精密PCB製造、高頻PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB和PCB組裝。
穿孔的基本概念
Through hole (VIA) is an important part of 多層PCB， 鑽孔成本通常占PCB板製造成本的3.0%-4.0%. 簡單地說， PCB上的每個孔都可以稱為通孔. 在功能方面， 該孔可分為兩類：一類用於層間的電力連接； 另一個用於設備固定或定位. 在流程方面， 這些通孔通常分為3類， 即盲通孔， 埋通孔和直通通孔. 盲孔位於印刷電路板的頂部和底部表面上，具有一定深度，用於將表面電路連接到下麵的內部電路. The depth of the holes usually does not exceed a certain ratio (aperture). 埋入孔是印刷電路板內層中不延伸到印刷電路板表面的連接孔. 這兩種類型的孔位於電路板的內層， 通過層壓前的通孔成型工藝完成， and several inner layers may be o
verlapped during the formation of the through-hole.
第3種類型稱為通孔，貫穿整個電路板，可用於內部互連或作為組件的安裝和定位孔。 由於通孔在加工過程中更容易實現，成本較低，囙此大多數印刷電路板都使用它，而不是其他兩種通孔。 以下通孔（無特殊說明）應視為通孔。
從設計角度來看，通孔主要由兩部分組成，一部分是中間的鑽孔，另一部分是鑽孔周圍的襯墊區域。 這兩個零件的尺寸决定了通孔的尺寸。 顯然，在高速、高密度PCB的設計中，設計者總是希望孔盡可能小，這種樣品可以留下更多的佈線空間，此外，孔越小，其自身的寄生電容越小，越適合高速電路。 但孔尺寸的减小同時帶來了成本的新增，並且孔的尺寸不能無限制地减小，它受到鑽（鑽）和鍍（鍍）等科技的限制：孔越小，鑽的時間越長，越容易偏離中心； 當孔的深度大於孔直徑的6倍時，無法保證孔壁的均勻鍍銅。 例如，如果正常6層PCB板的厚度（通孔深度）為50Mil，則PCB製造商可以在正常條件下提供8Mil的孔徑。 隨著雷射打孔科技的發展，打孔的尺寸也可以越來越小。 一般來說，孔的直徑小於或等於6Mils，我們稱之為微孔。 微孔通常用於HDI（高密度互連結構）設計。 微孔科技允許孔直接打在焊盤上（通過焊盤中），這大大提高了電路效能，節省了佈線空間。
傳輸線上的通孔是阻抗不連續的中斷點， 這將導致訊號反射. 通常地， 通孔的等效阻抗比傳輸線的等效阻抗低約12%. 例如， the impedance of the 50ohm transmission line will decrease by 6 ohm when it passes through the through-hole (the specific is related to the size of the through-hole and the plate thickness， not decreased). 然而， 通過孔的阻抗不連續性引起的反射實際上非常小， and its reflection coefficient is only :(44-50)/(44+50)=0.06. 空穴引起的問題更多地集中在寄生電容和電感的影響上.
Parasitic capacitance and inductance through the hole
The parasitic stray capacitance exists in the hole itself. 如果鋪設層上孔的焊接電阻區直徑為D2， 焊盤直徑為D1， PCB板的厚度為T， 基板的介電常數為ε， 孔的寄生電容約為C=1.41εTD1/(（D2-D1）).
寄生電容對電路的主要影響是延長訊號上升時間並降低電路速度. 例如， 對於厚度為50Mil的PCB板， if the diameter of the through-hole pad is 20Mil (the diameter of the borehole is 10Mils) and the diameter of the solder block is 40Mil， 我們可以通過上面的公式來近似通孔的寄生電容：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.040-0.020)=0.31pF電容器引起的上升時間變化大致為：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.31x(50/2)=17.05ps
從這些值可以看出，雖然單個孔的寄生電容在上升延遲和减速中的影響不明顯，但如果在佈線中使用多個孔進行層間切換，則將使用多個孔，並且應在設計中仔細考慮。 在實際設計中，可以通過新增
distance between the hole and the copper laying zone (anti-pad) or by reducing the diameter of the pad.
在高速數位電路設計中， 通孔的寄生電感比寄生電容更有害. 其寄生串聯電感將削弱旁路電容的貢獻，並降低整個電力系統的濾波效率. 我們可以使用以下經驗公式簡單地計算通孔近似的寄生電感：L=5.08h[ln(4h/d)+1] where L refers to the inductance of the through-hole， h是通孔的長度， D是中心孔的直徑. 從方程中可以看出，孔的直徑對電感的影響很小， 但是孔的長度對電感有影響. 再次使用上述示例， 孔外電感可計算為L=5.08x0.050[ln(4x050/0.010)+1]= 1.015nh. 如果訊號上升時間為1ns， 那麼等效阻抗大小為XL=ÏÌL/T10-90=3.19Ï . 在存在高頻電流的情况下，該阻抗不能忽略. 特別地， 旁路電容器必須穿過兩個孔，以將供電層連接到地層， 從而使空穴的寄生電感加倍.
3， how to use the hole
Through the above analysis of the parasitic characteristics of the through-holes， 我們可以在高速PCB設計中看到這一點， 看似簡單的通孔往往給電路設計帶來很大的負面影響. 為了减少孔寄生效應的不利影響， we can try to do as follows in the design:
1. 考慮成本和訊號質量， 選擇合理的孔尺寸. 如有必要， 考慮使用不同尺寸的孔. 例如， 用於電源或接地電纜， 考慮使用較大尺寸以减少阻抗， 用於訊號佈線， 使用較小的孔. 當然， 隨著孔尺寸的减小， 相應的成本將新增.
2. 上述兩個公式表明，使用較薄的PCB板有助於减少穿孔的兩個寄生參數.
3. PCB板上的訊號佈線應盡可能不改變層， 也就是說， 儘量不要使用不必要的孔.
4. 電源和地面的針腳應鑽在最近的孔中， 孔和銷之間的導線應盡可能短. 可以並行考慮多個通孔，以减少等效電感.
5. 一些接地孔位於訊號分層孔附近，為訊號提供閉合回路. 你甚至可以在PCB上加一些額外的接地孔.
6. 用於密度更高的高速PCB板， 可以考慮微孔.
