CN105282963A - 高频传输线路、天线以及电子电路基板 - Google Patents

高频传输线路、天线以及电子电路基板 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种交流电阻小的高频传输线路、天线以及电子电路基板。高频传输线路(2)的特征在于：传输交流电信号，包含金属以及碳纳米管，碳纳米管偏在于垂直于交流电信号传输方向的高频传输线路(2)的截面的周缘部(8)。

Description

高频传输线路、天线以及电子电路基板
技术领域
本发明涉及高频传输线路、天线以及电子电路基板。
背景技术
用于传输电信号的传输线路被设置于电子元件。在近年来的高度信息化时代，传输线路所传输的交流电信号的频带向高频带位移。例如，便携式信息末端上的通信频带从数百[MHz]到数[GHz]。在传输这样的高频带的交流电信号的高频传输线路中被要求提高其电导率并且要减少传输损耗。
在以下所述专利文献1中公开有通过碳纳米管彼此在导体图形中形成网络从而提高导体图形的电导率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国际公开第WO2011/062072号册子
发明内容
然而，本发明人发现在由上述专利文献1所公开的导体图形来传输高频带的交流电信号的情况下导体图形的交流电阻不会充分减小。
本发明就是借鉴了以上所述技术问题而做出的不懈努力之结果，其目的在于提供一种交流电阻小的高频传输线路、具备该高频传输线路的天线以及电子电路基板。
本发明的一个侧面所涉及的高频传输线路是一种传输交流电信号的高频传输线路，包含金属以及碳纳米管，碳纳米管偏在于垂直于交流电信号传输方向的高频传输线路的截面的周缘部。
在本发明的一个侧面所涉及的高频传输线路中，周缘部中的碳纳米管的含有率可以是0.5～20体积％。
本发明的一个侧面所涉及的天线具备上述本发明的一个侧面所涉及的高频传输线路。
本发明的一个侧面所涉及的电子电路基板具备上述本发明的一个侧面所涉及的高频传输线路。
根据本发明就能够提供一种交流电阻小的高频传输线路、具备该高频传输线路的天线以及电子电路基板。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的电子电路基板的一部分以及高频传输线路的示意图。
图2(a)以及图2(b)是垂直于交流电信号传输方向的方向上的图1的高频传输线路的示意截面图。
图3(a)、图3(b)、图3(c)以及图3(d)是表示本发明的一个实施方式所涉及的高频传输线路制造方法的示意图。
图4是本发明其他实施方式所涉及的高频传输线路的示意立体图。
图5是表示由高频传输线路进行传输的交流电信号的频率F与各个频率F上的高频传输线路的交流电阻之间的关系的图表。
具体实施方式
以下是根据不同情况参照附图来就本发明的优选的实施方式进行说明。但是，本发明丝毫不限定于以下所述实施方式。还有，在各个附图中将相同的符号标注于相同或者同等的构成要素。
如图1所示，本实施方式所涉及的电子电路基板16具备高频传输线路2、基板4。高频传输线路2是沿着基板4的表面被设置的。高频传输线路2传输交流电信号。图1所表示的直线状的箭头朝向交流电信号的传输方向。交流电信号的频率F例如可以是100[MHz]～3.0[GHz]。高频传输线路2的两端部分别电连接有端子10。高频传输线路2的形状为迂回曲折图形(meanderpattern)。高频传输线路2可以是天线(辐射导体以及吸收导体)。在高频传输线路2为天线的情况下，供电用的端子10被电连接于高频传输线路2的一个端部，高频供电线路(没有图示)被电连接于供电用的端子10，高频供电线路可以被接地。还有，高频传输线路2的形状并不限定于迂回曲折图形(meanderpattern)。高频传输线路2例如既可以是直线状，也可以是曲线状。
高频传输线路2整体的厚度并没有特别的限定，例如可以是3～50μm的程度。所谓高频传输线路2整体的厚度是指在垂直于基板4表面的方向上的高频传输线路2整体的宽度。在平行于基板4表面的方向上的高频传输线路2整体的宽度并没有特别的限定，例如可以是10μm～30mm的程度。高频传输线路2的线路长并没有特别的限定，例如可以是0.1～100mm的程度。
高频传输线路2包含金属以及碳纳米管。但是，高频传输线路2也可以包含除了金属以及碳之外的其他元素。
被包含于高频传输线路2的金属例如可以是选自铜、铝、银、金、白金、钯、铬、钛以及钽当中的至少一种。包含于高频传输线路2的金属也可以是包含上述金属当中两种以上的合金。在上述金属当中尤其是铜具有相对比较高的电导率，并且相对价廉。
包含于高频传输线路2的碳纳米管并没有特别的限定。所谓碳纳米管例如是由以圆筒状进行闭合的没有接缝的石墨片(graphenesheet)构成的。碳纳米管将构成管的层(石墨片)数作为基准被分类成一层结构的单壁碳纳米管(SWCNT)、二层结构的双壁碳纳米管(DWCNT)、或者由三层以上构成的多层结构的多壁碳纳米管(MWCNT)。所谓MWCNT换言之具有以圆筒状进行闭合的多层石墨片以嵌套状被层叠的结构。碳纳米管可以是选自SWCNT、DWCNT、MWCNT当中的至少一种。碳纳米管可以是直线状。碳纳米管也可以是弯曲的。在碳纳米管的弯曲部分或者在碳纳米管截面的闭塞部分也可以存在由碳构成的六元环以外的环(例如五元环或者七元环)。碳纳米管被化学修饰，并且碳纳米管可以具有官能团。碳纳米管例如是由光学蒸镀沉积法、催化剂气相沉积法、电弧放电法、或者激光蒸发法进行制造的。
碳纳米管的直径(粗细)例如可以是1～50nm。碳纳米管的长度例如可以是100～250000nm。碳纳米管的纵横比例如可以是100～5000。所谓纵横比是指碳纳米管的长度(nm)除以碳纳米管的直径(nm)的值。
如图2a或者图2b所示，在垂直于交流电信号传输方向的方向上的高频传输线路2的截面具有周缘部8和中央部6。换言之，具有周缘部8和中央部6的截面的垂线(法线)平行于交流电信号的传输方向。所谓周缘部8是高频传输线路2的一部分，并且是自高频传输线路2表面的距离(深度)为0.5μm以下的部分。所谓中央部6是高频传输线路2的一部分，并且是被周缘部8包围的部分。如图2a所示，中央部6也可以不完全被周缘部8包围。中央部6没有被周缘部8包围的部分没有必要如图2a所示处于下面侧，例如既可以处于侧面侧也可以处于顶面侧。如图2b所示，中央部6也可以完全被周缘部8包围。还有，周缘部8在交流电信号的传输方向上连续地进行延伸，被周缘部8包围的中央部6也在交流电信号的传输方向上连续地进行延伸。
在周缘部8上偏在有多个碳纳米管。即，多个碳纳米管偏在于在交流电信号的传输方向上连续地进行延伸的周缘部8。碳纳米管的一部分或者全部也可以露出于周缘部8的外表面。碳纳米管也可以偏在于周缘部8的外表面侧。碳纳米管可以以覆盖中央部6的形式在周缘部8内作均匀分散。
在传输高频带的交流电信号的高频传输线路2上发生趋肤效应。所谓趋肤效应是指在高频电信号(电流)流到高频传输线路2的时候，电流密度在高频传输线路2的表面附近变高也就是离表面越远就变得越低。在此，所谓高频传输线路2的表面附近是指例如从高频传输线路2的表面往下的距离(深度)为5μm以下、2μm以下、或者1μm以下的区域。即，所谓高频传输线路2的表面附近是指电流由趋肤效应而进行集中的部分。于是，交流电信号的频率越高电流越容易集中于高频传输线路2的表面附近。因此，交流电信号的频率越高则高频传输线路2的交流电阻变得越高。据于如此理由，为了降低高频传输线路2的交流电阻而有必要提高高频传输线路2的表面附近的电导率。
但是，假如在高频传输线路2只是由上述金属构成的情况下，位于高频传输线路2表面附近的金属被空气中的氧等氧化，高频传输线路2的表面附近的电导率降低并且高频传输线路2的交流电阻增高。
另外，在本实施方式中碳纳米管偏在于周缘部8，并且碳纳米管抑制位于高频传输线路2表面附近的金属被氧化。因此，在本实施方式中高频传输线路2的表面附近的电导率难以降低，并且即使发生趋肤效应，高频传输线路2的交流电阻也难以增高。假如位于高频传输线路2表面附近的金属被氧化，因为偏在于周缘部8的碳纳米管自身具有导电性，所以高频传输线路2表面附近的电导率难以降低，并且高频传输线路2的交流电阻难以增高。在趋肤效应变得显著的高频带，本实施方式所涉及的高频传输线路2的交流电阻也会有低于由金属单体构成的高频传输线路的交流电阻的情况。
碳纳米管的电导率低于金属单体(没有被氧化的金属)的电导率。因此，假如在碳纳米管不偏在于周缘部8并且均匀地分散于高频传输线路2整体的情况下，碳纳米管会削弱中央部6的导电性，并且会使高频传输线路2整体的将流电阻增高。然而，在本实施方式中因为碳纳米管偏在于周缘部8，所以碳纳米管难以削弱中央部6的导电性。因此，本实施方式与碳纳米管均匀地分散于高频传输线路2整体的情况相比较，高频传输线路2整体的交流电阻容易被降低。
在本实施方式所涉及的高频传输线路2为天线的情况下，本实施方式所涉及的天线上的辐射效率以及吸收效率与碳纳米管均匀地分散于天线整体的情况相比较相对会有所提高。在此，所谓辐射效率被定义为例如天线进行辐射的所有电力的相对于被提供给天线的所有电力的比。所谓吸收率是作为例如天线所吸收的所有电力的相对于被照射于天线的所有电力的比来进行定义的。
周缘部8中的碳纳米管的含有率例如相对于周缘部8的整个体积可以是0.5～20体积％。在碳纳米管的含有率为0.5体积％以上的情况下，高频传输线路2表面附近的金属的氧化容易被抑制。在碳纳米管的含有率为20体积％以下的情况下，起因于碳纳米管自身比较低的电导率的高频传输线路2整体交流电阻的增高容易被抑制。周缘部8除了碳纳米管之外还可以包含以上所述的金属。周缘部8中的金属的含有率例如相对于周缘部8的整个体积可以是80～95.5体积％。在金属的含有率为80体积％以上的情况下，高频传输线路2整体的交流电阻由于周缘部8中的金属自身比较高的电导率而容易被降低。周缘部8也可以只由碳纳米管来构成。
在周缘部8中的碳纳米管的含有率例如可以由以下所述方法来进行测定。首先，用扫描电子显微镜来观察在垂直于交流电信号传输方向的方向上的高频传输线路2的截面。测定该截面的露出于周缘部8的各个碳纳米管截面积并求得各个碳纳米管的截面积的总计值。另外，测定露出于上述截面的周缘部8整体的面积。通过100乘以碳纳米管截面积总计值除以周缘部8整体面积的值，从而计算出周缘部8中的碳纳米管的含有率。即，周缘部8中的碳纳米管的含有率等于在露出于上述截面的周缘部8整体中碳纳米管的截面积所占的比例(百分率)。还有，在中央部6中的碳纳米管的含有率等于在露出于上述截面的中央部6整体中碳纳米管的截面积所占的比例(百分率)。
周缘部8的厚度(周缘部的深度)d可以是0.1～0.5μm。在周缘部8的厚度d为0.1μm以上的情况下，金属的氧化容易被碳纳米管抑制。在周缘部8的厚度d为0.5μm以下的情况下，起因于碳纳米管自身比较低的电导率的高频传输线路2整体的交流电阻的增高容易被抑制。
在高频传输线路2上露出的部分其金属容易被氧化。另外，在高频传输线路2上不露出的部分(与基板4紧密附着的部分)其金属难以被氧化，并且由碳纳米管来抑制金属氧化的必要性低。因此，如图2a所示，偏在有碳纳米管的周缘部8可以只位于在高频传输线路2上露出的部分。即，偏在有碳纳米管的周缘部8可以不位于在高频传输线路2上不露出的部分(与基板4紧密附着的部分)。但是，如图2b所示，偏在有碳纳米管的周缘部8也可以位于在高频传输线路2上不露出的部分(与基板4紧密附着的部分)。因为位于中央部6的金属毕竟难以被氧化，所以碳纳米管可以不存在于中央部6。
因为碳纳米管的电导率低于金属单体(没有被氧化的金属)的电导率，所以中央部6中的碳纳米管的含有率越低则高频传输线路2整体的交流电阻越容易被降低。换言之，在中央部6上的金属的含有率(体积比率)越高则高频传输线路2整体的交流电阻越容易被降低。因此，中央部6的主成分优选为以上所述金属。另外，作为主成分含有金属的中央部6的面积越是大于周缘部8的面积则高频传输线路2整体的交流电阻越是容易被降低。中央部6上的金属的含有率相对于中央部6的全部体积可以是大于95体积％小于等于100体积％，并且可以是大于等于99体积％小于等于100体积％。中央部6可以只由以上所述金属来构成。但是，不削弱中央部6电导率的程度的微量碳纳米管也可以包含于中央部6。
基板4例如既可以是半导体基板，也可以是绝缘性基板。构成基板4的物质可以是硅、砷化镓、碳化硅、或者氮化镓等的半导体、浸渍了环氧树脂的玻璃纤维、聚碳酸酯树脂、ABS树脂、或者丙烯酸树脂等介电性树脂、或者玻璃陶瓷等介电性无机化合物。基板4的厚度并没有特别的限定，例如可以是50μm～2mm。
接着，就本实施方式所涉及的高频传输线路2的制造方法作如下说明。以下所述的制造方法是具有图2a所表示的截面的高频传输线路2的制造方法。
如图3a所示，将种子层6a形成于基板4的表面。例如，在包含于高频传输线路2的金属为铜的情况下，形成由铜以及铬构成的种子层6a。种子层6a构成高频传输线路2的中央部6的一部分。种子层6a例如可以由溅射法来形成。
接着，如图3b所示，将光致抗蚀剂30涂布于种子层6a的表面。接着，对光致抗蚀剂实行曝光以及显影并形成由光致抗蚀剂30包围起来的迂回曲折图形(meanderpattern)状的凹部30a。
接着，如图3c所示，将迂回曲折图形状的中央部6形成于凹部30a内。该中央部6的主成分为金属，中央部6可以只由金属来构成。中央部6的形成方法可以对应于构成中央部6的金属种类作适当选择。中央部6的形成方法例如可以是电镀法、溅射法、或者化学气相沉积法(CVD)。电镀法可以是电解电镀法或者无电解电镀法。
接着，如图3d所示，从基板4的表面除去光致抗蚀剂30、残存于基板4表面的种子层6a。使用含有金属以及碳纳米管的电镀液来实行无电解电镀。通过无电解电镀从而将由含有金属以及碳纳米管的镀膜构成的周缘部8形成于中央部6的表面。由电镀液中的碳纳米管的含量能够控制周缘部8中的碳纳米管的含有率。由电镀液的浓度或者电镀的实施时间能够控制周缘部8的厚度。电镀液可以含有用于使碳纳米管分散的分散剂。分散剂例如可以是聚苯乙烯磺酸盐、聚乙烯吡咯烷酮类聚合物、水溶性纤维素、或者水溶性纤维素衍生物。
由以上所述工序完成制作具备基板4、沿着基板4表面进行设置的高频传输线路2的电子电路基板16。还有，由中央部6以及周缘部8的形成方法不一定要形成种子层6a。
以上已就本发明的一个实施方式作了说明，但是本发明丝毫不限定于上述实施方式。
例如，在制造具有图2b所表示的截面的高频传输线路2的情况下，在形成了迂回曲折图形状的凹部30a之后将由含有金属以及碳纳米管的镀膜构成的周缘部8形成于凹部30a内的种子层6a的表面。接着，将中央部6形成于周缘部8的表面。接着，从基板4的表面除去光致抗蚀剂30和残存的种子层6a。接着，将由含有金属以及碳纳米管的镀膜构成的周缘部8形成于中央部6的表面。由这些工序而获得具有图2b所表示的截面的高频传输线路2。在此情况下，种子层6a构成高频传输线路2的周缘部8的一部分。
中央部6的形成方法并不限定于以上所述方法。例如，将光致抗蚀剂涂布于金属箔(例如铜)被层叠的环氧玻璃基板。然后，实行曝光、显影、金属的蚀刻以及抗蚀层的除去。由这一系列的工序就可以沿着基板4的表面形成由金属构成的迂回曲折图形状的中央部6。另外，将迂回曲折图形状的中央部6转移复制或印刷于基板4的表面。
周缘部8的形成方法并不限定于以上所述方法。例如，使金、银、铜、铁、钴、镍或者锡等催化剂成分附着于迂回曲折图形状的中央部6的表面。接着，热分解甲烷或者乙炔等碳化氢气体，从而使碳纳米管生长在催化剂成分上。接着，由电镀、溅射或者CVD法来使金属成分充填于碳纳米管之间的间隙。也可以由这些工序来形成含有金属以及碳纳米管的周缘部8。
也可以将含有碳纳米管的分散液涂布于中央部6的表面来使分散液中碳纳米管物理性地吸附于中央部6的表面。接着，由电镀、溅射或者CVD法来使金属成分充填于碳纳米管之间的间隙。也可以由这些工序来形成含有金属以及碳纳米管的周缘部8。
如图4所示，高频传输线路2可以是圆柱状。即，高频传输线路2可以具备圆柱状的中央部6、覆盖中央部6侧面的圆筒状的周缘部8。像这样的圆柱状的高频传输线路2可以被形成于电子电路基板的通孔或者中继孔内。高频传输线路也可以是棱柱状。
即使是对于在具备以上所述的高频传输线路的晶体管、IC、电容器、电感器、滤波器以及电磁屏蔽器等来说也能够达到与上述实施方式相同的作用效果。
实施例
以下是使用实施例以及比较例来进一步详细说明本发明的内容，但是本发明并不限定于以下所述的实施例。
(实施例1)
准备热氧化膜被形成于表面的硅基板。硅基板的尺寸为横30mm×纵30mm×厚0.625mm。
由溅射法来将由铬以及铜构成的种子层形成于形成有热氧化膜的硅基板的表面。
将光致抗蚀剂涂布于种子层的表面。接着，实行对光致抗蚀剂的曝光以及显影，从而形成迂回曲折图形状的凹部。
使用含铜但不含碳纳米管的电解电镀液来实行电解电镀。通过该电解电镀从而将由铜构成的迂回曲折图形状的中央部形成于凹部内。该中央部实质上是只由铜构成的。中央部的厚度均匀。
接着，从硅基板的表面除去光致抗蚀剂、残存的种子层。使用含有铜以及碳纳米管的无电解电镀液来实行无电解电镀。通过该无电解电镀从而将由含有铜以及碳纳米管的镀膜构成的周缘部形成于中央部的表面。周缘部的厚度均匀。用于周缘部形成的无电解电镀液中的碳纳米管的含有率被调整为0.05g/L。
经过以上所述工序从而制作出沿着硅基板表面进行设置的迂回曲折图形状的高频传输线路。该高频传输线路中的交流电信号的传输方向为平行于硅基板表面的方向。在平行于硅基板表面的方向上的高频传输线路的宽度为均匀的100μm。垂直于硅基板表面的方向上的高频传输线路的厚度为均匀的10μm。高频传输线路整体的线路长为19.7mm。用扫描电子显微镜来观察垂直于硅基板表面(交流电信号的传输方向)的方向上的高频传输线路的截面。该截面如图2a所示被确认为由矩形状的中央部6、围绕中央部6三边的周缘部8构成。周缘部8的厚度均匀。周缘部8的厚度为0.5μm。周缘部8中的碳纳米管的含有率相对于周缘部8的整个体积为0.5体积％。在中央部6中的碳纳米管的含有率相对于中央部6的整个体积为0体积％。即，碳纳米管偏在于周缘部8。
(实施例2～5)
在实施例2～5中，调整用于周缘部形成的无电解电镀液中的碳纳米管的含有率，将周缘部中的碳纳米管的含有率控制在下述表1所表示的值。除了这方面之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例2～5的各个高频传输线路。除了周缘部中的碳纳米管的含有率之外实施例2～5的各个高频传输线路的尺寸、形状、截面的构成以及组成均与实施例1的高频传输线路相同。还有，实施例2的用于周缘部形成的无电解电镀液中的碳纳米管的含有率为0.1g/L。实施例3的用于周缘部形成的无电解电镀液中的碳纳米管的含有率为0.5g/L。实施例4的用于周缘部形成的无电解电镀液中的碳纳米管的含有率为1.0g/L。实施例5的用于周缘部形成的无电解电镀液中的碳纳米管的含有率为2.0g/L。所谓下述表1所表示的“CNT”是指碳纳米管。
(比较例1)
在比较例1中，由实施例1的用于周缘部形成的无电解电镀液来形成中央部。即，在比较例1中不是通过电解电镀而是通过无电解电镀来形成中央部。另外，在比较例1中以与实施例1相同的方法形成周缘部。除了这几方面之外其余均以与实施例1相同的方法制作比较例1的高频传输线路。比较例1的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例1的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。比较例1的中央部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例1的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。即，比较例1的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与比较例1的中央部中的碳纳米管的含有率相同。换言之，被确认为碳纳米管遍布比较例1的高频传输线路整体进行均匀分布。比较例1的高频传输线路的尺寸以及形状与实施例1的高频传输线路相同。
(比较例2)
在比较例2中，由实施例2的用于周缘部形成的无电解电镀液来形成中央部。即，在比较例2中不是通过电解电镀而是通过无电解电镀来形成中央部。另外，在比较例2中以与实施例2相同的方法形成周缘部。除了这几方面之外其余均以与实施例2相同的方法制作比较例2的高频传输线路。比较例2的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例2的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。比较例2的中央部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例2的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。即，比较例2的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与比较例2的中央部中的碳纳米管的含有率相同。换言之，被确认为碳纳米管遍布比较例2的高频传输线路整体进行均匀分布。比较例2的高频传输线路的尺寸以及形状与实施例2的高频传输线路相同。
(比较例3)
在比较例3中，由实施例3的用于周缘部形成的无电解电镀液来形成中央部。即，在比较例3中不是通过电解电镀而是通过无电解电镀来形成中央部。另外，在比较例3中以与实施例3相同的方法形成周缘部。除了这几方面之外其余均以与实施例3相同的方法制作比较例3的高频传输线路。比较例3的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例3的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。比较例3的中央部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例3的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。即，比较例3的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与比较例3的中央部中的碳纳米管的含有率相同。换言之，被确认为碳纳米管遍布比较例3的高频传输线路整体进行均匀分布。比较例3的高频传输线路的尺寸以及形状与实施例3的高频传输线路相同。
(比较例4)
在比较例4中，由实施例4的用于周缘部形成的无电解电镀液来形成中央部。即，在比较例4中不是通过电解电镀而是通过无电解电镀来形成中央部。另外，在比较例4中以与实施例4相同的方法形成周缘部。除了这几方面之外其余均以与实施例4相同的方法制作比较例4的高频传输线路。比较例4的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例4的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。比较例4的中央部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例4的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。即，比较例4的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与比较例4的中央部中的碳纳米管的含有率相同。换言之，被确认为碳纳米管遍布比较例4的高频传输线路整体进行均匀分布。比较例4的高频传输线路的尺寸以及形状与实施例4的高频传输线路相同。
(比较例5)
在比较例5中，由实施例5的用于周缘部形成的无电解电镀液来形成中央部。即，在比较例5中不是通过电解电镀而是通过无电解电镀来形成中央部。另外，在比较例5中以与实施例5相同的方法形成周缘部。除了这几方面之外其余均以与实施例5相同的方法制作比较例5的高频传输线路。比较例5的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例5的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。比较例5的中央部中的碳纳米管的含有率被确认为与实施例5的周缘部中的碳纳米管的含有率相同。即，比较例5的周缘部中的碳纳米管的含有率被确认为与比较例5的中央部中的碳纳米管的含有率相同。换言之，被确认为碳纳米管遍布比较例5的高频传输线路整体进行均匀分布。比较例5的高频传输线路的尺寸以及形状与实施例5的高频传输线路相同。
(参考例1)
在参考例1中，由含有铜但不含有碳纳米管的无电解电镀液来形成周缘部。除了这一方面之外其余均以与实施例1相同的方法制作参考例1的高频传输线路。参考例1的高频传输线路实质上是只由铜来进行构成的。即，参考例1的高频传输线路不包含碳纳米管。参考例1的高频传输线路的尺寸以及形状与实施例1的高频传输线路相同。
〈交流电阻的测定〉
使频率F[GHz]为下述表1所表示的值的交流电信号流到实施例1的高频传输线路，用阻抗分析仪来测量各个频率F[GHz]上的高频传输线路的交流电阻R(F)[Ω]。所谓交流电阻R(F)是指高频传输线路(迂回曲折图形)的一个端部与另一个端部之间的电阻。以同样的方法测量各个频率F[GHz]上的参考例1的高频传输线路的交流电阻Rcu(F)[Ω]。然后，求得各个频率F[GHz]上的R(F)的相对于Rcu(F)的比r(F)。r(F)是由下述数学式A来进行表示的。将各个频率F上的实施例1的r(F)表示于下述表1中。还有，所谓频率F[GHz]为0的电信号是指直流的电信号。因此，R(0)为实施例1的高频传输线路的直流电阻，Rcu(0)为参考例1的高频传输线路的直流电阻。
r(F)＝R(F)/Rcu(F)(A)
下述表1所表示的参考例1的r(F)被定义为Rcu(F)/Rcu(F)。因此，下述表1所表示的参考例1的r(F)任一个都为1.00。
与实施例1相同，求得实施例2～5以及比较例1～5各个r(F)。将实施例2～5以及比较例1～5各个r(F)表示于下述表1中。
[表1]
[实施例1、比较例1以及参考例1的比较]
对周缘部中的碳纳米管的含有率为相同的实施例1与比较例1实施比较。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例1的r(F)小于比较例1的r(F)。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例1的交流电阻R(F)小于比较例1的交流电阻R(F)。本发明人推测实施例1的小的交流电阻R(F)是依据于以下所述主要原因1以及2。
〈主要原因1〉实施例1的偏在于周缘部的碳纳米管抑制在高频传输线路表面附近的铜的氧化以及电导率的降低。假如即使铜被氧化也可以由碳纳米管自身的导电性来抑制高频传输线路表面附近的电导率降低。因此，即使是交流电信号由高频带上的趋肤效应而集中于高频传输线路表面附近的情况，在高频传输线路表面附近的交流电信号的传输也难以被阻碍。
〈主要原因2〉一方面实施例1的中央部实质上只是由铜来进行构成，一方面比较例1的中央部不仅仅包含铜还包含电导率比铜低的碳纳米管。即，在比较例1中电导率低于铜的碳纳米管分布于高频传输线路整体。因此，实施例1的高频传输线路整体的电导率高于比较例1的高频传输线路整体的电导率。
对实施例1与参考例1实行比较。在频率F[GHz]为1.00[GHz]以上的情况下，实施例1的r(F)被确认为小于1.00。即，在频率F[GHz]为某个阈值以上的情况下，实施例1的交流电阻R(F)被确认为小于参考例1的交流电阻Rcu(F)。
在频率F[GHz]为1.00[GHz]以上的情况下，可以确认到伴随于频率F[GHz]的增高而实施例1的r(F)降低。即，可以确认到频率F[GHz]越高则实施例1的交流电阻R(F)的增加越是比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增加更容易被抑制。
本发明人推测高频带上的实施例1与参考例1的上述关系依据于以下所述主要原因3以及4。
〈主要原因3〉在实施例1中，偏在于周缘部的碳纳米管抑制在高频传输线路表面附近的铜的氧化以及电导率的降低。假如即使铜被氧化，也可以由碳纳米管自身的导电性来抑制高频传输线路表面附近的电导率降低。另外，在参考例1的高频传输线路的周缘部上不存在碳纳米管。因此，参考例1的高频传输线路表面附近的铜与实施例1相比较相对容易被氧化，并且参考例1的高频传输线路表面附近的电导率与实施例1相比较相对容易降低。
〈主要原因4〉在实施例1以及参考例1任一个中都是频率F[GHz]越高则交流电信号由趋肤效应而越会集中于高频传输线路表面附近。因此，在实施例1以及参考例1任一个中都是频率F[GHz]越高则高频传输线路表面附近的电导率越是变得容易影响到高频传输线路整体的交流电阻。即，频率F[GHz]越高则高频传输线路整体的交流电阻越是会由于高频传输线路表面附近的电导率降低而变得容易增高。正如以上所述参考例1的高频传输线路表面附近的电导率与实施例1相比较相对容易降低。因此，频率F[GHz]越高则参考例1的高频传输线路整体的交流电阻与实施例1相比较相对越是容易增高。
对比较例1与参考例1实行比较。在任一个频率F[GHz]上都是比较例1的r(F)被确认为1.00以上。即，在任一个频率F[GHz]上都是比较例1的交流电阻R(F)被确认为在参考例1的交流电阻Rcu(F)以上。这个原因就在于参考例1的高频传输线路实质上只是由铜来进行构成，然而在比较例1中电导率低于铜的碳纳米管分布于高频传输线路整体。
可以确认到伴随于频率F[GHz]的增高而比较例1的r(F)降低并接近于1.00。换言之，伴随于频率F[GHz]的增高而参考例1的交流电阻Rcu(F)有接近于比较例1的交流电阻R(F)的倾向。本发明人推测为这是依据于以下所述主要因5以及6。
〈主要原因5〉比较例1的高频传输线路的位于周缘部的碳纳米管抑制在高频传输线路表面附近的铜的氧化以及电导率的降低。假如铜即使被氧化，高频传输线路表面附近的电导率的降低也会由碳纳米管自身的导电性而被抑制。另外，在参考例1的高频传输线路的周缘部上不存在碳纳米管。因此，参考例1的高频传输线路表面附近的铜与比较例1相比较相对容易被氧化，并且参考例1的高频传输线路表面附近的电导率与比较例1相比较相对容易降低。
〈主要原因6〉在比较例1以及参考例1任一个中都是频率F[GHz]越高则交流电信号由趋肤效应而越会集中于高频传输线路表面附近。因此，在比较例1以及参考例1任一个中都是频率F[GHz]越高则高频传输线路表面附近的电导率越是变得容易影响到高频传输线路整体的交流电阻。即，频率F[GHz]越高则高频传输线路整体的交流电阻越是会由于高频传输线路表面附近的电导率降低而变得容易增高。正如以上所述，参考例1的高频传输线路表面附近的电导率与比较例1相比较相对容易降低。因此，频率F[GHz]越高则参考例1的高频传输线路整体的交流电阻与比较例1相比较相对越是容易增高。但是因为参考例1的高频传输线路实质上只是由铜来进行构成，然而在比较例1中电导率低于铜的碳纳米管分布于高频传输线路整体，所以参考例1的交流电阻不会高于比较例1的交流电阻。
示意性地将上述实施例1、比较例1以及参考例1各自的各个频率(F)上的交流电阻(R)表示于图5中。还有，图5所表示的“纯铜”的曲线是表示只由没有被氧化的理想的铜构成的高频传输线路的交流电阻。即，“纯铜”的交流电阻不受铜氧化影响，只会由趋肤效应而增高。
[实施例2、比较例2以及参考例1的比较]
对周缘部中的碳纳米管的含有率为相同的实施例2与比较例2实施比较。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例2的r(F)小于比较例2的r(F)。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例2的交流电阻R(F)小于比较例2的交流电阻R(F)。在频率F[GHz]为0.75[GHz]以上的情况下，实施例2的r(F)被确认为小于1.00。即，在频率F[GHz]为某个阈值以上的情况下，实施例2的交流电阻R(F)被确认为小于参考例1的交流电阻Rcu(F)。在频率F[GHz]为0.75[GHz]以上的情况下，被确认为实施例2的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小。即，被确认为频率F[GHz]越高则实施例2的交流电阻R(F)的增高越是比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增高更容易被抑制。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例2的r(F)大于1.00。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例2的交流电阻R(F)大于参考例1的交流电阻Rcu(F)。可以确认到比较例2的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小并且接近于1.00。即，参考例1的交流电阻Rcu(F)伴随于频率F[GHz]的增高而有接近于比较例2的交流电阻R(F)的倾向。
[实施例3、比较例3以及参考例1的比较]
对周缘部中的碳纳米管的含有率为相同的实施例3与比较例3实施比较。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例3的r(F)小于比较例3的r(F)。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例3的交流电阻R(F)小于比较例3的交流电阻R(F)。在频率F[GHz]为0.75[GHz]以上的情况下，实施例3的r(F)被确认为小于1.00。即，在频率F[GHz]为某个阈值以上的情况下，实施例3的交流电阻R(F)被确认为小于参考例1的交流电阻Rcu(F)。在频率F[GHz]为0.75[GHz]以上的情况下，被确认为实施例3的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小。即，频率F[GHz]越高则实施例3的交流电阻R(F)的增加越是比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增加更容易被抑制。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例3的r(F)大于1.00。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例3的交流电阻R(F)大于参考例1的交流电阻Rcu(F)。可以确认到比较例3的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小并且接近于1.00。即，参考例1的交流电阻Rcu(F)伴随于频率F[GHz]的增高而有接近于比较例3的交流电阻R(F)的倾向。
[实施例4、比较例4以及参考例1的比较]
对周缘部中的碳纳米管的含有率为相同的实施例4与比较例4实施比较。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例4的r(F)小于比较例4的r(F)。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例4的交流电阻R(F)小于比较例4的交流电阻R(F)。在频率F[GHz]为0.75[GHz]以上的情况下，实施例4的r(F)被确认为小于1.00。即，在频率F[GHz]为某个阈值以上的情况下，实施例4的交流电阻R(F)被确认为小于参考例1的交流电阻Rcu(F)。在频率F[GHz]为0.75[GHz]以上的情况下，被确认为实施例4的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小。即，频率F[GHz]越高则实施例4的交流电阻R(F)的增加越是比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增加更容易被抑制。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例4的r(F)大于1.00。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例4的交流电阻R(F)大于参考例1的交流电阻Rcu(F)。可以确认到比较例4的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小并且接近于1.00。即，参考例1的交流电阻Rcu(F)伴随于频率F[GHz]的增高而有接近于比较例4的交流电阻R(F)的倾向。
[实施例5、比较例5以及参考例1的比较]
对周缘部中的碳纳米管的含有率为相同的实施例5与比较例5实施比较。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例5的r(F)小于比较例5的r(F)。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为实施例5的交流电阻R(F)小于比较例5的交流电阻R(F)。在频率F[GHz]为1.00[GHz]以上的情况下，实施例5的r(F)被确认为小于1.00。即，在频率F[GHz]为某个阈值以上的情况下，实施例5的交流电阻R(F)被确认为小于参考例1的交流电阻Rcu(F)。在频率F[GHz]为1.00[GHz]以上的情况下，被确认为实施例5的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小。即，频率F[GHz]越高则实施例5的交流电阻R(F)的增加越是比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增加更容易被抑制。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例5的r(F)大于1.00。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例5的交流电阻R(F)大于参考例1的交流电阻Rcu(F)。可以确认到比较例5的r(F)伴随于频率F[GHz]的增高而减小并且接近于1.00。即，参考例1的交流电阻Rcu(F)伴随于频率F[GHz]的增高而有接近于比较例5的交流电阻R(F)的倾向。
产业上的利用可能性
根据本发明就能够提供一种交流电阻小的高频传输线路、具备该高频传输线路的天线以及电子电路基板。
符号说明
2.高频传输线路(或者天线)
4.基板
6.中央部
6a.种子层
8.周缘部
10.端子
16.电子电路基板
30.光致抗蚀剂
30a.凹部
d.周缘部的厚度。

Claims (4)

1.一种高频传输线路，其特征在于：
是传输交流电信号的高频传输线路，
包含金属以及碳纳米管，
所述碳纳米管偏在于垂直于所述交流电信号的传输方向的所述高频传输线路的截面的周缘部。
2.如权利要求1所述的高频传输线路，其特征在于：
所述周缘部中的所述碳纳米管的含有率为0.5～20体积％。
3.一种天线，其特征在于：
具备权利要求1或者2所述的高频传输线路。
4.一种电子电路基板，其特征在于：
具备权利要求1或者2所述的高频传输线路。
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