CN117729684A - 一种电路板和电子设备 - Google Patents
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Abstract
本申请涉及电子设备技术领域,具体涉及一种电路板和电子设备,其中电路板包括第一部分和第二部分;第一部分包括第一介质层,所述第一介质层具有第一连接区域;第二部分包括第二介质层,所述第二介质层具有第二连接区域,第一连接区域和第二连接区域连接,第一介质层的材料和第二介质层的材料不同;其中,第一部分是电路板的动态弯折区,第二部分是电路板的非动态弯折区,第二介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005。本申请实施例将具有不同材料的介质层的结构拼接形成电路板,结合低损材料应用,实现全链路射频损耗最低,同时降低成本。
Description
本申请要求在2022年09月19日提交的申请号为202211139888.8、申请名称为“一种电路板和电子设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,特别涉及一种电路板和电子设备。
背景技术
随着移动通信技术的发展,第五代(5th-generation,5G)移动通信技术已成为目前移动通信的主流趋势,越来越多的手机等移动终端使用5G移动通信技术。同轴线(CableLine)是一种用于传输信号的器件,在手机内部通常利用同轴线连接主板与天线小板,使天线小板的信号传输到主板上。随着5G手机天线频段及数量急剧增加,5G手机内部需要使用更多射频同轴线缆(RF Cable-Line)实现连接,通常在5G手机内部设置同轴线缆座来安装射频同轴线缆;而使用更多数量的射频同轴线缆占据整机空间较多,同时同轴线缆座由于组装需求会占用5G手机的更多主板空间。
为节约整机空间和主板空间,通常会使用柔性电路板(Flexible PrintedCircuit,简称FPC)替代同轴线缆。柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)作为传输线的一种,FPC具有较好的弯折性能,因此,FPC经常应用在手机的内部需要进行弯折连接的部位。
随着人们需求的提高,折叠手机备受广大用户欢迎。折叠手机包括第一机体(例如左中框)、第二机体(例如右中框)和转轴,第一机体(例如左中框)和第二机体(例如右中框)通过转轴转动连接,以使折叠手机在折叠状态和展开状态之间切换。
在一些应用场景中,折叠手机的第一机体内设有第一电路板,第一电路板设有第一天线(例如是射频天线);在第二机体内设有第二电路板,第二电路板设有第二天线(例如是射频天线)。第一电路板和第二电路板通过FPC连接,FPC会穿过或绕过转轴,以实现射频信号的传输。
折叠手机在弯折过程中,FPC也随之弯折。通常,将FPC位于第一机体和第二机体内的两部分称为非动态弯折区,将FPC穿过或绕过转轴的部分称为动态弯折区。非动态弯折是指在手机的生命周期内,FPC在弯折完成后,不再继续弯折;动态弯折是指在手机的生命周期内,FPC可以在一次弯折完成后,再进行重复性地弯折。
FPC为了实现随折叠手机的弯折而弯折,对动态弯折区的弯折要求高,为此,当前FPC通常整体使用MPI(Modified polyimide,改性聚酰亚胺)材料。即,FPC的动态弯折区和非动态弯折区通常都是使用的MPI材料。而,MPI材料的损耗高,这就导致非动态弯折区为了兼顾折叠性能而牺牲损耗性能。换言之,FPC为了满足动态弯折区的弯折要求,使用了柔性好、但损耗高的材料,使得FPC的非动态弯折区牺牲了损耗性能。
发明内容
本申请的实施例提供一种电路板,通过组合拼接技术,将具有不同材料的介质层的结构拼接形成FPC,结合低损材料应用,实现全链路射频损耗最低,同时降低FPC成本。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种电路板,包括:第一部分和第二部分;第一部分包括第一介质层,第一介质层具有;第二部分包括第二介质层,第二介质层具有第二连接区域,第一连接区域和第二连接区域连接,第一介质层的材料和第二介质层的材料不同;其中,第一部分是电路板的动态弯折区,第二部分是电路板的非动态弯折区,第二介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005。示例性地,第二介质层的介质损耗角正切为0.005、0.0045、0.004、0.0032、0.003、0.0027、0.002、0.0018、0.001等。
由于电路板是通过第一部分和第二部分拼接形成,电路板的第一部分的第一连接区域和第二部分的第二连接区域可以是通过焊接的形式实现连接,也可以通过导电胶粘接的形式实现连接;第一部分的第一介质层的材料和第二部分的第二介质层的材料不同,可以提升电路板设计的灵活性,将具有不同材料的介质层的结构拼接形成电路板,其中,第一部分是电路板的动态弯折区,第二部分是电路板的非动态弯折区,第二介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005,第一介质层和第二介质层采用不同射频信号幅度衰减的材料;结合低损材料应用,实现全链路射频损耗最低,同时降低电路板的成本。
由于第二介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005,从而第二介质层作为电路板的非动态弯折区使用了低损耗的材料。例如,对于动态弯折区(第一部分),采用柔性更好、损耗适中的MPI材料设计;对于非动态弯折区(第二部分),采用损耗低、弯折性能一般的氟系或LCP材料。从而,本申请的电路板既兼顾了动态弯折区的弯折性能,又考虑非动态弯折区的损耗性能。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一部分还包括第三连接区域,第三连接区域和第一连接区域位于第一部分的长度方向的相反两侧;电路板还包括第三部分,第三部分包括第三介质层,第三介质层具有第四连接区域,第四连接区域和第三连接区域连接,第三介质层的材料和第一介质层的材料不同;其中,第三部分是电路板的非动态弯折区,第三介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005。示例性地,第三介质层的介质损耗角正切为0.005、0.0045、0.004、0.0032、0.003、0.0027、0.002、0.0018、0.001等。
电路板的第一部分的第三连接区域和第三部分的第四连接区域可以是通过焊接的形式实现连接,也可以通过导电胶粘接的形式实现连接。由于第三介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005,从而第三介质层作为电路板的非动态弯折区使用了低损耗的材料。例如,对于非动态弯折区(第三部分),采用损耗低、弯折性能一般的氟系或LCP材料。从而,本申请的电路板既兼顾了动态弯折区的弯折性能,又考虑非动态弯折区的损耗性能。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一部分是电路板的动态弯折区,第二部分和第三部分是电路板的非动态弯折区。即,电路板是FPC,例如是穿轴FPC。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一连接区域和第二连接区域层叠设置。
在上述第一方面的一种可能实现中,第三连接区域和第四连接区域层叠设置。
在上述第一方面的一种可能实现中,第三部分包括层叠设置的绝缘层、回流层、第三介质层、传输线层、第三介质层、回流层、绝缘层。
在上述第一方面的一种可能实现中,第三部分包括层叠设置的绝缘膜、铜箔、第三介质层、铜箔、第三介质层、铜箔、绝缘膜。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一部分包括层叠设置的回流层、第一介质层、传输线层、第一介质层、回流层。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一部分包括层叠设置的铜箔、第一介质层、铜箔、第一介质层、铜箔。
在上述第一方面的一种可能实现中,第二部分包括层叠设置的绝缘层、回流层、第二介质层、传输线层、第二介质层、回流层、绝缘层。
在上述第一方面的一种可能实现中,第二部分包括层叠设置的绝缘膜、铜箔、第二介质层、铜箔、第二介质层、铜箔、绝缘膜。
在上述第一方面的一种可能实现中,第三介质层的材料是氟系材料或LCP。即,对于非动态弯折区的第三介质层采用损耗低、弯折性能一般的氟系或LCP材料。从而,本申请的电路板既兼顾了动态弯折区的弯折性能,又考虑非动态弯折区的损耗性能。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一介质层的材料是MPI或PI。即,对于动态弯折区的第一介质层采用柔性更好、损耗适中的MPI材料设计。
在上述第一方面的一种可能实现中,第二介质层的材料是氟系材料或LCP。即,对于非动态弯折区的第二介质层采用损耗低、弯折性能一般的氟系或LCP材料。从而,本申请的电路板既兼顾了动态弯折区的弯折性能,又考虑非动态弯折区的损耗性能。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一连接区域包括第一射频过孔和第一回流地孔,第一回流地孔与第一射频过孔间隔设置,第一射频过孔与第一部分中的传输线层连接,第一回流地孔与第一部分中的回流层连接;
第二连接区域包括第二射频过孔和第二回流地孔,第二射频过孔与第二部分中的传输线层连接,第二回流地孔与第二部分中的回流层连接,第一射频过孔和第二射频过孔相对应并连接,第一回流过孔和第二回流地孔相对应并连接。
不同区域RF信号通过上述的射频过孔连接导通,射频过孔设计最大程度地保持阻抗恒定(例如接近50ohm),以获得较优的插损性能。上述的第一回流地孔、第二回流地孔的设计,可以减小射频过孔处的阻抗突变,减少射频过孔对外辐射干扰,避免射频过孔处于高阻状态。
在上述第一方面的一种可能实现中,第一回流地孔包括至少两个,至少两个第一回流地孔环绕第一射频过孔设置,第二回流地孔包括至少两个,至少两个第二回流地孔环绕第二射频过孔设置,至少两个第二回流地孔与至少两个第一回流地孔一一对应。
在上述第一方面的一种可能实现中,每一个第一回流地孔呈圆形状或圆弧状,每一个第二回流地孔呈圆形状或圆弧状。
在上述第一方面的一种可能实现中,第三连接区域包括第三射频过孔和第三回流地孔,第三回流地孔与第三射频过孔间隔设置,第三射频过孔与第一部分中的传输线层连接,第三回流地孔与第一部分中的回流层连接;
第四连接区域包括第四射频过孔和第四回流地孔,第四射频过孔与第三部分中的传输线层连接,第四回流地孔与第四部分中的回流层连接,且第三射频过孔和第四射频过孔相对应并连接,第三回流过孔和第四回流地孔相对应并连接。
不同区域RF信号通过上述的射频过孔连接导通,射频过孔设计最大程度地保持阻抗恒定(例如接近50ohm),以获得较优的插损性能。上述的第三回流地孔、第四回流地孔的设计,可以减小射频过孔处的阻抗突变,减少射频过孔对外辐射干扰,避免射频过孔处于高阻状态。
在上述第一方面的一种可能实现中,第三回流地孔包括至少两个,至少两个第三回流地孔环绕第三射频过孔设置,第四回流地孔包括至少两个,至少两个第四回流地孔环绕第四射频过孔设置,至少两个第四回流地孔与至少两个第三回流地孔一一对应。
在上述第一方面的一种可能实现中,每一个第三回流地孔呈圆形状或圆弧状,每一个第四回流地孔呈圆形状或圆弧状。
第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:上述第一方面任一项所描述的电路板。示例性地,电子设备是折叠手机,当折叠手机(电子设备)使用上述实施例的电路板后,电路板的动态弯折区采用柔性更好、损耗适中的MPI材料设计;电路板的非动态弯折区采用损耗低、弯折性能一般的氟系或LCP材料设计,实现全链路射频损耗最低,同时降低电路板的成本,继而降低了折叠手机(电子设备)的成本。
附图说明
图1根据本申请的一些实施例,示出了折叠手机的结构示意图;
图2a根据本申请的一些实施例,示出微带线传输结构示意图;
图2b根据本申请的一些实施例,示出带状线传输结构示意图;
图2c根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的结构示意图;
图2d根据本申请的一些实施例,示出了几种不同材料的射频信号幅度衰减(损耗)对比图;
图3a根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的侧视图;
图3b根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的俯视图;
图3c根据本申请的一些实施例,示出了几种不同结构的穿轴FPC的射频信号幅度衰减(损耗)对比图;
图4a根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的第一部分的层叠结构示意图一;
图4b根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的第一部分的层叠结构示意图二;
图4c根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的第二部分的层叠结构示意图一;
图4d根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的第二部分的层叠结构示意图二;
图4e根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的第三部分的层叠结构示意图一;
图4f根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的第三部分的层叠结构示意图二;
图5a根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的第一部分的回流地孔和射频过孔的结构示意图;
图5b根据本申请的一些实施例,示出了穿轴FPC的阻抗示意图;
图6根据本申请的一些实施例,示出了FPC的结构示意图;
图7根据本申请的一些实施例,示出了LCD的结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本申请的具体实施方式。
本申请实施例提供了一种电路板(例如FPC),电路板由多段具有不同损耗材料的结构体组合拼接形成,并实现全链路射频损耗低,实现优良的传输性能、低成本、高灵活性。
本申请实施例的电路板可用于电子设备。具体的,该电子设备包括但不限于折叠手机、平板电脑(tablet personal computer)、电子书阅读器、膝上型电脑(laptopcomputer)、个人数码助理(personal digital assistant,PDA)、个人计算机(personalcomputer,PC)、笔记本电脑(notebook)、车载设备、穿戴设备(例如手表)、盒子等具有电路板的电子设备。
以下为了方便说明,是以电子设备为折叠手机为例进行的说明,以电路板为FPC为示例说明。下面以具体实施例介绍本申请的折叠手机。
如图1所示,折叠手机1包括第一机体10、第二机体11和转动机构12。其中,第一机体10和第二机体11分别沿折叠手机1的长度方向(图1中Y方向所示)延伸,并沿折叠手机1的宽度方向(图1中X方向所示)位于转动机构12的相反两侧。示例性地,折叠手机1的长度方向、宽度方向和厚度方向相互垂直。折叠手机1的第一机体10与转动机构12转动连接,折叠手机1的第二机体11与转动机构12转动连接,折叠手机1的第一机体10和第二机体11通过转动机构12同步转动,以在折叠状态和展开状态之间切换。
示例性地,第一机体10和第二机体11内部设置电子元器件。例如,第一机体10内设有第一电路板13、第一电池16以及第二电路板18,第一电路板13设有第一天线131(例如是射频天线)。第二机体11内设有第三电路板14、第二电池17以及第四电路板19,第三电路板14设有第二天线141(例如是射频天线)。示例性地,第一电路板13和第三电路板14通过第一FPC20连接,以实现射频信号的传输;第三电路板14和第四电路板19通过第二FPC21连接,以实现其它信号(例如光信号)的传输。
如图1所示,上述的第一FPC20需要绕过转动机构12,因此,第一FPC20又称为穿轴FPC。后文为方便描述,将第一FPC20描述为穿轴FPC。
穿轴FPC对应转动机构12的区域称之为动态弯折区,穿轴FPC分别对应第一机体10和第二机体11的区域称之为非动态弯折区。非动态弯折是指在折叠手机的生命周期内,穿轴FPC在弯折完成后,不再继续弯折;动态弯折是指在折叠手机的生命周期内,穿轴FPC可以在一次弯折完成后,再进行重复性地弯折。折叠手机1在折叠状态和展开状态之间切换的过程中,穿轴FPC的动态弯折区需要随着折叠屏的开合进行动态弯折,这对于穿轴FPC的弯折要求高。同时,穿轴FPC传输射频信号需要兼顾损耗需求。
在一些可能的实施方式中,通过微带线及带状线传输射频信号。请参考图2a至图2b,图2a示出了微带线传输结构示意图,图2b示出了带状线传输结构示意图。
如图2a所示,微带线传输结构包括射频信号线(RF)、绝缘层和参考地(GND),其中,绝缘层位于射频信号线(RF)和参考地(GND)之间。也即,射频信号线(RF)、绝缘层、参考地(GND)依次层叠设置。
如图2b所示,带状线传输结构包括一个射频信号线(RF)、两层绝缘层和两个参考地(GND),其中,一个绝缘层位于一个射频信号线(RF)和一个参考地(GND)之间。也即,参考地(GND)、绝缘层、射频信号线(RF)、绝缘层、参考地(GND)依次层叠设置。
图2c示出了穿轴FPC共面波导传输结构示意图。示例性地,穿轴FPC沿厚度方向(图2c中Z方向所示)包括第一绝缘层20a和第二绝缘层20b,在第一绝缘层20a和第二绝缘层20b之间设有第一射频信号线(RF1)、第二射频信号线(RF2)以及与第一射频信号线(RF1)、第二射频信号线(RF2)间隔设置的参考地(GND)。并且,沿长度方向(图2c中X方向所示),第一射频线(RF1)、第二射频线(RF2)和参考地(GND)处于同一平面。也即,沿长度方向,参考地(GND)、第一射频线(RF1)、参考地(GND)、第二射频线(RF2)、参考地(GND)依次间隔设置。
图2d示出了几种不同材料的射频信号幅度衰减(损耗)对比图,图2d的纵坐标的单位是dB,横坐标的单位是GHz。由图2d可知,在100mm长度下,各材料的插入损耗如下:PI>MPI>LCP(Liquid crystal polymer,液晶聚合物)>氟系材料。示例性地,插入损耗与介质损耗角正切强相关。即,介质损耗角正切越大,插入损耗越大。相应的,各材料的介质损耗角正切如下:PI>MPI>LCP(Liquid crystal polymer,液晶聚合物)>氟系材料。从图2d可以看出不同的材料在损耗性能上差异较大,可选作为软板的介质材料有:氟系材料、LCP、MPI、PI等材料。
为了同时兼顾动态弯折和损耗的要求,穿轴FPC通过共面波导传输结构降低链路损耗,使用MPI(Modified polyimide,改性聚酰亚胺)材料或PI(Polyimide,聚酰亚胺)材料提升弯折穿轴FPC的RF(Radio Frequency,射频)传输性能。即,穿轴FPC的动态弯折区和非动态弯折区都采用了MPI材料或PI材料,这导致穿轴FPC的非动态弯折区为了兼顾折叠性能而牺牲损耗性能。
为此,本申请实施例的穿轴FPC采用异构FPC层叠设计,对于动态弯折区,采用柔性更好,损耗适中的MPI材料或PI材料设计。对于非动态弯折区,采用损耗低,弯折性能一般的氟系或LCP材料设计。
下面结合附图详细说明本申请实施例的异构FPC层叠设计。
请参考图3a和图3b,图3a示出了本申请实施例穿轴FPC3的侧视图,图3b示出了本申请实施例穿轴FPC3的俯视图。
如图3a和图3b所示,本申请实施例的穿轴FPC3包括第一部分31(动态弯折区)、第二部分32(非动态弯折区)和第三部分33(非动态弯折区),第一部分31、第二部分32和第三部分33分别沿长度方向(图3a和图3b中的X方向所示),并且,第二部分32和第三部分33位于第一部分31的相反两侧。
其中,穿轴FPC3的第一部分31包括第一介质层31b(可参考图4a),第一介质层31b具有第一连接区域34和第三连接区域35,第三连接区域35和第一连接区域34位于第一部分31的长度方向的相反两侧。示例性地,第一介质层31b的材料例如是MPI材料或PI材料。
第二部分32包括第二介质层32c(可参考图4c),第二介质层32c具有第二连接区域36。示例性地,第一部分31和第二部分32处于不同的平面,第一连接区域34和第二连接区域36沿厚度方向(图3a中的Z方向所示)层叠设置并焊接连接,第一介质层31b的材料和第二介质层32c的材料不同。其中,第二介质层32c的介质损耗角正切小于或等于0.005。示例性地,第二介质层32c的材料是氟系材料或LCP。
在一些可能的实施方式中,第一连接区域34和第二连接区域36通过导电胶粘接实现连接。即,第一连接区域和第二连接区域36之间的连接形式不限于是焊接,还可以其它连接形式(例如通过导电胶连接)。
此外,第一连接区域34和第二连接区域36不限于是沿厚度方向层叠设置,只要能够实现电连接的连接形式都属于本申请实施例的保护范围,例如,第一连接区域34和第二连接区域36沿厚度方向错开设置。即,沿厚度方向,第一连接区域34的投影和第二连接区域36的投影不重合。
第三部分33包括第三介质层33c(可参考图4f),第三介质层33c具有第四连接区域37,示例性地,第三部分33和第一部分31处于不同的平面,第三连接区域35和第四连接区域37沿厚度方向(图3a中的Z方向所示)层叠设置并焊接连接,第三介质层33c的材料和第一介质层31b的材料不同。其中,第三介质层33c的介质损耗角正切小于或等于0.005。示例性地,第三介质层33c的材料是氟系材料或LCP。
在一些可能的实施方式中,第三连接区域35和第四连接区域37通过导电胶粘接实现连接。即,第三连接区域35和第四连接区域37之间的连接形式不限于是焊接,还可以其它连接形式(例如通过导电胶连接)。
此外,第三连接区域35和第四连接区域37不限于是沿厚度方向层叠设置,只要能够实现电连接的连接形式都属于本申请实施例的保护范围,例如第三连接区域35和第四连接区域37沿厚度方向错开设置。即,沿厚度方向,第三连接区域35的投影和第四连接区域37的投影不重合。
即,本申请实施例的穿轴FPC3通过第一部分31(动态弯折区)、第二部分32(非动态弯折区)和第三部分33(非动态弯折区)拼接形成。动态弯折区。示例性地,第一部分31(动态弯折区)采用柔性更好,损耗适中的MPI材料或PI材料设计;示例性地,链路插损5.7dB/5GHz/100mm。
由于第二介质层32c和第三介质层33c的介质损耗角正切分别小于或等于0.005,从而第二介质层32c和第三介质层33c作为电路板的非动态弯折区使用了低损耗的材料非动态弯折区。示例性地,第二部分32(非动态弯折区)和非动态弯折区第三部分33(非动态弯折区),分别采用损耗低,弯折性能一般的氟系或LCP材料设计;示例性地,链路插损4.8dB/5GHz/100mm。
图3c示出了几种不同结构的穿轴FPC3的射频信号幅度衰减(损耗)对比图。如图3c所示,图3a和图3b所示的层叠优化设计方案(氟系+MPI异构结构)相比原始方案(全MPI结构)插损性能提升0.7dB@5GHz/100mm,插损收益明显,实用价值高。图3a和图3b所示的层叠优化设计方案插损与全氟系结构相接近,提升了穿轴FPC3的插损性能。
继续参考图3b,穿轴FPC3的非动态弯折区第二部分32(非动态弯折区)未与第一部分31(动态弯折区)焊接的一端设有第一BTB321(Board To Board,板对板连接器),第一BTB321用于和上述的第一电路板13连接。穿轴FPC3的非动态弯折区第三部分33(非动态弯折区)未与动态弯折区第一部分31(动态弯折区)焊接的一端设有第二BTB331,第一BTB321用于和上述的第三电路板14连接。
下面结合附图详细说明穿轴FPC3的层叠结构。
图4a和图4b示出了穿轴FPC3的第一部分31的层叠结构示意图,图4c和图4d示出了穿轴FPC3的第二部分32的层叠结构示意图,图4e和图4f示出了穿轴FPC3的第三部分33的层叠结构示意图。
在一些可能的实施方式中,如图4a所示,穿轴FPC3的第一部分31包括沿厚度方向(图4a中Z方向所示)层叠设置的回流层31c、第一介质层31b、传输线层31a、第一介质层31b、回流层31c。示例性地,回流层31c是铜箔,传输线层31a是铜箔。即,参考图4b,穿轴FPC3的第一部分31包括沿厚度方向(图4b中Z方向所示)层叠设置的铜箔31c、第一介质层31b、铜箔31a、第一介质层31b、铜箔31c。示例性地,铜箔31c、31a的厚度是12μm,第一介质层31b的厚度是25μm。示例性地,回流层31c起到传输线层31a的回流作用。示例性地,图4a所示的穿轴FPC3的厚度方向的两侧均设有回流层31c,此穿轴FPC3是带状线。
在一些可能的实施方式中,如图4c所示,穿轴FPC3的第二部分32包括层叠设置的绝缘层32d、回流层32b、第二介质层32c、传输线层32a、第二介质层32c、回流层32b、绝缘层32d。示例性地,绝缘层32d是绝缘膜,回流层32b是铜箔,传输线层32a是铜箔。即,参考图4d,穿轴FPC3的第二部分32包括层叠设置的绝缘膜32d、铜箔32b、第二介质层32c、铜箔32a、第二介质层32c、铜箔32b、绝缘膜32d。示例性地,绝缘膜32d的厚度是37μm,铜箔32b、32a的厚度是12μm,第二介质层32c的厚度是100μm。示例性地,回流层32b起到传输线层32a的回流作用。示例性地,图4c所示的穿轴FPC3的厚度方向的两侧均设有回流层32b,此穿轴FPC3是带状线。
在一些可能的实施方式中,如图4e所示,穿轴FPC3的第三部分33包括层叠设置的绝缘层33d、回流层33b、第三介质层33c、传输线层33a、第三介质层33c、回流层33b、绝缘层33d。示例性地,绝缘层33d是绝缘膜,回流层33b是铜箔,传输线层33a是铜箔。即,参考图4f,穿轴FPC3的第三部分33包括层叠设置的绝缘膜33d、铜箔33b、第三介质层33c、铜箔33a、第三介质层33c、铜箔33b、绝缘膜33d。示例性地,绝缘膜33d的厚度是37μm,铜箔33b、33a的厚度是12μm,第三介质层33c的厚度是100μm。示例性地,回流层33b起到传输线层33a的回流作用。示例性地,图4e所示的穿轴FPC3的厚度方向的两侧均设有回流层33b,此穿轴FPC3是带状线。
需说明的是,但本申请实施例对上述各回流层的具体类型不做限制,例如还可以是金属薄膜层、金属和胶体混合的薄膜。此外,本申请实施例对上述传输线层的具体类型也不做限制,例如可以是其它金属线层(例如铝、银)。
需说明的是,上述的穿轴FPC3的层叠结构不限于是图4a至图4f所示的结构,第一部分31包含上述的第一介质层31b的层叠结构、第二部分32包含上述的第二介质层32c的层叠结构以及第三部分33包含上述的第三介质层33c的层叠结构都属于本申请的保护范围。
继续参考图3a和图3b,并结合图5a所示,上述的第一连接区域34包括第一射频过孔341和第一回流地孔342,第一回流地孔342与第一射频过孔341间隔设置,第一射频过孔341与第一部分31中的传输线层31a连接(例如是焊接或导电胶粘接),第一回流地孔342与第一部分31中的回流层31c连接(例如是焊接或导电胶粘接);第二连接区域36包括第二射频过孔361和第二回流地孔362,第二射频过孔361与第二部分32中的传输线层32a连接(例如是焊接或导电胶粘接),第二回流地孔362与第二部分32中的回流层32b连接(例如是焊接或导电胶粘接),第一射频过孔341和第二射频过孔361相对应并焊接连接,第一回流过孔和第二回流地孔362相对应并焊接连接。在一些可能的实施方式中,第一射频过孔341和第二射频过孔361通过导电胶粘接实现连接,第一回流过孔和第二回流地孔362通过导电胶粘接实现连接。
上述的第三连接区域35包括第三射频过孔351和第三回流地孔352,第三回流地孔352与第三射频过孔351间隔设置,第三射频过孔351与第一部分31中的传输线层31a连接(例如是焊接或导电胶粘接),第三回流地孔352与第一部分31中的回流层31c连接(例如是焊接或导电胶粘接);第四连接区域37包括第四射频过孔371和第四回流地孔372,第四射频过孔371与第三部分33中的传输线层33a连接(例如是焊接或导电胶粘接),第四回流地孔372与第四部分33中的回流层33b连接(例如是焊接或导电胶粘接),且第三射频过孔351和第四射频过孔371相对应并焊接连接,第三回流过孔和第四回流地孔372相对应并焊接连接。在一些可能的实施方式中,第三射频过孔351和第四射频过孔371通过导电胶粘接实现连接,第三回流过孔和第四回流地孔372通过导电胶粘接实现连接。
示例性地,沿厚度方向,第一连接区域34的第一射频过孔341和第二连接区域36的第二射频过孔361相重合,第一连接区域34的第一回流地孔342和第二连接区域36的第二回流地孔362相重合,第三连接区域35的第三射频过孔351和第四连接区域37的第四射频过孔371相重合,第三连接区域35的第三回流地孔352和第四连接区域37的第四回流地孔372相重合。
不同区域RF信号通过上述的射频过孔连接导通,例如第一连接区域34的第一射频过孔341和第二连接区域36的第二射频过孔361连接导通,第三连接区域35的第三射频过孔351和第四连接区域37的第四射频过孔371连接导通;射频过孔设计最大程度地保持阻抗恒定(例如接近50ohm,如图5b所示),以获得较优的插损性能。上述的第一回流地孔、第二回流地孔、第三回流地孔以及第四回流地孔的设计,可以减小射频过孔处的阻抗突变,减少射频过孔对外辐射干扰,避免射频过孔处于高阻状态。
可通过设计射频过孔及回流地孔达到最优阻抗(例如50ohm)。示例性地,参考图5a中(a),以第一射频过孔341为示例说明,其余射频过孔结构与第一射频过孔341结构相同。第一射频过孔341包括信号孔反焊盘341a、信号孔孔盘341b以及信号孔341c,其中,信号孔反焊盘341a环绕信号孔孔盘341b设置,信号孔孔盘341b环绕信号孔341c设置。
示例性地,信号孔反焊盘341a的直径是22mil、信号孔孔盘341b的直径是17mil以及信号孔341c的直径是8mil。信号孔的中心与第一回流地孔342的中心之间的距离是24mil,可控制阻抗49.1ohm(接近50Ω),能够与FPC传输线良好匹配,提升链路传输性能。
本申请实施例对回流地孔的数量不做限制,第一回流地孔342包括至少两个,至少两个第一回流地孔342环绕第一射频过孔341设置。相应地,两个第一回流地孔342分别与第一部分31中的两层回流层31c(图4a所示)连接。示例性地,第二回流地孔362包括至少两个,至少两个第二回流地孔362环绕第二射频过孔361设置,至少两个第二回流地孔362与至少两个第一回流地孔342一一对应。相应地,两个第二回流地孔362分别与第二部分32中的两层回流层32b(图4c所示)连接。
例如,图5a中(a)示出四个第一回流地孔342,每个第一回流地孔342呈圆形状。相应的,第二回流地孔362也包括四个,每个第二回流地孔362呈圆形状。图5a中(b)示出两个第一回流地孔342。相应的,第二回流地孔362也包括三个。图5a中(c)示出三个第一回流地孔342。相应的,第二回流地孔362也包括三个。图5a中(d)示出四个第一回流地孔342。相应的,第二回流地孔362也包括四个。图5a中(b)至(d)示出每个第一回流地孔342呈圆弧状。相应的,每个第二回流地孔362也呈圆弧状。
同样,上述的第三回流地孔352包括至少两个,至少两个第三回流地孔352环绕第三射频过孔351设置。相应地,两个第三回流地孔352分别与第一部分31中的两层回流层31c(图4a所示)连接。示例性地,第四回流地孔372包括至少两个,至少两个第四回流地孔372环绕第四射频过孔371设置。相应地,两个第四回流地孔372与第四部分33中的两层回流层33b连接。本申请实施例中,至少两个第四回流地孔372与至少两个第三回流地孔352一一对应。每一个第三回流地孔352呈圆形状或圆弧状,每一个第四回流地孔372呈圆形状或圆弧状。第三回流地孔352和第四回流地孔372的设置形式参照上述的第一回流地孔342和第二回流地孔362的设置形式,在此不再赘述。
需说明的是,回流地孔的形状不限是圆孔或圆弧状,还可以是其它形状,能够起到减小射频过孔处的阻抗突变,减少射频过孔对外辐射干扰的作用的回流地孔的形状都属于本申请的保护范围。
上述实施例是以穿轴FPC3为示例说明,穿轴FPC3包括拼接的第一部分31、第二部分32和第三部分33。也即,穿轴FPC3不是一体成型。
在一些可能的实施方式中,参考图6中(a),FPC20是一体成型结构;参考图6中(b),FPC3是由第一部分31和第二部分32拼接形成。其中,FPC3的第一部分31包括第一连接区域34,FPC的第二部分32包括第二连接区域36,第一连接区域34和第二连接区域36焊接连接。这样设置,实现模组上高速信号、电源信号、控制信号等的电气连接,连接端设计预留焊盘,通过Hot-Bar(热压熔锡焊接)或FOB(FPC on board)工艺焊接连接,从而实现模组归一化复用。
例如,图7中(a)示出LCD50(Liquid Crystal Display,液晶显示器)连接有FPC20,该FPC20是一体成型,不利于设计的灵活性。图7中(b)示出LCD50连接有FPC,该FPC包括上述的第一部分31和第二部分32。如图7中(c)所示,FPC的第一部分31与LCD50连接,第一部分31的第一连接区域34用于和后续的第二部分32的第二连接区域36焊接连接。这样设置,提升了设计灵活性,不同链路间可复用模组或模块化FPC,降低成本投入。
需说明的是,图6中(b)所示的FPC的结构不限于是应用于LCD,还可以应用于其它需要连接FPC的器件,例如其它类型的显示屏。
综上,本申请的电路板不是一体成型,而是采用异构叠层设计,通过多段结构体拼接形成。突破由于弯折需求导致的材料选择限制,同时给出过孔连接及模块拼接连接设计方案,可与现有的降损技术结合使用,实现最优传输性能、低成本、高灵活性。
Claims (17)
1.一种电路板,其特征在于,包括:第一部分和第二部分;
所述第一部分包括第一介质层,所述第一介质层具有第一连接区域;
所述第二部分包括第二介质层,所述第二介质层具有第二连接区域,所述第一连接区域和所述第二连接区域连接,所述第一介质层的材料和所述第二介质层的材料不同;其中,所述第一部分是所述电路板的动态弯折区,所述第二部分是所述电路板的非动态弯折区,所述第二介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005。
2.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述第一部分还包括第三连接区域,所述第三连接区域和所述第一连接区域位于所述第一部分的长度方向的相反两侧;
所述电路板还包括第三部分,所述第三部分包括第三介质层,所述第三介质层具有第四连接区域,所述第四连接区域和所述第三连接区域连接,所述第三介质层的材料和所述第一介质层的材料不同;其中,所述第三部分是所述电路板的非动态弯折区,所述第三介质层的介质损耗角正切小于或等于0.005。
3.如权利要求1或2所述的电路板,其特征在于,所述第一连接区域和所述第二连接区域层叠设置。
4.如权利要求2所述的电路板,其特征在于,所述第三连接区域和所述第四连接区域层叠设置。
5.如权利要求2或4所述的电路板,其特征在于,所述第三部分包括层叠设置的绝缘层、回流层、所述第三介质层、传输线层、所述第三介质层、回流层、绝缘层。
6.如权利要求1至5任一项所述的电路板,其特征在于,所述第一部分包括层叠设置的回流层、所述第一介质层、传输线层、所述第一介质层、回流层。
7.如权利要求1至6任一项所述的电路板,其特征在于,所述第二部分包括层叠设置的绝缘层、回流层、所述第二介质层、传输线层、所述第二介质层、回流层、绝缘层。
8.如权利要求2、4、5任一项所述的电路板,其特征在于,所述第三介质层的材料是氟系材料或LCP。
9.如权利要求1至8任一项所述的电路板,其特征在于,所述第一介质层的材料是MPI或PI。
10.如权利要求1至9任一项所述的电路板,其特征在于,所述第二介质层的材料是氟系材料或LCP。
11.如权利要求1至10任一项所述的电路板,其特征在于,所述第一连接区域包括第一射频过孔和第一回流地孔,所述第一回流地孔与所述第一射频过孔间隔设置,所述第一射频过孔与所述第一部分中的传输线层连接,所述第一回流地孔与所述第一部分中的回流层连接;
所述第二连接区域包括第二射频过孔和第二回流地孔,所述第二射频过孔与所述第二部分中的传输线层连接,所述第二回流地孔与所述第二部分中的回流层连接,且所述第一射频过孔和所述第二射频过孔相对应并连接,所述第一回流过孔和所述第二回流地孔相对应并连接。
12.如权利要求11所述的电路板,其特征在于,所述第一回流地孔包括至少两个,至少两个所述第一回流地孔环绕所述第一射频过孔设置,所述第二回流地孔包括至少两个,至少两个所述第二回流地孔环绕所述第二射频过孔设置,至少两个所述第二回流地孔与至少两个所述第一回流地孔一一对应。
13.如权利要求11或12所述的电路板,其特征在于,每一个所述第一回流地孔呈圆形状或圆弧状,每一个所述第二回流地孔呈圆形状或圆弧状。
14.如权利要求2、4、5、8任一项所述的电路板,其特征在于,所述第三连接区域包括第三射频过孔和第三回流地孔,所述第三回流地孔与所述第三射频过孔间隔设置,所述第三射频过孔与所述第一部分中的传输线层连接,所述第三回流地孔与所述第一部分中的回流层连接;
所述第四连接区域包括第四射频过孔和第四回流地孔,所述第四射频过孔与所述第三部分中的传输线层连接,所述第四回流地孔与所述第四部分中的回流层连接,且所述第三射频过孔和所述第四射频过孔相对应并连接,所述第三回流过孔和所述第四回流地孔相对应并连接。
15.如权利要求14所述的电路板,其特征在于,所述第三回流地孔包括至少两个,至少两个所述第三回流地孔环绕所述第三射频过孔设置,所述第四回流地孔包括至少两个,至少两个所述第四回流地孔环绕所述第四射频过孔设置,至少两个所述第四回流地孔与至少两个所述第三回流地孔一一对应。
16.如权利要求14或15所述的电路板,其特征在于,每一个所述第三回流地孔呈圆形状或圆弧状,每一个所述第四回流地孔呈圆形状或圆弧状。
17.一种电子设备,其特征在于,包括:权利要求1至16任一项所述的电路板。
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