大家在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)孔肯定是要接觸的，那么大家知道過(guò)孔對(duì)于我們PCB的信號(hào)質(zhì)量影響有多大嗎？在搞清楚上面這個(gè)這個(gè)問(wèn)題之前我們先給大家介紹一下我們?cè)赑CB設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)孔應(yīng)該如何選取。

一般過(guò)孔種類(lèi)有以下三種可以進(jìn)行選擇：（單位是mil）

8/16±2mil 10/20±2mil 12/24±2mil

通常我們?cè)诎遄颖容^密的情況下會(huì)用8/16±2mil（8/14, 8/16, 8/18都可以）大小的過(guò)孔，板子比較空曠的時(shí)候可以選取12/24±2mil（12/22, 12/24, 12/26都可以）大小的過(guò)孔，那板子器件密度在兩者之間則可以采用10/20±2mil（10/18, 10/20, 10/22都可以）大小的過(guò)孔。

站在經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)講我們過(guò)孔越大成本越低，所以我們要控制板子的成本的話，在滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的同時(shí)盡量把過(guò)孔設(shè)置大一點(diǎn)。

當(dāng)然在HDI板子當(dāng)中我們通常是需要用到盲埋孔，通常我們的盲孔可以設(shè)置的大小范圍是4/10±2這樣子，通常打在焊盤(pán)上面就可以了，但是需要注意的是不要打在焊盤(pán)的正中心，通常打在焊盤(pán)的邊緣就可以了，這樣在工藝處理方面會(huì)好一點(diǎn)。

那么我們的過(guò)孔是不是越大越好或者說(shuō)越小越好呢，很顯然并不是這樣子的。

在工藝的角度下我們的過(guò)孔內(nèi)徑是不能小于板厚的1/7，為什么呢？

因?yàn)樵谖覀兊倪^(guò)孔小于1/7的情況下，受工藝技術(shù)的影響，無(wú)法做到過(guò)孔孔壁均勻鍍銅，在不能均勻鍍銅的情況下我們板子的電氣性能就會(huì)受到影響。所以在我們?cè)诎遄雍穸容^大時(shí)也要加大我們的過(guò)孔，通常板厚和最小過(guò)孔的關(guān)系如下表所示：

我們上面的出來(lái)的結(jié)論是通常過(guò)孔要大一點(diǎn)會(huì)更好，那么我們這個(gè)時(shí)候需要向大家介紹兩個(gè)公式，一個(gè)是過(guò)孔寄生電容的計(jì)算公式：C=1.41εTD2/（D1-D2）另一個(gè)是寄生電感的計(jì)算公式：L=5.08h[ln（4h/d）+1]。

附圖1

附圖2

我們首先看一下過(guò)孔寄生電容計(jì)算公式：

ε：板子的介電常數(shù)，通常不同的板材他們的介電常數(shù)也不一樣，T：指的是板子的厚度。

假設(shè)過(guò)孔是在GND層的情況下，D1值是過(guò)孔邊緣與銅皮的避讓距離（反焊盤(pán)），D2：指的是過(guò)孔的外徑。

由上面的公式我們可以得出一下結(jié)論：

1、在板材和板厚不變的情況下D1越大則寄生電容越小，C與D1成反比關(guān)系。

2、在板材和厚度不變的情況下D2越大則寄生電容越大，C與D2成正比關(guān)系。

3、在板厚和D2,D1不變的情況下，板材的介電常數(shù)越大則寄生電容越大，C與ε成正比關(guān)系。

4、在介電常數(shù)以及D2,D1不變的情況下，板厚T越大則寄生電容越大。

然后我們?cè)俜治鲆幌录纳姼杏?jì)算公式：

附圖三

h：指的是過(guò)孔的長(zhǎng)度（板子的厚度）d：指得是過(guò)孔的內(nèi)徑

由此我們可以得出以下結(jié)論：

1）板子厚度越薄寄生電感越小，L與h成正比關(guān)系。

2）過(guò)孔的內(nèi)徑越大寄生電感越小，L與d成反比關(guān)系。

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，進(jìn)行常規(guī)選擇即可。但在高速PCB中的過(guò)孔設(shè)計(jì)，通過(guò)上面對(duì)過(guò)孔寄生特性的分析，我們可以看到，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，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10/20/36（鉆孔/焊盤(pán)/POWER 隔離區(qū)）的過(guò)孔較好；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；

3）PCB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)；

當(dāng)然，在設(shè)計(jì)時(shí)還需具體問(wèn)題具體分析。從成本和信號(hào)質(zhì)量?jī)煞矫婢C合考慮，在高速PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者總是希望過(guò)孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過(guò)孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。

在高密度PCB設(shè)計(jì)中，采用非穿導(dǎo)孔（盲埋孔）以及過(guò)孔尺寸的減小同時(shí)帶來(lái)了成本的增加，而且過(guò)孔的尺寸不可能無(wú)限制地減小，它受到PCB 廠家鉆孔和電鍍等工藝技術(shù)的限制，在高速PCB 的過(guò)孔設(shè)計(jì)中應(yīng)給以均衡考慮。

那么我們了解完了上面這些信息之后我們就知道為什么在高速PCB設(shè)計(jì)當(dāng)中我們一根導(dǎo)線不能打過(guò)多的過(guò)孔了，過(guò)孔本身會(huì)帶來(lái)寄生電容和寄生電感，過(guò)孔打的越多所帶來(lái)的寄生電容和寄生電感的值也越大，所以這就是為什么很多數(shù)據(jù)手冊(cè)上面會(huì)寫(xiě)我們布線時(shí)過(guò)孔的數(shù)量不能超過(guò)多少個(gè)（附圖三），一般我們的高速信號(hào)線采取不能超過(guò)三個(gè)過(guò)孔的原則，能不打孔就不打孔。

（附圖四）

為什么電路里要擺這兩個(gè)電容？

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