一文详解Via孔的作用及原理

随和的雏菊

如图所示在走线的 Via 孔附近加接地 Via 孔的作用及原理是什么？中国IC
9 M" q: d* {' J+ ]1 M2 [: b
' Q9 w) K2 E+ e8 {pcb 板的过孔，按其作用分类，可以分为以下几种：PCB制造商
% P7 s) K* l8 i8 V& f" J
, q7 S0 n4 o: Y$ `- b3 m0 D9 a1、信号过孔 （过孔结构要求对信号影响最小）
* C1 B7 h% u$ w" p# J. J5 m* m- z5 l* s
. q5 \7 O7 X# Z2、电源、地过孔 （过孔结构要求过孔的分布电感最小）
# _! i. G4 \7 M, Y
3 Q& ~- k$ s) M% T: O5 ^% d3、散热过孔 （过孔结构要求过孔的热阻最小）

9 A- M3 X+ H# K* w1 A" u# h上面所说的过孔属于接地类型的过孔，在走线的 Via 孔附近加接地 Via 孔的作用是给信号提供一个最短的回流路径。注意：信号在换层的过孔，就是一个阻抗的不连续点，信号的回流路径将从这里断开，为了减小信号的回流路径所包围的面积，必须在信号过孔的周围打一些地过孔提供最短的信号回流路径，减小信号的 emi 辐射。这种辐射随之信号频率的提高而明显增加。
' q( A& ]  c/ a* ^" ^' H8 N1 \7 ~% l
4 @/ ~" r+ z' D* ]5 O! ~0 _% b; o下面是两张信号的回流图：

7 s* O4 l. g" o8 G图一：
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8 y, I$ ]1 Y) e6 Q: f1 \$ p
图二：

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6 X0 U5 m6 K4 U9 p" v# f. s, e3 u
上面所提的问题，就是图二所示的情况了

$ j6 _+ t# J. g! B/ \在哪些情况下应该多打地孔？
/ V, Q. S- u+ E4 |1 J/ K7 x$ n9 b
有一种说法：多打地孔，会破坏地层的连续和完整。效果反而适得其反。

) q( X1 q- p4 c  \首先，如果多打过孔，造成了电源层、地层的连续和完整，这种情况使用坚决避免的。这些过孔将影响到电源完整性，从而导致信号完整性问题，危害很大。

5 I9 R) t: J( E' d8 F3 Q打地孔，通常发生在如下的三种情况：
  J5 P2 z/ P# P2 B2 u: {
8 v$ W% p3 T/ v0 N( ~! v4 a  _6 w  V1、打地孔用于散热；

* o5 c/ u9 X9 g; B$ U2、打地孔用于连接多层板的地层；
' p  B1 C5 V6 T' S4 Y( v
' x+ v4 _9 q3 X+ u! Z3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置。
% V8 t7 r  W# u- V. y8 H/ l8 Z
" `8 E& n8 s' g 但所有的这些情况，应该是在保证电源完整性的情况下进行的。
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( |* h& j- h5 V) m( I那就是说，只要控制好地孔的间隔，多打地孔是允许的吗？在五分之一的波长为间隔打地孔没有问题吗？假如我为了保证多层板的地的连接，多打地孔，虽然没有隔断，那会不会影响地层和电源层的完整呢？

答：如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大。

在目前的电子产品中，一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么 1Ghz 信号的波长为 30cm，1Ghz 信号 1／4 波长为 7.5cm＝2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打，就可以很好的满足地层的连接，起到良好的屏蔽作用。一般我们推荐每 1000mil 打地过孔就足够了。

番茄星

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