高頻傳輸線路、天線以及電子電路基板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高頻傳輸線路、天線以及電子電路基板。
【背景技術】
[0002] 用于傳輸電信號的傳輸線路被設置于電子元件。在近年來的高度信息化時代，傳 輸線路所傳輸的交流電信號的頻帶向高頻帶位移。例如，便攜式信息末端上的通信頻帶從 數百[MHz]到數[GHz]。在傳輸這樣的高頻帶的交流電信號的高頻傳輸線路中被要求提高 其電導率并且要減少傳輸損耗。
[0003] 在以下所述專利文獻1中公開有通過碳納米管彼此在導體圖形中形成網絡從而 提高導體圖形的電導率。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本國際公開第W02011/062072號冊子
【發明內容】
[0007] 然而，本發明人發現在由上述專利文獻1所公開的導體圖形來傳輸高頻帶的交流 電信號的情況下導體圖形的交流電阻不會充分減小。
[0008] 本發明就是借鑒了以上所述技術問題而做出的不懈努力之結果，其目的在于提供 一種交流電阻小的高頻傳輸線路、具備該高頻傳輸線路的天線以及電子電路基板。
[0009] 本發明的一個側面所涉及的高頻傳輸線路是一種傳輸交流電信號的高頻傳輸線 路，包含金屬以及碳納米管，碳納米管偏在于垂直于交流電信號傳輸方向的高頻傳輸線路 的截面的周緣部。
[0010] 在本發明的一個側面所涉及的高頻傳輸線路中，周緣部中的碳納米管的含有率可 以是0.5~20體積％。
[0011] 本發明的一個側面所涉及的天線具備上述本發明的一個側面所涉及的高頻傳輸 線路。
[0012] 本發明的一個側面所涉及的電子電路基板具備上述本發明的一個側面所涉及的 尚頻傳輸線路。
[0013] 根據本發明就能夠提供一種交流電阻小的高頻傳輸線路、具備該高頻傳輸線路的 天線以及電子電路基板。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發明的一個實施方式所涉及的電子電路基板的一部分以及高頻傳輸線 路的不意圖。
[0015] 圖2(a)以及圖2(b)是垂直于交流電信號傳輸方向的方向上的圖1的高頻傳輸線 路的示意截面圖。
[0016] 圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)以及圖3(d)是表示本發明的一個實施方式所涉及的高 頻傳輸線路制造方法的示意圖。
[0017] 圖4是本發明其他實施方式所涉及的高頻傳輸線路的示意立體圖。
[0018] 圖5是表示由高頻傳輸線路進行傳輸的交流電信號的頻率F與各個頻率F上的高 頻傳輸線路的交流電阻之間的關系的圖表。
【具體實施方式】
[0019] 以下是根據不同情況參照附圖來就本發明的優選的實施方式進行說明。但是，本 發明絲毫不限定于以下所述實施方式。還有，在各個附圖中將相同的符號標注于相同或者 同等的構成要素。
[0020] 如圖1所示，本實施方式所涉及的電子電路基板16具備高頻傳輸線路2、基板 4。高頻傳輸線路2是沿著基板4的表面被設置的。高頻傳輸線路2傳輸交流電信號。圖 1所表示的直線狀的箭頭朝向交流電信號的傳輸方向。交流電信號的頻率F例如可以是 100 [MHz]~3. 0 [GHz]。高頻傳輸線路2的兩端部分別電連接有端子10。高頻傳輸線路2 的形狀為迂回曲折圖形（meanderpattern)。高頻傳輸線路2可以是天線（福射導體以及 吸收導體）。在高頻傳輸線路2為天線的情況下，供電用的端子10被電連接于高頻傳輸線 路2的一個端部，高頻供電線路（沒有圖示）被電連接于供電用的端子10,高頻供電線路 可以被接地。還有，高頻傳輸線路2的形狀并不限定于迂回曲折圖形（meanderpattern)。 高頻傳輸線路2例如既可以是直線狀，也可以是曲線狀。
[0021] 高頻傳輸線路2整體的厚度并沒有特別的限定，例如可以是3~50μm的程度。所 謂高頻傳輸線路2整體的厚度是指在垂直于基板4表面的方向上的高頻傳輸線路2整體的 寬度。在平行于基板4表面的方向上的高頻傳輸線路2整體的寬度并沒有特別的限定，例 如可以是10ym~30_的程度。高頻傳輸線路2的線路長并沒有特別的限定，例如可以是 0. 1~100mm的程度。
[0022] 高頻傳輸線路2包含金屬以及碳納米管。但是，高頻傳輸線路2也可以包含除了 金屬以及碳之外的其他元素。
[0023] 被包含于高頻傳輸線路2的金屬例如可以是選自銅、錯、銀、金、白金、鈀、絡、鈦以 及鉭當中的至少一種。包含于高頻傳輸線路2的金屬也可以是包含上述金屬當中兩種以上 的合金。在上述金屬當中尤其是銅具有相對比較高的電導率，并且相對價廉。
[0024] 包含于高頻傳輸線路2的碳納米管并沒有特別的限定。所謂碳納米管例如是由以 圓筒狀進行閉合的沒有接縫的石墨片（graphenesheet)構成的。碳納米管將構成管的層 (石墨片）數作為基準被分類成一層結構的單壁碳納米管（SWCNT)、二層結構的雙壁碳納米 管（DWCNT)、或者由三層以上構成的多層結構的多壁碳納米管（MWCNT)。所謂MWCNT換言之 具有以圓筒狀進行閉合的多層石墨片以嵌套狀被層疊的結構。碳納米管可以是選自SWCNT、 DWCNT、MWCNT當中的至少一種。碳納米管可以是直線狀。碳納米管也可以是彎曲的。在碳 納米管的彎曲部分或者在碳納米管截面的閉塞部分也可以存在由碳構成的六元環以外的 環（例如五元環或者七元環）。碳納米管被化學修飾，并且碳納米管可以具有官能團。碳納 米管例如是由光學蒸鍍沉積法、催化劑氣相沉積法、電弧放電法、或者激光蒸發法進行制造 的。
[0025] 碳納米管的直徑（粗細）例如可以是1~50nm。碳納米管的長度例如可以是100~ 250000nm。碳納米管的縱橫比例如可以是100~5000。所謂縱橫比是指碳納米管的長度 (nm)除以碳納米管的直徑（nm)的值。
[0026] 如圖2a或者圖2b所示，在垂直于交流電信號傳輸方向的方向上的高頻傳輸線路2 的截面具有周緣部8和中央部6。換言之，具有周緣部8和中央部6的截面的垂線（法線） 平行于交流電信號的傳輸方向。所謂周緣部8是高頻傳輸線路2的一部分，并且是自高頻 傳輸線路2表面的距離（深度）為0.5μπι以下的部分。所謂中央部6是高頻傳輸線路2 的一部分，并且是被周緣部8包圍的部分。如圖2a所示，中央部6也可以不完全被周緣部 8包圍。中央部6沒有被周緣部8包圍的部分沒有必要如圖2a所示處于下面側，例如既可 以處于側面側也可以處于頂面側。如圖2b所示，中央部6也可以完全被周緣部8包圍。還 有，周緣部8在交流電信號的傳輸方向上連續地進行延伸，被周緣部8包圍的中央部6也在 交流電信號的傳輸方向上連續地進行延伸。
[0027] 在周緣部8上偏在有多個碳納米管。即，多個碳納米管偏在于在交流電信號的傳 輸方向上連續地進行延伸的周緣部8。碳納米管的一部分或者全部也可以露出于周緣部8 的外表面。碳納米管也可以偏在于周緣部8的外表面側。碳納米管可以以覆蓋中央部6的 形式在周緣部8內作均勻分散。
[0028] 在傳輸高頻帶的交流電信號的高頻傳輸線路2上發生趨膚效應。所謂趨膚效應是 指在高頻電信號（電流）流到高頻傳輸線路2的時候，電流密度在高頻傳輸線路2的表面 附近變高也就是離表面越遠就變得越低。在此，所謂高頻傳輸線路2的表面附近是指例如 從高頻傳輸線路2的表面往下的距離（深度）為5μπι以下、2μπι以下、或者Ιμπι以下的區 域。即，所謂高頻傳輸線路2的表面附近是指電流由趨膚效應而進行集中的部分。于是，交 流電信號的頻率越高電流越容易集中于高頻傳輸線路2的表面附近。因此，交流電信號的 頻率越高則高頻傳輸線路2的交流電阻變得越高。據于如此理由，為了降低高頻傳輸線路 2的交流電阻而有必要提高高頻傳輸線路2的表面附近的電導率。
[0029] 但是，假如在高頻傳輸線路2只是由上述金屬構成的情況下，位于高頻傳輸線路2 表面附近的金屬被空氣中的氧等氧化，高頻傳輸線路2的表面附近的電導率降低并且高頻 傳輸線路2的交流電阻增高。
[0030] 另外，在本實施方式中碳納米管偏在于周緣部8,并且碳納米管抑制位于高頻傳輸 線路2表面附近的金屬被氧化。因此，在本實施方式中高頻傳輸線路2的表面附近的電導 率難以降低，并且即使發生趨膚效應，高頻傳輸線路2的交流電阻也難以增高。假如位于高 頻傳輸線路2表面附近的金屬被氧化，因為偏在于周緣部8的碳納米管自身具有導電性，所 以高頻傳輸線路2表面附近的電導率難以降低，并且高頻傳輸線路2的交流電阻難以增高。 在趨膚效應變得顯著的高頻帶，本實施方式所涉及的高頻傳輸線路2的交流電阻也會有低 于由金屬單體構成的高頻傳輸線路的交流電阻的情況。
[0031] 碳納米管的電導率低于金屬單體（沒有被氧化的金屬）的電導率。因此，假如在 碳納米管不偏在于周緣部8并且均勻地分散于高頻傳輸線路2整體的情況下，碳納米管會 削弱中央部6的導電性，并且會使高頻傳輸線路2整體的將流電阻增高。然而，在本實施方 式中因為碳納米管偏在于周緣部8,所以碳納米管難以削弱中央部6的導電性。因此，本實 施方式與碳納米管均勻地分散于高頻傳輸線路2整體的情況相比較，高頻傳輸線路2整體 的交流電阻容易被降低。
[0032] 在本實施方式所涉及的高頻傳輸線路2為天線的情況下，本實施方式所涉及的天 線上的輻射效率以及吸收效率與碳納米管均勻地分散于天線整體的情況相比較相對會有 所提高。在此，所謂輻射效率被定義為例如天線進行輻射的所有電力的相對于被提供給天 線的所有電力的比。所謂吸收率是作為例如天線所吸收的所有電力的相對于被照射于天線 的所有電力的比來進行定義的。
[0033] 周緣部8中的碳納米管的含有率例如相對于周緣部8的整個體積可以是0. 5~20 體積％。在碳納米管的含有率為〇. 5體積％以上的情況下，高頻傳輸線路2表面附近的金 屬的氧化容易被抑制。在碳