地过孔实际上是一种导电孔,在多层板的PCB设计中,因为地电位需要向下贯穿整个PCB版面,那么使用地过孔可以尽可能的减小地电位的阻抗,保证PCB的整体工作稳定性。
当一个PCB仅有表层的铜箔与内部的铜箔通过丝印电池连接,容易产生漏电短路导致PCB不工作,而通过打洞形式可以保证所有地电位之间的连通,并且降低漏电的发生概率。
在专业电路板制作上,当电路板承载较大电流时,必须在电路路径上设置接地过孔,以确保电流的正常流动,同时排出电路板内部的热量,避免因为短路导致的电路板起火甚至爆炸的情况的发生。
值得注意的是,当接地孔被用于承载较大电流时,通常采用trapezoidal 地过孔,主要是增加电流和电压的承载能力,提高电路板的耐压和导热性。
在工业级电路板上,常常会使用焊盘加地过孔的形式,使之形成机械的锚固点。当大量SMT元器件连同BGA原件放置在电路板周围时,焊盘需要有更高的机械强度,而在大功率承载机电领域,采用焊盘加地孔的方式会更好的确保PCB的机械稳定性,避免因为机械受力导致的PCB分裂。
此外,随着电路板使用时间延长,PCB上的化学镀铜层和晶粒都会发生老化分解,导致电路板失去导电性,使用寿命较短。通过在设计PCB时增加接地孔的数量,使得电路板中的化学镀铜板不会受到环境中化学物质的腐蚀,也不容易因为长时间运行而损坏。
信号在PCB电路设计中是一个十分重要的因素,而在高频电路板设计中,使用大量的接地过孔可以有效降低串扰,使电路高频信号的传输质量得到有效的保证,而且在面对高频数字信号传输的场合时,将接地过孔与电容器并联,会对高频噪声的削弱提供有效的保证。