KR101079867B1 - 광기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

광기판 및 그 제조방법이 개시된다. 일면에 미러홈이 형성된 광도파로층 및 광도파로층의 일면에 적층되어 있으며 미러홈과 연통되는 관통홀이 형성된 제1절연층을 포함하는 베이스기판을 제공하는 단계, 미러홈에서 관통홀의 내벽으로 연결되는 금속 미러층을 형성하는 단계, 광도파로층의 타면 측에 금속 미러층에 상응하여 배치되는 전극패드를 형성하는 단계를 포함하는 광기판 제조방법은, 미러홈에 도금으로 안정적인 금속 미러층을 형성함으로써 저렴한 비용으로 광도파로에 미러를 형성할 수 있으며, 미러 반대편의 평탄한 면에 전극패드를 형성함으로써 광전소자를 용이하게 실장할 수 있다.
광기판, 미러, 도금, 전극패드

Description

광기판 및 그 제조방법{Optical wiring board and manufacturing method thereof}
본 발명은 광기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전자부품에서 데이터의 고속화 및 고용량화에 의해 기존의 구리기반 전기배선을 이용한 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 기술이 그 한계에 이르고 있다. 이에 따라, 종래의 구리기반 전기배선의 문제점을 극복할 수 있는 기술로서 광도파로를 포함하는 광기판이 주목을 받고 있다.
광도파로를 포함하는 광기판은 고분자 중합체(Polymer)와 광섬유(Optical Fiber)를 이용하여 빛으로 신호를 송수신할 수 있는 광도파로(Optical Waveguide)를 인쇄회로기판 내에 삽입하는데, 이를 EOCB(Electro-Optical Circuit Board)라고 한다. EOCB는 통신망의 스위치와 송수신장비, 데이터 통신의 스위치와 서버, 항공 우주산업과 항공 전자공학의 통신, UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 이동전화 기지국, 또는 슈퍼 컴퓨터 등에서 백플레인(Backplane) 및 도터 보드(Daughter Board)에 적용되고 있다.
이러한 광기판에서 광로변환을 위하여 광도파로에 미러가 형성되어야 한다.
종래에는 광도파로에 미러를 형성하기 위하여, 스퍼터링 또는 E빔 방법으로 미러홈에 금속을 코팅하였다.
그런데, 스퍼터링 또는 E빔 방법은 코팅 영역 대비 금속의 소모량이 많으며 금과 같은 고가의 금속이 사용되므로, 비용이 높은 문제가 있다.
한편, 도금 방법은 비용은 저렴하나, 도금층이 광도파로층에 제대로 접착되지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 효율적으로 광기판에 금속재질의 미러층을 형성하는 광기판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 미러홈이 형성된 광도파로층 및 상기 광도파로층의 일면에 적층되어 있으며 상기 미러홈과 연통되는 관통홀이 형성된 제1절연층을 포함하는 베이스기판을 제공하는 단계, 상기 미러홈에서 상기 관통홀의 내벽으로 연결되는 금속 미러층을 형성하는 단계, 상기 광도파로층의 타면 측에 상기 금속 미러층에 상응하여 배치되는 전극패드를 형성하는 단계를 포함하는 광기판 제조방법이 제공된다.
상기 전극패드 형성단계는, 상기 광도파로층의 타면 측에 금속층을 적층하는 단계, 상기 금속층을 선택적으로 제거하여 상기 전극패드를 구비한 회로패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 광도파로층의 타면에 투명한 제2절연층을 적층하는 단계를 포함하고, 상기 금속층은 상기 제2절연층에 적층될 수 있다.
상기 베이스기판 제공단계는, 상기 광도파로층을 준비하는 단계, 상기 광도파로층의 일면에 상기 관통홀이 형성된 제1절연층을 적층하는 단계, 상기 관통홀을 통하여 노출된 상기 광도파로층의 일면에 상기 미러홈을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금속 미러층 형성단계는, 상기 미러홈 및 상기 관통홀의 내벽에 도금층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 금속 미러층 형성단계 이전에, 상기 베이스기판에 비아홀을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 금속 미러층 형성단계는, 상기 비아홀의 내벽에 도금층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 미러홈 및 상기 관통홀이 충전되도록, 상기 제1절연층에 솔더레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전극패드가 선택적으로 노출되도록, 상기 광도파로층의 타면 측에 솔더레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 일면에 미러홈이 형성된 광도파로층, 상기 광도파로층의 일면에 적층되어 있으며, 상기 미러홈을 노출시키는 관통홀이 형성된 제1절연층, 상기 미러홈에서 상기 관통홀의 내벽으로 연결되는 금속 미러 층, 상기 광도파로층의 타면 측에 형성되어 있으며, 상기 금속 미러층에 상응하여 배치된 전극패드를 포함하는 광기판이 제공된다.
상기 광도파로층의 타면에 적층된 투명한 제2절연층을 더 포함하며, 상기 전극패드는 상기 제2절연층에 형성될 수 있다.
상기 미러홈 및 관통홀에 충전되도록 상기 제1절연층에 적층된 솔더레지스트층을 더 포함할 수 있다.
상기 전극패드가 노출되도록, 상기 광도파로층의 타면 측에 적층된 솔더레지스트층을 더 포함할 수 있다.
상기 광도파로층의 노출된 부분을 커버하는 커버레이를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 미러홈에 도금으로 안정적인 금속 미러층을 형성함으로써, 저렴한 비용으로 광도파로에 미러를 형성할 수 있다.
또한, 미러 반대편의 평탄한 면에 전극패드를 형성함으로써, 광전소자를 용이하게 실장할 수 있다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광기판 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기판 제조방법을 설명하는 단면도 이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광기판 제조방법은, 베이스 기판 제공단계(S110), 금속 미러층 형성단계(S120) 및 전극패드 형성단계(S130)를 포함한다.
베이스 기판 제공단계(S110)에서는, 일면에 미러홈(25)이 형성된 광도파로층(20) 및 광도파로층(20)의 일면에 적층되어 있으며 미러홈(25)과 연통되는 관통홀이 형성된 제1절연층(30)을 포함하는 베이스기판을 제공한다. 이에 따라, 광도파로층(20)에 적층된 제1절연층(30)을 통하여 미러홈(25)이 노출되게 된다.
이를 위해, 도 2 내지 도 6에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 베이스 기판 제공단계(S110)는 광도파로층(20)을 준비한 후에(S112), 광도파로층(20)의 일면에 관통홀이 형성된 제1절연층(30)을 적층한다(S114). 그리고, 관통홀을 통하여 노출된 광도파로층(20)의 일면에 미러홈(25)을 형성한다(S116).
구체적으로, 광도파로층(20)은 광신호의 전달경로가 되는 부분이다. 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 동박 및 폴리이미드층이 차례로 적층된 금속적층판(10)에, 제1클래드층(23), 코어층(22) 및 제2클래드층(24)을 차례로 적층하여 광도파로층(20)을 형성할 수 있다. 이 때, 광도파로층(20)의 적층은 스핀코팅, 디스펜싱, 잉크제팅, 진공 라미네이션 등 공지의 다양한 방법으로 실시될 수 있다. 그리고, 광도파로층(20)의 패턴형상은 노광/현상법, UV-mold법, 레이저 패터닝 방법 등 공지의 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 평탄한 구조의 금속적층판(10)에 광도파로층(20)을 적층함으로써, 광도파로층(20)의 타면 측이 평탄한 구조를 가질 수 있다.
다음으로, 도 4에 나타난 바와 같이, 미러홈(25) 형성될 부분에 상응하여 제1절연층(30)에 미리 관통홀을 형성한 후에, 제1절연층(30)을 광도파로층(20)의 일면에 적층할 수 있다. 이에 따라, 관통홀의 내벽이 매끈하게 형성되고 오염물질이 잔류하지 않게 되어, 광도파로층(20)이 관통홀 가공으로 오염되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 관통홀이 형성이 본 실시예에 한정되는 것은 아니며, 제1절연층(30) 적층 후에 관통홀을 형성하는 등 공지의 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 6에 나타난 바와 같이, 관통홀을 통하여 노출된 광도파로층(20)에 다이싱 블레이드(dicing blade) 등을 이용한 기계가공으로 V자 형의 미러홈(25)을 형성할 수 있다. 그러나, 미러홈(25)의 형상 및 형성방법이 이에 한정되지는 않으며 다양한 공지의 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 본 실시예와는 달리, 미러홈(25)을 형성한 후에 관통홀을 형성할 수도 있다.
금속 미러층 형성단계(S120)에서는, 미러홈(25)에서 관통홀의 내벽으로 연결되는 금속 미러층(40)을 형성한다. 금속 미러층(40)은 광도파로층(20)을 통하여 절단되는 광신호를 굴절시켜 광전소자 등으로 안내하는 부분이다.
본 실시예에서 제1절연층(30)은 광도파로층(20)에 비해 금속에 대한 밀착력이 높은 재질로서, 금속 미러층(40)은 관통홀의 내벽에 단단히 결합될 수 있다. 또한, 미러홈(25)과 더불어 관통홀의 내벽까지 금속 미러층(40)이 결합되므로, 결합되는 면적이 증가되어 금속 미러층(40)의 결합력이 커진다. 즉, 미러홈(25)에 안정적인 금속 미러층(40)을 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 7에 나타난 바와 같이, 미러홈(25) 및 관통홀의 내벽을 도금하여 금속 미러층(40)을 형성할 수 있다. 따라서, 저렴한 비용으로 광도파로(20)에 미러를 형성할 수 있다.
이 때, 비아홀도 금속 미러층(40)과 한번에 형성하기 위하여, 금속 미러층 형성단계(S120) 이전에 베이스기판에 비아홀(32)을 형성한 후에(도 5를 참조), 금속 미러층(40)과 더불어 비아홀(32)의 내벽에 도금층(33)을 형성할 수 있다.
또한, 광도파로층(20)에서 미러홈(25) 이외의 부분이 다른 부분이 노출될 경우에 이에 대한 도금을 방지하기 위하여, 광도파로층(20)의 노출된 부분을 선택적으로 커버하는 도금방지층(35)이 추가로 형성될 수 있다.
전극패드 형성단계(S130)에서는, 광도파로층(20)의 타면 측에 금속 미러층(40)에 상응하여 배치되는 전극패드(13)를 형성한다. 이에 따라, 광도파로(20)의 타면 측에 광전소자를 실장할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 광도파로층(20)의 타면 측이 평탄한 구조로 형성됨으로써, 프린팅 기법 등으로 전극패드(13)에 솔더를 용이하게 인쇄되어 광전소자의 실장이 용이해질 수 있다.
도 8에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 광도파로층(20)의 타면 측에 금속층(12)을 적층한 후에(도 2 및 도 3 참조), 금속층(12)을 선택적으로 제거하여 전극패드(13)를 구비한 회로패턴을 형성할 수 있다.
이 때, 광도파로층(20)의 타면에 투명한 제2절연층(14)을 적층하고(도 1의 폴리이미드층), 제2절연층(14)에 금속층(12)이 적층될 수 있다. 이에 따라, 전극패드(13)는 제2절연층(14)에 안정적으로 결합되며, 광도파로층(20)에서 전달되는 광신호는 투명한 제2절연층(14)을 통하여 광전소자에 전달될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 광기판 제조방법은 회로패턴 또는 금속 미러층(40)을 보호하기 위하여 솔더레지스트층(50) 형성단계를 추가로 포함할 수 있다.
도 9에 나타난 바와 같이, 미러홈(25) 및 관통홀이 충전되도록 제1절연층(30)에 솔더레지스트층(50)을 형성하여 금속 미러층(40)을 보호할 수 있다.
그리고, 광도파로층(20)의 타면 측에 솔더레지스트층(50)을 형성하여 전극패턴과 연결된 회로패턴 등을 보호할 수 있다. 이 때, 전극패드(13)에 솔더가 접합될 수 있도록, 전극패드(13)는 노출되게 솔더레지스트층(50)이 형성된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기판을 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광기판을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광기판은 광도파로층(20), 제1절연층(30), 금속 미러층(40) 및 전극패드(13)를 포함한다.
광도파로층(20)은 광신호의 전달경로가 되는 부분으로, 본 실시예에서는 제1클래드층(23), 코어층(22) 및 제2클래드층(24)을 차례로 적층되어 광도파로층(20)이 형성된다. 그리고, 광도파로층(20)의 일면에는 광전소자의 배치에 상응하여 미러홈(25)이 형성되어 있다.
제1절연층(30)은 미러홈(25)을 노출시키는 관통홀이 형성된 부분으로, 광도파로층(20)의 일면에 적층되어 있다.
금속 미러층(40)은 광도파로층(20)을 통하여 절단되는 광신호를 굴절시켜 광전소자 등으로 안내하는 부분으로, 미러홈(25)에서 관통홀의 내벽으로 연결되게 형성된다.
본 실시예에서 제1절연층(30)은 광도파로층(20)에 비해 금속에 대한 밀착력이 높은 재질로서, 금속 미러층(40)은 관통홀의 내벽에 단단히 결합될 수 있다. 또한, 미러홈(25)과 더불어 관통홀의 내벽까지 금속 미러층(40)이 결합되므로, 결합되는 면적이 증가되어 금속 미러층(40)의 결합력이 커진다. 즉, 미러홈(25)에 안정적인 금속 미러층(40)을 형성될 수 있다.
이에 따라, 미러홈 및 관통홀의 내벽에 도금으로 금속 미러층(40)이 형성될 수 있다. 따라서, 저렴한 비용으로 광도파로(20)에 미러가 형성될 수 있다.
전극패드(13)는 광전소자가 안착되는 부분으로, 광도파로층(20)의 타면 측에 형성되어 있으며 금속 미러층(40)에 상응하여 배치된다. 특히, 본 실시예에서는 광도파로층(20)의 타면 측이 평탄한 구조로 형성됨으로써, 프린팅 기법 등으로 전극패드(13)에 솔더를 용이하게 인쇄되어 광전소자의 실장이 용이해질 수 있다.
이 때, 광도파로층(20)의 타면에 투명한 제2절연층(14)이 적층되어 있으며, 전극패드(13)는 제2절연층(14)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 전극패드(13)는 제2절연층(14)에 안정적으로 결합되며, 광도파로층(20)에서 전달되는 광신호는 투명한 제2절연층(14)을 통하여 광전소자에 전달될 수 있다.
한편, 본 실시예의 광기판에는 회로패턴 또는 금속 미러층(40)을 보호하기 위하여 솔더레지스트층(50)이 추가로 형성될 수 있다.
구체적으로, 미러홈(25) 및 관통홀이 충전되도록 제1절연층(30)에 솔더레지스트층(50)을 형성되어 금속 미러층(40)을 보호할 수 있다. 그리고, 광도파로층(20)의 타면 측에도 솔더레지스트층(50)을 형성되어 전극패턴과 연결된 회로패턴 등을 보호할 수 있다. 이 때, 전극패드(13)에 솔더가 접합될 수 있도록, 전극패드(13)는 노출되게 솔더레지스트층(50)이 형성된다.
또한, 광기판은 외부로 노출된 광도파로층(20)의 보호를 위하여, 광도파로층(20)의 노출된 부분을 커버하는 커버레이(26)를 추가로 포함할 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광기판 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기판 제조방법을 설명하는 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광기판을 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 금속적층판
12: 금속층
13: 전극패드
14: 제2절연층
20: 광도파로층
25: 미러홈
26: 커버레이
30: 제1절연층
35: 도금방지층
40: 금속 미러층
50: 솔더레지스트층

Claims (13)

  1. 일면에 미러홈이 형성된 광도파로층 및 상기 광도파로층의 일면에 적층되어 있으며 상기 미러홈을 노출시키는 관통홀이 형성된 제1절연층을 포함하는 베이스기판을 제공하는 단계;
    상기 미러홈에서 상기 관통홀의 내벽으로 연결되어, 상기 광도파로층 및 상기 제1절연층과 결합된 금속 미러층을 형성하는 단계; 및
    상기 광도파로층의 타면 측에 상기 금속 미러층에 상응하여 배치되는 전극패드를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 베이스기판 제공단계는,
    상기 광도파로층을 준비하는 단계;
    상기 광도파로층의 일면에 상기 관통홀이 형성된 제1절연층을 적층하는 단계; 및
    상기 관통홀을 통하여 노출된 상기 광도파로층의 일면에 상기 미러홈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기판 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극패드 형성단계는,
    상기 광도파로층의 타면 측에 금속층을 적층하는 단계; 및
    상기 금속층을 선택적으로 제거하여 상기 전극패드를 구비한 회로패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기판 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광도파로층의 타면에 투명한 제2절연층을 적층하는 단계를 포함하고,
    상기 금속층은 상기 제2절연층에 적층되는 것을 특징으로 하는 광기판 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 미러층 형성단계는, 상기 미러홈 및 상기 관통홀의 내벽에 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기판 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속 미러층 형성단계 이전에, 상기 베이스기판에 비아홀을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 금속 미러층 형성단계는, 상기 비아홀의 내벽에 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기판 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 미러홈 및 상기 관통홀이 충전되도록, 상기 제1절연층에 솔더레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하는 광기판 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전극패드가 선택적으로 노출되도록, 상기 광도파로층의 타면 측에 솔더레지스트층을 형성하는 단계를 더 포함하는 광기판 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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