CN110730575A - 一种实心过孔制造方法 - Google Patents

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    • H05K3/4046—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections using auxiliary conductive elements, e.g. metallic spheres, eyelets, pieces of wire

Abstract

本发明提供一种实心过孔制造方法，包括以下步骤：在过孔中插入直径小于所述过孔直径的相应金属丝；在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔。本发明提出的实心过孔设计，能增加过孔的通流能力，比普通过孔通流能力强10倍，在满足通流的情况下，使用的数量较少，节省了PCB板空间。

Description

一种实心过孔制造方法
技术领域
本发明涉及PCB板设计领域，并且更具体地，涉及一种实心过孔制造方法。
背景技术
伴随云计算应用的发展，信息化逐渐覆盖到社会的各个领域。人们的日常工作生活越来越多的通过网络来进行交流，网络数据量也在不断增加，对服务器的性能要求也更高，功耗越来越高，但PCB板的面积缺没有改变，工程师希望在板内用更少的过孔通过更大的电流，以此省出板内空间实现更多的功能。在板卡生产过程中，如图1为PCB板上普通的过孔内层切面图，中间黑色粗体线圆表示镀铜，铜的厚度偏薄，中间白色区域表示中空的孔，过孔内壁的镀铜厚度受工艺的影响只有0.0254mm，通电流的能力差。现在，有的工程师通过增加过孔数量来满足PCB板的通流，这样带来的直接影响就是过多的占用PCB板表面的空间；有的工程师直接通过电镀的方式将整个过孔填满，但整个过程十分漫长，对电镀工艺要求较高。
发明内容
鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种实心过孔制造方法，来增加过孔内壁镀铜厚度，提高过孔的通流能力。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种实心过孔制造方法，包括以下步骤：
在过孔中插入直径小于所述过孔直径的相应金属丝；
在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔。
在一些实施方式中，所述方法还包括：
根据所述相应的金属镀层工艺以及所述过孔的直径确定所述金属丝的直径范围。
在一些实施方式中，所述金属为铜。
在一些实施方式中，所述相应的金属镀层工艺为镀铜工艺。
在一些实施方式中，所述在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔包括：
在过孔壁上化学沉积一铜层，以使所述过孔壁具有导电性。
在一些实施方式中，所述在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔还包括：
在所述化学沉积铜层上通过电解方法沉积金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充。
在一些实施方式中，所述过孔直径为0.254mm，铜丝的直径为0.2032mm，在过孔壁和铜丝之间的环形间隙中填充0.0254mm厚度的铜，以使所述铜丝、镀铜和过孔壁形成一个整体。
在一些实施方式中，所述化学沉积铜层的厚度为0.00762mm。
在一些实施方式中，所述在所述化学沉积铜层上通过电解方法沉积金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充包括：
经过电解方法沉积两层金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充。
在一些实施方式中，所述每层电镀铜厚度为0.01778mm。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的一种实心过孔制造方法在镀铜工艺之前增加插入铜丝的工艺，然后再镀铜，使铜丝和镀铜塞满过孔中间的空隙，形成实心过孔，增大了铜的横截面积，从而增加过孔的通流能力，比普通过孔通流能力强10倍，在满足通流的情况下，使用的过孔数量较少，节省了PCB板空间。
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他的实施例。
图1是现有技术中的普通过孔的示意图；
图2是根据本发明的一种实心过孔制造方法的流程图；
图3是根据本发明的镀铜之前的过孔的示意图；
图4是根据本发明的插入铜丝后的过孔的示意图；
图5是根据本发明的形成的实心过孔的示意图。
具体实施方式
以下描述了本发明的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本发明的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
基于上述目的，本发明的实施例一方面提出了一种实心过孔制造方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤S101：在过孔中插入直径小于所述过孔直径的相应金属丝；
步骤S102：在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔。
在一些实施例中，所述金属为铜。所以，所述相应的金属镀层工艺为镀铜工艺。
在一些实施例中，所述在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔包括：在过孔壁上化学沉积一铜层(例如较薄的一层铜)，以使所述过孔壁具有导电性，便于后续板面电镀的顺利进行。
在一些实施例中，所述在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔还包括：在所述化学沉积铜层上通过电解方法沉积金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充。
在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述相应的金属镀层工艺以及所述过孔的直径确定所述金属丝的直径范围。在板卡生产过程中，过孔内壁的镀铜厚度受工艺的影响只有0.0254mm左右，因此，对于直径为0.254mm的过孔，铜丝的直径可以约为0.2032mm，在过孔壁和铜丝之间的环形间隙中填充大于0.0254mm厚度的铜(考虑到铜丝表面可能有凹陷)，以使所述铜丝、镀铜和过孔壁形成一个整体。
在PCB板镀铜工艺环节之前增加一道工序，即在过孔中插入铜丝，然后再进入镀铜工艺环节，在过孔内壁镀上0.0254mm厚的铜箔使上环节插入的铜丝和铜箔固定在一起，形成一个整体，这样就可以做成一个实体的过孔，且过孔中铜的厚度会增加10倍，达到了增强过孔通流能力的目的。
在一些实施例中，所述化学沉积铜层的厚度可以约为0.00762mm。
在一些实施例中，所述在所述化学沉积铜层上通过电解方法沉积金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充包括：经过电解方法沉积两层金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充。因此，对于上述在过孔壁和铜丝之间的环形间隙中填充大于0.0254mm厚度的铜的实施例，所述每层电镀铜厚度可以约为0.01778mm。
在根据本发明的一个实施例中，将PCB板压合完成后，进行清洗，此时过孔中没有铜，如图3所示；在过孔中插入一根铜丝，如图4所示，中间黑色区域代表铜丝，黑色区域向外的圆环空白区域代表铜丝与过孔壁之间的空隙；再进行PCB板镀铜工艺，使铜填充在过孔壁和铜丝之间，使之成为一个整体，如图5所示，中间黑色区域代表铜丝和镀铜，二者融合在一起。
在技术上可行的情况下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，或者改变、添加以及省略等等，从而形成本发明范围内的另外实施例。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的一种实心过孔制造方法在镀铜工艺之前增加插入铜丝的工艺，然后再镀铜，使铜丝和镀铜塞满过孔中间的空隙，形成实心过孔，增大了铜的横截面积，从而增加过孔的通流能力，比普通过孔通流能力强10倍，在满足通流的情况下，使用的过孔数量较少，节省了PCB板空间。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上述实施例是实施方式的可能示例，并且仅仅为了清楚理解本发明的原理而提出。所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实心过孔制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在过孔中插入直径小于所述过孔直径的相应金属丝；
在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述相应的金属镀层工艺以及所述过孔的直径确定所述金属丝的直径范围。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属为铜。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相应的金属镀层工艺为镀铜工艺。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔包括：
在过孔壁上化学沉积一铜层，以使所述过孔壁具有导电性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述过孔壁与所述金属丝之间形成金属镀层以使所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充所述金属，从而形成实心过孔还包括：
在所述化学沉积铜层上通过电解方法沉积金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述过孔直径为0.254mm，铜丝的直径为0.2032mm，在过孔壁和铜丝之间的环形间隙中填充0.0254mm厚度的铜，以使所述铜丝、镀铜和过孔壁形成一个整体。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述化学沉积铜层的厚度为0.00762mm。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在所述化学沉积铜层上通过电解方法沉积金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充包括：
经过电解方法沉积两层金属铜，以将所述过孔壁与所述金属丝之间的空隙全部填充。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述每层电镀铜厚度为0.01778mm。
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