[发明专利]一种高速信号过孔结构与制作工艺

说明书

本发明公开了一种高速过孔结构与制作工艺，通过制作阶梯孔的方法，使高速信号线与过孔连接位置形成一个钝角互连，避免常规的线与孔形成垂直互连的形式。本发明可以减少信号反射，降低信号失真率，提高信号传输质量。

技术领域

本发明涉及一种过孔及其制作方法，尤其是一种高速信号过孔结构与制作工艺。

背景技术

在多层互连PCB的设计中，通过布置过孔可以将各层需要连通的导线于过孔处连通起来。该过孔也称金属化孔，通常在过孔的圆柱形孔壁上镀有一层金属，用以连通各层需要连通的铜箔。对于低频信号的传输，在多层互连PCB设计中，以常规圆柱形过孔的布线互连即可满足低频信号传输要求。

随着信号传输速度和频率的提高，当信号频率高于4GHz后，由于过孔残端的影响，信号容易出现谐振，使得插入损耗增大。因此，目前多是通过对金属化孔进行背钻，以减少残端长度，来降低残端影响。然而，随着PCB高速信号多层互连布线密度的提升，单纯减少残端长度已经不能满足高频信号传输要求。

信号传输会受到传输线路尺寸、形状、阻抗一致性等方面的影响。在常规多层互连PCB的布线设计中，过孔与各层连接的转角位置A均为90°直角布线。而对于存在高频信号高速传输的多层互连PCB，各高频信号线分别位于不同层，因此需要通过过孔将相邻的两高频信号线连接起来。通常是通过过孔将两相邻的高频信号线所在层连接起来，并且过孔与高速信号线所在层的转角位置A为90°直角布线，该直角布线会增强高频信号反射，使损耗进一步增大，造成高频信号失真。因此，随着信号传输频率与速度的进一步提升，单纯减少残端长度已经不能满足高频信号传输要求，还需要考虑过孔与高频信号线转层的转角位置A的布线角度对信号失真的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种高速信号过孔结构与制作工艺，以降低信号反射，提高高速信号传输质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高速信号过孔结构，所述过孔结构为阶梯孔，该阶梯孔具有一个以上的锥形阶梯面，该锥形阶梯面用于与高速信号线的端部连接，并且锥形阶梯面与高速信号线所在层连接处的转角位置A为钝角布线。

优选的，所述钝角的角度在135°～150°之间。

一种高速信号过孔结构的制作工艺，包括以下步骤：

(S1)确定高速信号线所在层及高速信号线端部位置；

(S2)获得高速信号线所在层与表层或底层距离d，并确定高速信号线端部在表层或底层的对应位置O；

(S3)采用锥形阶梯钻刀在所述位置O处竖直下钻，控制锥形阶梯钻刀的下钻深度，使锥形阶梯钻刀的锥形阶梯段与高速信号线的端部连接，形成一具有锥形阶梯面的阶梯孔；

(S4)采用沉铜或电镀金属化阶梯孔；

(S5)对金属化后的阶梯孔进行背钻，控制残端长度小于15mi l。

优选的，所述步骤S3中的锥形阶梯钻刀采用包括小刀段、锥形阶梯段和大刀段的钻刀，其中，锥形阶梯段呈圆台状，该锥形阶梯段的顶面与小刀段远离刀尖的一端连接，锥形阶梯段的底面与大刀段的一端连接。

优选的，所述锥形阶梯段的侧面与顶面的夹角在135°～150°之间。

一种高速信号过孔结构的制作工艺，包括以下步骤：

(S1)确定高速信号线所在层及高速信号线端部位置；

(S2)获得高速信号线所在层与表层或底层的距离d，并确定高速信号线端部在表层或底层的对应位置O；

(S3)沿位置O的竖直方向钻等截面通孔；