CN113825296A - 高频信号传输结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高频信号传输结构，包括第一线路板和第二线路板。所述第一线路板包括第一导电线路层、第二导电线路层和夹设于所述第一导电线路层和所述第二导电线路层之间的第一介质层。所述第二线路板包括第二介质层及形成在所述第二介质层一表面的第三导电线路层。所述第二介质层覆盖所述第一导电线路层背离所述第一介质层的表面，所述第三导电线路层位于所述第二介质层背离所述第一导电线路层的一侧。所述第一介质层和所述第二介质层均包括气凝胶层，所述气凝胶层中的空气占比为80～99％。本发明还提供上述高频信号传输结构的制作方法。

Description

高频信号传输结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种高频信号传输结构及其制作方法。
背景技术
电子信号传输中，高频传输的信号线路信号衰减主要来自于介质损耗引起的衰减。其中，介质损耗与介质损耗因数及介电常数正相关。为减少传输损失，业内普遍做法是采用具有低介电常数的液晶高分子聚合物作为包覆信号线的介质层。但上述材质的介质损耗依然比较大，导致采用上述材质作为介质层的信号线具有较大的信号衰减。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述技术问题的高频信号传输结构及其制作方法。
本发明提供一种高频信号传输结构，包括第一线路板和第二线路板。所述第一线路板包括第一导电线路层、第二导电线路层和夹设于所述第一导电线路层和所述第二导电线路层之间的第一介质层。所述第二线路板包括第二介质层及形成在所述第二介质层一表面的第三导电线路层。所述第二介质层覆盖所述第一导电线路层背离所述第一介质层的表面，所述第三导电线路层位于所述第二介质层背离所述第一导电线路层的一侧。所述第一介质层和所述第二介质层均包括气凝胶层，所述气凝胶层中的空气占比为80～99％。
进一步地，所述第一导电线路层包括信号线及间隔设置于所述信号线两侧的两个接地线，所述信号线与每个接地线之间形成有间隙，所述第一介质层和所述第二介质层还包括设置于所述气凝胶层一表面的第一阻水层，所述第一阻水层覆盖所述第一导电线路层的一侧并填充于所述间隙中。
进一步地，所述第一介质层还包括第二阻水层，所述第二阻水层夹设于所述第二导电线路层和所述第一介质层的气凝胶层之间。
进一步地，所述第二介质层包括两层所述气凝胶层、所述第一阻水层和第二阻水层，其中一气凝胶层夹设于所述第一阻水层和所述第二阻水层之间，其中另一气凝胶层夹设于所述第二阻水层和所述第三导电线路层之间。
进一步地，所述高频信号传输结构还包括分别和所述两个接地线电连接的两组导电孔，所述第二导电线路层包括第一接地层，所述第三导电线路层包括第二接地层，每组导电孔包括第一导电孔和第二导电孔，所述第一导电孔电连接一个接地线和所述第一接地层，所述第二导电孔电连接所述接地线和所述第二接地层。
进一步地，所述气凝胶层包括聚酰亚胺、聚丙烯酸和二氧化硅。
本发明还提供一种高频信号传输结构的制作方法，包括以下步骤：提供第一线路板，所述第一线路板包括第一导电线路层、第二导电线路层和夹设于所述第一导电线路层和所述第二导电线路层之间的第一介质层；提供第二线路板，所述第二线路板包括第二介质层及形成在所述第二介质层一表面的第三导电线路层；将所述第二线路板压合于所述第一线路板上，所述第二介质层覆盖所述第一导电线路层背离所述第一介质层的表面，所述第三导电线路层位于所述第二介质层背离所述第一导电线路层的一侧，所述第一介质层和所述第二介质层均包括气凝胶层，所述气凝胶层中的空气占比为80～99％。
本发明提供的高频信号传输结构及其制作方法中，环绕所述信号线设置的介质层包括具有低介电常数的气凝胶层，可降低所述信号线在传输中的衰减。
附图说明
图1是本发明一实施方式提供的高频信号传输结构的剖视图。
图2是本发明一实施方式提供的第一线路板的剖视图。
图3是本发明一实施方式提供的第二线路板的剖视图。
图4是将图3所示的第二线路板压合至所述第一线路板上后的剖视图。
图5是在图4所示的结构上形成盲孔和通孔后的剖视图。
主要元件符号说明
高频信号传输结构 100
第一线路板 10
第二线路板 30
第一介质层 13
第一导电线路层 15
第二导电线路层 16
信号线 151
接地线 153
间隙 154
第一接地层 161
气凝胶层 131、311
第一阻水层 132、312
第二阻水层 133、313
第二介质层 31
第三导电线路层 33
第二接地层 331
第一导电孔 61
第二导电孔 63
盲孔 84
通孔 86
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明一实施方式提供的高频信号传输结构100，其应用于电路板中。所述高频信号传输结构100包括第一线路板10和设置于所述第一线路板10一表面的第二线路板30。
所述第一线路板10为双面线路板，其包括第一介质层13及设置于所述第一介质层13两相背表面上的第一导电线路层15和第二导电线路层16。
所述第一导电线路层15由金属(例如铜)制成，其包括所述信号线151及间隔设置于所述信号线151两侧的两个接地线153。所述信号线151与所述接地线153之间形成有间隙154。
所述第二导电线路层16由金属(例如铜)制成。所述第二导电线路层包括间隔设置的线路图案层(图未示)和第一接地层161，所述第一接地层161与所述信号线151相对应。本实施方式中，所述第一接地层161为铜镀层或铜箔。
所述第一介质层13包括气凝胶层131以及设置于所述气凝胶层131两相背表面上的第一阻水层132和第二阻水层133。所述气凝胶层131包括具有低介电常数的聚合物，例如聚酰亚胺(PI)、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)、萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚四氟乙烯(Teflon)。所述气凝胶层131中的空气占比为80～99％，使得所述气凝胶层131具有低的介电常数。本实施方式中，所述第一介质层13的介电常数为1.14～2.4。
可选的，所述气凝胶层131的玻璃转化温度Tg大于340℃。本实施方式中，所述气凝胶层131包括聚酰亚胺、聚丙烯酸和二氧化硅。在其他实施方式中，所述气凝胶层131还可包括其他高分子材料和二氧化硅，或者所述气凝胶层131可由聚酰亚胺和具有低玻璃转化温度的聚合物经由热裂解移除具有低玻璃转化温度的聚合物后形成。
本实施方式中，所述气凝胶层131的厚度为25～150μm，使得所述第一介质层13具有较好的耐重性，进而使得在压合制程中，不会造成坍塌。
所述第一阻水层132和所述第二阻水层133用于阻挡空气中的湿气进入所述气凝胶层131中。本实施方式中，所述第一阻水层132覆盖所述第一导电线路层15面向所述第一介质层13的表面，所述第二阻水层133覆盖所述第二导电线路层16面向所述第一介质层13的表面。本实施方式中，所述第一阻水层132和所述第二阻水层133的厚度均为2～20μm，以避免所述气凝胶层131吸收湿气。
所述第一阻水层132和所述第二阻水层133均可包括氟碳材料(例如聚四氟乙烯、全氟烷氧基烷烃)或碳氢化合物等疏水性材料。所述第二阻水层133的材质与所述第一阻水层132的材质可相同或不同。所述第一阻水层132和所述第二阻水层133的介电常数均为2.0～2.4。
所述第二线路板30为单面线路板，其包括第二介质层31及设置于所述第二介质层31一表面的第三导电线路层33。其中，所述第二介质层31盖设于所述第一导电线路层15背离所述第一介质层13的一侧，所述第三导电线路层33位于所述第二线路板30背离所述第一导电线路层15的一侧。
所述第三导电线路层33由金属(例如铜)制成。所述第三导电线路层包括间隔设置的线路图案(图未示)和第二接地层331，所述第二接地层331与所述信号线151相对应。本实施方式中，所述第二接地层331为铜镀层或铜箔。
所述第二介质层31包括两层气凝胶层311以及第一阻水层312和第二阻水层313。所述第一阻水层312覆盖所述第一导电线路层15背离所述第一介质层13的表面。其中一气凝胶层311夹设于所述第一阻水层312和所述第二阻水层313之间，其中另一气凝胶层311夹设于所述第二阻水层313和所述第三导电线路层33之间。可以理解的是，在其他实施方式中，所述第二介质层31可仅包括一层气凝胶层311。
本实施方式中，所述第一介质层13的第一阻水层132和所述第二介质层31的第一阻水层312还共同填充于所述间隙154中，以包覆所述信号线151，用于保护所述信号线151以避免其被氧化。
所述气凝胶层311包括具有低介电常数的聚合物，例如聚酰亚胺(PI)、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)、萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚四氟乙烯(Teflon)。所述气凝胶层311中的空气占比为80～99％，使得所述气凝胶层311具有低的介电常数。本实施方式中，所述第二介质层31的介电常数为1.14～2.4。
可选的，所述气凝胶层311的玻璃转化温度Tg大于340℃。本实施方式中，所述气凝胶层311包括聚酰亚胺、聚丙烯酸和二氧化硅。在其他实施方式中，所述气凝胶层311还可包括其他高分子材料和二氧化硅，或者所述气凝胶层311可由聚酰亚胺和具有低玻璃转化温度的聚合物经由热裂解移除具有低玻璃转化温度的聚合物后形成。
本实施方式中，所述气凝胶层311的厚度为25～150μm，使得所述第二介质层31具有较好的耐重性，进而使得在压合制程中，不会造成坍塌。
可以理解的是，所述第一线路板10和所述第二线路板30的数量可实际需要进行设定，以获得具有更多层导电线路层的高频信号传输结构100。
所述高频信号传输结构100还包括位于所述信号线151两侧的两组导电孔。所述两组导电孔分别和所述两个接地线153电连接。每组导电孔包括位于一个接地线153相背两表面的第一导电孔61和第二导电孔63，所述第一导电孔61电连接所述接地线153和所述第一接地层161，所述第二导电孔63电连接所述接地线153和所述第二接地层331。所述两组导电孔、所述两个接地线153、所述第一接地层161和所述第二接地层331共同环绕在所述信号线151的周围，以构成外部环绕的电磁屏蔽结构。
本发明实施方式提供的高频信号传输结构100中，环绕所述信号线151设置的介质层包括具有低介电常数的气凝胶层，可降低所述信号线151在传输中的衰减。所述信号线151被阻水层包覆，可避免所述信号线151被氧化。
本发明一实施方式还提供一种高频信号传输结构的制作方法，其包括以下步骤：
S 1，提供第一线路板，所述第一线路板包括第一介质层及形成在所述第一介质层相背两个表面上的第一导电线路层和第二导电线路层；
S2，提供第二线路板，所述第二线路板包括第二介质层及形成在所述第二介质层一表面的第三导电线路层；
S3，将所述第二线路板压合于所述第一线路板上，所述第二介质层覆盖所述第一导电线路层背离所述第一介质层的表面。
请参阅图2，在步骤S1中，提供第一线路板10，所述第一线路板10包括第一介质层13及设置于所述第一介质层13两相背表面上的第一导电线路层15和第二导电线路层16。
所述第一导电线路层15由金属(例如铜)制成，其包括信号线151及间隔设置于所述信号线151两侧的两个接地线153。所述信号线151与所述接地线153之间形成有间隙154。
所述第二导电线路层16由金属(例如铜)制成。所述第二导电线路层包括间隔设置的线路图案层(图未示)和第一接地层161，所述第一接地层161与所述信号线151相对应。本实施方式中，所述第一接地层161为铜镀层或铜箔。所述第一导电线路层15和所述第二导电线路层16均可通过在铜层(图未示)上进行曝光显影、蚀刻形成。
所述第一介质层13包括气凝胶层131以及设置于所述气凝胶层131两相背表面上的第一阻水层132和第二阻水层133。所述气凝胶层131可通过在支撑件(例如所述第一阻水层132或所述第二阻水层133)上涂布水凝胶层，然后对所述水凝胶层进行烘烤后制得。
所述气凝胶层131包括具有低介电常数的聚合物，例如聚酰亚胺(PI)、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)、萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚四氟乙烯(Teflon)。所述气凝胶层131中的空气占比为80～99％，使得所述气凝胶层131具有低的介电常数。本实施方式中，所述第一介质层13的介电常数为1.14～2.4。
可选的，所述气凝胶层131的玻璃转化温度Tg大于340℃。本实施方式中，所述气凝胶层131包括聚酰亚胺、聚丙烯酸和二氧化硅。在其他实施方式中，所述气凝胶层131还可包括其他高分子材料和二氧化硅，或者所述气凝胶层131可由聚酰亚胺和具有低玻璃转化温度的聚合物经由热裂解移除具有低玻璃转化温度的聚合物后形成。
本实施方式中，所述气凝胶层131的厚度为25～150μm，使得所述第一介质层13具有较好的耐重性，进而使得在压合制程中，不会造成坍塌。
所述第一阻水层132和所述第二阻水层133用于阻挡空气中的湿气进入所述气凝胶层131中。本实施方式中，所述第一阻水层132覆盖所述第一导电线路层15面向所述第一介质层13的表面，所述第二阻水层133覆盖所述第二导电线路层16面向所述第一介质层13的表面。本实施方式中，所述第一阻水层132和所述第二阻水层133的厚度均为2～20μm，以避免所述气凝胶层131吸收湿气。
所述第一阻水层132和所述第二阻水层133均可包括氟碳材料(例如聚四氟乙烯、全氟烷氧基烷烃)或碳氢化合物等疏水性材料。所述第二阻水层133的材质与所述第一阻水层132的材质可相同或不同。所述第一阻水层132和所述第二阻水层133的介电常数均为2.0～2.4。
请参阅图3，在步骤S2中，提供第二线路板30，所述第二线路板30包括第二介质层31及设置于所述第二介质层31一表面的第三导电线路层33。
所述第三导电线路层33由金属(例如铜)制成。所述第三导电线路层包括间隔设置的线路图案(图未示)和第二接地层331，所述第二接地层331与所述信号线151相对应。本实施方式中，所述第二接地层331为铜镀层或铜箔。
所述第二介质层31包括两层气凝胶层311以及第一阻水层312和第二阻水层313。所述第一阻水层312覆盖所述第一导电线路层15背离所述第一介质层13的表面。其中一气凝胶层311夹设于所述第一阻水层312和所述第二阻水层313之间，其中另一气凝胶层311夹设于所述第二阻水层313和所述第三导电线路层33之间。可以理解的是，在其他实施方式中，所述第二介质层31可仅包括一层气凝胶层311。
所述气凝胶层311包括具有低介电常数的聚合物，例如聚酰亚胺(PI)、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶聚合物(LCP)、萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚四氟乙烯(Teflon)。所述气凝胶层311中的空气占比为80～99％，使得所述气凝胶层311具有低的介电常数。本实施方式中，所述第二介质层31的介电常数为1.14～2.4。
可选的，所述气凝胶层311的玻璃转化温度Tg大于340℃。本实施方式中，所述气凝胶层311包括聚酰亚胺、聚丙烯酸和二氧化硅。在其他实施方式中，所述气凝胶层311还可包括其他高分子材料和二氧化硅，或者所述气凝胶层311可由聚酰亚胺和具有低玻璃转化温度的聚合物经由热裂解移除具有低玻璃转化温度的聚合物后形成。
本实施方式中，所述气凝胶层311的厚度为25～150μm，使得所述第二介质层31具有较好的耐重性，进而使得在压合制程中，不会造成坍塌。
请参阅图4，在步骤S3中，将所述第二线路板30压合于第一线路板10上，其中，所述第二介质层31盖设于所述第一导电线路层15背离所述第一介质层13的一侧。
压合后，所述第一介质层13的第一阻水层132和所述第二介质层31的第一阻水层312还共同填充于所述间隙154中，以包覆所述信号线151，用于保护所述信号线151以避免其被氧化。
请参阅图5及图1，可以理解的，在步骤S 3后还包括步骤：形成位于所述信号线151两侧的两组导电孔其中一组导电孔电连接一个接地线153和所述第一接地层161，其中另一组导电孔电连接另一个接地线153和所述第二接地层331。
每组导电孔包括位于一个接地线153相背两表面的第一导电孔61和第二导电孔63，所述第一导电孔61电连接所述接地线153和所述第一接地层161，所述第二导电孔63电连接所述接地线153和所述第二接地层331。所述两组导电孔、所述两个接地线153、所述第一接地层161和所述第二接地层331共同环绕在所述信号线151的周围，以构成外部环绕的电磁屏蔽结构。所述第一导电孔61可采用以下方式形成：在所述第一线路板10上形成露出所述接地线153的盲孔84，在所述盲孔84中填充或电镀导电材料形成所述第一导电孔61。所述第二导电孔63可采用以下方式形成：在所述第二线路板30上形成露出所述接地线153的通孔86，在所述通孔86中填充或电镀导电材料形成所述第二导电孔63。
本发明实施方式提供的高频信号传输结构的制作方法中，所述气凝胶层具有较好的耐重性，使得在将所述第二线路板30压合至所述第一线路板10上时，不会造成坍塌。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本发明，因此依本发明所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种高频信号传输结构，其特征在于，包括：
第一线路板，包括第一导电线路层、第二导电线路层和夹设于所述第一导电线路层和所述第二导电线路层之间的第一介质层；以及
第二线路板，包括第二介质层和第三导电线路层，所述第二介质层覆盖所述第一导电线路层背离所述第一介质层的一侧，所述第三导电线路层位于所述第二介质层背离所述第一导电线路层的一侧；
其中，所述第一介质层和所述第二介质层均包括气凝胶层，所述气凝胶层中的空气占比为80～99％。
2.如权利要求1所述的高频信号传输结构，其特征在于，所述第一导电线路层包括信号线及间隔设置于所述信号线两侧的两个接地线，所述信号线与每个接地线之间形成有间隙，所述第一介质层和所述第二介质层还包括设置于所述气凝胶层一表面的第一阻水层，所述第一阻水层覆盖所述第一导电线路层的一侧并填充于所述间隙中。
3.如权利要求2所述的高频信号传输结构，其特征在于，所述第一介质层还包括第二阻水层，所述第二阻水层夹设于所述第二导电线路层和所述第一介质层的气凝胶层之间。
4.如权利要求2所述的高频信号传输结构，其特征在于，所述第二介质层包括两层所述气凝胶层、所述第一阻水层和第二阻水层，其中一气凝胶层夹设于所述第一阻水层和所述第二阻水层之间，其中另一气凝胶层夹设于所述第二阻水层和所述第三导电线路层之间。
5.如权利要求2所述的高频信号传输结构，其特征在于，所述高频信号传输结构还包括分别和所述两个接地线电连接的两组导电孔，所述第二导电线路层包括第一接地层，所述第三导电线路层包括第二接地层，每组导电孔包括第一导电孔和第二导电孔，所述第一导电孔电连接一个接地线和所述第一接地层，所述第二导电孔电连接所述接地线和所述第二接地层。
6.如权利要求1所述的高频信号传输结构，其特征在于，所述气凝胶层包括聚酰亚胺、聚丙烯酸和二氧化硅。
7.一种高频信号传输结构的制作方法，包括以下步骤：
提供第一线路板，所述第一线路板包括第一导电线路层、第二导电线路层和夹设于所述第一导电线路层和所述第二导电线路层之间的第一介质层；
提供第二线路板，所述第二线路板包括第二介质层及形成在所述第二介质层一表面的第三导电线路层；
将所述第二线路板压合于所述第一线路板上，所述第二介质层覆盖所述第一导电线路层背离所述第一介质层的表面，所述第三导电线路层位于所述第二介质层背离所述第一导电线路层的一侧，所述第一介质层和所述第二介质层均包括气凝胶层，所述气凝胶层中的空气占比为80～99％。
8.如权利要求7所述的高频信号传输结构的制作方法，其特征在于，所述第一导电线路层包括信号线及间隔设置于所述信号线两侧的两个接地线，所述信号线与每个接地线之间形成有间隙，所述第一介质层和所述第二介质层还包括设置于所述气凝胶层一表面的第一阻水层，所述第一阻水层覆盖所述第一导电线路层的一侧并填充于所述间隙中。
9.如权利要求8所述的高频信号传输结构的制作方法，其特征在于，所述第一介质层还包括第二阻水层，所述第二阻水层夹设于所述第二导电线路层和所述第一介质层的气凝胶层之间。
10.如权利要求8所述的高频信号传输结构的制作方法，其特征在于，所述第二介质层包括两层所述气凝胶层、所述第一阻水层和第二阻水层，其中一气凝胶层夹设于所述第一阻水层和所述第二阻水层之间，其中另一气凝胶层夹设于所述第二阻水层和所述第三导电线路层之间。
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