过孔（kǒng）（via）是多层PCB的重要（yào）组成部（bù）分（fèn）之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。简单的说来，PCB上（shàng）的每一个孔都可以称（chēng）之为过孔（kǒng）。从作用上看，过孔可以分成两类：

一是用作各层（céng）间的电气（qì）连接；二是用（yòng）作（zuò）器件（jiàn）的固定或定位。

如果从工艺制程（chéng）上来（lái）说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔（blind via）、埋孔（buried via）和通孔（through via）。盲孔位于印（yìn）刷线路（lù）板的顶层和底层表面（miàn），具有（yǒu）一定深度，用于表（biǎo）层线路和（hé）下面的内层线（xiàn）路的连接，孔（kǒng）的深度通常不超过一（yī）定的比率（孔径）。

埋孔（kǒng）是指（zhǐ）位于印刷线（xiàn）路（lù）板内层的连（lián）接孔，它不会延伸到（dào）线路板的表面。上述两（liǎng）类孔都位（wèi）于线（xiàn）路板（bǎn）的内（nèi）层（céng），层压前利用（yòng）通孔成型工艺完（wán）成，在过孔形成过程中可能还会（huì）重叠做好几个内（nèi）层（céng）。第（dì）三种称为（wéi）通孔，这种孔穿过整（zhěng）个线路板，可用（yòng）于实现内部互连或作为元件的安装定（dìng）位孔。

由于通（tōng）孔（kǒng）在工艺上更易于（yú）实现（xiàn），成本较低，所以绝大部分印（yìn）刷电（diàn）路板均（jun1）使用它，而不用另外两种（zhǒng）过孔。以下所说的过孔，没有特（tè）殊（shū）说明的，均作（zuò）为通孔考虑。

从设计（jì）的角度（dù）来（lái）看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔（drill hole），二是钻孔周（zhōu）围的焊盘区。这（zhè）两部分（fèn）的尺寸大小决（jué）定了（le）过孔（kǒng）的大小。很显然，在高速高密度的PCB设计时，设计者总是希望（wàng）过孔越小越（yuè）好，这样板（bǎn）上可以留有更（gèng）多的（de）布线空间，此外（wài），过孔越（yuè）小（xiǎo），其自（zì）身的寄生电容也越小，更适合用（yòng）于（yú）高（gāo）速电路。

但孔（kǒng）尺寸的减（jiǎn）小同时带（dài）来（lái）了成本的增加，而且过孔的尺寸不（bú）可能无限制的减（jiǎn）小（xiǎo），它受到钻孔（drill）和电镀（plating）等工艺技术（shù）的限制：孔越小，钻（zuàn）孔需花费的时间越长（zhǎng），也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法（fǎ）保证（zhèng）孔壁能均匀镀铜。比如，现在正常的一（yī）块6层（céng）PCB板的厚度（通孔深度）为50Mil 左右，所以PCB厂家（jiā）能（néng）提（tí）供的（de）钻（zuàn）孔直（zhí）径最小只能达到（dào）8Mil。

过（guò）孔本身存在着（zhe）对地的（de）寄（jì）生电容（róng），如果已知过孔（kǒng）在铺地层上的隔离孔直径为D2，过孔焊盘的直径为D1，PCB板的厚度（dù）为T，板基（jī）材介电常数为ε，则过（guò）孔的寄生电容大小（xiǎo）近似于：C=1.41εTD1/（D2-D1）。

过孔的寄生电（diàn）容会给电路造成（chéng）的主要影响是（shì）延长了信（xìn）号的上（shàng）升时间，降低了（le）电路的速（sù）度。举例来说，对于一块厚度（dù）为50Mil的（de）PCB板，如果使用内径为 10Mil，焊（hàn）盘直径为（wéi）20Mil的（de）过孔，焊盘（pán）与地（dì）铺铜（tóng）区的距离为32Mil，则我们可以通过上面（miàn）的公式近似算出过孔的寄生电容大致是：C= 1.41x4.4x0.050x0.020/（0.032-0.020）=0.517pF，这（zhè）部分电容引起（qǐ）的上升时间变化量为：T10-90=2.2C（Z0/2）=2.2x0.517x（55/2）=31.28ps 。

从这些数（shù）值可以看出，尽管单个过孔的寄生电（diàn）容引起的上（shàng）升延变缓的（de）效用不是（shì）很（hěn）明显，但是如果走线中多（duō）次（cì）使用过（guò）孔（kǒng）进（jìn）行层间的切（qiē）换，设（shè）计（jì）者还（hái）是要慎重考（kǎo）虑（lǜ）的（de）。

同样，过孔存在寄生电容的同时也（yě）存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，过孔（kǒng）的寄生电感带来的危害往往大（dà）于寄生电（diàn）容的影响（xiǎng）。它的寄生串联电感会削（xuē）弱旁路电容的贡（gòng）献，减弱整个电源系（xì）统的（de）滤（lǜ）波效用。我们可以（yǐ）用下面的（de）公式来简（jiǎn）单地计算一个过孔近似的寄生电感：L=5.08h［ln（4h/d）+1］其中L指过孔的电感，h是过孔的（de）长度，d是（shì）中心钻孔的直径。从式中可以看出，过孔的直径对（duì）电（diàn）感的影响（xiǎng）较（jiào）小，而（ér）对电感影（yǐng）响最大的（de）是过孔的长度。

仍（réng）然采用上面的例子，可以（yǐ）计算出过孔的电感为：L=5.08x0.050［ln（4x0.050/0.010）+1］=1.015nH 。如果信号（hào）的上升时（shí）间是1ns，那么其等效阻抗大（dà）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（yǐ）经（jīng）不能够（gòu）被忽略，特别要注意，旁路（lù）电容在连接电源层和地层的时候需要通过两（liǎng）个过（guò）孔，这（zhè）样过（guò）孔的寄生电（diàn）感就会成倍增加。

通过上（shàng）面对过孔（kǒng）寄生特（tè）性的分析，我们可以看到，在高速PCB设计中，看似简单（dān）的过孔往往也（yě）会（huì）给电（diàn）路的设计带来很大的（de）负面效应。为了减小过孔的寄（jì）生效（xiào）应带来的不利（lì）影响，在（zài）设计中可以尽量做到：

1、从成本和信号质（zhì）量两方（fāng）面考虑，选择合理尺寸（cùn）的过孔大小。比如对（duì）6-10层的内存模（mó）块（kuài）PCB设（shè）计来说，选用10/20Mil（钻（zuàn）孔/焊盘）的过孔较好，对（duì）于一些高密度（dù）的小尺寸的板子（zǐ），也可以尝试使用（yòng）8/18Mil的过（guò）孔。目前（qián）技术条件下，很难使用更小（xiǎo）尺寸的过孔了。对于电源或地线（xiàn）的（de）过孔则可以考虑使用较（jiào）大（dà）尺寸，以减小阻（zǔ）抗。

2、上面（miàn）讨论（lùn）的两个公式（shì）可以得出，使用较（jiào）薄（báo）的PCB板有利于（yú）减小过孔的两种寄生参（cān）数。

3、PCB板上的信号走线尽量不换层，也就是说尽（jìn）量不要使用不必（bì）要的过（guò）孔。

4、电（diàn）源和地（dì）的（de）管脚要（yào）就近打过孔，过孔和管（guǎn）脚之间（jiān）的引（yǐn）线越短越好，因为它们（men）会导致电感（gǎn）的增加。同（tóng）时电源和地的引（yǐn）线要尽（jìn）可（kě）能粗，以减少（shǎo）阻抗（kàng）。

5、在信（xìn）号换（huàn）层（céng）的过（guò）孔附近放置一些接地的过孔，以便为（wéi）信号提供最近的回路。甚（shèn）至（zhì）可以（yǐ）在PCB板上大（dà）量放置一（yī）些多余的接地过（guò）孔。当（dāng）然，在设计时还需要灵活多变（biàn）。前面讨论的（de）过孔模型（xíng）是（shì）每层均有焊（hàn）盘的情况，也有的时候，我们（men）可以将某些层的焊（hàn）盘减小甚（shèn）至去（qù）掉。特别（bié）是在过孔密度非常大的情况下，可（kě）能会导致（zhì）在铺铜层形成（chéng）一个隔断（duàn）回路（lù）的（de）断槽，解决这样的问题除（chú）了移动过孔的位置，我们（men）还可以考虑将（jiāng）过孔在（zài）该铺铜层的焊盘尺寸减小。