一种PCB内层电路互联结构及其加工方法

摘要

本发明公开了一种PCB内层电路互联结构及其加工方法，用于解决传统的过孔stub导致的信号传输相关问题并确保层间导通。本发明实施例采用的技术方案如下：一种PCB内层电路互联结构，包括：设置于所述PCB的内层电路Lm层和Lm+1层之间的、用于实现层间导通的导电材料，以及，穿过所述导电材料所在位置的过孔，所述过孔的孔铜与所述导电材料连接，且所述过孔的一定深度的孔铜被去除，且被去除的孔铜的深度介于所述Lm层和Lm+1层之间；其中，m为正整数。

权利要求

1.一种PCB内层电路互联结构，其特征在于，包括：设置于所述PCB的内层电路Lm层和Lm+1层之间的、用于实现层间导通的导电材料，以及，穿过所述导电材料所在位置的过孔，所述过孔的孔铜与所述导电材料连接，且所述过孔的一定深度的孔铜被去除，且被去除的孔铜的深度介于所述Lm层和Lm+1层之间；其中，m为正整数。

2.根据权利要求1所述的PCB内层电路互联结构，其特征在于，所述过孔的从L1层到Lm层的孔铜被完全去除。

3.根据权利要求1所述的PCB内层电路互联结构，其特征在于，所述导电材料的材质为铜或锡或银或金。

4.根据权利要求1所述的PCB内层电路互联结构，其特征在于，所述导电材料的厚度为0.1mm。

5.一种PCB内层电路互联结构的加工方法，其特征在于，包括：层压制作多层的PCB，所述PCB的内层电路Lm层和Lm+1层之间设置有用于实现层间导通的导电材料；

在所述PCB上加工穿过所述导电材料所在位置的过孔，所述过孔的孔铜与所述导电材料连接；

对所述过孔进行控深铣，将所述过孔的一定深度的孔铜去除，其中，控深铣的深度介于所述Lm层和Lm+1层之间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述层压制作多层的PCB之前，还包括：预先在一绝缘介质上对应于所述导电材料的位置加工开槽；

在配板步骤中，将具有开槽的所述绝缘介质和所述导电材料置于所述Lm层和Lm+1层之间，且所述导电材料位于所述开槽内。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述PCB上加工穿过所述导电材料所在位置的过孔包括：采用机械钻或激光钻工艺，在所述PCB上加工穿过所述导电材料所在位置的通孔，对所述通孔进行孔金属化以及加厚镀铜，制得所需要的沉孔。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述过孔进行控深铣之前，还包括：对所述PCB进行外层图形加工；以及，

对部分或全部外层图形进行图形电镀。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述过孔进行控深铣包括：从所述PCB的一面对所述过孔进行控深铣，将所述过孔的从L1层到Lm层的孔铜完全去除。

10.根据权利要求5至9中任一所述的方法，其特征在于，所述导电材料的材质为铜或锡或银或金；

且所述导电材料的厚度为0.1mm。

说明书

一种PCB内层电路互联结构及其加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及PCB加工技术领域，具体涉及一种PCB内层电路互联结构及其加工方法。

背景技术

[0002] 印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）应用越来越广泛，设计要求越来越复杂。客户在设计内层线路时, 对于某些孔或槽的内层电路有很高的信号传输要求。根据寄生效应原理，信号在线路中传输有源链接的时候，会产生除开自身参数外的其他参数，比如寄生电感、寄生电容、耦合电容等。而往往在设计电路时，因为加工工艺的限制使得许多不需要连接的内层电路得以连接。

[0003] PCB中的过孔，其传统的加工方法是针对通孔先电镀铜后控深铣，将一定深度的孔铜去除，孔铜是指过孔侧壁上的电镀铜。由于控深能力有限，设计时除控深深度外，控深余厚至少要保留≥4mil，因此，如图1所示，控深铣之后往往会有多余的孔铜残留在过孔的孔壁上，这些多余的孔铜被称为stub，且由于控深精度不稳定，导致stub值不稳定。过孔stub会影响信号传输，例如导致出现过孔寄生电感或电容，带来过孔阻抗跌落，信号反射，回损表现出窄带谐振点，最终导致信号失真，误码率增加。

[0004] 另外，传统工艺加工时，若机械加工控深时控深精度不稳定，有可能会将需要导通的目标层侧壁孔铜铣掉，导致需要导通的层次断开连接，可靠性失效。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供一种PCB内层电路互联结构及其加工方法，用于解决传统的过孔stub导致的信号传输相关问题并确保层间导通。

[0006] 为解决上述的技术问题，本发明实施例采用的技术方案如下：

[0007] 一种PCB内层电路互联结构，包括：设置于所述PCB的内层电路Lm层和Lm+1层之间的、用于实现层间导通的导电材料，以及，穿过所述导电材料所在位置的过孔，所述过孔的孔铜与所述导电材料连接，且所述过孔的一定深度的孔铜被去除，且被去除的孔铜的深度介于所述Lm层和Lm+1层之间；其中，m为正整数。

[0008] 一种PCB内层电路互联结构的加工方法，包括：层压制作多层的PCB，所述PCB的内层电路Lm层和Lm+1层之间设置有用于实现层间导通的导电材料；在所述PCB上加工穿过所述导电材料所在位置的过孔，所述过孔的孔铜与所述导电材料连接；对所述过孔进行控深铣，将所述过孔的一定深度的孔铜去除，其中，控深铣的深度介于所述Lm层和Lm+1层之间。

[0009] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例取得了以下技术效果：通过在内层电路间设置导电材料，结合控深方式，解决了控深不稳定带来的可靠性不稳定难题，可以确保过孔的孔壁上不会残留多余的孔铜，从而可以消除stub给过孔带来的寄生效应失真等信号传输问题，并且保证其他内层电路正常导通。

附图说明

[0010] 为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0011] 图1是现有技术中的一种PCB内层电路互联结构的示意图；

[0012] 图2是发明实施例提供的一种PCB内层电路互联结构的示意图；

[0013] 图3是发明实施例提供的PCB内层电路互联结构的加工方法的流程示意图。

具体实施方式

[0014] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0015] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0016] 下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

[0017] 请参考图2，发明实施例提供一种PCB内层电路互联结构，包括：

[0018] 设置于所述PCB200的内层电路Lm层和Lm+1层之间的、用于实现层间导通的导电材料201，以及，穿过所述导电材料201所在位置的过孔202，所述过孔202的孔铜203与所述导电材料201连接，且所述过孔202的一定深度的孔铜被去除，且被去除的孔铜的深度介于所述Lm层和Lm+1层之间；其中，m为正整数。

[0019] 从图2可见，本发明实施例中，所述PCB共包括n层电路，n为大于2的正整数。其中，Lm层和Lm+1层均为内层电路，m大于1且m+1小于n。

[0020] 如图2中所示，对过孔202进行控深铣可以是从L1层电路所在的一面进行的，所述过孔的从L1层到Lm层的孔铜被完全去除，从Lm+1层到Ln层的孔铜则被全部保留以实现层间导通，Lm层和Lm+1层之间的孔铜则被部分保留。

[0021] 从图2中可以看出，Lm层和Lm+1层之间是需要层间互连的，如果采用传统的控深加工工艺，由于控深精度不稳定，要么，会出现控深深度不够，如图1所示，有多余的孔铜及stub残留，影响信号传输；要么，会出现控深深度超过，如图2所示，则Lm层和Lm+1层之间的连接就会断开。

[0022] 而本发明实施例技术方案中，如图2所示，在过孔202所在位置，介于Lm层和Lm+1层之间，设置有导电材料201，且导电材料201和孔铜203以及Lm层和Lm+1层相连接，于是，就可以在控深铣的时候，将控深的深度控制在Lm层和Lm+1层之间，这样可以避免产生过孔stub残留，同时避免层间连接断开。

[0023] 传统的控深铣精度或者说公差范围通常在0.1mm之内，本发明实施例中可以采用0.1mm厚度的导电材料，这样正好抵消控深公差，确保不会产生过孔stub残留的同时避免层间连接断开。当然，0.1mm厚度只是优选值，实际应用中可以根据实际需求略作调整，调整范围例如可以在0.08 0.12mm之间。
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[0024] 本发明实施例中，所述的导电材料201的材质可以选择采用金属例如铜或锡或银或金或它们的合金，也可以采用非金属例如导电胶；所述导电材料201的形状例如可以是一圆形或方形或其它形状的金属片。

[0025] 如上所述，本发明实施例提供了一种PCB内层电路互联结构，通过在内层电路间设置导电材料，结合控深方式，解决了控深不稳定带来的可靠性不稳定难题，可以确保过孔的孔壁上不会残留多余的孔铜，从而可以消除stub给过孔带来的寄生效应失真等信号传输问题，并且保证其他内层电路正常导通。

[0026] 可见，本发明实施例方案，一方面解决了电子元器件寄生效应带来的信号传输损耗问题，同时实现了内层电路对于stub的特殊加工要求。

[0027] 请参考图3，本发明实施例还提供一种如图2实施例所述的PCB内层电路互联结构的加工方法，可包括：

[0028] 31.层压制作多层的PCB，所述PCB的内层电路Lm层和Lm+1层之间设置有用于实现层间导通的导电材料。

[0029] 本实施例所述的PCB200为多层PCB，例如4层或4层以上。多层PCB通常是基于双层板进行增层制得。

[0030] 制作PCB的流程一般包括：内层图形制作-配板-外形-层压-铣边等。其中：

[0031] 内层图形制作，是对中间作为基板的双层板进行内层图形制作，在双层板的两面分别制作出内层电路，具体步骤可以包括贴膜-曝光-显影-蚀刻等；

[0032] 配板，是指在双层板的每一面各自层叠绝缘介质和铜箔等，以制作4层的PCB为例，每一面各自层叠一层绝缘介质和一层铜箔；

[0033] 外形，是指对待层压的基板或绝缘介质或其它层按照预先的设计进行一些开槽等加工；

[0034] 层压，是指对配板得到的叠板结构进行高温高压压合，使其结合为一个整体，初步得到多层PCB；

[0035] 铣边，是指对层压得到的PCB按照设计的外形尺寸利用铣床进行加工。

[0036] 以上，是常规PCB加工流程，本发明实施例技术方案对上述流程进行了改进。

[0037] 在本发明一些实施例中，所述层压制作多层的PCB之前，还包括：

[0038] 预先在一绝缘介质上对应于所述导电材料的位置加工开槽，开槽贯穿所述绝缘介质，开槽的尺寸与绝缘材料的尺寸相匹配；在配板步骤中，将所述具有开槽的绝缘介质和所述导电材料置于所述Lm层和Lm+1层之间，且所述导电材料位于所述开槽内。

[0039] 值得说明的是，所述绝缘介质具体可以是半固化片（PP）。

[0040] 也就是说，在外形步骤：将需要放导电材料的目标层之间的绝缘介质例如PP按照导电材料对应尺寸在PP上开槽；然后，在层压或者说压合之前的配板步骤中：按照规定叠层叠板，在目标层间PP开槽处将导电材料植入；最后，在层压步骤：将植入的导电材料跟PCB内层板一起进行压合，制得本发明实施例所需要的多层的PCB。

[0041] 32.在所述PCB上加工穿过所述导电材料所在位置的过孔，所述过孔的孔铜与所述导电材料连接。

[0042] 对上一步骤得到的PCB，可按照常规的过孔加工工艺，加工过孔，需要指出的是，过孔需穿过所述导电材料所在的位置，或者也可以这样理解，上一步骤中，导电材料是指植入在需要加工过孔的位置，制得的过孔需要确保其内部侧壁上的孔铜与所述导电材料连接。

[0043] 常规的PCB加工工艺中，层压制得多层的PCB之后，一般还包括如下步骤：

[0044] 陶瓷刷板-钻孔-控深铣-外层检验-孔化-加厚镀铜；其中，

[0045] 陶瓷刷板，是指对PCB表面利用陶瓷滚轴等进行擦刷，可去除表面脏污及氧化层；

[0046] 钻孔，是指在PCB上钻出所需要各种通孔，例如本发明实施例中所述的过孔；

[0047] 控深铣，是指在PCB上钻出所需要的盲孔；

[0048] 孔化，即对通孔或盲孔进行孔金属化，常规步骤包括沉铜和电镀；

[0049] 加厚镀铜，是指对孔化后得到的过孔等，进行加厚电镀，增加其孔壁的孔铜厚度，以提高其信号传输能力，提高其连接可靠性。

[0050] 在本发明一些实施例中，所述在所述PCB上加工穿过所述导电材料所在位置的过孔具体可以包括：采用机械钻或激光钻工艺，在所述PCB上加工穿过所述导电材料所在位置的通孔，然后对所述通孔进行孔金属化以及加厚镀铜，制得所需要的沉孔。

[0051] 33.对所述过孔进行控深铣，将所述过孔的一定深度的孔铜去除，其中，控深铣的深度介于所述Lm层和Lm+1层之间。

[0052] 常规的PCB加工工艺中，层压制得多层的PCB，且完成过孔等导通孔加工之后，一般还包括如下步骤：

[0053] 外层图形-图形电镀-控深铣-外层碱蚀-外层检验-阻焊-……-包装；其中，[0054] 外层图形，是指在PCB的两面分别制作出外层电路，具体步骤可以包括贴膜-曝光-显影-蚀刻等；

[0055] 图形电镀，是指对需要提高信号/电流传输能力的部分或全部外层图形进行图形电镀；pcb加工中，为了为满足各线路额定的电流负载，一些线路和孔铜需要达到一定的厚度，图形电镀就是将这些孔铜和线路铜加厚到一定的厚度，以承载额定的负载；

[0056] 控深铣，本发明实施例中，该步骤是指对沉孔的一定深度进行控深铣，将该深度范围内的孔壁上的孔铜去除；

[0057] 外层碱蚀，是指对PCB进行外层的碱性蚀刻，以去除一些多余线路或金属残余例如毛刺等；

[0058] 阻焊，是指在PCB表面设置阻焊层，对外层电路进行保护；

[0059] 阻焊之后，例如还可以包括表面涂覆步骤，在焊盘等位置涂覆锡或金等进行保护，以避免氧化。

[0060] 以上，是常规PCB加工流程，本发明实施例技术方案对上述流程进行了改进。

[0061] 在本发明一些实施例中，所述对所述过孔进行控深铣包括：从所述PCB的一面对所述过孔进行控深铣，将所述过孔的从L1层到Lm层的孔铜完全去除。

[0062] 在本发明一些实施例中，所述对所述过孔进行控深铣之前，还包括：对所述PCB进行外层图形加工；以及，对部分或全部外层图形进行图形电镀。

[0063] 另外，值得说明的是，本发明一些实施例中，所述的导电材料201的材质可以选择采用金属例如铜或锡或银或金或它们的合金，也可以采用非金属例如导电胶；所述导电材料201的形状例如可以是一圆形或方形或其它形状的金属片。本发明一些实施例中，所述导电材料的厚度可以在0.08 0.12mm之间，优选为0.1mm。~

[0064] 如上所述，本发明实施例提供了一种PCB内层电路互联结构的加工方法，通过在内层电路间设置导电材料，结合控深方式，解决了控深不稳定带来的可靠性不稳定难题，可以确保过孔的孔壁上不会残留多余的孔铜，从而可以消除stub给过孔带来的寄生效应失真等信号传输问题，并且保证其他内层电路正常导通。

[0065] 可见，本发明实施例技术方案，一方面解决了电子元器件寄生效应带来的信号传输损耗问题，同时实现了内层电路对于stub的特殊加工要求。

[0066] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0067] 上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。