一、過(guò)孔的基本概念

　　過(guò)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%。簡(jiǎn)單的說(shuō)來(lái)，PCB 上的每一個(gè)孔都可以稱之為過(guò)孔。從作用上看，過(guò)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(lái)說(shuō)，這些過(guò)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(guò)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(huì)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(guò)孔形成過(guò)程中可能還會(huì)重疊做好幾個(gè)內(nèi)層。第三種稱為通孔，這種孔穿過(guò)整個(gè)線路板，可用于實(shí)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(shí)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(guò)孔。以下所說(shuō)的過(guò)孔，沒(méi)有特殊說(shuō)明的，均作為通孔考慮。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，一個(gè)過(guò)孔主要由兩個(gè)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(guò)孔的大小。很顯然，在高速，高密度的 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者總是希望過(guò)孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過(guò)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(shí)帶來(lái)了成本的增加，而且過(guò)孔的尺寸不可能無(wú)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(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，也越容易偏離中心位置；且當(dāng)孔的深度超過(guò)鉆孔直徑的 6 倍時(shí)，就無(wú)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(dá)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(lái)越小，一般直徑小于等于 6Mils 的過(guò)孔，我們就稱為微孔。在 HDI（高密度互連結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用到微孔，微孔技術(shù)可以允許過(guò)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(guò)孔在傳輸線上表現(xiàn)為阻抗不連續(xù)的斷點(diǎn)，會(huì)造成信號(hào)的反射。一般過(guò)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(guò)過(guò)孔時(shí)阻抗會(huì)減小 6 歐姆（具體和過(guò)孔的尺寸，板厚也有關(guān)，不是絕對(duì)減?。５^(guò)孔因?yàn)樽杩共贿B續(xù)而造成的反射其實(shí)是微乎其微的，其反射系數(shù)僅為：（44-50）/（44+50）=0.06，過(guò)孔產(chǎn)生的問(wèn)題更多的集中于寄生電容和電感的影響。