Сквозное металлизированное отверстие (Plated-Through Hole, PTH) — это фундаментальный конструктивный элемент многослойной печатной платы (multilayer board), представляющий собой отверстие, проходящее через всю толщину платы, внутренняя поверхность которого покрыта электролитической медью. Оно обеспечивает межслойное электрическое соединение (interlayer connection) и служит посадочным местом для выводов компонентов монтажа в отверстия (through-hole technology, THT).
Технология изготовления
Процесс создания PTH является многоэтапным. После сверления отверстий в пакете слоёв выполняется химическое меднение (electroless copper Plating), создающее тонкий проводящий слой на стенках диэлектрика. Затем методом гальванического осаждения (electroplating) наращивается основной слой меди до требуемой толщины (обычно 25–35 мкм). Одновременно с этим увеличивается толщина меди и на внешних слоях платы.
Ключевые параметры и требования
Основными нормируемыми параметрами PTH являются минимальная толщина металлизации на стенке, отсутствие разрывов (voids) и пор (porosity) в медном слое, а также целостность соединения с контактными площадками (land) каждого слоя (гарантийный поясок (annular ring)). Требования к качеству PTH для разных классов надёжности установлены в стандартах IPC-6012 и ГОСТ Р 53429-2009.
Расчёт электрических параметров
Для высокочастотных и сильноточных применений важны электрические характеристики PTH. Сопротивление металлизированного отверстия можно оценить по формуле:
R = ρ × h / (π × (r² - (r - t)²))
где:
-
R — сопротивление отверстия
-
ρ — удельное сопротивление меди (≈ 1.72×10⁻⁸ Ом·м)
-
h — толщина платы
-
r — радиус отверстия
-
t — толщина металлизации
Области применения
PTH используются для монтажа выводных компонентов (разъёмы, конденсаторы, реле), в качестве переходных отверстий (via) для трассировки между слоями, а также в качестве монтажных отверстий (mounting hole) при условии их изоляции от внутренних слоёв.
Эволюция и альтернативы
С развитием миниатюризации и повышения плотности монтажа классические PTH во многих случаях заменяются глухими (blind via) и скрытыми переходными отверстиями (buried via), а также микропереходами (microvia), что позволяет экономить место на плате.
Источники: Требования к сквозным металлизированным отверстиям установлены в стандартах IPC-6012 и ГОСТ Р 53429-2009.