(57)【要約】【解決手段】電気コンポーネントは、一対の導電体２６０Ａ，２６０Ｂ間にこれら一対の導電体と接触して設けられた誘電体基板２６２の上または内部に配置されたセラミックエレメント２６４を提供する。前記セラミックエレメントは、前記セラミックエレメント全体にわたって、金属酸化物組成均一性が１．５ｍｏｌ％以下の範囲で変動する一種以上の金属酸化物を含む。電気コンポーネントを作製する方法は、基板上の一対の導電体の間にこれら一対の導電体と接触させた状態でセラミックエレメントを形成する工程を含む。この工程は、金属有機前駆体の混合物を沈積させること、及び、その金属酸化物前駆体の同時分解を発生させて、１つ以上の金属酸化物を含むセラミックエレメントを形成することを含んでいる。【選択図】図２６Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の導電体の間にあり且つ前記一対の導電体と接触する誘電体基板の上または内部に配置されたセラミックエレメントを備えた電気コンポーネントであって、
前記セラミックエレメントは、当該セラミックエレメント全体にわたって、金属酸化物組成均一性の変動が１．５ｍｏｌ％以下である一種又はそれ以上の金属酸化物を含む、電気コンポーネント。
【請求項２】
前記一種以上の金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子からなる、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項３】
前記粒径は、各粒子の長径に沿って測定され、さらに、前記粒径は、前記セラミックエレメント中に含まれる粒子の平均粒径の１．５倍よりも小さく、且つ０．５倍よりも大きい、請求項２に記載の電気コンポーネント。
【請求項４】
前記粒径は、作製時において熱処理を制御することによって決定される、請求項２に記載の電気コンポーネント。
【請求項５】
前記セラミックエレメントは、特定の前記一種以上の金属酸化物が含まれることによって決定される電気特性を有する、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項６】
前記電気特性は、作製時において熱処理を用いて平均粒径を制御することによってもたらされる、請求項５に記載の電気コンポーネント。
【請求項７】
前記セラミックエレメントの前記電気特性は、温度範囲４０℃〜１２０℃において、変化が１％以下のほぼ一定値を示す、請求項６に記載の電気コンポーネント。
【請求項８】
前記セラミックエレメントは、金属有機前駆体の同時分解を生じさせることにより作製される、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項９】
前記同時分解は、沈着された前記金属有機前駆体に対する高速熱アニーリングによって達成される、請求項８に記載の電気コンポーネント。
【請求項１０】
前記セラミックエレメントは、前記同時分解前にカルボン酸塩前駆体を沈着させることにより作製される、請求項７に記載の電気コンポーネント。
【請求項１１】
前記前駆体は、ワックス化合物として沈着される、請求項９に記載の電気コンポーネント。
【請求項１２】
前記沈着された前駆体に放射エネルギーを付与して前記同時分解を発生させる、請求項１０に記載の電気コンポーネント。
【請求項１３】
前記一種以上の金属酸化物は、ルチル、パイロクロア、ペロブスカイト、体心立方、菱形１２面体、菱形偏四角多面体結晶相またはそれらの混合物を有し、
前記ルチル、前記パイロクロア、前記ペロブスカイト、前記体心立方、前記菱形１２面体、前記菱形偏四角多面体結晶相またはそれらの混合物は、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）、酸化オスミウム（ＯｓＯ２）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）および酸化ケイ素（ＳｉＯ４）のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項１４】
前記セラミックエレメントは、固有シート抵抗が２５μΩｃｍよりも高い抵抗金属酸化物材料を含む、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項１５】
前記セラミックエレメントはまた、導電性金属酸化物をも含み、さらに、前記電気コンポーネントはレジスタである、請求項１４に記載の電気コンポーネント。
【請求項１６】
前記一種以上の金属酸化物は、ルチル、パイロクロアまたはペロブスカイト結晶相を有し、
前記ルチル、前記パイロクロアまたは前記ペロブスカイト結晶相は、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）、酸化オスミウム（ＯｓＯ２）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）およびインジウムスズ酸化物のうちの１つ以上を含む、請求項１４に記載の電気コンポーネント。
【請求項１７】
前記一種以上の金属酸化物は、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）からなる群から選択されるものである、請求項１６に記載の電気コンポーネント。
【請求項１８】
前記一種以上の金属酸化物は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）および酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）からなる群から導出されたアルカリ土類金属酸化物を含む、請求項１６に記載の電気コンポーネント。
【請求項１９】
前記一種以上の金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子からなる、請求項１４に記載の電気コンポーネント。
【請求項２０】
前記セラミックエレメントは、動作温度範囲−４０℃〜１２５℃において変化が５％以下である抵抗または抵抗値を有する、請求項１４に記載の電気コンポーネント。
【請求項２１】
前記セラミックエレメントは、動作温度範囲−４０℃〜１２５℃において変化が１％以下である抵抗または抵抗値を有する、請求項１８に記載の電気コンポーネント。
【請求項２２】
前記セラミックエレメントは、１０オーム〜５０メガオームの抵抗値を持ち得る、請求項１４に記載の電気コンポーネント。
【請求項２３】
前記セラミックエレメントは、１オーム〜５００メガオームの抵抗値を持ち得る、請求項２０に記載の電気コンポーネント。
【請求項２４】
前記電気コンポーネントは、前記一対の導電体が対向電極を形成すると共に前記セラミックエレメントが誘電体を形成するコンデンサである、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項２５】
前記一種以上の金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子からなる、請求項２４に記載の電気コンポーネント。
【請求項２６】
前記コンデンサは、０．０１ｐＦ〜９００μＦのキャパシタンス値を持ち得る、請求項２４に記載の電気コンポーネント。
【請求項２７】
前記一対の導電体はそれぞれ、前記セラミックエレメントが間に配置された状態で、互いに反対側の方向付けを有する別個の拡大領域を含んでいる、請求項２４に記載の電気コンポーネント。
【請求項２８】
前記導電体および前記セラミックエレメントは、２０ｎＦ／平方インチを超えるキャパシタンスを有するシートコンデンサを形成する、請求項２７に記載の電気コンポーネント。
【請求項２９】
前記一対の導電体は、回路基板トレースの形態をなしており、前記対向電極用の、近接した間隔で設けられた指組み状の多数のフィンガー部を生成する、請求項２４に記載の電気コンポーネント。
【請求項３０】
前記セラミックエレメントは、前記指組み状の多数のフィンガー部間に形成された蛇行ギャップ中に設置され、さらに、前記蛇行ギャップは、当該蛇行ギャップの曲線状領域または角領域においてもほぼ一定のスペースを維持する、請求項２９に記載の電気コンポーネント。
【請求項３１】
前記金属酸化物は、比誘電率εＲ≧１０を有する、請求項２４に記載の電気コンポーネント。
【請求項３２】
前記金属酸化物は、比誘電率εＲ≧１００を有する、請求項３１に記載の電気コンポーネント。
【請求項３３】
前記セラミックエレメントは、４０℃〜１２０℃の動作温度範囲において変化が５％以下である誘電率値を有する、請求項２４に記載の電気コンポーネント。
【請求項３４】
前記一種以上の金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子からなり、その粒径の平均が７０ナノメートル未満である、請求項３３に記載の電気コンポーネント。
【請求項３５】
前記セラミックエレメントは、４０℃〜１２０℃の動作温度範囲において変化が１％以下である誘電率値を有する、請求項３３に記載の電気コンポーネント。
【請求項３６】
前記一種以上の金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子からなり、その粒径の平均が５０ナノメートル未満である、請求項３５に記載の電気コンポーネント。
【請求項３７】
前記セラミックエレメントは高誘電率を有し、さらに、前記一種以上の金属酸化物は、ペロブスカイト結晶構造を有しており、化学式Ｍ（１）Ｍ（２）Ｏ３で表されるものであって、グループＭ（１）およびＭ（２）の金属は１：１のモル比で含まれている、請求項２４に記載の電気コンポーネント。
【請求項３８】
グループＭ（１）およびＭ（２）の各々は、複数の金属を含み、各グループのモル濃度は同一である、請求項３７に記載の電気コンポーネント。
【請求項３９】
２個の金属Ｍ（１ａ）およびＭ（１ｂ）がグループＭ（１）から選択され、２つの他の金属がグループＭ（２）から選択されるとき、前記一種以上の金属酸化物は、
化学式：Ｍ（１ａ）（１−ｘ）Ｍ（１ｂ）（ｘ）Ｍ（２ａ）（１−ｙ）Ｍ（２ｂ）（ｙ）Ｏ３
を有する、請求項３８に記載の電気コンポーネント。
【請求項４０】
前記一種以上の金属酸化物のグループＭ（１）は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化バリウム（ＢａＯ）から選択されるアルカリ土類金属酸化物；酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）および酸化ルビジウム（Ｒｂ２Ｏ）から選択されるアルカリ金属酸化物；並びに、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）を含む群から選択される重金属酸化物を含む、
請求項３７に記載の電気コンポーネント。
【請求項４１】
前記一種以上の金属酸化物のグループＭ（２）は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）および酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）を含む、請求項３７に記載の電気コンポーネント。
【請求項４２】
前記一対の導電体は、１つ以上の追加の導電体によって接続され、
さらに前記１つ以上の追加の導電体は、前記セラミックエレメントを包囲してインダクタを形成する、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項４３】
前記インダクタは、０．１ｐＨ〜５００ｎＨの範囲のインダクタンスを示す、請求項４２に記載の電気コンポーネント。
【請求項４４】
前記インダクタは、４０℃〜１２０℃の動作温度範囲において±１％以内のインダクタンス値を維持する、請求項４３に記載の電気コンポーネント。
【請求項４５】
請求項４２に記載の電気コンポーネントにおいて、前記一種以上の金属酸化物は、体心立方晶相を有し、その体心立方晶相は、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）と、
一酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化バナジウム（ＶＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）のうちの１つ又はそれ以上を含むこと、
並びに、
請求項４２に記載の電気コンポーネントにおいて、前記一種以上の金属酸化物のうちの１つの金属酸化物は酸化ケイ素（ＳｉＯ４）であり、前記セラミックエレメントは、菱形１２面体または菱形偏四角多面体結晶相を採用しており、
その他の金属酸化物は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）および酸化ホルミウム（Ｈｏ２Ｏ３）のうちの１つ以上を含むこと。
【請求項４６】
前記１つ以上のさらなる導電体は、前記セラミックエレメント周囲のコイルを形成する、請求項４２に記載の電気コンポーネント。
【請求項４７】
前記１つ以上の追加の導電体は、回路基板トレースとして形成され且つ前記セラミックエレメントの下側に配置された１つ以上の第２の導電体を含むところの多数の追加の導体を含む、請求項４２に記載の電気コンポーネント。
【請求項４８】
前記１つ以上の第２の導電体はそれぞれ、細長に延びると共に、その対向端部に設置された接触パッドを有しており、
さらに、前記多数の追加の導体は、前記接触パッド上で前記セラミックエレメントに隣接して配置された複数の電気接触ポストを含む、請求項４２に記載の電気コンポーネント。
【請求項４９】
前記多数の追加の導体は、１つ以上のワイヤボンドを含み、そのワイヤボンドは、前記セラミックエレメント上に配置され且つ前記導電体ポストを接続させる、請求項４２に記載の電気コンポーネント。
【請求項５０】
前記セラミックエレメントは、複数のセラミックエレメントを含み、当該複数のセラミックエレメントは、前記誘電体基板中に埋設されると共に動作可能に相互接続されている、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項５１】
前記複数のセラミックエレメントは、第１のセラミックエレメントおよび第２のセラミックエレメントを含み、前記第１のセラミックエレメントおよび前記第２のセラミックエレメントはそれぞれ、異なる種類のパッシブコンポーネントを形成する、請求項５０に記載の電気コンポーネント。
【請求項５２】
前記第１のセラミックエレメントおよび前記第２のセラミックエレメントは、それぞれコンデンサおよびインダクタを形成する、請求項５１に記載の電気コンポーネント。
【請求項５３】
前記複数のセラミックエレメントは、電子フィルタを形成する、請求項５０に記載の電気コンポーネント。
【請求項５４】
集積回路をさらに含み、その集積回路は、前記誘電体基板上に取り付けられると共に、前記一対の導電体のうちの１つと動作可能に接続されている、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項５５】
前記セラミックエレメントは、前記誘電体基板中に埋設された複数のセラミックエレメントを含み、さらに、前記複数のセラミックエレメントは電子フィルタを形成する、請求項５４に記載の電気コンポーネント。
【請求項５６】
電子フィルタに動作可能に接続されたアンテナエレメントをさらに含む、請求項５５に記載の電気コンポーネント。
【請求項５７】
前記誘電体基板は、多層回路基板における複数の層のうちの１つである、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項５８】
前記導電体のうちの１つ以上は接触パッドを含み、
前記接触パッド上に配置された導電体ポストを更に備えており、当該導電体ポストは、前記誘電体基板を通じて前記回路基板中の隣接層への電気接続を提供するためのものである、請求項５９に記載の電気コンポーネント。
【請求項５９】
前記多層回路基板中の１つ以上の他の層は、埋設型電気コンポーネントを含む、請求項５９に記載の電気コンポーネント。
【請求項６０】
前記多層回路基板の１つの層上に設けられると共に前記一対の導電体のうちの１つに動作可能に接続された集積回路を更に備えた、請求項５９に記載の電気コンポーネント。
【請求項６１】
前記誘電体基板は、前記セラミックエレメントの周囲に形成されている、請求項１に記載の電気コンポーネント。
【請求項６２】
前記導電体および前記セラミックエレメントのうちの１つ以上は、最初にベース基板上に形成される、請求項６１に記載の電気コンポーネント。
【請求項６３】
前記ベース基板を除去した後、前記誘電体基板と他の誘電体基板とを結合して多層回路基板を形成する、請求項６２に記載の電気コンポーネント。
【請求項６４】
１つ以上の追加の電気コンポーネントが、前記多層回路基板の第２の層のレベルにおいて前記誘電体基板の上部上に形成され、
さらに、第２の誘電層が前記１つ以上の追加の電気コンポーネントの周囲に形成されて、前記多層回路基板を形成する、請求項６１に記載の電気コンポーネント。
【請求項６５】
電気コンポーネントを作製する方法であって、
基板上の一対の導電体の間に当該一対の導電体と接触させた状態でセラミックエレメントを形成する工程を備え、
この工程は、金属有機前駆体の混合物を沈積させること、及び、前記金属酸化物前駆体の同時分解を発生させて、一種以上の金属酸化物を含む前記セラミックエレメントを形成することを含んでいる、電気コンポーネントの作製方法。
【請求項６６】
前記同時分解は、沈着された前記金属有機前駆体の高速熱アニーリングによって達成される、請求項６５に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項６７】
前記セラミックエレメントは、前記同時分解の前にカルボン酸塩前駆体を沈着させることにより作製される、請求項６５に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項６８】
前記前駆体は、ワックス化合物として沈着される、請求項６５に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項６９】
前記沈着された前駆体に放射エネルギーを付与して前記同時分解を発生させる、請求項６８に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項７０】
前記一種以上の金属酸化物は、ルチル、パイロクロアまたはペロブスカイト結晶相を有し、
前記ルチル、前記パイロクロアまたは前記ペロブスカイト結晶相は、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）、酸化オスミウム（ＯｓＯ２）および酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）のうちの１つ以上を含む、請求項６５に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項７１】
前記一種以上の金属酸化物は、前記セラミックエレメント全体にわたって、金属酸化物組成均一性の変動が１．５ｍｏｌ％以下となるように形成される、請求項６５に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項７２】
前記一種以上の金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子からなる、請求項７１に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項７３】
前記粒径は各粒子の長径に沿って測定され、さらに、前記粒径は、前記セラミックエレメント中に含まれる粒子の平均粒径の１．５倍よりも小さく、且つ０．５倍よりも大きい、請求項７２に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項７４】
前記粒径は、作製時において熱処理を制御することにより決定される、請求項７３に記載の電気コンポーネントの作製方法。
【請求項７５】
アンテナであって、
最大寸法Ｄを有する折り返しアンテナエレメント、及び、メタ物質誘電体を備え、
前記メタ物質誘電体は、その外面から距離Ｓだけ隔てて前記折り返しアンテナエレメントを埋設するものであり、
前記メタ物質誘電体は、比誘電率εＲ≦１０である誘電ホスト、及び比誘電率εＲ＞１０である１つ以上の誘電含有物を含み、
前記距離Ｓは、前記折り返しアンテナエレメントの反応性近接場領域の突出長さｄよりも長く、
前記反応性近接場の突出長さｄは、ｄ＝０．６２√（Ｄ３／λ）として定義され、ここで、λは、前記折り返しアンテナエレメントから送出され、又は前記折り返しアンテナエレメントによって受信される電磁気励起の波長である、アンテナ。
【請求項７６】
前記誘電ホストは有機誘電体である、請求項７５に記載のアンテナ。
【請求項７７】
前記有機誘電体は、ＦＲ４、ロジャーズデュロイドまたはＰＦＴＥテフロン（登録商標）誘電体を含む、請求項７６に記載のアンテナ。
【請求項７８】
前記有機誘電体ホストは、損失正接ｔａｎδ≦１０―３を有する、請求項７６に記載のアンテナ。
【請求項７９】
前記誘電ホストは無機誘電体である、請求項７６に記載のアンテナ。
【請求項８０】
前記無機誘電体ホストは、シリカまたはアルミナの誘電体である、請求項７９に記載のアンテナ。
【請求項８１】
前記無機誘電体ホストは、損失正接ｔａｎδ≦１０―３を有する、請求項７９に記載のアンテナ。
【請求項８２】
前記無機誘電体ホストは、−１５０℃〜＋２５０℃の動作温度において安定した比誘電率εＲの値を有する、請求項７５に記載のアンテナ。
【請求項８３】
アンテナであって、
最大寸法Ｄを有する折り返しアンテナエレメント、及び、メタ物質誘電体を備え、
前記メタ物質誘電体は、その中に含まれる誘電含有物から距離Ｓだけ隔てて前記折り返しアンテナエレメントを埋設するものであり、
前記メタ物質誘電体は、比誘電率εＲ≦１０である誘電ホスト、及び比誘電率εＲ＞１０である１つ以上の誘電含有物を含み、
前記距離Ｓは、前記折り返しアンテナエレメントの反応性近接場領域の前記突出長さｄよりも長く、
前記反応性近接場領域の突出長さｄは、ｄ＝０．６２√（Ｄ３／λ）として定義され、ここで、λは、前記折り返しアンテナエレメントから送出され、又は前記折り返しアンテナエレメントによって受信される電磁気励起の波長である、アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に埋設型電子コンポーネントの構成に関し、詳細には、信号処理に適用されるそのようなコンポーネントに関する。
【０００２】
［関連出願］
出願人は、米国仮特許出願番号第６０／６９５，４８５号（出願日：２００５年６月３０日、タイトル「ＳＰＲＥＡＤ  ＳＰＥＣＴＲＵＭ  ＲＥＣＩＥＶＥＲ  ＡＮＤ  ＭＥＨＴＯＤ  ＯＦ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ」）に関する優先権を主張し、本明細書中、同文献の内容を援用する。
【背景技術】
【０００３】
従来のデジタル通信では、バイナリビット情報の符号化の際に信号パルスの強度が用いられており、振幅パルス全体または高振幅パルスを用いて、１ビットの情報および低振幅パルスまたはゼロ振幅パルスを搬送して、０ビットデータを信号送信するか、またはその逆が行われる。無線通信は、有限帯域幅および信号干渉の多重ソースの制約下で行われるため、単純なデジタルコードを用いたデータストリームにおいては、高ビットエラー率レベルが発生し得る。これらの課題に対処するため、意味のあるデータレートおよびより高い信号インテグリティを得るような様式で、スペクトラム拡散信号送信プロトコルが開発されている。これらのプロトコルでは、位相偏移キーイング（ＰＳＫ）技術または直交振幅変調技術を用いて、送信されたパルスを符号として形成し、この符号により、一連の連続するデータビットを単一パルスに符号化する。図１Ａは、相マップを用いて、信号の一定振幅１０１および変調相シフト１０３により、４つの異なる相状態１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃおよび１０５Ｄが生成される様子を示している。これらの相状態１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃおよび１０５Ｄを用いて、データ［１、１］、［０、１］、［１、０］および［０、０］の４つの異なる２ビット組み合わせを符号化する。図１Ｂは、１６個の異なる振幅および相状態１０７を含む信号配列を用いて、以下の符号当たり４ビットを符号化する様子を示している。：［１、１、１、１］、［１、１、１、０］、［１、１、０、１］、［１、０、１、１］、［０、１、１、１］、［１、０、０、１］、［１、０、０、０］、［０、１、０、１］、［０、１、０、０］、［０、０、１、０］、［１、０、０、１］、［０、０、０、１］、［１、０、０、０］、［０、０、０、１］、［０、１、１、０］および［０、０、０、０］。
【０００４】
これらの符号変調技術の場合、０≦α≦１の範囲の値をとり得る信号ロールオフパラメータαを通じて、パルス形状に影響が出る場合がある。図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、異なる符号を表すために異なるロールオフパラメータが用いられた場合、パルス１０９Ａ、１０９Ｂ、１０９Ｃを時間領域において見た時に、搬送波の変調を大きくすることができない。時間領域での信号変調は、パルスの立ち上がり区間および立ち下がり区間１１１Ａ、１１１Ａ’、１１１Ｂ、１１１Ｂ’、１１１Ｃ、１１１Ｃ’に主に影響を与える。図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃは、ロールオフパラメータの変化が周波数領域１１３Ａ、１１３Ｂおよび１１３Ｃ中のパルスに如何に影響を与えるかを示す。Ｔは、符号時間長さを定義するために用いられ、Ｗはナイキスト速度であり、図２および図３において、Ｗ＝（１／２）Ｔである。この変調フォーマットに起因して、ロールオフパラメータ増加と共に、パルスのパワースペクトル密度がより多くの周波数上に分散する。そのため、周波数領域中の符号を分析することにより、符号検出をより効率的に行う。
【０００５】
従来の受信器の場合、センサを用いて、パルスの時間領域署名の登録と、パルスのパワースペクトル密度を数学的に演算する逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＦ）または離散逆高速フーリエ変換を行うためのプロセッサ機能の提供とが行われる。符号のパワースペクトル密度のデコンボリューションを行うための数学的方法を用いた場合、受信器においてコンポーネントのコストが増加し、任意の利用可能なパワー予算からさらなるパワーが消費され、また、モバイル無線プラットフォーム上にパッケージングされた際に貴重な不動産が占有される。
【０００６】
上記のような事態は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）に基づいた無線通信システムにおいて顕著となる。ＯＦＤＭ技術（例えば、ＷｉＭＡＸシステム（ただし、これに限定されない））は、データレートを信頼性を以して上昇させるために開発されたマルチキャリア変調方法である。符号時間長さの短縮によって単一搬送波上のデータレート上昇を図った場合、ビットエラー率増加による影響をより受けやすくなる。ＯＦＤＭ方法では、より低いデータレートで動作する複数の搬送波（「サブ搬送波」と呼ばれることが多い）が用いられる。そのため、単一搬送波のデータレートと同程度の複合レートで全てのサブ搬送波の合成データを通信することができ、その際、より高いデータレートにおいて同一基本変調を用いた同一チャネル帯域幅が用いられる。より長い符号継続時間を用いることによって得られる主な利点としては、多経路時間分散に起因する符号間干渉によるエラーによる影響が低減するため、エラーによる影響が純減する点がある。さらに、符号間干渉は、周波数選択フェージングがサブ搬送波のうちのいくつかの上のみにおいて分散したした場合と比較してそれほど問題ではなく、サブ搬送波の大部分上のフェージング深さは、有意なビットエラーを生成させるほど大きくはない。図４Ａおよび図４Ｂは、複数のサブ搬送波１１５が矩形形状を有する個々のサブ搬送波の合成パワースペクトルを生成する様式を示し、その際、ほとんどの変調データは、立ち上がり側波帯１１７Ａ／立ち下がり側波帯１１７Ａ’のパワースペクトル密度中に含まれる。しかし、サブ搬送波が多数ある場合も、サブ搬送波符号の解釈に必要なＩＦＦＦおよび／またはＩＤＦＦＦ演算処理能力が増加し、この処理能力は、モバイルプラットフォーム上に限定される。
【０００７】
パッシブレジスタ、コンデンサおよびインダクタコンポーネント（パッシブコンポーネントと総称する）は、これらのデバイスを含むフィルタリングステージを形成するために用いられる。現在、ほとんどのパッシブコンポーネントは、プリント回路基板の表面上で組み立てられ、フル実装回路基板中で用いられる全コンポーネントの８０％を占めることが多く、回路基板の主要表面上を占める不動産の５０％を占める。モバイル無線システムの一般的な要件として、小フォームファクタがある。そのため、パッシブコンポーネントを回路基板表面から１つ以上の内部層へと移動させることによって回路フットプリントを低減する方法が望ましい。この慣習は、埋設型パッシブ技術としてより一般的に知られ、多数の電気終端伝送線を必要とする大規模高速回路（例えば、サーバおよびテレコミュニケーションスイッチ）においても有用である。埋設型パッシブ技術は１９８０年代初期から開発されているものの、最適な性能公差を満たすアプローチはほとんど得られていない。すなわち、回路基板中に埋設後、公差から外れたパッシブコンポーネントをリワーク（交換）することができず、また、単一コンポーネントが故障すると基板全体の価値が失われるため、これらのコンポーネントのターゲット性能の公差として±１％が必要となる。さらに、全ての予測動作温度にわたって埋設型パッシブにそのターゲット性能公差を維持させることで、設計の容易化および回路信頼性の確実化を図ることが望ましい。動作温度は典型的には、−４０℃〜＋１２５℃である。埋設型パッシブ技術に関するほとんどの先行技術の場合、均一の誘電特性を持つ材料の単一層を含む薄膜技術に依存している。抵抗金属薄膜の場合、公差±１％以内の熱的に安定な性能を達成できる優秀な性能を示すことが分かっている。
【０００８】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、埋設型レジスタ１１９は典型的には、誘電層１２４および１２５にそれぞれ固定された導電性金属層１２１および抵抗金属層１２３からなる２枚の金属シートを含む。それぞれの金属層は、導電性金属層１２１内の導電性リード１２７ならびに抵抗金属層１２３中のレジスタエレメント１２９および１３０を生成するように、パターニングされる。その結果、図５Ｂ中に示すように２枚の積層板が配列され接触した際に、導電性リード１２７間のギャップ１３１および１３２上にレジスタエレメント１２９および１３０が配置される。レジスタエレメント１２９および１３１の抵抗は、導電性リード１２７間のギャップ１３１および１３２のスペーシングと、シート抵抗と、抵抗金属層１２３の厚さとによって、制御される。積層抵抗金属シートが均一の厚さおよび抵抗を持つため、エレメント抵抗は、ギャップ１３１および１３２のスペーシングによって決定される。一般的に、薄膜金属レジスタエレメント１２９および１３０の寸法管理により、公差±５％が達成され、レーザトリミングを用いて、目標値±１％内の性能公差を得る。ニッケル（Ｎｉ）または白金（Ｐｔ）で構成された抵抗薄膜は、抵抗（ＴＣＲ）の熱係数が低いため、動作温度にわたって±１％の公差内の熱安定性が得られる。薄膜レジスタエレメント１２９および１３０に関する主な信頼性に関する問題としては、金属電極１２７および／または誘電層１２５を形成する材料との相互作用に起因して、金属プラークが形成され、また、膨張熱係数間にミスマッチが発生して、薄膜レジスタエレメント１２９および１３０とおよび封入誘電体１２５との間の層間剥離が発生し得る点がある。
【０００９】
薄膜技術は、埋設型コンデンサの製造にも用いられている。埋設型コンデンサに関する要求は、高速ＣＭＯＳ半導体回路中の電源ノイズの抑制の必要性に起因してきた。すなわち、高速ＣＭＯＳ半導体回路中、スイッチング装置の同時フリッピングにより、半導体デバイスが取り付けられた回路基板中の電力面埋設型から大きなサージ電流が発生する。電源ノイズは、サージ電流の供給元である電力面からの充電が不適切である場合に、回路内に発生する。高速回路中の電源ノイズ抑制のために、減結合コンデンサが用いられる。図６Ａおよび図６Ｂは、埋設型減結合コンデンサ１３１を用いて、回路基板１３３および高速半導体チップ１３５を含む回路中の電源ノイズを抑制する様子を主に示す。電力面１３７は、２枚の導電性金属シート１４１および１４２（図６Ａ）間に挿入された誘電層１３９からなる積層シートコンデンサとして構築される。導電性金属層１４２のうちの１つは、電力面１３７がサージ電流を半導体デバイスに供給するビア１４５との電気接触を維持している領域中に、フローティンググラウンド層１４３（図６Ｂ）を提供するように、パターニングされる。誘電層１３９によって形成された埋設型減結合コンデンサ１３１は、金属シート１４１とフローティンググラウンド層１４３との間に配置され、余剰電荷の収集および供給を行って、サージ電流供給のために不適切に保存された電荷がある場合に発生し得る電源ノイズを抑制する。３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のＣ−ＰＩｙ材料は、高κ誘電チタン酸バリウム粉末で負荷されたエポキシからなる誘電層１３９を用いている。これらの構造の場合、高シートキャパシタンス（６ｎＦ／平方インチ）が得られるものの、より高いキャパシタンス値が望ましい。さらに、誘電層１３９中に負荷された誘電体粉末の粒径は１〜２ミクロンであるが、このような粒径は、キャパシタンスの低熱係数（ＴＣＣ）および安定した温度性能を得るには不適切である。そのため、３ＭＣ−ＰＩｙ減結合コンデンサは、Ｘ７Ｒ型挙動（予測動作温度にわたって目標値の±１５％内の性能値）を持つものに過ぎないとされている。株式会社富士通は、室温において高κチタン酸バリウムセラミック膜を形成するエアロゾル沈着技術の開発について報告している。この高κチタン酸バリウムセラミック膜を用いて、プレフォーミュレートされたセラミック粉末のエアロゾルを用いて、回路基板内にコンデンサを埋設することができる。高品質膜（０．０５〜２ミクロン）形成に必要と報告されている粒径も、安定した熱性能またはＣＯＧ型挙動に適したＴＣＣを維持するには不十分である。
【００１０】
図７Ａおよび図７Ｂは、相互接続構造またはプリント回路基板１５１中に埋設されたパッシブインダクタ１５０の上面図および横から見た図を示す。インダクタ１５０は典型的には、１つ以上の誘電シート１５２うえに構成されたコイル構造１４７または単純ループ構造（図示せず）を含み、誘電シート１５２は、コイル１４７に電流を供給する給電ライン１４９を含み、コイル１４７は、コイルが配置された面（単数または複数）面の下側（または上側）に配置された別個の誘電層１５３上に設けられる。誘電層１５２、１５３および１５４は、回路の構成に用いられる材料と同一の材料で構成されることが多い。
【００１１】
Ｉｍａｇａｗａらに付与された米国特許第５，１５４，９７３号において、平均粒径が１〜５０ミクロンであり有機熱可塑性材料と混合された粉末から作製された高κ誘電セラミック組成を含む誘電レンズアンテナについての開示がある。Ｋａｎｂａらに付与された米国特許第５，８９２，４８９号において、平均粒径が１０ミクロンの粉末から形成された高κ酸化物セラミックスを採用したチップアンテナについての開示がある。Ｋ−ＤＫｏｏらに付与された米国特許第において、平面状トレース構造を誘電シート上に印刷しこれらのシートを組み立てて上記チップアンテナを形成することによって形成された螺旋状に巻かれた導体を含むチップアンテナについての開示がある。Ｋ．Ａｓａｋｕｒａらに付与された米国特許第６，０２８，５６８号において、少なくとも１つの誘電層は磁石材料である複数の誘電層上に導体を印刷し、上記誘電層をソリッド構造に溶融することによって形成された少なくとも１つの折り返しアンテナを含むチップアンテナについての開示がある。Ｔ．Ｔｓｕｒｕらに付与された米国特許第６，２２２，４８９号Ｂ１において、導体トレースを複数の誘電層上に印刷することによって作製されたモノポールまたはダイポールアンテナを含むチップアンテナについての開示があり、ここで、各個々の層は、比誘電率εＲ＝１〜１３０または相対浸透率μＲ１〜７のいずれかを持つ個々の層を提供する均一の組成を有し、上記複数の層は、単一コンポーネント中に溶融される。Ｈ．Ｊ．Ｋｉｍらに付与された米国第６，６５０，３０３Ｂ２号において、複数の誘電シートを含むチップアンテナについての開示があり、各シートは、上記シートにおける均一の組成と、らせん状アンテナを形成するように構成された導体リードとを有する。Ａ．Ｈｉｌｇｅｒｓに付与された米国第６，６８０，７００Ｂ２号および６，６８３，５７６Ｂ２号において、チップアンテナについての開示があり、このチップアンテナは、均一の誘電特性を有するコアセラミック基板と、回路基板に表面実装されたその周囲上の導電性金属トレースとを含む。Ｃａｎｏｒａらに付与された米国シリアル番号第６，０２５，８１１号において、緊密に結合された導波器を備えた指向性アンテナについての開示があり、この導波器は、回路上に埋設または取り付けられ、ここで、上記導波器エレメントは、矩形状の断面プロファイルを有する導電性エレメントである。Ｔ．Ｔ．Ｋｏｄａｓらによって出願された米国シリアル番号第１０／２６５，３５１号において、低粘度溶媒中のナノ粒子のコロイド懸濁液から導電性電子材料を形成するインクジェット技術についての開示がある。Ｋｏｄａらによって出願された米国シリアル番号第１０／２８６，３６３号において、分子前駆体および無機粉末の組み合わせからなる流動性の高粘度前駆体溶液から無機レジスタおよびコンデンサを形成する直接書込（シリンジベース）方法についての開示がある。米国特許第６，０３６，８９９号および第５，８８２，７２２号において、ナノ粒子ペーストを用いたメタライゼーション層を適用するための方法および製剤についての開示がある。
【００１２】
ｄｅ  Ｒｏｃｈｅｍｏｎｔらに付与された米国特許第６，０２７，８２６号において、酸化物セラミックを金属基板上に形成して、金属有機（分子）前駆体溶液および液体エアロゾル噴霧技術を用いた積層型フィラメントおよびワイヤ金属セラミック合成構造を形成する物品および方法についての開示がある。ｄｅ  Ｒｏｃｈｅｍｏｎｔらに付与された米国特許第６，３２３，５４９号および６，７４２，２４９号において、シリカセラミック中に埋設された少なくとも１つのディスクリートワイヤを用いたより大型のシステムに半導体チップを電気接触させる相互接続構造を含む物品およびその構築方法と、金属有機（分子）前駆体溶液および液体エアロゾル噴霧技術を用いてパッシブコンポーネントを上記相互接続構造内に埋設する方法とについての開示がある。ｄｅ  Ｒｏｃｈｅｍｏｎｔらに付与された米国特許第５，７０７，７１５号および第６，１４３，４３２号において、金属有機（分子）前駆体溶液から作製された金属セラミック回路基板ならびに金属セラミックおよびセラミック―セラミック合成構造における熱的に誘導される機械ストレスを軽減する物品および方法についての開示があり、また、金属有機（分子）前駆体の溶液の溶液中の二次相粒子（粉末）の採用についてさらに開示がある。本明細書中、これらの参考文献それぞれの内容を、あたかもその全体が記載されているかのように、参考のため援用する。米国シリアル番号第１１／２４３，４２２号において、周波数選択性および熱安定性を小型アンテナエレメントに付与する物品および方法と、単一セラミックモジュール中の簡単なＲＦフロントエンドアーキテクチャの構造とについての開示がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態は、電気コンポーネントを提供する。前記電気コンポーネントは、一対の導電体の間にありかつ前記一対の導電体の間と接触した誘電体基板の上または内部に設置されたセラミックエレメントを含む。前記セラミックエレメントは、前記セラミックエレメント全体において１．５ｍｏｌ％以下において金属酸化物組成均一性が変動する１つ以上の金属酸化物を含む。
【００１４】
前記金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子から実質的になり得る。前記粒径は、各粒子の長径に沿って測定され、前記粒径は、前記セラミックエレメント中に含まれる平均粒径の１．５倍よりも小さくかつおよび０．５倍よりも大きい。前記粒径は、作製時において熱処理を制御することによって決定される。
【００１５】
前記セラミックエレメントは、前記１つ以上の金属酸化物のうちのどれを含ませるかによって決定される電気特性を有する。前記電気特性は、作製時において熱処理を用いて平均粒径を制御することにより、有効化される。前記セラミックエレメントの前記電気特性は、動作温度範囲４０℃〜１２０℃において１％以下の範囲で変化する実質的に一定値を示す。
【００１６】
前記セラミックエレメントは、金属有機前駆体の同時分解を発生させることにより、作製され得る。前記同時分解は、沈着された前記金属有機前駆体上での高速熱アニーリングにより、達成され得る。前記セラミックエレメントは、前記同時分解前にカルボン酸塩前駆体を沈積させることにより、作製され得る。前記前駆体は、ワックス化合物として沈着され得る。前記沈着された前駆体に放射エネルギーを付加して、前記同時分解を発生させ得る。
【００１７】
前記金属酸化物は、ルチル、パイロクロア、ペロブスカイト、体心立方、菱形１２面体、菱形偏四角多面体結晶相またはその混合物を有し得、前記ルチル、前記パイロクロア、前記ペロブスカイト、前記体心立方、前記菱形１２面体、前記菱形偏四角多面体結晶相またはその混合物は、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）、酸化オスミウム（ＯｓＯ２）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏｓ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）およびシリコン酸化物（ＳｉＯ４）のうち１つ以上の量を含む。
【００１８】
前記セラミックエレメントは、固有シート抵抗が２５μΩｃｍよりも高い抵抗金属酸化物材料を含み得る。前記セラミックエレメントは導電性金属酸化物も含み得、さらに、前記電気コンポーネントはレジスタである。前記金属酸化物は、ルチル、パイロクロアまたはペロブスカイト結晶相を有し得、前記ルチル、前記パイロクロアまたは前記ペロブスカイト結晶相は、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）、酸化オスミウム（ＯｓＯ２）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）およびインジウムスズ酸化物のうちの１つ以上の量を含む。前記金属酸化物は、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、リード酸化物（ＰｂＯ）および酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）からなる群からのものであり得る。前記金属酸化物は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、酸化チタン、（Ｔｉ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）および酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）からなる群から導出されたアルカリ土類金属酸化物を含み得る。前記金属酸化物は、実質的に均一の粒径を有する粒子から実質的になり得る。前記セラミックエレメントは、動作温度範囲−４０℃〜１２５℃において?５％の範囲で変化する抵抗または抵抗値を有し得る。前記セラミックエレメントは、動作温度範囲−４０℃〜１２５℃において１％以下の範囲で変化する抵抗または抵抗値を有し得る。前記セラミックエレメントは、１０オーム〜５０メガオームの抵抗値を持ち得る。前記セラミックエレメントは、１オーム〜５００メガオームの抵抗値を持ち得る。
【００１９】
前記電気コンポーネントは、前記一対の導電体が対向電極を形成しかつ前記セラミックエレメントがその誘電体を形成するコンデンサであり得る。前記１つ以上の金属酸化物は、実質的に均一の粒径を有する粒子から実質的になり得る。
【００２０】
前記コンデンサは、０．０１ｐＦ〜９００μＦのキャパシタンス値を持ち得る。前記一対の導電体はそれぞれ、互いに反対側の方向付けを有する別個の拡大領域を含み得、前記セラミックエレメントは、前記拡大領域の間に設置される。前記導電体および前記セラミックエレメントは、キャパシタンス＞２０ｎＦ／平方インチを有するシートコンデンサを形成し得る。
【００２１】
前記一対の導電体は、回路基板トレースの形態であり得、前記対向電極のための多数の近接な間隔で設けられた多フィンガ相互嵌合指部を生成し得る。前記セラミックエレメントは、前記多フィンガ相互嵌合指部間に形成された蛇行ギャップ中に設置され得、前記蛇行ギャップは、前記蛇行ギャップの曲線状領域または角領域においても一定スペーシングを実質的に維持し得る。
【００２２】
前記セラミックエレメントは、４０℃〜１２０℃の動作温度範囲において５％以下の範囲で変化する誘電率値を有し得る。前記金属酸化物は、実質的に均一の粒径を有する粒子から実質的になり得、前記粒子の平均は７０ナノメートル未満である。前記セラミックエレメントは、４０℃〜１２０℃の動作温度範囲において１％以下の範囲で変化する誘電率値を有し得る。前記金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子から実質的になり得、前記粒子の平均は５０ナノメートル未満である。
【００２３】
前記セラミックエレメントは高誘電率を有し、さらに、前記１つ以上の金属酸化物は、ペロブスカイト結晶構造を有し、一般的には化学式Ｍ（１）Ｍ（２）Ｏ３を有し、群Ｍ（１）およびＭ（２）からの金属は、１：１のモル比で含まれる。各群Ｍ（１）およびＭ（２）は、複数の金属を含み得、各群の前記組み合わせられたモル濃度は同一である。２個の金属Ｍ（１ａ）およびＭ（１ｂ）は群Ｍ（１）から選択され、２つの他の金属は群Ｍ（２）から選択され、前記１つ以上の金属酸化物は、化学式：Ｍ（１ａ）（１−ｘ）Ｍ（１ｂ）（ｘ）Ｍ（２ａ）（１−ｙ）Ｍ（２ｂ）（ｙ）Ｏ３を有する。前記金属酸化物の群Ｍ（１）は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化バリウム（ＢａＯ）から選択されたアルカリ土類金属酸化物；酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）および酸化ルビジウム（Ｒｂ２Ｏ）から選択されたアルカリ金属酸化物；および酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）を含む群から選択された重金属酸化物を含み得る。前記金属酸化物の群Ｍ（２）は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）および酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）を含み得る。
【００２４】
前記一対の導電体は、１つ以上のさらなる導電体によって接続され得、前記１つ以上のさらなる導電体が前記セラミックエレメントを包囲してインダクタを形成する。前記インダクタは、０．１ｐＨ〜５００ｎＨの範囲のインダクタンスを示し得る。前記インダクタは、４０℃〜１２０℃の動作温度範囲において±１％以内のインダクタンス値を維持し得る。前記金属酸化物は、体心立方晶相を有し得、前記体心立方晶相は、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）と、コバルトモノオキシド（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化バナジウム（ＶＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）のうちの１つ以上の量とを含む。請求項４２に記載の電気コンポーネントにおいて、前記１つ以上の金属酸化物のうちの１つの金属酸化物はシリコン酸化物（ＳｉＯ４）であり得、前記セラミックエレメントは、菱形１２面体または菱形偏四角多面体結晶相を採用し、その他の金属酸化物は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）および酸化ホルミウム（Ｈｏ２Ｏ３）のうちの１つ以上を含む。
【００２５】
前記さらなる導電体は、前記セラミックエレメント周囲のコイルを形成し得る。前記さらなる導電体は、回路基板トレースとして形成されかつ前記セラミックエレメントの下側に設置された１つ以上の第２の導電体を含む多数のさらなる導体を含み得る。前記１つ以上の第２の導電体はそれぞれ、細長形状にされ、かつ、その対向端部に設置された接触パッドを有し、さらに、前記多数のさらなる導体は、前記接触パッド上で前記セラミックエレメントに隣接して設置された複数の電気接触ポストを含み得る。前記多数のさらなる導体は、１つ以上のワイヤボンドを含み得、前記ワイヤボンドは、前記セラミックエレメント上に設置されかつ前記導電体ポストを接続させる。
【００２６】
前記セラミックエレメントは、複数のセラミックエレメントを含み得、前記複数のセラミックエレメントは、前記誘電体基板中に埋設され、かつ、動作可能に相互接続される。前記複数のセラミックエレメントは、第１のセラミックエレメントおよび第２のセラミックエレメントを含み得、前記第１のセラミックエレメントおよび前記第２のセラミックエレメントはそれぞれ、異なる種類のパッシブコンポーネントを形成する。前記複数のセラミックエレメントは、電子フィルタを形成し得る。
【００２７】
前記電気コンポーネントは、集積回路をさらに含み得、前記集積回路は、前記誘電体基板上に取り付けられ、かつ、前記一対の導電体のうちの１つと動作可能に接続される。前記セラミックエレメントは、前記誘電体基板中に埋設された複数のセラミックエレメントを含み得、さらに、前記複数のセラミックエレメントは電子フィルタを形成する。前記電気コンポーネントは、電子フィルタに動作可能に接続されたアンテナエレメントをさらに含み得る。
【００２８】
前記誘電体基板は、多層回路基板中の複数の層のうちの１つであり得る。前記導電体のうちの１つ以上は接触パッドを含み得、前記接触パッド上に配置された導電体ポストをさらに含み、前記導電体ポストは、前記誘電体基板を通じて前記回路基板中の隣接層への電気接続を提供する。前記多層回路基板中の１つ以上の他の層は、埋設型電気コンポーネントを含み得る。前記電気コンポーネントは、前記多層回路基板の１つの層上に取り付けられた集積回路をさらに含み得、前記一対の導電体のうちの１つに動作可能に接続される。
【００２９】
前記誘電体基板は、前記セラミックエレメントの周囲に形成され得る。前記導電体および前記セラミックエレメントのうちの１つ以上は、先ずベース基板上に形成され得る。前記ベース基板が除去された後、前記誘電体基板を他の誘電体基板と共にくし形にして、多層回路基板を形成し得る。１つ以上のさらなる電気コンポーネントが、前記多層回路基板の第２の層のレベルにおいて前記誘電体基板の上部上に形成され得、前記１つ以上のさらなる電気コンポーネントの周囲に第２の誘電層が形成されて、前記多層回路基板を形成する。
【００３０】
本発明の別の実施形態において、電気コンポーネントを作製する方法であって、基板上の一対の導電体の間で前記一対の導電体と接触させた様態でセラミックエレメントを形成する工程を含み、前記工程は、金属有機前駆体の混合物を沈積させる工程と、前記金属酸化物前駆体の同時分解を発生させて、１つ以上の金属酸化物を含む前記セラミックエレメントを形成する工程とを含む。
【００３１】
前記同時分解は、沈着された前記金属有機前駆体高速熱アニーリングを用いて達成され得る。前記セラミックエレメントは、前記同時分解の前にカルボン酸塩前駆体を沈積させることにより、作製され得る。前記前駆体は、ワックス化合物として沈着され得る。前記沈着された前駆体に放射エネルギーを付加して、前記同時分解を発生させ得る。前記金属酸化物は、ルチル、パイロクロアまたはペロブスカイト結晶相を有し得、前記ルチル、前記パイロクロアまたは前記ペロブスカイト結晶相は、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）、酸化オスミウム（ＯｓＯ２）および酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）のうちの１つ以上の量を含む。前記金属酸化物は、前記セラミックエレメント全体における１．５ｍｏｌ％以下の金属酸化物組成均一性の変動と共に形成され得る。前記金属酸化物は、ほぼ均一の粒径を有する粒子から実質的になり得る。前記粒径は各粒子の長径に沿って測定され、さらに、前記粒径は、前記セラミックエレメント中に含まれる平均粒径の１．５倍よりも小さくかつおよび０．５倍よりも大きい。前記粒径は、作製時において熱処理を制御することによって決定される。
【００３２】
本発明のさらに別の実施形態は、アンテナを提供する。前記アンテナは、最大寸法Ｄを有する折り返しアンテナエレメントと、前記メタ物質誘電体の外面から距離Ｓだけ空けて前記折り返しアンテナエレメントを埋設するメタ物質誘電体とを含む。前記メタ物質誘電体は、比誘電率εＲ≦１０の誘電ホスト、および比誘電率εＲ＞１０の１つ以上の誘電含有物を含む。前記距離Ｓは、前記折り返しアンテナエレメントの反応性近接場領域の突出長さｄよりも長い。前記反応性近接場の突出長さｄは、ｄ＝０．６２√（Ｄ３／λ）として定義され、ここで、λは、前記折り返しアンテナエレメントから放射されたかまたは前記折り返しアンテナエレメントによって受信された電磁気励起の波長である。
【００３３】
前記誘電ホストは有機誘電体であり得る。前記有機誘電体は、ＦＲ４、ロジャーズデュロイドまたはＰＦＴＥテフロン（登録商標）誘電体を含み得る。前記有機誘電体ホストは、損失正接ｔａｎδ≦１０―３を有し得る。前記誘電ホストは無機誘電体であり得る。前記無機誘電体ホストは、シリカまたはアルミナ誘電体であり得る。前記無機誘電体ホストは、損失正接ｔａｎδ≦１０―３を有し得る。前記無機誘電体ホストは、−１５０℃〜＋２５０℃の動作温度において安定した比誘電率εＲの値を有し得る。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態は、アンテナを提供する。前記アンテナは、最大寸法Ｄを有する折り返しアンテナエレメントと、前記メタ物質誘電体中に含まれる誘電含有物から距離Ｓだけ空けて前記折り返しアンテナエレメントを埋設するメタ物質誘電体とを含む。前記メタ物質誘電体は、比誘電率εＲ≦１０、および比誘電率εＲ＞１０の１つ以上の誘電含有物を有する誘電ホストを含む。前記距離Ｓは、前記折り返しアンテナエレメントの反応性近接場領域の前記突出長さｄよりも長い。前記反応性近接場突出長さｄは、ｄ＝０．６２√（Ｄ３／λ）として定義され、ここで、λは、前記折り返しアンテナエレメントから放射されたかまたは前記折り返しアンテナエレメントによって受信された電磁気励起の波長である。
【００３５】
本発明は、周波数選択アンテナをスペクトラム拡散受信器として構成し、放射ゲインが得られるように高ｋ含有物および緊密に結合された導波器を用いることを可能にする多様な実施形態について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明のより深い理解のため、その他の局面およびさらなる局面と共に、以下の説明を添付図面と共に参照する。
【００３７】
本明細書中、以下の用語をその記載の意味を持つものとして用いる。
【００３８】
以下、「回路基板」という用語は、単一の誘電層または複数のスタックされた誘電層を含むパッシブ回路を意味するものとして定義される。上記層上には、より大型の電子システム内の１つ以上の半導体デバイス、パッシブコンポーネントおよび電源間の電気または電子信号の経路設定に用いられる導電性トレースが印刷または塗布されている。本発明の目的のため、回路基板は、バックプレーン、マザーボードまたはドーターカードを意味するものとして理解され得る。
【００３９】
以下、「相互接続（する）」という用語を、単一誘電層または複数のスタックされた誘電層を含むパッシブ回路を意味するものとして定義され、上記層上に、より大型の電子システム内の１つ以上の半導体、パッシブコンポーネント、電源および回路基板間の電気または電子信号を経路設定するために用いられる導電性トレースが印刷または塗布されている。本発明の目的のため、「相互接続（する）」という用語は、１つ以上の半導体デバイスと回路基板との間に挿入されたより小型の配線構造を意味するものとして理解され、これにより、「相互接続（する）」という用語と、１つまたは複数の半導体デバイスとの組み合わせは、モジュールまたはサブシステムモジュールとして機能する。
【００４０】
以下、「電子セラミック」という用語は、２つ以上の金属酸化物成分を含むセラミック組成を意味するものとして定義される。上記金属酸化物成分は、特定の電気または誘電応答または物理的特性（例えば、材料比誘電率（εＲ）、相対浸透率（μＲ）および損失正接（ｔａｎδ））または電気抵抗などによって主に定義される誘電率）が得られるように、選択されている。
【００４１】
「強誘電体」という用語は、外部電場の付加無く内部電気分極状態を発生させる特定のイオン結晶の格子内におけるイオン集団移動によって発生する自発分極状態を定義するものとして、用いられる。強誘電体材料は、キュリー転移温度として知られる転移温度によって特徴付けられる。この転移温度よりも低い温度では、イオン結晶は常誘電挙動を示す。
【００４２】
「誘電」という用語は、電場が無い場合に材料が内部電気分極を持たない状態を定義するものとして、用いられる。
【００４３】
以下、「ＬＣＤ」という頭字語は、液体の化学的沈着を指すものとして定義される。以下、「液体の化学的沈着」とは、所望のセラミック組成（好適にはカルボン酸塩前駆体）に対する金属酸化物前駆体を含む低揮発性金属有機塩溶液を用いて、２５０℃〜５００℃（好適には３２５℃〜４３０℃）の温度に加熱された基板上への液体エアロゾル噴霧または３５０℃未満（好適には２５０℃未満）の温度で保持された基板上のワックスベースのインクジェットシステムにより、所望の酸化物組成を沈着させる方法を意味するものとして、定義される。
【００４４】
以下、「金属有機前駆体」(metalorganic precursor)という用語は、中間酸素結合を通じて特定の金属原子が炭素原子に取り付けられた有機分子を説明するものとして理解される。
【００４５】
以下、「有機金属前駆体」(organometalic precursor)という用語は、所望の金属原子が直接炭素原子に取り付けられた有機分子を説明するものとして理解される。
【００４６】
以下、「メタ物質誘電体」という用語は、少なくとも１つのより高い誘電率または高透過率（μＲ≠１）の誘電含有物をその本体内に含むより低い誘電率の非磁性ホスト誘電体を含む誘電体を説明するものとして理解される。上記含有物の物理的寸法は、上記メタ物質誘電体を通じて伝播するかまたは上記メタ物質誘電体上に入射する電磁気励起の波長と比較して小さい（λ／４以下、好適にはλ／８以下）。
【００４７】
以下、「ナノ粒子導電性ペースト」という用語は、粒子寸法が１０ｎｍ〜１００ｎｍの微細な金属粒子と、１００℃〜３５０℃の低転換温度で高品質メタライゼーション層をスクリーン印刷またはインクジェットする際に用いることが可能なさらなる化学的添加剤とからなる流動性前駆体を説明するものとして理解される。
【００４８】
以下、「高速熱アニーリング」という用語は、抵抗加熱および集束放射の組み合わせを基板表面上に沈着された材料層に塗布する際に、上記沈着された材料の結晶化に用いられる内部温度よりもずっと低い内部温度における材料相における変化による影響を上記基板が受け易い場合においても、上記沈着された材料中での結晶化プロセスを短い継続時間で開始させるのに十分な内部温度まで上記沈着された材料層を加熱し、かつ、上記基板のほとんどが高速熱アニーリングプロセスによって影響を受けないように、塗布を行う加熱プロセスを説明するものとして理解される。集束放射は、レーザ、パルス状レーザまたは１つ以上のランプを用いて送達される赤外線光、可視光または紫外線光の吸収性波長を意味するものとしてとして主に理解されている。集束放射は、マイクロ波放射も含み得る。高速熱アニーリングプロセスにおいては、ガス雰囲気の制御が必要になり得る。
【００４９】
以下、「パッシブコンポーネント」という用語は、要素的レジスタ、コンデンサまたはインダクタを説明するものとして理解される。
【００５０】
以下、「標準動作温度」という用語は、−４０℃〜＋１２５℃の範囲の温度を意味するものとして理解される。
【００５１】
本明細書中、出願人は、同時係属中の米国特許出願シリアル番号第１１／２４３，４２２号（出願日：２００５年１０月３日、タイトル「ＣＥＲＡＭＩＣ  ＡＮＴＥＮＮＡ  ＭＯＤＵＬＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ  ＴＨＥＲＥＯＦ」）の内容を参考のため援用する。
【００５２】
送信された符号のパワースペクトル密度を演算方法ではなくパッシブを用いて決定する手段を提供する方法およびデバイスは、電力消費およびモバイル無線システムにおいて用いられるトランシーバコンポーネントのコストを低減する点において、価値を有する。さらに、このような単純な受信器のフォームファクタを低減する方法およびデバイスも、モバイル無線システムにおいて望まれている。動作温度において安定し続けるチューニングパラメータを備え、かつ、周囲の電磁石環境によって影響を受けない、正確にチューニングされたパッシブ回路構成は、上記利点を提供するために重要な役割を果たす。これらの回路がデチューニングによる影響を受け易くなる原因となるファクターは、材料選択と、選択された材料の処理に用いられる方法と、モジュール内に含まれる１つ以上のアンテナをエンベロープする誘電媒体の設計とに主に関連する。一般的に、アンテナのチューニングは、アンテナの近接場放射パターン内に配置された誘電材料による影響を受ける。以下に説明するように、アンテナの近接場パターンは、アンテナの最大寸法およびその放射波長の関数であるアンテナエレメントから遠位方向に距離ｄｎｅａｒ  ｆｊｅｉｄだけ延びる。近接場は、ハンドヘルドデバイスの周囲を越えて延びることが多いため、デバイスが取り扱われるかまたはユーザ頭部に接近した際に付加される誘電負荷に起因して、アンテナのチューニングが変化する。以下に説明するように、本発明の特定の目的は、誘電媒体中に埋設された１つ以上のアンテナを提供することである。上記アンテナは、デバイス内のアンテナの反応性近接場の全体または大部分を含むように、設計されている。その結果、近接場への外的影響が低減し、その結果、アンテナの電磁石チューニングが安定化する。別の特定の目的は、パッシブコンポーネントと、単一回路層に関する広範囲の性能値を有する誘電材料とを一体化させる能力を持つ回路および製造方法を提供することである。ここで、これらの性能値は、目標値に対して±１％以下である公差および熱安定性を有する。これは、液体化学的沈着（ＬＣＤ）（ｄｅ  Ｒｏｃｈｅｍｏｎｔらにおいて噴霧熱分解法による金属有機分解（ＳＰ−ＭＯＤ）とも呼ばれる）を用いて達成され、これにより、この目的を達成する手段が得られる。
【００５３】
ＬＣＤでは、液体溶液を用いて、１つ以上の金属有機塩前駆体を１つ以上の所望の金属酸化物と分子レベルで混合する。低揮発性金属有機塩は、好適な前駆体化合物（具体的にはカルボン酸塩化合物、特に、ランク（炭素原子数）が５よりも高いカルボン酸塩化合物）である。ランク５以上のカルボン酸塩化合物が、温度上昇において蒸発ではなく分解するように、事前処理される。その結果、広範囲の前駆体化合物を分子レベルで溶液中に密接に混合させることが可能となる。この溶液は、エアロゾル噴霧化され、当該前駆体化合物の分解温度よりも高い温度まで加熱された基板上で沈着される。各種の金属有機前駆体は、およそ２５０℃〜３５０℃の固有の分解温度を有する。溶液中で達成された分子レベル前駆体細分は、全ての金属有機種の同時分解が開始する温度まで基板が加熱された際に、噴霧化沈積物中で複製される。ＬＣＤ方法により、沈着された材料における極めて高レベルの化学的均一性を達成する手段が得られ、より具体的には、沈着された材料の化学的複雑性（別個の金属酸化物成分の数）に関係なく、極めて正確に制御された材料製剤を作製する手段が得られる。ＬＣＤ方法は、統計的分散が±１．５ｍｏｌ％以下である金属化学量論にわたる制御を可能にしつつ、化学的に均一の材料を製造する能力を示した。電子セラミック組成の変動が１．５ｍｏｌ％未満である場合、電子セラミックが制御状態および均一のミクロ構造に処理された際に、誘電性能にごく小さな影響がある。ＬＣＤ方法を用いて作製された誘電材料の初期物理的状態は、識別可能な結晶ミクロ構造または粒子／粒径を持たない固溶体／またはガラスの初期物理的状態である。今や、ミクロ構造は、電子セラミックの誘電率特性および物理的特性に極めて大きな影響を持つことが知られている。均一のミクロ構造は、適切にアニーリングされたＬＣＤセラミックの主要特性である。（粒子／パーチクルの２０％〜３０％の直径が平均粒子／粒径の１．５ｘ（倍）より大であるところの平均値あたりに粒子／粒径が分布する）粉末処理されたセラミックと異なり、１００％の粒子の適切にアニーリングされたＬＣＤでは、平均粒径の１．５ｘ（倍）以下で且つ０．５ｘ（倍）以上の粒子直径が得られ、好適には、１００％の粒子が、平均粒径の１．２５ｘ（倍）以下で且つ０．７５ｘ（倍）以上の粒子直径を持つ。適切なアニーリング条件としては、特定のセラミック組成に依存する温度およびレドックス雰囲気がある。
【００５４】
図８［Ｖｅｓｔ、Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ、１０２、５３〜６８（１９９０）から引用］は、３つの異なる粒径（それぞれ、０．０３４ミクロン（μｍ）２００、０．１０μｍ２０２および０．２００μｍ２０４）を有する同一の材料組成を製造するように加熱処理された金属有機前駆体から作製されたチタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）電子セラミックの温度の関数として誘電率を示したものである。ＢＳＴ電子セラミックは、小型コンデンサの作製において有用な高Ｋ特性を持つ誘電材料である。図示のように、粒径が０．１０μｍまたは１００ナノメートル（ｎｍ）よりも大きなＢＳＴ電子セラミック２０２は、極めて高い誘電率値（εＲ＞４００）と、キュリー転移温度におけるピーク誘電率がおよそ１３５℃である強誘電体挙動とを示す。キュリー転移温度は、誘電が常誘電から強誘電体挙動へとシフトする温度を示す。一般的に、より大型の粒径の方が誘電率がより高く、より顕著な強誘電体挙動を示し、これは、温度と共にきわめて不安定となる。図８はまた、セラミック粒子／粒径を超小型寸法である〜３４ｎｍまで制限した場合２００の、温度にわたる安定した誘電率を持つ高比誘電率（εＲ≧２００）をも示す。
【００５５】
高誘電率電子セラミックの場合、粒径が小さくなるほど、常誘電体から強誘電体への相転移の原因となる協力的相互作用を開始させる臨界領域の形成が抑制される。ＢＳＴ電子セラミック平行板コンデンサの場合、総キャパシタンスＣは以下のように得られる。
ｉ．    Ｃ＝Ａε０εＲ／ｄ    （１）
【００５６】
ここでＡは板面積であり、ε０は自由空間の誘電率である（ε０＝８．８５４×１０―１２Ｆ／ｍ）、εＲは、材料の比誘電率であり、セラミックが粒子寸法が５０〜７０ｎｍよりも大きな粒子を含む場合に熱的に不安定な性能値を有する。安定した電気性能（設計動作温度においてターゲット性能値の±１％以内）は、必要な精度でセラミックミクロ構造を制御する能力が無いため粉末調合物から形成された電子セラミックコンデンサにおいては達成できない。ナノ粉末技術の最近の発展により、１０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲の微細粉末調合物が必要となっているが、粉末調合物において、粒子直径における均一制御が得られていない。粒子直径は典型的には、粒子長径の長さとして定義される。一般的に、所与の粉末調合物は、平均直径周囲の粒径の分散からなり、ここで、体積の分散の２０％〜３０％は、分散平均よりも＞１．５ｘ（倍）大きな粒子直径を含む。粒径（粒子直径）と誘電性能値との間の関係は線形ではないが、図８中の２０２および２０４に関する曲線は、ＢＳＴ電子セラミックの粒径（粒子直径）を単に２倍にするだけで、平均よりも２−３倍高くできる誘電応答値が得られることを明確に示している。さらに、粉末プロセスにおいては、セラミックの焼結または変換を行う後続の熱処理が必要となり、これによりより大型の粒子成長を開始させる。この熱処理は、粒径の分散によって高精度で均一制御することができない。そのため、粒子を少し分散させた位では、標準動作温度において目標値±１％以内の電子セラミック性能公差を制御するのに不十分である。特定の電子セラミック（特に、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）を含む組成のもの）の場合、温度と共に安定した誘電特性を示すものの、低比誘電率（εＲ≦４０）を持つことが多い。そのため、高比誘電率（εＲ≧５０）のデバイス、目標値（公差＜±１％）における高精度制御、および安定した熱性能を可能にする電子セラミックおよびその製造が望ましい。
【００５７】
ＬＣＤ電子セラミック沈積物は、任意の識別可能な粒子無く、最初に固溶体として形成される。後続の熱処理またはレーザ処理を用いて、電子セラミックにエネルギーを供給して、特定のミクロ構造状態を有核化させることができる。セラミック内における粒子の成長速度は、核形成部位における正確な化学的組成に依存する。ＬＣＤは、十分な量のエネルギーが核形成開始のために供給された時に、沈積時ずっとセラミック組成を極めて正確に（≦±１．５％）制御して、均一な粒子成長を保証する。そのため、本発明の特定の実施形態は、強誘電体挙動を示すことで一般的に知られる高誘電率セラミック電子セラミック（εＲ≧５０）を用いて、そのコンデンサを製造する能力である。これらの高誘電率セラミック電子セラミックは、粒径＜７０ｎｍ（好適には＜５０ｎｍ）の均一のミクロ構造を通じて安定した温度性能を持つ。本発明のさらなる実施形態において、上記コンデンサは、回路基板または相互接続構造中に埋設される。
【００５８】
ここで図９〜図１２を参照する。図９〜図１２は、性能公差および熱安定性≦±５％（好適には≦±１％）を有しかつ高周波数コンポーネントにおいて高性能機能を提供するパッシブコンポーネントの設計および構築において有用な電子セラミック組成の製造方法を示す。この目的を達成するため、単一基板層における選択的位置に複数のＬＣＤ前駆体材料を送達する方法と、高品質電子セラミックの単一層を基板表面全体上に均一に塗布する方法とを提供する。ＬＣＤ材料の作製は、溶液調合工程から開始する。この溶液調合工程は、金属前駆体をカルボン酸溶媒（好適にはランク５以上のカルボン酸）と反応させて、最終沈積物において採用された各金属酸化物のためにカルボン酸塩溶液２０６Ａ、２０６Ｂ、．．．２０６Ｎを形成する工程からなる。目的が単一成分（一つの金属酸化物）の製造である場合、単一成分溶液を用い、混合金属酸化物材料を合成することが望ましい場合、複数の単一成分溶液を作製する。２個のカルボン酸塩（２−エチルヘキサン酸およびネオデカン酸塩）が、優れた液体膜形成および効率的な熱分解特性を持つため、好適である。カルボン酸塩の好適な形成方法においては、真空蒸留および濾過を通じて、上記カルボン酸と、初期高揮発性のより低いランクの金属前駆体（例えば、酢酸塩）との間の交換反応を駆動する。酢酸塩は、ＬＣＤプロセスにおける用途に適したより低ランクの前駆体であるが、他のより低ランクの高揮発性前駆体を制限無く用いてもよい。特定の金属または半金属（例えば、チタンまたはシリコン）は、ヒドロキシル基（ＯＨ−）に対して極めて高い親和性を持ち、これらの化合物がごく少量の酸素または水蒸気に露出された場合にでも、ＬＣＤ処理における理想的な化学的性質が永久破壊され得る。この場合、これらの空気／湿度への感度が高い化合物を乾燥した不活性ガス雰囲気（例えば、ヘリウム、アルゴンまたは乾燥窒素）中で反応させ、グローブボックス条件下において当該溶液を包装、保管および取り扱う必要がある。この場合、不活性ガスをパージガスとして真空蒸留カラム中に導入しなければならない。
【００５９】
その後、反応溶液をアッセイして、正確なモル濃度２０８Ａ、２０８Ｂ、．．、２０８Ｎを決定する。誘導結合プラズマ原子発光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）は、好適なアッセイ方法である。その後、アッセイされた溶液を滴定し、全体を混合して、混合溶液２１０を形成する。この混合溶液２１０は、多成分電子セラミックが所望される場合に噴霧沈着後に所望の化学量論が得られることで知られるモル化学量論を含む。その後、複数の前駆体混合後、この混合前駆体溶液を再度濾過する。溶液の化学量論は、沈積物の化学量論と異なり、沈着システムの特定の特性に大きく依存する。前駆体溶液は、沈着プロセスにおいて損失率が上昇し易い特定の金属カチオン濃度で濃縮しなければならない場合があるが、全プロセスパラメータを厳しく制御した場合、金属カチオンの損失率は予測するのが極めて容易である。高ランクのカルボン酸塩溶液で調合された溶液には、高モル濃度のカルボン酸塩を溶解させることができる。溶液中の金属密度は、その等価の酸化物の重量パーセント（ｗｔ％ｅｑｕｉｖ．ｏｘｉｄｅ）で表すとより便利であり、その結果、所与量の溶液からどれだけの個体酸化物材料が得られるのかを判定するための簡単な計算を行うことが可能になる。例えば、１０％ｗｔ％ｅｑｕｉｖ．ｏｘｉｄｅを有する１００ｇｍの溶液の場合、材料全量が沈着した後、１０ｇｍの金属酸化物材料が得られる。一般的に、０．００１〜２５ｗｔ％ｅｑｕｉｖ．ｏｘｉｄｅ（好適には、０．１〜２０ｗｔ％ｅｑｕｉｖ．ｏｘｉｄｅ）の溶液を調合するとよい。液体エアロゾル噴霧沈着を用いて薄膜材料（厚さが＜１ミクロン）を作製する場合、希薄溶液（０．００１％〜１％ｗｔ％ｅｑｕｉｖ．ｏｘｉｄｅ）が好適である。前駆体ワックス、厚膜（１ミクロン≦沈積物厚さ＜１ｍｍ）またはバルク材料（厚さ≧ｌｍｍ）を作製する場合、より高濃度の溶液（１％〜２５％ｗｔ％ｅｑｕｉｖ．ｏｘｉｄｅ）が好適である。その後、カーテンコーティングプロセスまたは基板表面領域全体をコーティングしたい場合はブランケットコーティングプロセス用の液体エアロゾル噴霧２１２を用いて、調合した溶液を２００℃〜５００℃（好適には２５０℃〜４３０℃）の温度まで加熱された基板上で沈着させることができる。沈着後、３００℃〜６００℃（好適には３５０℃〜４５０℃）の温度でベークアウト工程２１３を行って、沈着プロセス後の沈積物中に残っている残留有機材料を全て除去する。乾燥した空気、不活性ガス（例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン）を含む制御ガス雰囲気（分圧レドックスガス（例えば、酸素）を含むかまたは含まない）または一酸化炭素および二酸化炭素の混合物をベークアウトプロセス時に付加して、残留有機化合物の除去を加速させてもよい。ベークアウト工程２１３は、高速熱アニーリング工程も含み得る。もっとも頻繁には、沈着された材料は、ベークアウト工程２１３後、視認できる結晶化の無い固溶体として残る。正確に制御されたミクロ構造により、この沈着材料の結晶化状態をより進行させることが望ましい場合が多いため、オプションのアニーリング工程２１４（好適には高速熱アニーリング工程）を必要に応じて付加する。媒体によって吸収される波長を用いた集中パルス状レーザ光は、オプションのアニーリング工程２１４時において沈積物に送達されるエネルギー／パワーに対して極めて高レベルの制御を行うことが可能なため、高速熱アニーリング工程において用いるのに好適なプロセスである。パルス状レーザ光アニーリングを上述した他の熱制御と共に用いると有利である。
【００６０】
単一のシートまたは層上における選択的位置におけるパッシブコンポーネントとして有用な多様なセラミック組成を分散させるための低コスト技術が好適である。単一のシートまたは層上における選択的位置におけるパッシブコンポーネントとして有用な多様なセラミック組成を室温または２５０℃未満の温度において分散させるための低コスト技術も好適である。溶液プロセスとして直接書込処理が可能なＬＣＤ技術があるが、この場合、複数の材料組成を単一層上に局所的に塗布することができる。この目的についてはインクジェット沈着システムも選選択肢としてあり得るが、固溶体沈積物が、最高公差を達成するミクロ構造制御を実現するのに好適である。上述したように、固溶体は、全ての液体前駆体が同時分解した際に形成される。多成分前駆体溶液は低温の基板に塗布され、その後、この温度は全ての前駆体分解温度を通じて上昇され、その結果、複数の前駆体の順次分解が開始する。順次分解により、個々の金属酸化物をナノ有核化物として全て溶液から有利に分離させ、これらのナノ有核化物は、沈着材料中において分散したままであり、これは、ミクロ構造制御において不利である。全ての金属有機前駆体の同時分解を開始させるのに十分な温度まで加熱された基板に溶液を塗布した場合、液体溶液中で達成された分子レベル混合が継続される。この同時分解において発生した沸騰溶媒および分解生成物により、廃棄物の蒸気が発生し、沈積物から発散する。このような廃棄物蒸気は印刷ヘッドを汚染するため、インクジェット沈着システムにおいて不利である。図１０Ａおよび図１０Ｂ中に示すように、複数溶液の局所的沈着は、加熱された基板２２２の上方に設けられた第１のソリッドマスク２２０Ａ中のパーフォレイション２２４を通じて１つの特定の前駆体溶液の第１の液体エアロゾル噴霧２１８Ａを塗布することにより、達成することができる。その結果、第１のセラミック組成２２６Ａを基板２２２上の選択位置に形成することができる。その後、第２のソリッドマスク２２０Ｂ中のパーフォレイションを通じて第２の液体エアロゾル噴霧２１８Ｂを塗布することにより、第２のセラミック組成２２６Ｂ（図１０Ｂ）を第２の位置に塗布することができる。これらのソリッドマスク２２０Ａおよび２２０Ｂは、パーフォレイション２２４近隣の凹部２２８を持つべきであり、これらの凹部２２８により、ソリッドマスク２２０Ａおよび２２０Ｂが基板２２２表面から除去された際に、ソリッドマスク２２０Ａおよび２２０Ｂが沈着したセラミック組成２２６Ａおよび２２６Ｂから抜けることが回避される。この方法を用いて、レジスタ、コンデンサまたはインダクタとして有用な特性を有する複数のセラミック組成を提供するか、あるいは、１組のレジスタコンポーネント、１組のコンデンサコンポーネントまたは１組のインダクタコンポーネントに対して基板表面上の選択的位置において異なる性能値を提供し得るセラミック組成を提供することができる。
【００６１】
本発明の別の特定の実施形態は、基板表面上の選択的位置において複数のセラミック組成をより低い沈着温度で設置する方法を含む。この場合、溶媒抽出工程２１５（図９）を用いて溶媒を混合溶液２１０から完全除去して、前駆体を溶かして固形ワックスに精製する。この固形ワックスは、従来のワックス印刷システム２１６を用いて基板表面に選択的に塗布することができる。ワックス状固相内の分子間力は、溶液中で発生した分子混合レベルを保存するのに十分強く、これにより、このワックス状固形物が後で所望の金属酸化物セラミックに分解した時の単一種酸化物への相分離が抑制される。固形ワックス相前駆体を生成することにより、多数の従来の印刷技術を用いて、複数の異なるセラミック組成を単一表面上に沈積させることが可能になる。図１１は、複数のワックス棒２３０を用いる一方法を示す。各ワックス棒２３０は、別個のセラミック組成に対する前駆体を含み得る。これらのワックス棒２３０は、プリンタヘッド２３２において局所的に加熱され、これにより、ワックス棒２３０の端部を液化させて、前駆体ワックスの液滴２３４を発生させて、これにより、プリントヘッド２３２が基板を横断すると共に、基板２３８の表面上の選択的位置において、固形ワックス沈積物２３６へと固形させる。プリンタヘッド２３２から発射されるこれらの溶融ワックス液滴２３４は、インクジェット処理段２３９により加速化および方向付けしてもよい。
【００６２】
図１２Ａ１、図１２Ａ２および図１２Ｂは、代替的ワックス印刷技術を示す。このワックス印刷技術において、複数のワックス前駆体組成２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃおよび２４０Ｄなどがテープ２４２の表面上に塗布され、これにより、ワックス前駆体組成の交互配列パターンを持つ前駆体リボン２４４を形成する。その後、１つ以上の前駆体リボン２４４をプリンティングヘッド２４６（図１２Ｂ）を通じてスプール供給することができる。このプリンティングヘッド２４６は、微細な加熱ニードル２４８のアレイを有する。ニードル２４８のアレイ中の選択的ニードル２４８Ａを、前駆体リボン２４４と接触させることができる。なぜならば、前駆体リボン２４４はプリントヘッド前方を走行し、特定の前駆体ワックスが液滴２５０へと溶融して、基板２５２上の事前選択位置に接着し、この位置において上記ワックスが所定位置において固形状前駆体ワックス沈積物２５４として硬化するからである。
【００６３】
基板表面において液体エアロゾルが同時分解すると、フリーラジカル的化学性質が発生し、これにより、金属酸化物が沈積して、金属表面および誘電表面に強力に結合する。ワックスベースの前駆体の分解サイクルは、金属酸化物沈積物と基板との間の強力なフリーラジカル結合のレベルと同レベルではない。これらの沈積物は、清浄な金属表面上の酸化物表面へ結合し易い。この場合、肉薄酸化物層２５６を金属電極２５８の表面に付加し、この金属電極２５８にワックス前駆体２５４を不可して、電子セラミックを形成することができる。性能公差および熱安定性≦±５％（好適には≦±１％）をより良く達成するためには、ワックス前駆体の順次分解を回避することが好ましい。というのも、ワックス前駆体の順次分解が発生すると、微細なミクロ構造制御の混乱の原因となる単一種酸化物の凝集の原因となるからである。固形状前駆体ワックス沈積物２５４の分解速度を最大化するために、紫外線アシスト型（ＵＶアシスト型）熱分解工程２１７（図９）（好適には、マイクロ波放射、赤外線放射または紫外線放射の形態の集中エネルギーを用いたＵＶアシスト型高速熱アニーリング熱分解工程）を用いて、印刷されたワックス前駆体が金属酸化物固溶体に初期分解する工程を加速化させる。このＵＶアシスト型熱分解工程２１７後、ベークアウト工程２１３およびオプションのアニーリング工程２１４を行う。
【００６４】
ここで、図１３Ａ〜図２７Ｂを参照して、性能公差および熱安定性≦±５％（好適には≦±１％）を有するパッシブコンポーネントの物理的実施形態について説明する。これらのパッシブコンポーネントは、回路基板または相互接続構造内に埋設される。本発明の特定の実施形態では、上述した選択的沈着方法を用いて、単一層上で広範囲の抵抗、キャパシタンス、インダクタンスおよびインピーダンス値を有する複数のパッシブコンポーネントを形成する。この実施形態は、単一クラスのパッシブコンポーネント（例えば、レジスタのみ）を含んでもよいし、あるいは、単一層上で全てのクラスのパッシブコンポーネント（レジスタ、コンデンサおよびインダクタ）を組み合わせてもよい。図１３Ａおよび図１３Ｂ中に示すように、ディスクリートレジスタエレメント２７０は、犠牲基板または層２６２に固定された少なくとも２個の導電性電極２６０Ａおよび２６０Ｂからなる。これらの少なくとも２個の導電性電極２６０Ａおよび２６０Ｂは、低抵抗金属（例えば、銅、銀または金）または導電性特性に優れた他の金属または合金から導出される。これら２個の導電性電極２６０Ａおよび２６０Ｂは、薄膜材料からフォトリソグラフィー的にパターニングしてもよいし、あるいは、直接書込方法（例えば、スクリーン印刷またはインクジェット印刷）によって形成してもよい。犠牲層２６２は、導電性電極、化学ストップ層（例えば、クロム酸塩単分子層、およびより機械的に凹凸のあるキャリア箔またはプレート）の形成に用いられる高品質薄膜を一般的に含む剥離箔であり得る。犠牲層２６２は、誘電表面を含んでもよい。犠牲層２６２用に選択される材料は、全ての後続処理工程に耐えるその能力と、作製プロセスにおいて適切なポイントにおいて除去可能であるという容易性とに基づいて決定される。抵抗性電子セラミック２６４は、導電性電極２６０Ａおよび２６０Ｂ間に選択的に沈着される。抵抗性電子セラミック２６４の厚さ２６５と、抵抗性電子セラミック２６４の幅２６６と、２個の導電性電極２６０Ａおよび２６０Ｂ間のスペーシング２６８とは、全て、抵抗性電子セラミック２６４の固有抵抗率（Ωｃｍで測定）における抵抗エレメント２７０に関するターゲット性能値が得られるように、選択される。レジスタエレメントの抵抗値は、抵抗性電子セラミック中に凹部２７１を彫刻するレーザトリミングにより、微細にチューニングすることもできる。
【００６５】
抵抗性電子セラミック２６４の固有抵抗率は、電子セラミックの化学的組成およびミクロ構造に依存する。要素的レジスタは、固有シート抵抗が２５μΩｃｍよりも高い点において特徴付けられる。上述したように、ＬＣＤ抵抗性電子セラミックは、ベークアウト工程２１３（図９）直後に非晶相固形状態の溶液の特性を示す。後続のアニーリング工程２１４は、沈積物内に有核化粒子を有する。この非晶相は、有効粒径０ｎｍであり、最大固有抵抗率を示す。導電率は一般的には、粒子内において最大であり、電流が粒子境界を横断する際に低減する。そのため、所与の電子セラミック組成の単位体積は、その粒径が０ｎｍのときにその最高固有抵抗率を持ち、単位体積が単一粒子を含むときにその最低固有抵抗率を持つ。同様に、多数の微細粒子（および粒子境界）を含む抵抗性電子セラミックの単位体積は、より少数の粒子境界およびより大型の粒子を含む同一電子セラミックの同一単位体積よりも、より高い固有抵抗率を有する。この場合、パッシブコンポーネントをアレイ中にバンドルする際に便利であることが多く、当該アレイ中の各コンポーネントは同一抵抗値を有する。あるいは、パッシブコンポーネントアレイがまったく異なる抵抗値を有する個々のコンポーネントを含むと望ましい場合もある。
【００６６】
図１４Ａおよび図１４Ｂ中に特定の実施形態を示す。図１４Ａおよび図１４Ｂにおいて、抵抗エレメント２７４のアレイ２７３中の抵抗性電子セラミック２７２Ａ、２７２Ｂ、２７２Ｃ、．．．、２７２Ｎは、集束放射を用いて選択的にアニーリングされる同一体積の同一電子セラミック材料で形成され、これにより、各レジスタエレメント２７５Ａ、２７５Ｂ、２７５Ｃ、．．．、２７５Ｎは、異なるミクロ構造（粒径）および測定可能な異なる抵抗値を有する。レジスタアレイのさらなる実施形態は、同一組成およびミクロ構造を有する抵抗性電子セラミック２７８Ａ．．．２７８Ｎからなるレジスタエレメント２７７Ａ、２７７Ｂ、２７７Ｃ、．．．、２７７Ｎのアレイ２７６を含み、ここで、重要な物理的寸法（例えば、（図示のような）レジスタエレメントの長さ２７９Ａ、２７９Ｂ、２７９Ｃ、．．．、２７９Ｎ）は、異なる抵抗値が得られるように変更される。このように重要物理的寸法を変更する代わりに、図１３Ａおよび図１３Ｂ中に示すような抵抗エレメント厚さ２６５またはその幅２６６を用いてもよいことが理解される。さらに別の実施形態は、アレイ２８０を含む。アレイ２８０において、選択的沈着を用いて、異なる電子セラミック組成２８４Ｂ、２８４Ｃ、．．．、２８４Ｎおよび有意に異なる抵抗値を有するレジスタエレメント２８２Ａ、２８２Ｂ、２８２Ｃ、．．．、２８２Ｎを得る。
【００６７】
抵抗性電子セラミック組成は一般的には、その結晶構造に基づいて分類され、典型的には主要成分として以下の金属酸化物を含む：酸化銅（ＣｕＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）、酸化オスミウム（ＯｓＯ２）および酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）。この主要金属酸化物群は、好適な電子セラミック組成の群を含む。これらの単一成分抵抗性電子セラミックは、三方晶系結晶構造を有する酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）および酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ３）と、立方最密結晶構造を有する酸化銅（ＣｕＯ）および酸化ニッケル（ＮｉＯ）とを除くルチル結晶構造を採用する。ルチル主要酸化物がパイロクロア結晶構造への結晶化が得られる量の１つ以上の遷移金属酸化物および／または重金属酸化物と共に組み合わされた時に、ルチル結晶構造を持つ主要金属酸化物の固有抵抗率を変更することができる。ルチル主要酸化物がペロブスカイト結晶構造への結晶化が得られる量の１つ以上のアルカリ土類金属酸化物および重金属酸化物と共に組み合わされた時にも、ルチル結晶構造を持つ主要金属酸化物の固有抵抗率を変更することができる。これらの結晶構造の組成化学的性質は一般的には、以下の化学式を採用する。
１．  Ｍ（１）Ｍ（２）２Ｏ７（パイロクロア）    （２ａ）
２．  Ｍ（３）Ｍ（２）Ｏ３（ペロブスカイト）    （２ｂ）
【００６８】
ここで、Ｍ（１）は、１つ以上の三価遷移金属酸化物および／または１つ以上の三価重金属酸化物を表し、Ｍ（２）は、上述したルチル結晶構造を持つ主要金属酸化物のうちの１つ以上を表し、Ｍ（３）は、１つ以上のアルカリ土類金属酸化物を表す。好適な三価遷移金属酸化物は、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）からなる群から得られる。好適な重金属酸化物は、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）からなる群から得られる。好適なアルカリ土類金属酸化物は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化バリウム（ＢａＯ）からなる群から得られる。光学的に透明な導体または抵抗エレメント（例えば、光ディスプレー用途のもの）が必要な場合において、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）およびアンチモンスズ酸化物は好適な電子セラミック組成である。
【００６９】
図１５中に示すように、高絶縁性酸化物（例えば、二酸化ケイ素または二酸化アルミニウム前駆体）を少量（０．００１〜１０ｍｏｌ％、好適には０．１〜３ｍｏｌ％）をソリッドステート溶液に付加した場合に、電子セラミック固有抵抗率を増加させることができる。アニーリング工程時において、これらの高絶縁性酸化物相２８６は抵抗性電子セラミック相２８８から分離し、これにより、組み合わせられた混合相材料２９０はより高い固有抵抗率を持つ。
【００７０】
以下に説明するように、本発明の特定の必要性により、広範囲の抵抗値を有する電子セラミックレジスタが必要となり、これにより、ユーザは、１Ω〜５００ｍｅｇａΩ（好適には、１０Ω〜５０ｍｅｇａΩから選択される抵抗値）から正確な抵抗値を選択することができる。さらなる必要性において、これらの電子セラミックレジスタは、熱安定性および性能公差≦±５％（好適には≦±１％）を持ち、かつ、半導体チップまたは別のパッシブ回路エレメント（アンテナを含む）と電気通信する回路基板または相互接続部の少なくとも１つの層に一体化させる必要がある。これら広範囲の抵抗値は、適切な電子セラミック組成または少量の高絶縁性酸化物と混合された適切な電子セラミック組成を選択的に沈積させ、０ｎｍ〜１０ミクロン（好適には０ｎｍ〜２ミクロン）の粒径を持つように電子セラミック組成のミクロ構造を制御することにより、得られる。
【００７１】
ここで、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃおよび図１６Ｄを参照して、複数のディスクリートレジスタまたはレジスタアレイを回路基板または相互接続構造中へ埋設する方法について説明する。図１６Ａは、パッド内の正確な位置および犠牲基板２９６上にパターニングされたトレース電極ネットワーク２９５において選択的に沈着ディスクリートレジスタ２９２および複数のレジスタアレイ２９４を有する基板２９６の上面図を示す。パッドおよびトレース電極ネットワーク２９５を用いて、ディスクリートレジスタの面内において垂直方向に信号を経路設定する。ディスクリートレジスタ２９２またはレジスタアレイ２９４を形成する各レジスタエレメント中の抵抗性電子セラミックは、レーザプロセスを用いて選択的にアニーリングされ、これにより、抵抗性電子セラミック組成（単数または複数）を、ターゲット抵抗値を満たすミクロ構造状態にする。個々のレジスタは、さらなる処理前に、さらなる選択的アニーリングまたはレーザスクライビングを通じて試験およびリワークすることができる。
【００７２】
全てのレジスタエレメントを所望の公差内で製造した後、メタライゼーション層３００とパッドおよびトレース電極ネットワーク２９５との間の電気的つながりを維持する絶縁性誘電層２９８、メタライゼーション層３００および垂直相互接続部（ビア）３０１を、図１６Ｃに示すような構造に付加する。誘電層２９８は、有機材料（例えば、ＦＲ４、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｏｔｅｔｒａｅｈｙｌｅｎｅ）（ＰＦＴＥ）テフロン（登録商標）材料またはロジャーズデュロイド材料）であり得る。あるいは、誘電層２９８は、ＬＣＤ処理された無機材料（例えば、カーテンコーティングまたはブランケットコーティング液体エアロゾル噴霧を用いたシリカ、アルミナまたはケイ酸塩またはアルミン酸塩誘電体）であり得る。メタライゼーション層３００は、接地面または電力面を含み得るか、または、信号経路設定ネットワークとして機能するようにパターニングされ得る。メタライゼーション層３００は、多様な技術（例えば、接着剤を通じてまたは直接書込方法（例えば、スクリーン印刷またはインクジェット印刷（好適には低温ナノ粒子ペーストを用いたもの））を通じて誘電層に結合された金属シート）を用いて付加され得る。低温メタライゼーション技術を用いることで、形成された構造が晒される最大温度が埋設型電子セラミックのミクロ構造を変化させない最大温度となるようにすることが推奨される。その後、パッドおよびトレース電極ネットワーク２９５およびメタライゼーション層３００と電気的につながる少なくとも１つの事前試験済み埋設型レジスタエレメント２９２またはレジスタアレイ２９４を含む層構造３０２を犠牲基板２９６から分離させる。
【００７３】
その後、埋設型レジスタ層構造３０２を１つ以上のさらなる信号経路設定層３０４Ａおよび３０４Ｂと組み合わせて、図１６Ｄ中に示すようなスタック多層構造３０５とする。信号経路設定層３０４Ａおよび３０４Ｂは、各信号経路設定層３０４Ａおよび３０４Ｂならびに埋設型レジスタコンポーネント２９２および２９４のメタライゼーション層３０８Ａと３０８Ｂとの間の電気的つながりを維持する誘電材料３０７Ａおよび３０７Ｂ内のビア３０６Ａおよび３０６Ｂを含む。メタライゼーション層３０８Ａおよび３０８Ｂは、信号トレースあるいは電源層および／またはグラウンド層を全体的または部分的に含み得る。これにより、この実施形態において、表面メタライゼーション層３０８Ｂと電気接触する導電手段３１２またはスタック多層構造３０５の周囲に設置された電気接触部３１４を通じた外部デバイス（図示せず）を通じて、埋設型レジスタ２９２およびレジスタアレイ２９４と、半導体デバイス３１０との間の電気的つながりが得られる。
【００７４】
ここで、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、図１７Ｄ、図１７Ｅ、図１７Ｆおよび図１７Ｇを参照する。図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃ、図１７Ｄ、図１７Ｅ、図１７Ｆおよび図１７Ｇは、熱安定性および性能公差≦±５％（好適には≦±１％）を有するディスクリートコンデンサコンポーネントをプリント回路基板または相互接続構造内に埋設する方法を示す。図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、ディスクリート平行板コンデンサ３１６は、ディスクリートコンデンサエレメントの一実施形態である。ディスクリート平行板コンデンサ３１６は、上電極３１８と下電極３１９との間に挿入された、比誘電率εＲ≧１０（好適にはεＲ≧１００）を有する誘電材料３１７からなる。誘電材料３１７の比誘電率（εＲ）および厚さ（ｄ）３２１と、上電極３１８または下電極３１９の表面領域３２２とのうちの小さい方は、方程式（１）に従って、ディスクリートコンデンサエレメント３１６の総キャパシタンスを主に決定する。平行板コンデンサは、下電極３１９、少なくとも１つのトレース導体３２３および犠牲基板３２５に固定されたメタライゼーション層中のビアパッド３２４を上述した方法を用いてパターニングすることにより、組み立てられる。高公差を達成するためには、誘電厚さ３２１および電極表面領域３２２に対する厳しい寸法管理が必要となる。ディスクリートコンデンサエレメントの好適な実施形態を図１７Ｃ、図１７Ｄ、図１７Ｅ、図１７Ｆおよび図１７Ｇに示す。インターデジット式コンデンサ３２６は、犠牲基板３３０に付加された単一メタライゼーション層上にパターニングされた２個の対向電極３２８Ａおよび３２８Ｂを用いる。各電極は、各電極指部３３２Ａおよび３３２Ｂを有する。これらの電極指部３３２Ａおよび３３２Ｂは、対向電極の指部とインターリーブされ、これにより、２組の指部間のギャップ中の蛇行線状キャパシタンスが得られる。高誘電率電子セラミック３３３（図１７Ｅ、図１７Ｆ）は、電極指部３３２Ａと３３２Ｂとの上およびその間に選択的に沈着され、これにより、対向電極指部３３２Ａと３３２Ｂとの間に存在するギャップスペーシング３３４を充填し、コンデンサ３２６を完成させる。一次的には、キャパシタンスは、指部３３２Ａと３３２Ｂとの間のギャップスペーシング３３６と、平均指部長さ３３７と、電子セラミック３３３の誘電体誘電率とにより、決定される。従って、高公差での製造は、２つのプロセスパラメータ（すなわち、パターニングされた電極指部３２８Ａおよび３２８Ｂの精度と、高誘電率電子セラミック３３３の化学的／ミクロ構造特性および厚さ３３８）に基づいた公差制御の維持に限定される。強いフリンジング界３３９（図１７Ｄ）が発生して電極３２８Ａおよび３２８Ｂから突出すると、インターデジット式コンデンサのアーチファクトとなり、公差に影響が出得る。これらの界が突出する範囲は、高κ電子セラミック３３３の比誘電率（εＲ）に反比例する。高誘電率電子セラミック３３３の比誘電率はεＲ≧５０（好適にはεＲ≧１００）であるべきであり、各厚さ３３８（図１７Ｆ）はそれぞれ、≧１０μｍおよび≧６μｍであるべきであり、これにより、フリンジング界による公差への影響を軽減する。デバイス内の均一��線状キャパシタンスを維持することにより、性能公差制御も改善される。従って、電極指部３３２Ａおよび３３２Ｂが相互ロックしてコンデンサの蛇行経路全体において均一のスペーシング３３４を維持する端点において曲線状縁部３４０Ａおよび３４０Ｂ（図１７Ｇ）を用いることは、さらなる好適な実施形態である。ディスクリートインターデジット式コンデンサ３２６は、電極指部３３２Ａおよび３３２Ｂとの電気接触をもたらす１つ以上の電気トレース３４４Ａおよび３４４Ｂを通じて、ビアパッド３４２Ａおよび３４２Ｂとの電気的つながりを維持する。
【００７５】
本発明のさらなる必要性は、ＣＯＧ型挙動を有する分散型シートキャパシタンスまたは減結合コンデンサを含む。ＣＯＧ型挙動とは、≦±２５０ｐｐｍ／℃の範囲で変化するキャパシタンス値を指す。従って、ＣＯＧ型コンデンサは、４０℃〜１２５℃の温度範囲において、その性能値をそのターゲットの４．１％内に保持する。上述したように、減結合コンデンサは、電源ノイズを抑制する点において価値を持つ。ここで、図１８、図１９Ａおよび１９Ｂ図を参照して、シートキャパシタンス≧２０ｎｆ／平方インチを有する（好適にはシートキャパシタンス≧１５０ｎｆ／平方インチを有する）シートコンデンサ３５５を製造する方法について説明する。このシートコンデンサ３５５は、−４０℃〜１２５℃の温度範囲において、性能公差≦±５％（好適には≦±１％）を有する。高誘電率ＬＣＤ電子セラミック３４６が、犠牲基板３５０に固定された導電性シート電極３４８に付加される。より詳細には、再利用可能な金属箔（例えば、ニッケル箔）は、可鍛性でありかる安定した機械性を持つ基板を、その表面に組み付けられた薄膜に提供する。導電性シート電極３４８の厚さ３５１は、１μｍ〜２ｍｍ（好適には２０μｍ〜２００μｍ）である。高誘電率電子セラミック３４６は、図９中に示すＬＣＤ液体エアロゾル噴霧プロセスを用いて導電性シート電極３４８に付加され、アニーリングプロセス（好適には高速熱アニーリングプロセス）に晒され、これにより、最大比誘電率（εＲ≧５０（好適にはεＲ≧１５０））および安定した熱性能が得られる常誘電ミクロ構造が高誘電率電子セラミック３４６に提供される。高誘電率電子セラミック３４６は、１０ｎｍ〜２ｍｍ（好適には５００ｎｍ〜１００μｍ）の厚さ３５２を有する。低温ナノ粒子ペーストを用いて、上電極層３５３は、１μｍ〜１ｍｍ（好適には２５μｍ〜５０μｍ）の厚さ３５４を有するように付加される。犠牲基板３５０を除去してシートコンデンサ３５５を製造し、その後、シートコンデンサ３５５をプリント回路基板または相互接続構造中に挿入する。
【００７６】
図１９Ａおよび図１９Ｂは、シートコンデンサ３５６の代替的製造方法を示す。高誘電率電子セラミック３５８Ａおよび３５８Ｂは、２個の別個の導電性金属箔３６０Ａおよび３６０Ｂに付加され、これにより、金属セラミック積層３６２Ａおよび３６２Ｂが製造される。その後、金属セラミック積層３６２Ａおよび３６２Ｂは、セラミック面３６４Ａおよびセラミック面３６４Ｂと共に設けられる。その後、組み合わせられた金属セラミック金属構造３５６に対し、６００℃〜９００℃の温度で２分〜２時間（好適には５分〜１時間）にわたってホットプレス／ホットロールを行い、これにより、高誘電率電子セラミック３６６が、最大比誘電率εＲ≧５０（好適にはεＲ≧１５０）および安定した熱性能を提供する常誘電ミクロ構造を持つようにする。付加機械的圧力３６８は、５トン／平方インチ〜２００トン／平方インチであるべきである。酸素を含まない乾燥雰囲気を酸化感度の高い金属（例えば、銅）に対して用いる。この場合、無酸素雰囲気中の分圧一酸化炭素／二酸化炭素混合物を用いて、酸化還元（レドックス）制御を確立することができる。
【００７７】
上述したように、熱的に安定なキャパシタンス値が特定の目的である。図８は、ミクロ構造の微細制御によって電子セラミック比誘電率を安定化させる様式を示す。電子セラミック組成は、絶縁耐力に影響を与える。高誘電率は、材料の高電子密度に関連する。従って、重金属がより高い電子密度に貢献するため、重金属酸化物で構成された電子セラミック組成は、比誘電率を最大化する際に好適である。本発明の特定の実施形態は、ＬＣＤ沈積物全体において上記高誘電率電子セラミックのミクロ構造を粒径≦７０ｎｍ（好適には≦５０ｎｍ）に限定することにより、ディスクリートコンデンサ３１６および３２６またはシートコンデンサ３５６に熱安定性を提供する。０．０１ｐＦ〜９００μＦの熱的に安定なキャパシタンス値（公差は≦±５％（好適には≦±１％）を有する埋設型コンデンサコンポーネント（ディスクリートまたはシート）は、本発明の特定の実施形態である。
【００７８】
本発明において好適な高誘電率電子セラミックは、ペロブスカイト結晶構造を持ち、一般的には以下の化学式を持つ。
１．  Ｍ（１）Ｍ（２）Ｏ３      （３ａ）
【００７９】
ここで、群Ｍ（１）およびＭ（２）からの金属は、モル比１：１で存在する。各群において複数の金属を表すことが可能であるが、各群の組み合わせられたモル濃度は同一でなければならない。例えば、２個の金属Ｍ（１ａ）およびＭ（１ｂ）が群Ｍ（１）から選択され、他の２つの金属が群Ｍ（２）から選択される場合、化学式（３）は以下のように変更される。
【化１】
2009500919.tif 000003
【００８０】
高誘電率電子セラミックにおいて好適に用いられる群Ｍ（１）の金属酸化物の例としては、以下がある：酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化バリウム（ＢａＯ）からなる群から選択されたアルカリ土類金属酸化物；酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）および酸化ルビジウム（Ｒｂ２Ｏ）を含む群から選択されたアルカリ金属酸化物；ならびに酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化鉛（ＰｂＯ）および酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）を含む群から選択された重金属酸化物。高誘電率電子セラミックにおいて好適に用いられる群Ｍ（２）の金属酸化物の例としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、および酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）がある。
【００８１】
ここで、図２０Ａ、図２０Ｂおよび図２０Ｃを参照して、ディスクリートコンデンサおよびシートコンデンサを埋設型ディスクリートコンデンサ層３６９に一体化させる方法について説明する。この埋設型ディスクリートコンデンサ層３６９は、その後プリント回路基板または相互接続構造中に採用することができる。ディスクリート平行板コンデンサ３７０またはコンデンサアレイ３７１およびインターデジット式コンデンサ３７２またはコンデンサアレイ３７３は、犠牲基板３７４上に製造される。各ディスクリート平行板コンデンサ３７１および３７２は、後続の電気接続の作製に用いられるビアパッド３７５および上電極３７６を含む。各ディスクリートインターデジット式コンデンサ３７２および３７３は、後続の電気接続の作製に用いられる２個のビアパッド３７７を含む。図２０Ｃに示すように、全てのコンデンサエレメントを所望の公差内で作製した後、メタライゼーション層３８０と、ビアパッド３７５および３７７または上電極３７６（所望の位置）との間の電気的つながりを維持する絶縁性誘電層３７８、メタライゼーション層３８０および垂直相互接続部（ビア）３８２を構造に付加する。誘電層３７８は、有機材料（例えば、ＦＲ．４、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｏｔｅｔｒａｅｈｙｌｅｎｅ）（ＰＦＴＥ）テフロン（登録商標）、またはロジャーズデュロイド材料）であり得る。あるいは、誘電層３７８は、ＬＣＤ処理された無機材料（例えば、カーテンコーティングまたはブランケットコーティング液体エアロゾル噴霧を用いたシリカ、アルミナまたはケイ酸塩またはアルミン酸塩誘電体）であり得る。メタライゼーション層３８０は、接地面または電力面を含み得るか、または、信号経路設定ネットワークとして機能するようにパターニングされ得る。メタライゼーション層３８０は、多様な技術（例えば、接着剤を通じてまたは直接書込方法（例えば、スクリーン印刷またはインクジェット印刷（好適には低温ナノ粒子ペーストを用いたもの））を通じて誘電層に結合された金属シート）を用いて付加され得る。低温メタライゼーション技術を用いることで、形成された構造が晒される最大温度が埋設型電子セラミックのミクロ構造を変化させない最大温度となるようにすることが推奨される。その後、ビアパッド３７５および３７７またはビア３８２と電気的につながる少なくとも１つの事前試験済み埋設型ディスクリートコンデンサエレメント３７０または３７１を含む埋設型ディスクリートコンデンサ層３６９を犠牲基板３７４から分離させて、プリント回路基板または相互接続構造において用いるようにする。
【００８２】
ここで、図２１Ａおよび図２１Ｂならびに図２２を参照して、ＣＯＧ型挙動を持つディスクリートコンデンサおよびシートコンデンサをプリント回路基板または相互接続構造中に埋設する方法について説明する。図２１Ａおよび図２１Ｂに示すように、ＣＯＧ型挙動を持つシートコンデンサからの導電性電極材料は、減法プロセスを用いて選択的に除去され、これにより、シートコンデンサ層３８４が得られる。シートコンデンサ層３８４は、１つ以上の平行板コンデンサ３８６Ａおよび３８６Ｂを有し、これらの平行板コンデンサ３８６Ａおよび３８６Ｂは、フローティンググラウンド層３８８Ａおよび３８８Ｂと、信号トレース３９２およびパッド３９３を含むかまたは電力面３９４として機能するメタライゼーション層３８９とを有する。その後、シートコンデンサ層３８４および／または埋設型ディスクリートコンデンサ層３６９（図２０Ｃ）を１つ以上のさらなる信号経路設定層３９６Ａ、３９６Ｂおよび３９６Ｃと組み合わせて、スタック多層構造３９８とすることができる。信号経路設定層３９６Ａ、３９６Ｂおよび３９６Ｃは、誘電材料４０２Ａ、４０２Ｂおよび４０２Ｃ内の信号を導通させる際に用いられるビア４００Ａ、４００Ｂおよび４００Ｃならびにメタライゼーション４０４Ａ、４０４Ｂおよび４０４Ｃを含む。この電気ネットワークを用いて、表面メタライゼーション層４０４Ａと電気接触する導電手段４１４またはスタック多層構造３９８の周囲上に設置された電気接触部４１６を通じた外部デバイス（図示せず）を通じて、埋設型コンデンサコンポーネント４０６Ａ、４０６Ｂ、４０８Ａ、４０８Ｂおよび４１０Ａ、４１０Ｂと、半導体デバイス４１２との間の電気的つながりを維持する。
【００８３】
ここで、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２３Ｃ、図２３Ｄ、図２３Ｅ、図２３Ｆおよび図２３Ｇを参照して、プリント回路基板または相互接続構造中に一体化可能な誘電層内に少なくとも１つのセラミックインダクタコイルを埋設する方法について説明する。パターニングされたメタライゼーション層４１８は、犠牲基板４１９（図２３Ａ）に固定される。メタライゼーション層４１８におけるパターニングにより、２組のパッド４２０Ａ、４２０Ｂ、４２０Ｃ、．．．、４２０Ｎおよび４２１Ａ、４２１Ｂ、４２１Ｃ、．．．、４２１Ｎが得られる。これらのパッドを用いて、図２３Ｂ中のコイル巻線と、少なくとも１つの導電性トレース４２２と、少なくとも１つのビアパッド４２４とを構築して、インダクタコイルを含む層内の信号を経路設定するか、または、当該層との電気通信を維持する他の層へと信号を経路設定する。第１の組の導電性エレメント４２５Ａ、４２５Ｂ、４２５Ｃ、．．．、４２５Ｎは、導電性パッド４２０Ａおよび４２１Ａ間、４２０Ｂおよび４２１Ｂ間、４２０Ｃおよび４２１Ｃ間、ならびに４２０Ｎおよび４２１Ｎ間にそれぞれ挿入され、コイルの下側半分（図２３Ｃ）が形成される。これらの導電性エレメントは、パターニングされたメタライゼーション層４１８内に形成してもよいし、あるいは、より高い自己インダクタンスおよびより低い抵抗を有する丸いワイヤボンドを含むと好適である。相対浸透率μＲ≠ｌを有する電子セラミック４２６（図２３Ｄ）は、２組のパッド（４２０Ａ、４２０Ｂ、４２０Ｃ、．．．、４２０Ｎならびに４２１Ａ、４２１Ｂ、４２１Ｃ、．．．、４２１Ｎ）間において、導電性エレメント４２５Ａ、４２５Ｂ、４２５Ｃ、．．．、４２５Ｎ（図２３Ｄ）上に選択的に沈着される。垂直相互接続部４２７Ｂ、４２７Ｃ、．．．、４２７Ｎおよび４２８Ａ、４２８Ｂ、４２８Ｃ、．．．、４２８（Ｎ−Ｉ）（図２３Ｅ、図２３Ｆ）は好適には金属スタッドであり、磁石電子セラミック４２６の厚さよりも１０〜２０％以上大きな高さ４３０を有し、パッド４２０Ｂ、４２０Ｃ、．．．、４２０Ｎおよび４２１Ａ、４２１Ｂ、４２１Ｃ、．．．、４２１（Ｎ−Ｉ）上にそれぞれ挿入される。沈着された磁石電子セラミック４２６の厚さは、１０μｍ≦ｔ≦５，０００μｍ（好適には１００μｍ≦ｔ≦５００μｍ）であるべきである。図２３Ｇは、第２の組の導電性ワイヤエレメント４３４Ａ、４３４Ｂ、４３４Ｃ、．．．、４３４（Ｎ−Ｉ）を垂直相互接続部４２８Ａおよび４２７Ｂ間、４２８Ｂおよび４２７Ｃ間、４２８Ｃおよび４２７（Ｃ＋１）間、．．．、４２８（Ｎ−Ｉ）および４２７Ｎ間にそれぞれステッチ結合することによってセラミックインダクタコイル４３２を完成する方法を示す。セラミックインダクタコイル４３２のインダクタンスＬは、以下によって決定される。
【００８４】
【数１】
2009500919.tif 000004
【００８５】
ここで、Ｎはコイルの巻数であり、μ０＝４π×１０−７Ｈ／ｍ、μＲは電子セラミック４２６の比誘電率であり、Ａは、コイル中の単一巻の断面積であり、ｌは、コイル長さである。抵抗、寸法均一性、コイル製造に用いられる金属導体の表面粗さ、および全ての導電性エレメントの高精度配置は、鍵となる公差パラメータであり、ワイヤ結合方法が好適である理由である。推奨されるプロセスツールとしては、接着配置精度＜±５μｍ（好適には≦±３．５μｍ）、高さ精度＜±１０μｍ（好適には≦±３μｍ）および最小ピッチ６０μｍ（好適には５０μｍ）を有するスタッドバンピングおよびステッチ結合（例えば、ＡＴ  Ｐｒｅｍｉｅｒ（ＡｃｃｕＢｕｍｐモード）、Ｋ＆Ｓ、Ｗｉｌｌｏｗ  Ｇｒｏｖｅ、ＰＡによって提供されるもの）がある。寸法公差の高精度制御を維持するために、選択的に沈着された電子セラミック４２６へのレーザトリミングが推奨される。
【００８６】
インダクタコイル電子セラミック４２６の透過率を値≦±５％（好適には≦±１％）に制御することが、本発明の別の特定の実施形態である。本発明の別の特定の実施形態として、０．０１ｐＨ〜５００ｎＨのインダクタンスを提供する要素的セラミックインダクタコイルを性能値≦±５％（好適には、≦目標値の±１％）で提供することがある。電子セラミック透過率は、主に電子セラミック組成、粒径の関数であり、周波数および温度に依存することが多い。セラミックインダクタコイル用途の好適な電子セラミック組成は、フェライトおよびガーネットを含む。フェライトは、体心立方晶構造を持ち、以下の化学式を有する。
【化２】
2009500919.tif 000005
【００８７】
ここで、Ｆｅは酸化鉄であり、Ｍ１は、合計モル濃度が酸化鉄モル濃度の半分である１つ以上の選択金属酸化物を表す。群高透過率フェライト電子セラミックにおける用途に好適なＭ１の金属酸化物として、以下のものがある：一酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化バナジウム（ＶＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）。ガーネットは、菱形１２面体結晶構造または偏四角多面体結晶構造、またはこれら２つの組み合わせのいずれかを持ち、以下の化学式を有する。
【化３】
2009500919.tif 000006
【００８８】
ここで、群Ａの金属酸化物は、シリコン酸化物と等しいモル濃度を有し、群Ｂの金属酸化物は、シリコン酸化物のモル濃度の２/３のモル濃度を有する。高透過率ガーネット電子セラミックにおける用途に好適な群Ａの金属酸化物として、以下のものがある：酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）および酸化マンガン（ＭｎＯ）。高透過率ガーネット電子セラミックにおける用途に好適な群Ｂの金属酸化物として、以下のものがある：酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）および酸化ホルミウム（Ｈｏ２Ｏ３）がある。インダクタンス値が０．０１ｐＨ〜１、０００μＨでありかつ公差≦±５％（好適には≦±１％）のセラミックインダクタコイル４３２（図２３Ｇ）は、粒径が１０ｎｍ〜２５μｍ（好適には２５０ｎｍ〜５μｍ）の制御されたミクロ構造を持つように選択的にアニーリングされたフェライトまたはガーネット電子セラミック４２６を含む。
【００８９】
ここで図２４Ａおよび図２４Ｂを参照して、犠牲基板４１９上に作製された少なくとも１つのディスクリートインダクタコイル４３２を埋設型ディスクリートインダクタコイル層４３６中に一体化させる方法について説明する。その後、埋設型ディスクリートインダクタコイル層４３６をプリント回路基板または相互接続構造中に採用することができる。各ディスクリートインダクタコイル４３２は、後続の電気接続を作製するために用いられる少なくとも１つのビアパッド４２４を含む。図２４Ｂに示すように、全てのインダクタコイルを所望の公差内で作製した後、絶縁性誘電層４３８と、メタライゼーション層４４０と、メタライゼーション層４４０と少なくとも１つのビアパッド４２４（所望の場所）との間の電気通信を維持する垂直相互接続部（ビア）４４２とを構造に付加する。誘電層４３８は、有機材料（例えば、ＦＲ４、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｏｔｅｔｒａｅｈｙｌｅｎｅ）（ＰＦＴＥ）テフロン（登録商標）材料またはロジャーズデュロイド材料）であり得る。あるいは、誘電層４３８は、ＬＣＤ処理された無機材料（例えば、カーテンコーティングまたはブランケットコーティング液体エアロゾル噴霧を用いたシリカ、アルミナまたはケイ酸塩またはアルミン酸塩誘電体）であり得る。メタライゼーション層４４０は、接地面または電力面を含み得るか、または、信号経路設定ネットワークとして機能するようにパターニングされ得る。メタライゼーション層４４０は、多様な技術（例えば、接着剤を通じてまたは直接書込方法（例えば、スクリーン印刷またはインクジェット印刷（好適には低温ナノ粒子ペーストを用いたもの））を通じて誘電層に結合された金属シート）を用いて付加され得る。低温メタライゼーション技術を用いることで、形成された構造が晒される最大温度が埋設型電子セラミックのミクロ構造を変化させない最大温度となるようにすることが推奨される。その後、ビアパッド４２４またはビア４４２と電気通信する１つの事前試験済み埋設型ディスクリートインダクタコイル４３２を含む埋設型ディスクリートインダクタ層４３６を犠牲基板４１９から分離させ、プリント回路基板または相互接続構造において用いられるようにする。
【００９０】
ここで、図２５を参照して、少なくとも１つのディスクリートインダクタコイルをプリント回路基板または相互接続構造中に埋設する方法について説明する。その後、埋設型ディスクリートインダクタコイル層４３６を１つ以上のさらなる信号経路設定層４４４Ａおよび４４４Ｂと組み合わせて、スタック多層構造４４６とすることができる。信号経路設定層４４４Ａおよび４４４Ｂは、誘電材料４５２Ａおよび４５２Ｂ内の信号の導通に用いられるビア４４８Ａおよび４４８Ｂならびにメタライゼーション４５０Ａおよび４５０Ｂを含む。この電気ネットワークを用いて、表面メタライゼーション層４５０Ａと電機接触する導電手段４５６またはスタック多層構造４４６の周囲上に設置された電気接触部４５８を通じた外部デバイス（図示せず）を通じて、少なくとも１つの埋設型インダクタコイル４３２と、半導体デバイス４５４との間の電気通信を維持する。
【００９１】
ここで、図２６Ａおよび図２６Ｂならびに図２７Ａおよび図２７Ｂを参照して、犠牲基板４６６上に作製された少なくとも１つのディスクリートインダクタコイル４６０、少なくとも１つのディスクリートコンデンサ４６２および少なくとも１つのディスクリートレジスタ４６４を単一埋設型パッシブ層４６８中に一体化させる方法について説明する。その後、単一埋設型パッシブ層４６８は、プリント回路基板または相互接続構造中に採用することができる。各コンポーネント４６０、４６２および４６４は、後続の電気接続の作製に用いられる少なくとも１つのビアパッド４７０Ａ、４７０Ｂおよび４７０Ｃを含む。図２６Ｂに示すように、全てのパッシブコンポーネントを所望の公差内で作製した後、絶縁性誘電層４７２、メタライゼーション層４７４、およびメタライゼーション層４７４と、パッシブコンポーネント４６０、４６２および４６４（所望の場所）の少なくとも１つのビアパッド４７０との間の電気通信を維持する垂直相互接続部（ビア）４７６を構造に付加する。誘電層４７２は、有機材料（例えば、ＦＲ．４、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｏｔｅｔｒａｅｈｙｌｅｎｅ）（ＰＦＴＥ）テフロン（登録商標）、またはロジャーズデュロイド材料）であり得る。あるいは、誘電層４７２は、ＬＣＤ処理された無機材料（例えば、カーテンコーティングまたはブランケットコーティング液体エアロゾル噴霧を用いたシリカ、アルミナまたはケイ酸塩またはアルミン酸塩誘電体）であり得る。メタライゼーション層４７４は、接地面または電力面を含み得るか、または、信号経路設定ネットワークとして機能するようにパターニングされ得る。メタライゼーション層４７４は、多様な技術（例えば、接着剤を通じてまたは直接書込方法（例えば、スクリーン印刷またはインクジェット印刷（好適には低温ナノ粒子ペーストを用いたもの））を通じて誘電層に結合された金属シート）を用いて付加され得る。低温メタライゼーション技術を用いることで、形成された構造が晒される最大温度が埋設型電子セラミックのミクロ構造を変化させない最大温度となるようにすることが推奨される。その後、ビアパッド４７０またはビア４７６と電気通信する少なくとも１つの事前試験済み埋設型パッシブコンポーネント４６０、４６２および４６４を含む埋設型パッシブコンポーネント層４６８を、犠牲基板４６６から分離し、プリント回路基板または相互接続構造において用いるようにする。
【００９２】
ここで図２７Ａおよび図２７Ｂを参照して、少なくとも１つのディスクリートインダクタコイルをプリント回路基板または相互接続構造中に埋設する方法について説明する。一実施形態（図２７Ａ）において、その後、埋設型パッシブコンポーネント層４６８を１つ以上のさらなる信号経路設定層４７６Ａおよび４７６Ｂと組み合わせてスタック多層構造４７８とすることができる。信号経路設定層４７６Ａおよび４７６Ｂは、誘電材料４８２Ａおよび４８２Ｂ内への信号の導通に用いられるビア４７８Ａおよび４７８Ｂならびにメタライゼーション４８０Ａおよび４８０Ｂを含む。この電気ネットワークを用いて、表面メタライゼーション層４８０Ａと電気接触する導電手段４８６またはスタック多層構造４７８の周囲上に設置された電気接触部４８８を通じた外部デバイス（図示せず）を通じて、少なくとも１つの埋設型インダクタコイル４６０、少なくとも１つの埋設型ディスクリートコンデンサ４６２および少なくとも１つの埋設型ディスクリートレジスタ４６４と、半導体デバイス４８４との間の電気通信を維持する。別の実施形態（図２７Ｂ）において、埋設型レジスタ、コンデンサ、およびインダクタコンポーネントと、半導体デバイス４８４との間の電気接続性は、埋設型レジスタ層３０２、埋設型コンデンサ層３６９および埋設型インダクタコイル層４３６を含む多層構造ａｃｋ４８９を１つ以上の信号経路設定層４７６Ａおよび４７６Ｂと組み立てることにより、達成される。１つ以上の信号経路設定層をさらに用いて、多層構造４８９の周囲上に設置された電気接触部４８８を通じた外部デバイスとの電気通信を確立する。図２７Ａおよび図２７Ｂを参照して述べたような様式で、多様なコンポーネント組み合わせおよび最適な二次元または三次元構成により、多層回路基板を構築することができる。
【００９３】
上述した方法および実施形態により、熱的に安定な濾過回路を製造する手段が得られる。この濾過回路は、公差≦±５％（好適には≦±１％）の回路ＬＣＲエレメントを含み、回路の反応性インピーダンスＺを公差≦±５％（好適には≦±１％）で制御することを可能にする。無線回路は、アンテナを主要回路エレメントとして含む。アンテナエレメントのチューニング（インピーダンス）は、アンテナの反応性近接場領域内に配置された誘電材料によって影響を受ける。図２８を参照して、反応性近接場は、アンテナエレメント４９０から距離ｄだけ突出する。アンテナエレメント４９０は、以下によって得られる最大寸法Ｄ４９１を有する。
【数２】
2009500919.tif 000007
【００９４】
ここで、λは、アンテナエレメント４９０からの電磁石放射の波長である。低誘電率誘電材料によって包囲されたアンテナエレメントを含むハンドセットデバイスは、ハンドセットのパッケージングを越えて突出する反応性近接場領域を持ち、従って、ハンドセットの直近部（例えば、ユーザの手および頭部）あるいはレイアウトまたはモバイルデバイスのパッケージング中の誘電負荷によって影響を受ける。これらの負荷は、使用時において大きくシフトすることが多く、アンテナ回路エレメント中で安定したインピーダンスを維持するためには望ましくない。さらに、ハンドセットパッケージの設計のマイナーチェンジにおいても、修正後のハンドセットパッケージにおいて同一アンテナを用いる予定の場合、そのＲＦフロントエンド回路構成を再設計することが必要になる。従って、アンテナモジュール周囲の誘電負荷の変化による影響を受けないチューニング（インピーダンス）を有する、プラットフォームから独立したアンテナモジュールを提供することが望ましい。本発明の特定の実施形態では、アンテナモジュールの本体中に収容された反応性近接場を作製するため、アンテナモジュール周囲の誘電負荷の変化による影響を受けない、プラットフォームから独立したアンテナモジュールを作製する。
【００９５】
ここで図２９Ａ、図２９Ｂおよび図２９Ｃを参照する。図２９Ａ、図２９Ｂおよび図２９Ｃは、メタ物質誘電体４９４中に収容された折り返しアンテナエレメント４９２を示す。メタ物質誘電体４９４は、比誘電率がεＲ≦１０（好適にはεＲ≦５）の低誘電率ホスト誘電体４９６と、比誘電率がεＲ≧１０（好適にはεＲ≧１００）の少なくとも１つの高誘電率誘電含有物４９８とを含む。メタ物質誘電体４９４内の少なくとも１つの誘電含有物４９８の物理的寸法は、メタ物質誘電体４９４内を伝播する電磁気励起の波長として本質的に小さい。メタ物質誘電体４９４は、実効誘電体誘電率εＲＥｆｆを有する。この実効誘電体誘電率εＲＥｆｆは、ホスト誘電体４９６の比誘電率の相対体積分率εＲＨｏｓｔと、少なくとも１つの誘電含有物４９８εＲＩｎｃｌとに比例する。図２９Ｂ中の本発明の特定の実施形態は、メタ材料誘電体４９４内に埋設された最大物理的寸法Ｄｆｏｌｄｅｄ５００を有する折り返しアンテナエレメント４９２を含む。メタ材料誘電体４９４の実効誘電率εＲＥｆｆは≧１０であり、好ましくは、実効誘電率εＲＥｆｆ≧１００である。図２９Ａ、図２９Ｂおよび図２９Ｃ中に含まれる図は折りたたみ式ダイポールアンテナを示しているが、同様の理論が折りたたみ式モノポールアンテナにも適用されることが理解されるべきである。高誘電率および高透過率誘電媒体は、当該媒体内を伝播する電磁気励起の位相速度を低下させる。その結果、位相速度の低下により、以下の式によって得られる実効波長λＥｆｆが得られる。
【数３】
2009500919.tif 000008
【００９６】
ここで、ｃは、真空中の光の速度（ｃ＝２．９９７９×１０８ｍ／ｓｅｃ２）であり、ｆは電磁気励起の周波数であり、μＲおよびεＲは、それぞれ誘電媒体の相対浸透率および比誘電率であり、λｆｒｅｅｓｐａｃｅは、真空中の電磁気励起の波長である。従って、それぞれ誘電媒体の比誘電率εＲ＝１６およびεＲ＝１００である場合、非磁性媒体（μＲ＝１）中を伝播する電磁気励起の実効波長λＥｆｆは、λｆｒｅｅｓｐａｃｅ／４およびλｆｒｅｅｓｐａｃｅ／１０に等しい。従って、一般的にはｌｒｅｓ≒λ／２，およびｌｒｅｓ≒λ／４，それぞれによって得られる折り返しダイポールまたは折り返しモノポールアンテナの共振長ｌｒｅｓは、比例して低減し、これにより、折り返しアンテナエレメント４９２の最大物理的寸法を、その反応性近接場が折り返しアンテナエレメント４９２をメタ物質誘電体４９４の外面から離隔させる距離Ｓ５０３内において含まれる距離ｄ５０２だけ突出する点まで低減することが可能になる。この実施形態において、反応性近接場は、アンテナモジュール５０６の物理的寸法５０４を超えた誘電負荷の変化に影響を受けることが無い。高誘電率誘電媒体は一般的には、不安定な熱特性および高損失を持つことが多く、これは、周波数チューニングおよび信号送信性能に悪影響を与え得る。従って、本発明の別の好適な実施形態は、比誘電率εＲおよび相対浸透率μＲが≦目標値の±５％（好適には≦目標値の±１％）である熱安定性公差を有する選択的に沈着された誘電含有物４９８を用いたアンテナモジュール５０６を作製することである。アンテナの反応性近接場領域内に高損失材料を設置した場合、相変調ロールオフ速度が限定される様態でアンテナの信号変調が影響を受け、その結果、当該アンテナから送信可能な無線符号の数が限定される。そのため、折り返しアンテナエレメント４９２およびメタ物質誘電体４９４を設計する際、少なくとも１つの高誘電率誘電含有物４９６が折り返しアンテナエレメント４９２から距離５０８だけ離隔して設置するように、設計を行うことが望ましい。距離５０８は、反応性近接場が突出する距離ｄ５１０よりも大きい。この特殊な実施形態において、反応性近接場は、損失正接ｔａｎδ≦１０−３を有する低損失ホスト誘電体５１２（好適には、損失正接ｔａｎδ≦２×１０−４を有する超低損失誘電ホスト）内に収容される。アモルファスシリカは、−１５０℃〜＋２５０℃の温度における安定した誘電特性および損失正接ｔａｎδ＝２×１０−５を持つため、好適な超低損失誘電媒体である。超低損失誘電ホスト５１２としての用途に適した有機誘電体媒体を挙げると、ＰＦＴＥテフロン（登録商標）およびロジャーズデュロイド誘電体がある。この特殊な実施形態は、反応性近接場がアンテナモジュールのソリッドステート寸法５１４内に留まる距離ｄ５１０だけ突出するため、プラットフォームから独立したアンテナモジュールも提供する。
【００９７】
上述した技術は、電磁気的及び熱的撹乱の存在下において正確なインピーダンスチューニングを維持する無線回路エレメント（埋設型パッシブコンポーネントおよびプラットフォームから独立したアンテナモジュール）を提供する方法および実施形態を示す。これらの実施形態をさらなる実施形態に組み合わせて、パッシブスペクトラム拡散受信器を確立する。図３０、図３１Ａ、図３１Ｂ、図３２、図３３Ａおよび図３３Ｂを参照すると、スペクトラム拡散受信器５１７は、導電手段５１９を通じてプリント回路基板または相互接続構造５２０と電気的につながる少なくとも１つの周波数選択アンテナ（ＦＳＡ）エレメント５１８を含む。プリント回路基板または相互接続構造５２０は、（プリント回路基板または相互接続構造５２０内にインピーダンスマッチした伝送線５２１を構築するために用いられる）熱安定性および性能公差が≦±５％（好適には≦±１％）である１つ以上の埋設型パッシブコンポーネントを含む。その結果、プリント回路基板または相互接続構造５２０は、導電手段５２２を通じて半導体デバイス５２３Ａおよび５２３Ｂと電気的につながる。半導体デバイス５２３Ａおよび５２３Ｂは、プリント回路基板または相互接続構造５２０の上部５７４または下部５７２の主要表面上に設置される。半導体デバイス５２３Ａのうちの少なくとも１つは、１つ以上のインピーダンスマッチした送信５２１および第１のバンドパスフィルタ５２６を通じてＦＳＡエレメント５１８と電気的につながる低ノイズ電力増幅器５２２Ａ（好適には、差動低ノイズ電力増幅器）である。集中した回路エレメントを伝送線を通じてインピーダンスマッチした２個のコンポーネントに対して用いることを当該分野においてＬ字型マッチングと呼ぶことが多い。一般的に、プリント回路表面上に取り付けられたディスクリートコンポーネントとのＬ字型マッチングは、反応性コンポーネントのサイズは動作波長と比較してそれほど小さくない（＜λ／１０）ため、およそ１ＧＨｚまでの周波数においてのみ用いられる。高抵抗、高誘電率または高透過率の電子セラミックを用いて埋設型パッシブコンポーネントを形成する上記実施形態により、パッシブコンポーネントのサイズが大幅に低減する。さらに、これらのコンポーネントを回路基板または相互接続構造内に埋設することにより、反応性ノイズを回路に提供するはんだ接合および表面ビアが無くなる。従って、熱安定性および性能公差≦±５％（好適には≦±１％）を有する埋設型パッシブコンポーネントでチューニングされたＬ字型部とマッチした伝送線を含むプリント回路基板または相互接続構造が、本発明のさらなる好適な実施形態である。
【００９８】
図３１Ａおよび図３１Ｂは、信号源インピーダンスＺ０＝（Ｒ０＋Ｘ０）５３２と伝送線負荷ＺＬ＝（ＲＬ＋ＸＬ）５３４との間のＬ字型マッチング５２８および５３０の２つの特徴的構成を示す。信号源インピーダンスＺ０＝（Ｒ０＋Ｘ０）５３２および伝送線負荷ＺＬ＝（ＲＬ＋ＸＬ）５３４は、反応性直列負荷ｊＸ５３６および反応性並列負荷ｊＢ５３８を含む。Ｌ字型マッチング５２８（図３１Ａ）は、負荷インピーダンスＺＬ５３４の実数部ＲＬがソースインピーダンスＺ０５３２よりも大きい場合に用いられる。この場合、反応性並列負荷ｊＢ５３８は、以下によって決定される。
【数４】
2009500919.tif 000009
【００９９】
そして、反応性直列負荷ｊＸ５３６は、以下によって決定される。
【数５】
2009500919.tif 000010
【０１００】
Ｌ字型マッチング５３０（図３１Ｂ）は、負荷インピーダンスＺＬ５３４の実数部ＲＬがソースインピーダンスＺ０５３２未満である場合に用いられる。この場合、反応性並列負荷ｊＢ５３８は、以下によって決定される。
【数６】
2009500919.tif 000011
【０１０１】
そして、反応性直列負荷ｊＸ５３６は、以下によって決定される。
【数７】
2009500919.tif 000012
【０１０２】
回路チューニングは伝送線スタブを用いても実現できるため、プリント回路基板または相互接続構造５２０内の全てのインピーダンスチューニングは、必ずＬ字型マッチング方法を用いて管理しなければならないわけではない。しかし、本発明によって可能となる高公差制御、小サイズおよび広範囲の性能値により、正確な帯域幅フィルタ（例えば、１／４波長変圧器、２項式マルチセクション変圧器、およびチェビシェフマルチセクションマッチング変圧器をスペクトラム拡散受信器中に一体化させる便利な手段が得られる。これらのフィルタリングデバイスは、マイクロ波回路の分野の当業者にとって周知であり、詳しくは、Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（第３版、Ｄａｖｉｄ  Ｍ．Ｐｏｚａｒ、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、Ｈｏｂｏｋｅｎ、ＮＪ（ｃ）２００５（ＩＳＢＮ：０−４７１−４４８７８−８））において、これらのデバイスに関するインピーダンスチューニングパラメータに関する記載全体について参照されたい。
【０１０３】
図３２Ａおよび図３２Ｂに示すように、ＦＳＡエレメント５１８は、対象となる中央周波数ｆｃ５４２にチューニングされたコンダクタンスバンド５４０によって特徴付けられ、上側帯周波数ｆｕ５４４と下側帯周波数ｆＬ５４６との間の≧−２０ｄＢの信号絶縁（好適には≧−４０ｄＢの信号絶縁）を提供し、これにより、対象となる通過帯域５４８（図３２Ａ）の限定において特徴付けられる。ＦＳＡコンダクタンスバンド５４０は所望の通過帯域５４８よりも狭く、そのため、ＦＳＡ５１８は、周波数依存インピーダンスを持つようにさらにチューニングされる。この周波数依存インピーダンスは、中央周波数ｆｃ５４２においておよそ１の入力信号反射係数５５０（図３２Ｂ）と、上側帯周波数ｆｕ５４４および下側帯周波数ｆＬ５４６においておよそ２の入力信号反射係数とを提供する。信号反射係数は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）とも呼ばれる。
【０１０４】
ここで図３０、図３３および図３４を参照して、スペクトラム拡散受信器デバイスは、プリント回路基板または相互接続構造５２０内においてスペクトラム拡散受信器デバイスから導出された埋設型パッシブコンポーネントおよびフィルタリングデバイスに関連するため、スペクトラム拡散受信器デバイスの設計的特徴について説明する。図３３は、単一搬送波周波数スペクトラム拡散デバイス５５２のアーキテクチャを示す。この単一搬送波周波数スペクトラム拡散デバイス５５２は、ＦＳＡエレメント５１８と、所望の通過帯域５４８（図３２Ａ）中に含まれる信号周波数を低ノイズ電力増幅器（ＬＮＡ）半導体デバイス５２３Ａに出力するようにチューニングされた第１のバンドパスフィルタ５２６とを含む。ＬＮＡ半導体デバイス５２３Ａは、所望の通過帯域５４８中の信号を増幅し、これらの信号を第２のバンドパスフィルタ５５４へと方向付ける。第２のバンドパスフィルタ５５４は、好適には１／４波長変圧器のアレイを用いたくし形フィルタとして機能する。第２のバンドパスフィルタ５５４は、所望の通過帯域５４８中に含まれるディスクリート周波数コンポーネントを別個のチャンネル５５６に隔離させる。別個のチャンネル５５６中の信号は、インピーダンスマッチした伝送線５２１（図３０）を通じて半導体デバイス５２３Ｂ（図３０）へと方向付けられる。この半導体デバイス５２３Ｂは、センサエレメント５５８およびアナログ／デジタル変換段５６０を含む。このアナログ／デジタル変換段５６０は、別個のチャンネル５５６中に含まれる隔離された周波数コンポーネントの信号特性を、無線符号のパルス継続長さＴと同じ時間にわたって積算する。クロック５６２は、別個のチャンネル５５６からのデジタルにフォーマットされた積算値をマイクロプロセッサ５６４へと転送する。マイクロプロセッサ５６４は、相対的積算値を参照テーブル５６６と比較し、隔離された周波数チャンネル５５６にわたる測定された重み付けに対応する無線符号５６８を出力する。主要表面５７２および５７４（５７０Ａ）上の電気接触部５７０Ａおよび５７０Ｂ（図３０）あるいはプリント回路基板または相互接続構造５２０の周囲（５７０Ｂ）を用いて、外部デバイス（図示せず）との電気的つながりを確立する。あるいは、広帯域スペクトラム拡散受信器５８０は、複数の単一搬送波周波数スペクトラム拡散段５８２、５８２Ｂ、５８２Ｃ、．．．、５８２Ｎを含んでもよい。これら複数の単一搬送波周波数スペクトラム拡散段５８２、５８２Ｂ、５８２Ｃ、．．．、５８２Ｎは、並列動作して、多重搬送波信号の周波数重み付けに関するデータ（これは、ルックアップテーブル５８６において参照されて、これにより、複雑な無線符号５８８（図３４）が生成される）をミクロプロセッサ５８４に提供する。
【０１０５】
本発明の多様な実施形態について説明してきたが、本発明は、添付の特許請求の精神および範囲の内の多様なさらなる実施形態および他の実施形態も可能であることが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１Ａ】図１Ａは、位相偏移キーイング方法および直交振幅変調方法それぞれによってビット対および４ビットパケットを符号として符号化するために用いられる直角位相状態を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、位相偏移キーイング方法および直交振幅変調方法それぞれによってビット対および４ビットパケットを符号として符号化するために用いられる直角位相状態を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、異なるロールオフパラメータで符号化された符号の代表的な時間領域パルス形状である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、異なるロールオフパラメータで符号化された符号の代表的な時間領域パルス形状である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、異なるロールオフパラメータで符号化された符号の代表的な時間領域パルス形状である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃ中に示す時間領域符号の周波数領域中に見られるような代表的なパワースペクトル密度である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃ中に示す時間領域符号の周波数領域中に見られるような代表的なパワースペクトル密度である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃ中に示す時間領域符号の周波数領域中に見られるような代表的なパワースペクトル密度である。
【図４Ａ】図４Ａは、複数のサブ搬送波にわたって個々のＰＳＤコンポーネントとして変調されたパルスに関するパワースペクトル密度を示し、高データ率の低ビットエラー率の無線通信リンクを形成するために組み合わされた際を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、複数のサブ搬送波にわたって個々のＰＳＤコンポーネントとして変調されたパルスに関するパワースペクトル密度を示し、高データ率の低ビットエラー率の無線通信リンクを形成するために組み合わされた際を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、薄膜埋設型レジスタに関する先行技術を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、薄膜埋設型レジスタに関する先行技術を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、薄膜埋設型コンデンサに関する先行技術を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、薄膜埋設型コンデンサに関する先行技術を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、薄膜埋設型インダクタに関する先行技術を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、薄膜埋設型インダクタに関する先行技術を示す。
【図８】図８は、粒径が誘電応答に与える影響をＢＳＴ電子セラミック中の温度の関数として示す。
【図９】図９は、基板表面上の選択的位置に複数のセラミック組成を印刷する際に有用な液体エアロゾル噴霧または固形ワックスを製剤する際に使用可能な前駆体溶液を製剤する際に用いられるプロセスを示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、液体エアロゾル噴霧を用いて複数のセラミック組成を基板表面上の選択的位置中に塗布する方法を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、液体エアロゾル噴霧を用いて複数のセラミック組成を基板表面上の選択的位置中に塗布する方法を示す。
【図１１】図１１は、固形ワックス前駆体を用いてＬＣＤ電子セラミックを印刷することにより、基板表面上の選択的位置内に複数のセラミック組成を塗布する方法を示す。
【図１２Ａ１】図１２Ａ１は、固形ワックス前駆体を用いてＬＣＤ電子セラミックを印刷することにより、基板表面上の選択的位置中に複数のセラミック組成を塗布する代替的方法を示す。
【図１２Ａ２】図１２Ａ２は、固形ワックス前駆体を用いてＬＣＤ電子セラミックを印刷することにより、基板表面上の選択的位置中に複数のセラミック組成を塗布する代替的方法を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、固形ワックス前駆体を用いてＬＣＤ電子セラミックを印刷することにより、基板表面上の選択的位置中に複数のセラミック組成を塗布する代替的方法を示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、セラミックレジスタエレメントの上面図および側面図を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、セラミックレジスタエレメントの上面図および側面図を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、異なる抵抗値を有するエレメントで構成されたセラミックレジスタアレイの上面図および側面図を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、異なる抵抗値を有するエレメントで構成されたセラミックレジスタアレイの上面図および側面図を示す。
【図１５】図１５は、混合相抵抗セラミックのミクロ構造を示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは、電気的に相互接続された埋設型ディスクリートレジスタコンポーネントを含むプリント回路基板に関連する実施形態および作製を示す。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、電気的に相互接続された埋設型ディスクリートレジスタコンポーネントを含むプリント回路基板に関連する実施形態および作製を示す。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、電気的に相互接続された埋設型ディスクリートレジスタコンポーネントを含むプリント回路基板に関連する実施形態および作製を示す。
【図１６Ｄ】図１６Ｄは、電気的に相互接続された埋設型ディスクリートレジスタコンポーネントを含むプリント回路基板に関連する実施形態および作製を示す。
【図１７Ａ】図１７Ａは、ＣＯＧ型挙動を有するディスクリートコンデンサコンポーネントに関連する実施形態および作製を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、ＣＯＧ型挙動を有するディスクリートコンデンサコンポーネントに関連する実施形態および作製を示す。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、ＣＯＧ型挙動を有するディスクリートコンデンサコンポーネントに関連する実施形態および作製を示す。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、ＣＯＧ型挙動を有するディスクリートコンデンサコンポーネントに関連する実施形態および作製を示す。
【図１７Ｅ】図１７Ｅは、ＣＯＧ型挙動を有するディスクリートコンデンサコンポーネントに関連する実施形態および作製を示す。
【図１７Ｆ】図１７Ｆは、ＣＯＧ型挙動を有するディスクリートコンデンサコンポーネントに関連する実施形態および作製を示す。
【図１７Ｇ】図１７Ｇは、ＣＯＧ型挙動を有するディスクリートコンデンサコンポーネントに関連する実施形態および作製を示す。
【図１８】図１８は、ナノ金属ペーストから形成された電極によるＣＯＧ型挙動を持つシートコンデンサに関連する実施形態および作製を示す。
【図１９Ａ】図１９Ａは、金属箔電極で形成されたＣＯＧ型挙動を持つシートコンデンサに関連する実施形態および作製を示す。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、金属箔電極で形成されたＣＯＧ型挙動を持つシートコンデンサに関連する実施形態および作製を示す。
【図２０Ａ】図２０Ａは、ディスクリートコンデンサエレメントの誘電層中への埋設に関連する実施形態および作製を示す。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、ディスクリートコンデンサエレメントの誘電層中への埋設に関連する実施形態および作製を示す。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、ディスクリートコンデンサエレメントの誘電層中への埋設に関連する実施形態および作製を示す。
【図２１Ａ】図２１Ａは、シートコンデンサ層から導出された埋設型コンデンサに関連する実施形態および作製を示す。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、シートコンデンサ層から導出された埋設型コンデンサに関連する実施形態および作製を示す。
【図２２】図２２は、電気的に相互接続された埋設型ディスクリートおよびシートコンデンサを含むプリント回路基板を示す。
【図２３Ａ】図２３Ａは、ディスクリートインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、ディスクリートインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、ディスクリートインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、ディスクリートインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２３Ｅ】図２３Ｅは、ディスクリートインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２３Ｆ】図２３Ｆは、ディスクリートインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２３Ｇ】図２３Ｇは、ディスクリートインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２４Ａ】図２４Ａは、誘電層中に埋設されたインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、誘電層中に埋設されたインダクタコイルに関連する実施形態および作製を示す。
【図２５】図２５は、電気的に相互接続された埋設型ディスクリートインダクタコイルを含むプリント回路基板に関連する実施形態および作製を示す。
【図２６Ａ】図２６Ａは、埋設型レジスタ、コンデンサおよびインダクタを含む誘電層に関連する実施形態および作製を示す。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、埋設型レジスタ、コンデンサおよびインダクタを含む誘電層に関連する実施形態および作製を示す。
【図２７Ａ】図２７Ａは、電気的に相互接続された埋設型レジスタ、コンデンサおよびインダクタを含むプリント回路基板に関連する実施形態および作製を示す。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、電気的に相互接続された埋設型レジスタ、コンデンサおよびインダクタを含むプリント回路基板に関連する実施形態および作製を示す。
【図２８】図２８は、アンテナ寸法を示す。
【図２９Ａ】図２９Ａは、メタ物質誘電体中に埋設された折り返しアンテナエレメントを示し、この折り返しアンテナエレメントは、アンテナの反応性近接場をメタ物質誘電体の物理的周囲内に制限する。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、メタ物質誘電体中に埋設された折り返しアンテナエレメントを示し、この折り返しアンテナエレメントは、アンテナの反応性近接場をメタ物質誘電体の物理的周囲内に制限する。
【図２９Ｃ】図２９Ｃは、メタ物質誘電体中に埋設された折り返しアンテナエレメントを示し、この折り返しアンテナエレメントは、アンテナの反応性近接場をメタ物質誘電体の物理的周囲内に制限する。
【図３０】図３０は、一実施形態およびスペクトラム拡散受信器の構造を示す。
【図３１Ａ】図３１Ａは、Ｌ字型部とマッチしたインピーダンス伝送線上の反応性負荷の配置を示す。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、Ｌ字型部とマッチしたインピーダンス伝送線上の反応性負荷の配置を示す。
【図３２Ａ】図３２Ａは、周波数選択アンテナの代表的な伝導帯および対応するＶＳＷＲプロファイルを示す。
【図３２Ｂ】図３２Ｂは、周波数選択アンテナの代表的な伝導帯および対応するＶＳＷＲプロファイルを示す。
【図３３Ａ】図３３Ａは、単一搬送波および多重搬送波スペクトラム拡散受信器のシステムアーキテクチャを示す。
【図３３Ｂ】図３３Ｂは、単一搬送波および多重搬送波スペクトラム拡散受信器のシステムアーキテクチャを示す。
【図１Ａ】
2009500919.tif 000013
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
2009500919.tif 000015
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
2009500919.tif 000018
【図３Ｂ】
2009500919.tif 000019
【図３Ｃ】
2009500919.tif 000020
【図４Ａ】
2009500919.tif 000021
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2009500919.tif 000023
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
2009500919.tif 000029
【図９】
2009500919.tif 000030
【図１０Ａ】
2009500919.tif 000031
【図１０Ｂ】
2009500919.tif 000032
【図１１】
2009500919.tif 000033
【図１２Ａ１】
2009500919.tif 000034
【図１２Ａ２】
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【図１２Ｂ】
2009500919.tif 000036
【図１３Ａ】
2009500919.tif 000037
【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
2009500919.tif 000040
【図１５】
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【図１６Ａ】
2009500919.tif 000042
【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
2009500919.tif 000044
【図１６Ｄ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
2009500919.tif 000047
【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
2009500919.tif 000049
2009500919.tif 000050
【図１７Ｅ】
2009500919.tif 000051
【図１７Ｆ】
2009500919.tif 000052
【図１７Ｇ】
2009500919.tif 000053
【図１８】
2009500919.tif 000054
【図１９】
2009500919.tif 000055
【図２０Ａ】
2009500919.tif 000056
【図２０Ｂ】
2009500919.tif 000057
【図２０Ｃ】
2009500919.tif 000058
【図２１Ａ】
2009500919.tif 000059
【図２１Ｂ】
2009500919.tif 000060
【図２２】
2009500919.tif 000061
【図２３Ａ】
2009500919.tif 000062
【図２３Ｂ】
2009500919.tif 000063
【図２３Ｃ】
2009500919.tif 000064
【図２３Ｄ】
2009500919.tif 000065
【図２３Ｅ】
2009500919.tif 000066
【図２３Ｆ】
2009500919.tif 000067
【図２３Ｇ】
2009500919.tif 000068
【図２４Ａ】
2009500919.tif 000069
【図２４Ｂ】
2009500919.tif 000070
【図２５】
2009500919.tif 000071
【図２６Ａ】
2009500919.tif 000072
【図２６Ｂ】
2009500919.tif 000073
【図２７Ａ】
2009500919.tif 000074
【図２７Ｂ】
2009500919.tif 000075
【図２８】
2009500919.tif 000076
【図２９Ａ】
2009500919.tif 000077
【図２９Ｂ】
2009500919.tif 000078
【図２９Ｃ】
2009500919.tif 000079
【図３０】
2009500919.tif 000080
【図３１Ａ】
2009500919.tif 000081
【図３１Ｂ】
2009500919.tif 000082
【図３２Ａ】
2009500919.tif 000083
【図３２Ｂ】
2009500919.tif 000084
【図３３Ａ】
2009500919.tif 000085
【図３３Ｂ】
2009500919.tif 000086
【国際調査報告】
2009500919.tif 000087
2009500919.tif 000088