CN101075003B - 制造布线板的方法和制造布线板的设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种制造布线板的方法，包括：安装光传送元件的安装步骤，该安装步骤包括：使用光传送支架保持光传送元件来把该光传送元件布置到布线板主体上的布置步骤，以及用沿光传送元件和支架传送的光将该光传送元件和该布线板主体之间的光固化树脂材料进行固化的步骤。

Description

制造布线板的方法和制造布线板的设备
技术领域
本发明涉及制造布线板的方法以及实现该方法的设备，所述的布线板通过安装光传送元件来构成。
背景技术
近年，由于电子设备或半导体设备的高速形式，作为取代背景技术中的电子布线的方法，使用光波导路径传递信号的方法已经被研究。例如，光波导路径由组成了光波导路径核心的材料构成，该光波导路径核心被认为是所谓的用于传送信号光的核心元件以及所谓的形成来覆盖该核心元件周围的包层元件(clad member)。该包层元件与该核心元件的不同在于信号光的反射率，因此，组成一个结构，其中从核心元件指向包层元件的信号光通过该包层元件基本上全部被反射至该核心元件的一侧。
进一步，提出了各种将该光波导路径安装在布线板上的方法。例如，该光波导路径由树脂材料或类似物质形成并且很难直接粘结到布线板上，因此，提出了通过使用粘着剂(粘着层)将该光波导路径安装到布线板的方法。
[专利参考文献1]JP-A-2000-214351
然而，例如当通过使用热固树脂(粘着剂)安装该光波导路径时，有一种造成安装准确度上问题的情况。
例如，通过热固法安装时，有一种情况是采取通过加热将被安装的光波导路径和布线板的一侧来固化光波导路径和布线板之间的热固树脂的方法。在这种情况下，存在通过加热使得材料膨胀而造成安装准确度的恶化的情况。
例如，近年来，为了减少制造光波导路径的花费，增加了通过树脂材料(例如，聚合物类型材料)制造该光波导路径的例子。根据这样的树脂材料，因加热而产生的膨胀或变形的影响是不可忽视的，则这将引起难以使用热固材料的问题。
发明内容
此外，本发明通常的问题是提供一种新颖的并有用的制造布线板的方法和制造布线板的设备，以解决以上提及的问题。
本发明的一个具体问题是提供一种制造高精度地安装有光传送元件的布线板的方法，和制造高精度地安装有光传送元件的布线板的设备。
为了解决该问题，根据本发明的第一个方面，提供一种制造布线板的方法，包括：
安装光传送元件的安装步骤，该安装步骤包括步骤：
使用光传送支架保持该光传送元件从而将该光传送元件布置到布线板主体上的布置步骤；和
用沿光传送元件和支架传送的光将该光传送元件和该布线板主体之间的光固化树脂材料进行固化的步骤。
根据本发明，可高精度地制造安装有光传送元件的布线板。
此外，在布置步骤，当通过识别沿支架传送的布线板主体的参考点图像来实现光传送元件相对于布线板主体的定位时，安装元件的安装精度可被进一步的改良。
此外，当光传送元件通过支架利用真空吸附法被保持时，光传送元件更容易被布置。
此外，当光传送元件包括一个光波导路径时，可高精度地制造混合安装有光和电的板。
此外，根据本发明的第二个方面，为了解决上述的问题，提供一种通过在布线板上安装光传送元件来制造布线板的设备，该设备包括：
光传送支架，其用于保持光传送元件以将光传送元件布置到布线板主体上；以及
光照射器，其用于通过照射沿支架和光传送元件传送的光来把光传送元件和布线板主体之间的光固化树脂材料进行固化。
根据本发明，可高精度地制造安装有光传送元件的布线板。
此外，当制造设备还包括一识别器，用来识别沿支架传送的布线板主体的参考点图像以定位与布线板主体相关的光传送元件的位置时，安装元件的安装精度可被进一步改良。
此外，当构成支架来利用真空吸附法保持光传送元件时，光传送元件更容易被安装。
此外，当光传送元件包括一个光波导路径时，可高精度地制造混合安装有光和电的板。
根据本发明，提供一种用来制造高精度地安装有光传送元件的布线板的方法，和用来制造高精度地安装有光传送元件的布线板的设备。
附图说明
图1表示构成通过根据实施例1的制造布线板的方法制造的布线板的例子。
图2是表示根据实施例1的制造布线板的方法和设备的示图。
图3是表示根据实施例1的制造布线板的方法和设备的示图。
图4是表示根据实施例1的制造布线板的方法和设备的示图。
图5是表示根据实施例1的制造布线板的方法和设备的示图。
图6是表示根据实施例1的制造布线板的方法和设备的示图。
具体实施方式
根据本发明的制造布线板的方法，包括：安装光传送元件的安装步骤，例如，光波导路径。在安装步骤，光传送元件由光传送支架保持并安装到布线板主体上，此外，在该元件和布线板主体之间的光固化树脂材料由经过该元件和支架传送的光来固化。
在上述的制造方法中，没有使用采用热固法的粘着方式，因此，光传送元件(光波导路径)可被高精度的安装。此外，在制造方法中，元件和布线板主体之间的光固化树脂材料可以在由光传送支架保持的状态下被固化。
此外，在制造方法中，支架是光传送方式，因此，即使参考点被支架盖住的时候，也可以容易的识别布线板主体上定位的参考点。例如，参考点被用做把元件布置到布线板主体上的定位的参考点。此外，同样地，由支架保持的元件(定位元件的参考点)也可被容易的识别。
下面，将参照附图对制造布线板的方法和能实施该制造方法的制造布线板的设备的构成做详细说明。
[实施例1]
图1是根据实施例1的制造布线板的方法(制造布线板的设备)制造的布线板300的组成的例子的剖示图。参照图1，布线板300的外形具有把光传送元件(光波导路径)200安装到布线板主体100的结构。
首先，当观察布线板主体100时，布线板主体100具有多层布线结构，该多层布线结构包括一个核心板101，并通过在核心板101的两面上都分别层压绝缘层和布线层而构成。在核心板101上形成穿透核心板101的过孔塞105。
在核心板101的上表面上形成连接到过孔塞105的图案布线106A，并且绝缘层102A，103A，104A(阻焊层)被顺序层压在图案布线106A上。
此外，连接到图案布线106A的过孔塞107A、连接到过孔塞107A的图案布线108A、连接到图案布线108A的过孔塞109A形成于从绝缘层102A到绝缘层103A，这样组成了多层布线结构。此外，在绝缘层103A上形成的连接到过孔塞109A的图案布线110A的表面被绝缘层(阻焊层)104A覆盖。此外，图案布线110A的一部分被暴露于开口部分104a，构成该开口部分104a以能够电连接到图案布线。
此外，同样地，在核心板101的下表面上形成连接到过孔塞105的图案布线106B，并且绝缘层102B、103B、104B(阻焊层)被顺序层压以覆盖图案布线106B。
此外，连接到图案布线106B的过孔塞107B、连接到过孔塞107B的图案布线108B、连接到图案布线108B的过孔塞109B形成于从绝缘层102B到绝缘层103B，这样组成了多层布线结构。此外，在绝缘层103B上形成的连接到过孔塞109B的图案布线110B的表面被绝缘层(阻焊层)104B覆盖。此外，图案布线110B的一部分被暴露于开口部分104b该开口部分104b形成在构成以能够电连接到图案布线的绝缘层104B处。
此外，当光传送元件200被安装的时候，绝缘层104A形成有构成用于定位的布线板的参考点的标记112。
布线板主体100可以由任何已知的堆积方法形成。例如，核心板101由预浸料坯元件组成，绝缘层102A、102B、103A、103B由堆积树脂(环氧树脂或聚酰亚胺树脂等)组成，此外，绝缘层104A、104B由阻焊材料组成，过孔塞105、107A、107B、109A、109B，图案布线106A、106B、108A、108B、110A、110B分别由铜组成，但是这些材料仅是举例，布线板主体100并不被此限定。
在上述的结构中，布线板主体100形成了一个凹进部分110A用于安装光传送元件(光波导路径)200。即与凹进部分110A相应的部分并没有形成绝缘层103A、104A。此外，光传送元件200用树脂材料111安装到凹进部分110A中。树脂材料111通过固化方式组成，例如光固化树脂材料。即根据实施例的布线板300，使用光固化树脂材料将光传送元件200制成为粘结到布线板主体100的凹进部分110A中的状态。
另一方面，光传送元件200由例如光波导路径组成，并且使得用于传送光信号的核心202的周边被包层201覆盖。包层201与核心202在光信号的反射率上不同，因此，构成这样一种结构，其中从核心202导向包层201的光信号基本上被完全反射到核心202一侧。
此外，在光传送元件200的两端临近处分别嵌入镜子203用于反射光信号。此外，当安装光传送单元200时，镜子203还可以被使用做光传送元件的参考点以做定位。
接着，参照图2至图6依次详细说明一种制造布线板300的设备和使用制造设备的制造方法。此外，在下面的示图中，以上说明过的部分有相同的标号，并且将略去说明。
图2是表示根据实施例1的布线板的制造设备10的外形和布线板制造方法的步骤之一的示图。
参见图2，根据实施例的制造设备10包括一个用于保持布线板主体100的保持部分11，和用于保持光传送元件200的保持部分12。保持元件11由安装有布线板主体100上的安装基板11B，和用于沿彼此垂直的三维轴(x轴、y轴和z轴)移动安装基板11B的移动装置11A所组成。
另一方面，保持部分12由用于保持光传送元件200的光传送支架12C通过例如真空吸附法所构成，用于支撑支架12C的支撑部分12B、和用于经由支撑部分12B沿彼此垂直的三维轴(x轴、y轴和z轴)移动支架1 2C的移动装置12A。
此外，制造设备10包括识别器，例如，用于识别在布线板主体100上形成的标记112的图像的(CCD照相机或类似物)14，还包括用于发射光(紫外线)以固化光固化(例如紫外线固化)树脂的照射器15。
此外，制造设备10包括用于控制保持部分11、12、识别器14和照射器15的控制器10A。控制器10A根据由识别器14识别的图像信号来控制保持部分11、12，并且把由支架1 2C保持的光传送元件200布置到布线板主体100上的适当位置。此外，控制器10A通过控制照射器15的发射光来控制固化光固化树脂的定时。
在如图所示的步骤中，首先，未安装光传送元件200的布线板主体100被安装在安装基板11B上，光传送元件200由支架12C所保持。此外，支架12C由光传送材料，例如玻璃或其类似物组成，并组成这样的结构，其中用于吸附光传送元件200的吸附面形成有一个吸附孔13。
支架12C的内部是真空的，这是由要变为减压状态的例如泵之类的减压器(未示出)来抽空的。因此，在形成吸附孔13的吸附面上，光传送元件200可以是真空的以进行吸附。
此外，作为用支架12C保持光传送元件200的方法，此方法并不限制于真空吸附，例如还可以使用静电吸附法或使用粘着力的吸附法。
在如图所示的步骤中，此外，凹进部分100A由分配器(未示出)涂了一层液态的光(紫外线)固化树脂111A。此外，预先涂了光固化树脂111A的布线板主体可被安装到安装基板11B上。
此外，与布线板主体100有关的光传送元件200的定位通过识别器14识别沿支架12C传送的布线板主体100上的标记(参考点)112的图像来完成。在这种情况下，保持部分11或保持部分1 2由控制器10A根据识别器14识别的图像的信号来进行控制，并且光传送元件200和布线板主体100之间的相对位置关系被控制。
在这种情况下，为了进一步提高光传送元件200的安装精度，光传送元件200的位置可通过识别器14来识别。在这种情况下，镜子203被用做确定光传送元件200位置的标记(参考点)。
接着，将说明图3中所示的步骤。在附图中所示的步骤，在维持图2步骤所控制的光传送元件200和布线板主体100在X，Y方向上的位置关系(水平方向上的位置关系)时候，可以通过上移安装基板11B，或下移支撑部分12B，光传送元件200相对于布线板100的距离是缩小的。
此外，在图4中所示的步骤中，安装基板11B被继续上移，或者支撑部分12B被继续下移，光传送元件200被安装进凹进部分100A，当光传送元件200被安置于充分接触到涂于凹进部分100A上的光固化树脂111A的位置时，停止移动。
接着，在图5中所示的步骤中，光(紫外线)由照射器15照射到支架12C。这里，发射的光通过支架12C和光传送元件200传送并且透过光传送元件200和布线板主体100之间来固化光固化树脂111A以改变树脂材料111。在此步骤中，光传送元件200通过树脂材料111粘结到布线板主体100上。
接着，在图6中所示的步骤中，通过停止支架12C的真空吸附机的操作，并且下移安装基板11B或上移支撑部分12B，支架12C与光传送元件200相分离。通过上述步骤制造图1中所示的布线板300。
根据实施例的制造方法(制造设备)还有以下的特征。首先，当安装光传送元件时，通过光(紫外线)固化的方法被使用，并且，该制造方法(制造设备)相对于背景技术的热固方法还具有提高安装精度的特征。例如，当使用热固树脂时，在固化树脂的加热步骤中，光传送元件或布线板主体会因受热导致变形，则很难以高精度来安装光传送元件。
例如，在近年来光和电混合安装主板的情况下，必须的是，光波导路径和光学功能组件(光接收组件或光发射组件)之间相关的位置关系的精确度是很好的。例如，要求的安装光波导路径的位置精度是约±5μm，而在通过加热被安装时，则很难达到这样的安装精度。
另一方面，在根据实施例的制造方法(制造设备)中，其采用通过固化光固化树脂将光传送元件粘结到布线板主体上的方法，因此，光传送元件可以以很好的精度被安装到布线板主体上。这样的安装精度(例如，安装光传送元件的位置精度等于或小于约±5μm)在使用热固树脂时是很难实现的，则根据实施例的制造方法(制造设备)可达到这样的安装精度。
此外，根据实施例，光传送元件和支架12C都由用于传送光(例如紫外线)的材料(例如玻璃)组成。因此，光固化树脂可由光以这样一种状态来固化，其中光传送元件200由支架12C支撑在安装位置。因此，光传送元件可被容易地且有很好的安装精度地安装到布线板主体的安装位置。
此外，在实施例的情况下，支架12C是光传送方式，因此其可以达到容易识别用于定位布线板主体100的标记(参考点)112的效果，即使是标记被支架12C覆盖的情况。此外，同样地，由支架12C(镜子203)保持的光传送元件200的参考点也可被容易识别。
因此，光传送元件200和布线板主体100之间的相对位置关系可由控制器10A准确地和迅速地控制。结果，布线板的生产率被提高了，并且需要安装的光传送元件的安装精度得到极大的提高。
此外，尽管在上述实施例中，作为光传送元件的一个例子，已经对光波导路径这个例子做了说明，本发明并不限制于此。例如，本发明还可以安装一个与光波导路径类似的光传送光学镜头的光传送光学部分。
尽管关于本发明优选的实施例已在以上做了说明，但是本发明并不限制于上述的特定实施例，在权利要求的范围的所述要点内可以有多种修改或改变。
根据本发明，提供了一种用于制造高精度地安装有光传送元件的布线板的方法，和一种用于制造高精度地安装有光传送元件的布线板的设备。

Claims (9)

1.一种用于制造布线板的方法，包括：
安装光传送元件的安装步骤，该安装步骤包括步骤：
使用光传送支架保持该光传送元件从而将该光传送元件布置到布线板主体上的布置步骤；和
用沿所述光传送元件和光传送支架传送的光将该光传送元件和该布线板主体之间的光固化树脂材料进行固化的步骤，
其中，所述光从光传送支架的一个外表面进入并从光传送支架另一个相对的外表面射出。
2.根据权利要求1的制造布线板的方法，其中：
在所述布置步骤，通过识别沿光传送支架传送的布线板主体的参考点图像来实现光传送元件相对于布线板主体的定位。
3.根据权利要求1的制造布线板的方法，其中：
所述光传送支架通过真空吸附、静电吸附和使用粘着力的吸附方法之一来保持所述光传送元件。
4.根据权利要求1的制造布线板的方法，其中：
所述光传送元件包括一个光波导路径。
5.一种用于制造布线板的设备，其通过在布线板上安装光传送元件来制造布线板，该设备包括：
光传送支架，其用于保持所述光传送元件以将光传送元件布置到布线板主体上；以及
光照射器，其用于通过发射沿所述光传送支架和光传送元件传送的光来把光传送元件和布线板主体之间的光固化树脂材料进行固化，
其中，发射的光从光传送支架的一个外表面进入并从光传送支架另一个相对的外表面射出。
6.根据权利要求5的制造布线板的设备，进一步包括：
识别器，其用于识别沿光传送支架传送的布线板主体的参考点图像以定位光传送元件相对于布线板主体的位置。
7.根据权利要求5的制造布线板的设备，其中
构成光传送支架来通过真空吸附、静电吸附和使用粘着力的吸附方法之一来保持所述光传送元件。
8.根据权利要求5的制造布线板的设备，其中
所述光传送元件包括一个光波导路径。
9.根据权利要求5的制造布线板的设备，其中还包括
镜子，其用于反射信号光。
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