CN102681106A - 光电混载基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不需要进行光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心作业、而且量产性优异的光电混载基板及其制造方法。该光电混载基板是光波导路单元(W)与安装有光学元件(10)的电路单元(E)相结合而成的,其中,光波导路单元(W)具有形成于上包层(3)的表面的电路单元定位用的嵌合孔(3a),该嵌合孔(3a)相对于芯(2)的一端面(2a)定位形成在规定位置。电路单元(E)具有嵌合于上述嵌合孔(3a)的突起部(11a),该突起部(11a)相对于光学元件(10)定位形成在规定位置。而且,以上述突起部(11a)嵌合于上述嵌合孔(3a)的状态光波导路单元(W)与电路单元(E)结合在一起。

Description

光电混载基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有光波导路单元和安装有光学元件的电路单元的光电混载基板及其制造方法。
背景技术
在最近的电子设备等中,随着传输信息量的增加,除了电布线以外,还采用光布线。即,在上述电子设备等中组装有具有电路单元与光波导路单元的光电混载基板,该电路单元在形成有电布线的电路基板上安装有用于将电信号转换为光信号的发光元件、和用于将光信号转换为电信号的受光元件等光学元件;该光波导路单元作为用于传输上述光信号的光布线形成有光波导路。
在上述光电混载基板中,需要使从上述发光元件发出的光入射到上述光波导路单元的芯(光布线)的一端面(光入口)、并且使上述受光元件接收从上述芯的另一端面(光出口)出射的光。为此,需要对上述光学元件(发光元件、受光元件)与芯进行调心。
因此,一直以来提出有上述光学元件与芯的调心方法。作为其一个例子,存在有如下方法(参照专利文献1),即,固定光波导路单元,在从发光元件向该光波导路单元的芯的一端面(光入口)发出光的状态下,改变该发光元件的位置,同时监视从上述芯的另一端面(光出口)出射的光的强度,将该强度最大的位置确定为调心位置。另外,作为另一个例子,存在有如下方法(参照专利文献2),即,将形成有定位用的孔部的连接器安装于光波导路单元,将与上述孔部相嵌合的定位用的销安装于电路单元,通过使上述孔部与销相嵌合,自动地对光学元件与光波导路单元的芯进行调心。
专利文献1:日本特开平5-196831号公报
专利文献2:日本特开2009-223063号公报
但是,在上述专利文献1的调心方法中,虽然能够进行高精度的调心,但是费时费力,量产性欠缺。另外,在上述专利文献2的调心方法中,虽然能够利用孔部与销的嵌合这样的简单方法来进行对位,但是不仅在分别制作连接器及销时产生尺寸误差,还产生连接器相对于光波导路单元的安装位置的位置偏移、定位用的销相对于电路单元的安装位置的位置偏移等,因此这些尺寸误差及位置偏移累积,从而调心精度变差。因此,当欲提高调心精度时,需要进行尺寸精度的管理以不产生上述尺寸误差、位置偏移,因此成本提高,并且量产性欠缺。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种不需要进行光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心作业、而且量产性优异的光电混载基板及其制造方法。
为了达到上述目的,本发明的第1技术方案是一种光电混载基板,其是光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合而成的,其中,上述光波导路单元具有:下包层;光路用的芯,其形成于该下包层的表面;上包层,其用于覆盖该芯;电路单元定位用的嵌合孔,其形成于该上包层的表面;上述电路单元具有:电路基板;光学元件,其安装于该电路基板的规定部分;突起部,其用于嵌合于上述嵌合孔;上述光波导路单元的上述嵌合孔相对于上述芯的端面定位形成在规定位置,上述电路单元的上述突起部相对于上述光学元件定位形成在规定位置,上述光波导路单元与上述电路单元的结合是以将上述电路单元的上述突起部嵌合于上述光波导路单元的上述嵌合孔的状态完成的。
另外,本发明的第2技术方案是上述光电混载基板的制造方法,其是使光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合的上述光电混载基板的制造方法,其中,上述光波导路单元的制作包括形成下包层的工序、在该下包层的表面形成光路用的芯的工序、和以覆盖上述芯的方式形成上包层的工序,在形成该上包层的工序中,在相对于上述芯的端面进行了定位的规定位置,形成电路单元定位用的嵌合孔,上述电路单元的制作包括形成电路基板的工序和在该电路基板的规定部分安装光学元件的工序,在形成上述电路基板的工序中,在相对于上述光学元件的预定安装位置进行了定位的规定位置,形成嵌合于上述嵌合孔内的突起部,使上述光波导路单元与上述电路单元相结合而形成光电混载基板是通过将上述电路单元的上述突起部嵌合于上述光波导路单元的上述嵌合孔而完成的。
本发明的光电混载基板是光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合而成的。在上述光波导路单元中,芯的端面与电路单元定位用的嵌合孔成为相互进行了定位的位置关系。另外,在上述电路单元中,光学元件与嵌合于上述光波导路单元的嵌合孔内的突起部成为相互进行了定位的位置关系。因此,在上述电路单元的突起部嵌合于上述光波导路单元的嵌合孔的状态、即、光波导路单元与电路单元相结合的状态下,光波导路单元的芯与电路单元的光学元件成为自动进行了调心的状态。而且,上述光波导路单元的嵌合孔形成在用于构成该光波导路单元的上包层的表面,上述电路单元的突起部形成于该电路单元,因此上述嵌合孔与上述突起部的嵌合不需要连接器等其他部件。因此,在光波导路单元与电路单元的结合中,不存在上述连接器等其他部件所造成的尺寸误差、位置偏移的累积,从而光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心为高精度。本发明的光电混载基板如上所述,是利用使上述光波导路单元的嵌合孔与上述电路单元的突起部相嵌合这样的简单作业来自动地、高精度地进行芯与光学元件调心的构造,从而不需要进行费时费力的调心作业,因此量产性优异。另外,上述突起部与上述嵌合孔的嵌合不需要连接器等其他部件,因此也不需要管理该连接器等的尺寸精度,根据这一点,量产性也优异。
特别是,在上述电路单元上形成有供上述光波导路单元的端部嵌合的凹部、在该凹部内形成有上述突起部的情况下,通过使上述光波导路单元的端部与上述电路单元的上述凹部相嵌合,能够进一步可靠地防止上述光波导路单元相对于上述电路单元的位置偏移,因此能够进一步可靠地维持芯与光学元件的调心。
本发明的光电混载基板的制造方法是通过使光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合来进行的。在制作上述光波导路单元的工序中,在相对于芯的端面进行了定位的规定位置,形成有电路单元定位用的嵌合孔。另外,在制作上述电路单元的工序中,在相对于光学元件进行了定位的规定位置,形成有用于嵌合于上述光波导路单元的嵌合孔的突起部。因此,当使上述电路单元的上述突起部嵌合于上述光波导路单元的上述嵌合孔、使上述光波导路单元与上述电路单元相结合时,能够自动地对光波导路单元的芯与电路单元的光学元件进行调心。而且,上述光波导路单元的嵌合孔形成在用于构成该光波导路单元的上包层的表面,上述电路单元的突起部形成在用于构成该电路单元的电路基板的局部,因此上述嵌合孔与上述突起部的嵌合不需要连接器等其他部件。因此,在光波导路单元与电路单元的结合中不会产生由上述连接器等其他部件所造成的尺寸误差、位置偏移的累积,从而光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心为高精度。本发明的光电混载基板的制造方法如上所述,利用使上述光波导路单元的嵌合孔与上述电路单元的突起部相嵌合这样的简单作业来自动地高精度地对芯与光学元件进行调心,因此不需要进行费时费力的调心作业,因此量产性优异。另外,上述嵌合孔与上述突起部的嵌合不需要连接器等其他部件,因此也不需要管理该连接器等的尺寸精度,因此根据这一点,量产性也优异。
特别是,在上述电路单元上形成供上述光波导路单元的端部嵌合的凹部、在该凹部内形成上述突起部的情况下,通过使上述光波导路单元的端部与上述电路单元的上述凹部相嵌合,能够进一步可靠地防止上述光波导路单元相对于上述电路单元的位置偏移。
附图说明
图1示意性表示本发明的光电混载基板的一实施方式,图1的(a)是其纵剖视图,图1的(b)是从箭头B观察图1的(a)的向视图。
图2示意性表示用于构成上述光电混载基板的光波导路单元,图2的(a)是其纵剖视图,图2的(b)是从箭头B观察图2的(a)的向视图。
图3示意性表示用于构成上述光电混载基板的电路单元,图3的(a)是其纵剖视图,图3的(b)是从箭头B观察图3的(a)的向视图。
图4的(a)~图4的(e)是示意性表示上述光电混载基板的制造方法中的光波导路单元的制作工序的说明图。
图5的(a)~图5的(f)是示意性表示上述光电混载基板的制造方法中的电路单元的制作工序的说明图。
具体实施方式
接着,根据附图详细说明本发明的实施方式。
图1的(a)是示意性表示本发明的光电混载基板的一实施方式的纵剖视图,图1的(b)是其仰视图(从箭头B观察图1的(a)的向视图)。该光电混载基板通过分别制作具有电路单元定位用的嵌合孔3a的光波导路单元W和具有嵌合于该嵌合孔3a的突起部11a的电路单元E、并使上述电路单元E的上述突起部11a嵌合于上述光波导路单元W的上述嵌合孔3a来使上述光波导路单元W与上述电路单元E相结合而成为一体化。在此,在光波导路单元W中,上述嵌合孔3a相对于芯2的一端面(倾斜面)2a定位形成在规定位置(以在两单元W、E相结合时光波导路单元W的芯2的一端面2a与电路单元E的光学元件10相对的方式预先设定的位置)。另外,在上述电路单元E中,嵌合于上述嵌合孔3a的上述突起部11a相对于光学元件10定位形成在规定位置(以在两单元W、E相结合时电路单元E的光学元件10与光波导路单元W的芯2的一端面2a相对的方式预先设定的位置)。因此,在上述光电混载基板中,通过上述嵌合孔3a与上述突起部11a的嵌合,芯2的一端面2a与光学元件10成为适当地定位、进行了调心的状态。即,成为在芯2的一端面2a反射光、能够在芯2与光学元件10之间传递光的状态。在图1的(a)中,点划线A表示光的传递路径,表示通过上述调心该光传递毫无损失地完成的情况。
进一步详细说明,上述光波导路单元W的纵剖视图如图2的(a)所示,其仰视图(从箭头B观察图2的(a)的向视图)如图2的(b)所示,上述光波导路单元W具有下包层1、呈规定图案的线状形成于该下包层1的表面的光路用的芯2、和以覆盖该芯2的状态形成于上述下包层1的表面的上包层3。另外,光波导路单元W的一端缘(在图2的(a)、图2的(b)中为左端缘)形成为相对于上述芯2的轴向倾斜45°的倾斜面,位于该倾斜面的芯2的一端面2a成为光反射面。而且,上述电路单元定位用的嵌合孔3a以相对于芯2的一端面2a定位在规定位置的状态形成于上述上包层3的表面。在该实施方式中,该嵌合孔3a呈圆柱状,隔着芯2在对称的位置形成有两个。这两个嵌合孔3a相对于上述芯2的一端面(光反射面)2a定位形成在规定位置。
另一方面,上述电路单元E的纵剖视图如图3的(a)所示,其仰视图(从箭头B观察图3的(a)的向视图)如图3的(b)所示,上述电路单元E具有基板11、形成于该基板11的表面的绝缘层12、包含形成于该绝缘层12的表面的光学元件安装用焊盘13a的电路13、和安装于上述光学元件安装用焊盘13a的光学元件10。另外,在电路单元E中,在与上述光学元件10的下方对应的部分形成有光路用的贯通孔15。而且,在该实施方式中,上述基板11的局部形成为嵌合于上述光波导路单元W的嵌合孔3a(参照图2的(a)、图2的(b))的突起部11a,保留该突起部11a,去除该突起部11a周围的上述基板11的大致四边形的部分,形成为凹部11b。该凹部11b形成为与上述光波导路单元W一端部相对应的形状而能够供该一端部嵌合。另外,上述突起部11a相对于上述光学元件10定位形成在规定位置。而且,在该实施方式中,上述突起部11a的形状形成为圆锥梯状。
另外,在上述绝缘层12的表面,形成有包含上述光学元件安装用焊盘13a的电路13,且形成有作为定位形成上述突起部11a时的标记(对准标记)而利用的突起部定位用电路14。该突起部定位用电路14形成在与上述突起部11a相对应的位置的背面侧。而且,在该光学元件安装用焊盘13a、电路13、突起部定位用电路14的表面形成有镀层(未图示)。在该实施方式中,上述光学元件10采用倒装芯片型的元件,其发光部或受光部形成于光学元件10的安装侧的面(在图3的(a)中为下表面)。
而且,如图1的(a)、图1的(b)所示,上述光电混载基板是以上述电路单元E的上述突起部11a嵌合于上述光波导路单元W的上述嵌合孔3a的状态,将光波导路单元W与电路单元E相结合而成一体化。在此,如上所述,形成于光波导路单元W的上述嵌合孔3a相对于芯2的一端面2a定位形成在规定位置。另外,形成于电路单元E的突起部11a相对于光学元件10定位形成在规定位置。因此,通过上述嵌合孔3a与突起部11a的嵌合,芯2的一端面2a与光学元件10成为适当地定位、自动地进行了调心的状态。
而且,在该实施方式中,由于电路单元E的上述突起部11a形成为圆锥梯状,因此即使上述嵌合孔3a的内径或上述突起部11a的外径产生了尺寸收缩等,也能够同轴地嵌合上述嵌合孔3a与突起部11a,能够防止在与该轴成直角的平面方向上的、光波导路单元W与电路单元E的位置偏移。
上述光电混载基板经由下述(1)~(3)的工序制造而成。
(1)制作上述光波导路单元W的工序(参照图的4(a)~图4的(e))。
(2)制作上述电路单元E的工序(参照图5的(a)~图5的(f))。
(3)上述光波导路单元W与上述电路单元E相结合的工序。
(1)光波导路单元W的制作工序
说明上述(1)的光波导路单元W的制作工序。首先,准备在形成下包层1时所使用的平板状的基座20(参照图4的(a))。作为该基座20的形成材料,例如能够列举出玻璃、石英、硅、树脂、金属等。其中,优选不锈钢制基板。这是因为不锈钢制基板对热的耐伸缩性优异,在上述光波导路单元W的制造过程中,各种尺寸大致维持为设计值。另外,基座20的厚度例如设定在20μm~1mm的范围内。
接着,如图4的(a)的横剖视图所示,在上述基座20的表面的规定区域,利用光刻法形成下包层1。作为该下包层1的形成材料,使用感光性环氧树脂等感光性树脂。下包层1的厚度例如设定在5μm~50μm的范围内。
接着,如图4的(b)的横截面图所示,在上述下包层1的表面,利用光刻法同时形成规定图案的芯2及对准标记(未图示),以使得上述芯2与对准标记成为相互进行了定位的位置关系。
作为上述芯2及对准标记的形成材料,例如能够列举出与上述下包层1相同的感光性树脂,使用折射率比上述下包层1及上包层3(参照图4的(c))的形成材料大的材料。例如能够通过选择上述下包层1、芯2、上包层3的各个形成材料的种类或者调整组成比例来进行该折射率的调整。芯的数量可以是一条也可以是多条(在图4的(b)中为一条)。芯2的图案例如能够列举出直线状、分支状、交叉状等,也可以混和这些直线状、分支状、交叉状等(在图4的(b)中为直线状)的图案。芯2的厚度例如设定在20μm~100μm的范围内。芯2的宽度例如设定在20μm~100μm的范围内。
然后,如图4的(c)的横截面图所示,利用光刻法以覆盖上述芯2的方式在上述下包层1的表面形成上包层3,在该上包层3形成有上述嵌合孔3a。即,用于该上包层3的形成的光掩模形成为,将该光掩模以在上述芯2的形成工序中形成的对准标记作为基准进行了定位时,不曝光形成于上述嵌合孔3a的部分那样的图案。作为上述上包层3的形成材料,例如能够列举出与上述下包层1相同的感光性树脂。上述上包层3的厚度(距下包层1的表面的厚度)例如设定在超过芯2的厚度且1000μm以下的范围内。另外,上述嵌合孔3a的内径例如设定在0.25mm~5.0mm的范围内。
接着,如图4的(d)的纵剖视图所示,从上述下包层1的背面剥离基座20(参照图4的(c))。之后,如图4的(e)的纵剖视图所示,在以上述对准标记为基准的规定位置,利用转刀的切削或激光加工等,将由上述下包层1、芯2、上包层3构成的层叠体的一端部分形成为相对于芯2的轴向倾斜了45°的倾斜面。这样,获得了光波导路单元W,该光波导路单元W具有下包层1、芯2、以及上包层3,并在该上包层3的表面形成有电路单元定位用的嵌合孔3a。该光波导路单元W的厚度例如设定在30μm~1150μm的范围内。在此,位于上述倾斜面的芯2的一端面2a和上述上包层3的嵌合孔3a均形成在以上述对准标记为基准的规定位置,因此成为相互进行了定位的位置关系。这样,上述(1)的光波导路单元W的制作工序完成。
(2)电路单元E的制作工序
接着,说明上述(2)的电路单元E的制作工序。首先,准备上述基板11(参照图5的(a))。作为该基板11的形成材料,例示能够列举出金属等。其中,基于易加工性及尺寸稳定性的观点,优选不锈钢制基板。另外,上述基板11的厚度例如设定在0.02mm~0.1mm的范围内。
接着,如图5的(a)的纵剖视图所示,在上述基板11的表面的规定区域形成绝缘层12。该绝缘层12的形成例如是在涂布了由感光性聚酰亚胺树脂等绝缘层形成用的感光性树脂溶解于溶剂中而获得的清漆之后,根据需要对该清漆的涂布层进行加热处理而使其干燥,形成绝缘层形成用的感光性树脂层。然后,利用紫外线等辐射线隔着光掩模对该感光性树脂层进行曝光,从而形成规定形状的绝缘层12。绝缘层12的厚度例如设定在5μm~15μm的范围内。
接着,如图5的(b)的纵剖视图所示,在上述绝缘层12的表面同时形成包含光学元件安装用焊盘13a的电路13、以及突起部定位用电路14,制作电路基板。这些电路13等的形成例如利用半添加法来进行。
即,首先,在上述绝缘层12的表面,通过溅射或非电解电镀等形成金属层(厚度60nm~260nm左右)。该金属层成为进行后面的电解电镀时的晶种层(成为形成电解电镀层的基底的层)。接着,在由上述基板11、绝缘层12及晶种层构成的层叠体的两面上层压感光性抗蚀剂,之后在形成有上述晶种层一侧的感光性抗蚀剂上,利用光刻法同时形成上述电路13等的图案的孔部,在该孔部的底部暴露上述晶种层的表面部分。接着,通过电解电镀,在暴露于上述孔部的底部的上述晶种层的表面部分层叠形成电解电镀层(厚度5μm~20μm左右)。然后,利用氢氧化钠水溶液等剥离上述感光性抗蚀剂。之后,通过软蚀刻去除未形成有上述电解电镀层的晶种层部分,将由剩余的电解电镀层及该剩余的电解电镀层的下面的晶种层构成的层叠部分形成为上述电路13等。这样,获得了由上述基板11、绝缘层12、包含光学元件安装用焊盘13a的电路13及突起部定位用电路14构成的电路基板。
然后,在该电路基板的背面侧(基板11侧)层压感光性抗蚀剂,之后将该电路基板安装于曝光机,利用相机拍摄表面侧(电路13侧)与背面侧,根据该图像,以上述表面侧的突起部定位用电路14为标记(对准标记),在以该突起部定位用电路14为基准的规定位置,适当地定位上述背面侧的突起部预定形成部(与上述突起部定位用电路14对应的部分)及其周围的上述凹部(供光波导路单元W(参照图1的(a)、图1的(b))的一端部嵌合的凹部)预定形成部的位置。接着,利用以上述突起部定位用电路14为基准的光刻法去除与上述凹部预定形成部对应的感光性抗蚀剂的部分,在该去除部分的底部暴露上述基板11的表面部分。
接着,如图5的(c)的纵剖视图所示,通过使用氯化铁水溶液进行蚀刻来去除所暴露的基板11的部分。由此,在上述基板11的部分形成上述凹部11b和上述突起部11a。该凹部11b及突起部11a以利用上述半添加法与光学元件安装用焊盘13a同时形成的突起部定位用电路14为基准而形成,因此上述凹部11b及突起部11a相对于上述光学元件安装用焊盘13a定位形成在规定位置。另外,上述突起部11a的高度与上述基板11的厚度相同,该突起部11a的外径设定为与供该突起部11a嵌合的上述嵌合孔3a(参照图1的(a))的内径相同或者比其稍微大。
接着,如图5的(d)的纵剖视图所示,在上述电路基板(绝缘层12)的与上述光学元件安装用焊盘13a的中央部分对应的部分,通过激光加工等形成光路用的贯通孔15。
接着,如图5的(e)的纵剖视图所示,通过实施电解电镀处理,在包含上述光学元件安装用焊盘13a的电路13及突起部定位用电路14的表面形成镀层16。之后,利用氢氧化钠水溶液等剥离上述感光性抗蚀剂。另外,作为上述镀层16的成分,能够列举出金、镍等。另外,该镀层16的厚度通常设定在0.2μm~0.5μm的范围内。
然后,如图5的(f)的纵剖视图所示,在光学元件安装用焊盘13a的表面,隔着上述镀层16安装上述光学元件10。之后,根据需要,树脂密封(未图示)上述光学元件10及其周边部。这样,获得了具有上述突起部11a的电路单元E。在此,如上所述,由于在图5的(c)的工序中形成的凹部11b及突起部11a相对于上述光学元件安装用焊盘13a定位形成在规定位置,因此安装于该光学元件安装用焊盘13a的光学元件10与上述凹部11b及突起部11a成为相互进行了定位的位置关系。这样,上述(2)的电路单元E的制作工序完成。
(3)光波导路单元W与电路单元E的结合工序
接着,说明光波导路单元W与电路单元E的结合工序。该结合是,使上述光波导路单元W的一端部嵌合于上述电路单元E的凹部11b,并且使上述凹部11b内的突起部11a嵌合于上述光波导路单元W的嵌合孔3a,使上述光波导路单元W与上述电路单元E一体化(参照图1的(a)、图1的(b))。之后,根据需要,也可以利用粘合剂或粘合带等来固定上述光波导路单元W与上述电路单元E。这样,上述(3)的光波导路单元W与电路单元E的结合工序完成,完成了作为目标的光电混载基板。
在此,如上所述,在上述光波导路单元W中,芯2的一端面2a与电路单元定位用的嵌合孔3a成为相互进行了定位的位置关系。另外,在安装有上述光学元件10的电路单元E中,光学元件10与嵌合于上述嵌合孔3a的突起部11a成为相互进行了定位的位置关系。因此,如上所述,通过使上述突起部11a嵌合于上述嵌合孔3a而制作上述光电混载基板时,芯2的一端面2a与光学元件10自动地进行调心。其结果,在上述光电混载基板的制作中,不需要进行费时费力的调心作业。即,上述光电混载基板的量产性优异。
而且,在该实施方式中,由于在电路基板E上形成有供光波导路单元W的一端部嵌合的凹部11b,因此通过使光波导路单元W的一端部嵌合于该凹部11b,能够进一步可靠地防止上述光波导路单元W相对于上述电路单元E的位置偏移,能够进一步可靠地维持芯2与光学元件10的调心。
而且,上述光波导路单元W的嵌合孔3a形成在用于构成该光波导路单元W的上包层3的表面。另外,上述电路单元E的突起部11a是由用于构成该电路单元E的基板11的一部分形成的。即,上述嵌合孔3a与上述突起部11a的嵌合不需要连接器等其他部件。因此,在光波导路单元W与电路单元E的结合中不存在上述连接器等其他部件所造成的尺寸误差、位置偏移的累积,因此光波导路单元W的芯2与电路单元E的光学元件10的调心为高精度。另外,上述嵌合孔3a与上述突起部11a的嵌合不需要连接器等其他部件,因此也不需要管理该连接器等的尺寸精度,根据这一点,量产性也优异。
另外,在上述实施方式中,通过去除电路单元E的基板11的规定范围,形成了供光波导路单元W的一端部嵌合的凹部11b,但是只要形成有上述突起部11a,也可以不形成该凹部11b。即,也可以去除比光波导路单元W的一端部的范围大的上述基板11的部分。这样,通过使电路单元E的上述突起部11a嵌合于光波导路单元W的嵌合孔3a,也能够自动地对芯2的一端面2a与光学元件10进行调心。
另外,在上述实施方式中,说明了光电混载基板的一端部,另一端部也可以设置成与上述实施方式的一端部相同的结构。在该情况下,作为上述光学元件10,例如在一端部侧安装发光元件,在另一端部侧安装受光元件,从而能够用上述受光元件利用芯2接收来自该发光元件的光。
而且,在上述实施方式中,在电路单元E的制作工序中,在光学元件安装用焊盘13a、电路13、突起部定位用电路14的表面形成了镀层16,但是该镀层16是根据需要而形成的,在不需要的情况下,也可以不形成镀层16。
接着,说明实施例。但是,本发明并不限定于实施例。
实施例
下包层、上包层的形成材料
成分A(固体环氧树脂):含有芳香环骨架的环氧树脂(三菱化学公司制,エピコ一ト
Figure BSA00000676191500151
1002)70质量份。
成分B(固形环氧树脂):含有脂环骨架的环氧树脂(大赛璐化学工业公司制、EHPE3150)30质量份。
成分C(光产酸剂):三芳基锍盐的50%碳酸丙烯酯(Propylene carbonate)溶液(San-Apro公司制、CPI-200K)2质量份。
将这些成分A~C搅拌溶解(温度80℃、搅拌250rpm×3小时)于55质量份的乳酸乙脂(武藏野化学研究所制)中,调制出下包层及上包层的形成材料(感光性树脂组合物)。用数字粘度计(BROOK FI ELD公司制、HBDV-I+CP)测量该感光性树脂组合物的粘度,测得其粘度为1320mPa·s。
芯的形成材料
成分D:邻甲酚酚醛清漆缩水甘油醚(O-cresol novolacglycidylether)(新日铁化学制、YD CN-700-10)100质量份。
将该成分D与1质量份的上述成分C搅拌溶解(温度80℃、搅拌250rpm×3小时)于60质量份的乳酸乙脂(武藏野化学研究所制)中,调制出芯的形成材料(感光性树脂组合物)。用上述数字粘度计测量该感光性树脂组合物的粘度,测得其粘度为1900mPa·s。
实施例1
光波导路单元的制作
使用上述下包层、芯、上包层的各个形成材料,以与上述实施方式相同的方法制作出具有电路单元定位用的圆柱状的嵌合孔的光波导路单元。下包层的厚度设为25μm,芯的厚度设为50μm,上包层的厚度(距下包层的表面的厚度)设为75μm。上述嵌合孔的尺寸设为内径为2.0mm,深度为75μm。
电路单元的制作
以与上述实施方式相同的方法制作出具有不锈钢制基板(厚度为55μm)、绝缘层(厚度为10μm)、形成有镀层的电路及突起部定位用电路(包括镀层的厚度为12.5μm)、供上述光波导路单元的一端部嵌合的四边形形状的凹部以及嵌合于上述电路单元定位用的嵌合孔的圆锥台状的突起部的电路单元。上述突起部的尺寸设为底面(大径部分)的直径为2.0mm,顶面(小径部分)的直径为1.6mm,高度为55μm。另外,作为光学元件,安装了倒装芯片型的发光元件(ULM Photonics公司制、ULM850-10-TT-C0104U)。另外,在安装了该光学元件之后,利用透明树脂(日东电工公司制、LED密封用树脂NT-8038)底部填充密封该光学元件。
光电混载基板的制造
将上述电路单元的突起部嵌合于上述光波导路单元的嵌合孔,而使上述光波导路单元与上述电路单元一体化。之后,利用粘合剂固定这两者。
光传播试验
向上述实施例1的光电混载基板的发光元件中通电,使光从发光元件出射。然后,确认到光从光电混载基板的芯的另一端部出射。
实施例2
光波导路单元的制作
在上述实施例1的光波导路单元的基础上,另一端部也与一端部相同地制成具有电路单元定位用的嵌合孔的光波导路单元。除此以外皆与上述实施例1相同。
电路单元的制作
制作与上述实施例1相同的电路单元。而且,制作在上述实施例1的电路单元中取代发光元件而安装了倒装芯片型的受光元件(Albis公司制、PDCA04-70-GS)的电路单元。
光电混载基板的制造
与上述实施例1相同地在上述光波导路单元的一端部固定安装有上述发光元件的电路单元,在另一端部固定安装有上述受光元件的电路单元。
信号传输试验
向上述实施例2的光电混载基板的发光元件中通电,使光从发光元件出射。然后,确认到该光被受光元件接收。
根据上述实施例1、2的结果可知,在上述制造方法中,即使不进行光波导路单元的芯与电路单元的光学元件(发光元件、受光元件)的调心作业,所获得的光电混载基板也适当地进行光传播。
另外,制作在上述电路单元中未形成有上述凹部的光电混载基板,在进行与上述相同的试验的情况下,也能够获得不进行调心作业也能适当地进行光传播这样的结果。
产业上的可利用性
本发明的光电混载基板能够用于以高速传送或者处理声音、图像等数字信号的信息通信设备、信号处理装置等。
附图标记说明
W、光波导路单元;E、电路单元;2、芯;2a、一端面;3、上包层;3a、嵌合孔;10、光学元件;11a、突起部。

Claims (4)

1.一种光电混载基板,其是光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合而成的,其特征在于,
上述光波导路单元具有:下包层;光路用的芯,其形成于该下包层的表面;上包层,其用于覆盖该芯;电路单元定位用的嵌合孔,其形成于该上包层的表面;
上述电路单元具有:电路基板;光学元件,其安装于该电路基板的规定部分;突起部,其用于嵌合于上述嵌合孔;
上述光波导路单元的上述嵌合孔相对于上述芯的端面定位形成在规定位置,上述电路单元的上述突起部相对于上述光学元件定位形成在规定位置,
上述光波导路单元与上述电路单元的结合是以将上述电路单元的上述突起部嵌合于上述光波导路单元的上述嵌合孔的状态完成的。
2.根据权利要求1所述的光电混载基板,其特征在于,
在上述电路单元上形成有供上述光波导路单元的端部嵌合的凹部,在该凹部内形成有上述突起部。
3.一种光电混载基板的制造方法,其是使光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合的权利要求1所述的光电混载基板的制造方法,其特征在于,
上述光波导路单元的制作包括形成下包层的工序、在该下包层的表面形成光路用的芯的工序和以覆盖上述芯的方式形成上包层的工序,
在形成该上包层的工序中,在相对于上述芯的端面进行了定位的规定位置,形成电路单元定位用的嵌合孔,
上述电路单元的制作包括形成电路基板的工序以及在该电路基板的规定部分安装光学元件的工序,
在形成上述电路基板的工序中,在相对于上述光学元件的预定安装位置进行了定位的规定位置,形成用于嵌合于上述嵌合孔的突起部,
使上述光波导路单元与上述电路单元相结合而形成光电混载基板是通过将上述电路单元的上述突起部嵌合于上述光波导路单元的上述嵌合孔而完成的。
4.根据权利要求3所述的光电混载基板的制造方法,其特征在于,
在上述电路单元上形成供上述光波导路单元的端部嵌合的凹部,在该凹部内形成上述突起部。
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