原文链接http://www.pcbdesign007.com/pages/zone.cgi?a=72350

在本专栏中，我将简单回顾一下旁路电感系列专题。本文将致力于阐述当反焊点在平面上剧烈穿孔时，通孔位对信号和电源完整性潜在的有害的几点影响。

我的想法是由最近Kate Mayer的一篇PCB Design007专栏所引发的，CID and CID+ instructor for IPC。在这篇优秀的文章里，Kate认为，通孔应该沿线安置，或越过栅格，使得通孔形成的轨迹成为“街道”。巧妙安置的通孔使得印制电路板的布局非常整洁，使布线变得更容易。

在我的职业生涯中，我一直很热切地向专家技术人员请教，他们会告诉我们各种因素的制约，以及在试实际设计中该做的和不该做的。布局和PCB设计也不例外，布局和PCB设计也不例外，我们可以从这个领域里有经验的人那里学到很多。很多年前，我就是那个让布局的人员急得发疯的工程师之一，最后一秒还要求PCB布局“更优美一些”，更规则一些。

自从那个时候，在行业中我学到了新的竞争艺术：设计应该是“足够好”，而不是更好。经验还告诉我对于我们所做的各种设计选择的所有结果要仔细观察，这就是我们本篇专栏的核心了。

在规则栅格上排列通孔，尽管这对于布局可定有帮助，但是可能在高频率下早餐不受欢迎的副作用。在图1中显示了一个有可能发生的明显的问题。这张照片显示了一台个人计算机中的一个插件的一个小细节。光源在模块背后拍摄的这张照片，因此打开的通孔圆柱形成图中的亮点，而圆柱周围的反焊点——铜在这里被移动到所有的层中——形成图中的绿色圈。请注意，反焊点略大于通孔间距，因此，在这种情况下通孔线导致在参照平面中全部断裂。

图1：带有反焊点的印制电路板切断平面的照片。通孔排成线，反焊点和通孔间距一样大，因此切断了参考平面的连续槽。

如果没有必要在通孔间布线，参考平面的损失是可以接受的。但是，我们仍然需要考虑电源接地平面对的模态共振的影响。你可以在[2]中读到更多有关内容。

在印刷电路板的设计中，对这些情况下我们的选择很少，我们不得不按照正常的通孔元件的足迹。这是这样，当我们使用BGA或LGA封装，多针连接器和插座。这些组件通常在规则栅格中都有自己的插脚，和通孔相关的反焊点将产生周期性穿孔区域。

近高速信号轨迹的平面穿孔产生一系列的微小的间断，并带有规则通孔模式，不连续性的反射会在某一频率破坏性地排列，产生一个强大的过滤效果[3]。

图2：跟踪一个穿孔平面（左）及其模拟S参数（右）。红色轨迹：回波损耗。蓝色轨迹：插入损耗。水平刻度：1-100GHz，对数。垂直刻度0-40dB。

图2显示了在一个50-mil栅格上周期为30-mil的反焊点的平面上的反射和插入损耗。其结构是一个全波场解算器的模拟[4]。请注意，30GHz以上，反射损耗增加，同时插入损耗也随之增加，这表明该结构就像一个带阻滤波器。50mil（1.25毫米）通孔间距，在传输的第一个频带空段超过50GHz，除了速度超过20Gbps之外，不需要考虑。然而，如[5]所示，我们的印刷电路板可能有几个层次的周期性，那些能够把最低共振频率压到更低的值。

结论

不要把通孔排成线来为信号轨迹创造布线通道吗？是的，我不建议。

从布局和布线的角度来看，很多情况下我们没有选择，只能排成线。然而，电路板设计人员和布局人员们必须知道后果。如果可能的话，我们必须避免最坏的情况：完全切断参考平面。

我们还需要理解周期性通孔反焊点产生的共振，这样的共振最终会削弱信号的质量。如果平面穿孔是不可避免的，那么还有在设计中考虑额外的衰减和色散。