過(guò)孔（via）是PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，特別是對(duì)高速多層PCB設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，過(guò)孔的設(shè)計(jì)需要引起工程師的重視。接下來(lái)，和深亞電子一起來(lái)了解下PCB設(shè)計(jì)中的過(guò)孔知識(shí)吧。

過(guò)孔的類(lèi)型

過(guò)孔一般又分為三類(lèi)：通孔、盲孔和埋孔。

盲孔：指位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度與孔徑通常不超過(guò)一定的比率。

埋孔：指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會(huì)延伸到線路板的表面。

通孔：這種孔穿過(guò)整個(gè)線路板，可用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實(shí)現(xiàn)，成本較低，所以一般印制電路板均使用。

過(guò)孔的設(shè)計(jì)規(guī)則

綜合設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，工程師需要考慮以下問(wèn)題：

（1）過(guò)孔不能位于焊盤(pán)上；

（2）器件金屬外殼與PCB接觸區(qū)域向外延伸1.5mm區(qū)域內(nèi)不能有過(guò)孔。

（3）貼片膠點(diǎn)涂或印刷區(qū)域內(nèi)不能有過(guò)孔。如采用貼片膠點(diǎn)涂或印刷工藝的CHIP、SOP

元件下方的PCB區(qū)域。

（4）全通過(guò)孔內(nèi)徑原則上要求0.2mm（8mil）及以上，外徑的是0.4mm(16mil)以上，有困難地方必須控制在外徑為0.35mm(14mil)。

（5）BGA在0.65mm及以上的設(shè)計(jì)建議不要用到埋盲孔，成本會(huì)大幅度增加。

（6）過(guò)孔與過(guò)孔之間的間距不宜過(guò)近，鉆孔容易引起破孔，一般要求孔間距0.5mm及以上，0.35mm-0.4mm極力避免，0.3mm及以下禁止。

普通PCB中的過(guò)孔

在普通PCB 設(shè)計(jì)中，過(guò)孔的寄生電容和寄生電感對(duì)PCB設(shè)計(jì)的影響較小，對(duì)1-4層PCB 設(shè)計(jì)，一般選用0.36mm/0.61mm/1.02mm（鉆孔/ 焊盤(pán)/POWER 隔離區(qū)）的過(guò)孔較好，一些特殊要求的信號(hào)線（如電源線、地線、時(shí)鐘線等）可選用0.41mm/0.81mm/1.32mm 的過(guò)孔，也可根據(jù)實(shí)際選用其余尺寸的過(guò)孔。

高速PCB中的過(guò)孔

一、影響

高速PCB多層板中，信號(hào)從某層互連線傳輸?shù)搅硪粚踊ミB線就需要通過(guò)過(guò)孔來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，在頻率低于1GHz時(shí)，過(guò)孔能起到一個(gè)很好的連接作用，其寄生電容、電感可以忽略。

當(dāng)頻率高于1 GHz后，過(guò)孔的寄生效應(yīng)對(duì)信號(hào)完整性的影響就不能忽略，此時(shí)過(guò)孔在傳輸路徑上表現(xiàn)為阻抗不連續(xù)的斷點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的反射、延時(shí)、衰減等信號(hào)完整性問(wèn)題。

當(dāng)信號(hào)通過(guò)過(guò)孔傳輸至另外一層時(shí)，信號(hào)線的參考層同時(shí)也作為過(guò)孔信號(hào)的返回路徑，并且返回電流會(huì)通過(guò)電容耦合在參考層間流動(dòng)，并引起地彈等問(wèn)題。

二、設(shè)計(jì)

可見(jiàn)，在高速PCB設(shè)計(jì)中，看似簡(jiǎn)單的過(guò)孔往往也會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的負(fù)面效應(yīng)。為了減小過(guò)孔的寄生效應(yīng)帶來(lái)的不利影響，工程師在設(shè)計(jì)中可以盡量做到：

（1）選擇合理的過(guò)孔尺寸。對(duì)于多層一般密度的PCB 設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，選用0.25mm/0.51mm/0.91mm（鉆孔/ 焊盤(pán)/ POWER 隔離區(qū)）的過(guò)孔較好；對(duì)于一些高密度的PCB 也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm 的過(guò)孔，也可以嘗試非穿導(dǎo)孔；對(duì)于電源或地線的過(guò)孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗；

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

（3）PCB 上的信號(hào)走線盡量不換層，也就是說(shuō)盡量減少過(guò)孔；

（4）使用較薄的PCB有利于減小過(guò)孔的兩種寄生參數(shù)；

（5）電源和地的管腳要就近過(guò)孔，過(guò)孔和管腳之間的引線越短越好，因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致電感的增加。同時(shí)電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗；

（6）在信號(hào)換層的過(guò)孔附近放置一些接地過(guò)孔，以便為信號(hào)提供短距離回路。

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