[分享] PCB设计中过孔与电流的关系

1、10mil的孔20mil的pad对应20mil的线过0.5A电流，20mil的孔40mil的焊盘对应40mil的线过1A电流，0.5oz。

2、过孔电感的计算公式为：

L=5.08h[ln(4h/d)+1]

L：通孔的电感

h：通孔的长度

d：通孔的直径

其实孔的大小对其感抗影响不是很大，倒是它的长度影响大些，

感抗大，其上面的压降就大些。

对于电流，应该与它的载流截面积有关，截面积越大，载流能力越大。

孔越大，截面积越大，孔壁铜层越厚，截面积越大。

3、1,金属化过孔镀层厚度只有20几到几微米，经不起大电流！因此电源线、地线、有大电流的线非得通过过孔到另一面时可在此处多加几个过孔，或通过一个穿过两面的原件。2，脚较粗且多的器件如CD型插座，应尽可能少从原件面出线。如非出不可有条件可在器件脚边加一过孔。固为多个插脚同时插下时容易破坏孔中的金属化镀层。4、过孔的直径至少应为线宽的1/35、在走线的Via孔附近加接地Via孔的作用及原理是什么？
答：pcb板的过孔，按其作用分类，可以分为以下几种：
1、信号过孔 （过孔结构要求对信号影响最小）
2、电源、地过孔 （过孔结构要求过孔的分布电感最小）
3、散热过孔 （过孔结构要求过孔的热阻最小）
   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。
   请问在哪些情况下应该多打地孔？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。
   答：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。打地孔，通常发生在如下的三种情况：
1、打地孔用于散热；
2、打地孔用于连接多层板的地层；
3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置；
     在走线的Via孔附近加接地Via孔的作用及原理是什么？
答：pcb板的过孔，按其作用分类，可以分为以下几种：
1、信号过孔 （过孔结构要求对信号影响最小）
2、电源、地过孔 （过孔结构要求过孔的分布电感最小）
3、散热过孔 （过孔结构要求过孔的热阻最小）
   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。
      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。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的。
   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。

“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",版主大大，对于这句话后半部分我能够理解，但是前面却不太明白，信号在换层的过孔时，通过阻抗匹配软件也是可以实现阻抗匹配的，但实际制作和考虑其实大家都并没考虑太多到这里，所以过孔这一点是一个阻抗不连续点，阻抗不匹配，信号肯定会发生反弹，但信号的回流路径从这里断开实在是缺少经验，难以理解这里是个什么现象？麻烦有空给我们解释一下了啊。

首先这里说的都是高速PCB的过孔，， 1.水流在均匀的水管中流动时，速度压力不变，但当某处实然水流方向变化，过孔这里是90°的变化，那么速度和压力会相应的变大变小和或变高变低。非要问在这里为什么要变化，，这个还真有人研究， 2.阻抗匹配就是等效电阻尽可能的一致!(没有绝对的阻抗匹配!)只有等效电阻匹配电路才能达到最大的输入或输出，这个一般都能懂，，， 3.信号沿传输线传播过程当中，若传输线上各处具有一致的信号传播速度，在整个传输线上阻抗维持恒定不变，称之为该传输线的特征阻抗。特征阻抗是指信号沿传输线传播时，瞬间阻抗的值。特征阻抗与PCB导线所在的板层、PCB所用的材质（介电常数）、走线宽度、导线与平面的距离等因素有关，与走线长度无关。也就是说，走线途中，变化板层，宽度，材质，就要有关系，， 4.而当，直角或过孔出现的时候，特征阻抗就要变化，，称之为不连续，，， 仅供参考 本帖最后由 qwqwqw2088 于 2014-6-9 22:19 编辑

还可以这样通俗的理解
水在一条均匀的水沟里稳定的流动，突然水沟来个转折或者加宽了，过孔的时候就是转折了
那么水在拐弯的地方就会晃动，并且产生水波传播。
这就是匹配的阻抗出现了不匹配，，断断续续地匹配等于不匹配

嗯，这样解释我就明白了，过孔的出现就是变化了特征阻抗。自然也就会出现阻抗不匹配的情况，但这和过孔周围打地孔又有什么关系呢？过孔周围打地孔按照我的理解是提供最短的电流回流到地的途径，从而减少电流流动过成中所经过的线路了，减少阻抗（主要是电感），是因为信号线上的阻抗不匹配导致的信号反射向周围产生电磁杂波，这样能快速吸收掉，从而减少EMI？

你的理解是正确的
这里说的都是高速数字信号板，有2个名词需理解：
信号回流路径:即信号的流向是从驱动器沿PCB传输线到负载，再由负载沿着地或电源通过最短路径返回驱动器端。

反射:是在传输线上的回波。信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载 处，但是有一部分被反射了。如果源端与负载端具有相同的阻抗，反射就不会发生了。源端 与负载端阻抗不匹配会引起线上反射，负载将一部分电压反射回源端。

如果理解这个，在信号附近打地孔就好理解