CN101592760B - 光电混合组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够减小光的传播损失的光电混合组件及其制造方法。光电混合组件在电路基板(E)的正面侧安装有发光元件(11)和受光元件(12)，在其背面侧粘接有光波导路(W1)，光波导路(W1)的芯(7)的两端部形成为光反射部(7a)，芯(7)的两端部附近部分形成为自光反射部(7a)朝向发光元件(11)、受光元件(12)的延伸设置部(7b、7y)。该延伸设置部(7b、7y)被定位于形成在电路基板(E)上的光传播用的通孔(4)内，该顶端面(7c、7z)与发光元件(11)的发光部(11a)、受光元件(12)的受光部(12a)相面对。

Description

光电混合组件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种混合搭载有光波导路和安装有光学元件的电路的光电混合组件及其制造方法。
背景技术
如图9所示，光电混合组件例如是通过单独制作电路基板E和光波导路W0，并利用粘接剂5将电路基板E和光波导路W0粘合，在与上述光波导路W0的两端部相对应的上述电路基板E的部分上分别安装发光元件11和受光元件12而制造的(例如，参照专利文献1)。上述电路基板E是在不锈钢制基板1的正面隔着绝缘层2形成电路3而构成的，该电路3的一部分是用于安装上述发光元件11、受光元件12的安装用焊盘3a。上述光波导路W0是从上述不锈钢制基板1的背面侧依次形成有下敷层86、芯87、上敷层88而构成的。而且，在上述光波导路W0的两端的附近部形成有V字状的缺口部，该V字的一侧面形成为相对于上述电路基板E倾斜45°的倾斜面，位于该倾斜面的芯87的端部成为光路变换反射镜87a。在该光电混合组件中，在上述电路基板E的发光元件11侧形成有光传播用的通孔4，以使从发光元件11发出的光(光信号)L能够入射到发光元件11侧的芯87端部。此外，在上述电路基板E的受光元件12侧也形成有光传播用的通孔4，以能够由受光元件12接受从发光元件11发出的、通过光波导路W0的芯87而到达受光元件12侧的光路变换反射镜87a的光L。此外，在图9中，附图标记11a是上述发光元件11的发光部，附图标记11b是该发光元件11的凸块(电极)。此外，附图标记12a是上述受光元件12的受光部，附图标记12b是该受光元件12的凸块(电极)。
上述光电混合组件中的光L的传播如下那样进行。首先，光L从发光元件11的发光部11a向下方射出。该光L通过电路基板E的光传播用的通孔4之后，透过光波导路W0的一端部(图9中的左端部)的下敷层86，入射到芯87的一端部。接着，该光L被芯87的一端部的光路变换反射镜87a反射(光路变换90°)、沿轴向在芯87内行进。然后，该光L在芯87内行进并传播到芯87的另一端部(图9中的右端部)。接着，该光L被上述另一端部的光路变换反射镜87a向上方反射(光路变换90°)，透过下敷层86而被射出，被受光元件12的受光部12a接受。
专利文献1：日本特开2004-302345号公报
可是，从上述发光元件11的发光部11a发出的光L如图9所示那样扩散。因此，若发光元件11与芯87的一端部的光路变换反射镜87a之间的距离较长，则根据情况的不同，该光L有时偏离光路变换反射镜87a而不能被引导到芯87内。同样，在芯87的另一端部的光路变换反射镜87a反射的光L也发生扩散，所以根据情况的不同，该光L有时偏离受光元件12的受光部12a不能被接受。因此，在以往的光电混合组件中，存在光L的传播损失较大这样的问题。
不过，在上述光电混合组件的制造中，在安装发光元件11和受光元件12时，通常利用图像识别装置等，通过形成在上述电路基板E上的光传播用的通孔4，识别芯87的两端部的光路变换反射镜87a的位置，对安装位置进行确认。因此，在安装上述发光元件11等时，需要已经形成有光波导路W0。另一方面，在安装上述发光元件11等时，加热熔融该凸块11b(230～250℃左右)，使其连接于电路3的安装用焊盘3a。因此，由于安装上述发光元件11等时的加热，热应力作用于光导波路W0，光波导路W0产生变形。其结果、形成发光元件11等相对于芯87的两端部的光路变换反射镜87a的对准(定位)精度降低的状态，光L的传播损失变大。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种能够减小光的传播损失的光电混合组件及其制造方法。
为了达到上述目的，作为本发明第1技术方案的光电混合组件包括：电路基板；安装在该电路基板的电路形成面上的光学元件；在上述电路基板的与电路形成面相反一侧的面上层叠形成的光波导路，上述光波导路自上述电路基板的与电路形成面相反一侧的面依次形成下敷层和芯，在上述芯的端部形成有反射光并使该反射后的光能在上述芯与上述光学元件之间进行传播的反射部，上述光学元件被定位在与上述芯的端部相对应的上述电路基板的电路形成面的部分，上述芯与上述光学元件之间的光传播用的通孔形成在与上述光学元件相对应的上述电路基板的部分，上述芯的端部附近部分自上述反射部朝向上述光学元件延伸设置而形成延伸设置部，该延伸设置部被定位在上述光传播用的通孔内，该延伸设置部的顶端面与上述光学元件的受发光部相面对。
此外，作为本发明第2技术方案的光电混合组件的制造方法是制造上述光电混合组件的方法，包括以下工序：制作在规定区域上形成上述光传播用的通孔的电路基板的工序；制作包括上述下敷层和具有上述反射部以及上述延伸设置部的芯的光波导路的工序；以与上述电路基板的上述通孔形成区域相面对的状态安装光学元件的工序；在安装了上述光学元件之后，在上述光波导路的芯的延伸设置部被定位在上述电路基板的上述通孔内的状态下，将上述光波导路的下敷层粘接在上述电路基板的与电路形成面相反一侧的面上的工序。
在本发明的光电混合组件中，芯的端部附近部分从反射部朝向光学元件延伸设置，该延伸设置部被定位在光传播用通孔内，其顶端面与上述光学元件的受发光部相面对，所以能够缩短芯的延伸设置部的顶端面与光学元件之间的距离。由此，例如上述光学元件是发光元件的情况下，在从上述发光元件的发光部发出的光不太扩散的期间内，能使该光入射到上述芯的延伸设置部的顶端面。而且，该光通过上述芯的延伸设置部内而被可靠地引导到芯的反射部。然后，该光被上述反射部反射，能进入芯内的里侧。此外，光从上述芯的延伸设置部的顶端面射出的情况(上述光学元件是受光元件的情况)也同样，从芯内的里侧进入到芯的反射部的光被该反射部反射之后，通过上述芯的延伸设置部内，被可靠到引导到该顶端面。然后，在从该顶端面射出的光不太扩散的期间内，能由受光元件的受光部接受该光。这样，本发明的光电混合组件由于提高了光传播的可靠性，所以能减小光的传播损失。
此外，在本发明的光电混合组件的制造方法中，因为将光波导路的芯的端部附近部分形成为从反射部朝向光学元件的延伸设置部，所以能够缩短该延伸设置部的顶端面与光学元件之间的距离。由此，能减小光的传播损失。因此，即使不在从上述通孔确认上述芯的延伸设置部的顶端面之后来安装光学元件，只要以与上述通孔形成区域相面对的状态安装光学元件，就能得到充分的光的传播效率。由此，能够在上述电路基板的电路形成面上安装了光学元件之后，在与上述电路基板的电路形成面相反一侧的面上粘接上述光波导路。这样，在本发明的光电混合组件的制造方法中，因为能够在需要加热的上述光学元件的安装工序后，将上述光波导路粘接到上述电路基板上，所以上述加热不会对光波导路造成不良影响。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的光电混合组件的第1实施方式的剖视图。
图2的(a)～(c)是示意性地表示上述光电混合组件的制造方法的第1实施方式的电路基板的制作工序的说明图。
图3的(a)～(e)是示意性地表示上述光电混合组件的制造方法的第1实施方式的光波导路的制作工序的说明图。
图4的(a)～(c)是示意性地表示上述光波导路的制作工序的后续工序的说明图。
图5是示意性地表示接在上述电路基板的制作工序之后的光学元件的安装工序的说明图。
图6是示意性地表示上述电路基板与上述光波导路的粘接工序的说明图。
图7是示意性地表示本发明的光电混合组件的第2实施方式的剖视图。
图8是示意性地表示本发明的光电混合组件的第3实施方式的剖视图。
图9是示意性地表示以往的光电混合组件的剖视图。
具体实施方式
接着，基于附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的光电混合组件的第1实施方式。该光电混合组件包括：正面形成有电路3的电路基板E；安装在该电路3形成面上的发光元件11和受光元件12；由粘接剂5粘接到上述电路基板E的与电路3形成面(正面)相反一侧的面(背面)上的光波导路W1。上述光波导路W1从上述电路基板E的背面侧起依次形成有下敷层6、芯7、上敷层8而构成。在该光波导路W1的两端的附近部形成有V字状的缺口部，该V字的一侧面形成为相对于上述电路基板E倾斜45°的倾斜面，而且位于该倾斜面的芯7的端部成为光反射部7a。上述发光元件11与上述芯7的一端部的光反射部7a相对应地被定位，上述受光元件12与上述芯7的另一端部的光反射部7a相对应地被定位。而且，在与上述发光元件11和受光元件12相对应的电路基板E的部分形成光传播用的通孔4。
而且，上述芯7的发光元件11侧的端部附近部分在上述光传播用的通孔4内形成为朝向上述发光元件11而延伸设置的延伸设置部7b，使得自发光元件11发出的光L能够在扩散程度较低的状态下入射。而且，该延伸设置部7b通过上述下敷层6而从下敷层6向上方突出，该顶端面7c与发光元件11的发光部11a相面对。此外，上述芯7的受光元件12侧的端部附近部分在上述光传播用的通孔4内形成为朝向上述受光元件12而延伸设置的延伸设置部7y，使得从上述发光元件11发出的、通过芯7而到达受光元件12侧的光反射部7a的光L在扩散程度较低的状态下能够传播到上述受光元件12。而且，该延伸设置部7y通过上述下敷层6而从下敷层6向上方突出，该顶端面7z与受光元件12的受光部12a相面对。上述延伸设置部7b、7y如上述那样地被定位在上述光传播用通孔4内。
另外，在该实施方式中，上述电路基板E在不锈钢制基板1的正面隔着绝缘层2形成电路3而构成，该电路3的一部分形成用于安装上述发光元件11、受光元件12的安装用焊盘3a。此外，在图1中，附图标记11b是上述发光元件11的凸块(电极)，附图标记12b是受光元件12的凸块(电极)。
而且，上述光电混合组件中的光传播如下那样地进行。即，上述发光元件11是对芯7的一端侧的延伸设置部7b的顶端面7c发出光L的光学元件，从该发光部11a发出的光L进入上述电路基板E的光传播用的通孔4，在该通孔4内，入射到上述芯7的延伸设置部7b的顶端面7c。接着，该光L在芯7的一端侧的延伸设置部7b内行进后，被上述光反射部7a反射，在芯7内向图的右侧行进。然后，该光L传播到芯7的另一端部的光反射部7a。接着，该光L被上述另一端部的光反射部7a向上方反射，透过芯7的另一端侧的延伸设置部7y，从该顶端面7z射出。然后，该光L射出上述电路基板E的光传播用的通孔4之后被受光元件12的受光部12a接受。
在上述光电混合组件中，发光元件11的发光部11a与芯7的一端侧的延伸设置部7b的顶端面7c之间的距离、以及受光元件12的受光部12a与芯7的另一端侧的延伸设置部7y的顶端面7z之间的距离变短。因此，在上述光电混合组件中的光传播中，在芯7的一端侧，在从发光元件11的发光部11a发出的光L不太扩散的期间内，能够使该光L入射到上述芯7的延伸设置部7b的顶端面7c。此外，在芯7的另一端侧，在从延伸设置部7y的顶端面7z射出的光L不太扩散的期间内，能够使该光L被受光元件12的受光部12a接受。这样，在上述光电混合组件中，由于提高了光传播的可靠性，所以能够减小光的传播损失。
这样的光电混合组件的制造方法如下所示，首先，分别制作上述电路基板E和光波导路W1，接着，在上述电路基板E的电路3上安装了光学元件(发光元件11和受光元件12)之后，利用粘接剂5对上述电路基板E和光波导路W1进行粘接。以下，对该光电混合组件的制造方法按顺序进行详细地说明。
首先，对上述电路基板E的制作工序进行说明。在该实施方式中，首先，准备上述不锈钢制基板1[参照图2的(a)]。作为该不锈钢制基板1，通常使用厚度为20μm～1mm的范围内的不锈钢制基板。
接着，如图2的(a)所示，利用光刻法在上述不锈钢制基板1的正面的规定位置形成规定图案的绝缘层2。在后面的工序[参照图2的(c)]中，除了形成于不锈钢制基板1上的光传播用的通孔4的部分而形成了该绝缘层2。即，上述绝缘层2的形成如下进行。首先，在上述不锈钢制基板1的正面的规定位置，涂敷感光性聚酰亚胺树脂、感光性环氧树脂等感光性树脂，形成感光性树脂层。接着，隔着形成有与绝缘层2的图案相对应的开口图案的光掩模，利用照射线对与上述开口图案相对应的上述感光性树脂层的部分进行曝光。接着，通过使用显影液进行显影，使未曝光部分溶解后去除，将残留的感光性树脂层形成为绝缘层2的图案。之后，利用加热处理去除残留于该形成图案的感光性树脂层的表面等的显影液。由此，将上述形成图案的感光性树脂层形成为绝缘层2。绝缘层2的厚度通常被设定为5～15μm的范围内。
接着，如图2的(b)所示，在上述绝缘层2的正面上，将包括安装用焊盘3a的电路3形成为规定图案。即、该电路3的形成如下那样进行。首先，在上述绝缘层2的正面上利用溅射或无电解电镀等形成金属层(厚度600～
Figure G200910203235XD00081
左右)。该金属层成为进行后述的电解电镀时的晶种层(作为形成电解电镀层的基础的层)。接着，在将干式薄膜抗蚀剂粘贴到由上述不锈钢制基板1、绝缘层2和金属层(晶种层)构成的层叠体的两面上后，在形成有上述金属层一侧的干式薄膜抗蚀剂上，利用光刻法形成电路3的图案的槽部，使上述金属层的正面部分露出在该槽部的底部。接着，利用电解电镀，在露出在上述槽部底部的上述金属层正面部分上层叠形成电解电镀层(厚度5～20μm左右)。然后，利用氢氧化钠水溶液等剥离上述干式薄膜抗蚀剂。之后，利用软蚀刻去除未形成有上述电解电镀层的金属层部分，使由残留的电解电镀层和该电解电镀层下面的金属层构成的层叠部分形成为电路3。
接着，如图2的(c)所示，通过蚀刻等在不锈钢制基板1的规定位置形成光传播用的通孔4。该光传播用的通孔4形成在与上述芯7的两端部相对应的位置(2处)上。即，上述光传播用的通孔4的形成如下那样进行。首先，在将干式薄膜抗蚀剂粘贴到由上述不锈钢制基板1、绝缘层2和电路3构成的层叠体的两面上后，在一面侧的干式薄膜抗蚀剂上，利用光刻法形成上述通孔4的图案的孔部，使上述不锈钢制基板1的正面部分露出在该孔部的底部。接着，通过采用了激光或氯化铁水溶液的蚀刻等，在露出在上述孔部的底部的上述不锈钢制基板1部分上穿孔，形成上述光传播用的通孔4。该光传播用的通孔4的直径通常被设定在0.05～0.2mm的范围内。但是，该通孔4的直径由发光元件11等的设计决定，所以不一定在上述范围内。这样，上述电路基板E的制作工序完成。
接着，说明上述光波导路W1的制作工序。在该实施方式中，首先，如图3的(a)所示，准备另一不锈钢制基板(厚度为25～50μm的范围内)21，在该不锈钢制基板21的正面的规定位置，利用光刻法形成规定图案的下敷层6。在后面的工序[参照图3的(e)]中除了形成为芯7的延伸设置部7b、7y的部分(孔部6a)之外而形成该下敷层6。即，该下敷层6的形成如下那样进行。首先，在上述不锈钢制基板21的正面的规定位置上，涂敷由感光性聚酰亚胺树脂、感光性环氧树脂等下敷层6形成用的感光性树脂溶解在溶剂中而形成的清漆后，根据需要，对其进行加热处理(50～120℃×10～30分钟左右)而使其干燥，形成下敷层6形成用的感光性树脂层。接着，隔着形成有与下敷层6的图案相对应的开口图案的光掩模，利用照射线对与上述开口图案相对应的上述感光性树脂层的部分进行曝光。接着，使用显影液进行显影，从而使未曝光部分溶解之后去除，将残留的感光性树脂层形成为下敷层6的图案。之后，利用加热处理去除残留于该形成图案的感光性树脂层的表面等的显影液。由此，将上述形成图案的感光性树脂层形成为下敷层6。该下敷层6的厚度通常被设定在5～50μm的范围内。此外，如上所述，在后面的工序[参照图3的(e)]中除了形成为芯7的延伸设置部7b、7y的部分之外而形成该下敷层6。该部分形成为孔部6a，在该孔部6a的底部露出有不锈钢制基板21。
接着，如图3的(b)所示，通过采用了激光或氯化铁水溶液的蚀刻等，在露出在上述孔部6a的底部的上述不锈钢制基板21部分上穿孔，形成通孔21a。
接着，如图3的(c)所示，在上述不锈钢制基板21的下敷层6形成面(正面)和相反一侧的面(背面)上粘贴聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)制薄膜等的薄膜22。由此，对形成于上述不锈钢制基板21的通孔21a的底部开口进行封盖，形成由上述下敷层6的孔部6a、上述不锈钢制基板21的通孔21a和上述薄膜22构成的凹部70。
然后，如图3的(d)～(e)所示，在上述下敷层6的正面的规定位置和上述凹部70内，利用光刻法形成规定图案的芯7。即，该芯7的形成如下那样进行。首先，如图3的(d)所示，在上述下敷层6的正面涂敷由感光性聚酰亚胺树脂、感光性环氧树脂等芯7形成用的感光性树脂溶解在溶剂中而形成的清漆，并且填充在上述凹部70中。之后，根据需要，对其进行加热处理(50～120℃×10～30分钟左右)而使其干燥，形成芯7形成用的感光性树脂层(包括填充于上述凹部70的部分)7A。接着，隔着形成有与芯7的图案相对应的开口图案的光掩模，利用照射线对与上述开口图案相对应的上述感光性树脂层7A的部分进行曝光。接着，如图3的(e)所示，使用显影液进行显影，从而使未曝光部分溶解之后去除，将残留的感光性树脂层7A形成为芯7的图案。之后，利用加热处理去除残留于该形成图案的感光性树脂层7A的表面等的显影液。由此，将上述形成图案的感光性树脂层7A形成为芯7。该芯7包括与上述凹部70内相对应的部分，该部分成为上述芯7的延伸设置部7b、7y。上述芯7形成为截面呈四边形状，其尺寸通常被设定在纵向5～60μm×横向5～60μm的范围内。另外，上述芯7形成用的感光性树脂使用折射率大于上述下敷层6和下述上敷层8形成用的感光性树脂的折射率的感光性树脂。例如，通过选择上述下敷层6、芯7、上敷层8的各感光性树脂的种类、或调整上述各感光性树脂的组成比率，能够调整该折射率。
接着，如图4的(a)所示，在覆盖上述芯7的状态下，利用光刻法在上述下敷层6正面形成规定图案的上敷层8。即，该上敷层8的形成如下那样进行。首先，覆盖上述芯7地涂敷由上敷层8形成用的感光性树脂溶解在溶剂中而形成的清漆之后，根据需要，对其进行加热处理(50～120℃×10～30分钟左右)而使其干燥，形成上敷层8形成用的感光性树脂层。接着，利用采用了形成有与上敷层8的图案相对应的开口图案的光掩模的光刻法，形成规定图案的上敷层8。该上敷层8的厚度通常被设定在10～2000μm的范围内。另外，作为上述上敷层8的形成材料，例如，能列举出与上述下敷层6相同的感光性树脂。
接着，如图4的(b)所示，在剥离了上述薄膜22[参照图4的(a)]之后，通过采用了氯化铁水溶液的蚀刻等去除上述不锈钢制基板21[参照图4的(a)]。由此，形成于上述不锈钢制基板21的通孔21a内的芯7部分(芯7的延伸设置部7b、7y的顶端部分)呈现出从下敷层6突出的状态。该芯7的突出高度是与上述不锈钢制基板21的厚度相同。这样形成芯7的延伸设置部7b、7y是本发明的特征之一。
然后，如图4的(c)所示，通过激光加工或采用了刀尖角度90°的旋转刀具等的切削加工等从上述上敷层8侧对与上述芯7的两端部相对应的部分进行加工，形成相对于上述芯7的轴向倾斜45°的倾斜面。然后，位于该倾斜面的芯7的端部作为光反射部(光路变换反射镜)7a发挥作用。在该光反射部7a中，芯7的折射率大于处于上述光反射部7a外侧的空气的折射率，所以照射到光反射部7a上的光的大部分发生反射。这样，上述光波导路W1的制作工序完成。
接着，对上述光学元件安装工序进行说明。即，该光学元件(发光元件11和受光元件12)的安装如下那样进行。如图5所示，首先，将上述电路基板E以电路3侧的面朝上地放置于安装机的工作台上。然后，在与该电路基板E的一端侧(例如图5的左侧)的上述光传播用通孔4的形成区域相面对的状态下，将一光学元件(例如发光元件11)安装在安装用焊盘3a上。此外，另一端侧(例如图5的右侧)也同样地在与上述光传播用通孔4的形成区域相面对的状态下，将另一光学元件(例如受光元件12)安装在安装用焊盘3a上。作为上述发光元件11，可列举出VCSEL(垂直腔面发射激光器：Vertical Cavity Surface EmittingLaser)等，作为受光元件12，可列举出PD(光电二极管：PhotoDiode)等。此外，作为上述发光元件11和受光元件12的安装方法，可列举有倒装法、回流焊、焊锡凸块和焊锡膏的网版印刷的C4接合等。特别是从能够减小安装时的位置偏移的方面考虑，优选利用超声波、加热的倒装法，从不对上述电路基板E造成由热带来的损害的方面考虑，更加优选利用超声波的倒装法。这样，上述光学元件安装工序完成。
接着，对上述电路基板E和光波导路W1的粘接工序进行说明。即，首先，如图6所示，在上述光学元件安装工序后，在上述电路基板E的与电路3形成面相反一侧的面(不锈钢制基板1的背面)涂敷粘接剂5。接着，从上述粘接剂5的涂敷面侧，将光波导路W1[在图6中，将图4的(c)的光波导路W1上下倒置]的芯7的延伸设置部7b、7y定位在形成于上述电路基板E的光传播用的通孔4内，在该状态下，将光波导路W1的下敷层6借助上述涂敷了的粘接剂5粘接在上述电路基板E的不锈钢制基板1的背面。由此，使上述芯7的延伸设置部7b、7y的顶端面7c、7z与发光元件11的发光部11a、受光元件12的受光部12a相面对。这样，在安装了上述发光元件11和受光元件12之后，利用芯7的延伸设置部7b、7y，将光波导路W1相对于上述电路基板E进行定位是本发明的特征之一。这样，上述电路基板E和光波导路W1的粘接工序完成，获得作为目标的光电混合组件(参照图1)。
图7表示本发明的光电混合组件的第2实施方式。在该实施方式中，光波导路W2与上述第1实施方式不同。即，该实施方式的光波导路W2利用电镀或蒸镀在芯7的两端部及与芯7的两端部相对应的上敷层8的倾斜面上形成金属膜9。在该光波导路W2中，由于光反射部7a外侧表面被上述金属膜9覆盖，所以光反射部7a处的光的反射率较高，上述光电混合组件中的光的传播效率增高。除此之外的部分与上述第1实施方式相同，对相同的部分标注相同的附图标记。
上述金属膜9的形成如下进行：例如，在上述第1实施方式的光波导路W1[参照图4的(c)]被制作后，在利用抗蚀剂层遮掩上述光波导路W1的芯7的两端部等的倾斜面以外的部分的状态(仅露出了上述倾斜面的状态)下，利用上述电镀或蒸镀进行。之后，上述抗蚀剂层被去除，制作光波导路W2。上述金属膜9的厚度例如被设定在50nm～5μm的范围内。作为上述金属膜9的形成材料，例如可列举出镍、铜、银、金、铬、铝、锌、锡、钴、钨、铂、钯和包括它们中的2种以上元素的合金材料等。
图8表示本发明的光电混合组件的第3实施方式。在该实施方式中，光波导路W3与上述第1实施方式不同。即，该实施方式的光波导路W3在与形成于电路基板E的光传播用的通孔4的下端相对应的下敷层6的部分上形成有与上述光传播用的通孔4一体化的凹部6b。然后，芯7的延伸设置部7b、7y的顶端面7c、7z仅自形成于上述下敷层6的凹部6b的底面稍微突出。由此，在上述光电混合组件中，成为在将上述光传播用的通孔4和形成于上述下敷层6的凹部6b一体化的一体化通孔H内设有上述芯7的延伸设置部7b、7y的状态。这样，所谓本发明的“光传播用的通孔”不只是指原来的光传播用的通孔4，还包括由该原来的光传播用的通孔4和形成于上述下敷层6的凹部6b构成的一体化通孔H。除此之外的部分与上述第1实施方式相同，对相同的部分标注相同的附图标记。
另外，在上述各实施方式中，在电路基板E的制作中使用不锈钢制基板1，但也可以用由其它的金属材料或树脂材料等构成的基板1来替代该不锈钢制基板1。在该基板1具有绝缘性的情况下，也可以不形成上述绝缘层2，直接在上述基板1上形成电路3。上述绝缘层2用于防止如上述金属制基板1那样的具有导电性的基板1和电路3的短路。
此外，在上述各实施方式中，在光波导路W1、W2、W3中也使用了不锈钢制基板21，但也可以用由其它的金属材料或树脂材料等构成的基板21来替代该不锈钢制基板21。
此外，在上述各实施方式中，形成了上敷层8，但是根据情况也可以不形成该上敷层8。
接着，将实施例与以往例一起进行说明。但是，本发明并不限定于实施例。
实施例
电路基板的制作
在不锈钢制基板(厚度20μm的SUS304箔)的正面上，首先，利用光刻法，将由感光性聚酰亚胺树脂构成的绝缘层(厚度10μm)形成为规定图案。接着，通过溅射在上述绝缘层正面上形成了由铜/镍/铬合金构成的晶种层。接着，在由上述不锈钢制基板、绝缘层和晶种层构成的层叠体的两面上粘贴了干式薄膜抗蚀剂之后，在形成有上述晶种层一侧的上述干式薄膜抗蚀剂上，利用光刻法，形成包括安装用焊盘的电路的图案的槽部，使上述晶种层的正面部分露出在该槽部的底部。接着，利用电解镀铜，在上述槽部的底部露出的上述晶种层的正面部分上层叠形成了电解镀铜层(厚度20μm)。然后，利用氢氧化钠水溶液剥离了上述干式薄膜抗蚀剂。之后，通过软蚀刻去除未形成有上述电解镀铜层的晶种层部分，将由残留的电解镀铜层和该残留的电解镀铜层下面的晶种层构成的层叠部分形成为电路。而且，将干式薄膜抗蚀剂粘贴在由上述不锈钢制基板、绝缘层和电路构成的层叠体的两面之后，利用光刻法在一个面侧的上述干式薄膜抗蚀剂上形成光传播用的通孔的图案的孔部，使上述不锈钢制基板的正面部分露出在该孔部的底部。接着，通过采用了氯化铁水溶液的蚀刻，在露出在上述孔部的底部的上述不锈钢制基板部分上穿孔，形成了两个上述光传播用的通孔。之后，在上述安装用焊盘正面上形成了金/镍合金镀层。
下敷层和上敷层的形成材料
将下述通式(1)所示的双苯氧基乙醇芴缩水甘油醚(成分A)35重量份、作为脂环式环氧树脂的3’，4’-环氧环己基甲基-3，4-环氧己烷羧酸酯(大赛璐化学公司制造、CELLOXIDE2021P)(成分B)40重量份、(3’，4’-环氧环己烷)甲基-3’，4’-环氧环己基-羧酸酯(大赛璐化学公司制造、CELLOXIDE2081)(成分C)25重量份、4，4’-双[二(β羟基乙氧基)苯基锍]苯硫醚-双-六氟锑酸盐的50％碳酸丙二酯溶液(成分D)2重量份混合，调制了下敷层和上敷层的形成材料。
【化1】
(式中，R1～R6全部为氢原子，n＝1)
芯的形成材料
通过将上述成分A：70重量份、1，3，3-三{4-[2-(3-氧杂环丁烷基)]丁氧基苯基}丁烷：30重量份、上述成分D：1重量份溶解到乳酸乙酯28重量份中，从而调制芯的形成材料。
光波导路的制作
准备另一不锈钢制基板(厚度35μm的SUS304箔)，在其正面涂敷上述下敷层的形成材料，形成了涂敷层(厚度15μm)。之后，利用光刻法形成了下敷层(厚度15μm)，该下敷层形成有两个具有正方形(纵向50μm×横向50μm)的开口的孔部(深15μm)。而且，使不锈钢制基板露出在该孔部的底部。
接着，通过采用了氯化铁水溶液的蚀刻等，在露出在上述孔部的底部的上述不锈钢制基板部分上穿孔，形成了通孔。接着，在上述不锈钢制基板的与下敷层形成面相反一侧的面上层压带有粘接层的PET制薄膜。由此，对形成于上述不锈钢制基板的通孔的底部开口进行封盖，形成由上述下敷层的孔部、上述不锈钢制基板的通孔和上述带有粘接层的PET制薄膜构成的凹部。然后，将上述芯的形成材料涂敷在上述下敷层的正面(厚度50μm)，并且填充在上述凹部中。之后，利用光刻法在上述下敷层正面的规定位置和上述凹部内形成了规定图案的芯(宽度50μm×高度50μm×长度70mm)。与上述凹部内相对应的芯部分是芯的延伸设置部。
接着，覆盖上述芯地涂敷上述上敷层的形成材料。之后，利用光刻法自上述带有粘接层的PET制薄膜的正面起的厚度为100μm地形成了上敷层。
然后，剥离了上述带有粘接层的PET制薄膜之后，通过采用了氯化铁水溶液的蚀刻去除上述不锈钢制基板。由此，形成于上述不锈钢制基板的通孔内的芯部分呈现出从下敷层突出的状态。
然后，通过从上述上敷层侧利用准分子激光器(光源KrF：波长248nm)进行激光加工，使与上述芯的两端部相对应的部分形成为相对于上述不锈钢制基板倾斜45°的倾斜面。该倾斜面的芯部分是光反射部。之后，在上述倾斜面上蒸镀银。
发光元件和受光元件的安装
将上述电路基板E以电路3侧的面朝上地放置于安装机的工作台上。然后，利用超声波倒装法的接合方式，将发光元件和受光元件安装在安装用焊盘上。作为上述发光元件，用VCSEL(Ulm Photonics公司制、850-05-1×1)，作为上述受光元件，用PD(Roithner laser Technik公司制、TPD-8D 12-014)。
电路基板和光波导路的粘接
在安装有上述发光元件和受光元件的电路基板的与电路形成面相反一侧的面上涂敷了与上述芯具有相同的折射率的光固化性粘接剂。接着，将光波导路的芯的延伸设置部定位在形成于上述电路基板的光传播用的通孔内，在该状态下，将光波导路的下敷层借助上述涂敷了的粘接剂粘接在上述电路基板的不锈钢制基板的背面。这样，能够制造光电混合组件。在该光电混合组件中，发光元件的发光部与芯的一端侧的延伸设置部的顶端面之间的距离以及受光元件的受光部与芯的另一端侧的延伸设置部之间的距离均为40μm。
以往例
将在上述实施例的光电混合组件中未形成有芯的延伸设置部的光电混合组件作为以往例。在该光电混合组件中，发光元件的发光部与芯的一端部的光反射部之间的距离以及受光元件的受光部与芯的另一端部的光反射部之间的距离均为100μm。
光的传播损失和耦合损失
如下所述那样求出上述实施例和以往例的光电混合组件中的光的传播损失。即，首先，在安装上述VCSEL和PD之前，使用上述PD测量了上述VCSEL本身发出的光量I0。接着，在安装了上述VCSEL和PD之后，在上述光电混合组件中，测量了用上述PD接受从上述VCSEL发出的、通过上述光波导路的芯的光时的光量I。然后，算出该比(I0/I)，将该值作为光电混合组件中的光的传播损失。此外，利用回切(cutback)法求出的、上述光波导路的中间部中的光的传播损失是0.1dB/cm。由该值和上述光电混合组件中的光的传播损失算出了上述光电混合组件中的耦合损失。然后，将其结果一并表记于下述的表1。
表1
  实施例   以往例
  芯的顶端面与光学元件之间的距离(μm)   40   100
  传播损失(dB/70mm)   2.49   3.91
  耦合损失(dB)   1.79   3.21
由上述结果可知，与以往例相比，在实施例中，光的传播损失和耦合损失都小。这是因为与以往例相比，光学元件与芯顶端面的距离小。

Claims (3)

1.一种光电混合组件的制造方法，其是制造光电混合组件的方法，所述光电混合组件包括：电路基板；安装在该电路基板的电路形成面上的光学元件；在上述电路基板的与电路形成面相反一侧的面上层叠形成的光波导路，上述光波导路自上述电路基板的与电路形成面相反一侧的面依次形成下敷层和芯，在上述芯的端部形成有反射光并使该反射后的光能在上述芯与上述光学元件之间进行传播的反射部，上述光学元件被定位在与上述芯的端部相对应的上述电路基板的电路形成面的部分，上述芯与上述光学元件之间的光传播用的通孔形成在与上述光学元件相对应的上述电路基板的部分，上述芯的端部附近部分自上述反射部朝向上述光学元件延伸设置而形成延伸设置部，该延伸设置部被定位在上述光传播用的通孔内，该延伸设置部的顶端面与上述光学元件的受发光部相面对，其特征在于，包括以下工序：制作在规定区域上形成光传播用的通孔的电路基板的工序；制作包括下敷层和具有反射部以及延伸设置部的芯的光波导路的工序；将光学元件以与上述电路基板的上述规定区域相面对的状态安装到电路基板上的工序；在安装了上述光学元件之后，在上述光波导路的芯的延伸设置部被定位于上述电路基板的上述通孔内的状态下，将上述光波导路的下敷层粘接在上述电路基板的与电路形成面相反一侧的面上的工序。
2.根据权利要求1所述的光电混合组件的制造方法，上述光学元件是相对于上述芯的延伸设置部的顶端面发出光的发光元件，上述反射部反射由上述发光元件发出的光。
3.根据权利要求1所述的光电混合组件的制造方法，上述光学元件是接受来自上述芯的延伸设置部的顶端面的光的受光元件，上述反射部反射来自上述芯内的光。
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