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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft eine hybride Leiterplatte (16) mit mindestenseiner optisch leitenden Schicht (15) und mindestens einer elektrischeInformationen übertragendenSchicht (9), bei der zwischen optoelektronischen, in die optischleitende Schicht (15) der Leiterplatte (16) integrierten Bauteilen(2) mittels der optisch leitenden Schicht (15) Informationen übertragbarsind. Bei einer derartigen Leiterplatte (16) sind die optoelektronischen Bauteile(2) im wesentlichen vollständigin die optische Informationen übertragendeSchicht (15) eingebettet und nur die elektrischen Verbindungen (5)der optoelektronischen Bauteile (2) nach außen geführt, wobei die optoelektronischenBauteile (2) übereine direkte Stoßkopplungan die optische Informationen übertragendenLichtleiter (3) oder dgl. angekoppelt sind. Weiterhin beschreibtdie Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Leiterplatte (16).
    公开号:DE102004016480A1
    申请号:DE200410016480
    申请日:2004-03-31
    公开日:2005-11-03
    发明作者:Rainer Dr.-Ing. Michalzik；Andreas Univ.-Prof. Dr.-Ing. Neyer
    申请人:Universitat Dortmund；Dortmund Universitat；Universitaet Ulm；Universitat Ulm；ULM, University of；
    IPC主号:G02B6-13
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine hybride optisch-elektrische Leiterplattegemäß Oberbegriffdes Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigenoptisch-elektrischenLeiterplatte gemäß Anspruch26.
    [0002] Diezunehmende Taktrate von Prozessoren und die damit einhergehendeSteigerung der Datenrate auf Platinen z.B. für Computeranwendungen stellteine wachsende Herausforderung an die Signalübertragung bzw. die elektrischeVerbindungstechnik dar. Insbesondere ist die Signalintegrität bei Datenratenim Multi-Gigabit/s-Bereich nur unter großen technischen und finanziellenAufwendungen zu gewährleisten.Der Grund liegt in der Antennenwirkung elektrischer Leitungen imHochfrequenzbereich, sowohl was die Sendewirkung als auch was die Empfangswirkunganbelangt. Hierbei ist die Problematik der Elektromagnetischen Verträglichkeit(EMV) von großerBedeutung fürdie Steigerungsfähigkeit derDatenraten. Auch bei EMV-belasteten Einsatzumgebungen wie etwa inFertigungsbereichen oder dgl. könnenentsprechende Störungenbeim Betrieb der Platinen entstehen, die die Zuverlässigkeitder Datenübertragungmaßgeblichmindern oder unmöglichmachen. Hingegen unterliegt die optische Übertragung bei hohen Frequenzennicht den bei elektrischen Übertra gungenzwangsläufigauftretenden Einschränkungenhinsichtlich der überproportional auftretendenDämpfunginnerhalb der elektrischen Leiter.
    [0003] Ausdiesem Grund werden seit Jahren optische Verbindungstechniken auchfür dierechnerinterne Datenübertargunguntersucht, da Lichtleiter keine Antennenwirkung auch bei Datenratenbis in den Terabit/s-Bereich zeigen. Ein technisches Problem, welcheses zur Realisierung einer optischen Verbindungstechnik zwischenelektrisch arbeitenden Modulen (Prozessoren) zu lösen gilt,ist die Integration von optischen und elektrischen Leitungsmedienin einer Baugruppe. Füreinen industriellen Einsatz stellt die sog. elektrisch-optischeLeiterplatte (EOLP) eine bevorzugte Lösung dar. Sie besteht z.B.aus einer konventionellen Multilayerplatine, in der den elektrischenLagen eine optische Lage hinzugefügt wird. Die Ein- und Auskopplungder Lichtsignale in die optische Lage kann z.B. durch Mikrospiegelerfolgen, die sich an den Enden der Wellenleiter befinden.
    [0004] Inder Publikation von S. Lehmacher und A. Neyer "Integration of polymer optical waveguidesinto printed circuit boards (PCB)", Proceedings MICRO.tec 2000, vol. 1,Hannover, Sept. 2000, pp. 111-113 wird eine solche EOLP beschrieben.Dabei wird die optische Lage durch Heißprägetechniken in thermoplastischenMaterialien wie z.B. Polycarbonat (PC) oder Cyclo-Olefin-Copolymere(COC, z.B. Topas) hergestellt. Es wurden auch ähnliche Konzepte verfolgt,die auch auf Heißprägeverfahrenunter Verwendung von thermoplastischen Materialien basieren. Weiterhinist es bekannt, photostrukturierbare Epoxydharze als Wellenleitermaterialzu verwenden.
    [0005] Zweider Hauptprobleme bei der Herstellung von elektrisch-optischen Leiterplattensind die Temperaturstabilitätder verwendeten polymeren Lichtleitermaterialien und die zuverlässige Ankopplungoptoelektronischer Module an die optische Lage.
    [0006] ZumThema "Temperaturstabilität" ist anzumerken,dass diese vom konventionellen Herstellungsprozess einer Multilayerplatinevorgegeben wird, d.h. die Temperatur beim Einlaminieren bei ca. 180°C muss über 2 Stundenund die Reflow-Löttemperaturvon 220°Cmuss fürca. 2 Minuten schadlos überstandenwerden. Diese Anforderungen werden von den bisher bekannten thermoplastischenSystemen nur unzureichend erfüllt.
    [0007] ZumThema "Ankopplungder optoelektronischen Bauteile an die optische Lage" ist die aktuelle präferierteLösungdie sog. Mikrospiegellösung,bei der die Enden der Wellenleiter mit 45°-Umlenkspiegeln versehen werdenund die optischen Module überPaßstiftepaßgenau über denSpiegeln justiert werden. Diese Lösung wird u.a. in der Veröffentlichungvon E. Griese, A. Himmler, K. Klinke, A. Koske, J.-R. Kropp, S.Lehmacher, A. Neyer, and W. Süllau, "Self-aligned couplingof optical transmitter and receiver modules to board-integratedoptical multimode waveguides",in M.R.Taghizadeh et al. (Eds.), Micro- and Nano-optics for OpticalInterconnection and Information Processing, Proc. SPIE vol. 4455,July 2001, paper 32 und in der Veröffentlichung von S. Kopetz,S. Lehmacher, E. Rabe, A. Neyer, "Coupling of optoelectronic modules tooptical layer in printed circuit boards (PCB's)",Photonics Fabrication Europe, Brugge, Belgium, 2002, in Proc. SPIEvol. 4942, 2003, pp. 282-286 beschrieben.
    [0008] Probleme,die sich aus dieser Lösungergeben, sind einerseits das erforderliche Offenlegen der optischenLage nach Fertigstellung der Gesamtplatine, das Einbringen der passgenauenBohrungen für diePaßstiftesowie nicht vermeidbare Verschmutzungen der optischen Ein- und Austrittsflächen über den Spiegelnbei diesen Prozessen und darüberhinaus die Strahlaufweitung und damit Koppelverluste durch den Abstandzwischen den optoelektronischen Komponenten und den Mikrospiegeln.Eine solche Lösung,die bei der Einzelteilfertigung noch beherrschbar sein mag, wirdspätestensin der Serienfertigung zu großenProblemen führen.
    [0009] Alsalternative Lösungist eine direkte Stoßkopplungzwischen den optischen Sendern und Empfängern mit den Wellenleiterndenkbar. Diese wurde in S. Bargiel, F. Ebling, H. Schröder, H.Franke, G. Spickermann, E. Griese, A. Himmler, C. Lehnberger, L.Oberender, G. Mrozynski, D. Steck, E. Strake, and W. Süllau, "Electricalopticalcircuit boards with 4-channel transmitter and receiver modules", in Proc. 6th WorkshopOptics in Computing Technology, ORT 2001, pp. 17-27. Paderborn,Germany, Apr. 2001 beschrieben. Allerdings geschieht hier das Einbringen deroptoelektronischen Baugruppen auf eigenen Träger-Platinen durch Schlitzein den oberen Lagen der Multilayer-Struktur der Platinen. Problemeeiner solchen Lösungsind eine möglicheBeschädigungund Verschmutzung der Wellenleiterendflächen beim Einbringen der Schlitzein die Platine sowie eine paßgenaueund stabile Ankopplung an die Wellenleiter.
    [0010] Eine ähnlicheIdee einer in die Platine integrierten optoelektronischen Verbindungwird auch beschrieben in R.T. Chen, L. Lin, C. Choi, Y.J. Liu, B. Bihari,L. Wu, S. Tang, R. Wickmann, B. Picor, M.K. Hibbs-Brenner, J. Bristow,and Y.S. Liu, "Fullyembedded board-level guided-wave optoelectronic interconnect", Proc. IEEE, vol.88, pp. 780-793, 2000. Hier befindet sich die als VCSEL-Zeile (VerticalCavity Surface Emitting Laser) ausgebildete Sendeeinheit zwar inder Platine selbst, die Lichteinkopplung in die optische Lage erfolgtjedoch weiterhin über45°-Umlenkspiegel.Es sind hierbei aber gerade die Umlenkspiegel, die bei der Fertigungder optischen Lage einen besonderen Aufwand verlangen und die eine sehrkritische Stelle in der gesamten Fertigungskette darstellen.
    [0011] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist es daher, eine optisch-elektrischeLeiterplatte und ein Herstellungsverfahren hierfür vorzuschlagen, bei der eineeinfache und zuverlässigeAnkopplung von optoelektronischen Baugruppen an die optische Lagein elektrisch-optischen Leiterplatten realisiert ist.
    [0012] DieLösungder erfindungsgemäßen Aufgabeergibt sich hinsichtlich der Leiterplatte aus den kennzeichnendenMerkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich des Verfahrens aus denkennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 24 in Zusammenwirken mitden Merkmalen des zugehörigenOberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungergeben sich aus den Unteransprüchen.
    [0013] DieErfindung geht aus von einer gattungsgemäßen Leiterplatte mit mindestenseiner optisch leitenden Schicht und mindestens einer elektrische Informationen übertragendenSchicht, bei der zwischen optoelektronischen, in die optisch leitende Schichtder Leiterplatte integrierten Bauteilen mittels der optisch leitendenSchicht Informationen übertragbarsind. Eine derartige Leiterplatte wird dadurch weiterentwickelt,daß dieoptoelektronischen Bauteile im wesentlichen vollständig indie optische Informationen übertragendeSchicht eingebettet und nur die elektrischen Verbindungen der optoelektronischen Bauteilenach außengeführtsind, wobei die optoelektronischen Bauteile über eine direkte Stoßkopplungan die optische Informationen übertragenden Lichtleiteroder dgl. angekoppelt sind. Hierdurch wird es erreicht, daß die sonstsehr störanfällige Ein-und Auskopplung des die Informationen übertragenden Lichts in bzw.aus dem beispielsweise als Wellenleiter ausgestalteten lichtleitendenElement innerhalb der optisch leitenden Schicht etwa mittels derverbreiteten 45°-Spiegel vermiedenwerden kann, da die optoelektronischen Bauteile im wesentlichenvollständigin der die optischen Informationen übertragenden Schicht selbstangeordnet sind und nur mittels elektrischer Verbindungen mit demRest der Leiterplatte funktional in Verbindung stehen. Hierdurchist eine direkte Kopplung in Form eines unmittelbaren Stoßes zwischenden Lichtleitern in der optisch Informationen übertragenden Schicht und denoptoelektronischen Bauteilen möglich,die die beste Übertragung ohnewesentliche Verluste oder Dämpfungenermöglichtund daher das Signalverhalten am wenigsten beeinflußt. Im wesentlichenvollständigin der die optischen Informationen übertragenden Schicht selbst angeordnetbedeutet in diesem Zusammenhang, daß bei einer Ausgestaltung derLichtleiter z.B. als Wellenleiter geringe Abschnitte der optoelektronischen Bauteileaus der von den Wellenleiterkernen gebildeten Schicht in die darunterliegende Substratschicht bzw. die darüber angeordnete Superstatschichtragen können,wobei hierbei typischerweise Wellenleiterkerne zusammen mit derSubstratschicht und der Superstatschicht die optische Informationen übertragendeSchicht bilden. Ferner ist durch die Anordnung der optoelektronischenBauteile wie etwa optischen Sendern und Empfängern dafür gesorgt, daß diese Bauteilenicht fehleranfälligbzw. mechanisch instabil außerhalban der Leiterplatte befestigt werden oder etwa in großen Aussparungender Leiterplatte so angeordnet sein müssen, daß eine Ein- bzw. Auskopplungin das bzw. aus dem jeweiligen optoelektronischen Bauteil des ausdem Lichtleiter oder dergleichen kommenden bzw. in ihn eintretendenLichtes überhaupterst möglichist. Darüberhinaus sind sowohl die optoelektronischen Bauteile als auch der Lichtleitermechanisch sicher innerhalb der Leiterplatte aufgenommen und gegenüber äußeren Einflüssen wieetwa Verschmutzungen, mechanischen Belastungen oder dergleichensicher geschützt.Weiterhin wird dadurch erreicht, daß der Fertigungsprozeß zur Herstellungderartiger Leiterplatten nur wenig gegenüber der üblichen Fertigung rein elektronischer Leiterplattengeändertwerden muß,so daß weitgehendauf existierender Technik mit entsprechenden Erweiterungen hinsichtlichder Fertigung der lichtleitenden Schicht aufgebaut werden kann.Die Lichtleiter könnenhierbei in grundsätzlichbekanntem schichtartigem Aufbau aus einer Schicht von lateral strukturiertenWellenleiterkernen gebildet sein, die jeweils einseitig von einerSuperstratschicht und einer Substratschicht umgeben ist und damitdie geforderten lichtleitenden Eigenschaften bietet. Es ist ebenfallsdenkbar, die lichtleitende Schicht aus lichtleitenden Fasern wiez.B. Glasfasern zu bilden, die fürsich schon lichtleitend ausgebildet sind und in dieser Form komplettin die Leiterplatte eingebettet werden. Sofern im weiteren nichtausdrücklichauf eine der vorstehend genannten Arten der Lichtleiter Bezug genommenwird, sollen unter der Bezeichnung Lichtleiter immer alle diesetechnischen Realisierungen gemeint sein. Unter der optische Informationen übertragendenSchicht wird demgemäß – immerbezogen auf den jeweiligen Zusammenhang – entweder der Verbund ausWellenleiterkernen, Superstratschicht und Substratschicht oder dieSchicht der Leiterplatte verstanden, die Lichtleiter z.B. in Formvon Fasern der beinhaltet.
    [0014] Ineiner ersten vorteilhaften Ausgestaltung sieht die Erfindung vor,daß dieoptoelektronischen Bauteile in der optische Informationen übertragenden Schichtin vorzugsweise Vertiefungen bildende Aufnahmen paßgenau einsetzbarsind, die die optoelektronischen Bauteile präzise relativ zueinander undzu den Lichtleitern oder dgl. positionieren. Hierdurch kann erreichtwerden, daß ohneaufwendige Justagearbeiten die z.B. als Wellenleiter, Lichtleitfasernoder dergleichen ausgestalteten lichtleitenden Elemente sowie dieoptoelektronischen Bauteile zueinander so angeordnet werden können, daß optimale Übertragungsverhältnisse über dieoptisch leitende Strecke erreicht werden. Dies kann mit einfachenMontagemöglichkeitenwie etwa der üblichenBestückungstechnikerreicht werden, wenn die Lichtleiter oder dergleichen und die optoelektronischenBauteile innerhalb von entsprechenden Strukturen in der lichtleitendenSchicht der Leiterplatte zwangsläufigaufgenommen und in fest vorgegebener Orientierung zueinander gehaltenwerden. Es muß dahernicht mehr aufwendig jede einzelne Zuordnung von optoelektronischemBauteil und Lichtleiter oder dergleichen eingemessen oder nachjustiertwerden, sondern es ist schon nach einem einfachen Montagevorgangeine hinreichende Genauigkeit der Zuordnung von Lichtleiter oderdergleichen und optoelektronischen Bauteilen erreichbar. DerartigeAufnahmen könnenmittels grundsätzlichbekannter Verfahren der Mikrostrukturtechnik in oder an der optischleitenden Schicht der Leiterplatte vorgesehen werden, wobei hieralle wesentlichen Methoden angewendet werden können, die beispielsweise auchaus dem Bereich der Mikrostrukturtechnik für diese oder ähnlicheZwecke benutzt werden. Die Aufnahmen positionieren durch entsprechendeEinrichtungen die optoelektronischen Bauteile relativ zu der Leiterplatteund damit auch relativ zueinander sowie zu den Lichtleitern oderdergleichen, so daß dieStoßkopplungzwischen den Lichtleitern oder dergleichen und den optoelektronischenBauteilen nach der Montage unmittelbar hergestellt ist.
    [0015] Hierbeiist es denkbar, daß ineiner ersten Ausgestaltung die Aufnahmen vor der Herstellung derdie optische Informationen übertragenden Schichtvorfertigbar sind. Beispielsweise können getrennt von der optischeInformationen übertragenden Schichtentsprechende Positioniereinrichtungen und Vertiefungen in eigensdafür vorgesehenenSubstrate gebildet werden, die dann in die optisch leitende Schichteingebracht und dort zur Festlegung der optoelektronischen Bauteileund der Lichtleiter, vorzugsweise in Form von Glasfasern, benutztwerden können.Hierdurch kann durch möglicherweisespezialisierte Herstellungsverfahren eine kostengünstige Artder Vorfertigung derartiger Aufnahmen realisiert werden.
    [0016] Ineiner anderen denkbaren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Aufnahmengleichzeitig mit der Herstellung von Teilen der die optische Informationen übertragendenSchicht, vorzugsweise der Wellenleiterkerne oder dgl. fertigbarsind. Grundidee hierbei ist es, die zur Herstellung der optischeInformationen übertragendenSchicht benutzten Verfahren gleichzeitig auch zur Herstellung derAufnahmen anzuwenden, wobei auch hierbei wieder eine Reihe von gängigen Verfahrenwie etwa Gießtechniken, Formtechniken,photolithographische Verfahren oder auch abtragende oder auftragendeVerfahren aus der Mikrostrukturtechnik Verwendung finden können. Dieskann in weiterer Ausgestaltung auch dazu genutzt werden, gleichzeitigmit der Herstellung der Aufnahmen die Aufnahmen selbst aus dem selbenMaterial wie die Wellenleiterkerne oder dgl. zu bilden und damitauch möglicherweiseauftretende Ungenauigkeiten beim späteren Montieren der Wellenleiterkernein der optisch leitenden Schicht gleich mit zu vermeiden. Es istalso denkbar, daß dieWellenleiterkerne oder dergleichen gleichzeitig mit den Aufnahmenin einem simultanen Fertigungsverfahren hergestellt werden und nurnoch die optoelektronischen Bauteile in die Aufnahmen einzusetzensind, da die Wellenleiterkerne oder dergleichen schon vorhanden undeinstückigmit der optisch leitenden Schicht ausgebildet sind.
    [0017] VonVorteil ist es hierbei, wenn die Aufnahmen als Vertiefungen innerhalbeines gemeinsamen Bezugsrahmens für einen Bereich der die optische Informationen über tragendenSchicht gebildet sind, der exakt angeordnete Positionierungselementefür dasEinsetzen und Positionieren der zugehörigen optoelektronischen Bauteileaufweist. Ein derartiger Bezugsrahmen kann beispielsweise mit großem Vorteil beiGießtechnikenauch dazu genutzt werden, gleichzeitig etwa als Berandung zum Abrakelnzu dienen und alle innerhalb des Bezugsrahmens angeordneten Aufnahmenbzw. Funktionsbauteile maßlichund lagemäßig einanderzuzuordnen. Der Bezugsrahmen und die Aufnahmen dienen dabei quasials eine Montagemaske fürdie in die optisch leitende Schicht einzubringenden Bauteile.
    [0018] Esist weiterhin denkbar, die Aufnahmen auch als Positionierungselementefür dieAufnahme von Lichtleitern wie z.B. Glasfasern oder dgl. vorzusehen.Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Lichtleiter als getrennteBauteile wie etwa Fasern hergestellt werden und nach der Herstellungerst mit der Montage etwa auch der optoelektronischen Bauteile indie optisch leitende Schicht eingebracht werden. Durch die genauePositionierung der Lichtleiter oder dergleichen durch die Positionierelementeder Aufnahme ist eine lagegenaue Zuordnung der Lichtleiter oderdergleichen zu der optisch leitenden Schicht und damit zu den optoelektronischenBauteilen möglich.
    [0019] Weiterhinkönnenauch Aufnahmen als Positionierungselemente für zusätzliche Bauteile, vorzugsweisefür Kühlelemente,Leiterelemente oder dgl. vorgesehen werden, die etwa für zusätzliche Funktioneninnerhalb der optisch leitenden Schicht benötigt werden können oderhilfreich sind. Auch diese werden dann über die Aufnahmen entsprechend genauund einfach positioniert und gehalten.
    [0020] Esist in einer anderen Ausgestaltung auch denkbar, daß die optoelektronischenBauteile in Aufnahmen innerhalb zusätzlicher Bauteile, vorzugsweiseinnerhalb von Kühlelementen,aufnehmbar und positionierbar sind, die selbst wieder durch denBezugsrahmen oder dessen Aufnahmen innerhalb der die optische Informationen übertragendenSchicht positioniert und festgelegt sind. Diese quasi indirekte Positionierungder optoelektronischen Bauteile bezogen auf den Bezugsrahmen hatden Vorteil einer einfacheren Ausgestaltung des Bezugsrahmens, da nichtso viele Aufnahmen fürdie einzelnen einzubringenden Bauteile vorzusehen sind, sonderndiese sich etwa mit den zusätzlichenBauteilen ggf. auch vormontiert in die optisch leitende Schichteinsetzen lassen. Gleichzeitig ist etwa für die Kühlung der optoelektronischenBauteile eine enge Verbindung mit derartigen Kühlelementen oder derglei chenvon Vorteil, so daß diein einem Kühlelementgebildete Aufnahme gleichzeitig eine Verbesserung der Kühlwirkungdes darin eingesetzten optoelektronischen Bauteils mit sich bringt.Hierbei könnenin weiterer Ausgestaltung als zusätzliche Bauteile Kühlelementein Form vorfertigbarer Wärmeleitelemente,vorzugsweise als Kupferelemente verwendet werden, die paßgenaueAußenformenzum Einsetzen in den Bezugsrahmen oder die zugehörigen Aufnahmen und paßgenaueAufnahmen fürdie optoelektronischen Bauteile aufweisen. Damit ist auch hinsichtlichder maßlichenZuordnung von optoelektronischen Bauteilen und Bezugsrahmen einVerlust an Genauigkeit zu vermeiden.
    [0021] Einedenkbare Ausgestaltung sieht hierbei vor, daß je optoelektronischem Bauteilein eigener Bezugsrahmen vorgesehen ist, der die genaue Lage vonzugehörigemoptoelektronischem Bauteil und Lichtleitern oder dgl. zueinandervorgibt. Damit könnenbeispielsweise auch längere Übertragungswege über einenLichtleiter oder dergleichen realisiert werden, da der Bezugsrahmennur die jeweilige Kontaktstelle zwischen Lichtleiter und optoelektronischem Bauteilmaßlichfestlegt und der Lichtleiter dann innerhalb der Abmessung der Leiterplattebeliebig lang sein kann.
    [0022] Denkbarist es jedoch auch, daß jeoptischer Übertragungsstreckeein eigener Bezugsrahmen vorgesehen ist, der die genaue Lage vonoptoelektronischen Bauteilen und Lichtleitern oder dgl. zueinander vorgibt.So kann beispielsweise innerhalb einer Übertragungsstrecke bei kürzeren Übertragungswegen miteinem gemeinsamen Bezugsrahmen sowohl die Zuordnung des optischenSenders als auch des optischen Empfängers mit dem gemeinsamen Lichtleiter maßgerechtund mit höchsterGenauigkeit realisiert werden.
    [0023] VonVorteil ist es, wenn der Bezugsrahmen die gleiche Schichtdicke wiedie die optischen Informationen übertragendeSchicht aufweist. Hierdurch ist für die weiteren Bearbeitungsgänge wieetwa das Pressen im Rahmen der Aufbringung weiterer Schichten derLeiterplatte eine volle Belastbarkeit der optisch leitenden Schichtder Leiterplatte gewährleistet.
    [0024] Zurweiteren Sicherung der optisch leitenden Schicht kann vorgesehenwerden, daß über derdie optische Informationen übertragendenSchicht eine Abdeckschicht angeordnet ist, die die optische Informationen übertragendeSchicht schützt.Eine der artige Schicht kann eine weitere, beispielsweise auch elektrischleitende Schicht der Leiterplatte sein. Insbesondere bei Multilayer-Platinenwird die mindestens eine optisch leitende Schicht üblicherweisevon einer oder mehreren elektrisch leitenden Schichten beidseitigjeweils umgeben sein. Eine solche Anordnung ist beispielsweise beieiner Ausbildung der Lichtleiter etwa aus Glasfasern sinnvoll, dadie Glasfasern von sich aus lichtleitend gestaltet sind und keineweitere optisch wirksame Schicht zur Abdeckung benötigen. BeiAusgestaltung der Lichtleiter als auf einer Substratschicht aufgebrachteWellenleiterkerne wird als Abdeckschicht die sog. Superstratschicht verwendet,die gemeinsam mit den Wellenleiterkernen und der Substratschichtauch die optische Leitfähigkeiteiner derart gebildeten optisch leitenden Schicht herstellt. Darananschließendkann dann selbstverständlichauch eine weitere elektrische Signale leitende Schicht angeordnetwerden.
    [0025] Innerhalbder optisch leitenden Schicht könnenim Rahmen dieser Erfindung als die optische Informationen übertragendenLichtleiter integriert-optische Wellenleiter oder Fasern mit optischenFunktionen, vorzugsweise Polymerfasern oder Glasfasern, oder dgl.funktionale Baugruppen vorsehbar sein, wobei hier vereinfacht immervon Lichtleitern oder dergleichen gesprochen wird.
    [0026] Einevorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß als optoelektronischeBauteile VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), vorzugsweisetransversal mehrmodig auf der Vorderseite emittierende VCSEL und/oderPhotodioden, vorzugsweise GaAs-basierte pin-Typ Photodioden oder MSM-Photodiodenvorgesehen sind. Derartige optoelektronische Bauteile wirken alsoptische Sender bzw. optische Empfänger innerhalb optischer Übertragungsstreckenund sind grundsätzlichbekannt. Insbesondere im Bereich der VCSEL werden derartige handelsübliche VCSELhinsichtlich ihres Abstrahlungsverhaltens, ihrer geometrischen Konfiguration undihrer mechanischen Eigenschaften modifiziert, um im Rahmen der hiervorliegenden Erfindung benutzt zu werden. Von Vorteil ist es dabei,wenn sowohl VCSEL als auch Photodioden in eindimensionalen Arraystrukturenangeordnet sind.
    [0027] VonBedeutung fürdie Erfindung ist es, wenn die elektrische Kontaktierung der optoelektronischen Bauteilesenkrecht zu der die optische Informationen übertragenden Schicht mit anderenelektrisch leitenden Schichten der Leiterplatte über einen folienartig durchsichtigenTrägerwerkstofferfolgt, auf dem entsprechende elektrische Lei terbahnen aufgebracht sind,die mit Kontakten der optoelektronischen Bauteile sowie Kontaktenin mindestens einer elektrisch leitenden Schicht der Leiterplatteoder auch einer anderen Leiterplatte verbindbar sind. Hierdurchwird es erreichbar, daß dieoptoelektronischen Bauteile selbst vollständig innerhalb der optischleitenden Schicht angeordnet sind und gleichwohl mit etwa Treiberbaugruppenoder Stromversorgung etc. in einer elektrisch leitenden Schichtder Leiterplatte oder auch einer anderen Leiterplatte einfach inVerbindung gebracht werden können.Die Verwendung des folienartig durchsichtigen Trägerwerkstoffs hat den Vorteil,daß etwadurch Ausnehmungen der an die optisch leitende Schicht angrenzendenSchichten dieser folienartige Trägerwerkstoffhindurchgeführt werdenkann und durch seine Flexibilitätetwa durch Umbiegen dann wieder in der Ebene der Leiterplatte zurück gebogenwerden kann, um dort auf etwa vorhandene Lötkontakte oder sonstige Kontaktierungsmöglichkeitenaufgelegt werden zu können.Die Flexibilitätdes folienartigen Trägerwerkstoffeserlaubt damit eine derartige platzsparende Bauweise. Hierbei kannbeispielsweise als folienartig durchsichtiger Trägerwerkstoff eine Kaptonfolieverwendet werden.
    [0028] Weiterhinist es denkbar, daß derfolienartig durchsichtige Trägerwerkstoffzwischen dem optoelektronischen Bauteil und dem Wellenleiter oderdgl. im Bereich der Stoßkopplungverläuft.Auch dies trägt zueiner weiteren Reduzierung der Baugröße dieser zu dem optoelektronischenBauteil gehörendenZusatzeinrichtungen bei, da die folienartig durchsichtige Ausgestaltungdazu genutzt werden kann, den Trägerwerkstoffim Bereich des Strahlungsaustrittes eines VCSELs vor diesem Strahlungsaustrittim Bereich der Stoßkopplunganzuordnen und aus der optisch leitenden Schicht herauszuführen, ohnedaß die optischenEigenschaften der Übertragung über die Stoßkopplunghinweg beeinträchtigtwerden. in einer anderen Ausgestaltung ist es auch denkbar, daß der folienartigdurchsichtige Trägerwerkstoffeine Aussparung im Bereich des Lichtdurchtrittes zwischen dem optoelektronischenBauteil und dem Lichtleiter oder dgl. im Bereich der Stoßkopplungaufweist. Hierdurch werden die optischen Eigenschaften im Bereichdes Übergangsan der Stoßkopplunggar nicht beeinflußt,so daß sogarauch denkbar ist, hier einen undurchsichtigen Trägerwerkstoff zu verwenden.
    [0029] Inweiterer Ausgestaltung kann der folienartig durchsichtige Trägerwerkstoffauch den Trägerfür daraufaufgebondete VCSEL bilden. Dies hat den Vorteil, daß die VCSELgleichzeitig auf dem folienartig durchsichtigen Trägerwerkstoffbefestigt sind und mit diesem nach außen hin kontaktiert werdenund gleichzeitig mit diesem Trägerwerkstoffauch montiert werden können.
    [0030] DieErfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einerLeiterplatte mit mindestens einer optische Informationen übertragendenSchicht und mindestens einer elektrisch Informationen übertragendenSchicht. Ein derartiges Verfahren insbesondere auch zur Herstellungeiner Leiterplatte gemäß Anspruch1 weist als Verfahrensschritte auf, daß in einem ersten Schritt aufeiner Substratschicht ein Bezugsrahmen eines Bereiches der die optischeInformationen übertragendenSchicht gebildet wird, der Aufnahmen für die optoelektronischen Bauteile und/oderdie Lichtleiter und/oder weitere Bauteile aufweist, in einem zweitenSchritt die optoelektronischen Bauteile und ggf. die Lichtleiterund/oder weitere Bauteile in die Aufnahmen eingesetzt und zueinanderpositioniert sowie die elektrischen Anschlüsse der optoelektronischenBauteile senkrecht zur Leiterplattenebene herausgeführt werdenund anschließenddie optische Informationen übertragende Schichtvergossen und/oder mit einer Abdeckung kaschiert wird. Hierdurchwird mit einem einheitlichen Herstellungsverfahren die für die Lageder einzelnen Bauteile und optoelektronischen Bauteile relevante Positionierungzueinander festgelegt und gleichzeitig eine einfache Montage dieserBauteile erreicht. Hierdurch könnenaufwendige Justierungsarbeiten zur Abstimmung des optischen Übertragungsverhaltens zwischenden optoelektronischen Bauteilen und den Lichtleitern oder dergleichenvermieden werden und mit vergleichsweise einfachen Bestückungsverfahrenoder dergleichen eine sichere Funktion der optischen Übertragungsstreckengewährleistetwerden.
    [0031] VonVorteil ist es, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die bei einerAusgestaltung der Lichtleiter als Wellenleiter die Wellenleiterkerneoder dgl., und der Bezugsrahmen in einem Arbeitsgang, vorzugsweiseaus dem gleichen Material hergestellt werden. Hierdurch können weitereErhöhungender Genauigkeit dadurch erreicht werden, daß Lagetoleranzen zwischen etwaWellenleiterkernen und Bezugsrahmen bzw. den Aufnahmen gar nichterst entstehen können.
    [0032] Vonweiterem Vorteil ist es, wenn der Bezugsrahmen und die darin gebildetenAufnahmen sowie zum Teil die optische Informationen übertragendeSchicht mittels eines Gießverfahrensmittels Rakeltechnik hergestellt werden. Hierbei können etwa alsGießmaterialtemperaturstabile Polysiloxane verwendet werden. Derartige Verfahrensind grundsätzlichbekannt und könnenauf das hier vorliegende Verfahren entsprechend modifiziert angewendetwerden.
    [0033] Inanderer Ausgestaltung ist es auch denkbar, daß der Bezugsrahmen und diedarin gebildeten Aufnahmen sowie zum Teil die optische Informationen übertragendeSchicht mittels eines photolithographischen Verfahrens, in weitererAusgestaltung etwa des Laser-Direktschreibens oder eines Masken-Belichtungsverfahrenshergestellt werden. Hierbei könnenzum Beispiel als photosensitive Materialien Polysiloxane, Polyurethane,Polyamide, Acrylate oder Kombinationen derselben verwendet werden.
    [0034] Ebenfallsist es denkbar, daß inanderer Ausgestaltung der Bezugsrahmen und die damit gebildetenAufnahmen mittels auftragender und/oder abtragender Laserbearbeitungsverfahrenaus einem Vormaterial hergestellt und/oder in die die optische Informationen übertragendeSchicht eingebracht werden.
    [0035] Einebesonders bevorzugte Ausführungsformder erfindungsgemäßen Leiterplattezeigt die Zeichnung.
    [0036] Eszeigen:
    [0037] 1 – eine Ansichteiner erfindungsgemäßen Leiterplattemit daran angeordnetem Bezugsrahmen und Aufnahmen für die Lichtleiterin einem ersten Fertigungszustand,
    [0038] 2 – die Leiterplattegemäß 1 ineinem weiter montierten Zustand mit in dem Bezugsrahmen vormontiertenKühlelementenfür dieAufnahme der optoelektronischen Bauelemente,
    [0039] 3 – die Leiterplattegemäß 2 mitin den Kühlelementenmontierten optoelektronischen Bauelementen,
    [0040] 4a – die Leiterplattegemäß 3 mitin den zugehörigenAufnahmen montierten Lichtleitern als Verbindung zwischen den optoelektronischen Bauelementen,
    [0041] 4b – eine modifizierteLeiterplatte mit gleichzeitig mit den Aufnahmen hergestellten Lichtleiternin Form von Wellenleiterkernen als Verbindung zwischen den optoelektronischenBauelementen,
    [0042] 5 – die Leiterplattegemäß 4 mit eingebrachten elektrischen Verbindungenzwischen den optoelektronischen Bauteilen und einer nicht dargestelltenelektrisch leitfähigenSchicht der Leiterplatte bzw. einer anderen Leiterplatte,
    [0043] 6a+6b – ein Schnittund eine Draufsicht auf die Anbindung eines optoelektronischen Bauteilsan Wellenleiter gemäß 5 ineiner vergrößerten Detailansicht.
    [0044] Inden 1 bis 5 ist in Form eines Montage-und Fertigungsplanes ein typischer Ablauf eines Verfahrens zur Herstellungeiner erfindungsgemäßen Leiterplattedargestellt, bei der mittels Aufnahmen 12, 11 optoelektronischeBauelemente 2 und Lichtleiter 3 für die Herstellungeiner optisch leitenden Schicht 15 zueinander positioniertund festgelegt werden. Hierbei ist aufgebracht auf zwei elektrischeLeiterplatten 9 mit elektrischen Leiterbahnen 8 eineSubstratschicht 7 zu erkennen, die als Substrat für den Aufbauder optisch leitenden Schicht 15 der Leiterplatte 16 dient.Auf dieser Substratschicht 7 ist ein Bezugsrahmen 1 aufgebracht,der als Aufnahme fürKühlelemente 6 undin den Kühlelementen 6 angeordneteoptoelektronische Bauteile 2 dient. Zwischen den optoelektronischenBauteilen 2 sind, wie dies in der 5 näher zu erkennenist, Lichtleiter 3 in Aufnahmen 12 angeordnetund positioniert, so daß sicheine sogenannte Stoßkopplungzwischen den optoelektronischen Bauteilen 2 und den Lichtleitern 3 bildet,die eine besonders gute Übertragungvon Lichtsignalen zwischen den optoelektronischen Bauteilen 2 undden Lichtleitern 3 ermöglicht.Als Lichtleiter könnenhier integriert-optische Wellenleiter, optische Plastikfasern (POF)oder Glasfasern eingesetzt werden.
    [0045] Wiein der 1 zu erkennen ist, wird auf die Substratschicht 7 zuerstder Bezugsrahmen 1 und die Aufnahmen 12 für die Lichtleiter 3 aufgebracht bzw.eingebracht, bevor gemäß 2 dieKühlelemente 6 indie Innenform des Bezugsrahmens 1 eingesetzt werden. DerBezugsrahmen 1 und die Aufnahmen 12 für die Lichtleiter 3 können dabeietwa mittels Gießtechnikenoder Abformtechniken oder sonstigen Verfahren der Mikrostrukturtechnikhergestellt werden, wobei vorteilhaft Gießtechniken mittels Abrakelnoder photolithographische Verfahren Verwendung finden werden. Eineandere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß stattder Aufnahmen 12 fürdie Lichtleiter 3 bei Anwendung eines solchen Verfahrensgleich die Wellenleiterkerne 3'' mit hergestelltwerden, wie dies in der 4b näher zu erkennenist. Damit entfallen möglicheUngenauigkeiten bei der Positionierung von als Lichtleiter 3 verwendetenFasern oder dgl.
    [0046] DieKühlelemente 6 bietenin der gemäß 2 bzw. 3 dargestelltenWeise einerseits durch ihre Außenformeine Möglichkeit,relativ zu den Bezugsrahmen 1 exakt positioniert in denBezugsrahmen 1 eingesetzt zu werden, zum anderen weisen sie über Aufnahmen 11 für die optoelektronischen Bauteile 2 eineMöglichkeitauf, die optoelektronischen Bauteile 2 sehr genau relativzu den Aufnahmen 12 fürdie einzusetzenden Lichtleiter 3 bzw. den Wellenleiterkernen 3'' zu positionieren und zu fixieren.Hierfürwerden die optoelektronischen Bauteile 2 nach dem Montierenbzw. Herstellen der Kühlelemente 6 indie Aufnahmen 11 eingesetzt und damit relativ zu den Aufnahmen 12 bzw.den Wellenleiterkernen 3'' positioniert,so daß sichdie vorstehend erwähnteStoßkopplungerreichen läßt.
    [0047] Esist selbstverständlichauch denkbar, für dieoptoelektronischen Bauteile 2 eigene, nicht dargestellteAufnahmen innerhalb des Bezugsrahmens 1 vorzusehen, dieunmittelbar auf der Substratschicht 7 aufgebracht oderin diese eingebracht sind. Diese nicht dargestellten Aufnahmen würden damitanalog zu den dargestellten Aufnahmen 12 für die Lichtleiter 3 aufgebautsein.
    [0048] Nachdem Einsetzen der optoelektronischen Bauteile 2 gemäß 3 werdendann die Lichtleiter 3 in die Aufnahmen 12 gemäß 4a eingesetztund bilden die Stoßkopplungmit den optoelektronischen Bauteilen 2.
    [0049] Inder 4b ist die alternative Fertigungsweise dargestellt,bei der anstatt separat in Aufnahmen 12 einzubringenderLichtleiter 3 die Lichtleitung durch Wellenleiterkerne 3'' erfolgt, die optisch wirksam werdendurch die Verbindung mit der Substrat schicht 7 und derSuperstratschicht 17 und in einem gemeinsamen Fertigungsablaufzusammen mit dem Bezugsrahmen 1 und weiteren, nicht genauerdargestellten Aufnahmen hergestellt werden. Hierzu werden als bevorzugteFertigungsweise mittels entsprechender Maskenverfahren oder sonstigenaus der Mirostrukturtechnik bekannten Verfahren entsprechende Gegenformenhergestellt, in die beispielsweise das Material des Bezugsrahmens 1 undder Wellenleiterkerne 3'' eingegossenund abgerakelt werden kann. Die dabei entstehende abgegossene Negativformim Bereich der Wellenleiterkerne 3'' erkenntman dann in der 4b, in der die Wellenleiterkerne 3'' integriert auf der Substratschicht 7 aufgebrachtdargestellt sind. Das Einlegen der Kühlelemente 6 sowieder optoelektronischen Bauteile 2 erfolgt hierbei analogzu der Beschreibung zu den 1 bis 4a.In einer solchen Ausgestaltung wird unter der optisch leitendenSchicht 15 dann der gesamte Verbund aus Substratschicht 7,Wellenleiterkernen 3'' und Superstratschicht 17 verstanden.
    [0050] Danachwerden in beiden Ausgestaltungen gemäß 4a bzw. 4b dieoptoelektronischen Bauteile 2, wie in 5 dargestelltgemäß der Ausgestaltungnach 4b, überjeweils einen folienartigen Trägerwerkstoff 4 miteinem nicht weiter dargestellten Bereich außerhalb der optisch leitenden Schicht 15 verbunden,in dem der folienartige Trägerwerkstoff 4 mittelsdarauf angebrachter Leiterbahnen 5 einerseits mit dem optoelektronischenBauteil 2 kontaktiert wird und die Endbereiche der Leiterbahnen 5 ingemäß 6 dargestellter Weise dann z.B. in einerelektrischen Leiterplattenschicht 9 auf dortige Kontakteaufgelegt wird. Hierfürmüssenentsprechende, in 5 nicht dargestellte Öffnungen 18 in einerin der 5 ebenfalls nicht dargestellten Abdeckschichtsowie ggf. der Superstratschicht 17 oberseitig der optischleitenden Schicht 15 vorgesehen werden, durch die der folienartigeTrägerwerkstoff 4 jeweilshindurch treten kann und damit in den Bereich gelangen kann, indem die Kontaktierung nach außenbzw. zu der elektrisch leitenden Schicht 9 der Leiterplatte 16 hergestelltwerden soll.
    [0051] Abschließend undnicht weiter dargestellt wird nach dem Herstellen der optisch leitenden Schicht 15 derverbleibende Hohlraum im Bereich der Lichtleiter 3 etwamit einem entsprechenden Werkstoff vergossen und zum Schutz einenicht weiter dargestellte Abdeckschicht oberhalb der optisch leitendenSchicht 15 auf die Leiterplatte 16 aufgebracht. DieseAbdeckschicht hat auch die Funktion, die optisch leitende Schicht 15 mechanischzu verdecken und damit zu schützen.Eine solche Abdeckschicht wird üblicherweiseals eine weitere elektrische Schicht 9 folgen.
    [0052] Inden 6a und 6b istin einem Detail die Art der Einkopplung des optoelektronischen Bauteils 2 anden Lichtleiter 3 bzw. den Wellenleiterkern 3'' gemäß den vorstehenden Figurenin einem Schnitt und in einer Draufsicht noch einmal genauer dargestellt.Man erkennt im Schnitt die elektrische Leiterplattenschicht 9 unterhalbder Substratschicht 7, auf der die Lichtleiter 3 bzw.die Wellenleiterkerne 3' sowiedas optoelektronische Bauteil 2 und der Kühlkörper 6 aufgebrachtund oberseitig mit einer Superstratschicht 17 abgedecktist. Oberseitig der Superstratschicht 17 sitzt eine weitereelektrische Schicht der Leiterplatte 16, die über denfolienartigen Trägerwerkstoff 4 miteiner dort verlaufenden Leiterbahn 8 über die Kontaktierung 13 inVerbindung mit dem optoelektronischen Bauteil 2 steht.Hierzu ist der folienartige Trägerwerkstoff 4 andem optoelektronischen Bauteil 2 über spezielle Kontakte 13 inelektrisch leitende Verbindung gebracht, tritt durch eine Öffnung 18 oberseitigder Substratschicht 17 in den Bereich der elektrisch leitendenSchicht 9 und wird dort über ein Umbiegen in den Bereichder Leiterbahnen 8 oder des Kontaktes 8 gebracht,der fürdie elektrische Weiterleitung der Signale von und zu dem optoelektronischenBauteil 2 dient. Rückseitigdes optoelektronischen Bauteils 2 ist das Kühlelement 6 zuerkennen, das eine entsprechende Aufnahme für das optoelektronische Bauteil 2 bietetund gleichzeitig für dieWärmeabfuhrder Verlustwärmedes optoelektronischen Bauteils 2 zuständig ist. Im Bereich des Kühlelementes 6 isteine Durchkontaktierung 14 zu erkennen, die eine Wärmeabfuhrder in dem Kühlelement 6 abgeführten Wärme desoptoelektronischen Bauteiles 2 nach außerhalb der Leiterplatte 16 ermöglicht.In der Draufsicht ist weiterhin der Bezugsrahmen 1 zu erkennen,der wiederum das Kühlelement 6 unddamit indirekt auch das optoelektronische Bauteil 2 positioniertund relativ zu der hier nicht weiter dargestellten Aufnahme 12 für die Lichtleiter 3 bzw. diehier dargestellten Wellenleiterkerne 3'' festlegt.
    [0053] Wieman erkennen kann, ist die optisch leitende Schicht 15 derLeiterplatte 16 nahezu vollständig mit Ausnahme der Öffnung 18 für den folienartigenTrägerwerkstoff 4 gegenüber derUmgebung der Leiterplatte 16 geschlossen, wobei lediglich über den folienartigenTrägerwerkstoff 4 elektrischeSignale von und zu dem optoelektronischen Bauteil 2 gelangenkönnen.Die optische Übertragungvon Informationen ge schieht dabei vollständig innerhalb der optischleitenden Schicht 15 begünstigt durch die Art der Stoßkopplungzwischen optoelektronischem Bauteil 2 und Lichtleiter 3.
    1 Bezugsrahmen 2 optoelektronischesBauteil 3 Lichtleiter 3'' Wellenleiterkerne 4 folienartigerTrägerwerkstoff 5 Leiterbahnen 6 Kühlelement 7 Substratschicht 8 elektrischeLeiterbahnen 9 elektrischeLeiterplattenschichten 10 Einsteckrichtung 11 Aufnahmeoptoelektronisches Bauteil 12 AufnahmeLichtleiter 13 Kontaktierungoptoelektronisches Bauteil 14 Durchkontaktierung 15 optischleitende Leiterplattenschicht 16 hybrideelektrisch-optische Leiterplatte 17 Superstratschicht 18 Öffnung
    权利要求:
    Claims (34)
    [1] Hybride Leiterplatte (16) mit mindestenseiner optisch leitenden Schicht (15) und mindestens einer elektrischeInformationen übertragendenSchicht (9), bei der zwischen optoelektronischen, in dieoptisch leitende Schicht (15) der Leiterplatte (16)integrierten Bauteilen (2) mittels der optisch leitendenSchicht (15) Informationen übertragbar sind, dadurchgekennzeichnet, daß dieoptoelektronischen Bauteile (2) im wesentlichen vollständig indie optische Informationen übertragendeSchicht (15) eingebettet und nur die elektrischen Verbindungen(5) der optoelektronischen Bauteile (2) nach außen geführt sind,wobei die optoelektronischen Bauteile (2) über einedirekte Stoßkopplungan die optische Informationen übertragendenLichtleiter (3, 3'') oder dgl.angekoppelt sind.
    [2] Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dieoptoelektronischen Bauteile (2) in der optische Informationen übertragenden Schicht(15) in vorzugsweise Vertiefungen bildende Aufnahmen (11, 12)paßgenaueinsetzbar sind, die die optoelektronischen Bauteile (2)präziserelativ zueinander und zu den Lichtleitern (3, 3'') oder dgl. positionieren.
    [3] Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieAufnahmen (11, 12) vor der Herstellung der dieoptische Informationen übertragendenSchicht (15) vorfertigbar sind.
    [4] Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieAufnahmen (11, 12) gleichzeitig mit der Herstellungvon Teilen der die optische Informationen übertragenden Schicht (15),vorzugsweise der Wellenleiterkerne (3'')oder dgl. fertigbar sind.
    [5] Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß dieAufnahmen (11, 12) selbst aus dem selben Materialwie die Wellenleiterkerne (3'') oder dgl.gebildet sind.
    [6] Leiterplatte (16) gemäß einem der Ansprüche 2 bis5, dadurch gekennzeichnet, daß dieAufnahmen (11, 12) als Vertiefungen innerhalbeines gemeinsamen Bezugsrahmens (1) für einen Bereich der die optischeInformationen übertragendenSchicht (15) gebildet sind, der exakt angeordnete Positionierungselementefür dasEinsetzen und Positionieren der optoelektronischen Bauteile (2)aufweist.
    [7] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß Aufnahmen(11, 12) auch als Positionierungselemente für die Aufnahmeder Lichtleiter (3) oder dgl. vorgesehen sind.
    [8] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß Aufnahmen(11, 12) auch als Positionierungselemente für zusätzlicheBauteile, vorzugsweise fürKühlelemente(6), Leiterelemente oder dgl. vorgesehen sind.
    [9] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß die optoelektronischenBauteile (2) in Aufnahmen (11, 12) innerhalbzusätzlicherBauteile, vorzugsweise innerhalb von Kühlelementen (6), aufnehmbarund positionierbar sind, die selbst wieder durch den Bezugsrahmen(1) oder dessen Aufnahmen (11, 12) innerhalbder die optische Informationen übertragenden Schicht(15) positioniert und festgelegt sind.
    [10] Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet,daß alszusätzlicheBauteile Kühlelemente(6) in Form vorfertigbarer Wärmeleitelemente, vorzugsweiseals Kupferelemente verwendbar sind, die paßgenaue Außenformen zum Einsetzen in denBezugsrahmen (1) oder die zugehörigen Aufnahmen (11, 12)und paßgenaueAufnahmen (11, 12) für die optoelektronischen Bauteile(2) aufweisen.
    [11] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß jeoptoelektronischem Bauteil (2) ein eigener Bezugsrahmen(1) vorgesehen ist, der die genaue Lage von zugehörigem optoelektronischemBauteil (2) und Lichtleitern (3, 3'') oder dgl. zueinander vorgibt.
    [12] Leiterplatte (16) gemäß einem der Ansprüche 1 bis10, dadurch gekennzeichnet, daß jeoptischer Übertragungsstreckeein eigener Bezugsrahmen (1) vorgesehen ist, der die genaueLage von optoelektronischen Bauteilen (2) und Lichtleitern(3, 3'') oder dgl. zueinandervorgibt.
    [13] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß der Bezugsrahmen(1) die gleiche Schichtdicke wie die die optischen Informationen übertragendeSchicht (15) aufweist.
    [14] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß über derdie optische Informationen übertragenden Schicht(15) eine Abdeckschicht angeordnet ist, die die optischeInformationen übertragendeSchicht (15) schützt.
    [15] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß alsdie optische Informationen übertragendeSchicht (15) in Form von integriert-optischen Wellenleitern(3'', 7, 17)oder Lichtleiter (3), vorzugsweise in Form von Fasern mitoptischen Funktionen, vorzugsweise Polymerfasern oder Glasfasern,oder dgl. funktionale Baugruppen vorsehbar sind.
    [16] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß alsdie optische Informationen übertragendeSchicht (15) integriert-optische Wellenleiter aus Wellenleiterkernen (3''), Substratschicht (7)und Superstratschicht (17) vorsehbar sind, wobei alle dieseSchichten fürdie Be triebswellenlängetransparent und die Brechzahl der Wellenleiterkernschicht (3'') größer als die der Substratschicht(7) und der Superstratschicht (17) sind.
    [17] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß als optoelektronischeBauteile (2) VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser),vorzugsweise transversal mehrmodig auf der Vorderseite emittierendeVCSEL und/oder Photodioden, vorzugsweise GaAs-basierte pin-Typ Photodioden oderMSM-Photodioden vorgesehen sind.
    [18] Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,daß dieVCSEL bei etwa 850 nm emittieren.
    [19] Leiterplatte (16) gemäß einem der Ansprüche 17 oder18, dadurch gekennzeichnet, daß VCSEL und/oderPhotodioden in eindimensionale Arraystrukturen angeordnet sind.
    [20] Leiterplatte (16) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß die elektrischeKontaktierung der optoelektronischen Bauteile (2) senkrechtzu der die optische Informationen übertragenden Schicht (15)mit anderen elektrisch leitenden Schichten (9) der Leiterplatte(16) übereinen folienartig durchsichtigen Trägerwerkstoff (4) erfolgt,auf dem entsprechende elektrische Leiterbahnen (5) aufgebrachtsind, die mit Kontakten der optoelektronischen Bauteile (2)sowie Kontakten in mindestens einer elektrisch leitenden Schicht(9) der Leiterplatte (16) oder einer anderen Leiterplatteverbindbar sind.
    [21] Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,daß alsfolienartig durchsichtiger Trägerwerkstoff(4) eine Kaptonfolie verwendbar ist.
    [22] Leiterplatte (16) gemäß einem der Ansprüche 20 oder21, dadurch gekennzeichnet, daß derfolienartig durchsichtige Trägerwerkstoff(4) durch eine Öffnungin der überder die optische Informationen übertragendenSchicht (15) angebrachten Abdeckschicht oder Superstratschicht(17) nach außerhalbder Leiterplatte (16) oder in eine andere elektrisch leitende Schicht(9) der Leiterplatte (16) oder einer anderen Leiterplattegeführtist.
    [23] Leiterplatte (16) gemäß einem der Ansprüche 20 bis22, dadurch gekennzeichnet, daß derfolienartig durchsichtige Trägerwerkstoff(4) zwischen dem optoelektronischen Bauteil (2)und dem Lichtleiter (3, 3'')oder dgl. im Bereich der Stoßkopplungverläuft.
    [24] Leiterplatte (16) gemäß einem der Ansprüche 20 bis23, dadurch gekennzeichnet, daß derfolienartig durchsichtige Trägerwerkstoff(4) eine Aussparung im Bereich des Lichtdurchtrittes zwischendem optoelektronischen Bauteil (2) und dem Lichtleiter(3, 3'') oder dgl.im Bereich der Stoßkopplungaufweist.
    [25] Leiterplatte (16) gemäß einem der Ansprüche 20 bis24, dadurch gekennzeichnet, daß derfolienartig durchsichtige Trägerwerkstoff(4) auch den Träger für daraufaufgebondete VCSEL bildet.
    [26] Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte (16)mit mindestens einer optische Informationen übertragenden Schicht (15)und mindestens einer elektrisch Informationen übertragenden Schicht (9), insbesondereeiner Leiterplatte (16) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß ineinem ersten Schritt auf einer Substratschicht (7) einBezugsrahmen (1) eines Bereiches der die optische Informationen übertragendenSchicht (15) gebildet wird, der Aufnahmen (11, 12)für dieoptoelektronischen Bauteile (2) und/oder die Lichtleiter(3) und/oder weitere Bauteile (6) aufweist, ineinem zweiten Schritt die optoelektronischen Bauteile (2)und ggf. die Lichtleiter (3) und/oder weitere Bauteile(6) in die Aufnahmen (11, 12) eingebrachtund zueinander positioniert sowie die elektrischen Anschlüsse (5)der optoelektronischen Bauteile (2) senkrecht zur Leiterplattenebeneherausgeführtwerden und anschließenddie optische Informationen übertragendeSchicht (15) vergossen und/oder mit einer Abdeckung kaschiertwird.
    [27] Verfahren gemäß Anspruch26, dadurch gekennzeichnet, daß beieiner Ausgestaltung der Lichtleiter als Wellenleiter die Wellenleiterkerne(3'') oder dgl.und der Bezugsrahmen (1) in einem Arbeitsgang, vorzugsweiseaus dem gleichen Material hergestellt werden.
    [28] Verfahren gemäß einemder Ansprüche26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die optoelektronischen Bauteile(2) mittels herkömmlicherBestückungsverfahrenin die vorgefertigten Aufnahmen (11, 12) eingesetztwerden.
    [29] Verfahren gemäß einemder Ansprüche26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsrahmen (1)und die darin gebildeten Aufnahmen (11, 12) sowiezum Teil die optische Informationen übertragende Schicht (15)mittels eines Gießverfahrensmittels Rakeltechnik hergestellt werden.
    [30] Verfahren gemäß Anspruch29, dadurch gekennzeichnet, daß alsGießmaterialtemperaturstabile Polysiloxane verwendet werden.
    [31] Verfahren gemäß einemder Ansprüche26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsrahmen (1)und die darin gebildeten Aufnahmen (11, 12) sowiezum Teil die optische Informationen übertragende Schicht (15)mittels eines photolithographischen Verfahrens hergestellt werden.
    [32] Verfahren gemäß Anspruch31, dadurch gekennzeichnet, daß alsphotolithographisches Verfahren das Laser-Direktschreiben oder einMasken-Belichtungsverfahreneingesetzt wird.
    [33] Verfahren gemäß einemder Ansprüche31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß als photosensitive MaterialienPolysiloxane, Polyurethane, Polyamide, Acrylate oder Kombinationenderselben verwendet werden.
    [34] Verfahren gemäß einemder Ansprüche26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsrahmen (1)und die damit gebildeten Aufnahmen (11, 12) mittelsauftragender und/oder abtragender Laserbearbeitungsverfahren auseinem Vormaterial hergestellt und/oder in die die optische Informationen übertragendeSchicht (15) eingebracht werden.
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