用於實施嵌入式混合電-光pcb構造的結構和方法
2023-05-29 01:21:01
用於實施嵌入式混合電-光pcb構造的結構和方法
【專利摘要】本發明提供了用於實施嵌入式混合電-光印刷電路板（PCB）構造的結構和方法。嵌入式混合電-光PCB構造包括在單個物理PCB層內的電學通道和光學通道。嵌入式混合電-光PCB構造包括導電薄片或者銅薄片，以及在單個物理PCB層內與電學通道和光學通道一起提供的反射性網格粘附層。
【專利說明】用於實施嵌入式混合電-光PCB構造的結構和方法
【技術領域】
[0001]本發明總體涉及數據處理領域，並且更具體地涉及用於實施嵌入式混合電-光印刷電路板(PCB)構造的方法和結構。
【背景技術】
[0002]如在本說明書和權利要求中所使用的，術語電路板、印刷電路板或PCB意味著用於電附著電部件的襯底或襯底的多個層(多層)，並且應該理解為總體包括電路卡、印刷電路卡、底板、印刷布線卡、印刷布線板、柔性電路、以及陶瓷或有機晶片封裝襯底。
[0003]現有技術工藝存在用於在印刷電路板的多個相鄰層內形成電學和光學通道。然而，在相同物理PCB層內形成電學和光學通道則存在挑戰。同樣重要的是利用已有的製造工藝以成本-有效方式形成結構。
[0004]存在對於不要求額外物理層而實施嵌入式混合電-光PCB結構的需求。需要提供維持使用現有PCB製造工藝的這種結構。
【發明內容】
[0005]本發明的主要方面在於提供一種用於實施嵌入式混合電-光PCB構造的方法和結構。本發明的其它重要方面在於提供這種基本上不具有負面效應的方法和結構並且克服現有技術布置的許多缺點。
[0006]簡要地，提供用於實施嵌入式混合電-光印刷電路板(PCB)構造的方法和結構。嵌入式混合電-光PCB構造包括在單個物理PCB層內的電學通道和光學通道。嵌入式混合電-光PCB構造包括導電薄片或銅薄片，以及在單個物理PCB層內具有電學通道和光學通道的反射網格粘附層。
[0007]根據本發明的特徵，提供電學和光學通道而不增大PCB截面或Z軸線高度，這有利於機械、產率、可靠性和成本前景。
[0008]根據本發明的特徵，嵌入式混合電-光PCB構造維持了使用現有的PCB製造工藝。【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]可以從附圖中所示的本發明優選實施例的以下詳細描述最好地理解本發明以及上述和其它目的和優點，其中:
[0010]圖1是示意性示出根據優選實施例的示例性嵌入式混合電-光PCB構造的並未按比例繪製的側視圖；
[0011]圖2是示意性示出根據優選實施例的圖1的結構的示例性交織的、反射性網格-浸潰(mesh-1mpregnated)的粘附層的並未按比例繪製的局部平面圖；
[0012]圖3是示意性示出根據優選實施例的圖1的結構的示例性交織的、反射性網格-浸潰的粘附層的局部透視圖；以及
[0013]圖4是示出根據優選實施例的用於製造圖1的嵌入式混合電-光PCB構造的示例性步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]在本發明實施例的以下詳細說明中，參照附圖，其中附圖示出了由此可以實施本發明的示例性實施例。應該理解的是可以利用其它實施例並且可以不脫離本發明的範圍而做出結構性改變。
[0015]在此使用的術語僅用於描述特定實施例的目的並且並非意在限定本發明。如在此所使用的，單數形式「一(a)」、「一(an)」和「該」意在也包括複數形式，除非上下文明確給出相反指示。 應該進一步理解的是在該說明書中所使用的術語「包括」和/或「包括了」指定了所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但是並不排除一個或多個其它特徵、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在或附加。
[0016]根據本發明的特徵，提供了一種用於實施嵌入式混合電-光PCB構造的方法和結構。
[0017]現在參照圖1至圖3，示出了根據優選實施例的總體由附圖標記100所指定的示例性嵌入式混合電-光PCB構造結構。
[0018]嵌入式混合電-光PCB構造100包括在單個物理PCB層105內與多個光學通道104交錯的多個電學通道102。嵌入式混合電-光PCB構造100包括導電薄片或銅薄片106，以及在單個物理PCB層105內與電學通道102和光學通道104 —起提供的反射性網格粘附層108。
[0019]例如，通過鍍制沉積的銅(Cu)限定在單個物理PCB層105內的多個電學通道102。在單個物理PCB層105內在電學通道102之間交錯地限定多個光學通道104。銅薄片106包括標準Cu箔薄片，諸如10Z、20Z……等。反射性網格粘附層108包括交織的、反射性網格-浸潰的粘附層。
[0020]參照圖2和圖3，示出了示意性示出根據優選實施例的嵌入式混合電-光PCB構造100的示例性交織的、反射性網格-浸潰的粘附層108的並未按比例繪製的局部平面圖和透視圖。
[0021]如圖2和圖3所示，示例性交織的、反射性網格-浸潰的粘附層108是包括總體由附圖標記200所指定的網格跡線結構或網格側壁結構的柵格結構，該柵格結構限定多個網格空腔或者網格孔202。
[0022]根據本發明的特徵，提供了電學通道和光學通道而並未增大PCB截面或者單個物理PCB層105的Z-軸線高度，這有利於機械、產率、可靠性和成本前景。在圖3中，與單個物理PCB層105 —起示出X軸線、Y軸線和Z軸線。
[0023]參照圖4，示出了根據優選實施例的用於在步驟400處開始的用於製造嵌入式混合電-光PCB構造100的示例性步驟。在步驟402所標記的第一步驟中，提供了標準銅箔薄片，諸如0.5oz、loz、2oz等，其中0.5oz Cu箔通常為0.7mil (密耳)厚，1z Cu箔通常為
1.4mil厚，以及2oz Cu箔通常為2.8mil厚。
[0024]如步驟404所示，在第二步驟中，創建了子結構，該子結構包括接合至夾設在兩個壓力敏感粘附(PSA)層之間的反射性箔的光學薄膜，PSA層厚度通常為0.5mil。在步驟404處可以浮雕PSA層以使得反射性箔被提供為與光學薄膜緊密接觸。此外在步驟404處也選擇性提供經浮雕的箔的密度，以使得多個接觸點跨跡線的寬度而存在。
[0025]如在步驟406中所示，在第三步驟中，將子結構接合至銅箔薄片。在如步驟408所示的第四步驟中，使用任何合適的刻蝕工藝，創建光學通路以及相反的電學通路。接著如在步驟410中所示，在第五步驟中使用標準鍍制工藝，例如包括種子和鍍制工藝，在光學通道的整個表面之上塗抹銅。如步驟412中所示在最終第六步驟中，使用研磨和其它工藝平坦化表面。
[0026]如圖4所示，根據本發明的特徵，嵌入式混合電-光PCB構造100維持了使用已有的PCB製造工藝。
[0027]可以從任何數目的銅箔提供商獲得子結構的反射性箔。在這些提供商之中，亞塞拜然的雜貨零售商Rogers公司製造了若干用於高頻電路材料構造的銅箔:(http://www.rogerscorp.com/documents/749/acm/Copper-FoiIs-for-High-Frequency-Circuit-Materials, aspx)。德國 Hauptstrasse3 79356Eichstetten 的 Gould Electronics 公司也製造了合適的銅箔:(http://www.gould.com/products/reverse-treated-copper/rtc/pub_export?lang=eng&export_format=pdfgould)；或者(http://www.gould.com/products/advanced-1nterconnect-foils/index_eng.htmlX
[0028]光學薄膜可以是在電磁頻譜的可見光範圍內具有良好透明性的任何合適的熱塑性薄膜。合適的光學薄膜在2-3mil厚度為商業上可用的並且可以更薄以作為專業薄膜。合適的薄膜是聚碳酸酯(PC)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。PC薄膜可以容易地從SabicInnovative Plastics公司獲得。此外，多層薄膜是由3M光學系統公司作為它們的對準多層光學薄膜和3M合一薄膜(OneFilm)銷售的薄膜:(http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/NA_0ptical/Sys tems/Technology/DisplayFilms/)。 [0029]若干光學透明的PSA是商業上可用的,例如合適的材料由維基尼亞Richmond的Drytac Facemount 公司製造並銷售:(http://www.drytac.com/mounting-adhesives/facemount.html)；以及3M公司的光學透射層疊粘附劑(http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/eIectronics/home/produetsandservices/products/ProductNavigator/TapeAdhesives/?PC_7_RJH9U5230GE3E02LECIE20KH06000000_nid=HL9897BZX5beG7W0C8BLTFgl)o
[0030]為了便於構造集成構造100，優選的Cu箔厚度將是1z Cu (範圍為0.5-2.0oz)；光學箔厚度將是2mil標稱(範圍為0.5-5mil);以及PSA厚度將是0.5mil (範圍為
0.5-5.0mil)。請注意，光學箔/PSA可以作為單個子組件而獲得。也即，你可以購買雙面PSA已經層疊至光學薄膜的光學薄膜(諸如PC和PMMA)。
[0031]應該理解的是，嵌入式混合電-光PCB構造100並非限定於所示的示例性材料，根據本發明可以使用各種其它材料。例如，替代了標準銅箔薄片，根據本發明可以使用鍍制鎳薄片的銅、和鋁薄片和其它合適的材料。
[0032]儘管已經參照附圖中所示的本發明實施例的細節描述了本發明，這些細節並非意在限定由所附權利要求中所要求的本發明的範圍。
【權利要求】
1.一種用於實施嵌入式混合電-光印刷電路板(PCB)構造的結構，包括: 電學通道和光學通道，設置在單個物理PCB層內； 導電薄片；以及 反射性網格粘附層，在所述單個物理PCB層內設置在所述導電薄片與所述電學通道以及所述光學通道之間。
2.根據權利要求1所述的結構，其中，所述導電薄片包括銅薄片。
3.根據權利要求1所述的結構，其中，所述電學通道包括與所述光學通道相鄰地沉積的導電材料。
4.根據權利要求1所述的結構，其中，所述電學通道包括與所述光學通道相鄰地沉積的鍍制銅。
5.根據權利要求1所述的結構，其中，所述光學通道包括由光學薄膜和反射性箔限定的光學通路。
6.根據權利要求1所述的結構，其中，所述光學通道包括銅鍍制表面。
7.根據權利要求1所述的結構，其中，所述反射性網格粘附層包括壓力敏感粘附劑。
8.根據權利要求1所述的結構，其中，所述反射性網格粘附層包括光學薄膜和反射性箔。
9.根據權利要求1所述的結構，其中，所述導電薄片由從包括銅、鍍制有鎳的銅、以及鋁的群組選擇的材料形成。
10.根據權利要求1所述的結構，其中，所述電學通道包括與所述光學通道相鄰的鍍制沉積的銅。
11.一種用於實施嵌入式混合電-光印刷電路板(PCB)構造的方法，包括: 提供導電薄片； 提供設置在所述導電薄片上的反射性網格粘附層；以及 提供設置在包括所述反射性網格粘附層和所述導電薄片的單個物理PCB層內的電學通道和光學通道。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，提供所述導電薄片包括提供銅薄片。
13.根據權利要求11所述的方法，其中，提供設置在所述導電薄片上的所述反射性網格粘附層包括創建子結構，創建所述子結構包括將光學薄膜接合至反射性箔。
14.根據權利要求13所述的方法，包括提供壓力敏感粘附(PSA)層以用於在所述子結構中將接合至反射性箔的所述光學薄膜夾設在所述PSA層之間。
15.根據權利要求14所述的方法，包括浮雕所述PSA層以使得所述光學薄膜和所述反射性箔緊密接觸。
16.根據權利要求14所述的方法，其中，提供設置在所述導電薄片上的所述反射性網格粘附層包括將所述子結構接合至所述導電薄片。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，提供設置在包括所述導電網格粘附層和所述導電薄片的單個物理PCB層內的所述電學通道和所述光學通道包括使用刻蝕工藝在所述子結構中創建光學通路和相反的電學通路。
18.根據權利要求17所述的方法，包括使用鍍制工藝在所述光學通道之上提供銅層。
19.根據權利要求18所述的方法，包括利用與所述光學通道相鄰地沉積的鍍制銅來提供所述 電學通道。
【文檔編號】G02B6/10GK103945636SQ201410006781
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2013年1月21日
【發明者】M·S·多伊爾, J·庫奇恩斯基, K·A·斯普利特斯託塞, T·J·託菲爾 申請人:國際商業機器公司