本文主要探讨了在印制电路板（PCB）设计中，为了提高散热性能而使用密集散热孔设计时，如何通过实验设计技术（DOE）来分析和解决由此带来的PCB层间分离（分层）问题。以下将从几个方面详细解析文章中的知识点。
PCB在向轻、薄、小型化发展的同时，伴随着电子元件安装密度的急剧增加以及PCB的高功能化，使得PCB承载的功率越来越大。这种小空间大功率的组合不可避免地产生了热量聚集，从而影响到电子元件的电气性能甚至可能导致损坏。因此，如何有效地进行散热，已经成为电子设计领域中一个非常重要的课题。
为了应对散热问题，通常会在PCB中设计大量的密集散热孔。这些散热孔一般由金属化孔构成，直径大约在1.0mm至0.4mm之间。它们在PCB中的作用相当于细铜导管，能迅速地将发热元件产生的热量传导至PCB的其他散热层。尽管这些密集散热孔在提升PCB散热性能方面效果显著，但在实际生产中，尤其是在PCB的密集散热孔区域，非常容易发生爆板分层的现象。这种分层现象虽然不像BGA密集孔分层那样会导致整个电路的电气性能失效，但在对电子产品可靠性要求越来越高的今天，密集散热孔的分层问题不容忽视。
文中提到，影响PCB密集散热孔区分层的主要因素包括机加工工艺参数和基材的选择。为了全面了解影响分层的原因，文章基于实际生产经验，选取了钻头磨次、钻孔时的叠板数量、钻孔速度、预热温度、压合压力、压合时间等若干因素进行了正交分析实验。
实验设计（Design of Experiments, DOE）是一种统计技术，通过设计实验，可以在多因素和多水平的情况下，系统地进行实验，从而找到影响响应变量的因素及其水平组合。在本研究中，DOE的正交分析法被用来探究这些因素对PCB密集散热孔分层的影响程度，并找出了导致分层的主要因素。
实验部分详细描述了实验的目的、方案设计、流程以及检测方法。实验流程包括了从开料到最终检测分析的全过程。在检测指标方面，除了对PCB进行回流焊、漂锡、浸锡测试之外，还通过切片观察来检查密集散热孔区域是否有分层现象。这些测试的破坏性强弱依次为：回流焊测试 < 漂锡测试 < 浸锡测试。通常情况下，客户要求成品板经一次漂锡测试后，密集散热孔区域无分层现象。
文章还指出，PCB的许多特性是由基材决定的，而密集散热孔区分层爆板与各层压基材的Z向膨胀系数有很大关系。不同的基材其Z向热膨胀系数不同，这会导致温度变化时对金属化孔产生的热应力不同，从而出现分层现象。因此，在选择基材和控制机加工工艺参数时，都应充分考虑这一因素的影响。
综合实验结果，文章最终提出了针对密集散热孔PCB工程的改善方向。这些改善方案不仅包括了基材选择的优化，还涉及了对机加工工艺参数的精细调整，旨在减轻或消除因密集散热孔设计而可能带来的分层问题。
本文通过实验设计技术分析了PCB密集散热孔区分层的问题，并探讨了提高PCB散热性能与解决分层问题之间的平衡。对于从事PCB硬件开发的工程师们而言，文中所述的实验方法和研究成果提供了宝贵的专业指导和参考资料。
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