CN111226348B - 用于具有多层基板的微波和毫米波通信系统的垂直过渡 - Google Patents

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Abstract

多层印刷电路板结构中的射频传输线包括垂直地延伸通过印刷电路板结构的第一行接地通孔和第二行接地通孔。第一传输线段沿着多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸以及第二传输线段沿着多层印刷电路板结构的第二部分水平地延伸，第二传输线段与第一传输线段垂直地间隔开。垂直介电结构在第一传输线段和第二传输线段之间延伸以及盲接地通孔垂直地延伸通过印刷电路板结构被定位成与垂直介电结构相邻。

Description

用于具有多层基板的微波和毫米波通信系统的垂直过渡
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求于2017年10月17日提交的美国临时专利申请序列No.62/573,244的优先权，其全部内容通过引用并入本文，就如同整体阐述一样。
技术领域
本文所描述的发明构思涉及通信系统，并且更具体地涉及微波和毫米波通信系统。
背景技术
随着无线射频(“RF”)通信系统移动到诸如毫米波频率之类的更高的频率，RF信号的波长变得越来越小。随着波长减小，RF通信系统中的部件中的许多部件(例如，天线元件、功率耦合器等)的尺寸同样地减小。举例来说，在500至1GHz频率范围中的频率处，典型的天线辐射元件可以为4-8英寸长。在60GHz处，辐射元件可以小六十倍。
随着无线RF通信系统中的部件的尺寸减小，系统级封装技术的使用以实现这种系统变得更有吸引力。系统级封装技术是指将系统的许多或所有部件集成到单个封装中的系统。系统级封装技术可以用于减少系统的成本和/或尺寸，以及在一些情况下可以通过减少或消除外部连接来改善系统可靠性和/或性能。
系统级封装技术已用于实现高频无线RF通信系统。例如，图1是如在Hindawei，International Journal of Antennas and Propagation,第2016卷,论文ID 9562854,第1-8页的M.X.Yu的“A novel microstrip-to-microstrip vertical via transition inX-band multilayer packages”中所描述的用于X频带相控阵雷达应用的常规的系统级封装发射/接收模块10的示意性截面视图。如图1中所示，系统级封装发射/接收模块10包括一对单片微波集成电路芯片20-1、20-2(一个用于发射，以及一个用于接收)，其被安装在多层层压结构30的相对侧上，该多层层压结构30被安装在金属腔体40中。多层层压结构30包括多个堆叠的介电层32和图案化的金属层34。导电通孔36穿透多层层压结构30以提供不同层之间的互连。系统级封装技术的使用以实现发射/接收模块10可以减少模块10的尺寸、减小生产成本、简化制造，以及还可以通过缩短传输线路径和/或通过提供在系统的元件之间的更低损耗的连接来减少系统的损耗和噪声系数。
在高频通信系统中，用于形成通过系统级封装基板的多层基板的垂直过渡的导电信号通孔的电气长度可以类似于通过其传输的信号的波长。结果，可能出现电气不连续，该电气不连续可以激发不想要的传输模式，其可能引起垂直导电信号通孔与被包括在多层基板的内层上的接地面之间的强耦合。
为了减少上面所描述的影响，可以与导电信号通孔相邻来提供接地通孔，该接地通孔用作相对的接地面之间的返回电流路径。接地通孔可以减少或消除导电信号通孔与接地面之间的耦合。图2和图3图示了用于实现通过系统级封装RF通信系统的多层基板的垂直过渡的常规的技术，该垂直过渡将多层基板的一侧上的第一传输线连接到使用这种接地通孔的多层基板的第二侧上的第二传输线。尤其是，图2是包括常规的垂直过渡的多层基板50的一部分的示意性透视图，以及图3是沿着图2的线3—3截取的截面视图。图2-图3中所图示的常规的垂直过渡使用接地通孔来减少导电信号通孔与接地面之间的耦合。
图2-图3中所图示的常规的垂直过渡将第一共面波导传输线和第二共面波导传输线互连。如本领域中已知的，共面波导是可以在印刷电路板中实现的传输线结构。共面波导传输线包括在微带印刷电路板的介电基板的第一侧上形成的导电迹线(track)以及在介电基板的相对的第二侧上形成的接地面。接地(返回)导体对被形成在介电基板的第一侧上的导电迹线的任一侧上，并且因此与导电迹线共面。返回导体通过相应的小间隙与导电迹线分隔开并且典型地具有沿着共面波导传输线的长度的不变的宽度。提供填充金属的接地通孔，该填充金属的接地通孔将返回导体连接到介电基板的第二侧上的接地面。
如图2-图3中所示，多层基板50包括由多个介电层54分隔开的多个图案化的金属层52。第一共面传输线60被实现在多层基板50的最上方的层中，以及第二共面传输线70被实现在多层基板50的最下方的层中。第一共面传输线60包括在最上方的图案化的金属层52中实现的导电迹线62以及第一返回导体66-1和第二返回导体66-2。第一返回导体66-1和第二返回导体66-2通过相应的间隙68-1、68-2与导电迹线62分隔开。间隙68-1、68-2可以用介电材料填充以及在一些情况下可以包括单个连续间隙。接地面64可以被形成在导电迹线62下方的最上方的内部图案化的金属层52上。注意的是，在图2中未示出导电迹线62与返回导体66-1、66-2之间的间隙68-1、68-2，以简化附图。
第二共面传输线70包括在最下方的图案化的金属层52中实现的导电迹线72以及第一返回导体76-1和第二返回导体76-2。第一返回导体76-1和第二返回导体76-2通过相应的间隙78-1、78-2与导电迹线72分隔开。间隙78-1、78-2可以用介电材料填充以及在一些情况下可以包括单个连续间隙。接地面74可以被形成在导电迹线72上方的最下方的内部图案化的金属层52上。
第一行接地通孔80和第二行接地通孔82被提供在第一返回导体66-1、66-2和第二返回导体76-1、76-2的相应侧上。每个接地通孔80、82可以包括一直延伸通过多层基板50的镀金属通孔(metal plated via)(其可以是填充金属的)。如上面所提到的，接地面64、74可以被形成在最上方和最下方的内部图案化的金属层52上，其为第一传输线60和第二传输线70的一部分，以及附加接地面可以被提供在其它的内部图案化的金属层52上。每个接地通孔80、82可以将接地面64、74电连接到第一返回导体66-1、66-2或第二返回导体76-1、76-2。
导电镀金属信号通孔90(其可以是或可以不是填充金属的)在相应的第一传输线60的导电迹线62和第二传输线70的导电迹线72之间延伸并电气地连接相应的第一传输线60的导电迹线62和第二传输线70的导电迹线72。垂直堆叠的环形金属焊盘92可以被包括在每个图案化的金属层52中，其改善了导电信号通孔90与第一传输线60和第二传输线70之间的阻抗匹配。输入到第一传输线60的RF信号流到导电信号通孔90，在那里转90度，并且垂直地通过多层基板50流到第二传输线70。
各种其它的垂直过渡在本领域中是已知的。例如，Kushta的美国专利No.8,035,992说明了用于多层印刷电路板的另一种垂直过渡，其类似于上面参考图1-图3所说明的垂直过渡。IEEE APS(2014)第1698-1699页的Hongyu Zhou和Farshid Aryanfar的标题为“ANovel Through Via for Printed Circuit Board at Millimeter-Wave Frequencies”的出版物公开了另一种垂直过渡，其使用后钻出的孔来形成垂直过渡。这种设计可能难以生产并且在大于约10GHz的频率处可能表现出不可接受的高水平的插入损耗。Yang等人的美国专利No.7,808,439公开了一种用于具有基板集成的波导传输线的多层印刷电路板的垂直过渡。这个专利提出了使用槽在背对背基板集成的波导之间耦合RF信号。
虽然上面所描述的垂直过渡可能提供了用于某些频率范围的令人满意的性能，但是这些结构的性能在更高频率处可能明显地劣化。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了被实现在多层印刷电路板结构中的RF传输线。这些RF传输线包括垂直地延伸通过多层印刷电路板结构的第一行接地通孔和第二行接地通孔，沿着多层印刷电路板结构的相应的第一部分和第二部分水平地延伸的第一传输线段和第二传输线段，第二传输线段与第一传输线段垂直地间隔开，在第一传输线段和第二传输线段之间延伸的垂直介电结构，以及垂直地延伸通过印刷电路板结构被定位成与垂直介电结构相邻的盲接地通孔。
在一些实施例中，第一传输线段和第二传输线段中的至少一个在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间延伸。
在一些实施例中，盲接地通孔延伸到印刷电路板结构的顶表面或底表面中的一个。在其它实施例中，盲接地通孔是具有两者均在印刷电路板结构的内部中的顶端和底端的埋入式盲接地通孔。在任一情况下，盲接地通孔可以在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间延伸，以及多个盲接地通孔可以被提供在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间。
在一些实施例中，盲接地通孔被配置为阻挡在第一传输线段和第二传输线段之间行进的RF信号的RF能量的一条或多条泄漏路径。这些泄漏路径可以包括通过多层印刷电路板结构的第一印刷电路板的芯介电层的第一泄漏路径以及通过多层印刷电路板结构的第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的介电层的第二泄漏路径。
在一些实施例中，至少一个盲接地通孔包括与第一传输线段垂直地重叠且与第一传输线段隔离的第一盲接地通孔以及与第二传输线段垂直地重叠且与第二传输线段隔离的第二盲接地通孔。
在一些实施例中，第一传输线段可以被实现在印刷电路板结构的最上方的印刷电路板中，以及第二传输线段可以被实现在印刷电路板结构的最下方的印刷电路板中。盲接地通孔可以包括在垂直介电结构的第一侧上完全地延伸通过最上方的印刷电路板的第一组盲接地通孔以及在与第一侧相对的第二侧上完全地延伸通过垂直介电结构的最下方的印刷电路板的第二组盲接地通孔。
在一些实施例中，盲接地通孔在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间与第一传输线段的远端相邻。
在一些实施例中，多层印刷电路板结构可以包括多个印刷电路板，每个印刷电路板包括芯介电层和至少一个图案化的金属层，以及将印刷电路板结合在一起的多个附加介电层。在这种实施例中，盲接地通孔可以延伸通过印刷电路板中的至少一个印刷电路板的芯介电层。在一些实施例中，盲接地通孔可以不延伸通过任何附加介电层，而在其它实施例中，盲接地通孔可以延伸通过附加介电层中的至少一个附加介电层。
在一些实施例中，RF传输线还可以包括在第一传输线段和第二传输线段之间延伸的导电信号通孔。在这种实施例中，RF传输线还可以包括围绕导电信号通孔的多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。RF传输线还可以包括多个环形空隙环，该多个环形空隙环定义围绕多个垂直地间隔开的环形金属焊盘的环形介电柱，环形介电柱包括垂直介电结构。
在一些实施例中，第一传输线段和第二传输线段中的至少一个可以包括基板集成的波导结构，以及垂直介电结构可以包括通过多层印刷电路板结构的垂直地延伸的介电槽。
在一些实施例中，第一传输线段和第二传输线段中的至少一个可以包括共面波导结构。
根据本发明的进一步实施例，提供了多层印刷电路板结构中的RF传输线，其包括沿着多层印刷电路板结构的相应的第一部分和第二部分水平地延伸的垂直地间隔开的第一传输线段和第二传输线段，在第一传输线段和第二传输线段之间延伸的垂直介电结构，以及与相应的第一传输线段和第二传输线段垂直地重叠的第一接地通孔和第二接地通孔。
在一些实施例中，第一接地通孔和第二接地通孔可以各自包括垂直地延伸通过印刷电路板结构且各自具有在印刷电路板结构的内部中终止的端部的盲接地通孔。
在一些实施例中，RF传输线还可以包括垂直地延伸通过印刷电路板结构的第一行接地通孔和第二行接地通孔，并且第一传输线段和第二传输线段中的至少一个在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间延伸。
在一些实施例中，第一盲接地通孔和第二盲接地通孔各自为具有两者均在印刷电路板结构的内部中的顶端和底端的埋入式盲接地通孔。
在一些实施例中，第一盲接地通孔和第二盲接地通孔各自在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间。
在一些实施例中，第一盲接地通孔和第二盲接地通孔被配置为阻挡在第一传输线段和第二传输线段之间行进的RF信号的RF能量的相应的泄漏路径。泄漏路径可以至少包括通过多层印刷电路板结构的第一印刷电路板的芯介电层的第一泄漏路径以及通过多层印刷电路板结构的第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的粘合介电层的第二泄漏路径。
在一些实施例中，第一盲接地通孔和第二盲接地通孔在垂直介电路径的相对侧上。
在一些实施例中，多层印刷电路板结构可以包括多个印刷电路板，每个印刷电路板包括芯介电层和至少一个图案化的金属层，以及将印刷电路板结合在一起的多个附加介电层，并且第一盲接地通孔和第二盲接地通孔可以各自延伸通过印刷电路板中的至少一个印刷电路板的芯介电层，但是不延伸通过任何附加介电层。
在一些实施例中，多层印刷电路板结构可以包括多个印刷电路板，每个印刷电路板包括芯介电层以及至少一个图案化的金属层，以及将印刷电路板结合在一起的多个附加介电层，并且其中第一盲接地通孔和第二盲接地通孔各自延伸通过印刷电路板中的至少一个印刷电路板的芯介电层和附加介电层中的至少一个附加介电层。
在一些实施例中，RF传输线还可以包括在第一传输线段和第二传输线段之间延伸的导电信号通孔。多个垂直地间隔开的环形金属焊盘可以围绕导电信号通孔，以及定义环形介电柱的多个环形空隙环可以围绕多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。在一些实施例中，定义环形介电柱的多个环形空隙环可以围绕多个垂直地间隔开的环形金属焊盘，环形介电柱包括垂直介电结构。
在一些实施例中，第一传输线段和第二传输线段中的至少一个可以包括基板集成的波导结构，以及垂直介电结构可以包括通过多层印刷电路板结构的垂直地延伸的介电槽。
在一些实施例中，第一传输线段和第二传输线段中的至少一个可以包括共面波导结构。
根据本发明的又进一步实施例，提供了多层印刷电路板结构中的RF传输线，其包括垂直地延伸通过多层印刷电路板结构的第一行接地通孔和第二行接地通孔，沿着多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸的垂直地间隔开的第一传输线段和第二传输线段，以及在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间与第一传输线段的远端相邻的第一盲接地通孔。
在一些实施例中，RF传输线还可以包括导电信号通孔，该导电信号通孔电气地连接到第一传输线段的远端和第二传输线段的远端以及在第一传输线段的远端和第二传输线段的远端之间延伸。
在一些实施例中，第一传输线段和第二传输线段中的至少一个可以在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间延伸。
在一些实施例中，第一盲接地通孔的顶端和底端两者均可以在印刷电路板结构的内部中。
在一些实施例中，第一盲接地通孔可以被配置为阻挡在第一传输线段和第二传输线段之间行进的RF信号的RF能量的一条或多条泄漏路径。
在一些实施例中，泄漏路径可以至少包括通过多层印刷电路板结构的第一印刷电路板的芯介电层的第一泄漏路径以及通过多层印刷电路板结构的第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的粘合介电层的第二泄漏路径。
在一些实施例中，第一盲接地通孔可以与第一传输线段垂直地重叠且与第一传输线段隔离，以及RF传输线还可以包括与第二传输线段垂直地重叠且与第二传输线段隔离的第二盲接地通孔。
在一些实施例中，第一传输线段可以被实现在印刷电路板结构的最上方的印刷电路板中，以及第二传输线段可以被实现在印刷电路板结构的最下方的印刷电路板中，并且第一盲接地通孔可以在导电信号通孔的第一侧上完全地延伸通过最上方的印刷电路板且与第二传输线段垂直地重叠。
在一些实施例中，多个垂直地间隔开的环形金属焊盘可以围绕导电信号通孔，以及定义环形介电柱的多个环形空隙环可以围绕多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。
在一些实施例中，第一盲接地通孔可以为包括不垂直地重叠的第一段和第二段的偏移盲接地通孔。
根据本发明的再附加实施例，提供了一种生产RF传输线的方法。根据这些方法，形成具有第一传输线段和第一导电接地通孔的第一印刷电路板。形成具有第二传输线段和第二导电接地通孔的第二印刷电路板。形成具有第三导电接地通孔和第四导电通孔的至少一个附加印刷电路板。使用第一附加介电层以将第一印刷电路板附接到至少一个附加印刷电路板。使用第二附加介电层以将第二印刷电路板附接到至少一个附加印刷电路板。第一导电接地通孔与第三导电接地通孔垂直地对准以形成第一盲接地通孔，以及第二导电接地通孔与第四导电接地通孔垂直地对准以形成第二盲接地通孔。
在一些实施例中，第二盲接地通孔可以与第一传输线段垂直地重叠，以及第一盲接地通孔可以与第二传输线段垂直地重叠。
根据本发明的再附加实施例，提供了一种调谐具有垂直过渡的RF传输线的方法。根据这些方法，改变在垂直过渡中形成的垂直腔体谐振器的尺寸，以便调整RF传输线的通带。
附图说明
图1是常规的系统级封装发射/接收模块的示意性截面视图。
图2是用于包括垂直过渡的系统级封装RF通信系统的多层基板的示意性透视图。
图3是沿着图2的线3—3截取的截面视图。
图4是用于包括具有垂直过渡的RF传输线的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构的一部分的透视图。
图5是图4的印刷电路板结构的顶平面视图。
图6是图4的印刷电路板结构的底平面视图。
图7是沿着图5的线7—7截取的垂直的截面视图。
图8是沿着图7的线8—8截取的水平的截面视图。
图9是类似于图7的视图的垂直的截面视图，其图示了通过印刷电路板结构的RF泄漏路径。
图10是沿着图5的线10—10截取的垂直的截面视图。
图11是图示被包括在图4-图10的印刷电路板结构中的RF传输线的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。
图12是被包括在图4-图10的印刷电路板结构中的RF传输线的辐射损耗和耗散损耗性能的曲线图。
图13是根据本发明的实施例的用于包括具有垂直过渡的RF传输线的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构的顶平面视图。
图14是图13的印刷电路板结构的底平面视图。
图15是沿着图13的线15—15截取的垂直的截面视图。
图16和图17分别是沿着图15的线16—16和17—17截取的水平的截面视图。
图18是图示被包括在图13-图17的印刷电路板结构中的RF传输线的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。
图19是图示被包括在图13-图17的印刷电路板结构中的RF传输线的辐射损耗和耗散损耗的曲线图。
图20是图13-图17的印刷电路板结构的修改版本的垂直的截面视图。
图21是图示被包括在图20的印刷电路板结构中的RF传输线的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。
图22是图示被包括在图20的印刷电路板结构中的RF传输线的辐射损耗和耗散损耗的曲线图。
图23是根据本发明的进一步实施例的用于包括具有垂直过渡的RF传输线的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构的顶平面视图。
图24是沿着图23的线24—24截取的垂直的截面视图。
图25和图26分别是沿着图24的线25—25和26—26截取的水平的截面视图。
图27是根据本发明的又进一步实施例的用于包括具有垂直过渡的RF传输线的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构的透视图。
图28是沿着图27的线28—28截取的垂直的截面视图。
图29和图30分别是沿着图28的线29—29和30—30截取的水平的截面视图。
图31是图示被包括在图27-图30的印刷电路板结构中的RF传输线的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。
图32是图示被包括在图27-图30的印刷电路板结构中的RF传输线的辐射损耗和耗散损耗的曲线图。
图33是图27-图30的印刷电路板结构的修改版本的垂直的截面视图。
图34是图示被包括在图33的印刷电路板结构中的RF传输线的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。
图35是图示被包括在图33的印刷电路板结构中的RF传输线的辐射损耗和耗散损耗的曲线图。
图36是根据本发明的再进一步实施例的用于包括具有垂直过渡的RF传输线的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构的透视图。
图37是图36的印刷电路板结构的顶平面视图。
图38和图39是沿着图36的印刷电路板结构的内部图案化的金属层中的两个内部图案化的金属层截取的水平的截面视图。
图40是图36-图39的印刷电路板结构的修改版本的垂直的截面视图。
图41是根据本发明的进一步实施例的用于具有滤波能力的包括具有垂直过渡的RF传输线的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构的顶平面视图。
图42是沿着图41的线41—41截取的垂直的截面视图。
图43是图示被包括在图41-图42的印刷电路板结构中的RF传输线的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。
图44是根据本发明的进一步实施例的用于具有滤波能力的包括具有垂直过渡的RF传输线的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构的顶平面视图。
图45和图46分别是沿着图44的线45—45和46—46截取的垂直的截面。
图47-图49分别是沿着图46的线47—47、48—48和49—49截取的水平的截面。
在这个说明书中，相似的附图标记将用于指代相似的元件。当在本文所公开的某些实施例中包括多个相同的元件时，它们有时可能由两部分的附图标记(例如，返回导体66-1、66-2)来指代。这种元件可以由它们的完整的附图标记单独地指代(例如，返回导体66-2)，以及可以由它们的附图标记的第一部分集合地指代(例如，返回导体66)。
具体实施方式
根据本发明的实施例，提供了系统级封装RF通信系统，其中多个辐射元件被形成和/或被提供在多层印刷电路板结构的第一侧上，以及无源或有源RF电路部件被形成在印刷电路板结构的另一层或侧上。为了在这种系统中将RF电路系统互连到(一个或多个)天线阵列，通过印刷电路板结构形成垂直过渡，以连接在印刷电路板结构的相对侧上的微带(或其它)传输线。在低于约3GHz的频率处，可以使用延伸通过印刷电路板结构的标准镀金属通孔来容易地实现这种垂直过渡。然而，在更高的频率(诸如例如高于10-20GHz的频率)处，标准的镀金属通孔可能表现出不可接受的电压驻波比和/或插入损耗性能。
根据本发明的实施例，提供了可以适于毫米波和其它高频应用的用于多层印刷电路板的垂直过渡。与现有技术的垂直过渡相比，根据本发明的实施例的垂直过渡可以表现出减少的损耗以及操作在更宽的带宽上。这些垂直过渡可以包括一个或多个盲接地通孔，其可以帮助减少沿着多层基板中的RF泄漏路径的RF能量的泄漏。
根据本发明的一些实施例，RF传输线被提供在包括垂直延伸通过印刷电路板结构的第一行接地通孔和第二行接地通孔的多层印刷电路板结构中。第一传输线段沿着多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸，以及第二传输线段沿着多层印刷电路板结构的第二部分水平地延伸，第二传输线段与第一传输线段垂直地间隔开。垂直介电结构在第一传输线段和第二传输线段之间延伸，以及至少一个盲接地通孔垂直地延伸通过印刷电路板结构被定位成与垂直介电结构相邻。
根据本发明的进一步实施例，RF传输线被提供在多层印刷电路板结构中。这些RF传输线包括沿着多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸的第一传输线段以及沿着多层印刷电路板结构的第二部分水平地延伸的第二传输线段，第二传输线段与第一传输线段垂直地间隔开。垂直介电结构在第一传输线段和第二传输线段之间延伸。第一接地通孔与第一传输线段垂直地重叠，以及第二接地通孔与第二传输线段垂直地重叠。第一接地通孔和第二接地通孔可以是盲接地通孔。
根据本发明的又进一步实施例，RF传输线被提供在包括垂直地延伸通过印刷电路板结构的第一行接地通孔和第二行接地通孔的多层印刷电路板结构中。第一传输线段沿着多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸，以及第二传输线段沿着多层印刷电路板结构的第二部分水平地延伸，第二传输线段与第一传输线段垂直地间隔开。第一盲接地通孔被提供在第一行接地通孔和第二行接地通孔之间与第一传输线段的远端相邻。
现在将参考图4-图49进一步详细地讨论本发明的实施例。
图4-图10图示了可以例如在系统级封装RF通信系统中使用的印刷电路板结构100的一部分。印刷电路板结构100的图示部分包括RF传输线102，该RF传输线102包括垂直过渡。图4是印刷电路板结构100的透视图，而图5和图6分别是其平面顶视图和平面底视图。图7是沿着图5的线7—7截取的垂直的截面视图，以及图8是沿着图7的线8—8截取的水平的截面。图9是类似于图7的垂直的截面视图，其图示了多层印刷电路板结构100中的RF泄漏路径。图10是沿着图5的线10—10截取的垂直的截面视图。从下面的讨论中将认识到的是，图4-图10仅示出了印刷电路板结构100的一小部分，即，包括RF传输线102的一部分，该RF传输线102包括通过所谓“垂直过渡”彼此物理地和电气地连接的在印刷电路板结构100的顶层上的第一传输线段和在印刷电路板结构100的底层上的第二传输线段。在本文中，术语“水平”是指平行于本文所描述的多层印刷电路板结构的主表面的方向，以及术语“垂直”是指垂直于本文所描述的多层印刷电路板结构的主表面的方向。
参考图4-图10，印刷电路板结构100是多层印刷电路板结构，其包括多个金属层112-1至112-10以及多个芯介电层114-1至114-5。还提供了多个附加介电层116-1至116-4。介电层114、116将金属层112彼此分隔开。芯介电层114可以包括标准印刷电路板材料，诸如，例如Taconic TSM-DS3、Arlon AD3003A或Rogers RO3003印刷电路板基板材料。金属层112可以是使用例如常规的印刷电路板制造技术在芯介电层114的顶表面和底表面上形成的金属层。因而，总共可以使用五个所谓“双层”印刷电路板110(即，包括具有在该芯介电层114的每侧上的金属层112的芯介电层114的印刷电路板)来形成图4-图10中的印刷电路板结构100。
如在图7中可以最佳看到的，每个附加介电层116被提供在印刷电路板110的两个相邻印刷电路板之间。每个附加介电层116可以用于将两个印刷电路板110附接在一起以产生层压的印刷电路板结构100。附加介电层116可以使用任何合适的介电材料形成，诸如例如所谓“预浸料”材料，诸如玻璃纤维材料或其它用热固性聚合物基体材料(例如环氧树脂)预先浸渍的复合纤维材料。复合纤维材料可以采取编织的形式。环氧树脂(或其它热固性聚合物基体材料)典型地具有粘合特性，以及固化剂被包括在预浸料材料中。当被加热时预浸料材料变得可流动，并且然后充当用于将纤维结合在一起，以及用于诸如印刷电路板110之类的其它部件的粘合剂。
如图7中进一步所示，金属层112可以是图案化的金属层，其不是连续的层，而是具有其中没有金属存在的部分。每个图案化的金属层112可以例如通过在芯介电层114的表面(即，上或下)上沉积连续的金属层、在连续的金属层上形成掩模以及然后使用该掩模作为蚀刻掩模蚀刻连续的金属层以形成图案化的金属层112来形成。虽然在一些实施例中可以将介电材料填充到图案化的金属层112中的开口中，但是更典型地是简单地用空气填充间隙。当预浸料用于形成附加介电层116时，预浸料材料可以被涂覆在邻接的印刷电路板110的相对的图案化的金属层112的一侧或两侧上，从而填充图案化的金属层112中的开口。印刷电路板110可以被压在一起并加热，以形成在图案化的金属层112之间的以及在图案化的金属层112中的开口中的附加介电材料层116。
如在图7中还可以看到的，与每个附加介电层116的剩余部分相比，附加介电层116的填充在图案化的金属层112中的开口中的部分117在垂直方向上具有增加的高度。附加介电层116的这些部分117在本文中有时被称为“空隙环”，因为它们可以具有环形或“环”形状(参见图8)，并且它们填充在图案化的金属层112中的相对的、匹配的环形状的空隙中。
现在参考图4-图5和图7，第一传输线段120沿着多层印刷电路板结构100的一部分水平地延伸。第一传输线段120被形成在最上方的印刷电路板110-1中。第一传输线段120被实现为共面波导传输线。第一传输线段120具有基端122和远端124。基端122可以包括例如连接到引线、线缆、集成电路芯片等的端口，或者可以包括到另一条传输线的连接。远端124与垂直过渡160(下面所讨论的)相邻，该垂直过渡160将第一传输线段120连接到在印刷电路板结构100的另一层中实现的第二传输线段140。
第一传输线段120包括导电迹线130，其具有部署在该导电迹线130任一侧上的返回导体132-1、132-2。金属层112-1中的间隙134-1、134-2将导电迹线130与相应的返回导体132-1、132-2电气地分隔开。在一些实施例中，间隙134-1、134-2可以包括空气间隙，或者可以用介电材料填充。在所描绘的实施例中，在图案化的金属层112-1中的单个连续的U形空隙形成间隙134-1、134-2两者。在印刷电路板110-1的下侧上的金属层112-2中金属接地面118被形成在导电迹线130下方。两行镀金属或填充金属的通孔138-1、138-2(统称为“导电通孔”)将返回导体132-1、132-2连接到在芯介电基板114-1的相对侧上的接地面层118。如所示，导电通孔138的行延伸超出第一传输线段120的远端。
现在参考图4和图6-图7，第二传输线段140被形成在最下方的印刷电路板110-5中。第二传输线段140也被实现为共面波导传输线。第二传输线段140具有基端142和远端144。基端142可以包括例如连接到引线、线缆、集成电路芯片等的端口，或者可以包括到另一条传输线的连接。远端144与垂直过渡160相邻。
第二传输线段140包括导电迹线150，其具有部署在该导电迹线150任一侧上的返回导体152-1、152-2。金属层112-10中的间隙154-1、154-2将导电迹线150与相应的返回导体152-1、152-2电气地分隔开。在一些实施例中，间隙154-1、154-2可以包括空气间隙，或者可以用介电材料填充。在所描绘的实施例中，在图案化的金属层112-10中的单个连续的U形空隙形成间隙154-1、154-2两者。金属接地面118被形成在印刷电路板110-5的上侧上的金属层112-9中。两行导电通孔138-1、138-2将返回导体152-1、152-2连接到芯介电基板114-5的相对侧上的接地面层118。
如图7中所示，图案化的金属层112-2至112-9各自包括接地层部分118。如在图10中可以最佳看到的，接地层部分118电气地连接到导电通孔138，并且还电气地连接到相应的第一传输线段120的返回导体132和第二传输线段140的返回导体152。每个接地通孔138可以延伸通过所有图案化的金属层112、芯介电层114和附加介电层116。
参考图4-图7，垂直过渡160将第一传输线段120连接到第二传输线段140。垂直过渡160包括导电信号通孔162、多个环形焊盘164以及多个环形空隙环166。导电信号通孔162垂直地延伸通过印刷电路板结构100。导电信号通孔162可以延伸通过所有图案化的金属层112、芯介电层114和附加介电层116。导电信号通孔162的顶端可以与第一传输线段120的远端124相邻，以及导电信号通孔162的底端可以与第二传输线段140的远端144相邻。
环形焊盘164是图案化的金属层112-2至112-9的一部分。每个环形焊盘164围绕导电信号通孔162。提供环形焊盘164以帮助导电信号通孔162的形成，该导电信号通孔162可以通过钻出通过印刷电路板结构100的孔并且然后用金属镀孔而形成。每个环形空隙环166围绕环形焊盘164对。环形空隙环166是垂直地堆叠的。如图7和图9中最佳所示的，空隙环166连同芯介电层114的与空隙环166垂直对准的部分115一起形成环形介电柱168。环形介电柱168用于将导电信号通孔162以及环形焊盘164与接地焊盘118电气地隔离。
第一传输线段120、第二传输线段140以及垂直过渡160形成RF传输线102。RF信号可以如下穿过RF传输线102。在第一传输线段120的基端122处输入RF能量。这个RF能量沿着第一传输线段120流到其远端124。RF能量可以主要在导电迹线130与返回导体132-1、132-2之间形成的间隙134-1、134-2中流动，以及在芯介电层114-1的在(1)第一传输线段120和(2)在第一传输线段120下面的图案化的金属层112-2中的接地面118的部分之间的区域中流动。接地通孔138间隔开小于四分之一波长。以这个间隔，接地通孔138用作波导结构的侧壁，并且因而约束RF能量横向地行进超出接地通孔138。
图9图示了通过RF传输线102的垂直过渡160的RF能量流。如图9中的粗体箭头所示，在RF传输线102的垂直过渡160部分中，RF能量主要地传递通过由空隙环166和其间的芯介电基板114的部分115形成的环形介电柱168。尤其是，RF能量从第一RF传输线段120的基端122传递到远端124，向下转并且传递通过环形介电柱168到第二RF传输线的远端144，并且然后在第二传输线段140上行进。
如图9中进一步所示，RF能量还可以流动通过被定义在相邻的接地焊盘118之间的泄漏路径180。相邻的接地焊盘118可以表现为RF能量的波导，从而帮助这种泄漏。如图9中所示，泄漏路径180可以被形成在芯介电层114和附加介电层116两者中。RF能量的这种泄漏会劣化系统性能。
图11是图示包括第一RF传输线段120、垂直过渡160和第二RF传输线段140的RF传输线102的回波损耗性能和插入损耗性能的曲线图。如图11中所示，在从22GHz至约41GHz的范围中，回波损耗小于-20dB，但是然后在41.36GHz处快速地上升至-18dB以及在约46GHz处快速地上升至-10dB。在低于35GHz的频率处，插入损耗非常低，但是在35.29GHz处上升至1dB以及在36.23GHz处上升至3dB。
随着RF信号穿过RF传输线102而发生的RF能量的损耗包括辐射损耗和耗散损耗。辐射损耗是指电磁能量的总发射，包括以平板波导模式流动的横向地发射的辐射。辐射损耗可以被定义为：
辐射损耗＝辐射功率/输入功率 (1)
包括介电损耗和金属损耗的耗散损耗可以被定义为：
耗散损耗＝耗散功率/输入功率 (2)
图12是图示RF传输线102的辐射损耗(实线)和耗散损耗(虚线)的曲线图。如图12中所示，辐射损耗在高于约30GHz的频率处开始增加，在35.75GHz的频率处上升至总功率的20％。耗散损耗在约34-35GHz处也明显地上升。因而，图11和图12示出了RF传输线102的性能在高于约34-36GHz的频率处开始明显地劣化。
随着芯介电层114和/或附加介电层116的厚度增加，辐射损耗趋于增加，因为更厚的介电层可能增加了辐射泄漏路径的尺寸。在一些实施例中，芯介电层具有10密耳的厚度。更薄的芯介电层可以用于减小辐射损耗，但是这可能在生产过程中产生困难和/或增加成本。像这样的，切换到更薄的介电层114、116可能不是为了减少辐射损耗的可行的选择。
根据本发明的实施例，提供了具有垂直过渡的RF传输线，其可以表现出改善的宽带性能。在一些实施例中，RF传输线可以包括一个或多个“盲”接地通孔，其可以阻挡上面参考图9所讨论的一些(或全部)泄漏路径180。在本文中，“盲”通孔是指不延伸通过多层印刷电路板结构的所有介电层的通孔。在一些情况下，盲通孔可以是“埋入式”通孔，其既不延伸通过最上方的介电层也不延伸通过最下方的介电层。在其它情况下，盲通孔可以是“部分”盲通孔，其延伸通过最上方的介电层和最下方的介电层中的一个，但是不通过最上方的介电层和最下方的介电层两者。
图13-图17图示了包括具有垂直过渡260的RF传输线202的系统级封装RF通信系统的印刷电路板结构200的一部分。尤其是，图13和图14分别是印刷电路板结构200的平面顶视图和平面底视图，以及图15是沿着图13的线15—15截取的垂直的截面视图。图16和图17分别是沿着图15的线16—16和17—17截取的水平的截面视图。
参考图13-图17，印刷电路板结构200包括多个印刷电路板210-1至210-5，该多个印刷电路板210-1至210-5各自可以包括由芯介电层214分隔开的图案化的金属层212对。总共提供了十个图案化的金属层212-1至212-10以及五个芯介电层214-1至214-5，并且印刷电路板210-1至210-5被多个附加介电层216-1至216-4彼此地分隔开。印刷电路板210、图案化的金属层212、芯介电层214以及附加介电层216可以与上面所描述的印刷电路板110、图案化的金属层112、芯介电层114以及附加介电层116基本上相同，并且因此将省略其进一步的描述。
金属层212-9至212-10可以被用于多种目的。例如，各种集成电路芯片可以被安装在金属层212-10上以及可以使用例如根据本发明的实施例的垂直过渡而被连接到金属层212-1上的元件。图案化的金属层212-2和212-9可以包括接地面，该接地面是分别被包括在图案化的金属层212-1和212-10上的传输线段的一部分，以及还可以包括其它元件。中间图案化的金属层212-2至212-9还可以被用作接地和/或电源平面，以及用作诸如电源信号、接地信号和/或控制信号之类的偏置信号的传输路径。此外，用于诸如例如中频信号、本地振荡器信号等之类的RF信号的传输路径也可以被提供在各种中间图案化的金属层212-2至212-9上。
第一共面波导传输线段220被形成在最上方的印刷电路板210-1中。第一传输线段220具有基端222和远端224。第一传输线段220包括导电迹线230，其具有部署在该导电迹线230任一侧上的返回导体232-1、232-2。金属层212-1中的间隙234-1、234-2将导电迹线230与相应的返回导体232-1、232-2电气地分隔开。在一些实施例中，间隙234-1、234-2可以包括空气间隙，或者可以用介电材料填充。图案化的金属层212-1中的单个连续的U形空隙形成间隙234-1、234-2两者。金属接地面218被形成在金属层212-2中。两行导电通孔238-1、238-2将返回导体232-1、232-2连接到接地面层218。
参考图14，第二共面波导传输线段240被形成在最下方的印刷电路板210-5中。第二传输线段240具有基端242和远端244。第二传输线段240包括导电迹线250，其具有部署在该导电迹线250任一侧上的返回导体252-1、252-2。金属层212-10中的间隙254-1、254-2将导电迹线250与相应的返回导体252-1、252-2电气地分隔开。在一些实施例中，间隙254-1、254-2可以包括空气间隙，或者可以用介电材料填充。图案化的金属层212-10中的单个连续的U形空隙形成间隙254-1、254-2两者。金属接地面218被形成在金属层212-9中。行接地通孔238-1、238-2将返回导体252-1、252-2连接到接地面层218。每个接地通孔238可以延伸通过所有图案化的金属层212、芯介电层214和附加介电层216。图案化的金属层212-2至212-9各自包括接地层部分218。
如在图15中还可以看到的，垂直过渡260将第一传输线段220连接到第二传输线段240。垂直过渡260包括导电信号通孔262、多个环形焊盘264以及多个环形空隙环266。图16图示了环形焊盘264和环形空隙环266的形状。导电信号通孔262垂直地延伸通过印刷电路板结构200。导电信号通孔262的顶端可以与第一传输线段220的远端224相邻，以及导电信号通孔262的底端可以与第二传输线段240的远端244相邻。
环形空隙环266被提供在附加介电层216中。环形空隙环266垂直地堆叠。如图15中所示，空隙环266连同芯介电层214的与空隙环266垂直对准的部分215一起形成环形介电柱268。环形介电柱268可以用作用于从第一传输线段220行进到第二传输线段240的RF能量的垂直介电结构。环形介电柱268还用于将导电信号通孔262以及环形焊盘264与接地焊盘218电气地隔离。导电信号通孔262、环形焊盘264以及环形空隙环266可以与导电信号通孔162、环形焊盘164以及环形空隙环166相同，并且因此将省略其进一步的描述。
印刷电路板结构200还包括多个不连续的盲接地通孔290。可以通过在各个印刷电路板210中形成导电通孔来形成每个不连续的盲接地通孔290，使得当各个印刷电路板210被层压在一起以形成印刷电路板结构200时导电通孔将沿着垂直轴与另一个导电通孔对准。如图15中所示，盲接地通孔290是“不连续的”，因为它们不延伸通过附加介电层216。
图15图示了不连续的盲接地通孔290中的两个不连续的盲接地通孔，即，盲接地通孔290-2和292-2。聚焦于盲接地通孔290-2，可以看到的是这个盲接地通孔包括四个不连续的段291，该四个不连续的段291中的每个不连续的段被形成通过印刷电路板210-1至210-4中的相应的一个。作为结果，盲接地通孔290-2延伸通过图案化的金属层212-1至212-8以及通过芯介电层214-1至214-4，但是不延伸通过任何附加介电层216。如在图13中可以看到的，盲接地通孔290-2是第一组盲接地通孔290的一部分，该第一组盲接地通孔290位于第二传输线段240上方与第一传输线段220的远端224相邻。在这个实施例中，第一组盲接地通孔290包括三个盲接地通孔290-1至290-3。第一组盲接地通孔290沿着定义穿过第一传输线段220的纵轴的弧的垂直轴延伸。盲接地通孔290-1和290-3可以与盲接地通孔290-2相同。
第二组盲接地通孔292位于第一传输线段230下方与第一传输线段220的远端224相邻。在这个实施例中，第二组盲接地通孔292也包括三个盲接地通孔292-1至292-3。如在图15中可以看到的，盲接地通孔292-2包括四个不连续的段293，该四个不连续的段293中的每个不连续的段被形成通过印刷电路板210-2至210-5中的相应的一个。作为结果，盲接地通孔292-2延伸通过图案化的金属层212-3至212-10以及通过芯介电层214-2至214-5，但是不延伸通过任何附加介电层216。如在图14中可以看到的，盲接地通孔292-1至292-3位于第一传输线段220的下方与第二传输线段240的远端244相邻。第二组盲接地通孔292沿着定义穿过第二传输线段240的纵轴的弧的垂直轴延伸。
盲接地通孔290、292产生接地壁，该接地壁减少或消除了上面参考图4-图10所讨论的通过泄漏路径180中的一些泄漏路径的RF能量的泄漏。
图15图示了通过包括垂直过渡260的RF传输线202的RF能量流。如图15中所示，RF能量主要地传递通过由空隙环266和其间的芯介电基板214的部分215形成的环形介电柱268。尤其是，RF能量从第一传输线段220的基端222传递到远端224，向下转以及传递通过环形介电柱268到第二传输线段240的远端244，以及然后在第二传输线段240上行进。
图15还图示了盲接地通孔290、292如何阻挡RF能量的泄漏。如上面参考图7所讨论的，RF能量(由图7中的虚线箭头180和图15中的虚线箭头280表示)将趋于沿着芯介电层214以及附加介电层216泄漏，因为被包括在围绕每个介电层214、216的图案化的金属层212中的接地板218表现为波导。盲接地通孔290、292产生相应的接地壁，该接地壁阻挡RF能量通过芯介电层214的泄漏。因为不连续的盲接地通孔290、292不延伸通过附加介电层216，所以泄漏仍可能通过附加介电层216发生。图17示出了在印刷电路板结构200的内部中(例如，在图案化的金属层212-3至212-8之间)，第一组盲接地通孔290、第二组盲接地通孔292如何基本上围绕导电信号通孔262以减少沿着水平路径的泄漏电流。第一组和第二组中的每组中的盲接地通孔290、292可以间隔小于四分之一波长。用这个间隔，盲接地通孔290、292用作波导结构的侧壁，并且因而约束RF能量横向地行进超出盲接地通孔290、292。
在印刷电路板结构200中，RF泄漏能量的一大部分被盲接地通孔290、292阻挡。这可以通过比较图18中所示的RF传输线202的回波损耗和插入损耗性能以及图11中所示的RF传输线102的回波损耗和插入损耗性能而看到。
尤其是，如在图18中可以看到的，与RF传输线102的41.36GHz(参见图11)相比，RF传输线202的-18dB回波损耗带宽为42.82GHz。同样，与印刷电路板结构100的35.29GHz相比，-1dB插入损耗带宽扩展到37.78GHz。因而，与印刷电路板结构100相比，印刷电路板结构200提供了在操作带宽中的约1.5GHz的改善。
同样，图19是图示RF传输线202的辐射损耗和耗散损耗的曲线图。如图19中所示，辐射损耗在38.20GHz的频率处达到20％，其几乎比印刷电路板结构100中辐射损耗达到20％的频率(参见图12)高2.5GHz。
图20是图13-图17的印刷电路板结构200的修改版本200'的垂直的截面视图。印刷电路板结构200'具有分别与印刷电路板结构200的图13-图14和图17中所示的对应视图相同的顶、底和水平的截面。图15和图20的比较图示了两个印刷电路板结构200、200'之间的不同。
印刷电路板结构200'具有RF传输线202'，该RF传输线202'包括在其中形成的垂直过渡260。如通过比较图15和图20可以看到的，在印刷电路板结构200'中，盲接地通孔290'、292'延伸通过附加介电层216中的一些附加介电层。尤其是，盲接地通孔290'、292'延伸通过附加介电层216-2和216-3。因而，与印刷电路板结构200相比，印刷电路板结构200'阻挡了额外的RF泄漏路径280。
印刷电路板结构200'可以如下制造。印刷电路板210-2至210-4可以被制造并层压在一起以形成中间结构211。然后，用于盲接地通孔290'、292'的孔可以被钻出或以其它方式被形成通过中间结构211，以及这些孔可以被镀和/或填充金属以形成每个盲接地通孔290'、292'的将被掩埋在印刷电路板结构200'中的部分。在这个步骤之前或之后，印刷电路板210-1和210-5可以被形成为包括导电通孔，该导电通孔将形成每个盲接地通孔290'、292'的剩余部分。然后印刷电路板210-1和210-5可以被层压到中间结构211上。最后，导电信号通孔262(包括其被镀的侧壁)可以被形成以完成印刷电路板结构200'。产生的结构具有各自具有两个段291'的盲接地通孔290'以及各自具有两个段293'的盲接地通孔292'。
图21是图示被包括在修改的印刷电路板结构200'上的RF传输线202'的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。图22是图示RF传输线202'的辐射损耗和耗散损耗的曲线图。
如通过比较图21-图22与图18-图19可以看到的，RF传输线202'的-18dB回波损耗带宽向外扩展到44.10GHz，与RF传输线202相比，其为多于1.25GHz的改善。同样，RF传输线202'的-1dB插入损耗带宽向外扩展到38.72GHz，与RF传输线202相比，其为几乎1GHz的改善。如图22中所示，RF传输线202'的辐射损耗直到38.67GHz才达到20％，与RF传输线202相比，其为几乎是0.5GHz的改善。
图23-图26图示了根据本发明的进一步实施例的具有带垂直过渡360的RF传输线302的印刷电路板结构300。尤其是，图23是印刷电路板结构300的平面顶视图，而图24是沿着图23的线24—24截取的垂直的截面视图。图25和图26分别是沿着图24的线25—25和26—26截取的水平的截面。在图23-图26的实施例中，通过垂直过渡连接的第一传输线段和第二传输线段在垂直过渡的相同侧上延伸(并且在这种情况下垂直地重叠)。与印刷电路板结构200的元件相同的印刷电路板结构300的元件具有相同的附图标记，并且因而下面的讨论将聚焦于印刷电路板结构300的与印刷电路板结构200的对应元件不同的元件。
参考图23和图24，可以看到的是第二RF传输线段340在与印刷电路板结构200的第二RF传输线段240不同的方向上延伸。尤其是，虽然在印刷电路板结构300的不同层上，但是第二RF传输线段340从导电信号通孔262延伸回到第一RF传输线220的基部222。由RF传输线段220、340和垂直过渡260形成的RF传输线302的布线的这种改变导致对印刷电路板结构200的盲接地通孔290、292的对应改变。
尤其是，如图24中所示，多个“贯通接地通孔(through ground vias)”390被提供在垂直过渡260的导电信号通孔262的右边。除了它们一直延伸通过印刷电路板结构300(即，从顶表面到底表面)并且因此不是“盲”接地通孔之外，贯通接地通孔390类似于盲接地通孔290、292。贯通接地通孔390可以阻挡RF泄漏能量。因为第二传输线段340不延伸到导电信号通孔262的右边，所以可以使用贯通接地通孔390。如可以看到的，在图24中，因为贯通通孔390延伸通过所有介电层214、216，所以贯通接地通孔390可以有效地阻挡在导电信号通孔262右边的所有RF泄漏路径280。
参考图24和图26，可以看到的是多个埋入式盲接地通孔392被提供在第一传输线段220和第二传输线段340之间。每个埋入式盲接地通孔392可以延伸通过印刷电路板210-2至210-4的层。可以以与印刷电路板结构200'中包括的盲通孔的埋入式部分相同的方式来形成埋入式盲接地通孔392(即，通过形成中间结构211，以及然后形成通过中间结构211的接地通孔)。
如在图24中可以看到的，除了附加介电层216-1和216-4中的RF泄漏路径280之外，贯通接地通孔390可以阻挡在导电信号通孔262的右边的所有RF泄漏路径280，以及埋入式盲接地通孔392可以阻挡在导电信号通孔的左边的所有RF泄漏路径。可以预期的是，与印刷电路板结构200'相比，印刷电路板结构300将表现出改善的性能，因为在印刷电路板结构300中阻挡了额外的RF泄漏路径280。
上面所讨论的示例实施例包括被实现为共面波导RF传输线段的传输线段(例如，传输线段220、240)。根据本发明的进一步实施例，盲接地通孔可以用于改善用基板集成的波导传输线段实现的具有垂直过渡的RF传输线的性能。
图27-图30图示了根据本发明的进一步实施例的印刷电路板结构400。尤其是，图27是印刷电路板结构400的透视图，以及图28是沿着图27的线28—28截取的垂直的截面视图。图29和图30分别是沿着图28的线29—29和30—30截取的水平的截面。
印刷电路板结构400可以是系统级封装RF通信系统的一部分。印刷电路板结构400包括具有垂直过渡460的RF传输线402，该垂直过渡460将在第一印刷电路板410-1中实现的第一RF传输线段420连接到在不同的第二印刷电路板410-5中实现的第二RF传输线段440。与先前所描述的实施例一样，附图仅示出了印刷电路板结构400的包括垂直过渡460的部分。
印刷电路板结构400包括RF传输线402，该RF传输线402包括第一共面波导RF传输线段420、第一共面波导到基板集成的波导过渡470-1、第一基板集成的波导传输线段476-1、垂直过渡460、第二基板集成的波导传输线段476-2、第二共面波导到基板集成的波导过渡470-2，以及第二共面波导RF传输线段440。第一共面波导RF传输线段420和第二共面波导RF传输线段440可以与第一共面波导RF传输线段220和第二共面波导RF传输线段240相同，并且因此将省略其进一步描述。
基板集成的波导是指被形成在诸如印刷电路板之类的多层基板中的波导结构，该多层基板包括在其相对表面上具有金属层的介电基板。基板集成的波导包括被形成在介电基板上的上部金属层和下部金属层以及两行导电柱(例如，镀金属的或填充金属的柱)。每个金属柱可以将上部金属层连接到下部金属层。两个金属层以及两行金属柱的组合定义了RF信号可以传输通过的介电基板中的波导结构。
如图27中所示，第一共面波导到基板集成的波导过渡470-1被形成在印刷电路板结构400的顶印刷电路板410-1中。顶印刷电路板410-1包括第一图案化的金属层412-1、芯介电层414-1以及第二图案化的金属层412-2(参见图28)。通过提供第三行接地通孔438-3和第四行接地通孔438-4来形成第一共面波导到基板集成的波导过渡470-1，该第三行接地通孔438-3和第四行接地通孔438-4从第一共面波导结构420的相应的第一行接地通孔438-1和第二行接地通孔438-2向外成角度。第三行接地通孔438-3将第一行接地通孔438-1连接到第五行接地通孔438-5，其定义第一基板集成的波导传输线段476-1的第一侧壁。第四行接地通孔438-4将第二行接地通孔438-2连接到第六行接地通孔438-6，其定义第一基板集成的波导传输线段476-1的第二侧壁。第一共面波导到基板集成的波导过渡470-1还包括为第一图案化的金属层412-1的一部分的顶金属层472以及为第二图案化的金属层412-2的一部分的底金属层474。顶金属层472连接到第一共面波导结构420的导电迹线430。底金属层474与第一共面波导结构420的接地面418相连续。第一共面波导结构420的间隙434-1、434-2向外成角度通过第一共面波导到基板集成的波导过渡470-1(参见图27)。除了被实现在印刷电路板410-5中之外，第二共面波导到基板集成的波导过渡470-2可以与第一共面波导到基板集成的波导过渡470-1相同，并且因此将省略其进一步描述。
输入到第一共面波导传输线420的RF信号传递到第一共面波导到基板集成的波导过渡470-1，其将RF能量横向地散布出去，以便将RF信号注入到基板集成的波导传输线段476-1中。然后能量传递通过基板集成的波导传输线段476-1。为了简化附图，第一基板集成的波导传输线段476-1和第二基板集成的波导传输线段476-2在图中被描绘为非常短的波导段。
如在图28和图29中最佳示出的，在第一基板集成的波导传输线段476-1的端部处介电槽(dielectric slot)478被形成在印刷电路板结构400中。介电槽478可以包括在芯介电层414-1和芯介电层414-5之间延伸的介电材料的垂直延伸柱。在一些实施例中，介电槽478可以具有例如矩形的水平截面。介电槽478可以被形成通过芯介电层414和附加介电层416。
第一行盲接地通孔490被形成在介电槽478的右边。盲接地通孔490可以具有与上面参考图13-图17所描述的盲接地通孔290相同的结构。穿过第一基板集成的波导传输线段476-1的RF信号被盲接地通孔490行阻挡，并且因而向下转以传播通过介电槽478。如上面参考印刷电路板结构100和200所描述的，在印刷电路板结构400中存在多条泄漏路径480。还提供了第二行盲接地通孔492，该第二行盲接地通孔492具有与上面参考图13-图17所描述的盲接地通孔292相同的结构。第一行盲接地通孔490和第二行盲接地通孔492阻挡了通过印刷电路板结构400的芯介电层414的RF泄漏路径480。这种方法可以在第一基板集成的波导传输线段476-1和第二基板集成的波导传输线段476-2之间更高效地输送RF信号。除了被实现在第五印刷电路板410-5中之外，第二基板集成的波导传输线段476-2可以与上面所讨论的第一基板集成的波导传输线段476-1相同。
图31是图示RF传输线402的回波损耗性能和插入损耗性能的曲线图。如图31中所示，-18dB回波损耗带宽从26.83GHz扩展到30.70GHz，以及-1dB插入损耗带宽从26.13GHz扩展到31.59GHz。图32图示了RF传输线402的辐射损耗和耗散损耗性能。辐射损耗在32.34GHz处超过20％。
图33是图27-图30的印刷电路板结构400的修改版本400'的垂直的截面视图。印刷电路板结构400'类似于印刷电路板结构400，其中主要不同为被包括在印刷电路板结构400'中的盲接地通孔490'、492'连续地延伸通过印刷电路板410-2至410-4。因而，对于RF传输线402，图33的实施例与图28的实施例对应。盲接地通孔490'、492'可以以与盲接地通孔290'、292'相同的方式(上面所讨论的)制造。
图34是图示图33的RF传输线的回波损耗和插入损耗性能的曲线图。图35是图示RF传输线402'的辐射损耗和耗散损耗的曲线图。
如通过比较图34-图35与图31-图32可以看到的，RF传输线402'的-18dB回波损耗带宽从27.06扩宽到32.73(与RF传输线402相比)，以及-1dB插入损耗带宽从26.35GHz扩宽到32.24GHz。同样，图34示出辐射损耗直到32.57GHz的频率才达到20％。
图27-图30和图33图示了两个示例实施例，其中盲接地通孔用于改善包括共面波导和基板集成的波导传输线段两者的RF传输线的性能。然而，将认识到的是，完全相同的技术可以用于形成在RF传输线中的垂直过渡，该RF传输线简单地由在多层印刷电路板结构的不同层上实现的第一基板集成的波导段和第二基板集成的波导段形成。
图36-图39图示了包括这种垂直过渡的印刷电路板结构500。尤其是，图36是印刷电路板结构500的示意性透视图，图37是印刷电路板结构500的平面顶视图，以及图38和图39是沿着图36的印刷电路板结构的内部图案化的金属层中的两个内部图案化的金属层截取的水平的截面视图。印刷电路板结构500可以与图27-图30的印刷电路板结构400的中间部分对应。被包括在印刷电路板结构500中的垂直过渡可以与被包括在印刷电路板结构400和400'中的垂直过渡460相同，并且因此将省略印刷电路板结构500的进一步描述。
图40是修改版本的印刷电路板结构500'的截面视图，其中基板集成的波导传输线段在相反方向上行进。换句话说，图40图示了用于两条共面波导传输线的图23-图26的垂直过渡的基板集成的波导对应物。如图40中所示，除RF泄漏路径中的两条RF泄漏路径以外，所有RF泄漏路径都被盲接地通孔590、592阻挡。
根据本发明的进一步实施例，提供了具有垂直过渡的RF传输线，该RF传输线具有滤波特征。尤其是，图41和图42分别是图27-图30的印刷电路板400的顶平面视图和截面视图，其中添加了附加注释。参考图41-图42，可以看到的是，第一基板集成的波导传输线段476-1的右侧被盲接地通孔490阻挡。作为结果，第一基板集成的波导传输线段476-1用作第一腔体谐振器。如图42中所示，由介电槽478形成的垂直波导部分用作第二腔体谐振器。最后，第二基板集成的波导传输线段476-2用作第三腔体谐振器。此外，传输线中的两个90度弯曲充当阻抗变换器(impedance transformer)。因而，可以看到的是，印刷电路板结构400、400'、500、500'的RF传输线402、402'、502、502'各自还可以充当三谐振器滤波器。除了别的之外，滤波器的通带可以由三个腔体的尺寸和印刷电路板结构的厚度定义。例如，参考图41，基板集成的波导传输线段476的宽度W从5.5mm到6.5mm的改变用作将-20dB回波损耗带宽从27.8-33.0GHz移动至26.7-32.3GHz，如图43中形象地示出的。同样，可以改变基板集成的波导传输线段476的长度L，以修改RF传输线的“通带”(即，RF传输线中的表现出可接受的插入损耗和回波损耗性能的频带)。
根据本发明的进一步实施例，可以使用更短的、偏移的盲接地通孔696对，以便根据本发明的实施例来调谐RF传输线的滤波能力。图44-图49图示了根据本发明的进一步实施例的印刷电路板结构600，该印刷电路板结构600使用这种偏移的盲接地通孔690、692。尤其是，图44是印刷电路板结构600的顶平面视图。图45和图46分别是沿着图44的线45—45和46—46截取的垂直的截面。图47-图49分别是沿着图46的线47—47、48—48和49—49截取的水平的截面，其与通过印刷电路板结构600的第二图案化的金属层612-2、第三图案化的金属层612-3和第七图案化的金属层612-7的水平的截面对应。
如图46中最佳所示的，盲接地通孔690、692类似于印刷电路板结构400的盲接地通孔490、492。然而，盲接地通孔690是“偏移通孔”，其包括不垂直地重叠的两个偏移段691。类似地，盲接地通孔692也是偏移通孔，其包括不垂直地重叠的两个偏移段693。例如，盲接地通孔690包括第一段691-1，该第一段691-1不与第二段691-2垂直地重叠。类似地，盲接地通孔692包括相对于彼此垂直地重叠但不与第二段693-2垂直地重叠的第一段693-1以及第三段693-3。盲接地通孔690、692可以被提供在垂直过渡的介电槽678的任一侧上，并且因此仍然可以阻挡RF泄漏路径。然而，通过包括横向偏移，可以调整垂直腔体谐振器的尺寸，以便调谐RF传输线602的滤波器响应。实际上，垂直腔体谐振器可以包括水平延伸的基板集成的波导腔体，该波导腔体具有可调整的尺寸，其可以用于调谐滤波器响应。
另外，如图45中所示，提供了穿透第一图案化的金属层612-1和第二图案化的金属层612-2的两个附加盲接地通孔696。通孔696被提供在基板集成的波导腔体和与其连接的共面波导到基板集成的波导过渡的界面处(即，沿着图44中的线45—45)。通孔696可以用于调整基板集成的波导腔体谐振器的外部Q因数。
在本发明的各种上面所描述的实施例中，介电槽(例如，槽478)被形成在印刷电路板结构中，其包括延伸通过印刷电路板结构的内部的介电材料的垂直延伸柱。在本文所公开的示例实施例中，介电槽具有矩形的水平截面。将认识到的是，被蚀刻在图案化的金属层中以形成介电材料的垂直延伸柱的矩形槽不必是相同的，而是可以在一个或多个维度上不同于另一个矩形槽。根据本发明的实施例，定义介电槽的在图案化的金属层中的开口的这些不同可以用于进一步调谐垂直过渡的滤波效果。
虽然上面的描述聚焦于根据本发明的实施例的包括基板集成的波导传输线段的RF传输线的滤波方面，但是将认识到的是，在包括共面波导传输线段的本发明的实施例中可能发生类似的滤波。因而，将认识到的是，本文所描述的RF传输线中的任何RF传输线的滤波器响应可以使用任何技术来调谐(例如，偏移盲接地通孔、用于调整外部Q因数的盲接地通孔、改变水平谐振器腔体的宽度和/或长度等)。
虽然上面的实施例说明了用于连接在多层印刷电路板的顶层和底层中实现的水平延伸的传输线的垂直过渡，但是将认识到的是，本文所描述的每个垂直过渡也可以被修改为连接多层印刷电路板的两个中间层上的水平延伸的传输线，或者将多层印刷电路板的顶层或底层中实现的水平延伸的传输线连接到多层印刷电路板的中间层。
虽然上面主要参考用于系统级封装RF通信系统的印刷电路板或其它多层基板描述了本发明，但是将认识到的是，本文所描述的RF传输线和垂直过渡可以用在非系统级封装系统中和/或RF通信系统以外的系统中。例如，RF测试装备可以采用本文所描述的任何RF传输线和垂直过渡。
根据本发明的进一步实施例，提供了形成在多层印刷电路板中的具有垂直过渡的RF传输线的方法。根据这些方法，形成包括第一传输线段和第一导电接地通孔的第一印刷电路板(例如，印刷电路板210-1)。形成包括第二传输线段和第二导电接地通孔的第二印刷电路板(例如，印刷电路板210-5)。此外，形成具有第三导电接地通孔和第四导电通孔的至少一个附加印刷电路板(例如，印刷电路板210-2至210-4)。第一附加介电层(例如，附加介电层216-1)用于将第一印刷电路板附接到至少一个附加印刷电路板。第二附加介电层(例如，附加介电层216-4)用于将第二印刷电路板附接到至少一个附加印刷电路板。一旦将印刷电路板附接在一起，就将第一导电接地通孔与第三导电接地通孔垂直地对准以形成第一盲接地通孔，以及将第二导电接地通孔与第四导电接地通孔垂直地对准以形成第二盲接地通孔。
在一些实施例中，第二盲接地通孔可以与第一传输线段垂直地重叠，以及第一盲接地通孔可以与第二传输线段垂直地重叠。在一些实施例中，至少一个附加印刷电路板可以包括多个附加印刷电路板。在一些情况下，可以首先将这些附加印刷电路板附接在一起，然后通过钻出通过附加印刷电路板的堆叠的孔对、以及然后镀该孔对以形成第三导电接地通孔和第四导电接地通孔来形成第三导电接地通孔和第四导电接地通孔。
将认识到的是，可以在不脱离本发明的范围的情况下，对上面所描述的实施例进行许多修改。
在本文中，对一个元件(诸如盲接地通孔)与另一个元件(诸如传输线段)“垂直地重叠”进行引用。对两个“垂直地重叠”的元件的这种引用意味着垂直轴(即，垂直于根据本发明的实施例的多层印刷电路板结构延伸的轴)延伸通过两个元件。
本文对印刷电路板和印刷电路板结构进行引用。将认识到的是，术语印刷电路板广泛地用于指介电层，该介电层具有附接到其至少一个主表面的金属层(该金属层可以是或可以不是图案化的)。印刷电路板结构是包括至少一个印刷电路板的结构。
上面已参考附图描述了本发明。本发明不限于所示出的实施例；更确切地说，这些实施例旨在向本领域技术人员全面且完整地公开本发明。在附图中，相似的附图标记始终指代相似的元件。一些元件的厚度和维度可以不成比例。
为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语，诸如“在...下方”、“在...之下”、“在...下面”、“在...上方”、“上部”、“顶”、“底”等，以描述如附图中图示的一个元件或特征的与另外(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。将理解的是，除了附图中描绘的朝向之外，空间相对术语还旨在涵盖设备在使用或操作中的不同朝向。例如，如果附图中的设备被翻转，那么被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其它元件或特征“上方”。因而，示例性术语“在...下方”可以涵盖上方和下方的朝向。可以以其它方式定向设备(旋转90度或以其它朝向)，并相应地解释本文所使用的空间相对描述语。
为了简洁和/或清楚起见，可能没有详细描述众所周知的功能或构造。如本文所使用的，表述“和/或”包括一个或多个相关列出的项的任何和所有组合。
将认识到的是，本文所公开的所有实施例的方面可以以不同的方式组合以提供许多附加实施例。因而，将认识到的是，上面关于一个具体实施例所讨论的元件可以单独地或组合地结合到任何其它实施例中。
将理解的是，虽然本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，以及类似地，第二元件可以被称为第一元件。

Claims (43)

1.一种多层印刷电路板结构中的射频RF传输线，包括：
第一行接地通孔，所述第一行接地通孔垂直地延伸通过所述多层印刷电路板结构；
第二行接地通孔，所述第二行接地通孔垂直地延伸通过所述多层印刷电路板结构；
第一传输线段，所述第一传输线段沿着所述多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸；
第二传输线段，所述第二传输线段沿着所述多层印刷电路板结构的第二部分水平地延伸，所述第二传输线段与所述第一传输线段垂直地间隔开；
垂直介电结构，所述垂直介电结构在所述第一传输线段和所述第二传输线段之间延伸；以及
盲接地通孔，所述盲接地通孔垂直地延伸通过印刷电路板结构，被定位成与所述垂直介电结构相邻，
其中，所述多层印刷电路板结构包括多个印刷电路板以及将印刷电路板结合在一起的多个附加介电层，每个印刷电路板包括芯介电层和至少一个图案化的金属层，其中附加介电层各自包括热固性聚合物基体材料，其中热固性聚合物基体材料的一部分形成填充在图案化的金属层中的相对的、匹配的环形状的空隙中的环形空隙环，多个环形空隙环和多个芯介电层的与环形空隙环垂直对准的部分形成环形介电柱，所述环形介电柱包括所述垂直介电结构。
2.如权利要求1所述的RF传输线，其中所述第一传输线段和所述第二传输线段中的至少一个在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间延伸。
3.如权利要求2所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔延伸到所述印刷电路板结构的顶表面或底表面中的一个。
4.如权利要求2所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔是具有顶端和底端的埋入式盲接地通孔，所述顶端和所述底端两者均在所述印刷电路板结构的内部中。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间延伸。
6.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中多个盲接地通孔被提供在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间。
7.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔被配置为阻挡RF信号的在所述第一传输线段和所述第二传输线段之间行进的RF能量的一条或多条泄漏路径。
8.如权利要求7所述的RF传输线，其中泄漏路径包括通过所述多层印刷电路板结构的第一印刷电路板的芯介电层的第一泄漏路径以及通过所述多层印刷电路板结构的第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的介电层的第二泄漏路径。
9.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中至少一个盲接地通孔包括与所述第一传输线段垂直地重叠且与所述第一传输线段隔离的第一盲接地通孔，以及与所述第二传输线段垂直地重叠且与所述第二传输线段隔离的第二盲接地通孔。
10.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中所述第一传输线段被实现在所述印刷电路板结构的最上方的印刷电路板中，以及所述第二传输线段被实现在所述印刷电路板结构的最下方的印刷电路板中，以及其中所述盲接地通孔包括在所述垂直介电结构的第一侧上完全地延伸通过最上方的印刷电路板的第一组盲接地通孔以及在所述垂直介电结构的与第一侧相对的第二侧上完全地延伸通过最下方的印刷电路板的第二组盲接地通孔。
11.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间与所述第一传输线段的远端相邻。
12.如权利要求1所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔延伸通过印刷电路板中的至少一个印刷电路板的芯介电层。
13.如权利要求12所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔不延伸通过任何附加介电层。
14.如权利要求12所述的RF传输线，其中所述盲接地通孔延伸通过附加介电层中的至少一个附加介电层。
15.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，还包括在所述第一传输线段和所述第二传输线段之间延伸的导电信号通孔。
16.如权利要求15所述的RF传输线，还包括围绕所述导电信号通孔的多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。
17.如权利要求16所述的RF传输线，其中所述多个环形空隙环围绕所述多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。
18.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中所述第一传输线段或所述第二传输线段中的至少一个包括基板集成的波导结构，以及所述垂直介电结构包括通过所述多层印刷电路板结构的垂直地延伸的介电槽。
19.如权利要求1-4中的任一项所述的RF传输线，其中所述第一传输线段和所述第二传输线段中的至少一个包括共面波导结构。
20.一种多层印刷电路板结构中的射频RF传输线，包括：
第一传输线段，所述第一传输线段沿着所述多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸；
第二传输线段，所述第二传输线段沿着所述多层印刷电路板结构的第二部分水平地延伸，所述第二传输线段与所述第一传输线段垂直地间隔开；
垂直介电结构，所述垂直介电结构在所述第一传输线段和所述第二传输线段之间延伸；
第一接地通孔，所述第一接地通孔与所述第一传输线段垂直地重叠；以及
第二接地通孔，所述第二接地通孔与所述第二传输线段垂直地重叠，
其中，所述第一传输线段或所述第二传输线段中的至少一个包括基板集成的波导结构，以及所述垂直介电结构包括通过所述多层印刷电路板结构的垂直地延伸的介电槽，
其中，所述多层印刷电路板结构包括多个印刷电路板以及将印刷电路板结合在一起的多个附加介电层，每个印刷电路板包括芯介电层和至少一个图案化的金属层，其中附加介电层各自包括热固性聚合物基体材料，其中热固性聚合物基体材料的一部分形成填充在图案化的金属层中的相对的、匹配的环形状的空隙中的环形空隙环，多个环形空隙环和多个芯介电层的与环形空隙环垂直对准的部分形成环形介电柱，所述环形介电柱包括所述垂直介电结构。
21.如权利要求20所述的RF传输线，其中所述第一接地通孔和所述第二接地通孔各自包括垂直地延伸通过所述印刷电路板结构且各自具有在所述印刷电路板结构的内部中终止的端部的盲接地通孔。
22.如权利要求21所述的RF传输线，还包括：
第一行接地通孔，所述第一行接地通孔垂直地延伸通过所述印刷电路板结构；以及
第二行接地通孔，所述第二行接地通孔垂直地延伸通过所述印刷电路板结构，
其中所述第一传输线段和所述第二传输线段中的至少一个在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间延伸。
23.如权利要求22所述的RF传输线，其中第一盲接地通孔和第二盲接地通孔各自为具有顶端和底端的埋入式盲接地通孔，所述顶端和所述底端两者均在所述印刷电路板结构的内部中。
24.如权利要求22所述的RF传输线，其中第一盲接地通孔和第二盲接地通孔各自在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间。
25.如权利要求20-24中的任一项所述的RF传输线，其中第一盲接地通孔和第二盲接地通孔被配置为阻挡RF信号的在所述第一传输线段和所述第二传输线段之间行进的RF能量的相应的泄漏路径。
26.如权利要求25所述的RF传输线，其中泄漏路径至少包括通过所述多层印刷电路板结构的第一印刷电路板的芯介电层的第一泄漏路径以及通过所述多层印刷电路板结构的第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的粘合介电层的第二泄漏路径。
27.如权利要求20-24中的任一项所述的RF传输线，其中第一盲接地通孔和第二盲接地通孔在垂直介电路径的相对侧上。
28.如权利要求20-24中的任一项所述的RF传输线，其中第一盲接地通孔和第二盲接地通孔各自延伸通过印刷电路板中的至少一个印刷电路板的芯介电层，但是不延伸通过任何附加介电层。
29.如权利要求20-24中的任一项所述的RF传输线，其中第一盲接地通孔和第二盲接地通孔各自延伸通过印刷电路板中的至少一个印刷电路板的芯介电层和附加介电层中的至少一个附加介电层。
30.如权利要求20-24中的任一项所述的RF传输线，还包括在所述第一传输线段和所述第二传输线段之间延伸的导电信号通孔。
31.如权利要求30所述的RF传输线，其中多个垂直地间隔开的环形金属焊盘围绕所述导电信号通孔，以及所述多个环形空隙环围绕所述多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。
32.如权利要求30所述的RF传输线，其中所述多个环形空隙环围绕多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。
33.一种多层印刷电路板结构中的射频RF传输线，包括：
第一行接地通孔，所述第一行接地通孔垂直地延伸通过所述多层印刷电路板结构；
第二行接地通孔，所述第二行接地通孔垂直地延伸通过所述多层印刷电路板结构；
第一传输线段，所述第一传输线段包括基部和远端，所述第一传输线段沿着所述多层印刷电路板结构的第一部分水平地延伸；
第二传输线段，所述第二传输线段包括基部和远端，所述第二传输线段沿着所述多层印刷电路板结构的第二部分水平地延伸，所述第二传输线段与所述第一传输线段垂直地间隔开；
导电信号通孔，所述导电信号通孔电连接到所述第一传输线段的远端和所述第二传输线段的远端并且在所述第一传输线段的远端和所述第二传输线段的远端之间延伸；以及
第一盲接地通孔，所述第一盲接地通孔在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间与所述第一传输线段的远端相邻，
其中，所述第一传输线段的远端与垂直介电结构相邻，并且所述第二传输线段从所述导电信号通孔延伸回到所述第一传输线段的基部，
其中，所述多层印刷电路板结构包括多个印刷电路板以及将印刷电路板结合在一起的多个附加介电层，每个印刷电路板包括芯介电层和至少一个图案化的金属层，其中附加介电层各自包括热固性聚合物基体材料，其中热固性聚合物基体材料的一部分形成填充在图案化的金属层中的相对的、匹配的环形状的空隙中的环形空隙环，多个环形空隙环和多个芯介电层的与环形空隙环垂直对准的部分形成环形介电柱，所述环形介电柱包括所述垂直介电结构。
34.如权利要求33所述的RF传输线，其中所述第一传输线段和所述第二传输线段中的至少一个在所述第一行接地通孔和所述第二行接地通孔之间延伸。
35.如权利要求33所述的RF传输线，其中所述第一盲接地通孔的顶端和底端两者均在所述印刷电路板结构的内部中。
36.如权利要求33所述的RF传输线，其中所述第一盲接地通孔被配置为阻挡RF信号的在所述第一传输线段和所述第二传输线段之间行进的RF能量的一条或多条泄漏路径。
37.如权利要求36所述的RF传输线，其中泄漏路径至少包括通过所述多层印刷电路板结构的第一印刷电路板的芯介电层的第一泄漏路径以及通过所述多层印刷电路板结构的第一印刷电路板和第二印刷电路板之间的粘合介电层的第二泄漏路径。
38.如权利要求33所述的RF传输线，其中多个垂直地间隔开的环形金属焊盘围绕导电信号通孔，以及所述多个环形空隙环围绕所述多个垂直地间隔开的环形金属焊盘。
39.如权利要求33所述的RF传输线，其中所述第一盲接地通孔为包括不垂直地重叠的第一段和第二段的偏移盲接地通孔。
40.一种生产射频RF传输线的方法，所述方法包括：
形成具有第一传输线段和第一导电接地通孔的第一印刷电路板；
形成具有第二传输线段和第二导电接地通孔的第二印刷电路板；
形成具有第三导电接地通孔和第四导电通孔的至少一个附加印刷电路板；
使用第一附加介电层以将所述第一印刷电路板附接到所述至少一个附加印刷电路板；
使用第二附加介电层以将所述第二印刷电路板附接到所述至少一个附加印刷电路板，
其中所述第一导电接地通孔与所述第三导电接地通孔垂直地对准以形成第一盲接地通孔，以及所述第二导电接地通孔与第四导电接地通孔垂直地对准以形成第二盲接地通孔，其中所述第一附加介电层和所述第二附加介电层各自包括热固性聚合物基体材料，其中热固性聚合物基体材料的一部分形成填充在第一印刷电路板、附加印刷电路板和第二印刷电路板中的相对的、匹配的环形状的空隙中的环形空隙环，多个环形空隙环和第一印刷电路板的芯介电层的与环形空隙环垂直对准的部分和第二印刷电路板的芯介电层的与环形空隙环垂直对准的部分形成环形介电柱。
41.如权利要求40所述的方法，其中所述第二盲接地通孔与所述第一传输线段垂直地重叠，以及所述第一盲接地通孔与所述第二传输线段垂直地重叠。
42.如权利要求40或41所述的方法，其中形成具有所述第三导电接地通孔和第四导电通孔的至少一个附加印刷电路板包括使用附加介电层将多个附加印刷电路板附接在一起，以及然后形成所述第三导电接地通孔，使得所述第三导电接地通孔延伸通过多个附加印刷电路板中的每个附加印刷电路板，以及形成第四导电通孔，使得第四导电通孔延伸通过多个附加印刷电路板中的每个附加印刷电路板。
43.如权利要求40所述的方法，还包括：
改变在垂直过渡中形成的垂直腔体谐振器的尺寸，以便调整RF传输线的通带。
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