JP2011017787A - 光導波路層、光電気混載基板及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光導波路層、光電気混載基板の小型化・高性能化を実現し、また、それらの製造の生産性向上を図ることを課題とする。
【解決手段】第１クラッド層２１ａの上に設けられた第１のコア２２ａと、第２クラッド層２１ｂの上に設けられた第２のコア２２ｂとを有し、第１クラッド層２１ａの第１のコア２２ａ側の面と、第２クラッド層２１ｂの第２のコア２２ｂ側の面とが対向し、第１クラッド層２１ａと第２クラッド層２１ｂとの間に共有クラッド層２５を設け、かつ、第１のコア２２ａと第２のコア２２ｂとが互いに離間していることを特徴とする光導波路層２０Ａ。
【選択図】図２

Description

本発明は、光導波路層、光電気混載基板及び製造方法に関する。

インターネット、光通信システム等に代表されるＩＴ（情報技術）の分野において、伝送容量の増大、高速作動化の要請とともに、それらのシステム等に使用される情報処理用機器、端末機器等の機器の高性能化、小型化が進行している。その機器を構成する要素の１つとして、光電気混載基板は、光信号と電気信号とを同一基板上で処理する基板として、広く使用されている。

図１は、従来の光電気混載基板を例示する図である。図１の（ａ）において、光電気混載基板１００は、光関連素子１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ及び電子部品素子１３を搭載するための、光配線層１４と電気配線層１５とが積層された基板である。光電気混載基板は、複数の光信号の経路１６ａ，１６ｂ等が必要とされ、複数の光配線層１４を、基板における絶縁層１７を介して、異なる階層に位置するように積層形成されたものを使用している（特許文献１）。

また、図１の（ｂ）の光電気混載基板１０１に示されるように、光配線層１４と電気配線層１５との密着性を向上させ、また、光電気混載基板１０１の機械的強度を向上させるための中間層１８を備えた光電気混載基板等が提案されている（特許文献２）。

特開２００６−１２０９５５号公報 特開２００５−３７５３１号公報

従来の、これらの光電気混載基板においては、異なる階層に位置する光配線層の構成、または、一定の厚さを有する、光配線層と基板との間の中間層の存在等のため、基板全体が厚くなって、光電気混載基板が搭載される機器の小型化・高性能化の要請に、十分には対応できなかった。また、階層の異なる光配線層の積層、または光配線層と基板との間の中間層の形成の工程が、製造工程を複雑にし、そのため、生産性の向上に困難な場合があった。

本発明は、これらの問題に鑑み、光導波路層、光電気混載基板の小型化・高性能化を実現し、また、それらの製造の生産性向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、第１クラッド層の上に設けられた第１のコアと、第２クラッド層の上に設けられた第２のコアとを有し、前記第１クラッド層の第１のコア側の面と、前記第２クラッド層の第２のコア側の面とが対向し、前記第１クラッド層と前記第２クラッド層との間に共有クラッド層を設け、かつ、前記第１のコアと前記第２のコアとが互いに離間している光導波路層を特徴とする。

また、上記目的を達成するため、第２の発明は、第１クラッド層の上に第１のコアを設けて第１光導波路部を形成する第１光導波路部形成工程と、第２クラッド層の上に第２のコアを設けて第２光導波路部を形成する第２光導波路部形成工程と、前記第１光導波路部及び前記第２光導波路部を、共有クラッド層を介して合体させ、光導波路層を形成する光導波路合体工程と、前記光導波路層の一の面に電気回路基板を形成する第１電気回路基板形成工程と、前記光導波路層の他の面に電気回路基板を形成する第２電気回路基板形成工程とを有する、光電気混載基板の製造方法を特徴とする。

本発明により、光導波路層、光電気混載基板の小型化・高性能化を実現し、また、それらの製造の生産性向上を図ることができる。

従来の光電気混載基板を例示する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る光導波路層を例示する図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光電気混載基板を例示する図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例に係る光電気混載基板を例示する図である。 本発明の第３の実施の形態に係る光電気混載基板を例示する図である。 本発明の第４の実施の形態に係る光電気混載基板を例示する図である。 本発明の第５の実施の形態に係る光電気混載基板を例示する図である。 本発明の第６の実施の形態に係る光電気混載基板の製造方法のステップを例示する図である。 本発明の第６の実施の形態に係る光電気混載基板の製造方法を例示する図（その１）である。 本発明の第６の実施の形態に係る光電気混載基板の製造方法を例示する図（その２）である。 本発明の第６の実施の形態に係る光電気混載基板の製造方法を例示する図（その３）である。 本発明の第６の実施の形態に係る光電気混載基板の製造方法を例示する図（その４）である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。なお、各図の説明において、各図に共通している同一構成部分については、その部分に同一の符号を付し、重複する場合にはその説明を省く。

〈第１の実施の形態〉
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光導波路層を例示する図である。光導波路層２０Ａ及び２０Ｂは、第１クラッド層２１ａに接着された第１のコア２２ａを有する第１光導波路部２３と、第２クラッド層２１ｂに接着された第２のコア２２ｂを有する第２光導波路部２４とが、それぞれのコア２２ａ及び２２ｂを直接覆う共有クラッド層２５を介して、一体に構成された光導波路層である。 図２の（ａ）は、第１のコア２２ａと第２のコア２２ｂとが互いに平行の位置にある例であり、（ｂ）は、（ａ）の矢視Ｘ−Ｘにおける断面図を示し、（ｃ）は、第１のコア２２ａと第２のコア２２ｂとが接触せずに交差する（ねじれの位置にある）例を示している。（ｃ）の例においては、それぞれのコアの光軸（光の経路の中心の軸、以下同じ。）の交差の相互関係は、クラッド層とコアとの積層の方向から透視したときに、互いに直交する関係である。

図２の（ｂ）及び（ｃ）において、第１光導波路部２３の第１のコア２２ａは、紙面に平行な光路Ｒ１を有している。第１のコア２２ａの両端には、光路変換ミラーＭ１及びＭ２が設けられており、これらの光路変換ミラーは、光伝播方向変換面として、光導波路層の外部と出入する光信号の光路の方向を変える機能を有している。光路変換ミラーとしては、コアの端面または所定の位置に、光路に対し４５度の傾きをもった平面に、反射率向上のための金、銀または銅等の金属膜を形成したミラーを使用する。

第２光導波路部２４の第２のコア２２ｂは、紙面に垂直な方向の光路を有し、第２クラッド層２１ｂの表面に形成されている。第１のコアの場合と同様に、光路変換ミラー（図示せず）を有している。

共有クラッド層２５が、第１のコア２２ａ及び第２のコア２２ｂの背面及び側面を覆い、かつ、第１クラッド層２１ａ及び第２クラッド層２１ｂと接着して、第１光導波路部２３と第２光導波路部２４とが一体となった光導波路層２０Ａ，２０Ｂを形成している。共有クラッド層２５の厚さＴｃを最小に設定することにより、光導波路層２０Ａ，２０Ｂの厚さを最小にして、光電気混載基板の小型化を実現することができる。例えば、図２の（ｂ）の場合、コアの向きを平行にし、重ならないように配置して、第１のコアの厚さＴ１，第２のコアの厚さＴ２に対して、共有クラッド層の厚さＴｃを、
ｍａｘ．（Ｔ１，Ｔ２）＜Ｔｃ・・・（式１）．
の範囲で最小となるように設計することができる。コアの断面は、例えば正方形をなしており、Ｔ１，Ｔ２のそれぞれの値８０μｍ，３５μｍに対し、Ｔｃを９０μｍとして使用することができる。このとき、第１クラッド層及び第２クラッド層の厚さは、例えば、それぞれ５０μｍ、３０μｍである。また、後述するように、第１，第２の光導波路の相互位置関係に応じて、共有クラッド層の厚さを設定することができる。

なお、コアの配置は、例えば、２５０μｍのピッチに設けることができる。

図２の（ｃ）の詳細については、後出の〈第４の実施の形態〉で詳説する。

第１及び第２のコアの材質としては、例えば、フィルム状ＵＶ硬化型エポキシ樹脂を使用することができる。その他に、液状材料であるポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリノルボルネン樹脂又はこれらのフッ化物等のポリマー材料を使用することができる。

第１及び第２のクラッド層の材質としては、例えば、フィルム状ＵＶ硬化型エポキシ樹脂を使用することができる。その他に、液状材料であるポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリノルボルネン樹脂又はこれらのフッ化物等のポリマー材料を使用することができる。

共有クラッド層の材質としては、例えば、フィルム状ＵＶ硬化型エポキシ樹脂、フィルム状熱硬化型エポキシ樹脂、または液状ＵＶ硬化型エポキシ樹脂等を使用することができる。

材料の屈折率としては、コア内の光がクラッド層との境界面で全反射できるように、例えば、コアの値を１．５９、クラッド層の値を１．５５とする。ここに、両者の屈折率は、光の波長８５０ｎｍにおける値である。共有クラッド層の屈折率も第１及び第２クラッド層の屈折率と同一の値に設定することができる。

〈第１の実施の形態の効果〉
第１光導波路部及び第２光導波路部を、両者の間に他の樹脂基板等の層を設けることなく合体させて、厚さを薄くした光導波路層を形成できる。この薄い光導波路層と、電気回路基板とを組み合わせることによって、高密度で厚さの薄い光電気混載基板を製造することができ、電子機器の小型化を実現することができる。

〈第２の実施の形態〉
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る、光導波路層２０の表裏面に電気回路層３１ａ及び３１ｂが積層された光電気混載基板３０を例示する図である。電気回路層３１ａ上に設けられた発光素子ＬＤ１から発せられた光信号は、図の矢印のようにコア２２ａ内を通過して、電気回路層３１ａ上に設けられた受光素子ＰＤ１に受光される。図３において、光電気混載基板３０は、さらに、他の２つの光路を有している。すなわち、コア２２ｂ１に関しては、発光素子ＬＤ２から発せられた光信号が、開口部３６ｂを通過した後、光路変換ミラー（図示せず）により光路変換して、紙面に垂直に手前から裏側に向けて（コア内の円内に「×」の記号で表示した。図６において同じ。）コア２２ｂ１を通過し、受光素子ＰＤ２に受光される。

コア２２ｂ２に関しては、発光素子ＬＤ３から発せられた光信号が、開口部３６ｂを通過した後、光路変換して、紙面に垂直に裏面から手前側に向けて（コア内の円内に「○」の記号で表示した。図６において同じ。）コア２２ｂ２を通過し、受光素子ＰＤ３に受光される。

電気回路層３１ａは、絶縁層３２ａと配線層３３ａとが交互に積層された多層電気回路基板の形態をなし、その表層には、外部接続端子３４ａ及びソルダレジスト層３５ａが形成されている。外部接続端子３４ａには、電子部品素子３７が接続されている。電気回路層３１ａ及び光導波路層２０の反対側の面に設けられる電気回路層３１ｂの製造方法は、ビルドアップ基板等を光導波路層２０の表面に貼り合わせて形成する方法、または、光導波路層２０の表面にビルドアップ法等により電気回路を積層する方法による。

光電気混載基板３０の寸法としては、例えば、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ２ｍｍである。

電気回路層３１ａ及び３１ｂの構造は、例えば、それぞれ、４層の配線層が絶縁層を介して積層された構造であり、１ｍｍの厚さを有する。

〈第２の実施の形態の効果〉
第１光導波路と第２光導波路との間に、他の樹脂基板等の絶縁層を設けることなく光導波路層が形成された光電気混載基板を提供することによって、高密度で厚さの薄い光電気混載基板を製造することができる。従って、電子機器の小型化を実現することができる。

〈第２の実施の形態の変形例〉
図４は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る、長さの異なるコアを有する光電気混載基板を例示する図である。

ここで、１つのコアの「長さ」とは、光軸上の、コアの両端面に位置する２つの光伝搬方向変換面（光路変換ミラー面）の間の距離を指している。図４において、コア２２ａの長さとは、光路変換ミラー面の中心点４１，４２の距離を指し、コア２２ｂの長さは、光路変換ミラー面の中心点４３，４４の距離を指している。各コアの光学設計上の条件に応じて、コアの長さが相違する場合であっても、柔軟に対応することができ、設計の自由度を高めることができる。

また、図４に示すように、コアを互いに平行におくことによって、光導波路層の厚さを極力薄くすることができる。すなわち、共有クラッド層の厚さＴｃを、前出の（式１）の範囲で、かつ、最小となる値を選定して、光導波路層を薄くすることができ、従って、その光導波路層を使用する光電気混載基板の小型化を実現することができる。

〈第２の実施の形態の変形例の効果〉
光電気混載基板の設計自由度を拡大することができ、システム用機器への応用範囲を拡大することができる。また、高密度で厚さの薄い光電気混載基板を提供することができる。なお、ここで、「システム用機器」とは、光通信システム、コンピュータシステム等で使用される情報処理用機器、端末機器等を総称して指すものとし、以下の説明においても、同様とする。

〈第３の実施の形態〉
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る、光路が光導波路層５１の一の面５１ａ側から入射して、光導波路層５１の厚さ方向を貫いて、他の面５１ｂへ達していることを特徴とする光電気混載基板５０を例示する図である。図５において、電気回路基板５２ａ上の発光素子ＬＤを発した光信号は、開口部５３ａを経て、コア５４に入射し、光伝搬方向変換面（光路変換ミラー）Ｍ５ａで反射され、コア５４を通過し、光路変換ミラーＭ５ｂで再度反射されて、電気回路基板５２ｂ側へ進み、開口部５３ｂを経て、受光素子ＰＤに受光される。

光路変換ミラーＭ５ａ及びＭ５ｂの箇所の形成は、図５の（ｂ）に示すように、コア５４が支持基板５５上のクラッド層５６に設けられた後に、コア５４を、ダイサ装置（図示せず）に装着したブレード５７によって切削等により形成する。ブレード５７は、片側の面が切削回転軸に直角であり、他の片側の面が切削回転軸に対しφが４５度の角度をなしている。ブレード５７によりコア５４内に生じた、光路変換ミラーＭ５ｂの箇所の空間５８には、コア材と同材質、またはコア材と同一の屈折率を有する樹脂あるいは共有クラッド層２５を充填して、光の拡散を防止する。

〈第３の実施の形態の効果〉
光信号の経路を、光導波路層の片側の面から他の面へ厚さ方向に貫くように設定できる。また、発光素子と受光素子の電気回路基板上における相互位置関係の自由な選択が可能となる。従って、光電気混載基板の設計の自由度を拡大することができ、また、小型化・高性能化した光電気混載基板を提供することができる。

〈第４の実施の形態〉
本発明の第４の実施の形態は、第１のコアと第２のコアとが、互いにねじれの位置にある光導波路層を有する光電気混載基板の例である。

図６は、第１光導波路部６１のコア６１ａと、第２光導波路部６２のコア６２ａ，６２ｂ及び６２ｃとが、互いにねじれの位置にあるように配置された光導波路層６３を有する光電気混載基板６０を例示する図である。光導波路層６３の第１のコア６１ａ，第２のコア（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）及び共有クラッド層２５の厚さを、それぞれＴ１，Ｔ２及びＴｃとするとき、
Ｔ１＋Ｔ２＜Ｔｃ・・・（式２）．
となるように共有クラッド層の厚さＴｃを設定して、ねじれの位置にあるコアを有する光導波路層６３を形成することができる。光導波路層の積層方向からコアを透視したときの、コアの交差角度は、９０度である。

コア６１ａにおいては、発光素子ＬＤ１から送られた光信号が、光路変換ミラーＭ６ａに反射し光路変換し、紙面の左から右へ通過し、光路変換ミラーＭ６ｂに反射し光路変換して、受光素子ＰＤ１に受光される。

コア６２ａにおいては、発光素子ＬＤ２から送られた光信号が、光路変換ミラー（図示せず）に反射し光路変換し、紙面の裏側から手前側へ通過し、手前の光路変換ミラー（図示せず）に反射し光路変換して、受光素子ＰＤ２に受光される。

コア６２ｂにおいても、コア６２ａと同様に光信号が通過する。

コア６２ｃにおいては、手前の発光素子ＬＤ４から送られた光信号が、光路変換ミラー（図示せず）を経て、紙面の手前側から裏側へ通過して、受光素子ＰＤ４に受光される。

なお、第１のコアと第２のコアとがともに直線の形状であるとして、第１のコアと第２のコアとを「互いにねじれの位置にある」と表記したが、両者の、または片方のコアが直線の形状でない場合であっても、同様の効果を有する光導波路層を形成することができる。すなわち、コアの両者が、コアと光電気混載基板との積層の方向から透視したときに、一部重なって見える状態に位置している場合であっても、小型化した高性能の光導波路層を提供することができる。

〈第４の実施の形態の効果〉
コア６１ａ並びにコア６１ａと互いにねじれの位置にあるコア６２ａ，６２ｂ及び６２ｃを通過する複数の光信号を特徴とする高性能の光電気混載基板６０について、薄い構造の光導波路層を実現することができ、高密度・高性能の光電気混載基板を提供することができる。従って、小型化・高性能化したシステム用機器を実現することができる。

〈第５の実施の形態〉
図７は、本発明の第５の実施の形態に係る、光導波路層７１を貫通するビア７２を有する光電気混載基板７０を例示する図である。図７において、ビア７２は、光導波路層７１の両面に積層された電気回路層３１ａ及び３１ｂを導通接続させるため、光導波路層７１を貫通して設けられている。ビア７２の形成は、電気回路層３１ａ及び３１ｂが積層された光電気混載基板７０に対して、例えば、電気回路層３１ｂ側から、レーザ加工またはドリル加工によって穿孔し、ビアフィルのめっき加工等を施して導通接続を行う。ビア７２の位置については、ビア形成のための空間を穿孔する時に、光導波路層内のコアが光学的、機械的、熱的に影響を受けることのない位置に配置する必要がある。

〈第５の実施の形態の効果〉
小型化・高性能を有する光電気混載基板を提供するとともに、光電気混載基板の設計の自由度を拡大することができる。

〈第６の実施の形態〉
図８は、本発明の第６の実施の形態に係る光電気混載基板の製造方法のステップを例示する図である。

製造のステップは、（Ｓ１０１）第１光導波路部形成、（Ｓ１０２）第２光導波路部形成、（Ｓ１０３）光導波路合体、（Ｓ１０４）第１電気回路基板形成及び（Ｓ１０５）第２電気回路基板形成の各工程を有する。以下、各ステップに対応する図を参照しながら、製造方法について説明する。

（Ｓ１０１．第１光導波路部形成）
図９の（ａ）は第１光導波路部を、（ｂ）は第２光導波路部を、（ｃ）は光導波路部のコアにおける光伝搬方向変換面（光路変換ミラー）を形成した状態を、それぞれ示している。

図９の（ａ）において、まず、支持基板８１ａを準備する。支持基板８１ａとしては、平滑で平坦度の高い表面性状を有する基板を要し、例えば、シリコン基板、または金属基板等を使用する。その他、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂等のＵＶ透過性を有する材料の基板を使用することができる。ＵＶ透過性を有する材料の基板については、後に（Ｓ１０３）で説明する。

次に、支持基板８１ａの表面に、第１クラッド層２１ａを、スピンコーティング等の方法を用いて塗布し、成膜し、硬化させて形成する。さらに、第１クラッド層２１ａの表面に、第１のコア２２ａを設けて第１光導波路部を形成する。図９の（ａ）においては、３本のコアを有している。コア内部における光信号の透過効率を下げないように、コアとクラッド層の境界面を平滑かつ平坦に保つ必要がある。支持基板の表面性状も、また、その境界面の状態に影響を与えるので、平滑かつ平坦であることが必要である。

コアの配置、寸法については、〈第１の実施の形態〉において既に例示した値の他に、光導波路の使用条件に応じて、種々の値の設定が可能である。また、第１及び第２のそれぞれの光導波路部について、相異なるコアパターンの配置、寸法を設定することができる。

コアの形成には、周知のフォトリソグラフィ法を使用することができる。すなわち、クラッド層の上にコアの本体になるコアを形成した後、マスク形成、露光・現像により、各コアを形成する。クラッド層及びコアの材料については、前出の〈第１の実施の形態〉で詳説したように、フィルム状ＵＶ硬化型エポキシ樹脂等を使用する。フォトリソグラフィ法の実施の際のマスクの材料としては、シリコン含有レジスト、金属、ガラス等の蒸着膜、スピンオンガラス（ＳＯＧ）等を使用することができる。

図９の（ｃ）の光路変換ミラーの図に関しては、コアの端面を切削・研磨加工して、光路変換ミラー面を形成する。面の形成には、９０度の刃先の角度を有するＶ字型ブレードを装着したダイサ装置またはマイクロ加工装置等（図示せず）を用いる。この切削・研磨加工によって、光路変換ミラー面の法線がコアを通過する光信号の進行方向となす角度θ１（入射角）及びθ２（反射角）を有する面を形成する。θ１及びθ２は、４５度の値であることが望ましい。それは、光素子等の電気回路基板上への搭載時において、位置合わせが容易で、位置設定精度を高くすることができ、かつ、生産性を向上させることができるからである。ただし、使用されるシステム用機器の設計条件等によって、θ１，θ２を他の値に設定することができる。

さらに、光路変換ミラー面についての反射効率を向上させるため、反射面に、スパッタ加工等による金、銀または銅等の金属膜を形成する。

（Ｓ１０２．第２光導波路部形成）
図９の（ｂ）の第２光導波路部を形成した状態において、コア２２ｂのそれぞれの配置は、（ａ）に示した第１光導波路部のコア２２ａと比較すると、コア２２ａの間隔の中間に位置している。（ｂ）においては、４本のコアを例示している。

また、支持基板８１ｂの材料としては、（Ｓ１０１）と同様に、シリコン基板、金属基板その他、ＵＶ光線を透過させるポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂等を使用することができる。ただし、ＵＶ透過性を有する材料の基板の使用の目的は、共有クラッド層を樹脂硬化させるためであるので、第１または第２の光導波路部の支持基板８１ａまたは８１ｂのうち、少なくとも一方がＵＶ透過性の性質を有していればよい。それは、片方の基板のＵＶ透過性を利用して、ＵＶ硬化の目的を果たすことができるからである。

その他の第２光導波路部形成の工程は、上述の（Ｓ１０１．第１光導波路部形成）の工程と同様であるので、その説明を省く。

（Ｓ１０３．光導波路合体）
第１光導波路部及び第２光導波路部を、共有クラッド層を介して１つの光導波路層に合体形成させる工程である。

図１０は、光導波路の合体により形成される光導波路層の状態を例示する図である。図１０の（ａ）は、支持基板８１ａを有した第１光導波路部８２ａを、前出の図９の（ａ）の状態から反転させ、共有クラッド層２５を介して第２光導波路部８２ｂと一体に貼り合わせる直前の状態を示している。

（Ｓ１０３．ａ．合体加工）
図１０の（ｂ）は一体に合体加工した光導波路層２０と、光導波路層２０を両面から支持している支持基板８１ａ及び８１ｂとを示している。図１０の（ｃ）は、支持基板８１ａ及び８１ｂを剥離した後の光導波路層２０を示している。

第１光導波路部８２ａと第２光導波路部８２ｂの構造については、両者の合体加工に際し、図１０の（ｂ）のように、第１のコア２２ａ及び第２のコア２２ｂの位置関係を、両者のコアを離間させて、かつ、それぞれの配置の中間の空間を、一部相互に占有させる構造とすることによって、光導波路層の、積層方向の厚さを薄くすることができる。

共有クラッド層の材料としては、例えば、フィルム状ＵＶ硬化型エポキシ樹脂、フィルム状熱硬化型エポキシ樹脂、または液状ＵＶ硬化型エポキシ樹脂等を使用することができる。ただし、前述の通り、ＵＶ硬化性の樹脂を使用する場合には、ＵＶ光線を透過させる必要から、光導波路の支持基板８１ａ，８１ｂとしては、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂等のＵＶ透過性を有する材料を使用する。

合体加工に際し、中間クラッド層にＵＶ硬化型樹脂を使用する場合には、ＵＶ照射を行い、樹脂を硬化させる。また、熱硬化型樹脂を使用する場合には、例えば、温度８５℃、圧力０．６ＭＰａの条件で合体加工する。

また、樹脂の形状として、フィルム状の樹脂を使用する場合には、自動真空ラミネータ装置等によるラミネーションを行うことができ、光導波路層の製造の生産性を上げることができる。

（Ｓ１０３．ｂ．支持基板剥離）
合体加工により成形された光導波路層２０の両面に密着している支持基板８１ａ及び８１ｂを剥離させ、電気回路基板との接着のための表面処理が行える状態とする。

（Ｓ１０３．ｃ．光導波路層の表面処理）
光導波路層の表面の、電気回路基板接着層との密着力を向上させるため、光導波路層の表面にプラズマ処理等を施すことができる。プラズマ処理等によって、表面の吸着ガスの放出、表面の高分子層のエッチング等が行われて、光導波路層の表面が清浄化、活性化され、密着力が向上するからである。

（Ｓ１０４．第１電気回路基板形成）
ステップ（Ｓ１０３）において合体加工した光導波路層と、第１電気回路基板とを積層する。

図１１の（ａ）は、光導波路層２０の片側の面に、第１電気回路基板１１２ａを積層した状態を示している。

第１電気回路基板１１２ａとしては、ビルドアップ法等により、配線層と絶縁層とが、第１層より第ｍ層（ｍは自然数）まで、交互に積層された積層基板を使用する。第１電気回路基板１１２ａには、予め、レーザ加工またはドリル加工等によって、光路のための開口部１１３ａを加工しておく。開口部１１３ａの断面形状は、例えば、直径１００μｍの円である。開口部１１３ａに、光を通過させるコアの材質と同一の材質の樹脂を充填することによって、光拡散による損失を防止することができる。

次に、光導波路層２０の片側の面（第１クラッド層２１ａの表面）に、シート状接着層１１１を貼り付けた後、第１電気回路基板１１２ａとの位置合わせを行い、加熱、仮圧着後、シート状接着層１１１を熱硬化させて、光導波路層２０と第１電気回路基板１１２ａを接着する。接着層の材料としては、他に、液体材料を使用することができる。第１電気回路基板の表層には、導体層１１４と導体層１１４等に接続された外部接続端子１１５及びソルダレジスト層１１６が設けられている。

なお、基板形成の他の方法として、第１電気回路基板側の光導波路層との接着面に、接着層の性質を併せ持つクラッド層用の材料を接着させた後、光導波路部を接着させる方法によって、第１電気回路基板形成の工程を実施することができる。

（Ｓ１０５．第２電気回路基板形成）
ステップ（Ｓ１０４）に続いて、片側に第１電気回路基板を有する光導波路層と、第２電気回路基板とを積層する。

図１１の（ｂ）は、光導波路層２０の第１電気回路基板１１２ａの反対側の面に、シート状接着層１１１を介して第２電気回路基板１１２ｂを積層した光電気混載基板１１０の状態を示している。

第２電気回路基板としては、ビルドアップ法等により、配線層と絶縁層とが、第１層より第ｎ層（ｎは自然数）まで、交互に積層された積層基板を使用する。層数ｎは、第１電気回路基板における層数ｍと同数でもよく、また、光電気混載基板の使用条件に応じて自由に選ぶことができる。

その他の（Ｓ１０５）のステップの内容は、前出のステップ（Ｓ１０４）の内容と重複するので、その説明を省く。

なお、上記のようなビルドアップ法により製造した電気回路基板の他、フレキシブルプリント基板を積層して、光電気混載基板を形成することが可能である。フレキシブルプリント基板としては、例えば、光導波路層のそれぞれの面に、３層積層したもの（厚さ０．３ｍｍ）を使用することができる。このときの光電気混載基板の全体の厚さは、例えば、０．９ｍｍである。

（各素子の搭載）
光電気混載基板は、光関連素子及び電子部品素子を搭載して、システム用機器等の基板として使用される。

図１２は、光関連素子ＬＤ１，ＬＤ２，ＰＤ１，ＰＤ２及び電子部品素子１２１を搭載した光電気混載基板１２０の状態を例示している。第１及び第２の電気回路基板１１２ａ，１１２ｂにおいて、それぞれ発光素子ＬＤ１と受光素子ＰＤ１、発光素子ＬＤ２と受光素子ＰＤ２の光信号の授受が行われ、電気回路において電子部品素子１２１が機能する構成となっている。

〈第６の実施の形態の効果〉
光電気混載基板の形成工程を簡素化し、高密度の光電気混載基板の生産性の向上を図ることができる。また、光電気混載基板の製造に関して、光導波路層と、電気回路基板とは、別々の工程で製造した後、両者を接着して製造することができる。別々の工程での製造が可能なことにより、各工程を簡素化することができ、また、光導波路層の部分を、電気回路基板製造時の機械的、熱的影響から分離できるので、光電気混載基板の生産性及び品質の向上を図ることができる。

〈本発明に係る他の実施の形態〉
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、電気回路基板として、ビルドアップ法により形成したが、銅張り積層板を用いる等、他の積層の工程を用いて製造した電気回路基板を使用することができる。

２０，２０Ａ，２０Ｂ，５１，６３，７１ 光導波路層
２１ａ 第１クラッド層
２１ｂ 第２クラッド層
２２ａ 第１のコア
２２ｂ，２２ｂ１，２２ｂ２ 第２のコア
２３，８２ａ 第１光導波路部
２４，８２ｂ 第２光導波路部
２５ 共有クラッド層
３０，５０，６０，７０，１１０，１２０ 光電気混載基板
３１ａ 第１電気回路層
３１ｂ 第２電気回路層
３２ａ 絶縁層
３３ａ 配線層
３４ａ，１１５ 外部接続端子
３５ａ ソルダレジスト
３６ａ，３６ｂ，５３ａ，５３ｂ 開口部
３７，１２１ 電子部品素子
４１，４２，４３，４４ 光路変換ミラー面の中心点
５２ａ，５２ｂ 電気回路基板
５３ａ，１１３ａ，１１３ｂ 開口部
５４ コア
５５，８１ａ，８１ｂ 支持基板
５６ クラッド層
５７ ブレード
５８ 空間
６１ａ 第１光導波路部６１のコア
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ 第２光導波路部６２のコア
７２ ビア
１１１ シート状接着層
１１２ａ 第１電気回路基板
１１２ｂ 第２電気回路基板
１１４ 導体層
１１６ ソルダレジスト層
ＬＤ，ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４ 発光素子
ＰＤ，ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４ 受光素子
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ５ａ，Ｍ５ｂ，Ｍ６ａ，Ｍ６ｂ 光路変換ミラー
Ｒ１ 光路
Ｔ１，Ｔ２ 第１，第２のコアの厚さ
Ｔｃ 共有クラッド層の厚さ
θ１ 入射角
θ２ 反射角

Claims (7)

1. 第１クラッド層の上に設けられた第１のコアと、第２クラッド層の上に設けられた第２のコアとを有し、
   前記第１クラッド層の第１のコア側の面と、前記第２クラッド層の第２のコア側の面とが対向し、前記第１クラッド層と前記第２クラッド層との間に共有クラッド層を設け、
   かつ、前記第１のコアと前記第２のコアとが互いに離間していることを特徴とする光導波路層。
2. 前記共有クラッド層の厚さは、前記第１のコアの厚さ及び前記第２のコアの厚さの最大値より大きい値であることを特徴とする請求項１記載の光導波路層。
3. 前記第１のコアと前記第２のコアとが、互いにねじれの位置にある請求項１又は２記載の光導波路層。
4. 請求項１乃至３の何れか１項記載の光導波路層と、電気回路層とを有する光電気混載基板。
5. ２以上の電気回路層と、該電気回路層の間に設けられた光導波路層とを有し、前記光導波路層を貫通して、前記電気回路層を導通接続するビアが設けられている請求項４記載の光電気混載基板。
6. 第１クラッド層の上に第１のコアを設けて第１光導波路部を形成する第１光導波路部形成工程と、
   第２クラッド層の上に第２のコアを設けて第２光導波路部を形成する第２光導波路部形成工程と、
   前記第１光導波路部及び前記第２光導波路部を、共有クラッド層を介して合体させ、光導波路層を形成する光導波路合体工程と、
   前記光導波路層の一の面に電気回路基板を形成する第１電気回路基板形成工程と、
   前記光導波路層の他の面に電気回路基板を形成する第２電気回路基板形成工程とを有する、光電気混載基板の製造方法。
7. 前記第１電気回路基板形成工程又は前記第２電気回路基板形成工程は、フレキシブルプリント基板形成工程であることを特徴とする、請求項６記載の光電気混載基板の製造方法。

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