JP2008158221A - 光電複合基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透明基板の片面に電気回路が形成された電気回路基板上に形成された基準マーク等を基準にして、光回路を形成する際の位置決めをすることにより、光回路と電気回路とが高精度に位置決めされた光電複合基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】透明基板の片面に電気回路が形成された電気回路基板と仮基板とを、前記電気回路基板の電気回路形成面と前記仮基板とが対向するように接着材を介して貼り合わせる電気回路基板貼り合わせ工程と、前記電気回路基板の貼り合わせ面の裏面上に光回路層を形成する光回路層形成工程と、前記接着材及び前記仮基板を前記電気回路基板から剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする光電複合基板の製造方法を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気回路と光回路とを同一基板上に混載して設けた、光電複合基板の製造方法に関する。

近年、通信インフラの急速な広帯域化、コンピュータ等の情報処理能力の飛躍的な向上に伴い、非常に高速な情報伝送路を有する情報処理回路のニーズが高まっている。このような背景の下、電気信号の伝送速度を突破する一つの手段として、光信号による伝送が考えられており、プリント基板のような電気回路基板に、光回路を混載させた光電複合基板が開発されている。光電複合基板には、光偏向部、グレーティング部等の光結合器が形成され、レーザダイオード、フォトダイオード等の光電変換素子を基板上に形成された電極パッドに実装することにより、前記結合器を介して、光回路と電気回路との間で信号のやり取りが行われる。光は直進し、障害物があると散乱してしまう特性があるために、光電複合基板上に光電変換素子を実装する際においては、光電変換素子と光結合器等との位置決めには高い精度が求められ、通常、数μｍ程度オーダーの精度が要求される。

このような光電複合基板の製造方法としては、例えば、特許文献１には、図５に示すように、仮基材１００の一面に導体層１０１を化学的に結合させずに積層成形し（図５（ｂ））、前記導体層１０１の仮基材１００とは反対側の面に第１クラッド層１０２、光導波路１０３、及び第２クラッド層１０４とを有する光回路層を形成した後（図５（ｃ）〜（ｅ））、導体層１０１から仮基材１００を剥離する（図５（ｆ））工程を含むことを特徴とする光電複合基板の製造方法が記載されている。
特開２００５−３００９３０号公報

上記のような製造方法により得られる光電複合基板においては、光回路を形成した後に、導体層１０１をエッチングすることにより電気回路が形成される。しかしながら、光回路を形成した後に電気回路を形成する場合、導体層１０１がベタ金属面であるために、導体層１０１により光回路層が隠れてしまい、光回路層に形成された基準マークが観察できない。そのために光回路層に形成された基準マークを基準にして電気回路を形成することができなかった。そのために、光回路と電気回路とを高精度に位置決めすることができなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、透明基板の片面に電気回路が形成された電気回路基板上の基準マーク等を基準にして、光回路を形成する際の位置決めをすることにより、光回路と電気回路とが高精度に位置決めされた光電複合基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の手段により解決できることを見出した。

すなわち、本発明の光電複合基板の製造方法は、透明基板の片面に電気回路が形成された電気回路基板と仮基板とを、前記電気回路基板の電気回路形成面と前記仮基板とが対向するように接着材を介して貼り合わせる電気回路基板貼り合わせ工程と、前記電気回路基板の貼り合わせ面の裏面上に光回路層を形成する光回路層形成工程と、前記接着材及び前記仮基板を前記電気回路基板から剥離する剥離工程とを含むものである。このような製造方法によれば、透明な電気回路基板に予め電気回路が形成されているために、電気回路基板は光を透過させる。従って、電気回路形成面の裏面に光回路を形成する場合に、電気回路基板に形成された基準マーク等を観察して、光回路の回路パターンの位置決めをすることができる。これにより、光回路と電気回路とが高精度に位置決めされた光電複合基板を得ることができる。

また、前記電気回路基板貼り合わせ工程において、前記電気回路基板と前記仮基板との貼り合わせ面に対して均等に加圧することにより、前記電気回路基板の貼り合わせ面の裏面を平坦化する平坦化工程を更に含むことが好ましい。予め電気回路が形成された電気回路基板に光回路を形成する場合には、仮基板に電気回路基板を貼り合わせる際に、電気回路の凹凸が電気回路基板の裏面に写されて、うねり等を発生することがある。このようなうねりを有する電気回路基板の裏面に光回路を形成した場合には、光回路が歪み、光損失が大きくなる。そこで、上記のような、接着材の貼り合わせの際に、貼り合わせ面に均一に加圧することによる平坦化工程を設けることにより、光回路が形成される電気回路基板の裏面が平坦化されて、凹凸やうねりの発生が抑制される。それにより、形成される光回路の光損失を低くすることができる。

また、上記光電複合基板の製造方法においては、前記仮基板に対する前記接着材の接着力が、前記電気回路基板に対する前記接着材の接着力よりも高いことが好ましい。このような場合には、電気回路基板から前記接着材及び前記仮基板を容易に剥離することができる。

また、前記光回路層形成工程において、前記光回路層の形成が前記電気回路基板に予め形成されている基準マークを光学顕微鏡を用いて観察することにより、形成する光回路の位置決めをすることが、電気回路基板に形成された基準マークを基準にして、光回路と電気回路とがより高精度に位置決めされた光電複合基板が得られる点から好ましい。

また、上記光電複合基板の製造方法においては、前記基準マークを観察するための光学顕微鏡の照明光の波長域において、前記接着材が、実質的に透明であることが好ましい。上記構成によれば、接着材が顕微鏡の照明光を透過させるために、透過光を用いた顕微鏡により観察することができる。特に、電気回路基板に形成された基準マークが、導電層をエッチングすることにより形成される金属箔からなるものである場合、観察される側が、一般に、絶縁層との密着性を向上させるために粗化されている金属箔の粗化面になる。このような粗化面は反射性に乏しいために反射光を用いた光学顕微鏡による観察によれば、基準マークの視認性が低くなりがちである。このような場合に、透過光を用いて基準マークを観察すれば、基準マークの視認性が高くなり、位置決め精度が向上する。

また、上記光電複合基板の製造方法においては、前記基準マークが前記電気回路形成面に凸状に形成されており、前記電気回路基板貼り合わせ工程において、前記基準マークを覆うように前記基準マーク付近に金属箔を挟み込む工程を含むことが好ましい。このような構成によれば、反射型顕微鏡を用いる際に、観察面において基準マークの部分の金属箔のみが隠れて陰のように暗く観察され、基準マークの周囲は金属箔からの反射光により明るく観察されるために、基準マークのコントラストが明瞭になり、基準マークの視認性を向上させることができる。その結果、位置決め精度を向上させることができる。

また、上記光電複合基板の製造方法においては、前記接着材が非晶性ポリエステル樹脂シートであることが好ましい。非晶性ポリエステル樹脂シートは、比較的低温の加熱により、電気回路に形成される凹凸の凹部に容易に侵入して、凹部を埋めることができる程度の適度な粘度に軟化するために、加圧力を分散して光回路形成面の平坦度を高める効果が高い点から好ましい。

また、上記光電複合基板の製造方法においては、熱硬化性樹脂またはエネルギー線硬化性樹脂を主成分とするものであることが好ましい。このような構成によれば、接着後の熱処理に対する寸法安定性を向上させ、位置決め精度を高めることができる点から好ましい。

本発明の製造方法によれば、予め電気回路が形成された電気回路基板が有する基準マーク等を基準にして、光回路を形成する際の位置決めができるために、光回路と電気回路とが高精度に位置決めされた光電複合基板を得ることができる。

以下に、本発明の光電複合基板の製造方法の実施形態を図１及び図２の模式説明図を参照して説明する。

はじめに、図１（ａ）に示すように、仮基板１上に電気回路基板３と接着材２とを、電気回路基板３の電気回路形成面３ａと接着材２とが対向するような姿勢で配置する。なお、電気回路基板３は、透明基板の片面に予め電気回路３ｃが形成されたものである。

そして、図１（ｂ）に示すように、電気回路基板３と仮基板２とを、その上下に配置されたステンレス板４を介してプレスすることにより貼り合わせる。図１（ｂ）においては、接着材２を介して、電気回路形成面３ａと仮基板１とが対向するように貼り合わせられている。このとき、電気回路形成面３ａと仮基板２との貼り合わせ面に対して均等に加圧することにより、電気回路形成面３ａの電気回路３ｃが形成されていない部分３ｅに接着材２が侵入して、接着材２が力を分散するように作用する。これにより、電気回路基板３の面内に掛かる力が均一に付与されるようになり、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）のような柔軟な基板を用いた場合でも、電気回路形成面３ａの凹凸が、その裏面の電気回路非形成面３ｂに写ることが抑制される。その結果、後述する光回路を形成する面である電気回路非形成面３ｂの平坦度が高くなり、凹凸やうねりの発生が小さくなる。

前記貼り合わせは、接着材２を軟化できる程度にまで加熱した加熱プレスにより行うことが好ましい。

電気回路基板３には、電気回路３ｃが形成されており、また、電気回路形成面３ａ内の所定の位置に、光回路を形成するときの位置決めの基準になる基準マーク（アライメントマーク）３ｄが形成されていることが好ましい。この場合、後述するフォトマスク２０に形成されている基準マーク２０ａと基準マーク３ｄとを光学顕微鏡等により観察して、重ね合わせることにより、フォトマスク２０の配置位置を高精度に決めることができる。

基準マーク３ｄとしては、電気回路３ｃを形成する際に、電気回路３ｃの形成と同時に電気回路形成面３ａの所定の位置の金属箔をエッチングすることにより形成される金属箔からなるものであることが、電気回路３ｃに対する位置関係が正確になる点から好ましい。

電気回路基板としては、例えば、ポリイミドフィルムのような透明基材の片面に電気回路が形成されたフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）や、片面に電気回路が形成された透明性のリジッド配線板等が用いられる。

電気回路形成面３ａには、上記のように接着材２が貼り合わせられる。この接着材２は、最終的には仮基板１とともに電気回路形成面３ａから剥離される。従って、電気回路形成面３ａの接着材２に対する接着性は、容易に剥離できる程度に低い方が好ましい。更には、剥離性を高めるために電気回路形成面３ａに予め、電気回路用の液状レジストや、フロリナート等のフッ素溶媒等をコーティングしておいてもよい。

仮基板としては、ある程度の剛性と耐熱性とを備えた板であれば特に限定なく用いられる。その具体例としては、例えば、ガラス基板や、ガラエポ基板，ポリカーボネート基板，アクリル基板等の樹脂基板が用いられる。また、仮基板の厚みは、ある程度の剛性を維持できる厚みであれば、特に限定されないが、具体的には、例えば０．５〜１０ｍｍ、更には１〜３ｍｍ程度であることが好ましい。

仮基板は後述する接着材２との組み合わせにおいて、高い接着力を有するものを選択することが好ましい。また、仮基板と接着材との接着性を高めるために、仮基板には各種表面処理がされていることが好ましい。表面処理の具体例としては、例えば、樹脂基板を用いる場合には、酸素やアルゴンのプラズマ処理により基板表面を活性化させて接着力を高める方法や、ガラス基板を用いる場合には、シランカップリング剤等をガラス基板表面に塗布することにより、接着力を高める方法等が挙げられる。さらに、樹脂基板の場合には、仮基板表面を粗化しておくことにより、接着材のアンカー効果により接着性を高める方法も好ましい。

一方、接着材としては、仮基板との接着性に優れている熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、或いは、ＵＶ硬化性樹脂等のエネルギー線硬化性樹脂であれば、特に限定されない。また、その形態としては、フィルム状またはシート状、テープ状、液状等の接着材が挙げられる。これらの中では、厚み５０〜３００μｍ程度のフィルム状またはシート状の接着材が、ハンドリング性がよく、また、接着層の厚みを均一にすることができ、光回路層を形成する面に、凹凸やうねりが発生することを抑制する点から好ましい。そして、このようにして得られた凹凸やうねりが少ない電気回路非形成面に光回路を形成することにより、光回路の導波路の歪みが小さくなるために、光が伝達される際の光の散乱が抑制され、光損失が小さい光回路が得られる。

熱可塑性樹脂を主成分とする接着材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂，ポリエチレンナフタレート系樹脂，ポリブチレンテレフタレート系樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂，ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチレンメタクリレート系樹脂等の（メタ）アクリル系樹脂等の樹脂等を主成分とする熱可塑性樹脂からなる接着材が挙げられる。これらの中では、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、特に、非晶性のポリエチレンテレフタレート系樹脂が、比較的低い温度でも、電気回路により形成される１〜３０μｍ程度の凹凸の凹部に容易に侵入して、凹部を埋めることができる程度の粘度にまで軟化する点から好ましい。このように接着材が凹部に侵入することにより、接着材が加圧力を分散するように作用する。これにより、貼り合わせの際に、電気回路形成面上の電気回路が、その裏面の電気回路非形成面に転写されず、そのために、光回路層が形成される電気回路非形成面の平坦度が高くなり、凹凸やうねりの発生が小さくなる。

非晶性のポリエチレンテレフタレート系樹脂とは、ＰＥＴ Ｇとも呼ばれ、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレートのエチレングリコール単位の一部を１，４−シクロヘキサンジメタノール等のシクロヘキサンジメタノール単位で置換した分子構造を有する非晶性の共重合ポリエステルである。

上記非晶性のポリエチレンテレフタレートの具体例としては、例えば、リケンテクノス（株）製のリベスター（登録商標）、大倉工業（株）製のオースター（登録商標）、三菱樹脂（株）製のペテルス（登録商標），ディアフィクス（登録商標）、筒中プラスチック工業（株）製のペットエース（登録商標）、タマポリ（株）製のハイトロンＰＧ、太平化学製品（株）製のＰＥＴＧフィルムシート、等が挙げられる。

熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化性樹脂を主成分とする接着材としては、熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化性のエポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、又はフェノール系樹脂等を主成分とする硬化性樹脂からなる接着材が挙げられる。特に、熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化性樹脂としては、硬化前において、室温から１００℃以下程度の温度において、電気回路により形成される１〜３０μｍ程度の凹凸の凹部に容易に侵入して、凹部を埋めることができる程度の粘度であり、電気回路を形成する金属箔及び絶縁層材料との密着性が低いものが好ましく用いられる。このような熱硬化性樹脂又はＵＶ硬化性樹脂の具体例としては、例えば、ガラスエポキシのプリプレグフィルムである松下電工（株）製の「Ｒ１７６６」や、荒川化学（株）製の「シリコリースＵＶ ＰＯＬＹ２０１」や、ＵＶ／熱硬化性フィルムである松下電工（株）製の「Ｃ８２」等が挙げられる。

次に、電気回路基板３の電気回路非形成面３ｂ上に光回路層を形成するための光回路形成工程について説明する。

光回路の形成は、まず、図１（ｃ）に示すように、電気回路非形成面３ｂの表面に第１のクラッド層５を形成する。次に、図１（ｄ）に示すように、第１のクラッド層５の表面にコア層６を形成する。

第１のクラッド層５の形成方法としては、電気回路非形成面３ｂの表面に、透明樹脂ワニスをスピンコーティング法等により塗布した後、硬化させる方法や、透明樹脂シートを熱プレスすることにより貼り合わせた後、硬化させる方法等が挙げられる。

また、コア層６の形成方法としては、第１のクラッド層５の表面に、透明樹脂ワニスをスピンコーティング法等により塗布するか、透明樹脂シートを熱プレスすることにより貼り合わせることにより形成される。

第１のクラッド層５、コア層６、及び後述する第２のクラッド層７を形成する材料は、いずれも透明性の材料である。また、伝送される光の周波数におけるコア層６の硬化後の屈折率は、第１のクラッド層５及び第２のクラッド層７の硬化後の屈折率よりも高いことが必要である。さらに、コア層６の硬化物から形成される導波路６ａは、伝送する光の周波数において高い透明性を有することが必要である。そして、第１のクラッド層５及び第２のクラッド層７の屈折率よりも高く、透明性が高い導波路６ａに光を入射させることにより、屈折率が高い導波路６ａと屈折率が低いクラッド層との界面において全反射条件を満たす光だけが１００％反射され、光は光導波路６ａのみに閉じこめられ、形成された光回路を光が伝搬する。

上記のような、第１のクラッド層５、コア層６、及び後述する第２のクラッド層７を形成する材料としては、従来から光回路の形成に用いられているものが特に限定なく用いられる。その具体例としては、例えば、熱硬化性またはＵＶ硬化性のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、（メタ）アクリル樹脂等が挙げられる。

そして、第１のクラッド層５及びコア層６を形成した後、コア層６の表面に、光導波路６ａを形成するための光回路パターン２０ｂを有するフォトマスク２０を配置し、露光することによりコア層６の光導波路６ａを形成する部分のみを感光させて硬化させる（図１（ｅ））。

この際に、フォトマスク２０に形成されている基準マーク２０ａと電気回路基板３に形成された基準マーク３ｄとを重ね合わせることにより、フォトマスク２０を光回路と電気回路とが高精度に位置するように正確に配置することができる。

基準マーク２０ａと基準マーク３ｄとを重ね合わせて位置決めする際には、電気回路非形成面３ｂ側の上方から光学顕微鏡を用いて基準マーク３ｄを観察し、観察された基準マーク３ｄに、フォトマスク２０に形成されている基準マーク２０ａを重ね合わせて位置決めを行う。

光学顕微鏡の観察においては、照明光の反射光を用いた顕微鏡であっても、照明光の透過光を用いた光学顕微鏡であってもよい。

なお、照明光の透過光を用いた光学顕微鏡で基準マークを観察する場合には、接着材２が、光学顕微鏡の照明光の波長域において、実質的に透明であることが好ましい。接着材２が透明である場合には、照明光を透過させるために、透過光を用いた光学顕微鏡により基準マーク３ｄを観察することができる。

また、基準マーク３ｄが電気回路形成面３ａ上に、導体層の金属箔をエッチングすることにより形成されるような、凸状に形成されたものである場合には、図３に示すように、凸状の基準マーク３ｄを覆うようにして基準マーク付近に金属箔１５を介在させて貼り合わせることにより、反射型の顕微鏡で観察する場合に、基準マーク３ｄの部分は影のようになり、その周囲は反射率が高くなり明るくなる。従って、コントラストが明瞭になり、基準マーク３ｄの視認性が高くなる。このような金属箔としては、銀箔、金箔、銅箔等数μｍ程度の厚みで、可視光領域における反射性が高い金属箔であれば、特に限定なく用いられる。さらに、別の方法としては、接着材２として、アルミニウム粉等の高輝フィラーを配合して反射率を高めた接着材を用いることによっても、同様の効果が得られる。このような方法により、照明光の反射光を用いた光学顕微鏡で基準マーク３ｄを観察した場合の視認性を向上させることができる。

上記のようにして、電気回路非形成面３ｂ上に光回路パターン２０ｂを有するフォトマスク２０を正確に配置して、密着させた後、露光する（図１（ｅ））。そして、フォトマスク２０により露光されなかった非露光部分を溶剤洗浄して除去することにより光導波路６ａが形成される（図２（ｆ））。なお、溶剤洗浄に用いられる溶剤としては、非露光部分のみを選択的に溶解できる溶媒であれば特に限定されない。

次に、光導波路６ａに光偏向部Ｍを形成する（図２（ｇ），（ｈ））。

光偏向部Ｍは光電複合基板に実装される光電変換発光素子から出射した光の進行方向を光導波路６ａ内に入射するように方向転換したり、或いは光導波路６ａ内を直進してきた光の進行方向を実装される光電変換受光素子に受光されるように光の方向を転換させる機能を有する。光偏向部Ｍは、４５度の傾きで形成し、９０度の反射を利用することが好ましい。

光偏向部Ｍを形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、ダイシングブレードによりＶ字型に切削する方法や紫外線レーザ光によるアブレーション加工による方法、或いは型を用いて転写する方法等の各種の方法が挙げられる。

なお、光偏向部Ｍには、図２（ｈ）に示すように、反射効率を高めるためにその表面に金属薄膜Ｌが形成されていることが好ましい。

金属薄膜Ｌの形成方法としては、例えば、銀ペーストなど金属粒子を含有するペーストを印刷法で光偏向部Ｍの表面に塗布する方法や、金属蒸着やスパッタリングによって光偏向部Ｍの表面に選択的に金属を堆積させる方法等が挙げられる。金属粒子を形成する金属としては銀、金、アルミニウムなどの高反射率金属が用いられる。

そして、形成された光導波路６ａ上に、第２のクラッド層７を形成させることにより光導波層１０が形成される（図２（ｉ））。第２のクラッド層７の形成方法としては、第１のクラッド層５の形成方法と同様の方法が挙げられる。

上記のように光回路層１０が形成される。

そして、最後に、電気回路形成面３ａから接着材２及び仮基板１を剥離することにより光電複合基板１８が得られる。

剥離する方法は、特に限定されないが、例えば、物理的に接着材２及び仮基板１を引っ張ることにより引き剥がして剥離することができる。なお、剥離しにくい場合には、接着材２がやや軟化する程度の温度に加熱して、引き剥がしてもよい。

本発明を実施例により、更に具体的に説明する。なお、本発明は、実施例により何ら限定されるものではない。

（実施例１）
図１〜図４を参照にして、実施例１を説明する。

透明基板である厚み２５μｍのポリイミドフィルム両面に厚み１２μｍの銅箔が貼られたＦＰＣ基板（松下電工（株）製ＦＥＬＩＯＳ）の片面の銅箔のみを全面エッチングすることにより銅箔を除去し、他の片面には回路パターンを形成し、電気回路基板２３を得た。

そして、図１（ａ）に示すように、３ｍｍ厚のガラス基板からなる仮基板２１と、厚み１００μｍの熱可塑性の非晶性ＰＥＴシート（理研テクノス（株）製のＰＥＴＧ、商品名「リベスター」）からなる接着材２２と、電気回路基板２３とを重ね合わせた後、温度１６０℃、圧力４ｋｇ／ｃｍ^２の条件で図１（ｂ）に示すように加熱プレスして平坦化した後、そのまま３０分間保持することにより、第１積層体２４を得た。電気回路非形成面２３ｂの表面状態を表面段差計で測定したところ、Ｒａが３μｍであった。

そして、電気回路非形成面２３ｂ上に、波長５７９ｎｍにおける屈折率１．５１、厚み１５μｍの光硬化性の透明エポキシフィルムＡを配置し、６０℃、２気圧で真空ラミネートすることにより貼り合わせた。なお、真空ラミネートに際しては、第１積層体２４の仮基板側の面２４ｂには保護フィルムとして図略の厚み２５μｍのＰＥＴフィルムを配置した。なお、透明エポキシフィルムＡは、保護フィルムである厚み１００μｍのＰＥＴフィルム上に、ビスフェノールエポキシ樹脂とカチオン重合剤からなるワニスを塗布し、乾燥して得られた熱硬化性の透明樹脂フィルムである。

次に、仮基板２１側から超高圧水銀ランプを用いて、波長３６５ｎｍのＵＶ光を２０００ｍＪ照射して、硬化させることにより、光回路層の第１のクラッド層２５が得られた（図１（ｃ））。

そして、上記保護フィルムである厚み１００μｍのＰＥＴフィルムを剥離した後、第１のクラッド層２５の表面に、屈折率１．５９、８０μｍ厚の透明エポキシフィルムＢを透明エポキシフィルムＡのラミネートと同様の条件で真空ラミネートすることにより貼り合わせてコア層２６を形成した（図１（ｄ））。なお、透明エポキシフィルムＢも、保護フィルムである厚み１００μｍのＰＥＴフィルム上に、ビスフェノールエポキシ樹脂とカチオン重合剤からなるワニスを塗布し、乾燥して得られた熱硬化性の透明樹脂フィルムである。

そして、幅８０μｍ、長さ１１０ｍｍのスリットが２５０μｍ間隔で２０本設けられてなる光回路パターン３０ｂを有するフォトマスク３０を、コア層２６の上面に置き、反射型光学顕微鏡を用いて観察しながら、電気回路基板２３に形成された基準マーク２３ｄとフォトマスク３０に形成された基準マーク３０ａとを合わせて位置決めし、その状態で密着させた（図１（ｅ））。そして、フォトマスク３０の上方から、超高圧水銀ランプを用いて、波長３６５ｎｍのＵＶ光を２０００ｍＪ照射することにより、光回路パターン３０ｂのスリット部のみを硬化させた。その後、トルエンとフレオン代替水系洗浄剤（花王（株）製の商品名クリーンスルー）で現像することにより、未露光部を除去して、水で洗浄し、乾燥して光導波路２６ａを形成した（図２（ｆ））。

次に、光導波路２６ａの先端部を、電気回路基板２３に形成された光結合部を形成すべき位置を示す図略の基準マークを基準にしてＶ溝加工した。詳しくは、切断刃の頂角が９０度の回転ブレード（ディスコ社製の＃５０００ブレード（型番B1E863SD5000L100MT38））を用いて、回転数３０００ｒｐｍ、加工速度０．１ｍｍ／ｓで２０本の光導波路２６ａを全て直角に横切るように走査して、切り込み深さ８０μｍのＶ溝加工した。同様にして、光導波路２６ａの反対側の端部から５ｍｍの位置においてもＶ溝加工した。結果として、２０本の１１０ｍｍの光導波路２６ａのそれぞれの両端に光偏向部Ｍ´が形成された（図２（ｇ））。上記Ｖ溝加工により形成された光偏向部Ｍ´の面粗度はｒｍｓ表示で６０ｎｍと良好なものであった。

この後、光偏向部Ｍ´の表面に粒子径１０ｎｍ以下の銀粒子が分散された銀ペーストを滴下し、１２０℃で１時間加熱して、溶剤を除去することにより、Ｖ溝の傾斜面に金属薄膜Ｌ´を形成した（図２（ｈ））。

そして、光導波路２６ａの形成面に、さらに、屈折率１．５１、厚み５５μｍの透明エポキシフィルムＣを被せて、８０℃、２気圧で真空ラミネートした。なお、透明エポキシフィルムＣも、保護フィルムである厚み１００μｍのＰＥＴフィルム上に、ビスフェノールエポキシ樹脂とカチオン重合剤からなるワニスを塗布し、乾燥して得られた熱硬化性の透明樹脂フィルムである。

そして、超高圧水銀ランプを用いて、波長３６５ｎｍのＵＶ光を２０００ｍＪ照射して、透明エポキシフィルムＣを硬化させることにより第２のクラッド部２７を形成した（図２（ｉ））。

最後に電気回路基板２３から、接着材２２及び仮基板２１を引き剥がして剥離した後、１４０℃のオーブンで１時間の熱処理を施すことにより光電複合基板２８が得られた。

得られた光電複合基板２８は以下のようにして評価した。すなわち、図４に示すように、光電複合基板２８の２０本の光導波路２６ａの任意の一本の一端に８５０ｎｍの光を発する発光素子１６を実装し、他の一端からの発光をフォトダイオード１７ａにより受光し、パワーメーター１９により発光強度を測定することにより、光導波路２６ａの吸収損失を測定した。その結果、光導波路２６ａの８５０ｎｍにおける吸収損失は、０．３ｄＢ／ｃｍであり、低損失であった。また、三次元寸法測定器により、光結合部と電極パッド部との間の設計値に対する位置決め精度を測定したところ、±１２μｍ以内の高精度なものであった。

（実施例２）
接着材２２として、厚み１００μｍの非晶性ＰＥＴシートの代わりに、実施例１で第２のクラッド部２７の形成に用いたのと同様の、波長５７９ｎｍにおける屈折率１．５１、厚み５５μｍの光硬化性の透明エポキシフィルムＣを用い、また、プレス条件を１００℃、２ｋｇ／ｃｍ^２にした以外は実施例１と同様にして、仮基板２１と電気回路基板２３とを貼り合わせた。プレスした後、超高圧水銀ランプを用いて、波長３６５ｎｍのＵＶ光を２０００ｍＪ照射して、透明エポキシフィルムＣを硬化させることにより積層体が得られた。得られた積層体の電気回路基板側の表面の凹凸を表面段差計で測定したところ、Ｒａが３μｍであった。そして、以降、実施例１と同様にして、光電複合基板２８を形成した。

形成された光導波路２６ａの８５０ｎｍの光における吸収損失は、０．４ｄＢ／ｃｍであり、低損失であった。また、光結合部と電極パッド部との間の位置決め精度は、±１０μｍ以内であり、高精度なものであった。

（実施例３）
反射型光学顕微鏡の代わりに、透過型顕微鏡を用いて基準マークを観察した以外は実施例１と同様にして、光電複合基板２８を製造し、評価した。

形成された光導波路２６ａの８５０ｎｍの光における吸収損失は、０．４ｄＢ／ｃｍであり、低損失であった。また、光結合部と電極パッド部との間の位置決め精度は、±１０μｍ以内であり、高精度なものであった。

（実施例４）
図３に示すように、電気回路基板２３と仮基板２１とを接着材２２で貼り合わせる際に、基準マークを覆うように純銀箔（かなざわカタニ社）からなる金属箔１５を介在させた以外は、実施例１と同様にして光電複合基板２８を製造した。

なお、本実施例においては、基準マーク付近に純銀箔を介在させることにより、反射型光学顕微鏡を用いて基準マークを観察したときに、基準マーク部分は陰のように暗く観察され、基準マーク部分とその周囲とのコントラストが明瞭になった。

以降、実施例１と同様にして、光電複合基板２８を形成した。形成された光導波路２６ａの８５０ｎｍにおける吸収損失は、０．４ｄＢ／ｃｍであり、低損失であった。また、光結合部と電極パッド部との間の位置決め精度は、±１０μｍ以内であり高精度なものであった。

本発明の製造方法の前半の工程を模式的に説明する説明図である。 本発明の製造方法の後半の工程を模式的に説明する説明図である。 基準マーク付近に金属箔を介在させる製造方法を模式的に示す説明図である。 実施例の吸収損失の測定方法を説明するための説明図である。 従来の製造方法を模式的に説明する説明図である。

符号の説明

Ｌ，Ｌ´ 金属薄膜
Ｍ Ｍ´ 光偏向部
Ｍ 光偏向部
１，２１ 仮基板
２，２２ 接着材
３，２３ 電気回路基板
３ａ，２３ａ 電気回路形成面
３ｂ，２３ｂ 電気回路非形成面
３ｃ，２３ｃ 電気回路
３ｄ，２３ｄ 電気回路基板の基準マーク
３ｅ 凹部
４ ステンレス板
５，２５ 第１クラッド層
６，２６ コア層
６ａ，２６ａ 光導波路
７，２７ 第２クラッド層
１０ 光回路層
１５ 金属箔
１６ 発光素子
１７ａ フォトダイオード
１７ｂ 光ファイバー
１８，２８ 光電複合基板
１９ パワーメーター
２０，３０ フォトマスク
２０ａ，３０ａ フォトマスクの基準マーク
２０ｂ，３０ｂ 光回路パターン
２４ 第１積層体
１００ 仮基材
１０１ 導体層
１０２ 第１クラッド層
１０３ 光導波路
１０４ 第２クラッド層

Claims (8)

1. 透明基板の片面に電気回路が形成された電気回路基板と仮基板とを、前記電気回路基板の電気回路形成面と前記仮基板とが対向するように接着材を介して貼り合わせる電気回路基板貼り合わせ工程と、
   前記電気回路基板の貼り合わせ面の裏面上に光回路層を形成する光回路層形成工程と、
   前記接着材及び前記仮基板を前記電気回路基板から剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする光電複合基板の製造方法。
2. 前記電気回路基板貼り合わせ工程において、前記電気回路基板と前記仮基板との貼り合わせ面に対して均等に加圧することにより、前記電気回路基板の貼り合わせ面の裏面を平坦化する平坦化工程を更に含む請求項１に記載の光電複合基板の製造方法。
3. 前記仮基板に対する前記接着材の接着力が、前記電気回路基板に対する前記接着材の接着力よりも高い請求項１または２に記載の光電複合基板の製造方法。
4. 前記光回路層形成工程において、前記光回路層の形成が前記電気回路基板に予め形成されている基準マークを光学顕微鏡を用いて観察することにより、形成する光回路の位置決めをするものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の光電複合基板の製造方法。
5. 前記基準マークを観察するための光学顕微鏡の照明光の波長域において、前記接着材が、実質的に透明である請求項４に記載の光電複合基板の製造方法。
6. 前記基準マークが前記電気回路形成面に凸状に形成されており、前記電気回路基板貼り合わせ工程において、前記基準マークを覆うように前記基準マーク付近に金属箔を挟み込む工程を含む請求項４または５に記載の光電複合基板の製造方法。
7. 前記接着材が非晶性ポリエステル樹脂シートである請求項１〜６のいずれか１項に記載の光電複合基板の製造方法。
8. 前記接着材が熱硬化性樹脂またはエネルギー線硬化性樹脂を主成分とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光電複合基板の製造方法。

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