過(guò)孔設(shè)計(jì)是由孔及孔周圍的焊盤區(qū)和內(nèi)層電氣隔離區(qū)組成。過(guò)孔的寄生電感、寄生電容等會(huì)影響通過(guò)過(guò)孔的高速信號(hào)，過(guò)孔的尺寸和與之相連接的焊盤對(duì)過(guò)孔的屬性具有直接的影響。

1.寄生電容

過(guò)孔本身存在著對(duì)地或電源的寄生電容，如果已知過(guò)孔在內(nèi)層上的隔離孔直徑為D2；過(guò)孔焊盤的直徑為D1；PCB的厚度為T；板基材的相對(duì)介電常數(shù)為ε；

過(guò)孔的寄生電容延Κ了電路中信號(hào)的上升時(shí)問(wèn)，降低了電路的速度。如果一塊厚度為25mil的PCB，使用內(nèi)徑為10mil，焊盤直徑為20mil的過(guò)孔，內(nèi)層電氣間隙寬度為32mil時(shí)，可以通過(guò)上面的公式近似算出過(guò)孔的寄生電容大致為0.259 pF。如果走線的特性阻抗為30Ω,則該寄生電容引起的信號(hào)上升時(shí)間延長(zhǎng)量。系數(shù)1/2是因?yàn)檫^(guò)孔在走線的中途。從這些數(shù)值可以看出，盡管單個(gè)過(guò)孔的寄生電容引起的上升沿變緩的效用不是很明顯，但是如果走線中多次使用過(guò)孔進(jìn)行層間的切換，設(shè)計(jì)者還是要慎重考慮的。

2．寄生電感

過(guò)孔還具有與其高度和直徑直接相關(guān)的串聯(lián)寄生電感。若九是過(guò)孔的高度；d是中心鉆孔的直徑；則過(guò)孔的寄生電感L近似為

在高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，寄生電感帶來(lái)的危害超過(guò)寄生電容的影響。過(guò)孔的寄生串聯(lián)電感會(huì)削弱旁路電容在電源或地平面濾除噪聲的作用，減弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效用c因此旁路和去耦電容的過(guò)孔應(yīng)該盡可能短，以使其電感值最小。

通過(guò)上面對(duì)過(guò)孔寄生特性的分析，為了減小過(guò)孔的寄生效應(yīng)帶來(lái)的不利影響，在進(jìn)行高速PCB設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量做到：

· 盡量減少過(guò)孔，尤其是時(shí)鐘信號(hào)走線；

· 使用較薄的PCB有利于減小過(guò)孔的兩種寄生參數(shù)；

· 過(guò)孔阻抗應(yīng)該盡可能與其連接的走線的阻抗相匹配，以便減小信號(hào)的反射；

· 選擇合理的過(guò)孔尺寸。對(duì)于多層、密度一般的PCB，選用0.25 mm/0.51 mm/0．91 mm（鉆孔直徑/焊盤直徑/內(nèi)層隔離區(qū)直徑）的過(guò)孔較好；對(duì)于一些高密度的PCB可以使用0.20 mm/0.46 mm/0.86 mm的過(guò)孔，也可以嘗試非穿導(dǎo)孔；對(duì)于電源或地線的過(guò)孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗；

· 內(nèi)層電氣隔離區(qū)越大越好，考慮PCB上的過(guò)孔密度，一般使其滿足D2＝Dg+0．41 mm；

· 電源和“地”的引腳要就近放置過(guò)孔，過(guò)孔和引腳之間的引線越短越好，因?yàn)樗鼈儠?huì)導(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；

· 在信號(hào)換層的過(guò)孔附近放置一些接地過(guò)孔，以便為信號(hào)提供短距離回路。

在設(shè)計(jì)時(shí)要從成本和信號(hào)質(zhì)量?jī)煞矫婢C合考慮，在高速PCB設(shè)計(jì)時(shí)，都希望過(guò)孔越小越好，這樣板上就留有更多的布線空間，此外，過(guò)孔越小，寄生電容也越小，更適合用于高速電路。因此，在高速PCB的過(guò)孔設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給于均衡考慮。