过孔

Parent page: PCB 对象

一种贯穿并连接顶层（红色）到底层（蓝色）的过孔，同时还连接到一个
内部电源平面（绿色）。

概述

过孔（Via）是一种基本的设计对象，用于在 PCB 的两个或多个电气层之间形成垂直电气连接。过孔是一个三维对象，在 Z 平面（垂直）方向具有桶状的孔壁（barrel），并在每个（水平）铜层上有一个扁平的环形焊盘。桶状孔壁是在制造过程中对板子钻孔并进行通孔电镀时形成的。在 X 和 Y 平面中，过孔与圆形焊盘一样呈圆形。过孔与焊盘（Pad）的关键区别在于：除了能够跨越整板所有层（从顶层到底层）之外，过孔还可以从表层跨到内层，或在两个内层之间跨接。

可用性

在 PCB 编辑器和 PCB 库编辑器中都可以放置过孔：

• PCB Editor - 从主菜单单击 Home | Place | 。
• PCB Library Editor - 从主菜单单击 Home | Place |  » Via。

放置

启动命令后，光标会变为十字准星，并进入过孔放置模式：

1. 定位光标，然后单击或按 Enter 放置一个过孔。
2. 继续放置更多过孔，或右键单击或按 Esc 退出放置模式。

布线期间过孔的自动放置

当对某个网络进行交互式布线时，你可以按数字小键盘上的 *键在可用的信号层之间循环切换。或者，使用 Ctrl+Shift+Roll Mouse Wheel 组合键在信号层之间切换。执行该操作时，软件会根据适用的 Routing Via Style 设计规则自动放置过孔。请注意，可以定义多个 Via Style 设计规则，从而为不同网络分配不同的过孔尺寸。

默认设置与设计规则

当在空白区域放置过孔时，软件无法在放置过程中应用布线样式设计规则。在这种情况下，将放置默认过孔。

图形化编辑

过孔的属性无法通过图形方式修改，位置除外。

• 要移动过孔并同时移动与之连接的走线：单击并按住过孔，然后拖动。移动过程中，连接的布线会保持与过孔相连。
• 要在不移动连接走线的情况下移动过孔：
  • 在 PCB 编辑器中——选择 Tools | Arrange | Move » Move Object 命令，然后单击并按住过孔进行拖动。
  • 在 PCB 库编辑器中——选择 Home | Arrange | Move » Move Object 命令，然后单击并按住过孔进行拖动。

非图形化编辑

提供以下非图形化编辑方法：

通过关联的属性对话框编辑

Dialog page: Via

此编辑方法使用以下对话框来修改过孔对象的属性。

Via 对话框

Via 对话框可在放置过程中按 Tab 键打开。

放置完成后，可通过以下方式之一打开该对话框：

• 双击已放置的过孔对象。
• 将光标悬停在过孔对象上，右键单击，然后从上下文菜单中选择 Properties。

使用 Ctrl+Q 快捷键，可在对话框中快速切换当前使用的度量单位：公制（mm）与英制（mil）。这只影响对话框显示，不会更改电路板实际采用的单位；板子的单位由主菜单 Home | Grids and Units 区域中的 

和 按钮决定。

通过检查器面板编辑

Panel pages: PCB Inspector、PCBLIB Inspector

Inspector 面板可用于查看并编辑活动文档中一个或多个设计对象的属性。结合适当的过滤条件使用时，该面板可在一个便捷位置对多个同类对象进行批量修改。

过孔的使用

由于过孔是布线的关键要素，本节提供了关于如何使用过孔的有价值信息。

通孔、盲孔与埋孔

默认情况下，过孔从 Top Layer 贯穿到 Bottom Layer；这称为通孔（thru-hole via）。在多层板中，过孔也可以跨越其他层。过孔可跨越的层取决于电路板的制造工艺。传统的多层板制造方法是将其制作成若干薄的双面板，然后在热压条件下叠压在一起形成多层板。

下图显示了一块六层板，图左侧为各层名称。该板会先被制作成三块双面板（Top-Plane1、Mid1-Mid2、Plane2-Bottom），图中用斜线标示的芯板层即为其对应关系。

这些双面板可按需钻过孔位：当过孔从表层跨到内层时，形成所谓的 blind vias（过孔编号 1）；当过孔从一个内层跨到另一个内层时，形成 buried vias（过孔编号 2）。当各层压合成一块多层板后，再钻通孔（过孔编号 3）。

可创建的三种过孔类型：盲孔（1）、埋孔（2）和通孔（3）。

另一种多层板制造技术称为 Build-up（逐层构建）技术，即在双面板或传统多层板之上逐层增加层。采用该技术时，可在构建过程中每增加一层就用激光钻孔，从而产生大量可能的跨层层对。每个过孔所使用的层对由该过孔的 Start Layer 和 End Layer 设置定义。

配置层钻孔对（Layer Drill Pairs）

当要使用盲孔、埋孔或 build-up 类型过孔时，必须配置 drill pair。drill pair 的存在会让软件知道正在使用盲孔和/或埋孔。这样在从完成的电路板生成制造输出文件时，会为创建盲孔或埋孔所需的各类钻孔工序生成合适的钻孔文件。Drill Pair 在 Drill-Pair Manager 对话框中配置，如下图所示。要打开该对话框，先打开 Layer Stack Manager 对话框（单击 Home | Board |

），然后单击 Drill Pairs 按钮以打开 Drill-Pair Manager 对话框。

铜层的排列在 Layer Stack Manager 中定义。
在此处可打开 Drill-Pair Manager 来定义所需的 drill pair。

阻焊扩展（Solder Mask Expansions）

软件会自动在阻焊层上为过孔创建开窗，形状与过孔相同。该开窗可比过孔更大（正扩展值）或更小（负扩展值），由 Mask Expansion 设置定义。扩展量从铜的外边缘开始测量。过孔上的阻焊开窗可以略大于过孔铜环区域；也可以更小，以覆盖铜环但不覆盖钻孔；或者可以完全封闭，这称为 tented。默认情况下，过孔使用 Solder Mask Expansion 规则中的 Expansion 值。如有需要，可在 Via 对话框中覆盖该设置并直接为其定义本地值。

“Tenting”一词的含义是 to close off。如果启用了某个 tenting 选项，则会覆盖适用的 Solder Mask Expansion 设计规则设置，使该过孔在对应阻焊层上不产生开窗。启用该选项后，Expansion value from rules 和 Specify expansion value 选项将被忽略。

测试点设置

使用“测试点设置”可将此过孔定义为用于 Fabrication 和/或 Assembly 的测试点。测试点是测试探针可以与 PCB 接触的位置，用于检查电路板功能是否正确。任何焊盘或过孔都可以被指定为测试点。

配置过孔的显示

有多种显示功能可用来帮助你处理过孔。

过孔颜色

过孔的铜环以当前 Multi-Layer 颜色显示。过孔孔径以当前 Via Holes 颜色显示。在 2D 视图下查看电路板时，按下 L 快捷键可打开 View Configuration 对话框的 Board Layers and Colors 选项卡。在这里，你可以更改分配给 Via Holes 的颜色（在 System Colors 区域中），或禁用孔的显示。

左侧为通孔过孔。右侧的过孔为盲孔过孔；孔以起始层和结束层的颜色显示。

过孔与阻焊层

PCB 编辑器中图层的默认呈现方式是始终将 Multi-Layer 显示为最上层。这会使阻焊层内容难以准确查看，尤其当某个焊盘或过孔使用负片阻焊扩展时，因为阻焊层内容会在多层对象下方消失。

可以更改两个选项来改善这一点：

• 以正片方式显示阻焊层并调整其不透明度——可在 View Configurations 对话框的 View Options 选项卡中使用 Solder Masks 选项，将阻焊层以正片方式显示并设置为半透明，如下所示。

• 更改图层绘制顺序——在 Layer Drawing Order 对话框中将 Current Layer 设置为绘制在最上层。该对话框可通过 Preferences 对话框的 PCB Editor — Display 页面访问（选择 File » System Preferences 以打开 Preferences dialog）。单击工作区底部的 Top Solder 选项卡，使其成为当前层。

将阻焊层设置为正片并设为半透明，同时将图层绘制顺序改为“当前层在最上方”后，当你把 Top Solder 设为当前层时，阻焊开口就会被准确呈现，如下图所示。绿色箭头显示了阻焊开口的尺寸：左侧为过孔的阻焊开口，中间为阻焊开口收缩的焊盘，右侧为阻焊开口扩展的焊盘。

配置显示设置，以便能够检查阻焊开口。

其他过孔显示设置

要显示过孔的网络名称，请在 View Configurations 对话框的 View Options 选项卡中启用 Show Via Nets 选项。