特許 7182669 不均一なキャッチパッドスタックによるＰＣＢ光学分離

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-24

(45)【発行日】2022-12-02

(54)【発明の名称】不均一なキャッチパッドスタックによるＰＣＢ光学分離

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/481 20060101AFI20221125BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20221125BHJP

【ＦＩ】

G01S7/481 Z

H05K1/02 J

H05K1/02 C

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021110030

(22)【出願日】2021-07-01

(62)【分割の表示】P 2019558675の分割

【原出願日】2018-05-22

(65)【公開番号】P2021170014

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2021-07-26

(31)【優先権主張番号】15/613,580

(32)【優先日】2017-06-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】317015065

【氏名又は名称】ウェイモ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】タッツォーリ，アウグスト

(72)【発明者】

【氏名】ガッセンド，ブレイズ

【審査官】藤田 都志行

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２０６４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１２３２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０８３５６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２２９７９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－０１１１８９７（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／４８－ ７／５１

Ｇ０１Ｓ １７／００－１７／９５

Ｇ０１Ｃ ３／００－ ３／３２

Ｈ０５Ｋ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置であって、
第１の側および第２の側を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記ＰＣＢの前記第２の側に接続され、開口を含むエンクロージャと、
前記ＰＣＢの前記第２の側に接続され、前記エンクロージャ内に配置され、前記開口を通って光センサに入射する光を感知するように構成された光センサと、
前記ＰＣＢと前記エンクロージャとの間に配置され、前記ＰＣＢと前記エンクロージャとの間に光学的に分離する界面を形成するガスケット材料と、を含み、
前記ＰＣＢは、
ビアに接続される第１のキャッチパッドを含む第１の複数の金属フィーチャを含む第１の金属層と、
前記ビアに接続される第２のキャッチパッドを含む第２の複数の金属フィーチャを含む第２の金属層と、を含み、前記第２の複数の金属フィーチャの各金属フィーチャは、前記第１の複数の金属フィーチャの対応する１つまたは複数の金属フィーチャと水平に重なり、前記第１の金属層内の前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャと水平に重なることにより、前記第２の金属層内の各金属フィーチャは、前記ＰＣＢの前記第１の側に入射する光が前記ＰＣＢの対応する誘電材料の領域を通って、前記ＰＣＢの前記第２の側に接続された前記光センサへと透過するのを遮るように構成される、
装置。

【請求項2】

前記第１の複数の金属フィーチャおよび前記第２の複数の金属フィーチャは、前記ＰＣＢの水平領域に沿った全ての点において、少なくとも１つの金属層が、光が前記対応する誘電材料の領域を通って透過するのを遮る金属フィーチャを含むようにルーティングされる、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記ＰＣＢは、前記第１の金属層と前記第２の金属層との間に延在する前記ビアを含み、前記第１のキャッチパッドは第１のサイズを有し、前記第２のキャッチパッドは前記第１のサイズより大きい第２のサイズを有する、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第２のキャッチパッドが水平に重なる前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャは、前記第１のキャッチパッドとは異なり、かつ前記第１のキャッチパッドとは異なる水平位置に位置する第１の金属フィーチャを含む、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記ＰＣＢは第３の複数の金属フィーチャを含む第３の金属層をさらに含み、前記第１の複数の金属フィーチャおよび前記第３の複数の金属フィーチャは、前記第２のキャッチパッドの外側境界との連続した水平の重なりを作製するようにルーティングされる、請求項３に記載の装置。

【請求項6】

前記ＰＣＢは光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの一部を形成する、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記エンクロージャは、前記ＬＩＤＡＲシステムのハウジング内に配置される、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記光センサは単一フォトン光センサを含む、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記第２の複数の金属フィーチャの各金属フィーチャと、前記第１の複数の金属フィーチャの前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャとの間の前記水平の重なりは、少なくとも最小限のフォトンの反射数と関連付けられ、前記フォトンの前記ＰＣＢの透過の前に、前記フォトンが前記ＰＣＢから反射される、または前記ＰＣＢの金属フィーチャにより吸収されるようにする、請求項１に記載の装置。

【請求項10】

前記第２の複数の金属フィーチャの各金属フィーチャについて、前記第１の金属層内の前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャは、前記第２の複数の金属フィーチャの前記各金属フィーチャの外側境界と完全に重なるようにルーティングされる、請求項１に記載の装置。

【請求項11】

装置であって
第１の側および第２の側を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記ＰＣＢの前記第２の側に接続され、開口を含むエンクロージャと、
前記ＰＣＢの前記第２の側に接続され、前記エンクロージャ内に配置され、前記開口を通って光センサに入射する光を感知するように構成された光センサと、
前記ＰＣＢと前記エンクロージャとの間に配置され、前記ＰＣＢと前記エンクロージャとの間に光学的に分離する界面を形成するガスケット材料と、を含み、
前記ＰＣＢは、
ビアに接続される第１のキャッチパッドを含む第１の複数の金属フィーチャを含む第１の金属層と、
前記ビアに接続される第２のキャッチパッドを含む第２の複数の金属フィーチャを含む第２の金属層と、を含み、前記第２の複数の金属フィーチャの１つまたは複数の金属フィーチャは、前記第１の複数の金属フィーチャの対応する１つまたは複数の金属フィーチャと水平に重なり、前記ＰＣＢの水平領域に沿った全ての点において、前記ＰＣＢの少なくとも１つの金属層は、前記ＰＣＢの前記第１の側に入射するフォトンが前記ＰＣＢの対応する誘電材料の領域を通って前記ＰＣＢの前記第２の側に透過するのを遮る金属フィーチャを含む、
装置。

【請求項12】

前記第２の複数の金属フィーチャの前記１つまたは複数の金属フィーチャは前記第２のキャッチパッドを含み、前記第２のキャッチパッドが水平に重なる前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャは、前記第１のキャッチパッドとは異なり、かつ前記第１のキャッチパッドとは異なる水平位置に位置する第１の金属フィーチャを含む、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

前記ＰＣＢは第３の複数の金属フィーチャを含む第３の金属層をさらに含み、前記第１の複数の金属フィーチャおよび前記第３の複数の金属フィーチャは、前記第２のキャッチパッドの外側境界との連続した水平の重なりを作製するようにルーティングされる、請求項１１に記載の装置。

【請求項14】

前記ＰＣＢは、前記ビアに接続された第３のキャッチパッドを含む第３の複数の金属フィーチャを含む第３の金属層をさらに含み、前記第２の金属層は前記第１の金属層と前記第３の金属層との間に位置付けられ、前記第２のキャッチパッドは、前記第１の複数の金属フィーチャの前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャと前記第３の複数の金属フィーチャの対応する１つまたは複数の追加の金属フィーチャとの間に水平に介在する、請求項３または１１に記載の装置。

【請求項15】

装置であって、
第１の側および第２の側を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記ＰＣＢの前記第２の側に接続され、開口を含むエンクロージャと、
前記ＰＣＢの前記第２の側に接続され、前記エンクロージャ内に配置され、前記開口を通って光センサに入射する光を感知するように構成された光センサと、
前記ＰＣＢと前記エンクロージャとの間に配置されたガスケット材料により、前記ＰＣＢと前記エンクロージャとの間に形成された光学的に分離する界面と、を含み、
前記ＰＣＢは、
第１のビアキャッチパッドを含む第１の複数の金属フィーチャを含む第１の金属層と、
第２のビアキャッチパッドを含む第２の複数の金属フィーチャを含む第２の金属層と、を含み、前記第２の複数の金属フィーチャの特定の金属フィーチャは、前記第１の金属層内の対応する１つまたは複数の金属フィーチャと水平に重なり、前記第１の金属層内の前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャは、前記ＰＣＢの前記第１の側に入射する光が前記ＰＣＢの対応する誘電材料の領域を介して前記光センサに到達するのを遮られるように、前記特定の金属フィーチャの外側境界に完全に重なるようにルーティングされる、
装置。

【請求項16】

前記特定の金属フィーチャと、前記第１の金属層内の前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャとの間の前記水平の重なりは、少なくとも最小限のフォトンの反射数と関連付けられ、前記フォトンの前記ＰＣＢの透過の前に、前記フォトンが前記ＰＣＢから反射される、または前記ＰＣＢの金属フィーチャにより吸収されるようにする、請求項１５に記載の装置。

【請求項17】

前記第１の複数の金属フィーチャおよび前記第２の複数の金属フィーチャは、前記ＰＣＢの水平領域の全ての点において、前記第１の金属層または前記第２の金属層の少なくとも１つが、光が前記ＰＣＢを透過するのを遮る金属フィーチャを含むようにルーティングされる、請求項１５に記載の装置。

【請求項18】

前記ＰＣＢは、前記第１の金属層と前記第２の金属層との間に延在するビアを含み、前記第１のビアキャッチパッドは前記ビアに接続され、第１のサイズを有し、前記第２のビアキャッチパッドは前記ビアに接続され、前記第１のサイズより大きい第２のサイズをする、請求項１５に記載の装置。

【請求項19】

前記第２のビアキャッチパッドが前記第１の複数の金属フィーチャの少なくとも１つの金属フィーチャと水平に重なり、前記少なくとも１つの金属フィーチャは、前記第１のビアキャッチパッドとは異なり、かつ前記第１のビアキャッチパッドとは異なる水平位置に位置する第１の金属フィーチャを含む、請求項１８に記載の装置。

【請求項20】

光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムであって、
ハウジングと、
開口を含み、前記ハウジング内に配置されたエンクロージャと、
第１の側および第２の側を含み、前記ハウジング内に配置されたプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記ＰＣＢの前記第２の側に接続され、前記ハウジング内に配置され、前記開口を通って光センサに入射する光を感知するように構成された光センサと、
前記ＰＣＢと前記エンクロージャとの間に形成された光学的に分離する界面と、を含み、
前記ＰＣＢは、
第１のビアキャッチパッドを含む第１の複数の金属フィーチャを含む第１の金属層と、
第２のビアキャッチパッドを含む第２の複数の金属フィーチャを含む第２の金属層と、を含み、前記第２の複数の金属フィーチャの特定の金属フィーチャは、前記第１の複数の金属フィーチャの対応する１つまたは複数の金属フィーチャと水平に重なり、前記第１の複数の金属フィーチャの前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャと水平に重なることにより、前記特定の金属フィーチャと前記対応する１つまたは複数の金属フィーチャは、前記ＰＣＢの前記第１の側に入射する光が前記ＰＣＢの対応する誘電材料の領域を通って前前記光センサへと透過するのを遮るように構成される、
システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
［0001］ 本出願は、２０１７年６月５日に出願された米国特許出願第１５／６１３，５８０号の優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

背景
［0002］ プリント回路基板（ＰＣＢ）は、非導電性基板上（すなわち、上または下に）および非導電性基板間に配置された導電性トラック、パッド、ビア、および他の金属フィーチャによって、電子部品を機械的に支持し、かつ電気的に接続する。一般に、抵抗器、コンデンサ、能動半導体デバイスなどの構成要素はＰＣＢにはんだ付けされるが、基板に直接埋め込まれてもよい。ＰＣＢは、片面（すなわち、１つの金属層のみを含む）、両面（すなわち、２つの金属層を含む）、または多層（すなわち、複数の金属層を含む）であり得る。ＰＣＢの異なる金属層中の金属フィーチャは、ビアによって電気的に接続されてよい。

【発明の概要】

【0003】

概要
［0003］ 実施形態例では、プリント回路基板（ＰＣＢ）は、ＰＣＢの隣接する金属層中の金属フィーチャと重なり、または金属フィーチャ間に介在する不均一なサイズのビアキャッチパッドを有してよい。不均一なサイズのビアキャッチパッドは、したがって、ビアの周囲のＰＣＢの通常は透過性の誘電領域を通る光の透過に対する障害物を提供してよい。重なりまたは介在は、ＰＣＢの２つの側が互いに光学的に分離することを可能にする。したがって、ＰＣＢの第１の側に取り付けられた構成要素は、ＰＣＢの第２の側に入射する光および他の電磁放射線から分離され得、逆も同様である。

【0004】

［0004］ 第１の実施形態では、プリント回路基板（ＰＣＢ）の少なくとも１層を通って延在するビアを含むＰＣＢが提供される。ＰＣＢは、ビアに接続され、ＰＣＢの第１の金属層内に位置する第１のキャッチパッドも含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。ＰＣＢは、ビアに接続され、ＰＣＢの第２の金属層内に位置する第２のキャッチパッドをさらに含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。加えて、第２のキャッチパッドは、ＰＣＢの第１の側に入射する光がビア付近の誘電材料の領域を通ってＰＣＢの第２の側へ透過するのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。

【0005】

［0005］ 第２の実施形態では、プリント回路基板（ＰＣＢ）基板を提供することを含む、ＰＣＢを製造する方法が提供される。方法は、ＰＣＢ基板上に第１の金属層を作製することも含む。第１の金属層はビア用の第１のキャッチパッドを含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。方法は、ＰＣＢ基板上に第２の金属層を作製することを追加で含む。第２の金属層はビア用の第２のキャッチパッドを含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。第２のキャッチパッドは、ＰＣＢの第１の側に入射する光がビア付近のＰＣＢ基板の領域を通ってＰＣＢの第２の側へ透過するのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。方法は、ビアを作製することをさらに含む。ビアは、第１のキャッチパッドを第２のキャッチパッドに電気的に接続する。

【0006】

［0006］ 第３の実施形態では、第１の側および第２の側を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）を含むシステムが提供される。ＰＣＢの第２の側に接続され、ＰＣＢの第２の側から光センサに入射する光を感知するように構成される光センサも含む。システムは、ＰＣＢの少なくとも１層を通って延在するビアを追加で含む。システムは、ビアに接続され、ＰＣＢの第１の金属層内に位置する第１のキャッチパッドをさらに含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。システムは、ビアに接続され、ＰＣＢの第２の金属層内に位置する第２のキャッチパッドをさらに含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。第２のキャッチパッドは、ＰＣＢの第１の側に入射する光がビア付近の透過性ＰＣＢ材料の領域を通ってＰＣＢの第２の側へ透過して光センサに当たるのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。

【0007】

［0007］ 第４の実施形態では、プリント回路基板（ＰＣＢ）基板を提供することを含むプロセスによって形成されたデバイスが提供される。プロセスは、ＰＣＢ基板上に第１の金属層を作製することも含む。第１の金属層はビア用の第１のキャッチパッドを含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。プロセスは、ＰＣＢ基板上に第２の金属層を作製することを追加で含む。第２の金属層はビア用の第２のキャッチパッドを含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。第２のキャッチパッドは、ＰＣＢの第１の側に入射する光がビア付近のＰＣＢ基板の領域を通ってＰＣＢの第２の側へ透過するのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。プロセスは、ビアを作製することをさらに含む。ビアは、第１のキャッチパッドを第２のキャッチパッドに電気的に接続する。

【0008】

［0008］ 第５の実施形態では、集積回路（ＩＣ）デバイスの少なくとも１層を通って延在するビアを含むＩＣデバイスが提供される。ＩＣデバイスは、ビアに接続され、ＩＣデバイスの第１の金属層内に位置する第１のキャッチパッドも含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。ＩＣデバイスは、ビアに接続され、ＩＣデバイスの第２の金属層内に位置する第２のキャッチパッドをさらに含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。加えて、第２のキャッチパッドは、ＩＣデバイスの第１の側に入射する光がビア付近の透過性材料の領域を通ってＩＣデバイスの第２の側へ透過するのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。

【0009】

［0009］ 第６の実施形態では、集積回路（ＩＣ）基板を提供することを含む、ＩＣデバイスを製造する方法が提供される。方法は、ＩＣ基板上に第１の金属層を作製することも含む。第１の金属層はビア用の第１のキャッチパッドを含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。方法は、ＩＣ基板上に第２の金属層を作製することを追加で含む。第２の金属層はビア用の第２のキャッチパッドを含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。第２のキャッチパッドは、ＩＣデバイスの第１の側に入射する光がビア付近のＩＣ基板の領域を通ってＩＣデバイスの第２の側へ透過するのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。方法は、ビアを作製することをさらに含む。ビアは、第１のキャッチパッドを第２のキャッチパッドに電気的に接続する。

【0010】

［0010］ 第７の実施形態では、第１の側および第２の側を有する集積回路（ＩＣ）デバイスを含むシステムが提供される。ＩＣデバイスの第２の側に接続され、ＩＣデバイスの第２の側から光センサに入射する光を感知するように構成される光センサも含む。システムは、ＩＣデバイスの少なくとも１層を通って延在するビアを追加で含む。システムは、ビアに接続され、ＩＣデバイスの第１の金属層内に位置する第１のキャッチパッドをさらに含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。システムは、ビアに接続され、ＩＣデバイスの第２の金属層内に位置する第２のキャッチパッドをさらに含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。第２のキャッチパッドは、ＩＣデバイスの第１の側に入射する光がビア付近の透過性ＩＣデバイス基板材料の領域を通ってＩＣデバイスの第２の側へ透過して光センサに当たるのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。

【0011】

［0011］ 第８の実施形態では、集積回路（ＩＣ）基板を提供することを含むプロセスによって形成されたデバイスが提供される。プロセスは、ＩＣ基板上に第１の金属層を作製することも含む。第１の金属層はビア用の第１のキャッチパッドを含む。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有する。プロセスは、ＩＣ基板上に第２の金属層を作製することを追加で含む。第２の金属層はビア用の第２のキャッチパッドを含む。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有する。第２のキャッチパッドは、ＩＣの第１の側に入射する光がビア付近のＩＣ基板の領域を通ってＩＣの第２の側へ透過するのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なる。プロセスは、ビアを作製することをさらに含む。ビアは、第１のキャッチパッドを第２のキャッチパッドに電気的に接続する。

【0012】

［0012］ これらならびに他の実施形態、態様、利点、および代替物は、必要に応じて添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって、当業者に明らかになるであろう。さらに、この概要、ならびに本明細書で提供される他の説明および図は、実施形態を例としてのみ説明することを意図し、したがって、多くの変形が可能である。例えば、構造要素およびプロセスステップは、特許請求された実施形態の範囲内にとどまりながら、再配置され、組み合わされ、分散され、取り除かれ、または別の方法で変更され得る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】［0013］実施形態例によるＬＩＤＡＲ装置例のブロック図を示す。

【図2】［0014］実施形態例による車両の簡略化されたブロック図を示す。

【図3】［0015］実施形態例による車両の頂部に位置付けられたＬＩＤＡＲ装置のいくつかの図を示す。

【図4】［0016］実施形態例による均一なビアパッドを有するプリント回路基板の側面の断面図を示す。

【図5A】［0017］実施形態例による不均一なビアパッドを有するプリント回路基板の側面の断面図を示す。

【図5B】［0018］実施形態例による不均一なビアパッドを有する別のプリント回路基板の側面の断面図を示す。

【図5C】［0019］実施形態例による不均一なビアパッドを有するさらなるプリント回路基板の側面の断面図を示す。

【図6A】［0020］実施形態例による均一なビアパッドを有するプリント回路基板の上面図を示す。

【図6B】［0021］実施形態例による不均一なビアパッドを有するプリント回路基板の上面図を示す。

【図7】［0022］実施形態例によるエンクロージャ内に収容された光センサを示す。

【図8】［0023］実施形態例によるプリント回路基板を製造するための操作例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

詳細な説明
［0024］ 方法、装置、およびシステムの例が本明細書に記載される。単語「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」および「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）、例（ｉｎｓｔａｎｃｅ）、または例証（ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）として機能すること」を意味するために本明細書で使用されることが理解されるべきである。「例」または「例示的」であると本明細書に記載される任意の実施形態または特徴は、そのような指示がない限り、他の実施形態または特徴に比べて必ずしも好ましいまたは有利であると見なされるわけではない。他の実施形態が利用され得、本明細書に提示された主題の範囲を逸脱することなく、他の変更がなされ得る。

【0015】

［0025］ したがって、本明細書に記載される実施形態例は、限定することを意図していない。本明細書に概して記載され、図に示されている本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置され、置き換えられ、組み合わせられ、分離され、設計され得ることが容易に理解されるであろう。

【0016】

［0026］ 本開示全体を通して、冠詞「ａ」または「ａｎ」は、実施形態例の要素の導入に使用される。特に指定がない限り、または文脈上明確に他を指示しない限り、「ａ」または「ａｎ」への任意の言及は「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」を指し、「ｔｈｅ」への任意の言及は「少なくとも１つ（ｔｈｅ ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」を指す。少なくとも２つの用語の記載されたリスト内で接続詞「ｏｒ」を使用する意図は、挙げられた用語のいずれかまたは挙げられた用語の任意の組み合わせを指示することである。

【0017】

［0027］ 「第１の」、「第２の」、「第３の」などのような序数の使用は、それらの要素の特定の順序を示すよりもむしろそれぞれの要素を区別するためである。この記載のために、用語「複数の（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）」および「複数の（ａ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ）」は「２つ以上」または「１つより多い」を指す。

【0018】

［0028］ さらに、文脈上他を示唆しない限り、図の各々に示された特徴は、互いに組み合わせて使用されてよい。したがって、示された特徴のすべてが各実施形態に必要なわけではないという理解のもと、図は、概して１つまたは複数の実施形態全体の構成要素態様と見なされるべきである。図では、典型的には、類似の記号は、文脈上他を指示しない限り類似の構成要素とする。さらに、特に断りのない限り、図は正確な比率で描かれておらず、例証のみを目的として使用される。さらに、図は代表的なものにすぎず、構成要素のすべてが示されているわけではない。例えば、追加の構造部品または拘束部品は示されていない場合がある。

【0019】

［0029］ 加えて、本明細書または特許請求の範囲における要素、ブロック、またはステップの任意の列挙は、明確にするためのものである。したがって、そのような列挙は、これらの要素、ブロック、もしくはステップが特定の構成に従うか、または特定の順序で実施されることを要求または暗示すると解釈されるべきではない。

【0020】

Ｉ．概説
［0030］ 不均一なビア（すなわち、垂直相互接続アクセス）キャッチパッドの実施形態例、ならびにそれに関連する方法およびシステムが本明細書に記載される。不均一なキャッチパッドは、光がプリント回路基板（ＰＣＢ）を通過し、高感度光センサの不要なトリガを引き起こすのを阻止し得る。キャッチパッドは、例えば、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）ＰＣＢ、または高感度光センサを使用する他の用途に実装されてよい。ＬＩＤＡＲシステムは、ＬＩＤＡＲの視線にある物体の距離を測定するために、１つまたは複数のトランスミッタ（例えば、レーザーダイオード）を使用して光を放出し、かつ１つまたは複数の対応するレシーバ（例えば、センサ）を使用して光を受け取ってよい。レシーバ回路は、増幅回路と連動して働き、単一フォトンの検出を可能にしてよい非常に高感度な素子（光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、およびシリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）のような）に基づいてよい。この光に対する高い感度はＬＩＤＡＲの分解能および範囲を改善してよいが、ＬＩＤＡＲアセンブリ全体、具体的には、高感度光センサの周囲の領域が、不要な効果（例えば、回路の不要なトリガ、電流消費の増加など）を引き起こし得る意図しないフォトンまたはルーズフォトン（ｌｏｏｓｅ ｐｈｏｔｏｎ）に対して適切に遮蔽されるシステムの設計に課題が生じ得る。一実施形態では、光がＰＣＢを通過する代わりに、メタライズ層によってＰＣＢから反射または内部吸収され得るように、（フィルドビアとともに）不均一なビアパッドスタックが採用される。ルーズフォトンがＰＣＢを通過するのを阻止する様式のビアパッドスタックの設計は、感光性ＰＣＢとともに安価なはんだマスク（例えば緑色）の使用も可能にする。

【0021】

［0031］ ビアキャッチパッドは導電性金属パッドであり、しばしば、ビアの周囲のアニュラリング形状である。場合によっては、ビアキャッチパッドは、ビアと対応する金属層中の少なくとも１つの金属フィーチャとの間の電気的接続を提供してよい。しかしながら、他の場合では、ビアキャッチパッドは、対応する金属層中のどの金属フィーチャにも電気的に接続されないこともある（例えば、スタックドマイクロビア（ｓｔａｃｋｅｄ ｍｉｃｒｏｖｉａ）のキャッチパッド）。不均一なサイズのビアキャッチパッドは、ビアの周囲のＰＣＢの透過性領域中に延在してビアの周囲の通常は透過性の領域を通る光の透過に対する障害物を提供してよい。場合によっては、不均一なサイズのキャッチパッドは、ＰＣＢの隣接する金属層中の金属フィーチャ（例えば、トレース、プレーン、パッド）と重なり、または金属フィーチャ間に介在して、ビアの周囲のＰＣＢの通常は透過性の領域を通る光の透過を遮る可能性をさらに高めてもよい。不均一なサイズのキャッチパッドは、ＰＣＢの２つの側が互いに光学的に分離することを可能にする。したがって、ＰＣＢの第１の側に取り付けられた構成要素は、ＰＣＢの第２の側に入射する光および他の電磁放射線から分離され得、逆も同様である。

【0022】

［0032］ 従来、ビアは、ほぼ同じ（すなわち、製造公差のばらつきおよび製造プロセスばらつきを包含する）サイズのキャッチパッドを含む。最小隙間空間またはギャップは、透過性誘電性ＰＣＢ基板材料で構成され、任意のキャッチパッドと、同じ金属層内の任意の近くの金属フィーチャとの間に設けられてよい。隙間空間は、キャッチパッドを近くの金属フィーチャから物理的に分離および電気的に分離する役割を果たし、不用意な物理的電気的接続およびフラッシュオーバの可能性を低減する。しかしながら、ビアキャッチパッドのサイズはビアの高さに沿って均一なため、これは、ＰＣＢの厚さに広がり、そこを通って光がＰＣＢの２つの側の間を透過し得る誘電性ＰＣＢ基板領域をもたらす。したがって、ＰＣＢの第１の側に接続された感光部品は、ＰＣＢの第２の側に入射し、ビアの周囲の透過性誘電性ＰＣＢ基板領域を透過する光または他の電磁放射線によって不用意にトリガされる場合がある。対照的に、不均一なキャッチパッドを有するビアは、誘電領域を通って延在する少なくとも１つのキャッチパッドを含むことによって、ビアの周囲の透過性誘電性ＰＣＢ基板領域を通る光の透過を遮り、それによりＰＣＢを透過する光の量を低減する可能性を高める。

【0023】

［0033］ 不均一なビアキャッチパッドは、２つ以上の金属層を有するＰＣＢとともに使用されてよい。一例では、ＰＣＢは、ＰＣＢの少なくとも１層を通って延在するビアを含んでよい。すなわち、ＰＣＢは、ビアがそこを通って延在する誘電性基板層によって分離された少なくとも２つの金属層を含んでよい。ビアは、各々がビアに接続され、対応する金属層の１つ内に位置する少なくとも２つのキャッチパッドを含んでよい。第１のサイズを有する第１のキャッチパッドはビアに接続されてよく、ＰＣＢの第１の金属層内に位置してよい。第２のキャッチパッドはビアに接続されてよく、ＰＣＢの第２の金属層内に位置してよい。いくつかの例では、第１のキャッチパッドおよび第２のキャッチパッドは、ビアをそれぞれ第１の金属層および第２の金属層に電気的に接続してよい。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有してよく、したがって、ビアの周囲の誘電性基板材料の領域を通って延在してよい。場合によっては、第２のキャッチパッドは、第２のより大きいサイズのため、第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なってよい。

【0024】

［0034］ 第２のサイズが第１のサイズより大きいことの結果として、第２のキャッチパッドは、第１および第２のキャッチパッドが同じサイズの場合、光を透過することになるＰＣＢ基板の領域を通って延在してよい。したがって、より大きい第２のキャッチパッドは、ＰＣＢの第１の側に入射する光がビア付近の誘電性ＰＣＢ基板の領域を通ってＰＣＢの第２の側へ透過するのを遮る。第２の金属層中の金属フィーチャは、サイズの増加した第２のキャッチパッドを収容し、第２のキャッチパッドと金属フィーチャとの間の所望の隙間（すなわち、間隔（ｓｐａｃｉｎｇ）または間隔（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ））を維持するようにルーティングされてよい。同様に、いくつかの実施形態では、第１の金属層中の金属フィーチャは、第２のキャッチパッドの全周に沿って、第１の金属層中の金属フィーチャと第２のキャッチパッドとの間の連続した水平の重なりを作製するようにルーティングされてよい。

【0025】

［0035］ ＰＣＢは、ビアがそこを通って延在する追加の金属層、およびビアに接続され、追加の金属層内に位置する追加のキャッチパッドを含んでよい。異なる金属層中のキャッチパッドの相対的なサイズは、光がＰＣＢの第１の側からＰＣＢ第２の側へ移動するために辿らなければならないことになる経路の複雑さ（例えば、経路長、反射数など）を増大または最大化し、したがって透過の可能性および範囲を低減または最小化するように選択されてよい。

【0026】

［0036］ 一例では、ビアは２つのサイズのキャッチパッドを含んでよく、それらは、隣接する金属層（すなわち、特定のキャッチパッドを含有する金属層の上下の金属層）中の金属フィーチャとキャッチパッドの重なりおよび介在の範囲を増加させるように金属層に沿って交互に並んでよい。別の例では、ビアアンチパッド（すなわち、ビアキャッチパッドを含んでいない金属層中のビアの周囲の隙間領域）が、重なりおよび介在の範囲を同様に増加させるように最大のビアキャッチパッド間に位置付けられてよい。さらなる例では、キャッチパッドの配置は、ＰＣＢの上面に特定の角度で入射する光を遮るように選択されてよい。

【0027】

［0037］ ＰＣＢの他の領域中の金属フィーチャも、ＰＣＢの面積に沿ったあらゆる点で、少なくとも１つの金属層中に、光がＰＣＢの２つの側の間を直接透過するのを遮る少なくとも１つの金属フィーチャが存在することを確実にするように設計およびルーティングされてよい。金属フィーチャは、少なくとも１つの金属フィーチャが別の金属層中の少なくとも１つの他の金属フィーチャと水平に重なることを確実にするようにさらに設計およびルーティングされてよい。したがって、ＰＣＢは、光がＰＣＢを直接（すなわち、ＰＣＢ内の金属フィーチャに反射することなく）透過し得る点がＰＣＢの面積に沿って存在しないように設計されてよい。それにもかかわらず、注目すべきことに、光の一部は間接的なジグザグの経路を辿ることによって透過する場合がある。しかしながら、そのような間接的な透過の可能性は、金属フィーチャ間の重なりの範囲が増加するにつれて低下する。さらに、第１の側から光が反射されない場合でも、光は第２の側に到達する前に金属層によって内部吸収される可能性がある。したがって、本明細書に記載される技術は、ＰＣＢを通る光の透過の可能性および量を効果的に低減する。すなわち、単一フォトンがＰＣＢを透過する可能性を低減し、したがって、ＰＣＢを透過するＰＣＢに入射する光の割合を低減してよい。

【0028】

［0038］ いくつかの実施形態では、光センサがＰＣＢの第２の側に接続されてよい。光センサは、ＰＣＢの第２の側から光センサに入射する光を感知するように構成されてよい。すなわち、ＰＣＢの第１の側に入射し、ＰＣＢを透過し、光センサに入射する光は、望ましくないノイズを構成する場合がある。したがって、第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なることによって、第２のキャッチパッドは、光センサに到達する電磁ノイズのレベルを低減するように働いてよい。

【0029】

［0039］ 場合によっては、光センサは、環境をマッピングするためのセンサとして使用され得る光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）装置の一部を形成してよい。環境のマップは、例えば、環境中で操作を実行するためにロボット装置または車両によって使用されてよい。エンクロージャは、光センサの周りに配置されてよい。エンクロージャは、環境の一部からの光を光センサ上へ向けるように構成される開口を含んでよい。光センサ上へ向けられた光は、環境中の物理的特徴に反射した、ＬＩＤＡＲ装置の光源によって放出された光を含んでよく、したがって、例えば光源によって放出された光の飛行時間に基づいた、環境のマッピングを可能にする。

【0030】

［0040］ 光センサを他の光学的ノイズからさらに遮蔽するために、光センサを取り囲むガスケットがＰＣＢの第２の側とエンクロージャとの間に配置されてよい。具体的には、ガスケットは、ＰＣＢとエンクロージャとの間の界面に入射する光を阻止するように構成されてよい。したがって、不均一なビアキャッチパッド、エンクロージャ、およびガスケットを有するＰＣＢは、集団で働いて光センサに到達する光学的ノイズの量を低減してよく、したがって信号対ノイズ比を増加させる。

【0031】

［0041］ 不均一なビアキャッチパッドを有するＰＣＢは、電磁遮蔽を必要とする他の用途に使用されてよい。例えばＰＣＢは、ＰＣＢの第２の側に接続される他の電磁センサまたは電磁放射線に敏感な他の構成要素の、ＰＣＢの第１の側に入射する放射線からのより効果的な電磁遮蔽を提供するために使用されてよい。不均一なキャッチパッドを有するＰＣＢは、例えば、誘電性ＰＣＢ基板領域中のギャップのサイズ（すなわちスリットサイズ）より小さく、したがって、ギャップビア見通し内伝搬によって伝搬する（例えば、紫外、可視、赤外）波長を有する電磁放射線からの遮蔽を提供するために使用されてよい。

【0032】

［0042］ 不均一なキャッチパッドを有するＰＣＢは、標準的なＰＣＢ製造プロセスを使用して製造されてよく、他にもある可能性の中でもとりわけ、フォトリソグラフィ、金属エッチング、金属めっき、ラミネート、はんだレジスト塗布、マーキング印刷、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）ミリング、およびレーザー穴あけが挙げられる。これらのプロセスは、手動で、自動的に、または手動ステップと自動ステップとの組み合わせによって実行されてよい。同様に、不均一なビアキャッチパッドを有するＰＣＢを設計するプロセスは、手動ステップと自動ステップとの組み合わせによって実行されてよい。例えば、ＰＣＢ設計ソフトウェアは、ＰＣＢがその面積に沿って、光を直接透過する点を含むかどうかを検証するデザインルールチェック（ＤＲＣ）を含むようにプログラムされてよい。ＰＣＢ設計ソフトウェアは、デザインルールが満たされていない箇所を識別および指示し、いくつかの実施形態では、デザインルールを満たすような金属フィーチャの可能な再設計を提案するようにさらにプログラムされてよい。

【0033】

［0043］ 不均一なビアキャッチパッドは、ビアを取り囲む集積回路デバイスの透過性領域を通る光の透過を遮るために、ＰＣＢよりもむしろ集積回路（ＩＣ）デバイスに実装されてもよい。不均一なビアキャッチパッド、および本明細書に記載された他の技術のいずれかは、ＩＣを通る光の透過を遮るためにＩＣパッケージングと組み合わせてまたはＩＣパッケージングの代わりに使用されてよい。不透過性ＩＣパッケージングは、ＩＣのパッケージングされた部分を通る光の透過を遮ってよい。しかしながら、例えばＩＣの一部を環境に露出する（例えばＩＣ上のセンサを環境に露出する）ために、ＩＣのいくつかの部分はパッケージングされないままであるかまたは透過性材料でパッケージングされてよい。不均一なキャッチパッドは、ＩＣのパッケージングされていないかまたは別の方法で露出された部分を通る光の透過を遮るために使用されてよい。

【0034】

［0044］ 障害物は、ＩＣの第１の側に入射する光がＩＣの第２の側へ透過し、その第２の側のＩＣの感光部分に当たり得る可能性を低減してよい。さらに、障害物は、ＩＣのどちらかの側に入射する電磁放射線がＩＣ内の電子部品に到達し、ラッチアップを引き起こし得る可能性を低減してよい。ＩＣを通る光の低減された透過による他の利益も可能であり得る。

【0035】

ＩＩ．ＬＩＤＡＲ装置の例
［0045］ ここで図を参照すると、図１は、実施形態例によるＬＩＤＡＲ装置１００の簡略化されたブロック図である。示されるように、ＬＩＤＡＲ装置１００は、電源構成１０２、電子機器１０４、光源（複数可）１０６、トランスミッタ１０８、レシーバ１１０、回転台１１４、アクチュエータ（複数可）１１６、固定台１１８、回転リンク１２０、およびハウジング１２２を含む。他の実施形態では、ＬＩＤＡＲ装置１００は、より多い、より少ない、または異なる構成要素を含んでよい。加えて、示された構成要素は、任意の数の方法で組み合わされるか、または分割されてよい。

【0036】

［0046］ 電源構成１０２は、ＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素に電力を供給するように構成されてよい。具体的には、電源構成１０２は、これらの構成要素に電力を供給するように、ＬＩＤＡＲ装置１００内に配置され、任意の実現可能な方法でＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素に接続された少なくとも１つの電源を含むか、または別の方法でその形態をとってよい。追加でまたは代わりに、電源構成１０２は、任意の実現可能な方法で、１つまたは複数の外部電源から（例えば、ＬＩＤＡＲ装置１００が結合された車両に配置された電源から）電力を受け取り、その受け取った電力をＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素に供給する電源アダプタなどを含むか、または別の方法でその形態をとってよい。どちらの場合でも、任意のタイプの電源、例えば電池などが使用されてよい。

【0037】

［0047］ 電子機器１０４は、各々がＬＩＤＡＲ装置１００の特定のそれぞれの動作を容易にするのに役立つように配置された、１つまたは複数の電子部品および／またはシステムを含んでよい。実際には、これらの電子機器１０４は、任意の実現可能な方法でＬＩＤＡＲ装置１００内に配置されてよい。例えば、電子機器１０４の少なくともいくつかは、回転リンク１２０の中央空洞領域内に配置されてよい。それにもかかわらず、電子機器１０４は、様々なタイプの電子部品および／またはシステムを含んでよい。

【0038】

［0048］ 例えば、電子機器１０４は、コントローラからＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素への制御信号の転送、および／またはＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素からコントローラへのデータの転送に使用される様々な配線を含んでよい。一般に、コントローラが受信するデータは、他にもある可能性の中でもとりわけ、レシーバ１１０による光の検出に基づくセンサデータを含んでよい。さらに、コントローラによって送信された制御信号は、他にもある可能性の中でもとりわけ、トランスミッタ１０６による光の放出を制御すること、レシーバ１１０による光の検出を制御すること、および／または回転台１１４を回転させるためにアクチュエータ（複数可）１１６を制御することなどによって、ＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素を動作させてよい。

【0039】

［0049］ いくつかの実施形態では、電子機器１０４は、問題のコントローラを含んでもよい。このコントローラは、１つまたは複数のプロセッサ、データストレージ、およびデータストレージに格納され、様々な動作を容易にするために１つまたは複数のプロセッサによって実行可能なプログラム命令を有してよい。追加でまたは代わりに、外部コントローラとＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素との間の制御信号および／またはデータの転送を容易にするのに役立つように、コントローラは外部コントローラなど（例えば、ＬＩＤＡＲ装置１００が結合された車両内に配置されたコンピューティングシステム）と通信してよい。

【0040】

［0050］ しかしながら、他の配置では、電子機器１０４は、問題のコントローラを含まない場合がある。むしろ、上述の配線の少なくともいくつかは、外部コントローラへの接続性のために使用されてよい。この配置で、配線は、外部コントローラとＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素との間の制御信号および／またはデータの転送を容易にするのに役立ってよい。他の配置も可能である。

【0041】

［0051］ さらに、１つまたは複数の光源１０６は、波長範囲内の波長を有する複数の光ビームおよび／またはパルスをそれぞれ放出するように構成され得る。波長範囲は、例えば、電磁スペクトルの紫外、可視、および／または赤外領域とすることができる。いくつかの例では、波長範囲は、レーザーによって提供されるような、狭い波長範囲であり得る。

【0042】

［0052］ いくつかの実施形態では、１つまたは複数の光源１０６は、レーザーダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、垂直共振器型面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）、発光ポリマー（ＬＥＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、ならびに／または複数の放出光ビームおよび／もしくはパルスを提供するために、光を選択的に透過、反射、および／もしくは放出するように構成された任意の他のデバイスを含んでよい。

【0043】

［0053］ いくつかの実施形態では、トランスミッタ１０８は、環境中に光を放出するように構成されてよい。具体的には、トランスミッタ１０８は、光を光源１０６から環境へ向けるように配置された光学配置を含んでよい。この光学配置は、他にもある光学部品の中でもとりわけ、物理空間および／または光の特定の特性の調整に使用されるレンズ（複数可）を通して光の伝搬を導くために使用される鏡（複数可）の任意の実現可能な組み合わせを含んでよい。例えば、光学配置は、光をコリメートし、それにより互いに略平行な光線を有する光をもたらすように配置された送信レンズを含んでよい。

【0044】

［0054］ 述べたように、ＬＩＤＡＲ装置１００は、レシーバ１１０を含んでよい。レシーバは、トランスミッタ１０８から放出された光の１つと同じ波長範囲の波長を有する光を検出するように構成されてよい。このようにして、ＬＩＤＡＲ装置１００は、ＬＩＤＡＲ装置１００に由来する反射光パルスを環境中の他の光と区別してよい。

【0045】

［0055］ 加えて、レシーバ１１０は、環境を視野（ＦＯＶ）で走査するように構成されてよい。例えば、レシーバ１１０のＦＯＶは、トランスミッタ１０８から放出された光と同じ角度範囲に実質的に沿った光の検出を可能にしてよい。実装例では、レシーバ１１０は、レシーバがＦＯＶに特定の分解能を提供できる光学配置を有してよい。一般に、そのような光学配置は、少なくとも１つの光学レンズと光検出器アレイとの間の光路を提供するように配置されてよい。

【0046】

［0056］ 一実装例では、レシーバ１１０は、ＬＩＤＡＲ装置１００の環境中の１つまたは複数の物体から反射された光をレシーバ１１０の検出器上に集束するように配置された光学レンズを含んでよい。

【0047】

［0057］ さらに、述べたように、レシーバ１１０は光検出器アレイを有してよく、光検出器アレイは、検出された光（例えば、上述された波長範囲の）を、検出された光を示す電気信号に変換するように構成された１つまたは複数の検出器を含んでよい。実際には、そのような光検出器アレイを、様々な方法の１つで配置することができる。例えば、検出器は１つまたは複数の基板（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、フレキシブルＰＣＢなど）上に配置され得、光学レンズから光路に沿って進んでいる入射光を検出するように配置され得る。一般に、基板上に配置される構成要素は、基板の上または下に配置されてよい。また、そのような光検出器アレイは、任意の実現可能な方法で整列された任意の実現可能な数の検出器を含み得る。例えば、光検出器アレイは、１３×１６アレイの検出器を含んでよい。この光検出器アレイは例示のみを目的として記載され、限定することを意図していないことが留意される。

【0048】

［0058］ 一般に、アレイの検出器は、様々な形態をとってよい。例えば、検出器は、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、フォトトランジスタ、カメラ、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、極低温検出器、および／または放出光の波長範囲の波長を有する集束光を受け取るように構成された任意の他の光のセンサの形態をとってよい。他の例も可能である。

【0049】

［0059］ さらに、ＬＩＤＡＲ装置１００は、軸の周りを回転するように構成される回転台１１４を含んでよい。このように回転するために、１つまたは複数のアクチュエータ１１６が回転台１１４を作動させてよい。実際には、これらのアクチュエータ１１６としては、他にもある可能性の中でもとりわけ、モータ、空気圧式アクチュエータ、油圧ピストン、および／または圧電アクチュエータが挙げられてよい。

【0050】

［0060］ 本開示によれば、トランスミッタ１０８およびレシーバ１１０は、これらの構成要素の各々が、回転台１１４の回転に基づいて、環境に対して動くように回転台上に配置されてよい。具体的には、これらの構成要素の各々は、ＬＩＤＡＲ装置１００が様々な方向から情報を取得してよいように、軸に関して回転することができる。この方法では、ＬＩＤＡＲ装置１００は、回転台１１４を作動させることによって異なる方向に調整され得る水平視線方向を有してよい。

【0051】

［0061］ この配置で、コントローラは、様々な方法で環境についての情報を取得するために、様々な方法で回転台１１４を回転させるようにアクチュエータ１１６に指示することができる。具体的には、回転台１１４は、様々な範囲およびどちらの方向にも回転できる。例えば、回転台１１４は、ＬＩＤＡＲ装置１００が環境の３６０°水平ＦＯＶを提供するように全回転してよい。

【0052】

［0062］ さらに、回転台１１４は、ＬＩＤＡＲ装置１００に様々なリフレッシュレートで環境を走査させるように、様々な速度で回転できる。例えば、ＬＩＤＡＲ装置１００は、１５Ｈｚ（例えば、１秒当たり１５回のＬＩＤＡＲ装置１００の完全回転）のリフレッシュレートを有するように構成されてよい。この例では、ＬＩＤＡＲ装置１００が以下にさらに記載されるように車両に結合されると仮定し、したがって走査は、毎秒１５回、車両の周囲３６０°ＦＯＶの走査を伴う。他の例も可能である。

【0053】

［0063］ さらに、述べたように、ＬＩＤＡＲ装置１００は、固定台１１８を含んでよい。実際には、固定台は、任意の形状または形態をとってよく、例えば車両の頂部など、様々な構造物に結合されるように構成されてよい。また、固定台の結合は、任意の実現可能なコネクタ配置（例えば、ボルトおよび／またはねじ）を介して実施されてよい。このようにして、ＬＩＤＡＲ装置１００を、本明細書に記載されているもののような、様々な目的で使用するために構造物に結合できる。

【0054】

［0064］ 本開示によれば、ＬＩＤＡＲ装置１００は、固定台１１８を回転台１１４に直接または間接的に結合する回転接手１２０を含んでもよい。具体的には、回転接手１２０は、固定台１１８に関する軸の周りの、回転台１１４の回転を提供する任意の形状、形態および材料をとってよい。例えば、回転接手１２０は、アクチュエータ１１６からの作動に基づいて回転し、それによりアクチュエータ１１６から回転台１１４に機械力を伝達するシャフトなどの形態をとってよい。さらに、述べたように、回転接手は、電子機器１０４および／またはＬＩＤＡＲ装置１００の１つまたは複数の他の構成要素がその中に配置されてよい中央空洞を有してよい。他の配置も可能である。

【0055】

［0065］ さらに、述べたように、ＬＩＤＡＲ装置１００は、ハウジング１２２を含んでよい。実際には、ハウジング１２２は、任意の形状、形態および材料をとってよい。例えば、ハウジング１２２は、他にもある可能性の中でもとりわけ、ドーム形ハウジングであり得る。別の例では、ハウジング１２２は、少なくとも部分的に不透明な材料で構成されてよく、少なくとも一部の光がハウジング１２２の内部空間に入るのを阻止するのを可能にし、したがって、以下でさらに議論されるような熱影響を軽減するのに役立ってよい。このハウジングは例示のみを目的として記載され、限定することを意図していないことが留意される。

【0056】

［0066］ 本開示によれば、ハウジング１２２は、ハウジング１２２が、回転台１１４の回転に基づいて上述の軸の周りを回転するように構成されるように、回転台１１４に結合されてよい。この実装で、トランスミッタ１０８、レシーバ１１０、および場合によりＬＩＤＡＲ装置１００の他の構成要素は、各々がハウジング１２２内に配置されてよい。この方法では、トランスミッタ１０８およびレシーバ１１０は、ハウジング１２２内に配置されたまま、ハウジング１２２とともに回転してよい。

【0057】

［0067］ さらに、ハウジング１２２は、そこに形成された開口を有してよく、開口は任意の実現可能な形状およびサイズをとることができる。その際、開口を通して環境中へ光を放出するように、トランスミッタ１０８をハウジング１２０内に配置することができる。このようにして、ハウジング１２０の対応する回転のため、トランスミッタ１０８は開口とともに回転してよく、それにより様々な方向への光の放出を可能にする。また、開口を通して環境からハウジング１２０に入る光を検出するように、レシーバ１１０をハウジング１２０内に配置することができる。このようにして、ハウジング１２０の対応する回転のため、レシーバ１１０は開口とともに回転してよく、それにより、水平ＦＯＶに沿った様々な方向から入ってくる光の検出を可能にする。

【0058】

［0068］ 実際には、ハウジング１２２は、様々な理由で上記のように配置されてよい。具体的には、ＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素がハウジング１２２内に配置されているため、かつハウジング１２２がそれらの構成要素とともに回転するため、ハウジング１２２は、とりわけ雨および／または雪などの、様々な環境ハザードからそれらの構成要素を保護するのに役立ってよい。また、ハウジング１２２内でＬＩＤＡＲ装置１００が回転するときハウジング１２２が静止していることになるならば、その場合、ハウジング１２２を通した光の伝搬、したがってＬＩＤＡＲ装置１００による環境の走査を可能にするために、ハウジング１２２はおそらく透明であろう。

【0059】

［0069］ しかしながら、本開示によれば、ハウジング１２２はＬＩＤＡＲ装置１００とともに回転する開口を有してよく、それは、環境の走査を可能にするためにハウジング１２２が必ずしも完全に透明である必要はないことを意味する。例えば、ハウジング１２２は、透明な材料で構成され得る開口を除いて、少なくとも部分的に不透明な材料で構成され得る。結果として、ハウジング１２２は、ＬＩＤＡＲ装置１００への熱影響を軽減するのに役立ってよい。例えば、ハウジング１２２は、太陽光線がハウジング１２２の内部空間に入るのを阻止してよく、それらの太陽光線によるＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素の過熱を回避するのに役立ってよい。他の例も可能である。

【0060】

［0070］ 上記のようなＬＩＤＡＲ装置１００の様々な構成要素を考慮すると、これらの様々な構成要素は様々な方法で配置され得る。本開示によれば、ＬＩＤＡＲ装置１００は固定台１１８が地面に最も近いように空間的に配向されると仮定すると、ＬＩＤＡＲ装置１００は、レシーバ１１０が固定台１１８の略上に位置付けられ、トランスミッタ１０８がレシーバ１１０の略上に位置付けられるように配置されてよい。しかしながら、この配置は例示のみを目的として記載され、限定することを意図していないことが留意される。

【0061】

ＩＩＩ．車両システムの例
［0071］ 図２は、実施形態例による車両２００の簡略化されたブロック図である。車両２００は、ＬＩＤＡＲ装置１００と同様のＬＩＤＡＲ装置を含んでよい。示されるように、車両２００は推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６（コントローラ２０６とも呼ばれ得る）、周辺機器２０８、およびコンピュータシステム２１０を含む。他の実施形態では、車両２００はより多い、より少ない、または異なるシステムを含んでよく、各システムはより多い、より少ない、または異なる構成要素を含んでよい。

【0062】

［0072］ 加えて、示されたシステムおよび構成要素は、任意の数の方法で組み合わされるか、または分割されてよい。例えば、制御システム２０６およびコンピュータシステム２１０は、様々な操作に従って車両２００を動作させる単一のシステムに組み合わされてよい。

【0063】

［0073］ 推進システム２０２は、車両２００に動力運動を提供するように構成されてよい。示されるように、推進システム２０２はエンジン／モータ２１８、エネルギー源２２０、トランスミッション２２２、および車輪／タイヤ２２４を含む。

【0064】

［0074］ エンジン／モータ２１８は内燃機関、電気モータ、蒸気エンジン、およびスターリングエンジンの任意の組み合わせであってよく、または内燃機関、電気モータ、蒸気エンジン、およびスターリングエンジンの任意の組み合わせを含んでよい。他のモータおよびエンジンも可能である。いくつかの実施形態では、推進システム２０２は複数のタイプのエンジンおよび／またはモータを含んでよい。例えば、ガス電気ハイブリッド車はガソリンエンジンおよび電気モータを含んでよい。他の例が可能である。

【0065】

［0075］ エネルギー源２２０は、エンジン／モータ２１８に完全にまたは部分的に動力を供給するエネルギーの源であってよい。すなわち、エンジン／モータ９１８はエネルギー源２２０を機械エネルギーに変換するように構成されてよい。エネルギー源２２０の例としては、ガソリン、ディーゼル、プロパン、他の圧縮ガスベースの燃料、エタノール、ソーラーパネル、電池、および他の電力源が挙げられる。エネルギー源（複数可）２２０は、追加でまたは代わりに、燃料タンク、電池、コンデンサ、および／またはフライホイールの任意の組み合わせを含んでよい。いくつかの実施形態では、エネルギー源２２０は車両２００の他のシステムにもエネルギーを提供してよい。

【0066】

［0076］ トランスミッション２２２は、エンジン／モータ２１８から車輪／タイヤ２２４に機械力を伝達するように構成されてよい。この目的のために、トランスミッション２２２は、ギヤボックス、クラッチ、差動装置、ドライブシャフト、および／または他の要素を含んでよい。トランスミッション２２２がドライブシャフトを含む実施形態では、ドライブシャフトは車輪／タイヤ２２４に結合されるように構成される１つまたは複数の車軸を含んでよい。

【0067】

［0077］ 車両２００の車輪／タイヤ２２４は、一輪車、二輪車／オートバイ、三輪車、または自動車／トラック四輪形式を含む、様々な形式で構成されてよい。６つ以上の車輪を含むものなど、他の車輪／タイヤ形式も可能である。いずれの場合でも、車輪／タイヤ２２４は、他の車輪／タイヤ２２４に関して差動回転するように構成されてよい。いくつかの実施形態では、車輪／タイヤ２２４は、トランスミッション２２２に固定して取り付けられる少なくとも１つの車輪、および駆動面と接触し得る車輪のリムに結合された少なくとも１つのタイヤを含んでよい。車輪／タイヤ２２４は、金属およびゴムの任意の組み合わせ、または他の材料の組み合わせを含んでよい。推進システム２０２は、追加でまたは代わりに、示されているもの以外の構成要素を含んでよい。

【0068】

［0078］ センサシステム２０４は、車両２００が位置する環境についての情報を感知するように構成されたいくつかのセンサ、ならびにセンサの位置および／または向きを修正するように構成された１つまたは複数のアクチュエータ２３６を含んでよい。示されるように、センサシステム２０４のセンサは、全地球測位システム（ＧＰＳ）２２６、慣性計測装置（ＩＭＵ）９２８、ＲＡＤＡＲユニット２３０、レーザー距離計および／またはＬＩＤＡＲユニット２３２、ならびにカメラ２３４を含む。センサシステム２０４は、例えば、車両２００の内部システムを監視するセンサ（例えば、Ｏ₂モニタ、燃料計、エンジンオイル温度など）を含む、追加のセンサも含んでよい。他のセンサも可能である。

【0069】

［0079］ ＧＰＳ ２２６は、車両２００の地理的な位置を推定するように構成された任意のセンサ（例えば、位置センサ）であってよい。この目的のために、ＧＰＳ ２２６は、地球に関して車両２００の位置を推定するように構成されたトランシーバを含んでよい。ＧＰＳ ２２６は他の形態もとってよい。

【0070】

［0080］ ＩＭＵ ２２８は、慣性加速に基づいて車両２００の位置および向きの変化を感知するように構成されたセンサの任意の組み合わせであってよい。いくつかの実施形態では、センサの組み合わせは、例えば加速度計およびジャイロスコープを含んでよい。センサの他の組み合わせも可能である。

【0071】

［0081］ ＲＡＤＡＲユニット２３０は、無線信号を使用して、車両２００が位置する環境中の物体を感知するように構成された任意のセンサであってよい。いくつかの実施形態では、物体を感知することに加えて、ＲＡＤＡＲユニット２３０は、追加で、物体の速度および／または進行方向を感知するように構成されてよい。

【0072】

［0082］ 同様に、レーザー距離計またはＬＩＤＡＲユニット２３２は、レーザーを使用して、車両２００が位置する環境中の物体を感知するように構成された任意のセンサであってよい。例えば、ＬＩＤＡＲユニット２３２は１つまたは複数のＬＩＤＡＲ装置を含んでよく、そのうちの少なくともいくつかは、本明細書に開示されたＬＩＤＡＲ装置１００の形態をとってよい。

【0073】

［0083］ カメラ２３４は、車両２００が位置する環境の画像を取り込むように構成された任意のカメラ（例えば、スチルカメラ、ビデオカメラなど）であってよい。この目的のために、カメラは上記の形態のいずれかをとってよい。センサシステム２０４は、追加でまたは代わりに、示されているもの以外の構成要素を含んでよい。

【0074】

［0084］ 制御システム２０６は、車両２００およびその構成要素の動作を制御するように構成されてよい。この目的のために、制御システム２０６は、ステアリングユニット２３８、スロットル２４０、ブレーキユニット２４２、センサフュージョンアルゴリズム２４４、コンピュータビジョンシステム２４６、ナビゲーションまたは経路探索（ｐａｔｈｉｎｇ）システム２４８、および障害物回避システム２５０を含んでよい。

【0075】

［0085］ ステアリングユニット２３８は、車両２００の進行方向を調整するように構成された機構の任意の組み合わせであってよい。スロットル２４０は、エンジン／モータ２１８の動作速度、およびその結果として、車両２００の速度を制御するように構成された機構の任意の組み合わせであってよい。ブレーキユニット２４２は、車両２００を減速させるように構成された機構の任意の組み合わせであってよい。例えば、ブレーキユニット２４２は、摩擦を使用して車輪／タイヤ２２４の速度を落としてよい。別の例として、ブレーキユニット２４２は、車輪／タイヤ２２４の運動エネルギーを電流に変換してよい。ブレーキユニット２４２は他の形態もとってよい。

【0076】

［0086］ センサフュージョンアルゴリズム２４４は、センサシステム２０４からのデータを入力として受け入れるように構成されたアルゴリズム（またはアルゴリズムを格納しているコンピュータプログラム製品）であってよい。データは、例えば、センサシステム２０４のセンサで感知された情報を表すデータを含んでよい。センサフュージョンアルゴリズム２４４は、例えば、カルマンフィルタ、ベイジアンネットワーク、本明細書の方法の機能のいくつかのためのアルゴリズム、または任意の他のアルゴリズムを含んでよい。センサフュージョンアルゴリズム２４４は、例えば、車両２００が位置する環境中の個々の物体および／もしくは特徴の評価、特定の状況の評価、ならびに／または特定の状況に基づいて考えられる影響の評価等を含む、センサシステム２０４からのデータに基づく様々な評価を提供するようにさらに構成されてよい。他の評価も可能である。

【0077】

［0087］ コンピュータビジョンシステム２４６は、例えば、交通信号および障害物を含む、車両２００が位置する環境中の物体および／または特徴を識別するために、カメラ２３４によって取り込まれた画像を処理および分析するように構成された任意のシステムであってよい。この目的のために、コンピュータビジョンシステム２４６は、物体認識アルゴリズム、ストラクチャフロムモーション（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ Ｍｏｔｉｏｎ、ＳＦＭ）アルゴリズム、ビデオ追跡、または他のコンピュータビジョン技術を使用してよい。いくつかの実施形態では、コンピュータビジョンシステム２４６は、追加で、環境のマッピング、物体の追跡、物体の速度の推定などを行うように構成されてよい。

【0078】

［0088］ ナビゲーションおよび経路探索システム２４８は、車両２００の運転経路を決定するように構成された任意のシステムであってよい。ナビゲーションおよび経路探索システム２４８は、追加で、車両２００の動作中に運転経路を動的に更新するように構成されてよい。いくつかの実施形態では、ナビゲーションおよび経路探索システム２４８は、車両２００の運転経路を決定するために、センサフュージョンアルゴリズム２４４、ＧＰＳ ２２６、ＬＩＤＡＲユニット２３２、および１つまたは複数の所定のマップからデータを組み込むように構成されてよい。

【0079】

［0089］ 障害物回避システム２５０は、車両２００が位置する環境中の障害物を識別、評価、および回避または別の方法で迂回するように構成された任意のシステムであってよい。制御システム２０６は、追加でまたは代わりに、示されているもの以外の構成要素を含んでよい。

【0080】

［0090］ 周辺機器２０８は、車両２００が外部センサ、他の車両、外部コンピューティング装置、および／またはユーザーとやり取りできるように構成されてよい。この目的のために、周辺機器２０８は、例えば、無線通信システム２５２、タッチスクリーン２５４、マイクロホン２５６、および／またはスピーカ２５８を含んでよい。

【0081】

［0091］ 無線通信システム２５２は、１つまたは複数の他の車両、センサ、または他のエンティティを、直接、または通信ネットワークを介してのいずれかで、無線で接続するように構成された任意のシステムであってよい。この目的のために、無線通信システム２５２は、他の車両、センサ、サーバ、または他のエンティティと、直接、または通信ネットワークを介してのいずれかで通信するためのアンテナおよびチップセットを含んでよい。チップセットまたは無線通信システム２５２は、一般に、他にもある可能性の中でもとりわけ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＩＥＥＥ ８０２．１１（任意のＩＥＥＥ ８０２．１１改訂版を含む）に記載された通信プロトコル、携帯電話技術（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ－ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、もしくはＬＴＥなど）、Ｚｉｇｂｅｅ、狭域通信（ＤＳＲＣ）、および無線自動識別（ＲＦＩＤ）通信などの、１つまたは複数のタイプの無線通信（例えば、プロトコル）に従って通信するように構成されてよい。無線通信システム２５２は他の形態もとってよい。

【0082】

［0092］ タッチスクリーン２５４は、車両２００にコマンドを入力するためにユーザーによって使用されてよい。この目的のために、タッチスクリーン２５４は、ユーザーの指の位置および動きの少なくとも１つを、他にもある可能性の中でもとりわけ、容量感知、抵抗感知、または弾性表面波プロセスを介して感知するように構成されてよい。タッチスクリーン２５４は、タッチスクリーン表面に平行もしくは平面の方向、タッチスクリーン表面に垂直な方向、または両方の指の動きを感知することが可能であってよく、タッチスクリーン表面に印加された圧力のレベルを感知することも可能であってよい。タッチスクリーン２５４は、１つまたは複数の半透明または透明な絶縁層、および１つまたは複数の半透明または透明な導電層から形成されてよい。タッチスクリーン２５４は他の形態もとってよい。

【0083】

［0093］ マイクロホン２５６は、車両２００のユーザーから音声（例えば、音声コマンドまたは他の音声入力）を受信するように構成されてよい。同様に、スピーカ２５８は、車両２００のユーザーに音声を出力するように構成されてよい。周辺機器２０８は、追加でまたは代わりに、示されているもの以外の構成要素を含んでよい。

【0084】

［0094］ コンピュータシステム２１０は、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および周辺機器２０８の１つまたは複数にデータを送信し、それらからデータを受信し、それらとやり取りし、かつ／またはそれらを制御するように構成されてよい。この目的のために、コンピュータシステム２１０は、システムバス、ネットワーク、および／または他の接続機構（図示せず）によって、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および周辺機器２０８の１つまたは複数に通信可能にリンクされてよい。

【0085】

［0095］ 一例では、コンピュータシステム２１０は、燃料効率を改善するためにトランスミッション２２２の動作を制御するように構成されてよい。別の例として、コンピュータシステム２１０は、カメラ２３４に環境の画像を取り込ませるように構成されてよい。さらに別の例として、コンピュータシステム２１０は、センサフュージョンアルゴリズム２４４に対応する命令を格納および実行するように構成されてよい。さらに別の例として、コンピュータシステム２１０は、ＬＩＤＡＲユニット２３２を使用して、車両２００の周囲の環境の３Ｄ表現を決定するための命令を格納および実行するように構成されてよい。他の例も可能である。したがって、コンピュータシステム２１０は、ＬＩＤＡＲユニット２３２のコントローラとして機能し得る。

【0086】

［0096］ 示されるように、コンピュータシステム２１０はプロセッサ２１２およびデータストレージ２１４を含む。プロセッサ２１２は、１つもしくは複数の汎用プロセッサおよび／または１つもしくは複数の専用プロセッサを含んでよい。プロセッサ２１２が２つ以上のプロセッサを含む限り、そのようなプロセッサは別々にまたは組み合わせて機能し得る。データストレージ２１４は、同様に、光学式、磁気、および／もしくは有機ストレージなどの、１つもしくは複数の揮発性ならびに／または１つもしくは複数の不揮発性ストレージ構成要素を含んでよく、データストレージ２１４は、全体または一部において、プロセッサ２１２と統合されてよい。

【0087】

［0097］ いくつかの実施形態では、データストレージ２１４は、様々な車両機能を実行するためにプロセッサ２１２によって実行可能な命令２１６（例えば、プログラム論理）を含有してよい。データストレージ２１４は、推進システム２０２、センサシステム２０４、制御システム２０６、および／または周辺機器２０８の１つまたは複数にデータを送信し、それらからデータを受信し、それらとやり取りし、かつ／またはそれらを制御するための命令を含む、追加の命令も含有してよい。コンピュータシステム２１０は、追加でまたは代わりに、示されているもの以外の構成要素を含んでよい。

【0088】

［0098］ 示されるように、車両２００は電源２２０をさらに含み、電源２２０は車両２００の構成要素の一部またはすべてに電力を供給するように構成されてよい。この目的のために、電源２２０は、例えば、リチウムイオン二次電池または鉛酸蓄電池を含んでよい。いくつかの実施形態では、電池の１つまたは複数のバンクが電力を提供するように構成され得る。他の電源材料および構成も可能である。いくつかの実施形態では、電源２２０およびエネルギー源２２０は、一部の純電気自動車でのように、１つの構成要素としてともに実装されてよい。

【0089】

［0099］ いくつかの実施形態では、車両２００は、示されているものに加えて、または示されているものの代わりに、１つまたは複数の要素を含んでよい。例えば、車両２００は、１つまたは複数の追加のインタフェースおよび／または電源を含んでよい。他の追加の構成要素も可能である。そのような実施形態では、データストレージ２１４は、追加の構成要素を制御し、かつ／または追加の構成要素と通信するために、プロセッサ２１２によって実行可能な命令をさらに含んでよい。

【0090】

［0100］ さらに、構成要素およびシステムの各々は車両２００に統合されると示されているが、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の構成要素またはシステムは、有線もしくは無線接続を使用して車両２００に取り外し可能に取り付けられてよく、または別の方法で（機械的または電気的に）接続されてよい。車両２００は他の形態もとってよい。

【0091】

［0101］ 図３は、車両３００の右側面図、正面図、背面図、および上面図を示す。示されるように、車両３００は、車両３００の車輪３０２が位置する底部側と反対の、車両３００の上側に位置付けられているＬＩＤＡＲ装置１００を含む。ＬＩＤＡＲ装置１００は車両３００の上側に位置付けられているように示され、記載されているが、ＬＩＤＡＲ装置１００は、本開示の範囲を逸脱することなく、車両の任意の実現可能な部分に位置付けられ得る。

【0092】

［0102］ さらに、ＬＩＤＡＲ装置１００は、例えば、１つまたは複数の光パルスを放出し、車両３００の環境中の物体に反射した光パルスを検出しながら、垂直軸の周りを回転することによって、（例えば、１５Ｈｚのリフレッシュレートで）車両３００の周囲の環境を走査するように構成されてよい。さらに、いくつかの実施形態では、各ＬＩＤＡＲ装置が環境の異なる部分を走査できるように、複数のＬＩＤＡＲ装置が車両の異なる部分に位置付けられ得る（例えば、車両の各角に１つずつのＬＩＤＡＲ装置）。

【0093】

ＩＶ．光学分離を有するＰＣＢの例
［0103］ 図４は、プリント回路基板（ＰＣＢ）の例４００の側面の断面図を示す。ＰＣＢ ４００は、金属層４０２、４０４、４０６、および４０８、上部はんだマスク４１８、ならびに下部はんだマスク４２４を含む。ＰＣＢ ４００は、対応するキャッチパッド４０３、４０５、４０７、および４０９を有するビア４１０（すなわち、垂直相互接続アクセス）も含む。光センサ４０２は、はんだパッド４２０ａおよび４２０ｂによってＰＣＢ ４００に接続されてよい。ＰＣＢ ４００は、光センサ４０２によって光が感知されるための開口４２２を定めるエンクロージャ４１４の中または付近に取り付けられてよい。ＰＣＢ４００は、ＰＣＢ ４００の上部に入射する光４１２がＰＣＢ ４００の下部へ直接透過し、エンクロージャ４１４または別の反射面に反射し、光センサ４０２に当たるのを可能にし得る透過性ＰＣＢ基板材料の領域４１６ａおよび４１６ｂを含んでよい。

【0094】

［0104］ ＰＣＢ ４００の金属層４０２、４０４、４０６、および４０８は、網目模様で示されるようなＰＣＢ基板材料の領域（例えば、ＦＲ－４ガラス繊維強化エポキシラミネート）によって互いに分離されてよい。金属層は、例えば、トレース（例えば、信号トレース）、コンタクトパッド（例えば、はんだパッド、ビアキャッチパッド）、およびプレーン（例えば、グランドプレーン、電源プレーン）などの、様々な金属フィーチャを含んでよい。様々な金属フィーチャは、所望の設計に従って動作するＰＣＢ ４００をもたらす電気的接続を作り上げてよい（例えば、光センサ４０２への電力供給および光センサ４０２とプロセッサとの間の電気通信経路の提供）。注目すべきことに、特定の層中の金属フィーチャは、ＰＣＢ上の構成要素間の所望の相互接続を確立ために必要に応じて、互いにおよび他の層中の他の金属フィーチャと、電気的に接続または切断されてよい。

【0095】

［0105］ ＰＣＢ ４００は、金属層４０２、４０４、４０６、および４０８の少なくとも２つを電気的に接続するビア４１０も含んでよい。具体的には、ビア４１０は、キャッチパッド４０３、４０５、４０７、および４０９に電気的に接続される。キャッチパッド４０３は、場合によっては、ビア４１０を金属層４０２中の少なくとも１つの金属フィーチャに電気的に接続してよい。同様に、キャッチパッド４０５はビア４１０を金属層４０４中の少なくとも１つの金属フィーチャに電気的に接続してよく、キャッチパッド４０７はビア４１０を金属層４０６中の少なくとも１つの金属フィーチャに電気的に接続してよく、キャッチパッド４０９はビア４１０を金属層４０８中の少なくとも１つの金属フィーチャに電気的に接続してよい。

【0096】

［0106］ ビア４１０はスルーホールビアとして示されているが、ビア４１０は、他の実施形態では、ビアの一方の端部がＰＣＢ ４００の上面もしくは下面のどちらかに露出した状態でＰＣＢ ４００の層の一部のみを通って延在するブラインドビア、またはビアのどちらの端部もＰＣＢ ４００の上面もしくは下面に露出していない状態でＰＣＢ ４００の層の一部のみを通って延在するベリードビアであってよい。ビア４１０は、いくつかの実施形態では、高密度相互接続（ＨＤＩ）ＰＣＢで使用されるマイクロビア（例えば、スタックドマイクロビア）であってよい。さらに、いくつかの例では、ビア４１０は、スタガードビア構造またはスタガードマイクロビア構造の一部であってよい。いくつかの実装では、ビア４１０は、導電または非導電材料で充填されてよい。

【0097】

［0107］ 一般に、キャッチパッド４０３、４０５、４０７、および４０９は、ビア４１０に電気的に接続された金属の層であってよく、いくつかの実施形態では、それぞれの金属層４０２、４０４、４０６、および４０８中の金属フィーチャにビア４１０を電気的に接続してよい。いくつかの実施形態では、キャッチパッドは、ビア４１０を取り囲むアニュラリングであってよい。具体的には、アニュラリングは、内周および外周ならびに対応する内径および外径を有してよい。アニュラリングの内周はビア４１０と接触してよく、アニュラリングの内周と外周との間の領域は、金属または別の導電性かつ不透過性の材料で充填されてよい。他の実施形態では、キャッチパッドは、例えば正方形または長方形などの、異なる形状をとってよい。すなわち、円形孔がビア４１０と接触する内周を定める一方で、キャッチパッドの外側境界は正方形または長方形であってよい。キャッチパッドは連続的で、ビア４１０を完全に取り囲んでよいか、または不連続で、ビア４１０を部分的に取り囲んでよい。

【0098】

［0108］ 図４は、ＰＣＢ ４００の下部に接続された光センサ４０２をさらに示す。具体的には、光センサ４０２は、ＰＣＢ ４００への電気的接続を提供するために、パッド４２０ａおよび４２０ｂならびに他のパッド（図示せず）に、はんだ付けされるかまたは別の方法で接合されてよい。ＰＣＢ ４００および光センサ４０２は、光がそこを通して光センサ上に向けられ得る開口４２２を定めるエンクロージャ４１４付近に位置付けられてよい。一例では、光センサ４０２は、ＬＩＤＡＲ装置（例えば、ＬＩＤＡＲ装置１００）の一部であってよい。ＬＩＤＡＲ装置の光源によって放出された光は、環境中の特徴から反射した後、開口４２２を透過して、光センサ４０２によって検出されてよい。開口４２２を透過し、光センサ４０２に入射する光は、（例えば、ＬＩＤＡＲの光源によって放出された光の飛行時間に基づいた）環境中の特徴についての情報を提供し得ることから、「信号」光と呼ばれてよい。

【0099】

［0109］ しかしながら、光センサ４０２はノイズ光および他の電磁放射線も検出し、したがって不正確な測定値を生成し得る。例えば、ＰＣＢ ４００の上面に入射する光４１２は、ＰＣＢ基板材料（すなわち、誘電材料）の領域４１６ａおよび４１６ｂを通ってＰＣＢ ４００の上側からＰＣＢ ４００の下側へ透過してよい。光４１２は、エンクロージャ４１４または別の反射面に実質的に反射し、光センサ４０２に当たり、したがって誤った読み取りを生成し得る。光センサ４０２が非常に高感度であり、したがって単一フォトンの検出さえ可能にし得るため、問題の重大さは悪化し得る。光センサ４０２は、例えば、光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、シリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）、ＰＩＮダイオード、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサ、および電荷結合素子（ＣＣＤ）センサであってよいか、またはそれらを含んでよい。したがって、ごくわずかなノイズ光（例えば数個のフォトン）でも、開口４２２を通って受け取られる信号光に著しく干渉し得る。

【0100】

［0110］ 図５Ａは、別のＰＣＢの例５００の側面の断面図を示す。図４に示したＰＣＢ ４００と同様に、ＰＣＢ ５００は、金属層５０２、５０４、５０６、および５０８、上部はんだマスク５１８、ならびに下部はんだマスク５２２、ビア５１０、はんだパッド５２０ａおよび５２０ｂによってＰＣＢ ５００に接続された光センサ４０２を含む。しかしながら、ＰＣＢ ４００のキャッチパッド４０３、４０５、４０７、および４０９のすべてがおよそ同じサイズを有しているのに対し、ＰＣＢ ５００のキャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９は不均一である。

【0101】

［0111］ 具体的には、キャッチパッド５０５および５０９のサイズは、キャッチパッド５０３および５０７のサイズより大きい。したがって、キャッチパッド５０５および５０９は、ＰＣＢ基板の領域５１６ａおよび５１６ｂを通って延在し、隣接する金属層中の他の金属フィーチャと水平に重なる。したがって、ＰＣＢ ４００の領域４１６ａおよび４１６ｂが光４１２の直接透過経路を提供するのに対し、ＰＣＢ ５００のキャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９を不均一なサイズにすることで、領域５１６ａおよび５１６ｂを通る光４１２の直接透過に対する障害物を提供し、それによりＰＣＢ ５００の上側に入射するノイズ光がＰＣＢ ５００の下側へ透過し、光センサ４０２に到達するであろう可能性を低減する。光の透過の低減された可能性の結果として、最終的にＰＣＢ ５００の下側へ透過するＰＣＢ ５００の上側に入射するノイズ光の量または割合も低減される。

【0102】

［0112］ 一例では、キャッチパッド５０３および５０７は１５ミル（すなわち、１０００分の１５インチ）の外径を有するアニュラリングであってよく、キャッチパッド５０５および５０９は３５ミルの外径を有するアニュラリングであってよい。したがって、より大きいキャッチパッドの直径は、より小さいキャッチパッドの直径の２倍より大きくてよい。キャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９の内径、ならびにビア５１０の外径は、５ミルであってよい。

【0103】

［0113］ さらに、領域５１６ａおよび５１６ｂに広がることに加えて、キャッチパッド５０５は、金属層５０２および５０６中の複数の金属フィーチャと水平に重なってよい。同様に、領域５１６ａおよび５１６ｂに広がることに加えて、キャッチパッド５０９は、金属層５０６中の複数の金属フィーチャと水平に重なってよい。層５０４および５０８中の金属フィーチャは、それぞれキャッチパッド５０５および５０９の増加したサイズを収容するように再配置されてよい。いくつかの実施形態では、層５０２および５０６中の金属フィーチャも、ＰＣＢ基板領域５１６ａおよび５１６ｂの水平範囲に沿ったあらゆる点で、少なくとも１つのキャッチパッド５０５または５０９と層５０２または５０６中の少なくとも１つの金属フィーチャとの間に重なりが存在することを確実にするように再配置されてよい。

【0104】

［0114］ ＰＣＢ ５００を上または下から見ると、この重なりは、すべての点で少なくとも１つの金属層が広がっているＰＣＢ基板領域５１６ａおよび５１６ｂをもたらしてよい。すなわち、キャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９の不均一性は、光がそこを通ってＰＣＢ ５００を直接通過できるすべての誘電性基板領域（例えば、４１６ａおよび４１６ｂ）をマスキングまたは遮蔽する効果を有してよい。

【0105】

［0115］ 光の一部は、重なっている金属フィーチャ間の間接的なジグザグの経路を辿ることによって依然としてＰＣＢ ５００を通って前進する場合があるが、キャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９を不均一なサイズにすることで、光がＰＣＢ ５００の上側からＰＣＢ ５００の下側へ透過するためにとらなければならないことになるより入り組んだ経路（例えば、より長い、より多くの反射を含むなど）を作製することによって、これが起こる可能性を低減する。代わりに、光４１２は、ＰＣＢ ５００から反射されるか、またはＰＣＢ ５００の金属層によって内部吸収される可能性が高い。キャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９の間のサイズの差は、光４１２がＰＣＢ ５００を透過する可能性をさらに低減するために調整されてよい。同様に、不均一なキャッチパッドが隣接する金属層中の金属フィーチャと水平に重なる範囲は、光透過の可能性をさらに低減するために増加されてよい。ＰＣＢ ５００を通る光４１２の透過の低減された可能性は、したがって、領域５１６ａおよび５１６ｂを通ってＰＣＢ ５００の下部へ最終的に透過するＰＣＢ ５００の上部に入射する光の量または割合の低減をもたらす。

【0106】

［0116］ ＰＣＢの第１の側と第２の側との間の光学分離の程度は、ビア５１０の充填（すなわち、ビア５１０の空洞の中に材料を堆積させる）またはテンティング（すなわち、ビア５１０の上部を材料で被覆する）によってさらに改善されてよい。具体的には、ビア５１０は、ビアの胴部（例えば、中央の空洞またはボア）を通る光の透過を防ぐために、金属または別の光学的に不透過性の材料で充填またはテンティングされてよい。

【0107】

［0117］ さらに、いくつかの実施形態では、光学分離の程度は、淡色（例えば緑色）はんだマスクの代わりに、暗色（例えば黒色）はんだマスクを使用することによって改善されてもよい。暗色はんだマスクは、電磁スペクトルの関連部分の放射線を吸収し、したがってＰＣＢを通る光の透過を遮ってよい。注目すべきことに、暗色はんだマスクの最小許容フィーチャサイズは、淡色はんだマスクの最小許容フィーチャサイズより大きい場合がある。したがって、暗色はんだマスクは、最小サイズ（例えばピッチ）要件を満たすＰＣＢのいくつかの用途またはいくつかの領域に適切であり得る。

【0108】

［0118］ 注目すべきことに、キャッチパッド５０５および５０９と隣接する金属層５０２および５０６中の金属フィーチャとの重なりは、「水平」として記載されているが、用語「水平」は、ＰＣＢ ５００の回転に起因する重なりの方向の変化を包含することを意図している。したがって、図５Ａに示すように、水平な重なりは、ＰＣＢ ５００の水平面に関して水平であると見なされてよい。したがって、ＰＣＢ ５００が図５Ａに示した向きから９０度回転した場合、キャッチパッド５０５および５０９と金属層５０２および５０８との重なりは、ＰＣＢ ５００の水平面に関して水平なままである。

【0109】

［0119］ したがって、図５Ａは４つの金属層を有するＰＣＢを示すが、不均一なキャッチパッドは、より多いかまたはより少ない金属層を有するＰＣＢで使用されてもよい。具体的には、図５Ｂは、２つの金属層５０２および５０４のみを含むＰＣＢ ５２４（すなわち、層５０６および５０８が除去されたＰＣＢ ５００）の側面の断面図を示す。したがって、ビア５１０は、２つのキャッチパッド５０３および５０５のみを含む。キャッチパッド５０５のサイズは、キャッチパッド５０３のサイズより大きい。キャッチパッド５０５は、金属層５０２中の金属フィーチャと重なって、ＰＣＢ ５２４の領域５１６ａおよび５１６ｂを通る光４１２の透過に対する障害物を提供する。具体的には、上から見ると、ＰＣＢ ５２４の面積に沿ったすべての点で少なくとも１つの金属フィーチャが広がってＰＣＢ ５２４を通る光の透過に対する障害物を提供するように、キャッチパッド５０５は、層５０２中の複数の金属フィーチャと重なってよい。

【0110】

［0120］ いくつかの実施形態では、キャッチパッド５０５は、金属層５０２中の金属フィーチャと重ならずに誘電領域５１６ａおよび５１６ｂを通って延在する場合がある。それにもかかわらず、誘電領域５１６ａおよび５１６ｂに広がることによって、キャッチパッド５０５は、ＰＣＢ ５２４の面積に沿ったすべての点で少なくとも１つの金属フィーチャが広がり、したがってＰＣＢ ５２４を通る光の透過に対する障害物を提供することを確実にするのに役立つ場合がある。

【0111】

［0121］ いくつかの実施形態では、ＰＣＢは５つ以上の金属層を有してよい。そのようなＰＣＢは、例えば、互いに積層された層５０２および５０４が３回、合計６層を含んでよい。６層ＰＣＢは、各々が、第１のサイズ（例えば、キャッチパッド５０３のサイズ）を有する対応するビアキャッチパッドを含む３つの金属層を含んでよい。６層ＰＣＢは、各々が、第１のサイズより大きい第２のサイズ（例えば、キャッチパッド５０５のサイズ）を有する対応するビアキャッチパッドを含む３つの金属層も含んでよい。他の実施形態では、ＰＣＢは、ＰＣＢの電気的接続性を定めるために必要に応じて任意の数の層を含んでよい。さらに、異なる層中のビアキャッチパッドの相対的なサイズは、誘電領域５１６ａおよび５１６ｂが少なくとも１つのキャッチパッドによって遮られることを条件に、ＰＣＢのすべての必要な金属フィーチャを収容するように必要に応じて変更されてよい。

【0112】

［0122］ いくつかの実施形態では、不均一なビアキャッチパッドはビアアンチパッドも含んでよい。図５Ｃは、金属層５０６中にビアアンチパッド５１１を含むＰＣＢ ５２６の側面の断面図を示す。アンチパッドは、ビアと金属層内の他の金属フィーチャとの間の隙間を提供する、金属層内のビアの周囲の空間である。アンチパッドは、ビアを対応する金属層内の金属フィーチャ（すなわち、異なる電気ネットワークの一部であり、ビアと電気的に接続することを意図していない金属フィーチャ）から分離し、したがって不用意な電気的接続およびフラッシュオーバ（例えば、エアギャップを介した電気的接続）の可能性を低減する。アンチパッド５１１は、破線で示されており、ビア５１０と金属層５０６内の金属フィーチャとの間の隙間を提供する、ビア５１０の周りの空間である。ＰＣＢ ５００中のキャッチパッド５０７に対して、ＰＣＢ ５２６中のアンチパッド５１１によって提供される追加の空間のため、金属層５０６中の金属フィーチャはビア５１０により接近してルーティングされよく、したがってキャッチパッド５０５および５０９と金属層５０６中の金属フィーチャとの重なりの範囲は増加する。

【0113】

［0123］ ＰＣＢの層内の金属フィーチャのレイアウトは、ＰＣＢの金属フィーチャによって提供される光学的遮蔽を改善または最大化するように決定されてよい。例えば、図５Ｃに示すように、ＰＣＢレイアウトは、ビアアンチパッドが２つの大きなビアキャッチパッド（例えば、キャッチパッド５０５および５０９）間の金属層内に位置付けられるように決定されてよい。別の例では、ＰＣＢの層内の金属フィーチャは、上から見ると、ＰＣＢの面積に沿ったすべての点がＰＣＢの少なくとも１層中の金属フィーチャを含有し、したがってＰＣＢの全面積にわたって光の直接透過を遮ることを確実にする様式でルーティングされてよい。さらに、金属フィーチャは、第１の金属層中の金属フィーチャとＰＣＢの別の金属層中の別の金属フィーチャとの間の少なくとも最小限の重なりの範囲が存在することを確実にし、したがって、フォトンがＰＣＢの２つの側の間を透過するために受けなければならないことになる、少なくとも最小限の反射数を確実にもたらす様式でルーティングされてよい。

【0114】

［0124］ そのような設計パラメータは、ＰＣＢ設計ソフトウェアにデザインルールチェック（ＤＲＣ）として実装されてよい。ＤＲＣは、設計パラメータ（例えば、光の直接透過経路がないこと）に反するＰＣＢの領域またはフィーチャを識別および指示してよく、したがって、設計者が違反を修正するためにルールに反する任意のフィーチャを再ルーティングすることを可能する。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ設計ソフトウェアは、本明細書に記載されたデザインルールを満足するように、金属フィーチャを自動的にルーティングまたは再ルーティングするように構成されてよい。

【0115】

［0125］ 図６Ａおよび６Ｂは、それぞれ均一なキャッチパッドおよび不均一なキャッチパッドを有する３層ＰＣＢの領域の上面図を示す。具体的には、図６Ａは、均一なビアキャッチパッドを使用した結果生じ得る透過性領域を示す。層１では、ＰＣＢは、はんだパッド６００および金属トレース６０２を含む。ビアははんだパッド６００の下に位置付けられ、層１～３に広がる。層１～３中のビアキャッチパッドのサイズは、破線６２０で示される。層２では、ＰＣＢは、金属プレーン６０４、および層２中の対応するビアキャッチパッドに接続する金属トレース６０６を含む。層３の金属フィーチャは、金属プレーン６０４と金属トレース６０６との間にあいた隙間を通して見える。

【0116】

［0126］ キャッチパッドがすべて均一な場合、図６Ａに示すように、ビアキャッチパッドと対応する金属層内の隣接する金属フィーチャとの間の間隔は、ＰＣＢ基板の透過性領域６１６（すなわち、パッド６００の周りの空白で示されるような、層１～３中の金属フィーチャをまったく含有しない領域）をもたらす。したがって、領域６１６中のＰＣＢの上部に入射する光は領域６１６を通ってＰＣＢの下部へ透過し得、その周りに位置付けられた任意の感光素子に当たる可能性がある。

【0117】

［0127］ 対照的に、図６Ｂに破線６２２で示すように、ＰＣＢの層３中のビアキャッチパッドのサイズが増加した場合、ビアキャッチパッドは領域６１６を通り、層２中の金属プレーン６０４および金属トレース６０６の下に延在する。層３中のキャッチパッドはしたがって、以前の透過性領域６１６を通る光の直接透過を阻止する障害物６１８を作製する。図６Ｂに示すように、層２中のキャッチパッドは、図６Ａと同じサイズのままであるため、プレーン６０４およびトレース６０６はキャッチパッドに対してその元の位置付けを保持し、したがって層３中の、今ではより大きいキャッチパッドと重なる。したがって、不均一なビアキャッチパッドは、金属キャッチパッド少なくとも１つが直接透過経路中に延在することによって、ビアの周囲の任意の直接透過経路を遮るように働く。

【0118】

［0128］ 不均一なキャッチパッドは、本明細書に開示された他の技術と同様に、ＩＣデバイスに使用されてもよい。例えば、図５Ａは、ＩＣの所望の機能性（例えば、センサからの信号の処理）を実装するように構成された追加の能動電子部品（図示せず、例えばトランジスタ）をその中に含むＩＣデバイスの断面を表してよい。いくつかの実装では、光センサ４０２は、ＩＣの一部を構成してよく、光がセンサ４０２に到達してよいように環境に露出されてよい。前述したように、不均一なキャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９は、ＩＣの通常は透過性の領域５１６ａおよび５１６ｂを通る光の透過を遮ってよく、したがって、ＩＣの上側に入射する光が当たることから光センサ４０２を遮蔽する。本明細書に記載された様々な構造（例えば、ビア、トレース、キャッチパッド、金属プレーン、能動部品）は、対応するＩＣ製造技術（例えば、フォトリソグラフィ、ドーピング、メタライゼーション、エッチング、化学蒸着、イオン注入、パッシベーション、カプセル化など）および材料（例えば、シリコン、ホウ素、アルミニウム、リン、ヒ素など）を使用して、シリコン基板上に作製されてＩＣを形成してよい。

【0119】

Ｖ．光学分離を有するＰＣＢを含むＬＩＤＡＲ装置の例
［0129］ 図７は、光センサ４０２を取り囲むエンクロージャ７００とともに組み立てられたＰＣＢ ５００の側面の断面図を示す。図７に示されたアセンブリは、ＬＩＤＡＲ装置の一部を形成してよく、そのハウジング内に位置付けられてよい。ＬＩＤＡＲ装置、または複数のＬＩＤＡＲ装置は、車両がＬＩＤＡＲからの信号に基づいてナビゲートできるように、車両の様々な部位または部分に接続されてよい。ＬＩＤＡＲ装置の光センサ４０２は、増幅回路と連動して働き、単一フォトンの検出さえ可能にする光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、シリコン光電子増倍管（ＳｉＰＭ）、またはＰＩＮダイオードのような非常に高感度な素子を含んでよい。したがって、光センサ４０２の不要なトリガを引き起こし得る迷光子（ｓｔｒａｙ ｐｈｏｔｏｎ）から光センサ４０２を遮蔽することが有利であってよい。

【0120】

［0130］ したがって、エンクロージャ７００は、環境からの光がそこを通して光センサ４０２に選択的に向けられてよい開口７２２を含む。アセンブリは、光センサ４０２を任意選択で分離するようにエンクロージャ７００とＰＣＢ ５００の下部との間に位置付けられたガスケット７０２も含む。具体的には、ガスケット７０２は、エンクロージャ７００とＰＣＢ ５００との間の界面に入射する光が光センサ４０２に到達するのを遮る。さらに、ＰＣＢは、図５Ａに関して議論されたように、ＰＣＢ ５００の上部に入射する不要な光が、領域５１６ａおよび５１６ｂを通ってＰＣＢ ５００の下部へ透過し、光センサ４０２をトリガするのを遮る不均一なキャッチパッドを含む。

【0121】

［0131］ ＰＣＢ ５００およびエンクロージャ７００は、環境からの光が光センサ４０２上に選択的に向けられるように回転されるかまたは別の方法で再位置付けされてよい。例えば、ＰＣＢ ５００およびエンクロージャ７００は、ＬＩＤＡＲ装置の環境をマッピングするために、光源を含むＬＩＤＡＲ装置とともに回転されてよい。具体的には、光センサ４０２は、ＬＩＤＡＲ装置の光源によって放出された光の飛行時間に基づいて環境をマッピングするために使用されてよい。開口７２２は、光センサ４０２に到達する光を、光源によって放出され、環境中の特徴から光センサ４０２に反射された光信号を含有する光に選択的に限定するために使用されてよい。不均一なキャッチパッド５０３、５０５、５０７、および５０９、エンクロージャ７００、ならびにガスケット７０２は、組み合わせで、光センサ４０２に到達するノイズ光（すなわち、ＬＩＤＡＲ装置の光源によって放出されていない光）の量を低減してよく、したがってＬＩＤＡＲ装置の環境のマッピングにおける正確度を改善する。

【0122】

ＶＩ．光学分離を有するＰＣＢを製造する方法の例
［0132］ 図８は、不均一なキャッチパッドを含むＰＣＢを製造するための操作のフローチャート例８００を示す。フローチャート８００の操作は、手動で、自動的に（例えば、ロボット装置によって）、または手動プロセスと自動プロセスとの組み合わせを使用して実行されてよい。フローチャート８００の操作は、例えば、図５Ａ、５Ｂ、および５Ｃにそれぞれ示したＰＣＢ ５００、ＰＣＢ ５２４、またはＰＣＢ ５２６の製造に使用されてよい。

【0123】

［0133］ ブロック８０２では、プリント回路基板（ＰＣＢ）基板が提供されてよい。ＰＣＢ基板の材料は、他にもある可能性の中でもとりわけ、所望の比誘電率、引っ張り強度、せん断強度、ガラス転移温度、および膨張係数を提供するように選ばれてよい。ＰＣＢ基板としては、例えば、他にもある可能性の中でもとりわけ、ポリテトラフルオロエチレン、ＦＲ－２（フェノール綿紙）、ＦＲ－３（綿紙およびエポキシ）、ＦＲ－４（ガラス織物およびエポキシ）、ＦＲ－５（ガラス織物およびエポキシ）、ＦＲ－６（ガラスマットおよびポリエステル）、Ｇ－１０（ガラス織物およびエポキシ）、ＣＥＭ－１（綿紙およびエポキシ）、ＣＥＭ－２（綿紙およびエポキシ）、ＣＥＭ－３（ガラス不織布およびエポキシ）、ＣＥＭ－４（ガラス織物およびエポキシ）、ＣＥＭ－５（ガラス織物およびポリエステル）、またはセラミック（例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ））が挙げられてよい。さらに、いくつかの例では、ＰＣＢ基板は、フレキシブルＰＣＢ基板（例えば、ポリイミド基板）であってよい。

【0124】

［0134］ ブロック８０４では、ＰＣＢ基板上に第１の金属層が作製されてよい。第１の金属層はビア用の第１のキャッチパッドを含んでよい。第１のキャッチパッドは第１のサイズを有してよい。第１の金属層は、ＰＣＢの所望の電気的接続性を実装するために必要なパッド、トレース、およびプレーンを含む、複数の他の金属フィーチャも含んでよい。

【0125】

［0135］ 第１の金属層およびその金属フィーチャを作製することは、金属張りＰＣＢ基板から始めることを含む。あるいは、金属の接着剤付きシートまたはフィルムがＰＣＢ基板に接合されてよい。フォトレジストが金属層に塗布されてよい。その後、所望のフィーチャを定める金属領域を保護するために、フォトレジストはマスクを通して露光され、続いて現像されてよい（すなわち、ＵＶ光に露光してフォトレジストを重合させる）。保護されていない金属領域はエッチングされてよく、保護フォトレジストは除去されて金属フィーチャを現してよい。

【0126】

［0136］ ブロック８０６では、ＰＣＢ基板上に第２の金属層が作製されてよい。第２の金属層はビア用の第２のキャッチパッドを含んでよい。第２のキャッチパッドは第１のサイズより大きい第２のサイズを有してよく、ＰＣＢの第１の側に入射する光がビア付近のＰＣＢ基板の領域を通ってＰＣＢの第２の側へ透過するのを遮るために第１の金属層中の金属フィーチャの一部と水平に重なってよい。第１の金属層のように、第２の金属層は、ＰＣＢの所望の電気的接続性を実装するために必要な複数の他の金属フィーチャも含んでよい。

【0127】

［0137］ ブロック８０８では、ビアが作製されてよい。ビアは第１のキャッチパッドを第２のキャッチパッドに電気的に接続し、それによりＰＣＢの第１の金属層と第２の金属層との間の電気的接続を提供してよい。ビアは、ＰＣＢの第１および第２のキャッチパッドの各々の一部（例えば、中央部分）を通して穴あけすることによって作製されてよい。金属成膜が望ましくないすべての領域を保護するために、フォトレジストが金属層に塗布され、マスクを通して露光され、現像されてよい。したがって、ビアの胴部（すなわち、ボア）は保護されないままであってよく、第１および第２のキャッチパッドを電気的に接続するために金属が胴部に沿って成膜されてよい。その後、ビアの体積は、金属で充填されるかまたは非導電材料で充填されかつその上を金属層でめっきされてよい（例えば、ビアインパッド）。ビアの体積は、ビアを通したＰＣＢの２つの側の間の光の透過を防ぐために、充填またはめっきされてよい。

【0128】

［0138］ 場合によっては、ビア全体は１ステップで穴あけおよび充填されてよい（例えば、スルーホールビア）。あるいは、ビアは複数のステップで穴あけおよび充填されてよい。スタックドマイクロビアは、例えば、ＰＣＢ基板上に金属層を作製するたびにスタックドマイクロビアの部分を作製することによって、連続的に構築されてよい。具体的には、ビアのレーザー穴あけ、金属成膜、および充填の操作が、各金属層について繰り返されてマイクロビアスタックを構築してよい。

【0129】

［0139］ 多層ＰＣＢは、追加のＰＣＢ基板層を提供し、その上に追加の金属層を成膜することによって製造されてよい。追加の金属層は、ビアの周囲のＰＣＢ基板の領域を通る光の透過を遮るために必要に応じて、第１のサイズ、第２のサイズ、または別のより大きいかもしくはより小さいサイズのキャッチパッドを含んでよい。加えて、ＰＣＢ層およびその中のフィーチャを作製するために、本明細書に記載された技術に加えて、または本明細書に記載された技術の代わりに、他の既知のＰＣＢ製造技術が使用されてよい。使用される製造プロセスは、他にもある要素の中でもとりわけ、所望のビアのタイプまたはＰＣＢ構成要素のサイズに依存してよい。

【0130】

ＶＩＩ．結論
［0140］ 本開示は、本出願に記載された特定の実施形態によって限定されるものではなく、実施形態は様々な態様の例証として意図されている。当業者に明らかなように、多くの修正および変形が、その範囲を逸脱することなくなされ得る。本明細書に列挙されたもの加えて、前述の説明から、本開示の範囲内の機能的に均等な方法および装置が当業者には明らかであろう。そのような修正および変形は、添付の特許請求の範囲内にあることを意図している。

【0131】

［0141］ 上記の詳細な説明は、添付の図を参照して、開示されたシステム、装置、および方法の様々な特徴および機能を説明する。本明細書および図に記載された実施形態例は、限定することを意図していない。他の実施形態が利用され得、本明細書に提示された主題の趣旨または範囲を逸脱することなく、他の変更がなされ得る。本明細書に概して記載され、図に示されている本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置され、置き換えられ、組み合わせられ、分離され、設計され得、それらすべてが、本明細書で明確に企図されていることが容易に理解されるであろう。

【0132】

［0142］ 情報の処理を表すブロックは、本明細書に記載された方法または技術の特定の論理機能を実行するように構成され得る回路網に対応してよい。追加でまたは代わりに、情報の処理を表すブロックは、モジュール、セグメント、またはプログラムコードの一部分（関連データを含む）に対応してよい。プログラムコードは、方法または技術で特定の論理機能またはアクションを実装するためのプロセッサによって実行可能な１つまたは複数の命令を含んでよい。プログラムコードおよび／または関連データは、ディスクまたはハードドライブまたは他の記憶媒体を含む記憶装置などの、任意のタイプのコンピュータ可読媒体に格納されてよい。

【0133】

［0143］ コンピュータ可読媒体は、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような短期間データを格納するコンピュータ可読媒体などの、非一時的コンピュータ可読媒体も含んでもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光もしくは磁気ディスク、コンパクトディスク読出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）のような、二次記憶装置または長期永続記憶装置などの、より長い期間プログラムコードおよび／またはデータを格納する非一時的コンピュータ可読媒体も含んでよい。コンピュータ可読媒体は、任意の他の揮発性または不揮発性記憶システムであってもよい。コンピュータ可読媒体は、例えばコンピュータ可読記憶媒体、または有形の記憶装置と見なされてよい。

【0134】

［0144］ さらに、１つまたは複数の情報伝達を表すブロックは、同じ物理装置中のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュール間の情報伝達に対応してよい。しかしながら、他の情報伝達が、異なる物理装置中のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュール間であってもよい。

【0135】

［0145］ 図に示す特定の構成は、限定として見なされるべきではない。他の実施形態は、所与の図に示すよりも多いか、または少ない各要素を含み得ることが理解されるべきである。さらに、示した要素の一部は、組み合わされるか、または除外され得る。さらにまた、実施形態例は、図に示していない要素を含み得る。

【0136】

［0146］ 加えて、本明細書または特許請求の範囲における要素、ブロック、またはステップの任意の列挙は、明確にするためのものである。したがって、そのような列挙は、これらの要素、ブロック、もしくはステップが特定の構成に従うか、または特定の順序で実施されることを要求または暗示すると解釈されるべきではない。

【0137】

［0147］ さまざまな態様および実施形態を本明細書に開示してきたが、当業者には、他の態様および実施形態が明らかであろう。本明細書に開示されたさまざまな態様および実施形態は、例証を目的とし、限定することを意図しておらず、その真の範囲は以下の特許請求の範囲によって示される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】