PCB 过孔密集分布：规则与随机排列的选择考量

在电子电路设计领域，PCB（印刷电路板）的设计至关重要，其中过孔的设计与排列更是影响着电路板的性能与成本。那么，PCB 上那么密集的过孔，究竟是规则排列还是随机排列更合适呢？下面将为你详细解析。

过孔（Via），简单来说就是电路板上的孔，它的主要作用是连接不同层之间的线路，使得电路板从平面结构变成立体结构。在单层线路设计中，线路不交叉是非常困难的，而双层或更多层线路的连接则必须通过过孔来实现。过孔通过孔壁上的铜，连通上下层的电路铜线。在一些情况下，单层 PCB 无法完成布线，此时就必须借助过孔进行换层操作。

图1:单层PCB，有些时候无法布线，必须通过过孔换层

图2:大大小小的过孔，连接不同层的电路

电路板上的过孔主要分为机械孔和激光孔两种。机械孔是用机械钻头钻出来的，其内部直径通常在 0.2mm 以上，消费电子产品一般按照 0.3mm 内径来设计，普通的电路板厂都能制作。不过，如果使用 0.2mm 和 0.25mm 的机械孔，由于钻头较细，钻孔速度慢且钻头易折断，价格会相对较高，并且并非所有的 PCB 厂家都具备制作这种小孔的能力。由于机械钻头会直接将电路板钻穿，所以机械孔也被称为通孔。激光孔则是用激光打出来的，内径一般为 0.1mm，且很少有其他规格。由于激光功率有限，无法直接打穿多层 PCB 板，因此通常用于制作表层的盲孔。

在进行 PCB 板过孔设计时，有一些注意事项需要牢记。首先，孔径尽量大一些。因为小孔需要使用小钻头，小钻头不仅价格高，对板厂的要求也更高。如果电路板面积较大，甚至可以采用 0.5mm 内径的机械孔。其次，尽量不用激光孔。带有一层激光孔的电路板（一阶板）比不带激光孔的贵 30%，而带有 2 层激光孔的（二阶板）比 1 层激光孔的再贵 30%。此外，过孔工艺越复杂，电路板价格越高，最便宜的和最贵的相差几十倍以上。例如，0.2mm 的机械孔比 0.3mm 的机械孔电路板贵 20% 左右；2 层激光孔重叠的叠孔板比 2 层激光孔交错的错孔板贵 20% 以上；苹果手机常用的任意层互联板（全板都是重叠激光孔）比普通只有机械孔的电路板贵 10 倍以上。

对于电源线、地线等需要通过大电流的 PCB 线路，需要打很多个过孔。这些过孔可以采用矩阵式规则排列，也可以随机排列。规则排列的过孔看起来更加美观，但矩阵型规则排列的过孔有可能在某些方向上对信号的阻挡能力更强。而随机排列的过孔画图速度快，如果不刻意追求美观，随机打孔会是更稳妥的选择。目前大部分公司对于过孔排列并没有强制要求，一些有 “强迫症” 的 PCB 工程师通常喜欢使用规则排列。

在 PCB 过孔排列的选择上，需要综合考虑美观、成本、信号传输等多方面因素，根据实际需求做出最合适的决策。