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 cenggeliqu。guokongdegongyiguochengshizaiguokongdekongbiyuanzhumianshangyonghuaxuechenjidefangfadushangyicengjinshu，yongyiliantongzhongjiangecengxuyaoliantongdetongbo，erguokongdeshangxialiangmianzuochengputongdehanpanxingzhuang，kezhijieyushangxialiangmiandexianluxiangtong
，yekebulian。guokongkeyiqidaodianqilianjie
，gudinghuodingweiqijiandezuoyong。guokongshiyiturutu1 所示。

過孔一般又分為三類：盲孔
、埋孔和通孔。

盲mang孔kong，指zhi位wei於yu印yin刷shua線xian路lu板ban的de頂ding層ceng和he底di層ceng表biao麵mian，具ju有you一yi定ding深shen度du
，用yong於yu表biao層ceng線xian路lu和he下xia麵mian的de內nei層ceng線xian路lu的de連lian接jie，孔kong的de深shen度du與yu孔kong徑jing通tong常chang不bu超chao過guo一yi定ding的de比bi率lv。

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。

通tong孔kong，這zhe種zhong孔kong穿chuan過guo整zheng個ge線xian路lu板ban
，可ke用yong於yu實shi現xian內nei部bu互hu連lian或huo作zuo為wei元yuan件jian的de安an裝zhuang定ding位wei孔kong。由you於yu通tong孔kong在zai工gong藝yi上shang更geng易yi於yu實shi現xian，成cheng本ben較jiao低di，所suo以yi一yi般ban印yin製zhi電dian路lu板ban均jun使shi用yong通tong孔kong。過guo孔kong的de分fen類lei如ru圖tu2 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ruoL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(de)20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）dianyuanhedideguanjiaoyaojiujinguokong，guokongheguanjiaozhijiandeyinxianyueduanyuehao，yinweitamenhuidaozhidiangandezengjia。tongshidianyuanhedideyinxianyaojinkenengcu，yijianshaozukang；

（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。