JP2002131565A - 実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造 - Google Patents
実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造Info
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- JP2002131565A JP2002131565A JP2000320787A JP2000320787A JP2002131565A JP 2002131565 A JP2002131565 A JP 2002131565A JP 2000320787 A JP2000320787 A JP 2000320787A JP 2000320787 A JP2000320787 A JP 2000320787A JP 2002131565 A JP2002131565 A JP 2002131565A
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- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光デバイスと電子デバイスの両者を混載する
ための実装用基板であって、簡単に製造できる構造の実
装用基板を提供する。 【解決手段】 光デバイスＡと電子デバイスＢを搭載す
る側の面に電気的な配線２が形成されているとともに、
反対側の面には光導波路３が形成されており、その光導
波路３から光デバイスＡの受発光部ａに向けて光信号を
直角に曲げるように光導波路３の端部に全反射ミラー部
４が形成され、基板１の材料に光信号が透過する材料が
用いられている構成とする。光導波路３の全反射ミラー
部４と光デバイスＡの受発光部ａとの間はあたかも光導
波路部分５が形成された状態となる。従来技術のように
４５度全反射ミラーを形成した光導波路を反転しなくて
も、簡単な構造により、光導波路内の光信号を効率よく
光デバイスに伝え、また光デバイスからの光信号を光導
波路に受けることができる。
ための実装用基板であって、簡単に製造できる構造の実
装用基板を提供する。 【解決手段】 光デバイスＡと電子デバイスＢを搭載す
る側の面に電気的な配線２が形成されているとともに、
反対側の面には光導波路３が形成されており、その光導
波路３から光デバイスＡの受発光部ａに向けて光信号を
直角に曲げるように光導波路３の端部に全反射ミラー部
４が形成され、基板１の材料に光信号が透過する材料が
用いられている構成とする。光導波路３の全反射ミラー
部４と光デバイスＡの受発光部ａとの間はあたかも光導
波路部分５が形成された状態となる。従来技術のように
４５度全反射ミラーを形成した光導波路を反転しなくて
も、簡単な構造により、光導波路内の光信号を効率よく
光デバイスに伝え、また光デバイスからの光信号を光導
波路に受けることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光デバイスと電子
デバイスの両者を搭載するオプトエレクトロニクス用の
実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造に関す
るものである。
デバイスの両者を搭載するオプトエレクトロニクス用の
実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、インターネットの急激な普及によ
り、ネットワーク上の情報量は飛躍的に増大しており、
このため膨大なデータを伝達し処理する技術が必要とな
ってきている。例えば、処理速度を向上するために、Ｃ
ＰＵはクロック速度が１ＧＨｚを越えるようになり、さ
らにより広帯域幅のデータ転送を可能とするために、バ
ス幅を増やしてデータ転送速度を向上させる努力がなさ
れている。
り、ネットワーク上の情報量は飛躍的に増大しており、
このため膨大なデータを伝達し処理する技術が必要とな
ってきている。例えば、処理速度を向上するために、Ｃ
ＰＵはクロック速度が１ＧＨｚを越えるようになり、さ
らにより広帯域幅のデータ転送を可能とするために、バ
ス幅を増やしてデータ転送速度を向上させる努力がなさ
れている。
【０００３】しかしながら、これらの技術的な開発は、
電気信号による能力向上を目指しており、電気配線上の
電気信号の伝達では、信号処理を高速で行うに際して電
気信号特有の課題がある。すなわち、信号の高速化に伴
うＲＣ遅延、クロストークによるノイズ、電磁輻射ノイ
ズ等の解決すべき問題があり、将来の要求に見合う高速
信号処理・伝送が電気信号では困難な状況となり、シス
テムの能力向上のネックとなっている。
電気信号による能力向上を目指しており、電気配線上の
電気信号の伝達では、信号処理を高速で行うに際して電
気信号特有の課題がある。すなわち、信号の高速化に伴
うＲＣ遅延、クロストークによるノイズ、電磁輻射ノイ
ズ等の解決すべき問題があり、将来の要求に見合う高速
信号処理・伝送が電気信号では困難な状況となり、シス
テムの能力向上のネックとなっている。
【０００４】一方、光信号は、高速、低損失、無誘導等
の特徴をもっている。そこで、この特徴を活かし、伝送
部を光信号で行い、処理部を電気信号で行うという光電
子技術（オプトエレクトロニクス）が注目されてきた。
これは、半導体レーザーやフォトダイオードのような光
の受発光素子の着実な進歩によるところがある。
の特徴をもっている。そこで、この特徴を活かし、伝送
部を光信号で行い、処理部を電気信号で行うという光電
子技術（オプトエレクトロニクス）が注目されてきた。
これは、半導体レーザーやフォトダイオードのような光
の受発光素子の着実な進歩によるところがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光デバイスと電子デバ
イスを同じ基板上に混載してオプトエレクトロニクス用
モジュールを作製するに際し、個々のデバイス、特に光
デバイスは光ファイバーの接続部を持つピッグテールタ
イプが使用されるが、システムの規模が大きくなると、
光デバイスの余丁の光ファイバー部でデバイスを搭載す
る基板が埋め尽くされる事態となる。このため、電子デ
バイスを電気信号配線を形成したプリント基板に搭載す
る表面実装の概念を適用した光表面実装技術（光ＳＭ
Ｔ）が注目されてきた。すなわち、基板表面に電気信号
用の配線と光信号用の光導波路を形成し、電子デバイス
や光デバイスを表面実装しようとするものである。
イスを同じ基板上に混載してオプトエレクトロニクス用
モジュールを作製するに際し、個々のデバイス、特に光
デバイスは光ファイバーの接続部を持つピッグテールタ
イプが使用されるが、システムの規模が大きくなると、
光デバイスの余丁の光ファイバー部でデバイスを搭載す
る基板が埋め尽くされる事態となる。このため、電子デ
バイスを電気信号配線を形成したプリント基板に搭載す
る表面実装の概念を適用した光表面実装技術（光ＳＭ
Ｔ）が注目されてきた。すなわち、基板表面に電気信号
用の配線と光信号用の光導波路を形成し、電子デバイス
や光デバイスを表面実装しようとするものである。
【０００６】この光表面実装技術によれば、基板の表面
に電気信号用の配線及び光信号用の導波路が平面状に形
成されるが、光デバイスは基板上に搭載されるために、
受発光素子部が基板表面に対向することとなる。したが
って、基板表面の光導波路から垂直に光路を形成する必
要がある。このため、光路を曲げるために、４５度の全
反射ミラーを光導波路部に形成する構造が提案されてい
る（エレクトロニクス実装技術、Vol.16，No.1、三上、
ｐ32−37、「光エレクトロニクス実装技術の現状と課
題」）。
に電気信号用の配線及び光信号用の導波路が平面状に形
成されるが、光デバイスは基板上に搭載されるために、
受発光素子部が基板表面に対向することとなる。したが
って、基板表面の光導波路から垂直に光路を形成する必
要がある。このため、光路を曲げるために、４５度の全
反射ミラーを光導波路部に形成する構造が提案されてい
る（エレクトロニクス実装技術、Vol.16，No.1、三上、
ｐ32−37、「光エレクトロニクス実装技術の現状と課
題」）。
【０００７】しかしながら、この文献に示された方法で
は、ダイヤモンドブレードにより光導波路を切断して４
５度の端面を作りだすことから、光は基板上面に曲げら
れるのではなく、基板下面方向に曲がることになる。そ
のため、４５度全反射ミラーを形成した光導波路は、他
の基板に転写して反対向きにしなければならない。とこ
ろが、転写による光導波路系の形成は、光ファイバーと
のアライメント精度等を考えると非常に困難なものとな
る。
は、ダイヤモンドブレードにより光導波路を切断して４
５度の端面を作りだすことから、光は基板上面に曲げら
れるのではなく、基板下面方向に曲がることになる。そ
のため、４５度全反射ミラーを形成した光導波路は、他
の基板に転写して反対向きにしなければならない。とこ
ろが、転写による光導波路系の形成は、光ファイバーと
のアライメント精度等を考えると非常に困難なものとな
る。
【０００８】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、４５度全反
射ミラーを形成した光導波路を反転する必要がなく、し
たがって簡単に製造できる構造の実装用基板を提供し、
併せてそれを用いたデバイスの搭載構造を提供すること
にある。
れたものであり、その目的とするところは、４５度全反
射ミラーを形成した光導波路を反転する必要がなく、し
たがって簡単に製造できる構造の実装用基板を提供し、
併せてそれを用いたデバイスの搭載構造を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、光デバイスと電子デバイスの両者を混載
するための実装用基板であって、光デバイスと電子デバ
イスを搭載する側の面に電気的な配線が形成されている
とともに、反対側の面には光導波路が形成されており、
その光導波路から光デバイスの受発光部に向けて光信号
を直角に曲げるように光導波路の端部に全反射ミラー部
が形成され、基板の材料に光信号が透過する材料が用い
られていることを特徴としている。
め、本発明は、光デバイスと電子デバイスの両者を混載
するための実装用基板であって、光デバイスと電子デバ
イスを搭載する側の面に電気的な配線が形成されている
とともに、反対側の面には光導波路が形成されており、
その光導波路から光デバイスの受発光部に向けて光信号
を直角に曲げるように光導波路の端部に全反射ミラー部
が形成され、基板の材料に光信号が透過する材料が用い
られていることを特徴としている。
【００１０】上記の構成の実装用基板において、基板の
材料にシリコン（Ｓｉ）或いは石英（ＳｉＯ2 ）を用い
ることができる。
材料にシリコン（Ｓｉ）或いは石英（ＳｉＯ2 ）を用い
ることができる。
【００１１】また、上記構成の実装用基板において、光
導波路と反対側の面に形成する電気的な配線について
は、これを多層に形成してもよい。
導波路と反対側の面に形成する電気的な配線について
は、これを多層に形成してもよい。
【００１２】そして、上記の実装用基板を使用したデバ
イスの搭載構造は、光デバイスの受発光部と光デバイス
搭載面である基板面との間を中空でない構造とすること
が好ましく、具体的には、その光デバイスの受発光部と
光デバイス搭載面である基板面との間を樹脂で充填する
ことが好ましいものである。
イスの搭載構造は、光デバイスの受発光部と光デバイス
搭載面である基板面との間を中空でない構造とすること
が好ましく、具体的には、その光デバイスの受発光部と
光デバイス搭載面である基板面との間を樹脂で充填する
ことが好ましいものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る実装用基板に
光デバイスと電子デバイスを搭載した状態を示す概略構
成図である。
光デバイスと電子デバイスを搭載した状態を示す概略構
成図である。
【００１４】実装用基板１は、一方の面に電気信号、電
源、グランド等の電気的な配線２が形成され、その配線
２の上に光デバイスＡと電子デバイスＢが搭載されると
ともに、他方の面に光導波路３が形成されている。ま
た、その光導波路３から光デバイスＡの受発光部ａに向
けて光信号を直角に曲げるように光導波路３の端部に全
反射ミラー部４が形成されている。そして、基板１の材
料には光信号が透過する材料が用いられている。このた
め、光導波路３の全反射ミラー部４と光デバイスＡの受
発光部ａとの間は、あたかも両者をつなぐ光導波路部分
５が基板内部に形成された状態となる。
源、グランド等の電気的な配線２が形成され、その配線
２の上に光デバイスＡと電子デバイスＢが搭載されると
ともに、他方の面に光導波路３が形成されている。ま
た、その光導波路３から光デバイスＡの受発光部ａに向
けて光信号を直角に曲げるように光導波路３の端部に全
反射ミラー部４が形成されている。そして、基板１の材
料には光信号が透過する材料が用いられている。このた
め、光導波路３の全反射ミラー部４と光デバイスＡの受
発光部ａとの間は、あたかも両者をつなぐ光導波路部分
５が基板内部に形成された状態となる。
【００１５】上記構成の実装用基板１を用いたモジュー
ルでは、光信号が光導波路３の端部の全反射ミラー部４
により基板１の反対面に垂直に曲げられ、基板１の内部
を通って光デバイスＡに伝わることになる。
ルでは、光信号が光導波路３の端部の全反射ミラー部４
により基板１の反対面に垂直に曲げられ、基板１の内部
を通って光デバイスＡに伝わることになる。
【００１６】半導体レーザーの波長は赤外線領域にあ
り、基板１の材料はこの波長に対して透明であることが
必要である。具体的には、半導体素子作製に用いられる
シリコンを使用することができる。或いは、石英を使用
することもできる。
り、基板１の材料はこの波長に対して透明であることが
必要である。具体的には、半導体素子作製に用いられる
シリコンを使用することができる。或いは、石英を使用
することもできる。
【００１７】さらに、上記のような構造を持つ実装用基
板１に光デバイスＡを搭載する際に、光デバイスＡの受
発光部ａと基板面の間を中空でない構造、例えば樹脂６
にて充填すると光導波路部分５を通ってきた光信号が空
間という樹脂とは大きく異なる屈折率を持つ部分を通る
ことなく効率よく光デバイスＡに到達する。
板１に光デバイスＡを搭載する際に、光デバイスＡの受
発光部ａと基板面の間を中空でない構造、例えば樹脂６
にて充填すると光導波路部分５を通ってきた光信号が空
間という樹脂とは大きく異なる屈折率を持つ部分を通る
ことなく効率よく光デバイスＡに到達する。
【００１８】図２〜図３は本発明に係る実装用基板の製
造手順を示す工程図であり、以下にこれらの図面を参照
して製造手順を説明する。
造手順を示す工程図であり、以下にこれらの図面を参照
して製造手順を説明する。
【００１９】まず、図２（ａ）に示すようにシリコンか
らなる基板１０を用意する。そして、図２（ｂ）に示す
ようにその基板１０の両面にそれぞれ樹脂層１１，１２
を形成する。次に、図２（ｃ）に示すように、電気配線
を形成する面の樹脂層１１の上に銅箔を貼り合わせて導
電層１３を形成する。なお、メッキで導電層を形成して
も構わない。次いで、フォトエッチングにより電気配線
をパターニングするため、レジスト製版を行う。具体的
には、フォトレジストをコーティングしてから、所定の
フォトマスクを介しての露光とそれに続く現像により、
図２（ｄ）に示す如くレジスト層１４を形成し、図２
（ｅ）に示すように、導電層１３をエッチングして配線
１５をパターニングする。その後、配線１５の端子部に
Ｎｉ下地のＡｕメッキを行う。
らなる基板１０を用意する。そして、図２（ｂ）に示す
ようにその基板１０の両面にそれぞれ樹脂層１１，１２
を形成する。次に、図２（ｃ）に示すように、電気配線
を形成する面の樹脂層１１の上に銅箔を貼り合わせて導
電層１３を形成する。なお、メッキで導電層を形成して
も構わない。次いで、フォトエッチングにより電気配線
をパターニングするため、レジスト製版を行う。具体的
には、フォトレジストをコーティングしてから、所定の
フォトマスクを介しての露光とそれに続く現像により、
図２（ｄ）に示す如くレジスト層１４を形成し、図２
（ｅ）に示すように、導電層１３をエッチングして配線
１５をパターニングする。その後、配線１５の端子部に
Ｎｉ下地のＡｕメッキを行う。
【００２０】このように一方の面に電気配線をパターニ
ングした後、図３（ａ）に示すように、アクリル系の感
光性樹脂を用いて光導波路１６のパターンを形成し、そ
れを覆ってカバーレイヤ１７を形成する。この場合、ポ
リイミド系材料を用いてカバーレイヤを形成するのが好
ましい。そして、ダイヤモンドブレードを用いた加工法
により、光導波路１６の端部に４５度の角度の全反射ミ
ラー部を形成する。これにより、図３（ｂ）に示すよう
に、実装用基板が得られる。
ングした後、図３（ａ）に示すように、アクリル系の感
光性樹脂を用いて光導波路１６のパターンを形成し、そ
れを覆ってカバーレイヤ１７を形成する。この場合、ポ
リイミド系材料を用いてカバーレイヤを形成するのが好
ましい。そして、ダイヤモンドブレードを用いた加工法
により、光導波路１６の端部に４５度の角度の全反射ミ
ラー部を形成する。これにより、図３（ｂ）に示すよう
に、実装用基板が得られる。
【００２１】上記のようにして作製した実装用基板の所
定位置に、必要に応じて樹脂を間に挟んだ状態で、光デ
バイスと電子デバイスを搭載することにより、図１に示
す如きモジュールを製造することができる。
定位置に、必要に応じて樹脂を間に挟んだ状態で、光デ
バイスと電子デバイスを搭載することにより、図１に示
す如きモジュールを製造することができる。
【００２２】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明による実装用基板は、上記実
施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であること
は当然のことである。
に説明してきたが、本発明による実装用基板は、上記実
施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であること
は当然のことである。
【００２３】例えば、本発明は、光導波路と電気的な配
線とを基板の両面に分離することが大きな特徴である
が、これは基板全体から見ると一部の構成である。した
がって、マザーボードとの接続の観点から、光導波路が
形成されている面から電気的な配線の接続もした方がよ
い場合などにあっては、光導波路のある面に電気的な接
続部を形成すればよい。
線とを基板の両面に分離することが大きな特徴である
が、これは基板全体から見ると一部の構成である。した
がって、マザーボードとの接続の観点から、光導波路が
形成されている面から電気的な配線の接続もした方がよ
い場合などにあっては、光導波路のある面に電気的な接
続部を形成すればよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の実装用基
板は、光デバイスと電子デバイスの両者を混載するため
の実装用基板であって、光デバイスと電子デバイスを搭
載する側の面に電気的な配線が形成されているととも
に、反対側の面には光導波路が形成されており、その光
導波路から光デバイスの受発光部に向けて光信号を直角
に曲げるように光導波路の端部に全反射ミラー部が形成
され、基板の材料に光信号が透過する材料が用いられて
いることを特徴としているので、４５度全反射ミラーを
形成した光導波路を反転しなくても、簡単な構造によ
り、光導波路内の光信号を効率よく光デバイスに伝え、
また光デバイスからの光信号を光導波路に受けることが
できる。
板は、光デバイスと電子デバイスの両者を混載するため
の実装用基板であって、光デバイスと電子デバイスを搭
載する側の面に電気的な配線が形成されているととも
に、反対側の面には光導波路が形成されており、その光
導波路から光デバイスの受発光部に向けて光信号を直角
に曲げるように光導波路の端部に全反射ミラー部が形成
され、基板の材料に光信号が透過する材料が用いられて
いることを特徴としているので、４５度全反射ミラーを
形成した光導波路を反転しなくても、簡単な構造によ
り、光導波路内の光信号を効率よく光デバイスに伝え、
また光デバイスからの光信号を光導波路に受けることが
できる。
【００２５】そして、上記の実装用基板に光デバイスを
搭載する際に、光デバイスの受発光部と基板面の間を中
空でない構造、例えば樹脂にて充填することにより、光
導波路部分を通ってきた光信号が空間という樹脂とは大
きく異なる屈折率を持つ部分を通ることなく効率よく光
デバイスに到達する構造にすることができる。
搭載する際に、光デバイスの受発光部と基板面の間を中
空でない構造、例えば樹脂にて充填することにより、光
導波路部分を通ってきた光信号が空間という樹脂とは大
きく異なる屈折率を持つ部分を通ることなく効率よく光
デバイスに到達する構造にすることができる。
【図１】本発明に係る実装用基板に光デバイスと電子デ
バイスを搭載した状態を示す概略構成図である。
バイスを搭載した状態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る実装用基板の製造手順を示す工程
図である。
図である。
【図３】図２に続く工程図である。
Ａ 光デバイス ａ 受発光部 Ｂ 電子デバイス １ 基板 ２ 配線 ３ 光導波路 ４ 全反射ミラー部 ５ 光導波路部分 ６ 樹脂 １０ 基板 １１，１２ 樹脂層 １３ 導電層 １４ レジスト層 １５ 配線 １６ 光導波路 １７ カバーレイヤ
Claims (6)
- 【請求項１】 光デバイスと電子デバイスの両者を混載
するための実装用基板であって、光デバイスと電子デバ
イスを搭載する側の面に電気的な配線が形成されている
とともに、反対側の面には光導波路が形成されており、
その光導波路から光デバイスの受発光部に向けて光信号
を直角に曲げるように光導波路の端部に全反射ミラー部
が形成され、基板の材料に光信号が透過する材料が用い
られていることを特徴とする実装用基板。 - 【請求項２】 基板の材料にシリコンが用いられている
ことを特徴とする請求項１に記載の実装用基板。 - 【請求項３】 基板の材料に石英が用いられていること
を特徴とする請求項１に記載の実装用基板。 - 【請求項４】 電気的な配線が多層になっていることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の実装用基
板。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の実装用
基板を使用したデバイスの搭載構造であって、光デバイ
スの受発光部と光デバイス搭載面である基板面との間を
中空でない構造としたことを特徴とするデバイスの搭載
構造。 - 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の実装用
基板を使用したデバイスの搭載構造であって、光デバイ
スの受発光部と光デバイス搭載面である基板面との間を
樹脂で充填したことを特徴とするデバイスの搭載構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320787A JP2002131565A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320787A JP2002131565A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002131565A true JP2002131565A (ja) | 2002-05-09 |
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ID=18799014
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000320787A Pending JP2002131565A (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002131565A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005202382A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光プリント回路基板、面実装型半導体パッケージ、及びマザーボード |
| WO2010058701A1 (ja) * | 2008-11-19 | 2010-05-27 | アルプス電気株式会社 | 導光装置およびその製造方法 |
| JP2011248361A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | National Central Univ | 光導波路構造を有する信号伝送モジュール |
| JP2011248362A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | National Central Univ | 光学伝送モジュール |
| JP2012058731A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-22 | National Central Univ | 光導波路構造を有する電気−光カプラモジュール |
| JP2015064413A (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-09 | 富士通株式会社 | 光半導体素子とその製造方法 |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000320787A patent/JP2002131565A/ja active Pending
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