JP2002174744A - 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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- JP2002174744A JP2002174744A JP2000371098A JP2000371098A JP2002174744A JP 2002174744 A JP2002174744 A JP 2002174744A JP 2000371098 A JP2000371098 A JP 2000371098A JP 2000371098 A JP2000371098 A JP 2000371098A JP 2002174744 A JP2002174744 A JP 2002174744A
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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
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
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の一面または両面に光部品搭
載部及び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２
０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の一面または両面に光部品搭
載部及び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２
０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】また、半導体チップの小型化、高性能化の
技術の進歩が著しく、機器の更なる軽薄短小化を求めら
れる中で光学部品、電気部品等の表面実装部品の効率良
い混載の為には、貼り合わせた光導波路の上部へこれま
で以上に微細な配線を実現させる事も要求されている。
技術の進歩が著しく、機器の更なる軽薄短小化を求めら
れる中で光学部品、電気部品等の表面実装部品の効率良
い混載の為には、貼り合わせた光導波路の上部へこれま
で以上に微細な配線を実現させる事も要求されている。
【００１０】
【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
光電素子との光軸合わせを容易に実現できる光部品搭載
用基板及び実装基板、並びに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
光電素子との光軸合わせを容易に実現できる光部品搭載
用基板及び実装基板、並びにプリント板の提供を課題と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ガラス基板の一面または両面に光部品搭載部及びコ
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
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、ガラス基板の一面または両面に光部品搭載部及びコ
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
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。
【００１２】
【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
び実装基板並びにプリント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の一面又
は両面に光部品搭載部及び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
び実装基板並びにプリント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の一面又
は両面に光部品搭載部及び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。
【００１３】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。このガラス基板の少
なくとも一面に光部品搭載部（パッド、電気配線等）及
び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２
１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。このガラス基板の少
なくとも一面に光部品搭載部（パッド、電気配線等）及
び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２
１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。
【００１４】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。
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。
【００１５】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２〜９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
光部品搭載部形成面（電気配線層）及び光配線層形成面
をｂ面、バンプをａ面とする。
の製造方法について説明する。図２〜９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
光部品搭載部形成面（電気配線層）及び光配線層形成面
をｂ面、バンプをａ面とする。
【００１６】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。
【００１７】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）。
【００１８】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。
【００１９】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）。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】更にコア配線パターンの所定の個所にミラ
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７はレーザー等
によりコアを斜め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２３をＡｌ膜で下部クラッド上の任意の位置に形成
しておく。
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７はレーザー等
によりコアを斜め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２３をＡｌ膜で下部クラッド上の任意の位置に形成
しておく。
【００２３】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。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。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。
【００２４】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、感光性のガラス基板１ａ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を
形成する（図８参照）。
体を析出させると共に、感光性のガラス基板１ａ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を
形成する（図８参照）。
【００２５】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。こうして、金属導体でビアホール２が埋まるととも
に、a 面側にバンプ１１が形成される。
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。こうして、金属導体でビアホール２が埋まるととも
に、a 面側にバンプ１１が形成される。
【００２６】感光性のガラス基板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（図９参照）。また、同様にして
内部をメッキで金属導体を充填し、光配線層９表面に金
属導体によりパッドを形成する。
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（図９参照）。また、同様にして
内部をメッキで金属導体を充填し、光配線層９表面に金
属導体によりパッドを形成する。
【００２７】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。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１０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。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１０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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】図１０は本発明の光部品搭載用基板を搭載
したプリント基板の第２の例を示す図である。これは、
光電気配線板の光配線層の上部に電気配線層２２を形成
し多層構造となっている場合の例である。
したプリント基板の第２の例を示す図である。これは、
光電気配線板の光配線層の上部に電気配線層２２を形成
し多層構造となっている場合の例である。
【００３１】この例に示す光部品搭載用基板１０におい
て感光性のガラス基板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電
気配線層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。
て感光性のガラス基板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電
気配線層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。
【００３２】一方、感光性のガラス基板ａ面側に形成さ
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。
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。
【００３３】このようにして、製造された光電気配線１
０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。
０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。
【００３４】次に、図１１に示した光部品搭載用基板１
０の製造方法について説明する。図１２〜１４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
明中下部のバンプ形成面をａ面、対面（上面）をｂ面と
する。
０の製造方法について説明する。図１２〜１４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
明中下部のバンプ形成面をａ面、対面（上面）をｂ面と
する。
【００３５】感光性のガラス基板の１面に光配線層を形
成する工程は、図２〜７に示した光部品搭載用基板１０
の製造方法と同様である。続いて、ガラス基板１のａ面
側に全く同様の手順で光配線材料（例えばポリイミド）
で下部クラッド４、コア５、上部クラッド８を順次塗布
し光配線層を９を形成する。コア５は断面矩形状となる
ようパターニングを行い、またコア配線パターンの所定
の個所にミラー７を設けておく（図１２参照）。
成する工程は、図２〜７に示した光部品搭載用基板１０
の製造方法と同様である。続いて、ガラス基板１のａ面
側に全く同様の手順で光配線材料（例えばポリイミド）
で下部クラッド４、コア５、上部クラッド８を順次塗布
し光配線層を９を形成する。コア５は断面矩形状となる
ようパターニングを行い、またコア配線パターンの所定
の個所にミラー７を設けておく（図１２参照）。
【００３６】少なくともａ面或いはｂ面のどちらか一方
の光配線層９は感光性のガラス基板１のビアホール２の
位置に合致するように、レーザー等によりブラインドビ
アを追加加工し、光配線層にもビアホール２を形成する
（図１３参照）。また、内部をメッキで金属導体を充填
すると共に、光配線層９表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を形成する。また、光配線
層９上下両側の表面にも金属導体を配線する。
の光配線層９は感光性のガラス基板１のビアホール２の
位置に合致するように、レーザー等によりブラインドビ
アを追加加工し、光配線層にもビアホール２を形成する
（図１３参照）。また、内部をメッキで金属導体を充填
すると共に、光配線層９表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を形成する。また、光配線
層９上下両側の表面にも金属導体を配線する。
【００３７】以上のようにして製造された光部品搭載用
基板１０両面へ、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等を頼りに光軸がずれないように搭
載して実装基板を製造する。尚、感光性ガラス基板１は
表面平滑である為、上面に塗布したクラッド層及びアラ
イメントマークも平滑のままである。従って、光部品１
４搭載時のアライメント精度を高く維持でき光軸のズレ
を抑えられる事になる。また、高さ方向の距離（膜厚）
を正確に把握できるので、光部品１４を光・電気配線基
板１０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。この後、実装基板自体をプリント
基板に接続し図１４の例を完成させる。
基板１０両面へ、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等を頼りに光軸がずれないように搭
載して実装基板を製造する。尚、感光性ガラス基板１は
表面平滑である為、上面に塗布したクラッド層及びアラ
イメントマークも平滑のままである。従って、光部品１
４搭載時のアライメント精度を高く維持でき光軸のズレ
を抑えられる事になる。また、高さ方向の距離（膜厚）
を正確に把握できるので、光部品１４を光・電気配線基
板１０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。この後、実装基板自体をプリント
基板に接続し図１４の例を完成させる。
【００３８】以上作製した光部品搭載用基板及びプリン
ト基板において、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及びビアホールに接続
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のビアホールから突出したバンプ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。
ト基板において、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及びビアホールに接続
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のビアホールから突出したバンプ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。
【００３９】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
気信号となり、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・電気配線基板をサイズ数ｃｍ〜数十ｃｍの範
囲で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
気信号となり、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・電気配線基板をサイズ数ｃｍ〜数十ｃｍの範
囲で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。
【００４０】図１５は本発明の光部品搭載用基板を搭載
したプリント基板の第２の例を示す図である。これは、
光部品搭載用基板の光配線層両面の上部に電気配線層２
２を形成し多層構造となっている場合の例である。ここ
で電気配線層２２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。
したプリント基板の第２の例を示す図である。これは、
光部品搭載用基板の光配線層両面の上部に電気配線層２
２を形成し多層構造となっている場合の例である。ここ
で電気配線層２２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。
【００４１】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、且つ光配線層の配線電極１６及びその
上層の電気配線層の配線電極１６が光部品や電気部品の
電極に対応した配線密度を有し、ビアホール２と接続さ
れている。
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、且つ光配線層の配線電極１６及びその
上層の電気配線層の配線電極１６が光部品や電気部品の
電極に対応した配線密度を有し、ビアホール２と接続さ
れている。
【００４２】一方、感光性ガラスａ面側のビアホール２
の位置はプリント基板２０の電極２１に合致すべき位置
となっており、ビアホール２と電極２１とが接続されて
いる。こうして、光配線層と電気配線層とがガラス基板
に主要な構成として多層形成できるので上部に搭載され
る光部品、電気部品の電極に電気配線密度を対応させる
事が可能となり、プリント基板への効率よいデバイス実
装が可能になる。
の位置はプリント基板２０の電極２１に合致すべき位置
となっており、ビアホール２と電極２１とが接続されて
いる。こうして、光配線層と電気配線層とがガラス基板
に主要な構成として多層形成できるので上部に搭載され
る光部品、電気部品の電極に電気配線密度を対応させる
事が可能となり、プリント基板への効率よいデバイス実
装が可能になる。
【００４３】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・電気配線基板を
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・電気配線基板を
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。
【００４４】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１１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１１の様になる。
【００４５】
【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。
【００４６】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。
【００４７】
【図１】本発明の光部品搭載用基板及び実装基板、並び
にプリント基板を示す説明図である。
にプ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】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図であ
る。
る。
【図１０】本発明の光部品搭載用基板及び実装基板、並
びにプリント基板を示す説明図である。
びにプリント基板を示す説明図である。
【図１１】本発明の光部品搭載用基板及び実装基板、並
びにプリント基板を示す説明図である。
びにプリント基板を示す説明図である。
【図１２】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図で
ある。
ある。
【図１３】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図で
ある。
ある。
【図１４】光部品搭載用基板の製造工程を示す説明図で
ある。
ある。
【図１５】本発明の光部品搭載用基板及び実装基板、並
びにプリント基板を示す説明図である。
びに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・・・パッド １４・・・光部品 １５・・・電気部品 １６・・・配線電極 ２０・・・プリント基板 ２１・・・電極 ２２・・・電気配線層 ２３・・・アライメントマーク
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） 2H037 AA01 AA04 BA02 BA11 CA38 DA03 DA06 2H047 KA03 KA12 KB08 LA09 LA11 MA05 MA07 PA24 PA28 QA04 QA05 RA06 RA08 TA11 TA42 5E338 AA03 AA11 AA18 BB63 BB71 CC01 CC10 EE21
Claims (7)
- 【請求項１】ガラス基板の一面または両面に光部品搭載
部及び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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000371098A JP4538949B2 (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 光部品搭載用基板製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000371098A JP4538949B2 (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 光部品搭載用基板製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174744A true JP2002174744A (ja) | 2002-06-21 |
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ID=18840875
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000371098A Expired - Fee Related JP4538949B2 (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 光部品搭載用基板製造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4538949B2 (ja) |
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| KR100894152B1 (ko) | 2007-03-16 | 2009-04-27 | (주)페타컴 | 평판광회로 기반 광소자 및 그 제조 방법 |
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