通孔、埋孔与盲孔：PCB互连技术的核心要素解析

在印刷电路板设计中，通孔（PTH）、盲孔（BVH）和埋孔是实现多层电路电气互连的核心载体。随着电子设备向微型化、高频化发展，三类孔的技术差异直接决定了电路性能、可靠性与制造成本。

一、技术定义与功能差异

通孔（Plated Through Hole）作为最基础的互连形式，贯穿PCB所有层，孔径通常≥0.15mm。其主要承担双重职能：一是为插件元件（如电容、连接器）提供机械固定与电气连接；二是实现任意层间导通。但受限于结构特性，通孔在高速电路中易产生约0.5pF的寄生电容，可能引发信号延迟。

盲孔（Blind Via Hole）从表层延伸至内层但不穿透整板，孔径范围0.10–0.20mm。其核心价值在于节省表层布线空间，典型应用于手机主板等高密度互连（HDI）场景。例如折叠屏设备中，盲孔可将处理器BGA封装引脚直连至邻近信号层，布线间距压缩至0.2mm。但激光钻孔深度需精准控制（误差±10μm），否则可能击穿非目标铜层。

埋孔（Buried Via）完全隐藏于PCB内部，仅连接内层电路，孔径多控制在0.10–0.15mm。该技术通过规避表层空间占用，显著提升布线自由度，并降低高速信号串扰。在100G光模块等射频领域，埋孔能将敏感射频线与数字地隔离，使信号误码率降低3个数量级。其代价是制造成本增加30%以上，因需在内层压合前单独完成钻孔电镀。

二、应用场景

• 通孔的不可替代性： 在电源层贯通、大电流传输及插件元件安装场景中，通孔仍是唯一选择。工业控制板卡常采用厚径比≤8:1的通孔设计（如1.6mm板厚配0.2mm孔径），确保电镀铜层均匀覆盖。
• 盲孔的密度革命： 消费电子领域依托盲孔实现空间压缩。以10层手机主板为例，采用1-2、2-3层盲孔堆叠，可使BGA焊盘出线通道增加40%。设计时需强制限定相邻孔间距≥0.3mm，防止层压过程产生爆板风险。
• 埋孔的高端壁垒： 军工与超算设备优先选用埋孔保障信号完整性。某卫星通信PCB实测表明，采用埋孔替代通孔后，28GHz频段信号损耗从-1.2dB降至-0.8dB。但埋孔位置偏移需≤25μm，否则将导致阻抗失配。

三、制造工艺的关键控制点

信号完整性管理要求高速差分对过孔处增设接地屏蔽孔，并将通孔数量控制在信号线总数15%以内。对射频电路，优先采用盲/埋孔组合降低电磁干扰。

工艺精度管控是成败核心。盲孔加工需选用UV激光器（波长355nm）控制钻孔深度误差≤10%，避免损伤底层铜箔；埋孔电镀前必须彻底清除钻污（树脂残留≤5%），防止孔壁空洞引发开路失效。

成本优化策略需匹配层数需求：6层以下板建议“通孔+局部盲孔”，如智能手表主板在CPU区域使用盲孔，外围电路保留通孔；8层以上HDI板则采用“错位盲埋孔堆叠”（如1-2、3-4、5-8层孔），较全埋孔方案降低成本20%。

四、前沿趋势

5G/6G技术推动孔工艺向微型化演进。激光烧蚀技术已实现25μm埋孔加工，配合松下Megtron 6等高频板材，满足77GHz车载雷达的精度需求。背钻（Back Drilling）技术则通过切除通孔多余柱状导体，将28GHz频段信号损耗压缩至-0.2dB。

阻抗匹配成为新一代焦点。当前行业规范要求盲孔位置精度≤±75μm，阻抗公差控制在±10%。在AI加速卡等场景中，通过仿真优化盲孔反焊盘尺寸，可将阻抗波动从12Ω降至3Ω。

总结

通孔凭借高可靠性和低成本，持续扎根工业与基础电子领域；盲孔推动消费电子持续轻薄化；埋孔则撑起高端装备的性能巅峰。未来，随着硅穿孔（TSV）与IC载板技术融合，三维互连将开启集成新纪元。设计者需在电路密度、信号性能与制造成本间精准权衡，方能释放PCB的终极潜能。