CN105142329A - 多层电路板铆接结构及其构成的悬置线电路及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为多层电路板铆接结构及其构成的悬置线电路及其实现方法,多层电路板铆接结构,包括至少2层进行层叠设置的电路板,电路板包括介质基板和设置在介质基板正反面的金属层,电路板层叠设置后形成多层电路板体,在多层电路板体开设有铆钉孔,在铆钉孔内插入铆钉,铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接,铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接。
Description
技术领域
本发明涉及多层电路板技术和悬置线电路技术,是多层电路板铆接结构及其构成的悬置线电路及其实现方法,也就是一种多层电路板铆接结构和由该多层电路板铆接结构构成的悬置线电路,以及该悬置线电路的实现方法。
背景技术
随着射频电路以及微波毫米电路的发展,为了实现电路结构的小型化、高集成度等更优越的电路性能,多层电路结构得到了广泛的研究与应用。多层电路结构可以实现电路结构的小型化、高集成度以及有源与无源电路的立体集成。在多层电路结构中,介质集成悬置线以及常见的带线、槽线形式的多层电路板都需要通过一定装置进行压合。常用的多层电路压合方式为利用粘结材料(如半固化片)进行粘结压合,这种压合方式需要高温高压环境下进行,一般经过热压、粘合工序,压合过程中容易对电路板材造成损害,从而在一定程度上破坏了原有的电路结构与外观、电路性能也会相应的降低,加工成本较高,对待压合的电路板材的耐高温高压的性能也提出了更高的要求。
在非平面传输线中,波导悬置线(包括悬置带线,悬置微带线等)电路已经被证明是非常优异的传输线系统,与其它平面传输线相比,金属损耗大大降低,色散更小,同时使用金属腔体封装,使得波导悬置线几乎没有辐射。另一反面,波导悬置线尺寸通常小于波导而又兼具传统波导的一些优点,同时与微带和共面波导等微波毫米波集成电路中常用的微波传输线易于兼容。波导悬置微带和悬置带线的优良特性是毋庸置疑的,然而,这种传输线与传统的波导类似,都需要加工机械盒体以形成必须的两个或以上的空气腔,同时满足必要的机械支撑、阻抗要求以及电磁屏蔽。而波导悬置微带和悬置带线更为复杂的要求是,需要机械加工必要的信号导线或者是通过电路板实现信号导线,并需要将其与金属导体腔体进行机械组装后才能形成。这个装配往往有一定的精度要求,需要一些类似于定位孔、定位销、螺栓、螺母等附属机械部件来完成组装,因此需要额外的机械加工和装配工作。传统的波导悬置线电路加工成本高昂,后期需要机械装配,体积大且相对笨重,难以形成规模生产,这些缺点严重制约了波导悬置线的进一步发展和应用,使得这一优良的传输线电路以及基于其实现的高性能电路与系统主要局限于军用高成本系统中。
常用的多层电路压合方式为利用粘结材料(如半固化片)进行粘结压合,这种压合方式需要高温高压环境下进行,一般经过热压、粘合工序,压合过程中容易对电路板材造成损害,从而破坏了原有的电路结构与外观、电路性能也会降低,加工成本高,对待压合的电路板的耐高温高压的性能也提出了更高的要求。传统的波导悬置线耦合器电路,都需要加工机械盒体以形成必须的两个或以上的空气腔,同时满足必要的机械支撑、阻抗要求以及电磁屏蔽。而对于波导悬置微带和悬置带线电路更为复杂的要求是,需要机械加工必要的信号导线或者是通过电路板实现信号导线,并需要将其与金属导体腔体进行机械组装后才能形成。这个装配往往有一定的精度要求,需要一些类似于定位孔、定位销、螺栓、螺母等附属机械部件来完成组装,因此需要额外的机械加工和装配工作。
发明内容
本发明的目的在于提供多层电路板铆接结构及其构成的悬置线电路及其实现方法,能够实现多层电路板的铆接加工和新型介质集成悬置线电路的铆接加工,解决现有多层板电路压合工艺成本高、传统波导悬置线电路需要加工机械腔体和额外人工装配等问题。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现:多层电路板铆接结构,包括至少2层进行层叠设置的电路板,电路板包括介质基板和设置在介质基板正反面的金属层,电路板层叠设置后形成多层电路板体,在多层电路板体开设有铆钉孔,在铆钉孔内插入铆钉,铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接,铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接。铆钉孔可以是金属化孔或者非金属化孔。
通过上述结构,我们可以看出,相邻电路板之间进行零间隙接触,因此在相邻电路板之间,本发明可以不需要传统的粘结材料层(如半固化片)。本发明可以使用市面上常用的铆钉机即可对多层电路板体进行铆接压合,整个压合过程可以在常温常压下的环境下进行操作,相邻的电路板之间可以不需要额外的粘结材料层(如半固化片)。每一层的电路板通常为双面敷铜介质板,即正反面均设置有金属层的介质基板,相邻电路板之间的金属层紧实的连接在一起,并且还可以在其中一层或几层电路板开设金属化的连通孔,因此该多层板结构可以实现至少两层金属层之间的电性能的垂直互联。铆钉为可以选用管式铆钉,其两端翻边后压接在多层电路板体的上侧面和下侧面上。
优选的,利用上述铆接压合方式,我们可以实现悬置线电路,悬置线电路为多层电路板的一种具体形式,悬置线电路选用至少3层电路板构成的多层电路板铆接结构,因此,悬置线电路包括多层电路板铆接结构,该多层电路板铆接结构包括至少3层进行层叠设置的电路板,电路板包括介质基板和设置在介质基板正反面的金属层,电路板层叠设置后形成多层电路板体,在多层电路板体开设有铆钉孔,在铆钉孔内插入铆钉,铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接,铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接,还在多层电路板体上开有贯穿至少一层电路板的连通孔,连通孔进行金属化处理或不金属化处理,当连通孔进行金属化处理时,至少两层金属层通过连通孔进行电性能的垂直互联,其中至少1层电路板进行局部镂空切除处理形成镂空腔,或者其中至少1层电路板进行局部挖槽形成空腔,相邻的电路板之间进行零间隙接触。
按照上述结构实现后,悬置线电路采用多层电路板层叠铆接压合形成,选择其中某一层或几层电路板进行布局切除,形成镂空腔,或者对其中一层或几层电路板进行挖槽形成空腔。按照一定次序将所述的电路板层叠在一起,再用所述的铆接装置对多层的电路板进行铆接。由于多层的电路板中某些电路板层进行了局部切除,铆接压合的多层的电路板内部就形成了悬置线电路所必需的空气腔体结构。所述的空气腔体结构使电路中电场主要分布于空腔中,从而相对介电常数减小,色散减弱,电路损耗减小。所述的多层的电路板中,每一层介质基板有两面金属层,所述的金属层可以作为新型介质集成悬置线的地或者信号层。利用所述的铆接方法进行铆接压合之后,相邻的电路板层紧密连接在一起,相邻的两个电路板的金属层之间连接时可以实现电信号的连接,于此同时,所述的至少一层介质基板上可以设置金属化的连通孔,以实现介质基板上下层的信号互联。因此,铆接完成之后的新型介质集成悬置线电路可以实现整个多层电路的垂直互联。上述结构提出的多层电路板铆接压合方式具有成本低、操作简便、压合紧密等优势。基于所述的铆接压合方式,悬置线电路可以利用多层介质基板结构铆接实现,有效克服了传统波导悬置线电路需要额外机械腔体加工、体积笨重、加工工艺复杂、成本高的缺点,具有低损耗、结构紧凑、重量轻、体积小、成本低、可实现自封装、易于形成其他无源与有源电路集成等优点。
多层电路板铆接以及具体的悬置线电路铆接实现方式如下,但不局限于这两种实施方式:
实施方式1:对于普通的多层电路板铆接,当电路板的数量为3时,3个电路板分别为第一电路板、第二电路板、第三电路板,第一电路板、第二电路板、第三电路板的局部区域可以进行挖槽处理但不镂空,形成空气腔体,每一层金属层的形状都可以是蚀刻为任意形状,可以是完整的或不完整的;或者是某一层或几层完全没有金属层。其中一层或某几层电路板可以设置通孔,包括金属化的或非金属化的。
进一步的,在实现方式1中,还包括器件M,有源器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,器件M可以放置电路板的槽内,或者多层电路板的外表面。
实施方式2:对于悬置线电路的铆接实现,当电路板的数量为3时,3个电路板分别为第一电路板、第二电路板、第三电路板,第二电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔A,第一电路板的反面的金属层覆盖在镂空腔A的上方,第三电路板的正面的金属层覆盖在镂空腔A的下方,镂空腔A与第三电路板的正面的金属层、第一电路板的反面的金属层构成空气腔体结构。
进一步的,在实现方式2中,还可以在电路结构中放置器件M,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,所述的其器件M放置在第三电路板的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第一电路板的正面或\和反面的金属层上、或\和嵌入在镂空腔体A内、或\和电路板挖成的槽内。
实施方式3:对于悬置线电路的铆接实现,当电路板的数量为5时,5个电路板分别为第一电路板、第二电路板、第三电路板、第四电路板、第五电路板,第二电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔A,第四电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔B,第一电路板的反面的金属层覆盖在镂空腔A的上方,第三电路板的正面的金属层覆盖在镂空腔A的下方,镂空腔A与第三电路板的正面的金属层、第一电路板的反面的金属层构成空气腔体结构,第三电路板的反面的金属层覆盖在镂空腔B的上方,第五电路板的正面的金属层覆盖在镂空腔B的下方,镂空腔B与第三电路板的反面的金属层、第五电路板的正面的金属层也构成空气腔体结构。其中一层或几层电路板也可以进行挖槽处理,但不镂空,进而形成空腔结构。其中一层或某几层电路板可以设置通孔,包括金属化的或非金属化的。
进一步的,在实施方式3中,还可以在电路结构中放置器件M,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,所述的其器件M放置在第三电路板的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第一电路板的正面或\和反面的金属层上、或\和有源器件放置在第五电路板正面或\和反面的金属层上、或\和嵌入在镂空腔体A或\和镂空腔体B内、或电路板挖成的槽内。
对于实施方式1以及实施方式2、3,所述连通孔的布局可以通过以下实施方式实现,布局位置主要有两类:
1)第一类是空气腔体结构周围的连通孔,用来将空气腔体包围,可以是连续的完全包围,也可以不等间隔包围,也可以只用少量的连通孔,当然也可以完全不用连通孔。
2)第二类主要指用于多层电路板中不同金属层之间的的信号连接,包括同一电路板正反面金属层的连接,包括相邻电路板之间的的相邻金属层的信号连接。这一类的连通孔就不一定是位于空腔周围,可以在电路板的任意位置。比如在实施方法二中,有五层电路板,那么在第三层电路板就可以实现连通孔,该连通孔就可以位于空腔内的位置(也就是说连通孔的上端和下端都与镂空腔接触。当在某一层电路板中设置金属化的通孔时,通孔两端连接的正反面金属层之间可以实现电信号的连接;当多层板铆接压合时,相邻电路板紧密的压实连接在一起,相互接触的金属层可以实现电信号的连接;这样,整个电路板就可以实现电信号的垂直互联。
基于所述的多层板铆接实现以及具体的悬置线电路铆接的实现方法,包括以下步骤:
步骤1:电路板预制步骤:采用单层的介质基板,利用常规的印制电路板加工工艺,对介质基板表面金属化处理形成金属层后构成电路板,然后对电路板进行开孔形成铆钉孔和连通孔,对连通孔进行金属化电镀处理或不金属化电镀处理,选取至少1个电路板进行局部镂空切除处理形成镂空腔、或者选取至少一个电路板进行局部挖槽处理形成腔体结构;
步骤2:组装步骤:将加工完成的电路板按照所需求的次序层叠在一起,使用铆钉插入铆钉孔,铆钉孔贯穿所有电路板后,采用铆接压合方法完成对层叠的电路板的铆接压合处理。
如需放置器件M,还包括器件M设置步骤:在步骤1之后,将器件M放置其中一层或几层电路板的表面、或镂空腔体内或槽内,器件M包括:电感电容等元器件或电源等有源模块或超材料等其他介质材料结构。对于器件M,放置方式包括焊接、粘结、捆绑等固定方式。例如可以将电容电感器件焊接在金属层上
对于所述的多层板铆接以及基于铆接方式实现介质集成悬置线电路,有如下说明:用于层压的电路板层数可以任意,每层板的形状大小尺寸厚度都可以任意,电路板为各种材料的电路板,材料任意。镂空腔结构形状大小可以任意,空腔还可以通过挖槽实现(也就是说没有镂空)。连通孔个数可以任意,连通孔位置可以任意;铆钉孔个数可以任意,铆钉孔位置可以任意;除了电路板之外,多层电路中可以集成其他器件,进而构成一个完整的系统,器件包括:电容电感等集总参数元件超材料等其他新型介质材料、功率源等有源模块;对于所述的其他电路器件,可以通孔焊接、粘结、捆绑、插孔等固定方式。对于多层单路结构的铆接结构,可以是五层板一起压合铆接,也可以分步铆接。对于五层电路板,在空腔高度允许的情况下,可以在第三电路板的上下位置分别加一层小型电路板,将第三电路板与该小型电路板进行铆接压合之后,在于其他电路板一起压合铆接形成多层电路板板体。对于实现方式,前文列举了三种实现方式,但是不局限该三种实现方式。
本发明的优点在于:本发明具有成本低、操作简便、压合紧密等优势。基于所述的铆接压合方式,悬置线电路可以利用多层介质基板结构铆接实现,有效克服了传统波导悬置线电路需要额外机械腔体加工、体积笨重、加工工艺复杂、成本高的缺点,具有低损耗、结构紧凑、重量轻、体积小、成本低、可实现自封装、易于形成其他无源与有源电路集成等优点。
附图说明
图1为:本发明的侧视示意图。
图2为:本发明的俯视示意图。
图3为:本发明设置器件M的立体分解示意图。
图中的附图标记分别表示为:1、介质基板,2、金属层,3、连通孔,4、铆钉,5、镂空腔A,6、镂空腔B,11、第一电路板,12、第二电路板,13、第三电路板,14、第四电路板,15、第五电路板,7、器件M。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
具体实施例,
实施例1:
多层电路板铆接结构,包括至少2层进行层叠设置的电路板,电路板包括介质基板和设置在介质基板正反面的金属层,电路板层叠设置后形成多层电路板体,在多层电路板体开设有铆钉孔,在铆钉孔内插入铆钉,铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接,铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接。铆钉孔可以是金属化孔或者非金属化孔。
通过上述结构,我们可以看出,相邻电路板之间进行零间隙接触,因此在相邻电路板之间,本发明可以不需要传统的粘结材料层(如半固化片)。本发明可以使用市面上常用的铆钉机即可对多层电路板体进行铆接压合,整个压合过程可以在常温常压下的环境下进行操作,相邻的电路板之间可以不需要额外的粘结材料层(如半固化片)。每一层的电路板通常为双面敷铜介质板,即正反面均设置有金属层的介质基板,相邻电路板之间的金属层紧实的连接在一起,并且还可以在其中一层或几层电路板开设金属化的连通孔,因此该多层板结构可以实现至少两层金属层之间的电性能的垂直互联。铆钉为可以选用管式铆钉,其两端翻边后压接在多层电路板体的上侧面和下侧面上。
优选的,利用上述铆接压合方式,我们可以实现悬置线电路,悬置线电路为多层电路板的一种具体形式,悬置线电路选用至少3层电路板构成的多层电路板铆接结构,因此,悬置线电路包括多层电路板铆接结构,该多层电路板铆接结构包括至少3层进行层叠设置的电路板,电路板包括介质基板和设置在介质基板正反面的金属层,电路板层叠设置后形成多层电路板体,在多层电路板体开设有铆钉孔,在铆钉孔内插入铆钉,铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接,铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接,还在多层电路板体上开有贯穿至少一层电路板的连通孔,连通孔进行金属化处理或不金属化处理,当连通孔进行金属化处理时,至少两层金属层通过连通孔进行电性能的垂直互联,其中至少1层电路板进行局部镂空切除处理形成镂空腔,或者其中至少1层电路板进行局部挖槽形成空腔,相邻的电路板之间进行零间隙接触。
按照上述结构实现后,悬置线电路采用多层电路板层叠铆接压合形成,选择其中某一层或几层电路板进行布局切除,形成镂空腔,或者对其中一层或几层电路板进行挖槽形成空腔。按照一定次序将所述的电路板层叠在一起,再用所述的铆接装置对多层的电路板进行铆接。由于多层的电路板中某些电路板层进行了局部切除,铆接压合的多层的电路板内部就形成了悬置线电路所必需的空气腔体结构。所述的空气腔体结构使电路中电场主要分布于空腔中,从而相对介电常数减小,色散减弱,电路损耗减小。所述的多层的电路板中,每一层介质基板有两面金属层,所述的金属层可以作为新型介质集成悬置线的地或者信号层。利用所述的铆接方法进行铆接压合之后,相邻的电路板层紧密连接在一起,相邻的两个电路板的金属层之间连接时可以实现电信号的连接,于此同时,所述的至少一层介质基板上可以设置金属化的连通孔,以实现介质基板上下层的信号互联。因此,铆接完成之后的新型介质集成悬置线电路可以实现整个多层电路的垂直互联。上述结构提出的多层电路板铆接压合方式具有成本低、操作简便、压合紧密等优势。基于所述的铆接压合方式,悬置线电路可以利用多层介质基板结构铆接实现,有效克服了传统波导悬置线电路需要额外机械腔体加工、体积笨重、加工工艺复杂、成本高的缺点,具有低损耗、结构紧凑、重量轻、体积小、成本低、可实现自封装、易于形成其他无源与有源电路集成等优点。
多层电路板铆接以及具体的悬置线电路铆接实现方式如下,但不局限于这3种实施方式:
实施方式1:对于普通的多层电路板铆接,当电路板的数量为3时,3个电路板分别为第一电路板、第二电路板、第三电路板,第一电路板、第二电路板、第三电路板的局部区域可以进行挖槽处理但不镂空,形成空气腔体,每一层金属层的形状都可以是蚀刻为任意形状,可以是完整的或不完整的;或者是某一层或几层完全没有金属层。其中一层或某几层电路板可以设置通孔,包括金属化的或非金属化的。
进一步的,在实现方式1中,还包括器件M,器件M包括电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,器件M可以放置电路板的槽内,或者多层电路板的外表面。
实施方式2:对于悬置线电路的铆接实现,当电路板的数量为3时,3个电路板分别为第一电路板11、第二电路板12、第三电路板13,第二电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔A5,第一电路板11的反面的金属层覆盖在镂空腔A5的上方,第三电路板13的正面的金属层覆盖在镂空腔A5的下方,镂空腔A5与第三电路板13的正面的金属层、第一电路板11的反面的金属层构成空气腔体结构。
进一步的,在实现方式2中,还可以在电路结构中放置器件M,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,所述的其器件M放置在第三电路板13的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第一电路板11的正面或\和反面的金属层上、或\和嵌入在镂空腔体A5内、或\和电路板挖成的槽内。
实施方式3:对于悬置线电路的铆接实现,当电路板的数量为5时,5个电路板分别为第一电路板、第二电路板、第三电路板、第四电路板、第五电路板,第二电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔A,第四电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔B,第一电路板的反面的金属层覆盖在镂空腔A的上方,第三电路板的正面的金属层覆盖在镂空腔A的下方,镂空腔A与第三电路板的正面的金属层、第一电路板的反面的金属层构成空气腔体结构,第三电路板的反面的金属层覆盖在镂空腔B的上方,第五电路板的正面的金属层覆盖在镂空腔B的下方,镂空腔B与第三电路板的反面的金属层、第五电路板的正面的金属层也构成空气腔体结构。其中一层或几层电路板也可以进行挖槽处理,但不镂空,进而形成空腔结构。其中一层或某几层电路板可以设置通孔,包括金属化的或非金属化的。
进一步的,在实施方式3中,还可以在电路结构中放置器件M,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,所述的其器件M放置在第三电路板13的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第一电路板11的正面或\和反面的金属层上、或\和有源器件放置在第五电路板正面或\和反面的金属层上、或\和嵌入在镂空腔体A5或\和镂空腔体B6内、或电路板挖成的槽内。
第一电路板的反面金属层和第五电路板的正面金属层,两者可以构成悬置线电路的上下地。第三电路板的正面以及反面的金属层可以蚀刻为任意的电路结构或形状。
进一步的,在实现方式2中,第一电路板、第二电路板、第四电路板、第五电路板的介质基板的厚度分别为H1(0.6)毫米、H2(0.6)毫米、H3(0.2)毫米、H4(0.6)毫米、H5(0.6)毫米,每一层电路板的可以分别是长方形、圆形或者其他不规则形状,其面积大小也不限定。
优选的,所述连通孔的数量为单个或多个,这些连通孔的位置可以设置在镂空腔的四周或者局部电路板上,在第一到第五电路板都可以设置连通孔,可以对单层电路板的正反面信号进行连接,或者对某几层的金属层信号进行连接。镂空腔周围的金属化的连通孔与上下层的地可以达到良好的电磁屏蔽效果,可以实现自封装功能。
对于实施方式1以及实施方式2、3,所述连通孔的布局可以通过以下实施方式实现,布局位置主要有两类:
1)第一类是空气腔体结构周围的连通孔,用来将空气腔体包围,可以是连续的完全包围,也可以不等间隔包围,也可以只用少量的连通孔,当然也可以完全不用连通孔;
2)第二类主要指用于多层电路板中不同金属层之间的的信号连接,包括同一电路板正反面金属层的连接,包括相邻电路板之间的的相邻金属层的信号连接。这一类的连通孔就不一定是位于空腔周围,可以在电路板的任意位置。比如在实施方法二中,有五层电路板,那么在第三层电路板就可以实现连通孔,该连通孔就可以位于空腔内的位置(也就是说连通孔的上端和下端都与镂空腔接触。当在某一层电路板中设置金属化的通孔时,通孔两端连接的正反面金属层之间可以实现电信号的连接;当多层板铆接压合时,相邻电路板紧密的压实连接在一起,相互接触的金属层可以实现电信号的连接;这样,整个电路板就可以实现电信号的垂直互联。
基于所述的多层板铆接实现以及具体的悬置线电路铆接的实现方法,包括以下步骤:
步骤1:电路板预制步骤:采用单层的介质基板,利用常规的印制电路板加工工艺,对介质基板表面金属化处理形成金属层后构成电路板,然后对电路板进行开孔形成铆钉孔和连通孔,对连通孔进行金属化电镀处理或不金属化电镀处理,选取至少1个电路板进行局部镂空切除处理形成镂空腔、或者选取至少一个电路板进行局部挖槽处理形成腔体结构;
步骤2:组装步骤:将加工完成的电路板按照所需求的次序层叠在一起,使用铆钉插入铆钉孔,铆钉孔贯穿所有电路板后,采用铆接压合方法完成对层叠的电路板的铆接压合处理。
如需放置器件M,还包括器件M设置步骤:在步骤1之后,将器件M放置其中一层或几层电路板的表面、或镂空腔体内或槽内,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,器件M一般为电感电容等元器件或电源等有源模块或超材料等其他介质材料结构。对于器件M,放置方式包括焊接、粘结、捆绑等固定方式。例如可以讲电容电感器件焊接在金属层上。
对于所述的多层板铆接以及基于铆接方式实现介质集成悬置线电路,有如下说明:用于层压的电路板层数可以任意,每层板的形状大小尺寸厚度都可以任意,电路板为各种材料的电路板,材料任意。镂空腔结构形状大小可以任意,空腔还可以通过挖槽实现(也就是说没有镂空)。连通孔个数可以任意,连通孔位置可以任意;铆钉孔个数可以任意,铆钉孔位置可以任意;除了电路板之外,多层电路中可以集成其他器件,进而构成一个完整的系统,器件包括:电容电感等集总参数元件超材料等其他新型介质材料、功率源等有源模块;对于所述的其他电路器件,可以通孔焊接、粘结、捆绑、插孔等固定方式。对于多层单路结构的铆接结构,可以是五层板一起压合铆接,也可以分步铆接。对于五层电路板,在空腔高度允许的情况下,可以在第三电路板的上下位置分别加一层小型电路板,将第三电路板与该小型电路板进行铆接压合之后,在于其他电路板一起压合铆接形成多层电路板板体。对于实现方式,前文列举了两种实现方式,但是不局限该两种实现方式。
在上述实施例的基础上,我们还可以将悬置线电路设置成各类耦合器、巴伦、滤波器、移相器、矩阵网络等各类无源电路,或振荡器、混频器、放大器等有源电路,以及天线等微波毫米波电路,进而可以构成子系统电路或完整的系统。
以上内容仅为结合具体方案对本发明进行的一些详细说明,不能认定发明的具体实施只限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的构思前提下,还可以做出简单的推演和替换,都应视为在本发明的保护范围内。本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.多层电路板铆接结构,其特征在于:包括至少2层进行层叠设置的电路板,电路板包括介质基板(1)和设置在介质基板正反面的金属层(2),电路板层叠设置后形成多层电路板体,在多层电路板体开设有铆钉孔,在钉孔内插入铆钉,铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接,铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接。
2.悬置线电路,其特征在于:包括多层电路板铆接结构,该多层电路板铆接结构包括至少3层进行层叠设置的电路板,电路板包括介质基板(1)和设置在介质基板正反面的金属层(2),电路板层叠设置后形成多层电路板体,在多层电路板体开设有铆钉孔,在铆钉孔内插入铆钉,铆钉的上端部与多层电路板体的上表面进行压接,铆钉的下端部与多层电路板体的下表面进行压接,还在多层电路板体上开有贯穿至少一层电路板的连通孔(3),连通孔(3)进行金属化处理或不金属化处理,当连通孔(3)进行金属化处理时,至少两层金属层都通过连通孔(3)进行电性能的垂直互联,其中至少1层电路板进行局部镂空切除处理形成镂空腔、或者至少一个电路板进行局部挖槽处理形成腔体结构,相邻的电路板的金属层之间进行零间隙接触。
3.根据权利要求2所述的悬置线电路,其特征在于:当电路板的数量为3时,3个电路板分别为第一电路板(11)、第二电路板(12)、第三电路板(13),第二电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔A(5),第一电路板(11)的反面的金属层覆盖在镂空腔A(5)的上方,第三电路板(13)的正面的金属层覆盖在镂空腔A(5)的下方,镂空腔A(5)与第三电路板(13)的正面的金属层、第一电路板(11)的反面的金属层构成空气腔体结构。
4.根据权利要求3所述的悬置线电路,其特征在于:还可以在电路结构中放置器件M,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,所述的其器件M放置在第三电路板(13)的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第一电路板(11)的正面或\和反面的金属层上、或\和嵌入在镂空腔体A(5)内、或\和电路板挖成的槽内。
5.根据权利要求2所述的悬置线电路,其特征在于:当电路板的数量为5时,5个电路板分别为第一电路板(11)、第二电路板(12)、第三电路板(13)、第四电路板(14)、第五电路板(15),第二电路板的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔A(5),第四电路板(14)的局部区域进行局部镂空切除处理形成镂空腔B(6),第一电路板(11)的反面的金属层覆盖在镂空腔A(5)的上方,第三电路板(13)的正面的金属层覆盖在镂空腔A(5)的下方,镂空腔A(5)与第三电路板(13)的正面的金属层、第一电路板(11)的反面的金属层构成空气腔体结构,第三电路板(11)的反面的金属层覆盖在镂空腔B(6)的上方,第五电路板(13)的正面的金属层覆盖在镂空腔B(6)的下方,镂空腔B(6)与第三电路板(11)的反面的金属层、第五电路板(13)的正面的金属层也构成空气腔体结构。
6.根据权利要求5所述的悬置线电路,其特征在于:还可以在电路结构中放置器件M,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构,所述的其器件M放置在第三电路板(13)的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第一电路板(11)的正面或\和反面的金属层上、或\和有源器件放置在第五电路板正面或\和反面的金属层上、或\和嵌入在镂空腔体A(5)或\和镂空腔体B(6)内、或电路板挖成的槽内。
7.根据权利要求5所述的悬置线电路,其特征在于:第一电路板(11)、第二电路板(12)、第四电路板(14)、第五电路板(15)的介质基板的厚度分别为H1毫米、H2毫米、H3毫米、H4毫米、H5毫米。
8.根据权利要求2-7中任意一项所述的悬置线电路,其特征在于:所述连通孔(3)的数量为单个或多个,这些连通孔(3)的位置设置在镂空腔的四周或者局部电路板上。
9.基于权利要求2-7中任意一项所述的悬置线电路的实现方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:电路板预制步骤:采用单层的介质基板,利用常规的印制电路板加工工艺,对介质基板表面金属化处理形成金属层后构成电路板,然后对电路板进行开孔形成铆钉孔和连通孔,对连通孔进行金属化电镀处理或不进行金属化电镀处理,选取至少1个电路板进行局部镂空切除处理形成镂空腔、或者选取至少一个电路板进行局部挖槽处理形成腔体结构;
步骤2:组装步骤:将加工完成的电路板按照所需求的次序层叠在一起,使用铆钉插入铆钉孔,铆钉孔贯穿所有电路板后,采用铆接压合方法完成对层叠的电路板的铆接压合处理。
10.根据权利要求9所述的实现方法,其特征在于:还包括器件M设置步骤:在步骤1之后,将器件M(7)放置在第三电路板(13)的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第一电路板(11)的正面或\和反面的金属层上、或\和放置在第五电路板正面或\和反面的金属层上、或\和嵌入在镂空腔体A(5)或\和镂空腔体B(6)内,器件M包括:电子元器件或有源器件或超材料或介质材料结构。
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