KR20200118871A

KR20200118871A - 적층 가공된 반응성 빔 형성기

Info

Publication number: KR20200118871A
Application number: KR1020207026456A
Authority: KR
Inventors: 토마스 브이. 시키나; 존 피. 헤이븐; 피터 제이. 아담스; 제임스 이. 베네틱트; 캐롤린 알. 레이스타드
Original assignee: 레이던 컴퍼니
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2020-10-16
Also published as: JP2021526753A; KR102412305B1; US20190357363A1; JP7150879B2; EP3794678B1; EP3794678A1; TW202005104A; US11432408B2; WO2019222474A1; SG11202010704VA

Abstract

반응성 빔 형성기는 기판 내에 배치되고 수신된 전자기 신호를 방사하도록 구성된 방사체, 기판 내에 배치된 복수의 수용체 - 복수의 수용체 각각은 방사된 전자기 신호의 일부를 수신하도록 구성됨- 및 복수의 신호 라인을 포함한다. 복수의 신호 라인의 각 신호 라인은 복수의 수용체의 각각의 수용체에 결합되어 각각의 수용체로부터 방사된 전자기 신호의 일부를 전달하고 방사된 전자기 신호의 일부를 출력으로 제공한다.

Description

적층 가공된 반응성 빔 형성기

정부의 권리

적용할 수 없음.

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2018년 5월 18일에 출원된 적층 가공된 반응성 빔 형성기라는 제목의 미국 가출원 62/673,431의 35 U.S.C. §119(e)에 따른 이익을 주장하며, 이는 모든 목적을 위해 그 전체가 여기에 참조로 포함되어 있다.

무선 주파수(RF) 및 전자기 회로는 종래의 인쇄 회로 기판(PCB) 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 RF 및 전자기 회로는 예를 들어, 빔 형성을 위한 안테나 어레이의 방사체(radiator) 요소와 같은 여러 요소에 신호를 분배하고/하거나 요소들로부터의 여러 신호를 하나의 신호로 결합하는 전력 디바이더(전력 스플리터) 및 결합기를 포함할 수 있다. 종래의 PCB 제조 공정은 라미네이션, 전기 도금, 마스킹, 에칭 등을 포함할 수 있고, 다수의 단계, 고가 및/또는 위험한 재료, 다수의 반복, 대규모의 노동 등이 요구될 수 있으며, 모든 것은 더 높은 비용 및 더 느린 처리 시간으로 이어진다. 추가적으로, 종래의 PCB 제조 공정은 신호 트레이스 치수(signal trace dimensions)과 같은 작은 피처 크기를 허용하는 기능을 제한했으며, 이에 따라 이러한 장치에 의해 지원될 수 있는 최고 주파수 신호의 범위를 제한한다.

본 명세서에 개시되어 있다.

본 개시의 일 양태는 기판 내에 배치되고 수신된 전자기 신호를 방사하도록 구성된 방사체, 기판 내에 배치된 복수의 수용체(receptors) - 복수의 수용체 각각은 방사된 전자기 신호의 일부를 수신하도록 구성됨- 및 복수의 신호 라인을 포함하는 반응성 빔 형성기에 관한 것이다. 복수의 신호 라인의 각 신호 라인은 복수의 수용체의 각각의 수용체에 결합되어 각각의 수용체로부터 방사된 전자기 신호의 일부를 전달하고 방사된 전자기 신호의 일부를 출력으로 제공한다.

반응성 빔 형성기의 실시예는 기판의 밀링된 홀에 증착된 전기 전도성 와이어로 복수의 수용체의 각각의 수용체를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 방사체는 기판의 밀링된 홀에 증착된 전기 전도성 와이어로 형성될 수 있다. 복수의 신호 라인의 각각의 신호 라인은 솔더 리플로우(solder reflow) 공정에 의해 적어도 부분적으로 형성된 솔더 조인트(solder joint)에 의해 복수의 수용체 중 하나의 수용체에 결합될 수 있다. 복수의 수용체는 방사체 주위에 원주 방향으로 물리적으로 배열될 수 있으며, 복수의 수용체의 각각의 수용체는 방사체로부터 실질적으로 등거리이고 서로 실질적으로 동일하게 이격된다. 반응성 빔 형성기는 복수의 수용체의 주변의 기판에 배치되고 전도성 벽 내의 영역으로 방사된 전자기 신호를 포함하도록 구성된 전기적으로 및 물리적으로 인접한 전도성 벽을 더 포함할 수 있으며, 방사체 및 복수의 수용체는 영역 내에 배치된다. 반응성 빔 형성기는 기판 내에 배치되고 복수의 수용체의 인접한 수용체로부터 복수의 수용체의 각각의 수용체를 격리하도록 구성된 복수의 전기 전도성 격벽을 더 포함할 수 있다. 복수의 전기 전도성 격벽 각각은 기판의 트렌치(trench)에 증착된 전도성 잉크로 형성될 수 있다. 반응성 빔 형성기는 복수의 수용체의 주변에 배치된 전기적으로 및 물리적으로 인접한 전도성 외벽을 더 포함할 수 있으며, 전도성 외벽은 복수의 전기 전도성 격벽의 각각의 격벽에 전기적으로 결합되어 있다. 반응성 빔 형성기는 기판의 적어도 일 면에 인접한 접지면을 더 포함할 수 있으며, 전도성 외벽 및 전도성 격벽은 접지면과 전기 전도성 연통되어 있다. 기판은 제1 기판일 수 있고 복수의 신호 트레이스는 제2 기판의 표면에 인접할 수 있으며, 제2 기판은 제1 기판에 접합되어(bonded) 있다. 제2 기판은 제2 기판 및 제1 기판 사이의 하나 이상의 중간 층에 의해 제1 기판에 간접적으로 접합될 수 있다. 반응성 빔 형성기는 26.5 내지 110GHz를 포함하는 밀리미터 파 주파수에서 작동하도록 구성될 수 있다.

본 개시의 다른 양태는 반응성 빔 형성기를 제조하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 방법은 포함한다: 제1 전기 전도체를 수용하기 위해 제1 개구를 형성하도록 제1 기판을 밀링하는 단계; 복수의 제2 전기 전도체를 수용하기 위해 복수의 제2 개구를 형성하도록 제1 기판을 밀링하는 단계; 제3 전기 전도체를 수용하기 위해 연속 트렌치를 형성하도록 제1 기판을 밀링하는 단계; 제1 개구 내에 제1 전기 전도체로써 제1 와이어를 증착하는 단계 - 제1 와이어는 전자기 방사체를 형성함-; 복수의 제2 개구 내에 복수의 제2 전기 전도체로써 복수의 제2 와이어를 증착하는 단계 - 복수의 제2 와이어의 각각의 제2 와이어는 전자기 수용체를 형성함-; 및 전도성 잉크로 연속 트렌치를 채우는 단계 - 전도성 잉크는 연속 전자기 경계를 형성함-;

방법의 실시예는 복수의 신호 트레이스를 형성하기 위해 제2 기판 위에 배치된 전도성 재료를 밀링하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 복수의 신호 트레이스의 각각의 신호 트레이스는 제2 기판이 제1 기판에 인접하게 정렬될 때 제1 전기 전도체 중 각각의 하나 또는 복수의 제2 전기 전도체 중 하나와의 물리적 및 전기적 정렬을 구비하도록 구성된 터미널 단부(terminal end)를 구비한다. 방법은 직접 또는 간접적으로, 제1 기판에 제2 기판을 접합하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 제2 기판은 복수의 터미널 단부의 각각의 터미널 단부가 제1 전기 전도체 중 하나 또는 복수의 제2 전기 전도체 중 하나와 물리적 및 전기적으로 접촉하게 하도록 위치된다. 방법은 제1 전기 전도체 중 하나 또는 복수의 제2 전기 전도체 중 하나와 각각 복수의 터미널 단부의 각각의 터미널 단부를 접합하기 위해 솔더를 리플로우하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 제2 기판 및 제3 기판 사이에 복수의 신호 트레이스 및 터미널 단부를 실질적으로 압축(encapsulate)하기 위해 제3 기판을 제2 기판에 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 복수의 액세스 홀(access holes)을 제공하기 위해 제2 기판 및 제3 기판 중 적어도 하나를 드릴링하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 복수의 액세스 홀 중 각각의 액세스 홀은 상기 복수의 터미널 단부 중 하나에 대한 액세스를 제공한다.

본 개시의 또 다른 양태는 전자기 회로를 형성하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 방법은 하나 이상의 회로 피처를 형성하기 위해 기판의 표면 위에 배치된 전기 전도성 재료를 밀링 제거(milling away)하는 단계; 기판에 하나 이상의 홀을 밀링하는 단계; 전기 전도체로 하나 이상의 홀을 채우는 단계; 기판에 하나 이상의 트렌치를 밀링하는 단계; 전기 전도체로 하나 이상의 트렌치를 채우는 단계; 회로 피처 또는 전기 전도체 중 하나 이상에 솔더를 적용하는 단계; 직접 또는 간접적으로 기판의 일부를 다른 기판에 접합하는 단계; 및 솔더를 리플로우하는 단계;를 포함한다.

본 명세서에 개시되어 있다.

적어도 하나의 실시예의 다양한 양태가 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 논의되며, 이는 일정한 비율로 그려지도록 의도되지 않는다. 도면은 다양한 양태 및 실시예의 예시 및 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하지만, 본 개시의 한계의 한정으로써 의도되지 않는다. 도면에서, 다양한 도면에 도시된 각각의 동일하거나 거의 도일한 구성 요소는 유사한 번호로 표시될 수 있다. 명확성을 위해, 모든 도면에서 모든 구성 요소가 라벨링되지는 않을 수 있다.
도 1은 반응성 빔 형성기의 예시의 개략도다.
도 2는 도 1의 반응성 빔 형성기의 일부의 개략도다.
도 3a-3c는 도 1의 반응성 빔 형성기의 제조의 단계의 예시의 개략적인 평면도, x축 에지 및 y축 에지 도면이다.
도 4a-4c는 도 1의 반응성 빔 형성기의 제조의 추가 단계의 예시들의 개략도다.
도 5a-5b는 도 1의 반응성 빔 형성기의 제조의 추가 단계의 예시들의 개략도다.
도 6a-6b는 도 1의 반응성 빔 형성기의 제조의 추가 단계의 예시들의 개략도다.

다양한 양태 및 실시예들은 전자기 회로를 위한 소형, 저 프로파일(low profile) 반응성 빔 형성 시스템 및 방법(신호 분할/결합) 및 종래의 시스템 및 방법보다 작은 크기 및 높은 주파수를 허용하는 개선된 제조 방법에 관한 것이다.

설명된 양태 및 예시들은 빔 형성 적용(들)에 적합한 전자기 디바이더 및 방법을 제공하며, 이는 단일 신호의 저 프로파일 전달을 많은 신호로 제공하기 위해 및/또는 많은 신호의 조합을 단일 신호로 제공하기 위해 적층 및 절삭 가공 기술을 유리하게 적용한다. 설명된 양태 및 예시들은 중앙 공급 신호의 반응성 분배를 다중 수용체에, 또는 역으로 다중 수용체로부터의 신호의 반응성 조합을 중앙 공급으로 제공하는 전자기 회로 구조물 및 이를 제조하는 방법을 포함한다. 본 명세서의 양태 및 예시에 의해 가능해진 바와 같이, 신호의 반응성 분배 및/또는 반응성 조합은 빔 형성기로서의 적용에, 예를 들어 안테나 어레이의 다수의 요소로/로부터 신호의 분배 및/또는 조합에 적합할 수 있다. 본 명세서에 설명된 제조 공정은 적절한 절삭(예를 들어, 밀링, 드릴링) 및 적층(예를 들어, 3D 프린팅, 필링(filling)) 가공 장비를 사용하여 8 내지 75GHz 이상, 잠재적으로 최대 300GHz 이상의 범위로 전자기 신호를 지원할 수 있는 작은 회로 피처를 구비하는 이러한 회로 구조물의 제조에 특히 적합할 수 있다. 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법과 일치하는 전자기 회로 구조물은 밀리미터 파 통신, 센싱, 레인징 등을 포함하여 28 내지 70GHz 시스템에 적용하기에 특히 적합할 수 있다. 또한 설명된 양태 및 실시예들은 S-대역(2 - 4GHz), X-대역(8 - 12GHz) 등과 같은 저주파수 적용에 적합할 수 있다. 일부 실시예에서, 반응성 빔 형성기는 제한된 3D 공간이 중요한 문제인 밀리미터 파 주파수에 특히 적합하다. 이러한 주파수는 Ka-대역(26.5 내지 40GHz), V-대역(40-75 GHz) 및 W-대역(75-110 GHz) 위상 배열 시스템을 포함할 수 있다.

또 다른 양태, 예시 및 이점은 아래에서 상세하게 논의된다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서에 개시된 원리 중 적어도 하나와 일치하는 임의의 방식으로 다른 실시예들과 조합될 수 있으며, “실시예”, “일부 실시예”, “대안적인 실시예”, “다양한 실시예”, 일 실시예” 등에 대한 참조는 반드시 상호 배타적인 것은 아니며 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 적어도 일 실시예에 포함될 수 있음을 나타내도록 의도된다. 본 명세서에서 이러한 용어의 출현은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 본 명세서에 설명된 다양한 양태 및 실시예들은 설명된 방법 또는 기능 중 임의의 것을 수행하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

본 명세서에 논의된 방법 및 장치들의 실시예들은 다음의 설명에 설명되거나 첨부 도면에 도시된 구성 요소의 구성 및 배열의 세부 사항에 대한 적용에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 방법 및 장치들은 다른 실시예에서 구현될 수 있고 다양한 방식으로 실행되거나 수행될 수 있다. 특정 구현의 예시들은 단지 예시적인 목적으로 본 명세서에 제공되며 제한하려는 의도는 아니다. 또한, 본 명세서에 사용된 어법 및 용어는 설명을 위한 것이며 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다. 본 명세서에서 “포함하는”, “포함하는”, “구비하는”, “함유하는”, “포함하는” 및 이들의 변형의 사용은 이후에 나열된 항목 및 그 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것을 의미한다. "또는"에 대한 언급은 "또는"을 사용하여 설명된 임의의 용어가 설명된 용어 중 임의의 하나, 하나 이상 및 모두를 나타낼 수 있도록 포괄적인 것으로 해석될 수 있다. 전후, 좌우, 상하, 상하, 단부, 측면, 수직 및 수평 등에 대한 모든 언급은 설명의 편의를 위한 것이며, 본 시스템 및 방법 또는 그 구성 요소를 임의의 하나의 위치 또는 공간 배향으로 제한하지 않는다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "무선 주파수"는 문맥에 의해 명시적으로 언급 및/또는 구체적으로 지시되지 않는 한, 특정 주파수, 주파수 범위, 대역, 스펙트럼 등에 제한되도록 의도되지 않는다. 유사하게, "무선 주파수 신호" 및 "전자기 신호"라는 용어는 상호 교환적으로 사용되며 임의의 특정 구현을 위한 정보 전달 신호의 전파에 적합한 다양한 주파수의 신호를 지칭할 수 있다. 이러한 무선 주파수 신호는 일반적으로 킬로헤르츠(kHz) 범위의 주파수에 의해 낮은 끝에서 바인딩될 수 있으며 최대 수백 기가헤르츠(GHz)의 주파수에 의해 하이 엔드(high end)에서 바인딩 될 수 있으며, 명시적으로 마이크로파 또는 밀리미터 파의 범위 내의 신호를 포함한다. 일반적으로, 본 명세서에 설명된 것과 일치하는 시스템 및 방법은 광학 분야에서 통상적으로 처리되는 주파수, 예를 들어 적외선 신호보다 낮은 주파수에서 비 이온화 방사선을 처리하는데 적합할 수 있다.

무선 주파수 회로의 다양한 실시 예는 다양한 주파수에서 동작하도록 선택된 치수 및/또는 명목상 제조된 치수로 설계될 수 있다. 적절한 치수의 선택은 일반적인 전자기 원리에서 얻을 수 있으며 본 명세서에서는 자세히 설명하지 않는다. 위에서 언급한 바와 같이, 본 개시의 실시예들의 반응성 빔 형성기는 특히 밀리미터 파 주파수에 적합하다.

본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 종래의 프로세스가 가능한 것보다 더 작은 배열 및 치수를 지원할 수 있다. 이러한 종래의 회로 기판은 약 30GHz 이하의 주파수로 제한될 수 있다. 본 명세서에 설명된 방법 및 장치는 더 안전하고 덜 복잡한 가공을 사용하여 더 낮은 비용으로 더 높은 주파수에서 작동하도록 의도된 무선 주파수 회로에 적합한 더 작은 치수의 전자기 회로의 제조를 허용하거나 수용할 수 있다.

본 명세서에 설명된 것과 일치하는 전자기 회로 및 제조 방법은 종래의 회로 및 방법보다 높은 주파수, 낮은 프로파일 및 감소된 비용, 주기 시간 및 설계 위험으로 처리할 수 있는 전자기 회로 및 구성 요소를 생산하는 다양한 적층 제조 기술을 포함할 수 있다. 기술의 예시들은 기판 표면에서 전도성 재료를 밀링하여 기존 PCB 공정에서 허용하는 것보다 훨씬 더 작은 치수의 신호 트레이스 또는 홀을 형성하고, 하나 이상의 기판을 밀링하여 트렌치를 형성하고, 3차원 인쇄 기술을 사용하여, 패러데이 벽(최소 간격이 있는 일련의 접지 비아와 반대되는 연속적인 전기 장벽)을 형성하기 위해 트렌치에 인쇄된 전도성 잉크를 증착시키는 것을 포함하며, "수직 발사" 신호 경로는 기판의 일부를 통해 홀을 밀링(드릴링)함으로써 형성되고, 와이어가 배치되어 (및/또는 전도성 잉크가 인쇄됨), 기판 (또는 대향 기판)의 표면에 배치된 신호 트레이스에 전기적 접촉을 만들기 위해, 수직 런치 전도성 와이어(일부 실시예에서 구리일 수 있음) 주위에 패러데이 벽을 형성하는 것을 포함할 수 있으며, 3차원 인쇄 기술을 사용하여 인쇄된 저항성 잉크를 증착하여 저항성 구성 요소를 형성한다. 상기 예시적인 기술 및/또는 다른 것(예를 들어, 솔더링 및/또는 솔더 리플로우) 중 임의의 것은 다양한 전자기 구성 요소를 만들도록 결합될 수 있다. 이러한 기술의 양태 및 예시들은 전자기 회로의 층으로 또는 전자기 회로의 층으로부터 전자기 신호를 전달하기 위해 무선 주파수 상호 연결과 관련하여 본 명세서에서 설명되고 예시되지만, 설명된 기술은 다양한 전자기 구성 요소, 커넥터, 회로, 어셈블리 및 시스템을 형성하는데 사용될 수 있다.

도 1은 중앙 방사체(110) 및 다수의 수용체(120)를 포함하는 전자기 회로 구조물(100)의 예시를 도시한다. 수용체(120)의 각각은 개별 출력 신호 트레이스(130)에 결합된다. 전기 전도성 벽(140)의 배열은 수용체(120) 사이 전기 장벽을 형성하고, 인접한 수용체(120) 사이에 격리를 제공하며, 전자기 에너지를 함유하고 인접한 신호로부터 다양한 구성 요소(예를 들어, 수용체(120))를 격리하기 위해 전자기 경계 조건(electromagnetic boundary conditions)을 생성 및 시행하기 때문에 본 명세서에서 “패러데이 벽”이라고 불릴 수 있다. 도 1의 예시에서, 64개의 수용체(120)가 있지만, 다양한 실시예들은 다양한 설계 기준 및/또는 적용을 수용하기 위해 임의의 수의 수용체(120)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 전자기 회로 구조물(100)은 빔 형성을 위한 것과 같은 64개의 안테나 요소로 (예를 들어, 출력 신호 트레이스(130)를 통해) 신호를 제공하는데 적합할 수 있다.

도 1의 평면 “아래”의 공급 라인으로부터 있을 수 있는, 중앙 방사체(110)에 공급된 입력 신호는 아레나(150) 내에 전자기장을 생성하며, 이는 전자기 에너지가 통과하는 영역이다. 전자기 에너지는 중앙 방사체(110)로부터 외부로 방사되고 수용체(120)의 각각은 전자기 에너지의 실질적으로 동일한 부분을 포착할 수 있다. 각각의 수용체(120)는 출력 신호 트레이스(130)에 결합되며, 따라서 각각의 출력 신호 트레이스는 입력 신호의 동일한 부분을 제공할 수 있다. 다양한 실시예에서, 아레나(150)는 유전체일 수 있으며, 수용체(120) 및 벽(140)이 형성된 기판일 수 있다. 다른 실시예에서 아레나(150)는 공기의 영역, 다른 물질, 또는 공극 또는 실질적인 진공일 수 있다.

전자기 회로 구조물(100)은 일부 경우에 신호 결합기(signal combiner)로 사용될 수 있다. 출력 신호 트레이스(130)에 제공된 다양한 신호(예를 들어, 입력 신호로)는 수용체(120)에 의해 방사되고 중앙 방사체(110)에 의해 포착될 수 있으며, 중앙 방사체(110)에 결합된 공급 라인으로 결합된 신호를 제공할 수 있다.

도 2는 전자기 회로 구조물(100)의 일부의 상세도를 도시한다. 수용체(120)는 정사각형 단면을 구비하는 기다란 구조로 도시되어 있지만, 다양한 실시예에서 수용체(120)는 원형 또는 다른 형상의 단면을 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 수용체(120)는 기판에서 밀링(예를 들어, 드릴링된 홀)에 의해 형성된 공극에 전도성 잉크를 증착함으로써 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 각각의 수용체(120)는 구리 와이어 또는 다른 전도성 재료의 와이어와 같은, 기판의 홀에 증착된 와이어일 수 있다. 각각의 수용체(120)는 출력 신호 트레이스(130)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 출력 신호 트레이스(130)는 수용체(120)와 접촉하는 위치에 터미널 패드를 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 수용체(120)는 출력 신호 트레이스(130)의 터미널 패드와 접촉하기 위해 단부 상에 솔더 범프를 포함할 수 있고, 및/또는 출력 신호 트레이스(130)의 터미널 패드는 수용체(120)의 단부와 접촉하기 위해 솔더 범프를 포함할 수 있다. 각각의 출력 신호 트레이스(130)는 신호 트레이스를 형성하기 위해 기판의 표면으로부터 전기 전도체를 밀링 제거함으로써, 예를 들어 회로 보드로부터 구리 전기 도금을 밀링함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 각각의 수용체(120) 및 각각의 출력 신호 트레이스(130)는 절삭 및 적층 가공 기술(예를 들어, 밀링, 드릴링, 필링)을 사용하여 형성될 수 있고 실질적으로 영구적인 전기적 연결을 확보하기 위해 솔더 및 리플로우 작업을 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 수용체(120) 및 각각의 출력 신호 트레이스(130)는 종래의 증착, 마스킹, 에칭, 배싱(bathing) 등 없이 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 벽(140)은 전도성 잉크와 같은 전도성 재료로 형성될 수 있으며, 이는 일부 예시에서, 적층 가공 기술(예를 들어, 3D 프린팅)에 의해 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 벽(140)은 수용체(120) 사이에 벽(140a)을 포함할 수 있고 아레나(150)의 외부 경계에 벽(140b)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 벽(140a)은 수용체(120) 사이에 전자기적 격리 및 분리를 제공할 수 있고 벽(140b)은 아레나(150) 외부의 영역으로부터 아레나(150)의 전자기적 격리를 제공할 수 있다. 벽(140a, 104b)(집합적으로, 벽(140))은 아레나(150) 주위 및 수용체(120) 중 인접하 것들 사이에 실질적으로 전기적으로 연속적인 구조를 형성할 수 있다.

다양한 실시예에서, 전자기 회로 구조물(100)에 관해 설명된 구성 요소는 다양한 기판 및/또는 전도성 층 상에, 내에 또는 그 사이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 그리고 계속해서 도 2를 참조하면, 전자기 회로 구조물(100)은 제1 기판(210), 제2 기판(220) 및 제3 기판(230)으로부터 및 그 내부에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 기판(210)은 제1 표면(240) 및 제2 표면(250)을 구비할 수 있으며, 각각은 예를 들어 베어 회로 보드로부터 시작하여, 전기 도금 구리와 같은 전기 전도체로 실질적으로 코팅될 수 있다. 전기 전도체(예를 들어, 구리)는 출력 신호 트레이스(130)의 각각을 형성하기 위해 제2 표면(250)으로부터 밀링될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 표면(240) 상의 전기 전도체(예를 들어, 구리)는 손상되지 않고 접지면을 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 표면(240)은 다른 방식으로 가공될 수 있고 추가 회로 또는 구성 요소에 사용될 수 있다.

수용체(120) 중 적어도 하나를 제조하는 다양한 예시들이 도 3-6과 관련하여 설명된다. 반응성 빔 형성기, 예를 들어 전자기 회로 구조물(100)의 다양한 실시예들은 설명된 것과 일치하는 기술 및 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 다중 수용체(120)를 제조하기 위한 동일하거나 유사한 기술 및 방법의 복제는 임의의 수의 수용체(120) 및 이에 따른 출력 신호 트레이스(130)를 구비하는 빔 형성기를 제조하는데 사용될 수 있다. 또한, 동일한 또는 유사한 기술 및 방법은, 중앙 방사체(110)의 근처에 벽(140)이 없더라도, 중앙 방사체(110)를 제조하는데 사용될 수 있다. 따라서, 수용체(120)를 제조하는 예시들이 설명되어 있지만, 전자기 회로 구조물(100) 또는 유사한 구조물의 전체를 제조하는데 동일한 또는 유사한 기술 및 방법들이 적용될 수 있다.

도 3a-3c는 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법의 양태 및 실시예와 일치하는 제조의 한 단계에서 전자기 회로 구조물(100)의 부분 구조물(300)을 도시한다. 구조물(300)은 일부 실시예에서 접지면이 될 수 있는 것을 형성하기 위해, 예를 들어 전기 도금 구리와 같은 전도성 재료가 그 위에 배치되는 표면(240)을 구비하는 기판(210)이다. 기판(210)은 또한 또 다른 전도성 재료(예를 들어, 구리)가 그 위에 배치되는 대향 표면(250)을 구비한다. 전도성 재료의 일부(340)는 전기 전도성 피처인 출력 신호 트레이스(130)를 형성하기 위해 표면(250)으로부터 밀링 제거(예를 들어, 절삭)되었다. 제거된 부분(340)은 도시된 바와 같이 터미널 패드(132)를 따라 남아있는 전도성 물질이 신호 트레이스(130)를 형성하게 한다. 본 예시에서 터미널 패드(132)는 일반적으로 원형이며, 다양한 실시예에서 터미널 패드(132)는 도시된 것과 다른 형상일 수 있고 단지 다른 구별되는 형상이 없는 트레이스(130)의 터미널 단부일 수 있다. 다양한 실시예에서, 솔더 범프(134)는 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 수용체(120)와의 전기적 연결을 만들기 위해 터미널 패드(132) 위에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 출력 신호 트레이스(130)는 적합한 기계 장비를 사용하여 약 5밀 (0.005인치만큼 좁거나 약 2 또는 3밀만큼 좁은 폭을 구비할 수 있다. 따라서, 신호 트레이스(130)는 35GHz 및 최대 70GHz 이상과 같이 28GHz보다 높은 전자기 신호에 적합할 수 있다. 다양한 실시예에서, 신호 트레이스 폭은 훨씬 더 큰 주파수를 지원하기 위해 훨씬 더 작을 수 있으며, 사용되는 밀링 장비의 허용 오차에 따라 달라질 수 있다. 다른 실시예에서, 신호 트레이스 폭은 더 낮은 주파수, 덜 정밀한 밀링 장비, 더 높은 전류 및/또는 신호 전력 등을 지원하기 위해 더 클 수 있다.

도면 및/또는 부록에서 논의되거나 도시된 치수 정보는 예시의 목적을 위한 것이고, 특정 적용에 바람직하거나 적합할 수 있는 일부 치수를 나타내며, 본 명세서에 설명된 방법으로 달성할 수 있는 일부 치수를 예시할 수 있다. 다양한 실시예에서, 치수는 생산에 사용되는 밀링 및 적측 장비의 기능에 따라, 및 특정 회로의 설계 및 적용에 따라 상당히 더 작거나 더 클 수 있다.

도 4a-4c는 제조의 다양한 단계에서 전자기 회로 구조물(100)의 진행의 예시를 나타내는 부분 구조물(400a, 400b, 400c)을 도시한다. 예를 들어, 제2 기판(220)은 출력 신호 트레이스(130)의 적어도 일부 및 터미널 패드(132)를 실질적으로 압축하기 위해, 도 4a에 도시된 바와 같이, 도 3a-3c의 구조물(300)에 접합될 수 있다. 제2 기판(220)은 (예를 들어, 도 3a-3c의 구조물(300)의 표면(250)에 결합되는 표면에 대향하는) 추가 표면(260) 상에 전기 전도성 재료를 구비할 수 있다. 전기 전도성 재료의 일부(410)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 표면(260)으로부터 밀링 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 표면(260)은 그 위에 배치되는 전기 전도성 재료를 구비하지 않을 수 있다. 홀(420)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 터미널 패드(132)(및 선택적 솔더 범프(134), 도 3a-3c 참조)에 대한 액세스를 제공하기 위해 기판(220)을 통해 드릴링될 수 있다. 다양한 실시예들은 설명된 것과 다른 순서로 밀링, 드릴링 및 본딩(bonding)을 포함하여 구조물(400c) 또는 유사한 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 작업의 순서는 다양한 실시예에서 다양할 수 있으며, 임의의 적합한 순서는 본 명세서의 것과 일치하는 다양한 시스템을 제조하기 위해, 본 명세서의 양태 및 실시예와 일치하는 방법으로 사용될 수 있다.

도 5a1 및 5a2는 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법의 양태 및 실시예와 일치하는 제조의 단계에서 전자기 회로 구조물(100)의 부분 구조물(500a)을 도시한다. 구조물(500a)은 기판(230)에 드릴링된 홀(510) 및 기판(230)에 밀링된 채널(520)을 갖는 기판(230)(도 3a-3c 참조)을 포함한다. 홀(510)은, 수용체(120)를 형성하기 위해 홀(510)에 삽입될 전도성 잉크 또는 와이어와 같은 전기 전도성 재료를 수용한다. 유사하게, 채널(520)은, 벽(140)의 적어도 일부를 형성하기 위해 채널(520)에 삽입될 (예를 들어, 적층 가공 기술에 의해) 전도성 잉크일 수 있는 전기 전도성 재료를 수용한다. 일부 실시예에서, 기판(230)은 표면(270) 상에 전기 전도성 재료(예를 들어, 구리 전기 도금)를 가질 수 있으며, 채널(520)은 전기 전도성 재료를 관통하지 않고 기판(230)을 통해 전기 전도성 재료까지 밀링될 수 있다. 따라서, 채널(520)을 전도성 잉크로 채우는 것은 표면(270) 상의 접지면에 전기적으로 결합될 수 있는 연속적인 전기 구조(예를 들어, 벽(140))를 형성할 수 있다.

다양한 실시예에서, 홀(510)은 표면(270)에 도달하지 않도록 드릴링될 수 있다. 특정 실시예에서, 홀(510)은 기판(230)을 관통하는 길의 약 75%에 드릴링될 수 있다. 일부 실시예들은 기판(230)을 관통하는 길의 약 70-80%에 드릴링된 홀(510)을 포함할 수 있지만, 다양한 실시예에서 홀(510)은 변화하는 작동 파라미터 또는 상이한 설계 특성을 수용하기 위해, 40% 내지 70%로 기판(230)을 관통하는 길이 덜 드릴링될 수 있거나, 80% 이상으로 기판(230)을 관통하여 더 드릴링될 수 있다. 다양한 실시예에서, 홀(510)의 깊이는 수용될 전자기 에너지의 공칭 또는 의도된 파장을 포함하여, 다양한 설계 기준에 따라 달라질 수 있는데, 이는 홀(510)의 길이가 홀(510)에 의해 수용될 수용체(120)의 높이와 상호 의존적일 수 있기 때문이다.

파장은 기판(230)의 재료, 아레나(150)(도 1 참조) 및/또는 전자기 회로 구조물(100)의 다른 구성 요소의 재료에서 의도된 작동 주파수의 파장일 수 있다. 또한, 기판(230)은 아레나(150)의 재료를 형성할 수 있다. 기판(230)(또는 임의의 기판)의 재료는 유리 섬유, 유리 직물, 세라믹, 레진, 에폭시, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리이미드, 시아네이트 에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 기타 다수를 포함하는 임의의 다양한 재료를 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 예를 들어 홀(510)의 양측에 이격된, 채널(520)의 인접한 부분들 사이에서, 폭, W은 공칭 반 파장일 수 있다. 예시와 같이, 일부 실시예에서, 64-요소 빔 형성기는 예를 들어 각각 반 파장으로 떨어져 있는 (수용체(120) 사이의) 벽(140a)을 수용하기 위해 32개의 파장을 초과하는 전체 원주를 구비할 수 있다.

도 5b1 및 5b2는 제조의 다른 단계에서의 전자기 회로 구조물(100)의 부분 구조물(500b)을 도시한다. 부분 구조물(500b)은 부분 구조물(500a)과 유사하다. 부분 구조물(500b)은 수용체(120)를 형성하기 위해 홀(510)에 삽입된 전기 전도성 재료를 포함한다. 다양한 실시예에서, 수용체(120)를 형성하는 전기 전도성 재료는 다양한 실시예에서 솔리드 또는 중공일 수 있는 구리 또는 다른 전도체 와이어와 같은 와이어일 수 있거나, 적층 가공을 통해 홀(510)에 제공된 전도성 잉크일 수 있다. 유사하게, 부분 구조물(500b)은 벽(140)을 형성하기 위해 채널(520) 내에 전기 전도성 재료를 포함한다. 다양한 실시예에서, 벽(140)을 형성하는 전기 전도성 재료는 솔리드 전도체로 형성될 수 있거나, 적측 가공을 통해 제공된 전도성 잉크일 수 있다. 일부 실시예에서, 표면(260)은 접지면(예를 들어, 접지 경계)을 형성하기 위해 그 위에 도금된 전기 전도성 재료를 구비할 수 있으며, 그 중 일부는 (수용체(120)에 대한 전기적 여유를 제공하기 위해) 홀(510) 주위에서 밀링 제거될 수 있고, 부분 구조물(500b)은 표면(260) 상의 접지면에 벽(140)을 전기적으로 연결하기 위해 하나 이상의 솔더 어플리케이션을 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 수용체(120)는 예상된 신호 강도를 수용하는 솔리드 와이어 및 의도된 작동 주파수를 수용하고 공칭 임피던스를 구비하는 길이로 형성될 수 있다. 특정 실시예에서, 벽(140)은 서로로부터 다양한 수용체(120)를 격리하기 위해, 및 (예를 들어, 아레나(150)에서) 빔 형성기 내부로 과도한 전자기 에너지를 격리하기 위해 인접한 수용체(120) 사이의 경계 조건을 강화하도록 부가적으로 적용된 전도성 잉크로 형성된다. 아레나(150)에 대한 (예를 들어, 중앙 방사체(110)를 통해) 전자기 에너지 입력의 대부분은 다양한 수용체(120)에 의해 포착되고 다양한 출력 신호 트레이스(130) 상에 출력 신호로 전달된다.

도 6a는 전자기 회로 구조물(100)의 완성된 수용체(120) 부분의 예시인 부분 구조물(600)을 형성하기 위해 (도 5b1 및 5b2의) 부분 구조물(500b)과 (도 4c의) 부분 구조물(400c)의 결합을 도시한다. 다양한 실시예에서, 부분 구조물(500b)은 수용체(120) 및/또는 벽(140)의 전기 전도성 재료에 추가된 하나 이상의 솔더 범프(610)를 포함할 수 있다. 부분 구조물(400c)은 도시된 바와 같이 부분 구조물(500b)과 함께 결합될 수 있으며, 접착제에 의해 함께 접합될 수 있고/있거나 솔더 리플로우 공정에 의해 함께 납땜될 수 있다.

도 6b는 전자기 회로 구조물(100)의 완성된 부분의 예시를 도시한다. 수용체(120)는 벽(140) (예를 들어, 인접한 측면의 벽(140a) 및 수용체(120)의 반경 방향 외측 또는 “뒤”의 벽(140b)) 및 기판(230)의 대양 표면의 접지면으로 둘러싸인 패러데이 공간에 존재한다. 예를 들어, 도면의 평면에서, 부분 구조물(600)의 면은 중앙 방사체(110)를 향하는 방향으로 아레나(150)를 향한다. 따라서, (벽(140) 및 접지면에 의해 형성된) 패러데이 공간은 중앙 방사체(110)를 향하는 개방 부분을 포함한다. 수용체(120)는 접지 경계(벽(140) 및 접지면)로부터 전기적으로 격리되어 있고 출력 신호 트레이스(130)에 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 이러한 수많은 수용체(120) 중 다양한 수용체들은 각각 중앙 방사체(110)로부터 외측으로 방사되는 전자기 신호의 실질적으로 동일한 부분을 포착하며, 그 부분을 출력 신호 트레이스(130)에 공급할 수 있다.

본 명세서에 설명된 시스템 및 방법의 추가 이점이 실현될 수 있다. 예를 들어, 종래의 PCB 제조는 본 명세서에 설명된 시스템 및 방법과 비교하여 신호 트레이스의 폭과 같은 회로 피처 크기에 제한을 부과할 수 있으므로, 종래에 제조된 전자기 회로가 적합할 수 있는 최고 주파수를 제한할 수 있다. 또한, 기판 두께는 트레이스의 폭과 관련하여 (예를 들어, 대향 표면 상에 배치된 접지면과의 거리로 인해) 특성 임피던스에 영향을 미친다. 따라서, 기존 PCB 공정에 필요한 더 넓은 트레이스는 (특정 특성 임피던스를 유지하기 위해) 더 두꺼운 기판의 선택을 야기하므로, 회로가 얼마나 얇게 제조될 수 있는 지를 제한한다. 예를 들어, 종래의 PCB 제조의 일반적인 권장 사항은 약 60밀(.060인치)의 총 두께를 포함한다. 비교하여, 적층 가공 기술을 사용하여, 설명된 양태 및 실시예와 일치하는 전자기 회로는 약 4.4밀, 또는 2.7밀의 폭을 구비하는 신호 라인 트레이스와 함께 약 10밀 이하의 두께까지 저 프로파일을 구비하는 회로 보드를 생성할 수 있으며, 상호 연결 구조는 보드의 표면과 실질적으로 같은 높이이다.

접지 비아는 일반적으로 요소의 측 방향 격리 및 (예를 들어, 기판의 대향 표면 상의) 접지면 사이의 전기적 연결을 제공하며, 예를 들어, 근처에 있을 수 있는 다른 트레이스들로부터 트레이스 상의 신호의 일부 격리를 제공한다. 종래의 접지 비아는 약 8밀 이상인 직경의 드릴링된 홀이며, 보드의 구조적 무결성을 유지하기 위해 적어도 일정 거리 (예를 들어, 얼마나 가깝게 배치될 수 있는지에 대한 제한) 떨어져 있을 필요가 있다. 따라서, 접지 비아는 특히 고주파수에서 전자기 신호의 손실을 나타내는 누설 구조이다. 다양한 응용 분야에서 고주파수 신호에 대한 지원이 필요하기 때문에, 접지 비아 사이의 최소 거리는 상대적으로 작은 파장의 전자기 에너지가 빠져나갈 수 있는 큰 개구처럼 작용한다.

비교하면, 다양한 절삭 및 적층 가공 기술을 사용하여, 본 명세서에 설명된 양태 및 실시예와 일치하는 전자기 회로 및 방법은 전기적으로 연속적인 구조가 접지면을 연결하게 한다. 따라서, 전기적으로 연속적인 구조는 전기장을 제한하는 “패러데이 벽”을 형성하기 위해 (예를 들어, 기판의 대양 표면 사이에) 하나 이상의 기판을 통해 수직으로 제공되고 배치된다. 다양한 실시예에서, 이러한 패러데이 벽은 2개 이상의 접지면을 전기적으로 결합할 수 있다. 또한 다양한 실시예에서, 이러한 패러데이 벽은 이웃하는 회로 구성 요소들로부터 전자기장을 제한하고 격리할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 패러데이 벽은 전자기 신호를 국부적으로 횡 방향 전기-자기(TEM) 장으로 제한하는 경계 조건을 강제할 수 있으며, 예를 들어, 신호 트레이스 라인을 통한 신호 전파를 TEM 모드로 제한한다.

다양한 실시예에서, 다양한 절삭(밀링, 드릴링), 적층(프린팅, 필링) 및 접착(본딩) 단계는, 다양한 순서로, 필요에 따라 솔더링 및 리플로우 작업과 함께 수행되어, 하나 또는 임의의 수의 기판 층을 구비하는 전자기 회로를 형성할 수 있으며, 이는 하나 이상의 빔 형성기, 방사체, 수용체, 패러데이 벽, 신호 트레이스, 터미너 패드 또는 본 명세서에 설명된 바와 같은 다른 피처들을 포함할 수 있다.

임의의 다양한 전자기 회로를 만드는 일반화된 방법은 회로 피처를 형성하기 위해 기판 상에 배치된 전도성 재료를 밀링하는 단계, 필요에 따라 예를 들어 임의의 피처에 솔더를 증착하여 저항성 잉크로 형성된 저항기와 같은 추가 회로 피처를 프린팅(또는 증착, 예를 들어 적층 가공 기술인 3D 프린팅을 통해)하는 단계, 공극 또는 트렌치와 같은 개구를 형성하기 위해 기판 재료(및/또는 전도성 재료)를 통해 밀링 (또는 드릴링)하는 단계, 및 예를 들어 패러데이 벽 또는 수직 신호 런치(예를 들어, 구리)를 형성하기 위해 (전도성 잉크 또는 와이어 전도체와 같은) 전도성 재료를 공극/트렌치에 증착 또는 프린팅(예를 들어, 적층 가공 기술인 3D 프린팅을 통해)하는 단계를 포함한다. 이 단계들 중 임의의 것은 주어진 회로 설계에 대한 필요에 따라 상이한 순서로 수행되거나, 반복되거나, 생략될 수 있으며, 하나의 기판 또는 층을 다음으로 접착하기 위해 접합하는 단계를 포함할 수 있는 층을 구축하며, 필요에 따라 반복된 단계를 계속한다. 따라서, 일부 실시예에서, 다중 기판은 전자기 회로의 제조에 포함될 수 있으며, 방법은 필요에 따라, 추가 기판을 접합하는 단계, 추가 밀링 및 필링 작업 및 추가 솔더링 및/또는 리플로우 작업을 포함한다.

반응성 빔 형성기 및 이를 또는 다른 전자기 회로를 제조하는 방법의 적어도 하나의 실시예의 여러 양태를 설명했지만, 상기 설명은 10밀(.010인치, 254미크론) 이하의 두께와 같은 매우 저 프로파일을 구비하는 다양한 전자기 회로를 생성하는데 이용될 수 있으며, 4.4밀(111.8미크론), 2.7밀(68.6미크론)만큼 좁거나, 사용되는 다양한 밀링 및 적층 가공 장비의 허용 오차 및 정확도에 따라 심지어 1.97밀(50미크론)만큼 좁은 신호 트레이스를 포함할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 것과 일치하는 전자기 회로는 28GHz 이상, 및 최대 70GHz 이상의 주파수를 수용할 수 있는 다양한 실시예들과 함께, X 대역 및 더 높은 주파수에 적합할 수 있다. 일부 실시예들은 최대 300GHz 범위의 주파수에 적합할 수 있다.

추가로, 본 명세서에 설명된 것과 일치하는 전자기 회로는 외측 공간 적용에 적합하도록, 적당한 경량으로, 충분히 낮은 프로파일을 구비할 수 있으며, 외측 공간에 배치될 때 펼쳐짐으로써 전개될 접힘 구조물을 포함한다.

또한, 본 명세서에 설명된 방법과 일치하게 제조된 전자기 회로는 부식성 화학 물질, 마스킹, 에칭, 배싱, 전기 도금 등의 필요성 없이, 저렴하고 빠른 프로토타이핑을 수용한다. 한쪽 또는 양쪽 표면(측면)에 배치된 미리 도금된 전도성 재료의 단순한 기판은 코어 시작 재료(들)을 형성할 수 있으며, 전자기 회로의 모든 요소들은 밀링(절삭, 드릴링), 필링(적층, 전도성 및/또는 저항성 잉크의 프린팅), 및 하나 이상의 기판을 본딩함으로써 형성될 수 있다. 단순한 솔더 리플로우 작업 및 단순한 전도체(예를 들어, 구리 와이어)의 삽입은 본 명세서에 설명된 방법 및 시스템에 의해 수용된다.

또한, 본 명세서에 설명된 방법과 일치하게 제조된 전자기 회로는 비평면 표면에 대한 배치 또는 이를 요구하는 설계를 수용할 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같은 얇은, 저 프로파일 전자기 회로 등은 본 명세서에 설명된 바와 같이 밀링, 필링 및 본딩 기술을 사용하여 제조되어 예를 들어 변화하는 어플리케이션을 수용하거나 (차량과 같은) 표면에 합치하거나 복잡한 어레이 구조를 지원하기 위해 다양한 윤곽을 갖는 전자기 회로를 생산할 수 있다.

다양한 추가 세부 사항 및 양태를 포함하는 부록은 본 명세서와 동시에 제출되며 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부이다.

적어도 일 실시예의 여러 양태가 설명되었지만, 다양한 변경, 수정 및 개선이 당업자에게 쉽게 발생할 것임이 이해되어야 한다. 이러한 변경, 수정 및 개선은 본 개시의 일부이도록 의도되고 본 개시의 범위 내에 있도록 의도된다. 따라서, 전술한 설명 및 도면은 단지 예시일 뿐이다.

Claims

기판 내에 배치되고 수신된 전자기 신호를 방사하도록 구성된 방사체(radiator);
상기 기판 내에 배치된 복수의 수용체(receptors) - 상기 복수의 수용체 각각은 방사된 전자기 신호의 일부를 수신하도록 구성됨-; 및
복수의 신호 라인 - 상기 복수의 신호 라인의 각 신호 라인은 상기 복수의 수용체의 각각의 수용체에 결합되어 상기 각각의 수용체로부터 상기 방사된 전자기 신호의 일부를 전달하고 상기 방사된 전자기 신호의 일부를 출력으로 제공함-;
을 포함하는, 반응성 빔 형성기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 수용체의 각각의 수용체는 상기 기판의 밀링된 홀에 증착된 전기 전도성 와이어로 형성되는, 반응성 빔 형성기.
제2항에 있어서,
상기 방사체는 상기 기판의 밀링된 홀에 증착된 전기 전도성 와이어로 형성되는, 반응성 빔 형성기.
제2항에 있어서,
상기 복수의 신호 라인의 각각의 신호 라인은 솔더 리플로우(solder reflow) 공정에 의해 적어도 부분적으로 형성된 솔더 조인트(solder joint)에 의해 상기 복수의 수용체 중 하나의 수용체에 결합되는, 반응성 빔 형성기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 수용체는 상기 방사체 주위에 원주 방향으로 물리적으로 배열되며, 상기 복수의 수용체의 각각의 수용체는 상기 방사체로부터 실질적으로 등거리이고 서로 실질적으로 동일하게 이격되는, 반응성 빔 형성기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 수용체의 주변의 상기 기판에 배치되고 전도성 벽 내의 영역으로 방사된 전자기 신호를 포함하도록 구성된 전기적 및 물리적으로 인접한 전도성 벽을 더 포함하며, 상기 방사체 및 상기 복수의 수용체는 상기 영역 내에 배치되는, 반응성 빔 형성기.
제1항에 있어서,
상기 기판 내에 배치되고 상기 복수의 수용체의 인접한 수용체로부터 상기 복수의 수용체의 각각의 수용체를 격리하도록 구성된 복수의 전기 전도성 격벽을 더 포함하는, 반응성 빔 형성기.
제7항에 있어서,
상기 복수의 전기 전도성 격벽 각각은 상기 기판의 트렌치(trench)에 증착된 전도성 잉크로 형성되는, 반응성 빔 형성기.
제7항에 있어서,
상기 복수의 수용체의 주변에 배치된 전기적 및 물리적으로 인접한 전도성 외벽을 더 포함하고, 상기 전도성 외벽은 상기 복수의 전기 전도성 격벽의 각각의 격벽에 전기적으로 결합되는, 반응성 빔 형성기.
제9항에 있어서,
상기 기판의 적어도 일 면에 인접한 접지면을 더 포함하고, 상기 전도성 외벽 및 상기 전도성 격벽은 상기 접지면과 전기 전도성 연통되어 있는, 반응성 빔 형성기.
제1항에 있어서,
상기 기판은 제1 기판이고 복수의 신호 트레이스(signal traces)는 제2 기판의 표면에 인접하며, 상기 제2 기판은 상기 제1 기판에 접합되는(bonded), 반응성 빔 형성기.
제11항에 있어서,
상기 제2 기판은 상기 제2 기판 및 상기 제1 기판 사이의 하나 이상의 중간 층에 의해 상기 제1 기판에 간접적으로 접합되는, 반응성 빔 형성기.
제1항에 있어서,
상기 반응성 빔 형성기는 26.5 내지 110GHz를 포함하는 밀리미터 파 주파수에서 작동하도록 구성되는, 반응성 빔 형성기.
반응성 빔 형성기를 제조하는 방법에 있어서,
제1 전기 전도체를 수용하기 위해 제1 개구를 형성하도록 제1 기판을 밀링하는 단계(milling);
복수의 제2 전기 전도체를 수용하기 위해 복수의 제2 개구를 형성하도록 상기 제1 기판을 밀링하는 단계;
제3 전기 전도체를 수용하기 위해 연속 트렌치를 형성하도록 상기 제1 기판을 밀링하는 단계;
상기 제1 개구 내에 상기 제1 전기 전도체로써 제1 와이어를 증착하는 단계(depositing) - 상기 제1 와이어는 전자기 방사체를 형성함-;
상기 복수의 제2 개구 내에 상기 복수의 제2 전기 전도체로써 복수의 제2 와이어를 증착하는 단계 - 상기 복수의 제2 와이어의 각각의 제2 와이어는 전자기 수용체를 형성함-; 및
전도성 잉크로 연속 트렌치를 채우는 단계(filling) - 상기 전도성 잉크는 연속 전자기 경계를 형성함-;
를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서,
복수의 신호 트레이스를 형성하기 위해 제2 기판 위에 배치된 전도성 재료를 밀링하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 신호 트레이스의 각각의 신호 트레이스는 상기 제2 기판이 상기 제1 기판에 인접하게 정렬될 때 상기 제1 전기 전도체 중 각각의 하나 또는 상기 복수의 제2 전기 전도체 중 하나와의 물리적 및 전기적 정렬을 구비하도록 구성된 터미널 단부(terminal end)를 구비하는, 방법.
제15항에 있어서,
직접 또는 간접적으로, 상기 제1 기판에 상기 제2 기판을 접합하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 기판은 복수의 터미널 단부의 각각의 터미널 단부가 상기 제1 전기 전도체 중 하나 또는 상기 복수의 제2 전기 전도체 중 하나와 물리적 및 전기적으로 접촉하게 하도록 위치되는, 방법.
제16항에 있어서,
상기 제1 전기 전도체 중 하나 또는 상기 복수의 제2 전기 전도체 중 하나와 각각 상기 복수의 터미널 단부의 각각의 터미널 단부를 접합하기 위해 솔더를 리플로우하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제16항에 있어서,
상기 제2 기판 및 제3 기판 사이에 상기 복수의 신호 트레이스 및 터미널 단부를 실질적으로 압축(encapsulate)하기 위해 제3 기판을 상기 제2 기판에 접합하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제18항에 있어서,
복수의 액세스 홀(access holes)을 제공하기 위해 상기 제2 기판 및 상기 제3 기판 중 적어도 하나를 드릴링하는 단계(drilling)를 더 포함하고, 상기 복수의 액세스 홀 중 각각의 액세스 홀은 상기 복수의 터미널 단부 중 하나에 대한 액세스를 제공하는, 방법.
전자기 회로를 형성하는 방법에 있어서,
하나 이상의 회로 피처를 형성하기 위해 기판의 표면 위에 배치된 전기 전도성 재료를 밀링 제거하는 단계(milling away);
상기 기판에 하나 이상의 홀을 밀링하는 단계;
전기 전도체로 하나 이상의 홀을 채우는 단계;
상기 기판에 하나 이상의 트렌치를 밀링하는 단계;
전기 전도체로 상기 하나 이상의 트렌치를 채우는 단계;
상기 회로 피처 또는 전기 전도체 중 하나 이상에 솔더를 적용하는 단계(applying);
직접 또는 간접적으로 상기 기판의 일부를 다른 기판에 접합하는 단계(bonding); 및
상기 솔더를 리플로우하는 단계(reflowing);
를 포함하는, 방법.