CN103287000A - 光电电路板及其制造设备与制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光电电路板，其包括一个基板，一个位于所述基板上的第一包覆层，一个位于所述第一包覆层上的内芯层，及一个位于所述内芯层上的第二包覆层。所述内芯层上形成有光波导微结构图案。所述基板为硬质基板。所述内芯层的折射率大于所述第一包覆层的折射率及所述第二包覆层的折射率。本发明还涉及一种光电电路板的制造设备与制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路技术中的印刷电路板加工技术领域，特别涉及一种光电电路板(Optical Printed Circuit Board, OPCB)及其制造设备与制造方法。
背景技术
随着电子产业的不断发展，信号传输频率，传输速率不断提高。传统上是金属导线传递信号，但是由于金属导线本身的物理特性，导致会产生LC延时、串扰等问题，已经越来越难于满足信号对于高速高频的要求。光传输由于带宽大、抗干扰能力强，越来越受到人们的关注。一般采用光电电路板进行光传输。光电电路板包括光波导层，用于传递光信号。现在一般采用黄光微影的方法制作光波导层，但是这样不仅制程速度较慢，生产效率低，且需要化学显影的步骤，因此会产生化学废液，易污染环境。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种制程速度快且不会产生化学废液的光电电路板及其制造设备与制造方法。
一种光电电路板，其包括一个基板，一个位于所述基板上的第一包覆层，一个位于所述第一包覆层上的内芯层，及一个位于所述内芯层上的第二包覆层。所述内芯层上形成有光波导微结构图案。所述基板为硬质基板。所述内芯层的折射率大于所述第一包覆层的折射率及所述第二包覆层的折射率。
一种光电电路板的制造设备，其包括一个第一滚轮压印机、一个第二滚轮压印机及一个第三滚轮压印机。所述第一滚轮压印机包括第一压印轮、第一辅助轮、第一供料管及第一固化器。所述第一供料管用于向一基板涂布第一材料。所述第一压印轮及所述第一辅助轮用于将涂布于所述基板上的所述第一材料压印以形成第一材料层。所述第一固化器用于将所述第一材料层固化。所述第二滚轮压印机包括第二压印轮、第二辅助轮、第二供料管及第二固化器。所述第二压印轮的外圆周上设有光波导微结构图案。所述第二供料管用于向所述第一材料层上涂布第二材料。所述第二压印轮及所述第二辅助轮用于将涂布于所述第一材料层上的所述第二材料压印以形成第二材料层。所述第二固化器用于将所述第二材料层固化。所述第三滚轮压印机包括第三压印轮、第三辅助轮、第三供料管及第三固化器。所述第三供料管用于向所述第二材料层上涂布第三材料。所述第三压印轮及所述第三辅助轮用于将涂布于所述第二材料层上的所述第三材料压印以形成第三材料层。所述第三固化器用于将所述第三材料层固化。
一种光电电路板的制造方法，其包括如下步骤：
提供一个基板及一个光电电路板的制造设备，所述基板为硬质基板，所述光电电路板包括一个第一滚轮压印机、一个第二滚轮压印机及一个第三滚轮压印机；
使用所述第一滚轮压印机在所述基板上形成一层第一包覆层；所述第一滚轮压印机包括第一压印轮、第一辅助轮、第一供料管及第一固化器，所述第一供料管向所述基板涂布用于形成所述第一包覆层的材料，所述第一压印轮及所述第一辅助轮将涂布于所述基板上的所述用于形成所述第一包覆层的材料压印以形成所述第一包覆层，所述第一固化器将所述第一包覆层固化；
使用所述第二滚轮压印机在所述第一包覆层上形成一层具有光波导微结构图案的内芯层，所述第二滚轮压印机包括第二压印轮、第二辅助轮、第二供料管及第二固化器，所述第二压印轮的外圆周上设有光波导微结构图案，所述第二供料管向所述第一包覆层上涂布用于形成所述内芯层的材料，所述第二压印轮及所述第二辅助轮将涂布于所述第一包覆层上的所述用于形成所述内芯层的材料压印以形成所述内芯层，所述第二固化器将所述内芯层固化；及
使用所述第三滚轮压印机在所述内芯层上形成一层第二包覆层，所述第三滚轮压印机包括第三压印轮、第三辅助轮、第三供料管及第三固化器，所述第三供料管向所述内芯层上涂布用于形成所述第二包覆层的材料，所述第三压印轮及所述第三辅助轮将涂布于所述内芯层上的所述用于形成所述第二包覆层的材料压印以形成所述第二包覆层，所述第三固化器将所述第二包覆层固化。
与现有技术相比较，本发明的光电电路板及其制造设备与制造方法，利用第一、第二、第三滚轮压印机就能连续压印直接制成所述光电电路板，制程速度快，可有效提高生产效率。同时不需要化学显影的步骤，因此不会产生化学废液，不会污染环境。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式的光电电路板的结构示意图。
图2是本发明较佳实施方式的光电电路板的制造设备的示意图。
图3是本发明较佳实施方式的光电电路板的制造方法的流程图。
主要元件符号说明
| 光电电路板 | 100 |
| 基板 | 10 |
| 表面 | 101 |
| 第一包覆层 | 20 |
| 内芯层 | 30 |
| 光波导微结构图案 | 30a |
| 第二包覆层 | 40 |
| 光电电路板的制造设备 | 200 |
| 第一滚轮压印机 | 210 |
| 第一压印轮 | 211 |
| 第一辅助轮 | 212 |
| 第一供料管 | 213 |
| 成型通道 | 214 |
| 进料端 | 215 |
| 出料端 | 216 |
| 第一固化器 | 218 |
| 第二滚轮压印机 | 220 |
| 第二压印轮 | 221 |
| 第二辅助轮 | 222 |
| 第二供料管 | 223 |
| 第二固化器 | 228 |
| 第三滚轮压印机 | 230 |
| 第三压印轮 | 231 |
| 第三辅助轮 | 232 |
| 第三供料管 | 233 |
| 第三固化器 | 238 |
| 步骤 | S1~S4 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，为本发明实施方式提供一种光电电路板100，其包括一个基板10，一个位于所述基板10上的第一包覆层20，一个位于所述第一包覆层20上的内芯层30及一个位于所述内芯层30上的第二包覆层40。所述内芯层30上形成有光波导微结构图案30a。
所述基板10为硬质基板，且为长方体状结构。所述基板10上已经具有导电电路布局(未图示)，所述导电电路可以为金属电路或由透明导电化合物构成的电路。所述金属电路为金线、银线或铜线。所述透明导电化合物为氧化铟锡。
所述内芯层30的折射率大于所述第一包覆层20的折射率及所述第二包覆层40的折射率。所述内芯层30由高折射率的材料制成，比如具有感光基团的聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚酰亚氨、聚碳酸酯、氟化聚合物之一或者其混合物。
所述第一包覆层20及所述第二包覆层40均由低折射率的材料制成，比如聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚酰亚氨、聚碳酸酯、氟化聚合物之一或者其混合物。在本实施方式中，所述第二包覆层40的材料与所述第一包覆层20的材料相同。在其他实施方式中，所述第二包覆层40的材料也可与所述第一包覆层20的材料不同。
如图2所示，为本发明实施方式提供一种光电电路板的制造设备200，其包括第一滚轮压印机210、一个第二滚轮压印机220及一个第三滚轮压印机230。
所述第一滚轮压印机210包括一个第一压印轮211、一个第一辅助轮212、一个第一供料管213及一个第一固化器218。所述第一压印轮211及所述第一辅助轮212的外圆周面均为光滑表面。所述第一压印轮211位于所述第一辅助轮212的上方，且与所述第一辅助轮212对齐设置。所述第一压印轮211及所述第一辅助轮212之间间隔一定距离，以形成一个成型通道214。所述成型通道214包括相对设置的一个进料端215及一个出料端216。所述第一供料管213位于所述第一辅助轮212的上方，且位于所述进料端215所在的一侧。所述第一供料管213的延伸方向垂直于所述成型通道214的延伸方向，用于提供熔融的材料。所述第一压印轮211及所述第一辅助轮212的转动方向相反，从而将所述材料压印在所述基板10上，以在所述基板10上形成所述第一包覆层20，并依靠摩擦力将所述加工后的基板传递到所述出料端216。所述第一固化器218位于所述第一辅助轮212的上方且位于所述出料端216所在的一侧，用于将所述第一包覆层20进行固化。在本实施方式中，所述第一供料管213位于所述第一压印轮211的右侧，所述第一压印轮211沿顺时针方向旋转，所述第一辅助轮212沿逆时针方向旋转。
所述第二滚轮压印机220用于在所述第一包覆层20上形成具有光波导微结构图案30a的内芯层30。所述第二滚轮压印机220与所述第一滚轮压印机210的结构大致相同，并包括一个第二压印轮221、第二辅助轮222、一个第二供料管223及一个第二固化器228。所述第二辅助轮222、所述第二供料管223及所述第二固化器228的结构分别与所述第一辅助轮212、所述第一供料管213及所述第一固化器218的结构相同，且位置分别相对应。所述第二压印轮221与所述第一压印轮211的位置相对应，区别点在于，所述第二压印轮221与所述第一压印轮211的结构不同，所述第二压印轮221的外圆周面具有微结构的压印图案。
所述第三滚轮压印机230的结构与所述第一滚轮压印机210完全相同，用于在所述内芯层30上形成所述第二包覆层40。所述第三滚轮压印机包括一个第三压印轮231、第三辅助轮232、一个第三供料管233及一个第三固化器238。所述第三压印轮231、所述第三辅助轮232、所述第三供料管233及所述第三固化器238的结构分别与所述第一辅助轮212、所述第一供料管213及所述第一固化器218的结构相同，且位置分别相对应。
所述基板10的运动方向与所述基板10的长度方向一致。所述第一压印轮211与所述第二压印轮221之间的距离、所述第二压印轮221与所述第三压印轮231之间的距离均小于所述基板10的长度，使得加工后的基板10能够自动由所述第一滚轮压印机210进入所述第二滚轮压印机220，然后进入所述第三滚轮压印机230，以利于制程的连续性，以提高生产效率。在本实施方式中，所述第一压印轮211与所述第二压印轮221之间的距离等于所述第二压印轮221与所述第三压印轮231之间的距离。
当然，所述滚轮压印机的制造设备200不仅限于制造所述光电电路板100，也可制造其他的电子元件。在其他实施方式中，所述第一压印轮211、所述第一辅助轮212、所述第二压印轮221、所述第二辅助轮222、所述第三压印轮231及所述第三辅助轮232的外圆周面可以根据需要设计成光滑表面或者形成压印图案。
如图3所示，为本发明实施方式提供的一种光电电路板的制造方法，其使用所述光电电路板的制造设备200制造所述光电电路板100，并包括如下步骤：
S1：提供所述基板10及所述光电电路板的制造设备200，并对所述基板10进行清洁。在本实施方式中，所述基板10为硬质基板。
S2：使用所述第一滚轮压印机210在所述基板10上形成所述第一包覆层20。具体的，将所述基板10放在所述进料端215，且所述基板10的表面101面向所述第一供料管213，从所述第一供料管213喷出的熔融的材料落在所述基板10上，所述第一压印轮211及所述第一辅助轮212同时进行转动，在所述基板10上形成所述第一包覆层20，同时还将所述形成有所述第一包覆层20的所述基板10送至所述出料端216。所述第一固化器218将所述第一包覆层20进行固化。
S3：所述形成有所述第一包覆层20的所述基板10直接由所述第一滚轮压印机210进入所述第二滚轮压印机220，使用所述第二滚轮压印机220在所述第一包覆层20上形成具有光波导微结构图案30a的内芯层30。
S4：所述形成有所述第一包覆层20及所述内芯层30的所述基板10直接由所述第二滚轮压印机220进入所述第三滚轮压印机230，使用所述第三滚轮压印机230在所述内芯层30上形成第二包覆层40。
与现有技术相比较，本发明的光电电路板的制造方法，只需要所述滚轮压印机就能直接制成所述光电电路板，制程速度快，可有效提高生产效率。同时不需要化学显影的步骤，因此不会产生化学废液，不会污染环境。
可以理解，将所述基板10进行清洁主要是为了提高所述第一包覆层20在所述基板10上的附着力。在其他实施方式中，若所述基板10本身就比较干净，也可省去将所述基板10进行清洁的步骤。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种光电电路板，其包括一个基板，一个位于所述基板上的第一包覆层，一个位于所述第一包覆层上的内芯层，及一个位于所述内芯层上的第二包覆层；所述内芯层上形成有光波导微结构图案；所述基板为硬质基板；所述内芯层的折射率大于所述第一包覆层的折射率及所述第二包覆层的折射率。
2.如权利要求1所述的光电电路板，其特征在于，所述第一包覆层材料选自聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚酰亚氨、聚碳酸酯、氟化聚合物之一或者其混合物，所述第二包覆层的材料选自聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚酰亚氨、聚碳酸酯、氟化聚合物之一或者其混合物。
3.如权利要求1所述的光电电路板，其特征在于，所述内芯层的材料选自具有感光基团的聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、聚酰亚氨、聚碳酸酯、氟化聚合物之一或者其混合物。
4.一种光电电路板的制造设备，其包括一个第一滚轮压印机、一个第二滚轮压印机及一个第三滚轮压印机；所述第一滚轮压印机包括第一压印轮、第一辅助轮、第一供料管及第一固化器，所述第一供料管用于向一基板涂布第一材料，所述第一压印轮及所述第一辅助轮用于将涂布于所述基板上的所述第一材料压印以形成第一材料层，所述第一固化器用于将所述第一材料层固化；所述第二滚轮压印机包括第二压印轮、第二辅助轮、第二供料管及第二固化器，所述第二压印轮的外圆周上设有光波导微结构图案，所述第二供料管用于向所述第一材料层上涂布第二材料，所述第二压印轮及所述第二辅助轮用于将涂布于所述第一材料层上的所述第二材料压印以形成第二材料层，所述第二固化器用于将所述第二材料层固化；所述第三滚轮压印机包括第三压印轮、第三辅助轮、第三供料管及第三固化器，所述第三供料管用于向所述第二材料层上涂布第三材料，所述第三压印轮及所述第三辅助轮用于将涂布于所述第二材料层上的所述第三材料压印以形成第三材料层，所述第三固化器用于将所述第三材料层固化。
5.如权利要求4所述的光电电路板的制造设备，其特征在于，所述第一压印轮及所述第一辅助轮的外圆周面为光滑表面；所述第二辅助轮的外圆周面为光滑表面；所述第三压印轮及所述第三辅助轮的外圆周面均为光滑表面。
6.如权利要求4所述的光电电路板的制造设备，其特征在于，所述基板的运动方向与所述基板的长度方向一致，所述第一压印轮与所述第二压印轮之间的距离、所述第二压印轮与所述第三压印轮之间的距离均小于所述基板的长度。
7.一种光电电路板的制造方法，其包括如下步骤：
提供一个基板及如权利要求4所述的光电电路板的制造设备，所述基板为硬质基板，所述光电电路板包括一个第一滚轮压印机、一个第二滚轮压印机及一个第三滚轮压印机；
使用所述第一滚轮压印机在所述基板上形成一层第一包覆层，所述第一滚轮压印机包括第一压印轮、第一辅助轮、第一供料管及第一固化器，所述第一供料管向所述基板涂布用于形成所述第一包覆层的材料，所述第一压印轮及所述第一辅助轮将涂布于所述基板上的所述用于形成所述第一包覆层的材料压印以形成所述第一包覆层，所述第一固化器将所述第一包覆层固化；
使用所述第二滚轮压印机在所述第一包覆层上形成一层具有光波导微结构图案的内芯层，所述第二滚轮压印机包括第二压印轮、第二辅助轮、第二供料管及第二固化器，所述第二压印轮的外圆周上设有光波导微结构图案，所述第二供料管向所述第一包覆层上涂布用于形成所述内芯层的材料，所述第二压印轮及所述第二辅助轮将涂布于所述第一包覆层上的所述用于形成所述内芯层的材料压印以形成所述内芯层，所述第二固化器将所述内芯层固化；及
使用所述第三滚轮压印机在所述内芯层上形成一层第二包覆层，所述第三滚轮压印机包括第三压印轮、第三辅助轮、第三供料管及第三固化器，所述第三供料管向所述内芯层上涂布用于形成所述第二包覆层的材料，所述第三压印轮及所述第三辅助轮将涂布于所述内芯层上的所述用于形成所述第二包覆层的材料压印以形成所述第二包覆层，所述第三固化器将所述第二包覆层固化。
8.如权利要求7所述的光电电路板的制造方法，其特征在于，所述基板的运动方向与所述基板的长度方向一致，所述第一压印轮与所述第二压印轮之间的距离、所述第二压印轮与所述第三压印轮之间的距离均小于所述基板的长度，使得加工后的基板能够自动由所述第一滚轮压印机进入所述第二滚轮压印机，然后进入所述第三滚轮压印机。
9.如权利要求7所述的光电电路板的制造方法，其特征在于，所述第一压印轮及所述第一辅助轮的外圆周面为光滑表面；所述第二辅助轮的外圆周面为光滑表面；所述第三压印轮及所述第三辅助轮的外圆周面均为光滑表面。
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