[发明专利]过孔结构及具有该过孔结构的电路板

说明书

本申请提出一种过孔结构和包含所述过孔结构的多层电路板，过孔结构开设在同一电气网络中的三个以上导体层，所述导体层上下交叠设置，并包括至少一层电流输入层和至少一层电流输出层，其特征在于，所述过孔结构包括多排过孔，每一排所述过孔贯穿至少一层电流输入层和至少一层电流输出层，部分排的所述过孔上下贯穿全部的所述导体层，另一部分排的所述过孔贯穿部分的所述导体层。本申请的过孔结构使得过孔的受热均匀，提高电路板的使用寿命。

技术领域

本发明涉及印刷电路板技术领域，尤其涉及印刷电路板中的过孔结构。

背景技术

随着电力电子技术的高速发展，印刷电路板(printed circuit board，简称PCB)被广泛应用于产品的开发设计中，为满足产品高性能和高可靠性的要求，PCB的布局布线成为业界关注的重点。

PCB由导体层和绝缘材料形成，多层PCB包括多层导体层和设置在相邻两层导体层之间的绝缘层。在多层(两层以上)PCB的布局布线中，一般会使用过孔实现任意两层以上导体层的电气连接，如果PCB中导体层的层数超过三层，内层导体层就必须通过过孔(包括通孔、盲孔或者埋孔等)的方式与其外层的电子器件形成电气连接。

关于PCB中过孔相关的布局方式，下面以当前常见的布局为例说明：

1.一对一型

所谓的一对一型通常是指PCB中的其中一层或多层导体层通过过孔与另外一层或多层导体层相连，相连前的导体层层数与相连后的导体层层数相等。

图1所示为传统的一对一型过孔的示意图。如图1所示，PCB中一层导体层81通过多个过孔83后与另一层导体层82相连接，为了使导体层81能与导体层82可靠连接，一般会使用数量相等的多排过孔83。图1中使用了单排5个、共6排过孔来连接导体层81和导体层82。另外，为了简单起见，PCB各层导体间的绝缘层，如FR4制成的基材，在本发明的示意图中省略，不做说明。

2.一对多型

所谓的一对多型通常是指PCB中的其中一层或多层导体层通过过孔后与多层导体层相连接，相连前的导体层层数与相连后的导体层层数不相等。

图2所示为传统的一对多型过孔的示意图。如图2所示，PCB中一层导体层91通过过孔95后与另外3层导体层(导体层92、导体层93和导体层94)相连(注：这3层导体层可以包含导体层91，也可以不包含)，同理为了使导体层91能与其它3层导体层可靠连接，一般来说本领域技术人员会设置较多的过孔95，且每一排过孔95的数量相等。图2所示中使用了单排为5个过孔、共6排过孔来使导体层91和其它3层导体层相连。

如上列举了两个大类型的PCB过孔连接类型，其它类型的连接方式均可以由这两种类型组合而成，所以在此不再列举；另外本申请所示出的附图都使用了通孔的连接方式，但是本领域技术人员可以明确，过孔还可以是盲孔、埋孔等。

从以上过孔的连接方式可知，若要实现导体层的可靠连接，现有技术中主要方法是增加过孔的数量。然而，在大多数情况下，因PCB面积限制，过孔的数量无法过多的增加。

此外，由于现今工艺的局限性，加工形成的过孔因为孔壁较薄而使得过孔的阻抗较大；并且，处于外排的过孔的温度较高，其电气原理为：过孔区域的前方或者后方会存在一个由多层导体层向部分导体层过度的区域，对于靠近导体层交叠区域的边沿的过孔，当电路中有电流流过时，电路中的电流就会汇总至交叠区域的边沿，由此区域的过孔承担，导致此区域的过孔的电流密度变大，且由于过度后的层数减少，电流密度会更大，此区域的过孔的损耗快速增大，由此呈现出外排过孔温度较高的问题，即，在靠近由层数较少的导体层到层数较多的导体层所形成的交叠区域内的边沿过孔温度较高。

由于PCB需在一定温度下使用，而温度较高的过孔就会严重影响PCB的使用寿命，因此影响产品的可靠性。

发明内容