KR20010072326A - 마이크로파 유전 물질 - Google Patents
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Abstract
회로 기판이나 안테나와 같이 마이크로파 전자공학용 적층 구조는, 상부 200㎛에서만 PTFE/glass 또는 Gore-ply?과 같이 낮은 손실 계수(1 GHz에서 Df< 0.005임)를 갖는 비싼 유전 물질을 가지며, 상기 아래에 놓이는 400 ㎛ 의 유전물질에서는 FR-4, 시안산염 에스테르, BT/에폭시, 폴리이미드 서마운트, 또는 폴리이미드와 같이 더 높은 손실 계수(1 GHz에서 Df> 0.005임)를 갖는 덜 비싼 유전 물질을 가짐으로써, 사용되는 온도와 주파수 범위에 걸쳐 낮은 에너지 손실 및 일정한 유전율이라는 점에 있어서 동일한 성능을 유지하는 한편 비용을 줄일 수 있다.
Description
상기 유전체에서는, 사용되는 온도와 주파수 범위에 걸쳐 지나친 유전율(dielectric constant)(Dk) 변화가 없는 것이 중요하다. 또한, 손실 계수(dissipation factor)(tan δ)를 낮게 하여 에너지 손실(열)이 최소가 되게 하는 것이 중요하다. 이것은 이미, 유전층을 그 위에 마이크로스트립(microstrip) 전도층을 지지하도록 배열함으로써 이루어져왔다. 상기 기술된 바람직한 결과를 얻기 위해, 바람직한 특성을 가진 유전 물질층이 이용된다.
이와 같은 설계에 사용되는 유전 물질은 ca.600㎛의 두께를 가지며, 바람직한 또는 필요한 특성을 가진 유전 물질은 GSM 이동 무선 시스템에서 기판 비용을 상당히 증가시킬 수 있다. 예컨대, 많은 양의 물질을 가진 안테나가 사용될 수 있는데, 이는 고품질의 유전 물질이 사용되어야 하는 경우 매우 비싸질 수 있다.
본 발명은 마이크로파 전자공학용 유전 물질을 포함하는 적층 구조(laminate constructions)에 관한 것이다. 상기 적층 구조는, 특히 회로 기판(circuit board)과 같은 컴포넌트 캐리어(component carrier) 및 마이크로파 안테나에서의 마이크로파 응용에 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 상기와 같은 새로운 유전체(dielectric) 적층 구조를 제작하는 방법에 관한 것이다.
도면은 복합적인 마이크로파 기판을 개략적으로 나타낸다.
상기 배경 기술에 따라, 본 발명의 목적은 지금까지 공지된 컴포넌트 캐리어 또는 안테나보다 덜 비싸지만, 낮은 전체 손실 계수를 고려할 때 동일한 고품질 특성을 제공하는, 즉 본질적으로 열 발생이 낮고 유전율 변화가 적은 유전체 마이크로파 전자 컴포넌트 캐리어 또는 유전체 마이크로파 안테나를 제공하는 것이다. 이것은 특히, 새로운 GSM 1.8 시스템에서 사용되는 것과 같이 상당한 양의 물질을 사용하는 안테나에 바람직하다. 본 발명의 기초가되는 테스트는, 1 GHz 주파수인 경우 손실 계수를 고려하여 최고 품질에 대해 기판의 상부 200㎛만 필요하고, 나머지 상기 아래 부분은 더 낮은 품질이므로 총 적층 비용을 줄일 수 있다는 것을 나타내고 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 컴포넌트 캐리어 또는 안테나를 제작하는 방법을 제공하는 것이다.
도면은 복합적인 마이크로파 기판인 본 발명의 일 실시예를 도시하는 것이다. 접지면(ground plane)(1)에는, 상기의 경우 FR-4 물질인 적은 비용의 유전 물질로 이루어진 하부층(lower layer)(2)이 도포된다. 또한, 본 발명 범위 내에서, 시안산염 에스테르(cyanate ester), BT/에폭시(epoxy), 폴리이미드서마운트(polyimide thermount), 또는 폴리이미드와 같이 1 GHz에서의 손실 계수가 0.005 보다 큰 다른 물질을 이용할 수 있다. 상기 하부층(2)에는, PTFE/glass 또는 Gore-ply?과 같은 고품질 물질로 이루어진 상부층(upper layer)(3)이 도포된다. 상기 상부층(3)은 1GHz에서의 손실 계수(Df)가 0.005 보다 낮다.
손실 계수(Df)는 소정의 마이크로파 주파수(이 경우 1GHz)에서 저장된 에너지와 관련하여 손실된 (열) 에너지의 측정기준(measure)으로 이용된다. 상기 손실 계수는 tanδ로 표현될 수 있는데, 여기서 δ는 벡터 성분(ε' 와 ε")에 의해 형성되는 각도이다. 상기 ε'는 저장된 에너지에 상응하는 실수 성분이고, 상기 ε"는 손실 계수라 하는 손실된 에너지에 상응하는 허수 성분이다. 벡터 표시도(vector diagram)에서, ε' 와 ε"는 90°의 위상차이로 표현되므로, 이들 사이의 비(ratio)가 tan δ로 표현될 수 있다(여기서, δ는 두 벡터에 의해 형성되는 각도임).
본 발명에 따른 방법에 있어서, 높은 손실 계수(Df>0.005)를 가지며 적은 비용의 유전 물질로 이루어진 하부층(2)이 접지면에 도포된다. 상기 하부층은 총 600㎛의 유전체 두께 중 400㎛의 두께를 가질 수 있다. 다음으로, 더 많은 비용의 유전 물질(Df<0.005)로 이루어진 상부층(3)(ca.200㎛)이 상기 하부층(2) 위에 도포된다. 그런 다음, 전도층(4)이 상기 상부층(3)에 도포된다. 전도층(4) 상에 전자 부품이 장착될 수도 있다.
Claims (5)
- 마이크로파 전자공학용 적층 구조에 있어서,하나 이상의 접지면(1),1 GHz에서의 손실 계수(Df)가 0.005 보다 큰 유전 물질로 이루어지며 상기 접지면에 도포되는 하부층(2),1 GHz에서의 손실 계수(Df)가 0.005 보다 작은 유전 물질로 이루어지며 상기 하부층에 도포되는 상부층(3),가능하다면 전자 부품을 포함하며 상기 상부층 상에 장착되는 전도층(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 전자공학용 적층 구조.
- 제 1항에 있어서,상기 유전 물질의 상부층(3)이 약 200 ㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 마이크로파 전자공학용 적층 구조.
- 제 1항 또는 2항에 있어서,상기 적층 구조가 회로 기판인 것을 특징으로 하는 마이크로파 전자공학용 적층 구조.
- 제 1항 또는 2항에 있어서,상기 적층 구조가 안테나인 것을 특징으로 하는 마이크로파 전자공학용 적층 구조.
- 마이크로파 전자공학용 적층 구조 제작 방법에 있어서,1GHz에서의 손실 계수(Df)가 0.005 보다 큰 유전 물질로 이루어진 하부층(2)을 접지면(1)에 도포하는 단계,1GHz에서의 손실 계수(Df)가 0.005 보다 작은 유전 물질로 이루어진 상부층(3)을 상기 하부층(2)에 도포하는 단계,상기 상부층(3)에 전도층(4)을 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 전자공학용 적층 구조 제작 방법.
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