PCB设计中用于通孔管理的环形圈

什么是环形圈

环形圈是一个技术术语，用于表示通孔中钻出的孔与导电铜焊盘边缘之间的区域。通孔充当PCB上不同层之间的互连节点。

要了解环形圈的基础知识，您需要知道如何构造通孔。在PCB制造过程中，对PCB进行蚀刻并通过在不同层上彼此对齐的焊盘离开。钻孔以形成一个孔，通过电镀在孔壁上沉积铜。

当您从顶部查看PCB时，钻出的通孔显示为环形图案。它们被称为环形圈。环形圈的尺寸不同。一些PCB设计人员选择使用较厚的环形圈，而其他一些设计人员则由于空间限制而分配了较薄的环形圈。

圆环的尺寸通过下式计算。

环形圈尺寸=（垫板直径-钻头直径）/ 2

例如，在一个25密耳的垫上钻一个10密耳的孔将产生一个7.5密耳的环形圈。

环形圈的常见问题

由于过孔是PCB制造的重要组成部分，因此通常会假设环形圈不会出错。这是一种误解，环形圈如果出现问题，这可能会影响迹线的连续性。

理论上，完美的环形圈是通过在通孔焊盘的中心钻孔而形成的。实际上，钻孔的精度取决于PCB制造商使用的机器。PCB制造商对环形圈有特定的公差，通常约为5密耳。换句话说，钻孔可能会在给定的范围内偏离标记。

当钻头未对准标记时，产生的孔将朝向垫的侧面。当孔的一部分接触垫的边缘时，会出现环形切线。如果钻孔进一步偏离，则会发生漏出。漏出状态是指孔的一部分超过了填充区域。

环形断裂会影响通孔的连续性。连接孔和焊盘的铜面积较小时，电流会受到影响。当使用受影响的通道来输送更多电流时，这种问题更加明显。当检测到环形破裂时，通常在裸露区域周围添加更多的铜填充物来固定它。

在某些情况下，会带来无法弥补的问题。如果孔的偏移方式会刺穿相邻的走线，则PCB上会意外短路。由于涉及物理隔离通孔和短路走线，因此很难解决该问题。

正确调整环形尺寸

虽然PCB制造商确实有责任生产精确的环形圈，但设计人员可以在设置正确尺寸的设计中发挥自己的作用。经在制造商指定的公差范围之外留出更多空间。在环形圈的大小中分配额外的1 mil将使你以后不会为解决故障感到头疼。