一种具有埋阻的电路板以及埋阻的方法与流程

本发明涉及印刷电路板技术领域，具体为一种具有埋阻的电路板以及埋阻的方法。

背景技术：

电容和电阻属于无源器件,当产品趋向越来越小,电路板表面空间的紧张。在典型的装配中，占总价格不到3％的元件可能会占据电路板上40％的空间，而且情况正变得更为糟糕。设计的电路板要支持更多的功能、更高的时钟速率和更低的电压，这就要求有更多的功率和更高的电流。噪声的预算也随着更低的电压而降低，同时还需要对电源分布系统进行很大的改进。这一切都需要有更多的无源器件。

而采用无源器件内置技术后，电路板将变得完全不同于以往。无源器件内置作为一种替代表面电阻贴片的方法，可以节约pcb日益紧张的表面空间，同时也比贴片电容、电阻可靠性更高。

公告号为cn109640520a的中国发明专利提供了一种埋阻电路板的制作方法，其先在芯板上锣出一个对应的埋阻平台，而后在埋阻平台填充相应的电阻材料后与线路连通，然而电阻材料暴漏在外，仅靠涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供电气环境和抗化学腐蚀的油墨进行保护，防护效果较差，电路板产品可靠性不尽如人意。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种具有埋阻的电路板以及埋阻的方法，通过该方法制作得到的埋阻pcb板对pcb上的电阻的保护效果好，埋阻的电路板的可靠性好。

其技术方案是这样的：一种埋阻的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：基板开料，在基板上需要制作电阻的位置处开设贯穿基板的通孔；

步骤2：在基板表面和通孔的孔壁上沉积金属高阻材料；

步骤3：在通孔中填充绝缘树脂，将绝缘树脂固化；

步骤4：研磨基板上的绝缘树脂，同时去除基板表面的金属高阻材料，使得通孔位置处的绝缘树脂的表面高度与基板的表面的铜层的高度一致；

步骤5：在经步骤4处理后的基板的表面上制作铜层；

步骤6：制作外层线路，形成电阻两端的电极。

进一步的，金属高阻材料包括高阻的单一金属、高阻合金中的任意一种。

进一步的，在步骤5中，采用电镀的工艺在基板的表面上制作铜层。

进一步的，在步骤6中，在制作外层线路时，将相邻的两个由通孔构成的电阻串联或并联，使得阻值符合要求。

进一步的，步骤6得到的电阻的阻值通过如下公式计算：

r＝ρl/s

其中，r为电阻的阻值，s为电阻截面积，l为高阻材料的高度，ρ为高阻材料的电阻率。

进一步的，绝缘树脂的固化温度为100℃-300℃，固化时间1h-4h。

进一步的，基板包括双层板和多层板。

进一步的，沉积的金属高阻材料的厚度0.1um-10um。

一种具有埋阻的电路板，其特征在于：采用上述的埋阻的方法加工获得。

进一步的，包括基板，所述基板上开设有通孔，所述通孔的孔壁上沉积有高阻金属材料，所述通孔内填充有绝缘树脂，通孔位置处的绝缘树脂的表面高度与基板的表面的铜层的高度一致，所述基板的表面上设置有增层，所述增层为铜层。

本发明的埋阻方法，通过在基板上开设通孔进行埋阻，埋阻方法采用在通孔的孔壁上沉积高阻金属的方式，可以通过控制沉积高阻金属材料的厚度来控制电阻的大小，电阻的大小仅由高阻金属材料决定，其能够避免粘合剂本身带来的的电阻值的公差的影响，同时可以避免使用粘合剂造成的由于铜/碳表面被腐蚀导致电阻的漂移，克服了使用粘剂最关键的限制因素，电阻器的阻值在高温下也同样稳定；

此外，在进行埋阻后，通过在基板上增加一层铜层对电阻进行保护，铜层对电阻的保护能力好于传统工艺，能够保护隐埋电阻在后续流程中不被腐蚀，提升了制作埋阻pcb板的工艺能力，此外通过本发明的埋阻工艺制作的pcb板上的电阻的阻值可以根据设计需要设置，通过改变通孔的尺寸或者控制沉积高阻金属材料的厚度或者改变埋高阻金属材料的材质或者改变外层线路的设计让电阻串并联都能够实现电阻阻值的变化，方便根据实际情况设置通孔的大小、控制沉积厚度和选择埋阻材料，且根据实际需求，只在有需要设置电阻的位置处设置电阻，pcb板的其它线路区域为进行埋阻，避免对信号传输产生干扰。

本发明的具有埋阻的电路板，电阻置于其内，集成度高，不仅仅是节约了电路板表面的空间，电阻置于pcb板内的方式消除了焊接点，因此也就减少了引入的电感量，从而降低了电源系统的阻抗。因此，内置的电阻节约了宝贵的电路板表面空间，缩小了电路板尺寸并减少了其重量和厚度，同时由于消除了焊接点，可靠性也得到了提高，焊接点是电路板上最容易引入故障的部分，无源器件的嵌入将减短导线的长度并且允许更紧凑的器件布局，因而提高电气性能。

附图说明

图1为本发明的一种埋阻埋阻的方法的流程示意图；

图2为本发明的高阻材料的面积示意图；

图3为本发明的具有埋阻的电路板的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

见图1、图2，本发明的一种埋阻的方法，包括以下步骤：

步骤1：基板1开料，在本实施例中，基板采用的是双层板，在基板1上需要制作电阻的位置处开设贯穿基板的通孔2；

步骤2：在基板表面和通孔的孔壁上沉积金属高阻材料3，沉积的金属高阻材料的厚度0.1um-10um；

步骤3：在通孔中填充绝缘树脂4，将绝缘树脂4固化，具体的，绝缘树脂4的固化温度为100℃-300℃，固化时间1h-4h；

步骤4：研磨基板上的绝缘树脂4，同时去除基板表面的金属高阻材料3，使得通孔位置处的绝缘树脂的表面高度与基板的表面的铜层的高度一致；

步骤5：在经步骤4处理后的基板的表面上制作铜层5，在本实施例中，采用电镀的工艺在基板的表面上制作铜层5；

步骤6：制作外层线路，形成电阻两端的电极，在制作外层线路时，将相邻的两个由通孔构成的电阻串联或并联，使得阻值符合要求。

本发明中，金属高阻材料包括高阻的单一金属、高阻合金中的任意一种，在本实施例中，具体选用了镍磷合金。

具体的，单个的电阻的阻值通过如下公式计算：

r＝ρl/s

其中，r为电阻的阻值，s为电阻截面积，l为高阻材料的高度，ρ为高阻材料的电阻率。

具体在步骤3中，在第一个实施例中，绝缘树4的固化温度为100℃-200℃，固化时间2h-4h；在第二个实施例中，绝缘树脂的固化温度为200℃-300℃，固化时间1h-3h；在第三个实施例中，绝缘树脂的固化温度为100℃-250℃，固化时间1h-2.5h；在第四个实施例中，绝缘树脂的固化温度为150℃-250℃，固化时间2h-3.5h；在第五个实施例中，绝缘树脂的固化温度为120℃-280℃，固化时间1.5h-3.5h。

一种具有埋阻的电路板，采用上述的埋阻的方法加工获得，见图3，包括基板1，基板1上开设有通孔，通孔的孔壁上沉积有高阻金属材料3，通孔内填充有绝缘树脂4，通孔位置处的绝缘树脂的表面高度与基板的表面1的铜层的高度一致，基板1的表面上设置有增层5，增层5为铜层。

本发明的埋阻方法，通过在基板上开设通孔进行埋阻，埋阻方法采用在通孔的孔壁上沉积高阻金属的方式，可以通过控制沉积高阻金属材料的厚度来控制电阻的大小，电阻的大小仅有高阻金属材料决定，其能够避免粘合剂本身带来的的电阻值的公差的影响，同时可以避免使用粘合剂造成的由于铜/碳表面被腐蚀导致电阻的漂移，克服了使用粘剂最关键的限制因素，电阻器在高温下也同样稳定；

此外，在进行埋阻后，通过在基板上增加一层铜层对电阻进行保护，铜层对电阻的保护能力好于传统工艺，能够保护隐埋电阻在后续流程中不被腐蚀，提升了制作埋阻pcb板的工艺能力，此外通过本发明的埋阻工艺制作的pcb板上的电阻的阻值可以根据设计需要设置，通过改变通孔的尺寸或者控制沉积高阻金属材料的厚度或者改变埋高阻金属材料的材质或者改变外层线路的设计让电阻串并联都能够实现电阻阻值的变化，方便根据实际情况设置通孔的大小、控制沉积厚度和选择埋阻材料，且根据实际需求，只在有需要设置电阻的位置处设置电阻，pcb板的其它线路区域为进行埋阻，避免对信号传输产生干扰。

本发明的具有埋阻的电路板，电阻置于其内，集成度高，不仅仅是节约了电路板表面的空间，电阻置于pcb板内的方式消除了焊接点，因此也就减少了引入的电感量，从而降低了电源系统的阻抗。因此，内置的电阻节约了宝贵的电路板表面空间，缩小了电路板尺寸并减少了其重量和厚度，同时由于消除了焊接点，可靠性也得到了提高，焊接点是电路板上最容易引入故障的部分，无源器件的嵌入将减短导线的长度并且允许更紧凑的器件布局，因而提高电气性能。

传统的分立电阻的阻值精度通常为1％，但是在实际电路互连中，电阻封装本身以及pcb导通孔及焊盘都会存在寄生电感。一个0402封装的50欧姆电阻贴装在pcb上时，相关的寄生电感典型值为6nh。如果该电阻工作于1ghz频率下，其寄生感抗高达40欧姆。远远超过了电阻本身的1％误差。而采用本发明的埋阻方法的埋阻本身的寄生电感极小，与实际电路互连时，不需要焊盘及过孔，大大减少了寄生电感，因此，其实际精度远远高于分立电阻。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。