在畫電路板時(shí)，往往需要過孔來切換層之間的信號(hào)。在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，過孔的選擇有盲孔，埋孔，通孔。如圖3.1所示。盲孔是在表面或者底面打通到內(nèi)層面，但不打穿，埋孔是在內(nèi)層面之間的孔，不在表面和底面漏出；通孔是貫穿于表面到底面。處于成本以及加工難易程度的考慮，選擇通孔較多。

圖3.1 過孔類型

1.低頻的時(shí)候，過孔不會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響，那么對(duì)于高頻，過孔就不能簡(jiǎn)單看成是信號(hào)的連接，必須考慮信號(hào)的完整性分析。我們都知道，過孔的存在會(huì)產(chǎn)生寄生電容和寄生電感的影響，過孔的寄生電容會(huì)影響延長(zhǎng)信號(hào)的上升時(shí)間，降低電路的速度。而寄生電感會(huì)削弱旁路電容的貢獻(xiàn)，削弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波作用。所以需要格外注意信號(hào)完整性問題。

2.每個(gè)過孔寄生電容計(jì)算公式為：C =1.41εTD1/(D2-D1)；其中，過孔在鋪地層上的反焊盤直徑為D2，過孔焊盤的直徑為D1，PCB的厚度為T，板基材介電常數(shù)為ε，過孔的寄生電容會(huì)給電路造成的主要影響是延長(zhǎng)了信號(hào)的上升時(shí)間，降低了電路的速度，電容值越小則影響越小，那么對(duì)應(yīng)著公式，似乎只能去增大D2和D1的差值，減小D1的值。也就是說可以增大反焊盤直徑，減小過孔焊盤直徑，可以減小阻抗不連續(xù)程度。

過孔本身就存在寄生電感，在高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，過孔的寄生電感帶來的危害往往大于寄生電容的影響。過孔的寄生串聯(lián)電感會(huì)削弱旁路電容的作用，減弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效用。每個(gè)過孔的寄生電感計(jì)算公式為：L=5.08h[ln(4h/d)+1]；其中L指過孔的電感，h是過孔的長(zhǎng)度，d是中心鉆孔的直徑，過孔的直徑對(duì)電感的影響較小，而對(duì)電感影響最大的是過孔的長(zhǎng)度。

3.在高速、高頻電路設(shè)計(jì)中，阻抗不連續(xù)處阻抗變化一般需控制在±10%范圍，否則會(huì)引起信號(hào)失真。所以信號(hào)的過孔不要過大，可以選擇10/20（mil）；

（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；
（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做過孔，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。

圖3.2所示接地過孔情況。對(duì)于接地過孔，是信號(hào)在兩點(diǎn)之間的某個(gè)地方經(jīng)過一個(gè)過孔到另一層，此時(shí)若沒有提供地平面之間的連接，返回信號(hào)電流將無(wú)法跳躍，此時(shí)路徑包括的電感量勢(shì)必要比原來有所增加，這不僅會(huì)產(chǎn)生更多的輻射，還將產(chǎn)生更多的串?dāng)_。所以在過孔周圍增加一些接地過孔，可以為信號(hào)的電流提供返回路徑，并在信號(hào)過孔和接地過孔之間形成一個(gè)電感回路，使得信號(hào)質(zhì)量得到改善。

接地過孔不但能減小阻抗不連續(xù)外，還可以避免寄生電容引起的信號(hào)延遲現(xiàn)象，還可以減小孔引起的損耗。考慮制作成本和信號(hào)完整性，接地過孔可以為2個(gè)。

圖3.2 接地過孔

4.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。