CN110308519B - 光纤线路板及其制造方法、光传输装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光纤线路板及其制造方法、光传输装置，该光纤线路板包括：第一基板；第一黏结层，设置在第一基板的一侧；第一光纤，至少部分设置在第一黏结层中；第二基板，设置在第一黏结层远离第一基板一侧。通过上述方式，本申请能够提高光纤线路板的可靠性。

Description

光纤线路板及其制造方法、光传输装置

技术领域

本申请涉及线路板技术领域，特别是涉及一种光纤线路板及其制造方法、光传输装置。

背景技术

电互联是指使用金属线条(一般为铜)实现电路板、芯片之间的信号连接。光互连是指使用导光介质(光纤、光波导等)实现电路板、芯片之间的信号连接。

传统的电互联在高频高速下面临着信号延迟、信号串扰、功耗激增等问题，而光互联以其独特的优势可以实现板间/板内功耗低、速率高、信号完整的数据传输。光纤线路板是实现光互联的一种方法，它将成熟的光纤技术和印制线路板技术相结合，制成轻薄、低损耗的光纤板，可用于板内、板间、机架间的光学连接。

目前业内常用的光纤线路板是通过胶粘剂将光纤固定于光纤线路板表面或基材上，此类线路板往往光纤的位置不牢靠，因此这类线路板的可靠性较差。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种光纤线路板及其制造方法、光传输装置，能够提高光纤线路板的可靠性。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种光纤线路板，包括：第一基板；第一黏结层，设置在所述第一基板的一侧；第一光纤，至少部分设置在所述第一黏结层中；第二基板，设置在所述第一黏结层远离所述第一基板一侧。

其中，所述第一黏结层包括层叠设置的两层子黏结层，所述第一光纤的所述至少部分设置在所述两层子黏结层之间。

其中，所述第一光纤的数量为至少两根，至少两根所述第一光纤并排设置。

其中，相邻两根所述第一光纤之间的间隙被所述第一黏结层填满。

其中，所述光纤线路板还包括：第二黏结层，设置在所述第二基板远离所述第一黏结层一侧；第二光纤，至少部分设置在所述第二黏结层中；第三基板，设置在所述第二黏结层远离所述第二基板一侧。

其中，所述第一基板和/或所述第二基板和/或第三基板的至少一侧表面设有导电层。

其中，所述光纤线路板包括至少两层所述导电层，同时至少两层所述导电层中的至少两层之间设有连通的过孔，所述过孔内设有导电材料，以实现所述过孔经过的所述导电层之间的电互联。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种光传输装置，所述光传输装置包括上述的光纤线路板以及与所述第一光纤连接的光学连接器，所述光学连接器用于与光对接装置连接而实现所述第一光纤与所述光对接装置之间的光信号传输。

其中，所述光学连接器设置在所述光纤线路板上而与埋设在所述光纤线路板内部的所述第一光纤连接。

其中，所述光纤线路板设有凹槽，所述光学连接器设置在所述凹槽中，所述第一光纤的一端延伸至所述凹槽处而与所述光学连接器连接。

其中，所述第一光纤包括自所述光纤线路板内部向外延伸而裸露在所述光纤线路板外部的一端，所述光学连接器与所述第一光纤裸露在所述光纤线路板外部的一端连接。

其中，所述第一光纤裸露在所述光纤线路板外部的部分的外周套设有保护层。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种光纤线路板的制造方法，所述方法包括：提供第一基板以及第二基板；在所述第一基板的一侧涂布黏结材料，并进行半固化处理，形成第一黏结层；对所述第一黏结层进行加热，并将第一光纤的至少部分设置在所述第一黏结层中；将所述第二基板设置在所述第一黏结层远离所述第一基板一侧；进行层压处理而形成光纤线路板。

本申请中的光纤线路板将第一光纤的至少部分设置在第一基板与第二基板之间的第一黏结层中，可以保证第一光纤的位置固定，进而保证光纤线路板的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请光纤线路板一实施方式的结构示意图；

图2是本申请光纤线路板另一实施方式的结构示意图；

图3是图2光纤线路板在一应用场景中的结构示意图；

图4是图3光纤线路板在一具体应用场景中的结构示意图；

图5是图3光纤线路板在另一具体应用场景中的结构示意图；

图6是本申请光传输装置一实施方式的结构示意图；

图7是图6光传输装置在一应用场景中的结构示意图；

图8是图6光传输装置在一应用场景中的部分结构示意图；

图9是图6光传输装置在一应用场景中的部分结构示意图；

图10是图6光传输装置在一应用场景中的结构示意图；

图11是本申请光纤线路板的制造方法一实施方式的流程示意图；

图12是对应图11制造方法的结构示意图；

图13是本申请光纤线路板的制造方法在一实际布纤过程中的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，图1是本申请光纤线路板一实施方式的结构示意图，在本实施方式中，光纤线路板可以是仅传输光信号的线路板，也可以是传输包括光信号在内的混合信号的线路板。该光纤线路板包括100包括：第一基板110、第一黏结层120、第一光纤130以及第二基板140。

第一黏结层120设置在第一基板110的一侧，第一光纤130至少部分设置在第一黏结层120中，第二基板140设置在第一黏结层120远离第一基板110一侧，也就是说，第一基板110、第一黏结层120以及第二基板140依序层叠设置，第一光纤130的至少部分设置在第一黏结层120中。

具体地，第一基板110、第二基板140作为光纤线路板100的主要支撑层，用于保证光纤线路板100的强度，其中，第一基板110和第二基板140的材料可以是任何可以作为线路板基材的材料，其可以是绝缘材料，也可以是导电材料，或者其可以是柔性材料，也可以是刚性材料。值得注意的是，将第一基板110和第二基板140的材料设置为柔性材料(例如聚酰亚胺或者液晶高分子聚合物等)，可以使光纤线路板100变得柔软、可弯曲，从而光纤线路板100能够被放置在狭小且不规则的空间(例如机柜、机箱等)内。同时在不同的应用场景中，第一基板110和第二基板140的材料可以为同一种材料，也可以不是同一种材料，在此不做限制。

第一光纤130可以是高温光纤，也可以是普通光纤。高温光纤与普通光纤的区别在于：高温光纤表面涂覆层的材料为耐高温材料，使高温光纤能够满足高温恶劣环境下的应用，而普通光纤虽然表面也设有涂覆层，但是普通光纤表面的涂覆层在高温下会丧失保护光纤的作用，进而光纤容易受损。其中设计人员可根据光纤线路板100的应用环境将第一光纤130选择为高温光纤或普通光纤。例如：当要求光纤线路板100能够在100℃以上高温下工作，且能够被反复弯折时，可将第一光纤130选择为高温光纤。其中值得注意的是，将第一光纤130设置为高温光纤，除了能够拓宽光纤线路板100的工作温度外，还能够使光纤线路板100在加工的过程中采用层压的方式加工，进而拓宽光纤线路板100的加工方式。

第一黏结层120用于将第一基板110与第二基板140粘接在一起，其材料具有粘性，例如，材料为环氧树脂、半固化片等。

第一光纤130的至少部分设置在第一黏结层120中指的是：第一光纤130可以是全部都设置在第一黏结层120中，也可以是部分设置在第一黏结层120中。由于第一黏结层120的材料具有粘性，因此将第一光纤130的至少部分设置在第一黏结层120中可以保证第一光纤130位置固定，当受到外力时，第一光纤130不易偏离原来位置，进而提高光纤线路板100的可靠性。

其中，第一光纤130的数量可以是一根或者至少两根，当第一光纤130的数量为至少两根时，至少两根第一光纤130并排设置。其中至少两根第一光纤130并排设置的方式可以是：至少两根第一光纤130在同一层并排设置(如图1所示)，或者至少两根第一光纤130以层叠的方式多层并排设置。

其中，为了进一步保证第一光纤130的位置固定，当第一光纤130的数量为至少两根时，相邻两根第一光纤130之间的间隙被第一黏结层120填满(如图1所示)。

其中，为了保证在制造光纤线路板100的过程中第一光纤130不易偏离预先摆放的位置，如图1所示，第一黏结层120包括两层层叠设置的子黏结层121，第一光纤130的至少部分设置在两层子黏结层121之间。其中定义第一光纤130与第一基板110之间的子黏结层121为第一子黏结层122，第一光纤130与第二基板140之间的子黏结层121为第二子黏结层123。

具体地，在制造时，先在第一基板110上形成第一子黏结层122，然后将第一光纤130设置在第一子黏结层122上，此时第一子黏结层122对第一光纤130进行预固定，然后在第一光纤130远离第一子黏结层122一侧形成第二子黏结层123，此时第二子黏结层123对第一光纤130进行进一步的固定，避免第一光纤130偏离原来位置，这样的布设可以进一步保证第一光纤130在第一基板110与第二基板140之间位置牢固，进一步提高光纤线路板100的可靠性。

在一应用场景中，第一子黏结层122的材料可以第一次处于超出常温(25摄氏度)预定温度(例如45摄氏度-150摄氏度)下时呈液态，且具有粘性，当温度恢复常温后为固态，且后续再处于超出常温(25摄氏度)预定温度下时依然呈固态。在另一应用场景中，第二子黏结层123的材料可以在高温下(例如100摄氏度以上，120摄氏度，或者130摄氏度，等等)呈液态，且具有粘性，当温度恢复高温以下后为固态，且后续再处于高温下时依然呈固态。例如，第二子黏结层123的材料可以是环氧树脂、半固化片，等等。同时，第一子黏结层122的材料和第二子黏结层123的材料可以不相同，也可以相同，具体依实际应用选择。

参阅图2，图2是本申请光纤线路板另一实施方式的结构示意图。与上述实施方式不同的是，在本实施方式中，光纤线路板200除了包括第一基板210、第一黏结层220、第一光纤230以及第二基板240外，进一步还包括第二黏结层250、第二光纤260以及第三基板270。其中，第一基板210、第一黏结层220、第一光纤230以及第二基板240与上述实施方式中的第一基板110、第一黏结层120、第一光纤130以及第二基板140对应相同，在此不再赘述。

第二黏结层250设置在第二基板240远离第一黏结层220一侧，第二光纤260至少部分设置在第二黏结层250中，第三基板270设置在第二黏结层250远离第二基板240一侧。

其中，第二黏结层250、第二光纤260以及第三基板270之间的相对位置关系与第一黏结层220、第一光纤230以及第二基板240之间的相对位置关系相同。同时，第二黏结层250与第一黏结层220的结构对应相同，第二光纤260与第一光纤230的结构对应相同，第三基板270与第一基板210/第二基板240的结构相同。

具体而言，本实施方式在第二基板240远离第一黏结层220一侧继续按照上述实施方式的布设方式将第二光纤260设置光纤线路板200中，可以进一步扩展光纤线路板200的功能和用途，扩大光纤线路板200的使用范围。

需要说明的是，在其他实施方式中，还可以在第一基板210远离第一黏结层220一侧和/或第三基板270远离第二黏结层250一侧按照上述方式将更多的光纤设置在光纤线路板200中，在此不再赘述。

参阅图3，图3是图2光纤线路板在一应用场景中的结构示意图。在该应用场景中，第一基板210和/或第二基板240和/或第三基板270的至少一侧表面设有导电层280，即，第一基板210、第二基板240以及第三基板270中部分或全部的表面设有导电层280，其中，图3中以第一基板210、第二基板240以及第三基板270的表面均设有导电层280进行示意。

其中导电层280的材料可以是铜、金等导电材料，具体地，可以在导电层280上形成电信号层，通过这种设置，可以使光纤线路板200既能够传输光信号，也能够传输电信号。

其中，当导电层280为至少两层时，为了实现导电层280之间的电互联，如图4以及图5所示，至少两层导电层280中的至少两层之间设有连通的过孔281，过孔内281设有导电材料(图未示)，以实现过孔281经过的导电层280之间的电互联。

具体地，任意导电层280之间都可以设置过孔281，其中过孔281的设置需要避开光纤线路板200中的光纤。同时过孔281的数量可以为一个(如图5所示)，也可以不止一个(如图4所示)。

其中，过孔281的孔壁上设有导电涂层而电连接过孔281经过的导电层280，或者，在过孔281内设置导电柱而电连接过孔281经过的导电层280，关于如何实现过孔281经过的导电层280之间的电互联在此不做限制。

参阅图6，图6是本申请光传输装置一实施方式的结构示意图。光传输装置300包括光纤线路板310以及光学连接器320。

光纤线路板310与上述任一项实施方式中的光纤线路板结构相同，详见可参见上述实施方式，在此不再赘述。

光学连接器320与光纤线路板310中的第一光纤311连接，用于与光对接装置400连接而实现第一光纤311与光对接装置400之间的光信号传输。其中需要说明的是，当光纤线路板310还包括例如第二光纤等更多的光纤时，光学连接器320还可以与例如第二光纤等更多的光纤连接，或者当光纤线路板310中光纤的数量为多根时，光学连接器320可以是一个，也可以是多个，当光学连接器320为多个时，不同的光学连接器320与不同的光纤连接。

光对接装置400为能够接收光信号或者发射光信号的装置，当光纤线路板310通过光学连接器320与光对接装置400连接时，第一光纤311与光对接装置400之间进行光信号的传输。

在一应用场景中，光学连接器320设置在光纤线路板310上而与埋设在光纤线路板310内部的第一光纤311连接。也就是说，此时第一光纤311全部设置在光纤线路板310中。

在一具体应用场景中，如图7所示，光纤线路板310设有凹槽312，光学连接器320设置在凹槽312中，第一光纤311的一端延伸至凹槽312处而与光学连接器320连接。可选的，凹槽312的数量为两个，两个凹槽312内均设置有光学连接器320的数量，第一光纤311的两端分别与两个光学连接器320连接。可选的，光学连接器320的全部均设置在凹槽312中。同时，光学连接器320设置有内腔，内腔内设置有定位结构，第一光纤311伸入光学连接器320的内腔中，通过定位结构而与光学连接器320连接。

在其他具体应用场景中，光纤线路板310也可以不设置凹槽312而将埋设在光纤线路板310内部的第一光纤311与光学连接器320连接，例如，如图8和图9所示，光纤线路板310端部的至少部分进入光学连接器320的内腔中，从而埋设在光纤线路板310中的第一光纤311也进入光学连接器320中而与光学连接器320连接，此时第一光纤311并不会暴露在外界，从而能够有效避免第一光纤311为破坏。其中，图8和图9结构的不同在于：图8中光纤线路板310端部全部进入光学连接器320中，而图9是光纤线路板310端部的部分进入光学连接器320中，在制造图9结构时，可对光纤线路板310的端部进行剪裁，使光纤线路板310端部至少部分的宽度变小而使光纤线路板310端部的至少部分进入光学连接器320中。

在另一应用场景中，如图10所示，第一光纤311包括自光纤线路板310内部向外延伸而裸露在光纤线路板310外部的一端3111，光学连接器320与第一光纤311裸露在光纤线路板310外部的一端3111连接。即此时第一光纤311的至少部分暴露在光纤线路板310的外部而与光学连接器320连接，此时光学连接器320可以固定设置在光纤线路板310的表面上，也可以不设置在光纤线路板310的表面上(如图10所示)。

其中，为了保护第一光纤311暴露在光纤线路板310外部的部分，第一光纤311裸露在光纤线路板310外部的部分的外周套设有保护层3112以对第一光纤311进行保护。其中保护层3112可以是硬性材料，也可以是软性材料，当为硬性材料时，保护层3112还可以对第一光纤311起到支撑或定位的作用。保护层3112材料的选择可以依据不同的应用场合来选用。

参见图11，图11是本申请光纤线路板的制造方法一实施方式的流程示意图，该方法可以制造出上述的光纤线路板，相关内容的详细说明请参见上述部分，在此不再赘叙。结合图12，该方法包括：

S510：提供第一基板1以及第二基板2。

S520：在第一基板1的一侧涂布黏结材料，并进行半固化处理，形成第一黏结层3。

其中涂布的方式包括但不限于：丝印、喷涂、滚涂、贴合，等等。半固化处理的方法包括但不限于：空气湿气固化、层压、烘板半固化。

S530：对第一黏结层3进行加热，并将第一光纤4的至少部分设置在第一黏结层中。

在一应用场景中，当第一黏结层3包括两层子黏结层31时，先在第一基板1上形成一层子黏结层31，然后请参见图13，通过加热台(包括顶层加热台5a和底层加热台5b)对子黏结层31加热，然后通过布纤装置6在子黏结层31上布置第一光纤4，而后继续形成子黏结层31。其中，在其他实施方式中，加热台加热可以只采用底层加热台5b进行加热。

S540：将第二基板2设置在第一黏结层3远离第一基板1一侧。

S550：进行层压处理而形成光纤线路板。

可选择，在进行层压处理后，还可以经过烘烤处理进一步保证光纤线路板的可靠性。

总而言之，区别于现有技术，本申请中的光纤线路板将第一光纤的至少部分设置在第一基板与第二基板之间的第一黏结层中，可以保证第一光纤的位置固定，保证光纤线路板的可靠性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种光纤线路板，其特征在于，包括：

第一基板；

第一黏结层，设置在所述第一基板的一侧；

第一光纤，至少部分设置在所述第一黏结层中；

第二基板，设置在所述第一黏结层远离所述第一基板一侧；

所述第一基板和所述第二基板的至少一侧表面设有导电层；

所述光纤线路板包括至少两层所述导电层，同时至少两层所述导电层中的至少两层之间设有连通的过孔，所述过孔内设有导电材料，以实现所述过孔经过的所述导电层之间的电互联。

2.根据权利要求1所述的光纤线路板，其特征在于，所述第一黏结层包括层叠设置的两层子黏结层，所述第一光纤的所述至少部分设置在所述两层子黏结层之间。

3.根据权利要求1所述的光纤线路板，其特征在于，所述第一光纤的数量为至少两根，至少两根所述第一光纤并排设置。

4.根据权利要求3所述的光纤线路板，其特征在于，

相邻两根所述第一光纤之间的间隙被所述第一黏结层填满。

5.根据权利要求1所述的光纤线路板，其特征在于，所述光纤线路板还包括：

第二黏结层，设置在所述第二基板远离所述第一黏结层一侧；

第二光纤，至少部分设置在所述第二黏结层中；

第三基板，设置在所述第二黏结层远离所述第二基板一侧。

6.根据权利要求5所述的光纤线路板，其特征在于，

和/或，所述第三基板的至少一侧表面设有导电层。

7.一种光传输装置，其特征在于，所述光传输装置包括如权利要求1-6任一项所述的光纤线路板以及与所述第一光纤连接的光学连接器，所述光学连接器用于与光对接装置连接而实现所述第一光纤与所述光对接装置之间的光信号传输。

8.根据权利要求7所述的光传输装置，其特征在于，

所述光学连接器设置在所述光纤线路板上而与埋设在所述光纤线路板内部的所述第一光纤连接。

9.根据权利要求8所述的光传输装置，其特征在于，

所述光纤线路板设有凹槽，所述光学连接器设置在所述凹槽中，所述第一光纤的一端延伸至所述凹槽处而与所述光学连接器连接。

10.根据权利要求7所述的光传输装置，其特征在于，

所述第一光纤包括自所述光纤线路板内部向外延伸而裸露在所述光纤线路板外部的一端，所述光学连接器与所述第一光纤裸露在所述光纤线路板外部的一端连接。

11.根据权利要求10所述的光传输装置，其特征在于，

所述第一光纤裸露在所述光纤线路板外部的部分的外周套设有保护层。

12.一种如权利要求1所述的光纤线路板的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供第一基板以及第二基板；

在所述第一基板的一侧涂布黏结材料，并进行半固化处理，形成第一黏结层；

对所述第一黏结层进行加热，并将第一光纤的至少部分设置在所述第一黏结层中；

将所述第二基板设置在所述第一黏结层远离所述第一基板一侧；

进行层压处理而形成光纤线路板。