过孔（via）是多层PCB的（de）重要（yào）组成（chéng）部分之（zhī）一，钻孔的费（fèi）用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单（dān）的（de）说来，PCB上的每（měi）一个（gè）孔都可以称之为过孔（kǒng）。从作用上看（kàn），过孔（kǒng）可（kě）以分成两类：

一是用作（zuò）各（gè）层间（jiān）的电（diàn）气连接；二是用作器件（jiàn）的固定（dìng）或（huò）定位。

如果从工艺制程上来说（shuō），这些过孔一般又分为三类，即盲孔（blind via）、埋孔（buried via）和（hé）通孔（through via）。盲孔位于印刷线路板的顶层和（hé）底（dǐ）层表面，具有（yǒu）一定深度，用（yòng）于表（biǎo）层线路和（hé）下面的内层线路的（de）连接（jiē），孔的深度通常（cháng）不超过（guò）一定（dìng）的比率（孔径）。

埋孔是指位于印（yìn）刷线路板内层（céng）的连接孔，它不（bú）会延（yán）伸（shēn）到线路板的表面。上述两类（lèi）孔都位于线路板的内层，层压（yā）前利用通孔成（chéng）型工艺完成（chéng），在过（guò）孔形（xíng）成过程中可能还会重叠做好几个内层（céng）。第（dì）三种（zhǒng）称（chēng）为通孔，这种孔穿（chuān）过整个线路板，可用于（yú）实现内部互连或作（zuò）为元件（jiàn）的安装定位（wèi）孔。

由于通孔在工艺上更易于（yú）实现，成本较低，所（suǒ）以（yǐ）绝（jué）大部分印刷电路板均使用它，而不用另（lìng）外两种过孔。以下（xià）所说（shuō）的过孔，没有特殊说明的，均（jun1）作为通孔考虑。

从设（shè）计的角度（dù）来看，一个过孔主要（yào）由两（liǎng）个部分组成，一是中间的（de）钻孔（kǒng）（drill hole），二（èr）是钻孔周围的焊盘区。这两部（bù）分（fèn）的尺寸大小决定了过孔的大小（xiǎo）。很显然，在高速高密（mì）度的PCB设计时，设计者总是希望过孔越小越好，这样（yàng）板上可（kě）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（gèng）适合（hé）用（yòng）于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本（běn）的增加，而且过（guò）孔的尺寸不可能无（wú）限制（zhì）的减小，它（tā）受到钻孔（drill）和电镀（dù）（plating）等工艺技术的限制：孔越小，钻孔需（xū）花（huā）费的时间（jiān）越长（zhǎng），也越容易（yì）偏（piān）离中（zhōng）心（xīn）位置（zhì）；且当（dāng）孔的深度（dù）超（chāo）过钻孔（kǒng）直径的6倍时，就无法（fǎ）保证孔壁能均匀（yún）镀铜。比如，现在正常的（de）一块6层PCB板（bǎn）的厚度（dù）（通孔深（shēn）度）为50Mil 左（zuǒ）右，所以（yǐ）PCB厂家能提供的钻孔（kǒng）直（zhí）径最小只能达到8Mil。

过孔本身存在着对地的寄生电（diàn）容，如果已知过孔在铺地层上的（de）隔离孔直径为（wéi）D2，过孔焊盘的直径为D1，PCB板的厚度为（wéi）T，板基材介电常数为ε，则过孔的寄生电容大小近（jìn）似于：C=1.41εTD1/（D2-D1）。

过孔的（de）寄生电容（róng）会给电路（lù）造成的主要影响是延（yán）长了信号的（de）上升时间，降低（dī）了电路的速度（dù）。举例来说，对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果（guǒ）使（shǐ）用内径（jìng）为（wéi） 10Mil，焊盘直径为20Mil的过孔，焊盘与（yǔ）地铺铜区的距离为（wéi）32Mil，则我们可以通过上面的公式（shì）近似算出（chū）过孔的寄生电（diàn）容大致是（shì）：C= 1.41x4.4x0.050x0.020/（0.032-0.020）=0.517pF，这部分电容引起的上（shàng）升时间（jiān）变化量（liàng）为：T10-90=2.2C（Z0/2）=2.2x0.517x（55/2）=31.28ps 。

从这些数值可以看出，尽管单个过孔的寄生电容引起（qǐ）的（de）上升（shēng）延（yán）变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用过孔（kǒng）进行层间的切换（huàn），设计（jì）者还是要慎重考（kǎo）虑（lǜ）的。

同样，过（guò）孔存在寄生（shēng）电容（róng）的同时也存在着寄（jì）生电（diàn）感，在高速数字电路的设计（jì）中，过孔的寄生电（diàn）感（gǎn）带来的危害（hài）往往大于寄生电容的影响。它（tā）的寄生串联电感（gǎn）会削（xuē）弱旁路（lù）电（diàn）容的贡献，减弱整个电源（yuán）系统的（de）滤波效（xiào）用。我（wǒ）们可以用下面的公式来简单地计算一（yī）个过孔近似的寄生电（diàn）感：L=5.08h［ln（4h/d）+1］其中L指过孔（kǒng）的（de）电感，h是（shì）过孔的长（zhǎng）度，d是中心钻孔的直径。从式中可以看出，过孔的直径对电感的影响较小（xiǎo），而对电感影响（xiǎng）最大的是过孔的（de）长度。

仍然（rán）采用上面的例（lì）子，可以计（jì）算（suàn）出过孔的电（diàn）感为：L=5.08x0.050［ln（4x0.050/0.010）+1］=1.015nH 。如果信号的上升时间是1ns，那么其（qí）等效阻抗大小为：XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样的阻（zǔ）抗在有高频电流的（de）通过已经（jīng）不能（néng）够被忽略，特别要注意，旁（páng）路电容在连接电（diàn）源层和地层的时候需要通过两个过（guò）孔，这样过（guò）孔的（de）寄生电感就会（huì）成倍增加。

通过上面对过孔寄生特性的分析，我们可（kě）以看（kàn）到，在高速PCB设（shè）计中，看似（sì）简单（dān）的过孔（kǒng）往往也会给电路的（de）设计带来很（hěn）大（dà）的负面效应（yīng）。为（wéi）了减小过孔（kǒng）的寄生（shēng）效应带来的（de）不利影响（xiǎng），在（zài）设计中（zhōng）可以尽量做到：

1、从成（chéng）本和信号质量两方面考（kǎo）虑，选择合（hé）理尺寸（cùn）的过孔大小。比如对6-10层（céng）的内（nèi）存模块PCB设计来说（shuō），选用10/20Mil（钻孔/焊盘）的（de）过孔较好，对于（yú）一些高密度的小尺寸（cùn）的（de）板子，也（yě）可以尝试使（shǐ）用（yòng）8/18Mil的过孔。目（mù）前技（jì）术条件下，很（hěn）难使用更小尺寸（cùn）的过孔了。对于（yú）电源或地线的过孔则可以考虑使用（yòng）较大（dà）尺（chǐ）寸，以减小阻（zǔ）抗（kàng）。

2、上面（miàn）讨论的两个公（gōng）式可（kě）以得（dé）出，使用较（jiào）薄（báo）的PCB板有（yǒu）利于（yú）减（jiǎn）小过孔的两种（zhǒng）寄（jì）生参数（shù）。

3、PCB板上的（de）信号（hào）走（zǒu）线尽（jìn）量不换层，也就（jiù）是说尽量不要（yào）使用不必要的过孔（kǒng）。

4、电源和地的管脚要就（jiù）近打过孔，过孔和管脚之间（jiān）的引线越短越好，因为（wéi）它们会导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽（jìn）可能粗，以减少阻抗（kàng）。

5、在信号换层的过孔附近放置（zhì）一（yī）些接地的过孔，以便为（wéi）信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一（yī）些多余的接（jiē）地过孔。当然，在设计（jì）时还需要灵活多变。前（qián）面讨论（lùn）的过（guò）孔模型是（shì）每层均有焊盘的情况，也有的时候，我们可以将某些层（céng）的焊盘减（jiǎn）小甚至去掉。特别是在过孔密（mì）度（dù）非常（cháng）大（dà）的情况（kuàng）下，可能会导（dǎo）致在铺铜层形成一个隔断回路（lù）的（de）断槽，解决这样的问题除了移动过孔的（de）位置，我们还可以（yǐ）考虑将过孔在该铺铜（tóng）层的（de）焊（hàn）盘尺寸减小。