DE10061831A1 - Optische Mehrlagenleiterplatte - Google Patents
Optische MehrlagenleiterplatteInfo
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Abstract
Eine Mehrlagenleiterplatte, bestehend aus mindestens einer Lage aus optisch leitendem Material und mindestens einer Trägerlage, wird vorgeschlagen. Die Trägerlage kann eine elektrische Leiterplatte sein. Die Verbindung der beiden Lagen geschieht mit Hilfe einer Kaltklebefolie, die zu einer dauerhaften festen Verbindung führt. Beide Lagen können flexibel sein.
Description
Die Erfindung betrifft eine optische Mehrlagenleiterplatte
für optische Wellenleiter. Es ist bekannt, zur Verbindung von
Bauelementen und Baugruppen, die ihre Signale optisch aus
tauschen, Leiterplatten mit optischen Wellenleitern zu ver
wenden.
In der Glasfasertechnik ist die parallele Führung optischer
Wellenleiter bekannt. Bei einer bekannten Leiterplatte dieser
Art (DE 196 25 386) werden Vertiefungen in einem isolierenden
Träger erzeugt, und in die Vertiefungen optisch leitendes
Material eingebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine EMV-sichere
Übertragung von hoch bitratigen Signalen auf Baugruppenträ
gerebene zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine optische
Mehrlagenleiterplatte mit den im Anspruch 1 genannten Merk
malen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen, deren Wortlaut ebenso wie der Wortlaut der
Zusammenfassung durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung
gemacht wird.
Während im Stand der Technik die optischen Leiter durch Ein
bringen von optisch leitendem Material in speziell dafür her
gestellte Vertiefungen hergestellt werden, werden nach der
Erfindung die optischen Lagen mit mindestens eine Trägerlage
durch Laminieren verklebt. Es lassen sich optische Wellen
leiterstrukturen als planare Strukturen herstellen. Dieser
Wellenleiterkern lässt sich mit sehr hoher Präzision her
stellen. Unterschiedliche Wellenleiterstrukturen sind einfach
und schnell zu konfigurieren und herzustellen. Im Gegensatz
zu geprägten Strukturen sind somit auch größere optische
Leiterplatten möglich.
Neben dem Wellenleiterkern ist zur Gewährleistung der Wellen
leitereigenschaften ein Mantel um den Wellenleiterkern erfor
derlich, dessen Materialcharakteristik sich in der optischen
Brechzahl nur sehr gering unterscheidet.
Im Fall einer einlagigen Wellenleiterstruktur mit mehreren
parallel zueinander angeordneten Wellenleiterkernen lassen
sich die präzise dimensionierten Wellenleiterkerne in präzi
sem Abstand zueinander strukturieren.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
Verbindung der optischen Läge mit der Trägerlage durch eine
Kaltklebefolie erfolgt. Beim Laminieren, das unter Druck ge
schieht, erfolgt dadurch also eine Verklebung.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verbindung bei
einer Temperatur von 20 bis 80°C erfolgt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass mindestens eine
Trägerlage eine elektrische Leiterplatte ist. Es kann auf
diese Weise eine Verbindung zwischen optischen Lagen und
elektrischen Lagen erfolgen. Dies ist insbesondere bei der
Verbindung von elektronischen Bauteilen durch Lichtleiter von
großem Vorteil.
Erfindungsgemäß kann die optische Lage mehrere Wellenleiter
aufweisen, die beispielsweise parallel angeordnet oder auch
einzeln geführt sind.
Als Kaltklebefolie kommt insbesondere eine Folie auf Acrylat
basis oder eine Acrylatfolie in Frage. Möglich sind auch
Folien auf Siliconbasis.
Erfindungsgemäß wird die optische Mehrlagenleiterplatte der
art hergestellt, dass sie eine Dauertemperaturbeständigkeit
bis 180°C aufweist.
Erfindungsgemäß kann ebenfalls vorgesehen sein, dass sie eine
Kurzzeittemperaturbeständigkeit bis 300°C aufweisen kann. In
diesem Fall lassen sich die üblichen Verbindungsmethoden auch
der elektronischen Bauteile verwenden.
Die optischen Signalleiter können erfindungsgemäß mittels
lithographischer Prozesse hergestellt werden.
Für das Cladding der optischen Signalleiter kann erfindungs
gemäß ein optischer Lötstopfilm oder eine Folie verwendet
werden, die beide vorzugsweise im Vakuum aufgebracht werden
können.
Sowohl die Lage aus optisch leitendem Material als auch die
Trägerlage können als flexible Folien ausgebildet sein.
Als Material für die optische Lage und den Träger kommen
thermoplastische Polymere und Elastomere in Frage, beispiels
weise COC, LCP, PEEK oder PC.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge derer Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Aus
führungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen möglichen Aufbau einer Mehrlagenleiterplatte;
Fig. 2 eine zweite Möglichkeit eines Aufbaus einer Mehr
lagenleiterplatte;
Fig. 3 einen dritten Aufbau;
Fig. 4 einen Aufbau einer Mehrlagenleiterplatte mit zwei
nicht optischen Lagen;
Fig. 5 ein Beispiel für eine flexible Mehrlagenleiter
platte;
Fig. 6 perspektivisch einen möglichen Aufbau einer op
tischen Lage bei einer Mehrlagenleiterplatte.
In Fig. 1 ist eine elektrische Leiterplatte 1 dargestellt,
bei der es sich um eine starre Leiterplatte handelt. Diese
enthält im Bereich ihrer Ecken Durchgangsbohrungen 2, mit
deren Hilfe die Leiterplatte 1 befestigt werden kann. Mit
Hilfe einer Zwischenschicht 3 ist an der elektrischen Leiter
platte 1 die optische Leiterplatte 4 bzw. die optische Lage
befestigt. Dies Befestigen geschieht durch eine Verklebung,
wobei die Zwischenschicht 3 die Klebeschicht darstellt.
Fig. 2 zeigt eine Möglichkeit, wo die Verklebung zwischen
der optischen Lage 4 und der Leiterplatte 1 mit einer gering
eren Schichtdicke erfolgt ist.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsart, bei der die elektrische
Leiterplatte 5 flexibel ausgebildet ist, also eine wesentlich
geringere Dicke aufweist. Wiederum ist an der elektrischen
Leiterplatte die optische Lage 4 festgeklebt.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsart, wo eine optische Lage 4
zwischen zwei elektrischen Leiterplatten 5 laminiert ist.
Fig. 5 zeigt eine stark übertriebene schematische Darstel
lung, bei der eine flexible Trägerfolie 6 mit einer optischen
Lage 7 verbunden ist. Auf Grund der Flexibilität lässt sich
diese Mehrlagenleiterplatte in beliebiger Weise biegen. Unten
in Fig. 5 ist gezeigt, wie einzelne Teile der Mehrlagenlei
terplatte nach außen geführt werden können, um dort An
schlüsse vorzusehen.
Fig. 6 zeigt perspektivisch die Aufsicht auf eine Träger
folie 8, bei der es sich um eine elektrische Leiterplatte
handeln kann. Auf diese Trägerfolie 8 ist die optische Lage 4
aufgebracht, wobei im dargestellten Beispiel die optischen
Lage 4 aus einzelnen optischen Wellenleitern 9 besteht, die
auf die speziellen Anwendungsgebiete bzw. Anwendungsfälle der
elektrischen Leiterplatte abgestimmt sind. Beispielsweise
enthält einer der Wellenleiter eine Öffnung 10, in der ein
elektronisches Bauteil untergebracht werden kann.
Rechts in Fig. 6 ist ein Teil 11 eines Wellenleiters nach
außen herausgeführt, wobei dieser Teil flexibel sein kann. Er
kann zum Anschluss eines weiteren Aufbaus einer Mehrlagen
leiterplatte dienen.
Claims (16)
1. Optische Mehrlagenleiterplatte, mit
- 1. 1.1 mindestens einer Lage (4) aus optisch leitendem Material, und
- 2. 1.2 mindestens einer Trägerlage (1, 5, 8), wobei
- 3. 1.3 die beiden Lagen (1, 4, 5, 8) mit Hilfe einer Klebe folie (3) miteinander laminiert und haftfest verbunden sind.
2. Mehrlagenleiterplatte nach Anspruch 1, bei der die
Verbindung durch eine Kaltklebefolie erfolgt.
3. Mehrlagenleiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, bei
der die Verbindung bei einer Temperatur von 20 bis
80°C erfolgt.
4. Mehrlagenleiterplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der mindestens eine Trägerlage (8)
eine elektrische Leiterplatte ist.
5. Mehrlagenleiterplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die Lage (4) aus optisch leiten
dem Material mehrere Wellenleiter (9, 11) aufweist.
6. Mehrlagenleiterplatte nach Anspruch 5, bei der die
Wellenleiter (9) parallel angeordnet sind.
7. Mehrlagenleiterplatte nach Anspruch 5 oder 6, bei
der die Wellenleiter (9) einzeln geführt sind.
8. Mehrlagenleiterplatte nach einem der Ansprüche 2
bis 7, bei der die Kaltklebefolie eine Acrylatfolie
bzw. eine Folie auf Acrylatbasis ist.
9. Mehrlagenleiterplatte nach einem der Ansprüche 2
bis 7, bei der die Kaltklebefolie eine Siliconfolie
bzw. eine Folie auf Siliconbasis ist.
10. Mehrlagenleiterplatte, bei der die Verbindung
derart ausgebildet ist, dass die Platte eine
Dauertemperaturbeständigkeit bis 180°C aufweist.
11. Mehrlagenleiterplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die Verbindung derart ausgebil
det ist, dass die Platte eine Kurzzeittemperatur
beständigkeit bis 300°C aufweist.
12. Mehrlagenleiterplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die optischen Signalleiter
mittels lithographischer Prozesse hergestellt sind.
13. Mehrlagenleiterplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der das Cladding für die optischen
Signalleiter ein optischer Lötstopfilm oder eine
Folie ist.
14. Mehrlagenleiterplatte nach Anspruch 13, bei der der
Lötstopfilm oder die Folie im Vakuum aufgebracht
ist.
15. Mehrlagenleiterplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei der alle Lagen flexibel ausgebildet
sind.
16. Mehrlagenleiterplatte nach einen der vorhergehenden
Ansprüche, bei der die optische Lage und/oder der
Träger aus einem thermoplastischen Polymer oder
Elastomer aufgebaut ist.
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