CN113133185B - 在弯折中高频信号稳定传输的多层柔性线路板及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柔性线路板技术领域，提供一种在弯折中高频信号稳定传输的多层柔性线路板及通信设备。该多层柔性线路板包括第一覆盖膜、第二覆盖膜、第一柔性基板和两个以上第二柔性基板，在多层柔性线性板的弯折区，粘合胶膜设有窗口，第一线路包括底层信号线，第二线路为上层接地线。本发明提供的多层柔性线路板及通信设备，在弯折区，粘合胶膜开设窗口，达成连续弯折次数，第一覆盖膜、第二覆盖膜及第二柔性基板保持完整，第二线路为上层接地线，使得信号损耗低，有利于信号稳定传输，解决了现有的多层柔性线路板在弯折过程中无法满足高频高速传输速率的技术问题，从而提高了在弯折中多层柔性线路板的高频高速传输速率。

Description

在弯折中高频信号稳定传输的多层柔性线路板及通信设备

技术领域

本发明涉及柔性线路板技术领域，尤其是涉及一种高频多层柔性线路板及通信设备。

背景技术

柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，也称挠性电路板，因其配线密度高、重量轻、厚度薄、可反复挠折的优良特性，被广泛应用于各类电子产品，具有良好的应用前景。

现有多层FPC产品的弯折采取分层设计，弯折过程中导通性能合格即可，而对FPC产品变折过程中的信息损耗不做考虑。实际上，FPC产品在弯折中信号损耗变化较大，无法满足5G FPC的高频信号要求。

近年来，5G技术广泛应用。比如，5G技术应用于手机上，产生了折叠屏的要求，这对FPC产品提出了更高的要求，除了满足信号导通功能外，还需要要求FPC产品在弯折中的高频高速传输速率满足品质要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层柔性线路板及通信设备，旨在解决现有的多层柔性线路板在弯折过程中无法满足高频高速传输速率的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高频多层柔性线路板，包括第一覆盖膜、第二覆盖膜、第一柔性基板和两个以上第二柔性基板，所述第一柔性基板包括第一线路，所述第二柔性基板包括第二线路，所述第一覆盖膜贴设于所述第一线路，所述第二覆盖膜的数量与所述第二线路的数量一一对应，所述第二覆盖膜贴设于所述第二线路，两个以上所述第二柔性基板依次叠合，所述第一柔性基板位于所述第二柔性基板的下方，所述第一柔性基板与相邻的所述第二柔性基板之间、以及相邻两个所述第二柔性基板之间通过粘合胶膜粘接；在所述多层柔性线路板的弯折区，所述粘合胶膜设有窗口，所述第一线路包括底层信号线，所述第二线路为上层接地线。

在其中一个实施例中，所述第一线路还包括间隔位于所述底层信号线两侧的底层接地线。

在其中一个实施例中，所述底层接地线和相邻的所述上层接地线之间、以及上下相邻的所述上层接地线之间通过金属化孔电导通。

在其中一个实施例中，所述底层信号线和所述上层接地线在竖直方向上相错开。

在其中一个实施例中，所述第二柔性基板中，位于所述弯折区的所述上层接地线的宽度小于位于非弯折区的所述上层接地线的宽度。

在其中一个实施例中，所述上层接地线的含铜率低于40%。

在其中一个实施例中，所述第一覆盖膜的厚度大于贴设于所述第二覆盖膜的厚度。

在其中一个实施例中，所述粘合胶膜的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种。

在其中一个实施例中，所述第一覆盖膜的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种。

在其中一个实施例中，所述第二覆盖膜的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种。

在其中一个实施例中，所述多层柔性线路板还包括电磁保护膜，电磁保护膜贴设于所述第一柔性基板远离所述第二柔性基板的表面，所述电磁保护膜的大小与所述弯折区的大小相匹配。

在其中一个实施例中，所述多层柔性线路板还包括介质层，介质层贴设于所述第一柔性基板远离所述第一覆盖膜的表面，以及贴设于所述第二柔性基板远离所述第二覆盖膜的表面。

本发明还提供一种通信设备，包括上述任一项所述的多层柔性线路板。

本发明提供的多层柔性线路板及通信设备的有益效果是：在弯折区，粘合胶膜开设窗口，形成分层，多层柔性线路板能达成连续弯折次数，同时，第一覆盖膜、第二覆盖膜及第二柔性基板保持完整、不做开窗，第二线路为上层接地线，有利于底层信号线稳定传输信号，尤其是高频信号，解决了现有的多层柔性线路板在弯折过程中无法满足高频高速传输速率的技术问题，从而提高了在弯折过程中多层柔性线路板的高频高速传输速率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为对比方案中的多层柔性线路板的截面示意图；

图2为本发明实施例提供的多层柔性线路板的截面示意图；

图3为图2中的多层柔性线路板的第一柔性基板的第一线路的示意图；

图4为图2中的多层柔性线路板的第二柔性基板的第二线路的示意图；

图5为图2中的多层柔性线路板沿A-A线的左剖视图；

图6为图2中的多层柔性线路板的弯折测试示意图。

其中，图中各附图标记：

10—弯折区，20—非弯折区；

100—第一柔性基板，110—第一线路，111—底层信号线，112—底层接地线；

200—第二柔性基板，210—第二线路，211—上层接地线；

300—第一覆盖膜；

400—第二覆盖膜；

500—粘合胶膜，510—窗口；

600—金属化孔；

700—电磁保护膜；

800—介质层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图2，本发明提供了一种多层柔性线路板，包括第一柔性基板100、第二柔性基板200、第一覆盖膜300和第二覆盖膜400。第一柔性基板100包括第一线路110，第二柔性基板200的数量为两个以上，第二柔性基板200包括第二线路210，第一覆盖膜300贴设于第一线路110，第二覆盖膜400的数量与第二线路210的数量一一对应，第二覆盖膜400贴设于第二线路210。两个以上第二柔性基板200依次叠合，第一柔性基板100位于第二柔性基板200的下方，第一柔性基板100与相邻的第二柔性基板200之间、以及相邻两个第二柔性基板200之间通过粘合胶膜500粘接。在多层柔性线路板的弯折区，粘合胶膜500设有窗口510，第一线路110包括底层信号线111，第二线路210为上层接地线211，从而底层信号线111能稳定传输高频信号。

请参考图1，申请人还提供了另一种多层柔性线路板作为对比方案，不同之处在于，在弯折区10，对比方案中的多层柔性线路板除了第一柔性基板100和第一覆盖膜300外，其他结构均开窗，但是经测试，对比方案中的多层柔性线路板在弯折过程中插入损耗波动较大，对信号稳定不利。

而本发明实施例提供的多层柔性线路板，在多层柔性电路板的弯折区中，粘合胶膜500开设窗口510，形成分层，使得多层柔性线路板能达成连续弯折次数，多层柔性电路板具有良好的折弯寿命。同时，第二覆盖膜400保持完整、不做开窗，对信号传输起到隔音效果，有利于信号稳定传输，位于底层信号线111上方的第二线路210为上层接地线211，不含信号线及功能线，有利于信号稳定传输，尤其是高频信号，解决了现有的多层柔性线路板在弯折过程中无法满足高频高速传输速率的技术问题，从而提高了在弯折过程中多层柔性线路板的高频高速传输速率。

请参考图6，发明人对多层柔性线路板进行正面与反面交错弯折测试，该多层柔性线路板在寿命周期内进行连续弯折时，高频信号损耗低、满足高频高速信号传输的品质要求。因此，本发明实施例提供的多层柔性线路板，是能实现传输线S参数最优，又能达成弯折区10连续弯折次数的设计方案。

需要说明的是，S参数，全称为Scatter参数，即散射参数，是微波传输中的一个重要参数。通过S参数，能获悉传输通道的几乎全部特性。比如，信号完整性关注的大部分问题，例如信号的反射，串扰，损耗，都可以从S参数中找到有用的信息。

可选地，第二柔性基板200的数量为两个、三个或四个等等。比如，图2中显示第二柔性基板200的数量为两个，再加上还有一块第一柔性基板100，那么，该多层柔性线路板包括三块柔性基板。

可选地，第一柔性基板100包括第一基材及设于第一基材的表面的第一线路110。类似地，第二柔性基板200包括第二基材及设于第一基材的表面的第二线路210。

其中，第一柔性基板100及第二柔性基板200可选为软性铜箔基板（flexiblecopper clad laminate，FCCL）。软性铜箔基板的绝缘基材起到支撑作用，可选用聚酰亚胺（polyimide，PI）、改性聚酰亚胺（modified polyimide，MPI）、液晶聚合物（Liquid CrystalPolymer，LCP）和聚四氟乙烯（poly tetra fluoroethylene，PTFE）中的一种材料制成，第一线路110和第二线路210的制作过程是，先在绝缘基材的单面或双面形成铜箔，再通过蚀刻该铜箔的方式而形成第一线路110或第二线路210。

其中，第一线路110和第二线路210用于提供对外的电性连接。第二线路210在弯折区10只有上层接地线211，但在非弯折区20，可以包括信号线及功能线。

其中，第一柔性基板100位于第二柔性基板200的下方，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。如果将多层柔性线路板翻转180度，则第一柔性基板100位于第二柔性基板200的上方。

在其中一个具体实施例中，请参考图5，底层信号线111和上层接地线211在竖直方向上相错开。也就是说，底层信号线111的正上方做净空设计，进一步减小上层接地线211对底层信号线111传输信号的影响，从而多层柔性线路板在弯折过程中保持高频高速传输速率。

在其中一个具体实施例中，请参考图2和图5，多层柔性线路板还包括电磁保护膜700，电磁保护膜700贴设于第一柔性基板100远离第二柔性基板200的表面，电磁保护膜700的大小与弯折区10的大小相匹配。第一柔性基板100位于第二柔性基板200的下方，便于电磁保护膜700贴设于第一柔性基板100的下方。电磁保护膜700能够屏蔽电磁干扰，进一步减小外界对底层信号线111传输信号的影响，从而多层柔性线路板在弯折过程中保持高频高速传输速率。

其中，电磁保护膜700为同向高频的电磁保护膜。

在其中一个具体实施例中，请参考图3，第一线路110还包括间隔位于底层信号线111两侧的底层接地线112。其中，底层信号线111不与位于底层信号线111两侧的底层接地线112连通。位于底层信号线111上方的粘合胶膜500具有窗口510，从而将底层信号线111和与之相邻的第二柔性基板200空气隔开，底层信号线111的左右两侧形成与底层接地线112的间隔，从而底层信号线111的四周未与其他线路接触，而是与空气接触或者与下文介绍到的介质层800接触，空气和介质层800的介电常数非常小，对信号线传输的信号损耗接近于零，因此，多层柔性线路板在弯折过程中保持高频高速传输速率。

具体地，请参考图2，在非弯折区20，底层接地线112和相邻的上层接地线211之间、以及上下相邻的上层接地线211之间通过金属化孔600电导通，从而使得多层柔性线路板形成一个整体。

进一步地，金属化孔600沿弯折区10的周向分布，形成环绕弯折区10的电磁屏蔽结构。

在其中一个具体实施例中，请参考图4，第二柔性基板200中，位于弯折区的上层接地线211的宽度小于位于非弯折区的上层接地线211的宽度。如此，位于弯折区的上层接地线211较细，既能够减少对底层信号线111的干扰，又能够增大多层柔性线路板的弯折角度，能够超过100°弯折（请参考图6），且能够减缓弯折过程中对底层信号线111造成的挤压损伤。

可选地，上层接地线211的含铜率低于40%。如此，多层柔性线路板降低上层接地线211的含铜率，经阻抗线阻值测试，不仅有利于多层柔性线路板弯折，提高弯折次数和寿命，而且提高多层柔性线路板高频高速传输速率，降低弯折过程中铜对信号传输的影响。

可选地，请参考图2，第一覆盖膜300的厚度大于贴设于第二覆盖膜400的厚度。本发明实施例中的多层柔性线路板在满足客户总厚度要求的前提下，尽可能地增大第一覆盖膜300的厚度，即增大第一柔性基板100和第一覆盖膜300的总厚度，有利于保证底层信号线111的高频信号稳定传输。

其中，在弯折区，第二柔性基板200不走信号线，因此，第二柔性基板200的厚度可以减小，相应地，在满足总厚度的要求下，第一柔性基板100的厚度可以增大，即第一柔性基板100的厚度大于第二柔性基板200，从而有利于保证底层信号线111的高频信号稳定传输。

可选地，请参考图2，粘合胶膜500的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种。粘合胶膜500在满足多层柔性线路板的总厚度规格要求下，尽可能地选用0.8mil、1mil或1.2mil等较大厚度的规格，此时，粘合胶膜500的DK值及DF值小，从而高频信号传输稳定。

其中，1mil=1/1000inch=0.0254mm，DK是指介电常数，DF是指介质损耗因子。

其中，粘合胶膜500可选为高频纯胶。

可选地，请参考图2，第一覆盖膜300的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种。第一覆盖膜300在满足多层柔性线路板的总厚度规格要求下，尽可能地选用0.8mil、1mil或1.2mil等较大厚度的规格，此时，第一覆盖膜300的DK值及DF值小，从而高频信号传输稳定。

可选地，请参考图2，第二覆盖膜400的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种。第二覆盖膜400在满足多层柔性线路板的总厚度规格要求下，尽可能地选用0.8mil、1mil或1.2mil等较大厚度的规格，此时，第二覆盖膜400的DK值及DF值小，从而高频信号传输稳定。

其中，第一覆盖膜300和第二覆盖膜400可采用假贴机按照辅助工具孔“对位孔”套铆钉对位贴合，假贴机温度控制在40-60℃，第一覆盖膜300和第二覆盖膜400主要起到保护线路、增加挠折性能的作用。

可选地，请参考图2，多层柔性线路板还包括介质层800，介质层800贴设于第一柔性基板100远离第一覆盖膜300的表面，以及贴设于第二柔性基板200远离第二覆盖膜400的表面。

其中，本实施例中的粘合胶膜500、第一覆盖膜300和第二覆盖膜400均选用经测试符合高频要求的材料。

本发明还提供一种通信设备，包括上述任一项的多层柔性线路板，相应地，该通信设备具有上述多层柔性线路板的S参数优且能达成弯折区连续弯折次数高的优点。

通信设备可以是手机、平板电脑等。比如，通信设备为5G手机，使得5G手机在进行连续弯折的同时，在弯折中能够实现高频高速传输速率、阻抗匹配及良好的S参数性能，为5G手机在使用时提供稳定的信号，满足用户对5G手机品质要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多层柔性线路板，其特征在于：包括第一覆盖膜、第二覆盖膜、第一柔性基板和两个以上第二柔性基板，所述第一柔性基板包括第一线路，所述第二柔性基板包括第二线路，所述第一覆盖膜贴设于所述第一线路，所述第二覆盖膜的数量与所述第二线路的数量一一对应，所述第二覆盖膜贴设于所述第二线路，两个以上所述第二柔性基板依次叠合，所述第一柔性基板位于所述第二柔性基板的下方，所述第一柔性基板与相邻的所述第二柔性基板之间、以及相邻两个所述第二柔性基板之间通过粘合胶膜粘接；在所述多层柔性线路板的弯折区，所述粘合胶膜设有窗口，所述第一线路包括底层信号线，所述第二线路为上层接地线，所述上层接地线的含铜率低于40%。

2.根据权利要求1所述的多层柔性线路板，其特征在于：在所述多层柔性线路板的弯折区，所述第一线路还包括间隔位于所述底层信号线两侧的底层接地线。

3.根据权利要求2所述的多层柔性线路板，其特征在于：所述底层接地线和相邻的所述上层接地线之间、以及上下相邻的所述上层接地线之间通过金属化孔电导通。

4.根据权利要求1所述的多层柔性线路板，其特征在于：所述底层信号线和所述上层接地线在竖直方向上相错开。

5.根据权利要求1所述的多层柔性线路板，其特征在于：所述第二柔性基板中，位于所述弯折区的所述上层接地线的宽度小于位于非弯折区的所述上层接地线的宽度。

6.根据权利要求1所述的多层柔性线路板，其特征在于：所述第一覆盖膜的厚度大于所述第二覆盖膜的厚度。

7.根据权利要求1所述的多层柔性线路板，其特征在于：所述多层柔性线路板还满足以下中的至少一种：

所述粘合胶膜的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种；

所述第一覆盖膜的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种；以及

所述第二覆盖膜的厚度为0.8mil、1mil或1.2mil中的一种。

8.根据权利要求1至7任一项所述的多层柔性线路板，其特征在于：所述多层柔性线路板还包括电磁保护膜，贴设于所述第一柔性基板远离所述第二柔性基板的表面，所述电磁保护膜的大小与所述弯折区的大小相匹配。

9.根据权利要求1至7任一项所述的多层柔性线路板，其特征在于：所述多层柔性线路板还包括介质层，贴设于所述第一柔性基板远离所述第一覆盖膜的表面，以及贴设于所述第二柔性基板远离所述第二覆盖膜的表面。

10.一种通信设备，其特征在于：包括权利要求1至9任一项所述的多层柔性线路板。

Images