KR100525228B1 - Fabricating method of printed circuit board equipping optical waveguide - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 광도파로가 삽입되는 인쇄회로기판을 제조하는 과정에서 고정부를 사용하여 인쇄회로기판의 각층들과 광도파로 또는 광도파로들간의 위치편차 발생을 방지하기 위한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법에 관한 것이다.According to the present invention, in the process of manufacturing a printed circuit board into which a plurality of optical waveguides are inserted, printing using an optical waveguide for preventing occurrence of positional deviation between each layer of the printed circuit board and the optical waveguide or the optical waveguides using a fixing part. The present invention relates to a circuit board manufacturing method.
본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법은 광도파로, 기판 및 프리프레그에 각각 기준홀을 가공하고, 상기 광도파로가 삽입되어 고정되기 위한 광도파로 삽입용 기판에 윈도우를 가공하는 제 1 단계; 상기 광도파로, 기판 및 프리프레그의 상기 기준홀에 고정부를 삽입하고 상기 광도파로 삽입용 기판에 상기 광도파로를 삽입하여, 상기 광도파로, 기판, 프리프레그 및 광도파로 삽입용 기판을 예비 레이업하는 제 2 단계; 상기 광도파로, 기판, 프리프레그 및 광도파로 삽입용 기판을 포함하는 층들을 프레스를 이용하여 압축 공정을 실시하는 제 3 단계; 및 상기 고정부를 제거하고, 상기 고정부 제거 부분에서 발생하는 각종 오염과 이물질을 제거하기 위하여 디버링(deburring) 및 디스미어(desmear)를 포함하는 트림(trim)공정을 수행하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention, an optical waveguide, a method of processing a reference hole in a substrate and a prepreg, respectively, and processing a window in an optical waveguide insertion substrate for inserting and fixing the optical waveguide. Stage 1; The optical waveguide is inserted into the reference hole of the optical waveguide, the substrate and the prepreg, and the optical waveguide is inserted into the optical waveguide insertion substrate, thereby preliminary laying up the substrate for the optical waveguide, the substrate, the prepreg and the optical waveguide insertion. A second step of doing; A third step of performing a compression process using a press on the layers including the optical waveguide, the substrate, the prepreg, and the optical waveguide insertion substrate; And a fourth step of performing a trim process including deburring and desmear to remove the fixing part and to remove various contaminants and foreign substances generated in the fixing part removing part. Characterized in that.
Description
본 발명은 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 광도파로가 삽입되는 인쇄회로기판을 제조하는 과정에서 고정부를 사용하여 인쇄회로기판의 각층들과 광도파로 또는 광도파로들간의 위치편차 발생을 방지하기 위한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide, and more particularly, to each layer of the printed circuit board and the optical waveguide using a fixing part in the process of manufacturing a printed circuit board into which a plurality of optical waveguides are inserted. Another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide for preventing occurrence of positional deviation between optical waveguides.
일반적으로, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)은 페놀수지 또는 에폭시수지로 된 평판 위에 여러 종류의 많은 부품을 밀집시켜 탑재하고, 각 부품간을 연결하는 회로를 수지 평판의 표면에 압착하여 고정시킨 회로기판을 말한다.In general, a printed circuit board (PCB) is mounted on a plate made of phenol resin or epoxy resin by dense and mounting many parts, and a circuit connecting each part is fixed by pressing the surface of the resin plate. It means a circuit board.
이러한 인쇄회로기판은 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 한쪽 면에 구리 등의 박판을 부착시킨 후에, 회로의 배선패턴에 따라 식각하여 필요한 회로를 구성하고, 부품들을 부착 탑재시키기 위한 홀(hole)을 뚫어서 제조되며, 배선회로 면의 수에 따라 단면 기판, 양면 기판 및 다층 기판 등으로 분류되는데 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수하여 고정밀 제품에 사용된다.The printed circuit board is formed by attaching a thin plate of copper or the like to one surface of a phenolic resin insulating plate or an epoxy resin insulating plate, and then etching it according to the wiring pattern of the circuit to form a necessary circuit, and mounting holes for mounting parts. It is manufactured by drilling, and classified into single-sided board, double-sided board, and multi-layered board according to the number of wiring circuit surfaces. The more layers, the more excellent the mounting force of the parts is used for high-precision products.
종래에는 인쇄회로기판을 제조할 경우, 구리판에 회로 패턴을 형성하여 인쇄회로기판의 내층(inner layer) 및 외층(outer layer)을 형성하였으나, 최근에는 고분자 중합체(polymer)와 유리 섬유(glass fiber)를 이용하여 빛으로 신호를 송수신할 수 있는 광도파로를 구비한 인쇄회로기판을 제작하고 있다.Conventionally, when manufacturing a printed circuit board, a circuit pattern is formed on a copper plate to form an inner layer and an outer layer of a printed circuit board. However, recently, a polymer and a glass fiber are formed. A printed circuit board having an optical waveguide capable of transmitting and receiving signals with light is manufactured.
이러한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판은 전기적인 신호와 광신호를 혼재하여 동일 기판 내에서의 초고속 데이터 통신은 광신호로 인터페이싱(interfacing)하고, 데이터의 저장 및 광신호와 전기신호간의 변환할 수 있도록 회로 패턴이 형성된 상태에서 광도파로를 삽입한 인쇄회로기판을 말하며, 대량의 데이터 통신이 필요함에 따라 다수의 광도파로를 구비한 인쇄회로기판을 요구되고 있다.A printed circuit board having such an optical waveguide is a mixture of electrical signals and optical signals, so that high-speed data communication within the same substrate may be interfacing to optical signals, and data may be stored and converted between optical signals and electrical signals. It refers to a printed circuit board in which an optical waveguide is inserted in a state where a circuit pattern is formed, and as a large amount of data communication is required, a printed circuit board having a plurality of optical waveguides is required.
도 1은 종래의 광도파로를 구비한 인쇄회로기판의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a printed circuit board having a conventional optical waveguide.
도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 광도파로를 구비한 인쇄회로기판은 광도파로(130) 삽입 시에 인쇄회로기판의 각층들(110, 120)과 광도파로(130) 또는 광도파로(130)와 광도파로(130)간에 기준(111, 121, 131)이 되는 지지대가 없기 때문에 제조 과정에서 각층들(110, 120)과 광도파로(130) 또는 광도파로(130)들간에 위치편차가 발생하는 문제점이 있었다.As shown in FIG. 1, a conventional printed circuit board having an optical waveguide includes a plurality of layers 110 and 120, an optical waveguide 130, or an optical waveguide 130 when the optical waveguide 130 is inserted. Since there is no support that becomes the reference 111, 121, 131 between the optical waveguides 130, a positional deviation occurs between the layers 110 and 120 and the optical waveguides 130 or the optical waveguides 130 during the manufacturing process. There was this.
이러한 인쇄회로기판의 각층들(110, 120)과 광도파로(130) 또는 광도파로(130)들간에 위치편차에 의하여, 이후 공정에서 실장되는 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser), PD(Photo-Diode) 등의 광소자들을 정렬시키기 어려워 광소자들간에 위치편차에 따른 광 전송 손실(optical transmission loss)이 크게 발생하는 문제점도 있었다.Due to positional deviations between the layers 110 and 120 and the optical waveguide 130 or the optical waveguide 130 of the printed circuit board, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and a photo-diode (PDSEL) mounted in a subsequent process Since it is difficult to align the optical elements such as), optical transmission loss due to positional deviation between photons is large.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 인쇄회로기판의 각층들과 광도파로 또는 광도파로들간의 위치편차 발생을 방지하기 위한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide for preventing occurrence of positional deviation between each layer of the printed circuit board and an optical waveguide or optical waveguides.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법은 다수의 광섬유를 포함하는 광도파로, 기판 및 프리프레그(prepreg)에 각각 기준홀을 가공하고, 상기 광도파로가 삽입되어 고정되기 위한 광도파로 삽입용 기판에 윈도우(window)를 가공하는 제 1 단계; 상기 광도파로, 기판 및 프리프레그의 상기 기준홀에 고정부를 삽입하고 상기 광도파로 삽입용 기판에 상기 광도파로를 삽입하여, 상기 광도파로, 기판, 프리프레그 및 광도파로 삽입용 기판을 예비 레이업(lay-up)하는 제 2 단계; 상기 광도파로, 기판, 프리프레그 및 광도파로 삽입용 기판을 포함하는 층들을 프레스를 이용하여 압축 공정을 실시하는 제 3 단계; 및 상기 고정부를 제거하고, 상기 고정부 제거 부분에서 발생하는 각종 오염과 이물질을 제거하기 위하여 디버링(deburring) 및 디스미어(desmear)를 포함하는 트림(trim)공정을 수행하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, a method for manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention is an optical waveguide including a plurality of optical fibers, each processing a reference hole in the substrate and prepreg, the optical waveguide A first step of processing a window in an optical waveguide insertion substrate for insertion and fixation of the optical waveguide; The optical waveguide is inserted into the reference hole of the optical waveguide, the substrate and the prepreg, and the optical waveguide is inserted into the optical waveguide insertion substrate, thereby preliminary laying up the substrate for the optical waveguide, the substrate, the prepreg and the optical waveguide insertion. a second step of laying up; A third step of performing a compression process using a press on the layers including the optical waveguide, the substrate, the prepreg, and the optical waveguide insertion substrate; And a fourth step of performing a trim process including deburring and desmear to remove the fixing part and to remove various contaminants and foreign substances generated in the fixing part removing part. Characterized in that.
본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 상기 고정부는 핀(pin), 리벳(rivet), 스프링이 장착된 핀(pin mounted spring) 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.Preferably, the fixing part of the method for manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention is at least one of a pin, a rivet, and a pin mounted spring.
본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 상기 기판은 CCL(Copper Claded Lamination) 및 RCC(Resin Coated Copper)를 포함하는 것이 바람직하다.The substrate of the method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention preferably includes copper clad lamination (CCL) and resin coated copper (RCC).
본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 상기 기판, 프리프레그, 광도파로, 상기 광도파로 삽입용 기판 중 적어도 하나는 정밀한 가공 및 정밀한 위치 정렬을 할 수 있도록 X-선을 감지할 수 있는 정렬용 타겟 이미지가 형성되어 있는 것이 바람직하다.At least one of the substrate, the prepreg, the optical waveguide, and the optical waveguide insertion substrate of the method for manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention may detect X-rays for precise processing and precise position alignment. It is preferred that a target image for alignment is formed.
본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 상기 제 1 단계의 상기 기판, 프리프레그 및 광도파로의 상기 기준홀을 가공하는 과정은 드릴 비트(drill bit)를 이용하여 상기 기준홀을 가공하는 것이 바람직하다.The process of processing the reference hole of the substrate, the prepreg and the optical waveguide of the first step of the method for manufacturing a printed circuit board having the optical waveguide according to the present invention comprises using the drill bit to drill the reference hole. It is preferable to process.
본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 상기 제 1 단계의 상기 광도파로 삽입용 기판의 상기 윈도우를 가공하는 과정은 라우터 비트(router bit)를 이용하여 상기 윈도우를 가공하는 것이 바람직하다.In the process of processing the window of the optical waveguide insertion substrate of the first step of the method of manufacturing a printed circuit board having the optical waveguide according to the present invention, it is preferable to process the window by using a router bit. Do.
본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 상기 제 4 단계의 상기 고정부를 제거하는 과정은 라우터 비트를 이용하여 상기 고정부를 제거하는 것이 바람직하다.In the removing of the fixing part of the fourth step of the method of manufacturing a printed circuit board having the optical waveguide according to the present invention, it is preferable to remove the fixing part by using a router bit.
이하, 본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention will be described in detail.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 핀(pin)을 이용한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 단면도이다.2A to 2F are cross-sectional views of a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide using pins according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 핀을 이용한 제조 방법은 기판(110), 프리프레그(prepreg; 120) 및 광도파로(130)에 드릴 비트(drill bit; 210)를 이용하여 각각 기준(111, 121, 131)에 기준홀을 가공한다(도 2a). 한편으로는, 광도파로(130)가 삽입되어 고정되기 위한 광도파로 삽입용 기판(140)에 라우터 비트(router bit; 220)를 이용하여 윈도우(window)를 가공한다(도 2b).In the manufacturing method using a pin according to the present invention, a drill bit 210 is applied to a substrate 110, a prepreg 120, and an optical waveguide 130 to a reference 111, 121, and 131, respectively. The reference hole is processed (FIG. 2A). On the other hand, a window is processed using a router bit 220 on the optical waveguide insertion substrate 140 for inserting and fixing the optical waveguide 130 (FIG. 2B).
여기서 기판(110) 및 광도파로 삽입용 기판(140)은 CCL(Copper Claded Lamination), RCC(Resin Coated Copper) 등이 사용된다.Here, the substrate 110 and the optical waveguide insertion substrate 140 may include copper clad lamination (CCL), resin coated copper (RCC), or the like.
프리프레그(120)는 유리섬유 등의 바탕재료에 열경화성 수지를 침투시켜 반경화 상태까지 경화시킨 시트(sheet) 모양의 소재로서, 기판(110)과 광도파로(130) 또는 기판(110)들간에 접합을 위하여 사용된다.The prepreg 120 is a sheet-like material that is hardened to a semi-cured state by infiltrating a thermosetting resin into a base material such as glass fiber, and is formed between the substrate 110 and the optical waveguide 130 or the substrates 110. Used for bonding.
광도파로(130)는 광신호로 인터페이싱(interfacing)을 하기 위한 다수의 광섬유가 삽입된 것을 사용한다.The optical waveguide 130 uses a plurality of optical fibers inserted for interfacing with optical signals.
이러한 기판(110), 프리프레그(120), 광도파로(130) 및 광도파로 삽입용 기판(140)은 기준홀과 윈도우를 정밀하게 가공하고, 이후 공정에서 적층되는 층들간에 정밀한 위치 정렬을 할 수 있도록 X-선을 감지할 수 있는 정렬용 타겟 이미지가 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.The substrate 110, the prepreg 120, the optical waveguide 130, and the optical waveguide insertion substrate 140 may precisely process the reference hole and the window, and perform precise position alignment between layers stacked in a subsequent process. It is preferable to use the one formed with the target image for alignment that can detect the X-rays.
기준홀 및 윈도우가 가공되면, 기판(110), 프리프레그(120) 및 광도파로(130)의 기준홀에 고정부로서 핀(310)을 삽입하고 광도파로 삽입용 기판(140)에 광도파로(130)를 삽입하여, 기판(110), 프리프레그(120), 광도파로(130) 및 광도파로 삽입용 기판(140)을 예비 레이업(lay-up)한다(도 2c).When the reference hole and the window are processed, the pin 310 is inserted into the reference hole of the substrate 110, the prepreg 120, and the optical waveguide 130, and the optical waveguide is inserted into the optical waveguide insertion substrate 140. 130 is inserted to pre-lay the substrate 110, the prepreg 120, the optical waveguide 130 and the optical waveguide insertion substrate 140 (FIG. 2C).
예비 레이업을 하여 모든 기준홀에 핀(310)이 삽입되면, 프레스(400)를 이용하여 압축 공정을 실시하면 광섬유를 구비한 인쇄회로기판이 형성된다(도 2d).When the pins 310 are inserted into all the reference holes by preliminary layup, a compression process is performed using the press 400 to form a printed circuit board having an optical fiber (FIG. 2D).
형성된 광섬유를 구비한 인쇄회로기판의 핀(310)을 라우터 비트(220)를 이용하여 제거하고, 핀(310)을 제거하는 과정의 핀(310) 제거 부분에서 발생하는 각종 오염과 이물질을 제거하기 위하여 디버링(deburring) 및 디스미어(desmear) 등의 트림(trim) 공정을 수행하면(도 2e), 본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판이 제조된다(도 2f).Removing the pin 310 of the printed circuit board having the formed optical fiber by using the router bit 220, and to remove various contamination and foreign substances generated in the pin 310 removal portion of the process of removing the pin 310 In order to perform a trim process such as deburring and desmear (FIG. 2E), a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention is manufactured (FIG. 2F).
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리벳(rivet)을 이용한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 단면도이다.3A to 3F are cross-sectional views of a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide using rivets according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 리벳을 이용한 제조 방법은 기판(110), 프리프레그(120) 및 광도파로(130)에 드릴 비트(210)를 이용하여 각각 기준(111, 121, 131)에 기준홀을 가공한다(도 3a). 한편으로는, 광도파로(130)가 삽입되어 고정되기 위한 광도파로 삽입용 기판(140)에 라우터 비트(220)를 이용하여 윈도우를 가공한다(도 3b).In the manufacturing method using the rivet according to the present invention, the drill holes 210 are used in the substrate 110, the prepreg 120, and the optical waveguide 130 to process the reference holes in the references 111, 121, and 131, respectively. (FIG. 3A). On the other hand, the window is processed using the router bit 220 on the optical waveguide insertion substrate 140 for inserting and fixing the optical waveguide 130 (FIG. 3B).
여기서 기판(110) 및 광도파로 삽입용 기판(140)은 CCL(Copper Claded Lamination), RCC(Resin Coated Copper) 등이 사용된다.Here, the substrate 110 and the optical waveguide insertion substrate 140 may include copper clad lamination (CCL), resin coated copper (RCC), or the like.
프리프레그(120)는 유리섬유 등의 바탕재료에 열경화성 수지를 침투시켜 반경화 상태까지 경화시킨 시트(sheet) 모양의 소재로서, 기판(110)과 광도파로(130) 또는 기판(110)들간에 접합을 위하여 사용된다.The prepreg 120 is a sheet-like material that is hardened to a semi-cured state by infiltrating a thermosetting resin into a base material such as glass fiber, and is formed between the substrate 110 and the optical waveguide 130 or the substrates 110. Used for bonding.
광도파로(130)는 광신호로 인터페이싱을 하기 위한 다수의 광섬유가 삽입된 것을 사용한다.The optical waveguide 130 uses a plurality of optical fibers inserted for interfacing with optical signals.
이러한 기판(110), 프리프레그(120), 광도파로(130) 및 광도파로 삽입용 기판(140)은 기준홀과 윈도우를 정밀하게 가공하고, 이후 공정에서 적층되는 층들간에 정밀한 위치 정렬을 할 수 있도록 X-선을 감지할 수 있는 정렬용 타겟 이미지가 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.The substrate 110, the prepreg 120, the optical waveguide 130, and the optical waveguide insertion substrate 140 may precisely process the reference hole and the window, and perform precise position alignment between layers stacked in a subsequent process. It is preferable to use the one formed with the target image for alignment that can detect the X-rays.
기준홀 및 윈도우가 가공되면, 기판(110), 프리프레그(120) 및 광도파로(130)의 기준홀에 고정부로서 리벳(321, 322)을 삽입하고 광도파로 삽입용 기판(140)에 광도파로(130)를 삽입하여, 기판(110), 프리프레그(120), 광도파로(130) 및 광도파로 삽입용 기판(140)을 예비 레이업한다(도 3c).When the reference hole and the window are processed, the rivets 321 and 322 are inserted into the reference hole of the substrate 110, the prepreg 120 and the optical waveguide 130, and the optical waveguide is inserted into the substrate 140 for optical waveguide insertion. The waveguide 130 is inserted to preliminarily lay up the substrate 110, the prepreg 120, the optical waveguide 130, and the optical waveguide insertion substrate 140 (FIG. 3C).
예비 레이업을 하여 모든 기준홀에 리벳(321, 322)이 삽입되면, 프레스(400)를 이용하여 압축 공정을 실시하면 광섬유를 구비한 인쇄회로기판(110)이 형성된다(도 3d).When the rivets 321 and 322 are inserted into all the reference holes by preliminary layup, the compression process using the press 400 is performed to form the printed circuit board 110 having the optical fiber (FIG. 3D).
형성된 광섬유를 구비한 인쇄회로기판(110)의 리벳(321, 322)을 라우터 비트(220)를 이용하여 제거하고, 리벳(321, 322)을 제거하는 과정의 리벳(321, 322) 제거 부분에서 발생하는 각종 오염과 이물질을 제거하기 위하여 디버링 및 디스미어 등의 트림 공정을 수행하면(도 3e), 본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판이 제조된다(도 3f).The rivets 321 and 322 of the printed circuit board 110 having the formed optical fiber are removed using the router bits 220 and the rivets 321 and 322 are removed in the process of removing the rivets 321 and 322. Performing a trimming process such as deburring and desmear to remove various contaminants and debris generated (FIG. 3E) produces a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention (FIG. 3F).
이러한 리벳(321, 322)을 고정부로 사용한 제조 방법은 도 2의 핀(310)을 사용하는 경우보다 소형화된 고정장비 및 해체장비를 사용하므로, 제조 공정이 간소화되는 장점이 있다.The manufacturing method using the rivets 321 and 322 as the fixing part uses a smaller fixing device and a dismantling device than the case of using the pin 310 of FIG. 2, thereby simplifying the manufacturing process.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링이 장착된 핀(pin mounted spring)을 이용한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 단면도이다.4A to 4F are cross-sectional views of a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide using a pin mounted spring according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 스프링이 장착된 핀을 이용한 제조 방법은 기판(110), 프리프레그(120) 및 광도파로(130)에 드릴 비트(210)를 이용하여 각각 기준(111, 121, 131)에 기준홀을 가공한다(도 4a). 한편으로는, 도파로가 삽입되어 고정되기 위한 광도파로 삽입용 기판(140)에 라우터 비트(220)를 이용하여 윈도우를 가공한다(도 4b).The manufacturing method using the spring-loaded pin according to the present invention is based on the reference (111, 121, 131) using the drill bit 210 in the substrate 110, prepreg 120 and optical waveguide 130, respectively The hole is machined (FIG. 4A). On the other hand, the window is processed using the router bit 220 on the optical waveguide insertion substrate 140 for inserting and fixing the waveguide (FIG. 4B).
여기서 기판(110) 및 광도파로 삽입용 기판(140)은 CCL(Copper Claded Lamination), RCC(Resin Coated Copper) 등이 사용된다.Here, the substrate 110 and the optical waveguide insertion substrate 140 may include copper clad lamination (CCL), resin coated copper (RCC), or the like.
프리프레그(120)는 유리섬유 등의 바탕재료에 열경화성 수지를 침투시켜 반경화 상태까지 경화시킨 시트(sheet) 모양의 소재로서, 기판(110)과 광도파로(130) 또는 기판(110)들간에 접합을 위하여 사용된다.The prepreg 120 is a sheet-like material that is hardened to a semi-cured state by infiltrating a thermosetting resin into a base material such as glass fiber, and is formed between the substrate 110 and the optical waveguide 130 or the substrates 110. Used for bonding.
광도파로(130)는 광신호로 인터페이싱을 하기 위한 다수의 광섬유가 삽입된 것을 사용한다.The optical waveguide 130 uses a plurality of optical fibers inserted for interfacing with optical signals.
이러한 기판(110), 프리프레그(120), 광도파로(130) 및 광도파로 삽입용 기판(140)은 기준홀과 윈도우를 정밀하게 가공하고, 이후 공정에서 적층되는 층들간에 정밀한 위치 정렬을 할 수 있도록 X-선을 감지할 수 있는 정렬용 타겟 이미지가 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.The substrate 110, the prepreg 120, the optical waveguide 130, and the optical waveguide insertion substrate 140 may precisely process the reference hole and the window, and perform precise position alignment between layers stacked in a subsequent process. It is preferable to use the one formed with the target image for alignment that can detect the X-rays.
기준홀 및 윈도우가 가공되면, 기판(110), 프리프레그(120) 및 광도파로(130)의 기준홀에 고정부로서 스프링이 장착된 핀(330)을 삽입하고 광도파로 삽입용 기판(140)에 광도파로(130)를 삽입하여, 기판(110), 프리프레그(120), 광도파로(130) 및 광도파로 삽입용 기판(140)을 예비 레이업한다(도 4c).When the reference hole and the window are processed, a spring-loaded pin 330 is inserted into the reference hole of the substrate 110, the prepreg 120 and the optical waveguide 130, and the optical waveguide insertion substrate 140 is inserted. The optical waveguide 130 is inserted into the substrate, and the substrate 110, the prepreg 120, the optical waveguide 130, and the optical waveguide insertion substrate 140 are preliminarily laid up (FIG. 4C).
예비 레이업을 하여 모든 기준홀에 스프링이 장착된 핀(330)이 삽입되면, 프레스(400)를 이용하여 압축 공정을 실시하면 광섬유를 구비한 인쇄회로기판(110)이 형성된다(도 4d).When the spring-mounted pins 330 are inserted into all the reference holes by preliminary layup, a compression process using the press 400 is performed to form a printed circuit board 110 having an optical fiber (FIG. 4D). .
형성된 광섬유를 구비한 인쇄회로기판의 스프링이 장착된 핀(330)을 라우터 비트(220)를 이용하여 제거하고, 스프링이 장착된 핀(330)을 제거하는 과정의 스프링이 장착된 핀(330) 제거 부분에서 발생하는 각종 오염과 이물질을 제거하기 위하여 디버링 및 디스미어 등의 트림 공정을 실시하면(도 4e), 본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판이 제조된다(도 4f).Spring-loaded pins 330 in the process of removing the spring-loaded pin 330 of the printed circuit board having the formed optical fiber by using the router bit 220, and removing the spring-loaded pin 330. When a trimming process such as deburring and desmearing is performed to remove various contaminants and debris generated in the removal portion (FIG. 4E), a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention is manufactured (FIG. 4F).
이러한 스프링이 장착된 핀(330)을 이용한 제조 방법은 압축 공정(도 4d)에서 스프링이 장착된 핀(330)의 높낮이를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 다양한 크기의 기판(110)의 적층 높이를 조절할 수 있는 장점이 있다.The manufacturing method using the spring-loaded pin 330 can freely adjust the height of the spring-loaded pin 330 in the compression process (Fig. 4d), it is possible to adjust the stacking height of the substrate 110 of various sizes There is an advantage.
이상에서 본 발명에 대하여 설명하였으나 이는 일실시예에 지나지 않는 바, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 다양한 변화 및 변형이 가능함은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다. 하지만, 이들은 본 발명의 범위 내에 속한다는 것은 이하의 청구범위를 통해서 확연해 질 것이다.Although the present invention has been described above, it is only an embodiment, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. However, it will be apparent from the following claims that they fall within the scope of the invention.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법은 핀(pin), 리벳(rivet), 스프링이 장착된 핀(pin mounted spring) 등의 고정부을 사용하여 다수의 광도파로가 삽입되는 인쇄회로기판의 기준이 되는 지지대를 제공하므로, 인쇄회로기판의 각층들과 광도파로 또는 광도파로들간에 위치편차가 발생하지 않아 정밀한 정열을 할 수 있다.As described above, the method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention uses a plurality of optical waveguides using fixing parts such as pins, rivets, and pin mounted springs. Since a support is provided as a reference for the printed circuit board to be inserted, position alignment does not occur between each layer of the printed circuit board and the optical waveguide or the optical waveguides, thereby enabling precise alignment.
또한, 본 발명에 따른 광도파로를 구비한 다층 인쇄회로기판 제조 방법은 광도파로들을 정밀하게 정렬할 수 있으므로, 이후 실장되는 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser), PD(Photo-Diode) 등의 광소자들을 정밀하게 배치할 수 있어 광소자들간에 위치편차에 따른 광 전송 손실(optical transmission loss)을 방지하는 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing a multilayer printed circuit board having an optical waveguide according to the present invention can precisely align the optical waveguides, and thus, optical devices such as a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) and a photo-diode (PD), which will be mounted thereafter. Can be precisely placed, thereby preventing optical transmission loss due to positional deviation among photons.
도 1은 종래의 광도파로를 구비한 인쇄회로기판의 단면도.1 is a cross-sectional view of a printed circuit board having a conventional optical waveguide.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 핀(pin)을 이용한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 단면도.2A to 2F are cross-sectional views of a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide using a pin according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리벳(rivet)을 이용한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 단면도.3A to 3F are cross-sectional views of a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide using a rivet according to another embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링이 장착된 핀(pin mounted spring)을 이용한 광도파로를 구비한 인쇄회로기판 제조 방법의 단면도.4A to 4F are cross-sectional views of a method of manufacturing a printed circuit board having an optical waveguide using a pin mounted spring according to another embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110 : 기판 111 : 기판의 기준110: substrate 111: reference of the substrate
120 : 프리프레그 121 : 프리프레그의 기준120: prepreg 121: criteria of the prepreg
130 : 광도파로 131 : 광도파로의 기준130: optical waveguide 131: reference of the optical waveguide
132 : 광섬유 140 : 광도파로 삽입용 기판132: optical fiber 140: substrate for optical waveguide insertion
210 : 드릴 비트(drill bit) 220 : 라우터 비트(router bit)210: drill bit 220: router bit
310 : 핀 321, 322 : 리벳310: pin 321, 322: rivet
330 : 스프링이 장착된 핀 400 : 프레스330: spring loaded pin 400: press
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