過孔（via）是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費(fèi)用通常占PCB制板費(fèi)用的30%到40%。 從設(shè)計(jì)的角度來看，一個(gè)過孔主要由兩個(gè)部分組成，一是中間的鉆孔（drill hole）,二是鉆孔周圍的焊盤區(qū)，這兩部分的尺寸大小決定了過孔的大小。很顯然，在高速,高密度的PCB設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者總是希望過孔越小越好，這樣板上可以留有更多的布線空間，此外，過孔越小，其自身的寄生電容也越小，更適合用于高速電路。但孔尺寸的減小同時(shí)帶來了成本的增加，而且過孔的尺寸不可能無限制的減小，它受到鉆孔(drill)和電鍍（plating）等工藝技術(shù)的限制：孔越小，鉆孔需花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，也越容易偏離中心位置；且當(dāng)孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時(shí)，就無法保證孔壁能均勻鍍銅。

因此綜合設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，我們需要考慮以下問題：

1、全通過孔內(nèi)徑原則上要求0.2mm（8mil）及以上，外徑的是0.4mm(16mil)以上，有困難地方必須控制在外徑為0.35mm(14mil)；

按照經(jīng)驗(yàn)PCB常用過孔尺寸的內(nèi)徑和外徑的大小一般遵循X*2±2mil（X表示內(nèi)徑大?。?。比如8mil內(nèi)徑大小的過孔可以設(shè)計(jì)成8/14mil、8/16mil或者8/18mil；比如12mil的過孔可以設(shè)計(jì)為12/22mil、12/24mil、12/26mil；

2、BGA在0.65mm及以上的設(shè)計(jì)建議不要用到埋盲孔，成本會(huì)大幅度增加。用到埋盲孔的時(shí)候一般采用一階盲孔即可（TOP層-L2層或BOTTOM-負(fù)L2），過孔內(nèi)徑一般為0.1mm（4mil），外徑為0.25mm（10mil），如圖一所示。

圖1 一階盲孔示意

3、過孔不能放置在小于0402電阻容焊盤大小的焊盤上；理論上放置在焊盤上引線電感小，但是生產(chǎn)的時(shí)候，錫膏容易進(jìn)去過孔，造成錫膏不均勻造成器件立起來的現(xiàn)象（‘立碑’現(xiàn)象）。一般推薦間距為4-8mil，如圖2。

圖2 過孔到焊盤打孔示意

4、過孔與過孔之間的間距不宜過近,鉆孔容易引起破孔，一般要求孔間距0.5mm及以上，0.35mm-0.4mm極力避免，0.3mm及以下禁止，如圖3所示；

圖3 過孔與過孔之間的間距

5、如圖4，除散熱過孔外，≤0.5mm的過孔，需塞孔蓋油(內(nèi)徑是0.4mm內(nèi)需堵孔)。

1）特別是有金屬外殼的器件，本體下原則不打過孔，打了過孔的一定塞孔蓋油,以免造成外殼與過孔短路。

2）根據(jù)板廠生產(chǎn)反饋，會(huì)經(jīng)常提到BGA下過孔離焊盤太近，需要移動(dòng)過孔。這種情況都是由于過孔不是距BGA焊盤等距造成的，由于目前BAG下過孔、測(cè)試孔的位置不與BGA各焊盤等距是一種常態(tài)，PCB設(shè)計(jì)人員對(duì)此也不重視，導(dǎo)致工程問題不斷，對(duì)焊接質(zhì)量也是一種隱患。因此，我們直接推薦打孔打到兩焊盤的中心位置，特別是BGA里面由于Pitch間距較小，打孔之后也需要對(duì)BGA下的過孔塞孔蓋油，以免容易造成BGA球連錫短路。

圖4 過孔應(yīng)用情景

6、耳機(jī)端子、按鍵、FPC等固定焊盤為防焊盤銅皮掉落，在條件允許的情況下焊盤打1-2個(gè)過孔(過孔均勻放置)，可以有效提高“固定性”，如圖5。

圖5 固定焊盤過孔的放置

7、扇孔

在PCB設(shè)計(jì)中過孔的扇出很重要，扇孔的方式會(huì)影響到信號(hào)完整性、平面完整性、布線的難度，以至于影響到生產(chǎn)的成本。

1）常規(guī)CHIP器件的扇孔推薦及缺陷做法，如圖1-6所示，可以看出推薦做法可以在內(nèi)層兩孔之間過線，參考平面也不會(huì)被割裂，反之不推薦做法增加了走線難度，也把參考平面割裂，破壞平面完整性。

圖6 常規(guī)CHIP器件扇出方式對(duì)比

同樣，這個(gè)樣的器件扇孔方式適用于打孔換層的情景，如圖7所示。

圖7 打孔換層應(yīng)用情景

2）BGA扇孔方式

BGA扇孔同樣過孔不宜打孔在焊盤上，推薦打孔在兩個(gè)焊盤的中間位置。很多工程師為了出線方便隨意挪動(dòng)BGA里面過孔的位置甚至打在焊盤上面，如圖1-8所示，造成BGA區(qū)域過孔不規(guī)則易造成后期焊接虛焊的問題，同時(shí)可能破壞平面完整性。

圖8 BGA盤中孔示例

綜述，

在設(shè)計(jì)雙面線路板或者多層線路板時(shí)，PCB孔徑需要盡可能設(shè)計(jì)大些，孔徑過小不僅制造難度較大，其制作成本也會(huì)增加。如果PCB面積較大，在有條件的情況下，有些甚至可以用0.5mm內(nèi)徑的機(jī)械孔，盡量不用激光孔：即盡量不使用激光孔，帶有一層激光孔的電路板，比不帶激光孔的貴30%(一階板)，帶有2層激光孔的，比1層激光孔的再貴30%(二階板)。

其次，過孔工藝越復(fù)雜，PCB價(jià)格越高，最便宜的和最貴的有些甚至相差幾十倍以上。像0.2mm的機(jī)械孔比0.3mm的機(jī)械孔電路板貴20%左右；2層激光孔重疊的疊孔板，比2層激光孔交錯(cuò)的錯(cuò)孔板貴20%以上。

第三，部分要求過高的高精密多層PCB電路板，在設(shè)計(jì)過孔時(shí)，是排列好些還是隨機(jī)排列好？每個(gè)產(chǎn)品的PCB板表面設(shè)計(jì)都是有限制的，通過的電流同理，對(duì)于電源線、地線等需要通過大電流的PCB線路，需要打很多個(gè)過孔，這些過孔可以是矩陣式規(guī)則排列，也可以是隨機(jī)排列的。

設(shè)計(jì)過孔規(guī)則排列的比隨機(jī)排列的好看，隨機(jī)排列的畫圖速度快，90%客戶對(duì)此沒有強(qiáng)制要求，除非個(gè)別設(shè)計(jì)工程師自身“有強(qiáng)迫癥”的喜歡用規(guī)則排列。矩陣型規(guī)則排列的過孔，有可能在某些方向上對(duì)信號(hào)的阻擋能力更強(qiáng)，不刻意追去好看，隨機(jī)打孔會(huì)更穩(wěn)妥一些。