电路板、雷达和通信设备的制作方法

1.本技术涉及电子器件领域，尤其涉及一种电路板，以及一种雷达和一种通信设备。


背景技术：

2.当前的多种设备(如车辆等)中均安装有雷达，用于利用射频信号实现测距、测方位等功能。在一些复杂的场景下，还可以采用雷达矩阵来提升雷达的探测精度和响应速度。雷达矩阵可通过搭载于电路板上的多个微波集成电路实现。
3.为了避免多个微波集成电路之间相互干扰，微波集成电路还分布于电路板的相背两外表面上。射频信号需要在电路板中垂直传输。电路板多为复合的层结构，其内部设有多层交错的金属层和绝缘层，射频信号在垂直传输的过程中存在损耗较大的不良现象。


技术实现要素：

4.本技术提供一种电路板，可提升射频信号的垂直传输质量。同时，本技术还提供一种采用该电路板的雷达和一种通信设备。本技术具体包括如下技术方案：
5.第一方面，本技术提供一种电路板，包括中间层和两个射频传输层，中间层位于两个射频传输层之间；电路板包括射频传输孔，射频传输孔穿过中间层，并连通于两个射频传输层之间；中间层设有屏蔽孔，屏蔽孔贯穿中间层，并环绕于射频传输孔的外围，射频传输孔位于屏蔽孔之内，射频传输孔与屏蔽孔之间设有第一填充体。
6.本技术电路板通过射频传输孔实现射频信号在两个射频传输层之间的传输。因为射频传输孔沿电路板的厚度方向贯穿中间层，因此射频传输孔实现了射频信号在电路板中的垂直传输。而通过填充于射频传输孔外侧的第一填充体结构，降低射频信号在传输过程中的损耗。同时，贯穿于中间层的屏蔽孔结构环绕于射频传输孔的外围，对射频传输孔形成了相对连续的屏蔽效果，提升了射频信号的传输质量。
7.在一种可能的实现方式中，中间层还包括金属层和绝缘基材，金属层与绝缘基材层叠设置，且金属层和绝缘基材围设于屏蔽孔的外围；第一填充体的介电损耗小于绝缘基材的介电损耗。
8.在本实现方式中，因为屏蔽孔的设置，使得第一填充体可用于实现射频信号的传输。中间层除屏蔽孔之外的区域得以采用成本相对较低的材料形成绝缘基材，不影响射频信号的传输质量。
9.在一种可能的实现方式中，第一填充体材料的介电损耗df＜0.01。
10.在本实现方式中，第一填充体材料的介电损耗数值更低，能够保证其射频信号的传输质量更高。
11.在一种可能的实现方式中，第一填充体材料的介电损耗df＜0.007。
12.在一种可能的实现方式中，第一填充体的材料为聚四氟乙烯。
13.在一种可能的实现方式中，射频传输孔内设有第二填充体，第二填充体的材料的介电损耗小于绝缘基材的材料的介电损耗。
14.在本实现方式中，第二填充体的设置，使得射频传输孔的内外两侧均设有介电损耗相对较低的材料，可以进一步提升射频信号的垂直传输质量。
15.在一种可能的实现方式中，第二填充体的材料的介电损耗df＜0.01。
16.在一种可能的实现方式中，第二填充体的材料与第一填充体的材料相同。
17.在本实现方式中，出于加工工艺的不同，第二填充体和第一填充体可以一并制备，也可以分开制备，进而可以一体设置或区别设置第二填充体和第一填充体的材料，提升电路板制造的工艺灵活性。
18.在一种可能的实现方式中，电路板还包括连接层，连接层位于射频传输层与中间层之间，连接层材料的介电损耗df＜0.01。
19.在本实现方式中，射频传输孔在垂直传输的过程中，还穿过连接层的结构。当连接层的材料介电损耗也较低时，可以进一步保证射频信号的垂直传输质量。
20.在一种可能的实现方式中，连接层的材料与第一填充体的材料相同，且连接层与第一填充体为一体结构。
21.在本实现方式中，可以通过压合流胶的工艺形成第一填充体，简化电路板的制造工艺。
22.在一种可能的实现方式中，射频传输层包括传输线，射频信号沿传输线的路径传输，金属层包括靠近传输线的第一金属层，第一金属层包括屏蔽区，传输线在第一金属层上的投影收容于屏蔽区之内。
23.在本实现方式中，利用中间层靠近传输线的第一金属层来形成屏蔽区，可以对传输线形成屏蔽效果，提升射频信号在传输线上的传输质量。
24.在一种可能的实现方式中，至少一个射频传输层为复合结构层，复合结构层包括传输子层、间隔子层和屏蔽子层，间隔子层位于传输子层与屏蔽子层之间，且传输子层位于屏蔽子层背离中间层一侧，间隔子层材料的介电损耗df＜0.01。
25.在本实现方式中，复合结构层的结构可以同时实现射频信号的传输和屏蔽功能，配合间隔子层材料的低损耗特性，可以保证射频信号在复合结构层上的可靠传输。
26.在一种可能的实现方式中，射频传输孔与传输子层连通。
27.在一种可能的实现方式中，第一填充体包括延伸段，延伸段穿过屏蔽子层和间隔子层，与传输子层抵接。
28.在本实现方式中，设置第一填充体的延伸段与传输子层抵接，可以利用第一填充体沿垂直方向完全环绕于传输孔外侧，并利用第一填充体的低损耗特性提升传输孔的射频信号传输质量。
29.在一种可能的实现方式中，射频传输孔与屏蔽孔均为圆柱形，且射频传输孔的旋转轴线与屏蔽孔的旋转轴线共线。
30.在本实现方式中，射频传输孔与屏蔽孔的旋转轴线共线，使得第一填充体呈厚度均匀的圆环柱状，配合屏蔽孔的结构能够形成更好的屏蔽效果。
31.在一种可能的实现方式中，绝缘基材的成分包括聚苯醚、环氧树脂、碳氢树脂、味之素堆积膜、双马来酰亚胺与氰酸酯树脂、陶瓷基材、或玻璃基材中的至少一者。
32.在本实现方式中，因为屏蔽孔和第一填充体的结构，保证了射频信号的传输质量，因此中间层的绝缘基材可以采用成本相对较低的材质，并不影响到射频信号的传输效果。
33.第二方面，本技术提供一种雷达，包括至少两个微波集成电路，以及本技术第一方面提供的电路板，至少两个微波集成电路分布于电路板的两个射频传输层上，并通过电路板传输射频信号。
34.在一种可能的实现方式中，微波集成电路的数量为7个，其中6个微波集成电路位于同一射频传输层上，另一个微波集成电路位于另一射频传输层上，以形成3个发射单元和4个接收单元(3t4r)的雷达矩阵。
35.第三方面，本技术提供一种通信设备，包括信号收发单元，以及本技术第一方面提供的电路板。
36.在本技术通信设备中，电路板可以作为天线或辐射部，其与信号收发单元电性连接，以实现无线射频信号的收发功能。因为本技术第一方面提供的电路板可保证射频信号的高质量传输，因而本技术提供的通信设备也相应的获得了更好的射频信号传输能力，并同时降低了功耗和成本。
附图说明
37.图1是本技术实施例提供的一种雷达的工作场景示意图；
38.图2是本技术实施例提供的一种雷达的结构示意图；
39.图3是本技术实施例提供的一种雷达另一观测方向结构示意图；
40.图4是本技术实施例提供的另一种雷达的侧视角结构示意图；
41.图5是本技术实施例提供的一种电路板在射频传输孔处的截面示意图；
42.图6是本技术实施例提供的一种电路板中中间层的截面示意图；
43.图7是本技术实施例提供的一种电路板中第一表面的平面示意图；
44.图8是本技术实施例提供的一种电路板中第一表面去除第一射频传输层的平面示意图；
45.图9是现有技术电路板中射频信号垂直传输的屏蔽结构示意图；
46.图10是本技术实施例提供的另一种电路板的截面示意图；
47.图11是本技术实施例提供的另一种电路板中第一表面的平面结构示意图；
48.图12是本技术实施例提供的另一种电路板中中间层的第一面平面结构示意图；
49.图13是本技术实施例提供的另一种电路板中第一射频传输层为复合结构层的截面示意图；
50.图14是本技术实施例提供的另一种电路板中第一射频传输层的平面示意图；
51.图15是本技术实施例提供的一种电路板的截面示意图；
52.图16a-图16g是本技术实施例提供的一种电路板的工艺流程示意图；
53.图17是本技术实施例提供的另一种电路板的截面示意图；
54.图18a-图18g是本技术实施例提供的另一种电路板的工艺流程示意图；
55.图19是本技术实施例提供的再一种电路板的截面示意图；
56.图20a-图20g是本技术实施例提供的再一种电路板的工艺流程示意图。
具体实施方式
57.下面结合本技术实施例中的附图对本技术以下各个实施例进行描述。
58.本技术涉及的设有雷达，用于探测障碍物或目标对象。当雷达应用于运输设备(如车辆)时，可以通过设置于车身上的雷达，实现障碍物探测的功能；或通过设置于座舱内的雷达，探测到用户进入或离开车辆时，对应开启或关闭车辆的部分功能。本技术雷达还可以应用于智能家居设备或智能制造设备，如无人机、电动玩具、机器人或机械臂等。雷达可以对周围环境中的障碍物或目标对象进行识别，以达到探测障碍物并避免碰撞、或准确识别目标对象的功能。为了便于描述，下述实施方式中以车辆探测障碍物为例，阐述雷达于设备中的应用。
59.在本技术提供的通信设备中，类似的结构则可以作为通信设备的天线或辐射部。其中通信设备包括电路板和信号收发单元，电路板与信号收发单元电性连接以传输射频信号，进而将接收到的射频信号传输给信号收发单元，或将信号收发单元提供的射频信号向外辐射，以实现通信设备对无线射频信号的收发功能。本技术通信设备可以为路由器、交换机、基站等设备，其可以适用于5g网络，实现高速射频信号如1.8g、2.6g、3.5g等毫米波段射频信号的收发功能。
60.请参见图1所示的本技术实施例提供的雷达在车辆中的使用场景示意图。在本实施例中，车辆可以为汽油或柴油动力车辆，也可以为电动车辆，或为混合动力车辆等，其对雷达的使用都可以采用如图1中所示的一种或多种雷达的使用方式。
61.在图1所示的车辆中，基于车辆的俯视结构，设置了多个雷达的探测区域。其中在第ⅰ区域中，于车辆的正前方和正后方位置，可以设置停车辅助系统(parking assist system，pas)和/或自动停车辅助系统(auto parking assist，apa)；而在第ⅱ区域中，于车辆的两侧斜前方位置，可以设置两侧来车警示(cross traffic assist，cta)；在第ⅲ区域中，于车辆的两侧位置，可以设置自动停车辅助系统(auto parking assist，apa)、停车位测量系统(parking lot vulture，plv)以及侧方探测(s ide view)等；在第ⅳ区域中，于车辆的两斜侧后方位置，可以设置开门警报系统(door open alarm，doa)、倒车预警系统(rear cross traffic alert，rcta)、盲区监测系统(blind spot vehicle discern system，bsd)以及变道辅助系统(lane change assist，lca)等；在第
ⅴ
区域中，于车辆的正后方稍远位置，还可以设置后方自动紧急制动(rear automatic emergency braking，r-aeb)等。
62.对于上述的第
ⅰ‑
第
ⅴ
区域，都采用对应的雷达来实现区域监测，即前述中提到的中长距雷达、角雷达等。这些雷达多具有探测距离相对较远、探测角度相对较窄的特性。而对于车辆而言，其在道路相对拥堵、或停车场等障碍物相对密集的场景下，通常车速较慢，需要对全车360度范围区域进行障碍物的探测。因此，本技术涉及的车辆还需要设置探测角度更大、用于近距离障碍物探测的雷达，以实现上述的全车360度范围区域探测。可以理解的，对于无人机、电动玩具、机器人或机械臂等设备，在其各自的使用场景中，也存在周围障碍物相对密集的情况，也可以采用本技术所涉及的雷达进行障碍物探测。
63.为便于描述，后续实施例中以雷达200为例对方案展开阐述。
64.图2和图3示意了本技术提供的雷达200构造于电路板100上的一种外观结构。
65.在本实施例中，电路板100包括相背的第一表面101和第二表面102，第一表面101至第二表面102的方向可以理解为电路板100的厚度方向。电路板100还包括有射频传输孔103，射频传输孔103沿第一表面101至第二表面102的方向延伸，并贯穿电路板100。也即，射
频传输孔103自电路板100的厚度方向贯穿电路板100。第一表面101和第二表面102上均设有传输线104(在图2和图3中采用虚线表示)，传输线104均连通至射频传输孔103处，以使得本技术电路板100可以通过射频传输孔103实现射频信号的纵向传输功能。
66.雷达200还包括多个搭载于电路板100上的微波集成电路210(monolithic microwave integrated circuit，mmic)。其中，部分微波集成电路210位于第一表面101上，并通过传输线104连通至射频传输孔103处。另一部分微波集成电路210则位于第二表面102上，也通过传输线104连通至射频传输孔103处。由此，位于第一表面101上的微波集成电路210，可以经传输线104和射频传输孔103向位于第二表面102上的微波集成电路210传输或接收射频信号。
67.射频信号在传输线104上传输时，其传输路径平行于电路板100的第一表面101和第二表面102，即射频信号在传输线104上的传输为平面方向的传输。而射频信号在射频传输孔103上传输时，其传输路径平行于电路板100的厚度方向，也即射频信号在射频传输孔103上的为垂直方向传输。
68.在图2和图3的示意中，第一表面101上设置有6个微波集成电路210，第二表面102上设置有1个微波集成电路210。通常的，电路板100的同一表面上布置的微波集成电路210数量过多，容易造成微波集成电路210之间的射频信号相互干扰。而将微波集成电路210设置于电路板100不同的表面上，可以避免干扰现象。在图2和图3的示意中，第一表面101上的微波集成电路210两两连接，再由三根传输线104分别导通至射频传输孔103处，最后经第二表面102上的传输线104连通至位于该面上的微波集成电路210处。这样的设置形成3个发射单元和4个接收单元(3t4r)的雷达矩阵。雷达矩阵的探测范围(探测距离和探测角度)更广，可以实现更好的探测效果。
69.可以理解的，在另一些实施例中，第一表面101上的微波集成电路210数量、以及第二表面102上的微波集成电路210数量都可以分别调整，且各个微波集成电路210的连接方式也可以对应调整，以基于使用场景的需求，形成不同的雷达矩阵。本技术雷达200对具体的微波集成电路210的数量、位置不做特别限定，只要电路板100的相背表面(第一表面101和第二表面102)上分别设有微波集成电路210、且两个表面上的微波集成电路210通过射频传输孔103实现射频信号的垂直传输即可(参见图4)。
70.需要提出的是，微波集成电路210可以如图2和图3所示，在电路板100的第一表面101和第二表面102上通过图案化制作形成。而在图4所示的实施例中，微波集成电路210则示意为搭载于电路板100上的器件，也即微波集成电路210可以构造于第一表面101和第二表面102的平面内，也可以凸设于第一表面101和第二表面102上，都不影响本技术雷达200的功能实现。
71.图5示意了本技术电路板100在射频传输孔103处的截面结构。
72.本技术电路板100包括层叠的第一射频传输层110、中间层130和第二射频传输层120。第一射频传输层110、中间层130和第二射频传输层120的层叠方向即为电路板100的厚度方向，且中间层130位于第一射频传输层110和第二射频传输层120之间。可以理解的，此处第一射频传输层110和第二射频传输层120，即对应到本技术权利要求书和说明书发明内容、附图说明等部分提及的“两个射频传输层”的结构。第一射频传输层110背离中间层130的一侧表面构造为电路板100的第一表面101，第二射频传输层120背离中间层130的一侧表
面构造为电路板100的第二表面102。
73.射频传输孔103连通于第一射频传输层110和第二射频传输层120之间，用于实现射频信号的垂直传输。可以理解的，射频传输孔103需要沿电路板100的厚度方向穿过中间层130，并分别与第一射频传输层110和第二射频传输层120连通。射频传输孔103为金属过孔，其内壁设置为可导电的金属结构层。射频传输孔103的内腔中还填充有第二填充体142。
74.请配合参见图6所示的中间层130的截面结构。
75.中间层130包括绝缘基材和若干金属层133。其中绝缘基材也采用层结构实现，进而形成与金属层133交错层叠的若干绝缘层134。各金属层133用于在电路板100内传输电信号，相邻两个金属层133之间通过绝缘层134间隔开。在一种实施例中，绝缘基材的成分可包括聚苯醚、环氧树脂、或环氧玻璃中的至少一者。在另一些实施例中，绝缘基材的成分也可以采用美国电气制造商协会规定的耐燃等级高于或等于“fr-4”标准的材料。该标准下的材料也可以包括聚苯醚、环氧树脂、或环氧玻璃中的一者，在具有较好的绝缘性前提下，还能降低电路板100的制作成本。
76.中间层130包括有相背的第一面131和第二面132，以及贯穿于第一面131和第二面132之间的屏蔽孔135。其中第一面131为中间层130靠近第一射频传输层110的表面，第二面132为靠近第二射频传输层120的表面。也即，第一射频传输层110与中间层130的第一面131贴合并固定，第二射频传输层120与中间层130的第二面132贴合并固定。在图6的实施例中，第一面131和第二面132均由两个金属层133构造形成。
77.与射频传输孔103类似，屏蔽孔135也为金属过孔，其内壁设为可导电的金属结构层。且在本技术电路板100中，屏蔽孔135对应射频传输孔103的位置设置，屏蔽孔135环绕于射频传输孔103的外围。
78.请参见图7所示的电路板100于第一表面101上的平面示意，以及图8所示的同一观测方向上去除第一射频传输层110的平面示意。在图7的示意中，射频传输孔103的平面形状为圆形，其具有第一圆心1031。而在图8的示意中，示意为中间层130的第一面131处的平面结构。屏蔽孔135的平面形状也为圆形，其具有第二圆心1351。第二圆心1351位于射频传输孔103之内，以使得屏蔽孔135环绕于射频传输孔103的外围。也即，射频传输孔103在第一面131上的投影，收容于屏蔽孔135之内。射频传输孔103与屏蔽孔135之间还填充有第一填充体141。
79.电路板中的孔结构大多为等截面的柱状。因此图6、图7和图8所示的平面结构，投射至三维实体后，可将射频传输孔103和屏蔽孔135分别理解为圆柱形。相对应的，第一填充体141则可以理解为带有通孔的圆环柱状。在图8所示的实施例中，第二圆心1351还与第一圆心1031重合。也即，射频传输孔103的旋转轴线与屏蔽孔135的旋转轴线共线。相对应的，第一填充体141呈厚度均匀的圆环柱状。
80.对于本技术电路板100，射频传输孔103内的第二填充体142、和射频传输孔103与屏蔽孔135之间的第一填充体141，其可以采用相同的材料制备，也可以分别采用两种不同的材料制备。具体可以基于加工工艺的不同，可以将第二填充体142和第一填充体141采用同一材料一并制备，也可以将二者分开采用不同的材料制备，提升了电路板100制造工艺的灵活性。
81.进一步的，本技术电路板100还需要限定第二填充体142的材料和第一填充体141
的材料，其各自材料的介电损耗df均小于0.01。介电损耗(dissipation factor，df)的定义是：传输线中已经朝向介质板材中损失掉的能量针对传输线中仍然存在的尚未损失的能量之比值。介电损耗df是衡量介电材料能量耗损大小的指标，df越低则信号在介质中传送的完整性越好。这样的限定可以保证射频传输孔103在射频信号垂直传输的过程中减少损耗，同时形成较好的防干扰屏蔽效果。在一些实施例中，还可以进一步限定填充体的材料介电损耗df小于0.007。在一种实施例中，第二填充体142的材料，和第一填充体141的材料，可以为聚四氟乙烯(poly tetra fluoroethylene，ptfe)。
82.具体的，第二填充体142和第一填充体141共同构造为填充体的结构，该填充体分别填充于射频传输孔103的内外两侧。射频信号可以理解为一种场能量，其在射频传输孔103中传输时，射频传输孔103内壁的金属结构层用于引导射频信号的传输路径，位于射频传输孔103内外两侧的填充体则可用于容许射频信号的场能量通过。因为第二填充体142和第一填充体141的材料介电损耗df均相对较小，可以提升射频信号在射频传输孔103中垂直传输时的质量。介电损耗df相对较小的材料，其传输射频信号的损耗小、速度快，并可以实现高频射频信号的传输。
83.而因为射频传输孔103的外围设置了屏蔽孔135的结构，其配合第一填充体141可以降低射频信号垂直传输过程中所受到的干扰。图9示意了现有技术中一种射频信号垂直传输的屏蔽结构。在图9的示意中，现有技术电路板100a同样设置了用于垂直传输的射频信号传输孔103a，其内填充有射频材料(类似于本技术第二填充体142)。该射频材料的介电损耗df可以相对较小。而在现有技术射频信号传输孔103a的外部，则圆周分布有多个间隔的屏蔽孔135a的结构。现有技术电路板100a通过该多个屏蔽孔135a对射频信号形成屏蔽。
84.多个屏蔽孔135a内也填充有射频材料(类似于本技术第一填充体141)，但由于多个屏蔽孔135a之间相互间隔，使得现有技术射频信号传输孔103a外围的屏蔽结构不连续，且沿其外围圆周方向上的屏蔽材料厚度不均。由此会降低现有技术射频信号传输孔103a中射频信号的垂直传输质量。
85.进一步的，在现有技术射频信号传输孔103a的外围区域，即现有技术射频信号传输孔103a与各个现有技术屏蔽孔135a之间的位置区域，其对应本技术第一填充体141的结构。现有技术电路板100a中，该部分区域的材料为中间层的材料，即为现有技术电路板100a中的绝缘基材的材料。为提升该区域处的射频信号垂直传输质量，现有技术电路板100a中的绝缘基材需要采用到适应射频信号传输的材料，即对应到本技术第二填充体142和/或第一填充体141处介电损耗df小于或等于0.01的材料。该部分材料的成本相较于本技术中间层130中绝缘基材的成本更高。当介电损耗df较小的材料应用于现有技术电路板100a的整个绝缘基材中时，会造成现有技术电路板100a的成本大幅上升。
86.而本技术电路板100，利用第一填充体141为连续的圆环柱状结构，配合屏蔽孔135对射频传输孔103的连续环绕屏蔽效果，相较于现有技术中相互间隔的屏蔽孔135a的结构屏蔽效果更好。且对应到第一填充体141为厚度均匀的圆环柱状实施例，还保证到射频传输孔103外围的屏蔽结构厚度尺寸均匀，可以进一步提升屏蔽效果。
87.进一步的，本技术电路板100通过屏蔽孔135a的结构设置，对中间层130实现了分区。即中间层130被划分为屏蔽孔135以内的区域，和屏蔽孔135之外的区域两部分。在屏蔽孔135以内的区域，中间层130处对应到第一填充体141的结构。且中间层130得以利用第一
填充体141的结构保证射频信号在穿过中间层130的过程中传输质量相对较高，同时屏蔽效果相对较好。而在屏蔽孔135之外的区域，可以采用上述聚苯醚、环氧树脂、碳氢树脂、味之素堆积膜(ajinomoto build-up film，abf)、双马来酰亚胺与氰酸酯树脂(bismaleimide triazine，bt)、陶瓷基材、或玻璃基材等材料。这些材料相较于第一填充体141中介电损耗df相对较低的材料，其成本更低，且易于加工。
88.由此，本技术电路板100通过对中间层130的分区设置，分别保证了射频信号的传输质量，以及电路板100的整体成本控制。相较于现有技术电路板100a而言，本技术电路板100的射频信号传输质量更高，同时降低了电路板100的成本和功耗。本技术提供的雷达200和通信设备也因为采用了电路板100，而相应的提升了射频信号收发质量，获得了更好的探测能力，并同时降低了整体功耗和成本。
89.在一些实施例中，射频传输孔103内也可以为空气，即本技术电路板100中可以不包括第二填充体142的结构，而仅包括射频传输孔103与屏蔽孔135之间的第一填充体141结构。此时，射频传输孔103配合第一填充体141实现射频信号的传输功能，也能够提升射频信号垂直传输质量的效果。
90.请参见图10所示的电路板100一种实施例的截面示意。
91.电路板100还包括连接层150，连接层150位于第一射频传输层110与中间层130之间，还位于第二射频传输层120与中间层130之间。连接层150可以为半固化片，用于将第一射频传输层110与中间层130粘合固定、并将第二射频传输层120与中间层130粘合固定。对于本技术电路板100，可以设置连接层150的材料介电损耗df＜0.01。也即，连接层150采用介电损耗df较低的材料制备(例如型号为m7g的半固化片)。
92.在图10的示意中，射频传输孔103连通于第一射频传输层110和第二射频传输层120之间，则射频传输孔103也穿过两个连接层150的结构。射频信号在射频传输孔103中的垂直传输，还经过连接层150的区域。由此，将连接层150的材料设置为介电损耗df相对较低的材料，可以使得射频信号在经过连接层150区域时，其传输损耗也相对较低，进而保证到射频信号的垂直传输质量。在图示的结构中，因为连接层150位于中间层130的第一面131和第二面132处，连接层150可以与第一填充体141连通，即在射频传输孔103的整个延伸路径上，都能保证其外围环绕有介电损耗df相对较低的材料。
93.前述中提到，射频信号为场能量，金属结构可以引导射频信号的传输路径，介电损耗df相对较小的材料则用于容许射频信号的场能量通过。因此，在一种实施例中，可以将第一射频传输层110和/或第二射频传输层120构造为传输线104，传输线104配合连接层150的结构，即可以实现射频信号在第一表面101和/或第二表面102上的传输。
94.具体的，请参见图11所示的平面结构。以第一射频传输层110构造为传输线104为例。第一射频传输层110为金属层结构，其通过图案化之后可以形成传输线104的结构。即图案化后的第一射频传输层110形成为传输线104，用以引导射频信号在第一表面101上的传输路径。射频信号的场能量则在连接层150内传输。
95.进一步的，请配合参见图12。中间层130包括第一金属层1331。第一金属层1331为中间层130中最靠近第一射频传输层110一侧的金属层133。也即金属层133包括靠近第一射频传输层110的第一金属层1331。第一金属层1331靠近第一射频传输层110的表面构造为中间层130的第一面131。进一步的，第一金属层1331中包括屏蔽区1331a，屏蔽区1331a的形状
和位置对应第一射频传输层110的形状和位置设置，以使得第一射频传输层110在第一平面131上的投影，收容于屏蔽区1331a之内。由此，屏蔽区1331a可以对第一射频传输层110所形成的传输线104形成屏蔽作用，使其不受中间层130中其余金属层133中传输的电信号的干扰。
96.需要提出的是，在第一金属层1331的平面方向上，还包括部分第一填充体141的结构。而传输线104则需要跨过第一填充体141的区域，与射频传输孔103连通。此时传输线104在第一平面131的上的投影，包括部分位于第一填充体141区域的延伸结构。因为屏蔽区1331a不伸入第一填充体141的区域，因此屏蔽区1331a对传输线104投影的收容，不包括该部分位于第一填充体141区域的延伸结构。
97.可以理解的，图11和图12中的结构设置，也可以应用于第二射频传输层120一侧。此时，中间层130中最靠近第二射频传输层120一侧的金属层133则构造为第一金属层1331，并用于设置屏蔽区1331a。由此，射频信号在第一射频传输层110和/或第二射频传输层120所形成的传输线104中进行输时，可以利用中间层130所形成的屏蔽结构保证射频信号的平面传输质量。配合射频传输孔103中射频信号的垂直传输质量，保证射频信号在本技术电路板100中的整体传输质量。
98.而在另一种实施例中，第一射频传输层110和/或第二射频传输层120还可以构造为复合结构层。具体请参见图13，以第一射频传输层110为例，构造为复合结构层的第一射频传输层110包括传输子层111、间隔子层112和屏蔽子层113。其中间隔子层112位于传输子层111与屏蔽子层113之间，且传输子层111位于屏蔽子层113背离中间层130一侧。可以理解的，此时传输子层111背离屏蔽子层113一侧的表面即构造为电路板100的第一表面101。
99.在本实施例中，传输子层111可以构造为传输线104的结构，并用于引导射频信号在第一表面101上的平面传输路径。此时，射频传输孔103则与传输子层111连通，射频信号可以从传输子层111处传入射频传输孔103中实现垂直传输。屏蔽子层113则需要与射频传输孔103间隔设置，避免屏蔽子层113与射频传输孔103搭接。屏蔽子层113与射频传输孔103间隔的空间，则填充有间隔子层112的材料，或可以填充连接层150的材料。
100.进一步的，间隔子层112的材料的介电损耗df＜0.01。即间隔子层112可以采用介电损耗df相对较小的材料制作，其用于配合传输子层111的结构，实现射频信号的能力场在第一表面101上的平面传输，并同时保证射频传输孔103在穿过间隔子层112时，其垂直传输的射频信号损耗较小。
101.屏蔽子层113位于间隔子层112与中间层130之间，可用于实现射频信号的屏蔽功能。请参见图14，与上述第一金属层1331中屏蔽区1331a的原理类似，屏蔽子层113中可以设置屏蔽子区113a，屏蔽子区113a的形状和位置，可以对应传输子层111的形状和位置设置，以使得传输子层111在屏蔽子层113上的投影，收容于屏蔽子区113a之内。由此屏蔽子层113可以对传输子层111形成的传输线104形成屏蔽作用，使其不受中间层130中传输的电信号的干扰。
102.可以理解的，图13和图14中的结构，也可以应用到第二射频传输层120中。即将第二射频传输层120构造为复合结构层，并通过第二射频传输层120的复合结构同时实现射频信号的平面传输和屏蔽功能。对于本技术电路板100，第一射频传输层110和第二射频传输层120采用复合结构层的结构，或采用直接构造为传输线104的结构，都不影响射频信号在
电路板100中的传输质量。
103.图15示意了本技术电路板100一种实施例中的截面结构。
104.在本实施例中，第一射频传输层110为复合结构层，第二射频传输层120则构造为传输线104的结构。进一步的，请结合图16a-图16g所示意的本实施例电路板100工艺流程一并理解：
105.在图16a所示的步骤中，先提供中间层130的主体结构，该步骤可以将若干金属层133和若干绝缘层134交替层叠，并通过压合工艺实现；
106.然后，在图16b所示的步骤中，在中间层130需要制作屏蔽孔135的位置钻孔，以形成屏蔽孔135的内孔结构；
107.在图16c的步骤中，利用沉铜或电镀的方法，在屏蔽孔135的内孔结构上制作金属层结构，形成屏蔽孔135的导电内壁，进而得到完整的屏蔽孔135结构；
108.在图16d的步骤中，在屏蔽孔135内填入树脂塞孔141a。可以理解的，该树脂塞孔141a的位置对应到射频传输孔103与屏蔽孔135之间的第一填充体141的部位。树脂塞孔141a的材料即可采用制备第一填充体141所需的材料；
109.在图16e的步骤中，将图16d得到的中间层130结构与第一射频传输层110、第二射频传输层120、以及两层连接层150一并压合，形成本实施例电路板100的主体结构；
110.在图16f的步骤中，在电路板100需要制作射频传输孔103的位置钻孔，以形成射频传输孔103的内孔结构。可以理解的，射频传输孔103的位置位于中间层130中树脂塞孔141a的区域之内，可以先通过深孔钻的方式标记并预制射频传输孔103的位置，然后通过图像传感器对标记位置定位，再基于预制的位置完成射频传输孔103的内孔结构加工；而在另一些工艺流程中，也可以利用x光射线透视对树脂塞孔141a进行定位，再基于定位结果完成射频传输孔103的内孔结构加工；在对应树脂塞孔141a的位置完成贯通的射频传输孔103内孔结构加工同时，中心钻孔的树脂塞孔141a也形成了第一填充体141的结构；
111.在图16g的步骤中，同样利用沉铜或电镀的方法，在射频传输孔103的内孔结构上制作金属层结构，形成射频传输孔103的导电内壁，进而得到完整的射频传输孔103结构；
112.最后，在射频传输孔103的内孔中填入第二填充体142的材料，即形成了如图15所示的电路板100的整体结构。在本实施例中，第二填充体142和第一填充体141分别在不同的工序中采用不同材料制备。
113.图17示意了本技术电路板100另一种实施例中的截面结构。
114.在本实施例中，第一射频传输层110也为复合结构层，第二射频传输层120则同样构造为传输线104的结构。进一步的，请结合图18a-图18g所示意的本实施例电路板100工艺流程一并理解：
115.在图18a所示的步骤中，先提供中间层130的主体结构，该步骤可以将若干金属层133和若干绝缘层134交替层叠，并通过压合工艺实现；
116.然后，在图18b所示的步骤中，在中间层130需要制作屏蔽孔135的位置钻孔，以形成屏蔽孔135的内孔结构；
117.在图18c的步骤中，利用沉铜或电镀的方法，在屏蔽孔135的内孔结构上制作金属层结构，形成屏蔽孔135的导电内壁，进而得到完整的屏蔽孔135结构；
118.在图18d和图18e的步骤中，采用压合流胶的方式将图18c得到中间层130结构，与
第一射频传输层110、第二射频传输层120、以及两层连接层150一并压合，形成本实施例电路板100的主体结构；其中，在图18d步骤中，在准备连接层150时，需要在一侧连接层150对应屏蔽孔135位置设置较厚的连接层150的材料，并通过压合使得该较厚的连接层150材料填入屏蔽孔135之内，并灌满屏蔽孔135的内腔，以形成对应第一填充体141的材料。可以理解的，在本实施例中，连接层150的材料与制备第一填充体141的材料相同；
119.在图18f的步骤中，在电路板100在需要制作射频传输孔103的位置钻孔，以形成射频传输孔103的内孔结构。可以理解的，射频传输孔103的位置位于填充有连接层150的材料的屏蔽孔135的区域之内。本步骤同样可以先通过深孔钻的方式标记并预制射频传输孔103的位置，然后通过图像传感器对标记位置定位，再基于预制的位置完成射频传输孔103的内孔结构加工。在对应填充有连接层150材料的屏蔽孔135位置完成贯通的射频传输孔103内孔结构加工同时，也形成了第一填充体141的结构；
120.在图18g的步骤中，同样利用沉铜或电镀的方法，在射频传输孔103的内孔结构上制作金属层结构，形成射频传输孔103的导电内壁，进而得到完整的射频传输孔103结构；
121.最后，在射频传输孔103的内孔中填入第二填充体142的材料，即形成了如图17所示的电路板100的整体结构。对于本实施例的电路板100，连接层150的材料与第一填充体141的材料相同，且连接层150与第一填充体141为一体结构。本工艺流程中采用了压合流胶的方式制作第一填充体，电路板100的工艺步骤相对简单。
122.图19示意了本技术电路板100再一种实施例中的截面结构。
123.在本实施例中，第一射频传输层110为复合结构层，第二射频传输层120则构造为传输线104的结构。进一步的，请结合图20a-图20g所示意的本实施例电路板100工艺流程一并理解：
124.在图20a所示的步骤中，先将第一射频传输层110、中间层130、第二射频传输层120、以及两层连接层150一并压合，形成本实施例电路板100的主体结构；
125.然后，在图20b所示的步骤中，在电路板100需要制作屏蔽孔135的位置钻通孔106，该通孔106贯穿电路板100，并在中间层130的位置形成对应屏蔽孔135的内孔结构；
126.在图20c的步骤中，利用沉铜或电镀的方法，在通孔106的内孔结构上制作金属层结构，从而在中间层130处形成屏蔽孔135的导电内壁；
127.在图20d的步骤中，去除通孔106对应第一射频传输层110和第二射频传输层120处的金属层结构，仅保留通孔106对应中间层130处的金属层结构，得到完整的屏蔽孔135结构；该去除步骤可以采用探深钻或刻蚀绝缘的方式实现。
128.在图20e的步骤中，在通孔106内填入树脂塞孔141b。可以理解的，该树脂塞孔141b对应到射频传输孔103与屏蔽孔135之间的第一填充体141的区域。树脂塞孔141b的材料即可采用制备第一填充体141所需的材料；
129.在图20f的步骤中，在电路板100需要制作射频传输孔103的位置钻孔，以形成射频传输孔103的内孔结构。可以理解的，射频传输孔103的位置位于中间层130中形成的屏蔽孔135区域之内，也即位于通孔106的区域之内。本步骤因为通孔106的结构外露于第一表面101和第二表面102上，因此可以利用通孔106的位置(即树脂塞孔141b的结构)进行对位后，再直接钻孔完成射频传输孔103的内孔结构加工；在对应树脂塞孔141b的位置完成贯通的射频传输孔103内孔结构加工同时，也形成了第一填充体141的结构；同时，树脂塞孔141b还
贯穿了第一射频传输层110和第二射频传输层120、以及两个连接层150，此结构可以理解为第一填充体141形成了延伸段1411，该延伸段1411穿过两个连接层150，并穿过第一射频传输层110的屏蔽子层113、间隔子层112和传输子层111。
130.在图20g的步骤中，同样利用沉铜或电镀的方法，在射频传输孔103的内孔结构上制作金属层结构，形成射频传输孔103的导电内壁，进而得到完整的射频传输孔103结构；另一方面，本步骤还需要将该金属层结构与第一射频传输层110的传输子层111连通，使得第一填充体141的延伸段1411与传输子层111直接抵接；并将第二射频传输层120与射频传输孔103导通，达到第一射频传输层110和第二射频传输层120均与射频传输孔103电性连通的效果。
131.最后，在射频传输孔103的内孔中填入第二填充体142的材料，即形成了如图19所示的电路板100的整体结构。在本实施例中，通孔106的结构简化了射频传输孔103的内孔加工工艺。
132.通过上述图16a-图16g、图18a-图18g、以及图20a-图20g所示的加工步骤，可以分别得到本技术图15、图17、以及图19所示的电路板100的结构，并在射频传输孔103的内外侧均设置介电损耗df相对较低的填充体，达到提升电路板100中射频信号垂直传输质量的效果。
133.以上描述，仅为本技术的具体实施例，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，例如减少或添加结构件，改变结构件的形状等，都应涵盖在本技术的保护范围之内；在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种电路板，其特征在于，包括中间层和两个射频传输层，所述中间层位于两个所述射频传输层之间；所述电路板包括射频传输孔，所述射频传输孔穿过所述中间层，并连通于两个所述射频传输层之间；所述中间层设有屏蔽孔，所述屏蔽孔贯穿所述中间层，并环绕于所述射频传输孔的外围，所述射频传输孔位于所述屏蔽孔之内，所述射频传输孔与所述屏蔽孔之间设有第一填充体。2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述中间层还包括金属层和绝缘基材，所述金属层与所述绝缘基材层叠设置，且所述金属层和所述绝缘基材围设于所述屏蔽孔的外围；所述第一填充体的介电损耗小于所述绝缘基材的介电损耗。3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述第一填充体材料的介电损耗df＜0.01。4.根据权利要求2或3所述的电路板，其特征在于，所述射频传输孔内设有第二填充体，所述第二填充体的材料的介电损耗小于所述绝缘基材的材料的介电损耗。5.根据权利要求2-4任一项所述的电路板，其特征在于，所述电路板还包括连接层，所述连接层位于所述射频传输层与所述中间层之间，所述连接层材料的介电损耗df＜0.01。6.根据权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述连接层的材料与所述第一填充体的材料相同，且所述连接层与所述第一填充体为一体结构。7.根据权利要求5或6所述的电路板，其特征在于，所述射频传输层包括传输线，射频信号沿所述传输线的路径传输，所述金属层包括靠近所述传输线的第一金属层，所述第一金属层包括屏蔽区，所述传输线在所述第一金属层上的投影收容于所述屏蔽区之内。8.根据权利要求2-7任一项所述的电路板，其特征在于，至少一个所述射频传输层为复合结构层，所述复合结构层包括传输子层、间隔子层和屏蔽子层，所述间隔子层位于所述传输子层与所述屏蔽子层之间，且所述传输子层位于所述屏蔽子层背离所述中间层一侧，所述间隔子层材料的介电损耗df＜0.01。9.根据权利要求8所述的电路板，其特征在于，所述射频传输孔与所述传输子层连通。10.根据权利要求8或9所述的电路板，其特征在于，所述第一填充体包括延伸段，所述延伸段穿过所述屏蔽子层和所述间隔子层，与所述传输子层抵接。11.根据权利要求2-10任一项所述的电路板，其特征在于，所述射频传输孔与所述屏蔽孔均为圆柱形，且所述射频传输孔的旋转轴线与所述屏蔽孔的旋转轴线共线。12.根据权利要求2-11任一项所述的电路板，其特征在于，所述绝缘基材的成分包括聚苯醚、环氧树脂、碳氢树脂、味之素堆积膜、双马来酰亚胺与氰酸酯树脂、陶瓷基材、或玻璃基材中的至少一者。13.一种雷达，其特征在于，包括至少两个微波集成电路，以及如权利要求1-12任一项所述的电路板，所述至少两个微波集成电路分布于所述电路板的两个所述射频传输层上，并通过所述电路板传输射频信号。14.一种通信设备，其特征在于，包括信号收发单元，和如权利要求1-12任一项所述的电路板。

技术总结
本申请涉及电子器件领域，提供一种电路板，以及一种雷达和一种通信设备。本申请电路板包括中间层和两个射频传输层，中间层位于两个射频传输层之间。电路板包括射频传输孔，射频传输孔穿过中间层，并连通于两个射频传输层之间。中间层设有屏蔽孔，屏蔽孔贯穿中间层，并环绕于射频传输孔的外围，射频传输孔位于屏蔽孔之内。射频传输孔与屏蔽孔之间设有第一填充体。本申请电路板通过传输孔实现射频信号的垂直传输，其中传输孔的外侧与屏蔽孔之间设有结构连续的第一填充体，屏蔽效果较好，能够提升射频信号的垂直传输质量。射频信号的垂直传输质量。射频信号的垂直传输质量。


技术研发人员：陶士超 徐劲拓 黄明利 骆锦鸿 白向龙
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2022/5/25