用于形成无源电器件的方法技术

一种用于形成无源电器件的方法，包括：在延伸穿过印刷电路板的过孔的侧壁上沉积光反应性层；将具有掩模的光导管插入到所述过孔的整个深度，所述掩模被配置为在所述过孔内提供无源电器件几何结构；以及将所述光反应性层暴露于由所述光导管提供的辐射，以在所述过孔的所述侧壁上提供具有所述无源电器件几何结构的图案。的图案。的图案。

【技术实现步骤摘要】
用于形成无源电器件的方法
[0001]相关申请
[0002]本申请是国际申请号为PCT/IB2019/050188、国际申请日为2019年1月10日、进入中国国家阶段日期为2020年7月23日、中国国家申请号为201980009782.6、专利技术名称为“用于形成无源电器件的方法”的专利技术专利申请的分案申请。

技术介绍


[0003]本公开一般涉及电气设备，并且更具体地涉及集成到印刷电路板(PCB)的过孔中的电器件。
[0004]相关技术的描述
[0005]印刷电路板(PCB)过孔可被构造为电连接印刷电路板的不同平面。存在这样的情况，其中过孔可能需要被构造为具有螺旋连接而不是标准的整个圆柱壁。目前的螺旋过孔结构在过孔电镀工艺完成之后需要机械去除方法。机械过程也对螺旋形的尺寸有限制。

技术实现思路

[0006]在一些实施例中，提供了一种在印刷电路板(PCB)的过孔中形成无源电器件(诸如电感器、电阻器、电容器等无源电器件)的方法，其中处理所述过孔包括与光导管的使用耦合的光处理技术，例如光刻。例如，光处理方法可以与光导管耦合以暴露掩模材料，以便于去除筒状孔壁中不需要的铜，或者提供晶种层的个性化以允许使用选择性电镀工艺。结合光导管使用光处理方法可以消除一些汽车电镀后机械去除工艺。
[0007]在一个实施例中，用于在印刷电路板的过孔中形成诸如电感器、电阻器和/或电容器的无源电器件的方法可以包括在延伸穿过印刷电路板的过孔的侧壁上沉积光反应性层。具有被配置成提供无源电器件几何结构的掩模的光导管被定位在所述过孔内至所述过孔的整个深度。由光导管提供的辐射使光反应性层曝光，以在所述过孔的侧壁上提供具有所述无源电器件几何结构的图案。注意，在一些实施例中，不是总插入光导管以暴露所述过孔的整个深度。在一些实施例中，可以仅暴露所述过孔的深度的一部分，诸如在实施例中多个无源电器件在单个过孔中垂直堆叠形成。
[0008]在本公开的另一方面，提供了一种电感器结构，其位于印刷电路板的过孔内。在一个实施例中，电感器结构包括延伸穿过印刷电路板的过孔，其中过孔的宽度是微米级的。该电感器结构包括至少一个导电材料的线圈，所述线圈开始于所述过孔的第一开口处，连续地存在于所述过孔的侧壁上环绕所述过孔的中心，并且延伸到与所述过孔的所述第一开口相对所述过孔的第二开口处。电极在所述第一或第二开口处与所述线圈的端部接触。
[0009]在本公开的另一方面，提供了一种存在于印刷电路板的过孔结构内的无源电器件，其中到无源电器件的侧壁的中心的分接头嵌入在印刷电路板内。在一个实施例中，无源电器件结构包括延伸通过印刷电路板的过孔，其中过孔的宽度是微米级的。无源电器件结
构还包括两个导电电极，这两个导电电极彼此分离并且存在于所述过孔的侧壁的分离部分上，其中这两个导电电极中的至少一个导电电极沿着所述过孔的整个高度延伸。到所述至少两个导电电极中的至少一个的侧壁的基本上中心部分的中心的分接头基本上被封装在所述印刷电路板(PCB)内。在一个实施例中，电阻元件作为所述过孔的核心存在而与至少两个导电电极电连通，以使所述无源电器件为电阻器。在另一实施例中，节点电介质层作为所述过孔的核心存在而与至少两个导电电极电连通，以使所述无源电器件为电容器。
[0010]从以下结合附图阅读的对本专利技术的说明性实施例的详细描述中，这些和其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[0011]以下描述将参考以下附图提供优选实施例的细节，其中：
[0012]图1是根据本公开的一个实施例的延伸穿过印刷电路板的过孔的侧截面图。
[0013]图2是根据本公开的一个实施例的光反应性材料例如光致抗蚀剂的侧截面图，该光反应性材料位于过孔的侧壁上，并且插入具有用于要被转移到光反应性材料层的图案的几何结构的掩模的光导管。
[0014]图3是施加于过孔内的线圈结构的光导管的掩模的另一实施例的透视图，其中位于该过孔内并且沿着该过孔的整个高度延伸的该光导管的部分具有用于在该过孔内形成电感器的线圈结构的图案。
[0015]图4是施加于用于在过孔内形成线圈结构的光导管的掩模的一个实施例的透视图，其中在曝光步骤期间，光导管在被插入过孔内的同时被旋转。
[0016]图5是施加到光导管的掩模的另一实施例的透视图，其中掩模的几何结构可以为无源电器件例如电容器和/或电阻器提供电极图案。
[0017]图6是根据本公开的一个实施例的侧截面图，其示出了通过存在于光导管上的掩模中的开口施加辐射，以利用掩模的图案曝光存在于过孔内的光反应性材料。
[0018]图7是根据本公开的一个实施例的侧截面图，其示出了从图6中示出的结构移除光导管，并且使用湿法蚀刻剂来移除存在于过孔的侧壁上并且被图案化的光反应性材料暴露的导电层的部分。
[0019]图8是示出在图7所示结构的过孔内沉积填充材料的一个实施例的侧截面图。图9是用于如图7和8所示的位于过孔结构内的电感器的导电材料的螺旋结构的一个实施例的透视图。
[0020]图10是根据本公开的一个实施例的两个螺旋结构的透视图，该两个螺旋结构可以用于位于如图7和8所示的过孔结构内的电感器的导电材料，其中从彼此的起始点处将两个螺旋蚀刻成180度以形成变压器或扼流圈。
[0021]图11是根据本公开的一个实施例的在图8中示出的过孔内形成铁芯的一个实施例的侧截面图。
[0022]图12是示出如图7和8所示的连接到电感器的线圈的分接头网络的一个实施例的侧截面图。
[0023]图13是根据本公开的实施例的侧截面图，其示出了在图8所示出的结构中钻出第二过孔、在第二过孔延伸穿过的电介质材料的侧壁上沉积用于第二线圈的导电材料层、以
及执行图案化的光导管的第二应用以提供电感器的第二线圈的工艺序列。
[0024]图14是根据本公开的一个实施例的示出了可以用于包含在印刷电路板的过孔内的电感器的导电材料的两个螺旋结构的侧截面图，其中两个螺旋从彼此的起始点处被蚀刻成180度以形成变压器或扼流圈型无源器件。
[0025]图15是两个螺旋结构的另一个实施例的侧截面图，所述两个螺旋结构从彼此的起始点处被蚀刻成180度以形成变压器或扼流圈，通过在单个过孔内合并这些螺旋可以在印刷电路板内形成局部天线。
[0026]图16是包含在过孔内的电阻器的一个实施例的侧截面图，该过孔是利用采用光导管的工艺序列形成的。
[0027]图17是包含在过孔内的电阻器的另一实施例的侧截面图，该过孔是利用光导管的工艺序列形成的，其中电阻器结构包括分接头网络连接。
[0028]图18是包含在使用采用光导管的工艺序列形成的过孔内的电容器的一个实施例的侧截面图。
具体实施方式
[0029]这里公开了所要求保护的方法、结构和计算机产品的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是对可以以各种形式实施的所要求保护的结构和方法的说明。另外，结合各种实施例给出的每个示例旨在是说明性的，而非限制性的。此外，附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电感器结构，包括：过孔，延伸穿过印刷电路板；导电材料的至少一个线圈，开始于所述过孔的第一开口，连续地存在于所述过孔的侧壁上，环绕所述过孔的中心，延伸至所述过孔的第二开口，所述第二开口与所述过孔的所述第一开口相对；以及至少一个电极，在所述第一开口或者所述第二开口处存在与所述线圈的端部的接触。2.根据权利要求1所述的电感器结构，还包括电介质填充物，所述电介质填充物填充所述过孔的未被所述至少一个线圈占据的剩余部分。3.根据权利要求2所述的电感器结构，其中铁磁芯以基本上居中地被定位在所述至少一个线圈中而存在。4.根据权利要求2所述的电感器结构，还包括穿过所述电介质填充物存在的开口以及在所述开口的侧壁上存在的第二线圈。5.根据权利要求1所述的电感器结构，还包括到所述导电材料的所述至少一个线圈的侧壁的基本上中心部分的中心的分接头，其中到中心的所述分接头以基本上被封装在所述印刷电路板内而存在。6.根据权利要求1所述的电感器结构，其中所述至少一个线圈包括在所述过孔的所述第一开口与第二开口之间延伸的两个同心线圈。7.根据权利要求1所述的电感器结构，其中所述至少一个电极包括形成在所述印刷电路板的第一表面上的、在所述第一开口处的第一触点和形成在所述印刷电路板的第二表面上的、在所述第二开口处的第二触点。8.根据权利要求1所述的电感器结构，其中所述两个同心线圈中的每个同心线圈与在所述第一开口和第二开口中的每个开口处形成的触点电连通。9.根据权利要求8所述的电感器结构，其中所述触点中的至少两个触点形成在所述印刷电路板的相对表面上。10.根据权利要求1所述的电感器结构，还包括形成在所述过孔的所述第一开口和第二开口中的每个开口处的两个触点，其中每个触点与存在于所述过孔的所述侧壁上的所述导电材料电连通。11.一种无源电气件，包括：过孔，延伸穿过印刷电路板；两个导电电...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：