(57)【要約】      （修正有）【課題】改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）を提供する。【解決手段】ＩＡｉＰＷＢは、プリント配線基板（“ＰＷＢ”）、第１の放射素子、及び第１のスプリットビア（ｓｐｌｉｔ−ｖｉａ）を含む。ＰＷＢは底面を有し、第１の放射素子はＰＷＢに一体化されている。第１の放射素子は第１の放射体を有する。第１のプローブは第１の放射体及び第１のスプリットビアと信号通信を行っており、第１のスプリットビアの一部は底面でＰＷＢに一体化されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）（４００）であって、
底面（４４２）を有するプリント配線基板（“ＰＷＢ”）（４８４）と、
第１の放射器（４８６、５０４）、及び
前記第１の放射器（４８６、５０４）と信号通信を行う第１のプローブ（５０６）
を有し、前記ＰＷＢに一体化される第１の放射素子（４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８，４２０，４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、４３２）と、
前記第１のプローブと信号通信を行う第１のスプリットビア（４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、４６１）とを備え、
前記第１のスプリットビアの第１の部分（５３４）は前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）。
【請求項２】
第２のスプリットビア（４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、４７７）を更に含み、
前記第１の放射素子は更に、
第２の放射器（４８８、５０８）と、
前記第２の放射器と信号通信を行う第２のプローブ（５１０）を含み、
前記第２の放射器はまた、前記ＰＷＢに一体化され、
前記第２のスプリットビアは前記第２のプローブと信号通信を行い、
前記第２のスプリットビアの第１の部分（５３８）は、前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、請求項１に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項３】
前記第１の放射素子は更に、前記第１の放射器と前記第２の放射器に近接しているグラウンドビア（４９２、５１２）を含み、前記グラウンドビアは前記ＰＷＢに一体化される、請求項２に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項４】
前記ＰＷＢは前記底面にレッジ（４３８、４４０、５１６）を含み、
前記第１のスプリットビアの第２の部分（５３６）は前記レッジに一体化される、請求項２に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項５】
前記第１の放射器は第１の配向を有する第１の平面（４３５）に沿って配置され、
第１のスプリットビアの前記第２の部分は、第２の配向を有する第２の平面（４３９）に沿って前記レッジ内に一体化され、
前記第２の配向は、前記第１の配向に対してほぼ垂直である、請求項４に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項６】
前記ＰＷＢは前記底面にレッジ（４３８、４４０、５１６）を含み、
前記第１のスプリットビアの第２の部分（５３６）は前記レッジに一体化され、
前記第２のスプリットビアの第２の部分（５４０）は前記レッジに一体化される、請求項２に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項７】
前記第１の放射器と第２の放射器は、第１の配向を有する第１の平面に沿って配置され、
前記第１のスプリットビアの前記第２の部分は、第２の配向を有する第２の平面に沿って前記レッジに一体化され、
前記第２のスプリットビアの前記第２の部分は、第２の配向を有する前記第２の平面に沿って前記レッジに一体化され、
前記第２の配向は前記第１の配向にほぼ垂直である、請求項６に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項８】
前記第１の放射素子の周囲に、めっきされた導電性材料（４３４）のネック（４９０、５０２）を更に含む、請求項１に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項９】
前記めっきされた導電性材料のネックは、前期第１の放射素子の周囲に、円筒形の導波管、矩形の導波管、正方形の導波管、又は楕円形の導波管を形成する、請求項８に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項１０】
第２の放射器（４８６、５０４）、及び
前記第２の放射器と信号通信を行う第２のプローブ（５０６）
を有し、前記ＰＷＢに一体化される第２の放射素子（４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、４３２）と、
前記第２のプローブと信号通信を行う第２のスプリットビア（４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、４６１、５２０）とを更に含み、前記第２のスプリットビアの第１の部分（５３４）は前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、請求項１に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項１１】
第３のスプリットビア（４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、４７７、５４０）と、
第４のスプリットビア（４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、４７７、５４０）とを更に含み、
前記第１の放射素子は更に、
第３の放射器と
前記第３の放射器と信号通信を行う第３のプローブ（５１０）とを含み、前記第３の放射器はまた、前記ＰＷＢに一体化され、
前記第２の放射素子は更に、
第４の放射器（４８８、５０８）と
前記第４の放射器と信号通信を行う第４のプローブ（５１０）とを含み、
前記第４の放射器はまた、前記ＰＷＢに一体化され、
前記第３のスプリットビアは前記第３のプローブと信号通信を行い、前記第３のスプリットビアの第１の部分（５３８）は前記底面で前記ＰＷＢに一体化され、また、
前記第４のスプリットビアは前記第４のプローブと信号通信を行い、前記第４のスプリットビアの第１の部分（５３８）は前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、請求項１０に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【請求項１２】
改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）（４００）をプリント配線基板（“ＰＷＢ”）（１３００）の上に製造する方法（１１００）であって、前記方法は、
複数のＰＷＢ層から垂直中心軸（１３２３）に沿って、ＰＷＢスタック（１３３８）を作ること（１１０２）を含み、前記ＰＷＢスタックは、
上面と、
底面と、
第１のプローブと、
第１の放射器とを有し、
前記第１のプローブは上部と底部を有し、
前記第１のプローブの前記上部は前記第１の放射器と信号通信を行い、
また、前記方法は、
第１の放射素子の第１のネックを作るため、前記ＰＷＢスタックの前記上面から第１の材料を取り除くこと（１１０４）と、
前記第１のプローブの前記底面に第１のスプリットビアを作るため、前記ＰＷＢの底面から第２の材料を取り除くこと（１１０６）と、
前記ＰＷＢスタックの前記上面に第１の導電層を付加すること（１１０８）と、
前記ＰＷＢスタックの前記底面に第２の導電層を付加すること（１１１０）と、
前記第１の放射素子で前記ＰＷＢスタックの前記上面から第１の導電層の第１の部分を取り除くこと（１１１２）と、
前記第１のスプリットビアの第１の側面で前記ＰＷＢスタックの前記底面から前記第２の導電層の第１の部分を取り除くこと（１１１４）と、
前記第１のスプリットビアの第２の側面で前記ＰＷＢの前記底面から前記第２の導電層の第２の部分を取り除くこと（１１１６）と
を含む、改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）を製造する方法。
【請求項１３】
前記第１の放射素子で、前記ＰＷＢスタックの前記上面から前記第１の導電層の前記第１の部分を取り除くことは、前記第１の導電層の前記第１の部分をルーティング又はエッチングすることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の導電層と第２の導電層は銅を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第２の放射素子の第２のネックを作るため、前記ＰＷＢの前記上面から前記第１の材料を取り除くことと、
第２のプローブの底面で第２のスプリットビアを作るため、前記ＰＷＢスタックの底面から前記第２の材料を取り除くことと、
前記第２の放射素子で前記ＰＷＢスタックの前記上面から前記第１の導電層の第２の部分を取り除くことと、
前記第２のスプリットビアの第１の側面の前記ＰＷＢスタックの前記底面から、前記第２の導電層の第２の部分を取り除くことと、
前記第２のスプリットビアの第２の側面の前記ＰＷＢスタックの前記底面から、前記第２の導電層の第２の部分を取り除くことと
を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はアンテナに関し、より具体的には、プリント配線基板（“ＰＷＢ”）上に一体化したアンテナに関する。フェーズドアレイアンテナは、多数の、場合によっては数千もの放射素子を平面内に離間して配置することによって構築される。動作中には、各放射素子の出力は電子的に制御される。放射素子からの位相制御された信号の重ね合わせにより、アンテナを物理的に動かすことなく、操向可能なビームパターンを生み出すことができる。アクティブアレイアンテナと呼ばれるある種のフェーズドアレイアンテナでは、各放射素子は増幅器と位相調整器を含む電子機器に関連付けられている。一般的に、アクティブアレイアンテナ構造の分散特性は、例えば、出力管理、信頼性、システム性能、及び信号の受信及び／又は送信において有利である。しかしながら、放射素子に関連する電子機器は典型的に、アクティブアレイアンテナをパッシブアレイアンテナよりも密集させてしまう。加えて、現時点では、マイクロ波と更に高い周波数でのアクティブアレイアンテナは、コストが高いため、また、必要な電子機器、放射構造体、無線周波数（“ＲＦ”）、直流（“ＤＣ”）、並びに、特に１０ＧＨｚを超える周波数でのロジック分散ネットワークにより、利用が制限されている。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、広いスキャン角にわたって（例えば、＋６０度から−６０度にわたって）操向しなければならないアクティブアレイアンテナに対して、放射素子間に要求される間隔（すなわち、内部素子間隔）は、動作される中心周波数の２分の１の波長のオーダーになる。各放射素子用の受信電子機器又は送信電子機器は、内部素子間隔に対応する、投影された領域内に実装されなければならない。レーダーの場合には、受信電子機器と送信電子機器の両方が限られた空間を占有しなければならない。
【０００３】
限られた空間でフェーズドアレイアンテナを設計する既知のアプローチには、アンテナ一体型プリント配線基板（“ＡｉＰＷＢ”）として知られる、信号構成要素に一体化されたフェーズドアレイアンテナ（又は、フェーズドアレイアンテナの一部）、及び、ＡｉＰＷＢに放射素子を駆動し制御する電子機器を収容する、ブリックスタイルコンパクトフェーズドアレイアンテナモジュール（“ブリックモジュール”）を含む３次元（“３−Ｄ”）パッケージングアーキテクチャの利用が含まれる。このアプローチは、電子機器、チップキャリア、及び分散ネットワークを収容する、一又は複数の垂直配向のブリックモジュールを利用する。このアプローチにより、水平配向のＡｉＰＷＢを利用することができる。ブリックモジュールの垂直配向により、所定の動作周波数でフェーズドアレイアンテナの放射素子の適切な格子面間隔が可能になる。このアプローチの実施例は、「Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ  Ｗａｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ」と題され、Ｊ．  Ａ．  Ｎａｖａｒｒｏに対して２００７年１０月３０日に発行された米国特許第７，２８９，０７８号に、また、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ａｎｇｌｅｄ  ＲＦ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ」と題され、Ｗｏｒｌらに対して２００８年６月１７日に発行された米国特許第７，３８８，７５６号に記載されており、どちらもイリノイ州シカゴのＢｏｅｉｎｇ社に譲渡されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【０００４】
これら既知のアプローチは、垂直アセンブリ（すなわち、ブリックモジュール）と水平アセンブリ（すなわち、ＡｉＰＷＢ）をつなぐ電気接続を利用し、電気接続は垂直アセンブリの取り付け点と水平アセンブリの取り付け点との間でおよそ９０度曲げることが必要になる。
【０００５】
例えば、図１には、接合ワイヤ１０６を介してブリックモジュール１０２とＡｉＰＷＢ１０４を接続する従来の相互接続構成１００が、垂直アセンブリを水平アセンブリに接続するため、手作業で形成されたワイヤを利用することが示されている。この実施例では、接合ワイヤ１０６は、ＡｉＰＷＢ１０４（すなわち、垂直アセンブリ）をブリックモジュール１０２（すなわち、水平アセンブリ）に電気的に接続するのに、十分な長さを有するように描かれている。接合ワイヤ１０６は、接合パッド１１０と接続点１１２を介して、ブリックモジュール１０２の表面層１０８に取り付けられる。
【０００６】
一般的に、接合ワイヤ１０６が導電性エポキシ樹脂１１４を利用してＡｉＰＷＢ１０４に電気的に接続されるときには、およそ９０度のＲＦ接続が確立される。この実施例では、ブリックモジュールに対して複数のワイヤ接合が、例えば、ブリックモジュール１個あたり８０本のワイヤ接合が作られうる。ワイヤ接合は手作業で操作され、導電性エポキシ樹脂１１４も手作業で塗布される。このように、これらの手作業による処理ステップは単調で、非常に高価になりうる。
【０００７】
図２に注目すると、図２には、リジッドフレックスＡｉＰＷＢ２０２とブリックモジュール２０４との間での屈曲されたＲＦ接続部による、アセンブリ２００に対する既知のアプローチの改良が示されている。この実施例では、タブ２０６はある角度で形成されるが、例えば、この角度は９０度になることがある。タブ２０６は、リジッドフレックスＡｉＰＷＢ２０２とブリックモジュール２０４との間に柔軟なリンクをもたらす。
【０００８】
タブ２０６の柔軟な構造により、ブリックモジュール２０４上のワイヤ接合パッド２０８とタブ２０６上のワイヤ接合パッド２１０は、近接しており同一平面上にある。図２で説明した以前の実施例に対する改良として、このアプローチにより、ブリックモジュール２０４上の接合２１２とタブ２０６上の接合２１４をそれぞれ作り出す、自動ワイヤ接合機の使用が可能になる。この実施例では、接合ワイヤ２１６は短く隙間なく制御され、これにより信号の劣化を最小限に抑制する。加えて、この実施例では、トレース２１８とグラウンド平面２２０が、タブ２０６の移行部の長さ全体にわたってインピーダンスを制御するマイクロストリップを形成するため、アセンブリ２００はインピーダンス制御された信号環境をもたらす。組み立て工程中、グラウンド平面２２０は導電性エポキシ樹脂２２２によって、ブリックモジュール２０４に接続されうる。
【０００９】
図３Ａ及び図３Ｂでは、図２で説明したアセンブリ２００を利用して、既知の３Ｄアセンブリ３００が示されている。３Ｄアセンブリ３００は、マイクロ波アンテナアセンブリ用に放射器セル３０２を含み、リジッドフレックスＡｉＰＷＢ３０４を用いて構築されている。図３Ｂでは、９０度に屈曲された接続部の拡大図が示されている。この実施例では、タブ２０６は、接合ワイヤ２１６でブリックモジュール２０４に接続される２つの信号トレース３０８を有し、ワイヤ接合パッド２０８及び２１０が近接していることにより、短い接合ワイヤ２１６の使用が可能になる。
【００１０】
図２に示した実施例の改良中には、このアプローチはワイヤ接合と屈曲されたタブ２０６を必要とするが、このタブ２０６は、ＡｉＰＷＢとブリックモジュールとのモジュール組み立てを完了するため、それ自体の組み立てステップを必要とする柔軟な相互接続部となっている。これは依然として、損失と高い労働コストを生む可能性がある。そのため、高い性能を有し、労働コストを引き下げるフェーズドアレイアンテナの実装の改良が必要になっている。
【発明の概要】
【００１１】
開示されるのは、改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）である。ＩＡｉＰＷＢは、プリント配線基板（“ＰＷＢ”）、第１の放射素子、及び第１のスプリットビアを含む。ＰＷＢは底面を有し、第１の放射素子はＰＷＢに一体化される。第１の放射素子は第１の放射器を有する。第１のプローブは第１の放射器及び第１のスプリットビアと信号通信を行い、第１のスプリットビアは底面でＰＷＢに一体化される。
【００１２】
ＩＡｉＰＷＢは、複数のＰＷＢ層から垂直な中心軸に沿って、ＰＷＢスタックを作ることを含む方法を用いて、ＰＷＢの上に製造されうる。ＰＷＢスタックは、上面、底面、第１のプローブ、及び第１の放射器を含み、また、第１のプローブは上部と底部を含み、上部は第１の放射器と信号通信を行う。方法は次に、第１の放射素子の第１のネックを作るため、ＰＷＢスタックの上面から第１の材料を、第１のプローブの底面に第１のスプリットビアを作るため、ＰＷＢスタックの底面から第２の材料を取り除く。方法は次に、ＰＷＢスタックの上面に第１の導電層を、ＰＷＢスタックの底面に第２の導電層を付加する。方法は次に、第１の放射素子でＰＷＢスタックの上面から第１の導電層の第１の部分を取り除き、第１のスプリットビアの第１の側面でＰＷＢスタックの底面から第２の導電層の第１の部分を取り除き、また、第１のスプリットビアの第２の側面でＰＷＢスタックの底面から第２の導電層の第２の部分を取り除く。
【００１３】
本発明の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴、及び利点は、下記の図面及び詳細な説明を精査することにより当業者に明らかであるか、または明らかになる。こうした付加的なシステム、方法、特徴、及び利点はすべてこの説明中に含まれ、本開示の範囲内であり且つ添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。
【００１４】
本発明は、下記の図面を参照することにより、より深く理解できる。図面における構成要素は必ずしも正確な縮尺で描かれておらず、むしろ本発明の原理を示すことに重点が置かれている。図面において、同様の参照番号は、異なる図面を通して対応する部品を指すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】アンテナ一体型プリント配線基板（“ＡｉＰＷＢ”）とブリックスタイルコンパクトフェーズドアレイアンテナモジュール（“ブリックモジュール”）との従来の接続を示す。
【図２】屈曲されたＲＦ接続部によるリジッドフレックスＡｉＰＷＢ２０２とブリックモジュール２０４との間のアセンブリの既存のアプローチの改良を示す。
【図３Ａ】既知のＡｉＰＷＢとブリックモジュールインターフェースを用いるマイクロ波アンテナのユニットセルを示す。
【図３Ｂ】ＡｉＰＷＢとブリックモジュールとの間のインターフェースの詳細を示す。
【図４Ａ】本開示による、改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）の実装の一実施例の斜視図である。
【図４Ｂ】本開示による、図４Ａに示したＩＡｉＰＷＢの上面図である。
【図４Ｃ】本開示による、図４Ａと図４Ｂに示したＩＡｉＰＷＢの底面図である。
【図４Ｄ】本開示による、図４Ａ〜図４Ｃに示したＩＡｉＰＷＢの側面図である。
【図４Ｅ】本開示による、図４Ａ〜図４Ｄに示したＩＡｉＰＷＢの前面図である。
【図４Ｆ】本開示にしたがって、図４Ａ〜図４Ｅに示したＩＡｉＰＷＢで使用される放射素子の実装の一実施例の断面上面図である。
【図４Ｇ】本開示による、矩形の放射素子の実装の一実施例の断面上面図である。
【図４Ｈ】本開示による、正方形の放射素子の実装の一実施例の断面上面図である。
【図５】本開示による、放射素子の実装の一実施例のシステム底面斜視図である。
【図６】本開示による、アンテナモジュールの側面図である。
【図７】本開示にしたがって、図６に示した８個のアンテナモジュールを一体化するアンテナシステムの斜視図である。
【図８】本開示による、スプリットビアとワイヤ接合インターフェースの実装の一実施例の拡大斜視図である。
【図９】本開示にしたがって、ブリックモジュールの一部に接続されたＩＡｉＰＷＢの実装の一実施例の部分側面図である。
【図１０Ａ】本開示による、プリント配線基板（“ＰＷＢ”）でのＩＡｉＰＷＢの実装の一実施例の上面図である。
【図１０Ｂ】本開示による、（図１０Ａに示した）ＩＡｉＰＷＢの実装の一実施例の断面前面図である。
【図１０Ｃ】本開示による、（図１０Ａ及び図１０Ｂに示した）ＩＡｉＰＷＢの２つの放射器の実装の一実施例の断面上面図である。
【図１１】本開示による、図４Ａ〜図１０Ｃに示したＩＡｉＰＷＢ製造の方法の実装の一実施例のフロー図である。
【図１２】本開示による、図１１に示した方法のうち、ＰＷＢスタックを作るステップの下位の方法の実装の一実施例のフロー図である。
【図１３Ａ】本開示による、初期のＰＷＢスタックの実装の一実施例の側方断面図が示されている。
【図１３Ｂ】本開示にしたがって、初期のＰＷＢスタックを貫通する第１のプローブビア及び第２のプローブビアを製造する実装の一実施例の側方断面図が示されている。
【図１３Ｃ】本開示にしたがって、導電性材料が充填された第１のプローブビア及び第２のプローブビアの側方断面図が示されている。
【図１３Ｄ】本開示にしたがって、第１の放射器及び第２の放射器を製造する実装の一実施例の側方断面図が示されている。
【図１３Ｅ】本開示にしたがって、初期のＰＷＢスタックからのＰＷＢスタックを製造する実装の一実施例の側方断面図が示されている。
【図１３Ｆ】本開示にしたがって、第１のプローブビア及び第２のプローブビアの導電性材料に、第１の接続ビアを電気的に接続する付加的な導電性材料で充填される、第１の接続ビア及び第２の接続ビアを形成するため、底面が穿孔されていることを示す図１３Ｅの側方断面図である。
【図１３Ｇ】本開示にしたがって、第１の材料はＰＷＢスタックの上面から取り除かれ、また、第２の材料は底面から取り除かれる。
【図１３Ｈ】本開示による、ＰＷＢスタックと第１の導電層及び第２の導電層との組み合わせの実装の一実施例の側方断面図が示されている。
【図１３Ｉ】本開示による、ＩＡｉＰＷＢの実装の一実施例の第２の側面図が示されている。
【図１４】本開示による、ＩＡｉＰＷＢの別の実装の一実施例の部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）が開示される。ＩＡｉＰＷＢは、プリント配線基板（“ＰＷＢ”）、第１の放射素子、及び第１のスプリットビアを含む。ＰＷＢは底面を有し、第１の放射素子はＰＷＢに一体化される。第１の放射素子は第１の放射器を有する。第１のプローブは第１の放射器及び第１のスプリットビアと信号通信を行っており、第１のスプリットビアの一部は底面でＰＷＢに一体化されており、また、第１のプローブは、底面でＰＷＢに一体化された第１のスプリットビアの一部と信号通信を行っている。
【００１７】
ＩＡｉＰＷＢは、複数のＰＷＢ層から垂直な中心軸に沿って、ＰＷＢスタックを作ることを含む方法を用いて、ＰＷＢの上に製造されうる。ＰＷＢスタックは、上面、底面、第１のプローブ、及び第１の放射器を含み、また、第１のプローブは上部と底部を含み、上部は第１の放射器と信号通信を行う。方法は次に、第１の放射素子の第１のネックを作るため、ＰＷＢスタックの上面から第１の材料を取り除き、第１のプローブの底面に第１のスプリットビアを作るため、ＰＷＢスタックの底面から第２の材料を取り除く。方法は次に、ＰＷＢスタックの上面に第１の導電層を付加し、ＰＷＢスタックの底面に第２の導電層を付加する。方法は次に、第１の放射素子でＰＷＢスタックの上面から第１の導電層の第１の部分を取り除き、第１のスプリットビアの第１の側面でＰＷＢスタックの底面から第２の導電層の第１の部分を取り除き、また、第１のスプリットビアの第２の側面でＰＷＢスタックの底面から第２の導電層の第２の部分を取り除く。
【００１８】
改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡＩＰＷＢ”）
図４Ａ〜図４Ｆは、本開示によるＩＡｉＰＷＢ４００を示している。特に、図４Ａでは、本開示による、ＩＡｉＰＷＢ４００の実装の一実施例の斜視図が示されている。この実施例では、ＩＡｉＰＷＢ４００は、グラウンド平面として動作する上部プレート４３４の上の１６個の放射素子４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、及び４３２と共に示されている。上部プレート４３４は、銅、アルミニウム、金、又は他の導電性めっき金属などの金属になりうる導電性材料で構成されている。
【００１９】
当業者であれば、ＩＡｉＰＷＢ４００は、１６個の放射素子ではなく、ＩＡｉＰＷＢ４００の設計のために任意の複数個の放射素子を含みうることを理解されたい。この実施例では、ＩＡｉＰＷＢ４００は、ＩＡｉＰＷＢ４００内の放射素子４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、及び４３２を駆動し制御する電子機器を収容するブリックスタイルコンパクトフェーズドアレイアンテナモジュール（“ブリックモジュール”）と信号通信しうる、２×８列の放射素子として示されている。加えて、この実施例では、完成したアンテナアレイの設計に基づいて事前に決定される格子構造を形成するため、上部プレート４３４に沿って、放射素子４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、及び４３２が離間されている。ＩＡｉＰＷＢ４００は、２×８アンテナアレイ１個又は更に大きなアンテナアレイの一部を定義しうるが、ＩＡｉＰＷＢ４００はより大きなアンテナアレイの２×８放射素子１個である。ＩＡｉＰＷＢ４００のエッジ４３６は、ＩＡｉＰＷＢ４００がより大きなアンテナアレイの一部であるかどうか、また、より大きなアンテナアレイの放射素子の格子構造であるかどうかに基づいて、湾曲しているか直線的であってもよく、エッジ４３６により、更に大きなアンテナアレイの放射素子間に、適切な素子間間隔を維持するように、複数のＩＡｉＰＷＢを一緒に配置することができる。
【００２０】
この斜視図では、各放射素子４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、及び４３２は、上部プレート４３４から垂直方向に外に向かって延在し、上部プレート４３４と同じ導電性材料でめっきされるネックを有するように示されている。この実施例では、各放射素子４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、及び４３２の上部は、個々の放射素子の表面の上部が被覆されない非めっき材料を有するか、個々の放射素子の表面を覆う誘電体材料であるように示されている。この実施例では、ＩＡｉＰＷＢ４００のレイアウトは、複数の放射素子４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、及び４３２が、Ｘ軸４３７ＡとＹ軸４３７Ｂによって定義されるＸ−Ｙ平面である第１の平面４３５内の上部プレート４３４に沿って離間されていることを示している。各放射素子４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４、４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２６、４２８、４３０、及び４３２のネックは、Ｚ軸４３７Ｃに沿ったＸ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面になりうる第２の平面４３９内の第１の平面４３５から外に向かって延在する。この実施例では、第１の平面４３５は第１の配向を有し、第２の平面４３９は、第１の配向に対して垂直かほぼ垂直な第２の配向を有する。
【００２１】
図４Ｂでは、ＩＡｉＰＷＢ４００の上面図は本開示にしたがっており、図４Ｃでは、ＩＡｉＰＷＢ４００の底面図は本開示にしたがっているように示されている。この実施例では、底面図は、ＩＡｉＰＷＢ４００の底面４４２に接し、エッジ４３６の下にある第１のレッジ（ｌｅｄｇｅ）４３８及び第２のレッジ４３８を示し、第１のレッジ４３８と第２のレッジ４３８は底部レッジ面４４４を形成する。この実施例では、ＩＡｉＰＷＢ４００は、複数の第１のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、及び４６１、並びに、ＩＡｉＰＷＢ４００の底面４４２から外へ向かって延在する複数の第２のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、及び４７７を含む。底部レッジ面４４４は、上部プレート４３４の導電性材料と同じになりうる底部導電性材料４７８でめっきされてもよい。底部導電性材料４７８は、グラウンド平面として動作してもよく、短絡しないように、複数の第１のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、及び４６１、並びに、複数の第２のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、及び４７７の周囲に複数の切れ込みを含みうる。底部レッジ面４４４はまた、ＩＡｉＰＷＢ４００を対応するブリックモジュールに正しく接触させ、位置合わせするため、第１のガイドピン４７９と第２のガイドピン４８０を含みうる。
【００２２】
図４Ｄでは、ＩＡｉＰＷＢ４００の側面は本開示にしたがっており、図４Ｅでは、ＩＡｉＰＷＢ４００の前面は本開示にしたがっているように示されている。この実施例では、第１の複数のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、及び４６１、並びに、第２の複数のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、及び４７７はそれぞれ、第１の部分と第２の部分を含む。一般的に、第１の複数のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、及び４６１、並びに、第２の複数のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、及び４７７の双方の第１ポートはすべて、底面４４２に一体化されている。
【００２３】
特に、図４Ｄでは、準複数の（ｓｕｂ−ｐｌｕｒａｌｉｔｙ  ｏｆ）第１のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、及び４５３、並びに、準複数の第２のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、及び４６９は、ＩＡｉＰＷＢ４００の底面４４２から延在するように示されている。
【００２４】
準複数の第１のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、及び４５３、並びに、準複数の第２のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、及び４６９の各スプリットビアの第１の部分は、ＩＡｉＰＷＢ４００のＰＷＢの底面４４２に一体化され、準複数の第１のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、及び４５３、並びに、準複数の第２のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、及び４６９の各スプリットビアの第２のペア（第１のスプリットビア及び第２のスプリットビア４４６、４６２、４４７、４６３、４４８、４６４、４４９、４６５、４５０、４６６、４５１、４６７、４５２、４６８、４５３、及び４６９の各ペアの第２の部分のペア４８１Ａ、４８１Ｂ、４８１Ｃ、４８１Ｄ、４８１Ｅ、４８１Ｆ、４８１Ｇ、及び４８１Ｈにそれぞれ示されているように）はレッジ４３８に一体化されているように示されている。
【００２５】
図４Ｅでは、第１の放射器４０２及び第２の放射器４０４は、図４Ｄに示されているように示されており、第１のスプリットビア４４６の第２の部分は、第１のレッジ４３８に一体化されているように示されており、第１のスプリットビア４７０の第２の部分は、第２のレッジ４４０に一体化されているように示されている。図４Ｆに注目すると、放射素子４０４の実装の一実施例の断面上面図は、本開示にしたがって示されている。図４Ｆの断面上面図は、図４Ｅに示した切断平面Ａ−Ａ’４８２に沿って放射素子４０４を覗き込んでいる。
【００２６】
この実施例では、放射素子４０４は、プリント配線基板（“ＰＷＢ”）４８４に形成及び／又はエッチングされている。放射素子４０４は、第１の放射器４８６及び第２の放射器４８８を含みうる。第１の放射器４８６は、Ｔ／Ｒモジュール（図示せず）と信号通信を行う第１のプローブ（図示せず）によって給電され、第２の放射器４８８はまた、Ｔ／Ｒモジュール（図示せず）と信号通信を行う第２のプローブ（図示せず）によって給電される。この実施例では、第１の放射器４８６と第２の放射器は、第１の平面４３５に沿って配置される。
【００２７】
この実施例では、第１の放射器４８６は第１のタイプの偏波（例えば、垂直偏波又は右旋円偏波）を放射し、第２の放射器４８８は、第１の偏波に直交する第２のタイプの偏波（例えば、水平偏波又は左旋円偏波）を放射しうる。また、前述のように、上部プレート４３４と同じ導電性材料でめっきされている放射素子４０４のネック４９０も、この実施例に示されている。この実施例では、ネック４９０は、第１の放射器４８６及び第２の放射器４８８に対して、円筒形（例えば、「缶」又は「管」の形状）の導波管の導電性の壁として機能する、グラウンド素子及び／又は絶縁素子である。加えて、この実施例では、オプションのグラウンドビア４９２は、第１の放射器４８６と第２の放射器４８８との間のネック４９０と同心であるように示されている。もしあるならば、オプションのグラウンドビア４９２は、放射素子４０４の帯域幅の調整を支援するグラウンドポストとして機能する。当業者であれば、放射素子４０４は、ＩＡｉＰＷＢ４００の所望の設計パラメータに基づいて異なるタイプの構成を含みうることを理解されたい。例えば、放射素子４０４は、１つの偏波のみが望ましい場合には、第１の放射器４８６のみを含み、別の偏波が望ましい場合には、第２の放射器４８８のみを含みうる。
【００２８】
当業者であれば、この実施例に関しては、円筒形の導波管は典型的に、例えば、限定するものではないが、ＴＭ０１、ＴＭ０２、ＴＭ１１、ＴＥ０１、及びＴＥ１１の動作モードをサポートしうることを理解されたい。しかしながら、当業者であれば、一般化の損失がない場合には、幾つかの他のタイプの応用に関しては、例えば、矩形、正方形、楕円形、又は他の同等なタイプの導波管など、放射素子のネックの他のタイプの導波管構造が適切になりうることを理解されたい。
【００２９】
図４Ｇ及び図４Ｈに注目すると、矩形の放射素子４９３及び正方形の放射素子４９４は、本開示にしたがっていることが示されている。特に、図４Ｇでは、矩形の放射素子４９３の実装の一実施例の断面上面図が本開示にしたがっていることが示されている。この実施例では、矩形の放射素子４９３は、Ｘ軸４３７Ａに沿った広い壁４９５ＡとＹ軸４３７Ｂに沿った狭い壁４９５Ｂを有しうる、矩形の導波管になっている。この実施例では、矩形の放射素子４９３は、矩形の放射素子４９３内に矩形の導波管放射器４９６を含みうる。当業者であれば、矩形の導波管放射器４９６の実施例は、例えば、限定するものではないが、ＴＥ１０、ＴＥ１１、ＴＥ０１、ＴＥ２１、ＴＥ２０、ＴＭ１１、及びＴＭ２１などの矩形の放射素子４９３内で動作のモードを励起しうる短い双極子であってもよいことを理解されたい。既に説明したように、矩形の導波管放射器４９６は、矩形の導波管放射器４９６に給電するプローブ（すなわち、図４Ｆの第１の放射器４８６に給電する第１のプローブ）と信号通信を行いうる。当業者であれば、所望の放射パターンと偏波に基づいて、広い壁４９５ＡはＹ軸４３７Ｂに沿い、狭い壁４９５ＢはＸ軸４３７Ａに沿うように、矩形の放射素子４９３は代替的に配置されうることを更に理解されたい。
【００３０】
代替的に、図４Ｈでは、本開示による、正方形の放射素子４９４の実装の一実施例の断面上面図が示されている。この実施例では、正方形の放射素子４９４は、長さがほぼ等しい第１の壁４９７Ａと第２の壁４９７Ｂを有するほぼ正方形の導波管であってよい。第１の壁４９７ＡはＸ軸４３７Ａに沿い、第２の壁４９７ＢはＹ軸４３７Ｂに沿っていてよい。更に、この実施例では、矩形の放射素子４９３とは異なり、正方形の放射素子４９４は、正方形の放射素子４９４内に第１の正方形の導波管放射器４９８Ａと第２の正方形の導波管放射器４９８Ｂを含みうる。この実施例では、第１の正方形の導波管放射器４９８Ａと第２の正方形の導波管放射器４９８Ｂは共に、例えば、限定するものではないが、ＴＥ１０、ＴＥ１１、ＴＥ０１、ＴＥ２１、ＴＥ２０、ＴＭ１１、及びＴＭ２１などの矩形の放射素子４９３内で動作のモードを励起しうる短い双極子であってもよい。
【００３１】
既に説明したように、第１の正方形の導波管放射器４９８Ａは、第１の正方形の導波管放射器４９８Ａに給電する第１のプローブ（すなわち、図４Ｆの第１の放射器４８６に給電する第１のプローブ）と信号通信を行い、第２の正方形の導波管放射器４９８Ｂは、第２の正方形の導波管放射器４９８Ｂに給電する第２のプローブ（すなわち、図４Ｆの第２の放射器４８８に給電する第２のプローブ）と信号通信を行いうる。当業者であれば、所望の放射パターンと偏波に基づいて、正方形の放射素子４９４は、水平又は垂直直線偏波放射パターン、或いは右旋又は左旋円偏波放射パターンを生成しうることを理解されたい。
【００３２】
更に、当業者であれば、「ビア（ｖｉａ）」という用語はＰＷＢを貫通する経路であり、「垂直相互接続アクセス（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ａｃｃｅｓｓ）」の略語であることを理解されたい。また、当業者であれば、ＩＡｉＰＷＢに関連付けられた回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置は互いに信号通信していると説明したが、信号通信は、回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置間での任意のタイプの通信及び／又は接続を指し、これにより、回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置が別の回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置と信号及び／又は情報を送受信することが可能になることを理解されたい。通信及び／又は接続は、１つの回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置から別の回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置へ信号及び／又は情報を送ることを可能にする回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置間での任意の信号経路に沿ったものであってよく、これには無線又は有線信号経路が含まれる。信号経路は例えば、導線、電磁導波管、ケーブル、取り付けられた及び／又は電磁的に又は機械的に結合された端子、半導体又は誘電体材料又は装置、或いは他の同様の物理的接続又は結合等の物理的なものであってよい。加えて、信号経路は、直接的な電磁接続を通さない様々なデジタル形式で、通信情報が１つの回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置から別の回路、構成要素、モジュール、及び／又は装置へ送られる、デジタル構成要素を通る、自由空間（電磁伝播の場合）又は情報経路等の非物理的なものであってよい。
【００３３】
図５では、本開示による、放射素子５００の実装の一実施例のシステム底面斜視図が示されている。この実施例では、放射素子５００のネック５０２は、第１のプローブ５０６と信号通信を行う第１の放射器５０４、及び第２のプローブ５１０と信号通信を行う第２の放射器５０８、並びにオプションのグラウンドビア５１２を示すため、透明に描かれている。この実施例では、ネック５０２は上部プレート５１４から延在するように示されている。図解を容易にするため、ＩＡｉＰＷＢ４００のエッジ４３６に対応する上部プレート５１４下方のＰＷＢの誘電体層材料は示されていない。しかしながら、当業者であれば、誘電体材料は存在し、本開示で後ほどより詳細に説明されることを理解されたい。レッジ５１６は第１のレッジ４３８又は第２のレッジ４４０に対応しうるように示されており、また、底部レッジ面５１８は底部レッジ面４４４に対応するように示されている。
【００３４】
この実施例では、第１のスプリットビア５２０及び第２のスプリットビア５２２はそれぞれ、対応する第１のプローブ５０６及び第２のプローブ５１０と信号通信を行うように示されている。加えて、第１のグラウンドビア５２４及び第２のグラウンドビア５２６は、上部プレート５１４及び底部レッジ面５１８に電気的に接続されているように示されている。既に説明したように、この実施例では、底部レッジ面５１８は底部導電性材料４７８のめっきを含みうる。
【００３５】
この底面斜視図に関しては、第１の放射器５０４、第２の放射器５０８、上部プレート５１４、及び底部レッジ面５１８は、第１の配向を有するＸ軸５２８とＹ軸５３０によって定義されるＸ−Ｙ平面（すなわち、第１の平面）内に配置された水平アセンブリ構造となるように示されている。第１のプローブ５０６、第２のプローブ５１０、オプションのグラウンド平面ビア５１２は、第２の配向を有する第２の平面内のＺ軸５３２に沿って延在するＩＡｉＰＷＢ４００内の垂直構造となるように示されている。既に説明したように、第２の配向は第１の配向に対してほぼ垂直（すなわち、９０度）である。しかも、既に説明したように、第１のスプリットビア５２０及び第２のスプリットビア５２２は、水平部分（第１のプローブ５０６及び第２のプローブ５１０と信号通信を行っている部分）とレッジ５１６上に配置されている垂直部分の両方を有する構造である。水平部分はＰＷＢに一体化されたスプリットビアの第１の部分で、垂直部分はレッジ５１６に一体化されたスプリットビアの第２の部分である。より具体的には、この実施例では、第１のスプリットビア５２０の第１の部分５３４はＰＷＢに一体化されて示されており、第１のスプリットビア５２０の第２の部分５３６はレッジ５１６に一体化されて示されており、第２のスプリットビア５２２の第１の部分５３８はＰＷＢに一体化されて示されており、第２のスプリットビア５２２の第２の部分５４０はレッジ５１６に一体化されて示されている。このように、この実施例では、第１のスプリットビア５２０の第２の部分５３６及び第２のスプリットビア５２２の第２の部分５４０により、ワイヤ接合をほぼ９０度に曲げる柔軟な構造体を必要とせずに、垂直配向（すなわち、Ｚ軸５３２に沿った第２の平面内に）に沿って、ＩＡｉＰＷＢ４００をブリックモジュールにワイヤ接合することができる。
【００３６】
図６では、本開示による、アンテナモジュール６００の側面図が示されている。この実施例では、アンテナモジュール６００はＩＡｉＰＷＢ６０２及びブリックモジュール６０４を含む。ブリックモジュール６０４は、給電ネットワーク６０６及び複数のＴ／Ｒモジュール６０８を含む。当業者であれば、ブリックモジュール６０４が概して利用されるのは、高い周波数（例えば、４６ＧＨｚを超える）では、放射素子のアレイ格子には一般的に、ブリックモジュール６０４上に電子機器のための空間がほとんど残っていないためであることを理解されたい。このように、ブリックモジュール６０４は、電子機器とその他の構成要素を、水平アセンブリ（すなわち、Ｘ軸６１２とＹ軸６１４によって定義されるＸ−Ｙ平面に沿った第１の平面）であるＩＡｉＰＷＢ６０２と整合しなければならない垂直アセンブリ（すなわち、Ｚ軸６１０に沿った第２の平面）にレイアウトする。スプリットビアの一部はレッジの表面に沿って平坦に配置されており、スプリットビアによって、垂直配向（すなわち、第２の配向）にあるブリックモジュール６０４へ接続するワイヤ接合が可能であるため、ブリックモジュール６０４の垂直配向からＩＡｉＰＷＢ６０２の水平配向へ柔軟に曲げる必要はなく、ＩＡｉＰＷＢ６０２内の複数の第１のスプリットビア４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、４５７、４５８、４５９、４６０、及び４６１、並びに、複数の第２のスプリットビア４６２、４６３、４６４、４６５、４６６、４６７、４６８、４６９、４７０、４７１、４７２、４７３、４７４、４７５、４７６、及び４７７により、ブリックモジュール６０４は、各放射素子をブリックモジュール６０４内の対応するＴ／Ｒモジュールに電気的に接続することができる。このように、スプリットビアにより、ＩＡｉＰＷＢ６０２をブリックモジュール６０４に対してほぼ９０度で装着することができる。一般的に、アンテナシステムは、複数のＩＡｉＰＷＢを含む放射素子の大きな２次元水平格子を有する、より大きなアンテナシステムを形成するため、一緒に配置されるアンテナモジュール６００に類似した複数のアンテナモジュールを含みうる。一実施例として、図７に、本開示による、８個のアンテナモジュール（アンテナモジュール６００を含む）の実装の一実施例の斜視図が示されている。
【００３７】
図８に注目すると、本開示による、スプリットビアとワイヤ接合インターフェース８００の実装の一実施例の拡大斜視図が示されている。この実施例では、スプリットビアとワイヤ接合インターフェース８００は、ＩＡｉＰＷＢ８０２とレッジ８０６（第１のレッジ４３８又は第２のレッジ４４０のいずれかになりうる）に沿ったブリックモジュール８０４との間のインターフェースになっている。あとで説明されるように、レッジ８０６は、複数のソリッドビアを有するＰＷＢの層を通るルーティング（例えば、切削）、カービング、又はエッチングによって形成されうる。結果的にレッジ８０６になるエッジを形成（すなわち、切削又はエッチング）することにより、第１のスプリットビア８０８及び第２のスプリットビア８１０の第２の部分はそれぞれ、第１の側面接点８１２及び第２の側面接点８１４として形成され、これらは、第１のスプリットビア８０８及び第２のスプリットビア８１０をブリックモジュール８０４に電気的に接触させるワイヤ接合処理に利用されうる。この実施例では、第１のスプリットビア８０８は第１のプローブ８１６と信号通信を行い、第２のスプリットビア８１０は第２のプローブ８１８と信号通信を行う。
【００３８】
この実施例では、ブリックモジュール８０４は、電子デバイス（図示せず）と、ＩＡｉＰＷＢ８０２に給電し、ＩＡｉＰＷＢ８０２の動作を制御する信号分配ネットワークを含む。図解を単純化するため、ブリックモジュール８０４は、第１の信号トレース８２０、第２の信号トレース８２２、第１のワイヤ接合パッド８２４、及び第２のワイヤ接合パッド８２６のみを有するように示されている。第１の信号トレース８２０は第１のワイヤ接合パッド８２４と信号通信を行っており、また、第２の信号トレース８２２は第２のワイヤ接合パッド８２６と信号通信を行っている。第１のワイヤ接合パッド８２４は次に、第１のワイヤ接合８２８を介して、第１の側面接点８１２に電気的に接続され、また、第２のワイヤ接合パッド８２６は、第２のワイヤ接合８３０を介して、第２の側面接点８１４に電気的に接続される。
【００３９】
図示されているように、第１のスプリットビア８０８の第１の側面接点８１２、及び第２のスプリットビア８１０の第２の側面接点８１４はそれぞれ、ワイヤ接合の接続を促進するため、対応するワイヤ接合パッド８２４及びワイヤ接合パッド８２６とほぼ同一平面上にある。このように、第１及び第２の信号トレース８２０及び８２２の上の送信信号８３２及び８３４、並びに受信信号８３６及び８３８はそれぞれ、ブリックモジュール８０４上の相互接続ネットワークとＩＡｉＰＷＢ８０２上の対応するアンテナ素子を通る送信機と受信機との間のワイヤ接合によって、空気の谷（例えば、空隙）８４０を横断する。
【００４０】
図９には、本開示による、ブリックモジュール９０２の一部に接続されたＩＡｉＰＷＢ９００の実装の一実施例の部分斜視図が示されている。既に説明したように、ブリックモジュール９０２は、第１の信号トレース８２０を第１のスプリットビア８０８に、また、第２の信号トレース８２２を第２のスプリットビア８１０に電気的に接続する一又は複数のワイヤ接合（例えば、第１のワイヤ接合８２８及び第２のワイヤ接合８３０）を介して、ＩＡｉＰＷＢ９００と信号通信を行っている。様々な実施形態で、各接続に対して、一又は複数のワイヤ接合が使用されうる。この実施例では、グラウンドビア９０４はまた、ブリックモジュール９０２上のグラウンド平面９０６と信号通信するように示されている。しかも、ＩＡｉＰＷＢ９００は、円筒の形状で導電性材料によって連続的にめっきされているネック９０８を含む。既に述べたように、放射素子内で放射器を取り囲む真に連続的な円筒形の導波管を形成するように、ネック９０８はＩＡｉＰＷＢ９００内の各放射素子を取り囲む。製造の一実施例として、導電性材料は、約３．００の誘電率を有する材料ＲＯＧＥＲＳ（登録商標）３２０２（すなわち、Ｒｏ３２０２）を用いて製造されうる。この材料は、米国コネチカット州ロジャースのＲｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。一実施例として、放射素子９１２の直径９１０は０．１０５インチになりうる。しかも、放射素子９１２の上面に配置されるのは、誘電体材料９１４であってよい。誘電体材料は、米国ペンシルバニア州フィラデルフィアのＣ−Ｌｅｃ  Ｐｌａｓｔｉｃｓから入手可能なＲＥＸＯＬＩＴＥ（登録商標）からなる。一実施例として、ＲＥＸＯＬＩＴＥ（登録商標）誘電体部分の直径９１６は０．１１４インチになりうる。
【００４１】
図４Ａ〜図９及び関連する記述に基づいて、底面、第１の放射素子、及び第１のプローブと信号通信する第１のスプリットビアを有するＰＷＢを含むＩＡｉＰＷＢが開示されている。第１の放射素子は、第１の放射器と、第１の放射器と信号通信する第１のプローブを含み、第１の放射素子はＰＷＢに一体化されている。第１のスプリットビアは、底面でＰＷＢに一体化される第１の部分を含む。
【００４２】
ＩＡｉＰＷＢはまた、ＰＷＢに一体化される第１の放射素子内に第２の放射器と第２のスプリットビアを含みうる。第１の放射素子は次にまた、第２の放射器と信号通信を行う第２のプローブを含みうる。次に、第２のプローブは第２の放射器と信号通信を行い、また、第２のスプリットビアは第２のプローブと信号通信を行う。第２のスプリットビアの第１の部分はまた、底面でＰＷＢに一体化される。第１の放射素子は、第１の放射器及び第２の放射器に近接しているグラウンドビアを含んでもよく、グラウンドビアはまたＰＷＢに一体化される。
【００４３】
ＰＷＢは底面にレッジを含み、第１のスプリットビアの第２の部分はレッジに一体化されている。第２のスプリットビアの第２の部分もまた、このレッジに一体化されている。この実施例では、第１の放射器は、第１の配向を有する第１の平面に沿って配置されており、第１のスプリットビアの第２の部分は、第２の配向を有する第２の平面に沿ったレッジに一体化されており、また、第２の配向は第１の配向に対してほぼ垂直である。ＩＡｉＰＷＢはまた、第１の放射素子の周りに円筒を形成するめっきされた導電性材料のネックを含む。
【００４４】
一般的に、ＩＡｉＰＷＢを利用するための実施例は、Ｑバンドでの見通し内通信又はＫａバンドでのレーダーシステムを含みうる。
【００４５】
ＩＡｉＰＷＢの製造
図１０Ａ〜図１０Ｃに注目すると、本開示による、ＰＷＢ１００２にＩＡｉＰＷＢ１０００を実装する実施例の様々な図が示されている。図１０Ａには、本開示による、ＰＷＢ１００２にＩＡｉＰＷＢ１０００を実装する実施例の上面図が示されている。
【００４６】
図１０Ｂには、本開示による、ＰＷＢ１００２にＩＡｉＰＷＢ１０００を実装する実施例の断面正面図が示されている。図１０Ｂは、図１０ＡのＩＡｉＰＷＢ１０００を覗き込む切断面Ｂ−Ｂ’１００６及び切断面Ｃ−Ｃ’１００８の一部に沿った、切り取り部分１００４の断面正面図を組み合わせたものである。
【００４７】
図１０Ｃに注目すると、本開示による、２つの放射素子４０２及び４０４の実装の一実施例の断面上面図が示されている。図１０Ｃでは、ＩＡｉＰＷＢ１０００の上部を覗き込む切断線面Ｄ−Ｄ’１０１２に沿った、ＩＡｉＰＷＢ１０００の切り取り部分１０１０の断面上面図が示されている。この実施例では、図４Ｄに関連して既に説明したように、第１の放射素子４０２及び第２の放射素子４０８は共に、第１の放射器１０１４及び１０１６、第２の放射器１０１８及び１０２０、並びにグラウンドビア１０２２及び１０２４をそれぞれ含むように示されている。
【００４８】
再び図１０Ｂに注目すると、切り取り部分１００４は、垂直中心線１０３０によって、ＰＷＢ１００２の第１の部分１０２６とＰＷＢ１００２の第２の部分１０２８に分割されて示されている。第１の部分１０２６は第１の放射素子４０２に対応するＰＷＢ１００２の一部であり、また、第２の部分１０２８は第２の放射素子４０８に対応するＰＷＢ１００２の一部である。第１の部分１０２６は、切断面Ｂ−Ｂ’１００６に沿ったＰＷＢ１００２の切り取り部分を示し、一方、第２の部分１０２８は、切断面Ｃ−Ｃ’１００８に沿ったＰＷＢ１００２の切り取り部分を示す。このように、第１の部分１０２６は、第１の放射器１０１４、第１のグラウンドビア１０２２、及び第１の放射器１０１４をＰＷＢ１００２の背面１０３４に接続する第１の給電プローブ１０３２を示す。第１の部分１０２６と異なり、第２の部分１０２８は、ＰＷＢ１００２の切り取り部分の一部のみを示す。具体的には、第２の部分１０２８はまた、上部１０３６と底部１０３８に分割されており、上部１０３６は第２の放射素子４０８のネック１０４０を示し、底部１０３８は第２の部分１０２８のＰＷＢ１００２の切り取り部分を示す。ネック１０４０は、上部プレート４３４と同じ導電性材料でめっきされて示されている。底部１０３８は、切断面Ｂ−Ｂ’１００６に沿ったＰＷＢ１００２の切り取り部分よりも、ＩＡｉＰＷＢ１０００の更に奥の切り取り面Ｃ−Ｃ’１００８に沿ったＰＷＢ１００２の切り取り部分を示す。このように、底部１０３８は、第２のグラウンドビア１０２４の底部、及び第２の放射素子４０８の第１の給電プローブ１０４２を示す。
【００４９】
この実施例では、ＩＡｉＰＷＢ１０００は、ブリックモジュール６０４の垂直アセンブリの垂直平面から、ＩＡｉＰＷＢ１０００の水平アセンブリの水平平面に移行する信号経路と共にＩＡｉＰＷＢ１０００を作るスプリットビア設計を利用する。一般的に、ＩＡｉＰＷＢ１０００は、挿入損失を大幅に（例えば、少なくとも１ｄＢ）改善し、製造時の組み立てコストを大幅に低減する既知のＡｉＰＷＢに対する「当座の」代替となりうる。より具体的には、ＩＡｉＰＷＢ１０００は、より効率的で（すなわち、挿入損失が更に少なく）、既知のＡｉＰＷＢに関連する製造時の組み立てコストを大幅に低減する、フロントエンドデュアル偏波放射器遷移であってもよい。
【００５０】
本開示では、ＩＡｉＰＷＢ１０００の製造プロセスは、ＰＷＢスタックアップを付加及び低減するプロセスを含む。当業者であれば、現在では、ＰＷＢという用語とプリント基板（“ＰＣＢ”）は概して同義的に使用されることを理解されたい。従来、ＰＷＢ又はエッチングされた配線基板は一般的に、埋め込まれた構成要素を持たない基板を意味するとされてきたが、ＰＣＢは一般的に、導電性のトラック又はトレース、パッド、或いは非導電性基板の上に積層された銅シートからエッチングされたその他のフィーチャを利用して、電子部品を機械的に支持し、電気的に接続する基板のことを意味する。更には、電子部品が装着されたＰＣＢは従来、プリント回路アセンブリ（“ＰＣＡ”）、プリント回路基板アセンブリ、又はＰＣＢアセンブリ（“ＰＣＢＡ”）と称されてきた。しかしながら、現在では、ＰＣＢという用語は一般的に、はだか基板と組み立て基板のどちらも意味するように使われており、ＰＷＢは一般的に使われなくなっているか、ＰＣＢと同義的に使われている。このように、本開示の目的では、ＰＷＢとＰＣＢという用語は同義であるとみなされ、装着された基板と未装着の基板の両方を対象にしている。
【００５１】
より具体的には、図１１に注目すると、本開示により、図４Ａ〜図１０Ｃに示されたＩＡｉＰＷＢを製造するための方法１１００の実装の一実施例のフロー図が示されている。本方法は、複数のＰＷＢ層の垂直中心軸に沿って、ＰＷＢスタックを作ること（１１０２）から始まる。ＰＷＢスタックは上面、底面、第１のプローブ、及び第１の放射器を含み、第１のプローブは上部と底部を含み、上部は第１の放射器と信号通信を行う。本方法は次に、第１の放射素子の第１のネックを作るため、ＰＷＢスタックの上面から第１の材料を取り除き（１１０４）、第１のプローブの底面で第１のスプリットビアを作るため、ＰＷＢスタックの底面から第２の材料を取り除く（１１０６）。本方法は次に、ＰＷＢスタックの上面に第１の導電層を付加（１１０８）し、ＰＷＢスタックの底面に第２の導電層を付加（１１１０）する。本方法は次に、第１の放射素子のＰＷＢスタックの上面から第１の導電層の第１の部分を取り除き（１１１２）、第１のスプリットビアの第１の側面からＰＷＢスタックの底面の第２の導電層の第１の部分を取り除く（１１１４）。本方法は次に、第１のスプリットビアの第２の側面及び端部からＰＷＢスタックの底面の第２の導電層の第１の部分を取り除く（１１１６）。
【００５２】
図４Ｆに示したように、第１の放射素子内に２つ以上の放射器がある場合には、ＰＷＢスタックはまた、第２のプローブと第２の放射器を含み、第２のプローブはまた、上部と底部を含み、上部は（図４Ｆに示したように）第２の放射器と信号通信を行う。この実施例では、第１の放射器４８６及び第２の放射器４８８はそれぞれ、第１のプローブ及び第２のプローブと信号通信を行う。
【００５３】
図４Ａ〜図１０Ｃに示したように、ＩＡｉＰＷＢ内に２つ以上の放射素子がある場合には、ＰＷＢスタックはまた、少なくとも第２の放射素子を含む。一実施例として、ＩＡｉＰＷＢ４００は少なくとも第１の放射素子４０２と第２の放射素子４０４を含む。この実施例では、第２の放射素子４０４はまた、第１の放射器、第２の放射器、第１のプローブ、及び第２のプローブを含んでもよく、第１の放射器は第１のプローブと信号通信を行い、第２の放射器は第２のプローブと信号通信を行う。この実施例では、ＩＡｉＰＷＢ４００は、少なくとも４つの放射器と４つのプローブを含みうる。
【００５４】
この実施例では、方法１１００はまた、第２の放射素子の第２のネックを作るため、ＰＷＢスタックの上面から第１の材料を取り除くこと、第２の放射素子の第１のプローブの底面に第１のスプリットビアを作るため、ＰＷＢスタックの底面から第２の材料を取り除くこと、を含みうる。方法１１００はまた、第１の放射素子の第２のプローブの底面に第２のスプリットビアを、また、第２の放射素子の第２のプローブの底面に第２のスプリットビアを作るため、ＰＷＢスタックの底面から第２の材料を取り除くことを含みうる。この実施例では、方法１１００はまた、第２の放射素子でＰＷＢスタックの上面から、第１の導電層の第２の部分を取り除き、第１のプローブの第２のスプリットビアの第１の側面、第２のプローブの第１及び第２のスプリットビアの第１の側面から、ＰＷＢスタックの底面の第２の導電層の第１の部分を取り除く。方法１１００は次にまた、第１のプローブの第２のスプリットビアの第２の側面、及び第２のプローブの第１及び第２のスプリットビアの第２の側面から、ＰＷＢスタックの底面の第２の導電層の第２の部分を取り除く。
【００５５】
図１２では、本開示による、方法１１００のＰＷＢスタックを作るステップ１１０２の下位の方法の実装の一実施例のフロー図が示されている。複数の異なる材料層でＰＷＢスタックが作られると、ＰＷＢスタックを作るステップ１１０２は更に、第１の放射素子でＰＷＢスタックの上面からＰＷＢスタックの底面まで第１のプローブビアを穿孔すること（１２００）、導電性ビア材料で第１のプローブビアを充填すること（１２０２）、及び第１の放射素子の上面に第１の放射器を作ること（１２０４）を含み、第１の放射器は第１のプローブビアの導電性ビア材料に電気的に接続されている。この製造ステップ１１０２はまた、第２の放射素子でＰＷＢスタックの上面からＰＷＢスタックの底面まで第１のプローブビアを穿孔すること、導電性ビア材料で第１のプローブビアを充填すること、及び第２の放射素子の上面に第１の放射器を作ることを含み、第１の放射器は、第１のプローブビアの導電性ビア材料に電気的に接続されている。当業者であれば、第１及び第２の放射素子内の第２の放射器及び第２のプローブに対して、同じ処理が反復されうる（または、同時に実施される）ことを理解されたい。
【００５６】
図１３Ａ〜図１３Ｄでは、図１２に示した方法ステップ１１０２で説明されているように、ＰＷＢスタックの製造の実装の一実施例の側方断面図が示されている。図１３Ａに注目すると、本開示による、初期のＰＷＢスタック１３００の実装の一実施例の側方断面図が示されている。初期のＰＷＢスタック１３００は複数の材料層を含み、この実施例では、６つの導電層１３０２、１３０４、１３０６、１３０８、１３１０、及び１３１２、３つの誘電体層１３１４、１３１６、及び１３１８、並びに２つの予備含浸（“プリプレグ”）層１３２０及び１３２２を含む。本書で使用されているように、プリプレグという用語は合成樹脂に予備含浸された繊維性材料を意味する。初期のＰＷＢスタック１３００は、垂直中心軸１３２３に沿って製造される。
【００５７】
当業者であれば、ＰＷＢ（又はＰＣＢ）の設計では、ＰＷＢスタックは複数の材料層を積層することによって作られ、一般的にＰＷＢ層は、２つの導電層の間に挟み込まれた誘電体コア層（一般的に「コア」として知られている）を有する多重層構造を含むことを理解されたい。コアは一般的に、難燃性のエポキシ樹脂結合剤を含む編み込みガラス繊維布からなるガラス繊維強化エポキシ積層板複合材料Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｔ  ４（“ＦＲ−４”）などの「堅い」誘電体材料である。２つの導電層は通常、コアの両端に銅箔の層が積層されている。当業者であれば、「コア」という用語は、２つの銅箔積層導電層の間に挟まれたコアの完全な構造を記述するために時折り用いられるが、この開示では「コア」という用語は一般的に、銅箔積層間のコア材料を記述するために用いられることを理解されたい。一実施例として、ＦＲ−４材料はコロラド州オーロラのＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓで製造される。
【００５８】
一般的に、プリプレグ層は、樹脂接着剤に含浸された編上げ繊維層である。しかしながら、コア層とは異なり、プリプレグ層は、加熱された場合に、プリプレグの材料が流れて他の層に付着するように、事前に乾燥されるが、硬化されない。このように、一般的に、プリプレグ層は他の層との付着に利用されうる。この実施例では、導電層１３０２、１３０４、１３０６、１３０８、１３１０、及び１３１２は、およそ０．７ｍｉｌの厚みを有する銅箔であってよい。
【００５９】
この実施例では、第１のコア１３１４は、第１の導電層１３０２と第２の導電層１３０４との間に挟まれて示されている。第２のコア１３１８は、第３の導電層１３０６と第４の導電層１３０８との間に挟まれて示され、また、第３のコア１３１８は、第５の導電層１３１と第６の導電層１３１２との間に挟まれて示されている。しかも、この実施例では、第２の導電層１３０４は第１のプリプレグ層１３２０によって第３の導電層１３０６に取り付けられ、また、第４の導電層１３０８は第２のプリプレグ層１３２２によって第５の導電層１３１０に取り付けられている。
【００６０】
図１３Ｂには、本開示にしたがって、初期のＰＷＢスタック１３００を貫通する第１のプローブビア１３２４及び第２のプローブビア１３２６を製造する実装の一実施例の側方断面図が示されている。第１のプローブビア１３２４及び第２のプローブビア１３２６は、初期のＰＷＢスタック１３００の上面１３２８から初期のＰＷＢスタック１３００の底面１３３０まで、第１のプローブビア１３２４及び第２のプローブビア１３２６を穿孔すること１２００によって作られる。第１のプローブビア１３２４は第１のプローブに対応し、上部及び底部を含み、第２のプローブビア１３２６は第２のプローブに対応し、また、上部及び底部を含む。この実施例では、穿孔は機械式ビットによる穿孔又はレーザー穿孔を含みうる。
【００６１】
図１３Ｃには、本開示にしたがって、導電性材料１３３２が充填（１２０２）された第１のプローブビア１３２４及び第２のプローブビア１３２６の側方断面図が示されている。この実施例では、導電性材料１３３２は、導電性ビアプラグペースト又は導電性充填材料、例えば、ノースカロライナ州のＤｕＰｏｎｔ  ｏｆ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｔｒｉａｎｇｌｅ  Ｐａｒｋが製造するＣＢ１００（登録商標）などになりうる。
【００６２】
図１３Ｄには、本開示にしたがって、第１の放射器１３３４及び第２の放射器１３３６を製造（１２０４）する実装の一実施例を示す側方断面図が示されている。この実施例では、第１の放射器１３３４及び第２の放射器１３３６は、エッチングによりＰＷＢスタック１３００から第１の導電層１３０２を除去することで作られうる。
【００６３】
図１３Ｅには、本開示にしたがって、初期のＰＷＢスタック１３００からＰＷＢスタック１３３８を製造する実装の一実施例の側方断面図が示されている。この実施例では、第４のプリプレグ層１３４４及び第５の誘電体コア層１３４６は初期のＰＷＢスタック１３００の上面１３２８に取り付けられ、また、第３のプリプレグ層１３４０及び第４の誘電体コア層１３４２は初期のＰＷＢスタック１３００の上面１３２８に取り付けられ、ＰＷＢスタック１３３８は上面１３４８及び底面１３５０を有する結果となる。
【００６４】
図１３Ｆでは、第１のプローブビア１３２４及び第２のプローブビア１３２６の導電性材料１３３２に、第１の接続ビア１３５２を電気的に接続する付加的な導電性材料１３５６で充填される、第１の接続ビア１３５２及び第２の接続ビア１３５４を形成するため、底面１３５０が穿孔されていることがわかる。この処理の結果、図１１の方法１１００で説明されたＩＡｉＰＷＤを作る際に使用するＰＷＢスタック１３３８が作られる。これらの実施例では、図解を簡略化するため、図４Ｆ、図５、図１０Ｂ、又は図１０Ｃのオプションのグラウンドビア４９２、５１２、１０２２、又は１０２４は図１３Ａ〜図１３Ｉには示されていないが、放射素子の電気的性能を改善するため、グラウンドビアはオプションで存在しうることを理解されたい。
【００６５】
図１３Ｇでは、本開示にしたがって、第１の材料はＰＷＢスタック１３３８の上面１３４８から取り除かれ、また、第２の材料は底面１３５０から取り除かれる。この実施例では、第１の材料が取り除かれた結果として、第１の放射素子の第１のネック１３５８及び第２の放射素子の第２のネックが作られる。加えて、底面１３５０から第２の材料が取り除かれた結果として、第１の接続ビア１３５２から第１のスプリットビア１３４８が、また、第２の接続ビア１３５４から第２のスプリットビア１３５０が作られる。
【００６６】
この実施例では、第１の材料の第１の部分は、ルーティング又はエッチング処理を利用してＰＷＢスタック１３３８の上面１３４８から取り除かれうる。第１の材料の除去は、第３の導電層１３０６の上面１３４８からバックショート金属化層まで深度制御されたルーティングで実施されうる。更に、第２の材料の除去は、底面１３５０からの深度制御されたルーティングと、一又は複数の切削された領域に第１の接続ビア１３５２の第１のレッジと第２の接続ビア１３５４の第２のレッジを含む、レッジ１３５８を形成するため、一又は複数の中実な第１の接続ビア１３５２と第２の接続ビアを通る部分的なスライシングで実施されうる。一実施例として、第１の接続ビア１３５２と第２の接続ビア１３５４の側面に接触部分を形成するため、スプリットビア１３６０及び１３６２は、高速ルーター又は切断装置により、ほぼ半分に切断されうる。
第１の接続ビア１３５２と第２の接続ビア１３５４は細長いビアで、スプリットビア１３６０及び１３６２の上部と側面部分はワイヤ接合部位として利用されうる。
【００６７】
この実施例では、上面１３４８からの深度制御されたルーティングと第１の材料を通る部分的なスライシングは、第１の切り取り領域１３６０、第２の切り取り領域１３６２、及び第３の切り取り領域１３６４を生み出す。これらの実施例では、第１の材料は、第１の誘電体コア層１３１４、第２の導電層１３０４、第１のプリプレグ層１３２０、第４の誘電体層１３４２、及び第３のプリプレグ層１３４０を含むことを理解されたい。更に、第２の材料は第５の誘電体コア層１３４２を含む。
【００６８】
図１３Ｈに注目すると、本開示による、ＰＷＢスタック１３３８と第１の導電層１３６８及び第２の導電層１３７０との組み合わせ１３６６の実装の一実施例の側方断面図が示されている。図１３Ｉでは、本開示による、ＩＡｉＰＷＢ１３７２の実装の一実施例の第２の側面図を示されている。この実施例では、第１の導電層１３６８の第１の部分１３７４は、第１の放射素子１３７６でＰＷＢスタック１３３８の上面１３４８から取り除かれ、第１の導電層１３６８の第２の部分１３７８は、第２の放射素子１３８０でＰＷＢスタック１３３８の上面１３４８から取り除かれる。加えて、第１のスプリットビア１３８４の第１の側面で、第２の導電層１３７０の第１の部分１３８２がＰＷＢスタック１３３８の底面から取り除かれ、また、第２のスプリットビア１３８６の第１の側面で、第２の導電層１３７０の第１の部分１３８５がＰＷＢスタック１３３８の底面から取り除かれている。更に、第１のスプリットビア１３８４の第２の側面で、第２の導電層１３７０の第２の部分１３８７がＰＷＢスタック１３３８の底面１３５０から取り除かれ、また、第２のスプリットビア１３８６の第２の側面で、第２の導電層１３７０の第２の部分１３８８がＰＷＢスタック１３３８の底面１３５０から取り除かれている。
【００６９】
これらの実施例では、放射素子のネックの高さ１３９０はおよそ６５．１ｍｉｌ、放射素子の直径はおよそ１０５ｍｉｌ、ＩＡｉＰＷＢ１３７２のベースの幅１３９２はおよそ１３．１ｍｉｌ、また、レッジの高さ１３９４はおよそ９．４ｍｉｌである。この実施例では、導電層１３０４、１３０６、１３０８、１３１０、及び１３１２は、およそ０．７ｍｉｌの厚みを有する銅箔であってよく、プリプレグ層１３４０、１３２０、１３２２、及び１３４４は、３〜４ｍｉｌの範囲で変化する厚みを有しうる。誘電体コア層１３４２、１３１４、１３１６、１３１８、及び１３４６は、８〜４４ｍｉｌの範囲の厚みを有し、放射素子の誘電体コア層１４１４はおよそ４４ｍｉｌで、放射器１３３４及び１３３６を覆う第４の誘電体コア層１３４２はおよそ１２ｍｉｌになりうる。放射器１３３４及び１３３６の厚みはおよそ１．４ｍｉｌで、導電層１３０６からおよそ４７ｍｉｌだけ突出しうる。第１のプローブビア１３２４及び第２のプローブビア１３２６の直径はおよそ７ｍｉｌで、スプリットビア１３８４及び１３８６の底部の厚みはおよそ６ｍｉｌになりうる。
【００７０】
図１４は、本開示による、ＩＡｉＰＷＢ１４００の別の実装の一実施例の部分側面図である。図１３Ａ〜図１３Ｉに示した実施例と比較して、図１４はＩＡｉＰＷＢ１４００のＰＷＢスタックのスタックアップのための例示的な値を示す。この実施例では、プローブオーバーレイ層１４０２はおよそ１２ｍｉｌ、第１のコア層１４０４はおよそ４４ｍｉｌ、また、プローブオーバーレイ層１４０２と第１のコア層との間のプリプレグ層１４０６はおよそ４ｍｉｌになりうる。第２のコア層１４０８はおよそ８ｍｉｌであってよく、第３のコア層１４１０はおよそ８ｍｉｌであってよい。第１のコア層１４０４と第２のコア層１４０８は、およそ４ｍｉｌになりうる第２のプリプレグ層１４１２によって付着される。第２のコア層１４０８と第３のコア層１４１０は、およそ３ｍｉｌになりうる第３のプリプレグ層１４１４によって付着される。第１の放射素子の直径１４１６、及び第２の放射素子の直径１４１８は共におよそ０．１０５インチになりうる。
【００７１】
更に、本開示は以下の条項による実施例を含む。
【００７２】
条項１．  改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）であって、底面を有するプリント配線基板（“ＰＷＢ”）と、第１の放射器と前記第１の放射器と信号通信を行う第１のプローブとを有する第１の放射素子であって、前記ＰＷＢに一体化される第１の放射素子と、前記第１のプローブと信号通信を行う第１のスプリットビアとを備え、前記第１のスプリットビアの第１の部分は前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、アンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）。
【００７３】
条項２．  第２のスプリットビアを更に含み、前記第１の放射素子は更に、第２の放射器と、前記第２の放射器と信号通信を行う第２のプローブを含み、前記第２の放射器はまた、前記ＰＷＢに一体化され、前記第２のスプリットビアは前記第２のプローブと信号通信を行い、前記第２のスプリットビアの第１の部分は、前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、条項１に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００７４】
条項３．  前記第１の放射素子は更に、前記第１の放射器と前記第２の放射器に近接しているグラウンドビアを含み、前記グラウンドビアは前記ＰＷＢに一体化される、条項２に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００７５】
条項４．  前記ＰＷＢは前記底面にレッジを含み、前記第１のスプリットビアの第２の部分は前記レッジに一体化される、条項２に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００７６】
条項５．  前記第１の放射器は第１の配向を有する第１の平面に沿って配置され、第１のスプリットビアの前記第２の部分は、第２の配向を有する第２の平面に沿った前記レッジ内に一体化され、前記第２の配向は、前記第１の配向に対してほぼ垂直である、条項４に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００７７】
条項６．  前記ＰＷＢは前記底面にレッジを含み、前記第１のスプリットビアの第２の部分は前記レッジに一体化され、前記第２のスプリットビアの第２の部分は前記レッジに一体化される、条項２に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００７８】
条項７．  前記第１の放射器と第２の放射器は、第１の配向を有する第１の平面に沿って配置され、前記第１のスプリットビアの前記第２の部分は、第２の配向を有する第２の平面に沿った前記レッジに一体化され、前記第２のスプリットビアの前記第２の部分は、第２の配向を有する前記第２の平面に沿った前記レッジに一体化され、前記第２の配向は前記第１の配向にほぼ垂直である、条項６に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００７９】
条項８．  前記第１の放射素子の周囲にめっきされた導電性材料のネックを更に含む、条項１に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００８０】
条項９．  前記めっきされた導電性材料のネックは円筒形の導波管、矩形の導波管、正方形の導波管、又は前記第１の放射素子の周囲の楕円形の導波管を形成する、条項８に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００８１】
条項１０．  第２の放射器と、前記第２の放射器と信号通信を行う第２のプローブを有する第２の放射素子を更に含み、前記第２の放射素子はまた、前記ＰＷＢに一体化され、第２のスプリットビアは前記第２のプローブと信号通信を行い、前記第２のスプリットビアの第１の部分は、前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、条項１に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００８２】
条項１１．  第３のスプリットビアと、第４のスプリットビアとを更に含み、前記第１の放射素子は更に、第３の放射器と、前記第３の放射器と信号通信を行う第３のプローブとを含み、前記第３の放射器はまた、前記ＰＷＢに一体化され、前記第２の放射素子は更に、第４の放射器と、前記第４の放射器と信号通信を行う第４のプローブとを含み、前記第４の放射器はまた、前記ＰＷＢに一体化され、前記第３のスプリットビアは前記第３のプローブと信号通信を行い、前記第３のスプリットビアの第１の部分は前記底面で前記ＰＷＢに一体化され、また、前記第４のスプリットビアは前記第４のプローブと信号通信を行い、前記第４のスプリットビアの第１の部分は前記底面で前記ＰＷＢに一体化される、条項１０に記載のＩＡｉＰＷＢ。
【００８３】
条項１２．  改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）をプリント配線基板（“ＰＷＢ”）の上に製造する方法であって、前記方法は、複数のＰＷＢ層から垂直中心軸に沿って、ＰＷＢスタックを作ることを含み、前記ＰＷＢスタックは、上面と、底面と、第１のプローブと、第１の放射器とを有し、前記第１のプローブは上部と底部を有し、前記第１のプローブの前記上部は前記第１の放射器と信号通信を行い、また、前記方法は、第１の放射素子の第１のネックを作るため、前記ＰＷＢスタックの前記上面から第１の材料を取り除くことと、前記第１のプローブの前記底面に第１のスプリットビアを作るため、前記ＰＷＢの底面から第２の材料を取り除くことと、前記ＰＷＢスタックの前記上面に第１の導電層を付加することと、前記ＰＷＢスタックの前記底面に第２の導電層を付加することと、前記第１の放射素子で前記ＰＷＢスタックの前記上面から第１の導電層の第１の部分を取り除くことと、前記第１のスプリットビアの第１の側面で前記ＰＷＢスタックの前記底面から前記第２の導電層の第１の部分を取り除くことと、前記第１のスプリットビアの第２の側面で前記ＰＷＢの前記底面から前記第２の導電層の第２の部分を取り除くこととを含む、改良されたアンテナ一体型プリント配線基板（“ＩＡｉＰＷＢ”）を製造する方法。
【００８４】
条項１３．  前記第１の放射素子で、前記ＰＷＢスタックの前記上面から前記第１の導電層の前記第１の部分を取り除くことは、前記第１の導電層の前記第１の部分をルーティング又はエッチングすることを含む、条項１２に記載の方法。
【００８５】
条項１４．  前記第１の導電層と第２の導電層は銅を含む、条項１３に記載の方法。
【００８６】
条項１５．  第２の放射素子の第２のネックを作るため、前記ＰＷＢの前記上面から前記第１の材料を取り除くことと、前記第２のプローブの前記底面で第２のスプリットビアを作るため、前記ＰＷＢスタックの底面から前記第２の材料を取り除くことと、前記第２の放射素子で前記ＰＷＢスタックの前記上面から前記第１の導電層の第２の部分を取り除くことと、前記第２のスプリットビアの第１の側面の前記ＰＷＢスタックの前記底面から、前記第２の導電層の第２の部分を取り除くことと、前記第２のスプリットビアの第２の側面の前記ＰＷＢスタックの前記底面から、前記第２の導電層の第２の部分を取り除くこととを更に含む、条項１２に記載の方法。
【００８７】
条項１６．  前記ＰＷＢスタックを作ることは、３つの誘電体コア層を含む初期のＰＷＢスタックを作ることを含み、各コア層は異なる厚みを有し、２つの予備含浸層を含む、条項１５に記載の方法。
【００８８】
条項１７．  前記ＰＷＢスタックを作ることは更に、前記上面から前記底面まで第１のプローブビアを穿孔することと、前記第１のプローブビアを導電性ビア材料で充填することと、前記上面の上に、前記第１のプローブビアの前記導電性ビア材料に電気的に接続される前記第１の放射器を作ることとを含む、条項１６に記載の方法。
【００８９】
条項１８．  前記ＰＷＢスタックを作ることは更に、前記第１の放射器を覆うため、前記ＰＷＢスタックの上面に第１の誘電体層を付加することを含む、条項１７に記載の方法。
【００９０】
条項１９．  前記ＰＷＢスタックを作ることは更に、前記ＰＷＢスタックの底面に第２の誘電体層を付加することと、前記第２の誘電体層を通って、前記第１のプローブの前記底部に第１の底部ビアを穿孔することと、前記第１の底部ビアを前記導電性ビア材料で充填することとを含む、条項１８に記載の方法。
【００９１】
条項２０．  前記第１のプローブの底面に第１のスプリットビアを作るため、前記ＰＷＢスタックの底面から第２の材料を取り除くことは、前記底面から深度制御されたルーティングを行うことと、前記第１のスプリットビアを形成するため、前記第１のプローブの前記底部を部分的にスライスすることとを含む、条項１８に記載の方法。
【００９２】
条項２１．  前記導電性ビア材料は銅を含む、条項１７に記載の方法。
【００９３】
条項２２．  前記第１の放射素子の前記第１のネックを作るため、前記ＰＷＢスタックの前記上面から前記第１の材料を取り除くことは、前記上面からバックショート金属化層まで深度制御されたルーティングを実施することを含み、前記上面からバックショート金属化層までの深度制御されたルーティングは、一又は複数の切り開かれた領域をもたらす、条項１７に記載の方法。
【００９４】
本発明の範囲を逸脱しない限り、本発明の様々な態様又は詳細は変更されうることが理解されるであろう。これは包括的なものではなく、主張された発明を開示された正確な形態に限定するものではない。更に、前述の説明は単なる例示を目的としたに過ぎず、限定を目的とするものではない。修正及び変更は、上述の説明に照らして可能であるか、本発明を実行することによって得ることができる。特許請求の範囲、及びその均等物により、本発明の範囲が規定される。
【００９５】
実装の幾つかの代替的実施例では、ブロック内に記載された一又は複数の機能が、図中に記載された順序を逸脱して発生することがある。例えば、あるケースでは、連続して示されている２つのブロックがほぼ同時に実行されてもよく、或いは、時には含まれる機能に応じてブロックが逆順に実施されてもよい。また、フロー図またはブロック図に示されているブロックに加えて、他のブロックが追加されることもある。
【００９６】
実装の種々の実施例の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であること、或いは、開示された形態の実施例に限定されることを意図するものではない。当業者には、多くの修正形態及び変形形態が自明であろう。更に、実装の種々の実施例は、他の望ましい例とは異なる特徴を提供しうる。選択された一又は複数の実施例は、実施例の原理と実際的な用途を最もよく説明するため、及び、様々な実施例の開示内容と、検討される特定の用途に適した様々な修正例とを当業者が理解できるようにするために、選択及び記述されている。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１３Ｉ】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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