精密PCB製造、高頻PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB和PCB組裝。
首先，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 製作. 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面和底面上，有一定的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的連接孔，不延伸到印刷電路板的表面. 這兩種類型的孔位於電路板的內層, 層壓前通過通孔成型工藝完成, 在形成通孔的過程中，可能會有幾層內層重疊.
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，所以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墊塊區域。 這兩個零件的尺寸决定了通孔的尺寸。 顯然，在設計高速、高密度的PCB時，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，而且孔的尺寸不能無限縮小，它受到鑽（鑽）鍍（鍍）等科技的限制：孔越小，鑽的時間越長，越容易偏離中心； 當孔深大於孔直徑的6倍時，無法保證孔壁均勻鍍銅。 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。 通常，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。 微孔科技允許直接在焊盤上打孔（通過焊盤），這大大提高了電路效能並節省了佈線空間。
傳輸線上的通孔是阻抗不連續的中斷點，會引起訊號的反射。 通常，通孔的等效阻抗比傳輸線的等效阻抗低約12%。 例如，50歐姆傳輸線通過通孔時，其阻抗將降低6歐姆（具體與通孔尺寸和板厚度有關，而不是降低）。 然而，通過孔的阻抗不連續性引起的反射實際上非常小，其反射係數僅為：（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。
通過孔的寄生電容和電感
寄生雜散電容存在於孔內。 如果鋪設層上的孔的焊接電阻區的直徑為D2，焊盤的直徑為D1，PCB板的厚度為T，並且基板的介電常數為ε，則孔的寄生電容約為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和降低電路速度。 例如，對於厚度為50Mil的PCB板，如果通孔焊盤的直徑為20Mil（鑽孔的直徑為10mil），焊料塊的直徑為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對上升延遲和减速的影響不明顯，但如果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，可以通過新增孔與銅鋪設區（防焊盤）之間的距離或通過减小焊盤的直徑來减小寄生電容。
在高速數位電路的設計中，通孔寄生電感的危害比寄生電容的危害更大。 其寄生串聯電感會削弱旁路電容的貢獻，降低整個電力系統的濾波效果。 我們可以使用以下經驗公式簡單地計算通孔近似值的寄生電感：L=5.08h[ln（4h/d）+1]，其中L是通孔的電感，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，則等效阻抗大小為XL=ÏÌL/T10-90=3.19Ï 。 在存在高頻電流的情况下，該阻抗不能忽略。 特別是，旁路電容器必須通過兩個孔來連接電源層和地層，從而使孔的寄生電感加倍。
第3，如何使用孔
通過以上對通孔寄生特性的分析可以看出，在高速PCB設計中，看似簡單的通孔往往會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，我們可以在設計中嘗試如下：
1、考慮到成本和訊號質量，選擇了合理的孔尺寸。 如有必要，考慮使用不同尺寸的孔。 例如，對於電源或接地電纜，考慮使用較大的尺寸來降低阻抗，對於訊號佈線，使用較小的孔。 當然，隨著孔尺寸的减小，相應的成本也會新增。
2、上述兩個公式表明，使用更薄的PCB板有助於减少穿孔的兩個寄生參數。
3、PCB板上的訊號佈線儘量不要換層，也就是說儘量不要使用不必要的孔。
4、電源與地面的引脚應在最近的孔中鑽孔，孔與引脚之間的引線應盡可能短。 可以考慮並聯多個通孔，以减少等效電感。
5、在訊號分層孔附近設定一些接地孔，為訊號提供閉合回路。 您甚至可以在PCB中放置一些額外的接地孔。
6. 對於高速 PCB板 密度更高, 可以考慮微孔.
