CN101442879A

CN101442879A - 线路板及其导电通孔结构

Info

Publication number: CN101442879A
Application number: CNA2007101866923A
Authority: CN
Inventors: 蓝金财; 范文纲
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Jiangmen Chang Bo Electronics Co., Ltd.
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: CN101442879B

Abstract

本发明公开了一种线路板，其具有至少一贯孔，并包括一第一线路层、一第二线路层、一绝缘层以及一导电通孔结构。绝缘层配置于第一线路层与第二线路层之间。贯孔位于绝缘层中，并从第一线路层延伸至第二线路层。导电通孔结构包括至少一第一接线垫、至少一第二接线垫以及一导电图案。第一接线垫局部覆盖贯孔的一开口的边缘，并连接第一线路层。第二接线垫局部覆盖贯孔另一开口的边缘，并连接第二线路层。导电图案连接第一接线垫与第二接线垫，并局部覆盖贯孔的孔壁。通过导电通孔结构，线路板的线路密度得以提高。

Description

线路板及其导电通孔结构

技术领域

本发明是有关于一种线路板(circuit board)，且特别是有关于一种线路板的导电通孔结构(conductive through hole structure)。

背景技术

导电通孔结构是双面线路板(double sided circuit board)与多层线路板(multi-layer circuit board)中不可或缺的构件，导电通孔结构能电性连接双面线路板或多层线路板的其中二层线路，以使这二层线路能电性导通。

图1A是传统的一种双层线路板的俯视示意图，而图1B是图1A中线I-I的剖面示意图。请同时参阅图1A与图1B，线路板100包括二层铜线路层110a、110b、介电层120以及至少一导电通孔结构130，而介电层120配置于铜线路层110a与铜线路层110b之间。线路板100具有至少一位于介电层120内的通孔H1，且通孔H1从铜线路层110a延伸至铜线路层110b。

导电通孔结构130配置于通孔H1内，并包括二垫圈132a、132b以及一导电层134，其中垫圈132a连接铜线路层110a的走线(trace)112a，而垫圈132b电性连接铜线路层110b。导电层134全面性地覆盖于通孔H1的孔壁W1，并连接于垫圈132a与垫圈132b之间。如此，透过导电通孔结构130，铜线路层110a能电性连接铜线路层110b。

然而，随着科技的进步，现今的线路板已朝向高线路密度的趋势发展，而上述线路板100与其他传统的线路板(例如多层线路板)已很难进一步地提高线路密度。如何更进一步地提高线路板的线路密度，是目前重要的课题。

发明内容

本发明提供一种线路板，其导电通孔结构能提高线路板的线路密度。

本发明提供一种导电通孔结构，以提高线路板的线路密度。

本发明提出一种导电通孔结构，配置于一线路板的一贯孔中。线路板包括一第一线路层、一第二线路层与一配置于第一线路层与第二线路层之间的绝缘层，而贯孔位于绝缘层中，并从第一线路层延伸至第二线路层，其中贯孔具有一位于第一线路层的第一开口与一位于第二线路层的第二开口。导电通孔结构包括至少一第一接线垫、至少一第二接线垫以及一导电图案。第一接线垫局部覆盖第一开口的边缘，并连接第一线路层。第二接线垫局部覆盖第二开口的边缘，并连接第二线路层。导电图案连接第一接线垫与第二接线垫，并局部覆盖贯孔的孔壁。

在本发明一实施例中，上述导电图案为一导电线路，而第一接线垫透过导电线路电性连接第二接线垫。

在本发明一实施例中，上述导电线路呈螺旋状分布于贯孔的孔壁上。

在本发明一实施例中，上述导电通孔结构还包括多个第一接线垫与多个第二接线垫，而导电图案包括多条导电线路，其中这些导电线路之一连接其中一个第一接线垫与其中一个第二接线垫，且这些导电线路彼此未接触。

本发明另提出一种线路板，其具有至少一贯孔，并包括一第一线路层、一第二线路层、一绝缘层以及上述导电通孔结构。绝缘层配置于第一线路层与第二线路层之间，其中贯孔位于绝缘层中，并从第一线路层延伸至第二线路层。贯孔具有一位于第一线路层的第一开口与一位于第二线路层的第二开口。

通过上述导电图案，本发明能使线路板的布线(layout)延伸至导电通孔结构中。如此，通过本发明的导电通孔结构，可以进一步地提高线路板的线路密度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举一些实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A是传统的一种双层线路板的俯视示意图。

图1B是图1A中线I-I的剖面示意图。

图2A是本发明第一实施例的线路板的俯视示意图。

图2B是图2A中线J-J的剖面立体示意图。

图3A至图3C是图2B中线路板的制造流程的剖面立体示意图。

图4A是本发明第二实施例的线路板的俯视示意图。

图4B是图4A中线K-K的剖面立体示意图。

具体实施方式

【第一实施例】

图2A是本发明第一实施例的线路板的俯视示意图，而图2B是图2A中线J-J的剖面立体示意图。请同时参阅图2A与图2B，线路板200包括一第一线路层210、一第二线路层220以及一绝缘层230。绝缘层230配置于第一线路层210与第二线路层220之间，其中第一线路层210可包括多条走线212、214，而第二线路层220可包括多条走线222。

线路板200具有一贯孔H2，而贯孔H2位于绝缘层230中，并从第一线路层210延伸至第二线路层220。此外，贯孔H2具有一位于第一线路层210的第一开口01与一位于第二线路层220的第二开口02。

线路板200还包括一导电通孔结构240，其配置于贯孔H2中。导电通孔结构240包括多个第一接线垫242以及多个第二接线垫244。这些第一接线垫242局部覆盖第一开口01的边缘，而这些第二接线垫244局部覆盖第二开口02的边缘。也就是说，这些第一接线垫242与这些第二接线垫244并未全面性地覆盖第一开口01与第二开口02的边缘。

这些第一接线垫242连接第一线路层210，而这些第二接线垫244连接第二线路层220。具体而言，这些第一接线垫242分别连接这些走线214，而这些第二接线垫244则分别连接一些走线222。如此，这些第一接线垫242与第一线路层210电性导通，而这些第二接线垫244与第二线路层220电性导通。

导电通孔结构240还包括一导电图案246。导电图案246连接这些第一接线垫242与这些第二接线垫244，并且局部覆盖贯孔H2的孔壁W2，即导电图案246局部暴露出孔壁W2。也就是说，导电图案246未全面性地覆盖贯孔H2的孔壁W2。

在本实施例中，导电图案246可包括多条导电线路S1与一导电线路S2，而这些导电线路S1彼此未接触，且这些导电线路S1也未与导电线路S2接触。也就是说，这些导电线路S1不仅彼此分离，且也与导电线路S2分离，以至于这些导电线路S1之间，以及这些导电线路S1与导电线路S2之间皆未发生短路。这些导电线路S1连接这些第一接线垫242与这些第二接线垫244，而这些第一接线垫242透过这些导电线路S1电性连接这些第二接线垫244。

在本实施例中，这些走线214、第一接线垫242以及导电线路S1能用来传递一对差分信号(differential in signal)，而导电线路S2则可以用来作为接地线路。这些差分信号能同时在一个导电通孔结构240中传递。这样这些走线214、第一接线垫242以及导电线路S1的阻抗可以受到控制，进而降低这些差分信号失真的程度，以确保这些差分信号的正确性。

另外，为了满足一些电路设计上的需求，例如阻抗匹配、阻抗控制以及降低时延(RC delay)等，第一接线垫242与第二接线垫244的形状可以有很多种设计，例如是梯形(如图2A与图2B所示)、长方形、正方形、三角形、圆形、椭圆形以及其他几何形状。因此，图2A与图2B所示的第一接线垫242与第二接线垫244的形状仅为举例说明，并非限定本发明。

以上仅详细介绍线路板200的结构，尚未对线路板200的制造方法进行说明。对此，接下来将配合图3A至图3B来详细说明线路板200的制造方法。

图3A至图3C是图2B中线路板的制造流程的剖面立体示意图。请先参阅图3A，首先，在一基板102上形成至少一个贯孔H2。详细而言，基板102包括一第一导电层210’、一第二导电层220’以及一绝缘材料层230’，其中绝缘材料层230’位于第一导电层210’与第二导电层220’之间，而贯孔H2从第一导电层210’延伸至第二导电层220’。在本实施例中，基板102可以是铜箔基板(Copper Clad Laminate，CCL)或是其他适当的基板，而贯孔H2可以采用机械钻孔、激光钻孔或是其他钻孔制程来形成。

请先参阅图3B，接着，进行通孔电镀制程(Plating Through Hole，PTH)，以在贯孔H2的孔壁W2上形成一导电材料层248，其中导电材料层248会全面性地覆盖贯孔H2的孔壁W2。另外，上述通孔电镀制程可以包括电镀制程以及无电电镀制程(electroless plating)。

请参阅图3B与图3C，之后，移除部分第一导电层210’以及移除部分第二导电层220’，以形成第一线路层210以及第二线路层220，其中上述移除的方法可以采用微影与蚀刻制程或是其他适当的制程。在第一导电层210’部分移除以及第二导电层220’部分移除之后，多个第一接线垫242与多个第二接线垫244亦同时形成。

请依序参阅图3C与图2B，之后，移除贯孔H2中的部分导电材料层248，以形成导电图案246。有关移除部分导电材料层248的方法，可以利用激光来烧蚀部分导电材料层248，或者是利用直径较小的钻头，将部分导电材料层248研磨掉(milling)。如此，这些导电线路S2得以形成，同时一种导电通孔结构240亦形成。

另外，在一典型的实施例中，贯孔H2的孔径可以大于1毫米。如此，导电图案246可以透过三维数控机床来形成。详细而言，三维数控机床具有一微形刀具，而此微形刀具能深入贯孔H2中，并将导电材料层248雕刻出导电图案246。

值得一提的是，三维数控机床不仅可以雕刻出纵向走向的导电线路S1与S2，也可以雕刻出横向走向或其他走向的导电线路。也就是说，三维数控机床可以形成各种不同形状的导电图案246，例如导电图案246可以是一条导电线路，或是可以包括正方形、梯形、三角形、圆形或其他几何图案。因此，在此强调，图2B所示的导电图案246的形状仅为举例说明，并非限定本发明。

此外，在其他未绘示的实施例中，可以填入一填充材料于贯孔H2内。如此，可以调整导电通孔结构240的阻抗、电容值或其他电性方面的参数，以满足线路板200多样化电路设计的需求。

必须强调的是，图2B所示的线路板200为一种双面线路板，但是在其他未绘示的实施例中，线路板200亦可以是多层线路板，而导电通孔结构240也可以应用在多层线路板中，例如导电通孔结构240可以作为多层线路板中的多层线路之间的导电路径。因此，图2B所示的线路板200仅为举例说明，而非限定本发明。

【第二实施例】

图4A是本发明第二实施例的线路板的俯视示意图，而图4B是图4A中线K-K的剖面立体示意图。请参阅图4A与图4B，第二实施例的线路板300包括一第一线路层310、一第二线路层320、一绝缘层330以及一导电通孔结构340，并且具有一贯孔H3。

绝缘层330配置于第一线路层310与第二线路层320之间，其中第一线路层310可包括一走线312以及多条走线314，而第二线路层320可包括多条走线322。贯孔H3位于绝缘层330中，并从第一线路层310延伸至第二线路层320。此外，贯孔H3具有一位于第一线路层310的第一开口03与一位于第二线路层320的第二开口04。

导电通孔结构340配置于贯孔H3中，并包括一第一接线垫342、一第二接线垫344以及一导电图案346。导电图案346电性连接第一接线垫342与第二接线垫344，并且局部覆盖贯孔H3的孔壁W3。

本实施例的线路板300与第一实施例的线路板200相似，因此以下仅介绍线路板300与线路板200二者的差异。线路板300与线路板200二者的差异在于导电图案346为一条导电线路，且此导电线路呈螺旋状分布于贯孔H3的孔壁W3上。

承上述，导电通孔结构340可以通过导电图案346来作为一种电感元件，而在其他未绘示实施例中，可以在贯孔H3内填入填充材料。如此，导电通孔结构340的电感值可以调整，以满足某些电路设计上的需求。

有关导电图案346的形成方法，可以先对贯孔H3进行一攻牙程序，以形成一道螺纹凹槽R。之后，进行通孔电镀制程，以在内壁W3上形成导电材料层。

在形成导电材料层之后，接着进行蚀刻制程，以去除部分导电材料层，并保留在螺纹凹槽R内的部分导电材料层。由于通孔电镀制程所形成的导电材料层，其在螺纹凹槽R内的厚度较厚，因此在进行上述蚀刻制程后，螺纹凹槽R内的部分导电材料层会被保留。如此，导电图案346得以形成。

除此之外，导电图案346的形成方法也可以先进行通孔电镀制程。之后，再进行攻牙程序，以形成螺旋状分布的导电线路。这样亦可以形成导电图案346。

综上所述，由于本发明的导电通孔结构包括局部覆盖贯孔孔壁的导电图案，因此本发明能使线路板的布线延伸至导电通孔结构中。如此，本发明能更进一步地提高线路板的线路密度，以满足现今高线路密度的发展趋势。

其次，透过上述导电图案，本发明的导电通孔结构能提供不同的导电路径，进而能同时传递不同的信号。因此，本发明能使线路板在电路设计上更具多样性，并且能满足不同的产品需求。

此外，由于本发明的导电通孔结构能提供不同的导电路径，加上第一接线垫与第二接线垫的形状可以有很多种设计，因此本发明能满足一些电路设计上的需求，例如阻抗匹配、阻抗控制以及降低时延等。如此，本发明能减少线路板所产生的杂讯，以确保线路板中所传递的信号(例如差分信号)的正确性。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种导电通孔结构，配置于一线路板的一贯孔中，而该线路板包括一第一线路层、一第二线路层与一配置于该第一线路层与该第二线路层之间的绝缘层，该贯孔位于该绝缘层中，并从该第一线路层延伸至该第二线路层，其中该贯孔具有一位于该第一线路层的第一开口与一位于该第二线路层的第二开口，该导电通孔结构包括：

至少一第一接线垫，局部覆盖该第一开口的边缘，并连接该第一线路层；

至少一第二接线垫，局部覆盖该第二开口的边缘，并连接该第二线路层；以及

一导电图案，连接该第一接线垫与该第二接线垫，并局部覆盖该贯孔的孔壁。

2.如权利要求1所述的导电通孔结构，其特征在于，该导电图案为一导电线路，而该第一接线垫透过该导电线路电性连接该第二接线垫。

3.如权利要求2所述的导电通孔结构，其特征在于，该导电线路呈螺旋状分布于该贯孔的孔壁上。

4.如权利要求1所述的导电通孔结构，其特征在于，还包括多个该第一接线垫与多个该第二接线垫，而该导电图案包括多条导电线路，其中该些导电线路之一连接其中一个第一接线垫与其中一个第二接线垫，且该些导电线路彼此未接触。

5.一种线路板，其具有至少一贯孔，并包括：

一第一线路层；

一第二线路层；

一绝缘层，配置于该第一线路层与该第二线路层之间，其中该贯孔位于该绝缘层中，并从该第一线路层延伸至该第二线路层，而该贯孔具有一位于该第一线路层的第一开口与一位于该第二线路层的第二开口；

一导电通孔结构包括：

6.如权利要求5所述的线路板，其特征在于，该导电图案为一导电线路，而该第一接线垫透过该导电线路电性连接该第二接线垫。

7.如权利要求6所述的线路板，其特征在于，该导电线路呈螺旋状分布于该贯孔的孔壁上。

8.如权利要求5所述的线路板，其特征在于，该导电通孔结构还包括多个该第一接线垫与多个该第二接线垫，而该导电图案包括多条导电线路，其中该些导电线路之一连接其中一个第一接线垫与其中一个第二接线垫，且该些导电线路彼此未接触。