KR20110037360A - 연성 광기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

연성 광기판 및 그 제조방법이 개시된다. 일면으로 광투과부가 노출된 연성기판을 준비하는 단계, 연성기판의 일면에 광도파로층을 적층하는 단계, 광도파로층에, 광투과부에 상응하는 미러를 형성하는 단계를 포함하는 연성 광기판의 제조방법은, 회로패턴 형성과정에서 필요한 가열, 가압 공정 후에 광도파로층을 적층함으로써, 기판 제조 공정으로 인하여 광도파로층이 변형되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
광도파로, 변형, 회로패턴

Description

연성 광기판 및 그 제조방법{Optical wiring board and manufacturing method thereof}
본 발명은 연성 광기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
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.
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(Universal Mobile Telecommunication System)의 이동전화 기지국, 또는 슈퍼 컴퓨터 등에서 백플레인(Backplane) 및 도터 보드(Daughter Board)에 적용되고 있다.
이러한 광도파로는 보통 다층 인쇄회로기판의 적층 과정에서 기판 내부에 매립되어 형성된다. 이러한 종래기술에 따르면 레이업을 위한 가열, 가압 과정에서 광도파로가 손상될 염려가 있다. 그리고, 광도파로를 지나는 비아홀의 내벽에 형성된 도금층은 광도파로에 대한 밀착력이 약한 문제가 있다.
본 발명은 광도파로층이 기판의 적층과정에서 손상되지 않는 연성 광기판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 비아홀에 형성된 도금층이 높은 밀착력을 갖는 연성 광기판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일면으로 광투과부가 노출된 연성기판을 준비하는 단계, 상기 연성기판의 일면에 광도파로층을 적층하는 단계, 상기 광도파로층에, 상기 광투과부에 상응하는 미러를 형성하는 단계를 포함하는 연성 광기판의 제조방법 이 제공된다.
상기 연성기판 준비단계는, 광투과성 물질이 적층된 연성의 금속적층판을 준비하는 단계, 상기 금속적층판의 금속층을 선택적으로 제거하여, 회로패턴 및 광투과부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금속적층판 준비단계에서는, 복수의 금속적층판을 준비하며, 상기 연성기판 준비단계는, 상기 복수의 금속적층판을 열압착하여 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연성기판 준비단계는, 비아홀이 형성된 연성기판을 준비하고, 상기 미러 형성단계는, 상기 광도파로층에 미러홈을 형성하는 단계와, 상기 미러홈 및 상기 비아홀의 내벽을 도금하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 광도파로층에 커버레이를 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 일면으로 노출된 광투과부가 형성된 연성기판, 상기 연성기판의 일면에 적층된 광도파로층, 상기 광도파로층에 형성되어 있으며, 상기 광투과부에 상응하여 형성된 미러를 포함하는 연성 광기판이 제공된다.
상기 연성기판의 광투과부는, 광투과성 물질층을 포함할 수 있다.
상기 광투과성 물질층은 폴리이미드 수지를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 연성기판의 타면에는, 상기 광투과부에 상응하여 광전소자 실장부를 형성될 수 있다.
상기 광도파로층에 적층된 커버레이를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 회로패턴 형성과정에서 필요한 가열, 가압 공정 후에 광도파로층을 적층함으로써, 기판 제조 공정으로 인하여 광도파로층이 변형되거나 손 상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 회로패턴 형성에 필요한 비아홀이 광도파로층을 지나는 것을 방지하여, 비아의 신뢰성을 높일 수 있다.
이하에서 본 발명의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판의 제조방법을 설명하는 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판의 제조방법은, 연성기판 준비단계(S110), 광도파로층 적층단계(S120) 및 미러 형성단계(S130)를 포함한다.
연성기판 준비단계(S110)에서는 일면으로 광투과부(10a)가 노출된 연성기판(10)을 준비한다. 연성기판(10)에 실장되는 광전소자(1, 2)는 후술할 광도파로층(20)을 통하여 광신호를 송수신하므로, 연성기판(10)의 일면에는 실장될 광전소자(1, 2)의 광신호가 광도파로층(20)으로 전달되는 통로로서 광투과부(10a)가 형성된다.
구체적으로, 도 2 내지 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 폴리이미드 수지와 같은 광투과성 물질층(11)이 적층된 연성의 금속적층판(13)을 준비한 후에, 금속적층판(13)의 금속층(12)을 선택적으로 제거하여 회로패턴(16) 및 광투과 부(10a)를 형성한다. 본 실시예에서는 연성기판(10)의 양면으로 노출된 폴리이미드 수지층이 광투과부(10a)가 된다. 그러나, 광투과부(10a)가 광투과성 물질층(11)으로 한정되지는 않으며, 광투과부(10a)는 관통부와 같이 광신호전달이 가능한 공지의 다양한 형태를 포함한다.
여기서, 연성기판(10)은 복수의 금속적층판(13)이 열압착되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 금속적층판(13)이 회로패턴(16) 및 광투과부(10a)가 형성되도록 가공된 후에, 가공된 복수의 금속적층판(13)이 열압착되어 적층될 수 있다. 또한, 복수의 금속적층판(13)이 적층된 후에 회로패턴(16) 및 광투과부(10a) 형성될 수도 있다. 더불어, 다양한 공지의 적층방법을 이용하여 다층의 회로패턴(16)이 형성될 수 있다. 이 때, 금속적층판(13)의 적층에는 본딩시트(14)가 사용될 수 있다.
광도파로층 적층단계(S120)에서는 광투과부(10a)가 형성된 연성기판(10)의 일면에 광도파로층(20)을 적층한다. 이에 따라, 연성기판(10)의 회로패턴(16) 형성에 필요한 적층과정이 수행된 후에 광도파로층(20)이 형성됨으로써, 연성기판(10)의 적층과정으로 인하여 광도파로층(20)이 변화되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연성기판(10)에서 회로의 층간 접속에 이용되는 비아(18, 도 7 참조)가 광도파로층(20)을 지나지 않는 구조가 되어, 광도파층에 형성된 비아홀에서 도금 밀착력이 낮아 발생하는 비아 불량의 문제를 원천적으로 방지할 수도 있다.
도 5에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 연성기판(10)의 일면에 하부 클래드층(22), 코어층(24), 상부 클래드층(26)을 차례로 적층하여 광도파로를 형성한 다. 여기서, 광도파로층(20)의 적층은 스핀코팅, 디스펜싱, 잉크제팅, 진공 라미네이션 등 공지의 다양한 방법으로 실시될 수 있다. 또한, 광도파로층(20)의 형성방법은 노광/현상법, UV-mold법, 레이저 패터닝 방법 등 공지의 다양한 형태로 실시될 수 있다.
미러 형성단계(S130)에서는 광도파로층(20)에 미러(30)를 형성한다. 이 때, 미러(30)는 광투광부에 상응하여 형성된다. 이에 따라, 광투광부를 통로로 전달된 광신호가 미러(30)에 반사되어 광도파로층(20)으로 전파될 수 있다.
도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 광도파로층(20)에 미러홈(20a)을 형성한 후에, 미러홈(20a)을 도금하여 미러(30)를 형성할 수 있다.
특히, 본 실시예에서는 미러(30)와 비아(18)를 동시에 형성할 수 있도록, 비아홀(17)이 형성된 연성기판(10)을 준비(도 4 참조)한 후에, 미러홈(20a) 도금공정에서 미러홈(20a)과 더불어 비아홀(17)의 내벽도 같이 도금할 수 있다. 이에 따라, 공정이 단순해지고 비용 및 시간이 절감될 수 있다.
그러나, 광도파로층(20)에 형성되는 미러(30)는 본 실시예에 한정되지 않으며, 공지의 방법으로 다양한 형태의 미러(30)가 형성될 수 있다.
한편, 도 8에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 광도파로층(20)을 커버하기 위하여, 미러 형성단계(S130) 이후에 광도파로층(20) 또는 연성기판(10)의 타면에 커버레이(40, 45)를 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 9에 나타난 바와 같이, 레이저를 이용하여 광전소자(1, 2)가 실장되는 기판의 타면을 가공하여 광전소자(1, 2)와 접속되는 패드를 오픈시킬 수도 있다.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판은, 연성기판(10), 광도파로층(20) 및 미러(30)를 포함한다.
연성기판(10)은 광전소자(1, 2)가 실장되는 부분으로, 연성기판(10)에는 광전소자(1, 2)의 광신호를 광도파로층(20)에 전달하도록 연성기판(10)의 일면으로 노출된 광투과부(10a)가 형성되어 있다. 연성기판(10)에 실장되는 광전소자(1, 2)는 후술할 광도파로층(20)을 통하여 광신호를 송수신하므로, 연성기판(10)의 일면에는 실장될 광전소자(1, 2)의 광신호가 광도파로층(20)으로 전달되는 통로로서 광투과부(10a)가 형성된다.
구체적으로, 본 실시예에서는 연성기판(10)의 양면으로 노출되며 폴리이미드 수지로 이루어진 광투과성 물질층(11)이 광투과부(10a)가 된다. 그러나, 광투과부(10a)가 광투과성 물질층(11)으로 한정되지는 않으며, 광투과부(10a)는 관통부와 같이 광신호전달이 가능한 공지의 다양한 형태를 포함한다.
여기서, 광전소자(1, 2)의 실장을 위하여, 연성기판(10)의 타면에는 광투과 부(10a)에 상응하여 광전소자(1, 2) 실장부(15)를 형성될 수 있다.
광도파로층(20)은 광전소자(1, 2)의 광신호를 전파하는 부분으로, 광투과부(10a)가 노출된 연성기판(10)의 일면에 적층된다. 이에 따라, 연성기판(10)의 회로패턴(16) 형성에 필요한 적층과정이 수행된 후에 광도파로층(20)이 형성될 수 있어서, 연성기판(10)의 적층과정으로 인하여 광도파로층(20)이 변화되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연성기판(10)에서 회로의 층간 접속에 이용되는 비아(18)가 광도파로층(20)을 지나지 않는 구조가 되어, 광도파층에 형성된 비아홀에서 도금 밀착력이 낮아 발생하는 비아 불량의 문제를 원천적으로 방지할 수도 있다.
구체적으로, 본 실시예에서는 연성기판(10)의 일면에 하부 클래드층, 코어층, 상부 클래드층을 차례로 적층하여 광도파로를 형성한다.
미러(30)는 광전소자(1, 2)의 광신호를 반사하여 광신호를 광도파로층(20)으로 유도하는 부분으로, 광도파로층(20)에 형성되어 있으며 광투과부(10a)에 상응하여 형성된다.
구체적으로, 본 실시예에서는 광도파로층(20)에 미러홈(20a)을 형성한 후에, 미러홈(20a)을 도금하여 미러(30)를 형성할 수 있다.
그러나, 광도파로층(20)에 형성되는 미러(30)는 본 실시예에 한정되지 않으며, 공지의 방법으로 다양한 형태의 미러(30)가 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예의 연성 광기판은 광도파로층(20)을 커버하기 위하여, 광도파로층(20) 또는 연성기판(10)의 타면에 적층된 커버레이(40, 45)를 추가로 포함할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판의 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판의 제조방법을 설명하는 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성 광기판을 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 연성기판 10a: 광투과부
11: 광투과성 물질층 12: 금속층
13: 금속적층판 14: 본딩시트
15: 광전소자 실장부 16: 회로패턴
17: 비아홀 18: 비아
20: 광도파로층 20a: 미러홈
30: 미러 40, 45: 커버레이

Claims (10)

  1. 일면으로 광투과부가 노출된 연성기판을 준비하는 단계;
    상기 연성기판의 일면에 광도파로층을 적층하는 단계; 및
    상기 광도파로층에, 상기 광투과부에 상응하는 미러를 형성하는 단계를 포함하는 연성 광기판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연성기판 준비단계는,
    광투과성 물질이 적층된 연성의 금속적층판을 준비하는 단계; 및
    상기 금속적층판의 금속층을 선택적으로 제거하여, 회로패턴 및 광투과부를 형성하는 단계를 포함하는 연성 광기판의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속적층판 준비단계에서는, 복수의 금속적층판을 준비하며,
    상기 연성기판 준비단계는, 상기 복수의 금속적층판을 열압착하여 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 광기판의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연성기판 준비단계는, 비아홀이 형성된 연성기판을 준비하고,
    상기 미러 형성단계는, 상기 광도파로층에 미러홈을 형성하는 단계와, 상기 미러홈 및 상기 비아홀의 내벽을 도금하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 광기판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광도파로층에 커버레이를 적층하는 단계를 더 포함하는 연성 광기판의 제조방법.
  6. 일면으로 노출된 광투과부가 형성된 연성기판;
    상기 연성기판의 일면에 적층된 광도파로층; 및
    상기 광도파로층에 형성되어 있으며, 상기 광투과부에 상응하여 형성된 미러를 포함하는 연성 광기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연성기판의 광투과부는, 광투과성 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성 광기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광투과성 물질층은 폴리이미드 수지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연성 광기판.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 연성기판의 타면에는, 상기 광투과부에 상응하여 광전소자 실장부를 형성된 것을 특징으로 하는 연성 광기판.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 광도파로층에 적층된 커버레이를 더 포함하는 연성 광기판.
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