一、過孔的基本概念

　　過孔（via）是多層 PCB 的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占 PCB 制板費用的 30%到 40%。簡單的說來，PCB 上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看，過孔可以分成兩類：一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說，這些過孔一般又分為三類，即盲孔（blind via）、埋孔（buried via）和通孔（through via）。盲孔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，孔的深度通常不超過一定的比率（孔徑）。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層，層壓前利用通孔成型工藝完成，在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內(nèi)層。第三種稱為通孔，這種孔穿過整個線路板，可用于實現(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現(xiàn)，成本較低，所以絕大部分印刷電路板均使用它，而不用另外兩種過孔。以下所說的過孔，沒有特殊說明的，均作為通孔考慮。從設(shè)計的角度來看，一個過孔主要由兩個部分組成，一是中間的鉆孔（drill hole），二是鉆孔周圍的焊盤區(qū)。這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然，在高速，高密度的 PCB 設(shè)計時，設(shè)計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。但孔尺寸的減小同時帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔（drill）和電鍍（plating）等工藝技術(shù)的限制：孔越小，鉆孔需花費的時間越長，也越容易偏離中心位置；且當(dāng)孔的深度超過鉆孔直徑的 6 倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。比如，如果一塊正常的 6 層 PCB 板的厚度（通孔深度）為 50Mil，那么，一般條件下 PCB 廠家能提供的鉆孔直徑最小只能達到 8Mil。隨著激光鉆孔技術(shù)的發(fā)展，鉆孔的尺寸也可以越來越小，一般直徑小于等于 6Mils 的過孔，我們就稱為微孔。在 HDI（高密度互連結(jié)構(gòu)）設(shè)計中經(jīng)常使用到微孔，微孔技術(shù)可以允許過孔直接打在焊盤上（Via-in-pad），這大大提高了電路性能，節(jié)約了布線空間。

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　　過孔在傳輸線上表現(xiàn)為阻抗不連續(xù)的斷點，會造成信號的反射。一般過孔的等效阻抗比傳輸線低 12%左右，比如 50 歐姆的傳輸線在經(jīng)過過孔時阻抗會減小 6 歐姆（具體和過孔的尺寸，板厚也有關(guān)，不是絕對減小）。但過孔因為阻抗不連續(xù)而造成的反射其實是微乎其微的，其反射系數(shù)僅為：（44-50）/（44+50）=0.06，過孔產(chǎn)生的問題更多的集中于寄生電容和電感的影響。