專利名稱：嵌入式波導(dǎo)印刷電路板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種itA^波導(dǎo)印刷電路板(PCB)結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景隨著摩爾定律推動(dòng)著數(shù)據(jù)總線的帶寬的日益增加，與傳統(tǒng)的微帶和帶狀線 傳輸線結(jié)構(gòu)相關(guān)的基本障礙將溝,度限制到頻率低于每秒15-20吉(十億)比 特。信號(hào)傳輸限制本質(zhì)上與由介質(zhì)和銅導(dǎo)致的傳輸線損失和由微帶和帶狀線結(jié) 構(gòu)支持的傳輸模式相關(guān)。而且，使用具有標(biāo)準(zhǔn)傳輸線結(jié)構(gòu)的高性能介質(zhì)可以讓 帶寬增加很小，但是會(huì)顯著增加成本。隨著用于調(diào)制信號(hào)的信號(hào)頻斜口載波頻率升至IJ^1每秒15-20吉比特并且 朝著20-50GHz增加并M3！ 20-50GHz，作為傳輸結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)微帶和帶狀線傳 輸線結(jié)構(gòu)變得越發(fā)無(wú)效。因此，需要一種可替換的信號(hào)傳播方法。為了確保最 小的損失和引導(dǎo)這種高頻率的能量， 一種方案是使用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。波導(dǎo)通常是控 制電磁波傳播以便使波沿著由波導(dǎo)的物理結(jié)構(gòu)所限定的路徑的器件。標(biāo)準(zhǔn)的波 導(dǎo)不容易集成在基于當(dāng)前印刷電路板(PCB)工藝技術(shù)的數(shù)字系統(tǒng)中。因此， 提出了對(duì)改善的PCB波導(dǎo)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及嵌入式波導(dǎo)印刷電路板(PCB)結(jié)構(gòu)。 一些實(shí)施例涉及形成嵌入波導(dǎo)的工藝。一些實(shí)施例涉及壓印波導(dǎo)PCB結(jié)構(gòu)。 一些實(shí)施例涉及形成壓印波導(dǎo)的工藝。一些實(shí)施例涉及準(zhǔn)波導(dǎo)PCB結(jié)構(gòu)。 一些實(shí)施例涉及形成準(zhǔn)波導(dǎo)的工藝。 在一些實(shí)施例中，頓印刷電路板材料制造印刷電路板，以及形成包含在印刷電路板材料中的波導(dǎo)。在一些實(shí)施例中，印刷電路板包括印刷電路板材料，以及包含在印刷電路板材料中的波導(dǎo)。在一些實(shí)施例中，溝道形鵬印刷電路板材料中，該形成的溝道被鍍覆以 形成嵌入式波波導(dǎo)的至少兩個(gè)側(cè)壁，并且將印刷電路板材料層壓在該鍍覆的溝道 上。在一些實(shí)施例中嵌入式波導(dǎo)包括形鵬印刷電路板材料中的溝道、該溝 道的至少兩度覆的側(cè)壁和層壓到該溝的印刷電路板材料。在一些實(shí)施例中，溝道由兩個(gè)壓印子部件組合而成，每W部件由印刷電 路板材料制成并且層壓該壓印子部件以形臓導(dǎo)。在一些實(shí)施例中，波導(dǎo)包括兩個(gè)各由印刷電路板材料制成的壓印子部件和 位于壓印子部件之間以形成波導(dǎo)的溝道。在一些實(shí)施例中，溝道形皿印刷電路板材料中，該形成的溝道被鍍覆以 形成準(zhǔn)波導(dǎo)的至少兩個(gè)側(cè)壁，并且4頓熱固粘結(jié)齊i將印刷電路板材料層壓在該 鍍覆溝払在一些實(shí)施例中，準(zhǔn)波導(dǎo)包括在印刷電路板材料中形成的溝道、兩W度覆 的溝道側(cè)壁、和層壓在該溝肚的印刷電路板材料。一些實(shí)施例涉及一種充氣的波導(dǎo)。充氣的波導(dǎo)4頓于任何類型的波導(dǎo)的損 耗盡可能的低。在波導(dǎo)中會(huì)^量的大多數(shù)集中在介質(zhì)中而不是在導(dǎo)體中。因此， 通過(guò)在波導(dǎo)中i頓空氣而不是填充其他的材料，使溝道的損耗最小化。根據(jù)一些實(shí)施例，盡管從損耗的角度來(lái)說(shuō)，充氣的波導(dǎo)是最有益的，但是 波導(dǎo)可以填充除空氣以外的材料(例如，用于制造和/或可靠性考慮)。盡管此 處討論、描述和/或說(shuō)明波導(dǎo)為填充空氣，但是根據(jù)一些實(shí)施例，所有此處討論 、描述和/或說(shuō)明的波導(dǎo)可以填充除了空氣以外的其它材料。
根據(jù)一些實(shí)施例，波導(dǎo)傳播能量比在高頻率的標(biāo)準(zhǔn)傳輸線結(jié)構(gòu)效率更高，由此可以用來(lái)擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)的、低成本PCB溝道技術(shù)的寬帶(例如，達(dá)到100-200GHz的頻率)。根據(jù)一些實(shí)施例，{頓已有的PCB材料和工藝制造充氣的波導(dǎo)。 根據(jù)一些實(shí)施例，空氣介i^波導(dǎo)用在PCB中。根據(jù)一些實(shí)施例，標(biāo)準(zhǔn)的低成本FR4環(huán)氧樹(shù)脂印刷電路材料可以用來(lái)形 成PCB中的波導(dǎo)。根據(jù)一些實(shí)施例，非常高速的總線可以在數(shù)字系統(tǒng)的PCB和/，頻(RF) 集成PCB中實(shí)現(xiàn)(例如，用于電信器件中)。根據(jù)一些實(shí)施例，PCB波導(dǎo)用來(lái)4OT FR4材料和已有的PCB制iTH藝擴(kuò) 展信號(hào)(例如，皿20-30GHz)。根據(jù)一些實(shí)施例，使用報(bào)4材料的波導(dǎo)互連結(jié)構(gòu)有助于減少介質(zhì)損耗和 串?dāng)_的變化。根據(jù)一些實(shí)施例，樹(shù)共一禾中PCB互連波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)、工藝、材料選擇和制造。根據(jù)一些實(shí)施例，M31在介質(zhì)或多層PCB組合內(nèi)形成溝道(例如，■ 布線、穿通、使用激光器或t駭U(kuò))來(lái)建構(gòu)波導(dǎo)。然后，鍍覆溝道以形成該波導(dǎo) 的兩側(cè)壁。在一雖據(jù)該方法和所用的工藝的實(shí)施例中，還形成頂壁和/鵬壁。 溝道的其余壁可以用同樣的方式帶隨。根據(jù)一些實(shí)施例，fflil層壓包括波導(dǎo)的頂部、底部和側(cè)壁的PCB子部件 來(lái)制造波導(dǎo)。當(dāng)^頓熱固粘結(jié)齊訴口/或預(yù)浸料時(shí)，在層壓前去除溝道區(qū)域的粘結(jié) 劑。在一些實(shí)施例中，粘結(jié)劑從溝道的iit彖去除(例如，20+MILS)以掛共對(duì) 在層壓過(guò)程中中材料移動(dòng)和粘結(jié)劑流動(dòng)的緩沖。根據(jù)一些實(shí)施例，熱塑蓋層用來(lái)提供頂部和/或底部波導(dǎo)表面。熱塑材料 作為粘結(jié)劑，并且限定波導(dǎo)表面的蝕刻金屬做得比波導(dǎo)溝道稍微大一些以解決 層壓過(guò)程中的材料移動(dòng)。


根據(jù)下面給出的詳細(xì)說(shuō)明和本發(fā)明的一些實(shí)施例的附圖，將更加充分地理 解本發(fā)明，然而，不能將本發(fā)明局限于說(shuō)明的具體實(shí)施例，其僅用于解釋和理 解。
圖1說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例形成^A^波導(dǎo)的工藝。圖2說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的^A^:波導(dǎo)。圖3說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例形成^A^i波導(dǎo)的工藝。 圖4說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的駄式波導(dǎo)。 圖5說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例形成壓印波導(dǎo)的工藝。 圖6說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例形成壓印波導(dǎo)的工藝。 圖7說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例壓印用來(lái)形成波導(dǎo)的芯(和或子部 件)的工藝。圖8說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例形成準(zhǔn)波導(dǎo)的工藝。 圖9說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的準(zhǔn)波導(dǎo)。
具體實(shí)施方式
圖1說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例形纖導(dǎo)的工藝脂。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝 100在層壓的過(guò)程中使用熱塑特性的熱塑蓋材料去貼附該波導(dǎo)的頂部蓋和/皿部蓋。圖1的工藝謂的頂部分在102示出了銅包的熱塑介質(zhì)芯或多層結(jié)構(gòu)。 根據(jù)一些實(shí)施例，在102所示的銅包熱塑介質(zhì)芯或多層結(jié)構(gòu)具有由熱塑料構(gòu)成 的底部介質(zhì)。在104底部銅層被圖像化。由104所示的底部銅層包括用于形成 空氣介MM導(dǎo)的導(dǎo)體。與圖1的工藝100的頂部分相類似，工藝100的底部分在106包括銅包 的熱塑介質(zhì)芯或頂部介質(zhì)為熱塑料的多層結(jié)構(gòu)。
102的結(jié)構(gòu)的頂部銅層在 步驟應(yīng)被圖像化。在108的圖像的頂部銅層包括用于波導(dǎo)的底部導(dǎo)電區(qū)域(例 如，如果中央芯被鍍覆貝,于溝道和/翻于溝槽，或者，如果中央芯被圖像化， 則例如用于空腔)。圖1的工藝100的中間部分說(shuō)明了用來(lái)形成中央芯的兩種可iix藝。銅包兩側(cè)的或多層的芯在112示出。在圖1中示出兩種可選方案。第一可選方案 包括114和116，并且第二可選方案包括118和120。鄉(xiāng)一可選方案中，溝 道、溝槽和/或空S統(tǒng)114形 112所示的銅包兩側(cè)的或多層的芯中。在步驟 114中艦激光和/或等離子體，鵬銅作為傲蟲(ablation) /鵬停腿來(lái)形成 溝道、溝槽和/或空腔。在步驟116鍍覆和蝕刻芯，使銅支撐在該溝敏溝槽/空 腔的一側(cè)上(例如，圖1中戶標(biāo)的底側(cè))。在第二可選方案中，在步驟118穿 過(guò)該芯對(duì)溝激溝槽/空腔進(jìn)行布線、穿通、t膝,/或激光照J(rèn)t。在步驟120鍍 覆和蝕刻該芯，使溝激溝槽/空腔的頂部和底部開(kāi)通。在步驟122結(jié)合了工藝100的頂部、中部和底部的組成。在步驟122熱塑 介質(zhì)層壓到包含該溝激溝槽/空腔的鍍覆芯。此外，如需要，夕卜層部件被鉆孔 、鍍覆、圖像化和/或蝕刻等等。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MA^i波導(dǎo)的PCB。根據(jù)一些實(shí)施例，圖l的工藝謂的關(guān)鍵是在層壓的過(guò)程中，使用熱塑特征的蓋材料去粘貼波導(dǎo)的頂部和/或底部芏mt-。圖2說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例的駄式波導(dǎo)200。根據(jù)一些實(shí)施例，波導(dǎo)200 可以使用例如圖1中戶;f^的工藝100形成。^A式波導(dǎo)200包括熱塑蓋介質(zhì)202 和由鍍覆芯206限定的空氣溝道204。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝100和波導(dǎo)200涉及充氣的波導(dǎo)。充氣的波導(dǎo)使波 導(dǎo)的損耗盡可能的低。在波導(dǎo)中能量的大多數(shù)集中在介質(zhì)中而不是導(dǎo)體中。因此， :在波導(dǎo)中4頓空氣而不是±真充其他的材料使溝道的損瓶小化。圖3說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例形微導(dǎo)的工藝300。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝 300 fOT熱固FR4材料。圖3的工藝300的頂部分示出了銅箔302和預(yù)浸料層304,預(yù)浸料層304形 ) :撐常規(guī)導(dǎo)體的波導(dǎo)PCB的頂部分。類似地，圖3的工藝300的底部分示 出了銅箔306和預(yù)浸料層308,預(yù)浸料層308形j^撐常規(guī)導(dǎo)體的波導(dǎo)PCB的 底部分。在步驟312樹(shù)共銅包芯和/或多層，并且在步驟314在銅包芯和/或多層的 一部分形成(例如，布線、穿通、蝕刻和/或激光照射，等等)溝道、溝槽和/ 或空腔。然后，在步驟316，該芯被鍍覆和蝕刻使溝激溝槽/空腔的頂部和/或 底部開(kāi)通以形成波導(dǎo)的頂部分。在步驟322 ^f共低流動(dòng)性頓流粘結(jié)劑。在步驟324，該粘結(jié)劑被布線、 穿通、t賅U和/或激光MI搏等，以形成ffl^粘結(jié)齊啲溝道、溝槽和/或空腔。在步驟332衛(wèi)共銅包芯和/或多層，并且在步驟334在銅包芯和/或多層的 一部分形成(例如，布線、穿通、蝕刻和/或激光照射，等等)溝道、溝槽和/ 或空腔。然后，在步驟336，該芯被鍍覆和蝕刻使溝激溝槽/空腔的頂部和/或 底部開(kāi)通以形成波導(dǎo)的頂部分。
在步驟342，將銅箔302、預(yù)浸料304、在步驟316的鍍覆和蝕刻的芯、 在324的具有空腔的粘結(jié)抓在336的鍍覆和蝕刻的芯、預(yù)浸料308和/或銅箔 306的結(jié)果結(jié)合。在步驟342， i頓該激光照射的/穿通的低流動(dòng)性頓^f占結(jié) 劑在溝敏溝槽/空腔的上面層壓導(dǎo)體。根據(jù)需要，夕卜層部件被鉆孔、鍍覆、圖 像化等。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝300的關(guān)鍵是在比由溝敏溝槽/空腔形成的波導(dǎo)稍 微大一些的預(yù)浸料/粘結(jié)劑層中產(chǎn)生開(kāi)口 ，以防止在層壓過(guò)程中粘結(jié)劑流入波導(dǎo)。圖4說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例的ftA式波導(dǎo)400。根據(jù)一些實(shí)施例，波導(dǎo)400 可以使用例如圖3中所示的工藝300形成。^A^波導(dǎo)400包括熱固蓋介質(zhì)402 (例如， 一種標(biāo)準(zhǔn)的熱固蓋介質(zhì))和例如由上文以及工藝300戶皿的由，深 度鍍覆的空腔所限定的波導(dǎo)溝道404。根據(jù)一些實(shí)施例，波導(dǎo)400是一種充氣的波導(dǎo)，并且工藝300是一種形成 具有上面所列優(yōu)點(diǎn)(例如，劇氐的介質(zhì)損耗)的充氣波導(dǎo)的工藝。由于大多數(shù) 的能量在介質(zhì)中而不是在導(dǎo)體中，因此具有低介質(zhì)損耗是一種對(duì)于波導(dǎo)來(lái)說(shuō)很 重要的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，當(dāng)一些能量在銅導(dǎo)體中，而一些在介質(zhì)中，會(huì)從低損 耗介質(zhì)中得到較小的益處。根據(jù)一些實(shí)施例，PCB內(nèi)的空氣介質(zhì)波導(dǎo)可以用來(lái)縮放(scale)標(biāo)準(zhǔn)低 成本FR4環(huán)氧樹(shù)脂印刷電路板材料(例如到諸如頻率100-200GHz或更大)。根據(jù)一些實(shí)施例，為了大量制造使用壓印方法在印刷電路板(PCB)內(nèi)制造 波導(dǎo)。根據(jù)一些實(shí)施例，信號(hào)可以在PCB上傳播，將去除與多吉比特總線設(shè)計(jì) 關(guān)聯(lián)的重大的障礙，而不會(huì)顯著的增加成本。根據(jù)一些實(shí)施例，通過(guò)依靠包括鍍覆的溝道、溝槽和/或空腔的接合子部 件在PCB中制造波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。根據(jù)一些實(shí)施例，壓印允許在與蟲的步驟中形成 波導(dǎo)的溝道、溝槽和/或空腔，從而去除了通過(guò)非壓印方法所需的許多制造工 藝。根據(jù)一些實(shí)施例，提出了一種有效的低Jtt的制造方法，以^ffl標(biāo)準(zhǔn)FR4 材料來(lái)實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)。fflil壓印波導(dǎo)的頂部和/鵬部而成為具有i^莫(master die) 圖案的介質(zhì)，來(lái)使波導(dǎo)形成具有圖像化或非圖像化的銅包介質(zhì)。然后，該頂部
和底部層壓在一起以形微導(dǎo)。根據(jù)一些實(shí)施例，由常規(guī)傳輸線結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的信號(hào)傲俞障礙被去除而不會(huì)顯 著增加板成本。根據(jù)一些實(shí)施例，JOT FR4材料和己有的PCB制itX藝提出了一種擴(kuò)展 信號(hào)傳輸超過(guò)每秒15-10吉比特的一種低成本的方法。根據(jù)一些實(shí)施例，低成本的壓印方法被用來(lái)(例如，類似于CD的制造) 制造高性能的PCB。圖5說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例形微導(dǎo)的工藝500。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝 500 ^ffi壓印熱塑介質(zhì)來(lái)制造波導(dǎo)。在圖5中所示的頂部，工藝500包括使用銅箔502和預(yù)浸料504以形皿 撐常規(guī)導(dǎo)體的波導(dǎo)PCB的頂部分。類似地，在圖5中所示的底部，工藝500 包括使用銅箔506和預(yù)浸料508 ，以形j^撐常規(guī)導(dǎo)體的波導(dǎo)PCB的底部分。在工藝500的步驟522，使銅箔502、預(yù)浸料508、銅箔506、預(yù)浸料508 、壓印子部件510和/或壓印子部件512結(jié)合。t艮據(jù)一些實(shí)施例，壓印子部件510 和512是壓印熱塑介質(zhì)。f頓工藝500而不需4頓粘結(jié)劑，艦層壓形臓導(dǎo) 的兩個(gè)壓印的相鄰子部件510和512，來(lái)制造波導(dǎo)。這種層虹藝允許子部件 510和512的相鄰的金屬表面相接觸，由此^波導(dǎo)的長(zhǎng)度而跑共良好的EM (電磁)接觸。根據(jù)需要，結(jié)合器件的外層部件可以被鉆孔、鍍覆、圖像化等 等。圖6說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例形成波導(dǎo)的工藝600。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝 600 ^ffl熱固FR4材料來(lái)制造波導(dǎo)。在圖6中所示的頂部，工藝600包括使用銅箔602和預(yù)浸料604來(lái)形^t 撐常規(guī)導(dǎo)體的波導(dǎo)PCB的頂部分。類{班也，在圖6中所示的底部，工藝600 包括使用銅箔606和預(yù)浸料60S來(lái)形j^撐常規(guī)導(dǎo)體的波導(dǎo)PCB的底部分。 壓印子部件610和壓印T^件612也被〗頓在工藝600中。在步驟616，低流動(dòng)性或無(wú)流粘結(jié)劑614被剪切、激光照射和/或穿通等 等，以便在波導(dǎo)區(qū)域內(nèi)部沒(méi)有粘結(jié)劑存在。在步驟616被剪切、激光照射和/或 穿通等等的粘結(jié)齊啲產(chǎn)物，細(xì)^MS合兩個(gè)壓印子部件610和612來(lái)制造波 導(dǎo)。在工藝600的步驟622，使銅箔602、預(yù)浸料604、銅箔606、預(yù)浸料608
、圖案化粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)616、壓印子部件610和/或壓印子部件612結(jié)合。在步驟 622使用來(lái)自616的圖案化粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)來(lái)層壓壓印，件610和612。由金屬 表面的厚度和粘結(jié)齊啲厚度而定，金屬表面和相鄰的部件可以開(kāi)始接觸或被小 的間隙分隔開(kāi)。根據(jù)需要，結(jié)合器件的外層部件可以被鉆 L鍍覆、圖像化等等。圖7說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例用于壓印用來(lái)形，導(dǎo)的芯(和/或子部件) 的工藝700。根據(jù)一些實(shí)施例，由工藝700形成的壓印芯(和/或子部件)被用 于形成波導(dǎo)的其他工藝。例如，由工藝700形成的壓印芯(和/或子部件)可以 被用來(lái)Hf共圖5中的TM牛510、圖5中的子部件512、圖6中的^P件610 和/或圖6中的子部件612。根據(jù)一些實(shí)施例由圖7戶g的工藝700包括^ffl銅包熱塑材料(和/或芯) 702的第一示例工藝。銅包層702作為壓印工藝的釋放層，并且是該芯的;S^卜 面的金屬。在步驟704，該芯702在兩個(gè)圖案化壓粒間被熱壓。在步驟704 使用的壓fe— (例如，在步驟704的圖7中戶g的底壓板)包括與^l艘形成 的波導(dǎo)的反圖像。在步驟704，當(dāng)材茅4I皮加熱，其變軟并且構(gòu)成了該圖像壓板 的形狀。根據(jù)一些實(shí)施例，依據(jù)使用的熱塑材料和釋放劑，在該芯702上面的 銅包層可以在步驟704的擠壓前被圖像化。根據(jù)一些實(shí)施例，在該芯702上面 的銅包層可以在步驟704的擠壓后被圖像化(例如，在圖7中的706步驟)。 該壓印芯在步驟706被l2l劍(和減圖像化)以形成壓印部件(或子部件)708。根據(jù)一些實(shí)施例，由圖7所示的工藝700包括使用熱固材料的第二示例工 藝。除了利用熱固材料之外，如圖7中所示的根據(jù)一些實(shí)施例的第二示例工藝 類似于圖7中的第一示例工藝。根據(jù)圖7中B^的第二實(shí)施例，使用銅箔712 、銅箔714和熱固材料716 (例如，熱固B階材料)。根據(jù)一些實(shí)施例，銅箔 712和714 (銅包層)用作釋方媳。在使用圖案化壓板的壓印擠壓步驟704的 過(guò)程中〗頓的熱量和壓力中，熱固材料716變軟，被模制鵬，然后被固化成 圖像化壓板的開(kāi)娥。 一旦在步驟704形成，壓印芯在步驟706被圖像化和/或蝕 亥拼且被處理成為壓印部件(或子部件)708。根據(jù)一些實(shí)施例由圖7所示的工藝700包括使崩隨蓋的熱塑芯722的第 三示例工藝。這種方法的成功在于， 一旦壓印了就在步驟724利用釋放劑來(lái)釋 放壓板。在步驟724的圖像化和/或726之后，該部件在步驟726被鍍覆和/或
蝕亥似形戯電的銅，并且被處理以形鵬印部件(或子部件)728。
根據(jù)一些實(shí)施例，由工藝700中的一個(gè)或多個(gè)工藝形成的壓印芯(和/或 子部件)708和/或728 IM于形成波導(dǎo)的其他工藝。例如，由工藝700形成的 壓印芯(和/或子部件)708和/或728可以IW來(lái)樹(shù)共圖5中的TM牛510、圖 5中的子部件512、圖6中的子部件610和/或圖6中的T^件612。
目前，當(dāng)i頓標(biāo)準(zhǔn)的波導(dǎo)時(shí)，其不容易集成到應(yīng)用pcb技術(shù)的數(shù)字系統(tǒng) 中。根據(jù)一些實(shí)施例，準(zhǔn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可使用展示出真正波導(dǎo)的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)的類波 導(dǎo)結(jié)構(gòu)，且可以結(jié)合到pcb中并需要很少的客砂卜的制紅藝步驟。
根據(jù)一些實(shí)施例，提供了用于在pcb內(nèi)設(shè)計(jì)、^:和/或制造準(zhǔn)波導(dǎo)的方法。準(zhǔn)波導(dǎo)是一種非真正波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，但是展示了許多為有效的低成本高頻率 信號(hào)傳播而提供的特性。
根據(jù)一些實(shí)施例，提供了一種結(jié)構(gòu)、工藝、材料選擇和/或制造流程以在 pcb中粒準(zhǔn)波導(dǎo)互連。
根據(jù)一些實(shí)施例，使用現(xiàn)有的pcb材料和工藝制造一個(gè)或多個(gè)空充氣準(zhǔn) 波導(dǎo)。
根據(jù)一些實(shí)施例，在數(shù)字系統(tǒng)和/娜頻(rf)集成pcb (例如，用于遠(yuǎn) 程通信應(yīng)用)中實(shí)施非常高速的總線。根據(jù)一些實(shí)施例，可以在pcb內(nèi)使用 空氣介質(zhì)準(zhǔn)波導(dǎo),和/或允許縮放標(biāo)準(zhǔn)低成本fr4環(huán) 脂印刷電路材料。
根據(jù)一些實(shí)施例，通過(guò)在介質(zhì)或多層pcb復(fù)合物內(nèi)形成(例如，通過(guò)布 線、穿通和/或蝕刻，等等)溝道來(lái)制造準(zhǔn)波導(dǎo)。然后，鍍覆該溝道以形成該準(zhǔn) 波導(dǎo)的兩個(gè)側(cè)壁。準(zhǔn)波導(dǎo)的頂側(cè)和底側(cè)由常規(guī)處敏的層所構(gòu)造。
根據(jù)一些實(shí)施例，M層壓包括準(zhǔn)波導(dǎo)的頂部、底部和側(cè)壁的pcb子部 辨例如4頓熱固粘結(jié)齊訴口/或預(yù)浸料)來(lái)制造準(zhǔn)波導(dǎo)。溝道區(qū)域的粘結(jié)劑在層壓 之前去除。根據(jù)一些實(shí)施例，粘結(jié)劑從溝道的邊緣往回去除(例如，20+mils 密耳)，以在層壓的過(guò)程中為材料的移動(dòng)和粘結(jié)劑流動(dòng)掛共緩沖。
根據(jù)一些實(shí)施例，熱塑蓋層用來(lái)提供頂部和/或底部準(zhǔn)波導(dǎo)表面。熱塑材 料作為該粘結(jié)劑，并且限定準(zhǔn)波導(dǎo)表面的蝕亥險(xiǎn)屬做的比該溝道稍微大一些以 解決在層壓的過(guò)程中材料的移動(dòng)。
根據(jù)一些實(shí)施例，通掛廣展信號(hào)傳輸能力超過(guò)每秒15-20吉比特，4頓準(zhǔn) 波導(dǎo)去除由常規(guī)傳輸線路導(dǎo)致的障礙。
根據(jù)一些實(shí)施例，4頓FR4材料和已有的PCB制紅藝來(lái)形成準(zhǔn)波導(dǎo)。根據(jù)一些實(shí)施例，準(zhǔn)波導(dǎo)提供了位于FR4材料內(nèi)的可選互連結(jié)構(gòu)，F(xiàn)R4 材茅將助于M^介質(zhì)損耗和串?dāng)_的變化。圖8說(shuō)明了根據(jù)一些實(shí)施例形成準(zhǔn)波導(dǎo)的工藝800。根據(jù)一些實(shí)施例，工 藝800 4OT熱固FR4材料來(lái)形成該準(zhǔn)波導(dǎo)。銅包芯或多層802在圖8的工藝800的頂部分示出。在步驟804，內(nèi)銅包 層802被圖象化(如果需要的話)。類似也，圖8的工藝800的底部分示出銅 包芯或多層806。在步驟808，內(nèi)銅包層806被圖象化(如果需要的話)。在步驟812，樹(shù)共低流動(dòng)性或一醜動(dòng)粘結(jié)劑。在步驟814，在粘結(jié)劑812 中，溝道、溝槽和/或空腔被布線、穿通、嫩U和/或激光照射，等等。對(duì)姐也， 在步驟816，掛共低流動(dòng)性或輛荒動(dòng)粘結(jié)劑。在步驟818，在粘結(jié)劑816中， 溝道、溝槽和/或空腔被布線、穿通、蝕刻和/或激光MI寸，等等。在步驟822， 樹(shù)共銅包芯和/或多層，并且在步驟824在銅包芯和/或多層的一部分中形成(例 如，布線、穿通、蝕刻和/或激光照射，等等)溝道、溝槽和/或空腔。然后， 在步驟826，該芯被鍍覆并且被蝕刻使該溝激溝槽/空腔的頂部和/或底部開(kāi)通。在步驟832，在從步驟826的鍍覆的溝激溝槽/空腔和粘結(jié)齊盱部件814 和818上實(shí)mM壓。在步驟832，步驟804和808的結(jié)果也與其他部件結(jié)合。 根據(jù)一些實(shí)施例，使用芯層壓工藝構(gòu)造波導(dǎo)。根據(jù)一些實(shí)施例，層的數(shù)量增加 2層將容許標(biāo)準(zhǔn)的箔層壓工藝。如果必要，該結(jié)合體的外部部件可以被鉆 L、 鍍覆和/或圖象化。此外，根據(jù)一些實(shí)施例，在該結(jié)構(gòu)中形成通孔(例如，為了 電性確保該波導(dǎo)頂部、底部和側(cè)壁電連接)。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝800的關(guān)鍵是在比準(zhǔn)波導(dǎo)稍微大一些的預(yù)浸料/粘 結(jié)劑層中產(chǎn)生開(kāi)口，以防lhM壓過(guò)程中粘結(jié)劑流向波導(dǎo)。圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的準(zhǔn)波導(dǎo)900。根據(jù)一些實(shí)施例，準(zhǔn)波導(dǎo)900 可以使用例如圖8中所示的工藝800形成。MA^波導(dǎo)900包括熱固蓋介質(zhì)902 (例如， 一種標(biāo)準(zhǔn)的熱固蓋介質(zhì))和由布線和減穿孑邀縫所限定的波導(dǎo)溝道 904。根據(jù)一些實(shí)施例，工藝800和波導(dǎo)900涉及一種充氣波導(dǎo)。充氣波導(dǎo)為任 何類型的波導(dǎo)掛共了盡可能最低的損耗。在波導(dǎo)中，大量的能量集中在介質(zhì)中 而不是導(dǎo)體中。因此，通過(guò)在波導(dǎo)中使用空氣而不是填充另夕卜的材料讓溝道的
損歸小化。盡管已經(jīng)參考特別的實(shí)現(xiàn)方案描述了一些實(shí)施例，但是根據(jù)一些實(shí)施例的 其他實(shí)現(xiàn)方案也是可能的。此外，在附圖所示的和/或掛鵬述的電路元件或其 他部件的設(shè)置和/或排歹懷必按照示出和描述的特別方式設(shè)置。根據(jù)一些實(shí)施 例，許多其他的設(shè)置也可以。在附圖中所示的每個(gè)系統(tǒng)中，元件在一些瞎況中各具有相同的附圖標(biāo)己或不同的附圖fei己以表明代表的元件可以是不同的和/^^似的。然而，元件可以足夠靈活以具有不同的實(shí)現(xiàn)方案并且在此處所示或描述的一些或所有系統(tǒng)上使 用。附圖中所示的各種元件可以是相同的或不同的。哪個(gè)稱為第一元件，明P個(gè) 稱為第二元件是隨意的。在說(shuō)明書和權(quán)禾腰求書中，可以使用術(shù)語(yǔ)"耦合"和"連接"以及它們 的派生詞。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語(yǔ)并不意歸彼此作為同義詞。更確切地說(shuō)，在 特別的實(shí)施例中，"連接"可以用來(lái)表明兩個(gè)或更多的元件彼此之間直接地物 理性或電接觸。"耦合"可以意tt兩個(gè)或更多的元件直接地物理性或電接觸。 然而，"耦合"還可以意B賴兩個(gè)或更多的元件彼lfet間不是直接地物理性或 電接觸，但是彼lfct間仍然合作或相互作用。在此， 一種算法通常被認(rèn)為是一種導(dǎo)致需要結(jié)果的動(dòng)作或操作的獨(dú)立(self-consistent)的序列。這些包括物理量的物理操作。通常來(lái)說(shuō)，盡管不必 要，但是物理量表現(xiàn)為能夠被存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移、組合、比較和其他操作的電或磁的 信號(hào)的形式。已經(jīng)證明，主要是為了一般用途的緣故，參雜雖為位、數(shù)值、 元件、符號(hào)、特征、術(shù)語(yǔ)、數(shù)字等的信號(hào)有時(shí)慰艮方便的。然而，應(yīng)當(dāng)理解， 所有這些和類似的術(shù)語(yǔ)將與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嗦?lián)系，并且僅^用于這 理量 的方便硫。一些實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)在硬件、固件和軟件的一種或其組合中。 一些實(shí)施例 還可以通過(guò)存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上的指令實(shí)現(xiàn)，該指令可以被計(jì)算平臺(tái)讀取和 執(zhí)行以執(zhí)行此處描述的操作。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括用于存儲(chǔ)或傳輸以一種機(jī) 器(例如，計(jì)算機(jī))可讀形式的信息的任何機(jī)制。例如， 一種機(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)媒介；光存儲(chǔ)媒介；快閃存儲(chǔ)器件；電、光、聲或其他形式的傳l新言號(hào)(例如，載波、 紅外信號(hào)、數(shù)對(duì)言號(hào)、傳送和/或接收信號(hào)的接口，等等)和其它介質(zhì)。
一實(shí)施例是本發(fā)明的一個(gè)方案或一舊仔。說(shuō)明書中涉及的"一實(shí)施例"、 "一個(gè)實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"或"其它實(shí)施例"意味著結(jié)合實(shí)施例描述 的部件、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)包括在至少一些實(shí)施例中，但不一定在本發(fā)明的所有實(shí)施 例中。各種形式的"一個(gè)實(shí)施例"、"一實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"不需要都 涉及相同的實(shí)施例。并不敲匕處描述和示出的所有的組件、部件、結(jié)構(gòu)、特性等等需包括在特 別的實(shí)施例中。例如，如果說(shuō)明書說(shuō)明可以或能包括一種組件、部件、結(jié)構(gòu)或 特性，那么不要求必須包括那個(gè)特別的組件、特征、結(jié)構(gòu)或特性。如果說(shuō)明書 或權(quán)利要求涉及不定冠詞"一"元件，另阱不意歸只有一個(gè)元件。如果說(shuō)明 書或權(quán)利要求涉及"一額,"元件，那不排除有更多額》卜的元件。盡管此處可以使用流程圖和/或狀態(tài)圖來(lái)描述實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局 限于這些圖或此處相應(yīng)的說(shuō)明。例如，流程不一定經(jīng) 匕處示出和描述的每個(gè) 示出的框或狀態(tài)或完全按和此處示出和描述相同的JI,進(jìn)行。本發(fā)明不限于此處所列的特別細(xì)節(jié)。實(shí)際上，受到該公開(kāi)的益處的本領(lǐng)域 的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)，上述的說(shuō)明書和附圖可以做出多種其 他的變化。因此，下面的權(quán)利要求書和它的招可修改限定了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在印刷電路板材料中形成溝道；鍍覆該形成的溝道以形成嵌入式波導(dǎo)的至少兩個(gè)側(cè)壁；并且將印刷電路板材料層壓在該鍍覆溝道上。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該溝道形itt銅包芯中。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該形成的溝道被鍍覆和蝕刻，使銅支撐在該溝道的一側(cè)上。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該形成的溝道被鍍覆和蝕刻，使該溝道的頂部和底部開(kāi)通。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中熱塑介質(zhì)層壓到該鍍覆的溝道。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在層壓過(guò)程中熱塑蓋材料附著到該溝 道的頂部。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中在層壓過(guò)程中熱塑蓋材料附著到該溝 道的頂部和該溝道的底部。
8. 如權(quán)利要求l戶腿的方法，其中^頓粘結(jié)齊鵬導(dǎo)體層壓到該溝3U:方。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中在層壓之前去除溝道區(qū)域中的該粘結(jié)劑。
10. 如權(quán)利要求1戶腿的方法，其中該溝道形i^兩^fi包芯中。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中該兩W同包芯每一個(gè)中的溝道被鍍 覆和蝕刻。
12. 如權(quán)利要求l戶脫的方法，其中該駄式波導(dǎo)是充氣波導(dǎo)。
13. 如權(quán)利要求i戶腿的方法，其中該mx^;波導(dǎo)是一種高虹連。
14. 如權(quán)利要求1戶脫的方法，其中該層壓工藝層壓包括兩個(gè)側(cè)壁的印刷 電路板材料并，壓包^i亥波導(dǎo)的頂部和底部的印刷電路板材料。
15. 如權(quán)利要求1戶脫的方法，其中該印刷電路板材料包樹(shù)氐成本FR4 材料。
16. 如權(quán)利要求l戶誠(chéng)的方法，其中該溝道形鵬介Mt才料中。
17. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該溝道形，多層印刷電路板組合物中。
18. —種I^A^波導(dǎo)，包括 形鵬印刷電路板材料中的溝道； 該溝道的至少兩^f度覆側(cè)壁；禾口層壓到該溝道的印刷電路板材料。
19. 如權(quán)利要求is的MA^;波導(dǎo)，其中該溝道形鵬銅包芯中。
20. 如權(quán)利要求18的^A^波導(dǎo)，其中該形成的溝道被鍍覆和蝕刻，使 銅支撐在該溝道的一側(cè)上。
21. 如權(quán)利要求18的mX式波導(dǎo)，其中該形成的溝道被鍍覆和蝕刻， 使溝道的頂部和底部開(kāi)通。
22. 如權(quán)利要求18的I^A^波導(dǎo)，其中熱塑介質(zhì)層壓到該鍍覆的溝道。
23. 如權(quán)利要求18的^A^波導(dǎo)，其中熱塑蓋材料附著到該溝道的頂部。
24. 如權(quán)利要求18的MA式波導(dǎo)，其中熱塑蓋材料附著到該溝道的頂部 和該溝道的底部。
25. 如權(quán)利要求18的i^A式波導(dǎo)，其中使用粘結(jié)劑將導(dǎo)體疊到該溝i^i:方。
26. 如權(quán)利要求25的^A^波導(dǎo)，其中該粘結(jié)劑不包括在溝道區(qū)域中。
27. 如權(quán)利要求18的^A^波導(dǎo)，其中該溝道形成在兩偉包芯中。
28. 如權(quán)利要求27的^A^波導(dǎo)，其中該兩^N同包芯每一個(gè)中的溝道被 鍍覆和嫩U。
29. 如權(quán)利要求18的^A^波導(dǎo)，其中該^A^i波導(dǎo)是充氣波導(dǎo)。
30. 如權(quán)利要求18的i^A^波導(dǎo)，其中該^A^波導(dǎo)是一種高ffi:連。
31. 如權(quán)利要求18的^A^波導(dǎo)，其中該印刷電路板材料包括低成本FR4 材料。
32. 如權(quán)利要求18的mA^i波導(dǎo)，其中該溝道形J^E介J^才料中。
33. 如權(quán)利要求18的^A^波導(dǎo)，其中該溝道形成在多層印刷電路板組 合物中。
全文摘要
在一些實(shí)施例中，在印刷電路板材料中形成溝道，鍍覆該形成的溝道以形成嵌入式波導(dǎo)的至少兩個(gè)側(cè)壁，并且將印刷電路板材料層壓到該鍍覆溝道上。描述和要求了其他的實(shí)施例。
文檔編號(hào)H05K3/46GK101128088SQ20061006449
公開(kāi)日2008年2月20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B·D·霍賴恩, G·A·布里斯特, S·哈爾 申請(qǐng)人:英特爾公司