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电子产品组装中，Press-fit（压接）技术具有不需要焊接、高可靠性、可维修等优势，被广泛应用于通信设备、汽车电子、电源模块等高速信号传输领域。与波峰焊不同，Press-fit依靠机械压合力将元件的压接鱼眼形引脚（Pin）压入PCB的镀铜通孔（PTH），形成紧密的“冷连接”。
要想能够可靠的完成压接，PCB焊盘设计、孔径公差、层走线及周边元件布局需就显得非常重要。根据个人经验，今天给大家详细介绍Press-fit元件的PCB设计的相关重要关键事项，以帮助同行的SMT工艺工程师少走弯路，一次性就把Press-fit工艺设计到位。
一、PCB钻孔尺寸与电镀厚度的设计关键点
Press-fit 的核心是引脚与孔壁的过盈配合。如果孔径偏大，接触电阻增大、保持力不足；孔径偏小，则可能压坏引脚或破坏孔铜。要想防止这些问题发生，PCB钻孔尺寸与电镀厚度需要按如下要求进行设计：
必须将钻孔尺寸及电镀后尺寸一并告知PCB厂，不可仅要求电镀后孔径大小。
1. 电镀孔铜厚度要求
PTH铜厚：平均或单点测量均不可小于 1 mil（约25.4μm）。
较薄的孔铜在压接过程中容易被撑裂，导致开路。
2. 钻孔尺寸按如下公式进行计算得出
首先需要设定好如下2个值：
Finish hole size (Min)：成品孔径最小值（零件引脚允许的最小配合孔径）
Finish hole size (Max)：成品孔径最大值（引脚允许的最大配合孔径）
公式计算出钻孔直径：
Drill size（钻孔直径） = (Finish hole size (Min) + Finish hole size (Max)) / 2
同时钻孔直径必须同时满足两个附加约束：
Drill size ≥ Finish hole size (Min) + 2 mils
Drill size ≤ Finish hole size (Max) – 1 mil
示例：若零件要求成品孔径为 38~42 mil，则钻孔尺寸 = (38+42)/2 = 40 mil。检查：40 ≥ 38+2=40 ✔；40 ≤ 42-1=41 ✔。
通过这一公式计算出钻孔直径，并保证在电镀后铜厚约1 mil，实际孔径落在零件允许的中间范围，既不过紧也不过松。
二、防止走线被压坏，信号走线注意事项
Press-fit 引脚通常具有 Pin Shoulder（引脚肩部） —— 靠近PCB板面的非压接部分，直径大于压接段。当引脚压入后，Pin Shoulder 会紧贴或略微压入PCB表面，因此如果此区域有布线，就有被压的风险，因此设计PCB时需要做到如下几点：
1. 基本原则
TOP层和BOTTOM层，PTH之间不建议有任何走线。
2. 如果必须走线，必须同时满足：
走线方向需与 Pin Shoulder 平行，而不是垂直。
Trace 绝不可布置在 Pin Shoulder 下方，否则压接时肩部会直接压断走线。
下图中，左侧为正确（平行走向），右侧为错误（垂直走向，且穿过肩下）：
正确：走线平行于肩部轮廓
错误：走线垂直穿过肩部区域
实际设计中，建议将信号线全部引导至内层，或远离压接区域至少1mm以上。
三、Press-fit 元件限制区（Keep-out Zone）
为了保证压合设备的正常操作（夹具、压头空间）以及避免周边元件受到机械应力或干涉，需要考虑如下几个禁布区。
1. 支撑面（通常是PCB背面）禁布区
周围 200 mil（5mm）区域内：严禁放置任何零件（包括电阻、电容、连接器等）。
原因：压合时背面需要支撑平台，任何凸起的零件都会导致受力不均或损坏。
2. 非支撑面（通常是PCB正面）禁布区
周围 200 mil（5mm）区域内：不可放置高度大于 2mm 的零件。
允许贴放低矮元件（如0402/0201电阻电容），但高度必须≤2mm。
原因：压头动作空间及防止高元件干涉。
3. 特别敏感元件区（正背两面）
周围 400 mil（10mm）区域内：严禁摆放 BGA、CSP 以及所有波峰焊插件元件。
BGA/CSP 对机械应力极其敏感，压接时的局部弯曲或振动可能导致焊球开裂。
波峰焊元件（如DIP连接器）的焊点同样不能承受压接应力。
如果PCB上既有Press-fit连接器，又有BGA，两者间距建议 ≥ 10mm，且最好分布在PCB的不同区域。
为方便大家掌握与记忆，最后给大家总结成如下的一张表格，平日按照这个表格检查PCB DFM项；
| 检查项 | 要求 |
|---|---|
| 孔铜厚度 | ≥ 1 mil（平均或单点） |
| 钻孔尺寸计算 | (最小成品孔+最大成品孔)/2，且满足 ± 边界条件 |
| TOP/BOT走线原则 | 避免走线；必须走线时需平行于Pin Shoulder且不可位于肩下 |
| 背面禁布区（支撑面） | 200 mil（5mm）内无任何零件 |
| 正面禁布区（非支撑面） | 200 mil（5mm）内无高度>2mm零件 |
| 敏感元件（BGA/CSP/波峰焊件） | 正背两面 400 mil（10mm）内禁止放置 |
理解并记住如上表格后，可以应用到实践中，严格按如下如下步骤执行，以满足产品可靠性要求：
与PCB厂商明确沟通：提供零件规格书中的成品孔公差要求，由厂商按公式计算钻头尺寸并控制电镀厚度。
设计评审时重点检查：压接区域的走线、铺铜、阻焊开窗是否满足肩部不压线原则。
布局阶段优先规划：将压接元件放置在板边或空旷区域，留足禁布空间；BGA等敏感器件应远离压接区至少10mm。
可制造性仿真：对于多层高密度板，可使用有限元分析评估压接时PCB的弯曲量及孔壁应力。
Press-fit 不是传统焊接，它的设计逻辑是 “机械主导，电气跟随” 。只有严格遵守孔径公差、走线避让和禁布区规则，才能获得长期可靠的压接连接。
参考文献：IPC-9797《压接件验收标准》。不同压接引脚类型（针眼式、实心式）可能有额外要求，请以具体元件规格书为准。
