CN105612445B - 光电混载模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种将覆盖电路的部分形成得较薄、可实现轻量化和挠性化的光电混载模块。该光电混载模块在光波导路(W)的下包层(1)的表面上形成有光路用的线状的芯部(2)和具有多个电路主体部分(4)以及安装用焊盘(4a)的电路。另外，光元件(5)以其电极(5a)与该安装用焊盘(4a)抵接的状态安装于该安装用焊盘(4a)上。上述光路用的芯部(2)由上包层(3)覆盖，光元件(5)的中央部被定位在上包层(3)的覆盖该芯部(2)的顶面的部分之上。而且，电路的除了安装用焊盘(4a)以外的部分以及电路的多个电路主体部分(4)之间以及电路主体部分(4)和安装用焊盘(4a)之间的下包层(1)的表面部分被由芯部(2)的形成材料形成的芯材料层(2a)所覆盖。

Description

光电混载模块
技术领域
本发明涉及一种光电混载模块，这种光电混载模块包括光波导路、直接形成在该光波导路上的电路以及安装在该电路中的光元件。
背景技术
通常，光电混载模块通过以下方式形成，即，分别独立地制作出挠性电路基板和光波导路，该挠性电路基板是在绝缘层的表面上形成电路、利用由绝缘性树脂形成的覆盖膜将该电路覆盖而形成的，该光波导路是将下包层、芯部、上包层按上述顺序进行层叠而形成的，利用粘结剂将上述挠性电路基板的绝缘层的背面粘合在该光波导路的上包层的表面上，将光元件安装到上述电路的规定部分(安装用焊盘)上。上述光电混载模块具有挠性，满足最近的电子器械等的小型化的要求，适合于在小空间、弯曲状态下的使用或者铰接部等可动部处的使用等等。
不过，如图5中用横剖视图所示，提出了这样一种光电混载模块：作为缩短光元件5与芯部12之间的距离以提高该二者间的光耦合效率的光电混载模块，将具有安装用焊盘4a和多个电路主体部分4的电路形成在了光波导路W1的下包层11的表面上(例如，参照专利文献1)。在这种模块中，上述电路主体部分4由用上包层13的形成材料形成的包层材料层13a覆盖。该包层材料层13a的顶面与上包层13的顶面处于相同的高度位置。此外，在图5中，附图标记12a是用芯部12的形成材料以将安装用焊盘4a围起来的形式形成的、将光元件5的电极5a定位于安装用焊盘4a的定位引导件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-190994号公报
发明内容
发明要解决的问题
通常，对光电混载模块有轻量化和挠性化的要求。对于上述图5所示的以往的光电混载模块，也是将电路形成在了下包层11的表面上，或者由用上包层13的形成材料形成的包层材料层13a覆盖电路主体部分4，从而形成得较薄，以实现轻量化和挠性化，尽管如此，依然对轻量化和挠性化有进一步的要求。
由于本发明是鉴于这样的情况而作出的，故其目的是提供一种将覆盖电路的部分形成得较薄以实现轻量化和挠性化的光电混载模块。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明的光电混载模块采用这样的构成，即，设有：包括下包层、突出设置在该下包层的线状的光路用芯部、和仅将该芯部覆盖的上包层的光波导路；直接形成在该光波导路上的具有安装用焊盘的电路；和安装在该安装用焊盘上的光元件，上述光元件被定位在上包层的覆盖上述光路用芯部的顶面的部分之上的规定位置，上述电路形成在上述下包层的表面的除了芯部形成部分以外的表面部分上，并且被由与上述芯部相同的形成材料形成的芯材料层所覆盖。
发明的效果
本发明的光电混载模块将电路形成在了下包层的表面上。据此，可以在上述电路的形成之后进行芯部的形成。因此，在形成上述芯部的时候，能够用该芯部的形成材料将电路的除了安装用焊盘以外的部分覆盖。而且，仅将光路用的芯部用上包层覆盖。由于覆盖电路的芯材料层不是光路用的部分，所以没有防止光泄漏的必要，因此没有必要用上包层覆盖。这样，由于上包层的顶面位于比芯部的顶面更靠上方的位置，所以，相比于像现有技术(参照图5)那样用上包层材料层形成覆盖电路的部分的情况，像本发明这样用芯材料层形成覆盖电路的部分的情况能够将覆盖电路的部分形成得更薄。其结果是，本发明的光电混载模块既具备优异的挠性，又实现了轻量化。
特别是，可以用上述芯材料层覆盖上述安装用焊盘的除了中央部的周缘部，将上述芯材料层的与上述安装用焊盘的周缘部对应的内壁面作为对光元件的电极进行定位的定位引导件，利用上述定位引导件将上述光元件的电极定位在上述安装用焊盘的中央部，在这种场合，光元件安装的定位精度变得更高，提高了光元件和芯部之间的光传播效率。
附图说明
图1示意性地表示本发明的光电混载模块的一个实施方式，(a)是其主要部分的俯视图，(b)是其横剖视图。
图2的(a)是示意性地表示上述光电混载模块的光波导路的下包层的形成方法的说明图，图2的(b)是示意性地表示上述光电混载模块的电路的形成方法的说明图，图2的(c)～(d)是示意性地表示上述光波导路的光路用的芯部及覆盖上述电路的芯材料层的形成方法的说明图。
图3的(a)是示意性地表示上述光波导路的上包层的形成方法的说明图，图3的(b)是示意性地表示上述光电混载模块的光元件的安装方法的说明图，图3的(c)是示意性地表示在上述芯部上形成光反射面的方法的说明图。
图4是示意性地表示本发明的光电混载模块的其他实施方式的横剖视图。
图5是示意性地表示以往的光电混载模块的横剖视图。
具体实施方式
接下来，基于附图详细说明本发明的实施方式。
图1的(a)是示意性地表示本发明的光电混载模块的一个实施方式的一个端部(主要部分)的俯视图，图1的(b)是其横剖视图。在该实施方式的光电混载模块中，在光波导路W的下包层1的表面上突出设置有光路用的线状的芯部2，并且在下包层1的该芯部形成部分以外的表面部分上形成有具有多个电路主体部分4和安装用焊盘4a的电路。另外，光元件5以其电极5a与上述安装用焊盘4a抵接的状态安装在该安装用焊盘4a上。上述光路用的芯部2被上包层3所覆盖，光元件5的中央部被定位在上包层3的覆盖该芯部2的顶面的部分之上。而且，电路的除了上述安装用焊盘4a的中央部以外的部分以及下包层1的位于电路的多个电路主体部分4之间和电路主体部分4和安装用焊盘4a之间的表面部分被用上述芯部2的形成材料形成的芯材料层2a所覆盖。
如上所述，上述电路的部分由形成得比上包层3薄的上述芯材料层2a所覆盖，因此，上述电路的覆盖部分与如图5所示的现有技术那样被由上包层13的形成材料形成的包层材料层13a覆盖的情况相比形成得更薄。其结果是，该实施方式的光电混载模块与比图5所示以往的模块相比，挠性更优异，同时进一步实现了轻量化。
再有，在该实施方式中，上述安装用焊盘4a的周缘部被上述芯材料层2a覆盖，该安装用焊盘4a的中央部没有被覆盖。据此，在上述芯材料层2a的与上述安装用焊盘4a的周缘部对应的部分形成有内壁面6。而且，在将光元件5安装到上述安装用焊盘4a上的时候，上述芯材料层2a的内壁面6作为用于将光元件5的电极5a定位在上述安装用焊盘4a的中央部的引导件发挥作用。为此，上述光电混载模块的光元件5的定位精度高、光元件5与芯部2之间的光传播效率高。
上述光电混载模块可通过例如如下方法制造。
首先，准备在形成下包层1时使用的平板状的基台10(参照图2的(a))。作为该基台10的形成材料，可列举出例如不锈钢等金属、玻璃、石英、硅、树脂等。
接下来，如图2的(a)中用横剖视图所表示的那样，在上述基台10的表面上形成平坦状的下包层1。作为该下包层1的形成材料，可列举出例如感光性树脂、热固性树脂等等，可以采用适合于其形成材料的制作方法形成下包层1。将下包层1的厚度设定在例如1μm～100μm的范围内。
接下来，如图2的(b)中用横剖视图所表示的那样，利用例如半添加法，在上述下包层1的表面上形成具有电路主体部分4以及安装用焊盘4a的电路。
然后，如图2的(c)中用横剖视图所表示的那样，以将上述电路覆盖的方式在上述下包层1的表面上涂敷芯部形成用的感光性树脂，形成其感光性树脂层2A。之后，使该感光性树脂层2A干燥。这里，在该实施方式中，作为上述芯部形成用的感光性树脂，利用溶剂的含有率为15重量％以下的感光性树脂。这样可使得在使上述感光性树脂层2A干燥时从该感光性树脂层2A蒸发的溶剂的量变少，感光性树脂层2A几乎不会变薄，感光性树脂层2A的顶面维持平面状。
接着，如图2的(d)中用横剖视图所表示的那样，利用光刻法，将感光性树脂层2A的位于安装用焊盘4a之间的部分形成为光路用芯部2，同时将覆盖电路的除了安装用焊盘4a的中央部以外的部分的上述感光性树脂层2A的部分形成为芯材料层2a。此时，在芯材料层2a的与上述电路的安装用焊盘4a的周缘部对应的部分上形成内壁面6。将芯部2的尺寸设定在例如高度和宽度均在5μm～100μm的范围内。
此后，如图3的(a)中用横剖视图所表示的那样，利用光刻法等方法，以将光路用芯部2覆盖的方式形成上包层3。不在上述芯材料层2a上形成上包层3。将上包层3的厚度(膜厚)设定在例如1μm～50μm的范围内。
然后，如图3的(b)中用横剖视图所表示的那样，使光元件5的电极5a的下端面与上述电路的安装用焊盘4a的顶面抵接，将该光元件5安装在该安装用焊盘4a的顶面上。此时，上述芯材料层2a的内壁面6(参照图3的(a))成为对上述光元件5的电极5a进行定位的向导，上述光元件5的电极5a被恰当地定位在安装用焊盘4a的中央部。因此，能够对光元件5进行高精度地定位。在此安装状态下，光元件5的中央部被定位在上包层3的覆盖光路用芯部2的顶面的部分之上。
接下来，如图3的(c)中用纵剖视图所表示的那样，在将基台10(参照图3的(b))从下包层1的背面剥离下来以后，利用切削刀或者激光加工等方法，从下包层1的背面侧对芯部2的规定部分进行切削，形成相对于光路用的芯部2的轴倾斜45°的光反射面21。该光反射面21对光进行反射而转换光路，使光能够在芯部2与光元件5之间进行传播。如此即可得到光电混载模块。
图4是示意性地表示本发明的光电混载模块的其他实施方式的一个端部(主要部分)的横剖视图。在该实施方式中，就上述芯材料层2a的顶面相对于上述下包层1的表面的高度位置而言，与电路的多个电路主体部分4之间以及电路主体部分4和安装用焊盘4a之间对应的部分比与电路(含多个电路主体部分4和安装用焊盘4a)对应的部分低。除此以外的部分，与图1的(a)、(b)所示的上述实施方式相同，相同的部分标以同一附图标记。
这样，在该实施方式中，芯材料层2a的位于电路的多个电路主体部分4之间以及电路主体部分4和安装用焊盘4a之间的部分的厚度比图1的(a)、(b)所示的上述实施方式更薄，因此挠性更优，同时进一步实现了轻量化。
这里，在该实施方式中，作为芯部形成用的感光性树脂，利用溶剂含有率为25重量％以上的感光性树脂。这样，在使上述感光性树脂层2A干燥时，从该感光性树脂层2A蒸发的溶剂的量变多，上述感光性树脂层2A会以一定比例变薄。此时，就该感光性树脂层2A的、上述干燥前的厚度而言，与电路的多个电路主体部分4之间以及电路主体部分4和安装用焊盘4a之间对应的部分的厚度比与电路(多个电路主体部分4和安装用焊盘4a)对应的部分变厚。因此，就通过上述干燥而使上述感光性树脂层2A变薄的量而言，与电路的多个电路主体部分4之间以及电路主体部分4和安装用焊盘4a之间对应的部分的量比与电路对应的部分的量多，如上所述，就芯材料层2a的顶面的高度位置而言，与电路的多个电路主体部分4之间以及电路主体部分4和安装用焊盘4a之间对应的部分的高度位置比与电路对应的部分的高度位置低。此外，在附图中为了便于理解，将安装用焊盘4a之间的间隔加宽地图示出，而实际上间隔很狭小(200μm以下)，因此该部分的感光性树脂层(成为光路用的芯部2的部分)2A受感光性树脂的表面张力等因素的影响，即使经过上述干燥也不怎么变薄。
另外，在该实施方式中，为了在因上述干燥而使上述感光性树脂层2A变薄时，不使电路(多个电路主体部分4和安装用焊盘4a)的局部(特别是角部)露出，优选使涂敷形成的感光性树脂层2A的厚度为从电路的顶面起的25μm以上。
此外，在上述各实施方式中，安装用焊盘4a的周缘部被芯材料层2a覆盖，将其内壁面6作为了光元件5的电极5a的定位引导件，但是，根据情况，也可以不形成该定位引导件的部分。
另外，在上述各实施方式中，可以用密封树脂将上包层3和光元件5之间的空隙密封。
接下来，配合以往例，对实施例进行说明。但是，本发明并不限定于实施例。
实施例
(下包层及上包层的形成材料)
通过对80重量份的脂肪族改性环氧树脂(DIP公司制造，EPICLONEXA-4816)、20重量份的脂肪族环氧树脂(DAICEL公司制造，EHPE-3150)、2重量份的光致产酸剂(艾迪科公司制造，SP170)、40重量份的乳酸乙酯(武蔵野化学研究所公司制造，溶剂)进行混合，调制出下包层及上包层的形成材料。
(芯部的形成材料)
通过对50重量份的邻甲酚酚醛清漆缩水甘油醚(新日鉄住金化学公司制造，YDCN-700-10)、50重量份的双苯氧基乙醇芴二缩水甘油醚(Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.，OGSOLEG)、1重量份的光致产酸剂(艾迪科公司制造，SP170)、15重量份的乳酸乙酯(武蔵野化学研究所公司制造，溶剂)进行混合，调制出芯部的形成材料。
利用上述形成材料，与上述实施方式同样地，制作出图1的(a)、(b)所示的光电混载模块。这里，规定了下包层的厚度为15μm，芯部及芯材料层的厚度为35μm，芯部的宽度为30μm，上包层的膜厚为15μm，铜制电路(多个电路主体部分以及安装用焊盘)的厚度为10μm。即，覆盖铜制电路的部分的厚度(铜制电路的顶面上的芯材料层的膜厚)是25μm(＝芯材料层的厚度35μm-铜制电路的厚度10μm)。
(以往例)
制作出图5所示的以往的光电混载模块。规定下包层等的厚度与上述实施例相同。即，覆盖铜制电路的部分的厚度(铜制电路的顶面上的包层材料层的膜厚)是40μm(＝芯部的厚度35μm+上包层的膜厚15μm-铜制电路的厚度10μm)。
这样，将实施例与以往例相比得知，实施例的覆盖铜制电路的部分的厚度薄。而且，由此得知，实施例与以往例相比，挠性优异的同时实现了轻量化。
另外，在图4所示的光电混载模块中，也得到了显示出与上述实施例同样倾向的结果。
在上述实施例中，示出了本发明的具体形态，但是上述实施例不过是示例而已，不能将其作限定性解释，其意图在于把对于本领域技术人员而言显而易见的各种变形囊括在本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明的光电混载模块可应用在将覆盖电路的部分形成得较薄以实现轻量化和挠性化的场合。
附图标记的说明
W 光波导路
1 下包层
2 芯部
2a 芯材料层
3 上包层
4 电路主体部分
4a 安装用焊盘
5 光元件
5a 电极

Claims (2)

1.一种光电混载模块，其设有：包括下包层、突出设置在该下包层的表面上的线状的光路用的芯部、和仅将该芯部覆盖的上包层的光波导路；直接形成在该光波导路中的具有安装用焊盘的电路；和安装在该安装用焊盘上的光元件，该光电混载模块的特征在于，
上述光元件被定位在上包层的覆盖上述光路用的芯部的顶面的部分之上的规定位置，
上述电路形成在上述下包层的表面的除了芯部形成部分以外的表面部分上，并且被由与上述芯部相同的形成材料形成的芯材料层所覆盖。
2.根据权利要求1记载的光电混载模块，其中，
上述安装用焊盘的除了其中央部以外的周缘部被上述芯材料层所覆盖，将上述芯材料层的与上述安装用焊盘的周缘部对应的内壁面作为对光元件的电极进行定位的定位引导件，利用上述定位引导件将上述光元件的电极定位在上述安装用焊盘的中央部。
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