导通孔在垫的处理原则

导通孔在垫(vias in pad)是个令电子制造工厂非常头疼的问题，尤其是通孔放在BGA(Ball Grind Array)焊垫(pad)的时候，但设计单位往往基于其其设计上不能克服的理由而要求组装工厂照做。

其实随着电子产品的缩小，电路板的高密度越来越高，层数也越来越多，所以很多布线工程师(CAD layout engingger)就把通孔摆放在焊垫上面，尤其是球间距小的BGA焊垫(pad)更没有太多的空间可以摆放导通孔，可是把导通孔摆放在焊垫上虽然节省电路板的空间，可是对SMT及制造工程师来说这却是个灾难，因为很可能会引起下列的问题：

如果导通孔被放在BGA的焊垫上，很有可能形成head-in-pillow或焊球内部气泡。

因为锡膏印刷在导通孔时候会把空气封闭在其间，当电路板经过回流焊(reflow)的高温时，导通孔内的空气会因热而膨胀及逃逸，有些逃不出去的空气就会在BGA的锡球中形成孔空(Void/bubble)，严重的话甚至会造成head-in-pillow的不良。

导通孔内积留的空气，在流经reflow oven (回焊炉)的时候，空气受热膨胀有爆孔(out-gassing)的危险。这通常发生在预热不良的reflow profile，当升温太快空气快速膨胀，气体无法逸出最后就会爆出锡球外面。

锡膏会因为毛细现象(pertaining to capillar)而流到导通孔内部，造成锡量不足或缺焊等的现象；甚或流到板子对面，造成短路的情形。

可是随着产品设计越来越小，布线工程师(layout engineer)对于电路板上的领土已到了辎铢必较的地步，有时候还是应该是有些可以妥协空间。 所以也就有了一些变通的方法来处理焊垫上的导通孔，下面图标由A～E表示五种导通孔及其对SMT制程的影响：

A) 导通孔完全没有处理。这应该不会被制造工程师所接受，因为锡在受热之后会流经此导通孔，造成焊锡不足、空焊等不良现象，而且锡量完全无法控制，更可能影响到板子另外一面的零件。

C) 盲孔(Blind hole)。勉强可以用，但还是有很大的风险，锡量可以控制，但锡膏覆盖于半埋孔之上时，会把空气封锁在半埋孔内，当电路板经过回焊炉(reflow)加温后，空气会因膨胀而爆开锡膏，或形成逸出信道，短期使用可能没问题，但长期使用之后，可能会从逸出信道的地方裂开，最后造成接触不良。

B)、D)是最好的导通孔设计。锡膏焊垫上面没有孔洞影响锡膏量，也不会额外形成气泡。

E) 可以使用，但价格较贵。可以在电路板后制程再加一道铜电镀的制程，把半埋孔填补起来，填补的洞孔位置会稍有下陷，所以必须要求控制在一定尺寸之内，尤其是有0.5mm picth BGA的板子。要注意：这种制程的板子一般会增加大约10％的价钱。

以下是以最近很夯的QFN中间接地焊垫为例子说明，现在的QFN大部分被拿来当成电源控制器，所以其接地及散热的要求也就特别高，像这样密密麻麻的通孔，直接拿去印锡膏的下场真的是千奇百怪的结果都会发生。

这是最不好的设计，贯穿通孔直接摆放于QFN的接地散热垫上，制造上无法确保其锡量，也就无法确保焊接良好。

这也是不好的设计，但部份通孔已经用绿漆(mask)盖上，但仍有部份通孔未塞孔。

这个设计勉强可以接受，只剩下正中间一个通孔没有塞孔，而且孔径也变小了。