JP2002174742A - 光部品搭載用基板及び実装基板、並びにプリント基板 - Google Patents
光部品搭載用基板及び実装基板、並びにプリント基板Info
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
Abstract
(57)【要約】
【課題】電気部品や光部品の光導波路上への高密度実装
が可能で、しかも光導波路と光部品との光軸合わせを容
易に実現できる光部品搭載用基板及びプリント板を提供
する。 【解決手段】ガラス基板１の一面に光部品搭載部、他面
にコアとクラッドから構成された光配線層９を少なくと
も有するとともに、前記光部品搭載部と導通し、ガラス
基板を貫通するビアホール２を具備する光部品搭載用基
板１０を作成する。更に、光部品１４や電気部品１５を
搭載すれば実装基板を作成することができ、実装基板を
導電性バンプを介して接続すればプリント基板２０を作
成をすることができる。
が可能で、しかも光導波路と光部品との光軸合わせを容
易に実現できる光部品搭載用基板及びプリント板を提供
する。 【解決手段】ガラス基板１の一面に光部品搭載部、他面
にコアとクラッドから構成された光配線層９を少なくと
も有するとともに、前記光部品搭載部と導通し、ガラス
基板を貫通するビアホール２を具備する光部品搭載用基
板１０を作成する。更に、光部品１４や電気部品１５を
搭載すれば実装基板を作成することができ、実装基板を
導電性バンプを介して接続すればプリント基板２０を作
成をすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光部品を搭載する光
部品搭載用基板、及び光部品搭載用基板に光部品等を搭
載した実装基板、更に実装基板が導電性バンプを介して
接合しているプリント基板に関する。
部品搭載用基板、及び光部品搭載用基板に光部品等を搭
載した実装基板、更に実装基板が導電性バンプを介して
接合しているプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】より速く演算処理が行えるコンピュータ
を作るために、ＣＰＵのクロック周波数は益々増大する
傾向にあり、現在では１ＧＨｚオーダーのものが出現す
るに至っている。この結果、コンピュータの中のプリン
ト基板上の銅による電気配線には高周波電流の流れる部
分が存在する事になるので、ノイズの発生により誤動作
を生じたり、また電磁波が発生して周囲に悪影響を与え
ることにもなる。
を作るために、ＣＰＵのクロック周波数は益々増大する
傾向にあり、現在では１ＧＨｚオーダーのものが出現す
るに至っている。この結果、コンピュータの中のプリン
ト基板上の銅による電気配線には高周波電流の流れる部
分が存在する事になるので、ノイズの発生により誤動作
を生じたり、また電磁波が発生して周囲に悪影響を与え
ることにもなる。
【０００３】このような問題を解決するために、プリン
ト基板上の銅による電気配線の一部を光ファイバー又は
光導波路（以下、光配線という）に置き換え、電気信号
の代わりに光信号を利用することが行われている。なぜ
なら、光信号の場合は、ノイズ及び電磁波の発生を抑え
られるからである。
ト基板上の銅による電気配線の一部を光ファイバー又は
光導波路（以下、光配線という）に置き換え、電気信号
の代わりに光信号を利用することが行われている。なぜ
なら、光信号の場合は、ノイズ及び電磁波の発生を抑え
られるからである。
【０００４】一般的にはＩＣ等と同じようにレーザーダ
イオード（ＬＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）等の光電
素子は基板表面に実装され、導波路によって基板表面で
信号電送を行っている。このような光回路においては、
ＩＣ等電気部品の数が増加してくると光導波路を交差さ
せる必要が生じ、光導波路と光電素子との光軸合わせが
次第に困難になるという問題を抱えている。
イオード（ＬＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）等の光電
素子は基板表面に実装され、導波路によって基板表面で
信号電送を行っている。このような光回路においては、
ＩＣ等電気部品の数が増加してくると光導波路を交差さ
せる必要が生じ、光導波路と光電素子との光軸合わせが
次第に困難になるという問題を抱えている。
【０００５】更に詳述すると、現在低損失光ファイバの
開発による光通信システムの実用化に伴い、種々の光通
信用部品の開発が望まれている。そして、これら光部品
を高密度に実装する光配線技術、特に光導波路技術の確
立が望まれている。一般に、光導波路には、光損失が
小さい、製造が容易、コア、クラッドの屈折率差を
制御できる等の条件が要求される。これまでに低損失な
光導波路としては石英系が主に検討されている。光ファ
イバーで実証済みのように石英は光透過性が極めて良好
であるため導波路とした場合も波長が１. ３μｍ帯にお
いても０. １ｄＢ/ ｃｍ以下の低損失化が達成されてい
る。しかし、石英は柔軟性に乏しくシリコン基板上等に
作製する必要があり、そのままプリント基板に搭載する
なら、電気部品の接続に多大な制約を受けてしまう問題
を抱えていた。
開発による光通信システムの実用化に伴い、種々の光通
信用部品の開発が望まれている。そして、これら光部品
を高密度に実装する光配線技術、特に光導波路技術の確
立が望まれている。一般に、光導波路には、光損失が
小さい、製造が容易、コア、クラッドの屈折率差を
制御できる等の条件が要求される。これまでに低損失な
光導波路としては石英系が主に検討されている。光ファ
イバーで実証済みのように石英は光透過性が極めて良好
であるため導波路とした場合も波長が１. ３μｍ帯にお
いても０. １ｄＢ/ ｃｍ以下の低損失化が達成されてい
る。しかし、石英は柔軟性に乏しくシリコン基板上等に
作製する必要があり、そのままプリント基板に搭載する
なら、電気部品の接続に多大な制約を受けてしまう問題
を抱えていた。
【０００６】一方、近年上記光導波路の中でポリマを用
いた光導波路は簡易なプロセスで低コストに製造できる
可能性があることから注目されている。一例としての、
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン
（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチック
系光導波路は石英系光導波路と比較して可視波長より長
波長領域での十分な低光損失が達成されていない等の欠
点はあるが、低い温度での形成が可能であり、加工が容
易である。製造方法はシリコン基板等の基材上に低屈折
率のポリマ材料からなるクラッドと高屈折率のポリマ材
料からなるコア層を順次形成し、フォトレジストパター
ンをマスクとしてドライエッチングプロセスを行う。こ
うして断面概略矩形状のポリマコア層を加工した後、再
び低屈折率のポリマ材料によって上部にクラッド層を形
成しトータル膜厚で３０〜６０μｍの光導波路が形成さ
れる。
いた光導波路は簡易なプロセスで低コストに製造できる
可能性があることから注目されている。一例としての、
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン
（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチック
系光導波路は石英系光導波路と比較して可視波長より長
波長領域での十分な低光損失が達成されていない等の欠
点はあるが、低い温度での形成が可能であり、加工が容
易である。製造方法はシリコン基板等の基材上に低屈折
率のポリマ材料からなるクラッドと高屈折率のポリマ材
料からなるコア層を順次形成し、フォトレジストパター
ンをマスクとしてドライエッチングプロセスを行う。こ
うして断面概略矩形状のポリマコア層を加工した後、再
び低屈折率のポリマ材料によって上部にクラッド層を形
成しトータル膜厚で３０〜６０μｍの光導波路が形成さ
れる。
【０００７】上記工程の後、光導波路をシリコン等の基
材からフッ酸等を用いて剥離し、電気配線板へ接着剤を
用いて貼り合わせ、光部品搭載用基板が作られる。
材からフッ酸等を用いて剥離し、電気配線板へ接着剤を
用いて貼り合わせ、光部品搭載用基板が作られる。
【０００８】しかしながら、ポリマー光導波路をシリコ
ン基板などから剥離し一度フィルムにすると、熱膨張係
数差起因で収縮が生じてしまい、電気配線板への十分な
張り合わせ精度を得られず問題となっていた。場合によ
っては収縮要因によってクラック等の問題を伴い屈折率
が変動し光導波路の光損失も生じ、まだ実用化に至って
いない。また、電気配線板に張り合わせる際の上下方向
の精度も厳しく、光学部品搭載と同じ±１μｍ以下が要
求され、張り合わせには多大な困難を伴っていた。
ン基板などから剥離し一度フィルムにすると、熱膨張係
数差起因で収縮が生じてしまい、電気配線板への十分な
張り合わせ精度を得られず問題となっていた。場合によ
っては収縮要因によってクラック等の問題を伴い屈折率
が変動し光導波路の光損失も生じ、まだ実用化に至って
いない。また、電気配線板に張り合わせる際の上下方向
の精度も厳しく、光学部品搭載と同じ±１μｍ以下が要
求され、張り合わせには多大な困難を伴っていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る従来技
術の状況に鑑みてなされたもので、電気部品や光部品の
光導波路上への高密度実装が可能で、しかも光導波路と
光部品との光軸合わせを容易に実現できる光部品搭載用
基板及びプリント板の提供を課題とする。
術の状況に鑑みてなされたもので、電気部品や光部品の
光導波路上への高密度実装が可能で、しかも光導波路と
光部品との光軸合わせを容易に実現できる光部品搭載用
基板及びプリント板の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ガラス基板の一面に光部品搭載部、他面にコアとク
ラッドから構成された光配線層を少なくとも有するとと
もに、前記光部品搭載部と導通し、ガラス基板を貫通す
るビアホールを具備することを特徴とする光部品搭載用
基板である。請求項２に記載の発明は、光部品搭載部
が、金属材料と絶縁材料から構成された電気配線層であ
ることを特徴とする請求項１記載の光部品搭載用基板で
ある。請求項３に記載の発明は、 前記ガラス基板がＡ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ2 Ｏ、又はＣｅＯ2 の少なくとも１種を
含有し紫外線に対して感光性を示すことを特徴とする請
求項１乃至２記載の光部品搭載用基板である。請求項４
に記載の発明は、前記光配線層を構成するコア及びクラ
ッドはポリイミド、ポリカーボネート、ポリメタクリル
酸メチル、ポリスチレンからなるポリマー材料である
か、或いはＳｉＯ2 - Ｇｅ2 、ＺｒＦ4 - ＢａＦ2 - Ｇ
ｄＦ3 -ＡｌＦ3 、Ａｓ- Ｓ、Ａｓ- Ｇｅ- Ｓｅからな
るガラス系或いはＣｓＢｒ、ＫＲＳ- ５からなる結晶系
材料の何れかであることを特徴とする請求項１乃至３記
載の光部品搭載用基板である。請求項５に記載の発明
は、 前記光配線層を構成する断面矩形状のコアは、直
線、曲線、Ｓ字曲線、平行線などの少なくとも１つを有
して形成され、又コアパターンに対して概略４５°傾い
たミラーを具備していることを特徴とする請求項１乃至
４記載の光部品搭載用基板である。請求項６に記載の発
明は、請求項１乃至５記載の光部品搭載用基板に光部品
を搭載したことを特徴とする実装基板である。請求項７
に記載の発明は、請求項６に記載の実装基板とプリント
基板を導電性バンプを介して接続したことを特徴とする
プリント基板である。
は、ガラス基板の一面に光部品搭載部、他面にコアとク
ラッドから構成された光配線層を少なくとも有するとと
もに、前記光部品搭載部と導通し、ガラス基板を貫通す
るビアホールを具備することを特徴とする光部品搭載用
基板である。請求項２に記載の発明は、光部品搭載部
が、金属材料と絶縁材料から構成された電気配線層であ
ることを特徴とする請求項１記載の光部品搭載用基板で
ある。請求項３に記載の発明は、 前記ガラス基板がＡ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ2 Ｏ、又はＣｅＯ2 の少なくとも１種を
含有し紫外線に対して感光性を示すことを特徴とする請
求項１乃至２記載の光部品搭載用基板である。請求項４
に記載の発明は、前記光配線層を構成するコア及びクラ
ッドはポリイミド、ポリカーボネート、ポリメタクリル
酸メチル、ポリスチレンからなるポリマー材料である
か、或いはＳｉＯ2 - Ｇｅ2 、ＺｒＦ4 - ＢａＦ2 - Ｇ
ｄＦ3 -ＡｌＦ3 、Ａｓ- Ｓ、Ａｓ- Ｇｅ- Ｓｅからな
るガラス系或いはＣｓＢｒ、ＫＲＳ- ５からなる結晶系
材料の何れかであることを特徴とする請求項１乃至３記
載の光部品搭載用基板である。請求項５に記載の発明
は、 前記光配線層を構成する断面矩形状のコアは、直
線、曲線、Ｓ字曲線、平行線などの少なくとも１つを有
して形成され、又コアパターンに対して概略４５°傾い
たミラーを具備していることを特徴とする請求項１乃至
４記載の光部品搭載用基板である。請求項６に記載の発
明は、請求項１乃至５記載の光部品搭載用基板に光部品
を搭載したことを特徴とする実装基板である。請求項７
に記載の発明は、請求項６に記載の実装基板とプリント
基板を導電性バンプを介して接続したことを特徴とする
プリント基板である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の光部品搭載用基板及
び実装基板を示す説明図である。本発明の光部品搭載用
基板１０は、ガラス基板１の一面に光部品搭載部、他面
にコアとクラッドから構成された光配線層を少なくとも
有するとともに、前記光部品搭載部と導通し、ガラス基
板を貫通するビアホールを具備する。これに更に光部品
１４、電気部品１５を搭載し、実装基板となる。そし
て、実装基板（光部品搭載用基板１０）は図中下側に示
したプリント基板２０と接続される。
を用いて説明する。図１は本発明の光部品搭載用基板及
び実装基板を示す説明図である。本発明の光部品搭載用
基板１０は、ガラス基板１の一面に光部品搭載部、他面
にコアとクラッドから構成された光配線層を少なくとも
有するとともに、前記光部品搭載部と導通し、ガラス基
板を貫通するビアホールを具備する。これに更に光部品
１４、電気部品１５を搭載し、実装基板となる。そし
て、実装基板（光部品搭載用基板１０）は図中下側に示
したプリント基板２０と接続される。
【００１２】更に詳述すると、光部品搭載用基板１０は
基材としてガラス基板１を用いる。このガラス基板の一
面に光部品搭載部（パッド、電気配線等）、他面にコア
とクラッドから構成された光配線層を少なくとも形成す
る。また、ガラス基板１には貫通する孔２があけられて
いる。各孔２の内部はメッキで設けた導体によって埋め
られており、下部にはプリント配線２０の電極２１の位
置に対応するバンプが設けられている。これにより光部
品と電気部品と、プリント配線基板２０側の電極を電気
的に接続する事ができる。
基材としてガラス基板１を用いる。このガラス基板の一
面に光部品搭載部（パッド、電気配線等）、他面にコア
とクラッドから構成された光配線層を少なくとも形成す
る。また、ガラス基板１には貫通する孔２があけられて
いる。各孔２の内部はメッキで設けた導体によって埋め
られており、下部にはプリント配線２０の電極２１の位
置に対応するバンプが設けられている。これにより光部
品と電気部品と、プリント配線基板２０側の電極を電気
的に接続する事ができる。
【００１３】この構成を採用することにより、光導波路
を剥離しフィルムにするといった工程が不要であるとと
もに、電気配線板との位置精度も良好となる。更に、不
透明な基板の一面に光部品搭載部、他面に光配線層の構
成を採用すると、光部品搭載部と光配線層ミラーの間の
基板にレーザー光を通過させるための開口部を設ける必
要が有るが、本発明の光部品搭載用基板の場合、ガラス
基板がレーザー光を吸収しなければ、必ずしも開口部を
設ける必要はない。
を剥離しフィルムにするといった工程が不要であるとと
もに、電気配線板との位置精度も良好となる。更に、不
透明な基板の一面に光部品搭載部、他面に光配線層の構
成を採用すると、光部品搭載部と光配線層ミラーの間の
基板にレーザー光を通過させるための開口部を設ける必
要が有るが、本発明の光部品搭載用基板の場合、ガラス
基板がレーザー光を吸収しなければ、必ずしも開口部を
設ける必要はない。
【００１４】次に、図１に示した光部品搭載用基板１０
の製造方法について説明する。図２〜１０は光部品搭載
用基板１０の製造工程を示す工程図である。尚、説明中
の光部品搭載（電気配線層）形成面をａ面、バンプ及び
光配線層形成面をｂ面とする。
の製造方法について説明する。図２〜１０は光部品搭載
用基板１０の製造工程を示す工程図である。尚、説明中
の光部品搭載（電気配線層）形成面をａ面、バンプ及び
光配線層形成面をｂ面とする。
【００１５】ガラス基板１はＬｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓ
ｉＯ2 （Ａｕ, ＣｅＯ2 ）系の化学的加工性を有する感
光性ガラス板であることが好ましい。また、このガラス
基板１のａ及びｂ面は優れた平滑性を有している。この
ガラス基板に孔状を有したフォトマスクを介してＨｇ−
Ｘｅランプを１００ｍＪ/ ｃｍ2 照射し（図２参照）、
現像を行った。この感光性ガラス中の成分であるＡｕ、
ＣｅＯ2 は、紫外線照射によって露光されると、露光部
分に感光性金属Ａｕ、ＣｅＯ2 の粒子からなる核が生成
し潜像（図示せず）を形成できる。
ｉＯ2 （Ａｕ, ＣｅＯ2 ）系の化学的加工性を有する感
光性ガラス板であることが好ましい。また、このガラス
基板１のａ及びｂ面は優れた平滑性を有している。この
ガラス基板に孔状を有したフォトマスクを介してＨｇ−
Ｘｅランプを１００ｍＪ/ ｃｍ2 照射し（図２参照）、
現像を行った。この感光性ガラス中の成分であるＡｕ、
ＣｅＯ2 は、紫外線照射によって露光されると、露光部
分に感光性金属Ａｕ、ＣｅＯ2 の粒子からなる核が生成
し潜像（図示せず）を形成できる。
【００１６】その後、露光によって潜像を形成したガラ
スを５５０℃乃至６２０℃で熱処理し、酸に溶出し易い
結晶を析出させる。この熱処理により、上記露光部分
（潜像）内に存在する感光性金属の粒子を核として、リ
チウムメタシリケート結晶が析出する。このようにして
得た結晶は酸に容易に溶解する性質を有するので、希弗
化水素酸で酸処理して、現像処理を行った（図３参
照）。
スを５５０℃乃至６２０℃で熱処理し、酸に溶出し易い
結晶を析出させる。この熱処理により、上記露光部分
（潜像）内に存在する感光性金属の粒子を核として、リ
チウムメタシリケート結晶が析出する。このようにして
得た結晶は酸に容易に溶解する性質を有するので、希弗
化水素酸で酸処理して、現像処理を行った（図３参
照）。
【００１７】上記の工程による処理の結果、感光性のガ
ラス基板１にビアホール２が形成される。このビアホー
ルは感光性のガラス基板１を貫通する孔であり、接続す
べきプリント基板２０側の電極の位置と合致するように
形成されている。
ラス基板１にビアホール２が形成される。このビアホー
ルは感光性のガラス基板１を貫通する孔であり、接続す
べきプリント基板２０側の電極の位置と合致するように
形成されている。
【００１８】ビアホール２が形成された感光性のガラス
基板１のｂ面に、光又は熱硬化性の樹脂３でビアホール
２を充填しガラス基板１のｂ面を平滑な状態にした後、
光配線層材料（例えばポリイミド）で下部クラッド４、
コア５と順次塗布する（図４参照）。
基板１のｂ面に、光又は熱硬化性の樹脂３でビアホール
２を充填しガラス基板１のｂ面を平滑な状態にした後、
光配線層材料（例えばポリイミド）で下部クラッド４、
コア５と順次塗布する（図４参照）。
【００１９】次いで、光導波路材の上部にフォトレジス
ト６を塗布し（図５参照）、導波路パターン用マスクで
露光、フォトレジスト６を現像し、露光された部分を除
去する。そして、反応性イオンエッチングによって断面
が矩形状になるようにコアをパターニングし、次いでフ
ォトレジスト５を除去する。
ト６を塗布し（図５参照）、導波路パターン用マスクで
露光、フォトレジスト６を現像し、露光された部分を除
去する。そして、反応性イオンエッチングによって断面
が矩形状になるようにコアをパターニングし、次いでフ
ォトレジスト５を除去する。
【００２０】なお、前記コアは、直線、曲線、Ｓ字曲
線、平行線などの少なくとも１つを有して形成されてい
る。
線、平行線などの少なくとも１つを有して形成されてい
る。
【００２１】更にコア配線パターンの所定の個所にＡｌ
膜等が蒸着されたミラー７を形成し、再び上部クラッド
８を塗布し光配線層９を形成する（図６、図７参照）。
ミラーは上部クラッドを塗布する前にレーザー等により
コアパターンに対して概略４５°に加工し、Ａｌ膜を選
択的に蒸着する。尚、この時、光部品搭載のためのアラ
イメントマークをＡｌ膜で下部クラット上の任意の位置
に形成しておく。
膜等が蒸着されたミラー７を形成し、再び上部クラッド
８を塗布し光配線層９を形成する（図６、図７参照）。
ミラーは上部クラッドを塗布する前にレーザー等により
コアパターンに対して概略４５°に加工し、Ａｌ膜を選
択的に蒸着する。尚、この時、光部品搭載のためのアラ
イメントマークをＡｌ膜で下部クラット上の任意の位置
に形成しておく。
【００２２】この後、約３５０℃で光配線層の加熱処理
工程を行う。ビアホール２に充填した樹脂はここで熱分
解し除去される（図８参照）。樹脂の分解成分がホール
内に残る場合は、重クロム酸、過マンガン酸等で有機残
さを除去できる。
工程を行う。ビアホール２に充填した樹脂はここで熱分
解し除去される（図８参照）。樹脂の分解成分がホール
内に残る場合は、重クロム酸、過マンガン酸等で有機残
さを除去できる。
【００２３】感光性ガラス基板１のビアホール２の位置
に合致するように、光配線層へレーザー照射等によりブ
ラインドビア状に追加加工を施し、光配線層側にもビア
ホール２を形成する。そして、メッキによりビアホール
２内に導体を析出させると共に、ガラス基板の面よりも
突出するように、めっきを十分成長させバンプ１１及び
パット１２を形成する（図９参照）。
に合致するように、光配線層へレーザー照射等によりブ
ラインドビア状に追加加工を施し、光配線層側にもビア
ホール２を形成する。そして、メッキによりビアホール
２内に導体を析出させると共に、ガラス基板の面よりも
突出するように、めっきを十分成長させバンプ１１及び
パット１２を形成する（図９参照）。
【００２４】なお、メッキを行う際には、ビアホール２
の内壁表面にのみ低粘度の接着剤層を選択的に塗布し、
接着剤層上へメッキ処理を施すことにより、感光性ガラ
ス界面とメッキ金属膜の接着性をさらに向上させること
が出来る。
の内壁表面にのみ低粘度の接着剤層を選択的に塗布し、
接着剤層上へメッキ処理を施すことにより、感光性ガラ
ス界面とメッキ金属膜の接着性をさらに向上させること
が出来る。
【００２５】以上のようにして製造された光部品搭載用
基板１０上部へ、光学素子（ＬＤ、ＰＤ）及びＬＳＩチ
ップ等を、ミラー工程と同時に下部クラッドに形成した
アライメントマークを頼りに光軸がずれないように搭載
することにより実装基板を作成する。感光性ガラス基板
１は表面平滑である為、アライメントマークとの高さ方
向の距離を正確に把握できるので、光部品搭載用基板１
０の端面に光軸がずれないように光学部品を設置するこ
とも可能である。更に、この後、光部品搭載用基板１０
自体をプリント基板に接続し図１の第１の例を完成させ
る。
基板１０上部へ、光学素子（ＬＤ、ＰＤ）及びＬＳＩチ
ップ等を、ミラー工程と同時に下部クラッドに形成した
アライメントマークを頼りに光軸がずれないように搭載
することにより実装基板を作成する。感光性ガラス基板
１は表面平滑である為、アライメントマークとの高さ方
向の距離を正確に把握できるので、光部品搭載用基板１
０の端面に光軸がずれないように光学部品を設置するこ
とも可能である。更に、この後、光部品搭載用基板１０
自体をプリント基板に接続し図１の第１の例を完成させ
る。
【００２６】ＰＤ・ＬＤといった光学部品やＬＳＩとい
った電気部品はリード線或いはバンプを介して光部品搭
載用基板上部の配線パターンに接続されている。一方、
プリント基板２０の上面には、光部品搭載用基板１０の
バンプ１１と電気的に接続するための電極２１が設けら
れ、相互に接続されている。これにより、ＰＤ、ＬＤと
いった光学部品やＬＳＩといった電気部品とプリント基
板２０とが電気的に接続される。
った電気部品はリード線或いはバンプを介して光部品搭
載用基板上部の配線パターンに接続されている。一方、
プリント基板２０の上面には、光部品搭載用基板１０の
バンプ１１と電気的に接続するための電極２１が設けら
れ、相互に接続されている。これにより、ＰＤ、ＬＤと
いった光学部品やＬＳＩといった電気部品とプリント基
板２０とが電気的に接続される。
【００２７】また、プリント基板２０からの電気信号の
一部がＬＤにより光信号に変換され、その光信号は導波
路へと入射されていく。そして、光信号がミラーで反射
され光導波路内を伝送し、再びミラー反射されＰＤで電
気信号に変換され、ＬＳＩ等で信号処理が行われる。こ
うして電気的な接続と光接続が高信頼性で実現できる。
このような光部品搭載用基板を複数個プリント基板に搭
載し光通信装置、光情報装置の高度化を図っても良い。
一部がＬＤにより光信号に変換され、その光信号は導波
路へと入射されていく。そして、光信号がミラーで反射
され光導波路内を伝送し、再びミラー反射されＰＤで電
気信号に変換され、ＬＳＩ等で信号処理が行われる。こ
うして電気的な接続と光接続が高信頼性で実現できる。
このような光部品搭載用基板を複数個プリント基板に搭
載し光通信装置、光情報装置の高度化を図っても良い。
【００２８】図１０は本発明の光部品搭載用基板及び実
装基板を搭載したプリント基板の第２の例を示す図であ
る。これは、光部品搭載部が電気配線層１３であり、多
層構造となっている場合の例である。
装基板を搭載したプリント基板の第２の例を示す図であ
る。これは、光部品搭載部が電気配線層１３であり、多
層構造となっている場合の例である。
【００２９】この例に示す光部品搭載用基板１０におい
て感光性ガラス基板１のビアホール２は、導電性物質で
埋められており光配線層の配線電極及びその上層の金属
材料と絶縁材料から構成された電気配線層１３の配線電
極が光部品や電気部品の電極に電気配線密度を対応させ
てビアホール２と接続されている。ここで電気配線層１
３は、公知のアディティブ法やサブトラクト法を用いて
形成することができる。
て感光性ガラス基板１のビアホール２は、導電性物質で
埋められており光配線層の配線電極及びその上層の金属
材料と絶縁材料から構成された電気配線層１３の配線電
極が光部品や電気部品の電極に電気配線密度を対応させ
てビアホール２と接続されている。ここで電気配線層１
３は、公知のアディティブ法やサブトラクト法を用いて
形成することができる。
【００３０】一方、ガラス基板ｂ面に形成されたビアホ
ール２からのバンプ１１の位置はプリント基板２０の電
極２１に合致すべき位置となっている。
ール２からのバンプ１１の位置はプリント基板２０の電
極２１に合致すべき位置となっている。
【００３１】このようにして、製造された光部品搭載用
基板１０を用いて光学素子（ＬＤ、ＰＤ）及びＬＳＩ
（ベア）チップ等を上部に搭載し、光部品搭載用基板を
プリント基板に接続される。このようにして、プリント
基板２０からの電気信号の一部がＬＤによって光信号に
よって変換され、ミラーで反射された光信号が光導波路
内を伝送する。光伝送した信号は再びミラーで９０°光
路変換されＰＤで電気信号に変換され、ＬＳＩ等で信号
処理される。こうして電気的な接続と光接続が高信頼性
で実現できる。
基板１０を用いて光学素子（ＬＤ、ＰＤ）及びＬＳＩ
（ベア）チップ等を上部に搭載し、光部品搭載用基板を
プリント基板に接続される。このようにして、プリント
基板２０からの電気信号の一部がＬＤによって光信号に
よって変換され、ミラーで反射された光信号が光導波路
内を伝送する。光伝送した信号は再びミラーで９０°光
路変換されＰＤで電気信号に変換され、ＬＳＩ等で信号
処理される。こうして電気的な接続と光接続が高信頼性
で実現できる。
【００３２】尚、光導波路には、石英、ポリカーボネー
ト、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンからなるポ
リマー材料であるか、或いはＳｉＯ2 - Ｇｅ2 、ＺｒＦ
4 -ＢａＦ2 - ＧｄＦ3 - ＡｌＦ3 、Ａｓ- Ｓ、Ａｓ-
Ｇｅ- Ｓｅなどからなるガラス系或いはＣｓＢｒ、ＫＲ
Ｓ- ５などからなる結晶系の何れかを用いて構成しても
同図１０の様になる。
ト、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンからなるポ
リマー材料であるか、或いはＳｉＯ2 - Ｇｅ2 、ＺｒＦ
4 -ＢａＦ2 - ＧｄＦ3 - ＡｌＦ3 、Ａｓ- Ｓ、Ａｓ-
Ｇｅ- Ｓｅなどからなるガラス系或いはＣｓＢｒ、ＫＲ
Ｓ- ５などからなる結晶系の何れかを用いて構成しても
同図１０の様になる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の光部品搭載用基板は、直接ガラ
ス基板上に配線した光配線層を形成する。従って、光学
部品と光配線層の光軸合わせは高精度となる。また、光
配線層（導波路フィルム）を剥離させないため、収縮に
伴う屈折率といった諸物性の変動もない。更に、光部品
搭載部が電気配線層であれば、光部品搭載部に搭載され
る光部品、電気部品の電極に電気配線密度を対応させた
実装基板の提供が可能となり、ビアホールと導電性バン
プを介して低配線密度のプリント基板に接続できる。
ス基板上に配線した光配線層を形成する。従って、光学
部品と光配線層の光軸合わせは高精度となる。また、光
配線層（導波路フィルム）を剥離させないため、収縮に
伴う屈折率といった諸物性の変動もない。更に、光部品
搭載部が電気配線層であれば、光部品搭載部に搭載され
る光部品、電気部品の電極に電気配線密度を対応させた
実装基板の提供が可能となり、ビアホールと導電性バン
プを介して低配線密度のプリント基板に接続できる。
【００３４】以上のようにして、伝送路としての光導波
路の接続特性や信頼性に格段に優れまた、配線設計の自
由度の高い、安価で実用的な光部品搭載用基板及び実装
基板、並びにプリント基板を提供できる。
路の接続特性や信頼性に格段に優れまた、配線設計の自
由度の高い、安価で実用的な光部品搭載用基板及び実装
基板、並びにプリント基板を提供できる。
【００３５】
【図１】本発明の光部品搭載用基板、実装基板並びにプ
リント基板を示す説明図である。
リント基板を示す説明図である。
【図２】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図であ
る。
る。
【図３】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図であ
る。
る。
【図４】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図であ
る。
る。
【図５】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図であ
る。
る。
【図６】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図であ
る。
る。
【図７】光部品搭載用基板の製造工程を示す傾斜図であ
る。
る。
【図８】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図であ
る。
る。
【図９】光部品搭載用基板を示す説明図である。
【図１０】本発明の光部品搭載用基板、実装基板並びに
プリント基板を示す説明図である。
プリント基板を示す説明図である。
１・・・ガラス基板 ２・・・孔（ビアホール） ３・・・光又は熱硬化性樹脂 ４・・・下部クラッド ５・・・コア ６・・・フォトレジスト ７・・・ミラー ８・・・上部クラッド ９・・・光配線層 １０・・・光部品搭載用基板 １１・・・バンプ １２・・・パット １３・・・電気配線層 １４・・・光部品 １５・・・電気部品 ２０・・・プリント基板 ２１・・・電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石崎 守 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 市川 浩二 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 塚本 健人 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA11 KA12 LA09 MA07 QA01 QA04 QA05 QA07 TA11 5E338 AA18 BB75 CC01 CC10 CD11 EE31
Claims (7)
- 【請求項１】ガラス基板の一面に光部品搭載部、他面に
コアとクラッドから構成された光配線層を少なくとも有
するとともに、前記光部品搭載部と導通し、ガラス基板
を貫通するビアホールを具備することを特徴とする光部
品搭載用基板。 - 【請求項２】光部品搭載部が、金属材料と絶縁材料から
構成された電気配線層であることを特徴とする請求項１
記載の光部品搭載用基板。 - 【請求項３】前記ガラス基板がＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ2 Ｏ、
又はＣｅＯ2 の少なくとも１種を含有し紫外線に対して
感光性を示すことを特徴とする請求項１乃至２記載の光
部品搭載用基板。 - 【請求項４】前記光配線層を構成するコア及びクラッド
はポリイミド、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メ
チル、ポリスチレンからなるポリマー材料であるか、或
いはＳｉＯ2 - Ｇｅ2 、ＺｒＦ4 - ＢａＦ2 - ＧｄＦ3
- ＡｌＦ3 、Ａｓ- Ｓ、Ａｓ- Ｇｅ- Ｓｅからなるガラ
ス系或いはＣｓＢｒ、ＫＲＳ- ５からなる結晶系材料の
何れかであることを特徴とする請求項１乃至３記載の光
部品搭載用基板。 - 【請求項５】前記光配線層を構成する断面矩形状のコア
は、直線、曲線、Ｓ字曲線、平行線などの少なくとも１
つを有して形成され、又コアパターンに対して概略４５
°傾いたミラーを具備していることを特徴とする請求項
１乃至４記載の光部品搭載用基板。 - 【請求項６】請求項１乃至５記載の光部品搭載用基板に
光部品を搭載したことを特徴とする実装基板。 - 【請求項７】請求項６に記載の実装基板とプリント基板
を導電性バンプを介して接続したことを特徴とするプリ
ント基板。
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-
2000
- 2000-12-06 JP JP2000371096A patent/JP4590722B2/ja not_active Expired - Fee Related
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