KR20190065945A - 도파관 결합을 갖는 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판 - Google Patents

도파관 결합을 갖는 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판 Download PDF

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Abstract

인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)를 갖는 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10)이 제공되되, 마이크로파 신호가 마이크로파 도전체(16)를 통하여 도파관(14)에 결합된다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18) 상의 연결 영역(22)은 도파관(14)을 수용하는 역할을 한다. 공진기 쉘의 형상은 벽이 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상에 전자기적으로 반사하는 코팅(32)을 갖는 환상의 주변 리세스(30)를 생성함으로써 반대로 생성된다. 후면(28) 상의 리세스(30)는 리세스에 의해 둘러싸인 영역(34)과 함께 주입된 마이크로파 신호들에 대한 공진기를 형성한다.

Description

도파관 결합을 갖는 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판{Printed circuit board for a radar level measurement device with waveguide coupling}
본 출원은 2017년 12월 4일에 출원된 유럽 특허 출원 제17 205 156.7 호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 개시 내용은 본원에 참고로 포함된다.
본 발명은, 예를 들어 용기들(containers)에서의 충전 레벨들(filling levels)의 측정 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 도파관에 마이크로파의 결합을 갖는 마이크로파-기반 또는 레이더-기반 레벨 측정 장치용 회로기판에 관한 것이다.
알려진 레벨 측정 장치는 충전 레벨들을 결정하기 위해 전자파의 전파(propagation) 또는 반사 거동 및 이러한 파의 실행 시간 거동을 사용하는 원리들을 점점 더 많이 사용한다. 이 경우, 고주파 전자파, 예를 들면, 마이크로파 펄스가 용기 내의 충전 재료의 표면 방향으로 충전 레벨 측정 장치에 의해 방출되고, 이러한 표면에 의해 반사되며 그리고 충전 레벨이 반사된 마이크로파 신호의 이동 시간에 기초하여 계산된다.
전자 및 반도체 기술과 같은 기술 발전의 결과로, 상위 2 자리 기가 헤르쯔 범위의 고주파수가 레벨 측정을 위해 점점 더 많이 사용되고 있다. 고주파수 및 파 전파(wave propagation)의 결과적인 물리적 특성으로 인해, 특히 이러한 레벨 측정 장치의 고주파수 부품에 대한 요구가 증가하고 있다. 종종, 고주파 어셈블리는 인쇄 회로 기판에서 구현되는데, 이는 마이크로파 펄스들을 생성하기 위한 전자 장치 및 안테나 기술을 포함한다.
생성된 고주파 진동들을, 예를 들어, 외부 안테나로 전달하는 하나의 가능성은 도파관의 연결부에 존재한다. 이들 도파관들은 유리하게 마이크로파 신호들을 전송하는데 사용되는 주파수 범위에서 사용될 수 있다. 특별한 도전(challenge)이 도파관 전이(transition), 즉 도전체(예를 들어, 인쇄 회로 기판 상의)로부터 도파관의 내부로 그리고 그 반대로 전자기파의 방사에 있다. 이 가이드는 예를 들어 마이크로 스트립으로 설계될 수 있으며, 그 단부(end)는 도파관으로 확장된다. 도파관들은 예를 들어 공기 도파관과 같이 설계될 수 있다.
낮은 전기적 손실과 우수한 적응성을 달성하기 위해, 이 경우, 특별한 기술 조항이 필요할 수 있다. 예를 들어, 신호의 저손실 또는 무손실 결합(coupling)의 경우, 도파관은 크기, 직경 및 기하학적 디자인이 사용되는 주파수 범위에서 손실을 최소화하는 단부에 공진기를 가져야 한다. 동시에, 어셈블리의 크기를 줄이고 구조를 단순화하면서 고품질을 유지하는 것이 바람직하다. 기술적인 해결책은 가능한 한 다양한 기능들을 통합하고 따라서 간단하고 저렴한 어셈블리들을 얻는 것일 수 있다. 따라서, 예를 들어, EP 1 949 491 B1은 도파관의 공진기가 인쇄 회로 기판에 통합되는 도파관 전이(transition)를 개시한다.
본 발명은 도파관 결합을 갖는 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판을 제공한다.
이하의 실시예들은 레이더 기반 또는 마이크로파 기반 레벨 측정 장치의 기계적 안정성 및 전자기 신뢰성 및 정확도를 증가시킬 수 있다. 후술되는 실시예들 중 적어도 일부는 다음의 고려 사항들에 기초할 수 있다: 현재 알려진 해결책들에서, 종종 컵 형상으로 구성된 공진기가 요구된다. 동시에, 도파관의 무손실 또는 저손실 터미네이션(termination) 을 실현하기 위해 이 공진기를 도파관의 단부에 공간적으로 직접 배치할 필요가 있다. 이제, 도파관이 일반적으로 90 ° 각도로 회로 기판에 이르게 되면, 회로 기판의 기판 방향으로 공진기를 통합할 필요가 있다. 종래 기술에서, 이것은 예를 들어, 도파관의 연장부에서 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 층에 리세스(recess) 또는 밀링(milling)이 도입되고, 이는 오염을 피하기 위해, 통상적으로 RF 서브스트레이트 또는 플라스틱 뚜껑의 덮개로 폐색되어야 한다. 이는 인쇄 회로 기판의 전기적, 전자기 및 기계적 특성면들에서 단점이 있을 수 있다.
해결책으로서, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판이 제안되고, 이는 캐리어 물질로서 비도전성 평면 인쇄 회로 기판 서브스트레이트를 갖는다. 기계적 안정화 기능 및 캐리어 기능 외에도, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트는 사용된 전자기파의 주파수 범위에 대해 절연되도록 설계된다. 이것은, 예를 들어, 소위 RF 서브스트레이트일 수 있다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트 상에, 마이크로파 신호를 결합하기위한 마이크로파 가이드가 도파관 내에 배치된다. 이것은 예를 들어 마이크로 스트립 도전체로 설계 될 수 있다. 일례에서, 이는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트 표면 상에 배치된다. 또 다른 예에서, 마이크로파 가이드는 적어도 부분적으로 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 내부로 연장된다.
인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 전면 상에 원주형, 즉 도파관의 전면 단부를 수용하기 위한 환형(annular), 예를 들어 원형(round) 또는 정사각형(square)인 연결 영역이 배치된다. 예를 들어, 대부분의 경우, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트는 지지판 또는 베이스판으로서 설계되고, 이는 종종 RF 서브스트레이트와 베이스 지지체(예를 들면, FR4)의 복합체이다. 이러한 평면 디자인에 의해, 예를 들어 전면이 정의될 수 있고, 이는 예를 들면 부품을 가질 수 있다. 따라서, 후면 또는 바닥면은 종종 접촉 및 접속을 위해 제공된다.
다르게 설명하면, 환형 연결 영역은 예를 들어 도파관 또는 도파관의 벽과 직접 접촉하거나 대응하는 기계적 수용을 허용하는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 전면 상의 영역을 의미한다. 환형 하에서, 이 영역은 적어도 부분적으로 그것의 일반적인 형상이 도파관의 단면 형상에 적응한다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 도파관의 단면 형상이 원형으로 설계되면, 연결 영역 또한 대략 원형으로 모델링된다.
일 예에서, 연결 영역은 직사각 단면의 도파관을 수용하기 위해 직사각형으로 설계된다. 도파관은 적절한 기계적 수단 또는 전기 접촉과 함께 기계적으로 고정될 수 있다. 이를 위해, 도파관은 예를 들어 연결 영역에 접착, 나사 결합 또는 납땜될 수 있다.
마이크로파 가이드의 일 단부는 마이크로파 신호가 도파관으로 또는 그 반대로 통과할 수 있도록 연결 영역 내로 돌출한다. 일 예에서, 마이크로파 가이드의 일 단부는 도파관의 단면의 대략 중간에 위치된다. 즉, 마이크로파 가이드의 단부는 도파관으로 마이크로파 신호를 방사하거나 도파관으로부터 신호를 수신하는 안테나와 같이 기능한다. 일례에서, 마이크로파 가이드는 인쇄 회로 기판 내에서 라우팅되고(routed), 이는 도파관의 단부에서 마이크로파 가이드를 절연하기 위한 별도의 리세스를 제조할 필요성을 제거할 수 있다.
환형 연결 영역에 대향하는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면 상에, 예를 들어 도파관의 단면적에 대응하는 환형 리세스가 도파관의 방향으로 배치된다. 원칙적으로, 연결 영역의 단면적은 후방 영역이 유전체로 채워지고 따라서 작아 질 수 있기 때문에, 도파관의 단면적과 비교하여 한 스텝(step)을 만들 수 있다.
다르게 설명하면, 리세스는 도파관의 벽이 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 전면에 인접하는 영역에 대향하는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면 상으로 연장된다. 여기서 목표는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면 영역과 도파관 사이의 거리를 줄이는 것이다. 이는 도파관 벽의 가능한 가장 큰 영역, 이상적으로는 전체 영역에서 수행해야 한다. 최종 구조는 대략 컵 형상의 형태를 형성하고, 이는 궁극적으로 공진기 또는 공진기 쉘의 형상을 형성한다. 바꾸어 말하면, 공지된 해결책과는 달리, 공진기의 기하학적 형상은 음의 형상 또는 역으로, 즉 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면을 통해 생성된다.
리세스는 반드시 폐쇄된 형상을 가질 필요는 없지만, 홈들(grooves), 노치들(notches), 갭들(gaps) 등과 같은 다양한 형상들이 또한 고려될 수 있다. 또한, 폐쇄링 형상을 구현하는 것이 절대적으로 필요한 것은 아니지만, 일 실시예에 따르면, 리세스는 몇 개의 섹션들, 부분적인 호들(arcs) 또는 상이한 형상들의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 리세스는 개방된 원형 호 또는 개방된 직사각형 형태로 설계된다.
리세스의 벽에 의해 둘러싸인 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면 및 리세스에 의해 둘러싸인 리세스의 영역은 마이크로파 반사 코팅을 가지며, 함께 그들이 주입된 마이크로파 신호에 대한 공진기를 형성한다. 다르게 설명하면, 대략 컵 형상의 형태, 즉 도파관의 전자기 터미네이션과 같은 소위 공진기 쉘이 리세스 및 이 리세스에 의해 둘러싸인 영역에 의해 형성된다. 반사 코팅과 함께 관련 주파수 범위의 공진은 기하학적 모양 및 치수로 인해 발생한다. 일 실시예에서, 리세스 내의 코팅 및 코팅은 리세스에 의해 둘러싸인 영역에서 함께 결합된다. 다른 예에서, 리세스 내의 코팅 및 주변 영역의 코팅은 분리된다.
일 실시예에서, 반사 코팅은 금속 코팅으로 설계된다. 금속 코팅들은 전자기 및 반사 효과를 얻기 위해 다양한 재료, 바람직하게는 고도의 도전성 금속으로 제조 될 수 있다. 금속 코팅들의 장점은 우수한 접촉성과 내구성이다. 다른 실시예에서, 금속 코팅이 도파관에 전기적으로 연결될 수 있도록 도금된 관통홀들이 전면과 리세스의 영역 내인 금속 코팅의 사이에 배치된다. 즉, 공진기 쉘과, 예를 들어 도파관의 금속 벽 사이에 전기 연결이 이루어진다.
도금된 관통홀을 통해, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 다른면에 대한 전기적 연결이 각각의 경우에 생성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 안정성이 유지될 수 있고, 예를 들어 전기적으로 도전성이고 금속화된 보어(metallized bore)로 설계된 도금된 관통홀에 의해 전기적 연결의 충분한 품질이 동시에 성취될 수 있다. 전면에서, 도금된 관통홀과 도파관 사이의 연결은 예를 들어 용접 조인트 또는 솔더 조인트를 통해 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 두개의 인접한 비아 사이의 거리는 마이크로파 파장의 1/4보다 작다. 이는 유리하게 도파관의 내부 영역 또는 연결 영역의 내부 영역으로부터 도파관 외부 영역으로 마이크로파가 전파(propagation)되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 각각의 인접한 도금된 관통홀은 전자기 전반에 걸쳐 마이크로파에 대한 연속적인 배리어(barrier)처럼 작용한다.
일 실시예에서, 리세스에 의해 둘러싸인 후면의 영역은 전면쪽으로 낮아진다(하강된다). 예를 들어,이 영역을 기계적으로 제거하여 수행 할 수 있다. 이것은 도파관과 마이크로 웨이브 - 반사 코팅과 사이의 이 영역의 거리를 감소시킨다. 예를 들어, 제거 정도에 따라, 사용되는 주파수에 대한 공진기 쉘의 전자기 튜닝이 발생할 수 있다. 다른 실시예에서, 리세스 및/또는 리세스에 의해 둘러싸인 영역은 합성수지로 채워진다. 이는 주조(casting)에 의해 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 원래 두께가 복원될 수 있고 따라서 인쇄 회로 기판 서브스트레이트 및 인쇄 회로 기판 전체의 증가된 기계적 안정성이 달성될 수 있다는 이점을 가질 수있다. 이러한 충전없이, 공진기 쉘은 고정 회로 기판 층 위에 기계적으로 유지 될 수 있다. 예를 들어, 오목한 정도에 따라, 이것이 실용적인지 여부가 결정된다.
따라서, 리세스로 둘러싸인 영역을 낮춤으로써, 제거된 영역에 합성수지 층을 추가적으로 포함시킬 수 있고, 따라서 리세스에 결합된 수지와 관련하여 추가적인 안정성을 제공 할 수 있다. 일례에서, 합성수지로의 충전은 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면의 본래 평면 표면 형상이 재생되는 방식으로 일어난다.
일 실시예에서, 연결 영역 및 리세스는 직사각형이다. 이것은 원형 또는 환형 도파관을 도파관의 직사각형 형상 단면으로 되돌리는 것이 가능하다는 이점을 가질 수있다. 따라서, 다른 실시예에서,이 연결 영역 및 리세스의 원형 구성이 제안된다. 이 경우, 또 다른 실시 예에 따르면, 회로 기판은 복수의 도전체 레벨들을 가질 수 있고, 이는 예를 들면 구리로 제조될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판은 랜드 그리드 어레이(Land Grid Array) 또는 볼 그리드 어레이(Ball Grid Array)로서 설계된다. 이것은, 예를 들어, 접촉 패드들이 추가적인 구성 요소들 및 어셈블리들과 접촉하기 위해 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면에 제공된다는 것을 의미 할 수있다. 이는 SMD 구성에서 인쇄 회로 기판의 실시예를 더 유리하게 허용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판 또는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 연결부는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면으로 안내되고 접촉 패드들에 접속된다. 이들은 예를 들면 솔더 조인트를 통해 다른 어셈블리들을 연결할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판은 몇몇 도전체 레벨을 갖는다.
다른 예에 따르면, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트는 플라스틱으로 둘러싸인다. 이 플라스틱은 안정성과 작은 크기를 달성하면서 유리하게 하우징 기능을 매핑(mapping)할 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트는 연결 영역이 리세스되도록 플라스틱으로 둘러싸여 있다. 따라서, 주변 플라스틱에도 불구하고 도파관과 도금된 관통홀 또는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트와의 전기적 접촉 및 기계적 접촉이 가능하게 된다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 전면 상의 인쇄 회로 기판은 고주파 칩(RF 칩)을 수용하기 위한 제2리세스를 가지며, 마이크로파 가이드는 제2리 세스와 연결 영역 사이에서 연장한다. 이러한 제2리세스에, 반도체 칩이 위치되고 소위 글로브 - 탑(glob top) 또는 리드(lid)로 밀봉된다.
마이크로파 가이드를 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 위 또는 내부에서 도파관의 내부 영역으로 라우팅함으로써, 이러한 배치가 RF 칩으로부터 도파관으로 마이크로파 신호들을 전송하는데 매우 적합하다.
예를 들어, 연결 영역의 바로 근처에 공간적으로 배치되고, 따라서 제2리세스는 낮은 손실과 회로 기판이 고주파 전자기 신호들의 발생과 기능 유닛으로서 수신된 RF 신호들의 처리를 동시에 구현할 수 있는 콤팩트 한 기계적 구현으로 유리하게 사용될 수 있다. 이는 기술적으로 민감한 고주파 부품이 컴팩트한 방식으로 결합되어 어셈블리에 스스로 내장되고 따라서 외부 영향과 크게 독립적 일 수 있다는 장점이 있다. 일 실시예에 따르면, RF 칩은 제2리세스없이 인쇄 회로 기판 서브스트레이트 상에 배치 될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제2리세스는 합성수지로 채워진다. 이는 유리하게 기계적 안정성 및 환경적 영향에 대한 보호를 제공 할 수 있다.
또 다른 형태에 따르면, 인쇄 회로 기판에 마이크로파용 공진기를 제조하는 방법이 제시된다. 이 방법은 우선 비도전성 평면 인쇄 회로 기판 서브스트레이트를 제공하는 단계를 포함한다. 다음 단계에서, 환형의 원주 리세스가 이러한 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면에 형성된다. 이는 일례에 따라 여러 섹션으로 이루어질 수 있지만, 바람직하게는 닫힌 링으로 설계될 수도있다. 이어서, 리세스의 벽 상에 그리고 리세스에 의해 둘러싸인 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 후면의 영역 상에 마이크로파 반사 코팅을 도포한다. 이는 예를 들어, 금속층일 수 있으며, 종래 기술에서 인쇄 회로 기판의 표면 상에 금속층을 도포하기위한 다양한 방법이 공지되어있다. 일 예에서, 벽의 일부 영역 및/또는 리세스에 의해 둘러싸인 영역의 부분 영역에만 금속 또는 적어도 반사 코팅이 제공된다.
또 다른 단계에서, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 전면과 리세스의 반사 코팅 사이에 도금된 관통홀이 생성되며, 도금된 관통홀은 전면 측에 배치되어 도파관 단부의 면측이 도금된 관통홀에 전기적으로 접속된다. 이러한 도금된 관통홀은 예를 들어 후속 금속화(metallization) 관형 보어로 설계될 수 있다. 상기 방법의 실시예에서, 리세스를 생성하는 단계는 리세스에 의해 둘러싸인 영역을 전면으로 낮추기 위해 인쇄 회로 기판 서브스트레이트를 제거하는 단계를 더 포함한다.
그 결과, 예를 들어, 전자기 튜닝의 과정에서와 같이, 공진기의 최종 형상 및 치수가 생성된다. 이는 일례로서 회로 기판 서브스트레이트의 후면 상의 리세스의 형상 및 크기를 조정함으로써 또한 수행 될 수 있다.
상기 방법의 일 실시예에서, 리세스 및/또는 주변 영역을 생성하는 단계는 밀링(milling)에 의해 수행된다. 이 방법은 효율 이점을 가질 수있는 동시에, 여기에 보급된 작은 치수와 비교적 정확하게 원하는 형상을 생성한다. 상기 방법의 다른 실시예에 따르면, 리세스 및/또는 리세스에 의해 둘러싸인 영역의 충전은 합성수지로 수행된다. 이 목적을 위해, 예를 들어, 가열 및 액체 합성 수지가 인쇄 회로 기판 서브스트레이트에, 예를 들면 비아-충전 공정을 통해 캐스팅 또는 스프레이에 의해 도포 될 수 있고, 따라서 제거되거나 밀링 된 영역이 보상된다. 여기에서의 장점은 더 얇은 점들에 의해 미리 결정된 파단점을 피할 수 있고 동시에 수지가 인쇄 회로 기판 서브스트레이트에 기계적으로 안정적이고 영구적으로 연결될 수 있기 때문에 안정성이 향상된다는 것이다.
상기 및 하기된 바와 같은 방법의 특징은 또한 회로 기판의 특징일 수도 있고 그 반대 일 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 회로 기판의 일부 영역을 횡단면도로 도시한다.
도 2는 도파관을 갖는 인쇄 회로 기판의 3 차원 단면도이다.
도 3은 복수의 도전체 레벨 및 제2리세스를 갖는 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 4는 도전체 레벨이 없는 단순화된 형태의 인쇄 회로 기판을 도시한다.
도 5는 원형의 원주형 리세스 및 도금된 관통홀을 갖는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판의 후면을 도시한다.
도 6은 도파관의 리세스 영역과 플라스틱 하우징을 갖는 인쇄 회로 기판의 전면을 도시한다.
도 7은 인쇄 회로 기판에 마이크로파용 공진기를 제조하는 방법을 도시한다.
도면은 개략적인 것으로 축척되지 않았다. 기본적으로, 동일 또는 유사한 부분에는 동일한 참조 번호가 부여된다.
도 1은 도파관(14)을 결합하기 위한 인쇄 회로 기판(10)의 부분적인 영역을 도시한다. 마이크로파 가이드(16)는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12) 상에 배치된다. 여기에 도시된 예에서, 마이크로파 가이드(16)는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 표면 상에, 여기서는 전면(18) 상에서 연장한다. 예(도시되지 않음)에 따르면, 마이크로파 가이드(16)는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 내부로 안내된다. 도 1에 도시된 것에 반하여, 도파관(14)의 추가적인 분리 또는 단축(shortening)은 이 지점에서 절연을 위해 필요하지 않지만, 도파관(14)은 단순한 제조(예를 들어, 절단)의 장점을 갖는 원주 평면 또는 편평한 터미네이션을 갖는다.
인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)는 RF 중립(RF-neutral) 또는 다양한 제조업자의 LCP 또는 PTFE 서브스트레이트와 같은, 관련 영역 절연 재료에서 고주파들을 위해 제조된다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12) 내에는 복수의 도전체 레벨(20)이 전자 회로의 대응하는 전기적 접속을 형성하도록 배치된다. 연결 영역(22)은 도파관(14)에 대향하거나 도파관(14)이 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)에 연결되는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18) 상의 영역을 나타낸다. 이러한 연결 영역(22)은 환형이어서, 도파관(14)의 전단(26)을 수용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 영역(22)은 직사각형이다. 따라서, 예를 들면, 직사각형 도파관(14)의 연결도 가능하다. 도파관(14)과 연결 영역(22)의 가장 다양한 단면 형상이 가능하고, 도파관(14)의 벽과 연결 영역(22)이 서로 겹치거나 직접 마주 보는 것이 합리적이라는 것을 유의해야한다.
마이크로 웨이브 가이드(24)의 일 단부는 연결 영역(22) 내로 돌출하여, 마이크로파 신호들은 마이크로파 가이드(16)로부터 또는 마이크로파 가이드(24)의 단부를 통해 도파관(14)으로 그리고 그 반대 방향으로 통과 할 수 있다. 다르게 설명하면, 마이크로파 가이드(16)의 단부(24)는 송수신 안테나와 같은 역할을 하는데, 이는 마이크로파 신호를 도파관(14)으로 방출하고 도파관(14)으로부터 마이크로파 신호를 수신할 수 있다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상에서, 도파관(14)의 단면적에 대응하는 원주 리세스는 환형 연결 영역(22)에 대향하여 배치된다. 후속하는 도면들에서, 이러한 리세스의 공간적 구성이 예시된다.
리세스(30)의 벽상에, 금속 코팅(32)이 도포되어 있는데, 이는 여기서 점선으로 도시된다. 원칙적으로, 금속 코팅 이외에도 여기에 관련성이 있는 기가 헤르쯔 범위의 마이크로파에 대한 반사 효과를 갖는 다른 유형의 코팅 또는 물질이 일반적으로 가능하다. 이것은, 예를 들어, 유체 또는 심지어 이온과 같은 물리적 특성 또는 요소를 갖는 가스를 포함할 수 있다. 금속 코팅들(32)은 비교적 낮은 비용으로 공지된 방법으로 제조 될 수 있고 양호한 반사 효과를 제공 할 수 있기 때문에 여기서 유리할 수 있다. 일 실시예에서, 리세스(30)는 약 1mm의 폭과 1mm 미만의 깊이 및 길이를 갖는다. 치수(크기)는 사용되는 마이크로파의 주파수 범위를 기준으로 한다. 일 예시에서, 금속 코팅(32)의 두께는 약 수 마이크론이다.
낮아진 영역(하부 영역 또는 하강 영역)(34)은 리세스(30)에 의해 둘러싸이고 전면(18)을 향하는 측부 상에서 공진기 또는 도파관(14)과 협력하여 공진기 쉘을 리세스(30)와 함께 형성한다. 예를 들어, 낮아진 영역(34)은 또한 낮아짐 없이 금속 코팅(32)을 가질 수 있다. 여기서의 감소는 리세스와 함께 결과적인 공간이 합성수지(36)로 포팅(potting)될 수 있고 따라서 회로 기판(10)의 안정성이 증가될 수 있다는 이점을 갖는다. 합성수지 대신에, 다른 충전 및 안정화 및 플라스틱, 접착제, 충전제 등과 같은 내구성있는 재료가 사용될 수 있다.
도금된 관통홀(38)이 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)에 제공되는데, 이는 예를 들면 도파관(14)의 금속 벽과 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28)의 금속 코팅(32) 사이에 전기적 연결을 제공하도록 배치된다. 이것은 예를 들면 도금된 관통홀들이 도전체 플레인(20)의 서브 영역과 접촉한다는 점에서 이루어질 수 있는데, 이는 교대로 도파관(140)에 전기적으로 접촉한다. 이러한 경우, 도파관(14)은 납땜, 용접 또는 접착에 의한 다양한 메커니즘에 의해 인쇄 회로 기판(10) 및 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)에 각각 부착될 수 있다.
도 2에는 도파관(14)을 갖는 회로 기판(10)이 단면도로 도시되어 있다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)는 복수의 도전체 레벨(20)을 갖는다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상에, 환형의 원주 리세스(30)가 도입된다. 여기서, 리세스가 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상의 도파관(14)의 전면 단부(26)에 대향하여 연장되는 것을 알 수 있다. 낮아진 영역(34)의 직경은 도파관(140)의 내부 직경에 대략 대응한다. 마이크로파 가이드(16)의 단부(24)는 도파관(14)의 내부로 돌출하고 따라서 도파관(14)의 벽으로부터 절연되도록 유도된다. 예를 들어, 이 목적을 위해 도파관(14)의 벽에 리세스가 제공될 수있다. 또 다른 예로서, 마이크로파 가이드(16)는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트 내로 라우팅되는데, 이는 리세스에 대한 필요성을 제거할 수 있다.
인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18)의 다른 영역에, RF 칩(도시되지 않음)을 수용하기 위한 제2리세스(40)가 제공된다. 특히, 리세스(30) 및 금속 코팅(32)에 의한 공진기의 역 또는 후면 제조로 인해, 마이크로파 도전체(16)는 유리하게도 연결 영역(22) 또는 도파관(14)의 내부 영역으로 이어질 수 있다. 이는 유리하게 인접한 고주파 전자 장치의 배치가 가능하므로 공간을 절약할 수 있다. 제2리세스(40)는 기계적 안정성 및 신뢰성을 증가시키기 위해 합성 수지로 포팅 될 수 있다.
도 3은 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)를 구비하고 복수의 도전체 레벨들을 갖는 인쇄 회로 기판(10)의 또다른 예시적인 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 합성 수지(36)로 충전된 리세스(30)는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상에 존재하며, 대향하는 전면(18)에 인접한 도파관(도시되지 않음)을 위한 공진기를 형성한다. 마이크로파 가이드는 제2리세스(40)와 연결 영역(22)의 사이에서 연장한다. 도금된 관통홀(38)은 리세스에 의해 둘러싸인 낮아진(하강된) 영역(34)과 함께 리세스(30) 내의 금속 코팅(32)과 연결 가능한 도파관(14)(미도시) 사이에 전기적 연결을 확립하는 역할을 한다. 일 실시예에서, 2 개의 인접한 관통홀(38)은 마이크로파의 파장의 1/4 미만의 거리로 이격되어 있다. 결과적으로, 마이크로가 도금된 관통홀들 사이로 빠져 나가는 것을 방지할 수 있어, 원치 않는 손실을 방지한다.
도 4는 도전체 레벨(20)이 없는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)를 갖는, 인쇄 회로 기판(10)의 단순화된 변형 예를 도시한다. 이것은 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)를 위해 쉽게 구성되고 따라서 저렴한 출발 물질을 사용할 수 있다. 쉴딩 목적을 위해, 금속층(42)이 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18)에 도포될 수 있다. 또한, 도금된 관통홀(38)을 볼 수 있는데, 이는 금속층(42)을 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18)에 전기적으로 연결한다.
도 5는 인쇄 회로 기판(10)의 단순화된 예를 도시하며, 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28)의 도면이 여기에 도시되어있다. 낮아진 영역(하부 영역)(34)을 포함하는 원형의 원주 리세스(30)가 명확하게 보인다. 이 경우, 도금된 관통홀(38)은 마찬가지로 리세스(30) 내에 원형으로 배치된다. 마이크로파 가이드(미도시)가 낮아진 영역(34) 뒷면의 연결 영역(여기서 볼 수 없음)에서 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18) 상으로 도전되는 영역에서, 더 큰 갭(44)이 마이크로파 도전체(16)를 통하여 통과하도록 도금된 관통홀들(38)의 사이에서 배치된다.
도 6은 인쇄 회로 기판(10)의 예시적인 실시 예를 도시하는데, 이는 복수의 도전체 레벨(20)을 갖는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)이다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 가시 전면(18)은 플라스틱(46)에 의해 둘러싸이는데, 이는 그의 안정화 효과에 의해 하우징 역할을 한다. 이 경우, 도금된 관통홀들(38)을 갖는 연결 영역(22) 및 마이크로파 도전체(24)의 일단은 관형 도파관(14)(도시되지 않음)이 도금된 관통홀들(38)로 인쇄 회로 기판 서브스트레이트의 전면(18)에 고정될 수 있는 방식으로 리세스된다(움푹 파인다). 예를 들어, 회로 기판은 랜드 그리드 어레이(LGA)로 구현된다. 이를 위해, 일 실시예에 따르면, RF 칩의 연결부는 본딩 패드의 라인들 및 도금된 관통홀을 통해 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28)에 라우팅 될 수 있고, 예를 들어, 납땜 패드(도시되지 않음)를 통해 거기에 연결된다.
도 7은 인쇄 회로 기판(10)에서 마이크로파용 공진기를 제조하기 위한 방법(100)을 예로서 도시한다. 먼저, 비전도성 평면 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 공급 단계(110)를 포함한다. 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상에, 다음 단계(120)에서, 원형 원주 리세스(30)가 형성된다. 이는, 예를 들면, 밀링 또는 이와 유사한 방법으로 수행할 수 있다. 후속 단계(130)에서, 마이크로파 반사 코팅이 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상의 리세스(30)에 의해 둘러싸인 영역(34)(낮아진 영역 또는 하강 영역) 및 이러한 리세스(30)에 도포된다. 일례에서, 반사 코팅은 금속 코팅(32)이다.
일 실시예에서, 리세스(30)의 반사 코팅 및 후면(28) 상의 함몰 영역(34)의 반사 코팅은 함께 전기적으로 연결된다. 그 후, 단계(140)에서, 도금된 관통홀(38)이 형성된다. 이들은 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면과 리세스(30) 내의 반사 코팅 또는 금속층(42) 사이로 뻗어 있으며, 도금된 관통홀(30)은 도파관(14)의 면측(face side)이 도금된 관통홀(38)에 전기적으로 연결될 수 있도록 전면에 배치된다. 선택적으로, 추가적으로, 전면(18)을 향하여 리세스(30)에 의해 둘러싸인 영역(32)을 낮추기 위한 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 선택적 제거의 단계(150)를 포함할 수 있다. 이는 예를 들어 밀링으로 수행 할 수 있다. 리세스(30) 및/또는 리세스에 의해 둘러싸인 영역은 단계(160)에서 반사 코팅으로 코팅 될 수 있고 합성 수지로 충전함으로써 안정화 될 수 있다. 이것은 예를 들면 비아 필링(via-filling) 공정에 의해 행해질 수있다.
또한, "포함하는(encompassing)"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, "하나의(a)" 또는 "하나의(an)"는 다수를 배제하지 않는다는 것을 유의해야 한다. 또한, 상기 실시예들 중 임의의 것에 관련하여 설명된 특징들 또는 단계들이 상술한 다른 실시예들의 다른 특징들 또는 단계들과 조합하여 사용될 수 있음을 이해해야한다. 청구 범위 내의 참조 부호는 제한적으로 고려되어서는 안된다.

Claims (15)

  1. - 비도전성 평면 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12);
    - 마이크로파 신호를 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12) 상에 배치된 도파관(14)에 결합하도록 구성된, 마이크로파 도전체(16);를 포함하되,
    인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18) 상에 도파관(14)의 전면 단부(26)를 수용하도록 구성된 원주 연결 영역(22)이 배치되고;
    마이크로파 도전체(24)의 일 단부는 마이크로파 신호가 마이크로파 도전체(16)로부터 도파관(14)으로 그리고 그 반대로 통과할 수 있도록 연결 영역(22) 내로 돌출하고;
    연결 영역(22)에 대향하는 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면 상에 도파관(14) 방향의 원주 리세스(30)가 배치되고;
    리세스(30)에 의해 둘러싸인 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 리세스(30)의 벽 및 후면(28)의 영역(34)이 마이크로파 - 반사 코팅(32)을 가져, 함께 그들이 주입된 마이크로파 신호에 대한 공진기를 형성하는, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  2. 제1항에 있어서,
    반사 코팅(32)은 금속 코팅으로 설계된, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    도금된 관통홀들(38)이 전면(18)과 금속 코팅(32) 사이의 리세스의 영역에 배치되어, 금속 코팅(32)이 도파관(14)에 전기적으로 연결 가능한, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  4. 제3항에 있어서,
    두개의 인접한 도금된 관통홀들(38) 사이의 거리는 마이크로파 파장의 1/4보다 작은, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  5. 선행항들중 어느 한 항에 있어서,
    리세스(30)에 의해 둘러싸인 후면(28)의 영역은 전면(18)을 향해 낮아지는, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  6. 선행항들중 어느 한 항에 있어서,
    리세스(30) 및/또는 리세스(30)에 의해 둘러싸인 영역은 다른 재료로 채워지는, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  7. 선행항들중 어느 한 항에 있어서,
    연결 영역 및 리세스는 원형으로 설계된, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  8. 선행항들중 어느 한 항에 있어서,
    연결 영역(22) 및 리세스(30)는 직사각 형태를 갖는, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  9. 선행항들중 어느 한 항에 있어서,
    인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면 상의 인쇄 회로 기판(10)은 RF 칩을 수용하기 위한 제2리세스(40)를 갖고 그리고 마이크로파 도전체(16)는 제2리세스(30)와 연결 영역(22) 사이에서 연장되는, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  10. 제9항에 있어서,
    제2리세스(40)는 합성수지로 채워진, 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10).
  11. 제1항 내지 제10항중 어느 한 항에 따른 레이더 레벨 측정 장치용 인쇄 회로 기판(10)을 갖는 레이더 레벨 측정 장치.
  12. - 비도전성 평면 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)를 제공하는 단계(110);
    - 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 후면(28) 상에 원주 리세스(30)를 생성하는 단계(120);
    - 리세스(30)에 의해 둘러싸인 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 리세스(30)의 벽 상에 그리고 후면(28)의 영역(34) 상에 마이크로파 반사 코팅(32)을 도포하는 단계(130);
    - 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)의 전면(18)과 리세스 내의 반사 코팅(32) 사이에 도금된 관통홀들(38)을 생성하는 단계(140)를 포함하되, 도파관 단부(26)의 면측이 도금된 관통홀(38)에 전기적으로 연결될 수 있도록 전면(18) 상에 배치된, 인쇄 회로 기판(10)에 마이크로파용 공진기를 생성하는, 방법(100).
  13. 제12항에 있어서,
    리세스(30)를 생성하는 단계(120)는 리세스(30)에 의해 둘러싸인 영역(34)을 전면(18)을 향해 낮춰지도록 인쇄 회로 기판 서브스트레이트(12)를 제거하는 단계(150)를 더 포함하는, 방법(100).
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    리세스(30) 및/또는 주변 영역(34)을 생성하는 단계는 밀링(milling) 또는 레이저에 의해 수행되는, 방법(100).
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에있어서,
    - 리세스(30) 및/또는 리세스(30)에 의해 둘러싸인 영역을 다른 재료로 채우는 단계(160)를 더 포함하는, 방법(100).
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018132285A1 (de) * 2018-12-14 2020-06-18 Endress+Hauser SE+Co. KG Füllstandsmessgerät
DE102019217735A1 (de) * 2019-11-18 2021-05-20 Vega Grieshaber Kg Radarchip mit einer Hohlleitereinkopplung
DE102019217736A1 (de) * 2019-11-18 2021-05-20 Vega Grieshaber Kg Radarchip mit einer Hohlleitereinkopplung
CN111982240B (zh) * 2020-09-30 2023-04-25 北京古大仪表有限公司 一种雷达物位计
CN112467326B (zh) * 2020-12-07 2021-10-01 之江实验室 一种宽带矩形波导-微带转换器
TWI823434B (zh) * 2022-06-22 2023-11-21 先豐通訊股份有限公司 波導電路板及其製造方法
US11899051B1 (en) * 2022-09-13 2024-02-13 Quantum Valley Ideas Laboratories Controlling electric fields in vapor cells having a body defined by a stack of layers
US11885842B1 (en) * 2022-09-13 2024-01-30 Quantum Valley Ideas Laboratories Controlling electric fields in vapor cells

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914684A (en) * 1997-04-18 1999-06-22 Honeywell Inc. Electromagnetic transducer system with integrated circuit card adapter
US20070109178A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Daniel Schultheiss Waveguide transition
US9212942B2 (en) * 2012-07-04 2015-12-15 Vega Grieshaber Kg Waveguide coupling, high-frequency module, fill-level radar and use

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2700066A1 (fr) * 1992-12-29 1994-07-01 Philips Electronique Lab Dispositif hyperfréquences comprenant au moins une transition entre une ligne de transmission intégrée sur un substrat et un guide d'onde.
JP2605654B2 (ja) * 1995-03-31 1997-04-30 日本電気株式会社 複合マイクロ波回路モジュール及びその製造方法
WO2002033782A1 (en) 2000-10-18 2002-04-25 Nokia Corporation Waveguide to stripline transition
DE10065624C2 (de) * 2000-12-29 2002-11-14 Hans Kragl Kopplungsanordnung zum optischen Koppeln eines Lichtwellenleiters mit einem elektro-optischen oder opto-elektrischen Halbleiterwandler
KR100891694B1 (ko) * 2002-11-20 2009-04-03 로즈마운트 탱크 레이더 에이비 레이더 기반의 레벨 측정장치 및 방법
US7720116B2 (en) * 2004-01-22 2010-05-18 Vescent Photonics, Inc. Tunable laser having liquid crystal waveguide
US7791278B2 (en) * 2005-10-27 2010-09-07 Luxim Corporation High brightness plasma lamp
DE102005054233A1 (de) * 2005-11-14 2007-05-16 Grieshaber Vega Kg Hohlleiterübergang
WO2011030277A2 (en) * 2009-09-08 2011-03-17 Yigal Leiba Rfic interfaces and millimeter-wave structures
US8730093B2 (en) * 2011-09-27 2014-05-20 Rosemount Tank Radar Ab MFPW radar level gauging with distance approximation
CN103700947B (zh) * 2013-12-30 2016-08-17 电子科技大学 基片集成波导圆极化天线
DE102015119690A1 (de) * 2015-11-13 2017-05-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Radarbasierter Füllstandsensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914684A (en) * 1997-04-18 1999-06-22 Honeywell Inc. Electromagnetic transducer system with integrated circuit card adapter
US20070109178A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Daniel Schultheiss Waveguide transition
US7752911B2 (en) * 2005-11-14 2010-07-13 Vega Grieshaber Kg Waveguide transition for a fill level radar
EP1949491B1 (de) * 2005-11-14 2011-07-06 VEGA Grieshaber KG Hohlleiterübergang
US9212942B2 (en) * 2012-07-04 2015-12-15 Vega Grieshaber Kg Waveguide coupling, high-frequency module, fill-level radar and use

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