精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
まず、穴の基本概念
Through hole (VIA) is an important part of 多層PCB, そして、掘削穴のコストは、通常、30 %から40 %のコストを占める PCBボード メイキング. 簡単に言えば, PCB上のホールはパスホールと呼ばれる. 機能面から, 穴は、2つのカテゴリーに分けられることができます：1つは、層の間の電気接続のために使われます;もう一つは、デバイスの固定または位置決めに使用されます. プロセスに関して, これらの貫通孔は一般に3つのカテゴリーに分けられる, ブラインドブラインド, ビアとビアを通して埋められる. ブラインドホールは、プリント回路基板の上面および底面に配置され、表面回路を以下の内部回路に接続するためのある深さを有する. The depth of the holes usually does not exceed a certain ratio (aperture). 埋め込み孔は、プリント回路基板の表面に延在しないプリント回路基板の内側層の接続孔である. つのタイプのホールは、回路基板の内側層に位置する, 成層前の貫通孔成形工程により完成する, そして、スルーホールの形成の間、いくつかの内部層が重なってもよい.
スルーホールと呼ばれる第3のタイプは、回路基板全体を貫通し、内部相互接続に使用することができるか、または部品のための穴を取り付け、位置決めすることができる。スルーホールは、この工程で実装が容易であるため、コストが低く、他の2種類のスルーホールではなく、プリント回路基板の大半が使用される。以下の貫通孔は、特別な説明がない場合、貫通孔と考えられる。設計上の観点から、貫通穴は主に中央部のドリル穴であり、他方はドリル穴の周りのパッド領域である。これらの2つの部品のサイズは、スルーホールのサイズを決定する。明らかに、高速で高密度のPCBの設計では、設計者は常にホールをできるだけ小さくし、このサンプルはより多くの配線スペースを残すことができ、加えて、より小さなホールは、自身の寄生容量が小さく、高速回路に適している。しかし、穴のサイズが減少すると同時にコストが増加し、穴の大きさを制限せずに削減することはできませんが、ドリル（ドリル）とメッキ（メッキ）と他の技術によって制限されます：穴が小さく、ドリルにかかるほど、それが中心から逸脱するのは簡単です孔の深さが穴の直径の6倍以上になると，孔壁の均一な銅めっきを保証できない。例えば、通常の6層PCBボードの厚さ（スルーホール深さ）が50ミルである場合、PCB製造者は通常の条件下で8 milの孔径を提供することができる。レーザ穴あけ技術の開発により，穴あけの寸法も小さく，小さくすることができる。一般的に、穴の直径は6ミリ以下であり、マイクロホールと呼ぶ。マイクロホールは、HDI（高密度相互接続構造）設計でしばしば使用される。マイクロホール技術は、穴をパッド（パッドで）を直接打つことができます。そして、それは回路性能を大いに改善して、配線スペースを節約します。
伝送線路上のスルーホールは、信号の反射を引き起こすインピーダンス不連続のブレークポイントである。一般に、貫通孔の等価インピーダンスは伝送線路の等価インピーダンスよりも約12 %低い。例えば、50オームの伝送線路のインピーダンスは、スルーホールを通過するとき、6オームで減少する（貫通孔の大きさと板厚の比は、減少しない）。しかし、ホールを通るインピーダンスの不連続による反射は、実際には非常に小さく、その反射係数は（44−50）／（44＋50）＝0.06だけである。正孔に起因する問題は，寄生容量とインダクタンスの影響により注目されている。
ホールを通る寄生容量とインダクタンス
正孔の内部には寄生浮遊容量が存在する。ここで、配線層の孔の溶接抵抗域の直径をD 2とし、溶接パッドの直径をD 1、PCB基板の厚さをTとし、基板の比誘電率を半価とすると、正孔の寄生容量は、ほぼC＝1.41・□Td 1／（d 2−d 1）である。
回路への寄生容量の主な効果は，信号立ち上がり時間を長くし，回路速度を低下させることである。例えば、50 milの厚さのPCB基板については、貫通孔パッドの直径が20 mil（ボーリング孔の直径が10ミル）であり、かつ、ハンダブロックの直径が40ミルであれば、上記の式により貫通孔の寄生容量を近似できる。4 x 0050 x 0020／（0.040−0.020）＝0.31 pF：コンデンサによる立ち上がり時間の変化は、概ねT 10−90＝2.2 C（Z 0／2）＝2.2 x 0である。31 x（50 / 2）= 17.05 ps
これらの値から、1つのホールの寄生容量が上昇遅延とスローダウンにおける影響が明らかでないが、配線中の層間スイッチングに複数の孔を使用する場合、複数のホールが使用され、設計上慎重に考慮すべきであることが分かる。実際の設計では、正孔と銅の敷設ゾーン（反パッド）との間の距離を増加させることによって、またはパッドの直径を減少させることによって、寄生容量を低減することができる。
高速デジタル回路の設計では、貫通孔の寄生インダクタンスは寄生容量の寄生インダクタンスよりも有害である。その寄生直列インダクタンスはバイパスキャパシタンスの貢献を弱めて、全体の電力系統のフィルタリング効果を減らします。L＝5.08 H［Ln（4 H／D）＋1］を用いて貫通孔近似の寄生インダクタンスを計算することができ、Lは貫通孔のインダクタンス、Hは貫通孔の長さ、Dは中心孔の直径である。正孔の直径はインダクタンスにほとんど影響を与えないが、ホールの長さはインダクタンスに影響を及ぼすことがわかる。上記の例を再度用いることにより、ホールのインダクタンスをL＝5.08 x 0として算出することができる。050［Ln（4 x 050／0.010）＋1］＝1.015 nh。信号立ち上がり時間が1 nsであれば、等価インピーダンスサイズはXL＝1／2＝3.19アンペアである。このインピーダンスは高周波電流の存在下では無視できない。特に、バイパスコンデンサは、供給層を形成に接続するために2つの孔を通過しなければならないので、正孔の寄生インダクタンスを2倍にする。
どのように穴を使用する
スルーホールの寄生特性の解析により、高速PCB設計において、一見単純なスルーホールは、回路設計に大きな負の効果をもたらすことが多い。正孔の寄生効果の悪影響を低減するために、以下のように設計することができる。
1 .コストと信号品質を考慮すると、合理的な穴のサイズが選択されます。必要に応じて、異なるサイズの穴を使用することを検討してください。例えば、電源ケーブルまたは接地ケーブルについては、より大きなサイズを使用してインピーダンスを低減し、信号配線のためにより小さな穴を使用することを検討する。もちろん、穴サイズが減少するに従って、対応するコストは増加する。
上記の2つの式は、より薄いPCBボードの使用がパーフォレーションの2つの寄生パラメータを減らすのを助けることを示す。
3 . PCBボード上の信号配線は、可能な限り層を変えてはならない。すなわち、できるだけ無駄な孔を使用しないこと。
（4）電源及びグランドのピンを最寄りの穴に穿設し、孔とピンとの間のリード線をできるだけ短くする。複数のスルーホールを並列に考慮して等価インダクタンスを小さくすることができる。
いくつかのグラウンドホールは、信号のための閉ループを提供するために信号レイヤーホールの近くに置かれる。あなたは、PCBに若干の余分の穴を置くことさえできます。
6. 高速に PCBボード より高い密度で, マイクロホールは考慮できる.
