初學者指南：覆蓋式與非覆蓋式導通孔
1 分鐘
- 1. PCB 設計中的導孔是什麼？
- 2. 什麼是覆蓋導孔？
- 3. 什麼是裸露導孔？
- 4. 覆蓋導孔會比較貴嗎？
- 5. 該如何選擇？
- 6. PCB 製程中的導孔類型：
- 7. 為何部分覆蓋導孔會呈現黃/褐色？
- 結論
導孔非常重要，若從事高速設計與HDI 板，它們就變得極為關鍵。在 PCB 製造過程中選擇導孔類型至關重要。導孔基本上是將兩層或更多層的走線連接在一起。在高頻與高速訊號下，形狀、尺寸與走線長度的設計規範變得更加講究。今天這篇文章將從製造角度探討：該選擇覆蓋（tented）還是裸露（untented）導孔。這份初學者友善指南說明了什麼是覆蓋導孔、覆蓋與裸露導孔的差異，以及覆蓋是否會影響成本。
1. PCB 設計中的導孔是什麼？
在深入探討覆蓋之前，先了解什麼是導孔。導孔是一個穿過 PCB 的小孔，經過電鍍銅處理，用來在不同層之間建立電氣連接。導孔對多層板不可或缺，讓訊號與電源能在層間傳遞。
導孔有多種類型，包括：
⦁ 通孔導孔
⦁ 盲孔
⦁ 埋孔
⦁ 微導孔
以上類型在另一篇文章中有詳細說明，可從此處參閱。本文主要討論通孔導孔在覆蓋與裸露情境下的應用。
2. 什麼是覆蓋導孔？
「覆蓋」指的是在導孔上覆蓋防焊層。覆蓋導孔即在製程中將防焊油墨部分或完全覆蓋在導孔上。這是最常見的做法：導孔被防焊層蓋住，表面處理（如 HASL）不會上到導孔。導孔孔徑建議 ≤0.4 mm，最大不超過 0.5 mm（若佈線與載流允許）。更大的孔無法保證完全覆蓋，此類缺陷不接受客訴。
覆蓋的兩種主要形式：
⦁ 防焊層僅覆蓋導孔焊墊，但未完全封住孔（標準覆蓋常見）
⦁ 防焊層完全包覆導孔焊墊與孔，防止焊錫進入
它們可防止回流時焊膏流入導孔、避免 BGA 下方短路，並保護導孔不受環境影響。
3. 什麼是裸露導孔？
相對地，裸露導孔保持開放。此選項會移除所有導孔上的防焊層，使其與其他裸露銅面（如焊墊）接受相同表面處理，例如HASL 與 ENIG。這會讓導孔在表面可見且開放，常見於需要測試點、無焊橋疑慮且需降低成本的情況。
在 JLCPCB 製程中，導孔與插件焊墊（安裝元件的通孔）處理方式不同，導孔表面處理選項不適用於焊墊。導孔無指定公差，而插件焊墊為 +0.13/–0.08 mm。為避免 HASL 短路，裸露導孔與其他裸露銅面應保持至少 0.2 mm 間距；若間距小於 0.2 mm，請改用 ENIG。
4. 覆蓋導孔會比較貴嗎？
大多數情況下，覆蓋導孔不會明顯增加成本，尤其現代板廠已將其列為標準或選配功能。但實際費用仍取決於覆蓋方法與複雜度：
⦁ 標準覆蓋（防焊蓋孔）：幾乎無額外費用
⦁ 導孔塞孔或填孔（高信賴需求）：因額外製程可能加價
⦁ 雙面覆蓋：視板子尺寸、層數與板廠而定，可能增加成本
5. 該如何選擇？
選擇覆蓋或裸露導孔，主要取決於PCB 設計的具體需求與應用。若設計為高頻電路或需精確電氣性能，裸露導孔可能更合適；若設計需額外環境保護、重視外觀與耐用度，則覆蓋導孔是較佳選擇。
覆蓋與裸露導孔的主要差異：
6. PCB 製程中的導孔類型：
1. 塞孔導孔
生產時先用鋁片將防焊油墨塞入孔內，再整板印刷防焊。塞孔率可達 98% 以上（焊盤內導孔除外）。
2. 環氧樹脂填孔與蓋孔
導孔以非導電環氧樹脂填滿後，再電鍍銅蓋面。適用於任何單面裸露導孔或雙面焊盤內導孔。
3. 銅漿填孔與蓋孔
導孔以導電銅漿填滿後，再電鍍銅蓋面。適用於任何單面裸露導孔或雙面焊盤內導孔。塞孔與環氧填孔的孔徑不應大於 0.5 mm，否則可能填不滿，此問題不接受客訴。
7. 為何部分覆蓋導孔會呈現黃/褐色？
防焊油墨以液態塗佈後，需加熱流平並烘乾。在此過程中，油墨可能沿導孔流下，使環形銅墊上的油墨層比板面其他區域薄，因而透出底層銅色，使導孔看起來偏黃/褐。這是覆蓋導孔的正常現象。
結論
了解覆蓋與裸露導孔的差異對 PCB 設計至關重要。JLCPCB 提供高品質的覆蓋與裸露導孔選項，協助全球工程師打造可靠且具成本效益的電路板。覆蓋在特定情況下可能略增成本，但能帶來更佳的保護與外觀；裸露導孔製程簡單，在高頻應用中性能更佳，但易受污染與短路風險。選擇時可綜合考量電氣性能、成本與環境條件，正確的導孔覆蓋方案將確保 PCB 的性能、可靠性與可製造性。
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