KR20060017053A - Printed circuit board formed optical fiber's buffer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광신호 전송용 광섬유(2)가 내재된 광섬유로(7)를 형성한 인쇄회로기판(1)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 광섬유로(7) 일측에 상기 광섬유(2) 지름보다 넓은 공간인 완충부(8)를 형성하여, 기계적ㆍ열적 외부영향이 광섬유(2)에 작용하여도 광섬유(2) 휨방향을 유도하여 광신호가 변형됨이 없이 전송되도록 하는 광섬유(2) 완충부(8)를 형성한 인쇄회로기판(1) 및 그의 제조 방법을 제공한다.The present invention relates to a printed circuit board (1) in which an optical fiber path (7) in which an optical signal transmission optical fiber (2) is embedded is formed. More specifically, the diameter of the optical fiber (2) is formed at one side of the optical fiber path (7). Forming a buffer portion 8, which is a wider space, buffers the optical fiber 2 so that the optical signal is transmitted without deforming by inducing the bending direction of the optical fiber 2 even when mechanical and thermal external influences act on the optical fiber 2 Provided are a printed circuit board 1 having a section 8 and a method of manufacturing the same.
인쇄회로기판, 광섬유Printed circuit board, optical fiber
Description
도 1은 종래 기술에 따른 인쇄회로기판(100)의 광결합 부분에서 빛의 진로에 대한 개략적인 예시도이다.1 is a schematic illustration of the path of light in the optical coupling portion of the printed
도 2는 본 발명에 따른 광섬유(2)가 내재된 인쇄회로기판(1)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a printed
도 3은 본 발명에 따른 광섬유(2)가 내재된 인쇄회로기판(1)에 있어서, 도 1에 도시된 직선부(A)에 대한 실시예 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an embodiment of the straight portion A shown in FIG. 1 in the printed
도 4는 본 발명에 따른 광섬유(2)가 내재된 인쇄회로기판(1)에 있어서, 도 1에 도시된 직각부(B)에 대한 실시예 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment of the rectangular portion B shown in FIG. 1 in the
도 5는 본 발명에 따른 광섬유(2)가 내재된 인쇄회로기판(1)에 있어서, 도 1에 도시된 곡선부(C)에 대한 실시예 단면도이다.5 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the curved portion C shown in FIG. 1 in the
도 6은 본 발명에 따른 광섬유(2) 완충부(8)를 형성한 인쇄회로기판(1)의 제조 방법에 대한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the printed
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 인쇄회로기판 2 : 광섬유1 printed
3 : 광발생기 4 : 수광부3: light generator 4: light receiving part
5 : 상기판 6 : 하기판5: upper plate 6: lower plate
7 : 광섬유로 8 : 완충부7: optical fiber 8: buffer part
A : 직선부 B : 직각부A: straight part B: right angle part
C : 곡선부C: curve
본 발명은 광섬유 완충부를 형성한 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광섬유 지름 보다 넓은 공간인 완충부를 인쇄회로기판 내층에 형성하여, 광섬유에 외부 영향이 작용하여도 광신호가 변형됨이 없이 전송되도록 구비된 광섬유 완충부를 형성한 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a printed circuit board having an optical fiber buffer portion and a method of manufacturing the same, and more particularly, a buffer portion having a wider space than an optical fiber diameter is formed in the inner layer of the printed circuit board, so that an optical signal is deformed even when an external influence is applied to the optical fiber. The present invention relates to a printed circuit board and a method of manufacturing the same.
일반적으로 이용되는 인쇄회로기판(PCB)은 구리박막 회로가 구현된 기판을 코팅처리하여 각종 부품을 꽂아 사용하도록 구비되어 있다. 근래에는 인쇄회로기판에 실장되는 부품들의 성능이 향상되어, 기존의 인쇄회로기판은 부품의 처리능력 보다 기판의 전송능력이 따라가지 못하여 신호 전송에 문제가 있다. 특히 이러한 구리박막 회로에 신호를 전송하는 전기신호는 외부환경에 민감하고 잡음현상이 발 생되어 고정밀을 요구하는 전자제품에 커다란 장애가 된다. 이러한 인쇄회로기판의 구리 등 금속성 회로 대신, 광섬유를 이용한 인쇄회로기판이 개발되어, 전파방해, 잡음현상 등에 더욱 안정적인 고정밀 첨단장비의 생산이 가능해 졌다.A printed circuit board (PCB) that is generally used is provided to insert various components by coating a substrate on which a copper thin film circuit is implemented. In recent years, the performance of components mounted on a printed circuit board is improved, and thus, a conventional printed circuit board has a problem in signal transmission because the transfer capability of the substrate does not match the processing capability of the component. In particular, electrical signals that transmit signals to these copper thin film circuits are sensitive to the external environment and generate noise, which is a major obstacle for electronic products requiring high precision. Instead of metallic circuits such as copper, such as printed circuit boards, printed circuit boards using optical fibers have been developed to enable the production of high-precision high-tech equipment that is more stable, such as radio interference and noise.
즉 다층 인쇄회로기판 내부 일측에 광섬유를 설치한 후, 다른 레이어들과 함께 적층한 것으로, 인쇄회로기판의 전기적 신호를 광신호로 상호 전환하는 광발생기 및 수광부에 광섬유의 양측 끝단이 각각 결합하여 구비한 것이다. 이때 직진성을 가지고 있는 빛을 신호전송 매개로 하기 때문에, 광발생기, 수광부 및 광섬유에서 결합구조 및 정렬이 안정적으로 유지되어야만 한다.That is, the optical fiber is installed on one side of the multilayer printed circuit board, and then stacked together with other layers, and both ends of the optical fiber are coupled to the light generator and the light receiving unit for converting electrical signals of the printed circuit board into optical signals. It is. At this time, since the light having a linearity as a signal transmission medium, the coupling structure and alignment should be maintained stably in the light generator, the light receiving unit, and the optical fiber.
그러나 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(100)의 광섬유로(102) 내측에 광섬유(101)가 내재된 상태에서 도금ㆍ인쇄 등의 공정을 거치기 때문에, 인쇄회로기판(100)을 제작하거나 장비에 장착하여 사용할 때에는 기계적ㆍ열적 외부 힘이 인쇄회로기판(100) 및 광섬유(101) 등에 영향을 미치게 된다. 이러한 외부 힘에 의해 광섬유(101)가 기계적ㆍ열적으로 변형을 일으키게 되며, 특히 길이 방향으로 수축 및 인장되는 변형때문에, 광섬유(101) 양측 끝단의 위치, 정렬 및 결합 각도가 변형되는 등의 문제점이 발생된다. 즉 인쇄회로기판(100)의 광발생기(103) 또는 수광부 등과 광섬유(101)와 신호결합되는 광결합 부분에 있어서, 광발생기(103)에서 조사된 빛이 광섬유(101)로 진입하여야 하지만(r1), 광섬유(101)와 광발생기(103) 간의 정렬이 흐트러져서 빛의 일부가 외부로 방출되며(r2), 이로 인하여 광신호가 전송되지 못하여, 고정밀 첨단기기의 오작동을 유발하게 되는 등의 문제점이 발생된다.However, as shown in FIG. 1, the process of plating and printing is performed in the state in which the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 광신호 전송용 광섬유가 내재된 광섬유로를 형성한 인쇄회로기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광섬유가 내재되는 광섬유로 일측에 넓은 공간인 완충부를 형성하여 광신호 전송을 안정되도록 구비한 광섬유 완충부를 형성한 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 인쇄회로기판을 제작하거나 사용할 때 발생되는 기계적ㆍ열적 외부 영향이 광섬유에 작용하여도 광섬유 휨방향을 유도하여 광신호가 변형됨이 없이 전송되도록 함을 목적으로 하고 있다.
The present invention for solving the above problems relates to a printed circuit board formed an optical fiber path in which the optical signal transmission optical fiber is embedded, and more specifically, by forming a buffer portion having a wide space at one side with the optical fiber in which the optical fiber is embedded The present invention relates to a printed circuit board having an optical fiber buffer unit configured to stably transmit an optical signal, and a method of manufacturing the same. The optical signal is transmitted without being deformed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전기적 신호에서 변환된 광신호를 광섬유에 전송하는 광발생기와, 상기 광섬유에서 전송되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 수광부를 포함하며, 상기 광섬유가 내재되는 광섬유로를 내측에 형성한 인쇄회로기판에 있어서, 상기 광섬유로 일측에 상기 광섬유 지름보다 넓은 공간인 완충부를 구비하여, 상기 광발생기로부터 발생된 광신호가 상기 수광부로 신호전송이 변형됨이 없도록 구비한 광섬유 완충부를 형성한 인쇄회로기판을 제공한다.The present invention for achieving the above object includes a light generator for transmitting the optical signal converted from the electrical signal to the optical fiber, and a light receiving unit for converting the optical signal transmitted from the optical fiber to the electrical signal, the optical fiber is embedded A printed circuit board having an optical fiber path formed therein, wherein a buffer part having a space wider than the optical fiber diameter is provided at one side of the optical fiber path, so that an optical signal generated from the optical generator is not deformed to the light receiving part. Provided is a printed circuit board having an optical fiber buffer.
본 발명의 다른 실시로는 광신호를 전송하는 광섬유가 내측에 구비된 인쇄회 로기판의 제조방법에 있어서, 상기판과 하기판에 광섬유로를 각각 형성하는 광섬유로 형성 단계와, 상기 상기판과 상기 하기판의 광섬유로 일측에 완충부를 각각 형성하는 완충부 형성 단계와, 상기 상기판과 상기 하기판 사이의 상기 광섬유로에 상기 광섬유가 위치되도록, 상기 하기판의 상측으로 상기판을 결합하는 결합 단계와, 상기 하기판 및 상기 상기판 사이의 상기 광섬유 일측 끝단이 광발생기와 결합되도록 상기 상기판 일측에 광발생기를 위치시키는 광발생기 설정 단계와, 상기 하기판 및 상기 상기판 사이의 상기 광섬유 타측 끝단이 수광부와 결합되도록 상기 상기판 일측에 수광부를 위치시키는 수광부 설정 단계에 의한 광섬유 완충부를 형성한 인쇄회로기판의 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a printed circuit board having an optical fiber transmitting an optical signal therein, the optical fiber path is formed on each of the substrate and the substrate, and the substrate and A buffer part forming step of respectively forming a buffer part on one side with the optical fiber of the lower plate, and coupling the plate to the upper side of the lower plate so that the optical fiber is positioned in the optical fiber path between the plate and the lower plate; And setting a light generator on one side of the plate such that one end of the optical fiber between the base plate and the plate is coupled to a light generator, and setting the light generator on the one side of the plate, and the other side of the fiber between the base plate and the plate. A printed circuit board having an optical fiber buffer unit formed by a light receiving unit setting step of placing a light receiving unit on one side of the plate such that an end thereof is coupled to the light receiving unit. It provides a method of manufacturing.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 광섬유(2)가 내재된 인쇄회로기판(1)의 단면도이고, 도 3은 도 1의 직선부(A), 도 4는 직각부(B) 그리고 도 5는 곡선부(C)에 대한 각각의 실시예 단면도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 광섬유(2) 완충부(8)를 형성한 인쇄회로기판(1)의 제조 방법에 대한 흐름도를 나타낸 것이다.2 is a cross-sectional view of a printed
즉 본 발명에 따른 광섬유(2) 완충부(8)를 형성한 인쇄회로기판(1) 및 그의 제조 방법은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 광발생기(3), 수광부(4) 그리고 광섬유(2) 등으로 이루어진다.That is, the printed
일반적으로 다층으로 형성된 인쇄회로기판(1)은 일측에 전기적 신호를 광신 호로 변환시키는 광발생기(3)를 구비하고, 다른 일측에 광신호를 다시 전기적 신호로 변환시키는 수광부(4)를 구비하였다. 통상 이용되는 광발생기(3)로는 VCSEL 등과 같은 광다이오드(LASER DIODE) 등이 있으며, 수광부(4)로는 포토다이오드(PHOTO DIODE) 등이 있다. 이러한 광발생기(3)와 수광부(4) 사이에는 광섬유(2)를 결합하여, "인쇄회로기판(1)(전기적 신호) - 광발생기(3)(전기-광신호) - 광섬유(2)(광신호) - 수광부(4)(광-전기적 신호) - 인쇄회로기판(1)(전기적 신호)"의 신호 전송 흐름을 형성한다. In general, a
그리고 다층인 인쇄회로기판(1)의 상기판(5)과 하기판(6) 사이에 광섬유로(7)를 구비하여 광섬유(2)를 위치시킨 후, 적층하는 적층(LAMINATION) 공정 중에 광섬유(2)가 삽입된 상태에서 적층하게 된다. 이때 광섬유로(7) 일측에는 광섬유(2)의 외측 지름보다 좀더 넓은 공간인 완충부(8)를 형성하였다. In addition, an
이때 상기 인쇄회로기판(1)의 상기판(5)과 하기판(6)에 각각 광섬유로(7)를 형성하는 방법은 식각에 의해 형성하며, 또한 포토리지스트 패턴에 의한 방법이 바람직하다. 그리고 상기 상기판(5)과 상기 하기판(6)의 광섬유로(7)에 완충부(8)를 형성하는 것은 식각에 의해 형성되도록 하며, 또한 포토리지스트 패턴에 의함이 바람직하다. At this time, the method of forming the
특히 이렇게 형성된 광섬유로(7)에 있어서, 직선부(A), 직각부(B) 그리고 곡선부(C) 등에 각각 완충부(8)를 형성하되, 광섬유로(7) 횡단면은 원호를, 그리고 종단면은 각각의 경우에 알맞은 모양을 갖도록 하였다. 즉 도 3에 도시된 바와 같 이, 직선부(A)에 형성될 경우에는 종단면이 반원 또는 사다리꼴인 주머니형(S1)이 되도록 구비하였다. 그리하여 광섬유(2) 양측에서 내측으로 수축력이 작용할 경우에는 광섬유(2) 길이가 늘어지게 되며, 따라서 광섬유(2) 하측의 완충부(8) 여유공간인 주머니형(S1)으로 광섬유(2) 일측이 휘어져, 한 쪽에서 미는 힘에 의해 광섬유(2)가 다른 쪽 방향으로 밀리는 것을 방지하였다. In particular, in the
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 직각부(B)에서 광섬유로(7) 종단면이 직각으로 휘어지는 부분에서는 굽어지는 광섬유(2)를 따라, 안쪽면(S2)은 좀더 휘어지는 모양으로, 그리고 외측면(S3)은 밖으로 많이 파여 주머니형 단면을 형성하도록 하였다. 따라서 광섬유(2) 양측에서 내측으로 수축력이 작용할 경우에는 광섬유(2) 일측이 늘어지게 되어, 광섬유(2) 외측의 주머니형인 완충부(8) 외측면(S3) 공간으로 광섬유(2) 일측이 늘어지며, 반대로 광섬유(2) 양측으로 당겨지는 장력이 작용할 경우에는 광섬유(2)가 당겨지게 되어, 광섬유(2) 안쪽 완충부(8) 안쪽면(S2) 공간으로 광섬유(2) 일측이 당겨진다.And as shown in Figure 4, in the portion where the optical fiber path (7) longitudinal section is bent at right angles in the right angle portion (B) along the bent
그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 곡선부(C)에서도 휘어진 광섬유(2)의 곡선 모양을 따라, 내측면(S4)은 안쪽으로, 그리고 외측면(S5)은 바깥쪽으로 많이 파이도록 하였다. 이로서 광섬유(2) 양측에서 내측으로 수축력이 작용할 경우에는 광섬유(2)가 늘어지게 되어, 광섬유(2) 외측의 완충부(8) 외측면(S5) 공간으로 광섬유(2) 일측이 밀리며, 반대로 광섬유(2) 양측으로 당겨지는 장력이 작용할 경우에는 광섬유(2)가 당겨지게 되어, 광섬유(2) 내측의 완충부(8) 내측면(S4) 공간으로 광섬유(2) 일측이 당겨진다.As shown in FIG. 5, in the curved portion C, the inner surface S4 is inward and the outer surface S5 is plied outward along the curved shape of the bent
그리하여 인쇄회로기판(1)을 제작하거나 사용하는 중에 발생되는 기계적ㆍ열적 외부영향에 의해, 광섬유(2)에 길이 방향의 힘이 작용해도 완충부(8) 내에서 완충되도록 하였다. 즉 인쇄회로기판(1)과 광섬유(2) 등에 기계적ㆍ열적인 외부 힘이 작용하여도 완충부(8)에서 광섬유(2)의 휨방향이 유도되어, 광발생기(3) - 광섬유(2) - 수광부(4) 등의 결합부에서 결합 정렬을 유지하여, 광섬유(2) 파손을 방지하기 때문에, 광신호가 변형됨이 없이 전송된다.Thus, due to mechanical and thermal external influences generated during the manufacture or use of the printed
이상에서와 같이 구비된 본 발명에 의한 인쇄회로기판(1)의 제조 방법을 살펴보면 도 6에 도시된 바와 같다. 즉 광신호를 전송하는 광섬유(2)가 내측에 구비된 인쇄회로기판(1)의 제조방법에 있어서, 상기판(5)과 하기판(6)에 광섬유로(7)를 각각 형성하는 광섬유로(7) 형성 단계(S1)와, 상기 상기판(5)과 상기 하기판(6)의 광섬유로(7) 일측에 완충부(8)를 각각 형성하는 완충부(8) 형성 단계(S2)와, 상기 상기판(5)과 상기 하기판(6) 사이의 상기 광섬유로(7)에 상기 광섬유(2)가 위치되도록, 상기 하기판(6)의 상측으로 상기판(5)을 결합하는 결합 단계(S3)와, 상기 하기판(6) 및 상기 상기판(5) 사이의 상기 광섬유(2) 일측 끝단이 광발생기(3)와 결합되도록 상기 상기판(5) 일측에 광발생기(3)를 위치시키는 광발생기(3) 설정 단계(S4)와, 상기 하기판(6) 및 상기 상기판(5) 사이의 상기 광섬유(2) 타측 끝단이 수광부(4)와 결합되도록 상기 상기판(5) 일측에 수광부(4)를 위치시키는 수광부(4) 설정 단계(S5)에 의해 광섬유(2) 완충부(8)를 형성한 인쇄회로기판(1)이 제조된다.Looking at the manufacturing method of the printed
이때 상기 상기판(5)과 상기 하기판(6)에 완충부(8)를 형성하는 것은 식각에 의한 것으로, 특히 포토리지스트 패턴에 의함이 바람직하다. 그리고 상기 완충부(8)는 상기 광섬유로(7)의 직선부(A), 직각부(B) 그리고 곡선부(C) 등에 형성하여 구성하였다.In this case, the
이상에서와 같은 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하며, 본 발명의 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Embodiments as described above are merely for illustrating the present invention, it is apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the scope of the present invention, the protection of the present invention The range is not limited by these examples.
상기와 같이 구비된 본 발명은 광신호 전송용 광섬유(2)가 내재된 광섬유로(7) 일측에 넓은 공간인 완충부(8)를 형성한 광섬유(2) 완충부(8)를 형성한 인쇄회로기판(1) 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 인쇄회로기판(1)을 제작하거나 사용할 때 발생되는 기계적ㆍ열적 외부영향이 광섬유(2)에 작용하여도 광섬유(2) 휨방향을 유도하여 광신호가 변형됨이 없이 전송되도록 하는 등의 효과가 있다.According to the present invention provided as described above, the
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