專利名稱：一種光學印刷電路板的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光學印刷電路板。
背景技術：
隨著未來的計算器系統(tǒng)越來越需要更高的傳輸要求，傳統(tǒng)的印刷電路板(PCB)以金屬為基礎的電子線路，由于受到物理限制，如訊號干擾、阻抗匹配、傳輸損耗等都限制了整個系統(tǒng)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種光學印刷電路板的制造方法，包括以下幾個步驟開槽步驟、壓板步驟、角度切割步驟、雷射表面打磨步驟，以及，背面鉆孔步驟。光學印刷電路板是一種能解決高速傳輸?shù)姆桨?，它可以以光波作訊號傳輸?shù)拿浇?，并可提供lOGb/s以上的數(shù)據(jù)速率，而且擁有低功耗及不受電磁波干擾等優(yōu)點。本發(fā)明采用以上技術方案，其優(yōu)點在于，在傳統(tǒng)的印刷電路板工藝，高溫高壓是其中一種不可缺少的加工工序。所以，要尋找一種天生耐熱耐壓及低功耗的材料來制造光波導(Opticalwaveguide)是不容易。但是，按本發(fā)明中的技術方案，以傳統(tǒng)的光纖(Optical fiber)作光層來制造光學印刷電路板，經(jīng)過相關的工藝，就可以提供非常低的傳輸損耗和良好耐熱耐壓特性。而且，也是對化學品有非常大的阻抗，很適合用來抵御傳統(tǒng)生產(chǎn)印刷電路板內(nèi)繁復的工序。優(yōu)選的，開槽步驟包括
步驟(I):在板材上壓上半固化片和銅膜；
步驟(2):然后對板材上的銅膜進行影像轉(zhuǎn)移及圖形蝕刻，將圖形蝕刻后的銅面開出放光纖位置的窗口，利用雷射把所述半固化片濺鍍而開出一條凹槽，再將光纖放置在所述凹槽內(nèi)。優(yōu)選的，所述半固化片和銅膜的總厚度須要與光纖的直徑相同。優(yōu)選的，所述圖形蝕刻中的圖形采用是直線或者曲線。優(yōu)選的，所述窗口的寬度也須要與光纖的直徑相同，用于固定光纖的位置。優(yōu)選的，壓板步驟包括光纖放置在槽內(nèi)后，依次再放置半固化片和銅膜，通過高溫高壓(條件一般為200° C及350psi)的作用下，將半固化片及光纖粘結(jié)在一起，用于固定光纖的位置，從而形成所需要的光層。優(yōu)選的，角度切割步驟包括斜邊法利用斜邊機將所述光纖切割出斜邊。優(yōu)選的，角度切割步驟包括雷射切割法利用雷射切割機將所述光纖切割出斜邊。優(yōu)選的，角度切割步驟包括V坑法利用V形切割機將所述光纖切割出斜邊。本發(fā)明進一步采用以上技術方案，其優(yōu)點在于，完成光學印刷電路板內(nèi)的光層后，采用以上幾個角度切割方法來實現(xiàn)光學轉(zhuǎn)角，可以實現(xiàn)從光層到電路板面上檢測設備之間的高效率光學耦合，使轉(zhuǎn)角實現(xiàn)全反射。優(yōu)選的，所述背面鉆孔包括利用鉆孔方法將背面的半固化片移除。本發(fā)明進一步采用以上技術方案，其優(yōu)點在于，由于光學印刷電路板內(nèi)光纖的角度面會把光利用全反射來進行轉(zhuǎn)角，從而在PCB板背方向射出及接收。因此，背面的半固化片需要利用鉆孔技術來把它移除。本發(fā)明進一步采用雷射表面打磨步驟這一技術方案，其優(yōu)點在于，由于角度切割后的光纖表面會很粗糙，這樣會對光學反射有很大的損耗。此外，光纖用的連接器對連接的表面也需要很高的平滑要求。因此，一個有效的光纖表面打磨方法是非常重要。為解決上述問題，一種利用雷射在光纖橫截面上拋光會在本發(fā)明提供。該雷射打磨是利用二氧化碳雷射機輸出的雷射光，因為二氧化碳雷射機輸出的雷射對光纖材料會有強烈的吸收，并會轉(zhuǎn)換為熱能。而該熱能會把粗糙的光纖表面溶化，然后再冷卻，從而制造出光滑的表面。本發(fā)明與傳統(tǒng)打磨技術比較，雷射表面打磨將更快及更有利于大量生產(chǎn)。由于傳統(tǒng)的印刷電路板當傳輸數(shù)據(jù)速率達幾個Gb/s以上，其電互連會使信號完整性受到嚴重影響，如傳輸數(shù)據(jù)速率為10 Gb/s，傳輸損耗可高達O. 5 dB/cm或以上。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明制造的光學印刷電路板可突破傳統(tǒng)印刷電路板上電互連傳播帶寬的瓶頸，因為光互連擁有低傳輸損耗(0.05 dB/cm或更低)的特性，信號傳播數(shù)據(jù)速率就可高于lOGb/s。此外，傳統(tǒng)的光學組件如垂直腔面發(fā)射雷射器及光傳感器等直接插在電路板面上，不但兼容現(xiàn)有的表面貼裝技術(SMT)，并且具有大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展?jié)摿Α?br>

圖I是本發(fā)明一種實施例的具體實施步驟示意圖。圖2是本發(fā)明一種實施例的具體實施步驟示意圖。圖3是本發(fā)明一種實施例的具體實施步驟示意圖。圖4是本發(fā)明一種實施例的具體實施步驟示意圖。圖5是本發(fā)明一種實施例的角度切割法后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明一種實施例的利用雷射把光纖表面打磨的具體實施不意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較優(yōu)的實施例作進一步的詳細說明
如圖I至4所述，首先準備一塊干凈FR4板材(玻璃纖維環(huán)氧樹脂覆銅板)1，如圖I所示，然后開出凹槽2，如圖2所示，凹槽的截面尺寸為標準光纖3直徑，然后放置光纖3在凹槽2，如圖3所示。最后，經(jīng)過壓板程序，光纖3會被嵌入印刷電路板內(nèi)形成光層，而一般銅線路4可繼續(xù)分布在電路板表面，如圖4所示。參考圖5，形成光層后，最關鍵的問題是如何把光耦合進出，把光利用全反射來進行轉(zhuǎn)角。使用上述的斜邊切割法，再把另一面銅及半固化片局部移除后，光源5就能垂直進入光纖2然后垂直輸出至光傳感器6。這樣的好處是把所有的電子零件包括雷射光源及光傳感器都能放到電路板的頂層，從而兼容現(xiàn)有的表面貼裝技術。參考圖6，雷射是利用二氧化碳雷射機7輸出的雷射光。該雷射的輸出能量可通過曝光時間及雷射功率來改變。而需要打磨的樣品8放在計算機控制的三維光學卓臺9上，這樣需要打磨的位置就能精確控制。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，包括以下幾個步驟開槽步驟、壓板步驟、角度切割步驟、雷射表面打磨步驟，以及，背面鉆孔步驟。
2.如權利要求I所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，開槽步驟包括 步驟(I):在板材上壓上半固化片和銅膜； 步驟(2):然后對板材上的銅膜進行影像轉(zhuǎn)移及圖形蝕刻，將圖形蝕刻后的銅面開出放光纖位置的窗口，利用雷射把所述半固化片濺鍍而開出一條凹槽，再將光纖放置在所述凹槽內(nèi)。
3.如權利要求I所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，壓板步驟包括光纖放置在槽內(nèi)后，依次再放置半固化片和銅膜，在溫度為200° C、壓強為350psi的條件下，將半固化片及光纖粘結(jié)在一起，用于固定光纖的位置，從而形成所需要的光層。
4.如權利要求I所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，角度切割步驟包括斜邊法利用斜邊機將所述光纖切割出斜邊。
5.如權利要求2所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，所述半固化片和銅膜的總厚度須要與光纖的直徑相同。
6.如權利要求2所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，所述圖形蝕刻中的圖形采用是直線或者曲線。
7.如權利要求2所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，所述窗口的寬度也須要與光纖的直徑相同，用于固定光纖的位置。
8.如權利要求I所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，角度切割步驟包括雷射切割法利用雷射切割機將所述光纖切割出斜邊。
9.如權利要求I所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，角度切割步驟包括V坑法利用V形切割機將所述光纖切割出斜邊。
10.如權利要求I所述的光學印刷電路板的制造方法，其特征在于，所述背面鉆孔包括利用鉆孔方法將背面的半固化片移除。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光學印刷電路板的制造方法,其中包括以下幾個步驟開槽步驟、壓板步驟、角度切割步驟、雷射表面打磨步驟，以及，背面鉆孔步驟。本發(fā)明的有益效果是采用本發(fā)明制造的光學印刷電路板可突破傳統(tǒng)印刷電路板上電互連傳播帶寬的瓶頸，透過光互連，信號傳播帶寬就可高于10Gb/s。此外，傳統(tǒng)的光學組件如垂直腔面發(fā)射雷射器及光傳感器等也能直接插在電路板面上，不但兼容現(xiàn)有的表面貼裝技術,并且具有大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展?jié)摿Α?br> 文檔編號G02B6/43GK102928936SQ20121044962
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權日2012年11月12日
發(fā)明者杜子良, 羅家邦 申請人:依利安達(廣州)電子有限公司, 開平依利安達電子第三有限公司