PCB設計中過孔可不容小覷!

過孔（via）是PCB設計中的一個重要知識點，特別是對高速多層PCB設計來說，過孔的設計需要引起工程師的重視。接下來一起來了解下PCB設計中的過孔知識吧。

過孔一般又分為三類：通孔、盲孔和埋孔。

盲孔：指位於印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用於表層線路和下面的內層線路的連接，孔的深度與孔徑通常不超過一定的比率。

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面。

通孔：這種孔穿過整個線路板，可用於實現內部互連或作為元件的安裝定位孔。由於通孔在工藝上更易於實現，成本較低，所以一般印製電路板均使用。

綜合設計與生產，工程師需要考慮以下問題：

（1）過孔不能位於焊盤上；

（2）器件金屬外殼與PCB接觸區域向外延伸1.5mm區域內不能有過孔。

（3）貼片膠點塗或印刷區域內不能有過孔。如採用貼片膠點塗或印刷工藝的CHIP、SOP元件下方的PCB區域。

（4）全通過孔內徑原則上要求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及以上的設計建議不要用到埋盲孔，成本會大幅度增加。

（6）過孔與過孔之間的間距不宜過近，鑽孔容易引起破孔，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。

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、時鐘線等）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。

一、影響

高速PCB多層板中，信號從某層互連線傳輸到另一層互連線就需要通過過孔來實現連接，在頻率低於1GHz時，過孔能起到一個很好的連接作用，其寄生電容、電感可以忽略。

當頻率高於1 GHz後，過孔的寄生效應對信號完整性的影響就不能忽略，此時過孔在傳輸路徑上表現為阻抗不連續的斷點，會產生信號的反射、延時、衰減等信號完整性問題。

當信號通過過孔傳輸至另外一層時，信號線的參考層同時也作為過孔信號的返迴路徑，並且返回電流會通過電容耦合在參考層間流動，並引起地彈等問題。

可見，在高速PCB設計中，看似簡單的過孔往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應。為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響，工程師在設計中可以儘量做到：

（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，也可以嘗試非穿導孔；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 上的信號走線儘量不換層，也就是說儘量減少過孔；

（4）使用較薄的PCB有利於減小過孔的兩種寄生參數；

（5）電源和地的管腳要就近過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因為它們會導致電感的增加。同時電源和地的引線要儘可能粗，以減少阻抗；

（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迴路。

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