PCB生产时“补偿”“开窗”是什么意思？

过孔之谜：PCB生产中的“补偿”与“开窗”详解

在PCB设计与制造过程中，过孔起到了连接不同层和元器件固定的重要作用。然而，对于设计人员来说，PCB生产中常见的术语如“补偿（Compensation）”和“开窗（Windowing）”可能还显得有些神秘。本文旨在深入解析这些专业术语，将其融入到PCB设计过程中，以帮助设计人员理解并解决在遇到此类需求时可能出现的问题。

过孔：连接与固定的核心

过孔（via）在多层PCB中是不可或缺的部分，其有效性和成本不容忽视，钻孔费用通常占PCB总制造成本的30%至40%。过孔的作用大致可分为两大类：电气连接和定位固定。

过孔种类与应用




电气连接：过孔通常用于连接多层PCB之间的电路，是实现信号、电源和接地等关键电路连接的重要手段。

定位与固定：对于需机械固定至电路板的元器件，过孔也能作用于固定位置，尤其是那些采用直插式安装的元件，其常依赖孔径来实现元器件的精确对准与固定。

过孔与焊盘的区别


过孔和焊盘在功能、设计与制造工艺上有明显的区别。

功能：过孔以连接不同层的走线为主，而焊盘则是为了确保元件引脚的连接可靠，并搭载表面贴装技术（SMT）的元件时尤为关键。

覆盖阻焊层：对于过孔，其通常不需要覆盖阻焊层，而传统的插件（通过孔）焊盘则必须覆盖以防止短路或焊接时的污染。

类型：过孔可以分为通孔和埋孔，其中通孔又可进一步细分；而对于焊盘，常见的有岛形、泪滴式、多边形、椭圆形和开口形等类型。

过孔开窗与补偿详解


过孔开窗

过孔开窗，实际上是指在过孔（VIA）的焊环上进行喷锡操作，使其裸露以供测试或调试使用。这一实践虽然方便了调试过程中的信号测量，但同时也增加了出现短路风险的可能性，因为过孔的金属部分暴露在外。

过孔补偿（Compensation）

打开过孔孔径的原则通常是为了确保最终印刷电路板（PCB）上的孔径符合设计意图。由于在生产过程中，孔的内部需镀覆铜或其他表面处理层，这层额外的厚度意味着实际钻出的孔径通常比设计图纸上标注的略大。为确保最终孔径精确无误地反映设计，需要对孔径进行补偿，即在设计阶段将孔径加大，使得打印和蚀刻后的孔径符合图纸标准。

结论与设计制造实践

理解过孔、过孔开窗与补偿的重要性对于保障PCB制造过程的顺利进行至关重要。设计人员应不仅关注电路功能的实现，还需与制造专业人士密切协作，确保设计细节的准确性与符合性。在 PCB 制造过程中，正确应用过孔与焊盘的概念，合理设计孔径与结构，可以有效避免生产过程中可能出现的问题，从而保障电路板的功能与性能。

在面临过孔开窗或补偿需求时，设计时应综合考虑孔的功能性与工艺方案，如将红色孔修改为焊盘以避免绿油覆盖导致的不良影响，确保电路板满足电气性能要求的同时，还要确保物理结构的稳定性与可靠性。通过细致的设计与沟通，实现功能与制造的完美结合。