PCB的過孔分類及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費(fèi)用通常占PCB制板費(fèi)用的30%到40%。電路板上的孔，連接不同層之間的線路，把電路板從平面結(jié)構(gòu)變成立體結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單的說來，PCB上的每一個(gè)孔都可以稱之為過孔。

過孔的分類：

機(jī)械孔：用機(jī)械鉆頭鉆出來的孔。用更粗的鉆頭鉆出來的孔就會(huì)更大。消費(fèi)電子產(chǎn)品通常按照0.3mm內(nèi)徑來設(shè)計(jì)。普通的電路板廠都可以做0.3mm的機(jī)械孔。如果使用0.2mm和0.25mm的機(jī)械孔，鉆頭細(xì)鉆孔速度慢鉆頭易折斷，價(jià)格就要貴一些，也不是所有的PCB廠家都能做這么小的機(jī)械孔。鉆頭一下子就把電路板鉆穿了，所以機(jī)械孔也叫通孔。

激光孔：用激光打出來的孔。因?yàn)榧す獾墓β视邢?，無法直接打穿多層PCB板，通常用來做表層的盲孔。2層激光孔重疊的疊孔板，比2層激光孔交錯(cuò)的錯(cuò)孔板貴20%以上。

1、普通PCB中的過孔選擇

在普通PCB 設(shè)計(jì)中，過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/POWER 隔離區(qū)）的過孔較好，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 的過孔，也可根據(jù)實(shí)際選用其余尺寸的過孔。

2、高速PCB中的過孔設(shè)計(jì)

通過上面對(duì)過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB 設(shè)計(jì)中，看似簡(jiǎn)單的過孔往往也會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來很大的負(fù)面效應(yīng)。為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響，在設(shè)計(jì)中可以盡量做到：

（1）選擇合理的過孔尺寸。對(duì)于多層一般密度的PCB 設(shè)計(jì)來說，選用0.25mm/0.51mm/0.91mm（鉆孔/ 焊盤/ POWER 隔離區(qū)）的過孔較好；對(duì)于一些高密度的PCB 也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm 的過孔，也可以嘗試非穿導(dǎo)孔；對(duì)于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(qū)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(hào)走線盡量不換層，也就是說盡量減少過孔；

（4）使用較薄的PCB 有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)；

（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?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)換層的過孔附近放置一些接地過孔，以便為信號(hào)提供短距離回路。

PCB板過孔設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

孔徑盡量大一些：小孔要用小鉆頭，小鉆頭價(jià)格高，對(duì)板廠要求也高。如果電路板面積較大，甚至可以用0.5mm內(nèi)徑的機(jī)械孔。

盡量不用激光孔：即盡量不使用激光孔。帶有一層激光孔的電路板，比不帶激光孔的貴30%（一階板）。帶有2層激光孔的，比1層激光孔的再貴30%（二階板）。

其他更貴的設(shè)計(jì)：過孔工藝越復(fù)雜，電路板價(jià)格越高，最便宜的和最貴的相差幾十倍以上。像0.2mm的機(jī)械孔比0.3mm的機(jī)械孔電路板貴20%左右；2層激光孔重疊的疊孔板，比2層激光孔交錯(cuò)的錯(cuò)孔板貴20%以上；蘋果手機(jī)喜歡用的任意層互聯(lián)板比普通只有機(jī)械孔的電路板貴10倍以上（全板都是重疊激光孔）。

當(dāng)然，在設(shè)計(jì)時(shí)還需具體問題具體分析。從成本和信號(hào)質(zhì)量兩方面綜合考慮，在高速PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者總是希望過孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過孔越小，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)孔以及過孔尺寸的減小同時(shí)帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制地減小，它受到PCB 廠家鉆孔和電鍍等工藝技術(shù)的限制，在高速PCB 的過孔設(shè)計(jì)中應(yīng)給以均衡考慮。

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