JP2005332883A - Circuit substrate built-in optical fiber, its manufacturing method and portable type radio communication apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバを内蔵した回路基板とその製造方法及びそれを用いた携帯型無線通信機器に関する。 The present invention relates to a circuit board incorporating an optical fiber, a method of manufacturing the circuit board, and a portable wireless communication device using the circuit board.
近年、携帯電話等の携帯型無線通信機器の普及が進み、この携帯型無線通信機器で送受信されるデータ容量は増大している。そのため、携帯型無線通信機器には、大容量のデータを高速で送受信できるように、高周波で動作する大規模集積回路(LSI)が使用されている。そして、前記LSIを複数備えた回路基板は、LSI間に信号を伝送させるため、高い周波数の信号に対し正確なスイッチングを可能とする等の特性が要求される。このような背景の中、従来の回路基板における銅配線等の導体配線では、信号伝送できるデータ容量に限界が生じ、システム性能の向上が阻害されつつある。従って、LSI間を光ファイバ等の光伝送路で信号を伝送する方式が検討されており、従来の導体配線に加え、広帯域性、低電磁波障害性(低EMI性)、高密度性等の特徴を有する光伝送路を備えた回路基板が必要不可欠の技術であると考えられている。このような回路基板の例として、電気絶縁基材の内部に光ファイバを内蔵した回路基板(光ファイバ内蔵回路基板)が、例えば特許文献1等に提案されている。
In recent years, portable wireless communication devices such as mobile phones have become widespread, and the data capacity transmitted and received by the portable wireless communication devices has increased. Therefore, large-scale integrated circuits (LSIs) that operate at high frequencies are used in portable wireless communication devices so that large amounts of data can be transmitted and received at high speed. A circuit board provided with a plurality of LSIs is required to have characteristics such as enabling accurate switching of high-frequency signals in order to transmit signals between LSIs. In such a background, a conductor wiring such as a copper wiring in a conventional circuit board has a limit in data capacity for signal transmission, and improvement in system performance is being hindered. Therefore, a method for transmitting a signal between LSIs via an optical transmission line such as an optical fiber has been studied. In addition to the conventional conductor wiring, characteristics such as a broadband property, a low electromagnetic wave disturbance property (low EMI property), and a high density property have been studied. A circuit board having an optical transmission line having the above is considered to be an indispensable technology. As an example of such a circuit board, a circuit board (an optical fiber built-in circuit board) in which an optical fiber is built in an electrically insulating base material has been proposed in, for example,
他方、携帯電話等の携帯型無線通信機器では、近年、キーボタン等を有する本体部と、表示部等を有する蓋部と、本体部と蓋部とを折りたたみ可能に連結するヒンジ部とを備えた通信機器(以下、「折りたたみ式携帯通信機器」という)が広く使用されている。この折りたたみ式携帯通信機器では、折りたたんだ状態において、ヒンジ部が略180度の角度で屈曲されている。 On the other hand, portable wireless communication devices such as mobile phones have recently been provided with a main body having key buttons and the like, a lid having a display, etc., and a hinge that foldably connects the main body and the lid. Communication devices (hereinafter referred to as “foldable portable communication devices”) are widely used. In this foldable portable communication device, the hinge portion is bent at an angle of approximately 180 degrees in the folded state.
しかしながら、光ファイバは屈曲時に信号の伝送損失(以下、単に「伝送損失」という)が大きくなる、つまり屈曲性に劣るという問題点を有している。図5は代表的な単芯構造の光ファイバを用いた光(信号)の伝送方式を示す模式図である。図5に示すように、光ファイバ100は光101を伝送するコア層102と、コア層102の外周に形成されたクラッド層103とからなる。そして、コア層102及びクラッド層103は、伝送される光101がコア層102とクラッド層103との間104で全反射するように、それらの屈折率に差を設けて形成されている。しかし、この光ファイバ100を屈曲させると、屈曲部において光101の進入角度θが大きくなり、光101が全反射せずに一部が漏れるため、伝送損失が大きくなる。
However, an optical fiber has a problem in that a signal transmission loss (hereinafter simply referred to as “transmission loss”) increases when it is bent, that is, it is inferior in flexibility. FIG. 5 is a schematic diagram showing a light (signal) transmission system using a typical single-core optical fiber. As shown in FIG. 5, the
図6には代表的な単芯構造の光ファイバとして、コア層及びクラッド層にそれぞれポリメチルメタクリレート樹脂(コア径:980μm)及びフッ素樹脂(クラッド径:1mm)を用いたプラスチック光ファイバにおける屈曲時の伝送特性を示す。図6において、横軸はプラスチック光ファイバの屈曲半径、縦軸は屈曲させていない場合と比較した伝送損失の大きさを示している。図6に示すように、従来のプラスチック光ファイバでは、屈曲半径が15mm以下となった場合に、伝送損失が非常に大きくなることがわかる。前述した折りたたみ式携帯通信機器において、ヒンジ部の内部に設けられた回路基板には、10mm以下の屈曲半径を許容する屈曲性が要求される場合もあるため、従来の光ファイバ内蔵回路基板を折りたたみ式携帯通信機器のヒンジ部の内部に設けた場合は、折りたたまれた状態における使用時に、伝送損失が大きくなるおそれがある。 FIG. 6 shows a typical single-core optical fiber when bent in a plastic optical fiber using polymethyl methacrylate resin (core diameter: 980 μm) and fluororesin (cladding diameter: 1 mm) for the core layer and the cladding layer, respectively. The transmission characteristics are shown. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the bending radius of the plastic optical fiber, and the vertical axis indicates the magnitude of the transmission loss compared to the case where the plastic optical fiber is not bent. As shown in FIG. 6, in the conventional plastic optical fiber, it is understood that the transmission loss becomes very large when the bending radius is 15 mm or less. In the above-described foldable mobile communication device, the circuit board provided inside the hinge portion may be required to bend to allow a bending radius of 10 mm or less. When it is provided inside the hinge portion of the portable communication device, transmission loss may increase when used in a folded state.
屈曲時の伝送損失を抑える一つの方法として、コア径の細い光ファイバを使用することが考えられる。例えば、コア層として、コア径が480μmのポリメチルメタクリレート樹脂、クラッド層として、クラッド径が500μmのフッ素樹脂を使用した場合は、屈曲半径が10mmの場合でも、伝送損失を0.9dB程度に抑えることができる。
しかし、コア径の細い光ファイバは高価であるため、製品コストが高くなる。そこで、本発明は、前記問題を解決するために、屈曲時における伝送損失を抑制した上で、製品コストを低減させることができる光ファイバ内蔵回路基板とその製造方法及びそれを用いた携帯型無線通信機器を提供する。 However, since the optical fiber having a small core diameter is expensive, the product cost is increased. Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention provides an optical fiber built-in circuit board capable of reducing the product cost while suppressing transmission loss during bending, a manufacturing method thereof, and a portable radio using the same. Provide communication equipment.
本発明の光ファイバ内蔵回路基板は、1層以上の電気絶縁基材と、前記電気絶縁基材表面及び各々の前記電気絶縁基材間に形成された導体配線回路と、前記電気絶縁基材に内蔵された光ファイバとを備えた光ファイバ内蔵回路基板であって、前記光ファイバは、第1光ファイバと、前記第1光ファイバのコアより細いコアを有する第2光ファイバとを含み、前記第1光ファイバと前記第2光ファイバとは、連結されていることを特徴とする。 The circuit board with a built-in optical fiber of the present invention includes one or more layers of an electrically insulating substrate, a conductor wiring circuit formed between the surface of the electrically insulating substrate and each of the electrically insulating substrates, and the electrically insulating substrate. An optical fiber built-in circuit board comprising a built-in optical fiber, wherein the optical fiber includes a first optical fiber and a second optical fiber having a core thinner than a core of the first optical fiber, The first optical fiber and the second optical fiber are connected to each other.
本発明の光ファイバ内蔵回路基板の製造方法は、未硬化状態の熱硬化性樹脂を含有する電気絶縁基材に、貫通溝又は有底溝からなる光ファイバ収容部を形成し、前記光ファイバ収容部に、第1光ファイバと前記第1光ファイバのコアより細いコアを有する第2光ファイバとを双方の端面が接するように嵌め込み、前記電気絶縁基材の上下面に金属箔を積層し、熱プレスにより加熱、加圧処理して、前記第1光ファイバと前記第2光ファイバとを連結させるとともに、前記熱硬化性樹脂を前記光ファイバ収容部の内壁と前記第1及び第2光ファイバとの間に流入させて硬化させ、前記金属箔をパターニングして導体配線回路を形成する。 The method for manufacturing a circuit board with a built-in optical fiber according to the present invention includes forming an optical fiber housing portion including a through groove or a bottomed groove on an electrically insulating base material containing an uncured thermosetting resin, and housing the optical fiber. The first optical fiber and the second optical fiber having a core thinner than the core of the first optical fiber are fitted so that both end faces are in contact with each other, and metal foil is laminated on the upper and lower surfaces of the electrically insulating base material, The first optical fiber and the second optical fiber are connected by heating and pressurizing with a hot press, and the thermosetting resin is connected to the inner wall of the optical fiber housing portion and the first and second optical fibers. The metal foil is patterned to form a conductor wiring circuit.
本発明の携帯型無線通信機器は、第1回路基板を内蔵する本体部と、第2回路基板を内蔵する蓋部と、前記本体部と前記蓋部とを折りたたみ可能に連結するヒンジ部とを備えた携帯型無線通信機器であって、前記第1回路基板と前記第2回路基板との間で信号を伝送するためのコネクタ部として、前記ヒンジ部内に、本発明の光ファイバ内蔵回路基板を更に備えていることを特徴とする。 A portable wireless communication device according to the present invention includes a main body portion including a first circuit board, a lid portion including a second circuit board, and a hinge portion that foldably connects the main body portion and the lid portion. An optical fiber built-in circuit board of the present invention is provided in the hinge part as a connector part for transmitting a signal between the first circuit board and the second circuit board. Furthermore, it is characterized by providing.
本発明の光ファイバ内蔵回路基板は、第1光ファイバと、第1光ファイバのコアより細いコアを有する第2光ファイバとが連結されて電気絶縁基材に内蔵されているため、例えば、使用される機器の屈曲箇所に、より細いコアを有する第2光ファイバを配置させ、屈曲させない箇所に、より太いコアを有する第1光ファイバを配置させることにより、屈曲時における伝送損失を抑制した上で、製品コストを低減させることができる。 The circuit board with a built-in optical fiber of the present invention is connected to a first optical fiber and a second optical fiber having a core thinner than the core of the first optical fiber and is built in an electrically insulating base material. The second optical fiber having a thinner core is disposed at a bent portion of the device to be bent, and the first optical fiber having a thicker core is disposed at a portion not bent, thereby suppressing transmission loss at the time of bending. Thus, the product cost can be reduced.
本発明の光ファイバ内蔵回路基板の製造方法によれば、第1及び第2光ファイバを電気絶縁基材に内蔵させる際、同時に、第1光ファイバと第2光ファイバとを連結させることができるため、本発明の光ファイバ内蔵回路基板を容易に製造することができる。 According to the method for manufacturing a circuit board with a built-in optical fiber of the present invention, when the first and second optical fibers are built in the electrically insulating substrate, the first optical fiber and the second optical fiber can be connected simultaneously. Therefore, the circuit board with a built-in optical fiber of the present invention can be easily manufactured.
本発明の携帯型無線通信機器によれば、本体部の第1回路基板と蓋部の第2回路基板との間で信号を伝送するためのコネクタ部として、ヒンジ部内に、本発明の光ファイバ内蔵回路基板を備えているため、折りたたまれた状態においても、伝送損失が小さい携帯型無線通信機器を提供することが可能となる。 According to the portable wireless communication device of the present invention, the optical fiber of the present invention is provided in the hinge portion as a connector portion for transmitting a signal between the first circuit board of the main body portion and the second circuit board of the lid portion. Since the built-in circuit board is provided, it is possible to provide a portable wireless communication device with low transmission loss even in a folded state.
本発明の光ファイバ内蔵回路基板は、1層以上の電気絶縁基材と、電気絶縁基材表面及び各々の電気絶縁基材間に形成された導体配線回路と、電気絶縁基材に内蔵された光ファイバとを備えている。電気絶縁基材は特に限定されないが、アラミド不織布又はガラス織布20重量%以上〜70重量%以下と、熱硬化性樹脂30重量%以上〜80重量%以下とを少なくとも含んでいるものが好適に使用できる。この場合、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アラミドエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びシアネート樹脂から選ばれた少なくとも一つを含んでいることが好ましい。また、電気絶縁基材の厚みは、300〜1000μmが好ましい。導体配線回路は公知の方法で形成することができ、例えば、電気絶縁基材上に熱プレス等により接着させた金属箔を、公知のフォトリソグラフィー法によりパターニングすることにより形成することができる。 The circuit board with a built-in optical fiber of the present invention is built in one or more layers of an electrically insulating substrate, a conductor wiring circuit formed between the surface of the electrically insulating substrate and each of the electrically insulating substrates, and the electrically insulating substrate. And an optical fiber. The electrically insulating substrate is not particularly limited, but preferably contains at least 20% by weight to 70% by weight of aramid nonwoven fabric or glass woven fabric and 30% by weight to 80% by weight of thermosetting resin. Can be used. In this case, the thermosetting resin preferably contains at least one selected from an epoxy resin, an aramid epoxy resin, a phenol resin, and a cyanate resin. The thickness of the electrically insulating substrate is preferably 300 to 1000 μm. The conductor wiring circuit can be formed by a known method, and for example, can be formed by patterning a metal foil adhered on an electrically insulating substrate by hot pressing or the like by a known photolithography method.
電気絶縁基材に内蔵される光ファイバは、第1光ファイバと、第1光ファイバのコアより細いコアを有する第2光ファイバとを含む。第1及び第2光ファイバの材質は特に限定されず、公知のガラスファイバやプラスチックファイバ等が使用できる。また、背景技術で説明した単芯構造の光ファイバ(図5参照)だけでなく、多芯構造の光ファイバやグレーデッドインデックス型の光ファイバ等も使用することができる。なお、単芯構造の光ファイバを用いた場合は、第1光ファイバとして、コア径が480μm〜980μm、クラッド径が50μm〜1000μmのものを使用し、第2光ファイバとして、コア径が240μm〜480μm、クラッド径が250μm〜500μmのものを使用するのが好ましい。 The optical fiber incorporated in the electrically insulating substrate includes a first optical fiber and a second optical fiber having a core thinner than the core of the first optical fiber. The material of the first and second optical fibers is not particularly limited, and known glass fibers and plastic fibers can be used. Further, not only a single-core optical fiber (see FIG. 5) described in the background art but also a multi-core optical fiber, a graded index optical fiber, or the like can be used. When an optical fiber having a single-core structure is used, a first optical fiber having a core diameter of 480 μm to 980 μm and a cladding diameter of 50 μm to 1000 μm is used, and a second optical fiber having a core diameter of 240 μm to It is preferable to use one having a thickness of 480 μm and a cladding diameter of 250 μm to 500 μm.
そして、本発明の光ファイバ内蔵回路基板は、第1光ファイバと第2光ファイバとが連結されている。これにより、例えば、使用される機器の屈曲箇所に、より細いコアを有する第2光ファイバを配置させ、屈曲させない箇所に、より太いコアを有する第1光ファイバを配置させることで、屈曲時における伝送損失を抑制した上で、製品コストを低減させることができる。 In the circuit board with built-in optical fiber of the present invention, the first optical fiber and the second optical fiber are connected. Thereby, for example, by arranging the second optical fiber having a thinner core at the bent portion of the device to be used, and by arranging the first optical fiber having a thicker core at the portion not to be bent, The product cost can be reduced while suppressing the transmission loss.
また、本発明の光ファイバ内蔵回路基板は、第1光ファイバが単芯構造のコアを有し、第2光ファイバが多芯構造のコアを有していることが好ましい。これにより、コア径が細い第2光ファイバを用いても、送受信可能なデータ容量の低下を抑えることができる。 In the circuit board with built-in optical fiber of the present invention, it is preferable that the first optical fiber has a single-core core and the second optical fiber has a multi-core core. Thereby, even if it uses the 2nd optical fiber with a small core diameter, the fall of the data capacity which can be transmitted / received can be suppressed.
本発明の光ファイバ内蔵回路基板の製造方法は、まず、未硬化状態の熱硬化性樹脂を含有する電気絶縁基材に、ドリル等の機械加工やレーザー等の熱加工等の手段を用いて、貫通溝又は有底溝からなる光ファイバ収容部を形成する。次に、この光ファイバ収容部に、第1光ファイバと第1光ファイバのコアより細いコアを有する第2光ファイバとを双方の端面が接するように嵌め込む。続いて、電気絶縁基材の上下面に金属箔を積層し、熱プレスにより加熱、加圧処理して、第1光ファイバと第2光ファイバとを連結させるとともに、熱硬化性樹脂を光ファイバ収容部の内壁と第1及び第2光ファイバとの間に流入させて硬化させる。そして、金属箔をパターニングして導体配線回路を形成する。このように、本発明の光ファイバ内蔵回路基板の製造方法は、第1及び第2光ファイバを電気絶縁基材に内蔵させる際、同時に、第1光ファイバと第2光ファイバとを連結させることができるため、本発明の光ファイバ内蔵回路基板を容易に製造することができる。 The manufacturing method of the circuit board with a built-in optical fiber of the present invention, first, an electrical insulating base material containing an uncured thermosetting resin, using means such as machining such as a drill or thermal processing such as laser, An optical fiber housing portion comprising a through groove or a bottomed groove is formed. Next, the first optical fiber and the second optical fiber having a core thinner than the core of the first optical fiber are fitted into the optical fiber housing portion so that both end faces are in contact with each other. Subsequently, metal foils are laminated on the upper and lower surfaces of the electrically insulating base material, heated and pressurized by hot press to connect the first optical fiber and the second optical fiber, and the thermosetting resin is applied to the optical fiber. It is made to flow between the inner wall of a storage part and the 1st and 2nd optical fibers, and is hardened. Then, the metal foil is patterned to form a conductor wiring circuit. As described above, in the method for manufacturing a circuit board with a built-in optical fiber according to the present invention, when the first and second optical fibers are built in the electrically insulating base, the first optical fiber and the second optical fiber are simultaneously connected. Therefore, the circuit board with a built-in optical fiber of the present invention can be easily manufactured.
また、前記製造方法において、第1光ファイバが、単芯構造のコアを有し、第2光ファイバが、多芯構造のコアを有していることが好ましい。一般的な光ファイバ間の連結(融着)方法としては、二つの光ファイバを各々V字型に加工された溝に固定し、光軸をカメラ認識で合わせて光ファイバ同士を融着させる方法が採用されている。この際、それぞれの光ファイバ間の光軸を合わせることは非常に困難である。しかし、前記構成では、単芯構造のコアを有する第1光ファイバと、多芯構造のコアを有する第2光ファイバとを連結させるため、多少の光軸ズレは許容される。これにより、第1光ファイバと第2光ファイバとをより容易に連結でき、更に、V字型の溝を加工する必要もないのでコストの低減も可能となる。 In the manufacturing method, it is preferable that the first optical fiber has a single-core core and the second optical fiber has a multi-core core. As a general method of coupling (fusion) between optical fibers, two optical fibers are fixed in grooves formed into V-shapes, and the optical axes are aligned by camera recognition to fuse the optical fibers together. Is adopted. At this time, it is very difficult to align the optical axes between the optical fibers. However, in the above configuration, since the first optical fiber having a single-core core and the second optical fiber having a multi-core core are connected, some optical axis misalignment is allowed. As a result, the first optical fiber and the second optical fiber can be more easily connected, and further, since it is not necessary to process a V-shaped groove, the cost can be reduced.
本発明の携帯型無線通信機器は、第1回路基板を内蔵する本体部と、第2回路基板を内蔵する蓋部と、本体部と蓋部とを折りたたみ可能に連結するヒンジ部とを備え、更に、第1回路基板と第2回路基板との間で信号を伝送するためのコネクタ部として、ヒンジ部内に、本発明の光ファイバ内蔵回路基板を備えている。これにより、折りたたまれた状態においても、伝送損失が小さい携帯型無線通信機器を提供することが可能となる。以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。 A portable wireless communication device of the present invention includes a main body portion incorporating a first circuit board, a lid portion incorporating a second circuit board, and a hinge portion that foldably connects the main body portion and the lid portion, Furthermore, the optical fiber built-in circuit board of the present invention is provided in the hinge part as a connector part for transmitting a signal between the first circuit board and the second circuit board. Thereby, even in the folded state, it is possible to provide a portable wireless communication device with a small transmission loss. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図1は、第1実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板の説明図である。このうち、Aは、光ファイバ内蔵回路基板の表面(上面)の配線パターンと内蔵された光ファイバとの位置関係を示す上面図であり、Bは、AのI−I線断面図であり、Cは、AのII−II線断面図である。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 to be referred to is an explanatory diagram of the circuit board with a built-in optical fiber according to the first embodiment. Among these, A is a top view showing the positional relationship between the wiring pattern on the surface (upper surface) of the circuit board with built-in optical fiber and the built-in optical fiber, and B is a cross-sectional view taken along line II of A. C is a sectional view taken along line II-II of A. FIG.
図1B,Cに示すように、第1実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板1は、電気絶縁基材2a,2b,2cと、電気絶縁基材2a,2cの表面及び電気絶縁基材2a,2b,2cのそれぞれの基材間に形成された導体配線回路3と、上下の導体配線回路3を電気的に接続する導電ビアホール4と、電気絶縁基材2bに内蔵された第1光ファイバ5と、同じく電気絶縁基材2bに内蔵された第2光ファイバ6とを備えている。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the
第1光ファイバ5は、コア5aとクラッド5bとからなる単芯構造を有している。また、第2光ファイバ6は、第1光ファイバ5のコア5aより細いコア6aとクラッド6bとからなる単芯構造を有している。そして、図1Aに示すように、第1光ファイバ5と第2光ファイバ6とは、それぞれの端面5c,6cで連結されている。これにより、例えば、光ファイバ内蔵回路基板1が使用される機器の屈曲箇所に、より細いコア6aを有する第2光ファイバ6を配置させ、屈曲させない箇所に、より太いコア5aを有する第1光ファイバ5を配置させることにより、屈曲時における伝送損失を抑制した上で、製品コストを低減させることができる。なお、第1及び第2光ファイバ5,6には、それぞれのファイバ径D1,D2が同じ大きさとなるものを使用することが好ましい。また、第2光ファイバ6のコア6aの径は、端面6cに近づくにつれて大きくなるように構成されていることが好ましい。これにより、連結部分での光の漏れが抑えられる。
The first
次に、第1実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板1の製造方法について適宜図面を参照して説明する。参照する図2は、光ファイバ内蔵回路基板1の製造方法の一部を示す断面図である。なお、図1と同一の構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
Next, a method for manufacturing the optical fiber built-in
まず、未硬化状態の熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂等)を含有する電気絶縁基材2bを用意する(図2A)。続いて、電気絶縁基材2bに、ドリル等の機械加工やレーザー等の熱加工等により、有底溝からなる光ファイバ収容部11を形成する(図2B)。ここで、光ファイバ収容部11の長さ、幅及び高さは、使用する光ファイバが収容できる大きさに形成すればよい。次に、光ファイバ収容部11に第1光ファイバ5及び第2光ファイバ6(図1C参照)を嵌め込む(図2C)。この際、光ファイバ収容部11に、第1光ファイバ5の端面5cと第2光ファイバ6の端面6cとが接するように嵌め込む(図1A参照)。そして、電気絶縁基材2bの上下部に銅箔等の金属箔13を積層する(図2D)。続いて、熱プレスにより加熱、加圧処理することにより、第1光ファイバ5と第2光ファイバ6とを連結(融着)させるとともに、前記熱硬化性樹脂を光ファイバ収容部11の内壁11aと第1及び第2光ファイバ5,6との間(隙間11b)に流入させるとともに硬化させる(図2E)。熱プレスの条件は、隙間11bが埋まるような条件とするのが好ましい。例えば、前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有する電気絶縁基材を用いた場合は、温度:150〜250℃、圧力:0.1〜10MPa、時間:10分〜2時間とすればよい。なお、使用する電気絶縁基材の特性上、隙間11bが埋まるような条件に設定できない場合は、隙間11bにあらかじめ樹脂組成物の接着剤を充填しておけばよい。
First, an electrically insulating
続いて、金属箔13をフォトリソグラフィー法等の手段により所望の形状にパターニングして、導体配線回路3を形成する(図2F)。更に、多層化する場合は、第1及び第2光ファイバ5,6が内蔵された電気絶縁基材2bの上下に、熱プレス等の手段により回路基板を積層させればよい。なお、導電ビアホール4(図1B,C参照)は公知の方法で形成でき、例えば、レーザー等により形成されたビアホールに導電性ペーストを充填したあと、圧縮することにより形成できる。また、本実施形態では、3層の電気絶縁基材2a〜2cを備えた光ファイバ内蔵回路基板について説明したが、本発明はこれに限定されず、4層以上の電気絶縁基材を備えた光ファイバ内蔵回路基板であってもよく、電気絶縁基材を1層のみ備えた光ファイバ内蔵回路基板であってもよい。
Subsequently, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図3は、本発明の第2実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板の断面図である。なお、図1と同一の構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 3 to be referred to is a cross-sectional view of the circuit board with a built-in optical fiber according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図3に示すように、第2実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板20は、第2光ファイバとして、複数本のコア21aと、クラッド21bとを備えた多芯構造の第2光ファイバ21が使用されている。その他の構成は光ファイバ内蔵回路基板1と同様である。光ファイバ内蔵回路基板20についても、より細いコア21aを有する第2光ファイバ21を備えているため、前述した第1実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板1と同様の効果が発揮される。更に、第2光ファイバ21が多芯構造を有しているため、送受信可能なデータ容量の低下を抑えることができる。なお、第2実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板20の製造方法は、前述した第1実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板1と同様であるが、単芯構造の第1光ファイバ5と、多芯構造の第2光ファイバ21とを連結させるため、多少の光軸ズレは許容される。これにより、第1光ファイバ5と第2光ファイバ21とをより容易に連結できる。
As shown in FIG. 3, the
以上、本発明の一実施形態に係る光ファイバ内蔵回路基板及びその製造方法について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されない。例えば、前記実施形態では、有底溝からなる光ファイバ収容部を形成したが、貫通溝からなる光ファイバ収容部を形成してもよい。また、前記実施形態では、第1及び第2光ファイバのみを連結させたが、3本以上の光ファイバを連結させてもよい。 The optical fiber built-in circuit board and the manufacturing method thereof according to one embodiment of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the optical fiber housing portion including the bottomed groove is formed, but the optical fiber housing portion including the through groove may be formed. In the embodiment, only the first and second optical fibers are connected, but three or more optical fibers may be connected.
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図4は、本発明の第3実施形態に係る携帯型無線通信機器の概略斜視図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 4 to be referred to is a schematic perspective view of a portable wireless communication device according to the third embodiment of the present invention.
図4に示すように、第3実施形態に係る携帯型無線通信機器50は、キーボタン51等を有する本体部52と、表示部53等を有する蓋部54と、本体部52と蓋部54とを折りたたみ可能に連結するヒンジ部55とを備えている。また、本体部52及び蓋部54の内部には、それぞれ第1回路基板56及び第2回路基板57が設けられている。更に、ヒンジ部55内に、第1回路基板56と第2回路基板57との間で信号を伝送するためのコネクタ部として、前述した第1及び第2実施形態のうちいずれか一方に係る光ファイバ内蔵回路基板58を備えている。これにより、携帯型無線通信機器50は、屈曲時における伝送損失が小さい本発明の光ファイバ内蔵回路基板58をコネクタ部として備えているため、折りたたまれた状態においても、伝送損失を抑えることができる。
As shown in FIG. 4, the portable
本発明の光ファイバ内蔵回路基板は、屈曲させて利用する用途の回路基板として有用である。特に折りたたみ式携帯通信機器を初めとする携帯型無線通信機器等に好適である。 The circuit board with a built-in optical fiber of the present invention is useful as a circuit board for use in a bent state. It is particularly suitable for portable wireless communication devices such as folding portable communication devices.
1,20,58 光ファイバ内蔵回路基板
2a,2b,2c 電気絶縁基材
3 導体配線回路
5 第1光ファイバ
5a,6a,21a コア
5c,6c 端面
6,21 第2光ファイバ
11 光ファイバ収容部
11a 内壁
13 金属箔
50 携帯型無線通信機器
52 本体部
54 蓋部
55 ヒンジ部
56 第1回路基板
57 第2回路基板
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光ファイバは、第1光ファイバと、前記第1光ファイバのコアより細いコアを有する第2光ファイバとを含み、
前記第1光ファイバと前記第2光ファイバとは、連結されていることを特徴とする光ファイバ内蔵回路基板。 Light comprising one or more layers of an electrically insulating substrate, a surface of the electrically insulating substrate and a conductor wiring circuit formed between each of the electrically insulating substrates, and an optical fiber incorporated in the electrically insulating substrate A circuit board with built-in fiber,
The optical fiber includes a first optical fiber and a second optical fiber having a core thinner than the core of the first optical fiber,
The circuit board with a built-in optical fiber, wherein the first optical fiber and the second optical fiber are connected.
前記第2光ファイバは、コアが多芯構造である請求項1に記載の光ファイバ内蔵回路基板。 The first optical fiber has a single-core core.
The circuit board with a built-in optical fiber according to claim 1, wherein the second optical fiber has a multi-core core.
前記光ファイバ収容部に、第1光ファイバと前記第1光ファイバのコアより細いコアを有する第2光ファイバとを双方の端面が接するように嵌め込み、
前記電気絶縁基材の上下面に金属箔を積層し、熱プレスにより加熱、加圧処理して、前記第1光ファイバと前記第2光ファイバとを連結させるとともに、前記熱硬化性樹脂を前記光ファイバ収容部の内壁と前記第1及び第2光ファイバとの間に流入させて硬化させ、
前記金属箔をパターニングして導体配線回路を形成する光ファイバ内蔵回路基板の製造方法。 In an electrically insulating base material containing a thermosetting resin in an uncured state, an optical fiber housing portion consisting of a through groove or a bottomed groove is formed,
Into the optical fiber housing portion, a first optical fiber and a second optical fiber having a core thinner than the core of the first optical fiber are fitted so that both end faces are in contact with each other,
Metal foils are laminated on the upper and lower surfaces of the electrically insulating base material, heated and pressurized by hot press to connect the first optical fiber and the second optical fiber, and the thermosetting resin is Flowing between the inner wall of the optical fiber housing part and the first and second optical fibers to cure,
A method for manufacturing a circuit board with a built-in optical fiber, wherein a conductive wiring circuit is formed by patterning the metal foil.
前記第2光ファイバは、コアが多芯構造である請求項3に記載の光ファイバ内蔵回路基板の製造方法。 The first optical fiber has a single-core core.
The method of manufacturing a circuit board with a built-in optical fiber according to claim 3, wherein the second optical fiber has a multi-core core.
前記第1回路基板と前記第2回路基板との間で信号を伝送するためのコネクタ部として、前記ヒンジ部内に、請求項1又は請求項2に記載の光ファイバ内蔵回路基板を更に備えていることを特徴とする携帯型無線通信機器。 A portable wireless communication device comprising: a main body portion that incorporates a first circuit board; a lid portion that incorporates a second circuit board; and a hinge portion that foldably connects the main body portion and the lid portion. ,
The optical fiber built-in circuit board according to claim 1 or 2, further comprising a connector part for transmitting a signal between the first circuit board and the second circuit board in the hinge part. A portable wireless communication device characterized by the above.
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