JP2006091753A - Ic chip packaging substrate and optical communication device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an IC chip packaging substrate in which an optical element is packaged and an optical signal passing region is provided, and which is excellent in connection reliability. <P>SOLUTION: The IC chip packaging substrate is provided in which a conductor circuit and an inter-layer resin insulating layer are layered on both sides of the substrate, the optical element is packaged, and an optical path for optical signal transmission is formed. The IC chip packaging substrate is characterized in that an optical element sealing layer is formed in a manner coming in contact with the outer periphery of the optical element. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ICチップ実装用基板および光通信用デバイスに関する。 The present invention relates to an IC chip mounting substrate and an optical communication device.

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。
In recent years, attention has been focused on optical fibers mainly in the communication field. In particular, in the IT (information technology) field, communication technology using optical fibers is required to develop a high-speed Internet network.
The optical fiber has features such as (1) low loss, (2) high bandwidth, (3) small diameter and light weight, (4) non-induction, and (5) resource saving. Compared with communication systems using conventional metallic cables, the number of repeaters can be greatly reduced, making construction and maintenance easier, and making communication systems more economical and more reliable. Can be planned.

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。 In addition, since optical fibers can simultaneously multiplex and transmit not only light of one wavelength but also light of many different wavelengths using a single optical fiber, a large-capacity transmission line that can be used for a variety of applications. It can be realized and can also support video services and the like.

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。 Therefore, in such network communication such as the Internet, optical communication using an optical fiber is not only performed for communication of the backbone network, but also for communication between the backbone network and terminal devices (PC, mobile, game, etc.) It has also been proposed to be used for communication between each other.

従来、光送受信システムとしては、例えば、多層基板(マザーボード用基板)の上面に一対の面型発光受光素子がフリップチップ接合法を用いてフェイスダウン実装されるとともに、面型発光受光素子の中心真下にコア部とクラッド部とを有する貫通穴がそれぞれ形成されており、さらに、多層基板の下面には、一方の貫通穴の真下から他方の貫通穴の真下にまで直線的に延びる光導波路が形成された光送受信システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an optical transmission / reception system, for example, a pair of surface light emitting / receiving elements are mounted face-down using a flip chip bonding method on the upper surface of a multi-layer substrate (motherboard substrate), and directly below the center of the surface light emitting / receiving element. Are formed with through holes each having a core portion and a clad portion, and an optical waveguide extending linearly from just below one through hole to just below the other through hole is formed on the lower surface of the multilayer substrate. An optical transmission / reception system is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開2000−81524号公報JP 2000-81524 A

上述した光送受信システムでは、フェンスダウン実装された光学素子は、アンダーフィルによる封止がなされておらず、ゴミや異物が光学素子と多層基板との間に入り込み、その結果、このゴミや異物によって光信号の伝送が阻害されることがあった。
また、上記光送受信システムでは、光学素子を直接多層基板に実装しているため以下のような問題も生じることとなっていた。すなわち、光学素子をフリップチップ実装するための微細なパターンと、他の実装部品間を接続するためのラフなパターンとが同一基板内に形成されることとなり、その結果、多層基板の作製が困難になるとともに、多層基板作製時の歩留まりが低下し、さらには、多層基板のサイズが大きくなってしまっていた。
In the optical transmission / reception system described above, the optical element mounted with the fence down is not sealed by underfill, and dust and foreign matter enter between the optical element and the multilayer substrate. In some cases, transmission of an optical signal is hindered.
Further, in the above optical transmission / reception system, since the optical element is directly mounted on the multilayer substrate, the following problems also occur. That is, a fine pattern for flip-chip mounting an optical element and a rough pattern for connecting other mounting components are formed on the same substrate, and as a result, it is difficult to manufacture a multilayer substrate. At the same time, the yield during the production of the multilayer substrate has decreased, and the size of the multilayer substrate has increased.

そこで、本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を完成した。
すなわち、第一の本発明のICチップ実装用基板は、基板の両面に導体回路と絶縁層とが積層形成されるとともに、光学素子が実装され、光信号伝送用光路が形成されたICチップ実装用基板であって、
上記光学素子の外周に接するように、光学素子封止層が形成されていることを特徴とする 。
第一の本発明の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光学素子に接する部分には、空隙部が形成されていることが望ましい。
また、上記光学素子封止層は、樹脂からなるものであることが望ましい。
Therefore, the present inventors have intensively studied to solve the above problems and completed the present invention.
That is, the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention is an IC chip mounting in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on both sides of the substrate, an optical element is mounted, and an optical path for optical signal transmission is formed. Substrate for
An optical element sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the optical element.
In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, it is preferable that a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path in contact with the optical element.
The optical element sealing layer is preferably made of a resin.

第二の本発明のICチップ実装用基板は、基板の両面に導体回路と絶縁層とが積層形成されるとともに、光学素子が実装され、光信号伝送用光路が形成されたICチップ実装用基板であって、
少なくとも上記光学素子を覆うように、キャップ部材が取り付けられていることを特徴とする。
第二のICチップ実装用基板において、上記キャップ部材は、樹脂または半田により接着固定されていることが望ましい。
The IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention is an IC chip mounting substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on both surfaces of the substrate, an optical element is mounted, and an optical path for transmitting an optical signal is formed. Because
A cap member is attached so as to cover at least the optical element.
In the second IC chip mounting substrate, the cap member is preferably bonded and fixed with resin or solder.

また、第一または第二の本発明の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。 In the IC chip mounting substrate of the first or second aspect of the present invention, the optical element is preferably a light receiving element and / or a light emitting element.

また、第三の本発明の光通信用デバイスは、基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されたマザーボード用基板に、光学素子を実装したICチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスであって、
上記ICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層が形成されていることを特徴とする。
The optical communication device according to the third aspect of the present invention is a motherboard in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on at least one surface of a substrate, an optical waveguide is formed, and an optical path for transmitting an optical signal is further formed. An optical communication device in which an IC chip mounting substrate on which an optical element is mounted is mounted on a substrate,
An IC chip mounting substrate sealing layer is formed in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate.

第三の本発明の光通信用デバイスにおいて、上記光信号伝送用光路の上記ICチップ実装用基板に接する部分には、空隙部が形成されていることが望ましい。
また、上記ICチップ実装用基板封止層は、樹脂からなるものであることが望ましい。
In the optical communication device according to the third aspect of the present invention, it is preferable that a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the IC chip mounting substrate.
The IC chip mounting substrate sealing layer is preferably made of a resin.

第四の本発明の光通信用デバイスは、基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されたマザーボード用基板に、光学素子を実装したICチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスであって、
少なくとも上記ICチップ実装用基板を覆うように、キャップ部材が取り付けられていることを特徴とする。
第四の本発明の光通信用デバイスにおいて、上記キャップ部材は、樹脂または半田により接着固定されていることが望ましい。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical communication device comprising: a motherboard substrate having a conductor circuit and an insulating layer laminated on at least one surface of the substrate; an optical waveguide; and an optical signal transmission optical path. And an optical communication device on which an IC chip mounting substrate on which an optical element is mounted is mounted,
A cap member is attached so as to cover at least the IC chip mounting substrate.
In the optical communication device according to the fourth aspect of the present invention, it is desirable that the cap member is bonded and fixed with resin or solder.

第一の本発明のICチップ実装用基板では、光学素子の外周に接するように、光学素子封止層が形成されているため、光学素子と光学素子実装面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第一の本発明のICチップ実装用基板は、信頼性に優れることとなる。
In the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, since the optical element sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the optical element, a gap opened to the outside between the optical element and the optical element mounting surface Is not present, and no dust or foreign matter enters the optical signal transmission optical path. Therefore, the transmission of the optical signal is not hindered due to the presence of the dust or the like.
Therefore, the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention is excellent in reliability.

また、第二の本発明のICチップ実装用基板では、少なくとも光学素子を覆うように、キャップ部材が取り付けられているため、光学素子と光学素子実装面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第二の本発明のICチップ実装用基板は、信頼性に優れることとなる。
In the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention, since the cap member is attached so as to cover at least the optical element, there is an open gap between the optical element and the optical element mounting surface. Therefore, no dust or foreign matter enters the optical signal transmission optical path. Therefore, the transmission of the optical signal is not hindered due to the presence of the dust or the like.
Therefore, the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention is excellent in reliability.

第一および第二の本発明のICチップ実装用基板は、いわゆるパッケージ基板として機能 するため、導体回路は基本的にファインパターンで形成されることとなり、小サイズ化、および、歩留まりの向上を図ることができる。
また、光学素子が実装されるとともに、光信号伝送用光路が形成されているため、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、該ICチップ実装用基板にICチップを実装した場合、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。
Since the IC chip mounting substrates of the first and second aspects of the invention function as a so-called package substrate, the conductor circuit is basically formed in a fine pattern, thereby reducing the size and improving the yield. be able to.
Further, since the optical element is mounted and the optical path for transmitting the optical signal is formed, the input / output signals of the optical element can be transmitted through the optical path for transmitting the optical signal. Further, when an IC chip is mounted on the IC chip mounting substrate, the distance between the IC chip and the optical element is short, and the electrical signal transmission reliability is excellent.

第三の本発明の光通信用デバイスでは、ICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層が形成されているため、ICチップ実装用基板と該ICチップ実装用基板を実装する面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第三の本発明の光通信用デバイスは、信頼性に優れることとなる。
In the optical communication device of the third aspect of the present invention, since the IC chip mounting substrate sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate, the IC chip mounting substrate and the IC chip mounting substrate There is no gap open to the outside between the surface on which the board is mounted and dust or foreign matter does not enter the optical path for optical signal transmission.Therefore, due to the presence of this dust, Transmission of optical signals is not hindered.
Therefore, the optical communication device of the third aspect of the present invention is excellent in reliability.

また、第四の本発明の光通信用デバイスでは、ICチップ実装用基板を覆うように、キャップ部材が取り付けられているため、ICチップ実装用基板と該ICチップ実装用基板を実装する面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第四の本発明の光通信用デバイスは、信頼性に優れることとなる。
In the optical communication device of the fourth aspect of the present invention, since the cap member is attached so as to cover the IC chip mounting substrate, the IC chip mounting substrate and the surface on which the IC chip mounting substrate is mounted There is no gap open to the outside, and no dust or foreign matter enters the optical path for optical signal transmission. Therefore, the transmission of optical signals is hindered by the presence of this dust etc. It is never done.
Therefore, the optical communication device of the fourth aspect of the present invention is excellent in reliability.

また、第三または第四の本発明の光通信用デバイスでは、光通信に必要な電子部品や光学素子をマザーボード用基板に実装して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。 In the optical communication device according to the third or fourth aspect of the present invention, since electronic components and optical elements required for optical communication can be mounted and integrated on a motherboard substrate, the optical communication terminal device is thin. It can contribute to downsizing and downsizing.

まず、本発明のICチップ実装用基板について説明する。
第一の本発明のICチップ実装用基板は、基板の両面に導体回路と絶縁層とが積層形成されるとともに、光学素子が実装され、光信号伝送用光路が形成されたICチップ実装用基板であって、
上記光学素子の外周に接するように、光学素子封止層が形成されていることを特徴とする。
First, the IC chip mounting substrate of the present invention will be described.
The IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention is an IC chip mounting substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on both sides of the substrate, an optical element is mounted, and an optical path for transmitting an optical signal is formed. Because
An optical element sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the optical element.

第一の本発明のICチップ実装用基板では、光学素子の外周に接するように、光学素子封止層が形成されているため、光学素子と光学素子実装面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第一の本発明のICチップ実装用基板は、信頼性に優れることとなる。
In the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, since the optical element sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the optical element, a gap opened to the outside between the optical element and the optical element mounting surface Is not present, and no dust or foreign matter enters the optical signal transmission optical path. Therefore, the transmission of the optical signal is not hindered due to the presence of the dust or the like.
Therefore, the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention is excellent in reliability.

第一の本発明のICチップ実装用基板は、いわゆるパッケージ基板として機能するため、導体回路は基本的にファインパターンで形成されることとなり、小サイズ化、および、歩留まりの向上を図ることができる。
また、光学素子が実装されるとともに、光信号伝送用光路が形成されているため、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、該ICチップ実装用基板にICチップを実装した場合、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。
Since the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention functions as a so-called package substrate, the conductor circuit is basically formed in a fine pattern, so that the size can be reduced and the yield can be improved. .
Further, since the optical element is mounted and the optical path for transmitting the optical signal is formed, the input / output signals of the optical element can be transmitted through the optical path for transmitting the optical signal. Further, when an IC chip is mounted on the IC chip mounting substrate, the distance between the IC chip and the optical element is short, and the electrical signal transmission reliability is excellent.

また、第一の本発明のICチップ実装用基板では、通常、その両面に導体回路と絶縁層とが積層形成された基板の最外層にソルダーレジスト層が形成されている。
本明細書においては、以下、最外層にソルダーレジスト層が形成された実施形態のICチ ップ実装用基板について説明する。なお、上記ソルダーレジスト層は必ずしも形成されていなくてもよい。
In the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, the solder resist layer is usually formed on the outermost layer of the substrate in which the conductor circuit and the insulating layer are laminated on both sides.
In the present specification, an IC chip mounting substrate according to an embodiment in which a solder resist layer is formed as the outermost layer will be described below. Note that the solder resist layer is not necessarily formed.

第一の本発明のICチップ実装用基板において、上述したように、最外層にソルダーレジスト層が形成されている場合には、該ソルダーレジスト層上に、光学素子の外周に接するように光学素子封止層が形成されており、光学素子の下側の隙間(光学素子の下面とソルダーレジスト層の表面との隙間)が、外部に開放しないように構成されている。 In the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, as described above, when the solder resist layer is formed on the outermost layer, the optical element is in contact with the outer periphery of the optical element on the solder resist layer. A sealing layer is formed, and the lower gap (the gap between the lower surface of the optical element and the surface of the solder resist layer) is not opened to the outside.

上記光学素子封止層の材料としては、例えば、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を含む樹脂複合体等を用いることができる。 Examples of the material for the optical element sealing layer include a thermosetting resin, a photosensitive resin, a resin in which a photosensitive group is added to a part of the thermosetting resin, and a resin composite including these and a thermoplastic resin. A body or the like can be used.

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。
Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, polyester resins, bismaleimide resins, polyolefin resins, polyphenylene ether resins, polyphenylene resins, and fluorine resins.
Specific examples of the epoxy resin include, for example, novolak type epoxy resins such as phenol novolak type and cresol novolak type, dicyclopentadiene-modified alicyclic epoxy resins, and the like.

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。
As said photosensitive resin, an acrylic resin etc. are mentioned, for example.
Examples of the resin in which a photosensitive group is added to a part of the thermosetting resin include, for example, those obtained by acrylate reaction of the thermosetting group of the thermosetting resin with methacrylic acid or acrylic acid. Can be mentioned.

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。 Examples of the thermoplastic resin include phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS) polyphenylene sulfide (PPES), polyphenylene ether (PPE) polyetherimide (PI), and the like. It is done.

また、上記光学素子封止層には、粒子が含まれていることが望ましい。粒子が含まれている場合、粒子径や配合量を調整することにより、光学素子封止層を形成するための樹脂組成物のチキソ比を調整し、樹脂組成物を光学素子の外周に塗布するのに適した特性を付与することができる。
また、粒子が配合されている場合、その配合量によって熱膨張係数を調整することができるため、光学素子封止層とICチップ実装用基板や光学素子との間で熱膨張係数の整合を図ることができる。
Moreover, it is desirable that the optical element sealing layer contains particles. When particles are included, the thixo ratio of the resin composition for forming the optical element sealing layer is adjusted by adjusting the particle diameter and blending amount, and the resin composition is applied to the outer periphery of the optical element. It is possible to impart characteristics suitable for the above.
Further, when the particles are blended, the thermal expansion coefficient can be adjusted by the blending amount, so that the thermal expansion coefficient is matched between the optical element sealing layer and the IC chip mounting substrate or the optical element. be able to.

上記粒子としては、例えば、無機粒子、樹脂粒子、金属粒子等が挙げられる。
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、チタニア等のチタン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。また、少なくとも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。
Examples of the particles include inorganic particles, resin particles, and metal particles.
Examples of the inorganic particles include aluminum compounds such as alumina and aluminum hydroxide, calcium compounds such as calcium carbonate and calcium hydroxide, potassium compounds such as potassium carbonate, magnesium compounds such as magnesia, dolomite, basic magnesium carbonate, and talc. And silicon compounds such as silica and zeolite, and titanium compounds such as titania. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the particle | grains of the mixed composition which mixed and fuse | melted at least 2 types of inorganic material may be sufficient.

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、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。 Examples of the resin particles include those made of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like. Specifically, for example, amino resins (melamine resins, urea resins, guanamine resins, etc.), epoxy resins, phenol resins, and the like. , Phenoxy resin, polyimide resin, polyphenylene resin, polyolefin resin, fluororesin, bismaleimide-triazine resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

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ることが望ましい。
また、光学素子封止層は、ICチップ実装用基板の反りに適応することができるよう低応力のものが望ましい。
Examples of the metal particles include gold, silver, copper, tin, zinc, stainless steel, aluminum, nickel, iron, lead, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The metal particles are preferably coated with a resin or the like in order to ensure insulation.
Further, the optical element sealing layer is desirably low stress so as to adapt to the warp of the IC chip mounting substrate.

上記光学素子封止層を形成する場合、材料となる樹脂組成物の粘度は、その下限が100Pa・sで、その上限が1000Pa・sであることが望ましい。
100Pa・s未満では、樹脂組成物の流動性がよすぎるため、光学素子の周囲の所望の箇所のみを封止することができない場合があり、1000Pa・sを超えると、樹脂組成物が硬すぎて外周部に密着せず、完全に封止できない箇所が発生する場合があるからである。より望ましい下限は200Pa・sであり、より望ましい上限は500Pa・sである。
なお、上記粘度は、BH型粘度計により測定することができる。
When forming the optical element sealing layer, the lower limit of the viscosity of the resin composition as the material is preferably 100 Pa · s, and the upper limit is preferably 1000 Pa · s.
If it is less than 100 Pa · s, since the fluidity of the resin composition is too good, it may be impossible to seal only a desired portion around the optical element. If it exceeds 1000 Pa · s, the resin composition is too hard. This is because there may be a portion that does not adhere to the outer peripheral portion and cannot be completely sealed. A more desirable lower limit is 200 Pa · s, and a more desirable upper limit is 500 Pa · s.
The viscosity can be measured with a BH viscometer.

上記粒子が上記光学素子封止層に含まれている場合、該粒子の配合量の下限は70重量%が望ましく、上限は85重量%が望ましい。粒子の配合量が70重量%未満であると、上述した望ましい粘度(100Pa・s)にすることが困難であり、粒子の配合量が85重量%を超えると、樹脂組成物が硬すぎて外周部に密着せず、完全に封止できない箇所が発生する場合があるからである。 When the particles are contained in the optical element sealing layer, the lower limit of the amount of the particles is desirably 70% by weight, and the upper limit is desirably 85% by weight. If the blending amount of the particles is less than 70% by weight, it is difficult to achieve the above-described desirable viscosity (100 Pa · s). This is because a portion that does not adhere to the portion and cannot be completely sealed may occur.

上記粒子が上記光学素子封止層に含まれている場合、該粒子は、粒子径が1〜500μmであるか、平均粒子径が10〜100μmであることが望ましく、両範囲を満足していることがより望ましい。なお、粒子径とは、粒子の一番長い部分の長さをいう。
上記粒子径が1μm未満では、樹脂組成物の流動性がよくなりすぎることがあり、上記平均粒子径が100μmを超えると粘度が安定しなくなることがある。
When the particles are contained in the optical element sealing layer, the particles preferably have a particle diameter of 1 to 500 μm or an average particle diameter of 10 to 100 μm, which satisfies both ranges. It is more desirable. The particle diameter means the length of the longest part of the particle.
When the particle diameter is less than 1 μm, the fluidity of the resin composition may be too good, and when the average particle diameter exceeds 100 μm, the viscosity may not be stable.

また、上記光学素子封止層を形成する場合、材料となる樹脂組成物のチキソ比は、その下限が1.5で、その上限が5.0であることが望ましい。1.5未満では、樹脂組成物の流動性がよすぎることがあり、5.0を超えると、樹脂組成物が乾燥しすぎた状態となり、樹脂ペーストとして使用することができない場合がある。
より望ましい下限は1.5であり、より望ましい上限は3.0である。この範囲であれば樹脂ペーストとして塗布するのに特に適しているからである。
なお、上記チキソ比は、BH型粘度計により測定することができる。
Moreover, when forming the said optical element sealing layer, as for the thixo ratio of the resin composition used as a material, it is desirable that the minimum is 1.5 and the upper limit is 5.0. If it is less than 1.5, the fluidity of the resin composition may be too good, and if it exceeds 5.0, the resin composition may be too dried and may not be used as a resin paste.
A more desirable lower limit is 1.5, and a more desirable upper limit is 3.0. This is because this range is particularly suitable for application as a resin paste.
The thixo ratio can be measured with a BH viscometer.

上記光学素子封止層の形成は、未硬化の樹脂組成物をポッティングし、その後、硬化処理を施すこと等により行うことができる。
なお、ポッティングにより上記光学素子封止層を形成する場合、該光学素子封止層は、光学素子の外周に接するように形成されてさえいれば、光学素子を覆うように形成されていてもよい。
The optical element sealing layer can be formed by potting an uncured resin composition and then performing a curing treatment.
When the optical element sealing layer is formed by potting, the optical element sealing layer may be formed so as to cover the optical element as long as the optical element sealing layer is in contact with the outer periphery of the optical element. .

また、第一の本発明のICチップ実装用基板には、通常、光学素子を実装した面と同一面側にICチップが実装されることとなるため、上記光学素子封止層は、ICチップを実装した後、該ICチップと上記光学素子とを一体的に覆うように形成されていてもよい。 In addition, since the IC chip is usually mounted on the same surface as the surface on which the optical element is mounted on the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, the optical element sealing layer includes the IC chip. After mounting, the IC chip and the optical element may be integrally covered.

また、第一の本発明のICチップ実装用基板においては、上記光学素子の下面と上記ソルダーレジスト層の表面との隙間、より具体的には上記光信号伝送用光路の上記光学素子に 接する部分には、空隙部が形成されていることが望ましい。
換言すれば、上記光信号伝送用光路の上記光学素子に接する部分には、光学素子封止層が形成されていないことが望ましい。
以下、その理由を簡単に説明しておく。
In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, a gap between the lower surface of the optical element and the surface of the solder resist layer, more specifically, a portion in contact with the optical element of the optical path for optical signal transmission. It is desirable that a gap is formed.
In other words, it is desirable that an optical element sealing layer is not formed in a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element.
The reason will be briefly described below.

第一の理由は、光学素子の下面とソルダーレジスト層の表面との隙間全体に光学素子封止層を形成した場合、該光学素子封止層の透過率が低い場合には、光信号の高速伝送が困難であり、特に、熱膨張係数を調整すべく粒子を配合した場合には、樹脂成分の透過率が90%/mm以上であっても、光学素子封止層の透過率は、75〜85%/mm程度まで低下することとなるため、光信号の高速伝送がより困難であるからである。
また、光学素子封止層の屈折率が、温度によって変化することがあり、使用時に光学素子封止層の屈折率が変化した場合、光信号の伝送能が低下する場合があるからである。
また、光学素子の下面とソルダーレジスト層の表面との隙間全体に光学素子封止層を形成した場合、該光学素子封止層の中央部にボイド(空隙)が発生しやすく、その大きさは通常一定ではない。このように光学素子封止層内に、ボイドができたり、できなかったりする場合があり、さらに、できたボイドの大きさが異なる場合、光信号はボイドの部分で屈折するため、光信号を常に所定の方向へ伝送することが難しく、光信号の伝送損失が大きくなったり、光信号を伝送することができなくなる場合があるからである。
The first reason is that when the optical element sealing layer is formed in the entire gap between the lower surface of the optical element and the surface of the solder resist layer, and the optical element sealing layer has a low transmittance, a high speed optical signal is generated. In particular, when particles are blended to adjust the thermal expansion coefficient, the transmittance of the optical element sealing layer is 75 even when the transmittance of the resin component is 90% / mm or more. This is because the speed is reduced to about ˜85% / mm, so that high-speed transmission of an optical signal is more difficult.
In addition, the refractive index of the optical element sealing layer may change depending on the temperature, and if the refractive index of the optical element sealing layer changes during use, the optical signal transmission capability may decrease.
In addition, when the optical element sealing layer is formed in the entire gap between the lower surface of the optical element and the surface of the solder resist layer, a void (void) is likely to be generated at the center of the optical element sealing layer. Usually not constant. In this way, voids may or may not be formed in the optical element sealing layer. Further, when the size of the voids is different, the optical signal is refracted at the void portion, so the optical signal is This is because it is difficult to always transmit in a predetermined direction, and the transmission loss of the optical signal may increase or the optical signal may not be transmitted.

第二の理由は、第一の本発明のICチップ実装用基板においては、後述するように、伝送光の広がりを抑え、より確実に光信号を伝送することができるため、光学素子や光信号伝送用光路にマイクロレンズが配設されていてもよく、このようにマイクロレンズを配設する場合、上記光信号伝送用光路の上記光学素子に接する部分には、空隙部が形成されていることが特に望ましいからである。 The second reason is that, in the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, as will be described later, the spread of the transmission light can be suppressed and the optical signal can be transmitted more reliably. A microlens may be disposed in the transmission optical path. When the microlens is disposed in this way, a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element. Is particularly desirable.

というのは、一般にマイクロレンズを使用して光を集光させる場合、マイクロレンズの屈折率とその周囲の屈折率との差が大きいほど、集光距離を短くすることができる。そして、マイクロレンズが樹脂製の場合、屈折率は概ね1.4〜1.6程度であり、マイクロレンズがガラス製の場合、その屈折率は概ね1.8程度である。従って、マイクロレンズの屈折率と、その周囲の屈折率との差を大きくするとの観点から、上記光信号伝送用光路の上記光学素子に接する部分には、光学素子封止層が形成されているよりも、空隙部であること(例えば、屈折率1.0の空気層であること)のほうが望ましいのである。 This is because, in general, when using a microlens to collect light, the greater the difference between the refractive index of the microlens and its surrounding refractive index, the shorter the collection distance. When the microlens is made of resin, the refractive index is about 1.4 to 1.6, and when the microlens is made of glass, the refractive index is about 1.8. Therefore, from the viewpoint of increasing the difference between the refractive index of the microlens and the surrounding refractive index, an optical element sealing layer is formed in a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element. It is more desirable to be a gap (for example, an air layer having a refractive index of 1.0).

また、マイクロレンズの屈折率とその周囲の屈折率との差が小さい場合には、伝送光を集光させるため、マイクロレンズの曲率半径を小さくする必要が生じることとなるが、マイクロレンズの曲率半径を大きくした場合には、その形成位置の許容値が小さくなり、少しの位置ズレで伝送損失が大きくなってしまう。これに対し、上述したように、マイクロレンズの屈折率とその周囲の屈折率との差を大きくした場合(すなわち、上記光信号伝送用光路の上記光学素子に接する部分に空隙部を形成した場合)には、マイクロレンズの曲率半径が小さくても、伝送光を集光させることができるため、マイクロレンズの形成位置の許容値が大きくなり、伝送損失を小さくすることができる。 In addition, when the difference between the refractive index of the microlens and the refractive index around it is small, it is necessary to reduce the radius of curvature of the microlens in order to collect the transmitted light. When the radius is increased, the allowable value of the formation position decreases, and transmission loss increases with a slight positional deviation. On the other hand, as described above, when the difference between the refractive index of the microlens and the surrounding refractive index is increased (that is, when a gap is formed in the portion of the optical signal transmission optical path in contact with the optical element) ), The transmission light can be condensed even if the curvature radius of the microlens is small, so that the allowable value of the formation position of the microlens is increased and the transmission loss can be reduced.

上記未硬化の樹脂組成物が、上記光学素子と上記ソルダーレジスト層との隙間に流入しないようにする方法としては、例えば、上述したような光学素子封止層を形成する際に用いる樹脂組成物の粘度を所定の粘度にする方法や、上記光学素子と上記ソルダーレジスト層との隙間の距離よりも粒子径が大きな粒子を配合する方法、上記光学素子の外周の直下付近のソルダーレジスト層表面に、予め、上記隙間への未硬化の樹脂組成物の流入を防ぐことができる表面処理を施しておく方法等が挙げられる。 As a method for preventing the uncured resin composition from flowing into the gap between the optical element and the solder resist layer, for example, a resin composition used when forming the optical element sealing layer as described above On the surface of the solder resist layer near the outer periphery of the optical element, a method of blending particles having a particle diameter larger than the gap distance between the optical element and the solder resist layer, For example, a method of performing a surface treatment that can prevent the inflow of the uncured resin composition into the gap may be used.

上記未硬化の樹脂組成物の粘度を高くする方法としては、例えば、樹脂組成物に配合する 粒子の配合量を多くする方法等が挙げられる。
また、上記光学素子と上記ソルダーレジスト層との隙間の距離よりも粒子径が大きな粒子を配合する場合には、上記隙間の距離は通常30〜100μm程度であり、フリップチップ実装タイプの光学素子を用いる場合の上記隙間の距離は50μm程度が一般的であることを考慮して適宜決定すればよい。
Examples of a method for increasing the viscosity of the uncured resin composition include a method for increasing the amount of particles blended in the resin composition.
When blending particles having a particle size larger than the gap distance between the optical element and the solder resist layer, the gap distance is usually about 30 to 100 μm, and a flip chip mounting type optical element is used. The distance of the gap when used may be appropriately determined in consideration of the general case of about 50 μm.

また、上記ソルダーレジスト層表面の所定の部分に予め施しておく上記表面処理としては、例えば、撥水コート等が挙げられる。 Moreover, as said surface treatment given beforehand to the predetermined part of the said soldering resist layer surface, a water-repellent coating etc. are mentioned, for example.

また、上記光学素子封止層の形成に特に適した樹脂について検討を行ったところ、下記のような結果が得られた。
すなわち、スペーサによりその間隙が50μmまたは300μmとなるように配置した2枚のガラス板の端部にディスペンサーで樹脂組成物A〜Cのそれぞれを塗布し、該樹脂組成物を硬化後、2枚のガラス板の端部からガラス板の間隙に入り込んだ距離を、このガラス板をクロスカットすることにより観察し、上記入り込んだ距離で、樹脂組成物の流動性を評価した。
なお、樹脂Aとしてはエポキシ系の樹脂成分に粒子径1〜100μm、平均粒子径25μmのシリカ粒子を75重量%配合した粘度235Pa・s、チキソ比1.7の樹脂組成物を用い、樹脂Bとしてはエポキシ系の樹脂成分に、最大粒子径30μm以下の粒子を配合した粘度12Pa・s、チキソ比1.1の樹脂組成物(九州松下電器社製、CCN800D)を用い、樹脂Cとしてはエポキシ系の樹脂成分に、最大粒子径20μm以下の粒子を配合した粘度8Pa・s、チキソ比1.3の樹脂組成物(九州松下電器社製、EPA521D)を用いた。
Moreover, when the resin especially suitable for formation of the said optical element sealing layer was examined, the following results were obtained.
That is, each of the resin compositions A to C is applied with a dispenser to the end portions of two glass plates arranged so that the gap is 50 μm or 300 μm by a spacer, and after curing the resin composition, The distance that entered the gap between the glass plates from the edge of the glass plate was observed by cross-cutting the glass plate, and the fluidity of the resin composition was evaluated at the entered distance.
The resin A is a resin composition having a viscosity of 235 Pa · s and a thixo ratio of 1.7, in which 75% by weight of silica particles having an average particle diameter of 25 μm are blended with an epoxy resin component. As the resin C, a resin composition (CCN800D, manufactured by Kyushu Matsushita Electric Co., Ltd.) having a viscosity of 12 Pa · s and a thixo ratio of 1.1, in which particles having a maximum particle size of 30 μm or less are blended with an epoxy resin component, and an epoxy as the resin C A resin composition having a viscosity of 8 Pa · s and a thixo ratio of 1.3 (EPA 521D, manufactured by Kyushu Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) in which particles having a maximum particle size of 20 μm or less were blended with the resin component of the system.

その結果、樹脂Aを用いた場合には、間隙50μmでの流動性(ガラス板の間隙に入り込んだ距離)が1.0〜2.0mmで、間隙300μmでの流動性が4.0〜5.0mmであった。これに対し、樹脂Aを用いた場合および樹脂Bを用いた場合は、ともに間隙50μmでの流動性も間隙300μmでの流動性も40mm以上であった。
なお、一方(下側)のガラス基板を、その表面にソルダーレジスト層用樹脂組成物(日立化成社製、RPZ1)からなる層が成形された銅張積層板に代えて、同様の検討を行ったところ、2枚のガラス板を用いた場合と同様の結果が得られた。
これらのことからも、上述した特性を有する樹脂組成物が光学素子封止層として特に適していることが明らかとなった。
As a result, when Resin A was used, the fluidity at a gap of 50 μm (distance entering the gap of the glass plate) was 1.0 to 2.0 mm, and the fluidity at a gap of 300 μm was 4.0 to 5. 0.0 mm. On the other hand, when resin A and resin B were used, both the fluidity at a gap of 50 μm and the fluidity at a gap of 300 μm were 40 mm or more.
In addition, it replaces with one side (lower side) glass substrate for the copper clad laminated board by which the layer which consists of the resin composition for solder resist layers (the Hitachi Chemical Co., Ltd. make, RPZ1) was formed on the surface, and performed the same examination. As a result, the same results as in the case of using two glass plates were obtained.
Also from these things, it became clear that the resin composition which has the characteristic mentioned above is especially suitable as an optical element sealing layer.

なお、本発明のICチップ実装用基板においては、上述したように、光信号伝送用光路の光学素子に接する部分には、空隙部が形成され、光学素子封止層が形成されていないことが望ましいが、場合によっては、光信号伝送用光路の上記光学素子に接する部分に光学素子封止層が形成されていることになってもよい。 In the IC chip mounting substrate of the present invention, as described above, a gap is formed in the portion of the optical signal transmission optical path in contact with the optical element, and the optical element sealing layer is not formed. In some cases, an optical element sealing layer may be formed on a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element.

第一の本発明のICチップ実装用基板では、基板および絶縁層を貫通し、さらに、ソルダーレジスト層が形成されている場合には、該ソルダーレジスト層をも貫通する光信号伝送用光路が配設されている。
このような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、光信号の伝送を行うことができる。
また、上記ICチップ実装用基板では、その一の面側の最外層等に光学素子を実装し、他の面側に別の光学部品(例えば、光導波路等)を実装したマザーボード用基板等の外部基板と半田等を介して接続することにより、本発明のICチップ実装用基板に実装した光学素子と上記外部基板に実装した光学部品との間の情報の授受を、光信号伝送用光路を介して光信号により行うことができる。
In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, when a solder resist layer is formed through the substrate and the insulating layer, an optical signal transmission optical path that also penetrates the solder resist layer is arranged. It is installed.
In such an IC chip mounting substrate, an optical signal can be transmitted through the optical signal transmission optical path.
Further, in the IC chip mounting substrate, an optical element is mounted on the outermost layer or the like on one surface side, and another optical component (for example, an optical waveguide or the like) is mounted on the other surface side. By connecting to an external substrate via solder or the like, information is exchanged between the optical element mounted on the IC chip mounting substrate of the present invention and the optical component mounted on the external substrate. Via an optical signal.

上記光信号伝送用光路の具体的な形態としては、一括貫通孔構造や、個別貫通孔構造等が挙げられる。これらの具体的な構造については、後に図面を参照しながら説明する。
また、上記光信号伝送用光路は、空隙部のみから構成されていてもよいし、その一部に樹脂組成物が充填されていてもよい。具体的には、例えば、基板および絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填され、ソルダーレジスト層を貫通する部分が空隙から構成されている等である。さらには、上記基板、上記絶縁層および上記ソルダーレジスト層を貫通する部分に上記樹脂組成物が充填されていてもよい。
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を高めることができるからである。
なお、第一の本発明の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絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填され、ソルダーレジスト層を貫通する部分が空隙部により構成されていることが望ましい。通常、基板や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。また、後述するようにソルダーレジスト層を貫通する部分には、マイクロレンズが配設されていてもよい。
また、上述したように、上記光信号伝送用光路の上記光学素子と接する部分には、空隙部が形成されていることが望ましい。
Specific forms of the optical path for transmitting an optical signal include a collective through-hole structure and an individual through-hole structure. These specific structures will be described later with reference to the drawings.
Further, the optical path for transmitting an optical signal may be constituted only by a gap, or a part thereof may be filled with a resin composition. Specifically, for example, a resin composition is filled in a portion that penetrates the substrate and the insulating layer, and a portion that penetrates the solder resist layer is constituted by a gap. Furthermore, the resin composition may be filled in a portion penetrating the substrate, the insulating layer, and the solder resist layer.
This is because the strength of the IC chip mounting substrate can be increased by filling the resin composition.
In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, the resin composition is filled in the portion of the optical signal transmission optical path that penetrates the substrate and the insulating layer, and the portion that penetrates the solder resist layer is constituted by the gap. It is desirable that This is because the substrate and the insulating layer usually have high adhesion to the resin, and the solder resist layer has low adhesion to the resin. Further, as will be described later, a microlens may be disposed in a portion penetrating the solder resist layer.
Further, as described above, it is desirable that a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element.

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。
The resin component of the resin composition is not particularly limited as long as it has little absorption in the communication wavelength band. For example, a part of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, or a thermosetting resin is included. Examples thereof include photosensitive resins.
Specifically, for example, epoxy resins, UV curable epoxy resins, polyolefin resins, PMMA (polymethyl methacrylate), deuterated PMMA, acrylic resins such as deuterated fluorinated PMMA, polyimide resins such as fluorinated polyimide, Examples thereof include silicone resins such as deuterated silicone resins, polymers produced from benzocyclobutene, and the like.

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、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。
In addition to the resin component, the resin composition may contain particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles. By including these particles, the thermal expansion coefficient can be matched between the optical path for optical signal transmission and the substrate, insulating layer, solder resist layer, etc. It can also be granted.
Examples of the resin particles include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, a resin in which a part of the thermosetting resin is made photosensitive, a resin composite of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, Examples include a composite of a photosensitive resin and a thermoplastic resin.

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。
Specifically, for example, thermosetting resins such as epoxy resins, silicone resins, phenol resins, polyimide resins, bismaleimide resins, polyphenylene resins, polyolefin resins, fluororesins; thermosetting groups of these thermosetting resins (for example, , An epoxy group in an epoxy resin) by reacting methacrylic acid or acrylic acid with an acrylic group; phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS), polyphenylene sulfide ( Examples thereof include thermoplastic resins such as PPES), polyphenyl ether (PPE), and polyetherimide (PI); and photosensitive resins such as acrylic resins.
Moreover, the resin composite of the said thermosetting resin and the said thermoplastic resin, the resin to which the said acrylic group was provided, the said photosensitive resin, and the said thermoplastic resin can also be used.
Moreover, as the resin particles, resin particles made of rubber can be used.

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。 Examples of the inorganic particles include aluminum compounds such as alumina and aluminum hydroxide, calcium compounds such as calcium carbonate and calcium hydroxide, potassium compounds such as potassium carbonate, magnesium compounds such as magnesia, dolomite, and basic magnesium carbonate. And silicon compounds such as silica and zeolite, and titanium compounds such as titania. Moreover, what consists of phosphorus or a phosphorus compound can also be used as said inorganic particle. Moreover, the particle | grains of the mixed composition which mixed and fuse | melted at least 2 types of inorganic material may be sufficient.

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。
Examples of the metal particles include Au, Ag, Cu, Pd, Ni, Pt, Fe, Zn, Pb, Al, Mg, and Ca.
These resin particles, inorganic particles and metal particles may be used alone or in combination of two or more.

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。
Moreover, the shape of the said particle | grain is not specifically limited, For example, spherical shape, elliptical spherical shape, crushed shape, polyhedral shape etc. are mentioned. Among these, spherical or elliptical spheres are desirable. This is because, since the particles have no corners, cracks and the like are less likely to occur in the resin composition filled in the optical path for optical signal transmission.
In addition, the particle size of the particles (the length of the longest part of the particles) is preferably shorter than the communication wavelength. This is because if the particle size is longer than the communication wavelength, the transmission of the optical signal may be hindered depending on the case.

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。 The lower limit of the average particle size of the particles is preferably 0.01 μm, more preferably 0.1 μm, and particularly preferably 0.2 μm. On the other hand, the upper limit of the average particle size of the particles is desirably 0.8 μm, and more desirably 0.6 μm. If it is the range of this particle size, you may contain the particle | grains of 2 or more types of different particle sizes. In the present specification, the particle diameter refers to the length of the longest part of the particle.

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。 The lower limit of the amount of particles contained in the resin composition is desirably 10% by weight, and the upper limit is desirably 50% by weight. If the blending amount of the particles is less than 10% by weight, the effect of blending the particles may not be obtained. If the blending amount of the particles exceeds 50% by weight, it is difficult to fill the optical path for optical signal transmission. It is. A more desirable lower limit of the blending amount of the particles is 20% by weight, and a more desirable upper limit of the blending amount of the particles is 40% by weight.

また、第一の本発明の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基板および絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填されている場合、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は、上記基板および上記絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さくてもよい。
ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、基板および絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも小さい場合、光信号伝送用光路の絶縁層を貫通する部分と、樹脂組成物との境界部分が、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り接着されることとなり、その結果、上記樹脂組成物と上記基板および上記絶縁層との間での剥離やクラックが発生しにくくなり、信頼性に優れることとなるからである。
In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, when the resin composition is filled in the portion of the optical signal transmission optical path that penetrates the substrate and the insulating layer, the optical signal transmission optical path The diameter of the cross section of the portion penetrating the solder resist layer may be smaller than the diameter of the cross section of the portion formed in the substrate and the insulating layer.
When the diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer is smaller than the diameter of the cross section of the portion that penetrates the substrate and the insulating layer, the boundary between the portion that penetrates the insulating layer of the optical path for optical signal transmission and the resin composition The portion is covered with a part of the solder resist layer, and the boundary portion and the vicinity of the outer edge of the resin composition are bonded by the solder resist layer, and as a result, the resin composition and This is because peeling and cracking between the substrate and the insulating layer are less likely to occur and the reliability is improved.

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。 The specific diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer of the optical path for transmitting an optical signal is particularly limited as long as it is smaller than the diameter of the cross section of the portion formed on the substrate and the insulating layer. However, it may be appropriately selected according to the design of the IC chip mounting substrate, but it is usually desirable to be about 50 to 490 μm.

また、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。
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。
A conductor layer may be formed on the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal.
By forming the conductor layer, irregular reflection of light on the wall surface of the optical path for optical signal transmission can be reduced, and the transmission performance of the optical signal can be improved. The conductor layer may be formed from one layer or may be formed from two or more layers.
Examples of the material for the conductor layer include copper, nickel, chromium, titanium, and noble metals.
In some cases, the conductor layer serves as a through hole, that is, serves to electrically connect conductor circuits sandwiching the substrate or conductor circuits sandwiching the substrate and the insulating layer. Can do.

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。
The conductor layer may be formed of a glossy metal (for example, gold, silver, nickel, platinum, aluminum, rhodium, etc.). When a conductor layer made of such a glossy metal is formed, the optical signal is suitably reflected on the wall surface of the optical path for transmitting the optical signal, and it is difficult for the signal intensity to be attenuated. is there.
Furthermore, the surface of the conductor layer itself may be roughened by etching or the like.

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、基板や絶縁層との密着性を向上させたりすることができる。 Moreover, you may provide the coating layer and roughening layer which consist of tin, titanium, zinc, etc. further on the said conductor layer. By providing the coating layer and the roughening layer, the irregular reflection of light is further reduced and the transmission performance of the optical signal is improved, or the adhesion between the optical path for transmitting the optical signal and the substrate or the insulating layer is improved. be able to.

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絶縁層を貫通する部分や上記導体層は、基板や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。 Moreover, the part which penetrates the board | substrate and insulating layer of the optical path for optical signal transmission with which the said resin composition was filled, and the said conductor layer may be in contact with the board | substrate or the insulating layer through the roughening surface. This is because when the optical path for transmitting an optical signal or the like is in contact via a roughened surface, the optical path for transmitting an optical signal or the like is less likely to be peeled off due to excellent adhesion to a substrate or an insulating layer.

第一の本発明の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。
On the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, optical elements such as a light receiving element and a light emitting element are mounted.
Examples of the light receiving element include PD (photodiode), APD (avalanche photodiode), and the like.
These may be properly used in consideration of the configuration of the IC chip mounting substrate, required characteristics, and the like.
Examples of the material for the light receiving element include Si, Ge, and InGaAs.
Of these, InGaAs is desirable because of its excellent light receiving sensitivity.

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。
Examples of the light emitting element include LD (semiconductor laser), DFB-LD (distributed feedback type-semiconductor laser), LED (light emitting diode), infrastructure type or oxide constriction type VCSEL (surface emitting semiconductor laser). .
These may be properly used in consideration of the configuration and required characteristics of the IC chip mounting substrate.

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。
Examples of the material of the light emitting element include a compound of gallium, arsenic and phosphorus (GaAsP), a compound of gallium, aluminum and arsenic (GaAlAs), a compound of gallium and arsenic (GaAs), a compound of indium, gallium and arsenic (InGaAs), Indium, gallium, arsenic and phosphorus compounds (InGaAsP) can be used.
These may be properly used in consideration of the communication wavelength. For example, when the communication wavelength is 0.85 μm band, GaAlAs can be used, and when the communication wavelength is 1.3 μm band or 1.55 μm band. InGaAs or InGaAsP can be used.
Each of these light emitting elements and light receiving elements may be a multi-channel array element.

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。
The mounting position of the optical element is preferably the surface of the IC chip mounting substrate. As described above, when the optical element is mounted on the surface of the IC chip mounting substrate, when a problem occurs in one optical element, only the optical element needs to be replaced.
It is desirable that electronic parts such as capacitors are also mounted on the surface of the IC chip mounting substrate. This is because, as in the case of the optical element described above, it is possible to replace only the parts that have inconveniences.

また、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にマイクロレンズが配設されていてもよい。
マイクロレンズを配設することにより、伝送光を集光させることができ、光信号の伝送損失を抑えることができるからである。
In the IC chip mounting substrate, a microlens may be disposed in the optical path for transmitting an optical signal.
This is because by arranging the microlens, transmission light can be condensed and transmission loss of an optical signal can be suppressed.

具体的には、例えば、光信号伝送用光路の基板、絶縁層およびソルダーレジスト層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、該樹脂組成物の端部に、直接または接着剤を介してマイクロレンズが配設されていてよく、また、光信号伝送用光路の基板および絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填され、ソルダーレジスト層が空隙を貫通する部分に樹脂組成物が充填されていない場合には、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てもよい。
また、実装された受光素子の受光部や、発光素子の発光部にマイクロレンズが配設されていてもよい。
Specifically, for example, when a resin composition is filled in a portion that penetrates the substrate, insulating layer, and solder resist layer of the optical path for transmitting an optical signal, the resin composition is directly or directly bonded to the end of the resin composition. The microlens may be disposed through the agent, and the resin composition is filled in the portion that penetrates the substrate and the insulating layer of the optical path for optical signal transmission, and the resin composition is filled in the portion that the solder resist layer penetrates the gap. In the case where the product is not filled, a microlens may be disposed at the end of the resin composition and in a portion penetrating the solder resist layer of the optical path for transmitting an optical signal.
Moreover, the microlens may be arrange | positioned in the light-receiving part of the mounted light receiving element, or the light emission part of a light emitting element.

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。 The microlens is not particularly limited, and examples thereof include those used in optical lenses, and specific examples of the material include optical glass and optical lens resins. Examples of the resin for optical lenses include materials similar to the polymer materials described as the resin composition that fills the optical path for optical signal transmission, such as acrylic resin and epoxy resin.

上記マイクロレンズの屈折率は特に限定されず、上記光信号伝送用光路内に充填される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。
The refractive index of the microlens is not particularly limited, and may be the same as or higher than the refractive index of the resin composition filled in the optical path for optical signal transmission.
When the refractive index of the micro lens is the same as the refractive index of the optical path for optical signal transmission, since the reflection of the optical signal does not occur at the interface between them, the optical signal can be transmitted more reliably, When the refractive index of the microlens is larger than the refractive index of the optical path for transmitting an optical signal, the optical signal can be more condensed in a desired direction, so that the optical signal can be transmitted more reliably. .

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。但し、上述したように、マイクロレンズの形成位置の許容値を大きくするとの観点からは、マイクロレンズの曲率半径は小さいことが望ましい。
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。
In addition, examples of the shape of the microlens include a convex lens having a convex surface only on one side, and in this case, the radius of curvature of the convex surface of the lens takes into account the design of the optical path for transmitting an optical signal, etc. What is necessary is just to select suitably. Specifically, for example, when it is necessary to increase the focal length, it is desirable to reduce the radius of curvature, and when it is necessary to shorten the focal length, it is desirable to increase the radius of curvature. However, as described above, it is desirable that the radius of curvature of the microlens is small from the viewpoint of increasing the allowable value of the formation position of the microlens.
The shape of the microlens is not limited to a convex lens, and may be any shape that can collect an optical signal in a desired direction.

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I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Iである場合に下記式(1)により算出される値である。
It is desirable that the microlens has a communication wavelength light transmittance of 70% or more.
This is because if the transmittance of the communication wavelength light is less than 70%, the loss of the optical signal is large, leading to a decrease in the transmission property of the optical signal. The transmittance is more preferably 90% or more.
In the present specification, the transmittance of communication wavelength light refers to the transmittance of communication wavelength light per 1 mm length. Specifically, for example, when the light having the intensity I 1 is incident on the microlens and passes through the microlens by 1 mm, and the intensity of the emitted light is I 2 , This is a value calculated by equation (1).

透過率(%)=(I/I)×100・・・(1) Transmittance (%) = (I 2 / I 1 ) × 100 (1)

なお、上記透過率とは、25〜30℃で測定した透過率をいう。 In addition, the said transmittance | permeability means the transmittance | permeability measured at 25-30 degreeC.

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。
The microlens may include particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles.
By including particles, the strength of the microlens is improved and the shape is more reliably maintained, and the thermal expansion coefficient is matched between the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board. This is because cracks and the like due to the difference in thermal expansion coefficient are less likely to occur.

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。
When the microlens includes particles, it is desirable that the refractive index of the resin component of the microlens and the refractive index of the particles be approximately the same. Therefore, it is desirable that the particles included in the microlens are obtained by mixing two or more types of particles having different refractive indexes so that the refractive index of the particles is approximately the same as the refractive index of the resin component.
Specifically, for example, when the resin component is an epoxy resin having a refractive index of 1.53, particles included in the microlens are silica particles having a refractive index of 1.46 and titania particles having a refractive index of 2.65. It is desirable to mix and dissolve them into particles.
Examples of the method of mixing the particles include a kneading method, a method of dissolving two or more types of particles and mixing them, and then forming particles.
Specific examples of the particles include the same particles as those added to the resin composition.

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。 Moreover, the shape of the said particle | grain is not specifically limited, For example, spherical shape, elliptical spherical shape, crushed shape, polyhedral shape etc. are mentioned. Among these, spherical or elliptical spheres are desirable. This is because the spherical or oval spherical particles have no corners, so that cracks and the like are less likely to occur in the microlens. Furthermore, when the shape of the particle is spherical or elliptical, light is not easily reflected by the particle, and the loss of optical signal is reduced.

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。
The particle size (maximum particle length) of the particles is not particularly limited, but the upper limit is preferably 0.8 μm and the lower limit is preferably 0.01 μm.
The micro lens is usually arranged using an ink jet device or a dispenser. The inner diameter of the application nozzle of the ink jet device and the nozzle inner diameter of the dispenser are 20 μm, which is the current minimum size, and the particle size Is in the above range, the nozzle can be applied without clogging.
The lower limit of the particle size is more preferably 0.1 μm.
This is because it is more preferable that the particle size is in this range from the viewpoint of stability of viscosity in application by an ink jet device or a dispenser or the like and variation in application amount.

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。 A desirable lower limit of the amount of particles contained in the microlens is 5% by weight, and a more desirable lower limit is 10% by weight. On the other hand, the desirable upper limit of the blending amount of the particles is 60% by weight, and the more desirable upper limit is 50% by weight. If the blending amount of the particles is less than 5% by weight, the effect of blending the particles may not be obtained. If the blending amount of the particles exceeds 60% by weight, the transmission of the optical signal may be hindered. It is.

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。
Moreover, the said micro lens may be directly attached to the edge part of the resin composition, and may be arrange | positioned through the optical adhesive agent.
The optical adhesive is not particularly limited, and an optical adhesive such as epoxy resin, acrylic resin, or silicone resin can be used.
The characteristics of the optical adhesive are: viscosity: 0.2 to 1.0 Pa · s, refractive index: 1.4 to 1.6, light transmittance: 80% / mm or more, coefficient of thermal expansion (CTE): 4. 0 × is desirably 10 -5 ~9.0 × 10 -5 (/ ℃).
The thickness of the optical adhesive is desirably 50 μm or less.

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。
In addition, a surface treatment may be performed on a region where the microlens is disposed.
When resin for forming a microlens is applied with an ink jet apparatus, etc., due to variations in process conditions until the formation of the solder resist layer and wettability variations at the location where the microlens is placed due to standing time In addition, the shape of the microlens, particularly the sag height, is likely to vary, but the surface treatment or the like with a water repellent coating agent can be performed to suppress the sag height variation.

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、CFプラズマによる撥水処理、O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。
Examples of the surface treatment include treatment with a water-repellent coating agent such as a fluorine-based polymer coating agent (surface tension 10 to 12 mN / m), water-repellent treatment with CF 4 plasma, and hydrophilic treatment with O 2 plasma.
A specific method of the surface treatment will be briefly described.
In the case of performing the treatment with the water repellent coating agent, first, a mask having an opening corresponding to the portion where the microlens of the IC chip mounting substrate is formed is performed, and then, repellent by spray coating or spin coater coating. After applying the water coating agent, the water repellent coating agent is naturally dried, and the surface treatment is completed by peeling off the mask. In addition, the thickness of the water repellent coating agent layer is usually about 1 μm.
Here, a mesh plate or a resist-formed mask may be used.
When the treatment with the water repellent coating agent is performed, the entire exposed surface including the wall surface of the solder resist layer may be treated with the water repellent coating agent without using a mask. This is because the solder resist layer fulfills the effect of a dam when forming a microlens.

また、上記CF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、CF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O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、O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。
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。なお、ICチップ実装用基板にソルダーレジスト層が形成されない場合には、最外層の表面から突出した部分の高さをいう。
In the case of performing the water repellent treatment using the CF 4 plasma, first, a mask having an opening corresponding to a portion where the microlens of the IC chip mounting substrate is formed is performed, and then the CF 4 plasma treatment is performed. Further, the surface treatment is completed by removing the mask.
Here, a resist-formed mask may be used.
Further, when performing the hydrophilic treatment with the O 2 plasma, first, a mask corresponding to the portion where the microlens of the IC chip mounting substrate is formed is opened, and then the O 2 plasma treatment is performed. Further, the surface treatment is finished by removing the mask.
Here, a metal plate or a resist-formed mask may be used.
Moreover, it is desirable to combine the water repellent treatment (including treatment with a water repellent coating agent) and a hydrophilic treatment.
In the present specification, the sag height of the microlens refers to the height of the portion protruding from the surface of the solder resist layer. When the solder resist layer is not formed on the IC chip mounting substrate, it means the height of the portion protruding from the surface of the outermost layer.

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。 In the IC chip mounting substrate of the present invention, a solder resist layer is formed on the outermost layer. The lower limit of the thickness of the solder resist layer is preferably 10 μm, and preferably 15 μm. More desirable. On the other hand, the upper limit is desirably 40 μm, and more desirably 30 μm.

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。 In the IC chip mounting substrate of the present invention, the conductor circuits sandwiching the substrate are connected via through holes, and the conductor circuits sandwiching the insulating layer are connected via via holes. Is desirable. This is because the high-density wiring of the IC chip mounting substrate can be realized and the size can be reduced.

次に第一の本発明のICチップ実装用基板について、図面を参照しながら説明する。
図1(a)は、第一の本発明のICチップ実装用基板の一実施形態を模式的に示す断面図であり、(b)は、第一の本発明のICチップ実装用基板の別の一実施形態の一部を模式的に示す部分拡大断面図である。なお、図1(a)では、ICチップが実装された状態の ICチップ実装用基板を示す。
Next, an IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of an IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, and FIG. It is a partial expanded sectional view which shows a part of one Embodiment typically. FIG. 1A shows an IC chip mounting substrate on which an IC chip is mounted.

図1に示すように、第一の本発明のICチップ実装用基板120は、基板121の両面に導体回路124と絶縁層122とが積層形成され、基板121を挟んだ導体回路間、および、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、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が形成されている。
As shown in FIG. 1, the IC chip mounting substrate 120 of the first aspect of the present invention includes a conductor circuit 124 and an insulating layer 122 laminated on both surfaces of a substrate 121, and between conductor circuits sandwiching the substrate 121, and Conductor circuits sandwiching the insulating layer 122 are electrically connected by through holes 129 and via holes 127, respectively. A solder resist layer 134 is formed on the outermost layer.
In the IC chip mounting substrate 120, an optical signal transmission optical path 142 is formed so as to penetrate the substrate 121, the insulating layer 122, and the solder resist layer 134.

光信号伝送用光路142は、基板121および絶縁層122を貫通する部分に樹脂組成物142aが充填されるとともに、この樹脂組成物142aの周囲に導体層が形成されており、また、ソルダーレジスト層134を貫通する部分には、マイクロレンズ149が配設されている。
ICチップ実装用基板120に実装された光学素子(発光素子138および受光素子139)の入出力信号は、光信号伝送用光路142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は、図1に示したように空隙142bにより形成されていてもよいし、樹脂組成物が充填されていてもよい。また、光信号伝送用光路の基板121および絶縁層122を貫通する部分の周囲には導体層145が形成されていなくてもよく、さらに、導体層145は、図1に示すように1層から構成されていてもよいし、2層以上から構成されていてもよい。
In the optical signal transmission optical path 142, a resin composition 142a is filled in a portion penetrating the substrate 121 and the insulating layer 122, a conductor layer is formed around the resin composition 142a, and a solder resist layer is formed. A microlens 149 is disposed in a portion that penetrates through 134.
Input / output signals of the optical elements (the light emitting element 138 and the light receiving element 139) mounted on the IC chip mounting substrate 120 are transmitted via the optical signal transmission optical path 142.
In addition, the part which penetrates the soldering resist layer of the optical path for optical signal transmission may be formed by the space | gap 142b as shown in FIG. 1, and may be filled with the resin composition. Further, the conductor layer 145 may not be formed around the portion of the optical signal transmission optical path that passes through the substrate 121 and the insulating layer 122, and the conductor layer 145 may be formed from one layer as shown in FIG. It may be comprised, and may be comprised from two or more layers.

ICチップ実装用基板120の一の面には、発光部138aおよび受光部139aのそれぞれが光信号伝送用光路142に対向するように、発光素子138および受光素子139が半田接続部144を介して表面実装されており、さらに、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、一の面のソルダーレジスト層134上には、発光素子138および受光素子139のそれぞれの外周に接するように、光学素子封止層148が形成されており、発光素子138および受光素子139の光信号伝送用光路と接する部分には、空隙部が形成されている。従って、光信号伝送用光路の受光素子138や受光素子139に接する部分には、光学素子封止層148が形成されていない。
このような光学素子封止層148が形成されることにより、光信号伝送用光路142内に、ゴミや異物等が入り込むことがなく、該ゴミや異物等により光信号の伝送が阻害されることもない。
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。
On one surface of the IC chip mounting substrate 120, the light emitting element 138 and the light receiving element 139 are connected via the solder connection part 144 so that the light emitting part 138 a and the light receiving part 139 a face the optical path 142 for optical signal transmission. Further, the IC chip 140 is surface mounted via a solder connection portion 143.
Further, an optical element sealing layer 148 is formed on the solder resist layer 134 on one surface so as to be in contact with the outer circumferences of the light emitting element 138 and the light receiving element 139, and the light emitting element 138 and the light receiving element 139. A gap is formed in a portion in contact with the optical path for transmitting an optical signal. Accordingly, the optical element sealing layer 148 is not formed on the portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the light receiving element 138 or the light receiving element 139.
By forming such an optical element sealing layer 148, dust or foreign matter does not enter the optical signal transmission optical path 142, and transmission of an optical signal is hindered by the dust or foreign matter. Nor.
In addition, solder bumps 137 are formed on the solder resist layer 134 on the other surface of the IC chip mounting substrate 120.

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、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、光信号伝送用光路142を介して受光素子139(受光部139a)で受信した後、受光素子139で電気信号に変換され、さらに、半田接続部143、144、導体回路124、バイアホール127、スルーホール129等を介してICチップ140に送られることとなる。 In the IC chip mounting substrate 120 having such a configuration, an optical signal transmitted from the outside via an optical fiber, an optical waveguide or the like (not shown) is received by the light receiving element 139 via the optical path 142 for transmitting an optical signal. After being received by the (light receiving portion 139a), it is converted into an electric signal by the light receiving element 139, and further sent to the IC chip 140 via the solder connection portions 143 and 144, the conductor circuit 124, the via hole 127, the through hole 129, and the like. It will be.

また、ICチップ140から送り出された電気信号は、半田接続部143、144、導体回路124、バイアホール127、スルーホール129等を介して発光素子138に送られた後、発光素子138で光信号に変換され、発光素子138(発光部138a)から発信した光信号は、光信号伝送用光路142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。 In addition, the electrical signal sent from the IC chip 140 is sent to the light emitting element 138 through the solder connection portions 143 and 144, the conductor circuit 124, the via hole 127, the through hole 129, and the like, and then the optical signal is output from the light emitting element 138. The optical signal transmitted from the light emitting element 138 (light emitting unit 138a) is sent to an external optical element (such as an optical fiber or an optical waveguide) via the optical signal transmission optical path 142.

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。 In the IC chip mounting substrate of the present invention, since the light / electric element conversion is performed in the light receiving element and the light emitting element mounted at a position close to the IC chip, the electric signal transmission distance is short, and the signal transmission reliability is excellent. It is possible to cope with higher speed communication.

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142等を介して外部に送りだされるだけでなく、半田バンプ137を介しても外部基板に送られることとなる。 Further, in the IC chip mounting substrate 120, since the solder bump 137 is formed on the solder resist layer 134 via the metal plating layer, the electric signal sent from the IC chip is converted into an optical signal as described above. After that, not only the optical signal transmission optical path 142 and the like are sent to the outside, but also the solder bumps 137 are sent to the external substrate.

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。 When the solder bumps are formed in this way, the IC chip mounting substrate can be connected to an external substrate such as a motherboard substrate via the solder bumps. In this case, the self-alignment of the solder By the action, the IC chip mounting substrate can be arranged at a predetermined position.

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受光素子や発光素子と、外部の光学素子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受光素子や発光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。
The self-alignment action refers to an action in which the solder tends to exist in a more stable shape near the center of the solder bump forming opening due to the fluidity of the solder during reflow processing, and this action means that the solder is a solder resist layer. It is thought that this occurs due to the strong surface tension that tends to become spherical when the metal is repelled and the solder adheres to the metal.
When this self-alignment action is used, when the IC chip mounting substrate is connected to the external substrate via the solder bumps, even if a positional deviation occurs between both before reflow, The IC chip mounting substrate moves, and the IC chip mounting substrate can be attached to an accurate position on the external substrate.
Therefore, when an optical signal is transmitted through the optical signal transmission optical path between the light receiving element and the light emitting element mounted on the IC chip mounting board and an external optical element, the IC chip mounting board If the mounting position of the mounted light receiving element or light emitting element is accurate, an accurate optical signal can be transmitted between the IC chip mounting substrate and the external substrate.

また、本発明のICチップ実装用基板では、図1(b)に部分断面図で示すように、光学素子138とソルダーレジスト層との間にダム150が形成されていてもよい。上記ダムを形成することより、上記光学素子封止層をソルダーレジスト層上の所望の部分のみに形成することができる。
特に、ポッティングにより光学素子封止層を形成する場合には、光信号伝送用光路内(発光素子138の受光部138aの直下)への該光学素子封止層の流入を防止することができるため、ダムが形成されていることが適している。
In the IC chip mounting substrate of the present invention, a dam 150 may be formed between the optical element 138 and the solder resist layer, as shown in a partial sectional view in FIG. By forming the dam, the optical element sealing layer can be formed only on a desired portion on the solder resist layer.
In particular, when the optical element sealing layer is formed by potting, the optical element sealing layer can be prevented from flowing into the optical path for transmitting an optical signal (directly below the light receiving portion 138a of the light emitting element 138). It is suitable that a dam is formed.

上記ダムの形成は、例えば、エポキシ樹脂や、シリコーン樹脂等を印刷する、打ち抜きプレス機により枠状に打ち抜かれたり、ルーター加工により枠状に切り出されたりしたガラス−エポキシ基材等を接着剤で接着する等により行うことができる。なお、光学素子とソルダーレジスト層との隙間が、通常50μm程度であることを考慮すると、エポキシ樹脂や、シリコーン樹脂等を印刷することによりダムを形成することが望ましい。 For example, the dam is formed by printing an epoxy resin, a silicone resin or the like, punching into a frame shape by a punching press, or cutting out into a frame shape by router processing, etc. with an adhesive. It can be performed by bonding or the like. In view of the fact that the gap between the optical element and the solder resist layer is usually about 50 μm, it is desirable to form a dam by printing an epoxy resin, a silicone resin or the like.

また、上記ダムの形成位置は特に限定されず、ICチップ実装用基板の設計に応じて適宜選択すればよく、例えば、ICチップ実装用基板と光学素子とを接続する半田接続部の内側であって、光信号伝送用光路の外側の位置に形成すればよい(図1(b)参照)。また、ICチップ実装用基板と光学素子との間であって、半田接続部の外側に形成してもよい。さらには、半田接続部の一部が光学素子封止層と接することとなる位置に形成してもよい。
また、上記ダムを形成した場合には、光学素子封止層を形成するための樹脂組成物として、流動性に優れる樹脂組成物を使用することが可能となり、光学素子封止層の形成に適した樹脂組成物の粘度、粒子の最大粒子径や平均粒子径、粒子の含有量、チキソ比の選択の自由度がより向上することとなる。具体的には、従来公知のICチップを封止する樹脂組 成物と同様のものを好適に用いることができるようになる。
Further, the formation position of the dam is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the design of the IC chip mounting substrate. For example, it is inside the solder connection portion that connects the IC chip mounting substrate and the optical element. Thus, it may be formed at a position outside the optical path for optical signal transmission (see FIG. 1B). Further, it may be formed between the IC chip mounting substrate and the optical element and outside the solder connection portion. Furthermore, you may form in the position where a part of solder connection part will contact | connect an optical element sealing layer.
In addition, when the dam is formed, a resin composition having excellent fluidity can be used as the resin composition for forming the optical element sealing layer, which is suitable for forming the optical element sealing layer. The degree of freedom in selecting the viscosity, maximum particle diameter and average particle diameter of the resin composition, particle content, and thixo ratio is further improved. Specifically, the same resin composition as that used to seal a conventionally known IC chip can be suitably used.

また、第一の本発明のICチップ実装用基板において、実装される受光素子や発光素子等の光学素子は、図1に示したような1チャンネルのものに限定されず、マルチチャンネル光学素子であってもよい。
また、マルチチャンネルの光学素子を実装した場合、それに応じた形状の光信号伝送用光路(例えば、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)を形成する必要がある。以下、マルチチャンネルの光学素子を実装した形態のICチップ実装用基板について図面を参照しながら説明する。
In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, the optical elements such as the light receiving element and the light emitting element to be mounted are not limited to the one-channel type as shown in FIG. There may be.
When a multi-channel optical element is mounted, an optical signal transmission optical path having a shape corresponding thereto (for example, an optical signal transmission optical path with a collective through-hole structure or an optical signal transmission optical path with an individual through-hole structure) is provided. Need to form. Hereinafter, an IC chip mounting substrate in which a multichannel optical element is mounted will be described with reference to the drawings.

また、第一の本発明のICチップ実装用基板において、形成される光学素子封止層は、樹脂からなるものに限定されるわけではなく、例えば、半田からなるものであってもよい。以下、これについて、図1(c)を参照しながら説明する。
図1(c)は、本発明のICチップ実装用基板の別の一例の一部を模式的に示す部分断面図である。
In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, the optical element sealing layer to be formed is not limited to one made of resin, and may be made of solder, for example. Hereinafter, this will be described with reference to FIG.
FIG.1 (c) is a fragmentary sectional view which shows typically a part of another example of the board | substrate for IC chip mounting of this invention.

図1(c)に示すICチップ実装用基板では、図1(a)に示したICチップ実装用基板120と同様、ソルダーレジスト層上に半田接続部144を介して発光素子138が表面実装されている。
また、ソルダーレジスト層134上には、発光素子138の外周に接するように、半田からなる光学素子封止層178が形成されている。この半田からなる光学素子封止層178は、層間絶縁層172上に結成された光学素子封止層形成用パッドに半田接続されている。そのため、ソルダーレジスト層134には、光学素子封止層を形成するための開口が設けてある。
また、半田からなる光学素子封止層178と接続性の向上を図るため、発光素子138の側面の光学素子封止層と接する部分には、金属層が形成されていてもよい。この場合、光学素子封止層178により、発光素子138の周囲が確実に封止されることとなるからである。なお、金属層は、めっき、蒸着等の方法により形成すればよい。
In the IC chip mounting substrate shown in FIG. 1C, the light emitting element 138 is surface-mounted on the solder resist layer via the solder connection portion 144, like the IC chip mounting substrate 120 shown in FIG. ing.
An optical element sealing layer 178 made of solder is formed on the solder resist layer 134 so as to be in contact with the outer periphery of the light emitting element 138. The optical element sealing layer 178 made of solder is solder-connected to an optical element sealing layer forming pad formed on the interlayer insulating layer 172. Therefore, the solder resist layer 134 is provided with an opening for forming an optical element sealing layer.
Further, in order to improve the connectivity with the optical element sealing layer 178 made of solder, a metal layer may be formed on the side of the light emitting element 138 in contact with the optical element sealing layer. In this case, the periphery of the light emitting element 138 is surely sealed by the optical element sealing layer 178. Note that the metal layer may be formed by a method such as plating or vapor deposition.

このように、本発明のICチップ実装用基板では、光学素子封止層が半田からなるものであってもよい。勿論、この場合も、光信号伝送用光路の発光素子(光学素子)に接する部分には、空隙部が形成されていることが望ましい。
また、光学素子封止層として、半田からなるものを用いた場合には、光学素子の周囲を確実にハーメチックシールド(気密封止)することができ、この場合、空隙部には、空気以外の気体(窒素、アルゴン等)が封入されていてもよく、特に、屈折率が空気より小さい(即ち、1.0以下)の気体が封入されていることが望ましい。マイクロレンズにより光信号を集光させるのに特に適しているからである。
Thus, in the IC chip mounting substrate of the present invention, the optical element sealing layer may be made of solder. Of course, also in this case, it is desirable that a gap is formed in a portion of the optical path for transmitting an optical signal that is in contact with the light emitting element (optical element).
In addition, when an optical element sealing layer made of solder is used, the periphery of the optical element can be surely hermetically shielded (air-tightly sealed). Gas (nitrogen, argon, etc.) may be enclosed, and it is particularly desirable to enclose a gas having a refractive index smaller than that of air (that is, 1.0 or less). This is because it is particularly suitable for condensing an optical signal with a microlens.

図2は、第一の実施形態のICチップ実装用基板の別の一実施形態を模式的に示す断面図である。
図2に示すように、ICチップ実装用基板220は、基板221の両面に導体回路224と絶縁層222とが積層形成され、基板221を挟んだ導体回路間、および、絶縁層222を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール229およびバイアホール227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234が形成されている。
このICチップ実装用基板220では、基板221、絶縁層222およびソルダーレジスト層234を貫通するように光信号伝送用光路242が設けられている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the IC chip mounting substrate of the first embodiment.
As shown in FIG. 2, in the IC chip mounting substrate 220, the conductor circuit 224 and the insulating layer 222 are laminated on both surfaces of the substrate 221, and the conductor circuit between the substrate 221 and the insulating layer 222 are sandwiched. The conductor circuits are electrically connected by through holes 229 and via holes 227, respectively. A solder resist layer 234 is formed on the outermost layer.
In this IC chip mounting substrate 220, an optical signal transmission optical path 242 is provided so as to penetrate the substrate 221, the insulating layer 222, and the solder resist layer 234.

この光信号伝送用光路242では、基板221および絶縁層222を貫通する部分に樹脂組成物247が充填されている。 そして、ソルダーレジスト層234を貫通する部分の径は、基板221および絶縁層222を貫通する部分の径よりも小さくなっている。
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、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。
In the optical signal transmission optical path 242, a resin composition 247 is filled in a portion penetrating the substrate 221 and the insulating layer 222. The diameter of the portion that penetrates the solder resist layer 234 is smaller than the diameter of the portion that penetrates the substrate 221 and the insulating layer 222.
In addition, the resin composition may be filled in the part which penetrates the soldering resist layer of the optical path for optical signal transmission. In addition, a conductor layer may be formed around the resin composition.

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242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るとともに、ICチップ240が半田接続部243を介して表面実装されている。
また、一の面のソルダーレジスト層234上には、受光素子239の少なくともそれぞれの外周に接するように、光学素子封止層248が形成されており、受光素子239の光信号伝送用光路と接する部分には、空隙部が形成されている。従って、受光素子239の光信号伝送用光路と接する部分には、光学素子封止層248が形成されていない。
このような光学素子封止層248が形成されることにより、光信号伝送用光路242内に、ゴミや異物等が入り込むことがなく、該ゴミや異物等により光信号の伝送が阻害されることもない。
また、ICチップ実装用基板220の他の面のソルダーレジスト層234には、半田バンプ237が形成されている。
On one surface of the IC chip mounting substrate 220, a four-channel light receiving element 239 is surface-mounted via a solder connection portion 244 so that each of the light receiving portions 239a to 239d faces the optical path for optical signal transmission 242. In addition, the IC chip 240 is surface-mounted via the solder connection portion 243.
Further, an optical element sealing layer 248 is formed on the solder resist layer 234 on one surface so as to be in contact with at least the outer periphery of each of the light receiving elements 239, and is in contact with the optical path for optical signal transmission of the light receiving elements 239. A void is formed in the portion. Accordingly, the optical element sealing layer 248 is not formed on the portion of the light receiving element 239 that is in contact with the optical signal transmission optical path.
By forming such an optical element sealing layer 248, dust or foreign matter does not enter the optical signal transmission optical path 242, and transmission of the optical signal is hindered by the dust or foreign matter. Nor.
Solder bumps 237 are formed on the solder resist layer 234 on the other surface of the IC chip mounting substrate 220.

従って、4チャンネルの受光素子239からの出力信号は、光信号伝送用光路242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242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221、絶縁層222およびソルダーレジスト層234を貫通するように一括形成されている。 Therefore, an output signal from the four-channel light receiving element 239 can be transmitted through the optical signal transmission optical path 242. Here, the optical path for optical signal transmission 242 has a size capable of transmitting optical signals for four channels, and is collectively formed so as to penetrate the substrate 221, the insulating layer 222, and the solder resist layer 234.

このような光信号伝送用光路242の受光素子239が実装された側およびその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4つずつのマイクロレンズレンズ249a〜249d、246a〜246dが配設されている。ここで、マイクロレンズ249a〜249d、246a〜246dのそれぞれは、受光素子239の各チャンネル239a〜239dに対応する位置に配置されている。
従って、受光素子239への光信号は、マイクロレンズ246(246a〜246d)、249(249a〜249d)を通過することとなり、このように、光信号伝送用光路242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。
In each of the end portions of the resin composition 247 on the side on which the light receiving element 239 is mounted and the opposite side of the optical signal transmission optical path 242, which passes through the solder resist layer 234, four pieces are provided. Microlens lenses 249a to 249d and 246a to 246d are disposed. Here, each of the micro lenses 249a to 249d and 246a to 246d is disposed at a position corresponding to each channel 239a to 239d of the light receiving element 239.
Accordingly, the optical signal to the light receiving element 239 passes through the microlenses 246 (246a to 246d) and 249 (249a to 249d), and thus the portion that penetrates the solder resist layer of the optical path for optical signal transmission 242. By disposing the microlens on the optical signal, transmission loss of the optical signal can be suppressed.

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、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、光信号伝送用光路242およびマイクロレンズ249a〜249d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。 In the IC chip mounting substrate 220 having such a configuration, electrical signals transmitted through external optical components (such as optical fibers and optical waveguides) are transmitted through the microlenses 246a to 246d, the optical path 242 for transmitting optical signals, and the like. After being transmitted to the light receiving element 239 (light receiving part 239a) through the microlenses 249a to 249d and converted into an electric signal by the light receiving element 239, the IC is passed through the solder connection part 243, the conductor circuit 224, the via hole 227, and the like. It is sent to the chip 240 and processed.

また、ICチップ実装用基板220では、ソルダーレジスト層234に金属めっき層を介して半田バンプ237が形成されているため、ICチップ240と外部基板等との間での電気信号の伝送は、半田バンプ237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。
In the IC chip mounting substrate 220, solder bumps 237 are formed on the solder resist layer 234 via a metal plating layer. Therefore, electrical signal transmission between the IC chip 240 and an external substrate is performed by soldering. It can also be performed via the bump 237.
When the solder bumps are formed in this way, the IC chip mounting substrate can be connected to an external substrate such as a motherboard substrate via the solder bumps. In this case, the self-alignment of the solder By the action, the IC chip mounting substrate can be arranged at a predetermined position.

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を超えると隣り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。
As described above, in the case where a microlens is disposed on an IC chip mounting substrate on which a multichannel array element is mounted as an optical element, the diameter of the microlens depends on the pitch between the channels in the array element. What is necessary is just to determine suitably, for example, when using a 250 micrometer pitch array element, 100-240 micrometers is desirable and 180-230 micrometers is more desirable. If it is less than 100 μm, a desired focal length may not be obtained. If it exceeds 240 μm, adjacent microlenses may come into contact with each other, and the microlens may not be disposed at a predetermined position.
Further, for example, when an array element having a pitch of 500 μm is used, 100 to 490 μm is desirable, and 180 to 480 μm is more desirable. If it is less than 100 μm, a desired focal length may not be obtained. If it exceeds 490 μm, adjacent microlenses may come into contact with each other, and the microlens may not be disposed at a predetermined position.

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。 In addition, as the shape of the optical path for optical signal transmission of the collective through hole structure, both the part that penetrates the substrate and insulating layer of the optical path for optical signal transmission, and the part that penetrates the solder resist layer of the optical path for optical signal transmission, For example, a cylinder, a prism, an elliptic cylinder, a shape in which a plurality of cylinders are arranged in parallel and a part of the side surfaces of the cylinders adjacent to each other are connected, and a columnar body having a bottom surface surrounded by a straight line and an arc. In addition, the part which penetrates the said board | substrate or an insulating layer, and the part which penetrates the said soldering resist layer do not necessarily need to have the same shape.

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。 Moreover, the shape of the longitudinal cross-section of the part which penetrates the soldering resist layer of the optical path for optical signal transmission may be trapezoid shape by which a board | substrate and an insulating layer side become a short side depending on the case. In this case, the length of the short side is the diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer.

また、第一の実施形態のICチップ実装用基板では、基板と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。 Further, in the IC chip mounting substrate of the first embodiment, the optical signal transmission optical path of the collective through optical structure is formed in the portion that penetrates the substrate and the insulating layer, and the portion that penetrates the solder resist layer is the light receiving element. The optical signal transmission optical path may be formed only in the portion corresponding to the light receiving portion, or the optical signal transmission optical path having a collective penetrating optical structure may be formed in the portion penetrating the solder resist layer.

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。 In addition, when the shape of the optical path for transmitting an optical signal is a shape in which a plurality of cylinders are arranged in parallel and part of the side surfaces of the cylinders adjacent to each other are connected, A dummy cylinder that does not function as an optical path for signal transmission may be formed.

図2に示したような一括貫通孔構造の光信号伝送用光路の大きさは、縦、横のそれぞれが100μm〜5mmであることが望ましい。また、上記光信号伝送用光路の形状が円柱状である場合には、その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。
The size of the optical signal transmission optical path having a collective through-hole structure as shown in FIG. 2 is preferably 100 μm to 5 mm in both the vertical and horizontal directions. Moreover, when the shape of the optical path for transmitting an optical signal is a cylinder, it is desirable that the diameter is in the above range.
If the diameter of the cross section is less than 100 μm, the transmission of the optical signal may be hindered. On the other hand, if the diameter exceeds 5 mm, the transmission loss of the optical signal is not improved, and the IC chip mounting substrate is downsized. Becomes difficult.

なお、基板、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において、基板および絶縁層を貫通する部分の断面の径と、ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径とは、同一であってもよい。 In the optical signal transmission optical path that passes through the substrate, the insulating layer, and the solder resist layer, the diameter of the cross section of the portion that passes through the substrate and the insulating layer is the same as the diameter of the cross section of the portion that passes through the solder resist layer. There may be.

次に、個別貫通孔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ついて説明する。図3は、第一の本発明のICチップ実装用基板の別の一実施形態を模式的に示す断面部である。
図3に示した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2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。
Next, an IC chip mounting substrate having an optical signal transmission optical path having an individual through hole shape will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the IC chip mounting substrate of the first invention.
The IC chip mounting substrate shown in FIG. 3, that is, the IC chip mounting substrate of the embodiment having an optical signal transmission optical path having an individual through-hole structure, is compared with the IC chip mounting substrate of the embodiment shown in FIG. The configuration is the same except that the shape of the optical path for optical signal transmission is different. Therefore, only the shape of the optical path for transmitting an optical signal will be described in detail here.

図3に示すように、ICチップ実装用基板320では、基板321、絶縁層322およびソルダーレジスト層334を貫通するように4つの独立した光信号伝送用光路342(342a〜342d)が設けられている。
この光信号伝送用光路342a〜342dは、基板321および絶縁層322を貫通する部分に樹脂組成物347が充填されている。
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321および絶縁層322を貫通する部分の断面の径と同一である。なお、ソルダーレジスト層を貫通する部分の径は、基板および絶縁層を貫通する部分の径よりも小さくてもよい。
As shown in FIG. 3, in the IC chip mounting substrate 320, four independent optical signal transmission optical paths 342 (342a to 342d) are provided so as to penetrate the substrate 321, the insulating layer 322, and the solder resist layer 334. Yes.
In the optical signal transmission optical paths 342a to 342d, a resin composition 347 is filled in a portion penetrating the substrate 321 and the insulating layer 322.
The diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer 234 is the same as the diameter of the cross section of the portion that penetrates the substrate 321 and the insulating layer 322. In addition, the diameter of the part which penetrates a soldering resist layer may be smaller than the diameter of the part which penetrates a board | substrate and an insulating layer.

ICチップ実装用基板320の一の面には、受光部339a〜339dのそれぞれが光信号伝送用光路342a〜342dのそれぞれに対向するように、4チャンネルの受光素子339が半田接続部344を介して表面実装されている。そして、受光素子339の光信号伝送用光路と接する部分には、空隙部が形成されている。
従って、4チャンネルの受光素子339への出力信号は、光信号伝送用光路342a〜342d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339a〜339d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342a〜342dの基板321および絶縁層322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。
On one surface of the IC chip mounting substrate 320, a four-channel light receiving element 339 is interposed via the solder connection portion 344 so that the light receiving portions 339 a to 339 d face the optical paths 342 a to 342 d for optical signal transmission. It is surface mounted. A gap is formed in a portion of the light receiving element 339 that is in contact with the optical signal transmission optical path.
Therefore, an output signal to the four-channel light receiving element 339 can be transmitted via any one of the optical signal transmission optical paths 342a to 342d. Here, each optical signal transmission optical path is formed independently so as to be able to transmit optical signals from the respective light receiving portions 339a to 339d included in the four-channel light receiving elements.
In addition, the resin composition may be filled in the part which penetrates the soldering resist layer of the optical path for optical signal transmission. In addition, a conductor layer may be formed around the portion of the optical signal transmission optical paths 342a to 342d that penetrates the substrate 321 and the insulating layer 322.

また、このような光信号伝送用光路342a〜342dの受光素子339が実装された側およびその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を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ349(349a〜349d)、346(346a〜346d)が配設されている。
従って、受光素子339への光信号は、マイクロレンズ349a〜349d、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342a〜342dの両端にマイクロレンズ349a〜349d、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。
Further, the end portions of the resin composition 347 on the side where the light receiving element 339 is mounted and the opposite side of the optical paths 342a to 342d for optical signal transmission, and the portions penetrating the solder resist layer 334 are respectively provided. Microlenses 349 (349a to 349d) and 346 (346a to 346d) are disposed.
Therefore, the optical signal to the light receiving element 339 passes through the micro lenses 349a to 349d and 346a to 346d. As described above, by arranging the microlenses 349a to 349d and 346a to 346d at both ends of the optical paths for optical signal transmission 342a to 342d, transmission loss of the optical signal can be suppressed.

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。 Regarding the diameter of the cross section of each optical signal transmission optical path, it is desirable that the lower limit of the portion of the optical signal transmission optical path that passes through the substrate and the insulating layer is 150 μm and the upper limit is 450 μm. Specifically, when an array element with a pitch of 250 μm is used, 150 to 200 μm is desirable, and when an array element with a pitch of 500 μm is used, 150 to 450 μm is desirable.

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。
The reason why the diameter of the cross section of the optical path for transmitting optical signals formed separately is preferably 150 μm or more is as follows.
That is, the optical path for transmitting an optical signal in the above form is formed by forming a through hole penetrating the substrate and the insulating layer and then filling the through hole with a resin composition as necessary. This is because the through hole is usually formed using a drill, and when the through hole is formed by drilling, it is difficult to form a through hole having a diameter of less than 150 μm.

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が、上記基板や絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも小さい場合、その大きさは、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。
ソルダーレジスト層を形成する際の露光、現像処理により、ソルダーレジスト層の座切れ(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)が発生することがないからである。
On the other hand, when the diameter of the cross section of the optical signal transmission optical path passing through the solder resist layer is smaller than the diameter of the cross section passing through the substrate or insulating layer, the size is 20 to 390 μm smaller. Is desirable, and it is more desirable that it is 30-100 μm smaller.
The solder resist layer is cut off by exposure and development when forming the solder resist layer (the solder resist layer is not formed so as to cover the interface between the insulating layer and the resin composition, and the solder resist layer is formed outside the above interface). This is because the state in which the opening for the optical path is formed) does not occur.

なお、上記光信号伝送用光路の基板、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。
The diameter of the section of the optical signal transmission optical path that penetrates the substrate and the insulating layer is, for example, the diameter of the section when the portion that penetrates the substrate and the insulating layer is cylindrical. In the case of a long diameter of the cross section, in the case of a square columnar shape or a polygonal column shape, the length of the longest portion of the cross section is referred to, and the optical signal transmission optical path extends from the incident end side to the output end side. When the diameter of the cross section is not constant, it means the diameter of the cross section on the incident end side.
In the present invention, the cross section of the optical path for optical signal transmission refers to a cross section in a direction parallel to the main surface of the IC chip mounting substrate, and the vertical cross section of the optical path for optical signal transmission is perpendicular to the main surface. A cross section in the direction.

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、絶縁層側が短辺となる台形状であってもよい。
The shape of the optical path for transmitting an optical signal may be a shape including a portion whose cross section continuously decreases from the incident end side of the optical signal toward the emitting end side.
Moreover, the shape of the partial vertical cross section which penetrates the soldering resist layer of the said optical path for optical signal transmission may be trapezoid shape by which the insulating layer side becomes a short side depending on the case.

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349a〜349d、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、半田接続部343、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。 Also in the IC chip mounting substrate 320 having such a configuration, electrical signals transmitted through external optical components (such as optical fibers and optical waveguides) are transmitted through the microlenses 349a to 349d, 346a to 346d, and the optical signals. After being transmitted to the light receiving element 339 (light receiving part 339a) via the transmission optical path 342 and converted into an electric signal by the light receiving element 339, the IC chip is passed through the solder connection part 343, the conductor circuit 324, the via hole 327, and the like. 340 to be processed.

第一の本発明の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。 In the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, the light receiving element mounted at a position close to the IC chip performs optical / electrical signal conversion, so that the electric signal transmission distance is short and the signal transmission reliability is excellent. It is possible to cope with higher speed communication.

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。
Also in the IC chip mounting substrate of such an embodiment, the diameter of the microlens disposed in the optical signal transmission optical path may be appropriately determined according to the pitch between each channel in the array element, for example, a pitch of 250 μm. In the case of using this array element, 100 to 190 μm is desirable.
Further, for example, when an array element having a pitch of 500 μm is used, 100 to 490 μm is desirable, and 180 to 480 μm is more desirable.
The diameter of the microlens is preferably the same as the diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer of the optical path for transmitting an optical signal.

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。 In addition, as the shape of each optical signal transmission optical path of the individual through hole structure, a part formed on a substrate or an insulating layer of the optical signal transmission optical path, and a part penetrating the solder resist layer of the optical signal transmission optical path Both include, for example, a cylinder, a prism, an elliptic cylinder, a columnar body having a bottom surface surrounded by straight lines and arcs, and the like. In addition, the part formed in the said board | substrate or an insulating layer and the part which penetrates the said soldering resist layer do not necessarily need to have the same shape.

ここまで、説明してきた第一の本発明のICチップ実装用基板は、基板や絶縁層が樹脂材料から構成されたものである。
しかしながら、基板や絶縁層等が樹脂以外の材料、例えば、ガラスやセラミック等から構成されている場合も、第一の本発明と同様の効果を得ることができる。
すなわち、ガラスやセラミックからなる配線板に、光学素子が実装され、この光学素子の外周に接するように、光学素子封止層が形成されているICチップ実装用基板においても、上述した第一の本発明のICチップ実装用基板と同様の効果を得ることができる。 また、このようなガラスやセラミックからなる配線板を用いたICチップ実装用基板において、光学素子封止層を形成する場合には、該光学素子封止層は、半田からなるものであることが望ましい。
The IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention that has been described so far is one in which the substrate and the insulating layer are made of a resin material.
However, even when the substrate, the insulating layer, and the like are made of a material other than resin, such as glass or ceramic, the same effects as those of the first invention can be obtained.
That is, in the IC chip mounting substrate in which the optical element is mounted on the wiring board made of glass or ceramic and the optical element sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the optical element. The same effect as the IC chip mounting substrate of the present invention can be obtained. Further, in the case of forming an optical element sealing layer in an IC chip mounting substrate using such a wiring board made of glass or ceramic, the optical element sealing layer may be made of solder. desirable.

次に、第一の本発明のICチップ実装用基板の製造方法について工程順に説明する。
(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。
Next, the manufacturing method of the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention will be described in the order of steps.
(1) Using an insulating substrate as a starting material, first, a conductor circuit is formed on the insulating substrate.
Examples of the insulating substrate include a glass epoxy substrate, a polyester substrate, a polyimide substrate, a bismaleimide-triazine (BT) resin substrate, a thermosetting polyphenylene ether substrate, a copper clad laminate, and an RCC substrate.
Further, a ceramic substrate such as an aluminum nitride substrate or a silicon substrate may be used.
The conductor circuit can be formed, for example, by forming a solid conductor layer on the surface of the insulating substrate by electroless plating or the like and then performing an etching process. Moreover, you may form by performing an etching process to a copper clad laminated board or a RCC board | substrate.

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。
In addition, in the case where connection between conductor circuits sandwiching the insulating substrate is performed through holes, for example, after forming through holes for through holes on the insulating substrate using a drill or a laser, electroless plating is performed. Through-holes are formed by processing or the like. In addition, the diameter of the through hole for the through hole is usually 100 to 300 μm.
Further, when a through hole is formed, it is desirable to fill the through hole with a resin filler.

(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。
(2) Next, the surface of the conductor circuit is roughened as necessary.
Examples of the roughening treatment include blackening (oxidation) -reduction treatment, etching treatment using an etchant containing a cupric complex and an organic acid salt, and treatment by Cu—Ni—P needle-like alloy plating. Etc.
Here, when a roughened surface is formed, normally, the lower limit of the average roughness of the roughened surface is preferably 0.1 μm, and the upper limit is preferably 5 μm. Considering the adhesion between the conductor circuit and the insulating layer, the influence of the conductor circuit on the electric signal transmission capability, etc., the lower limit of the average roughness is more preferably 2 μm, and the upper limit is more preferably 4 μm.
The roughening process may be performed before the resin filler is filled in the through hole, and a roughened surface may be formed on the wall surface of the through hole. This is because the adhesion between the through hole and the resin filler is improved.

(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。
(3) Next, on a substrate on which a conductor circuit is formed, a thermosetting resin, a photosensitive resin, a resin in which a photosensitive group is added to a part of the thermosetting resin, or a resin including these and a thermoplastic resin An uncured resin layer made of a composite is formed, or a resin layer made of a thermoplastic resin is formed. For forming these resin layers, for example, a resin similar to the resin used for the substrate can be used.
The uncured resin layer can be formed by applying uncured resin with a roll coater, curtain coater, or the like, or thermocompression bonding an uncured (semi-cured) resin film.
Moreover, the resin layer which consists of said thermoplastic resin can be formed by thermocompression-bonding the resin molding shape | molded in the film form.

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。
Among these, a method of thermocompression bonding an uncured (semi-cured) resin film is desirable, and the resin film can be crimped using, for example, a vacuum laminator or the like.
In addition, the pressure bonding conditions are not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of the composition of the resin film. Usually, the pressure is 0.25 to 1.0 MPa, the temperature is 40 to 70 ° C., the degree of vacuum is 13 to 1300 Pa, It is desirable to carry out under conditions of a time of about 10 to 120 seconds.

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。
Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, polyester resins, bismaleimide resins, polyolefin resins, polyphenylene ether resins, polyphenylene resins, and fluorine resins.
Specific examples of the epoxy resin include, for example, novolak type epoxy resins such as phenol novolak type and cresol novolak type, dicyclopentadiene-modified alicyclic epoxy resins, and the like.

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。
As said photosensitive resin, an acrylic resin etc. are mentioned, for example.
Examples of the resin in which a photosensitive group is added to a part of the thermosetting resin include, for example, those obtained by acrylate reaction of the thermosetting group of the thermosetting resin with methacrylic acid or acrylic acid. Can be mentioned.

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。 Examples of the thermoplastic resin include phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS) polyphenylene sulfide (PPES), polyphenylene ether (PPE) polyetherimide (PI), and the like. It is done.

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。 Further, the resin composite is particularly limited as long as it includes a thermosetting resin or a photosensitive resin (including a resin in which a photosensitive group is added to a part of the thermosetting resin) and a thermoplastic resin. However, specific combinations of the thermosetting resin and the thermoplastic resin include, for example, phenol resin / polyether sulfone, polyimide resin / polysulfone, epoxy resin / polyether sulfone, epoxy resin / phenoxy resin, and the like. . Specific examples of the combination of the photosensitive resin and the thermoplastic resin include an acrylic resin / phenoxy resin, and an epoxy resin / polyether sulfone in which a part of the epoxy group is acrylated.

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。 In addition, the blending ratio of the thermosetting resin or the photosensitive resin and the thermoplastic resin in the resin composite is preferably thermosetting resin or photosensitive resin / thermoplastic resin = 95/5 to 50/50. This is because a high toughness value can be ensured without impairing heat resistance.

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。
The resin layer may be composed of two or more different resin layers.
Specifically, for example, the lower layer is formed from a thermosetting resin or a resin composite of photosensitive resin / thermoplastic resin = 50/50, and the upper layer is a thermosetting resin or photosensitive resin / thermoplastic resin = 90/50. It is formed from 10 resin composites.
With such a configuration, it is possible to ensure excellent adhesion with the substrate and ease of formation when forming a via hole opening or the like in a later step.

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。
Moreover, you may form the said resin layer using the resin composition for roughening surface formation.
The roughened surface-forming resin composition is, for example, an acid, an alkali, in an uncured heat-resistant resin matrix that is hardly soluble in a roughened liquid consisting of at least one selected from acids, alkalis and oxidizing agents. And a substance soluble in a roughening liquid comprising at least one selected from oxidizing agents.
As used herein, the terms “slightly soluble” and “soluble” refer to those having a relatively high dissolution rate as “soluble” for convenience when immersed in the same roughening solution for the same time. The slow one is called “slightly soluble” for convenience.

上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、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、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。 The heat-resistant resin matrix is preferably one that can retain the shape of the roughened surface when the roughened surface is formed on the insulating layer using the roughening liquid. For example, a thermosetting resin, a heat Examples thereof include plastic resins and composites thereof. Further, by using a photosensitive resin, a via hole opening can be formed in the insulating layer by exposure and development.

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。 Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, and a fluororesin. Moreover, when sensitizing the said thermosetting resin, methacrylic acid, acrylic acid, etc. are used, and a thermosetting group is (meth) acrylated.

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。 Examples of the epoxy resin include cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, Examples thereof include cyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, and alicyclic epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. Thereby, it will be excellent in heat resistance.

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。 Examples of the thermoplastic resin include phenoxy resin, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, polyether imide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

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。 The substance soluble in the roughening liquid comprising at least one selected from the acid, alkali and oxidizing agent is preferably at least one selected from inorganic particles, resin particles and metal particles.

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。 Examples of the inorganic particles include aluminum compounds such as alumina and aluminum hydroxide, calcium compounds such as calcium carbonate and calcium hydroxide, potassium compounds such as potassium carbonate, magnesium compounds such as magnesia, dolomite, basic magnesium carbonate, and talc. And silicon compounds such as silica and zeolite. These may be used alone or in combination of two or more.

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。
Examples of the resin particles include those made of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like. When the resin particles are immersed in a roughening solution made of at least one selected from an acid, an alkali, and an oxidizing agent, the heat resistance It is not particularly limited as long as it has a faster dissolution rate than the resin matrix. Specifically, for example, amino resins (melamine resins, urea resins, guanamine resins, etc.), epoxy resins, phenol resins, phenoxy resins, polyimide resins, Examples include those made of polyphenylene resin, polyolefin resin, fluororesin, bismaleimide-triazine resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The resin particles must be previously cured. This is because if the resin is not cured, the resin particles will be dissolved in a solvent that dissolves the heat-resistant resin matrix.
Further, as the resin particles, rubber particles, liquid phase resin, liquid phase rubber, or the like may be used.

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。
Examples of the metal particles include gold, silver, copper, tin, zinc, stainless steel, aluminum, nickel, iron, lead, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
In addition, the metal particles may be coated with a resin or the like in order to ensure insulation.

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、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絶縁層にクラックが発生せず、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。 When two or more kinds of the above-mentioned soluble substances are used in combination, the combination of the two kinds of soluble substances to be mixed is preferably a combination of resin particles and inorganic particles. Both of them have low conductivity, so that the insulation of the insulating layer can be secured, and the thermal expansion can be easily adjusted with the hardly soluble resin, and the insulating layer made of the roughened surface forming resin composition is cracked. This is because no separation occurs between the insulating layer and the conductor circuit.

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。
Examples of the acid used as the roughening solution include phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and organic acids such as formic acid and acetic acid. Among these, it is desirable to use an organic acid. This is because when the roughening treatment is performed, the metal conductor layer exposed on the bottom surface of the via hole opening is hardly corroded.
As the oxidizing agent, for example, an aqueous solution of chromic acid, chromium sulfuric acid, alkaline permanganate (such as potassium permanganate), or the like is preferably used.
Moreover, as said alkali, aqueous solution, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, is desirable.

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。
The average particle size of the soluble substance is desirably 10 μm or less.
Further, a relatively large coarse particle having an average particle diameter of 2 μm or less and a fine particle having a relatively small average particle diameter may be used in combination. That is, a soluble substance having an average particle diameter of 0.1 to 0.5 μm and a soluble substance having an average particle diameter of 1 to 2 μm are combined.

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。
Thus, by combining coarse particles having a relatively large average particle diameter and fine particles having a relatively small average particle diameter, the dissolution residue of the thin film conductor layer is eliminated, and the amount of palladium catalyst under the plating resist is reduced. Furthermore, a shallow and complicated roughened surface can be formed.
Furthermore, by forming a complicated roughened surface, a practical peel strength can be maintained even if the roughened surface has small irregularities.
The coarse particles preferably have an average particle size of more than 0.8 μm and less than 2.0 μm, and the fine particles preferably have an average particle size of 0.1 to 0.8 μm.

(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、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、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。
(4) Next, in the case of forming an insulating layer using a thermosetting resin or a resin composite as the material, the uncured resin insulating layer is subjected to a curing treatment, and a via hole opening is formed, An insulating layer is used. In this step, through-holes for through holes may be formed as necessary.
The via hole opening is preferably formed by laser processing. Further, when a photosensitive resin is used as the material of the insulating layer, it may be formed by exposure and development processing.

また、その材料として熱可塑性樹脂を用いた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、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。
When an insulating layer using a thermoplastic resin as a material is formed, a via hole opening is formed in the resin layer made of the thermoplastic resin to form an insulating layer. In this case, the via hole opening can be formed by performing laser treatment.
Further, when the through hole for the through hole is formed in this step, the through hole for the through hole may be formed by drilling, laser processing, or the like.

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。 Examples of the laser used for the laser treatment include a carbon dioxide laser, an ultraviolet laser, and an excimer laser. Among these, an excimer laser and a short pulse carbon dioxide laser are desirable.

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。 Among excimer lasers, it is desirable to use a hologram type excimer laser. The hologram method is a method of irradiating a target object with laser light through a hologram, a condensing lens, a laser mask, a transfer lens, and the like. By using this method, a large number of vias are applied to the resin film layer by one irradiation. Hole openings can be formed efficiently.

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。
When using a carbon dioxide laser, the pulse interval is preferably 10 −4 to 10 −8 seconds. Moreover, it is desirable that the time for irradiating the laser for forming the opening is 10 to 500 μsec.
In addition, by irradiating laser light through an optical system lens and a mask, a large number of openings for via holes can be formed at one time. This is because laser light having the same intensity and the same irradiation intensity can be irradiated to a plurality of portions through the optical system lens and the mask.
After forming the via hole opening in this manner, desmear treatment may be performed as necessary.

(5)次に、バイアホール用開口の内壁を含む絶縁層の表面に、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、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。
(5) Next, a conductor circuit is formed on the surface of the insulating layer including the inner wall of the via hole opening.
In forming the conductor circuit, first, a thin film conductor layer is formed on the surface of the insulating layer.
The thin film conductor layer can be formed by a method such as electroless plating or sputtering.

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。
Examples of the material for the thin film conductor layer include copper, nickel, tin, zinc, cobalt, thallium, lead, and the like.
Among these, those made of copper, copper and nickel are desirable from the viewpoint of excellent electrical characteristics, economical efficiency, and the like.
As for the thickness of the thin film conductor layer, when the thin film conductor layer is formed by electroless plating, the lower limit of the thickness is preferably 0.3 μm, and the upper limit is preferably 2.0 μm. More preferably, the lower limit is 0.6 μm and the upper limit is 1.2 μm. Moreover, when forming by sputtering, 0.1-1.0 micrometer is desirable.

また、上記薄膜導体層を形成する前に、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、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。 Further, before forming the thin film conductor layer, a roughened surface may be formed on the surface of the insulating layer. By forming the roughened surface, the adhesion between the insulating layer and the thin film conductor layer can be improved. In particular, when an insulating layer is formed using a resin composition for forming a roughened surface, it is desirable to form a roughened surface using an acid, an oxidizing agent, or the like.

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、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。 Further, when the through hole for the through hole is formed in the step (4), when the thin film conductor layer is formed on the insulating layer, the through hole is formed by forming the thin film conductor layer on the wall surface of the through hole. It is good.

(6)次いで、その表面に薄膜導体層が形成された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。
(6) Next, a plating resist is formed on a part of the insulating layer having the thin film conductor layer formed on the surface thereof.
The plating resist can be formed, for example, by sticking a photosensitive dry film, placing a photomask made of a glass substrate or the like on which a plating resist pattern is drawn, and performing exposure and development processing.

(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は5〜20μmが望ましい。
(7) Thereafter, electrolytic plating is performed using the thin film conductor layer as a plating lead, and an electrolytic plating layer is formed in the plating resist non-forming portion. As the electrolytic plating, copper plating is desirable.
The thickness of the electrolytic plating layer is preferably 5 to 20 μm.

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、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。
Then, a conductor circuit (including a via hole) can be formed by removing the plating resist and the thin film conductor layer under the plating resist.
The plating resist may be removed using, for example, an alkaline aqueous solution, and the thin film conductor layer may be removed using a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, sodium persulfate, ammonium persulfate, ferric chloride, chloride. What is necessary is just to perform using etching liquid, such as cupric.
Moreover, after forming the said conductor circuit, you may remove the catalyst on an insulating layer using an acid or an oxidizing agent as needed. This is because deterioration of electrical characteristics can be prevented.
Moreover, after forming this plating resist, it replaces with the method (process (6) and (7)) which forms an electroplating layer, forms an electroplating layer on the whole surface on a thin film conductor layer, and performs an etching process. A conductor circuit may be formed using a method.

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。
Further, when a through hole is formed in the steps (4) and (5), a resin filler may be filled in the through hole.
Moreover, when the resin filler is filled in the through hole, a lid plating layer that covers the surface layer portion of the resin filler layer may be formed by performing electroless plating or the like, if necessary.

(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、導体回路と絶縁層とを積層形成してもよい。
(8) Next, when a lid plating layer is formed, if necessary, the surface of the lid plating layer is roughened, and the steps (3) and (4) are repeated. An insulating layer is formed. In this step, a through hole may be formed or may not be formed.
(9) Furthermore, if necessary, the conductor circuit and the insulating layer may be laminated by repeating the steps (5) to (8).

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、該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。
By performing the steps (1) to (9), a multilayer wiring board in which a conductor circuit and an insulating layer are formed on both sides of the substrate can be manufactured.
The manufacturing method of the multilayer wiring board detailed here is a semi-additive method, but the manufacturing method of the multilayer wiring board is not limited to the semi-additive method, and is a full additive method, a subtractive method, a batch lamination method, a conformal method, etc. Can also be used.

(10)次に、上記多層配線板を貫通する光信号伝送用光路を形成する。なお、この工程で形成する多層配線板を貫通する光信号伝送用光路を光路用貫通孔ともいう。
まず、上述した工程を経て作製した多層配線板に、光路用貫通孔を形成する。
上記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。
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。
(10) Next, an optical path for transmitting an optical signal that penetrates the multilayer wiring board is formed. The optical path for transmitting optical signals that penetrates the multilayer wiring board formed in this step is also referred to as an optical path through hole.
First, an optical path through hole is formed in a multilayer wiring board manufactured through the above-described steps.
The optical path through hole is formed by, for example, drilling or laser processing.
Examples of the laser used in the laser treatment include those similar to the laser used in forming the via hole opening.
In the drilling process, it is desirable to use an apparatus with a recognition function of a recognition mark that reads the recognition mark on the multilayer wiring board, corrects the machining position, and drills.
The formation position of the optical path through hole is not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of the design of the conductor circuit, the mounting position of the IC chip, the optical element, and the like.
The optical path through hole is desirably formed for each optical element such as a light receiving element or a light emitting element. Moreover, you may form for every signal wavelength.

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。
In this step, when a plurality of cylinders are arranged in parallel and a through hole for an optical path having a shape in which a part of the side surfaces of adjacent cylinders are connected to each other, the number of cylinders to be formed is an odd number. In addition, it is desirable to first form a portion that becomes a column that is not adjacent to each other, and then to form a column in which a part of the side surface is connected between the columns that are not adjacent to each other.
If you try to continuously form adjacent cylinders that are partly connected, the tip of the drill will run away in the direction of the already formed cylinder, and the tip of the drill will run out, resulting in poor precision during drilling. Because there is.
In addition, the processing accuracy in the case of forming a cylinder in which a part of the side surface is connected between the cylinders that are not adjacent to each other, after first forming a portion that becomes a cylinder that is not adjacent, is about 40 μm, The processing accuracy in the case of continuously forming adjacent cylinders that are partially connected is about 10 μm.

また、光路用貫通孔を形成した後、必要に応じて、光路用貫通孔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。
Moreover, after forming the through hole for an optical path, a desmear process may be performed on the wall surface of the through hole for an optical path as necessary.
The desmear treatment can be performed using, for example, a treatment with a permanganic acid solution, a plasma treatment, a corona treatment, or the like. By performing the desmear process, resin residue, burrs, etc. in the optical path through-hole can be removed, and light resulting from irregular reflection of light on the wall surface of the optical signal transmission optical path completed through a subsequent process. Signal transmission loss can be reduced.

また、光路用貫通孔形成後、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。
In addition, after forming the through hole for the optical path, before forming the conductor layer in the following process or filling the uncured resin composition, the wall surface of the through hole for the optical path is roughened as necessary. A roughened surface forming step may be performed. This is because the adhesion to the conductor layer and the resin composition can be improved.
The roughened surface is formed, for example, when an optical path through hole such as a substrate or an insulating layer is formed with an acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid; an oxidizing agent such as chromic acid, chromium sulfuric acid or permanganate. It can be carried out by dissolving the exposed part. It can also be performed by plasma treatment, corona treatment, or the like.
The lower limit of the average roughness (Ra) of the roughened surface is desirably 0.5 μm, and the upper limit is desirably 5 μm. A more desirable lower limit of the average roughness (Ra) is 1 μm, and a more desirable upper limit is 3 μm. This is because within this range, the adhesiveness with the conductor layer and the resin composition is excellent, and the transmission of the optical signal is not adversely affected.

上記光路用貫通孔を形成した後には、必要に応じて、上記光路用貫通孔の壁面に導体層を形成してもよい。
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、光路用貫通孔を形成した後、該光路用貫通孔の壁面に触媒核を付与し、その後、光路用貫通孔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。
After the optical path through hole is formed, a conductor layer may be formed on the wall surface of the optical path through hole, if necessary.
The conductor layer can be formed by a method such as electroless plating, sputtering, or vacuum deposition.
Specifically, for example, after forming a through hole for an optical path, a catalyst nucleus is applied to the wall surface of the through hole for the optical path, and then the substrate on which the through hole for the optical path is formed is immersed in an electroless plating bath Etc. can be used.
Also, a conductor layer composed of two or more layers may be formed by combining electroless plating or sputtering, or a conductor layer composed of two or more layers may be formed by performing electroplating after electroless plating or sputtering. Good. Further, when the conductor layer is formed in this step, the conductor layer may be a glossy metal layer.

このような導体層を形成する場合、上記光路用貫通孔の壁面に導体層を形成するとともに、上記多層配線板の最外層の絶縁層上に、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の壁面に導体層を形成する際に、絶縁層の表面全体にも導体層を形成する。 When forming such a conductor layer, it is desirable to form a conductor layer on the wall surface of the through hole for an optical path and to form an outermost layer conductor circuit on the outermost insulating layer of the multilayer wiring board. Specifically, for example, when a conductor layer is first formed on the wall surface of the through hole for an optical path by electroless plating or the like, the conductor layer is also formed on the entire surface of the insulating layer.

次に、この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。 Next, a plating resist is formed on the conductor layer formed on the surface of the insulating layer. The plating resist may be formed, for example, by attaching a photosensitive dry film, then closely contacting a photomask made of a glass substrate or the like on which the plating resist pattern is drawn, and performing an exposure development process.

さらに、上記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、最外層の絶縁層上に独立した導体回路を形成する。 Furthermore, electrolytic plating is performed using the conductor layer formed on the insulating layer as a plating lead, and an electrolytic plating layer is formed on the plating resist non-forming portion, and then the plating resist and the conductor layer under the plating resist are removed. By doing so, an independent conductor circuit is formed on the outermost insulating layer.

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。 Further, after forming the conductor layer, a roughened surface may be formed on the wall surface of the conductor layer. The roughened surface is formed by, for example, blackening (oxidation) -reduction treatment, etching treatment using an etchant containing a cupric complex and an organic acid salt, or treatment by Cu-Ni-P needle-shaped alloy plating. Etc. can be used.

(11)次に、必要に応じて、上記(10)の工程で形成した多層配線板を貫通する光路用貫通孔内に樹脂組成物を充填する。
光路用貫通孔内に、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、基板や絶縁層に形成された部分が、樹脂組成物で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。
(11) Next, if necessary, the resin composition is filled into the through hole for an optical path that penetrates the multilayer wiring board formed in the step (10).
In the optical path for optical signal transmission that is completed through a post-process by filling the uncured resin composition in the through hole for the optical path and then performing a curing process, the portion formed on the substrate or the insulating layer is a resin. It will be filled with the composition.
A specific filling method of the uncured resin composition is not particularly limited, and for example, a method such as printing or potting can be used.
When filling the uncured resin composition by printing, the uncured resin composition may be printed once, or may be printed twice or more. Moreover, when filling the resin composition in the through-hole for optical paths, you may print from both surfaces of a multilayer wiring board.

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。
In addition, when filling the uncured resin composition, the uncured resin composition was filled in an amount slightly larger than the inner product of the optical path through hole, and overflowed from the optical path through hole after the filling was completed. Excess resin composition may be removed.
The excess resin composition can be removed by, for example, polishing. Further, when removing the excess resin composition, the state of the resin composition may be a semi-cured state or a completely cured state, which is appropriately determined in consideration of the material of the resin composition and the like. Just choose.

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、導体層形成工程および樹脂組成物充填工程を経ることにより、上記多層配線板に、必要に応じて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、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絶縁層の表面に導体回路を形成することができる。
By passing through such a through-hole forming step and a roughened surface forming step, a conductor layer forming step, and a resin composition filling step performed as necessary, the resin composition is added to the multilayer wiring board as necessary. A part of the filled optical path for transmitting an optical signal can be formed.
Moreover, when performing the said conductor layer formation process, an independent conductor circuit can be formed by forming a conductor layer also on the surface of an insulating layer and performing the process mentioned above. Of course, even when the conductor layer forming step is not performed, the conductor circuit can be formed on the surface of the insulating layer by the method described above.

さらに、この工程では、光路用貫通孔から露出した樹脂組成物の露出面に研磨処理を施し、その露出面を平坦にすることが望ましい。露出面を平坦にすることにより、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。
Further, in this step, it is desirable to polish the exposed surface of the resin composition exposed from the optical path through hole, and to flatten the exposed surface. This is because by flattening the exposed surface, there is less possibility that transmission of an optical signal will be hindered.
The polishing treatment can be performed by, for example, buffing, polishing with sandpaper, mirror polishing, clean polishing, lapping, or the like. Further, chemical polishing using an acid, an oxidizing agent, a chemical solution, or the like may be performed. Moreover, you may perform a grinding | polishing process combining 2 or more types of these methods.

(12)次に、必要に応じて、光路用貫通孔に連通した光路用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(a)および(b)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。
(12) Next, if necessary, a solder resist layer forming step of forming a solder resist layer having an optical path opening communicating with the optical path through hole is performed.
Specifically, for example, the solder resist layer can be formed by performing the following steps (a) and (b).

(a)まず、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。
(A) First, a solder resist composition layer is formed on the outermost layer of the multilayer wiring board in which the through hole for the optical path is formed.
The layer of the solder resist composition can be formed using, for example, a solder resist composition made of polyphenylene ether resin, polyolefin resin, fluororesin, thermoplastic elastomer, epoxy resin, polyimide resin or the like.

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、市販のソルダーレジスト組成物を用いることもできる。
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。
Examples of solder resist compositions other than those described above include, for example, (meth) acrylates of novolak epoxy resins, imidazole curing agents, bifunctional (meth) acrylic acid ester monomers, and (meth) acrylic acid having a molecular weight of about 500 to 5,000. Examples include paste polymers containing ester polymers, thermosetting resins composed of bisphenol-type epoxy resins, photosensitive monomers such as polyvalent acrylic monomers, glycol ether solvents, and the viscosity at 25 ° C. It is desirable that the pressure is adjusted to 1 to 10 Pa · s. A commercially available solder resist composition can also be used.
Moreover, you may press-bond the film which consists of the said soldering resist composition, and may form the layer of a soldering resist composition.

(b)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。
(B) Next, an opening having a diameter smaller than the diameter of the cross section of the optical path through hole or the like (hereinafter also referred to as an optical path opening) is connected to the layer of the solder resist composition. Form. Specifically, for example, it can be formed by exposure development processing, laser processing, or the like.

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を、光信号伝送用光路の基板や絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも小さくする場合、上記光路用開口の断面の径は、上記光路用貫通孔の断面の径よりも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。 When the diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer of the optical path for optical signal transmission is made smaller than the diameter of the cross section of the portion that penetrates the substrate or insulating layer of the optical signal transmission optical path, The diameter is desirably 20 to 390 μm smaller than the diameter of the cross section of the optical path through hole, and more desirably 30 to 100 μm.

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。
Further, when forming the optical path opening, it is desirable to simultaneously form a solder bump forming opening (an opening for mounting an IC chip or an optical element). The formation of the optical path opening and the formation of the solder bump forming opening may be performed separately.
Also, when forming the solder resist layer, a solder resist layer having an opening for an optical path and an opening for forming a solder bump is prepared by preparing a resin film having an opening at a desired position in advance and pasting the resin film. May be formed.

このような(a)および(b)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た光路用開口を形成することができる。 Through the steps (a) and (b), an optical path opening communicating with the optical path through hole can be formed on the multilayer wiring board in which the optical path through hole is formed.

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。
Further, the optical path opening formed in the solder resist layer may be filled with an uncured resin composition in the same manner as the optical path through hole.
In some cases, a conductor layer may also be formed on the wall surface of the optical path opening formed in the solder resist layer.

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してもよい。
また、マイクロレンズを配設する場合、予め、マイクロレンズが配設される部位に表面処理を施しておいてもよい。
上記マイクロレンズを配設する部位の濡れ性によっては、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、表面処理を施すことにより、サグ高さのバラツキを抑えることができる。
Further, in this step, after forming the solder resist layer, the microlens is disposed in the end of the resin composition filled in the through hole for the optical path, and in the opening for the optical path formed in the solder resist layer. Also good.
Further, when the microlens is provided, a surface treatment may be performed in advance on a portion where the microlens is provided.
Depending on the wettability of the part where the microlenses are disposed, the shape of the microlens, in particular, the sag height is likely to vary, but the surface treatment can suppress the sag height variation. it can.

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)等の撥水コート材による処理、CFプラズマによる撥水処理、Oプラズマによる親水処理等が挙げられる。 Examples of the surface treatment include treatment with a water-repellent coating material such as a fluorine-based polymer coating agent (surface tension 10 to 12 mN / m), water-repellent treatment with CF 4 plasma, and hydrophilic treatment with O 2 plasma.

また、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。
Moreover, when arrange | positioning the said micro lens, you may arrange | position directly on the said resin composition, and may arrange | position through an adhesive layer.
As a method of directly disposing the microlens on the resin composition, for example, an appropriate amount of uncured optical lens resin is dropped on the resin composition, and the uncured optical lens resin is cured. The method of giving is mentioned.
In the above method, when an appropriate amount of uncured optical lens resin is dropped onto the resin composition, an apparatus such as a dispenser, an inkjet, a micropipette, or a microsyringe can be used. Further, the uncured resin for an optical lens dropped on the resin composition using such an apparatus tends to be spherical due to the surface tension, and thus becomes hemispherical on the resin composition, and then hemispherical. A hemispherical microlens can be formed on the resin composition by curing the uncured optical lens resin.
In addition, the diameter of the microlens formed in this way, the shape of the curved surface, etc., the viscosity of the uncured optical lens resin, etc., as appropriate, considering the wettability between the resin composition and the uncured optical lens resin It can be controlled by adjusting.

(13)次に、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。 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。
(13) Next, an optical element is mounted using the following method, and further, solder pads and solder bumps are formed. That is, the conductor circuit portion exposed by forming the opening for forming the solder bump is coated with a corrosion-resistant metal such as nickel, palladium, gold, silver, platinum, or the like as necessary to form a solder pad. In these, it is desirable to form a coating layer with metals, such as nickel-gold, nickel-silver, nickel-palladium, nickel-palladium-gold.
The coating layer can be formed by, for example, plating, vapor deposition, electrodeposition, or the like. Among these, it is desirable to form by plating from the viewpoint that the uniformity of the coating layer is excellent. The formation of the solder pad may be performed before the microlens placement step.

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。また、半田バンプに代えて金バンプを形成してもよい。
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、ここで用いる半田の組成は特に限定されず、Sn/Pb、Sn/Pb/Ag、Sn/Ag/Cu、Sn/Cu等どのような組成であってもよい。
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。
また、この工程で実装する光学素子には、予め、マイクロレンズを形成しておいてもよい。
Further, a solder bump is formed by reflowing after filling the solder pad with a solder paste through a mask in which an opening is formed in a portion corresponding to the solder pad. Further, gold bumps may be formed instead of the solder bumps.
Furthermore, an optical element (light receiving element and light emitting element) is mounted on the solder resist layer. The optical element can be mounted, for example, via the solder bump. Further, for example, when forming the solder bump, the optical element may be mounted at the time when the solder paste is filled, and the optical element may be mounted simultaneously with the reflow. Further, the composition of the solder used here is not particularly limited, and any composition such as Sn / Pb, Sn / Pb / Ag, Sn / Ag / Cu, Sn / Cu may be used.
Further, the optical element may be mounted using a conductive adhesive or the like instead of the solder.
In addition, a microlens may be formed in advance on the optical element to be mounted in this step.

(14)次に、上記光学素子の周囲に接するように、光学素子封止層を形成する。
上記光学素子封止層の形成は、例えば、未効果の樹脂組成物をポッティングし、その後、硬化処理を施すこと等により行うことができる。
なお、ポッティングにより上記光学素子封止層を形成する場合、該光学素子封止層は、光学素子の外周に接するように形成すれば、光学素子を覆うように形成してもよい。
このような工程を経ることにより、第一の本発明のICチップ実装用基板を製造することができる。
(14) Next, an optical element sealing layer is formed in contact with the periphery of the optical element.
The optical element sealing layer can be formed, for example, by potting an ineffective resin composition and then performing a curing process.
When the optical element sealing layer is formed by potting, the optical element sealing layer may be formed so as to cover the optical element as long as the optical element sealing layer is formed in contact with the outer periphery of the optical element.
Through such steps, the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention can be manufactured.

次に、第二の本発明のICチップ実装用基板について説明する。
第二の本発明のICチップ実装用基板は、基板の両面に導体回路と絶縁層とが積層形成されるとともに、光学素子が実装され、光信号伝送用光路が形成されたICチップ実装用基板であって、
少なくとも上記光学素子を覆うように、キャップ部材が取り付けられていることを特徴とする。
Next, an IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention will be described.
The IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention is an IC chip mounting substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on both surfaces of the substrate, an optical element is mounted, and an optical path for transmitting an optical signal is formed. Because
A cap member is attached so as to cover at least the optical element.

第二の本発明のICチップ実装用基板では、少なくとも光学素子を覆うようにキャップ部材が取り付けられているため、光学素子と光学素子実装面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第二の本発明のICチップ実装用基板は、信頼性に優れることとなる。
In the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention, since the cap member is attached so as to cover at least the optical element, there is no gap open to the outside between the optical element and the optical element mounting surface. Therefore, dust and foreign matter do not enter the optical path for optical signal transmission, and therefore transmission of the optical signal is not hindered due to the presence of dust or the like.
Therefore, the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention is excellent in reliability.

第二の本発明のICチップ実装用基板は、いわゆるパッケージ基板として機能するため、導体回路は基本的にファインパターンで形成されることとなり、小サイズ化、および、歩留まりの向上を図ることができる。
また、光学素子が実装されるとともに、光信号伝送用光路が形成されているため、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、該ICチップ実装用基板にICチップを実装した場合、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。
Since the IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention functions as a so-called package substrate, the conductor circuit is basically formed with a fine pattern, so that the size can be reduced and the yield can be improved. .
Further, since the optical element is mounted and the optical path for transmitting the optical signal is formed, the input / output signals of the optical element can be transmitted through the optical path for transmitting the optical signal. Further, when an IC chip is mounted on the IC chip mounting substrate, the distance between the IC chip and the optical element is short, and the electrical signal transmission reliability is excellent.

また、第二の本発明のICチップ実装用基板も、通常、その両面に導体回路と絶縁層とが積層形成された基板の最外層にソルダーレジスト層が形成されている。従って、以下、最外層にソルダーレジスト層が形成された実施形態のICチップ実装用基板について説明する。なお、上記ソルダーレジスト層は必ずしも形成されていなくてもよい。 In addition, the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention usually has a solder resist layer formed on the outermost layer of the substrate on which the conductor circuit and the insulating layer are laminated. Therefore, the IC chip mounting substrate according to the embodiment in which the solder resist layer is formed as the outermost layer will be described below. Note that the solder resist layer is not necessarily formed.

なお、第二の本発明のICチップ実装用基板は、第一の本発明のICチップ実装用基板と比べて、光学素子封止層の形成に代えて、光学素子全体を覆うように、キャップ部材が取り付けられている点で第一の本発明のICチップ実装用基板と異なるものの、その他の構成は、第一の本発明のICチップ実装用基板と同様である。従って、ここでは、キャップ部材についてのみ詳しく説明することとする。 The IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention has a cap so as to cover the entire optical element, instead of forming the optical element sealing layer, as compared with the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention. Although different from the IC chip mounting substrate of the first invention in that the members are attached, other configurations are the same as the IC chip mounting substrate of the first invention. Therefore, only the cap member will be described in detail here.

図4は、第二の本発明のICチップ実装用基板の一実施形態を模式的に説明する断面図である。なお、図4では、ICチップが実装された状態のICチップ実装用基板を示す。
図4に示すように、第二の本発明のICチップ実装用基板420では、その一の面に、受光部439aおよび発光部438aのそれぞれが光信号伝送用光路442に対向するように、受光素子439および発光素子438が半田接続部444を介して表面実装されており、さらに、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、一の面のソルダーレジスト層434上には、発光素子438および受光素子439を覆うように、それぞれにキャップ部材418が接着剤419を介して取り付けられている。
このようなキャップ部材418が取り付けられることにより、光信号伝送用光路442内に、ゴミや異物等が入り込むことがなく、該ゴミや異物等により光信号の伝送が阻害されることもない。
なお、図4に示したICチップ実装用基板の構成は、上述したように、光学素子封止層が形成されておらず、キャップ部材が取り付けられている以外は、図1に示した第一のICチップ実装用基板と略同一である。
但し、図4に示したICチップ実装用基板420は、受光素子439および発光素子438のそれぞれの受光部および発光部にマイクロレンズが配設されており、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ない点で異なる。
なお、これについては、第一の本発明でも既に説明したように、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にマイクロレンズが配設されていてもよいし、また、実装された受光素子の受光部や、発光素子の発光部にマイクロレンズが配設されていてもよく、場合によっては、両者に配設されていてもよいし、また、マイクロレンズが配設さていなくてもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating an embodiment of an IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention. FIG. 4 shows the IC chip mounting substrate on which the IC chip is mounted.
As shown in FIG. 4, in the IC chip mounting substrate 420 of the second aspect of the present invention, the light receiving portion 439a and the light emitting portion 438a are disposed on one surface so that each of the light receiving portion 439a faces the optical signal transmission optical path 442. The element 439 and the light emitting element 438 are surface-mounted via a solder connection portion 444, and the IC chip 440 is further surface-mounted via a solder connection portion 443.
On the solder resist layer 434 on one surface, a cap member 418 is attached via an adhesive 419 so as to cover the light emitting element 438 and the light receiving element 439.
By attaching such a cap member 418, dust or foreign matter does not enter the optical signal transmission optical path 442, and transmission of the optical signal is not hindered by the dust or foreign matter.
The configuration of the IC chip mounting substrate shown in FIG. 4 is the same as that shown in FIG. 1 except that the optical element sealing layer is not formed and the cap member is attached as described above. This is substantially the same as the IC chip mounting substrate.
However, the IC chip mounting substrate 420 shown in FIG. 4 is provided with microlenses in the light receiving part and the light emitting part of the light receiving element 439 and the light emitting element 438, respectively, and the solder resist layer of the optical path for optical signal transmission is provided. The difference is that no microlens is disposed in the penetrating portion.
In this regard, as already described in the first aspect of the present invention, a microlens may be disposed in a portion penetrating the solder resist layer of the optical path for transmitting an optical signal, and the mounted light receiving device. A microlens may be disposed in the light receiving portion of the element or the light emitting portion of the light emitting element. In some cases, the microlens may be disposed in both, or the microlens may not be disposed. Good.

上記キャップ部材の材質、形状等としては特に限定されず、その材質としては、例えば、セラミック、樹脂、金属、ガラス等が挙げられ、これらのなかでは樹脂が望ましい。また、キャップ部材の形状は、断面コの字形状等の上記光学素子を覆うことができる形状であればよい。具体例としては、例えば、シーラント付きセラミックキャップや、接着剤付き樹脂キャップ等が挙げられる。
なお、樹脂製のキャップ部材の作製は、板状の材料基板にザグリ加工を施し、さらに、ダイシング加工を施すことにより作製することができる。また、キャップ部材の外側上面には金属めっき(Ni/Auめっき)を施してもよい。信頼性の向上を図ることができるからである。
The material, shape, and the like of the cap member are not particularly limited, and examples of the material include ceramic, resin, metal, glass, and the like, among which resin is desirable. Moreover, the shape of a cap member should just be a shape which can cover the said optical elements, such as a U-shaped cross section. Specific examples include a ceramic cap with a sealant and a resin cap with an adhesive.
Note that the resin cap member can be manufactured by subjecting a plate-shaped material substrate to a counterbore process and then a dicing process. Further, metal plating (Ni / Au plating) may be applied to the outer upper surface of the cap member. This is because reliability can be improved.

図4に示したICチップ実装用基板では、キャップ部材が接着剤(樹脂)を介してソルダーレジスト層に取り付けられているが、第二の本発明のICチップ実装用基板においては、キャップ部材は、半田を介してソルダーレジスト層が形成されていない部分に取り付けられていてもよい。但し、半田を介してキャップ部材を取り付ける場合には、最外層にパ ッドが必要となることから導体回路の設計に制約が加えられ、さらに、半田シールドのための工程が別途必要となるため、キャップ部材は、接着剤(樹脂)を介して取り付けることが望ましい。なお、接着剤(樹脂)を介してキャップ部材を取り付ける場合も、半田を介して取り付ける場合と同等の信頼性を得ることができる。 In the IC chip mounting substrate shown in FIG. 4, the cap member is attached to the solder resist layer via an adhesive (resin). In the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention, the cap member is The solder resist layer may be attached to a portion where the solder resist layer is not formed via solder. However, when a cap member is attached via solder, a pad is required on the outermost layer, which places restrictions on the design of the conductor circuit, and additionally requires a separate solder shield process. The cap member is desirably attached via an adhesive (resin). In addition, also when attaching a cap member via an adhesive agent (resin), the reliability equivalent to the case where it attaches via solder can be acquired.

また、図4に示したICチップ実装用基板では、実装された光学素子のそれぞれを別々に覆うようにキャップ部材が取り付けられているが、第二の本発明のICチップ実装用基板においては、キャップ部材を取り付けた実施形態は、このような形態に限定されない。 Further, in the IC chip mounting substrate shown in FIG. 4, the cap member is attached so as to cover each of the mounted optical elements separately, but in the IC chip mounting substrate of the second invention, Embodiment which attached the cap member is not limited to such a form.

図5は、第二の本発明のICチップ実装用基板の別の一実施形態を模式的に示す断面図である。
図5に示すように、ICチップ実装用基板520では、受光素子539とICチップ540とを一括して覆うことができるキャップ部材518が取り付けられている。光学素子が実装されたICチップ実装用基板では、信号伝送速度が速くなるに従い、光学素子とICチップとの距離を短くする必要が生じ、光学素子とICチップとの間にキャップ部材を配置するスペースもなくなるため、受光素子とICチップとを一括して覆うキャップ部材を取り付けるほうが望ましいこともある。
また、抵抗やコンデンサ等の表面実装部品をも光学素子と一括して覆うようにキャップ部材を取り付けてもよい。
なお、ICチップ実装用基板520の構成は、光学素子封止層を形成せず、受光素子539とICチップ540とを一括して覆うことができるキャップ部材518が取り付けられている以外は、図2に示したICチップ実装用基板120と略同様である。
但し、図5に示したICチップ実装用基板520は、受光素子539および発光素子538のそれぞれの受光部および発光部にマイクロレンズが配設されており、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ない点で異なる。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing another embodiment of the IC chip mounting substrate of the second invention.
As shown in FIG. 5, a cap member 518 that can cover the light receiving element 539 and the IC chip 540 in a lump is attached to the IC chip mounting substrate 520. In an IC chip mounting substrate on which an optical element is mounted, it is necessary to shorten the distance between the optical element and the IC chip as the signal transmission speed increases, and a cap member is disposed between the optical element and the IC chip. Since there is no space, it may be desirable to attach a cap member that collectively covers the light receiving element and the IC chip.
Further, a cap member may be attached so as to cover the surface-mounted components such as resistors and capacitors together with the optical element.
The configuration of the IC chip mounting substrate 520 is the same as that shown in FIG. 5 except that a cap member 518 capable of covering the light receiving element 539 and the IC chip 540 at once is attached without forming the optical element sealing layer. This is substantially the same as the IC chip mounting substrate 120 shown in FIG.
However, the IC chip mounting substrate 520 shown in FIG. 5 is provided with microlenses in the light receiving portion and the light emitting portion of the light receiving element 539 and the light emitting element 538, respectively. The difference is that no microlens is disposed in the penetrating portion.

また、図5に示すICチップ実装用基板では、光学素子やICチップの熱を放熱するためのヒートシンク部519a、519bがキャップ部材518に設けられている。ICチップや光学素子は駆動時に発熱し、特に、ICチップの発熱量は大きく、ICチップからの熱により、その近傍に実装された光学素子の寿命が短くなったり、光学素子が動作しなくなったりすることがあるが、キャップ部材の内側にヒートシンク部を設けることにより、このような不都合をより確実に回避することができる。 Further, in the IC chip mounting substrate shown in FIG. 5, heat sink portions 519a and 519b for dissipating heat of the optical element and the IC chip are provided in the cap member 518. IC chips and optical elements generate heat when they are driven. In particular, the IC chip generates a large amount of heat, and the heat from the IC chip shortens the life of the optical elements mounted in the vicinity, or the optical elements become inoperable. However, by providing the heat sink portion inside the cap member, such inconvenience can be avoided more reliably.

上記ヒートシンク部を備えたキャップ部材としては、ICチップ等の熱を放熱することができるものであれば特に限定されず、図5に示したように、キャップ部材518の内側にヒートシンク部519a、519bを備えたものであってもよいし、キャップ部材が金属やセラミックからなるもので、キャップ部材自身がヒートシンク部として機能するものであってもよい。また、キャップ部材が樹脂からなるものである場合には、金属やセラミック等からなるヒートシンク部が形成されているものを用いることができる。すなわち、ヒートシンク部は、キャップ部材と別々に形成されていてもよいし、キャップ部材と一体的に形成されていてもよい。
なお、上記キャップ部材がセラミックからなるものである場合、その材質は、アルミナ、窒化アルミニウム等の熱伝導性に優れるものが望ましい。
The cap member provided with the heat sink part is not particularly limited as long as it can dissipate heat from an IC chip or the like, and as shown in FIG. 5, heat sink parts 519a and 519b are provided inside the cap member 518. The cap member may be made of metal or ceramic, and the cap member itself may function as a heat sink part. Further, when the cap member is made of a resin, a member in which a heat sink portion made of metal, ceramic or the like is formed can be used. That is, the heat sink part may be formed separately from the cap member, or may be formed integrally with the cap member.
When the cap member is made of ceramic, it is desirable that the material has excellent thermal conductivity such as alumina or aluminum nitride.

上記ヒートシンク部の形状は、四角柱状等どのような形状であってもよい。
また、ヒートシンク部を備えたキャップ部材は、ICチップや光学素子の表面に熱伝導性に優れる接着剤や樹脂を塗布しておき、ICチップ等の熱をこの接着剤等を介してヒートシンク部より放熱することができるように取り付ければよい。
The shape of the heat sink portion may be any shape such as a quadrangular prism.
In addition, the cap member provided with the heat sink part is coated with an adhesive or resin having excellent thermal conductivity on the surface of the IC chip or optical element, and the heat of the IC chip or the like is transferred from the heat sink part via the adhesive or the like. It only has to be attached so that heat can be dissipated.

第二の本発明のICチップ実装用基板は、図4、5に示した形態に限定されるわけではなく、複数個の光学素子を一体的に覆うような形状のキャップ部材が取り付けられていてもよいし、さらには、複数個の光学素子とICチップとを一体的に覆うような形状のキャップ部材が取り付けられていてもよい。 The IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention is not limited to the form shown in FIGS. 4 and 5, and a cap member having a shape integrally covering a plurality of optical elements is attached. Alternatively, a cap member having a shape that integrally covers the plurality of optical elements and the IC chip may be attached.

また、第二の本発明のICチップ実装用基板では、第一の本発明のICチップ実装用基板と同様、上記光信号伝送用光路の上記光学素子に接する部分には、空隙部が形成されていることが望ましい。
また、第二のICチップ実装用基板において、最外層に実装される光学素子は、第一の本発明のICチップ実装用基板と同様、受光素子および/または発光素子であることが望ましい。
Further, in the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention, as in the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, a gap is formed in the portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element. It is desirable that
In the second IC chip mounting substrate, the optical element mounted on the outermost layer is preferably a light receiving element and / or a light emitting element, as in the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention.

上述したように、第二の本発明のICチップ実装用基板は、光学素子封止層に代えてキャップ部材が取り付けられている以外は、第一の本発明のICチップ実装用基板と同様の構成を有している。従って、第二の本発明のICチップ実装用基板においても、光学素子としてマルチチャンネルの光学素子が実装されていてもよく、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が形成されていてもよく、マイクロレンズが形成されていてもよい。 As described above, the IC chip mounting substrate of the second invention is the same as the IC chip mounting substrate of the first invention except that a cap member is attached instead of the optical element sealing layer. It has a configuration. Therefore, in the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention, a multi-channel optical element may be mounted as an optical element, and an optical signal transmission optical path having a collective through-hole structure or an optical signal having an individual through-hole structure. A transmission optical path may be formed, or a microlens may be formed.

また、光学素子や、その他キャップ部材が取り付けられる表面実装部品が、ワイヤボンディング型のものである場合、キャップ部材を取り付けることにより光学素子等が保護されることとなるため、ワイヤボンディングした後、必ずしも封止する必要はないが、ワイヤボンディングが未封止の場合、キャップ部材を取り付けるまでの取扱いが難しくなるため、ワイヤボンディングは封止しておくことが望ましい。 In addition, when the surface mount component to which the optical element or other cap member is attached is of the wire bonding type, the optical element or the like is protected by attaching the cap member. It is not necessary to seal, but when wire bonding is unsealed, it is difficult to handle until the cap member is attached. Therefore, it is desirable to seal the wire bonding.

次に、第二の本発明のICチップ実装用基板を製造する方法について説明する。
第一の本発明のICチップ実装用基板を製造する(14)の工程において、光学素子封止層形成を行わず、下記の方法を用いて、最外層に実装した光学素子を覆うように、キャップ部材を取り付ける以外は、第一の本発明のICチップ実装用基板を製造する方法と略同様の方法を用いて製造することができる。
Next, a method for manufacturing the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention will be described.
In the step (14) of producing the IC chip mounting substrate of the first invention, without forming the optical element sealing layer, the following method is used to cover the optical element mounted on the outermost layer. Except for attaching the cap member, the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention can be manufactured using a method substantially similar to the method for manufacturing the substrate.

上記キャップ部材を上記光学素子を覆うように取り付ける方法としては、例えば、予めキャップ部材の所定の部分またはソルダーレジスト層の所定の部分に未硬化の樹脂組成物を塗布した後、キャップ部材を載置し、さらにこの未硬化の樹脂組成物をBステージまで硬化することによりキャップ部材を仮固定し、その後、キャップ部材に重りを載せたり、キャップ部材をクリップ等の治具で固定したりすることにより1〜1000g/cmの荷重をかけ、この状態でオーブンで樹脂組成物の硬化を行うことによりキャップ部材を取り付けることができる。
また、予めキャップ部材の所定の部分またはソルダーレジスト層の所定の部分にBステージの樹脂フィルムを張り付け後、キャップ部材を載置し、さらに、この樹脂フィルムに熱をかけて硬化することによりキャップ部材を仮固定し、その後、キャップ部材に重りを載せたり、キャップ部材をクリップ等の治具で固定したりすることにより1〜1000g/cmの荷重をかけ、この状態でオーブンで樹脂フィルムの硬化を行うことによりキャップ部材を取り付けることもできる。
また、予めキャップ部材の所定の部分または最外層の絶縁層上の所定の部分に半田ペーストを塗布しておき、キャップ部材を所定の位置に配置し、さらにリフロー処理を施すことによりキャップ部材を取り付ける方法を用いることもできる。
As a method of attaching the cap member so as to cover the optical element, for example, an uncured resin composition is applied in advance to a predetermined portion of the cap member or a predetermined portion of the solder resist layer, and then the cap member is placed. Further, the cap member is temporarily fixed by curing the uncured resin composition up to the B stage, and then a weight is placed on the cap member or the cap member is fixed with a jig such as a clip. The cap member can be attached by applying a load of 1 to 1000 g / cm 2 and curing the resin composition in an oven in this state.
In addition, after pasting a B-stage resin film on a predetermined part of the cap member or a predetermined part of the solder resist layer in advance, the cap member is placed, and then the resin film is cured by applying heat to the cap member. Then, a load of 1 to 1000 g / cm 2 is applied by placing a weight on the cap member or fixing the cap member with a jig such as a clip. In this state, the resin film is cured in an oven. The cap member can also be attached by performing the above.
In addition, a solder paste is applied in advance to a predetermined portion of the cap member or a predetermined portion on the outermost insulating layer, the cap member is disposed at a predetermined position, and the cap member is attached by performing a reflow process. A method can also be used.

また、このような方法を用いて、キャップ部材を取り付ける場合には、1個の光学素子のみを覆うようにキャップ部材を取り付けてもよいし、複数の光学素子を一体的に覆うよう にキャップ部材を取り付けてもよいし、場合によっては、1個または複数個の光学素子とICチップ等の表面実装部品とを一体的に覆うようにキャップ部材を取り付けてもよい。 Further, when the cap member is attached using such a method, the cap member may be attached so as to cover only one optical element, or the cap member may be integrally covered with a plurality of optical elements. In some cases, a cap member may be attached so as to integrally cover one or a plurality of optical elements and a surface mounting component such as an IC chip.

また、キャップ部材を取り付ける際に用いる接着剤は、信頼性の観点から硬化時に広がらないものが望ましい。従って、第一の本発明のICチップ実装用基板において、光学素子封止層を形成する際に用いる樹脂と同様の特性を有する樹脂組成物を用いることが望ましい。 Moreover, the adhesive used when attaching the cap member is desirably an adhesive that does not spread during curing from the viewpoint of reliability. Accordingly, it is desirable to use a resin composition having the same characteristics as the resin used when forming the optical element sealing layer in the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention.

また、第二の本発明のICチップ実装用基板の製造において、キャップ部材の内部に、各種表面実装部品を半田バンプを介して実装する場合には、上記表面実装部品を実装した後、フラックス洗浄を行うことが望ましい。表面実装部品を実装後、フラックス洗浄を行わなかった場合には、ICチップ実装用基板製造後、フラックス成分が固化して剥れ、光信号伝送用光路内に異物として入り込んでしまい、光信号の伝送損失が増加したり、光信号を伝送することができなくなってしまったりすることがあるからである。
このような方法を用いることにより、第二の本発明のICチップ実装用基板を製造することができる。
In the manufacture of the IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention, when various surface mount components are mounted inside the cap member via the solder bumps, after the surface mount components are mounted, the flux cleaning is performed. It is desirable to do. If the flux mounting is not performed after mounting the surface mount component, the flux component solidifies and peels off after manufacturing the IC chip mounting substrate, and enters the optical path for transmitting the optical signal as a foreign substance. This is because the transmission loss may increase or the optical signal may not be transmitted.
By using such a method, the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention can be manufactured.

ここまで、説明してきた第二の本発明のICチップ実装用基板は、基板や絶縁層が樹脂材料から構成されたものである。
しかしながら、基板や絶縁層等が樹脂以外の材料、例えば、ガラスやセラミック等から構成されている場合も、第二の本発明と同様の効果を得ることができる。
すなわち、ガラスやセラミックからなる配線板に、光学素子が実装され、少なくともこの光学素子を覆うように、キャップ部材が取り付けられているICチップ実装用基板においても、上述した第二の本発明のICチップ実装用基板と同様の効果を得ることができる。
The IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention that has been described so far is one in which the substrate and the insulating layer are made of a resin material.
However, even when the substrate, the insulating layer, and the like are made of a material other than resin, such as glass or ceramic, the same effects as those of the second invention can be obtained.
That is, the above-described IC of the second invention is also applied to an IC chip mounting substrate in which an optical element is mounted on a wiring board made of glass or ceramic and a cap member is attached so as to cover at least the optical element. The same effect as the chip mounting substrate can be obtained.

次に、第三の本発明の光通信用デバイスについて説明する。
第三の本発明の光通信用デバイスは、基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されたマザーボード用基板に、光学素子を実装したICチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスであって、
上記ICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層が形成されていることを特徴とする。
Next, an optical communication device according to the third aspect of the present invention will be described.
The optical communication device according to the third aspect of the present invention is a motherboard substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on at least one surface of the substrate, an optical waveguide is formed, and an optical path for transmitting an optical signal is further formed. And an optical communication device on which an IC chip mounting substrate on which an optical element is mounted is mounted.
An IC chip mounting substrate sealing layer is formed in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate.

第三の本発明の光通信用デバイスでは、ICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層が形成されているため、ICチップ実装用基板と該ICチップ実装用基板を実装する面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第三の本発明の光通信用デバイスは、信頼性に優れることとなる。
In the optical communication device of the third aspect of the present invention, since the IC chip mounting substrate sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate, the IC chip mounting substrate and the IC chip mounting substrate There is no gap open to the outside between the surface on which the board is mounted and dust or foreign matter does not enter the optical path for optical signal transmission.Therefore, due to the presence of this dust, Transmission of optical signals is not hindered.
Therefore, the optical communication device of the third aspect of the present invention is excellent in reliability.

また、第三の本発明の光通信用デバイスでは、光通信に必要な電子部品や光学素子をマザーボード用基板に実装して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。 In the optical communication device according to the third aspect of the present invention, since electronic components and optical elements necessary for optical communication can be mounted and integrated on a motherboard substrate, the optical communication terminal device can be made thinner and smaller. It can contribute to the conversion.

第三の本発明の光通信用デバイスでは、マザーボード用基板にICチップ実装用基板が実装されている。
上記ICチップ実装用基板としては、例えば、上述した第一の本発明のICチップ実装用基板や、第二の本発明のICチップ実装用基板等が挙げられる。また、これらのICチップ実装用基板以外にも、例えば、後述する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(以下、第三の実施形態のICチップ実装用基板ともいう)等が挙げられる。
In the optical communication device of the third aspect of the present invention, the IC chip mounting substrate is mounted on the motherboard.
Examples of the IC chip mounting substrate include the above-described IC chip mounting substrate of the first invention and the IC chip mounting substrate of the second invention described above. In addition to these IC chip mounting substrates, for example, an IC chip mounting substrate having a concave-shaped optical signal transmission optical path (to be described later) (hereinafter also referred to as the IC chip mounting substrate of the third embodiment). Etc.

上記第三の実施形態のICチップ実装用基板について説明する。
図6には、第三の実施形態の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。図6に示す第三の実施形態のICチップ実装用基板620は、基板621の両面に導体回路624と絶縁層622とが積層形成され、基板621を挟んだ導体回路間、および、絶縁層622を挟んだ導体回路間は、スルーホール629またはバイアホール627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634が形成されている。
さらに、ICチップ実装用基板620には、凹部形状の光信号伝送用光路642が形成されている。この光信号伝送用光路642内には、4チャンネルの受光素子639とICチップ640とのそれぞれがワイヤボンディング648により実装されており、さらに、光信号伝送用光路642の一部には、樹脂組成物647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634には、半田バンプ637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。
The IC chip mounting substrate of the third embodiment will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of an IC chip mounting substrate according to the third embodiment. In the IC chip mounting substrate 620 of the third embodiment shown in FIG. 6, the conductor circuit 624 and the insulating layer 622 are laminated on both surfaces of the substrate 621, and between the conductor circuits sandwiching the substrate 621 and the insulating layer 622. The conductor circuits sandwiching between are electrically connected through through holes 629 or via holes 627. A solder resist layer 634 is formed on the outermost layer.
Further, a concave-shaped optical signal transmission optical path 642 is formed on the IC chip mounting substrate 620. In this optical signal transmission optical path 642, each of the four-channel light receiving element 639 and the IC chip 640 is mounted by wire bonding 648. Further, a resin composition is formed in a part of the optical signal transmission optical path 642. Object 647 is filled.
A solder bump 637 is formed on the solder resist layer 634 on the side where the concave optical signal transmission optical path is formed.
The IC chip may be mounted on the surface opposite to the side on which the optical path for transmitting optical signals is formed.

従って、4チャンネルの受光素子639への入力信号は、光信号伝送用光路642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642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、絶縁層623およびソルダーレジスト層634の一部に凹部形状に形成されている。 Therefore, an input signal to the four-channel light receiving element 639 is transmitted through the optical signal transmission optical path 642. Here, the optical signal transmission optical path 642 has a size capable of transmitting optical signals for four channels, and is formed in a concave shape in part of the insulating layer 623 and the solder resist layer 634.

また、このような光信号伝送用光路642の受光素子639が実装された側と反対側の樹脂組成物647の端部には、4つのマイクロレンズ646a〜646dが配設されている。ここで、マイクロレンズ646a〜646dのそれぞれは、受光素子639の各チャンネル639a〜639d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639への光信号は、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。なお、第三の実施形態のICチップ実装用基板において、マイクロレンズは必要に応じて配設されていればよく、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は、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。
ここで、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、絶縁層に形成された部分との平面視した際の開口の大きさは、図6に示したように、ソルダーレジスト層を貫通する部分の方が大きくてもよいし、両者が同一であってもよいし、絶縁層に形成された部分の方が大きくてもよい。また、この場合、マイクロレンズを配設するための形成層(レンズマーカ)を作製しておいてもよい。
Further, four microlenses 646a to 646d are disposed at the end of the resin composition 647 on the side opposite to the side on which the light receiving element 639 is mounted in the optical path for transmitting optical signals 642. Here, each of the micro lenses 646a to 646d is individually disposed at a position corresponding to each channel 639a to 639d of the light receiving element 639.
Accordingly, the optical signal to the light receiving element 639 passes through the microlenses 646a to 646d. As described above, by arranging the microlenses 646a to 646d in the optical path 642 for transmitting an optical signal, transmission loss of the optical signal can be suppressed. In addition, in the IC chip mounting substrate of the third embodiment, the microlens may be disposed as necessary, and the portion that penetrates the solder resist layer of the optical path for transmitting optical signals is filled with the resin composition. It may be formed by a gap.
Here, as shown in FIG. 6, the size of the opening in a plan view of the portion that penetrates the solder resist layer of the optical path for optical signal transmission and the portion formed in the insulating layer is as follows. The penetrating part may be larger, the both may be the same, or the part formed in the insulating layer may be larger. In this case, a formation layer (lens marker) for arranging the microlens may be prepared.

以下、上記形成層について、簡単に説明しておく。
上記形成層を作製する場合には、マイクロレンズを配設するのに先立ち、マイクロレンズを形成する部位を含むその周辺に、マイクロレンズ形成用樹脂を塗布して形成層用樹脂層を形成し、さらに、露光、現像処理を施すことにより、マイクロレンズ配設部位にマイクロレンズの土台となる円柱形状の形成層(レンズマーカ)を作製する。
このように、形成層を作製することにより、その後の工程で、マイクロレンズ形成用樹脂組成物を滴下した際に、表面張力により樹脂組成物が形成層上に球状に広がるとともに、この樹脂組成物は、形成層よりも広い領域に広がることがない。そのため、レンズ径や高さのバラツキが発生しにくくなる。なお、上記レンズマーカとしては、例えば、特開2002−331532号公報に開示されたもの等が挙げられる。 また、ソルダーレジスト層のマイクロレンズを配設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。
Hereinafter, the formation layer will be briefly described.
When preparing the formation layer, prior to disposing the microlens, a resin layer for forming the formation layer is formed by applying a resin for forming a microlens to the periphery including a portion where the microlens is formed, Further, by performing exposure and development processing, a cylindrical formation layer (lens marker) serving as a base of the microlens is produced at the microlens placement site.
In this way, by forming the formation layer, when the resin composition for forming a microlens is dropped in a subsequent process, the resin composition spreads spherically on the formation layer due to surface tension, and this resin composition Does not spread over a wider area than the formation layer. Therefore, variations in lens diameter and height are less likely to occur. In addition, as said lens marker, what was disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-331532 etc. is mentioned, for example. Further, an optical path for transmitting an optical signal may be formed only in a portion where the microlens of the solder resist layer is disposed.

このような構成からなるICチップ実装用基板620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646a〜646dおよび光信号伝送用光路642を介して受光素子639(受光部639a)に伝送され、この受光素子639で電気信号に変換された後、ワイヤボンディング649、導体回路624、バイアホール627等を介してICチップ640に送られ、処理されることとなる。 Also in the IC chip mounting substrate 620 having such a configuration, electrical signals transmitted through external optical components (such as an optical fiber and an optical waveguide) are transmitted through the microlenses 646a to 646d and the optical path 642 for transmitting an optical signal. Is transmitted to the light receiving element 639 (light receiving unit 639a), converted into an electric signal by the light receiving element 639, and then sent to the IC chip 640 via the wire bonding 649, the conductor circuit 624, the via hole 627, etc. Will be processed.

また、ICチップ実装用基板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640と外部基板等との間での電気信号の伝送は、半田バンプ637を介して行うことができる。 Further, in the IC chip mounting substrate 620, since solder bumps 637 are formed on the solder resist layer 634 via a metal plating layer, electrical signal transmission between the IC chip 640 and the external substrate is performed by soldering. This can be done via the bump 637.

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。 When the solder bumps are formed in this way, the IC chip mounting substrate can be connected to an external substrate such as a motherboard substrate via the solder bumps. In this case, the self-alignment of the solder By the action, the IC chip mounting substrate can be arranged at a predetermined position.

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。 Further, as the shape of the optical path for optical signal transmission of the concave shape, both the part formed in the insulating layer of the optical path for optical signal transmission and the part that penetrates the solder resist layer of the optical path for optical signal transmission, for example, , A cylinder, a prism, an elliptic cylinder, a shape in which a plurality of cylinders are arranged in parallel and a part of side surfaces of adjacent cylinders are connected, a columnar body having a bottom surface surrounded by straight lines and arcs, and the like. Note that the portion formed in the insulating layer and the portion formed in the solder resist layer do not necessarily have the same shape.

また、上記凹部形状の光信号伝送用光路について、その断面の面積は、100mm以上が望ましい。より望ましくは、200mm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。 Further, the cross-sectional area of the concave optical signal transmission optical path is preferably 100 mm 2 or more. More desirably, it is 200 mm 2 or more. With this size, an optical signal can be transmitted and received regardless of the size of the wavelength.

図6に示した第三の実施形態の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、受光素子と発光素子との両方が実装されていてもよい。 In the description of the IC chip mounting substrate of the third embodiment shown in FIG. 6, the IC chip mounting substrate on which the light receiving element is mounted as the optical element has been described. However, for the IC chip mounting of the above-described embodiment. In the substrate, a light emitting element may be mounted as an optical element instead of the light receiving element. In this case, the configuration of the IC chip mounting substrate is the same as the above except that the light receiving element is replaced with the light emitting element. Good. Further, both the light receiving element and the light emitting element may be mounted.

第三の本発明の光通信用デバイスでは、このようなICチップ実装用基板がマザーボード用基板に実装されている。
上記マザーボード用基板は、基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されている。
上記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。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。
In the optical communication device according to the third aspect of the present invention, such an IC chip mounting substrate is mounted on a motherboard substrate.
The motherboard for mother board has a conductor circuit and an insulating layer laminated on at least one surface of the board, an optical waveguide, and an optical path for optical signal transmission.
An optical waveguide is formed on the mother board, and an optical signal can be transmitted through the optical waveguide.
Examples of the optical waveguide include an organic optical waveguide made of a polymer material or the like, an inorganic optical waveguide made of quartz glass, a compound semiconductor, or the like. Among these, an organic optical waveguide made of a polymer material or the like is desirable. This is because it has excellent adhesion to the insulating layer and is easy to process.
The polymer material is not particularly limited as long as it has little absorption in the communication wavelength band, and a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, or a resin in which a part of the thermosetting resin is sensitized. And a resin composite of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, a composite of a photosensitive resin and a thermoplastic resin, and the like.

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。 Specifically, acrylic resin such as PMMA (polymethyl methacrylate), deuterated PMMA, deuterated fluorinated PMMA, polyimide resin such as fluorinated polyimide, epoxy resin, UV curable epoxy resin, polyolefin resin, deuterium Examples thereof include a silicone resin such as a fluorinated silicone resin, a siloxane resin, and a polymer produced from benzocyclobutene. In addition, when the optical waveguide is a multimode optical waveguide, the material is preferably acrylic resin, epoxy resin, or UV curable epoxy resin. When the optical waveguide is a single mode optical waveguide, The material is preferably a polyimide resin, a silicone resin, or a siloxane resin.

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。
Further, the thickness of the core portion of the optical waveguide is desirably 1 to 100 μm, and the width is desirably 1 to 100 μm. If the width is less than 1 μm, the formation may not be easy. On the other hand, if the width exceeds 100 μm, it may hinder the degree of freedom in designing a conductor circuit or the like constituting the multilayer printed wiring board. .
Further, it is desirable that the ratio between the thickness and width of the core portion of the optical waveguide is close to 1: 1. This is because the planar shape of the light receiving part of the light receiving element or the light emitting part of the light emitting element is usually circular. In addition, the ratio of the thickness to the width is not particularly limited, and may be about 1: 2 to about 2: 1.

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。 Furthermore, when the optical waveguide is a single-mode optical waveguide having a communication wavelength of 1.31 μm or 1.55 μm, the thickness and width of the core portion are more preferably 5 to 15 μm, and about 10 μm. It is particularly desirable. When the optical waveguide is a multimode optical waveguide with a communication wavelength of 0.85 μm, the thickness and width of the core portion are more preferably 20 to 80 μm, and particularly preferably about 50 μm. .

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、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。
The optical waveguide may contain particles. This is because cracks are less likely to occur in the optical waveguide when the particles are blended. That is, when particles are not mixed in the optical waveguide, cracks may occur in the optical waveguide due to the difference in thermal expansion coefficient between the optical waveguide and other layers (substrate, insulating layer, etc.). However, if the difference in thermal expansion coefficient from the other layers is reduced by blending particles in the optical waveguide and adjusting the thermal expansion coefficient, cracks are less likely to occur in the optical waveguide.
In addition to the resin component, the optical waveguide may contain particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles. This is because the inclusion of these particles makes it possible to match the thermal expansion coefficient between the optical waveguide and the insulating layer, solder resist layer, or the like.

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。
Examples of the resin particles include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, a resin in which a part of the thermosetting resin is sensitized, a resin composite of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, and a photosensitive property. What consists of a composite_body | complex etc. of resin and a thermoplastic resin is mentioned.
Specifically, thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, bismaleimide resins, polyphenylene resins, polyolefin resins, fluororesins; thermosetting groups of these thermosetting resins (for example, epoxy in epoxy resins) Resin that has been reacted with methacrylic acid, acrylic acid or the like to give an acrylic group; phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS), polyphenylene sulfide (PPES), polyphenyl Examples thereof include thermoplastic resins such as ether (PPE) and polyetherimide (PI); photosensitive resins such as acrylic resins.
Moreover, what consists of the resin composite of the said thermosetting resin and the said thermoplastic resin, the resin to which the said acrylic group was provided, the said photosensitive resin, and the said thermoplastic resin can also be used.

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。
Moreover, as the resin particles, resin particles made of rubber can be used.
Examples of the inorganic particles include aluminum compounds such as alumina and aluminum hydroxide, calcium compounds such as calcium carbonate and calcium hydroxide, potassium compounds such as potassium carbonate, magnesium compounds such as magnesia, dolomite and basic magnesium carbonate, silica And silicon compounds such as zeolite and titanium compounds such as titania. Further, silica and titania mixed at a certain ratio and melted and homogenized may be used.

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。
Moreover, what consists of phosphorus or a phosphorus compound can also be used as said inorganic particle.
Examples of the metal particles include those made of gold, silver, copper, palladium, nickel, platinum, iron, zinc, lead, aluminum, magnesium, calcium and the like.
These resin particles, inorganic particles and metal particles may be used alone or in combination of two or more.
The particles are preferably inorganic particles, and particles made of silica, titania or alumina are desirable. Moreover, particles having a mixed composition formed by mixing and melting at least two of silica, titania and alumina are also desirable.
The shape of the particles such as the resin particles is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, an elliptical spherical shape, a crushed shape, and a polyhedral shape.

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。
The particle size of the particles is preferably shorter than the communication wavelength. This is because if the particle size is longer than the communication wavelength, transmission of the optical signal may be hindered.
More preferably, the particle size has a lower limit of 0.01 μm and an upper limit of 0.8 μm. When particles outside this range are included, the particle size distribution becomes too wide, and when mixed in the resin composition, the viscosity of the resin composition varies greatly, which is a reproduction of the case where a resin composition is prepared. This is because it may become difficult to prepare a resin composition having a predetermined viscosity.

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。
More preferably, the particle size has a lower limit of 0.1 μm and an upper limit of 0.8 μm. Within this range, it is suitable to apply the resin composition using spin coating, roll coating, etc., and when preparing a resin composition in which particles are mixed, it becomes easy to adjust to a predetermined viscosity. .
It is particularly desirable that the lower limit of the particle size is 0.2 μm and the upper limit is 0.6 μm. This range is particularly suitable for application of the resin composition and formation of the core portion of the optical waveguide. Further, the variation of the formed optical waveguides, particularly the variation of the core portion is minimized, and the characteristics of the motherboard for the mother board are particularly excellent.
Moreover, as long as it is a particle | grain which has a particle size of this range, the particle | grains of 2 or more types of different particle sizes may be contained.
Moreover, as long as it is a particle | grain which has a particle size in the said range, you may contain the particle | grains of 2 or more types of different particle sizes.

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。 The desirable lower limit of the compounding amount of the particles is 10% by weight, and the more desirable lower limit is 20% by weight. On the other hand, the desirable upper limit of the particles is 80% by weight, and the more desirable upper limit is 70% by weight. If the blending amount of the particles is less than 10% by weight, the effect of blending the particles may not be obtained. If the blending amount of the particles exceeds 80% by weight, the transmission of the optical signal may be hindered. It is.

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。
Further, the shape of the optical waveguide is not particularly limited, but a sheet shape is preferable because it is easy to form.
When the optical waveguide is composed of a core part and a clad part, the particles may be blended in both the core part and the clad part, but the core part is blended with particles. It is desirable that the particles are blended only in the clad part covering the periphery of the core part. The reason is as follows.
That is, when the particles are mixed in the optical waveguide, an air layer may be generated at the interface between the particles and the resin component depending on the adhesion between the particles and the resin component of the optical waveguide. While the refractive direction of light changes depending on the air layer, the transmission loss of the optical waveguide may increase, whereas when the particles are blended only in the cladding part, by blending the particles as described above, This is because the problem that the transmission loss of the optical waveguide becomes large does not occur and cracks are hardly generated in the optical waveguide.

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。
Further, it is desirable that an optical path conversion mirror is formed in the optical waveguide. This is because the optical path can be changed to a desired angle by forming the optical path conversion mirror.
The optical path conversion mirror can be formed by cutting one end of the optical waveguide, as will be described later. Further, instead of forming the optical path conversion mirror in the optical waveguide, a member having an optical path conversion unit may be disposed at the end of the end of the optical waveguide.

また、上記マザーボード用基板においては、少なくとも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とが望ましい。
ここで、充填する樹脂組成物としては、上述した本発明の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。
In the motherboard for the mother board, an optical signal transmission optical path is formed at least in the insulating layer and the solder resist layer, and a resin other than a part that penetrates the solder resist layer of the optical signal transmission optical path It is desirable that the composition is filled.
Here, examples of the resin composition to be filled include those similar to the resin composition to be filled in the optical path for optical signal transmission in the above-described IC chip mounting substrate of the present invention.

また、上記光通信用デバイスにおいては、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、上記絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さくてもよい。
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。
In the optical communication device, the diameter of the cross section of the optical signal transmission optical path passing through the optical solder resist layer is smaller than the diameter of the cross section of the portion formed in the insulating layer. Also good.
In addition, the specific size of the diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer of the optical signal transmission optical path may be appropriately selected according to the design of the IC chip mounting substrate, but is usually about 50 to 490 μm. It is desirable that

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てもよい。マイクロレンズを配設することに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、上述した本発明の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、上記マザーボード用基板においては、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。
Further, in the mother board, the end portion of the resin composition filled in a portion other than a portion penetrating the solder resist layer of the optical path for transmitting the optical signal of the resin composition, the optical signal transmitting A microlens may be disposed in a portion of the optical path that penetrates the solder resist layer. This is because the optical signal can be reliably transmitted by disposing the microlens.
In addition, as a material of the said microlens, characteristics, such as a transmittance | permeability, the thing similar to the microlens arrange | positioned on the board | substrate for IC chip mounting of this invention mentioned above is mentioned.
Moreover, in the said board | substrate for motherboards, the board | substrate for IC chip mounting of this invention is not specifically limited, Similarly, the area | region where the said micro lens is arrange | positioned may be surface-treated.

また、上記マザーボード用基板において、最外層にソルダーレジスト層が形成されている場合、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。 In the above motherboard substrate, when a solder resist layer is formed on the outermost layer, the lower limit of the thickness of the solder resist layer is preferably 10 μm, and more preferably 15 μm. On the other hand, the upper limit is desirably 40 μm, and more desirably 30 μm.

また、上記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。 In the motherboard for motherboard, it is desirable that conductor circuits sandwiching the substrate are connected via through holes, and conductor circuits sandwiching the insulating layer are connected via via holes. This is because the high-density wiring of the IC chip mounting substrate can be realized and the size can be reduced.

また、上記光通信用デバイスでは、ICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層が形成されているが、このICチップ実装用基板封止層の材質とし ては、上述した第一の本発明のICチップ実装用基板にかかる光学素子封止層と同様のもの等が挙げられる。
従って、上記ICチップ実装用基板封止層は、樹脂からなるものであることが望ましい。勿論、上記ICチップ実装用基板封止層は、半田からなるものであってもよい。
In the optical communication device, an IC chip mounting substrate sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate. As a material of the IC chip mounting substrate sealing layer, Examples of the optical element sealing layer according to the above-described IC chip mounting substrate of the first aspect of the invention include the same.
Therefore, the IC chip mounting substrate sealing layer is preferably made of resin. Of course, the IC chip mounting substrate sealing layer may be made of solder.

また、後に図面を参照しながら説明するが、上記光通信用デバイスにおいて、上記光信号伝送用光路の上記ICチップ実装用基板に接する部分には、空隙部が形成されていることが望ましい。その理由は、第一の本発明のICチップ実装用基板において、光信号伝送用光路の光学素子に接する部分に空隙部が形成されていることが望ましい理由と同様、光伝送性に優れることとなるからである。 Further, as will be described later with reference to the drawings, in the optical communication device, it is desirable that a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the IC chip mounting substrate. The reason is that, in the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention, the optical signal transmission optical path is excellent in optical transmission property as well as the reason why it is desirable that a gap is formed in the portion in contact with the optical element of the optical signal transmission optical path. Because it becomes.

以下、第三の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、第三の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。なお、ICチップ実装用基板1720、2720としては、ICチップが実装された状態の第一の本発明のICチップ実装用基板が実装されている。
Hereinafter, embodiments of the optical communication device of the third aspect of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 7: is sectional drawing which shows typically an example of embodiment of the device for optical communication of 3rd this invention.
FIG. 7 shows an optical communication device 760 in which an IC chip mounting substrate 2720 on which a light receiving element 2739 is mounted and an IC chip mounting substrate 1720 on which a light emitting element 1738 is mounted are mounted on a motherboard 720. Has been. As the IC chip mounting substrates 1720 and 2720, the IC chip mounting substrate according to the first aspect of the present invention in which the IC chip is mounted is mounted.

ICチップ実装用基板1720は、基板1721の両面に導体回路1724と絶縁層1722とが積層形成され、基板1721を挟んだ導体回路間、および、絶縁層1722を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール(図示せず)およびバイアホール1727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1734が形成されている。 The IC chip mounting substrate 1720 is formed by laminating a conductor circuit 1724 and an insulating layer 1722 on both surfaces of the substrate 1721. Between the conductor circuits sandwiching the substrate 1721 and between the conductor circuits sandwiching the insulating layer 1722, respectively. They are electrically connected by through holes (not shown) and via holes 1727. A solder resist layer 1734 is formed on the outermost layer.

このICチップ実装用基板1720では、基板1721、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が実装された側およびその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を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ1749、1746が配設されている。
In the IC chip mounting substrate 1720, an optical signal transmission optical path 1742 is provided so as to penetrate the substrate 1721, the insulating layer 1722, and the solder resist layer 1734.
In this optical signal transmission optical path 1742, a resin composition 1747 is filled in a portion penetrating the substrate 1721 and the insulating layer 1722. In addition, the microlenses 1749 and 1746 are respectively provided on the side of the resin composition 1747 on which the light emitting element 1738 is mounted and on the opposite end thereof, and the portions penetrating the solder resist layer of the optical path 1742 for optical signal transmission. Is arranged.

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。ICチップ実装用基板1720では、発光素子1738の外周に接するように、光学素子封止層1748が形成されている。
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。
On one surface of the IC chip mounting substrate 1720, a light emitting element 1738 is surface-mounted via a solder connection portion 1744 so that the light emitting portion 1738 a faces the optical path 1742 for optical signal transmission. In the IC chip mounting substrate 1720, an optical element sealing layer 1748 is formed so as to be in contact with the outer periphery of the light emitting element 1738.
Although not shown, an IC chip is mounted on the surface of the IC chip mounting substrate 1720 on the same side as the side on which the light emitting element 1738 is mounted via a solder connection portion.

また、ICチップ実装用基板2720は、基板2721の両面に導体回路2724と絶縁層2722とが積層形成され、基板2721を挟んだ導体回路間、および、絶縁層2722を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール(図示せず)およびバイアホール2727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2734が形成されている。 In addition, the IC chip mounting substrate 2720 is formed by laminating a conductor circuit 2724 and an insulating layer 2722 on both surfaces of the substrate 2721, and between the conductor circuits sandwiching the substrate 2721 and between the conductor circuits sandwiching the insulating layer 2722, Each is electrically connected through a through hole (not shown) and a via hole 2727. A solder resist layer 2734 is formed on the outermost layer.

このICチップ実装用基板2720では、基板2721、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が実装された側およびその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を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ2749、2746が配設されている。 In this IC chip mounting substrate 2720, an optical signal transmission optical path 2742 is provided so as to penetrate the substrate 2721, the insulating layer 2722, and the solder resist layer 2734. In this optical signal transmission optical path 2742, a resin composition 2747 is filled in a portion penetrating the substrate 2721 and the insulating layer 2722. In addition, each of the resin composition 2747 on the side where the light receiving element 2739 is mounted and the opposite end thereof, which passes through the solder resist layer 2734 of the optical signal transmission optical path 2742, includes a microlens 2749, 2746 is provided.

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。そして、ICチップ実装用基板2720では、受光素子2739の外周に接するように、光学素子封止層が形成されている。
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。
On one surface of the IC chip mounting substrate 2720, a light receiving element 2739 is surface-mounted via a solder connection portion 2744 so that the light receiving portion 2739a faces the optical path 2742 for optical signal transmission. In the IC chip mounting substrate 2720, an optical element sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the light receiving element 2739.
Although not shown, an IC chip is mounted on the surface of the IC chip mounting substrate 2720 on the same side as the side on which the light receiving element 2739 is mounted via a solder connection portion.

また、マザーボード用基板720は、基板721の両面に導体回路724と絶縁層722とが積層形成され、基板721を挟んだ導体回路間、および、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、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。
In addition, the motherboard 720 includes a conductor circuit 724 and an insulating layer 722 formed on both surfaces of the substrate 721, and between the conductor circuits sandwiching the substrate 721 and between the conductor circuits sandwiching the insulating layer 722, respectively. They are electrically connected by a through hole 729 and a via hole (not shown). A solder resist layer 734 is formed as the outermost layer.
In this mother board 720, an optical signal transmission optical path 742 is provided so as to penetrate the board 721, the insulating layer 722, and the solder resist layer 734.

この光信号伝送用光路742では、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。なお、第三の本発明の光通信用デバイスを構成するマザーボード用基板720において、ソルダーレジスト層734を貫通する部分の断面の径は、必ずしも基板721および絶縁層722を貫通する部分の断面の径よりも小さくなくてもよい。 In this optical signal transmission optical path 742, the diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer 734 is smaller than the diameter of the cross section of the portion that penetrates the substrate 721 and the insulating layer 722. In the mother board 720 constituting the optical communication device of the third aspect of the present invention, the diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer 734 is not necessarily the diameter of the cross section of the portion that penetrates the substrate 721 and the insulating layer 722. It does not have to be smaller.

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。
An optical waveguide 750 composed of a core 751 and a clad 752 is formed on the outermost insulating layer 722 opposite to the side on which the IC chip mounting substrates 1720 and 2720 of the motherboard 720 are mounted.
In addition, an optical path conversion mirror is formed at each end portion of the optical waveguide 750 so that an optical signal can be transmitted between the optical waveguide 750 and the optical path 742 for transmitting an optical signal. .

ここで、光導波路750は、後述するが、一旦、最外層の絶縁層上に全面又は一部に樹脂組成物を積層した後、所定の箇所を先端がV形90°のダイヤモンドソー等で切削加工することにより形成されている。なお、マザーボード用基板720においては、その両端がともに光信号伝送用光路742と光学的に接続された部分が、実際に光導波路として機能することとなる。 Here, as will be described later, the optical waveguide 750 is once laminated with a resin composition on the entire surface or a part of the outermost insulating layer, and then a predetermined portion is cut with a diamond saw or the like having a V-shaped 90 ° tip. It is formed by processing. In addition, in the motherboard 720, a portion where both ends thereof are optically connected to the optical signal transmission optical path 742 actually functions as an optical waveguide.

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であって、ソルダーレジスト層を貫通する部分には、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。 In addition, microlenses 746a and 746b are disposed on the side opposite to the side where the optical waveguide 750 is formed in the optical path 742 for transmitting an optical signal and through the solder resist layer. Here, each of the micro lenses 746a and 746b is disposed at a position corresponding to each end portion of the core 751 in which an optical path conversion mirror is formed at the end portion.

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1743、2743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。
In the optical communication device 760, IC chip mounting substrates 1720 and 2720 are mounted on the surface of the motherboard substrate 720 opposite to the side on which the optical waveguide 750 is formed via solder connection portions 1743 and 2743. Yes.
Here, each of the IC chip mounting substrates 1720 and 2720 is mounted at a predetermined position by a self-alignment action.

さらに、一の面のソルダーレジスト層734上には、ICチップ実装用基板1720、2720のそれぞれの外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層748a、748bが形成されており、ICチップ実装用基板封止層748a、748bのそれぞれに形成された光信号伝送用光路の直下には、空隙部が形成されている。従って、光信号伝送用光路のICチップ実装用基板1720、2720に接する部分には、ICチップ実装用基板封止層748a、748bが形成されていない。
このようなICチップ実装用基板封止層748a、748bが形成されることにより、ICチップ実装用基板1720、2720に形成された光信号伝送用光路や、マザーボード用基板に形成された光信号伝送用光路742内に、ゴミや異物等が入り込むことがなく、該ゴミや異物等により光信号の伝送が阻害されることもない。
また、マイクロレンズにより効率良く光信号を集光することができる。
Further, IC chip mounting substrate sealing layers 748a and 748b are formed on the solder resist layer 734 on one surface so as to be in contact with the outer circumferences of the IC chip mounting substrates 1720 and 2720, respectively. A gap is formed immediately below the optical path for optical signal transmission formed in each of the mounting substrate sealing layers 748a and 748b. Therefore, the IC chip mounting substrate sealing layers 748a and 748b are not formed on the portions of the optical signal transmission optical path that are in contact with the IC chip mounting substrates 1720 and 2720.
By forming such IC chip mounting substrate sealing layers 748a and 748b, optical signal transmission optical paths formed on the IC chip mounting substrates 1720 and 2720 and optical signal transmission formed on the motherboard substrate. Dust and foreign matter do not enter the optical path 742 for use, and transmission of optical signals is not hindered by the dust and foreign matter.
Further, the optical signal can be efficiently collected by the microlens.

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、マイクロレンズ1749、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746、光信号伝送用光路2742およびマイクロレンズ2749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、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがないため、確実に光信号を伝送することができる。
In the optical communication device 760 having such a configuration, an electrical signal from an IC chip (not shown) mounted on the IC chip mounting substrate 1720 is converted into an optical signal by the light emitting element 1738, and the light emitting element 1738 ( The optical signal emitted from the light emitting unit 1738a) includes a microlens 1749, an optical signal transmission optical path 1742, a microlens 1746, a microlens 746a, an optical signal transmission optical path 742, an optical waveguide 750, an optical signal transmission optical path 742, and a microlens. 746b, microlens 746, optical signal transmission optical path 2742, and microlens 2749, the light is transmitted to light receiving element 2739 (light receiving unit 2739a) and further converted into an electric signal by light receiving element 2739, and then IC chip mounting substrate 2720. Is transmitted to the IC chip (not shown) mounted on the It is the thing.
In such an optical communication device, dust and foreign matter do not enter the optical signal transmission optical path, so that an optical signal can be transmitted reliably.

また、本発明の光通信用デバイスの実施形態は、図7に示したような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。なお、ICチップ実装用基板1820、2820としては、第三の実施形態のICチップ実装用基板が実装されている。
Further, the embodiment of the optical communication device of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 7, and may be an embodiment shown in FIG. 8, for example.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing another example of the embodiment of the optical communication device of the present invention. FIG. 8 shows an optical communication device 860 in which an IC chip mounting substrate 1820 on which a light emitting element 1838 is mounted and an IC chip mounting substrate 2820 on which a light receiving element 2839 is mounted are mounted on a motherboard 820. Has been. As the IC chip mounting substrates 1820 and 2820, the IC chip mounting substrate of the third embodiment is mounted.

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。
The optical communication device 860 is different from the optical communication device 760 shown in FIG. 7 in the structure of the IC chip mounting substrates 1820 and 2820, but the structure of the motherboard 820 is the same as that of the motherboard 720. Are identical.
Therefore, here, an embodiment of the optical communication device 860 will be described focusing on the structure of the IC chip mounting substrates 1820 and 2820.

ICチップ実装用基板1820は、基板1821の両面に導体回路1824と絶縁層1822とが積層形成され、基板1821を挟んだ導体回路間、および、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。 The IC chip mounting substrate 1820 is formed by laminating a conductor circuit 1824 and an insulating layer 1822 on both surfaces of the substrate 1821. Between the conductor circuits sandwiching the substrate 1821 and between the conductor circuits sandwiching the insulating layer 1822, respectively. The through hole 1829 and the via hole 1827 are electrically connected. A solder resist layer 1834 is formed on the outermost layer.

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を貫通する部分の一部には、マイクロレンズ1846が配設されている。
The IC chip mounting substrate 1820 is provided with an optical path for optical signal transmission 1842 having a concave shape.
In this optical signal transmission optical path 1842, a light emitting element 1838 and an IC chip (not shown) are mounted by wire bonding 1849, and a portion formed on the insulating layer 1822 of the optical signal transmission optical path 1842 Is filled with a resin composition 1847.
In addition, a microlens 1846 is formed at a part of the end portion of the resin composition 1847 opposite to the side where the light emitting element 1838 is mounted and through the solder resist layer 1834 of the optical path for optical signal transmission 1842. It is arranged.

また、ICチップ実装用基板2820は、基板2821の両面に導体回路2824と絶縁層2822とが積層形成され、基板2821を挟んだ導体回路間、および、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。 In addition, the IC chip mounting substrate 2820 is formed by laminating a conductor circuit 2824 and an insulating layer 2822 on both surfaces of the substrate 2821. Between the conductor circuits sandwiching the substrate 2821 and between the conductor circuits sandwiching the insulating layer 2822, Each is electrically connected by a through hole 2829 and a via hole 2827. A solder resist layer 2834 is formed as the outermost layer.

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2849より実装されており、さらに、光信号伝送用光路2842の絶縁層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を貫通する部分の一部には、マイクロレンズ2846が配設されている。
This IC chip mounting substrate 2820 is provided with an optical path 2842 for concave optical signal transmission.
In this optical signal transmission optical path 2842, a light receiving element 2839 and an IC chip (not shown) are mounted by wire bonding 2849, and a portion formed in the insulating layer 2822 of the optical signal transmission optical path 2842 Is filled with a resin composition 2847.
Further, a microlens 2846 is provided at a part of the end of the resin composition 2847 opposite to the side on which the light receiving element 2839 is mounted and through the solder resist layer 2834 of the optical signal transmission optical path 2842. It is arranged.

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。
Further, as described above, the mother board 820 has the same configuration as the mother board shown in FIG.
In the optical communication device 860, IC chip mounting substrates 1820 and 2820 are mounted via solder connection portions 1843 and 2843 on the surface of the motherboard substrate 820 opposite to the side on which the optical waveguide 850 is formed. Yes.
Here, each of the IC chip mounting substrates 1820 and 2820 is mounted at a predetermined position by a self-alignment action.

さらに、マザーボード用基板820の一の面のソルダーレジスト層834上には、ICチップ実装用基板1820、2820のそれぞれの外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層848a、848bが形成されており、ICチップ実装用基板封止層848a、848bのそれぞれに形成された光信号伝送用光路の直下には、空隙部が形成されている。従って、光信号伝送用光路のICチップ実装用基板1820、2820に接する部分には、ICチップ実装用基板封止層848a、848bが形成されていない。
このようなICチップ実装用基板封止層848a、848bが形成されることにより、ICチップ実装用基板1820、2820に形成された光信号伝送用光路や、マザーボード用基板に形成された光信号伝送用光路内に、ゴミや異物等が入り込むことがなく、該ゴミや異物等により光信号の伝送が阻害されることもない。
また、マイクロレンズにより効率良く光信号を集光することができる。
Further, IC chip mounting substrate sealing layers 848a and 848b are formed on the solder resist layer 834 on one surface of the motherboard substrate 820 so as to be in contact with the outer circumferences of the IC chip mounting substrates 1820 and 2820, respectively. A gap is formed immediately below the optical signal transmission optical path formed in each of the IC chip mounting substrate sealing layers 848a and 848b. Therefore, the IC chip mounting substrate sealing layers 848a and 848b are not formed on the portions of the optical signal transmission optical path that are in contact with the IC chip mounting substrates 1820 and 2820.
By forming such IC chip mounting substrate sealing layers 848a and 848b, optical signal transmission optical paths formed on the IC chip mounting substrates 1820 and 2820, and optical signal transmission formed on the motherboard substrate. There is no entry of dust or foreign matter into the optical path for use, and transmission of optical signals is not hindered by the dust or foreign matter.
Further, the optical signal can be efficiently collected by the microlens.

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、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがないため、確実に光信号を伝送することができる。
In the optical communication device 860 having such a configuration, an electrical signal from an IC chip (not shown) mounted on the IC chip mounting substrate 1820 is converted into an optical signal by the light emitting element 1838, and the light emitting element 1838 ( The optical signal emitted from the light emitting unit 1838a) is an optical signal transmission optical path 1842, a micro lens 1846, a micro lens 846a, an optical signal transmission optical path 842, an optical waveguide 850, an optical signal transmission optical path 842, a micro lens 846b, and a micro lens. The IC chip mounted on the IC chip mounting board 2820 after being transmitted to the light receiving element 2839 (light receiving unit 2839a) through the optical path 2846 and the optical signal transmitting optical path 2842 and further converted into an electric signal by the light receiving element 2839. (Not shown) and processed.
In such an optical communication device, dust and foreign matter do not enter the optical signal transmission optical path, so that an optical signal can be transmitted reliably.

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、上述したマザーボード用基板に第一または第二の本発明のICチップ実装用基板や、第三の実施形態のICチップ実装用基板が実装された形態であればよい。
Further, in the optical communication device shown in FIGS. 7 and 8, one channel optical element (light emitting element, light receiving element) is mounted on the IC chip mounting substrate. An optical signal transmission optical path for transmitting an optical signal is formed on each of the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate.
However, the embodiment of the optical communication device of the present invention is not limited to the embodiment as shown in FIGS. 7 and 8, and the first or second IC chip of the present invention is mounted on the above-mentioned mother board. Any configuration may be used as long as the mounting substrate or the IC chip mounting substrate of the third embodiment is mounted.

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チップ実装用基板と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。
Therefore, a multi-channel optical element may be mounted on the IC chip mounting substrate, and an optical signal of the multi-channel optical element is transmitted to each of the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate. Accordingly, an optical signal transmission optical path having a collective through-hole structure, an optical signal transmission optical path having an individual through-hole structure, or the like may be formed.
When a plurality of IC chip mounting substrates are mounted on the motherboard, the IC chip mounting substrate on which the optical signal transmission optical path having a collective through-hole structure is formed and the optical signal transmission optical path having a concave shape are formed. An IC chip mounting substrate having a different optical signal transmission optical path structure, such as an IC chip mounting substrate, may be mounted on one motherboard substrate.

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、マイクロレンズを配設する場合、図7の実施形態に示した6箇所の全てにマイクロレンズを配設することが望ましい。発光素子から受光素子への光信号の伝送能の信頼性に優れることとなるからである。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、ICチップ実装用基板に実装された光学素子にマイクロレンズが配設されていてもよい。
また、少なくともICチップ実装用基板とマザーボード用基板とが対向する箇所(4箇所)に、マイクロレンズが配設されていることも望ましい。
Furthermore, in the optical communication device of the embodiment as shown in FIG. 7, when the microlens is arranged, it is desirable to arrange the microlens at all six positions shown in the embodiment of FIG. This is because the reliability of the transmission capability of the optical signal from the light emitting element to the light receiving element is excellent. In addition, the same thing became clear also in the optical communication device of the embodiment shown in FIG.
Further, a microlens may be disposed on the optical element mounted on the IC chip mounting substrate.
It is also desirable that microlenses are disposed at least at locations (four locations) where the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate face each other.

また、第三の本発明の光通信用デバイスにおいては、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板のソルダーレジスト層との間にダムが形成されていてもよい。
ダムを形成することにより、ICチップ実装用基板封止層をマザーボード用基板のソルダーレジスト層上の所望の位置に形成することができるからである。
特に、ポッティングによりICチップ実装用基板封止層を形成する場合には、ICチップ実装用基板の光信号伝送用光路とマザーボード用基板の光信号伝送用光路との間へのICチップ実装用基板封止層の流入を防止することができるため、ダムが形成されていることが適している。
In the optical communication device of the third aspect of the present invention, a dam may be formed between the IC chip mounting substrate and the solder resist layer of the motherboard substrate.
This is because by forming the dam, the IC chip mounting substrate sealing layer can be formed at a desired position on the solder resist layer of the motherboard substrate.
In particular, when the IC chip mounting substrate sealing layer is formed by potting, the IC chip mounting substrate between the optical signal transmission optical path of the IC chip mounting substrate and the optical signal transmission optical path of the motherboard substrate. Since the inflow of the sealing layer can be prevented, it is suitable that a dam is formed.

また、第三の本発明の光通信用デバイスについて、図7に示した実施形態においては、光信号伝送用光路の光学素子と接する部分には光学素子封止層が形成されていないICチップ実装用基板が、マザーボート用基板に実装されており、さらに、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接する部分には、ICチップ実装用基板封止層が形成されていないが、当然、第三の本発明の光通信用デバイスの実施形態は、このような形態に限定されるわけではない。 Further, in the optical communication device of the third aspect of the present invention, in the embodiment shown in FIG. 7, the IC chip mounting in which the optical element sealing layer is not formed in the portion in contact with the optical element of the optical signal transmission optical path An IC chip mounting substrate sealing layer is formed on a portion of the optical signal transmission optical path formed on the motherboard substrate in contact with the IC chip mounting substrate. Of course, the embodiment of the device for optical communication according to the third aspect of the present invention is not limited to such a form.

具体的には、第三の本発明の光通信用デバイスがとり得る実施形態の組み合わせとしては、図7に示した実施形態を含め、次の4通りが考えられます。
即ち、(1)光信号伝送用光路の光学素子と接する部分に光学素子封止層が形成されていないICチップ実装用基板がマザーボート用基板に実装されており、さらに、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接する部分にはICチップ実装用基板封止層が形成されていない形態(図7の形態)、
(2)光信号伝送用光路の光学素子と接する部分に光学素子封止層が形成されたICチッ プ実装用基板がマザーボート用基板に実装されており、さらに、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接する部分にICチップ実装用基板封止層が形成されていない形態、
(3)光信号伝送用光路の光学素子と接する部分に光学素子封止層が形成されていないICチップ実装用基板がマザーボート用基板に実装されており、さらに、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接する部分にICチップ実装用基板封止層が形成されている形態、
(4)光信号伝送用光路の光学素子と接する部分に光学素子封止層が形成されたICチップ実装用基板がマザーボート用基板に実装されており、さらに、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接する部分にICチップ実装用基板封止層が形成されている形態、の4通りであります。
Specifically, there are four possible combinations of embodiments that the third embodiment of the optical communication device of the present invention can take, including the embodiment shown in FIG.
That is, (1) an IC chip mounting substrate on which an optical element sealing layer is not formed is mounted on a mother board substrate at a portion in contact with an optical element of an optical path for optical signal transmission, and further formed on a motherboard substrate. The form in which the IC chip mounting substrate sealing layer is not formed on the portion of the optical path for optical signal transmission that is in contact with the IC chip mounting substrate (the form of FIG. 7),
(2) An IC chip mounting board in which an optical element sealing layer is formed on a portion of the optical signal transmission optical path in contact with the optical element is mounted on the mother board, and further formed on the motherboard board. A form in which the IC chip mounting substrate sealing layer is not formed on the portion of the optical path for optical signal transmission that contacts the IC chip mounting substrate,
(3) An IC chip mounting substrate on which an optical element sealing layer is not formed is mounted on the mother board substrate at a portion in contact with the optical element on the optical signal transmission optical path, and further formed on the motherboard substrate. A mode in which an IC chip mounting substrate sealing layer is formed on a portion of the optical path for optical signal transmission that is in contact with the IC chip mounting substrate;
(4) An IC chip mounting substrate in which an optical element sealing layer is formed in a portion in contact with the optical element in the optical path for transmitting an optical signal is mounted on the mother board, and further, the light formed on the motherboard substrate. There are four types, in which an IC chip mounting substrate sealing layer is formed on the portion of the optical path for signal transmission that contacts the IC chip mounting substrate.

これらの実施形態は、全て上述した第三の本発明の目的、即ち、光信号伝送用光路内へゴミや異物等が入り込むことを防止し、優れた光信号伝送能を確保することを達成することができるものであるが、これらの中では、上記(2)の形態が特に望ましい。その理由は下記の通りである。 All of these embodiments achieve the object of the third aspect of the present invention described above, that is, preventing dust and foreign matter from entering the optical path for optical signal transmission and ensuring excellent optical signal transmission capability. Among these, the form (2) is particularly desirable. The reason is as follows.

光学素子とICチップ実装用基板との隙間の距離、及び、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板との隙間の距離を比較した場合、通常、前者は50μm以下(大きくても100μm程度)と狭いのに対し、後者は300μm程度(概ね100〜800μm程度)とある程度の距離を有している。
ここで、光学素子封止層及びICチップ実装用基板封止層のそれぞれを形成することを考慮してみると、光学素子封止層を形成する場合には、光学素子とICチップ実装用基板との隙間の距離が狭いため、光信号伝送用光路の光学素子と接する部分に光学素子封止層が形成されていない形態にしようとすると、光学素子封止層を形成するための樹脂組成物の選択の自由度が小さくなってしまうととともに、その形成工程の制御も極めて高い精度が要求されることとなる。一方、ICチップ実装用基板封止層を形成する場合には、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板との隙間がある程度の距離を有しているため、比較的容易に、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接する部分にICチップ実装用基板封止層が形成することなく、その外周付近のみを封止することができ、また、ICチップ実装用基板を形成するためのICチップ実装用基板封止層を形成するための樹脂組成物もある程度自由に選択することができる。
このような点から、第三の本発明の光通信用デバイスの実施形態としては、上記(2)の形態が特に望ましい。
When comparing the distance between the optical element and the IC chip mounting substrate and the distance between the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate, the former is usually as narrow as 50 μm or less (about 100 μm at most). On the other hand, the latter has a certain distance of about 300 μm (approximately 100 to 800 μm).
Here, in consideration of forming each of the optical element sealing layer and the IC chip mounting substrate sealing layer, when forming the optical element sealing layer, the optical element and the IC chip mounting substrate are formed. The resin composition for forming the optical element sealing layer when the optical element sealing layer is not formed in the portion in contact with the optical element in the optical path for optical signal transmission because the gap distance between the optical element and the optical path is narrow As a result, the degree of freedom of selection becomes smaller, and the control of the formation process is required to have extremely high accuracy. On the other hand, when the IC chip mounting substrate sealing layer is formed, the gap between the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate has a certain distance, so it is relatively easily formed on the motherboard substrate. The IC chip mounting substrate sealing layer is not formed on the portion of the optical path for optical signal transmission that is in contact with the IC chip mounting substrate, so that only the vicinity of the outer periphery can be sealed. The resin composition for forming the substrate sealing layer for mounting an IC chip for forming can also be freely selected to some extent.
From such a point, the embodiment (2) is particularly desirable as an embodiment of the optical communication device of the third aspect of the present invention.

ここまで、説明してきた第三の本発明の光通信用デバイスは、基板や絶縁層が樹脂材料から構成されたものである。
しかしながら、基板や絶縁層等が樹脂以外の材料、例えば、ガラスやセラミック等から構成されている場合も、第三の本発明と同様の効果を得ることができる。
すなわち、ガラスやセラミックからなる配線板に、光学素子が実装されたICチップ実装用基板が、ガラスやセラミックからなる配線板に、光導波路が形成されたマザーボード用基板に実装され、このICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層が形成されている光通信用デバイスにおいても、上述した第三の本発明の光通信用デバイスと同様の効果を得ることができる。なお、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板とのいずれかのみが、ガラスやセラミック等から構成されている場合も同様である。
また、このようなガラスやセラミックからなる配線板を用いている場合、ICチップ実装用基板封止層は、半田からなるものであることが望ましい。
The optical communication device according to the third aspect of the present invention described so far has a substrate and an insulating layer made of a resin material.
However, even when the substrate, the insulating layer, and the like are made of a material other than resin, such as glass or ceramic, the same effect as the third aspect of the present invention can be obtained.
That is, an IC chip mounting substrate on which an optical element is mounted on a wiring board made of glass or ceramic is mounted on a motherboard substrate on which an optical waveguide is formed on a wiring board made of glass or ceramic. Even in the optical communication device in which the IC chip mounting substrate sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the optical substrate, the same effect as the above-described optical communication device of the third aspect of the present invention can be obtained. . The same applies to the case where only one of the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate is made of glass, ceramic, or the like.
When such a wiring board made of glass or ceramic is used, the IC chip mounting substrate sealing layer is preferably made of solder.

次に、第三の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、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板とを別々に製造した後、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。 Next, the manufacturing method of the device for optical communication of 3rd this invention is demonstrated. The optical communication device of the present invention can be manufactured by separately manufacturing an IC chip mounting substrate and a motherboard substrate, and then connecting them via solder or the like.

上記ICチップ実装用基板を製造する方法は、第一および第二の本発明のICチップ実装用基板については、上述した通りである。
以下、第三の実施形態のICチップ実装用基板を製造する方法について簡単に説明しておく。
The method for manufacturing the IC chip mounting substrate is as described above for the IC chip mounting substrates of the first and second aspects of the present invention.
A method for manufacturing the IC chip mounting substrate of the third embodiment will be briefly described below.

(1)第三の実施形態のICチップ実装用基板を製造する場合、まず、第一の本発明のICチップ実装用基板を製造する方法の(1)〜(9)の工程と同様の方法を用いて、基板の両面に導体回路と絶縁層とが積層形成された多層配線板を製造する。 (1) When manufacturing the IC chip mounting substrate of the third embodiment, first, the same method as the steps (1) to (9) of the method of manufacturing the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention. Is used to manufacture a multilayer wiring board in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on both sides of a substrate.

(2)次に、上記多層配線板に、光路用凹部を形成する。
上記光路用凹部の形成は、例えば、上記光路用貫通孔を形成する方法と同様の方法、すなわち、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、上記光路用凹部を形成する際には、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、絶縁層を形成する際に、各絶縁層を貫通する開口を形成しておき、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。
(2) Next, an optical path recess is formed on the multilayer wiring board.
The recess for the optical path can be formed by, for example, a method similar to the method for forming the through hole for the optical path, that is, drilling or laser processing.
Further, when forming the recess for the optical path, it is desirable to form an IC chip together with an optical element such as a light receiving element or a light emitting element.
In addition, when forming the concave portion for the optical path, when forming the insulating layer in the step of manufacturing the multilayer wiring board described above, an opening penetrating each insulating layer is formed, and the insulating layer is laminated. When completed, an optical path recess may be formed.

また、上記光路用凹部を形成した後には、上記光路用貫通孔等を形成した場合と同様、その壁面にデスミア処理や、壁面を粗化面とする粗化面形成工程を行ってもよい。
上記光路用凹部を形成した後には、上記光路用貫通孔等を形成した場合と同様、必要に応じて、上記光路用凹部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く、さらに、このような導体層形成工程を行う場合には、最外層の絶縁層上に、最外層の導体回路を形成することが望ましい。
また、上記導体層を形成した後には、光路用貫通孔の壁面に導体層を形成した場合と同様、該導体層の壁面に粗化面を形成してもよい。
Moreover, after forming the said optical path recessed part, you may perform the roughening surface formation process which uses a desmear process and the wall surface as a roughening surface to the wall surface similarly to the case where the said optical path through-hole etc. are formed.
After forming the recess for the optical path, a conductor layer forming step for forming a conductor layer on the wall surface of the recess for the optical path may be performed as necessary, as in the case of forming the through hole for the optical path, etc. Further, when such a conductor layer forming step is performed, it is desirable to form the outermost conductor circuit on the outermost insulating layer.
In addition, after forming the conductor layer, a roughened surface may be formed on the wall surface of the conductor layer in the same manner as when the conductor layer is formed on the wall surface of the through hole for an optical path.

(3)次に、多層配線板に形成した凹部形状の光信号伝送用光路(光路用凹部)内に樹脂組成物を充填する樹脂組成物充填工程を行う。
光路用凹部内に、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、印刷やポッティング等の上記光路用貫通孔内に樹脂組成物を充填する方法と同様の方法等を用いることができる。
さらに、樹脂組成物を充填した場合には、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、光路用貫通孔に樹脂組成物充填した後に行う方法と同様の方法で行うことができる。
(3) Next, a resin composition filling step of filling the resin composition into the optical path for optical signal transmission having a concave shape formed in the multilayer wiring board (recess for optical path) is performed.
In the optical path for optical signal transmission, which is completed through a subsequent process by filling the uncured resin composition in the recess for the optical path and then performing a curing process, the portion formed on the substrate or the insulating layer is the resin composition. Things will be filled.
A specific method for filling the uncured resin composition is not particularly limited, and a method similar to the method for filling the resin composition in the through hole for an optical path such as printing or potting can be used.
Furthermore, when the resin composition is filled, it is desirable to polish the exposed surface of the resin composition and make the exposed surface flat. This is because by flattening the exposed surface, there is less possibility that transmission of an optical signal will be hindered. The polishing treatment can be performed by a method similar to the method performed after the resin composition is filled in the optical path through hole.

なお、上記樹脂組成物充填工程を行う場合には、その前に、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。
そこで、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しておく。
Before performing the resin composition filling step, it is necessary to mount an optical element before that, and when mounting an IC chip in the recess for the optical path, Must be implemented. It should be noted that the IC chip may be mounted according to the design, and not necessarily mounted in the optical path recess.
Therefore, a method for mounting the optical element and the IC chip in the optical path recess will be described below.

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。
First, a part of the conductor circuit is exposed on the bottom surface of the recess for the optical path so as to be a connection terminal for an optical element or the like. Thereafter, if necessary, a plating layer may be formed on the exposed portion of the conductor circuit.
Next, after the optical element and the IC chip are attached to the bottom surface of the recess for the optical path, the optical element and the IC chip are electrically connected to the conductor circuit of the multilayer wiring board.

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。
The optical element and the IC chip can be attached by, for example, a eutectic bonding method, a solder bonding method, a resin bonding method, or the like. Further, an optical element or the like may be attached using a silver paste or a gold paste.
In the resin bonding method, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a polyimide resin is used as a main agent, and a paste containing a curing agent, a filler, a solvent, etc. in addition to these resin components is applied on a multilayer wiring board, After placing the optical element or the like on the paste, the optical element or the like is attached by heating and curing the paste.
The paste can be applied by, for example, a dispensing method, a stamping method, a screen printing method, or the like.
When using a silver paste, the silver paste is applied on the multilayer wiring board, and then the optical element is mounted on the paste, and then the silver paste is baked to attach the optical element.

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。
As a method for electrically connecting the optical element and the IC chip to the conductor circuit of the multilayer wiring board, it is desirable to use wire bonding. This is because the degree of freedom of design when attaching an optical element or the like is large and it is economically advantageous.
As the wire bonding, a conventionally known method, that is, a nail head bonding method or a wedge bonding method can be used.
The mounting of the optical element or the like may be performed by tape bonding, flip chip bonding, or the like.

(4)次に、上記(3)の工程工程で形成した光信号伝送用光路(光路用凹部)に連通した開口(光路用開口)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、第一の本発明のICチップ実装用基板の製造方法の(12)の工程で用いた方法と同様の方法により行うことができる。
なお、この場合も光路用開口の形状は特に限定されるものではなく、平面視した際の開口の大きさは、光路用凹部より大きくてもよいし、同一であってもよいし、小さくてもよい。
また、光信号ごとに光路用開口が形成されていてもよい。
(4) Next, a solder resist layer forming step of forming a solder resist layer having an opening (optical path opening) communicating with the optical signal transmission optical path (optical path recess) formed in the step (3) is performed. .
Specifically, for example, it can be performed by a method similar to the method used in the step (12) of the manufacturing method of the IC chip mounting substrate of the first present invention.
In this case as well, the shape of the optical path opening is not particularly limited, and the size of the opening in plan view may be larger than the concave part for the optical path, or may be the same or smaller. Also good.
An optical path opening may be formed for each optical signal.

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、上記光路用凹部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。 Further, the optical path opening formed in the solder resist layer may be filled with an uncured resin composition in the same manner as the optical path recess. In some cases, a conductor layer may also be formed on the wall surface of the optical path opening formed in the solder resist layer.

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してもよい。上記マイクロレンズの配設は、第一の本発明の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により行うことができる。 Further, in this step, after forming the solder resist layer, the microlens is disposed in the end of the resin composition filled in the through hole for the optical path, and in the opening for the optical path formed in the solder resist layer. Also good. The arrangement of the microlenses can be performed by a method similar to the method used in the manufacturing method of the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention.

(5)その後、第一の本発明のICチップ実装用基板の製造方法と同様にして、半田パッドや半田バンプの形成を行うことにより第三の実施形態のICチップ実装用基板を製造することができる。 (5) After that, the IC chip mounting substrate of the third embodiment is manufactured by forming solder pads and solder bumps in the same manner as the manufacturing method of the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention. Can do.

次に、上記マザーボード用基板を製造する方法について工程順に説明しておく。
(1)まず、本発明のICチップ実装用基板の製造方法の(1)および(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。
Next, a method for manufacturing the mother board will be described in the order of steps.
(1) First, in the same manner as in steps (1) and (2) of the method for manufacturing an IC chip mounting substrate of the present invention, conductor circuits are formed on both surfaces of the substrate, and between the conductor circuits sandwiching the substrate. A through hole to be connected is formed. Also in this step, a roughened surface is formed on the surface of the conductor circuit and the wall surface of the through hole as necessary.

(2)次に、必要に応じて、導体回路を形成した基板上に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(3)〜(8)の工程と同様の方法を用いて、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等を用いてもよい。
(2) Next, if necessary, an insulating layer and a conductor circuit are laminated on the substrate on which the conductor circuit is formed.
Specifically, the insulating layer and the conductor circuit may be laminated and formed using the same method as the steps (3) to (8) of the method for manufacturing an IC chip mounting substrate of the present invention.
Also in this step, as in the case of manufacturing an IC chip mounting substrate, a through hole penetrating the substrate and the insulating layer may be formed, or a lid plating layer may be formed.
Note that the step of laminating the insulating layer and the conductor circuit may be performed only once or a plurality of times.
Further, as a method of forming a conductor circuit on the insulating layer in this step, a subtractive method or the like may be used as in the case of manufacturing the IC chip mounting substrate.

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。
Further, when forming an optical waveguide as will be described later, in the case where the optical waveguide is formed on the side facing the IC chip mounting substrate and the insulating layer on the opposite side across the substrate, in this step If necessary, a resin composition is filled therein, or a through hole for an optical path in which a conductor layer is formed on the wall surface is formed. This through hole for an optical path functions as an optical path for transmitting an optical signal.
The optical path through hole (optical signal transmission optical path) penetrating the substrate or the like may be formed after the optical waveguide is formed in the following step (3).

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、一括貫通孔や個別貫通孔であってもよい。
Moreover, the through hole for an optical path can be formed by, for example, drilling or laser processing.
Moreover, as a laser used by the said laser processing, the thing similar to the laser used when forming the opening for via holes is mentioned, for example.
The through hole for an optical path may be a collective through hole or an individual through hole.

(3)次に、基板上および/または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、LiNbO、LiTaO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。
(3) Next, an optical waveguide is formed at a predetermined position according to the design on the substrate and / or the insulating layer.
When the optical waveguide is formed using an inorganic material such as quartz glass as the material, the optical waveguide can be formed by attaching an optical waveguide that has been previously formed into a predetermined shape via an adhesive.
The optical waveguide made of the inorganic material can be formed by depositing an inorganic material such as LiNbO 3 or LiTaO 3 by a liquid phase epitaxy method, a chemical deposition method (CVD), a molecular beam epitaxy method, or the like. it can.

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絶縁層上に張り付ける方法や、(2)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、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。
Further, as a method of forming an optical waveguide made of a polymer material, (1) a method of pasting an optical waveguide forming film previously formed into a film shape on a release film or the like on an insulating layer, or (2 ) A method of forming an optical waveguide directly on the insulating layer or the like by sequentially laminating and forming a lower clad, a core, and an upper clad on the insulating layer.
In addition, as a method for forming the optical waveguide, the same method can be used when the optical waveguide is formed on the release film or when the optical waveguide is formed on the insulating layer or the like.

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。
Specifically, a method using reactive ion etching, an exposure development method, a mold forming method, a resist forming method, a method combining these, and the like can be used.
In the method using reactive ion etching, (i) first, a lower clad is formed on a release film, an insulating layer or the like (hereinafter simply referred to as a release film), and (ii) A core resin composition is applied onto the clad, and further subjected to a curing treatment as necessary to obtain a core-forming resin layer. (Iii) Next, a mask-forming resin layer is formed on the core-forming resin layer, and then the mask-forming resin layer is subjected to exposure and development treatment, whereby the core-forming resin layer is formed. A mask (etching resist) is formed.
(Iv) Next, reactive ion etching is performed on the core-forming resin layer to remove the core-forming resin layer in the portion where the mask is not formed, and a core is formed on the lower cladding. (V) Finally, an upper clad is formed on the lower clad so as to cover the core, thereby obtaining an optical waveguide.
This method using reactive ion etching can form an optical waveguide having excellent dimensional reliability. This method is also excellent in reproducibility.

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。
In the exposure development method, (i) first, a lower clad is formed on a release film or the like, and (ii) next, a core resin composition is applied on the lower clad, and further if necessary. Then, a layer of the core-forming resin composition is formed by performing a semi-curing treatment.
(Iii) Next, a mask on which a pattern corresponding to the core-forming portion is drawn is placed on the core-forming resin composition layer, and then subjected to exposure and development, whereby the core is formed on the lower clad. Form. (Iv) Finally, an upper clad is formed on the lower clad so as to cover the core, thereby obtaining an optical waveguide.
Since this exposure and development method has a small number of steps, it can be suitably used for mass production of optical waveguides, and since there are few heating steps, stress is hardly generated in the optical waveguides.

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。
In the mold forming method, (i) first, a lower clad is formed on a release film or the like, and (ii) next, a core forming groove is formed in the lower clad by mold formation. (Iii) Furthermore, the core resin composition is filled in the groove by printing, and then a curing process is performed to form the core. (Iv) Finally, an upper clad is formed on the lower clad so as to cover the core, thereby obtaining an optical waveguide.
This mold forming method can be suitably used for mass production of optical waveguides, and can form optical waveguides with excellent dimensional reliability. This method is also excellent in reproducibility.

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。
In the resist forming method, (i) a lower clad is first formed on a release film or the like, and (ii) a resist resin composition is further applied on the lower clad, and then an exposure development process is performed. By applying, a core forming resist is formed on the core non-forming portion on the lower clad.
(Iii) Next, the resin composition for the core is applied to the non-resist forming portion on the lower clad, and (iv
Further, after the core resin composition is cured, the core forming resist is peeled off to form the core on the lower clad. (V) Finally, an upper clad is formed on the lower clad so as to cover the core, thereby obtaining an optical waveguide.
This resist forming method can be suitably used for mass production of optical waveguides, and can form optical waveguides with excellent dimensional reliability. This method is also excellent in reproducibility.

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。
In the case of forming an optical waveguide made of a polymer material using these methods, when forming an optical waveguide in which particles are blended in the core, the mold forming method is preferable to the exposure development method. The reason is as follows.
That is, when a core forming groove is formed by forming a mold in the lower clad and then the core is formed by a mold forming method in which the core is formed in the groove, all the particles blended in the core are The core surface is flat and excellent in optical signal transmission because it enters into the core. On the other hand, when the core is formed by the exposure and development method, the particles from the core surface are developed in the core after development. May protrude from the surface of the core or may be formed with depressions on the surface of the core, and irregularities may be formed on the surface of the core. As a result, the transmission performance of the optical signal may deteriorate.

また、絶縁層等上に光導波路を形成する場合には、絶縁層等上の全面又は一部に光導波路を下部クラッド、コア、上部クラッドを順次積層形成し、その後、後述する方法で、所定の箇所に光路変換ミラーを形成し、積層形成した光導波路の一部のみが実際に光導波路として機能するようにしてもよい。 In addition, when forming an optical waveguide on an insulating layer or the like, the optical waveguide is formed by sequentially laminating a lower clad, a core, and an upper clad on the entire surface or a part of the insulating layer or the like. It is also possible to form an optical path conversion mirror at this location so that only a part of the laminated optical waveguide actually functions as the optical waveguide.

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、光導波路を絶縁層上に取り付ける前に形成しておいてもよいし、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、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。
An optical path conversion mirror is formed in the optical waveguide.
The optical path conversion mirror may be formed before the optical waveguide is mounted on the insulating layer, or may be formed after the optical waveguide is mounted on the insulating layer, but the optical waveguide is formed directly on the insulating layer. Except in some cases, it is desirable to form an optical path conversion mirror in advance. This is because the work can be easily performed, and there is no risk of scratching or damaging other members constituting the multilayer printed wiring board, the board, the conductor circuit, the insulating layer, etc. during the work. .
The method for forming the optical path conversion mirror is not particularly limited, and a conventionally known formation method can be used. Specifically, machining using a diamond saw or blade with a V-shaped 90 ° tip, machining by reactive ion etching, laser ablation, or the like can be used. Further, instead of forming the optical path conversion mirror, an optical path conversion member may be embedded.
When a 90-degree optical path conversion mirror is formed in the optical waveguide, the angle formed by the surface contacting the substrate or insulating layer of the lower clad and the optical path conversion surface may be 45 degrees or 135 degrees. There may be.

なお、ここでは、基板上または最外層の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、基板と絶縁層との間や、絶縁層同士の間に形成する場合もある。
基板と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、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層の絶縁層を積層形成した後、上記(3)の工程と同様にして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、絶縁層同士の間に光導波路を形成することができる。
Here, the method for forming the optical waveguide on the substrate or the outermost insulating layer has been described. However, when the multilayer printed wiring board is manufactured, the optical waveguide is disposed between the substrate and the insulating layer. Or, it may be formed between insulating layers.
In the case of forming an optical waveguide between the substrate and the insulating layer, in the step (1), after producing a substrate having a conductor circuit formed on both surfaces thereof, the same method as in the step (3) Thus, an optical waveguide can be formed at the above-mentioned position by forming an optical waveguide in a portion where a conductor circuit is not formed on the substrate and then forming an insulating layer by the same method as in the step (2).
When an optical waveguide is formed between insulating layers, at least one insulating layer is laminated on a substrate on which a conductor circuit is formed in the same manner as in the steps (1) and (2). Thereafter, an optical waveguide is formed on the insulating layer in the same manner as in the above step (3), and then, the optical waveguide is formed between the insulating layers by repeating the same step as in the above step (2). Can be formed.

(4)次に、必要に応じて、ソルダーレジスト層を形成する。ソルダーレジスト層の形成は、例えば、下記(a)および(b)の工程により行うことができる。 (4) Next, if necessary, a solder resist layer is formed. The solder resist layer can be formed, for example, by the following steps (a) and (b).

(a)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。
(A) First, a layer of a solder resist composition is formed on the outermost layer of a multilayer wiring board in which a through hole for an optical path filled with a resin composition is formed.
Formation of the layer of the solder resist composition can be performed using the same method as that used in the method of manufacturing the IC chip mounting substrate.

(b)次に、上記ソルダーレジスト組成物の層に、上記(2)の工程で形成した光路用貫通孔に連通した開口(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。
(B) Next, an opening (hereinafter also referred to as an optical path opening) communicating with the through hole for an optical path formed in the step (2) is formed in the layer of the solder resist composition.
The optical path opening can be formed using a method similar to that used in the method of manufacturing the IC chip mounting substrate.

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。
Further, when forming the optical path opening, it is desirable to simultaneously form a solder bump forming opening (an opening for mounting an IC chip or an optical element). The formation of the optical path opening and the formation of the solder bump forming opening may be performed separately.
In addition, when forming the solder resist layer, a resin film having an opening at a desired position is prepared in advance, and the resin film is attached to the solder resist having an optical path opening and a solder bump forming opening. A layer may be formed.

このような(a)および(b)の工程を経ることにより、光信号伝送用光路(光路用貫通孔)の形成された多層配線板上に、該光信号伝送用光路と連通した光路用開口を形成することができる。 Through the steps (a) and (b), an optical path opening communicating with the optical path for transmitting optical signals is formed on the multilayer wiring board on which the optical path for transmitting optical signals (through hole for optical paths) is formed. Can be formed.

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。
Further, the optical path opening formed in the solder resist layer may be filled with an uncured resin composition in the same manner as the optical path through hole.
In some cases, a conductor layer may also be formed on the wall surface of the optical path opening formed in the solder resist layer.

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。
Further, in this step, after forming the solder resist layer, the microlens is disposed in the end portion of the resin composition filled in the through hole for the optical path and in the opening for the optical path formed in the solder resist layer. You may perform a lens arrangement | positioning process.
Moreover, when performing a micro lens arrangement | positioning process, you may give surface treatments, such as a water repellent process (a process by a water repellent coating agent) and a hydrophilic process previously. This is because microlenses having a desired shape can be disposed by performing the surface treatment.
The surface treatment and the microlens placement step can be performed using the same method as that used in the method for manufacturing an IC chip mounting substrate of the present invention.

(5)その後、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(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。
(5) Thereafter, a mother board can be manufactured by forming solder pads and solder bumps.
The solder pads and solder bumps can be formed by a method similar to the method used in the method for manufacturing an IC chip mounting substrate of the present invention.
In some cases, an optical waveguide may be formed on the entire outermost layer of the substrate in the step (3), and the optical waveguide may serve as a solder resist layer.

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。
The solder bumps may be formed as necessary. Even when the solder bumps are not formed, they are mounted via the IC chip mounting substrate to be mounted and the bumps of various surface mount electronic components. be able to.
In addition, the solder resist layer on the opposite side of the surface facing the IC chip mounting substrate does not need to form an external connection terminal, and if necessary, a pin is provided or a solder ball is formed. It is good also as PGA or BGA by doing.

本発明の光通信用デバイスは、上述したような方法を用いてICチップ実装用基板と、マザーボード用基板とを製造した後、両者を半田等を介して接続し、さらに、ICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層を形成することにより製造することができる。
具体的には、まず、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する。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。
The optical communication device of the present invention is manufactured by manufacturing an IC chip mounting substrate and a motherboard substrate using the method as described above, and then connecting the two via solder or the like. It can be manufactured by forming a substrate sealing layer for mounting an IC chip so as to be in contact with the outer periphery of the substrate.
Specifically, first, the IC chip mounting substrate on which the solder bumps are formed and the motherboard substrate on which the solder bumps are formed are arranged opposite to each other at predetermined positions in a predetermined direction, and then reflowed. Connect both. Note that solder bumps may be formed only on one of the opposing surfaces of the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate. This is because the two can be electrically connected also in this case.

次に、ICチップ実装用基板の周囲に、ICチップ実装用基板封止層を形成する。
上記ICチップ実装用基板封止層の形成は、例えば、未効果の樹脂組成物をポッティングし、その後、硬化処理を施すこと等により行うことができる。
なお、ポッティングにより上記ICチップ実装用基板封止層を形成する場合、該ICチップ実装用基板は、ICチップ実装用基板の外周に接するように形成すれば、ICチップ実 装用基板を覆うように形成してもよい。
Next, an IC chip mounting substrate sealing layer is formed around the IC chip mounting substrate.
The IC chip mounting substrate sealing layer can be formed, for example, by potting an ineffective resin composition and then performing a curing process.
When the IC chip mounting substrate sealing layer is formed by potting, if the IC chip mounting substrate is formed so as to be in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate, the IC chip mounting substrate is covered. You may form.

また、マザーボード用基板のソルダーレジスト層上にダムを形成する場合、ダムの形成は、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を印刷する、打ち抜きプレス機により枠状に打ち抜かれたり、ルーター加工により枠状に切り出されたりしたガラス−エポキシ基板等を接着剤で接着する等により行うことができる。なお、ICチップ実装用基板と、マザーボード用基板のソルダーレジスト層との隙間が、通常、300μm程度(概ね100〜800μm程度)であることを考慮すると、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を印刷すること、または、ダム基材をエポキシ樹脂等からなる接着剤で接着することによりダムを形成することが望ましい。
このような工程を経ることにより、本発明の光通信用デバイスを製造することができる。
Also, when forming a dam on the solder resist layer of the motherboard substrate, the dam can be formed, for example, by printing an epoxy resin or a silicone resin, punched into a frame shape by a punching press, or framed by a router process. The glass-epoxy substrate or the like that has been cut out can be bonded by an adhesive or the like. In consideration of the gap between the IC chip mounting substrate and the solder resist layer of the motherboard substrate being usually about 300 μm (approximately 100 to 800 μm), printing an epoxy resin or a silicone resin, Alternatively, it is desirable to form the dam by bonding the dam base material with an adhesive made of an epoxy resin or the like.
Through such steps, the device for optical communication of the present invention can be manufactured.

次に、第四の本発明の光通信用デバイスについて説明する。
第四の本発明の光通信用デバイスは、基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されたマザーボード用基板に、光学素子を実装したICチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスであって、
少なくとも上記ICチップ実装用基板を覆うように、キャップ部材が取り付けられていることを特徴とする。
Next, an optical communication device according to a fourth aspect of the present invention will be described.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical communication device comprising: a motherboard substrate having a conductor circuit and an insulating layer laminated on at least one surface of the substrate; an optical waveguide; and an optical signal transmission optical path. And an optical communication device on which an IC chip mounting substrate on which an optical element is mounted is mounted,
A cap member is attached so as to cover at least the IC chip mounting substrate.

第四の本発明の光通信用デバイスでは、ICチップ実装用基板を覆うように、キャップ部材が取り付けられているため、ICチップ実装用基板と該ICチップ実装用基板を実装する面との間に外部に開放した隙間が存在しておらず、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。
従って、第四の本発明の光通信用デバイスは、信頼性に優れることとなる。
In the optical communication device according to the fourth aspect of the present invention, since the cap member is attached so as to cover the IC chip mounting substrate, it is between the IC chip mounting substrate and the surface on which the IC chip mounting substrate is mounted. There is no gap open to the outside, and no dust or foreign matter enters the optical path for optical signal transmission. Therefore, the transmission of optical signals is hindered due to the presence of such dust. There is nothing.
Therefore, the optical communication device of the fourth aspect of the present invention is excellent in reliability.

なお、第四の本発明の光通信用デバイスは、第三の本発明の光通信用デバイスと比べて、ICチップ実装用基板封止層に代えて、ICチップ実装用基板全体を覆うようにキャップ部材が取り付けられている点で第三の本発明の光通信用デバイスとは異なるものの、その他の構成は、第三の本発明の光通信用デバイスと同様である。従って、ここでは、キャップ部材についてのみ詳細に説明することとする。 The optical communication device of the fourth aspect of the present invention covers the entire IC chip mounting substrate in place of the IC chip mounting substrate sealing layer, as compared with the optical communication device of the third aspect of the present invention. Although the cap member is different from the optical communication device of the third aspect of the invention in that the cap member is attached, the other configurations are the same as those of the optical communication device of the third aspect of the invention. Accordingly, only the cap member will be described in detail here.

図9は、第四の本発明の光通信用デバイスの一実施形態を模式的に示す断面図である。
図9には、マザーボード用基板920に、受光素子2939が実装されたICチップ実装用基板2920と発光素子1938が実装されたICチップ実装用基板1920とが実装された光通信用デバイス960が示されている。なお、ICチップ実装用基板1920、2920としては、ICチップが実装された状態の第二の本発明のICチップ実装用基板が実装されている。
また、マザーボード用基板920の構造は、既に説明した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、その説明を省略する。
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the optical communication device of the fourth aspect of the present invention.
FIG. 9 shows an optical communication device 960 in which an IC chip mounting substrate 2920 on which a light receiving element 2939 is mounted and an IC chip mounting substrate 1920 on which a light emitting element 1938 is mounted are mounted on a motherboard 920. Has been. In addition, as the IC chip mounting substrates 1920 and 2920, the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention in which the IC chip is mounted is mounted.
The structure of the mother board 920 is the same as that of the mother board 720 already described. Therefore, the description thereof is omitted here.

ICチップ実装用基板1920は、基板1921の両面に導体回路1924と絶縁層1922とが積層形成され、基板1921を挟んだ導体回路間、および、絶縁層1922を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール(図示せず)およびバイアホール1927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1934が形成されている。 The IC chip mounting substrate 1920 is formed by laminating a conductor circuit 1924 and an insulating layer 1922 on both surfaces of the substrate 1921. Between the conductor circuits sandwiching the substrate 1921 and between the conductor circuits sandwiching the insulating layer 1922, respectively. They are electrically connected through through holes (not shown) and via holes 1927. A solder resist layer 1934 is formed as the outermost layer.

このICチップ実装用基板1920では、基板1921、絶縁層1922およびソルダーレジスト層1934を貫通するように光信号伝送用光路1942が設けられている。 この光信号伝送用光路1942には、基板1921および絶縁層1922を貫通する部分に樹脂組成物1947が充填されている。また、樹脂組成物1947の発光素子1938が実装された側およびその反対側の端部であって、光信号伝送用光路1942のソルダーレジスト層を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ1949、1946が配設されている。 In the IC chip mounting substrate 1920, an optical signal transmission optical path 1942 is provided so as to penetrate the substrate 1921, the insulating layer 1922, and the solder resist layer 1934. In this optical signal transmission optical path 1942, a resin composition 1947 is filled in a portion penetrating the substrate 1921 and the insulating layer 1922. In addition, the microlenses 1949 and 1946 are respectively provided on the side of the resin composition 1947 on which the light emitting element 1938 is mounted and on the opposite end thereof and through the solder resist layer of the optical signal transmission optical path 1942. Is arranged.

ICチップ実装用基板1920の一の面には、発光部1938aが光信号伝送用光路1942に対向するように、発光素子1938が半田接続部1944を介して表面実装されている。
ICチップ実装用基板1920では、一の面のソルダーレジスト層上に、発光素子1938を覆うように、キャップ部材1918が、接着剤1919を介して取り付けられている。また、図示していないが、ICチップ実装用基板1920の発光素子1938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。
On one surface of the IC chip mounting substrate 1920, a light emitting element 1938 is surface-mounted via a solder connection portion 1944 so that the light emitting portion 1938a faces the optical path for optical signal transmission 1942.
In the IC chip mounting substrate 1920, a cap member 1918 is attached via an adhesive 1919 on the solder resist layer on one surface so as to cover the light emitting element 1938. Although not shown, an IC chip is mounted on the surface of the IC chip mounting substrate 1920 on the same side as the light emitting element 1938 on the surface via a solder connection portion.

また、ICチップ実装用基板2920は、基板2921の両面に導体回路2924と絶縁層2922とが積層形成され、基板2921を挟んだ導体回路間、および、絶縁層2922を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール(図示せず)およびバイアホール2927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2934が形成されている。 In addition, the IC chip mounting substrate 2920 is formed by laminating a conductor circuit 2924 and an insulating layer 2922 on both surfaces of the substrate 2921. Between the conductor circuits sandwiching the substrate 2921 and between the conductor circuits sandwiching the insulating layer 2922, Each is electrically connected through a through hole (not shown) and a via hole 2927. A solder resist layer 2934 is formed on the outermost layer.

このICチップ実装用基板2920では、基板2921、絶縁層2922およびソルダーレジスト層2934を貫通するように、光信号伝送用光路2942が設けられている。
この光信号伝送用光路2942には、基板2921および絶縁層2922を貫通する部分に樹脂組成物2947が充填されている。また、樹脂組成物2947の受光素子2939が実装された側およびその反対側の端部であって、光信号伝送用光路2942のソルダーレジスト層2934を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ2949、2946が配設されている。
In the IC chip mounting substrate 2920, an optical signal transmission optical path 2942 is provided so as to penetrate the substrate 2921, the insulating layer 2922, and the solder resist layer 2934.
In this optical signal transmission optical path 2942, a resin composition 2947 is filled in a portion penetrating the substrate 2921 and the insulating layer 2922. In addition, each of the resin composition 2947 on the side where the light receiving element 2939 is mounted and the end on the opposite side of the resin composition 2947 that passes through the solder resist layer 2934 of the optical signal transmission optical path 2942 includes a microlens 2949, 2946 is provided.

ICチップ実装用基板2920の一の面には、受光部2939aが光信号伝送用光路2942に対向するように、受光素子2939が半田接続部2944を介して表面実装されている。
そして、ICチップ実装用基板2920では、一の面のソルダーレジスト層上に、発光素子2938を覆うように、キャップ部材2918が、接着剤2919を介して取り付けられている。また、図示していないが、ICチップ実装用基板2920の発光素子2938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。
なお、マザーボード用基板920の構成は、マザーボード用基板720の構成と同一である。
On one surface of the IC chip mounting substrate 2920, a light receiving element 2939 is surface-mounted via a solder connection portion 2944 so that the light receiving portion 2939a faces the optical path for optical signal transmission 2942.
In the IC chip mounting substrate 2920, a cap member 2918 is attached via an adhesive 2919 on the solder resist layer on one surface so as to cover the light emitting element 2938. Although not shown, an IC chip is mounted on the surface of the IC chip mounting substrate 2920 on the same side as the light emitting element 2938 mounted via a solder connection portion.
The configuration of the mother board 920 is the same as that of the mother board 720.

光通信用デバイス960では、マザーボード用基板920の光導波路950が形成された側と反対側の面に、ICチップ実装用基板1920、2920が半田接続部1943、2943を介して実装されている。ここで、ICチップ実装用基板1920、2920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。 In the optical communication device 960, IC chip mounting substrates 1920 and 2920 are mounted on the surface of the motherboard substrate 920 opposite to the side on which the optical waveguide 950 is formed via solder connection portions 1943 and 2943. Here, each of the IC chip mounting substrates 1920 and 2920 is mounted at a predetermined position by a self-alignment action.

さらに、一の面のソルダーレジスト層734上には、ICチップ実装用基板1920、2920のそれぞれを覆うようにキャップ部材918が接着剤919を介して取り付けられている。ICチップ実装用基板1920、2920のそれぞれに形成された光信号伝送用光路1942、2942の直下には、空隙部が形成されている。 Further, on the solder resist layer 734 on one surface, a cap member 918 is attached via an adhesive 919 so as to cover each of the IC chip mounting substrates 1920 and 2920. A gap is formed immediately below the optical signal transmission optical paths 1942 and 2942 formed on the IC chip mounting substrates 1920 and 2920, respectively.

このようにキャップ部材918が取り付けられることにより、ICチップ実装用基板19 20、2920に形成された光信号伝送用光路や、マザーボード用基板に形成された光信号伝送用光路742内に、ゴミや異物等が入り込むことがなく、該ゴミや異物等により光信号の伝送が阻害されることもない。 By attaching the cap member 918 in this manner, dust or dirt is contained in the optical signal transmission optical path formed on the IC chip mounting substrate 1920 or 2920 or in the optical signal transmission optical path 742 formed on the motherboard substrate. Foreign matter or the like does not enter, and transmission of optical signals is not hindered by the dust or foreign matter.

このような構成からなる光通信用デバイス960では、ICチップ実装用基板1920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1938で光信号に変換され、発光素子1938(発光部1938a)から出射した光信号は、マイクロレンズ1949、光信号伝送用光路1942、マイクロレンズ1946、マイクロレンズ946a、光信号伝送用光路942、光導波路950、光信号伝送用光路942、マイクロレンズ946b、マイクロレンズ946、光信号伝送用光路2942およびマイクロレンズ2949を介して受光素子2939(受光部2939a)に伝送され、さらに受光素子2939で電気信号に変換された後、ICチップ実装用基板2920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。
In the optical communication device 960 having such a configuration, an electrical signal from an IC chip (not shown) mounted on the IC chip mounting substrate 1920 is converted into an optical signal by the light emitting element 1938, and the light emitting element 1938 ( The optical signal emitted from the light emitting unit 1938a) is a micro lens 1949, an optical signal transmission optical path 1942, a micro lens 1946, a micro lens 946a, an optical signal transmission optical path 942, an optical waveguide 950, an optical signal transmission optical path 942, and a micro lens. 946b, the micro lens 946, the optical signal transmission optical path 2942, and the micro lens 2949, the light is transmitted to the light receiving element 2939 (light receiving unit 2939a) and further converted into an electric signal by the light receiving element 2939, and then the IC chip mounting substrate 2920. Transmitted to an IC chip (not shown) mounted on the It is the thing.
In such an optical communication device, an optical signal is transmitted through the microlens disposed at the end of the resin composition, so that the optical signal can be reliably transmitted.

上記キャップ部材の材質、形状等としては特に限定されず、その材質としては、例えば、セラミック、樹脂、金属、ガラス等が挙げられ、これらのなかでは樹脂が望ましい。また、キャップ部材の形状は、断面コの字形状等の上記光学素子を覆うことができる形状であればよい。具体例としては、例えば、シーラント付きセラミックキャップや、接着剤付き樹脂キャップ等が挙げられる。
なお、樹脂製のキャップ部材の作製は、板状の材料基板にザグリ加工を施し、さらに、ダイシング加工を施すことにより作製することができる。また、キャップ部材の外側上面には金属めっき(Ni/Auめっき)を施してもよい。信頼性の向上を図ることができるからである。
The material, shape, and the like of the cap member are not particularly limited, and examples of the material include ceramic, resin, metal, glass, and the like, among which resin is desirable. Moreover, the shape of a cap member should just be a shape which can cover the said optical elements, such as a U-shaped cross section. Specific examples include a ceramic cap with a sealant and a resin cap with an adhesive.
Note that the resin cap member can be manufactured by subjecting a plate-shaped material substrate to a counterbore process and then a dicing process. Further, metal plating (Ni / Au plating) may be applied to the outer upper surface of the cap member. This is because reliability can be improved.

図9に示した光通信用デバイスでは、キャップ部材が接着剤(樹脂)を介してソルダーレジスト層に取り付けられているが、第四の本発明の光通信用デバイスにおいては、キャップ部材は、半田を介してソルダーレジスト層が形成されていない部分に取り付けられていてもよい。但し、半田を介してキャップ部材を取り付ける場合には、最外層にパッドが必要となることから、導体回路の設計に制約が加えられ、さらに、半田シールドのための工程が別途必要となることから、キャップ部材は、接着剤(樹脂)を介して取り付けることが望ましい。なお、接着剤(樹脂)を介してキャップ部材を取り付ける場合も、半田を介して取り付ける場合と同等の信頼性を得ることができる。 In the optical communication device shown in FIG. 9, the cap member is attached to the solder resist layer via an adhesive (resin). However, in the optical communication device according to the fourth aspect of the present invention, the cap member is soldered. It may be attached to a portion where the solder resist layer is not formed. However, when a cap member is attached via solder, a pad is required on the outermost layer, which places restrictions on the design of the conductor circuit and further requires a separate process for solder shielding. The cap member is desirably attached via an adhesive (resin). In addition, also when attaching a cap member via an adhesive agent (resin), the reliability equivalent to the case where it attaches via solder can be acquired.

また、図9に示した光通信用デバイスでは、実装されたICチップ実装用基板のそれぞれを別々に覆うようにキャップ部材が取り付けられているが、第四の本発明の光通信用デバイスにおいては、キャップ部材を取り付けた実施形態は、このような形態に限定されない。
具体的には、複数のICチップ実装用基板の全てが、1つのキャップ部材で覆われるように、キャップ部材が取り付けられていてもよい。また、マザーボード用基板に実装されるICチップ実装用基板以外の各種表面実装も同時に覆うようにキャップ部材が取り付けられていてもよい。
Further, in the optical communication device shown in FIG. 9, the cap member is attached so as to separately cover each of the mounted IC chip mounting substrates, but in the optical communication device of the fourth aspect of the present invention, The embodiment in which the cap member is attached is not limited to such a form.
Specifically, the cap member may be attached so that all of the plurality of IC chip mounting substrates are covered with one cap member. Further, a cap member may be attached so as to simultaneously cover various surface mountings other than the IC chip mounting substrate mounted on the motherboard.

また、図9に示した光通信用デバイスでは、ICチップ実装用基板として、光学素子を覆うようにキャップ部材がとりつけられた第二の本発明のICチップ実装用基板が実装されているが、第四の本発明の光通信用デバイスにおいて、マザーボード用基板に実装されるICチップ実装用基板は、第二の本発明のICチップ実装用基板に限定されるわけではなく、光学素子の外周に接するように光学素子封止層が形成された第一の本発明のICチップ実装用基板であってもよいし、第三の実施形態のICチップ実装用基板であってもよい 。 In the optical communication device shown in FIG. 9, the IC chip mounting substrate of the second aspect of the present invention, in which a cap member is attached so as to cover the optical element, is mounted as the IC chip mounting substrate. In the optical communication device according to the fourth aspect of the present invention, the IC chip mounting substrate mounted on the motherboard for the mother board is not limited to the IC chip mounting substrate according to the second aspect of the present invention. It may be the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention in which the optical element sealing layer is formed so as to be in contact, or the IC chip mounting substrate of the third embodiment.

さらには、従来公知の光学素子封止層の形成も、キャップ部材の取り付けもされていないICチップ実装用基板であってもよい。即ち、光学素子が実装されたICチップ実装用基板の全体を一のキャップ部材で覆う構成であってもよいのである。
通常、光学素子に隣接させて接続する駆動ICは、光学素子にできるだけ近い位置に実装することが望ましく、また、ICチップ実装用基板にはその他、抵抗やコンデンサ等も実装する必要がある。さらに、ICチップ実装用基板の小型化も要求されている。これらの点も考慮した場合、光学素子のみをキャップ部材で覆い、さらにICチップ実装用基板を、再度キャップ部材で覆うよりも、光学素子をキャップ部材で覆うことなく、ICチップ実装用基板の全体を一のキャップ部材で覆う構成のほうが望ましいことがある。
Further, it may be an IC chip mounting substrate on which neither a conventionally known optical element sealing layer is formed nor a cap member is attached. In other words, the entire IC chip mounting substrate on which the optical element is mounted may be covered with a single cap member.
Usually, it is desirable to mount the drive IC connected adjacent to the optical element as close as possible to the optical element, and it is also necessary to mount a resistor, a capacitor, and the like on the IC chip mounting substrate. Furthermore, miniaturization of the IC chip mounting substrate is also required. In consideration of these points, the entire IC chip mounting substrate is covered without covering the optical element with the cap member, rather than covering only the optical element with the cap member and again covering the IC chip mounting substrate with the cap member. It may be desirable to have a configuration in which one is covered with a cap member.

なお、上述したように光通信用デバイスを構成するキャップ部材以外の構成部材は、第三の本発明の光通信用デバイスの構成部材と同一であるため、その説明を省略することとする。 Note that, as described above, the constituent members other than the cap member constituting the optical communication device are the same as the constituent members of the optical communication device of the third aspect of the present invention, so that the description thereof is omitted.

ここまで、説明してきた第四の本発明の光通信用デバイスは、基板や絶縁層が樹脂材料から構成されたものである。
しかしながら、基板や絶縁層等が樹脂以外の材料、例えば、ガラスやセラミック等から構成されている場合も、第四の本発明と同様の効果を得ることができる。
すなわち、ガラスやセラミックからなる配線板に、光学素子が実装されたICチップ実装用基板が、ガラスやセラミックからなる配線板に、光導波路が形成されたマザーボード用基板実装され、少なくともこのICチップ実装用基板を覆うように、キャップ部材が取り付けられた光通信用デバイスにおいても、上述した第四の本発明の光通信用デバイスと同様の効果を得ることができる。なお、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板とのいずれかのみが、ガラスやセラミック等から構成されている場合も同様である。
The optical communication device according to the fourth aspect of the present invention that has been described so far has a substrate and an insulating layer made of a resin material.
However, even when the substrate, the insulating layer, or the like is made of a material other than resin, for example, glass or ceramic, the same effect as the fourth aspect of the present invention can be obtained.
In other words, an IC chip mounting substrate on which an optical element is mounted on a wiring board made of glass or ceramic is mounted on a motherboard substrate on which an optical waveguide is formed on a wiring board made of glass or ceramic. At least the IC chip mounting Even in the optical communication device to which the cap member is attached so as to cover the optical substrate, the same effect as the optical communication device of the fourth aspect of the present invention described above can be obtained. The same applies to the case where only one of the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate is made of glass, ceramic, or the like.

次に、第四の本発明の光通信用デバイスを製造する方法について説明する。
第三の本発明の光通信用デバイスを製造する工程において、ICチップ実装用基板封止層の形成を行わず、下記の方法を用いて、マザーボード用基板に実装したICチップ実装用基板を覆うように、キャップ部材を取り付ける以外は、第三の本発明の光通信用デバイスを製造する方法と略同様の方法を用いて製造することができる。
Next, a method for manufacturing the optical communication device of the fourth aspect of the present invention will be described.
In the step of manufacturing the optical communication device of the third aspect of the present invention, the IC chip mounting substrate sealing layer is covered with the following method without forming the IC chip mounting substrate sealing layer. Thus, it can manufacture using the method substantially the same as the method of manufacturing the device for optical communication of 3rd this invention except attaching a cap member.

上記キャップ部材を上記ICチップ実装用基板を覆うように取り付ける方法としては、例えば、予めキャップ部材の所定の部分またはマザーボード用基板の表面の所定の部分に未硬化の樹脂組成物を塗布した後、この未硬化の樹脂組成物をBステージまで硬化することによりキャップ部材を仮固定し、その後、キャップ部材に重りを載せたり、キャップ部材をクリップ等の治具で固定したりすることにより1〜1000g/cmの荷重をかけ、この状態でオーブンで樹脂組成物の硬化を行うことによりキャップ部材を取り付けることができる。
また、予めキャップ部材の所定の部分またはソルダーレジスト層の所定の部分にBステージの樹脂フィルムを張り付け後、この樹脂フィルムに熱をかけて硬化することによりキャップ部材を仮固定し、その後、キャップ部材に重りを載せたり、キャップ部材をクリップ等の治具で固定したりすることにより1〜1000g/cmの荷重をかけ、この状態でオーブンで樹脂フィルムの硬化を行うことによりキャップ部材を取り付けることもできる。
また、予めキャップ部材の所定の部分または最外層の絶縁層上の所定の部分に半田ペーストを塗布しておき、キャップ部材を所定の位置に配置し、さらにリフロー処理を施すことによりキャップ部材を取り付ける方法を用いることもできる。
As a method of attaching the cap member so as to cover the IC chip mounting substrate, for example, after applying an uncured resin composition to a predetermined portion of the cap member or a predetermined portion of the surface of the motherboard substrate in advance, The uncured resin composition is cured to the B stage to temporarily fix the cap member, and thereafter, a weight is placed on the cap member, or the cap member is fixed with a jig such as a clip to 1 to 1000 g. A cap member can be attached by applying a load of / cm 2 and curing the resin composition in an oven in this state.
Also, after pasting a B stage resin film on a predetermined portion of the cap member or a predetermined portion of the solder resist layer in advance, the cap member is temporarily fixed by applying heat to the resin film, and then the cap member. A weight of 1-1000 g / cm 2 is applied by placing a weight on the cap or fixing the cap member with a jig such as a clip, and the cap member is attached by curing the resin film in the oven in this state. You can also.
In addition, a solder paste is applied in advance to a predetermined portion of the cap member or a predetermined portion on the outermost insulating layer, the cap member is disposed at a predetermined position, and the cap member is attached by performing a reflow process. A method can also be used.

また、このような方法を用いて、キャップ部材を取り付ける場合には、1個のICチップ実装用基板のみを覆うようにキャップ部材を取り付けてもよいし、複数のICチップ実装用基板を一体的に覆うようにキャップ部材を取り付けてもよいし、場合によっては、1個または複数個のICチップ実装用基板と他の表面実装部品とを一体的に覆うようにキャップ部材を取り付けてもよい。 Further, when a cap member is attached using such a method, the cap member may be attached so as to cover only one IC chip mounting substrate, or a plurality of IC chip mounting substrates may be integrated. The cap member may be attached so as to cover, or in some cases, the cap member may be attached so as to integrally cover one or a plurality of IC chip mounting substrates and other surface mounting components.

また、キャップ部材を取り付ける際に用いる接着剤は、信頼性の観点から硬化時に広がらないものが望ましい。従って、第三の本発明の光通信用デバイスにおいて、ICチップ実装用基板封止層を形成する際に用いる樹脂と同様の特性を有する樹脂組成物を用いることが望ましい。 Moreover, the adhesive used when attaching the cap member is desirably an adhesive that does not spread during curing from the viewpoint of reliability. Therefore, in the optical communication device of the third aspect of the present invention, it is desirable to use a resin composition having the same characteristics as the resin used when forming the IC chip mounting substrate sealing layer.

また、第四の本発明の光通信用デバイスの製造において、キャップ部材の内部に位置するICチップ実装用基板や各種表面実装部品を半田バンプを介して実装する場合には、上記ICチップ実装用基板等を実装した後、フラックス洗浄を行うことが望ましい。ICチップ実装用基板等を実装後、フラックス洗浄を行わなかった場合には、光通信用デバイス製造後、フラックス成分が固化して剥れ、光信号伝送用光路内に異物として入り込んでしまい、光信号の伝送損失が増加したり、光信号を伝送することができなくなってしまったりすることがあるからである。
このような方法を用いることにより、第四の本発明のICチップ実装用基板を製造することができる。
Further, in the manufacture of the optical communication device of the fourth aspect of the present invention, when mounting an IC chip mounting substrate or various surface mounting components located inside the cap member via solder bumps, the above IC chip mounting It is desirable to perform flux cleaning after mounting a substrate or the like. If the flux cleaning is not performed after mounting the IC chip mounting board, etc., after manufacturing the optical communication device, the flux component solidifies and peels off, and enters the optical path for optical signal transmission as a foreign substance. This is because signal transmission loss may increase or an optical signal may not be transmitted.
By using such a method, the IC chip mounting substrate of the fourth aspect of the present invention can be manufactured.

また、第四の本発明の光通信用デバイスを構成するキャップ部材を取り付ける代わりに、ICチップ実装用基板の下面(マザーボード用基板に対向する側の面)にダム枠を形成しておき、このダム枠が形成されたICチップ実装用基板がマザーボード用基板に実装された光通信用デバイスもまた、第四の本発明の光通信用デバイスと同様の効果を有することとなる。
すなわち、基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されたマザーボード用基板に、光学素子を実装したICチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスであって、
上記ICチップ実装用基板の下面にダム枠が形成されている光通信用デバイスもまた、第四の本発明の光通信用デバイスと同様、光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことがなく、そのため、このゴミ等の存在に起因して、光信号の伝送が阻害されることもない。したがって、このような構成の光通信用デバイスもまた、信頼性に優れることとなる。
Further, instead of attaching the cap member constituting the optical communication device of the fourth invention, a dam frame is formed on the lower surface of the IC chip mounting substrate (the surface facing the motherboard substrate). The optical communication device in which the IC chip mounting substrate on which the dam frame is formed is mounted on the motherboard substrate also has the same effect as the optical communication device of the fourth aspect of the present invention.
That is, an IC chip mounting in which an optical element is mounted on a motherboard substrate on which a conductor circuit and an insulating layer are laminated and formed on at least one side of the substrate, an optical waveguide is formed, and an optical path for optical signal transmission is further formed An optical communication device on which a circuit board is mounted,
The optical communication device in which the dam frame is formed on the lower surface of the IC chip mounting substrate, as well as the optical communication device according to the fourth aspect of the present invention, has dust or foreign matter entering the optical signal transmission optical path. Therefore, the transmission of the optical signal is not hindered due to the presence of the dust and the like. Therefore, the optical communication device having such a configuration is also excellent in reliability.

このような構成の光通信用デバイスは、下記の方法により製造することができる。
すわわち、まず、ICチップ実装用基板を製造後、その下面に接着剤を介して、ガラス−エポキシ樹脂等を材料とするダム枠を張り付けておき、次に、このダム枠つきICチップ実装用基板をマザーボード用基板に実装した後、フラックス洗浄を行ってから、上記ダム枠を樹脂封止することにより形成することができる。
The optical communication device having such a configuration can be manufactured by the following method.
That is, first, after manufacturing an IC chip mounting substrate, a dam frame made of glass-epoxy resin or the like is pasted on its lower surface via an adhesive, and then IC chip mounting with this dam frame is mounted. The dam frame can be formed by resin-sealing after mounting the substrate for mounting on the motherboard substrate and performing flux cleaning.

ここで、樹脂封止は、ダム枠の周囲にディスペンサーで樹脂を塗布した後、この樹脂Bステージにまで硬化し、その後、ICチップ実装用基板の上側から荷重を加えながら、樹脂を本硬化させる方法等を用いることができる。
また、ICチップ実装用基板の実装方法としては、例えば、クリーム半田印刷、ボンドフラックスを使用したリフローによる実装、高精度フリップチップ実装機を用いたヒートツール方法による実装等が挙げられる。
なお、リフロー方法による実装では、フラックス洗浄が必要になるの対し、ヒートツール方法による実装では、フラックスレス実装が可能であるため、フラックスにより光信号の伝送性が阻害されることがなく、ICチップ実装用基板の実装とダムの封止を同時に行う ことができる点で好ましい。
Here, the resin sealing is performed by applying a resin around the dam frame with a dispenser, then curing to the resin B stage, and then fully curing the resin while applying a load from the upper side of the IC chip mounting substrate. A method or the like can be used.
Examples of the mounting method for the IC chip mounting substrate include cream solder printing, mounting by reflow using bond flux, mounting by a heat tool method using a high-precision flip chip mounting machine, and the like.
Note that flux cleaning is required for mounting by the reflow method, whereas fluxless mounting is possible for mounting by the heat tool method, so that the optical signal transmission is not hindered by the flux, and the IC chip. It is preferable in that the mounting substrate can be mounted and the dam can be sealed at the same time.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
A.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、絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Example 1
A. Production of resin film for insulating layer 30 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 469, Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Epoxy), cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 215, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., Epicron N- 673) 40 parts by weight, triazine structure-containing phenol novolak resin (phenolic hydroxyl group equivalent 120, Phenolite KA-7052 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) in 20 parts by weight of ethyl diglycol acetate and 20 parts by weight of solvent naphtha It is dissolved by heating with stirring, and 15 parts by weight of terminal epoxidized polybutadiene rubber (Denalex R-45EPT, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 1.5 parts by weight of pulverized 2-phenyl-4,5-bis (hydroxymethyl) imidazole , Finely ground siri 2 parts by weight, the addition of silicone 0.5 part by weight defoaming agent to prepare an epoxy resin composition.
The obtained epoxy resin composition was coated on a PET film having a thickness of 38 μm using a roll coater so that the thickness after drying was 50 μm, and then dried at 80 to 120 ° C. for 10 minutes, whereby an insulating layer was obtained. A resin film was prepared.

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SiO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。
B. Preparation of resin composition for filling through-hole 100 parts by weight of bisphenol F type epoxy monomer (manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., molecular weight: 310, YL983U), the average particle diameter coated with a silane coupling agent is 1.6 μm, By taking 170 parts by weight of SiO 2 spherical particles having a maximum particle diameter of 15 μm or less (manufactured by Adtech, CRS 1101-CE) and 1.5 parts by weight of a leveling agent (Senopco Perenol S4) in a container, and stirring and mixing, A resin filler having a viscosity of 45 to 49 Pa · s at 23 ± 1 ° C. was prepared. As the curing agent, 6.5 parts by weight of an imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN) was used.

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10(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。
C. Manufacture of IC chip mounting substrate (1) Copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 28 is laminated on both sides of insulating substrate 21 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm As a starting material (see FIG. 10A). First, the copper-clad laminate was drilled, subjected to electroless plating, and etched into a pattern to form conductor circuits 24 and through holes 29 on both surfaces of the substrate 21.

(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)、NaClO(40g/l)、NaPO(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)、NaBH(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10(b)参照)。 (2) An aqueous solution containing NaOH (10 g / l), NaClO 2 (40 g / l), and Na 3 PO 4 (6 g / l) after washing and drying the substrate on which the through hole 29 and the conductor circuit 24 are formed. Conductive circuit including through-hole 29 by performing blackening treatment using as a blackening bath (oxidation bath) and reduction treatment using an aqueous solution containing NaOH (10 g / l) and NaBH 4 (6 g / l) as a reducing bath A roughened surface (not shown) was formed on the surface of 24 (see FIG. 10B).

(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10(c)参照)。
(3) After preparing the resin filler described in B above, within 24 hours after preparation by the following method, the conductor circuit non-formed part on one side of the through hole 29 and the substrate 21 and the outer edge part of the conductor circuit 24 A layer of resin filler 30 'was formed on the substrate.
That is, first, a resin filler was pushed into a through hole using a squeegee, and then dried under conditions of 100 ° C. and 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the conductor circuit non-formed part is placed on the substrate, and the conductor circuit non-formed part which is a recess is filled with a resin filler using a squeegee, A layer of a resin filler 30 'was formed by drying for 20 minutes (see FIG. 10C).

(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。
(4) The surface of the conductor circuit 24 or the land surface of the through hole 29 is applied to one surface of the substrate after the processing of (3) by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku Co., Ltd.). Polishing was performed so that the resin filler 30 'did not remain, and then buffing was performed to remove scratches due to the belt sander polishing. Such a series of polishing was similarly performed on the other surface of the substrate.
Subsequently, the heat processing of 100 degreeC for 1 hour, 120 degreeC for 3 hours, 150 degreeC for 1 hour, and 180 degreeC for 7 hours was performed, and the resin filler layer 30 was formed.

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10(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。 In this way, the surface layer portion of the resin filler 30 and the surface of the conductor circuit 24 formed in the through hole 29 and the conductor circuit non-forming portion are flattened, and the resin filler 30 and the side surface of the conductor circuit 24 are roughened. An insulating substrate was obtained in which the inner wall surface of the through hole 29 and the resin filler 30 were firmly adhered via a roughened surface (not shown) (not shown). (Refer FIG.10 (d)). By this step, the surface of the resin filler layer 30 and the surface of the conductor circuit 24 are flush with each other.

(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。 (5) The substrate is washed with water, acid degreased, soft-etched, and then an etching solution is sprayed onto both surfaces of the substrate to etch the surface of the conductor circuit 24, the land surface of the through hole 29, and the inner wall. Thus, a roughened surface (not shown) was formed on the entire surface of the conductor circuit 24. As an etching solution, an etching solution containing 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride (MEC Etch Bond, manufactured by MEC) was used.

(6)次に、上記Aで作製した基板より少し大きめの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絶縁層22を形成した(図10(e)参照)。
すなわち、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。
(6) Next, a resin film for an insulating layer that is slightly larger than the substrate prepared in A is placed on the substrate, and is temporarily crimped under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a crimping time of 10 seconds and cut. After that, the insulating layer 22 was further formed by pasting using a vacuum laminator apparatus by the following method (see FIG. 10E).
That is, the insulating layer resin film was subjected to main pressure bonding on the substrate under the conditions of a degree of vacuum of 65 Pa, a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a time of 60 seconds, and then thermally cured at 170 ° C. for 30 minutes.

(7)次に、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CO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11(a)参照)。 (7) Next, a beam diameter of 4.0 mm, top hat mode, with a CO 2 gas laser with a wavelength of 10.4 μm through a mask in which a through hole having a thickness of 1.2 mm is formed on the insulating layer 22. A via hole opening 26 having a diameter of 80 μm was formed in the insulating layer 22 under the conditions of a pulse width of 8.0 μs, a through hole diameter of the mask of 1.0 mm, and one shot (see FIG. 11A).

(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、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。 (8) By immersing the substrate on which the via hole opening 26 is formed in an 80 ° C. solution containing 60 g / l permanganic acid for 10 minutes to dissolve and remove the epoxy resin particles present on the surface of the insulating layer 22 A roughened surface (not shown) was formed on the surface including the inner wall surface of the via hole opening 26.

(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、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(PdCl)と塩化第一スズ(SnCl)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。
(9) Next, the substrate after the above treatment was immersed in a neutralization solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.) and washed with water.
Furthermore, a catalyst catalyst is attached to the surface of the insulating layer 22 (including the inner wall surface of the via hole opening 26) by applying a palladium catalyst to the surface of the substrate that has been roughened (roughening depth 3 μm). (Not shown). That is, the substrate was immersed in a catalyst solution containing palladium chloride (PdCl 2 ) and stannous chloride (SnCl 2 ), and the catalyst was applied by depositing palladium metal.

(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、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11(b)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
NiSO 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
(10) Next, the substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition, and the thickness of the insulating layer 22 (including the inner wall surface of the via hole opening 26) is 0.6 to 3.0 μm. A thin film conductor layer (electroless copper plating film) 32 was formed (see FIG. 11B).
[Electroless plating aqueous solution]
NiSO 4 0.003 mol / l
Tartaric acid 0.200 mol / l
Copper sulfate 0.030 mol / l
HCHO 0.050 mol / l
NaOH 0.100 mol / l
α, α'-bipyridyl 100 mg / l
Polyethylene glycol (PEG) 0.10 g / l
[Electroless plating conditions]
40 minutes at a liquid temperature of 30 ° C

(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/cm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11(c)参照)。 (11) Next, a commercially available photosensitive dry film is attached to the substrate on which the thin film conductor layer (electroless copper plating film) 32 is formed, a mask is placed, and exposure is performed at 100 mJ / cm 2. A plating resist 23 having a thickness of 20 μm was provided by developing with a% sodium carbonate aqueous solution (see FIG. 11C).

(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11(d)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/dm
時間 65 分
温度 22±2 ℃
(12) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water, degreased, washed with 25 ° C. water, and further washed with sulfuric acid. Then, an electrolytic copper plating film 33 having a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 11D).
[Electrolytic plating solution]
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside HL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm 2
Time 65 minutes Temperature 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12(a)参照)。 (13) Further, after removing the plating resist 23 with 5% NaOH, the thin film conductor layer under the plating resist 23 is removed by dissolution with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide to remove the thin film conductor layer ( A conductor circuit 24 (including via hole 27) having a thickness of 18 μm made of electroless copper plating film 32 and electrolytic copper plating film 33 was formed (see FIG. 12A).

(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)が形成された絶縁層22を積層形成した(図12(b)参照)。
その後、直径350μmのドリルを用いて、基板21および絶縁層22を貫通する貫通孔46を形成し、さらに、貫通孔46の壁面にデスミア処理を施した(図12(c)参照)。
(14) Further, a roughened surface (not shown) is formed on the surface of the conductor circuit 24 using the same etching solution as the etching solution used in the step (5). In the same manner as in the step (8), an insulating layer 22 having a via hole opening 26 and having a roughened surface (not shown) formed on the surface thereof was laminated (see FIG. 12B).
Thereafter, a through hole 46 penetrating the substrate 21 and the insulating layer 22 was formed using a drill having a diameter of 350 μm, and further, a desmear process was performed on the wall surface of the through hole 46 (see FIG. 12C).

(15)次に、上記(9)の工程で用いた方法と同様の方法で、貫通孔46の壁面および絶縁層22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、絶縁層22の表面(バイアホール用開口26の内壁面を含む)、および、貫通孔46の壁面に薄膜導体層(無電解銅めっき膜)32を形成した(図13(a)参照)。 (15) Next, a catalyst was applied to the wall surface of the through hole 46 and the surface of the insulating layer 22 in the same manner as in the step (9), and the catalyst was further used in the step (10). The substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution similar to the electroless plating solution, and a thin film conductor layer (on the surface of the insulating layer 22 (including the inner wall surface of the via hole opening 26) and the wall surface of the through hole 46 is formed. An electroless copper plating film) 32 was formed (see FIG. 13A).

(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13(b)参照)。 (16) Next, a plating resist 23 is provided by a method similar to the method used in the step (11), and the plating resist 23 non-coated by a method similar to the method used in the step (12). An electrolytic copper plating film 33 having a thickness of 20 μm was formed on the formation part (see FIG. 13B).

(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)および導体層45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の表面および導体層45の表面を粗化面(図示せず)とした(図13(c)参照)。
(17) Next, the plating resist 23 is peeled off and the thin film conductor layer under the plating resist 23 is removed by a method similar to the method used in the step (13), and the conductor circuit 24 (via hole 27) is removed. And a conductor layer 45 were formed.
Further, oxidation / reduction treatment was performed by the same method as used in the step (2) above, and the surface of the conductor circuit 24 and the surface of the conductor layer 45 were roughened (not shown) (FIG. 13 ( c)).

(18)次に、樹脂組成物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47を形成した。
この工程で、樹脂組成物としては、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、粒度200000cpsに調整したものを用いた(図14(a)参照)。
(18) Next, the resin composition is placed on a hole-filling mask of a printing press and screen printing is performed to fill the resin in the through hole for an optical path, and then at 120 ° C. for 1 hour and at 150 ° C. for 1 hour. Then, the resin protruding from the optical path through hole 81 is polished with # 3000 abrasive paper, and further polished with 0.05 μm alumina particles to flatten the surface. As a result, the resin composition layer 47 was formed.
In this step, as the resin composition, 40% by weight of pulverized silica having a particle size distribution of 0.1 to 0.8 μm is added to an epoxy resin (transmittance 91% / mm, CTE 82 ppm), and the transmittance 82% / mm, CTE 42 ppm, and a particle size adjusted to 200000 cps was used (see FIG. 14A).

(19)次に、樹脂組成物層47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14(b)参照)。 (19) Next, a solder resist composition (RPZ-1 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is applied to both sides of the substrate on which the resin composition layer 47 has been formed in a thickness of 30 μm, and 70 ° C. for 20 minutes at 70 ° C. A drying process was performed for 30 minutes to form a solder resist composition layer 34 '. (See FIG. 14 (b)).

(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/cmの紫外線で露光し、DMTG溶液で現像処理し、直径200μmの開口を形成した。
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47、および、光路用開口42b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15(a)参照)。
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。
(20) Next, a photomask having a thickness of 5 mm on which patterns of openings for forming solder bumps and openings for optical paths are drawn is brought into close contact with the layer 34 'of the solder resist composition on the IC chip mounting side, and 1000 mJ / cm 2 of ultraviolet light is applied. And developed with a DMTG solution to form openings with a diameter of 200 μm.
Further, the solder resist composition layer is cured by heating at 80 ° C. for 1 hour, at 100 ° C. for 1 hour, at 120 ° C. for 1 hour, and at 150 ° C. for 3 hours, respectively. The solder resist layer 34 having an optical path opening 42b and a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 15A).
In addition, as said solder resist composition, a commercially available solder resist composition can also be used.

(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47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。 (21) Next, the substrate on which the solder resist layer 34 is formed is made of nickel chloride (2.3 × 10 −1 mol / l), sodium hypophosphite (2.8 × 10 −1 mol / l), A nickel plating layer having a thickness of 5 μm is formed in the solder bump forming opening 47 by immersing in an electroless nickel plating solution containing sodium acid (1.6 × 10 −1 mol / l) at pH = 4.5 for 20 minutes. did. Furthermore, the substrate gold potassium cyanide (7.6 × 10 -3 mol / l ), ammonium chloride (1.9 × 10 -1 mol / l ), sodium citrate (1.2 × 10 -1 mol / l) Immerse in an electroless gold plating solution containing sodium hypophosphite (1.7 × 10 −1 mol / l) at 80 ° C. for 7.5 minutes to form a thickness of 0 on the nickel plating layer. A 0.03 μm gold plating layer was formed to form solder pads 36.

(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46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47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46を配設した。
(22) Next, a fluorine-based polymer water-repellent coating agent (EGC-1700 manufactured by Sumitomo 3M) is spray-coated on the entire surface of the solder resist layer on the side where the microlens is disposed, and after air blowing, Surface treatment was applied by natural drying.
Further, the microlens 46 is attached to the end of the resin composition layer 47 opposite to the side on which the optical element is mounted using an ink jet device in the optical path opening formed in the solder resist layer 34 by the following method. Arranged.
That is, after preparing a UV curable epoxy resin (transmittance 94% / mm, refractive index 1.53) at room temperature (25 ° C.) and a viscosity of 20 cps, the resin is heated in a resin container of an ink jet apparatus. The temperature was adjusted to 40 ° C. and the viscosity was adjusted to 8 cps. Thereafter, the resin composition layer 47 was applied to a predetermined position at the end of the resin composition layer 47 so as to form a hemisphere having a diameter of 220 μm and a sag height of 10 μm. The microlens 46 was disposed by curing the resin by irradiation.

(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、受光素子39および発光素子38の受光部38aおよび発光部39a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、受光素子39および発光素子38を実装するとともに、半田バンプ形成用開口47に半田バンプ37を形成した(図15(b)参照)。
なお、発光素子38としては、フリップチップ型VCSELを用い、受光素子39としては、フリップチップ型PINPDを用いた。
(23) Next, a solder paste is printed in the solder bump forming opening 47 formed in the solder resist layer 34, and further, the light receiving portions 39a and the light emitting portions 39a of the light receiving element 39 and the light emitting element 38 are positioned while being aligned. By reflowing at 200 ° C., the light receiving element 39 and the light emitting element 38 were mounted, and solder bumps 37 were formed in the solder bump forming openings 47 (see FIG. 15B).
The light emitting element 38 is a flip chip type VCSEL, and the light receiving element 39 is a flip chip type PINPD.

(24)次に、受光素子39および発光素子38のそれぞれの外周に接するように、下記の方法を用いて光学素子封止層を形成し、ICチップ実装用基板を製造した(図16参照)。
すなわち、エポキシ系樹脂に、粒度分布1〜100μm、平均粒子径25μmの球状シリカを75重量%添加して、CTE20ppm、粘度250Pa・s、チキソ比1.7の樹脂組成物を、ボッティングにより受光素子39および発光素子38のそれぞれの外周に接するように塗布した後、150℃で2時間の条件で硬化処理を施すことにより、光学素子封止層を形成した。
(24) Next, an optical element sealing layer was formed by using the following method so as to be in contact with the outer circumferences of the light receiving element 39 and the light emitting element 38, and an IC chip mounting substrate was manufactured (see FIG. 16). .
That is, 75 wt% spherical silica having a particle size distribution of 1 to 100 μm and an average particle size of 25 μm is added to an epoxy resin, and a resin composition having a CTE of 20 ppm, a viscosity of 250 Pa · s, and a thixo ratio of 1.7 is received by botting. After applying so as to be in contact with the outer periphery of each of the element 39 and the light emitting element 38, the optical element sealing layer was formed by performing a curing treatment at 150 ° C. for 2 hours.

なお、本実施例で製造したICチップ実装用基板は、光学素子の底面とソルダーレジスト層の表面との距離は、50μmである。
また、本実施例のICチップ実装用基板において、光信号伝送用光路の光学素子に接する部分には、空隙部が形成されている。従って、光信号伝送用光路の光学素子に接する部分には、光学素子封止層が形成されていない。
In the IC chip mounting substrate manufactured in this example, the distance between the bottom surface of the optical element and the surface of the solder resist layer is 50 μm.
Further, in the IC chip mounting substrate of this embodiment, a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path in contact with the optical element. Therefore, the optical element sealing layer is not formed on the portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element.

(実施例2)
実施例1の(22)の工程の後、(23)の工程を行う前に、下記の方法で、ソルダーレジスト層上の所定の位置(後に形成する光学素子封止層の周囲)に、未硬化の光学素子封止用樹脂の流れを止めるためのダムを形成し、その後、市販のアンダーフィル用樹脂(九州松下電器社製、CCN800D)をディスペンサーで光学素子の周囲に塗布し、その後、硬化処理を施すことにより光学素子封止層を形成した以外は、実施例1と同様にしてICチップ実装用基板を製造した。
ダムの形成は、エポキシ樹脂をシルク印刷し、その後、硬化処理を施すことにより行った。
(Example 2)
After the step (22) of Example 1 and before performing the step (23), the following method is used to place a non-deposited position on the solder resist layer (around the optical element sealing layer to be formed later). Form a dam to stop the flow of the curing optical element sealing resin, and then apply a commercially available underfill resin (CCN800D, manufactured by Kyushu Matsushita Electric Co., Ltd.) around the optical element with a dispenser, and then cure An IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the optical element sealing layer was formed by processing.
The dam was formed by silk-printing an epoxy resin and then performing a curing process.

(実施例3)
実施例1の(24)の工程を行わず、(23)の工程までを行った後、下記の方法を用いて、受光素子および発光素子のそれぞれを覆うようなキャップ部材を取り付けた以外は、実施例1と同様にしてICチップ実装用基板を製造した。
まず、両面銅張ガラスエポキシ基板の片側を全面エッチングした後、銅側に電解Ni/Au層(Ni5μm、Au0.5μmを行い、基材面をザクリ加工した後、ダイシング加工を行うことにより、キャップ部材を作製した。
次に、キャップ部材を取り付ける位置に、エポキシ樹脂に粒度分布1〜30μm、平均粒子径4μmの球状シリカが70重量%添加された樹脂組成物(粘度200Pa・s、チキ ソ比1.8、CTE30ppm)をディスペンサーで塗布しておき、Bステージまでオーブンで硬化させた。
その後、上記キャップ部材をフリップチップ実装機で基板上に位置合わせを行いながら仮固定し、その上記キャップ部材に2g/mmの重しを載せて、オーブンで樹脂組成物を硬化することによりキャップ部材を取り付けた。
(Example 3)
After performing the step (23) without performing the step (24) of Example 1, using the following method, except that a cap member that covers each of the light receiving element and the light emitting element was attached, An IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1.
First, the entire surface of one side of the double-sided copper-clad glass epoxy substrate is etched, and then the electrolytic Ni / Au layer (Ni 5 μm, Au 0.5 μm is applied to the copper side. A member was prepared.
Next, a resin composition in which 70% by weight of spherical silica having a particle size distribution of 1 to 30 μm and an average particle size of 4 μm is added to an epoxy resin at a position where a cap member is attached (viscosity 200 Pa · s, thixo ratio 1.8, CTE 30 ppm) ) Was applied with a dispenser and cured to the B stage in an oven.
Thereafter, the cap member is temporarily fixed while being aligned on a substrate with a flip chip mounting machine, a weight of 2 g / mm 2 is placed on the cap member, and the resin composition is cured in an oven to cap the cap. The member was attached.

(比較例1)
実施例1の(24)の工程、即ち、光学素子封止層の形成を行わなかった以外は、実施例1と同様にしてICチップ実装用基板を製造した。
(Comparative Example 1)
An IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the step (24) of Example 1, that is, the optical element sealing layer was not formed.

実施例および比較例に係るICチップ実装用基板について、下記の方法により、その光信号伝送能を評価した。
まず、ICチップ実装用基板にICチップを実装し(図16参照)、その後、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。その結果、所望の光信号を検出することができた。
The optical signal transmission ability of the IC chip mounting substrates according to the examples and comparative examples was evaluated by the following method.
First, an IC chip is mounted on an IC chip mounting substrate (see FIG. 16), and then a detector is attached to the end of the optical signal transmission optical path of the IC chip mounting substrate opposite to the light emitting element mounting side. An optical signal was transmitted from the element, and the optical signal was detected by a detector. As a result, a desired optical signal could be detected.

次に、ICチップを実装した実施例および比較例に係るICチップ実装用基板を、比較的ゴミが発生する環境に放置した後、箱に入れて運搬した。その後、上述した方法を用いて、ICチップ実装用基板の光信号伝送能を評価した。その結果、実施例に係るICチップ実装用基板では、ゴミが発生する環境に放置する前と同様、光信号を伝送することができた。一方、比較例にかかるICチップ実装用基板では、光信号を伝送することができないものがあった。これは、光信号伝送用光路内にゴミが侵入してしまったからだと考えられる。 Next, the IC chip mounting substrates according to the example and the comparative example on which the IC chip was mounted were left in an environment where relatively dust is generated, and then transported in a box. Thereafter, the optical signal transmission ability of the IC chip mounting substrate was evaluated using the method described above. As a result, the IC chip mounting substrate according to the example was able to transmit an optical signal as before being left in an environment where dust was generated. On the other hand, some IC chip mounting substrates according to the comparative example cannot transmit optical signals. This is presumably because dust has entered the optical path for optical signal transmission.

また、実施例3において、樹脂材料からなるキャップ部材に代えてセラミックからなるキャップ部材を用いた場合、および、キャップ部材を接着剤に代えて半田を介して取り付けた場合にも実施例3と同様の結果が得られた。なお、ここでは半田を介してキャップ部材を取り付けるために、予め、最外層の絶縁層上にパッドを形成しておくとともに、この部分には、ソルダーレジスト層を形成しなかった。
また、実施例1〜3に係るICチップ実装用基板では、光学素子として、1チャンネルの発光素子および受光素子がそれぞれ実装されているが、これらの光学素子に代えて4チャンネルの発光素子及び受光素子を実装し、これに応じて、光信号伝送用光路の断面の大きさを大きくしたICチップ実装用基板においても同様の結果が得られた。
Further, in Example 3, when a cap member made of ceramic is used instead of a cap member made of a resin material, and when the cap member is attached via solder instead of an adhesive, the same as in Example 3 Results were obtained. Here, in order to attach the cap member via solder, a pad was previously formed on the outermost insulating layer, and no solder resist layer was formed on this portion.
In addition, in the IC chip mounting substrates according to the first to third embodiments, a 1-channel light-emitting element and a light-receiving element are mounted as optical elements, respectively. Instead of these optical elements, a 4-channel light-emitting element and a light-receiving element are mounted. Similar results were obtained with an IC chip mounting substrate in which elements were mounted and the cross-sectional size of the optical path for optical signal transmission was increased accordingly.

また、第一の本発明のICチップ実装用基板では、光学素子とソルダーレジスト層との間に空隙部が存在しえるため、この空隙部に存在する空気が熱膨張することにより半田接続部や光学素子封止層等にクラックが発生することが懸念される。そこで、下記の試験例1〜5を行い、光学素子封止層を形成する部位の違いによる影響を、液相温度サイクル試験後の光導波路や半田接続部、ソルダーレジスト層、絶縁層等でのクラックの発生の有無を指標に評価した。 Further, in the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, there can be a gap between the optical element and the solder resist layer. There is a concern that cracks may occur in the optical element sealing layer or the like. Therefore, the following Test Examples 1 to 5 are performed, and the influence due to the difference in the portion where the optical element sealing layer is formed is affected by the optical waveguide, the solder connection portion, the solder resist layer, the insulating layer, etc. after the liquid phase temperature cycle test. The presence or absence of cracks was evaluated as an index.

(試験例1)
基本的には、実施例1と同様の方法によりICチップ実装用基板を製造した。但し、光学素子封止層を形成する際に、半田バンプの外側にのみ封止樹脂層が存在するように光学素子封止層を形成した。
(Test Example 1)
Basically, an IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1. However, when the optical element sealing layer was formed, the optical element sealing layer was formed so that the sealing resin layer was present only on the outside of the solder bumps.

(試験例2)
基本的には、実施例1と同様の方法によりICチップ実装用基板を製造した。但し、光学素子封止層を形成する際に、半田バンプの内側にも封止樹脂層が存在し、半田バンプが封 止樹脂層に埋まる状態になるように光学素子封止層を形成した。
(Test Example 2)
Basically, an IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1. However, when the optical element sealing layer was formed, the optical element sealing layer was formed so that the sealing resin layer was also present inside the solder bumps and the solder bumps were buried in the sealing resin layer.

(試験例3)
基本的には、実施例1と同様の方法によりICチップ実装用基板を製造した。但し、光学素子封止層を形成する際に、半田バンプの内側にも封止樹脂層が存在し、半田バンプが封止樹脂層に埋まる状態になっている部分と、半田バンプの外側にのみ封止樹脂層が形成されている部分とが混在するように光学素子封止層を形成した。
(Test Example 3)
Basically, an IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1. However, when the optical element sealing layer is formed, the sealing resin layer also exists inside the solder bump, and the solder bump is buried in the sealing resin layer and only outside the solder bump. The optical element sealing layer was formed so as to be mixed with the portion where the sealing resin layer was formed.

(試験例4)
比較例1と同様の方法によりICチップ実装用基板を製造した。すなわち、光学素子封止層を形成しなかった。
(Test Example 4)
An IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1. That is, the optical element sealing layer was not formed.

(試験例5)
基本的には、実施例1と同様の方法によりICチップ実装用基板を製造した。但し、光学素子封止層に代えて、光学素子とソルダーレジスト層との間全体にアンダーフィルを形成した。
(Test Example 5)
Basically, an IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1. However, in place of the optical element sealing layer, an underfill was formed between the optical element and the solder resist layer.

これらの試験例1〜5に係るICチップ実装用基板について、−55℃で3分、および、125℃で3分を1サイクルとする液相温度サイクル試験を、それぞれ5個のICチップ実装用基板について、0サイクル、250サイクル、500サイクルおよび1000サイクルずつ行い、その後、ICチップ実装用基板をクロスカットし、さらに、半田接続部断面、封止樹脂層断面、基板断面、絶縁層断面、ソルダーレジスト層断面、および、光学素子断面において、クラックが発生しているか否かを顕微鏡観察した。
その結果、いずれのICチップ実装用基板においてもクラックは観察されなかった。
For the IC chip mounting substrates according to these test examples 1 to 5, a liquid phase temperature cycle test in which one cycle is 3 minutes at −55 ° C. and 3 minutes at 125 ° C. is for mounting five IC chips. For the substrate, 0 cycle, 250 cycle, 500 cycle and 1000 cycle are performed, and then the IC chip mounting substrate is cross-cut. Further, the solder connection section cross section, the sealing resin layer cross section, the substrate cross section, the insulating layer cross section, the solder It was observed with a microscope whether cracks occurred in the resist layer cross section and the optical element cross section.
As a result, no crack was observed in any of the IC chip mounting substrates.

このことから、第一の本発明のICチップ実装用基板においては、光学素子封止層を形成することにより、光学素子とソルダーレジスト層との間(光信号伝送用光路の光学素子と接する部分)に空隙部が形成されていても、ICチップ実装用基板に悪影響をおよぼすことがないことが明らかとなった。 Therefore, in the IC chip mounting substrate of the first aspect of the present invention, by forming the optical element sealing layer, the portion between the optical element and the solder resist layer (the portion in contact with the optical element in the optical path for optical signal transmission) It has been clarified that even if a gap is formed in (), the IC chip mounting substrate is not adversely affected.

(実施例4)
A.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整
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。
Example 4
A. Production of Resin Film for Insulating Layer A resin film for an insulating layer was produced in the same manner as in Step A of Example 1.
B. Preparation of resin composition for filling through-hole The resin composition for filling through-hole was prepared in the same manner as in Step B of Example 1.

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17(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。
C. Manufacture of Mother Board Substrate (1) Starting from a copper clad laminate in which 18 μm copper foil 78 is laminated on both sides of an insulating substrate 71 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm The material was used (see FIG. 17A). First, the copper-clad laminate was drilled, subjected to electroless plating, and etched into a pattern to form conductor circuits 74 and through holes 79 on both surfaces of the substrate 71.

(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)、NaClO(40g/l)、NaPO(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)、NaBH(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17(b)参照)。 (2) An aqueous solution containing NaOH (10 g / l), NaClO 2 (40 g / l), and Na 3 PO 4 (6 g / l) after washing and drying the substrate on which the through hole 79 and the conductor circuit 74 are formed. Conductor circuit including through-hole 79 by performing blackening treatment using as a blackening bath (oxidation bath) and reduction treatment using an aqueous solution containing NaOH (10 g / l) and NaBH 4 (6 g / l) as a reducing bath A roughened surface (not shown) was formed on the surface of 74 (see FIG. 17B).

(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17(c)参照)。
(3) After preparing the resin filler described in B above, within 24 hours after preparation by the following method, the conductor circuit non-formed portion on the one side of the through hole 79 and the substrate 71 and the outer edge portion of the conductor circuit 74 A layer of resin filler 80 'was formed.
That is, first, a resin filler was pushed into a through hole using a squeegee, and then dried under conditions of 100 ° C. and 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the conductor circuit non-formed part is placed on the substrate, and the conductor circuit non-formed part which is a recess is filled with a resin filler using a squeegee, A layer of the resin filler 80 'was formed by drying for 20 minutes (see FIG. 17C).

(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。
(4) One side of the substrate after the processing in (3) above is applied to the surface of the conductor circuit 74 and the land surface of the through hole 79 by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku). Polishing was performed so as not to leave the resin filler 80 ', and then buffing was performed to remove scratches caused by the belt sander polishing. Such a series of polishing was similarly performed on the other surface of the substrate.
Next, heat treatment was performed at 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 3 hours, 150 ° C. for 1 hour, and 180 ° C. for 7 hours to form a resin filler layer 80.

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17(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。 In this way, the surface layer portion of the resin filler 80 and the surface of the conductor circuit 74 formed in the through hole 79 and the conductor circuit non-forming portion are flattened, and the resin filler 80 and the side surface of the conductor circuit 74 are roughened. An insulating substrate was obtained in which the inner wall surface of the through hole 79 and the resin filler 80 were firmly adhered via a roughened surface (not shown) (not shown). (Refer FIG.17 (d)). By this step, the surface of the resin filler layer 80 and the surface of the conductor circuit 74 are flush.

(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。 (5) After washing the substrate with water and acid degreasing, soft etching is performed, and then an etching solution is sprayed on both surfaces of the substrate to spray the surface of the conductor circuit 74, the land surface of the through hole 79, and the inner wall. Thus, a roughened surface (not shown) was formed on the entire surface of the conductor circuit 74. As an etching solution, an etching solution containing 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride (MEC Etch Bond, manufactured by MEC) was used.

(6)次に、上記Aで作製した基板より少し大きめの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絶縁層72を形成した(図17(e)参照)。
すなわち、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。
(6) Next, a resin film for an insulating layer that is slightly larger than the substrate prepared in A is placed on the substrate and cut by temporary pressure bonding under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a pressure bonding time of 10 seconds. After that, the insulating layer 72 was further formed by pasting using a vacuum laminator apparatus by the following method (see FIG. 17E).
That is, the insulating layer resin film was subjected to main pressure bonding on the substrate under the conditions of a degree of vacuum of 65 Pa, a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a time of 60 seconds, and then thermally cured at 170 ° C. for 30 minutes.

(7)次に、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CO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18(a)参照)。 (7) Next, a beam diameter of 4.0 mm, a top hat mode, with a CO 2 gas laser having a wavelength of 10.4 μm, through a mask in which a through hole having a thickness of 1.2 mm is formed on the insulating layer 72. A via hole opening 76 having a diameter of 80 μm was formed in the insulating layer 72 under the conditions of a pulse width of 8.0 μsec, a through-hole diameter of the mask of 1.0 mm, and one shot (see FIG. 18A).

(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、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。 (8) By immersing the substrate on which the via hole opening 76 is formed in an 80 ° C. solution containing 60 g / l of permanganic acid for 10 minutes, and dissolving and removing the epoxy resin particles present on the surface of the insulating layer 72 A roughened surface (not shown) was formed on the surface including the inner wall surface of the via hole opening 76.

(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、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(PdCl)と塩化第一スズ(SnCl)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。
(9) Next, the substrate after the above treatment was immersed in a neutralization solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.) and washed with water.
Furthermore, a catalyst catalyst is attached to the surface of the insulating layer 72 (including the inner wall surface of the via hole opening 76) by applying a palladium catalyst to the surface of the roughened substrate (roughening depth 3 μm). (Not shown). That is, the substrate was immersed in a catalyst solution containing palladium chloride (PdCl 2 ) and stannous chloride (SnCl 2 ), and the catalyst was applied by depositing palladium metal.

(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、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18(b)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
NiSO 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
(10) Next, the substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition, and the thickness of the insulating layer 72 (including the inner wall surface of the via hole opening 76) is 0.6 to 3.0 μm. A thin film conductor layer (electroless copper plating film) 72 was formed (see FIG. 18B).
[Electroless plating aqueous solution]
NiSO 4 0.003 mol / l
Tartaric acid 0.200 mol / l
Copper sulfate 0.030 mol / l
HCHO 0.050 mol / l
NaOH 0.100 mol / l
α, α'-bipyridyl 100 mg / l
Polyethylene glycol (PEG) 0.10 g / l
[Electroless plating conditions]
40 minutes at a liquid temperature of 30 ° C

(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/cm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18(c)参照)。 (11) Next, a commercially available photosensitive dry film is attached to the substrate on which the thin film conductor layer (electroless copper plating film) 82 is formed, a mask is placed, and exposure is performed at 100 mJ / cm 2. A plating resist 73 having a thickness of 20 μm was provided by developing with a% sodium carbonate aqueous solution (see FIG. 18C).

(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18(d)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/dm
時間 65 分
温度 22±2 ℃
(12) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water, degreased, washed with 25 ° C. water and further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic plating under the following conditions to form a plating resist 73 non-formed portion. Then, an electrolytic copper plating film 83 having a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 18D).
[Electrolytic plating solution]
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside HL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm 2
Time 65 minutes Temperature 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19(a)参照)。 (13) Further, after removing the plating resist 73 with 5% NaOH, the thin film conductor layer under the plating resist 73 is dissolved and removed by etching with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide. A conductor circuit 74 (including a via hole 77) having a thickness of 18 μm composed of an electroless copper plating film 82 and an electrolytic copper plating film 83 was formed (see FIG. 19A).

(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)〜(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)が形成された絶縁層72を積層形成した(図19(b)参照)。
その後、直径350μmのドリルを用いて、基板71および絶縁層72を貫通する貫通孔96を形成し、さらに、貫通孔96の壁面にデスミア処理を施した(図19(c)参照)。
(14) Furthermore, a roughened surface (not shown) is formed on the surface of the conductor circuit 74 using the same etching solution as the etching solution used in the step (5). In the same manner as in the step (8), an insulating layer 72 having a via hole opening 76 and having a roughened surface (not shown) formed on the surface thereof was laminated (see FIG. 19B).
Thereafter, a through hole 96 penetrating the substrate 71 and the insulating layer 72 was formed using a drill having a diameter of 350 μm, and further, a desmear process was performed on the wall surface of the through hole 96 (see FIG. 19C).

(15)次に、上記(9)の工程で用いた方法と同様の方法で、貫通孔96の壁面および絶縁層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、絶縁層72の表面(バイアホール用開口76の内壁面を含む)、および貫通孔96の壁面に薄膜導体層(無電解銅めっき膜)82を形成した(図20(a)参照)。 (15) Next, a catalyst is applied to the wall surface of the through hole 96 and the surface of the insulating layer 72 (including the inner wall surface of the via hole opening 76) in the same manner as used in the step (9). Furthermore, the substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution similar to the electroless plating solution used in the step (10) above, and the surface of the insulating layer 72 (including the inner wall surface of the via hole opening 76), A thin-film conductor layer (electroless copper plating film) 82 was formed on the wall surface of the through hole 96 (see FIG. 20A).

(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、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20(b)参照)。 (16) Next, a plating resist 73 is provided by a method similar to the method used in the step (11), and further, the plating resist 73 is not formed by a method similar to the method used in the step (12). An electrolytic copper plating film 83 having a thickness of 20 μm was formed on the formation part (see FIG. 20B).

(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の表面および導体層95の表面を粗化面(図示せず)とした(図20(c)参照)。
(17) Next, the plating resist 73 is peeled off and the thin film conductor layer under the plating resist 73 is removed by a method similar to the method used in the step (13), and the conductor circuit 74 (via hole 77) is removed. Formed).
Furthermore, oxidation / reduction treatment was performed by the same method as used in the step (2) above, and the surface of the conductor circuit 74 and the surface of the conductor layer 95 were roughened (not shown) (FIG. 20 ( c)).

(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。
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。
(18) Next, after placing the resin on the hole filling mask of the printing machine and filling the resin in the optical path through hole 81 by screen printing, conditions of 120 ° C. for 1 hour and 150 ° C. for 1 hour Then, the resin protruding from the through hole 81 for the optical path is polished with # 3000 abrasive paper, and further polished with 0.05 μm alumina particles to flatten the surface. Thereby, the resin composition layer 97 was formed.
In this process, as the resin, 40% by weight of pulverized silica having a particle size distribution of 0.1 to 0.8 μm is added to epoxy resin (transmittance 91% / mm, CTE 82 ppm) to obtain a transmittance 82% / mm, CTE 42 ppm. The viscosity was adjusted to 200,000 cps.

(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、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。
(19) Next, the optical waveguide 50 was formed at the end of the optical path through-hole 96 in which the resin composition layer 97 was formed using the following method.
First, an acrylic resin (refractive index 1.52, transmittance 94% / mm, CTE 72 ppm) as the core forming resin, and an acrylic resin (refractive index 1.51, transmittance 93% / mm, as the clad forming resin, CTE (70 ppm) was prepared by adding 25% by weight of pulverized silica having a particle size distribution of 0.1 to 0.8 μm so that the transmittance was 81% / mm, CTE was 53 ppm, and the viscosity was 1000 cps.

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。
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51を形成した。
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51とクラッド52とからなる光導波路50とした(図21(a)参照)。
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(図21(b)参照)。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。
Next, a clad forming resin is applied to the end portion of the optical path through-hole using a spin coater (1000 pm / 10 sec), pre-baked at 80 ° C. for 10 minutes, 2000 mJ exposure treatment, and post-baked at 150 ° C. for 1 hour. The lower clad having a thickness of 50 μm was formed.
Next, a core forming resin is applied on the lower clad 52 using a spin coater (1200 pm / 10 sec), prebaked at 80 ° C. for 10 minutes, exposure treatment of 1000 mJ, and dipping using 1% TMH for 2 minutes. Development and post-baking at 150 ° C. for 1 hour were performed to form a core 51 having a width of 50 μm and a thickness of 50 μm.
Next, a clad forming resin is applied using a spin coater (1000 pm / 10 sec), pre-baked at 80 ° C. for 10 minutes, exposed to 2000 mJ, and post-baked at 150 ° C. for 1 hour to obtain a thickness on the core. Was formed into an optical waveguide 50 composed of a core 51 and a clad 52 (see FIG. 21A).
Thereafter, dicing processing using a 90 ° # 3000 blade was performed on both ends of the optical waveguide 50 to form 90 ° optical path conversion mirrors (see FIG. 21B). The transmission loss in the optical path conversion mirror formed in this way was 1.2 dB.

(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、硬化後の厚さが30μmとなるように塗布し、70℃で20分間、70℃で30分間の条 件で乾燥処理を行い、ソルダーレジスト組成物の層84′を形成した(図21(c)参照)。 (20) Next, a solder resist composition (RPZ-1 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is applied to both sides of the substrate so that the thickness after curing is 30 μm, and is 70 ° C. for 20 minutes and 70 ° C. for 30 minutes. A drying process was performed under the conditions described above to form a layer 84 'of the solder resist composition (see FIG. 21 (c)).

(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/cm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67、および、光路用開口を有し、その厚さが30μmのソルダーレジスト層84を形成した(図22(a)参照)。
(21) Next, a photomask having a thickness of 5 mm on which patterns of openings for forming solder bumps and openings for optical paths are drawn is brought into close contact with the layer 84 ′ of the solder resist composition opposite to the side where the optical waveguide 50 is formed. The film was exposed to 1000 mJ / cm 2 of ultraviolet light and developed with a DMTG solution to form openings.
The optical path opening formed here is a circle having a diameter of 220 μm in plan view.
Accordingly, the solder resist layer formed in this step is formed so as to cover the interface between the optical path through hole and the resin composition.
Furthermore, the solder resist composition layer is cured by heat treatment at 80 ° C. for 1 hour, 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 1 hour, and 150 ° C. for 3 hours. A solder resist layer 84 having an optical path opening and a thickness of 30 μm was formed (see FIG. 22A).

(22)次に、ソルダーレジスト層84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、半田パッドとした。 (22) Next, the substrate on which the solder resist layer 84 is formed is made of nickel chloride (2.3 × 10 −1 mol / l), sodium hypophosphite (2.8 × 10 −1 mol / l), A nickel plating layer having a thickness of 5 μm is formed in the solder bump forming opening 98 by immersing in an electroless nickel plating solution containing sodium acid (1.6 × 10 −1 mol / l) at pH = 4.5 for 20 minutes. did. Furthermore, the substrate gold potassium cyanide (7.6 × 10 -3 mol / l ), ammonium chloride (1.9 × 10 -1 mol / l ), sodium citrate (1.2 × 10 -1 mol / l) Immerse in an electroless gold plating solution containing sodium hypophosphite (1.7 × 10 −1 mol / l) at 80 ° C. for 7.5 minutes to form a thickness of 0 on the nickel plating layer. A 0.03 μm gold plating layer was formed and used as a solder pad.

(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84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、下記の方法によりマイクロレンズ96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96を配設した。
(23) Next, a fluorine polymer water-repellent coating agent (EGC-1700 manufactured by Sumitomo 3M Co.) is spray-coated on the entire surface of the solder resist layer on the side where the microlens is disposed, and air blow is performed. Surface treatment was applied by natural drying.
Further, the microlens 96 is attached to the end of the resin composition layer 97 opposite to the side on which the optical element is mounted using the ink jet device in the opening for the optical path formed in the solder resist layer 84 by the following method. Arranged.
That is, after preparing a UV curable epoxy resin (transmittance 94% / mm, refractive index 1.53) at room temperature (25 ° C.) and a viscosity of 20 cps, the resin is heated in a resin container of an ink jet apparatus. 40 ° C., the viscosity was adjusted to 8 cps, and then applied to a predetermined position at the end of the resin composition layer 97 so as to form a hemisphere having a diameter of 220 μm and a sag height of 10 μm, and further UV light (500 mW / The microlens 96 was disposed by curing the resin by irradiation.

(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22(b)参照)。 (24) Next, solder paste was printed in the solder bump forming openings 98 formed in the solder resist layer 84 to form solder bumps 87, thereby obtaining a mother board (see FIG. 22B).

D.光通信用デバイスの製造
実施例1で製造したICチップ実装用基板にICチップを実装し、さらにICチップを樹脂封止した後、このICチップ実装用基板を、上記Cの工程で製造した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、ICチップ実装用基板の外周に接するように、下記の方法を用いてICチップ実装用基板封止層を形成し、光通信用デバイスを製造した。
すなわち、エポキシ系樹脂に、粒度分布1〜100μm、平均粒子径25μmの球状シリ カを75重量%添加して、CTE20ppm、粘度250Pa・s、チキソ比1.7の樹脂組成物を、ボッティングによりICチップ実装用基板の外周に接するように塗布した後、150℃で2時間の条件で硬化処理を施すことにより、ICチップ実装用基板封止層を形成した。
D. Manufacturing of Optical Communication Device After mounting an IC chip on the IC chip mounting substrate manufactured in Example 1, and further sealing the IC chip with a resin, this IC chip mounting substrate is manufactured in the above step C. Solder bumps were formed by connecting the solder bumps of both substrates by placing them oppositely at predetermined positions on the substrate and reflowing at 200 ° C.
Thereafter, an IC chip mounting substrate sealing layer was formed by using the following method so as to be in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate, and an optical communication device was manufactured.
That is, 75 wt% spherical silica having a particle size distribution of 1 to 100 μm and an average particle size of 25 μm is added to an epoxy resin, and a resin composition having a CTE of 20 ppm, a viscosity of 250 Pa · s, and a thixo ratio of 1.7 is obtained by botting. After applying so as to be in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate, a curing process was performed at 150 ° C. for 2 hours to form an IC chip mounting substrate sealing layer.

なお、本実施例で製造した光通信用デバイスは、ICチップ実装用基板の底面とマザーボード用基板の場面との距離は、300μmである。
また、本実施例の光通信用デバイスにおいて、ICチップ実装用基板の光信号伝送用光路とマザーボード用基板の光信号伝送用光路との間は、空隙により形成されている。
In the optical communication device manufactured in this example, the distance between the bottom surface of the IC chip mounting substrate and the scene of the motherboard substrate is 300 μm.
In the optical communication device of this embodiment, a gap is formed between the optical signal transmission optical path of the IC chip mounting substrate and the optical signal transmission optical path of the motherboard substrate.

(実施例5)
実施例4において、マザーボード用基板に実装するICチップ実装用基板として、実施例3で製造したICチップ実装用基板にICチップを実装し、さらにこのICチップを樹脂封止したものを用いた以外は、実施例4と同様にして光通信用デバイスを製造した。
(Example 5)
In Example 4, as the IC chip mounting substrate to be mounted on the motherboard, the IC chip was mounted on the IC chip mounting substrate manufactured in Example 3 and this IC chip was sealed with resin. Manufactured an optical communication device in the same manner as in Example 4.

(実施例6)
実施例4において、マザーボード用基板に実装するICチップ実装用基板として、実施例3で製造したICチップ実装用基板にICチップを実装し、ICチップには樹脂封止しなかったものを用いた以外は、実施例4と同様にして光通信用デバイスを製造した。
(Example 6)
In Example 4, as the IC chip mounting substrate to be mounted on the motherboard, the IC chip mounted on the IC chip mounting substrate manufactured in Example 3 and the IC chip that was not resin-sealed was used. Except for the above, an optical communication device was manufactured in the same manner as in Example 4.

(実施例7)
実施例4のDの工程で、ICチップ実装用基板封止層を形成する前に、下記の方法で、マザーボード用基板のソルダーレジスト層上の所定の位置(後に実装するICチップ実装用基板の下部に、未硬化の光学素子封止用樹脂の流れを止めるためのダムを形成し、その後、市販のアンダーフィル用樹脂(九州松下電器社製、CCN800D)をディスペンサーで光学素子の周囲に塗布し、さらに、硬化処理を施すことによりICチップ実装用基板封止層を形成した以外は、実施例4と同様にして光通信用デバイスを製造した。
ダムの形成は、エポキシ樹脂をシルク印刷し、その後、硬化処理を施すことにより行った。
(Example 7)
In the process D of Example 4, before forming the IC chip mounting substrate sealing layer, a predetermined position on the solder resist layer of the motherboard substrate (after the IC chip mounting substrate to be mounted later) is formed by the following method. A dam for stopping the flow of the uncured optical element sealing resin is formed at the bottom, and then a commercially available underfill resin (CCN800D, manufactured by Kyushu Matsushita Electric Co., Ltd.) is applied around the optical element with a dispenser. Further, an optical communication device was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the IC chip mounting substrate sealing layer was formed by performing a curing process.
The dam was formed by silk-printing an epoxy resin and then performing a curing process.

(実施例8)
実施例4のICチップ実装用基板封止層を形成する工程を行わず、下記の方法を用いて、ICチップ実装用基板を覆うようなキャップ部材を取り付けた以外は、実施例4と同様にしてICチップ実装用基板を製造した。
まず、両面銅張ガラスエポキシ基板の片側を全面エッチングした後、銅側に電解Ni/Au層(Ni5μm、Au0.5μmを行い、基材面をザクリ加工した後、ダイシング加工を行うことにより、キャップ部材を作製した。
次に、キャップ部材を取り付ける位置に、エポキシ樹脂に粒度分布1〜30μm、平均粒子径4μmの球状シリカが70重量%添加された樹脂組成物(粘度200Pa・s、チキソ比1.8、CTE30ppm)をディスペンサーで塗布しておき、Bステージまでオーブンで硬化させた。
その後、上記キャップ部材を基板上に位置合わせを行いながら仮固定し、その上記キャップ部材に2g/mmの重しを載せて、オーブンで樹脂組成物を硬化することによりキャップ部材を取り付けた。なお、ICチップ実装用基板を実装した後にはフラックス洗浄を行った。
(Example 8)
Example 4 is the same as Example 4 except that the step of forming the IC chip mounting substrate sealing layer of Example 4 is not performed and a cap member that covers the IC chip mounting substrate is attached using the following method. Thus, an IC chip mounting substrate was manufactured.
First, the entire surface of one side of the double-sided copper-clad glass epoxy substrate is etched, and then the electrolytic Ni / Au layer (Ni 5 μm, Au 0.5 μm is applied to the copper side. A member was prepared.
Next, a resin composition in which spherical silica having a particle size distribution of 1 to 30 μm and an average particle size of 4 μm is added to an epoxy resin at a position where a cap member is attached (viscosity 200 Pa · s, thixo ratio 1.8, CTE 30 ppm) Was applied with a dispenser and cured to the B stage in an oven.
Thereafter, the cap member was temporarily fixed while being aligned on the substrate, a 2 g / mm 2 weight was placed on the cap member, and the resin composition was cured in an oven to attach the cap member. Note that flux cleaning was performed after mounting the IC chip mounting substrate.

(実施例9)
実施例8において、マザーボード用基板に実装するICチップ実装用基板として、実施例3で製造したICチップ実装用基板にICチップを実装し、このICチップを樹脂封止したものを用いた以外は、実施例7と同様にして光通信用デバイスを製造した。
Example 9
In Example 8, as the IC chip mounting substrate to be mounted on the motherboard, the IC chip was mounted on the IC chip mounting substrate manufactured in Example 3, and this IC chip was resin-encapsulated. In the same manner as in Example 7, an optical communication device was manufactured.

(実施例10)
実施例8において、マザーボード用基板に実装するICチップ実装用基板として、比較例1で製造したICチップ実装用基板にICチップを実装し、このICチップを樹脂封止しなかったものを用いた以外は、実施例8と同様にして光通信用デバイスを製造した。
(Example 10)
In Example 8, as the IC chip mounting substrate to be mounted on the motherboard, the IC chip mounted on the IC chip mounting substrate manufactured in Comparative Example 1 and the IC chip not sealed with resin was used. Except for the above, an optical communication device was manufactured in the same manner as in Example 8.

(比較例2)
実施例4において、ICチップ実装用基板封止層を形成しなかった以外は、実施例4と同様にして光通信用デバイスを製造した。
(Comparative Example 2)
In Example 4, an optical communication device was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the IC chip mounting substrate sealing layer was not formed.

実施例4〜10に係る光通信用デバイスについて、下記の方法により、その光信号伝送能を評価した。
即ち、ICチップ実装基板の発光素子を発光させ、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の光信号伝送用光路、光導波路、マザーボード用基板の光信号伝送用光路およびICチップ実装用基板の光信号伝送用光路を介して伝送された光信号をICチップ実装用基板の受光素子で受光し、レシーバICを経由した電器信号のアイパターンを確認したところ、1.25Gbpsの伝送を行うことができることが、実施例および比較例に係る光通信用デバイスについて確認することができた。
また、2.5Gbpsの伝送についても同様に光信号を伝送することができることが確認できた。
About the optical communication device which concerns on Examples 4-10, the optical signal transmission capability was evaluated with the following method.
That is, the light emitting element of the IC chip mounting substrate emits light, the optical signal transmission optical path of the IC chip mounting substrate, the optical signal transmission optical path of the motherboard, the optical waveguide, the optical signal transmission optical path of the motherboard, and the IC chip When the optical signal transmitted through the optical path for optical signal transmission on the mounting board is received by the light receiving element of the IC chip mounting board and the eye pattern of the electrical signal via the receiver IC is confirmed, transmission of 1.25 Gbps is performed. It was possible to confirm the optical communication devices according to the examples and the comparative examples.
It was also confirmed that an optical signal can be transmitted in the same manner for 2.5 Gbps transmission.

次に、実施例および比較例に係る光通信用デバイスを比較的ゴミが発生する環境に放置した後、箱に入れて運搬した。その後、上述した方法を用いて、光通信用デバイスの光信号伝送能を評価した。その結果、実施例に係る光通信用デバイスでは、ゴミが発生する環境に放置する前と同様、光信号を伝送することができた。
一方、比較例に係る光通信用デバイスでは、光信号を伝送することができないものがあった。これは、光信号伝送用光路内にゴミが侵入してしまったからだと考えられる。
Next, the optical communication devices according to the example and the comparative example were left in an environment where dust is relatively generated, and then transported in a box. Then, the optical signal transmission capability of the device for optical communication was evaluated using the method described above. As a result, the optical communication device according to the example was able to transmit an optical signal as before being left in an environment where dust was generated.
On the other hand, some optical communication devices according to the comparative example cannot transmit an optical signal. This is presumably because dust has entered the optical path for optical signal transmission.

また、実施例4〜10の光通信用デバイスについて、試験例1〜5で行った液相温度サイクル試験と同様の液相温度サイクル試験を行い、その後のICチップ実装用基板の封止性について、MIL−STD−833に準拠したグロースリーク検査を行った。すなわち、フロロカーボン液体に、光通信用デバイスを1分間浸漬した後、泡の発生を観察することにより封止性を評価した。
その結果、実施例4〜10の光通信用デバイスは充分な封止性を有していることが明らかとなった。
Moreover, about the optical communication device of Examples 4-10, the liquid phase temperature cycle test similar to the liquid phase temperature cycle test performed in Test Examples 1-5 is performed, About the sealing property of the board | substrate for IC chip mounting after that A growth leak test was conducted in accordance with MIL-STD-833. That is, the sealing property was evaluated by observing the generation of bubbles after immersing the optical communication device in a fluorocarbon liquid for 1 minute.
As a result, it was revealed that the optical communication devices of Examples 4 to 10 have sufficient sealing properties.

また、実施例4〜10の光通信用デバイスについて、予め、ICチップ実装用基板に全面にアルミスパッタを行ったダミーICチップをワイヤボンディングしておき、液相温度サイクル試験後の抵抗変化率を測定したところ、全ての光通信用デバイスについて、抵抗変化率は、5%未満であった。 In addition, for optical communication devices of Examples 4 to 10, a dummy IC chip obtained by performing aluminum sputtering on the entire surface of the IC chip mounting substrate was previously wire-bonded, and the resistance change rate after the liquid phase temperature cycle test was determined. When measured, the resistance change rate was less than 5% for all the optical communication devices.

また、実施例5において、樹脂材料からなるキャップ部材に代えてセラミックからなるキャップ部材を用いた場合、および、樹脂材料からなるキャップ部材に代えてセラミックからなるキャップ部材を用いるとともに、ICチップを樹脂封止した場合についても実施例5と同様の結果が得られた。
さらに、実施例5において、樹脂材料からなるキャップ部材に代えてセラミックからなるキャップ部材を用いるとともに、このキャップ部材を接着剤に代えて半田を介して取り付けた場合にも実施例5と同様の結果が得られた。なお、ここでは半田を介してキャップ部材を取り付けるために、予め、最外層の絶縁層上にパッドを形成しておくとともに、この部分には、ソルダーレジスト層を形成しなかった。
Further, in Example 5, when a cap member made of ceramic is used instead of a cap member made of resin material, and a cap member made of ceramic is used instead of a cap member made of a resin material, and an IC chip is made of resin. The result similar to Example 5 was obtained also about the case where it sealed.
Further, in Example 5, a cap member made of ceramic is used instead of a cap member made of a resin material, and the same result as in Example 5 is obtained when the cap member is attached via solder instead of an adhesive. was gotten. Here, in order to attach the cap member via solder, a pad was previously formed on the outermost insulating layer, and no solder resist layer was formed on this portion.

また、実施例10において、樹脂材料からなるキャップ部材に代えてセラミックからなるキャップ部材を用いた場合にも、実施例10と同様の結果が得られた。
また、実施例10においてセラミックからなるキャップ部材を用いるとともに、キャップ部材を接着剤に代えて半田を介して取り付けた場合にも実施例10と同様の結果が得られた。なお、ここでは半田を介してキャップ部材を取り付けるために、予め、最外層の絶縁層上にパッドを形成しておくとともに、この部分には、ソルダーレジスト層を形成しなかった。
Further, in Example 10, when a cap member made of ceramic was used instead of the cap member made of a resin material, the same result as in Example 10 was obtained.
Moreover, while using the cap member which consists of ceramics in Example 10, when replacing a cap member with the adhesive agent and attaching via solder, the result similar to Example 10 was obtained. Here, in order to attach the cap member via solder, a pad was previously formed on the outermost insulating layer, and no solder resist layer was formed on this portion.

また、実施例8〜10では、フラックス清浄を行っているが、フラックス洗浄を行わなかった場合には、光信号の伝送損失が増加してしまう場合があった。これは、残留していたフラックス成分の影響であると考えられる。 Moreover, in Examples 8-10, although flux cleaning was performed, when flux cleaning was not performed, the transmission loss of the optical signal might increase. This is considered to be the influence of the remaining flux component.

また、実施例4〜10に係る光通信用デバイスでは、光学素子として1チャンネルの発光
素子および受光素子がそれぞれ実装されているが、これらの光学素子に代えて4チャンネルの発光素子および受光素子を実装し、これに応じて、光信号伝送用光路の断面の大きさを大きくした光通信用デバイスにおいても同様の結果が得られた。
In the optical communication devices according to Examples 4 to 10, a 1-channel light-emitting element and a light-receiving element are mounted as optical elements, respectively. Instead of these optical elements, a 4-channel light-emitting element and light-receiving element are used. Similar results were obtained with an optical communication device that was mounted and the cross-sectional size of the optical path for optical signal transmission was increased accordingly.

また、第三の本発明の光通信用デバイスでは、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板のソルダーレジスト層との間に空隙部が存在しえるため、この空隙部に存在する空気が熱膨張することにより両者の半田接続部やICチップ実装用基板封止層等にクラックが発生することが懸念される。そこで、下記の試験例6〜10を行い、ICチップ実装用基板封止層を形成する部位の違いによる影響を、液相温度サイクル試験後の半田接続部やICチップ実装用基板封止層、ICチップ実装用基板、マザーボード用基板等でのクラックの発生の有無を指標に評価した。 In the optical communication device according to the third aspect of the present invention, since a gap portion may exist between the IC chip mounting substrate and the solder resist layer of the motherboard substrate, the air present in the gap portion is thermally expanded. As a result, there is a concern that cracks may occur in the solder connection portions of the both, the IC chip mounting substrate sealing layer, and the like. Therefore, the following test examples 6 to 10 are performed, and the influence due to the difference in the portion where the IC chip mounting substrate sealing layer is formed is affected by the solder connection portion and the IC chip mounting substrate sealing layer after the liquid phase temperature cycle test, Evaluation was made using the presence or absence of cracks on an IC chip mounting substrate, a motherboard substrate, or the like as an index.

(試験例6)
基本的には、実施例4と同様の方法により光通信用デバイスを製造した。但し、ICチップ実装用基板封止層を形成する際に、半田バンプの外側にのみ封止樹脂層が存在するようにICチップ実装用基板封止層を形成した。
(Test Example 6)
Basically, an optical communication device was manufactured by the same method as in Example 4. However, when forming the IC chip mounting substrate sealing layer, the IC chip mounting substrate sealing layer was formed so that the sealing resin layer was present only outside the solder bumps.

(試験例7)
基本的には、実施例4と同様の方法により光通信用デバイスを製造した。但し、ICチップ実装用基板封止層を形成する際に、半田バンプの内側にも封止樹脂層が存在し、半田バンプが封止樹脂層に埋まる状態になるようにICチップ実装用基板封止層を形成した。
(Test Example 7)
Basically, an optical communication device was manufactured by the same method as in Example 4. However, when the IC chip mounting substrate sealing layer is formed, the sealing resin layer also exists inside the solder bumps, and the IC chip mounting substrate sealing is performed so that the solder bumps are buried in the sealing resin layer. A stop layer was formed.

(試験例8)
基本的には、実施例4と同様の方法により光通信用デバイスを製造した。但し、ICチップ実装用基板封止層を形成する際に、半田バンプの内側にも封止樹脂層が存在し、半田バンプが封止樹脂層に埋まる状態になっている部分と、半田バンプの外側にのみ封止樹脂層が形成されている部分とが混在するようにICチップ実装用基板封止層を形成した。
(Test Example 8)
Basically, an optical communication device was manufactured by the same method as in Example 4. However, when the IC chip mounting substrate sealing layer is formed, the sealing resin layer is also present inside the solder bump, and the solder bump is embedded in the sealing resin layer and the solder bump. The substrate sealing layer for mounting an IC chip was formed so that a portion where the sealing resin layer was formed only on the outside was mixed.

(試験例9)
比較例2と同様の方法によりICチップ実装用基板を製造した。すなわち、ICチップ実装用基板封止層を形成しなかった。
(Test Example 9)
An IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Comparative Example 2. That is, the IC chip mounting substrate sealing layer was not formed.

(試験例5)
基本的には、実施例4と同様の方法により光通信用デバイスを製造した。但し、ICチップ実装用基板封止層に代えて、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板との間全体にアンダーフィルを形成した。
(Test Example 5)
Basically, an optical communication device was manufactured by the same method as in Example 4. However, in place of the IC chip mounting substrate sealing layer, an underfill was formed between the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate.

これらの試験例6〜10に係るICチップ実装用基板について、試験例1〜5と同様の液相温度サイクル試験を、それぞれ5個の光通信用デバイスについて、0サイクル、250サイクル、500サイクルおよび1000サイクルずつ行い、その後、光通信用デバイスをクロスカットし、さらに、ICチップ実装用基板封止層断面、半田接続部断面、ICチップ実装用基板断面、マザーボード用基板断面において、クラックが発生しているか否かを顕微鏡観察した。
その結果、いずれの光通信用デバイスにおいてもクラックは観察されなかった。
With respect to the IC chip mounting substrates according to these test examples 6 to 10, liquid phase temperature cycle tests similar to those of test examples 1 to 5 were performed, and for each of the five optical communication devices, 0 cycle, 250 cycles, 500 cycles and After 1000 cycles, the optical communication device is cross-cut, and cracks occur in the IC chip mounting substrate sealing layer cross section, the solder connection section cross section, the IC chip mounting substrate cross section, and the motherboard substrate cross section. It was observed with a microscope.
As a result, no crack was observed in any of the optical communication devices.

このことから、第三の本発明の光通信用デバイスにおいては、ICチップ実装用基板封止層を形成することにより、ICチップ実装用基板とマザーボード用基板との間(光信号が伝送される部分)に空隙部が形成されていても、光通信用デバイスに悪影響をおよぼすことがないことが明らかとなった。 Therefore, in the optical communication device of the third aspect of the present invention, an optical chip is transmitted between the IC chip mounting substrate and the motherboard substrate by forming the IC chip mounting substrate sealing layer. It has been clarified that even if a void portion is formed in the portion), the optical communication device is not adversely affected.

(a)は、第一の本発明のICチップ実装用基板の一例を模式的に示す断面図であり、(b)、(c)は、第一の本発明のICチップ実装用基板の別の一例の一部を模式的に示す部分断面図である。(A) is sectional drawing which shows typically an example of the board | substrate for IC chip mounting of 1st this invention, (b), (c) is another of the board | substrate for IC chip mounting of 1st this invention. It is a fragmentary sectional view showing a part of one example typically. 第一の本発明の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。It is sectional drawing which shows typically an example of the board | substrate for IC chip mounting of 1st this invention. 第一の本発明の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。It is sectional drawing which shows typically an example of the board | substrate for IC chip mounting of 1st this invention. 第二の本発明の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。It is sectional drawing which shows typically an example of the board | substrate for IC chip mounting of 2nd this invention. 第二の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。It is sectional drawing which shows typically an example of the board | substrate for motherboards of 2nd this invention. 本発明の光通信用デバイスに実装する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。It is sectional drawing which shows typically an example of the board | substrate for IC chip mounting mounted in the device for optical communication of this invention. 第三の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。It is sectional drawing which shows typically an example of embodiment of the device for optical communication of 3rd this invention. 第三の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。It is sectional drawing which shows typically another example of embodiment of the device for optical communication of 3rd this invention. 第四の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。It is sectional drawing which shows typically an example of embodiment of the device for optical communication of 4th this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting of this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting of this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting of this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting of this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting of this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting of this invention. 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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting of this invention. 本発明の光通信用デバイスを構成する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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for motherboards which comprises the device for optical communication of this invention. 本発明の光通信用デバイスを構成する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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for motherboards which comprises the device for optical communication of this invention. 本発明の光通信用デバイスを構成する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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for motherboards which comprises the device for optical communication of this invention. 本発明の光通信用デバイスを構成する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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for motherboards which comprises the device for optical communication of this invention. 本発明の光通信用デバイスを構成する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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for motherboards which comprises the device for optical communication of this invention. 本発明の光通信用デバイスを構成する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。It is sectional drawing which shows typically a part of manufacturing method of the board | substrate for motherboards which comprises the device for optical communication of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

120、220、320、420、520 ICチップ実装用基板
121、221、321、421、521 基板
122、222、322、422、522 絶縁層
124、224、324、424、524 導体回路
127、227、327、427、527 バイアホール
129、229、329、429、529 スルーホール
134、234、334、434、534 ソルダーレジスト層
138、238、338、438、538 発光素子
139、239、339、439、539 受光素子
142、242、342、442、542 光信号伝送用光路
146、246、346、446、546 マイクロレンズ
148、248、348 光学素子封止層
418、518 キャップ部材
419、519 接着剤
720、820、920 マザーボード用基板
721、821、921 基板
722、822、921 絶縁層
724、824、924 導体回路
727、827、927 バイアホール
729、829 929 スルーホール
734、834、934 ソルダーレジスト層
742、842、942 光信号伝送用光路
746、846、946 マイクロレンズ
740、850、950 光導波路
760、860、960 光通信用デバイス
1720、1820、2720、2820 ICチップ実装用基板
120, 220, 320, 420, 520 IC chip mounting substrate 121, 221, 321, 421, 521 Substrate 122, 222, 322, 422, 522 Insulating layer 124, 224, 324, 424, 524 Conductor circuits 127, 227, 327, 427, 527 Via hole 129, 229, 329, 429, 529 Through hole 134, 234, 334, 434, 534 Solder resist layer 138, 238, 338, 438, 538 Light emitting element 139, 239, 339, 439, 539 Light receiving elements 142, 242, 342, 442, 542 Optical signal transmission optical paths 146, 246, 346, 446, 546 Microlenses 148, 248, 348 Optical element sealing layers 418, 518 Cap members 419, 519 Adhesives 720, 820 920 Motherboard Substrate 721, 821, 921 Substrate 722, 822, 921 Insulating layer 724, 824, 924 Conductor circuit 727, 827, 927 Via hole 729, 829 929 Through hole 734, 834, 934 Solder resist layer 742, 842, 942 Light Optical path for signal transmission 746, 846, 946 Microlens 740, 850, 950 Optical waveguide 760, 860, 960 Optical communication devices 1720, 1820, 2720, 2820 IC chip mounting substrate

Claims (11)

基板の両面に導体回路と絶縁層とが積層形成されるとともに、光学素子が実装され、光信号伝送用光路が形成されたICチップ実装用基板であって、
前記光学素子の外周に接するように、光学素子封止層が形成されていることを特徴とするICチップ実装用基板。
An IC chip mounting substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on both surfaces of the substrate, an optical element is mounted, and an optical path for transmitting an optical signal is formed.
An IC chip mounting substrate, wherein an optical element sealing layer is formed in contact with an outer periphery of the optical element.
前記光信号伝送用光路の前記光学素子に接する部分には、空隙部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。 2. The IC chip mounting substrate according to claim 1, wherein a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path that is in contact with the optical element. 前記光学素子封止層は、樹脂からなるものである請求項1または2に記載のICチップ実装用基板。 The IC chip mounting substrate according to claim 1, wherein the optical element sealing layer is made of a resin. 基板の両面に導体回路と絶縁層とが積層形成されるとともに、光学素子が実装され、光信号伝送用光路が形成されたICチップ実装用基板であって、
少なくとも前記光学素子を覆うように、キャップ部材が取り付けられていることを特徴とするICチップ実装用基板。
An IC chip mounting substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated on both surfaces of the substrate, an optical element is mounted, and an optical path for transmitting an optical signal is formed.
An IC chip mounting substrate, wherein a cap member is attached so as to cover at least the optical element.
前記キャップ部材は、樹脂または半田により接着固定されている請求項4に記載のICチップ実装用基板。 The IC chip mounting substrate according to claim 4, wherein the cap member is bonded and fixed with resin or solder. 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のいずれかに記載
のICチップ実装用基板。
6. The IC chip mounting substrate according to claim 1, wherein the optical element is a light receiving element and / or a light emitting element.
基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されたマザーボード用基板に、光学素子を実装したICチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスであって、
前記ICチップ実装用基板の外周に接するように、ICチップ実装用基板封止層が形成されていることを特徴とする光通信用デバイス。
An IC chip mounting substrate in which an optical element is mounted on a motherboard for a substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated and formed on at least one surface of the substrate, an optical waveguide is formed, and an optical path for optical signal transmission is further formed Is a device for optical communication,
An optical communication device, wherein an IC chip mounting substrate sealing layer is formed so as to be in contact with the outer periphery of the IC chip mounting substrate.
前記光信号伝送用光路の前記ICチップ実装用基板に接する部分には、空隙部が形成されている請求項7に記載の光通信用デバイス。 The optical communication device according to claim 7, wherein a gap is formed in a portion of the optical signal transmission optical path in contact with the IC chip mounting substrate. 前記ICチップ実装用基板封止層は、樹脂からなるものである請求項7または8に記載のICチップ実装用基板。 9. The IC chip mounting substrate according to claim 7, wherein the IC chip mounting substrate sealing layer is made of a resin. 基板の少なくとも片面に導体回路と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、さらに、光信号伝送用光路が形成されたマザーボード用基板に、光学素子を実装したICチップ実装用基板が実装された光通信用デバイスであって、
少なくとも前記ICチップ実装用基板を覆うように、キャップ部材が取り付けられていることを特徴とする光通信用デバイス。
An IC chip mounting substrate in which an optical element is mounted on a motherboard for a substrate in which a conductor circuit and an insulating layer are laminated and formed on at least one surface of the substrate, an optical waveguide is formed, and an optical path for optical signal transmission is further formed Is a device for optical communication,
An optical communication device, wherein a cap member is attached so as to cover at least the IC chip mounting substrate.
前記キャップ部材は、樹脂または半田により接着固定されている請求項10に記載の光通信用デバイス。 The optical communication device according to claim 10, wherein the cap member is bonded and fixed with resin or solder.
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