用于实施嵌入式混合电-光pcb构造的结构和方法
【专利摘要】本发明提供了用于实施嵌入式混合电-光印刷电路板（PCB）构造的结构和方法。嵌入式混合电-光PCB构造包括在单个物理PCB层内的电学通道和光学通道。嵌入式混合电-光PCB构造包括导电薄片或者铜薄片，以及在单个物理PCB层内与电学通道和光学通道一起提供的反射性网格粘附层。
【专利说明】用于实施嵌入式混合电-光PCB构造的结构和方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及数据处理领域，并且更具体地涉及用于实施嵌入式混合电-光印刷电路板(PCB)构造的方法和结构。
【背景技术】
[0002]如在本说明书和权利要求中所使用的，术语电路板、印刷电路板或PCB意味着用于电附着电部件的衬底或衬底的多个层(多层)，并且应该理解为总体包括电路卡、印刷电路卡、底板、印刷布线卡、印刷布线板、柔性电路、以及陶瓷或有机芯片封装衬底。
[0003]现有技术工艺存在用于在印刷电路板的多个相邻层内形成电学和光学通道。然而，在相同物理PCB层内形成电学和光学通道则存在挑战。同样重要的是利用已有的制造工艺以成本-有效方式形成结构。
[0004]存在对于不要求额外物理层而实施嵌入式混合电-光PCB结构的需求。需要提供维持使用现有PCB制造工艺的这种结构。
【发明内容】
[0005]本发明的主要方面在于提供一种用于实施嵌入式混合电-光PCB构造的方法和结构。本发明的其它重要方面在于提供这种基本上不具有负面效应的方法和结构并且克服现有技术布置的许多缺点。
[0006]简要地，提供用于实施嵌入式混合电-光印刷电路板(PCB)构造的方法和结构。嵌入式混合电-光PCB构造包括在单个物理PCB层内的电学通道和光学通道。嵌入式混合电-光PCB构造包括导电薄片或铜薄片，以及在单个物理PCB层内具有电学通道和光学通道的反射网格粘附层。
[0007]根据本发明的特征，提供电学和光学通道而不增大PCB截面或Z轴线高度，这有利于机械、产率、可靠性和成本前景。
[0008]根据本发明的特征，嵌入式混合电-光PCB构造维持了使用现有的PCB制造工艺。【专利附图】
【附图说明】
[0009]可以从附图中所示的本发明优选实施例的以下详细描述最好地理解本发明以及上述和其它目的和优点，其中:
[0010]图1是示意性示出根据优选实施例的示例性嵌入式混合电-光PCB构造的并未按比例绘制的侧视图；
[0011]图2是示意性示出根据优选实施例的图1的结构的示例性交织的、反射性网格-浸溃(mesh-1mpregnated)的粘附层的并未按比例绘制的局部平面图；
[0012]图3是示意性示出根据优选实施例的图1的结构的示例性交织的、反射性网格-浸溃的粘附层的局部透视图；以及
[0013]图4是示出根据优选实施例的用于制造图1的嵌入式混合电-光PCB构造的示例性步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0014]在本发明实施例的以下详细说明中，参照附图，其中附图示出了由此可以实施本发明的示例性实施例。应该理解的是可以利用其它实施例并且可以不脱离本发明的范围而做出结构性改变。
[0015]在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限定本发明。如在此所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文明确给出相反指示。 应该进一步理解的是在该说明书中所使用的术语“包括”和/或“包括了”指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或附加。
[0016]根据本发明的特征，提供了一种用于实施嵌入式混合电-光PCB构造的方法和结构。
[0017]现在参照图1至图3，示出了根据优选实施例的总体由附图标记100所指定的示例性嵌入式混合电-光PCB构造结构。
[0018]嵌入式混合电-光PCB构造100包括在单个物理PCB层105内与多个光学通道104交错的多个电学通道102。嵌入式混合电-光PCB构造100包括导电薄片或铜薄片106，以及在单个物理PCB层105内与电学通道102和光学通道104 —起提供的反射性网格粘附层108。
[0019]例如，通过镀制沉积的铜(Cu)限定在单个物理PCB层105内的多个电学通道102。在单个物理PCB层105内在电学通道102之间交错地限定多个光学通道104。铜薄片106包括标准Cu箔薄片，诸如10Z、20Z……等。反射性网格粘附层108包括交织的、反射性网格-浸溃的粘附层。
[0020]参照图2和图3，示出了示意性示出根据优选实施例的嵌入式混合电-光PCB构造100的示例性交织的、反射性网格-浸溃的粘附层108的并未按比例绘制的局部平面图和透视图。
[0021]如图2和图3所示，示例性交织的、反射性网格-浸溃的粘附层108是包括总体由附图标记200所指定的网格迹线结构或网格侧壁结构的栅格结构，该栅格结构限定多个网格空腔或者网格孔202。
[0022]根据本发明的特征，提供了电学通道和光学通道而并未增大PCB截面或者单个物理PCB层105的Z-轴线高度，这有利于机械、产率、可靠性和成本前景。在图3中，与单个物理PCB层105 —起示出X轴线、Y轴线和Z轴线。
[0023]参照图4，示出了根据优选实施例的用于在步骤400处开始的用于制造嵌入式混合电-光PCB构造100的示例性步骤。在步骤402所标记的第一步骤中，提供了标准铜箔薄片，诸如0.5oz、loz、2oz等，其中0.5oz Cu箔通常为0.7mil (密耳)厚，1z Cu箔通常为
1.4mil厚，以及2oz Cu箔通常为2.8mil厚。
[0024]如步骤404所示，在第二步骤中，创建了子结构，该子结构包括接合至夹设在两个压力敏感粘附(PSA)层之间的反射性箔的光学薄膜，PSA层厚度通常为0.5mil。在步骤404处可以浮雕PSA层以使得反射性箔被提供为与光学薄膜紧密接触。此外在步骤404处也选择性提供经浮雕的箔的密度，以使得多个接触点跨迹线的宽度而存在。
[0025]如在步骤406中所示，在第三步骤中，将子结构接合至铜箔薄片。在如步骤408所示的第四步骤中，使用任何合适的刻蚀工艺，创建光学通路以及相反的电学通路。接着如在步骤410中所示，在第五步骤中使用标准镀制工艺，例如包括种子和镀制工艺，在光学通道的整个表面之上涂抹铜。如步骤412中所示在最终第六步骤中，使用研磨和其它工艺平坦化表面。
[0026]如图4所示，根据本发明的特征，嵌入式混合电-光PCB构造100维持了使用已有的PCB制造工艺。
[0027]可以从任何数目的铜箔提供商获得子结构的反射性箔。在这些提供商之中，阿塞拜疆的杂货零售商Rogers公司制造了若干用于高频电路材料构造的铜箔:(http://www.rogerscorp.com/documents/749/acm/Copper-FoiIs-for-High-Frequency-Circuit-Materials, aspx)。德国 Hauptstrasse3 79356Eichstetten 的 Gould Electronics 公司也制造了合适的铜箔:(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]光学薄膜可以是在电磁频谱的可见光范围内具有良好透明性的任何合适的热塑性薄膜。合适的光学薄膜在2-3mil厚度为商业上可用的并且可以更薄以作为专业薄膜。合适的薄膜是聚碳酸酯(PC)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。PC薄膜可以容易地从SabicInnovative Plastics公司获得。此外，多层薄膜是由3M光学系统公司作为它们的对准多层光学薄膜和3M合一薄膜(OneFilm)销售的薄膜:(http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/NA_0ptical/Sys tems/Technology/DisplayFilms/)。 [0029]若干光学透明的PSA是商业上可用的,例如合适的材料由维基尼亚Richmond的Drytac Facemount 公司制造并销售:(http://www.drytac.com/mounting-adhesives/facemount.html)；以及3M公司的光学透射层叠粘附剂(http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/eIectronics/home/produetsandservices/products/ProductNavigator/TapeAdhesives/?PC_7_RJH9U5230GE3E02LECIE20KH06000000_nid=HL9897BZX5beG7W0C8BLTFgl)o
[0030]为了便于构造集成构造100，优选的Cu箔厚度将是1z Cu (范围为0.5-2.0oz)；光学箔厚度将是2mil标称(范围为0.5-5mil);以及PSA厚度将是0.5mil (范围为
0.5-5.0mil)。请注意，光学箔/PSA可以作为单个子组件而获得。也即，你可以购买双面PSA已经层叠至光学薄膜的光学薄膜(诸如PC和PMMA)。
[0031]应该理解的是，嵌入式混合电-光PCB构造100并非限定于所示的示例性材料，根据本发明可以使用各种其它材料。例如，替代了标准铜箔薄片，根据本发明可以使用镀制镍薄片的铜、和铝薄片和其它合适的材料。
[0032]尽管已经参照附图中所示的本发明实施例的细节描述了本发明，这些细节并非意在限定由所附权利要求中所要求的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于实施嵌入式混合电-光印刷电路板(PCB)构造的结构，包括: 电学通道和光学通道，设置在单个物理PCB层内； 导电薄片；以及 反射性网格粘附层，在所述单个物理PCB层内设置在所述导电薄片与所述电学通道以及所述光学通道之间。
2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述导电薄片包括铜薄片。
3.根据权利要求1所述的结构，其中，所述电学通道包括与所述光学通道相邻地沉积的导电材料。
4.根据权利要求1所述的结构，其中，所述电学通道包括与所述光学通道相邻地沉积的镀制铜。
5.根据权利要求1所述的结构，其中，所述光学通道包括由光学薄膜和反射性箔限定的光学通路。
6.根据权利要求1所述的结构，其中，所述光学通道包括铜镀制表面。
7.根据权利要求1所述的结构，其中，所述反射性网格粘附层包括压力敏感粘附剂。
8.根据权利要求1所述的结构，其中，所述反射性网格粘附层包括光学薄膜和反射性箔。
9.根据权利要求1所述的结构，其中，所述导电薄片由从包括铜、镀制有镍的铜、以及铝的群组选择的材料形成。
10.根据权利要求1所述的结构，其中，所述电学通道包括与所述光学通道相邻的镀制沉积的铜。
11.一种用于实施嵌入式混合电-光印刷电路板(PCB)构造的方法，包括: 提供导电薄片； 提供设置在所述导电薄片上的反射性网格粘附层；以及 提供设置在包括所述反射性网格粘附层和所述导电薄片的单个物理PCB层内的电学通道和光学通道。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，提供所述导电薄片包括提供铜薄片。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，提供设置在所述导电薄片上的所述反射性网格粘附层包括创建子结构，创建所述子结构包括将光学薄膜接合至反射性箔。
14.根据权利要求13所述的方法，包括提供压力敏感粘附(PSA)层以用于在所述子结构中将接合至反射性箔的所述光学薄膜夹设在所述PSA层之间。
15.根据权利要求14所述的方法，包括浮雕所述PSA层以使得所述光学薄膜和所述反射性箔紧密接触。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，提供设置在所述导电薄片上的所述反射性网格粘附层包括将所述子结构接合至所述导电薄片。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，提供设置在包括所述导电网格粘附层和所述导电薄片的单个物理PCB层内的所述电学通道和所述光学通道包括使用刻蚀工艺在所述子结构中创建光学通路和相反的电学通路。
18.根据权利要求17所述的方法，包括使用镀制工艺在所述光学通道之上提供铜层。
19.根据权利要求18所述的方法，包括利用与所述光学通道相邻地沉积的镀制铜来提供所述 电学通道。
【文档编号】G02B6/10GK103945636SQ201410006781
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2013年1月21日
【发明者】M·S·多伊尔, J·库奇恩斯基, K·A·斯普利特斯托塞, T·J·托菲尔 申请人:国际商业机器公司