JP2005157115A - Ｉｃチップ実装用基板、マザーボード用基板、光通信用デバイス、ｉｃチップ実装用基板の製造方法、および、マザーボード用基板の製造方法 - Google Patents

Ｉｃチップ実装用基板、マザーボード用基板、光通信用デバイス、ｉｃチップ実装用基板の製造方法、および、マザーボード用基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 光学素子が実装されるとともに光信号通過領域が設けられ、接続信頼性に優れるＩＣチップ実装用基板を提供する。
【解決手段】 基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されるとともに、光学素子が実装されたＩＣチップ実装用基板であって、
少なくとも上記層間樹脂絶縁層および上記ソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されており、
上記光信号伝送用光路のうち、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さいことを特徴とするＩＣチップ実装用基板。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＩＣチップ実装用基板、マザーボード用基板、光通信用デバイス、ＩＣチップ実装用基板の製造方法、および、マザーボード用基板の製造方法に関する。
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、（１）低損失、（２）高帯域、（３）細径・軽量、（４）無誘導、（５）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。
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、多様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。
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、光ファイバを用いた光通信を、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。
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。
そこで、従来の端末機器では、例えば、ＩＣチップを実装したパッケージ基板、光信号を処理する受光素子や発光素子等の光学素子等を別々に実装し、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っていた。
このような従来の端末機器において、ＩＣチップを実装したパッケージ基板、光信号を処理する受光素子や発光素子等の光学素子等を別々に実装した場合には、装置自体が大きくなり、端末機器の小型化を図ることが難しかった。
そこで、本発明者らは、先に、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されるともに、光学素子が実装されたＩＣチップ実装用基板であって、このＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路が形成されたＩＣチップ実装用基板を提案している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３２９８９１号公報
上述したように、上記基板、層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路が形成されたＩＣチップ実装用基板については既に開示されているもの、このようなＩＣチップ実装用基板では、通常、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の光信号伝送用光路の断面の径と、ソルダーレジスト層を貫通する部分の光信号伝送用光路の断面の径とが同一であった。このような構成の光信号伝送用光路を有する、ＩＣチップ実装用基板では、該光信号伝送用光路の基板と層間樹脂絶縁層とを貫通する部分に樹脂組成物が充填されている場合には、上記樹脂組成物と上記基板および上記層間樹脂絶縁層との間で、剥離やクラックが発生することがあり、その結果、ＩＣチップ実装用基板としての耐久性、信頼性に劣る場合があった。
そこで、本発明者らは、接続信頼性に優れる光通信を達成するために、光学素子が実装されるとともに光信号伝送用光路が設けられたＩＣチップ実装用基板、光導波路が形成されるとともに光信号伝送用光路が設けられたマザーボード用基板、および、これらを用いた光通信用デバイス、さらには、ＩＣチップ実装用基板やマザーボード用基板の製造方法について鋭意検討を行い、本発明を完成した。
すなわち、本発明のＩＣチップ実装用基板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されるとともに、光学素子が実装されたＩＣチップ実装用基板であって、
少なくとも上記層間樹脂絶縁層および上記ソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されており、
上記光信号伝送用光路のうち、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さいことを特徴とする。
上記ＩＣチップ実装用基板においては、上記樹脂組成物の周囲に導体層が形成されていることが望ましい。
また、上記ＩＣチップ実装用基板において、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、５０〜４９０μｍであることが望ましい。
上記ＩＣチップ実装用基板においては、上記光信号伝送用光路が上記基板および上記層間樹脂絶縁層を貫通するように形成されていることが望ましい。
また、上記ＩＣチップ実装用基板においては、上記樹脂組成物の端部であって、
上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設されていることが望ましい。
また、上記ＩＣチップ実装用基板において、上記光学素子は、受光素子および／または発光素子であることが望ましい。ここで、上記受光素子の受光部および／または上記発光素子の発光部のそれぞれは、個別に形成された光信号伝送用光路に対向するように実装されていることが望ましい。
また、上記ＩＣチップ実装用基板において、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、上記光信号伝送用光路の上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さいことが望ましい。
また、本発明のマザーボード用基板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成されるとともに光導波路が形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されたマザーボード用基板であって、
少なくとも上記層間樹脂絶縁層および上記ソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されており、
上記光信号伝送用光路のうち、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さいことを特徴とする。
上記マザーボード用基板においては、上記樹脂組成物の周囲に導体層が形成されていることが望ましい。
また、上記マザーボード用基板において、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、５０〜４９０μｍであることが望ましい。
上記マザーボード用基板においては、上記光信号伝送用光路が上記基板および上記層間樹脂絶縁層を貫通するように形成されていることが望ましい。
また、上記マザーボード用基板においては、上記樹脂組成物の端部であって、
上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設されていることが望ましい。
また、上記マザーボード用基板において、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、上記光信号伝送用光路の上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さいことが望ましい。
また、本発明の光通信用デバイスは、本発明のＩＣチップ実装用基板が、本発明のマザーボード用基板に実装されてなることを特徴とする。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法は、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（ｂ）上記多層配線板を貫通する光信号通過領域を形成するか、または、上記多層配線板の一部に凹部形状の光信号通過領域を形成する光信号通過領域形成工程と、
（ｃ）上記光信号通過領域内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程と、
（ｄ）上記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、上記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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と
を含むことを特徴とする。
また、本発明のマザーボード用基板の製造方法、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次積層形成するとともに、上記基板上および／または上記層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成し、光配線板とする光配線板製造工程と、
（ｂ）上記光配線板に光信号通過領域を形成する光信号通過領域形成工程と、
（ｃ）上記光信号通過領域内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程と、
（ｄ）上記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、上記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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と
を含むことを特徴とする。
本発明のＩＣチップ実装用基板は、上述したように、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さい。そのため、上記ＩＣチップ実装用基板では、上記光信号伝送用光路に充填された樹脂組成物と、上記層間樹脂絶縁層との境界部分が上記ソルダーレジスト層の一部で覆い隠された状態となっており、上記境界部分および上記樹脂組成物の外縁付近は、上記ソルダーレジスト層によって接着されることとなる。その結果、上記樹脂組成物と上記上記層間樹脂絶縁層等との間では、剥離やクラックが発生しにくく、上記ＩＣチップ実装用基板は、耐久性、信頼性に優れることとなる。
さらに、上記ソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の光信号伝送用光路の径よりも小さくなっているため、受光素子で受信する光信号や、発光素子から発信する光信号の拡散を抑えることができ、効率よく受光素子に光信号を伝送することができるとともに、効率よく発光素子から光信号を伝送することができる。
さらに、本発明のＩＣチップ実装用基板では、上記光信号伝送用光路を介して、上記光学素子の入出力信号を伝送することができる。また、このＩＣチップ実装用基板にＩＣチップが実装された場合には、ＩＣチップと光学素子との距離が短く、電気信号伝送の信頼性に優れることとなる。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板では、光通信に必要な電子部品や光学素子を一体化することができるため、光通信用端末機器の薄型化、小型化に寄与することができる。
本発明のマザーボード用基板は、上述したように、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さい。そのため、上記マザーボード用基板では、上記光信号伝送用光路に充填された樹脂組成物と、上記層間樹脂絶縁層との境界部分を上記ソルダーレジスト層の一部で覆い隠された状態となっており、上記境界部分および上記樹脂組成物の外縁付近は、上記ソルダーレジスト層によって接着されることとなる。その結果、上記樹脂組成物と上記層間樹脂絶縁層等との間では、剥離やクラックが発生しにくく、上記マザーボード用基板は、耐久性、信頼性に優れることとなる。
さらに、上記ソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の光信号伝送用光路の径よりも小さくなっているため、受光素子で受信する光信号や、発光素子から発信する光信号の拡散を抑えることができ、効率よく受光素子に光信号を伝送することができるとともに、効率よく発光素子から光信号を伝送することができる。
本発明の光通信用デバイスは、本発明のマザーボード用基板に本発明のＩＣチップ実装用基板が実装されたものであるため、光信号の伝送能に優れることとなる。
本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法は、上述した構成からなるため、本発明のＩＣチップ実装用基板、すなわち、層間樹脂絶縁層やソルダーレジスト層に設けられた光信号伝送用光路を介して光学素子の入出力信号の伝送を行うＩＣチップ実装用基板を好適に製造することができる。従って、本発明の製造方法を用いることにより、光信号の伝送性に優れたＩＣチップ実装用基板を製造することができる。
本発明のマザーボード用基板の製造方法は、上述した構成からなるため、本発明のマザーボード用基板、すなわち、層間樹脂絶縁層やソルダーレジスト層に設けられた光信号伝送用光路および光導波路を介して光信号の伝送を行うマザーボード用基板を好適に製造することができる。従って、本発明の製造方法を用いることにより、光信号の伝送性に優れたマザーボード用基板を製造することができる。
まず、本発明のＩＣチップ実装用基板について説明する。
本発明のＩＣチップ実装用基板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されるとともに、光学素子が実装されたＩＣチップ実装用基板であって、
少なくとも上記層間樹脂絶縁層および上記ソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されており、
上記光信号伝送用光路のうち、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さいことを特徴とする。
本発明のＩＣチップ実装用基板では、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さい。そのため、上記ＩＣチップ実装用基板では、上記光信号伝送用光路に充填された樹脂組成物と、上記層間樹脂絶縁層との境界部分が上記ソルダーレジスト層の一部で覆い隠された状態となっており、上記境界部分および上記樹脂組成物の外縁付近は、上記ソルダーレジスト層によって接着されることとなる。その結果、上記樹脂組成物と上記基板および上記層間樹脂絶縁層との間では、剥離やクラックが発生しにくく、上記ＩＣチップ実装用基板は、耐久性、信頼性に優れることとなる。
さらに、上記ソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路の径が、上記基板および層間樹脂絶縁層を貫通する光信号伝送用光路の径よりも小さくなっているため、受光素子で受信する光信号や、発光素子から発信する光信号の拡散を抑えることができ、効率よく受光素子に光信号を伝送することができるとともに、効率よく発光素子から光信号を伝送することができる。
さらに、本発明のＩＣチップ実装用基板において、上記樹脂組成物の端部であって、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設されている場合には、受光素子に入射する光信号や、発光素子から出射する光信号がマイクロレンズを通過することとなり、光信号の拡散を抑えることができ、光学素子の入出力信号を効率よく伝送することが可能となる。従って、光信号に損失が発生しにくく、伝送損失を抑えたＩＣチップ実装用基板を実現することができる。
また、上記ＩＣチップ実装用基板に配設された光学素子と外部基板等に実装した光学部品等との間で、より確実に光信号の伝送を行うことが可能となり、光信号の伝送の信頼性が高い光通信を実現することができる。
本発明のＩＣチップ実装用基板では、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されている。樹脂組成物を充填することにより、ＩＣチップ実装用基板の強度の低下を防ぐことができる。
また、上記樹脂組成物が充填されていると、該光信号伝送用光路にゴミや異物が入り込むことを防止することができ、ゴミや異物等の存在に起因して光信号の伝送が阻害されることを防止することができる。
なお、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分には、上記樹脂組成物が充填されていてもよく、充填されていなくてもよい。
なお、本発明のＩＣチップ実装用基板では、ソルダーレジスト層を貫通する部分が空隙により構成され、ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分に樹脂組成物が充填されていることが望ましい。通常、基板や層間樹脂絶縁層は樹脂との密着性が高く、ソルダーレジスト層は樹脂との密着性が低いからである。
上記樹脂組成物の樹脂成分としては、通信波長帯での吸収が少ないものであれば特に限定されず、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等が挙げられる。
具体的には、例えば、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、重水素化シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂、ベンゾシクロブテンから製造されるポリマー等が挙げられる。
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光信号伝送用光路と、基板、層間樹脂絶縁層、ソルダーレジスト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。
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。
具体的には、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、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（ＰＥＳ）、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（ＰＰＥＳ）、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。
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、チタニア等のチタン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。
また、少なくけとも２種類の無機材料を混合、溶融した混合組成の粒子であってもよい。
上記金属粒子としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａｌ、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の粒子は、それぞれ単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
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。これらのなかでは、球状、または、楕円球状が望ましい。粒子に角がないため、光信号伝送用光路に充填された樹脂組成物にクラック等がより発生しにくいからである。
また、上記粒子の粒径（粒子の一番長い部分の長さ）は、通信波長より短いことが望ましい。粒径が通信波長より長いと、場合によっては、光信号の伝送を阻害することがあるからである。
また、上記粒子の平均粒径の下限は０．０１μｍが望ましく、０．１μｍがより望ましく、０．２μｍが特に望ましい。一方、上記粒子の平均粒径の上限は０．８μｍが望ましく、０．６μｍがより望ましい。この粒径の範囲であれば、２種類以上の異なる粒径の粒子を含有してもよい。なお、本明細書において、粒径とは、粒子の一番長い部分の長さをいう。
上記樹脂組成物が含有する粒子の配合量の下限は１０重量％が望ましく、上限は５０重量％が望ましい。粒子の配合量が１０重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が５０重量％を超えると、光信号伝送用光路内に充填しづらくなるからである。より望ましい上記粒子の配合量の下限は２０重量％であり、より望ましい上記粒子の配合量の上限は４０重量％である。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板においては、上記光信号伝送用光路のうち、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記基板および上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さい。
また、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径の具体的な大きさは、上記基板および上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さければ特に限定されず、ＩＣチップ実装用基板の設計に応じて適宜選択すればよいが、通常、５０〜４９０μｍ程度であることが望ましい。
なお、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分や、上記基板および上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の具体的な形状については、後に詳述する。
また、上記樹脂組成物の周囲に導体層が形成されていてもよい。
上記導体層を形成することにより、光信号伝送用光路の壁面での光の乱反射を低減し、光信号の伝送性を向上させることができる。上記導体層は、１層から形成されていてもよく、２層以上から構成されていてもよい。
上記導体層の材料としては、例えば、銅、ニッケル、クロム、チタン、貴金属等が挙げられる。
また、上記導体層は、場合によっては、スルーホールとしての役目、すなわち、基板を挟んだ導体回路間や、基板と層間樹脂絶縁層とを挟んだ導体回路間を電気的に接続する役目を果たすことができる。
また、上記導体層は、光沢を有する金属（例えば、金、銀、ニッケル、白金、アルミニウム、ロジウム等）により形成されていてもよい。このような光沢を有する金属からなる導体層が形成されている場合、光信号が、光信号伝送用光路の壁面で好適に反射されることとなり、信号強度の減衰等が発生しにくくなるからである。
さらに、導体層の表面自体をエッチング処理等により粗化面としてもよい。
また、上記導体層の上に、さらに、スズ、チタン、亜鉛等からなる被覆層や粗化層を設けてもよい。上記被覆層や粗化層を設けることにより、光の乱反射をより低減し、光信号の伝送性を向上させたり、光信号伝送用光路と、基板や層間樹脂絶縁層との密着性を向上させたりすることができる。
また、上記樹脂組成物が充填された光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分や上記導体層は、基板や層間樹脂絶縁層と粗化面を介して接していてもよい。上記光信号伝送用光路等が、粗化面を介して接している場合には、基板や層間樹脂絶縁層との密着性に優れ、光信号伝送用光路等の剥離がより発生しにくいからである。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板には、受光素子や発光素子等の光学素子が実装されている。
上記受光素子としては、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）等が挙げられる。
これらは、上記ＩＣチップ実装用基板の構成や、要求特性等を考慮して適宜使い分ければよい。
上記受光素子の材料としては、Ｓｉ、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。
上記発光素子としては、例えば、ＬＤ（半導体レーザ）、ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型−半導体レーザ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、インフラ型または酸化狭窄型のＶＣＳＥＬ（面発光半導体レーザ）等が挙げられる。
これらは、上記ＩＣチップ実装用基板の構成や要求特性等を考慮して適宜使い分ければよい。
上記発光素子の材料としては、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（ＧａＡｌＡｓ）、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（ＩｎＧａＡｓ）、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。
なお、これらの発光素子および受光素子のそれぞれは、マルチチャンネルのアレイ素子であってもよい。
上記光学素子の実装位置は、上記ＩＣチップ実装用基板の表面であることが望ましい。上述したように、光学素子がＩＣチップ実装用基板の表面に実装されている場合は、一の光学素子に不都合が発生した際に、その光学素子のみを取り替えればよいからである。
また、上記ＩＣチップ実装用基板の表面には、コンデンサ等の電子部品も実装されていることが望ましい。上記光学素子の場合と同様、不都合の発生した部品のみを取り替えることができるからである。
また、光学素子としてワイヤボンディング型の光学素子を実装した場合には、この光学素子を樹脂封止してもよい。さらに、この場合は、光学素子のみを樹脂封止してもよいし、ＩＣチップ等の他の実装部品を含めて全体を樹脂封止してもよい。
また、光学素子としてフリップチップ型の光学素子を実装した場合には、この光学素子に対して、アンダーフィルを封止してもよいし、光学素子の周囲のみ封止してもよく、さらに、全体をカバーケースで覆ってもよい。これにより、光路にゴミや異物が入り込むことを防止することができる。なお、アンダーフィルを封止するか否か、封止する場合のアンダーフィルの屈折率の値等は、設計に応じて適宜選択すればよい。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板においては、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分に充填された樹脂組成物の端部であって、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設されていることが望ましい。より確実に光信号を伝送することができるからである。
上記マイクロレンズとしては特に限定されず、光学レンズに使用されているものが挙げられ、その材質の具体例としては、光学ガラス、光学レンズ用樹脂等が挙げられる。上記光学レンズ用樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の上記光信号伝送用光路に充填する樹脂組成物として説明したポリマー材料と同様の材料等が挙げられる。
上記マイクロレンズの屈折率は特に限定されず、上記樹脂組成物の屈折率と同一であってもよく、大きくてもよい。
上記マイクロレンズの屈折率が上記光信号伝送用光路の屈折率と同一である場合には、両者の界面で光信号の反射が発生しないため、より確実に光信号の伝送を行うことができ、上記マイクロレンズの屈折率が上記光信号伝送用光路の屈折率より大きい場合には、所望の方向に光信号をより集光させることができるため、より確実に光信号の伝送を行うことができる。
また、上記マイクロレンズの形状としては、例えば、片面にのみ凸面を有する凸形状レンズ等が挙げられ、この場合、上記レンズの凸面の曲率半径は、光信号伝送用光路の設計等を考慮して適宜選択すればよい。具体的には、例えば、焦点距離を長くする必要があるときには、曲率半径を小さくすることが望ましく、焦点距離を短くする必要があるときには、曲率半径を大きくすることが望ましい。
なお、上記マイクロレンズの形状は、凸形状レンズに限定されるわけではなく、光信号を所望の方向に集光することができる形状であればよい。
上記マイクロレンズは、その通信波長光の透過率が７０％以上であることが望ましい。
通信波長光の透過率が７０％未満では、光信号の損失が大きく、光信号の伝送性の低下に繋がることがあるからである。上記透過率は、９０％以上であることがより望ましい。
なお、本明細書において、通信波長光の透過率とは、長さ１ｍｍあたりの通信波長光の透過率をいう。具体的には、例えば、強さＩ１の光がマイクロレンズに入射し、該マイクロレンズを１ｍｍ通過して出てきたとした際に、出てきた光の強さがＩ２である場合に下記式（１）により算出される値である。
透過率（％）＝（Ｉ２／Ｉ１）×１００・・・（１）
なお、上記透過率とは、２５〜３０℃で測定した透過率をいう。
また、上記マイクロレンズには、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。
粒子を含ませることにより、マイクロレンズの強度が向上し、形状がより確実に維持されることとなるとともに、上記ＩＣチップ実装用基板や上記多層プリント配線板との間で熱膨張係数を整合させることができ、熱膨張係数の差に起因したクラック等がより発生しにくくなるからである。
上記マイクロレンズに粒子が含まれている場合、該マイクロレンズの樹脂成分の屈折率と、上記粒子の屈折率とは同程度であることが望ましい。そのため、マイクロレンズに含まれる粒子は、屈折率の異なる２種類以上の粒子を混ぜ合わせて、粒子の屈折率が樹脂成分の屈折率と同程度になるようにしたものであることが望ましい。
具体的には、例えば、樹脂成分が屈折率１．５３のエポキシ樹脂である場合、マイクロレンズに含まれる粒子は、屈折率が１．４６のシリカ粒子と屈折率が２．６５のチタニア粒子とを混ぜ合わせて、溶解して粒子としたもの等が望ましい。
なお、粒子を混ぜ合わせる方法としては、混練する方法、２種類以上の粒子を溶かして混ぜ合わせた後、粒子状にする方法等が挙げられる。
なお、上記粒子の具体例としては、上記樹脂組成物に添加される粒子と同様のもの等が挙げられる。
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。これらのなかでは、球状、または、楕円球状が望ましい。球状や楕円球状の粒子には角がないため、マイクロレンズにクラック等がより発生しにくいからである。
さらに、上記粒子の形状が球状または楕円球状である場合には、該粒子で光が反射しにくく、光信号の損失が低減されることとなる。
また、上記粒子の粒径（粒子の最大長さ）は特に限定されないが、その上限は０．８μｍ、その下限は０．０１μｍが望ましい。
上記マイクロレンズは、通常、インクジェット装置やディスペンサーを用いて配設されることとなるが、インクジェット装置の塗布ノズルの内径や、ディスペンサーのノズル内径寸法は、２０μｍが現在の最小寸法であり、粒径が上記範囲にある場合には、ノズルが詰まることなく、塗布することができるからである。
また、上記粒径の下限は０．１μｍであることがより望ましい。
上記粒径が、この範囲にあることはインクジェット装置やディスペンサー等による塗布での粘度の安定性や、塗布量のバラツキの観点からより望ましいからである。
上記マイクロレンズに含まれる粒子の配合量の望ましい下限は５重量％であり、より望ましい下限は１０重量％である。一方、上記粒子の配合量の望ましい上限は６０重量％であり、より望ましい上限は５０重量％である。粒子の配合量が５重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が６０重量％を超えると、光信号の伝送が阻害されることがあるからである。
また、上記マイクロレンズは、樹脂組成物の端部に直接されていてもよいし、光学接着剤を介して配設されていてもよい。
上記光学接着剤としては特に限定されず、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、シリコーン樹脂系等の光学接着剤を用いることができる。
上記光学接着剤の特性は、粘度：０．２〜１．０Ｐａ・ｓ、屈折率：１．４〜１．６、光透過率：８０％／ｍｍ以上、熱膨張係数（ＣＴＥ）：４．０×１０−５〜９．０×１０−５（／℃）であることが望ましい。
また、上記光学接着剤の厚さは、５０μｍ以下であることが望ましい。
また、上記マイクロレンズが配設される領域には、表面処理が施されていてもよい。
インクジョット装置等でマイクロレンズを形成するための樹脂を塗布した際に、ソルダーレジスト層を形成するまでの工程条件のバラツキや放置時間に起因するマイクロレンズを配設する部位の濡れ性のバラツキにより、マイクロレンズの形状、特にサグ高さにバラツキが発生しやすいのに対し、撥水コート剤による表面処理等を施すことにより、サグ高さのバラツキを抑えることができる。
上記表面処理としては、例えば、フッ素系ポリマーコーティング剤（表面張力１０〜１２ｍＮ／ｍ）等の撥水コート剤による処理、ＣＦ４プラズマによる撥水処理、Ｏ２プラズマによる親水処理等が挙げられる。
上記表面処理の具体的な方法について簡単に説明しておく。
上記撥水コート剤による処理を行う場合には、まず、ＩＣチップ実装用基板のマイクロレンズを形成する部分に対応する部分が開口したマスクを行い、次に、スプレー塗布やスピンコータでの塗布により撥水コート剤を塗布し、その後、撥水コート剤を自然乾燥させ、さらにマスクを剥がすことにより表面処理を終了する。なお、撥水コート剤層の厚さは、通常、１μｍ程度である。
ここでは、メッシュ版やレジスト形成したマスクを用いればよい。
なお、撥水コート剤による処理を行う場合には、マスクを用いることなく、ソルダーレジスト層の壁面を含む露出面全体に撥水コート剤による処理を施してもよい。ソルダーレジスト層がマイクロレンズを形成する際にダムの効果を果たすこととなるからである。
また、上記ＣＦ４プラズマによる撥水処理を行う場合には、まず、ＩＣチップ実装用基板のマイクロレンズを形成する部分に対応する部分が開口したマスクを行い、次に、ＣＦ４プラズマ処理を行い、さらにマスクを剥がすことにより表面処理を終了する。
ここでは、レジスト形成したマスクを用いればよい。
また、上記Ｏ２プラズマによる親水処理を行う場合には、まず、ＩＣチップ実装用基板のマイクロレンズを形成する部分に対応する部分が開口したマスクを行い、次に、Ｏ２プラズマ処理を行い、さらにマスクを剥がすことにより表面処理を終了する。
ここでは、メタル版やレジスト形成したマスクを用いればよい。
また、上記撥水処理（撥水コート剤による処理含む）と親水処理とを組み合わせて行うことが望ましい。
上述したような表面処理の効果について、８５０ｐｌの光学レンズ用樹脂をインクジェットで塗布し、直径２２０μｍ、サグ高さ１０μｍのマイクロレンズを形成した場合の形状（マイクロレンズの径、および、サグ高さ）を検証してみたところ以下のような結果が得られた。
即ち、フッ素系ポリマーコーティング剤による全面処理（ソルダーレジスト層の壁面を含む露出面全体を処理）を施した場合には、ソルダーレジスト層の濡れ角は１００〜１０５°であり、平均サグ高さ１０．０３μｍ（標準偏差σ：０．２５）、平均直径２２０．９３μｍ（σ：３．１５）のマイクロレンズを形成することができた。
また、フッ素系ポリマーコーティング剤による部分処理（ソルダーレジスト層の表面のみを処理）を施した場合には、ソルダーレジスト層の濡れ角は１００〜１０５°であり、平均サグ高さ９．９５μｍ（標準偏差σ：０．３６）、平均直径２２０．６７μｍ（σ：４．２７）のマイクロレンズを形成することができた。
また、ＣＦ４プラズマによる全面撥水処理を１５０〜３００秒間施した場合には、処理した部分の濡れ角は８０〜９５°であり、平均サグ高さ９．９８μｍ（σ：０．４１）、平均直径２２１．０７μｍ（σ：３．３６）のマイクロレンズを形成することができた。
また、ＣＦ４プラズマによる部分撥水処理を１５０〜３００秒間施した場合には、処理した部分の濡れ角は８０〜９５°であり、平均サグ高さ９．８７μｍ（σ：０．４４）、平均直径２３０．６７μｍ（σ：４．９１）のマイクロレンズを形成することができた。
さらに、Ｏ２プラズマによる親水処理を３０〜１２０秒間施した場合には、処理した部分の濡れ角は３〜１０°であり、平均サグ高さ９．８７μｍ（σ：０．４１）、平均直径２３３．９３μｍ（σ：５．６５）のマイクロレンズを形成することができた。
従って、表面処理を施すことにより、より形状の均一なマイクロレンズを形成することができることが明らかとなった。
なお、部分撥水処理は、直径２３０μｍのマスク部を有するメッシュ版を認識マークにより位置合わせを行って、四隅を両面テープで固定し、スプレー塗布またはプラズマ処理を施すことにより行い、部分親水処理は、直径２３０μｍの開口を有するメタルマスクを認識マークにより位置合わせを行って、四隅を両面テープで固定し、プラズマ処理を施すことにより行った。
また、表面処理を施す際に、マスク部や開口部大きさは、メッシュ版等の位置合わせの精度の点から、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径より１０μｍ程度大きい大きさであることが望ましい。
なお、本明細書において、マイクロレンズのサグ高さとは、ソルダーレジスト層の表面から突出した部分の高さをいう。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板においては、最外層にソルダーレジスト層が形成されているが、このソルダーレジスト層の厚さは、その下限が１０μｍであることが望ましく、１５μｍであることがより望ましい。一方、その上限は、４０μｍであることが望ましく、３０μｍであることがより望ましい。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板においては、上記基板を挟んだ導体回路間がスルーホールを介して接続され、上記層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路間がバイアホールを介して接続されていることが望ましい。ＩＣチップ実装用基板の高密度配線を実現しつつ、その小型化を図ることができるからである。
次に、本発明のＩＣチップ実装用基板の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１〜３のそれぞれは、本発明のＩＣチップ実装用基板の一例を模式的に示す断面図である。
本発明のＩＣチップ実装用基板の実施形態は、光信号伝送用光路の形態により、大きく３つの形態に分けることができる。
すなわち、光信号伝送用光路が一括貫通孔構造の場合（以下、第一の実施形態のＩＣチップ実装用基板ともいう）、個別貫通孔構造の場合（以下、第二の実施形態のＩＣチップ実装用基板ともいう）、凹部形状の場合（以下、第三の実施形態のＩＣチップ実装用基板ともいう）の３つの形態に分けることができる。
図１には、第一の実施形態のＩＣチップ実装用基板を示す。なお、図１には、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設された形態のＩＣチップ実装用基板を示す。
図１に示すように、ＩＣチップ実装用基板１２０は、基板１２１の両面に導体回路１２４と層間樹脂絶縁層１２２とが積層形成され、基板１２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層１２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール１２９およびバイアホール１２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層１３４が形成されている。
このＩＣチップ実装用基板１２０では、基板１２１、層間樹脂絶縁層１２２およびソルダーレジスト層１３４を貫通するように光信号伝送用光路１４２が設けられている。
この光信号伝送用光路１４２では、基板１２１および層間樹脂絶縁層１２２を貫通する部分に樹脂組成物１４７が充填されている。
そして、ソルダーレジスト層１３４を貫通する部分の径は、基板１２１および層間樹脂絶縁層１２２を貫通する部分の径よりも小さくなっている。ソルダーレジスト層１３４を貫通する部分の縦断面の形状は矩形状である。
なお、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分には、樹脂組成物が充填されていてもよい。また、上記樹脂組成物の周囲には、導体層が形成されていてもよい。
ＩＣチップ実装用基板１２０の一の面には、受光部１３９ａ〜１３９ｄのそれぞれが光信号伝送用光路１４２に対向するように、４チャンネルの受光素子１３９が半田接続部１４４を介して表面実装されるとともに、ＩＣチップ１４０が半田接続部１４３を介して表面実装されている。また、ＩＣチップ実装用基板１２０の他の面のソルダーレジスト層１３４には、半田バンプ１３７が形成されている。
従って、４チャンネルの受光素子１３９への入力信号は、光信号伝送用光路１４２を介して伝送することができる。ここで、光信号伝送用光路１４２は、４チャンネル分の光信号を伝送することができる大きさで、基板１２１、層間樹脂絶縁層１２２およびソルダーレジスト層１３４を貫通するように一括形成されている。
また、このような光信号伝送用光路１４２の受光素子１３９が実装された側と反対側の樹脂組成物１４７の端部であって、ソルダーレジスト層１３４を貫通する部分には４つのマイクロレンズレンズ１４６ａ〜１４６ｄが配設されている。ここで、マイクロレンズ１４６ａ〜１４６ｄのそれぞれは、受光素子１３９の各チャンネル１３９ａ〜１３９ｄに対応する位置に配置されている。
従って、受光素子１３９への光信号は、マイクロレンズ１４６ａ〜１４６ｄを通過することとなり、このように、光信号伝送用光路１４２のソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズを配設することにより、光信号の伝送損失を抑えることができる。
光信号伝送用光路１４２に配設されるマイクロレンズレンズの数は２つ以上であれば特に限定されず、４つ以上であってもよい。
このような構成からなるＩＣチップ実装用基板１２０において、外部の光学部品（光ファイバや光導波路等）を介して伝送されてきた電気信号は、マイクロレンズ１４６ａ〜１４６ｄおよび光信号伝送用光路１４２を介して受光素子１３９（受光部１３９ａ）に伝送され、この受光素子１３９で電気信号に変換された後、半田接続部１４３、導体回路１２４、バイアホール１２７等を介してＩＣチップ１４０に送られ、処理されることとなる。
本発明のＩＣチップ実装用基板では、ＩＣチップに近い位置に実装された受光素子において、光／電気信号変換を行うため、電気信号の伝送距離が短く、信号伝送の信頼性に優れ、より高速通信に対応することができる。
また、ＩＣチップ実装用基板１２０では、ソルダーレジスト層１３４に金属めっき層を介して半田バンプ１３７が形成されているため、ＩＣチップ１４０と外部基板等との間での電気信号の伝送は、半田バンプ１３７を介しても行うことができる。
このように半田バンプが形成されている場合には、上記ＩＣチップ実装用基板をマザーボード用基板等の外部基板と半田バンプを介して接続することができ、この場合には、半田が有するセルフアライメント作用により上記ＩＣチップ実装用基板を所定の位置に配置することができる。
なお、上記セルフアラインメント作用とは、リフロー処理時に半田が自己の有する流動性により半田バンプ形成用開口の中央付近により安定な形状で存在しようとする作用をいい、この作用は、半田がソルダーレジスト層にはじかれるとともに、半田が金属に付く場合には、球形になろうとする表面張力が強く働くために起こるものと考えられる。
このセルフアライメント作用を利用した場合、上記半田バンプを介して、上記ＩＣチップ実装用基板を外部基板に接続する際に、リフロー前には両者に位置ズレが発生していたとしても、リフロー時に上記ＩＣチップ実装用基板が移動し、該ＩＣチップ実装用基板を外部基板上の正確な位置に取り付けることができる。
従って、上記ＩＣチップ実装用基板に実装された光学素子と、外部の光学部品とを光信号伝送用光路を介して、光信号の伝送を行う場合に、上記ＩＣチップ実装用基板に実装された光学素子の実装位置が正確であれば、上記ＩＣチップ実装用基板と上記外部基板との間で正確な光信号の伝送を行うことができる。
このように、光学素子として、マルチチャンネルのアレイ素子が実装されたＩＣチップ実装用基板において、マイクロレンズを配設する場合、該マイクロレンズの径は、アレイ素子における各チャンネル間のピッチに応じて適宜決定すればよく、例えば、２５０μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜２４０μｍが望ましく、１８０〜２３０μｍがより望ましい。１００μｍ未満では、所望の焦点距離を得ることができない場合があり、２４０μｍを超えると隣合うマイクロレンズ同士が接触してしまい、マイクロレンズを所定の位置に配置することができなくなる場合がある。
また、例えば、５００μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜４９０μｍが望ましく、１８０〜４８０μｍがより望ましい。１００μｍ未満では、所望の焦点距離を得ることができない場合があり、４９０μｍを超えると隣合うマイクロレンズ同士が接触してしまい、マイクロレンズを所定の位置に配置することができなくなる場合がある。
また、上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路の形状としては、光信号伝送用光路の基板や層間樹脂絶縁層を貫通する部分、および、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分ともに、例えば、円柱、角柱、楕円柱、複数の円柱が並列に並べられ、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状、直線と円弧とで囲まれた底面を有する柱状体等が挙げられる。なお、上記基板や層間樹脂絶縁層を貫通する部分と、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分とは、必ずしも同一の形状を有している必要はない。
また、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の縦断面の形状は、場合によっては、基板および層間樹脂絶縁層側が短辺となる台形状であってもよい。この場合、その短辺の長さが、ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径となる。
また、第一の実施形態のＩＣチップ実装用基板では、図１に示すように、基板と層間樹脂絶縁層と貫通する部分には一括貫通光構造の光信号伝送用光路が形成され、ソルダーレジスト層を貫通する部分は、受光素子の受光部に対応する部分にのみ光信号伝送用光路が形成されていてもよいし、ソルダーレジスト層を貫通する部分にも一括貫通光構造の光信号伝送用光路が形成されていてもよい。
また、上記光信号伝送用光路の形状が、複数の円柱が並列に並べられ、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状である場合には、その一部に、実際には、光信号伝送用光路として機能しないダミー円柱が形成されていてもよい。
上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路において、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の大きさは、縦、横のそれぞれが１００μｍ〜５ｍｍであることが望ましい。
また、上記断面の形状が円形である場合には、その直径が上記範囲にあることが望ましい。
上記断面の径が１００μｍ未満では、光信号の伝送が阻害されることがあり、一方、５ｍｍを超えても、光信号の伝送損失の向上はみられず、上記ＩＣチップ実装用基板の小型化が難しくなる。
また、上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路において、ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、８０μｍ〜４．９８ｍｍであることが望ましい。上記断面の径が８０μｍ未満では、光信号の伝送が阻害されることがあり、一方、４．９８ｍｍを超えても、光信号の伝送損失の向上はみられず、上記ＩＣチップ実装用基板の小型化が難しくなる。
次に、第二の実施形態のＩＣチップ実装用基板について説明する。
図２には、第二の実施形態のＩＣチップ実装用基板を示す。なお、図２には、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設された形態のＩＣチップ実装用基板を示す。
第二の実施形態のＩＣチップ実装用基板、すなわち、個別貫通孔構造の光信号伝送用光路を有する実施形態のＩＣチップ実装用基板は、図１に記載した実施形態のＩＣチップ実装用基板と比べて、光信号伝送用光路の形状が異なる以外はその構成は、同一である。従って、ここでは、光信号伝送用光路の形状についてのみ詳細に説明することとする。
図２に示すように、ＩＣチップ実装用基板２２０では、基板２２１、層間樹脂絶縁層２２２およびソルダーレジスト層２３４を貫通するように４つの独立した光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄが設けられている。
この光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄは、基板２２１および層間樹脂絶縁層２２２を貫通する部分に樹脂組成物２４７が充填されており、ソルダーレジスト層２３４を貫通する部分は、空隙により構成されている。
そして、ソルダーレジスト層２３４を貫通する部分の断面の径は、基板２２１および層間樹脂絶縁層２２２を貫通する部分の断面の径より小さくなっている。ソルダーレジスト層２３４を貫通する部分の縦断面の形状は矩形状である。
ＩＣチップ実装用基板２２０の一の面には、受光部２３９ａ〜２３９ｄのそれぞれが光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄのそれぞれに対向するように、４チャンネルの受光素子２３９が半田接続部２４４を介して表面実装されている。
従って、４チャンネルの受光素子２３９への入力信号は、光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄのいずれかを介して伝送することができる。ここで、各光信号伝送用光路は、４チャンネルの受光素子が有する各受光部２３９ａ〜２３９ｄからの光信号を伝送することができるように、個別に独立して形成されている。
なお、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分には、樹脂組成物が充填されていてもよい。また、光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄの基板２２１および層間樹脂絶縁層２２２を貫通する部分の周囲には導体層が形成されていてもよい。
上記導体層が形成されている場合、その材料等としては第一の実施形態で説明したものと同様のもの等が挙げられる。
また、このような光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄの受光素子２３９が実装された側と反対側の樹脂組成物２４７の端部であって、ソルダーレジスト層２３４を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ２４６ａ〜２４６ｄが配設されている。
従って、受光素子２３９への光信号は、マイクロレンズ２４６ａ〜２４６ｄを通過することとなる。このように、光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄの各一端にマイクロレンズ２４６ａ〜２４６ｄを配設することにより、光信号の伝送損失を抑えることができる。
第二の実施形態において、光信号伝送用光路２４２および光信号伝送用光路２４２に配設されるマイクロレンズレンズの数は２つ以上であれば特に限定されず、４つ以上であってもよい。
また、各光信号伝送用光路の断面の径について、該光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分は、その下限が１５０μｍで、その上限が４５０μｍであることが望ましい。
具体的には、２５０μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１５０〜２００μｍが望ましく、５００μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１５０〜４５０μｍが望ましい。
また、個別に形成された光信号伝送用光路の断面の径が１５０μｍ以上が望ましい理由は以下の通りである。
すなわち、上記形態の光信号伝送用光路は、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する貫通孔を形成した後、該貫通孔内に必要に応じて樹脂組成物を充填することにより形成するのであるが、上記貫通孔は、通常ドリルを用いて形成され、ドリル加工で貫通孔を形成する場合、その径が１５０μｍ未満の貫通孔を形成することが困難だからである。
一方、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、上記基板や層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さいことが望ましく、３０〜１００μｍ小さいことがより望ましい。
２０μｍ未満の場合には、ソルダーレジスト層を形成する際の露光、現像処理の精度により、ソルダーレジスト層の座切れ（層間樹脂絶縁層と樹脂組成物との界面を覆うようにソルダーレジスト層が形成されず、上記界面より外側にソルダーレジスト層の光路用開口が形成されてしまった状態）が発生してしまうことがある。なお、３０μｍ以上小さいの場合には、座切れを生じることなく、確実に光路用開口を形成することができる。
一方、望ましい上限の３９０μｍは、直径４９０μｍの光路用貫通孔を５００μｍピッチで形成し、その径が１００μｍのマイクロレンズを配設する場合に許容される大きさであるが、光路用貫通孔の形成精度、ソルダーレジスト層の形成精度、伝送光が貫通孔等に壁面にぶつからないことが望ましいこと等を考慮した場合、ソルダーレジスト層に形成される光路用開口の断面の径は小さいことが望ましい。従って、その上限は１００μｍであることがより望ましい。
なお、上記光信号伝送用光路の基板、層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径とは、例えば、上記基板や層間樹脂絶縁層を貫通する部分が円柱状の場合にはその断面の直径、楕円柱状の場合にはその断面の長径、四角柱状や多角柱状の場合にはその断面の最も長い部分の長さをいい、また、上記光信号伝送用光路が、その入射端側から出射端側に向かって断面の径が一定でない場合には、入射端側の断面の径をいう。
また、本発明において、光信号伝送用光路の断面とは、ＩＣチップ実装用基板の主面に平行な方向の断面をいい、光信号伝送用光路の縦断面とは、上記主面に垂直な方向の断面をいう。
また、上記光信号伝送用光路の形状は、光信号の入射端側から出射端側に向かって、その断面が連続的に小さくなる部分を含むような形状であってもよい。
また、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分縦断面の形状は、場合によっては、層間樹脂絶縁層側が短辺となる台形状であってもよい。
このような構成からなるＩＣチップ実装用基板２２０においても、外部の光学部品（光ファイバや光導波路等）を介して伝送されてきた電気信号は、マイクロレンズ２４６ａ〜２４６ｄおよび光信号伝送用光路２４２を介して受光素子２３９（受光部２３９ａ）に伝送され、この受光素子２３９で電気信号に変換された後、半田接続部２４３、導体回路２２４、バイアホール２２７等を介してＩＣチップ２４０に送られ、処理されることとなる。
本発明のＩＣチップ実装用基板では、ＩＣチップに近い位置に実装された受光素子において、光／電気信号変換を行うため、電気信号の伝送距離が短く、信号伝送の信頼性に優れ、より高速通信に対応することができる。
このような実施形態のＩＣチップ実装用基板においても、光信号伝送用光路に配設するマイクロレンズの径は、アレイ素子における各チャンネル間のピッチに応じて適宜決定すればよく、例えば、２５０μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜１９０μｍが望ましい。
また、例えば、５００μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜４９０μｍが望ましく、１８０〜４８０μｍがより望ましい。
また、上記マイクロレンズの径は、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径と同一であることが望ましい。
また、上記個別貫通孔構造の各光信号伝送用光路の形状としては、光信号伝送用光路の基板や層間樹脂絶縁層に形成された部分、および、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分ともに、例えば、円柱、角柱、楕円柱、直線と円弧とで囲まれた底面を有する柱状体等が挙げられる。なお、上記基板や層間樹脂絶縁層に形成された部分と、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分とは、必ずしも同一の形状を有している必要はない。
次に、第三の実施形態のＩＣチップ実装用基板について説明する。
図３には、第三の実施形態のＩＣチップ実装用基板を示す。なお、図３には、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設された形態のＩＣチップ実装用基板を示す。
図３に示すように、ＩＣチップ実装用基板３２０は、基板３２１の両面に導体回路３２４と層間樹脂絶縁層３２２とが積層形成され、基板３２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層３２２を挟んだ導体回路間は、スルーホール３２９およびバイアホール３２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層３３４が形成されている。
さらに、ＩＣチップ実装用基板３２０には、凹部形状の光信号伝送用光路３４２が形成されている。この光信号伝送用光路３４２内には、４チャンネルの受光素子３３９とＩＣチップ３４０とのそれぞれがワイヤボンディング３４９により実装されており、さらに、光信号伝送用光路３４２の一部には、樹脂組成物３４７が充填されている。
また、凹部形状の光信号伝送用光路を形成した側のソルダーレジスト層３３４には、半田バンプ３３７が形成されている。
なお、ＩＣチップは、光信号伝送用光路が形成された側と反対側の表面に実装されていてもよい。
従って、４チャンネルの受光素子３３９への入力信号は、光信号伝送用光路３４２を介して伝送されることとなる。ここで、光信号伝送用光路３４２は、４チャンネル分の光信号を伝送することができる大きさで、層間樹脂絶縁層３２２およびソルダーレジスト層３３４の一部に凹部形状に形成されている。
なお、光信号伝送用光路３４２のソルダーレジスト層３３４を貫通する部分は、図３に示したように樹脂組成物が充填されていてもよいし、空隙により形成されていてもよい。
また、このような光信号伝送用光路３４２の受光素子３３９が実装された側と反対側の樹脂組成物３４７の端部であって、ソルダーレジスト層３３４を貫通する部分には、４つのマイクロレンズ３４６ａ〜３４６ｄが配設されている。ここで、マイクロレンズ３４６ａ〜３４６ｄのそれぞれは、受光素子３３９の各チャンネル３３９ａ〜３３９ｄに対応する位置に個別に配設されている。
従って、受光素子３３９への光信号は、マイクロレンズ３４６ａ〜３４６ｄを通過することとなる。このように、光信号伝送用光路３４２にマイクロレンズ３４６ａ〜３４６ｄを配設することにより、光信号の伝送損失を抑えることができる。
第三の実施形態において、光信号伝送用光路３４２に配設されるマイクロレンズレンズの数は２つ以上であれば特に限定されず、４つ以上であってもよい。
このような構成からなるＩＣチップ実装用基板３２０においても、外部の光学部品（光ファイバや光導波路等）を介して伝送されてきた電気信号は、マイクロレンズ３４６ａ〜３４６ｄおよび光信号伝送用光路３４２を介して受光素子３３９（受光部３３９ａ）に伝送され、この受光素子３３９で電気信号に変換された後、ワイヤボンディング３４９、導体回路３２４、バイアホール３２７等を介してＩＣチップ３４０に送られ、処理されることとなる。
本発明のＩＣチップ実装用基板では、ＩＣチップに近い位置に実装された受光素子において、光／電気信号変換を行うため、電気信号の伝送距離が短く、信号伝送の信頼性に優れ、より高速通信に対応することができる。
また、ＩＣチップ実装用基板３２０では、ソルダーレジスト層３３４に金属めっき層を介して半田バンプ３３７が形成されているため、ＩＣチップ３４０と外部基板等との間での電気信号の伝送は、半田バンプ３３７を介しても行うことができる。
このように半田バンプが形成されている場合には、上記ＩＣチップ実装用基板をマザーボード用基板等の外部基板と半田バンプを介して接続することができ、この場合には、半田が有するセルフアライメント作用により上記ＩＣチップ実装用基板を所定の位置に配置することができる。
また、上記凹部形状の光信号伝送用光路の形状としては、上記光信号伝送用光路の層間樹脂絶縁層に形成された部分、および、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分ともに、例えば、円柱、角柱、楕円柱、複数の円柱が並列に並べられ、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状、直線と円弧とで囲まれた底面を有する柱状体等が挙げられる。なお、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分と、上記ソルダーレジスト層に形成された部分とは、必ずしも同一の形状を有している必要はない。
また、上記凹部形状の光信号伝送用光路について、該光信号伝送用光路の層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の面積は、１００ｍｍ２以上が望ましい。より望ましくは、２００ｍｍ２以上である。この大きさであれば、波長の大きさ等にかかわりなく、光信号の送受信を行うことができる。
一方、上記凹部形状の光信号伝送用光路において、ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、８０μｍ〜４．９８ｍｍであることが望ましい。上記断面の径が８０μｍ未満では、光信号の伝送が阻害されることがあり、一方、４．９８ｍｍを超えても、光信号の伝送損失の向上はみられず、上記ＩＣチップ実装用基板の小型化が難しくなる。
ここまでの第一〜第三の実施形態のＩＣチップ実装用基板の説明においては、光学素子として、受光素子が実装されたＩＣチップ実装用基板について説明したが、上記した実施形態のＩＣチップ実装用基板では、光学素子として受光．素子の代わりに発光素子が実装されていてもよく、この場合、ＩＣチップ実装用基板の構成は、受光素子を発光素子に代える以外、上記と同様の構成であればよい。
また、本発明のＩＣチップ実装用基板は、図４に示すように、光学素子として、発光素子と受光素子の両方が実装されていてもよい。
図４に示すように、ＩＣチップ実装用基板４２０は、基板４２１の両面に導体回路４２４と層間樹脂絶縁層４２２とが積層形成され、基板４２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層４２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール４２９およびバイアホール４２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層４３４が形成されている。
このＩＣチップ実装用基板４２０では、基板４２１、層間樹脂絶縁層４２２およびソルダーレジスト層４３４を貫通するように光信号伝送用光路４４２が設けられている。
この光信号伝送用光路４４２では、基板４２１および層間樹脂絶縁層４２２を貫通する部分に樹脂組成物４４７が充填されている。
また、この樹脂組成物４４７の周囲には導体層４４５が形成されている。
そして、ソルダーレジスト層４３４を貫通する部分の断面の径は、基板４２１および層間樹脂絶縁層４２２を貫通する部分の断面の径よりも小さくなっている。ソルダーレジスト層４３４を貫通する部分の縦断面の形状は矩形状である。
従って、ＩＣチップ実装用基板４２０に実装された光学素子（発光素子４３８および受光素子４３９）の入出力信号は、光信号伝送用光路４４２を介して伝送されることとなる。
なお、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分には、樹脂組成物が充填されていてもよい。また、光信号伝送用光路４４２の基板４２１および層間樹脂絶縁層４２２を貫通する部分の周囲には導体層が形成されていなくてもよい。
また、このような光信号伝送用光路４４２の光学素子（発光素子４３８、受光素子４３９）が実装された側と反対側の樹脂組成物の端部であって、光信号伝送用光路４４２のソルダーレジスト層４３４を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ４４６ａ、４４６ｂが配設されている。
従って、光信号伝送用光路４４２に入射する光信号や、光信号伝送用光路４４２から出射する光信号は、マイクロレンズ４４６ａ、４４６ｂを通過することとなる。
このように、光信号伝送用光路４４２にマイクロレンズ４４６ａ、４４６ｂを配設することにより、光信号の伝送損失を抑えることができる。
さらに、マイクロレンズ４４６ａ、４４６ｂは、光信号伝送用光路４４２の基板４２１および層間樹脂絶縁層４２２を貫通する部分に充填された樹脂組成物４４７に直設配設されている。
ＩＣチップ実装用基板４２０の一の面には、発光部４３８ａおよび受光部４３９ａのそれぞれが光信号伝送用光路４４２に対向するように、発光素子４３８および受光素子４３９が半田接続部４４４を介して表面実装されるとともに、ＩＣチップ４４０が半田接続部４４３を介して表面実装されている。また、ＩＣチップ実装用基板４２０の他の面のソルダーレジスト層４３４には、半田バンプ４３７が形成されている。
また、ＩＣチップ４４０から送り出された電気信号は、半田接続部４４３、４４４、導体回路４２４、バイアホール４２７、スルーホール４２９等を介して発光素子４３８に送られた後、発光素子４３８で光信号に変換され、発光素子４３８（発光部４３８ａ）から発信した光信号は、光信号伝送用光路４４２およびマイクロレンズ４４６ａを介して外部の光学素子（光ファイバや光導波路等）に送り出されることとなる。
このような構成からなるＩＣチップ実装用基板４２０において、光ファイバや光導波路等（図示せず）を介して外部から送られてきた光信号は、マイクロレンズ４４６ｂおよび光信号伝送用光路４４２を介して受光素子４３９（受光部４３９ａ）で受信した後、受光素子４３９で電気信号に変換され、さらに、半田接続部４４３、４４４、導体回路４２４、バイアホール４２７、スルーホール４２９等を介してＩＣチップ４４０に送られることとなる。
また、ＩＣチップに近い位置に実装された受光素子および発光素子において、光／電気信号変換を行うため、電気信号の伝送距離が短く、信号伝送の信頼性に優れ、より高速通信に対応することができる。
また、ＩＣチップ実装用基板４２０では、ソルダーレジスト層４３４に金属めっき層を介して半田バンプ４３７が形成されているため、ＩＣチップから送り出された電気信号は、上述したように光信号に変換された後、光信号伝送用光路４４２等を介して外部に送りだされるだけでなく、半田バンプ４３７を介しても外部基板等に送られることとなる。
このように半田バンプが形成されている場合には、上記ＩＣチップ実装用基板をマザーボード用基板等の外部基板と半田バンプを介して接続することができ、この場合には、半田が有するセルフアライメント作用により上記ＩＣチップ実装用基板を所定の位置に配置することができる。
なお、図４には、１チャンネルの発光素子および受光素子を実装したＩＣチップ実装用基板を示しているが、発光素子および受光素子の両方が実装された形態のＩＣチップ実装用基板においても、マルチチャンネルの光学素子を実装することできる。
また、マルチチャンネルの光学素子を実装する場合、光信号伝送用光路の構造は、一括貫通孔構造であってもよいし、個別貫通孔構造であってもよい。
また、凹部形状の光信号伝送用光路を有するＩＣチップ実装用基板に受光素子と発光素子とを実装することもできる。
このような構成からなる本発明のＩＣチップ実装用基板は、例えば、本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法を用いて製造することができる。
次に、本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法について説明する。
本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法は、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（ｂ）上記多層配線板を貫通する光信号通過領域を形成するか、または、上記多層配線板の一部に凹部形状の光信号通過領域を形成する光信号通過領域形成工程と、
（ｃ）上記光信号通過領域内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程と、
（ｄ）上記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、上記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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と
を含むことを特徴とする。
本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法は、上記（ａ）〜（ｄ）の工程を有しているため、本発明のＩＣチップ実装用基板、すなわち、層間樹脂絶縁層やソルダーレジスト層に設けられた光信号伝送用光路を介して光学素子の入出力信号の伝送を行うＩＣチップ実装用基板を好適に製造することができる。従って、本発明の製造方法を用いることにより、光信号の伝送性に優れたＩＣチップ実装用基板を製造することができる。
まず、上記（ａ）の工程、すなわち、多層配線板を製造する多層配線板製造工程について工程順に説明する。具体的には、例えば、下記（１）〜（９）の工程を経ることにより多層配線板を製造することができる。
（１）絶縁性基板を出発材料とし、まず、該絶縁性基板上に導体回路を形成する。
上記絶縁性基板としては、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン（ＢＴ）樹脂基板、熱硬化性ポリフェニレンエーテル基板、銅張積層板、ＲＣＣ基板等が挙げられる。
また、窒化アルミニウム基板等のセラミック基板や、シリコン基板を用いてもよい。
上記導体回路は、例えば、上記絶縁性基板の表面に無電解めっき処理等によりベタの導体層を形成した後、エッチング処理を施すことにより形成することができる。また、銅張積層板やＲＣＣ基板にエッチング処理を施すことにより形成してもよい。
また、上記絶縁性基板を挟んだ導体回路間の接続をスルーホールにより行う場合には、例えば、上記絶縁性基板にドリルやレーザ等を用いてスルーホール用貫通孔を形成した後、無電解めっき処理等を施すことによりスルーホールを形成しておく。なお、上記スルーホール用貫通孔の直径は、通常、１００〜３００μｍである。
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。
（２）次に、必要に応じて、導体回路の表面に粗化形成処理を施す。
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。
ここで、粗化面を形成した場合、通常、該粗化面の平均粗度の下限は０．１μｍが望ましく、上限は５μｍが望ましい。導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性、導体回路の電気信号伝送能に対する影響等を考慮すると上記平均粗度の下限は２μｍがより望ましく、上限は４μｍがより望ましい。
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。
（３）次に、導体回路を形成した基板上に、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂や、これらと熱可塑性樹脂と含む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。なお、これらの樹脂層の形成には、例えば、基板に用いる樹脂と同様の樹脂等を用いることもできる。
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たり、未硬化（半硬化）の樹脂フィルムを熱圧着したりすることにより形成することができる。
また、上記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できる。
これらのなかでは、未硬化（半硬化）の樹脂フィルムを熱圧着する方法が望ましく、樹脂フィルムの圧着は、例えば、真空ラミネータ等を用いて行うことができる。
また、圧着条件は特に限定されず、樹脂フィルムの組成等を考慮して適宜選択すればよいが、通常は、圧力０．２５〜１．０ＭＰａ、温度４０〜７０℃、真空度１３〜１３００Ｐａ、時間１０〜１２０秒程度の条件で行うことが望ましい。
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、ポリフェニレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂や、ジシクロペンタジエン変成した脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。
上記感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂としては、例えば、上記した熱硬化性樹脂の熱硬化基とメタクリル酸やアクリル酸とをアクリル化反応させたもの等が挙げられる。
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（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＳ）ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）ポリエーテルイミド（ＰＩ）等が挙げられる。
また、上記樹脂複合体としては、熱硬化性樹脂や感光性樹脂（熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂も含む）と熱可塑性樹脂とを含むものであれば特に限定されず、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との具体的な組み合わせとしては、例えばフェノール樹脂／ポリエーテルスルフォン、ポリイミド樹脂／ポリスルフォン、エポキシ樹脂／ポリエーテルスルフォン、エポキシ樹脂／フェノキシ樹脂等が挙げられる。また、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との具体的な組み合わせとしては、例えば、アクリル樹脂／フェノキシ樹脂、エポキシ基の一部をアクリル化したエポキシ樹脂／ポリエーテルスルフォン等が挙げられる。
また、上記樹脂複合体における熱硬化性樹脂や感光性樹脂と熱可塑性樹脂との配合比率は、熱硬化性樹脂または感光性樹脂／熱可塑性樹脂＝９５／５〜５０／５０が望ましい。耐熱性を損なうことなく、高い靱性値を確保することができるからである。
また、上記樹脂層は、２層以上の異なる樹脂層から構成されていてもよい。
具体的には、例えば、下層が熱硬化性樹脂または感光性樹脂／熱可塑性樹脂＝５０／５０の樹脂複合体から形成され、上層が熱硬化性樹脂または感光性樹脂／熱可塑性樹脂＝９０／１０の樹脂複合体から形成されている等である。
このような構成にすることにより、基板との優れた密着性を確保するとともに、後工程でバイアホール用開口等を形成する際の形成容易性を確保することができる。
また、上記樹脂層は、粗化面形成用樹脂組成物を用いて形成してもよい。
上記粗化面形成用樹脂組成物とは、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である。
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。
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することが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、感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することができる。
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、上記熱硬化性樹脂を感光化する場合は、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る。
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。
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、ポリフェニルエーテル、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。
上記酸、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は、無機粒子、樹脂粒子および金属粒子から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
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耐熱性樹脂マトリックスを溶解させる溶剤に溶解してしまうこととなるからである。
また、上記樹脂粒子としては、ゴム粒子や液相樹脂、液相ゴム等を用いてもよい。
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。
上記可溶性の物質を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性の物質の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため、層間樹脂絶縁層の絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、粗化面形成用樹脂組成物からなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
上記粗化液として用いる酸としては、例えば、リン酸、塩酸、硫酸、硝酸や、蟻酸、酢酸等の有機酸等が挙げられるが、これらのなかでは有機酸を用いることが望ましい。粗化処理した場合に、バイアホール用開口の底面に露出する金属導体層を腐食させにくいからである。
上記酸化剤としては、例えば、クロム酸、クロム硫酸、アルカリ性過マンガン酸塩（過マンガン酸カリウム等）の水溶液等を用いることが望ましい。
また、上記アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液が望ましい。
上記可溶性の物質の平均粒径は、１０μｍ以下が望ましい。
また、平均粒径が２μｍ以下の平均粒径の相対的に大きな粗粒子と平均粒径が相対的に小さな微粒子とを組み合わせて使用してもよい。すなわち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性の物質と平均粒径が１〜２μｍの可溶性の物質とを組み合わせる等である。
このように、平均粒径が相対的に大きな粗粒子と平均粒径が相対的に小さな微粒子とを組み合わせることにより、薄膜導体層の溶解残渣をなくし、めっきレジスト下のパラジウム触媒量を少なくし、さらに、浅くて複雑な粗化面を形成することができる。
さらに、複雑な粗化面を形成することにより、粗化面の凹凸が小さくても実用的なピール強度を維持することができる。
上記粗粒子は平均粒径が０．８μｍを超え２．０μｍ未満であり、微粒子は平均粒径が０．１〜０．８μｍであることが望ましい。
（４）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、未硬化の樹脂絶縁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。また、この工程では、必要に応じて、スルーホール用貫通孔を形成してもよい。
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。また、層間樹脂絶縁層の材料として感光性樹脂を用いた場合には、露光現像処理により形成してもよい。
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バイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。この場合、バイアホール用開口は、レーザ処理を施すことにより形成することができる。
また、この工程でスルーホール用貫通孔を形成する場合、該スルーホール用貫通孔は、ドリル加工やレーザ処理等により形成すればよい。
上記レーザ処理に使用するレーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。これらのなかでは、エキシマレーザや短パルスの炭酸ガスレーザが望ましい。
また、エキシマレーザのなかでも、ホログラム方式のエキシマレーザを用いることが望ましい。ホログラム方式とは、レーザ光をホログラム、集光レンズ、レーザマスク、転写レンズ等を介して目的物に照射する方式であり、この方式を用いることにより、一度の照射で樹脂フィルム層に多数のバイアホール用開口を効率的に形成することができる。
また、炭酸ガスレーザを用いる場合、そのパルス間隔は、１０−４〜１０−８秒であることが望ましい。また、開口を形成するためのレーザを照射する時間は、１０〜５００μ秒であることが望ましい。
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。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、照射強度が同一のレーザ光を複数の部分に照射することができるからである。
このようにしてバイアホール用開口を形成した後、必要に応じて、デスミア処理を施してもよい。
（５）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、導体回路を形成する。
導体回路を形成するにあたっては、まず、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、スパッタリング等の方法により形成することができる。
上記薄膜導体層の材質としては、例えば、銅、ニッケル、スズ、亜鉛、コバルト、タリウム、鉛等が挙げられる。
これらのなかでは、電気特性、経済性等に優れる点から銅や銅およびニッケルからなるものが望ましい。
また、上記薄膜導体層の厚さとしては、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する場合には、その厚さの下限は０．３μｍが望ましく、上限は２．０μｍが望ましい。より望ましくは下限が０．６μｍであり、上限が１．２μｍである。また、スパッタリングにより形成する場合には、０．１〜１．０μｍが望ましい。
また、上記薄膜導体層を形成する前に、層間樹脂絶縁層の表面に粗化面を形成しておいてもよい。粗化面を形成することにより、層間樹脂絶縁層と薄膜導体層との密着性を向上させることができる。特に、粗化面形成用樹脂組成物を用いて層間樹脂絶縁層を形成した場合には、酸や酸化剤等を用いて粗化面を形成することが望ましい。
また、上記（４）の工程でスルーホール用貫通孔を形成した場合には、層間樹脂絶縁層上に薄膜導体層を形成する際に、貫通孔の壁面にも薄膜導体層を形成することによりスルーホールとしてもよい。
（６）次いで、その表面に薄膜導体層が形成された層間樹脂絶縁層の一部にめっきレジストを形成する。
上記めっきレジストは、例えば、感光性ドライフィルムを張り付けた後、めっきレジストパターンが描画されたガラス基板等からなるフォトマスクを密着配置し、露光現像処理を施すことにより形成することができる。
（７）その後、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。上記電解めっきとしては、銅めっきが望ましい。
また、上記電解めっき層の厚さ、５〜２０μｍが望ましい。
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導体回路（バイアホールを含む）を形成することができる。
上記めっきレジストの除去は、例えば、アルカリ水溶液等を用いて行えばよく、上記薄膜導体層の除去は、硫酸と過酸化水素との混合液、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第二銅等のエッチング液を用いて行えばよい。
また、上記導体回路を形成した後、必要に応じて、層間樹脂絶縁層上の触媒を酸や酸化剤を用いて除去してもよい。電気特性の低下を防止することができるからである。
また、この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（工程（６）および（７））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、エッチング処理を施す方法を用いて導体回路を形成してもよい。
また、上記（４）および（５）の工程において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してもよい。
また、スルーホール内に樹脂充填材を充填した場合、必要に応じて、無電解めっき等を行うことにより樹脂充填材層の表層部を覆う蓋めっき層を形成してもよい。
（８）次に、蓋めっき層を形成した場合には、必要に応じて、該蓋めっき層の表面に粗化処理を行い、さらに、上記（３）および（４）の工程を繰り返すことにより層間樹脂絶縁層を形成する。なお、この工程では、スルーホールを形成してもよいし、形成しなくてもよい。
（９）さらに、必要に応じて、（５）〜（８）の工程を繰り返すことにより、導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成してもよい。
このような（１）〜（９）の工程を行うことにより、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された多層配線板を製造することができる。
なお、ここで詳述した多層配線板の製造方法は、セミアディテブ法であるが、上記（ａ）の工程で製造する多層配線板の製造方法は、セミアディテブ法に限定されず、フルアディテブ法、サブトラクティブ法、一括積層法、コンフォーマル法等を用いて行うこともできる。
本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法では、上記（ａ）の工程を経て、多層配線板を製造した後、上記（ｂ）の工程、すなわち、上記多層配線板を貫通する光信号通過領域を形成するか、または、上記多層配線板の一部に凹部形状の光信号通過領域を形成する光信号通過領域形成工程を行う。
なお、この工程で形成する多層配線板を貫通する光信号通過領域、および、凹部形状の光信号通過領域のそれぞれを、以下、光路用貫通孔および光路用凹部ともいう。
まず、上述した工程を経て作製した多層配線板に、光路用貫通孔または光路用凹部を形成する。
上記光路用貫通孔や上記光路用凹部の形成は、例えば、ドリル加工やレーザ処理等により行う。
上記レーザ処理において使用するレーザとしては、上記バイアホール用開口の形成において使用するレーザと同様のもの等が挙げられる。
上記ドリル加工においては、多層配線板の認識マークを読み、加工位置を補正してドリル加工を行う認識マークの認識機能付き装置を用いることが望ましい。
上記光路用貫通孔の形成位置は特に限定されず、導体回路の設計、ＩＣチップや光学素子等の実装位置等を考慮して適宜選択すればよい。
上記光路用貫通孔は、受光素子や発光素子等の光学素子ごとに形成することが望ましい。また、信号波長ごとに形成してもよい。
また、この工程において、複数の円柱が並列に並べられ、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状の光路用貫通孔を形成する場合、形成する円柱の個数は、奇数個であることが望ましく、また、隣り合わない円柱をとなる部分をまず形成し、その後、隣り合わない円柱同士の間に、側面の一部が繋がった円柱を形成することが望ましい。
その一部が繋がった隣り合う円柱を連続して形成しようとすると、ドリルの先端が既に形成された円柱の方向へ逃げようとしてドリルの先端ふれが発生し、ドリル加工時の精度が劣ることがあるからである。
なお、隣り合わない円柱をとなる部分をまず形成し、その後、隣り合わない円柱同士の間に、側面の一部が繋がった円柱を形成する場合の加工精度は、約４０μｍであるの対し、一部が繋がった隣り合う円柱を連続して形成する場合の加工精度は、約１０μｍである。
また、上記光路用凹部は、その内部に受光素子や発光素子等の光学素子とともに、さらに、ＩＣチップを実装することができるように形成することが望ましい。
また、上記光路用凹部を形成する場合には、上述した多層配線板を作製する工程において、層間樹脂絶縁層を形成する際に、各層間樹脂絶縁層を貫通する開口を形成しておき、層間樹脂絶縁層の積層を完了した際に、光路用凹部が形成されているようにしてもよい。
なお、層間樹脂絶縁層を貫通する開口は、上述したバイアホール開口を形成する方法と同様の方法により形成することができる。
また、光路用貫通孔または光路用凹部（以下、両者を併せて光路用貫通孔等ともいう）を形成した後、必要に応じて、光路用貫通孔等の壁面にデスミア処理を行ってもよい。
上記デスミア処理は、例えば、過マンガン酸溶液による処理や、プラズマ処理、コロナ処理等を用いて行うことができる。なお、上記デスミア処理を行うことにより、光路用貫通孔等内の樹脂残り、バリ等を除去することができ、後工程を経て完成する光信号伝送用光路の壁面での光の乱反射に起因した光信号の伝送損失を低下させることができる。
また、光路用貫通孔等形成後、下記工程で導体層を形成したり、未硬化の樹脂組成物を充填したりする前に、必要に応じて、光路用貫通孔等の壁面を粗化面とする粗化面形成工程を行ってもよい。導体層や樹脂組成物との密着性の向上を図ることができるからである。
上記粗化面の形成は、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の酸；クロム酸、クロム硫酸、過マンガン酸塩等の酸化剤等により、基板や層間樹脂絶縁層等の光路用貫通孔を形成した際に露出した部分を溶解することにより行うことができる。また、プラズマ処理やコロナ処理等により行うこともできる。
上記粗化面の平均粗度（Ｒａ）の下限は０．５μｍが望ましく、上限は５μｍが望ましい。上記平均粗度（Ｒａ）のより望ましい下限は１μｍであり、より望ましい上限は３μｍである。この範囲であれば、導体層や樹脂組成物との密着性に優れるともに、光信号の伝送に悪影響を及ぼさないからである。
上記光路用貫通孔等を形成した後には、必要に応じて、上記光路用貫通孔等の壁面に導体層を形成する導体層形成工程を行ってもよい。
上記導体層の形成は、例えば、無電解めっき、スパッタリング、真空蒸着等の方法により行うことができる。
具体的には、例えば、光路用貫通孔等を形成した後、該光路用貫通孔等の壁面に触媒核を付与し、その後、光路用貫通孔等が形成された基板を無電解めっき浴に浸漬する方法等を用いることができる。
また、無電解めっきやスパッタリングを組み合わせて２層以上からなる導体層を形成してもよいし、無電解めっきやスパッタリングの後、電解めっきを行って２層以上からなる導体層を形成してもよい。
また、この工程で導体層を形成する場合、該導体層は、光沢を有する金属層であってもよい。
このような導体層形成工程においては、上記光路用貫通孔等の壁面に導体層を形成するとともに、上記（ａ）の工程で形成した最外層の層間樹脂絶縁層上に、最外層の導体回路を形成することが望ましい。
具体的には、例えば、まず、無電解めっき等により光路用貫通孔等の壁面に導体層を形成する際に、層間樹脂絶縁層の表面全体にも導体層を形成する。
次に、この層間樹脂絶縁層の表面に形成した導体層上にめっきレジストを形成する。めっきレジストの形成は、例えば、感光性ドライフィルムを張り付けた後、めっきレジストパターンが描画されたガラス基板等からなるフォトマスクを密着載置し、露光現像処理を施すことにより行えばよい。
さらに、上記層間樹脂絶縁層上に形成した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し、その後、上記めっきレジストと該めっきレジスト下の導体層とを除去することにより、最外層の層間樹脂絶縁層上に独立した導体回路を形成する。
また、上記導体層を形成した後、上記導体層の壁面に粗化面を形成してもよい。上記粗化面の形成は、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を用いて行うことができる。
次に、上記（３）の工程、すなわち、上記（２）の工程で形成した多層配線板を貫通する光信号通過領域や凹部形状の光信号通過領域（光路用貫通孔等）内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程を行う。
光路用貫通孔等内に、未硬化の樹脂組成物を充填した後、硬化処理を施すことにより、後工程を経て完成する光信号伝送用光路において、基板や層間樹脂絶縁層に形成された部分が、樹脂組成物が充填されることとなる。
具体的な未硬化の樹脂組成物の充填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。
なお、未硬化の樹脂組成物の充填を印刷により行う場合、未硬化の樹脂組成物は一回で印刷してもよいし、２回以上に分けて印刷してもよい。また、光路用貫通孔内に樹脂組成物を充填する場合には、多層配線板の両面から印刷を行ってもよい。
また、未硬化の樹脂組成物の充填を行う際には、上記光路用貫通孔等の内積よりも少し多い量の未硬化の樹脂組成物を充填し、充填終了後、光路用貫通孔等から溢れた余分な樹脂組成物を除去してもよい。
上記余分な樹脂組成物の除去は、例えば、研磨等により行うことができる。また、余分な樹脂組成物を除去する場合、樹脂組成物の状態は半硬化状態であっても良いし、完全に硬化した状態であってもよく、樹脂組成物の材料等を考慮して適宜選択すればよい。
このような貫通孔形成工程と、必要に応じて行う、粗化面形成工程および導体層形成工程と、上記（ｃ）の工程（樹脂組成物充填工程）とを経ることにより、上記（ａ）の工程を経て製造した多層配線板に、樹脂組成物が充填された光信号伝送用光路の一部を形成することができる。
また、上記導体層形成工程を行う際に、層間樹脂絶縁層の表面にも導体層を形成し、上述した処理を行うことにより独立した導体回路を形成することができる。勿論、上記導体層形成工程を行わない場合であっても、上述した方法により層間樹脂絶縁層の表面に導体回路を形成することができる。
また、上記樹脂組成物充填工程を行うに際して、多層配線板に光路用凹部を形成していた場合には、樹脂組成物を充填する前に、光学素子を実装しておく必要があり、さらに、光路用凹部内にＩＣチップを実装する場合には、併せてＩＣチップも実装しておく必要がある。なお、ＩＣチップの実装は設計に応じて行えばよく、必ずしも光路用凹部内に実装しなくてもよい。
以下、光路用凹部内に光学素子およびＩＣチップを実装する方法について説明する。
まず、光路用凹部の底面に、光学素子等との接続端子となるよう、導体回路の一部を露出させる。その後、この導体回路の露出した部分に、必要に応じて、めっき層を形成しておいてもよい。
次に、光路用凹部の底面に光学素子およびＩＣチップを取り付けた後、上記光学素子および上記ＩＣチップと多層配線板の導体回路とを電気的に接続する。
上記光学素子および上記ＩＣチップの取り付けは、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。また、銀ペーストや金ペーストを用いて、光学素子等を取り付けてもよい。
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多層配線板上に塗布し、次いで、光学素子等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等を取り付ける。
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。
また、銀ペーストを用いる場合には、多層配線板上に銀ペーストを塗布し、ついで、光学素子等をペースト上に載置した後、この銀ぺーストを焼成することにより光学素子を取り付ける。
上記光学素子および上記ＩＣチップと上記多層配線板の導体回路とを電気的に接続する方法としては、ワイヤボンディングを用いることが望ましい。これは、光学素子等を取り付ける際の設計の自由度が大きいとともに、経済的にも有利だからである。
上記ワイヤボンディングとしては、従来公知の方法、即ち、ネイルヘッド・ボンディング法やウエッジ・ボンディング法を用いることができる。
なお、光学素子等の実装は、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。
さらに、この工程では、光路用貫通孔等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、光信号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、ラッピング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。
次に、上記（ｄ）の工程、すなわち、上記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、上記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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。
具体的には、例えば、下記（１）および（２）の工程を行うことによりソルダーレジスト層を形成することができる。
（１）まず、光路用貫通孔等を形成した多層配線板の最外層にソルダーレジスト組成物の層を形成する。
上記ソルダーレジスト組成物の層は、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、ポリイミド樹脂等からなる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。
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５００〜５０００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からなるフィルムを圧着してソルダーレジスト組成物の層を形成してもよい。
（２）次に、上記ソルダーレジスト組成物の層に、上記光路用貫通孔等に連通し、上記光路用貫通孔等の断面の径よりも小さい径の開口（以下、光路用開口ともいう）を形成する。
具体的には、例えば、露光現像処理やレーザ処理等により形成することができる。
上記光路用開口の断面の径は、上記光路用貫通孔等の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さいことが望ましく、３０〜１００μｍ小さいことがより望ましい。その理由は、本発明のＩＣチップ実装用基板で説明したとおりである。
また、上記光路用開口を形成する際には、同時に、半田バンプ形成用開口（ＩＣチップや光学素子を実装するための開口）を形成することが望ましい。なお、上記光路用開口を形成と、上記半田バンプ形成用開口の形成とは、別々に行ってもよい。
また、ソルダーレジスト層を形成する際に、予め、所望の位置に開口を有する樹脂フィルムを作製し、該樹脂フィルムを張り付けることにより、光路用開口と半田バンプ形成用開口とを有するソルダーレジスト層を形成してもよい。
このような（１）および（２）の工程を経ることにより、光路用貫通孔の形成された多層配線板上に、該光路用貫通孔と連通し、その断面の径が光路用貫通孔の断面の径よりも小さい光路用開口を形成することができる。
また、上記ソルダーレジスト層に形成した光路用開口には、上記光路用貫通孔等と同様の方法で未硬化の樹脂組成物を充填してもよい。
また、場合によっては、ソルダーレジスト層に形成した光路用開口の壁面にも導体層を形成してもよい。
また、この工程では、ソルダーレジスト層を形成した後、光路用貫通孔内に充填した樹脂組成物の端部であって、ソルダーレジスト層に形成した光路用開口内にマイクロレンズを配設するマイクロレンズ配設工程を行ってもよい。
また、マイクロレンズ配設工程を行う場合、予め、撥水処理（撥水コート剤による処理を含む）、親水処理等の表面処理を施しておいてもよい。表面処理を施すことにより、所望の形状のマイクロレンズを配設することができるからである。
なお、上記表面処理は、本発明のＩＣチップ実装用基板で既に説明した方法と同様の方法を用いて行うことができる。
上記マイクロレンズを配設する場合、上記樹脂組成物上に直接配設してもよく、また、接着層を介して配設してもよい。
上記樹脂組成物上にマイクロレンズを直接配設する方法としては、例えば、未硬化の光学レンズ用樹脂を樹脂組成物上に適量滴下し、この滴下した未硬化の光学レンズ用樹脂に硬化処理を施す方法が挙げられる。
上記方法において、未硬化の光学レンズ用樹脂を樹脂組成物上に適量滴下する際には、ディスペンサー、インクジェット、マイクロピペット、マイクロシリンジ等の装置を用いることができる。また、このような装置を用いて樹脂組成物上に滴下した未硬化の光学レンズ用樹脂は、その表面張力により球形になろうとするため、上記樹脂組成物上で半球状となり、その後、半球状の未硬化の光学レンズ用樹脂に硬化処理を施すことで、樹脂組成物上に半球状のマイクロレンズを形成することができるのである。
なお、このようにして形成するマイクロレンズの直径や曲面の形状等は、樹脂組成物と未硬化の光学レンズ用樹脂との濡れ性を考慮しながら、適宜未硬化の光学レンズ用樹脂の粘度等を調整することで制御することができる。
本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法では、このような（ａ）〜（ｄ）の工程を行った後、上述した工程において光路用貫通孔を形成した場合には、下記の方法を用いて光学素子の実装を行い、さらに、半田パッドや半田バンプの形成を行うことによりＩＣチップ実装用基板を製造することができる。
すなわち、上記半田バンプ形成用開口を形成することにより露出した導体回路部分を、必要に応じて、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等の耐食性金属により被覆し、半田パッドとする。これらのなかでは、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−金等の金属により被覆層を形成することが望ましい。
上記被覆層は、例えば、めっき、蒸着、電着等により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により形成することが望ましい。
なお、半田パッドの形成は、上記マイクロレンズ配設工程の前に行うこととしてもよい。
さらに、上記半田パッドに相当する部分に開口部が形成されたマスクを介して、上記半田パッド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。
さらに、ソルダーレジスト層に光学素子（受光素子および発光素子）を実装する。光学素子の実装は、例えば、上記半田バンプを介して行うことができる。また、例えば、上記半田バンプを形成する際に、半田ペーストを充填した時点で光学素子を取り付けておき、リフローと同時に光学素子の実装を行ってもよい。
また、半田に代えて、導電性接着剤等を用いて光学素子を実装してもよい。
このような工程を経る本発明の製造方法では、上述した本発明のＩＣチップ実装用基板を製造することができる。
次に、本発明のマザーボード用基板について説明する。
本発明のマザーボード用基板は、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成されるとともに光導波路が形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されたマザーボード用基板であって、
少なくとも上記層間樹脂絶縁層および上記ソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されており、
上記光信号伝送用光路のうち、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さいことを特徴とする。
本発明のマザーボード用基板は、上述したように、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さい。そのため、上記マザーボード用基板では、上記光信号伝送用光路に充填された樹脂組成物と、上記層間樹脂絶縁層との境界部分を上記ソルダーレジスト層の一部で覆い隠された状態となっており、上記境界部分および上記樹脂組成物の外縁付近は、上記ソルダーレジスト層によって接着されることとなる。その結果、上記樹脂組成物と上記層間樹脂絶縁層等との間では、剥離やクラックが発生しにくく、上記マザーボード用基板は、耐久性、信頼性に優れることとなる。
さらに、上記ソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の光信号伝送用光路の径よりも小さくなっているため、受光素子で受信する光信号や、発光素子から発信する光信号の拡散を抑えることができ、効率よく受光素子に光信号を伝送することができるとともに、効率よく発光素子から光信号を伝送することができる。
本発明のマザーボード用基板には、光導波路が形成されており、この光導波路を介して光信号の伝送を行うことができる。
上記光導波路としては、ポリマー材料等からなる有機系光導波路、石英ガラス、化合物半導体等からなる無機系光導波路等が挙げられる。これらのなかでは、ポリマー材料等からなる有機系光導波路が望ましい。層間樹脂絶縁層との密着性に優れ、加工が容易だからである。
上記ポリマー材料としては、通信波長帯での吸収が少ないものであれば特に限定されず、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。
具体的には、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、重水素化シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテンから製造されるポリマー等が挙げられる。
また、上記光導波路がマルチモードの光導波路である場合、その材料は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂であることが望ましく、上記光導波路がシングルモードの光導波路である場合、その材料は、ポリイミド樹脂やシリコーン樹脂、シロキサン樹脂であることが望ましい。
また、上記光導波路のコア部の厚さは１〜１００μｍが望ましく、その幅は１〜１００μｍが望ましい。上記幅が１μｍ未満では、その形成が容易でないことがあり、一方、上記幅が１００μｍを超えると、多層プリント配線板を構成する導体回路等の設計の自由度を阻害する原因となることがある。
また、上記光導波路のコア部の厚さと幅との比は、１：１に近いほうが望ましい。これは、通常、上記受光素子の受光部や上記発光素子の発光部の平面形状が円形状だからである。なお、上記厚さと幅との比は特に限定されるものではなく、通常、約１：２〜約２：１程度であればよい。
さらに、上記光導波路が通信波長１．３１μｍまたは１．５５μｍのシングルモードの光導波路である場合には、そのコア部の厚さおよび幅は５〜１５μｍであることがより望ましく、１０μｍ程度であることが特に望ましい。また、上記光導波路が通信波長０．８５μｍでマルチモードの光導波路である場合には、そのコア部の厚さおよび幅は２０〜８０μｍであることがより望ましく、５０μｍ程度であることが特に望ましい。
また、上記光導波路には、粒子が配合されていてもよい。粒子が配合されることにより、光導波路にクラックが発生しにくくなるからである。即ち、光導波路に粒子が配合されていない場合には、光導波路と他の層（基板や層間樹脂絶縁層等）との熱膨張係数が異なることに起因して光導波路にクラックが発生することがあるが、光導波路に粒子を配合して熱膨張係数を調整することにより、上記他の層との熱膨張係数の差を小さくした場合には、光導波路にクラックが発生しにくくなるからである。
また、上記光導波路には、上記樹脂成分以外に、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上記光導波路と、層間樹脂絶縁層やソルダーレジスト層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。
上記樹脂粒子としては、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、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からなるものが挙げられる。
具体的には、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（ＰＥＳ）、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（ＰＰＥＳ）、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からなるものが挙げられる。
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からなるもの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。
また、上記無機粒子としては、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、チタニア等のチタン化合物等からなるものが挙げられる。また、シリカとチタニアとを一定の割合で混ぜ、溶融させて均一化したものを用いてもよい。
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。
上記金属粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル、白金、鉄、亜鉛、鉛、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム等からなるものが挙げられる。
これらの樹脂粒子、無機粒子および金属粒子の粒子は、それぞれ単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
上記粒子としては、無機粒子が望ましく、シリカ、チタニアまたはアルミナからなる粒子が望ましい。また、シリカ、チタニアおよびアルミナのうちの少なくとも２種を混合、溶融させて形成した混合組成の粒子も望ましい。
また、上記樹脂粒子等の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。
また、上記粒子の粒径は、通信波長より短いことが望ましい。粒径が通信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。
上記粒径は、その下限が０．０１μｍで、上限が０．８μｍであることがより望ましい。この範囲を外れる粒子を含んでいると、粒度分布が広くなりすぎて、樹脂組成物中に混合した際に、該樹脂組成物の粘度のバラツキが大きくなり、樹脂組成物を調製する場合の再現性が低くなり、所定の粘度を有する樹脂組成物を調製することが困難になることがあるからである。
上記粒径は、その下限が０．１μｍで、その上限が０．８μｍであることがさらに望ましい。この範囲にあると、スピンコート、ロールコート等を用いて樹脂組成物を塗布するの適しており、また、粒子が混合された樹脂組成物を調製する際に、所定の粘度に調製しやすくなる。
上記粒径は、その下限が０．２μｍで、その上限が０．６μｍであることが特に望ましい。この範囲が、樹脂組成物の塗布、光導波路のコア部の形成に特に適している。さらに、形成した光導波路ごとのバラツキ、特に、コア部のバラツキが最も小さくなり、マザーボード用基板の特性に特に優れることとなるからである。
また、この範囲の粒径を有する粒子であれば、２種類以上の異なる粒径の粒子が含まれていてもよい。
また、上記範囲内の粒径を有する粒子であれば、２種類以上の異なる粒径の粒子を含有していてもよい。
上記粒子の配合量は、その望ましい下限が１０重量％であり、より望ましい下限が２０重量％である。一方、上記粒子の望ましい上限は８０重量％であり、より望ましい上限は７０重量％である。粒子の配合量が１０重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が８０重量％を超えると、光信号の伝送が阻害されることがあるからである。
また、上記光導波路の形状は特に限定されないが、その形成が容易であることから、シート状が好ましい。
また、上記光導波路がコア部とクラッド部とから構成されているものである場合、上記粒子は、コア部とクラッド部との両方に配合されていてもよいが、コア部には粒子が配合されておらず、該コア部の周囲を覆うクラッド部にのみ粒子が配合されていることが望ましい。その理由は以下のとおりである。
すなわち、光導波路に粒子を配合する場合、該粒子と光導波路の樹脂成分との密着性によっては、粒子と樹脂成分との界面に空気層が生じてしまうことがあり、この場合には、この空気層により光の屈折方向が変わり、光導波路の伝送損失が大きくなることがあるのに対し、クラッド部にのみ粒子が配合を配合した場合には、上述したような粒子を配合することにより、光導波路の伝送損失が大きくなるというような問題が発生することがないとともに、光導波路でクラックが発生しにくくなるからである。
また、上記光導波路には、光路変換ミラーが形成されていることが望ましい。光路変換ミラーを形成することにより、光路を所望の角度に変更することが可能だからである。
上記光路変換ミラーの形成は、後述するように、光導波路の一端を切削することにより行うことができる。また、光導波路に光路変換ミラーを形成する代わりに、光導波路の端部の先に、光路変換部を有する部材を配置してもよい。
また、本発明のマザーボード用基板においては、少なくとも層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されている。
ここで、充填する樹脂組成物としては、本発明のＩＣチップ実装用基板において、光信号伝送用光路に充填する樹脂組成物と同様のもの等が挙げられる。
また、本発明のマザーボード用基板においては、上記光信号伝送用光路のうち、上記光ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さい。
なお、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径の具体的な大きさは、上記基板および上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さければ特に限定されず、ＩＣチップ実装用基板の設計に応じて適宜選択すればよいが、通常、５０〜４９０μｍ程度であることが望ましい。
また、本発明のマザーボード用基板においては、上記樹脂組成物の上記光信号伝送用光路の上記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分に充填された樹脂組成物の端部であって、上記光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設されていることが望ましい。より確実に光信号を伝送することができるからである。
なお、上記マイクロレンズの材料、透過率等の特性等としては、本発明のＩＣチップ実装用基板に配設されるマイクロレンズと同様のものが挙げられる。
また、本発明の光通信用デバイスにおいては、本発明のＩＣチップ実装用基板特に限定されず同様、上記マイクロレンズが配設される領域には、表面処理が施されていてもよい。
また、本発明のマザーボード用基板においては、最外層にソルダーレジスト層が形成されているが、このソルダーレジスト層の厚さは、その下限が１０μｍであることが望ましく、１５μｍであることがより望ましい。一方、その上限は、４０μｍであることが望ましく、３０μｍであることがより望ましい。
また、本発明のマザーボード用基板においては、上記基板を挟んだ導体回路間がスルーホールを介して接続され、上記層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路間がバイアホールを介して接続されていることが望ましい。ＩＣチップ実装用基板の高密度配線を実現しつつ、その小型化を図ることができるからである。
以下、本発明のマザーボード用基板の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、図６、７のそれぞれは、本発明のマザーボード用基板の一例を模式的に示す断面図である。
本発明のマザーボード用基板の実施形態は、光信号伝送用光路の形態に併せて、大きく２つの形態に分けることができる。
すなわち、光信号伝送用光路が一括貫通孔構造の場合（以下、第一の実施形態のマザーボード用基板ともいう）、個別貫通孔構造の場合、（以下、第二の実施形態のマザーボード用基板ともいう）の２つの形態に分けることができる。
図５には、第一の実施形態のマザーボード用基板を示す。
図５に示すように、マザーボード用基板５２０は、基板５２１の両面に導体回路５２４と層間樹脂絶縁層５２２とが積層形成され、基板５２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層５２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール５２９およびバイアホール５２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層５３４が形成されている。
このマザーボード用基板５２０では、基板５２１、層間樹脂絶縁層５２２およびソルダーレジスト層５３４を貫通するように光信号伝送用光路５４２が設けられている。
この光信号伝送用光路５４２には、基板５２１、層間樹脂絶縁層５２２およびソルダーレジスト層５３４を貫通する部分に樹脂組成物５４７が充填されている。
そして、ソルダーレジスト層５３４を貫通する部分の断面の径は、基板５２１および層間樹脂絶縁層５２２を貫通する部分の断面の径よりも小さくなっている。ソルダーレジスト層５３４を貫通する部分の縦断面の形状は矩形状である。
なお、上記光信号伝送用光路の壁面には、導体層が形成されていてもよい。
マザーボード用基板５２０の片面側（図中、下側）の最外層の層間樹脂絶縁層５２２上には、４つのコア５５１ａ〜５５１ｄとクラッド５５２とからなる光導波路５５０が形成されている。
また、コア５５１ａ〜５５１ｄのそれぞれの端部には、光路変換ミラーが形成されており、光導波路と光信号伝送用光路５４２との間で光信号を伝送することができるように構成されている。ここで、光信号伝送用光路５４２は、４つのコアのいずれを介して伝送された光信号をも伝送することができる大きさで、基板５２１、層間樹脂絶縁層５２２およびソルダーレジスト層５３４を貫通するように一括形成されている。
なお、光信号伝送用光路５４２のソルダーレジスト層５３４を貫通する部分は、図５に示したように樹脂組成物が充填されていてもよいし、空隙により形成されていてもよい。また、光信号伝送用光路５４２の基板５２１および層間樹脂絶縁層５２２を貫通する部分の周囲には導体層が形成されていてもよい。
また、マザーボード用基板５２０の光導波路が形成された側と反対側のソルダーレジスト層５３４には、半田バンプ５３７が形成されている。
また、このような光信号伝送用光路５４２の光導波路５５０が形成された側と反対側の樹脂組成物５４７の端部であって、光信号伝送用光路５４２のソルダーレジスト層５３４を貫通する部分には、４つのマイクロレンズ５４６ａ〜５４６ｄが配設されている。ここで、マイクロレンズ５４６ａ〜５４６ｄのそれぞれは、端部に光路変換ミラーが形成されたコア５５１ａ〜５５１ｄのそれぞれに対応する位置に配設されている。
従って、光導波路５５０を介して伝送されてきた光信号は、マイクロレンズ５４６ａ〜５４６ｄのいずれかを通過することとなり、このようにマイクロレンズ５４６ａ〜５４６ｄを配設することにより、光信号の伝送損失を抑えることができる。
光信号伝送用光路５４２に配設されるマイクロレンズレンズの数は２つ以上であれば特に限定されず、４つ以上であってもよい。
また、マザーボード用基板５２０では、ソルダーレジスト層５３４に金属めっき層を介して半田バンプ５３７が形成されているため、ＩＣチップ実装用基板等の外部基板と半田バンプを介して接続することができ、外部基板との間で電気信号の伝送を行うことができる。
また、上記マザーボード用基板に外部基板を半田バンプを介して接続する場合には、該外部基板をセルフアライメント作用により所定の位置に配置することができる。
このような複数のコアを有する光導波路が形成されたマザーボード用基板において、マイクロレンズを配設する場合、該マイクロレンズの径は、コア間のピッチに応じて適宜決定すればよい。
また、上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路の形状としては、例えば、上述した第一の実施形態のＩＣチップ実装用基板が有する光信号伝送用光路の形状と同様の形状等が挙げられる。
上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路において、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の大きさは、縦、横のそれぞれが１００μm〜５ｍｍであることが望ましい。また、上記断面が円形の場合には、その直径が上記範囲にあることが望ましい。
上記断面の径が１００μｍ未満では、光信号の伝送が阻害されることがあり、一方、５ｍｍを超えても、光信号の伝送損失の向上はみられず、上記マザーボード用基板の小型化が難しくなる。
また、上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路において、ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、８０μｍ〜４．９８ｍｍであることが望ましい。上記断面の径が８０μｍ未満では、光信号の伝送が阻害されることがあり、一方、４．９８ｍｍを超えても、光信号の伝送損失の向上はみられず、上記マザーボード用基板の小型化が難しくなる。
次に、第二の実施形態のマザーボード用基板について説明する。
図６には、第二の実施形態のマザーボード用基板を示す。
第二の実施形態のマザーボード用基板、すなわち、個別貫通孔構造の光信号伝送用光路を有する実施形態のＩＣチップ実装用基板は、図５に示した実施形態のＩＣチップ実装用基板と比べて、光信号伝送用光路の形状が異なる以外は、その構成は同一である。従って、ここでは、光信号伝送用光路の形状についてのみ詳細に説明することとする。
図６に示すように、マザーボード用基板６２０では、基板６２１、層間樹脂絶縁層６２２およびソルダーレジスト層６３４を貫通するように４つの独立した光信号伝送用光路６４２ａ〜６４２ｄが設けられている。
この光信号伝送用光路６４２ａ〜６４２ｄは、基板６２１および層間樹脂絶縁層６２２を貫通する部分に樹脂組成物６４７が充填されている。
そして、ソルダーレジスト層６３４を貫通する部分の断面の径は、基板６２１および層間樹脂絶縁層６２２を貫通する部分の断面の径より小さくなっている。ソルダーレジスト層６３４を貫通する部分の縦断面の形状は矩形状である。
マザーボード用基板６２０の片面側（図中、下側）の最外層の層間樹脂絶縁層６２２上には、４つのコア６５１ａ〜６５１ｄとクラッド６５２とからなる光導波路６５０が形成されている。
また、コア６５１ａ〜６５１ｄのそれぞれの端部には、光路変換ミラーが形成されており、光導波路のコア６５１ａ〜６５１ｄと光信号伝送用光路６４２ａ〜６４２ｄとの間で光信号を伝送することができるように構成されている。ここで、光信号伝送用光路６４２は、４つのコアを介して伝送されてきた光信号のそれぞれを伝送することができるように、個別に独立して形成されている。
なお、光信号伝送用光路６４２ａ〜６４２ｄのソルダーレジスト層６３４を貫通する部分には、樹脂組成物が充填されていてもよい。
また、光信号伝送用光路６４２の基板６２１および層間樹脂絶縁層６２２を貫通する部分の周囲には導体層６４５が形成されていてもよい。
また、このような光信号伝送用光路６４２ａ〜６４２ｄのそれぞれの光導波路６５０が形成された側と反対側の樹脂組成物６４７の端部であって、光信号伝送用光路６４２のソルダーレジスト層６３４を貫通する部分には、４つのマイクロレンズ６４６ａ〜６４６ｄが配設されている。
従って、光導波路６５０を介して伝送されてきた光信号や、光導波路６５０に向って伝送される光信号は、マイクロレンズ６４６ａ〜６４６ｄを通過することとなる。このように、光信号伝送用光路６４２の一端にマイクロレンズ６４６ａ〜６４６ｄを配設することにより、光信号の伝送損失を抑えることができる。
第二の実施形態において、光信号伝送用光路６４２および光信号伝送用光路６４２に配設されるマイクロレンズレンズの数は２つ以上であれば特に限定されず、４つ以上であってもよい。
また、マザーボード用基板６２０では、ソルダーレジスト層６３４に金属めっき層を介して半田バンプ６３７が形成されているため、ＩＣチップ実装用基板等の外部基板と半田バンプを介して接続することができ、外部基板との間で電気信号の伝送を行うことができる。
また、上記マザーボード用基板に外部基板を半田バンプを介して接続する場合には、該外部基板をセルフアライメント作用により所定の位置に配置することができる。
このような複数のコアを有する光導波路が形成されたマザーボード用基板において、マイクロレンズを配設する場合、マイクロレンズの径は、コア間のピッチに応じて適宜決定すればよい。
また、上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路の形状としては、例えば、上述した第二の実施形態のＩＣチップ実装用基板が有する光信号伝送用光路の形状と同様の形状等が挙げられる。
また、上記光信号伝送用光路の断面の径は、該光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分は、その下限が１５０μｍで、その上限が４５０μｍであることが望ましい。
上記基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の光信号伝送用光路の径が１５０μｍ以上が望ましい理由は以下の通りである。
すなわち、上記形態の光信号伝送用光路は、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する貫通孔を形成した後、該貫通孔内に必要に応じて樹脂組成物を充填することにより形成するのであるが、上記貫通孔は、通常ドリルを用いて形成され、ドリル加工で貫通孔を形成する場合、その径が１５０μｍ未満の貫通孔を形成することが困難だからである。
一方、光信号伝送用光路のソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、上記基板や上記層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さいことが望ましく、３０〜１００μｍ小さいことがより望ましい。
２０μｍ未満の場合には、ソルダーレジスト層を形成する際の露光、現像処理の精度により、ソルダーレジスト層の座切れ（層間樹脂絶縁層と樹脂組成物との界面を覆うようにソルダーレジスト層が形成されず、上記界面より外側にソルダーレジスト層の光路用開口が形成されてしまうこととなる。）が発生してしまうことがある。なお、３０μｍ以上小さいの場合には、座切れを生じることなく、確実に光路用開口を形成することができる。
一方、望ましい上限の３９０μｍは、直径４９０μｍの光路用貫通孔を５００μｍピッチで形成し、その径が１００μｍのマイクロレンズを配設する場合に許容される大きさであるが、光路用貫通孔の形成精度、ソルダーレジスト層の形成精度、伝送光が貫通孔等に壁面にぶつからないことが望ましいこと等を考慮した場合、ソルダーレジスト層に形成される光路用開口の径は小さいことが望ましい。従って、その上限は１００μｍであることがより望ましい。
次に、本発明のマザーボード用基板の製造方法について説明する。
本発明のマザーボード用基板の製造方法は、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次積層形成するとともに、上記基板上および／または上記層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成し、光配線板とする光配線板製造工程と、
（ｂ）上記光配線板に光信号通過領域を形成する光信号通過領域形成工程と、
（ｃ）上記光信号通過領域内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程と、
（ｄ）上記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、上記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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と
を含むことを特徴とする。
本発明のマザーボード用基板の製造方法は、上記（ａ）〜（ｄ）の工程を有するため、本発明のマザーボード用基板、すなわち、層間樹脂絶縁層やソルダーレジスト層に設けられた光信号伝送用光路および光導波路を介して光信号の伝送を行うマザーボード用基板を好適に製造することができる。従って、本発明の製造方法を用いることにより、光信号の伝送性に優れたマザーボード用基板を製造することができる。
以下、本発明のマザーボード用基板の製造方法について、工程順に説明する。
なお、本発明のマザーボード用基板の製造方法において、上記光配線板製造工程と上記光信号通過領域形成工程とは、必ずしもこの順序で行う必要はなく、マザーボード用基板の設計に応じて、適宜組み合わせて行えばよい。
本発明のマザーボード用基板の製造方法では、まず、上記（ａ）の工程、すなわち光配線板製造工程と、上記（ｂ）の工程、すなわち光信号通過領域形成工程とを設計に応じて、並行して行う。
具体的には、例えば、下記（１）〜（８）の工程を行う。
（１）まず、本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法の多層配線板製造工程における（１）〜（２）の工程と同様にして、基板の両面に導体回路を形成するともに、基板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。また、この工程でも、導体回路の表面やスルーホールの壁面に、必要に応じて、粗化面を形成する。
（２）次に、必要に応じて、導体回路を形成した基板上に層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成する。
具体的には、本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法の多層配線板製造工程における（３）〜（８）の工程と同様の方法を用いて、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成すればよい。
この工程においても、ＩＣチップ実装用基板を製造する場合と同様、基板と層間樹脂絶縁層とを貫通するスルーホールを形成したり、蓋めっき層を形成したりしてもよい。
なお、この層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層する工程は、１回のみ行ってもよいし、複数回行ってもよい。
また、この工程で層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する方法としては、上記ＩＣチップ実装用基板を製造する場合と同様、サブトラクティブ法を用いてもよい。
また、後述するように光導波路を形成する際に、該光導波路をＩＣチップ実装用基板等に対向する側と基板を挟んで反対側の層間樹脂絶縁層上等に形成する場合には、この工程において、必要に応じてその内部に樹脂組成物が充填されたり、その壁面に導体層が形成された光路用貫通孔を形成する。なお、この光路用貫通孔が光信号伝送用光路として機能することとなる。
なお、この基板等を貫通する光路用貫通孔（光信号伝送用光路）の形成は、下記（３）の工程で光導波路を形成した後に行ってもよい。
また、光路用貫通孔の形成は、例えば、ドリル加工やレーザ処理等により行うことができる。
また、上記レーザ処理で使用するレーザとしては、例えば、バイアホール用開口を形成す際に用いるレーザと同様のもの等が挙げられる。
また、光路用貫通孔は、一括貫通孔、個別貫通孔のそれぞれを設計に応じて形成すればよい。
（３）次に、基板上および／または層間樹脂絶縁層上の設計に応じた所定の位置に光導波路を形成する。
上記光導波路の形成は、その材料に石英ガラス等の無機材料を用いて行う場合、予め、所定の形状に成形しておいた光導波路を接着剤を介して取り付けることにより行うことができる。
また、上記無機材料からなる光導波路は、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３等の無機材料を液相エピタキシヤル法、化学堆積法（ＣＶＤ）、分子線エピタキシヤル法等により成膜させることにより形成することができる。
また、ポリマー材料からなる光導波路を形成する方法としては、（１）予め離型フィルム上等にフィルム状に成形しておいた光導波路形成用フィルムを層間樹脂絶縁層上に張り付ける方法や、（２）層間樹脂絶縁層上に下部クラッド、コア、上部クラッドを順次積層形成していくことにより、上記層間樹脂絶縁層等上に直接光導波路を形成する方法等が挙げられる。
なお、光導波路の形成方法としては、離型フィルム上に光導波路を形成する場合も、層間樹脂絶縁層等上に光導波路を形成する場合も同様の方法を用いて行うことができる。
具体的には、反応性イオンエッチングを用いた方法、露光現像法、金型形成法、レジスト形成法、これらを組み合わせた方法等を用いることができる。
上記反応性イオンエッチングを用いた方法では、（ｉ）まず、離型フィルムや層間樹脂絶縁層等（以下、単に離型フィルム等という）の上に下部クラッドを形成し、（ii）次に、この下部クラッド上にコア用樹脂組成物を塗布し、さらに、必要に応じて、硬化処理を施すことによりコア形成用樹脂層とする。（iii）次に、上記コア形成用樹脂層上に、マスク形成用の樹脂層を形成し、次いで、このマスク形成用の樹脂層に露光現像処理を施すことにより、コア形成用樹脂層上にマスク（エッチングレジスト）を形成する。
（iv）次に、コア形成用樹脂層に反応性イオンエッチングを施すことにより、マスク非形成部分のコア形成用樹脂層を除去し、下部クラッド上にコアを形成する。（ｖ）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
この反応性イオンエッチングを用いた方法は、寸法信頼性に優れた光導波路を形成することができる。また、この方法は、再現性にも優れている。
また、露光現像法では、（ｉ）まず、離型フィルム等の上に下部クラッドを形成し、（ii）次に、この下部クラッド上にコア用樹脂組成物を塗布し、さらに、必要に応じて、半硬化処理を施すことによりコア形成用樹脂組成物の層を形成する。
（iii）次に、上記コア形成用樹脂組成物の層上に、コア形成部分に対応したパターンが描画されたマスクを載置し、その後、露光現像処理を施すことにより、下部クラッド上にコアを形成する。（iv）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
この露光現像法は、工程数が少ないため、光導波路を量産する際に好適に用いることができ、また、加熱工程が少ないため、光導波路に応力が発生しにくい。
また、上記金型形成法では、（ｉ）まず、離型フィルム等の上に下部クラッドを形成し、（ii）次に、下部クラッドに金型形成によりコア形成用の溝を形成する。（iii）さらに、上記溝内にコア用樹脂組成物を印刷により充填し、その後、硬化処理を施すことによりコアを形成する。（iv）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
この金型形成法は、光導波路を量産する際に好適に用いることができ、寸法信頼性に優れた光導波路を形成することができる。また、この方法は、再現性にも優れている。
また、上記レジスト形成法では、（ｉ）まず、離型フィルム等の上に下部クラッドを形成し、（ii）さらに、この下部クラッド上にレジスト用樹脂組成物を塗布した後、露光現像処理を施すことにより、上記下部クラッド上のコア非形成部分に、コア形成用レジスト形成する。
（iii）次に、下部クラッド上のレジスト非形成部分にコア用樹脂組成物の塗布し、（iv）さらに、コア用樹脂組成物を硬化した後、上記コア形成用レジストを剥離することにより、下部クラッド上にコアを形成する。（ｖ）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
このレジスト形成法は、光導波路を量産する際に好適に用いることができ、寸法信頼性に優れた光導波路を形成することができる。また、この方法は、再現性にも優れている。
これらの方法を用いてポリマー材料からなる光導波路を形成する場合において、コアに粒子が配合された光導波路を形成する場合には、露光現像法に比べて、金型形成法が望ましい。その理由は以下のとおりである。
すなわち、下部クラッドに金型形成によりコア形成用の溝を形成し、その後、この溝内にコアを形成する金型形成法でコアを形成した場合には、コアに配合される粒子は全部、コア中に入ってしまうこととなるため、コアの表面は平坦で光信号の伝送性に優れるのに対し、露光現像法でコアを形成した場合には、現像後のコアにおいて、コア表面から粒子の一部が突出していたり、コア表面に粒子がとれた窪みが形成されていたりして、コアの表面に凹凸が形成されることがあり、この凹凸によって光が所望の方向に反射しなくなり、その結果、光信号の伝送性が低下することがあるからである。
また、上記光導波路には、光路変換ミラーを形成する。
上記光路変換ミラーは、光導波路を層間樹脂絶縁層上に取り付ける前に形成しておいてもよいし、層間樹脂絶縁層上に取り付けた後に形成してもよいが、該光導波路を層間樹脂絶縁層上に直接形成する場合を除いて、予め光路変換ミラーを形成しておくことが望ましい。作業を容易に行うことができ、また、作業時に多層プリント配線板を構成する他の部材、基板や導体回路、層間樹脂絶縁層等に傷を付けたり、これらを破損させたりするおそれがないからである。
上記光路変換ミラーを形成する方法としては特に限定されず、従来公知の形成方法を用いることができる。具体的には、先端がＶ形９０°のダイヤモンドソーや刃物による機械加工、反応性イオンエッチングによる加工、レーザアブレーション等を用いることができる。また、光路変換ミラーを形成する代わりに光路変換部材を埋め込んでもよい。
また、光導波路に９０度光路変換ミラーを形成する場合には、下部クラッドの基板または層間樹脂絶縁層と接する面と、光路変換面とのなす角は、４５度であってもよいし、１３５度であってもよい。
なお、ここでは、基板上または最外層の層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成する方法について説明したが、上記多層プリント配線板を製造する場合には、上記光導波路は、基板と層間樹脂絶縁層との間や、層間樹脂絶縁層同士の間に形成する場合もある。
基板と層間樹脂絶縁層との間に光導波路を形成する場合には、上記（１）の工程で、その両面に導体回路が形成された基板を作製した後、上記（３）の工程と同様の方法で基板上の導体回路非形成部分に光導波路を形成し、その後、上記（２）の工程と同様の方法で層間樹脂絶縁層を形成することにより、上記した位置に光導波路を形成することができる。
また、層間樹脂絶縁層同士の間に光導波路を形成する場合には、上記（１）および（２）の工程と同様にして導体回路が形成された基板上に少なくとも１層の層間樹脂絶縁層を積層形成した後、上記（３）の工程と同様にして層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成し、その後、さらに、上記（２）の工程と同様の工程を繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層同士の間に光導波路を形成することができる。
次に、上記（ｄ）の工程、すなわち、上記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、上記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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。
具体的には、例えば、下記（１）および（２）の工程を行うことによりソルダーレジスト層を形成することができる。
（１）まず、その内部に樹脂組成物が充填された光路用貫通孔を形成した多層配線板の最外層にソルダーレジスト組成物の層を形成する。
上記ソルダーレジスト組成物の層の形成は、ＩＣチップ実装用基板の製造方法で用いた方法と同様の方法を用いて行うことができる。
（２）次に、上記ソルダーレジスト組成物の層に、上記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、上記光路用貫通孔の断面の径よりも小さい径の開口（以下、光路用開口ともいう）を形成する。
上記光路用開口の形成は、ＩＣチップ実装用基板の製造方法で用いた方法と同様の方法を用いて行うことができる。
上記光路用開口の断面の径は、上記光信号通過領域の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さいことが望ましく、３０〜１００μｍ小さいことがより望ましい。その理由は、本発明のマザーボード用基板で説明したとおりである。
また、上記光路用開口を形成する際には、同時に、半田バンプ形成用開口（ＩＣチップや光学素子を実装するための開口）を形成することが望ましい。なお、上記光路用開口の形成と、上記半田バンプ形成用開口の形成とは、別々に行ってもよい。
また、ソルダーレジスト層を形成する際に、予め、所望の位置に開口を有する樹脂フィルムを作製し、該樹脂フィルムを張り付けることにより、光路用開口と半田バンプ形成用開口とを有するソルダーレジスト層を形成してもよい。
このような（１）および（２）の工程を経ることにより、光信号通過領域（光路用貫通孔）の形成された多層配線板上に、該光信号通過領域と連通し、その断面の径が光信号通過領域の断面の径よりも小さい光路用開口を形成することができる。
また、上記ソルダーレジスト層に形成した光路用開口には、上記光路用貫通孔と同様の方法で未硬化の樹脂組成物を充填してもよい。
また、場合によっては、ソルダーレジスト層に形成した光路用開口の壁面にも導体層を形成してもよい。
また、この工程では、ソルダーレジスト層を形成した後、光路用貫通孔内に充填した樹脂組成物の端部であって、ソルダーレジスト層に形成した光路用開口内にマイクロレンズを配設するマイクロレンズ配設工程を行ってもよい。
また、マイクロレンズ配設工程を行う場合、予め、撥水処理（撥水コート剤による処理を含む）、親水処理等の表面処理を施しておいてもよい。表面処理を施すことにより、所望の形状のマイクロレンズを配設することができるからである。
なお、上記表面処理や上記マイクロレンズ配設工程は、本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法で用いる方法と同様の方法を用いて行うことができる。
本発明のマザーボード用基板の製造方法では、このような（ａ）〜（ｄ）の工程を行った後、半田パッドや半田バンプの形成を行うことによりマザーボード用基板を製造することができる。
なお、半田パッドや半田バンプの形成は、本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法で用いる方法と同様の方法により行うことができる。
また、場合によっては、上記（ａ）の（３）の工程で基板の最外層全体に光導波路を形成し、光導波路がソルダーレジスト層としての役割を果たすようにしてもよい。
また、上記半田バンプは、必要に応じて形成すればよく、半田バンプを形成しない場合であっても、実装するＩＣチップ実装用基板や各種表面実装型電子部品のバンプを介してこれらを実装することができる。
また、ＩＣチップ実装用基板と対向する面と反対側のソルダーレジスト層では、特に、外部接続端子を形成しなくてもよいし、必要に応じて、ピンを配設したり、半田ボールを形成したりすることにより、ＰＧＡやＢＧＡとしてもよい。
次に、本発明の光通信用デバイスについて説明する。
本発明の光通信用デバイスは、ＩＣチップが実装された本発明のＩＣチップ実装用基板が、本発明のマザーボード用基板に実装されてなることを特徴とする。
本発明の光通信用デバイスでは、ＩＣチップ実装用基板に実装された発光素子からの出力信号や、受光素子への入力信号をマザーボード用基板を介して伝送することができる。
また、本発明のマザーボード用基板に本発明のＩＣチップ実装用基板が実装されているため、光信号の伝送性に優れることとなる。
本発明の光通信用デバイスにおいては、ＩＣチップ実装用基板に形成された光信号伝送用光路のマザーボード用基板に対向する側の端部、および、マザーボード用基板に形成された光信号伝送用光路のＩＣチップ実装用基板に対向する側の端部にマイクロレンズが配設されていることが望ましい。
この部分にマイクロレンズが配設されている場合には、発光素子が実装されたＩＣチップ実装用基板からの光信号を、マザーボード用基板に形成された光導波路を介して、別のＩＣチップ実装用基板に実装された受光素子に確実に伝送することができるからである。
本発明の光通信用デバイスの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図７は、本発明の光通信用デバイスの実施形態の一例を模式的に示す断面図である。
図７には、マザーボード用基板７２０に、受光素子２７３９が実装されたＩＣチップ実装用基板２７２０と発光素子１７３８が実装されたＩＣチップ実装用基板１７２０とが実装された光通信用デバイス７６０が示されている。
ＩＣチップ実装用基板１７２０は、基板１７２１の両面に導体回路１７４４と層間樹脂絶縁層１７２２とが積層形成され、基板１７２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層１７２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホールおよびバイアホール１７２７により電気的に接続されている（図示せず）。また、最外層にはソルダーレジスト層１７３４が形成されている。
このＩＣチップ実装用基板１７２０では、基板１７２１、層間樹脂絶縁層１７２２およびソルダーレジスト層１７３４を貫通するように光信号伝送用光路１７４２が設けられている。
この光信号伝送用光路１７４２には、基板１７２１および層間樹脂絶縁層１７２２を貫通する部分に樹脂組成物１７４７が充填されている。また、樹脂組成物１７４７の発光素子１７３８が実装された側と反対側の端部であって、光信号伝送用光路１７４２のソルダーレジスト層１７３４を貫通する部分には、マイクロレンズ１７４６が配設されている。
ＩＣチップ実装用基板１７２０の一の面には、発光部１７３８ａが光信号伝送用光路１７４２に対向するように、発光素子１７３８が半田接続部１７４４を介して表面実装されている。また、図示していないが、ＩＣチップ実装用基板１７２０の発光素子１７３８が実装された側と同じ側の面には、ＩＣチップが半田接続部を介して表面実装されている。
また、ＩＣチップ実装用基板２７２０は、基板２７２１の両面に導体回路２７４４と層間樹脂絶縁層２７２２とが積層形成され、基板２７２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層２７２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホールおよびバイアホール２７２７により電気的に接続されている（図示せず）。また、最外層にはソルダーレジスト層２７３４が形成されている。
このＩＣチップ実装用基板２７２０では、基板２７２１、層間樹脂絶縁層２７２２およびソルダーレジスト層２７３４を貫通するように光信号伝送用光路２７４２が設けられている。
この光信号伝送用光路２７４２には、基板２７２１および層間樹脂絶縁層２７２２を貫通する部分に樹脂組成物２７４７が充填されている。また、樹脂組成物２７４７の受光素子２７３９が実装された側と反対側の端部であって、光信号伝送用光路２７４２のソルダーレジスト層２７３４を貫通する部分には、マイクロレンズ２７４６が配設されている。
ＩＣチップ実装用基板２７２０の一の面には、受光部２７３９ａが光信号伝送用光路２７４２に対向するように、受光素子２７３９が半田接続部２７４４を介して表面実装されている。また、図示していないが、ＩＣチップ実装用基板２７２０の受光素子２７３９が実装された側と同じ側の面には、ＩＣチップが半田接続部を介して表面実装されている。
また、マザーボード用基板７２０は、基板７２１の両面に導体回路７４４と層間樹脂絶縁層７２２とが積層形成され、基板７２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層７２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール７２９およびバイアホール（図示せず）により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層７３４が形成されている。
このマザーボード用基板７２０では、基板７２１、層間樹脂絶縁層７２２およびソルダーレジスト層７３４を貫通するように光信号伝送用光路７４２が設けられている。
この光信号伝送用光路７４２には、基板７２１および層間樹脂絶縁層７２２を貫通する部分に樹脂組成物７４７が充填されている。
そして、ソルダーレジスト層７３４を貫通する部分の断面の径は、基板７２１および層間樹脂絶縁層７２２を貫通する部分の断面の径よりも小さくなっている。
マザーボード用基板７２０のＩＣチップ実装用基板１７２０、２７２０が実装された側と反対側の最外層の層間樹脂絶縁層７２２上には、コア７５１とクラッド７５２とからなる光導波路７５０が形成されている。
また、光導波路７５０のそれぞれの端部には、光路変換ミラーが形成されており、光導波路７５０と光信号伝送用光路７４２との間で光信号を伝送することができるように構成されている。
また、このような光信号伝送用光路７４２の光導波路７５０が形成された側と反対側の端部には、マイクロレンズ７４６ａ、７４６ｂが配設されている。ここで、マイクロレンズ７４６ａ、７４６ｂのそれぞれは、端部に光路変換ミラーが形成されたコア７５１のそれぞれの端部に対応する位置に配設されている。
そして、光通信用デバイス７６０では、マザーボード用基板７２０の光導波路７５０が形成された側と反対側の面に、ＩＣチップ実装用基板１７２０、２７２０が半田接続部１７４４、２７４４を介して実装されている。
ここで、ＩＣチップ実装用基板１７２０、２７２０のそれぞれは、セルフアライメント作用により所定の位置に実装されている。
このような構成からなる光通信用デバイス７６０では、ＩＣチップ実装用基板１７２０に実装されたＩＣチップ（図示せず）からの電気信号が、発光素子１７３８で光信号に変換され、発光素子１７３８（発光部１７３８ａ）から出射した光信号は、光信号伝送用光路１７４２、マイクロレンズ１７４６、マイクロレンズ７４６ａ、光信号伝送用光路７４２、光導波路７５０、光信号伝送用光路７４２、マイクロレンズ７４６ｂ、マイクロレンズ２７４６および光信号伝送用光路２７４２を介して受光素子２７３９（受光部２７３９ａ）に伝送され、さらに受光素子２７３９で電気信号に変換された後、ＩＣチップ実装用基板２７２０に実装されたＩＣチップ（図示せず）に伝送され、処理されることとなる。
このような光通信用デバイスでは、樹脂組成物の端部に配設されたマイクロレンズを介して、光信号が伝送されることとなるため、確実に光信号を伝送することができる。
また、本発明の光通信用デバイスの実施形態は、図７に示したよう実施形態に限定されるわけではなく、例えば、図８に示すような実施形態であってもよい。
図８は、本発明の光通信用デバイスの実施形態の別の一例を模式的に示す断面図である。
図８には、マザーボード用基板８２０に、発光素子１８３８が実装されたＩＣチップ実装用基板１８２０と受光素子２８３９が実装されたＩＣチップ実装用基板２８２０とが実装された光通信用デバイス８６０が示されている。
光通信用デバイス８６０は、図７に示した光通信用デバイス７６０と比べて、ＩＣチップ実装用基板１８２０、２８２０の構造が異なるものの、マザーボード用基板８２０の構造は、マザーボード用基板７２０の構造と同一である。
従って、ここでは、ＩＣチップ実装用基板１８２０、２８２０の構造を中心に光通信用デバイス８６０の実施形態について説明することとする。
ＩＣチップ実装用基板１８２０は、基板１８２１の両面に導体回路１８４４と層間樹脂絶縁層１８２２とが積層形成され、基板１８２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層１８２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール１８２９およびバイアホール１８２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層１８３４が形成されている。
このＩＣチップ実装用基板１８２０では、凹部形状の光信号伝送用光路１８４２が設けられている。
この光信号伝送用光路１８４２内には、発光素子１８３８とＩＣチップ（図示せず）とがワイヤボンディング１８４９により実装されており、さらに、光信号伝送用光路１８４２の層間樹脂絶縁層１８２２に形成された部分には、樹脂組成物１８４７が充填されている。
また、樹脂組成物１８４７の発光素子１８３８が実装された側と反対側の端部であって、光信号伝送用光路１８４２のソルダーレジスト層１８３４を貫通する部分には、マイクロレンズ１８４６が配設されている。
また、ＩＣチップ実装用基板２８２０は、基板２８２１の両面に導体回路２８４４と層間樹脂絶縁層２８２２とが積層形成され、基板２８２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層２８２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール２８２９およびバイアホール２８２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層２８３４が形成されている。
このＩＣチップ実装用基板２８２０では、凹部形状の光信号伝送用光路２８４２が設けられている。
この光信号伝送用光路２８４２内には、受光素子２８３９とＩＣチップ（図示せず）とがワイヤボンディング２８４８により実装されており、さらに、光信号伝送用光路２８４２の層間樹脂絶縁層２８２２に形成された部分には、樹脂組成物２８４７が充填されている。
また、樹脂組成物２８４７の受光素子２８３９が実装された側と反対側の端部であって、光信号伝送用光路２８４２のソルダーレジスト層２８３４を貫通する部分には、マイクロレンズ２８４６が配設されている。
また、マザーボード用基板８２０は、上述したように、図７に示したマザーボード用基板と同様の構成を有している。
そして、光通信用デバイス８６０では、マザーボード用基板８２０の光導波路８５０が形成された側と反対側の面に、ＩＣチップ実装用基板１８２０、２８２０が半田接続部１８４３、２８４３を介して実装されている。
ここで、ＩＣチップ実装用基板１８２０、２８２０のそれぞれは、セルフアライメント作用により所定の位置に実装されている。
このような構成からなる光通信用デバイス８６０では、ＩＣチップ実装用基板１８２０に実装されたＩＣチップ（図示せず）からの電気信号が、発光素子１８３８で光信号に変換され、発光素子１８３８（発光部１８３８ａ）から出射した光信号は、光信号伝送用光路１８４２、マイクロレンズ１８４６、マイクロレンズ８４６ａ、光信号伝送用光路８４２、光導波路８５０、光信号伝送用光路８４２、マイクロレンズ８４６ｂ、マイクロレンズ２８４６および光信号伝送用光路２８４２を介して受光素子２８３９（受光部２８３９ａ）に伝送され、さらに受光素子２８３９で電気信号に変換された後、ＩＣチップ実装用基板２８２０に実装されたＩＣチップ（図示せず）に伝送され、処理されることとなる。
このような光通信用デバイスでは、樹脂組成物の端部に配設されたマイクロレンズを介して、光信号が伝送されることとなるため、確実に光信号を伝送することができる。
また、図７、８に示した光通信用デバイスにおいては、ＩＣチップ実装用基板には、１チャンネル光学素子（発光素子、受光素子）が実装されており、これに対応して、１チャンネルを光信号を伝送するための光信号伝送用光路が、ＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とのそれぞれに形成されている。
しかしながら、本発明の光通信用デバイスの実施形態は、図７、８に示したような実施形態に限定されるわけではなく、本発明のマザーボード用基板に本発明のＩＣチップ実装用基板が実装された形態であればよい。
従って、ＩＣチップ実装用基板には、マルチチャンネルの光学素子が実装されていてもよく、また、ＩＣチップ実装用基板およびマザーボード用基板のそれぞれには、マルチチャンネルの光学素子の光信号を伝送すべく、一括貫通孔構造の光信号伝送用光路や、個別貫通孔構造の光信号伝送用光路等が形成されていてもよい。
また、マザーボード用基板に複数のＩＣチップ実装用基板が実装されている場合、一括貫通孔構造の光信号伝送用光路が形成されたＩＣチップ実装用基板および凹部形状の光信号伝送用光路が形成されたＩＣチップ実装用基板等、光信号伝送用光路の構造が異なるＩＣチップ実装用基板が、一のマザーボード用基板に実装されていてもよい。
次に、図７に示した実施形態の光通信用デバイスを例に、ＩＣチップ実装用基板およびマザーボード用基板の望ましい厚さについて説明する。
具体的には、例えば、受光素子としてＰＤ（受光径φ６０〜８０μｍ）、マイクロレンズとして、ピッチ２５０μｍのマイクロレンズ（直径１００〜２４０μｍ、サグ高さ３〜１２０μｍ）、光導波路としてコアサイズ５０×５０μｍの光導波路を用いる場合において、発光素子としてインプラ型のＶＣＳＥＬ（広がり角度８度、発光エリア径φ１５μｍ）を用いる場合には、ＩＣチップ実装用基板の厚さは、０．５〜１．６ｍｍが望ましい。また、発光素子として酸化狭窄型（広がり角度１５度、発光エリア径φ１８μｍ）を用いる場合には、ＩＣチップ実装用基板の厚さは、０．５〜０．９ｍｍが望ましい。さらに、発光素子として酸化狭窄型（広がり角度２５度、発光エリア径φ１８μｍ）を用いる場合には、ＩＣチップ実装用基板の厚さは、０．５ｍｍ程度が望ましい。０．５ｍｍ未満では、基板に反りが発生しやすくなるからである。
マザーボード用基板の厚さは、０．５〜０．７５ｍｍが望ましい。
また、上記マイクロレンズは、上述した範囲のなかでも、その直径が２００〜２４０μｍ、サグ高さ５〜５０μｍであることが望ましい。
なお、上記ＩＣチップ実装用基板およびマザーボード用基板の望ましい厚さ、ならびに、マイクロレンズの望ましい形状は、光学設計ソフトＺＥＭＡＸ（ｆｏｃｕｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，ＩＮＣ．製）によるシミュレーションにより明らかにした。
また、図8に示したような、凹部構造の光信号伝送用光路が形成されたＩＣチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスについて、発光素子の発光面や受光素子の受光面から光信号伝送用光路に充填した樹脂組成物の端面（マイクロレンズを配設する面）までの距離Ｈについて説明する。
具体的には、例えば、受光素子としてＰＤ（受光径φ６０〜８０μｍ）、マイクロレンズとして、ピッチ２５０μｍのマイクロレンズ（直径１００〜２４０μｍ、サグ高さ３〜１２０μｍ）、光導波路としてコアサイズ５０×５０μｍの光導波路を用いる場合において、発光素子としてインプラ型のＶＣＳＥＬ（広がり角度８度、発光エリア径φ１５μｍ）を用いる場合には、上記距離Ｈは０．２〜２．０ｍｍが望ましい。また、発光素子として酸化狭窄型（広がり角度１５度、発光エリア径φ１８μｍ）を用いる場合には、上記距離Ｈは０．２〜１．０ｍｍが望ましい。さらに、発光素子として酸化狭窄型（広がり角度２５度、発光エリア径φ１８μｍ）を用いる場合には、上記距離Ｈは０．２〜０．７ｍｍが望ましい。
なお、距離Ｈ望ましい下限は、ワイヤボンディングの高さ０．１５ｍｍおよび光学素子を取り付ける樹脂の厚さ０．０５ｍｍから定まる値であり、両者の値の和が変更されれば、それとともに望ましい距離Ｈ望ましい下限は変わることとなる。
また、上記マイクロレンズは、上述した範囲のなかでも、その直径が２００〜２４０μｍ、サグ高さ５〜５０μｍであることが望ましい。
なお、上記距離Ｈの望ましい大きさや、マイクロレンズの望ましい形状は、光学設計ソフトＺＥＭＡＸによるシミュレーションにより明らかにした。
さらに、本発明の光通信用デバイスにおいて、配設されるマイクロレンズの望ましい形状について、詳細に説明する。
ここでは、図７に示した実施形態と略同様の実施形態の光通信用デバイスを例にして説明する。
具体的には、ＩＣチップ実装用基板２７２０として、受光径φ７０μｍ、４チャンネルの受光素子２７３９が実装され、その平面視形状が角部円弧の長方形である一括貫通孔構造の光信号伝送用光路が形成された厚さ０．７ｍｍのＩＣチップ実装用基板を用い、ＩＣチップ実装用基板１７２０として、広がり角度８度、４チャンネルの発光素子１７３８が実装され、その平面形状が角部円弧の長方形である一括貫通孔構造の光信号伝送用光路が形成された厚さ０．７ｍｍのＩＣチップ実装用基板を用い、マザーボード用基板７２０として、幅×厚さ５０×５０μｍコアが、厚さ５０μｍのクラッドに挟まれた光導波路が形成され、その平面形状が角部円弧の長方形である一括貫通孔構造の光信号伝送用光路が形成された厚さ０．７ｍｍのマザーボード用基板を用いた光通信用デバイスについて、ＩＣチップ実装用基板１７２０に形成したマイクロレンズ１７４６、ＩＣチップ実装用基板２７２０に形成したマイクロレンズ２７４６、マザーボード用基板７２０に形成したマイクロレンズ７４６ａ、７４６ｂの望ましい形状、特に、それぞれマイクロレンズの直径を２２０μｍとした場合の望ましいマイクロレンズのサグ高さをシミュレーションにより明らかにした。
なお、ＩＣチップ実装用基板２７２０に配設したマイクロレンズ２７４６は、受光素子２７３９の受光エリア１７３９ａに光信号を集光させることを目的とするものであり、ＩＣチップ実装用基板１７２０に配設したマイクロレンズ１７４６は、光信号をコリメート光とすることを目的とするものであり、マザーボード用基板７２０に配設したマイクロレンズ７４６ａ、７４６ｂのそれぞれは、マイクロレンズ７４６ａが光信号を光導波路７５０のコア７５１に向かって集光させることを目的とするものであり、マイクロレンズ７４６ｂが光信号をコリメート光とすることを目的とするものである。
また、各マイクロレンズの評価について、ＩＣチップ実装用基板１７２０に配設したマイクロレンズ１７４６は、ＩＣチップ実装用基板１７２０を作製した後、マザーボード用基板に実装する前に、パワーメータのＮＦＰ（ニアフィールドパターン）から集光距離を求めることにより評価した。また、マザーボード用基板７２０に配設したマイクロレンズ７４６ａは、ＩＣチップ実装用基板１７２０をマザーボード用基板７２０に実装し、光導波路７５０の発光素子と対向する側の端部のＮＦＰより評価した。また、マザーボード用基板に配設したマイクロレンズ７４６ｂは、ＩＣチップ実装用基板２７２０の実装領域におけるＮＦＰより評価した。また、ＩＣチップ実装用基板２７２０に配設したマイクロレンズ２７４６は、受光素子２７３９が未実装のＩＣチップ実装用基板２７２０を実装し、受光素子２７３９の実装領域におけるＮＦＰより評価した。
その結果、マザーボード用基板７２０に配設されたマイクロレンズ７４６ａは、そのサグ高さの上限が１２μｍで、下限が１０μｍであることが望ましく、この範囲であれば、伝送光を確実にコリメート光とすることができることが明らかとなった。
さらに、マイクロレンズ７４６ａでは、その焦点距離が０．７５±０．０５ｍｍであることが望ましいことも明らかとなった。
また、発光素子を実装したＩＣチップ実装用基板１７２０に配設されたマイクロレンズ１７４６は、そのサグ高さの上限が１０μｍで、下限が８μｍであることが望ましく、この範囲であれば、伝送光を確実にコリメート光とすることができることが明らかとなった。
また、受光素子を実装したＩＣチップ実装用基板２７２０に配設されたマイクロレンズ２７４６は、そのサグ高さの上限が１２μｍで、下限が１０μｍであることが望ましく、この範囲であれば、伝送光を確実にコリメート光とすることができることが明らかとなった。さらに、マイクロレンズ２７４６では、その焦点距離が０．７５±０．０５ｍｍであることが望ましいことも明らかとなった。
また、マザーボード用基板７２０に配設されたマイクロレンズ７４６ｂは、そのサグ高さの上限が１０μｍで、下限が８μｍであることが望ましく、この範囲であれば、伝送光を確実にコリメート光とすることができることが明らかとなった。
さらに、図７に示したような実施形態の光通信用デバイスにおいては、上述した望ましい形状以外の形状のマイクロレンズを配設する場合おいて、図７の実施形態に示した４箇所の全てにマイクロレンズを配設しないと、発光素子から受光素子への光信号の伝送性が大きく低下することも明らかとなった。なお、図８に示した実施形態の光通信用デバイスにおいても同様のことが明らかとなった。
また、本発明の光通信用デバイスにおいては、マザーボード用基板に実装したＩＣチップ実装用基板をアンダーフィルで封止してもよく、ＩＣチップ実装用基板の周囲のみを封止してもよい。これにより、光路にゴミや異物が入り込むことを防止することができる。なお、アンダーフィルで封止するか否か、封止する場合のアンダーフィルの屈折率の値等は、設計に応じて適宜選択すればよい。
次に、本発明の光通信用デバイスの製造方法について説明する。
本発明の光通信用デバイスは、上述した製造方法により、本発明のＩＣチップ実装用基板と本発明のマザーボード用基板とを別々に製造した後、その後、両者を半田等を介して接続することにより製造することができる。
具体的には、半田バンプが形成されたＩＣチップ実装用基板と、半田バンプが形成されたマザーボード用基板とをそれぞれ所定の位置に、所定の向きで対向配置し、その後、リフローすることにより両者を接続し、光通信用デバイスとすることができる。
なお、上記ＩＣチップ実装用基板およびマザーボード用基板のそれぞれの対向する面のうち、どちらか一方の面にのみ半田バンプが形成されていてもよい。
この場合も両者を電気的に接続することができるからである。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
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４６９、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−７０５２）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、シリコーン系消泡剤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。
Ｂ．貫通孔充填用樹脂組成物の調製
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ＳｉＯ２球状粒子（アドテック社製、ＣＲＳ １１０１−ＣＥ）１７０重量部およびレベリング剤（サンノプコ社製 ペレノール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４５〜４９Ｐａ・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−ＣＮ）６．５重量部を用いた。
Ｃ．ＩＣチップ実装用基板の製造
（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２１の両面に１８μｍの銅箔２８がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした（図９（ａ）参照）。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板２１の両面に導体回路２４とスルーホール２９とを形成した。
（２）スルーホール２９と導体回路２４とを形成した基板を水洗いし、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、スルーホール２９を含む導体回路２４の表面に粗化面（図示せず）を形成した（図９（ｂ）参照）。
（３）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製後２４時間以内に、スルーホール２９内および基板２１の片面の導体回路非形成部と導体回路２４の外縁部とに樹脂充填材３０′の層を形成した。
すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填材を押し込んだ後、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３０′の層を形成した（図９（ｃ）参照）。
（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２４の表面やスルーホール２９のランド表面に樹脂充填材３０′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、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層３０を形成した。
このようにして、スルーホール２９や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材３０の表層部および導体回路２４の表面を平坦化し、樹脂充填材３０と導体回路２４の側面とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着し、また、スルーホール２９の内壁面と樹脂充填材３０とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着した絶縁性基板を得た（図９（ｄ）参照）。この工程により、樹脂充填材層３０の表面と導体回路２４の表面とが同一平面となる。
（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ーで吹き付けて、導体回路２４の表面とスルーホール２９のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、導体回路２４の全表面に粗化面（図示せず）を形成した。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）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。
（６）次に、上記Ａで作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、圧着時間１０秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネータ装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層２２を形成した（図９（ｅ）参照）。
すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度６５Ｐａ、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、時間６０秒の条件で本圧着し、その後、１７０℃で３０分間熱硬化させた。
（７）次に、層間樹脂絶縁層２２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ショットの条件で層間樹脂絶縁層２２に、直径８０μｍのバイアホール用開口２６を形成した（図９（ｆ）参照）。
（８）バイアホール用開口２６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２２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２６の内壁面を含むその表面に粗化面（図示せず）を形成した。
（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２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。すなわち、上記基板を塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）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。
（１０）次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に厚さ０．６〜３．０μｍの薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２を形成した（図１０（ａ）参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
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′−ビピリジル 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〕
３０℃の液温度で４０分
（１１）次に、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２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、厚さ２０μｍのめっきレジスト２３を設けた（図１０（ｂ）参照）。
（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２３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜３３を形成した（図１０（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、カパラシドＨＬ）
〔電解めっき条件〕
電流密度 １ Ａ／ｄｍ２
時間 ６５ 分
温度 ２２±２ ℃
（１３）さらに、めっきレジスト２３を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト２３下の薄膜導体層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、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２と電解銅めっき膜３３とからなる厚さ１８μｍの導体回路２４（バイアホール２７を含む）を形成した（図１０（ｄ）参照）。
（１４）さらに、上記（５）の工程で用いたエッチング液と同様のエッチング液を用いて、導体回路２４の表面に粗化面（図示せず）を形成し、次いで、上記（６）〜（８）の工程と同様にしてバイアホール用開口２６を有し、その表面に粗化面（図示せず）が形成された層間樹脂絶縁層２２を積層形成した（図１１（ａ）参照）。
（１５）次に、上記（９）の工程で用いた方法と同様の方法で、層間樹脂絶縁層２２（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）の表面に触媒を付与し、さらに、上記（１０）の工程で用いた無電解めっき液と同様の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２を形成した（図１１（ｂ）参照）。
（１６）次に、上記（１１）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト２３を設け、さらに、上記（１２）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト２３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜３３を形成した（図１１（ｃ）参照）。
（１７）次に、上記（１３）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト２３の剥離と、めっきレジスト２３下の薄膜導体層の除去とを行い、導体回路２４（バイアホール２７を含む）を形成した。
さらに、上記（２）の工程で用いた方法と同様の方法で、酸化還元処理を行い、導体回路２４の表面を粗化面（図示せず）とした。
その後、ドリル加工により、基板２１および層間樹脂絶縁層２２を貫通する光路用貫通孔３１（平面視形状が角部円弧の長方形（縦２４０μｍ×横１０００μｍ））を形成し、さらに、光路用貫通孔３１の壁面にデスミア処理を施した（図１１（ｄ）参照）。この場合、一括貫通孔構造の光路用貫通孔３１が形成されることとなる。
（１８）次に、樹脂を印刷機の穴埋めマスク上に載せて、スクリーン印刷を行うことにより光路用貫通孔３１内に樹脂を充填した後、１２０℃で１時間および１５０℃で１時間の条件で硬化処理を施し、その後、光路用貫通孔３１内から飛び出している樹脂を、♯３０００研磨紙を用いて研磨し、さらに、０．０５μｍのアルミナ粒子を用いて研磨して表面を平坦化することにより、樹脂組成物層４７を形成した。
この工程で樹脂としては、エポキシ樹脂（透過率９１％／ｍｍ、ＣＴＥ８２ｐｐｍ）に０．１〜０．８μｍの粒度分布を有する粉砕シリカを４０重量％添加して、透過率８２％／ｍｍ、ＣＴＥ４２ｐｐｍとし、粘度を２０００００ｃｐｓに調整したものを用いた。
（１９）次に、樹脂組成物層４２ａを形成した基板の両面に、ソルダーレジスト組成物（ＲＰＺ−１ 日立化成社製）を３０μｍの厚さで塗布し、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３４′を形成した（図１２（ａ）参照）。
（２０）次いで、半田バンプ形成用開口および光路用開口のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをＩＣチップ実装側のソルダーレジスト組成物の層３４′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、開口を形成した。
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を硬化させ、半田バンプ形成用開口４８、および、光路用開口３１ｂを有し、その厚さが２０μｍのソルダーレジスト層３４を形成した（図１２（ｂ）参照）。
ここで形成した光路用開口は、完成後、光学素子を実装する側（図中、上側）が平面視形状が角部円弧の長方形（縦２２０μｍ×横９７０ｍｍ）であり、後工程でマイクロレンズを配設することとなる側（図中、下側）は、平面視形状が直径２２０μｍの円である。
従って、この工程で形成したソルダーレジスト層は、光路用貫通孔と樹脂組成物との界面を覆うように形成されていることとなる。
なお、上記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使用することもできる。
（２１）次に、ソルダーレジスト層３４を形成した基板を、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、半田バンプ形成用開口４８に厚さ５μｍのニッケルめっき層を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリウム（７．６×１０−３ｍｏｌ／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、ニッケルめっき層上に、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成し、半田パッド３６とした。
（２２）次に、マイクロレンズを配設する側のソルダーレジスト層の表面全体にフッ素系ポリマーの撥水コート剤（ＥＧＣ−１７００ 住友３Ｍ社製）をスプレー塗布し、エアーブローを行った後、自然乾燥させることにより表面処理を施した。
さらに、樹脂組成物層４７の光学素子を実装する側と反対側の端部であって、ソルダーレジスト層３４に形成した光路用開口３１ｂ内にインクジェット装置を用いて、下記の方法によりマイクロレンズ４６ａ〜４６ｄを配設した（図１３（ａ）参照）。
すなわち、ＵＶ硬化型エポキシ系樹脂（透過率９４％／ｍｍ、屈折率１．５３）を室温（２５℃）で、粘度２０ｃｐｓに調製した後、この樹脂をインクジョット装置の樹脂容器内で、温度４０℃、粘度は８ｃｐｓに調製し、その後、樹脂組成物層４７の端部の所定の位置に、直径２２０μｍ、サグ高さ９μｍの半球状となるように塗布し、さらに、ＵＶ光（５００ｍＷ／分）を照射させて樹脂を硬化させることにより、マイクロレンズ４６ａ〜４６ｄを配設した。
（２３）次に、ソルダーレジスト層３４に形成した半田バンプ形成用開口４７に半田ペーストを印刷し、さらに、発光素子３８の発光部３８ａの位置合わせを行いながら取り付け、２００℃でリフローすることにより、発光素子３８を実装するとともに、半田バンプ形成用開口４８に半田バンプ３７を形成した。
その後、エポキシ系樹脂（透過率９０％／ｍｍ、ＣＴＥ７３ｐｐｍ）に０．１〜０．８μｍの粒度分布の粉砕シリカを６０重量％添加して、透過率８０％／ｍｍ、ＣＴＥ３０ｐｐｍ、粘度５０ｃｐｓに調整したアンダーフィル用樹脂を調製した後、このアンダーフィル用樹脂を発光素子の周囲に塗布し、発光素子とソルダーレジスト層とのギャップ（５０μｍ）に放置浸透させ、さらに、このアンダーフィル用樹脂を１２０℃で１時間および１５０℃で２時間の条件で硬化させることによりアンダーフィルを形成した。
このような工程を経ることによりＩＣチップ実装用基板を得た（図１３（ｂ）参照）。
なお、発光素子３８としては、ＩｎＧａＡｓＰからなるＶＣＳＥＬを用いた。
なお、本実施例で製造したＩＣチップ実装用基板では、光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分には樹脂組成物が充填され、光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の周囲には導体層が形成されている。
（実施例２）
実施例１の（２２）の工程において、樹脂組成物層４７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を２０重量％配合したもの（透過率８３％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。
（実施例３）
実施例１の（２２）の工程において、樹脂組成物層４７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を４０重量％配合したもの（透過率８０％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。
（実施例４）
実施例１の（２２）の工程において、樹脂組成物層４７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を５０重量％配合したもの（透過率８１％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。
（実施例５）
実施例１の（２２）の工程において、樹脂組成物層４７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を６０重量％配合したもの（透過率８２％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。
（実施例６）
実施例１の（２２）の工程において、樹脂組成物層４７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を７０重量％配合したもの（透過率８１％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。
（実施例７〜１２）
実施例１〜７のそれぞれにおいて、インクジェット装置の代えて、ディスペンサーを用いてマイクロレンズを配設した以外は、実施例１〜７のそれぞれと同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。なお、ディスペンサーを用いる場合には、樹脂を粘度２０ｃｐｓのまま用いた。
（実施例１３）
実施例１の（１７）の工程において、光路用貫通孔を形成する際に、直径３００μｍのドリルを用い、５００μｍピッチで４つの光路用貫通孔を形成した以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。本実施例で製造したＩＣチップ実装用基板では、個別貫通孔形状の光信号伝送用光路が形成されることとなる。
また、本実施例では、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径が３００μｍ、ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が２２０μｍとなるように光信号伝送用光路を形成した。
なお、本実施例では、直径３００μｍのドリルを用いて光路用貫通孔を形成しているが、通常、直径２００〜４００μｍ程度のドリルを用いればよい。
（実施例１４）
実施例１の（１７）の工程において、光路用貫通孔を形成する際に、直径３００μｍのドリルを用い、２５０μｍピッチで光路用貫通孔を５個形成した以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を得た。本実施例で製造したＩＣチップ実装用基板では、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状で、その一部にダミー円柱が形成された一括貫通孔形状の光信号伝送用光路が形成されることとなる。
（実施例１５）
まず、実施例１の（１）〜（１７）の工程と同様（ドリル加工の工程を除く）にして、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成した後、レーザ処理を行うことにより２層の層間樹脂絶縁層を貫通する光路用凹部を形成した。
なお、レーザ処理は、バイアホール用開口を形成する際に用いたレーザと同様のレーザを用いて行った。
次に、光路用凹部の底面に露出した導体回路の表面に、実施例１の（２１）の工程と同様の方法を用いて、ニッケルめっき層と金めっき層とを形成し、その後、発光素子とＩＣチップとを光路用凹部の底面にワイヤボンディングにより実装した。
次に、実施例１の（１８）の工程で用いた樹脂組成物と同様のエポキシ樹脂を含む樹脂組成物を、スキージを用いて光路用凹部内に充填し、乾燥させた後、バフ研磨によりその表層を平坦化した。さらに、硬化処理を施して樹脂組成物層を形成した。
次に、実施例１の（１９）〜（２１）の工程と同様にして、半田バンプ形成用開口と光路用凹部に連通した光路用開口とが形成されたソルダーレジスト層を形成した。
次に、樹脂組成物層の端部であって、ソルダーレジスト層に形成した光路用開口内に、インクジェット装置を用いて、実施例１の（２２）の工程と同様の方法によりマイクロレンズを配設した。
その後、実施例１の（２３）の工程と同様の方法を用いて、半田バンプ形成用開口に半田バンプを形成し、ＩＣチップ実装用基板を得た。
（実施例１６）
マイクロレンズを配設しなかった以外は、実施例１と同様にしてＩＣチップ実装用基板を製造した。
このようにして得られた実施例１〜１６のＩＣチップ実装用基板について、ＩＣチップの実装と樹脂封止とを行い、さらに、ＩＣチップ実装用基板の光信号伝送用光路の発光素子実装側と反対側の端部に検出器を取り付け、発光素子から光信号を発信し、検出器で光信号を検出したところ、所望の光信号を検出することができた。
従って、本実施例で製造したＩＣチップ実装用基板では、光信号伝送用光路およびマイクロレンズ（実施例１６除く）を介して確実に光信号を伝送することができることが明らかとなった。
また、実施例１〜１２に係るＩＣチップ実装用基板について、マイクロレンズを配設する際の樹脂の塗布性について検討したところ、実施例１〜４および実施例７〜１１に係るＩＣチップ実装用基板では、樹脂の塗布量にバラツキが少なく、所望の形状のマイクロレンズを配設することができ、実施例５、６および１２に係るＩＣチップ実装用基板では、樹脂の塗布量に若干のバラツキがあったものの、マイクロレンズとして使用することができるものを配設することができた。
また、実施例１〜１６に係るＩＣチップ実装用基板について、−５５℃で３分間、１２５℃で３分間を１サイクルとする液相温度サイクル試験を、それぞれのＩＣチップ実装用基板について、２５０サイクル、５００サイクル、および、１０００サイクル行った。
その後、ＩＣチップ実装用基板をクロスカットし、マイクロレンズ（実施例１６除く）、光信号伝送用光路を含むＩＣチップ実装用基板内でのクラックの発生を観察したところＩＣチップ実装用基板のいずれの箇所においてもクラックは発生していなかった。
さらに、実施例１〜１６に係るＩＣチップ実装用基板について、計５回のリフロー処理を施し、各回のリフロー処理後における光信号伝送用光路およびマイクロレンズ（実施例１６除く）でのクラックの発生の有無を観察した。その結果、いずれの条件においてもクラックの発生は観察されなかった。
なお、リフロー処理は、Ｐｂ半田の実装を想定して、ピーク温度２６０℃、２２０℃オーバータイム３０秒以内、余熱温度１７０〜２００℃で１分以上の温度プロファイルで行った。
また、マイクロレンズに粒子を配合した場合のマイクロレンズの伝送損失に対するリフロー処理の影響を確認すべく、下記の試験を行った。
（試験例１〜７）
実施例１においてマイクロレンズを配設するために用いたエポキシ樹脂と同様のエポキシ樹脂に、実施例１でも配合した粒度分布０．１〜０．８μｍの粉砕形状のシリカを表１に示す配合量（重量％）で配合して透過率測定サンプルを作成しマイクロレンズの透過率に対するリフロー回数の影響を評価した。結果を表１に示した。
なお、透過率測定サンプルは、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×高さ１００μｍで作製し、分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用いて測定した。
Figure 2005157115
表１に示した結果から、リフロー処理を施すことにより、透過率は若干低下するものの、リフロー処理を複数回繰り返しても透過率は、殆ど変化しないことが明らかとなった。
（実施例１７）
Ａ．層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
実施例１のＡの工程と同様にして層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
Ｂ．貫通孔充填用樹脂組成物の調製
実施例１のＢの工程と同様にして貫通孔充填用樹脂組成物を調整した。
Ｃ．マザーボード用基板の製造
（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７１の両面に１８μｍの銅箔７８がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした（図１４（ａ）参照）。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板７１の両面に導体回路７４とスルーホール７９とを形成した。
（２）スルーホール７９と導体回路７４とを形成した基板を水洗いし、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、スルーホール７９を含む導体回路７４の表面に粗化面（図示せず）を形成した（図１４（ｂ）参照）。
（３）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製後２４時間以内に、スルーホール７９内および基板７１の片面の導体回路非形成部と導体回路７４の外縁部とに樹脂充填材８０′の層を形成した。
すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填材を押し込んだ後、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８０′の層を形成した（図１４（ｃ）参照）。
（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７４の表面やスルーホール７９のランド表面に樹脂充填材８０′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、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層８０を形成した。
このようにして、スルーホール７９や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材８０の表層部および導体回路７４の表面を平坦化し、樹脂充填材８０と導体回路７４の側面とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着し、また、スルーホール７９の内壁面と樹脂充填材８０とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着した絶縁性基板を得た（図１４（ｄ）参照）。この工程により、樹脂充填材層８０の表面と導体回路７４の表面とが同一平面となる。
（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ーで吹き付けて、導体回路７４の表面とスルーホール７９のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、導体回路７４の全表面に粗化面（図示せず）を形成した。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）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。
（６）次に、上記Ａで作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、圧着時間１０秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネータ装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層７２を形成した（図１４（ｅ）参照）。
すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度６５Ｐａ、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、時間６０秒の条件で本圧着し、その後、１７０℃で３０分間熱硬化させた。
（７）次に、層間樹脂絶縁層７２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ショットの条件で層間樹脂絶縁層７２に、直径８０μｍのバイアホール用開口７６を形成した（図１４（ｆ）参照）。
（８）バイアホール用開口７６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７２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７６の内壁面を含むその表面に粗化面（図示せず）を形成した。
（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７２の表面（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。すなわち、上記基板を塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）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。
（１０）次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層７２の表面（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）に厚さ０．６〜３．０μｍの薄膜導体層（無電解銅めっき膜）７２を形成した（図１５（ａ）参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
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′−ビピリジル 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〕
３０℃の液温度で４０分
（１１）次に、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）８２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、厚さ２０μｍのめっきレジスト７３を設けた（図１５（ｂ）参照）。
（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７３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜８３を形成した（図１５（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、カパラシドＨＬ）
〔電解めっき条件〕
電流密度 １ Ａ／ｄｍ２
時間 ６５ 分
温度 ２２±２ ℃
（１３）さらに、めっきレジスト７３を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト７３下の薄膜導体層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、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）８２と電解銅めっき膜８３とからなる厚さ１８μｍの導体回路７４（バイアホール７７を含む）を形成した（図１５（ｄ）参照）。
（１４）さらに、上記（５）の工程で用いたエッチング液と同様のエッチング液を用いて、導体回路７４の表面に粗化面（図示せず）を形成し、次いで、上記（６）〜上記（８）の工程と同様にしてバイアホール用開口７６を有し、その表面に粗化面（図示せず）が形成された層間樹脂絶縁層７２を積層形成した。
（１５）次に、上記（９）の工程で用いた方法と同様の方法で、層間樹脂絶縁層７２（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）の表面に触媒を付与し、さらに、上記（１０）の工程で用いた無電解めっき液と同様の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層７２の表面（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）に薄膜導体層（無電解銅めっき膜）８２を形成した（図１６（ａ）参照）。
（１６）次に、上記（１１）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト７３を設け（図１６（ｂ）参照）、さらに、上記（１２）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト７３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜８３を形成した（図１６（ｃ）参照）。
（１７）次に、上記（１３）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト７３の剥離と、めっきレジスト７３下の薄膜導体層の除去とを行い、導体回路７４（バイアホール７７を含む）を形成した。
さらに、上記（２）の工程で用いた方法と同様の方法で、酸化還元処理を行い、導体回路７４の表面を粗化面（図示せず）とした。
その後、ドリル加工により、基板７１および層間樹脂絶縁層７２を貫通する光路用貫通孔３１（平面視形状が角部円弧の長方形（縦２４０μｍ×横１０００μｍ））を形成し、さらに、光路用貫通孔８１の壁面にデスミア処理を施した（図１６（ｄ）参照）。この場合、一括貫通孔構造の光路用貫通孔８１が形成されることとなる。
（１８）次に、樹脂を印刷機の穴埋めマスク上に載せて、スクリーン印刷を行うことにより光路用貫通孔８１内に樹脂を充填した後、１２０℃で１時間および１５０℃で１時間の条件で硬化処理を施し、その後、光路用貫通孔８１内から飛び出している樹脂を、♯３０００研磨紙を用いて研磨し、さらに、０．０５μｍのアルミナ粒子を用いて研磨して表面を平坦化することにより、樹脂組成物層９７を形成した（図１７（ａ）参照）。
この工程で樹脂としては、エポキシ樹脂（透過率９１％／ｍｍ、ＣＴＥ８２ｐｐｍ）に０．１〜０．８μｍの粒度分布を有する粉砕シリカを４０重量％して、透過率８２％／ｍｍ、ＣＴＥ４２ｐｐｍとし、粘度を２０００００ｃｐｓに調整したをものを用いた。
（１９）次に、内部に樹脂組成物層９７が形成された光路用貫通孔９６の端部に、下記の方法を用いて、４つのコア５１ａ〜５１ｄが並列に配設され光導波路５０を形成した。
まず、コア形成用樹脂としてアクリル系樹脂（屈折率１．５２、透過率９４％／ｍｍ、ＣＴＥ７２ｐｐｍ）を、クラッド形成用樹脂としてアクリル系樹脂（屈折率１．５１、透過率９３％／ｍｍ、ＣＴＥ７０ｐｐｍ）に、０．１〜０．８μｍの粒度分布を有する粉砕シリカを２５重量％添加して透過率を８１％／ｍｍ、ＣＴＥを５３ｐｐｍ、粘度を１０００ｃｐｓとしたものを準備した。
次に、光路用貫通孔の端部に、スピンコータ（１０００ｐｍ／１０ｓｅｃ）を用いてクラッド形成用樹脂を塗布し、８０℃で１０分間のプリベーク、２０００ｍＪの露光処理、１５０℃で１時間のポストベークを行い、厚さ５０μｍの下部クラッドを形成した（図１７（ｂ）参照）。
次に、下部クラッド５２上に、スピンコータ（１２００ｐｍ／１０ｓｅｃ）を用いてコア形成用樹脂を塗布し、８０℃で１０分間のプリベーク、１０００ｍＪの露光処理、１％ＴＭＨを用いたディップによる２分間の現像処理、１５０℃で１時間のポストベークを行い、幅５０μｍ×厚さ５０μｍのコア５１ａ〜５１ｄを形成した（図１７（ｃ）参照）。
次に、スピンコータ（１０００ｐｍ／１０ｓｅｃ）を用いてクラッド形成用樹脂を塗布し、８０℃で１０分間のプリベーク、２０００ｍＪの露光処理、１５０℃で１時間のポストベークを行い、コア上での厚さが５０μｍの上部クラッドを形成し、コア５１ａ〜５１ｄとクラッド５２とからなる光導波路５０とした。
その後、光導波路５０の両端部に、９０度の♯３０００ブレードを用いたダイシング加工を施し、９０度光路変換ミラーを形成した。なお、このようにして形成した光路変換ミラーでの伝送損失は１．２ｄＢであった。
（２０）次に、基板の両面にソルダーレジスト組成物（ＲＰＺ−１ 日立化成社製）を３０μｍの厚さで塗布し、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８４′を形成した（図１７（ｄ）参照）。
（２１）次いで、半田バンプ形成用開口および光路用開口のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクを光導波路５０が形成された側と反対側のソルダーレジスト組成物の層８４′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、開口を形成した。
ここで形成した光路用開口は、平面視形状が直径２２０μｍの円である。
従って、この工程で形成したソルダーレジスト層は、光路用貫通孔と樹脂組成物との界面を覆うように形成されていることとなる。
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を硬化させ、半田バンプ形成用開口９８、および、光路用開口８１ｂを有し、その厚さが２０μｍのソルダーレジスト層８４を形成した（図１８（ａ）参照）。
（２２）次に、ソルダーレジスト層３４を形成した基板を、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、半田バンプ形成用開口９８に厚さ５μｍのニッケルめっき層を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリウム（７．６×１０−３ｍｏｌ／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、ニッケルめっき層上に、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成し、半田パッド８６とした（図１８（ｂ）参照）。
（２３）次に、マイクロレンズを配設する側のソルダーレジスト層の表面全体にフッ素系ポリマーの撥水コート剤（ＥＧＣ−１７００ 住友３Ｍ社製）をスプレー塗布し、エアーブローを行った後、自然乾燥させることにより表面処理を施した。
さらに、樹脂組成物層９７の光学素子を実装する側と反対側の端部であって、ソルダーレジスト層３４に形成した光路用開口８１ｂ内にインクジェット装置を用いて、下記の方法によりマイクロレンズ４６ａ〜４６ｄを配設した。
すなわち、ＵＶ硬化型エポキシ系樹脂（透過率９４％／ｍｍ、屈折率１．５３）を室温（２５℃）で、粘度２０ｃｐｓに調製した後、この樹脂をインクジョット装置の樹脂容器内で、温度４０℃、粘度は８ｃｐｓに調製し、その後、樹脂組成物層９７の端部の所定の位置に、直径２２０μｍ、サグ高さ１０μｍの半球状となるように塗布し、さらに、ＵＶ光（５００ｍＷ／分）を照射させて樹脂を硬化させることにより、マイクロレンズ９６ａ〜９６ｄを配設した。
（２４）次に、ソルダーレジスト層８４に形成した半田バンプ形成用開口９８に半田ペーストを印刷し、半田バンプ８７を形成し、マザーボード用基板を得た（図１８（ｃ）参照）。
（実施例１８）
実施例１７の（２３）の工程において、樹脂組成物層９７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１７で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を２０重量％配合したもの（透過率８３％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてマザーボード用基板を得た。
（実施例１９）
実施例１７の（２３）の工程において、樹脂組成物層９７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１７で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を４０重量％配合したもの（透過率８０％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてマザーボード用基板を得た。
（実施例２０）
実施例１７の（２３）の工程において、樹脂組成物層９７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１７で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を５０重量％配合したもの（透過率８１％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてマザーボード用基板を得た。
（実施例２１）
実施例１７の（２３）の工程において、樹脂組成物層９７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１７で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を６０重量％配合したもの（透過率８３％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてマザーボード用基板を得た。
（実施例２２）
実施例１７の（２３）の工程において、樹脂組成物層９７の端部にマイクロレンズを配設する際に、実施例１７で使用したエポキシ系樹脂に粒度分布０．１〜０．８μｍの破砕形状のシリカ粒子を７０重量％配合したもの（透過率８１％／ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてマザーボード用基板を得た。
（実施例２３）
実施例１７の（１７）の工程において、光路用貫通孔を形成する際に、直径３００μｍのドリルを用い、５００μｍピッチで４つの光路用貫通孔を形成した以外は、実施例１７と同様にしてマザーボード用基板を得た。本実施例で製造したマザーボード用基板では、個別貫通孔形状の光信号伝送用光路が形成されることとなる。
また、本実施例では、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径が３００μｍ、ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が２２０μｍとなるように光信号伝送用光路を形成した。
（実施例２４）
実施例１７の（１７）の工程において、光路用貫通孔を形成する際に、直径３００μｍのドリルを用い、２５０μｍピッチで光路用貫通孔を５個形成した以外は、実施例１７と同様にしてマザーボード用基板を得た。本実施例で製造したマザーボード用基板では、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状で、その一部にダミー円柱が形成された一括貫通孔形状の光信号伝送用光路が形成されることとなる。
（実施例２５）
マイクロレンズを配設しなかった以外は、実施例１と同様にしてマザーボード用基板を製造した。
このようにして得られた実施例１７〜２５のマザーボード用基板では、光導波路の両端のそれぞれに光学的に接続された光信号伝送用光路が形成されていることとなる。
そこで、一方の光信号伝送用光路の光導波路と接続された側と反対側の端部に、光信号を導入することができるように光ファイバを取り付け、他方の光信号伝送用光路の光導波路と接続された側と反対側の端部に検出器を取り付け、その後、光ファイバを介して光信号を送り、検出器で光信号を検出したところ、所望の光信号を検出することができた。
従って、本実施例で製造したマザーボード用基板では、光導波路、光信号伝送用光路およびマイクロレンズ（実施例２５）を介して確実に光信号を伝送することができることが明らかとなった。
また、実施例１７〜２２に係るマザーボード用基板について、マイクロレンズを配設する際の樹脂の塗布性について検討したところ、実施例１７〜２０に係るマザーボード用基板では、樹脂の塗布量にバラツキが少なく、所望の形状のマイクロレンズを配設することができ、実施例２１、２２に係るマザーボード用基板では、樹脂の塗布量に若干のバラツキがあったものの、マイクロレンズとして使用することができるものを配設することができた。
また、実施例１７〜２５に係るマザーボード用基板について、−５５℃で３分間、１２５℃で３分間を１サイクルとする液相温度サイクル試験を、それぞれのＩＣチップ実装用基板について、２５０サイクル、５００サイクル、および、１０００サイクル行った。
その後、マザーボード用基板をクロスカットし、マイクロレンズ（実施例２５除く）、光信号伝送用光路および光導波路を含むマザーボード用基板内でのクラックの発生を観察したところマザーボード用基板のいずれの箇所においてもクラックは発生していなかった。
さらに、実施例１７〜２４に係るマザーボード用基板について、計５回のリフロー処理を施し、各回のリフロー処理後における光信号伝送用光路およびマイクロレンズ（実施例２５除く）でのクラックの発生の有無を観察した。その結果、いずれの条件においてもクラックの発生は観察されなかった。
なお、リフロー処理は、ＩＣチップ実装用基板を評価する際の条件と同様の条件で行った。
（実施例２６）
実施例１と同様の方法を用いて製造したＩＣチップ実装用基板にＩＣチップを実装し、その後樹脂封止を行い、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、実施例１と同様の方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、その後、ＩＣチップの実装と樹脂封止とを行うことにより受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。なお、この受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を製造するに際して、その直径が２２０μｍのマイクロレンズは、そのサグ高さが１１μｍとなるように調整した。
また、実施例１７と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板と、受光素子を実装したＩＣチップ実装用基板とのそれぞれを、マザーボード用基板の所定の位置に対向配置させ、２００℃でリフローすることにより両基板の半田バンプ同士を接続して半田接続部を形成した。
その後、それぞれのＩＣチップ実装基板の周囲にアンダーフィル用樹脂を塗布し、１２０℃で１時間および１５０℃で２時間の硬化処理を行うことにより、ＩＣチップ実装基板の外周部のみを樹脂封止し、光通信用デバイスを得た（図７参照）。
（実施例２７）
実施例１４と同様の方法を用いて製造したＩＣチップ実装用基板にＩＣチップを実装し、その後樹脂封止を行い、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、実施例１４と同様の方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、その後、ＩＣチップの実装と樹脂封止とを行うことにより受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。なお、この受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を製造するに際して、その直径が２２０μｍのマイクロレンズは、そのサグ高さが１１μｍとなるように調整した。
また、実施例１７と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
（実施例２８）
実施例１５と同様の方法を用いて、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、実施例１５と同様の方法を用いてＩＣチップ実装基板を得た。なお、この受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を製造するに際して、その直径が２２０μｍのマイクロレンズは、そのサグ高さが１１μｍとなるように調整した。
また、実施例１７と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
（実施例２９）
実施例１と同様の方法を用いて製造したＩＣチップ実装用基板にＩＣチップを実装し、その後樹脂封止を行い、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、実施例１と同様の方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、その後、ＩＣチップの実装と樹脂封止とを行うことにより受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。なお、この受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を製造するに際して、その直径が２２０μｍのマイクロレンズは、そのサグ高さが１１μｍとなるように調整した。
また、実施例２３と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
（実施例３０）
実施例１４と同様の方法を用いて製造したＩＣチップ実装用基板にＩＣチップを実装し、その後樹脂封止を行い、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、実施例１４と同様の方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、その後、ＩＣチップの実装と樹脂封止とを行うことにより受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。なお、この受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を製造するに際して、その直径が２２０μｍのマイクロレンズは、そのサグ高さが１１μｍとなるように調整した。
また、実施例２３と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
（実施例３１）
実施例１５と同様の方法を用いて、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、実施例１５と同様の方法を用いてＩＣチップ実装基板を得た。なお、この受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を製造するに際して、その直径が２２０μｍのマイクロレンズは、そのサグ高さが１１μｍとなるように調整した。
また、実施例２３と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
このようにして得られた実施例２６〜３１に係る光通信用デバイスについて、ＩＣチップ実装基板に実装した発光素子（ＶＣＳＥＬ）を発光させて発信した光信号を、発光素子を実装したＩＣチップ実装用基板の光信号伝送用光路、マザーボード用基板に形成した光信号伝送用光路および光導波路、発光素子を実装したＩＣチップ実装用基板の光信号伝送用光路、ならびに、それぞれの光信号伝送用光路の端部に配設したマイクロレンズを介して、ＩＣチップ実装基板に実装した受光素子（ＰＩＮＰＤ）で受光し、その後、ＩＣチップを経由した電気信号のアイパターンを確認したところ、１Ｇｂｐｓでの伝送を確認することができた。
従って、本実施例で製造した光通信用デバイスでは、光導波路、光信号伝送用光路およびマイクロレンズを介して確実に光信号を伝送することができることが明らかとなった。
また、実施例２６〜３１に係る光通信用デバイスについて、−５５℃で３分間、１２５℃で３分間を１サイクルとする液相温度サイクル試験を、それぞれの光通信用デバイスについて、２５０サイクル、５００サイクル、および、１０００サイクル行った。
その後、光通信用デバイスをクロスカットし、マイクロレンズ、光信号伝送用光路、光導波路を含む光通信用デバイス内でのクラックの発生を観察したところ光通信用デバイスのいずれの箇所においてもクラックは発生していなかった。
（比較例１）
まず、実施例１の（２０）の工程において、光路用貫通孔と同一の断面の径を有する光路用開口を形成した以外は、実施例１と同様にして発光素子が実装されたＩＣチップ実装用基板を製造した。その後、ＩＣチップの実装と樹脂封止とを行い、ＩＣチップ実装基板とした。
この比較例１に係るＩＣチップ実装用基板について、実施例１に係るＩＣチップ実装用基板と同様にして光信号の伝送能を評価したところ、光信号の伝送エラーが発生する場合があった。
ＩＣチップ実装用基板をクロスカットし、マイクロレンズ、光信号伝送用光路を含むＩＣチップ実装用基板内でのクラックの発生を観察したところ、基板および層間樹脂絶縁層と光信号伝送用光路内に充填した樹脂組成物との界面でクラックが発生している箇所があり、これが光信号の伝送エラーの原因であると考えられた。
（比較例２）
また、実施例１７の（２１）の工程において、光路用貫通孔と同一の断面の径を有する光路用開口を形成した以外は、実施例１７と同様にしてマザーボード用基板を製造した。
この比較例２に係るマザーボード用基板について、実施例１７に係るマザーボード用基板と同様にして光信号の伝送能を評価したところ、光信号の伝送エラーが発生する場合があった。
マザーボード用基板をクロスカットし、マイクロレンズ、光信号伝送用光路を含むマザーボード用基板内でのクラックの発生を観察したところ、基板および層間樹脂絶縁層と光信号伝送用光路内に充填した樹脂組成物との界面でクラックが発生している箇所があり、これが光信号の伝送エラーの原因であると考えられた。
（比較例３）
比較例１と同様の方法を用いて、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、比較例１と同様の方法を用いてＩＣチップ実装基板を得た。
また、実施例１７と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
（比較例４）
実施例１と同様の方法を用いて、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、実施例１と同様の方法を用いてＩＣチップ実装基板を得た。なお、この受光素子を実装したＩＣチップ実装基板を製造するに際して、その直径が２２０μｍのマイクロレンズは、そのサグ高さが１１μｍとなるように調整した。
また、比較例２と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
（比較例５）
比較例１と同様の方法を用いて、発光素子を実装したＩＣチップ実装基板を得た。
また、発光素子に代えて受光素子を実装した以外は、比較例１と同様の方法を用いてＩＣチップ実装基板を得た。
また、比較例２と同様の方法を用いて、マザーボード用基板を製造した。
次に、実施例２６と同様にして、それぞれのＩＣチップ実装用基板とマザーボード用基板とを半田接続部を介して接続し、さらに、ＩＣチップ実装基板の周囲を樹脂封止することにより光通信用デバイスを得た。
比較例３〜５で製造した光通信用デバイスについて、実施例２６に係る光通信用デバイスと同様にして、光信号の伝送性を評価した。
その結果、比較例３〜５に係る光通信用デバイスでは、発光素子から受光素子に向って光信号伝送した際に、光信号の伝送エラーが発生する場合があった。
本発明のＩＣチップ実装用基板の一例を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の一例を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の一例を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の一例を模式的に示す断面図である。 本発明のマザーボード用基板の一例を模式的に示す断面図である。 本発明のマザーボード用基板の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の光通信用デバイスの実施形態の一例を模式的に示す断面図である。 本発明の光通信用デバイスの実施形態の別の一例を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。 本発明のマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
符号の説明
１２０、２２０、３２０、４２０ ＩＣチップ実装用基板
１２１、２２１、３２１、４２１ 基板
１２２、２２２、３２２、４２２ 層間樹脂絶縁層
１２４、２２４、３２４、４２４ 導体回路
１２７、２２７、３２７、４２７ バイアホール
１２９、２２９、３２９、４２９ スルーホール
１３４、２３４、３３４、４３４ ソルダーレジスト層
１３８、２３８、３３８、４３８ 発光素子
１３９、２３９、３３９、４３９ 受光素子
１４２、２４２、３４２、４４２ 光信号伝送用光路
１４６、２４６、３４６、４４６ マイクロレンズ
３４９ ワイヤボンディング
５２０、６２０ マザーボード用基板
５２１、６２１ 基板
５２２、６２２ 層間樹脂絶縁層
５２４、６２４ 導体回路
５２７、６２７ バイアホール
５２９、６２９ スルーホール
５３４、６３４ ソルダーレジスト層
５３８、６３８ 発光素子
５３９、６３９ 受光素子
６４２、６４２ 光信号伝送用光路
５４６、６４６ マイクロレンズ
７２０、８２０ マザーボード用基板
７６０、８６０ 光通信用デバイス
１７２０、１８２０、２７２０、２８２０ ＩＣチップ実装用基板

Claims (17)

  1. 基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されるとともに、光学素子が実装されたＩＣチップ実装用基板であって、
    少なくとも前記層間樹脂絶縁層および前記ソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されており、
    前記光信号伝送用光路のうち、前記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、前記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さいことを特徴とするＩＣチップ実装用基板。
  2. 前記樹脂組成物の周囲に導体層が形成されている請求項１に記載のＩＣチップ実装用基板。
  3. 前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、５０〜４９０μｍである請求項１または２に記載のＩＣチップ実装用基板。
  4. 前記光信号伝送用光路が前記基板および前記層間樹脂絶縁層を貫通するように形成されている請求項１〜３のいずれか１に記載のＩＣチップ実装用基板。
  5. 前記樹脂組成物の端部であって、
    前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設された請求項１〜４のいずれか１に記載のＩＣチップ実装用基板。
  6. 前記光学素子は、受光素子および／または発光素子である請求項１〜５のいずれか１に記載のＩＣチップ実装用基板。
  7. 前記受光素子の受光部および／または前記発光素子の発光部のそれぞれが、個別に形成された光信号伝送用光路に対向するように実装されている請求項６に記載のＩＣチップ実装用基板。
  8. 前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、前記光信号伝送用光路の前記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さい請求項７に記載のＩＣチップ実装用基板。
  9. 基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成されるとともに光導波路が形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されたマザーボード用基板であって、
    少なくとも前記層間樹脂絶縁層および前記ソルダーレジスト層に光信号伝送用光路が形成されており、前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層を貫通する部分以外の部分には、樹脂組成物が充填されており、
    前記光信号伝送用光路のうち、前記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、前記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さいことを特徴とするＩＣチップ実装用基板。
  10. 前記樹脂組成物の周囲に導体層が形成されている請求項９に記載のマザーボード用基板。
  11. 前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、５０〜４９０μｍである請求項９または１０に記載のマザーボード用基板。
  12. 前記光信号伝送用光路が前記基板および前記層間樹脂絶縁層を貫通するように形成されている請求項９〜１１のいずれか１に記載のマザーボード用基板。
  13. 前記樹脂組成物の端部であって、
    前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設された請求項９〜１２のいずれか１に記載のマザーボード用基板。
  14. 前記光信号伝送用光路の前記ソルダーレジスト層に形成された部分の断面の径は、前記光信号伝送用光路の前記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも２０〜３９０μｍ小さい請求項９〜１３のいずれか１に記載のマザーボード用基板。
  15. ＩＣチップが実装された請求項１〜８のいずれか１に記載のＩＣチップ実装用基板が、請求項９〜１４のいずれか１に記載のマザーボード用基板に実装されてなることを特徴とする光通信用デバイス。
  16. （ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
    （ｂ）前記多層配線板を貫通する光信号通過領域を形成するか、または、上記多層配線板の一部に凹部形状の光信号通過領域を形成する光信号通過領域形成工程と、
    （ｃ）前記光信号通過領域内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程と、
    （ｄ）前記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、前記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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と
    を含むことを特徴とするＩＣチップ実装用基板の製造方法。
  17. （ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次積層形成するとともに、前記基板上および／または前記層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成し、光配線板とする光配線板製造工程と、
    （ｂ）前記光配線板に光信号通過領域を形成する光信号通過領域形成工程と、
    （ｃ）前記光信号通過領域内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程と、
    （ｄ）前記（ｂ）の工程で形成した光信号通過領域に連通し、前記光信号通過領域の断面の径よりも小さな径の開口を有する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と
    を含むことを特徴とするマザーボード用基板の製造方法。
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