一種光波導(dǎo)嵌入式光學(xué)印刷電路板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電路板制造領(lǐng)域，尤其涉及一種利用印壓坑槽技術(shù)來制造具有垂直光耦合能力的光波導(dǎo)嵌入式光學(xué)印刷電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的印刷電路板，訊號主要靠銅線來傳輸。所以一般在傳輸速率超過lGb/s或以上時都會出現(xiàn)損耗問題。而隨著未來的計算器系統(tǒng)越來越需要更高的傳輸要求，光學(xué)印刷電路板是一種可解決損耗問題并提供lOGb/s以上的數(shù)據(jù)速率。然而只有光學(xué)印刷電路板是不足夠的，周邊的配套如激光器，光傳感器及光耦合組件等都需要跟它整合才能發(fā)揮出光學(xué)印刷電路板的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種光波導(dǎo)嵌入式光學(xué)印刷電路板的制造方法，不用外加光耦合組件，本身光波導(dǎo)嵌入式光學(xué)印刷電路板具有垂直光耦合能力，把激光器及光傳感器利用現(xiàn)有的表面貼裝技術(shù)直接焊接在電路板上就能直接做到光與電直接的轉(zhuǎn)換，這樣的成品可減少生產(chǎn)外加光耦合組件的工序，而兼容的電路板生產(chǎn)技術(shù)亦有利于大規(guī)模生產(chǎn)。
[0004]對此，本發(fā)明提供一種光波導(dǎo)嵌入式光學(xué)印刷電路板的制造方法，包括如下步驟:
51、薄膜涂覆:在第一板材及第二板材的表面分別在表面涂覆蓋上一層低光學(xué)折射率的材料；所述低光學(xué)折射率材料的厚度要比第二坑槽的深度要厚；
52、主體制作:用傳統(tǒng)的光刻或噴射模塑法來制造出主體物料，所述主體表面有不同形狀的第一坑槽；
53、模具制作:在主體上放上可固化的液體，然后固化成型，再脫模，形成模具；
54、印壓坑槽:在已涂覆薄膜的第二板材上，把已準(zhǔn)備的模具印壓出所需要不同形狀的第二坑槽；
55、金屬沉積:在已印壓第二坑槽的兩端45度斜面上，鍍上金屬形成45度全反射鏡；
56、二次薄膜涂覆:在已印壓的第二坑槽的第二板材上，再次利用表面涂覆蓋上一層高光學(xué)折射率的材料；
57、壓合:把第一板材與第二板材通過高溫高壓壓合；所述壓合時壓板的溫度為190°C，壓力為 350psi。
[0005]S8、雷射打孔:在第二板材的坑槽兩端利用雷射打孔方法在兩端打孔，所述鉆孔在45度全反射鏡的正上方。
[0006]S9、蝕刻:把第二坑槽兩端雷射打孔的銅蝕刻走，這樣在光就能垂直耦入或耦出光波導(dǎo)。
[0007]壓板后，第一板材與第二板材之間的高光學(xué)折射率材料會熔化、凝固，然后填滿坑槽而形成光波導(dǎo)，在光波導(dǎo)兩端設(shè)有雷射打孔及45度斜面，45度斜面鍍上金屬形成45度全反射鏡來實(shí)現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)向。所述45度斜面及光波導(dǎo)本身正是利用印壓坑槽的方法一次性印壓出來，這樣的工藝不單可簡化以往的繁復(fù)的光刻及蝕刻技術(shù)，更適合用大規(guī)模生產(chǎn)不同形狀的光波導(dǎo)。
[0008]步驟S4中所述印壓坑槽技術(shù)在本制造方法中是重要的組成部分，需要制造一個可重復(fù)使用的模具亦非常重要，以方便量產(chǎn)的時候無需再制作模具，可省去步驟S2和S3，所以印壓技術(shù)可細(xì)分以下三個步驟:
Tl、制造主體:用傳統(tǒng)光刻技術(shù)或噴射模塑法來制造主體。主體表面有不同形狀的第一坑槽，主體物料可為塑料、金屬、或光滑材料；
T2、模具制作:把可固化的液體在主體上，然后固化成型，再脫模，形成印壓第二坑槽的模具；
T3、形狀復(fù)制:因模具可重復(fù)使用，把做好的模具用印壓技術(shù)重復(fù)印壓第二坑槽，方便大規(guī)模生產(chǎn)。
[0009]進(jìn)一步地，第一板材可為單一板材或多層復(fù)合板材；第二板材可為單一板材或多層復(fù)合板材。
[0010]進(jìn)一步地,第一板材為多層復(fù)合板材，第二板材為多層復(fù)合板材。
[0011 ] 進(jìn)一步地,第一板材為單一板材，第二板材為多層復(fù)合板材。
[0012]進(jìn)一步地,第一板材為多層復(fù)合板材，第二板材為單一板材。
[0013]其優(yōu)點(diǎn)在于，完成的光學(xué)多層印刷電路板，通過表面的光學(xué)組件如垂直腔面發(fā)射激光器及光傳感器，電訊號及光訊號就很容易互連，而高速數(shù)據(jù)就由嵌入印刷電路板內(nèi)的光波導(dǎo)傳輸。這樣的光互連可以支持高于lOGb/s的數(shù)據(jù)速率，滿足日益增長的帶寬需求。
[0014]進(jìn)一步地，步驟Tl中所述光滑材料為鐵氟龍、聚二甲基硅氧烷(PDMS)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中任意一種。
[0015]進(jìn)一步地，步驟SI中所述表面涂覆，可以為旋轉(zhuǎn)涂覆、線圈涂覆以及絲印涂覆中任意一種。
[0016]進(jìn)一步地，步驟S7中所述的壓合，壓板的溫度為190°C，壓力為350psi。高溫高壓環(huán)境下，高光學(xué)折射率材料熔化，第一板材及第二板材以結(jié)成一個整體。而填滿高光學(xué)折射率材料的坑槽就形成光波導(dǎo)。
[0017]進(jìn)一步地，步驟S8中所述雷射打孔中，孔徑比第二坑槽的寬度要大，便于板內(nèi)的光波導(dǎo)全部露出，便于光可以從孔中垂直進(jìn)出。
[0018]進(jìn)一步地，所述光波導(dǎo)兩端可以為45度平面全反射鏡及45度曲面全反射鏡中任意一種。
[0019]有益效果:本發(fā)明的光學(xué)印刷電路板不用外加光耦合組件，利用印壓的坑槽把45度全反射鏡的光波導(dǎo)整合在光學(xué)印刷電路板內(nèi)，提高了光學(xué)印刷電路板上光與電之間的轉(zhuǎn)換效率，同時減少了生產(chǎn)外加光耦合組件的工序，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例中第一板材的側(cè)面圖；
圖2是本發(fā)明另一種實(shí)施例中第二板材的側(cè)面圖；
圖3是本發(fā)明另一種實(shí)施例中主體的側(cè)面圖； 圖4是本發(fā)明另一種實(shí)施例中模具的側(cè)面圖；
圖5是本發(fā)明另一種實(shí)施例中第二板材的側(cè)面圖；
圖6是本發(fā)明另一種實(shí)施例中第二板材的另一側(cè)面圖；
圖7是本發(fā)明另一種實(shí)施例中第二板材的側(cè)面圖；
圖8是本發(fā)明另一種實(shí)施例中第一板材與第二板材壓合后的側(cè)面圖；
圖9是本發(fā)明另一種實(shí)施例中第一板材與第二板材壓合后的另一側(cè)面圖；
圖中標(biāo)記:1-第一板材；2_第二板材；3_低光學(xué)折射率材料；4-主體；5-第一坑槽；
6-模具；7_第二坑槽；8_金屬；9_高光學(xué)折射率材料；10_孔；11_銅。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說