[發(fā)明專利]一種基于阻性短路過孔的EMI抑制結(jié)構(gòu)及抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710080709.0
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106972006B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李爾平;李永勝;祝棟柯;成萍;楊曉莉;黃銀濤;李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H01L23/552
• 分類號: H01L23/552;H05K9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種基于阻性短路過孔的EMI抑制結(jié)構(gòu)及抑制方法。在芯片封裝基板或印刷電路板中植入阻性短路過孔，基板至少包含一層介質(zhì)和兩層相對的金屬層，阻性短路過孔在鉆孔內(nèi)淀積阻性材料并填充金屬，使所有金屬層形成電氣連接，為EMI噪聲電流提供能量吸收路徑。本發(fā)明適用于對芯片封裝和印刷電路板的EMI輻射抑制，和現(xiàn)有技術(shù)相比，有效解決了高頻輻射抑制的難題，在高速封裝和印刷電路板的EMI設(shè)計領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片封裝和印刷電路板的電磁干擾抑制技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于阻性短路過孔的EMI(Electromagnetic Interference,EMI)抑制結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

隨著高速數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸速率和工作頻率的快速提升，尤其是國際上對下一代移動通信需求的提升，有效抑制高頻EMI已經(jīng)成為當(dāng)前電子產(chǎn)品面臨的重要技術(shù)難題。美國聯(lián)邦通信委員會和國際電工委員會均明確規(guī)定了不同類型電子設(shè)備在3米處和10米處輻射的最高電場限值，以規(guī)范電子產(chǎn)品的輻射量。因此，大量科研人員和工程師在封裝和印刷電路板設(shè)計時考慮降低如何電磁輻射問題。

傳統(tǒng)的抑制電磁輻射的方法包括添加共模濾波器、電磁帶隙結(jié)構(gòu)、去耦電容或短路過孔等。然而，共模濾波器和電磁帶隙結(jié)構(gòu)常常借助于額外的結(jié)構(gòu)設(shè)計，既增加了成本又限制了布線密度的進一步提高，難以被廣泛使用。同時，去耦電容存在等效串聯(lián)電阻，短路過孔存在嚴(yán)重的寄生電感效應(yīng)，致使這兩種常用技術(shù)對高頻電磁輻射無抑制作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于阻性短路過孔的 EMI抑制結(jié)構(gòu)及方法，有效解決了高頻輻射抑制的難題，實用性強、適用范圍廣，在高速封裝和印刷電路板的EMI設(shè)計領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值。

為達上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

芯片封裝基板或印刷電路板內(nèi)植入有貫穿金屬層的阻性短路過孔，使得金屬層形成電氣連接。

在芯片封裝基板或印刷電路板內(nèi)植入阻性短路過孔，使過孔貫穿的金屬層形成電氣連接。

所述的阻性短路過孔貫穿所有金屬層，將所有金屬層連接形成阻性網(wǎng)絡(luò)，為EMI噪聲電流提供能量吸收路徑，從而抑制EMI。

所述阻性短路過孔是在普通過孔中淀積阻性材料并在阻性材料中填充金屬，金屬外表面均包裹有阻性材料，使得金屬和過孔壁不接觸。

所述的阻性材料可采用二氧化釕、碳膜等常見阻性材料。

所述的金屬可采用銅、鐵等常見金屬材料。

所述阻性短路過孔的尺寸、位置和數(shù)量可以根據(jù)實際需求調(diào)整。優(yōu)選在所有普通過孔中填充阻性材料和金屬形成阻性短路過孔。

所述的阻性短路過孔的表面阻抗是純阻性、感性或容性。阻性材料的選擇根據(jù)EMI的輻射超標(biāo)頻段選擇，一般要求表面阻抗為5～50Ω，同時可以選擇感性阻抗或容性阻抗特性的材料。

所述芯片封裝基板或印刷電路板內(nèi)至少包含一層介質(zhì)和兩層相對的金屬層，才能具有EMI抑制效果，一層金屬層無法進行導(dǎo)流抑制EMI。

所述EMI包括所有板內(nèi)諧振引起的對外電磁輻射和干擾。

本發(fā)明方法和裝置可用于芯片封裝基板和印刷電路板等所有電路板，達到抑制相關(guān)電子產(chǎn)品電磁輻射干擾的目的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是：

本發(fā)明的阻性短路過孔緊密結(jié)合傳統(tǒng)的短路過孔技術(shù)，有效抑制包括板間諧振在內(nèi)的多種原因引起的電磁輻射，并且能與現(xiàn)代印刷電路板和封裝基板工藝兼容。