印刷回路基板及びその製造方法
【課題】高屈曲性や信頼性を提供することができ、光導波路を精密に製造することができる印刷回路基板を提供する。
【解決手段】本発明の印刷回路基板１００は、第１基板部１１０と、一端が第１基板部１１０に結合され、電気信号と光信号とを共に伝送するように電気配線層１３４と光導波路１３２とを含む軟性基板部１３０と、軟性基板部１３０の他端と結合される第２基板部１２０とを含み、電気配線層１３４と光導波路１３２は、互いに離隔して配置されていることを特徴とする。
【解決手段】本発明の印刷回路基板１００は、第１基板部１１０と、一端が第１基板部１１０に結合され、電気信号と光信号とを共に伝送するように電気配線層１３４と光導波路１３２とを含む軟性基板部１３０と、軟性基板部１３０の他端と結合される第２基板部１２０とを含み、電気配線層１３４と光導波路１３２は、互いに離隔して配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板及びその製造方法（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｅｒｅｏｆ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬軟性印刷回路基板（Ｒｉｇｉｄ−Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰＣＢ）は、携帯電話などのモバイル電子製品やネットワーク装備に多用されている。特にモバイル電子製品の場合は、折り畳み式やスライド式、またはさらに複雑な構造の動作が要求されるので、軟性を有する印刷回路基板の需要が高い。
【０００３】
電気銅配線を用いた基板と比較して光信号を用いる基板は、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の影響を受けないので、外部雑音に強く、接地（ｇｒｏｕｎｄ）線路や差動配線を用いる必要がない。また、低損失で高速信号の伝達ができるという長所がある。
【０００４】
軟性または硬軟性の印刷回路基板に光導波路を内蔵するための従来の構造例は、図１に示した通りである。電力の伝達と低速アナログ信号は、光導波路が内蔵された印刷回路基板であっても銅配線を用いる方が効果的であるので、一般的に電気配線と光配線とが共に構成されている基板構造を提示している。
【０００５】
このような軟性または硬軟性印刷回路基板は、屈曲部において十分な屈曲特性や信頼性を確保しなくてはならない。屈曲特性は軟性部の厚みと剛性、そして、材料の強度により決定され、特に厚みは薄く維持することが好ましい。
【０００６】
しかし、既存の光導波路を内蔵した印刷回路基板の構造では、電気配線層と光導波路層とが接しているので、一般の電気配線基板と比較して屈曲性が悪くなり、不良や信頼性の問題を起こす可能性も高かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、基板の軟性部分に光導波路と電気配線層とを離隔して分離するように配置したので、高い屈曲性や信頼性を実現することのできる印刷回路基板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、第１基板部と、一端が第１基板部と結合され、電気信号と光信号とを共に伝送するように電気配線層と光導波路とを含む軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板部と、軟性基板部の他端と結合される第２基板部とを含み、電気配線層と光導波路は、互いに離隔して配置されていることを特徴とする印刷回路基板が提供される。
【０００９】
第１基板部には、光電変換素子が実装できるように、光導波路に通じて外部に露出している溝が形成されていてもよく、溝に接する光導波路の所定位置には光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていてもよい。この時、パッドは光導波路の表面に形成してもよく、埋め込まれるように形成してもよい。
【００１０】
また、光導波路にはパッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていてもよく、再配線ランドもパッドと同様に光導波路の表面に形成されていてもよいし、埋め込まれるように形成されていてもよい。
【００１１】
一方、第１基板部には層間導通のためのビアが形成されていてもよく、この場合に再配線ランドはビアと電気的に接続することができる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、一面に第１ステップが形成された第１基板と、一面に第２ステップが形成され、第１基板と所定距離だけ離隔して配置された第２基板と、一端が第１ステップに安着され、他端が第２ステップに安着された軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）光導波路と、軟性光導波路の一端をカバーするように第１基板に積層された第１外層基板と、軟性光導波路の他端をカバーするように第２基板に積層された第２外層基板とを含む印刷回路基板が提供される。
【００１３】
第１外層基板には、光電変換素子を実装できるように、軟性光導波路に通じて外部に露出された溝が形成されていてもよく、溝に接する軟性光導波路の所定位置には、光電変換素子を安着するようにパッドを形成してもよい。この時、パッドは軟性光導波路の表面に形成するか、または埋め込まれるように形成することができる。
【００１４】
また、軟性光導波路にはパッドと電気的に接続された再配線ランドをさらに形成してもよく、再配線ランドもパッドと同様に軟性光導波路の表面に形成してもよいし、または埋め込まれるように形成してもよい。
【００１５】
一方、第１基板には層間導通のためのビアが形成されていてもよく、再配線ランドはビアと電気的に接続することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の実施形態によれば、光信号を伝送できるように軟性光導波路が形成された印刷回路基板を製造する方法であって、互いに離隔して配置された第１基板と第２基板とを提供する段階と、軟性光導波路の両端部を第１基板と第２基板との間に安着するように、第１基板と第２基板にそれぞれステップを形成する段階と、ステップによって軟性光導波路を安着するように、第１基板と第２基板に軟性光導波路を積層する段階と、軟性光導波路の一端をカバーするように第１基板に第１外層基板を積層し、軟性光導波路の他端をカバーするように第２基板に第２外層基板を積層する段階とを含む印刷回路基板の製造方法が提供される。
【００１７】
第１外層基板には、光電変換素子を実装するように、軟性光導波路に通じる溝が形成されていてもよく、溝に接する軟性光導波路の所定位置には、光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていてもよい。
【００１８】
一方、軟性光導波路は、光信号が移動するコアと、コアをカバーするクラッドとを含んでおり、この時、パッドを形成する方法としては、軟性光導波路と伝導層とを圧着した後にエッチング工程によって伝導性パターンを形成する方法や、または軟性光導波路上に直接印刷をして伝導性パターンを形成する方法も可能である。また、キャリア上にパッドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、クラッドとキャリアとを圧着して伝導性パターンをクラッドに転写する段階とを経て軟性光導波路にパッドを形成することもできる。
【００１９】
また、軟性光導波路には、パッドと電気的に接続された再配線ランドをさらに形成してもよく、再配線ランドの形成方法としてもパッドと同様に軟性光導波路と伝導層とを圧着した後にエッチング工程によって伝導性パターンを形成する方法や、または軟性光導波路上に直接印刷をして伝導性パターンを形成する方法も可能である。また、キャリア上に再配線ランドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、クラッドとキャリアとを圧着して伝導性パターンをクラッドに転写する段階とを経て軟性光導波路に再配線ランドを形成することもできる。
【００２０】
上述した以外の別の実施形態、特徴、利点が以下の図面、本発明の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明によって明確になるだろう。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の好ましい実施例によれば、基板の軟性部分に光導波路と電気配線層とを離隔して分離させたので、高い屈曲性と信頼性を提供することができる。また、光導波路を別途製造して基板の製造工程に挿入するようにしたので、光導波路を精密に製造することができる。
【００２２】
さらに、光電変換素子を光導波路に密着して実装するようにしたので、光損失を最小化することができた。また、再配線ランドとビアとの間の電気的接続を通じて再配線が出来るようにしたので、光導波路を形成する物質に対するメッキ特性やホール加工特性を考慮する必要がなくなった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図６】光電変換素子が実装される部分を示す平面図である。
【図７】光電変換素子が実装される部分を示す断面図である。
【図８】本発明の別の実施例に係る印刷回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】図８に示した印刷回路基板の製造方法における各工程の断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る印刷回路基板及びその製造方法の好ましい実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。ここで、添付図面を参照した説明において、同一である構成要素、あるいは対応する構成要素には同一の図面番号を付与し、重複した説明は省略する。
【００２５】
先ず、本発明の一実施形態に係る印刷回路基板について説明する。
【００２６】
図２は、本発明の第１実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。図２に示すように、本実施例に係る印刷回路基板１００は、第１基板部１１０、第２基板部１２０、溝１１２及び１２２、光電変換素子１１４及ぶ１２４、ビア１１６及び１２６、ステップ（Ｓｔｅｐ）１１８及び１２８、軟性基板部１３０、光導波路１３２、コア１３２ａ、クラッド１３２ｂ、電気配線層１３４、パッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８を備えている。
【００２７】
本実施例に係る印刷回路基板１００の両端には、第１基板部１１０及び第２基板部１２０が位置し、第１基板部１１０及び第２基板部１２０の間には軟性を有する軟性基板部１３０が位置している。すなわち、軟性基板部１３０の両端部がそれぞれ硬性を有する基板に結合される形態となっている。このとき、軟性基板部１３０は、光信号を伝送するための光導波路１３２と、電気信号を伝送するための電気配線層１３４とを含んでいる。
【００２８】
光導波路１３２は、電気信号を伝送するために銅配線を用いる電気配線層１３４と比較して、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の影響を受けないので、外部雑音に強く、接地線路及び差動配線を用いる必要がなく、低損失で高速信号を伝達できるという長所がある。このような光導波路１３２は、光信号が伝達される経路であるコア１３２ａと、このようなコア１３２ａを取り囲むクラッド１３２ｂとを含んでいる。
【００２９】
コア１３２ａは、光信号が伝達される経路であって、クラッド１３２ｂによって取り囲まれている。コア１３２ａは、ポリマ材質または光繊維材質から形成されていてもよい。単に本実施例では、軟性特性が優れ、光電変換素子との接続構造を小型に構成するために有利であるポリマ材質のコアを提示している。
【００３０】
クラッド１３２ｂは、コア１３２ａを取り囲み、光信号の伝送が効率的に行われるようにする手段である。このようなクラッド１３２ｂもコアと同様にポリマ材質から形成されていてもよい。ただ、効率的に光信号を伝達するために、クラッド１３２ｂの屈折率がコア１３２ａの屈折率より低く設計されているほうがよい。
【００３１】
電気配線層１３４は、上述した光導波路１３２と比べて高速信号の伝達には不利な点はあるが、高速のデジタル信号ではない電力供給においては有利な手段である。したがって、高速のデジタル信号の伝送だけを必要とする分野においては電気配線層１３４を省略して光導波路１３２のみを形成してもよい。しかし、一般的な携帯電話のような装置においてはメイン基板からディスプレイ基板へ電力とアナログ信号とを同時に伝送しなくてはならないので、光導波路１３２だけではなく電気配線層１３４も共に形成する必要がある。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施例に係る印刷回路基板１００の構造を示す断面図であって、図２には光導波路１３２と電気配線層１３４とが共に形成された軟性基板部１３０を一例として提示している。
【００３３】
一方、第１基板部１１０及び第２基板部１２０には光電変換素子１１４及び１２４を実装できるように、溝１１２及び１２２が形成されていることが好ましい。光電変換素子１１４及び１２４は、その溝１１２及び１２２に実装されることにより、本実施例に係る印刷回路基板１００の厚みが全体的に減少できることになる。
【００３４】
光電変換素子１１４及び１２４は電気信号を光信号に変換したり、光信号を電気信号に変換したりする機能を行う手段である。このような光電変換素子から光導波路１３２までの距離が長いほど光信号の損失と混線が起きて誤差が発生する恐れが大きくなる。したがって、光電変換素子１１４及び１２４から光導波路１３２までの距離はできるだけ短くなるように形成するほうがよい。
【００３５】
このために、本実施例では、第１基板部１１０及び第２基板部１２０に光電変換素子１１４及び１２４が実装できるような溝１１２及び１２２を形成し、この溝によって光導波路１３２の一部を露出させ、この露出した光導波路の一部分に光電変換素子１１４及び１２４を安着できるようにパッド１３６を形成した。
【００３６】
このような構造を通じて、本実施例に係る印刷回路基板１００の厚みを減少させる効果を提供できるだけではなく、信号の信頼度を増大させる効果を提供することもできる。
【００３７】
このように光導波路１３２にパッド１３６を形成する場合に、パッド１３６が光導波路１３２の表面に形成されていてもよいが、パッド１３６が光導波路１３２に埋め込まれるように形成されていることによって、全体的な厚みを減少させる効果及び信号の信頼度を増大させる効果をさらに高めることができる。
【００３８】
光導波路１３２に埋め込まれたパッド１３６は、先ず、キャリア（図示せず）上にパッドの形状に対応した伝導性パターンを形成し、クラッド１３２ｂとキャリア（図示せず）とを圧着した後、クラッド１３２ｂからキャリアを除去する工程を行うことにより伝導性パターンをクラッド１３２ｂに転写して形成することができる。
【００３９】
一方、第１基板部１１０及び第２基板部１２０に形成された回路パターン（図示せず）と光電変換素子１１４及び１２４との間が互いに電気的に接続できるように、光導波路１３２にパッド１３６と電気的に接続された再配線ランド１３８を形成し、この再配線ランド１３８を、第１基板部１１０及び第２基板部１２０に形成されているビア１１６及び１２６、及び回路パターン（図示せず）と電気的に接続する。
【００４０】
このような再配線ランド１３８は、前に説明したパッド１３６と同じ方法で形成することができ、光導波路１３２の表面に形成してもよく、また光導波路１３２に埋め込まれる形態で形成してもよい。すなわち、先ず、キャリア上に再配線ランド１３８の形状に対応した伝導性パターンを形成し、クラッドとキャリアを圧着した後、クラッドからキャリアを除去して伝導性パターンをクラッドに転写することにより再配線ランド１３８を形成することができる。
【００４１】
本実施例では、図２に示したように、再配線ランド１３８が、ビア１１６及び１２６と直接連結されている構成を提示した。このように再配線ランド１３８がビア１１６及び１２６を通じて接続されるので、光導波路１３２を形成する物質のメッキ特性やホール加工に対する特性を考慮する必要がないという効果がある。
【００４２】
一方、本実施例によれば、光電変換素子１１４及び１２４を接続するためのパッド１３６、及び再配線ランド１３８を第１基板部１１０及び第２基板部１２０に配置したので、屈曲による信頼性喪失の恐れを最小化できるという長所を備えている。
【００４３】
すなわち、光電変換素子１１４及び１２４を接続するためのパッド１３６と再配線ランド１３８が、たとえ軟性を有する材質である光導波路１３２に形成されたとしても、パッド１３６と再配線ランド１３８が形成されている部分の上下には第１基板部１１０及び第２基板部１２０が結合されているので、パッド１３６と再配線ランド１３８は、実質的に硬性を有する基板に形成されたような効果を示すことができ、信頼性を確保することが可能である。
【００４４】
一方、本実施例では第１基板部１１０及び第２基板部１２０にそれぞれステップ１１８及び１２８を形成し、光導波路１３２がステップ１１８及び１２８に安着されるような構造を提示した。すなわち、光導波路１３２の両側の側面が硬性を有する基板によってカバーされている。
【００４５】
このような構造にしたことにより、光導波路が形成された層と、これに隣接した層との間が分離する可能性を低くすることができるので、優れた信頼性を提供できることになる。
【００４６】
それだけでなく、ステップ１１８及び１２８を形成して光導波路１３２を安着させた結果、光導波路が形成されている層の一部は光導波路であるが、その他の部分は硬性を示す基板とすることができる。したがって、硬性を示す基板部分に層間導通のためのビア１１６及び１２６を形成することができ、これによって光導波路にビアを形成する必要がなくなるので、光導波路を形成する物質に対するメッキ特性やホール加工特性を考慮しなくてもよいという効果を示すことができる。
【００４７】
次に、電気信号を伝送するために形成された電気配線層１３４は、軟性の優れたポリイミドのような絶縁材料に回路パターン（図示せず）を形成することによって構成することができ、前に説明したように光導波路１３２と分離して配置されることにより、互いの屈折による影響を受けないので、優れた屈曲性と信頼性を提供することができる。
【００４８】
図３は、本発明の第２実施例に係る印刷回路基板２００の構造を示す断面図である。図３に示すように、本実施例に係る印刷回路基板２００は、第１基板２１０、第２基板２２０、ビア２１２及び２２２、ステップ２１８及び２２８、軟性光導波路２３０、パッド２３２、再配線ランド２３４、第１外層基板２４０、第２外層基板２５０、溝２４２及び２５２、光電変換素子２４４と２５４を備えている。
【００４９】
図２で説明した本発明の第１実施例の構成要素と対応する構成要素については、第１実施例の説明と同一、または類似の機能をするので、これに対する具体的な説明は省略する。
【００５０】
図３を参照すると、軟性を示す部分に電気配線層を設置せずに光導波路２３０だけを形成した印刷回路基板が提示されている。携帯電話のような装置においては、メイン基板からディスプレイ基板へ電力とアナログ信号とを同時に伝送しなくてはならないので、第１実施例の印刷回路基板１００のように、光導波路１３２と電気配線層１３４を共に存在させなくてはならないが、高速デジタル信号の伝送のみを必要とする適用分野においては、本実施例のように電気配線層なしで光導波路２３０だけでも所望の機能を実現することができる。
【００５１】
図４は、本発明の第３実施例に係る印刷回路基板３００の構造を示す断面図である。図４に示すように、本実施例に係る印刷回路基板３００は、第１基板２１０、第２基板２２０、ビア２１２及び２２２、ステップ２１８及び２２８、第１外層基板２４０、第２外層基板２５０、溝２４２及び２５２、光電変換素子２４４及び２５４、軟性基板部３３０、光導波路３３２、パッド２３２、再配線ランド２３４、電気配線層３３４ａ及び３３４ｂを備えている。
【００５２】
図４に示す本発明の第３実施例に係る印刷回路基板は、図２及び図３で提示した本発明の第１及び第２実施例に係る印刷回路基板と比較して、複数の電気配線層３３４ａ及び３３４ｂを備えていることに特徴があり、その他の構成要素は、前に説明した実施例の対応する構成要素とその機能が同一または類似するので、これに対する具体的な説明は省略する。
【００５３】
図４を参照すると、一つの光導波路３３２と複数の電気配線層３３４ａ及び３３４ｂが形成された印刷回路基板３００を示している。電気配線層が複数構成された既存の印刷回路基板において、一部の層を光導波路３３２に代替することにより所望の機能を実現できる場合を提示することができる。
【００５４】
さらに、図５に示すように、光導波路４３２ａ及び４３２ｂが複数形成されている印刷回路基板４００を提示することも可能である。この実施例において、第１基板４１０、第２基板４２０、溝４１２ａ、４１２ｂ、４２２ａ及び４２２ｂ、光電変換素子４１４ａ、４１４ｂ、４２４ａ及び４２４ｂ、軟性基板部４３０、パッド４３６ａ及び４３６ｂ、再配線ランド４３８ａ及び４３８ｂ、電気配線層４３４等については、前に説明した実施例の各構成要素に対応するので、これらに対する具体的な説明は省略する。
【００５５】
一方、前に提示した本発明の複数の実施例に係る印刷回路基板１００、２００、３００及び４００において、光電変換素子１１４、１２４、２４４および２５４が光導波路に直接実装できる構造を提示したが、このような構造により光損失を最小化することができる。
【００５６】
図２に示した本発明の第１実施例を基準に説明すると、光電変換素子１１４及び１２４を実装するために、光導波路１３２にパッド１３６を形成し、パッド１３６は、銅、またはこれに対応する導電性材料から形成することができる。このように光導波路１３２に形成されたパッド１３６と、光電変換素子１１４及び１２４との間は、ワイヤボンディングまたはフリップチップの形態で接続することができる。
【００５７】
パッド１３６から延長されたパターン１３７は、再配線ランド１３８に接続され、ビア１１６及び１２６などを通じて別の層と電気的に接続できるようになっている。このようなパッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８などの構造は、図６（ｂ）に示すように、光電変換素子が複数形成される場合にはそれに対応して形成することができる。
【００５８】
一方、図７に示すように、パッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８は光導波路１３２ｂに埋め込まれる形態で形成されてもよいし（図７の（ａ）参照）、パッド１３６’、パターン１３７’、再配線ランド１３８’のように光導波路１３２ｂの表面に形成されてもよい（図７の（ｂ）参照）。光導波路１３２ｂに埋め込まれる形態の場合、別途のパターン作業を行った後に転写を行う方法を用いて形成することができ、表面に形成する場合には光導波路１３２ｂに金属層を積層した後にエッチングを行う方法などを用いて形成することができる。
【００５９】
次に、本発明の別の実施形態に係る印刷回路基板の製造方法について図８及び図９を参照して説明する。
【００６０】
図８は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板の製造方法を示すフローチャートであり、図９は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板の製造方法における各工程の断面図である。図９に示すように、完成した印刷回路基板は、第１基板１１０ａと第１外層基板１１０ｂとを含む第１基板部１１０、第２基板１２０ａと第２外層基板１２０ｂとを含む第２基板部１２０、溝１１２及び１２２、光電変換素子１１４及び１２４、ビア１１６及び１２６、ステップ１１８及び１２８、軟性基板部１３０、光導波路１３２、電気配線層１３４、パッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８を備えている。
【００６１】
先ず、段階ｓ１０において、互いに離隔して配置された第１基板１１０ａと第２基板１２０ａとを提供する。この第１基板１１０ａと第２基板１２０ａは、軟性光導波路１３２の両端部とそれぞれ結合されて、光信号を送受信することができる手段である。このような第１基板１１０ａと第２基板１２０ａには、互いに電気的信号を送受信できるように軟性電気配線層１３４が形成されていてもよく、高速のデジタルデータのみを伝送する場合のように軟性電気配線層１３４が必要でない場合には形成されていなくてもよい。
【００６２】
次に、段階ｓ２０において、第１基板１１０ａと第２基板１２０ａとに、軟性光導波路１３２の両端部が安着できるようにステップ１１８及び１２８を形成する（図９（ａ）参照）。そして、段階ｓ３０において、ステップ１１８及び１２８に軟性光導波路１３２を安着するように第１基板１１０ａと第２基板１２０ａに軟性光導波路１３２を積層する（図９（ｂ）参照）。
【００６３】
すなわち、光導波路１３２を別途製造して印刷回路基板を製造するレイアップ（ｌａｙ−ｕｐ）工程に挿入する方法を用いることになる。このために、第１基板１１０ａ及び第２基板１２０ａを加工してステップ１１８及び１２８を形成し、ステップ１１８及び１２８の間に挿入するように光導波路１３２を積層した後、堅固な結合のために高温高圧下で熱圧着を行う。
【００６４】
この後、段階ｓ４０において、第１基板１１０ａと第２基板１２０ａに対してそれぞれ第１外層基板１１０ｂ及び第２外層基板１２０ｂを積層する（図９（ｃ）参照）。第１外層基板１１０ｂと第２外層基板１２０ｂによって光導波路１３２の両端部がカバーされるので、光導波路１３２は第１基板１１０ａ及び第２基板１２０ａとそれぞれ結合することができる。
【００６５】
一方、第１外層基板１１０ｂには、光電変換素子１１４を実装するように溝１１２が形成されていてもよい。この溝１１２を形成しておくことにより、光電変換素子１１４を溝１１２に実装することができ、これによって印刷回路基板全体の厚みを減少させることができる。このような溝１１２は、第１外層基板１１０ｂが積層された後に加工してもよく、積層される前に加工して溝１１２が形成された状態で第１外層基板１１０ｂを積層してもよい。第２外層基板１２０ｂにも、第１外層基板１１０ｂと同様に光電変換素子１２４を実装するための溝１２２を形成してもよい。
【００６６】
また、光電変換素子１１４が光導波路１３２に直接接続できるようにするために、第１外層基板１１０ｂに形成された溝１１２は光導波路１３２の一部が露出できる程度の深さで形成する。すなわち、溝１１２は、第１外層基板１１０ｂを貫通するように形成されるようにする。
【００６７】
このような溝１１２によって露出された光導波路１３２の所定位置には、光電変換素子１１４を直接接続するためのパッド１３６が形成され、これによって光電変換素子１１４は光導波路１３２に直接接続できることになる。
【００６８】
一方、印刷回路基板の全体的な厚さを減少させ、光損失を最小化するために、パッド１３６は光導波路１３２に埋め込まれる形態で形成することが好ましい。このように埋め込まれた形態のパッド１３６は、別途のキャリア（図示せず）にパターニング作業を行った後、これを転写する方法を用いて形成することができる。
【００６９】
また、光導波路１３２にはパッド１３６と電気的に接続された再配線ランド１３８及びパターン１３７が形成されていてもよく、再配線ランド１３８がビア１１６及び１２６に連結されることにより光導波路１３２を介して伝送される光信号及び光信号から変換された電気信号が印刷回路基板の全体に渡って広く伝送できることになる。
【００７０】
このような再配線ランド１３８及びパターン１３７もパッド１３６と同様に、光導波路１３２に埋め込まれる形態で形成することができ、別途のキャリア（図示せず）にパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）作業を行った後、これを転写する方法を用いて形成することができる。
【００７１】
以上、本発明の多くの実施例に係る印刷回路基板の構造及びその製造方法について説明したが、上述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在する。
【符号の説明】
【００７２】
１１０ 第１基板部
１２０ 第２基板部
１１２、１２２ 溝
１１４、１２４ 光電変換素子
１１６、１２６ ビア
１３０ 軟性基板部
１３２ 光導波路
１３４ 電気配線層
１３６ パッド
１３８ 再配線ランド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板及びその製造方法（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｅｒｅｏｆ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬軟性印刷回路基板（Ｒｉｇｉｄ−Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰＣＢ）は、携帯電話などのモバイル電子製品やネットワーク装備に多用されている。特にモバイル電子製品の場合は、折り畳み式やスライド式、またはさらに複雑な構造の動作が要求されるので、軟性を有する印刷回路基板の需要が高い。
【０００３】
電気銅配線を用いた基板と比較して光信号を用いる基板は、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の影響を受けないので、外部雑音に強く、接地（ｇｒｏｕｎｄ）線路や差動配線を用いる必要がない。また、低損失で高速信号の伝達ができるという長所がある。
【０００４】
軟性または硬軟性の印刷回路基板に光導波路を内蔵するための従来の構造例は、図１に示した通りである。電力の伝達と低速アナログ信号は、光導波路が内蔵された印刷回路基板であっても銅配線を用いる方が効果的であるので、一般的に電気配線と光配線とが共に構成されている基板構造を提示している。
【０００５】
このような軟性または硬軟性印刷回路基板は、屈曲部において十分な屈曲特性や信頼性を確保しなくてはならない。屈曲特性は軟性部の厚みと剛性、そして、材料の強度により決定され、特に厚みは薄く維持することが好ましい。
【０００６】
しかし、既存の光導波路を内蔵した印刷回路基板の構造では、電気配線層と光導波路層とが接しているので、一般の電気配線基板と比較して屈曲性が悪くなり、不良や信頼性の問題を起こす可能性も高かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、基板の軟性部分に光導波路と電気配線層とを離隔して分離するように配置したので、高い屈曲性や信頼性を実現することのできる印刷回路基板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、第１基板部と、一端が第１基板部と結合され、電気信号と光信号とを共に伝送するように電気配線層と光導波路とを含む軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板部と、軟性基板部の他端と結合される第２基板部とを含み、電気配線層と光導波路は、互いに離隔して配置されていることを特徴とする印刷回路基板が提供される。
【０００９】
第１基板部には、光電変換素子が実装できるように、光導波路に通じて外部に露出している溝が形成されていてもよく、溝に接する光導波路の所定位置には光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていてもよい。この時、パッドは光導波路の表面に形成してもよく、埋め込まれるように形成してもよい。
【００１０】
また、光導波路にはパッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていてもよく、再配線ランドもパッドと同様に光導波路の表面に形成されていてもよいし、埋め込まれるように形成されていてもよい。
【００１１】
一方、第１基板部には層間導通のためのビアが形成されていてもよく、この場合に再配線ランドはビアと電気的に接続することができる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、一面に第１ステップが形成された第１基板と、一面に第２ステップが形成され、第１基板と所定距離だけ離隔して配置された第２基板と、一端が第１ステップに安着され、他端が第２ステップに安着された軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）光導波路と、軟性光導波路の一端をカバーするように第１基板に積層された第１外層基板と、軟性光導波路の他端をカバーするように第２基板に積層された第２外層基板とを含む印刷回路基板が提供される。
【００１３】
第１外層基板には、光電変換素子を実装できるように、軟性光導波路に通じて外部に露出された溝が形成されていてもよく、溝に接する軟性光導波路の所定位置には、光電変換素子を安着するようにパッドを形成してもよい。この時、パッドは軟性光導波路の表面に形成するか、または埋め込まれるように形成することができる。
【００１４】
また、軟性光導波路にはパッドと電気的に接続された再配線ランドをさらに形成してもよく、再配線ランドもパッドと同様に軟性光導波路の表面に形成してもよいし、または埋め込まれるように形成してもよい。
【００１５】
一方、第１基板には層間導通のためのビアが形成されていてもよく、再配線ランドはビアと電気的に接続することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の実施形態によれば、光信号を伝送できるように軟性光導波路が形成された印刷回路基板を製造する方法であって、互いに離隔して配置された第１基板と第２基板とを提供する段階と、軟性光導波路の両端部を第１基板と第２基板との間に安着するように、第１基板と第２基板にそれぞれステップを形成する段階と、ステップによって軟性光導波路を安着するように、第１基板と第２基板に軟性光導波路を積層する段階と、軟性光導波路の一端をカバーするように第１基板に第１外層基板を積層し、軟性光導波路の他端をカバーするように第２基板に第２外層基板を積層する段階とを含む印刷回路基板の製造方法が提供される。
【００１７】
第１外層基板には、光電変換素子を実装するように、軟性光導波路に通じる溝が形成されていてもよく、溝に接する軟性光導波路の所定位置には、光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていてもよい。
【００１８】
一方、軟性光導波路は、光信号が移動するコアと、コアをカバーするクラッドとを含んでおり、この時、パッドを形成する方法としては、軟性光導波路と伝導層とを圧着した後にエッチング工程によって伝導性パターンを形成する方法や、または軟性光導波路上に直接印刷をして伝導性パターンを形成する方法も可能である。また、キャリア上にパッドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、クラッドとキャリアとを圧着して伝導性パターンをクラッドに転写する段階とを経て軟性光導波路にパッドを形成することもできる。
【００１９】
また、軟性光導波路には、パッドと電気的に接続された再配線ランドをさらに形成してもよく、再配線ランドの形成方法としてもパッドと同様に軟性光導波路と伝導層とを圧着した後にエッチング工程によって伝導性パターンを形成する方法や、または軟性光導波路上に直接印刷をして伝導性パターンを形成する方法も可能である。また、キャリア上に再配線ランドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、クラッドとキャリアとを圧着して伝導性パターンをクラッドに転写する段階とを経て軟性光導波路に再配線ランドを形成することもできる。
【００２０】
上述した以外の別の実施形態、特徴、利点が以下の図面、本発明の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明によって明確になるだろう。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の好ましい実施例によれば、基板の軟性部分に光導波路と電気配線層とを離隔して分離させたので、高い屈曲性と信頼性を提供することができる。また、光導波路を別途製造して基板の製造工程に挿入するようにしたので、光導波路を精密に製造することができる。
【００２２】
さらに、光電変換素子を光導波路に密着して実装するようにしたので、光損失を最小化することができた。また、再配線ランドとビアとの間の電気的接続を通じて再配線が出来るようにしたので、光導波路を形成する物質に対するメッキ特性やホール加工特性を考慮する必要がなくなった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図６】光電変換素子が実装される部分を示す平面図である。
【図７】光電変換素子が実装される部分を示す断面図である。
【図８】本発明の別の実施例に係る印刷回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】図８に示した印刷回路基板の製造方法における各工程の断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る印刷回路基板及びその製造方法の好ましい実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。ここで、添付図面を参照した説明において、同一である構成要素、あるいは対応する構成要素には同一の図面番号を付与し、重複した説明は省略する。
【００２５】
先ず、本発明の一実施形態に係る印刷回路基板について説明する。
【００２６】
図２は、本発明の第１実施例に係る印刷回路基板の構造を示す断面図である。図２に示すように、本実施例に係る印刷回路基板１００は、第１基板部１１０、第２基板部１２０、溝１１２及び１２２、光電変換素子１１４及ぶ１２４、ビア１１６及び１２６、ステップ（Ｓｔｅｐ）１１８及び１２８、軟性基板部１３０、光導波路１３２、コア１３２ａ、クラッド１３２ｂ、電気配線層１３４、パッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８を備えている。
【００２７】
本実施例に係る印刷回路基板１００の両端には、第１基板部１１０及び第２基板部１２０が位置し、第１基板部１１０及び第２基板部１２０の間には軟性を有する軟性基板部１３０が位置している。すなわち、軟性基板部１３０の両端部がそれぞれ硬性を有する基板に結合される形態となっている。このとき、軟性基板部１３０は、光信号を伝送するための光導波路１３２と、電気信号を伝送するための電気配線層１３４とを含んでいる。
【００２８】
光導波路１３２は、電気信号を伝送するために銅配線を用いる電気配線層１３４と比較して、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の影響を受けないので、外部雑音に強く、接地線路及び差動配線を用いる必要がなく、低損失で高速信号を伝達できるという長所がある。このような光導波路１３２は、光信号が伝達される経路であるコア１３２ａと、このようなコア１３２ａを取り囲むクラッド１３２ｂとを含んでいる。
【００２９】
コア１３２ａは、光信号が伝達される経路であって、クラッド１３２ｂによって取り囲まれている。コア１３２ａは、ポリマ材質または光繊維材質から形成されていてもよい。単に本実施例では、軟性特性が優れ、光電変換素子との接続構造を小型に構成するために有利であるポリマ材質のコアを提示している。
【００３０】
クラッド１３２ｂは、コア１３２ａを取り囲み、光信号の伝送が効率的に行われるようにする手段である。このようなクラッド１３２ｂもコアと同様にポリマ材質から形成されていてもよい。ただ、効率的に光信号を伝達するために、クラッド１３２ｂの屈折率がコア１３２ａの屈折率より低く設計されているほうがよい。
【００３１】
電気配線層１３４は、上述した光導波路１３２と比べて高速信号の伝達には不利な点はあるが、高速のデジタル信号ではない電力供給においては有利な手段である。したがって、高速のデジタル信号の伝送だけを必要とする分野においては電気配線層１３４を省略して光導波路１３２のみを形成してもよい。しかし、一般的な携帯電話のような装置においてはメイン基板からディスプレイ基板へ電力とアナログ信号とを同時に伝送しなくてはならないので、光導波路１３２だけではなく電気配線層１３４も共に形成する必要がある。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施例に係る印刷回路基板１００の構造を示す断面図であって、図２には光導波路１３２と電気配線層１３４とが共に形成された軟性基板部１３０を一例として提示している。
【００３３】
一方、第１基板部１１０及び第２基板部１２０には光電変換素子１１４及び１２４を実装できるように、溝１１２及び１２２が形成されていることが好ましい。光電変換素子１１４及び１２４は、その溝１１２及び１２２に実装されることにより、本実施例に係る印刷回路基板１００の厚みが全体的に減少できることになる。
【００３４】
光電変換素子１１４及び１２４は電気信号を光信号に変換したり、光信号を電気信号に変換したりする機能を行う手段である。このような光電変換素子から光導波路１３２までの距離が長いほど光信号の損失と混線が起きて誤差が発生する恐れが大きくなる。したがって、光電変換素子１１４及び１２４から光導波路１３２までの距離はできるだけ短くなるように形成するほうがよい。
【００３５】
このために、本実施例では、第１基板部１１０及び第２基板部１２０に光電変換素子１１４及び１２４が実装できるような溝１１２及び１２２を形成し、この溝によって光導波路１３２の一部を露出させ、この露出した光導波路の一部分に光電変換素子１１４及び１２４を安着できるようにパッド１３６を形成した。
【００３６】
このような構造を通じて、本実施例に係る印刷回路基板１００の厚みを減少させる効果を提供できるだけではなく、信号の信頼度を増大させる効果を提供することもできる。
【００３７】
このように光導波路１３２にパッド１３６を形成する場合に、パッド１３６が光導波路１３２の表面に形成されていてもよいが、パッド１３６が光導波路１３２に埋め込まれるように形成されていることによって、全体的な厚みを減少させる効果及び信号の信頼度を増大させる効果をさらに高めることができる。
【００３８】
光導波路１３２に埋め込まれたパッド１３６は、先ず、キャリア（図示せず）上にパッドの形状に対応した伝導性パターンを形成し、クラッド１３２ｂとキャリア（図示せず）とを圧着した後、クラッド１３２ｂからキャリアを除去する工程を行うことにより伝導性パターンをクラッド１３２ｂに転写して形成することができる。
【００３９】
一方、第１基板部１１０及び第２基板部１２０に形成された回路パターン（図示せず）と光電変換素子１１４及び１２４との間が互いに電気的に接続できるように、光導波路１３２にパッド１３６と電気的に接続された再配線ランド１３８を形成し、この再配線ランド１３８を、第１基板部１１０及び第２基板部１２０に形成されているビア１１６及び１２６、及び回路パターン（図示せず）と電気的に接続する。
【００４０】
このような再配線ランド１３８は、前に説明したパッド１３６と同じ方法で形成することができ、光導波路１３２の表面に形成してもよく、また光導波路１３２に埋め込まれる形態で形成してもよい。すなわち、先ず、キャリア上に再配線ランド１３８の形状に対応した伝導性パターンを形成し、クラッドとキャリアを圧着した後、クラッドからキャリアを除去して伝導性パターンをクラッドに転写することにより再配線ランド１３８を形成することができる。
【００４１】
本実施例では、図２に示したように、再配線ランド１３８が、ビア１１６及び１２６と直接連結されている構成を提示した。このように再配線ランド１３８がビア１１６及び１２６を通じて接続されるので、光導波路１３２を形成する物質のメッキ特性やホール加工に対する特性を考慮する必要がないという効果がある。
【００４２】
一方、本実施例によれば、光電変換素子１１４及び１２４を接続するためのパッド１３６、及び再配線ランド１３８を第１基板部１１０及び第２基板部１２０に配置したので、屈曲による信頼性喪失の恐れを最小化できるという長所を備えている。
【００４３】
すなわち、光電変換素子１１４及び１２４を接続するためのパッド１３６と再配線ランド１３８が、たとえ軟性を有する材質である光導波路１３２に形成されたとしても、パッド１３６と再配線ランド１３８が形成されている部分の上下には第１基板部１１０及び第２基板部１２０が結合されているので、パッド１３６と再配線ランド１３８は、実質的に硬性を有する基板に形成されたような効果を示すことができ、信頼性を確保することが可能である。
【００４４】
一方、本実施例では第１基板部１１０及び第２基板部１２０にそれぞれステップ１１８及び１２８を形成し、光導波路１３２がステップ１１８及び１２８に安着されるような構造を提示した。すなわち、光導波路１３２の両側の側面が硬性を有する基板によってカバーされている。
【００４５】
このような構造にしたことにより、光導波路が形成された層と、これに隣接した層との間が分離する可能性を低くすることができるので、優れた信頼性を提供できることになる。
【００４６】
それだけでなく、ステップ１１８及び１２８を形成して光導波路１３２を安着させた結果、光導波路が形成されている層の一部は光導波路であるが、その他の部分は硬性を示す基板とすることができる。したがって、硬性を示す基板部分に層間導通のためのビア１１６及び１２６を形成することができ、これによって光導波路にビアを形成する必要がなくなるので、光導波路を形成する物質に対するメッキ特性やホール加工特性を考慮しなくてもよいという効果を示すことができる。
【００４７】
次に、電気信号を伝送するために形成された電気配線層１３４は、軟性の優れたポリイミドのような絶縁材料に回路パターン（図示せず）を形成することによって構成することができ、前に説明したように光導波路１３２と分離して配置されることにより、互いの屈折による影響を受けないので、優れた屈曲性と信頼性を提供することができる。
【００４８】
図３は、本発明の第２実施例に係る印刷回路基板２００の構造を示す断面図である。図３に示すように、本実施例に係る印刷回路基板２００は、第１基板２１０、第２基板２２０、ビア２１２及び２２２、ステップ２１８及び２２８、軟性光導波路２３０、パッド２３２、再配線ランド２３４、第１外層基板２４０、第２外層基板２５０、溝２４２及び２５２、光電変換素子２４４と２５４を備えている。
【００４９】
図２で説明した本発明の第１実施例の構成要素と対応する構成要素については、第１実施例の説明と同一、または類似の機能をするので、これに対する具体的な説明は省略する。
【００５０】
図３を参照すると、軟性を示す部分に電気配線層を設置せずに光導波路２３０だけを形成した印刷回路基板が提示されている。携帯電話のような装置においては、メイン基板からディスプレイ基板へ電力とアナログ信号とを同時に伝送しなくてはならないので、第１実施例の印刷回路基板１００のように、光導波路１３２と電気配線層１３４を共に存在させなくてはならないが、高速デジタル信号の伝送のみを必要とする適用分野においては、本実施例のように電気配線層なしで光導波路２３０だけでも所望の機能を実現することができる。
【００５１】
図４は、本発明の第３実施例に係る印刷回路基板３００の構造を示す断面図である。図４に示すように、本実施例に係る印刷回路基板３００は、第１基板２１０、第２基板２２０、ビア２１２及び２２２、ステップ２１８及び２２８、第１外層基板２４０、第２外層基板２５０、溝２４２及び２５２、光電変換素子２４４及び２５４、軟性基板部３３０、光導波路３３２、パッド２３２、再配線ランド２３４、電気配線層３３４ａ及び３３４ｂを備えている。
【００５２】
図４に示す本発明の第３実施例に係る印刷回路基板は、図２及び図３で提示した本発明の第１及び第２実施例に係る印刷回路基板と比較して、複数の電気配線層３３４ａ及び３３４ｂを備えていることに特徴があり、その他の構成要素は、前に説明した実施例の対応する構成要素とその機能が同一または類似するので、これに対する具体的な説明は省略する。
【００５３】
図４を参照すると、一つの光導波路３３２と複数の電気配線層３３４ａ及び３３４ｂが形成された印刷回路基板３００を示している。電気配線層が複数構成された既存の印刷回路基板において、一部の層を光導波路３３２に代替することにより所望の機能を実現できる場合を提示することができる。
【００５４】
さらに、図５に示すように、光導波路４３２ａ及び４３２ｂが複数形成されている印刷回路基板４００を提示することも可能である。この実施例において、第１基板４１０、第２基板４２０、溝４１２ａ、４１２ｂ、４２２ａ及び４２２ｂ、光電変換素子４１４ａ、４１４ｂ、４２４ａ及び４２４ｂ、軟性基板部４３０、パッド４３６ａ及び４３６ｂ、再配線ランド４３８ａ及び４３８ｂ、電気配線層４３４等については、前に説明した実施例の各構成要素に対応するので、これらに対する具体的な説明は省略する。
【００５５】
一方、前に提示した本発明の複数の実施例に係る印刷回路基板１００、２００、３００及び４００において、光電変換素子１１４、１２４、２４４および２５４が光導波路に直接実装できる構造を提示したが、このような構造により光損失を最小化することができる。
【００５６】
図２に示した本発明の第１実施例を基準に説明すると、光電変換素子１１４及び１２４を実装するために、光導波路１３２にパッド１３６を形成し、パッド１３６は、銅、またはこれに対応する導電性材料から形成することができる。このように光導波路１３２に形成されたパッド１３６と、光電変換素子１１４及び１２４との間は、ワイヤボンディングまたはフリップチップの形態で接続することができる。
【００５７】
パッド１３６から延長されたパターン１３７は、再配線ランド１３８に接続され、ビア１１６及び１２６などを通じて別の層と電気的に接続できるようになっている。このようなパッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８などの構造は、図６（ｂ）に示すように、光電変換素子が複数形成される場合にはそれに対応して形成することができる。
【００５８】
一方、図７に示すように、パッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８は光導波路１３２ｂに埋め込まれる形態で形成されてもよいし（図７の（ａ）参照）、パッド１３６’、パターン１３７’、再配線ランド１３８’のように光導波路１３２ｂの表面に形成されてもよい（図７の（ｂ）参照）。光導波路１３２ｂに埋め込まれる形態の場合、別途のパターン作業を行った後に転写を行う方法を用いて形成することができ、表面に形成する場合には光導波路１３２ｂに金属層を積層した後にエッチングを行う方法などを用いて形成することができる。
【００５９】
次に、本発明の別の実施形態に係る印刷回路基板の製造方法について図８及び図９を参照して説明する。
【００６０】
図８は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板の製造方法を示すフローチャートであり、図９は、本発明の一実施例に係る印刷回路基板の製造方法における各工程の断面図である。図９に示すように、完成した印刷回路基板は、第１基板１１０ａと第１外層基板１１０ｂとを含む第１基板部１１０、第２基板１２０ａと第２外層基板１２０ｂとを含む第２基板部１２０、溝１１２及び１２２、光電変換素子１１４及び１２４、ビア１１６及び１２６、ステップ１１８及び１２８、軟性基板部１３０、光導波路１３２、電気配線層１３４、パッド１３６、パターン１３７、再配線ランド１３８を備えている。
【００６１】
先ず、段階ｓ１０において、互いに離隔して配置された第１基板１１０ａと第２基板１２０ａとを提供する。この第１基板１１０ａと第２基板１２０ａは、軟性光導波路１３２の両端部とそれぞれ結合されて、光信号を送受信することができる手段である。このような第１基板１１０ａと第２基板１２０ａには、互いに電気的信号を送受信できるように軟性電気配線層１３４が形成されていてもよく、高速のデジタルデータのみを伝送する場合のように軟性電気配線層１３４が必要でない場合には形成されていなくてもよい。
【００６２】
次に、段階ｓ２０において、第１基板１１０ａと第２基板１２０ａとに、軟性光導波路１３２の両端部が安着できるようにステップ１１８及び１２８を形成する（図９（ａ）参照）。そして、段階ｓ３０において、ステップ１１８及び１２８に軟性光導波路１３２を安着するように第１基板１１０ａと第２基板１２０ａに軟性光導波路１３２を積層する（図９（ｂ）参照）。
【００６３】
すなわち、光導波路１３２を別途製造して印刷回路基板を製造するレイアップ（ｌａｙ−ｕｐ）工程に挿入する方法を用いることになる。このために、第１基板１１０ａ及び第２基板１２０ａを加工してステップ１１８及び１２８を形成し、ステップ１１８及び１２８の間に挿入するように光導波路１３２を積層した後、堅固な結合のために高温高圧下で熱圧着を行う。
【００６４】
この後、段階ｓ４０において、第１基板１１０ａと第２基板１２０ａに対してそれぞれ第１外層基板１１０ｂ及び第２外層基板１２０ｂを積層する（図９（ｃ）参照）。第１外層基板１１０ｂと第２外層基板１２０ｂによって光導波路１３２の両端部がカバーされるので、光導波路１３２は第１基板１１０ａ及び第２基板１２０ａとそれぞれ結合することができる。
【００６５】
一方、第１外層基板１１０ｂには、光電変換素子１１４を実装するように溝１１２が形成されていてもよい。この溝１１２を形成しておくことにより、光電変換素子１１４を溝１１２に実装することができ、これによって印刷回路基板全体の厚みを減少させることができる。このような溝１１２は、第１外層基板１１０ｂが積層された後に加工してもよく、積層される前に加工して溝１１２が形成された状態で第１外層基板１１０ｂを積層してもよい。第２外層基板１２０ｂにも、第１外層基板１１０ｂと同様に光電変換素子１２４を実装するための溝１２２を形成してもよい。
【００６６】
また、光電変換素子１１４が光導波路１３２に直接接続できるようにするために、第１外層基板１１０ｂに形成された溝１１２は光導波路１３２の一部が露出できる程度の深さで形成する。すなわち、溝１１２は、第１外層基板１１０ｂを貫通するように形成されるようにする。
【００６７】
このような溝１１２によって露出された光導波路１３２の所定位置には、光電変換素子１１４を直接接続するためのパッド１３６が形成され、これによって光電変換素子１１４は光導波路１３２に直接接続できることになる。
【００６８】
一方、印刷回路基板の全体的な厚さを減少させ、光損失を最小化するために、パッド１３６は光導波路１３２に埋め込まれる形態で形成することが好ましい。このように埋め込まれた形態のパッド１３６は、別途のキャリア（図示せず）にパターニング作業を行った後、これを転写する方法を用いて形成することができる。
【００６９】
また、光導波路１３２にはパッド１３６と電気的に接続された再配線ランド１３８及びパターン１３７が形成されていてもよく、再配線ランド１３８がビア１１６及び１２６に連結されることにより光導波路１３２を介して伝送される光信号及び光信号から変換された電気信号が印刷回路基板の全体に渡って広く伝送できることになる。
【００７０】
このような再配線ランド１３８及びパターン１３７もパッド１３６と同様に、光導波路１３２に埋め込まれる形態で形成することができ、別途のキャリア（図示せず）にパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）作業を行った後、これを転写する方法を用いて形成することができる。
【００７１】
以上、本発明の多くの実施例に係る印刷回路基板の構造及びその製造方法について説明したが、上述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在する。
【符号の説明】
【００７２】
１１０ 第１基板部
１２０ 第２基板部
１１２、１２２ 溝
１１４、１２４ 光電変換素子
１１６、１２６ ビア
１３０ 軟性基板部
１３２ 光導波路
１３４ 電気配線層
１３６ パッド
１３８ 再配線ランド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板部と、
一端が前記第１基板部に結合され、電気信号と光信号とを共に伝送するように電気配線層と光導波路とを含む軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板部と、
前記軟性基板部の他端と結合される第２基板部とを含み、
前記電気配線層と前記光導波路は、互いに離隔して配置されていることを特徴とする印刷回路基板。
【請求項２】
前記第１基板部には、光電変換素子を実装するように前記光導波路に通じる溝が形成され、
前記溝は外部に露出していることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項３】
前記溝に接する前記光導波路の所定位置には、前記光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の印刷回路基板。
【請求項４】
前記パッドは、前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の印刷回路基板。
【請求項５】
前記光導波路には、前記パッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の印刷回路基板。
【請求項６】
前記再配線ランドは、前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項５に記載の印刷回路基板。
【請求項７】
前記第１基板部は層間導通のためのビアを含み、
前記再配線ランドは前記ビアと電気的に接続されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の印刷回路基板。
【請求項８】
一面に第１ステップ（Ｓｔｅｐ）が形成された第１基板と、
一面に第２ステップが形成され、前記第１基板と所定距離だけ離隔して配置された第２基板と、
一端が前記第１ステップに安着され、他端が前記第２ステップに安着された軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）光導波路と、
前記軟性光導波路の一端をカバーするように前記第１基板に積層された第１外層基板と、
前記軟性光導波路の他端をカバーするように前記第２基板に積層された第２外層基板と
を含む印刷回路基板。
【請求項９】
前記第１外層基板には、光電変換素子を実装するように前記光導波路に通じる溝が形成され、
前記溝は外部に露出されていることを特徴とする請求項８に記載の印刷回路基板。
【請求項１０】
前記溝に接する前記光導波路の所定位置には、前記光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていることを特徴とする請求項９に記載の印刷回路基板。
【請求項１１】
前記パッドは前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項１０に記載の印刷回路基板。
【請求項１２】
前記光導波路には、前記パッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の印刷回路基板。
【請求項１３】
前記再配線ランドは前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項１２に記載の印刷回路基板。
【請求項１４】
前記第１基板は層間導通のためのビアを含み、
前記再配線ランドは前記ビアと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の印刷回路基板。
【請求項１５】
光信号を伝送できるように軟性光導波路が形成された印刷回路基板を製造する方法であって、
互いに離隔して配置された第１基板と第２基板とを提供する段階と、
前記軟性光導波路の両端部を前記第１基板と前記第２基板との間に安着できるように、前記第１基板と前記第２基板にそれぞれステップ（Ｓｔｅｐ）を形成する段階と、
前記ステップによって前記軟性光導波路を安着するように、前記第１基板と前記第２基板に前記軟性光導波路を積層する段階と、
前記軟性光導波路の一端をカバーするように前記第１基板に第１外層基板を積層し、前記軟性光導波路の他端をカバーするように前記第２基板に第２外層基板を積層する段階と
を含む印刷回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第１外層基板には、光電変換素子を実装するように前記軟性光導波路に通じる溝が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記溝に接する前記軟性光導波路の所定位置には、前記光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１８】
前記軟性光導波路は、光信号が移動するコアと前記コアをカバーするクラッドとを含み、
前記パッドは、
キャリア上に前記パッドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、
前記クラッドと前記キャリアとを圧着して、前記伝導性パターンを前記クラッドに転写する段階と
を経て形成されることを特徴とする請求項１７に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１９】
前記軟性光導波路には、前記パッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項２０】
前記軟性光導波路は、光信号が移動するコアと前記コアをカバーするクラッドとを含み、
前記再配線ランドは、
キャリア上に前記再配線ランドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、
前記クラッドと前記キャリアとを圧着して前記伝導性パターンを前記クラッドに転写する段階と
を経て形成されることを特徴とする請求項１９に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１】
第１基板部と、
一端が前記第１基板部に結合され、電気信号と光信号とを共に伝送するように電気配線層と光導波路とを含む軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板部と、
前記軟性基板部の他端と結合される第２基板部とを含み、
前記電気配線層と前記光導波路は、互いに離隔して配置されていることを特徴とする印刷回路基板。
【請求項２】
前記第１基板部には、光電変換素子を実装するように前記光導波路に通じる溝が形成され、
前記溝は外部に露出していることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項３】
前記溝に接する前記光導波路の所定位置には、前記光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の印刷回路基板。
【請求項４】
前記パッドは、前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の印刷回路基板。
【請求項５】
前記光導波路には、前記パッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の印刷回路基板。
【請求項６】
前記再配線ランドは、前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項５に記載の印刷回路基板。
【請求項７】
前記第１基板部は層間導通のためのビアを含み、
前記再配線ランドは前記ビアと電気的に接続されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の印刷回路基板。
【請求項８】
一面に第１ステップ（Ｓｔｅｐ）が形成された第１基板と、
一面に第２ステップが形成され、前記第１基板と所定距離だけ離隔して配置された第２基板と、
一端が前記第１ステップに安着され、他端が前記第２ステップに安着された軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）光導波路と、
前記軟性光導波路の一端をカバーするように前記第１基板に積層された第１外層基板と、
前記軟性光導波路の他端をカバーするように前記第２基板に積層された第２外層基板と
を含む印刷回路基板。
【請求項９】
前記第１外層基板には、光電変換素子を実装するように前記光導波路に通じる溝が形成され、
前記溝は外部に露出されていることを特徴とする請求項８に記載の印刷回路基板。
【請求項１０】
前記溝に接する前記光導波路の所定位置には、前記光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていることを特徴とする請求項９に記載の印刷回路基板。
【請求項１１】
前記パッドは前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項１０に記載の印刷回路基板。
【請求項１２】
前記光導波路には、前記パッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の印刷回路基板。
【請求項１３】
前記再配線ランドは前記光導波路に埋め込まれていることを特徴とする請求項１２に記載の印刷回路基板。
【請求項１４】
前記第１基板は層間導通のためのビアを含み、
前記再配線ランドは前記ビアと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の印刷回路基板。
【請求項１５】
光信号を伝送できるように軟性光導波路が形成された印刷回路基板を製造する方法であって、
互いに離隔して配置された第１基板と第２基板とを提供する段階と、
前記軟性光導波路の両端部を前記第１基板と前記第２基板との間に安着できるように、前記第１基板と前記第２基板にそれぞれステップ（Ｓｔｅｐ）を形成する段階と、
前記ステップによって前記軟性光導波路を安着するように、前記第１基板と前記第２基板に前記軟性光導波路を積層する段階と、
前記軟性光導波路の一端をカバーするように前記第１基板に第１外層基板を積層し、前記軟性光導波路の他端をカバーするように前記第２基板に第２外層基板を積層する段階と
を含む印刷回路基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第１外層基板には、光電変換素子を実装するように前記軟性光導波路に通じる溝が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１７】
前記溝に接する前記軟性光導波路の所定位置には、前記光電変換素子を安着するようにパッドが形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１８】
前記軟性光導波路は、光信号が移動するコアと前記コアをカバーするクラッドとを含み、
前記パッドは、
キャリア上に前記パッドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、
前記クラッドと前記キャリアとを圧着して、前記伝導性パターンを前記クラッドに転写する段階と
を経て形成されることを特徴とする請求項１７に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１９】
前記軟性光導波路には、前記パッドと電気的に接続された再配線ランドがさらに形成されていることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項２０】
前記軟性光導波路は、光信号が移動するコアと前記コアをカバーするクラッドとを含み、
前記再配線ランドは、
キャリア上に前記再配線ランドに対応した伝導性パターンを形成する段階と、
前記クラッドと前記キャリアとを圧着して前記伝導性パターンを前記クラッドに転写する段階と
を経て形成されることを特徴とする請求項１９に記載の印刷回路基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−４３８３５（Ｐ２０１１−４３８３５Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１６２２（Ｐ２０１０−２１１６２２）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【分割の表示】特願２００７−２９１１６４（Ｐ２００７−２９１１６４）の分割
【原出願日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【分割の表示】特願２００７−２９１１６４（Ｐ２００７−２９１１６４）の分割
【原出願日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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