JP2003110121A - 光学素子実装用基板の製造方法及び光学素子実装用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学素子を適正に位置決めできる光学素子実
装用基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 受光素子１４及び発光素子１２を、パッ
ケージ基板１０に対してリフローを行った半田７０を介
して介して導電パッド１６０に固定する。このリフロー
の際のセルフアライメントにより、パッケージ基板１０
に対して受光素子１４及び発光素子１２を適正に位置決
めできる。従って、光導波路１６の端面１６ａと受光素
子１４、及び、光導波路１８の端面１８ａと発光素子１
８とを正しく位置合わせすることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子、基板上
に光学素子を搭載する光学素子実装用基板、また、基板
上に光学素子とＩＣチップとを実装するＩＣチップ実装
用基板、及び、この製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信分野を中心として光ファイバ
に注目が集まっている。特にＩＴ（情報技術）分野にお
いては、高速インターネット網の整備に、光ファイバを
用いた通信技術が必要となる。光ファイバは、低損
失、高帯域、細径・軽量、無誘導、省資源等の
特徴を有しており、この特徴を有する光ファイバを用い
た通信システムでは、従来のメタリックケーブルを用い
た通信システムに比べ、中継器数を大幅に削減すること
ができ、建設、保守が容易になり、通信システムの経済
化、高信頼性化を図ることができる。

【０００３】また、光ファイバは、一つの波長の光だけ
でなく、多くの異なる波長の光を１本の光ファイバで同
時に多重伝送することができるため、多用な用途に対応
可能な大容量の伝送路を実現することができ、映像サー
ビス等にも対応することができる。

【０００４】そこで、このようなインターネット等のネ
ットワーク通信においては、光ファイバで用いた光通信
を、基幹網の通信のみならず、基幹網と端末機器（パソ
コン、モバイル、ゲーム等）との通信や、端末機器同士
の通信にも用いることが提案されている。

【０００５】このように基幹網と端末機器との通信等に
光通信を用いる場合、端末機器において情報（信号）処
理を行うＩＣが、電気信号で動作するため、端末機器に
は、光→電気変換器や電気→光変換器等の光信号と電気
信号とを変換する装置（以下、光／電気変換器ともい
う）を取り付ける必要がある。かかる端末機器で、ＩＣ
チップと共に、光信号を処理する受光素子や発光素子等
の光学部品等を実装し、これらに電気配線や光導波路を
接続し、信号伝送および信号処理を行うことが検討され
ている。

【０００６】係る端末機器で、光学素子は、光学素子実
装用基板に樹脂結合法により搭載される。この樹脂結合
法では、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の熱硬化
性樹脂を主剤とし、これらの樹脂成分以外に硬化剤やフ
ィラー、溶剤等を含むペーストを光学素子実装用基板に
塗布し、次いで、光学素子をペースト上に載置した後、
該ペーストを加熱硬化させることにより光学素子を取り
付ける。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した光学素子の取
り付け方法では、光学素子を適正な位置に搭載すること
が困難であった。先ず、光学素子を適正な位置に搭載す
ること自体が困難であり、例え、適正な位置に光学素子
を搭載できても、後工程で半田バンプ等のリフローを繰
り返すため、リフローの熱により光学素子を光学素子実
装用基板に固定する上記樹脂が軟化して、光学素子の位
置がずれてしまっていた。

【０００８】ここで、光学素子の位置がずれると、光学
素子実装用基板の外部光導波路からの光信号の受光、及
び、外部光導波路への光信号の伝達が適正に行えなくな
る。

【０００９】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、光学素
子を適正に位置決めできる光学素子実装用基板の製造方
法、及び、外部の光導波路又は光ファイバーとの光信号
の伝達を適正に行い得る光学素子実装用基板を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１は、少なくとも以下の（ａ）〜（ｄ）の工程を
有する、端子を備える光学素子を基板上に実装すること
を技術的特徴とする： （ａ）前記基板の光学素子取り付け位置に金属パッドへ
至る開口を形成する工程； （ｂ）前記開口に熱可塑性の接着剤を載置する工程； （ｃ）端子に接着剤取り付け部を形成した前記光学素子
を、前記接着剤上に載置する工程； （ｄ）前記熱可塑性の接着剤を加熱溶解し、該接着剤を
介して前記光学素子を前記金属パッドへ固定する工程。

【００１１】請求項１の光学素子実装用基板の製造方法
では、光学素子を、光学素子取り付け位置に形成した開
口に、熱可塑性の接着剤を加熱溶解し固定する。この加
熱溶解の際に熱可塑性の接着剤によるセルフアライメン
トが働き、光学素子実装用基板に対して光学素子を適正
に位置決めできる。従って、光導波路、光ファイバ等の
光路に対して光学素子を正しく位置合わすることが可能
である。更に、後工程で熱が加わり、光学素子を固定す
る熱可塑性の接着剤が軟化しても、セルフアライメント
が働くため、光学素子の位置がずれることがない。

【００１２】また、請求項２は、少なくとも以下の
（ａ）〜（ｄ）の工程を有する、端子を備える光学素子
を基板上に実装することを技術的特徴とする： （ａ）前記基板表面のソルダーレジスト層の光学素子取
り付け位置に金属パッドへ至る開口を形成する工程； （ｂ）前記開口に低融点金属を載置する工程； （ｃ）端子へ至る開口を備えるソルダーレジスト層を形
成した前記光学素子を、前記低融点金属に載置する工
程； （ｄ）前記低融点金属を加熱溶解し、該低融点金属を介
して前記光学素子の端子を金属パッドへ接続する工程。

【００１３】請求項２の光学素子実装用基板の製造方法
では、光学素子を、ソルダーレジスト層の光学素子取り
付け位置に形成した開口内の金属パッドに、低融点金属
を加熱溶解し固定する。この加熱溶解の際に低融点金属
によるセルフアライメントが働き、光学素子実装用基板
に対して光学素子を適正に位置決めできる。従って、光
導波路、光ファイバ等の光路に対して光学素子を正しく
位置合わすることが可能である。更に、後工程で熱が加
わり、光学素子を固定する低融点金属が軟化しても、セ
ルフアライメントが働くため、光学素子の位置がずれる
ことがない。

【００１４】請求項３の光学素子実装用基板の製造方法
では、前記光学素子の裏面と光学素子実装用基板との間
にアンダーフィル樹脂を充填する。このため、後工程で
熱が加わり、光学素子を固定する低融点金属が軟化した
際に、アンダーフィル樹脂が充填されているため、位置
ずれがなく、また、接続信頼性が低下することもない。

【００１５】請求項４は、光学素子を実装する光学素子
実装用基板であって、表面のソルダーレジスト層の光学
素子取り付け位置の開口の金属パッドに、加熱溶解によ
り一旦溶融した低融点金属を介して、光学素子の端子
（入力出力用金属パッド及びダミーパッド）を接続した
ことを技術的特徴とする。

【００１６】請求項４では、光学素子を、ソルダーレジ
スト層の光学素子取り付け位置に形成した開口に、低融
点金属を加熱溶解し固定してある。この加熱溶解の際に
低融点金属によるセルフアライメントが働き、光学素子
実装用基板に対して光学素子を適正に位置決めできてい
る。従って、光導波路、光ファイバ等の光路に対して光
学素子を正しく位置合わすることが可能であり、損失を
発生させることなく光信号を送受できる。

【００１７】請求項５では、光学素子の裏面と光学素子
実装用基板の表面との間に樹脂封止がなされているた
め、低融点金属の接続信頼性が高い。

【００１８】請求項６では、光学素子の表面上に透光性
樹脂層が配設されているため、光学素子が周囲の雰囲気
から影響を受けることがない。

【００１９】請求項７では、光学素子の裏面側に、光学
素子の受又は発光部の中心から点対象の位置に２以上の
端子を設け、光学素子実装用基板側の端子（入力出力用
金属パッド及びダミーパッド）と接続する。このため、
受、発光部の中心が合うように、光学素子を光学素子実
装用基板へ搭載することができる。従って、光導波路、
光ファイバ等の光路に対して光学素子を正しく位置合わ
することが可能であり、損失を発生させることなく光信
号を送受できる。

【００２０】なお、低融点金属とは２５０℃以下で加熱
溶解することができるものを意味する。具体的には、半
田、金属ペーストなどが該当する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の光学素子実装用基板を構
成するＩＣチップ実装用基板の製造方法は、光学素子挿
入用基板とパッケージ基板とを別々に作製した後、両者
を貼り合わせ、さらに所定の工程を経るものである。そ
こで、本明細書においては、まず、光学素子挿入用基板
を作製する方法とパッケージ基板を作製する方法とをそ
れぞれ工程順に別々に説明し、その後、両者を貼り合わ
せてＩＣチップ実装用基板とする工程について説明す
る。

【００２２】（ａ） 光学素子挿入用基板の作製では、
基板ａの両面に導体回路を形成するとともに、上記基板
ａを挟んだ導体回路間を接続するスルーホールを形成す
る導体回路形成工程（ａ）を行う。具体的には、例え
ば、基板ａにドリル加工やレーザ処理等により貫通孔を
形成した後、該貫通孔の壁面を含む基板ａの表面全体に
無電解めっき処理等を施すことによりベタの導体層を形
成し、次いで、導体層にパターン状にエッチング処理を
施すことにより導体回路と基板ａを挟んだ導体回路間を
接続するスルーホールとを形成することができる。ま
た、予め、ベタの導体層が形成された基板に貫通孔を形
成した後、該貫通孔の壁面に無電解めっき処理等を施
し、さらに、導体層にエッチング処理を施すことにより
導体回路とスルーホールとを形成してもよい。

【００２３】また、基板ａに貫通孔を形成した後、基板
ａの表面の一部にめっきレジストを形成し、次いで、貫
通孔の壁面およびめっきレジスト非形成部に無電解めっ
き処理のみや、無電解めっき処理および電解めっき処理
等を施すことにより導体層を形成し、さらに、めっきレ
ジストの剥離を行うことにより導体回路とスルーホール
とを形成してもよい。また、この工程において、基板ａ
に貫通孔を形成した後には、該貫通孔にデスミア処理を
施すことが望ましい。上記デスミア処理としては、例え
ば、過マンガン酸やクロム酸等の酸化剤を用いて薬液処
理や、プラズマを用いたドライ処理等が挙げられる。

【００２４】上記基板ａとしては、例えば、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミ
ド−トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、フェノール樹脂、こ
れらの樹脂にガラス繊維等の補強材が含浸された樹脂
（例えば、ガラスエポキシ樹脂）等からなる基板、ＦＲ
−４基板、ＦＲ−５基板等が挙げられる。また、両面銅
張積層基板や片面銅張積層基板、ＲＣＣ基板等をベタの
導体層が形成された基板として用いてもよい。なお、コ
ンフォーマル基板やアディティブ法で形成された基板を
導体回路の形成された基板として用い、この基板に貫通
孔の形成する処理とその壁面の導体層を形成する処理と
を施し、導体回路とスルーホールとを形成してもよい。

【００２５】上記スルーホールを形成した後には、該ス
ルーホール内に樹脂充填材を充填し、樹脂充填材層を形
成することが望ましい。なお、樹脂充填材の充填は、例
えば、スルーホールに相当する部分に開口が形成された
マスクを基板上に載置し、スキージを用いて行うことが
できる。また、スルーホール内に樹脂充填材を充填する
場合には、充填前にスルーホールの壁面に粗化面を形成
しておくことが望ましい。これにより、スルーホールと
樹脂充填材層との密着性がより向上するからである。

【００２６】上記樹脂充填材としては、例えば、エポキ
シ樹脂と硬化剤と無機粒子とを含む樹脂組成物等が拳げ
られる。上記エポキシ樹脂としては特に限定されない
が、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラック型
エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一種
が望ましい。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、Ａ型や
Ｆ型の樹脂を選択することにより、希釈溶媒を使用しな
くてもその粘度を調製することができ、ノボラック型エ
ポキシ樹脂は、高強度で耐熱性や耐薬品性に優れ、無電
解めっき液等の強塩基性溶液中であっても分解せず、ま
た、熱分解もしにくいからである。

【００２７】上記ビスフェノール型エポキシ樹脂として
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂が望ましく、低粘度で、かつ、無溶剤
で使用することができる点からビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂がより望ましい。また、上記ノボラック型エポ
キシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹
脂およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂から選択
される少なくとも一種が望ましい。

【００２８】また、ビスフェノール型エポキシ樹脂とク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂とを混合して使用し
てもよい。この場合、ビスフェノール型エポキシ樹脂と
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂との混合比率は、
重量比で１／１〜１／１００であることが望ましい。

【００２９】上記樹脂充填材に含まれる硬化剤としては
特に限定されず、従来公知の硬化剤を用いることがで
き、例えば、イミダゾール系硬化剤、酸無水物硬化剤、
アミン系硬化剤等が挙げられる。これらのなかでは、イ
ミダゾール系硬化剤が望ましく、特に、２５℃において
液状の１−ベンジル−２−メチルイミダゾールや、１−
シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、
および、４−メチル−２−エチルイミダゾールが望まし
い。

【００３０】また、上記樹脂充填材に含まれる無機粒子
としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等の
アルミニウム化合物、炭酸カルシウム、水酸化カルシウ
ム等のカルシウム化合物、炭酸カリウム等のカリウム化
合物、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウ
ム、タルク等のマグネシウム化合物、シリカ、ゼオライ
ト等のケイ素化合物等からなるものが挙げられる。これ
らは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
また、上記無機粒子は、シランカップリング剤等によ
り、コーティングされていてもよい。無機粒子とエポキ
シ樹脂との密着性が向上するからである。

【００３１】また、上記無機粒子の樹脂組成物中の含有
比率は、１０〜８０重量％が望ましく、２０〜７０重量
％がより望ましい。この範囲であれば、基板等との間
で、熱膨張係数の整合を図ることができるからである。

【００３２】また、上記無機粒子の形状は特に限定され
ず、球状、楕円球状、破砕状、多面体状等が挙げられ
る。これらのなかでは、球状や楕円球状が望ましい。粒
子の形状に起因したクラックの発生等を抑制することが
できるからである。上記無機粒子の平均粒径は、０．１
〜５．０μｍが望ましい。

【００３３】また、上記樹脂組成物中には、上記したエ
ポキシ樹脂等以外に、他の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂
等が含まれていてもよい。上記熱硬化性樹脂としては、
例えば、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げら
れ、上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン６フッ
化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エチレンパ
ーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹
脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスル
フォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）、熱可塑型ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポ
リエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド
（ＰＥＩ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＥＳ）、
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオレフィン系樹脂等が
挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以
上を併用してもよい。なお、上記エポキシ樹脂に代え
て、これらの樹脂を用いてもよい。

【００３４】また、この導体回路形成工程においては、
スルーホール内に樹脂充填材層を形成した後、該樹脂充
填材層のスルーホールからの露出面を覆う蓋めっき層を
形成することが望ましい。蓋めっき層を形成することに
より、スルーホールのランド上のみならず、蓋めっき層
上にもはんだパッドを形成することが可能となるため、
設計の自由度がより向上するからである。

【００３５】上記蓋めっき層は、例えば、樹脂充填材層
の露出面を含む基板の表面に導体層を形成し、蓋めっき
層形成部分にエッチングレジストを形成した後、エッチ
ング処理を施したり、予め、蓋めっき層非形成部分にめ
っきレジストを形成しておき、めっき処理とめっきレジ
ストの除去とを行うことにより形成することができる。

【００３６】従って、この導体回路形成工程において、
スルーホール上に蓋めっき層を形成する場合には、下記
の手順で処理を行うことにより、導体回路およびスルー
ホールの形成と蓋めっき層の形成とを同時に行うことが
できる。即ち、まず、基板に貫通孔を形成した後、該貫
通孔の壁面を含む基板の表面に導体層を形成し、つい
で、その壁面に導体層の形成された貫通孔内に樹脂充填
材を充填する。さらに、樹脂充填材の露出面、および、
基板表面に形成した導体層上にめっき処理等により導体
層を積層形成した後、導体回路非形成部およびスルーホ
ール非形成部の導体層をエッチング除去することによ
り、導体回路およびスルーホールの形成と蓋めっき層の
形成とを同時に行うことができる。

【００３７】（ｂ） 次に、導体回路を形成した基板ａ
の片面の導体回路非形成部の少なくとも一部に接着剤層
を形成する接着剤層形成工程を行う。なお、本明細書に
おいて、スルーホールのランド部分は導体回路に含むも
のとする。従って、スルーホールのランド部分は、導体
回路非形成部には相当しない。この工程では、基板ａの
パッケージ基板と貼り合わせる側の導体回路非形成部の
全部または一部に接着剤層を形成する。上記接着剤層
は、パッケージ基板との充分な接着性が得られるように
塗布すればよい。従って、後述する（ｃ）の工程で貫通
孔が形成される部分には、接着剤層を形成してもよい
し、しなくてもよい。

【００３８】上記接着剤としては、例えば、熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基の一部が感光
化された樹脂、および、これらの複合体からなるもの等
を用いることができる。具体例としては、例えば、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂
等が挙げられる。また、予め、シート状に成形された接
着剤を用いてもよい。

【００３９】（ｃ） 次に、接着剤層を形成した基板ａ
の一部に貫通孔を形成する貫通孔形成工程を行う。ここ
で形成する貫通孔内には、後工程において、光学素子が
配設されることとなる。上記貫通孔の形成は、例えば、
ルーター加工等により行うことができる。また、上記貫
通孔の形成位置は特に限定されないが、通常、基板の中
央に形成する。

【００４０】また、上記貫通孔形成工程おいて、貫通孔
を形成した後には、貫通孔壁面に存在するバリ等を除去
するために、薬液処理や研磨処理等を施してもよい。上
記薬液処理は、例えば、クロム酸、過マンガン酸塩等の
水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができる。こ
のような（ａ）〜（ｃ）の工程を経ることにより光学素
子挿入用基板を作製することができる。

【００４１】次に、パッケージ基板の作製方法について
説明する。 （Ａ） パッケージ基板の作製では、まず、基板Ａの両
面に導体回路を形成する第一の導体回路形成工程（Ａ）
を行う。この工程は、例えば、上述した光学素子挿入用
基板の作製の（ａ）の工程と同様の方法により行うこと
ができる。なお、基板Ａとしては、例えば、上述した基
板ａと同様のものを用いることができる。

【００４２】また、必要に応じて、上記基板Ａを挟んだ
導体回路間を接続するスルーホールを形成してもよい。
上記スルーホールは、上記基板Ａにドリル加工やレーザ
処理等により貫通孔を形成した後、該貫通孔の壁面に無
電解めっき処理等を施すことにより形成する。また、ス
ルーホールを形成した場合には、該スルーホール内に樹
脂充填材を充填することが望ましい。なお、樹脂充填材
の充填は、例えば、スルーホールに相当する部分に開口
が形成されたマスクを基板上に載置し、スキージを用い
て行うことができる。

【００４３】また、導体回路表面（スルーホールのラン
ド表面を含む）に粗化形成処理を施してもよい。導体回
路表面を粗化面とすることにより後工程で積層形成する
層間樹脂絶縁層との密着性を向上させることができるか
らである。上記粗化形成処理としては、例えば、黒化
（酸化）−還元処理、第二銅錯体と有機酸塩とを含むエ
ッチング液等を用いたエッチング処理、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ
針状合金めっきによる処理等が挙げられる。なお、この
粗化形成処理は、スルーホール内に樹脂充填材を充填す
る前に行い、スルーホールの壁面にも粗化面を形成して
もよい。スルーホールと樹脂充填材との密着性が向上す
るからである。

【００４４】上記スルーホール内に充填する樹脂充填材
としては、例えば、光学素子挿入用基板を作製する工程
において、スルーホール内を充填する際に用いる樹脂充
填材と同様のものが挙げられる。

【００４５】（Ｂ） 次に、上記導体回路を形成した基
板Ａ上に、バイアホールを有する層間樹脂絶縁層を形成
するとともに、上記層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成
する層間樹脂絶縁層積層工程（Ｂ）を行う。具体的に
は、例えば、下記（ｉ）〜(vi）の工程を経ることによ
り行うことができる。即ち、（ｉ）まず、導体回路を形
成した基板Ａ上に、熱硬化性樹脂や樹脂複合体からなる
未硬化の樹脂層を形成するか、または、熱可塑性樹脂か
らなる樹脂層を形成する。上記未硬化の樹脂層は、未硬
化の樹脂をロールコーター、カーテンコーター等により
塗布して成形してもよく、また、未硬化（半硬化）の樹
脂フィルムを熱圧着して形成してもよい。さらに、未硬
化の樹脂フィルムの片面に銅箔等の金属層が形成された
樹脂フィルムを貼付してもよい。また、熱可塑性樹脂か
らなる樹脂層は、フィルム状に成形した樹脂成形体を熱
圧着することにより形成することが望ましい。

【００４６】上記未硬化の樹脂を塗布する場合には、樹
脂を塗布した後、加熱処理を施す。上記加熱処理を施す
ことにより、未硬化の樹脂を熱硬化させることができ
る。なお、上記熱硬化は、後述するバイアホール用開口
を形成した後に行ってもよい。

【００４７】このような樹脂層の形成において使用する
熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹
脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ
フェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。

【００４８】上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ
樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエ
ン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基
を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、
トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂
等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種
以上併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるも
のとなる。

【００４９】上記ポリオレフィン系樹脂としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポ
リイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、シ
クロオレフィン系樹脂、これらの樹脂の共重合体等が挙
げられる。

【００５０】また、上記熱可塑性樹脂としては、例え
ば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリス
ルフォン等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂と熱可塑
性樹脂との複合体（樹脂複合体）としては、熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂とを含むものであれば特に限定され
ず、その具体例としては、例えば、粗化面形成用樹脂組
成物等が挙げられる。

【００５１】上記粗化面形成用樹脂組成物としては、例
えば、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくと
も１種からなる粗化液に対して難溶性の未硬化の耐熱性
樹脂マトリックス中に、酸、アルカリおよび酸化剤から
選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して可溶性
の物質が分散されたもの等が挙げられる。なお、上記
「難溶性」および「可溶性」という語は、同一の粗化液
に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いも
のを便宜上「可溶性」といい、相対的に溶解速度の遅い
ものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。

【００５２】上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、層
間樹脂絶縁層に上記粗化液を用いて粗化面を形成する際
に、粗化面の形状を保持できるものが好ましく、例え
ば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が
挙げられる。また、感光性樹脂であってもよい。後述す
るバイアホール用開口を形成する工程において、露光現
像処理により開口を形成することができるからである。

【００５３】上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレ
フィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、これら
の熱硬化性樹脂に感光性を付与した樹脂、即ち、メタク
リル酸やアクリル酸等を用い、熱硬化基を（メタ）アク
リル化反応させた樹脂を用いてもよい。具体的には、エ
ポキシ樹脂の（メタ）アクリレートが望ましく、さら
に、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂がより望ましい。

【００５４】上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェ
ノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォ
ン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポジフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等
が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以
上併用してもよい。

【００５５】上記可溶性の物質としては、例えば、無機
粒子、樹脂粒子、金属粒子、ゴム粒子、液相樹脂および
液相ゴム等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよ
いし、２種以上併用してもよい。

【００５６】上記無機粒子としては、例えば、アルミ
ナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物；炭酸
カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物；
炭酸カリウム等のカリウム化合物；マグネシア、ドロマ
イト、塩基性炭酸マグネシウム、タルク等のマグネシウ
ム化合物；シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物等から
なるものが挙げられる。これらは単独で用いてもよい
し、２種以上併用してもよい。上記アルミナ粒子は、ふ
っ酸で溶解除去することができ、炭酸カルシウムは塩酸
で溶解除去することができる。また、ナトリウム含有シ
リカやドロマイトはアルカリ水溶液で溶解除去すること
ができる。

【００５７】上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸、ア
ルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からな
る粗化液に浸漬した場合に、上記耐熱性樹脂マトリック
スよりも溶解速度の早いものであれば特に限定されず、
具体的には、例えば、アミノ樹脂（メラミン樹脂、尿素
樹脂、グアナミン樹脂等）、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレ
ン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、ビスマレイ
ミド−トリアジン樹脂等からなるものが挙げられる。こ
れらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよ
い。なお、上記樹脂粒子は予め硬化処理されていること
が必要である。硬化させておかないと上記樹脂粒子が樹
脂マトリックスを溶解させる溶剤に溶解してしまうた
め、均一に混合されてしまい、酸や酸化剤で樹脂粒子の
みを選択的に溶解除去することができないからである。

【００５８】上記金属粒子としては、例えば、金、銀、
銅、スズ、亜鉛、ステンレス、アルミニウム、ニッケ
ル、鉄、鉛等からなるものが挙げられる。これらは、単
独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。また、上
記金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等
により被覆されていてもよい。

【００５９】（ii）次に、その材料として熱硬化性樹脂
や樹脂複合体を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合に
は、未硬化の樹脂層に硬化処理を施すとともに、バイア
ホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。上記バ
イアホール用開口は、レーザ処理により形成することが
望ましい。上記レーザ処理は、上記硬化処理前に行って
もよいし、硬化処理後に行ってもよい。また、感光性樹
脂からなる層間樹脂絶縁層を形成した場合には、露光、
現像処理を行うことにより、バイアホール用開口を設け
てもよい。なお、この場合、露光、現像処理は、上記硬
化処理前に行う。

【００６０】また、その材料として熱可塑性樹脂を用い
た層間樹脂絶縁層を形成する場合には、熱可塑性樹脂か
らなる樹脂層にレーザ処理によりバイアホール用開口を
形成し、層間樹脂絶縁層とすることができる。

【００６１】このとき、使用するレーザとしては、例え
ば、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ、Ｙ
ＡＧレーザ等が挙げられる。これらは、形成するバイア
ホール用開口の形状等を考慮して使い分けてもよい。

【００６２】上記バイアホール用開口を形成する場合、
マスクを介して、ホログラム方式のエキシマレーザによ
るレーザ光を照射することにより、一度に多数のバイア
ホール用開口を形成することができる。また、短パルス
の炭酸ガスレーザを用いて、バイアホール用開口を形成
すると、開口内の樹脂残りが少なく、開口周縁の樹脂に
対するダメージが小さい。

【００６３】また、光学系レンズとマスクとを介してレ
ーザ光を照射する場合には、一度に多勢のバイアホール
用開口を形成することができる。光学系レンズとマスク
とを介することにより、同一強度で、かつ、照射角度が
同一のレーザ光を複数の部分に同時に照射することがで
きるからである。

【００６４】（iii）次に、バイアホール用開口の内壁
を含む層間樹脂絶縁層の表面に、必要に応じて、酸また
は酸化剤を用いて粗化面を形成する。なお、この粗化面
は、眉間樹脂絶縁層とその上に形成する薄膜導体層との
密着性を高めるために形成するものであり、層間樹脂絶
縁層と薄膜導体層との間に充分な密着性がある場合には
形成しなくてもよい。

【００６５】上記酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、リン
酸、蟻酸等が挙げられ、上記酸化剤としては、クロム
酸、クロム硫酸、過マンガン酸ナトリウム等の過マンガ
ン酸塩等が挙げられる。また、粗化面を形成した後に
は、アルカリ等の水溶液や中和液等を用いて、層間樹脂
絶縁層の表面を中和することが望ましい。次工程に、酸
や酸化剤の影響を与えないようにすることができるから
である。また、上記粗化面の形成は、プラズマ処理等を
用いて行ってもよい。

【００６６】また、上記粗化面の最大粗度Ｒｍａｘは、
０．１〜２０μｍが望ましい。Ｒｍａｘが２０μｍを超
えると粗化面自体が損傷や剥離を受けやすく、Ｒｍａｘ
が０．１μｍ未満では、導体回路との密着性を充分えら
れないことがあるからである。特に、セミアディティブ
法により導体回路を形成する場合には、上記最大粗度Ｒ
ｍａｘは、０．１〜５μｍが望ましい。薄膜導体層との
密着性を充分に確保することができるとともに、薄膜導
体層の除去が容易だからである。

【００６７】（iv）次に、バイアホール用開口を設けた
層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する。上記薄
膜導体層は、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の
方法を用いて形成することができる。なお、層間樹脂絶
縁層の表面に粗化面を形成しなかった場合には、上記薄
膜導体層は、スパッタリングにより形成することが望ま
しい。なお、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する
場合には、被めっき表面に、予め、触媒を付与してお
く。上記触媒としては、例えば、塩化パラジウム等が挙
げられる。

【００６８】上記薄膜導体層の厚さは特に限定されない
が、該薄膜導体層を無電解めっきにより形成した場合に
は、０．６〜１．２μｍが望ましく、スパッタリングに
より形成した場合には、０．１〜１．０μｍが望まし
い。また、上記薄膜導体層の材質としては、例えば、Ｃ
ｕ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ等が挙げられる。これら
のなかでは、ＣｕやＮｉが望ましい。

【００６９】（v）次に、上記薄膜導体層上の一部にド
ライフィルムを用いてめっきレジストを形成し、その
後、上記薄膜導体層をめっきリードとして電解めっきを
行い、上記めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形
成する。

【００７０】また、この工程では、バイアホール用開口
を電解めっきで充填してバイアホールの構造をフィール
ドビア構造としてもよく、一旦、その上面に窪みを有す
るバイアホールを形成し、その後、この窪みに導電性ペ
ーストを充填してフィールドビア構造としてもよい。ま
た、上面に窪みを有するバイアホールを形成した後、そ
の窪みに樹脂充填材等を充填し、さらに、その上に蓋め
っき層を形成して上面が平坦なバイアホールとしてもよ
い。バイアホールの構造をフィールドビア構造とするこ
とにより、バイアホールの直上にバイアホールを形成す
ることができる。

【００７１】（vi）さらに、めっきレジストを剥離し、
めっきレジストの下に存在していた薄膜導体層をエッチ
ングにより除去し、独立した導体回路とする。エッチン
グ液としては、例えば、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫
酸アンモニウム等の過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄、塩化
第二銅、塩酸等が挙げられる。また、エッチング液とし
て上述した第二銅錯体と有機酸とを含む混合溶液を用い
てもよい。

【００７２】また、上記した薄膜導体層上にめっきレジ
ストを形成し、めっきレジスト非形成部に電解めっき層
を形成した後、めっきレジストと薄膜導体層との除去を
行う方法に代えて、以下の方法を用いることにより導体
回路を形成してもよい。即ち、上記薄膜導体層上の全面
に電解めっき層を形成した後、該電解めっき層上の一部
にドライフィルムを用いてエッチングレジストを形成
し、その後、エッチングレジスト非形成部下の電解めっ
き層および薄膜導体層をエッチングにより除去し、さら
に、エッチングレジストを剥離することにより独立した
導体回路を形成してもよい。

【００７３】このような方法を用いることにより、バイ
アホールを有する層間樹脂絶縁層を形成するとともに、
層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する層間樹脂絶縁層
積層工程を行うことができる。なお、本発明の製造方法
においては、この層間樹脂絶縁層積層工程は１回しか行
わなかったが、製造するＩＣチップ実装基板によって
は、この層間樹脂絶縁層積層工程を複数回繰り返すこと
により、層間樹脂絶縁層と導体回路とが２層以上ずつ積
層形成された形態としてもよい。

【００７４】（Ｃ） 次に、最外層にソルダーレジスト
層を形成するソルダーレジスト層形成工程（Ｃ）を行
う。具体的には、未硬化のソルダーレジスト組成物をロ
ールコータやカーテンコータ等により塗布したり、フィ
ルム状に成形したソルダーレジスト組成物を圧着したり
した後、硬化処理を施すことによりソルダーレジスト層
を形成する。

【００７５】上記ソルダーレジスト層は、例えば、ポリ
フェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素
樹脂、熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリイミ
ド樹脂等を含むソルダーレジスト組成物を用いて形成す
ることができる

【００７６】また、上記以外のソルダーレジスト組成物
としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の（メ
タ）アクリレート、イミダゾール硬化剤、２官能性（メ
タ）アクリル酸エステルモノマー、分子量５００〜５０
００程度の（メタ）アクリル酸エステルの重合体、ビス
フェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多
価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコール
エーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体が挙げら
れ、その粘度は２５℃で１〜１０Ｐａ・ｓに調整されて
いることが望ましい。また、上記ソルダーレジスト組成
物は、エラストマーや無機フィラーが配合されていても
よい。また、ソルダーレジスト組成物として、市販のソ
ルダーレジスト組成物を使用してもよい。

【００７７】また、上記ソルダーレジスト層には、必要
に応じて、レーザ処理や露光現像処理により半田バンプ
形成用開口を形成する。この際、使用するレーザとして
は、上述したバイアホール用開口を形成する際に用いる
レーザと同様のもの等が奉げられる。

【００７８】次に、上記半田バンプ形成用開口の底面に
露出した導体回路の表面に、必要に応じて、金属層を形
成する。上記金属層は、ニッケル、パラジウム、金、
銀、白金等の耐食性金属により上記導体回路表面を被覆
することにより形成することができる。具体的には、ニ
ッケル−金、ニッケル−銀、ニッケル−パラジウム、ニ
ッケル−パラジウム−金等の金属により形成することが
望ましい。また、上記半田パッドは、例えば、めっき、
蒸着、電着等の方法を用いて形成することができるが、
これらのなかでは、被覆層の均一性に優れるという点か
らめっきが望ましい。また、この工程で形成するソルダ
ーレジスト層には、後述する工程で光学素子挿入用基板
との貼り合わせの際に用いる位置合わせ用マーク等を形
成しておいてもよい。このような（Ａ）〜（Ｃ）の工程
を経ることによりパッケージ基板を作製することができ
る。

【００７９】次に、上記（ａ）〜（ｃ）の工程を経て作
製した光学素子挿入用基板と、上記（Ａ）〜（Ｃ）の工
程を経て作製したパッケージ基板とを光学素子挿入用基
板が有する接着剤層を介して貼り合わせた後、下記
（１）〜（３）の工程を経てＩＣチップ実装用基板とす
る方法について説明する。

【００８０】光学素子挿入用基板とパッケージ基板との
貼り合わせは、例えば、ピンラミネート方式やマスラミ
ネート方式等を用いて行うことができる。具体的には、
両者の位置合わせを行った後、接着剤層が軟化する温度
（通常、６０〜２００℃程度）まで昇温し、次いで、１
〜１０ＭＰａ程度の圧力でプレスすることにより、光学
素子挿入用基板とパッケージ基板とを貼り合わせる。

【００８１】（１） まず、上記光学素子挿入用基板に
形成した貫通孔より露出したパッケージ基板の表面に光
学素子を取り付けることにより上記光学素子と上記パッ
ケージ基板の導体回路とを電気的に接続する光学素子実
装工程（１）を行う。

【００８２】この工程で実装する光学素子としては、例
えば、ＰＤ（フォトダイオード）、ＡＰＤ（アバランシ
ェフォトダイオード）等の受光素子、ＬＤ（半導体レー
ザ）、ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型−半導体レーザ）、Ｌ
ＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子等が拳げられる。

【００８３】上記受光素子の材料としては、例えば、Ｓ
ｉ、Ｇｅ、ＩｎＧａＡｓ等が挙げられる。これらのなか
では、受光感度に優れる点からＩｎＧａＡｓが望まし
い。また、上記発光素子の材料としては、例えば、ガリ
ウム、砒素およびリンの化合物（ＧａＡｓＰ）、ガリウ
ム、アルミニウムおよび砒素の化合物（ＧａＡｌＡ
ｓ）、ガリウムおよび砒素の化合物（ＧａＡｓ）、イン
ジウム、ガリウムおよび砒素の化合物（ＩｎＧａＡ
ｓ）、インジウム、ガリウム、砒素およびリンの化合物
（ＩｎＧａＡｓＰ）等が挙げられる。これらは、通信波
長を考慮して使い分ければよく、例えば、通信波長が
０．８５μｍ帯の場合にはＧａＡｌＡｓを使用すること
ができ、通信波長が１．３μｍ帯や１．５５μｍ帯の場
合には、ＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰを使用すること
ができる。

【００８４】上記光学素子の取り付けは、光学素子の裏
面に端子に至る開口を有するソルダーレジスト層を設
け、開口に接着剤を取り付け、パッケージ基板に載置し
た後、リフローにより行うことが望ましい。特に、ＩＣ
チップ実装用基板側のソルダーレジスト層の開口の下に
金属パッドを設けて半田でリフローを行うことが特に望
ましい。接着剤としては、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ａｇなど
の半田（低融点金属）ペースト、種々の接着用のダイボ
ンド樹脂を用いてダイボンディングにより行うことが望
ましい。ダイボンディングの際のセルフアライメントに
より光学素子を所望の位置に取り付けることができるか
らである。Ｐｂを用いず、濡れ性の点から半田として
は、ＳｎＡｇ系、ＳｎＡｇＣｕ系がよい。リフローの温
度は、半田の融点プラス１０〜５０℃の範囲で行えばよ
い。リフローで融解する他に、オーブンで半田を溶解し
てもよい。

【００８５】ダイボンディング以外にも例えば、共晶結
合法、半田結合法、樹脂結合法等により行うことができ
る。これらのなかでは、作業性がよく、経済的にも有利
である点では、樹脂結合法が望ましい。上記樹脂結合法
では、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の熱硬化性
樹脂を主剤とし、これらの樹脂成分以外に硬化剤やフィ
ラー、溶剤等を含むペーストをパッケージ基板上に塗布
し、次いで、光学素子をペースト上に載置した後、該ペ
ーストを加熱硬化させることにより光学素子を取り付け
る。なお、上記ペーストの塗布は、例えば、ディスペン
ス法、スタンピング法、スクリーン印刷法等により行う
ことができる。

【００８６】なお、光学素子とパッケージ基板との接続
は、テープボンディングやフリップチップボンディング
等により行ってもよい。

【００８７】（２） 次に、上記光学素子挿入用基板の
露出面にソルダーレジスト層を形成するソルダーレジス
ト層形成工程を行う。この工程では、具体的には、未硬
化のソルダーレジスト組成物をロールコータやカーテン
コータ等により塗布したり、フィルム状に成形したソル
ダーレジスト組成物を圧着したりした後、硬化処理を施
すことによりソルダーレジスト層を形成する。上記ソル
ダーレジスト組成物としては、例えば、パッケージ基板
を作製する際に用いたソルダーレジスト組成物と同様の
もの等を用いることができる。

【００８８】また、パッケージ基板の露出面には、この
工程を行う前に既にソルダーレジスト層が形成されてい
るため、この工程ではソルダーレジスト層を形成しなく
てよい。

【００８９】また、上記ソルダーレジスト層には、光学
素子を基準として位置合わせし、レーザ処理や露光現像
処理により半田バンプ形成用開口を形成する。この際、
使用するレーザとしては、上述したバイアホール用開口
を形成する際に用いるレーザと同様のもの等が挙げられ
る。

【００９０】（３） 次に、上記光学素子挿入用基板に
形成した貫通孔内に樹脂組成物を充填し、樹脂充填層を
形成する樹脂充填層形成工程を行う。上記樹脂組成物と
しては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱
硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂、これらの複合
体等を樹脂成分とするものが挙げられる。上記樹脂成分
の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ＢＴ樹脂等が
挙げられる。また、上記樹脂組成物には、上記樹脂成分
以外に、例えば、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒
子が含まれていてもよい。これらの粒子を含ませること
により樹脂充填層と、基板、ソルダーレジスト層、層間
樹脂絶縁層等との間で熱膨張係数の整合を図ることがで
き、また、粒子の種類によっては難燃性を付与すること
もできる。

【００９１】上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部
が感光性化された樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂と
の樹脂複合体、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体等
が挙げられる。

【００９２】具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポ
リフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等
の熱硬化性樹脂；これらの熱硬化性樹脂の熱硬化基（例
えば、エポキシ樹脂におけるエポキシ基）にメタクリル
酸やアクリル酸等を反応させ、アクリル基を付与した樹
脂；フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥ
Ｓ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスル
ホン（ＰＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥ
Ｓ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテル
イミド（ＰＩ）等の熱可塑性樹脂；アクリル樹脂等の感
光性樹脂等が挙げられる。また、上記熱硬化性樹脂と上
記熱可塑性樹脂との樹脂複合体や、上記アクリル基を付
与した樹脂や上記感光性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹
脂複合体を用いることもできる。また、上記樹脂粒子と
しては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。

【００９３】また、上記無機粒子としては、例えば、ア
ルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、
炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合
物、炭酸カリウム等のカリウム化合物、マグネシア、ド
ロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等のマグネシウム化
合物、シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物等が挙げら
れる。また、上記無機粒子として、リンやリン化合物か
らなるものを用いることもできる。

【００９４】上記金属粒子としては、例えば、Ａｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａ
ｌ、Ｍｇ、Ｃａ等が挙げられる。これらの樹脂粒子、無
機粒子および金属粒子は、それぞれ単独で用いてもよい
し、２種以上併用してもよい。

【００９５】また、上記粒子の形状は特に限定されず、
例えば、球状、楕円球状、破砕状、多面体状等が挙げら
れる。また、上記粒子の粒径（粒子の一番長い部分の長
さ）は、通信光の波長より短いことが望ましい。粒径が
通信光の波長より長いと光信号の伝送を阻害することが
あるからである。

【００９６】上記樹脂組成物を充填する方法としては特
に限定されず、例えば、印刷やポッティング等の方法を
用いることができる。また、タブレット状にしたものを
プランジャーを用いて充填してもよい。また、樹脂充填
層を充填した後には、必要に応じて、硬化処理等を施
す。

【００９７】また、この工程で形成する樹脂充填層は、
その垂直方向の通信波長光の透過率が９０％以上である
ことが望ましい。上記透過率が９０％未満では、通信光
の伝送が阻害され、光学素子を介した光信号の通信に不
都合が発生することがあるからである。なお、本明細書
において、通信波長光の透過率（％）とは、上記樹脂充
填層への垂直方向の入射光の強さをＩ₁、上記樹脂充填
層を通過して出てきた光の強さをＩ₂とした場合に下記
式（１）より算出される値である。

【００９８】 透過率（％）＝（Ｉ₂／Ｉ₁）×１００・・・（１）

【００９９】また、この工程で樹脂組成物を充填する際
には、異なる樹脂組成物を複数回に分けて充填し、貫通
孔内に複数層からなる樹脂層を形成してもよい。具体的
には、例えば、受光素子の受光面や発光素子の発光面の
高さまでの領域には、接続用の半田（低融点金属）やそ
の接続エリア等を保護する性質に優れた樹脂組成物や、
耐熱性に特に優れた樹脂組成物を充填し、上記受光面や
発光面より高い領域には、通信光の伝送性に特に優れる
樹脂組成物を用いて樹脂充填層を形成する等である。

【０１００】さらに、この工程では、貫通孔から露出し
た樹脂組成物の露出面に研磨処理を施し、その露出面を
平坦にすることが望ましい。露出面を平坦にすることに
より、通信光の伝送が阻害されるおそれがより少なくな
るからである。上記研磨処理は、例えば、バフ研磨、紙
やすり等による研磨、鏡面研磨、クリーン研磨等により
行うことができる。また、酸や酸化剤、薬液等を用いた
化学研磨を行ってもよい。また、これらの方法を２種以
上組み合わせて研磨処理を行ってもよい。

【０１０１】また、上記樹脂充填層を形成した後、必要
に応じて、上記光学素子挿入用基板と上記パッケージ基
板とを貫通するスルーホールを形成してもよい。具体的
には、まず、上記光学素子挿入用基板と上記パッケージ
基板とを貫通するスルーホール用貫通孔をドリル加工や
レーザ処理等により形成する。次に、このスルーホール
用貫通孔の壁面を含む光学素子挿入用基板の露出面およ
びバッケージ基板の露出面に無電解めっき、スパッタリ
ング等により薄膜導体層を形成する。さらに、その表面
に薄膜導体層が形成された基板の上にめっきレジストを
形成した後、該めっきレジスト非形成部に電解めっき層
を形成し、その後、上記めっきレジストと該めっきレジ
スト下の薄膜導体層を除去することにより、上記光学素
子挿入用基板と上記パッケージ基板とを貫通するスルー
ホールを形成することができる。

【０１０２】また、上述したようなめっきレジストを形
成した後、電解めっき層を形成する方法に代えて、薄膜
導体層上の全面に電解めっき層を形成した後、電解めっ
き層上にエッチングレジストや半田めっき層を形成し、
さらに、エッチング処理を施す方法を用いても上記光学
素子挿入用基板と上記パッケージ基板とを貫通するスル
ーホールを形成することができる。なお、スルーホール
を形成した後には、該スルーホール内に樹脂充填材を充
填することが望ましい。

【０１０３】次に、上記半田バンプ形成用開口の底面に
露出した導体回路の表面に、必要に応じて、金属層を形
成する。上記金属層は、ニッケル、パラジウム、金、
銀、白金等の耐食性金属により上記導体回路表面を被覆
することにより形成することができる。具体的には、ニ
ッケル−金、ニッケル−銀、ニッケル−パラジウム、ニ
ッケル−パラジウム−金等の金属により形成することが
望ましい。また、上記金属層は、例えば、めっき、蒸
着、電着等の方法を用いて形成することができるが、こ
れらのなかでは、被覆層の均一性に優れるという点から
めっきが望ましい。なお、この金属層は、後工程で半田
バンプ等を形成する際に半田パッドとしての役割を果た
すこととなる。

【０１０４】さらに、必要に応じて、上記半田バンプ形
成用開口に相当する部分に開口部が形成されたマスクを
介して、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充
填した後、リフローすることにより半田バンプを形成す
る。このような一連の工程を経ることによりＩＣチップ
実装用基板を製造することができる。

【０１０５】

【実施例】先ず、本発明の第１実施例に係るＩＣチップ
実装用基板２０の構成について、図１１及び図１２を参
照して説明する。図１１は、第１実施例に係るＩＣチッ
プ実装用基板の一部を模式的に示す部分断面図であり、
図１２は、図１１に示すＩＣチップ実装用基板にＩＣチ
ップを搭載し、ドータボードに取り付けた状態を模式的
に示す部分断面図である。

【０１０６】図１１に示すように、ＩＣチップ実装用基
板２０は、ＩＣチップを搭載する多層ビルドアップ配線
板からなるパッケージ基板１０と、発光素子１２及び受
光素子１４を収容する通孔９８を備える光学素子挿入用
基板１００とから成る。通孔９８内には、透光性を備え
る樹脂が充填されてなる樹脂充填層７４が形成されてい
る。

【０１０７】パッケージ基板１０は、コア基板３０の両
面に、導体回路６０及びバイアホール５８の形成された
層間樹脂絶縁層５０と、導体回路（金属パッド）１６０
及びバイアホール１５８の形成された層間樹脂絶縁層１
５０とが形成されて成る。コア基板３０には、スルーホ
ール３６が形成され、コア基板３０の両面には導体回路
３８が形成されている。層間樹脂絶縁層１５０上には、
ソルダーレジスト層６２が配設されている。ソルダーレ
ジスト層６２の図中の下面側（ＩＣチップ側）の開口６
２ａには、ＩＣチップとの接続用の半田バンプ７９Ｄが
配置され、上面側の開口６２ａ内の導体回路（金属パッ
ド）１６０には、半田７０を介して発光素子１２及び受
光素子１４の端子１７が接続されている。

【０１０８】光学素子挿入用基板１００は、通孔９８の
形成されたコア基板８０からなる。該コア基板８０に
は、スルーホール８６が形成されている。該スルーホー
ル８６の図中下側のランド８６ａは、パッケージ基板１
０の導体回路１６０と接続され、図中上側のランド８６
ｂには、蓋めっき層９４が配設されている。該蓋めっき
層９４の上側にはソルダーレジスト層７６が設けられ、
ソルダーレジスト層７６の開口７６ａを介して、蓋めっ
き層９４上にドータボードと接続する半田バンプ７９Ｕ
が形成されている。

【０１０９】図１２に示すように、ＩＣチップ１０２
は、ＩＣチップ実装用基板２０に半田バンプ（又はＢＧ
Ａ）７９Ｄを介して接続される。一方、ＩＣチップ実装
用基板２０は、ドータボード１０８に半田バンプ７９Ｕ
を介して接続される。ドータボード１０８には、水平に
光導波路（又は光ファイバー）１６及び光導波路（又は
光ファイバー）１８が配設されている。光導波路１６の
端面１６ａ及び光導波路１８の端面１８ａは４５°にカ
ットされている。

【０１１０】光導波路１６を透過する光信号は、４５°
にカットされた端面１６ａを介して上方へ送られ、受光
素子１４の受光部１４ａに入射される。受光素子１４へ
入射された光信号は、電気信号に変換され、パッケージ
基板１０を介してＩＣチップ１０２へ伝送される。そし
て、ＩＣチップ１０２からの電気信号は、パッケージ基
板１０を介して発光素子１２へ伝送される。電気信号
は、発光素子１２にて光信号に変換され、発光部１２ａ
から垂直に図中下方へ発射され、４５°にカットされた
端面１８ａを介して入射され、光導波路１８中を透過す
る。

【０１１１】ここで、光信号を適正に送受するため、光
導波路１６の端面１６ａと受光素子１４、及び、光導波
路１８の端面１８ａと発光素子１８とは正しく位置合わ
せする必要がある。このため、後述するように第１実施
例では、受光素子１４及び発光素子１２を、パッケージ
基板１０に対してリフローを行った半田７０を介して介
して固定する。このリフローの際のセルフアライメント
により、パッケージ基板１０に対して受光素子１４及び
発光素子１２を適正に位置決めできる。従って、光導波
路１６の端面１６ａと受光素子１４、及び、光導波路１
８の端面１８ａと発光素子１８とを正しく位置合わせす
ることが可能になる。

【０１１２】以下、図１１を参照して上述したＩＣチッ
プ実装用基板２０の製造工程について、図１〜図１３を
参照して説明する。

【０１１３】Ａ．光学素子挿入用基板の作製 （ａ）樹脂充填材の調製 ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル社
製、分子量：３１０、ＹＬ９８３Ｕ）１００重量部、表
面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒
径が１．６μｍで、最大粒子の直径が１５μｍ以下のＳ
ｉＯ₂球状粒子（アドテック社製、ＣＲＳ １１０１−Ｃ
Ｅ）７２重量部およびレベリング剤（サンノプコ社製
ベレノールＳ４）１．５重量部を容器にとり、攪拌混合
することにより、その粘度が２３±１℃で３０〜６０Ｐ
ａ・ｓの樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤として、
イミダゾール硬化剤（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ−Ｃ
Ｎ）６．５重量部を用いた。

【０１１４】（ｂ）光学素子挿入用基板の製造 （１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ
（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁性基板
８０の片面に１８μｍの銅箔８１がラミネートされてい
る両面銅張積層板８０Ａを出発材料とした（図１（Ａ）
参照）。まず、この銅張積層板にドリルで貫通孔８４を
穿設し、無電解めっき処理を施すことにより、その表面
（貫通孔８４の壁面を含む）に導体層８２を形成した
（図１（Ｂ）参照）。

【０１１５】（２）次に、導体層８２を形成した基板１
を水洗いし、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、Ｎ
ａＣｌＯ₂（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ₃ＰＯ₄（６ｇ／ｌ）を
含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、およ
び、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ₄（６ｇ／ｌ）
を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、導体層８
２の表面に粗化面８２αを形成した（図１（Ｃ）参
照）。

【０１１６】（３）次に上記（ａ）に記載した樹脂充填
材を調製した後、下記の方法により調整後２４時間以内
に、その壁面に導体層８２を形成した貫通孔８４内に樹
脂充填材９０を充填した（図１（Ｄ））。即ち、スキー
ジを用いて貫通孔内に樹脂充填材を押し込んだ後、１０
０℃、２０分の条件で乾燥させた。

【０１１７】（４）上記（３）の処理を終えた基板の片
面を、♯６００のベルト研磨紙（三共理化学社製）を用
いたベルトサンダー研磨により、樹脂充填材９０の層の
露出面および導体層８２の表面が平坦になるように研磨
し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除
くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基
板の他方の面についても同様に行った。次いで、１００
℃で１時間、１２０℃で３時間、１５０℃で１時間、１
８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層９０を
形成した（図１（Ｅ）参照）。

【０１１８】（５）次に、導体層８２を形成した基板の
片面に、無電解めっき処理を施すことにより導体層９２
を形成した（図２（Ａ）参照）。なお、導体層９２を形
成する面には、予め、パラジウム触媒を付与しておき、
導体層９２を形成しない例の面には、めっきレジストを
形成しておくことにより、基板の片面に導体層９２を形
成した。

【０１１９】（６）導体層８２及び導体層９２を形成し
た基板の導体回路（スルーホールのランド部分を含む）
形成部に相当する部分にエッチングレジスト（図示せ
ず）を形成した後、エッチング処理を施すことにより、
その内部に樹脂充填材層９０が形成され、かつ、その上
部に蓋めっき層９４が形成されたスルーホール８６と、
導体回路（図示せず）とを形成した（図２（Ｂ）参
照）。

【０１２０】なお、エッチングレジストの形成は、市販
の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置し
て、１００ｍＪ／ｃｍ²で露光し、０．８％炭酸ナトリ
ウム水溶液で現像処理することにより行った。また、エ
ッチング処理は、硫酸と過酸化水素との混合液を用いて
行った。

【０１２１】（７）次に、基板８０の片側の導体回路非
形成部にエポキシ樹脂系接着剤を塗布することにより接
着剤層９６を形成した（図２（Ｃ）参照）。

【０１２２】（８）さらに、基板８０の中央部にルータ
加工により、光学素子収容用の貫通孔９８を形成し、光
学素子挿入用基板１００とした（図２（Ｄ）参照）。

【０１２３】Ｂ．パッケージ基板の作製 （ａ）層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製 ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４６
９、油化シェルエポキシ社製エピコート１００１）３０
重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量２１５、大日本インキ化学工業社製 エピクロン
Ｎ−６７３）４０重量部、トリアジン構造含有フェノー
ルノボラック樹脂（フェノール性水酸基当量１２０、大
日本インキ化学工業社製 フェノライトＫＡ−７０５
２）３０重量部をエチルジグリコールアセテート２０重
量部、ソルベントナフサ２０重量部に攪拌しながら加熱
溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム
（ナガセ化成工業社製 デナレックスＲ−４５ＥＰＴ）
１５重量部と２−フェニル−４、５−ビス（ヒドロキシ
メチル）イミダゾール粉砕品１．５重量部、微粉砕シリ
カ２重量部、シリコン系消泡剤０．５重量部を添加しエ
ポキシ樹脂組成物を調製した。得られたエポキシ樹脂組
成物を厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚さ
が５０μｍとなるようにロールコーターを用いて塗布し
た後、８０〜１２０℃で１０分間乾燥させることによ
り、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。

【０１２４】（ｂ）樹脂充填材の調整 光学素子挿入用基板の作製の（ａ）の工程と同様にして
行った。

【０１２５】（ｅ）パッケージ基板の製造 （１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ
（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁性基板
３０の両面に１８μｍの銅箔３２がラミネートされてい
る両面銅張積層板３０Ａを出発材料とした（図３（Ａ）
参照）。まず、この銅張積層板にドリルで貫通孔３４を
穿設し、無電解めっき処理を施して導体層３３を形成し
た（図３（Ｂ）参照）。そして、パターン状にエッチン
グすることにより、基板３０の両面に下層導体回路３８
とスルーホール３６とを形成した（図３（Ｃ）参照）。

【０１２６】（２）下層導体回路３８を形成した基板３
０を水洗いし、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、
ＮａＣｌＯ₂（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ₃ＰＯ₄（６ｇ／ｌ）
を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、およ
び、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ₄（６ｇ／ｌ）
を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、下層導体
回路３８の表面及びスルーホール３６の内面に粗化面３
８α、３６αを形成した（図３（Ｄ）参照）。

【０１２７】（３）次に上記（ｂ）に記載した樹脂充填
材を調製した後、下記の方法により調整後２４時間以内
に、スルーホール３６内および基板３０の片面の導体回
路非形成部と下層導体回路３８の外縁部とに樹脂充填材
４０の層を形成した（図３（Ｅ）参照）。即ち、まず、
スキージを用いてスルーホール３６内に樹脂充填材４０
を押し込んだ後、１００℃、２０分の条件で乾燥させ
た。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口した
マスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっ
ている導体回路非形成部にも樹脂充填材４０を充填し、
１００℃、２０分の条件で乾燥させることにより樹脂充
填材４０の層を形成した。

【０１２８】（４）上記（３）の処理を終えた基板の片
面を、♯６００のベルト研磨紙（三共理化学社製）を用
いたベルトサンダー研磨により、導体回路３８の表面や
スルーホール３６のランド表面に樹脂充填材４０が残ら
ないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨に
よる傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような
一連の処理を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、１００℃で１時間、１２０℃で３時間、１５０
℃で１時間、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂
充填材層４０を形成した（図４（Ａ）参照）。

【０１２９】このようにして、スルーホール３６や導体
回路非形成部に形成された樹脂充填材層４０の表層部お
よび導体回路３８の表面を平坦化し、樹脂充填材層４０
と導体回路３８の側面とが粗化面３８αを介して強固に
密着し、また、スルーホール３６の内壁面と樹脂充填材
層４０とが粗化面３６αを介して強固に密着した絶縁性
基板を得た。この工程により、樹脂充填材層４０の表面
と導体回路３８の表面とが同一平面となる。

【０１３０】（５）上記基板を水洗、酸性脱脂した後、
ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両
面にスプレイで吹き付けて、導体回路３８の表面とスル
ーホール３６のランド表面をエッチングすることによ
り、導体回路３８の全表面に粗化面３８βを、またスル
ーホール３６のランドに粗化面３６βを形成した（図４
（Ｂ））。エッチング液として、イミダゾール銅（Ｉ
Ｉ）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリ
ウム５重量部を含むエッチング液（メック社製、メック
エッチボンド）を使用した。

【０１３１】（６）次に、上記（ａ）で作製した層間樹
脂絶縁層用樹脂フィルムを、温度５０〜１５０℃まで昇
温しながら、０．５ＭＰａで真空圧着ラミネートして貼
り付け、樹脂フィルム層５０γを形成した（図４（Ｃ）
参照）。

【０１３２】（７）次に、樹脂フィルム層５０γ上に、
厚さ１．２ｍｍの貫通孔が形成されたマスクを介して、
波長１０．４μｍのＣＯ₂ガスレーザにて、ビーム径
４．０ｍｍ、トップハットモード、パルス幅８．０μ
秒、マスクの貫通孔の径１．０ｍｍ、１ショットの条件
で樹脂フィルム層５０γに、直径８０μｍのバイアホー
ル用開口５０ａを形成し、層間樹脂絶縁層５０とした
（図４（Ｄ）参照）。

【０１３３】（８）バイアホール用開口５０ａを形成し
た基板を、６０ｇ／ｌの過マンガン酸を含む８０℃の溶
液に１０分間浸漬し、層間樹脂絶縁層５０の表面に存在
するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイ
アホール用開口５０ａの内壁面を含む層間樹脂絶縁層５
０の表面に粗化面５０αを形成した（図４（Ｅ））。

【０１３４】（９）次に、上記処理を終えた基板を、中
和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。さ
らに、粗面化処理（粗化深さ３μｍ）した該基板の表面
に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶
縁層５０の表面（バイアホール用開口５０ａの内壁面を
含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。即ち、上記
基板を塩化パラジウム（ＰｂＣｌ₂）と塩化第一スズ
（ＳｎＣｌ₂）とを含む触媒液中に浸漬し、パラジウム
金属を析出させることにより触媒を付与した。

【０１３５】（１０）次に、以下の組成の無電解銅めっ
き液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層５０の表面
（バイアホール用開口５０ａの内壁面を含む）に厚さ
０．６〜３．０μｍの無電解銅めっき膜（薄膜導体層）
５２を形成した（図５（Ａ）参照）。 〔無電解めっき液〕 ＮｉＳＯ₄ ０．００３ ｍｏｌ／ｌ 酒石酸 ０．２００ ｍｏｌ／ｌ 硫酸銅 ０．０３０ ｍｏｌ／ｌ ＨＣＨＯ ０．０５０ ｍｏｌ／ｌ ＮａＯＨ ０．１００ ｍｏｌ／ｌ α、α’ −ビビリジル １００ ｍｇ／ｌ ポリエチレングリコール（ＰＥＧ） ０．１０ ｇ／ｌ 〔無電解めっき条件〕 ３４℃の液温度で４０分

【０１３６】（１１）次に、無電解銅めっき膜３３が形
成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付
け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ²で露光し、
０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することによ
り、めっきレジスト５４を設けた（図５（Ｂ）参照）。

【０１３７】（１２）ついで、基板を５０℃の水で洗浄
して脱脂し、２５℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄し
てから、以下の条件で電解めっきを施し、めっきレジス
ト５４非形成部に、電解銅めっき膜５６を形成した（図
５（Ｃ）参照）。 〔電解めっき液〕 硫酸 ２．２４ ｍｏｌ／ｌ 硫酸銅 ０．２６ ｍｏｌ／ｌ 添加剤 １９．５ ｍｌ／ｌ （アトテックジャパン社製、カバラシドＧＬ） 〔電解めっき条件〕 電流密度 １Ａ／ｄｍ² 時間 ６５ 分 温度 ２２±２ ℃

【０１３８】（１３）さらに、めっきレジスト５４を５
％ＫＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト５４下
の無電解めっき膜を硫酸と過酸化水素との混合液でエッ
チング処理して溶解除去し、上層導体回路６０（バイア
ホール５８を含む）とした（図５（Ｄ）参照）。

【０１３９】（１４）次に、上層導体回路６０等を形成
した基板３０をエッチング液に浸漬し、上層導体回路６
０（バイアホール５８を含む）の表面に粗化面６０α、
５８αを形成した（図６（Ａ）参照）。なお、エッチン
グ液としては、メック社製、メックエッチボンドを使用
した。

【０１４０】（１５）続いて、上記（６）〜（１５）の
工程を繰り返すことで、さらに上層に層間樹脂絶縁層１
５０を形成する。そして、層間樹脂絶縁層１５０上に導
体回路１６０（バイアホール１５８を含む）を形成する
（図６（Ｂ））。この導体回路１６０の少なくとも一部
は、光学素子の端子を接続するための金属パッドとな
る。

【０１４１】（１６）次に、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるよ
うに溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（日本化薬社製）のエポキシ基５０％をアクリル化した
感光性付与のオリゴマー（分子量：４０００）４６．６
７重量部、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％
のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製、
商品名：エピコート１００１）１５．０重量部、イミダ
ゾール硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−Ｃ
Ｎ）１．６重量部、感光性モノマーである２官能アクリ
ルモノマー（日本化薬社製、商品名：Ｒ６０４）４．５
重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、
商品名：ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サ
ンノプコ社製、Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にと
り、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成
物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン（関東化
学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケト
ン（関東化学社製）０．２重量部、を加えることによ
り、粘度を２５℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダー
レジスト組成物を得た。また、粘度測定は、Ｂ型粘度計
（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｒｐｍの場合は
ローターＮｏ．４、６ｒｐｍの場合はローターＮｏ．３
によった。なお、ソルダーレジスト組成物としては、市
販のソルダーレジスト組成物を用いることもできる。

【０１４２】（１７）次に、上層導体回路１６０等を形
成した基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を塗
布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾
燥処理を行い、ソルダーレジス組成物の層６２αを形成
した（図６（Ｃ）参照）。次いで、開口部のパターンが
描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジス
ト組成物の層６２αに密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ²
の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口６
２ａ、６２ｂを形成した。そして、さらに、８０℃で１
時間、１００℃で１時間、１２０℃で１時間、１５０℃
で３時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレ
ジスト組成物の層６２αを硬化させ、導体回路１６０に
至る開口６２ａ、光学素子挿入用基板取り付け用の開口
６２ｂを有するソルダーレジスト層６２を形成した（図
７（Ａ）参照）。

【０１４３】（１８）次に、ソルダーレジスト層６２を
形成した基板３０を、塩化ニッケル（２．３×１０^-1ｍ
ｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２．８×１０^-1ｍ
ｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０^-1ｍｏ
ｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液
に２０分間浸漬して、開口６２ａの一部に厚さ５μｍの
ニッケルめっき層６６を形成した。さらに、その基板３
０をシアン化金カリウム（７．６×１０^-3ｍｏｌ／
ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０^-1ｍｏｌ／
ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０^-1ｍｏｌ／
ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０^-1ｍｏｌ／
ｌ）を含む無電解金めっき液に８０℃の条件で７．５分
間浸漬して、ニッケルめっき層６６上に、厚さ０．０３
μｍの金めっき層６８を析出することでパッド９６を形
成し、パッケージ基板１０とした（図７（Ｂ）参照）。

【０１４４】Ｃ．ＩＣチップ実装用基板の作製 （１）マスラミネート方式による積層プレスを行い、上
記Ａで作製した光学素子挿入用基板１００（図２（Ｄ）
参照）と、上記Ｂで作製したパッケージ基板１０（図７
（Ｂ）参照）とを、上記光学素子挿入用基板１００に形
成した接着剤層９６を介して貼り合わせた基板を得た
（図７（Ｃ）参照）。即ち、両者の位置合わせを行った
後、１５０℃まで昇温し、さらに５ＭＰａの圧力でプレ
スすることにより光学素子挿入用基板１００とパッケー
ジ基板１０とを貼り合わせた。

【０１４５】（２）一方、発光素子１２及び受光素子１
４の裏面に端子（ここで、３個の端子は入力端子と出力
端子と接続用のダミーパッドとからなる）１７へ至る開
口１５ａを有するソルダーレジスト層１５を設ける（図
１３（Ａ）は、開口１５ａを備えるソルダーレジスト層
１５を形成した発光素子１２の側面及び底面を示してい
る）。

【０１４６】（３）発光素子１２及び受光素子１４のソ
ルダーレジスト層１５の開口１５ａに半田ペースト７０
γを取り付ける（図１３（Ｂ）は、発光素子１２の側面
及び底面を示している）。こでは、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／
Ａｇなどの半田ペーストを用いるが、種々の接着用のダ
イボンド樹脂を塗布する。ダイボンド樹脂としては、熱
硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂などの樹
脂、銅、金、銀などの導電性のある粒子が配合された金
属ペーストなど接着力のあるものすべてを用いることが
できる。この実施例では、光学素子に半田ペースト７０
γと塗布して、当該光学素子を基板に実装するが、基板
側に設けたソルダーレジスト層の開口６２ａに、半田ペ
ーストを塗布することもできる。半田ペーストの厚み
（高さ）は、特に決まりはないが、５〜１００μｍの厚
みであることが望ましい。５μｍ未満では、接着性の低
下があり、１００μｍを越えると、熱硬化時に素子が傾
いたりしてしまう。

【０１４７】（４）パッケージ基板１０の開口６２ａ
に、半田ペースト７０γを取り付けた受光素子１４およ
び発光素子１２を載置する（図８（Ａ）参照）。ここ
で、図８（Ａ）中の楕円内の拡大図である図１３（Ｃ）
中に示すように、受光素子１４および発光素子１２の上
面には、それぞれ受光部１４ａおよび発光部１２ａが設
けられている。なお、受光素子１４としては、ＩｎＧａ
Ａｓからなるものを用い、発光素子１２としては、Ｉｎ
ＧａＡｓＰからなるものを用いた。

【０１４８】（５）２５０℃でリフローを行うことによ
り、９６．５Ｓn３．５Ａｇの半田ペースト７０γを一
旦溶融した後、冷却することで半田７０により受光素子
１４および発光素子１２を導体回路（金属パッド）１６
０へ固定する（図８（Ｂ）及び図８（Ｂ）中の楕円内を
拡大して示す図１３（Ｄ）参照）。この際に、受光素子
１４および発光素子１２のソルダーレジスト層１５、及
び、ＩＣチップ実装用基板１００のソルダーレジスト層
に溶融した半田が弾かれて、半田がソルダーレジスト層
６２の開口６２ａに対応する位置に正しく収まり、導体
回路（金属パッド）１６０に固定される。これと共に、
受光素子１４および発光素子１２は、ソルダーレジスト
層１５の開口１５ａが半田の中央部に来るように移動す
るため（セルフアライメント）、ソルダーレジスト層６
２の開口６２ａと、受光素子１４および発光素子１２の
開口１５ａとが対向する、即ち、開口６２ａのセンター
と開口１５ａのセンターとが一致する。これにより、基
板の位置決めマーク（図示せず）に対応して形成された
ソルダーレジスト層６２の開口６２ａと、受光素子１４
および発光素子１２との位置が合う。即ち、基板の位置
決めマーク（図示せず）に対して正しい位置に受光素子
１４および発光素子１２を配置させることができる。な
お、半田ペースト７０γを設ける開口１５ａは、３カ所
以上必要である。これは、上記半田リフローの際に、発
光素子１２及び受光素子１４が傾くことが無いようにす
るためである。特に、経済性の観点から開口を３カ所設
けることが最も望ましい。

【０１４９】（６）次に、上記パッケージ基板の作製の
（１６）の工程で調製したソルダーレジスト組成物と同
様の樹脂組成物を調製し、これを基板の光学素子挿入用
基板側に塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間
の条件で乾燥処理を行い、ソルダーレジスト組成物の層
７６αを形成した（図８（Ｃ）参照）。なお、ここで、
貫通孔９８内にはソルダーレジスト組成物を塗布しなか
った。

【０１５０】次いで、開口部のパターンが描画された厚
さ５ｍｍのフォトマスク（図示せず）を、受光素子１４
をアライメントマークとして位置決めし、ソルダーレジ
スト組成物の層７６αに密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ
²の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口
７６ａを形成した（図９（Ａ）参照）。なお、ソルダー
レジスト層の中央の開口７６ｂは、貫通孔９８よりも大
きくなるように形成した。図９（Ａ）に示すＩＣチップ
実装用基板の平面図を図１４に示す。本実施例では、受
光素子１４をアライメントマークとして用いるため、受
光素子１４と開口７６ａとの相対位置を正確に合わせる
ことができる。

【０１５１】そして、さらに、８０℃で１時間、１００
℃で１時間、１２０℃で１時間、１５０℃で３時間の条
件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト組成物
の層７６αを硬化させ、開口７６ａを有するソルダーレ
ジスト層７６を形成した。従って、この工程を終えた際
には、光学素子挿入用基板側にはソルダーレジスト層７
６が、パッケージ基板側にはソルダーレジスト層６２が
それぞれ形成されていることとなる。ここでは、露光・
現像により開口７６ａを設けたが、受光素子１４をアラ
イメントマークとして位置決めし、レーザで開口７６ａ
を設けることもできる。

【０１５２】（７）次に、光学素子挿入用基板に形成し
た貫通孔９８内に、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物を印
刷により充填し、その後、この樹脂組成物を乾燥させ
た。さらに、樹脂組成物の露出面にバフ研磨と鏡面研磨
とを施した。その後、加熱処理を行い、樹脂充填層７４
とした（図９（Ｂ）参照）。なお、樹脂充填層７４は、
波長１．５５μｍ光の垂直方向の透過率が９３％であ
る。

【０１５３】本実施例では、位置決めの際に、受光素子
１４又は発光素子１２の端部、又は、素子のミラー（受
光部１４ａ、発光部１２ａ）をアライメントマークとし
て用いた。この代わりに、受光素子１４又は発光素子１
２にアライメントマークを形成し、該アライメントマー
クを位置決めに用いることもできる。それによって、開
口７６ａに形成される半田バンプ（又は半田パッド）と
受光素子１４との間隔が所望のものとなり、半田バンプ
（半田パッド）と受けの外部基板のパッド位置が正確に
なるし、受光素子と光導波路との位置も正確になる。光
信号および電気信号の伝達が正確に行うことができると
いう効果がある。

【０１５４】（８）次に、基板を、塩化ニッケル（２．
３×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２．
８×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６
×１０ ^-1ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッ
ケルめっき液に２０分間浸漬して、開口７６ａの一部に
厚さ５μｍのニッケルめっき層７７を形成した。さら
に、その基板をシアン化金カリウム（７．６×１０^-3ｍ
ｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０^-1ｍｏｌ
／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０^-1ｍｏｌ／
ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０^-1ｍｏｌ／
ｌ）を含む無電解金めっき液に８０℃の条件で７．５分
間浸漬して、ニッケルめっき層７７上に、厚さ０．０３
μｍの金めっき層７８を形成した（図１０（Ａ）参
照）。

【０１５５】（９）受光素子１４の受光部１４ａ及び発
光素子１２の発光部１２ａの垂線上であって、樹脂充填
層７４の表面にマイクロレンズ９９を取り付ける（図１
０（Ｂ）参照）。マイクロレンズ９９は、ディスペンサ
ー、インクジェット、マイクロピペッ等により塗布する
ことでも、また、射出成形で予め形成したマイクロレン
ズを接着剤で樹脂充填層７４へ張り付けることもでき
る。

【０１５６】（１０）次に、ソルダーレジスト層７６に
形成した開口７６ａ、および、ソルダーレジスト層６２
の有する開口６２ａに半田ペーストを印刷し、２００℃
でリフローすることにより半田バンプ７９Ｕ、７９Ｄを
形成し、ＩＣチップ実装用基板２０を得た（図１１参
照）。

【０１５７】このようにして得られたＩＣチップ実装用
基板２０にＩＣチップを搭載する。先ず、ＩＣチップ１
０２を、ＩＣチップ実装用基板２０の図示しない位置決
めマークとＩＣチップ１０２側の位置決めマーク（図示
せず）とで位置合わせすることで、当該ＩＣチップ１０
２のパッド１０４がＩＣチップ実装用基板２０の半田バ
ンプ７９Ｄに対応するように載置する。そして、リフロ
ーを行うことで、ＩＣチップ実装用基板２０に搭載す
る。次に、ＩＣチップ１０２を搭載したＩＣチップ実装
用基板２０を、当該ＩＣチップ実装用基板２０の図示し
ない位置決めマークとドータボード１０８の位置決めマ
ーク（図示せず）とで位置合わせすることで、当該ＩＣ
チップ実装用基板２０の半田バンプ７９Ｕがドータボー
ドのパッド１０６に対応するように載置する。そして、
リフロー行うことでＩＣチップ実装用基板２０をドータ
ボード１０８に搭載する。

【０１５８】上述したように、第１実施例では、受光素
子１４及び発光素子１２を、パッケージ基板１０に対し
てリフローを行った半田７０を介して固定する。このリ
フローの際のセルフアライメントにより、パッケージ基
板１０に対して受光素子１４及び発光素子１２を適正に
位置決めできる。従って、光導波路１６の端面１６ａと
受光素子１４、及び、光導波路１８の端面１８ａと発光
素子１８とを正しく位置合わせすることが可能となる。

【０１５９】本実施例では、ＩＣチップ実装用基板の凹
部に一対の受光素子、発光素子を搭載する例を挙げた
が、これらのいずれか一方、又は、複数個備えることも
できる。更に、受光素子とドライバー素子、発光素子と
ドライバー素子／アンプ素子の複数個を実装してもよ
い。

【０１６０】[第１実施例の第１改変例]第１実施例の改
変例に係る光学素子実装用基板の製造方法について、図
１５を参照して説明する。上述した第１実施例では、貫
通孔９８内を単一の透光樹脂で充填した。これに対し
て、第１改変例では、図１５（Ａ）に示すように、実装
された発光素子１２と受光素子１４の裏側に、アンダー
フィル樹脂７３を充填し基板側に樹脂封止してから、図
１５（Ｂ）に示すように貫通孔９８内に樹脂７４を充填
する。このアンダーフィル樹脂７３は、樹脂７４と同じ
材質のものを用いることが、熱膨張率差によるクラック
の発生を抑えられるため望ましいが、樹脂７４に熱膨張
率が近似していれば種々の材質を用いることができる。

【０１６１】[第１実施例の第２改変例]第１実施例の第
２改変例に係る光学素子実装用基板について、図１６を
参照して説明する。第２改変例では、発光素子１２と受
光素子１４の裏面が、アンダーフィル樹脂７３で樹脂封
止されているが、発光素子１２と受光素子１４の表面側
に樹脂７４を充填していない。第２改変例では、樹脂７
４内での光の減衰を無くすことができる。

【０１６２】[第２実施例]図１７は、本発明の第２実施
例に係るＩＣチップ実装用基板を示している。該第２実
施例では、基板表面に受光素子１４、発光素子１２を実
装し、接着剤１１２を介して張り付けられたダム基板１
１４を介して、樹脂７４を封止している。

【０１６３】[第２実施例の改変例]図１８（Ａ）は、第
２実施例の改変例に係る発光素子の側面図及び底面図で
あり、図１５（Ｂ）は、半田ペースト取り付け後の発光
素子の側面図及び底面図である。図１３（Ａ）を参照し
て上述した発光素子１２では、開口１５ａを３カ所設け
たが、改変例では、発光部１２ａの中心（図中Ｃで示
す）から点対象になるように開口１５ａを４カ所設けて
ある。ここでは、４カ所設けてあるが、２カ所でも、６
カ所以上でもよい。

【０１６４】この改変例では、光学素子１２の裏面側
に、光学素子の受又は発光部１２ａの中心から点対称の
位置に２以上のパッド（信号の入出力端子及びダミーパ
ッド）を設け、光学素子実装用基板側の金属パッド１６
０ｃと接続する。このため、受、発光部の中心が合うよ
うに、光学素子を光学素子実装用基板へ搭載することが
できる。従って、光導波路、光ファイバ等の光路に対し
て光学素子を正しく位置合わすることが可能であり、損
失を発生させることなく光信号を送受できる。

【０１６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学素子
実装用基板の製造方法では、ＩＣチップ実装用基板の製
造方法では、光学素子を、光学素子取り付け位置に形成
した凹部に、熱可塑性樹脂を加熱溶解して固定する。こ
の加熱溶解の際に熱可塑性によるセルフアライメントが
働き、ＩＣチップ実装用基板に対して光学素子を適正に
位置決めできる。従って、光導波路、光ファイバ等の光
路に対して光学素子を正しく位置合わすることが可能で
ある。更に、後工程で熱が加わり、光学素子を固定する
熱可塑性が軟化しても、セルフアライメントが働くた
め、光学素子の位置がずれることがない。

【０１６６】また、本発明の光学素子実装用基板では、
光学素子を、ソルダーレジスト層の光学素子取り付け位
置に形成した凹部に、低融点金属をリフローし固定して
ある。このリフローの際に低融点金属によるセルフアラ
イメントが働き、ＩＣチップ実装用基板に対して光学素
子を適正に位置決めできている。従って、光導波路、光
ファイバ等の光路に対して光学素子を正しく位置合わす
ることが可能であり、損失を発生させることなく光信号
を送受できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法における光学素子挿入用基板
を作製する工程を模式的に示す部分断面図である。

【図２】 （Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法における光学素子挿入用基板
を作製する工程を模式的に示す部分断面図である。

【図３】 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作
製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。

【図４】 （Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作
製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。

【図５】 （Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作
製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。

【図６】 （Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作
製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。

【図７】 （Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作
製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。

【図８】 （Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す部分断
面図である。

【図９】 （Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例に係るＩＣチ
ップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す部分断
面図である。

【図１０】 （Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例に係るＩＣ
チップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す部分
断面図である。

【図１１】 第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の
一部を模式的に示す部分断面図である。

【図１２】 第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板に
ＩＣチップを搭載し、ドータボードに取り付けた状態を
模式的に示す部分断面図である。

【図１３】 （Ａ）は半田ペースト取り付け前の発光素
子の側面図及び底面図であり、（Ｂ）は、半田ペースト
取り付け後の発光素子の側面図及び底面図であり、
（Ｃ）は図８（Ａ）の楕円部分を拡大して示す拡大部分
断面図であり、（Ｄ）は図８（Ｂ）の楕円部分を拡大し
て示す拡大部分断面図である。

【図１４】 図１０（Ａ）に示すＩＣチップ実装用基板
の平面図である。

【図１５】 （Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例の第１改変
例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式
的に示す部分断面図である。

【図１６】 第１実施例の第２改変例に係るＩＣチップ
実装用基板の一部を模式的に示す部分断面図である。

【図１７】 第２実施例に係るＩＣチップ実装用基板の
一部を模式的に示す部分断面図である。

【図１８】 （Ａ）は第２実施例の改変例に係る発光素
子の側面図及び底面図であり、（Ｂ）は、半田ペースト
取り付け後の発光素子の側面図及び底面図である。

【符号の説明】

１０ パッケージ基板 １２ 発光素子 １２ａ 発光部 １４ 受光素子 １４ａ 受光部 １５ ソルダーレジスト層 １５ａ 開口 ２０ ＩＣチップ実装用基板 １６ 光導波路 １７ 端子 １８ 光導波路 ２２ 層間樹脂絶縁層 ２３ めっきレジスト ３０ 基板 ３２ 銅箔 ３６ スルーホール ４０ 樹脂充填層 ５０ 層間樹脂絶縁層 ５８ バイアホール ６０ 導体回路 ６２ ソルダーレジスト層 ６２ａ 開口 ７０ 半田 ７０γ 半田ペースト ７９Ｕ、７９Ｄ 半田バンプ ９４ 蓋めっき層 ９８ 貫通孔 １００ 光学素子挿入用基板 １０２ ＩＣチップ １０８ ドータボード １６０ 導体回路（金属パッド）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 7/12 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｂ (72)発明者 田中 宏徳 岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１−１ イビデ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 4E353 AA07 BB05 CC20 CC32 DD11 DR01 DR24 EE01 EE03 GG09 5E319 AA10 AB05 AC11 BB01 BB12 CC22 CC61 GG09 5E336 AA04 AA08 BB03 BC25 CC32 CC57 EE03 GG09 5F073 AB16 AB28 BA01 CA17 FA05 FA15 FA23 FA30 5F088 BA16 BA20 BB01 EA06 EA11 EA16 EA20 GA02 GA09 GA10 JA06 JA09 JA14 LA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも以下の（ａ）〜（ｄ）の工程
   を有する、端子を備える光学素子を基板上に実装する光
   学素子実装用基板の製造方法： （ａ）前記基板の光学素子取り付け位置に金属パッドへ
   至る開口を形成する工程； （ｂ）前記開口に熱可塑性の接着剤を載置する工程； （ｃ）端子に接着剤取り付け部を形成した前記光学素子
   を、前記接着剤上に載置する工程； （ｄ）前記熱可塑性の接着剤を加熱溶解し、該接着剤を
   介して前記光学素子を前記金属パッドへ固定する工程。
2. 【請求項２】 少なくとも以下の（ａ）〜（ｄ）の工程
   を有する、端子を備える光学素子を基板上に実装する光
   学素子実装用基板の製造方法： （ａ）前記基板表面のソルダーレジスト層の光学素子取
   り付け位置に金属パッドへ至る開口を形成する工程； （ｂ）前記開口に低融点金属を載置する工程； （ｃ）端子へ至る開口を備えるソルダーレジスト層を形
   成した前記光学素子を、前記低融点金属に載置する工
   程； （ｄ）前記低融点金属を加熱溶解し、該低融点金属を介
   して前記光学素子の端子を金属パッドへ接続する工程。
3. 【請求項３】 更に、前記光学素子の裏面と光学素子実
   装用基板との間にアンダーフィル樹脂を充填する工程を
   備える請求項２の光学素子実装用基板の製造方法。
4. 【請求項４】 光学素子を実装する光学素子実装用基板
   であって、 表面のソルダーレジスト層の光学素子取り付け位置の開
   口の金属パッドに、加熱溶解により一旦溶融した低融点
   金属を介して、光学素子の端子を接続したことを特徴と
   する光学素子実装用基板。
5. 【請求項５】 光学素子の裏面と光学素子実装用基板の
   表面との間に樹脂封止がなされていることを特徴とする
   請求項４の光学素子実装用基板。
6. 【請求項６】 光学素子の表面上に透光性樹脂層が配設
   されていることを特徴とする請求項４又は請求項５の光
   学素子実装用基板。
7. 【請求項７】 前記光学素子の裏面側に、光学素子の受
   又は発光部の中心から点対象の位置に２以上の端子を設
   け、前記光学素子実装用基板側の金属パッドと接続した
   ことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１の光
   学素子実装用基板。