CN102129102A - 线路基板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种线路基板及其制作方法。该线路基板的制作方法是：首先，形成一光波导层在一第一基板的一表面上。移除部分光波导层，以形成一沟槽，而每个沟槽具有一斜面。接着，在斜面上形成一第一反射层。移除部分第一基板，以形成一光通孔，光通孔对应位于第一反射层的上方，且光通孔具有第一孔径以及第二孔径，其中第一孔径小于第二孔径。之后，形成一第二反射层在光通孔的内壁上。

Description

线路基板及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种线路基板及其制作方法，且特别是涉及一种具有光波导层(optical waveguide layer)的线路基板及其制作方法。

背景技术

在现今的线路板技术中，目前已发展出一具有光波导层的线路基板。这种线路基板不仅能传递电子信号，同时也能传递光信号(optical signal)。

现今具有光波导层的线路基板大多是采用叠层法(laminate)所形成，而光信号可通过光通孔传输至光波导层。因而，一旦光电转换元件与光通孔的对位误差造成光信号未能全部有效传输时，将使接收到的光信号产生衰退或减损。故，如何避免光信号产生衰退或减损，是业界所欲解决的课题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线路基板及其制作方法，可增加光通孔的集光效果，以避免光信号产生衰退或减损。

为达上述目的，本发明提出一种线路基板的制作方法。首先，形成一光波导层在一第一基板上。移除部分光波导层，以形成至少一沟槽，各个沟槽具有至少一斜面。接着，在至少一斜面上形成一第一反射层。移除部分第一基板，以形成至少一光通孔，光通孔对应位于第一反射层的上方，且光通孔具有第一孔径以及第二孔径，其中第一孔径小于第二孔径，第一孔径位于光通孔的出光端，而第二孔径位于光通孔的入光端。之后，形成一第二反射层在各个光通孔的内壁上。

本发明还提出一种具有光波导层的线路基板，包括一光波导层以及一基板。光波导层具有至少一第一沟槽以及一第一反射层，各个第一沟槽具有至少一第一斜面，而第一反射层位于各个第一斜面上。基板与光波导层相叠，基板具有至少一第一光通孔以及一第二反射层，第二反射层位于各个第一光通孔的内壁上，而第一光通孔对应位于第一反射层的上方，且第一光通孔具有第一孔径以及第二孔径，其中第一孔径小于第二孔径，第一孔径位于第一光通孔的出光端，而第二孔径位于第一光通孔的入光端。

在本发明的一实施例中，上述形成至少一沟槽的方法包括对光波导层进行一V型切割。

在本发明的一实施例中，上述形成至少一沟槽的方法包括对光波导层进行一准分子激光切割。

在本发明的一实施例中，上述形成第一反射层的方法包括真空溅镀一金属层在至少一斜面上。

在本发明的一实施例中，上述的形成第一反射层的方法包括化学电镀一金属层在至少一斜面上。

在本发明的一实施例中，上述的移除部分第一基板的方法包括对第一基板进行激光烧蚀，以形成至少一盲孔。

在本发明的一实施例中，上述形成盲孔之后，更包括形成一活化触媒层在各个盲孔的孔壁上。

在本发明的一实施例中，上述形成盲孔之后，更包括对第一基板的各个盲孔进行一蚀刻制作工艺，以使盲孔成为贯穿第一基板的光通孔。

在本发明的一实施例中，上述形成第二反射层的方法包括真空溅镀一金属层在各个光通孔的内壁上。

在本发明的一实施例中，上述形成第二反射层的方法包括化学电镀一金属层在各个光通孔的内壁上。

在本发明的一实施例中，上述形成第一反射层之后，更包括形成一第二基板在光波导层相对远离第一基板的一表面上。

在本发明的一实施例中，上述形成第二反射层之后，更包括形成一透光材料在各个光通孔中。

在本发明的一实施例中，上述基板为双面铜箔基板。

在本发明的一实施例中，上述基板包括第一导电层、第二导电层以及位于第一导电层以及第二导电层之间的一绝缘层，而各个第一光通道贯穿第一导电层、第二导电层以及绝缘层。

在本发明的一实施例中，上述光波导层包括第一包覆层、第二包覆层以及位于第一包覆层以及第二包覆层之间的一光传输层，而各个第一沟槽贯穿第一包覆层、第二包覆层以及光传输层。

在本发明的一实施例中，上述第一反射层的材质选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

在本发明的一实施例中，上述第二反射层的材质选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

在本发明的一实施例中，上述第一沟槽为V型沟槽。

在本发明的一实施例中，上述第一光通孔的形状为漏斗状。

在本发明的一实施例中，上述第一光通孔为光信号发射孔。

在本发明的一实施例中，上述光波导层还具有至少一第二沟槽，而基板还具有至少一第二光通孔，各个第二沟槽具有至少一第二斜面以及位于各个第二斜面上的一第三反射层，第二光通孔对应位于第三反射层的上方，且一第四反射层形成于第二光通孔的内壁上，第二光通孔具有第三孔径以及第四孔径，第三孔径小于第四孔径，第三孔径位于第二光通孔的出光端，而第四孔径位于第二光通孔的入光端。

在本发明的一实施例中，上述第二沟槽为V型沟槽。

在本发明的一实施例中，上述第二光通孔的形状为漏斗状。

在本发明的一实施例中，上述第二光通孔为光信号接收孔。

在本发明的一实施例中，上述第三反射层的材质选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

在本发明的一实施例中，上述第四反射层的材质选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

基于上述，本发明的线路基板及其制作方法中，光通孔为漏斗状，且光通孔中形成有反射层，以提高光通孔的集光效果。因此，本发明可克服光电转换元件与光通孔的对位误差造成光信号未能全部有效传输，避免光信号产生衰退或减损。

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

附图说明

图1A～图1H分别绘示本发明一实施例的线路基板的制作方法的流程图；

图2为利用本发明的线路基板的光波导层及光通孔传输光信号的示意图。

主要元件符号说明

10：线路基板

12：第一光电转换元件

14：第二光电转换元件

100：第一基板

100a：第一导电层

100b：第二导电层

102：绝缘层

104：盲孔

106：活化触媒层

108：第二反射层

109：透光材料

110：光波导层

110a：第一包覆层

110b：第二包覆层

112：光传输层

114：沟槽

114a：斜面

116：第一反射层

120：第二基板

124：第二沟槽

124a：第二斜面

126：第三反射层

128：第四反射层

V：光通孔

S1：第一孔径

S2：第二孔径

V1：第一光通孔

V2：第二光通孔

S3：第三孔径

S4：第四孔径

θ：夹角

具体实施方式

图1A～图1H分别绘示本发明一实施例的线路基板的制作方法的流程图。图2为利用本发明的线路基板的光波导层及光通孔传输光信号的示意图。

请先参考图1A及图1B，形成一光波导层110在第一基板100上。光波导层110包括第一包覆层(first cladding layer)110a、第二包覆层(secondcladding layer)110b以及位于第一包覆层110a以及第二包覆层110b之间的一光传输层(optical transmitting layer)112。形成光波导层110的方式例如是涂布或贴附，先将第一包覆层110a形成第一基板100的表面上，再将光传输层112形成于第一包覆层110a上，之后形成第二包覆层110b在光传输层112上。第一基板100例如是双面铜箔基板(copper clad laminate，CCL)或双面软性铜箔基板(flexible copper clad laminae，FCCL)，而第一基板100的相对二表面分别形成有第一导电层100a以及第二导电层100b，其材质例如是铜，且第一导电层100a与第二导电层100b之间还具有一绝缘层102，其材质例如是环氧树脂、玻纤环氧树脂或聚亚醯胺树脂等。在本实施例中，第一基板100不限定为双面铜箔基板，也可为硅基板或陶瓷基板，主要是提供平坦的表面并与光波导层110相叠合，以成为具有光波导层110的线路基板。

接着，请参考图1C及图1D，移除部分光波导层110，以形成至少一沟槽114(仅绘示其一)。沟槽114例如是V型沟槽，而沟槽可具有单一斜面或是具有二个呈V型交叉的斜面114a。此外，二个斜面114a上还可形成有第一反射层116。当沟槽114为V型沟槽时，形成沟槽114的方法包括对光波导层110进行一V型切割，以使沟槽114能贯穿第一包覆层110a、第二包覆层110b以及光传输层112。沟槽114的数量不限定为一个，通常是二个或偶数个，而沟槽114的深度可大于或等于光波导层110的厚度。此外，沟槽114的二个斜面114a相交所形成的夹角θ实质上可以等于90度。当然，端视产品的用途，夹角θ不限定是90度。

在本实施例中，形成第一反射层116的方法包括真空溅镀一金属层在斜面114a上或是化学电镀一金属层在斜面114a上。第一反射层116的材质可选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

接着，请参考图1E，其中图1E为图1D的第一基板100反转后朝上的示意图。移除部分第一基板100，以形成至少一光通孔V1(仅绘示其一)。当第一基板100为双面铜箔基板时，移除部分第一基板100的方法包括对第一基板100进行激光烧蚀，以烧蚀部分第一导电层100a以及部分绝缘层102，并显露第二导电层在激光烧蚀的一盲孔104中。在进行激光烧蚀时，由于第二导电层100b可阻挡激光光束，因此第二导电层100b下方的光波导层110不会被破坏。在本实施例中，形成第一反射层116之后(或是形成盲孔104之后)，更可形成一第二基板120在光波导层110相对远离第一基板100的一表面上，如图1E所示。第二基板120例如是双面铜箔基板、硅基板、陶瓷基板或是软性的聚亚醯胺树脂等，其覆盖光波导层110，以使光波导层110被包覆于第一基板100与第二基板120之间。当然，第二基板120也可省略。因此，在后续的制作工艺中，为了简化说明，第二基板120并未绘示。

接着，请参考图1F以及图1G，当形成盲孔104之后，可先形成一活化触媒层106在盲孔104的孔壁上，活化触媒层106的材质例如是包含钯的合金，其附着于绝缘层102的表面上，但不会附着于第一导电层100a以及第二导电层100b上；之后，可对盲孔104下方的第二导电层100b进行一蚀刻制作工艺，以使盲孔104成为贯穿第一基板100的光通孔V。此时，蚀刻制作工艺不会破坏附着于绝缘层102上的活化触媒层106。

接着，请参考图1H，形成一第二反射层108在光通孔V的内壁上。光通孔V的数量不限定为一个，通常是二个或偶数个，而光通孔V的深度等于第一基板100的厚度。接着，当形成第二反射层108之后，更可形成一透光材料109在光通孔V中，此透光材料109不会造成光信号衰减。在本实施例中，形成第二反射层108的方法包括真空溅镀一金属层在光通孔V的内壁上或是化学电镀一金属层在光通孔V的内壁上。第二反射层108的材质可选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

如图1H的放大示意图所示，光通孔V对应位于第一反射层116的上方，且光通孔V具有第一孔径S1以及第二孔径S2，其中第一孔径S1小于第二孔径S2。光通孔V的形状为漏斗状，例如是上宽下窄的漏斗状。也就是说，光通孔V邻近光波导层110的一端的孔径(第一孔径S1)小于其远离光波导层110的一端的孔径(第二孔径S2)。第一孔径S1位于光通孔V的出光端，而第二孔径S2位于光通孔V的入光端。

如此，具有光波导层110的线路基板10大致上完成，而基板100可再进行图案化制作工艺及抗氧化表面处理，以形成所需的线路图案及接垫。在结构上，光波导层110具有一沟槽114以及一第一反射层116，沟槽114具有一斜面114a，而第一反射116层位于斜面114a上。此外，基板100与光波导层110相叠，基板100具有一光通孔V以及一第二反射层108，第二反射层108位于光通孔V的内壁上，而光通孔V对应位于第一反射层116的上方，且光通孔V具有第一孔径S1以及第二孔径S2，其中第一孔径S1小于该第二孔径S2。

请参考图2的实施例，第一光电转换元件12配置于具有光波导层110的线路基板10上，且对应位于第一光通孔V1的上方。当第一光电转换元件12发出一光信号时，光信号可通过漏斗状的第一光通孔V1，并通过第一反射层108反射而到达第二反射层116，再由第二反射层116反射而到达光波导层110。由于第一光通孔V1的孔径为漏斗状，可使光信号的发射集中，以避免光信号产生衰退或减损。此外，光波导层110中的第一包覆层110a、光传输层112以及第二包覆层110b皆可由透明材料所制成，而第一包覆层110a与第二包覆层110b的材质与折射率大致上相同，但小于光传输层112的折射率。如此，光信号得以在光传输层112与第一包覆层110a之间，或在光传输层112与第二包覆层110b之间发生全反射。因此，利用本发明的线路基板10上的光波导层110传输光信号时，光信号能更准确。

在本实施例中，光波导层110还具有一第二沟槽124，而基板100还具有一第二光通孔V2。第二沟槽124具有一第二斜面124a以及位于第二斜面124a上的第三反射层126。此外，第二光通孔V2对应位于第三反射层126的上方，且第四反射层128形成于第二光通孔V2的内壁上。如图2中的放大示意图，第二光通孔V2具有第三孔径S3以及第四孔径S4，第三孔径S3小于第四孔径S4。值得注意的是，第二光通孔V2的形状为上窄下宽的漏斗状，与第一光通孔V1的形状恰好相反，也就是说，第二光通孔V2远离光波导层110的一端的孔径(第三孔径S3)小于其邻近光波导层110的一端的孔径(第四孔径S4)。第三孔径S3位于第二光通孔V2的出光端，而第四孔径S4位于第二光通孔V2的入光端。因此，第一光通孔V1可做为光信号发射孔，而第二光通孔V2为光信号接收孔。当光信号通过第一光通孔V1，并通过第一反射层116反射而到达光波导层110之后，光信号通过第四反射层126反射而到达第三反射层128，再由第三反射层128反射而通过第二光通孔V2，最后到达第二光电转换元件14。因此，第二光电转换元件14能接收到光信号，并转换光信号为相对应的电子信号。

综上所述，本发明的线路基板及其制作方法中，光通孔为漏斗状，且光通孔中形成有反射层，以提高光通孔的集光效果。因此，本发明可克服光电转换元件与光通孔的对位误差造成光信号未能全部有效传输，避免光信号产生衰退或减损。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (15)

1.一种线路基板的制作方法，包括：

形成一光波导层在一第一基板上；

移除部分该光波导层，以形成至少一沟槽，各该沟槽具有至少一斜面；

在该至少一斜面上形成一第一反射层；

移除部分该第一基板，以形成至少一光通孔，该光通孔对应位于该第一反射层的上方，且该光通孔具有第一孔径以及第二孔径，其中该第一孔径小于该第二孔径，该第一孔径位于该光通孔的出光端，而该第二孔径位于该光通孔的入光端；以及

形成一第二反射层在各该光通孔的内壁上。

2.如权利要求1所述的线路基板的制作方法，其中形成该至少一沟槽的方法包括对该光波导层进行一V型切割或进行一准分子激光切割。

3.如权利要求1所述的线路基板的制作方法，其中形成该第一反射层的方法包括真空溅镀一金属层在该至少一斜面上或化学电镀一金属层在该至少一斜面上。

4.如权利要求1所述的线路基板的制作方法，其中移除部分该第一基板的方法包括对该第一基板进行激光烧蚀，以形成至少一盲孔，且形成该盲孔之后，还包括：

形成一活化触媒层在各该盲孔的孔壁上；以及

对该第一基板的该盲孔进行一蚀刻制作工艺，以使该盲孔成为贯穿该第一基板的该光通孔。

5.如权利要求1所述的线路基板的制作方法，其中形成该第二反射层的方法包括真空溅镀一金属层在各该光通孔的内壁上或化学电镀一金属层在各该光通孔的内壁上。

在各该光通孔的内壁上。

6.如权利要求1所述的线路基板的制作方法，其中形成该第一反射层之后，还包括形成一第二基板在该光波导层相对远离该第一基板的一表面上。

7.如权利要求1所述的线路基板的制作方法，其中形成该第二反射层之后，还包括形成一透光材料在各该光通孔中。

8.一种具有光波导层的线路基板，包括：

光波导层，具有至少一第一沟槽以及一第一反射层，各该第一沟槽具有至少一第一斜面，而该第一反射层位于各该第一斜面上；以及

基板，该基板与该光波导层相叠，该基板具有至少一第一光通孔以及一第二反射层，该第二反射层位于各该第一光通孔的内壁上，而该第一光通孔对应位于该第一反射层的上方，且该第一光通孔具有第一孔径以及第二孔径，其中该第一孔径小于该第二孔径，该第一孔径位于该第一光通孔的出光端，而该第二孔径位于该第一光通孔的入光端。

9.如权利要求8所述的具有光波导层的线路基板，其中该基板为双面铜箔基板，该基板包括第一导电层、第二导电层以及位于该第一导电层以及该第二导电层之间的一绝缘层，而各该第一光通道贯穿该第一导电层、该第二导电层以及该绝缘层。

10.如权利要求8所述的具有光波导层的线路基板，其中该光波导层包括第一包覆层、第二包覆层以及位于该第一包覆层以及该第二包覆层之间的一光传输层，而各该第一沟槽贯穿该第一包覆层、该第二包覆层以及该光传输层。

11.如权利要求8所述的具有光波导层的线路基板，其中该第一反射层的材质或该第二反射层的材质选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

12.如权利要求8所述的具有光波导层的线路基板，其中该第一光通孔为漏斗形状的光信号发射孔。

13.如权利要求8所述的具有光波导层的线路基板，其中该光波导层还具有至少一第二沟槽，而该基板还具有至少一第二光通孔，各该第二沟槽具有至少一第二斜面以及位于各该第二斜面上的一第三反射层，该第二光通孔对应位于该第三反射层的上方，且一第四反射层形成于该第二光通孔的内壁上，该第二光通孔具有第三孔径以及第四孔径，该第三孔径小于该第四孔径。

14.如权利要求13所述的具有光波导层的线路基板，其中该第二光通孔为漏斗形状的光信号接收孔。

15.如权利要求13所述的具有光波导层的线路基板，其中该第三反射层的材质或该第四反射层的材质选自金、铜、镍、银、锌、铬、锡以及铝所组成的群组中其中一种金属。

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