具有天線結構的印刷電路板產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法與流程
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)具有天線結構用于高頻應用的中間印刷電路板產(chǎn)品的方法。本發(fā)明還涉及中間印刷電路板產(chǎn)品以及具有天線結構的印刷電路板。
背景技術：
一旦工作頻率增加到500mhz及以上，通常對設計者可用的用于制造印刷電路板(pcb)的層壓板的選擇就顯著減少。
不利的是，經(jīng)常用于低成本制造印刷電路板的標準層壓板材料如基于fr-4層壓板具有比較高的相對電容率，具有近似在4.3與5.4之間的范圍內(nèi)的介電常數(shù)dc。fr-4(或者fr4)是對玻璃纖維增強環(huán)氧層壓片、管、棒和印刷電路板(pcb)指定的等級表示。fr-4命名了由帶環(huán)氧樹脂粘合劑作為阻燃的編織玻璃纖維布構成的復合材料。
由于各自的高相對電容率和介電常數(shù)，這些基本層壓板不能用于如高速天線的高頻應用和/或者工作于500mhz及以上頻率的數(shù)字應用，特別是不能用于在30ghz及以上高頻的高頻應用。對于這些高頻應用，要求所謂rf層壓板(rf是射頻的縮寫)在保持標準層壓板的所有其他可取的屬性的同時，對于改善的插入損耗和信號完整性，具有低的介質損耗以及低的導體損耗。為了提供優(yōu)越的高頻性能，設計如基于ptfe(裝四氟乙烯，
在電信領域，存在幾種類型的微帶天線，其還被稱為印刷天線。其最常見形式分別是微帶貼片天線或者貼片天線。也被稱為矩形微帶天線的貼片天線是一種具有低剖面的無線電天線，其能夠安裝于平整表面上。通常，其由安裝于被稱為地平面的較大金屬片上的金屬的或者導電材料的扁平矩形片或者貼片構成。該組件通常包含于如塑料罩的外殼內(nèi)部，該外殼保護天線結構不受破壞。貼片天線的制造簡單并且易于修改和定制。其是原始型微帶天線，其中兩個金屬片一起形成長度接近無線電波的二分之一波長的微帶傳輸線的諧振片。輻射機制由微帶傳輸線的每個截斷緣處的間斷點產(chǎn)生。該緣處的輻射使得天線在電方面起的作用稍許大于其物理尺寸，因此為了使天線諧振，使用長度比該頻率處的二分之一波長稍許短的微帶傳輸線。利用用于制作印刷電路板的相同的材料和光刻工藝，貼片天線通常構建于介質基底上。例如，文獻ep1501155a1、jp2002-151911a、jp1996-111609a和wo2008/102950a1說明了這些天線的不同實施例。
文獻us5,444,453a公開了一種在固定于薄基底層的內(nèi)側上的輻射器貼片與地平面之間有空氣隙的微帶天線結構。由導電材料制成的輻射器貼片被貼附于由形成輻射器層的介質材料制成的薄基底層。為了保持輻射器貼片與地平面之間的空氣隙基本上均勻，必須在輻射器層與地層之間布置具有預定厚度的并且是相同凹形的幾個支柱。因此，因為在輻射器層與地層之間布置了具有1.0的非常低的介電常數(shù)dc的空氣，能夠克服頻繁用于微帶天線系統(tǒng)中如ptfe
不利的是，us5,444,453a用于生產(chǎn)這種微帶天線結構的方法是昂貴的而且是勞動密集型的，因為必須提供包含其上貼附有輻射器貼片的基底層的剛性輻射器層并且通過多個必須布置在這兩層之間以確保恒定的空氣隙寬度的支柱使剛性輻射器層與地平面層連接。例如，必須通過利用模具沖壓地平面的底面從而使地平面變形并且產(chǎn)生地平面材料的多個凸起來形成支柱。
在另一個文獻us2012/0212384a1中，說明了包含多個層的芯片封裝，多個層包含由通孔連接的導電平面。層包含在其中形成有天線的第一部和用于抑制天線的平行板模式激勵的平行板模式抑制機制。平行板模式抑制機制包含位于天線腔體和地平面之間用于將層的第一部與第二部分離的反射器。在天線腔體的內(nèi)側上，安裝貼片天線。在地平面上，表面安裝集成電路器件。不利的是，該芯片封裝的積層復雜，并且-因為反射器是偏移于天線安置的，所以其不適合使用標準層壓板材料，標準層壓板材料經(jīng)常用于低成本制造如基于fr-4的層壓板。另一個缺點是信號線路檉長，因為ic器件安裝于天線的對置地平面?zhèn)壬稀?/p>
技術實現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的目的是提供一種構建用于高速應用或者各自的高頻應用的天線結構的改進型方法，該改進型方法能夠用在標準pcb生產(chǎn)中采用的并且具有可用時間長和原材料成本低的好處的如基于rf-4的層壓板的層壓板材料以最高可能份額實現(xiàn)。
此外，本發(fā)明的更具體目的是提供一種上述天線結構的改進型構造方法，其中與默認的pcb生產(chǎn)工藝相比，不需要針對處理設備的附加工藝步驟或者輔助工具。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種用于生產(chǎn)具有天線結構的中間印刷電路板產(chǎn)品或者印刷電路板的方法，其中天線結構或者微帶天線結構和數(shù)字應用布置于同一印刷電路板內(nèi)，優(yōu)選地布置于pcb的相同層內(nèi)，以避免類似于在天線區(qū)與數(shù)字應用區(qū)之間的電纜的附加物理連接。
本發(fā)明的另一個目的是當生產(chǎn)中間印刷電路板產(chǎn)品或者印刷電路板時，優(yōu)選地分別避免使用如基于ptfe的材料的昂貴rf層壓板或者碳氫化合物陶瓷層壓板以對高頻應用實現(xiàn)優(yōu)越的高頻性能。
本發(fā)明的進一步的更加具體目的是使天線結構所要求的射頻特性與用于形成天線結構的層壓板的材料特性脫鉤。
通過提供一種用于生產(chǎn)帶天線結構、具有權利要求1所述的特征或者可替換地具有權利要求2所述的特征的中間印刷電路板產(chǎn)品的方法，本發(fā)明實現(xiàn)了上述目的。從屬方法權利要求中闡述了本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例。
根據(jù)本發(fā)明用于生產(chǎn)具有天線結構的中間印刷電路板產(chǎn)品的第一方法包括下面的步驟：
-提供地層；
-任選地，將具有釋放層形狀的釋放層裝接于地層的一個外側上，其中釋放層可移除地安置于地層的外側的天線子區(qū)上；
-如果有釋放層，將介質絕緣層裝接于由釋放層部分地覆蓋的地層的一個外側上，其中釋放層布置于地層與介質絕緣層之間；
-將導電層與地層對置地裝接于介質絕緣層的第一外側上，其中介質絕緣層布置于導電層與地層之間；
-如果有釋放層，層壓地層、至少一個介質絕緣層、至少一個導電層和釋放層，以及
-任選地，將層布置裝接于所述導電層的第一外側上，所述層布置包括至少一個附加介質絕緣層和至少一個附加導電層，從而將至少一個附加介質絕緣層裝接于在前導電層的所述第一外側上，并且將至少一個附加導電層裝接于至少一個附加介質絕緣層的第一外側上，
以獲得第一半成品；
-在第一半成品內(nèi)加工至少一個天線腔體，該至少一個天線腔體在第一半成品的由至少一個導電層構成的外側上開始，并且貫穿至少一個導電層和至少一個介質絕緣層延伸，該至少一個天線腔體具有等于至少一個導電層高度和至少一個介質絕緣層高度之和的腔體高度，其中如果有釋放層，則腔體投影區(qū)對應于釋放層形狀并且將腔體投影區(qū)安置于由釋放層覆蓋的天線子區(qū)上，并且其中腔體的地平面區(qū)由釋放層構成；
-任選地，天線腔體內(nèi)的側壁的涂層；
-將復合信號層裝接于由第一半成品的導電層構成的外側上，其中復合信號層覆蓋天線腔體；
-層壓第一半成品和復合信號層，以獲得中間印刷電路板產(chǎn)品。
有利的是，利用上述發(fā)明的生產(chǎn)方法，天線結構的天線腔體能夠集成于由標準化層壓板堆疊材料制成的中間印刷電路板產(chǎn)品內(nèi)。pcb內(nèi)的至少一個天線腔體填充空氣，由于空氣具有1.0的低介電常數(shù)dc，所以其呈現(xiàn)插入損耗和傳輸損耗低的最佳條件。因此，由如rf-4層壓板片的標準層壓板材料制成的堆疊層和/或者作為示例由銅制成的覆蓋了在其兩個對置側上的天線腔體的導電層對印刷電路板的總相對電容率僅貢獻一小部分。
對于該最佳優(yōu)點，所采用的介質層壓板各自的相對電容率分別具有比較小的相關性或者沒有相關性，以實現(xiàn)高頻應用的天線結構的優(yōu)越的高頻性能。因此，根據(jù)相應應用的獨立目標參數(shù)，能夠選擇并且優(yōu)化介質層壓板材料的特性，例如，優(yōu)化介質材料的熱管理目標或者使用廉價的和現(xiàn)成的材料的經(jīng)濟目標。利用本發(fā)明的生產(chǎn)方法，介質材料的材料選擇不再是在射頻(rf)與其他應用之間作折衷，而是能夠針對作為本發(fā)明的主要優(yōu)點的明確增強相應生產(chǎn)方法的靈活性的任何其他目的優(yōu)化介質材料的材料選擇。
例如，通過激光切割制程、沖孔制程、蝕刻制程和/或者深度特形銑制程能夠執(zhí)行在第一半成品內(nèi)加工天線腔體。根據(jù)獲得具有精確輪廓的天線腔體所要求的精度，采用裝接于地層上并且限定天線子區(qū)的形狀的釋放層能夠具有優(yōu)勢。由此，能夠獲得對應于釋放層形狀的腔體投影區(qū)，其中腔體的地平面區(qū)由釋放層覆蓋。加工了天線腔體后，通過剝離釋放層，能夠如插塞一樣打開天線腔體。該加工特征還被稱為本申請人開發(fā)的2.5d技術。
有利的是，天線腔體的深度是靈活的，并且能夠根據(jù)個體要求適配該深度。為了滿足非常低的損耗因數(shù)(df)，損耗因數(shù)是在耗能系統(tǒng)中的機械模式、電模式、或者機電振蕩模式的能量的損耗率的量度，能夠根據(jù)貼片天線的電感調(diào)節(jié)天線腔體的深度。此外，能夠根據(jù)腔體的深度調(diào)節(jié)天線設計區(qū)，這是本發(fā)明的另一個優(yōu)點。
根據(jù)通常以成對方式堆疊的導電層和介質絕緣層的數(shù)量，能夠將天線腔體高度調(diào)節(jié)到等于至少一個導電層高度和至少一個介質絕緣層高度之和。如果有釋放層，則腔體投影區(qū)與釋放層形狀相對應，并且將腔體投影區(qū)安置在由釋放層覆蓋的天線子區(qū)上，并且其中腔體的地平面區(qū)由釋放層構成。
此外，作為一種選擇，包括至少一個附加介質絕緣層和至少一個附加導電層的層布置能夠裝接于或者堆疊于所述導電層上。層布置能夠包括偶數(shù)數(shù)量的或者奇數(shù)數(shù)量的層。例如，在一個實施例中，層布置能夠包括交替地并且成對地安置于層布置內(nèi)的附加介質絕緣層和附加導電層。在另一個實施例中，所述層布置還能夠包括兩個或者多個附加介質絕緣層，在布置附加導電層之前，該兩個或者多個附加介質絕緣層彼此緊鄰地直接堆疊，形成多層介質絕緣層布置。由此，非對稱層的積層也由所述層布置覆蓋。根據(jù)包括在層布置內(nèi)的層的數(shù)量及其各自的層高度，能夠調(diào)節(jié)天線腔體的腔體高度。
有利的是，天線腔體的氣隙內(nèi)的側壁能夠由涂層覆蓋。側壁的金屬涂層起著金屬屏蔽的作用，其增加天線信號反射并且減少信號損失。金屬涂層還能夠屏蔽布置于電路板上的任何數(shù)字處理結構并且防止或者至少降低在pcb內(nèi)發(fā)生放電和靜電放電的風險。例如，銅或者經(jīng)常用于浸沒涂層端面處理的如鎳、金、錫和/或者銀的其他金屬能夠用作金屬涂層材料。
為了完整起見，提到在原則上不同的材料能夠用作電絕緣材料。分別主要采用如fr-4或者fr-5的層壓板片的增強的或者未增強的樹脂或者環(huán)氧樹脂。作為一種選擇或者此外，由
在本發(fā)明的替換實施例中，能夠指出一種用于生產(chǎn)具有天線結構的中間印刷電路板產(chǎn)品的方法，該方法包括下面的步驟：
-提供地層；
-將介質絕緣層裝接于地層的一個外側上，其中介質絕緣層具有貫穿介質絕緣層的介質絕緣層高度進行延伸的至少一個凹槽，并且其中將至少一個凹槽安置于地層的外側的天線子區(qū)上；
-將導電層與地層對置地裝接于介質絕緣層的第一外側上，其中介質絕緣層布置于導電層與地層之間，并且其中導電層優(yōu)選地具有貫穿導電層的導電層高度進行延伸的至少一個凹槽，其至少一個凹槽與介質絕緣層的至少一個凹槽是共同延伸地安置的；
-層壓地層、至少一個介質絕緣層以及至少一個導電層；以及
-任選地，將層布置裝接于所述導電層的第一外側上，所述層布置包括至少一個附加介質絕緣層和至少一個附加導電層，從而將至少一個附加介質絕緣層裝接于導電層的所述第一外側上，并且將至少一個附加導電層裝接于至少一個附加介質絕緣層的第一外側上，并且其中優(yōu)選地至少一個附加介質絕緣層和至少一個附加導電層具有至少一個凹槽，該至少一個凹槽與至少一個在前凹槽配準地并且與天線子區(qū)配準地安置于地層的外側上，
以獲得第一半成品；
-在第一半成品內(nèi)得到至少一個天線腔體，該至少一個天線腔體在第一半成品的外側上開始，由至少一個導電層的凹槽和至少一個介質絕緣層的共同延伸凹槽構成，該至少一個天線腔體包括等于至少一個導電層高度和至少一個介質絕緣層高度之和的腔體高度，其中天線腔體的腔體投影區(qū)安置于天線子區(qū)上；
-任選地，天線腔體內(nèi)的側壁的涂層；
-將復合信號層裝接于由第一半成品的導電層構成的外側上，其中復合信號層覆蓋至少一個天線腔體；
-層壓第一半成品和復合信號層，以獲得中間印刷電路板產(chǎn)品。
上述用于生產(chǎn)中間印刷電路板的替換方法提供的優(yōu)點在于，能夠通過在一個或者多個介質絕緣層內(nèi)的以及在一個或者多個導電層內(nèi)的凹槽預形成至少一個天線腔體。有利的是，在這種情況下，所謂“無流動性的”或者“低流動性的”材料分別用作絕緣層和/或者導電層。低流動性半固化片是為了在層壓和硬化時降低或者限制其樹脂流動而調(diào)整的半固化片。由此，在不能允許樹脂流入的這些材料內(nèi)能夠分別實現(xiàn)切掉區(qū)或者凹槽。在這方面，通過激光切割制程、沖孔制程、蝕刻制程和/或者深度特形銑制程，能夠執(zhí)行在層內(nèi)恰當加工凹槽。為了增強天線腔體加工精度，重要的是與其他相應凹槽共同延伸地安置各自的絕緣層和導電層內(nèi)的凹槽。此外，相應凹槽還應該與地層的外側上的相應天線子區(qū)配準。對于在不同堆疊層內(nèi)具有互相精確配準的凹槽的天線腔體，還更容易任選地用增加天線信號反射并減少信號損失的金屬屏蔽涂敷天線腔體內(nèi)的側壁。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可能在不預建凹槽的情況下裝接首先覆蓋了在下層的介質絕緣層的各自的凹槽的導電層和/或者絕緣層。在導電層和/或者絕緣層內(nèi)必須與在下面的介質絕緣層的各自的凹槽配準的凹槽也能夠通過如銑削的材料去除制程當場進行加工。
根據(jù)本發(fā)明的方法特別有利的是，復合信號層能夠包括介質無流動性半固化片層和直接裝接到該介質無流動性半固化片層的導電金屬層，其中介質無流動性半固化片層裝接到第一半成品的導電層。在該優(yōu)選實施例中，包括兩層的復合信號層在將其裝接到由第一半成品的導電層構成的外側上以覆蓋天線腔體之前被先期提供。因此，覆蓋天線腔體的介質無流動性半固化片層提供平整表面，以承載天線結構。有利的是，復合信號層能夠在為了獲得中間印刷電路板產(chǎn)品而層壓復合信號層之前進行制備。優(yōu)選地，在一個或者幾個天線腔體位于下面的腔體投影區(qū)中對裝接到介質無流動性半固化片層的導電金屬層開槽。優(yōu)點還在于，在其用作天線腔體蓋板的該區(qū)域中層壓時，介質無流動性半固化片層還保持其平整表面。
在本發(fā)明方法的進一步可行實施例中，地層能夠由層壓復合層制成，該層壓復合層包括在至少兩個導電金屬層之間與絕緣層層壓的至少兩個導電金屬層。使用預層壓的復合層作為地層改善生產(chǎn)操作并且降低生產(chǎn)成本。任選地，能夠將包括至少一個附加絕緣層和至少一個附加導電金屬層的層布置進行堆疊，并且該層布置能夠與前層進行層壓，以形成層壓復合層。根據(jù)本發(fā)明，能夠將這些附加層在單個層壓步驟中或者作為選擇在兩個或者多個獨立層壓步驟中層壓，以得到用作地層的層壓復合層。優(yōu)選地，一對或者幾對的附加絕緣層和附加導電金屬層能夠交替地堆疊，并且能夠與前層層壓，以分別形成層壓復合層或者地層。在另一個優(yōu)選實施例中，非對稱層積層也是可能的，其中例如直接互相鄰接地堆疊兩個或者多個絕緣層。
在根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法的實施例中，有益的是，天線腔體能夠具有布置在腔體的地平面區(qū)與中間印刷電路板產(chǎn)品的外側之間的通風通孔。在該實施例中，通風通孔保證能夠在天線腔體內(nèi)的內(nèi)部壓力與pcb外的周圍壓力之間進行壓力補償。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實現(xiàn)中，天線腔體能夠由屏蔽通路環(huán)繞，該屏蔽通路以相對于天線腔體一定距離布置在層壓地層內(nèi)和/或者至少一個介質絕緣層內(nèi)和/或者導電層內(nèi)和/或者復合信號層內(nèi)。屏蔽通孔起電屏蔽的作用，以分別防止天線結構和天線腔體受到pcb內(nèi)的放電和靜電放電的影響。優(yōu)點還在于，屏蔽通孔分別增強中間印刷電路板產(chǎn)品或者印刷電路板的機械強度。優(yōu)點尤其在于當屏蔽通路安置在到至少一個天線腔體的角部的延長部分中時。
在本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選實施例中，天線結構能夠包括布置于復合信號層的外側上的天線設計區(qū)。優(yōu)選地，天線設計區(qū)裝接在介質無流動性半固化片層上，因為該層提供平整表面，并且覆蓋位于下面的天線腔體。在特別優(yōu)選實施例中，天線設計區(qū)裝接于介質無流動性半固化片層的上外側上。
在優(yōu)選實施例中，具有一個或者幾個天線設計區(qū)的天線結構在作為復合信號層的一部分的介質無流動性半固化片層的上外側上得以實現(xiàn)。至少一個天線設計區(qū)可以包括例如具有行波天線的微通路的天線結構，其具有以開路短截線在位于下面的天線腔體的側壁之前恰好結束的方式布置的主線和幾個開路短截線。要求有將天線設計區(qū)與優(yōu)選地布置于相同印刷電路板上的信號處理單元連接的天線信號線。
有利的是，在本發(fā)明方法的另一個優(yōu)選實施例中，具有包括至少一個信號處理單元的數(shù)字處理結構的數(shù)字處理區(qū)以相對于天線腔體一定距離表面安裝在或者嵌入在中間印刷電路板產(chǎn)品上或者內(nèi)。信號處理單元通過至少一個天線信號線與天線結構連接并且將信號處理單元設計成用于天線信號的模擬信號處理和數(shù)字信號處理。因此，將天線結構和用于數(shù)字處理的數(shù)字處理結構布置在同一印刷電路板內(nèi)，優(yōu)選地布置于印刷電路板的相同層內(nèi)。有利的是，不要求有如電纜的附加物理連接器用于處理數(shù)字應用。在天線結構和數(shù)字處理結構布置于相同層內(nèi)的優(yōu)選實施例中，有利的是，能夠沿著各自的結構之間的最短路線設計天線信號線，以避免由于高頻天線信號引起的信號損失。
為了提供示例，數(shù)字處理結構能夠包括具有在本技術領域內(nèi)已經(jīng)公知的射頻集成電路(rfic)芯片的信號處理單元。rfic的應用包含雷達和通信，但是術語rfic可以應用于任何集成電路。將信號處理單元設計成用于天線信號的模擬信號處理和數(shù)字信號處理，并且該信號處理單元還可以包括至少一個射頻(rf)混合器，該射頻混合器能夠作為部件集成于rfic芯片內(nèi)或者能夠是獨立部件。頻率混合器能夠用于將高頻天線信號轉換為能夠在信號處理單元中做進一步處理的中頻信號。信號處理單元還能夠包括：至少一個濾波器、ad轉換器、解碼器、放大器、存儲單元和/或者電源單元。信號處理單元通過至少一個天線信號線與天線結構連接。必須將該天線信號線適配成用于高頻天線信號。例如，微帶線能夠用作天線信號線。利用數(shù)字處理結構的上述實施例，幾種電功能能夠由根據(jù)本發(fā)明的電路系統(tǒng)予以實現(xiàn)。
特別是，對于具有接近30ghz及以上的信號頻率的高頻應用，利用rf層壓板層安置天線設計區(qū)并還優(yōu)選地將天線信號線安置于其上。rf層壓板層例如由如基于ptfe材料的材料或者具有低損耗因數(shù)df并且還具有非常低的介電常數(shù)dc的碳氫化合物陶瓷層壓板制成。這種rf層壓板層適于高頻應用，并且有助于進一步增強天線性能。為了給出rf層壓板材料的公認的類型和品牌的示例，例如，在本發(fā)明范圍內(nèi)，松下公司(panasonic)的megtron6材料和megtron7材料、emc公司的em888材料、杜邦公司(dupont)的pyraluxtk層壓板和rogers公司的層壓板ro3003和ro4830能夠用于信號復合層的積層。在本技術領域內(nèi)公知的其他天線實施例以其積層要求使用幾個昂貴的rf層壓板層的方式設計。有利的是，根據(jù)本發(fā)明的積層，使用單個rf層壓板層已經(jīng)能夠顯著增強天線性能以及在天線設計區(qū)與信號處理單元之間的天線信號傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的方法是特別方便的，其中數(shù)字處理結構能夠包括一個或者多個電鍍通孔(pth)，該電鍍通孔從中間印刷電路板產(chǎn)品的第一外側到對置的第二外側穿過中間印刷電路板產(chǎn)品。因此，例如，作為信號處理單元的一部分的射頻集成電路(rfic)芯片能夠表面安裝于中間印刷電路板產(chǎn)品的一側上并且能夠通過電鍍通孔與包含在電路板的對置外側上的地層的任意層連接。
根據(jù)本發(fā)明的方法的上述變型還能夠用于得到印刷電路。對于該目的，有利的是，將阻焊層加接于一個中間印刷電路板產(chǎn)品的一個或者兩個外側上或者至少兩個先前互連的并且堆疊的中間印刷電路板產(chǎn)品的一個或者兩個外側上。結構化的焊劑層能夠涂敷于阻焊層的凹槽內(nèi)。任選地，能夠將阻焊層移除。
假使兩個或者多個中間印刷電路板產(chǎn)品堆疊以得到多層印刷電路板，對于技術人員顯而易見的是，如果任意通風通孔布置在天線腔體的地平面區(qū)與第一中間印刷電路板產(chǎn)品的外側之間，使通風通孔貫穿互連的附加中間印刷電路板產(chǎn)品剛好延伸到印刷電路板的外表面可能是必要的。
如果實現(xiàn)包括數(shù)字處理結構的任意數(shù)字處理區(qū)，這同樣可以使用。因此，假使幾個中間印刷電路板產(chǎn)品堆疊，嵌入信號處理單元的部件可能是必要的，就像例如嵌入rfic芯片。優(yōu)點還可以在于，設計至少部分地布置在結構化導電層的同一水平上的各自的天線信號線。
在附加層堆疊于天線結構的頂上的另一個實施例中，切掉在天線腔體和相應天線結構的投影中的這些附加層可能是必要的，以避免各自的天線設計區(qū)由這些附加層覆蓋?；蛘?，換句話說，只要這些附加層在天線腔體的腔體投影區(qū)中有凹槽，天線結構就能夠由附加堆疊層包圍。
當堆疊兩個或者多個中間印刷電路板產(chǎn)品時，優(yōu)點還可以在于，如果有電鍍通孔，使穿過第一中間印刷電路板產(chǎn)品的電鍍通孔相應地延伸到一個或者多個互連的附加中間印刷電路板產(chǎn)品中。
在本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選實施例中，至少一個部件嵌入中間印刷電路板產(chǎn)品的層內(nèi)。
部件可以從由非導電嵌體、諸如優(yōu)選地包括銅或者鋁的金屬嵌體的導電嵌體、例如熱管的熱傳遞單元、例如光波導或者光導連接的導光元件、電子部件或者它們的組合構成的組中選擇。
電子部件可以從由有源電子部件、無源電子部件、電子芯片、例如dram或者其他數(shù)據(jù)存儲器的存儲器件、濾波器、集成電路、信號處理部件、電源管理部件、光電子接口元件、例如dc/dc轉換器或者ac/dc轉換器的電壓轉換器、加密部件、發(fā)射機和/或者接收機、機電換能器、傳感器、致動器、微機電系統(tǒng)(mems)、微處理器、電容器、電阻器、電感、電池、開關、照相機、天線、邏輯芯片和能量采集單元構成的組中選擇。然而，其他電子部件可以嵌入電子器件中。例如，磁性元件能夠用作電子部件。這種磁性元件可以是永磁元件(諸如鐵磁元件、反鐵磁元件或者亞鐵磁元件，例如，鐵氧體磁芯)，也可以是順磁元件。這種電子元件可以表面安裝于部件載體上并且/或者可以嵌入其內(nèi)部。然而，其他電子部件，特別是那些產(chǎn)生并且發(fā)出電磁輻射的并且/或者，對從環(huán)境傳播到電子部件的電磁輻射敏感的電子部件可以用于電子系統(tǒng)中所描述的電部件。
能夠將每個有源電子部件像例如電子芯片，特別是倒裝芯片，或者每個無源電子部件如電容器、電阻器、電感或者任何磁性元件如磁性鐵氧體磁芯理解為根據(jù)本發(fā)明能夠嵌入中間印刷電路板產(chǎn)品內(nèi)的電子部件。嵌入式電子部件的附加示例是如動態(tài)隨機存取存儲器(dram)的數(shù)據(jù)存儲器件、能夠配置為例如高通濾波器、低通濾波器或者帶通濾波器或者能夠用作頻率濾波器的濾波器。而且，待嵌入的電子部件的上述術語包括單獨的或者與上述組合的或者與其他功能電子部件一起的：集成電路(ic)如所謂邏輯ic、任何信號處理部件如微處理器、任何性能管理部件、任何光電器件、任何電壓轉換器如dc/dc轉換器或者ac/dc轉換器、任何機電轉換器如鋯鈦酸鉛(pzt)傳感器和/或者鋯鈦酸鉛行動器以及任何電磁波發(fā)送單元或者接收單元如rfid芯片或者rfid轉發(fā)器、任何加密部件、電容、電感或者開關如基于晶體管的開關。此外，電子部件還能夠包括：微機電系統(tǒng)(縮寫為mems)、電池、累加器、照相機或者天線。
通過提供具有權利要求10的特征部分所述特征的帶天線結構的中間印刷電路板產(chǎn)品，在本發(fā)明內(nèi)也能夠解決上述任務。在從屬產(chǎn)品權利要求中還給出了本發(fā)明的其他優(yōu)選實施例。
根據(jù)本發(fā)明，一種具有天線結構的中間印刷電路板結構的特征在于：布置于第一半成品內(nèi)的至少一個天線腔體，該第一半成品包括：至少一個地層；至少一個介質絕緣層，該至少一個介質絕緣層裝接到地層；以及至少一個導電層，該至少一個導電層對置于地層以至少一個介質絕緣層布置在至少一個導電層與地層之間的方式裝接到介質絕緣層，從而將地層、至少一個介質絕緣層和至少一個導電層層壓，并且其中天線腔體沿著地平面區(qū)接觸地層并且貫穿至少一個導電層和至少一個介質絕緣層延伸，具有等于至少一個導電層高度和至少一個介質絕緣層高度之和的腔體高度，其中復合信號層裝接于覆蓋天線腔體的第一半成品的導電層上，并且層壓第一半成品和復合信號層。
有利的是，根據(jù)本發(fā)明包括天線結構的中間印刷電路板產(chǎn)品建立為層壓半成品，該層壓半成品本身由標準化的層壓板堆疊材料和/或者由導電層建立。中間印刷電路板內(nèi)的或者之后的pcb內(nèi)的至少一個天線腔體分別填充有空氣，空氣由于其具有1.0的低介電常數(shù)dc呈現(xiàn)出低插入損耗和低傳輸損耗的最佳條件。由如rf-4層壓板片的標準層壓板材料制成的和/或者由作為示例由銅制成的在其兩個對置側上覆蓋天線腔體的導電層制成的堆疊層對印刷電路板的總相對電容率僅享有少量的貢獻。因此，由于使用在pcb生產(chǎn)中常用的標準堆疊材料，能夠利用標準pcb加工設備以低生產(chǎn)成本生產(chǎn)印刷電路板。由于空氣是在天線腔體內(nèi)，pcb的整體電容率能夠保持在低值，并且因此，高速傳輸?shù)男誓軌虻玫礁纳?。盡管應用了標準材料，但是分別呈現(xiàn)相對高的介電常數(shù)和相對高的電容率。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，天線腔體由屏蔽通路包圍，該屏蔽通路以相對于天線腔體一定距離布置在地層內(nèi)和/或者介質絕緣層內(nèi)和/或者導電層內(nèi)和/或者復合信號層內(nèi)。
屏蔽通孔起電屏蔽的作用，以分別屏蔽天線結構和天線腔體。特別是，優(yōu)點還在于，屏蔽通孔還分別增強特別是在天線腔體附近的中間印刷電路板產(chǎn)品或者印刷電路板的機械強度。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，屏蔽通路安置于到至少一個天線腔體的角部的延長部分中。
優(yōu)點還在于，例如通過激光切割制程、沖孔制程、蝕刻制程和/或者深度特形銑制程能夠加工第一半成品內(nèi)的天線腔體。
在本發(fā)明的進一步可行實施例中，中間印刷電路板產(chǎn)品能夠包括具有介質無流動性半固化片層的復合信號層和直接裝接到該介質無流動性半固化片層的導電金屬層，其中介質無流動性半固化片層裝接到第一半成品的導電層。在該優(yōu)選實施例中，先提供包括兩層的復合信號層，之后將其裝接到由第一半成品的導電層構成的外側上以覆蓋天線腔體。介質無流動性半固化片層具有對天線設計區(qū)提供平整表面的優(yōu)點。
有益的是，根據(jù)本發(fā)明的中間印刷電路板產(chǎn)品能夠包括以相對于天線腔體一定距離安裝于或者嵌入中間印刷電路板產(chǎn)品上或者內(nèi)的數(shù)字處理區(qū)，更具體的具有包括至少一個信號處理單元的數(shù)字處理結構。信號處理單元通過至少一個天線信號線與天線結構連接，將該信號處理單元設計成對天線信號進行模擬信號處理和數(shù)字信號處理。該天線信號線適于傳輸高頻天線信號。例如，微帶線能夠用作天線信號線。
信號處理單元能夠包括在本技術領域內(nèi)已經(jīng)公知的射頻集成電路(rfic)芯片。將該信號處理單元設計成對天線信號進行模擬信號處理和數(shù)字信號處理，并且其還可以包括至少一個射頻(rf)混合器，該至少一個射頻混合器能夠作為部件集成于rfic芯片內(nèi)，也能夠作為獨立部件。信號處理單元還能夠包括：至少一個濾波器、ad轉換器、解碼器、放大器、存儲單元和/或者電源單元。幾種電功能能夠由根據(jù)本發(fā)明的電路系統(tǒng)予以實現(xiàn)。
對于具有信號處理單元的嵌入式部件如嵌入式rfic芯片的實施例，這些零件或者部件能夠以相對于天線腔體一定距離布置于層壓地層內(nèi)和/或者至少一個層壓介質絕緣層內(nèi)和/或者至少一個導電層內(nèi)和/或者復合信號層內(nèi)。因此，有利的是，天線結構和用于數(shù)字信號處理的數(shù)字處理結構布置于同一印刷電路板內(nèi)，優(yōu)選地布置于印刷電路板的相同層內(nèi)。因此，能夠沿著天線設計區(qū)和信號處理單元之間的最短路徑設計天線信號線，以避免信號損失。
這同樣適用于具有表面安裝信號處理單元的實施例，其中例如表面安裝rfic芯片。而且，在這種情況下，優(yōu)選地將天線結構和用于數(shù)字信號處理的相應數(shù)字處理結構布置于印刷電路板的同一層內(nèi)，從而能夠使連接天線信號線的路徑最短。
有益的是，中間印刷電路板產(chǎn)品能夠具有至少一個天線腔體，該至少一個天線腔體帶有從該天線腔體的地平面區(qū)開始并且貫穿通過層壓地層的通風通孔，以分別增強在該天線腔體內(nèi)的內(nèi)壓與中間印刷電路板產(chǎn)品或者pcb外的周圍壓力之間的壓力補償。
在本發(fā)明的又一個實施例中，中間印刷電路板產(chǎn)品能夠包括嵌入在中間印刷電路板產(chǎn)品的層內(nèi)的至少一個部件。
在本發(fā)明的另一個開發(fā)中，能夠表明具有天線結構的印刷電路板包括至少一個中間印刷電路板產(chǎn)品，其中將阻焊層涂敷于一個中間印刷電路板產(chǎn)品的一個或者兩個外側上或者至少兩個先前互連的并且堆疊的中間印刷電路板產(chǎn)品的一個或者兩個外側上。任選地，精整外表面，然后
附圖說明
根據(jù)下面結合所附的原理圖所做的詳細描述，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點和新穎特征將會變得更加顯而易見：
-圖1是沿重直面示出根據(jù)本發(fā)明的具有天線結構并且設置成裝備有數(shù)字處理結構的印刷電路板的第一實施例的截面圖。
-圖1a是由圖1所示的實施例獲得的具有結構化導電路徑并且組裝了表面安裝信號處理單元的印刷電路板的截面圖。
-圖1b是圖1a的細部的俯視圖。
-圖2示出根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板積層的另一個實施例的細部。在沿著垂直面的截面圖中，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二替換生產(chǎn)方法，在結構化了導電路徑并且組裝之后，生產(chǎn)具有天線結構的印刷電路板的幾個生產(chǎn)步驟。
-圖3a或者圖3b至圖6分別以連續(xù)的不同生產(chǎn)步驟示出具有天線結構的中間印刷電路板產(chǎn)品的加工詳情，其中圖3a和圖4a涉及第一替換加工方法，而圖3b和圖4b涉及第二替換加工方法；
-圖3a在沿著重直面的截面圖中示出包括位于地層的外側的天線子區(qū)上的可移除的釋放層的地層；
-圖4a在等角局部截面圖中示出在層壓各層以得到第一半成品之前，將介質絕緣層和導電層裝接到由釋放層部分地覆蓋的地層的外側上的步驟；
-圖3b在沿著重直面的截面圖中示出沒有釋放層的地層；
-圖4b在等角局部截面圖中示出在層壓各層以得到第一半成品之前，將介質絕緣層和導電層裝接到地層的外側上的步驟，其中介質絕緣層和導電層內(nèi)的凹槽以共同延伸方式堆疊，以形成天線腔體；
-圖5在等角局部截面圖中示出具有天線腔體的層壓第一半成品；
-圖6在沿著垂直面的截面圖中示出中間印刷電路板產(chǎn)品，其中天線腔體由復合信號層覆蓋；
-圖7在俯視圖中示出根據(jù)本發(fā)明的中間印刷電路板的另一個實施例的天線結構的細部；
-圖8示出根據(jù)圖7中標記的截面a-a的截面圖。
-圖9是根據(jù)本發(fā)明包括通過通孔與印刷電路板的地層連接的表面安裝信號處理單元的印刷電路板的另一個實施例的截面圖。
-圖10是根據(jù)本發(fā)明具有hdi(高密度互連)任意層設計的印刷電路板的替換實施例的截面圖。
具體實施方式
在所公開的原理圖中，為了便于理解，除了明確示出通過通路連接的已經(jīng)結構化的導電層的導電路徑的這些圖，最常將導電層示為扁平連續(xù)導電層。因此，示意地示出沒有結構化導電路徑和各自的通路、微通路、電鍍通孔等等連接導電層的連續(xù)導電層的那些附圖，未示出其為本技術領域內(nèi)的技術人員本身已知的電功能。本技術領域內(nèi)的技術人員還知道如何根據(jù)特定任務設計并且結構化導電層，以得到適當導電路徑。附圖的主要目的是以示意方式舉例說明在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)中間印刷電路板產(chǎn)品時的相應層結構。強調(diào)指出，附圖未按真實比例示出，正如例如導電層的層厚與如絕緣層的其他層相比是以放大比例示出的。
參考圖1，示出了帶有天線結構5的印刷電路板1的優(yōu)選實施例，其中天線結構5包括天線設計區(qū)6和天線腔體60。當生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板1時，首先提供具有地層10的外側11的地層10。地層10包括：第一導電金屬層14、第二導電金屬層16和絕緣層18，該絕緣層18布置并且層壓于導電金屬層14、16之間。在天線子區(qū)12內(nèi)的地層的外側11上，安置釋放層20，正如在圖3a的更詳圖中能夠看到的。
圖3a和圖4a優(yōu)選地以精確的輪廓線示出如圖1所示的第一替換加工方法利用任選釋放層20之后在天線腔體上獲得的各階段的詳圖。
再回到圖1，具有介質絕緣層30的外側31和介質絕緣層高度35的介質絕緣層30裝接到地層10上。在由釋放層20部分地覆蓋的地層10的外側11上，將釋放層20布置在地層10與介質絕緣層30之間。此外，將具有導電層高度45的導電層40以介質絕緣層30布置于導電層40與地層10之間的方式裝接到介質絕緣層30上。
參考圖3a，圖3a更詳細示出了地層10。在天線子區(qū)12內(nèi)的地層的外側11上，可移除地安置釋放層20。地層外側11上的釋放層20的位置22和釋放層20的釋放層形狀25與天線腔體60的位置和形狀相符合。
圖4a示出在層壓各層以得到第一半成品之前，將介質絕緣層30和導電層40裝接到由釋放層20部分地覆蓋的地層10的外側上的步驟。第一半成品50包括由導電層形成的第一半成品50的外側51。
執(zhí)行了如圖4a所示的生產(chǎn)方法的第一實施例后，在第一半成品50內(nèi)并且在其由導電層40構成的外側51上開始，例如通過激光切割制程和/或者深度特形銑制程貫穿導電層40和介質絕緣層30加工天線腔體60，該天線腔體60具有等于導電層高度45和介質絕緣層高度35之和的腔體高度65。天線腔體60的腔體投影區(qū)61對應于釋放層20在天線子區(qū)12上的釋放層形狀25和釋放層位置22。圖5示出由釋放層20構成的天線腔體60的地平面區(qū)62。由于釋放層20，切掉和/或者割掉導電層40和介質絕緣層30的材料能夠容易地騰出腔體投影區(qū)61，以形成天線腔體60。任選地，能夠對天線腔體60在其側壁67、68上涂敷金屬涂層66，如圖1所示，并且在圖5中能夠更詳細地看出。
如圖1所示，任選地，能夠在天線腔體60的地平面區(qū)62與印刷電路板1的外表面99之間鉆通風通孔69。將該通風通孔69加工為非電鍍通孔，并且增強在天線腔體60的內(nèi)部與印刷電路板1的周圍之間的壓力補償。此后，將具有信號層70的外側71的復合信號層70裝接到由導電層40構成的第一半成品50的外側51上。因此，復合信號層70覆蓋天線腔體60。將復合信號層70與導電層40層壓后，得到包括形成復合信號層70的介質無流動性半固化片層76和導電金屬層78以及導電層40的復合天線層75。
將第一半成品50與復合信號層70層壓后，得到也在圖6中更詳細示出的中間印刷電路板產(chǎn)品80。
此后，為了得到印刷電路板1，將阻焊層91、92固定到中間印刷電路板產(chǎn)品80的兩個外側81、82上，以在阻焊層91、92的凹槽92內(nèi)施敷結構化焊劑層90。作為之后通過焊接安裝于印刷電路板上的部件的制備，技術人員非常熟悉如何施敷焊料層的技術。優(yōu)選地，精整外表面99，以得到具有天線結構5的印刷電路板1，如圖1所示。在圖1中，天線結構5和數(shù)字處理區(qū)105分別由點劃線標記。
圖1a在截面圖中示出由圖1所示的實施例獲得的具有根據(jù)其電功能通過通路連接的導電層14、16、40、78的結構化導電路徑的印刷電路板1。在圖1a中，表面安裝信號處理單元101也已組裝在數(shù)字處理區(qū)105內(nèi)。
在圖1a中，還插入了天線設計區(qū)6的鳥瞰圖。布置于復合信號層70的外側71上的天線設計區(qū)6還被圖示為點劃線包圍的插件，其示出天線腔體60下面的外部輪廓，即腔體投影區(qū)61。印刷在介質無流動性半固化片層76的上外側上的微通路結構示于天線設計區(qū)6內(nèi)。能夠看出，微通路結構的天線短截線在相對于腔體投影區(qū)61一定距離終止。
圖1b是圖1a的細部的俯視圖。在該實施例中，數(shù)據(jù)處理結構100安置于數(shù)字處理區(qū)105內(nèi)。在此，數(shù)字處理結構100包括具有在本技術領域內(nèi)已經(jīng)眾所周知的射頻集成電路(rfic)芯片102的信號處理單元101。rfic芯片102安裝于印刷電路板1上。將信號處理單元101設計成對天線信號進行模擬信號處理和數(shù)字信號處理，并且其還包括射頻(rf)混合器，該射頻混合器集成為rfic芯片102內(nèi)的部件。在此，rf混合器用于將高頻天線信號轉換為能夠在信號處理單元101中做進一步處理的中頻信號。信號處理單元101還包括：至少一個濾波器、ad轉換器、解碼器、放大器、存儲單元和/或者電源單元。信號處理單元101通過天線信號線104與天線結構5連接，該天線結構5適配為用于高頻天線信號。例如，在此，微帶線用作天線信號線104。幾種電功能能夠由根據(jù)本發(fā)明的電路系統(tǒng)予以實現(xiàn)。
圖1b示出在天線結構5內(nèi)存在在復合信號層70的上外側71上實現(xiàn)的天線設計區(qū)6。天線設計區(qū)6示出例如行波天線的天線結構，其具有以開路短截線在下面的天線腔體60的側壁之前良好終止的方式布置的主線和幾個開路短截線。位于下面的天線腔體60或者腔體投影區(qū)61在圖1b中分別示為點劃線。天線設計區(qū)6與腔體投影區(qū)61之間的距離不需要是單一恒定測量值。因此，下面的天線腔體60的形狀及其腔體投影區(qū)61也能夠分別偏離天線設計區(qū)6的微通路結構的輪廓。通過根據(jù)布置于rfic芯片102的底側上的各自的互連插腳103的位置在此以球棚陣列(bga)布置的焊盤96，天線信號線104連接天線設計區(qū)6和rfic芯片102。所示的插腳103是焊球。bga封裝用于永久性地安裝諸如微處理器的器件。圖1b示出球棚陣列的占位足跡，而rfic芯片102示于在各自的焊盤96上與其插腳103焊接在一起之前的升高位置。
信號處理單元101的部件和/或者零件尤其可以以相對于天線腔體60的距離125嵌入同一個層壓地層10、層壓介質絕緣層30、導電層40以及復合信號層70內(nèi)。
在此，數(shù)字結構100還包括電鍍通孔120，該電鍍通孔120從中間印刷電路板產(chǎn)品80的第一外側81到對置的第二外側82穿過中間印刷電路板產(chǎn)品80。如圖1示例性地示出的，通孔120內(nèi)的側壁覆蓋有涂層66。此外，天線腔體60由在此分別以相對于天線腔體60的距離115排列于層壓地層10、介質絕緣層30、導電層40以及復合信號層70內(nèi)的幾個屏蔽通路110包圍。
圖2示出根據(jù)不使用釋放層的本發(fā)明的第二替換方法生產(chǎn)印刷電路板1的幾個生產(chǎn)步驟。信號處理單元101已經(jīng)嵌入數(shù)字處理區(qū)105內(nèi)。參考編號與圖1和1a中的相同。與圖1相比，在圖2中，示出交替地堆疊于居前層30、40的頂部上的附加介質絕緣層30’和附加導電層40’。采用標準fr-4材料作為介質絕緣層30、30’的材料。因此，獲得具有增大腔體高度65的增大天線腔體60。示出根據(jù)其電功能具有導電層14、16、40、40’，78的已經(jīng)結構化的導電路徑的印刷電路板1。多個層包含具有通過通路連接的結構化導電路徑的導電平面。此外，信號處理單元101已經(jīng)組裝并且通過天線信號線104與天線設計區(qū)6接觸。將天線信號線104設計為導電金屬層78內(nèi)的短路徑，由此，天線觸點和嵌入式rfic芯片102的互連插腳6安置于相同層上。由于圖2僅示出印刷電路板1的逐次積層的細部，所以僅通過虛線指示該積層中包括的附加層。
圖3b和圖4b涉及與圖2類似不采用釋放層的第二替換加工方法的獨立階段的細節(jié)。在圖3b中，示出沒有釋放層的地層10。圖4b在等角局部截面圖中示出在任選地以交替布置堆疊附加介質絕緣層30’和導電層40’之前，將第一介質絕緣層30和第一導電層40裝接到地層10的外側11上的步驟。這些附加層30’和40’未示于圖4b中。與地層10一起布置了這些層30、40、30’、40’后，將堆疊層10、30、40、30’、40’層壓，以獲得第一半成品50，其中介質絕緣層30、30’內(nèi)的凹槽39、39’和導電層40、40’內(nèi)的各自的凹槽49、49’以共同延伸方式堆疊，以形成天線腔體60。
通過層壓各層10、30、40，能夠容易地得到如圖5所示的第一半成品50。如上所述，如交替堆疊的介質絕緣層30’和導電層40’對的附加層布置也能夠與居前層層壓在一起，以獲得多層半成品50。
圖7在俯視圖中示出根據(jù)本發(fā)明的中間印刷電路板1的另一個實施例的天線結構5的細部。
圖8示出根據(jù)圖7中標記的截面a-a的截面圖。在此，天線設計區(qū)6具有復雜的似樹形狀。下面的各自的天線腔體60具有與天線設計區(qū)6的可比的增大形狀。因此，天線腔體60的腔體投影區(qū)61大于天線設計區(qū)6。微通路結構的天線短截線在相對于腔體投影區(qū)61的一定距離終止。強調(diào)指出的是，天線設計區(qū)6與腔體投影區(qū)61之間的所述距離不需要是單一恒定測量值。因此，下面的天線腔體60的形狀不必相對于天線設計區(qū)6的微通路結構是精確等距的。在此，將天線裝接到介質無流動性半固化片層76。有利的是，根據(jù)堆疊層30、40的數(shù)量，能夠調(diào)節(jié)天線腔體60的腔體高度65。例如，利用采用申請人的2.5d技術中的激光切割制程制作天線腔體60。
圖9是根據(jù)本發(fā)明包括通過通孔120與印刷電路板1的地層10連接的表面安裝信號處理單元101的印刷電路板1的另一個實施例的截面圖。如圖9所示的層向構建與前面在圖1和1a中描述的相同。此外，各自的參考編號與前面使用的相同，并且指的是相同的條目。在圖9中，導電路徑已經(jīng)結構化了并且由通路連接。在電鍍通孔120和焊盤96內(nèi)，表面安裝rfic芯片102的互連插腳103連接到地層10。通孔120貫穿印刷電路板1的所有層。作為天線信號線104，采用設計為在天線結構5與數(shù)字處理結構100之間是短連接的微帶線。
圖10是根據(jù)本發(fā)明具有hdi(高密度互連)任意層設計的印刷電路板1的另一個替換實施例。該實施例包含多個層，該多個層包含由通路連接的導電層。在此，在該實施例中，獨立層之間的電連接主要由激光鉆微通路構成。該技術的主要優(yōu)點在于所有層能夠自由互連。在一般激光鉆微通路中，采用銅電鍍。例如，根據(jù)逐次積層(sequentiallayerbuild-up(sbu))加工此印刷電路板1。因此，以芯(雙側或者絕緣體)開始加工，其中在電路板的兩側上一層一層地形成導電層和介質層。該技術還允許在該積層制程時產(chǎn)生盲通路，以及嵌入離散部件或者形成部件。
為了說明如圖10的上部所示具有天線結構5的上中間印刷電路板產(chǎn)品80的加工，必須采取下面的步驟，以獲得該上部。在圖10中，上部示于位于取做開始材料的中部的芯材料130的上方。根據(jù)對該加工所應用的sbu技術，技術人員明白，層向積層同時在芯材料130的兩側上一層一層地形成。因此，圖10所示的位于芯材料130下面的層是下部，該下部將在后面描述?；氐缴现虚g印刷電路板產(chǎn)品80的主要加工步驟：
-作為開始材料，提供芯材料130。在此，芯材料130是介質絕緣層30。
-將由第一導電金屬層14、絕緣層18和第二導電金屬層16構成的地層10裝接到芯材料130。
-將具有釋放層形狀的釋放層20安置于地層10的一個外側上，其中將釋放層20可移除地安置于地層10的外側11的天線子區(qū)12上。
-將第一介質絕緣層30裝接于由釋放層20部分地覆蓋的地層10的一個外側上，其中釋放層20布置于地層10與介質絕緣層30之間。
-介質絕緣層30的第一外側上的第一導電層40與地層10對置，其中介質絕緣層30布置于導電層40與地層10之間。
-裝接附加介質絕緣層30’和附加導電層40’的層布置，從而將附加介質絕緣層30’裝接到所述導電層40，并且將附加導電層40’裝接到附加介質絕緣層30’。
-在此，地層10、介質絕緣層30和30’、導電層40和40’以及釋放層20在層向上層壓，并且此后，獲得第一半成品50。
-通過激光切割，在第一半成品50內(nèi)加工天線腔體60，該天線腔體60在第一半成品50的由上導電層40’構成的外側上開始，并且貫穿導電層40、40’以及介質絕緣層30、30’延伸。天線腔體60的腔體高度等于各層高度之和。因此，能夠獲得對應于釋放層形狀的腔體投影區(qū)，其中腔體的地平面區(qū)由釋放層20覆蓋。加工天線腔體60后，通過剝離釋放層30，能夠如插塞一樣將其打開。該加工特征還被稱為申請人開發(fā)的2.5d技術。
-利用銅涂層66金屬化天線腔體60內(nèi)的側壁。
-復合信號層70裝接于由第一半成品50的上導電層40’構成的外側上，其中復合信號層70覆蓋天線腔體60。復合信號層70包括介質無流動性半固化片層76和導電金屬層78。
-第一半成品50和復合信號層70層壓在一起。
-在由導電金屬層78材料構成的介質無流動性半固化片層76的上側上結構化天線設計區(qū)6。
-在復合信號層70上堆疊附加介質絕緣層30′和附加導電層40′的層布置，并且層壓該層布置，且得到中間印刷電路板產(chǎn)品80。
附加介質絕緣層30′和附加導電層40′均具有與復合信號層70下面的天線腔體60配準的凹槽39、49。因此，形成天線凹槽150。為了能夠形成具有精確側壁的凹槽39，優(yōu)選地采用低流動性材料或者無流動性材料作為附加介質絕緣層30′。作為一種選擇，天線凹槽150還可通過本申請人開發(fā)的2.5d技術加工。
任選地，能夠金屬化天線凹槽150內(nèi)的側壁并且該側壁具有例如銅涂層。
在圖10中還能夠看出，加工屏蔽通路110并且將其以相對于天線腔體60的距離115布置在印刷電路板產(chǎn)品1內(nèi)。附加屏蔽通路110靠近天線凹槽150布置在印刷電路板1內(nèi)。
關于圖10所示的低于芯材料130的下部：如上所述，根據(jù)對該加工應用的sbu技術，層向積層在芯材料130的兩側上一層一層地同時形成。此外，如圖所示，其下部在此被指示為中間印刷電路板產(chǎn)品80’，該下部包括相應地裝接的絕緣層30、30’、30”、30”’和絕緣層40、40’、40”、40”’的層布置。對該多層積層進行層壓。
結構化阻焊層91施敷于多層積層的兩個外側上。在腔體60的地平面區(qū)與多層積層的下外側之間加工通風通孔69。因此，在天線腔體60的氣隙內(nèi)的內(nèi)部壓力與pcb外的周圍壓力之間發(fā)生壓力補償。此外，示出了貫穿印刷電路板1的電鍍通孔120。
通過hf天線信號線104連接到天線結構5的已制備的焊盤96上的rfic芯片的組件在圖10中未示出。將天線信號線104安置于介質無流動性半固化層76的上側上，并且在相同的加工步驟內(nèi)使其與天線設計區(qū)6一起結構化。該實施例中的rfic芯片將在數(shù)字處理區(qū)105內(nèi)表面安裝在印刷電路板1的上外側上。此后，精整外表面99，以獲得根據(jù)本發(fā)明的具有天線結構5的成品印刷電路板1。作為一種選擇或者除了靠近天線腔體60表面安裝的rfic芯片，能夠將信號處理單元的附加零件或者部件表面安裝于并且/或者嵌入標記的數(shù)字處理區(qū)105內(nèi)。此外，包括可以布置于印刷電路板1的上部80和/或者下部80’內(nèi)的天線腔體60的可能附加天線結構5在圖10中未示出。
簡略符號清單
1印刷電路板
5天線結構
6天線設計區(qū)
10地層
11地層的外側
12天線子區(qū)
14(第一)導電金屬層
16(第二)導電金屬層
16’附加導電金屬層
18絕緣層
18’附加絕緣層
20釋放層
22釋放層在外地層側上的位置
25釋放層形狀
30介質絕緣層
30’附加介質絕緣層(30”，等等)
31介質絕緣層的第一(上)外側
32介質絕緣層的第二(下)外側
35介質絕緣層高度
39介質絕緣層內(nèi)的凹槽
40導電層
40’附加導電層(40’，等等)
41導電層的第一(上)外側
42導電層的第二(下)外側
45導電層高度
49導電層內(nèi)的凹槽
50(第一)半成品
51第一半成品的外側
60天線腔體
61腔體投影區(qū)
62天線腔體的地平面區(qū)
65腔體高度
66涂層
67天線腔體內(nèi)的側壁
68天線腔體內(nèi)的側壁
69通風通孔
70復合信號層
71信號層的外側
75復合天線層
76介質無流動性半固化層
78導電金屬層
80中間印刷電路板產(chǎn)品
81中間印刷電路板產(chǎn)品的(第一)外側
82中間印刷電路板產(chǎn)品的(第二)外側
90焊劑層
91中間印刷電路板產(chǎn)品的(第一)外側上的阻焊層
92中間印刷電路板產(chǎn)品的(第二)外側上的阻焊層
95阻焊層內(nèi)的凹槽
96焊盤
99印刷電路板的外表面
100數(shù)字處理結構
101信號處理單元
102rfic芯片
103互連插腳
104天線信號線
105數(shù)字處理區(qū)
110屏蔽通路
115屏蔽通路與天線腔體之間的距離
120電鍍通孔
125天線腔體與數(shù)字處理結構之間的距離
130芯材料
150天線凹槽
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