CN105323954A - 高频传输线路、天线以及电子电路基板 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种交流电阻小并且难以断线的高频传输线路、天线、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)的截面的中央部(6)。

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

为了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移动。例如，便携式信息末端上的通信频带从数百[MHz]到数[GHz]。在传输像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。

另外，由伴随于电子元件小型化的高频传输线路的细线化而高频传输线路的截面积变小，并且高频传输线路的交流电阻变高。高频传输线路的交流电阻越高则在高频传输线路上发生的焦耳热就变得越大。被焦耳热加热的高频传输线路容易发生断线(熔断)。另外，提供给高频传输线路的功率越大则高频传输线路越容易断线。

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以及乃电压电流性。

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。另外，本发明人发现如果将大的功率提供给由上述专利文献1所公开的导体图形的话则导体图形会发生断线。

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并且难以断线的高频传输线路、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中央部。

在本发明的一个侧面所涉及的高频传输线路中，中央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并且难以断线的高频传输线路、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模式图。

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的高频传输线路的模式截面图。

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的制造方法的示意图。

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R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于端子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5μm以下的部分。周缘部8也可以是自高频传输线路2表面的距离(深度)为2μm以下或者1μm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。

在中央部6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中央部6内。

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，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。如以上所述周缘部8因为是从高频传输线路2的表面往下的距离(深度)为5μm以下的部分，所以所谓周缘部8可以换言称之为高频传输线路2的表面附近。即，所谓周缘部8可以说成是电流由趋肤效应而进行集中的部分。交流电信号的频率越高则高频传输线路2的周缘部8(表面附近)中电流密度就变得越高。因此，交流电信号的频率越高则高频传输线路2的有效截面积就变得越小，并且高频传输线路2的交流电阻就变得越高。根据像这样的理由，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的周缘部8(表面附近)的电导率。

但是，假如在碳纳米管均匀地分散于高频传输线路整体的情况下，在高频传输线路的周缘部(表面附近)不仅仅存在有金属还存在有碳纳米管。碳纳米管的电导率低于金属单体的电导率。因此，周缘部中的碳纳米管的含有率越高则周缘部的电导率越是降低。即，周缘部中的碳纳米管的含有率越高周缘部的电阻越是增高。在高频带上因为交流电信号由趋肤效应而容易集中于周缘部，所以高频传输线路整体的交流电阻也由于周缘部的电阻的增高而容易增高。另外，在周缘部上发生的焦耳热也伴随于周缘部的电阻的增高而增加。周缘部的温度伴随于在周缘部上发生的焦耳热的增加而上升。周缘部的电阻以及高频传输线路整体的交流电阻随着周缘部的温度的上升而增高。

假如在高频传输线路只是由金属构成的情况下，高频传输线路的电导率高于含有碳纳米管的高频传输线路的电导率。另外，在高频传输线路上发生的焦耳热小于在含有碳纳米管的高频传输线路上发生的焦耳热。但是，金属单体的热传导率远远低于碳纳米管的热传导率。因此，只由金属构成的高频传输线路与含有碳纳米管的高频传输线路相比较相对容易蓄积焦耳热。高频传输线路被焦耳热加热，并且高频传输线路的交流电阻增高。另外，如果交流电信号的频率增高的话则高频传输线路的交流电阻由于趋肤效应而增高。因为电流由于趋肤效应而集中于周缘部，所以焦耳热容易局部性地蓄积于周缘部。因此，在高频传输线路只由金属来构成的情况下，特别是在高频带起因于焦耳热的交流电阻的增高会变得显著。

另外，因为在本实施方式中碳纳米管偏在于中央部6，所以周缘部8中的金属的含有率高于中部6中的金属的含有率。因此，在本实施方式中高频传输线路2的周缘部8的电导率高于高频传输线路2的中央部6的电导率，高频传输线路2的周缘部8的电阻低于高频传输线路2的中央部6的电阻。换言之，在本实施方式中因为碳纳米管偏在于中央部6，所以碳纳米管难以损害周缘部8的导电性。因此，如果对本实施方式和周缘部8以与中央部相同程度的含有率含有碳纳米管的高频传输线路2进行，比较的话则在本实施方式中周缘部8的电阻以及高频传输线路2整体的交流电阻任一个都低。另外，在本实施方式中因为即使周缘部8的电流密度由于趋肤效应而增加，周缘部8的电阻也是低的，所以高频传输线路2的交流电阻难以增高并且周缘部上的焦耳热的发生也被抑制。

另外，在本实施方式中，偏在有热传导率高于金属的碳纳米管的中央部6是作为导热通道行使其功能的。即，中央部6散热。因此，如果与只由金属来构成的高频传输线路相比较的话，则在本实施方式所涉及的高频传输线路2上发生的焦耳热难以被蓄积于高频传输线路2内。因此，在本实施方中由于焦耳热引起的高频传输线路2的加热被抑制，并且由于升温引起的高频传输线路2的交流电阻的增加也被抑制。特别是在高频带上因为由于趋肤效应引起的交流电阻以及焦耳热的增加是显著的，所以在散热性方面表现优异的本实施方式所涉及的高频传输线路2的交流电阻容易低于只由金属来构成的高频传输线路的交流电阻。

如以上所述，在本实施方式中，由于周缘部8的高电导率与中央部6的高热传导率的叠加效果，交流电阻和焦耳热的增加以及蓄热被抑制。另外，在本实施方式中，偏在于中央部6的碳纳米管自身具有耐高电流密度的特性。根据这些理由就可了解到即使在本实施方式所涉及的高频传输线路2上供给大功率，断线或者熔断也难以发生。

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功率的相对于被提供给天线的所有功率的比。所谓吸收率是作为例如天线所吸收的所有功率的相对于被照射于天线的所有功率的比来进行定义的。

中央部6中的碳纳米管的含有率例如相对于中央部6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，中央部6的热传导率容易变高。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。中央部6除了碳纳米管之外还可以包含以上所述的金属。中央部6中的金属的含有率例如相对于中央部6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中央部6中的金属自身比较高的电导率而容易被降低。中央部6也可以只由碳纳米管来构成。

在中央部6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中央部6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中央部6整体的面积。通过100乘以碳纳米管截面积总计值除以中央部6整体面积的值从而计算出中央部6中的碳纳米管的含有率。即，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)。还有，在周缘部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)。

周缘部8的厚度(周缘部8的深度)d可以是0.1～5μm。在周缘部8过薄的情况下，高频传输线路2的值流电阻容易增加。在周缘部8过厚的情况下，因为电流集中的高频传输线路2的表面附近与中央部6由于趋肤效应过于分开，所以通过导热通道即中央部6对在表面附近发生的焦耳热实施散热会变得困难。

因为碳纳米管的电导率低于金属单体的电导率，所以周缘部8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，周缘部8中的金属的含有率(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，周缘部8的主成分优选为以上所述的金属。周缘部8中的金属的含有率相对于周缘部8的整个体积优选为大于95体积％小于等于100体积％，更加优选为大于等于99体积％小于等于100体积％。周缘部8可以只由以上所述的金属来进行构成。但是，不损害周缘部8的导电性的程度的微量碳纳米管也可以包含于周缘部8。

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2b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8a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8a。种子层8a构成高频传输线路2的周缘部8的一部分。种子层8a例如可以由溅射法来形成。由溅射的实施时间就能够控制种子层8a的厚度。

接着，如图3b所示，将光致抗蚀剂30涂布于种子层8a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。中央部6可以由使用了含有金属以及碳纳米管的电镀液的电解电镀来来形成。即，中央部6可以由含有金属以及碳纳米管的镀膜来构成。由电解电镀液中的碳纳米管的含量就能够控制中央部6中的碳纳米管的含有率。由镀液的浓度或者电镀实施时间等就能够控制中央部6的厚度。镀液可以包含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。

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8a。将含有金属的周缘部8形成于中央部6的表面。周缘部8的主成分为金属。周缘部8可以只由金属来进行构成。周缘部8的形成方法可以对应于构成周缘部8的金属种类来作适当选择。周缘部8的形成方法例如可以是电镀法、溅射法、或者化学其相蒸镀法(CVD)。电镀法可以是无电解电镀法或者电解电镀法。

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8a。

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2a所表示的截面的高频传输线路2的情况下，如果由使用了含有铜以及碳纳米管的镀液的电解电镀或者无电解电镀来形成种子层8a的话即可。在此情况下，种子层8a构成高频传输线路2的中央部6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，使金、银、铜、铁、钴、镍或者锡等催化剂成分附着于凹部30a内的种子层8a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中央部6。

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热氧化膜被形成的硅基板的表面。该种子层是构成周缘部一部分的物质。种子层的厚度均匀。

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。

使用含铜以及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以及碳纳米管构成的迂回曲折图形状的中央部形成于凹部内。中央部的厚度均匀。用于中央部形成的电解电镀液中的碳纳米管的含有率被调整成0.1g/L。

接着，从硅基板的表面除去光致抗蚀剂、残存的种子层。使用含有铜但不含有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铜构成的周缘部形成于中央部的表面。周缘部的厚度均匀。

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10μm。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2b所示被确认为由矩形状的中央部6、围绕中央部6四边的周缘部8构成。周缘部8的厚度均匀。周缘部8的厚度为2μm。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0.5体积％。在周缘部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体积％。即，碳纳米管偏在于中央部6。

(实施例2～5)

在实施例2～5中，调整用于中央部形成的电解电镀液中的碳纳米管的含有率，将中央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。除了中央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的用于中央部形成的电解电镀液中的碳纳米管的含有率为0.2g/L。实施例3的用于中央部形成的电解电镀液中的碳纳米管的含有率为1.2g/L。实施例4的用于中央部形成的电解电镀液中的碳纳米管的含有率为2.5g/L。实施例5的用于中央部形成的电解电镀液中的碳纳米管的含有率为5.0g/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，在形成中央部之后由实施例1的用于中央部形成的电解电镀液来形成周缘部。即，在比较例1中不是通过无电解电镀而是通过电解电镀来形成周缘部。除了这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的中央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的中央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，在形成中央部之后由实施例2的用于中央部形成的电解电镀液来形成周缘部。即，在比较例2中不是通过无电解电镀而是通过电解电镀来形成周缘部。除了这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的中央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的中央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，在形成中央部之后由实施例3的用于中央部形成的电解电镀液来形成周缘部。即，在比较例3中不是通过无电解电镀而是通过电解电镀来形成周缘部。除了这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的中央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的中央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，在形成中央部之后由实施例4的用于中央部形成的电解电镀液来形成周缘部。即，在比较例4中不是通过无电解电镀而是通过电解电镀来形成周缘部。除了这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的中央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的中央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，在形成中央部之后由实施例5的用于中央部形成的电解电镀液来形成周缘部。即，在比较例5中不是通过无电解电镀而是通过电解电镀来形成周缘部。除了这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的中央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的中央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。

〈破坏功率的测定〉

将0.1W的功率施加于实施例1的高频传输线路并阶段性地使功率上升，测定高频传输线路熔断时的功率(破坏功率EP)。各个阶段上的功率施加时间为5分钟。在破坏功率EP的测定过程中，提供给实施例1的高频传输线路的交流电信号的频率为1.00[GHz]。以同样的方法测定参考例1的高频传输线路的破坏功率EPcu。然后，求得实施例1的破坏功率EP的相对于参考例1的破坏功率EPcu之比r-ep。r-ep由以下所述数学式B进行表示。将在各个频率F上的实施例1的r-ep表示于下述表1中。

r-ep＝EP/EPcu(B)

下述表1所表示的参考例1的r-ep被定义为EPcu/EPcu。因此，参考例1的r-ep为1.00。

以与实施例1相同的方法求得实施例2～5以及比较例1～5的各个r-ep。将实施例2～5以及比较例1～5各个r-ep表示于下述表1中。r-ep越大则高频传输线路越难以熔断。

[表1]

[实施例1、比较例1以及参考例1的比较]

对中央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的高频传输线路整体中的碳纳米管的含有率与比较例1相比较相对较小。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。

〈主要原因2〉在实施例1以及比较例1的任一个中都是频率F[GHz]越高则交流电信号越是会由趋肤效应而容易集中于高频传输线路的表面附近。因此，在实施例1以及比较例1随便任一个中都是频率F[GHz]越高则高频传输线路的表面附近的电导率越是会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变得由于高频传输线路表面附近的电导率降低而增高。但是，实施例1的周缘部实质上是由铜所构成并且不包含碳纳米管。另外，比较例1的周缘部包含铜以及碳纳米管。因此，实施例1的周缘部的电阻小于比较例1的周缘部的电阻。因此，在交流电信号由于高频带上的趋肤效应而集中于高频传输线路的周缘部的情况下，实施例1的周缘部上的交流电信号的传输难以被阻碍并且实施例1的在周缘部附近的焦耳热的发生也被抑制。

对实施例1与参考例1实行比较。在频率F[GHz]为1.25[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)。

可以确认到伴随于频率F[GHz]的增高而会有一种实施例1的r(F)降低的倾向。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。

〈主要原因3〉在实施例1以及参考例1随便任一个中都是频率F[GHz]越高则交流电信号越是会由趋肤效应而容易集中于高频传输线路的表面附近。因此，在实施例1以及参考例1随便任一个中都是频率F[GHz]越高则高频传输线路的表面附近的电导率越是会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变得由于高频传输线路表面附近的电导率降低而增高。但是，在实施例1中偏在有热传导率高于铜的碳纳米管的中央部6作为导热通道行使其功能。即，中央部6散热。因此，如果与只是由铜构成的参考例1的高频传输线路相比较的话，则在实施例1的高频传输线路上发生的焦耳热难以蓄积于高频传输线路内。因此，在实施例1中由于焦耳热引起的高频传输线路的升温被抑制并且由于升温引起的高频传输线路的交流电阻的增高也被抑制。交流电阻以及焦耳热起因于趋肤效应并伴随于交流电信号频率的增高而增大。因此，交流电信号的频率越高则在散热性方面表现优异的实施例1的高频传输线路的交流电阻的增高越比只是由铜来构成的高频传输线路的交流电阻的增高更加容易被抑制。

对比较例1与参考例1实行比较。不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例1的r(F)为1.00以上。即，不论在任一个频率F[GHz]上都被确认为比较例1的交流电阻R(F)大于等于参考例1的交流电阻Rcu(F)。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。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原因4。

〈主要原因4〉比较例1的高频传输线路因为含有碳纳米管，所以具有与实施例1相同的散热功能。因此，在交流电阻以及焦耳热起因于趋肤效应而增大的高频带上，具有散热性的比较例1的高频传输线路的交流电阻比只是由铜构成的参考例1的高频传输线路的交流电阻更难以则增高。

示意性地将以上所述的实施例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。还有，图5所表示的“纯铜”的曲线是表示只由不发热的理想的铜来构成的高频传输线路的交流电阻的曲线。即“纯Cu”的交流电阻不受焦耳热影响，只会由趋肤效应而增大。

[实施例2、比较例2以及参考例1的比较]

对中央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1.25[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)。被确认为实施例2的r(F)有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。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)会有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。即，可以确认到比较例2的交流电阻R(F)的增高伴随于频率F[GHz]的增高而比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增高更容易被抑制。

[实施例3、比较例3以及参考例1的比较]

对中央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1.25[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)。被确认为实施例3的r(F)有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。即，被确认为频率F[GHz]越高，则实施例3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)会有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。即，可以确认到比较例3的交流电阻R(F)的增高伴随于频率F[GHz]的增高而比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增高更容易被抑制。

[实施例4、比较例4以及参考例1的比较]

对中央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1.50[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)。被确认为实施例4的r(F)有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。即，被确认为频率F[GHz]越高则实施例4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)会有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。即，可以确认到比较例4的交流电阻R(F)的增高伴随于频率F[GHz]的增高而比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增高更容易被抑制。

[实施例5、比较例5以及参考例1的比较]

对中央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2.00[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2.00[GHz]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)。被确认为实施例5的r(F)有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。即，被确认为频率F[GHz]越高，则实施例5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)会有伴随于频率F[GHz]的增高而减小的倾向。即，可以确认到比较例5的交流电阻R(F)的增高伴随于频率F[GHz]的增高而比参考例1的交流电阻Rcu(F)的增高更容易被抑制。

[破坏功率的评价]

如上述表1所示，所有实施例的r-ep都被确认为大于1.00。另外，所有实施例的r-ep都被确认为大于所有比较例的r-ep。即，所有实施例的高频传输线路的破坏功率被确认为大于参考例1以及所有比较例的破坏功率。即，所有实施例的高频传输线路与参考例1以及所有比较例相比较被确认为相对难以熔断。本发明人推测所有实施例的大破坏功率是依据于以下所述主要原因5。

〈主要原因5〉在实施例中由周缘部的高电导率与中央部的高热传导率的叠加效果，就能够抑制交流电阻和焦耳热的增大以及蓄热。另外，在实施例中，偏在于中央部的碳纳米管自身具有耐高电流密度的特性。根据这些理由就可理解在实施例所涉及的高频传输线路中即使供给大功率也难以发生熔断。另外，在比较例中，周缘部因为以与中央部相同的含有率含有碳纳米管，所以周缘部的电导率与实施例相比较相对较低，因此，在比较例中难以获得以上所述的叠加效果。参考例1的高频传输线路因为不包含碳纳米管，所以高频传输线路整体的热传导率低于实施例，另外，高频传输线路整体的耐电流密度的特性比实施例来得差。

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并且难以断线的高频传输线路、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

8a.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中央部。

2.如权利要求1所述的高频传输线路，其特征在于：

所述中央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。