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IP C -7 3 5 1 B CN 2 0 1 0 年 6 月 細 驟 L □ □ □ □ □ □ □ □ I P C - 7 3 5 1 b - 3 - 1 6 - c n 图 3 - 1 6 导 通 孔 和 焊 盘 位 置 示 例 3 . 4 . 6 . 3 导 通 孔 在 元 器 件 下 在 波 峰 焊 制 程 中 ， 助 焊 剂 很 可 能 会 残 留 在 零 间 隙 的 器 件 下 ， 如 果 是 波 峰 焊 组 装 焊 接…
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3 . 4 . 5 导体
3.4.5.1 导体
宽度及间隔随着SM T设计中元器件密度的不断增加，必须釆用更薄的铜，更窄的导体宽度和间隔。较高的
元器件密度也可能增加印制电路板层数，需要使用更多的导通孔来在层之间建立必要的连接（参 见 图 3-14)。
3 . 4 . 5 . 2 内 层 导 体 由于导通孔之间可用的布线通道少了，所以釆用更宽的导体和间隔常常会使层数增
加 。正是由于这个原因，内层上增加了更窄的导体的使用。由于在印制板的外层上很难保持导体宽度控制，
所以在多层印制板的内层上保持较窄的导体几何形状更好。一般来说，使用窄几何形状的选择是由减少
层数的需求驱动的。减少层数可以减小印制板的整体厚度，提高小孔钻削的纵横比。
3 . 4 . 6 导通孔指南
3 . 4 . 6 . 1 导 通 孔 导通孔的尺寸应该根据印制板厚度与印制板制造者所定义的孔径或纵横比限制来选择。此
外 ，可以运用自动在线测试（I C T ) 来检测导通孔。图 3-1 5展示出了连接盘图形与导通孔的关系。
好的设计 差的设计 IPC-7351b-3-15-Cn
图 3 - 1 5 连接盘图形与导通孔的关系
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細 驟 L □□□□□□□□
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图 3 - 1 6 导通孔和焊盘位置示例
3 . 4 . 6 . 3 导 通 孔 在 元 器 件 下 在波峰焊制程中，助焊剂很可能会残留在零间隙的器件下，如果是波峰焊组
装焊接制程中，应该避免板子上主面零间隙的元器件下有导通孔，除非用阻焊膜阻塞了导通孔。如果是
再流焊表面组装焊接制程中，且该组件不会暴露于波峰焊中时，未塞孔的导通孔可位于零间隙的表面贴
装封装下。
小心
图 3 - 1 7 导通孔在元器件下
片式元器件
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片式元器件
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If 1
3 A 6 . 2 导 通 孔 与 焊 盘 距 离 要 求 在再流焊接工艺中，导通孔焊盘必须远离元器件焊盘，以防止发生焊料
迀移不良。焊料迀移会导致元器件少锡。可以在导通孔和焊盘之间放置较窄走线，或者将裸露铜箔覆盖
阻焊膜的方式来减少焊料迀移情况发生。
贴装连接盘与导通孔之间的关系应该满足导体布线要求。图 3 -1 6 提供了导通孔和连接盘位置关系的几个
示例。
连接到连接盘的宽走线会导致连接盘上焊锡被拉到走线。此外，如果走线通过导通孔连接内层的电源地
层 ，该电源地层在再流焊过程中会吸收连接盘的热量，导致该连接盘焊点不良问题发生。
在再流焊接制程中，阻焊塞孔和填充孔可以预防锡膏流动。塞孔和填充导通孔也可减少元器件底部助焊
剂残留问题，而且在线针床测试也有良好的真空密封。塞孔通常使用干膜类型的阻焊膜，如果导通孔很小，
也可用液体阻焊膜塞住。
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3 . 4 . 6 . 4 连 接 盘 上 有 导 通 孔 如果导通孔被
电镀封闭、填充或塞孔，以防止在元器件焊
接工艺 中 焊料流 动 ，才 可以在表面贴装元
器件连接盘内设置导通孔，如 图 3-18所示。
对于表面贴装兀器件，连接盘内有盲孔或电
镀封闭的微孔通常是可接受的。微孔的最小
环宽要求参见IPC-2226。
焊 盘 内 的 导 通 孔 （底 部 覆 盖 通 孔 导通 孔 ）
会 造 成 B G A 焊 点 内 有 空 洞 ， 空 洞 可能会
影响可靠性。 目前的数据表明：对 于 25.0-
35.0m m 的标准封装，其焊料球为 0.75mm，
尚无由于空洞造成的可靠性风险。老化测试
表明，统计的失效率与标准的狗骨设计的失效率相当。就焊点可靠性而言，似乎是空洞的一致性比空洞
的大小更重要。
大多数专家同意由于残留的空气引发的空洞是可接受的，其对焊点可靠性没有影响。毫无疑问这种状况
不仅取决于工艺，而且取决于连接盘的大小和导通孔的直径。此外，导通孔是通孔，还是盲孔、微导通孔，
空洞是有区别。图 3 -19显示了在印刷焊膏及贴装元器件后这三种孔发生变化的特征。
该插图显示焊料球和孔在再流焊期间的状
况及所形成焊点的特征。发生空洞状况的主
要原因之一是在印刷焊膏和贴装B G A 期间
就存在有残留的气体。在再流焊时，残留气
体和 焊 膏会挥 发 ，这样就会在焊料球的中
心部分产生没有焊料的轻微 现 象 ，如图所
示 。这就是推荐填充和覆盖导通孔的原因之
一 。更详细的导通孔保护要求见IPC-4761。
3 . 4 .6 . 5 作 为 测 试 点 的 导 通 孔 导通孔除了
可用于连接表面贴装元器件与导体层外，还
可用作针床类型探针和/或返工端口的测试
点。当导通孔用作测试点时，需要定义测试
连接盘的X -Y 位置及尺寸，作为测试夹具开发的辅助文件。
3 . 4 . 7 标 准 印 制 板 制 作 公 差 所 有 的 印 制 板 制作 厂 都 有 制造 公 差 或 标准 制 作 允 差（Standard Fabrication
Allowances,缩 写 SFA)。事实上，完成的每一个对准或校准操作都可能产生重合不良。制作多层印制板约
需 要 4 2 个基本工序，其中几个工序涉及到了要求精密定位和对准的操作。公差会根据印制板的最大对角
线尺寸而变，必须将其包含到连接盘尺寸的计算中。如果设计工程师需要在IPC-2221基础上提高公差精
度 ，这样会降低印制线路板可制造性，应该与印制线路板供应商商议。参 考 SFA标准，设计工程师就可
开始进行相应的设计了，防止产生叠层公差及产品良率和/ 或生产问题。
3 . 4 . 7 . 1 印 制 板 生 产 特 征 图 3 -2 0 显示了蚀刻后导体形状的各种特征。终端产品图纸和技术规范只应该
指定最小导体间隔，而且应该相应地规定导体最小宽度值，应 该 指 定连接 盘 的最大 参 考 值（MM C)。导
体和连接盘明确目标值可帮助制造商满足设计要求。
即将开始□ 一□组装工艺前 印刷焊膏和贴装BGA后
再流焊接期间 再流焊接后
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图 3 - 1 9 焊盘内的导通孔工艺说明
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图 3 - 1 8 填充孔和盖孔不意图
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