JP2018504776A - プリント回路基板のための高速インターコネクト - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者らは、高速データレートをサポートすることができるプリント回路基板のニーズを認識し、高速導電性インターコネクト、およびPCB上にインターコネクトを形成する方法を考え出した。本発明者らは、いくつかの導電性フィルム、および導電性フィルムの接合性を向上させるために従来の表面処理が施されたフィルムは、PCB上のすべてのパターン化されたインターコネクトおよび他の特徴にわたって延在するかなりの大きさの表面粗さを有することを認識した。本発明者らは、この粗さが高いデータレートにおける望ましくない散乱損失をもたらし、信号伝送を妨げると仮定した。従って、本発明者らは、向上された信号伝送のため、(回路トレースまたはトレースに隣接する接地面等の)インターコネクトの少なくとも一部に滑らかな表面領域を有するとともに、PCBの絶縁層への接着性を向上させるパッドおよび他の特徴の少なくとも一つにおける接合処理領域を有する高速PCBインターコネクトを形成するプロセスについて改善を行った。本発明者らは、いくつかの実施形態において、インターコネクトのすべての面に粗面が含まれる同様のPCB構造と比較して、高速インターコネクトを介したdBの信号損失を20%も低減できることを見出した。例えば、従来技術において30dBの減衰があったトレースは、20%の改善により24dBの損失しか示さなくなり、電力伝送において4倍の改善をもたらすことができる。本発明者らはまた、高速インターコネクトが、従来30Gb/sまでのNRZデータレートをサポートしていたPCB構造に対して、40Gb/sよりも高く、60Gb/sまでのNRZデータレートをサポートできることも見出した。いくつかの場合において、高速インターコネクトは、従来30Gb/sまでのNRZデータレートをサポートしていたPCB構造に対して、60Gb/sよりも高いNRZデータレートをサポートする。
本願は様々な実施形態および実施例に関連して説明されてきたが、本願がそのような実施形態または実施例に限定されることは意図していない。反対に、本願は当業者に理解されるであろうように、様々な代替物、変形物、および均等物を包含する。
Claims (65)
- 第一絶縁層と、
第二絶縁層と、
前記第一絶縁層に隣接する第一表面と、前記第一表面の反対側の前記第二絶縁層に隣接する第二表面とを含む導電性インターコネクトとを含み、前記第一表面の少なくとも第一領域は、前記第一絶縁層に対して前記第一表面の第二領域よりも強い接着性を示すプリント回路基板。 - 請求項1に記載のプリント回路基板において、前記第一領域は化学的接着促進剤を含むプリント回路基板。
- 請求項1に記載のプリント回路基板において、前記第一領域は、前記第一絶縁層の硬化形態に対して前記導電性インターコネクトよりも強い接着性を提供する、前記導電性インターコネクトと前記第一絶縁層との間の一つ以上の材料堆積を含むプリント回路基板。
- 請求項1に記載のプリント回路基板において、前記第一領域は、前記第二領域の第二表面粗さよりも大きい第一表面粗さを有するプリント回路基板。
- 請求項4に記載のプリント回路基板において、前記導電性インターコネクトは圧延された金属箔または圧延アニールの金属箔から形成されるプリント回路基板。
- 請求項5に記載のプリント回路基板において、前記金属箔は銅を含むプリント回路基板。
- 請求項4に記載のプリント回路基板において、前記第二領域は前記導電性インターコネクトのトレースを横切って延在し、前記第一領域は前記トレースに取り付けられたパッドを横切って延在し、前記第一領域および前記第二領域の間の遷移は、前記トレースと前記導電性インターコネクトの前記パッドとの間の接合部で生じるプリント回路基板。
- 請求項7に記載のプリント回路基板において、前記第一領域および前記第二領域の間の遷移は、前記接合部の2mm以内で生じるプリント回路基板。
- 請求項7に記載のプリント回路基板において、前記パッドは、前記トレースの幅よりも広い幅を有する導電性領域を含むとともに、前記導電性領域に穴を有するプリント回路基板。
- 請求項4に記載のプリント回路基板において、前記第一表面粗さは前記第一領域にわたって測定された平均ピークピーク値であり、前記第二表面粗さは前記第二領域にわたって測定された平均ピークピーク値であるプリント回路基板。
- 請求項10に記載のプリント回路基板において、前記第一領域は0.25mm〜1.0mmの横方向寸法を有し、前記第二領域は100μm〜300μmの横方向寸法を有し、前記第一表面粗さは前記第二表面粗さよりも少なくとも25%大きいプリント回路基板。
- 請求項4に記載のプリント回路基板において、前記第一絶縁層に隣接する第三表面を有する導電性基準面をさらに含み、前記第三表面は前記第一表面粗さにほぼ等しい第三粗さを有するプリント回路基板。
- 請求項1に記載のプリント回路基板において、前記導電性インターコネクトは、25dB未満の損失で40Gb/s〜60Gb/sのNRZデータ伝送速度をサポートするプリント回路基板。
- 請求項1に記載のプリント回路基板において、前記第一絶縁層および前記第二絶縁層の一方または両方の内部に補強用の充填材料をさらに含むプリント回路基板。
- 請求項14に記載のプリント回路基板において、補強用の前記充填材料は繊維状であるプリント回路基板。
- 請求項14に記載のプリント回路基板において、前記第一絶縁層および前記第二絶縁層の一方または両方は、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、エポキシ、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、および炭化水素またはポリエステルを含むプリント回路基板。
- 請求項1に記載のプリント回路基板において、前記第一絶縁層および前記第二絶縁層の一方または両方の厚さは200μm未満であるプリント回路基板。
- プリント回路基板を製造する方法において、前記方法は、
ラミネート上の導電性フィルムにおいて、複数の第一表面を有する複数の導電性インターコネクトをパターン化する工程であって、前記導電性フィルムは導電性インターコネクトの領域にわたって1.5μm〜3μmの平均ピークピーク表面粗さを有する工程と、
前記第一表面の少なくとも第一部分を、前記プリント回路基板の絶縁層に対する前記第一部分の接着性を向上させるように処理する工程とを含む方法。 - 請求項18に記載の方法において、前記処理する工程は、前記第一部分に化学的接着促進剤を適用することを含む方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記処理する工程は、未処理部分と比較して、前記絶縁層の硬化形態に対する前記第一部分の接着性を向上させる少なくとも一つの材料を前記第一部分上に形成することを含む方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記処理する工程は、前記第一部分の表面を粗面化する工程を含む方法。
- 請求項21に記載の方法において、前記粗面化する工程は、前記第一部分に対してエッチング、酸化、メッキ、または研磨を行うことを含む方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記第一部分は回路トレースを含み、未処理部分はパッドを含む方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記導電性インターコネクトの第二部分上にマスクを形成する工程をさらに含み、前記形成する工程は、前記導電性インターコネクトの回路トレースのほぼすべてを覆うようにレジストをパターン化し、前記回路トレースに取り付けられた複数のパッドを露出させることを含む方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記導電性インターコネクトの未処理部分は、前記導電性インターコネクトの長さの5%未満を構成する方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記導電性インターコネクトは圧延された金属箔または圧延アニールの金属箔を含む方法。
- 請求項18に記載の方法において、前記導電性インターコネクトは銅を含む方法。
- プリント回路基板であって、
絶縁層と、
前記絶縁層に隣接する圧延金属フィルムから形成された複数のインターコネクトと、
前記絶縁層内に配置されて、前記プリント回路基板を補強する補強用の充填材料とを含むプリント回路基板。 - 請求項28に記載のプリント回路基板において、前記圧延金属フィルムは銅を含むプリント回路基板。
- 請求項28に記載のプリント回路基板において、
複数の前記インターコネクトの各々は、第一領域を有する回路トレースを含み、
複数の前記インターコネクトの少なくともいくつかは、前記第一領域と比較して、前記絶縁層に対する接着性を向上させるように処理された第二領域を含むプリント回路基板。 - 請求項30に記載のプリント回路基板において、前記第一領域は、前記第二領域の第二表面粗さよりも小さい第一表面粗さを有するプリント回路基板。
- 請求項30に記載のプリント回路基板において、前記第二領域は、前記第一領域には存在しない化学的接着促進剤を含むプリント回路基板。
- 請求項30に記載のプリント回路基板において、前記第一領域および前記第二領域は化学的接着促進剤を含むプリント回路基板。
- 請求項30に記載のプリント回路基板において、前記第二領域は、前記第一領域には存在しないとともに、前記絶縁層の硬化形態に対する前記第二領域の接着性を向上させる一つ以上の層を含むプリント回路基板。
- 請求項30に記載のプリント回路基板において、前記第一領域および前記第二領域は、前記絶縁層の硬化形態に対する前記第一領域および前記第二領域の接着性を向上させる一つ以上の層を含むプリント回路基板。
- 請求項28に記載のプリント回路基板において、前記絶縁層は、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、エポキシ、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、および炭化水素またはポリエステルを含むプリント回路基板。
- 請求項28に記載のプリント回路基板において、前記充填材料は繊維状であるプリント回路基板。
- 請求項28に記載のプリント回路基板において、前記充填材料はガラス繊維を含むプリント回路基板。
- プリント回路基板を製造するためのラミネートであって、
絶縁層と、
前記絶縁層に接合された圧延導電性フィルムと、
前記絶縁層内の補強用の充填材料とを含むラミネート。 - 請求項39に記載のラミネートにおいて、前記圧延導電性フィルムは圧延アニールの銅を含むラミネート。
- 請求項39に記載のラミネートにおいて、前記絶縁層は、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、エポキシ、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、および炭化水素またはポリエステルを含むラミネート。
- 請求項39に記載のラミネートにおいて、前記充填材料は繊維状であるラミネート。
- 請求項39に記載のラミネートにおいて、前記充填材料はガラス繊維を含むラミネート。
- プリント回路基板であって、前記プリント回路基板の第一レベルで導電性フィルムから形成された導電性要素を有するプリント回路基板と、
前記導電性要素の第一表面に隣接する第一絶縁層と、
前記導電性要素の第二表面に隣接するとともに、前記第一表面の反対側の第二絶縁層と、
前記導電性要素の前記第一表面にわたって分布された第一処理表面領域とを含み、前記第一処理表面領域は、前記第一表面の未処理領域と比較して、前記第一絶縁層への向上された接着性を示す高速回路。 - 請求項44に記載の高速回路において、前記第一処理表面領域は、前記未処理領域には存在しない化学的接着促進剤を含む高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記第一処理表面領域は、前記第一絶縁層の硬化形態に対する前記第一処理表面領域の接着性を向上させる一つ以上の材料堆積を含み、一つ以上の前記材料堆積は前記未処理領域には存在しない高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記第一処理表面領域は、前記導電性フィルムを通して延在するとともに、絶縁材料で充填された一つ以上の穴を含む高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記第一処理表面領域は、前記第一表面の前記未処理領域の第二表面粗さよりも大きい第一表面粗さを有する高速回路。
- 請求項48に記載の高速回路において、前記第二表面粗さは前記第一表面粗さよりも少なくとも25%小さい高速回路。
- 請求項48に記載の高速回路において、前記第一表面粗さは第一表面領域のいずれかの箇所で測定された平均ピークピーク値であり、前記第二表面粗さは前記未処理領域のいずれかの箇所で測定された平均ピークピーク値である高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記導電性要素は回路トレースを含み、前記未処理領域は前記回路トレースの大部分を覆う高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記導電性要素は圧延された銅箔または圧延アニールの銅箔から形成される高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記第一絶縁層および前記第二絶縁層の一方または両方は、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、エポキシ、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、および炭化水素またはポリエステルを含む高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記第一絶縁層および前記第二絶縁層の一方または両方は、2GHz〜10GHzの印加周波数で3.5未満の誘電率および0.002未満の誘電正接を有する高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記第一絶縁層および前記第二絶縁層の一方または両方は、1GHz〜12GHzの印加周波数で4.0未満の誘電率および0.0035未満の誘電正接を有する高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、複数の前記導電性要素の導電性インターコネクトに接続されたデジタル電子チップをさらに含む高速回路。
- 請求項56に記載の高速回路において、前記導電性インターコネクトは60Gb/sまでのNRZデータ伝送速度をサポートする高速回路。
- 請求項57に記載の高速回路において、データ処理装置のプロセッサに接続される高速回路。
- 請求項58に記載の高速回路において、前記データ処理装置は、スマートフォン、コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、またはビデオ記録装置である高速回路。
- 請求項44に記載の高速回路において、前記導電性要素は、前記第一レベルで接地面または他の電位基準面を含む高速回路。
- 請求項60に記載の高速回路において、前記接地面または他の電位基準面は未処理である高速回路。
- 絶縁マトリクスと、
前記絶縁マトリクス内に埋め込まれた複数の導電層とを含み、複数の前記導電層の第一部分は信号トレースを有するルーティング層を含み、複数の前記導電層の第二部分は基準面を含み、
複数の前記導電層の少なくとも前記第二部分上の前記基準面は、
1μm以下の平均ピークピーク粗さを有する表面と、
前記絶縁マトリクス内において前記基準面を固定するように適合された接合領域とを含むプリント回路基板。 - 請求項62に記載のプリント回路基板において、前記基準面は圧延された銅を含むプリント回路基板。
- 請求項62に記載のプリント回路基板において、前記接合領域は前記基準面を通る穴を含むプリント回路基板。
- 請求項62に記載のプリント回路基板において、前記接合領域は、1μmよりも大きい平均ピークピーク表面粗さを有する領域を含むプリント回路基板。
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