通孔是多層PCB的重要組成部分之一。鉆井成本通常是PCB板制造成本的30%到40%。簡單地說，PCB上的每個(gè)孔都可以稱為通孔。

　　一、過孔的寄生電容

　　對地的寄生電容存在于通孔本身中。如果隔離孔的直徑是D2，通孔焊盤的直徑是D1，PCB板的厚度是T，并且板基板的介電常數(shù)是E，則通孔的寄生電容與C=1.41εTD1/(D2-D1)和寄生電容相似。通孔的大小對電路的主要影響是延時(shí)。延長了信號的上升時(shí)間，降低了電路的速度。

　　例如，對于厚度為50Mil的PCB板，如果使用內(nèi)徑為10Mil、焊盤直徑為20Mil的孔，并且焊盤與銅覆蓋區(qū)域之間的距離為32Mil，則可以使用上述f近似計(jì)算孔的寄生電容。OrMula：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.1717pF，即電容引線。

　　上升時(shí)間變化為T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps。從這些數(shù)值可以看出，雖然單孔寄生電容引起的上升延遲的影響不明顯，但設(shè)計(jì)者應(yīng)仔細(xì)考慮孔是否重復(fù)用于擺動(dòng)。層間的TCH。

　　二、過孔的寄生電感

　　類似地，寄生電感也存在于通孔中。在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，通孔寄生電感造成的危害往往大于寄生電容。其寄生串聯(lián)電感將削弱旁路電容的貢獻(xiàn)和整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效果。

　　我們可以用下面的公式來計(jì)算空穴近似的寄生電感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]，其中L指的是空穴的電感，h是空穴的長度，D是中心空穴的直徑。

　　從公式中可以看出，通孔的直徑對電感的影響很小，但是通孔的長度對電感的影響最大。仍然使用上面的示例，我們可以計(jì)算通孔的電感如下：L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH。

　　如果信號的上升時(shí)間為1ns，則等效阻抗為XL=πL/T10-90= 3.19^。這樣的阻抗在通過高頻電流時(shí)不可忽視。特別重要的是要注意，當(dāng)連接電源層和地層時(shí)，旁路電容器需要穿過兩個(gè)孔，使得孔的寄生電感將倍增。

　　三、高速PCB中的過孔設(shè)計(jì)

　　通過上面對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設(shè)計(jì)中，看似簡單的過孔往往也會給電路的設(shè)計(jì)帶來很大的負(fù)面效應(yīng)。為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響，在設(shè)計(jì)中可以盡量做到：

　　1、從成本和信號質(zhì)量兩方面考慮，選擇合理尺寸的過孔。比如對6-10層的內(nèi)存模塊PCB設(shè)計(jì)來說，選用10/20Mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。

　　目前技術(shù)條件下，很難使用更小尺寸的過孔了。對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。

　　2.上面討論的兩個(gè)公式可以得出，使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)。

　　3、電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因?yàn)樗鼈儠?dǎo)致電感的增加。同時(shí)電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。

　　4、PCB板上的信號走線盡量不換層，也就是說盡量不要使用不必要的過孔。

　　5、在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)時(shí)還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況，也有的時(shí)候，我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。

　　特別是在過孔密度非常大的情況下，可能會導(dǎo)致在鋪銅層形成一個(gè)隔斷回路的斷槽，解決這樣的問題除了移動(dòng)過孔的位置，我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。

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