屏蔽的柔性电路及其制造方法

专利名称：屏蔽的柔性电路及其制造方法
技术领域：
本申请案大体上涉及柔性电子电路领域，且更明确地说，涉及用于 支撑在柔性部件上的屏蔽的电子电路的方法和设备。
背景技术：
移动通信装置的出现已允许个人经由无线数字信号传输彼此通信。
个人还越来越多地依赖于移动通信装置经由万维网(www)、计算机、
计算机网络等在彼此之间传递数据。个人使用移动通信装置来传递例如 高质量数字音频、数字视频、串流数字视频、摄影图像、计算机文件等 各种类型的数据。因此，支持此类型的数据传递的应用与移动通信装置 的设计一致，且此类装置包含(例如)兆像素相机、摄像机和数字录音 机。另外，许多商业上可购得的蜂窝式电话和个人数字助理装置能够运 行创建、利用并传送大数据文件的典型的基于计算机的应用程序。因此， 此项技术中需要移动通信装置在高速率下传递大量数据。
许多电子装置(包含移动通信装置)在射频频谱中产生电磁场。具 体来说，电信号沿着传导路径的传输产生电磁场。随着传输频率增加， 相应电磁场的量级和有效空间范围也增加。当两个物理上未连接的传导 路径彼此紧密接近时，传导路径的一者上的高频率传输可能导致相对于
另一传导路径上的传输的电磁干扰(EMI)。 EMI对移动通信装置的操作 具有许多不利影响。举例来说，EMI可能导致所传输数据失真且甚至完 全丢失数据。
由于高数据速率的缘故，移动通信装置越来越多地需要不易受EMI影响的导体。具体来说，翻盖电话(其中屏幕经由旋转铰链连接到电话 主体的电话)和滑盖电话(其中屏幕经由横向滑动机械连接器连接到电 话主体的电话)需要柔性导体来越过旋转铰链或机械连接器传输数据。 因此，需要能够屏蔽高频率传输期间产生的EMI的柔性导体。
现有技术中众所周知的一种用于屏蔽EMI的方法是同轴电缆。同轴 电缆包括设置在共同轴周围的一对导体。第一导体沿着电缆的中心轴定 位并载运所传输信号。连接到电接地的第二导体通过绝缘或介电材料而 呈圆柱状设置在第一导体周围。通过第二导体将第一导体屏蔽，同轴电 缆能够将由导体产生的电磁场限制到电缆内部的区域。因此，同轴电缆 广泛用于电视和宽带传输。

发明内容
本文揭示的用于屏蔽的柔性电路的设备和方法有利地实现沿着柔性 电路上紧密间隔的导体的高数据传输速率。所述设备和方法适用于翻盖
电话和滑盖电话中。另外，其能够在数据传输速率超过1 GHz时屏蔽传 导迹线以免受EMI。因此，在一些实施例中，手机能够在流视频和其它 高速率应用所需要的速率下传输数据，而没有实质的信号损失或失真。 在进一步实施例中，屏蔽的柔性电路能够在2 GHz与4 GHz之间的速率 下传输数据。
在一个实施例中， 一种设备包括柔性支撑部件；与所述柔性支撑 部件接触的第一导体和第二导体；所述第一和第二导体彼此电绝缘；第 一传导材料，其同轴设置在所述第一导体周围，所述第一传导材料与所 述第一导体电绝缘；以及第二传导材料，其同轴设置在所述第二导体周 围，所述第二传导材料与所述第二导体电绝缘。在另一实施例中， 一种 屏蔽柔性电路的方法包括通过粘合到柔性支撑部件的顶侧的第一传导 材料形成第一导体和第二导体，所述第一和第二导体彼此电绝缘；形成 同轴设置在所述第一导体周围的第二传导材料，所述第二传导材料与所 述第一导体电绝缘；形成同轴设置在所述第二导体周围的第三传导材料，所述第三传导材料与所述第二导体电绝缘。
出于此概述的目的，本文中描述本发明的某些方面、优点和新颖特 征。应了解，并不一定可根据本发明的任何特定实施例实现所有此类优 点。因此，举例来说，所属领域的技术人员将认识到，可以实现本文教 示的一个优点或优点群组而不一定实现本文可能教示或提出的其它优点 的方式来实施或实行本发明。


图1A是具有一个传导层的柔性电路的一个实施例的顶部透视图。 图1B是具有经蚀刻迹线的图1A的柔性电路的顶部透视图。 图1C是具有使经蚀刻迹线绝缘的介电层的图1B的柔性电路的顶部 透视图。
图1D是具有暴露柔性电路的顶侧上的交替接地迹线的沟道的图1C 的柔性电路的顶部透视图。
图1E是具有在顶侧上与交替接地迹线连通的传导屏蔽层的图1D的 柔性电路的顶部透视图。
图1F是具有暴露柔性电路的底侧上的交替接地迹线的沟道的图1E 的柔性电路的顶部透视图。
图1G是具有在底侧上与交替接地迹线连通的传导屏蔽层的图1F的 柔性电路的顶部透视图。
图1H是具有交替接地迹线的图1G的单一铜层屏蔽的柔性电路的横 截面图。
图2是说明用于制造具有交替接地迹线的图1H的单一铜层屏蔽的 柔性电路的方法的一个实施例的工艺图。
图3是所有迹线被屏蔽的单一铜层柔性电路的一个实施例的横截面图。
图4是说明用于制造所有迹线被屏蔽的图3的单一铜层柔性电路的 方法的一个实施例的工艺图。图5A是具有两个传导层的柔性电路的一个实施例的顶部透视图。
图5B是具有经蚀刻迹线的图5A的柔性电路的顶部透视图。 图5C是具有在柔性电路的顶侧上的介电层的图5B的柔性电路的顶 部透视图。
图5D是具有在顶侧上经蚀刻迹线之间的沟道的图5C的柔性电路的 顶部透视图。
图5E是具有与底侧上的铜层连通的顶侧上的传导屏蔽层的图5D的
柔性电路的顶部透视图。
图5F是图5E的两个铜层屏蔽的柔性电路的横截面图。 图6是说明用于制造图5F的两个铜层屏蔽的柔性电路的方法的一个
实施例的工艺图。
图7A是具有两个传导层的柔性电路的一个实施例的顶部透视图。 图7B是具有经蚀刻迹线的图7A的柔性电路的顶部透视图。 图7C是具有在顶侧上的介电层和传导屏蔽层的图7B的柔性电路的
顶部透视图。
图7D是具有经蚀刻迹线之间的沟道的图7C的柔性电路的顶部透视图。
图7E是具有经镀敷沟道的图7D的柔性电路的顶部透视图。
图7F是具有在顶侧上的介电层的图7E的柔性电路的顶部透视图。
图7G是图7F的三层屏蔽的柔性电路的横截面图。
图8是说明用于制造图7G的三个铜层屏蔽的柔性电路的方法的一
个实施例的工艺图。
图9A说明具有铰链的一种类型的移动通信装置。
图9B说明提供移动通信装置的屏幕与移动通信装置的主体之间的
电连通的柔性电路。
具体实施例方式
现将参看图1-9描述表示本发明的各种实施例和一实施例的实例性应用的设备和方法。还将描述表示其它实施例的所述设备和方法的变化 形式。
出于说明的目的，将在移动通信装置和/或移动电话的情境下描述一 些实施例。本文揭示的发明不受其中使用所述设备和方法的情境限制， 且所述设备和方法可用于其它环境中。另外，陈述本文描述的特定实施 方案以便说明(且不限制)本文揭示的发明。本发明的范围仅由所附权 利要求书界定。
现将参看上文概述的附图描述这些和其它特征。提供附图和相关联 描述以说明本发明的实施例，且不限制本发明的范围。在整个附图中， 可重新使用参考标号来指示所参考元件之间的对应关系。
I.概述
本文揭示的设备和方法涉及屏蔽柔性支撑部件上的有效信号迹线。 在一组实施例中，使用柔性基础材料构造屏蔽的柔性电路，所述柔 性基础材料包括顶侧上的柔性非传导衬底和底侧上的铜层。在这些实施 例中，交替迹线接地到铜层并用于屏蔽其间的迹线。为了便于参考，下 文中将把此类型的实施例称为"具有交替接地迹线的单一铜层屏蔽"实 施例。
在另一组实施例中，使用基础材料构造屏蔽的柔性电路，所述基础 材料包括顶侧上的柔性衬底和底侧上的铜层。在这些实施例中，大体上 每个迹线可用作有效信号迹线。为了便于参考，下文中将把此类型的实 施例称为"所有迹线被屏蔽的单一铜层"实施例。
在又一组实施例中，使用基础材料构造屏蔽的柔性电路，所述基础 材料包括柔性衬底，所述柔性衬底的顶侧上具有铜层且底侧上具有铜层。 为了便于参考，下文中将把此类型的实施例称为"两个铜层"实施例。
在另一组实施例中，使用基础材料构造屏蔽的柔性电路，所述基础 材料包括柔性衬底，所述柔性衬底的顶侧上具有铜层且底侧上具有铜层。 在这些实施例中，铜可用于屏蔽所有侧上的铜迹线。为了便于参考，下文中将把此类型的实施例称为"三个铜层"实施例。
另外，整个说明书中使用例如"上"、"下"、"顶部"和"底部"等 术语。这些术语不应解释为具有限制性。事实上，相对于适用图式的定 向而使用这些术语。
此外，"工艺图"每一者仅说明本发明的一个实施例。本文揭示的发 明不应限于以其出现的次序的工艺图的步骤。应认识到，所述步骤可以 所属领域的一般技术人员认为适宜的任何次序执行。
II.具有交替接地迹线的单一铜层屏蔽实施例
图1H说明具有交替接地迹线的单一铜层屏蔽的一个实施例。图2 说明用于制造屏蔽的柔性电路的工艺图(包含步骤501-508)，且图1A-H 说明屏蔽的柔性电路在实践所述方法的每一步骤时的结构。如本文所描 述，将明确地参看与所述方法的每一步骤处的电路结构相关联的图式。 相比之下，将仅使用图2的参考标号来指代图2的方法的每一步骤。
在此实施例中，用于制造屏蔽的柔性电路的方法以图1A中说明的 柔性支撑部件100开始。柔性支撑部件100包括两层，柔性衬底102和 基础传导层101。所属领域的一般技术人员己知，柔性支撑部件100在 商业上制造且可容易买到。在其它实施例中，所述方法可通过使用镀敷、 层压、汽相沉积或其它已知技术将基础传导层101施加到柔性衬底102 而开始。
在一个优选实施例中，柔性衬底102由聚酰亚胺材料制成。在其它
实施例中，柔性衬底102可以是例如FR4、 PET/PEN、特氟纶/高速材料 等普遍使用的"挠曲(Flex)"或印刷电路板("PCB")材料中的任一者。
在一个优选实施例中，基础传导层101是铜层。在其它实施例中， 基础传导层101可以是例如金或银等任何导电材料。尽管预期可使用其 它材料，但本文中基础传导层101将被称为铜基传导层101。
可使用传统PCB制造方法在柔性支撑部件100中形成加工孔或通路。图IB说明歩骤501完成之后形成的铜迹线111、 112、 113、 114。 在一个实施例中，使用所属领域的技术人员众所周知的光刻技术来印刷 和蚀刻铜迹线lll、 112、 113、 114。 一种光刻技术需要使用热辊层压机 或真空层压工艺将干燥膜蚀刻抗蚀剂层压到基础传导层101。许多干燥 膜蚀刻抗蚀剂层为可在市场买到且由例如Dupont⑧等公司生产。在一些 实施例中，干燥膜蚀刻抗蚀剂层的厚度在0.0007"到0.0020"之间。接着 使用紫外线("UV")能量和例如照相工具、Mylar⑧膜、或Mylar⑧玻璃 等适当工具将电路图像转移到蚀刻抗蚀剂层。接着用化学方法从面板洗 掉未暴露于UV能量的蚀刻抗蚀剂区域。举例来说，可使用含有碳酸钾 的溶液来洗掉未显影(即，未暴露于UV能量)的蚀刻抗蚀剂。接下来， 用化学方法去除通过显影的蚀刻抗蚀剂暴露的铜。举例来说，可使用氯 化铜蚀刻剂的水冲洗来去除铜。或者，可使用其它类型的铜蚀刻剂，例 如基于碱性的蚀刻剂和基于氯化铁的蚀刻剂。
图1C说明施加到具有迹线111、 112、 113、 114的柔性电路100的 顶侧的绝缘或介电层121。此层通过步骤502形成，以使经蚀刻的迹线 111、 112、 113、 114与在所述方法中稍后形成的接地屏蔽绝缘以便防止 电气短路并保护迹线111、 112、 113、 114免受污染。可使用任何数目的 介电或非传导绝缘材料。举例来说，在一个实施例中，介电层121包括 聚酰亚胺膜，所述膜的一侧上具有热固性粘合剂。在此实例中，聚酰亚 胺膜的厚度可在0.0005"到0.0010"范围内，且热固性粘合剂的厚度可在 0扁5"到0.0015"范围内。膜121放置在经蚀刻迹线111、 112、 113、 114 的顶部上，其中粘合剂层接触经蚀刻迹线111、 112、 113、 114。接着， 使用高压釜或真空压制，将膜层压到柔性电路100。举例来说，可使用 例如385华氏度下210 psi持续60分钟的层压参数。应认识到，可使用 其它已知技术将介电层121粘合到柔性电路100。
图1D说明通过步骤503形成的介电层121中的沟道131、 133。沟 道131、 133在对应于交替迹线111、 113的位置中形成且形成间断部，所述间断部稍后将形成用于其间的迹线112的屏蔽。沟道131、 133通过
去除迹线上方的介电层121而沿着每一迹线的长度暴露交替接地迹线 111、 113。在一个实施例中，使用激光消融技术形成沟道。在其它实施
例中，可使用例如等离子体蚀刻和化学研磨等其它处理技术。
应认识到，在其它实施例中，沟道可在对应于多于或少于每隔一个 迹线的位置中形成。在这些实施例中，所形成沟道之间的迹线被屏蔽。
接下来，在一些实施例中，将暴露的交替接地迹线111、 113金属化 以保护迹线lll、 113免受氧化。举例来说，可使用镍和金的化合物将迹 线111、 113金属化。
图1E和1F说明通过步骤504和505形成在柔性电路100的顶侧上 的传导屏蔽层141和介电层171。将传导层141施加到柔性电路100以 使得其与交替接地迹线111、 113电连通。传导层141可包括能够粘合到 交替接地迹线111、 113和介电层121的任何传导材料。适宜的传导层 141材料包含(但不限于)银基膜和银墨。可使用类似于用于将介电层 121粘合到柔性电路100的技术(例如，层压)将传导层141施加到柔 性电路100。接下来，将介电层171施加到柔性电路100以使得其在传 导层141的顶部上。可使用例如层压等技术将介电层171粘合到传导层 141。适宜的介电层171材料包含(但不限于)用于介电层121的材料。
预期传导层141和介电层171可单独粘合到柔性电路100 (如上所 述)，或同时进行(即，步骤504和505可作为一个步骤执行)。在一个 实施例中，可使用包括传导层和介电层的预制材料来执行传导层141和 介电层Hl的同时施加。此类材料的实例可在Tatsuta's⑧PC系列材料中 找到。这些材料包括银箔传导层，其夹在传导粘合层与介电层之间。所 述材料放置在柔性电路IOO上以使得传导粘合剂与介电层121接触。接 着，所述材料可经层压或以其它方式粘合到柔性电路100。
图1F说明通过步骤506在柔性衬底102中形成的沟道151、 152， 其在柔性电路100的底侧上，位于交替接地迹线111、 113下方。可使用类似于步骤503中使用的技术(例如，激光消融)形成沟道151、 152。 在一个实施例中，沟道形成于柔性衬底102中以使得沿着迹线的长度暴 露交替接地迹线lll、 113。接下来，在一些实施例中，使用镍/金化合物 将暴露的铜迹线lll、 113金属化以便防止氧化。
图1G说明通过步骤507施加到柔性电路100的侧部的位于柔性衬 底102下方的传导屏蔽层161。施加此传导屏蔽层161以使得其与交替 接地迹线lll、 113电连通。如上文相对于步骤508所陈述，可将传导屏 蔽层161层压到柔性电路100，且进一步可包括例如铜或银等任何传导 材料。
图1H说明通过步骤508施加到传导屏蔽层161的介电层172。介电 层172屏蔽暴露的传导屏蔽层以免受电干扰和污染。可使用例如层压等 技术将介电层172粘合到柔性电路100，且可包括类似于步骤502中使 用的材料(例如，聚酰亚胺膜)。
如相对于步骤504和505所陈述，类似地预期，可使用例如Tatsuta PC系列中包含的材料在一个步骤中将传导屏蔽层161和介电层172施加 到柔性电路100。
如图1H所示，中心铜迹线112在所有侧均被屏蔽。其首先由非传 导介电材料屏蔽，且接着非传导材料被传导材料包围。具体来说，迹线 112通过介电层121在顶部和侧部与接地平面111、 113、 141电绝缘， 且通过柔性衬底102在底部与接地平面161电绝缘。在此说明中，传导 屏蔽包括迹线112顶侧上的传导层141、迹线112底侧上的传导层161， 以及迹线112侧部上的交替接地迹线111和113。
另外，应认识到，不需要介电层171和172来屏蔽电路以免受EMI。 在一些实施例中，可不使用层171、 172的任一者或仅使用其中一者。
m."所有迹线被屏蔽的单一铜层"实施例
图3说明所有迹线被屏蔽的单一铜层的一个实施例。图4说明一种 制造图3所示的被屏蔽的柔性电路900的方法的工艺图，其包含歩骤601-608。如本文所描述，将使用图4中提供的参考标号指代图4的方法 的步骤。
用于制造图3和4的设备的设备和方法与图1A-H和图2中描绘的 实施例共享特性。即，相对于具有交替接地迹线的单一铜层屏蔽实施例 而建议和/或使用的许多可能的材料和技术可结合所有迹线被屏蔽的单 一铜层实施例使用。然而，下文提出两组实施例之间的差异。
此外，给予此部分中描述的该组实施例的标题不应解释为限定性的。 应认识到，不需要屏蔽每个迹线111、 112。事实上，利用这些实施例， 有可能屏蔽每个迹线111、 112。
在一个实施例中，制造屏蔽的柔性电路900的方法以例如图1A中 所描绘的部件100的柔性支撑部件开始。参看图3和4，使用印刷和蚀 刻技术由基础传导层101形成601有效信号迹线111、 112。接着将介电 层121施加到迹线111、 112的顶部以便使迹线111、 112与在步骤604 中施加的屏蔽141的传导部分电绝缘。
接着，在步骤603中，在有效信号迹线lll、 112之间形成沟道182、 183、 184。可使用激光消融技术去除介电层121的位于迹线111、 112之 间的部分来形成沟道182、 183、 184。在图3中描绘的实施例中，迹线 111、 112不暴露于沟道。
随后，在步骤604中将传导屏蔽层141放置在介电层121的顶部上 并处于沟道182、 183、 184中。将传导屏蔽层141粘合到604柔性电路 900的顶侧以使得其与柔性衬底102接触。接下来，将绝缘层171粘合 到605传导屏蔽层的顶部。应认识到，除了循序执行步骤604和605夕卜， 还可使用Tatsuta PC系列材料将步骤604和605执行为一个步骤。
在柔性电路900的底侧上形成606第二组沟道185、 186、 187。沟 道185、 186、 187位于迹线111、 112之间并经定位以使得其暴露位于第 一组沟道182、 183、 184之间的传导屏蔽层141。可通过使用激光消融 技术去除柔性衬底102的处于这些位置中的部分来形成第二组沟道185、186、 187。
接着在步骤607中使用(例如)层压技术将传导屏蔽层161粘合到 柔性电路900的底侧。此传导屏蔽层161施加于沟道185、 186、 187中 且与传导屏蔽层141电连通。接下来，可在步骤608中同样使用层压技 术将介电层199粘合到传导屏蔽层161。如相对于步骤604和605所陈 述，应认识到，步骤607和608可循序地或作为一个步骤执行。
另外，在一些实施例中，应认识到，将不使用介电层171和199中 的一者或两者使传导层141和161绝缘。可不需要介电层171、 199的存 在来屏蔽迹线lll、 112免受EMI。
此外，应认识到，在一些实施例中，可省略该方法的步骤606 (激 光消融柔性电路900的底侧上的沟道185、 186、 187)。省略步骤606要 求在歩骤603中，激光消融柔性支撑部件的顶侧上的沟道182、 183、 184， 去除介电层121和聚酰亚胺层102的位于迹线111、 112之间的部分。
如图3所示，迹线lll、 112每一者首先通过介电屏蔽且接着通过传 导屏蔽而被360度屏蔽。每一迹线lll、 112在所有方向上与传导屏蔽材 料和其它迹线111、 112绝缘。介电层121使迹线111、 112的顶部和侧 部与接地平面182电绝缘，且柔性衬底102使迹线111、 112的底部与接 地平面161电绝缘。因此，每一迹线111、 112被接地传导屏蔽材料包围。 传导层141在迹线111、 112的顶部和侧部上提供传导屏蔽，且底部传导 层161在迹线111、 112、 113的底部上提供传导屏蔽。
IV."两个铜层"实施例
图5F说明两个铜层屏蔽的柔性电路的一个实施例。图6说明用于制 造图5F的屏蔽的柔性电路的工艺图(包含步骤701-706)，且图5A-F说 明当实践所述方法的每一步骤时屏蔽的柔性电路的结构。如本文所描述， 将明确地参看与所述方法的每一步骤处的电路结构相关联的图。相比之 下，将使用图6的参考标号指代图6的工艺图的每一歩骤。
在所描绘的实施例中，用于制造屏蔽的柔性电路的方法以图5A中说明的柔性支撑部件200开始。柔性支撑部件200包括三层，夹在顶部 传导层203与底部传导层201之间的柔性衬底202。所属领域的一般技 术人员已知，柔性支撑部件200在商业上制造且可容易买到。在其它实 施例中，所述方法可通过使用镀敷、层压、汽相沉积或其它已知技术将 顶部和底部基础传导层201、 203施加到柔性衬底202而开始。尽管本文 描述的实施例不限于包括铜的顶部和底部传导层201、 203，但所描绘的 实施例利用铜顶部和底部传导层201、 203。
另外，相对于具有交替接地迹线的单一铜层屏蔽实施例而建议的许 多替代材料和技术可结合两个铜层实施例使用。然而，下文提出两组实 施例之间的差异。
图5B说明在已在步骤701中从顶部铜层203印刷和蚀刻迹线211、 212、 213、 214之后的迹线211、 212、 213、 214。如图所示，迹线2U、 212、 213、 214彼此不电连通，因为所说明实施例的设计要求需要迹线 211、 212、 213、 214彼此电隔离。
图5C说明在歩骤702中施加到柔性电路200的顶侧的绝缘或介电 层221。通过使用(例如)层压技术，将介电层221粘合到柔性衬底202 和迹线211、 212、 213、 214。
图5D说明在歩骤703中形成在有效信号迹线211、 212、 213、 214 之间的沟道231、 232、 233、 234。通过使用激光消融或其它已知技术去 除介电层221和柔性衬底202的位于迹线211、 212、 213、 214之间的部 分来形成沟道231、 232、 233、 234。如图所示，沟道231、 232、 233、 234暴露底部铜层201的顶部部分，但不暴露迹线211、 212、 213、 214 (即，迹线211、 212、 213、 214保持绝缘)。
图5E说明在步骤704中施加到柔性电路200的顶侧的传导屏蔽层 241。将传导屏蔽层241施加到柔性电路240以使得其处于沟道231、232、 233、 234中并与底部传导层201电连通。在一个实施例中，传导屏蔽层 241是银填充的墨^D卯ont's⑧CB2_08产品是市售且—为所属领域的技术人员已知的银墨。通常，将银墨丝网印刷到介电层221的先前经激光处理
以暴露底部传导层201的表面上。在其它实施例中，可使用具有必需流
动特性的其它传导材料。
图5F说明在步骤705和706中施加到柔性电路200的顶侧和底侧的 绝缘或介电层251、 252。在一些实施例中，将介电膜251、 252层压到 柔性电路200。介电膜251、 252可用以保护柔性电路250免受外部短路。
在其它实施例中，通过将传导膜层压或以其它方式粘合到介电层和 沟道231、 232、 233、 234来实行步骤704。在这些实施例中，接着可将 绝缘层252粘合到传导屏蔽层251的顶部以便防止外部短路。或者，通 过例如Tatsuta PC系列中的那些粘合材料将传导屏蔽层241和介电层 252同时施加到柔性电路250。
如图5F所示，迹线211、 212、 213被360度屏蔽。每一迹线211、 212、 213在所有方向上与传导屏蔽材料和其它迹线211、 212、 213绝缘。 介电层221使迹线211的顶部和侧部与接地平面241、 212、 213电绝缘， 且柔性衬底202使迹线211、 212、 213的底部与接地平面201电绝缘。 因此，每一迹线211、 212、 213被接地屏蔽材料包围。传导层241在迹 线211、 212、 213的顶部和侧部上提供传导屏蔽，且底部传导层201在 迹线211、 212、 213的底部上提供传导屏蔽。
V."三个铜层"实施例
图7G说明三个铜层屏蔽的柔性电路的一个实施例。图8说明一种 制造屏蔽的柔性电路的方法的一个实施例的工艺图(包含步骤801-808)， 且图7A-G说明当实践所述方法的每一步骤时屏蔽的柔性电路的结构。 如本文所描述，将明确地参看与所述方法的每一步骤处的电路结构相关 联的图。相比之下，将仅使用图8的参考标号指代图8的工艺图的每一 步骤。
在此实施例中，用于制造屏蔽的柔性电路的方法以图7A中说明的 柔性支撑部件300开始。柔性支撑部件300包括三层，夹在顶部传导层303与底部传导层301之间的柔性衬底302。所属领域的一般技术人员已 知，柔性支撑部件300在商业上制造且可容易买到。在其它实施例中， 所述方法可通过使用镀敷、层压、汽相沉积或其它已知技术将顶部和底 部基础传导层施加到柔性衬底而开始。在另外其它实施例中，顶部和底 部传导层可包括例如铜、银或金等任何传导材料。
图7B描绘在已在步骤801中印刷和蚀刻之后用于载运电信号的迹 线311、 312、 313、 314。从传导层303蚀刻迹线311、 312、 313、 314。
图7C描绘在步骤802和803完成之后的柔性电路300。步骤802需 要将介电材料321施加到柔性电路300的顶侧。介电层322可包括上文 揭示的电绝缘材料的任一者，且可使用上文描述的技术的任一者(例如， 层压)粘合到柔性电路。步骤803需要在介电层321的顶部上施加传导 屏蔽层322。在一个实施例中，传导屏蔽层322是铜箔。使用层压技术 或所属领域中己知的其它技术将铜箔粘合到柔性电路300。
在其它实施例中，可通过使用包括传导层和介电层的材料来同时实 行步骤802和803。将材料粘合到柔性电路300，其中介电层与迹线311、 312、 313、 314物理接触。在其它实施例中，可通过使用经由介电粘合 剂粘合到柔性电路300的传导材料来同时实行步骤802和803。在这些 实施例中，在传导材料是铜箔的情况下，可使用例如ADH/PI/ADH等介 电箔结合粘合剂。
图7D说明通过步骤804形成在迹线311、 312、 313、 314之间的沟 道331、 332、 333、 334。通过去除柔性衬底302、介电层321和传导层 322的位于迹线311、 312、 313、 314之间的部分来形成沟道331 、 332、
333、 334。沟道331、 332、 333、 334足够深以便暴露底部传导层301 。 如上文所陈述，可使用例如激光消融等技术形成沟道331、 332、 333、
334。
图7E说明在步骤805中施加到沟道331、332、333、334的镀铜341、 342、 343、 344。镀铜提供传导屏蔽层322与底部传导层301之间的电连接。为了给沟道331、 332、 333、 334镀铜，可使用例如SHADOW⑧工 艺等常规工艺。SHADOW⑧是有助于镀铜工艺的基于石墨的直接金属化工艺。
在一些实施例中，使用与镀铜中使用的技术和材料不同的技术和材 料将传导屏蔽层322与底部传导层301电连接。此类技术和材料可包含 使用加网技术施加银墨。
在已形成传导屏蔽层322与底部传导层301之间的电连接之后，在 步骤806中使用例如光刻等普遍已知的技术从柔性电路300去除不需要 的铜。举例来说，在步骤806中去除无意镀敷在传导屏蔽层322顶部上 的铜。
图7F说明在步骤807中施加到传导屏蔽层322的顶部和经鍍敷沟道 331、 332、 333、 334的介电层351。图7G说明在步骤808中施加到底 部传导层301的底部的介电层352。介电层351、352可保护柔性电路350 免受外部短路。然而，如上文注意到， 一些实施例仅使用一个或不使用 任何介电层351、 352。
如图7G所示，迹线311、 312、 313被360度屏蔽。每一迹线311、 312、 313在所有方向上与传导屏蔽材料和其它迹线311、 312、 313绝缘。 介电层321使迹线311、 312、 313的顶部和侧部与接地平面322、 341、 342、 343、 344电绝缘，且柔性衬底302使迹线311、 312、 313的底部 与接地平面组电绝缘。因此，每一迹线311、 312、 313被接地屏蔽材料 包围。传导层322是顶部接地屏蔽材料，且底部传导层301是底部屏蔽 材料。经镀敷沟道341、 342、 343、 344屏蔽迹线311、 312、 313的侧部 并将传导层322与底部传导层301电连接。
VI.应用实例
在一个例子中，可在翻盖手机中使用本文揭示的用于制造屏蔽的柔 性电路的设备和方法。图9A描绘一种类型的翻盖手机400。典型的翻盖 手机400包括主体420、屏幕430和天线410。主体420经由铰链450机械连接到屏幕430。主体420包括处理由天线410传输和接收的数据 的电路。因此，在屏幕430上显示对应于所传输和接收数据的图像。
图9B描绘在主体420已与屏幕430物理上分离之后的翻盖手机400。 如图所示，根据本文揭示的用于制造的设备和方法的屏蔽的柔性电路 440提供主体420与屏幕430之间的电连接。屏蔽的柔性电路440必须 沿着铰链450的旋转轴为机械上柔性的。需要此柔性是为了使翻盖手机 400打开和关闭。此外，由于例如流视频等应用所需的高数据速率传递 的缘故，屏蔽的柔性电路440上的迹线必须能够屏蔽每一迹线以免受由 外部源和柔性电路440上的其它迹线形成的EMI。因此，在翻盖手机400 的应用中，屏蔽的柔性电路440有利地在主体420与屏幕430之间提供 电连接。
仅举例来说，屏蔽的柔性电路440的一个实施例可适应在2 GHz到 4GHz之间的数据传输速率而不具有由于EMI引起的实质的信号损失或 失真。此外，在此实施例中，邻近迹线的中心之间的距离可小到千分之 20英寸。
VII.结论
上文以如此充分、清楚且精确的术语提供对预期用于制造所述屏蔽 的柔性电路的设备和方法的最佳模式的描述，以使本发明所属领域的技 术人员能够生产这些组件并实践这些方法。然而，这些设备和方法容许 完全等效于上文论述的实施例的修改。因此，这些设备和方法不限于所 揭示的特定实施例。相反，这些设备和方法涵盖处于本发明的精神和范 围内的所有修改。
权利要求
1. 一种屏蔽的柔性电路，其具有彼此紧密接近的多个屏蔽的电导体，使得在所述多个屏蔽的电子电路中的一者上传输的信号大体上不干扰在所述多个电子导体中的另一者上传输的信号，所述屏蔽的柔性电路包括支撑部件，在所述支撑部件的第一侧上支撑多个经蚀刻铜迹线且在所述支撑部件的第二侧上支撑一铜层，所述迹线中的至少一些迹线充当所述电导体；所述支撑部件沿着至少一个轴为柔性的；所述多个经蚀刻铜导体和所述铜层大体上与所述支撑部件具有一样的柔性；电绝缘材料，其与充当电导体的所述多个铜迹线的每一者大体上接近以便使所述电导体的每一者电绝缘；传导屏蔽物，其在所述电绝缘材料之上并沿着所述多个铜迹线的每一者的大体上整个长度围绕所述经蚀刻铜导体的每一者的一部分；所述传导屏蔽物经由所述支撑部件中的间断部与所述铜层电连通，所述传导屏蔽物和所述铜层在充当电导体的所述经蚀刻铜迹线的每一者周围提供大体上360°的电屏蔽物；所述电绝缘材料物理上位于所述传导屏蔽物与充当电导体的所述多个铜迹线的每一者之间；第一介电层，其覆盖所述传导屏蔽物的大体上整个暴露表面；以及第二介电层，其覆盖所述铜层的大体上整个暴露表面。
2.根据权利要求1所述的屏蔽的柔性电路，其中所述传导屏蔽物包含不充当所述电导体的交替经蚀刻铜迹线；以及所述交替经蚀刻铜迹线之上的所述电绝缘材料中的间断部，使得 所述传导屏蔽物包含(i)所述铜层，(ii)位于充当电导体的每一迹线 的每一侧上的各自迹线，以及(iii)所述间断部中的传导材料，用以在充当电导体的所述经蚀刻铜迹线的每一者周围提供360。的传导屏蔽物。
3. 根据权利要求1所述的屏蔽的柔性电路，其中大体上所有所述经蚀刻铜迹线都充当所述电导体，所述柔性电路具有 所述多个绝缘铜迹线的每一者之间的间隙，且所述传导屏蔽物包含(0所述铜层，(ii)所述铜迹线上的传导材 料层，和(Hi)所述间隙中的传导材料。
4. 根据权利要求3所述的屏蔽的柔性电路，其中所述间隙是沟道。
5. 根据权利要求4所述的屏蔽的柔性电路，其中所述沟道位于所述 支撑部件中。
6. 根据权利要求1所述的屏蔽的柔性电路，其中所述支撑部件由非 传导柔性材料形成。
7. 根据权利要求1所述的屏蔽的柔性电路，其中所述柔性支撑部件 是聚酰亚胺膜。
8. 根据权利要求1所述的屏蔽的柔性电路，其中所述导体屏蔽物包 含银基材料。
9. 一种屏蔽的柔性电缆，其具有彼此紧密接近的多个屏蔽的电子电 路，使得在所述多个屏蔽的电子电路中的一者上传输的信号大体上不干 扰在所述多个电子电路中的另一者上传输的信号，所述屏蔽的柔性电缆 包括聚酰亚胺支撑部件，在所述聚酰亚胺支撑部件的第一侧上支撑多 个经蚀刻铜迹线且在所述聚酰亚胺支撑部件的第二侧上支撑一铜层；所述聚酰亚胺支撑部件沿着至少一个轴为柔性的；所述多个经蚀刻铜迹线和所述铜层大体上与所述聚酰亚胺支撑部件具有一样的柔性；银基材料，其包含例如银墨或银膜，其沿着所述多个铜迹线的每一者的大体上整个长度围绕所述多个铜迹线的每一者的一部分；所述银基材料(i)经由所述支撑部件中的间断部与所述铜层电 连通，以及(ii)与接地端子电连通；电绝缘材料，其与所述多个铜迹线的每一者大体上接近以便使所 述多个铜迹线的每一者与(i)其它所述多个铜迹线和(ii)所述银基 材料电绝缘；所述电绝缘材料物理上位于所述银基材料与所述多个铜迹线的每 一者之间；第-一介电层，其覆盖所述银基材料的大体上整个暴露表面；以及 第二介电层，其覆盖所述铜层的大体上整个暴露表面。
10. —种屏蔽的柔性电缆，其具有多个柔性导体，其中每一导体具有 沿着每一导体的大体上整个长度大体上围绕每一所述导体的柔性传导屏 蔽物，所述屏蔽的柔性电缆包括柔性介电材料薄片，其支撑金属传导层，所述薄片和金属层具有 足够的长度和宽度以支撑所有所述柔性导体 ，多个分离的非传导柔性膜，其附接到所述金属传导层； 所述柔性导体分别支撑在所述柔性膜上；多个分离的介电部件，其分别覆盖所述柔性导体的暴露部分以使 得所述介电部件和所述非传导膜使所述柔性导体的每一者完全电绝 缘；柔性传导材料，其(i)填充所述绝缘导体的每一者之间的间隙， 且(U)与所述金属传导层直接电接触，使得所述多个导体的每一者沿 着其整个长度大体上被由所述传导材料和所述金属传导层形成的导电 屏蔽物围绕；以及第一柔性绝缘层，其覆盖所述传导材料的大体上整个暴露表面； 和第二柔性绝缘层，其覆盖所述金属层的大体上整个暴露表面。
11.一种用于越过机械铰链连接蜂窝式电话的信号接收部分与显示 部分的柔性电缆，其包括多个导体，其与(i)所述多个导体的第一端子区处的所述接收部 分，以及(ii)所述多个导体的第二端子区处的所述显示部分电连通-,柔性非传导衬底，其在所述衬底的第一侧上支撑所述多个导体且 在所述衬底的第二侧上支撑传导层；传导材料，其沿着所述多个导体的每一者的大体上整个长度围绕所述多个导体的每一者的一部分；所述传导材料经由所述柔性非传导衬底中的间断部与所述传导层电连通；非传导材料，其沿着所述多个导体的每一者的大体上整个长度大体上围绕所述多个导体的每一者的一部分；以及所述非传导材料使所述多个导体的每一者与所述传导层电绝缘。
12. —种屏蔽的柔性电路，其包括 柔性支撑部件；第一导体、第二导体和第三导体，其与所述柔性支撑部件的第一 侧接触；所述第二导体位于所述第一导体与第三导体之间并与所述第一和 第三导体电绝缘；第一非传导层，其与所述柔性支撑部件的第一侧接触，所述第一 非传导层与所述第 一 导体接触 ，第一传导层，其与所述第一非传导层接触，所述第一传导层与所 述第一和第三导体连通；以及第二传导层，其与所述柔性支撑部件的第二侧接触，所述第二传 导层与所述第一和第三导体连通且与所述第二导体电绝缘。
13. —种屏蔽的柔性电路，其包括柔性支撑部件；导体，其与所述柔性支撑部件的第一侧接触； 第一非传导层，其与所述导体接触；所述第一非传导层与述柔性部件和所述导体接触；第一传导层，其与所述第一非传导层接触；第二传导层，其与所述柔性支撑部件的第二侧接触，所述传导层 与所述第一传导层连通且与所述导体电绝缘。
14. 根据权利要求13所述的屏蔽的柔性电路，其中所述柔性支撑部 件包括沟道，所述沟道准许所述第一和第二传导层彼此连通。
15. —种屏蔽的柔性电路，其包括柔性支撑部件-，导体，其与所述柔性支撑部件的第一侧接触； 第一非传导层，其与所述导体接触，所述第一非传导层与所述柔 性支撑部件和所述导体接触；第一传导层，其与所述第一非传导层接触；第二传导层，其与所述柔性支撑部件的第二侧接触；以及第三传导层，其与所述第一和第二传导层连通并与所述导体电绝缘。
16. 根据权利要求12所述的屏蔽的柔性电路，其中所述柔性支撑部 件包含沟道，所述沟道中的传导材料使所述第一、第二和第三传导层能 够彼此电连通。
17. —种屏蔽的柔性电路，其包括 柔性支撑部件；第一导体和第二导体，其与所述柔性支撑部件接触； 所述第一和第二导体彼此电绝缘；第一传导材料，其同轴设置在所述第一导体周围，所述第一传导 材料与所述第一导体电绝缘；以及第二传导材料，其同轴设置在所述第二导体周围，所述第二传导 材料与所述第二导体电绝缘。
18. 根据权利要求17所述的屏蔽的柔性电路，—其中所述第一和第二导体能够在大于或等于2千兆赫兹的速率下传输数据。
19. 根据权利要求17所述的屏蔽的柔性电路，其中从所述第一导体的中心到所述第二导体的中心的距离小于或等于千分之20英寸。
20. —种形成屏蔽的柔性电路的方法，所述方法包括 通过粘合到柔性支撑部件的第一侧的传导材料形成第一导体、第二导体和第三导体，所述第二导体位于所述第一导体与第三导体之间并与所述第一和第三导体电绝缘；将第一非传导层粘合到所述柔性支撑部件的所述第一侧，所述第 一非传导层与所述第一导体接触-，将第一传导层粘合到所述第一非传导层，所述第一传导层与所述第一和第三导体连通；以及将第二传导层粘合到所述柔性支撑部件的第二侧，所述第二传导 层与所述第一和第三导体连通且与所述第二导体电绝缘。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中形成所述第一、第二和第三导体包括蚀刻铜迹线。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中所述柔性支撑部件是聚酰亚 胺膜。
23. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第一和第三导体经电接地。
24. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第一传导层是银基材料。
25. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第一传导层包括传导部 分和非传导部分。
26. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第二传导层是银基材料。
27. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第二传导层包括传导部 分和非传导部分。
28. 根据权利要求20所述的方法，其包括在所述柔性支撑部件中形 成沟道，所述沟道准许所述第一和第三导体与所述第一和第二传导层彼此连通。
29. —种形成屏蔽的柔性电路的方法，所述方法包括 通过粘合到柔性支撑部件的第一侧的传导材料形成导体，所述柔性部件包括粘合到第一传导层的第二侧；将第一非传导层粘合到所述导体和所述柔性部件；以及将第二传导层粘合到所述第一非传导层，所述第二传导层与所述 第一传导层连通且与所述导体电绝缘。
30. —种形成屏蔽的柔性电路的方法，所述方法包括通过粘合到柔性支撑部件的第一侧的传导材料形成导体，所述柔性部件包括粘合到第一传导层的第二侧；将第一非传导层粘合到所述导体和所述柔性支撑部件；将第二传导层粘合到所述第一非传导层；以及沉积第三传导层，所述第三传导层与所述第一和第二传导层连通 且与所述导体电绝缘。
31. —种形成屏蔽的柔性电路的方法，所述方法包括 通过粘合到柔性支撑部件的第一侧的第一传导材料形成第一导体和第二导体，所述第一与第二导体彼此电绝缘；形成同轴设置在所述第一导体周围的第二传导材料，所述第二传 导材料与所述第一导体电绝缘；形成同轴设置在所述第二导体周围的第三传导材料，所述第三传 导材料与所述第二导体电绝缘。
32. 根据权利要求31所述的方法，其中形成所述第一和第二导体包 括蚀刻铜迹线。
33. 根据权利要求31所述的方法，其中所述柔性支撑部件是聚酰亚 胺膜。
34. 根据权利要求31所述的方法，其进一步包括粘合分别同轴设置 在所述第一传导材料与所述第一导体之间以及所述第二传导材料与所述第二导体之间的第一和第二非传导层。
35. 根据权利要求31所述的方法，其中所述第二与第三传导材料彼 此连通。
36. 根据权利要求31所述的方法，其中所述第二和第三传导材料是 银基材料。
37. 根据权利要求31所述的方法，其中所述第一和第二导体能够在 大于或等于2千兆赫兹的速率下传输数据。
38. 根据权利要求31所述的方法，其中从所述第一导体的中心到所 述第二导体的中心的距离小于或等于千分之20英寸。
全文摘要
一种屏蔽的柔性电缆，其具有彼此紧密接近的多个屏蔽的电子电路，使得在所述多个屏蔽的电子电路中的一者上传输的信号大体上不干扰在所述多个电子电路中的另一者上传输的信号，所述屏蔽的柔性电缆包括聚酰亚胺支撑部件，在所述聚酰亚胺支撑部件的第一侧上支撑多个经蚀刻铜迹线且在所述聚酰亚胺支撑部件的第二侧上支撑一铜层；所述聚酰亚胺支撑部件沿着至少一个轴为柔性的；所述多个经蚀刻铜迹线和所述铜层大体上与所述聚酰亚胺支撑部件具有一样的柔性；银基材料，其包含例如银墨或银膜，其沿着所述多个铜迹线的每一者的大体上整个长度围绕所述多个铜迹线的每一者的一部分；所述银基材料(i)经由所述聚酰亚胺支撑部件中的间断部与所述铜层电连通，以及(ii)与接地端子电连通；电绝缘材料与所述多个铜迹线的每一者大体上接近以便使所述多个铜迹线的每一者与(i)其它所述多个铜迹线和(ii)所述银基材料电绝缘；所述电绝缘材料物理上位于所述银基材料与所述多个铜迹线的每一者之间；第一介电层，其覆盖所述银基材料的大体上整个暴露表面；以及第二介电层，其覆盖所述铜层的大体上整个暴露表面。
文档编号H05K1/11GK101433132SQ200780015698
公开日2009年5月13日 申请日期2007年4月26日 优先权日2006年5月2日
发明者戴尔·韦塞尔曼, 查尔斯·E·塔普斯科特 申请人:富多电子公司