“钻孔对”Drill Pairs是 PADS Layout 中一个专为高阶 PCB 设计特别是多层板准备的工具。简单来说它像是用来定义不同层之间连接通道的“施工图纸”。它决定了放置的过孔Via具体是从哪一层打到哪一层。对于普通的双面板来说默认的通孔设置已经够用了。但在设计四层或更多层的PCB时如果涉及到盲孔和埋孔就必须正确设置钻孔对。 为什么需要钻孔对在多层PCB中过孔通常有三种类型通孔 (Through-Hole Via)贯穿整个电路板的所有层。盲孔 (Blind Via)从表层顶层或底层开始只打到某一内层就停止在板子的另一面是看不到的。埋孔 (Buried Via)完全位于内层之间在板子的两个表层都看不到。简单来说钻孔对就是用来精确控制盲孔和埋孔具体起始和结束的层。有了它软件才知道这些特殊过孔的连接路径后续在布线时才能自动选择正确的过孔类型并且在输出生产文件时能生成正确的钻孔数据。⚙️ 如何设置钻孔对可以按照下面的流程来操作步骤 1确认叠层结构在进行任何设置前首先需要通过菜单设置 (Setup)→层定义 (Layer Definition)确认PCB层数如4层、6层和内层类型已经正确配置。这是定义钻孔对的基础。步骤 2定义钻孔对打开菜单设置 (Setup)→钻孔对 (Drill Pairs...)。在弹出的对话框中点击添加 (Add)按钮为需要的一种过孔类型创建一个新的钻孔对。在属性窗口选择这个钻孔对的“起始层 (Start Layer)”和“结束层 (End Layer)”。例如一个从顶层到内层2的盲孔就选择Top到Layer 2。重复以上操作为设计中使用到的每一种盲孔/埋孔组合如Top-Layer 2,Layer 3-Bottom,Layer 2-Layer 3等都添加一个对应的钻孔对。步骤 3配置具体的过孔打开设置 (Setup)→焊盘栈 (Pad Stacks)。在“焊盘栈类型”中选择过孔 (Via)。创建一个新的过孔类型如Via12并在其属性中类型 (Type)选择局部 (Partial)表示这是一个非通孔。钻孔对 (Drill Pair)选择刚才定义好的钻孔对比如Top - Layer 2。然后设置好这个过孔的钻孔尺寸和各层的焊盘尺寸。按照这个步骤为每一个钻孔对创建对应的过孔类型。步骤 4在布线中使用设置好之后就可以在 PADS Router 中开始布线。当需要换层时按Shift单击或F4等快捷键软件就会根据当前所在层自动选择正确的盲/埋孔类型并完成换层操作。注意不同版本的PADS软件菜单的细微位置可能略有差异但核心逻辑和关键菜单名是一致的。 总结对于双面板直接忽略“钻孔对”这个设置用默认的通孔就好。对于复杂多层板含盲/埋孔这是必须掌握的关键设置。需要先定义钻孔对再创建对应的过孔类型两步缺一不可。简单来说盲孔和埋孔是制造高密度、多层PCB的“秘密武器”。与贯穿整个板子的通孔不同它们是“藏”在板内的孔。通孔 (Through-Hole)就像一条贯穿整栋楼的直通楼梯从顶层穿到底层每一层都能看到它。盲孔 (Blind Via)像是从顶层或底层往下或上走到第一层内层就停下来的楼梯只能从板子表面看到它。埋孔 (Buried Via)像是被藏在大楼核心筒里的内部楼梯只在某些内层之间通行在板子表面是看不见它的。 它们具体有什么用在像智能手机、智能手表这类非常精密的电路板上空间极其宝贵。普通通孔会占用所有层的空间可能会挡住其它层的走线。这时候就需要盲孔和埋孔来“腾地方”它们只在特定的层间穿行把其他层的空间完全释放出来让工程师能布下更多、更复杂的线路。️ 如何在 PADS 中设置设置盲孔和埋孔确实比普通通孔要复杂一些需要两步定义“钻孔对” (Drill Pairs)首先需要告诉软件这个孔是从哪一层打到哪一层。在设置 (Setup) → 钻孔对 (Drill Pairs...)中添加需要的“起始层-结束层”组合例如Top-Layer 2。创建“局部过孔” (Partial Via)接下来在设置 (Setup) → 焊盘栈 (Pad Stacks)中为刚才定义的每个“钻孔对”创建一个专用的过孔类型。需要将其“类型”选为局部 (Partial)并关联到对应的“钻孔对”。设置好之后在 PADS Router 中布线时当需要在不同层切换软件就会自动选择对应的盲/埋孔。⚠️ 为什么常规设计不推荐使用主要原因有两个成本高昂盲孔和埋孔的制造工艺远比通孔复杂需要多次压合、钻孔、电镀制造成本会成倍增加。设计复杂它们对PCB的层叠结构、钻孔对和过孔类型的定义要求非常严格设计起来也更复杂。 总结通孔简单、便宜是常规板子的首选。盲/埋孔高密度布线的利器能节省空间但成本高、设计难度大。“10层”指的是PCB的物理总层数而“2阶”则代表了盲埋孔结构的复杂程度即需要几次激光钻孔和压合工序。下面我们来拆解一下。如在PADS中设置10层2阶盲埋孔 10层电路板的物理层数就是这块PCB总共由10层导电铜箔堆叠而成。通常包括顶层 (Layer 1)底层 (Layer 10)8个内层 (Layer 2 ~ Layer 9)层数越多布线空间越大但也意味着成本更高、工艺更复杂。 2阶盲埋孔的“制造复杂度”“阶”是HDI高密度互连板的专有术语它直接反映了激光钻孔和压合的次数决定了盲孔能够跨越多少层。阶数常见实现方式可制作的盲孔类型典型应用1阶一次激光钻孔 一次压合L1-L2, L2-L1, L9-L8, L8-L9智能手机、平板电脑2阶两次激光钻孔 两次压合L1-L3, L3-L1, L8-L6, L6-L8跨两层旗舰手机、高级消费电子3阶及以上更多次工序跨三层甚至更深高端服务器、GPU、航天对于2阶可以实现从顶层L1直接钻到第3层L3的盲孔而不仅仅是L1-L2。这大大提升了内层布线的灵活性。️ 在PADS中如何设置2阶盲埋孔定义钻孔对在设置 → 钻孔对中添加L1-L21阶盲孔L2-L31阶盲孔组合后实现L1-L3效果L9-L8、L8-L7等对称结构L3-L7埋孔如果内层之间也需要跨层以及通孔L1-L10创建过孔类型在焊盘栈中为每个钻孔对创建对应的过孔类型类型选为“局部”并绑定钻孔对。布线时调用在Router中软件会根据当前起始层和结束层自动选择匹配的过孔类型。 为什么2阶比1阶贵工序翻倍2阶需要两次压合、两次激光钻孔工时和物料成本大幅增加。对位精度要求极高多次压合必须保证每层图形精确对齐否则会导致断孔。良率下降工艺越复杂报废率越高成本自然转嫁给用户。✅ 总结10层 板子总层数。2阶 能够制作跨两层的盲孔如L1-L3制造时需要两次激光钻孔和两次压合比1阶更复杂、更贵。如果设计不需要极致的布线密度选择1阶甚至普通通孔就能省下大量成本。只有在信号速率极高、布线极密的情况下2阶才是必要的。