CN105704921A - 印制线路板及印制线路板的过孔制作方法 - Google Patents

印制线路板及印制线路板的过孔制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种印制线路板及印制线路板的过孔制作方法，其中，该印制线路板PCB为多层PCB，包括至少一个过孔；所述过孔内壁上分布有电镀层，所述电镀层用于将所述过孔两端的PCB层之间电连通；所述电镀层包括第一部分及第二部分，所述第一部分的形状为螺旋线形状，所述第二部分的形状与所述过孔内壁形状一致。本发明实施例所提供的印制线路板，通过将过孔的内壁上的电镀层设计为螺旋线形状和与过孔内壁形状一致的形状两个部分，从而使得过孔呈现电感串联电容的效果，当信号从过孔传输时，电感效应和电容效应相互抵消，从而保证了信号的传输质量不受影响。

Description

印制线路板及印制线路板的过孔制作方法
技术领域
本发明涉及集成电路技术，尤其涉及一种印制线路板及印制线路板的过孔制作方法。
背景技术
印制电路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)是电子元器件的支撑体以及电子元器件电器连接的载体，广泛应用于各类电子设备中。随着电子设备的功能逐渐加强，其中内置的PCB也逐渐发展为多层PCB。在多层PCB的设计过程中，高速信号的走线不可避免的要进行换层走线，因此，多层PCB的各层之间会设置过孔，用来连接PCB各层之间的印制导线。但是，过孔本身相当于一个电容，会产生电容效应，减小走线的阻抗值，从而将高速信号的电压增大，导致高速信号的传输受到影响。
为避免过孔的上述负面影响，现有技术在进行PCB设计时，在保证PCB层数不变的情况下，将PCB的厚度设计的尽量薄，以减小各层之间过孔的电容效应。
但是，使用现有技术设计的PCB在使用时，会引起相邻两层之间信号的串扰，导致PCB中所传输的信号质量受到影响。
发明内容
本发明实施例提供一种印制线路板及印制线路板的过孔制作方法，用于解决现有技术中的过孔设计导致的PCB中所传输的信号质量受到影响的问题。
本发明实施例第一方面提供一种印制线路板PCB，所述PCB为多层PCB，所述PCB包括：
至少一个过孔，所述过孔为所述PCB中任意两层或多层之间的过孔；
所述过孔内壁上分布有电镀层，所述电镀层用于将所述过孔两端的PCB层之间电连通；
所述电镀层包括第一部分及第二部分，所述第一部分的形状为螺旋线形状，所述第二部分的形状与所述过孔内壁形状一致。
进一步地，所述过孔内壁为圆柱形内壁，相应地，所述第二部分的形状为圆柱形状。
进一步地，所述第二部分的形状为空心圆柱形状。
进一步地，所述过孔的直径为0.25mm-0.5mm，所述第二部分的电镀层厚度为15um-18um。
进一步地，所述第二部分的形状为实心圆柱形状。
进一步地，所述第一部分的轴向深度与所述第二部分的轴向深度的比例与所述电镀层的厚度具有预设对应关系。
进一步地，所述PCB还包括：至少一组焊盘，每组焊盘与每个所述过孔一一对应；
所述每组焊盘包括第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘设置在与所述过孔第一端对应的PCB层上，所述第二焊盘设置在与所述过孔第二端对应的PCB层上；
所述过孔第一端对应的PCB层通过所述第一焊盘与所述过孔的所述电镀层电连接，所述过孔第二端对应的PCB层通过所述第二焊盘与所述过孔的所述电镀层电连接。
进一步地，所述电镀层为铜电镀层或锡电镀层。
本发明实施例第二方面提供一种印制线路板PCB的过孔制作方法，包括：
在PCB的预设位置上打出预设直径和预设深度的过孔；
对打出的所述过孔进行导电处理；
在所述过孔内壁上涂覆预设厚度的电镀层，所述电镀层为铜电镀层或者锡电镀层；
将所述电镀层的第一部分设置为螺旋线形状。
进一步地，所述将所述电镀层的第一部分设置为螺旋线形状，包括：
使用螺旋钻头将所述过孔内壁上的所述电镀层钻为螺旋线形状；
进一步地，所述将所述电镀层的第一部分设置为螺旋线形状，包括：
将所述过孔内壁上的所述电镀层蚀刻为螺旋线形状。
本发明实施例所提供的印制线路板及印制线路板的过孔制作方法，通过将过孔的内壁上的电镀层设计为螺旋线形状和与过孔内壁形状一致的形状两个部分，从而使得过孔呈现电感串联电容的效果，当信号从过孔传输时，电感效应和电容效应相互抵消，从而使得信号的电压幅度保持恒定，保证了信号的传输质量不受影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
图1为本发明实施例提供的PCB实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的PCB实施例二的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的PCB实施例三的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的PCB的过孔制作方法实施例一的流程示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
在多层PCB的设计过程中，高速信号的走线不可避免的要进行换层走线，因此，多层PCB的各层之间会设置过孔。过孔的作用就是提供PCB各层之间的电连接，从而将信号从PCB的一层传输到另一层。过孔主要通过其内壁上的电镀层实现PCB各层之间的电连接，而器件引脚或其他加固材料都不能插入到过孔中。
过孔可分为贯通孔、盲孔和埋孔。贯通孔是指PCB顶层和底层之间的连接孔，这种孔提供内部PCB层的互联。盲孔是指PCB顶层或底层到内部PCB层之间的连接孔。埋孔是指内部PCB层之间的连接孔。
本发明实施例所提供的PCB及PCB的过孔制作方法，可以针对上述任意一种类型的过孔。
图1为本发明实施例提供的PCB实施例一的结构示意图，该PCB可以包括多层，图1中的层A和层B可以为该PCB中的任意两层。如图1所示，该PCB包括至少一个过孔1，过孔1为PCB中任意两层或多层之间的过孔。过孔1的内壁上分布有电镀层2，电镀层2用于将过孔1两端的PCB层之间电连通，具体地，将过孔1两端的PCB层之间的走线4电连通。
电镀层2包括第一部分21和第二部分22，其中，第一部分21为螺旋线形状，第二部分22的形状与过孔1的内壁形状一致。
现有技术中，过孔相当于一个电容，具有电容效应。但是，当信号经过本实施例中的PCB的过孔传输时，假设信号首先传输至上述第一部分，由于第一部分为螺旋线形状，因此，第一部分相当于一个电感，具有电感效应，当信号经过该螺旋线形状的电感时，阻抗变大，从而使得信号的电压升高；进而，信号传输到上述第二部分，由于第二部分的形状与过孔内壁形状一致，即电镀层包裹住过孔内壁，因此，第二部分相当于一个电容，具有电容效应，当信号经过该电容时，阻抗变小，从而将信号的电压降低。升高的电压和降低的电压相互抵消，从而使得信号的电压幅度保持恒定，保证了信号的传输质量不受影响。
信号首先经过上述第二部分的过程与上述过程正好相反，但是最终结果也实现了升高电压和降低电压相互抵消。
本实施例中，将过孔内壁上的电镀层设计为螺旋线形状和与过孔内壁形状一致的形状两个部分，从而使得过孔呈现电感串联电容的效果，当信号从过孔传输时，电感效应和电容效应相互抵消，从而使得信号的电压幅度保持恒定，保证了信号的传输质量不受影响，同时，也不需要对PCB的各层厚度进行任何改变。
在上述实施例的基础上，本实施例涉及上述第二部分的具体形状。即，一种优选的方案中，参考图1，过孔1的内壁为圆柱形内壁，相应地，第二部分22的形状为圆柱形状。
具体地，可使用钻头等工具在PCB的两层之间钻出圆形通孔，则这个圆形通孔的内壁就为圆柱形内壁。第二部分22紧贴该圆柱形内壁，与该圆柱形内壁形状保持一致，即为圆柱形状。
图2为本发明实施例提供的PCB实施例二的结构示意图，如图2所示，第二部分22的形状为空心圆柱形状。
其中，该空心圆柱的外圆和外圆的半径差，即过孔1的电镀层的第二部分的厚度可以根据实际需要进行设置。优选地，过孔1的直径，即未分布电镀层时的钻孔的直径可以为0.25mm-0.5mm，而第二部分22的电镀层厚度可以为15um-18um。
需要说明的是，第二部分22的电镀层厚度越大，则第二部分的电容效应越小，相应地，就需要将第一部分21的螺旋线的轴向深度设置的短些，以使得电感效应的相应减小，反之亦然。
本实施例中，将过孔内壁电镀层的第二部分设置为空心圆柱形状，可以节省电镀层的用料成本，同时，可以根据实际需要来灵活设置电镀层的厚度以及第一部分的螺旋线的轴向深度。
图3为本发明实施例提供的PCB实施例三的结构示意图，如图3所示，第二部分22的形状为实心圆柱形状。
具体地，在制作电镀层时，会将事先所钻出的过孔内部镀满导电金属，使得导电金属将整个过孔填满，在此基础上，再将电镀层的第一部分设置为螺旋线形状。如前所述，电镀层厚度越大，则第二部分的电容效应越小，因此，在不需要考虑电镀层的用料成本时，将电镀层的第二部分设置为实心圆柱形状，可以使得第二部分在过孔的固有尺寸下的电容效应达到最小，进而，只需要设置很短的螺旋线来呈现电感效应即可，从而提高了PCB制作的效率。
进一步地，如前所述，电镀层分布在整个过孔内壁上，因此，参考图1、图2及图3，第一部分21的轴向深度与第二部分22的轴向深度之和为过孔1的轴向深度。并且，第一部分21的轴向深度与第二部分22的轴向深度的比例与过孔1的内壁的电镀层的厚度具有预设对应关系。即，电镀层的厚度越大，则说明第二部分22的电容效应越小，相应地，则可以将第一部分21的轴向深度做小，即电镀层额厚度越大，第一部分21和第二部分22的轴向深度比例越小。可以根据实际需要设置其对应关系。
在上述实施例的基础上，本实施例涉及PCB焊盘地结构。参考图1、图2及图3，上述PCB还包括：至少一组焊盘3，每组焊盘与每个过孔1一一对应。
每组焊盘3包括第一焊盘31和第二焊盘32，第一焊盘31设置在与过孔1的第一端对应的PCB层上，第二焊盘32设置在与过孔1的第二端对应的PCB层上。
过孔1的第一端对应的PCB层，即层A，通过第一焊盘31与过孔1的电镀层电连接，过孔1的第二端对应的PCB层，即层B，通过第二焊盘32与过孔1的电镀层电连接。
另外，第一焊盘31和第二焊盘32分别与所在PCB层上的走线电连接，以信号从层A传输到层B为例，信号从层A的走线传输到第一焊盘31，再从第一焊盘31传输到过孔1的电镀层2的第一部分21，信号电压升高，进而传输到过孔1的电镀层2的第二部分22，信号电压降低，从而使得信号的电压的降低和升高抵消，信号的幅度稳定，进而，具有稳定幅度的信号传输到第二焊盘32，再经过第二焊盘传输到层B的走线，从而实现信号在层A和层B之间的传输，并且，能够保证所传输的信号的幅度稳定。
在前述各实施例的基础上，过孔1的内壁上的电镀层可以为铜电镀层或锡电镀层。
图4为本发明实施例提供的PCB的过孔制作方法实施例一的流程示意图，该方法的执行主体为实现PCB制作的自动化设备，如图4所示，该方法包括：
S101、在PCB的预设位置上打出预设直径和预设深度的过孔。
具体地，可以使用钻头在PCB上需要打孔的位置钻出通孔，该通孔的两端为需要进行电连接的两个PCB层。
S102、对打出的过孔进行导电处理。
即对过孔首先进行预金属化，具体地，可以使用石墨烯、石墨乳进行导电处理。
S103、在过孔内壁上涂覆预设厚度的电镀层，该电镀层为铜电镀层或者锡电镀层。
镀出的电镀层会覆盖整个过孔内壁，将整个过孔内壁完全包裹起来。
S104、将上述电镀层的第一部分设置为螺旋线形状。
具体地，可以使用螺旋钻头或者蚀刻的方式将原本覆盖在过孔内壁上的电镀层钻掉或刻掉一部分，从而使得电镀层的第一部分形成螺旋线形状，以呈现电感效应。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种印制线路板PCB，所述PCB为多层PCB，其特征在于，包括：至少一个过孔，所述过孔为所述PCB中任意两层或多层之间的过孔；
所述过孔内壁上分布有电镀层，所述电镀层用于将所述过孔两端的PCB层之间电连通；
所述电镀层包括第一部分及第二部分，所述第一部分的形状为螺旋线形状，所述第二部分的形状与所述过孔内壁形状一致。
2.根据权利要求1所述的PCB，其特征在于，所述过孔内壁为圆柱形内壁，相应地，所述第二部分的形状为圆柱形状。
3.根据权利要求2所述的PCB，其特征在于，所述第二部分的形状为空心圆柱形状。
4.根据权利要求2所述的PCB，其特征在于，所述第二部分的形状为实心圆柱形状。
5.根据权利要求1-4任一项所述的PCB，其特征在于，所述第一部分的轴向深度与所述第二部分的轴向深度的比例与所述电镀层的厚度具有预设对应关系。
6.根据权利要求1-4任一项所述的PCB，其特征在于，还包括：至少一组焊盘，每组焊盘与每个所述过孔一一对应；
所述每组焊盘包括第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘设置在与所述过孔第一端对应的PCB层上，所述第二焊盘设置在与所述过孔第二端对应的PCB层上；
所述过孔第一端对应的PCB层通过所述第一焊盘与所述过孔的所述电镀层电连接，所述过孔第二端对应的PCB层通过所述第二焊盘与所述过孔的所述电镀层电连接。
7.根据权利要求1-4任一项所述的PCB，其特征在于，所述电镀层为铜电镀层或锡电镀层。
8.一种印制线路板PCB的过孔制作方法，其特征在于，包括：
在PCB的预设位置上打出预设直径和预设深度的过孔；
对打出的所述过孔进行导电处理；
在所述过孔内壁上涂覆预设厚度的电镀层，所述电镀层为铜电镀层或者锡电镀层；
将所述电镀层的第一部分设置为螺旋线形状。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述电镀层的第一部分设置为螺旋线形状，包括：
使用螺旋钻头将所述过孔内壁上的所述电镀层钻为螺旋线形状。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述电镀层的第一部分设置为螺旋线形状，包括：
将所述过孔内壁上的所述电镀层蚀刻为螺旋线形状。
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