CN108024446A - 光电挠性互联基板及其制造工艺 - Google Patents

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杨伟
李建平
冯晓娟
杨平
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刘恒
刘平
王锐锋
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Abstract

本发明公开了光电挠性互联基板及其制造工艺，光电挠性互联基板包括柔性电路板和柔性光路板，在柔性电路板和柔性光路板之间设置接合层；所述柔性光路板包括柔性互联基板和设置在柔性互联基板上表面的半固化胶体层，在柔性互联基板上设置有定位槽，在定位槽中埋入有耐高温裸光纤；所述柔性电路板包含有铜线路层和设置在铜线路层上的保护层。本发明与传统印制电路板制作工艺相兼容，使光纤作为柔性电路板中的一层，可传输光信号，无需因光电挠性互联基板而开发层压工艺流程和设备；可避免在层压工艺过程中，因高温高压造成光纤变形、损坏和高温降解；可使互联基板弯曲半径更小，减小板与板间的互联距离，提升电子通信系统高密度化装配。

Description

光电挠性互联基板及其制造工艺
技术领域
本发明涉及一种光电挠性互联基板及其制造工艺。
背景技术
随着高速通信技术的飞速发展，信息量呈指数增长，对信息传输及交换系统的带宽、高速、大容量、低误码率及抗电磁干扰能力等都提出了更高的要求。板级电路在电子通信系统中占据主导地位，而传统电互联方式由于其固有物理特征，在高频情况下，将导致严重的信号延迟与串扰、带宽受限、功耗急剧增加等问题。综合技术难度、性能成本，现有的电互联方式已成为限制高速通信系统快速发展的瓶颈。因此，采用光互联技术代替现有的电互联技术实现各功能单元之间的高速信息传递，可消除现遇到的技术瓶颈，实现高速率、大容量、高密度的信息传输。
目前，电子通信系统向着可穿戴、嵌入式、模块化发展，装备的集成度更高，空间构架更为复杂。同时，电子通信系统多样化、复杂化，要求具备较强的复杂空间曲面的成型能力。系统内部板与板之间的光电挠性互联基板因其不仅具有光互联的优势，还具有挠性电路板可折叠、蜷缩、弯曲、连接活动部件及三维布线等功能。因此，光电挠性互联基板可促使电子通信系统向小型化、轻量化、轻薄化等方向发展。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种光电挠性互联基板及其制造工艺，与传统印制电路板制造工艺技术相兼容，以在高温高压的层压工艺环境中避免光纤的严重变形及高温降解等问题影响光信号传输，实现板与板之间的高速高密度互联。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光电挠性互联基板，包括柔性电路板和柔性光路板，在柔性电路板和柔性光路板之间设置接合层；所述柔性光路板包括柔性互联基板和设置在柔性互联基板上表面的半固化胶体层，在柔性互联基板上设置有定位槽，在定位槽中埋入有耐高温裸光纤；所述柔性电路板包含有铜线路层和设置在铜线路层上的保护层。
本发明还提供了一种光电挠性互联基板的制造工艺，先在柔性电路板的铜线路层的下方形成接合层，再将定位槽120中埋入有耐高温裸光纤的柔性光路板的半固化胶体层贴合于接合层下方，然后采用层压工艺在柔性电路板上施加压力使得柔性光路层与柔性电路层紧密接合；在层压过程中，半固化胶体层在高温高压下变为液体状填充到定位槽中，形成围绕在耐高温裸光纤周围的填充胶体。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
1.将耐高温裸光纤埋入柔性电路板中，与传统印制电路板制作工艺相兼容，使光纤作为柔性电路板中的一层，可传输光信号，无需因光电挠性互联基板而开发层压工艺流程和设备，可节约光电挠性互联基板制作成本；
2.利用激光刻蚀工艺技术在柔性互联基板上制作高精度光纤定位槽，结合半固化胶体层和裸光纤的耐高温覆盖层，避免在层压工艺过程中，因高温高压造成光纤变形、损坏和高温降解；
3.光电挠性互联基板可实现板与板间的光信号与电信号传输，由于采用裸光纤埋入可使互联基板弯曲半径更小，减小板与板间的互联距离，提升电子通信系统高密度化装配。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明光电挠性互联基板的柔性光路板的示意图；
图2为本发明光电挠性基板的剖视图；
图3为耐高温光纤剖面图。
具体实施方式
图1为本发明光电挠性互联基板的柔性光路板100，其包含柔性互联基板110，半固化胶体层130，耐高温裸光纤140。在柔性互联基板110上通过激光刻蚀技术制作数条高精度的定位槽120，将耐高温裸光纤140埋入定位槽120中，再于柔性互联基板110上形成一半固化胶体层130，半固化胶体层130包含丙烯酸或环氧树脂等材料，厚度可选12.5微米、25微米、50微米等。
图2为本发明的光电挠性互联基板示意图，本发明的光电挠性基板由一柔性光路板100和柔性电路板200组成。在光路板100与电路板200之间具有一接合层230。电路板200包含有铜线路层220及保护层210，保护层材料为聚酰亚胺薄膜，厚度可选12.5微米、25微米等。当以传统的印制电路板层压工艺制作本发明的光电挠性互联基板时，先于铜线路层220的下方形成接合层230，接合层包含丙烯酸或环氧树脂等材料，厚度可选12.5微米、25微米，再将柔性光路板100之上的半固化胶体层130贴合于接合层230，最后，于柔性电路板200上再施加压力使得柔性光路层100与柔性电路层200紧密接合。
由于层压工艺为一高温高压过程，当柔性电路板200被施加的压力传递至柔性光路板100时，半固化胶体层在高温高压的情况下将变为液体状填充到定位槽120中，形成填充胶体150，因此半固化胶体层130在层压过程中可吸收来自柔性电路板200的压力而避免柔性光路板100中耐高温裸光纤140变形与损坏。耐高温裸光纤140包含光纤芯层141，光纤包层142和耐高温覆盖层143，由于光纤芯层141的折射率略高于光纤包层142折射率，故当传输光信号时，光信号仅会于光纤芯层141中传递。耐高温覆盖层143以聚丙烯酸树脂或聚酰亚胺材料制作而成，厚度很薄，约20～40微米，且可承受200℃或300℃的高温，与层压工艺参数兼容，能避免光纤芯层141和光纤包层140在层压工艺过程中高温降解影响光信号传输的问题。
本发明的原理是：本发明公的光电挠性互联基板包含有一柔性电路板，用以传输电信号，以及一柔性光路板与柔性电路板相接合用以传输光信号。柔性光路板包含柔性电路基板，基板通过激光刻蚀的多个高精度定位槽，定位槽中埋入的耐高温裸光纤，及柔性基板上覆盖的半固化胶体层。耐高温裸光纤除了纤芯与包层，还有一层耐高温涂覆材料包裹。当柔性电路板与柔性光路板采用传统印制电路板的层压工艺结合时，半固化胶体层可以吸收光电挠性互联基板被施加的压力，并填充到定位槽中，保护光纤不变形或损坏，耐高温裸光纤可克服在层压工艺过程中热压、高温导致光纤高温氧化降解等问题。填充胶体及耐高温裸光纤可避免在高压、高温的层压工艺后光路层无法使用的问题；裸光纤埋入可减小光电挠性互联基板厚度，光电挠性互联基板弯曲半径更小，提升电子通信系统装配的高密度化。

Claims (9)

1.一种光电挠性互联基板，其特征在于：包括柔性电路板和柔性光路板，在柔性电路板和柔性光路板之间设置接合层；所述柔性光路板包括柔性互联基板和设置在柔性互联基板上表面的半固化胶体层，在柔性互联基板上设置有定位槽，在定位槽中埋入有耐高温裸光纤；所述柔性电路板包含有铜线路层和设置在铜线路层上的保护层。
2.根据权利要求1所述的光电挠性互联基板，其特征在于：所述定位槽通过激光刻蚀在柔性互联基板上。
3.根据权利要求1所述的光电挠性互联基板，其特征在于：所述半固化胶体层为丙烯酸或环氧树脂层，厚度为12.5微米、25微米或50微米。
4.根据权利要求1所述的光电挠性互联基板，其特征在于：所述保护层材料为聚酰亚胺薄膜，厚度为12.5微米或25微米。
5.根据权利要求1所述的光电挠性互联基板，其特征在于：所述接合层为丙烯酸或环氧树脂层，厚度为12.5微米或25微米。
6.根据权利要求1所述的光电挠性互联基板，其特征在于：所述耐高温裸光纤从里至外依次为光纤芯层、光纤包层和耐高温覆盖层。
7.根据权利要求6所述的光电挠性互联基板，其特征在于：所述光纤芯层的折射率高于光纤包层折射率。
8.根据权利要求1所述的光电挠性互联基板，其特征在于：所述耐高温覆盖层采用聚丙烯酸树脂或聚酰亚胺材料制成，厚度为20～40微米。
9.一种光电挠性互联基板的制造工艺，其特征在于：先在柔性电路板的铜线路层的下方形成接合层，再将定位槽中埋入有耐高温裸光纤的柔性光路板的半固化胶体层贴合于接合层下方，然后采用层压工艺在柔性电路板上施加压力使得柔性光路层与柔性电路层紧密接合；在层压过程中，半固化胶体层在高温高压下变为液体状填充到定位槽中，形成围绕在耐高温裸光纤周围的填充胶体。
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