JP2000304951A - 電気・光配線基板、電気・光機能デバイス、およびそれらの製造方法、並びにそれらから成る電気・光機能モジュール - Google Patents
電気・光配線基板、電気・光機能デバイス、およびそれらの製造方法、並びにそれらから成る電気・光機能モジュールInfo
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Abstract
光機能モジュールを実現すること。 【解決手段】 電気配線と光導波路が設けられ且つくぼ
みが形成された電気・光配線基板の当該くぼみに対し
て、電気配線と光導波路が形成され且つそれらと電気的
光的に結合された電気・光デバイスが搭載された電気・
光機能デバイスを、粘着材により着脱自在に接続し、電
気・光デバイスを電気・光配線基板の電気配線と光導波
路に対して電気的光的に結合する。
Description
板、電気・光機能デバイス、およびそれらの製造方法、
並びにそれらから成る電気・光機能モジュールに関する
ものである。
図4に示すように、シリコン基板1の上面に光導波路2
や電気配線3を形成し、そこに光導波路4を有する光デ
バイス5や電気デバイス6をはんだバンプ7で電気接続
した構成が検討されている(文献:K.P.Jackson et.a
l.,"A Compact Multichannel Transceiver Module Usin
gPlanar-Processed Optical Waveguide and Flip-Chip
Optoelectronics Components",IEEE 42nd ECTC,pp.93-9
7,May 18-20,1992.)。
示したような光導波路2や電気配線3を形成したシリコ
ン基板1上に光デバイス5や電気デバイス6をバンプ接
続して搭載する一体構成のモジュール構成では、電気・
光機能が一義的なものとなり、所望の機能に柔軟性高く
変更対処することは、困難であった。
ものであり、その目的は、電気・光機能の変更が容易な
電気・光機能モジュール、並びにそれを構成する電気・
光配線基板および電気・光機能デバイスの製造方法を提
供することである。
の第1の発明の電気・光配線基板は、第1の電気配線、
第1の光導波路、および該第1の電気配線が近傍に位置
し前記第1の光導波路が内壁に位置する凹形状のくぼみ
を形成して構成した。
第1の光導波路が上部及び下部クラッド層と該両クラッ
ド層に囲まれたコアから成り、前記第1の電気配線が前
記上部クラッド層の上面に形成され、前記くぼみが前記
第1の光導波路の一部において前記上部クラッド層から
前記コアに達するまでもしくは前記上部クラッド層から
前記下部クラッド層に達するまでを除去するように形成
されているよう構成した。
て、前記くぼみが複数個形成されているよう構成した。
2の電気配線および第2の光導波路が形成され、且つ該
第2の電気配線に電気的に結合すると共に該第2の光導
波路に光結合するよう電気・光デバイスが搭載されてい
るよう構成した。
第2の光導波路がクラッド層と該クラッド層の上面に形
成されたコアから成り、前記第2の電気配線が該クラッ
ド層の上面に形成され、前記電気・光デバイスの導波路
が前記第2の光導波路に光結合し且つその電気接続部が
前記第2の電気配線にバンプ接続されるよう前記クラッ
ド層上に前記電気・光ディスクが搭載されているよう構
成した。
第1乃至第3の発明の電気・光配線基板と第4又は第5
の発明の電気・光機能デバイスからなり、前記電気・光
配線基板の前記くぼみ内に、前記電気・光機能デバイス
の前記電気・光デバイスを位置づけることにより、前記
第2の電気配線が前記第1の電気配線に電気的に結合す
ると共に前記第2の光導波路が前記第1の光導波路に光
結合するように構成した。
電気・光機能デバイスの周辺と前記電気・光配基板の前
記くぼみの周辺との間を着脱自在に接着させる粘着材を
具備するよう構成した。
光配線基板の製造方法であって、基板の上に光導波路材
料を用いて下部クラッド層を形成し、該下部クラッド層
の上面に該下部クラッド層よりも屈折率の大きな光導波
路材料を用いてマスクとエッチング法によりコアを形成
し、該コアおよび前記下部クラッド層の上面に該コアよ
り屈折率の小さい光導波路材料を用いて上部クラッド層
を形成し、該上部クラッド層の上面に導電材料を用いて
マスクとエッチング法又はイオンミーリング法により電
気配線を形成し、最後にマスクとエッチング法により前
記上部クラッド層から前記コアに達するまでもしくは前
記上部クラッド層から前記下部クラッド層に達するまで
を除去して凹形のくぼみを形成するよう構成した。
デバイスの製造方法であって、基板の上に光導波路材料
を用いてクラッド層を形成し、該クラッド層の上面に該
クラッド層よりも屈折率の大きな光導波路材料を用いて
マスクとエッチング法によりコアを形成し、前記クラッ
ド層の上面に導電材料を用いてマスクとエッチング法又
はイオンミーリング法により電気配線を形成し、前記ク
ラッド層の上面に前記コアと光結合し且つ前記電気配線
と電気的に結合するよう電気・光デバイスを搭載するよ
う構成した。
の第1の実施形態の電気・光機能モジュールを示す図で
ある。100は電気・光配線基板であって、基板110
の上面に下部クラッド層111、コア112〜114、
上部クラッド層115からなる光導波路を形成すると共
に、上部クラッド層115の上面に一対の電気配線12
0を形成し、さらに、上部クラッド層115から、コア
112〜114および下部クラッド層111までの一部
を除去して□形状で凹形のくぼみ130を形成したもの
である。
フィルム状のクラッド層210の上面にコア211〜2
13を形成して光導波路を構成し、さらにそのクラッド
層210の上面に一対の電気配線220を形成し、電気
・光デバイス230をその光導波路231〜233がコ
ア211〜213に光結合し且つ電気接続部が電気配線
220に接続するようはんだバンプ240を用いて搭載
したものである。250はクラッド層210の上面周縁
の電気配線220を除く部分に貼付した粘着材であり、
その内縁の形状大きさが、電気・光配線基板100のく
ぼみ130の形状大きさに対応している。
機能デバイス200を表裏反転して、その電気配線22
0が電気・光配線基板100の電気配線120の上に接
触し、コア211〜213が電気・光配線基板100の
コア112〜114に光結合するように位置決めをし
て、その電気・光配線基板100のくぼみ130に電気
・光デバイス230をはめ込むことにより組み立てら
れ、両者は粘着材250によって一体化される。
光配線基板100の電気配線120から所定の電気信号
を印加することによって電気・光機能デバイス200の
電気・光デバイス230を制御し、所望の電気・光動作
を行わせることができる。例えば、電気・光デバイス2
30がレーザの場合にはコア211〜213からコア1
12〜114にレーザ光を射出したり、また光切替器の
場合にはコア112をコア113又はコア114に選択
的に光結合するよう切り替えたりできる。さらに、電気
・光機能デバイス200は粘着材250により接着され
ているのでその着脱が自在であり、異なった機能の電気
・光機能デバイス200を予め複数個用意しておけば、
複数の用途に応じた電気・光機能モジュールを実現でき
る。
実施形態の電気・光配線基板100の製造方法を示す図
である。まず、基板110の上面にフッ素化ポリイミド
からなる下部クラッド層111を形成する(図2の
(a))。次に、その下部クラッド層111よりも屈折率
の大きなフッ素化ポリイミドを用いてコア層を形成した
後、フォトレジストや金属マスクを用いてケミカルエッ
チングあるいはリアクティブイオンエッチング等でパタ
ーン形成し、コア112〜114を形成する(図2の
(b))。次に、コア112〜114よりも屈折率の小さ
なフッ素化ポリイミドを用いて上部クラッド層115を
形成する(図2の(c))。さらに、スパッタ法等によ
り、配線層として銅層を形成し、フォトレジストを用い
てケミカルエッチングあるいはイオンミーリング法等で
パターン形成し、一対の電気配線120を形成する(図
2の(d))。最後に、フォトレジストや金属マスクを用
いてケミカルエッチングあるいはリアクティブイオンエ
ッチング等でパターン形成し、上部クラッド層115か
ら下部クラッド層111に達するまでの中央部を除去し
て、凹形状のくぼみ130を形成する(図2の(e))。
このとき、下部クラッド層111は、電気光機能デバイ
ス200に搭載する電気・光デバイス230の厚みに応
じて、その中央部の全部が除去されるようにしても、ま
た一部が除去されるようにしても、さらに全く除去され
ないようにしても良い。
実施形態の電気・光機能デバイス200の製造方法を示
す図である。まず、ベース基板260上にフッ素化ポリ
イミドを用いてクラッド層210を形成する(図3の
(a))。次に、そのクラッド層210よりも屈折率の大
きなフッ素化ポリイミドを用いてコア層を形成した後、
フォトレジストや金属マスクを用いてケミカルエッチン
グあるいはリアクティブイオンエッチング等でパターン
形成し、コア211〜213を形成する(図3の
(b))。次に、スパッタ法等により、配線層として銅層
を形成し、フォトレジストを用いてケミカルエッチング
あるいはイオンミーリング法等でパターン形成し、一対
の電気配線220を形成する(図3の(c))。次に、ベ
ース基板260から全体を剥離してフィルム状の電気・
光機能デバイス200を形成する(図3の(d))。次
に、電気・光デバイス230の光導波路231〜233
がコア211〜213に光結合するように、その電気・
光デバイス230を位置付けてから、はんだバンプ24
0でその電気・光デバイス230を電気配線220に電
気接続する(図3の(e))。最後に、クラッド層210
の周辺部の電気配線220を除く部分にに粘着材250
を貼付する(図3の(f))。
電気・光配線基板100や電気・光機能デバイス200
では、コアが1層であったが多層にすることもできる。
また、電気・光配線基板100の凹形状のくぼみ130
が1個の□形状であったが、その形状は任意であり、そ
の数も任意である。くぼみ130を複数個にすれば、電
気・光配線基板100に複数個の電気・光機能デバイス
200を嵌合でき、より高機能な電気・光機能モジュー
ルを実現することができる。また、電気・光デバイス2
30は、1個に限られるものではなく、複数個を電気・
光機能デバイス200に搭載でき、また電気・光配線基
板100の側に搭載することもできる。また、光導波路
材料としてフッ素化ポリイミドを用いた例を説明した
が、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の高分子材料や石
英等を用いることもでき、またこれらとポリイミドとを
用いた多層構成とすることもできる。また、電気配線の
材料として、銅に限らず金、ニッケル、アルミニウム、
ポリシリコン、あるいはこれらの多層膜からなる導電材
料を適用できる。また、電気・光機能デバイス200
は、フィルム状にして適用したが、ベース基板260を
取り去らずそのまま使用することもできる。さらに、こ
こでは粘着材250を電気・光機能デバイス200の側
に貼付したが、電気・光配線基板100の側に貼付する
こともできる
基板と電気・光機能デバイスを別構成としたので、任意
の機能をもつ電気・光機能デバイスを電気・光配線基板
に対して交換可能に組み合わせることができ、所望の電
気・光機能に柔軟性高く変更対処することが可能になる
という利点がある。
示す斜視図である。
示す図である。
法を示す図である。
る。
部クラッド層、112〜114:コア、120:電気配
線、130:くぼみ、200:電気・光機能デバイス、
210:クラッド層(フィルム)、211〜213:コ
ア、220:電気配線、230:電気・光デバイス、2
40:はんだバンプ、250:粘着材、260:基板。
Claims (9)
- 【請求項1】第1の電気配線、第1の光導波路、および
該第1の電気配線が近傍に位置し前記第1の光導波路が
内壁に位置する凹形状のくぼみを形成したことを特徴と
する電気・光配線基板。 - 【請求項2】前記第1の光導波路が上部及び下部クラッ
ド層と該両クラッド層に囲まれたコアから成り、前記第
1の電気配線が前記上部クラッド層の上面に形成され、
前記くぼみが前記第1の光導波路の一部において前記上
部クラッド層から前記コアに達するまでもしくは前記上
部クラッド層から前記下部クラッド層に達するまでを除
去するように形成されていることを特徴とする請求項1
に記載の電気・光配線基板。 - 【請求項3】前記くぼみが複数個形成されていることを
特徴とする請求項1又は2に記載の電気・光配線基板。 - 【請求項4】第2の電気配線および第2の光導波路が形
成され、且つ該第2の電気配線に電気的に結合すると共
に該第2の光導波路に光結合するよう電気・光デバイス
が搭載されていることを特徴とする電気・光機能デバイ
ス。 - 【請求項5】前記第2の光導波路がクラッド層と該クラ
ッド層の上面に形成されたコアから成り、前記第2の電
気配線が該クラッド層の上面に形成され、前記電気・光
デバイスの導波路が前記第2の光導波路に光結合し且つ
その電気接続部が前記第2の電気配線にバンプ接続され
るよう前記クラッド層上に前記電気・光デバイスが搭載
されていることを特徴とする請求項4に記載の電気・光
機能デバイス。 - 【請求項6】請求項1乃至3の電気・光配線基板と請求
項4又は5の電気・光機能デバイスからなり、前記電気
・光配線基板の前記くぼみ内に、前記電気・光機能デバ
イスの前記電気・光デバイスを位置づけることにより、
前記第2の電気配線が前記第1の電気配線に電気的に結
合すると共に前記第2の光導波路が前記第1の光導波路
に光結合するようにしたことを特徴とする電気・光機能
モジュール。 - 【請求項7】前記電気・光機能デバイスの周辺と前記電
気・光配基板の前記くぼみの周辺との間を着脱自在に接
着させる粘着材を具備することを特徴とする請求項6に
記載の電気・光機能モジュール。 - 【請求項8】基板の上に光導波路材料を用いて下部クラ
ッド層を形成し、該下部クラッド層の上面に該下部クラ
ッド層よりも屈折率の大きな光導波路材料を用いてマス
クとエッチング法によりコアを形成し、該コアおよび前
記下部クラッド層の上面に該コアより屈折率の小さい光
導波路材料を用いて上部クラッド層を形成し、該上部ク
ラッド層の上面に導電材料を用いてマスクとエッチング
法又はイオンミーリング法により電気配線を形成し、最
後にマスクとエッチング法により前記上部クラッド層か
ら前記コアに達するまでもしくは前記上部クラッド層か
ら前記下部クラッド層に達するまでを除去して凹形のく
ぼみを形成することを特徴とする請求項2又は3に記載
の電気・光配線基板の製造方法。 - 【請求項9】基板の上に光導波路材料を用いてクラッド
層を形成し、該クラッド層の上面に該クラッド層よりも
屈折率の大きな光導波路材料を用いてマスクとエッチン
グ法によりコアを形成し、前記クラッド層の上面に導電
材料を用いてマスクとエッチング法又はイオンミーリン
グ法により電気配線を形成し、前記クラッド層の上面に
前記コアと光結合し且つ前記電気配線と電気的に結合す
るよう電気・光デバイスを搭載することを特徴とする請
求項5に記載の電気・光機能デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10886299A JP3628547B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 電気・光機能モジュール |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10886299A JP3628547B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 電気・光機能モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000304951A true JP2000304951A (ja) | 2000-11-02 |
JP3628547B2 JP3628547B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=14495482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10886299A Expired - Fee Related JP3628547B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | 電気・光機能モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3628547B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7013055B2 (en) | 2002-07-02 | 2006-03-14 | Omron Corporation | Optical waveguide device, manufacturing method thereof, and optical communication apparatus |
JP2009042299A (ja) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Nitto Denko Corp | 光導波路フィルムおよびその製造方法 |
US8073295B2 (en) | 2002-05-28 | 2011-12-06 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Material for substrate mounting optical circuit-electrical circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electrical circuit mixedly |
-
1999
- 1999-04-16 JP JP10886299A patent/JP3628547B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8073295B2 (en) | 2002-05-28 | 2011-12-06 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Material for substrate mounting optical circuit-electrical circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electrical circuit mixedly |
US7013055B2 (en) | 2002-07-02 | 2006-03-14 | Omron Corporation | Optical waveguide device, manufacturing method thereof, and optical communication apparatus |
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---|---|
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