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)用一般占PCB制板費(fèi)用的30%~40%。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，PCB上的每一個(gè)孔都能夠稱為過(guò)孔。

    從作用上看，過(guò)孔能夠分成兩類：一是用于各層間的電氣銜接；二是用于器材的固定或定位。如從工藝制程來(lái)說(shuō)，這些過(guò)孔一般又分為三類，即盲孔（BlindVia)、埋孔（BuriedVia)和通孔（ThroughVia)。盲孔坐落PCB的頂層和底層外表，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的銜接，孔的深度一般不超過(guò)一定的比率（孔徑）。埋孔是指坐落PCB內(nèi)層的銜接孔，它不會(huì)延伸到PCB的外表。上述兩類孔都坐落PCB的內(nèi)層，層壓前利用通孔成形工藝完結(jié)，在過(guò)孔形成過(guò)程中可能還會(huì)堆疊做好幾個(gè)內(nèi)層。通孔穿過(guò)整個(gè)PCB,可用于完成內(nèi)部互連或作為元器材的安裝定位孔。因?yàn)橥ㄗ庸に嚿细子谕瓿?，成本較低，所以絕大部分PCB均使用它，而較少選用另外兩種過(guò)孔。以下所說(shuō)的過(guò)孔，沒有特殊闡明的，均作為通孔考慮。

    從規(guī)劃的視點(diǎn)來(lái)看，一個(gè)過(guò)孔主要由兩部分組成，一是中心鉆孔(DrillHole),二是鉆孔周圍的悍盤區(qū)，如圖1-9-1所示。這兩部分的尺寸巨細(xì)決議了過(guò)孔的巨細(xì)。

    圖1-9-1過(guò)孔的結(jié)構(gòu)
 

很顯然，在高速、高密度的PCB規(guī)劃中，規(guī)劃者總是期望過(guò)孔越小越好，這樣PCB上能夠留有更多的布線空間。此外，過(guò)孔越小，其本身的寄生電容也越小，更適用于高速電路。但孔尺度的減小同時(shí)帶來(lái)了本錢的増加，而且過(guò)孔的尺度不可能無(wú)約束地減小，它受到鉆孔（Drill)和電鍍（Plating)等工藝技能的約束：孔越小，鉆孔需花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，也越容易違背中心位置；且當(dāng)孔的深度超越鉆孔直徑的6倍時(shí)，就無(wú)法確保孔壁能均勻鍍銅。比如，如果一塊正常的6層PCB的厚度（通孔深度）為50mil,那么，一般條件下PCB廠家能供給的鉆孔直徑最小只能達(dá)到8mil。跟著激光鉆孔技能的發(fā)展，鉆孔的尺度也能夠越來(lái)越小，一般直徑不大于6mil的過(guò)孔就稱為微孔。在HDI(高密度互連結(jié)構(gòu)）規(guī)劃中經(jīng)常使用到微孔，微孔技能能夠允許過(guò)孔直接打在悍盤上（Via-in-Pad),這大大提高了電路性能，節(jié)約了布線空間。

    過(guò)孔在傳輸線上表現(xiàn)為阻抗不接連的斷點(diǎn)，會(huì)形成信號(hào)的反射。一般過(guò)孔的等效阻抗比傳輸線低約12%,如50Ω的傳輸線在經(jīng)過(guò)過(guò)孔時(shí)阻抗會(huì)減小6Ω(詳細(xì)和過(guò)孔的尺度、板厚也有關(guān)，不是絕對(duì)減?。?。但過(guò)孔由于阻抗不接連而形成的反射其實(shí)是微乎其微的，其反射系數(shù)僅為（50-44)/(44+50)≈0.06,過(guò)孔發(fā)生的問(wèn)題更多地集中于寄生電容和電感的影響。