CN101394713B - 光电线路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种光电线路板的制作方法，其包括下列步骤。首先，形成至少一光波导元件于第一基层上。接着，提供第二基层，其中第二基层具有至少一贯穿槽，且光波导元件对应于贯穿槽。之后，提供第三基层。然后，进行叠层工艺，以堆叠第一基层、第二基层与第三基层，使得光波导元件位于贯穿槽内且固定于第一基层与第三基层之间，而第二基层亦固定于第一基层与第三基层之间。因此，上述光电线路板的制作方法的产品成品率较高。此外，亦提出一种光电线路板。

Description

光电线路板及其制作方法

技术领域

本发明是有关于一种线路板及其制作方法，且特别是有关于一种光电线路板及其制作方法。

背景技术

一般而言，习知用以承载及电性连接多个电子元件的线路板主要是由多个图案化导电层(patterned conductive layer)以及多个介电层(dielectric layer)交替叠合所构成。其中，这些图案化导电层是由铜箔层(copper foil)经过光刻蚀刻定义形成。这些介电层是分别配置于相邻这些图案化导电层之间，用以隔离这些图案化导电层。此外，这些相互重叠的图案化导电层之间是透过导电孔道(conductive via)而彼此电性连接。另外，线路板的表面上还可配置各种电子元件(例如主动元件或被动元件)，并通过线路板内部线路来达到电性信号传递(electrical signal propagation)的目的。

然而，随着这些电子元件之间所传输的电性信号的频率越来越高，且所传输数据的密度亦越来越高的趋势下，线路之间的电磁干扰及噪声将越来越严重。有鉴于此，利用光波导元件(optical waveguide element)作为传输信号的媒介已逐渐应用于线路板的设计中，而具有光波导元件的光电线路板的制作方法也陆续被揭露。有关光波导元件或光电线路板的制作方法可见台湾专利公开号00540268、00451084、韩国专利公开号1020060052266、1020040106674或日本专利公开号WO2006043416A1。以下针对习知一种通过叠层法(laminating method)所形成的光电线路板作说明。

图1A至图1B绘示习知的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。首先，请参考图1A，提供两导电层110、120与两介电层130、140。接着，形成一光波导元件150于介电层140上。之后，请参考图1B，进行一叠层工艺(laminating process)，以堆叠(stack)这些导电层110、120与这些介电层130、140，使得光波导元件150固定于这些介电层130与140之间，且这些介电层130与140固定于这些导电层110与120之间。至此，习知光电线路板100已完成。

然而，由于光波导元件150位于这些介电层130与140之间，所以光电线路板100的外观将不够平整。此外，在叠层工艺中，光波导元件150受到这些介电层130与140的挤压而变形，所以光波导元件150可能遭受损坏而失去预期的功用。

发明内容

本发明提供一种光电线路板的制作方法，其所制作出的光电线路板的成品率较高。

本发明提供一种光电线路板，其外观较为平整。

本发明提出一种光电线路板的制作方法，其包括下列步骤。首先，形成至少一光波导元件于第一基层(base layer)上。接着，提供第二基层，其中第二基层具有至少一贯穿槽(through slot)，且光波导元件对应于贯穿槽。之后，提供第三基层。然后，进行叠层工艺，以堆叠第一基层、第二基层与第三基层，使得光波导元件位于贯穿槽内且固定于第一基层与第三基层之间，而第二基层亦固定于第一基层与第三基层之间。

在本发明的一实施例中，上述第二基层可为介电层。

在本发明的一实施例中，上述光电线路板的制作方法还包括提供第四基层，且在进行叠层工艺时，以堆叠第一基层、第二基层、第三基层与第四基层，使得第三基层固定于第二基层与第四基层之间。此外，第一基层可为导电层或预制的多层线路板，第三基层可为介电层，且第四基层可为导电层或预制的多层线路板。

在本发明的一实施例中，上述光电线路板的制作方法还包括提供第四基层，且在进行叠层工艺时，以堆叠第一基层、第二基层、第三基层与第四基层，使得第一基层固定于第二基层与第四基层之间。此外，第一基层可为介电层，第三基层可为导电层或预制的多层线路板，且第四基层可为导电层或预制的多层线路板。

在本发明的一实施例中，上述光电线路板的制作方法还包括提供第四基层，且在进行叠层工艺时，以堆叠第一基层、第二基层、第三基层与第四基层，使得第四基层固定于第二基层与第三基层之间。此外，第一基层可为背胶铜箔，第三基层可为导电层或预制的多层线路板，且第四基层可为介电层。

在本发明的一实施例中，上述第一基层可为背胶铜箔，且第三基层可为导电层或预制的多层线路板。

本发明提出另一种光电线路板的制作方法，其包括下列步骤。首先，提供第一基层。接着，提供第二基层，其中第二基层具有至少一贯穿槽。接着，进行第一叠层工艺，以堆叠第一基层与第二基层，使得第二基层相对固定于第一基层上。之后，形成至少一光波导元件于第一基层上且位于贯穿槽内。之后，提供第三基层。然后，进行第二叠层工艺，以堆叠第一基层、第二基层与第三基层，使得光波导元件固定于第一基层与第三基层之间，而第二基层亦固定于第一基层与第三基层之间。

在本发明的一实施例中，上述第二基层可为一介电层。

在本发明的一实施例中，上述光电线路板的制作方法还包括提供第四基层，且在进行第二叠层工艺时，以堆叠第一基层、第二基层、第三基层与第四基层，使得第三基层固定于第二基层与第四基层之间。此外，第一基层可为导电层或预制的多层线路板，第三基层可为介电层，且第四基层可为导电层或预制的多层线路板。

在本发明的一实施例中，上述光电线路板的制作方法还包括提供第四基层，且在进行第二叠层工艺时，以堆叠第一基层、第二基层、第三基层与第四基层，使得第一基层固定于第二基层与第四基层之间。此外，第一基层可为导电层，第三基层可为背胶铜箔，且第四基层可为背胶铜箔。

在本发明的一实施例中，上述光电线路板的制作方法还包括提供第四基层，且在进行第二叠层工艺时，以堆叠第一基层、第二基层、第三基层与第四基层，使得第四基层固定于第二基层与第三基层之间。此外，第一基层可为背胶铜箔，第三基层可为导电层或预制的多层线路板，且第四基层可为介电层。

在本发明的一实施例中，上述第一基层可为背胶铜箔，且第三基层可为背胶铜箔。

本发明提出一种光电线路板，其包括至少一光波导元件、第一基层、第二基层与第三基层。光波导元件为规则形状的柱体，且光波导元件配置于第二基层内。此外，第二基层配置于第一基层与第三基层之间。

在本发明的一实施例中，上述光波导元件可为圆柱体、椭圆柱体或四角柱体。

在本发明的一实施例中，上述第二基层可为介电层。

在本发明的一实施例中，上述第一基层可为导电层、预制的多层线路板或背胶铜箔。

在本发明的一实施例中，上述第三基层可为导电层、预制的多层线路板或背胶铜箔。

本发明的光电线路板在制作过程中，由于第二基层具有容置光波导元件的贯穿槽，所以在进行后续叠层工艺时，光波导元件可位于贯穿槽内而较不容易受到挤压变形而损坏。因此，本发明的光电线路板的制作方法的产品成品率较高，且经由本发明的光电线路板的制作方法所完成的光电线路板的外观较为平整。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1B绘示习知的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图2A至图2B绘示本发明第一实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图3A至图3B绘示第一实施例的形成光波导元件的第一种方式的剖面示意图。

图4A至图4B绘示第一实施例的形成光波导元件的第二种方式的剖面示意图。

图5A至图5B绘示本发明第一实施例的另一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图6A至图6B绘示本发明第二实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图7A至图7B绘示本发明第三实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图8A至图8B绘示本发明第四实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图9A至图9B绘示本发明第五实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图10A至图10C绘示本发明第六实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图11A至图11C绘示本发明第七实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图12A至图12C绘示本发明第八实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

图13A至图13C绘示本发明第九实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。

主要元件符号说明

100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000：光电线路板

110、120：导电层

130、140：介电层

150、210、310、410、510、610、710、810、910、1010：光波导元件

212、216：包覆层

214：核心层

20、220、230、240、250、320、340、350、420、430、440、450、460、520、530、540、550、560、570、580、620、630、640、650、720、730、740、750、820、830、840、850、860、920、930、940、950、960、970、980、1020、1030、1040、1050：基层

232、432、462、532、562、632、732、832、862、932、962、1032：贯穿槽

655：铜箔层

624：胶体层

G：间隙

T：厚度

具体实施方式

以下的实施例只是用以举例而非限定本发明。第一实施例至第五实施例举例说明光电线路板是通过一次的叠层工艺所完成。第六实施例至第九实施例说明光电线路板是通过至少两次的叠层工艺所完成。

[第一实施例]

图2A至图2B绘示本发明第一实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。第一实施例的光电线路板的制作方法包括下列步骤。首先，请参考图2A，形成至少一光波导元件210(图2A示意地绘示两个)于一基层220上。基层220可为一导电层，其材质例如为铜。

形成这些光波导元件210的方式可有两种。图3A至图3B绘示第一实施例的形成光波导元件的第一种方式的剖面示意图。形成光波导元件210的第一种方式包括以下步骤。请先参考图3A，例如通过网版印刷(screenprinting)的方式依序在基层220上形成一包覆层(cladding layer)212、一核心层(core layer)214与一包覆层216，其中核心层214的折射率分别大于包覆层212的折射率与包覆层216的折射率，并且包覆层212的折射率与包覆层216的折射率可相同。接着，请参考图3A与图3B，对于包覆层212与216进行图案化工艺以形成这些光波导元件210。图4A至图4B绘示第一实施例的形成光波导元件的第二种方式的剖面示意图。请参考图4A与图4B，形成光波导元件210的第二种方式为依序通过对位网版印刷(alignmentscreen printing)的方式在基层220上形成一包覆层212、一核心层214与一包覆层216以形成这些光波导元件210。

在形成这些光波导元件210之后，请参考图2A，提供一基层230。基层230具有至少一贯穿槽232(图2B示意地绘示两个)，且这些光波导元件210分别对应于这些贯穿槽232。这些贯穿槽232可通过机械器具挖穿基层230而形成。在第一实施例中，基层230可为一介电层，其材质可为纤维-树脂型材质(fiber-resin material)，例如为双顺丁烯二酸酰亚胺树脂(bismaleimide-triazine resin，BT resin)与玻璃纤维(glass fiber)的复合材料(composite material)或聚四氟乙烯树脂与玻璃纤维的复合材料。介电层的材质也可为无纤维的树脂型材质(non-fiber resin material)，例如为ABF(Ajinomoto build-up film，商品名，日商味之素公司出产)。

之后，请再参考图2A，提供一基层240与一基层250，基层240的材质可与基层230的材质相同，且基层250可为一导电层，其材质例如为铜。

然后，请参考图2B，进行一叠层工艺，以堆叠这些基层220、230、240与250，使得各个光波导元件210位于对应的贯穿槽232(见图2A)内，且固定于基层220与基层240之间。此外，基层230固定于基层220与基层240之间，且基层240固定于基层230与基层250之间。至此，第一实施例的光电线路板200基本上已完成。必须说明的是，在进行叠层工艺后，例如为介电层的基层230与240之间的界线(图2B中以虚线表示)可能并不明显，并且各个光波导元件210与对应的贯穿槽232(见图2A)之间的间隙G(见图2A)将可充满介电材料(例如树脂)，换言的，各个光波导元件210可被介电材料所包围。

必须强调的是，经由上述叠层工艺后，各个光波导元件210的形状仍可维持其在进行叠层工艺的前的形状(见图2A)。举例而言，若各个光波导元件210为规则形状的柱体，则经由上述叠层工艺后，各个光波导元件210仍为规则形状的柱体。在此必须说明的是，各个光波导元件210的外型可依照设计需求或制造过程而有所改变，例如断面为小山丘状或其他不规则形状，因此，第一实施例只是用以举例而非限定本发明。

值得注意的是，光电线路板200可进行后续的加工，例如进行导电贯孔(plated through hole)的制作、分别对于基层220与基层250进行图案化工艺，或者进行增层工艺(build-up process)，端视设计者的需求而定。

请参考图2B，光电线路板200包括至少一光波导元件210、基层220、一基层20与基层250。各个光波导元件210可为一规则形状的柱体，且这些光波导元件210配置于基层20内。此外，基层20配置于基层220与基层250之间。在此必须说明的是，基层20是由例如为介电层的基层230与240(亦可见图2B)所构成。必须说明的是，由于在叠层工艺之后，基层230与240之间的界线可能并不明显，因此就结构而言，基层230与240可视为构成一基层20。此外，在第一实施例中，上述光波导元件210可为四角柱体，但亦可为圆柱体或椭圆柱体。

图5A至图5B绘示本发明第一实施例的另一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图5A与图5B，光电线路板的另一种制作方法与上述制作方法的差异在于，这些光波导元件210是形成于基层240(例如为介电层)上，然后才进行后续的叠层工艺以堆叠基层220、230、240与250，而形成光电线路板200。

[第二实施例]

图6A至图6B绘示本发明第二实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图6A至图6B，第二实施例与第一实施例的主要不同的处在于，光电线路板300的基层320与基层350可分别为一预制的(prefabricated)多层线路板。

[第三实施例]

图7A至图7B绘示本发明第三实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图7A至图7B，第三实施例与第一实施例的主要不同的处在于，第三实施例的光电线路板400更包括具有至少一贯穿槽462的基层460，其位于基层440与基层450之间。请参考图7A，基层420与450可分别为导电层，且至少一光波导元件410可形成于基层450上。此外，基层430(具有至少一贯穿槽432)、440与460可分别为介电层。

然后，请参考图7B，进行叠层工艺，以堆叠基层420、430、440、450与460，而形成光电线路板400。

[第四实施例]

图8A至图8B绘示本发明第四实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图8A，第四实施例与第一实施例的主要不同之处在于，第四实施例的光电线路板500还包括基层560(具有至少一贯穿槽562)、570与580。基层520可为预制的线路板，而这些光波导元件510形成于基层520的相对两侧上，且基层550与580可分别为导电层。基层530(具有至少一贯穿槽532)、540、560与570可分别为介电层。

然后，请参考图8B，进行叠层工艺以堆叠基层520、530、540、550、560、570与580，而形成光电线路板500。

[第五实施例]

图9A至图9B绘示本发明第五实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图9A，第五实施例与第一实施例的主要不同的处在于，第五实施例的光电线路板600的基层620可为背胶铜箔(resin coated copper，RCC)，其由一铜箔层622与一具有粘性且配置于铜箔层622上的胶体层624所构成。

请参考图9A与图9B，在将至少一光波导元件610形成于胶体层624上后，进行叠层工艺，以堆叠基层620、630(具有至少一贯穿槽632且例如为介电层)、640(例如为介电层)与650(例如为导电层)，而形成光电线路板600。

值得注意的是，若胶体层624的份量足够且在进行叠层工艺后，可填满各个光波导元件610与对应的贯穿槽632之间的间隙G，则基层640可省略配置，以减少光电线路板600的厚度T，但是并未以图面绘示。

[第六实施例]

图10A至图10C绘示本发明第六实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。本实施例的光电线路板的制作方法包括下列步骤。请参考图10A与图10B，在提供基层720(例如为导电层)与基层730(具有至少一贯穿槽732且例如为介电层)之后，进行叠层工艺，以堆叠这些基层720与730，使得基层730相对固定于基层720上。之后，形成至少一光波导元件710于基层720上且位于对应的贯穿槽732内。

然后，请参考10B与图10C，进行另一叠层工艺，以堆叠这些基层720、730、740(例如为介电层)与750(例如为导电层)，使得这些光波导元件710固定于基层720与基层740之间。此外，基层730固定于基层720与基层740之间，且基层740固定于基层730与基层750之间。至此，本实施例的光电线路板700基本上已完成。

[第七实施例]

图11A至图11C绘示本发明第七实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图11A与图11B，分别进行叠层工艺，以堆叠基层820与830以及堆叠基层850与860，使得基层830与860(例如为介电层)分别相对固定于基层820与850(例如为导电层)上。

之后，形成这些光波导元件810于这些基层820与850上且位于对应的这些贯穿槽832与862内。之后，请参考图11C，进行另一叠层工艺，以堆叠这些基层820、830、840(例如为介电层)、850与860，而形成光电线路板800。

[第八实施例]

图12A至图12C绘示本发明第八实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图12A与图12B，进行叠层工艺，以堆叠基层920、930与960，使得基层930与960(分别例如为介电层)分别固定于基层920(例如为预制的线路板)的相对两侧上。

在形成这些光波导元件910于基层920的相对两侧上，且位于对应的这些贯穿槽932与962内之后，请参考图12C，进行另一叠层工艺，以堆叠这些基层920、930、940(例如为介电层)、950(例如为导电层)、960、970(例如为介电层)与980(例如为导电层)，而形成光电线路板900。

[第九实施例]

图13A至图13C绘示本发明第九实施例的一种光电线路板的制作方法的剖面示意图。请参考图13A与图13B，进行叠层工艺，以堆叠基层1020(例如为背胶铜箔)与1030例如为介电层)，使得基层1030相对固定于基层1020上。

在形成这些光波导元件1010于基层1020上，且位于对应的这些贯穿槽1032内之后，请参考图13C，进行另一叠层工艺，以堆叠这些基层1020、1030、1040(例如为介电层)与1050(例如为导电层)，而形成光电线路板1000。

综上所述，本发明的光电线路板及其制作方法至少具有以下优点：

一、与先前技术相较，本发明的光电线路板在制作过程中，由于例如为介电层的基层具有容置光波导元件的贯穿槽，所以在进行后续叠层工艺时，光波导元件可位于贯穿槽内而较不容易受到挤压变形而损坏。因此，本发明的光电线路板的制作方法的产品成品率较高。

二、与先前技术相较，本发明的光电线路板在制作过程中，由于例如为介电层的基层具有容置光波导元件的贯穿槽，所以经由本发明的光电线路板的制作方法所完成的光电线路板的外观较为平整。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (22)

1.一种光电线路板的制作方法，包括：

形成至少一光波导元件于第一基层上；

提供第二基层，其中该第二基层具有至少一贯穿槽，且该光波导元件对应于该贯穿槽；

提供第三基层；以及

进行叠层工艺，以堆叠该第一基层、该第二基层与该第三基层，使得该光波导元件位于该贯穿槽内且固定于该第一基层与该第三基层之间，而该第二基层亦固定于该第一基层与该第三基层之间。

2.如权利要求1所述的光电线路板的制作方法，其中该第二基层为介电层。

3.如权利要求1所述的光电线路板的制作方法，还包括提供第四基层，且在进行该叠层工艺时，以堆叠该第一基层、该第二基层、该第三基层与该第四基层，使得该第三基层固定于该第二基层与该第四基层之间。

4.如权利要求3所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为导电层或预制的多层线路板，该第三基层为介电层，且该第四基层为导电层或预制的多层线路板。

5.如权利要求1所述的光电线路板的制作方法，还包括提供第四基层，且在进行该叠层工艺时，以堆叠该第一基层、该第二基层、该第三基层与该第四基层，使得该第一基层固定于该第二基层与该第四基层之间。

6.如权利要求5所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为介电层，该第三基层为导电层或预制的多层线路板，且该第四基层为导电层或预制的多层线路板。

7.如权利要求1所述的光电线路板的制作方法，还包括提供第四基层，且在进行该叠层工艺时，以堆叠该第一基层、该第二基层、该第三基层与该第四基层，使得该第四基层固定于该第二基层与该第三基层之间。

8.如权利要求7所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为背胶铜箔，该第三基层为导电层或预制的多层线路板，且该第四基层为介电层。

9.如权利要求1所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为背胶铜箔，且该第三基层为导电层或预制的多层线路板。

10.一种光电线路板的制作方法，包括：

提供第一基层；

提供第二基层，其中该第二基层具有至少一贯穿槽；

进行第一叠层工艺，以堆叠该第一基层与该第二基层，使得该第二基层相对固定于该第一基层上；

形成至少一光波导元件于该第一基层上且位于该贯穿槽内；

提供第三基层；以及

进行第二叠层工艺，以堆叠该第一基层、该第二基层与该第三基层，使得该光波导元件固定于该第一基层与该第三基层之间，而该第二基层亦固定于该第一基层与该第三基层之间。

11.如权利要求10所述的光电线路板的制作方法，其中该第二基层为介电层。

12.如权利要求10所述的光电线路板的制作方法，还包括提供第四基层，且在进行该第二叠层工艺时，以堆叠该第一基层、该第二基层、该第三基层与该第四基层，使得该第三基层固定于该第二基层与该第四基层之间。

13.如权利要求12所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为导电层或预制的多层线路板，该第三基层为介电层，且该第四基层为导电层或预制的多层线路板。

14.如权利要求10所述的光电线路板的制作方法，还包括提供第四基层，且在进行该第二叠层工艺时，以堆叠该第一基层、该第二基层、该第三基层与该第四基层，使得该第一基层固定于该第二基层与该第四基层之间。

15.如权利要求14所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为导电层，该第三基层为背胶铜箔，且该第四基层为背胶铜箔。

16.如权利要求10所述的光电线路板的制作方法，还包括提供第四基层，且在进行该第二叠层工艺时，以堆叠该第一基层、该第二基层、该第三基层与该第四基层，使得该第四基层固定于该第二基层与该第三基层之间。

17.如权利要求16所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为背胶铜箔，该第三基层为导电层或预制的多层线路板，且该第四基层为介电层。

18.如权利要求10所述的光电线路板的制作方法，其中该第一基层为背胶铜箔，且该第三基层为背胶铜箔。

19.一种光电线路板，包括：至少一光波导元件，其为规则形状的柱体；

第一基层；

第二基层，其中该光波导元件配置于该第二基层内，并且该第二基层为介电层；以及

第三基层，其中该第二基层配置于该第一基层与该第三基层之间。

20.如权利要求19所述的光电线路板，其中该光波导元件为圆柱体、椭圆柱体或四角柱体。

21.如权利要求19所述的光电线路板，其中该第一基层为导电层、预制的多层线路板或背胶铜箔。

22.如权利要求19所述的光电线路板，其中该第三基层为导电层、预制的多层线路板或背胶铜箔。

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