專利名稱：印刷的波導(dǎo)管印刷電路板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及印刷的波導(dǎo)管印刷電路板(PCB)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
由于“摩爾定律”促使數(shù)據(jù)總線的帶寬越來越高，與傳統(tǒng)的微波傳輸帶和帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)相關(guān)的基本障礙將溝道速度限制到低于15-20千兆位每秒的頻率。信號(hào)限制基本上與由電介質(zhì)和銅以及由微波傳輸帶和帶狀線結(jié)構(gòu)支持的傳播模式導(dǎo)致的傳輸線損耗有關(guān)。此外，具有標(biāo)準(zhǔn)傳輸線結(jié)構(gòu)的高性能電介質(zhì)的使用可以使帶寬稍微增加，但使成本大大增加。
由于用于已調(diào)信號(hào)的信號(hào)頻率和載波頻率升高到超過15-20千兆位每秒并向著20-50GHz增加且超過它，標(biāo)準(zhǔn)微波傳輸帶和帶狀線結(jié)構(gòu)作為傳輸結(jié)構(gòu)，效果變得越來越小。因此，需要信號(hào)傳播的替換方法。為了確保最小的損耗和引導(dǎo)這種高頻的能量，一種解決方案可以是使用波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。波導(dǎo)管是控制電磁波的傳播從而迫使波沿著由波導(dǎo)管的物理結(jié)構(gòu)限定的路徑傳播的典型的器件?；诋?dāng)前的印刷電路板(PCB)工藝技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)管不易集成在數(shù)字系統(tǒng)中。因此，出現(xiàn)對(duì)改進(jìn)的PCB波導(dǎo)管的需求。


根據(jù)下面給出的詳細(xì)說明以及本發(fā)明的一些實(shí)施例的附圖，本發(fā)明將被更充分地理解，但是這些實(shí)施例不是用來將本發(fā)明限制為描述的具體實(shí)施例，而是僅用于解釋和理解。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例形成嵌入式波導(dǎo)管的過程。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的嵌入式波導(dǎo)管。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例形成嵌入式波導(dǎo)管的過程。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的嵌入式波導(dǎo)管。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例形成印刷波導(dǎo)管的過程。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例形成印刷波導(dǎo)管的過程。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例用于形成波導(dǎo)管的印刷芯(和/或子部件)的過程。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例形成準(zhǔn)波導(dǎo)管的過程。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的準(zhǔn)波導(dǎo)管。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及嵌入式波導(dǎo)管印刷電路板(PCB)結(jié)構(gòu)。一些實(shí)施例涉及形成嵌入式波導(dǎo)管的過程。
一些實(shí)施例涉及印刷波導(dǎo)管PCB結(jié)構(gòu)。一些實(shí)施例涉及形成印刷波導(dǎo)管的過程。
一些實(shí)施例涉及準(zhǔn)波導(dǎo)管PCB結(jié)構(gòu)。一些實(shí)施例涉及形成準(zhǔn)波導(dǎo)管的過程。
在一些實(shí)施例中，印刷電路板利用印刷電路板材料制造，形成包含在印刷電路板材料中的波導(dǎo)管。
在一些實(shí)施例中，印刷電路板包括印刷電路板材料和包含在印刷電路板材料中的波導(dǎo)管。
在一些實(shí)施例中，溝道形成在印刷電路板材料中，形成的溝道被電鍍以形成嵌入式波導(dǎo)管的至少兩個(gè)側(cè)壁，印刷電路板材料層疊到電鍍的溝道。
在一些實(shí)施例中，嵌入式波導(dǎo)管包括形成在印刷電路板中的溝道，溝道的至少兩個(gè)側(cè)壁，和層疊到溝道的印刷電路板材料。
在一些實(shí)施例中，溝道通過組合兩個(gè)印刷的子部件而形成，每個(gè)子部件由印刷電路板材料形成，并且印刷的子部件被層疊以形成波導(dǎo)管。
在一些實(shí)施例中，波導(dǎo)管包括由印刷電路板材料形成的兩個(gè)印刷的子部件和在印刷的子部件之間以形成波導(dǎo)管的溝道。
在一些實(shí)施例中，溝道形成在印刷電路板材料中，形成的溝道被電鍍以形成準(zhǔn)波導(dǎo)管的至少兩個(gè)側(cè)壁，并且利用熱固性粘合劑將印刷電路板材料層疊到電鍍的溝道。
在一些實(shí)施例中，準(zhǔn)波導(dǎo)管包括形成在印刷電路板材料中的溝道，溝道的兩個(gè)電鍍側(cè)壁，和層疊到溝道的印刷電路板材料。
一些實(shí)施例涉及填充有空氣的波導(dǎo)管。填充有空氣的波導(dǎo)管對(duì)于任何類型的波導(dǎo)管提供最小可能的損耗。在波導(dǎo)管中，主要能量集中在電介質(zhì)中而不是導(dǎo)體中。因此，通過在波導(dǎo)管中利用空氣代替其他材料填充而使溝道損耗最小。
根據(jù)一些實(shí)施例，即使從損耗的觀點(diǎn)來看填充有空氣的波導(dǎo)管是最有利的，波導(dǎo)管也可以由除了空氣以外的其他材料填充(例如，出于制造和/或可靠性考慮)。根據(jù)一些實(shí)施例，所有在此討論、描述和/或說明的波導(dǎo)管可以由除了空氣以外的其他材料填充，即使在此討論、描述和/或說明的波導(dǎo)管是由空氣填充的。
根據(jù)一些實(shí)施例，在高頻方面波導(dǎo)管比標(biāo)準(zhǔn)傳輸線結(jié)構(gòu)傳播能量更有效，并且可以被用于擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)的、低成本PCB溝道技術(shù)的帶寬(例如，擴(kuò)展到100-200GHz頻率)。
根據(jù)一些實(shí)施例，填充有空氣的波導(dǎo)管利用現(xiàn)有的PCB材料和工藝制造。
根據(jù)一些實(shí)施例，空氣電介質(zhì)波導(dǎo)管被用于PCB內(nèi)。
根據(jù)一些實(shí)施例，標(biāo)準(zhǔn)低成本FR4環(huán)氧樹脂印刷電路材料可以用于形成PCB中的波導(dǎo)管。
根據(jù)一些實(shí)施例，特高速總線可以在數(shù)字系統(tǒng)的PCB中和/或射頻(RF)集成PCB中(例如用于電信設(shè)備)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)一些實(shí)施例，利用FR4材料和現(xiàn)有的PCB制造工藝，PCB波導(dǎo)管被用于擴(kuò)展信號(hào)傳輸(例如，超過20-30GHz)。
根據(jù)一些實(shí)施例，利用FR4材料的波導(dǎo)管互連結(jié)構(gòu)幫助消除電介質(zhì)損耗的變化和串?dāng)_。
根據(jù)一些實(shí)施例，提供了PCB互連波導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)、工藝、材料選擇和制造。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過將溝道形成入電介質(zhì)或多層PCB組合中(例如通過布線、沖壓、利用激光或蝕刻)而制作波導(dǎo)管。然后，溝道被電鍍以形成波導(dǎo)管的兩側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，還根據(jù)使用的方法和工藝形成頂壁和/或底壁。溝道的剩下的壁可以以相同的方式被構(gòu)造。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過層疊包括波導(dǎo)管的頂、底和側(cè)壁的PCB子部件而制作波導(dǎo)管。當(dāng)利用熱固性粘合劑和/或半固化片時(shí)，在溝道的區(qū)域中的粘合劑在層疊前被去除。在一些實(shí)施例中，粘合劑去除遠(yuǎn)離溝道的邊緣往回延伸(例如20+毫英寸)以提供在層疊時(shí)材料移動(dòng)和粘合劑流動(dòng)的緩沖區(qū)。
根據(jù)一些實(shí)施例，熱塑性蓋層被用于提供波導(dǎo)管的頂面和/或底面。熱塑性材料用作粘合劑，并且限定波導(dǎo)管表面的被蝕刻的金屬做得比波導(dǎo)管溝道稍大以引起在層疊時(shí)的材料移動(dòng)。
圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例形成波導(dǎo)管的過程100。根據(jù)一些實(shí)施例，過程100使用熱塑性蓋材料的熱塑性能以在層疊時(shí)粘合波導(dǎo)管的頂蓋和/或底蓋。
圖1的過程100的頂部在102示出了銅敷層熱塑性電介質(zhì)芯或多層結(jié)構(gòu)。根據(jù)一些實(shí)施例，在102所示的銅敷層熱塑性電介質(zhì)芯或多層結(jié)構(gòu)具有底部電介質(zhì)，其是熱塑性塑料。在104，底部銅層被形成圖像。在104所示的底部銅層包括用于形成的空氣電介質(zhì)波導(dǎo)管的導(dǎo)體。
與圖1的過程100的頂部類似，過程100的底部在106包括銅敷層熱塑性電介質(zhì)芯或具有熱塑性塑料作為頂部電介質(zhì)的多層結(jié)構(gòu)。在108，在102的結(jié)構(gòu)的頂部銅層被形成圖像。在108形成圖像的頂部銅層包括用于波導(dǎo)管的底部導(dǎo)電區(qū)域(例如如果中央芯被電鍍則用于溝道和/或用于溝槽，或者，例如如果中央芯被形成圖像則用于腔)。
圖1的過程100的中間部示出了用于形成中央芯的兩種可選過程。銅敷層的兩側(cè)或多層芯在112示出。兩種選擇如圖1所示。第一種選擇包括114和116，第二種選擇包括118和120。在第一種選擇中，在114，溝道、溝槽和/或腔形成在如在112所示的銅敷層的兩側(cè)或多層芯中。在114，溝道、溝槽和/或腔利用銅作為燒蝕/蝕刻止停件通過激光和/或等離子體而形成。在116，利用支撐在溝道/溝槽/腔的一側(cè)(例如，如在圖1中所示的底側(cè))上的銅來電鍍且蝕刻芯。在第二種選擇中，在118，溝道/溝槽/腔通過芯被布線、沖壓、蝕刻和/或激光照射。在120，利用溝道/溝槽/腔剩余開口的頂部和底部電鍍和蝕刻芯。
在122，將來自過程100的頂部、中部和底部的各段組合。在122，熱塑性電介質(zhì)被層疊到包含溝道/溝槽/腔的電鍍的芯。此外，外層部分根據(jù)需要被鉆孔、電鍍、形成圖像和/或蝕刻等。根據(jù)一些實(shí)施例，步驟122的最終結(jié)果是具有根據(jù)一些實(shí)施例的嵌入式波導(dǎo)管的PCB。根據(jù)一些實(shí)施例，圖1的過程100的關(guān)鍵是利用蓋材料的熱塑性以在層疊時(shí)粘合波導(dǎo)管的頂蓋和/或底蓋。
圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的嵌入式波導(dǎo)管200。根據(jù)一些實(shí)施例，例如可用圖1中示出的過程100形成波導(dǎo)管200。嵌入式波導(dǎo)管200包括熱塑性蓋電介質(zhì)202和由電鍍的芯206限定的空氣溝道204。
根據(jù)一些實(shí)施例，過程100和波導(dǎo)管200涉及填充有空氣的波導(dǎo)管。填充有空氣的波導(dǎo)管對(duì)于波導(dǎo)管來說可以提供最小可能的損耗。在波導(dǎo)管中主要能量集中在電介質(zhì)中而不是導(dǎo)體中。因此，通過在波導(dǎo)管中利用空氣代替其他材料進(jìn)行填充而使溝道損耗最小。
圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的形成波導(dǎo)管的過程300。根據(jù)一些實(shí)施例，過程300使用熱固性FR4材料。
圖3的過程300的頂部示出了銅箔302和半固化片層304，其形成支撐傳統(tǒng)導(dǎo)體的波導(dǎo)管PCB的頂部。類似地，在圖3的過程300的底部示出了銅箔306和半固化片層308，其形成支撐傳統(tǒng)導(dǎo)體的波導(dǎo)管PCB的底部。
在312提供銅敷層芯和/或多層，并且在314，溝道、溝槽和/或腔(例如布線、沖壓、蝕刻和/或激光照射等)形成在銅敷層芯和/或多層的一部分中。然后，在316，利用溝道/溝槽/腔開口的頂部和/或底部電鍍和蝕刻芯以形成波導(dǎo)管的頂部。
在322提供低流動(dòng)或不流動(dòng)粘合劑。在324該粘合劑被布線、沖壓、蝕刻和/或激光照射等以形成通過粘合劑的溝道、溝槽和/或腔。
在332提供銅敷層芯和/或多層，并且在334，溝道、溝槽和/或腔(例如布線、沖壓、蝕刻和/或激光照射等)形成在銅敷層芯和/或多層的一部分中。然后，在336，利用溝道/溝槽/腔開口的頂部和/或底部電鍍和蝕刻芯以形成波導(dǎo)管的底部。
在342，將銅箔302、半固化片304、在316電鍍和蝕刻的芯、在324具有腔的粘合劑、在336電鍍和蝕刻的芯、半固化片308和/或銅箔306進(jìn)行組合。在342，利用激光照射/沖壓的低流動(dòng)或不流動(dòng)粘合劑，將導(dǎo)體層疊在溝道/溝槽/腔之上。外層部件根據(jù)需要被鉆孔、電鍍、形成圖像等。
根據(jù)一些實(shí)施例，過程300的關(guān)鍵是在半固化片/粘合劑層中產(chǎn)生開口間隙，其稍大于由溝道/溝槽/腔形成的波導(dǎo)管以防止層疊時(shí)粘合劑流入波導(dǎo)管。
圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的嵌入式波導(dǎo)管400。根據(jù)一些實(shí)施例，例如波導(dǎo)管400可用圖3中所示的過程300形成。例如，嵌入式波導(dǎo)管400包括熱固性蓋電介質(zhì)402(例如標(biāo)準(zhǔn)的熱固性蓋電介質(zhì))和由在過程300中和如上所述的深度受控的電鍍的腔來限定的波導(dǎo)管溝道404。
根據(jù)一些實(shí)施例，波導(dǎo)管400是填充有空氣的波導(dǎo)管，過程300是形成具有以上列出的優(yōu)點(diǎn)(例如最低的電介質(zhì)損耗)的填充有空氣的波導(dǎo)管的過程。具有低電介質(zhì)損耗是波導(dǎo)管顯著的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榇蟛糠帜芰吭陔娊橘|(zhì)中而不是在導(dǎo)體中。另一方面，當(dāng)一些能量在銅導(dǎo)體中而一些能量在電介質(zhì)中時(shí)，較低損耗的電介質(zhì)導(dǎo)致較小的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)一些實(shí)施例，PCB中的空氣電介質(zhì)波導(dǎo)管可以被用于度量標(biāo)準(zhǔn)低成本FR4環(huán)氧樹脂印刷電路材料(例如，諸如100-200GHz或更大的頻率)。
根據(jù)一些實(shí)施例，利用用于大量生產(chǎn)的印刷方式在印刷電路板(PCB)中制造波導(dǎo)管。
根據(jù)一些實(shí)施例，信號(hào)可以在PCB上傳播，該P(yáng)CB將去除與幾千兆位總線設(shè)計(jì)相關(guān)的基本障礙而沒有大的成本增加。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過根據(jù)粘合包括電鍍的溝道、腔和/或溝槽的子部件，在PCB中制造波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。根據(jù)一些實(shí)施例，印刷使得波導(dǎo)管的溝道、溝槽和/或腔在單一一個(gè)步驟中形成，消除了非印刷方法所需要的多步制造工藝。
根據(jù)一些實(shí)施例，提供有效的低成本制造方法，以利用標(biāo)準(zhǔn)FR4材料實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)管。通過將波導(dǎo)管的頂部和/或底部印刷入具有主印模圖案的電介質(zhì)內(nèi)而利用形成圖像或非形成圖像的銅敷層電介質(zhì)形成波導(dǎo)管。然后，頂部和底部被層疊在一起以形成波導(dǎo)管。
根據(jù)一些實(shí)施例，由傳統(tǒng)的傳輸線結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的發(fā)送信號(hào)障礙被去除而沒有大的成本增加。
根據(jù)一些實(shí)施例，利用FR4材料和現(xiàn)有的PCB制造工藝，提供將信號(hào)發(fā)送擴(kuò)展到超過15-10千兆位每秒的低成本方法。
根據(jù)一些實(shí)施例，低成本印刷方法被用于制造高性能的PCB(例如，與制造CD類似)。
圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例形成波導(dǎo)管的過程500。根據(jù)一些實(shí)施例，過程500利用印刷的熱塑性電介質(zhì)制造波導(dǎo)管。
在圖5中所示的頂部，過程500包括利用銅箔502和半固化片504形成支撐傳統(tǒng)導(dǎo)體的波導(dǎo)管PCB的頂部。類似地，在圖5中所示的底部，過程500包括利用銅箔506和半固化片508形成支撐傳統(tǒng)導(dǎo)體的波導(dǎo)管PCB的底部。
在過程500的522中，將銅箔502、半固化片504、銅箔506、半固化片508、印刷的子部件510和/或印刷的子部件512組合。根據(jù)一些實(shí)施例，子部件510和512是印刷的熱塑性電介質(zhì)。通過將形成波導(dǎo)管的兩個(gè)印刷的連接子部件510和512層疊，利用過程500而沒有使用粘合劑來制造波導(dǎo)管。該層疊工藝使得子部件510和512的金屬面連接以接觸，從而沿著波導(dǎo)管的長(zhǎng)度提供良好的EM(電磁)接觸。組合設(shè)備的外層部件根據(jù)需要被鉆孔、電鍍、形成圖像等。
圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例形成波導(dǎo)管的過程600。根據(jù)一些實(shí)施例，過程600利用熱固性FR4材料制造波導(dǎo)管。
在圖6中所示的頂部，過程600包括利用銅箔602和半固化片604形成支撐傳統(tǒng)導(dǎo)體的波導(dǎo)管PCB的頂部。類似地，在圖6中所示的底部，過程600包括利用銅箔606和半固化片608形成支撐傳統(tǒng)導(dǎo)體的波導(dǎo)管PCB的底部。印刷的子部件610和印刷的子部件512也用于過程600中。
在616，低流動(dòng)或不流動(dòng)的粘合劑614被切除、激光照射和/或沖壓等，從而沒有粘合劑位于波導(dǎo)管的區(qū)域內(nèi)。通過粘合兩個(gè)印刷的子部件610和612，在616被切除、激光照射和/或沖壓等的粘合劑的結(jié)果被用于制造波導(dǎo)管。
在過程600的622中，將銅箔602、半固化片604、銅箔606、半固化片608、來自616的圖案化粘合劑、印刷的子部件610和/或印刷的子部件612組合。在622，利用來自616的圖案化粘合劑來層疊印刷的子部件610和612。取決于金屬表面的厚度和粘合劑的厚度，金屬表面和連接部分可以進(jìn)行接觸或通過小間隙分隔。組合的設(shè)備的外層部件可以根據(jù)需要被鉆孔、電鍍、形成圖像等。
圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于形成波導(dǎo)管的印刷芯(和/或子部件)的過程700。根據(jù)一些實(shí)施例，由過程700形成的印刷芯(和/或子部件)被用于形成波導(dǎo)管的進(jìn)一步的過程中。例如，由過程700形成的印刷芯(和/或子部件)可以被用于提供圖5的子部件510、圖5的子部件512、圖6的子部件610和/或圖6的子部件612。
根據(jù)一些實(shí)施例，在圖7中示出的過程700包括利用銅敷層熱塑性材料(和/或芯)702的第一示例性過程。銅敷層702用作印刷過程的釋放層，并且是用于芯的最終金屬。在704，芯702在兩個(gè)圖案化的壓板之間被熱壓。在704中使用的壓板中的一個(gè)(例如在圖7的704中所示的底壓板)包括將形成的波導(dǎo)管的反向圖像。當(dāng)在704中材料被加熱時(shí)，材料軟化且形成圖像的壓板的形式。根據(jù)一些實(shí)施例，取決于使用的熱塑性材料和釋放劑，敷在芯702上的銅可在704的按壓之前被形成圖像。根據(jù)一些實(shí)施例，敷在芯702上的銅可以在704的按壓之后被形成圖像(例如在圖7的706中)。在706，印刷的芯被蝕刻(和/或形成圖像)以形成印刷的部件(或子部件)708。
根據(jù)一些實(shí)施例，圖7中示出的過程700包括利用熱固性材料的第二示例性過程。根據(jù)一些實(shí)施例，圖7中示出的第二示例性過程與圖7的第一示例性過程類似，除了利用熱固性材料外。根據(jù)圖7中示出的第二示例，使用銅箔712、銅箔714和熱固性材料716(例如熱固性B級(jí)材料)。根據(jù)一些實(shí)施例，銅箔712和714(銅敷層)被用于釋放層。在利用圖案化的壓板的印刷按壓704期間使用加熱和加壓期間，熱固化材料716軟化，被模制成形，然后在形成圖像的壓板的形狀中固化。一旦在704中形成，則印刷的芯在706中被形成圖像和/或蝕刻并且被加工入印刷的部件(或子部件)708中。
根據(jù)一些實(shí)施例，圖7中示出的過程700包括利用未敷層的熱塑性芯722的第三示例性過程。該方法的成功取決于用于一旦印刷就在724中釋放壓板的釋放劑。在724和/或在726中形成圖像之后，在726中該部分被電鍍和/或蝕刻以形成無電的銅，并且被處理以形成印刷的部件(或子部件)728。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過過程700的一個(gè)或多個(gè)步驟形成的印刷的芯(和/或子部件)708和/或728被用于形成波導(dǎo)管的進(jìn)一步的過程中。例如，由過程700形成的印刷的芯(和/或子部件)708和/或728可以被用于提供圖5的子部件510、圖5的子部件512、圖6的子部件610和/或圖6的子部件612。
目前，當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)管時(shí)，它們不易利用PCB技術(shù)集成在數(shù)字系統(tǒng)中。根據(jù)一些實(shí)施例，準(zhǔn)波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)使得類波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出真波導(dǎo)管的大部分優(yōu)點(diǎn)，但是可以由較少的附加制造工藝步驟合并入PCB中。
根據(jù)一些實(shí)施例，提供用于在PCB中設(shè)計(jì)、建立和/或制作準(zhǔn)波導(dǎo)管的方法。準(zhǔn)波導(dǎo)管是非真波導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)，但表現(xiàn)出以較低成本提供有效高頻信號(hào)傳播的大部分性能。
根據(jù)一些實(shí)施例，提供結(jié)構(gòu)、工藝、材料選擇和/或制造流程以建造互連進(jìn)入PCB中的準(zhǔn)波導(dǎo)管。
根據(jù)一些實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)填充有空氣的準(zhǔn)波導(dǎo)管利用現(xiàn)有的PCB材料和工藝制造。
根據(jù)一些實(shí)施例，特高速總線可以在數(shù)字系統(tǒng)和/或射頻(RF)集成PCB(例如用于電信應(yīng)用)中實(shí)現(xiàn)。根據(jù)一些實(shí)施例，空氣電介質(zhì)準(zhǔn)波導(dǎo)管可以用于PCB中和/或允許標(biāo)準(zhǔn)低成本FR4環(huán)氧樹脂印刷電路材料的縮放。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過在電介質(zhì)或多層PCB組合中形成溝道(例如通過布線、沖壓和/或蝕刻等)而制造準(zhǔn)波導(dǎo)管。然后，溝道被電鍍以形成準(zhǔn)波導(dǎo)管的兩個(gè)側(cè)壁。準(zhǔn)波導(dǎo)管的頂側(cè)和底側(cè)由傳統(tǒng)地處理層構(gòu)成。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過層疊包括準(zhǔn)波導(dǎo)管的頂、底和側(cè)壁的PCB子部件(例如利用熱固性粘合劑和/或半固化片)而制造準(zhǔn)波導(dǎo)管。溝道區(qū)域中的粘合劑在層疊之前被去除。根據(jù)一些實(shí)施例，粘合劑去除遠(yuǎn)離溝道的邊緣往回延伸(例如20+毫英寸)以提供在層疊時(shí)材料移動(dòng)和粘合劑流動(dòng)的緩沖區(qū)。
根據(jù)一些實(shí)施例，熱塑性蓋層被用于提供準(zhǔn)波導(dǎo)管的頂面和/或底面。熱塑性材料用作粘合劑，并且限定準(zhǔn)波導(dǎo)管表面的蝕刻金屬做得比溝道稍大以在層疊時(shí)引起材料的移動(dòng)。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過將信號(hào)傳送能力擴(kuò)展到超過15-20千兆位每秒，準(zhǔn)波導(dǎo)管被用于去除由傳統(tǒng)的傳輸線導(dǎo)致的障礙。
根據(jù)一些實(shí)施例，利用FR4材料和現(xiàn)有的PCB制造工藝形成準(zhǔn)波導(dǎo)管。
根據(jù)一些實(shí)施例，準(zhǔn)波導(dǎo)管提供FR4材料內(nèi)的可選互連結(jié)構(gòu)，其將幫助消除電介質(zhì)損耗的變化和串?dāng)_。
圖8示出了根據(jù)一些實(shí)施例形成準(zhǔn)波導(dǎo)管的過程800。根據(jù)一些實(shí)施例，過程800利用熱固性FR4材料形成準(zhǔn)波導(dǎo)管。
銅敷層或多層802在圖8的過程800的頂部示出。在804，內(nèi)部銅敷層802被形成圖像(如果需要的話)。類似地，圖8的過程800的底部示出銅敷層芯或多層806。在808，內(nèi)部銅敷層806被形成圖像(如果需要的話)。
在812，提供低流動(dòng)或不流動(dòng)粘合劑。在814，在粘合劑812中溝道、溝槽和/或腔被布線、沖壓、蝕刻和/或激光照射等。類似地，在816，提供低流動(dòng)或不流動(dòng)粘合劑。在818，在粘合劑816中溝道、溝槽和/或腔被布線、沖壓、蝕刻和/或激光照射等。在822提供銅敷層芯和/或多層，并且在824，溝道、溝槽和/或腔形成(例如布線、沖壓、蝕刻和/或激光照射等)在銅敷層芯和/或多層的一部分中。然后，在826，利用溝道/溝槽/腔開口的頂部和/或底部電鍍和蝕刻芯。
在832，從826在電鍍的溝道/溝槽/腔和粘合子部件814和818上執(zhí)行層疊。804和808的結(jié)果還在832與其他部分組合。根據(jù)一些實(shí)施例，波導(dǎo)管利用芯層疊工藝構(gòu)成。根據(jù)一些實(shí)施例，兩層地增加層數(shù)將允許標(biāo)準(zhǔn)的箔層疊處理。組合的外部部件可以根據(jù)需要被鉆孔、電鍍和/或形成圖像等。此外，根據(jù)一些實(shí)施例通路形成在結(jié)構(gòu)中(例如，用于電學(xué)確保波導(dǎo)的管頂、底和側(cè)部被電連接)。
根據(jù)一些實(shí)施例，過程800的關(guān)鍵是在半固化片/粘合劑層中產(chǎn)生開口間隙，其稍大于準(zhǔn)波導(dǎo)管以防止在層疊時(shí)粘合劑流入準(zhǔn)波導(dǎo)管。
圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的準(zhǔn)波導(dǎo)管900。根據(jù)一些實(shí)施例，例如準(zhǔn)波導(dǎo)管900可用圖8中所示的過程800形成。嵌入式準(zhǔn)波導(dǎo)管900包括熱固性蓋電介質(zhì)902(例如標(biāo)準(zhǔn)的熱固性蓋電介質(zhì))和由布線和/或沖壓的槽限定的波導(dǎo)管溝道904。
根據(jù)一些實(shí)施例，過程800和波導(dǎo)管900涉及填充有空氣的波導(dǎo)管。填充有空氣的波導(dǎo)管對(duì)于任何類型的波導(dǎo)管來說提供最低可能的損耗。在波導(dǎo)管中主要能量集中在電介質(zhì)中而不是在導(dǎo)體中。因此，通過在波導(dǎo)管中利用空氣代替其他材料填充而使溝道損耗最小。
雖然一些實(shí)施例已經(jīng)參考具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但是根據(jù)一些實(shí)施例其他的實(shí)施方式也是可以的。此外，在附圖中示出和/或在此描述的電路元件或其他部件的配置和/或順序不必以示出和描述的具體方式設(shè)置。根據(jù)一些實(shí)施例，許多其他的配置是可以的。
在圖中所示的每個(gè)系統(tǒng)中，在一些情況中每個(gè)元件可以采用相同的附圖標(biāo)記或者不同的附圖標(biāo)記以提示所指的元件可能是不同的和/或相同的。然而，元件可以是足夠靈活的以具有不同的實(shí)施方式并且與在此示出或描述的一些或所有的系統(tǒng)一起工作。在圖中所示的各種元件可以是相同的或不同的。哪個(gè)是所謂的第一元件以及哪個(gè)是所謂的第二元件是隨意的。
在說明書和權(quán)利要求中，可以使用術(shù)語“耦合”和“連接”以及它們的派生詞。應(yīng)該理解，這些術(shù)語彼此不是意味著同義詞。進(jìn)一步地，在具體實(shí)施例中，“連接”可以被用于指示兩個(gè)或多個(gè)元件彼此直接物理或電接觸?！榜詈稀笨梢砸馕吨鴥蓚€(gè)或多個(gè)元件直接物理或電接觸。然而，“耦合”還可以意味著兩個(gè)或多個(gè)元件彼此非直接接觸，但仍然彼此配合工作或相互作用。
規(guī)則在此通常被認(rèn)為是導(dǎo)致所需結(jié)果的動(dòng)作和操作的自相容順序。這些包括物理量的物理操作。通常，雖然不是必要的，但是這些物理量采用能夠被存儲(chǔ)、傳輸、組合、比較和其他操作的電或磁信號(hào)的形式。有時(shí)證明這是方便的，主要原因是公共用途，以將這些信號(hào)稱為位、值、要素、符號(hào)、字符、術(shù)語、數(shù)量等。然而應(yīng)該理解，所有這些和類似的術(shù)語與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)，并且僅是應(yīng)用于這些物理量的方便標(biāo)簽。
一些實(shí)施例可以在硬件、固件和軟件中的一個(gè)或其組合中實(shí)現(xiàn)。一些實(shí)施例也可以實(shí)現(xiàn)為指令存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上，該指令可以由計(jì)算平臺(tái)讀取和執(zhí)行以完成在此描述的操作。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括用于以機(jī)器(例如計(jì)算機(jī))可讀的形式存儲(chǔ)或傳輸信息的任何機(jī)械。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)，光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，閃存設(shè)備，傳播信號(hào)的電、光、聲或其他形式(例如載波、紅外線信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、發(fā)送和/或接收信號(hào)的接口等)及其它。
實(shí)施例是本發(fā)明的實(shí)施方式或例子。在說明書中提到的“實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”或“其他實(shí)施例”意味著與實(shí)施例相關(guān)描述的具體部件、結(jié)構(gòu)或特征包括在本發(fā)明的至少一些實(shí)施例中而不必是所有的實(shí)施例中。各種表示的“實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”不必都是指相同的實(shí)施例。
不是所有的在此描述和示出的成分、部件、結(jié)構(gòu)、特征等需要被包括在一個(gè)具體實(shí)施例或多個(gè)實(shí)施例中。例如如果說明書記載成分、部件、結(jié)構(gòu)或特征“可以”、“可能””被包括，則具體的成分、部件、結(jié)構(gòu)或特征不要求被包括。如果說明書或權(quán)利要求指示“一個(gè)”元件，這并不意味著僅一個(gè)元件。如果說明書或權(quán)利要求指示“一個(gè)附加的”元件，這并不排除有多個(gè)附加的元件。
雖然在此流程圖和/或狀態(tài)圖被用于描述實(shí)施例，但是本發(fā)明不限制于這些圖或在此相應(yīng)的描述。例如，流程不必通過每個(gè)所示的框或狀態(tài)或以與在此示出和描述的完全相同的順序移動(dòng)。
本發(fā)明不限于在此列出的具體細(xì)節(jié)。實(shí)際上，掌握此公開的優(yōu)點(diǎn)的本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)根據(jù)前面的描述和附圖可以作出許多其他變化。因此，包括任何修改的所附權(quán)利要求限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括通過組合兩個(gè)印刷的子部件形成溝道，每個(gè)子部件由印刷電路板材料形成；層疊印刷的子部件以形成波導(dǎo)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中印刷電路板材料包括低成本FR4材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中層疊是在兩個(gè)印刷的子部件之間使用粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在層疊之前，在溝道區(qū)域中去除粘合劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中嵌入的波導(dǎo)管是填充有空氣的波導(dǎo)管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中嵌入的波導(dǎo)管是高速互連件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中多個(gè)子部件中的一個(gè)由熱塑性銅敷層材料形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中熱塑性銅敷層材料被印刷按壓以形成多個(gè)子部件中的一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括在熱塑性銅敷層材料被印刷按壓以形成多個(gè)子部件中的一個(gè)之后蝕刻該熱塑性銅敷層材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中多個(gè)子部件中的一個(gè)由熱固性材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中熱固性材料被印刷按壓以形成多個(gè)子部件中的一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括在熱固性材料被印刷按壓以形成多個(gè)子部件中的一個(gè)之后蝕刻該熱固性材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中多個(gè)子部件中的一個(gè)由熱塑性非敷層材料形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中熱塑性非敷層材料被印刷按壓以形成多個(gè)子部件中的一個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括在熱塑性非敷層材料被印刷按壓以形成多個(gè)子部件中的一個(gè)之后電鍍和蝕刻該熱塑性非敷層材料。
16.一種波導(dǎo)管，包括兩個(gè)印刷的子部件，每個(gè)子部件由印刷電路板材料形成；溝道，在印刷的子部件之間以形成波導(dǎo)管。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的波導(dǎo)管，其中印刷電路板材料包括低成本FR4材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的波導(dǎo)管，進(jìn)一步包括在兩個(gè)印刷的子部件之間的粘合劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的波導(dǎo)管，其中嵌入的波導(dǎo)管是填充有空氣的波導(dǎo)管。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的波導(dǎo)管，其中嵌入的波導(dǎo)管是高速互連件。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的波導(dǎo)管，其中多個(gè)子部件中的一個(gè)由熱塑性銅敷層材料形成。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的波導(dǎo)管，其中多個(gè)子部件中的一個(gè)由熱固性材料形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的波導(dǎo)管，其中多個(gè)子部件中的一個(gè)由熱塑性非敷層材料形成。
全文摘要
在一些實(shí)施例中，溝道通過組合兩個(gè)印刷的子部件形成，每個(gè)子部件由印刷電路板材料形成，并且印刷的子部件被層疊以形成波導(dǎo)管。另外，其他實(shí)施例被描述和要求。
文檔編號(hào)H05K1/02GK101076228SQ20061006413
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者G·A·布里斯特, B·D·霍賴恩, S·哈爾 申請(qǐng)人:英特爾公司