CN216491174U

CN216491174U - 多层基板

Info

Publication number: CN216491174U
Application number: CN202090000532.4U
Authority: CN
Inventors: 天野信之; 池本伸郎; 马场贵博
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2030-06-26
Also published as: WO2021006076A1; US20220028578A1; JPWO2021006076A1; JP7044205B2

Abstract

本实用新型构成一种兼顾了传输线路的高频特性和机械构造上的强度的多层基板。多层基板层叠包含第1绝缘体层、第2绝缘体层以及第3绝缘体层的多个绝缘体层，构成传输线路。第1绝缘体层具有相互对置的第1面以及第2面，在第1绝缘体层的第1面形成传输线路的信号导体，第2绝缘体层配置为与第1绝缘体层的第1面相接，第3绝缘体层配置为与第1绝缘体层的第2面相接，第2绝缘体层的介电损耗比第3绝缘体层的介电损耗低，第1绝缘体层和第3绝缘体层的密接强度比第1绝缘体层和第2绝缘体层的密接强度高。

Description

多层基板

技术领域

本实用新型涉及具备了传输高频信号的传输线路的多层基板。

背景技术

以往，通过将包含形成了导体图案的绝缘体层的多个绝缘体层进行层叠而构成的多层基板例如被用作传输高频信号的传输线路。

例如，在专利文献1示出了通过将包含形成了信号导体的绝缘体层和形成了接地导体的绝缘体层的多个绝缘体层进行层叠而构成的多层基板。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/047540号

实用新型内容

实用新型要解决的课题

在如专利文献1所示的层叠多个绝缘体层而构成的多层基板中，要求传输线路的电特性和机械构造上的适当的强度。例如，对于构成传输线路的部分的绝缘体层，需要用于确保低损耗性、用于设为给定的特性阻抗的绝缘体层。另一方面，在机械构造上的强度方面，在层叠方向上彼此相邻的绝缘体层间的密接强度高为宜。

但是，满足传输线路要求的高频特性且满足绝缘体层彼此的密接强度的绝缘体层的材料是有限的材料，无法兼顾在多层基板内构成的传输线路的高频特性和多层基板的机械构造上的强度。因此，或者牺牲一者，或者进行折中的设计。

本实用新型的目的在于，提供一种兼顾了传输线路的高频特性和机械构造上的强度的多层基板。

用于解决课题的技术方案

本实用新型的多层基板层叠包含第1绝缘体层、第2绝缘体层以及第 3绝缘体层的多个绝缘体层，构成传输线路，所述多层基板的特征在于，

所述第1绝缘体层具有相互对置的第1面以及第2面，

在所述第1绝缘体层的所述第1面形成所述传输线路的信号导体，

所述第2绝缘体层配置为与所述第1绝缘体层的所述第1面相接，

所述第3绝缘体层配置为与所述第1绝缘体层的所述第2面相接，

所述第2绝缘体层的介电损耗比所述第3绝缘体层的介电损耗低，

所述第1绝缘体层和所述第3绝缘体层的密接强度比所述第1绝缘体层和所述第2绝缘体层的密接强度高。

一般来说，在多层基板向层叠方向被折弯时，将在远离层叠方向上的中央的位置施加相对大的应力，但是通过上述结构，处于远离层叠方向上的中央的位置的第1绝缘体层和第3绝缘体层的密接强度高，因此多层基板对于折弯的机械构造强度高。此外，信号导体所接触的第2绝缘体层的介电损耗比处于远离信号导体的位置的第3绝缘体层的介电损耗低，因此传输线路的传输损耗等高频特性高。

实用新型效果

根据本实用新型，可得到传输线路的高频特性高且机械构造上的强度高的多层基板。

附图说明

图1是第1实施方式涉及的多层基板101的剖视图。

图2是多层基板101的层叠前的剖视图。

图3是使多层基板101向层叠方向折弯的状态下的、沿着信号导体 SL的面处的剖视图。

图4是第2实施方式涉及的多层基板102的剖视图。

图5(A)是示出第3实施方式涉及的多层基板103的安装状态的便携式电子设备1的剖视图，图5(B)是该便携式电子设备1的壳体内部的俯视图。

具体实施方式

以下，参照图并列举几个具体的例子示出用于实施本实用新型的多个方式。在各图中，对于同一部位标注同一附图标记。在第2实施方式以后，省略关于与第1实施方式共同的事项的记述，对不同点进行说明。特别是，关于基于同样的结构的同样的作用效果，将不在每个实施方式中逐次提及。

《第1实施方式》

图1是第1实施方式涉及的多层基板101的剖视图。图2是多层基板 101的层叠前的剖视图。

多层基板101具备：在Z轴方向上层叠了第1绝缘体层11、第2绝缘体层12、第3绝缘体层13、第4绝缘体层14以及第5绝缘体层15的层叠体；设置在该层叠体的内部的信号导体SL；以及形成在该层叠体的外表面的接地导体GP1、GP2。在多层基板101中，X轴方向为长边方向， Y轴方向为短边方向，信号导体SL在X轴方向上延伸。由信号导体SL、接地导体GP1、GP2、以及其间的绝缘体层11～15构成了带状线型的传输线路。由此，第1绝缘体层11在Z轴方向(层叠方向)上位于信号导体 SL与接地导体GP2(第2接地导体)之间。第2绝缘体层12在Z轴方向(层叠方向)上位于信号导体SL与接地导体GP1(第1接地导体)之间。

第1绝缘体层11、第4绝缘体层14以及第5绝缘体层15是聚酰亚胺(PI)、改性聚苯醚(PPE)、液晶聚合物(LCP)等树脂的层。第2绝缘体层12以及第3绝缘体层13是接合材料层。第2绝缘体层12例如是氟树脂的层，第3绝缘体层13例如是聚酰亚胺(PI)、液晶聚合物(LCP)等的预浸料的层。

第1绝缘体层11具有相互对置的第1面S1以及第2面S2，在第1 绝缘体层11的第1面S1形成有信号导体SL。在第4绝缘体层14的下表面形成有接地导体GP1，在第5绝缘体层15的上表面形成有接地导体 GP2。第2绝缘体层12配置为与第1绝缘体层11的第1面S1相接，第 3绝缘体层13配置为与第1绝缘体层11的第2面S2相接。

图1中的CH是多层基板101的层叠方向上的中央高度位置。根据该中央高度位置CH可明确，第1绝缘体层11位于比第3绝缘体层13靠多层基板101的层叠方向上的中央。第1绝缘体层11和第2绝缘体层12 的界面BS12存在于比第1绝缘体层11和第3绝缘体层13的界面BS13 靠层叠方向上的中央的附近。而且，第1绝缘体层11和第3绝缘体层13 的密接强度比第1绝缘体层11和第2绝缘体层12的密接强度高。通过该构造，如以下所述，多层基板101对于其折弯的机械构造强度高。

图3是使多层基板101向层叠方向折弯的状态下的、沿着信号导体 SL的面处的剖视图。像这样，若多层基板101向层叠方向被折弯，则在折弯部处，与施加于第1绝缘体层11和第2绝缘体层12的界面BS12的应力相比，施加于第1绝缘体层11和第3绝缘体层13的界面BS13的应力大。这是因为，与前者的界面相比，后者的界面处于远离多个绝缘体层的层叠方向上的中央的位置。该施加的应力大的、第1绝缘体层11和第 3绝缘体层13的密接强度高，因此多层基板101对于折弯的机械构造强度高。

此外，在本实施方式的多层基板101中，第3绝缘体层13的杨氏模量小于第2绝缘体层12的杨氏模量。也就是说，第3绝缘体层13比第2 绝缘体层12柔软。

如图3所示，若多层基板101向层叠方向被折弯，则与施加于第2 绝缘体层12的应力相比，施加于第3绝缘体层13的应力大。这是因为，与第2绝缘体层12相比，第3绝缘体层13处于远离多个绝缘体层的层叠方向上的中央的位置。如上所述，该施加的应力大的第3绝缘体层13柔软，因此多层基板101对于折弯的机械构造强度高。

此外，在本实施方式的多层基板101中，第2绝缘体层12和第4绝缘体层14的界面BS24存在于比第3绝缘体层13和第5绝缘体层15的界面BS35靠层叠方向上的中央的附近，第3绝缘体层13和第5绝缘体层15的密接强度比第2绝缘体层12和第4绝缘体层14的密接强度高。若多层基板101向层叠方向被折弯，则与施加于界面BS24的应力相比，施加于界面BS35的应力大。但是，因为该施加的应力大的界面BS35的密接强度高，所以多层基板101对于折弯的机械构造强度高。

此外，在本实施方式的多层基板101中，第1绝缘体层11和第3绝缘体层13的界面BS13存在于比第2绝缘体层12和第4绝缘体层14的界面BS24靠层叠方向上的中央的附近，第1绝缘体层11和第3绝缘体层13的密接强度比第2绝缘体层12和第4绝缘体层14的密接强度高。若多层基板101向层叠方向被折弯，则与施加于界面BS24的应力相比，施加于界面BS13的应力大。但是，因为该施加的应力大的界面BS13的密接强度高，所以多层基板101对于折弯的机械构造强度高。

此外，本实施方式的多层基板101的第2绝缘体层12的介电损耗比第3绝缘体层13的介电损耗低。在此，电介质的介电损耗可通过相对介电常数εr和介电损耗角正切tanδ之积εr tanδ来表示，因此相对介电常数εr越低且介电损耗角正切tanδ越低，则绝缘体层的介电损耗越小。例如，作为氟树脂的第2绝缘体层12的相对介电常数为2.1，介电损耗角正切为0.001，作为聚酰亚胺的预浸料的第3绝缘体层13的相对介电常数为3.2，介电损耗角正切为0.003。像这样，若与信号导体SL相接的第2绝缘体层12的介电损耗比处于远离信号导体SL的位置的第3绝缘体层13的介电损耗低，则可抑制由信号导体SL、接地导体GP1、GP2、以及其间的绝缘体层11～15构成的传输线路的对于高频信号的损耗。

《第2实施方式》

在第2实施方式中，示出具备多个信号导体的多层基板的例子。

图4是第2实施方式涉及的多层基板102的剖视图。在多层基板102 中，X轴方向为长边方向，Y轴方向为短边方向，信号导体SL1、SL2在 X轴方向上延伸。该多层基板102具备分别为带状线型的两个传输线路 TLA、TLB。传输线路TLA具备第1绝缘体层11A、第2绝缘体层12A、第3绝缘体层13A、第4绝缘体层14A、第5绝缘体层15A、第6绝缘体层16、信号导体SL1以及接地导体GP1、GP2。传输线路TLB具备第1 绝缘体层11B、第2绝缘体层12B、第3绝缘体层13B、第4绝缘体层14B、第5绝缘体层15B、第7绝缘体层17、信号导体SL2以及接地导体GP1、GP3。

第2绝缘体层12A、12B、第3绝缘体层13A、13B以及第6绝缘体层16均为接合材料层。

第1绝缘体层11A具有相互对置的第1面S1以及第2面S2，在第1 绝缘体层11A的第1面S1形成有信号导体SL1。在第5绝缘体层15A的上表面形成有接地导体GP2。

第1绝缘体层11B具有相互对置的第1面S1以及第2面S2，在第1 绝缘体层11B的第1面S1形成有信号导体SL2。在第4绝缘体层14B的上表面形成有接地导体GP1，在第5绝缘体层15B的下表面或第7绝缘体层17的上表面形成有接地导体GP3。

图4中的CH是多层基板102的层叠方向上的中央高度位置。根据图 4可明确，在本实施方式的多层基板102中，第1绝缘体层11A和第2 绝缘体层12A的界面存在于比第1绝缘体层11A和第3绝缘体层13A的界面靠层叠方向上的中央的附近。因此，若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第1绝缘体层11A和第2绝缘体层12A的界面的应力相比，施加于第1绝缘体层11A和第3绝缘体层13A的界面的应力大。但是，该施加的应力大的、第1绝缘体层11A和第3绝缘体层13A的密接强度高，因此多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

同样地，第1绝缘体层11B和第2绝缘体层12B的界面存在于比第 1绝缘体层11B和第3绝缘体层13B的界面靠层叠方向上的中央的附近。因此，若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第1绝缘体层11B 和第2绝缘体层12B的界面的应力相比，施加于第1绝缘体层11B和第 3绝缘体层13B的界面的应力大。但是，该施加的应力大的、第1绝缘体层11B和第3绝缘体层13B的密接强度高，因此多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

此外，在本实施方式的多层基板102中，第3绝缘体层13A的杨氏模量小于第2绝缘体层12A的杨氏模量。若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第2绝缘体层12A的应力相比，施加于第3绝缘体层 13A的应力大。这是因为，与第2绝缘体层12A相比，第3绝缘体层13A 处于远离多个绝缘体层的层叠方向上的中央的位置。因为该施加的应力大的第3绝缘体层13A柔软，所以多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

同样地，第3绝缘体层13B的杨氏模量小于第2绝缘体层12B的杨氏模量。若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第2绝缘体层 12B的应力相比，施加于第3绝缘体层13B的应力大。这是因为，与第2 绝缘体层12B相比，第3绝缘体层13B处于远离多个绝缘体层的层叠方向上的中央的位置。因为该施加的应力大的第3绝缘体层13B柔软，所以多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

此外，在本实施方式的多层基板102中，第2绝缘体层12A和第4 绝缘体层14A的界面存在于比第3绝缘体层13A和第5绝缘体层15A的界面靠层叠方向上的中央的附近，第3绝缘体层13A和第5绝缘体层15A 的密接强度比第2绝缘体层12A和第4绝缘体层14A的密接强度高。若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第2绝缘体层12A和第4 绝缘体层14A的界面的应力相比，施加于第3绝缘体层13A和第5绝缘体层15A的界面的应力大。但是，因为该施加的应力大的界面的密接强度高，所以多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

同样地，第2绝缘体层12B和第4绝缘体层14B的界面存在于比第 3绝缘体层13B和第5绝缘体层15B的界面靠层叠方向上的中央的附近，第3绝缘体层13B和第5绝缘体层15B的密接强度比第2绝缘体层12B 和第4绝缘体层14B的密接强度高。若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第2绝缘体层12B和第4绝缘体层14B的界面的应力相比，施加于第3绝缘体层13B和第5绝缘体层15B的界面的应力大。但是，因为该施加的应力大的界面的密接强度高，所以多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

此外，在本实施方式的多层基板102中，第1绝缘体层11A和第3 绝缘体层13A的界面存在于比第2绝缘体层12A和第4绝缘体层14A的界面靠层叠方向上的中央的附近，第1绝缘体层11A和第3绝缘体层13A 的密接强度比第2绝缘体层12A和第4绝缘体层14A的密接强度高。若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第2绝缘体层12A和第4 绝缘体层14A的界面的应力相比，施加于第1绝缘体层11A和第3绝缘体层13A的界面的应力大。但是，因为该施加的应力大的界面的密接强度高，所以多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

同样地，第1绝缘体层11B和第3绝缘体层13B的界面存在于比第 2绝缘体层12B和第4绝缘体层14B的界面靠层叠方向上的中央的附近，第1绝缘体层11B和第3绝缘体层13B的密接强度比第2绝缘体层12B 和第4绝缘体层14B的密接强度高。若多层基板102向层叠方向被折弯，则与施加于第2绝缘体层12B和第4绝缘体层14B的界面的应力相比，施加于第1绝缘体层11B和第3绝缘体层13B的界面的应力大。但是，因为该施加的应力大的界面的密接强度高，所以多层基板102对于折弯的机械构造强度高。

此外，本实施方式的多层基板102的第2绝缘体层12A的介电损耗比第3绝缘体层13A的介电损耗低。若与信号导体SL1相接的第2绝缘体层12A的介电损耗比处于远离信号导体SL1的位置的第3绝缘体层13A 的介电损耗低，则可抑制由信号导体SL1、接地导体GP1、GP2、以及其间的绝缘体层11A～15A、16构成的传输线路TLA的对于高频信号的损耗。

同样地，第2绝缘体层12B的介电损耗比第3绝缘体层13B的介电损耗低。若与信号导体SL2相接的第2绝缘体层12B的介电损耗比处于远离信号导体SL2的位置的第3绝缘体层13B的介电损耗低，则可抑制由信号导体SL2、接地导体GP1、GP3、以及其间的绝缘体层11B～15B、 17构成的传输线路TLB的对于高频信号的损耗。

另外，在本实施方式的多层基板102中，信号导体SL1被支承于第1 绝缘体层11A的下表面(靠中央高度位置CH)，信号导体SL2被支承于第1绝缘体层11B的上表面(靠中央高度位置CH)。像这样，通过将信号导体SL1、SL2配置于层叠体的靠中央高度位置CH，从而在多层基板 102向层叠方向被折弯时，施加于信号导体SL1的两个面的界面的应力、以及施加于信号导体SL2的两个面的界面的应力分别较小。因此，信号导体SL1、SL2的界面不易剥离，可抑制由界面剥离造成的电特性的变化。

《第3实施方式》

在第3实施方式中，示出具备多层基板的便携式电子设备1的例子。

图5(A)是示出第3实施方式涉及的多层基板103的安装状态的、便携式电子设备1的剖视图，图5(B)是该便携式电子设备1的壳体内部的俯视图。

便携式电子设备1具备薄型的壳体2。在壳体2内配置电路基板3A、 3B、电池组4等。在电路基板3A、3B的表面安装多个IC5、芯片部件6 等。电路基板3A、3B以及电池组4设置在壳体2，使得在俯视壳体2时，电池组4配置在电路基板3A、3B之间。壳体2尽可能形成为薄型，因此壳体2的厚度方向上的、电池组4和壳体2的间隔极窄。

本实施方式的多层基板103用作扁平电缆。该多层基板103的中央的剖面构造如在第2实施方式中图4所示。也就是说，是具备两个信号导体的带状线型传输线路。在长边方向上的两端形成有向电路基板3A、3B上的电极7A、7B的连接部。

多层基板103配置为其厚度方向与壳体2的厚度方向一致，且以向层叠方向折弯的状态配置在壳体2内。由此，能够经由多层基板103对将电池组4配置在中间而被分开的电路基板3A、3B进行连接。

另外，虽然在以上所示的各实施方式中对一个单位的多层基板进行了图示，但是当然也可以以多个多层基板相连的集合基板状态进行制造(通过大片工艺进行制造)，并在最后分离为单片。

最后，上述的实施方式的说明在所有的方面均为例示，而不是限制性的。对本领域技术人员而言，显然能够适当地进行变形以及变更。例如，能够进行在不同的实施方式中示出的结构的部分置换或组合，这是不言而喻的。本实用新型的范围不是由上述的实施方式示出，而是由权利要求书示出。进而，本实用新型的范围意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有的变更。

附图标记说明

BS12、BS13、BS24、BS35：界面；

CH：中央高度位置；

GP1、GP2、GP3：接地导体；

S1：第1面；

S2：第2面；

SL、SL1、SL2：信号导体；

TLA、TLB：传输线路；

1：便携式电子设备；

2：壳体；

3A、3B：电路基板；

4：电池组；

5：IC；

6：芯片部件；

7A、7B：电极；

11、11A、11B：第1绝缘体层；

12、12A、12B：第2绝缘体层；

13、13A、13B：第3绝缘体层；

14、14A、14B：第4绝缘体层；

15、15A、15B：第5绝缘体层；

16：第6绝缘体层；

17：第7绝缘体层；

101、102、103：多层基板。

Claims

1.一种多层基板，层叠包含第1绝缘体层、第2绝缘体层以及第3绝缘体层的多个绝缘体层，构成传输线路，所述多层基板的特征在于，

所述第1绝缘体层具有相互对置的第1面以及第2面，

2.根据权利要求1所述的多层基板，其特征在于，

所述第1绝缘体层和所述第2绝缘体层的界面存在于比所述第1绝缘体层和所述第3绝缘体层的界面靠层叠方向上的中央的附近。

3.根据权利要求1所述的多层基板，其特征在于，

在层叠方向上具有弯曲部。

4.根据权利要求3所述的多层基板，其特征在于，

所述第3绝缘体层的杨氏模量小于所述第2绝缘体层的杨氏模量。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的多层基板，其特征在于，具备：

第4绝缘体层，配置为和所述第2绝缘体层的与所述第1绝缘体层所接触的面相反侧的面相接；以及

第5绝缘体层，配置为和所述第3绝缘体层的与所述第1绝缘体层所接触的面相反侧的面相接，

所述第2绝缘体层和所述第4绝缘体层的界面存在于比所述第3绝缘体层和所述第5绝缘体层的界面靠层叠方向上的中央的附近，所述第3绝缘体层和所述第5绝缘体层的密接强度比所述第2绝缘体层和所述第4绝缘体层的密接强度高。

6.根据权利要求2至4中的任一项所述的多层基板，其特征在于，具备：

所述第2绝缘体层和所述第4绝缘体层的界面存在于比所述第1绝缘体层和所述第3绝缘体层的界面靠层叠方向上的中央的附近，

所述第1绝缘体层和所述第3绝缘体层的密接强度比所述第2绝缘体层和所述第4绝缘体层的密接强度高。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的多层基板，其特征在于，

所述多层基板还具备第1接地导体，

所述第1绝缘体层在层叠方向上位于所述信号导体与所述第1接地导体之间。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的多层基板，其特征在于，

所述多层基板还具备第2接地导体，

所述第2绝缘体层在层叠方向上位于所述信号导体与所述第2接地导体之间。