一种印制电路板间的微波信号垂直互连结构及互连方法转让专利
申请号 : CN201911367698.X
文献号 : CN111132458B
文献日 : 2021-06-01
发明人 : 狄隽 , 王升旭 , 岳超 , 王强济 , 许兰锋 , 王志明
申请人 : 航天科工微系统技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,包括第一微波信号板、第二微波信号板、导电胶膜和微波信号屏蔽板;
所述第一微波信号板和第二微波信号板上均设有微波信号传输线;所述第一微波信号板和微波信号屏蔽板相间排列并接触构成微波信号传输组件,所述微波信号传输组件的两个外侧面为微波信号屏蔽板;所述微波信号传输组件外侧设有用于夹紧微波信号传输组件的硬质平板,所述微波信号传输组件上方设有压块,所述压块底部与微波信号传输组件之间设有轻质薄层;
所述微波信号传输组件与第二微波信号板垂直设置,所述第一微波信号板通过ACF导电胶膜或ACP导电胶膜与第二微波信号板相连接,微波信号经第一微波信号板垂直传入第二微波信号板接口。
2.根据权利要求1所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,所述第二微波信号板上设有第三信号触点,所述第三信号触点为矩形,所述第三信号触点外侧设有矩形接地环,所述第三信号触点与矩形接地环之间为第三留白区,所述第三信号触点、矩形接地环和第三留白区形成第二微波信号板接口。
3.根据权利要求2所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,所述微波信号传输线设于第二微波信号板内部并形成第二带状线,所述第三信号触点通过金属化孔与第二带状线连接;所述金属化孔外侧沿圆周方向相间设有贯通屏蔽孔和非贯通屏蔽孔,所述贯通屏蔽孔和非贯通屏蔽孔均与矩形接地环连接。
4.根据权利要求2所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,所述微波信号传输线设于第二微波信号板表面并形成第二带状线,所述第二微波信号板内设有金属屏蔽板,所述金属屏蔽板上设有耦合缝,所述第三信号触点通过所述耦合缝将电磁能量传输至第二带状线上。
5.根据权利要求3或4所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,所述微波信号传输线设于第一微波信号板表面并形成第一微带线;所述第一微带线延伸至第一微波信号板边缘处并引出第一信号触点;所述第一信号触点两侧分别设有第一金属接地触点,所述第一金属接地触点与第一信号触点之间设有第一留白区;所述第一信号触点、第一金属接地触点及第一留白区构成第一微波信号板的第一互连接口;所述第一互连接口与第二微波信号板接口对应连接。
6.根据权利要求3或4所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,所述微波信号传输线设于第一微波信号板内部并形成第一带状线;所述第一带状线延伸至第二微波信号板边缘处并引出第二信号触点;所述第二信号触点两侧分别设有第二金属接地触点,所述第二金属接地触点与第二信号触点之间设有第二留白区;所述第二信号触点、第二金属接地触点及第二留白区构成第二互连接口,所述第二互连接口与所述第二微波信号板接口对应垂直连接。
7.根据权利要求5所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,处于第一微波信号板两侧的微波信号屏蔽板上设有正对应的第一凹槽,所述第一信号触点在两侧微波信号屏蔽板上的投影落于第一凹槽内,所述第一凹槽的长度等于第一微带线长度。
8.根据权利要求6所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,其特征在于,处于第一微波信号板两侧的微波信号屏蔽板上设有正对应的第二凹槽,所述第二信号触点在两侧的微波信号屏蔽板上的投影落于第二凹槽内,所述第二凹槽的长度小于第一带状线长度。
9.一种应用于多层印制电路板之间的微波信号垂直互连方法,其特征在于,采用权利要求3所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,当第一微波信号板采用第一微带线时,微波信号传输线设于第二微波信号板表面并形成第二带状线,微波信号垂直互连方法包括以下步骤:
步骤1、将第一微波信号板和微波屏蔽板相间排列,所述微波信号屏蔽板设于第一微波信号板的两侧并形成微波信号传输组件,采用金属或非金属硬质平板将微波信号传输组件夹紧;
步骤2、在微波信号传输组件和第二微波信号板相接触的面上涂覆ACF导电胶膜或ACP导电胶膜,然后将夹紧的微波信号传输组件整体置于第二微波信号板上,并将第一微波信号板的第一互连接口与第二微波信号板接口相吻合;
步骤3、经一定质量的压块置于微波信号传输组件的上方,所述压块底部设置一层轻质薄膜,压块将微波信号传输组件下压,第一凸块接点和第三凸块接点之间受到压合后通过ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通,所述第三信号触点通过金属化孔与第二带状线连接。
10.一种应用于多层印制电路板之间的微波信号垂直互连方法,其特征在于,采用权利要求3所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,当第一微波信号板采用第一带状线时,第二微波信号板上的微波信号传输线为第二带状线,所述微波信号垂直互连方法包括以下步骤:
步骤1、将第一微波信号板和微波屏蔽板相间排列,微波信号屏蔽板设于第一微波信号板的两侧并形成微波信号传输组件,采用金属或非金属硬质平板将微波信号传输组件夹紧;
步骤2、在微波信号传输组件和第二微波信号板相接触的面上涂覆ACF导电胶膜或ACP导电胶膜,然后将夹紧的微波信号传输组件整体置于第二微波信号板上,并将第一微波信号板的第二互连接口与第二微波信号板接口相吻合;
步骤3、经一定质量的压块置于微波信号传输组件的上方,所述压块底部设置一层轻质薄膜,压块将微波信号传输组件下压,第二凸块接点和第三凸块接点之间受到压合后通过ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通,所述第三信号触点通过金属化孔与第二带状线连接。
11.一种应用于多层印制电路板之间的微波信号垂直互连方法,其特征在于,采用权利要求4所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,当第一微波信号板采用第一微带线时,微波信号传输线设于第二微波信号板表面并形成第二带状线,微波信号垂直互连方法包括以下步骤:
步骤1、将第一微波信号板和微波屏蔽板相间排列,所述微波信号屏蔽板设于第一微波信号板的两侧并形成微波信号传输组件,采用金属或非金属硬质平板将微波信号传输组件夹紧;
步骤2、在微波信号传输组件和第二微波信号板相接触的面上涂覆ACF导电胶膜或ACP导电胶膜,然后将夹紧的微波信号传输组件整体置于第二微波信号板上,并将第一微波信号板的第一互连接口与第二微波信号板接口相吻合;
步骤3、经一定质量的压块置于微波信号传输组件的上方,所述压块底部设置一层轻质薄膜,压块将微波信号传输组件下压,第一凸块接点和第三凸块接点之间受到压合后通过ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通,所述第三信号触点通过所述耦合缝将电磁能量传输至第二带状线上。
12.一种应用于多层印制电路板之间的微波信号垂直互连方法,其特征在于,采用权利要求4所述的印制电路板间的微波信号垂直互连结构,当第一微波信号板采用第一带状线时,第二微波信号板上的微波信号传输线为第二带状线,所述微波信号垂直互连方法包括以下步骤:
步骤1、将第一微波信号板和微波屏蔽板相间排列,微波信号屏蔽板设于第一微波信号板的两侧并形成微波信号传输组件,采用金属或非金属硬质平板将微波信号传输组件夹紧;
步骤2、在微波信号传输组件和第二微波信号板相接触的面上涂覆ACF导电胶膜或ACP导电胶膜,然后将夹紧的微波信号传输组件整体置于第二微波信号板上,并将第一微波信号板的第二互连接口与第二微波信号板接口相吻合;
步骤3、经一定质量的压块置于微波信号传输组件的上方,所述压块底部设置一层轻质薄膜,压块将微波信号传输组件下压,第二凸块接点和第三凸块接点之间受到压合后通过ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通,所述第三信号触点通过耦合缝将电磁能量传输至第二带状线上。
说明书 :
一种印制电路板间的微波信号垂直互连结构及互连方法
技术领域
背景技术
之间的装配关系是垂直的,要实现微波信号从其中一块印制板传输到另外一块印制板上,
目前一般采用微波连接器的实现方式。
直互连。
发明内容
方式存在的互连密度低等问题。
为微波信号屏蔽板;微波信号传输组件外侧设有用于夹紧微波信号传输组件的硬质平板,
微波信号传输组件上方设有压块,压块底部与微波信号传输组件之间设有轻质薄层;
波信号板接口。
别设有第一金属接地触点,第一金属接地触点与第一信号触点之间设有第一留白区;第一
信号触点、第一金属接地触点及第一留白区构成第一微波信号板的第一互连接口;第一互
连接口与第二微波信号板接口对应连接。
别设有第二金属接地触点,第二金属接地触点与第二信号触点之间设有第二留白区;第二
信号触点、第二金属接地触点及第二留白区构成第一微波信号板的第二互连接口,第二互
连接口与第二微波信号板接口对应垂直连接。
度等于第一微带线长度。
度小于第一带状线长度。
第三信号触点、矩形接地环和第三留白区形成第二微波信号板接口。
通屏蔽孔和非贯通屏蔽孔,贯通屏蔽孔和非贯通屏蔽孔均与矩形接地环连接。
通过耦合缝将电磁能量传输至第二带状线上。
和非贯通屏蔽孔,贯通屏蔽孔和非贯通屏蔽孔均与矩形接地环连接。
带线时,微波信号传输线设于第二微波信号板内部并形成第二带状线,微波信号垂直互连
方法包括以下步骤:
夹紧;
信号板的第一互连接口与第二微波信号板接口相吻合;
ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通,第三信号触点通过金属化孔与第二带状线连接;或者第
三信号触点通过耦合缝将电磁能量传输至第二带状线上。
状线时,第二微波信号板上的微波信号传输线为第二带状线,微波信号垂直互连方法包括
以下步骤:
夹紧;
信号板的第二互连接口与第二微波信号板接口相吻合;
ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通,第三信号触点通过金属化孔与第二带状线连接;或者第
三信号触点通过耦合缝将电磁能量传输至第二带状线上。
需要占用一定的体积,无法实现更高的互联密度。如果不采用微波连接器,那么论是键合线
键合还是焊球等方式都无法实现多层印制板之间的微波信号垂直互连。本申请在不采用微
波连接器的基础上,实现了多层印制电路板之间的微波信号互连方式,该微波信号垂直互
连结构适用于小型化、高集成度的相控阵雷达系统,解决了现有的应用于多层印制电路板
之间的微波信号互连方式存在的互连密度低等问题。
带线长度,进而避免第一信号触点接触金属材质的微波信号屏蔽板。
一段时间后使ACF导电胶膜或ACP导电胶膜固化,粒子外围的绝缘薄膜在凸块接点热压合时
将被破坏,使得垂直方向导通,最后形成垂直导通、横向绝缘的稳定互连结构。
第三信号触点和矩形接地环的高度为10μm~80μm,第三信号触点和矩形接地环高出第二微
波信号板的部分为第三凸块接点,第一凸块接点和第三凸块接点之间受到压合后通过ACF
导电胶膜或ACP导电胶膜导通,进而使微波信号由第一微波信号板垂直传入第二微波信号
板。
易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附
图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
号触点;10‑矩形接地环;11‑第一凹槽;12‑压块;13‑轻质薄膜;14‑金属或非金属平板;15‑
与第一微波信号板连接面;16‑贯通屏蔽孔;17‑金属化孔;18‑非贯通屏蔽孔;19‑第二带状
线;20‑耦合缝;21‑第二微带线。
具体实施方式
和第二微波信号板2上均设有微波信号传输线4;第一微波信号板1和微波信号屏蔽板3相间
排列并接触构成微波信号传输组件,微波信号传输组件的两个外侧面为微波信号屏蔽板3;
微波信号传输组件与第二微波信号板2垂直设置,第一微波信号板1通过导电胶膜与第二微
波信号板2相连接,微波信号经第一微波信号板1垂直传入第二微波信号板2接口。
波信号板1和微波信号屏蔽板3相间排列,微波信号屏蔽板3排列于相邻两块第一微波信号
板1之间及两侧,微波信号屏蔽板3用于屏蔽相邻两块第一微波信号板1之间的垂直互连部
分的微波信号,提高垂直互连部分的隔离度;第一微波信号板1及设于其两侧的微波信号屏
蔽板3通过夹紧处理后形成微波信号传输组件,微波信号传输组件整体压在第二微波信号
板2上,且微波信号传输组件与第二微波信号板2垂直设置,第一微波信号板1上的微波信号
传输线4与第一微波信号板1上的接口连接,第一微波信号板1上的接口与第二微波信号接
口连接,微波信号经微波信号传输组件垂直传入第二微波信号接口处,并通过第二微波信
号板2上的微波信号传输线4经微波信号传出,最终实现在未设置微波连接器的情况下,将
微波信号垂直传出。
占用一定的体积,无法实现更高的互联密度。如果不采用微波连接器,那么论是键合线键合
还是焊球等方式都无法实现多层印制板之间的微波信号垂直互连。本申请在不采用微波连
接器的基础上,实现了多层印制电路板之间的微波信号互连方式,该微波信号垂直互连结
构适用于小型化、高集成度的相控阵雷达系统,解决了现有的应用于多层印制电路板之间
的微波信号互连方式存在的互连密度低等问题。
属接地触点7,第一金属接地触点7与第一信号触点5之间设有第一留白区;第一信号触点5、
第一金属接地触点7及第一留白区构成第一微波信号板1的第一互连接口;第一互连接口与
第二微波信号板2接口对应连接。
微波信号板1的边缘处并引出第一信号触点5,第一信号触点5与设于第一微波信号板1是另
一面上,且第一信号触点5与第一微带线垂直;在第一信号触点5的两侧设有与第一信号触
点5垂直的第一金属接地触点7,两个第一金属接地触点7与第一信号触点5之间设有相同宽
度的第一留白区;第一信号触点5、第一金属接地触点7及第一留白区共同构成第一微波信
号板1的第一互连接口;该第一互连接口与第二微波信号板2接口对应连接;当微波信号传
入微波信号传输组件后,微波信号通过第一互连接口与第二微波信号接口传入第二微波信
号板2上,最终在未设置微波连接器的条件下实现微波信号的垂直互连。
板上的投影在第一凹槽11内,第一凹槽11的长度等于第一微带线长度。
槽11,第一凹槽11的宽度大于第一信号触点5的宽度,第一凹槽11的开口处与第一金属接地
触点7靠近第一信号触点5的一侧连接,第一凹槽11的长度等于第一微带线的长度,使第一
微带线避免接触金属材质的微波信号屏蔽板3。
信号触点9与矩形接地环10之间设有第三留白区,第三信号触点9、矩形接地环10和第三留
白区形成第二微波信号板2接口。
接地环10之间的部分为第三留白区,第三信号触点9、矩形接地环10和第三留白区形成第二
微波信号板2接口,第二微波接口与第一互连接口垂直互连;需要说明的是,第一互连接口
与第二微波信号接口之间设有的导电胶膜,导电胶膜具有粘结、导电和绝缘的三大特性的
透明高分子连接材料,其显著特点是垂直方向上导通而水平方向上绝缘。
点,第三信号触点9和矩形接地环10的高度为10μm~80μm,第三信号触点9和矩形接地环10
高出第二微波信号板2的部分为第三凸块接点,第一凸块接点和第三凸块接点之间受到压
合后通过ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通,进而使微波信号由第一微波信号板1垂直传入
第二微波信号板2。
加热及加压一段时间后使ACF导电胶膜或ACP导电胶膜固化,粒子外围的绝缘薄膜在凸块接
点热压合时将被破坏,使得垂直方向导通,最后形成垂直导通、横向绝缘的稳定互连结构。
同,在此不再赘述。
号触点6两侧设有接地触点,第二金属接地触点8与第二信号触点6之间设有第二留白区;第
二信号触点6、第二金属接地触点8及第二留白区构成第一微波信号板1的第二互连接口,第
二互连接口与第二微波信号板2接口对应连接。
微波信号板2的边缘处并引出第二信号触点6,第二信号触点6与设于第一微波信号板1是另
一面上,且第二信号触点6与第一带状线垂直;在第二信号触点6的两侧设有与第二信号触
点6垂直的第二金属接地触点8,两个第二金属接地触点8与第二信号触点6之间设有相同宽
度的第二留白区;第二信号触点6、第二金属接地触点8及第二留白区共同构成第一微波信
号板1的第二互连接口;该第二互连接口与第二微波信号板2接口对应连接;当微波信号传
入微波信号传输组件后,微波信号通过第二互连接口与第二微波信号接口传入第二微波信
号板2上,最终在未设置微波连接器的条件下实现微波信号的垂直互连。
上的投影在第二凹槽内,第二凹槽的长度小于第一带状线长度。
点6的宽度,第二凹槽的开口处与第一金属接地触点7靠近第二信号触点6的一侧连接,第二
凹槽的长度小于第一带状线的长度,使第一带状线避免接触金属材质的微波信号屏蔽板3,
需要说明的是,第二凹槽的长度可以根据实际应用情况进行调整。
点,第三信号触点9和矩形接地环10的高度为10μm~80μm,第三信号触点9和矩形接地环10
高出第二微波信号板2的部分为第三凸块接点,第一凸块接点和第三凸块接点之间受到压
合后通过ACF导电胶膜或ACP导电胶膜导通;
孔16和非贯通屏蔽孔18,贯通屏蔽孔16和非贯通屏蔽孔18均与矩形接地环连接。
传输至第二带状线19上。
非贯通屏蔽孔18,贯通屏蔽孔16和非贯通屏蔽孔18均与矩形接地环连接。
二微带线21上。
用第一微带线时,微波信号传输线设于第二微波信号板2内部并形成第二带状线19,本实施
例的微波信号垂直互连方法包括以下步骤:
信号传输组件夹紧;
板2上,并将第一微波信号板1的第一互连接口与第二微波信号板2接口相吻合;。
膜导通,微波信号由第一微波信号板1垂直传入第二微波信号板2,第三信号触点9通过金属
化孔17与第二带状线19连接;或者第三信号触点9通过耦合缝20将电磁能量传输至第二带
状线19上。
可避免上述情况的发生,保证压块12对每一块第一微波信号板1和微波信号屏蔽板3上的压
力均匀和稳定。
用第一带状线时,第二微波信号板2上的微波信号传输线为第二微带线21,本实施例的微波
信号垂直互连方法包括以下步骤:
波信号传输组件夹紧;
板2上,并将第一微波信号板1的第二互连接口与第二微波信号板2接口相吻合;
膜导通,微波信号由第一微波信号板1垂直传入第二微波信号板2,第三信号触点9通过金属
化17与第二微带线21连接;或者第三信号触点9通过耦合缝20将电磁能量传输至第二微带
线21上。
可避免上述情况的发生,保证压块12对每一块第一微波信号板1和微波信号屏蔽板3上的压
力均匀和稳定。
都应涵盖在本发明的保护范围之内。