中心議題：

• 過孔的分類
• 過孔的寄生電容和寄生電感
• 非穿導孔技術
• 普通PCB的過孔選擇
• 高速PCB的過孔設計

目前高速PCB 的設計在通信
、計算機、圖形圖像處理等領域應用廣泛，所有高科技附加值的電子產品設計都在追求低功耗
、低電磁輻射、高可靠性
、小型化
、輕型化等特點
，為了達到以上目標
，在高速PCB 設計中
，過孔設計是一個重要因素。它由孔
、孔周圍的焊盤區和POWER 層隔離區組成，通常分為盲孔
、埋孔和通孔三類。在PCB 設計過程中通過對過孔的寄生電容和寄生電感分析
，總結出高速PCB 過孔設計中的一些注意事項。

1、過孔

過孔是多層PCB 設計中的一個重要因素，一個過孔主要由三部分組成，一是孔；二是孔周圍的焊盤區
；三是POWER 層ceng隔ge離li區qu。過guo孔kong的de工gong藝yi過guo程cheng是shi在zai過guo孔kong的de孔kong壁bi圓yuan柱zhu麵mian上shang用yong化hua學xue沉chen積ji的de方fang法fa鍍du上shang一yi層ceng金jin屬shu，用yong以yi連lian通tong中zhong間jian各ge層ceng需xu要yao連lian通tong的de銅tong箔bo
，而er過guo孔kong的de上shang下xia兩liang麵mian做zuo成cheng普pu通tong的de焊han盤pan形xing狀zhuang，可ke直zhi接jie與yu上shang下xia兩liang麵mian的de線xian路lu相xiang通tong，也ye可ke不bu連lian。過guo孔kong可ke以yi起qi到dao電dian氣qi連lian接jie，固gu定ding或huo定ding位wei器qi件jian的de作zuo用yong。過guo孔kong示shi意yi圖tu如ru圖tu1 所示。

過孔一般又分為三類：盲孔、埋孔和通孔。

mangkong
，zhiweiyuyinshuaxianlubandedingcenghedicengbiaomian，juyouyidingshendu，yongyubiaocengxianluhexiamiandeneicengxianludelianjie，kongdeshenduyukongjingtongchangbuchaoguoyidingdebilv。

埋孔，指位於印刷線路板內層的連接孔，它不會延伸到線路板的表麵。

盲孔與埋孔兩類孔都位於線路板的內層，層壓前利用通孔成型工藝完成
，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內層。

tongkong
，zhezhongkongchuanguozhenggexianluban
，keyongyushixianneibuhulianhuozuoweiyuanjiandeanzhuangdingweikong。youyutongkongzaigongyishanggengyiyushixian，chengbenjiaodi
，suoyiyibanyinzhidianlubanjunshiyongtongkong。guokongdefenleirutu2 所示。

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2、過孔的寄生電容

過孔本身存在著對地的寄生電容
，若過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2
，過孔焊盤的直徑為D1

，PCB的厚度為T，板基材介電常數為ε
，則過孔的寄生電容大小近似於：
C =1.41εTD1/（D2-D1）

過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升時間，降低了電路的速度
，電容值越小則影響越小。

3、過孔的寄生電感

過(guo)孔(kong)本(ben)身(shen)就(jiu)存(cun)在(zai)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)
，在(zai)高(gao)速(su)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)，過(guo)孔(kong)的(de)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)帶(dai)來(lai)的(de)危(wei)害(hai)往(wang)往(wang)大(da)於(yu)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)的(de)影(ying)響(xiang)。過(guo)孔(kong)的(de)寄(ji)生(sheng)串(chuan)聯(lian)電(dian)感(gan)會(hui)削(xue)弱(ruo)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)的(de)作(zuo)用(yong)
，減(jian)弱(ruo)整(zheng)個(ge)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)濾(lv)波(bo)效(xiao)用(yong)。若(ruo)L指過孔的電感，h是過孔的長度，d是中心鑽孔的直徑，過孔的寄生電感近似於：L=5.08h[ln（4h/d）+1]

從式中可以看出
，過孔的直徑對電感的影響較小，而對電感影響最大的是過孔的長度。

4、非穿導孔技術

非穿導孔包含盲孔和埋孔。

在非穿導孔技術中，盲孔和埋孔的應用，可以極大地降低PCB的尺寸和質量，減少層數，提高電磁兼容性
，增加電子產品特色
，降低成本，同時也會使得設計工作更加簡便快捷。在傳統PCB設計和加工中，通孔會帶來許多問題。首先它們占居大量的有效空間
，其次大量的通孔密集一處也對多層PCB內nei層ceng走zou線xian造zao成cheng巨ju大da障zhang礙ai

，這zhe些xie通tong孔kong占zhan去qu走zou線xian所suo需xu的de空kong間jian，它ta們men密mi集ji地di穿chuan過guo電dian源yuan與yu地di線xian層ceng的de表biao麵mian，還hai會hui破po壞huai電dian源yuan地di線xian層ceng的de阻zu抗kang特te性xing，使shi電dian源yuan地di線xian層ceng失shi效xiao。且qie常chang規gui的de機ji械xie法fa鑽zuan孔kong將jiang是shi采cai用yong非fei穿chuan導dao孔kong技ji術shu工gong作zuo量liang的de20倍。

在PCB設計中
，雖然焊盤、過guo孔kong的de尺chi寸cun已yi逐zhu漸jian減jian小xiao，但dan如ru果guo板ban層ceng厚hou度du不bu按an比bi例li下xia降jiang，將jiang會hui導dao致zhi通tong孔kong的de縱zong橫heng比bi增zeng大da，通tong孔kong的de縱zong橫heng比bi增zeng大da會hui降jiang低di可ke靠kao性xing。隨sui著zhe先xian進jin的de激ji光guang打da孔kong技ji術shu、等離子幹腐蝕技術的成熟
，應用非貫穿的小盲孔和小埋孔成為可能，若這些非穿導孔的孔直徑為0.3mm，所帶來的寄生參數是原先常規孔的1/10左右
，提高了PCB的可靠性。

由於采用非穿導孔技術，使得PCB上大的過孔會很少，因而可以為走線提供更多的空間。剩餘空間可以用作大麵積屏蔽用途，以改進EMI/RFIxingneng。tongshigengduodeshengyukongjianhaikeyiyongyuneicengduiqijianheguanjianwangxianjinxingbufenpingbi，shiqijuyouzuijiadianqixingneng。caiyongfeichuandaokong，keyigengfangbiandijinxingqijianyinjiaoshanchu
，shidegaomiduyinjiaoqijian（如BGA 封裝器件）很容易布線
，縮短連線長度，滿足高速電路時序要求。

5、普通PCB 中的過孔選擇

在普通PCB 設計中
，過孔的寄生電容和寄生電感對PCB 設計的影響較小，對1-4層PCB 設計
，一般選用0.36mm/0.61mm/1.02mm（鑽孔/ 焊盤/POWER 隔離區）的過孔較好，一些特殊要求的信號線（如電源線、地線
、時鍾線等）可選用0.41mm/0.81mm/1.32mm 的過孔
，也可根據實際選用其餘尺寸的過孔。

6、高速PCB 中的過孔設計

通過上麵對過孔寄生特性的分析
，我們可以看到，在高速PCB 設(she)計(ji)中(zhong)，看(kan)似(si)簡(jian)單(dan)的(de)過(guo)孔(kong)往(wang)往(wang)也(ye)會(hui)給(gei)電(dian)路(lu)的(de)設(she)計(ji)帶(dai)來(lai)很(hen)大(da)的(de)負(fu)麵(mian)效(xiao)應(ying)。為(wei)了(le)減(jian)小(xiao)過(guo)孔(kong)的(de)寄(ji)生(sheng)效(xiao)應(ying)帶(dai)來(lai)的(de)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)，在(zai)設(she)計(ji)中(zhong)可(ke)以(yi)盡(jin)量(liang)做(zuo)到(dao)：

（1）選擇合理的過孔尺寸。對於多層一般密度的PCB 設計來說，選用0.25mm/0.51mm/0.91mm（鑽孔/ 焊盤/ POWER 隔離區）的過孔較好
；對於一些高密度的PCB 也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm 的過孔，也可以嚐試非穿導孔；對於電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸
，以減小阻抗
；

（2）POWER 隔離區越大越好
，考慮PCB 上的過孔密度，一般為D1=D2+0.41；

（3）PCB 上的信號走線盡量不換層，也就是說盡量減少過孔；

（4）使用較薄的PCB 有利於減小過孔的兩種寄生參數；

（5）電(dian)源(yuan)和(he)地(di)的(de)管(guan)腳(jiao)要(yao)就(jiu)近(jin)過(guo)孔(kong)，過(guo)孔(kong)和(he)管(guan)腳(jiao)之(zhi)間(jian)的(de)引(yin)線(xian)越(yue)短(duan)越(yue)好(hao)，因(yin)為(wei)它(ta)們(men)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)感(gan)的(de)增(zeng)加(jia)。同(tong)時(shi)電(dian)源(yuan)和(he)地(di)的(de)引(yin)線(xian)要(yao)盡(jin)可(ke)能(neng)粗(cu)，以(yi)減(jian)少(shao)阻(zu)抗(kang)
；

（6）在信號換層的過孔附近放置一些接地過孔，以便為信號提供短距離回路。

當然，在設計時還需具體問題具體分析。從成本和信號質量兩方麵綜合考慮，在高速PCB 設(she)計(ji)時(shi)，設(she)計(ji)者(zhe)總(zong)是(shi)希(xi)望(wang)過(guo)孔(kong)越(yue)小(xiao)越(yue)好(hao)，這(zhe)樣(yang)板(ban)上(shang)可(ke)以(yi)留(liu)有(you)更(geng)多(duo)的(de)布(bu)線(xian)空(kong)間(jian)，此(ci)外(wai)，過(guo)孔(kong)越(yue)小(xiao)

，其(qi)自(zi)身(shen)的(de)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)也(ye)越(yue)小(xiao)，更(geng)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)高(gao)速(su)電(dian)路(lu)。在(zai)高(gao)密(mi)度(du)PCB設計中

，采用非穿導孔以及過孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限製地減小，它受到PCB 廠家鑽孔和電鍍等工藝技術的限製，在高速PCB 的過孔設計中應給以均衡考慮。