过孔结构及其制备方法以及过孔结构的阻抗的调节方法与流程

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1.本公开涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种过孔结构及其制备方法以及过孔结构的阻抗的调节方法。

背景技术：

2.过孔是通常通过多层印刷电路板而且在印刷电路板的层之间提供电连接的电互连。通常，过孔使印刷电路板的一层中的迹线与印刷电路板的另一层中的迹线连接。依次地，迹线又连接到电路、电设备、接触焊盘、连接器等。目前，如何对过孔的阻抗进行有效控制成为重要研究方向。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本公开实施例提供一种过孔结构及其制备方法以及过孔结构的阻抗的调节方法。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供了一种过孔结构，所述过孔结构包括：第一过孔、第二过孔以及第一连接通孔；
5.所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔；
6.分别位于所述第一过孔内和所述第二过孔内的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层与所述第二金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；其中，所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开。
7.在一些实施例中，所述第一过孔、所述第二过孔和所述第一连接通孔内填充有介质材料。
8.在一些实施例中，所述第一过孔的半径与所述第二过孔的半径相等，且所述第一金属层的厚度与所述第二金属层的厚度相等。
9.在一些实施例中，所述第一过孔与所述第二过孔部分重叠。
10.在一些实施例中，d3《2*r1，
11.其中，r1表征所述第一连接通孔的半径，d3表征沿垂直于所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向，所述第一过孔与所述第二过孔的重叠部分的最长距离。
12.在一些实施例中，所述第一连接通孔的圆心为所述第一过孔的圆心与所述第二过孔的圆心的连接线的中点，所述第一连接通孔覆盖相等面积的第一过孔和第二过孔，以使所述第一金属层和所述第二金属层的面积相等。
13.根据本公开实施例的第二方面，提供了一种过孔结构，包括：
14.第一过孔、第一连接通孔和第二连接通孔；
15.所述第一连接通孔和所述第二连接通孔分别位于所述第一过孔的两侧，且覆盖部分所述第一过孔；
16.位于所述第一过孔中的第一金属层与第二金属层；其中，所述第一金属层与所述第二金属层覆盖所述第一过孔的侧壁且被所述第一连接通孔与所述第二连接通孔隔开。
17.在一些实施例中，所述第一过孔、所述第一连接通孔和所述第二连接通孔内填充有介质材料。
18.根据本公开实施例的第三方面，提供了一种过孔结构的制备方法，所述方法包括：
19.形成第一过孔和第二过孔；
20.形成第一预金属层与第二预金属层，所述第一预金属层与所述第二预金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；
21.形成第一连接通孔，所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔，从而去除所述第一预金属层和所述第二预金属层分别被所述第一连接通孔覆盖的部分，分别形成第一金属层与第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开。
22.在一些实施例中，所述方法还包括：
23.在形成第一连接通孔后，在所述第一过孔、所述第二过孔和所述第一连接通孔内填充介质材料。
24.在一些实施例中，所述第一过孔与所述第二过孔部分重叠；且
25.d3《2*r1，
26.其中，r1表征所述第一连接通孔的半径，d3表征沿垂直于所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向，所述第一过孔与所述第二过孔的重叠部分的最长距离。
27.根据本公开实施例的第四方面，提供了一种过孔结构的制备方法，所述方法包括：
28.形成第一过孔；
29.在所述第一过孔内形成第一预金属层，所述第一预金属层覆盖所述第一过孔的侧壁；
30.形成第一连接通孔和第二连接通孔，所述第一连接通孔和所述第二连接通孔分别位于所述第一过孔的两侧，且覆盖部分所述第一过孔，从而去除所述第一预金属层分别被所述第一连接通孔和所述第二连接通孔覆盖的部分，使得所述第一预金属层被所述第一连接通孔和所述第二连接通孔断开，形成第一金属层和第二金属层。
31.在一些实施例中，所述方法还包括：
32.在形成第一连接通孔和第二连接通孔后，在所述第一过孔、所述第一连接通孔和所述第二连接通孔内填充介质材料。
33.根据本公开实施例的第五方面，提供了过孔结构的阻抗的调节方法，包括：
34.提供过孔结构，所述过孔结构包括：第一过孔、第二过孔以及第一连接通孔；所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔；分别位于所述第一过孔内和所述第二过孔内的第一金属层和第二金属层；所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开，且所述第一金属层与所述第二金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；介质材料，所述介质材料填充所述第一过孔、所述第二过孔以及所述第一连接通孔；
35.基于所述过孔结构的结构参数，调节所述过孔结构的阻抗；其中，所述结构参数包
括：所述第一过孔与所述第二过孔之间的距离、所述第一金属层与所述第二金属层的厚度、所述第一过孔与所述第二过孔的半径和所述介质材料的介电常数。
36.在一些实施例中，所述基于所述过孔结构的结构参数，调节所述过孔结构的阻抗，包括：
37.利用如下公式调节所述过孔结构的阻抗：
[0038][0039]
d＝4r+d1-2*d2，
[0040]
其中，z0表征所述过孔结构的阻抗，r表征所述第一过孔与所述第二过孔的半径，d1表征所述第一过孔与所述第二过孔之间的距离，d2表征所述第一金属层与所述第二金属层的厚度，εr表征所述介质材料的介电常数，d表征沿平行于所述第一过孔的圆心与所述第二过孔的圆心的连接线的方向上，所述介质材料的最大宽度。
[0041]
本公开实施例中，通过连接通孔将第一过孔和第二过孔紧密联合，改善了过孔结构中的回流路径不完整的问题，形成对信号的保护，避免回流路径跨分割，减小信号间的纵向串扰；同时，能够对过孔结构的阻抗进行控制和调整，使阻抗连续，提升了信号的质量。
附图说明
[0042]
图1为本公开实施例提供的过孔结构的结构示意图；
[0043]
图2a至图2b为本公开不同实施例中的第一过孔与第二过孔的结构示意图；
[0044]
图3a为本公开另一实施例提供的过孔结构的结构示意图；
[0045]
图3b为本发明另一实施例提供的过孔结构的结构示意图；
[0046]
图4为本公开又一实施例提供的过孔结构的结构示意图；
[0047]
图5为本公开实施例提供的过孔结构的制备方法的流程示意图；
[0048]
图6a至6d为本公开实施例提供的过孔结构在制备过程中的结构示意图；
[0049]
图7为本公开实施例提供的过孔结构的制备方法的流程示意图；
[0050]
图8a至8d为本公开实施例提供的过孔结构在制备过程中的结构示意图；
[0051]
图9为本公开实施例提供的过孔结构的阻抗的调节方法的流程示意图。
[0052]
附图标记说明：
[0053]
1、1
’‑
第一过孔；11、11
’‑
第一金属层；111、111
’‑
第一预金属层；
[0054]
2-第二过孔；21、12
’‑
第二金属层；211-第二预金属层；
[0055]
31、31
’‑
第一连接通孔；32
’‑
第二连接通孔；
[0056]
4-基板。
具体实施方式
[0057]
下面将参照附图更详细地描述本公开实施例公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0058]
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0059]
在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0060]
应当明白，当元件或层被称为“在
……
上”、“与
……
相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在
……
上”、“与
……
直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本公开必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
[0061]
空间关系术语例如“在
……
下”、“在
……
下面”、“下面的”、“在
……
之下”、“在
……
之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在
……
下面”和“在
……
下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向 (旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0062]
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0063]
为了彻底理解本公开，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本公开的技术方案。本公开的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本公开还可以具有其他实施方式。
[0064]
在目前的印制电路板(printed circuit board，pcb)设计中，差分信号或者单端信号换层时需要单独钻孔，且孔间距较大，如此，差分信号不能形成紧耦合，单端信号的返回路径被介质层阻断，形成跨分割传输。
[0065]
并且，现有技术中，对于过孔的阻抗不能进行有效控制，导致信号过孔传输时阻抗不匹配，形成反射。
[0066]
基于此，本公开实施例提供了一种过孔结构。图1为本公开实施例提供的过孔结构的结构示意图。
[0067]
参见图1，所述过孔结构包括：第一过孔1、第二过孔2以及第一连接通孔 31；所述
第一连接通孔31位于所述第一过孔1和所述第二过孔2之间，且覆盖部分所述第一过孔1和部分所述第二过孔2；分别位于所述第一过孔1内和所述第二过孔2内的第一金属层11和第二金属层21；其中，所述第一金属层11 与所述第二金属层21被所述第一连接通孔31隔开，且所述第一金属层11与所述第二金属层21分别覆盖所述第一过孔1与所述第二过孔2的侧壁。
[0068]
在本公开实施例中，通过连接通孔将第一过孔和第二过孔紧密联合，解决信号经过过孔时没有参考层进行保护的问题，改善了过孔结构中的回流路径不完整的问题，形成对信号的保护，避免回流路径跨分割，减小信号间的纵向串扰；同时，能够对过孔结构的阻抗进行控制和调整，使阻抗连续，提升了信号的质量。
[0069]
在一实施例中，所述过孔结构还包括：基板4。所述第一过孔1、所述第二过孔2和所述第一连接通孔31均设置于所述基板4上，在实际操作中，所述基板4包括但不限于pcb电路板。
[0070]
在一实施例中，所述第一过孔1、所述第二过孔2和所述第一连接通孔31 内填充有介质材料。在填充介质材料后，将第一过孔和第二过孔融合，可以在一定程度上通过调节第一过孔和第二过孔的半径、第一金属层和第二金属层的厚度，以及第一过孔与第二过孔之间的距离来控制第一过孔的信号和第二过孔的信号之间的间距，所述第一金属层、所述介质材料和所述第二金属层可类比平行板电容器，根据两个信号之间的间距和介质材料的介质常数来进行阻抗的设计与控制。
[0071]
在一实施例中，所述第一过孔1的半径与所述第二过孔2的半径相等，且所述第一金属层11的厚度与所述第二金属层21的厚度相等。可以理解，将第一过孔的半径与第二过孔的半径设置成相等，以及将第一金属层的厚度与第二金属层的厚度设置成相等，可以使用同一套设备在同一工艺步骤中进行第一过孔与第二过孔的制备，以及第一金属层与第二金属层的制备，如此，可以简化工艺步骤，减少工艺成本。
[0072]
需要说明的是，所述第一过孔的半径与所述第二过孔的半径可以不相等；所述第一金属层的厚度与所述第二金属层的厚度也可以不相等，以便适用于不同的应用。
[0073]
在一实施例中，所述第一过孔1与所述第二过孔2部分重叠。
[0074]
图2a至图2b为本公开不同实施例中的第一过孔与第二过孔的结构示意图。如图2a所示，所述第一过孔1与所述第二过孔2之间间隔一定距离，具体地，所述第一过孔1到所述第二过孔2的距离为图2a中所示的第一距离d1。在图 2a所示的实施例中，所述第一距离d1为沿所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向上，所述第一过孔到所述第二过孔的最短距离。在此实施例中，所述第一距离d1为正数。
[0075]
如图2b所示，所述第一过孔1与所述第二过孔2部分重叠，具体地，所述第一过孔1到所述第二过孔2的距离为图2b中所示的第一距离d1。在图2b所示的实施例中，所述第一距离d1为沿所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向上，所述第一过孔与所述第二过孔的重叠部分中所述第一过孔到所述第二过孔的最长距离。在此实施例中，所述第一距离d1为该最长距离的负值。
[0076]
在其他一些实施例中，所述第一过孔和所述第二过孔还存在相切的情况(图中未示出)，在此实施例中，所述第一过孔到所述第二过孔的距离为0。
[0077]
图3a为本公开另一实施例提供的过孔结构的结构示意图，其中，图3是在图2b所示
的第一过孔和第二过孔的结构的基础上制备第一连接通孔之后所形成的过孔结构。
[0078]
在如图2b和图3a所示的实施例中，d3《2*r1，其中，r1表征所述第一连接通孔31的半径，d3表征沿垂直于所述第一过孔1的圆心和所述第二过孔 2的圆心的连接线的方向上，所述第一过孔1与所述第二过孔2的重叠部分的最长距离。如此，第一连接通孔31将第一过孔1的第一预金属层111和第二过孔2的第二预金属层211断开，形成被第一连接通孔隔开的第一金属层和第二金属层，以防止第一金属层与第二金属层连接在一起，造成短路。
[0079]
在一实施例中，所述第一连接通孔31的圆心为所述第一过孔1的圆心与所述第二过孔2的圆心的连接线的中点，所述第一连接通孔31覆盖相等面积的第一过孔1和第二过孔2，以使所述第一金属层11和所述第二金属层21的面积相等。可以理解的是，在所述第一过孔1的半径与所述第二过孔2的半径相等，且所述第一金属层11的厚度与所述第二金属层21的厚度相等的情况下，当所述第一连接通孔覆盖相等面积的第一过孔和第二过孔时，即去除了相等面积的第一预金属层和第二预金属层，使得形成的第一金属层和第二金属层的面积相等，如此，可更好的对所述过孔结构的阻抗进行控制和调整，同时也提升了信号的质量。
[0080]
图3b为本发明另一实施例提供的过孔结构的结构示意图。如图3b所示，所述第一连接通孔31可以为多个，且相邻的第一连接通孔相互重叠。多个所述第一连接通孔的半径可以相等，也可以不相等。
[0081]
需要说明的是，本领域的技术人员应该意识到，在本发明实施例中，将第一连接通孔设置为圆形仅是为了进一步说明本发明的应用，并不意味着以任何方式限制本发明，第一连接通孔也可为其他任意形状，例如，矩形、五边形等任意多边形。
[0082]
在一实施例中，所述第一过孔1为信号过孔，所述第二过孔2为参考过孔。
[0083]
本公开实施例还提供了一种过孔结构。图4为本公开又一实施例提供的过孔结构的结构示意图。
[0084]
如图4所示，所述过孔结构包括：第一过孔1’、第一连接通孔31’和第二连接通孔32’；所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’分别位于所述第一过孔1’的两侧，且覆盖部分所述第一过孔1’；位于所述第一过孔1’中的第一金属层11’与第二金属层12’；其中，所述第一金属层11’与所述第二金属层12’覆盖所述第一过孔1’的侧壁且被所述第一连接通孔31’与所述第二连接通孔32’隔开。
[0085]
在一实施例中，所述过孔结构还包括：基板4。所述第一过孔1’、所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’均设置于所述基板4上。
[0086]
在一实施例中，所述第一过孔1’、所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’内填充有介质材料，所述第一金属层11’、所述介质材料和所述第二金属层12’构成电容器。具体地，所述第一金属层、所述介质材料和所述第二金属层可构成类似平行板电容器，根据第一金属层和第二金属层之间的间距以及介质材料的介质常数来进行阻抗的设计与控制。
[0087]
在一实施例中，所述第一过孔1’的圆心、所述第一连接通孔31’的圆心和所述第二连接通孔32’的圆心的连接线成一条直线，以使所述第一金属层11’和所述第二金属层12’的面积相等。如此，可更好的对所述过孔结构的阻抗进行控制和调整，同时也提升了信号的质量。
[0088]
需要说明的是，本领域的技术人员应该意识到，在本发明实施例中，将第一连接通
孔和第二连接通孔设置为圆形仅是为了进一步说明本发明的应用，并不意味着以任何方式限制本发明，第一连接通孔和第二连接通孔也可为其他任意形状，例如，矩形、五边形等任意多边形。
[0089]
本公开实施例还提供了一种过孔结构的制备方法，具体请参见附图5，如图所示，所述方法包括以下步骤：
[0090]
步骤501：形成第一过孔和第二过孔；
[0091]
步骤502：形成第一预金属层与第二预金属层，所述第一预金属层与所述第二预金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；
[0092]
步骤503：形成第一连接通孔，所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔，从而去除所述第一预金属层和所述第二预金属层分别被所述第一连接通孔覆盖的部分，分别形成第一金属层与第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开。
[0093]
下面结合具体实施例对本公开实施例提供的过孔结构的制备方法再作进一步详细的说明。
[0094]
图6a至6d为本公开实施例提供的过孔结构在制备过程中的结构示意图。
[0095]
首先，参考图6a，在执行步骤501之前，先形成基板4。
[0096]
接着，执行步骤501，形成第一过孔1和第二过孔2。所述第一过孔1和所述第二过孔2设置于所述基板4上，具体地，形成贯穿所述基板4的第一过孔 1和第二过孔2。
[0097]
接着，参考图6b，执行步骤502，在所述第一过孔1与所述第二过孔2内形成第一预金属层111与第二预金属层211，所述第一预金属层111与所述第二预金属层211分别覆盖所述第一过孔1与所述第二过孔2的侧壁。
[0098]
具体地，可以对所述第一过孔1和所述第二过孔2的侧壁进行电镀，形成第一预金属层111和第二预金属层211。所述第一预金属层111和所述第二预金属层211可以为铜层。
[0099]
接着，参考图6c，执行步骤503，形成第一连接通孔31，所述第一连接通孔31位于所述第一过孔1和所述第二过孔2之间，且覆盖部分所述第一过孔1 和部分所述第二过孔2，从而去除所述第一预金属层111和所述第二预金属层 211分别被所述第一连接通孔31覆盖的部分，使得所述第一预金属层111与所述第二预金属层211断开，分别形成第一金属层11与第二金属层21，所述第一金属层11与所述第二金属层21被所述第一连接通孔31隔开。
[0100]
所述第一连接通孔31设置于所述基板4上，具体地，形成贯穿所述基板4 的第一连接通孔31。
[0101]
接着，参考图6d，所述方法还包括：在形成第一连接通孔31后，在所述第一过孔1、所述第二过孔2和所述第一连接通孔31内填充介质材料，以使所述第一金属层11、所述介质材料和所述第二金属层21构成电容器。具体地，在填充介质材料后，将第一过孔和第二过孔融合，可以在一定程度上控制第一过孔的信号和第二过孔的信号之间的间距，所述第一金属层、所述介质材料和所述第二金属层可构成类似平行板电容器，根据两个信号之间的间距和介质材料的介质常数来进行阻抗的设计与控制。
[0102]
在一实施例中，所述第一过孔1的半径与所述第二过孔2的半径相等，且所述第一金属层11的厚度与所述第二金属层21的厚度相等。可以理解，将第一过孔的半径与第二过孔的半径设置成相等，以及将第一金属层的厚度与第二金属层的厚度设置成相等，可以使
用同一套设备在同一工艺步骤中进行第一过孔与第二过孔的制备，以及第一金属层与第二金属层的制备，如此，可以简化工艺步骤，减少工艺成本。
[0103]
需要说明的是，所述第一过孔的半径与所述第二过孔的半径可以不相等；所述第一金属层的厚度与所述第二金属层的厚度也可以不相等，以便适用于不同的应用。
[0104]
在一实施例中，所述第一过孔与所述第二过孔部分重叠。
[0105]
如图2a所示，所述第一过孔1与所述第二过孔2之间间隔一定距离，具体地，所述第一过孔1到所述第二过孔2的距离为图2a中所示的第一距离d1。在图2a所示的实施例中，所述第一距离d1为沿所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向上，所述第一过孔到所述第二过孔的最短距离。在此实施例中，所述第一距离d1为正数。
[0106]
如图2b所示，所述第一过孔1与所述第二过孔2部分重叠，具体地，所述第一过孔1到所述第二过孔2的距离为图2b中所示的第一距离d1。在图2b所示的实施例中，所述第一距离d1为沿所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向上，所述第一过孔与所述第二过孔的重叠部分中所述第一过孔到所述第二过孔的最长距离。在此实施例中，所述第一距离d1为该最长距离的负值。
[0107]
在其他一些实施例中，所述第一过孔和所述第二过孔还存在相切的情况(图中未示出)，在此实施例中，所述第一过孔到所述第二过孔的距离为0。
[0108]
在如图2b和图3a所示的实施例中，d3《2*r1，其中，r1表征所述第一连接通孔31的半径，d3表征沿垂直于所述第一过孔1的圆心和所述第二过孔 2的圆心的连接线的方向上，所述第一过孔1与所述第二过孔2的重叠部分的最长距离。如此，第一连接通孔31将第一过孔1的第一预金属层111和第二过孔2的第二预金属层211断开，形成被第一连接通孔隔开的第一金属层和第二金属层，以防止第一金属层与第二金属层连接在一起，造成短路。
[0109]
在一实施例中，所述第一连接通孔31的圆心为所述第一过孔1的圆心与所述第二过孔2的圆心的连接线的中点，所述第一连接通孔31覆盖相等面积的第一过孔1和第二过孔2，以使所述第一金属层11和所述第二金属层21的面积相等。可以理解的是，在所述第一过孔1的半径与所述第二过孔2的半径相等，且所述第一金属层11的厚度与所述第二金属层21的厚度相等的情况下，当所述第一连接通孔覆盖相等面积的第一过孔和第二过孔时，即去除了相等面积的第一预金属层和第二预金属层，使得形成的第一金属层和第二金属层的面积相等，如此，可更好的对所述过孔结构的阻抗进行控制和调整，同时也提升了信号的质量。
[0110]
图3b为本发明另一实施例提供的过孔结构的结构示意图。如图3b所示，所述第一连接通孔31可以为多个，且相邻的第一连接通孔相互重叠。多个所述第一连接通孔的半径可以相等，也可以不相等。
[0111]
需要说明的是，本领域的技术人员应该意识到，在本发明实施例中，将第一连接通孔设置为圆形仅是为了进一步说明本发明的应用，并不意味着以任何方式限制本发明，第一连接通孔也可为其他任意形状，例如，矩形、五边形等任意多边形。
[0112]
在一实施例中，所述第一过孔1为信号过孔，所述第二过孔2为参考过孔。
[0113]
需要说明的是，本公开实施例提供的过孔结构的制备方法也能应用于差分信号，如此，制备的过孔结构能使差分信号形成紧耦合。
[0114]
本公开实施例还提供了一种过孔结构的制备方法，具体请参见附图7，如图所示，
所述方法包括以下步骤：
[0115]
步骤701：形成第一过孔；
[0116]
步骤702：在所述第一过孔内形成第一预金属层，所述第一预金属层覆盖所述第一过孔的侧壁；
[0117]
步骤703：形成第一连接通孔和第二连接通孔，所述第一连接通孔和所述第二连接通孔分别位于所述第一过孔的两侧，且覆盖部分所述第一过孔，从而去除所述第一预金属层分别被所述第一连接通孔和所述第二连接通孔覆盖的部分，使得所述第一预金属层被所述第一连接通孔和所述第二连接通孔断开，形成第一金属层和第二金属层。
[0118]
下面结合具体实施例对本公开实施例提供的过孔结构的制备方法再作进一步详细的说明。
[0119]
图8a至8d为本公开实施例提供的过孔结构在制备过程中的结构示意图。
[0120]
首先，参考图8a，在执行步骤701之前，先形成基板4。
[0121]
接着，执行步骤701，形成第一过孔1’。所述第一过孔1’设置于所述基板 4上，具体地，形成贯穿所述基板4的第一过孔1’。
[0122]
接着，参考图8b，执行步骤702，在所述第一过孔1’内形成第一预金属层 111’，所述第一预金属层111’覆盖所述第一过孔1’的侧壁。
[0123]
具体地，可以对所述第一过孔1’的侧壁进行电镀，形成第一预金属层111’。所述第一预金属层111’可以为铜层。
[0124]
接着，参考图8c，执行步骤703，形成第一连接通孔31’和第二连接通孔 32’，所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’分别位于所述第一过孔1’的两侧，且覆盖部分所述第一过孔1’，从而去除所述第一预金属层111’分别被所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’覆盖的部分，使得所述第一预金属层111’被所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’断开，形成第一金属层11’和第二金属层12’。
[0125]
所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’设置于所述基板4上，具体地，形成贯穿所述基板4的第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’。
[0126]
接着，参考图8d，所述方法还包括：在形成第一连接通孔31’和第二连接通孔32’后，在所述第一过孔1’、所述第一连接通孔31’和所述第二连接通孔32’内填充介质材料，以使所述第一金属层11’、所述介质材料和所述第二金属层 12’构成电容器。具体地，所述第一金属层、所述介质材料和所述第二金属层可构成类似平行板电容器，根据第一金属层和第二金属层之间的间距以及介质材料的介质常数来进行阻抗的设计与控制。
[0127]
在一实施例中，所述第一过孔1’的圆心、所述第一连接通孔31’的圆心和所述第二连接通孔32’的圆心的连接线成一条直线，以使所述第一金属层11’和所述第二金属层12’的面积相等。如此，可更好的对所述过孔结构的阻抗进行控制和调整，同时也提升了信号的质量。
[0128]
需要说明的是，本领域的技术人员应该意识到，在本发明实施例中，将第一连接通孔设置为圆形仅是为了进一步说明本发明的应用，并不意味着以任何方式限制本发明，第一连接通孔也可为其他任意形状，例如，矩形、五边形等任意多边形。
[0129]
本公开实施例还提供了一种过孔结构的阻抗的调节方法，具体请参见附图 9，如图所示，所述方法包括以下步骤：
[0130]
步骤901：提供过孔结构，所述过孔结构包括：第一过孔、第二过孔以及第一连接通孔；所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔；分别位于所述第一过孔内和所述第二过孔内的第一金属层和第二金属层；所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开，且所述第一金属层与所述第二金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；介质材料，所述介质材料填充所述第一过孔、所述第二过孔以及所述第一连接通孔；
[0131]
步骤902：基于所述过孔结构的结构参数，调节所述过孔结构的阻抗；其中，所述结构参数包括：所述第一过孔与所述第二过孔之间的距离、所述第一金属层与所述第二金属层的厚度、所述第一过孔与所述第二过孔的半径和所述介质材料的介电常数。
[0132]
下面结合具体实施例对本公开实施例提供的过孔结构的阻抗的调节方法再作进一步详细的说明。
[0133]
首先，如图1、图3a或图3b所示，提供一种过孔结构，所述过孔结构包括：第一过孔1、第二过孔2以及第一连接通孔31；所述第一连接通孔31位于所述第一过孔1和所述第二过孔2之间，且覆盖部分所述第一过孔1和部分所述第二过孔2；分别位于所述第一过孔1内和所述第二过孔2内的第一金属层 11和第二金属层21；所述第一金属层11与所述第二金属层21被所述第一连接通孔31隔开，且所述第一金属层11与所述第二金属层21分别覆盖所述第一过孔1与所述第二过孔2的侧壁；介质材料，所述介质材料填充所述第一过孔1、所述第二过孔2以及所述第一连接通孔31。
[0134]
接着，基于所述过孔结构的结构参数，调节所述过孔结构的阻抗；其中，所述结构参数包括：所述第一过孔1与所述第二过孔2之间的距离、所述第一金属层11与所述第二金属层21的厚度、所述第一过孔1与所述第二过孔2的半径和所述介质材料的介电常数。
[0135]
在一实施例中，所述第一过孔1的半径与所述第二过孔2的半径相等，且所述第一金属层11的厚度与所述第二金属层21的厚度相等。
[0136]
在一实施例中，所述基于所述过孔结构的结构参数，调节所述过孔结构的阻抗，包括：
[0137]
利用如下公式调节所述过孔结构的阻抗：
[0138][0139]
d＝4r+d1-2*d2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0140]
其中，z0表征所述过孔结构的阻抗，r表征所述第一过孔1与所述第二过孔2的半径，d1表征所述第一过孔1与所述第二过孔2之间的距离，d2表征所述第一金属层11与所述第二金属层21的厚度，εr表征所述介质材料的介电常数，d表征沿平行于所述第一过孔1的圆心与所述第二过孔2的圆心的连接线的方向上，所述介质材料的最大宽度。
[0141]
需要说明的是，在如图2a所示的过孔结构中，d1为正数，即第一过孔与第二过孔之间的距离为正；在如图2b所示的过孔结构中，d1为负数，即第一过孔与第二过孔之间的距离为负。
[0142]
在一实施例中，所述过孔结构的阻抗可以先通过所述第一过孔与所述第二过孔的半径r、所述第一过孔与所述第二过孔之间的距离d1和所述第一金属层与所述第二金属层的厚度d2这三个结构参数来进行调节，当通过调节这三个结构参数而无法实现过孔结构的
阻抗与pcb电路板中的其他走线的阻抗匹配时，再基于所述介质材料的介质参数εr对过孔结构的阻抗进行调节，具体地，可通过使用不同介质材料来进行介质参数的调节。
[0143]
需要说明的是，在目前的技术中，还没有相关公式可以明确计算出环形走线的阻抗，但本公开实施例提供的过孔结构的影响因素可以类比微带线与带状线的阻抗影响因素，以及类比于微带线与带状线的阻抗计算公式，得到本公开实施例提供的过孔结构的阻抗计算公式。
[0144]
在实际操作过程中，所述过孔结构的阻抗值可通过仿真或实际测量得到。
[0145]
以上所述，仅为本公开的较佳实施例而已，并非用于限定本公开的保护范围，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

技术特征：

1.一种过孔结构，其特征在于，包括：第一过孔、第二过孔以及第一连接通孔；所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔；分别位于所述第一过孔内和所述第二过孔内的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层与所述第二金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；其中，所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开。2.根据权利要求1所述的过孔结构，其特征在于，所述第一过孔、所述第二过孔和所述第一连接通孔内填充有介质材料。3.根据权利要求1所述的过孔结构，其特征在于，所述第一过孔的半径与所述第二过孔的半径相等，且所述第一金属层的厚度与所述第二金属层的厚度相等。4.根据权利要求1所述的过孔结构，其特征在于，所述第一过孔与所述第二过孔部分重叠。5.根据权利要求4所述的过孔结构，其特征在于，d3<2*r1，其中，r1表征所述第一连接通孔的半径，d3表征沿垂直于所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向，所述第一过孔与所述第二过孔的重叠部分的最长距离。6.根据权利要求1所述的过孔结构，其特征在于，所述第一连接通孔的圆心为所述第一过孔的圆心与所述第二过孔的圆心的连接线的中点，所述第一连接通孔覆盖相等面积的第一过孔和第二过孔，以使所述第一金属层和所述第二金属层的面积相等。7.一种过孔结构，其特征在于，包括：第一过孔、第一连接通孔和第二连接通孔；所述第一连接通孔和所述第二连接通孔分别位于所述第一过孔的两侧，且覆盖部分所述第一过孔；位于所述第一过孔中的第一金属层与第二金属层；其中，所述第一金属层与所述第二金属层覆盖所述第一过孔的侧壁且被所述第一连接通孔与所述第二连接通孔隔开。8.根据权利要求7所述的过孔结构，其特征在于，所述第一过孔、所述第一连接通孔和所述第二连接通孔内填充有介质材料。9.一种过孔结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：形成第一过孔和第二过孔；形成第一预金属层与第二预金属层，所述第一预金属层与所述第二预金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；形成第一连接通孔，所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔，从而去除所述第一预金属层和所述第二预金属层分别被所述第一连接通孔覆盖的部分，分别形成第一金属层与第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在形成第一连接通孔后，在所述第一过孔、所述第二过孔和所述第一连接通孔内填充介质材料。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一过孔与所述第二过孔部分重叠；且d3<2*r1，其中，r1表征所述第一连接通孔的半径，d3表征沿垂直于所述第一过孔的圆心和所述第二过孔的圆心的连接线的方向，所述第一过孔与所述第二过孔的重叠部分的最长距离。12.一种过孔结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：形成第一过孔；在所述第一过孔内形成第一预金属层，所述第一预金属层覆盖所述第一过孔的侧壁；形成第一连接通孔和第二连接通孔，所述第一连接通孔和所述第二连接通孔分别位于所述第一过孔的两侧，且覆盖部分所述第一过孔，从而去除所述第一预金属层分别被所述第一连接通孔和所述第二连接通孔覆盖的部分，使得所述第一预金属层被所述第一连接通孔和所述第二连接通孔断开，形成第一金属层和第二金属层。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在形成第一连接通孔和第二连接通孔后，在所述第一过孔、所述第一连接通孔和所述第二连接通孔内填充介质材料。14.过孔结构的阻抗的调节方法，其特征在于，包括：提供过孔结构，所述过孔结构包括：第一过孔、第二过孔以及第一连接通孔；所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔；分别位于所述第一过孔内和所述第二过孔内的第一金属层和第二金属层；所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开，且所述第一金属层与所述第二金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；介质材料，所述介质材料填充所述第一过孔、所述第二过孔以及所述第一连接通孔；基于所述过孔结构的结构参数，调节所述过孔结构的阻抗；其中，所述结构参数包括：所述第一过孔与所述第二过孔之间的距离、所述第一金属层与所述第二金属层的厚度、所述第一过孔与所述第二过孔的半径和所述介质材料的介电常数。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述基于所述过孔结构的结构参数，调节所述过孔结构的阻抗，包括：利用如下公式调节所述过孔结构的阻抗：d＝4r+d1-2*d2，其中，z0表征所述过孔结构的阻抗，r表征所述第一过孔与所述第二过孔的半径，d1表征所述第一过孔与所述第二过孔之间的距离，d2表征所述第一金属层与所述第二金属层的厚度，ε
r
表征所述介质材料的介电常数，d表征沿平行于所述第一过孔的圆心与所述第二过孔的圆心的连接线的方向上，所述介质材料的最大宽度。

技术总结

本公开实施例公开了一种过孔结构及其制备方法以及过孔结构的阻抗的调节方法。其中，所述过孔结构包括：第一过孔、第二过孔以及第一连接通孔；所述第一连接通孔位于所述第一过孔和所述第二过孔之间，且覆盖部分所述第一过孔和部分所述第二过孔；分别位于所述第一过孔内和所述第二过孔内的第一金属层和第二金属层，且所述第一金属层与所述第二金属层分别覆盖所述第一过孔与所述第二过孔的侧壁；其中，所述第一金属层与所述第二金属层被所述第一连接通孔隔开。连接通孔隔开。连接通孔隔开。