具有多直徑通孔的基底的製作方法

2023-05-25 04:20:56 3

專利名稱：具有多直徑通孔的基底的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有多直徑通孔的基底。
背景技術：
基底通常包括在其中形成的通孔。所述通孔鍍上配置為電耦接到電氣部件的觸頭的導電材料。所述通孔將電氣部件電耦接到穿過基底延伸的信號跡線以使得電氣部件能通過基底導引信號和/或電力。通常將通孔製備為雙直徑通孔。雙直徑通孔包括具有第一直徑的第一部分和具有大於第一部分的直徑的第二直徑的第二部分。典型地通過採用一個尺寸的鑽孔機鑽出通孔並且接著採用更大尺寸的鑽孔機進行鑽孔而形成所述雙直徑通孔。將第一部分和第二部分進行共心對準。通過提供更容易鍍有導電材料的更大的直徑同時維持更小直徑通孔的至少一些電特性，該雙直徑通孔改進了製造性。
然而，常規雙直徑通孔並不是沒有其弊端的。特別地，雙直徑通孔可以設置為接近另一通孔。由於雙直徑通孔的第一部分和第二部分是同心的，所以第一部分和第二部分可以與相鄰通孔間隔開不同距離。雙直徑通孔與相鄰通孔之間的間隔可能會影響任一通孔的電性能。特別地，由於雙直徑通孔的第一和第二部分與相鄰通孔間隔開不同距離，因此可能會影響每一通孔的阻抗從而不會滿足目標阻抗。另外，通孔之間不一致的間隔可能會增大兩通孔之間的回波損耗、噪音以及串擾。仍需要一種具有多直徑通孔的改進了電氣性能的基底。

發明內容
根據本發明，基底包括多個基底層以及具有在第一基底層中形成的第一通孔部分和在第二基底層中形成的第二通孔部分的多直徑通孔。第一通孔部分具有第一直徑並且第二通孔部分具有與第一直徑不同的第二直徑。第一通孔部分沿著第一中心軸延伸並且第二通孔部分沿著自第一中心軸偏移的第二中心軸延伸。


圖I是準備裝配到根據一示例性實施例形成的基底的電連接器的透視圖；圖2是圖I所示基底的一部分的頂部透視圖；圖3是圖2所示基底的一部分的頂視圖；圖4是圖2所示基底的一部分的側面剖視圖；圖5是根據另一實施例形成的基底的側面剖視圖；圖6是根據另一實施例形成的基底的側面剖視圖。
具體實施例方式圖I是準備裝配到根據一示例性實施例形成的基底80的電連接器50的頂部透視圖。在圖示實施例中，基底80是一電路板。基底80包括上表面52和與上表面52相對的下表面54使得其間限定出基底80的厚度或高度56。將電連接器50配置為安裝在該上表面52。基底80包括多個穿過其間延伸的通孔58。通孔58可以是信號通孔、接地通孔和/或電力通孔。將通孔58進行電鍍，但在替換實施例中可以全部填充。電連接器50包括配置為被裝配到基底80的接口 60。在圖示實施例中，電連接器50包括配置為接收在相應通孔58中的多個觸頭62 (例如柔性插腳或針眼式插腳)。在替換實施例中，觸頭62可以表面安裝到安裝表面52上的與通孔58電連接的焊盤。例如，基底80可以是內插器的一部分，該內插器被配置為用於將位於基底80的相對側面上的兩個電氣部件電互連，比如兩電路板或電路板與晶片或處理器。圖2是基底100的一部分的頂部透視圖，其中基底100的一部分被剖開示出其中的層。基底100可以與基底80(如圖I所示)相似且可以包括與相同附圖標記同樣的位置特徵(lie features)。基底100可以配置為電連接到電連接器50或類似電氣部件。基底100與基底80的不同在於基底100可以具有不同型式的通孔。基底100包括多個基底 層102。基底層102排列為平行平面。基底層102彼此堆疊。可以提供任何數目的基底層102。每一基底層102包括上表面106和下表面108。提到的第一基底層和第二基底層可以指任何基底層而不限於彼此相鄰或為最外基底層的基底層。基底層102可以包括穿過其中而延伸的信號跡線(未示出)或接地層。信號跡線可以嵌入在基底層102之內和/或沿著上表面106和/或下表面108的其中之一延伸。信號跡線將電信號傳輸穿過基底100。信號跡線在電耦接至基底100的各電氣部件之間輸送電信號。通孔58延伸穿過基底100。在示例性實施例中，基底100可以包括不同類型的通孔58。基底100可以包括形狀為圓柱形的單直徑通孔110。基底100包括形狀為非圓柱形的階梯型通孔或多直徑通孔114。多直徑通孔114可以含有任何數量具有不同直徑的區段或部分，但是在此所示的實施例涉及雙直徑通孔。多直徑通孔114並不用來局限於雙直徑通孔。基底100可以包括信號通孔、接地通孔和/或電力通孔。信號通孔、接地通孔和/或電力通孔可以為單直徑通孔110或多直徑通孔114。通孔58的配置(例如尺寸、間隔、定位等)取決於具體應用且在圖中所示的配置僅是示例性的。單直徑通孔110可以是信號通孔、接地通孔或電力通孔。通孔110具有內徑ID1和圓周C1,其穿過基底100的聞度56 (如圖I所不)而保持基本恆定。通孔110可以具有任意適合的內徑ID1和圓周Q。通孔110可以延伸穿過任何數目的基底層102。通孔110具有與基底100的高度56相等的深度Cl1 (如圖4所示)。通孔110具有由(I1AD1限定的縱橫比。通孔110包括內表面112。在示例性實施例中，內表面112鍍有導電材料，例如銅。通孔110配置為容納電連接器50 (如圖I所示)的觸頭62 (如圖I所示)。觸頭62與導電材料接合以在觸頭62與通孔110之間形成電連接。導電材料電耦接到穿過基底100延伸的信號跡線。通孔110將電連接器50電耦接到信號跡線。基底100還包括多個多直徑通孔114。在圖示實施例中，通孔114是接地通孔，然而在替換實施例中通孔114可以是其他類型的通孔。通孔114設置為接近相應通孔110。在圖示實施例中，多個通孔114在由單直徑通孔110表示的相鄰信號通孔之間被組合在一起。通孔114電連接到基底100中的接地平面。替代地，通孔114可以是連接到相應信號跡線的信號通孔。多直徑通孔114包括多於一個不同直徑的部分或區段。在圖示實施例中，每一通孔114包括第一部分116和第二部分118。第一部分116是較小直徑部分且可以稱之為小直徑部分116。第二部分118是較大直徑部分且可以稱之為大直徑部分118。第一部分116延伸穿過基底層102的至少一層。第二部分118也延伸穿過基底層102的至少一層。在示例性實施例中，第一部分116延伸穿過與第二部分118延伸穿過的基底層102相鄰的基底層102。第一部分116位於第二部分118的頂部；然而，在替換實施例中，取向可被顛倒為使得該第一部分116在該第二部分118之下。較小直徑部分116沿著第一中心軸120 (如圖4所示)延伸並且較大直徑部分118沿著第二中心軸122(如圖4所示)延伸。所述部分116、118是非同心的從而使得第二中心軸122相對於第一中心軸120偏移。較小直徑部分116具有內徑ID2和周長C2。較大直徑部分118具有內徑ID3和周 長C3。較大直徑部分118的內徑ID3大於較小直徑部分116的內徑ID2。較大直徑部分118的周長C3大於較小直徑部分116的周長C2。較小直徑部分116具有深度d2 (如圖4所示)而較大直徑部分118具有深度d3 (如圖4所示)。在圖示實施例中，較大直徑部分118的深度d3大於較小直徑部分116的深度d2。替代地，較大直徑部分118的深度d3可以小於或等於較小直徑部分116的深度d2。較小直徑部分116具有由d2/ID2限定的縱橫比。較大直徑部分118具有由d3/ID3限定的縱橫t匕。較小直徑部分116與較大直徑部分118可以具有任何適合的縱橫比。通孔114的較小直徑部分116具有由較小直徑部分116的內表面128限定的穿過其中而延伸的開口 124。將內表面128鍍上例如銅的導電材料。將較小直徑部分116設置為容納電連接器50的觸頭62的其中一個。觸頭62與導電材料接合以將觸頭62電耦接到通孔114。導電材料可以電耦接到基底100中的一個或更多接地平面。通孔114的較大直徑部分118具有由較大直徑部分118的內表面130限定的穿過其中而延伸的開口 126。開口 126與開口 124的至少一部分對準。將內表面130鍍上例如銅的導電材料。任選地，可以將較大直徑部分118設置為容納觸頭62之一的一部分。觸頭62可以與部分導電材料接合。較大直徑部分118中的導電材料可以電耦接到基底100中的一個或更多接地平面。基底100的電性能受相通孔110相對於通孔114的配置影響。例如，通孔110、114之間的間隔可以影響穿過通孔110所傳輸的信號的電性能。通孔110具有最接近於通孔114的邊緣150。通孔114具有最接近於通孔110的邊緣152。邊緣150、152相距一邊緣距離D10較小直徑部分116定位為距離通孔110的邊緣距離與較大直徑部分118距離通孔110的邊緣距離D1相同。通過將較小直徑部分116和較大直徑部分118定位為距離通孔110為相同的邊緣距離D1，可以提高穿過基底100的信號速度。例如，阻抗、回波損耗、串擾、噪音以及諸如此類可能受信號與接地通孔110、114之間的間隔影響。與其中較小直徑部分116的邊緣152定位為距離通孔110比較大直徑部分118的邊緣152距離通孔110更遠的基底相比，這就是具有同心雙直徑通孔的情況，使得穿過基底100的間隔一致可以提供更好的電性能。通過同心雙直徑通孔，較小直徑部分的導電材料設置為距離相鄰通孔比大直徑通孔的導電材料距離相鄰通孔更遠，這導致阻抗不匹配。將較小直徑部分116與較大直徑部分118的邊緣152對準克服了與同心雙直徑通孔相關聯的阻抗不匹配問題。圖3是部分基底100的頂視圖。通孔114的第一部分116相對於第二部分118是非同心的。相對於遠離最近通孔Iio而偏移的第二中心軸122，第一中心軸120朝著最近通孔110偏移。第一和第二部分116、118偏移一預定量從而使得每一部分116、118的單個邊緣152對準在通孔114到通孔110的最近位置處。在邊緣152處限定切線平面132。切線平面132與第一部分116和第二部分118這二者相切。切線平面132正切於第一部分116的內表面128。切線平面132還正切於第二部分118的內表面130。第一部分116和第二部分118在邊緣152與正切平面132鄰接。從第一部分116到通孔110的邊緣距離D1與從第二部分118到通孔110的邊緣距離Dl相同。圖4是部分基底100的側面剖視圖。基底100包括單直徑通孔110和多直徑通孔114。圖4示出了在第一和第二中心軸120、122偏移的情況下，較小直徑部分116和較大直·徑部分118為非同心的。通孔110的邊緣150朝向通孔114的邊緣152。較小直徑部分116和較大直徑部分118的內表面128、130分別在邊緣152處對準。邊緣152距離邊緣150具
有均一的邊緣距離Dp在一個實施例中，通孔114由兩個步驟形成。首先，從上表面52沿第一中心軸120穿過整個基底100，例如通過向基底100內鑽孔，形成較小直徑部分116。接著，從下表面54沿著從第一中心軸120偏移開的第二中心軸122穿過部分基底100形成較大直徑部分118。在替換實施例中，通過僅部分穿過基底100鑽出較小直徑部分116並且接著鑽出較大直徑部分118而形成通孔114。在示例性實施例中，第二中心軸122從第一中心軸120偏移出一偏移距離154。在示例性實施例中，偏移距離154基本上等於較大直徑部分118的半徑156減去較小直徑部分116的半徑158。位移所述偏移距離154將較小直徑部分116與較大直徑部分118的內表面128、130在邊緣152處各自對準。圖5是根據另一實施例形成的基底200的側面剖視圖。基底200與基底100相似，然而基底200包括第一多直徑通孔202和第二多直徑通孔204。通孔202、204均是非同心通孔。通孔202、204分別包括較小直徑部分206、208以及較大直徑部分210、212。通孔202的較小直徑部分206包括內表面214。通孔202的較大直徑部分210包括內表面216。通孔204的較小直徑部分208包括內表面218。通孔204的較大直徑部分212包括內表面220。較大直徑部分210、212彼此移位從而使得較大直徑部分210、212的內表面216、220沿著相應邊緣222、224與較小直徑部分206、208的內表面214、218對準。邊緣222、224間隔開均一邊緣距離226。在通孔202、204之間提供固定邊緣距離226提高了穿通通孔202、204其一或二者所傳輸的信號的性能。圖6是根據另一實施例形成基底300的側面剖視圖。基底300包括第一多直徑通孔302與第二多直徑通孔304。基底300與基底200 (如圖5所示)相似，然而通孔302是同心通孔而通孔304是非同心通孔。通孔302、304分別包括較小直徑部分306、308以及較大直徑部分310、312。在圖示實施例中，通孔302具有在較大直徑部分310之上的較小直徑部分306，而通孔304具有在較小直徑部分308之上的較大直徑部分312。通孔302的較小直徑部分306包括內表面314。通孔302的較大直徑部分310包括內表面316。通孔304的較小直徑部分308包括內表面318。通孔304的較大直徑部分312包括內表面320。在圖示實施例中，較大直徑部分312與較小直徑部分306在基底300的相同層(多層)中基本上對準。較大直徑部分312可以延伸與較小直徑部分306不相同的深度。較大直徑部分312朝向較小直徑部分306移位。內表面320與內表面314間隔一邊緣距離322。在圖示實施例中，較大直徑部分310與較小直徑部分308在基底300的相同層(多層)中對準。較大直徑部分310可以延伸與較小直徑部分308不相同的深度。較大直徑部分310朝向較小直徑部分308移位。內表面318與內表面316間隔一邊緣距離324。邊緣距離324基本上等於邊緣距離322。在部分通孔302、304之間提供基本上相等的邊緣距離322、324提高了穿過通孔302、304之一或二者傳輸的信號的性能。在圖示實施例中，距離通孔302最遠的通孔304外邊緣沿著通孔304基本上對準。通過較大直徑部分310進一步遠離通孔304形成臺階，距離通孔304最遠的通孔302的外邊緣形成臺階。在替換實施例中，距離通孔304最遠的通孔302的外邊緣可沿著通孔302 基本上對準。
權利要求
1.一種基底(100)，包括多個基底層(102)、具有在第一基底層中形成的第一通孔部分(116)和在第二基底層中形成的第二通孔部分(118)的多直徑通孔(114)，所述第一通孔部分具有第一直徑並且所述第二通孔部分具有與所述第一直徑不同的第二直徑，其特徵在於 第一通孔部分(116)沿著第一中心軸(120)延伸且第二通孔(118)沿著從所述第一中心軸(120)偏移的第二中心軸(122)延伸。
2.如權利要求I所述的基底(100)，其中，第一通孔部分(116)和第二通孔部分(118)具有共同邊緣(152)，該共同邊緣(152)與穿過所述基底延伸的另一通孔的邊緣間隔一相同距離。
3.如權利要求I所述的基底(100)，其中，切線平面(132)在第一通孔部分(116)的第一邊緣(152)處與第一通孔部分(116)相切且該切線平面在所述第二通孔部分的第二邊緣(152)處與第二通孔部分(118)相切，所述第一邊緣與所述第二邊緣對準。
4.如權利要求I所述的基底(100)，其中，切線平面(132)在所述第一通孔部分的第一邊緣(152)處與第一通孔部分(116)相切且該切線平面在所述第二通孔部分的第二邊緣(152)處與第二通孔部分(118)相切，所述第一邊緣與所述第二邊緣被定位為距離穿過所述基底延伸的另一通孔(110)的邊緣(150)等距離。
5.如權利要求I所述的基底(100)，其中，第一通孔部分(116)具有第一半徑(158)，第二通孔部分(118)具有第二半徑(156)，所述第二中心軸(122)偏移的距離(154)等於所述第二半徑減去所述第一半徑。
6.如權利要求I所述的基底(100)，其中，第一通孔部分(116)或第二通孔部分(118)的至少一個延伸穿過多個基底層(102)。
7.如權利要求I所述的基底(100)，其中，第一通孔(116)沿著第一中心軸(120)從所述基底的頂部穿過一個或更多基底層(102)而形成，並且第二通孔(118)沿著第二中心軸(122)從所述基底的底部穿過一個或更多基底層而形成。
全文摘要
基底(100)包括多個基底層(102)和具有在第一基底層中形成的第一通孔部分(116)和在第二基底層中形成的第二通孔部分(118)的多直徑通孔(114)。第一通孔部分具有第一直徑且第二通孔部分具有不同於第一直徑的第二直徑。第一通孔部分(116)沿著第一中心軸(120)延伸且第二通孔部分(118)沿著從所述第一中心軸(120)偏移的第二中心軸(122)延伸。
文檔編號H05K1/11GK102917537SQ20121038738
公開日2013年2月6日 申請日期2012年7月23日 優先權日2011年7月22日
發明者A·M·沙夫, 秦捷 申請人:泰科電子公司