JP2003322741A

JP2003322741A - 光電子混載基板

Info

Publication number: JP2003322741A
Application number: JP2002132335A
Authority: JP
Inventors: Motomu Yoshimura; 求吉村; Takahiro Nishioka; 孝博西岡; Yukiyasu Nakao; 之泰中尾; Tetsuyuki Kurata; 哲之藏田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】面型発光受光素子の受光部と発光部と間での
光信号の伝送を容易にし、更に、同一基板に光部品及び
電子部品を高密度に実装できる光電子混載基板を提供す
る。【解決手段】光信号を送受信するための発光部と受光
部と、電子回路とを有する基板において、光信号の送受
信を行なうのに、複数のコア部の端面が、基板上の発光
部と受光部とに一致して結合するように形成された光導
波路を用いることを特徴とする、光電子混載基板を提供
する。光導波路のコア部の端面が、基板上の対応する発
光部と受光部に結合されるために、光導波路を固定する
ガイド溝を有してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を電子回路
に中継する機能を有する基板に関し、特に、同一基板上
に光部品及び電子部品が混載されている光電子混載基板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ（集積回路）技術やＬＳＩ（大規模
集積回路）技術の進歩により、これらの動作速度や集積
規模が向上し、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉ
ｎｇＵｎｉｔ；マイクロプロセッサ）の高性能化やメモ
リチップの高速大容量化が急速に進展している。ところ
が、特に高速デジタル信号伝送や、ＭＰＵとメモリチッ
プ間の高速バス等において、信号配線の高速・高密度化
による電気配線遅延やクロストーク悪化が高性能化等の
ネックになっている。

【０００３】上記の問題を解消し得る技術として、光配
線（光インターコネクション）が注目されている。この
光配線は、機器装置間、機器装置内ボード間、ボード内
チップ間等、様々なレベルで適応可能と考えられてい
る。例えば、チップ間のように比較的短距離の信号伝送
には、光導波路を伝送路とした光電子混載基板が有効で
ある。

【０００４】図６に、そのような光導波路を伝送路とす
る従来の光電子混載基板の一例を示す。ここで、図６
は、「ＡＤＶＡＮＣＥＤＰＡＣＫＡＧＩＮＧＡｕ
ｇ．（２００１）ｐ．ｐ．１４」に掲載されている光電
子混載基板の概略縦断面図である。図６では、第１乃至
第４の絶縁層７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄが順に積
層された多層基板７０の上面に、２個の面型発光受光素
子７２ａ、７２ｂが、各々フリップチップ（Ｆｌｉｐ
Ｃｈｉｐ）接合法を用いてフェイスダウン実装、即ち発
光受光面を下向きにして実装されている。

【０００５】なお、図示していないが、多層基板７０の
上面及び下面、並びに第１乃至第４の絶縁層７０ａ、７
０ｂ、７０ｃ、７０ｄは、夫々に形成されたビアホール
を介して接続され、全体として多層配線構造をなしてい
る。また、多層基板７０の上面には、面型発光受光素子
７２ａ、７２ｂの他に、例えば、発光駆動及び受光増幅
回路、ＬＳＩ回路、インダクタ、キャパシタ、抵抗など
の電子部品が、フリップチップ接合法やワイヤボンディ
ング（ＷｉｒｅＢｏｎｄｉｎｇ）接合法を用いて実装
されている。

【０００６】また、多層基板７０の下面には、面型発光
受光素子７２ａ、７２ｂの真下にまで直線的に延びる光
導波路７４が形成されている。この光導波路７４はソル
ダーバンプ５８で基板７０と接続しており、光信号を透
過する中心コア部７６と、このコア部７６を包囲しコア
部７６よりも屈折率の低い材料からなるクラッド部７８
とから、構成されている。そして、この光導波路７４の
両端部には、それぞれ４５°マイクロミラー８０ａ、８
０ｂが設定されている。

【０００７】このように図６に示される光電子混載基板
においては、例えば面型発光受光素子７２ａの発光面か
ら出射された光信号は、基板７０の貫通穴３４を通り、
その発光面の真下に位置する集光レンズ２００ａ、２０
０ｂを介して、光導波路７４に導かれる。更に光信号
は、光導波路７４の端面に形成された４５°マイクロミ
ラー８０ａによって９０°に全反射された後、光導波路
７４のコア部７６内に入射され、そのコア部７６内を伝
搬する。そして、この光導波路７４のコア部７６を伝搬
して来た光信号は、４５°マイクロミラー８０ｂによっ
て９０°に全反射された後、基板の貫通穴３４を通り、
集光レンズ２００ｃ、２００ｄを介して、この４５°マ
イクロミラー８０ｂの真上に位置する面発光受光素子７
２ｂの受光面に入射される。

【０００８】こうして、面型発光受光素子７２ａから出
射された光信号は、集光レンズ２００ａ、２００ｂ、２
００ｃ、２００ｄと４５°マイクロミラー８０ａ、８０
ｂとを介して、面型発光受光素子７２ｂに伝送される。

【０００９】この従来例では、集光レンズ２００（２０
０ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ）を面型受発光素
子７２（７２ａ、７２ｂ）に対して位置精度よく取り付
ける必要がある。また、光導波路７４の端部の４５°マ
イクロミラー８０（８０ａ、８０ｂ）が、集光レンズ２
００（２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ）に対
して正確に位置合わせされる必要がある。

【００１０】次に、図７にて、光導波路を伝送路とする
従来の光電子混載基板の他の例を示す。ここで、図７
は、従来の光電子混載基板の他の例を示す概略断面図で
ある。なお、上記図６に示す光電子混載基板の構成要素
と同一の要素には、同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００１１】図７に示すように、第１乃至第４の絶縁層
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄが順に積層された多層
基板７０の上面には、面型発光受光素子９２がフリップ
チップ接合法を用いてフェイスダウン実装されている。
また、多層基板７０の上面に形成された凹部の底面に
は、ダイパッドを介して端面型発光受光素子９４がワイ
ヤボンディング接合法を用いて実装されている。また、
多層基板７０の上面には、面型発光受光素子９２の真下
から端面型発光受光素子９４の端面にまで延びる光導波
路９６が形成されている。そして、この光導波路９６の
面型発光受光素子９２側の端部には、４５°マイクロミ
ラー９８が形成されている。

【００１２】この光電子混載基板においては、例えば面
型発光受光素子９２の発光面から出射された光信号は、
その真下に位置する４５°マイクロミラー９８によって
９０°に全反射された後、光導波路９６に入射され、そ
の光導波路９６内を伝搬する。そして、この導波路９６
内を伝搬して来た光信号は、端面型発光受光素子９４の
受光端面に入射される。同様にして、端面型発光受光素
子９４から出射された光信号も、光導波路９６及び４５
°マイクロミラー９８を介して、面型発光受光素子９２
に伝送される。なお、ここで、４５°マイクロミラー９
８の代わりに、微小ミラー部品を用いることも可能であ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光電
子混載基板には、集光レンズを面型受発光素子の発光部
と受光部に対して位置精度よく取り付ける必要があり、
且つ光導波路の端面マイクロミラーも位置精度よく取り
付ける必要がある。これらの精度が非常に厳密でなけれ
ば光回路が全く機能しない、という問題点がある。ま
た、４５°マイクロミラーの面精度を高めることの困難
性もある。

【００１４】さらに、上記の従来の光導波路を伝送路と
する光電子混載基板においては、多層配線構造をなす多
層基板７０の上面に、面型発光受光素子７２ａ、７２
ｂ、９２や端面型発光受光素子９４の他に、例えば発光
駆動素子及び受光増幅回路、ＬＳＩ回路、インダクタ、
キャパシタ、抵抗などの電子部品が混載されている。加
えて、面型発光受光素子７２ａ、７２ｂ間や、面型発光
受光素子９２と端面型発光受光素子９４との間を、光学
的に接続する光導波路７４、９６等の光配線部と、上記
の電子部品（部）をフリップチップ実装又はワイヤボン
ディング実装するための電気配線部とが、入り組んで配
置されている。

【００１５】例えば、図８に示されるような、ＬＳＩ回
路を混載した光電子混載基板を想定する。この基板は、
多層基板７０の上面及び下面に電気配線部１００ａ、１
００ｂを形成している。この上面の電気配線部１００ａ
上に、ＬＳＩ回路１０２が、フリップチップバンプ１０
４を介してフリップチップ実装される。このとき、複数
列の光導波路１０６が、複数のフリップチップバンプ１
０４に挟み込まれる、という構造となる。

【００１６】ここで、光導波路１０６は、一対の発光受
光素子間に直線的に形成されるため、こうした直線的に
延びる複数列の光導波路等の光配線部と、ＬＳＩ回路１
０２等の電子部品の電気配線部とが、高密度に入り組む
ことになる。よって、ＬＳＩ回路１０２等の種々の電子
部品を、例えばフリップチップ接合法やワイヤボンディ
ング接合法を用いて多層基板７０の上面に実装すると、
直線的に延びる複数列の光導波路１０６等の光配線部の
（設計における）自由度は、電子部品の配置条件の制約
を大きく受けることになる。その結果、高密度な且つ効
率的な実装が困難になると共に、発光受光素子と光導波
路間の光配線の位置合せの自由度が低くなり、光信号の
高精度な伝搬が困難になる。

【００１７】更に、図８に示されるように、ＬＳＩ回路
１０２が、フリップチップバンプ１０４を介して電気配
線部１００ａ上にフリップチップ実装される場合には、
電気配線部１００ａ表面を一部露出させる必要がある。
よって、中心部のコア部１０８と周囲のクラッド部１１
０とから構成される光導波路１０６の、クラッド部１１
０を切削し開口しなければならない。このため、その製
造プロセスが煩雑になるのみならず、光導波路１０６の
信頼性、ひいては光電子混載基板の信頼性を損なうおそ
れが残ってしまう。

【００１８】再び、図７に戻る。ここでは、光導波路９
６の端部に形成されている４５°マイクロミラー９８
は、その断面形状が逆台形をなしている。そのため、光
導波路９６を機械的に切断加工する、という通常の方法
を使用することができず、結局ドライエッチングなどの
技術を用いて形成しなければならない。従って、その製
造プロセスが複雑且つ煩雑になり、製造コストの上昇を
招く、という問題もある。

【００１９】図７でマイクロミラー９８の代わりに、光
導波路９６の端面に隣接して、微小ミラー部品を設定し
てもよいが、この場合においても、微小ミラー部品を面
型発光受光素子９２の直下に正確な位置合せを行って設
定しなければならない。即ち、上記と同様にその製造プ
ロセスが複雑且つ煩雑になり、製造コストの上昇を招
く。

【００２０】本発明は、上記の複数の問題点に鑑みてな
されたものであり、面型発光受光素子の受光部と発光部
と間での光信号の伝送を容易にし、更に、同一基板に光
部品及び電子部品を高密度に実装できる光電子混載基板
を、提供することを目的とする。

【００２１】加えて本発明は、光導波路の端部に形成さ
れているマイクロミラーと、集光レンズとを除去するこ
とで、光信号の伝搬の損失、即ち、反射損失及び結合損
失を低減化することと、低コスト化を達成することとを
可能にする光電子混載基板を提供することを目的とす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために為されたものである。本発明に係る請求
項１に記載の光電子混載基板は、光信号を送受信するた
めの発光部と受光部と、電子回路とを有する基板におい
て、光信号の送受信を行なうのに、複数のコア部の端面
が、基板上の発光部と受光部とに一致して結合するよう
に形成された光導波路を用いることを特徴とする、光電
子混載基板である。

【００２３】本発明に係る請求項２に記載の光電子混載
基板は、光導波路のコア部の端面が、基板上の対応する
発光部と受光部に結合されるために、光導波路を固定す
るガイド溝を有することを特徴とする、請求項１に記載
の光電子混載基板である。

【００２４】本発明に係る請求項３に記載の光電子混載
基板は、光導波路が、電子回路が形成されている基板
の、裏面上に設置された対応する発光部と受光部に、固
定されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記
載の光電子混載基板である。

【００２５】本発明に係る請求項４に記載の光電子混載
基板は、電子回路を有する第１の基板と、光信号を送受
信するための発光部と受光部とを有する第２の基板とを
含み、第２の基板には、光信号の送受信を行なうため
に、複数のコア部の端面が第２の基板上の発光部と受光
部とに一致して結合するように形成された光導波路が固
定され、第１の基板と第２の基板とは、所定のスペーサ
を介して接合し、電気配線により電気信号をやりとりす
る、光電子混載基板である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明の好適な実施の形態を説明する。

【００２７】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１に係る光電子混載基板の斜視図である。図２は、本
発明の実施の形態１に係る光電子混載基板の概略断面図
である。

【００２８】図２に示されるように、第１乃至第４の絶
縁層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが順に積層された
多層基板１０の上面には、対をなす面型発光受光素子１
２ａ、１２ｂが受発光面を上向きにして実装されてい
る。図２において、符号２２は光導波路を示し、符号２
４ａ、２４ｂは光導波路２２内に形成されたコア部２４
の両端部を示す。符号２６は光導波路２２のクラッド部
を示す。コア部２４の両端部２４ａ、２４ｂの中心の夫
々が、対をなす面型発光受光素子１２ａ、１２ｂの中心
の真上に一致するように、光導波路２２はガイド溝３０
により位置決めされて、精度よく結合されている。実施
の形態１では、４５°マイクロミラーと集光レンズが、
不要である。

【００２９】なお図示していないが、多層基板１０の上
面には、面型発光受光素子１２ａ、１２ｂの他に、例え
ば発光駆動及び受光増幅回路、ＬＳＩ回路、インダク
タ、キャパシタ、抵抗などの電子部品が、フリップチッ
プ接合法やワイヤボンディング接合法を用いて実装され
ている。また、多層基板１０の上面及び下面、並びに各
絶縁層には、各種の電子部品を電気的に接合する配線層
が形成され、更にこれらの配線層は各絶縁層に形成され
たビアホールを介して接続され、全体として多層配線構
造をなしている。

【００３０】更に図示していないが、多層基板１０の上
面と同様に、多層基板１０の下面にも、上面と同様の面
型発光受光素子（１２ａ’、１２ｂ’）の他に、例えば
発光駆動及び受光増幅回路、ＬＳＩ回路、インダクタ、
キャパシタ、抵抗などの電子部品がフリップチップ接合
法やワイヤボンディング接合法を用いて実装されていて
もよい。この下面にも、対をなす面型発光受光素子（１
２ａ’、１２ｂ’）の発光受光面の中心の真上に、光導
波路（２２’）のコア部（２４ａ’、２４ｂ’）の中心
が一致するように、光導波路（２２’）が、ガイド溝３
０’により位置決めされて配置されていてもよい。

【００３１】ここで、本実施の形態１に係る光電子混載
基板の製造の工程について、簡単に説明する。基板１０
上のＬＳＩ回路、インダクタ、キャパシタ、抵抗などの
電子部品は、フリップチップ接合法やワイヤボンディン
グ接合法を用いて実装されている。この基板１０上に面
型発光受光素子１２ａ、１２ｂが設置されている。この
面型発光受光素子１２ａ、１２ｂの発光部と受光部の設
計位置の中心に、フィルム状光導波路２２のコア部２４
の両端面２４ａ、２４ｂが重ねられるように寸法設計さ
れた光導波路２２を作製する。これらフィルム状光導波
路２２のコア部２４の両端面２４ａ、２４ｂは、光導波
路２２の同一エッジ（縁）面上に並ぶように設定され
る。即ち、光導波路２２のコア部２４は、図２に示され
るように１８０°の曲がりを持つことになる。

【００３２】コア部２４は、光導波路２２内の同一面に
おいて、１本だけに限られるものではない。面型発光受
光素子の発光部と受光部の設計位置が、同一面内に複数
個あれば、例えば図３に示すように、それに応じた数の
コア部２４を光導波路２２内の同一面に作製する。

【００３３】基板１０上の面型発光受光素子１２ａ、１
２ｂの発光部と受光部が、単一平面内のみならず複数面
にて（即ち、基板１０上の複数の線上にて）配置されて
おり、それらにコア部２４を対応させる場合を想定す
る。このときコア部２４を含む光導波路２２は、多層を
構成する。つまり、多層型の光導波路２２では、複数の
層内に作製されたコア部２４の両端面が、複数の面内
（線上）に設置される面型発光受光素子の発光部と受光
部の設置位置に対応するように、複数の（必要数の）コ
ア部２４の層が作製される。本発明では、コア部２４が
一つの面内（層内）で複数であり、且つ光導波路２２が
多層を構成することを想定している。本明細書では、そ
のような光導波路２２を、「多重光配線型光導波路」と
定義する。

【００３４】このように設計・作製された多重光配線型
光導波路２２のそれぞれのコア部端面が、対応する面型
発光受光素子の発光部と受光部の設置位置に正確に結合
されるように、多重光配線型光導波路２２を基板上に設
置する。この設置を容易にするために、図２に示すよう
なガイド溝３０が、基板１０上に設けられるのが望まし
い。

【００３５】あるいは、図示していないが、フィルム状
多重光配線型光導波路２２の端面のうちのコア部端面２
４ａ、２４ｂの存在する面を、取り巻いて安定に設置す
る固定用枠を基板１０上に取り付けてもよい。

【００３６】本実施の形態１により、光導波路２２の各
コア部端面２４ａ、２４ｂは、対応する面型発光受光素
子１２ａ、１２ｂの発光部と受光部の設置位置に、正確
に結合される。このようにすれば、直接に光信号が光導
波路２２内のコア部２４を通じて伝播され、所定の面型
発光受光素子の発光部と受光部間で高効率にて伝送され
る。

【００３７】光導波路２２の材料としては、例えば、フ
ッ素化ポリイミドを用いる。クラッド部２６は、通常の
スピンコート法で作製され得る。一方、コア部２４は、
コア部の両端面が（対応する）面型発光受光素子の発光
部と受光部の設置位置に正確に結合するように設計され
たマスクにより、コア部層上のレジストを露光現像し、
その後エッチングとレジスト剥離を行うことにより、作
製される。このようにして、一つ又は複数のコア部は、
クラッド層を間に挟んで、必要な層だけ積層した形状で
作製される。但し、コア部端面は全て、（フィルム状多
重光配線型）光導波路の複数端面のうちの同一エッジ
（縁）面に、設置されるようにする。そのエッジ面の複
数のコア部端面が、対応する基板上の面型発光受光素子
の発光部と受光部の設置位置に結合するように、（フィ
ルム状多重光配線型）光導波路は基板上に設置される。

【００３８】≪実施の形態１に関する具体例≫コア部の
両端部が、１８０度のまがりを持ち光導波路の同一エッ
ジ部に面する光導波路を用いた光電子混載基板の具体例
について述べる。

【００３９】まず、光導波路は、以下の手順で作製す
る。１．５ミクロンの酸化膜を着けたシリコン基板のミ
ラー面上に、カップラー剤処理をしないで、フッ素化ポ
リイミドのクラッド剤を２５ミクロンスピン塗布し、３
８０℃以上まで窒素雰囲気中で加熱処理する。これを室
温にまで自然冷却した後に、その上に、フッ素化ポリイ
ミドのコア剤を８ミクロンスピン塗布し、再び３８０℃
以上まで窒素雰囲気中で加熱処理する。この上にシリコ
ン含有型ポジ型レジストを１．２ミクロンスピンコート
し、用いられる電子基板の受光と発光部との間隔に合う
ように、少なくとも１本以上のコア部がアーチ状に形成
されたマスクで露光・現像する。これをＲＩＥエッチン
グして少なくとも１本以上のコア部を形成する。さら
に、この上に、フッ素化ポリイミドのクラッド剤を２５
ミクロンスピン塗布し、３８０℃以上まで加熱処理す
る。

【００４０】さらに、光信号の伝送部が必要であれば、
その上に、フッ素化ポリイミドのコア剤を８ミクロンス
ピンコートし、３８０℃以上まで窒素雰囲気中で加熱処
理し、この上にシリコン含有型ポジ型レジストを１．２
ミクロンスピンコートし、必要なコア部を第一段階目と
同様に順次必要なコア部の数になるように形成してい
く。

【００４１】その結果、例えば基板上の「Ｎ×Ｎ」個の
発光部と受光部が、位置精度の良い状態で、フィルム状
光導波路内に形成されたコア部を用いて繋がれ得る。従
って、光信号が、クロストーク無しで、電子基板の面型
発光受光素子の発光部から受光部に伝えられ得る。

【００４２】光導波路を取り付ける基板は、その少なく
とも一方面上に、ＬＳＩ回路、インダクタ、キャパシ
タ、抵抗などの電子部品を、フリップチップ接合法やワ
イヤボンディング接合法を用いて実装している。この基
板上に面型発光受光素子が設置される。ここで、面型発
光受光素子の発光部と受光部の間にて、光導波路用のガ
イド溝が形成されていてもよい（図２参照）。また、基
板上にて、光導波路のコア部端面の存在するエッジ面を
取り囲むように、光導波路の固定用枠をクラッド用のフ
ッ素化ポリイミドで形成しておいてもよい。

【００４３】また、基板の一方の面を、電子部品とその
回路のみの面とし、他面を、光部品の回路のみの面とす
ることもできる。この場合には、電子部品の回路と光部
品の回路とが別の面に形成されるので、各部品と回路の
配線の高密度化、各配線のクロストーク、設計の複雑さ
等を、除去できる。

【００４４】≪実施の形態１に関する変形の形態≫図４
は、本発明の実施の形態１の変形の形態に係る光電子混
載基板の斜視図である。この変形の形態においても、フ
ィルム状多重光配線型光導波路２２に含まれるコア部２
４により、基板１０上の面型発光受光素子１２ａ、１２
ｂの発光部と受光部とが、光信号の送受信を行えるよう
に設定されている。即ち、コア部２４の両端部２４ａ、
２４ｂは夫々、対をなす面型発光受光素子１２ａ、１２
ｂに対して、ガイド溝３０’により位置決めされて、精
度よく結合されている。

【００４５】但し、図４の形態においては、コア部２４
は、フィルム状多重光配線型光導波路２２の縦の中心軸
に沿って、該光導波路部２２を縦断している。更に、こ
の光導波路部２２そのものが、弧形状を形成して基板上
１０に設定されている。

【００４６】従って、上述の図２の実施の形態１では、
ガイド溝３０は面型発光受光素子の発光部と受光部との
間に形成されているが、図４の形態では、ガイド溝３
０’は、面型発光受光素子の発光部と受光部とを結ぶ線
に対して垂直に、且つ面型発光受光素子の発光部と受光
部とに接するように、２本、基板１０上に形成されてい
る（図４参照）。

【００４７】図４に示す形態においても、光導波路２２
の各コア部端面２４ａ、２４ｂは、対応する面型発光受
光素子１２ａ、１２ｂの発光部と受光部の設置位置に正
確に結合される。よって、光信号が直接に光導波路２２
内のコア部２４を通じて伝播され、所定の面型発光受光
素子の発光部と受光部間で高効率にて伝送される。

【００４８】以上の実施の形態１に係る光電子混載基板
を利用することにより、下記のような効果を得ることが
できる。

【００４９】従来の技術で利用される、光導波路端面に
付与される４５°カットしたミラーや、集光用のレンズ
が不要となる。その結果、光信号の結合損失は大きく減
少する。製造コストも低下する。

【００５０】また、複雑な電子回路配線と光回路配線が
存在しても、正確に光信号を発光受光素子間で伝搬する
ことが可能となる。

【００５１】更に、光回路の設計の自由度が大きく増大
するのみならず、電子回路の設計の自由度も増大する。
同時に、光回路部品と電子回路部品とをより高密度に実
装できる。

【００５２】実施の形態２．図５は、本発明の実施の形
態２に係る光電子混載基板の概略断面図である。この実
施の形態２に係る光電子混載基板は、実施の形態１に係
る光電子混載基板と、略同じ構成を備えている。よっ
て、同一部位には同一の符号を付して説明を省略する。

【００５３】実施の形態２に係る光電子混載基板におい
ては、電子回路を実装する第１の基板１０と、光回路を
実装する第２の基板１１とが、分離されている。即ち、
電子（部品）回路は、多層配線構造をなす第１の基板１
０にて形成される。一方、光回路用の第２の基板１１
は、面型発光受光素子１２ａ、１２ｂのみが実装され、
更に、それら面型発光受光素子１２ａ、１２ｂに合わせ
て、フィルム状多重光配線型光導波路２２が結合される
のみである。

【００５４】第１の基板１０と第２の基板１１とは、例
えばソルダーバンプ５８により結合する。第１の基板１
０と第２の基板１１との間の信号の伝搬は、電気信号で
行う。第２の基板１１においては、面型発光受光素子１
２ａ、１２ｂの近傍にのみ、電気に係る配線がなされ、
第１の基板１０からは、その配線に合わせて電気配線が
為される。換言すれば、第１の基板１０における電子回
路を自由に設計し、その回路に合わせて適宜、光回路を
実装する第２の基板１１を設計することもできる。

【００５５】実施の形態２に係る光電子混載基板では、
光回路と電子回路とが別々に設計・製作されるので、光
回路における設計の自由度も電子回路における設計の自
由度も、いずれも向上され、同時に、光回路部品と電子
回路部品とを夫々より高密度に実装できる。また、光部
品と電子部品の各部品間の配線の混線が防がれる。

【００５６】

【発明の効果】以上の本発明に係る光電子混載基板を利
用することにより、以下のような効果を得ることができ
る。

【００５７】本発明に係る請求項１に記載の光電子混載
基板を利用することにより、従来の技術で利用される、
光導波路端面に付与される４５°カットしたミラーや、
集光用のレンズが不要となる。その結果、光信号の結合
損失は大きく減少する。更に、製造コストも低下する。

【００５８】また、複雑な電子回路配線と光回路配線が
存在しても、正確に光信号を発光受光素子間で伝搬する
ことが可能となる。しかも、光配線を行なう自由度が大
きくなり、光部品及び電子部品が従来以上に高密度に且
つ効率的に実装され得る。

【００５９】本発明に係る請求項２に記載の光電子混載
基板を利用することにより、多重光配線型光導波路のコ
ア部の中心を、対応する基板上の発光受光素子の受光部
と発光部の中心に正確に設定することが、極めて容易に
なる。

【００６０】本発明に係る請求項３に記載の光電子混載
基板を利用することにより、光伝送の高精度化ができる
と共に、光回路の設計の自由度が大きく増大するのみな
らず、電子回路の設計の自由度も増大する。基板の両面
を利用するので、光回路部品と電子回路部品とをより高
密度に実装できる。また、電子部品部と光部品部との分
離も面間で行なえるので、光部品と電子部品の各部品間
の配線の混線が防がれる。これらのことより、光電子混
載基板の全体の構造も簡略化できる。

【００６１】本発明に係る請求項４に記載の光電子混載
基板を利用することにより、光伝送の高精度化ができる
と共に、光回路の設計の自由度及び電子部品回路の自由
度が、大きく増大する。基板が分けられるので、光回路
部品と電子回路部品とを夫々より高密度に実装できる。
また、光部品と電子部品の各部品間の配線の混線が防が
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る光電子混載基板
を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る光電子混載基板
を示す概略縦断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る複数のコア部を
有する光電子混載基板を示す断面概略図である。

【図４】本発明の実施の形態１に関する変形の形態に
係る光電子混載基板を示す概略縦断面図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る光電子混載基板
を示す概略縦断面図である。

【図６】従来の光電子混載基板の一例を示す概略断面
図である。

【図７】従来の光電子混載基板の他の一例を示す概略
断面図である。

【図８】従来のＬＳＩ回路を混載した光電子混載基板
の他の一例を示す概略断面図である。

【符号の説明】１０多層基板、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ
第１〜第４の絶縁層、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２
ｄ、１２ｅ、１２ｆ面型発光受光素子、２２光導
波路、２４コア部、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２
４ｄ、２４ｅ、２４ｆコア部端面、２６クラッド
部、３０、３０’ ガイド溝、３４貫通穴、５８
半田ボール、７２ａ、７２ｂ面型受発光素子、
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ第１〜第４の絶縁
層、７０多層基板、７４光導波路、７６コア
部、７８クラッド部、８０ａ、８０ｂ４５°マ
イクロミラー、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２０
０ｄ集光レンズ、９２、９４面型発光受光素子、
９６光導波路、９８４５°マイクロミラー、
１００ａ、１００ｂ電気配線部、１０２ＬＳＩ回
路、１０４フリップチップバンプ、１０６光導
波路、１０８コア部、１１０クラッド部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中尾之泰東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者藏田哲之東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 2H047 KA04 KA12 MA07 PA02 PA21 PA24 QA02 QA05 TA31 TA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を送受信するための発光部と受光
部と、電子回路とを有する基板において、光信号の送受信を行なうのに、複数のコア部の端面が、
基板上の発光部と受光部とに一致して結合するように形
成された光導波路を用いることを特徴とする、光電子混
載基板。
【請求項２】光導波路のコア部の端面が、基板上の対
応する発光部と受光部に結合されるために、光導波路を
固定するガイド溝を有することを特徴とする、請求項１
に記載の光電子混載基板。
【請求項３】光導波路が、電子回路が形成されている
基板の、裏面上に設置された対応する発光部と受光部
に、固定されることを特徴とする、請求項１又は請求項
２に記載の光電子混載基板。
【請求項４】電子回路を有する第１の基板と、光信号
を送受信するための発光部と受光部とを有する第２の基
板とを含み、第２の基板には、光信号の送受信を行なうために、複数
のコア部の端面が第２の基板上の発光部と受光部とに一
致して結合するように形成された光導波路が固定され、第１の基板と第２の基板とは、所定のスペーサを介して
接合し、電気配線により電気信号をやりとりする、光電
子混載基板。