TWI428072B - 具有改良過孔之印刷電路板 - Google Patents

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TWI428072B
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Yu Chang Pai
Shou Kuo Hsu
Chien Hung Liu
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

具有改良過孔之印刷電路板
本發明係關於一種印刷電路板，尤指一種具有改良過孔之印刷電路板。。
隨著資料通訊速度之提高，訊號完整性對於資料傳輸之順利進行至關重要。因此，訊號完整性已經成為印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)設計必須考量之因素之一。電子元件和PCB之參數、電子元件在PCB上之佈局等，都會影響訊號之完整性。對於PCB，保持訊號完整性最重要是保持訊號傳輸線阻抗之匹配和一致連續性。阻抗不連續會導致差分導線訊號之反射，而過孔(via)是導致差分導線阻抗不連續之重要因素。
過孔(via)是多層PCB之重要組成部分之一，其按作用可分為兩類：一類用作各層間之電氣連接；另一類用作器件之固定和定位。按工藝類型可分為盲孔、埋孔和通孔，盲孔位於印刷電路板頂層和底層表面用於表層線路和內層線路之連接，埋孔位於印刷電路板內層，通孔貫穿整個電路板用於實現內部電氣互連或作為器件之定位孔。
請參照圖1，其為習知一種設有過孔之印刷電路板之剖面圖，該印刷電路板包括一板體100，該板體100上設有上層傳輸線110、與上層傳輸線110相連之上層連接墊120、過孔電鍍層130、下層連接墊140、下層傳輸線150、內部金屬層160以及避開孔170。該上層傳輸線110透過 該上層連接墊120、該過孔電鍍層130、該下層連接墊140連接至該下層傳輸線150，該印刷電路板之內部金屬層160在該過孔電鍍層130周圍形成該避開孔170。過孔與傳輸線相比具有較大之電容量及較小之阻抗特性，造成傳輸線在過孔處阻抗不連續。
因是，實有必要對習知之印刷電路板加以改進，以消除上述缺失。
鑒於上述內容，有必要提供一種印刷電路板，使其過孔處電容效應較小，從而降低阻抗不連續性效應。
一種具有改良過孔之印刷電路板，包括一板體及設於該板體上之至少一過孔，該過孔鍍有一電鍍層，該板體包括一上層、一下層以及設於該上層、下層之間之一第一金屬層，該板體之上層於該過孔處設有一上層連接墊及一與該上層連接墊相連之上層傳輸線，該印刷電路板之第一金屬層在該過孔之電鍍層周圍形成一避開孔，該避開孔沿該上層傳輸線走向形成一第一挖開部。
相較習知技術，該印刷電路板透過沿傳輸線走線方向挖開避開孔處之銅箔，在保證了內部金屬層具有較好連續性之情況下較好地改善了傳輸線在過孔處之阻抗不連續效應。
請一併參照圖2及圖3，本發明具有改良過孔之印刷電路板較佳實施方式包括一板體200及兩開設於該板體200上 之過孔280，該印刷電路板板體200上層在該過孔280處設有上層連接墊220及與上層連接墊220相連之上層傳輸線210，下層在過孔280處設有下層連接墊240及與下層連接墊240相連之下層傳輸線250，該過孔280內鍍有電鍍層230，該板體200上層電路與下層電路之間設有複數內部金屬層260。該上層傳輸線210透過該上層連接墊220、該過孔之電鍍層230、該下層連接墊240與該下層傳輸線250電性相連。該印刷電路板之內部金屬層260在該過孔之電鍍層230周圍形成複數避開孔，用於切斷該過孔之電鍍層230與相應內部金屬層260之電連接，其中靠近該上層傳輸線210的為第一避開孔271，靠近該下層傳輸線250的為第二避開孔272，不與該上層傳輸線210及該下層傳輸線250相鄰的為其他避開孔275。本實施方式中該等避開孔主體部分之直徑略大於該上層連接墊220但滿足同一內部金屬層中兩相鄰避開孔不相交，同時靠近該上層傳輸線210之第一避開孔271沿該上層傳輸線210之走線方向形成一第一挖開部273，靠近該下層傳輸線250之第二避開孔272沿該下層傳輸線250之走線方向形成一第二挖開部274。該第一避開孔271、第二避開孔272大致為圓形孔，該第一、第二挖開部273及274形狀可以為矩形或長圓形，其挖開之方向可隨相應上層傳輸線210以及下層傳輸線250走線方向改變而改變，對電路板佈線而言簡單易用，不會增加佈線負擔。本發明還適用於過孔為盲孔時之情況。
請繼續參照圖4，其為採用時域反射儀方式得出之一對差 分訊號傳輸線在過孔結構改良前後差動阻抗值之比較圖，橫座標為訊號傳輸時間，單位為皮秒(Psec)，縱座標為差分訊號傳輸線之差動阻抗，單位為歐姆(Ohm)。曲線31為改良前差分訊號傳輸線之差動阻抗，曲線30為改良後差分訊號傳輸線之差動阻抗。兩條曲線之凹陷處表現了過孔處之阻抗不連續效應，由圖可以看出經過補償後差分訊號傳輸線在過孔處之阻抗不連續效應有了較明顯地改善。
本發明具有改良過孔之印刷電路板通過沿訊號傳輸線走線方向挖開避開孔處之內部金屬層，降低了過孔處之電容效應，在保證了內部金屬層完整之情況下較好地提高了訊號傳輸線在過孔處阻抗之連續性。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
[習知]
100‧‧‧板體
110‧‧‧上層傳輸線
120‧‧‧上層連接墊
130‧‧‧過孔電鍍層
140‧‧‧下層連接墊
150‧‧‧下層傳輸線
160‧‧‧內部金屬層
170‧‧‧避開孔
[本發明]
200‧‧‧板體
210‧‧‧上層傳輸線
220‧‧‧上層連接墊
230‧‧‧電鍍層
240‧‧‧下層連接墊
250‧‧‧下層傳輸線
260‧‧‧內部金屬層
271‧‧‧第一避開孔
272‧‧‧第二避開孔
273‧‧‧第一挖開部
274‧‧‧第二挖開部
275‧‧‧其他避開孔
280‧‧‧過孔
圖1係習知一種具有過孔之印刷電路板之剖面圖；圖2係本發明具有改良過孔之印刷電路板較佳實施方式之剖面圖；圖3係本發明具有改良過孔之印刷電路板較佳實施方式之示意圖；圖4係本發明具有改良過孔之印刷電路板較佳實施方式與習知之印刷電路板之訊號傳輸線阻抗曲線之比較圖。
200‧‧‧板體
210‧‧‧上層傳輸線
220‧‧‧上層連接墊
230‧‧‧電鍍層
240‧‧‧下層連接墊
250‧‧‧下層傳輸線
260‧‧‧內部金屬層
271‧‧‧第一避開孔
272‧‧‧第二避開孔
273‧‧‧第一挖開部
274‧‧‧第二挖開部
275‧‧‧其他避開孔
280‧‧‧過孔

Claims (5)

  1. 一種具有改良過孔之印刷電路板，包括一板體及設於該板體上之至少一過孔，該過孔鍍有一電鍍層，該板體包括一上層、一下層以及設於該上層、下層之間之一第一金屬層，該板體之上層於該過孔處設有一上層連接墊及一與該上層連接墊相連之上層傳輸線，該印刷電路板之第一金屬層在該過孔之電鍍層周圍形成一避開孔，其改良在於：該避開孔沿該上層傳輸線走向形成一第一挖開部來降低過孔處之電容效應。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有改良過孔之印刷電路板，其中該板體之上層、下層之間還設有一第二金屬層，該第二金屬層在該過孔之電鍍層周圍也形成一避開孔，該板體之下層於該過孔處設有一下層連接墊及一與該下層連接墊相連之下層傳輸線，該上層傳輸線透過該上層連接墊、該過孔之電鍍層、該下層連接墊與該下層傳輸線電性相連，該第二金屬層之避開孔沿該下層傳輸線走向形成一第二挖開部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之具有改良過孔之印刷電路板，其中該第一挖開部為矩形或長圓形。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之具有改良過孔之印刷電路板，其中該第二挖開部為矩形或長圓形。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之具有改良過孔之印刷電路板，其中該板體上有複數過孔，該第一及第二金屬層之避開孔大致為圓形，其主體部分之直徑略大於該上層連接墊及下層連接墊且同一金屬層中兩相鄰之避開孔不相交。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200709747A (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method for improving via's impedance

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