[发明专利]嵌入式波导印刷电路板结构

说明书

相关申请

此申请涉及与在同一天申请并与本申请具有相同发明人的申请序列号“待定”、发明名称为“印刷电路板波导(Printed Circuit Board Waveguide)”、代理案号042390.P23385的美国专利。

此申请涉及与在同一天申请并与本申请具有相同发明人的申请序列号“待定”、发明名称为“压印波导的印刷电路板结构(Imprinted Waveguide PrintedCircuit Board Structure)”、代理案号042390.P21427的美国专利。

此申请还涉及与在同一天申请并与本申请具有相同发明人的申请序列号“待定”、发明名称为“准波导印刷电路板结构(Quasi-Waveguide Printed CircuitBoard Structure)”、代理案号042390.P21431的美国专利。

技术领域

本发明通常涉及一种嵌入式波导印刷电路板(PCB)结构。

背景技术

随着摩尔定律推动着数据总线的带宽的日益增加，与传统的微带和带状线传输线结构相关的基本障碍将沟道速度限制到频率低于每秒15-20吉(十亿)比特。信号传输限制本质上与由介质和铜导致的传输线损失和由微带和带状线结构支持的传输模式相关。而且，使用具有标准传输线结构的高性能介质可以让带宽增加很小，但是会显著增加成本。

随着用于调制信号的信号频率和载波频率升到超过每秒15-20吉比特并且朝着20-50GHz增加并且超过20-50GHz，作为传输结构的标准微带和带状线传输线结构变得越发无效。因此，需要一种可替换的信号传播方法。为了确保最小的损失和引导这种高频率的能量，一种方案是使用波导结构。波导通常是控制电磁波传播以便使波沿着由波导的物理结构所限定的路径的器件。标准的波导不容易集成在基于当前印刷电路板(PCB)工艺技术的数字系统中。因此，提出了对改善的PCB波导的需要。

发明内容

本发明的一些实施例涉及嵌入式波导印刷电路板(PCB)结构。一些实施例涉及形成嵌入式波导的工艺。

一些实施例涉及压印波导PCB结构。一些实施例涉及形成压印波导的工艺。

一些实施例涉及准波导PCB结构。一些实施例涉及形成准波导的工艺。

在一些实施例中，使用印刷电路板材料制造印刷电路板，以及形成包含在印刷电路板材料中的波导。

在一些实施例中，印刷电路板包括印刷电路板材料，以及包含在印刷电路板材料中的波导。

在一些实施例中，沟道形成在印刷电路板材料中，该形成的沟道被镀覆以形成嵌入式波导的至少两个侧壁，并且将印刷电路板材料层压在该镀覆的沟道上。

在一些实施例中，嵌入式波导包括形成在印刷电路板材料中的沟道、该沟道的至少两个镀覆的侧壁和层压到该沟道上的印刷电路板材料。

在一些实施例中，沟道由两个压印子部件组合而成，每个子部件由印刷电路板材料制成并且层压该压印子部件以形成波导。

在一些实施例中，波导包括两个各由印刷电路板材料制成的压印子部件和位于压印子部件之间以形成波导的沟道。

在一些实施例中，沟道形成在印刷电路板材料中，该形成的沟道被镀覆以形成准波导的至少两个侧壁，并且使用热固粘结剂将印刷电路板材料层压在该镀覆沟道上。

在一些实施例中，准波导包括在印刷电路板材料中形成的沟道、两个镀覆的沟道侧壁、和层压在该沟道上的印刷电路板材料。

一些实施例涉及一种充气的波导。充气的波导使用于任何类型的波导的损耗尽可能的低。在波导中能量的大多数集中在介质中而不是在导体中。因此，通过在波导中使用空气而不是填充其他的材料，使沟道的损耗最小化。

根据一些实施例，尽管从损耗的角度来说，充气的波导是最有益的，但是波导可以填充除空气以外的材料(例如，用于制造和/或可靠性考虑)。尽管此处讨论、描述和/或说明波导为填充空气，但是根据一些实施例，所有此处讨论、描述和/或说明的波导可以填充除了空气以外的其它材料。

根据一些实施例，波导传播能量比在高频率的标准传输线结构效率更高，由此可以用来扩展标准的、低成本PCB沟道技术的宽带(例如，达到100-200GHz的频率)。

根据一些实施例，使用已有的PCB材料和工艺制造充气的波导。

根据一些实施例，空气介质波导用在PCB中。

根据一些实施例，标准的低成本FR4环氧树脂印刷电路材料可以用来形成PCB中的波导。