KR101927576B1 - Em-터널이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판 및 그 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)은 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판에 내장되는 EM-터널을 포함하고, 상기 EM-터널은 유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하며, 상기 인쇄회로기판의 표면에 노출되는 적어도 하나의 출입구를 갖는다.

Description

EM-터널이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판 및 그 제작 방법{PRINTED-CIRCUIT BOARD HAVING ELECTROMAGNETIC-TUNNEL-EMBEDDED ARHCHITECTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
아래의 실시예들은 전자파 도파로(electromagnetic waveguide)인 EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB) 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인쇄회로기판에 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 포함하는 EM-터널을 내장함으로써, 인쇄회로기판에 내장된 EM-터널을 통하여 전자파 신호를 전송하는 기술에 대한 것이다.
데이터 센터의 서버 컴퓨터나 이동 통신 시스템에서 대용량 초고속의 데이터 처리에 적합한 기판이 요구되고 있다. 이에, 대용량 초고속의 데이터 처리를 위한 기판 기술로서, 금속배선의 밀도가 높은 다층회로를 이용하는 고집적 인쇄회로기판 기술이 개발되고 있으나, 데이터 전송 속도가 클수록 금속배선의 마이크로스트립(microstrip) 신호선에서 신호 손실이 커지고 인접한 신호선 간에 전자파 간섭이 커지는 문제가 발생되고 있다. 특히, 고밀도 다층 배선에서 대부분의 신호 손실은 고 주파수에서의 임피던스 부정합에 의한 임피던스 손실로부터 발생하고 있는 바, 이러한 임피던스 문제를 근본적으로 해소할 수 있는 새로운 방안이 요구된다.
예를 들어, 종래 기술에 따른 고집적 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도 1을 살펴보면, 고집적 인쇄회로기판(100)에는 전력 공급 배선(도면에는 도시되지 않음) 및 접지층(110)과 함께 임피던스 정합된 고밀도의 금속배선인 마이크로스트립 신호선(120)이 수평으로 배치되어 수평 방향의 신호 전송을 담당하고, 비아 홀(via hole)에 금속이 채워진 수직 배선(130)이 수직 방향의 신호 전송을 담당한다.
이 때, 수평 방향 및 수직 방향으로 전송되는 신호는 전압이나 전류의 변동으로 전달되는 전기 신호의 형태로 전송될 수 있다. 따라서, 고집적 인쇄회로기판(100) 표면에 실장된 칩(140)에는 금속 와이어 본딩(wire bonding) 또는 금속 숄더 본딩(solder bonding)(141)을 통하여 전류에 의한 전기 신호가 전달될 수 있다.
이와 같은 종래의 고집적 인쇄회로기판의 구조에서는, 접지층(110) 및 마이크로스트립 신호선(120) 사이의 인접 신호선 간에 전자파 간섭(EMI) 현상이 발생하여 신호의 왜곡이 발생될 수 있고, 다른 층의 신호선이 커패시턴스로 작용하여 신호의 손실을 야기시킬 수도 있다. 이에, 마이크로스트립 신호선(120)에서는 신호의 감쇄와 왜곡을 줄이기 위하여 임피던스 정합이 필요하나, 임피던스가 마이크로스트립 신호선(120)의 형태, 즉, 너비, 두께, 길이, 모양, 소재 등에 영향을 크게 받기 때문에, 종래의 고집적 인쇄회로기판의 구조에서는 임피던스 정합을 위해 마이크로스트립 신호선(120) 설계에 복잡한 변수를 고려해야 하는 문제가 있다.
더욱이, 임피던스가 정합되어도 고주파수 신호에서는 마이크로스트립 신호선(120)에서 임피던스 손실을 피할 수 없으며, 비아 홀을 통한 수직 배선(130)에서는 임피던스 정합이 어려워 임피던스 손실이 많이 발생될 수 있다.
한편, 최근에 칩-칩 사이 또는 보드-보드 사이에서, 인쇄회로기판을 통해서가 아닌, 자유 공간(free space)을 통한 고속 데이터 전송을 위하여 전자파 튜브(electromagnetic wave tube; E-튜브)를 이용하는 전자파 신호 전송기술이 제안되었다(국내특허 출원번호 제10-2015-0029742호). E-튜브는 유전체 웨이브 가이드(dielectric waveguide) 소재에 금속 박막을 입혀 튜브형으로 형성된 전자파 신호 전송선이며, 유연성이 있는 유전체와 금속 박막을 사용함으로써 쉽게 구부릴 수 있어, 송신부와 수신부 사이를 자유 공간을 통해 휘어서 전기적으로 연결시키는 기능을 한다.
예를 들어, 종래 기술에 따른 E-튜브를 이용한 칩 간 전자파 신호 전송 구조를 나타낸 도 2를 살펴보면, 인쇄회로기판(200) 상에는 송신부 기판(210) 및 수신부 기판(220)이 배치되고, 송신부 기판(210) 및 수신부 기판(220) 각각에는 송신부 칩(211) 및 수신부 칩(221)이 실장된다.
여기서, 송신부 칩(211) 및 수신부 칩(221) 사이에는 전자파 신호 전송을 위한 E-튜브(230)가 설치되는데, E-튜브(230)는 송신부 기판(210) 및 수신부 기판(220) 각각에 형성된 마이크로스트립-투-웨이브가이드 트랜지션(Microstrip-to-Waveguide Transition; MWT)(212, 222) 상에 접촉되어 송신부 칩(211)과 수신부 칩(221)을 전기적으로 연결할 수 있다.
E-튜브(230)를 통한 전자파 신호의 전송 과정은 다음과 같다. 송신부 칩(211)에서 발생되는 전기 신호가 마이크로스트립 라인(213)을 경유하여 MWT(212)로 전송되고, MWT(212)로 전송된 전기 신호는 전자파 신호로 변환되어 E-튜브(230)를 통하여 수신측으로 전송될 수 있다. 수신측의 전자파 수신 과정 및 전기 신호 변환 과정은 상술한 전송 과정의 역순으로 수행될 수 있다.
그러나 이와 같이 종래의 E-튜브(230)를 이용한 칩 간 전자파 신호 전송 기술은 인쇄회로기판(200)이 다른 인쇄회로기판과 연결되는 경우, 인쇄회로기판(200) 상에서 칩 간을 연결하는 E-튜브(230)뿐만 아니라, 인쇄회로기판(200)과 다른 인쇄회로기판을 연결하는 E-튜브가 추가되기 때문에, E-튜브들이 서로 복잡하게 얽히고, 많은 공간을 차지하는 단점이 있다.
이에, 전자파 신호를 자유공간이 아닌 인쇄회로기판 내로 전송하기 위하여, 인쇄회로기판의 특성에 맞게 전자파 전송선이 적절히 내장된 새로운 형태의 인쇄회로기판 구조가 필요하다.
따라서, 아래의 실시예들은 종래의 고집적 인쇄회로기판의 구조 및 E-튜브를 이용한 칩 간 전자파 신호 전송 구조의 단점 및 문제점을 해결하기 위하여, EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판 및 그 제작 방법에 대한 기술을 제안한다.
일실시예들은 종래의 고집적 인쇄회로기판의 구조에서 전압 또는 전류의 형태로 전기 신호를 전송하는 마이크로스트립 신호선을 대체하여, 전자파 형태로 신호를 전송하는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공한다.
구체적으로, 일실시예들은 유전체 코어 및 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 기반으로 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 포함하는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공한다.
특히, 일실시예들은 금속 클래드에 의한 흡수가 무시될 만큼 적은 주파수 대역의 전자파 신호를 진행시키는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공한다.
또한, 일실시예들은 종래의 E-튜브를 이용한 칩 간 전자파 신호 전송 구조와 호환 가능하도록 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공한다.
일실시예에 따르면, EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)은 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판에 내장되는 EM-터널을 포함하고, 상기 EM-터널은 유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하며, 상기 인쇄회로기판의 표면에 노출되는 적어도 하나의 출입구를 갖는다.
상기 EM-터널은 상기 금속 클래드에 의한 흡수가 무시될 만큼 적은 주파수 대역의 전자파 신호를 진행시킬 수 있다.
상기 EM-터널의 단면은 삼각, 사각, 다각 또는 원 중 적어도 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
상기 EM-터널은 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 포함하고, 상기 적어도 하나의 수평 부분 및 상기 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분은 직각 형태, 비스듬한 형태 또는 곡선 형태 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 상기 인쇄회로기판의 표면에 실장되는 MWT(Microstrip-to-Waveguide Transition)와 연결되어, 상기 MWT로부터 송신되는 전자파 신호를 상기 EM-터널 내로 진행시킬 수 있다.
상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 및 상기 인쇄회로기판과 구별되는 다른 인쇄회로기판에 내장되는 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 사이를 연결하는 E-튜브(electronic tube)를 통하여 전자파 신호를 상기 다른 EM-터널로 전송할 수 있다.
상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 및 상기 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 각각에는 커넥터가 배치되고, 상기 커넥터의 일측 개구부의 단면은 상기 EM-터널 또는 상기 다른 EM-터널의 단면 형상과 일치하는 형상을 갖고, 상기 커넥터의 다른 일측 개구부의 단면은 상기 E-튜브의 단면 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다.
상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 상기 인쇄회로기판과 구별되는 다른 인쇄회로기판에 내장되는 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구와 서로 마주보도록 배치되어 상기 인쇄회로기판과 상기 다른 인쇄회로기판 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 상기 다른 EM-터널로 전송할 수 있다.
상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 및 상기 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 각각에는 커넥터가 배치되고, 상기 커넥터의 일측 개구부의 단면은 상기 EM-터널 또는 상기 다른 EM-터널의 단면 형상과 일치하는 형상을 갖고, 상기 커넥터의 다른 일측 개구부의 단면은 상기 자유 공간을 통하여 상기 전자파 신호를 송수신하기 위한 깔때기 형상을 가질 수 있다.
상기 유전체 코어는 유전체 물질 또는 공기 중 적어도 어느 하나의 물질로 생성될 수 있다.
일실시예에 따르면, EM-터널이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)을 제작하는 방법은 유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판에 내장되도록 상기 인쇄회로기판에 수평 금속 박막 및 수평 유전체 물질을 적층하여 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분을 형성하는 단계; 및 상기 인쇄회로기판에 비아 홀을 형성하고 수직 금속 박막 및 수직 유전체 물질을 적층하여 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 상기 인쇄회로기판의 표면에 노출된다.
다른 일실시예에 따르면, EM-터널이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)을 제작하는 방법은 유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판에 내장되도록 상기 인쇄회로기판에 수평 금속 박막 및 수평 유전체 물질을 적층하여 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분을 형성하는 단계; 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분과 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분을 포함하는 EM-터널 연결 블락이 삽입되는 홈을 상기 인쇄회로기판에 생성하는 단계; 및 상기 EM-터널 연결 블락을 상기 인쇄회로기판에 생성된 홈에 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 상기 인쇄회로기판의 표면에 노출된다.
또 다른 일실시예에 따르면, EM-터널이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)을 제작하는 방법은 유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판에 내장되도록 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 포함하는 EM-터널 유닛이 삽입되는 홈을 상기 인쇄회로기판에 생성하는 단계; 및 상기 EM-터널 유닛을 상기 인쇄회로기판에 생성된 홈에 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 상기 인쇄회로기판의 표면에 노출된다.
일실시예들은 종래의 고집적 인쇄회로기판의 구조에서 전압 또는 전류의 형태로 전기 신호를 전송하는 마이크로스트립 신호선을 대체하여, 전자파 형태로 신호를 전송하는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공할 수 있다.
구체적으로, 일실시예들은 유전체 코어 및 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 기반으로 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 포함하는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공할 수 있다.
특히, 일실시예들은 금속 클래드에 의한 흡수가 무시될 만큼 적은 주파수 대역의 전자파 신호를 진행시키는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공할 수 있다.
따라서, 일실시예들은 종래의 고집적 인쇄회로기판의 구조와 달리, 고립된 EM-터널을 통하여 전자파 신호를 전송함으로써, 이웃하는 전송선과의 간섭을 방지하고 칩과 인쇄회로기판 사이의 본딩 또는 숄더링에서 신호 왜곡 및 손실을 최소화할 수 있으며, EM-터널의 내부를 유전체 코어로 형성함으로써, 전자파 신호에 대한 임피던스 부정합의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 일실시예들은 EM-터널의 적어도 하나의 출입구를 인쇄회로기판의 표면에 노출되도록 형성함으로써, 인쇄회로기판에 실장되는 칩의 본딩 또는 숄더링 공정을 단순화시킬 수 있다.
또한, 일실시예들은 종래의 E-튜브를 이용한 칩 간 전자파 신호 전송 구조와 달리, 전자파 신호를 전송하는 전송선의 노출을 최소화함으로써, 인쇄회로기판이 다른 인쇄회로기판과 연결되는 경우에도 E-튜브들이 서로 복잡하게 얽히고 많은 공간을 차지하는 단점을 해결할 수 있다.
또한, 일실시예들은 종래의 E-튜브를 이용한 칩 간 전자파 신호 전송 구조와 호환 가능하도록 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공할 수 있다.
이 때, 일실시예들은 인쇄회로기판이 다른 인쇄회로기판과 E-튜브를 통하여 연결되는 경우, 인쇄회로기판 및 다른 인쇄회로기판 각각에 내장된 EM-터널과 E-튜브가 서로 호환 가능하도록 지원하는 커넥터를 포함하는 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공할 수 있다.
또한, 일실시예들은 인쇄회로기판이 E-튜브를 통하여 다른 인쇄회로기판으로 전자파 신호를 전송하는 대신에, 인쇄회로기판 및 다른 인쇄회로기판 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 전송하는 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공할 수 있다.
이 때, 일실시예들은 인쇄회로기판이 인쇄회로기판 및 다른 인쇄회로기판 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 다른 인쇄기판으로 효율적으로 전송하도록 지원하는 커넥터를 포함하는 인쇄회로기판, 그 제작 방법 및 그 신호 전송 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 고집적 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 E-튜브를 이용한 칩 간 전자파 신호 전송 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 3c는 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 4c는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 5e는 일실시예에 따른 인쇄회로기판 사이의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 6e는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판 사이의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 7d는 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 8c는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 9c는 또 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3a 내지 3c는 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3a는 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 종단면을 나타낸 도면이고, 도 3b는 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 횡단면을 나타낸 도면이며, 도 3c는 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 상면을 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 3c를 참조하면, 일실시예에 따른 인쇄회로기판(300)에는 EM-터널(310)이 내장된다. 여기서, EM-터널(310)은 유전체 코어(311) 및 유전체 코어(311)를 둘러싼 금속 클래드(312)를 포함하며, 인쇄회로기판(300)의 표면에 노출되는 적어도 하나의 출입구(313)를 갖는다.
예를 들어, 유전체 물질 또는 공기 중 적어도 어느 하나의 물질로 유전체 코어(311)가 형성되고, 유전체 코어(311)를 둘러싸도록 금속 박막으로 금속 클래드(312)가 형성될 수 있다. 이하, 공기 역시 넓은 의미의 유전체 물질에 포함되므로, 유전체 코어(311)는 빈 공간의 코어를 포함하는 것으로 설명한다. 즉, EM-터널(310)의 횡단면에서 사각 테두리 부분이 금속 클래드(312)에 해당되고, 그 내부가 유전체 코어(311)에 해당될 수 있다.
특히, EM-터널(310)은 금속 클래드(312)에 의한 흡수가 무시될 만큼 적은 주파수 대역의 전자파 신호를 진행시킬 수 있다. 종래의 광 섬유와 비교하면, 광 섬유는 코어 및 클래드 모두 유전체 소재를 사용하기 때문에, 일반적으로 근적외선의 주파수 대역의 전자파 신호를 전송하는데 사용되고 있다. 그러나 클래드가 금속 소재로 형성되는 경우, 근적외선 주파수 대역의 전자파 신호는 금속 소재의 클래드에 의한 흡수가 심하기 때문에, 종래의 광 섬유는 일실시예에 따른 EM-터널(310)에는 적합하지 않는다.
즉, 일실시예에 따른 인쇄회로기판(300)에 내장되는 EM-터널(310)은 유전체 코어(311) 및 유전체 코어(311)를 둘러싼 금속 클래드(312)를 포함하도록 형성되기 때문에, 금속 클래드(312)에 의한 심한 흡수 없이 반사되는 주파수 대역의 전자파 신호만 EM-터널(310)로 전송될 수 있다. 인쇄회로기판(300)의 두께는 수 mm 이내이므로, EM-터널(310)의 유전체 코어(311)의 높이는 수 mm 규모 이내로 제약된다. 이 범위의 유전체 코어(311)에 전자파를 고립시키기 위해서는 전자파의 파장도 EM-터널(310)의 유전체 코어(311)의 크기에 가까운 것이 적절하므로, 인쇄회로기판(300) 내에서 보낼 수 있는 전자파는 파장이 수 mm 이내가 적절하게 된다. 이 규모의 유전체 코어(311)를 둘러싼 금속 클래드(312)에서 전자파의 파장(또는 주파수)에 따른 도파 손실을 고려하면, 파장 대역은 수 mm 내지 수백
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사이가 적절하다. 이와 같이 인쇄회로기판(300) 두께의 제약과 전자파 파장(또는 주파수)에 따른 금속 클래드(312)의 도파 손실 특성을 고려할 때, 일실시예에 따른 인쇄회로기판(300)에 내장된 EM-터널(310)로 전송하기에 적합한 주파수 대역은 상기와 같이 수십 GHz ~ 수 THz 사이가 될 수 있다. 예컨대, 수십 GHz 내지 수 THz 사이 주파수 대역의 전자파 신호인 RF파, 밀리미터파 또는 테라헤르츠파 등이 이에 해당될 수 있다. 그리고 도파 손실과 인쇄회로기판(300)의 형태를 고려하여, 적정 주파수의 선택뿐 아니라 EM-터널(310)의 세부적인 형상과 규모(유전체 코어(311) 단면의 너비와 높이, 터널의 길이, 내장되는 깊이 등)도 정해질 수 있다.
이 때, EM-터널(310)은 인쇄회로기판(300)으로부터 고립된 내부를 갖도록(금속 클래드(312)에 의해 외부로부터 밀폐된 유전체 코어(311)를 갖도록) 형성되어, EM-터널(310) 내로 진행되는 전자파 신호가 EM-터널(310) 외부로 누출되지 않는 것이 바람직하다.
특히, EM-터널(310)은 적어도 하나의 수평 부분(314) 및 적어도 하나의 수직 부분(315)을 포함하도록 형성되기 때문에, 적어도 하나의 수평 부분(314) 및 적어도 하나의 수직 부분(315)을 연결하는 연결 부분에서 전자파 신호가 누출되지 않도록 금속 클래드(312)에 의해 밀폐될 수 있다.
여기서, EM-터널(310)의 단면은 사각 형상을 가질 수 있다. 그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, EM-터널(310)의 단면은 삼각, 다각 또는 원 중 적어도 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4a 내지 4c를 참조하여 기재하기로 한다.
이 때, EM-터널(310)의 적어도 하나의 수평 부분(314) 및 적어도 하나의 수직 부분(315)을 연결하는 연결 부분이 직각 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 적어도 하나의 수평 부분(314) 및 적어도 하나의 수직 부분(315)을 연결하는 연결 부분은 비스듬한 형태(예컨대, 45도로 경사진 형태) 또는 곡선 형태 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명 역시 도 4a 내지 4c를 참조하여 기재하기로 한다.
EM-터널(310)의 적어도 하나의 출입구(313)는 인쇄회로기판(300)의 표면에 노출되도록 형성됨으로써, 전자파 신호가 입력 또는 출력되도록 할 수 있다. 여기서, 인쇄회로기판(300)의 표면에는 칩(320)이 실장되어, 전자파 신호를 EM-터널(310)로 송신하거나, EM-터널(310)로부터 출력되는 전자파 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, EM-터널(310)의 적어도 하나의 출입구(313)가 인쇄회로기판(300)의 표면에 실장되는 칩(320)의 아래 표면에 형성된 MWT(321)와 정렬되어 접촉됨으로써, 적어도 하나의 출입구(313)는 MWT(321)로부터 송신되는 전자파 신호를 EM-터널(310) 내로 진행시키고, EM-터널(310)에서 진행되는 전자파 신호를 MWT(321)로 출력할 수 있다.
이 때, 칩(320) 상에 형성되는 MWT(321)는 종래의 기술과 유사하게 마이크로스트립 전송선(322)의 끝에 배치될 수 있다. 다만, 일실시예에 따른 인쇄회로기판(300)에서 MWT(321)는 EM-터널(310)의 적어도 하나의 출입구(313)에 밀착되도록 형성될 수 있다.
도면에서는 EM-터널(310)의 적어도 하나의 출입구(313)가 EM-터널(310)의 적어도 하나의 수직 부분(315)의 말단에 위치하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되거나 한정되지 않고, EM-터널(310)의 적어도 하나의 수평 부분(314)의 말단에 위치할 수 있다. 이러한 경우, 적어도 하나의 출입구(313)는 인쇄회로기판(300)의 측면 표면에 노출될 수 있다.
도 4a 내지 4c는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 4a는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 종단면을 나타낸 도면이고, 도 4b는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 횡단면을 나타낸 도면이며, 도 4c는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판의 상면을 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 4c를 참조하면, 다른 일실시예에 따른 EM-터널(410)의 단면은 원 형상을 가질 수 있다. 이에, EM-터널(410)의 적어도 하나의 수평 부분(411) 및 적어도 하나의 수직 부분(412)을 연결하는 연결 부분은 곡선 형태로 형성될 수 있다. 그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, EM-터널(410)의 단면과 무관하게 EM-터널(410)의 적어도 하나의 수평 부분(411) 및 적어도 하나의 수직 부분(412)을 연결하는 연결 부분의 형태가 결정될 수 있다. 이하, 원 형상은 원 및 타원 모두를 포함한 둥근 형상을 의미하고, 곡선 형태는 각진 모서리를 포함하지 않도록 부드럽게 구부러진 형태를 의미한다. 따라서, 곡선 형태로 형성되는 적어도 하나의 수평 부분(411) 및 적어도 하나의 수직 부분(412)을 연결하는 연결 부분에 의해, 다른 일실시예에 따른 EM-터널(410)은 전자파의 난반사를 방지하여 도파손실을 최소화할 수 있다. 마찬가지로, 적어도 하나의 수평 부분(411) 및 적어도 하나의 수직 부분(412)을 연결하는 연결 부분은 전자파의 난반사를 방지하여 도파손실을 최소화하도록 비스듬한 형태로 형성될 수도 있다.
도 4a 내지 4c의 다른 일실시예에서, 원 형상을 갖는 EM-터널(410)이 내장된 인쇄회로기판(400) 상에서 EM-터널의 적어도 하나의 출입구(413)의 배치, MWT(421)의 설치, 칩(420)의 실장은 도 3a 내지 3c를 참조하여 설명한 바와 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 다른 일실시예에서 칩(420)에서 EM-터널(410)을 통한 전자파 신호의 입력 및 출력의 방식 역시 도 3a 내지 3c를 참조하여 설명한 바와 동일하게 적용될 수 있다.
이와 같이, 도 3a 내지 3c 및 도 4a 내지 4c에 기재된 인쇄회로기판에는 하나의 EM-터널이 내장될 뿐만 아니라, 복수의 EM-터널들이 내장될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 EM-터널들은 어레이 형태로 구성될 수 있으며, 각기 서로 다른 단면 형상을 갖고, 서로 다른 형태의 연결 부분(적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분)을 가질 수도 있다.
도 5a 내지 5e는 일실시예에 따른 인쇄회로기판 사이의 연결 구조를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 5a는 일실시예에 따른 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판 각각이 상부 표면에 접촉되는 E-튜브에 의해 연결되는 구조를 나타낸 도면이고, 도 5b는 일실시예에 따른 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판 각각이 측면 표면에 접촉되는 E-튜브에 의해 연결되는 구조를 나타낸 도면이며, 도 5c는 일실시예에 따른 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판 각각이 측면 표면에 노출되는 적어도 하나의 출입구로 자유 공간에 의해 연결되는 구조를 나타낸 도면이고, 도 5d는 도 5a 및 5b에 도시된 인쇄회로기판에 포함되는 커넥터를 나타낸 도면이며, 도 5e는 도 5c에 도시된 인쇄회로기판에 포함되는 커넥터를 나타낸 도면이다. 이하, 도 5a 내지 5c에 도시되는 EM-터널의 단면이 사각 형상을 갖고, EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분은 직각 형태로 형성되는 경우로 설명한다.
도 5a를 참조하면, 일실시예에 따른 인쇄회로기판(510)에 내장된 EM-터널(511)은 EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)가 E-튜브(520)를 통하여 다른 인쇄회로기판(530)에 내장된 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)와 연결됨으로써, 다른 EM-터널(531)과 연결될 수 있다. 따라서, EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)는 E-튜브(520)를 통하여 전자파 신호를 다른 EM-터널(531)로 전송할 수 있다.
이 때, EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512) 및 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)는 각각 인쇄회로기판(510) 및 다른 인쇄회로기판(530)의 상부 표면에 노출되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)는 EM-터널(511)의 적어도 하나의 수직 부분(513)의 말단에 배치되어 인쇄회로기판(510)의 상부 표면에 노출되도록 형성될 수 있고, 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)는 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 수직 부분(533)의 말단에 배치되어 다른 인쇄회로기판(530)의 상부 표면에 노출되도록 형성될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 일실시예에 따른 인쇄회로기판(510)에 내장된 EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512) 및 다른 인쇄회로기판(530)에 내장된 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)는 각각 인쇄회로기판(510) 및 다른 인쇄회로기판(530)의 측면 표면에 노출되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)는 EM-터널(511)의 적어도 하나의 수평 부분(514)의 말단에 배치되어 인쇄회로기판(510)의 측면 표면에 노출되도록 형성될 수 있고, 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)는 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 수평 부분(534)의 말단에 배치되어 다른 인쇄회로기판(530)의 측면 표면에 노출되도록 형성될 수 있다.
따라서, 인쇄회로기판(500)의 측면에 노출된 EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)는 E-튜브(520)를 통하여 전자파 신호를 다른 EM-터널(531)로 전송할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 일실시예에 따른 인쇄회로기판(510)에 내장된 EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512) 및 다른 인쇄회로기판(530)에 내장된 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)는 각각 인쇄회로기판(510) 및 다른 인쇄회로기판(530)의 측면 표면에 노출되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)는 EM-터널(511)의 적어도 하나의 수평 부분(514)의 말단에 배치되어 인쇄회로기판(510)의 측면 표면에 노출되도록 형성될 수 있고, 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)는 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 수평 부분(534)의 말단에 배치되어 다른 인쇄회로기판(530)의 측면 표면에 노출되도록 형성될 수 있다.
따라서, EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)는 인쇄회로기판(510) 및 다른 인쇄회로기판(530) 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 다른 EM-터널(531)로 전송할 수 있다.
여기서, EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512)는 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532)와 서로 마주보도록 배치되어, 전자파 신호가 자유 공간을 통하여 보다 용이하게 전송되도록 할 수 있다.
도 5a 및 5b와 같이 EM-터널(511)이 다른 EM-터널(531)과 E-튜브(520)를 통하여 효과적으로 결합되기 위해서는 EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512) 및 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532) 각각에 커넥터(540)가 배치될 수 있다. 이 때, 커넥터(540)의 일측 개구부(541)의 단면은 EM-터널(511) 또는 다른 EM-터널(531)의 단면 형상(예컨대, 사각 형상)과 일치하는 형상을 갖도록 형성될 수 있고, 커넥터(540)의 다른 일측 개구부(542)의 단면은 E-튜브(520)의 단면 형상(예컨대, 원 형상)과 일치하는 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 커넥터(540)의 일측 개구부(541)의 단면 및 다른 일측 개구부(542)의 단면 각각은 커넥터(540)가 연결되는 EM-터널들(511, 531)의 단면 형상 및 E-튜브(520)의 단면 형상에 따라 적응적으로 형성될 수 있다.
마찬가지로, 도 5c와 같이 EM-터널(511)이 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 다른 EM-터널(531)로 효과적으로 전송하기 위해서는 EM-터널(511)의 적어도 하나의 출입구(512) 및 다른 EM-터널(531)의 적어도 하나의 출입구(532) 각각에 커넥터(550)가 배치될 수 있다. 이 때, 커넥터(550)의 일측 개구부(551)의 단면은 EM-터널(511) 또는 다른 EM-터널(531)의 단면 형상(예컨대, 사각 형상)과 일치하는 형상을 갖도록 형성될 수 있고, 커넥터(550)의 다른 일측 개구부(552)의 단면은 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 송수신 하기 위한 깔때기 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 커넥터(550)의 일측 개구부(551)의 단면은 커넥터(550)가 연결되는 EM-터널들(511, 531)의 단면 형상에 따라 적응적으로 형성될 수 있고, 커넥터(550)의 다른 일측 개구부(552)의 단면은 전자파 신호를 방사하고 흡입하기 적합한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 이와 같은 커넥터(540, 550)는 커넥터(540, 550)가 연결되는 EM-터널들(511, 531) 또는 E- 튜브(520)에 탈장착이 용이하도록 형성될 수 있다.
도 6a 내지 6e는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판 사이의 연결 구조를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 6a는 다른 일실시예에 따른 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판 각각이 상부 표면에 접촉되는 E-튜브에 의해 연결되는 구조를 나타낸 도면이고, 도 6b는 다른 일실시예에 따른 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판 각각이 측면 표면에 접촉되는 E-튜브에 의해 연결되는 구조를 나타낸 도면이며, 도 6c는 다른 일실시예에 따른 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판 각각이 측면 표면에 노출되는 적어도 하나의 출입구로 자유 공간에 의해 연결되는 구조를 나타낸 도면이고, 도 6d는 도 6a 및 6b에 도시된 인쇄회로기판에 포함되는 커넥터를 나타낸 도면이며, 도 6e는 도 6c에 도시된 인쇄회로기판에 포함되는 커넥터를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 6e를 참조하여 도시된 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판 사이의 연결 구조는 도 5a 내지 5e를 참조하여 설명한 바와 모두 동일하나, EM-터널의 단면이 원 형상을 갖고, EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분(610)이 곡선 형태로 형성된다는 점에서 차이가 있다.
따라서, 도 6d 및 6e에 도시된 커넥터(620, 630)는 각각 일측 개구부(621, 631)의 단면이 커넥터(620, 630)가 연결되는 EM-터널들의 단면 형상과 일치하는 형상인 원 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
도 7a 내지 7d는 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 7a 내지 7d는 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분이 직선 형태를 갖고, EM-터널의 단면이 사각 형상인 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판(예컨대, 도 3a 내지 3c에 도시된 인쇄회로기판)을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다. 그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 상술하는 방법은 연결 부분이 다양한 형태를 갖고 다양한 단면 형태를 갖는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판을 제작하는데 이용될 수 있다.
도 7a 내지 7c는 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분을 형성하는 단계를 나타낸 도면이고, 도 7d는 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 형성하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 7c를 참조하면, 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 시스템(이하, 시스템으로 기재함)은 유전체 코어 및 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판에 내장되도록 인쇄회로기판에 수평 금속 박막 및 수평 유전체 물질을 적층하여 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분을 형성한다.
구체적으로, 시스템은 우선, 제1 인쇄회로기판(710) 상부에 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분에 포함되는 금속 클래드의 하면을 구성할 하부 수평 금속 박막(711)을 형성할 수 있다.
이어서, 시스템은 제1 인쇄회로기판(710) 상에 제2 인쇄회로기판(720)을 적층하고, 하부 수평 금속 박막(711)의 상부 홈에 유전체 코어로서 수평 유전체 물질(721)을 적층할 수 있다. 그리고 시스템은 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분의 측면에 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분에 포함되는 금속 클래드의 측면을 구성할 측부 수평 금속 박막(712)을 형성하고, EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분의 양 끝단에 EM-터널의 연결 부분에 포함되는 금속 클래드를 구성할 금속 박막(713)을 형성할 수 있다.
그 다음, 시스템은 수평 유전체 물질(721) 상부에 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분에 포함되는 금속 클래드의 상면을 구성할 상부 수평 금속 박막(714)을 형성할 수 있다.
그 후, 도 7d를 참조하면, 시스템은 인쇄회로기판(710, 720, 730)에 비아 홀을 형성하고 수직 금속 박막 및 수직 유전체 물질을 적층하여 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 형성할 수 있다.
예를 들어, 시스템은 제3 인쇄회로기판(730)을 적층하여 수직 비아 홀을 형성하고, EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분에 포함되는 유전체 코어로서 수직 유전체 물질(722)을 적층할 수 있다. 그리고 시스템은 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분에 포함되는 금속 클래드로서 수직 금속 박막(715)을 형성할 수 있다.
따라서, 상술한 제작 공정을 통하여 제작되는 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 인쇄회로기판의 표면에 노출될 수 있다.
여기서, 시스템은 유전체 코어로서 유전체 물질을 이용할 뿐만 아니라, 빈 공간을 형성하여 유전체 코어로 이용할 수도 있다.
이 때, EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분에 포함되는 금속 클래드를 형성하는 공정은 인쇄회로기판 제작에서 적용되는 일반적인 수평 금속 박막 공정이 응용되어 수행될 수 있고, EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분에 포함되는 금속 클래드를 형성하는 공정은 일반적인 비아 홀을 형성하여 그 내부를 금속으로 채우는 공정이 응용되어 수행될 수 있다.
그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 일실시예에 따른 인쇄회로기판은 유전체 코어 및 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 내장되도록 다양한 공정을 통하여 제작될 수 있다.
도 8a 내지 8c는 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 8a 내지 8c는 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분이 곡선 형태를 갖고, EM-터널의 단면이 원 형상인 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판(예컨대, 도 4a 내지 4c에 도시된 인쇄회로기판)을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다. 그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 상술하는 방법은 연결 부분이 다양한 형태를 갖고 다양한 단면 형태를 갖는 EM-터널이 내장된 인쇄회로기판을 제작하는데 이용될 수 있다.
도 8a는 EM-터널 연결 블락(block)을 구비하는 단계를 나타낸 도면이고, 도 8b는 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분을 형성하는 단계 및 EM-터널 연결 블락이 삽입되는 홈을 생성하는 단계를 나타낸 도면이며, 도 8c는 EM-터널 연결 블락을 삽입하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 8a를 참조하면, 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분이 곡선 형태를 갖는 EM-터널은 수직 비아 홀을 형성하는 공정을 이용하여 제작되기 어렵다. 이에, 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 시스템(이하, 시스템으로 기재함)은 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분 및 연결 부분(적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분)을 포함하는 EM-터널 연결 블락(810)을 미리 구비함으로써, 이를 이용하여 인쇄회로기판을 제작할 수 있다. 이 때, EM-터널 연결 블락(810)은 유연성을 갖는 기존의 E-튜브를 잘라 휘게 한 다음, 블락 소재로 고정시키는 방법으로 제작될 수 있다.
구체적으로, 도 8b를 참조하면, 시스템은 우선 유전체 코어 및 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판(820)에 내장되도록 인쇄회로기판(820)에 수평 금속 박막 및 수평 유전체 물질을 적층하여 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분(821)을 형성한다. 예를 들어, 시스템은 도 7a 내지 7c를 참조하여 기재한 공정에 기반하여 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분(821)을 형성할 수 있다. 또한, 시스템은 E-튜브를 인쇄회로기판 소재에 매몰시켜 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분(821)이 내장된 인쇄회로기판(820)을 제작할 수 있다.
이어서, 시스템은 EM-터널 연결 블락(810)이 삽입되는 홈(822)을 인쇄회로기판(820) 상에 생성한다. 도면에는 EM-터널 연결 블락(810)이 두 개 구비되어 홈(822)이 두 개 생성되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 홈(822)은 한 개만 생성될 수도 있다.
그 후, 도 8c를 참조하면, 시스템은 EM-터널 연결 블락(810)을 인쇄회로기판(820)에 생성된 홈(822)에 삽입한다.
따라서, 상술한 제작 공정을 통하여 제작되는 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는 인쇄회로기판(820)의 표면에 노출될 수 있다.
도 9a 내지 9c는 또 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 9a 내지 9c는 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분(연결 부분 포함) 모두를 포함하는 EM-터널 유닛(unit)을 이용하여 인쇄회로기판을 제작하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 9a는 EM-터널 유닛을 구비하는 단계를 나타낸 도면이고, 도 9b는 EM-터널 유닛이 삽입되는 홈을 생성하는 단계는 나타낸 도면이며, 도 9c는 EM-터널 유닛을 삽입하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 9a를 참조하면, 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분이 곡선 형태를 갖는 EM-터널은 수직 비아 홀을 형성하는 공정을 이용하여 제작되기 어렵다. 이에, 또 다른 일실시예에 따른 인쇄회로기판을 제작하는 시스템(이하, 시스템으로 기재함)은 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 포함하는(적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분 역시 포함함) EM-터널 유닛(910)을 미리 구비함으로써, 인쇄회로기판을 제작하는 공정의 복잡도 및 소요 시간을 단축시킬 수 있다.
구체적으로, EM-터널 유닛(910)은 도 7a 내지 7c를 참조하여 기재한 공정 또는 도 8a 내지 8c를 참조하여 기재한 공정에 기반하여 미리 제작될 수 있다. 또는 EM-터널 유닛(910)은 유연성을 갖는 기존의 E-튜브를 이용하여 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분이 곡선으로 연결된 EM-터널을 구성한 다음, 유닛 소재로 고정시키는 방법으로 제작될 수도 있다.
이에, 도 9b를 참조하면, 시스템은 유전체 코어 및 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널(911)이 인쇄회로기판(920)에 내장되도록 EM-터널(911)의 적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 포함하는 EM-터널 유닛(910)이 삽입되는 홈(921)을 인쇄회로기판(920)에 생성한다.
그 후, 도 9c를 더 참조하면, 시스템은 EM-터널 유닛(910)을 인쇄회로기판(920)에 생성된 홈(921)에 삽입한다.
따라서, 상술한 제작 공정을 통하여 제작되는 EM-터널(911)의 적어도 하나의 출입구는 인쇄회로기판(920)의 표면에 노출될 수 있다.
이와 같이, 도 7a 내지 7c, 도 8a 내지 8c 및 도 9a 내지 9c에 기재된 인쇄회로기판 제작 공정들은 적응적으로 선택되어 수행될 수 있으며, 인쇄회로기판이 복수의 EM-터널들을 포함하는 경우, 상술한 제작 공정들이 혼합되어 수행됨으로써, 각기 다른 공정을 통하여 복수의 EM-터널들이 인쇄회로기판에 내장되도록 형성될 수도 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (11)

  1. EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)에 있어서,
    인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판에 내장되는 EM-터널
    을 포함하고,
    상기 EM-터널은
    유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하며, 상기 인쇄회로기판의 표면에 노출되는 적어도 하나의 출입구를 가지며,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판의 표면에 실장되는 칩의 아래 표면에 형성된 MWT(Microstrip-to-Waveguide Transition)로부터 송신되는 전자파 신호를 상기 EM-터널 내로 진행시키거나 상기 EM-터널 내에 진행되는 전자파 신호를 상기 MWT로 출력하기 위하여, 상기 MWT와 수직 방향으로 정렬되어 밀착되도록 형성되는 것
    을 특징으로 하고,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판과 구별되는 다른 인쇄회로기판에 내장되는 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구와 서로 마주보도록 배치되어 상기 인쇄회로기판과 상기 다른 인쇄회로기판 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 상기 다른 EM-터널로 전송하며,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 및 상기 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 각각에는
    커넥터가 배치되고,
    상기 커넥터의 일측 개구부의 단면은
    상기 EM-터널 또는 상기 다른 EM-터널의 단면 형상과 일치하는 형상을 갖고,
    상기 커넥터의 다른 일측 개구부의 단면은
    상기 자유 공간을 통하여 상기 전자파 신호를 송수신하기 위한 깔때기 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 EM-터널은
    상기 금속 클래드에 의한 흡수가 무시될 만큼 적은 주파수 대역인 수십 GHz 내지 수THz 사이의 전자파 신호를 진행시키는, 인쇄회로기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 EM-터널은
    적어도 하나의 수평 부분 및 적어도 하나의 수직 부분을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 수평 부분 및 상기 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분은
    직각 형태, 비스듬한 형태 또는 곡선 형태 중 적어도 어느 하나로 형성되는, 인쇄회로기판.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)을 제작하는 방법에 있어서,
    유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판에 내장되도록 상기 인쇄회로기판에 수평 금속 박막 및 수평 유전체 물질을 적층하여 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분을 형성하는 단계; 및
    상기 인쇄회로기판에 비아 홀을 형성하고 수직 금속 박막 및 수직 유전체 물질을 적층하여 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판의 표면에 노출되며,
    상기 인쇄회로기판의 표면에 실장되는 칩의 아래 표면에 형성된 MWT(Microstrip-to-Waveguide Transition)로부터 송신되는 전자파 신호를 상기 EM-터널 내로 진행시키거나 상기 EM-터널 내에 진행되는 전자파 신호를 상기 MWT로 출력하기 위하여, 상기 MWT와 수직 방향으로 정렬되어 밀착되도록 형성되는 것
    을 특징으로 하고,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판과 구별되는 다른 인쇄회로기판에 내장되는 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구와 서로 마주보도록 배치되어 상기 인쇄회로기판과 상기 다른 인쇄회로기판 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 상기 다른 EM-터널로 전송하며,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 및 상기 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 각각에는
    커넥터가 배치되고,
    상기 커넥터의 일측 개구부의 단면은
    상기 EM-터널 또는 상기 다른 EM-터널의 단면 형상과 일치하는 형상을 갖고,
    상기 커넥터의 다른 일측 개구부의 단면은
    상기 자유 공간을 통하여 상기 전자파 신호를 송수신하기 위한 깔때기 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 인쇄회로기판을 제작하는 방법.
  10. EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)을 제작하는 방법에 있어서,
    유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판에 내장되도록 상기 인쇄회로기판에 수평 금속 박막 및 수평 유전체 물질을 적층하여 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분을 형성하는 단계;
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분과 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 연결하는 연결 부분을 포함하는 EM-터널 연결 블락이 삽입되는 홈을 상기 인쇄회로기판에 생성하는 단계; 및
    상기 EM-터널 연결 블락을 상기 인쇄회로기판에 생성된 홈에 삽입하는 단계
    를 포함하고,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판의 표면에 노출되며,
    상기 인쇄회로기판의 표면에 실장되는 칩의 아래 표면에 형성된 MWT(Microstrip-to-Waveguide Transition)로부터 송신되는 전자파 신호를 상기 EM-터널 내로 진행시키거나 상기 EM-터널 내에 진행되는 전자파 신호를 상기 MWT로 출력하기 위하여, 상기 MWT와 수직 방향으로 정렬되어 밀착되도록 형성되는 것
    을 특징으로 하고,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판과 구별되는 다른 인쇄회로기판에 내장되는 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구와 서로 마주보도록 배치되어 상기 인쇄회로기판과 상기 다른 인쇄회로기판 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 상기 다른 EM-터널로 전송하며,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 및 상기 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구 각각에는
    커넥터가 배치되고,
    상기 커넥터의 일측 개구부의 단면은
    상기 EM-터널 또는 상기 다른 EM-터널의 단면 형상과 일치하는 형상을 갖고,
    상기 커넥터의 다른 일측 개구부의 단면은
    상기 자유 공간을 통하여 상기 전자파 신호를 송수신하기 위한 깔때기 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 인쇄회로기판을 제작하는 방법.
  11. EM-터널(electromagnetic-tunnel)이 내장된 구조를 갖는 인쇄회로기판(printed-circuit board; PCB)을 제작하는 방법에 있어서,
    유전체 코어 및 상기 유전체 코어를 둘러싼 금속 클래드를 포함하는 EM-터널이 인쇄회로기판에 내장되도록 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수평 부분 및 상기 EM-터널의 적어도 하나의 수직 부분을 포함하는 EM-터널 유닛이 삽입되는 홈을 상기 인쇄회로기판에 생성하는 단계; 및
    상기 EM-터널 유닛을 상기 인쇄회로기판에 생성된 홈에 삽입하는 단계
    를 포함하고,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판의 표면에 노출되며,
    상기 인쇄회로기판의 표면에 실장되는 칩의 아래 표면에 형성된 MWT(Microstrip-to-Waveguide Transition)로부터 송신되는 전자파 신호를 상기 EM-터널 내로 진행시키거나 상기 EM-터널 내에 진행되는 전자파 신호를 상기 MWT로 출력하기 위하여, 상기 MWT와 수직 방향으로 정렬되어 밀착되도록 형성되는 것
    을 특징으로 하고,
    상기 EM-터널의 적어도 하나의 출입구는
    상기 인쇄회로기판과 구별되는 다른 인쇄회로기판에 내장되는 다른 EM-터널의 적어도 하나의 출입구와 서로 마주보도록 배치되어 상기 인쇄회로기판과 상기 다른 인쇄회로기판 사이의 자유 공간을 통하여 전자파 신호를 상기 다른 EM-터널로 전송하며,
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