CN206441554U - 一种信号传输线及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供能够保证阻抗控制且便于弯折的柔性电路板及其制造方法；该柔性电路板具备信号布线图案、与该信号布线图案同层布置的第一接地图案和隔着介质层而与所述信号布线图案或第一接地图案相对置的至少一层第二接地图案；该第二接地图案由以预定间隔排列且与所述信号布线图案相交的一组接地分段组成，所述每个接地分段相互断开并且分别通过过孔与所述第一接地图案相连接，通过调整第二接地分段的优化配置可以使阻抗更容易控制。

Description

一种信号传输线及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子信息和通信领域，尤其涉及一种用于传输信号和能量的信号传输线及电子设备。

背景技术

随着手机、平板电脑、笔记本等消费类电子设备向轻薄化方向发展，传统的利用同轴电缆来传输高频信号的方式已变得捉襟见肘，一种使用新的信号传输线来取代同轴传输线实现信号传输成为未来可能的新的应用趋势之一。

通常，为了使信号传输线能与天线、功放等电路模块实现阻抗匹配，信号传输线常常采用多层材料压合的方式，具有一定的厚度，而且涉及到的多个连接层一般而言是由金属等导电材料制成，硬度大，因而导致传输线的动态弯折性能差，长期折弯很容易使传输线的信号走线断裂而使功能失效，因此，如何保证信号传输线的动态弯折性能同时又兼顾良好的阻抗匹配特性是面临的主要挑战。

实用新型内容

基于上述情况，本实用新型的目的在于提供一种易弯折的具有良好电气特性的信号传输线及电子设备。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种信号传输线，由多层材料相互层叠压合而成，至少包括：沿预定方向延伸的至少一个介质层；设置于其中之一的所述介质层且沿预定方向延伸的信号线路；相对于所述信号线路设置于层叠方向一侧的第一接地导电层；相对于所述信号线路设置于层叠方向另一侧的第二接地导电层；所述的第一接地导电层在所述预定方向的两端至少设有第一信号连接部和与所述第一信号连接部间隙地布设的第一连接地，所述的信号线路在所述预定方向的两端至少设有信号连接区和与所述的信号连接区间隙地布设的信号连接地，所述的第一信号连接部与所述的信号连接区通过至少一个信号线过孔电性连接，所述的第一连接地与所述的信号连接地通过至少一个接地过孔电性连接；所述的第一接地导电层与所述的第二接地导电层通过导通过孔相互地电性连接，所述导通过孔位于和所述预定方向和层叠方向相正交的宽度方向的两侧。

优选地，所述的第一接地导电层包括第一中间接地段和与该第一中间接地段间隔地配置并位于其两端的第一端部连接段。所述的第一信号连接部和与第一信号连接部间隙地布设的第一连接地设置于所述第一端部连接段上。

优选地，所述的导通过孔为周期性重复的位于宽度方向两侧的等间距过孔，所述的第一接地导电层在位于任意一侧的两相邻导通过孔之间的区域设有第一开口。

优选地，所述的第二接地导电层包括第二中间接地段和与该第二中间接地段间隔地配置并位于其两端的第二过渡区、第二端部连接段，所述的第二过渡区与所述的第二端部连接段一体地形成，所述的第二端部连接段至少包括与所述第一连接地通过接地过孔电性连接的第二连接地。

优选地，所述第二端部连接段设有第二信号连接部和与所述第二信号连接部间隙地布设的第二连接地，所述第二连接地通过至少一个接地过孔与所述信号连接区电性连接，所述第二信号连接部通过至少一个信号线过孔与所述信号连接地电性连接。

优选地，所述的第二中间接地段和其中的至少一个第二过渡区分别通过过孔与所述的第一接地导电层电性连接。

优选地，所述的第二接地导电层包括第二中间接地段和与该第二中间接地段间隔地配置并位于其两端的第二过渡区、第二端部连接段，所述的第二过渡区与所述的第二端部连接段一体地形成，所述的第二端部连接段至少包括与所述第一连接地通过接地过孔电性连接的第二连接地；其中，所述的第一中间接地段与所述的第二中间接地段通过导通过孔电性连接，所述的第二过渡区的其中的至少一个通过导通过孔与所述的第一中间接地段电性连接。

优选地，所述的第二中间接地段的中间位置开设有矩形、栅格或网格状的第二开口，优选地，该第二开口还可以布设多个连接桥。

优选地，所述的第二过渡区在远离所述第二端部连接段的那一端设置有连接到所述第一接地导电层或所述第一中间接地段的导通过孔，并在沿所述预定位置的中间位置开设有等间距布设的第三开口。

优选地，所述的第二中间接地段具备多个相互断开的沿所述预定方向按预定间隔排列的多个接地图案，所述的多个接地图案分别通过导通过孔与所述第一接地导电层或所述第一中间接地段电性连接。

优选地，所述的每个接地图案为“工”字形，其电性连接的过孔位于宽度方向两侧的中间位置。

优选地，所述的信号线路在所述预定方向的至少其中一侧设有边缘连接地，该边缘连接地与信号连接地一体地连接。

优选地，所述的信号线路具有宽度较窄的信号中间段和与所述信号中间段一体连接并位于其两侧的宽度较宽的信号端部段，所述的信号端部段与所述的信号连接区一体地连接。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电子设备，包括：

信号传输线；以及将所述信号传输线收纳于内的壳体，

所述信号传输线由多层材料相互层叠压合而成，至少包括：

沿预定方向延伸的至少一个介质层；

设置于其中之一的所述介质层且沿预定方向延伸的信号线路；

相对于所述信号线路设置于层叠方向一侧的第一接地导电层；

相对于所述信号线路设置于层叠方向另一侧的第二接地导电层；

所述的第一接地导电层在所述预定方向的两端至少设有第一信号连接部和与所述第一信号连接部间隙地布设的第一连接地，所述的信号线路在所述预定方向的两端至少设有信号连接区和与所述的信号连接区间隙地布设的信号连接地，所述的第一信号连接部与所述的信号连接区通过至少一个信号线过孔电性连接，所述的第一连接地与所述的信号连接地通过至少一个接地过孔电性连接；所述的第一接地导电层与所述的第二接地导电层通过导通过孔相互地电性连接，所述导通过孔位于和所述预定方向和层叠方向相正交的宽度方向的两侧。

(实用新型效果)

根据本实用新型，其中的信号传输线具有良好的动态弯折性能同时又兼顾良好的阻抗匹配特性，而且根据本实用新型的实施方式具有简单、生产高效的优点。

附图说明

图1是示出了本实用新型信号传输线的一实施例的组装图。

图2是示出了本实用新型信号传输线的顶层的实施示例图。

图3是示出了根据实用新型的第一接地导电层的示例图。

图4是示出了根据实用新型的信号线路所在层的示例图。

图5是示出了根据实用新型的第二接地导电层的示例图。

图6是示出了根据实用新型的底层的实施示例图。

图7是示出了根据实用新型的另一第二接地导电层的示例图。

图8是示出了根据实用新型的又一第二接地导电层的示例图。

图9是示出了根据实用新型的另一信号线路所在层的示例图。

具体实施方式

为了充分理解本发明的优点和由本实用新型的实施方式所获得的目标，示出了部分实施例的结构，然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例只是为了达成充分及完整分开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。在这些图中，为了清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸和相对尺寸。另外，本文中所指的长度方向与延伸方向是同一方向，下面将参考附图更详细地描述本发明的较佳实施内容。

请参阅图1至图6所示，公开了本实用新型的较佳的实施例的沿预定方向延伸的一种信号传输线10，沿其预定延伸方向的两端连接处是经常需要折弯的动态折弯区域，它是由多层材料相互层叠压合而成，由防止氧化及屏蔽信号传输结构的若干保护层、用于物理上下粘连作用的若干粘接层、用于信号传递的若干介质层和若干接地层和信号线路层组成。

若干保护层包括顶层11和底层19，顶层11和底层19具有阻焊和绝缘作用，防止内部金属氧化，并屏蔽传输线结构与外部导体接触发生短路等异常。

在本实施例中，所述粘接层包括位于顶层11下方的中间层12和位于底层19 上方的中间层18，使上下层之间进行物理上的粘连，所述中间层12和18具有一定的厚度，根据粘接材料特性的不同，可能会影响信号传输线的高频特性，因此，需要合理的评估其对结构的影响，并合理地优化。

在本实施例中，所述介质层包括位于第一接地导电层13和传输线路层15之间的第一介质层14、位于传输线路层15和第二接地导电层17之间的第二介质层 16，所述的第一介质层14和第二介质层16为能量传递区域，介质层材料的厚度和材料物性主要决定了整个信号传输线的性能指标，较小的介质常数和较小的损耗因子可以便于结构目标达成和降低损耗，为工业应用的首选，通常选择改性的聚酰亚胺(PI)作为常用的材料。

也就是说，进一步如图1所示，本实用新型的较佳实施例所述的信号传输线 10由顶层11、中间层12、第一接地导电层13、第一介质层14、传输线路层15、第二介质层16、第二接地导电层17、中间层18、底层19一起相互层叠压合而成。

如图2所示，并结合图3所示，所述顶层11为屏蔽信号传输线结构的斜线标示的非导电区域111，并在其上设置有用于连接头(图中未示出)的焊盘位置的避让切口112和113，所述的避让切口113使对应的所述第一接地导电层13的第一信号连接部133(见下文描述)向外露出，从而使其可以电性连接到连接头的信号导体(图中未示出)，所述的避让切口112相互电气上相通，并分布于不同的预定方向预定方向，使第一接地导电层13的第一连接地134(见下文描述)露出，从而使其可以电性连接到连接头的接地导体(图中未示出)。

如图3所示，图中斜线标示的区域为覆铜导电区域，所述的第一接地导电层 13包括第一中间接地段131和与该第一中间接地段131间隔地配置并位于其两端的第一端部连接段132，该第一端部连接段132设有第一信号连接部133和与所述第一信号连接部133间隙地布设的第一连接地134，其中，所述的第一连接地134 上设置有多个分布在不同区域的接地过孔200，所述的第一信号连接部133上设置有至少一个信号线过孔300，所述的第一中间接地段131上设置有周期性重复的位于和所述预定方向和层叠方向相正交的宽度方向两侧的等间距导电过孔 400。值得说明的是，所述第一信号连接部133和第一连接地134之间的间隙可以根据需要调整到合适值以便获得较好的电容特性来满足阻抗匹配要求。

进一步参考图3，所述第一中间接地段131和第一端部连接段132相互之间在物理上是断开的，并且两者之间保持足够的间隔距离，之所以将此两者间隔设置的目的是因为此位置刚好处于所述信号传输线10的动态折弯区域的两端连接处，经常在连接头插拔操作时需要对其反复弯折动作，物理上分断便于提高弯折寿命(下文详细说明)。

进一步地，为了提高第一中间接地段131的可折弯性(也就是提高信号传输线10的柔软性)，所述的第一接地导电层在位于任意一侧的两相邻导通过孔400 之间的区域设有第一开口1311，该第一开口1311可以是任意任状和任意大小，在本实施例中的第一开口1311为三角形形状。

参考图4，并结合图3所示，图中斜线标示的区域为覆铜导电区域，所述信号线路层15包括按50欧姆阻抗设定的信号线路151、位于所述预定方向的两端的信号连接区152和与所述的信号连接区152间隙地布设的信号连接地153。其中，所述的信号连接地153通过一系列分布于不同预定方向预定方向的接地过孔200电性连接到所述第一导电接地层13的第一连接地134，所述的信号连接区152通过信号线过孔300电性连接到所述的第一信号连接部133，值得说明的是，所述信号连接区152和信号连接地153之间的间隙也可以根据需要调整到合适值以便获得较好的电容特性来满足阻抗匹配要求。

参考图5所示，图中斜线标示的区域为覆铜导电区域，所述的第二接地导电层17包括第二中间接地段171和与该第二中间接地段171间隔地配置并位于其两端的第二过渡区172、第二端部连接段173，所述的第二过渡区172与所述的第二端部连接段173一体地形成，第二端部连接段173包括第二信号连接部174和与所述第二信号连接部174间隙地布设的第二连接地175。

同样地，所述第二信号连接部174和第二连接地175之间的间隙可以根据需要调整到合适值以便获得较好的电容特性来满足阻抗匹配要求。

再将参考图5所示，并结合图3、图4所示，其中，所述的第二连接地175通过一系列分布于不同预定方向预定方向的接地过孔200电性连接到所述第一连接地134和所述信号连接地153，所述的第二中间接地段171通过多个系列导通过孔400电性连接到所述的第一接地导电层的第一中间接地段131，第二信号连接部174通过信号线过孔300电性连接到所述的第一信号连接部133和信号连接区152。值得注意的是，所述的第二过渡区172与所述的第二中间接地段171之间在物理上是相互断开的，在所述第二过渡区172的远离所述第二端部连接段172的那一端设置有电性连接到所述第一中间接地段131(第一接地导电层)的导通过孔400，该导通过孔400通过设置至少两个，以保证可靠的电气连接，这样，通过导通过孔 400将所述第一接地导电层13和第二接地导电层17的整个地电性连接成统一的参考地，和信号传输线路151一起构成信号传输线10的主体信号传输结构，通过优配设置它们的相互位置和尺寸关系，使信号传输线10具备较好的阻抗匹配特性。

参考图5，并结合图3、图4所示，由于信号传输线10的两端连接处为动态弯折区域，经常需要弯折，将上述第二接地导电层17分成三个特理上分别断开的三个分段：中间的第二中间接地段171和两端的第二端部连接段172，相比较整段的接地导电层而言，消除了折弯时的抵抗应力，大大提高了弯折寿命，也便于弯折操作。

再次参考图5所示，所述第二中间接地段171的中间位置还设矩形状的第二开口1711，更进一步提高了信号传输线10的可折弯性，同时也可改变第二开口 1711的大小以调节此区域的电容大小，获得较好的电气特性(即阻抗匹配性)。

进一步地如图5所示，所述第二过渡区172在沿所述预定方向预定方向的中间位置还具有多个等间距布设于所述宽度方向两侧的矩形的第三开口1721，在相邻的两个第三开口1721之间沿宽度方向的两侧位置上设有另外的三角形开口1722，同样的道理，这样做的目的不仅可以高节电路的电气特性，还能获得更好的折弯效果。

图7公布了本实用新型的第一实施例的变形例(第二实施例)，图中斜线标示的区域为覆铜导电区域，所述的第二接地导电层27包括第二中间接地段271和与该第二中间接地段271间隔地配置并位于其两端的第二过渡区272、第二端部连接段273，所述的第二过渡区272与所述的第二端部连接段273一体地形成，第二端部连接段273包括第二信号连接部274和与所述第二信号连接部274间隙地布设的第二连接地275。与所述第一实施例不同的是，所述第二接地导电层27在其中间的第二开口1711上开设有等间距排列的连接桥2712，该连接桥2712具有一定的宽度，从而可以适当地调节电路的电容特性。

图8为本实用新型的第三实施例，图中斜线标示的区域为覆铜导电区域，与上述结构不同的只有第二接地导电层，在本实施例中，所述的第二接地导电层 37包括第二中间接地段371和与该第二中间接地段371间隔地配置并位于其两端的第二过渡区372、第二端部连接段373，所述的第二过渡区372与所述的第二端部连接段373一体地形成，第二端部连接段373包括第二信号连接部374和与所述第二信号连接部374间隙地布设的第二连接地375，所述的第二中间接地段371由多个相互断开的沿所述预定方向按预定间隔排列的多个“工”字形的接地图案 3711，所述的多个接地图案3711分别通过导通过孔400与所述第一中间接地段 131(第一接地导电层)电性连接，所述导通过孔400位于宽度方向两侧的中间位置。采用这种独特设计的好处在于，由于第二中间接地段371采用了多股相互独立的分段，使信号传输线具有更好地折弯效果，同时可以更大程度地提高信号线路151的宽度，使阻抗匹配设计具有更大的电感或电容的调节空间。

如图9所示，为有用另一种信号线路层结构45的第四实施例，与前述的实施例方案不同的是，在本实施例中，所述的信号线路451具有宽度较窄的信号中间段4511和与所述信号中间段4511一体连接并位于其两侧的宽度较宽的信号端部段4512，所述的信号线路451在所述预定方向的两侧设置有边缘连接地450，该边缘连接地450通过导通过孔400与所述第一中间接地段与第二中间接地段电性连接。

通过这样设计的好处在于，尽管信号中间段4511与参考地一起构成了传输线的主体结构，但由于较宽的信号端部段4512分设于两端，可以通过对信号端部段4512的长、宽尺寸和对地间距的调整，实现优化的电气特性。

另一方面，由于信号线路451的两侧都设置有边缘连接地450，屏蔽了侧向的电磁干扰和电磁辐射，因而具有更稳定的屏蔽效果。

除此之外，本实用新型的信号传输线可能还包括防止金属氧化的若干非功能层、屏蔽信号传输线作用的若干屏蔽层以及用于物理上上下粘合作用的若干粘接层，在此，不再一一举例。

<工业实用性>

如上所述，本发明在电子设备中表现出良好的电气特性，阻抗更容易控制，并且便于折弯，具有广泛的用途。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种信号传输线，由多层材料相互层叠压合而成，其特征在于，至少包括：

沿预定方向延伸的至少一个介质层；

设置于其中之一的所述介质层且沿预定方向延伸的信号线路；

相对于所述信号线路设置于层叠方向一侧的第一接地导电层；

相对于所述信号线路设置于层叠方向另一侧的第二接地导电层；

所述的第一接地导电层在所述预定方向的两端至少设有第一信号连接部和与所述第一信号连接部间隙地布设的第一连接地，

所述的信号线路在所述预定方向的两端至少设有信号连接区和与所述的信号连接区间隙地布设的信号连接地，

所述的第一信号连接部与所述的信号连接区通过至少一个信号线过孔电性连接，所述的第一连接地与所述的信号连接地通过至少一个接地过孔电性连接；

所述的第一接地导电层与所述的第二接地导电层通过导通过孔相互地电性连接，所述导通过孔位于和所述预定方向和层叠方向相正交的宽度方向的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的第一接地导电层包括第一中间接地段和与该第一中间接地段间隔地配置并位于其两端的第一端部连接段，所述的第一信号连接部和与第一信号连接部间隙地布设的第一连接地设置于所述第一端部连接段上。

3.根据权利要求1所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的导通过孔为周期性重复的位于宽度方向两侧的等间距过孔，所述的第一接地导电层在位于任意一侧的两相邻导通过孔之间的区域设有第一开口。

4.根据权利要求1所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的第二接地导电层包括第二中间接地段和与该第二中间接地段间隔地配置并位于其两端的第二过渡区、第二端部连接段，所述的第二过渡区与所述的第二端部连接段一体地形成，所述的第二端部连接段至少包括与所述第一连接地通过接地过孔电性连接的第二连接地。

5.根据权利要求4所述的一种信号传输线，其特征在于，所述第二端部连接段设有第二信号连接部和与所述第二信号连接部间隙地布设的第二连接地，所述第二连接地通过至少一个接地过孔与所述信号连接区电性连接，所述第二信号连接部通过至少一个信号线过孔与所述信号连接地电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的第二中间接地段和其中的至少一个第二过渡区分别通过过孔与所述的第一接地导电层电性连接。

7.根据权利要求2所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的第二接地导电层包括第二中间接地段和与该第二中间接地段间隔地配置并位于其两端的第二过渡区、第二端部连接段，所述的第二过渡区与所述的第二端部连接段一体地形成，所述的第二端部连接段至少包括与所述第一连接地通过接地过孔电性连接的第二连接地；

其中，所述的第一中间接地段与所述的第二中间接地段通过导通过孔电性连接，所述的第二过渡区的其中的至少一个通过导通过孔与所述的第一中间接地段电性连接。

8.根据权利要求4或7所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的第二中间接地段的中间位置开设有矩形、栅格或网格状的第二开口，优选地，该第二开口还可以布设多个连接桥。

9.根据权利要求7所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的第二过渡区在远离所述第二端部连接段的那一端设置有连接到所述第一接地导电层或所述第一中间接地段的导通过孔，并在沿所述预定方向的中间位置开设有等间距布设的第三开口。

10.根据权利要求7所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的第二中间接地段具备多个相互断开的沿所述预定方向按预定间隔排列的多个接地图案，所述的多个接地图案分别通过导通过孔与所述第一接地导电层或所述第一中间接地段电性连接。

11.根据权利要求10所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的每个接地图案为“工”字形，其电性连接的过孔位于宽度方向两侧的中间位置。

12.根据权利要求1所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的信号线路在所述预定方向的至少其中一侧设有边缘连接地，该边缘连接地与信号连接地一体地连接。

13.根据权利要求10所述的一种信号传输线，其特征在于，所述的信号线路具有宽度较窄的信号中间段和与所述信号中间段一体连接并位于其两侧的宽度较宽的信号端部段，所述的信号端部段与所述的信号连接区一体地连接。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：

一种信号传输线；以及将所述信号传输线收纳于内的壳体，

所述信号传输线由多层材料相互层叠压合而成，至少包括：

沿预定方向延伸的至少一个介质层；

设置于其中之一的所述介质层且沿预定方向延伸的信号线路；

相对于所述信号线路设置于层叠方向一侧的第一接地导电层；

相对于所述信号线路设置于层叠方向另一侧的第二接地导电层；

所述的第一接地导电层在所述预定方向的两端至少设有第一信号连接部和与所述第一信号连接部间隙地布设的第一连接地，

所述的信号线路在所述预定方向的两端至少设有信号连接区和与所述的信号连接区间隙地布设的信号连接地，

所述的第一信号连接部与所述的信号连接区通过至少一个信号线过孔电性连接，所述的第一连接地与所述的信号连接地通过至少一个接地过孔电性连接；所述的第一接地导电层与所述的第二接地导电层通过导通过孔相互地电性连接，所述导通过孔位于和所述预定方向和层叠方向相正交的宽度方向的两侧。