一种线路板及电子设备
文献发布时间:2023-06-19 10:11:51
技术领域
本发明实施例涉及电子技术领域,尤其涉及一种线路板及电子设备。
背景技术
近年来,随着电子技术和集成电路技术的不断发展,高频信号的传输对线路板提出了更高的要求,而传统的线路板普遍存在传输损耗(插入损耗)过大的缺陷。因此,传统的线路板已不能满足使用需求,亟需对传统的线路板进行改进。
发明内容
本发明提供一种线路板及电子设备,以实现线路板在传输高频信号时具有较低的插入损耗、良好的信号传输完整性以及线路板的制作工艺简单、制作成本较低的技术效果。
本发明实施例提供了一种线路板,所述线路板包括线路板本体以及屏蔽膜层,所述线路板还包括介质层,所述介质层设置于所述线路板本体与所述屏蔽膜层之间。
进一步地,所述介质层的相对介电常数范围为1~10。
进一步地,所述介质层的相对介电常数范围为2~6。
进一步地,所述介质层的材质包括以下至少一种:环氧树脂、改性环氧树脂、聚酰亚胺、改性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、改性热塑性聚酰亚胺、聚苯醚、丙烯酸、改性丙烯酸、烯烃树脂、聚醚醚酮、聚苯乙烯、聚酯、橡胶、改性橡胶、聚氨酯以及液晶聚合物。
进一步地,所述介质层的厚度范围为1~100微米。
进一步地,所述介质层的厚度范围为1~50微米。
进一步地,所述线路板本体包括基材层,设置于所述基材层至少一侧的布线层,设置于所述布线层远离所述基材层一侧的覆盖膜层,所述布线层包括多条传输线,所述传输线包括信号线以及接地线;所述介质层设置于所述覆盖膜层远离所述基材层的一侧。
进一步地,所述覆盖膜层包括覆盖层及第一胶膜层,所述覆盖层通过所述第一胶膜层贴合于所述布线层远离所述基材层一侧的表面,所述介质层设置于所述覆盖层与所述屏蔽膜层之间;所述覆盖层与所述介质层为一体式结构。
进一步地,所述覆盖层的材质与所述介质层的材质不同。
进一步地,所述屏蔽膜层包括依次层叠的第二胶膜层、屏蔽层以及绝缘层;所述屏蔽膜层通过所述第二胶膜层贴合于所述介质层远离所述线路板本体一侧的表面;所述屏蔽层靠近所述第二胶膜层的一侧设置有凸出结构,所述凸出结构伸入所述第二胶膜层内。
进一步地,所述第二胶膜层的材质包括导电胶。
进一步地,所述屏蔽膜层包括依次层叠的导电胶层、屏蔽层以及绝缘层;所述屏蔽膜层通过所述导电胶层贴合于所述线路板本体远离所述介质层一侧的表面。
进一步地,所述屏蔽层上设置有至少一个通孔。
进一步地,所述屏蔽层通过连接孔与所述线路板本体中的接地线电连接。
本发明实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括如上述任一实施例所述的线路板。
本发明公开了一种线路板及电子设备,线路板包括线路板本体以及屏蔽膜层,线路板还包括介质层,介质层设置于线路板本体与屏蔽膜层之间。通过在线路板的线路板本体与屏蔽膜层之间设置介质层,使得线路板在进行高频信号的传输时,信号的衰减程度减小,从而降低了线路板的插入损耗,实现线路板在传输高频信号时具有较低的插入损耗、良好的信号传输完整性以及线路板的制作工艺简单、制作成本较低的技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种线路板的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的增加介质层前后线路板的插入损耗对比折线图;
图3是本发明实施例提供的一种线路板的线路板本体的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种线路板的覆盖膜层的结构图;
图5是本发明实施例提供的一种线路板的屏蔽膜层的结构图;
图6是本发明实施例提供的又一种线路板的屏蔽膜层的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行,各个实施例之间也可以相互结合执行,本发明实施例对此不作具体限制。
实施例一:
图1是本发明实施例提供的一种线路板的结构示意图。
如图1所示,本发明实施例所提供的线路板包括线路板本体10以及屏蔽膜层11,还包括介质层12,介质层12设置于线路板本体10与屏蔽膜层11之间。
具体地,如图1所示,线路板包括线路板本体10、介质层12以及屏蔽膜层11,其中,介质层12以及屏蔽膜层11依次叠层设置于线路板本体10的正面或反面,介质层12以及屏蔽膜层11也可以同时依次叠层设置于线路板本体10的正面和反面,相应的,不论线路板是单面板、双面板、多层板或软硬结合板,介质层12都可以根据实际需要贴合于线路板本体10上。实验证明,通过在线路板本体10与屏蔽膜层11之间设置介质层12,线路板的插入损耗能够得到有效的较低。
图2是本发明实施例提供的增加介质层前后线路板的插入损耗对比折线图。
如图2中所示,折线21为增加介质层12之前线路板的插入损耗图,折线22为增加介质层12之后线路板的插入损耗图。通过图2中两条折线之间的对比,可以清楚的看到在增加了介质层12之后,线路板的插入损耗得到了有效的降低。
在本发明实施例中,通过在线路板的线路板本体与屏蔽膜层之间设置介质层,使得线路板在进行高频信号的传输时,信号的衰减程度减小,从而降低了线路板的插入损耗,实现线路板在传输高频信号时具有较低的插入损耗、良好的信号传输完整性以及线路板的制作工艺简单、制作成本较低的技术效果。
可选地,介质层12的相对介电常数范围为1~10。
优选地,介质层12的相对介电常数范围为2~6。
具体地,为了有效降低线路板的插入损耗,本申请中选取的介质层12的介电常数范围为1~10,在此基础上,如果将介质层12的相对介电常数范围控制在2~6,对于降低线路板的插入损耗更加有效。显然,不同材质的介质层12所具有的相对介电常数范围不同,通过实验证明,选取落入相对介电常数范围2~6中的材质作为介质层12能够更好的减小线路板的插入损耗。在实际线路板的制作过程中,可以根据需要选取不同相对介电常数的介质层12设置于线路板本体10与屏蔽膜层11之间。
可选地,介质层12的材质包括以下至少一种:环氧树脂、改性环氧树脂、聚酰亚胺、改性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、改性热塑性聚酰亚胺、聚苯醚、丙烯酸、改性丙烯酸、烯烃树脂、聚醚醚酮、聚苯乙烯、聚酯、橡胶、改性橡胶、聚氨酯以及液晶聚合物。
具体地,介质层12的材质可以为单一的材质构成,也可以由多种材质混合构成。显然,不同材质的介质层12所具有的相对介电常数不同,在实际线路板的制作过程中,可以根据需要进行选取。
可选地,介质层的厚度范围为1~100微米。
优选地,介质层的厚度范围为1~50微米。
具体地,设置不同厚度的介质层12对于线路板的插入损耗的降低效果是不同的。一定范围内,介质层12越厚,线路板的插入损耗越低,反之,介质层12越薄,相应的线路板的插入损耗降低的越少。通过实验验证,介质层12的厚度范围可以设置为1~100微米,这个厚度范围内,既能使得线路板的插入损耗得到降低,又可以使得线路板的整体厚度控制在最佳范围之内。优选地,可以设置介质层12的厚度范围为1~50微米,在此厚度范围内的介质层12能够更好的降低线路板的插入损耗。如表1中所示为通过实验得到的介质层的厚度值与线路板的插入损耗的平均降低值之间的关系,表1中的数据是在14MHz~12GHz的频率范围内实验得到的。
表1.介质层的厚度值与插入损耗降低值(平均值)关系表
图3是本发明实施例提供的一种线路板的线路板本体的结构示意图。
可选地,如图3所示,线路板本体10包括基材层101,设置于基材层101至少一侧的布线层102,设置于布线层102远离基材层101一侧的覆盖膜层103,布线层102包括多条传输线1021,传输线1021包括信号线以及接地线;介质层12设置于覆盖膜层103远离基材层101的一侧。
具体地,如图3所示,线路板本体10的基材层101的材料可以为PI(聚酰亚胺),在基材层101的至少一侧上覆盖铜层,铜层即为上述所述的布线层102,对铜层进行蚀刻形成传输线1021。传输线1021包括信号线以及接地线。在铜层上远离基材层101的一侧覆盖膜层103,介质层12设置于覆盖膜层103远离基材层101的一侧。
图4是本发明实施例提供的一种线路板的覆盖膜层的结构图。
可选地,如图4所示,覆盖膜层103包括覆盖层1032及第一胶膜层1031,覆盖层1032通过第一胶膜层1031贴合于布线层102远离基材层101一侧的表面,介质层12设置于覆盖层1032与屏蔽膜层11之间。覆盖层1032与介质层12为一体式结构。
可选地,覆盖层1032的材质与介质层12的材质不同。
在本发明实施例中,在高倍显微镜的观察下,覆盖膜层103实际上包括覆盖层1032和第一胶膜层1031,介质层12贴合于覆盖层1032远离第一胶膜层1031一侧的表面,覆盖层1032通常为一层PI膜,用于防止线路板上的传输线1021与外界相接触,影响信号的传输。在线路板的制作过程中,覆盖膜层103的厚度范围通常为12~100微米,其中,常用的覆盖膜层13的厚度为以下之一:27.5微米、37.5微米、50微米、70微米或80微米。将介质层12贴合于覆盖膜层103与布线层102的一侧时,可以在厚度范围12~100微米之内适当调整覆盖膜层103的厚度,使得介质层12加上覆盖膜层103的厚度总和依然处于覆盖膜层103常规的厚度范围12~100微米之内,通过这样的调整,使得本申请中的线路板在加入介质层12之后,线路板的厚度并不会发生变化,既降低了线路板的插入损耗,又没有增加现有线路板的厚度,不仅达到了传输高频信号时线路板具有较低的插入损耗以及良好的信号传输完整性的技术效果,还是实现了线路板在增加了层叠结构的情况下依然轻薄的技术效果。
需要说明的是,在高倍显微镜的观察下,介质层12与覆盖膜层103中的覆盖层1032之间并不一定存在明显分层的分界线。当介质层12与覆盖层1032之间不存在分界线时,覆盖层1032与介质层12可视作一体式结构,即上述所述的覆盖层1032与介质层14为一体式结构。尽管两者之间并没有分界线,但覆盖层1032与介质层14所使用的材质可以是不同的。
在实际的线路板制作过程中,还存在将介质层12设置于基材层101与覆盖膜层103之间,且介质层12覆盖各传输线1021的表面。但这样的设置存在以下问题:由于布线层102层包括若干间隔设置的传输线1021,介质层12是覆盖在传输线1021上以及传输线1021之间的间隙内的,因此,当各传输线1021的厚度以及传输线1021之间的间距设置各异时,很容易导致覆盖在各传输线1021上的介质层12厚度不均一,从而影响线路板的高频传输性能,而若要制得各传输线1021上介质层12的厚度均一的线路板,则存在制作工艺复杂、制作成本高的问题。因此,本申请中将介质层12设置于覆盖膜层103远离基材层101一侧的表面,在制作线路板的过程中可以容易的将介质层12的厚度制作均匀,实现了线路板的制作工艺简单、制作成本较低的技术效果。
此外,将介质层12设置于基材层101与覆盖膜层103之间,且介质层12覆盖各传输线1021的表面时,还存在介质层12中的离子迁移到传输线1021上的情况,从而影响信号的传输。而本申请中通过将介质层设于覆盖膜层103远离基材层101一侧的表面,从而通过覆盖膜层103的隔离防止介质层12中的离子迁移至传输线1021上,实现了确保良好的信号传输完整性的技术效果。
图5是本发明实施例提供的一种线路板的屏蔽膜层的结构图。
可选地,如图5所示,屏蔽膜层11包括依次层叠的第二胶膜层1101、屏蔽层1102以及绝缘层1103;屏蔽膜层11通过第二胶膜层1101贴合于介质层12远离线路板本体10一侧的表面;屏蔽层1102靠近第二胶膜层1101的一侧设置有凸出结构,凸出结构伸入第二胶膜层1101内。
可选地,第二胶膜层1101的材质包括导电胶。
具体地,如图5所示,屏蔽膜层11包括具有贴合作用的第二胶膜层1101,贴合于第二胶膜层1101远离介质层12一侧的屏蔽层1102以及贴合于屏蔽层1102远离第二胶膜层1101一侧的绝缘层1103。通常情况下,屏蔽层1102的厚度范围设置为0.1~10微米,屏蔽层1102靠近第二胶膜层1101的一侧并不是光滑平整的结构,而是具有在显微镜观察下能够看到的凸出结构(该凸出结构未在图5中给出),且这些凸出结构能够伸入到第二胶膜层1101内。其中,第二胶膜层1101的材质可以为具有导电粒子的胶膜层,即导电胶。
图6是本发明实施例提供的又一种线路板的屏蔽膜层的结构图。
可选地,如图6所示,屏蔽膜层11包括依次层叠的导电胶层1104、屏蔽层1102以及绝缘层1103;屏蔽膜层11通过导电胶层1104贴合于线路板本体10远离介质层12一侧的表面。
具体来说,屏蔽膜层11包括具有贴合作用的导电胶层1104,贴合于导电胶层1104远离介质层12一侧的屏蔽层1102以及贴合于屏蔽层1102远离导电胶层1104一侧的绝缘层1103。通常情况下,屏蔽层1102的厚度范围设置为0.1~10微米。需要说明的是,不同于具有第二胶膜层1101的屏蔽膜层11,具有导电胶层1104的屏蔽膜层11中的屏蔽层1102在靠近导电胶层1104的一侧并不具有伸入到导电胶层1104中的凸出结构。其中,导电胶层1104的材质为导电胶。
在实际制板工艺中,还存在有其他类型的屏蔽膜层,本申请并不限制于仅使用上述实施例中所述的几种类型的屏蔽膜层,也可以根据实际需要贴合其他类型的屏蔽膜层,本申请中不多赘述。
在本发明实施例中,在增加了介质层的情况下,贴有屏蔽膜层的类型不同,线路板的插入损耗的降低效果也是不同的;介质层的厚度不同,贴有不同类型的屏蔽膜层时,线路板的插入损耗也会不同;介质层的相对介电常数值不同,贴有不同类型的屏蔽膜层时,线路板的插入损耗也会不同。总之,介质层的相对介电常数值、厚度值以及屏蔽膜层的类型都会对线路板的插入损耗有影响,在实际的线路板设计制造过程中,可以根据线路板的功能需要或制作成本需要选择不同的介质层类型以及屏蔽膜层类型,以实现线路板更高效成本更低廉的效果。
可选地,屏蔽层1102上设置有至少一个通孔。
在本发明实施例中,屏蔽膜层11的屏蔽层1102上设置有至少一个通孔,在进行屏蔽膜层11的贴合过程中,高温会使得胶膜层出现挥发物,该挥发物为气体挥发物,容易使得屏蔽膜层起泡分层,并造成屏蔽膜层与线路板的其他层之间相剥离。通过在屏蔽层1102上设置通孔,有利于在高温时胶膜层中的挥发物通过屏蔽层1102的通孔进行排气,以避免在高温时胶膜层中的挥发物难以排出,避免了屏蔽膜层的剥离,使得屏蔽膜层与其它层之间更加的贴合。
可选地,屏蔽层1102通过连接孔与线路板本体10中的接地线电连接。
在本发明实施例中,多条传输线1021包括信号线和接地线,屏蔽层1102通过连接孔实现与接地线之间的电相连,进而实现屏蔽膜层11的接地。
具体地,连接孔为贯穿覆盖膜层103和介质层12的通孔,当屏蔽膜层11为在屏蔽层1102靠近第二胶膜层1101的一侧设有凸出结构,且第二胶膜层1101为不导电的胶膜层的屏蔽膜层时,第二胶膜层1101流入连接孔内,屏蔽层1102通过凸出结构刺穿第二胶膜层1101而与接地线连接,从而实现屏蔽膜层11的接地;当第二胶膜层1101为具有导电粒子的胶膜层(即导电胶)时,导电胶流入连接孔内,屏蔽层1102同时通过导电胶与凸出结构刺穿导电胶而与接地线连接,从而实现屏蔽膜层11的接地;当屏蔽膜层11包括依次层叠的导电胶层1104、屏蔽层1102及绝缘层1103时,导电胶层1104流入连接孔内,屏蔽层1102通过导电胶层1104与接地线连接,从而实现屏蔽膜层11的接地。
实施例二:
本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括如上述实施例所述的线路板。
在本发明实施例中,电子设备通过使用增加了介质层的线路板,该线路板在进行高频信号的传输时,信号的衰减程度减小,从而降低了线路板的插入损耗,实现线路板在传输高频信号时具有较低的插入损耗、良好的信号传输完整性以及线路板的制作工艺简单、制作成本较低的技术效果,进而使得电子设备的性能更好,使用寿命更长。
在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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