PCB的过孔分类及设计注意事项

　　过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。电路板上的孔，连接不同层之间的线路，把电路板从平面结构变成立体结构。简单的说来，PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。

　　过孔的分类：

　　机械孔：用机械钻头钻出来的孔。用更粗的钻头钻出来的孔就会更大。消费电子产品通常按照0.3mm内径来设计。普通的电路板厂都可以做0.3mm的机械孔。如果使用0.2mm和0.25mm的机械孔，钻头细钻孔速度慢钻头易折断，价格就要贵一些，也不是所有的PCB厂家都能做这么小的机械孔。钻头一下子就把电路板钻穿了，所以机械孔也叫通孔。

　　激光孔：用激光打出来的孔。因为激光的功率有限，无法直接打穿多层PCB板，通常用来做表层的盲孔。2层激光孔重叠的叠孔板，比2层激光孔交错的错孔板贵20%以上。

　　1、普通PCB中的过孔选择

　　在普通PCB 设计中，过孔的寄生电容和寄生电感对PCB 设计的影响较小，对1-4层PCB 设计，一般选用0.36mm/0.61mm/1.02mm（钻孔/ 焊盘/POWER 隔离区）的过孔较好，一些特殊要求的信号线（如电源线、地线、时钟线等）可选用0.41mm/0.81mm/1.32mm 的过孔，也可根据实际选用其余尺寸的过孔。

　　2、高速PCB中的过孔设计

　　通过上面对过孔寄生特性的分析，我们可以看到，在高速PCB 设计中，看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到：

　　（1）选择合理的过孔尺寸。对于多层一般密度的PCB 设计来说，选用0.25mm/0.51mm/0.91mm（钻孔/ 焊盘/ POWER 隔离区）的过孔较好；对于一些高密度的PCB 也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm 的过孔，也可以尝试非穿导孔；对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗；

　　（2）POWER 隔离区越大越好，考虑PCB 上的过孔密度，一般为D1=D2+0.41；

　　（3）PCB 上的信号走线尽量不换层，也就是说尽量减少过孔；

　　（4）使用较薄的PCB 有利于减小过孔的两种寄生参数；

　　（5）电源和地的管脚要就近过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好，因为它们会导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗，以减少阻抗；

　　（6）在信号换层的过孔附近放置一些接地过孔，以便为信号提供短距离回路。

　　PCB板过孔设计的注意事项

　　孔径尽量大一些：小孔要用小钻头，小钻头价格高，对板厂要求也高。如果电路板面积较大，甚至可以用0.5mm内径的机械孔。

　　尽量不用激光孔：即尽量不使用激光孔。带有一层激光孔的电路板，比不带激光孔的贵30%（一阶板）。带有2层激光孔的，比1层激光孔的再贵30%（二阶板）。

　　其他更贵的设计：过孔工艺越复杂，电路板价格越高，最便宜的和最贵的相差几十倍以上。像0.2mm的机械孔比0.3mm的机械孔电路板贵20%左右；2层激光孔重叠的叠孔板，比2层激光孔交错的错孔板贵20%以上；苹果手机喜欢用的任意层互联板比普通只有机械孔的电路板贵10倍以上（全板都是重叠激光孔）。

　　当然，在设计时还需具体问题具体分析。从成本和信号质量两方面综合考虑，在高速PCB 设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。在高密度PCB设计中，采用非穿导孔以及过孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制地减小，它受到PCB 厂家钻孔和电镀等工艺技术的限制，在高速PCB 的过孔设计中应给以均衡考虑。

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