CN114762461A - 多层印刷电路板和电子设备 - Google Patents

Abstract

一种多层印刷电路板，包括由导电材料形成的多个导电层，其中在形成于多层印刷电路板内部的至少一个中间导电层的至少一部分中形成导电材料被去除的空白区域，在多个导电层中，由空白区域中的中间导电层中包括的导电材料形成多个岛区域，并且多个岛区域中的每一个都不与包括在中间导电层中的其他区域电连接，并且被设置成彼此分散。

Description

多层印刷电路板和电子设备

技术领域

本发明涉及一种多层印刷电路板和包括该多层印刷电路板的电子设备。

背景技术

通常，电子设备包括印刷电路板，该印刷电路板在其前表面上安装有各种类型的电子元件。在这种印刷电路板中，提供了一种多层印刷电路板，其不仅在其前表面上而且在其内部具有由导电材料形成的导电层。

发明内容

[技术问题]

在上述技术中，可能存在需要在多层印刷电路板内部的导电层中形成在相对较宽的范围内没有设置导电材料的区域(下文中称为空白区域)的情况。例如，取决于电子设备中天线的布局等，在多层印刷电路板中形成的导电层可能干扰由天线发送和接收的无线电信号的传播。在这种情况下，需要从多层印刷电路板的导电层中去除导电材料来形成空白区域。

在形成具有在多层印刷电路板内部的导电层中形成的这种空白区域的多层印刷电路板的情况下，例如，通过蚀刻工艺等从导电层去除部分导电材料来形成空白区域，该导电层是通过在芯构件等的前表面上附着铜箔而形成的。然后，通过在形成有空白区域的导电层的上侧上提供包含树脂的层状绝缘材料(例如预浸料坯)并向其施加压力和热量的工艺或其他工艺来形成绝缘层。

此时，在空白区域具有宽范围的情况下，在形成绝缘层时，产生绝缘材料从空白区域的外围区域向空白区域的流动，从而在绝缘层的前表面上引起褶皱等。结果，在某些情况下，绝缘层的前表面可能不能制成平坦的。特别是在形成厚度小的绝缘层的情况下，要填充的绝缘材料的量小，并且空白区域的影响变得相对大。因此，很可能会出现这样的问题。

鉴于上述情况做出了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种多层印刷电路板，该多层印刷电路板具有填充有绝缘材料的空白区域，该空白区域形成在板内的导电层内，本发明还提供一种包括该多层印刷电路板的电子设备。

[问题的解决方案]

根据本发明一个方面的多层印刷电路板包括由导电材料形成的多个导电层，其中，在多个导电层中，在多层印刷电路板内部形成的至少中间导电层的至少一部分中形成导电材料被去除的空白区域，多个岛区域由包括在空白区域中的中间导电层中的导电材料形成，并且多个岛区域中的每一个不与包括在中间导电层中的其他区域电连接，并且被设置为彼此分散。此外，根据本发明一个方面的电子设备包括该多层印刷电路板。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的电子设备内部的状态的视图。

图2是示出根据本发明实施例的多层印刷电路板的示意性截面图。

图3是示出根据本发明实施例的多层印刷电路板内部的导电层的示例的平面图。

图4是示出根据本发明的实施例的多层印刷电路板内部的导电层的另一示例的平面图。

图5是示出多层印刷电路板面板的示例的平面图。

图6是示出根据本发明实施例的多层印刷电路板内部的导电层的又一示例的平面图。

图7是示出根据本发明实施例的多层印刷电路板内部的导电层的还一示例的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。

图1是示出根据本发明实施例的电子设备1内部的状态的平面图。电子设备1例如是家用游戏设备等，并且如图1所示，包括多层印刷电路板10、主板20和天线30。

多层印刷电路板10沿着竖直平面布置，使得多层印刷电路板10的前表面面向电子设备1的前侧，并且具有布置在其前表面上的操作按钮11。操作按钮11暴露在电子设备1的前侧，并且可以由电子设备1的用户从前侧操作。稍后将描述多层印刷电路板10的结构的细节。

主板20沿着电子设备1内部的水平面设置，并且具有设置在其前表面上的操作电子设备1所需的各种类型的电路元件。此外，天线30连接到主板20。

天线30是导电构件，其发送和接收预定频带中的无线电信号(电磁波),并且用于在电子设备1和另一通信设备之间执行无线通信。天线30可以是金属片天线等。在本实施例中，在平面图中，天线30设置在主板20和多层印刷电路板10之间，并且从电子设备1的前侧看，隐藏在多层印刷电路板10的后面。因此，从天线30沿朝向电子设备1的前侧的方向辐射的电磁波的至少一部分穿过多层印刷电路板10，如图中虚线箭头所示。

下面，将参照图2和图3描述多层印刷电路板10的结构。图2示出了多层印刷电路板10的示意性截面形状，图3示出了多层印刷电路板10内部的导电层的平面形状的示例。

在本实施例中，多层印刷电路板10总共包括四个导电层，在其前表面上的导电层L1，在其后表面上的导电层L4，以及设置在多层印刷电路板10内部的、导电层L1和L4之间的导电层L2和L3(中间导电层)。导电层L2和L3设置在芯构件C的两侧，绝缘层P1和绝缘层P2分别形成在导电层L1和L2之间以及导电层L3和L4之间。每个导电层由诸如铜箔的导电材料形成，每个绝缘层由诸如预浸料坯的绝缘材料形成。

如上所述，为了使天线30与电子设备1前面的另一通信设备进行无线通信，无线电信号需要穿过多层印刷电路板10。因此，多层印刷电路板10具有天线30发射和接收的电磁波不被阻挡的结构。具体地，在本实施例中，导电层L2和L3的至少一部分用作空白区域S，其处于导电材料被移除的状态。

从电子设备1的前侧看，空白区域S可以是与天线30重叠的区域。然而，空白区域S中的导电材料没有被全部去除，并且存在一些呈岛状的区域，使得导电材料仍然散布在空白区域S中的多个位置中。在下文中，空白区域S中包括导电材料的各个区域被称为岛区域A。

每个岛区域A在平面图中完全被绝缘材料包围，不连接到导电层L2中由导电材料形成的其他区域，例如其他岛区域A，并且被电隔离。因此，所有的岛区域A不连接到电路的地，并且处于具有独立于其他部件的电势的浮置状态。

多个岛区域A以分散的方式以基本固定的距离彼此分开设置。具体地，在图3的示例中，多个岛区域A以网格方式以基本相等的间隔设置。更具体地，多个岛区域A沿着预定的第一方向和与第一方向相交的第二方向排列成直线。注意，这些第一和第二方向可以彼此正交，并且可以是沿着多层印刷电路板10的外周的方向(即，沿着多层印刷电路板10的长边方向和短边方向)。另外，空白区域S是多层印刷电路板10的一部分的区域，并且在空白区域S具有大致矩形形状的情况下，第一和第二方向可以是沿着空白区域S的外周的方向(即，沿着空白区域S的长边方向和短边方向)。

注意，尽管这里假设岛区域A以网格方式布置，但是岛区域A的布局不限于此。例如，在空白区域S中存在镀通孔、非镀通孔等并且以等间隔设置的岛区域A与这些通孔等重叠的情况下，每个岛区域A可以以彼此不重叠的方式设置在偏移的位置。在图3所示的示例中，岛区域A设置在通孔T周围，避开通孔T。此外，岛区域A不仅可以以网格方式设置，还可以以各种类型的模式设置，例如并排或随机设置。

在制造多层印刷电路板10时，使用导电材料在芯构件C的整个前表面上形成导电层L2。然后，从由该导电材料形成的导电层L2，通过蚀刻去除空白区域S内的导电材料，其中留下多个岛区域A。此后，诸如预浸料坯的绝缘材料被设置在导电层L2上，以被加压、加热等，从而形成覆盖导电层L2的绝缘层P1。此时，处于液态的绝缘材料流入导电材料被移除的空白区域S，并填充空白区域S。这里，岛区域A设置在空白区域S中，使得绝缘材料的流动被分散，从而防止绝缘材料的流动变得更快。因此，可以防止绝缘层P1中产生褶皱，并形成具有均匀表面的绝缘层P1。

为了防止在绝缘层P1中产生褶皱，优选的是尽可能均匀地设置岛区域A，使得相邻的岛区域A之间的距离不会变得太大，并且在空白区域S中不存在除了任何一个岛区域A之外的部分。具体地，例如，在从每个岛区域A到最近的岛区域A(相邻的岛区域A)的距离的平均值被设置为rm的情况下，岛区域A被均匀地布置，使得到最近的岛区域A的距离超过rm的点不存在于空白区域S中。换句话说，在半径为rm的圆形区域中不包括岛区域A的区域不应被包括在空白区域S中。以这种方式，多个岛区域A在某种程度上以预定间隔均匀地设置在空白区域S中，因此，当绝缘材料被填充在空白区域S中以形成覆盖导电层L2的绝缘层P1时，绝缘材料的流动被分散，使得绝缘层P1不太可能起皱。

由于每个岛区域A由导电材料形成，所以由天线30发送和接收的无线电信号不能穿过由岛区域A占据的区域。因此，优选的是，由岛区域A占据的区域相对于整个空白区域S足够小。

此外，为了不干扰由天线30接收和发送的无线电信号的传播，每个岛区域A优选地具有不与由天线30发送和接收的无线电信号的频率共振的尺寸。具体地，当经历由天线30执行的无线通信的电磁波的波长被设置为λ时，对应于该电磁波的波长的多层印刷电路板10中的电长度L通过以下计算公式来计算:

L＝λ/√ε

这里，ε是绝缘层P1的相对介电常数。

优选的是，每个岛区域A的尺寸(在最长方向上从其一端到另一端的长度)相对于对应于该电磁波波长的电长度L足够小。具体地，每个岛区域A的尺寸优选小于L/4，更优选等于或小于L/10。以这种方式，通过将每个岛区域A的尺寸设置为相对小于电长度L，可以使得包括在每个岛区域A中的导体不与由天线30接收和发送的无线电信号谐振，从而可以防止每个岛区域A干扰由天线30进行的无线通信。

注意，尽管在图3所示的示例中每个岛区域A具有圆形形状，但是只要满足关于上述尺寸的条件，岛区域A在平面图中的形状不限于此，并且可以采用各种形状。此外，多个岛区域A可以具有彼此不同的形状。

在以上描述中，假设岛区域A以基本上均匀分散的方式设置在空白区域S中。然而，在特定区域中，岛区域A可以比其他区域更密集地设置。具体而言，例如，首先，无线电信号不能穿过在导电层L1和导电层L4的每一个中布置有信号线的区域、在多层印刷电路板10的前表面上安装有金属电路部件的区域等，因此，在与这些区域重叠的位置处，即使导电材料保留在导电层L2和L3内部，对无线电信号的影响也很小。鉴于此，岛区域A可以比其他区域更密集地设置在这些区域中。在下文中，其中岛区域A比空白区域S中的其他区域布置得更密集的区域被称为集中区域X。这里，岛区域A被密集地布置意味着岛区域A的面积相对于相同单位面积的比例大。例如，在集中区域X中，假设岛区域A被布置成使得集中区域X中的岛区域A的面积比例变为其它区域中的岛区域A的面积比例的至少两倍。

注意，如上所述，由于岛区域A每个都变成电独立的浮置状态，所以当每个岛区域A的尺寸大时，每个岛区域A可能与无线电信号谐振。因此，即使在集中区域X中，优选地，要设置的每个岛区域A的尺寸相对于电长度L足够小。

图4示出了具有集中区域X的导电层L2的示例，集中区域X中岛区域A以上述方式密集设置。在该图中，用虚线示出了多个岛区域A密集布置的集中区域X。该图中的集中区域X是在平面图中与形成在导电层L1中的信号线和连接到该信号线的电路部件(操作按钮11等)重叠的区域。在集中区域X中，与其他区域相比，相邻的岛区域A之间的距离变小。以这种方式密集地设置岛区域A使得在形成绝缘层P1时更难以在绝缘材料中引起褶皱。注意，关于相邻的岛区域A之间的距离的平均值rm，不包括设置在这种集中区域X中的岛区域A，并且优选计算集中区域X之外的区域中的相邻的岛区域A之间的距离的平均值rm。

注意，尽管到目前为止已经描述了导电层L2中的岛区域A的布局，但是以类似的方式，岛区域A也可以设置在导电层L3中的空白区域S中。此外，在岛区域A设置在导电层L3中的情况下，优选地，在平面图中，将岛区域A设置在导电层L3中与导电层L2中的岛区域A重叠的相应位置处。结果，在平面图中，可以防止来自天线30的无线电信号受到干扰的区域增加，并且还可以将岛区域A设置在导电层L3中。

空白区域S可以是多层印刷电路板10的部分区域，并且可以是覆盖要安装在电子设备1中的多层印刷电路板10的整个表面的区域。在制造印刷电路板的情况下，在一些情况下，通过称为面板化等的制造方法同时制造多个印刷电路板。在该制造方法中，首先，在具有大尺寸的芯构件C上堆叠导电层和绝缘层，以形成多层印刷电路板面板50，并且通过部分地切割多层印刷电路板面板50，制造将安装在实际使用的电子设备中的多个印刷电路板。在要安装在电子设备1中的多层印刷电路板10以上述方法制造的情况下，根据同时制造的其他类型的印刷电路板的规格，即使多层印刷电路板10不需要在内部具有导电层L2和导电层L3，这些层也形成在其中。在这种情况下，在覆盖多层印刷电路板10的整个表面的区域被设置为空白区域10的情况下，从导电层L2和导电层L3的每个的空白区域S去除导电材料。同样在这种情况下，为了在多层印刷电路板面板50的制造过程中形成绝缘层P1时限制绝缘材料的流动，优选在空白区域S中形成多个岛区域A。

图5示出了通过这种面板化制造方法在制造多层印刷电路板10的过程中形成的多层印刷电路板面板50的示例。在该图所示的示例中，形成了包括多层印刷电路板面板50中的多层印刷电路板10的四个印刷电路板。这里，沿着每个多层印刷电路板的外周，除了一些连接点之外，通过刳刨机等提供穿透多层印刷电路板面板50的狭缝51。之后，每个多层印刷电路板沿着狭缝51与多层印刷电路板面板50分离。

在该示例中，在每个多层印刷电路板10的整个表面被设置为空白区域S的情况下，岛区域A可以沿着空白区域S的内周布置。图6示出了这种情况的示例，并且每个都具有细长条形形状的岛区域A沿着多层印刷电路板10的内周(即，沿着空白区域S的内周)彼此相邻地布置。通过设置这种岛区域A，当绝缘层P1形成在多层印刷电路板面板50中时，可以限制绝缘材料从空白区域S的外侧向内侧流动。注意，尽管在该图中省略了图示，但是同样在这种情况下，除了沿着空白区域S的外周设置的岛区域A之外，像图3或其他图中所示的那样分散的岛区域A可以设置在空白区域S中。

此外，当制造多层印刷电路板面板50时，岛区域A可以设置在形成有狭缝51的区域中。由于狭缝51位于多层印刷电路板10的外部，并且不用于最终产品中的电子设备1，所以不需要将岛区域A的尺寸限制为与对应于狭缝51的区域中的电长度L相对应的尺寸。因此，可以形成沿着多层印刷电路板10的外周围绕多层印刷电路板10的整个外周的一个岛区域A。图7示出了这种岛区域A的具体示例，并且示出了在包括多层印刷电路板10和多层印刷电路板10周围的狭缝51的区域中形成的岛区域A的示例，狭缝51最终从那里分离。

如上所述，根据本实施例的电子设备1，岛区域A设置在空白区域S中，使得在绝缘层P1和P2中不产生褶皱，并且其中去除了导电材料的空白区域S可以确保在多层印刷电路板10内部的导电层L2和L3中。

注意，本发明的实施例不限于上述那些。例如，以上描述中的岛区域A的形状和布局仅仅是示例，并且岛区域A可以形成为各种形状和布局，这取决于多层印刷电路板10的整体形状和信号线、电路部件、通孔等的布局。

另外，在上述描述中，多层印刷电路板10是具有四层的印刷电路板。然而，多层印刷电路板10不限于此，并且只要多层印刷电路板10是内部具有导电层的印刷电路板，就可以将本发明应用于各种类型的多层印刷电路板。

另外，在上述描述中，空白区域S设置在多层印刷电路板10中，以便允许通过天线30发送和接收无线电信号，但是本发明不限于此。由于各种其他原因，本发明适用于空白区域S设置在多层印刷电路板10内部的导电层中的情况。

附图标记列表

1:电子设备

10:多层印刷电路板

11:操作按钮

20:主板

30:天线

50:多层印刷电路板面板

51:狭缝

L1、L2、L3、L4:导电层

P2 P1:绝缘层

C：芯构件

Claims (9)

1.一种多层印刷电路板，包括：

由导电材料形成的多个导电层，其中

在多个导电层中，在多层印刷电路板内部形成的至少一个中间导电层的至少一部分中形成导电材料被去除的空白区域，

多个岛区域由包括在空白区域中的中间导电层中的导电材料形成，并且

多个岛区域中的每一个都不与包括在中间导电层中的其他区域电连接，并且被设置成彼此分散。

2.根据权利要求1所述的多层印刷电路板，其中

空白区域中的集中区域的一部分形成有比集中区域之外的区域更密集的多个岛区域。

3.根据权利要求2所述的多层印刷电路板，其中

集中区域包括在平面图中与信号线设置在另一导电层中的区域重叠的区域。

4.根据权利要求2或3所述的多层印刷电路板，其中

集中区域包括在平面图中与布置在多层印刷电路板的前表面上的电路部件重叠的区域。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多层印刷电路板，其中

多个岛区域包括沿着空白区域的内周布置的多个岛区域。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的多层印刷电路板，其中

多个岛区域包括在空白区域中以网格方式布置的多个岛区域。

7.一种电子设备，包括：

根据权利要求1至6中任一项所述的多层印刷电路板。

8.根据权利要求7所述的电子设备，进一步包括：

用于执行无线通信的天线，其中

多个岛区域中的每一个在尺寸上小于多层印刷电路板中的电长度的1/4，所述电长度对应于无线通信的波长。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其中

多个岛区域中的每一个在尺寸上小于电长度的1/10。

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