精密PCB製造、高頻PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB和PCB組裝。
1、通孔的基本概念
Via是 多層PCB. 鑽孔成本通常占PCB生產成本的30%-40%. 簡言之, PCB上的每個孔都可以稱為通孔. 在功能方面, 過孔可分為兩種類型：一種用於層間的電力連接； 另一個用於固定或定位設備. 在流程方面, 這些通孔通常分為3類：盲通孔, 埋通孔和直通通孔. 盲孔位於印刷電路板的上下表面, 並且有一定的深度. 用於連接下麵的表面電路和內部電路. The depth of the hole is usually not more than a certain ratio (aperture). 埋孔是指印刷電路板內層的連接孔, 不會延伸到電路板表面. 上述兩種類型的孔位於PCB的內層. 層壓前, 通孔成型工藝用於完成該工藝, 在通孔形成過程中可能會有幾層內層重疊.
第3種稱為通孔，它穿過整個電路板，可用於內部互連或作為元件的安裝定位孔。 由於通孔更容易實現且成本較低，大多數印刷電路板使用它來代替其他兩種。 下麵提到的通孔（無特殊說明）被視為通孔。
從設計角度來看，通孔主要由兩部分組成，一部分是中間鑽孔，另一部分是鑽孔周圍的墊塊區域。 這兩部分的大小决定了過孔的大小。 顯然，在高速、高密度的PCB設計中，設計者總是希望通孔越小越好，這樣可以在板上有更多的佈線空間。 此外，通孔越小，其自身寄生電容越小，更適合高速電路。 然而，孔尺寸的减小帶來了成本的新增，而通孔尺寸的减小也不能沒有限制。 它受到鑽孔和電鍍科技的限制：孔越小，鑽孔時間越長，越容易偏離中心位置。 此外，當孔的深度大於孔直徑的6倍時，不可能保證孔壁上均勻鍍銅。 例如，如果普通6層PCB的厚度（通孔深度）為50密耳，在正常情况下，PCB製造商提供的鑽孔直徑只能達到8密耳。 隨著雷射鑽孔科技的發展，鑽孔的尺寸也可以越來越小。 通常，直徑小於或等於6mils的通孔稱為微孔。 微孔通常用於HDI（高密度互連結構）設計。 微孔科技允許在焊盤上直接沖孔，這大大提高了電路效能，節省了佈線空間。
高速PCB design
過孔是傳輸線上的不連續阻抗中斷點，可導致訊號反射。 一般來說，過孔的等效阻抗比傳輸線的等效阻抗低約12%。 例如，50歐姆傳輸線的阻抗在通過過孔時將降低6歐姆（這與過孔的大小和板的厚度有關，但與减少量無關）。 但過孔阻抗不連續性引起的反射實際上很小，其反射係數僅為（44-50）/（44+50）=0.06，過孔引起的問題主要集中在寄生電容和電感的影響上。
2、過孔寄生電容和電感
如果過孔的阻焊區直徑為D2，過孔焊盤直徑為D1，PCB厚度為t，基板介電常數為µ，則過孔的寄生電容約為C=1.41µTD1/（D2-D1）
通孔寄生電容對電路的主要影響是延長訊號的上升時間，降低電路的速度。 例如，對於厚度為50mil的PCB，如果過孔焊盤直徑為20MIL（鑽孔直徑為10mils），而阻焊板直徑為40mil，則我們可以通過上述公式近似計算過孔的寄生電容：C=1.41x4.4x0.050x0.020/（0.040-0.020）=0.31pf。 該電容引起的上升時間變化為：t10-90=2.2c（Z0/2）=2.2x0.31x（50/2）=17.05ps
從這些值可以看出，雖然單個過孔的寄生電容的影響不明顯，但如果在佈線中重複使用過孔進行層切換，則將使用多個過孔，這應在設計中仔細考慮。 在實際設計中，可以通過新增通孔與銅層（反焊盤）之間的距離或减小焊盤直徑來减小寄生電容。
在高速數位電路設計中，過孔寄生電感的危害往往大於寄生電容的危害。 其寄生串聯電感會削弱旁路電容的貢獻，降低整個電力系統的濾波效率。 我們可以使用以下經驗公式簡單地計算過孔的寄生電感：l=5.08h[ln（4h/D）+1]，其中l是過孔的電感，h是過孔的長度，D是中心孔的直徑。 從公式中可以看出，通孔直徑對電感影響不大，而通孔長度對電感有影響。 仍然使用上述示例，我們可以如下計算通孔電感：l=5.08x0.050[ln（4x0.050/0.010）+1]=1.015nh。 如果訊號的上升時間為1ns，則其等效阻抗為：XL=L/t10-90=3.19©。 當有高頻電流通過時，該阻抗不能忽略。 需要注意的是，在連接功率層和地層時，旁路電容需要通過兩個過孔，囙此過孔的寄生電感將加倍。
3、如何使用過孔
通過以上對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設計中，看似簡單的過孔往往會給電路設計帶來很大的負面影響。 為了减少過孔寄生效應造成的不利影響，我們可以在設計中盡最大努力做到以下幾點：
1、從成本和訊號質量兩方面選擇合理的通孔尺寸。 如有必要，可考慮使用不同尺寸的過孔。 例如，對於電源或地線的過孔，可以使用較大的尺寸來降低阻抗，而較小的過孔可以用於訊號佈線。 當然，隨著通孔尺寸的减小，相應的成本也會新增。
2、從上面討論的兩個公式可以得出結論，使用較薄的PCB有助於降低過孔的兩個寄生參數。
3.儘量不要改變PCB板上的訊號佈線層，也就是說，儘量不要使用不必要的過孔。
4、電源和接地的引脚應在附近鑽孔，通孔和引脚之間的引線越短越好。 為了减小等效電感，可以考慮多個並聯過孔。
5、在訊號換層過孔附近放置一些接地過孔，為訊號提供閉環。 一些冗餘的接地過孔甚至可以放置在PCB板上。
6、對於高密度的高速PCB，可以考慮微通孔。
