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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-28
(54)【発明の名称】誘電体電磁構造およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01Q 9/04 20060101AFI20220121BHJP
   B29C 59/04 20060101ALI20220121BHJP
   B29C 59/02 20060101ALI20220121BHJP
   B29C 43/04 20060101ALI20220121BHJP
   B29C 43/36 20060101ALI20220121BHJP
   H01L 21/027 20060101ALI20220121BHJP
【FI】
H01Q9/04
B29C59/04 Z
B29C59/02 Z
B29C43/04
B29C43/36
H01L21/30 502D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2021529814
(86)(22)【出願日】2019-11-22
(85)【翻訳文提出日】2021-05-26
(86)【国際出願番号】 US2019062761
(87)【国際公開番号】W WO2020117489
(87)【国際公開日】2020-06-11
(31)【優先権主張番号】62/775,069
(32)【優先日】2018-12-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】596024851
【氏名又は名称】ロジャーズ コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】タラスキー、ジャンニ
(72)【発明者】
【氏名】パンセ、クリスティ
(72)【発明者】
【氏名】オコナー、スティーブン
(72)【発明者】
【氏名】ブラウン、クリストファー
(72)【発明者】
【氏名】ポリドール、トレバー
(72)【発明者】
【氏名】ホーン ザ サード、アレン エフ.
(72)【発明者】
【氏名】バールス、ディルク
(72)【発明者】
【氏名】ジョージ、ロシン ローズ
(72)【発明者】
【氏名】デュペレ、ジャレド
(72)【発明者】
【氏名】パンディ、シャイレッシュ
(72)【発明者】
【氏名】スプレントール、カール イー.
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアムズ、ショーン ピー.
(72)【発明者】
【氏名】ブラジウス、ウィリアム
【テーマコード(参考)】
4F202
4F204
4F209
5F146
【Fターム(参考)】
4F202AA36
4F202AB13
4F202AC05
4F202AD08
4F202AD35
4F202AE03
4F202AF01
4F202AG05
4F202AH42
4F202AR20
4F202CA09
4F202CB12
4F202CB22
4F202CK12
4F204AA36
4F204AB13
4F204AC05
4F204AD08
4F204AD35
4F204AE03
4F204AF01
4F204AG05
4F204AH42
4F204FA01
4F204FB01
4F204FB12
4F204FB22
4F209AA36
4F209AB13
4F209AF01
4F209AG05
4F209AH42
4F209PA02
4F209PA03
4F209PB01
4F209PB02
4F209PC05
4F209PN09
4F209PQ11
5F146AA31
5F146AA33
(57)【要約】
誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法は、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部含む第1の型部分を提供するステップと、第1の複数の凹部を完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物で充填するステップと、第1のDk組成物で充填された第1の複数の凹部の複数の凹部の上およびそれらを横断して基板を配置するステップと、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を備える基板を第1の型部分から除去して、基板と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を含む複数のDk構造とを有するアセンブリを得るステップとを含み、複数のDk構造の各々は、第1の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された三次元(3D)形状を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、
アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を含む第1の型部分を提供するステップと、
前記第1の複数の凹部を完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物で充填するステップと、
前記第1のDk組成物で充填された前記第1の複数の凹部の複数の凹部の上にそれらを横断して基板を配置して、硬化性の前記第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物を備える前記基板を第1の型部分から除去して、前記基板と、少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物を含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップとを含み、前記複数のDk構造の各々は、前記第1の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された三次元(3D)形状を有する、方法。
【請求項2】
前記第1のDk組成物で充填された前記第1の複数の凹部の複数の凹部上にそれらを横断して前記基板を配置した後で、前記少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物を備える前記基板を前記第1の型部分から除去する前に、
前記基板の上に第2の型部分を配置するステップと、
前記第2の型部分を前記第1の型部分に向かってプレスして、硬化性の前記第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
前記第1の型部分に対して前記第2の型部分を分離するステップとを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記基板は、Dk層、金属層、Dk層と金属層の組み合わせ、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークを含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記第1の型部分を提供する前に、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第2の複数の凹部を含む第1の先行型部分を提供するステップと、前記第2の複数の凹部の各1つは、前記第1の複数の凹部の対応する1つよりも大きく、
前記第2の複数の凹部を、第1の平均誘電率よりも小さく、かつ完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第2の平均誘電率を有する硬化性の第2のDk組成物で充填するステップと、
前記第1の先行型部分の上に第2の先行型部分を配置するステップと、前記第2の先行型部分は、アレイ状に配置され、かつ前記第2の複数の凹部の各々と1対1で対応して配置された複数の開口を有しており、
前記第2の先行型部分の上に第3の先行型部分を配置するステップと、前記第3の先行型部分は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一の突起を有し、各々が実質的に同一の突起は、前記第2の先行型部分の開口の対応する開口に挿入され、かつ前記第2の複数の凹部の対応する開口に挿入され、それによって、前記第2の複数の凹部の各々の第2のDk材料を、所与の突起の体積に等しい体積だけ変位させ、
前記第3の先行型部分を前記第2の先行型部分に向かってプレスして、硬化性の前記第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
前記第2の先行型部分に対して前記第3の先行型部分を分離して、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物を有する型構造であって、前記第1の型部分を提供するのに役立ち、かつアレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を有する第1の型部分を提供するステップを確立する前記型構造を生成するステップとをさらに含み、
前記除去するステップは、少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物および少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物を有する前記基板を前記第1の型部分から除去して、前記基板と、少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物の対応するアレイを含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップとを含み、これにより、前記複数のDk構造の各々は、前記第1の複数の凹部および前記第2の複数の凹部のうちの対応する各々の凹部によって画定された3D形状を有する、請求項1または2に記載の方法。
【請求項5】
前記複数のDk構造は、前記基板上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項6】
前記数のDk構造は、前記基板上に配置された前記第1のDk組成物を含む複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)と、複数のDRAと1対1で対応して配置された第2のDk組成物を含む複数の誘電体レンズまたは誘電体導波路を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の型部分は、前記第1の複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルを含み、前記複数の比較的薄い接続チャネルは、第1の平均誘電率を有する硬化性の前記第1のDk組成物で前記第1の複数の凹部を充填するステップ中に充填され、それにより、前記基板および前記複数のDk構造を含むアセンブリが、前記複数のDk構造の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造とともに得られ、前記比較的薄い接続構造は、少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物から構成され、前記比較的薄い接続構造および充填された前記第1の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記第2の先行型部分は、前記第2の複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルを含み、前記複数の比較的薄い接続チャネルは、前記第2の複数の凹部の各々の凹部内の第2のDk材料を所与の突起の体積に等しい体積だけ変位させるステップ中に充填され、それにより、前記基板および前記複数のDk構造を含むアセンブリが、前記複数のDk構造の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造とともに得られ、前記比較的薄い接続構造は、少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物から構成され、前記比較的薄い接続構造および充填された前記第2の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する、請求項4に記載の方法。
【請求項9】
前記第1の複数の凹部を充填するステップ、第2の複数の凹部を充填するステップ、または前記第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、
流動性形態の個々の硬化性のDk組成物を対応する凹部に注入およびスクイージングすることをさらに含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記第1の複数の凹部を充填するステップ、第2の複数の凹部を充填するステップ、または前記第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、
個々の硬化性のDk組成の流動性の誘電体フィルムを対応する凹部にインプリントすることを含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
硬化性の前記第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップ、硬化性の前記第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップ、または硬化性の前記第1のDk組成物および硬化性の前記第2のDk組成物の両方を少なくとも部分的に硬化するステップは、
個々の硬化性のDk組成物を、約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
硬化性の前記第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
硬化性の第1のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
3D形状は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記第1の型部分を提供する前に、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第2の複数の凹部を含む第1の先行型部分を提供するステップと、前記第2の複数の凹部の各1つは、前記第1の複数の凹部の対応する1つよりも大きく、
前記第2の複数の凹部を、第1の平均誘電率よりも小さく、かつ完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第2の平均誘電率を有する硬化性の第2のDk組成物で充填するステップと、
前記第1の先行型部分の上に第2の先行型部分を配置するステップと、前記第2の先行型部分は、アレイ状に配置され、かつ前記第2の複数の凹部の各々と1対1で対応して配置された複数の開口を有しており、
前記第2の先行型部分の上に基板と、少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物を含む複数のDk構造とを含むアセンブリを配置するステップと、前記アセンブリは、前記第2の先行型部分の開口の対応する開口に挿入され、かつ前記第2の複数の凹部の対応する凹部に挿入される複数のDk構造を有し、それにより、前記第2の複数の凹部の各々の凹部内の第2のDk材料を、所与のDk構造の体積に等しい体積だけ変位させ、
前記アセンブリを前記第2の先行型部分に向かってプレスして、硬化性の前記第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物および少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物を有する基板を前記第1の型部分から分離および除去して、基板と、少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物の対応するアレイを含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップとをさらに含み、前記複数のDk構造の各々は、前記第1の複数の凹部および前記第2の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された3D形状を有する、請求項1または2に記載の方法。
【請求項17】
前記基板は、Dk層、金属層、Dk層と金属層の組み合わせ、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記数のDk構造は、前記基板上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を含む、請求項16または17に記載の方法。
【請求項19】
前記複数のDk構造は、前記基板上に配置された前記第1のDk組成物を含む複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)と、複数のDRAと1対1で対応して配置された第2のDk組成物を含む複数の誘電体レンズまたは誘電体導波路を含む、請求項16または17に記載の方法。
【請求項20】
前記第2の先行型部分は、前記第2の複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルを含み、前記複数の比較的薄い接続チャネルは、前記第2の複数の凹部の各々の凹部内の第2のDk材料を所与のDk構造の体積に等しい体積だけ変位させるステップ中に充填され、それにより、前記基板および前記複数のDk構造を含むアセンブリが、前記複数のDk構造の隣接するDk構造を相互接続する前記複数の比較的薄い接続構造とともに得られ、前記比較的薄い接続構造は、少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物から構成され、前記比較的薄い接続構造および充填された前記第2の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する、請求項16乃至19のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
1つまたは複数の第1の誘電体部分(1DP)を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、
アレイ状に配置され、かつ複数の1DPを形成するように構成された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を含む第1の型部分を提供するステップと、前記第1の型部分は、複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルをさらに含み、
前記第1の複数の凹部および前記比較的薄い接続チャネルを、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、
前記第1の型部分の上に第2の型部分を硬化性の前記Dk組成物が間に配置された状態で配置するステップと、
前記第2の型部分を前記第1の型部分に向かってプレスし、硬化性の前記Dk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
前記第1の型部分に対して前記第2の型部分を分離するステップと、
前記第1の型部分から少なくとも部分的に硬化された前記Dk組成物を除去して、少なくとも部分的に硬化された前記Dk組成物を含む少なくとも1つのDk構造を得るステップとを含み、前記少なくとも1つのDk構造の各々は、前記第1の複数の凹部および前記相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルによって画定された三次元(3D)形状を有し、前記第1の複数の凹部によって画定された3D形状は、EM構造における複数の1DPを提供する、方法。
【請求項22】
前記第2の型部分は、前記少なくとも1つのDk構造に位置合わせ機構を提供するために配置された少なくとも1つの凹部を含み、前記第2の型部分を前記第1の型部分に向かってプレスするステップは、
硬化性の前記Dk組成物の一部を前記少なくとも1つの凹部内に変位させることをさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記第1の型部分は、前記少なくとも1つのDk構造に位置合わせ機構を提供するために配置された少なくとも1つの第1の突起をさらに含み、前記第2の型部分を前記第1の型部分に向かってプレスするステップは、
硬化性の前記Dk組成物の一部を前記少なくとも1つの第1の突起の周りに変位させることをさらに含む、請求項21に記載の方法。
【請求項24】
前記第1の型部分および前記第2の型部分のうちの少なくとも1つは、セグメント化されたセットのパネルをアレイの形態で提供するために、複数の凹部のサブセットの周りのセグメント化突起を含み、前記第2の型部分を前記第1の型部分に向かってプレスするステップは
硬化性の前記Dk組成物の一部を、前記セグメント化突起の近接領域で前記第1の型部分と前記第2の型部分との間の対面接触から離れるように変位させることをさらに含む、請求項21乃至23のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
前記少なくとも1つのDk構造における所与の1DPに対してDkアイソレータを提供するために、前記第1の型部分は、第2の複数の凹部をさらに含み、前記第2の複数の凹部の各々の1つは、前記第1の複数の凹部の1つと1対1で対応して配置され、かつ前記第1の複数の凹部の対応する1つを実質的に取り囲む、請求項21乃至24のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
前記少なくとも1つのDk構造における所与の1DPに対して強化されたDkアイソレータを提供するために、前記第1の型部分は、前記第2の複数の凹部の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の突起をさらに含み、各第2の突起は、前記第2の複数の凹部の対応する1つ内に中央に配置され、かつ前記第1の複数の凹部の対応する1つを実質的に取り囲む、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記少なくとも1つのDk構造における所与の1DPに対して強化されたDkアイソレータを提供するために、前記第2の型部分は、前記第1の型部分の前記第2の複数の凹部の1つと1対1で対応して配置された複数の第3の突起をさらに含み、各第3の突起は、前記第1の型部分の前記第2の複数の凹部の対応する1つ内に中央に配置され、かつ前記第1の型部分の前記第1の複数の凹部の対応する1つを実質的に取り囲む、請求項25に記載の方法。
【請求項28】
硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップは、
硬化性の前記Dk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、加熱することを含む、請求項21乃至27のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
前記少なくとも1つのDk構造を完全に硬化させるステップと、前記少なくとも1つのDk構造の背面に接着剤を塗布するステップとをさらに含む、請求項21乃至28のいずれか一項に記載の方法。
【請求項30】
前記平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である、請求項21乃至29のいずれか一項に記載の方法。
【請求項31】
硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に硬化剤を含む、請求項21乃至30のいずれか一項に記載の方法。
【請求項32】
硬化性の第1のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
前記複数の1DPの各1DPは、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項21乃至32のいずれか一項に記載の方法。
【請求項34】
基板を提供し、前記少なくとも1つのDk構造を前記基板上に配置するステップをさらに含む、請求項22乃至33のいずれか一項に記載の方法。
【請求項35】
前記基板は、Dk層、金属層、Dk層と金属層の組み合わせ、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークを含む、請求項34に記載の方法。
【請求項36】
前記少なくとも1つのDk構造を前記基板上に配置するステップは、
前記位置合わせ機構を前記基板上の対応する受承機構と位置合わせし、前記少なくとも1つのDk構造を前記基板に接着することを含む、請求項34または35に記載の方法。
【請求項37】
誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、
Dk材料のシートを提供するステップと、
アレイ状に配置された各々が実質的に同一の複数の凹部を前記シートに形成するステップと、前記シートの非凹部は、複数の凹部の個々の凹部間の接続構造を形成し、
前記複数の凹部を完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、前記Dk材料のシートは、第1の平均誘電率とは異なる第2の平均誘電率を有し、
硬化性の前記Dk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップとを含む方法。
【請求項38】
前記第2の平均誘電率は、前記第1の平均誘電率よりも小さい、請求項37に記載の方法。
【請求項39】
硬化性の前記Dk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップに続いて、前記シートを個々のタイルに切断するステップをさらに含み、各タイルは、内部に少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を有する複数の凹部のサブセットのアレイを含み、前記凹部間には前記接続構造の一部が配置されている、請求項37または38に記載の方法。
【請求項40】
前記形成するステップは、前記複数の凹部をトップダウン方式でスタンピングまたはインプリンティングすることを含む、請求項37乃至39のいずれか一項に記載の方法。
【請求項41】
前記形成するステップは、前記複数の凹部をボトムアップ方式でエンボス加工することを含む、請求項37乃至39のいずれか一項に記載の方法。
【請求項42】
前記充填するステップは、流動性形態の硬化性のDk組成物を前記複数の凹部に注入およびスクイージングすることを含む、請求項37乃至41のいずれか一項に記載の方法。
【請求項43】
前記形成するステップは、前記シートの第1の側から、前記シート内に、各々が実質的に同一の複数の凹部を形成することをさらに含み、前記複数の凹部の各々は、深さH5を有し、
前記シートの第2の反対側から、前記複数の凹部と1対1で対応する複数の窪みを形成するステップをさらに含み、前記複数の窪みの各々は、深さH6を有し、前記H6は、前記H5以下である、請求項37乃至42のいずれか一項に記載の方法。
【請求項44】
前記複数の窪みの各々は、前記複数の窪みの各対応する1つの凹部内において周囲の側壁を有するブラインドポケットを形成する、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記複数の窪みの各々は、前記複数の凹部のうちの対応する1つの凹部に対して中央に配置されている、請求項43または44に記載の方法。
【請求項46】
硬化性の前記Dk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップは、前記Dk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項37乃至45のいずれか一項に記載の方法。
【請求項47】
前記提供するステップは、Dk材料のシートを平坦な形態で提供することを含み、
前記充填するステップは、平坦な形態のシートの前記複数の凹部を一度に1つまたは複数の凹部を充填することを含む、請求項37乃至46のいずれか一項に記載の方法。
【請求項48】
前記提供するステップは、ロール上にDk材料のシートを提供するステップと、次の形成するステップのためにDk材料の前記シートを展開するステップとを含む、請求項37乃至46のいずれか一項に記載の方法。
【請求項49】
Dk材料の前記ロールの下流にパターンローラおよび対向する圧縮ローラを提供するステップと、
前記パターンローラの下流にDk組成物のディスペンサユニットを提供するステップと、
前記ディスペンサユニットの下流に硬化ユニットを提供するステップと、
前記硬化ユニットの下流に仕上げローラを提供するステップとを備える、請求項48に記載の方法。
【請求項50】
前記パターンローラの下流、かつ前記ディスペンサユニットの上流に第1の張力ローラを提供するステップと、
前記第1の張力ローラの下流、かつ前記硬化ユニットの上流に第2の張力ローラを提供するステップとを含む、請求項49に記載の方法。
【請求項51】
前記第2の張力ローラと協働するように、かつ前記第2の張力ローラと対向して配置されたスキージユニットを提供するステップをさらに含む、請求項50に記載の方法。
【請求項52】
Dk材料の前記ロールからDk材料の前記シートを展開するステップと、
展開されたDk材料の前記シートを前記パターンローラと対向する前記圧縮ローラとの間に通過させるステップと、ここで、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の複数の凹部をシートに形成するステップが発生して、パターン化されたシートが得られ、
パターン化された前記シートを前記ディスペンサユニットに近接して通過させるステップと、ここで、前記複数の凹部を硬化性のDk組成物で充填するステップが発生して、充填されたパターン化されたシートが得られ、
充填されたパターン化された前記シートを前記硬化ユニットに近接して通過させるステップと、ここで、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップが発生して、少なくとも部分的に硬化されたシートが得られ、
少なくとも部分的に硬化された前記シートを、後続の処理のために前記仕上げローラに送給するステップとをさらに含む、請求項49乃至51のいずれか一項に記載の方法。
【請求項53】
パターン化された前記シートをディスペンサユニットに近接して通過させる前に、パターン化された前記シートを第1の張力ローラに係合させるステップと、
充填されたパターン化された前記シートを前記硬化ユニットに近接して通過させる前に、充填されたパターン化された前記シートを第2の張力ローラに係合させるステップをさらに含む、請求項52に記載の方法。
【請求項54】
充填されたパターン化された前記シートを前記硬化ユニットに近接して通過させる前に、充填されたパターン化された前記シートをスキージユニットおよび対向する前記第2の張力ローラに係合させて、充填されかつスクイージングされたパターン化されたシートを得るステップをさらに含む、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には18以上、かつ100以下である、請求項37乃至54のいずれか一項に記載の方法。
【請求項56】
硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項37乃至55のいずれか一項に記載の方法。
【請求項57】
硬化性の第1のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項56に記載の方法。
【請求項58】
前記複数の凹部の各凹部は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する、請求項37乃至57のいずれか一項に記載の方法。
【請求項59】
誘電体(Dk)電磁(EM)構造であって、
第1の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を含む少なくとも1つのDk構成要素と、
前記少なくとも1つのDk構成要素の露出面の少なくとも一部の上に共形的に配置された、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層とを備えるDk EM構造。
【請求項60】
前記水不透過性層、前記水バリア層、または前記撥水性層は、前記少なくとも1つのDk構成要素の少なくとも露出した上面および最も外側の側面の上に共形的に配置されている、請求項59に記載のDk EM構造。
【請求項61】
前記水不透過性層、前記水バリア層、または前記撥水性層は、前記少なくとも1つのDk構成要素の全ての露出された面上に共形的に配置されている、請求項59または60に記載のDk EM構造。
【請求項62】
前記水不透過性層、前記水バリア層、または前記撥水性層は、30ミクロン以下であり、代替的には、10ミクロン以下であり、代替的には、3ミクロン以下であり、代替的には1ミクロン以下である、請求項59乃至61のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項63】
前記少なくとも1つのDk構成要素は、Dk構成要素のアレイを形成するx×y配置に配置された複数のDk構成要素を含む、請求項59乃至62のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項64】
前記複数のDk構成要素の各々は、比較的薄い接続構造を介して前記複数のDk構成要素の少なくとも1つの他のDk構成要素に物理的に接続されており、各接続構造は、前記複数のDk構成要素のうちの1つの全体的な外寸と比較して比較的薄く、各接続構造は、個々の接続されたDk構成要素の全体の高さよりも低い断面の全体の高を有し、かつDk構成要素のDk材料から形成されており、各比較的薄い接続構造および前記複数のDk構成要素は、単一のモノリシックを形成する、請求項63に記載のDk EM構造。
【請求項65】
前記比較的薄い接続構造は、モノリシックと一体的に形成された少なくとも1つの位置合わせ機構を含む、請求項64に記載のDk EM構造。
【請求項66】
前記少なくとも1つの位置合わせ機構は、突起、凹部、穴、または前述の位置合わせ機構の任意の組み合わせを含む、請求項65に記載のDk EM構造。
【請求項67】
Dk構成要素の前記アレイは、前記複数のDk構成要素の各1つと1対1の対応で配置された複数のDkアイソレータを含み、
各Dkアイソレータは、前記複数のDk構成要素のうちの対応する1つを実質的に取り囲んで配置されている、請求項63乃至66のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項68】
前記複数のDkアイソレータの各々は、前記複数のDk構成要素の高さH1以下の高さH2を有する、請求項67に記載のDk EM構造。
【請求項69】
前記複数のDkアイソレータの各々は、中空の内部部分を備える、請求項67または68に記載のDk EM構造。
【請求項70】
前記中空の内部部分は上部が開放されているか、下部が開放されている、請求項69に記載のDk EM構造。
【請求項71】
前記複数のDkアイソレータは、前記複数のDk構成要素と一体的に形成されて、モノリシックを形成する、請求項67乃至70のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項72】
少なくとも1つのDk構成要素の各々は、第1の誘電体部分(1DP)を含むとともに、
複数の第2の誘電体部分(2DP)をさらに含み、複数の2DPの各2DPは、第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を含み、
各1DPは、近位端および遠位端を有し、
各2DPは、近位端および遠位端を有し、所与の2DPの前記近位端は、対応する1DPの前記遠位端に近接して配置され、所与の2DPの前記遠位端は、対応する1DPの前記遠位端から規定された距離だけ離間して配置され、
前記第2の平均誘電率は、前記第1の平均誘電率よりも小さい、請求項63乃至71のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項73】
各2DPは、隣接する1つの2DPと一体的に形成されて、2DPのモノリシックを形成する、請求項72に記載のDk EM構造。
【請求項74】
前記第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である、請求項59乃至73のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項75】
前記少なくとも1つのDk構成要素の各々は、高さH1を有する第1の誘電体部分(1DP)を含むとともに、
第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を含む、高さH3を有する第2の誘電体部分(2DP)をさらに含み、
2DPは、複数の凹部を含み、前記複数の凹部の各凹部は、1DPの対応する1つで充填され、
2DPは実質的に1DPの各々を取り囲み、
前記第2の平均誘電率は、前記第1の平均誘電率よりも小さい、請求項63に記載のDk EM構造。
【請求項76】
前記H1は、前記H3と等しい、請求項75に記載のDk EM構造。
【請求項77】
前記2DPは、前記1DPの各々の下にある比較的薄い接続構造を含み、前記2DPおよび前記比較的薄い接続構造は、モノリシックを形成し、前記H1は、前記H3よりも小さい、請求項75に記載のDk EM構造。
【請求項78】
前記水不透過性層、前記水バリア層、または前記撥水性層は、アレイの全ての露出面上に共形的に配置される、請求項63乃至77のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項79】
前記第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には18以上、かつ100以下である、請求項59乃至78のいずれか一項に記載のDk EM構造。
【請求項80】
前記第1の平均誘電率を有するDk材料は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤含む硬化性のDk組成物を含む、請求項59乃至79のいずれか一項に記載の方法。
【請求項81】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項80に記載の方法。
【請求項82】
前記少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項59乃至81のいずれか一項に記載のDk構造。
【請求項83】
前記少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素は、誘電体共振器アンテナ(DRA)である、請求項59乃至82のいずれか一項に記載のDk構造。
【請求項84】
前記複数の2DPの各2DPは、誘電体レンズまたは導波路である、請求項72乃至83のいずれか一項に記載のDk構造。
【請求項85】
複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の1DPの所与の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造であって、前記複数の1DPの各1DPは、近位端および遠位端を有し、所与の1DPの前記遠位端は、xy平面断面で観察されるような所与の1DPの前記近位端の断面よりも小さい断面を有する、Dk EM構造を製造する方法であって、
支持構造を提供するステップと、
少なくとも1つのアレイ状に配置された、複数の一体的に形成された2DPを提供するステップと、前記複数の2DPは少なくとも部分的に硬化され、前記複数の2DPの各2DPは、近位端および遠位端を含み、所与の2DPの各近位端はブラインドエンドを有する中央に配置された窪みを含み、前記複数の2DPを前記支持構造上に配置するステップと、前記複数の2DPの各窪みは、前記複数の1DPのうちの対応する1つの1DPを形成するように構成され、
流動性形態の硬化性のDk組成物を複数の2DPの窪みに充填するステップと、前記Dk組成物は、前記複数の2DPの完全に硬化されたときの第2の平均誘電率よりも大きい、完全に硬化されたときの第1の平均誘電率を有し、
前記支持構造および前記複数の2DPの前記近位端を横断してスクイージングして、余剰分の硬化性のDk組成物を除去して、前記Dk組成物を、前記複数の2DPの各2DPの前記近位端と少なくとも同じ高さにするステップと、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、前記複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、
前記支持構造内に形成された1DPの少なくとも1つのアレイとともに2DPの少なくとも1つのアレイを含む結果的に製造されたアセンブリを支持構造から除去するステップとを含む方法。
【請求項86】
前記支持構造は、前記複数の2DPの少なくとも1つのアレイの所与の1つの周りに隆起した壁を含み、前記充填するステップおよび前記スクイージングするステップは、
前記複数の2DPの前記窪みを、前記支持構造の前記隆起した壁の端部まで流動性形態の硬化性のDk組成物で充填して、前記複数の2DPの前記窪みが充填されて、関連する複数2DPの前記近位端が、特定の厚さH6までDk組成物により覆われるようにするステップと、
前記支持構造の前記隆起した壁を横断してスクイージングして、余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記隆起した壁の端部と同じ高さにするステップとを含み、H6の厚さのDk組成物は、前記複数の1DPと一体的に形成された接続構造を提供する、請求項85に記載の方法。
【請求項87】
複数の一体的に形成された2DPの少なくとも1つのアレイは、前記支持構造上に配置された一体的に形成された2DPの複数のアレイのうちの1つであり、
前記複数の2DPは、熱可塑性ポリマーを含み、
前記複数の1DPは、熱硬化性のDk材料を含み、
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項85または86に記載の方法。
【請求項88】
前記熱可塑性ポリマーは高温ポリマーであり、
前記Dk材料は、無機粒子材料を含み、好ましくは、前記無機粒子材料は二酸化チタンを含む、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
前記H6は、約0.002インチ(0.00508センチメートル)である、請求項86乃至88のいずれか一項に記載の方法。
【請求項90】
前記複数の1DPの各々および前記複数の2DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項85乃至89のいずれか一項に記載の方法。
【請求項91】
第1の平均誘電率を有する第1の領域と、前記第1の領域の外側の第2の平均誘電率を有する第2の領域と、前記第2の領域の外側の第3の平均誘電率を有する第3の領域と、前記第3の領域の外側の第2の平均誘電率を有する第4の領域とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造するための型であって、
互いに一体的に形成されるか、または互いに結合された複数のユニットセルを備え、各ユニットセルは、
EM構造の前記第1の領域を形成するように構成された第1の部分と、
EM構造の前記第2の領域を形成するように構成された第2の部分と、
EM構造の前記第3の領域を形成するように構成された第3の部分と、
EM構造の前記第4の領域を形成するように構成された第4の部分と、
前記ユニットセルの外側境界を形成および画定するように構成された第5の部分とを含み、
前記第1の部分、前記第2の部分、前記第3の部分、前記第4の部分、および前記第5の部分は全て単一の材料から互いに一体的に形成されて、モノリシックユニットセルを提供し、
前記第1の部分および前記第5の部分は、前記モノリシックユニットセルの単一の材料を含み、前記第2の部分および前記第4の部分は、前記モノリシックユニットセルの単一の材料が存在せず、前記第3の部分は、前記モノリシックユニットセルの単一の材料の不存在および存在の組み合わせを有し、
前記第2の部分および前記第4の部分、ならびに前記第3の部分の一部のみが、流動性形態の硬化性のDk組成物を受容するように構成される、型。
【請求項92】
型の前記ユニットセルから製造された単一のDk EM構造は、
近位端および遠位端を有するDk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された三次元(3D)本体を含み、
3D本体は、前記3D本体の中心に配置された前記第1の領域を含み、前記第1の領域は、前記3D本体の遠位端まで延在し、かつ空気を含み、
前記3D本体は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された前記第2の領域を含み、前記第2の平均誘電率が前記第1の平均誘電率よりも大きく、前記第2の領域は、前記3D本体の近位端から遠位端まで延在し、
前記3D本体は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から部分的に作製され、かつ部分的に空気から作製された前記第3の領域を含み、前記第3の平均誘電率が前記第2の平均誘電率よりも小さく、前記第3の領域は、前記3D本体の近位端から遠位端まで延在し、
前記第3の領域は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された突起を含み、前記突起は、前記第2の領域からz軸に対して半径方向に外向きに延在し、かつ前記第2の領域と一体的かつモノリシックであり、
前記突起の各々の1つは、xy平面断面で観察されるように、断面全長L1および断面全幅W1を有し、前記L1および前記W1は、それぞれ、λ未満であり、λは、Dk EM構造が電磁励起されるときのDk EM構造の動作波長であり、
前記3D本体の少なくとも前記第2の領域の全ての露出面は、型の抜き勾配がつけられた側壁により、前記3D本体の近位端から遠位端まで内側に抜き勾配を有する、請求項91に記載の型。
【請求項93】
型の前記ユニットセルから製造された単一のDk EM構造は、
xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状と、xy平面断面で観察されるように、円形である内側断面形状とをそれぞれが有する前記3D本体の前記第1の領域および前記第2の領域を含む、請求項92に記載の型。
【請求項94】
複数の第1の誘電体部分(1DP)を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、複数の1DPの各1DPは近位端および遠位端を有し、前記遠位端は、xy平面断面で観察されるような前記近位端の断面積よりも小さい断面積を有し、
キャリアを提供するステップと、
前記キャリア上に基板を配置するステップと、
前記基板上に第1のステンシルマスクを配置するステップと、前記第1のステンシルマスクは、少なくとも1つのアレイ状に配置された複数の開口を含み、各開口は、1DPの対応する1つを形成するための形状を含み、
第1の流動性形態の硬化性の第1のDk組成物を前記第1のステンシルマスクの前記開口に充填するステップと、第1のDk組成物は、硬化後に第1の平均誘電率を有し、
前記第1のステンシルマスクの上面を横断してスクイージングして、前記第1のDk組成物の余剰分を除去して、前記第1のDk組成物を前記第1のステンシルマスクの上面と同じ高さにするステップと、
硬化性の前記第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、
前記第1のステンシルマスクを除去するステップと、
前記1DPの少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板を含む結果的に製造されたアセンブリを前記キャリアから除去するステップとを含む方法。
【請求項95】
前記第1のステンシルマスクを除去するステップの後、前記1DPの少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板を除去するステップの前に、前記基板上に第2のステンシルマスクを配置するステップと、前記第2のステンシルマスクは、1DPの複数のアレイを形成するために複数の1DPのサブセットを取り囲むように構成されかつ配置された切り壁によって取り囲まれた開口を含み、1DPの各アレイは、第2の誘電体部分(2DP)内に封入されることになっており、
第2の流動性形態の硬化性の第2のDk組成物を前記第2のステンシルマスクの前記開口に充填するステップと、前記第2のDk組成物は、硬化後に前記第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有し、
前記第2のステンシルマスクの上面を横断してスクイージングして、前記第2のDk組成物の余剰分を除去して、前記第2のDk組成物を前記第2のステンシルマスクの上面と同じ高さにするステップと、
硬化性の前記第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、2DP内に封入された1DPの複数のアレイを形成するステップと、
前記第2のステンシルマスクを除去するステップと、
対応する2DPに封入された前記1DPの複数のアレイが取り付けられた前記基板を含む結果的に製造されたアセンブリを前記キャリアから除去するステップとをさらに含む、請求項94に記載の方法。
【請求項96】
前記第1のステンシルマスクを除去するステップの後、前記少なくとも1つの1DPのアレイが取り付けられた前記基板を除去するステップの前に、前記基板上に第2のステンシルマスクを配置するステップと、前記第2のステンシルマスクは、複数の1DPの個々の1DPを覆うカバーと、前記複数の1DPの個々の1DPを取り囲む開口と、1DPの複数のアレイを形成するための複数の1DPのサブセットを取り囲む仕切り壁とを含み、前記複数の1DPの各1つの1DPが導電性構造によって取り囲まれるようになっており、
流動性形態の硬化性の組成物を前記第2のステンシルマスクの前記開口に充填するステップと、前記硬化性の組成物は、完全に硬化したときに導電性となり、
前記第2のステンシルマスクの上面を横断してスクイージングして、前記硬化性の組成物の余剰分を除去して、前記硬化性の組成物を前記第2のステンシルマスクの上面と同じ高さにするステップと、
前記硬化性の組成物を少なくとも部分的に硬化させて、1DPの複数のアレイを形成するステップと、各1DPは、導電性構造によって取り囲まれており、
前記第2のステンシルマスクを除去するステップと、
各1DPが前記導電性構造によって取り囲まれている1DPの複数のアレイが取り付けられた前記基板を含む結果的に製造されたアセンブリを前記キャリアから除去するステップとをさらに含む、請求項94に記載の方法。
【請求項97】
硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項94乃至96のいずれか一項に記載の方法。
【請求項98】
硬化性の第1のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項97に記載の方法。
【請求項99】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項94乃至98のいずれか一項に記載の方法。
【請求項100】
前記硬化性の組成物は、金属粒子を有するポリマー、銅粒子を含むポリマー、アルミニウム粒子を含むポリマー、銀粒子を含むポリマー、導電性インク、カーボンインク、または、前述の硬化性の組成物の組み合わせのうちのいずれか1つを含む、請求項96乃至99のいずれか一項に記載の方法。
【請求項101】
前記導電性構造は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する、請求項96乃至100のいずれか一項に記載の方法。
【請求項102】
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル。または、EM信号フィードネットワークのうちのいずれか1つを含む、請求項94乃至101のいずれか一項に記載の方法。
【請求項103】
1DPの少なくとも1つのアレイを含むDk EM構造は、1DPの少なくとも1つのアレイの複数のアレイが単一のパネル上に形成されるパネルレベルの処理のプロセスによって形成される、前述の方法の請求項のいずれか1つに記載の方法。
【請求項104】
前記単一のパネルは、前記基板、または誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む、請求項103に記載の方法。
【請求項105】
複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有し、各1DPは、近位端および遠位端を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、
支持構造を提供するステップと、
前記支持構造上にポリマーのシートを配置するステップと、
スタンピングフォームを提供して、スタンピングフォームを下降させ、次に上昇させて前記支持構造によって支持された前記ポリマーのシートにスタンピングするステップと、前記スタンピングフォームは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された突起を含み、前記スタンピングによって、前記ポリマーのシートの変位した材料と、前記ポリマーのシート内にアレイ状に配置されたブラインドエンドを有する複数の窪みと、複数の窪みの各々を取り囲む前記ポリマーのシートの複数の隆起した壁とが得られ、前記複数の隆起した壁は、複数の2DPを形成するためのものであり、
流動性形態の硬化性のDk組成物を前記複数の窪みに充填するステップと、前記複数の窪みの各窪みは、第1の平均誘電率を有する複数の1DPの対応する1つを形成し、前記ポリマーのシートは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有し、各1DPの遠位端は、前記ポリマーのシートの前記複数の隆起した壁の上面に近接しており、
任意選択的に、前記ポリマーのシートの前記複数の隆起した壁の上面より上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の隆起した壁の上面と同じ高さにするステップと、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、前記複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、
前記複数の隆起した壁、前記複数の窪みを備えたポリマー材料のスタンピングされたシートと、前記複数の窪み内に形成された複数の1DPの少なくとも1つのアレイとを含む結果的製造されたアセンブリを前記支持構造から除去するステップとを含む方法。
【請求項106】
基板を提供するとともに、スタンピングされた前記ポリマーのシートが前記基板上に配置されるように前記アセンブリを前記基板上に配置するステップをさらに含む、請求項105に記載の方法。
【請求項107】
基板を提供するとともに、少なくとも複数の1DPの遠位端が前記基板上に配置されるように前記アセンブリを前記基板上に配置するステップをさらに含む、請求項105に記載の方法。
【請求項108】
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む、請求項106または107に記載の方法。
【請求項109】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項105乃至108のいずれか一項に記載の方法。
【請求項110】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項109に記載の方法。
【請求項111】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項105乃至110のいずれか一項に記載の方法。
【請求項112】
対応する2DPの各隆起した壁は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する、請求項105乃至111のいずれか一項に記載の方法。
【請求項113】
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、少なくとも部分的に硬化させることを含む、請求項105乃至112のいずれか一項に記載の方法。
【請求項114】
請求項105乃至113のいずれか一項に記載の方法に使用するための前記スタンピングフォームを製造する方法であって、
金属層を上面上に有する基板を提供するステップと、前記金属層は前記基板を覆っており、
前記金属層の上にフォトレジストを配置して、前記金属層を覆うステップと、
前記フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口を含み、それによって露出されたフォトレジストが提供され、
少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、
前記金属層からEM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストに複数の実質的に同一に構成されたポケットを形成するステップと、
複数のポケットを有する前記残りのフォトレジストの全ての露出された表面に金属コーティングを塗布するステップと、
前記複数のポケットを充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、前記金属層の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属で覆うステップと、
前記金属層の底部から前記基板を除去するステップと、
前記金属層を除去するステップと、
前記残りのフォトレジストを除去して、スタンピングフォームを得るステップとを含む方法。
【請求項115】
前記基板は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、
前記スタンプ適性金属は、ニッケルからなり、
前記基板は、エッチングまたは研削によって除去され、
前記金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、
前記露出されたフォトレジストと前記残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される、請求項114に記載の方法。
【請求項116】
複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、
支持構造を提供するステップと、
前記支持構造の上にフォトレジストの層を配置するステップと、
前記フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口を含み、それによって露出されたフォトレジストが提供され、
少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、
EM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを前記支持構造から除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストに実質的に同一に構成された複数の開口を形成するステップと、
流動性形態の硬化性のDk組成物を前記残りのフォトレジストの前記複数の開口に充填するステップと、複数の充填された開口は、第1の平均誘電率を有する複数の1DPのうちの対応する1DPを提供し、前記残りのフォトレジストは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPを提供し、
任意選択的に、前記複数の2DPの上面上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の2DPの上面と同じ高さにするステップと、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、
前記複数の2DPおよび内部に形成された前記複数の1DPの少なくとも1つのアレイを含む結果的に得られたアセンブリを前記支持構造から除去するステップとを含む方法。
【請求項117】
基板を提供するステップと、得られたアセンブリを前記基板に接着するステップとをさらに含み、
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、前記EM放射はX線放射またはUV放射であり、
前記露出されたフォトレジストおよび前記残りのフォトレジストは、エッチングによって除去され、
少なくとも部分的に硬化させるステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項116に記載の方法。
【請求項118】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項116または117に記載の方法。
【請求項119】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項118に記載の方法。
【請求項120】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項116乃至119のいずれか一項に記載の方法。
【請求項121】
前記複数の2DPのうちの対応する1つの2DPの開口は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する、請求項116乃至120のいずれか一項に記載の方法。
【請求項122】
複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、
基板を提供するステップと、
前記基板の上にフォトレジストの層を配置するステップと、
前記フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバーを含み、それによって前記不透明カバーで覆われた領域における非露出フォトレジストと、前記不透明カバーで覆われていない領域における露出されたフォトレジストとが提供され、
少なくとも前記露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、
前記基板から前記非露出フォトレジストを除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DPのうちの対応する1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジストの実質的に同一に構成された複数の部分を形成するステップと、
任意選択的に、スタンピングフォームにより複数の1DPの各1DPを、凸状の遠位端を有するドーム構造に成形するステップと、
流動性形態の硬化性のDk組成物を前記複数の1DP間の空間に充填するステップと、充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPのうちの対応する2DPを提供し、
任意選択的に、前記複数の1DPの上面上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の1DPの上面と同じ高さにするステップと、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の2DPに囲まれた複数の1DPの少なくとも1つのアレイを得るステップとを含む方法。
【請求項123】
任意選択的に、前記成形するステップは、前記フォトレジストの硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、前記複数の1DPにスタンピングフォームを適用することにより成形するステップと、その後、ドーム形状を維持するために、成形された複数の1DPを少なくとも部分的に硬化させるステップとを含む、請求項122に記載の方法。
【請求項124】
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記非露出フォトレジストは、エッチングによって除去され、
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項122または123に記載の方法。
【請求項125】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項122乃至124のいずれか一項に記載の方法。
【請求項126】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項125に記載の方法。
【請求項127】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項122乃至126のいずれか一項に記載の方法。
【請求項128】
各不透明カバーは、x-y平面平面図で観察されるように、円形である外形を有する、請求項122乃至127のいずれか一項に記載の方法。
【請求項129】
請求項116乃至122のいずれか一項に記載の方法に使用するためのスタンピングフォームを製造する方法であって、
金属層を上面上に有する基板を提供するステップと、前記金属層は前記基板を覆っており、
前記金属層の上にフォトレジストの層を配置して、前記金属層を覆うステップと、
前記フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバーを含み、それによって前記不透明カバーで覆われた領域における非露出フォトレジストと、前記不透明カバーで覆われていない領域における露出されたフォトレジストとが提供され、
少なくとも前記露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、
前記金属層から、EM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストの実質的に同一に構成された複数の部分を形成するステップと、
前記フォトレジストの硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、残りのフォトレジストの実質的に同一に構成された複数の部分の各々に対するシェーピングフォームの適用により成形して、成形されたフォトレジストを形成するステップと、続いて、複数の実質的に同一に形成された形状を維持するために、前記残りのフォトレジストの成形された実質的に同一に構成された複数の部分を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
実質的に同一に形成された形状を有する前記残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティングを塗布するステップと、
実質的に同一に形成された形状の間の空間を充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、前記金属層の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属で覆うステップと、
前記金属層の底部から前記基板を除去するステップと、
前記金属層を除去するステップと、
前記残りのフォトレジストを除去して、スタンピングフォームを得るステップとを含む方法。
【請求項130】
前記基板は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、
前記スタンプ適性金属は、ニッケルからなり、
前記基板は、エッチングまたは研削によって除去され、
前記金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、
前記露出されたフォトレジストと前記残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される、請求項129に記載の方法。
【請求項131】
複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、
基板を提供するステップと、
前記基板の上にフォトレジストの層を配置するステップと、
前記フォトレジストの上にグレースケールフォトマスクを配置するステップと、前記グレースケールフォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバーを含み、前記グレースケールフォトマスクの前記カバーは、部分的に半透明な外側領域に向かって遷移する不透明な中央領域を含み、それによって、不透明領域で覆われた領域における非露出フォトレジストと、部分的に半透明な領域で覆われた領域における部分的に露出されたフォトレジストと、および前記カバーによって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジストとが設けられ、
前記グレースケールフォトマスクおよび前記完全に露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、
EM放射の曝露を受けた前記部分的に露出されたフォトレジストおよび前記完全に露出されたフォトレジストを除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジストの実質的に同一の形状の複数の構造を形成するステップと、
流動性形態の硬化性のDk組成物を前記複数の1DP間の空間に充填するステップと、充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPのうちの対応する2DPを提供し、
任意選択的に、前記複数の1DPの上面上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の1DPの上面と同じ高さにするステップと、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、前記基板と、前記基板上に配置された前記複数の2DPによって取り囲まれた実質的に同一の形状を有する複数の1DPの少なくとも1つのアレイとを含むアセンブリを得るステップとを含む方法。
【請求項132】
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記部分的に露出されたフォトレジストおよび前記完全に露出されたフォトレジストは、エッチングによって除去され、
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項131に記載の方法。
【請求項133】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項131または132に記載の方法。
【請求項134】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項133に記載の方法。
【請求項135】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項131乃至134のいずれか一項に記載の方法。
【請求項136】
前記複数の1DPの各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のうちのいずれか1つを有する、請求項131乃至135のいずれか一項に記載の方法。
【請求項137】
請求項116乃至122のいずれか一項に記載の方法に使用するためのスタンピングフォームを製造する方法であって、
金属層を上面上に有する基板を提供するステップと、前記金属層は前記基板を覆っており、
前記金属層の上にフォトレジストの層を配置して、前記金属層を覆うステップと、
前記フォトレジストの上にグレースケールフォトマスクを配置するステップと、前記グレースケールフォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバーを含み、前記グレースケールフォトマスクの前記カバーは、部分的に半透明な外側領域に向かって遷移する不透明な中央領域を含み、それによって、不透明領域で覆われた領域における非露出フォトレジストと、部分的に半透明な領域で覆われた領域における部分的に露出されたフォトレジストと、および前記カバーによって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジストとが設けられ、
前記グレースケールフォトマスクおよび前記完全に露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、
EM放射の曝露を受けた前記部分的に露出されたフォトレジストおよび前記完全に露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストの実質的に同一の形状の複数の構造を形成するステップと、
実質的に同一の形状の構造を有する前記残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティングを塗布するステップと、
金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造の間の空間をスタンプ適性金属で充填して、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造を、スタンプ適性金属で前記金属層の上面に対して特定の厚さH7まで覆うステップと、
前記金属層の底部から前記基板を除去するステップと、
前記金属層を除去するステップと、
前記残りのフォトレジストを除去して、スタンピングフォームを得るステップとを含む方法。
【請求項138】
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、
前記スタンプ適性金属は、ニッケルからなり、
前記基板は、エッチングまたは研削によって除去され、
前記金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、
前記露出されたフォトレジストと前記残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される、請求項137に記載の方法。
【請求項139】
実質的に同一の形状の複数の構造の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項137または138に記載の方法。
【請求項140】
実質的に同一の形状の複数の構造の各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のいずれか1つを有する、請求項137乃至139のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、誘電体(Dk:dielectric)電磁(EM:electromagnetic)構造、およびその製造方法に関し、詳しくは、高性能Dk EM構造を製造するコスト効率の高い方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例示的なDk EM構造およびその例示的な製造方法は、出願人に譲渡された特許文献1に開示されている。
既存のDk EM構造およびその製造方法は、それらの意図された目的に適しているかもしれないが、Dk EM構造の製造に関連する技術は、Dk EM構造を製造するコスト効率の高い方法の適用によって進歩するであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2017/075177号
【発明の概要】
【0004】
一実施形態は、誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法を含み、この方法は、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を含む第1の型部分を提供するステップと、第1の複数の凹部を完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物で充填するステップと、第1のDk組成物で充填された第1の複数の凹部の複数の凹部の上およびそれらを横断して基板を配置するステップと、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を備える基板を第1の型部分から除去して、基板と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップとを含み、複数のDk構造の各々は、第1の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された三次元(3D)形状を有する。
【0005】
別の実施形態は、1つまたは複数の第1の誘電体部分(1DP)を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法を含み、この方法は、アレイ状に配置され、かつ複数の1DPを形成するように構成された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を有する第1の型部分を提供するステップと、第1の型部分は、複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルをさらに含み、第1の複数の凹部および比較的薄い接続チャネルを、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、第1の型部分の上に第2の型部分を、硬化性のDk組成物が間に配置された状態で配置するステップと、第2の型部分を第1の型部分に向かってプレスして、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、第1の型部分に対して第2の型部分を分離するステップと、第1の型部分から少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を除去して、少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を含む少なくとも1つのDk構造を得るステップとを含み、少なくとも1つのDk構造の各々は、第1の複数の凹部および相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルによって画定された三次元(3D)形状を有し、第1の複数の凹部によって画定された3D形状は、EM構造における複数の1DPを提供する。
【0006】
別の実施形態は、誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法を含み、この方法は、Dk材料のシートを提供するステップと、シートに、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の複数の凹部を形成するステップと、シートの非凹部部分は、複数の凹部の個々の凹部間の接続構造を形成し、複数の凹部を、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、Dk材料のシートは、第1の平均誘電率とは異なる第2の平均誘電率を有し、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップとを含む。
【0007】
別の実施形態は、誘電体(Dk)電磁(EM)構造を含み、Dk EM構造は、第1の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を含む少なくとも1つのDk構成要素と、少なくとも1つのDk構成要素の露出面の少なくとも一部の上に共形的に配置された、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層とを備える。
【0008】
本発明の上記の特徴および利点、ならびに他の特徴および利点は、添付の図面に関連して考慮した場合、本発明の以下の詳細な説明から容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
添付の図において、同様の構成要素に同様の番号が付けされているか、または同様の構成要素に同様の番号が付けされているが、先頭の数字が異なる例示的な非限定的な図面を参照する。
図1A-1C】は、一実施形態による、Dk EM構造を製造する代替方法のブロック図表現を断面側面図で示す図である。
図1D】一実施形態による、図1Aに示されているような代替プロセスステップを示す断面側面図および対応する平面図。
図2A-2C】一実施形態による、Dk EM構造を製造する他の代替方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図3A】一実施形態による、Dk EM構造を製造する別の代替方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図3B】一実施形態による、図3AのDk EM構造を製造する製造方法の概略図を示す断面側面図。
図4A-4C】一実施形態による、図1A図1D図2A図2C、および図3A図3Bのものと類似しているが代替的なDk EM構造を示す断面側面図。
図4D】一実施形態による、図4CのDk EM構造のトップダウン平面図。
図5A】一実施形態による、Dk EM構造を製造する別の代替方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図5B】一実施形態による、図5Aに示される方法に従って製造されたDk EM構造を示す断面側面図。
図6A】一実施形態による、図1A図1D図2A図2C図3A図3B図4A図4C、および図5A図5Bのものとは代替的なDk EM構造を製造するための例示的な型を示す回転等角図。
図6B】一実施形態による、図6Aの型のユニットセルを示す回転等角図。
図6C】一実施形態による、図6Aおよび図6Bの型から製造されたDk EM構造を示す透明回転等角図、対応する立体回転等角図、および対応する平面図。
図7A-7E】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面図。
図8】一実施形態による、複数のDk EM構造を形成するためのパネルレベルの処理の例を示すトップダウン平面図。
図9A-9C】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図9D】一実施形態による、図9A図9Cに示される方法に従って製造されたDk EM構造を示す断面側面図。
図9E】一実施形態による、図9DのDk EM構造を示すトップダウン平面図。
図9F-9G】一実施形態による、図9A図9Dに示される方法に従って製造された代替のDk EM構造を示す断面側面図。
図10A-10D】一実施形態による、スタンピングフォームを製造する方法のブロック図表現を示す断面図。
図11A-11B】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図12A-12C】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面図。
図13A-13C】一実施形態による、代替のスタンピングフォームを製造する方法のブロック図表現を示す断面図。
図14A-14B】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図15A-15B】一実施形態による、代替のスタンピングフォームを製造する方法のブロック図表現を示す断面図。
図16A-16B】一実施形態に従って使用するための、代替の三次元(3D)および2次元(2D)の形状をそれぞれ示す図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の詳細な説明は、例示の目的で多くの詳細を含んでいるが、当業者であれば、以下の詳細に対する多くの変形および変更が添付の特許請求の範囲内にあることを理解するであろう。従って、以下の例示的な実施形態は、本明細書に開示された特許請求の範囲に記載された発明に対する一般性を失うことなく、また制限を課すことなく記載される。
【0011】
例示的な実施形態は、様々な図面および添付のテキストによって示され、説明されるように、代替的なDk EM構造およびその製造方法を提供するものであり、これらには、成形、射出成形、圧縮成形、ロールツーロールモールドドラムによる成形、インプリンティング、スタンピング、エンボス加工、ステンシル加工、熱成形、フォトリソグラフィ、グレースケールフォトリソグラフィ、またはテンプレート充填を含むが、これらに限定されない。このような方法は、単層または多層のDk EM構造を製造するために適用され得、Dk EM構造は、単一のDk EM構造、複数のDk EM構造、Dk EM構造のパネルまたはアレイ、またはDk EM構造の複数のパネルまたはアレイであり得る。本明細書に開示されるDk EM構造の実施形態は、例えば、アンテナ、誘電体共振器アンテナ(DRA)、アンテナまたはDRAのアレイ、誘電体レンズ、および/または誘電体導波路を含む用途に有用であり得る。本明細書に図示および説明されている実施形態は、特定の断面プロファイル(x-y、x-z、またはy-z、断面プロファイル)を有するDk EM構造が示されているが、そのようなプロファイルは、本発明の範囲から逸脱することなく変更され得ることが理解されるであろう。従って、本明細書の開示の範囲内にあり、本明細書に開示された目的に適した任意のプロファイルが、本明細書に開示された実施形態を補完するものと見なされ、かつ企図される。本明細書に図示および説明されている実施形態は、特定のアレイサイズを有するか、または有することが示唆されているDk EMアレイの構造が示されているが、そのようなサイズは、本発明の範囲から逸脱することなく変更され得ることが理解されるであろう。従って、本明細書の開示の範囲内にあり、本明細書に開示された目的に適している任意のアレイサイズは、本明細書に開示される実施形態を補完するものと見なされ、かつ企図される。
【0012】
以下の例示的な実施形態は個別に提示されているが、以下に記載される全ての実施形態の完全な読解から、個々の実施形態の間には、特徴および/またはプロセスのいくつかのクロスオーバーを可能にするような類似性が存在し得ることが理解されるであろう。従って、そのような個々の特徴および/またはプロセスのいずれかの組み合わせは、そのような組み合わせが明示的に示されているかどうかにかかわらず、本明細書の開示内容と矛盾しない範囲で、一実施形態に従って使用することができる。
【0013】
以下の例示的な実施形態の1つまたは複数に関連するいくつかの図は、対応する実施形態の、対応する特徴の相互の構造的関係の基準フレームを提供する直交するxyz軸のセットを示しており、xy平面がトップダウン平面図と一致し、yz平面またはxz平面は、側面正面図と一致する。
【0014】
本明細書で提供されるいくつかの図は、複数の1DPおよび2DPを有するDk EM構造の側面正面図のみを示しているが、本明細書で提供される開示全体を読解すれば、本明細書に記載されている図面の他のトップダウン平面図または回転等角図が、対応する正面図の関連する1DPおよび2DPがアレイ状に配置されている、対応する正面図に関連するアレイ構成の代表的な図として使用することができることが理解されるであろう(例えば、図1C図4D図6A図8、および図9Eに示されているアレイを参照)。
【0015】
第1の例示的な実施形態:方法1100、Dk EM構造1500
Dk EM構造1500を製造するための例示的な方法1100の以下の説明では、特に図1A図1B図1Cおよび図1Dがまとめて参照され、図1Aは、方法ステップ1102、1104、1106、1108、1110、1112、および1114、ならびに対応する結果的に製造されるDk EM構造1500を示し、図1Bは、方法ステップ1122、1124、1126、1128、1130、1132、1134、および1136、ならびに対応する結果的に製造されるDk EM構造1500を示し、図1Cは、図1Bのものと交換に、方法ステップ1122、1124、1126、1128’、1130’、1134’、および1136、ならびに対応する結果的に製造されるDk EM構造1500を示し、図1Dは、比較的薄い接続チャネル1516および対応する構造1518を示す中間方法ステップの正面断面図および対応する平面図を示す。
【0016】
一実施形態では、特に図1Aを参照して、誘電体(Dk)電磁(EM)構造1500を製造する例示的な方法1100は、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部1504を有する第1の型部分1502を提供するステップ1102と、第1の複数の凹部1504を、完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物1506で充填するステップ1104と、第1のDk組成物1506で充填された第1の複数の凹部1504の複数の凹部の上およびそれらを横断して基板1508を配置するステップ1106と、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、基板1508の上に第2の型部分1510を配置する任意のステップ1108と、第2の型部分1510を第1の型部分1502に向かってプレスして、硬化性の第1のDk組成物1506をさらに少なくとも部分的に硬化させる別の任意選択のステップ1110と、第1の型部分1502に対して第2の型部分1510を分離する別の任意のステップ1112と、第1の型部分1502から少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506を備える基板1508を除去して、基板1508と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506を有する複数のDk構造1514とを有するアセンブリ1512を得るステップ1114とを含み、複数のDk構造1514の各々は、第1の複数の凹部1504のうちの対応する凹部によって画定された三次元(3D)形状を有する。
【0017】
本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、製造公差を考慮していることを意図している。従って、対応する構造を製造するための製造公差がゼロである場合、実質的に同一の構造は同一である。
【0018】
一実施形態では、基板1508は、Dk層と、金属層と、Dk層と金属層の組み合わせと、複数のスロットを有する金属層(複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている)と、プリント回路基板と、フレキシブル回路基板と、基板一体型導波路(SIW:substrate integrated waveguide)と、EM信号フィードネットワークとのうちの1つまたは複数を含み得る。
【0019】
一実施形態では、特に図1Bを参照すると、方法1100は、第1の型部分1502を提供するステップ1102の前に、第1の型部分1502のアレイ状に配置された各々が実質的に同一の第2の複数の凹部1524を有する第1の先行型部分(pre-mold portion)1522を提供するステップ1122と(第2の複数の凹部1524の各々の1つは、第1の複数の凹部1504の対応する1つよりも大きい)、第2の複数の凹部1524を、第1の平均誘電率よりも小さく、かつ完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第2の平均誘電率を有する硬化性の第2のDk組成物1526で充填するステップ1124と、第1の先行型部分1522の上に第2の先行型部分1528を配置するステップ1126と(第2の先行型部分1528は、第1の型部分1502のアレイ状に、かつ第2の複数の凹部1524の各々と1対1で対応して配置された複数の開口1530を有する)、第2の先行型部分1528の上に第3の先行型部分1532を配置するステップ1128と(第3の先行型部分1532は、第1の型部分1502のアレイ状に配置された複数の実質的に同一の突起1534を有し、各々が実質的に同一の突起1534は、第2の先行型部分1528の開口1530の対応する開口に挿入され、かつ第2の複数の凹部1524の対応する凹部に挿入され、それによって、第2の複数の凹部1524の各々内の第2のDk材料1526を、所与の突起1534の体積に等しい体積だけ変位させる)、第3の先行型部分1532を第2の先行型部分1528に向かってプレスして、硬化性の第2のDk組成物1526を少なくとも部分的に硬化させるステップ1130と、第2の先行型部分1528に対して第3の先行型部分1532を分離して(1132)、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526を有する型構造1536を第2のDk組成物1526内に生成するステップ1134と(型構造1536は、第1の型部分1502を提供するのに役立ち、かつアレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部1504を有する第1の型部分1502、1536を提供するステップ1102を確立する)を含み、前述の除去するステップ1114は、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506および少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526を有する基板1508を第1の型部分1502、1536から除去して、基板1508と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526の対応するアレイを含む複数のDk構造1540とを含むアセンブリ1538を得るステップ1136を含み、複数のDk構造1540の各々は、第1の複数の凹部1504および第2の複数の凹部1524のうちの対応する各々の凹部によって画定された3D形状を有する。
【0020】
一実施形態では、特に図1Bと組み合わせた図1Cを参照すると、図1Bの参照番号1128、1130、1132、および1134に関連するステップは、図1Cの参照番号1128’、1130’、および1134’に関連するステップに置き換えてもよく、他の全てのステップおよび対応する構造は本質的に同じままであることが理解されるであろう。図1Cに示されるように、図1Bからの配置するステップ1128は、基板1508と、基板1508上に形成された少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506を有する複数のDk構造1514とを有する上記のアセンブリ1512を第2の先行型部分1528(図1Bを参照)の上に配置するステップ1128’に置き換えてもよく、アセンブリ1512は、第2の先行型部分1528の開口1530の対応する開口に挿入され、かつ第2の複数の凹部1524の対応する凹部に挿入される複数のDk構造1514を有し、それにより、第2の複数の凹部1524の各々の凹部内の第2のDk材料1526を、所与のDk構造1514の体積に等しい体積だけ変位させることになる。また、図1Bからのプレスするステップ1130は、アセンブリ1512を第2の先行型部分1528に向かってプレスして、硬化性の第2のDk組成物1526を少なくとも部分的に硬化させるステップ(1130’)に置き換えてもよい。さらに、図1Bからの分離するステップ1132は省略されてもよく、図1Bからの生成するステップ1134は、アセンブリ1512と、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526とを有する型構造1536を生成するステップ1134’に置き換えてもよい。さらに、前述の1114を除去するステップは、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506および少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526を有する基板1508を第1の型部分1502、1536から除去して、基板1508と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526の対応するアレイを含む複数のDk構造1540とを含むアセンブリ1538を得るステップ1136とを含み、複数のDk構造1540の各々は、第1の複数の凹部1504および第2の複数の凹部1524のうちの対応する凹部によって画定された3D形状を有する。
【0021】
一実施形態では、複数のDk構造1514は、基板1508上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を提供し、各DRAは、第1のDk組成物1506によって提供されるDk材料の体積または層を有する単層DRAである。
【0022】
一実施形態では、複数のDk構造1540は、基板1508上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を提供し、各DRAは、第1のDk組成物1506によって提供されるDk材料の第1の内部体積または層と、第2のDk組成物1526によって提供されるDk材料の第2の外側体積または層とを有する2層DRAである。
【0023】
一実施形態では、複数のDk構造1540は、基板1508上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)1506と、複数のDRAと1対1で対応して配置された複数の誘電体レンズまたは誘電体導波路1526とを提供し、各DRAは、第1のDk組成物1506によって提供されるDk材料の体積または層を有する単一体積または単一層DRAであり、対応する各レンズまたは導波路は、第2のDk組成物1526によって提供されるDk材料の体積または層を有する単一体積または単一層構造である。
【0024】
一実施形態において、特に図1Aと組み合わせて図1Cを参照すると、第1の型部分1502は、第1の複数の凹部1504の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル1516を含み、このチャネル1516は、第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物1506で第1の複数の凹部を充填するステップ1104中に充填され、それにより、基板1508と、複数のDk構造1514とを含むアセンブリ1512が、複数のDk構造1514の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造1518とともに得られ、比較的薄い接続構造1518は、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506から構成され、第1のDk組成物1506を有する比較的薄い接続構造1518および充填された第1の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する。
【0025】
一実施形態では、特に図1Bと組み合わせて図1Cを参照すると、第2の先行型部分1528は、第2の複数の凹部1524の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル1516を含み、このチャネルは、第2の複数の凹部1524の各々の凹部内の第2のDk材料1526を所与の突起1534の体積に等しい体積だけ変位させる前述のプロセス中に充填され、それにより、基板1508と複数のDk構造1540とを有するアセンブリ1538が、複数のDk構造1540の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造1518とともに得られ、比較的薄い接続構造1518は、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526から構成され、第2のDk組成物1526を有する比較的薄い接続構造1518および充填された第2の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する。
【0026】
一実施形態では、第1の複数の凹部を充填するステップ1104、第2の複数の凹部を充填するステップ1124、または第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、流動性形態(flowable form)の個々の硬化性のDk組成物を対応する凹部に注入およびスクイージングする(squeegeeing)ことをさらに含む。
【0027】
一実施形態では、第1の複数の凹部を充填するステップ1104、第2の複数の凹部を充填するステップ1124、または第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、個々の硬化性のDk組成物の流動性の誘電体フィルムを対応する凹部にインプリンティングすることをさらに含む。
【0028】
一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物1506をプレスして少なくとも部分的に硬化させるステップ1110、硬化性の第2のDk組成物1526をプレスして少なくとも部分的に硬化させるステップ1130、または硬化性の第1のDk組成物と硬化性の第2のDk組成物の両方をプレスして少なくとも部分的に硬化させるステップは、個々の硬化性のDk組成物を、約170℃以上の温度で、約1時間以上の期間の間、硬化させることを含む。
【0029】
方法1100の一実施形態では、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
方法1100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物1506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
【0030】
方法1100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物1506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
方法1100の一実施形態では、所与のDk構造1514、1540の3D形状は、xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0031】
本明細書に開示された任意の実施形態では、基板は、例えば、シリコンウェハなどのウェハ、または本明細書に開示された目的に適した任意の他の電子基板であり得る。
第2の例示的な実施形態:方法2100、Dk EM構造2500
Dk EM構造2500を製造するための例示的な方法2100の以下の説明では、特に図2A図2B、および図2Cがまとめて参照され、図2Aは、方法ステップ2102、2106、2108、2110、2112、および2114、ならびに結果的に製造されるDk EM構造2500のアレイ2501を示し、図2Bは、方法ステップ2117および結果的に製造されるDk EM構造2500を示す。
【0032】
一実施形態では、特に図2Aを参照して、1つまたは複数の第1の誘電体部分(1DP)2512を有するDk EM構造2500を製造する例示的な方法2100は、アレイ状に配置され、かつ複数の1DP2512を形成するように構成された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部2504を有する第1の型部分2502を提供するステップ2102と(第1の型部分2502は、複数の凹部2504の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル2104をさらに有する)、第1の複数の凹部2504および比較的薄い接続チャネル2104を、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい平均誘電率を有する硬化性のDk組成物2506で充填するステップ2106と、第1の型部分2502の上に第2の型部分2508を、硬化性のDk組成物2506が間に配置された状態で配置するステップ2108と、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスして、硬化性のDk組成物2506を少なくとも部分的に硬化させるステップ2110と、第1の型部分2502に対して第2の型部分2508を分離するステップ2112と、第1の型部分2502から少なくとも部分的に硬化されたDk組成物2506を除去して、少なくとも部分的に硬化されたDk組成物2506を有する少なくとも1つのDk構造2510を得るステップ2114と、を含み、少なくとも1つのDk構造2510の各々は、第1の複数の凹部2504および相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル2104によって画定された三次元(3D)形状を有し、第1の複数の凹部2504によって画定された3D形状は、相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル2104の充填されたチャネルにより形成された比較的薄い接続構造2514により相互接続された複数の1DP2512を有するEM構造2500を提供する。
【0033】
一実施形態では、特に図2Aを再度参照すると、第2の型部分2508は、少なくとも1つのDk構造2510に位置合わせ機構2516を提供するために配置された少なくとも1つの凹部2116を含み、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスするステップ2110は、硬化性のDk組成物2506の一部を少なくとも1つの凹部2116内に変位させることをさらに含む。
【0034】
一実施形態では、特に図2Aと組み合わせて図2Bを参照すると、第1の型部分2502は、少なくとも1つのDk構造2510に位置合わせ機構を提供するために配置された少なくとも1つの第1の突起2118をさらに含み(具体的には示されていないが、当業者であれば、位置合わせ機構が突起2118によって形成された接続構造2514の開口であることを理解し得る)、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスするステップ2110は、硬化性のDk組成物2506の一部を少なくとも1つの第1の突起2118の周りに変位させることをさらに含む。
【0035】
一実施形態では、特に図2Aを参照すると、第1の型部分2502および第2の型部分2508のうちの少なくとも1つは、セグメント化されたセットのパネルをアレイ2501の形態で提供するために、複数の凹部2504のサブセットの周りのセグメント化突起2120を含み、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスするステップ2110は、硬化性のDk組成物2506の一部を、セグメント化突起2120の近接領域で第1の型部分2502と第2の型部分2508との間の対面接触から離れるように変位させることをさらに含む。
【0036】
一実施形態では、特に図2Aおよび2Bと組み合わせて図2Cを参照すると、少なくとも1つのDk構造2510における所与の1DP2512対して少なくとも1つのDkアイソレータ2518(図2B参照)を提供するために、第1の型部分2502は、第2の複数の凹部2122をさらに含み、第2の複数の凹部2122の各々の1つは、第1の複数の凹部2504の1つと1対1で対応して配置され、かつ第1の型部分2502のトップダウン平面図で観察されるように、第1の複数の凹部2504の対応する1つを実質的に取り囲む。一実施形態では、Dkアイソレータ2518は、1DP2512の対応する1つの周りにDk組成物2506の連続リングを形成する。一実施形態では、Dk構造2510は、複数の1DP2512、比較的薄い接続構造2514、および少なくとも1つのDkアイソレータ2518の一体的に形成された構成を含むモノリシックのDk組成物2506である。
【0037】
一実施形態では、特に図2Aおよび2Bと組み合わせて図2Cを参照すると、少なくとも1つのDk構造2510における所与の1DP2512に対して対応する強化されたDkアイソレータ2520を提供するために、第1の型部分2502は、第2の複数の凹部2122の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の突起2124をさらに含み、各第2の突起2124は、第2の複数の凹部2122の対応する1つ内に中央に配置され、かつ第1の複数の凹部2504の対応する1つを実質的に取り囲む。一実施形態では、強化されたDkアイソレータ2520は、1DP2512の対応する1つの周りにDk組成物2506の連続リングを形成する。一実施形態では、Dk構造2510は、複数の1DP2512、比較的薄い接続構造2514、および対応する強化されたDkアイソレータ2520の一体的に形成された構成を含むDk組成物2506のモノリシックである。
【0038】
一実施形態では、特に図2Aおよび2Bと組み合わせて図2Cを参照すると、少なくとも1つのDk構造2510における所与の1DP2512に対して強化されたDkアイソレータ2522を提供するために、第2の型部分2508は、第1の型部分2502の第2の複数の凹部2122の1つと1対1で対応して配置された複数の第3の突起2126をさらに含み、各第3の突起2126は、第1の型部分2502の第2の複数の凹部2122の対応する1つ内に中央に配置され、かつ第1の型部分2502の第1の複数の凹部2504の対応する1つを実質的に取り囲む。一実施形態では、強化されたDkアイソレータ2522は、1DP2512の対応する1つの周りにDk組成物2506の連続リングを形成する。一実施形態では、Dk構造2510は、複数の1DP2512、比較的薄い接続構造2514、および対応する強化されたDkアイソレータ2522の一体的に形成された構成を含むDk組成物2506のモノリシックである。
【0039】
一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物2506を少なくとも部分的に硬化させることを含むステップ2110は、硬化性のDk組成物2506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、加熱することを含む。
【0040】
一実施形態では、方法2100は、第1の型部分2502から少なくとも部分的に硬化されたDk組成物2506を除去するステップ2114の後に、少なくとも1つのDk構造2510を完全に硬化させるステップと、少なくとも1つのDk構造2510の背面に接着剤2524を塗布するステップとを含む。
【0041】
一実施形態では、硬化性のDk組成物2506の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
方法2100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物2506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
【0042】
一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物2506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
方法2100の一実施形態では、複数の1DP2512の各1DPは、xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0043】
一実施形態では、特に図2Aと組み合わせて図2Bを参照すると、方法2100は、基板2526を提供するステップと、少なくとも1つのDk構造2510を基板2526上に配置するステップ2117とをさらに含む。
【0044】
一実施形態では、基板2526は、Dk層と、金属層と、Dk層と金属層の組み合わせと、複数のスロットを有する金属層(複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている)と、プリント回路基板と、フレキシブル回路基板と、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークとのうちの1つまたは複数を含み得る。
【0045】
一実施形態では、少なくとも1つのDk構造2510を基板2526上に配置するプロセスは、位置合わせ機構2516を、基板2526上の対応する受承機構(図示の基板2526の破線の開口によって一般的に示される)と位置合わせするステップと、接着剤2524により少なくとも1つのDk構造2510を基板2526に接着するステップとをさらに含む。
【0046】
第3の例示的な実施形態:方法3100、Dk EM構造3500
Dk EM構造3500を製造するための例示的な方法3100の以下の説明では、特に図3Aおよび図3Bがまとめて参照され、図3Aは、方法ステップ3102、3104、3106、3107、3108、および3110、および結果的に製造されるDk EM構造3500を、複数の凹部3504のうちの対応する凹部の中心を通る正面断面図で示し、図3Bは、方法ステップ3120および3122を含む製造プロセスを示す。
【0047】
一実施形態では、特に図3Aを参照して、Dk EM構造3500を製造する例示的な方法3100は、Dk材料のシート3502を提供するステップ3102と、Dk材料のシート3502に、アレイ状に配置される各々が実質的に同一の複数の凹部3504を形成するステップ3104(Dk材料のシート3502の非凹部は、複数の凹部3504の個々の凹部間に配置された接続構造3505を形成し、一実施形態では、複数の凹部3504の各凹部は、周囲壁を有するポケット凹部である)と、複数の凹部3504を、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性のDk組成物3506で充填するステップ3106(Dk材料のシート3502は、第1の平均誘電率とは異なる第2の平均誘電率を有する)と、硬化性のDk組成物3506を少なくとも部分的に硬化させるステップ3107とを含む。
【0048】
方法3100の一実施形態では、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。
一実施形態では、特に図3Aを参照して、方法3100は、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップ3107に続いて、Dk材料のシート3502を個々のタイル3508に切断するステップ3108をさらに含み、各タイル3508は、内部に少なくとも部分的に硬化されたDk組成物3506を有する複数の凹部3504のサブセットのアレイを有し、凹部間には接続構造3505の一部が配置されている。
【0049】
一実施形態では、形成するステップ3104は、複数の凹部3504をトップダウン方式でスタンピングまたはインプリンティングすることを含む。
一実施形態では、形成するステップ3104は、複数の凹部3504をボトムアップ方式でエンボス加工することを含む。
【0050】
一実施形態では、充填するステップ3106は、流動性形態の硬化性のDk組成物3506を複数の凹部3504に注入およびスクイージングすることを含む。
一実施形態では、形成するステップ3104は、Dk材料のシート3502の第1の側から、シート3502内に、各々が実質的に同一の複数の凹部3504を形成することをさらに含み、複数の凹部3504の各々は、深さH5を有し、さらにシート3502の第2の反対側から、複数の凹部3504と1対1で対応する複数の窪み3510を形成するステップ3110を含み、複数の窪み3510の各々は、深さH6を有し、H6は、H5以下である。
【0051】
一実施形態では、複数の凹部3504の各々はポケット凹部であり、複数の窪み3510の各々は、複数の凹部3504の各対応する1つの凹部内において周囲の側壁3511を有するブラインドポケットを形成して、各ポケット凹部3504内のDk組成物3506が、対応する中央に配置された窪み3510を取り囲むようになっている。
【0052】
一実施形態では、複数の窪み3510の各々は、複数の凹部3504のうちの対応する1つの凹部に対して中央に配置されている。
一実施形態では、硬化性のDk組成物3506を少なくとも部分的に硬化させるステップ3107は、Dk組成物3506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0053】
一実施形態では、提供するステップ3102は、Dk材料のシート3502を平坦な形態で提供することを含み、充填するステップ3106は、平坦な形態のシートの複数の凹部3504を一度に1つまたは複数の凹部3504を充填することを含む。
【0054】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、提供するステップ3102は、ロール3520上にDk材料のシート3502を提供するステップ3120と、次の形成するステップ3104のためにDk材料のシート3502を展開するステップ3122とを含む。
【0055】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bも参照すると、方法3100は、Dk材料3502のロール3520の下流にパターンローラ3522および対向する圧縮ローラ3524を提供するステップと、パターンローラ3522の下流にDk組成物3506のディスペンサユニット3526を提供するステップと、ディスペンサユニット3526の下流に硬化ユニット3528を提供するステップと、硬化ユニット3528の下流に仕上げローラ3530を提供するステップとをさらに含む。
【0056】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、パターンローラ3522の下流、かつディスペンサユニット3526の上流に第1の張力ローラ3532を提供するステップと、第1の張力ローラ3532の下流、かつ硬化ユニット3528の上流に第2の張力ローラ3534を提供するステップとをさらに含む。
【0057】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、第2の張力ローラ3534と協働するように、かつ第2の張力ローラ3534と対向して配置されたスキージユニット3536を提供するステップをさらに含む。
【0058】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、Dk材料のロール3520からDk材料のシート3502を展開するステップ3122と、パターンローラ3522と対向する圧縮ローラ3524との間にDk材料3502の展開されたシートを通過させるステップと、ここで、シートにアレイ状に配置された実質的に同一の複数の凹部3504を形成するステップ3104(図3Aを参照)が発生して、パターン化されたシート3512が得られ、パターン化されたシート3512をディスペンサユニット3526に近接して通過させるステップと、ここで、複数の凹部3504を硬化性のDk組成物3506で充填するステップ3106(図3Aを参照)が発生して、充填されたパターン化されたシート3514が得られ、充填されたパターン化されたシート3514を硬化ユニット3528に近接して通過させるステップと、ここで、硬化性のDk組成物3506を少なくとも部分的に硬化するステップ3107が生じて、少なくとも部分的に硬化されたシート3518が得られ、少なくとも部分的に硬化されたシート3518をその後の処理のために仕上げローラ3530に送給するステップとをさらに含む。
【0059】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、パターン化されたシート3512をディスペンサユニット3526に近接して通過させるステップの前に、パターン化されたシート3512を、一実施形態では、パターン化されたシート3512のプロセス中の張力を制御するために位置調整可能である第1の張力ローラ3532に係合させるステップと、充填されたパターン化されたシート3514を硬化ユニット3528に近接して通過させるステップの前に、充填されたパターン化されたシート3514を、一実施形態では充填されたパターン化されたシート3514のプロセス中の張力を制御するために位置調整可能である第2の張力ローラ3534に係合させるステップとをさらに含む。
【0060】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、充填されたパターン化されたシート3514を硬化ユニット3528に近接して通過させるステップの前に、充填されたパターン化されたシート3514を、スキージユニット3536および対向する第2の張力ローラ3534に係合させて、充填されかつスクイージングされたパターン化されたシート3516を得るステップをさらに含む。
【0061】
方法3100の一実施形態では、硬化性のDk組成物3506の第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
【0062】
方法3100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物3506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法3100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物3506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0063】
方法3100の一実施形態では、複数の凹部の各凹部3504は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0064】
第4の例示的な実施形態:Dk EM構造4500
例示的なDk EM構造4500の以下の説明は、特に図4A図4B図4Cおよび図4Dがまとめて参照され、図4Aは、Dk EM構造4500の代替形態の正面断面図を示し、図4Bおよび図4Cは、Dk EM構造4500の代替形態に代わるDk EM構造4500.1および4500.2の正面断面図を示し、図4Dは、例示的なDk EM構造4500、4500.1、4500.2のトップダウン平面図を示す。
【0065】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、例示的なDk EM構造4500は、第1の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を有する少なくとも1つのDk構成要素4520と、少なくとも1つのDk構成要素4520の露出面の少なくとも一部の上に共形的に(conformally)配置された水不透過性層4504とを含む。一実施形態では、水不透過性層4504は、少なくとも1つのDk構成要素4520の露出された上面の上に共形的に配置され、かつ少なくとも1つのDk構成要素4520の露出された最も外側の側面の上に共形的に配置され得る(図4A参照)。一実施形態では、水不透過性層4504は、少なくとも1つのDk構成要素4520の全ての露出された面の上に共形的に配置されている。一実施形態では、水不透過性層4504は、30ミクロン以下であり、代替的には、10ミクロン以下であり、さらに代替的には、3ミクロン以下であり、よりさらに代替的には、1ミクロン以下である。一実施形態では、水不透過性層4504は、280℃以上のはんだ付け温度に耐えることが可能である。一実施形態では、水不透過性層4504は、撥水性層(本明細書では参照番号4504によっても参照される)に置き換えられる。一実施形態では、水不透過性または撥水性層は、窒化物、窒化ケイ素、アクリレート、一酸化ケイ素(SiO)、酸化マグネシウム(MgO)などの任意の添加剤を含むアクリレート層、ポリエチレン、または疎水性ポリマーベースの材料を含む。
【0066】
本明細書で使用される場合、「空気以外のDk材料を有する」という語句は、空気ではないDk材料を必然的に含むが、発泡体を含む空気をも含み得る。本明細書で使用される場合、「空気を含む」という語句は、空気を必然的に含むが、発泡体を含む空気ではないDk材料を排除しない。また、「空気」という用語は、本明細書に開示された目的に適した誘電率を有するガスであるとしてより一般的に参照され、かつ見なされ得る。
【0067】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、少なくとも1つのDk構成要素4520は、Dk構成要素4520のアレイを形成するx×y配置に配置された複数のDk構成要素4520を含む(アレイ状に配置された図4Aに示された複数のDk構成要素4520は、図4Aには具体的に示されていないが、少なくとも図8を参照することにより当業者に理解される)。
【0068】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、複数のDk構成要素4520の各々は、比較的薄い接続構造4528を介して複数のDk構成要素4520の少なくとも1つの他のDk構成要素に物理的に接続されており、各接続構造4528は、複数のDk構成要素4520のうちの1つの全体的な外寸と比較して比較的薄く、各接続構造4528は、個々の接続されたDk構成要素4520の全体の高さH1よりも小さい断面の全体の高さH0を有し、かつDk構成要素4520のDk材料から形成されており、各比較的薄い接続構造4528および複数のDk構成要素4520は、単一のモノリシック(概して、参照番号4520によっても参照される)を形成する。一実施形態では、比較的薄い接続構造4528は、モノリシック4520と一体的に形成された少なくとも1つの位置合わせ機構4508を含む。一実施形態では、少なくとも1つの位置合わせ機構4508は、突起、凹部、穴、または前述の位置合わせ機構の任意の組み合わせのうちのいずれかであり得る。
【0069】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、Dk構成要素4520のアレイは、複数のDk構成要素4520の各1つと1対1の対応で配置された複数のDkアイソレータ4510を含み、各Dkアイソレータ4510は、複数のDk構成要素4520のうちの対応する1つを実質的に取り囲んで配置されている。一実施形態では、各Dkアイソレータ4510は、Dk構成要素4520のうちの対応する1つの周りに連続リングを形成する。一実施形態では、複数のDkアイソレータ4510の各々は、複数のDk構成要素4520の高さH1以下の高さH2を有する。一実施形態では、Dkアイソレータ4510の各々は、中空の内部部分を備える(図2Cの強化されたDkアイソレータ2520、2522を参照)。一実施形態では、中空の内部部分は、上部が開放されているか(強化されたDkアイソレータ2520、図2Cを参照)、または下部が開放されている(Dkアイソレータ2522、図2Cを参照)。一実施形態では、複数のDkアイソレータ4510は、比較的薄い接続構造4528を介して、複数のDk構成要素4520と一体的に形成され、モノリシックを形成する。
【0070】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、少なくとも1つのDk構成要素4520の各々は、第1の誘電体部分(1DP)4522を含むとともに、複数の第2の誘電体部分(2DP)4532をさらに含み、複数の2DPの各2DP4532は、第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を有し、各1DP4522は、近位端4524および遠位端4526を有し、各2DP4532は、近位端4534および遠位端4536を有し、所与の2DP4532の近位端4534は、対応する1DP4522の遠位端4526に近接して配置され、所与の2DP4532の遠位端4536は、対応する1DP4522の遠位端4526から規定された距離だけ離間して配置され、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。一実施形態では、側面正面断面図で観察されるように(図4Aを参照)、各1DP4522は全体的な高さH1を有し、各2DP4532は全体的な高さH3を有し、H3は、H1よりも大きく、所与の2DP4532の遠位端4536
一実施形態では、各2DP4532は、比較的薄い接続構造4538を介して2DP4532の隣接する2DPと一体的に形成されて、比較的薄い接続構造4538とともに2DP4532のモノリシックを形成する。
【0071】
一実施形態では、Dk EM構造4500の第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
Dk EM構造4500の一実施形態において、特に図4BのDk EM構造4500.1と組み合わせた図4AのDk EM構造4500を参照すると、少なくとも1つのDk構成要素4520の各々は、高さH1を有する第1の誘電体部分(1DP)4522を含むとともに、第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を有する、高さH3を有する第2の誘電体部分(2DP)4532さらに含み、2DP4532のDk材料は、複数の凹部4533を含み、複数の凹部の各凹部4533は、1DP4522のうちの対応する1つのDk材料で充填され、2DP4532の各々は、1DP4522の対応する1DPを実質的に取り囲み、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。一実施形態では、2DP4532の各々は、Dk EM構造4500の平面図で観察されるように、1DP4522の対応する1DPの周りに1DP4522のそれよりも比較的低いDk材料の連続リングを形成する。図4BのDk EM構造4500、4500.1の一実施形態では、H1は、H3に等しい。
【0072】
Dk EM構造4500の代替の実施形態では、特に図4CのDk EM構造4500.2と組み合わせて図4AのDk EM構造4500を参照すると、2DP4532は、1DP4522の各々の下にある比較的薄い接続構造4538を含み、2DP4532および比較的薄い接続構造4538はモノリシックを形成し、H1は、H3よりも小さい。
【0073】
Dk EM構造4500.1および4500.2の一実施形態では、不透過性層4504は、アレイの全ての露出面上に共形的に配置されている。
Dk EM構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
【0074】
Dk EM構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、第1の平均誘電率を有するDk材料は、Dk粒子材料を含む少なくとも部分的に硬化された樹脂を含む。Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、Dk粒子材料は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0075】
Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素4520は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素4520は、誘電体共振器アンテナ(DRA)である。Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、複数の2DPの各2DP4532は、誘電体レンズまたは誘電体導波路である。
【0076】
図4Cは、Dk EM構造4500、4500.2の側面正面断面図を示し、図4Dは、複数の1DP4522が複数の2DP4532によって取り囲まれてアレイ状に配置されたDk EM構造4500、4500.2のトップダウン平面図を示す(複数の2DP4532は、実線で示されるように長方形であり得るか、または破線で示されるように円形であり得るか、または本明細書に開示された目的に適した他の任意の形状であり得る)。
【0077】
第5の例示的な実施形態:方法5100、Dk EM構造5500
Dk EM構造5500を製造するための例示的な方法5100の以下の説明では、特に図5Aおよび図5Bがまとめて参照され、図5Aは、方法ステップ5102、5104、5106、5108、5110、5112、5114、5116、および結果的に製造されるDk EM構造5500のアレイ5501を示し、図5Bは、結果的に製造される例示的なDk EM構造5500を示す。
【0078】
一実施形態では、特に図5Aおよび5Bをまとめて参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)5510と、複数の1DP5510のうちの所与の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の誘電体部分(2DP)5520とを有するDk EM構造5500であって、複数の1DPの各1DP5510は、近位端5512および遠位端5514を有し、所与の1DP5510の遠位端5514は、xy平面断面図で観察されるような所与の1DP5510の近位端5512の断面よりも小さい、xy平面断面図で観察されるような断面を有する、Dk EM構造5500を製造する例示的な方法5100は、支持構造5502を提供するステップ5102と、少なくとも1つのアレイに配置された、複数の一体的に形成された2DP5520を提供するステップ5104と(複数の2DP5520は、少なくとも部分的に硬化されたDk材料であり、複数の2DPの各2DP5520は、近位端5522および遠位端5524を含み、所与の2DP5520の各近位端5522は、ブラインドエンドを有する中央に配置された窪み5526を含む)、複数の2DP5520を支持構造5502上に配置するステップ5106と(複数の2DP5520の各窪み5526は、充填されると、複数の1DP5510のうちの対応する1DPを形成するように構成される)、複数の2DP5520の窪み5526を流動性形態の硬化性のDk組成物5506で充填するステップ5108と(Dk組成物5506は、完全に硬化されたときの複数の2DP5520の第2の平均誘電率よりも大きい完全に硬化されたときの第1の平均誘電率を有する)、支持構造5502の上側および複数の2DP5520の近位端5522を横断してスクイージングして、硬化性のDk組成物5506の余剰分を除去して、Dk組成物5506を、複数の2DP5520の各2DP5520の近位端5522と少なくとも同じ高さにするステップ5110と、硬化性のDk組成物5506を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DP5510の少なくとも1つのアレイ5501を形成するステップ5112と、支持構造5502内に形成された1DP5510の少なくとも1つのアレイ5501とともに2DP5520の少なくとも1つのアレイ5501を含む結果的に製造されるアセンブリ5530を支持構造5502から除去するステップ5120とを含む。
【0079】
方法5100の一実施形態では、支持構造5502は、複数の2DP5520の少なくとも1つのアレイ5501の所与の1つの周りに隆起した壁5504を含み、充填するステップ5108およびスクイージングするステップ5110は、複数の2DP5520の窪み5526を支持構造5502の隆起した壁5504の上端5508まで流動性形態の硬化性のDk組成物5506で充填して、複数の2DP5520の窪み5526が充填されて、関連する複数の2DP5520の近位端5522が特定の厚さH6までDk組成物5506により覆われるようにするステップ5114と、支持構造5502の隆起した壁5504を横断して5116をスクイージングして、任意の余剰分のDk組成物5506を除去して、Dk組成物5506を隆起した壁5504の上端5508と同じ高さにするステップとを含み、H6の厚さのDk組成物5506は、モノリシックを形成するために複数の1DP5510と一体的に形成された接続構造5516(図5Bを参照)を提供する。5100の方法の一実施形態では、H6は約0.002インチ(0.00508センチメートル)である。
【0080】
方法5100の一実施形態では、複数の一体的に形成された2DP5520の少なくとも1つのアレイは、支持構造5502上に配置された一体的に形成された2DP5528の複数のアレイのうちの1つであり、複数の2DP5520は、熱可塑性ポリマーを含み、複数の1DP5510は、熱硬化性Dk材料5506を含み、少なくとも部分的に硬化させるステップ5112は、硬化性のDk組成物5506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。方法5100の一実施形態では、熱可塑性ポリマーは高温ポリマーであり、Dk材料5506は、無機粒子材料を含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0081】
5100の方法の一実施形態では、複数の1DP5510の各々および複数の2DP5520の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0082】
第6の例示的な実施形態:型6100、Dk EM構造6500
Dk EM構造6500を製造するための例示的な型6100の以下の説明では、特に図6A図6B、および図6Cがまとめて参照され、図6Aは、例示的な型6100を示し、図6Bは、型6100のユニットセル6050を示し、図6Cは、型6100から製造可能な例示的なDk EM構造6500を示す。
【0083】
一実施形態では、特に図6A図6B、および図6Cをまとめて参照すると、第1の平均誘電率を有する第1の領域6510と、第1の領域の外側でz軸に対して半径方向に配置され、第2の平均誘電率を有する第2の領域6520と、第2の領域の外側でz軸に対して半径方向に配置され、第3の平均誘電率を有する第3の領域6530と、第3の領域の外側でz軸に対して半径方向に配置され、第2の平均誘電率を有する第4の領域6540とを含むDk EM構造6500を製造するための例示的な型6100は、互いに一体的に形成されるか、または互いに結合されて連続した型6100を提供する複数のユニットセル6050を含み、各ユニットセル6050は、EM構造6500の第1の領域6510を形成するように配置および構成された第1の部分6110と、EM構造6500の第2の領域6520を形成するように配置および構成された第2の部分6120と、EM構造6500の第3の領域6530を形成するように配置および構成された第3の部分6130と、EM構造6500の第4の領域6540を形成するように配置および構成された第4の部分6140と、各ユニットセル6050の外側境界を形成および画定するように配置および構成された第5の部分6150とを有し、第1の部分6110、第2の部分6120、第3の部分6130、第4の部分6140、および第5の部分6150は、全て単一の材料から互いに一体的に形成されて、モノリシックユニットセル6050を提供し、第1の部分6110および第5の部分6150は、モノリシックユニットセル6050の単一の材料を含み、第2の部分6120および第4の部分6140は、モノリシックユニットセル6050の単一の材料が存在せず、第3の部分6130は、モノリシックユニットセル6050の単一材料の不存在および存在の組み合わせを有し、第2の部分6120および第4の部分6140、ならびに第3の部分6130の一部のみが、流動性形態の硬化性のDk組成物6506を受容するように構成される。
【0084】
型6100の一実施形態において、特に図6Aおよび図6Bと組み合わせて図6Cを参照すると、型6100のユニットセル6050から製造された単一のDk EM構造6500は、近位端6502および遠位端6504を有するDk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された三次元(3D)本体6501を含み、3D本体6501は、3D本体6501の(対応するz軸に対して)中心に実質的に配置された第1の領域6510を有し、第1の領域6510は、空気を含む組成物で3D本体6501の遠位端6504まで軸方向に延在し、3D本体6501は、Dk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された第2の領域6520をさらに有し、第2の平均誘電率が第1の平均誘電率よりも大きく、第2の領域6520は、3D本体6501の近位端6502から遠位端6504まで軸方向に延在し、3D本体6501は、Dk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から部分的に作製され、かつ例えば、空気などの別の誘電媒体から部分的に作製された第3の領域6530をさらに有し、第3の平均誘電率が第2の平均誘電率よりも小さく、第3の領域6530は、3D本体6501の近位端6502から遠位端6504まで軸方向に延在し、第3の領域6530は、Dk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された突起6532であって、第2の領域6520からz軸に対して半径方向に外向きに延在し、かつ第2の領域6520と一体的かつモノリシックである突起6532を含み、突起6532の各々の1つは、xy平面断面で観察されるように、断面全長L1および断面全幅W1を有し、L1およびW1は、それぞれ、λ未満であり、λは、Dk EM構造6500が電磁的に励起されるときのDk EM構造6500の動作波長であり、3D本体6501の少なくとも第2の領域6520の全ての露出面は、型6100の抜き勾配がつけられた側壁により、3D本体6501の近位端6502から遠位端6504まで内側に抜き勾配を有する。型6100の一実施形態では、型6100のユニットセル6050から製造された単一のDk EM構造6500は、さらに、xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状と、xy平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状と(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)をそれぞれが有する3D本体6501の第1の領域6510および第2の領域6520を含む。一実施形態では、Dk EM構造6500は、本明細書に開示された目的のために本明細書に開示された任意の基板の形態であり得る基板6508上に配置される。図6Cは、Dk EM構造6500のサイズに関連して0~4mmのスケールを示しているが、このスケールは、説明のみを目的としており、Dk EM構造6500の物理的サイズを制限するものではなく、本明細書に開示された目的に適した任意のサイズであり得ることが理解されるであろう。
【0085】
前述のことから、Dk EM構造6500の一実施形態は、信号供給基板上に単一のステップで型/フォーム6100により成形または他の方法で形成され得、これは、本明細書に開示された目的に有用な既存のDk EM構造の既存の製造方法に関して、処理時間およびコストを大幅に削減することが企図されていることが理解されるであろう。
【0086】
第7の例示的な実施形態:方法7100、Dk EM構造7500
Dk EM構造7500を製造する例示的な方法7100の以下の説明では、特に図7A図7B図7C図7D、および図7Eがまとめて参照され、図7Aは、方法ステップ7102、7104、7106、7108、7110、7112、7114、および7116、ならびに結果的に製造されるDk EM構造7500およびそのアレイ7501を示し、図7Bは、追加の方法ステップ7118を示し、図7Cは、追加の方法ステップ7120、7122、7124、7126、および7128、および結果的に製造されるDk EM構造7500およびそのアレイ7501を示し、図7Dは、追加のステップ7130を示し、図7Eは、追加の方法ステップ7132、7134、7136、7138、および7140、ならびに結果的に製造されるDk EM構造7500およびそのアレイ7501を示す。
【0087】
一実施形態では、特に図7Aを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)7510を有するDk EM構造7500を製造する例示的な方法7100であって、複数の1DPの各1DP7510は、近位端7512および遠位端7514を有し、遠位端7514は、xy平面断面で観察されるような近位端7512の断面積よりも小さい断面積を有し、方法7100は、キャリア7150を提供するステップ7102と、キャリア7150上に基板7530を配置するステップ7104と、基板7530上に第1のステンシルマスク7152を配置するステップ7106と(第1のステンシルマスク7152は、少なくとも1つのアレイに配置された複数の開口7154を有し、各開口7154は、1DP7510の対応する1つの1DPを形成するように構成された形状を有する)、第1の流動性形態の硬化性の第1のDk組成物7506を第1のステンシルマスク7152の開口7154に充填するステップ7108と(第1のDk組成物7506は、硬化後に第1の平均誘電率を有する)、第1のステンシルマスク7152の上面を横断してスクイージングして、第1のDk組成物7506の任意の余剰分を除去して、残りの第1のDk組成物7506を第1のステンシルマスク7152の上面と同じ高さにするステップ7110と、硬化性の第1のDk組成物7506を少なくとも部分的に硬化させて、1DP7510の少なくとも1つのアレイ7501を形成するステップ7112と、第1のステンシルマスク7152を除去するステップ7114と、1DP7510の少なくとも1つのアレイ7501が取り付けられた基板7530を有する結果的に製造されたアセンブリ7500をキャリア7150から除去するステップ7116とを含む。
【0088】
一実施形態では、図7Aと組み合わせた図7Bおよび図7Cを特に参照して、方法7100は、第1のステンシルマスク7152を除去するステップ7114の後で、1DP7510の少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板7530を除去するステップ7116の前に、基板7530上に第2のステンシルマスク7156を配置するステップ7118と(第2のステンシルマスク7156は、1DPの複数のアレイ7501を形成するために複数の1DP7510のサブセットを取り囲むように構成され、かつ配置された仕切り壁7160によって取り囲まれた開口7158を有し、1DP7510の各アレイ7501は、第2の誘電体部分(2DP)7520内に封入されることになっている(図7Cを参照))、第2の流動性形態の硬化性の第2のDk組成物7507を第2のステンシルマスク7156の開口7158に充填するステップ7120と(第2のDk組成物7507は、硬化後に第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する)、第2のステンシルマスク7156の上面を横断してスクイージングして、第2のDk組成物7507の余剰分を除去して、残りの第2のDk組成物7507を第2のステンシルマスク7156の上面と同じ高さにするステップ7122と、硬化性の第2のDk組成物7507を少なくとも部分的に硬化させて、2DP7520内に封入された1DP7510の複数のアレイ7501を形成するステップ7124と、2DP7520内に封入された1DP7510の複数のアレイ7501から第2のステンシルマスク7156を除去するステップ7126と、対応する2DP7520内に封入された1DP7510の複数のアレイ7501が取り付けられた基板7530を有する結果的に製造されたアセンブリ7500をキャリア7150から除去するステップ7128とをさらに含む。
【0089】
一実施形態では、特に図7Dおよび図7E図7A図7Cと組み合わせて参照すると、方法7100は、第1のステンシルマスク7152を除去するステップ7114の後、1DP7510の少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板7530を除去するステップ7116の前に、基板7530上に第2のステンシルマスク7162を配置するステップ7130と(第2のステンシルマスク7162は、複数の1DP7510の対応する個々の1DPを覆うカバー7164と、平面図で観察されるように、複数の1DP7510の個々の1DPを取り囲む開口7166と、平面図で観察されるように、1DP7510の複数のアレイ7501を形成するための複数の1DP7510のサブセットを取り囲む仕切り壁7168とを有し、複数の1DP7510の各1つの1DPは、導電性構造7516(図7Eを参照)によって取り囲まれるようになっている)、流動性形態の硬化性の組成物7508を第2のステンシルマスク7162の開口7166に充填するステップ7132と(硬化性の組成物7508は、完全に硬化したときに導電性となる)、第2のステンシルマスク7162の上面を横断してスクイージングして、硬化性の組成物7508の余剰分を除去して、残りの硬化性の組成物を第2のステンシルマスク7162の上面と同じ高さにするステップ7134と、硬化性の組成物7508を少なくとも部分的に硬化して、1DP7510の複数のアレイ7501を形成するステップ7136と(平面図で観察されるように、各1DP7510は、導電性構造7516によって取り囲まれている)、複数のアレイ7501から第2のステンシルマスク7162を除去するステップ7138と、各1DP7510が導電性構造7516によって取り囲まれている1DP7510の複数のアレイ7501が取り付けられた基板7530を有する結果的に製造されたアセンブリ7500をキャリア7150から除去するステップ7140とを含む。
【0090】
一実施形態では、第1のステンシルマスク7152は、第1のDk組成物7506から生成された1DP7510に任意の所望の形状を提供するために、垂直側壁、傾斜側壁、または湾曲側壁を有し得る。
【0091】
方法7100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物7506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。方法7100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物7506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0092】
方法7100の一実施形態では、複数の1DP7510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0093】
方法7100の一実施形態では、硬化性の組成物7508は、金属粒子を有するポリマー、銅粒子を有するポリマー、アルミニウム粒子を有するポリマー、銀粒子を有するポリマー、導電性インク、カーボンインク、または、前述の硬化性の組成物の組み合わせのうちのいずれか1つを含む。
【0094】
方法7100の一実施形態では、導電性構造7516は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0095】
方法7100の一実施形態では、基板7530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む。
【0096】
第8の例示的な実施形態:方法8100、Dk EM構造8500
Dk EM構造8500を製造する例示的な方法8100の以下の説明では、特に図8が参照される。方法8100およびDk EM構造8500は、図8に関して本明細書で以下に説明されるが、同じ方法が、前述の方法1100、2100、3100、5100、6100、および7100のいずれにも適用可能であり得、図示のDk EM構造8500が前述のDK EM構造1500、2500、3500、4500、5500、6500、および7500のいずれにも適用可能であり、かついずれかを代表し得ることが理解されるであろう。従って、図8における方法8100およびDk EM構造8500へのいかなる参照も、図1A図7Eに示された前述の方法および構造のいずれかを考慮して読まれるべきである。
【0097】
一実施形態では、例示的な方法8100は、前述の方法のいずれかに関するものであり、Dk EM構造8500は、1DP(前述の1DPのいずれか)の少なくとも1つのアレイ8501(アレイ8501に置換され得る1501、2501、5501、7501も参照)を含み、1DPの少なくとも1つのアレイの複数のアレイ8501が単一のDk EM構造8500上にパネルの形態で形成されるパネルレベル処理のプロセスによって形成され、本明細書で参照番号8500によっても参照される。
【0098】
方法8100の一実施形態では、パネル8500は、基板8508(例えば、本明細書に開示された基板のいずれかを参照)、または誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つをさらに含む。
【0099】
第9の例示的な実施形態:方法9100、Dk EM構造9500
Dk EM構造9500を製造する例示的な方法9100の以下の説明では、図9A図9B図9C図9D図9E図9F、および図9Gがまとめて参照され、図9Aは、プロセスステップ9102、9104、9106を示し、図9Bは、プロセスステップ9106.1を示し、図9Cは、プロセスステップ9106.2を示し、図9Dは、プロセスステップ9108、9110、9112、9114、およびDk EM構造9500の側面正面断面図を示し、図9Eは、(実線で示されるように長方形、破線で示されるように円形、または本明細書に開示された目的のために任意の他の適切な形状であり得る)複数の2DP9520によって囲まれたアレイ状に配置された複数の1DP9510を有するDk EM構造9500のトップダウン平面図を示し、図9Fは、プロセスステップ9116を示し、図9Gは、プロセスステップ9116の代替であるプロセスステップ9118を示す。
【0100】
一実施形態では、特に図9A図9Eを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)9510と、複数の第2の誘電体部分(2DP)9520とを有し、各1DP9510は、近位端9512および遠位端9514を有するDk EM構造9500(図9Dおよび図9Eを参照)を製造する例示的な方法9100は、支持構造9150を提供するステップ9102と、支持構造9150上にポリマーのシート9522を配置するステップ9104と、スタンピングフォーム9152を提供して、スタンピングフォームを下降させ9106.1、次にスタンピングフォームを上昇させて9106.2、支持構造9150によって支持されたポリマーのシート9522にスタンピングするステップ9106と(スタンピングフォーム9152は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された突起9154を有し、スタンピング9106によって、ポリマーのシート9522の変位した材料と、ポリマーのシート9522内にアレイ状に配置されたブラインドエンドを有する複数の窪み9524と、複数の窪み9524は、複数の1DP9510を形成するためのものであり、かつ複数の窪み9524の各々を取り囲むポリマー9522のシートの隆起した壁9526とが得られ、複数の隆起した壁9526は、複数の2DP9520を形成するためのものである)、流動性形態の硬化性のDk組成物9506を複数の窪み9524に充填するステップ9108と(複数の窪みの各窪みは、第1の平均誘電率を有する複数の1DP9510の対応する1つを形成し、ポリマーのシート9522は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有し、各1DP9510の遠位端9514は、ポリマーのシート9522の複数の隆起した壁9526の上面9528に近接している)、任意選択的に、ポリマーのシート9522の複数の隆起した壁9526の上面9528より上の任意の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物9506を複数の隆起した壁9526の上面9528と同じ高さにするステップ9110と、硬化性のDk組成物9506を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DP9510の少なくとも1つのアレイ9501を形成するステップ9112と、複数の隆起した壁9526、複数の窪み9524を備えたポリマー材料9522のスタンピングされたシートと、複数の窪み9524内に形成された複数の1DP9510の少なくとも1つのアレイ9501とを含む結果的に製造されたアセンブリ9500を支持構造9150から除去するステップ9114とを含み、複数の2DP9520が複数の1DP9510を取り囲むように配置されている。
【0101】
一実施形態では、図9A図9Eと組み合わせた図9Fを特に参照すると、方法9100は、基板9530を提供するとともに、スタンピングされたポリマーのシート9522を備えたアセンブリ9500を基板9530上に配置して、各1DP9510の近位端9512が基板9530に近接して配置され、各1DP9510の遠位端9514が基板9530から離間して配置されるようにするステップ9116をさらに含む。
【0102】
一実施形態では、図9A図9Eと組み合わせた図9Gを特に参照すると、方法9100は、基板9530を提供するとともに、複数の1DP9510の少なくとも遠位端9514が基板9530上に配置され、複数の1DP9510の近位端9512が基板9530から離間して配置された状態でアセンブリ9500を基板9530上に配置するステップ9118をさらに含む。
【0103】
方法9100の一実施形態では、基板9530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む。
【0104】
方法9100の一実施形態では、硬化性のDk組成物9506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法9100の一実施形態では、硬化性のDk組成物9506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0105】
方法9100の一実施形態では、複数の1DP9510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0106】
方法9100の一実施形態では、対応する2DP9520の各隆起した壁9526は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0107】
方法9100の一実施形態では、少なくとも部分的に硬化させるステップ9112は、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、少なくとも部分的に硬化させることを含む。
【0108】
第10の例示的な実施形態:方法10100、スタンピングフォーム10500
スタンピングフォーム10500を製造する例示的な方法10100の以下の説明では、特に図10A図10B図10C、および図10Dがまとめて参照され、図10Aは、方法ステップ10102および10104を示し、図10Bは、方法ステップ10105、10108、および10110を示し、図10Cは、方法ステップ10112および10114を示し、図10Dは、方法ステップ10116、10118、および10120、ならびに結果的に製造されたスタンピングフォーム10500を示す。
【0109】
一実施形態では、特に図10A図10Dを参照すると、例示的な方法10100は、スタンピングフォームにより形成された例えばDk EM構造9500等の任意の前述のDk EM構造を製造する際に使用するためのスタンピングフォーム10500(図10D参照)を製造するためのものであり、方法10100は、金属層10152を上面上に有する基板10150を提供するステップ10102と(金属層10152は基板10150を覆っている)、金属層10152の上にフォトレジスト10154を配置して、金属層10152を覆うステップ10104と、フォトレジスト10154の上にフォトマスク10156を配置するステップ10106と(フォトマスク10156は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口10158を有し、それによって露出されたフォトレジスト10160が得られる)、少なくとも露出されたフォトレジスト10160をEM放射10109に曝すステップ10108と、金属層10152からEM放射10109の曝露10108を受けた露出されたフォトレジスト10160を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト10164に複数の実質的に同一に構成されたポケット10162を形成するステップ10110と、複数のポケット10162を有する残りのフォトレジスト10164の全ての露出された表面に金属コーティング10510を塗布するステップ10112と、複数のポケット10162を充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジスト10510を、金属層10152の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属10512で覆うステップ10114と、金属層10152の底部から基板10150を除去するステップ10116と、金属層10152を除去するステップ10118と、残りのフォトレジスト10164を除去して、スタンピングフォーム10500を得るステップ10120とを含む。一実施形態では、スタンプ適性金属10512による充填10114は、金属電鋳を含み、これは、一実施形態では、シード層として既存の金属表面を使用して金属を電気めっきすることを含む。
【0110】
方法10100の一実施形態では、基板10150は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化シリコン基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、フォトレジスト10154は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射10109は、X線放射またはUV放射であり、金属コーティング10510は、全ての側面の被覆を達成するために複数の傾斜角での金属蒸着または金属スパッタリングなどの金属蒸着により塗布され、スタンプ適性金属10512は、ニッケルまたはニッケル合金を含み、基板10150は、10116においてエッチングまたは研磨によって除去され、金属層10152は、10118において研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジスト10160および残りのフォトレジスト10164は、10120においてエッチングによって除去される。
【0111】
一実施形態では、フォトレジスト層はまた、低吸水性レジスト層(例えば、体積比で1%未満の吸水性)であり得る。
第11の例示的な実施形態:方法11100、Dk EM構造11500
Dk EM構造11500を製造する例示的な方法11100の以下の説明では、特に図11Aおよび図11Bがまとめて参照され、図11Aは方法ステップ11102、11104、および11106を示し、図11Bは方法ステップ11108、11110、11112、11114、11116、11118、11120、および11122、ならびに結果的に製造されたDk EM構造11500を示す。
【0112】
一実施形態では、特に図11A図11Bを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)11510と、複数の第2の誘電体部分(2DP)11520とを有するDk EM構造11500を製造する例示的な方法11100は、支持構造11150を提供するステップ11102と、支持構造11150の上にフォトレジスト11522の層を配置するステップ11104と、フォトレジスト11522の上にフォトマスク11152を配置するステップ11106と(フォトマスク11152は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口11154を有し、それによって露出されたフォトレジスト11524が得られる)、少なくとも露出されたフォトレジスト11524をEM放射11109に曝すステップ11108と、支持構造11150から、EM放射11109の曝露11108を受けた露出されたフォトレジスト11524を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト11528に実質的に同一に構成された複数の開口11526を形成するステップ11110と、流動性形態の硬化性のDk組成物11506を残りのフォトレジスト11528の複数の開口11526に充填するステップ11112と(複数の充填された開口11526は、第1の平均誘電率を有する複数の1DP11510の対応する1DPを提供し、残りのフォトレジストは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DP11520を提供する)、任意選択的に、複数の2DP11520の上面11521上の任意の余剰分のDk組成物11506を除去して、Dk組成物11506を複数の2DP11520の上面11521と同じ高さにするステップ11114と、硬化性のDk組成物11506を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DP11510の少なくとも1つのアレイを形成するステップ11116と、支持構造11150から複数の2DP11520および内部に形成された複数の1DP11510の少なくとも1つのアレイを有する結果的に得られたアセンブリ11500を除去するステップ11118とを含む。
【0113】
一実施形態では、方法11100は、基板11530を提供するステップ11120と、得られたアセンブリ11500を基板11530に接着するステップ11122とをさらに含み、基板11530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジスト11522はポジ型フォトレジストであり、EM放射11109はX線放射またはUV放射であり、露出されたフォトレジスト11524および残りのフォトレジスト11528は、11110においてエッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップ11116は、硬化性のDk組成物11506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0114】
方法11100の一実施形態では、硬化性のDk組成物11506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法11100の一実施形態では、硬化性のDk組成物11506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0115】
方法11100の一実施形態では、複数の1DP11510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0116】
方法11100の一実施形態では、複数の2DP11520のうちの対応する1つの開口11526は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0117】
第12の例示的な実施形態:方法12100、Dk EM構造12500
Dk EM構造12500を製造する例示的な方法12100の以下の説明は、特に図12A図12B、および図12Cがまとめて参照され、図12Aは、方法ステップ12102、12104、および12106を示し、図12Bは、方法ステップ12108および12110を示し、図12Cは、方法ステップ12112、12114、12116、12118、および12120、ならびに結果的に製造されるDk EM構造12500を示す。
【0118】
一実施形態では、特に図12A図12Cを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)12510および複数の第2の誘電体部分(2DP)12520を有するDk EM構造12500を製造する例示的な方法12100は、基板12530を提供するステップ12102と、基板12530の上にフォトレジスト12512の層を配置するステップ12104と、フォトレジスト12512の上にフォトマスク12150を配置するステップ12106と(フォトマスク12150は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバー12152を有し、それによって不透明カバー12152によって覆われた領域における非露出フォトレジスト12514と、不透明カバー12152によって覆われていない領域における露出されたフォトレジスト12516とが得られる)、少なくとも露出されたフォトレジスト12516をEM放射12109に曝すステップ12108と、基板12530から非露出フォトレジスト12514を除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DP12510の対応する1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジスト12518の実質的に同一に構成された複数の部分を形成するステップ12110と、任意選択的に、スタンピングフォーム(例えば、図13Cを参照)により複数の1DPの各1DP12510(または残りのフォトレジスト12518)を、凸状の遠位端12519を有するドーム構造に成形するステップ12112と、流動性形態の硬化性のDk組成物12507を複数の1DP12510の間の空間12524に充填するステップ12114と(充填された空間12524は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DP12520の対応する2DPを提供する)、任意選択的に、複数の1DP12510の上面の上の任意の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物12507を複数の1DP12510の上面と同じ高さにするステップ12116と、硬化性のDk組成物12507を少なくとも部分的に硬化させて、複数の2DP12520に囲まれた複数の1DP12510の少なくとも1つのアレイの形態のDk EM構造12500を得るステップ12118とを含む。
【0119】
方法12100の一実施形態では、任意選択的に、成形するステップ12112は、フォトレジスト12518の硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、複数の1DP12519にスタンピングフォーム(例えば、図13Cを参照)を適用することにより成形するステップと、その後、ドーム形状を維持するために、成形された複数の1DP12519を少なくとも部分的に硬化させるステップ12120とを含む。
【0120】
方法12100の一実施形態では、基板12530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジスト12512は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射12109は、X線放射またはUV放射であり、非露出フォトレジスト12514は、12110においてエッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップ12118は、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0121】
方法12100の一実施形態では、硬化性のDk組成物12507は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法12100の一実施形態では、硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0122】
方法12100の一実施形態では、複数の1DP12510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0123】
方法12100の一実施形態では、各不透明カバー12152は、x-y平面図で観察されるように、円形である外形を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0124】
第13の例示的な実施形態:方法13100、スタンピングフォーム13500
スタンピングフォーム13500を製造する例示的な方法13100の以下の説明では、特に図13A図13B、および図13Cがまとめて参照され、図13Aは、方法ステップ13102、13104を示し、図13Bは、方法ステップ13106、13108、13110を示し、図13Cは、方法ステップ13112、13114、13116、13118、13120、13122、および13124、ならびに結果的に製造されたスタンピングフォーム13500を示す。
【0125】
一実施形態では、例示的な方法13100は、Dk EM構造12500を製造する際に使用するためのスタンピングフォーム13500を製造するのに有用であり、より具体的には、複数の1DP12510を凸状の遠位端12519を有するドーム構造にするのに有用であり、方法13100は、金属層13152を上面に有する基板13150を提供するステップ13102と(金属層13152は基板13150を覆っている)、金属層13152の上にフォトレジスト13154の層を配置して、金属層13152を覆うステップ13104と、フォトレジスト13154の上にフォトマスク13156を配置するステップ13106と(フォトマスク13156は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバー13158を有し、それによって、不透明カバー13158によって覆われた領域における非露出フォトレジスト13160と、不透明カバー13158によって覆われていない領域における露出されたフォトレジスト13162とが設けられる)、少なくとも露出されたフォトレジスト13162をEM放射13109に曝すステップ13108と、金属層13152から、EM放射13109の曝露13108を受けた露出されたフォトレジスト13162を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト13164の複数の実質的に同一に構成された部分を形成するステップ13110と、フォトレジスト13164の硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、残りのフォトレジスト13164の複数の実質的に同一に構成された部分の各々に対するシェーピングフォーム(例えば、図15Bのスタンピングフォーム15500を参照)の適用により成形して、成形されたフォトレジスト13166を形成するステップ13112と、続いて、複数の実質的に同一に形成された形状13166を維持するために、残りのフォトレジストの成形された複数の実質的に同一に構成された部分を少なくとも部分的に硬化させるステップ13114と(一実施形態では、形成された形状13166は、凸状の遠位端を有するドーム構造である)、実質的に同一に形成された形状13166を有する残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティング13168を塗布するステップ13116と、実質的に同一に形成された形状13166の間の空間13170を充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、金属層13152の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属13172で覆うステップ13118と、金属層13152の底部から基板13150を除去するステップ13120と、金属層13152を除去するステップ13122と、残りのフォトレジスト13166を除去して、スタンピングフォーム13500を得るステップ13124とを含む。
【0126】
方法13100の一実施形態では、基板13150は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、フォトレジスト13154は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射13108は、X線放射またはUV放射であり、金属コーティング13168は、金属蒸着により塗布され、スタンプ適性金属13172は、ニッケルを含み、基板13150は、エッチングまたは研削によって13120が除去される。ここで、金属層13152は、13122において研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジスト13162および残りのフォトレジスト13166は、エッチングによって除去される。
【0127】
第14の例示的な実施形態:方法14100、Dk EM構造14500
Dk EM構造14500を製造する例示的な方法14100の以下の説明では、特に図14Aおよび図14Bがまとめて参照され、図14Aは、方法ステップ14102、14104、14106、および14108を示し、図14Bは、方法ステップ14110、14112、14114、および14116、ならびに結果的に製造されたDk EM構造14500を示す。
【0128】
一実施形態では、複数の第1の誘電体部分(1DP)14510および複数の第2の誘電体部分(2DP)14520を有するDk EM構造14500を製造する例示的な方法14100は、基板14530を提供するステップ14102と、基板14530の上にフォトレジスト14512の層を配置するステップ14104と、フォトレジスト14512の上にグレースケールフォトマスク14150を配置するステップ14106と(グレースケールフォトマスク14150は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバー14152を有し、グレースケールフォトマスク14150のカバー14152は、部分的に半透明な外側領域14156に向かって半径方向外向きに遷移する不透明な軸方向中央領域14154を有し、それによって、不透明な中央領域14154によって覆われた領域における実質的に非露出のフォトレジスト14513と、部分的に半透明な領域14156によって覆われた領域における部分的に露出されたフォトレジスト14514と、カバー14152によって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジスト14515とが設けられる)、グレースケールフォトマスク14150および完全に露出されたフォトレジスト14515をEM放射14109に曝すステップ14108と、EM放射14109の曝露14108を受けた部分的に露出されたフォトレジスト14514および完全に露出されたフォトレジスト14515を除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DP14510を形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジスト14516の複数の実質的に同一の形状の構造を形成するステップ14110と(一実施形態では、形成された構造14516は、凸状の遠位端を有するドーム構造である)、流動性形態の硬化性のDk組成物14507を複数の1DP14510の間の空間14522に充填するステップ14112と(充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DP14520の対応する2DPを提供する)、任意選択的に、複数の1DP14510の上面の上の任意の余剰分のDk組成物14507を除去して、Dk組成物14507を複数の1DP14510の上面と同じ高さにするステップ14114と、硬化性のDk組成物14507を少なくとも部分的に硬化させて、基板14530と、基板14530上に配置された複数の2DP14520によって取り囲まれた実質的に同一の形状の構造14516を有する複数の1DP14510の少なくとも1つのアレイとを有するアセンブリ14500を得るステップ14116とを含む。一実施形態では、フォトレジスト14512は、例えば、セラミックフィラーで充填されていないか、または充填されている比較的高いDk材料(第1の平均誘電率)である。
【0129】
方法14100の一実施形態では、基板14530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジスト14512は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射14109は、X線放射またはUV放射であり、部分的に露出されたフォトレジスト14514および完全に露出されたフォトレジスト14515は、14110においてエッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップ14116は、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0130】
方法14100の一実施形態では、硬化性のDk組成物14507は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法14100の一実施形態では、硬化性のDk組成物14507は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0131】
方法14100の一実施形態では、複数の1DP14510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0132】
方法14100の一実施形態では、複数の1DP14510の各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のうちのいずれか1つを有する(例えば、図16A、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0133】
第15の例示的な実施形態:方法15100、スタンピングフォーム15500
スタンピングフォーム15500を製造する例示的な方法15100の以下の説明では、特に図15Aおよび図15Bがまとめて参照され、図15Aは、方法ステップ15102、15104、15106、および15108を示し、図15Bは、方法ステップ15110、15112、15114、15116、15118、および15120、ならびに結果的に製造されたスタンピングフォーム15500を示す。
【0134】
一実施形態では、例示的な方法15100は、Dk EM構造12500を製造する際に使用するためのスタンピングフォーム15500を製造するのに有用であり、方法15100は、金属層15152を上面に有する基板15150を提供するステップ15102と(金属層15152は基板15150を覆っている)、金属層15152の上にフォトレジスト15154の層を配置して、金属層15152を覆うステップ15104と、フォトレジスト15154の上にグレースケールフォトマスク15156を配置するステップ15106と(グレースケールフォトマスク15156は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバー15158を有し、グレースケールフォトマスク15156のカバー15158は、部分的に半透明の外側領域15162に向かって半径方向外向きに遷移する不透明な軸方向中央領域15160を有し、それによって、不透明な領域15160によって覆われる領域における非露出フォトレジスト15164と、部分的に半透明な領域15162によって覆われる領域における部分的に露出されたフォトレジスト15166と、およびカバー15158によって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジスト15168とが設けられる)、グレースケールフォトマスク15156および完全に露出されたフォトレジスト15168をEM放射15109に曝すステップ15108と、EM放射15109の曝露15108を受けた部分的に露出されたフォトレジスト15166および完全に露出されたフォトレジスト15168を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト15172の複数の実質的に同一の形状の構造15170を形成するステップ15110と(一実施形態では、形成された構造15170は、凸状の遠位端を有するドーム構造である)、実質的に同一の形状の構造15170を有する残りのフォトレジスト15172の全ての露出面に15112に金属コーティング15502を塗布するステップ15112と、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造15504の間の空間15174をスタンプ適性金属15506で充填して、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造15504をスタンプ適性金属15506で金属層15152の上面に対して特定の厚さH7まで覆うステップ15114と、金属層15152の底部から基板15150を除去するステップ15116と、金属層15152を除去するステップ15118と、残りのフォトレジスト15170を除去して、スタンピングフォーム15500を得るステップ15120とを含む。
【0135】
方法15100の一実施形態では、基板15150は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、フォトレジスト15154はポジ型フォトレジストであり、EM放射15109は、X線放射またはUV放射であり、金属コーティング15502は、金属蒸着により塗布され、スタンプ適性金属15504は、ニッケルを含み、基板15150は、エッチングまたは研削によって除去され、金属層15152は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジスト15168および残りのフォトレジスト15170は、エッチングによって除去される。
【0136】
方法15100の一実施形態では、複数の実質的に同一の形状の構造15170、15504の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0137】
方法15100の一実施形態では、複数の実質的に同一の形状の構造15170、15504の各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のうちのいずれか1つを有する(例えば、図16A、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0138】
一般的なDk EM構造
本明細書に開示される例示的なDk EM構造を製造するための方法ステップの前述の説明から、第1および第2の型部分が本明細書に開示される場合、本明細書に開示されるか、または本明細書に開示された目的に適していると考えられる他の方法に加えて、射出成形法または圧縮成形法が使用され得ることが理解されるであろう。
【0139】
ここで、図16Aおよび図16Bが参照される。本明細書で開示されている特定の実施形態は、円筒形またはドーム形の3D形状を有するDk EM構造が描かれているが、これは図示および説明のみを目的としたものであり、本明細書に開示される任意のDk EM構造は、本明細書に開示されている目的に適した任意の3D形状を有してもよく、また本明細書に開示されている目的に適したxy平面断面で観察される任意の2D断面形状を有していてもよいことが理解されるであろう。限定ではなく例として、図16Aは、非限定的な3D形状として、ドーム形状1602、円錐形状1604、円錐台形形状1606、円筒形状1608、リング形状1610、同心リング形状1612、中央の穴または空洞1614を備えたシリンダーなどの任意の形状、互いに積み重ねられた任意の形状であって、例えば、単一または複数のスタンピング、エンボス加工、またはフォトリソグラフィープロセスを用いて、積み重ねられた円筒形状1616、積み重ねられた長方形形状1518、または本明細書に開示された目的に適した任意の他の形状または積み重ねられた形状に形成され得る、互いに積み重ねられた任意の形状を示している。限定ではなく例として、図16Bは、非限定的な2Dx-y平面断面形状として、円形形状1652,円筒形状1654、楕円形形状1656、長方形形状1658、正方形形状1660、三角形状1662、五角形形状1664、六角形形状1666、八角形形状1668、または本明細書に開示された目的に適した任意の形状を示している。
【0140】
本明細書に開示されたDk EM構造の前述の全ての説明に加えて、また開示の完全性の観点から、本明細書に開示された目的のための信号供給として有用であり得る前述の基板1508、2526、6508、7530、8508、9530、11530、12530、および14530は、Dk層または誘電体パネル、金属層または金属パネル、Dk層と金属層の組み合わせ、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、複数の1DPまたはDRAのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、対応する複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つの形態であり得る(本明細書では、前述の参照番号の対応する1つによっても表される)。特に図6Cに示される基板6508を参照すると、図示された基板6508は、関連する1DPまたはDRAを電磁的に励起するためのスロット付き開口の信号供給構造を有する2つの導電層の間に配置された誘電体媒体の積層構成を示していることが当業者によって認識されるであろう。
【0141】
Dk EM構造材料一般
本明細書に開示される任意の硬化性の組成物は、一般に、硬化性のポリマー成分および任意選択的に誘電性フィラーを含み、それぞれが、本明細書に開示された目的に一致する誘電定数と、10ギガヘルツ(GHz)、23°Cで測定して0.01未満、または0.008以下の誘電損失(誘電正接(dissipation factor)とも呼ばれる)とを有する完全に硬化された材料を提供するように選択される。いくつかの態様では、誘電率は10より大きく、または15より大きく、例えば、10~25または15~25であり、誘電正接は、23°Cで10GHzの周波数において0.007以下、または0.006以下、または0.0001~0.007である。誘電正接は、IPC-TM-650のXバンドストリップライン法により、またはスプリット共振器法により測定することができる。
【0142】
硬化性の組成物は、放射線硬化型であっても、または熱硬化型であってもよい。いくつかの態様において、硬化性の組成物の成分は、少なくとも2つの異なる硬化メカニズム(例えば、照射および熱硬化)、または少なくとも2つの異なる硬化条件(例えば、低温硬化および高温硬化)を有するように選択される。硬化性の組成物の成分は、モノマー、プレポリマー、架橋剤などの共反応性(co-reactive)成分、ならびに硬化剤(触媒、硬化促進剤、硬化プロモータなどを含む)を含むことができる。共反応性成分は、エポキシ基、イソシアネート基、活性水素含有基(ヒドロキシまたは一級アミノ基など)、エチレン性不飽和基(例えば、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリル基)などの共反応性基を含むことができる。特定の共反応性成分の例には、1,2-ポリブタジエン(PBD)、オリブタジエン-ポリイソプレン共重合体、アリル化ポリフェニレンエーテル(例えば、OPE-2ST1200またはOPE-2ST2200(三菱ガス化学株式会社から市販されている)またはNORYL SA9000(SABICイノベーティブプラスチックス社(Sabic Innovative Plastics)から市販されている))、シアネートエステル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、1,2,4-トリビニルシクロヘキサン、トリメチロールプロパントリアクリレート、またはトリメチロールプロパントリメタクリレートなどが含まれる。
【0143】
一態様では、共反応性成分は、ブタジエン、イソプレン、またはそれらの組み合わせを、任意選択的に、他の共反応性モノマー、例えば、置換または非置換ビニル芳香族モノマー(例えば、スチレン、3-メチルスチレン、3,5-ジエチルスチレン、4-n-プロピルスチレン、α-メチルスチレン、α-メチルビニルトルエン、パラヒドロキシスチレン、パラメトキシスチレン、α-クロロスチレン、α-ブロモスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン、テトラクロロスチレンなど)、または置換または非置換のジビニル芳香族モノマー(ジビニルベンゼン、ジビニルトルエンなど)を含む。共反応性モノマーの組み合わせも使用することができる。これらのモノマーの重合から誘導される完全に硬化された組成物は、「熱硬化性ポリブタジエンまたはポリイソプレン」であり、本明細書で使用される場合、ブタジエンホモポリマー、イソプレンホモポリマー、およびブタジエン、イソプレン、またはそれらの組み合わせから誘導される単位からなるコポリマー、任意選択的に、ブタジエン-スチレンなどの共反応性モノマー、イソプレン-スチレンコポリマーなどのコポリマーを含む。組み合わせ、例えば、ポリブタジエンホモポリマーとポリ(ブタジエン-イソプレン)コポリマーの組み合わせも使用することができる。シンジオタクチックポリブタジエンを含む組み合わせも使用することができる。共反応性成分は、ブタジエンまたはイソプレンのエポキシ-、無水マレイン酸-、またはウレタン-修飾ポリマーまたはコポリマーなどのポスト反応(post-reacted)ポリマーまたはポリマーを使用することができる。
【0144】
他の共反応性成分が、特定の特性または処理の変更のために存在する可能性がある。例えば、完全に硬化された誘電体の絶縁耐力および機械的特性の安定性を改善するために、低分子量エチレン-プロピレンエラストマー、すなわち、主にエチレンおよびプロピレンを含むコポリマー、ターポリマー、または他のポリマーが存在し得る。エチレン-プロピレンエラストマーは、EPMコポリマー(エチレンモノマーおよびプロピレンモノマーのコポリマー)およびEPDMターポリマー(エチレンモノマー、プロピレンモノマー、およびジエンモノマーのターポリマー)を含む。エチレン-プロピレンエラストマーの分子量は、10,000グラム/モル(g/mol)未満の粘度平均分子量(Mv)、例えば、5,000~8,000g/molMvとすることができる。エチレン-プロピレンエラストマーは、硬化性の組成物の総重量に対して最大20重量%、例えば、4~20重量%、または6~12重量%(それぞれ硬化性の組成物の総重量に基づく)の量で硬化性の組成物中に存在してもよい。
【0145】
別の種類の共硬化性成分は、不飽和ポリブタジエンまたはポリイソプレン含有するエラストマーである。この成分は、主に1,3-付加ブタジエンまたはイソプレンと、エチレン性不飽和モノマー、例えば、スチレンまたはα-メチルスチレンなどのビニル芳香族化合物、メチルメタクリレートまたはアクリロニトリルなどの(メタ)アクリレートとのランダムまたはブロックコポリマーであり得る。エラストマーは、ポリブタジエンまたはポリイソプレンブロックと、スチレンまたはα-メチルスチレンなどのモノビニル芳香族モノマーから誘導され得る熱可塑性ブロックとを有する直鎖状またはグラフト型ブロックコポリマーを含む固体熱可塑性エラストマーであり得る。この種類のブロックコポリマーは、スチレン-ブタジエン-スチレントリブロックコポリマー(例えば、テキサス州ヒューストンのデクスコ・ポリマーズ社(Dexco Polymers)からVECTOR 8508M(商標)の商品名で入手可能なもの、テキサス州ヒューストンのエニケム・エラストマーズ・アメリカ社(Enichem Elastomers America)からSOL-T-6302(商標)の商品名で入手可能なもの、およびダイナソル・エラストマーズ社(Dynasol Elastomers)からCALPRENE(商標)401の商品名で入手可能なもの)、ならびにスチレン-ブタジエンジブロックコポリマーおよびスチレンとブタジエンを含む混合トリブロックおよびジブロックコポリマー(例えば、クレイトン・ポリマーズ社(Kraton Polymers)(テキサス州ヒューストン)からKRATON(商標)D1118の商品名で入手可能なもの)を含む。KRATON(商標)D1118は、33重量%のスチレンを含有する混合ジブロック/トリブロックスチレンおよびブタジエン含有コポリマーである。
【0146】
任意選択のポリブタジエンまたはポリイソプレン含有エラストマーは、ポリブタジエンまたはポリイソプレンブロックが水素化されることを除いて上記と同様の第2のブロックコポリマーをさらに含むことができ、それによりポリエチレンブロック(ポリブタジエンの場合)またはエチレン-プロピレンコポリマーブロック(ポリイソプレンの場合)を形成する。上記のコポリマーと組み合わせて使用すると、より強靭な材料を製造できる。この種類の例示的な第2のブロックコポリマーは、KRATON(商標)GX1855(クレイトン・ポリマーズ社から市販されており、スチレン-高1,2-ブタジエン-スチレンブロックコポリマーとスチレン-(エチレン-プロピレン)-スチレンブロックコポリマーの組み合わせであると考えられている)である。不飽和ポリブタジエンまたはポリイソプレン含有エラストマー成分は、誘電体材料の総重量に対して2~60重量%、詳細には、5~50重量%または10~40もしくは10~50重量%の量で硬化性の組成物中に存在していてもよい。特定の特性または処理の変更のために追加できるさらに他の共硬化性ポリマーには、限定されるものではないが、ポリエチレンおよびエチレンオキシドコポリマーなどのエチレンのホモポリマーまたはコポリマー、天然ゴム、ポリジシクロペンタジエンなどのノルボルネンポリマー、水素化スチレン-イソプレン-スチレンコポリマーおよびブタジエン-アクリロニトリルコポリマー、不飽和ポリエステルなど、が含まれる。これらのコポリマーのレベルは、一般に、硬化性の組成物中の全有機成分の50重量%未満である。
【0147】
フリーラジカル硬化性モノマーも、例えば、硬化後の系の架橋密度を高めるために、特定の特性または処理の変更のために追加することができる。適切な架橋剤となり得る例示的なモノマーには、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、または多官能性アクリレートモノマー(例えば、サルトマーUSA社(Sartomer USA)、ペンシルベニア州 ニュータウンスクエア(Newtown Square)から入手可能なSARTOMER(商標)ポリマー)などの、ジ、トリ、またはより高次のエチレン性不飽和モノマーが含まれ、それらのすべては市販されている。架橋剤は、使用される場合、誘電体組成物の総重量に基づいて、最大20重量%、または1~15重量%の量で硬化性成分中に存在していてもよい。
【0148】
硬化剤を誘電体組成物に添加して、オレフィン反応性部位を有するポリエンの硬化反応を促進することができる。硬化剤は、有機過酸化物、例えば、過酸化ジクミル、t-ブチルパーベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α-ジ-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、またはこれらのうちの少なくとも1つを含む組み合わせ、を含み得る。炭素-炭素開始剤、例えば、2,3-ジメチル-2,3ジフェニルブタンを使用することができる。硬化剤または開始剤は、単独で、または組み合わせて使用できる。硬化剤の量は、誘電体組成物中のポリマーの総重量に基づいて、1.5~10重量%であり得る。
【0149】
いくつかの態様において、ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、カルボキシ官能化されている。官能化は、(i)炭素-炭素二重結合または炭素-炭素三重結合、および(ii)カルボン酸、無水物、アミド、エステルまたは酸ハロゲン化物を含む少なくとも1つのカルボキシ基、の両方を分子内に有する多官能性化合物を使用して達成することができる。特定のカルボキシ基は、カルボン酸またはエステルである。カルボン酸官能基を提供することができる多官能性化合物の例としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、またはクエン酸のうちの少なくとも1つが含まれる。特に、無水マレイン酸が付加されたポリブタジエンを熱硬化性組成物に使用することができる。適切なマレイン化ポリブタジエンポリマーは、例えば、クレイバレー社(Cray Valley)から、またはRICONの商品名でサルトマー社(Sartomer)から市販されている。
【0150】
硬化性の組成物は、誘電定数、誘電正接、または熱膨張係数のうちの少なくとも1つを調整するために選択することができる粒子状誘電体材料(フィラー組成物)を含むことができる。フィラー組成物は、少なくとも1つの誘電体フィラー、例えば、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成ガラスまたはセラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、または水酸化マグネシウムの少なくとも1つを含み得る。誘電体フィラーは、粒子状物質、繊維、またはウィスカーのうちの少なくとも1つであり得る。
【0151】
フィラー組成物は、マルチモーダル粒子サイズ分布を有することができ、マルチモーダル粒子サイズ分布の第1のモードのピークは、マルチモーダル粒子サイズ分布の第2のモードのピークの少なくとも7倍である。マルチモーダル粒子サイズ分布は、例えば、バイモーダル、トリモーダル、またはクアドラモーダルとすることができる。存在する場合、完全に硬化された誘電体材料は、硬化性の組成物の総体積を基準にして、1~80体積パーセント(vol%)、または10~70vol%、または20~60vol%、または40~60vol%の誘電体フィラーを含むことができる。
【0152】
任意選択的に、誘電体フィラーは、カップリング剤、例えば、有機官能性アルコキシシランカップリング剤、ジルコネートカップリング剤、またはチタネートカップリング剤で表面処理することができる。そのようなカップリング剤は、硬化性の組成物中の誘電体フィラーの分散を改善することができるか、または完全に硬化された組成物の吸水を低減することができる。
【0153】
硬化性の組成物は、難燃性化合物または粒子状フィラー(例えば、難燃性リン含有化合物、難燃性臭素含有化合物)、アルミナ、マグネシア、水酸化マグネシウム、アンチモン含有化合物などをさらに含むことができる。
【0154】
本明細書に開示される高温ポリマーは、一般的に、200℃以上、好ましくは、220℃以上、より好ましくは、250℃以上の熱分解温度を有する材料である。特に上限はないが、400°Cが実用的な上限であり得る。そのようなポリマーは、一般的に、芳香族基、例えば、液晶ポリマー(LCP:liquid crystal polymer)、ポリフタルアミド(PPA:polyphthalamide)、芳香族ポリイミド、芳香族ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS:polyphenylene sulfide)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK:polyaryletherketone)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK:polyetherether ketone)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK:polyetherketoneketone)、ポリエーテルスルホン(PES:polyethersulfone)、ポリフェニレンスルホン(PPSU:polyphenylenesulfone)、ポリフェニレンスルホンウレア、自己強化型ポリフェニレン(SRP:self-reinforced polyphenylene)などを有する。異なるポリマーの組み合わせを使用することができる。一態様では、高温ポリマーはLCPである。LCPは熱可塑性樹脂とすることができるが、官能化によって、またはエポキシなどの熱硬化性樹脂との配合によって熱硬化性樹脂として使用することもできる。市販のLCPの例には、ティコナ社(Ticona)、ケンタッキー州フローレンスから市販されているVECTRA(登録商標)、アモコポリマーズ社(Amoco Polymers)から市販されているXYDAR(登録商標)、ダウ・デュポン社(Dow DuPont)、デラウェア州ウィルミントンから市販されているZENITE(登録商標)、及びRTPカンパニー(RTP Co.)から市販されている例えばRTP-3400シリーズのLCPなどZが含まれる。
【0155】
本明細書に開示または記載されている任意の接着剤、接着(adhering)、または接着剤層について、接着剤層は、所望の特性に基づいて選択することができ、例えば、低融点を有する熱硬化性ポリマーまたは2つの誘電体層を結合するか、または導電層から誘電体層に結合するための他の組成物とすることができる。接着剤層は、ポリ(アリーレンエーテル)、カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマー(ブタジエン、イソプレン、またはブタジエンおよびイソプレン単位、および0~50重量%以下の共硬化性モノマー単位を含む)を含んでいてもよい。接着剤層の接着剤組成物は、誘電体組成物とは異なってもよい。接着剤層は、1平方メートルあたり2~15グラムの量で存在することができる。ポリ(アリーレンエーテル)は、カルボキシ官能化ポリ(アリーレンエーテル)を含むことができる。ポリ(アリーレンエーテル)は、ポリ(アリーレンエーテル)と環状無水物との反応生成物、またはポリ(アリーレンエーテル)と無水マレイン酸との反応生成物であり得る。カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、カルボキシ官能化ブタジエン-スチレンコポリマーであり得る。カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーと環状無水物との反応生成物であり得る。カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、マレイン化ポリブタジエン-スチレンまたはマレイン化ポリイソプレン-スチレンコポリマーであり得る。
【0156】
接着剤層は、接着剤層の誘電率を調整するための誘電体フィラー(例えば、セラミック粒子)を含むことができる。例えば、接着剤層の誘電率を調整して、電磁デバイス(例えば、DRAデバイス)の性能を向上させるか、またはそれ以外に修正することができる。
【0157】
個々の特徴および/またはプロセスの特定の組み合わせが本明細書で説明および図示されているが、特徴および/またはプロセスのこれらの特定の組み合わせは例示のみを目的としており、そのような個々の特徴および/またはプロセスのいずれかの任意の組み合わせが、そのような組み合わせが明示的に示されているか、および本明細書の開示と一致しているかどうかにかかわらず、一実施形態に従って採用することができる。本明細書に開示されるような特徴および/またはプロセスの任意の全てのそのような組み合わせは、本明細書において企図されており、本出願を全体として考慮したときに当業者の理解の範囲内であると見なされ、当業者によって理解されるような方法で、添付の特許請求の範囲内であると見なされる。
【0158】
本明細書では、例示的な実施形態を参照して発明を記載したが、特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができ、その構成要素を均等物に置き換えることができることを当業者には理解されるであろう。本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの変更を加えることができる。従って、本発明は、本発明を実施するために企図された最良のまたは唯一の態様として本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態を含むことが意図されている。図面および説明では、例示的な実施形態が開示されており、特定の用語および/または寸法が使用されている場合があるが、これらは、特に明記しない限り、一般的、例示的、および/または説明的な意味でのみ使用されており、限定を目的としたものではないので、特許請求の範囲は、そのように限定されない。ある要素が別の要素の「上」にあるという場合、その要素は他の要素の上に直接存在するか、または介在する要素が存在することもある。対照的に、ある要素が別の要素の「上に直接ある」という場合、そこには介在する要素は存在しない。第1、第2などの用語の使用は、順序または重要性を示すものではなく、第1、第2などの用語は、ある要素を別の要素と区別するために使用されている。a、anなどの用語の使用は、数量の制限を示すものではなく、参照される項目の少なくとも1つの存在を示す。本明細書で使用されている「備える」という用語は、1つまたは複数の追加の特徴を含む可能性を排除するものではない。そして、本明細書で提供される背景情報は、本明細書で開示される発明に関連する可能性があると出願人が考える情報を明らかにするために提供されるものである。そのような背景情報のいずれかが、本明細書に開示された本発明の実施形態に対する先行技術を構成することは、必ずしも意図されておらず、またそのように解釈されるべきでもない。
【0159】
前述の全てを考慮すると、少なくとも以下の態様および態様の組み合わせに従うが、それらに限定されない構造の様々な態様が本明細書に開示されていることが理解されるであろう。
【0160】
態様1:一実施形態は、誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法を含み、この方法は、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を含む第1の型部分を提供するステップと、第1の複数の凹部を完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物で充填するステップと、第1のDk組成物で充填された第1の複数の凹部の複数の凹部の上およびそれらを横断して基板を配置するステップと、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を備える基板を第1の型部分から除去して、基板と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップとを含み、複数のDk構造の各々は、第1の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された三次元(3D)形状を有する。
【0161】
態様2:態様1の方法は、第1のDk組成物で充填された第1の複数の凹部の複数の凹部の上にそれらを横断して基板を配置した後で、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を有する基板を第1の型から除去する前に、基板の上に第2の型部分を配置するステップと、第2の型部分を第1の型部分に向かってプレスして、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、第1の型部分に対して第2の型部分を分離するステップとをさらに含む。
【0162】
態様3:態様1または2の方法は、Dk層、金属層、Dk層と金属層の組み合わせ、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークを含む。
【0163】
態様4:態様1または2の方法は、第1の型部分を提供するステップの前に、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第2の複数の凹部を含む第1の先行型部分を提供するステップと、第2の複数の凹部の各々の1つは、第1の複数の凹部の対応する1つよりも大きく、第2の複数の凹部を、第1の平均誘電率よりも小さく、かつ完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第2の平均誘電率を有する硬化性の第2のDk組成物で充填するステップと、第1の先行型部分の上に第2の先行型部分を配置ステップと、第2の先行型部分は、アレイ状に配置され、かつ第2の複数の凹部の各々と1対1で対応する複数の開口を有し、第2の先行型部分の上に第3の先行型部分を配置するステップと、第3の先行型部分は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一の突起を有し、各々が実質的に同一の突起は、第2の先行型部分の開口の対応する開口に挿入され、かつ第2の複数の凹部の対応する開口に挿入され、それによって、第2の複数の凹部の各々内の第2のDk材料を、所与の突起の体積に等しい体積だけ変位させ、第3の先行型部分を第2の先行型部分に向かってプレスして、硬化性の第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、第2の先行型部分に対して第3の先行型部分を分離して、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物を有する型構造を第2のDk組成物内に生成するステップとを含み、型構造は、第1の型部分を提供するのに役立ち、かつアレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を有する第1の型部分を提供するステップを確立し、除去するステップは、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物および少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物を有する基板を第1の型部分から除去して、基板と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物および少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物の対応するアレイを含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップを含み、複数のDk構造の各々は、第1の複数の凹部および第2の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された3D形状を有する。
【0164】
態様5:態様1または2の方法において、複数のDk構造は、基板上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を含む。
態様6:態様4の方法において、複数のDk構造は、基板上に配置された第1のDk組成物を含む複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)と、複数のDRAとの1対1で対応して配置された第2のDk組成物を含む複数の誘電体レンズまたは誘電体導波路とを含む。
【0165】
態様7:態様1の方法において、第1の型部分は、第1の複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルを含み、複数の比較的薄い接続チャネルは、第1の複数の凹部を第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物で充填するステップ中に充填され、それにより、基板と複数のDk構造とを含むアセンブリが複数のDk構造の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造とともに得られ、比較的薄い接続構造は少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を含み、比較的薄い接続構造および充填された第1の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する。
【0166】
態様8:態様4の方法において、第2の先行型部分は、第2の複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルを含み、複数の比較的薄い接続チャネルは、第2の複数の凹部の各々の凹部内の第2のDk材料を所与の突起の体積に等しい体積だけ変位させるステップ中に充填され、それにより、基板および複数のDk構造を含むアセンブリが、複数のDk構造の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造とともに得られ、比較的薄い接続構造は、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物を含み、比較的薄い接続構造および充填された第2の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する。
【0167】
態様9:態様1乃至8のいずれか1つの方法において、第1の複数の凹部を充填するステップ、第2の複数の凹部を充填するステップ、または第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、流動性形態の個々の硬化性Dk組成物を対応する凹部にスクイージングすることをさらに含む。
【0168】
態様10:態様1乃至8のいずれか1つの方法において、第1の複数の凹部を充填するステップ、第2の複数の凹部を充填するステップ、または第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、個々の硬化性のDk組成物の流動性形態の誘電体フィルムを対応する凹部にインプリンティングすることをさらに含む。
【0169】
態様11:態様1乃至10のいずれか1つの方法において、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップ、硬化性の第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップ、または硬化性の第1のDk組成物と硬化性の第2のDk組成物の両方を少なくとも部分的に硬化させるステップは、個々の硬化性のDk組成物を、約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0170】
態様12:態様1乃至11のいずれか1つの方法において、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上であり、かつ100以下である。
【0171】
態様13:態様1乃至12のいずれか1つの方法において、硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に硬化剤を含む。
【0172】
態様14:態様13の方法において、硬化性の第1のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0173】
態様15:態様1乃至14のいずれか1つの方法において、3D形状は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様16:態様1または2の方法は、第1の型部分を提供するステップの前に、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第2の複数の凹部を含む第1の先行型部分を提供するステップと、第2の複数の凹部の各々の1つは、第1の複数の凹部の対応する1つよりも大きく、第2の複数の凹部を、第1の平均誘電率よりも小さく、かつ完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第2の平均誘電率を有する硬化性の第2のDk組成物で充填するステップと、第1の先行型部分の上に第2の先行型部分を配置するステップと、第2の先行型部分は、アレイ状に配置され、かつ第2の複数の凹部の各々と1対1で対応する複数の開口を有し、基板と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を含む複数のDk構造とを含むアセンブリを第2の先行型部分の上に配置するステップと、アセンブリは、第2の先行型部分の開口の対応する開口に挿入されかつ、第2の複数の凹部の対応する凹部に挿入される複数のDk構造を有し、それによって、第2の複数の凹部の各々内の第2のDk材料を、所与のDk構造の体積に等しい体積だけ変位させ、アセンブリを第2の先行型部分に向かってプレスして、硬化性の第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物および少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物を有する基板を第1の型部分から分離および除去して、基板と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物の対応するアレイ含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップとを含み、複数のDk構造の各々は、第1の複数の凹部および第2の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された3D形状を有する。
【0174】
態様17:態様16の方法において、基板は、Dk層、金属層、Dk層と金属層の組み合わせ、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークを含む。
【0175】
態様18:態様16または17の方法において、複数のDk構造は、基板上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を含む。
態様19:態様16または17の方法において、複数のDk構造は、基板上に配置された第1のDk組成物を含む複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)と、複数のDRAと1対1で対応して配置された第2のDk組成物を含む複数の誘電体レンズまたは誘電体導波路とを含む。
【0176】
態様20:態様16乃至19のいずれか1つの方法において、第2の先行型部分は、第2の複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルを含み、複数の比較的薄い接続チャネルは、第2の複数の凹部の各々の凹部内の第2のDk材料を所与のDk構造の体積に等しい体積だけ変位させるステップ中に充填され、それにより、基板および複数のDk構造を含むアセンブリが、複数のDk構造の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造とともに得られ、比較的薄い接続構造は、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物を含み、比較的薄い接続構造および充填された第2の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する。
【0177】
態様101:1つまたは複数の第1の誘電体部分(1DP)を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法は、アレイ状に配置され、複数の1DPを形成するように構成された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を含む第1の型部分を提供するステップと、第1の型部分は、複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルをさらに含み、第1の複数の凹部および比較的薄い接続チャネルを、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、第1の型部分の上に第2の型部分を、硬化性のDk組成物が間に配置された状態で配置するステップと、第2の型部分を第1の型部分に向かってプレスして、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、第1の型部分に対して第2の型部分を分離するステップと、第1の型部分から少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を除去して、少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を含む少なくとも1つのDk構造を得るステップとを含み、少なくとも1つのDk構造の各々は、第1の複数の凹部および相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルによって画定された三次元(3D)形状を有し、第1の複数の凹部によって画定された3D形状は、EM構造における複数の1DPを提供する。
【0178】
態様102:態様101の方法において、第2の型部分は、少なくとも1つのDk構造に位置合わせ機構を提供するために配置された少なくとも1つの凹部を含み、第2の型部分を第1の型部分に向かってプレスするステップは、硬化性のDk組成物の一部を少なくとも1つの凹部内に変位させることをさらに含む。
【0179】
態様103:態様101の方法において、第1の型部分は、少なくとも1つのDk構造に位置合わせ機構を提供するために配置された少なくとも1つの第1の突起をさらに含み、第2の型部分を第1の型部分に向かってプレスするステップは、、硬化性のDk組成物の一部を少なくとも1つの第1の突起の周りに変位させることをさらに含む。
【0180】
態様104:態様101乃至103のいずれか1つの方法において、第1の型部分および第2の型部分のうちの少なくとも1つは、セグメント化されたセットのパネルをアレイの形態で提供するために、複数の凹部のサブセットの周りのセグメント化突起を含み、第2の型部分を第1の型部分に向かってプレスするステップは、硬化性のDk組成物の一部を、セグメント化突起の近接領域で第1の型部分と第2の型部分との間の対面接触から離れるように変位させることをさらに含む。
【0181】
態様105:態様101乃至104のいずれか1つの方法において、少なくとも1つのDk構造における所与の1DPに対してDkアイソレータを提供するために、第1の型部分は、第2の複数の凹部をさらに含み、第2の複数の凹部の各々の1つは、第1の複数の凹部の1つと1対1で対応して配置され、かつ第1の複数の凹部の対応する凹部を実質的に取り囲む。
【0182】
態様106:態様105の方法において、少なくとも1つのDk構造における所与の1DPに対して強化されたDkアイソレータを提供するために、第1の型部分は、第2の複数の凹部の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の突起をさらに含み、各第2の突起は、第2の複数の凹部の対応する凹部内に中央に配置され、かつ第1の複数の凹部の対応する凹部を実質的に取り囲む。
【0183】
態様107:態様105の方法において、少なくとも1つのDk構造における所与の1DPに対して強化されたDkアイソレータを提供するために、第2の型部分は、第1の型部分の第2の複数の凹部の1つと1対1で対応して配置された複数の第3の突起をさらに含み、各第3の突起は、第1の型部分の第2の複数の凹部の対応する凹部内に中央に配置され、かつ第1の型部分の第1の複数の凹部の対応する凹部を実質的に取り囲む。
【0184】
態様108:態様101乃至107のいずれか1つの方法において、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、加熱することを含む。
【0185】
態様109:態様101乃至108のいずれか1つの方法は、少なくとも1つのDk構造を完全に硬化させるステップと、少なくとも1つのDk構造の背面に接着剤を塗布するステップとをさらに含む。
【0186】
態様110:態様101乃至109のいずれか1つの方法においえt、平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
態様111:態様101乃至110のいずれか1つの方法において、硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0187】
態様112:態様111の方法において、硬化性の第1のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0188】
態様113:態様101乃至112のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各1DPは、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様114:態様102乃至113のいずれか1つの方法は、基板を提供し、少なくとも1つのDk構造を基板上に配置するステップをさらに含む。
態様115:態様114の方法において、基板は、Dk層、金属層、Dk層と金属層の組み合わせ、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークを含む。
【0189】
態様116:態様114乃至115のいずれか1つの方法において、少なくとも1つのDk構造を基板上に配置するステップは、位置合わせ機構を基板上の対応する受承機構と位置合わせし、少なくとも1つのDk構造を基板に接着することをさらに含む。
態様201:誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法は、Dk材料のシートを提供するステップと、シートにアレイ状に配置された各々が実質的に同一の複数の凹部を形成するステップと、シートの非凹部部分は、複数の凹部の個々の凹部間の接続構造を形成し、複数の凹部を、完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、Dk材料のシートは、第1の平均誘電率とは異なる第2の平均誘電率を有し、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップとを含む。
【0190】
態様202:態様201の方法であって、第2の平均誘電率は第1の平均誘電率よりも小さい。
態様203:態様201または202の方法は、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップに続いて、シートを個々のタイルに切断するステップをさらに含み、各タイルは、内部に少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を有する複数の凹部のサブセットのアレイを含み、凹部間には接続構造の一部が配置されている。
【0191】
態様204:態様201乃至203のいずれか1つの方法において、形成するステップは、複数の凹部をストップダウン方式でタンピングまたはインプリンティングすることを含む。
【0192】
態様205:態様201乃至203のいずれか1つの方法において、形成するステップは、複数の凹部をボトムアップ方式でエンボス加工することを含む。
態様206:態様201乃至205のいずれか1つの方法において、充填するステップは、流動性形態の硬化性のDk組成物を複数の凹部に注入およびスクイージングすることを含む。
態様207:態様201乃至206の方法において、形成するステップは、シートの第1の側から、シート内に、各々が実質的に同一の複数の凹部を形成することをさらに含み、複数の凹部の各々は、深さH5を有し、さらに、シートの第2の反対側から、複数の凹部と1対1で対応する複数の窪みを形成するステップを含み、複数の窪みの各々は、深さH6を有し、H6は、H5以下である。
【0193】
態様208:態様207の方法において、複数の窪みの各々が、複数の凹部の各対応する1つの凹部に周囲の側壁を備えたブラインドポケットを形成する。
態様209:態様207乃至208のいずれか1つの方法において、複数の窪みの各々は、複数の凹部のうちの対応する凹部に対して中央に配置されている。
【0194】
態様210:態様201乃至209のいずれか1つの方法において、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップは、Dk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0195】
態様211:態様201乃至210のいずれか1つの方法において、提供するステップは、Dk材料のシートを平坦な形態で提供することを含み、充填するステップは、平坦な形態のシートの複数の凹部を一度に1つまたは複数の凹部を充填することを含む。
【0196】
態様212:態様201乃至210のいずれか1つの方法において、提供するステップは、ロール上にDk材料のシートを提供するステップと、次の形成するステップのためにDk材料のシートを展開するステップとを含む。
【0197】
態様213:態様212の方法は、Dk材料のロールの下流にパターンローラおよび対向する圧縮ローラを提供するステップと、パターンローラの下流にDk組成物のディスペンサユニットを提供するステップと、ディスペンサユニットの下流に硬化ユニットを提供するステップと、硬化ユニットの下流に仕上げローラを提供するステップとをさらに含む。
【0198】
態様214:態様213の方法は、パターンローラの下流、かつディスペンサユニットの上流に第1の張力ローラを提供するステップと、第1の張力ローラの下流、かつ硬化ユニットの上流に第2の張力ローラを提供するステップとをさらに含む。
【0199】
態様215:態様210の方法は、第2の張力ローラと協働するように、かつ第2の張力ローラと対向して配置されたスキージユニットを提供するステップをさらに含む。
態様216:態様213乃至215のいずれか1つの方法は、Dk材料のロールからDk材料のシートを展開するステップと、パターンローラと対向する圧縮ローラとの間にDk材料の展開されたシートを通過させるステップと、ここで、シートにアレイ状に配置された実質的に同一の複数の凹部を形成するステップが発生して、パターン化されたシートが得られ、パターン化されたシートをディスペンサユニットに近接して通過させるステップと、ここで、複数の凹部を硬化性のDk組成物で充填するステップが発生して、充填されたパターン化されたシートが得られ、充填されたパターン化されたシートを硬化ユニットに近接して通過させるステップと、ここで、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップが発生して、少なくとも部分的に硬化されたシートが得られ、少なくとも部分的に硬化されたシートをその後の処理のために仕上げローラに送給するステップとをさらに含む。
【0200】
態様217:態様216の方法は、パターン化されたシートをディスペンサユニットに近接して通過させる前に、パターン化されたシートを第1の張力ローラと係合させるステップと、充填されたパターン化されたシートを硬化ユニットに近接して通過させる前に、充填されたパターン化されたシートを第2の張力ローラと係合させるステップとをさらに含む。
【0201】
態様218:態様217の方法は、充填されたパターン化されたシートを硬化ユニットに近接して通過させる前に、充填されたパターン化されたシートをスキージユニットおよび対向する第2の張力ローラに係合させて、充填され、かつスクイージングされたパターン化されたシートを得るステップをさらに含む。
【0202】
態様219:態様201乃至218のいずれか1つの方法において、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
【0203】
態様220:態様201乃至219のいずれか1つの方法において、硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0204】
態様221:態様220の方法において、硬化性の第1のDk組成物は無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0205】
態様222:態様201乃至221のいずれか1つの方法において、複数の凹部の各凹部は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する。
態様301:誘電体(Dk)電磁(EM)構造は、第1の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を含む少なくとも1つのDk構成要素と、少なくとも1つのDk構成要素の露出面の少なくとも一部の上に共形的に配置された、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層とを備える。
【0206】
態様302:態様301のDk EM構造において、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層は、少なくとも1つのDk構成要素の少なくとも露出した上面および側面の上に共形的に配置されている。
【0207】
態様303:態様301または302のDk EM構造において、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層は、少なくとも1つのDk構成要素の全ての露出された面上に共形的に配置されている。
【0208】
態様304:態様301乃至303のいずれか1つのDk EM構造において、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層は、30ミクロン以下であり、代替的には、10ミクロン以下であり、代替的には3ミクロン以下であり、代替的には、1ミクロン以下である。
【0209】
態様305:態様301乃至304のいずれか1つのDk EM構造において、少なくとも1つのDk構成要素は、Dk構成要素のアレイを形成するx×y配置に配置された複数のDk構成要素を含む。
【0210】
態様306:態様305のDk EM構造において、複数のDk構成要素の各々は、比較的薄い接続構造を介して複数のDk構成要素の少なくとも1つの他のDk構成要素に物理的に接続されており、各接続構造は、複数のDk構成要素のうちの1つの全体的な外寸と比較して比較的薄く、各接続構造は、個々の接続されたDk構成要素の全体の高さよりも低い断面の全体の高さを有し、かつDk構成要素のDk材料から形成されており、各比較的薄い接続構造および複数のDk構成要素は、単一のモノリシックを形成する。
【0211】
態様307:態様306のDk EM構造において、比較的薄い接続構造は、モノリシックと一体的に形成された少なくとも1つの位置合わせ機構を含む。
態様308:態様307のDk EM構造において、少なくとも1つの位置合わせ機構は、突起、凹部、穴、または前述の位置合わせ機構の任意の組み合わせを含む、Dk EM構造。
【0212】
態様309:態様305乃至308のいずれか1つのDk EM構造において、Dk構成要素のアレイは、複数のDk構成要素の各1つと1対1の対応で配置された複数のDkアイソレータを含み、各Dkアイソレータは、複数のDk構成要素のうちの対応する1つを実質的に取り囲んで配置されている。
【0213】
態様310:態様309のDk EM構造において、複数のDkアイソレータの各々は、複数のDk構成要素の高さH1以下の高さH2を有する。
態様311:態様309または310のDk EM構造において、Dkアイソレータの各々は、中空の内部部分を含む。
【0214】
態様312:態様311のDk EM構造において、中空の内部部分は上部が開放されているか、または下部が開放されている。
態様313。態様309乃至312のいずれか1つのDk EM構造において、複数のDkアイソレータは、複数のDk構成要素と一体的に形成されて、モノリシックを形成する。
【0215】
態様314:態様305乃至313のいずれか1つのDk EM構造において、少なくとも1つのDk構成要素の各々は、第1の誘電体部分(1DP)を含むとともに、複数の第2の誘電体部分(2DP)をさらに含み、複数の2DPの各2DPは、第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を含み、各1DPは、近位端および遠位端を有し、各2DPは、近位端および遠位端を有し、所与の2DPの近位端は、対応する1DPの遠位端に近接して配置され、所与の2DPの遠位端は、対応する1DPの遠位端から規定された距離だけ離間して配置され、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。
【0216】
態様315:態様314のDk EM構造において、各2DPは、隣接する1つの2DPと一体的に形成されて、2DPのモノリシックを形成する。
態様316:態様301乃至315のいずれか1つのDk EM構造において、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
【0217】
態様317:少なくとも1つのDk構成要素の各々は、高さH1を有する第1の誘電体部分1DPを含むとともに、第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を有する、高さH3を有する第2の誘電体部分2DPをさらに含み、2DPは、複数の凹部を含み、複数の凹部の各凹部は、1DPの対応する1つで充填され、2DPは各1DPを実質的に取り囲み、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。
【0218】
態様318:態様317のDk EM構造において、H1はH3と等しい。
態様319:態様317のDk EM構造において、2DPは、1DPの各々の下にある比較的薄い接続構造を含み、2DPおよび比較的薄い接続構造はモノリシックを形成し、H1は、H3よりも小さい。
【0219】
態様320:態様305乃至319のいずれか1つのDk EM構造において、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層は、アレイの全ての露出された面上に共形的に配置されている。
【0220】
態様321:態様301乃至320のいずれか1つのDk EM構造において、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
【0221】
態様322:態様301乃至321のいずれか1つの方法において、硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0222】
態様323:態様322の方法において、硬化性の第1のDk組成物は無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0223】
態様324:態様301乃至323のいずれか1つのDk構造において、少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
【0224】
態様325:態様301乃至324のいずれか1つのDk構造において、少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素は、誘電体共振器アンテナ(DRA)である。
態様326:態様314乃至325のいずれか1つのDk構造において、複数の2DPの各2DPは、誘電体レンズまたは導波路である。
【0225】
態様401:複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造であって、複数の1DPの各1DPは、近位端および遠位端を有し、所与の1DPの遠位端は、xy平面断面で観察されるような、所与の1DPの近位端の断面よりも小さい断面を有する、Dk EM構造を製造する方法は、支持構造を提供するステップと、少なくとも1つのアレイに配置された複数の一体的に形成された2DPを提供するステップと、複数の2DPは少なくとも部分的に硬化され、複数の2DPの各2DPは、近位端および遠位端を含み、所与の2DPの各近位端は、ブラインドエンドを有する中央に配置された窪みを含み、複数の2DPを支持構造上に配置するステップと、複数の2DPの各窪みは、複数の1DPのうちの対応する1つを形成するように構成され、流動性形態の硬化性のDk組成物を複数の2DPの窪みに充填するステップと、Dk組成物は、完全に硬化されたときの複数の2DPの第2の平均誘電率よりも大きい完全に硬化されたときの第1の平均誘電率を有し、支持構造および複数の2DPの近位端を横断してスクイージングして、余剰分の硬化性のDk組成物を除去して、Dk組成物を、複数の2DPの各2DPの近位端と少なくとも同じ高さにするステップと、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、支持構造内に形成された1DPの少なくとも1つのアレイとともに2DPの少なくとも1つのアレイを含む結果的に製造されるアセンブリを支持構造から除去するステップとを含む。
【0226】
態様402:態様401に記載の方法において、支持構造は、複数の2DPの少なくとも1つのアレイの所与の1つの周りに隆起した壁を含み、充填するステップおよびスクイージングするステップは、流動性形態の硬化性のDk組成物を複数の2DPの窪みに支持構造の隆起した壁の端部まで充填して、複数の2DPの凹部が充填され、かつ関連する複数の2DPの近位端が特定の厚さH6までDk組成物により覆われるようにするステップと、支持構造の隆起した壁を横断してスクイージングして、余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を隆起した壁の端部と同じ高さにするステップとを含み、H6の厚さのDk組成物は、複数の1DPと一体的に形成された接続構造を提供する。
【0227】
態様403:態様401または402の方法において、複数の一体的に形成された2DPの少なくとも1つのアレイは、支持構造上に配置された一体的に形成された2DPの複数のアレイのうちの1つであり、複数の2DPは、熱可塑性ポリマーを含み、複数の1DPは、熱硬化性のDk材料を含み、少なくとも部分的に硬化させるステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0228】
態様404:態様403の方法において、熱可塑性ポリマーは高温ポリマーであり、Dk材料は、無機粒子材料を含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
態様405:態様402乃至404のいずれか1つの方法において、H6は、約0.002インチ(0.00508センチメートル)である。
【0229】
態様406:態様401乃至405のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各々および複数の2DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様501:第1の平均誘電率を有する第1の領域と、第1の領域の外側の第2の平均誘電率を有する第2の領域と、第2の領域の外側の第3の平均誘電率を有する第3の領域と、第3の領域の外側の第2の平均誘電率を有する第4の領域とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造するための型は、互いに一体的に形成されるか、または互いに結合された複数のユニットセルを含み、各ユニットセルは、EM構造の第1の領域を形成するように構成された第1の部分と、EM構造の第2の領域を形成するように構成された第2の部分と、EM構造の第3の領域を形成するように構成された第3の部分と、EM構造の第4の領域を形成するように構成された第4の部分と、ユニットセルの外側境界を形成および画定するように構成された第5の部分とを含み、第1の部分、第2の部分、第3の部分、第4の部分、および第5の部分は、全て単一の材料から互いに一体的に形成されて、モノリシックユニットセルを提供し、第1および第5の部分は、モノリシックユニットセルの単一の材料を含み、第2および第4の部分は、モノリシックユニットセルの単一の材料が存在せず、第3の部分は、モノリシックユニットセルの単一の材料の不存在および存在の組み合わせを有し、第2および第4の部分、ならびに第3の部分の一部のみが、流動性形態の硬化性のDk組成物を受容するように構成される。
【0230】
態様502:態様501の型において、型のユニットセルから製造された単一のDk EM構造は、近位端および遠位端を有するDk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された三次元(3D)本体を含み、3D本体は、3D本体の中心に配置された第1の領域を含み、第1の領域は、3D本体の遠位端まで延在し、かつ空気を含み、3D本体は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された第2の領域を含み、第2の平均誘電率は第1の平均誘電率よりも大きく、第2の領域は、3D本体の近位端から遠位端まで延在し、3D本体は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から部分的に作製され、かつ空気から部分的に作製された第3の領域を含み、第3の平均誘電率は第2の平均誘電率よりも小さく、第3の領域は3D本体の近位端から遠位端まで延在し、第3の領域は、Dk組成物から少なくとも部分的に硬化された形態から作製された突起を含み、突起は、第2の領域からz軸に対して半径方向に外向きに延在し、かつ第2の領域と一体的かつモノリシックであり、突起の各々は、xy平面断面で観察されるように、断面全長L1および断面全幅W1を有し、L1およびW1は、それぞれ、λ未満であり、λは、Dk EM構造が電磁的に励起されるときのDk EM構造の動作波長であり、3D本体の少なくとも第2の領域の全ての露出面は、型の抜き勾配がつけられた側壁により、3D本体の近位端から遠位端まで内側に抜き勾配を有する。
【0231】
態様503:態様502の型において、型のユニットセルから製造された単一のDk EM構造は、xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状と、xy平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状とをそれぞれが有する3D本体の第1の領域および第2の領域をさらに含む。
【0232】
態様601:複数の第1の誘電体部分(1DP)を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、複数の1DPの各1DPは近位端および遠位端を有し、遠位端は、xy平面断面で観察されるような近位端の断面積よりも小さい断面積を有し、方法は、キャリアを提供するステップと、キャリア上に基板を配置するステップと、基板上に第1のステンシルマスクを配置するステップと、第1のステンシルマスクは、少なくとも1つのアレイに配置された複数の開口を含み、各開口は、1DPの対応する1つを形成するための形状を含み、第1の流動性形態の硬化性の第1のDk組成物を第1のステンシルマスクの開口に充填するステップと、第1のDk組成物は、硬化後に第1の平均誘電率を有し、第1のステンシルマスクの上面を横断してスクイージングして、余剰分の第1のDk組成物を除去して、第1のDk組成物を第1のステンシルマスクの上面と同じ高さにするステップと、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、第1のステンシルマスクを除去するステップと、1DPの少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板を含む結果的に製造されたアセンブリをキャリアから除去するステップとを含む。
【0233】
態様602:態様601の方法は、第1のステンシルマスクを除去するステップの後、1DPの少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板を除去するステップの前に、第2のステンシルマスクを基板上に配置するステップと、第2のステンシルマスクは、1DPの複数のアレイを形成するために複数の1DPのサブセットを取り囲むように構成されかつ配置された仕切り壁によって取り囲まれた開口を含み、1DPの各アレイは、第2の誘電体部分(2DP)内に封入されることになっており、第2の流動性形態の硬化性の第2のDk組成物を第2のステンシルマスクの開口に充填するステップと、第2のDk組成物は、硬化後に第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有し、第2のステンシルマスクの上面を横断してスクイージングして、余剰分の第2のDk組成物を除去して、第2のDk組成物を第2のステンシルマスクの上面と同じ高さにするステップと、硬化性の第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、2DP内に封入された1DPの複数のアレイを形成するステップと、第2のステンシルマスクを除去するステップと、対応する2DP内に封入された1DPの複数のアレイが取り付けられた基板を含む結果的に製造されたアセンブリをキャリアから除去するステップとをさらに含む。
【0234】
態様603:態様601の方法は、第1のステンシルマスクを除去するステップの後、1DPの少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板を除去するステップの前に、第2のステンシルマスクを基板上に配置するステップと、第2のステンシルマスクは、複数の1DPの個々の1DPを覆うカバーと、複数の1DPの個々の1DPを取り囲む開口と、1DPの複数のアレイを形成するための複数の1DPのサブセットを取り囲む仕切り壁とを含み、複数の1DPの個々の1DPは、導電性構造によって取り囲まれるようになっており、流動性形態の硬化性の組成物を第2のステンシルマスクの開口に充填するステップと、硬化性の組成物は、完全に硬化したときに導電性となり、第2のステンシルマスクの上面を横断してスクイージングして、硬化性の組成物の余剰分を除去して、硬化性の組成物を第2のステンシルマスクの上面と同じ高さにするステップと、硬化性の組成物を少なくとも部分的に硬化させて、1DPの複数のアレイを形成するステップと、各1DPは、導電性構造によって取り囲まれており、第2のステンシルマスクを除去するステップと、各1DPが導電性構造によって取り囲まれている1DPの複数のアレイが取り付けられた基板を含む結果的に製造されたアセンブリをキャリアから除去するステップとを含む。
【0235】
態様604:態様601乃至603のいずれか1つの方法において、硬化性の第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0236】
態様605:態様604の方法において、硬化性の第1のDk組成物は無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0237】
態様606:態様601乃至605のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様607:態様603乃至606のいずれか1つの方法において、硬化性の組成物は、金属粒子を含むポリマー、銅粒子を含むポリマー、アルミニウム粒子を含むポリマー、銀粒子を含むポリマー、導電性インク、カーボンインク、または、前述の硬化性の組成物の組み合わせのうちのいずれか1つを含む。
【0238】
態様608:態様603乃至607のいずれか1つの方法において、導電性構造は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する。
態様609:態様601乃至608のいずれか1つの方法において、基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む。
【0239】
態様701:前述の方法の態様のいずれか1つの方法において、1DPの少なくとも1つのアレイを含むDk EM構造は、1DPの少なくとも1つのアレイの複数のアレイが単一のパネル上に形成されるパネルレベルの処理のプロセスによって形成される。
【0240】
態様702:態様701の方法において、単一のパネルは、基板と、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つとを含む。
【0241】
態様801:複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有し、各1DPが近位端および遠位端を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法は、支持構造を提供するステップと、支持構造の上にポリマーのシートを配置するステップと、スタンピングフォームを提供して、スタンピングフォームを下降させ、次にスタンピングフォームを上昇させて、支持構造によって支持されたポリマーのシートにスタンピングするステップと、スタンピングフォームは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された突起を含み、スタンピングによって、ポリマーのシートの変位した材料と、ポリマーのシート内にアレイ状に配置されたブラインドエンドを有する複数の窪みと、複数の窪みの各々を取り囲むポリマーのシートの複数の隆起した壁とが得られ、複数の隆起した壁は、複数の2DPを形成するためのものであり、流動性形態の硬化性のDk組成物を複数の窪みに充填するステップと、複数の窪みの各窪みは、第1の平均誘電率を有する複数の1DPの対応する1つを形成し、ポリマーのシートは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有し、各1DPの遠位端は、ポリマーのシートの複数の隆起した壁の上面に近接しており、任意選択的に、ポリマーのシートの複数の隆起した壁の上面より上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を複数の隆起した壁の上面と同じ高さにするステップと、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、複数の隆起した壁、複数の窪みを備えたポリマー材料のスタンピングされたシートと、複数の窪み内に形成された複数の1DPの少なくとも1つのアレイとを含む結果的に製造されたアセンブリを支持構造から除去するステップとを含む。
【0242】
態様802:態様801の方法は、基板を提供するとともに、スタンピングされたポリマーのシートが基板上に配置されるようにアセンブリを基板上に配置するステップをさらに含む。
【0243】
態様803:態様801の方法は、基板を提供するとともに、少なくとも複数の1DPの遠位端は基板上に配置されるようにアセンブリを基板上に配置するステップをさらに含む。
【0244】
態様804:態様802または803の方法において、基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む。
【0245】
態様805:態様801乃至804のいずれか1つの方法において、硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0246】
態様806:態様805の方法において、硬化性のDk組成物は無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0247】
態様807:態様801乃至806のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様808:態様801乃至807のいずれか1つの方法において、対応する2DPの各隆起した壁は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する。
【0248】
態様809:態様801乃至808のいずれか1つの方法において、少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、少なくとも部分的に硬化させることを含む。
【0249】
態様901:態様801乃至809のいずれか1つの方法に使用するためのスタンピングフォームを製造する方法は、金属層を上面上に有する基板を提供するステップと、金属層は基板を覆っており、金属層の上にフォトレジストを配置して、金属層を覆うステップと、フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口を含み、それによって露出されたフォトレジストが得られ、少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、金属層からEM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストに複数の実質的に同一に構成されたポケットを形成するステップと、複数のポケットを有する残りのフォトレジストの全ての露出された表面に金属コーティングを塗布するステップと、複数のポケットを充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、金属層の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属で覆うステップと、金属層の底部から基板を除去するステップと、金属層を除去するステップと、残りのフォトレジストを除去して、スタンピングフォームを得るステップとを含む。
【0250】
態様902:態様901の方法において、基板は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、EM放射はX線放射またはUV放射であり、金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、スタンプ適性金属は、ニッケルからなり、基板はエッチングまたは研削によって除去され、金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジストおよび残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される。
【0251】
態様1001:複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法であって、支持構造を提供するステップと、支持構造の上にフォトレジストの層を配置するステップと、フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口を含み、それによって露出されたフォトレジストが得られ、少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、EM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを支持構造から除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストに実質的に同一に構成された複数の開口を形成するステップと、流動性形態の硬化性のDk組成物を残りのフォトレジストの複数の開口に充填するステップと、複数の充填された開口は、第1の平均誘電率を有する複数の1DPの対応する1DPを提供し、残りのフォトレジストは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPを提供し、任意選択的に、複数の2DPの上面上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を複数の2DPの上面と同じ高さにするステップと、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップと、複数の2DPおよび内部に形成された複数の1DPの少なくとも1つのアレイを含む結果的に製造されたアセンブリを支持構造から除去するステップとを含む。
【0252】
態様1002:態様1001の方法は、基板を提供するステップと、得られたアセンブリを基板に接着するステップとをさらに含み、基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、EM放射はX線放射またはUV放射であり、露出されたフォトレジストおよび残りのフォトレジストは、エッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0253】
態様1003:態様1001または1002の方法において、硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0254】
態様1004:態様1003の方法において、硬化性のDk組成物は無機粒子材料をさらに含み、好ましくは無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0255】
態様1005:態様1001乃至1004のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様1006:態様1001乃至1005のいずれか1つの方法において、複数の2DPのうちの対応する1つの2DPの開口が、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する。
【0256】
態様1101:複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法は、基板を提供するステップと、基板上にフォトレジストの層を配置するステップと、フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバーを含み、それによって、不透明カバーによって覆われた領域における非露出フォトレジストと、不透明カバーによって覆われていない領域における露出されたフォトレジストとが得られ、少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、非露出フォトレジストを基板から除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DPの対応する1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジストの複数の実質的に同一に構成された複数の部分を形成するステップと、任意選択的に、スタンピングフォームにより複数の1DPの各1DPを、凸状の遠位端を有するドーム構造に成形するステップと、流動性形態の硬化性のDk組成物を複数の1DPの間の空間に充填するステップと、充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPの対応する2DPを提供し、任意選択的に、複数の1DPの上面の上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を複数の1DPの上面と同じ高さにするステップと、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の2DPに取り囲まれた複数の1DPの少なくとも1つのアレイを得るステップとを含む。
【0257】
態様1102:態様1101の方法において、任意選択的に、成形するステップは、フォトレジストの硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、複数の1DPにスタンピングフォームを適用することにより成形するステップと、その後、ドームの形状を維持するために、成形された複数の1DPを少なくとも部分的に硬化させるステップとを含む。
【0258】
態様1103:態様1101または1102の方法において、基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、EM放射はX線放射またはUV放射であり、非露出フォトレジストは、エッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0259】
態様1104:態様1101乃至1103のいずれか1つの方法において、硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0260】
態様1105:態様1104の方法において、硬化性のDk組成物は無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0261】
態様1106:態様1101乃至1105のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様1107:態様1101乃至1106のいずれか1つの方法において、各不透明カバーは、x-y平面平面図で観察されるように、円形である外形を有する。
【0262】
態様1201:態様1101乃至1107のいずれか1つの方法に使用するためのスタンピングフォームを製造する方法は、金属層を上面に有する基板を提供するステップと、金属層は基板を覆っており、金属層の上にフォトレジストの層を配置して、金属層を覆うステップと、フォトレジストの上にフォトマスクを配置するステップと、フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバーを含み、それによって、不透明カバーによって覆われた領域における非露出フォトレジストと、不透明カバーによって覆われていない領域における露出されたフォトレジストとが設けられ、少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、金属層から、EM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストの複数の実質的に同一に構成された部分を形成するステップと、フォトレジストの硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、残りのフォトレジストの複数の実質的に同一に構成された部分の各々に対するシェーピングフォームの適用により成形して、成形されたフォトレジストを形成するステップと、続いて、複数の実質的に同一に形成された形状を維持するために、残りのフォトレジストの成形された複数の実質的に同一に構成された部分を少なくとも部分的に硬化させるステップと、実質的に同一に形成された形状を有する残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティングを塗布するステップと、実質的に同一に形成された形状の間の空間を充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、金属層の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属で覆うステップと、金属層の底部から基板を除去するステップと、金属層を除去するステップと、残りのフォトレジストを除去して、スタンピングフォームを得るステップとを含む。
【0263】
態様1202:態様1201の方法において、基板は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのうちのいずれか1つを含み、フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、EM放射はX線放射またはUV放射であり、金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、スタンプ適性金属はニッケルからなり、基板はエッチングまたは研削によって除去され、金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジストおよび残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される。
【0264】
態様1301:複数の第1の誘電体部分(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法は、基板を提供するステップと、基板の上にフォトレジストの層を配置するステップと、フォトレジストの上にグレースケールフォトマスクを配置するステップと、グレースケールフォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバーを含み、グレースケールフォトマスクのカバーは、部分的に半透明な外側領域に向かって遷移する不透明な中央領域を含み、それによって不透明領域で覆われた領域における非露出のフォトレジストと、部分的に半透明な領域によって覆われた領域における部分的に露出されたフォトレジストと、カバーによって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジストとが設けられ、グレースケールフォトマスクおよび完全に露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、EM放射の曝露を受けた部分的に露出されたフォトレジストおよび完全に露出されたフォトレジストを除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジストの複数の実質的に同一の形状の構造を形成するステップと、流動性形態の硬化性のDk組成物を複数の1DPの間の空間に充填するステップと、充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPの対応する2DPを提供し、任意選択的に、複数の1DPの上面の上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を複数の1DPの上面と同じ高さにするステップと、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、基板と、基板上に配置された複数の2DPによって取り囲まれた実質的に同一の形状の構造を有する複数の1DPの少なくとも1つのアレイとを含むアセンブリを得るステップとを含む。
【0265】
態様1302:態様1301の方法において、基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、EM放射はX線放射またはUV放射であり、部分的に露出されたフォトレジストおよび完全に露出されたフォトレジストは、エッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0266】
態様1303:態様1301または1302の方法において、硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む。
【0267】
態様1304:態様1303の方法において、硬化性のDk組成物は無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、中実ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む。
【0268】
態様1305:態様1301乃至1304のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
態様1306:態様1301乃至1305のいずれか1つの方法において、複数の1DPの各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のうちのいずれか1つを有する。
【0269】
態様1401:態様1101乃至1107のいずれか1つの方法に使用するためのスタンピングフォームを製造する方法は、金属層を上面に有する基板を提供するステップと、金属層は基板を覆っており、金属層の上にフォトレジストの層を配置し、金属層を覆うステップと、フォトレジストの上にグレースケールフォトマスクを配置するステップと、グレースケールフォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバーを含み、グレースケールフォトマスクのカバーは、部分的に半透明な外側領域に向かって遷移する不透明な中央領域を含み、それによって、不透明な領域によって覆われる領域における非露出をフォトレジストと、部分的に半透明な領域によって覆われる領域における部分的に露出されたフォトレジストと、カバーによって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジストとが設けられ、グレースケールフォトマスクおよび完全に露出されたフォトレジストをEM放射に曝すステップと、EM放射の曝露を受けた部分的に露出されたフォトレジストおよび完全に露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストの複数の実質的に同一の形状の構造を形成するステップと、実質的に同一の形状の構造を有する残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティングを塗布するステップと、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造の間の空間を充填して、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造を、金属層の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属で覆うステップと、金属層の底部から基板を除去するステップと、金属層を除去するステップと、残りのフォトレジストを除去して、スタンピングフォームを得るステップとを含む。
【0270】
態様1402:態様1401の方法において、フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、EM放射はX線放射またはUV放射であり、金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、スタンプ適性金属はニッケルからなり、基板はエッチングまたは研削によって除去され、金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジストおよび残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される。
【0271】
態様1403:態様1401または1402の方法において、複数の実質的に同一の形状の構造の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する。
【0272】
態様1404:態様1401乃至1403の方法において、複数の実質的に同一の形状の構造の各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のいずれか1つを有する。
図1A
図1B
図1C
図1D
図2A
図2B
図2C
図3A
図3B
図4A
図4B
図4C
図4D
図5A
図5B
図6A
図6B
図6C-1】
図6C-2】
図7A
図7B
図7C
図7D
図7E
図8
図9A
図9B
図9C
図9D
図9E
図9F
図9G
図10A
図10B
図10C
図10D
図11A
図11B
図12A
図12B
図12C
図13A
図13B
図13C
図14A
図14B
図15A
図15B
図16A
図16B
【手続補正書】
【提出日】2021-01-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
誘電体(Dk)電磁(EM)構造(1500)を製造する方法(1100)であって、
アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部(1504)を含む第1の型部分(1502)を提供するステップ(1102)と、
前記第1の複数の凹部(1504)を完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物(1506)で充填するステップ(1104)と、
前記第1のDk組成物(1506)で充填された前記第1の複数の凹部(1504)の複数の凹部の上にそれらを横断して基板(1508)を配置して、硬化性の前記第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップ(1106)と、を含み、さらに
前記第1の型部分(1502)を提供する前に、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第2の複数の凹部を含む第1の先行型部分(1522)を提供するステップ(1122)と、前記第2の複数の凹部(1524)の各1つは、前記第1の複数の凹部(1504)の対応する1つよりも大きく、
前記第2の複数の凹部(1524)を、第1の平均誘電率よりも小さく、かつ完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第2の平均誘電率を有する硬化性の第2のDk組成物(1526)で充填するステップ(1124)と、
前記第1の先行型部分(1502)の上に第2の先行型部分(1528)を配置するステップ(1126)と、前記第2の先行型部分は、アレイ状に配置され、かつ前記第2の複数の凹部の各々と1対1で対応して配置された複数の開口(1530)を有しており、
前記第2の先行型部分(1528)の上に第3の先行型部分(1532)を配置するステップ(1128)と、前記第3の先行型部分は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一の突起(1534)を有し、各々が実質的に同一の突起は、前記第2の先行型部分の開口の対応する開口に挿入され、かつ前記第2の複数の凹部の対応する開口に挿入され、それによって、前記第2の複数の凹部の各々の第2のDk材料を、所与の突起の体積の少なくとも一部に等しい体積だけ変位させ、
前記第3の先行型部分を前記第2の先行型部分に向かってプレスして、硬化性の前記第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップ(1130)と、
前記第2の先行型部分に対して前記第3の先行型部分を分離して、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物を有する型構造であって、前記第1の型部分を提供するのに役立ち、かつアレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を有する第1の型部分(1502)、(1536)を提供するステップを確立する前記型構造を生成するステップ(1132)と、
少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物および少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物を有する前記基板を前記第1の型部分から除去して、前記基板と、少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物の対応するアレイを含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップ(1136)とを含み、これにより、前記複数のDk構造の各々は、前記第1の複数の凹部および前記第2の複数の凹部のうちの対応する各々の凹部によって画定された3D形状を有する、方法。
【請求項2】
前記第1のDk組成物で充填された前記第1の複数の凹部の複数の凹部上にそれらを横断して前記基板を配置した後で、前記少なくとも部分的に硬化された前記第1のDk組成物を備える前記基板を前記第1の型部分から除去する前に、
前記基板の上に第2の型部分を配置するステップと、
前記第2の型部分を前記第1の型部分に向かってプレスして、硬化性の前記第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、
前記第1の型部分に対して前記第2の型部分を分離するステップとを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記基板は、Dk層、金属層、Dk層と金属層の組み合わせ、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークを含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記複数のDk構造は、前記基板上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項5】
前記数のDk構造は、前記基板上に配置された前記第1のDk組成物を含む複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)と、複数のDRAと1対1で対応して配置された第2のDk組成物を含む複数の誘電体レンズまたは誘電体導波路を含む、請求項に記載の方法。
【請求項6】
前記第2の先行型部分は、前記第2の複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルを含み、前記複数の比較的薄い接続チャネルは、前記第2の複数の凹部の各々の凹部内の第2のDk材料を所与の突起の体積の少なくとも一部に等しい体積だけ変位させるステップ中に充填され、それにより、前記基板および前記複数のDk構造を含むアセンブリが、前記複数のDk構造の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造とともに得られ、前記比較的薄い接続構造は、少なくとも部分的に硬化された前記第2のDk組成物から構成され、前記比較的薄い接続構造および充填された前記第2の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する、請求項に記載の方法。
【請求項7】
前記第1の複数の凹部を充填するステップ、第2の複数の凹部を充填するステップ、または前記第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、
流動性形態の個々の硬化性のDk組成物を対応する凹部に注入およびスクイージングすることをさらに含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記第1の複数の凹部を充填するステップ、第2の複数の凹部を充填するステップ、または前記第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、
個々の硬化性のDk組成の流動性の誘電体フィルムを対応する凹部にインプリントすることを含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
硬化性の前記第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップ、硬化性の前記第2のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップ、または硬化性の前記第1のDk組成物および硬化性の前記第2のDk組成物の両方を少なくとも部分的に硬化するステップは、
個々の硬化性のDk組成物を、約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
硬化性の前記第1のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
硬化性の第1のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
3D形状は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
複数の第1の誘電体部分(5510)(1DP)と、複数の1DPの所与の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の誘電体部分(5520)(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造(5500)であって、前記複数の1DPの各1DPは、近位端(5512)および遠位端(5514)を有し、所与の1DPの前記遠位端は、xy平面断面で観察されるような所与の1DPの前記近位端の断面よりも小さい断面を有する、Dk EM構造を製造する方法であって、
支持構造(5502)を提供するステップ(5102)と、
少なくとも1つのアレイ状に配置された、複数の一体的に形成された2DPを提供するステップ(5104)と、前記複数の2DPは少なくとも部分的に硬化され、前記複数の2DPの各2DPは、近位端(5522)および遠位端(5524)を含み、所与の2DPの各近位端はブラインドエンドを有する中央に配置された窪み(5526)を含み、前記複数の2DPを前記支持構造上に配置するステップと、前記複数の2DPの各窪みは、前記複数の1DPのうちの対応する1つの1DPを形成するように構成され、
流動性形態の硬化性のDk組成物(5506)を複数の2DPの窪みに充填するステップ(5108)と、前記Dk組成物は、前記複数の2DPの完全に硬化されたときの第2の平均誘電率よりも大きい、完全に硬化されたときの第1の平均誘電率を有し、
前記支持構造および前記複数の2DPの前記近位端を横断してスクイージングして、余剰分の硬化性のDk組成物を除去して、前記Dk組成物を、前記複数の2DPの各2DPの前記近位端と少なくとも同じ高さにするステップ(5110)と、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、前記複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップ(5112)と、
前記支持構造内に形成された1DPの少なくとも1つのアレイとともに2DPの少なくとも1つのアレイを含む結果的に製造されたアセンブリ(5530)を支持構造から除去するステップ(5120)とを含む方法。
【請求項15】
前記支持構造は、前記複数の2DPの少なくとも1つのアレイの所与の1つの周りに隆起した壁を含み、前記充填するステップおよび前記スクイージングするステップは、
前記複数の2DPの前記窪みを、前記支持構造の前記隆起した壁の端部まで流動性形態の硬化性のDk組成物で充填して、前記複数の2DPの前記窪みが充填されて、関連する複数2DPの前記近位端が、特定の厚さH6までDk組成物により覆われるようにするステップと、
前記支持構造の前記隆起した壁を横断してスクイージングして、余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記隆起した壁の端部と同じ高さにするステップとを含み、H6の厚さのDk組成物は、前記複数の1DPと一体的に形成された接続構造を提供する、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
複数の一体的に形成された2DPの少なくとも1つのアレイは、前記支持構造上に配置された一体的に形成された2DPの複数のアレイのうちの1つであり、
前記複数の2DPは、熱可塑性ポリマーを含み、
前記複数の1DPは、熱硬化性のDk材料を含み、
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項14または15に記載の方法。
【請求項17】
記Dk材料は、無機粒子材料を含み、好ましくは、前記無機粒子材料は二酸化チタンを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記H6は、約0.002インチ(0.00508センチメートル)である、請求項15乃至17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記複数の1DPの各々および前記複数の2DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項14乃至18のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
第1の平均誘電率を有する第1の領域(6510)と、前記第1の領域の外側の第2の平均誘電率を有する第2の領域(6520)と、前記第2の領域の外側の第3の平均誘電率を有する第3の領域(6530)と、前記第3の領域の外側の第2の平均誘電率を有する第4の領域(6540)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造(6500)を製造するための型(6100)であって、
互いに一体的に形成されるか、または互いに結合された複数のユニットセル(6050)を備え、各ユニットセルは、
EM構造の前記第1の領域を形成するように構成された第1の部分(6050)と、
EM構造の前記第2の領域を形成するように構成された第2の部分(6120)と、
EM構造の前記第3の領域を形成するように構成された第3の部分(6130)と、
EM構造の前記第4の領域を形成するように構成された第4の部分(6140)と、
前記ユニットセルの外側境界を形成および画定するように構成された第5の部分(6150)とを含み、
前記第1の部分(6110)は、前記複数のユニットセル(6050)の対応する1つの中央に軸方向中央に配置され、
前記第1の部分、前記第3の部分、および前記第5の部分は全て単一の材料から互いに一体的に形成されて、モノリシックユニットセルを提供し、
前記第1の部分(6110)および前記第5の部分(6150)は、前記モノリシックユニットセルの単一の材料を含み、前記第2の部分(6120)および前記第4の部分(6140)は、前記モノリシックユニットセルの単一の材料が存在せず、前記第3の部分(6130)は、前記モノリシックユニットセルの単一の材料の不存在および存在の組み合わせを有し、
前記第2の部分(6120)および前記第4の部分(6140)、ならびに前記第3の部分(6130)の一部のみが、流動性形態の硬化性のDk組成物を受容するように構成され、
前記第1の部分(6110)および前記第5の部分(6150)は、前記流動形態の硬化性のDk組成物が存在しないように構成されている、型。
【請求項21】
型の前記ユニットセルから製造された単一のDk EM構造は、
近位端および遠位端を有するDk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された三次元(3D)本体を含み、
3D本体は、前記3D本体の中心に配置された前記第1の領域を含み、前記第1の領域は、前記3D本体の遠位端まで延在し、かつ空気を含み、
前記3D本体は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された前記第2の領域を含み、前記第2の平均誘電率が前記第1の平均誘電率よりも大きく、前記第2の領域は、前記3D本体の近位端から遠位端まで延在し、
前記3D本体は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から部分的に作製され、かつ部分的に空気から作製された前記第3の領域を含み、前記第3の平均誘電率が前記第2の平均誘電率よりも小さく、前記第3の領域は、前記3D本体の近位端から遠位端まで延在し、
前記第3の領域は、Dk組成物の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された突起を含み、前記突起は、前記第2の領域からz軸に対して半径方向に外向きに延在し、かつ前記第2の領域と一体的かつモノリシックであり、
前記突起の各々の1つは、xy平面断面で観察されるように、断面全長L1および断面全幅W1を有し、前記L1および前記W1は、それぞれ、λ未満であり、λは、Dk EM構造が電磁励起されるときのDk EM構造の動作波長であり、
前記3D本体の少なくとも前記第2の領域の全ての露出面は、型の抜き勾配がつけられた側壁により、前記3D本体の近位端から遠位端まで内側に抜き勾配を有する、請求項20に記載の型。
【請求項22】
型の前記ユニットセルから製造された単一のDk EM構造は、
xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状と、xy平面断面で観察されるように、円形である内側断面形状とをそれぞれが有する前記3D本体の前記第1の領域および前記第2の領域を含む、請求項21に記載の型。
【請求項23】
複数の第1の誘電体部分(9510)(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(9520)(2DP)とを有し、各1DPは、近位端(9512)および遠位端(9514)を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造(9500)を製造する方法(9100)であって、
支持構造(9150)を提供するステップ(9102)と、
前記支持構造上にポリマーのシート(9522)を配置するステップ(9104)と、
スタンピングフォーム(9152)を提供して、スタンピングフォームを下降させ(9106.1)、次に上昇させて(9106.2)前記支持構造によって支持された前記ポリマーのシートにスタンピングするステップ(9106)と、前記スタンピングフォームは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された突起(9154)を含み、前記スタンピングによって、前記ポリマーのシートの変位した材料と、前記ポリマーのシート内にアレイ状に配置されたブラインドエンドを有する複数の窪み(9524)と、複数の窪みの各々を取り囲む前記ポリマーのシートの複数の隆起した壁(9526)とが得られ、前記複数の隆起した壁は、複数の2DPを形成するためのものであり、
流動性形態の硬化性のDk組成物(9506)を前記複数の窪みに充填するステップ(9108)と、前記複数の窪みの各窪みは、第1の平均誘電率を有する複数の1DPの対応する1つを形成し、前記ポリマーのシートは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有し、各1DPの遠位端は、前記ポリマーのシートの前記複数の隆起した壁の上面に近接しており、
記ポリマーのシートの前記複数の隆起した壁の上面より上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の隆起した壁の上面と同じ高さにするステップ(9110)と、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、前記複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップ(9112)と、
前記複数の隆起した壁、前記複数の窪みを備えたポリマー材料のスタンピングされたシートと、前記複数の窪み内に形成された複数の1DPの少なくとも1つのアレイとを含む結果的製造されたアセンブリを前記支持構造から除去するステップ(9114)とを含む方法。
【請求項24】
基板を提供するとともに、スタンピングされた前記ポリマーのシートが前記基板上に配置されるように前記アセンブリを前記基板上に配置するステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
基板を提供するとともに、少なくとも複数の1DPの遠位端が前記基板上に配置されるように前記アセンブリを前記基板上に配置するステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項26】
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む、請求項24または25に記載の方法。
【請求項27】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項23乃至26のいずれか一項に記載の方法。
【請求項28】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項23乃至28のいずれか一項に記載の方法。
【請求項30】
対応する2DPの各隆起した壁は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する、請求項23乃至29のいずれか一項に記載の方法。
【請求項31】
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、少なくとも部分的に硬化させることを含む、請求項23乃至30のいずれか一項に記載の方法。
【請求項32】
タンピングフォーム(10500)を製造する方法(10100)であって、
金属層(10152)を上面上に有する基板(10150)を提供するステップ(10102)と、前記金属層は前記基板を覆っており、
前記金属層の上にフォトレジスト(10154)を配置して、前記金属層を覆うステップ(10104)と、
前記フォトレジストの上にフォトマスク(10156)を配置するステップ(10106)と、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口(10158)を含み、それによって露出されたフォトレジスト(10160)が提供され、
少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射(10109)に曝すステップ(10108)と、
前記金属層からEM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストに複数の実質的に同一に構成されたポケット(10162)を形成するステップ(10110)と、
複数のポケットを有する前記残りのフォトレジストの全ての露出された表面に金属コーティング(10510)を塗布するステップ(10112)と、
前記複数のポケットを充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、前記金属層の上面に対して特定の厚さH7まで特定の金属(10512)で覆うステップ(10114)と、
前記金属層の底部から前記基板を除去するステップ(10116)と、
前記金属層を除去するステップ(10118)と、
前記残りのフォトレジストを除去して、前記特定の金属を含むスタンピングフォームを得るステップ(10120)とを含む方法。
【請求項33】
前記基板は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、
前記特定の金属は、ニッケルからなり、
前記基板は、エッチングまたは研削によって除去され、
前記金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、
前記露出されたフォトレジストと前記残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
複数の第1の誘電体部分(11510)(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(11520)(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造(11500)を製造する方法(11100)であって、
支持構造(11150)を提供するステップ(11102)と、
前記支持構造の上にフォトレジストの層(11522)を配置するステップ(11104)と、
前記フォトレジストの上にフォトマスク(11152)を配置するステップ(11106)と、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口(11154)を含み、それによって露出されたフォトレジストが提供され、
少なくとも露出されたフォトレジストをEM放射(11109)に曝すステップ(11108)と、
EM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを前記支持構造から除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストに実質的に同一に構成された複数の開口(11526)を形成するステップ(11110)と、
流動性形態の硬化性のDk組成物(11506)を前記残りのフォトレジストの前記複数の開口に充填するステップ(11112)と、複数の充填された開口は、第1の平均誘電率を有する複数の1DPのうちの対応する1DPを提供し、前記残りのフォトレジストは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPを提供し、
記複数の2DPの上面上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の2DPの上面と同じ高さにするステップ(11114)と、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DPの少なくとも1つのアレイを形成するステップ(11116)と、
前記複数の2DPおよび内部に形成された前記複数の1DPの少なくとも1つのアレイを含む結果的に得られたアセンブリを前記支持構造から除去するステップ(11118)とを含む方法。
【請求項35】
基板を提供するステップと、得られたアセンブリを前記基板に接着するステップとをさらに含み、
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストはポジ型フォトレジストであり、前記EM放射はX線放射またはUV放射であり、
前記露出されたフォトレジストおよび前記残りの(下にある)フォトレジストは、エッチングによって除去され、
少なくとも部分的に硬化させるステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項34に記載の方法。
【請求項36】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項34または35に記載の方法。
【請求項37】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項34乃至37のいずれか一項に記載の方法。
【請求項39】
前記複数の2DPのうちの対応する1つの2DPの開口は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する、請求項34乃至38のいずれか一項に記載の方法。
【請求項40】
複数の第1の誘電体部分(12510)(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(12520)(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造(12500)を製造する方法(12100)であって、
基板(12530)を提供するステップ(12102)と、
前記基板の上にフォトレジストの層(12512)を配置するステップ(12104)と、
前記フォトレジストの上にフォトマスク(12150)を配置するステップ(12106)と、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバー(12152)を含み、それによって前記不透明カバーで覆われた領域における非露出フォトレジスト(12514)と、前記不透明カバーで覆われていない領域における露出されたフォトレジスト(12516)とが提供され、
少なくとも前記露出されたフォトレジストをEM放射(12109)に曝すステップ(12108)と、
前記基板から前記非露出フォトレジストを除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DPのうちの対応する1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジストの実質的に同一に構成された複数の部分を形成するステップ(12110)と、
任意選択的に、スタンピングフォームにより複数の1DPの各1DPを、凸状の遠位端を有するドーム構造に成形するステップ(12112)と、
流動性形態の硬化性のDk組成物を前記複数の1DP間の空間に充填するステップ(12114)と、充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPのうちの対応する2DPを提供し、
任意選択的に、前記複数の1DPの上面上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の1DPの上面と同じ高さにするステップ(12116)と、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、複数の2DPに囲まれた複数の1DPの少なくとも1つのアレイを得るステップ(12118)とを含む方法。
【請求項41】
任意選択的に、前記成形するステップは、前記フォトレジストの硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、前記複数の1DPにスタンピングフォームを適用することにより成形するステップと、その後、ドーム形状を維持するために、成形された複数の1DPを少なくとも部分的に硬化させるステップとを含む、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記非露出フォトレジストは、エッチングによって除去され、
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項40または41に記載の方法。
【請求項43】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項40乃至42のいずれか一項に記載の方法。
【請求項44】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項40乃至44のいずれか一項に記載の方法。
【請求項46】
各不透明カバーは、x-y平面平面図で観察されるように、円形である外形を有する、請求項40乃至45のいずれか一項に記載の方法。
【請求項47】
スタンピングフォーム(13500)を製造する方法(13100)であって、
金属層(13152)を上面上に有する基板(13150)を提供するステップ(13102)と、前記金属層は前記基板を覆っており、
前記金属層の上にフォトレジストの層(13154)を配置して、前記金属層を覆うステップ(13104)と、
前記フォトレジストの上にフォトマスク(13156)を配置するステップ(13106)と、前記フォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバー(13158)を含み、それによって前記不透明カバーで覆われた領域における非露出フォトレジスト(13160)と、前記不透明カバーで覆われていない領域における露出されたフォトレジスト(13162)とが提供され、
少なくとも前記露出されたフォトレジストをEM放射(13109)に曝すステップ(13108)と、
前記金属層から、EM放射の曝露を受けた露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト(13164)の実質的に同一に構成された複数の部分を形成するステップ(13110)と、
前記フォトレジストの硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、残りのフォトレジストの実質的に同一に構成された複数の部分の各々に対するシェーピングフォームの適用により成形して、成形されたフォトレジスト(13166)を形成するステップ(13112)と、続いて、複数の実質的に同一に形成された形状を維持するために、前記残りのフォトレジストの成形された実質的に同一に構成された複数の部分を少なくとも部分的に硬化させるステップ(13114)と、
実質的に同一に形成された形状を有する前記残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティング(13168)を塗布するステップ(13116)と、
実質的に同一に形成された形状の間の空間(13170)を充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、前記金属層の上面に対して特定の厚さH7まで特定の金属で覆うステップ(13118)と、
前記金属層の底部から前記基板を除去するステップ(13120)と、
前記金属層を除去するステップ(13122)と、
前記残りのフォトレジストを除去して、前記特定の金属を含むスタンピングフォームを得るステップ(13124)とを含む方法。
【請求項48】
前記基板は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、
前記特定の金属は、ニッケルからなり、
前記基板は、エッチングまたは研削によって除去され、
前記金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、
前記露出されたフォトレジストと前記残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される、請求項47に記載の方法。
【請求項49】
複数の第1の誘電体部分(14510)(1DP)と、複数の第2の誘電体部分(14520)(2DP)とを有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造(14500)を製造する方法(14100)であって、
基板(14530)を提供するステップ(14102)と、
前記基板の上にフォトレジストの層(14512)を配置するステップ(14106)と、
前記フォトレジストの上にグレースケールフォトマスク(14150)を配置するステップ(14106)と、前記グレースケールフォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバー(14152)を含み、前記グレースケールフォトマスクの前記カバーは、部分的に半透明な外側領域(14156)に向かって遷移する不透明な中央領域(14154)を含み、それによって、不透明領域で覆われた領域における非露出フォトレジスト(14513)と、部分的に半透明な領域で覆われた領域における部分的に露出されたフォトレジスト(14514)と、および前記カバーによって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジスト(14515)とが設けられ、
前記グレースケールフォトマスクおよび前記完全に露出されたフォトレジストをEM放射(14109)に曝すステップ(14108)と、
EM放射の曝露を受けた前記部分的に露出されたフォトレジストおよび前記完全に露出されたフォトレジストを除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジストの実質的に同一の形状の複数の構造(14516)を形成するステップと、
流動性形態の硬化性のDk組成物(14507)を前記複数の1DP間の空間に充填するステップ(14112)と、充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DPのうちの対応する2DPを提供し、
任意選択的に、前記複数の1DPの上面上の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物を前記複数の1DPの上面と同じ高さにするステップ(14114)と、
硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させて、前記基板と、前記基板上に配置された前記複数の2DPによって取り囲まれた実質的に同一の形状を有する複数の1DPの少なくとも1つのアレイとを含むアセンブリ(14500)を得るステップ(14116)とを含む方法。
【請求項50】
前記基板は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記部分的に露出されたフォトレジストおよび前記完全に露出されたフォトレジストは、エッチングによって除去され、
少なくとも部分的に硬化するステップは、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む、請求項49に記載の方法。
【請求項51】
硬化性のDk組成物は、1,2-ブタジエン、2,3-ブタジエン、イソプレン、またはそれらのホモポリマーまたはコポリマー、エポキシ、アリル化ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル、任意選択的に、共硬化性の架橋剤、および任意選択的に、硬化剤を含む、請求項49または50に記載の方法。
【請求項52】
硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、前記無機粒子材料は、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成中空ガラス球、セラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、水酸化マグネシウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記複数の1DPの各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項49乃至52のいずれか一項に記載の方法。
【請求項54】
前記複数の1DPの各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のうちのいずれか1つを有する、請求項49乃至53のいずれか一項に記載の方法。
【請求項55】
タンピングフォーム(15500)を製造する方法(15100)であって、
金属層(15152)を上面上に有する基板(15150)を提供するステップ(15102)と、前記金属層は前記基板を覆っており、
前記金属層の上にフォトレジストの層(15154)を配置して、前記金属層を覆うステップ(15104)と、
前記フォトレジストの上にグレースケールフォトマスク(15156)を配置するステップ(15106)と、前記グレースケールフォトマスクは、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバー(15158)を含み、前記グレースケールフォトマスクの前記カバーは、部分的に半透明な外側領域(15162)に向かって遷移する不透明な中央領域(15160)を含み、それによって、不透明領域で覆われた領域における非露出フォトレジスト(15164)と、部分的に半透明な領域で覆われた領域における部分的に露出されたフォトレジスト(15166)と、および前記カバーによって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジスト(15168)とが設けられ、
前記グレースケールフォトマスクおよび前記完全に露出されたフォトレジストをEM放射(15109)に曝すステップ(15108)と、
EM放射の曝露を受けた前記部分的に露出されたフォトレジストおよび前記完全に露出されたフォトレジストを除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジストの実質的に同一の形状の複数の構造(15170)を形成するステップ(15110)と、
実質的に同一の形状の構造を有する前記残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティング(15502)を塗布するステップ(15112)と、
金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造の間の空間(15174)特定の金属(15506)で充填して、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造を、スタンプ適性金属で前記金属層の上面に対して特定の厚さH7まで覆うステップ(15114)と、
前記金属層の底部から前記基板を除去するステップ(15116)と、
前記金属層を除去するステップ(15118)と、
前記残りのフォトレジストを除去して、前記特定の金属を含むスタンピングフォームを得るステップ(15120)とを含む方法。
【請求項56】
前記フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであり、
前記EM放射は、X線放射またはUV放射であり、
前記金属コーティングは、金属蒸着によって塗布され、
前記特定の金属は、ニッケルからなり、
前記基板は、エッチングまたは研削によって除去され、
前記金属層は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、
前記露出されたフォトレジストと前記残りのフォトレジストは、エッチングによって除去される、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
実質的に同一の形状の複数の構造の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項55または56に記載の方法。
【請求項58】
実質的に同一の形状の複数の構造の各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のいずれか1つを有する、請求項55乃至57のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、誘電体(Dk:dielectric)電磁(EM:electromagnetic)構造、およびその製造方法に関し、詳しくは、高性能Dk EM構造を製造するコスト効率の高い方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例示的なDk EM構造およびその例示的な製造方法は、出願人に譲渡された特許文献1に開示されている。
既存のDk EM構造およびその製造方法は、それらの意図された目的に適しているかもしれないが、Dk EM構造の製造に関連する技術は、Dk EM構造を製造するコスト効率の高い方法の適用によって進歩するであろう。
【0003】
特許文献2~9および非特許文献1は、有益な背景技術として考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第2017/075177号
【特許文献2】米国特許出願公開第2008/193749号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第2011/204531号明細書
【特許文献4】米国特許出願公開第2008/079182号明細書
【特許文献5】米国特許出願公開第2016/111769号明細書
【特許文献6】米国特許出願公開第2010/002312号明細書
【特許文献7】米国特許出願公開第2005/162733号明細書
【特許文献8】米国特許出願公開第2012/045619号明細書
【特許文献9】米国特許出願公開第2016/322708号明細書
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】アタバック・ラシディアン(Atabak Rashidian)他、「フォトレジストベースのポリマー共振器アンテナ:リソグラフィーによる作製、ストリップフェッドによる励起、マルチモード動作(Photoresist-Based Polymer Resonator Antennas: Lithography Fabrication, Strip-Fed Excitation, and Multimode Operation)」、IEEEアンテナ&プロパゲーションマガジン(IEEE Antennas and Propagation Magazine)、米国ニュージャージー州ピスカタウェイ、IEEEサービスセンタ(IEEE Service Center, Piscataway, NJ, U.S.)、第53巻、第4号、2011年8月1日、第16頁-27頁、XPO11388753, ISSN: 1045-9243, DOI: 10.1109/MAP.2011.6097279
【発明の概要】
【0006】
一実施形態は、誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法を含み、この方法は、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を含む第1の型部分を提供するステップと、第1の複数の凹部を完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物で充填するステップと、第1のDk組成物で充填された第1の複数の凹部の複数の凹部の上およびそれらを横断して基板を配置するステップと、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を備える基板を第1の型部分から除去して、基板と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物を含む複数のDk構造とを含むアセンブリを得るステップとを含み、複数のDk構造の各々は、第1の複数の凹部のうちの対応する凹部によって画定された三次元(3D)形状を有する。
【0007】
別の実施形態は、1つまたは複数の第1の誘電体部分(1DP)を有する誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法を含み、この方法は、アレイ状に配置され、かつ複数の1DPを形成するように構成された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部を有する第1の型部分を提供するステップと、第1の型部分は、複数の凹部の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルをさらに含み、第1の複数の凹部および比較的薄い接続チャネルを、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、第1の型部分の上に第2の型部分を、硬化性のDk組成物が間に配置された状態で配置するステップと、第2の型部分を第1の型部分に向かってプレスして、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、第1の型部分に対して第2の型部分を分離するステップと、第1の型部分から少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を除去して、少なくとも部分的に硬化されたDk組成物を含む少なくとも1つのDk構造を得るステップとを含み、少なくとも1つのDk構造の各々は、第1の複数の凹部および相互接続する複数の比較的薄い接続チャネルによって画定された三次元(3D)形状を有し、第1の複数の凹部によって画定された3D形状は、EM構造における複数の1DPを提供する。
【0008】
別の実施形態は、誘電体(Dk)電磁(EM)構造を製造する方法を含み、この方法は、Dk材料のシートを提供するステップと、シートに、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の複数の凹部を形成するステップと、シートの非凹部部分は、複数の凹部の個々の凹部間の接続構造を形成し、複数の凹部を、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性のDk組成物で充填するステップと、Dk材料のシートは、第1の平均誘電率とは異なる第2の平均誘電率を有し、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップとを含む。
【0009】
別の実施形態は、誘電体(Dk)電磁(EM)構造を含み、Dk EM構造は、第1の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を含む少なくとも1つのDk構成要素と、少なくとも1つのDk構成要素の露出面の少なくとも一部の上に共形的に配置された、水不透過性層、水バリア層、または撥水性層とを備える。
【0010】
本発明の上記の特徴および利点、ならびに他の特徴および利点は、添付の図面に関連して考慮した場合、本発明の以下の詳細な説明から容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
添付の図において、同様の構成要素に同様の番号が付けされているか、または同様の構成要素に同様の番号が付けされているが、先頭の数字が異なる例示的な非限定的な図面を参照する。
図1A-1C】は、一実施形態による、Dk EM構造を製造する代替方法のブロック図表現を断面側面図で示す図である。
図1D】一実施形態による、図1Aに示されているような代替プロセスステップを示す断面側面図および対応する平面図。
図2A-2C】一実施形態による、Dk EM構造を製造する他の代替方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図3A】一実施形態による、Dk EM構造を製造する別の代替方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図3B】一実施形態による、図3AのDk EM構造を製造する製造方法の概略図を示す断面側面図。
図4A-4C】一実施形態による、図1A図1D図2A図2C、および図3A図3Bのものと類似しているが代替的なDk EM構造を示す断面側面図。
図4D】一実施形態による、図4CのDk EM構造のトップダウン平面図。
図5A】一実施形態による、Dk EM構造を製造する別の代替方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図5B】一実施形態による、図5Aに示される方法に従って製造されたDk EM構造を示す断面側面図。
図6A】一実施形態による、図1A図1D図2A図2C図3A図3B図4A図4C、および図5A図5Bのものとは代替的なDk EM構造を製造するための例示的な型を示す回転等角図。
図6B】一実施形態による、図6Aの型のユニットセルを示す回転等角図。
図6C】一実施形態による、図6Aおよび図6Bの型から製造されたDk EM構造を示す透明回転等角図、対応する立体回転等角図、および対応する平面図。
図7A-7E】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面図。
図8】一実施形態による、複数のDk EM構造を形成するためのパネルレベルの処理の例を示すトップダウン平面図。
図9A-9C】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図9D】一実施形態による、図9A図9Cに示される方法に従って製造されたDk EM構造を示す断面側面図。
図9E】一実施形態による、図9DのDk EM構造を示すトップダウン平面図。
図9F-9G】一実施形態による、図9A図9Dに示される方法に従って製造された代替のDk EM構造を示す断面側面図。
図10A-10D】一実施形態による、スタンピングフォームを製造する方法のブロック図表現を示す断面図。
図11A-11B】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図12A-12C】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面図。
図13A-13C】一実施形態による、代替のスタンピングフォームを製造する方法のブロック図表現を示す断面図。
図14A-14B】一実施形態による、代替のDk EM構造を製造する代替の方法のブロック図表現を示す断面側面図。
図15A-15B】一実施形態による、代替のスタンピングフォームを製造する方法のブロック図表現を示す断面図。
図16A-16B】一実施形態に従って使用するための、代替の三次元(3D)および2次元(2D)の形状をそれぞれ示す図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の詳細な説明は、例示の目的で多くの詳細を含んでいるが、当業者であれば、以下の詳細に対する多くの変形および変更が添付の特許請求の範囲内にあることを理解するであろう。従って、以下の例示的な実施形態は、本明細書に開示された特許請求の範囲に記載された発明に対する一般性を失うことなく、また制限を課すことなく記載される。
【0013】
例示的な実施形態は、様々な図面および添付のテキストによって示され、説明されるように、代替的なDk EM構造およびその製造方法を提供するものであり、これらには、成形、射出成形、圧縮成形、ロールツーロールモールドドラムによる成形、インプリンティング、スタンピング、エンボス加工、ステンシル加工、熱成形、フォトリソグラフィ、グレースケールフォトリソグラフィ、またはテンプレート充填を含むが、これらに限定されない。このような方法は、単層または多層のDk EM構造を製造するために適用され得、Dk EM構造は、単一のDk EM構造、複数のDk EM構造、Dk EM構造のパネルまたはアレイ、またはDk EM構造の複数のパネルまたはアレイであり得る。本明細書に開示されるDk EM構造の実施形態は、例えば、アンテナ、誘電体共振器アンテナ(DRA)、アンテナまたはDRAのアレイ、誘電体レンズ、および/または誘電体導波路を含む用途に有用であり得る。本明細書に図示および説明されている実施形態は、特定の断面プロファイル(x-y、x-z、またはy-z、断面プロファイル)を有するDk EM構造が示されているが、そのようなプロファイルは、本発明の範囲から逸脱することなく変更され得ることが理解されるであろう。従って、本明細書の開示の範囲内にあり、本明細書に開示された目的に適した任意のプロファイルが、本明細書に開示された実施形態を補完するものと見なされ、かつ企図される。本明細書に図示および説明されている実施形態は、特定のアレイサイズを有するか、または有することが示唆されているDk EMアレイの構造が示されているが、そのようなサイズは、本発明の範囲から逸脱することなく変更され得ることが理解されるであろう。従って、本明細書の開示の範囲内にあり、本明細書に開示された目的に適している任意のアレイサイズは、本明細書に開示される実施形態を補完するものと見なされ、かつ企図される。
【0014】
以下の例示的な実施形態は個別に提示されているが、以下に記載される全ての実施形態の完全な読解から、個々の実施形態の間には、特徴および/またはプロセスのいくつかのクロスオーバーを可能にするような類似性が存在し得ることが理解されるであろう。従って、そのような個々の特徴および/またはプロセスのいずれかの組み合わせは、そのような組み合わせが明示的に示されているかどうかにかかわらず、本明細書の開示内容と矛盾しない範囲で、一実施形態に従って使用することができる。
【0015】
以下の例示的な実施形態の1つまたは複数に関連するいくつかの図は、対応する実施形態の、対応する特徴の相互の構造的関係の基準フレームを提供する直交するxyz軸のセットを示しており、xy平面がトップダウン平面図と一致し、yz平面またはxz平面は、側面正面図と一致する。
【0016】
本明細書で提供されるいくつかの図は、複数の1DPおよび2DPを有するDk EM構造の側面正面図のみを示しているが、本明細書で提供される開示全体を読解すれば、本明細書に記載されている図面の他のトップダウン平面図または回転等角図が、対応する正面図の関連する1DPおよび2DPがアレイ状に配置されている、対応する正面図に関連するアレイ構成の代表的な図として使用することができることが理解されるであろう(例えば、図1C図4D図6A図8、および図9Eに示されているアレイを参照)。
【0017】
第1の例示的な実施形態:方法1100、Dk EM構造1500
Dk EM構造1500を製造するための例示的な方法1100の以下の説明では、特に図1A図1B図1Cおよび図1Dがまとめて参照され、図1Aは、方法ステップ1102、1104、1106、1108、1110、1112、および1114、ならびに対応する結果的に製造されるDk EM構造1500を示し、図1Bは、方法ステップ1122、1124、1126、1128、1130、1132、1134、および1136、ならびに対応する結果的に製造されるDk EM構造1500を示し、図1Cは、図1Bのものと交換に、方法ステップ1122、1124、1126、1128’、1130’、1134’、および1136、ならびに対応する結果的に製造されるDk EM構造1500を示し、図1Dは、比較的薄い接続チャネル1516および対応する構造1518を示す中間方法ステップの正面断面図および対応する平面図を示す。
【0018】
一実施形態では、特に図1Aを参照して、誘電体(Dk)電磁(EM)構造1500を製造する例示的な方法1100は、アレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部1504を有する第1の型部分1502を提供するステップ1102と、第1の複数の凹部1504を、完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物1506で充填するステップ1104と、第1のDk組成物1506で充填された第1の複数の凹部1504の複数の凹部の上およびそれらを横断して基板1508を配置するステップ1106と、硬化性の第1のDk組成物を少なくとも部分的に硬化させるステップと、基板1508の上に第2の型部分1510を配置する任意のステップ1108と、第2の型部分1510を第1の型部分1502に向かってプレスして、硬化性の第1のDk組成物1506をさらに少なくとも部分的に硬化させる別の任意選択のステップ1110と、第1の型部分1502に対して第2の型部分1510を分離する別の任意のステップ1112と、第1の型部分1502から少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506を備える基板1508を除去して、基板1508と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506を有する複数のDk構造1514とを有するアセンブリ1512を得るステップ1114とを含み、複数のDk構造1514の各々は、第1の複数の凹部1504のうちの対応する凹部によって画定された三次元(3D)形状を有する。
【0019】
本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、製造公差を考慮していることを意図している。従って、対応する構造を製造するための製造公差がゼロである場合、実質的に同一の構造は同一である。
【0020】
一実施形態では、基板1508は、Dk層と、金属層と、Dk層と金属層の組み合わせと、複数のスロットを有する金属層(複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている)と、プリント回路基板と、フレキシブル回路基板と、基板一体型導波路(SIW:substrate integrated waveguide)と、EM信号フィードネットワークとのうちの1つまたは複数を含み得る。
【0021】
一実施形態では、特に図1Bを参照すると、方法1100は、第1の型部分1502を提供するステップ1102の前に、第1の型部分1502のアレイ状に配置された各々が実質的に同一の第2の複数の凹部1524を有する第1の先行型部分(pre-mold portion)1522を提供するステップ1122と(第2の複数の凹部1524の各々の1つは、第1の複数の凹部1504の対応する1つよりも大きい)、第2の複数の凹部1524を、第1の平均誘電率よりも小さく、かつ完全硬化後に空気の誘電率よりも大きい第2の平均誘電率を有する硬化性の第2のDk組成物1526で充填するステップ1124と、第1の先行型部分1522の上に第2の先行型部分1528を配置するステップ1126と(第2の先行型部分1528は、第1の型部分1502のアレイ状に、かつ第2の複数の凹部1524の各々と1対1で対応して配置された複数の開口1530を有する)、第2の先行型部分1528の上に第3の先行型部分1532を配置するステップ1128と(第3の先行型部分1532は、第1の型部分1502のアレイ状に配置された複数の実質的に同一の突起1534を有し、各々が実質的に同一の突起1534は、第2の先行型部分1528の開口1530の対応する開口に挿入され、かつ第2の複数の凹部1524の対応する凹部に挿入され、それによって、第2の複数の凹部1524の各々内の第2のDk材料1526を、所与の突起1534の体積に等しい体積だけ変位させる)、第3の先行型部分1532を第2の先行型部分1528に向かってプレスして、硬化性の第2のDk組成物1526を少なくとも部分的に硬化させるステップ1130と、第2の先行型部分1528に対して第3の先行型部分1532を分離して(1132)、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526を有する型構造1536を第2のDk組成物1526内に生成するステップ1134と(型構造1536は、第1の型部分1502を提供するのに役立ち、かつアレイ状に配置された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部1504を有する第1の型部分1502、1536を提供するステップ1102を確立する)を含み、前述の除去するステップ1114は、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506および少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526を有する基板1508を第1の型部分1502、1536から除去して、基板1508と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526の対応するアレイを含む複数のDk構造1540とを含むアセンブリ1538を得るステップ1136を含み、複数のDk構造1540の各々は、第1の複数の凹部1504および第2の複数の凹部1524のうちの対応する各々の凹部によって画定された3D形状を有する。
【0022】
一実施形態では、特に図1Bと組み合わせた図1Cを参照すると、図1Bの参照番号1128、1130、1132、および1134に関連するステップは、図1Cの参照番号1128’、1130’、および1134’に関連するステップに置き換えてもよく、他の全てのステップおよび対応する構造は本質的に同じままであることが理解されるであろう。図1Cに示されるように、図1Bからの配置するステップ1128は、基板1508と、基板1508上に形成された少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506を有する複数のDk構造1514とを有する上記のアセンブリ1512を第2の先行型部分1528(図1Bを参照)の上に配置するステップ1128’に置き換えてもよく、アセンブリ1512は、第2の先行型部分1528の開口1530の対応する開口に挿入され、かつ第2の複数の凹部1524の対応する凹部に挿入される複数のDk構造1514を有し、それにより、第2の複数の凹部1524の各々の凹部内の第2のDk材料1526を、所与のDk構造1514の体積に等しい体積だけ変位させることになる。また、図1Bからのプレスするステップ1130は、アセンブリ1512を第2の先行型部分1528に向かってプレスして、硬化性の第2のDk組成物1526を少なくとも部分的に硬化させるステップ(1130’)に置き換えてもよい。さらに、図1Bからの分離するステップ1132は省略されてもよく、図1Bからの生成するステップ1134は、アセンブリ1512と、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526とを有する型構造1536を生成するステップ1134’に置き換えてもよい。さらに、前述の1114を除去するステップは、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506および少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526を有する基板1508を第1の型部分1502、1536から除去して、基板1508と、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506のアレイおよび少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526の対応するアレイを含む複数のDk構造1540とを含むアセンブリ1538を得るステップ1136とを含み、複数のDk構造1540の各々は、第1の複数の凹部1504および第2の複数の凹部1524のうちの対応する凹部によって画定された3D形状を有する。
【0023】
一実施形態では、複数のDk構造1514は、基板1508上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を提供し、各DRAは、第1のDk組成物1506によって提供されるDk材料の体積または層を有する単層DRAである。
【0024】
一実施形態では、複数のDk構造1540は、基板1508上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)を提供し、各DRAは、第1のDk組成物1506によって提供されるDk材料の第1の内部体積または層と、第2のDk組成物1526によって提供されるDk材料の第2の外側体積または層とを有する2層DRAである。
【0025】
一実施形態では、複数のDk構造1540は、基板1508上に配置された複数の誘電体共振器アンテナ(DRA)1506と、複数のDRAと1対1で対応して配置された複数の誘電体レンズまたは誘電体導波路1526とを提供し、各DRAは、第1のDk組成物1506によって提供されるDk材料の体積または層を有する単一体積または単一層DRAであり、対応する各レンズまたは導波路は、第2のDk組成物1526によって提供されるDk材料の体積または層を有する単一体積または単一層構造である。
【0026】
一実施形態において、特に図1Aと組み合わせて図1Cを参照すると、第1の型部分1502は、第1の複数の凹部1504の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル1516を含み、このチャネル1516は、第1の平均誘電率を有する硬化性の第1のDk組成物1506で第1の複数の凹部を充填するステップ1104中に充填され、それにより、基板1508と、複数のDk構造1514とを含むアセンブリ1512が、複数のDk構造1514の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造1518とともに得られ、比較的薄い接続構造1518は、少なくとも部分的に硬化された第1のDk組成物1506から構成され、第1のDk組成物1506を有する比較的薄い接続構造1518および充填された第1の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する。
【0027】
一実施形態では、特に図1Bと組み合わせて図1Cを参照すると、第2の先行型部分1528は、第2の複数の凹部1524の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル1516を含み、このチャネルは、第2の複数の凹部1524の各々の凹部内の第2のDk材料1526を所与の突起1534の体積に等しい体積だけ変位させる前述のプロセス中に充填され、それにより、基板1508と複数のDk構造1540とを有するアセンブリ1538が、複数のDk構造1540の隣接するDk構造を相互接続する複数の比較的薄い接続構造1518とともに得られ、比較的薄い接続構造1518は、少なくとも部分的に硬化された第2のDk組成物1526から構成され、第2のDk組成物1526を有する比較的薄い接続構造1518および充填された第2の複数の凹部は、単一のモノリシックを形成する。
【0028】
一実施形態では、第1の複数の凹部を充填するステップ1104、第2の複数の凹部を充填するステップ1124、または第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、流動性形態(flowable form)の個々の硬化性のDk組成物を対応する凹部に注入およびスクイージングする(squeegeeing)ことをさらに含む。
【0029】
一実施形態では、第1の複数の凹部を充填するステップ1104、第2の複数の凹部を充填するステップ1124、または第1および第2の複数の凹部の両方を充填するステップは、個々の硬化性のDk組成物の流動性の誘電体フィルムを対応する凹部にインプリンティングすることをさらに含む。
【0030】
一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物1506をプレスして少なくとも部分的に硬化させるステップ1110、硬化性の第2のDk組成物1526をプレスして少なくとも部分的に硬化させるステップ1130、または硬化性の第1のDk組成物と硬化性の第2のDk組成物の両方をプレスして少なくとも部分的に硬化させるステップは、個々の硬化性のDk組成物を、約170℃以上の温度で、約1時間以上の期間の間、硬化させることを含む。
【0031】
方法1100の一実施形態では、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
方法1100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物1506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
【0032】
方法1100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物1506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
方法1100の一実施形態では、所与のDk構造1514、1540の3D形状は、xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0033】
本明細書に開示された任意の実施形態では、基板は、例えば、シリコンウェハなどのウェハ、または本明細書に開示された目的に適した任意の他の電子基板であり得る。
第2の例示的な実施形態:方法2100、Dk EM構造2500
Dk EM構造2500を製造するための例示的な方法2100の以下の説明では、特に図2A図2B、および図2Cがまとめて参照され、図2Aは、方法ステップ2102、2106、2108、2110、2112、および2114、ならびに結果的に製造されるDk EM構造2500のアレイ2501を示し、図2Bは、方法ステップ2117および結果的に製造されるDk EM構造2500を示す。
【0034】
一実施形態では、特に図2Aを参照して、1つまたは複数の第1の誘電体部分(1DP)2512を有するDk EM構造2500を製造する例示的な方法2100は、アレイ状に配置され、かつ複数の1DP2512を形成するように構成された各々が実質的に同一の第1の複数の凹部2504を有する第1の型部分2502を提供するステップ2102と(第1の型部分2502は、複数の凹部2504の隣接する凹部を相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル2104をさらに有する)、第1の複数の凹部2504および比較的薄い接続チャネル2104を、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい平均誘電率を有する硬化性のDk組成物2506で充填するステップ2106と、第1の型部分2502の上に第2の型部分2508を、硬化性のDk組成物2506が間に配置された状態で配置するステップ2108と、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスして、硬化性のDk組成物2506を少なくとも部分的に硬化させるステップ2110と、第1の型部分2502に対して第2の型部分2508を分離するステップ2112と、第1の型部分2502から少なくとも部分的に硬化されたDk組成物2506を除去して、少なくとも部分的に硬化されたDk組成物2506を有する少なくとも1つのDk構造2510を得るステップ2114と、を含み、少なくとも1つのDk構造2510の各々は、第1の複数の凹部2504および相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル2104によって画定された三次元(3D)形状を有し、第1の複数の凹部2504によって画定された3D形状は、相互接続する複数の比較的薄い接続チャネル2104の充填されたチャネルにより形成された比較的薄い接続構造2514により相互接続された複数の1DP2512を有するEM構造2500を提供する。
【0035】
一実施形態では、特に図2Aを再度参照すると、第2の型部分2508は、少なくとも1つのDk構造2510に位置合わせ機構2516を提供するために配置された少なくとも1つの凹部2116を含み、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスするステップ2110は、硬化性のDk組成物2506の一部を少なくとも1つの凹部2116内に変位させることをさらに含む。
【0036】
一実施形態では、特に図2Aと組み合わせて図2Bを参照すると、第1の型部分2502は、少なくとも1つのDk構造2510に位置合わせ機構を提供するために配置された少なくとも1つの第1の突起2118をさらに含み(具体的には示されていないが、当業者であれば、位置合わせ機構が突起2118によって形成された接続構造2514の開口であることを理解し得る)、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスするステップ2110は、硬化性のDk組成物2506の一部を少なくとも1つの第1の突起2118の周りに変位させることをさらに含む。
【0037】
一実施形態では、特に図2Aを参照すると、第1の型部分2502および第2の型部分2508のうちの少なくとも1つは、セグメント化されたセットのパネルをアレイ2501の形態で提供するために、複数の凹部2504のサブセットの周りのセグメント化突起2120を含み、第2の型部分2508を第1の型部分2502に向かってプレスするステップ2110は、硬化性のDk組成物2506の一部を、セグメント化突起2120の近接領域で第1の型部分2502と第2の型部分2508との間の対面接触から離れるように変位させることをさらに含む。
【0038】
一実施形態では、特に図2Aおよび2Bと組み合わせて図2Cを参照すると、少なくとも1つのDk構造2510における所与の1DP2512対して少なくとも1つのDkアイソレータ2518(図2B参照)を提供するために、第1の型部分2502は、第2の複数の凹部2122をさらに含み、第2の複数の凹部2122の各々の1つは、第1の複数の凹部2504の1つと1対1で対応して配置され、かつ第1の型部分2502のトップダウン平面図で観察されるように、第1の複数の凹部2504の対応する1つを実質的に取り囲む。一実施形態では、Dkアイソレータ2518は、1DP2512の対応する1つの周りにDk組成物2506の連続リングを形成する。一実施形態では、Dk構造2510は、複数の1DP2512、比較的薄い接続構造2514、および少なくとも1つのDkアイソレータ2518の一体的に形成された構成を含むモノリシックのDk組成物2506である。
【0039】
一実施形態では、特に図2Aおよび2Bと組み合わせて図2Cを参照すると、少なくとも1つのDk構造2510における所与の1DP2512に対して対応する強化されたDkアイソレータ2520を提供するために、第1の型部分2502は、第2の複数の凹部2122の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の突起2124をさらに含み、各第2の突起2124は、第2の複数の凹部2122の対応する1つ内に中央に配置され、かつ第1の複数の凹部2504の対応する1つを実質的に取り囲む。一実施形態では、強化されたDkアイソレータ2520は、1DP2512の対応する1つの周りにDk組成物2506の連続リングを形成する。一実施形態では、Dk構造2510は、複数の1DP2512、比較的薄い接続構造2514、および対応する強化されたDkアイソレータ2520の一体的に形成された構成を含むDk組成物2506のモノリシックである。
【0040】
一実施形態では、特に図2Aおよび2Bと組み合わせて図2Cを参照すると、少なくとも1つのDk構造2510における所与の1DP2512に対して強化されたDkアイソレータ2522を提供するために、第2の型部分2508は、第1の型部分2502の第2の複数の凹部2122の1つと1対1で対応して配置された複数の第3の突起2126をさらに含み、各第3の突起2126は、第1の型部分2502の第2の複数の凹部2122の対応する1つ内に中央に配置され、かつ第1の型部分2502の第1の複数の凹部2504の対応する1つを実質的に取り囲む。一実施形態では、強化されたDkアイソレータ2522は、1DP2512の対応する1つの周りにDk組成物2506の連続リングを形成する。一実施形態では、Dk構造2510は、複数の1DP2512、比較的薄い接続構造2514、および対応する強化されたDkアイソレータ2522の一体的に形成された構成を含むDk組成物2506のモノリシックである。
【0041】
一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物2506を少なくとも部分的に硬化させることを含むステップ2110は、硬化性のDk組成物2506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、加熱することを含む。
【0042】
一実施形態では、方法2100は、第1の型部分2502から少なくとも部分的に硬化されたDk組成物2506を除去するステップ2114の後に、少なくとも1つのDk構造2510を完全に硬化させるステップと、少なくとも1つのDk構造2510の背面に接着剤2524を塗布するステップとを含む。
【0043】
一実施形態では、硬化性のDk組成物2506の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
方法2100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物2506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
【0044】
一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物2506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
方法2100の一実施形態では、複数の1DP2512の各1DPは、xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0045】
一実施形態では、特に図2Aと組み合わせて図2Bを参照すると、方法2100は、基板2526を提供するステップと、少なくとも1つのDk構造2510を基板2526上に配置するステップ2117とをさらに含む。
【0046】
一実施形態では、基板2526は、Dk層と、金属層と、Dk層と金属層の組み合わせと、複数のスロットを有する金属層(複数のスロットの各々が、複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている)と、プリント回路基板と、フレキシブル回路基板と、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークとのうちの1つまたは複数を含み得る。
【0047】
一実施形態では、少なくとも1つのDk構造2510を基板2526上に配置するプロセスは、位置合わせ機構2516を、基板2526上の対応する受承機構(図示の基板2526の破線の開口によって一般的に示される)と位置合わせするステップと、接着剤2524により少なくとも1つのDk構造2510を基板2526に接着するステップとをさらに含む。
【0048】
第3の例示的な実施形態:方法3100、Dk EM構造3500
Dk EM構造3500を製造するための例示的な方法3100の以下の説明では、特に図3Aおよび図3Bがまとめて参照され、図3Aは、方法ステップ3102、3104、3106、3107、3108、および3110、および結果的に製造されるDk EM構造3500を、複数の凹部3504のうちの対応する凹部の中心を通る正面断面図で示し、図3Bは、方法ステップ3120および3122を含む製造プロセスを示す。
【0049】
一実施形態では、特に図3Aを参照して、Dk EM構造3500を製造する例示的な方法3100は、Dk材料のシート3502を提供するステップ3102と、Dk材料のシート3502に、アレイ状に配置される各々が実質的に同一の複数の凹部3504を形成するステップ3104(Dk材料のシート3502の非凹部は、複数の凹部3504の個々の凹部間に配置された接続構造3505を形成し、一実施形態では、複数の凹部3504の各凹部は、周囲壁を有するポケット凹部である)と、複数の凹部3504を、完全硬化後に空気の平均誘電率よりも大きい第1の平均誘電率を有する硬化性のDk組成物3506で充填するステップ3106(Dk材料のシート3502は、第1の平均誘電率とは異なる第2の平均誘電率を有する)と、硬化性のDk組成物3506を少なくとも部分的に硬化させるステップ3107とを含む。
【0050】
方法3100の一実施形態では、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。
一実施形態では、特に図3Aを参照して、方法3100は、硬化性のDk組成物を少なくとも部分的に硬化するステップ3107に続いて、Dk材料のシート3502を個々のタイル3508に切断するステップ3108をさらに含み、各タイル3508は、内部に少なくとも部分的に硬化されたDk組成物3506を有する複数の凹部3504のサブセットのアレイを有し、凹部間には接続構造3505の一部が配置されている。
【0051】
一実施形態では、形成するステップ3104は、複数の凹部3504をトップダウン方式でスタンピングまたはインプリンティングすることを含む。
一実施形態では、形成するステップ3104は、複数の凹部3504をボトムアップ方式でエンボス加工することを含む。
【0052】
一実施形態では、充填するステップ3106は、流動性形態の硬化性のDk組成物3506を複数の凹部3504に注入およびスクイージングすることを含む。
一実施形態では、形成するステップ3104は、Dk材料のシート3502の第1の側から、シート3502内に、各々が実質的に同一の複数の凹部3504を形成することをさらに含み、複数の凹部3504の各々は、深さH5を有し、さらにシート3502の第2の反対側から、複数の凹部3504と1対1で対応する複数の窪み3510を形成するステップ3110を含み、複数の窪み3510の各々は、深さH6を有し、H6は、H5以下である。
【0053】
一実施形態では、複数の凹部3504の各々はポケット凹部であり、複数の窪み3510の各々は、複数の凹部3504の各対応する1つの凹部内において周囲の側壁3511を有するブラインドポケットを形成して、各ポケット凹部3504内のDk組成物3506が、対応する中央に配置された窪み3510を取り囲むようになっている。
【0054】
一実施形態では、複数の窪み3510の各々は、複数の凹部3504のうちの対応する1つの凹部に対して中央に配置されている。
一実施形態では、硬化性のDk組成物3506を少なくとも部分的に硬化させるステップ3107は、Dk組成物3506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0055】
一実施形態では、提供するステップ3102は、Dk材料のシート3502を平坦な形態で提供することを含み、充填するステップ3106は、平坦な形態のシートの複数の凹部3504を一度に1つまたは複数の凹部3504を充填することを含む。
【0056】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、提供するステップ3102は、ロール3520上にDk材料のシート3502を提供するステップ3120と、次の形成するステップ3104のためにDk材料のシート3502を展開するステップ3122とを含む。
【0057】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bも参照すると、方法3100は、Dk材料3502のロール3520の下流にパターンローラ3522および対向する圧縮ローラ3524を提供するステップと、パターンローラ3522の下流にDk組成物3506のディスペンサユニット3526を提供するステップと、ディスペンサユニット3526の下流に硬化ユニット3528を提供するステップと、硬化ユニット3528の下流に仕上げローラ3530を提供するステップとをさらに含む。
【0058】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、パターンローラ3522の下流、かつディスペンサユニット3526の上流に第1の張力ローラ3532を提供するステップと、第1の張力ローラ3532の下流、かつ硬化ユニット3528の上流に第2の張力ローラ3534を提供するステップとをさらに含む。
【0059】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、第2の張力ローラ3534と協働するように、かつ第2の張力ローラ3534と対向して配置されたスキージユニット3536を提供するステップをさらに含む。
【0060】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、Dk材料のロール3520からDk材料のシート3502を展開するステップ3122と、パターンローラ3522と対向する圧縮ローラ3524との間にDk材料3502の展開されたシートを通過させるステップと、ここで、シートにアレイ状に配置された実質的に同一の複数の凹部3504を形成するステップ3104(図3Aを参照)が発生して、パターン化されたシート3512が得られ、パターン化されたシート3512をディスペンサユニット3526に近接して通過させるステップと、ここで、複数の凹部3504を硬化性のDk組成物3506で充填するステップ3106(図3Aを参照)が発生して、充填されたパターン化されたシート3514が得られ、充填されたパターン化されたシート3514を硬化ユニット3528に近接して通過させるステップと、ここで、硬化性のDk組成物3506を少なくとも部分的に硬化するステップ3107が生じて、少なくとも部分的に硬化されたシート3518が得られ、少なくとも部分的に硬化されたシート3518をその後の処理のために仕上げローラ3530に送給するステップとをさらに含む。
【0061】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、パターン化されたシート3512をディスペンサユニット3526に近接して通過させるステップの前に、パターン化されたシート3512を、一実施形態では、パターン化されたシート3512のプロセス中の張力を制御するために位置調整可能である第1の張力ローラ3532に係合させるステップと、充填されたパターン化されたシート3514を硬化ユニット3528に近接して通過させるステップの前に、充填されたパターン化されたシート3514を、一実施形態では充填されたパターン化されたシート3514のプロセス中の張力を制御するために位置調整可能である第2の張力ローラ3534に係合させるステップとをさらに含む。
【0062】
一実施形態では、特に図3Aと組み合わせて図3Bを参照すると、方法3100は、充填されたパターン化されたシート3514を硬化ユニット3528に近接して通過させるステップの前に、充填されたパターン化されたシート3514を、スキージユニット3536および対向する第2の張力ローラ3534に係合させて、充填されかつスクイージングされたパターン化されたシート3516を得るステップをさらに含む。
【0063】
方法3100の一実施形態では、硬化性のDk組成物3506の第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
【0064】
方法3100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物3506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法3100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物3506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0065】
方法3100の一実施形態では、複数の凹部の各凹部3504は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0066】
第4の例示的な実施形態:Dk EM構造4500
例示的なDk EM構造4500の以下の説明は、特に図4A図4B図4Cおよび図4Dがまとめて参照され、図4Aは、Dk EM構造4500の代替形態の正面断面図を示し、図4Bおよび図4Cは、Dk EM構造4500の代替形態に代わるDk EM構造4500.1および4500.2の正面断面図を示し、図4Dは、例示的なDk EM構造4500、4500.1、4500.2のトップダウン平面図を示す。
【0067】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、例示的なDk EM構造4500は、第1の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を有する少なくとも1つのDk構成要素4520と、少なくとも1つのDk構成要素4520の露出面の少なくとも一部の上に共形的に(conformally)配置された水不透過性層4504とを含む。一実施形態では、水不透過性層4504は、少なくとも1つのDk構成要素4520の露出された上面の上に共形的に配置され、かつ少なくとも1つのDk構成要素4520の露出された最も外側の側面の上に共形的に配置され得る(図4A参照)。一実施形態では、水不透過性層4504は、少なくとも1つのDk構成要素4520の全ての露出された面の上に共形的に配置されている。一実施形態では、水不透過性層4504は、30ミクロン以下であり、代替的には、10ミクロン以下であり、さらに代替的には、3ミクロン以下であり、よりさらに代替的には、1ミクロン以下である。一実施形態では、水不透過性層4504は、280℃以上のはんだ付け温度に耐えることが可能である。一実施形態では、水不透過性層4504は、撥水性層(本明細書では参照番号4504によっても参照される)に置き換えられる。一実施形態では、水不透過性または撥水性層は、窒化物、窒化ケイ素、アクリレート、一酸化ケイ素(SiO)、酸化マグネシウム(MgO)などの任意の添加剤を含むアクリレート層、ポリエチレン、または疎水性ポリマーベースの材料を含む。
【0068】
本明細書で使用される場合、「空気以外のDk材料を有する」という語句は、空気ではないDk材料を必然的に含むが、発泡体を含む空気をも含み得る。本明細書で使用される場合、「空気を含む」という語句は、空気を必然的に含むが、発泡体を含む空気ではないDk材料を排除しない。また、「空気」という用語は、本明細書に開示された目的に適した誘電率を有するガスであるとしてより一般的に参照され、かつ見なされ得る。
【0069】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、少なくとも1つのDk構成要素4520は、Dk構成要素4520のアレイを形成するx×y配置に配置された複数のDk構成要素4520を含む(アレイ状に配置された図4Aに示された複数のDk構成要素4520は、図4Aには具体的に示されていないが、少なくとも図8を参照することにより当業者に理解される)。
【0070】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、複数のDk構成要素4520の各々は、比較的薄い接続構造4528を介して複数のDk構成要素4520の少なくとも1つの他のDk構成要素に物理的に接続されており、各接続構造4528は、複数のDk構成要素4520のうちの1つの全体的な外寸と比較して比較的薄く、各接続構造4528は、個々の接続されたDk構成要素4520の全体の高さH1よりも小さい断面の全体の高さH0を有し、かつDk構成要素4520のDk材料から形成されており、各比較的薄い接続構造4528および複数のDk構成要素4520は、単一のモノリシック(概して、参照番号4520によっても参照される)を形成する。一実施形態では、比較的薄い接続構造4528は、モノリシック4520と一体的に形成された少なくとも1つの位置合わせ機構4508を含む。一実施形態では、少なくとも1つの位置合わせ機構4508は、突起、凹部、穴、または前述の位置合わせ機構の任意の組み合わせのうちのいずれかであり得る。
【0071】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、Dk構成要素4520のアレイは、複数のDk構成要素4520の各1つと1対1の対応で配置された複数のDkアイソレータ4510を含み、各Dkアイソレータ4510は、複数のDk構成要素4520のうちの対応する1つを実質的に取り囲んで配置されている。一実施形態では、各Dkアイソレータ4510は、Dk構成要素4520のうちの対応する1つの周りに連続リングを形成する。一実施形態では、複数のDkアイソレータ4510の各々は、複数のDk構成要素4520の高さH1以下の高さH2を有する。一実施形態では、Dkアイソレータ4510の各々は、中空の内部部分を備える(図2Cの強化されたDkアイソレータ2520、2522を参照)。一実施形態では、中空の内部部分は、上部が開放されているか(強化されたDkアイソレータ2520、図2Cを参照)、または下部が開放されている(Dkアイソレータ2522、図2Cを参照)。一実施形態では、複数のDkアイソレータ4510は、比較的薄い接続構造4528を介して、複数のDk構成要素4520と一体的に形成され、モノリシックを形成する。
【0072】
一実施形態では、特に図4Aを参照すると、少なくとも1つのDk構成要素4520の各々は、第1の誘電体部分(1DP)4522を含むとともに、複数の第2の誘電体部分(2DP)4532をさらに含み、複数の2DPの各2DP4532は、第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を有し、各1DP4522は、近位端4524および遠位端4526を有し、各2DP4532は、近位端4534および遠位端4536を有し、所与の2DP4532の近位端4534は、対応する1DP4522の遠位端4526に近接して配置され、所与の2DP4532の遠位端4536は、対応する1DP4522の遠位端4526から規定された距離だけ離間して配置され、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。一実施形態では、側面正面断面図で観察されるように(図4Aを参照)、各1DP4522は全体的な高さH1を有し、各2DP4532は全体的な高さH3を有し、H3は、H1よりも大きく、所与の2DP4532の遠位端4536
一実施形態では、各2DP4532は、比較的薄い接続構造4538を介して2DP4532の隣接する2DPと一体的に形成されて、比較的薄い接続構造4538とともに2DP4532のモノリシックを形成する。
【0073】
一実施形態では、Dk EM構造4500の第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
Dk EM構造4500の一実施形態において、特に図4BのDk EM構造4500.1と組み合わせた図4AのDk EM構造4500を参照すると、少なくとも1つのDk構成要素4520の各々は、高さH1を有する第1の誘電体部分(1DP)4522を含むとともに、第2の平均誘電率を有する空気以外のDk材料を有する、高さH3を有する第2の誘電体部分(2DP)4532さらに含み、2DP4532のDk材料は、複数の凹部4533を含み、複数の凹部の各凹部4533は、1DP4522のうちの対応する1つのDk材料で充填され、2DP4532の各々は、1DP4522の対応する1DPを実質的に取り囲み、第2の平均誘電率は、第1の平均誘電率よりも小さい。一実施形態では、2DP4532の各々は、Dk EM構造4500の平面図で観察されるように、1DP4522の対応する1DPの周りに1DP4522のそれよりも比較的低いDk材料の連続リングを形成する。図4BのDk EM構造4500、4500.1の一実施形態では、H1は、H3に等しい。
【0074】
Dk EM構造4500の代替の実施形態では、特に図4CのDk EM構造4500.2と組み合わせて図4AのDk EM構造4500を参照すると、2DP4532は、1DP4522の各々の下にある比較的薄い接続構造4538を含み、2DP4532および比較的薄い接続構造4538はモノリシックを形成し、H1は、H3よりも小さい。
【0075】
Dk EM構造4500.1および4500.2の一実施形態では、不透過性層4504は、アレイの全ての露出面上に共形的に配置されている。
Dk EM構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、第1の平均誘電率は、5以上であり、代替的には、9以上であり、さらに代替的には、18以上、かつ100以下である。
【0076】
Dk EM構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、第1の平均誘電率を有するDk材料は、Dk粒子材料を含む少なくとも部分的に硬化された樹脂を含む。Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、Dk粒子材料は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0077】
Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素4520は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、少なくとも1つのDk構成要素の各Dk構成要素4520は、誘電体共振器アンテナ(DRA)である。Dk構造4500、4500.1、および4500.2の一実施形態では、複数の2DPの各2DP4532は、誘電体レンズまたは誘電体導波路である。
【0078】
図4Cは、Dk EM構造4500、4500.2の側面正面断面図を示し、図4Dは、複数の1DP4522が複数の2DP4532によって取り囲まれてアレイ状に配置されたDk EM構造4500、4500.2のトップダウン平面図を示す(複数の2DP4532は、実線で示されるように長方形であり得るか、または破線で示されるように円形であり得るか、または本明細書に開示された目的に適した他の任意の形状であり得る)。
【0079】
第5の例示的な実施形態:方法5100、Dk EM構造5500
Dk EM構造5500を製造するための例示的な方法5100の以下の説明では、特に図5Aおよび図5Bがまとめて参照され、図5Aは、方法ステップ5102、5104、5106、5108、5110、5112、5114、5116、および結果的に製造されるDk EM構造5500のアレイ5501を示し、図5Bは、結果的に製造される例示的なDk EM構造5500を示す。
【0080】
一実施形態では、特に図5Aおよび5Bをまとめて参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)5510と、複数の1DP5510のうちの所与の1つと1対1で対応して配置された複数の第2の誘電体部分(2DP)5520とを有するDk EM構造5500であって、複数の1DPの各1DP5510は、近位端5512および遠位端5514を有し、所与の1DP5510の遠位端5514は、xy平面断面図で観察されるような所与の1DP5510の近位端5512の断面よりも小さい、xy平面断面図で観察されるような断面を有する、Dk EM構造5500を製造する例示的な方法5100は、支持構造5502を提供するステップ5102と、少なくとも1つのアレイに配置された、複数の一体的に形成された2DP5520を提供するステップ5104と(複数の2DP5520は、少なくとも部分的に硬化されたDk材料であり、複数の2DPの各2DP5520は、近位端5522および遠位端5524を含み、所与の2DP5520の各近位端5522は、ブラインドエンドを有する中央に配置された窪み5526を含む)、複数の2DP5520を支持構造5502上に配置するステップ5106と(複数の2DP5520の各窪み5526は、充填されると、複数の1DP5510のうちの対応する1DPを形成するように構成される)、複数の2DP5520の窪み5526を流動性形態の硬化性のDk組成物5506で充填するステップ5108と(Dk組成物5506は、完全に硬化されたときの複数の2DP5520の第2の平均誘電率よりも大きい完全に硬化されたときの第1の平均誘電率を有する)、支持構造5502の上側および複数の2DP5520の近位端5522を横断してスクイージングして、硬化性のDk組成物5506の余剰分を除去して、Dk組成物5506を、複数の2DP5520の各2DP5520の近位端5522と少なくとも同じ高さにするステップ5110と、硬化性のDk組成物5506を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DP5510の少なくとも1つのアレイ5501を形成するステップ5112と、支持構造5502内に形成された1DP5510の少なくとも1つのアレイ5501とともに2DP5520の少なくとも1つのアレイ5501を含む結果的に製造されるアセンブリ5530を支持構造5502から除去するステップ5120とを含む。
【0081】
方法5100の一実施形態では、支持構造5502は、複数の2DP5520の少なくとも1つのアレイ5501の所与の1つの周りに隆起した壁5504を含み、充填するステップ5108およびスクイージングするステップ5110は、複数の2DP5520の窪み5526を支持構造5502の隆起した壁5504の上端5508まで流動性形態の硬化性のDk組成物5506で充填して、複数の2DP5520の窪み5526が充填されて、関連する複数の2DP5520の近位端5522が特定の厚さH6までDk組成物5506により覆われるようにするステップ5114と、支持構造5502の隆起した壁5504を横断して5116をスクイージングして、任意の余剰分のDk組成物5506を除去して、Dk組成物5506を隆起した壁5504の上端5508と同じ高さにするステップとを含み、H6の厚さのDk組成物5506は、モノリシックを形成するために複数の1DP5510と一体的に形成された接続構造5516(図5Bを参照)を提供する。5100の方法の一実施形態では、H6は約0.002インチ(0.00508センチメートル)である。
【0082】
方法5100の一実施形態では、複数の一体的に形成された2DP5520の少なくとも1つのアレイは、支持構造5502上に配置された一体的に形成された2DP5528の複数のアレイのうちの1つであり、複数の2DP5520は、熱可塑性ポリマーを含み、複数の1DP5510は、熱硬化性Dk材料5506を含み、少なくとも部分的に硬化させるステップ5112は、硬化性のDk組成物5506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。方法5100の一実施形態では、熱可塑性ポリマーは高温ポリマーであり、Dk材料5506は、無機粒子材料を含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0083】
5100の方法の一実施形態では、複数の1DP5510の各々および複数の2DP5520の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0084】
第6の例示的な実施形態:型6100、Dk EM構造6500
Dk EM構造6500を製造するための例示的な型6100の以下の説明では、特に図6A図6B、および図6Cがまとめて参照され、図6Aは、例示的な型6100を示し、図6Bは、型6100のユニットセル6050を示し、図6Cは、型6100から製造可能な例示的なDk EM構造6500を示す。
【0085】
一実施形態では、特に図6A図6B、および図6Cをまとめて参照すると、第1の平均誘電率を有する第1の領域6510と、第1の領域の外側でz軸に対して半径方向に配置され、第2の平均誘電率を有する第2の領域6520と、第2の領域の外側でz軸に対して半径方向に配置され、第3の平均誘電率を有する第3の領域6530と、第3の領域の外側でz軸に対して半径方向に配置され、第2の平均誘電率を有する第4の領域6540とを含むDk EM構造6500を製造するための例示的な型6100は、互いに一体的に形成されるか、または互いに結合されて連続した型6100を提供する複数のユニットセル6050を含み、各ユニットセル6050は、EM構造6500の第1の領域6510を形成するように配置および構成された第1の部分6110と、EM構造6500の第2の領域6520を形成するように配置および構成された第2の部分6120と、EM構造6500の第3の領域6530を形成するように配置および構成された第3の部分6130と、EM構造6500の第4の領域6540を形成するように配置および構成された第4の部分6140と、各ユニットセル6050の外側境界を形成および画定するように配置および構成された第5の部分6150とを有し、第1の部分6110、第2の部分6120、第3の部分6130、第4の部分6140、および第5の部分6150は、全て単一の材料から互いに一体的に形成されて、モノリシックユニットセル6050を提供し、第1の部分6110および第5の部分6150は、モノリシックユニットセル6050の単一の材料を含み、第2の部分6120および第4の部分6140は、モノリシックユニットセル6050の単一の材料が存在せず、第3の部分6130は、モノリシックユニットセル6050の単一材料の不存在および存在の組み合わせを有し、第2の部分6120および第4の部分6140、ならびに第3の部分6130の一部のみが、流動性形態の硬化性のDk組成物6506を受容するように構成される。
【0086】
型6100の一実施形態において、特に図6Aおよび図6Bと組み合わせて図6Cを参照すると、型6100のユニットセル6050から製造された単一のDk EM構造6500は、近位端6502および遠位端6504を有するDk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された三次元(3D)本体6501を含み、3D本体6501は、3D本体6501の(対応するz軸に対して)中心に実質的に配置された第1の領域6510を有し、第1の領域6510は、空気を含む組成物で3D本体6501の遠位端6504まで軸方向に延在し、3D本体6501は、Dk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された第2の領域6520をさらに有し、第2の平均誘電率が第1の平均誘電率よりも大きく、第2の領域6520は、3D本体6501の近位端6502から遠位端6504まで軸方向に延在し、3D本体6501は、Dk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から部分的に作製され、かつ例えば、空気などの別の誘電媒体から部分的に作製された第3の領域6530をさらに有し、第3の平均誘電率が第2の平均誘電率よりも小さく、第3の領域6530は、3D本体6501の近位端6502から遠位端6504まで軸方向に延在し、第3の領域6530は、Dk組成物6506の少なくとも部分的に硬化された形態から作製された突起6532であって、第2の領域6520からz軸に対して半径方向に外向きに延在し、かつ第2の領域6520と一体的かつモノリシックである突起6532を含み、突起6532の各々の1つは、xy平面断面で観察されるように、断面全長L1および断面全幅W1を有し、L1およびW1は、それぞれ、λ未満であり、λは、Dk EM構造6500が電磁的に励起されるときのDk EM構造6500の動作波長であり、3D本体6501の少なくとも第2の領域6520の全ての露出面は、型6100の抜き勾配がつけられた側壁により、3D本体6501の近位端6502から遠位端6504まで内側に抜き勾配を有する。型6100の一実施形態では、型6100のユニットセル6050から製造された単一のDk EM構造6500は、さらに、xy平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状と、xy平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状と(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)をそれぞれが有する3D本体6501の第1の領域6510および第2の領域6520を含む。一実施形態では、Dk EM構造6500は、本明細書に開示された目的のために本明細書に開示された任意の基板の形態であり得る基板6508上に配置される。図6Cは、Dk EM構造6500のサイズに関連して0~4mmのスケールを示しているが、このスケールは、説明のみを目的としており、Dk EM構造6500の物理的サイズを制限するものではなく、本明細書に開示された目的に適した任意のサイズであり得ることが理解されるであろう。
【0087】
前述のことから、Dk EM構造6500の一実施形態は、信号供給基板上に単一のステップで型/フォーム6100により成形または他の方法で形成され得、これは、本明細書に開示された目的に有用な既存のDk EM構造の既存の製造方法に関して、処理時間およびコストを大幅に削減することが企図されていることが理解されるであろう。
【0088】
第7の例示的な実施形態:方法7100、Dk EM構造7500
Dk EM構造7500を製造する例示的な方法7100の以下の説明では、特に図7A図7B図7C図7D、および図7Eがまとめて参照され、図7Aは、方法ステップ7102、7104、7106、7108、7110、7112、7114、および7116、ならびに結果的に製造されるDk EM構造7500およびそのアレイ7501を示し、図7Bは、追加の方法ステップ7118を示し、図7Cは、追加の方法ステップ7120、7122、7124、7126、および7128、および結果的に製造されるDk EM構造7500およびそのアレイ7501を示し、図7Dは、追加のステップ7130を示し、図7Eは、追加の方法ステップ7132、7134、7136、7138、および7140、ならびに結果的に製造されるDk EM構造7500およびそのアレイ7501を示す。
【0089】
一実施形態では、特に図7Aを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)7510を有するDk EM構造7500を製造する例示的な方法7100であって、複数の1DPの各1DP7510は、近位端7512および遠位端7514を有し、遠位端7514は、xy平面断面で観察されるような近位端7512の断面積よりも小さい断面積を有し、方法7100は、キャリア7150を提供するステップ7102と、キャリア7150上に基板7530を配置するステップ7104と、基板7530上に第1のステンシルマスク7152を配置するステップ7106と(第1のステンシルマスク7152は、少なくとも1つのアレイに配置された複数の開口7154を有し、各開口7154は、1DP7510の対応する1つの1DPを形成するように構成された形状を有する)、第1の流動性形態の硬化性の第1のDk組成物7506を第1のステンシルマスク7152の開口7154に充填するステップ7108と(第1のDk組成物7506は、硬化後に第1の平均誘電率を有する)、第1のステンシルマスク7152の上面を横断してスクイージングして、第1のDk組成物7506の任意の余剰分を除去して、残りの第1のDk組成物7506を第1のステンシルマスク7152の上面と同じ高さにするステップ7110と、硬化性の第1のDk組成物7506を少なくとも部分的に硬化させて、1DP7510の少なくとも1つのアレイ7501を形成するステップ7112と、第1のステンシルマスク7152を除去するステップ7114と、1DP7510の少なくとも1つのアレイ7501が取り付けられた基板7530を有する結果的に製造されたアセンブリ7500をキャリア7150から除去するステップ7116とを含む。
【0090】
一実施形態では、図7Aと組み合わせた図7Bおよび図7Cを特に参照して、方法7100は、第1のステンシルマスク7152を除去するステップ7114の後で、1DP7510の少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板7530を除去するステップ7116の前に、基板7530上に第2のステンシルマスク7156を配置するステップ7118と(第2のステンシルマスク7156は、1DPの複数のアレイ7501を形成するために複数の1DP7510のサブセットを取り囲むように構成され、かつ配置された仕切り壁7160によって取り囲まれた開口7158を有し、1DP7510の各アレイ7501は、第2の誘電体部分(2DP)7520内に封入されることになっている(図7Cを参照))、第2の流動性形態の硬化性の第2のDk組成物7507を第2のステンシルマスク7156の開口7158に充填するステップ7120と(第2のDk組成物7507は、硬化後に第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する)、第2のステンシルマスク7156の上面を横断してスクイージングして、第2のDk組成物7507の余剰分を除去して、残りの第2のDk組成物7507を第2のステンシルマスク7156の上面と同じ高さにするステップ7122と、硬化性の第2のDk組成物7507を少なくとも部分的に硬化させて、2DP7520内に封入された1DP7510の複数のアレイ7501を形成するステップ7124と、2DP7520内に封入された1DP7510の複数のアレイ7501から第2のステンシルマスク7156を除去するステップ7126と、対応する2DP7520内に封入された1DP7510の複数のアレイ7501が取り付けられた基板7530を有する結果的に製造されたアセンブリ7500をキャリア7150から除去するステップ7128とをさらに含む。
【0091】
一実施形態では、特に図7Dおよび図7E図7A図7Cと組み合わせて参照すると、方法7100は、第1のステンシルマスク7152を除去するステップ7114の後、1DP7510の少なくとも1つのアレイが取り付けられた基板7530を除去するステップ7116の前に、基板7530上に第2のステンシルマスク7162を配置するステップ7130と(第2のステンシルマスク7162は、複数の1DP7510の対応する個々の1DPを覆うカバー7164と、平面図で観察されるように、複数の1DP7510の個々の1DPを取り囲む開口7166と、平面図で観察されるように、1DP7510の複数のアレイ7501を形成するための複数の1DP7510のサブセットを取り囲む仕切り壁7168とを有し、複数の1DP7510の各1つの1DPは、導電性構造7516(図7Eを参照)によって取り囲まれるようになっている)、流動性形態の硬化性の組成物7508を第2のステンシルマスク7162の開口7166に充填するステップ7132と(硬化性の組成物7508は、完全に硬化したときに導電性となる)、第2のステンシルマスク7162の上面を横断してスクイージングして、硬化性の組成物7508の余剰分を除去して、残りの硬化性の組成物を第2のステンシルマスク7162の上面と同じ高さにするステップ7134と、硬化性の組成物7508を少なくとも部分的に硬化して、1DP7510の複数のアレイ7501を形成するステップ7136と(平面図で観察されるように、各1DP7510は、導電性構造7516によって取り囲まれている)、複数のアレイ7501から第2のステンシルマスク7162を除去するステップ7138と、各1DP7510が導電性構造7516によって取り囲まれている1DP7510の複数のアレイ7501が取り付けられた基板7530を有する結果的に製造されたアセンブリ7500をキャリア7150から除去するステップ7140とを含む。
【0092】
一実施形態では、第1のステンシルマスク7152は、第1のDk組成物7506から生成された1DP7510に任意の所望の形状を提供するために、垂直側壁、傾斜側壁、または湾曲側壁を有し得る。
【0093】
方法7100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物7506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。方法7100の一実施形態では、硬化性の第1のDk組成物7506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0094】
方法7100の一実施形態では、複数の1DP7510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0095】
方法7100の一実施形態では、硬化性の組成物7508は、金属粒子を有するポリマー、銅粒子を有するポリマー、アルミニウム粒子を有するポリマー、銀粒子を有するポリマー、導電性インク、カーボンインク、または、前述の硬化性の組成物の組み合わせのうちのいずれか1つを含む。
【0096】
方法7100の一実施形態では、導電性構造7516は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0097】
方法7100の一実施形態では、基板7530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む。
【0098】
第8の例示的な実施形態:方法8100、Dk EM構造8500
Dk EM構造8500を製造する例示的な方法8100の以下の説明では、特に図8が参照される。方法8100およびDk EM構造8500は、図8に関して本明細書で以下に説明されるが、同じ方法が、前述の方法1100、2100、3100、5100、6100、および7100のいずれにも適用可能であり得、図示のDk EM構造8500が前述のDK EM構造1500、2500、3500、4500、5500、6500、および7500のいずれにも適用可能であり、かついずれかを代表し得ることが理解されるであろう。従って、図8における方法8100およびDk EM構造8500へのいかなる参照も、図1A図7Eに示された前述の方法および構造のいずれかを考慮して読まれるべきである。
【0099】
一実施形態では、例示的な方法8100は、前述の方法のいずれかに関するものであり、Dk EM構造8500は、1DP(前述の1DPのいずれか)の少なくとも1つのアレイ8501(アレイ8501に置換され得る1501、2501、5501、7501も参照)を含み、1DPの少なくとも1つのアレイの複数のアレイ8501が単一のDk EM構造8500上にパネルの形態で形成されるパネルレベル処理のプロセスによって形成され、本明細書で参照番号8500によっても参照される。
【0100】
方法8100の一実施形態では、パネル8500は、基板8508(例えば、本明細書に開示された基板のいずれかを参照)、または誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つをさらに含む。
【0101】
第9の例示的な実施形態:方法9100、Dk EM構造9500
Dk EM構造9500を製造する例示的な方法9100の以下の説明では、図9A図9B図9C図9D図9E図9F、および図9Gがまとめて参照され、図9Aは、プロセスステップ9102、9104、9106を示し、図9Bは、プロセスステップ9106.1を示し、図9Cは、プロセスステップ9106.2を示し、図9Dは、プロセスステップ9108、9110、9112、9114、およびDk EM構造9500の側面正面断面図を示し、図9Eは、(実線で示されるように長方形、破線で示されるように円形、または本明細書に開示された目的のために任意の他の適切な形状であり得る)複数の2DP9520によって囲まれたアレイ状に配置された複数の1DP9510を有するDk EM構造9500のトップダウン平面図を示し、図9Fは、プロセスステップ9116を示し、図9Gは、プロセスステップ9116の代替であるプロセスステップ9118を示す。
【0102】
一実施形態では、特に図9A図9Eを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)9510と、複数の第2の誘電体部分(2DP)9520とを有し、各1DP9510は、近位端9512および遠位端9514を有するDk EM構造9500(図9Dおよび図9Eを参照)を製造する例示的な方法9100は、支持構造9150を提供するステップ9102と、支持構造9150上にポリマーのシート9522を配置するステップ9104と、スタンピングフォーム9152を提供して、スタンピングフォームを下降させ9106.1、次にスタンピングフォームを上昇させて9106.2、支持構造9150によって支持されたポリマーのシート9522にスタンピングするステップ9106と(スタンピングフォーム9152は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された突起9154を有し、スタンピング9106によって、ポリマーのシート9522の変位した材料と、ポリマーのシート9522内にアレイ状に配置されたブラインドエンドを有する複数の窪み9524と、複数の窪み9524は、複数の1DP9510を形成するためのものであり、かつ複数の窪み9524の各々を取り囲むポリマー9522のシートの隆起した壁9526とが得られ、複数の隆起した壁9526は、複数の2DP9520を形成するためのものである)、流動性形態の硬化性のDk組成物9506を複数の窪み9524に充填するステップ9108と(複数の窪みの各窪みは、第1の平均誘電率を有する複数の1DP9510の対応する1つを形成し、ポリマーのシート9522は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有し、各1DP9510の遠位端9514は、ポリマーのシート9522の複数の隆起した壁9526の上面9528に近接している)、任意選択的に、ポリマーのシート9522の複数の隆起した壁9526の上面9528より上の任意の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物9506を複数の隆起した壁9526の上面9528と同じ高さにするステップ9110と、硬化性のDk組成物9506を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DP9510の少なくとも1つのアレイ9501を形成するステップ9112と、複数の隆起した壁9526、複数の窪み9524を備えたポリマー材料9522のスタンピングされたシートと、複数の窪み9524内に形成された複数の1DP9510の少なくとも1つのアレイ9501とを含む結果的に製造されたアセンブリ9500を支持構造9150から除去するステップ9114とを含み、複数の2DP9520が複数の1DP9510を取り囲むように配置されている。
【0103】
一実施形態では、図9A図9Eと組み合わせた図9Fを特に参照すると、方法9100は、基板9530を提供するとともに、スタンピングされたポリマーのシート9522を備えたアセンブリ9500を基板9530上に配置して、各1DP9510の近位端9512が基板9530に近接して配置され、各1DP9510の遠位端9514が基板9530から離間して配置されるようにするステップ9116をさらに含む。
【0104】
一実施形態では、図9A図9Eと組み合わせた図9Gを特に参照すると、方法9100は、基板9530を提供するとともに、複数の1DP9510の少なくとも遠位端9514が基板9530上に配置され、複数の1DP9510の近位端9512が基板9530から離間して配置された状態でアセンブリ9500を基板9530上に配置するステップ9118をさらに含む。
【0105】
方法9100の一実施形態では、基板9530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含む。
【0106】
方法9100の一実施形態では、硬化性のDk組成物9506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法9100の一実施形態では、硬化性のDk組成物9506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0107】
方法9100の一実施形態では、複数の1DP9510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0108】
方法9100の一実施形態では、対応する2DP9520の各隆起した壁9526は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0109】
方法9100の一実施形態では、少なくとも部分的に硬化させるステップ9112は、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、少なくとも部分的に硬化させることを含む。
【0110】
第10の例示的な実施形態:方法10100、スタンピングフォーム10500
スタンピングフォーム10500を製造する例示的な方法10100の以下の説明では、特に図10A図10B図10C、および図10Dがまとめて参照され、図10Aは、方法ステップ10102および10104を示し、図10Bは、方法ステップ10105、10108、および10110を示し、図10Cは、方法ステップ10112および10114を示し、図10Dは、方法ステップ10116、10118、および10120、ならびに結果的に製造されたスタンピングフォーム10500を示す。
【0111】
一実施形態では、特に図10A図10Dを参照すると、例示的な方法10100は、スタンピングフォームにより形成された例えばDk EM構造9500等の任意の前述のDk EM構造を製造する際に使用するためのスタンピングフォーム10500(図10D参照)を製造するためのものであり、方法10100は、金属層10152を上面上に有する基板10150を提供するステップ10102と(金属層10152は基板10150を覆っている)、金属層10152の上にフォトレジスト10154を配置して、金属層10152を覆うステップ10104と、フォトレジスト10154の上にフォトマスク10156を配置するステップ10106と(フォトマスク10156は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口10158を有し、それによって露出されたフォトレジスト10160が得られる)、少なくとも露出されたフォトレジスト10160をEM放射10109に曝すステップ10108と、金属層10152からEM放射10109の曝露10108を受けた露出されたフォトレジスト10160を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト10164に複数の実質的に同一に構成されたポケット10162を形成するステップ10110と、複数のポケット10162を有する残りのフォトレジスト10164の全ての露出された表面に金属コーティング10510を塗布するステップ10112と、複数のポケット10162を充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジスト10510を、金属層10152の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属10512で覆うステップ10114と、金属層10152の底部から基板10150を除去するステップ10116と、金属層10152を除去するステップ10118と、残りのフォトレジスト10164を除去して、スタンピングフォーム10500を得るステップ10120とを含む。一実施形態では、スタンプ適性金属10512による充填10114は、金属電鋳を含み、これは、一実施形態では、シード層として既存の金属表面を使用して金属を電気めっきすることを含む。
【0112】
方法10100の一実施形態では、基板10150は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化シリコン基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、フォトレジスト10154は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射10109は、X線放射またはUV放射であり、金属コーティング10510は、全ての側面の被覆を達成するために複数の傾斜角での金属蒸着または金属スパッタリングなどの金属蒸着により塗布され、スタンプ適性金属10512は、ニッケルまたはニッケル合金を含み、基板10150は、10116においてエッチングまたは研磨によって除去され、金属層10152は、10118において研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジスト10160および残りのフォトレジスト10164は、10120においてエッチングによって除去される。
【0113】
一実施形態では、フォトレジスト層はまた、低吸水性レジスト層(例えば、体積比で1%未満の吸水性)であり得る。
第11の例示的な実施形態:方法11100、Dk EM構造11500
Dk EM構造11500を製造する例示的な方法11100の以下の説明では、特に図11Aおよび図11Bがまとめて参照され、図11Aは方法ステップ11102、11104、および11106を示し、図11Bは方法ステップ11108、11110、11112、11114、11116、11118、11120、および11122、ならびに結果的に製造されたDk EM構造11500を示す。
【0114】
一実施形態では、特に図11A図11Bを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)11510と、複数の第2の誘電体部分(2DP)11520とを有するDk EM構造11500を製造する例示的な方法11100は、支持構造11150を提供するステップ11102と、支持構造11150の上にフォトレジスト11522の層を配置するステップ11104と、フォトレジスト11522の上にフォトマスク11152を配置するステップ11106と(フォトマスク11152は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された開口11154を有し、それによって露出されたフォトレジスト11524が得られる)、少なくとも露出されたフォトレジスト11524をEM放射11109に曝すステップ11108と、支持構造11150から、EM放射11109の曝露11108を受けた露出されたフォトレジスト11524を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト11528に実質的に同一に構成された複数の開口11526を形成するステップ11110と、流動性形態の硬化性のDk組成物11506を残りのフォトレジスト11528の複数の開口11526に充填するステップ11112と(複数の充填された開口11526は、第1の平均誘電率を有する複数の1DP11510の対応する1DPを提供し、残りのフォトレジストは、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DP11520を提供する)、任意選択的に、複数の2DP11520の上面11521上の任意の余剰分のDk組成物11506を除去して、Dk組成物11506を複数の2DP11520の上面11521と同じ高さにするステップ11114と、硬化性のDk組成物11506を少なくとも部分的に硬化させて、複数の1DP11510の少なくとも1つのアレイを形成するステップ11116と、支持構造11150から複数の2DP11520および内部に形成された複数の1DP11510の少なくとも1つのアレイを有する結果的に得られたアセンブリ11500を除去するステップ11118とを含む。
【0115】
一実施形態では、方法11100は、基板11530を提供するステップ11120と、得られたアセンブリ11500を基板11530に接着するステップ11122とをさらに含み、基板11530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジスト11522はポジ型フォトレジストであり、EM放射11109はX線放射またはUV放射であり、露出されたフォトレジスト11524および残りのフォトレジスト11528は、11110においてエッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップ11116は、硬化性のDk組成物11506を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0116】
方法11100の一実施形態では、硬化性のDk組成物11506は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法11100の一実施形態では、硬化性のDk組成物11506は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0117】
方法11100の一実施形態では、複数の1DP11510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0118】
方法11100の一実施形態では、複数の2DP11520のうちの対応する1つの開口11526は、x-y平面断面で観察されるように、円形である内部断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0119】
第12の例示的な実施形態:方法12100、Dk EM構造12500
Dk EM構造12500を製造する例示的な方法12100の以下の説明は、特に図12A図12B、および図12Cがまとめて参照され、図12Aは、方法ステップ12102、12104、および12106を示し、図12Bは、方法ステップ12108および12110を示し、図12Cは、方法ステップ12112、12114、12116、12118、および12120、ならびに結果的に製造されるDk EM構造12500を示す。
【0120】
一実施形態では、特に図12A図12Cを参照すると、複数の第1の誘電体部分(1DP)12510および複数の第2の誘電体部分(2DP)12520を有するDk EM構造12500を製造する例示的な方法12100は、基板12530を提供するステップ12102と、基板12530の上にフォトレジスト12512の層を配置するステップ12104と、フォトレジスト12512の上にフォトマスク12150を配置するステップ12106と(フォトマスク12150は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバー12152を有し、それによって不透明カバー12152によって覆われた領域における非露出フォトレジスト12514と、不透明カバー12152によって覆われていない領域における露出されたフォトレジスト12516とが得られる)、少なくとも露出されたフォトレジスト12516をEM放射12109に曝すステップ12108と、基板12530から非露出フォトレジスト12514を除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DP12510の対応する1DPを形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジスト12518の実質的に同一に構成された複数の部分を形成するステップ12110と、任意選択的に、スタンピングフォーム(例えば、図13Cを参照)により複数の1DPの各1DP12510(または残りのフォトレジスト12518)を、凸状の遠位端12519を有するドーム構造に成形するステップ12112と、流動性形態の硬化性のDk組成物12507を複数の1DP12510の間の空間12524に充填するステップ12114と(充填された空間12524は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DP12520の対応する2DPを提供する)、任意選択的に、複数の1DP12510の上面の上の任意の余剰分のDk組成物を除去して、Dk組成物12507を複数の1DP12510の上面と同じ高さにするステップ12116と、硬化性のDk組成物12507を少なくとも部分的に硬化させて、複数の2DP12520に囲まれた複数の1DP12510の少なくとも1つのアレイの形態のDk EM構造12500を得るステップ12118とを含む。
【0121】
方法12100の一実施形態では、任意選択的に、成形するステップ12112は、フォトレジスト12518の硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、複数の1DP12519にスタンピングフォーム(例えば、図13Cを参照)を適用することにより成形するステップと、その後、ドーム形状を維持するために、成形された複数の1DP12519を少なくとも部分的に硬化させるステップ12120とを含む。
【0122】
方法12100の一実施形態では、基板12530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジスト12512は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射12109は、X線放射またはUV放射であり、非露出フォトレジスト12514は、12110においてエッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップ12118は、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0123】
方法12100の一実施形態では、硬化性のDk組成物12507は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法12100の一実施形態では、硬化性のDk組成物は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0124】
方法12100の一実施形態では、複数の1DP12510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0125】
方法12100の一実施形態では、各不透明カバー12152は、x-y平面図で観察されるように、円形である外形を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0126】
第13の例示的な実施形態:方法13100、スタンピングフォーム13500
スタンピングフォーム13500を製造する例示的な方法13100の以下の説明では、特に図13A図13B、および図13Cがまとめて参照され、図13Aは、方法ステップ13102、13104を示し、図13Bは、方法ステップ13106、13108、13110を示し、図13Cは、方法ステップ13112、13114、13116、13118、13120、13122、および13124、ならびに結果的に製造されたスタンピングフォーム13500を示す。
【0127】
一実施形態では、例示的な方法13100は、Dk EM構造12500を製造する際に使用するためのスタンピングフォーム13500を製造するのに有用であり、より具体的には、複数の1DP12510を凸状の遠位端12519を有するドーム構造にするのに有用であり、方法13100は、金属層13152を上面に有する基板13150を提供するステップ13102と(金属層13152は基板13150を覆っている)、金属層13152の上にフォトレジスト13154の層を配置して、金属層13152を覆うステップ13104と、フォトレジスト13154の上にフォトマスク13156を配置するステップ13106と(フォトマスク13156は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成された不透明カバー13158を有し、それによって、不透明カバー13158によって覆われた領域における非露出フォトレジスト13160と、不透明カバー13158によって覆われていない領域における露出されたフォトレジスト13162とが設けられる)、少なくとも露出されたフォトレジスト13162をEM放射13109に曝すステップ13108と、金属層13152から、EM放射13109の曝露13108を受けた露出されたフォトレジスト13162を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト13164の複数の実質的に同一に構成された部分を形成するステップ13110と、フォトレジスト13164の硬化ではなくリフローを引き起こす温度で、残りのフォトレジスト13164の複数の実質的に同一に構成された部分の各々に対するシェーピングフォーム(例えば、図15Bのスタンピングフォーム15500を参照)の適用により成形して、成形されたフォトレジスト13166を形成するステップ13112と、続いて、複数の実質的に同一に形成された形状13166を維持するために、残りのフォトレジストの成形された複数の実質的に同一に構成された部分を少なくとも部分的に硬化させるステップ13114と(一実施形態では、形成された形状13166は、凸状の遠位端を有するドーム構造である)、実質的に同一に形成された形状13166を有する残りのフォトレジストの全ての露出面に金属コーティング13168を塗布するステップ13116と、実質的に同一に形成された形状13166の間の空間13170を充填して、残りの金属コーティングされたフォトレジストを、金属層13152の上面に対して特定の厚さH7までスタンプ適性金属13172で覆うステップ13118と、金属層13152の底部から基板13150を除去するステップ13120と、金属層13152を除去するステップ13122と、残りのフォトレジスト13166を除去して、スタンピングフォーム13500を得るステップ13124とを含む。
【0128】
方法13100の一実施形態では、基板13150は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、フォトレジスト13154は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射13108は、X線放射またはUV放射であり、金属コーティング13168は、金属蒸着により塗布され、スタンプ適性金属13172は、ニッケルを含み、基板13150は、エッチングまたは研削によって13120が除去される。ここで、金属層13152は、13122において研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジスト13162および残りのフォトレジスト13166は、エッチングによって除去される。
【0129】
第14の例示的な実施形態:方法14100、Dk EM構造14500
Dk EM構造14500を製造する例示的な方法14100の以下の説明では、特に図14Aおよび図14Bがまとめて参照され、図14Aは、方法ステップ14102、14104、14106、および14108を示し、図14Bは、方法ステップ14110、14112、14114、および14116、ならびに結果的に製造されたDk EM構造14500を示す。
【0130】
一実施形態では、複数の第1の誘電体部分(1DP)14510および複数の第2の誘電体部分(2DP)14520を有するDk EM構造14500を製造する例示的な方法14100は、基板14530を提供するステップ14102と、基板14530の上にフォトレジスト14512の層を配置するステップ14104と、フォトレジスト14512の上にグレースケールフォトマスク14150を配置するステップ14106と(グレースケールフォトマスク14150は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバー14152を有し、グレースケールフォトマスク14150のカバー14152は、部分的に半透明な外側領域14156に向かって半径方向外向きに遷移する不透明な軸方向中央領域14154を有し、それによって、不透明な中央領域14154によって覆われた領域における実質的に非露出のフォトレジスト14513と、部分的に半透明な領域14156によって覆われた領域における部分的に露出されたフォトレジスト14514と、カバー14152によって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジスト14515とが設けられる)、グレースケールフォトマスク14150および完全に露出されたフォトレジスト14515をEM放射14109に曝すステップ14108と、EM放射14109の曝露14108を受けた部分的に露出されたフォトレジスト14514および完全に露出されたフォトレジスト14515を除去して、第1の平均誘電率を有する複数の1DP14510を形成するアレイ状に配置された残りのフォトレジスト14516の複数の実質的に同一の形状の構造を形成するステップ14110と(一実施形態では、形成された構造14516は、凸状の遠位端を有するドーム構造である)、流動性形態の硬化性のDk組成物14507を複数の1DP14510の間の空間14522に充填するステップ14112と(充填された空間は、第1の平均誘電率よりも小さい第2の平均誘電率を有する複数の2DP14520の対応する2DPを提供する)、任意選択的に、複数の1DP14510の上面の上の任意の余剰分のDk組成物14507を除去して、Dk組成物14507を複数の1DP14510の上面と同じ高さにするステップ14114と、硬化性のDk組成物14507を少なくとも部分的に硬化させて、基板14530と、基板14530上に配置された複数の2DP14520によって取り囲まれた実質的に同一の形状の構造14516を有する複数の1DP14510の少なくとも1つのアレイとを有するアセンブリ14500を得るステップ14116とを含む。一実施形態では、フォトレジスト14512は、例えば、セラミックフィラーで充填されていないか、または充填されている比較的高いDk材料(第1の平均誘電率)である。
【0131】
方法14100の一実施形態では、基板14530は、誘電体パネル、金属パネル、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、基板一体型導波路(SIW)、複数の1DPのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つを含み、フォトレジスト14512は、ポジ型フォトレジストであり、EM放射14109は、X線放射またはUV放射であり、部分的に露出されたフォトレジスト14514および完全に露出されたフォトレジスト14515は、14110においてエッチングによって除去され、少なくとも部分的に硬化させるステップ14116は、硬化性のDk組成物を約170℃以上の温度で、約1時間以上の時間の間、硬化させることを含む。
【0132】
方法14100の一実施形態では、硬化性のDk組成物14507は、硬化性の樹脂を含み、好ましくは、硬化性の樹脂は、Dk材料を含む。
方法14100の一実施形態では、硬化性のDk組成物14507は、無機粒子材料をさらに含み、好ましくは、無機粒子材料は二酸化チタンを含む。
【0133】
方法14100の一実施形態では、複数の1DP14510の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0134】
方法14100の一実施形態では、複数の1DP14510の各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のうちのいずれか1つを有する(例えば、図16A、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0135】
第15の例示的な実施形態:方法15100、スタンピングフォーム15500
スタンピングフォーム15500を製造する例示的な方法15100の以下の説明では、特に図15Aおよび図15Bがまとめて参照され、図15Aは、方法ステップ15102、15104、15106、および15108を示し、図15Bは、方法ステップ15110、15112、15114、15116、15118、および15120、ならびに結果的に製造されたスタンピングフォーム15500を示す。
【0136】
一実施形態では、例示的な方法15100は、Dk EM構造12500を製造する際に使用するためのスタンピングフォーム15500を製造するのに有用であり、方法15100は、金属層15152を上面に有する基板15150を提供するステップ15102と(金属層15152は基板15150を覆っている)、金属層15152の上にフォトレジスト15154の層を配置して、金属層15152を覆うステップ15104と、フォトレジスト15154の上にグレースケールフォトマスク15156を配置するステップ15106と(グレースケールフォトマスク15156は、アレイ状に配置された複数の実質的に同一に構成されたカバー15158を有し、グレースケールフォトマスク15156のカバー15158は、部分的に半透明の外側領域15162に向かって半径方向外向きに遷移する不透明な軸方向中央領域15160を有し、それによって、不透明な領域15160によって覆われる領域における非露出フォトレジスト15164と、部分的に半透明な領域15162によって覆われる領域における部分的に露出されたフォトレジスト15166と、およびカバー15158によって覆われていない領域における完全に露出されたフォトレジスト15168とが設けられる)、グレースケールフォトマスク15156および完全に露出されたフォトレジスト15168をEM放射15109に曝すステップ15108と、EM放射15109の曝露15108を受けた部分的に露出されたフォトレジスト15166および完全に露出されたフォトレジスト15168を除去して、アレイ状に配置された残りのフォトレジスト15172の複数の実質的に同一の形状の構造15170を形成するステップ15110と(一実施形態では、形成された構造15170は、凸状の遠位端を有するドーム構造である)、実質的に同一の形状の構造15170を有する残りのフォトレジスト15172の全ての露出面に15112に金属コーティング15502を塗布するステップ15112と、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造15504の間の空間15174をスタンプ適性金属15506で充填して、金属コーティングされた実質的に同一の形状の構造15504をスタンプ適性金属15506で金属層15152の上面に対して特定の厚さH7まで覆うステップ15114と、金属層15152の底部から基板15150を除去するステップ15116と、金属層15152を除去するステップ15118と、残りのフォトレジスト15170を除去して、スタンピングフォーム15500を得るステップ15120とを含む。
【0137】
方法15100の一実施形態では、基板15150は、金属、電気絶縁材料、ウェハ、シリコン基板またはウェハ、二酸化ケイ素基板またはウェハ、酸化アルミニウム基板またはウェハ、サファイア基板またはウェハ、ゲルマニウム基板またはウェハ、ガリウムヒ素基板またはウェハ、シリコンとゲルマニウムの合金基板またはウェハ、または、リン化インジウム基板またはウェハのいずれか1つを含み、フォトレジスト15154はポジ型フォトレジストであり、EM放射15109は、X線放射またはUV放射であり、金属コーティング15502は、金属蒸着により塗布され、スタンプ適性金属15504は、ニッケルを含み、基板15150は、エッチングまたは研削によって除去され、金属層15152は、研磨、エッチング、または研磨とエッチングの組み合わせによって除去され、露出されたフォトレジスト15168および残りのフォトレジスト15170は、エッチングによって除去される。
【0138】
方法15100の一実施形態では、複数の実質的に同一の形状の構造15170、15504の各々は、x-y平面断面で観察されるように、円形である外側断面形状を有する(例えば、図16B、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0139】
方法15100の一実施形態では、複数の実質的に同一の形状の構造15170、15504の各々は、ドーム形状、円錐形状、円錐台形形状、円筒形状、リング形状、または、長方形形状のうちのいずれか1つを有する(例えば、図16A、および本明細書で企図される他の例示的な形状を参照)。
【0140】
一般的なDk EM構造
本明細書に開示される例示的なDk EM構造を製造するための方法ステップの前述の説明から、第1および第2の型部分が本明細書に開示される場合、本明細書に開示されるか、または本明細書に開示された目的に適していると考えられる他の方法に加えて、射出成形法または圧縮成形法が使用され得ることが理解されるであろう。
【0141】
ここで、図16Aおよび図16Bが参照される。本明細書で開示されている特定の実施形態は、円筒形またはドーム形の3D形状を有するDk EM構造が描かれているが、これは図示および説明のみを目的としたものであり、本明細書に開示される任意のDk EM構造は、本明細書に開示されている目的に適した任意の3D形状を有してもよく、また本明細書に開示されている目的に適したxy平面断面で観察される任意の2D断面形状を有していてもよいことが理解されるであろう。限定ではなく例として、図16Aは、非限定的な3D形状として、ドーム形状1602、円錐形状1604、円錐台形形状1606、円筒形状1608、リング形状1610、同心リング形状1612、中央の穴または空洞1614を備えたシリンダーなどの任意の形状、互いに積み重ねられた任意の形状であって、例えば、単一または複数のスタンピング、エンボス加工、またはフォトリソグラフィープロセスを用いて、積み重ねられた円筒形状1616、積み重ねられた長方形形状1518、または本明細書に開示された目的に適した任意の他の形状または積み重ねられた形状に形成され得る、互いに積み重ねられた任意の形状を示している。限定ではなく例として、図16Bは、非限定的な2Dx-y平面断面形状として、円形形状1652,円筒形状1654、楕円形形状1656、長方形形状1658、正方形形状1660、三角形状1662、五角形形状1664、六角形形状1666、八角形形状1668、または本明細書に開示された目的に適した任意の形状を示している。
【0142】
本明細書に開示されたDk EM構造の前述の全ての説明に加えて、また開示の完全性の観点から、本明細書に開示された目的のための信号供給として有用であり得る前述の基板1508、2526、6508、7530、8508、9530、11530、12530、および14530は、Dk層または誘電体パネル、金属層または金属パネル、Dk層と金属層の組み合わせ、誘電体パネルと金属パネルの組み合わせ、複数の1DPまたはDRAのうちの所与の1つと1対1の対応で配置された複数のスロット付き開口を備える金属パネル、複数のスロットを有する金属層であって、複数のスロットの各々が、対応する複数の充填された凹部の充填された凹部と1対1で対応して配置されている金属層、プリント回路基板、フレキシブル回路基板、または、基板一体型導波路(SIW)、または、EM信号フィードネットワークのいずれか1つの形態であり得る(本明細書では、前述の参照番号の対応する1つによっても表される)。特に図6Cに示される基板6508を参照すると、図示された基板6508は、関連する1DPまたはDRAを電磁的に励起するためのスロット付き開口の信号供給構造を有する2つの導電層の間に配置された誘電体媒体の積層構成を示していることが当業者によって認識されるであろう。
【0143】
Dk EM構造材料一般
本明細書に開示される任意の硬化性の組成物は、一般に、硬化性のポリマー成分および任意選択的に誘電性フィラーを含み、それぞれが、本明細書に開示された目的に一致する誘電定数と、10ギガヘルツ(GHz)、23°Cで測定して0.01未満、または0.008以下の誘電損失(誘電正接(dissipation factor)とも呼ばれる)とを有する完全に硬化された材料を提供するように選択される。いくつかの態様では、誘電率は10より大きく、または15より大きく、例えば、10~25または15~25であり、誘電正接は、23°Cで10GHzの周波数において0.007以下、または0.006以下、または0.0001~0.007である。誘電正接は、IPC-TM-650のXバンドストリップライン法により、またはスプリット共振器法により測定することができる。
【0144】
硬化性の組成物は、放射線硬化型であっても、または熱硬化型であってもよい。いくつかの態様において、硬化性の組成物の成分は、少なくとも2つの異なる硬化メカニズム(例えば、照射および熱硬化)、または少なくとも2つの異なる硬化条件(例えば、低温硬化および高温硬化)を有するように選択される。硬化性の組成物の成分は、モノマー、プレポリマー、架橋剤などの共反応性(co-reactive)成分、ならびに硬化剤(触媒、硬化促進剤、硬化プロモータなどを含む)を含むことができる。共反応性成分は、エポキシ基、イソシアネート基、活性水素含有基(ヒドロキシまたは一級アミノ基など)、エチレン性不飽和基(例えば、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリル基)などの共反応性基を含むことができる。特定の共反応性成分の例には、1,2-ポリブタジエン(PBD)、オリブタジエン-ポリイソプレン共重合体、アリル化ポリフェニレンエーテル(例えば、OPE-2ST1200またはOPE-2ST2200(三菱ガス化学株式会社から市販されている)またはNORYL SA9000(SABICイノベーティブプラスチックス社(Sabic Innovative Plastics)から市販されている))、シアネートエステル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、1,2,4-トリビニルシクロヘキサン、トリメチロールプロパントリアクリレート、またはトリメチロールプロパントリメタクリレートなどが含まれる。
【0145】
一態様では、共反応性成分は、ブタジエン、イソプレン、またはそれらの組み合わせを、任意選択的に、他の共反応性モノマー、例えば、置換または非置換ビニル芳香族モノマー(例えば、スチレン、3-メチルスチレン、3,5-ジエチルスチレン、4-n-プロピルスチレン、α-メチルスチレン、α-メチルビニルトルエン、パラヒドロキシスチレン、パラメトキシスチレン、α-クロロスチレン、α-ブロモスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン、テトラクロロスチレンなど)、または置換または非置換のジビニル芳香族モノマー(ジビニルベンゼン、ジビニルトルエンなど)を含む。共反応性モノマーの組み合わせも使用することができる。これらのモノマーの重合から誘導される完全に硬化された組成物は、「熱硬化性ポリブタジエンまたはポリイソプレン」であり、本明細書で使用される場合、ブタジエンホモポリマー、イソプレンホモポリマー、およびブタジエン、イソプレン、またはそれらの組み合わせから誘導される単位からなるコポリマー、任意選択的に、ブタジエン-スチレンなどの共反応性モノマー、イソプレン-スチレンコポリマーなどのコポリマーを含む。組み合わせ、例えば、ポリブタジエンホモポリマーとポリ(ブタジエン-イソプレン)コポリマーの組み合わせも使用することができる。シンジオタクチックポリブタジエンを含む組み合わせも使用することができる。共反応性成分は、ブタジエンまたはイソプレンのエポキシ-、無水マレイン酸-、またはウレタン-修飾ポリマーまたはコポリマーなどのポスト反応(post-reacted)ポリマーまたはポリマーを使用することができる。
【0146】
他の共反応性成分が、特定の特性または処理の変更のために存在する可能性がある。例えば、完全に硬化された誘電体の絶縁耐力および機械的特性の安定性を改善するために、低分子量エチレン-プロピレンエラストマー、すなわち、主にエチレンおよびプロピレンを含むコポリマー、ターポリマー、または他のポリマーが存在し得る。エチレン-プロピレンエラストマーは、EPMコポリマー(エチレンモノマーおよびプロピレンモノマーのコポリマー)およびEPDMターポリマー(エチレンモノマー、プロピレンモノマー、およびジエンモノマーのターポリマー)を含む。エチレン-プロピレンエラストマーの分子量は、10,000グラム/モル(g/mol)未満の粘度平均分子量(Mv)、例えば、5,000~8,000g/molMvとすることができる。エチレン-プロピレンエラストマーは、硬化性の組成物の総重量に対して最大20重量%、例えば、4~20重量%、または6~12重量%(それぞれ硬化性の組成物の総重量に基づく)の量で硬化性の組成物中に存在してもよい。
【0147】
別の種類の共硬化性成分は、不飽和ポリブタジエンまたはポリイソプレン含有するエラストマーである。この成分は、主に1,3-付加ブタジエンまたはイソプレンと、エチレン性不飽和モノマー、例えば、スチレンまたはα-メチルスチレンなどのビニル芳香族化合物、メチルメタクリレートまたはアクリロニトリルなどの(メタ)アクリレートとのランダムまたはブロックコポリマーであり得る。エラストマーは、ポリブタジエンまたはポリイソプレンブロックと、スチレンまたはα-メチルスチレンなどのモノビニル芳香族モノマーから誘導され得る熱可塑性ブロックとを有する直鎖状またはグラフト型ブロックコポリマーを含む固体熱可塑性エラストマーであり得る。この種類のブロックコポリマーは、スチレン-ブタジエン-スチレントリブロックコポリマー(例えば、テキサス州ヒューストンのデクスコ・ポリマーズ社(Dexco Polymers)からVECTOR 8508M(商標)の商品名で入手可能なもの、テキサス州ヒューストンのエニケム・エラストマーズ・アメリカ社(Enichem Elastomers America)からSOL-T-6302(商標)の商品名で入手可能なもの、およびダイナソル・エラストマーズ社(Dynasol Elastomers)からCALPRENE(商標)401の商品名で入手可能なもの)、ならびにスチレン-ブタジエンジブロックコポリマーおよびスチレンとブタジエンを含む混合トリブロックおよびジブロックコポリマー(例えば、クレイトン・ポリマーズ社(Kraton Polymers)(テキサス州ヒューストン)からKRATON(商標)D1118の商品名で入手可能なもの)を含む。KRATON(商標)D1118は、33重量%のスチレンを含有する混合ジブロック/トリブロックスチレンおよびブタジエン含有コポリマーである。
【0148】
任意選択のポリブタジエンまたはポリイソプレン含有エラストマーは、ポリブタジエンまたはポリイソプレンブロックが水素化されることを除いて上記と同様の第2のブロックコポリマーをさらに含むことができ、それによりポリエチレンブロック(ポリブタジエンの場合)またはエチレン-プロピレンコポリマーブロック(ポリイソプレンの場合)を形成する。上記のコポリマーと組み合わせて使用すると、より強靭な材料を製造できる。この種類の例示的な第2のブロックコポリマーは、KRATON(商標)GX1855(クレイトン・ポリマーズ社から市販されており、スチレン-高1,2-ブタジエン-スチレンブロックコポリマーとスチレン-(エチレン-プロピレン)-スチレンブロックコポリマーの組み合わせであると考えられている)である。不飽和ポリブタジエンまたはポリイソプレン含有エラストマー成分は、誘電体材料の総重量に対して2~60重量%、詳細には、5~50重量%または10~40もしくは10~50重量%の量で硬化性の組成物中に存在していてもよい。特定の特性または処理の変更のために追加できるさらに他の共硬化性ポリマーには、限定されるものではないが、ポリエチレンおよびエチレンオキシドコポリマーなどのエチレンのホモポリマーまたはコポリマー、天然ゴム、ポリジシクロペンタジエンなどのノルボルネンポリマー、水素化スチレン-イソプレン-スチレンコポリマーおよびブタジエン-アクリロニトリルコポリマー、不飽和ポリエステルなど、が含まれる。これらのコポリマーのレベルは、一般に、硬化性の組成物中の全有機成分の50重量%未満である。
【0149】
フリーラジカル硬化性モノマーも、例えば、硬化後の系の架橋密度を高めるために、特定の特性または処理の変更のために追加することができる。適切な架橋剤となり得る例示的なモノマーには、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、または多官能性アクリレートモノマー(例えば、サルトマーUSA社(Sartomer USA)、ペンシルベニア州 ニュータウンスクエア(Newtown Square)から入手可能なSARTOMER(商標)ポリマー)などの、ジ、トリ、またはより高次のエチレン性不飽和モノマーが含まれ、それらのすべては市販されている。架橋剤は、使用される場合、誘電体組成物の総重量に基づいて、最大20重量%、または1~15重量%の量で硬化性成分中に存在していてもよい。
【0150】
硬化剤を誘電体組成物に添加して、オレフィン反応性部位を有するポリエンの硬化反応を促進することができる。硬化剤は、有機過酸化物、例えば、過酸化ジクミル、t-ブチルパーベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α-ジ-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、またはこれらのうちの少なくとも1つを含む組み合わせ、を含み得る。炭素-炭素開始剤、例えば、2,3-ジメチル-2,3ジフェニルブタンを使用することができる。硬化剤または開始剤は、単独で、または組み合わせて使用できる。硬化剤の量は、誘電体組成物中のポリマーの総重量に基づいて、1.5~10重量%であり得る。
【0151】
いくつかの態様において、ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、カルボキシ官能化されている。官能化は、(i)炭素-炭素二重結合または炭素-炭素三重結合、および(ii)カルボン酸、無水物、アミド、エステルまたは酸ハロゲン化物を含む少なくとも1つのカルボキシ基、の両方を分子内に有する多官能性化合物を使用して達成することができる。特定のカルボキシ基は、カルボン酸またはエステルである。カルボン酸官能基を提供することができる多官能性化合物の例としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、またはクエン酸のうちの少なくとも1つが含まれる。特に、無水マレイン酸が付加されたポリブタジエンを熱硬化性組成物に使用することができる。適切なマレイン化ポリブタジエンポリマーは、例えば、クレイバレー社(Cray Valley)から、またはRICONの商品名でサルトマー社(Sartomer)から市販されている。
【0152】
硬化性の組成物は、誘電定数、誘電正接、または熱膨張係数のうちの少なくとも1つを調整するために選択することができる粒子状誘電体材料(フィラー組成物)を含むことができる。フィラー組成物は、少なくとも1つの誘電体フィラー、例えば、二酸化チタン(ルチルおよびアナターゼ)、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、シリカ(溶融アモルファスシリカを含む)、コランダム、ウォラストナイト、BaTi20、固体ガラス球、合成ガラスまたはセラミック中空球、石英、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、アルミナ三水和物、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、または水酸化マグネシウムの少なくとも1つを含み得る。誘電体フィラーは、粒子状物質、繊維、またはウィスカーのうちの少なくとも1つであり得る。
【0153】
フィラー組成物は、マルチモーダル粒子サイズ分布を有することができ、マルチモーダル粒子サイズ分布の第1のモードのピークは、マルチモーダル粒子サイズ分布の第2のモードのピークの少なくとも7倍である。マルチモーダル粒子サイズ分布は、例えば、バイモーダル、トリモーダル、またはクアドラモーダルとすることができる。存在する場合、完全に硬化された誘電体材料は、硬化性の組成物の総体積を基準にして、1~80体積パーセント(vol%)、または10~70vol%、または20~60vol%、または40~60vol%の誘電体フィラーを含むことができる。
【0154】
任意選択的に、誘電体フィラーは、カップリング剤、例えば、有機官能性アルコキシシランカップリング剤、ジルコネートカップリング剤、またはチタネートカップリング剤で表面処理することができる。そのようなカップリング剤は、硬化性の組成物中の誘電体フィラーの分散を改善することができるか、または完全に硬化された組成物の吸水を低減することができる。
【0155】
硬化性の組成物は、難燃性化合物または粒子状フィラー(例えば、難燃性リン含有化合物、難燃性臭素含有化合物)、アルミナ、マグネシア、水酸化マグネシウム、アンチモン含有化合物などをさらに含むことができる。
【0156】
本明細書に開示される高温ポリマーは、一般的に、200℃以上、好ましくは、220℃以上、より好ましくは、250℃以上の熱分解温度を有する材料である。特に上限はないが、400°Cが実用的な上限であり得る。そのようなポリマーは、一般的に、芳香族基、例えば、液晶ポリマー(LCP:liquid crystal polymer)、ポリフタルアミド(PPA:polyphthalamide)、芳香族ポリイミド、芳香族ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS:polyphenylene sulfide)、ポリアリルエーテルケトン(PAEK:polyaryletherketone)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK:polyetherether ketone)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK:polyetherketoneketone)、ポリエーテルスルホン(PES:polyethersulfone)、ポリフェニレンスルホン(PPSU:polyphenylenesulfone)、ポリフェニレンスルホンウレア、自己強化型ポリフェニレン(SRP:self-reinforced polyphenylene)などを有する。異なるポリマーの組み合わせを使用することができる。一態様では、高温ポリマーはLCPである。LCPは熱可塑性樹脂とすることができるが、官能化によって、またはエポキシなどの熱硬化性樹脂との配合によって熱硬化性樹脂として使用することもできる。市販のLCPの例には、ティコナ社(Ticona)、ケンタッキー州フローレンスから市販されているVECTRA(登録商標)、アモコポリマーズ社(Amoco Polymers)から市販されているXYDAR(登録商標)、ダウ・デュポン社(Dow DuPont)、デラウェア州ウィルミントンから市販されているZENITE(登録商標)、及びRTPカンパニー(RTP Co.)から市販されている例えばRTP-3400シリーズのLCPなどZが含まれる。
【0157】
本明細書に開示または記載されている任意の接着剤、接着(adhering)、または接着剤層について、接着剤層は、所望の特性に基づいて選択することができ、例えば、低融点を有する熱硬化性ポリマーまたは2つの誘電体層を結合するか、または導電層から誘電体層に結合するための他の組成物とすることができる。接着剤層は、ポリ(アリーレンエーテル)、カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマー(ブタジエン、イソプレン、またはブタジエンおよびイソプレン単位、および0~50重量%以下の共硬化性モノマー単位を含む)を含んでいてもよい。接着剤層の接着剤組成物は、誘電体組成物とは異なってもよい。接着剤層は、1平方メートルあたり2~15グラムの量で存在することができる。ポリ(アリーレンエーテル)は、カルボキシ官能化ポリ(アリーレンエーテル)を含むことができる。ポリ(アリーレンエーテル)は、ポリ(アリーレンエーテル)と環状無水物との反応生成物、またはポリ(アリーレンエーテル)と無水マレイン酸との反応生成物であり得る。カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、カルボキシ官能化ブタジエン-スチレンコポリマーであり得る。カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーと環状無水物との反応生成物であり得る。カルボキシ官能化ポリブタジエンまたはポリイソプレンポリマーは、マレイン化ポリブタジエン-スチレンまたはマレイン化ポリイソプレン-スチレンコポリマーであり得る。
【0158】
接着剤層は、接着剤層の誘電率を調整するための誘電体フィラー(例えば、セラミック粒子)を含むことができる。例えば、接着剤層の誘電率を調整して、電磁デバイス(例えば、DRAデバイス)の性能を向上させるか、またはそれ以外に修正することができる。
【0159】
個々の特徴および/またはプロセスの特定の組み合わせが本明細書で説明および図示されているが、特徴および/またはプロセスのこれらの特定の組み合わせは例示のみを目的としており、そのような個々の特徴および/またはプロセスのいずれかの任意の組み合わせが、そのような組み合わせが明示的に示されているか、および本明細書の開示と一致しているかどうかにかかわらず、一実施形態に従って採用することができる。本明細書に開示されるような特徴および/またはプロセスの任意の全てのそのような組み合わせは、本明細書において企図されており、本出願を全体として考慮したときに当業者の理解の範囲内であると見なされ、当業者によって理解されるような方法で、添付の特許請求の範囲内であると見なされる。
【0160】
本明細書では、例示的な実施形態を参照して発明を記載したが、特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができ、その構成要素を均等物に置き換えることができることを当業者には理解されるであろう。本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの変更を加えることができる。従って、本発明は、本発明を実施するために企図された最良のまたは唯一の態様として本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態を含むことが意図されている。図面および説明では、例示的な実施形態が開示されており、特定の用語および/または寸法が使用されている場合があるが、これらは、特に明記しない限り、一般的、例示的、および/または説明的な意味でのみ使用されており、限定を目的としたものではないので、特許請求の範囲は、そのように限定されない。ある要素が別の要素の「上」にあるという場合、その要素は他の要素の上に直接存在するか、または介在する要素が存在することもある。対照的に、ある要素が別の要素の「上に直接ある」という場合、そこには介在する要素は存在しない。第1、第2などの用語の使用は、順序または重要性を示すものではなく、第1、第2などの用語は、ある要素を別の要素と区別するために使用されている。a、anなどの用語の使用は、数量の制限を示すものではなく、参照される項目の少なくとも1つの存在を示す。本明細書で使用されている「備える」という用語は、1つまたは複数の追加の特徴を含む可能性を排除するものではない。そして、本明細書で提供される背景情報は、本明細書で開示される発明に関連する可能性があると出願人が考える情報を明らかにするために提供されるものである。そのような背景情報のいずれかが、本明細書に開示された本発明の実施形態に対する先行技術を構成することは、必ずしも意図されておらず、またそのように解釈されるべきでもない。
【国際調査報告】