CN107135616A - 具有天线结构的印刷电路板产品及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产具有天线结构的中间印刷电路板产品的方法，该方法包括下面的步骤：提供任选地包括释放层的地层，该释放层可移除地安置于地层的外侧的天线子区上；如果有释放层，将介质绝缘层装接于部分地由释放层覆盖的地层的外侧上；将导电层装接于介质绝缘层的外侧上；层压层，以得到第一半成品；贯穿导电层和介质绝缘层加工天线腔体，如果有释放层，天线腔体具有由释放层构成的地平面区；将复合信号层装接于覆盖天线腔体的导电层上；层压层，以得到中间产品。

Description

具有天线结构的印刷电路板产品及其生产方法
技术领域
本发明涉及用于生产具有天线结构用于高频应用的中间印刷电路板产品的方法。本发明还涉及中间印刷电路板产品以及具有天线结构的印刷电路板。
背景技术
一旦工作频率增加到500MHz及以上，通常对设计者可用的用于制造印刷电路板(PCB)的层压板的选择就显著减少。
不利的是，经常用于低成本制造印刷电路板的标准层压板材料如基于FR-4层压板具有比较高的相对电容率，具有近似在4.3与5.4之间的范围内的介电常数DC。FR-4(或者FR4)是对玻璃纤维增强环氧层压片、管、棒和印刷电路板(PCB)指定的等级表示。FR-4命名了由带环氧树脂粘合剂作为阻燃的编织玻璃纤维布构成的复合材料。
由于各自的高相对电容率和介电常数，这些基本层压板不能用于如高速天线的高频应用和/或者工作于500MHz及以上频率的数字应用，特别是不能用于在30GHz及以上高频的高频应用。对于这些高频应用，要求所谓RF层压板(RF是射频的缩写)在保持标准层压板的所有其他可取的属性的同时，对于改善的插入损耗和信号完整性，具有低的介质损耗以及低的导体损耗。为了提供优越的高频性能，设计如基于PTFE(装四氟乙烯，)的材料的这种RF层压板或者碳氢化合物陶瓷层压板，但是其非常昂贵。此外，当应用这些RF层压板时，在PCB加工中的处理工作量和处理成本非常高。
在电信领域，存在几种类型的微带天线，其还被称为印刷天线。其最常见形式分别是微带贴片天线或者贴片天线。也被称为矩形微带天线的贴片天线是一种具有低剖面的无线电天线，其能够安装于平整表面上。通常，其由安装于被称为地平面的较大金属片上的金属的或者导电材料的扁平矩形片或者贴片构成。该组件通常包含于如塑料罩的外壳内部，该外壳保护天线结构不受破坏。贴片天线的制造简单并且易于修改和定制。其是原始型微带天线，其中两个金属片一起形成长度接近无线电波的二分之一波长的微带传输线的谐振片。辐射机制由微带传输线的每个截断缘处的间断点产生。该缘处的辐射使得天线在电方面起的作用稍许大于其物理尺寸，因此为了使天线谐振，使用长度比该频率处的二分之一波长稍许短的微带传输线。利用用于制作印刷电路板的相同的材料和光刻工艺，贴片天线通常构建于介质基底上。例如，文献EP 1 501 155 A1、JP 2002-151911 A、JP 1996-111609A和WO 2008/102950 A1说明了这些天线的不同实施例。
文献US 5,444,453 A公开了一种在固定于薄基底层的内侧上的辐射器贴片与地平面之间有空气隙的微带天线结构。由导电材料制成的辐射器贴片被贴附于由形成辐射器层的介质材料制成的薄基底层。为了保持辐射器贴片与地平面之间的空气隙基本上均匀，必须在辐射器层与地层之间布置具有预定厚度的并且是相同凹形的几个支柱。因此，因为在辐射器层与地层之间布置了具有1.0的非常低的介电常数DC的空气，能够克服频繁用于微带天线系统中如PTFE的、具有低介电常数的介质基质材料的缺点。
不利的是，US 5,444,453 A用于生产这种微带天线结构的方法是昂贵的而且是劳动密集型的，因为必须提供包含其上贴附有辐射器贴片的基底层的刚性辐射器层并且通过多个必须布置在这两层之间以确保恒定的空气隙宽度的支柱使刚性辐射器层与地平面层连接。例如，必须通过利用模具冲压地平面的底面从而使地平面变形并且产生地平面材料的多个凸起来形成支柱。
在另一个文献US 2012/0212384 A1中，说明了包含多个层的芯片封装，多个层包含由通孔连接的导电平面。层包含在其中形成有天线的第一部和用于抑制天线的平行板模式激励的平行板模式抑制机制。平行板模式抑制机制包含位于天线腔体和地平面之间用于将层的第一部与第二部分离的反射器。在天线腔体的内侧上，安装贴片天线。在地平面上，表面安装集成电路器件。不利的是，该芯片封装的积层复杂，并且-因为反射器是偏移于天线安置的，所以其不适合使用标准层压板材料，标准层压板材料经常用于低成本制造如基于FR-4的层压板。另一个缺点是信号线路柽长，因为IC器件安装于天线的对置地平面侧上。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种构建用于高速应用或者各自的高频应用的天线结构的改进型方法，该改进型方法能够用在标准PCB生产中采用的并且具有可用时间长和原材料成本低的好处的如基于RF-4的层压板的层压板材料以最高可能份额实现。
此外，本发明的更具体目的是提供一种上述天线结构的改进型构造方法，其中与默认的PCB生产工艺相比，不需要针对处理设备的附加工艺步骤或者辅助工具。
本发明的又一个目的是提供一种用于生产具有天线结构的中间印刷电路板产品或者印刷电路板的方法，其中天线结构或者微带天线结构和数字应用布置于同一印刷电路板内，优选地布置于PCB的相同层内，以避免类似于在天线区与数字应用区之间的电缆的附加物理连接。
本发明的另一个目的是当生产中间印刷电路板产品或者印刷电路板时，优选地分别避免使用如基于PTFE的材料的昂贵RF层压板或者碳氢化合物陶瓷层压板以对高频应用实现优越的高频性能。
本发明的进一步的更加具体目的是使天线结构所要求的射频特性与用于形成天线结构的层压板的材料特性脱钩。
通过提供一种用于生产带天线结构、具有权利要求1所述的特征或者可替换地具有权利要求2所述的特征的中间印刷电路板产品的方法，本发明实现了上述目的。从属方法权利要求中阐述了本发明的其他优选实施例。
根据本发明用于生产具有天线结构的中间印刷电路板产品的第一方法包括下面的步骤：
-提供地层；
-任选地，将具有释放层形状的释放层装接于地层的一个外侧上，其中释放层可移除地安置于地层的外侧的天线子区上；
-如果有释放层，将介质绝缘层装接于由释放层部分地覆盖的地层的一个外侧上，其中释放层布置于地层与介质绝缘层之间；
-将导电层与地层对置地装接于介质绝缘层的第一外侧上，其中介质绝缘层布置于导电层与地层之间；
-如果有释放层，层压地层、至少一个介质绝缘层、至少一个导电层和释放层，以及
-任选地，将层布置装接于所述导电层的第一外侧上，所述层布置包括至少一个附加介质绝缘层和至少一个附加导电层，从而将至少一个附加介质绝缘层装接于在前导电层的所述第一外侧上，并且将至少一个附加导电层装接于至少一个附加介质绝缘层的第一外侧上，
以获得第一半成品；
-在第一半成品内加工至少一个天线腔体，该至少一个天线腔体在第一半成品的由至少一个导电层构成的外侧上开始，并且贯穿至少一个导电层和至少一个介质绝缘层延伸，该至少一个天线腔体具有等于至少一个导电层高度和至少一个介质绝缘层高度之和的腔体高度，其中如果有释放层，则腔体投影区对应于释放层形状并且将腔体投影区安置于由释放层覆盖的天线子区上，并且其中腔体的地平面区由释放层构成；
-任选地，天线腔体内的侧壁的涂层；
-将复合信号层装接于由第一半成品的导电层构成的外侧上，其中复合信号层覆盖天线腔体；
-层压第一半成品和复合信号层，以获得中间印刷电路板产品。
有利的是，利用上述发明的生产方法，天线结构的天线腔体能够集成于由标准化层压板堆叠材料制成的中间印刷电路板产品内。PCB内的至少一个天线腔体填充空气，由于空气具有1.0的低介电常数DC，所以其呈现插入损耗和传输损耗低的最佳条件。因此，由如RF-4层压板片的标准层压板材料制成的堆叠层和/或者作为示例由铜制成的覆盖了在其两个对置侧上的天线腔体的导电层对印刷电路板的总相对电容率仅贡献一小部分。
对于该最佳优点，所采用的介质层压板各自的相对电容率分别具有比较小的相关性或者没有相关性，以实现高频应用的天线结构的优越的高频性能。因此，根据相应应用的独立目标参数，能够选择并且优化介质层压板材料的特性，例如，优化介质材料的热管理目标或者使用廉价的和现成的材料的经济目标。利用本发明的生产方法，介质材料的材料选择不再是在射频(RF)与其他应用之间作折衷，而是能够针对作为本发明的主要优点的明确增强相应生产方法的灵活性的任何其他目的优化介质材料的材料选择。
例如，通过激光切割制程、冲孔制程、蚀刻制程和/或者深度特形铣制程能够执行在第一半成品内加工天线腔体。根据获得具有精确轮廓的天线腔体所要求的精度，采用装接于地层上并且限定天线子区的形状的释放层能够具有优势。由此，能够获得对应于释放层形状的腔体投影区，其中腔体的地平面区由释放层覆盖。加工了天线腔体后，通过剥离释放层，能够如插塞一样打开天线腔体。该加工特征还被称为本申请人开发的2.5D技术。
有利的是，天线腔体的深度是灵活的，并且能够根据个体要求适配该深度。为了满足非常低的损耗因数(DF)，损耗因数是在耗能系统中的机械模式、电模式、或者机电振荡模式的能量的损耗率的量度，能够根据贴片天线的电感调节天线腔体的深度。此外，能够根据腔体的深度调节天线设计区，这是本发明的另一个优点。
根据通常以成对方式堆叠的导电层和介质绝缘层的数量，能够将天线腔体高度调节到等于至少一个导电层高度和至少一个介质绝缘层高度之和。如果有释放层，则腔体投影区与释放层形状相对应，并且将腔体投影区安置在由释放层覆盖的天线子区上，并且其中腔体的地平面区由释放层构成。
此外，作为一种选择，包括至少一个附加介质绝缘层和至少一个附加导电层的层布置能够装接于或者堆叠于所述导电层上。层布置能够包括偶数数量的或者奇数数量的层。例如，在一个实施例中，层布置能够包括交替地并且成对地安置于层布置内的附加介质绝缘层和附加导电层。在另一个实施例中，所述层布置还能够包括两个或者多个附加介质绝缘层，在布置附加导电层之前，该两个或者多个附加介质绝缘层彼此紧邻地直接堆叠，形成多层介质绝缘层布置。由此，非对称层的积层也由所述层布置覆盖。根据包括在层布置内的层的数量及其各自的层高度，能够调节天线腔体的腔体高度。
有利的是，天线腔体的气隙内的侧壁能够由涂层覆盖。侧壁的金属涂层起着金属屏蔽的作用，其增加天线信号反射并且减少信号损失。金属涂层还能够屏蔽布置于电路板上的任何数字处理结构并且防止或者至少降低在PCB内发生放电和静电放电的风险。例如，铜或者经常用于浸没涂层端面处理的如镍、金、锡和/或者银的其他金属能够用作金属涂层材料。
为了完整起见，提到在原则上不同的材料能够用作电绝缘材料。分别主要采用如FR-4或者FR-5的层压板片的增强的或者未增强的树脂或者环氧树脂。作为一种选择或者此外，由聚酰胺、装酰亚胺、氟酸酯和/或者双马来酰亚胺三嗪(BT)树脂以及玻璃或者如多层玻璃的玻璃质载体材料还或者陶瓷制成的绝缘材料也能够用作绝缘材料。
在本发明的替换实施例中，能够指出一种用于生产具有天线结构的中间印刷电路板产品的方法，该方法包括下面的步骤：
-提供地层；
-将介质绝缘层装接于地层的一个外侧上，其中介质绝缘层具有贯穿介质绝缘层的介质绝缘层高度进行延伸的至少一个凹槽，并且其中将至少一个凹槽安置于地层的外侧的天线子区上；
-将导电层与地层对置地装接于介质绝缘层的第一外侧上，其中介质绝缘层布置于导电层与地层之间，并且其中导电层优选地具有贯穿导电层的导电层高度进行延伸的至少一个凹槽，其至少一个凹槽与介质绝缘层的至少一个凹槽是共同延伸地安置的；
-层压地层、至少一个介质绝缘层以及至少一个导电层；以及
-任选地，将层布置装接于所述导电层的第一外侧上，所述层布置包括至少一个附加介质绝缘层和至少一个附加导电层，从而将至少一个附加介质绝缘层装接于导电层的所述第一外侧上，并且将至少一个附加导电层装接于至少一个附加介质绝缘层的第一外侧上，并且其中优选地至少一个附加介质绝缘层和至少一个附加导电层具有至少一个凹槽，该至少一个凹槽与至少一个在前凹槽配准地并且与天线子区配准地安置于地层的外侧上，
以获得第一半成品；
-在第一半成品内得到至少一个天线腔体，该至少一个天线腔体在第一半成品的外侧上开始，由至少一个导电层的凹槽和至少一个介质绝缘层的共同延伸凹槽构成，该至少一个天线腔体包括等于至少一个导电层高度和至少一个介质绝缘层高度之和的腔体高度，其中天线腔体的腔体投影区安置于天线子区上；
-任选地，天线腔体内的侧壁的涂层；
-将复合信号层装接于由第一半成品的导电层构成的外侧上，其中复合信号层覆盖至少一个天线腔体；
-层压第一半成品和复合信号层，以获得中间印刷电路板产品。
上述用于生产中间印刷电路板的替换方法提供的优点在于，能够通过在一个或者多个介质绝缘层内的以及在一个或者多个导电层内的凹槽预形成至少一个天线腔体。有利的是，在这种情况下，所谓“无流动性的”或者“低流动性的”材料分别用作绝缘层和/或者导电层。低流动性半固化片是为了在层压和硬化时降低或者限制其树脂流动而调整的半固化片。由此，在不能允许树脂流入的这些材料内能够分别实现切掉区或者凹槽。在这方面，通过激光切割制程、冲孔制程、蚀刻制程和/或者深度特形铣制程，能够执行在层内恰当加工凹槽。为了增强天线腔体加工精度，重要的是与其他相应凹槽共同延伸地安置各自的绝缘层和导电层内的凹槽。此外，相应凹槽还应该与地层的外侧上的相应天线子区配准。对于在不同堆叠层内具有互相精确配准的凹槽的天线腔体，还更容易任选地用增加天线信号反射并减少信号损失的金属屏蔽涂敷天线腔体内的侧壁。
在本发明的范围内，还可能在不预建凹槽的情况下装接首先覆盖了在下层的介质绝缘层的各自的凹槽的导电层和/或者绝缘层。在导电层和/或者绝缘层内必须与在下面的介质绝缘层的各自的凹槽配准的凹槽也能够通过如铣削的材料去除制程当场进行加工。
根据本发明的方法特别有利的是，复合信号层能够包括介质无流动性半固化片层和直接装接到该介质无流动性半固化片层的导电金属层，其中介质无流动性半固化片层装接到第一半成品的导电层。在该优选实施例中，包括两层的复合信号层在将其装接到由第一半成品的导电层构成的外侧上以覆盖天线腔体之前被先期提供。因此，覆盖天线腔体的介质无流动性半固化片层提供平整表面，以承载天线结构。有利的是，复合信号层能够在为了获得中间印刷电路板产品而层压复合信号层之前进行制备。优选地，在一个或者几个天线腔体位于下面的腔体投影区中对装接到介质无流动性半固化片层的导电金属层开槽。优点还在于，在其用作天线腔体盖板的该区域中层压时，介质无流动性半固化片层还保持其平整表面。
在本发明方法的进一步可行实施例中，地层能够由层压复合层制成，该层压复合层包括在至少两个导电金属层之间与绝缘层层压的至少两个导电金属层。使用预层压的复合层作为地层改善生产操作并且降低生产成本。任选地，能够将包括至少一个附加绝缘层和至少一个附加导电金属层的层布置进行堆叠，并且该层布置能够与前层进行层压，以形成层压复合层。根据本发明，能够将这些附加层在单个层压步骤中或者作为选择在两个或者多个独立层压步骤中层压，以得到用作地层的层压复合层。优选地，一对或者几对的附加绝缘层和附加导电金属层能够交替地堆叠，并且能够与前层层压，以分别形成层压复合层或者地层。在另一个优选实施例中，非对称层积层也是可能的，其中例如直接互相邻接地堆叠两个或者多个绝缘层。
在根据本发明的生产方法的实施例中，有益的是，天线腔体能够具有布置在腔体的地平面区与中间印刷电路板产品的外侧之间的通风通孔。在该实施例中，通风通孔保证能够在天线腔体内的内部压力与PCB外的周围压力之间进行压力补偿。
在本发明方法的优选实现中，天线腔体能够由屏蔽通路环绕，该屏蔽通路以相对于天线腔体一定距离布置在层压地层内和/或者至少一个介质绝缘层内和/或者导电层内和/或者复合信号层内。屏蔽通孔起电屏蔽的作用，以分别防止天线结构和天线腔体受到PCB内的放电和静电放电的影响。优点还在于，屏蔽通孔分别增强中间印刷电路板产品或者印刷电路板的机械强度。优点尤其在于当屏蔽通路安置在到至少一个天线腔体的角部的延长部分中时。
在本发明方法的进一步优选实施例中，天线结构能够包括布置于复合信号层的外侧上的天线设计区。优选地，天线设计区装接在介质无流动性半固化片层上，因为该层提供平整表面，并且覆盖位于下面的天线腔体。在特别优选实施例中，天线设计区装接于介质无流动性半固化片层的上外侧上。
在优选实施例中，具有一个或者几个天线设计区的天线结构在作为复合信号层的一部分的介质无流动性半固化片层的上外侧上得以实现。至少一个天线设计区可以包括例如具有行波天线的微通路的天线结构，其具有以开路短截线在位于下面的天线腔体的侧壁之前恰好结束的方式布置的主线和几个开路短截线。要求有将天线设计区与优选地布置于相同印刷电路板上的信号处理单元连接的天线信号线。
有利的是，在本发明方法的另一个优选实施例中，具有包括至少一个信号处理单元的数字处理结构的数字处理区以相对于天线腔体一定距离表面安装在或者嵌入在中间印刷电路板产品上或者内。信号处理单元通过至少一个天线信号线与天线结构连接并且将信号处理单元设计成用于天线信号的模拟信号处理和数字信号处理。因此，将天线结构和用于数字处理的数字处理结构布置在同一印刷电路板内，优选地布置于印刷电路板的相同层内。有利的是，不要求有如电缆的附加物理连接器用于处理数字应用。在天线结构和数字处理结构布置于相同层内的优选实施例中，有利的是，能够沿着各自的结构之间的最短路线设计天线信号线，以避免由于高频天线信号引起的信号损失。
为了提供示例，数字处理结构能够包括具有在本技术领域内已经公知的射频集成电路(RFIC)芯片的信号处理单元。RFIC的应用包含雷达和通信，但是术语RFIC可以应用于任何集成电路。将信号处理单元设计成用于天线信号的模拟信号处理和数字信号处理，并且该信号处理单元还可以包括至少一个射频(RF)混合器，该射频混合器能够作为部件集成于RFIC芯片内或者能够是独立部件。频率混合器能够用于将高频天线信号转换为能够在信号处理单元中做进一步处理的中频信号。信号处理单元还能够包括：至少一个滤波器、AD转换器、解码器、放大器、存储单元和/或者电源单元。信号处理单元通过至少一个天线信号线与天线结构连接。必须将该天线信号线适配成用于高频天线信号。例如，微带线能够用作天线信号线。利用数字处理结构的上述实施例，几种电功能能够由根据本发明的电路系统予以实现。
特别是，对于具有接近30GHz及以上的信号频率的高频应用，利用RF层压板层安置天线设计区并还优选地将天线信号线安置于其上。RF层压板层例如由如基于PTFE材料的材料或者具有低损耗因数DF并且还具有非常低的介电常数DC的碳氢化合物陶瓷层压板制成。这种RF层压板层适于高频应用，并且有助于进一步增强天线性能。为了给出RF层压板材料的公认的类型和品牌的示例，例如，在本发明范围内，松下公司(Panasonic)的Megtron 6材料和Megtron 7材料、EMC公司的EM888材料、杜邦公司(Du Pont)的Pyralux TK层压板和Rogers公司的层压板RO 3003和RO 4830能够用于信号复合层的积层。在本技术领域内公知的其他天线实施例以其积层要求使用几个昂贵的RF层压板层的方式设计。有利的是，根据本发明的积层，使用单个RF层压板层已经能够显著增强天线性能以及在天线设计区与信号处理单元之间的天线信号传输。
根据本发明的方法是特别方便的，其中数字处理结构能够包括一个或者多个电镀通孔(PTH)，该电镀通孔从中间印刷电路板产品的第一外侧到对置的第二外侧穿过中间印刷电路板产品。因此，例如，作为信号处理单元的一部分的射频集成电路(RFIC)芯片能够表面安装于中间印刷电路板产品的一侧上并且能够通过电镀通孔与包含在电路板的对置外侧上的地层的任意层连接。
根据本发明的方法的上述变型还能够用于得到印刷电路。对于该目的，有利的是，将阻焊层加接于一个中间印刷电路板产品的一个或者两个外侧上或者至少两个先前互连的并且堆叠的中间印刷电路板产品的一个或者两个外侧上。结构化的焊剂层能够涂敷于阻焊层的凹槽内。任选地，能够将阻焊层移除。
假使两个或者多个中间印刷电路板产品堆叠以得到多层印刷电路板，对于技术人员显而易见的是，如果任意通风通孔布置在天线腔体的地平面区与第一中间印刷电路板产品的外侧之间，使通风通孔贯穿互连的附加中间印刷电路板产品刚好延伸到印刷电路板的外表面可能是必要的。
如果实现包括数字处理结构的任意数字处理区，这同样可以使用。因此，假使几个中间印刷电路板产品堆叠，嵌入信号处理单元的部件可能是必要的，就像例如嵌入RFIC芯片。优点还可以在于，设计至少部分地布置在结构化导电层的同一水平上的各自的天线信号线。
在附加层堆叠于天线结构的顶上的另一个实施例中，切掉在天线腔体和相应天线结构的投影中的这些附加层可能是必要的，以避免各自的天线设计区由这些附加层覆盖。或者，换句话说，只要这些附加层在天线腔体的腔体投影区中有凹槽，天线结构就能够由附加堆叠层包围。
当堆叠两个或者多个中间印刷电路板产品时，优点还可以在于，如果有电镀通孔，使穿过第一中间印刷电路板产品的电镀通孔相应地延伸到一个或者多个互连的附加中间印刷电路板产品中。
在本发明方法的进一步优选实施例中，至少一个部件嵌入中间印刷电路板产品的层内。
部件可以从由非导电嵌体、诸如优选地包括铜或者铝的金属嵌体的导电嵌体、例如热管的热传递单元、例如光波导或者光导连接的导光元件、电子部件或者它们的组合构成的组中选择。
电子部件可以从由有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、例如DRAM或者其他数据存储器的存储器件、滤波器、集成电路、信号处理部件、电源管理部件、光电子接口元件、例如DC/DC转换器或者AC/DC转换器的电压转换器、加密部件、发射机和/或者接收机、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(MEMS)、微处理器、电容器、电阻器、电感、电池、开关、照相机、天线、逻辑芯片和能量采集单元构成的组中选择。然而，其他电子部件可以嵌入电子器件中。例如，磁性元件能够用作电子部件。这种磁性元件可以是永磁元件(诸如铁磁元件、反铁磁元件或者亚铁磁元件，例如，铁氧体磁芯)，也可以是顺磁元件。这种电子元件可以表面安装于部件载体上并且/或者可以嵌入其内部。然而，其他电子部件，特别是那些产生并且发出电磁辐射的并且/或者，对从环境传播到电子部件的电磁辐射敏感的电子部件可以用于电子系统中所描述的电部件。
能够将每个有源电子部件像例如电子芯片，特别是倒装芯片，或者每个无源电子部件如电容器、电阻器、电感或者任何磁性元件如磁性铁氧体磁芯理解为根据本发明能够嵌入中间印刷电路板产品内的电子部件。嵌入式电子部件的附加示例是如动态随机存取存储器(DRAM)的数据存储器件、能够配置为例如高通滤波器、低通滤波器或者带通滤波器或者能够用作频率滤波器的滤波器。而且，待嵌入的电子部件的上述术语包括单独的或者与上述组合的或者与其他功能电子部件一起的：集成电路(IC)如所谓逻辑IC、任何信号处理部件如微处理器、任何性能管理部件、任何光电器件、任何电压转换器如DC/DC转换器或者AC/DC转换器、任何机电转换器如锆钛酸铅(PZT)传感器和/或者锆钛酸铅行动器以及任何电磁波发送单元或者接收单元如RFID芯片或者RFID转发器、任何加密部件、电容、电感或者开关如基于晶体管的开关。此外，电子部件还能够包括：微机电系统(缩写为MEMS)、电池、累加器、照相机或者天线。
通过提供具有权利要求10的特征部分所述特征的带天线结构的中间印刷电路板产品，在本发明内也能够解决上述任务。在从属产品权利要求中还给出了本发明的其他优选实施例。
根据本发明，一种具有天线结构的中间印刷电路板结构的特征在于：布置于第一半成品内的至少一个天线腔体，该第一半成品包括：至少一个地层；至少一个介质绝缘层，该至少一个介质绝缘层装接到地层；以及至少一个导电层，该至少一个导电层对置于地层以至少一个介质绝缘层布置在至少一个导电层与地层之间的方式装接到介质绝缘层，从而将地层、至少一个介质绝缘层和至少一个导电层层压，并且其中天线腔体沿着地平面区接触地层并且贯穿至少一个导电层和至少一个介质绝缘层延伸，具有等于至少一个导电层高度和至少一个介质绝缘层高度之和的腔体高度，其中复合信号层装接于覆盖天线腔体的第一半成品的导电层上，并且层压第一半成品和复合信号层。
有利的是，根据本发明包括天线结构的中间印刷电路板产品建立为层压半成品，该层压半成品本身由标准化的层压板堆叠材料和/或者由导电层建立。中间印刷电路板内的或者之后的PCB内的至少一个天线腔体分别填充有空气，空气由于其具有1.0的低介电常数DC呈现出低插入损耗和低传输损耗的最佳条件。由如RF-4层压板片的标准层压板材料制成的和/或者由作为示例由铜制成的在其两个对置侧上覆盖天线腔体的导电层制成的堆叠层对印刷电路板的总相对电容率仅享有少量的贡献。因此，由于使用在PCB生产中常用的标准堆叠材料，能够利用标准PCB加工设备以低生产成本生产印刷电路板。由于空气是在天线腔体内，PCB的整体电容率能够保持在低值，并且因此，高速传输的效率能够得到改善。尽管应用了标准材料，但是分别呈现相对高的介电常数和相对高的电容率。
在本发明的另一个优选实施例中，天线腔体由屏蔽通路包围，该屏蔽通路以相对于天线腔体一定距离布置在地层内和/或者介质绝缘层内和/或者导电层内和/或者复合信号层内。
屏蔽通孔起电屏蔽的作用，以分别屏蔽天线结构和天线腔体。特别是，优点还在于，屏蔽通孔还分别增强特别是在天线腔体附近的中间印刷电路板产品或者印刷电路板的机械强度。在本发明的优选实施例中，屏蔽通路安置于到至少一个天线腔体的角部的延长部分中。
优点还在于，例如通过激光切割制程、冲孔制程、蚀刻制程和/或者深度特形铣制程能够加工第一半成品内的天线腔体。
在本发明的进一步可行实施例中，中间印刷电路板产品能够包括具有介质无流动性半固化片层的复合信号层和直接装接到该介质无流动性半固化片层的导电金属层，其中介质无流动性半固化片层装接到第一半成品的导电层。在该优选实施例中，先提供包括两层的复合信号层，之后将其装接到由第一半成品的导电层构成的外侧上以覆盖天线腔体。介质无流动性半固化片层具有对天线设计区提供平整表面的优点。
有益的是，根据本发明的中间印刷电路板产品能够包括以相对于天线腔体一定距离安装于或者嵌入中间印刷电路板产品上或者内的数字处理区，更具体的具有包括至少一个信号处理单元的数字处理结构。信号处理单元通过至少一个天线信号线与天线结构连接，将该信号处理单元设计成对天线信号进行模拟信号处理和数字信号处理。该天线信号线适于传输高频天线信号。例如，微带线能够用作天线信号线。
信号处理单元能够包括在本技术领域内已经公知的射频集成电路(RFIC)芯片。将该信号处理单元设计成对天线信号进行模拟信号处理和数字信号处理，并且其还可以包括至少一个射频(RF)混合器，该至少一个射频混合器能够作为部件集成于RFIC芯片内，也能够作为独立部件。信号处理单元还能够包括：至少一个滤波器、AD转换器、解码器、放大器、存储单元和/或者电源单元。几种电功能能够由根据本发明的电路系统予以实现。
对于具有信号处理单元的嵌入式部件如嵌入式RFIC芯片的实施例，这些零件或者部件能够以相对于天线腔体一定距离布置于层压地层内和/或者至少一个层压介质绝缘层内和/或者至少一个导电层内和/或者复合信号层内。因此，有利的是，天线结构和用于数字信号处理的数字处理结构布置于同一印刷电路板内，优选地布置于印刷电路板的相同层内。因此，能够沿着天线设计区和信号处理单元之间的最短路径设计天线信号线，以避免信号损失。
这同样适用于具有表面安装信号处理单元的实施例，其中例如表面安装RFIC芯片。而且，在这种情况下，优选地将天线结构和用于数字信号处理的相应数字处理结构布置于印刷电路板的同一层内，从而能够使连接天线信号线的路径最短。
有益的是，中间印刷电路板产品能够具有至少一个天线腔体，该至少一个天线腔体带有从该天线腔体的地平面区开始并且贯穿通过层压地层的通风通孔，以分别增强在该天线腔体内的内压与中间印刷电路板产品或者PCB外的周围压力之间的压力补偿。
在本发明的又一个实施例中，中间印刷电路板产品能够包括嵌入在中间印刷电路板产品的层内的至少一个部件。
在本发明的另一个开发中，能够表明具有天线结构的印刷电路板包括至少一个中间印刷电路板产品，其中将阻焊层涂敷于一个中间印刷电路板产品的一个或者两个外侧上或者至少两个先前互连的并且堆叠的中间印刷电路板产品的一个或者两个外侧上。任选地，精整外表面，然后印刷电路板。中间印刷电路板产品的上述优点也同样适用于根据本发明的印刷电路板。
附图说明
根据下面结合所附的原理图所做的详细描述，本发明的其他目的、优点和新颖特征将会变得更加显而易见：
-图1是沿重直面示出根据本发明的具有天线结构并且设置成装备有数字处理结构的印刷电路板的第一实施例的截面图。
-图1A是由图1所示的实施例获得的具有结构化导电路径并且组装了表面安装信号处理单元的印刷电路板的截面图。
-图1B是图1A的细部的俯视图。
-图2示出根据本发明的印刷电路板积层的另一个实施例的细部。在沿着垂直面的截面图中，示出了根据本发明的第二替换生产方法，在结构化了导电路径并且组装之后，生产具有天线结构的印刷电路板的几个生产步骤。
-图3A或者图3B至图6分别以连续的不同生产步骤示出具有天线结构的中间印刷电路板产品的加工详情，其中图3A和图4A涉及第一替换加工方法，而图3B和图4B涉及第二替换加工方法；
-图3A在沿着重直面的截面图中示出包括位于地层的外侧的天线子区上的可移除的释放层的地层；
-图4A在等角局部截面图中示出在层压各层以得到第一半成品之前，将介质绝缘层和导电层装接到由释放层部分地覆盖的地层的外侧上的步骤；
-图3B在沿着重直面的截面图中示出没有释放层的地层；
-图4B在等角局部截面图中示出在层压各层以得到第一半成品之前，将介质绝缘层和导电层装接到地层的外侧上的步骤，其中介质绝缘层和导电层内的凹槽以共同延伸方式堆叠，以形成天线腔体；
-图5在等角局部截面图中示出具有天线腔体的层压第一半成品；
-图6在沿着垂直面的截面图中示出中间印刷电路板产品，其中天线腔体由复合信号层覆盖；
-图7在俯视图中示出根据本发明的中间印刷电路板的另一个实施例的天线结构的细部；
-图8示出根据图7中标记的截面A-A的截面图。
-图9是根据本发明包括通过通孔与印刷电路板的地层连接的表面安装信号处理单元的印刷电路板的另一个实施例的截面图。
-图10是根据本发明具有HDI(高密度互连)任意层设计的印刷电路板的替换实施例的截面图。
具体实施方式
在所公开的原理图中，为了便于理解，除了明确示出通过通路连接的已经结构化的导电层的导电路径的这些图，最常将导电层示为扁平连续导电层。因此，示意地示出没有结构化导电路径和各自的通路、微通路、电镀通孔等等连接导电层的连续导电层的那些附图，未示出其为本技术领域内的技术人员本身已知的电功能。本技术领域内的技术人员还知道如何根据特定任务设计并且结构化导电层，以得到适当导电路径。附图的主要目的是以示意方式举例说明在根据本发明生产中间印刷电路板产品时的相应层结构。强调指出，附图未按真实比例示出，正如例如导电层的层厚与如绝缘层的其他层相比是以放大比例示出的。
参考图1，示出了带有天线结构5的印刷电路板1的优选实施例，其中天线结构5包括天线设计区6和天线腔体60。当生产根据本发明的印刷电路板1时，首先提供具有地层10的外侧11的地层10。地层10包括：第一导电金属层14、第二导电金属层16和绝缘层18，该绝缘层18布置并且层压于导电金属层14、16之间。在天线子区12内的地层的外侧11上，安置释放层20，正如在图3A的更详图中能够看到的。
图3A和图4A优选地以精确的轮廓线示出如图1所示的第一替换加工方法利用任选释放层20之后在天线腔体上获得的各阶段的详图。
再回到图1，具有介质绝缘层30的外侧31和介质绝缘层高度35的介质绝缘层30装接到地层10上。在由释放层20部分地覆盖的地层10的外侧11上，将释放层20布置在地层10与介质绝缘层30之间。此外，将具有导电层高度45的导电层40以介质绝缘层30布置于导电层40与地层10之间的方式装接到介质绝缘层30上。
参考图3A，图3A更详细示出了地层10。在天线子区12内的地层的外侧11上，可移除地安置释放层20。地层外侧11上的释放层20的位置22和释放层20的释放层形状25与天线腔体60的位置和形状相符合。
图4A示出在层压各层以得到第一半成品之前，将介质绝缘层30和导电层40装接到由释放层20部分地覆盖的地层10的外侧上的步骤。第一半成品50包括由导电层形成的第一半成品50的外侧51。
执行了如图4A所示的生产方法的第一实施例后，在第一半成品50内并且在其由导电层40构成的外侧51上开始，例如通过激光切割制程和/或者深度特形铣制程贯穿导电层40和介质绝缘层30加工天线腔体60，该天线腔体60具有等于导电层高度45和介质绝缘层高度35之和的腔体高度65。天线腔体60的腔体投影区61对应于释放层20在天线子区12上的释放层形状25和释放层位置22。图5示出由释放层20构成的天线腔体60的地平面区62。由于释放层20，切掉和/或者割掉导电层40和介质绝缘层30的材料能够容易地腾出腔体投影区61，以形成天线腔体60。任选地，能够对天线腔体60在其侧壁67、68上涂敷金属涂层66，如图1所示，并且在图5中能够更详细地看出。
如图1所示，任选地，能够在天线腔体60的地平面区62与印刷电路板1的外表面99之间钻通风通孔69。将该通风通孔69加工为非电镀通孔，并且增强在天线腔体60的内部与印刷电路板1的周围之间的压力补偿。此后，将具有信号层70的外侧71的复合信号层70装接到由导电层40构成的第一半成品50的外侧51上。因此，复合信号层70覆盖天线腔体60。将复合信号层70与导电层40层压后，得到包括形成复合信号层70的介质无流动性半固化片层76和导电金属层78以及导电层40的复合天线层75。
将第一半成品50与复合信号层70层压后，得到也在图6中更详细示出的中间印刷电路板产品80。
此后，为了得到印刷电路板1，将阻焊层91、92固定到中间印刷电路板产品80的两个外侧81、82上，以在阻焊层91、92的凹槽92内施敷结构化焊剂层90。作为之后通过焊接安装于印刷电路板上的部件的制备，技术人员非常熟悉如何施敷焊料层的技术。优选地，精整外表面99，以得到具有天线结构5的印刷电路板1，如图1所示。在图1中，天线结构5和数字处理区105分别由点划线标记。
图1A在截面图中示出由图1所示的实施例获得的具有根据其电功能通过通路连接的导电层14、16、40、78的结构化导电路径的印刷电路板1。在图1A中，表面安装信号处理单元101也已组装在数字处理区105内。
在图1A中，还插入了天线设计区6的鸟瞰图。布置于复合信号层70的外侧71上的天线设计区6还被图示为点划线包围的插件，其示出天线腔体60下面的外部轮廓，即腔体投影区61。印刷在介质无流动性半固化片层76的上外侧上的微通路结构示于天线设计区6内。能够看出，微通路结构的天线短截线在相对于腔体投影区61一定距离终止。
图1B是图1A的细部的俯视图。在该实施例中，数据处理结构100安置于数字处理区105内。在此，数字处理结构100包括具有在本技术领域内已经众所周知的射频集成电路(RFIC)芯片102的信号处理单元101。RFIC芯片102安装于印刷电路板1上。将信号处理单元101设计成对天线信号进行模拟信号处理和数字信号处理，并且其还包括射频(RF)混合器，该射频混合器集成为RFIC芯片102内的部件。在此，RF混合器用于将高频天线信号转换为能够在信号处理单元101中做进一步处理的中频信号。信号处理单元101还包括：至少一个滤波器、AD转换器、解码器、放大器、存储单元和/或者电源单元。信号处理单元101通过天线信号线104与天线结构5连接，该天线结构5适配为用于高频天线信号。例如，在此，微带线用作天线信号线104。几种电功能能够由根据本发明的电路系统予以实现。
图1B示出在天线结构5内存在在复合信号层70的上外侧71上实现的天线设计区6。天线设计区6示出例如行波天线的天线结构，其具有以开路短截线在下面的天线腔体60的侧壁之前良好终止的方式布置的主线和几个开路短截线。位于下面的天线腔体60或者腔体投影区61在图1B中分别示为点划线。天线设计区6与腔体投影区61之间的距离不需要是单一恒定测量值。因此，下面的天线腔体60的形状及其腔体投影区61也能够分别偏离天线设计区6的微通路结构的轮廓。通过根据布置于RFIC芯片102的底侧上的各自的互连插脚103的位置在此以球棚阵列(BGA)布置的焊盘96，天线信号线104连接天线设计区6和RFIC芯片102。所示的插脚103是焊球。BGA封装用于永久性地安装诸如微处理器的器件。图1B示出球棚阵列的占位足迹，而RFIC芯片102示于在各自的焊盘96上与其插脚103焊接在一起之前的升高位置。
信号处理单元101的部件和/或者零件尤其可以以相对于天线腔体60的距离125嵌入同一个层压地层10、层压介质绝缘层30、导电层40以及复合信号层70内。
在此，数字结构100还包括电镀通孔120，该电镀通孔120从中间印刷电路板产品80的第一外侧81到对置的第二外侧82穿过中间印刷电路板产品80。如图1示例性地示出的，通孔120内的侧壁覆盖有涂层66。此外，天线腔体60由在此分别以相对于天线腔体60的距离115排列于层压地层10、介质绝缘层30、导电层40以及复合信号层70内的几个屏蔽通路110包围。
图2示出根据不使用释放层的本发明的第二替换方法生产印刷电路板1的几个生产步骤。信号处理单元101已经嵌入数字处理区105内。参考编号与图1和1A中的相同。与图1相比，在图2中，示出交替地堆叠于居前层30、40的顶部上的附加介质绝缘层30’和附加导电层40’。采用标准FR-4材料作为介质绝缘层30、30’的材料。因此，获得具有增大腔体高度65的增大天线腔体60。示出根据其电功能具有导电层14、16、40、40’，78的已经结构化的导电路径的印刷电路板1。多个层包含具有通过通路连接的结构化导电路径的导电平面。此外，信号处理单元101已经组装并且通过天线信号线104与天线设计区6接触。将天线信号线104设计为导电金属层78内的短路径，由此，天线触点和嵌入式RFIC芯片102的互连插脚6安置于相同层上。由于图2仅示出印刷电路板1的逐次积层的细部，所以仅通过虚线指示该积层中包括的附加层。
图3B和图4B涉及与图2类似不采用释放层的第二替换加工方法的独立阶段的细节。在图3B中，示出没有释放层的地层10。图4B在等角局部截面图中示出在任选地以交替布置堆叠附加介质绝缘层30’和导电层40’之前，将第一介质绝缘层30和第一导电层40装接到地层10的外侧11上的步骤。这些附加层30’和40’未示于图4B中。与地层10一起布置了这些层30、40、30’、40’后，将堆叠层10、30、40、30’、40’层压，以获得第一半成品50，其中介质绝缘层30、30’内的凹槽39、39’和导电层40、40’内的各自的凹槽49、49’以共同延伸方式堆叠，以形成天线腔体60。
通过层压各层10、30、40，能够容易地得到如图5所示的第一半成品50。如上所述，如交替堆叠的介质绝缘层30’和导电层40’对的附加层布置也能够与居前层层压在一起，以获得多层半成品50。
图7在俯视图中示出根据本发明的中间印刷电路板1的另一个实施例的天线结构5的细部。
图8示出根据图7中标记的截面A-A的截面图。在此，天线设计区6具有复杂的似树形状。下面的各自的天线腔体60具有与天线设计区6的可比的增大形状。因此，天线腔体60的腔体投影区61大于天线设计区6。微通路结构的天线短截线在相对于腔体投影区61的一定距离终止。强调指出的是，天线设计区6与腔体投影区61之间的所述距离不需要是单一恒定测量值。因此，下面的天线腔体60的形状不必相对于天线设计区6的微通路结构是精确等距的。在此，将天线装接到介质无流动性半固化片层76。有利的是，根据堆叠层30、40的数量，能够调节天线腔体60的腔体高度65。例如，利用采用申请人的2.5D技术中的激光切割制程制作天线腔体60。
图9是根据本发明包括通过通孔120与印刷电路板1的地层10连接的表面安装信号处理单元101的印刷电路板1的另一个实施例的截面图。如图9所示的层向构建与前面在图1和1A中描述的相同。此外，各自的参考编号与前面使用的相同，并且指的是相同的条目。在图9中，导电路径已经结构化了并且由通路连接。在电镀通孔120和焊盘96内，表面安装RFIC芯片102的互连插脚103连接到地层10。通孔120贯穿印刷电路板1的所有层。作为天线信号线104，采用设计为在天线结构5与数字处理结构100之间是短连接的微带线。
图10是根据本发明具有HDI(高密度互连)任意层设计的印刷电路板1的另一个替换实施例。该实施例包含多个层，该多个层包含由通路连接的导电层。在此，在该实施例中，独立层之间的电连接主要由激光钻微通路构成。该技术的主要优点在于所有层能够自由互连。在一般激光钻微通路中，采用铜电镀。例如，根据逐次积层(sequential layer build-up(SBU))加工此印刷电路板1。因此，以芯(双侧或者绝缘体)开始加工，其中在电路板的两侧上一层一层地形成导电层和介质层。该技术还允许在该积层制程时产生盲通路，以及嵌入离散部件或者形成部件。
为了说明如图10的上部所示具有天线结构5的上中间印刷电路板产品80的加工，必须采取下面的步骤，以获得该上部。在图10中，上部示于位于取做开始材料的中部的芯材料130的上方。根据对该加工所应用的SBU技术，技术人员明白，层向积层同时在芯材料130的两侧上一层一层地形成。因此，图10所示的位于芯材料130下面的层是下部，该下部将在后面描述。回到上中间印刷电路板产品80的主要加工步骤：
-作为开始材料，提供芯材料130。在此，芯材料130是介质绝缘层30。
-将由第一导电金属层14、绝缘层18和第二导电金属层16构成的地层10装接到芯材料130。
-将具有释放层形状的释放层20安置于地层10的一个外侧上，其中将释放层20可移除地安置于地层10的外侧11的天线子区12上。
-将第一介质绝缘层30装接于由释放层20部分地覆盖的地层10的一个外侧上，其中释放层20布置于地层10与介质绝缘层30之间。
-介质绝缘层30的第一外侧上的第一导电层40与地层10对置，其中介质绝缘层30布置于导电层40与地层10之间。
-装接附加介质绝缘层30’和附加导电层40’的层布置，从而将附加介质绝缘层30’装接到所述导电层40，并且将附加导电层40’装接到附加介质绝缘层30’。
-在此，地层10、介质绝缘层30和30’、导电层40和40’以及释放层20在层向上层压，并且此后，获得第一半成品50。
-通过激光切割，在第一半成品50内加工天线腔体60，该天线腔体60在第一半成品50的由上导电层40’构成的外侧上开始，并且贯穿导电层40、40’以及介质绝缘层30、30’延伸。天线腔体60的腔体高度等于各层高度之和。因此，能够获得对应于释放层形状的腔体投影区，其中腔体的地平面区由释放层20覆盖。加工天线腔体60后，通过剥离释放层30，能够如插塞一样将其打开。该加工特征还被称为申请人开发的2.5D技术。
-利用铜涂层66金属化天线腔体60内的侧壁。
-复合信号层70装接于由第一半成品50的上导电层40’构成的外侧上，其中复合信号层70覆盖天线腔体60。复合信号层70包括介质无流动性半固化片层76和导电金属层78。
-第一半成品50和复合信号层70层压在一起。
-在由导电金属层78材料构成的介质无流动性半固化片层76的上侧上结构化天线设计区6。
-在复合信号层70上堆叠附加介质绝缘层30′和附加导电层40′的层布置，并且层压该层布置，且得到中间印刷电路板产品80。
附加介质绝缘层30′和附加导电层40′均具有与复合信号层70下面的天线腔体60配准的凹槽39、49。因此，形成天线凹槽150。为了能够形成具有精确侧壁的凹槽39，优选地采用低流动性材料或者无流动性材料作为附加介质绝缘层30′。作为一种选择，天线凹槽150还可通过本申请人开发的2.5D技术加工。
任选地，能够金属化天线凹槽150内的侧壁并且该侧壁具有例如铜涂层。
在图10中还能够看出，加工屏蔽通路110并且将其以相对于天线腔体60的距离115布置在印刷电路板产品1内。附加屏蔽通路110靠近天线凹槽150布置在印刷电路板1内。
关于图10所示的低于芯材料130的下部：如上所述，根据对该加工应用的SBU技术，层向积层在芯材料130的两侧上一层一层地同时形成。此外，如图所示，其下部在此被指示为中间印刷电路板产品80’，该下部包括相应地装接的绝缘层30、30’、30”、30”’和绝缘层40、40’、40”、40”’的层布置。对该多层积层进行层压。
结构化阻焊层91施敷于多层积层的两个外侧上。在腔体60的地平面区与多层积层的下外侧之间加工通风通孔69。因此，在天线腔体60的气隙内的内部压力与PCB外的周围压力之间发生压力补偿。此外，示出了贯穿印刷电路板1的电镀通孔120。
通过HF天线信号线104连接到天线结构5的已制备的焊盘96上的RFIC芯片的组件在图10中未示出。将天线信号线104安置于介质无流动性半固化层76的上侧上，并且在相同的加工步骤内使其与天线设计区6一起结构化。该实施例中的RFIC芯片将在数字处理区105内表面安装在印刷电路板1的上外侧上。此后，精整外表面99，以获得根据本发明的具有天线结构5的成品印刷电路板1。作为一种选择或者除了靠近天线腔体60表面安装的RFIC芯片，能够将信号处理单元的附加零件或者部件表面安装于并且/或者嵌入标记的数字处理区105内。此外，包括可以布置于印刷电路板1的上部80和/或者下部80’内的天线腔体60的可能附加天线结构5在图10中未示出。
简略符号清单
1 印刷电路板
5 天线结构
6 天线设计区
10 地层
11 地层的外侧
12 天线子区
14 (第一)导电金属层
16 (第二)导电金属层
16’ 附加导电金属层
18 绝缘层
18’ 附加绝缘层
20 释放层
22 释放层在外地层侧上的位置
25 释放层形状
30 介质绝缘层
30’ 附加介质绝缘层(30”，等等)
31 介质绝缘层的第一(上)外侧
32 介质绝缘层的第二(下)外侧
35 介质绝缘层高度
39 介质绝缘层内的凹槽
40 导电层
40’ 附加导电层(40’，等等)
41 导电层的第一(上)外侧
42 导电层的第二(下)外侧
45 导电层高度
49 导电层内的凹槽
50 (第一)半成品
51 第一半成品的外侧
60 天线腔体
61 腔体投影区
62 天线腔体的地平面区
65 腔体高度
66 涂层
67 天线腔体内的侧壁
68 天线腔体内的侧壁
69 通风通孔
70 复合信号层
71 信号层的外侧
75 复合天线层
76 介质无流动性半固化层
78 导电金属层
80 中间印刷电路板产品
81 中间印刷电路板产品的(第一)外侧
82 中间印刷电路板产品的(第二)外侧
90 焊剂层
91 中间印刷电路板产品的(第一)外侧上的阻焊层
92 中间印刷电路板产品的(第二)外侧上的阻焊层
95 阻焊层内的凹槽
96 焊盘
99 印刷电路板的外表面
100 数字处理结构
101 信号处理单元
102 RFIC芯片
103 互连插脚
104 天线信号线
105 数字处理区
110 屏蔽通路
115 屏蔽通路与天线腔体之间的距离
120 电镀通孔
125 天线腔体与数字处理结构之间的距离
130 芯材料
150 天线凹槽

Claims (15)

1.一种用于生产具有天线结构(5)的中间印刷电路板产品(80)的方法，所述方法包括下面的步骤：
-提供地层(10)；
-任选地，将具有释放层形状(25)的释放层(20)装接于所述地层(10)的一个外侧(11)上，其中所述释放层(20)可移除地安置于所述地层(10)的所述外侧(11)的天线子区(12)上；
-将介质绝缘层(30)装接于由(如适用的)所述释放层(20)部分地覆盖的所述地层(10)的一个外侧(11)上，其中所述释放层(20)布置于所述地层(10)与所述介质绝缘层(30)之间；
-将导电层(40)与所述地层(10)对置地装接于所述介质绝缘层(30)的第一外侧(31)上，其中所述介质绝缘层(30)布置于所述导电层(40)与所述地层(10)之间；
-层压所述地层(10)、所述至少一个介质绝缘层(30，30’)、所述至少一个导电层(40，40’)和(如适用的)所述释放层(20)；以及
-任选地，将层布置装接于所述导电层(40)的第一外侧(41)上，所述层布置包括至少一个附加介质绝缘层(30’，30”)和至少一个附加导电层(40’，40”)，从而将至少一个附加介质绝缘层(30’)装接于所述导电层(40)的所述第一外侧(41)上，并且将至少一个附加导电层(40’)装接于至少一个附加介质绝缘层(30’，30”)的第一外侧(31)上，
以获得第一半成品(50)；
-在所述第一半成品(50)内制作至少一个天线腔体(60)，所述至少一个天线腔体(60)在所述第一半成品(50)的由所述至少一个导电层(40，40’)构成的外侧(51)上开始，并且贯穿至少一个导电层(40)和至少一个介质绝缘层(30)延伸，所述至少一个天线腔体(60)具有等于至少一个导电层高度(45)和至少一个介质绝缘层高度(35)之和的腔体高度(65)，其中腔体投影区(61)对应于(如适用的)所述释放层形状(25)，并且将所述腔体投影区(61)安置于由所述释放层(20)覆盖的所述天线子区(12)上，并且其中所述腔体(60)的地平面区(62)由所述释放层(20)构成；
-任选地，所述天线腔体(60)内的所述侧壁(67，68)的涂层(66)；
-将复合信号层(70)装接于由所述第一半成品(50)的所述导电层(40)构成的所述外侧(51)上，其中所述复合信号层(70)覆盖所述天线腔体(60)；
-层压所述第一半成品(50)和所述复合信号层(70)，以获得中间印刷电路板产品(80)。
2.一种用于生产具有天线结构(5)的中间印刷电路板产品(80)的方法，包括下面的步骤：
-提供地层(10)；
-将介质绝缘层(30)装接于所述地层(10)的一个外侧(11)上，其中所述介质绝缘层(30)具有贯穿所述介质绝缘层(30)的所述介质绝缘层高度(35)延伸的至少一个凹槽(39)，并且其中将所述至少一个凹槽(39)安置于所述地层(10)的所述外侧(11)的天线子区(12)上；
-将导电层(40)与所述地层(10)对置地装接于所述介质绝缘层(30)的第一外侧(31)上，其中所述介质绝缘层(30)布置于所述导电层(40)与所述地层(10)之间，并且其中所述导电层(40)优选地具有贯穿所述导电层(40)的所述导电层高度(45)延伸的至少一个凹槽(49)，其中至少一个凹槽(49)与所述介质绝缘层(30)的所述至少一个凹槽(39)共同延伸地安置；
-层压所述地层(10)、所述至少一个介质绝缘层(30)以及所述至少一个导电层(40)；以及
-任选地，将层布置装接于所述导电层(40)的第一外侧(41)上，所述层布置包括至少一个附加介质绝缘层(30，30’)和至少一个附加导电层(40’，40”)，从而将至少一个附加介质绝缘层(30’，30’‘)装接于所述导电层(40)的所述第一外侧(41)上，并且将至少一个附加导电层(40’)装接于至少一个附加介质绝缘层(30’)的第一外侧(31)上，并且其中优选地至少一个附加介质绝缘层(30’，30”)和至少一个附加导电层(40’，40”)具有至少一个凹槽(39，49)，所述至少一个凹槽(39，49)与至少一个所述在前凹槽(39，49)配准地并且与天线子区(12)配准地安置于所述地层(10)的所述外侧(11)上，
以获得第一半成品(50)；
-在所述第一半成品(50)内接受至少一个天线腔体(60)，所述至少一个天线腔体(60)在所述第一半成品(50)的外侧(51)开始，由至少一个导电层(40)的所述凹槽(49)和至少一个介质绝缘层(30)的共同延伸凹槽(39)构成，所述至少一个天线腔体(60)包括等于至少一个导电层高度(45)和至少一个介质绝缘层高度(35)之和的腔体高度(65)，其中所述天线腔体(60)的腔体投影区(65)安置于所述天线子区(12)上；
-任选地，在所述天线腔体(60)内的所述侧壁(67，68)的涂层(66)；
-将复合信号层(70)装接于由所述第一半成品(50)的所述导电层(40)构成的所述外侧(51)上，其中所述复合信号层(70)覆盖所述至少一个天线腔体(60)；
-层压所述第一半成品(50)和所述复合信号层(70)，以获得中间印刷电路板产品(80)。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述复合信号层(70)包括介质无流动性半固化片层(76)和直接装接到所述介质无流动性半固化片层(76)的导电金属层(78)，其中所述介质无流动性半固化片层(76)装接到所述第一半成品(50)的导电层(40)。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述地层(10)由层压复合层制成，所述层压复合层包括在所述至少两个导电金属层(14，16)之间与绝缘层(18)层压的至少两个导电金属层(14，16)，其中任选地堆叠包括至少一个附加绝缘层(18’)和至少一个附加导电金属层(16’)的层布置，并且所述层布置与所述前层层压，以形成所述层压复合层。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述天线腔体(60)具有布置于所述腔体(60)的所述地平面区(62)与所述中间印刷电路板产品(80)的外侧(82)之间的通风通孔(69)。
6.根据权利要求1至5中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述天线腔体(60)由屏蔽通路(110)包围，所述屏蔽通路(110)以相对于所述天线腔体(60)有距离(115)地布置于所述层压地层(10)内和/或者至少一个介质绝缘层(30)内和/或者至少一个导电层(40)内和/或者复合信号层(70)内。
7.根据权利要求1至6中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述天线结构(5)包括布置于所述复合信号层(70)的外侧(71)上的天线设计区(6)。
8.根据权利要求1至7中的任何一项所述的方法，其特征在于，具有包括至少一个信号处理单元(101)的数字处理结构(100)的数字处理区(105)以相对于所述天线腔体(60)有距离(125)地安装在或者嵌入在所述中间印刷电路板产品(80)上或者内，从而使信号处理单元(101)通过至少一个天线信号线(104)与所述天线结构(5)连接并且设计成对天线信号进行模拟信号处理和数字信号处理。
9.根据权利要求1至8中的任何一项所述的方法，其特征在于，将阻焊层(91，92)加接于一个中间印刷电路板产品(80)的一个或者两个外侧(81，82)上或者至少两个先前互连的并且堆叠的中间印刷电路板产品(80)的一个或者两个外侧(81，82)上。
10.一种具有天线结构(5)的中间印刷电路板产品(80)，其特征在于，至少一个天线腔体(60)布置于第一半成品(50)内，所述第一半成品(50)包括：至少一个地层(10)；至少一个介质绝缘层(30)，所述至少一个介质绝缘层(30)装接到所述地层(10)；以及至少一个导电层(40)，所述至少一个导电层(40)对置于所述地层(10)以所述至少一个介质绝缘层(30)布置于所述至少一个导电层(40)与所述地层(10)之间的方式装接到所述介质绝缘层(30)，从而层压所述地层(10)、所述至少一个介质绝缘层(30)和所述至少一个导电层(40)，并且其中所述天线腔体(60)沿着地平面区(62)接触地层(10)并且贯穿所述至少一个导电层(40)和所述至少一个介质绝缘层(30)延伸，具有等于至少一个导电层高度(45)和至少一个介质绝缘层高度(35)之和的腔体高度(65)，其中复合信号层(70)装接于覆盖所述天线腔体(60)的所述第一半成品(50)的所述导电层(40)上，并且层压所述第一半成品(50)和所述复合信号层(70)。
11.根据权利要求10所述的中间印刷电路板产品(80)，其特征在于，所述天线腔体(60)由屏蔽通路(110)包围，所述屏蔽通路(110)以相对于所述天线腔体(60)有距离(115)地布置于所述地层(10)内和/或者介质绝缘层(30)内和/或者导电层(40)内和/或者复合信号层(70)内。
12.根据权利要求10或者11所述的中间印刷电路板产品(80)，其特征在于，所述复合信号层(70)包括介质无流动性半固化片层(76)和直接装接到所述介质无流动性半固化片层(76)的导电金属层(78)，其中所述介质无流动性半固化片层(76)装接到所述第一半成品(50)的导电层(40)。
13.根据权利要求10至12中的任何一项所述的中间印刷电路板产品(80)，其特征在于，具有包括至少一个信号处理单元(101)的数字处理结构(100)的数字处理区(105)以相对于所述天线腔体(60)有距离(125)地安装在或者嵌入在所述中间印刷电路板产品(80)上或者内，从而使信号处理单元(101)通过至少一个天线信号线(104)与所述天线结构(5)连接并且设计成对天线信号进行模拟信号处理和数字信号处理。
14.根据权利要求10至13中的任何一项所述的中间印刷电路板产品(80)，其特征在于，至少一个天线腔体(60)具有从所述地平面区(62)开始并且贯穿通过所述层压地层(10)的通风通孔(69)。
15.一种具有天线结构(5)包括根据权利要求10至14中的任何一项所述的至少一个中间印刷电路板产品(80)的印刷电路板(1)，其特征在于，将阻焊层(91，92)施敷于一个中间印刷电路板产品(80)的一个或者两个外侧(81，82)上或者至少两个先前互连的并且堆叠的中间印刷电路板产品(80)的一个或者两个外侧(81，82)上。
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