KR20100071083A - 인쇄회로기판 엘리먼트 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20100071083A
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그레고르 랑거
요하네스 스탈
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에이티 앤 에스 오스트리아 테크놀로지 앤 시스템테크니크 악치엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 엘리먼트(10)에 관한 것으로, 상기 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는 적어도 하나의 연성 인쇄회로기판 파트(12) 그리고, 컴포넌트(17)를 갖는 적어도 하나의 경성 인쇄회로기판 파트(11A, 11C; 34, 35; 37)를 포함하고, 상기 컴포넌트(17)는 공동(14) 내에 수용되고 광-방출 또는 광-수신 파트(17)를 이용하여 공동(14)의 에지(18)를 돌출하고, 여기서 연성 인쇄회로기판 파트(12)는 광학적인 포토 중합 가능한 재료(15)로 이루어진 연성층(15')을 갖고, 그 내에서 광학 섬유(15)는 방사선를 통해 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)의 광-방출 또는 광-수신 파트(17)와 일직선으로 구조화된다.

Description

인쇄회로기판 엘리먼트 및 그 제조 방법{PRINTED CIRCUIT BOARD ELEMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 적어도 하나의 연성 인쇄회로기판 부분과, 컴포넌트를 갖는 적어도 하나의 경성 인쇄회로기판 부분을 갖는 인쇄회로기판 엘리먼트에 관한 것이다; 게다가, 본 발명은 이러한 인쇄회로기판 엘리먼트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
경성 및 연성 인쇄회로기판 부분들을 갖는 인쇄회로기판 엘리먼트들은, 예컨대 DE 199 09 399 C1의 단계들에서 LED들의 장착을 위한 애플리케이션들로부터 시작하여, 이동 전화 디바이스들, 여전히 또한 휴대용 컴퓨터들(랩톱들, 노트북들)과 소위 핸드헬드들 ― 여기서, 힌지 조인트들(hinge joints)을 넘어서, 대응하는 유연성이 데이터 및 신호 연결부들에 관련하여 각각 요구되었음 ― 과 같이, 접힐 수 있는 부분을 갖는 전자 디바이스들 내의 이러한 부분적으로 연성인 인쇄회로기판들의 애플리케이션들까지, 가장 가변적인 애플리케이션들에 대해 접힐 수 있고 구부릴 수 있는 연결부들의 필요성과 관련하여 제안되었다. 접힐 수 있고 및/또는 구부릴 수 있는 연결부들을 위한 애플리케이션 이외에, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트들은 또한 소위 플렉스-투-인스톨 애플리케이션들(flex-to-install applications)을 위해 사용될 수 있고, 이때 연성 인쇄회로기판 파트는 두 개의 인쇄회로기판들(예컨대, 마더보드, 도터카드(daughtercard)) 간에 연결부를 설정하기 위해 단 한 번 구부려지고, 그에 따라 연성 인쇄회로기판은 이러한 상태에서 유지될 것이다. 경성-연성 인쇄회로기판들의 구조 및 그들의 제조는 각각 EP 1 659 840 A1, WO 2005/055685 A1 또는 WO 2004/110114 A1에서와 같이 다양한 문헌들에서 기술되었다. 이러한 경성-연성 인쇄회로기판들에서, 연성 인쇄회로기판 부분들은 경성 인쇄회로기판들 사이에 필름 힌지 타입을 형성하여, 이러한 방식으로 상기 경성 인쇄회로기판 부분들 간 피봇팅 움직임(pivoting movement)이 가능하도록 한다. 구리 연결부들은 이러한 연성 인쇄회로기판 부분들을 종래 방식으로 가로지른다.
다른 한편으로, 예컨대 WO 2005/064381 A1, AT 503 027 B1 또는 US 2002/0028045 A1의 광학 신호 연결부들을 인쇄회로기판들 내에 통합시키는 것이 이미 알려져 있다. 따라서, 인쇄회로기판들의 기능은 실질상 증가되고, 고도로 복잡한 물건 애플리케이션들이 구현될 수 있으며, 이때 인쇄회로기판들의 추가적 소형화, 스위칭 특징들의 집적 밀도의 증가 그리고 그에 따른 더 높은 물건 부가 가치가 가능하게 된다. 광학 연결부들을 갖는 이러한 인쇄회로기판들은, 애플리케이션들이 컴포넌트들 또는 기능 유닛들 간에 많은 양의 데이터의 전송을 요구하거나 및/또는 연결 경로들의 공간-절약 설계를 요구하는 경우들에서 사용될 수 있다. 어느 정도까지, 그러나, 전술된 US 2002/0028045 A1 내에서 연성 기판 상에 광학 연결부를 갖는 실시예가 이미 기술되었더라도, 이러한 통합된 광학 연결부들은 실제로 경성 인쇄회로기판들에 대한 것으로 제한되었다. 그러나, 본질적으로, 상기 문헌은 인쇄회로기판들 상에서 광학 연결부들의 장착에 관한 것이 아닌 다중-컴포넌트 모듈들(MCMs) 상에서 광학 연결부들의 장착에 관한 것이고, 연성 인쇄회로기판은 그곳에서 단지 유연성 있는 설치부 및 그렇게 함으로써 다른 모듈로의 광학 연결부를 제조하기 위해서만 기술되고, 제조 부정확성들은 상기 유연성에 의해 보상될 수 있다.
이제, 본 발명은 두 개의 전술된 기술들을 결합시키는 목적에 관한 것으로, 즉 한편으로 경성-연성-경성 인쇄회로기판 엘리먼트들과 다른 한편으로 효율적인 방식으로 인쇄회로기판들 내에 통합된 광학 연결부들, 즉 광 도파관들을 결합시키는 목적에 관한 것이며, 이러한 방식으로, 작은 공간 및 차폐 경비로 높은 데이터 레이트들을 전송한다는 장점과 증가된 신뢰성 및 설계 옵션들의 장점을 결합시킬 수 있게 되고, 추가의 새로운 옵션들을 전자제품 섹터에 제공하는 새로운 하이-테크 인쇄회로기판 엘리먼트를 제공할 수 있게 된다.
이곳에서 극복될 문제점은 공간-절약 구성, 그리고 특히 추가의 광 도파관 연결부에도 불구하고 이러한 경우에 가능한 한 낮은 구조적 높이를 가능하게 하는 것으로 구성된다. 무엇보다도 이 경우, 복합(composite) 인쇄회로기판 엘리먼트의 유연성에 전체로서 부정적으로 영향을 끼치지 않고 적어도 가능하다면 매우 얇은 연성 인쇄회로기판 파트를 통해 기존 유연성을 유지하는 문제점이 또한 존재한다. 다른 한편으로, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트상의 요구들은 일반적 관점에서(in the usual sense) 충족되어야 하고, 여기서 일시적 연결부들 대신에 지속적 연결부들이 제공되고, 예컨대 이동 전화 디바이스 또는 휴대용 컴퓨터의 열림 및 닫힘 동안에 장기간-지속적인 기계적 로딩이 가능하게 될 것이다. 그러나, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트의 사용은 또한 일시적 연결부들을 위해서도 가능해야 한다. 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트는 예컨대 전기 플러그 형태로 두 개의 인쇄회로기판들의 일시적 연결을 위해 제공할 수 있다. 이러한 경우에, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트는 "광학 케이블"을 구성한다.
AT 503 027 B1으로부터, 광선을 편향시키기 위한 집적 미러를 가지는 내장된 옵토일렉트로닉 컴포넌트를 갖는 인쇄회로기판 엘리먼트가 알려져 있다.
그러므로, 본 발명의 한 관심사는 특히, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트 내의 옵토일렉트로닉 컴포넌트들의 최적 통합이 연성 인쇄회로기판 파트의 낮은 구성 높이 및 작은 두께 그리고 그에 따라 원해지는 애플리케이션들의 경우에서 상기 연성 인쇄회로기판의 높은 유연성을 보장하도록 이루어져야 한다는 사실에서 볼 수 있다.
상기 문제점 세트를 해결하기 위해, 본 발명은 청구항 1 및 청구항 17에서 정의된 바와 같은 인쇄회로기판과 제조 방법을 제공한다. 유용한 실시예들 및 개선예들이 종속항들에서 표시된다.
경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트의 경우에, 예컨대 별개의 연성 인쇄회로기판 파트 상에 그리고 옵토일렉트로닉 컴포넌트 위에 도파관 층, 즉 광학 재료로 만들어진 층의 장착이, 이로써 실질상 구조적 높이를 증가시키지 않고서, 상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트 또는 각각의 옵토일렉트로닉 컴포넌트가 인쇄회로기판 엘리먼트 내의 공동 내에, 즉 바람직하게는 경성 및 연성 인쇄회로기판 부분 사이의 연결 구역 내에, 특히 바람직하게는 연성 인쇄회로기판 부분 내에 장착되는 효율적인 방식으로 가능하게 된다. 옵토일렉트로닉 컴포넌트의 광 방출 파트 또는 광-수신 파트를 이용하여, 상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 단지 상기 공동의 상부면 또는 상기 연성 인쇄회로기판 부분의 상부면보다 약간 더 높게 위치되는 범위까지 상향으로 돌출한다 ― 그 위에 광학의 포토-중합 가능한 재료의 ― 연성의 ― 층이 부착된다. 광학 재료로 만들어진 이러한 층에서, 옵토일렉트로닉 컴포넌트의 광-방출 파트 또는 광-수신 파트와 각각 일직선이 되어, 광 도파관이 조사(irradiation)를 통해 구조화된다. 이러한 구조화를 위해, 바람직하게는 WO 2005/064381 A1에 이미 기술된 다광자 흡수 방법이 사용되는데, 여기서는 화학 반응, 즉 중합화가 다수의 ― 일반적으로, 두 개의 ― 광자들의 동시 흡수에 의해 활성화된다. 두 개-광자 흡수에 관하여, 이러한 프로세스는 일반적으로 또한 TPA 프로세서(TPA ― two photon absorption)로 불린다. 예컨대, 구조화될 광학 재료는 광원(특히, 레이저 소스)의 사용된 여기 파장(예컨대, 800㎚)에 대하여 투명하다. 그러므로, 상기 재료 내에서 흡수가 없을 것이고 단일-광자 프로세스가 없을 것이다. 그러나, 광 또는 레이저 빔의 초점 범위 내에서, 강도가 매우 높아서 상기 재료가 두 개의(또는 그 이상의) 광자들을 흡수하고, 그 결과로 화학 반응이 활성화된다. 이러한 경우에, 상기 여기 파장에 대한 상기 광학 재료의 투명성 덕분에, 상기 층 내의 지점들 전부가 도달될 수 있고 그에 따라 삼차원 구조들이 아무런 문제들 없이 상기 층 내에 새겨질 수 있다는 장점이 또한 있다. "삼차원"은 이러한 경우에 광 도파관이 하나의 평면(x-y 평면)으로 확장될 필요가 있을 뿐만 아니라 높이(z-방향)로 가변할 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해된다, 즉 광 도파관은 x, y 및 또한 z-방향들로 확장될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 광 도파관은 예컨대 자신의 단면이 원형으로부터 평평한-타원형으로, 다시 원형으로, 그리고 수직 타원형으로 변화할 수 있도록 함으로써 자신의 길이방향 크기에 걸쳐서 x, y 및 z-방향들로 자신의 형상의 변화들을 나타낼 수 있다.
기술된 다광자 흡수 프로세스는 단일 단계 구조화 프로세스이고, 여기서는 다수의 노출들 및 습식-화학 개발 단계들이 요구되지 않는다.
게다가, 추가의 정보를 위해, WO 2005/064381 A1에 대한 참조가 이루어질 수 있다.
전술된 바와 같이, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트 내의 광자-흡수 프로세스에 의해 구조화된 광 도파관의 통합은 본 발명을 통해 처음으로 효율적인 방식으로 가능하게 되고, 여기서 광학 재료 내에 완전히 내장되는 옵토일렉트로닉 컴포넌트들로의 광 도파관의 콤팩트한 본딩이 달성되고, 하이브리드 인쇄회로기판 엘리먼트의 연성 구역 내에서 높은 유연성이 보장된다.
WO 2005/078497 A1에서, ― 경성의 ― 다층 인쇄회로기판 엘리먼트가 기술되고 여기서는 상기 다층 인쇄회로기판 엘리먼트의 상부면으로부터 블라인드-홀-타입 디프레션(blind-hole-type depression)이 보어링(boring)되고 후속하여 두 개의 절연 층들 사이의 광학 버스와 통신하는 옵토일렉트로닉 컴포넌트가 장착된다. 이러한 경우에, 상기 컴포넌트는 상기 디프레션 내의 불연속 금속층에 접착된다.
― 특히 별개의 ― 연성 인쇄회로기판 부분과 경성 인쇄회로기판 부분(들) 간의 연결은 바람직하게 접착층의 도움으로 달성될 수 있다. 상기 접착층은 예컨대 열 경화성 접착제, 압력 감지식 접착제, 소위 프리-프레그들(pre-pregs)(즉, 비-경화성(non-cured), 섬유유리-강화 에폭시 수지 층들) 등등에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 접착된 연성 인쇄회로기판 부분, 예컨대 폴리이미드 필름을 갖는 여전히 연속적인 경성 인쇄회로기판 부분이 제공되고 그 때문에 경성 인쇄회로기판 부분의 구역이 밀링 아웃 또는 컷팅 아웃 또는 이러한 프로세싱에 의해 제거됨으로써 적어도 하나의 경성 인쇄회로기판 부분, 바람직하게는 서로 거리를 두고 존재하는 두 개의 경성 인쇄회로기판 부분들이 남겨지도록, 사전-제작된 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트를 획득하는 것이 적합하며, 여기서 상기 경성 인쇄회로기판 부분 또는 각각의 인쇄회로기판은 상기 접착층을 통해 연성 인쇄회로기판 부분에 연결된다. 따라서 획득된 상기 사전-제작된 인쇄회로기판 엘리먼트에서 ― 물론, 상기 사전-제작된 인쇄회로기판 엘리먼트는 보통의 방식으로 예컨대 마이크로-비아들(μ-비아들) 형태 등등 같은 쓰루-커넥션들에 의해 구리층들 또는 전도성 구리 트랙들을 가질 수 있음 ―, 옵토일렉트로닉 컴포넌트들을 위한 공동들 또는 중공 공간들이 예컨대 밀링에 의해 제공되고, 이러한 공동들은 특히 연성 인쇄회로기판 부분 내에 그리고 접착층 내에 형성된다; 따라서, 각각의 삽입된 및 장착된 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 경성 인쇄회로기판 부분의 상부면 상에 바로 자신의 베이스 표면이 안착될 수 있고, 여기서 상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 그곳에서 종래 방식으로 접촉될 수 있다. 측면에 및 상부면 상에서, 제조의 이러한 단계에 있는 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 여전히 자유롭고, 광학의 포토-중합 가능한 재료가 광학층을 형성하기 위해 제공된 이후에 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 상기 광학 재료에 의해 사방이 및 상부면 상이 에워싸이고 그 안에 내장된다. 광학의 포토-중합 가능한 재료의 층의 이러한 애플리케이션을 위해, 연성 프레임이 사전에 인쇄회로기판 엘리먼트의 상부면 상에 제공될 수 있고, 상기 프레임은 상기 프레임이 제공된 이후에 광학층을 둘러싸고 광학 재료를 유지하며, 상기 광학 재료는 적소에 제공될 때 점성이 있다. 후속하여, 연성 프레임은 또한 유연성을 증가시키기 위해 다시 제거될 수도 있다. 이러한 연성 프레임은 예컨대 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다.
대안적인 실시예에 따르면, 앞서 언급된 별개의 연성 기판 층은 연성 인쇄회로기판 파트로서 생략될 수 있고, 연성 인쇄회로기판 파트는 광학층 자체에 의해 형성될 수 있다. 이러한 인쇄회로기판의 제조 동안에, 예컨대 처음에는 공동들 및 그 안에 배열된 옵토일렉트로닉 컴포넌트들을 갖고 그리고 후속하여 광학층을 갖는 경성 기판만이 존재하는 방식으로 진행되는 것이 가능하고, 상기 광학층 내에는 광 도파관이 구조화되며, 경성 기판의 한 파트는 최종적으로 제거되어서, 예컨대 두 개의 나머지 이격된 경성 인쇄회로기판 파트들 사이에 상기 광학층에 의해 단독으로 형성된 연성층만이 남겨지게 된다.
상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트 또는 각각의 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 광 방출 파트로서 또는 광-수신 파트로서 자신의 상부면에 연결된 집적 편향 미러에 의해 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 편향 미러만이 공통의 상부 에지 또는 상부면을 넘어서 돌출하고, 반면에 적절한 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 상기 공동 내에 완전히 하우징된다, 즉 특히 연성 인쇄회로기판 부분의 상부면보다 더 낮게 위치된다. 옵토일렉트로닉 컴포넌트는 예컨대 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 컴포넌트일 수 있고, 이러한 경우에 그러나 또한 포토다이오드 또는 포토트랜지스터, 그리고 발광 다이오드(LED)와 같은 상이한 잘 알려진 옵토일렉트로닉 컴포넌트일 수도 있다. 연성 인쇄회로기판 부분 자체는 마찬가지로 종래의 구리 트랙들을 운반할 수 있고, 완성된 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트에서 상기 구리 트랙들은 광학층에 내장되고 보호된다.
광학층은 보호층으로서 연성 커버층을 가질 수 있고 따라서 보호될 수 있다. 기계적 보호 이외에, 연성 커버층은 또한 광 도파관의 간섭들을 방지하기 위해 광 방사선으로부터 보호할 수 있다. 이를 위해, 연성 커버층은 바람직하게도 컬러화되고 외부로부터 방사된 광을 흡수한다. 상기 커버층은 예컨대 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
원리적으로, 현재의 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트는 추가의 단계들에서 다층 인쇄회로기판으로 개발될 수 있다.
앞선 진술들로부터, 이미 적어도 두 개의 경성 인쇄회로기판 파트들이 서로 거리를 두고서 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트 내에 제공되는 것이 도출되며, 이러한 두 개의 경성 인쇄회로기판 파트들 사이의 거리 또는 간격은 연성 인쇄회로기판 파트에 의해 브릿징된다; 옵토일렉트로닉 컴포넌트(전송기 및 수신기)는 각각의 경성 인쇄회로기판 파트 상에서 공통 내에 배열되고, 광 도파관은 이러한 두 개의 옵토일렉트로닉 컴포넌트들 사이에서 연장된다.
물론, 추가의 컴포넌트들이 또한 종래의 방식으로 현재의 경성-연성 하이브리드 인쇄회로기판에 하우징될 수도 있다.
현재의 기술은 인쇄회로기판 엘리먼트에서 고도로 집적된 광학 신호 연결부들을 제조하기 위해 경성-연성 인쇄회로기판의 장점들 및 광 도파관들의 TPA 구조화의 장점들을 활용한다. 상기 제안된 기술을 통해, 이러한 경우에 대체로 비교적 비싼 광학 재료 모두가 절약되는 것과 인쇄회로기판 엘리먼트의 매우 얇아서 결과적으로 고도로 유연성 있는 굴곡 구역이 구현되는 것이 가능하다.
현재의 기술은 높은 데이터 전달 레이트들을 위해 다중-모드 또는 단일-모드 도파관들을 갖는 옵토일렉트로닉 하이브리드 인쇄회로기판들에서 사용될 수 있으며, 이때 큰 설계 자유도가 달성된다. 애플리케이션의 분야들은 예컨대 이동 전화들 또는 랩톱들과 핸드-헬드들을 위한 예컨대 옵토일렉트로닉 백플레인들(backplanes), 연성 및 경성-연성 인쇄회로기판들이다. 이러한 애플리케이션들을 위해, 연성 연결부의 높은 유연성 및 신뢰성이 빈번한 열림 및 닫힘 관점에서 중요하다.
특정한 장점이 현재의 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트들의 연성 구역들에 있는 층 두께, 주로 광학 재료의 최소화에 있고, 상기 장점은 많은 힌지-타입 연결 구역들을 갖는 상기 경성-연성 인쇄회로기판들을 경우에 특히 중요성을 갖는다.
본 발명은 이제 바람직한 예시적 실시예들에 기초하여 도면을 참조하여 여전히 추가로 설명될 것이며, 그러나 본 발명은 이러한 실시예들에 제약되지 않는다.
도 1은 집적 광학 연결부를 갖는 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 비교될 수 있는 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트의 실시예의 단면도를 나타내며, 상기 실시예는 도 1과 비교할 때 다소 수정된 것이다.
도 2A-2L은 도 2에 따른 이러한 인쇄회로기판 엘리먼트의 제조시 연속적인 단계들을 나타낸다.
도 3-10은 도 1 및 도 2와 유사한 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트의 추가의 수정들의 섹션도들을 나타낸다.
도 11 및 도 11A는 다양한 레벨들에 광 도파관을 갖는 본 발명에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트의 실시예의 개략적인 섹션도 및 개략적인 상부도를 각각 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트의 여전히 다른 실시예를 나타내며, 여기서 두 개의 상이한 기능들이 단순성을 위해 도시된다.
도 1에서, 경성-연성 인쇄회로기판(10)이 개별 컴포넌트들의 실축척 도시 없이 상당히 개략적으로만 도시되며, 상기 인쇄회로기판은 베이스로서 경성 기판(11)을 갖고, 상기 경성 기판(11)으로부터 두 개의 경성 인쇄회로기판 파트들(부분들)(11A, 11C)이 형성된다; 이러한 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11C)은 두 개의 경성 영역들(11')을 정의하고 열림 구역(B)에 의해 서로 분리되며, 상기 열림 구역(B)은 점선들에 의해 표시된 기판 부분(B)을 제거함으로써 획득되었고 연성 인쇄회로기판 파트(부분)(12)에 의해 브릿징되며, 상기 연성 인쇄회로기판 파트(부분)(12)는 상기 두 개의 경성 인쇄회로기판 파트들(11A 및 11C) 사이의 구부릴 수 있는 연결부를 제공한다.
도시된 예시적 실시예에서, 별개의 연성 인쇄회로기판 파트(12), 예컨대 폴리이미드 필름이 적용되며, 접착층(13)의 도움으로 두 개의 경성 인쇄회로기판 파트들(11A 및 11C) 상에 부착된다.
이러한 지금까지 기술된 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)를 제조할 때, 기본적으로 도 2에 따른 수정된 실시예와 관련하여 도 2A 내지 도 2L에 기초하여 하기에서 설명될 바와 같이 진행되는 것이 가능하다. 요컨대, 예컨대 FR4 재료로 만들어진, 즉 경화성 섬유유리-강화 에폭시 수지 플레이트로 만들어진 연속적 경성 기판(11)이 사용될 수 있다. 접착층(13)은 예컨대 열적으로 가교(cross-linking) 방식으로 큐어링될 수 있는 종래의 단일 또는 다중-컴포넌트 접착제로 구성될 수 있다. 그러나, 또한 압력-감지식 접착제 또는 열 가소성의 접착제가 사용될 수 있는데, 왜냐하면 단지 접착층(13)이 비-경화성 에폭시 수지 층들, 특히 섬유유리-강화 에폭시 수지 층들(프리-프레그들)로 구성될 수 있기 때문이다. 연성 인쇄회로기판 파트(12)를 위한 연성 기판이 이러한 접착층(13) 또는 수지 층을 통해 경성 기판(11) 상으로 압축된다. 접착층(13) 및 연성 인쇄회로기판 파트(12) 모두 사전-조립된 상태로 사용될 수 있어서, 사전제작된 공동들(14)이 일정 구역들에서 획득된다.
연성 인쇄회로기판 파트(12)의 장착 그리고 구조화 등과 같은 추가의 단계들, 즉 도 2 내지 도 2L를 통한 하기의 설명에 후속하여, 기판 파트(11B)가 구역(B)에서 경성 기판(11) 외부로 취해질 것이고, 그래서 두 개의 인쇄회로기판 파트들(11A 및 11C)이 남겨진다. 이제 기판 파트(11B)가 제거된 상태로 존재하고 이제 자유롭게 된 파트는 연성 인쇄회로기판 파트(12)에 의해 브릿징되고, 그 결과로 필름 힌지 방식으로 구부릴 수 있는 연결 구역이 이곳에서 획득되며, 그러나 대체로 전도성 연결부들이 이러한 연성 연결 구역에 존재한다.
특히, 광학 연결부가 현재의 경성-연성 인쇄회로기판(10)에 통합되고, 광학 재료(15)는 광학층(15')으로서 적용되고, 상기 광학층(15') 내에서 광 도파관(16)이 예컨대 WO 2005/064381 A1 내에 기술된 방식으로 구조화된다. 층(15')을 형성하기 위한 보통의 광학 재료(15)는 예컨대 졸-겔 프로세스를 통해 생성되는 유기적으로 수정된 세라믹 재료와 같은 무기-유기 하이브리드 재료이다. 다른 알려진 광학 재료는 마찬가지로 졸-겔 프로세스에서 생성되고 광개시제(벤질-디메틸-케탈)로 도핑되는 무기-유기 하이브리드 유리이다. 이러한 하이브리드 유리는 실리카/지르코니아 네트워크를 갖는 아크릴산 메틸로 구성된다. 추가의 알려진 재료들은 예컨대 감광성 이미드들 또는 폴리이미드들, 각각, 유기-실세스퀴옥산들, 실리콘 고무들 등등이다.
그러나, 광학 재료(15)가 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11C) 및 연성 인쇄회로기판 파트(12)를 갖는 하이브리드 인쇄회로기판 상에 적용되기 이전에, 원해지는 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)이 공동들(14)로 삽입되고, 도 1에 도시된 예시적 실시예에서 상기 컴포넌트들은 상기 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11C) 상에 직접 자신들의 하부면들이 안착된다. 이러한 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)의 접촉은 예컨대 와이어-본드 연결부들(골드 와이어 접촉부들)을 통해 종래 방식으로 수행될 수 있으나, 또한 후속하는 마이크로-비아 접촉부들(인쇄회로기판 내의 컴포넌트들의 집적 이후에 구리를 입힌 레이터 보어들을 통한 연결부들)을 통해, 또는 WO 2005/125298 A2에 기술된 바와 같은 접촉 방법의 도움으로도 수행될 수 있다, 그러나; 후자의 예에서, 공동들(14)은 또한 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11C)에, 즉 후술되는 도 2 및 도 2A 내지 도 2L에도 존재할 것이다.
옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)로서, 레이저 다이오드 또는 VCSEL 컴포넌트, 그리고 포토다이오드가 각각 예컨대 사용된다. 이러한 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)이 인쇄회로기판 파트(12) 상에 단순히 놓여지는 대신에 사전-제작된 공동들(14)에 삽입되므로, 특히 두 개의 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11C) 사이의 연성 연결부의 구역에서, 극도로 낮은 구조적 높이가 가능하게 된다. 사전-제작된 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 공동들(14) 내에 컴포넌트들(17)을 "파묻음으로써", 광 방출기로서 기능하는 옵토일렉트로닉 컴포넌트, 예컨대 도면에 따른 도시에서 좌측 컴포넌트(17)의 광 방출 필드, 그리고 광 수신기 컴포넌트(예컨대, 포토다이오드)의 광 검출 필드가 공동(14)의 에지(18) 또는 ― 별개의 ― 연성 인쇄회로기판 파트(12)의 최상위 연성층의 에지(18) 위에 거의 제공되지 않을 수 있다. 이는, 상기 별개의 연성 인쇄회로기판 파트(12) 위에 있는 광학층(15')의 최소 층 두께(19)를 가능하게 하고, 이로써 한편으로 광학 재료의 절약이 유도되고, 주로, 매우 얇고 그에 따라 고도로 유연성 있는 층(15')의 구현이 유도된다.
도 1로부터, 현재의 예시적 실시예에서, 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)이 그 위에 놓인 편향 미러들(20)을 갖고, 이로써 상기 컴포넌트들이 이러한 편향 미러들(20)만을 이용해 공동들(14)의 에지들(18) 위로 돌출하는 것을 볼 수 있다. 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)의 각각의 광 방출 파트 및 광 수신 파트로서 이러한 편향 미러들(20) 사이에, TPA 프로세스에 의해 구조화된 광 도파관(16)이 또한 연장되며, 짧게 하기에서는 광가이드(16)로 불린다. 이러한 방식으로 기술된, 예컨대 30㎛의 직경을 갖고 나머지 광학층(15')에 의해 형성된 나머지 "클래딩" 층들을 갖는 예컨대 원형 단면을 포함하면서 광가이드(16) 위아래로 예컨대 35㎛의 두께를 갖는 상기 광가이드(16)에서, 겨우 100㎛의 두께를 갖는 광학층(15')이 따라서 제공될 수 있다. 그러므로, 연성 기판 파트(12)로서 예컨대 겨우 25㎛의 두께를 갖는 얇은 연성 기판 필름을 사용할 때, 집적 광가이드(16)를 포함하는 고도로 유연성 있는 인쇄회로기판 파트(12')가 전체적으로 구현될 수 있다. 접착층(13)의 두께를 적응시킴으로써, 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)의 높이가 추가로 균등화될 수 있어서, 별개의 연성 인쇄회로기판 파트(12) 상의 광학 재료(15)가 최소 두께를 달성하게 된다.
광학층(15')의 두께는 별개의 연성 인쇄회로기판 파트(12)의 최상위 층 상에서 압축되는 프레임(21)을 형성하는 추가의 사전-조립된 연성 프레임 층에 의해 조정될 수 있다. 이러한 연성 프레임(21)은 단지 연성 인쇄회로기판 파트(12)가 그러하듯이 예컨대 폴리이미드 필름으로 구성되고, 상기 연성 프레임(21)은 옵토일렉트로닉 재료(15)를 위한 경계를 형성하고, 상기 옵토일렉트로닉 재료(15)는 제조 프로세스 동안에 바람직하게도 점성액으로서 공동들(14) 내로 채워지고 층(15')으로서 적용되며, 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)은 (베이스 표면으로부터 떨어져) 실제로 완전히 내장된다. 유연성을 증가시키기 위해, 연성 프레임(21)은 후속하여 다시 제거될 수도 있다.
연성 프레임(21)을 형성하기 위해 폴리이미드 필름을 사용하는 대신에, 또한 예컨대 그 위에서 인쇄되거나 주입될 수 있는 액체 재료(실리콘 고무, 폴리이미드 화합물들 등)가 연성 인쇄회로기판 파트(12)에 제공될 수 있다.
프레임(21)은 컴포넌트들(17)의 삽입에 앞서 또는 그 이후에 제공될 수 있다.
최종적으로, 광학층(15')은 또한 연성 커버층 또는 코트(22) ― 도 1에서 단지 힌트만 주어짐 ―에 의해 보호될 수도 있고, 이를 위해 예컨대 폴리이미드 필름이 마찬가지로 사용될 수 있다. 이러한 연성 커버층(22)은 광학층(15')을 기계적으로 보호할 뿐만 아니라 광 전송에서 간섭들을 방지하기 위해 광 방사선으로부터 보호한다. 이를 위해, 연성 커버층(22)은 바람직하게 컬러화되도록 구성되고 외부로부터 방사되는 광을 흡수할 수 있도록 구성된다.
연성 프레임(21)을 사용하고 광학 재료(15)에서 푸어링(pouring)하는 위에서-기술된 제조에 대한 대안으로서, 광학층(15')은 또한 스텐슬 인쇄를 통해 또는 예컨대 잉크제트 기술을 통해 제공될 수도 있다. 처음에는, 경성 기판(11)은 자신이 차후에 나누어져야 하는 위치들에서 그 상부면 상에 스코어링(scoring)된다. 최종적으로, 연성 인쇄회로기판 파트(12)는 예컨대 폴리이미드 또는 연성 섬유유리-강화 에폭시 수지 층들 또는 등등으로부터 사전-조립될 것이고, 컴포넌트들이 차후에 도입되어야 하는 그러한 영역들이 예컨대 밀링 아웃, 레이저 컷팅, 펀칭 등등에 의해 컷팅 아웃된다. 연성 인쇄회로기판 파트(12)는 접착층(13)의 도움으로 경성 기판 상에 부착되고, 전자(former)에 의해 압축된다.
따라서 획득된 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는 추가의 단계들에서 다층 인쇄회로기판을 획득하도록 추가로 프로세싱될 수도 있다.
연성층 또는 연성 인쇄회로기판 부분(12')은 전체로서 또한 도 1에서 더 도시되지 않는 종래의 방식으로 구리 트랙들을 보유할 수 있고, 여기서 이러한 구리 트랙들(예컨대, 전력 공급용)은 광학층(15') 내에 내장되고 보호된다.
대안적인 실시예에서, 별개의 연성 기판 필름(12)이 또한 생략될 수 있다. 이러한 경우에, 공동들(14)은 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11C) 내에 사전에 형성될 것이고, 여기서 광학 재료(15)는 심지어 연성 연결부를 위한 구역(B)을 획득하기 위해 기판 파트(11B)를 제거하기 이전에라도 경성 기판(11) 상에 직접 적용되고, 광가이드(16)는 구조화된다. 구역(B)에서의 기판 파트(11B)의 제거 이후에, 연성 기판 부분(12)이 차례로 획득되지만, 광학층(15')에 의해서만 형성될 것이다.
하기에서는, 현재의 인쇄회로기판 엘리먼트에 관한 다양한 수정예들 및 개선예들 ― 부분적으로 이미 앞에서 제안된 바와 같은 ― 이 잠시 도 2 내지 도 12에 기초하여 더욱 상세하게 기술될 것이다.
도 2에서, 공동(14)이 연성 인쇄회로기판 부분(12)에 적용될 뿐만 아니라 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11B)에도 적용되는 한 도 1의 인쇄회로기판 엘리먼트에 비교하여 수정된 인쇄회로기판 엘리먼트(10)가 도시된다. 따라서, 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)은 조립체 내로 더욱 깊게 z-방향으로 돌출할 수 있어서, 예컨대 접착제(13)를 통해 두 개의 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11B)에 차례로 붙여지는 연성 인쇄회로기판 부분(12)이 비교적 얇을 수 있고 및/또는 각각의 컴포넌트(17)가 비교적 높을 수 있다. 게다가, 도 2로부터, 옵터일렉트로닉 컴포넌트들(17)이 비-전도성 접착제(23)를 통해 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11B)에 고정되는 것을 볼 수 있다. 또한, 컴포넌트들(17)의 전기적 연결 엘리먼트들(24, 25, 26 및 27)이 또한 도 2에서 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 하부면 상에서 보일 수 있다. 이러한 연결 엘리먼트들(24, 25)은 예컨대 구리로 구성된다.
부수적으로, 특히, 상호 대응하는 컴포넌트들의 경우에 대응하는 참조부호들이 또한 사용되므로, 추가의 설명이 더이상 필요하지 않을 수 있는데, 그 이유는 도 2에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 구조는 도 1에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트에 대응하기 때문이다.
도 2에 따른 이러한 인쇄회로기판 엘리먼트(10)(그리고, 따라서, 도 1에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트(10) 그리고 여전히 상세하게 설명될 그 다음의 도 3에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트들 각각)를 제조하기 위해, 예컨대 도 2A에 도시된 바와 같이, 그 위에 라미네이트된 구리층(2)을 갖는 캐리어 재료(1)로 시작하는 것이 가능하다. 하부면으로부터의 컴포넌트들(17)의 접촉이 원해진다면, 도 2B에 따르면, 홀들(3)이 예컨대 레이저 보어링에 의해 구리층(2) 내에 보어가 생성될 것이다; 이러한 홀들(3)은 차후에 접촉을 위해 사용될 것이다(즉, 도 2). 후속하여, 도 2C에 따르면, 도 1 및 도 2에 따른 기판(11)을 형성하기 위해 프리-프레그가 베이스 기판(1-2)에 제공되고, 공동들(14')은 프리-프레그에서 예컨대 레이저 컷팅, 펀칭, 밀링 등등에 의해 사전에 만들어진다. 후속하여, 도 2D에 따르면, 이후에 기판의 중앙 파트(11B)의 용이한 분리를 허용하기 위해, 스코어링 라인들(4)이 프리-프레그(기판(11))에서 상부면 상에 이루어진다.
도 2E로부터 볼 수 있는 바와 같이, 별개의 연성 기판 파트(12), 예컨대 폴리이미드 필름 또는 예컨대 레이저 컷팅, 펀칭, 밀링 등에 의해 생성된 공동들(14'')을 갖는 연성 프리-프레그는 전술된 접착층(13)의 도움으로 프리-프레그 기판(11)(예컨대, 특정 접착제 또는 사전-조립된 프리-프레그)에 붙여지고, 여기서 그러나 기판의 별개의 중앙 파트(11B)의 구역이 붙여지지 않는다, 즉 스코어링 라인들(4) 사이의 구역(13B)에는 접착제(13)가 존재하지 않는다.
도 2F에 따르면, 이제, 적절한 깨끗한 내부 공간(예컨대, 레이저 컷팅, 펀칭, 밀링 등에 의해 만들어짐)을 갖는 접착층(미도시)을 포함하는 폴리이미드 필름과 같이, 예컨대 추가의 연성 기판 형태의 연성 인쇄회로기판 파트(12) 위로 특히 림(rim) 측에서, 지금까지 획득된 구조에 연성 프레임(21)이 접착된다; 대안으로서, 액체 재료, 예컨대 여전히 액체인 실리콘 고무 또는 폴리이미드 화합물들의 인쇄 또는 주입이 고려될 수 있고, 이후 연성 프레임(21)을 형성하기 위한 적절한 큐어링이 이어진다. 따라서 이제 획득된 구조가 상기 형성된 공동들(14) 전체 내에 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17) 및 광 도파관(16)을 형성하기 위한 광학 재료(15)를 수용하기 위한 준비가 된다.
원해지는 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)을 공동들(14)로 도입하기 위해, 전기적으로 비-전도성인 접착층들(23)이 이제 도 2G에 따라 상기 공동들에 도입된다. 대안으로서, 그러나 적절한 접착제를 컴포넌트들(17) 상에 바로 제공하는 것도 물론 가능하다. 게다가, 액체 형태로 도입되어야 하는 접착제 대신에, 접착 테이프도 사용될 수 있다.
후속하여, 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)이 예컨대 그 위에 놓여진 편향 미러들(20)을 갖는 형태로 공동들(14) 내에 삽입되고, 상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)은 접착층들(23)의 도움으로 단단하게 접착된다; 즉, 도 2H.
옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)을 갖추는 것이 도 2B에 도시된 바와 같이 구리층(2) 내에 홀들(3)이 만들어진 직후에, 즉 사전-조립된 층들(11, 12(13을 가짐), 21)의 애플리케이션이 또한 제공되기 이전에 물론 수행될 수도 있음이 언급될 수 있다.
도 2H에 따른 구조가 획득되었을 때, 광학 재료(15)는 프레임(21) 내에 및 공동들(14) 내에 도입될 수 있고, 상기 광학 재료(15)는 수지로서 또는 푸어링 매스(pouring mass)로서 적용되고, 여기서 컴포넌트들(17)은 광학 재료(15) 내에 완전히 내장될 것이다, 즉 도 2I.
따라서 획득된 광학층(15')에서, 컴포넌트들(17) 사이에 원해지는 광학 통신 연결부를 생성하기 위하여, 광 도파관(16)이 그 자체로 알려진 사전에 기술된 방식으로 도 2J에 따라 구조화된다. ― 광학 재료(15)에 따라 ― 상기 광학 재료(15)의 큐어링 또는 안정화가 요구된다면, 이러한 단계가 이제 마찬가지로 수행될 수 있다.
도 2K에 따르면, 본래의 캐리어 재료(1), 예컨대 캐리어 필름이 떼어지고, 접착제(23)가 컴포넌트 접촉부들(예컨대, 28)과 일직선으로 예컨대 화학적으로 또는 레이저 선들의 도움으로, 플라즈마 제거(plasma ablation) 등에 의해 제거되어서, 구리층(2) 내 그리고 접촉부들(23)과 일직선이 되어 있는 접착층들(23) 내의 홀들(29)이 형성된다. 도 2L에 따르면, 그런 다음에 구리층(2)이 구조화되고, 홀들(29)로의 구리 도입이 이루어져, 컴포넌트들(17)에 도 2를 통해 위에서 이미 설명된 하부 접촉 표면들(24, 25, 26 및 27)이 제공된다. 기판(11) 또는 프리-프레그의 중앙 파트(11B)를 각각 분리시킬 필요만 있을 것이며, 그 때문에 도 2에 도시된, 광 도파관(16)으로의 집적 광학 연결부를 갖는 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트가 획득된다.
도 3에서, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)가 도 2와 유사한 방식으로 비교될만한 단면도로 도시되며, 여기서 그러나 도 2와 비교할 때 예컨대 연성의 광-불침투성 커버층(22)이 부가적으로 제공된다. 상기 커버층(22)은 도 2A-도 2L에 따른 프로세스의 과정에서, 바람직하게는 도 2L에 따른 단계 이후에, 특정하게는 중앙 기판 파트(11B)가 제거되기 이전에 제공된다. 상기 커버층(22)은 외부 광원들에 의한 교란들에 대하여 기계적으로 및 광학적으로 모두 광학층(15')을 보호한다.
도 4에서, 연성 인쇄회로기판 파트(12)가 적절한 구리 연결부들을 갖는 이미 구조화된 구리층(30)을 갖는 한 도 2에 따른 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 수정이 도시되며, 완성된 구조에서, 상기 구리 연결부들은 안쪽으로 위치되고 내장됨으로써 보호되거나 광학 재료(15)에 의해 커버된다. 게다가, 예컨대 도 4에서 31에 도시된 바와 같이, 쓰루-커넥션들이 종래의 방식으로 예컨대 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 하부면에 생성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 광가이드(16)는 컴포넌트들(17) 사이의 브로드밴드(broadband) 연결부로서 활용될 수 있고, 이로써 이를 위해 차폐가 요구되지 않는다. 구리층(30)의 도움으로 전기적 연결부들은 낮은 데이터 레이트들을 갖는 통신을 위해 및/또는 전력 공급을 위해 활용될 수 있다.
비교를 통해, 도 5에서, 도 2에 따른 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)를 위한 전도성 트랙들을 통한 전기적 연결부들의 추가의 가능성이 도시되며, 여기서는 상부면에, 즉 프레임(21) 상에 및 광학층(15') 상에, 구리 라미네이션(33)을 갖는 추가의 연성층(32)이 제공된다. 이것은 도 2K에 따른 중간 단계가 달성된 이후에 이루어질 수 있으며, 여기서 후속하여 중간 기판 파트(11B)의 구리-플레이팅 및 구조화 그리고 최종적으로 브레이킹 아웃이 수행되어서, 도 5에 따른 조립이 획득될 것이며, 여기서 집적 광학 연결부(광가이드들(16))과 상향으로 배열된 구리 연결부 ― 구조화된 구리 코팅부(33) ― 가 구현된다.
도 6에 따르면, 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는, 시작시 경성 프리-프레그, 또는 기판(11') 그리고 따라서 경성 인쇄회로기판 파트들(11A, 11B)이 각각 생략되도록(이러한 경우 도 2C 및 도 2D에 따른 단계들이 더 이상 요구되지 않음) 구조화될 수도 있다. 이러한 경우, 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는 상기 시작시 바로 경성 멤버들을 확실히 갖지 않으나, 단지 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)이 제공되고 "강성"을 유발하는 장소들에 비교적 경성 영역들(11')을 갖는다; 그러나 모든 다른 영역들에서는 연성이다, 즉 구리층(즉, 도 2L 단계)이 접촉 표면들(24-27)을 형성하기 위해 구조화되기 이전에 본래 접착층(13)(도 2A)을 통해 구리 층(2)에 직접 붙여진 별개의 구부릴 수 있는 인쇄회로기판 파트(12) 및 연성 광학층(15')을 갖는 연성 인쇄회로기판 파트(12')이다. 하기에서 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 도 6에 따른 이러한 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는 다양한 방식들로 경성 인쇄회로기판 파트들과 연결될 수 있다.
도 7에 따르면, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5 또는 도 6(실제로, 도 7에서 도 6에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트(10)가 도시됨)에 도시된 바와 같이, 이러한 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는 광학적으로 추가의 인쇄회로기판 파트들(34, 35)을 상호연결시키기 위해 상기 추가의 인쇄회로기판 파트들(34, 35) 상에 놓일 수 있다. 이러한 인쇄회로기판 파트들(34, 35)이 도 7에 상당히 개략적으로만 도시되고, 이러한 인쇄회로기판 파트들(34, 35)로의 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 연결은 예컨대 붙여짐(gluing)으로써(예컨대, 이방성 전도성 아교를 통해), 와이어 본드 연결부들에 의해, 마이크로-비아 접촉 및 이러한 기술들에 의해 구현될 수 있다. 모두 합쳐, 도 7에 따른 어레인지먼트가 경성-연성 인쇄회로기판 조합(34-1--35)으로서 보일 수 있다. 이러한 인쇄회로기판 모듈들은 또한 상기 어레인지먼트가 도 8에 도시된 바와 같이 다른 인쇄회로기판(36)의 상부 상에 놓인다면 각각 획득될 수 있거나 또는 부가적으로 확대될 수 있다.
다른 한편으로, 물론, 기술된 바와 같이, 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)를 다층 어레인지먼트에 설치하는 것도 가능하다, 즉 상기 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)를 추가의 인쇄회로기판 층들에 내장시켜 그것과 함께 그들을 압축하는 것도 가능하다. 도 9에 따르면, 추가의 인쇄회로기판들(37)에 삽입되고 그곳에서 접촉되는 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)가 도시되며, 그에 따라 최종적으로 도 9에 개략적으로 도시된 바와 같은 어레인지먼트를 제공하기 위해 종래의 방식으로 다층 인쇄회로기판으로의 프레싱이 이루어진다. 여기서, 역시, 이는 ― 도 7 및 도 8에 따른 어레인지먼트들과 유사하게 ― 도 1, 도 2, 도 3, 도 4 또는 도 5에 따른 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트들(10) ― 도 6에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트 제외 ― 가 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다는 것이 다시 유지된다.
도 10 및 도 11에서, 자신의 유연성을 이용한 현재의 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 애플리케이션들이 도시된다. 상세하게는, 도 10에는, 예컨대 도 6의 베이시스 상에서 또는 도 1, 도 2, 도 3, 도 4 또는 도 5를 통해 이전에 기술된 바와 같은 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)가 어떻게 인쇄회로기판 모듈(34)을 마더보드(36')에 광학적으로 연결시킬 수 있는지가 도시되며, 여기서 광학층(15') 및 광가이드(16)를 갖는 연성 인쇄회로기판 파트(12), 즉 전체의 주어진 연성 인쇄회로기판 파트(12')가 z-방향으로 적응을 제공한다.
도 11 및 도 11A에서, 마더보드(36'), 그리고 인쇄회로기판 모듈들(34 및 35')을 갖는 유사한 어레인지먼트가 도시되며, 여기서 광가이드 브랜치들(16A, 16B)을 통해, 적절하게 밖으로 굴곡시킴으로써(즉, 도 11), 브랜칭 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는 마더보드(36) 및 인쇄회로기판 모듈(35')에 인도되고 각각 그 자체로 종래의 방식으로 다층 어레인지먼트의 방식으로 그 위에 배열된다.
상당히 일반적으로, 대부분의 가변적인 광가이드 기하학적 구조는 현재의 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 도움으로 구현될 수 있고, 종래의 전기(구리) 연결부들을 통해 우회로를 취할 필요 없이 원해지는 말단 지점들에 바로 높은 데이터 레이트들로 통신을 전달할 수 있도록 하기 위하여, 대부분의 가변적인 모듈들은 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 유연성에 의해 상이한 z-레벨들에서 상호연결될 수 있다.
최종적으로, 도 12에는, 예컨대 이번에는 편향 미러(20)를 갖는 단 하나의 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)를 포함하는 실시예에서 현재의 경성-연성 인쇄회로기판 엘리먼트(10)의 애플리케이션이 도시되며, 이때 상기 컴포넌트(17)는 예컨대 광 방출기(즉, 도 12에서 화살표들(39))로서, 그러나 선택적으로 또한 광 검출기 또는 광 수신기(즉, 점선으로 도입된 화살표들(40))로서 기능할 수 있다. 광 도파관(16)은 예컨대 추가로 도시되지 않은 외부 위치로 헤드 엘리먼트(38)를 통해 가이드된다(예컨대, 광학 연결기를 통해 외부 인쇄회로기판으로 또는 광학 케이블로의 커플링을 제공하기 위해, 또는 예컨대 디스플레이 배경 조명으로서 광을 사용할 수 있기 위해, 또는 나쁜 영향을 주는 광이 컴포넌트(17)에서 검출될 때와 같이 감지 애플리케이션들을 위해). 광 방출기의 경우, 컴포넌트(17)는 예컨대 VCSEL 컴포넌트 또는 LED일 수 있으며, 반면에 광 검출기의 경우 컴포넌트(17)는 예컨대 포토-다이오드 또는 다른 광 센서에 의해 형성된다.
여기서, 역시, 심지어 도 6에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트(10)(그러나, 하나의 컴포넌트(17)만을 갖는)가 도 12에 도시되더라도, 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)의 구역 내의 경성 인쇄회로기판 파트(11)를 갖는 대략 도 1 또는 도 2 등에 따른 구성이 물론 고려될 수 있음이 다시 고려되어야 한다(이때, 도 12에 도시된 인쇄회로기판 파트(34)는 생략될 수도 있다).
현재의 인쇄회로기판 엘리먼트(10)는 물론, 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)에 부가하여, 추가의 컴포넌트들이 광학 재료(15)에, 특히 공동들(14)에 내장되도록 수정될 수도 있다. 따라서, 특히, 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)과 함께, VCSEL 컴포넌트의 경우에 구동기 칩 및/또는 포토다이오드의 경우에 증폭기 칩과 같은 전자 컴포넌트들을 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17)로서 공동-설치하는 것이 고려될 수 있다. 이는 단지 상당히 개략적으로 도 1에서 17'에 도시된다.

Claims (18)

  1. 컴포넌트(17)를 갖는 적어도 하나의 경성 인쇄회로기판 부분(11A, 11C; 34, 35; 37)과 적어도 하나의 연성 인쇄회로기판 부분(12)을 갖는 인쇄회로기판 엘리먼트(10)로서,
    상기 컴포넌트(17)는 공동(14) 내에 하우징된 옵토일렉트로닉 컴포넌트이고, 상기 공동(14)의 에지(18) 위로 광-방출 또는 광-수신 파트(17)를 이용하여 돌출하고,
    상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)은 광학의 포토-중합 가능한 재료(15)의 연성층(15')을 갖고, 상기 연성층(15')에서는 광 도파관(16)이 방사선(radiation)을 통해 상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)의 광-방출 또는 광-수신 파트(20)와 일직선으로 구조화되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공동(14)은 상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)에 제공되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 경성 인쇄회로기판 부분(11A, 11C; 34, 35; 37)은 적어도 일부 구역들에서 상기 경성 인쇄회로기판 부분 상에 안착되는 상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)에 연결되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공동(14)은 상기 경성 및 연성 인쇄회로기판 부분들(11A, 11C, 12)의 상기 연결 구역에 제공되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  5. 제 1 항, 제 3 항, 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    별개의 연성 인쇄회로기판 부분(12)이 접착층(13)의 도움으로 상기 경성 인쇄회로기판 부분(11A, 11C) 상에 부착되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  6. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공동(14)은 상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)에 제공되고, 상기 경성 인쇄회로기판 부분(11A, 11C)에 바로 인접하는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  7. 제 5 항 및 제 6 항에 있어서,
    상기 공동(14)은 또한 상기 접착층(13)에 제공되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6항, 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)은 상기 광학 재료(15)의 상기 연성층(15')에 의해 형성되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)는 그 위에 놓인 편향 미러(20)에 의해 구성되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)는 상기 편향 미러(20)를 이용하여서만 상기 공동(14)의 상기 에지(18) 위로 돌출하고, 그러나 상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트 자체는 상기 공동(14) 내에 완전히 하우징되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)는 VCSEL 컴포넌트인,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)는 상기 공동(14) 내에서 상기 광학의 포토-중합 가능한 재료(15)에 의해 둘러싸이는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학의 포토-중합 가능한 재료(15)의 상기 층(15')은 연성 프레임(21)에 의해 둘러싸이는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 연성 프레임(21)은 폴리이미드 필름에 의해 형성되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학의 포토-중합 가능한 재료(15)의 상기 층(15')은 연성 커버층(22)에 의해 커버되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  16. 제 3 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 개의 경성 인쇄회로기판 부분들(11A, 11C; 34, 35; 37)이 서로에 대하여 거리를 두고서 제공되고, 상기 거리는 상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)에 의해 브릿징되고, 옵토일렉트로닉 컴포넌트(17)가 각각의 경성 인쇄회로기판 부분(11A, 11C) 상에 있는 공동(14) 내에 배열되고, 상기 광 도파관(16)이 상기 두 개의 옵토일렉트로닉 컴포넌트들(17) 사이에서 연장되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 인쇄회로기판 엘리먼트(10)를 제조하는 방법으로서,
    적어도 하나의 공동(14'')이 상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)에 적용된 사전-조립 이후에, 상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)은 상기 적어도 하나의 경성 인쇄회로기판 부분(10A, 10B; 34, 35; 37) 상에 장착되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트를 제조하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 광학의 포토-중합 가능한 재료(15)는 상기 연성 인쇄회로기판 부분(12)이 상기 경성 인쇄회로기판 부분(10A, 10B) 상에 적용된 이후에만 적용되고, 그런 이후에 상기 광 도파관(16)이 그 안에서 구조화되는,
    인쇄회로기판 엘리먼트를 제조하는 방법.
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