|PCB过孔要留意~ - 安徽红网

过孔（via）是多层PCB线路板的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40% 。简单的说来， PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。
从作用上看，过孔可以分成两类：

一是用作各层间的电气连接
二是用作器件的固定或定位

如果从工艺制程上来说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔（blind via）、埋孔（buried via）和通孔（through via）。
盲孔
位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不超过一定的比率（孔径）。

埋孔

是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层，层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。

通孔

这种孔穿过整个线路板，可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。

由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它，而不用另外两种过孔。以下所说的过孔，没有特殊说明的，均作为通孔考虑。
从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole），二是钻孔周围的焊盘区。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。

很显然，在高速，高密度的PCB设计时，总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔（drill）和电镀（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。

比如，如果一块正常的6 层PCB 板的厚度（通孔深度）为50Mil ，那么，一般条件下PCB 厂家能提供的钻孔直径只能达到8Mil 。

随着激光钻孔技术的发展，钻孔的尺寸也可以越来越小，一般直径小于等于6Mil 的过孔，我们就称为微孔。在HDI（高密度互连结构）设计中经常使用到微孔，微孔技术可以允许过孔直接打在焊盘上（Via-in-pad），这大大提高了电路性能，节约了布线空间。

过孔在传输线上表现为阻抗不连续的断点，会造成信号的反射。一般过孔的等效阻抗比传输线低12%左右，比如50 欧姆的传输线在经过过孔时阻抗会减小6 欧姆（具体和过孔的尺寸，板厚也有关，不是减小）。

但过孔因为阻抗不连续而造成的反射其实是微乎其微的，其反射系数仅为：
（44-50）/（44+50）=0.06
过孔产生的问题更多的集中于寄生电容和电感的影响。

过孔的寄生电容

过孔本身存在着对地的寄生电容，如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2 ，过孔焊盘的直径为D1 ， PCB板的厚度为T ，板基材介电常数为ε ，则过孔的寄生电容大小近似于：
C=1.41εTD1/（D2-D1）
过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度。

举例来说，对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果使用内径为10Mil ，焊盘直径为20Mil的过孔，焊盘与地铺铜区的距离为32Mil ，则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是：