如果過孔的阻抗也能控+-10%

我們去板廠轉一圈，問他們：走線可以幫我們控10%的阻抗公差嗎？他們會自信滿滿的答應你：沒問題！如果你想再摳一下，控8%，他們會稍微考慮下，也拍板說：行（內層）！如果這時候你問：過孔能幫我控10%嗎？友誼的小船可能會。。。翻！

同樣是作為連接收發晶元的橋樑，為什麼走線能控制到10%而過孔不行呢？我們知道，走線其實也不好控制，影響走線阻抗的加工誤差包括了蝕刻因子，層偏，表面粗糙度，而在微帶線還要再加上綠油，鍍銅厚度的影響，但是目前主流的一些板廠都能保證10%甚至8%的阻抗偏差了。而對於過孔嘛，以小編對板廠的認識，應該還沒有哪個板廠承諾過孔也幫你控制10%的阻抗偏差哈！那肯定說明過孔也有很多板廠無法去把控的因素，so。。。板廠就沒辦法幫保證咯。

在本篇文章中，先介紹兩個關於過孔加工的流程，一個是鑽孔，另外一個是塞孔。對於鑽孔，很多人都知道會有影響，那到底鑽孔的加工公差到底會對過孔性能產生多大的影響？另外是塞孔，很多人都覺得往孔去塞樹脂或者綠油都會影響過孔的性能，我們就通過模擬的手段來驗證下它們的影響吧。

先說鑽孔，我們經常會聽到兩個名字，鑽孔孔徑和完成孔徑，在我們的PCB文件中，我們設計一個8mil的孔，那你覺得工廠就會用8mil的鑽刀去鑽這個孔嗎？顯然不是的。我們知道，一個過孔要起到它連接不同層走線的作用，首先孔在垂直方向上要是通的，也就是必須要有銅在孔的垂直方向上連接，這就是我們所說的鍍孔銅。根據IPC標準，對過孔的鍍銅厚度是有一定的要求的，大概18um到20um，那麼廠家實際上是保證鍍完銅之後的孔徑是8mil即可，也就是我們所說的完成孔徑。那這樣的話我們原本的鑽孔孔徑就必須要比8mil要大，但是大是要大，但是大多少呢？10mil？12mil？這個大多少實際上對我們過孔的性能是有比較大的影響的。

根據廠家對鑽孔的加工誤差標準，0.2mm（8mil）的孔，最小也會用0.25mm（10mil）的鑽刀，然後如果我們不指定控制的話，廠家還有可能用到0.3mm（12mil）的鑽刀。大家都知道鑽孔大的話，阻抗會低，但是具體會低多少呢？我們模擬結果可以告訴你們。

從模擬結果可以看到，從0.2mm到0.3mm的過孔，阻抗差別達到了5歐姆以上。

從關注這個孔帶來的損耗，也可以看到有明顯的差異。

單就這一個過孔的鑽孔流程，加工的誤差就能使它大於10%的波動了。

另外我們再說說塞孔，小編這次和大家見面，很多朋友也問塞孔會不會對過孔的性能產生影響，小編一直很堅決的和他們說：沒有影響！沒有影響！他們是信了，但是總感覺臉上還有一絲絲顧慮，所以回來之後就馬上做了一下模擬驗證下，到底情況是怎樣。

下圖左右分別是不塞孔和塞孔的模型，紅色表示樹脂或者綠油塞孔。

我們分別看下兩種情況的回波損耗和插入損耗的結果對比：為什麼都只有一根曲線呢？因為他們重合了。為什麼是重合，因為就是沒有影響，結果是一樣的。

其實具備一點高速理論的知識都知道，信號在比較高速的時候都會產生趨膚效應，這時候信號時挨著過孔的外壁去走的，所以過孔內無論加了介電常數是多少的介質都好，實際上信號和參考之間的電磁場都不會環繞到裡面去，那既然沒有電磁場在裡面，那不管你裡面是什麼介質都不會有任何影響的啦。