Слоистые структуры, способы их изготовления

Изобретение относится к слоистым структурам, в частности для изготовления микроволновых контуров. Технический результат заключается в обеспечении стойкости этих структур к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред, что позволяет подвергать их различной обработке, такой как, например, химическое травление, при изготовлении из них микроволновых контуров. Сущность изобретения состоит в том, что слоистая структура, содержащая первый и второй проводящие слои и опорный слой из материала, имеющего низкую диэлектрическую постоянную, имеет также первую и вторую водонепроницаемую мембраны. 4 н. и 47 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к слоистым структурам, способам изготовления таких структур и различным их применениям. В частности, данное изобретение относится к узлам с внутренним пенопластовым слоем, используемым для выполнения узлов микроволновых контуров, в частности, антенн.

Уровень техники

В электронной промышленности используются различные слоистые структуры. Важное значение при создании таких структур имеют структурная целостность конечной структуры, способность конечной структуры выдерживать различные условия обработки после ее сборки (например, условия обработки, типичные для изготовления печатных схем), рабочие параметры конечной структуры (например, диэлектрическая постоянная, стойкость к влаге или другим возможным воздействиям и т.п.), приемлемая стоимость, простота изготовления и т.д.

Исторически при изготовлении печатных плат, используемых в качестве антенн или других элементов сотовой или беспроводной инфраструктуры, использовались обычные слоистые материалы из стеклоткани на основе политетрафторэтилена (PTFE). Хотя их можно просто изготавливать с использованием обычной технологии, хорошо известной для специалистов в данной области техники, они являются довольно дорогими, тяжелыми (имеют плотность около 2,5) и их диэлектрическая постоянная ограничена величинами не менее около 2,17.

Однако имеется потребность в дешевых, легких антеннах с диэлектрической постоянной менее около 2,0, предпочтительно ближе к 1,5. В попытках достижения этого в уровне техники использовались различные варианты применения жестких пенопластов в комбинации с металлической фольгой.

Например, Госселин (патент США №5733693) описывает способы изготовления структуры, в которой используют наполненный микробаллонами клей для прикрепления металлической фольги непосредственно к жесткому пенопласту из полиизоцианурата. Хотя он может быть полезным для изготовления отдельных антенн, способ ограничен тем, что на поверхности пенопласта нет настоящего барьера для воздействия используемых для обработки химических веществ (как органических, так и неорганических), типичных для процессов изготовления печатных плат, после травления части медного покрытия. Это приводит к ухудшению и/или непостоянству электрических свойств и параметров. Дополнительно к этому, способ Госселина не пригоден для массового производства, что необходимо для уменьшения стоимости изделий. Маоз и др. (патент США №5541366) предлагают аналогичный подход, однако без указания конкретного клея для прикрепления медной фольги к пенопластовому сердечнику.

Попытки решения проблемы ухудшения электрических параметров посредством использования полиуретановой пленки в качестве клея для прикрепления медной фольги непосредственно к жесткому сердечнику из полистиролового пенопласта Baltek при температуре 350°Ф (177°С), приводят к частичному разрушению структуры пенопласта и не приводят к созданию непроницаемого барьера между медью и пенопластом. Полученное изделие имеет крошечные отверстия в пленке/скрепляющем слое, которые приводят к проникновению химических веществ травления во время обработки. Это подтверждает сомнения, упомянутые выше, относительно ограниченной применимости способа Госселина и др.

В аналогичном эксперименте сам пенопласт покрывали полимерной системой с керамическим заполнением, известной как имеющей хорошие электрические свойства. Эту систему выдерживали в течение 3 минут при температуре 139°С и затем ламинировали в течение 90 минут при температуре 360°Ф (182°С) и давлении 300 фунт-сила на квадратный дюйм (2068 кПа) (обычная технология PWB изготовления слоистых материалов). Пенопласт снова сплющивался из-за нагревания и давления, в результате чего получался материал, который был слишком плотным, и герметизация между медью и пенопластом была еще неадекватной для устранения проникновения травящих веществ и оставления в структуре пенопласта. Очевидно, необходим другой подход к решению этой проблемы.

Среди альтернативных подходов, описанных в уровне техники, Метцен и др. (патент США №6356245) предлагают использовать два жестких слоя пенопласта, скрепленных на сторонах, противоположных заранее сформированной микроволновой схемы (в частности, линии передачи, используемой в качестве части формирующей луч цепи для микроволновой антенны), при этом предварительно сформированная схема образована на куске обычного слоистого материала, указанного выше. Такой подход имеет ограниченную применимость, поскольку требует значительных затрат на сборку после создания схемы. Таким образом, хотя технология Метцена и др. может быть полезной для создания заглубленной полосовой схемы, ее нельзя использовать, например, для создания поверхностного микрополоскового рисунка, который обычно используется в сотовых передающих/приемных антеннах.

Другие функциональные, но технически проблематичные подходы также описаны в уровне техники, такие как, например, изготовление сначала гибкой печатной схемы на предлагаемом на рынке изделии, таком как Pyralux® фирмы Дюпон, и затем прикрепление такой схемы к пенопластовому сердечнику. Важный недостаток этого подхода проявляется, в частности, тогда, когда схемы необходимо создавать на обеих сторонах готового узла, поскольку имеющее решающее значение и точное выравнивание элементов схем на обеих сторонах является сложным при приклеивании отдельно протравленных схем на противоположных сторонах куска пенопласта. Кроме того, при использовании этого подхода можно ожидать сплющивание пенопласта (как указывалось выше).

В целом, уровень техники не предлагает готовый к использованию узел, который может поставляться изготовителю печатных схем и сразу подвергаться обычной обработке. Например, уровень техники не предлагает барьера, непроницаемого для обрабатывающих химических веществ, и, кроме того, ограничивается в основном использованием жестких пенопластовых сердечников, на которые необходимо наносить медную фольгу (что может легко приводить к проницаемости поверхности) или предварительно протравленные схемы, что увеличивает стоимость и является сложным.

В соответствии с этим, имеется очевидная потребность в композитных структурах (и в способах их изготовления) с низкой стоимостью, простых в изготовлении, легких, имеющих низкую диэлектрическую постоянную, которые можно поставлять с проводящей металлической фольгой на одной или обеих сторонах, которые обеспечивают непроницаемый барьер для защиты материала подстилающего сердечника от воздействия обрабатывающих химических веществ и которые можно также подвергать воздействию различных промышленных условий и тем самым использовать в различных электронных применениях. Данное изобретение удовлетворяет эти и другие потребности, как описано более подробно в последующем описании и в формуле изобретения.

Сущность изобретения

Согласно данному изобретению, созданы новые слоистые структуры, которые являются полезными для различных применений в микроволновой и радиочастотной технике. Слоистые структуры (узлы), согласно изобретению, имеют низкую диэлектрическую постоянную, что делает их пригодными для использования для различных электронных применений. Дополнительно к этому, слоистые структуры, согласно изобретению, являются стойкими к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред, что делает возможным подвергать такие структуры воздействию различных условий обработки, обычно используемых при изготовлении печатных плат, таких как, например, химическое травление, для создания на них схем и контуров.

Краткое описание чертежей

На чертежах изображено:

фиг.1 - компоненты, используемые для выполнения узла согласно изобретению;

фиг.2 - способ непрерывного изготовления узла согласно фиг.1 с использованием процесса ламинирования типа с валика на валик;

фиг.3 - альтернативный способ непрерывного изготовления узла согласно фиг.1 с использованием процесса ламинирования с подачей листов с валика на валик;

фиг.4 - альтернативный способ непрерывного изготовления узла согласно фиг.1 с использованием предварительно обработанных листов обоих подузлов и соединения их в плоском прессе для обеспечения давления и/или температуры с целью ламинирования;

фиг.5 - способ изготовления микроволновой или радиочастотной печатной схемы с использованием узла согласно данному изобретению;

фиг.6 - способ объединения множества схем, изготовленных с помощью способа согласно фиг.5, в многослойную структуру,

Подробное описание изобретения

Согласно данному изобретению, созданы узлы, содержащие:

первый проводящий слой,

первую по существу водонепроницаемую мембрану,

опорный слой, содержащий материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную,

вторую по существу водонепроницаемую мембрану, и

не обязательно, второй проводящий слой.

Проводящие слои, предусматриваемые для практического осуществления данного изобретения, являются обычно электрически проводящими, хотя можно использовать также не проводящие слои при практическом осуществлении данного изобретения. Электрически проводящие слои включают, например, медь или ее сплав, никель или его сплав, медь, покрытую никелем или никелевым сплавом, прокат типа медь-инвар-медь, алюминий и т.п., а также комбинации любых двух или более из них.

В настоящее время в качестве первого электрически проводящего слоя, используемого при практическом осуществлении данного изобретения, предпочтительно используется медь или ее сплав. Аналогичным образом, в настоящее время в качестве необязательного второго электрически проводящего слоя, когда он используется при практическом осуществлении данного изобретения, предпочтительно используется медь или ее сплав.

В особенно предпочтительном варианте выполнения данного изобретения, первый, электрически проводящий слой, можно преобразовать в частотно-зависимые контуры. Это можно осуществлять с использованием стандартных способов, т.е. узел, согласно изобретению, обеспечивает то преимущество, что его можно подвергать воздействию условий обычной обработки для получения на нем схем.

В другом, особенно предпочтительном варианте выполнения данного изобретения, второй, электрически проводящий слой, можно формировать в другой элемент частотно-зависимого контура, или же его можно оставлять нетронутым для создания противовеса антенны. Это можно также выполнять с использованием стандартных способов.

По существу водонепроницаемые мембраны, предусматриваемые для использования при практическом осуществлении данного изобретения, являются стойкими к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред, которые обычно используются при травлении печатных схем.

Как понятно для специалистов в данной области техники, для изготовления и обработки электронных схем обычно используются различные среды. Такие среды включают, например, кислые водные среды (которые охватывают водные растворы, имеющие рН от менее 7 до около 1 или меньше), щелочные водные среды (которые охватывают водные растворы, имеющие рН от более 7 до около 13 или выше) и органические среды (которые охватывают неполярные органические растворители, такие как углеводородные, ароматические и т.п., полярные органические растворители, такие как сложные полиэфиры, галогенизированные углеводороды и т.п.).

По существу водонепроницаемые мембраны, предусматриваемые для использования при практическом осуществлении данного изобретения, могут быть выполнены из различных материалов, таких как, например, полимеры, такие как сложные полиэфиры, полиолефины, полиамиды, полиэфиры, полиэфирэфиркетоны, полиимиды, полиэфиримиды, полисульфоны, полисульфонилы, полиэфирсульфоны, поли(мет)акрилаты, полиуретаны, эпоксиды, полисилоксаны, полифениленоксиды и т.п., включая комбинации любых двух или более из них. Используемое здесь понятие «комбинации» охватывает смеси, сополимеры, копланарные слои или т.п. любых двух или более указанных выше полимерных материалов.

Используемое здесь понятие «сложные полиэфиры» относится к полимерным материалам с несколькими сложными эфирными связями (-С(О)-О-). Примеры сложных полиэфиров, предусматриваемых для использования при практическом осуществлении данного изобретения, включают полиэтилентерефталат (PET), полиэтиленнафтенат (PEN) и т.п.

Используемое здесь понятие «полиолефин» охватывает полимеры ненасыщенных углеводородов или замещенных углеводородов, такие как, например, неопрен, поливиниловые системы, полиизопрены, полибутадиены, поливинилиденфториды, полиэтилен-хлортрифторэтилены, политетрафторэтилены, полистиролы и т.п., а также комбинации любых двух или более из них.

Используемое здесь понятие «полиамиды» относится к полимерным материалам с несколькими амидными связями (-C(O)-NR-). Примеры полиамидов, предназначенных для использования при практическом осуществлении данного изобретения, включают нейлоновые пленки.

Используемое здесь понятие «полиэфиры» относится к полимерным материалам с несколькими эфирными связями (-О-).

Используемое здесь понятие «полиэфирэфиркетоны» относится к полимерным материалам с несколькими сложными эфирэфиркетонными связями (-О-[полимер]-С(О)-О-). Примеры полиэфирэфиркетонов, предназначенных для использования при практическом осуществлении данного изобретения, включают пленки из полиэфирэфиркетонов.

Используемое здесь понятие «полиимиды» относится к полимерным материалам с несколькими имидными связями (-C(O)-NR-C(O)-). Примеры полиимидов, предназначенных для использования при практическом осуществлении данного изобретения, включают пленку полиимида Kapton® и пленку полиимида, покрытую медью, Pyralux®, предлагаемые обе фирмой Дюпон.

Используемое здесь понятие «полиэфиримиды» относится к полимерным материалам с несколькими эфиримидными связями (-C(O)-NR-C(O)-). Примеры полиэфиримидов, предназначенных для использования при практическом осуществлении данного изобретения, включают полиэфиримид Ultem® фирмы General Electric Plastics.

Используемое здесь понятие «полисульфоны» относится к полимерным материалам с несколькими сульфонными связями (-SO₂-).

Используемое здесь понятие «полисульфонилы» относится к полимерным материалам с несколькими сульфонильными связями (-SO₂-).

Используемое здесь понятие «полиэфирсульфоны» относится к полимерным материалам с несколькими эфирсульфонными связями (-О-SO₂-).

Используемое здесь понятие «поли(мет)акрилаты» относится к полимерным материалам с несколькими (мет)акрилатными связями (-CR=CR-C(0)-0-), где R является водородом или метилом.

Используемое здесь понятие «полиуретаны» относится к полимерным материалам с несколькими уретановыми связями (-NR-C(O)-O-).

Используемое здесь понятие «эпоксиды» относится к полимерным материалам с несколькими эпоксидными молекулами.

Используемое здесь понятие «полисилоксаны» относится к полимерным материалам с несколькими силоксановыми связями (-Si(О)₄-).

Используемое здесь понятие «полифениленоксиды» относится к полимерным материалам с несколькими фениленоксидными связями (-Ph-О-).

По существу водонепроницаемые мембраны, предусматриваемые для использования при практическом осуществлении данного изобретения, могут, не обязательно, дополнительно содержать указанные выше полимерные материалы или их комбинации, которые дополнительно включают усиливающий материал. Примеры усиливающих материалов включают стеклоткань, нетканое стекловолокно, ткани из арамидных волокон, нетканые арамидные волокна, ткань из жидкокристаллических полимеров, нетканые волокна жидкокристаллических полимеров, ткань из синтетических полимерных волокон, нетканые синтетические полимерные волокна, случайно распределенные усиливающие волокна (такие как нарубленные стеклянные или арамидные волокна), и т.п.

Как понятно для специалистов в данной области техники, толщина по существу водонепроницаемых мембран, применяемых для выполнения узлов, согласно изобретению, может изменяться в широких пределах, обычно в диапазоне от около 10 до около 250 микрон. Предпочтительно, толщина по существу водонепроницаемой мембраны, используемой при практическом осуществлении данного изобретения, находится в диапазоне от около 25 до около 75 микрон.

Опорные слои, предусматриваемые для использования при практическом осуществлении данного изобретения, обычно содержат микропористый полимерный материал, имеющий управляемый объем пустот, такой как, например, структурированный пенопласт, содержащий пустоты полимерный материал, термопластичный полимер, который можно получать с управляемым объемом пор, термореактивный полимер, который можно получать с управляемым объемом пор, и т.п., включая смеси или совместные слои из любых двух или более из них.

Как понятно для специалистов в данной области техники, для выполнения опорных слоев можно использовать различные материалы, подходящие для практического осуществления данного изобретения, такие как, например, полиолефины, полистиролы, полиуретаны, полиметилимиды, пористые резины, поливинилхлориды и т.п., а также смеси или совместные слои из любых двух или более из них.

Как понятно для специалистов в данной области техники, толщина опорных слоев, пригодных для практического осуществления данного изобретения, может изменяться в широких пределах, обычно в диапазоне от около 0,010 до около 0,5 дюйма (0,25-12,3 мм). Предпочтительно, толщина находится в диапазоне от около 0,030 до около 0,125 дюйма (0,75-4 мм). Специалисты в данной области техники могут легко определить подходящую толщину применяемого материала в зависимости от конечного применения полученного узла.

Аналогичным образом, для специалистов в данной области техники понятно, что объем пустот микропористых полимерных материалов, используемых при практическом осуществлении данного изобретения, может изменяться в широких пределах, обычно в диапазоне от около 10 до около 98%. Как понятно для специалистов в данной области техники, предпочтительный объем пустот изменяется в зависимости от конечного применения полученного узла. Например, когда применяется множество узлов с просверленными через них одним или более отверстиями, то подходит микропористый материал с меньшим объемом пустот (например, пенопласт, имеющий плотность около 6 фунт на кубический фут (0,096 г/см³)), в то время как для других применений, где не предусмотрено сверление опорного слоя, подходят микропористые материалы с существенно большим объемом пустот (например, пенопласт, имеющий плотность около 2 фунт на кубический фут (0,032 г/см³)). Для многих электронных применений в настоящее время являются предпочтительными микропористые полимерные материалы, имеющие объем пустот около 90-98%.

В особенно предпочтительном варианте выполнения данного изобретения микропористый материал опорного слоя является достаточно гибким для обеспечения его поставки в виде рулонов для облегчения непрерывного процесса изготовления (см. фиг.2).

Согласно одному аспекту данного изобретения, каждый из компонентов узла, согласно изобретению, соединен с помощью клея с другим компонентом с использованием подходящего клея. Подходящими клеями являются клеи, которые (1) являются стойкими к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред, (2) затвердевают на не липкой поверхности и/или (3) оказывают минимальное воздействие на электрические свойства готового узла. Дополнительно к этому, подходящими являются клеи, которые подходят для отверждения с помощью ультрафиолета, тепловых или радикальных процессов, включая склеивающие при надавливании клеи, которые особенно пригодны для непрерывного прикрепления опорного материала к проводящей фольге/полимерной пленке в подузлах, согласно изобретению (см. фиг.1). Как понятно для специалистов в данной области техники, требования к клею могут изменяться в зависимости от положения внутри узла, согласно изобретению, где применяется клей.

Как понятно для специалистов в данной области техники, для использовании при практическом осуществлении данного изобретения пригоден широкий спектр клеев, таких как, например, эпоксиды, сложные полиэфиры, акрилы, уретаны, резины, цианоакрилаты и т.п., а также комбинации любых двух или более из них.

Узлы, согласно данному изобретению, имеют желаемые диэлектрические свойства, которые делают узлы, согласно изобретению, пригодными для различных применений, таких как, например, изготовление антенных структур. Обычно диэлектрическая постоянная узлов, согласно изобретению, находится в диапазоне от около 1,15 до около 3,5, при этом в настоящее время предпочтительными являются узлы, имеющие диэлектрическую постоянную менее 2. Особенно предпочтительно, узлы, согласно изобретению, имеют диэлектрическую постоянную от 1,2 до 1,7.

Согласно другому варианту выполнения данного изобретения, созданы способы подготовки указанных узлов, при этом способы содержат нанесение с приклеиванием первого подузла и второго подузла на срединный (основной) материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, при этом

первый подузел содержит

первый проводящий слой и

первую по существу водонепроницаемую мембрану и

второй подузел содержит

вторую по существу водонепроницаемую мембрану и

не обязательно, второй проводящий слой.

На фиг.1 показаны компоненты, которые собирают при подготовке узлов согласно изобретению.

С одной стороны, способы, согласно изобретению, можно выполнять с использованием непрерывных по длине первого и второго подузлов (например, в виде рулонов). Аналогичным образом, способы, согласно изобретению, можно выполнять с использованием срединного материала, имеющего низкую диэлектрическую постоянную, непрерывной длины. В настоящее время предпочтительными являются срединный материал непрерывной длины с клеем, уже нанесенным на обе его стороны. Согласно особенно предпочтительному аспекту данного изобретения, срединный материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, дополнительно снабжен съемной оболочкой на одной или обеих его сторонах.

Как понятно для специалистов в данной области техники, способы, согласно изобретению, можно выполнять различными путями; см., например, фиг.2, 3 и 4, при этом первый подузел, срединный материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, и второй подузел можно пропускать через управляемый зазор между двумя валками с приложением достаточного давления для создания желаемого узла по существу без воздуха, заключенного между его слоями, и по существу без изменения толщины срединного материала. Это можно выполнять обычным образом с использованием подаваемых материалов в виде листов, при этом желаемый размер и/или форму вырезают из листа после сжимания слоев друг с другом с образованием узла, согласно изобретению.

В качестве альтернативного решения, первый подузел, срединный материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, и второй подузел можно сначала нарезать с желаемым размером и/или формой, и после этого подвергать достаточному давлению для создания узла, согласно изобретению, по существу без воздуха, заключенного между его слоями, и по существу без изменения толщины срединного материала.

Согласно другому варианту выполнения данного изобретения, созданы способы для выполнения узлов, подходящих для создания заполненных пенопластом, зависящих от частоты схем, при этом указанные способы содержат обработку узла, согласно изобретению, пригодную для создания схем на первом проводящем слое и/или схем или противовеса антенны на втором проводящем слое указанного узла. Такая обработка обычно включает комбинацию стадий, таких как формирование изображений методом фотолитографии и химическое травление и т.п. с целью создания схем.

Способы, согласно изобретению, можно использовать для создания таких изделий, как микроволновые антенны, микроволновые соединители с низким импедансом, или любых других высокочастотных схем, где желательными параметрами являются низкая диэлектрическая постоянная, небольшие потери и т.п.

Согласно другому аспекту данного изобретения, созданы способы для изготовления множества схем на одном большом листе узла, согласно изобретению. Это осуществляется посредством создания множества схем с помощью так называемого «шагового» процесса формирования изображений методом фотолитографии на первом проводящем слое узла, согласно изобретению.

Как понятно для специалистов в данной области техники, узлы, согласно изобретению, можно наносить для использования на любые различные подложки. Например, схемы, созданные с использованием узлов, согласно изобретению, можно устанавливать на опорные структуры, такие как алюминиевые или композитные материалы, используемые в качестве элементов жесткости или т.п., или же можно комбинировать с покрытиями, которые действуют, например, в качестве защиты от погодных условий.

Согласно еще одному аспекту данного изобретения, созданы многослойные узлы, содержащие несколько указанных выше узлов, согласно изобретению (см., например, фиг.6). Как понятно для специалистов в данной области техники, понятие «несколько» узлов охватывает штабелирование от двух до более 20 узлов для создания сложно соединенных друг с другом схем. Не обязательно, эти штабелированные узлы могут быть внутри соединены друг с другом одним или более сквозными отверстиями.

Ниже приводится более подробное описание со ссылками на не ограничивающие изобретение примеры.

Пример 1

Полиолефиновый пенопласт фирмы Voltek Volara типа ЕО с плотностью 6 фунт на кубический фут (0,096 г/см³) с толщиной 0,032 дюйма (0,84 мм) был покрыт склеивающим при надавливании клеем (ATW2 фирмы Arlon Adhesives and Film Devision, Santa Ana, Калифорния) и ламинирован с прижиманием (см. фиг.2) с помощью способа подачи листов с образованием подузла из сложного полиэфира с медным покрытием, Arlon CPL031ED0024, состоящего из 1 унции (28,35 г) меди, приклеенной на пленку 3 mil Mylar® (предлагаемую фирмой Arlon Engineering Coatings and Laminates, East Providence, Род-Айленд). Созданный таким образом узел имел общую толщину 0,038 дюйма (0,97 мм), прочность отслаивания меди более 11 фунт-сила на кв. дюйм (69 кПа) и диэлектрическую постоянную 1,35, измеренную на частоте 1,5 ГТц.

Пример 2

Узел, согласно примеру 1, был испытан изготовителем антенн и был подвергнут стандартной обработке для изготовления печатных схем, при этом в процессе изготовления не возникло проблем. Изготовленные таким образом коммутируемые антенны имели свойства микроволновой передачи внутри диапазона, ожидаемого для диэлектрической постоянной 1,3-1,4. Дополнительно к этому, узлы, согласно изобретению, имели прекрасную стойкость к пассивным помехам перекрестной модуляции, что имеет особую важность для изготовителей антенн. Кроме того, было установлено, что несмотря на относительно низкий диапазон температур плавления пенопластового опорного слоя, изделие можно паять с использованием пониженной температуры паяльника и сокращенного времени выдержки.

Пример 3

Узел, согласно примеру 1, был обработан с образованием испытательной печатной схемы обычным изготовителем печатных плат с использованием различных процессов обработки и травления. Материал приемлемо поддавался обработке. Дополнительно к этому, было установлено, что узлы, согласно изобретению, можно сверлить и наносить медное покрытие в просверленном отверстии. Было установлено, что клей, используемый для прикрепления меди к сложному полиэфиру, поглощает небольшое количество синего красителя, используемого в операции снятия резистивного верхнего слоя.

Пример 4

Процесс, согласно примеру 1, был повторен с использованием альтернативного узла с пленкой из сложного полиэфира с медным покрытием Sheldahl G1802 (предлагаемой фирмой Sheldahl, Northfield, Миннесота). Полученный узел был затем подвергнут обработке с помощью способа, используемого в примере 3, при этом не отмечалось поглощения синего красителя. Поскольку химические вещества и состав различных ванн в процессе изготовления печатных плат могут изменяться, то результат этого эксперимента показывает, что конкретный клей, используемый для подготовки подузла, можно выбирать с учетом совместимости со специальными условиями обработки, которой подвергается готовый узел.

Пример 5

Узел, согласно изобретению, был изготовлен с использованием легкого пенопласта с плотностью 2 фунта на кубический фут (0,032 г/см³) и толщиной 0,093 дюйма (2,36 мм) с тем же подузлом из покрытого медью сложного полиэфира, согласно примеру 1. Было установлено, что полученный узел практически не пригоден для сверления в нем отверстий, а медное покрытие с той же плотностью пенопласта является слишком легким, и материал рвется при сверлении.

Пример 6

Образец пенопластового опорного материала толщиной 0,093 дюйма (2,36 мм) был подготовлен с использованием трех кусков покрытого склеивающим при надавливании клеем пенопласта толщиной 0,031 дюйма (0,79 мм) и был подвергнут испытанию, указанному в примере 5. Было установлено, что этот подход приводит к наличию слишком большого количества клея в системе, что приводит к засорению сверла.

Пример 7

Процесс из примера 1 был повторен с использованием пенопласта Voltek Volara типа А (предлагаемого фирмой Voltek, Lawrence, Массачусетс), который является термически стабильным пенопластом. После нагревания готовых узлов, согласно примеру 1, и этого образца рядом друг с другом при температуре 180°Ф (82°С) было установлено, что усадка и деформация пенопласта типа А были значительно меньше, чем у пенопласта типа ЕО. Другие свойства готовых узлов остались по существу прежними.

Хотя изобретение было подробно описано со ссылками на некоторые предпочтительные варианты его выполнения, понятно, что модификации и варианты входят в идею и объем описанного изобретения.

1. Слоистая структура, содержащая первый проводящий слой, первую, по существу, водонепроницаемую мембрану, опорный слой, содержащий материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, вторую, по существу, водонепроницаемую мембрану, и дополнительный, второй проводящий слой.

2. Слоистая структура по п.1, в которой указанные проводящие слои являются электрически проводящими.

3. Слоистая структура по п.2, в которой указанный первый электрически проводящий слой является медью или ее сплавом, никелем или его сплавом, медью, покрытой никелем или никелевым сплавом, прокатом типа медь-инвар-медь, алюминием или комбинацией любых двух или более из них.

4. Слоистая структура по п.2, в которой указанный первый электрически проводящий слой является медью или ее сплавом.

5. Слоистая структура по п.2, в которой указанный первый электрически проводящий слой выполнен с возможностью преобразования в частотно-зависимый контур.

6. Слоистая структура по п.1, в которой указанная первая, по существу, водонепроницаемая мембрана является стойкой к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред.

7. Слоистая структура по п.6, в которой указанная первая, по существу, водонепроницаемая мембрана выполнена из полимера, выбранного из группы, состоящей из сложного полиэфира, полиолефина, полиамида, полиэфирэфиркетона, полиимида, полиэфира, полиэфиримида, полисульфона, полисульфонила, полиэфирсульфона, поли(мет)акрилата, полиуретана, эпоксида, полисилоксана, полифениленоксида и комбинации любых двух или более из них.

8. Слоистая структура по п.7, в которой указанная первая, по существу, водонепроницаемая мембрана дополнительно содержит усиливающий материал.

9. Слоистая структура по п.8, в которой указанный усиливающий материал выбран из группы, состоящей из стеклоткани, нетканого стекловолокна, ткани из арамидных волокон, нетканого арамидного волокна, ткани из жидкокристаллических полимеров, нетканого волокна жидкокристаллических полимеров, ткани из синтетических полимерных волокон, нетканого синтетического полимерного волокна и случайно распределенного усиливающего волокна.

10. Слоистая структура по п.6, в которой первая, по существу, водонепроницаемая мембрана имеет толщину в диапазоне от около 10 до около 250 мкм.

11. Слоистая структура по п.1, в которой указанный опорный слой содержит микропористый полимерный материал, имеющий управляемый объем пустот.

12. Слоистая структура по п.11, в которой указанный микропористый полимерный материал является структурированным пенопластом, содержащим пустоты полимерным материалом, термопластичным полимером, который можно получать с управляемым объемом пор, термореактивным полимером, который можно получать с управляемым объемом пор, и смеси или совместные слои из любых двух или более из них.

13. Слоистая структура по п.12, в которой указанный полимерный материал выбран из группы, состоящей из полиолефина, полистирола, полиуретана, полиметилимида, пористой резины, поливинилхлорида и смесей или совместных слоев из любых двух или более из них.

14. Слоистая структура по п.11, в которой указанный микропористый полимерный материал, имеющий управляемый объем пустот, имеет толщину в диапазоне от около 0,010 до около 0,5 дюйма (0,25-12,3 мм).

15. Слоистая структура по п.11, в которой объем пустот указанного микропористого полимерного материала находится в диапазоне от около 10 до около 98%.

16. Слоистая структура по п.1, в которой указанная вторая, по существу, водонепроницаемая мембрана является стойкой к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред.

17. Слоистая структура по п.16, в которой указанная вторая, по существу, водонепроницаемая мембрана выполнена из полимера, выбранного из группы, состоящей из сложного полиэфира, полиолефина, полиамида, полиэфира, полиэфирэфиркетона, полиимида, полиэфиримида, полисульфона, полисульфонила, полиэфирсульфона, поли(мет)акрилата, полиуретана, эпоксида, полисилоксана, полифениленоксида и комбинации любых двух или более из них.

18. Слоистая структура по п.12, в которой указанная вторая, по существу, водонепроницаемая мембрана имеет толщину в диапазоне от около 10 до около 250 мкм.

19. Слоистая структура по п.2, в которой указанный второй электрически проводящий слой является медью или ее сплавом, никелем или его сплавом, медью, покрытой никелем или никелевым сплавом, прокатом типа медь-инвар-медь, алюминием или комбинацией любых двух или более из них.

20. Слоистая структура по п.2, в которой указанный второй электрически проводящий слой является медью или ее сплавом.

21. Слоистая структура по п.19, в которой указанный второй электрически проводящий слой образует противовес антенны.

22. Слоистая структура по п.1, в которой указанный первый проводящий слой соединен с помощью клея с указанной первой, по существу, водонепроницаемой мембраной с использованием подходящего клея.

23. Слоистая структура по п.22, в которой указанный подходящий клей является стойким к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред, затвердевает на не липкой поверхности и/или оказывает минимальное воздействие на электрические свойства готового узла.

24. Слоистая структура по п.22, в которой указанный подходящий клей является подходящим для отверждения с помощью ультрафиолета, тепловых или радикальных процессов.

25. Слоистая структура по п.24, в которой указанный подходящий клей выбран из группы, состоящей из эпоксида, сложного полиэфира, акрила, уретана, резины, цианоакрилата и комбинации любых двух или более из них.

26. Слоистая структура по п.1, в которой указанная первая, по существу, водонепроницаемая мембрана соединена с помощью клея с указанным опорным материалом с использованием подходящего клея.

27. Слоистая структура по п.26, в которой указанный подходящий клей является склеивающим при надавливании.

28. Слоистая структура по п.26, в которой указанный подходящий клей является подходящим для отверждения с помощью ультрафиолета, тепловых или радикальных процессов.

29. Слоистая структура по п.27, в которой указанный подходящий клей выбран из группы, состоящей из эпоксида, сложного полиэфира, акрила, уретана, резины, цианоакрилата и комбинации любых двух или более из них.

30. Слоистая структура по п.1, в которой указанный опорный материал соединен с помощью клея с указанной второй, по существу, водонепроницаемой мембраной с использованием подходящего клея.

31. Слоистая структура по п.30, в которой указанный подходящий клей является склеивающим при надавливании.

32. Слоистая структура по п.30, в которой указанный подходящий клей является подходящим для отверждения с помощью ультрафиолета, тепловых или радикальных процессов.

33. Слоистая структура по п.32, в которой указанный подходящий клей выбран из группы, состоящей из эпоксида, сложного полиэфира, акрила, уретана, резины, цианоакрилата и комбинации любых двух или более из них.

34. Слоистая структура по п.1, в которой указанный второй проводящий слой соединен с помощью клея с указанной второй, по существу, водонепроницаемой мембраной с использованием подходящего клея.

35. Слоистая структура по п.34, в которой указанный подходящий клей является стойким к воздействию кислых водных сред, щелочных водных сред и/или органических сред, затвердевает на не липкой поверхности и/или оказывает минимальное воздействие на электрические свойства готового узла.

36. Слоистая структура по п.34, в которой указанный подходящий клей является подходящим для отверждения с помощью ультрафиолета, тепловых или радикальных процессов.

37. Слоистая структура по п.36, в которой указанный подходящий клей выбран из группы, состоящей из эпоксида, сложного полиэфира, акрила, уретана, резины, цианоакрилата и комбинации любых двух или более из них.

38. Слоистая структура по п.1, в которой диэлектрическая постоянная находится в диапазоне от около 1,15 до около 3,5.

39. Способ подготовки слоистой структуры, содержащей первый проводящий слой, первую, по существу, водонепроницаемую мембрану, опорный слой, содержащий материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, вторую, по существу, водонепроницаемую мембрану и дополнительный второй проводящий слой, при этом способ содержит нанесение с приклеиванием первого подузла и второго подузла на материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, при этом указанный первый подузел содержит первый проводящий слой и первую, по существу, водонепроницаемую мембрану и указанный второй подузел содержит вторую, по существу, водонепроницаемую мембрану и дополнительный второй проводящий слой.

40. Способ по п.39, в котором указанный первый и второй подузлы подают с непрерывной длиной.

41. Способ по п.39, в котором указанный материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, подают с непрерывной длиной с уже нанесенным на его обе стороны клеем.

42. Способ по п.41, в котором указанный материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, подают дополнительно со съемной оболочкой на одной или обеих его сторонах.

43. Способ по п.39, в котором первый подузел, материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, и второй подузел пропускают через управляемый зазор между двумя валками, которые оказывают достаточное давление для создания указанной слоистой структуры, по существу, без воздуха между ее слоями, и, по существу, без изменения толщины материала, имеющего низкую диэлектрическую постоянную.

44. Способ по п.43, в котором полученную слоистую структуру затем разрезают на желаемый размер и/или с приданием желаемой формы.

45. Способ по п.39, в котором первый подузел, материал, имеющий низкую диэлектрическую постоянную, и второй подузел сначала разрезают на желаемый размер и/или с приданием желаемой формы, затем подвергают достаточному давлению для создания указанной слоистой структуры, по существу, без воздуха между ее слоями, и, по существу, без изменения толщины материала, имеющего низкую диэлектрическую постоянную.

46. Способ подготовки слоистой структуры, пригодной для формирования заполненных пенопластом частотно-зависимых контуров, при этом указанный способ содержит подвергание слоистой структуры по п.1 обработке, подходящей для создания контура на первом проводящем слое и/или противовеса антенны на втором проводящем слое указанной слоистой структуры.

47. Способ по п.46, в котором указанный заполненный пенопластом частотно-зависимый контур образует микроволновую антенну.

48. Способ по п.46, в котором на первом проводящем слое создают множество контуров.

49. Способ по п.46, дополнительно содержащий нанесение множества контуров на указанный первый проводящий слой.

50. Способ по п.46, дополнительно содержащий нанесение полученной слоистой структуры на подходящую подложку.

51. Штабелированная слоистая структура, содержащая множество слоистых структур по п.1.