KR20060105364A - Methods of forming optical waveguides in a printed circuit board and printed circuit board thereof - Google Patents
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Abstract
인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판이 개시된다. 광도파로를 동박 적층판의 일면에 고정시키는 단계, 광도파로와 접하는 접착부재를 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공하는 단계, 가공된 접착부재를 광도파로가 고정된 동박 적층판에 정렬하는 단계 및 접착부재를 동박 적층판에 적층하는 단계를 포함하는 광도파로의 형성방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판은, 별도의 광배선층을 구비할 필요가 없기 때문에 두께가 얇은 인쇄회로기판의 제조가 가능하고 제조비용을 낮추며 제조공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 광배선층을 정밀하게 정렬할 수 있게 된다. Disclosed are a method of forming an optical waveguide in a printed circuit board and a printed circuit board using the same. Fixing the optical waveguide to one surface of the copper foil laminated plate, processing the adhesive member in contact with the optical waveguide according to the position and shape of the optical waveguide, aligning the processed adhesive member to the copper foil laminated plate to which the optical waveguide is fixed, and the adhesive member Method for forming an optical waveguide comprising the step of laminating to a copper foil laminate and a printed circuit board using the same, it is not necessary to provide a separate optical wiring layer, it is possible to manufacture a printed circuit board with a thin thickness and to reduce the manufacturing cost In addition to simplifying the process, the optical wiring layers can be aligned precisely.
광배선층, 동박 적층판, 광도파로, 정렬용 구리패턴 Optical wiring layer, copper foil laminate, optical waveguide, copper pattern for alignment
Description
도 1a는 종래의 기판 표면 정렬홈에 삽입되어 배치된 광섬유를 나타낸 광배선층 평면도. 1A is a plan view of an optical wiring layer showing an optical fiber inserted and disposed in a conventional substrate surface alignment groove;
도 1b는 도 1a의 AA선에 따른 단면도.1B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1A.
도 1c는 인쇄회로기판 내에서 광섬유를 포함하는 종래의 광배선층을 나타낸 단면도. Figure 1c is a cross-sectional view showing a conventional optical wiring layer including an optical fiber in a printed circuit board.
도 2a는 고분자 광도파로가 형성된 종래의 광배선층의 단면도.2A is a cross-sectional view of a conventional optical wiring layer in which a polymer optical waveguide is formed.
도 2b는 인쇄회로기판 내에서 고분자 광도파로가 형성된 종래의 광배선층이 적층된 단면도. 2B is a cross-sectional view of a conventional optical wiring layer in which a polymer optical waveguide is formed in a printed circuit board.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판 내 광도파로의 형성방법을 나타낸 순서도. 3 is a flowchart illustrating a method of forming an optical waveguide in a printed circuit board according to a first preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판을 나타낸 분해 단면도. Figure 4 is an exploded cross-sectional view showing a printed circuit board according to a first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공된 접착부재를 나타낸 평면도. 5 is a plan view showing a bonding member processed according to the position and shape of the optical waveguide according to the first embodiment of the present invention.
도 6a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 접착부재를 광도파로가 고정된 동박 적층판에 정렬한 상태를 나타낸 단면도.6A is a cross-sectional view showing a state in which an adhesive member according to a first preferred embodiment of the present invention is aligned with a copper foil laminated plate to which an optical waveguide is fixed.
도 6b는 접착부재 및 광도파로를 동박 적층판에 적층한 상태를 나타낸 단면도. 6B is a cross-sectional view illustrating a state in which an adhesive member and an optical waveguide are laminated on a copper foil laminate.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판 내광도파로의 형성 방법을 나타낸 흐름도. 7 is a flowchart illustrating a method of forming an optical waveguide of a printed circuit board according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 8은 광도파로가 구리배선에 의해 변형되어 굽힘 광손실이 발생하는 상태를 나타낸 단면도. 8 is a cross-sectional view showing a state in which an optical waveguide is deformed by copper wiring and bending optical loss occurs.
도 9a는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 광도파로 길이 전체를 지지하기 위한 정렬용 구리패턴이 동박 적층판에 형성된 상태를 나타낸 평면도. 9A is a plan view showing a state in which an alignment copper pattern for supporting an entire optical waveguide length according to a second preferred embodiment of the present invention is formed on a copper foil laminate.
도 9b는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 광도파로 길이 일부를 지지하기 위한 정렬용 구리패턴이 동박 적층판에 형성된 상태를 나타낸 평면도.9B is a plan view illustrating a state in which an alignment copper pattern for supporting a portion of an optical waveguide length is formed on a copper foil laminate according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 10a는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 정렬용 구리패턴을 이용하여 단채널 단심광섬유를 정렬한 상태를 나타낸 단면도. 10A is a cross-sectional view illustrating a state in which short channel single-fiber fibers are aligned using an alignment copper pattern according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 10b는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 정렬용 구리패턴을 이용하여 다채널 단심광섬유를 정렬한 상태를 나타낸 단면도. Figure 10b is a cross-sectional view showing a state in which the multi-channel single-core optical fiber is aligned using the alignment copper pattern according to a second embodiment of the present invention.
도 10c는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 정렬용 구리패턴을 이용하여 다심광섬유를 정렬한 상태를 나타낸 단면도. Figure 10c is a cross-sectional view showing a state in which the multi-core optical fiber is aligned using the alignment copper pattern according to a second embodiment of the present invention.
도 10d는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 정렬용 구리패턴을 이용하여 고분자 광도파로를 정렬한 상태를 나타낸 단면도. 10D is a cross-sectional view illustrating a state in which a polymer optical waveguide is aligned using an alignment copper pattern according to a second exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
21 : 동박 적층판 21a : 구리배선21: copper foil laminated
21b : 정렬용 구리패턴 23: 접착부재21b: alignment copper pattern 23: adhesive member
23a : 삽입홈 25 : 광섬유 도파로23a: insertion groove 25: optical fiber waveguide
27 : 고분자 광도파로 29 : 동박27: polymer optical waveguide 29: copper foil
본 발명은 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판 내에 광배선층을 별도로 구비할 필요가 없는 광도파로 형성방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming an optical waveguide in a printed circuit board and a printed circuit board using the same. will be.
전자부품에서 데이터의 고속화 및 고용량화에 의해 기존의 구리기반 전기배선을 이용한 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 기술이 그 한계에 이르고 있다. 이에 따라, 종래의 구리기반 전기배선의 문제점을 극복할 수 있는 기술로서 광배선을 포함하는 인쇄회로기판이 주목을 받고 있다. Due to the high speed and high capacity of data in electronic components, printed circuit board technology using conventional copper-based electric wiring has reached its limit. Accordingly, a printed circuit board including optical wiring has attracted attention as a technology capable of overcoming the problems of the conventional copper-based electrical wiring.
광배선을 포함하는 인쇄회로기판은 고분자 중합체(Polymer)와 광섬유(Optical Fiber)를 이용하여 빛으로 신호를 송수신할 수 있는 광도파로(Optical Waveguide)를 인쇄회로기판 내에 삽입하는데, 이를 EOCB(Electro-Optical Circuit Board)라고 한다. EOCB는 통신망의 스위치와 송수신장비, 데이터 통신의 스위치와 서버, 항공 우주산업과 항공 전자공학의 통신, UMTS(Universial Mobile Telecommunication System)의 이동전화 기지국, 또는 슈퍼 컴퓨터 등에서 백플레인(Backplane) 및 도터 보드(Daughter Board)에 적용되고 있다. The printed circuit board including the optical wiring inserts an optical waveguide in the printed circuit board to transmit and receive signals using light using a polymer and an optical fiber. Optical Circuit Board). EOCBs are used for backplanes and daughter boards in switches and transceivers in communication networks, switches and servers in data communications, communications in the aerospace industry and avionics, mobile base stations in universal mobile telecommunication systems (UMTS), or supercomputers. It is applied to Daughter Board.
광배선에 사용되는 광섬유를 인쇄회로기판에 형성하는 방법이 도 1a 내지 도 1c에 도시되어 있으며, 고분자 광도파로를 인쇄회로기판에 형성하는 방법이 도 2a 내지 도 2b에 나타나 있다. A method of forming an optical fiber used for optical wiring on a printed circuit board is illustrated in FIGS. 1A to 1C, and a method of forming a polymer optical waveguide on a printed circuit board is illustrated in FIGS. 2A to 2B.
도 1a는 인쇄회로기판의 일면에 광섬유를 정렬하기 위한 정렬홈이 형성된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 AA선에 따른 단면도이다. 그리고 도 1c는 인쇄회로기판 내에서 광섬유를 포함하는 종래의 광배선층을 나타낸 단면도이다. 광섬유를 이용한 광배선의 경우, 별도의 광섬유 광배선층(11)을 추가로 구비하고 상기 광섬유 광배선층(11)의 일면에 정밀 가공된 정렬홈(15a)에 광섬유(15c)를 배치, 정렬한다. 그리고 상기 정렬홈(15a)은 동박에칭, 레이저 또는 기계적인 가공을 통해 형성된다. 상기 광섬유 광배선층(11)의 상면에는 도 1c에 도시된 바와 같이 절연층(13) 및 구리배선층(19)이 프레싱 공정에 의해 적층된다. FIG. 1A is a plan view illustrating a state in which alignment grooves for aligning optical fibers are formed on one surface of a printed circuit board, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1A. 1C is a cross-sectional view illustrating a conventional optical wiring layer including an optical fiber in a printed circuit board. In the case of optical wiring using an optical fiber, an optical fiber
도 2a는 고분자 광도파로가 형성된 종래의 광배선층의 단면도이고, 도 2b는 인쇄회로기판 내에서 고분자 광도파로가 형성된 종래의 광배선층이 적층된 단면도를 나타낸다. 도 2a에 도시된 바에 따르면, 종래의 고분자 광배선층(17)은 언더클래드(17b), 상기 언더클래드(17b)에 실리콘 마스터(미도시)에 의해 프레싱되어 형성된 코어(17c) 및 상기 코어(17c)를 밀폐하여 상기 언더클래드(17b)의 상면에 결합되는 오버클래드(17a)를 포함한다. 상기 고분자 광배선층(17)의 상면에는 도 2b에 도시된 바와 같이 절연층(13) 및 구리배선층(19)이 프레싱 공정에 의해 적층된 다. 2A is a cross-sectional view of a conventional optical wiring layer in which a polymer optical waveguide is formed, and FIG. 2B is a cross-sectional view in which a conventional optical wiring layer in which a polymer optical waveguide is formed in a printed circuit board is stacked. As shown in FIG. 2A, the conventional polymer
위에서 살펴 본 바와 같이, 종래의 광도파로 형성 방법은 광섬유 광배선층(15) 또는 고분자 광배선층(17)을 추가로 구비해야 하기 때문에 인쇄회로기판의 전체적인 두께가 증가한다. 특히 광배선이 대량으로 필요로 하지 않는 경우, 광배선층의 추가로 인한 두께의 증가는 비효율적이다. 그리고 광배선층을 별도로 구비해야하기 때문에 제조비용이 상승할 뿐만 아니라, 광배선층에 대한 추가적인 적층으로 인해 제조공정이 복잡해지는 문제점이 유발된다. As described above, the conventional optical waveguide forming method has to further include the optical fiber
본 발명의 목적은 광배선층을 별도로 구비할 필요가 없는 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method for forming an optical waveguide in a printed circuit board that does not need to have an optical wiring layer separately, and a printed circuit board using the same.
본 발명의 다른 목적은 광도파로를 마이크로 밴딩 광손실을 최소화할 수 있는 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for forming an optical waveguide in a printed circuit board which can minimize optical banding optical losses and a printed circuit board using the same.
본 발명의 또 다른 목적은 광소자 모듈 또는 다른 배선으로의 연결부 등에 저손실 접속이 가능한 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a method of forming an optical waveguide in a printed circuit board capable of low loss connection to an optical device module or a connection to another wiring, and a printed circuit board using the same.
본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판 내 광도파로 형성 방법은, 광도파로를 동박 적층판의 일면에 고정시키는 단계, 광도파로와 접하는 접착부재를 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공하는 단계, 가공된 접착부재를 동박 적층판에 정 렬하는 단계 및 접착부재 및 광도파로를 동박 적층판에 적층하는 단계를 포함한다. The method of forming an optical waveguide in a printed circuit board according to the first embodiment of the present invention comprises the steps of fixing the optical waveguide to one surface of the copper foil laminate, processing the adhesive member in contact with the optical waveguide according to the position and shape of the optical waveguide, And arranging the processed adhesive member on the copper foil laminate and laminating the adhesive member and the optical waveguide on the copper foil laminate.
광도파로는 단채널 단심광섬유, 다채널 단심광섬유, 다심광섬유 및 고분자 광도파로를 포함하고 광도파로의 고정 방법은 접착제 또는 내열 테이프를 이용할 수 있다. 접착부재는 프리프레그일 수 있으며, 접착부재의 두께는 광도파로의 두께와 동일하거나 근사한 것이 바람직하다. 정렬된 광도파로 및 접착부재 상에 임피던스 조절을 위하여 프리프레그와 같은 접착부재를 추가로 적층할 수도 있다. The optical waveguide includes short channel single core optical fiber, multi channel single core optical fiber, multi core optical fiber and polymer optical waveguide, and the fixing method of the optical waveguide may use an adhesive or a heat resistant tape. The adhesive member may be a prepreg, and the thickness of the adhesive member is preferably equal to or close to the thickness of the optical waveguide. An adhesive member such as a prepreg may be further stacked on the aligned optical waveguide and the adhesive member for impedance control.
본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법은, 동박 적층판의 일면에 정렬용 구리패턴을 형성하는 단계, 광도파로를 정렬용 구리패턴에 의해 정렬한 후 고정하는 단계, 광도파로와 접하는 접착부재를 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공하는 단계, 가공된 접착부재를 동박 적층판에 정렬하는 단계 및 접착부재 및 광도파로를 동박 적층판에 적층하는 단계를 포함한다. In the method of forming an optical waveguide in a printed circuit board according to the second embodiment of the present invention, forming an alignment copper pattern on one surface of a copper foil laminate, aligning and fixing the optical waveguide by the alignment copper pattern, Processing the adhesive member in contact with the waveguide according to the position and shape of the optical waveguide; aligning the processed adhesive member to the copper foil laminate; and laminating the adhesive member and the optical waveguide to the copper foil laminate.
광도파로는 단채널 단심광섬유, 다채널 단심광섬유, 다심광섬유 및 고분자 광도파로를 포함하고 광도파로의 고정방법은 접착제 또는 내열 테이프를 이용할 수 있다. 접착부재는 프리프레그일 수 있으며, 접착부재의 두께는 광도파로의 두께와 동일하거나 유사한 것이 바람직하다. 정렬된 광도파로 및 접착부재 상에 임피던스 조절을 위하여 프리프레그와 같은 접착부재를 추가로 적층할 수도 있다. The optical waveguide includes a single channel single core optical fiber, a multi channel single core optical fiber, a multi core optical fiber, and a polymer optical waveguide. The fixing method of the optical waveguide may use an adhesive or a heat resistant tape. The adhesive member may be a prepreg, and the thickness of the adhesive member is preferably the same as or similar to that of the optical waveguide. An adhesive member such as a prepreg may be further stacked on the aligned optical waveguide and the adhesive member for impedance control.
정렬용 구리패턴은 에칭 또는 도금을 통해 형성된다. 또한, 정렬용 구리패턴은 광도파로에 비해 두께를 얇게 형성하거나 광도파로 길이 전체 또는 일부만을 지지할 수 있다. 정렬용 구리패턴은 2열 이상 형성되며, 광도파로는 정렬용 구리패턴 사이에 삽입되어 고정될 수도 있다. The alignment copper pattern is formed by etching or plating. In addition, the alignment copper pattern may be formed thinner than the optical waveguide or may support only part or all of the optical waveguide length. The alignment copper pattern may be formed in two or more rows, and the optical waveguide may be inserted and fixed between the alignment copper patterns.
본 발명의 제3 실시예에 따른 인쇄회로기판은, 인쇄회로기판의 내층으로 사용되며 일면에 정렬용 구리패턴이 형성된 동박 적층판, 정렬용 구리패턴의 의해 정렬된 후 동박 적층판의 일면에 고정되는 광도파로 및 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공되며 동박 적층판상에 적층되는 접착부재를 포함한다. The printed circuit board according to the third embodiment of the present invention is used as an inner layer of the printed circuit board, the copper foil laminated plate formed with the alignment copper pattern on one surface, the light fixed to one surface of the copper foil laminate after being aligned by the alignment copper pattern And an adhesive member which is processed according to the position and shape of the waveguide and the optical waveguide and laminated on the copper foil laminate.
광도파로는 단채널 단심광섬유, 다채널 단심광섬유, 다심광섬유 및 고분자 광도파로를 포함한다. 접착부재는 프리프레그일 수 있으며, 접착부재의 두께는 광도파로의 두께와 동일하거나 근사한 것이 바람직하다. 정렬된 광도파로 및 접착부재 상에 임피던스 조절을 위하여 프리프레그와 같은 접착부재를 추가로 적층할 수도 있다. Optical waveguides include single channel single fiber, multi channel single fiber, multi fiber and polymer optical waveguide. The adhesive member may be a prepreg, and the thickness of the adhesive member is preferably equal to or close to the thickness of the optical waveguide. An adhesive member such as a prepreg may be further stacked on the aligned optical waveguide and the adhesive member for impedance control.
정렬용 구리패턴은 에칭 또는 도금을 통해 형성된다. 또한, 정렬용 구리패턴은 광도파로에 비해 두께를 얇게 형성하거나 광도파로 전체 또는 일부만을 지지할 수 있다. 정렬용 구리패턴은 2열 이상 형성되며, 광도파로는 정렬용 구리패턴 사이에 삽입되어 고정될 수도 있다. The alignment copper pattern is formed by etching or plating. In addition, the alignment copper pattern may be thinner than the optical waveguide or may support only part or all of the optical waveguide. The alignment copper pattern may be formed in two or more rows, and the optical waveguide may be inserted and fixed between the alignment copper patterns.
이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 내 광도파로 형성 방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a method of forming an optical waveguide in a printed circuit board according to the present invention and a preferred embodiment according to the printed circuit board using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same or corresponding components will be given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법을 나타내는 순서도이다. 도 3에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 광도파로 형성방법은, 광도파로를 동박 적층판의 일면에 고정하는 단계(S1), 접착부재를 상기 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공하는 단계(S3), 상기 접착부재를 상기 동박 적층판에 정렬하는 단계(S5) 및 상기 접착부재 및 상기 광도파로를 상기 동박 적층판에 적층하는 단계(S7)를 포함한다. 3 is a flowchart illustrating a method of forming an optical waveguide in a printed circuit board according to a first exemplary embodiment of the present invention. As shown in Figure 3, the optical waveguide forming method according to the first embodiment of the present invention, the step of fixing the optical waveguide to one surface of the copper foil laminate (S1), the adhesive member to the position and shape of the optical waveguide According to the step (S3), the step of aligning the adhesive member to the copper foil laminate (S5) and the step of laminating the adhesive member and the optical waveguide on the copper foil laminate (S7).
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 광도파로(25)를 동박 적층판(21)의 일면에 고정하는 단계(S1)를 나타낸 분해 단면도이다. 상기 광도파로(25)의 하면은 상기 동박 적층판(21)의 일면에 접착제 또는 내열테이프 등에 의해 고정된다. 상기 광도파로(25)는 광섬유 광도파로 또는 고분자 광도파로일 수 있다. 또한, 상기 광섬유 광도파로는 단채널 단심광섬유, 다채널 단심광섬유 또는 다심광섬유일 수도 있다.4 is an exploded cross-sectional view showing the step (S1) of fixing the
상기 동박 적층판 (Copper Clad Laminate, 21)은 에폭시 수지의 일면 또는 양면을 동박으로 덮은 프린트 배선판용 적층판이다. 상기 동박 적층판(21)은 완전경화 상태에 있기 때문에 프레스 공정에서 상기 광도파로의 정렬 유지가 가능하다. The copper clad laminate (Copper Clad Laminate) 21 is a laminated board for a printed wiring board covering one or both surfaces of an epoxy resin with copper foil. Since the copper foil laminated
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 접착부재(23)를 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공하는 S3단계를 나타낸 평면도이다. 상기 접착부재(23)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 동박 적층판(21)과 동박(29)을 접착 및 절연할 뿐만 아니라, 적층과정에서 상기 광도파로(25)의 정렬상태를 유지하게 하는 역할을 한다. 가공에 의해 상기 접착부재(23) 소정의 위치에 삽입홈(23a)이 형성된다. 상기 삽입 홈(23a)은 상기 광도파로(24)의 형성위치에 대응하여 상기 광도파로(24)의 위치와 형상에 따라 펀칭 등의 공정에 의해 형성된다. 상기 삽입홈(23a)을 가공하지 않고 상기 광도파로(24)를 상기 접착부재(23)를 이용하여 고정하면, 상기 광도파로(24)의 형성 유무에 따라 두께의 불균일이 발생하고 이로 인해 광특성 및 인쇄회로기판의 신뢰성에 영향을 줄 수 있다. 본 발명은, 도 1a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 종래의 절연층(13) 즉 프리프레그에 광도파로를 위치시키기 때문에 별도의 광배선층을 형성할 필요가 없게 된다. 5 is a plan view showing a step S3 of processing the
상기 접착부재(23)는 프리프레그(Prepreg)일 수 있다. 프리프레그는 유리천 등의 바탕재에 열경화성 수지를 함침시켜 B스테이지까지 경화시킨 시트모양 재료를 의미하며, B스테이지란 수지의 반경화 상태를 말한다. 프리프레그에는 일반적으로 고점도의 에폭시수지가 사용된다. The
상기 접착부재(23)의 두께는, 도 6에 도시된 바와 같이, 광도파로(25)의 두께와 동일하거나 근사하게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 광도파로(25)와 상기 접착부재(23)의 높이를 일정하게 유지함으로써 두께의 불균일을 유발하지 않기 위함이다. 또한, 상기 접착부재(23)의 상면에는 전기배선의 임피던스를 조절하기 위하여 접착부재(23')를 추가로 형성할 수 있다. As shown in FIG. 6, the thickness of the
도 6a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른, 상기 접착부재(23) 및 상기 광도파로(25)를 상기 동박 적층판(21)에 정렬하는 단계(S5)를 나타낸 단면도이고, 도 6b는 상기 접착부재(23) 및 상기 광도파로(25)를 상기 동박 적층판(21)에 적층하는 단계(S7)을 나타내는 단면도이다. 6A is a cross-sectional view illustrating a step S5 of aligning the
상기 삽입홈(23a)에는 상기 광도파로(25)가 삽입되어 위치고정된다. 상기 접착부재(23)는 상기 동박 적층판(21)의 상면을 완전히 커버한다. 그리고 소정의 온도 및 압력 조건에서 프레스 공정에 의해 접착부재(23) 및 광도파로(25)를 상기 동박 적층판(21)의 일면에 적층한다. 또한, 상기 접착부재(23)의 상면에는 동박(29)을 형성하여 SR(Solder Resist) 및 외층회로 형성 등의 일반적인 인쇄회로기판 공정을 수행함으로써 제품으로 완성한다. The
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법을 나타낸 흐름도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄회로기판 내 광도파로 형성방법은 동박 적층판의 일면에 정렬용 구리패턴을 형성하는 단계(S1'), 상기 광도파로를 정렬용 구리패턴에 정렬한 후 고정하는 단계(S3'), 접착부재를 상기 광도파로의 위치와 형상에 따라 가공하는 단계(S5'), 가공된 상기 접착부재를 상기 동박 접층판에 정렬하는 단계(S7'), 상기 광도파로 및 상기 접착부재를 상기 동박 적층판에 적층하는 단계(S9')를 포함한다. 7 is a flowchart illustrating a method of forming an optical waveguide in a printed circuit board according to a second exemplary embodiment of the present invention. In the method of forming an optical waveguide in a printed circuit board according to the second embodiment of the present invention, forming an alignment copper pattern on one surface of a copper foil laminate (S1 ′), and aligning and fixing the optical waveguide to the alignment copper pattern. Step S3 ', processing the adhesive member according to the position and shape of the optical waveguide (S5'), aligning the processed adhesive member to the copper foil contact plate (S7 '), the optical waveguide and the And laminating an adhesive member to the copper foil laminate (S9 ′).
상기 S5'단계, S7'단계 및 S9'단계는 앞서본 제1 실시예의 S3단계, S5단계 및 S7단계와 동일하기 때문에 이에 대한 구체적은 설명은 생략하고, 이하에서는 상기 S1'단계에 대해서만 설명하기로 한다. 이에 앞서, 상기 정렬용 구리패턴을 형성함으로써 방지하고자 하는 광섬유의 마이크로 밴딩 광손실에 대해서 설명하기로 한다. Since the steps S5 ', S7' and S9 'are the same as the steps S3, S5 and S7 of the first embodiment, the detailed description thereof will be omitted and only the S1' steps will be described below. Shall be. Prior to this, the microbanding optical loss of the optical fiber to be prevented by forming the alignment copper pattern will be described.
도 8은 광섬유(25)가 구리배선(21a)에 의해 변형되어 마이크로 밴딩(micro bending) 광손실이 발생하는 상태를 나타낸 단면도이다. 상기 동박 적층판(21)의 일면에는 구리배선(21a)이 형성되어 있는데, 구리배선(21a)과 상기 광섬유(25)가 상호 교차하는 경우, 상기 광섬유(25)에 굽힘의 발생으로 인한 마이크로 밴딩 광손실이 발생하게 된다. 마이크로 밴딩 광손실은 광섬유 제조 후 또는 위치정렬 후 광섬유의 측면에 불균일한 압력이 가해졌을 때 광섬유의 축이 미세하게 구부러지기 때문에 생기는 광손실이다. 이러한 마이크로 밴딩 광손실은 도파되는 광섬유의 모드간 광출력을 서로 결합되게 할 뿐만 아니라 도파 모드의 광출력을 광섬유 코어 밖으로 산란 또는 복사시킨다. 따라서 마이크로 밴딩 광손실이 발생하지 않도록 해야 한다. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the
도 9a는 동박 적층판(21)의 일면에 광도파로 길이 전체를 지지하기 위한 정렬용 구리패턴(21b)이 형성된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 9b는 광도파로 길이 일부를 지지하기 위한 정렬용 구리패턴(21b)이 동박 적층판(21)에 형성된 상태를 나타낸 평면도이다. 9A is a plan view illustrating a state in which an
상기 정렬용 구리패턴(21b)은 상기 동박 적층판(21)의 일면에 에칭 또는 도금을 통해 형성된다. 상기 정렬용 구리패턴(21b)은 상기 동박 적층판(21) 상에 전기 배선층을 형성하는 과정에 형성될 수도 있다. 상기 정렬용 구리패턴(21b)은 상기 동박 적층판(21)상에 형성되어 광도파로(미도시)를 정밀하게 정렬하는 역할을 한다. 이로 인해 광소자 모듈, 다른 배선으로의 연결부 등에 저손실의 접속이 가능하게 된다. 또한, 광도파로를 구리패턴을 따라 정밀하게 정렬함으로써 마이크로 밴딩으로 인한 광손실을 줄일 수도 있다. The
도 10a 내지 10d는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 의한 정렬용 구리패 턴을 이용하여 단채널 단심광섬유, 다채널 단심광섬유, 다심광섬유 및 고분자 광도파로를 정렬한 상태를 나타낸 단면도이다. 10A to 10D are cross-sectional views illustrating a state in which single channel single fiber, multi channel single fiber, multi core fiber and polymer optical waveguide are aligned using a copper pattern for alignment according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 10a에 도시된 바와 같이, 상기 정렬용 구리패턴(21b)은 2열로 형성되며, 정렬용 구리패턴(21b) 사이에 단채널 단심광섬유(25a)를 삽입하여 정렬할 수 있다. 상기 정렬용 구리패턴(21b)은 제작의 편의성 및 제조비용 등을 고려하여 상기 단심광섬유(25a)의 두께보다 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 정렬용 구리패턴(21b)의 두께를 전기배선용 구리패턴(미도시)와 동일한 두께를 갖도록 함으로써, 전기배선용 구리패턴의 제작시 상기 정렬용 구리패턴(21b)도 함께 제작할 수 있게 된다. 단채널 단심광섬유(25a)와 정렬용 구리패턴(21b)이 3점에서 접촉할 수 있도록 원형인 단채널 단심광섬유(25a)의 단면의 형상 등을 고려하여, 상기 정렬용 구리패턴(21b) 사이의 간격을 결정한다. As shown in FIG. 10A, the
다채널 단심광섬유(25b)의 경우, 도 10b와 같이 정렬 폭 전체의 단면 형상을 고려하여 정렬용 구리패턴(21b)의 폭과 간격을 형성한다. 그리고 도 10c의 리본 광섬유과 같은 다심광섬유(25c)의 경우, 상기 정렬용 구리패턴(21b) 사이의 간격을 다심광섬유(25c)의 단면 형상 및 폭 등을 고려하여 형성할 수 있다. 또한 도 10d에 도시된 바와 같이 고분자 광도파로(25d)를 상기 정렬용 구리패턴(21b) 사이에 정렬하고자 하는 경우, 고분자 광도파로(25d)를 작은 폭으로 제단하여 상기 정렬용 구리패턴(21b) 사이에 삽입할 수 있다. In the case of the multichannel single-core
본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기 술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail with reference to the above-described embodiments, the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation, and those skilled in the art of the present invention will appreciate the technical spirit of the present invention. It will be understood that various embodiments are possible within the scope of the invention.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 광도파로를 형성하기 위한 광배선층을 별도로 구비할 필요가 없게 된다. 따라서, 본 발명은 인쇄회로기판 전체의 두께를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 제조단가를 낮추고 제조공정을 단순화 할 수 있게 된다. According to the present invention having such a configuration, it is not necessary to separately provide an optical wiring layer for forming an optical waveguide. Therefore, the present invention can not only reduce the thickness of the entire printed circuit board, but also reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process.
또한, 본 발명은 광도파로를 정렬용 구리패턴을 이용하여 정밀하게 정렬함으로써 마이크로 밴딩으로 인한 광손실을 최소화 할 수 있고 광소자 모듈 또는 다른 배선으로의 연결부 등에 저손실 접속이 가능하다. In addition, the present invention can minimize the optical loss due to micro banding by precisely aligning the optical waveguide using the alignment copper pattern, it is possible to connect low-loss connection to the optical device module or other wiring.
그리고, 본 발명은 접착부재 상에 추가적인 접착부재를 형성함으로써 광도파로 상하에 위치하는 전기배선의 층간 임피던스를 조절할 수 있는 효과를 도모할 수 있다. In addition, the present invention can achieve the effect of adjusting the interlayer impedance of the electrical wiring located above and below the optical waveguide by forming an additional adhesive member on the adhesive member.
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