层状结构、其制造方法及其应用技术

一种组件，它包括：　　　　第一导电层，　　　　第一基本不透水隔膜，　　　　含低介电常数材料的支承层，　　　　第二基本不透水隔膜，和　　　　任选地，第二导电层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层状结构、制造该结构的方法及其各种应用。更具体地，本专利技术涉及用于制备微波电路组件，尤其是天线的泡沫芯组件。
技术介绍
在电子工业中使用了许多复合结构。对于这些结构的形成，重要的考虑包括成品结构的结构完整性、制成结构在装配后经受各种工艺操作条件(例如，印制电路加工中典型的工艺操作条件)的能力、成品结构的性能(例如，介电常数、对潮湿及其它潜在恶劣暴露条件的抗性，及其类似物)、有竞争力的价格、易制造性，等等。过去，在制造用作天线和蜂窝与无线基础设施中其它元件的印制电路板时，采用的是基于PTFE(聚四氟乙烯)的传统编织安全玻璃。尽管这些采用本领域普通技术人员公知的方法可以容易且便利地进行制造，但它们比较昂贵、较重(密度为大约2.5)且局限于不低于大约2.17的介电常数。然而，对于介电常数低于大约2.0，优选为接近1.5的低成本、轻质天线的需要与日俱增。为了达到这一目的，现有技术教导了与金属箔结合的硬质泡沫使用方面的一些变动。例如，Gosselin(美国专利No.5,733,693)描述了制造下述结构的方法，在该结构中使用含有微球的粘合剂将金属箔直接粘接到硬质聚异氰脲酸酯泡沫上。尽管可能可以用来制造单个天线，此方法的局限性在于一旦铜被腐蚀，对印制线路板的制造过程中典型的工艺化学(含水的和有机的)引起的泡沫表面的侵蚀没有真正的阻隔层。这导致电性能和特性的衰减和/或前后不一。此外，Gosselin方法不适合经济地生产产品所必须的大量连续生产。Maoz等人(美国专利No.5,541,366)教导了一种相似的方法，但该方法没有指定具体的粘合剂来将铜粘接到泡沫芯上。如果使用一种聚氨酯薄膜粘合剂在350°F将铜箔直接粘接到硬质Baltek聚苯乙烯泡沫芯上，以试图解决电性能衰减的问题，这样做会造成泡沫的部分结构塌瘪，而且在铜和泡沫之间不能形成不渗透的阻隔层。制成品在薄膜/粘合层中有针孔，这导致加工过程中蚀刻化学品的渗透。这证实了上述对Gosselin等人的方法有限适用性的考虑。在一个相似的实验中，用一种已知具有良好电性能的陶瓷填充树脂系统来涂布泡沫自身。该系统在139℃进行B级处理3分钟，然后在360°F和300psi(典型的PWB层压材料制造工艺)下层压90分钟。泡沫再次由于热和压力塌瘪，形成了一种过于稠密且铜和泡沫之间的密闭程度仍然不足以消除泡沫结构中的蚀刻剂渗透和截留的物质。明显地，还需要另一种解决该问题的方法。在本领域所述的另一个可选方法中，Metzen等人(美国专利No.6,356,245)教导了在预制微波电路(具体而言是用作微波天线的聚束网络部件的传输线)的相对的两面粘合的两层硬质泡沫层的应用，其中预制电路是在一块上述传统层压材料上形成的。这种方法的适用性有限，因为它在电路形成后还需要大量的装配工作。因此，尽管Metzen方法可以用来制成隐埋带状线电路，它却不能用来，例如，制成如在用于蜂窝发送器/接收器天线的天线中常用的表面微带线图案。在本领域中也已经描述过其它有用但技术上存在问题的方法，例如，首先在一种商品如杜邦Pyralux上制造一个挠性印制电路，然后用粘合剂将该电路粘到泡沫芯上。当制成组件的两面都需要形成电路时，这种方法中关键的缺陷尤其明显，因为在一块泡沫的相对面上粘上分离的蚀刻电路时，从一边到另一边进行电路部件的关键和精确定位是很困难的。采用这种方法，也会产生例如泡沫塌瘪(如上所述)等问题。总的来说，现有技术显然没有提供一种可以供给印制电路制造商并立即进行常规处理的即用组件。例如，现有技术没有提供一种不渗透操作助剂的阻隔层，而且，主要限于硬质泡沫芯的使用，在该泡沫芯上必须二次使用铜箔(其可以轻易地形成渗透性表面)或预蚀刻电路，这增加了成本和复杂性。因此，本领域中明显需要低成本、易制造、轻质、低介电常数的复合结构(及其制造方法)，在其一面或两面上可以使用导电金属箔，其提供保护底部芯材免受工艺化学侵蚀的不渗透阻隔层，可以经受各种工业操作条件，并因此用于各种电子应用领域。本专利技术满足这些以及相关的需求，在下面的说明书和权利要求中作更加详细的描述。专利技术概述本专利技术提供了可用于各种微波/RF应用的新型组件。本专利技术的组件具有低介电常数，使它们适于应用在各种电子应用领域中。此外，本专利技术的组件能抵抗酸性水介质、碱性水介质和/或有机介质的侵蚀，使得这些组件可以经受PCB制造中常用的各种工艺操作条件，例如，化学蚀刻，以便置入电路。附图的简要说明附图说明图1表示用于制造本专利技术的组件的组分。图2表示一种使用roll-to-roll层压法连续制造图1中组件的方法。图3表示一种使用单张roll-to-roll层压法连续制造图1组件的替换方法。图4表示一种使用几张预成片的配件并在提供压力和/或温度的平板层压压机中使它们结合，制造图1组件的替换方法。图5表示一种使用本专利技术的组件制造微波或RF印制电路的方法。图6表示一种将许多按照图5的方法制成的电路组合成一个多层结构的方法。专利技术详述按照本专利技术，提供包括下列的组件第一导电层，第一基本不透水隔膜，含低介电常数材料的支承层，第二基本不透水隔膜，和任选地，第二导电层。预计用于本专利技术实践的导电层是典型地导电的，尽管在本专利技术的实践中也可以使用绝缘层。示例性导电层包括铜或其合金、镍或其合金、镀镍或镍合金的铜、轧制的铜-镍铁合金-铜、铝，及其类似物，以及上述物质中任何两种或多种的混合物。目前优选的是，用于本专利技术实践的第一导电层是铜或其合金。相似地，目前优选的用于本专利技术实践的任选第二导电层是铜或其合金。在本专利技术的一个特别优选的实施方案中，第一导电层能够转变成受频率控制的电路。这可以使用标准的方法实现，也就是说，本专利技术的组件的优点在于它可以经受制造其上的电路所用的传统的工艺操作条件。在本专利技术的另一个特别优选的实施方案中，第二导电层可以形成第二受频率控制的电路元件，或者它可以保持完整用于分辨地线。这也可以使用标准方法制备。预计用于本专利技术实践的基本不透水隔膜可以抵抗在蚀刻印制电路的制造中典型的酸性水介质、碱性水介质和/或有机介质之类的暴露条件。本领域的普通技术人员很容易认可的是，许多介质通常用于电子电路的制造和加工。这些介质包括，例如酸性水介质(它包括pH值小于7，至大约1或更低的水溶液)、碱性水介质(它包括pH值大于7，至大约13或更高的水溶液)、和有机介质(它包括非极性有机溶剂，例如烃类、芳香族化合物及其类似物，极性有机溶剂，例如酯、卤代烃及其类似物)。预计用于本专利技术实践的基本不透水隔膜可以由许多种材料制成，例如，聚合物，如聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚磺酰、聚醚砜、聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯、环氧化物、聚硅氧烷、聚苯醚，及其类似物，包括这些物质中任何两种或多种的混合物。此处所用的“混合物”包括上述聚合物中两种或多种的掺合物、共聚物、共面层，及其类似物。此处所用的“聚酯”指的是有数条酯(-C(O)-O-)键的聚合物。预计用于本专利技术实践的示例性聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚环烷酸乙二醇酯(PEN)及其类似物。此处所用的“聚烯烃”包括不饱和烃或取代烃的聚合物，例如，氯丁橡胶、聚乙烯物系、聚丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：C·L·吉莱斯，S·T·艾伦，O·纳贾尔，W·J·比施克，
申请(专利权)人：阿尔隆公司，
类型：发明
国别省市：