TW200922432A - Printed circuit board element and method of producing the same - Google Patents

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200922432 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種印刷電路板元件，其包含至少—軟 性印刷電路板部及具有一組件之一硬性印刷電路板部；此 外，本發明係關於該印刷電路板元件之一種製造方法。 【先前技術】 對多樣化之應用而言，由於有提供可摺疊及可彎曲的 連接之需要，故具有硬性及軟性印刷電路板部之印刷電路 板〔PCB〕元件已被提出，從依步驟設置leDs之應用開 始，參見DE 199 09 399 C1號專利，以至於具可摺疊部之 電子裝置上部份軟性印刷電路板之應用，例如行動電話、 可攜式電腦〔膝上型電腦、筆記型電腦〕及所謂手提式裝 置，其中以資料及訊號連接之觀點而言，於鉸鏈接頭上有 對應之撓性裕度之需要。除可摺疊及可彎曲連接之應用 外，硬-軟性印刷電路板元件亦可用於所謂單次屈曲安裝 〔flex-to-install〕之應用，其中該軟性印刷電路板部僅彎曲 一次以便建立二印刷電路板間〔例如主機板及子卡〕之連 接’而後該軟性印刷電路板即維持於該狀態。硬_軟性印刷 電路板之結構及其製造分別描述於各文獻中，例如Ep i 650 840 A卜 WO 2005/055685 A1 或 WO 2004/110114 A1。 該硬-軟性印刷電路板巾，該軟性印刷電路板部形成一種硬 性印刷電路板間之膜型鉸鏈，以便進行硬性印刷電路板部 間之樞轉’銅質連接依f財式穿過絲性印刷電路板部。 另-方面，印刷電路板上整合光學信號連接已為習 200922432 知’參照 WO 2005/064381 μ' AT 5〇3 〇27 m 或邯 2002/0028045 A卜因此，大致上可增加該印功 能，且實現高度複雜之產品應用，其中進一步微小化印刷 電路板、增加轉難性之整合密度及生產高淨值之PCB成 為可此。具有光學連接之該印刷電路板可祕需要各组件 或功能單元間之大量資料傳輸，及/或通道㈣節約設計之 應用。然:而，目前為止該整合光學連接實際上被限制於硬 性印刷電路板，即使前述US 2002/0028045 Λ1中，於軟性 底材上具光學連接之實施例已被提出。然而實際上，該文 獻所揭示之光學連接手段只包含—電鍍層及—核心層於多 組件模組〔MCMs〕上，而非於印刷電路板上，且所述軟 性印刷電路板係為了可提供軟安裝及一光學連接至另一模 組，且該撓性裕度用以補償加工之不精確。 【發明内容1 目前，本發明之目的係有效結合前述二種科技，例如 硬-軟性印刷電路板元件與結合於印刷電路板之光學連接 〔例如光學波導(optical waveguide)〕，因而將具微小空間 及遮蔽需求之高資料速率〔high data rate〕傳輸，與增加可 罪度及設計選項等優點結合，且提供新穎高科技印刷電路 板元件’以便電子產業具有額外且新穎的選擇。 此處所欲解決之問題在於達成可節約空間之結構，特 別是儘管在連接額外之光學波導之條件下，仍能盡可能的 降低其結構高度。在此情況下，不只未造成複合印刷電略 板元件之整體撓性裕度〔flexibility〕的負面影響，利用杨 200922432 薄軟性印刷電路板部可至少維持或甚至增加存在之撓性裕 度。另一方面，應可達成習知硬_軟性印刷電路板元件需符 合之要求，提供持續性連接取代暫時性連接，及使持久機 械耐用性成為可能，例如在啟閉〔摺疊式〕行動電話或可 攜式電腦之期間。，然而’使用硬_軟性印刷電路板元件亦可 能用以建立暫雜連接’硬_軟性印刷電路板可形成電插 頭，用以提供二印刷電路板暫時連接。此例中，硬-軟性印 刷電路板元件構成「光學纜線」。 AT 503 027B1中’具有光電組件包埋之印刷電路板元 件係已知技術，且其具有整合鏡面以偏折光輻射。 因此’本發明特別關於提供該硬-軟性印刷電路板元件 中光電組件之-最佳整合，以確保pcB之結構高度之降低 及軟性印刷棘板厚度之降低，因此，在所需應 高撓性裕度。

為解決該問題，本發明提供一印刷電路板元件及立製 造方法，如申請專利第丨項及第17射所界定。較佳 的實施例及進一步發展於附屬項中指明。 實際上，該具創造性之硬·軟性印刷電路板元件中所述 之光電組件設於印刷祕板元件之凹穴内，例 電路板部間之連接區域’特別是位於軟性 ρ刷電路㈣，使波導層即光學㈣層可能裝設在 軟性印刷電路板部上及超過該光電組件，且大致上'因此 增加其結叙冑度。_其發料魏 ;上::=高於該凹卿印刷電路^ 度超過所鋪设之該_軟性光學光聚合材料層。該光學材 200922432 料層中光學波導利用輕射構建，且分別與該光電組件 之發光。卩或收光部對齊。較佳地，於w〇 2，_如幻 中所述之多光子吸收法係被使用，其中一化學反應，即聚 s反應矛J用數個_通常二個光子之同時吸收而活化。由 於-個光子被吸收’該過程通常稱為τρΑ〔 τρΑ_二個光子 吸收〕。例如，該欲建構之光學材料為透明材料，以便使 用光源〔特別是雷射光〕之激發波長〔_mn〕。因此， 材料内不會發生吸收及單—光子反應。然而，在該光或雷 射光束聚焦範圍内之強度極高，以致於該材料會吸收二 〔或多〕個光子，使一化學反應被活化。此例中，由於用 於激發波長之光學材料為透明材料，光線可到達該層中所 有點，因此該層中之三維結構可無問題地被描述，亦為其 優點。利用三維方式，該光學波導不必只在平面延伸〔Η 平面〕，亦可於其路财·在高度上亦形成變化〔z轴方 向〕，即其可於x、y軸方向上延伸，亦可於2轴方向上延 伸，然而該辟波導亦可包含在以及2軸方向之縱向上 形狀的改變，例如，從圓形至爲橢圓形，回復至圓形，及 至直立橢圓形之剖面變化。 所述之多光子吸收過程為單一步驟建構過程，該過程 中無需多重曝光及濕式化學發展步驟。 此外，欲獲得進一步資訊，可參照w〇 2〇〇5/〇64381 A卜 如前所述，該發明首次有效地使光學波導之整合成為 可能，利用硬-軟性印刷電路板元件中光子吸收過程建構該 整合，其中可達成該光學波導與光電組件之緊密結合，且 200922432 將該光電組件完全包埋於光學材質中，且可確保該混成印 刷電路板元件軟性區域中之高撓性裕度。 WO 2005/078497 A1 中，已彳 元件之描述，一盲孔型凹孔由其上表面鑽入其中，後續並 於其中③置光電組件’該光電崎湘二絕緣層間之光學 匯飢排通訊。5亥例中’該組件黏著於該凹孔内不連續之金 屬層。 軟性印刷電路板部〔特別^分離的〕及硬性印刷電 路板部間之連接難可黏著層達成。例如該黏著層可 利用熱固性黏著劑、壓力敏感性黏著劑、所謂預浸料胚 〔pre-pregs，即未固化、玻璃纖維強化環氧樹脂層〕或類 製造時較佳轉預製、硬♦性印刷電路板元件

便仍連續之-硬性印刷電路板部具有黏著之—軟性印刷電 路板部’例如聚醯亞胺膜，其上以磨去或切去或類似加工 方式移除硬性印刷電路板部之—區域，以便可保留至少一 硬性印刷電路板部，較佳保留二分隔設置之硬性印刷電路 板部’其中各該硬性印刷電路板部利雌著層連接於軟性 印刷電路板部。因此所得預製印刷電路板元件中，其可勺 含銅層或傳導練’該銅層或傳導銅執具有穿透連接，= 如形成微孔〔μ-vias〕及類似物。該光電組件之凹 利用研磨軸，制_凹穴戦於歸_電路板= 黏者層H所插人或設置之各光電組件可被定位以复 底部表面直接置於該硬性印刷魏板部之上表面，且了 習知方式接觸該處。在側向及頂側上，該製造階段中= 組件仍為未©定的’及後_設該光學光聚合材質形成= 200922432 學層時’該光電組件周圍及頂侧上會被該光學材質環繞， 且被包埋進入其中。為了該光學光聚合材質層之應用，該 2刷電路板件之賴上預先鋪設—軟性外框，舖設該光 學層後’該框架會環繞該光學層及定位該光學材質，該光 子材貝舖δ又時具有黏性。後續該軟性外框亦可再次移除以 便增加撓性裕度。該軟性外框可由聚醯亞胺膜製成。 根據另，前述分離軟性底材層可省略成為軟 尸刷％路板部’且該軟性印刷電路板部可利用光學層本 形成。製造該印·路板過財可如此進行，例如起初 只呈現具有凹穴之硬性底材，且光電組件排列於凹穴中， 後、Λ於.亥光予層建構光學波導，最後移除部分硬性底 材，以便二餘留、分隔之硬性印刷電路板部間僅有單獨利 用光學層形成之軟質層被保留。 該光電組件可具有連接於頂側之整合偏斜鏡，作為發 =I5或作為收光。卩’較佳只有該偏斜鏡凸伸超過頂側或凹 穴之頂緣，其中該光電組件完全容置於該凹穴中，即特別 地裝設低於該軟性印刷電路板部之頂侧。例如該光電組件 可為VCSEL〔垂直共振腔面射型雷射〕組件，然而，其亦 :為相異、f知光電組件，例如光電二極管或光敏電阻， 一 :！〔LED〕，該軟性印刷電路板部本身同樣可 :有客知銅執，所完成之硬軟性印刷電路㈣件中該銅軌 包埋且保護於該光學層内。 械子ί包含一軟性表層作為保護層而被保護，除機 1: 層亦可抵抗光輕射以便預防光波導之 干擾。為達成目標，該軟性表層較佳為有色且吸收從外界 200922432 輻射進入之光。例如該表層可由聚醯亞胺製成。 原則上，目前硬-軟性印刷電路板元件於進一步之步驟 中可加工成為多層印刷電路板〔多層PCB〕。 特別地根據較佳之實施例，從以上所述之結果可得， 該硬-軟性印刷電路板元件中包含至少二分隔設置之印刷 電路板部，該二硬性印刷電路板部間之距離或空間利用軟 性印刷電路板部橋接；各硬性印刷電路板部上有-光電組 件〔傳輸器或接收器〕排列於一凹穴中，且該光學波導於 該軟性PCB部内之二光電組件間延伸。 當然，進一步之〔電子〕組件亦可以本身習知方式容 設於該硬·軟性混成印刷電路板。 、該目丽科技利用硬-軟性印刷電路板及TPA建構光學 波導之優點’用以製造印刷電路板元件巾高度整合之光學 訊號連接。利用所述之技術可能使通常相對昂責之光學材 f之節約’以及印刷電路板元件之超薄高軟性彎折區域之 製造得以實現。 該目前科技亦被採用於光電混成印刷電路板，盆具有 多模式或單模式波_於高㈣傳輸鱗，所達叙料 方面<具有很大自由性。應用的領域例如行動電話、膝上型 電腦及手提式|置之光電背板、軟性及硬·軟性印刷電路 在應I考慮到經常性的啟閉〔摺疊或展開〕，因此 軟性連接之高撓性裕度及可靠度有重要性。 一個特別之優點在於該層厚度之微小化，主要是目前 硬-軟性印刷電路板賴區域中之該光學材質，其對於具數 叙鏈型連魏域之硬軟性印刷電路板有重紐。”、 —10 — 200922432 【實施方式】 為讓本& a之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯 懂’下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式， 作詳細說明如下： 第1圖中’以示意圖表示硬軟性印刷電路板10，而 未按，、、、本體組件之實際尺寸纟t*，該印刷電路板10具有-硬性底材1Η乍為底部，從該處形成二硬性印刷電路板部 11Α、，11C，該硬性印刷電路板部11Α、llc界定二硬性區 域11’，且利用-開放區域B分隔彼此，該開放區域B係 利用移除該虛線所標示之底材部11B獲得，且利用軟性印 刷電路板部12橋接，以提供二硬性印刷電路板部n A及 11C間可彎折之連接。 所緣示之標準實施例中，包含一分離的、軟性印刷電 路板邛12，例如聚酿亞胺，其利用黏著層固定於該二 硬性印刷電路板部11 A及11C。 製造目前所述之硬-軟性印刷電路板元件1〇時，可依 下列第2A至第2L圖所解釋之方法進行，其係根據第2圖 之修改過之實施例内文。簡言之，可使用例如刚材質之 連續硬性練U，即已硬化、玻賴維強化之環氧樹脂板 :該黏著層13可由習用單—或多組成黏著劑製成，例如其 可於熱交聯下硬化。然而’亦可使用屡力敏感性黏著劑或 4熱塑性黏著劑，該黏著層13亦可由非硬化型環氧樹脂層所 組成，特別是玻璃纖維強化環氧樹脂層iprepregs預浸料 肢]。用於該軟性印刷電路板部12之軟性底材透過該黏著 層13或樹脂層壓合於該硬性底材Π。該黏著層13及軟性 200922432 印刷電路板部12皆可於預組裝狀態中使用，以便在特定區 域中獲得預製凹穴14。 設置軟性印刷電路板部12後及進一步的步驟，例如 建構等，參照第2至2L圖所述之方法，從硬性底材11移 除該區域B内之底材部11B，以便留下該二硬性印刷電路 板部11A及lie。曾存在而現在被移除且未固定之底材部 11B之部分係利用軟性印刷電路板部12橋接，藉以獲得膜 f

型叙鏈式之可彎折連接區域，該軟性連接區域通常具有導 電性連接。 予疋丧你蹩兮於或硬-軟性印刷電路板1〇 光學材質15被鋪設作為光學層15，，其中光學波導 16例如以WO 2祕/〇64381 A1所述之方式建構於該光學層 15上。用以形成該光學@ 15，之普通光學材質係為 無機-有機混成材料’例如彻溶膠凝縣所製造之有機修 飾陶兗材料。另-習知光學材f係為同樣由溶膠凝膝法所 製造之無機_有機混成玻璃，且摻雜有辆始劑〔苯甲基二 曱基縮酮〕。該混成玻璃由具氧化砍/氧化錯網狀結構之甲 基丙烯酸構成。其餘習知材料例如光敏感性輕胺或聚 酸亞胺、有機倍特氧垸、錢院橡膠或類似物。 然而，將絲㈣15鋪設於具硬性印刷電路板部11A =及^印刷電路板部12之該混成印刷電路板前，該 =光電組件17被插人該凹穴14，在第 件之底财錄設㈣術卩刷電路板部 線鍵結連接之細可依1財式利用導 線接觸〕’亦可透過後續之微導孔接觸〔 一 12〜 200922432 該組件整合於印刷電路板後，利用鍍銅雷射孔連接〕，或 是利用WO 2005/125298 A2所述之接觸方法，以後者為例 ’該凹穴14出現於硬性印刷電路板部11A及llc中，參 照如下所述之第2圖及2A至2L圖。 例如雷射二極體或VCSEL組件，及—感光二極體， 分別被使用作為光電組件17。由於該光電組件17被插入 該預製凹穴14中，而非簡單置入該軟性印刷電路板部12 ，因此可能得到極低之結構高度，特別是該二硬性印刷電 路板部11A、liC間之軟性連接區域。藉由將該組件17「

’儿陷〔sinking〕」於該預製之硬_軟性印刷電路板元件 之凹八14内’该光電組件的光發射區域係作為—發光部〔 光發射體〕之，即如依®式所麵之左手邊組件17，同時 該收光組件〔例如感光二極體〕之錢測區域幾乎不超過 該凹穴14之邊缝丨8 ,斗、丁 +I) U之最料軟，^韻分.她_電路板部 上之兮光~ 吏位於該分離軟性印刷電路板部12 主要具可有:崎 。 要可Α現極薄而因此具高軟性之層15， 如第1圖所示目前實施例中， 於其上之偏斜鏡2()，以便 電、、、件17具有汉 從該凹穴14之邊緣丨8 6Χ> 早獨利用該偏斜鏡20 光部及收光部之該偏斜：件17於分別作為發 構之該光學波導丨 4，/、有利用ΤΡΑ製程所建 光導16具有1形=，，= _為光導16。所述之該 ，且具有由f彳餘先鬼 #㈣面具有之直徑 1餘先學層K戶斤形成之剩餘包覆層，且該包 13 200922432 覆層位於該光導16上方之厚度加上位於該光導16下方之 厚度係35"m，因此可獲得僅具1〇〇#m厚度之光學層15 。因此’使用薄、軟性底材膜作為軟性底材部12，^如 具有僅25//m之厚度，可實現高軟性之印刷電路板^，， 且包含該整合之光導16。藉_整_著層13之厚度， 該光電組件17之高度可進-步鱗，以便該分離軟性^ 電路板部12 _L之該光學材質15可達到最小厚度。 少光干層15厚度可進一步利用前述預製軟性框層所 形成之框架21加以調整，該框架21壓合於該分離軟性印 刷電路板部12之最頂層。該軟性框架21由魏亞胺構成 ，如同軟i生印刷電路板部12 ’且形成光學材f 15之邊界 ’製造過程中該光學材質15較佳為黏性液體，填充該凹穴 Η且鋪设作為層γ，其中該光電組件π實際上完全包 埋於内〔與該基面分隔〕。為增加撓性裕度，後續亦可再 移除該軟性框架21。 除了使用聚醯亞胺膜以形成該軟性框架21外，可印 刷或注射之液體材質〔矽氧烷橡膠、聚醯亞胺化合物等〕 亦可鋪設於軟性印刷電路板部12。 在插入該組件17前或其後可鋪設該框架21。 _最後，該光學層15，亦可利用軟性蓋層或套22加以 保護，如於第1圖所示，且相同地亦可使用聚醯胺膜。該 軟性盍層22不僅在機械上保護該光學層丨5，，而且可抵 抗光輻射以便預防紐㈣時之阻礙。最後，該軟性蓋層 22較佳為有色且可吸收從外界輻射之光線。 作為上述利用軟性框架21並倒入光學材質15製程之 200922432 替代選擇’該光學層15，亦可湘模板印刷或例如嘴墨技 術之方法鋪設。起初，於該硬性底材u稍後被破壞之位置 頂側劃記H預賴軟性印刷電路板部12，例如聚酿 亞胺、軟性玻璃纖維強化環氧樹脂層或類似物，且稍後引 入組件之該區域被絲，例如以研磨、t射切割、敲擊或 類似方法。該軟性印刷電路板部12利用黏著層13鋪設^ 該硬性底材，且壓合於該硬性底材。 、 進-步之步驟中，所獲得之該硬-軟性印刷電路板元件 10可進一步加工以獲得多層印刷電路板。 該軟質層，或軟性印刷電路板部12，，整體可利用習 銅執，第1圖中未進一步繪示該銅執，該鋼 ，' 為電源供應〕可被包埋及保護於該光學犀15 内。 θ 只犯捫甲，該分離軟性底材膜12亦可省略。該 硬性印刷電路板部1IA、llc内預先形成該= i :即使在移除該底材部11B以獲得軟性連接之區 建構:光學:質15係直接鋪設於硬質底材11，而後 獲得單獨由該光内之該底材部仙後，再次 ^ 先予層15所形成之軟性底材部12。 本發修飾及進—錄展’絲所建議，關於 述更多^㈣路板部會利用第2至12圖之方式簡要的描 弟2圖中，σ日丄 ，目前為oj ΐ 對第1圖修飾之印刷電路板元件10 内，而凹八14不僅形成於該軟性印刷電路板部12 ’成於硬性印刷電路板部1ίΑ、ηΒ内。因此， —15 — 200922432 該光電組件Π可沿z軸方向更深地伸人馳裝，例如該軟 性印刷電路板部12藉由-㈣層13再次黏著於該二硬性 印刷電路板部UA、UB 1便祕_魏路板部12可 成為相對_，及/或各組件17成為相對高的。此外，第2 圖中可見該光電組件η利用非導電黏著層23固紐硬性 印刷電路板部11Α、11Β内，又，第2圖中可見該組㈣ 之電性連接猶24、25、26及27位於該印刷電路板元件 10之底側，該連接元件24、25由銅製成。 此外’根據第2圖之該印刷電路板元件1〇之組裂係 對應於根據第1圖之組裝，而不需進—步之描述，特別是 由於其對應之組件使用對應之元件符號。 為了製造根據第2圖之該印刷電路板元件1〇〔及，對 應地製造根據第1圖之印刷電路板元件1〇，及根據第3圖 後續之印刷電路板，分別以更多細節加以解釋〕，從其上 具有形成薄片之銅層2之承載材料丨開始，如第2Α圖所 不，若該組件17需要接觸底側，則依第2Β圖於該銅層2 内鑽出孔3，例如利用雷射鑽孔，該孔3其後用於接觸之 目的〔參照第2圖〕，接著，依該第2C圖’預浸料胚鋪 设於該基底材1-2頂面’依第1及2圖形成該底材11，凹 六14’被預製於該預浸料胚内，例如利用雷射切割、敲擊 、壓印或類似方法。接著，依第2D圖，於該預浸料胚〔 底材丨1〕内頂側上作劃記線4,以便之後該中央底材部11Β 易於分離〔亦參照第1圖〕。 第2Ε圖中可見，分離軟性底材部π利用前述黏著層 13〔例如特定黏著劑或預製預浸料胚〕被黏著於該預浸料 —16 — 200922432 胚底材11，例如具有凹穴14”之聚醯亞胺膜或軟性預浸料 胚，該凹穴例如利用雷射切割、敲擊、壓印 … |寸 y造，秋而 其中該底材之分離中央部11B區域未被黏著，即該劃^線 4間之該區域13B内無黏著劑13 〇 wf 根據第2F圖，該軟性框架21被黏著於目前獲得之組 裝，該軟性框架21 %成更進-步軟性底材，例如聚釀亞胺 膜’該聚輕胺膜包含-黏著層〔未緣示〕具有—透明内 部空間〔例如利用雷射切割、敲擊、壓印等所製造〕，特 別是黏著於該軟性印刷電路板部12之側緣上；或者，利^ 印刷或注射液體材料之方式亦為可思及的，例如仍為液態 之石夕氧烧橡膠或《亞胺組件，_#的固化以形成後^ 之該軟性_ 2卜峨得之她裝預個崎該光電組^ 17及光學材質15容置於所形成之凹穴14，用以 波導16。 + 為引導所需之光電組件17進入該凹穴14，非導電黏 著層23被引導進入依第2G圖之該凹穴14，或者，亦可直 接鋪設適當黏著劑於該組件17 ±，此外，亦可使用黏著膠 帶取代形成液態之黏著劑。 ' 接著，邊光電組件17被插入該凹穴14中，例如形成 其上放置該偏斜鏡2〇之該組件17，且顧黏著層23互相 緊密黏著’參照第2H圖所示。

於預製層11、12〔利用13〕及21鋪設前，如第2B 圖所不’於該鋼層2產生該孔3後即刻對該光電組件17 之組裝造成影響。 獲得根據第2H圖之該組裝時，該光學材質15可被引 17 — 200922432 21及該凹穴14，該光_ 15可為樹脂或 二=PGUnngmass〕’其中該組件17會被完全包埋入 以先予材貝15内，參照第21圖所示。 2Jh1獲狀該光學層π中，該光學波導16係根據第 圖如《及習知本身建構，以便提供件17間 之光學通訊連接。若需要固化或敎該光學材質U，取決 所用之該光學材質15，則該步驟亦可現在執行、。’、

,、根據第2K圖’該原始承載材料卜例如_承載膜，隨 後被拉出，且絲㈣23被移除，以記錄該組件】7之接 點〔例如28〕，例如以化學方式或藉由雷射光、錢剥離 〔Plasma ablati〇n〕等，以便該銅層2及黏著層23内之孔 29於該接觸23形成對齊。根據第2L圖建構該銅層2〔第 2K圖〕，且該銅被引導進入該孔μ，以便該組件η具有 底接觸面24、25、26及27，利用如上述第2圖方法:必 須將該底材11或預浸料胚之中央部11B分別分離，其上可 獲得如第2圖所示具有整合光學連接之該硬-軟性印刷電 路板元件，該整合光學連接具有光學波導16。 第3圖之比較剖面示意圖中，呈現一硬_軟性印刷電路 板元件10與第2圖類似，然而與第2圖比較，另有一軟性 亦不透光之蓋層22。根據第2A-2L圖之製造過程中，較佳 在根據苐2L圖之步驟後’即該中央底材部11B被移除前 ’鋪設該蓋層22。關於外界光源之干擾，該蓋層22在機 械上及光學上皆可保護該光學層15’ 。 第4圖中呈現根據第2圖所修飾之該硬-軟性印刷電路 板元件10，該軟性印刷電路板部12具有已建構之銅層3〇 200922432 ’該銅層3〇具有適當銅連接，該銅連接位於内部，且 學材質15包埋或覆蓋保護於該完成t组裝中。此外，例如 於該印刷電路板元件1G底侧，可由習知方式製造導孔 透連接〕，如第4圖透過範例之標號31表示。該實施例中 ，可利用該光學波導16作為該組件17間之寬帶連接〔 broadband connection〕，且不需有遮蔽。利用銅層之讀 電性連接可用於具低資料速率之通訊及/或電源供應。/ 經由比較’第5圖中呈現根據第2圖之硬_軟性印 路板70件10 ’其透過導歡電性連接具妓乡可能性，其 中該頂側上’即該框架21及光學層15’上鋪設有具銅薄 層33之進一步軟質層32。例如於根據第2κ圖之中間期& 成後該軟質層32可完成，後續進行鑛銅、建構及最後從= 中央底材部11Β斷裂，以便獲得根據第5圖之該組裝，實 現整合光學連接^光導10〕及向上排狀触接〔建辑 之銅塗層33〕。 根據第6圖，該印刷電路板元件1〇亦可被組裝，以 便開始時分财略該硬性預浸料胚或底材η，，及該硬性 Ρ刷電路板部11Α、11Β〔各例中根據第2C及2D圖的歩 驟不再需要〕。在本例中，該印刷電路板元件1〇並未由起 始¥即確4成該硬性雜，而係僅於对該光電組件〇 且k成硬質性」的位置形成相對硬性之區域U，；然而 ，於建構該銅層〔參照第2[步驟〕以形成接觸面24_27前 ，所有其他_均輕性，且具㈣姐光學層15，，參 照具分離可f折印刷電路板部12之該軟性印刷電路板部 12 ’該印刷電路板部12原來經由黏著層13〔第2A圖〕 —19 — 200922432 直接被膠絲細層2。根據第6圖之該印刷電路板元件 10接著可糊各種方式連接於硬性㈣電路板部，如下將 會以更多細節解釋。 根據第7圖，如第2、3、4、5或6圖所示之該印刷 電路板元件1G〔第7圖中實際上呈現第6圖之印刷電路板 元件ίο〕可被放置於進-步之印刷電路板部34、35，以便 光學上互相連接彼此。如第7 ®之示意圖所示該印刷電路 板部34、35 ’其中該印刷電路板元件1〇及印刷電路板部 34、35之連接可利用例如膠黏〔例如利用異方性導電膠〕 、焊接、祕鍵結連接、_微導孔接觸及類似方式被實 現，總之，根據第7圖之排列可被視為硬，性印刷電路板 組合34唇35。若該排列被放置於另-印刷電路板36上， 亦可分別獲得或額外放大該印刷電路板模组，如第8圖所 示。 另一方面，如所述以多層排列安裝硬-軟性印刷電路板 元件10亦是可能的，即包埋人進—步之印刷電路板層而加 以壓合。根據第9 11呈現之硬·軟性印觀路板元件， 其被插入魏4之印刷板37且與其賤，最終以習 知方式壓人-多層印刷電路板，以產生如第9圖所示之排 列。此處，與根據第7、8圖之排列類似，根據第卜2、3 、4及5圖〔除第6圖外〕之硬-軟性印刷電路板元件1〇 亦可被使用，如第7至9圖所示。 第10及11圖中呈現該硬_軟性印刷電路板元件川之 撓性裕度之朗。詳言之，S 1G圖中呈現如前所述之硬· 軟性印刷電路板元件1〇，例如經由第6圖或第1、2、3、斗 一 20 — 200922432 及5圖，可光學連接印刷電路板模組34與主機板36，， 其中具光學層15’及光導16之該軟性印刷電路板部12， 即該整個軟性印刷電路板部12，，提供沿z軸方向之適應 變化。 w 第11及11A圖中呈現主機板36，及印刷電路板模組 34及35’之相對排列，其中一分支印刷電路板元件1〇， 利用適當向外彎折〔參照第n圖〕之光學波導分支16八、 MB分別引導至主機板36’ ，及至該印刷電路板模組35 ’以本身習知方式於其上以多層方式排列。 一般而言，利用本發明之印刷電路板元件1〇可實現 最多變化之光導幾何排列，且利用該印刷電路板元件ι〇 相異z層中之撓性裕度可相互連接最多變化之模組，以便 導弓丨具高資料速率之通訊直接至所需端點，無需經由習知 電性連接〔銅〕繞道通過。 最後，第12圖中呈現本發明之硬_軟性印刷雷 件H)之應用於僅具光電組件丨7之實施例中，上= 鏡20,該組件17能作為一光發射器〔參照第12 Λ Q ^ 月’】 〕，然而亦可選擇作為光偵測器或光接收器〔參照以虛 線進入之箭〕。該光學波導16經由頭部元件38導弓丨5 * Ν '/丨_十_ 禾進一步繪示之外界位置〔例如以便經由光學連接器提供 至光纜或至外界印刷電路板之結合，或以便能使用光線， 例如作為顯示背景照明，或感應器應用，例如該組件Η 中照射光被偵測到時〕.以光發射器為例，例如組件17 可為VCSEL la件或LED，*以光偵測器為例，例如組件 17利用感光二極體或其他光感應器形成。 一 21—— 200922432 此處需列入考慮，即使第12圖呈現根據第6圖之印 刷電路板元件10〔只有組件17〕，與根據第1及2圖接近 之構造亦疋可思及的，即光電組件17之區域中具有硬性印 刷電路板部11〔各例中呈現於第12圖之印刷電路板部34 亦可省略〕。 本發明之印刷電路板元件10亦可進行修倚，以便除 該光電組件17外，進一步之組件亦被包埋於該光電材質 15内，特別是該凹穴14内。因此，特別地，電子組件與 光電組件17共同組裝是可思及的，例如vcSEL組件驅動 晶片及/或感光二極體之放大晶片等電子組件。如第丨圖之 17’所示。 雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神 和範圍之内，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本 發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附 之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 弟1圖.具整合光學連接之硬軟性印刷電路板元件之 剖視示意圖。 第2圖：硬-軟性印刷電路板元件之實施例相較於第i 圖及稍微修飾之剖視圖。 第2A至2L圖：製造如第2圖之該印刷電路板之連續 階段圖。 第3至1〇圖：硬-軟性印刷電路板之進一步修飾其類似 22 — 200922432 於第1圖及第2圖之剖視圖。 第11及11A圖：根據本發明各層上具光學波導之硬_ 軟性印刷電路板元件之實施例其上視示意圖及剖視示意 圖。 弟12圖：根據本發明硬-軟性印刷電路板元件之另一實 施例’其中為簡化目的而繪示出二相異功能。 【主要元件符號說明】 1 承载材料 10硬-軟性印刷電路板元件 11 硬性底材 ΠΒ底材部 11’硬性區域 12’軟性印刷電路板部 13B區域 14’凹穴 15光學材質 16 光學波導 17’電子組件 19層厚 2 鋼層 21軟性框架 23非導電黏著層 25 接觸面 27 接觸面 11A硬性印刷電路板部 11C硬性印刷電路板部 12軟性印刷電路板部 13黏著層 14 凹穴 14”凹穴 15，光學層 17光電組件 18邊緣 偏斜鏡 22軟性蓋層 24接觸面 26接觸面 28接點 —23 — 200922432 29 孔 3 孔 30 銅層 31 導孔 32 軟質層 33 銅薄層 34 印刷電路板部 35 印刷電路板部 35, 印刷電路板模組 36 印刷電路板 36, 主機板 38 頭部元件 39 箭 4 劃記線 40 箭 B 開放區域 —24 —

Claims (1)

1. 200922432 七、申請專利範圍： 1、一種印刷電路板元件(1〇)，包含至少一軟性印刷電路板 部（12)及具一組件（丨7)之至少一硬性印刷電路板部 (11A、11C、34、35、37)，其特徵在於該組件(17)為一 光電組件設於一凹穴(14)内，且該組件（17)之一發光部 或收光部（17)從該凹穴(14)之邊緣(18)凸出，其中該軟 性印刷電路.板部(12)具有一軟質層（15,）以光學、光可 ♦合性材質(15)製成，其中一光學波導(16)係對齊於光 電組件(17)之發光或收光部(2〇)，且該光學波導(16)係 利用輻射建構而成。 2 '依申請專利範圍第1項所述之印刷電路板元件，其特徵 在於該凹穴(14)形成於該軟性印刷電路板部（12)内。 3、 依申請專利範圍第}項所述之印刷電路板元件，其特徵 在於該硬性印刷電路板部(11A、11C、34、35、37)連接 於該軟性印刷電路板部（12)，該軟性印刷電路板部放置 於該硬性印刷電路板部之至少部分區域上。 4、 依申請專利範圍第3項所述之印刷電路板元件，其特徵 在於該凹穴（14)形成於該硬性及軟性印刷電路板部 (11A、11C、12)之連接區域内。 5、 依申請專利範圍第卜3或4項所述之印刷電路板元件， 其特徵在於該分離軟性印刷電路板部（12)利用一黏著 層（13)鋪設於該硬性印刷電路板部（11A、uq。 6、 依申請專利朗第卜3或4顧述之印刷電路板元件， 其特徵在於該凹穴(14)形成於該軟性印刷電路板部(12) —25 — 200922432 内且直接接合該硬性印刷電路板部（11A、ilc)。 7、 依申請專利範圍第5項所述之印刷電路板元件，其特徵 在於該凹穴(14)形成於該軟性印刷電路板部（12)内且直 接接合該硬性印刷電路板部(11A、iiC)。 8、 依申請專利範圍第7項所述之印刷電路板元件，其特徵 在於該凹穴(14)亦形成於該黏著層（13)。 9、 依申請專利範圍第1至4項中任-項所述之印刷電路板 元件，其特徵在於該軟性印刷電路板部（12)由該光學材 質（15)之軟性層（丨5，）形成。 1〇、依申請專利範圍第1至4項中任-項所述之印刷電路板 元件，其特徵在於該光電組件(17)其上裝設有—偏斜鏡 (20)。 11、 依申請專利範圍第10項所述之印刷電路板元件，其特 徵在於該光電組件（17)僅利用該偏斜鏡(20)從該凹穴 (14)之邊緣(18)凸伸，且該光電組件本身完全容置於該 凹穴（14)内。 12、 依申請專利範圍第1至4項中任一項所述之印刷電路板 元件，其特徵在於該光電組件(Π)為垂直共振腔面射型 雷射組件。 3依申明專利乾圍苐1至4項中任一項所述之印刷電路板 元件，其特徵在於該光電組件(17)由該凹穴(14)内之光 干光可聚合性材質（15)所環繞。 14、依申請專利範圍第1至4項中任一項所述之印刷電路板 元件，其特徵在於該光學、光可聚合性材質（15)之層 (15’）由該軟性框架(21)所環繞。 —26 — 200922432 15、 依申請專利範圍第14項所述之印刷電路板元件，其特 徵在於該軟性框架(21)由聚醢亞胺膜形成。 16、 依申請專利範圍第1至4項中任一項所述之印刷電路板 元件，其特徵在於該光學、光可聚合性材質（15)之層 (15’）被軟性蓋層(22)覆蓋。 17、 依申請專利範圍第3或4項所述之印刷電路板元件，其 特徵在於至少二硬性印刷電路板部（11A、11C、34、35、 37)互相間隔一距離，該距離利用軟性印刷電路板部（12) 橋接’一光電組件（17)排列於各該硬性印刷電路板部 (11A、11C)上之一凹穴(14)中，且該光學波導(16)於該 二光電組件(17)間延伸。 18、 依申請專利範圍第1至4項中任一項所述之印刷電路板 元件之製造方法，其特徵在於該軟性印刷電路板部（12) 内預製至少一凹穴(14”）後，該軟性印刷電路板部（12) 设置於至少一硬性印刷電路板部（1〇A、1〇B、34、35、 37)上。 19、 依申請專利範圍g 18㉟所述之製造方法，其特徵在於 該軟性印刷電路板部（12)設於該硬性印刷電路板部 (10A、10B)上後，該光學、光可聚合材質（15)被鋪設， 而後該光學波導(16)建構於其内。 —27 —