JP2015114390A - 接着シート、接着シート付き光導波路、光電気混載基板、光電気混載基板の製造方法、光モジュールおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】光導波路を他の被着体に接着するとき、光導波路越しの視認性を高めつつ接着可能にする接着シートおよび接着シート付き光導波路、光導波路越しの電気配線基板の視認性が良好な光電気混載基板、電気配線基板を基準にしつつ光導波路に対して正確な作業等を施すことができる光電気混載基板の製造方法、ならびに、前記光電気混載基板を備えた信頼性の高い光モジュールおよび電子機器を提供すること。【解決手段】光電気混載基板１００は、光導波路１と、その上方に積層された電気配線基板５と、これらの間に介挿され両者を接着する接着シートの硬化物９と、を有している。このうち、接着シートの硬化物９は熱硬化性樹脂を主材料とするシートであって、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に規定された方法に準拠して測定された全光線透過率が４０〜９８％であり、かつ、屈折率がコア部１４の屈折率の９５〜１０５％であるものである。【選択図】図１

Description

本発明は、接着シート、接着シート付き光導波路、光電気混載基板、光電気混載基板の製造方法、光モジュールおよび電子機器に関するものである。

光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部と、を有している。このうち、コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。

このような光導波路と発光素子および受光素子とを光結合させる際、光導波路のコア部の途中に形成したミラーを介してコア部の光路を変換し、光導波路の主面に垂直な方向に光路を導くことによって光結合させる構造が検討されている。例えば特許文献１には、ビルドアップ基板（電気配線基板）と、ビルドアップ基板上に設けられた光導波路と、光導波路上に配置された発光素子と、を有する光モジュールが開示されており、このうち、発光素子と光導波路内のコアとが、光導波路に形成されたミラーを介して光学的に接続されている。

光導波路は通常、厚さ方向にも透光性を有しており、光導波路越しに電気配線基板の配置等を視認し得ることから、光導波路と電気配線基板とを接着、固定した後、光導波路越しに見える対象物を基準位置として、光導波路にミラー等を形成する作業が行われることがある。ところが、光導波路と電気配線基板との間の接着に例えば接着剤を使用する場合、光導波路側から電気配線を見たとき、この接着剤の影響によって電気配線の見え方が不鮮明になることがある。
また、接着剤の染み出しにより、電気配線が汚れることも問題になっている。

特開２０１１−１３７８９２号公報

本発明の目的は、光導波路を他の被着体に接着するとき、光導波路越しの視認性を高めつつ接着可能にする接着シートおよび接着シート付き光導波路、光導波路越しの電気配線基板の視認性が良好な光電気混載基板、電気配線基板を基準にしつつ光導波路に対して正確な作業等を施すことができる光電気混載基板の製造方法、ならびに、前記光電気混載基板を備えた信頼性の高い光モジュールおよび電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１） コア部およびクラッド部を備える光導波路を他の被着物に接着するための接着シートであって、
熱硬化性樹脂の半硬化物を主材料とし、当該接着シートの硬化物は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に規定された方法に準拠して測定された全光線透過率が４０〜９８％であり、かつ、屈折率が前記コア部の屈折率の９５〜１０５％であることを特徴とする接着シート。

（２） コア部およびクラッド部を備える光導波路と、
前記光導波路の一方の面側に設けられた上記（１）に記載の接着シートと、
を有することを特徴とする接着シート付き光導波路。

（３） 電気配線を備える電気配線基板と、
コア部およびクラッド部を備える光導波路と、
前記電気配線基板と前記光導波路との間に設けられ、これらを接着する接着シートの硬化物と、
を有し、
前記接着シートの硬化物は、熱硬化性樹脂を主材料とするシートの硬化物であって、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に規定された方法に準拠して測定された全光線透過率が４０〜９８％であり、かつ、屈折率が前記コア部の屈折率の９５〜１０５％であることを特徴とする光電気混載基板。

（４） 前記接着シートの硬化物のＪＩＳ Ｋ ７１２７に規定された方法に準拠して測定された引張弾性率は、２００〜２０００ＭＰａである上記（３）に記載の光電気混載基板。

（５） 前記接着シートの硬化物と前記光導波路との界面のＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に規定された方法に準拠して測定された表面粗さＲａが２μｍ以下である上記（３）または（４）に記載の光電気混載基板。

（６） 前記接着シートの硬化物の平均厚さは、３〜１００μｍである上記（３）ないし（５）のいずれかに記載の光電気混載基板。

（７） 前記接着シートの硬化物は、半硬化であるＢステージ状態を経た後、硬化したものであり、
硬化前の８０℃における溶融粘度が７００〜６０００Ｐａ・ｓである上記（３）ないし（６）のいずれかに記載の光電気混載基板。

（８） 電気配線を備える電気配線基板と、
コア部およびクラッド部を備える光導波路と、
前記電気配線基板と前記光導波路との間に設けられ、これらを接着する接着シートの硬化物と、
前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記電気配線基板側に変換する光路変換部と、
を有し、
前記接着シートの硬化物は、熱硬化性樹脂を主材料とするシートの硬化物であって、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に規定された方法に準拠して測定された引張弾性率が２００〜２０００ＭＰａであることを特徴とする光電気混載基板。

（９） 電気配線を備える電気配線基板と、前記電気配線基板の一方の面側に積層されたコア部およびクラッド部を備える光導波路と、を有する光電気混載基板を製造する方法であって、
請求項１に記載の接着シートを前記光導波路に重ねて積層体を得た後、前記積層体から透けて見える前記電気配線基板を作業位置の基準にしつつ、前記積層体と前記電気配線基板とを重ね、その後、加熱により前記接着シートを溶融、硬化させ、前記電気配線基板と前記光導波路とを前記接着シートの硬化物を介して接着する作業工程と、
を有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。

（１０） 上記（３）ないし（８）のいずれかに記載の光電気混載基板と、前記電気配線基板に搭載された光素子と、を備えることを特徴とする光モジュール。

（１１） 上記（３）ないし（８）のいずれかに記載の光電気混載基板を備えることを特徴とする電子機器。

本発明によれば、光導波路を他の被着体に接着するとき、光導波路越しの視認性を高めつつ接着可能にする接着シートおよび接着シート付き光導波路が得られる。

本発明によれば、光導波路越しの電気配線基板の視認性が良好であり、電気配線基板を基準にしつつ光導波路に対して正確な作業を施すことができる光電気混載基板が得られる。

また、本発明によれば、光導波路越しの電気配線基板の視認性が良好なため、電気配線基板の位置に基づいて光導波路に正確な作業等を施すことができ、例えば電気配線基板中の貫通穴もしくは光素子受発光点の位置に合わせてミラー（空洞部）を正確に形成することができる。

また、本発明によれば、光導波路と電気配線基板との間に残留する応力を十分に低減した光電気混載基板が得られる。また、本発明によれば、このような光電気混載基板を容易に実現可能な接着シートおよび接着シート付き光導波路が得られる。

また、本発明によれば、上記光電気混載基板を備えているため信頼性の高い光モジュールおよび電子機器が得られる。

本発明の光電気混載基板の第１実施形態を示す縦断面図である。 図１に示す光電気混載基板に光素子を搭載してなる光モジュール（本発明の光モジュールの第１実施形態）を示す縦断面図である。 図１に示す光導波路の一部を拡大して示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。 本発明の光電気混載基板の第２実施形態を含む光モジュールを示す縦断面図である。 本発明の光電気混載基板の第３実施形態を含む光モジュールを示す縦断面図である。 本発明の光電気混載基板の製造方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。 本発明の光電気混載基板の製造方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。 本発明の光電気混載基板の製造方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。 本発明の光電気混載基板の製造方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。

以下、本発明の接着シート、接着シート付き光導波路、光電気混載基板、光電気混載基板の製造方法、光モジュールおよび電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜光電気混載基板および光モジュール＞
≪第１実施形態≫
まず、本発明の光電気混載基板の第１実施形態および本発明の光モジュールの第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の光電気混載基板の第１実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示す光電気混載基板に光素子を搭載してなる光モジュール（本発明の光モジュールの第１実施形態）を示す縦断面図、図３は、図１に示す光導波路の一部を拡大して示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。

図１に示す光電気混載基板１００は、光導波路１と、その上方に積層された電気配線基板５と、これらの間に介挿され両者を接着する接着シートの硬化物９と、を有している。以下、光電気混載基板１００の各部の構成について順次説明する。

（光導波路）
このうち、光導波路１は、層状をなし、光信号を伝送し得る部材である。光導波路１は、図１に示すように、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２が下方からこの順で積層されてなる積層体と、この積層体の下面に積層された支持フィルム２と、この積層体の上面に積層されたカバーフィルム３と、を有している。

また、コア層１３は、図３に示すように、平面視において並列に設けられた２本の長尺状のコア部１４と、各コア部１４にそれぞれ隣接して併設され（すなわち、コア層１３においてコア部１４の間を埋めるように設けられ）、コア部１４より屈折率の低い側面クラッド部１５と、を有している。これにより、コア部１４はクラッド部（側面クラッド部１５および各クラッド層１１、１２）で囲まれることとなり、光を伝搬することができる。

コア部１４の屈折率は、クラッド部の屈折率より大きければよいが、その差は０．３％以上であるのが好ましく、０．５％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は特に設定されないが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率差が前記下限値未満の場合、光を伝搬する効果が低下するおそれがあり、一方、屈折率差が前記上限値を上回る場合、光の伝送効率のそれ以上の向上は期待できない。

なお、前記屈折率差とは、コア部１４の屈折率をＡ、クラッド部の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００

また、コア部１４の横断面における屈折率分布は、いかなる形状の分布であってもよい。例えば、屈折率が不連続的に変化したいわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化したいわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。ＳＩ型の分布であれば屈折率分布の形成が容易であり、ＧＩ型の分布であれば屈折率の高い領域に信号光が集まる確率が高くなるため伝送効率が向上する。

また、コア部１４は、平面視で直線状または曲線状であってもよい。さらに、コア部１４は途中で分岐または交差していてもよい。

なお、コア部１４の横断面形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形であってもよいが、四角形（矩形状）であることにより、安定した品質のコア部１４を効率よく製造することができる。

また、コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、それぞれ、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１の伝送効率の低下を抑えつつコア部１４の高密度化を図ることができる。

一方、複数のコア部１４が並列しているとき、コア部１４同士の間に位置する側面クラッド部１５の幅は、５〜２５０μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜１２０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、コア部１４同士の間で光信号が混在（クロストーク）するのを防止しつつコア部１４の高密度化を図ることができる。

また、複数のコア部１４が並列している部分では、コア部１４の幅ＷＣＯと側面クラッド部の幅ＷＣＬとの比（ＷＣＯ／ＷＣＬ）が０．１〜１０の範囲内であるのが好ましく、０．１〜５の範囲内にあるのがより好ましく、０．２〜４の範囲内にあるのがさらに好ましい。このようにＷＣＯとＷＣＬの比を最適化することにより、伝送効率の低下抑制とコア部１４の高密度化とを特に高度化することができる。

上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）は、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。

また、これらの中でも特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。これらの樹脂材料は、光の透過性が高いことから、特に伝送損失の小さい光導波路１が得られる。

一方、クラッド層１１、１２は、コア層１３の下部および上部に位置する。
クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さの０．０５〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．１〜１．２５倍程度であるのがより好ましい。具体的には、クラッド層１１、１２の平均厚さは、それぞれ１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、３〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１が必要以上に厚膜化するのを防止しつつ、クラッド部としての機能が確保される。

また、クラッド層１１、１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。

また、光導波路１の横断面の厚さ方向の屈折率分布についても、ＳＩ型、ＧＩ型の分布であってもよい。

また、図１に示す光導波路１の下面には支持フィルム２が、上面にはカバーフィルム３が、それぞれ設けられているが、これらは必要に応じて設けられればよく、省略することもできる。

支持フィルム２およびカバーフィルム３の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料が挙げられる。

また、支持フィルム２およびカバーフィルム３の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、外力や外部環境からコア層１３やクラッド層１１、１２を確実に保護することができる。

なお、光導波路１中に形成されるコア部１４の本数は、特に限定されず、１本であっても複数であってもよい。

（ミラー）
また、図２に示す光導波路１には、支持フィルム２の下面側からクラッド層１２の上面に至るミラー（光路変換部）７が形成されている。

また、図２に示す光導波路１には、支持フィルム２の下面からクラッド層１２の上面に至る空洞部７０が形成されている。そして、この空洞部７０の内面のうち、コア部１４の光軸に対して斜めに交差する領域は、コア部１４の光路を変換するミラー（光路変換部）７となる。

空洞部７０は、支持フィルム２の下面から掘り込み加工等により形成されたものであり、図２の場合、縦断面形状が三角形をなしている。また、ミラー７は、コア部１４の光軸を斜めに横断する平面であり、コア部１４の光軸に対して４５°傾斜している。コア部１４を伝搬してきた光は、ミラー７により反射され、その光路が上方に９０°変換される。また、図２の上方から伝搬してきた光は、ミラー７で反射されコア部１４（図３参照）に入射される。

なお、ミラー７とコア部１４の光軸とがなす角度は、上記の４５°に限定されず、コア部１４の光路を変換して光導波路１の外部と光接続し得る角度であればよい。例えば、３０〜６０°程度であるのが好ましく、４２〜４７°程度であるのがより好ましい。また、空洞部７０の縦断面形状は、図２に示す形状に限定されない。

また、必要に応じて、空洞部７０の内面に反射膜が成膜されていてもよい。この反射膜としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜や、コア部１４より低屈折率の材料の膜等が挙げられる。金属膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着のような物理蒸着法、ＣＶＤのような化学蒸着法、めっき法等が挙げられる。

また、ミラー７はコア部１４の途中ではなく、側面クラッド部１５内であってコア部１４の延長線上に設けられてもよい。

なお、空洞部７０には、必要に応じて、何らかの材料が充填されていてもよい。この場合、充填される材料の屈折率は、コア部１４の屈折率より小さいのが好ましい。

また、ミラー７は、例えば湾曲させた導波路等、その他の構造の光路変換部で代替することもできる。

（電気配線基板）
図１に示す電気配線基板５は、コア基板５１とその両面に積層されたビルドアップ層５２とを備えた多層基板５０と、この多層基板５０を貫通する貫通孔５３と、を有している。

コア基板５１は、電気配線基板５を支持する基板であり、その構成材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、各種ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。この他、紙、ガラス布、樹脂フィルム等を基材とし、この基材に、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂材料を含浸させたもの、具体的には、ガラス布・エポキシ銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板等のコンポジット銅張積層板に使用される絶縁性基板の他、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板等の耐熱・熱可塑性の有機系リジッド基板や、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板等のセラミックス系リジッド基板等であってもよい。

また、コア基板５１には、その両面に積層されたビルドアップ層５２同士を電気的に接続する貫通配線が形成されている。

一方、ビルドアップ層５２は、絶縁層５２１と導体層５２２とを交互に積層することにより形成される。導体層５２２にはパターニングが施され、電気配線が形成されている。また、絶縁層５２１には、その両面に設けられた電気配線同士を接続する貫通配線が形成されている。

これらの導体層５２２および貫通配線は、それぞれ、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、錫、金、銀のような金属単体、またはこれらの金属元素を含む合金等の導電性材料で構成される。

また、絶縁層５２１は、酸化ケイ素、窒化ケイ素のようなケイ素化合物、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂のような樹脂材料等により構成される。

このようにして、ビルドアップ層５２内には、面方向のみでなく厚さ方向にも広がる電気回路を構築することができ、電気回路の高密度化を図ることができる。

なお、このような多層基板５０は、いかなる工法で形成されたものであってもよいが、一例としてアディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等の各種ビルドアップ工法により形成される。

また、本発明の光電気混載基板が備える電気配線基板は、上述した電気配線基板５のような多層基板を含むものに限定されず、例えば多層基板を単層の電気配線基板（リジッド基板）で代替したものであってもよく、ポリイミド基板、ポリエステル基板、アラミドフィルム基板のような各種フレキシブル基板で代替したものであってもよい。また、多層基板５０は、コア基板５１を含まないコアレスの多層基板で代替することもできる。なお、フレキシブル基板の場合、それ自体が十分な光透過性を有しているので、光スルーホールとして機能する貫通孔５３は形成されていなくてもよい。この場合、貫通孔５３以外の構造物を、後述する作業工程における作業位置基準として利用することができる。

また、図１に示す電気配線基板５は、多層基板５０の上面に設けられたソルダーレジスト層５４を有している。ソルダーレジスト層５４を設けることにより、電気配線基板５の導体層５２２を酸化や腐食等から保護することができる。なお、ソルダーレジスト層５４のうち、導体層５２２との接続部には図示しない開口が形成されている。

ソルダーレジスト層５４は、各種樹脂材料で構成され、必要に応じて無機フィラーを含む。ソルダーレジスト層５４の平均厚さは、特に限定されないが１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０μｍ程度であるのがより好ましい。ソルダーレジスト層５４の厚さを前記範囲内に設定することにより、導体層５２２の保護や多層基板５０の上面の十分な平滑化を図ることができる。

図２に示す光モジュール１０００は、光電気混載基板１００と、これに搭載されている光素子６と、を備えている。また、光電気混載基板１００には、図示しない電気素子が搭載されていてもよい。電気素子としては、例えば、ＩＣ、ＬＳＩ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード等が挙げられる。

（光素子）
図２に示す光素子６は、素子本体６０と、素子本体６０の下面に設けられた受発光部６１および端子６２と、端子６２から下方に突出するよう設けられたバンプ６３と、を有している。なお、受発光部とは、受光部または発光部、あるいはその双方の機能を有するものを指す。

光素子６は、受発光部６１の光軸がミラー７を介してコア部１４の光軸と一致するよう配置されている。これにより、光導波路１と光素子６とが光学的に接続され、光導波路１を伝搬する光信号を光素子６に受光させたり、光素子６から出射された光信号を光導波路１に入射したりすることができる。

また、バンプ６３は、導体層５２２に接続されている。これにより、光素子６が機械的に固定されるとともに、光素子６の端子６２と導体層５２２とが電気的に接続され、光素子６の動作を電気配線基板５側から制御し得るよう構成されている。なお、導体層５２２は、載置しようとする光素子６のバンプ６３と受発光部６１との配置と、導体層５２２と貫通孔５３の配置とが同じになるように構成される。これにより、受発光部６１から出射した光が貫通孔５３を通過してミラー７へ確実に到達するようになり、また、ミラー７で反射された光も貫通孔５３を通過して受発光部６１へ確実に到達するようになる。

光素子６としては、例えば、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子等の発光素子、フォトダイオード（ＰＤ、ＡＰＤ）等の受光素子が挙げられる。

（接着シート）
接着シートの硬化物９は、熱硬化性樹脂の半硬化物を主材料とするシートであって、硬化により電気配線基板５と光導波路１とを接着する。

ここで、図２に示す光電気混載基板１００を製造する際には、図１に示す電気配線基板５の貫通孔５３に対応するように、光導波路１に対して空洞部７０（ミラー７）を加工する必要がある。この加工においては、平面視において、貫通孔５３の位置と空洞部７０の位置とが一致するように空洞部７０を形成しなければならない。図１に示す光電気混載基板１００では、光導波路１をその下方から見たとき、光導波路１および接着シートの硬化物９から貫通孔５３が透けて見えるため、貫通孔５３を視認しながら加工すればよい。例えば、作業者が自らの目で貫通孔５３を視認しながらその位置に基づいて加工してもよく、加工装置の画像認識システムによって貫通孔５３を視認させながらその位置に基づいて加工させればよい。

なお、後に詳述するが、予め光導波路１に空洞部７０（ミラー７）を形成した後、そのミラー７付き光導波路１と電気配線基板５とを積層する際に、ミラー７付き光導波路１から透けて見える貫通孔５３を視認しながら積層作業を行うようにしてもよい。

一方、従来の光電気混載基板では、光導波路１と電気配線基板５との間の接着には接着剤が使用されることが多かった。ところが、接着剤を用いて光導波路１と電気配線基板５とを接着する場合、液状の接着剤を塗布し、これが硬化、収縮することによって接着がなされるため、接着剤の吸収や散乱の影響により、貫通孔５３の見え方が不鮮明になることがある。その結果、作業位置の精度が低下し、ミラー７の光軸と受発光部６１の光軸とがずれることによって、光導波路１と光素子６との光結合効率が低下することがあった。

上記課題に鑑み、本発明者は、光導波路１や接着シートの硬化物９等を介した貫通孔５３の見え方について鋭意検討を重ねた。そして、接着シートの硬化物９の全光線透過率およびコア部１４に対する屈折率の比率がそれぞれ所定の範囲内にあるとき、貫通孔５３の視認性が特に高くなり、上記課題を確実に解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、接着シートの硬化物９として、熱硬化性樹脂を主材料とするシートであって、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に規定された方法に準拠して測定された全光線透過率が４０〜９８％であり、かつ、接着シートの硬化物９の屈折率がコア部１４の屈折率の９５〜１０５％であるシートを用いることを特徴とする。

このような接着シートの硬化物９を用いることにより、貫通孔５３を視認しながら高い精度で光導波路１を加工することができ、光導波路１と光素子６との光結合効率をより高めることができる。すなわち、貫通孔５３の内壁に光が当たったり、受発光部６１の位置がずれたりすることで、光結合損失が発生するのを抑制することができる。

また、接着シートの硬化物９を用いることにより、光導波路１と電気配線基板５との間を高い寸法精度で、すなわち離間距離を一定に維持しつつ接着することができる。このため、光導波路１と電気配線基板５との位置関係を設計通りに再現することができる。その結果、ミラー７を介した光導波路１と光素子６との光結合効率をより高めることができる。なお、このような効果は、接着シートの硬化物９が熱硬化性樹脂を主材料とし、あらかじめ層状の成形されたシートであるため、厚さの均一性が高く、かつ接着硬化時の収縮を制御し易いこと等によるものである。

さらには、液状接着剤を用いた場合、その塗布領域の制御が難しいことから、意図しないところに染み出すことがある。その結果、電気配線が接着剤で汚れ、外観が損なわれることがあった。これに対し、本発明によれば、このような染み出しが生じ難いため、接着剤に起因した電気配線の汚れ等も防止することができる。

加えて、接着シートの硬化物９は、上述したように、全光線透過率と屈折率とが最適化されているため、光導波路１に接着されたとき、光導波路１に対する光の入出射効率を高めるよう寄与する。このため、貫通孔５３側から接着シートの硬化物９を通過してミラー７に至る光路、あるいは、ミラー７から接着シートの硬化物９を通過して貫通孔５３に至る光路の伝搬損失を最小限に抑えることができる。これにより、光電気混載基板１００と光素子６との光結合効率がより高い光モジュール１０００が得られる。

さらには、液状接着剤を用いた場合、硬化時の収縮量が比較的大きいため、硬化後の接着層に大きな応力が残留し易い傾向があった。このため、温度変化等に伴って硬化後の接着層に残留している応力が解放されると、光電気混載基板の変形等を招くおそれがあった。これに対し、本発明によれば、半硬化状態にある接着シートを用いるため、硬化時の収縮量が比較的小さい。このため、接着シートの硬化物９に残留する応力も比較的小さくなり、光電気混載基板１００の変形量についても小さく抑えることができる。

なお、接着シートの硬化物９の全光線透過率が前記下限値を下回る場合、光電気混載基板１００の下方から貫通孔５３に到達する外光の光量が著しく減少し、また、貫通孔５３で反射した反射光の光量も著しく減少するため、貫通孔５３の視認性が著しく低下する。その結果、貫通孔５３の位置を正確に認識することができなくなる。また、接着シートの硬化物９を透過する光信号が減衰し、Ｓ／Ｎ比が低下する。一方、接着シートの硬化物９の全光線透過率が前記上限値を上回る場合、光電気混載基板１００の下方から貫通孔５３に到達する外光の光量が著しく増加するため、作業者の目や画像認識システムに入射する光量が多くなり過ぎて貫通孔５３の輪郭が判別し難くなり、やはり貫通孔５３の位置を正確に認識することができなくなる。

また、接着シートの硬化物９の屈折率が前記下限値を下回る場合、あるいは、接着シートの硬化物９の屈折率が前記上限値を上回る場合、光導波路１と接着シートの硬化物９との間の屈折率差が著しく大きくなり、光導波路１側から接着シートの硬化物９側へ向かう外光の光量や接着シートの硬化物９から光導波路１側へ向かう反射光の光量がそれぞれ著しく減少する。その結果、やはり貫通孔５３の位置を正確に認識することができなくなるとともに、接着シートの硬化物９を透過する光信号が減衰し、Ｓ／Ｎ比が低下する。

なお、接着シートの硬化物９の全光線透過率は、好ましくは４５〜９６％程度とされ、より好ましくは５０〜９５％程度とされる。

また、接着シートの硬化物９の屈折率は、コア部１４の屈折率の９６〜１０４％程度であるのが好ましく、９７〜１０３％程度であるのがより好ましい。

このように接着シートの硬化物９の光学的特性を最適化することにより、光導波路１側からの視認性が良好な光電気混載基板１００が得られる。そして、光導波路１から透けて見える電気配線基板５の任意の構造物を基準にして光導波路１に正確な作業を施すことができる。また、貫通孔５３とミラー７との間のＳ／Ｎ比の低下が抑えられるため、光素子６と光導波路１との光結合損失が増大するのを抑制することができ、高品質な光通信を実現し得る光モジュール１０００が得られる。

一方、正確な作業を施し得るという観点からは、接着シートの硬化物９の機械的特性の最適化も重要である。

具体的には、接着シートの硬化物９の引張弾性率は、光導波路１や電気配線基板５の構成材料によって若干異なるものの、２００〜２０００ＭＰａ程度であるのが好ましく、３００〜１８００ＭＰａ程度であるのがより好ましく、５００〜１６００ＭＰａ程度であるのがさらに好ましい。接着シートの硬化物９の引張弾性率を前記範囲内に設定することにより、光電気混載基板１００に用いるにあたって、接着シートの硬化物９の接着性と応力集中の緩和とのバランスを高度に最適化することができる。すなわち、接着シートの硬化物９の引張弾性率が前記下限値を下回る場合、接着シートの硬化物９の柔軟性が高くなり過ぎて、接着力が低下するおそれがある。一方、接着シートの硬化物９の引張弾性率が前記上限値を上回る場合、接着シートの硬化物９に内部応力が集中し、過酷な条件によっては接着が解除されてしまうおそれがある。

なお、接着シートの硬化物９の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に規定された方法に準拠して測定され、測定温度は２５℃とする。また、接着シートの硬化物９の引張弾性率を測定するときは、光電気混載基板１００内の接着シートの硬化物９について測定することもでき、その場合、光電気混載基板１００から光導波路１や電気配線基板５を剥離した上で測定することができる。

一方、接着シートの硬化物９の引張弾性率が前記範囲内である場合、上述した効果とは独立に、接着シートの硬化物９を透過する光路の光伝送効率が従来よりも高められるという効果が得られる。これは、接着シートの硬化物９の引張弾性率が前記範囲内であることにより、光導波路１と電気配線基板５との熱膨張差に伴って、接着シートの硬化物９に応力が著しく集中することが防止されるためであると考えられる。すなわち、応力の集中により、接着シートの硬化物９の分子構造が変化し、接着シートの硬化物９を透過する光路の吸収や散乱等が生じる確率が上昇し易くなるところ、接着シートの硬化物９において応力の集中が緩和されることにより、かかる吸収や散乱等が生じる確率が低下し、接着シートの硬化物９を透過する光路の光伝送効率を高めることができると考えられる。そして、光素子６と光導波路１との光結合損失の増大を抑制することができると考えられる。

それゆえ、接着シートの硬化物９の引張弾性率が前記下限値を下回る場合、接着シートの硬化物９の柔軟性が高くなり過ぎて、接着力が低下するとともに、接着位置精度が低下するおそれがある。このため、光素子６と光導波路１との光結合損失が増大するおそれがある。一方、接着シートの硬化物９の引張弾性率が前記上限値を上回る場合、光導波路１と電気配線基板５との熱膨張差に伴って接着シートの硬化物９に応力が集中し易くなるおそれがある。

なお、接着シートの硬化物９では、液状接着剤に比べて硬化時の収縮率も抑えられているので、相対的に残留応力が小さくなる。したがって、このように小さい残留応力も、接着シートの硬化物９を透過する光路の光伝送効率を高めることに寄与していると考えられる。

また、接着シートの硬化物９のガラス転移温度は、３０〜１８０℃程度であるのが好ましく、３５〜１４０℃程度であるのがより好ましい。接着シートの硬化物９のガラス転移温度を前記範囲内に設定することにより、光電気混載基板１００の耐熱性をより高めることができる。

なお、接着シートの硬化物９のガラス転移温度は、（動的粘弾性測定法）ＤＭＡ法により測定することができる。

このような接着シートの硬化物９を介して光導波路１と電気配線基板５とを接着した場合、電気配線基板５の下面は接着シートの硬化物９で覆われる。このため、接着シートの硬化物９の下面、すなわち接着シートの硬化物９と光導波路１との界面が光導波路１の形状に影響を与え、光導波路１の伝送特性を左右することになる。このような観点から、接着シートの硬化物９と光導波路１との界面の表面粗さについても最適化が図られることが望まれる。

具体的には、接着シートの硬化物９と光導波路１との界面の表面粗さＲａは、２μｍ以下であるのが好ましく、１μｍ以下であるのがより好ましく、０．５μｍ以下であるのがさらに好ましい。表面粗さＲａを前記範囲内に設定することにより、光導波路１の著しい変形が抑えられることとなり、変形に伴う伝送効率の低下を防ぐことができる。また、それと併せて、接着シートの硬化物９と光導波路１との密着性をより高めることができる。その結果、特に信頼性の高い光電気混載基板１００が得られる。

なお、接着シートの硬化物９と光導波路１との界面の表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａは、例えば光電気混載基板１００の縦断面を観察し、観察像から得られる界面の線を解析して求めるようにしてもよく、基板に接着する前のボンディングシート表面粗さを表面粗さ計により測定して求めるようにしてもよい。

また、接着シートの硬化物９の平均厚さは、用いる電気配線基板５の表面状態等に応じて適宜選択されるが、例えば３〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜７０μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜５０μｍ程度であるのがさらに好ましい。接着シートの硬化物９の平均厚さを前記範囲内に設定することにより、電気配線基板５の下面に凹凸が生じていたとしても十分に平滑化することができ、かつ、接着シートの硬化物９の全光線透過率やヘイズが著しく悪化するのを防止することができる。また、接着シートの硬化物９の平均厚さが前記範囲内であれば、光導波路１と電気配線基板５との間の熱膨張差により発生する応力集中を緩和し、剥離等が生じるのを効果的に防止することができる。

このような接着シートの硬化物９を構成する材料は、上述したように熱硬化性樹脂を主成分とするものである。具体的には、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、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂のようなビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のようなノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等のような芳香族エポキシ樹脂、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等の各種エポキシ樹脂のほか、ポリイミド、ポリアミドイミドのようなイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、接着シートの硬化物９の構成材料は、上記の熱硬化性樹脂の他に、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、反応性末端カルボキシル基ＮＢＲ（ＣＴＢＮ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエン、アクリルゴム等のゴム成分、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ビニルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂のような熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。これらのゴム成分および熱可塑性樹脂の含有率は、熱硬化性樹脂１００質量部に対して１０〜２００質量部程度であるのが好ましく、２０〜１５０質量部程度であるのがより好ましい。

さらに、接着シートの硬化物９の構成材料は、必要に応じて、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤のような各種硬化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、フィラー等の添加物を含んでいてもよい。これらの添加物の含有率は、熱硬化性樹脂１００質量部に対して０．０５〜５０質量部程度であるのが好ましく、０．１〜３０質量部程度であるのがより好ましい。

なお、前述したように、接着シートの硬化物９は、半硬化状態（Ｂステージ状態）で光導波路１と電気配線基板５との間に載置され、硬化したものとされる。この場合、Ｂステージ状態では加熱により接着シートの硬化物９を構成している材料が一旦溶融するが、８０℃に加熱されたときの溶融粘度は７００〜６０００Ｐａ・ｓ程度であるのが好ましく、１０００〜３０００Ｐａ・ｓ程度であるのがより好ましい。Ｂステージ状態において硬化前の接着シートがこのような溶融粘度であることにより、接着シートの形状が電気配線基板５や光導波路１の表面に対して十分に追従するため、強固な接着が実現される。また、それとともに、接着シートの硬化物９と被着体との界面に空隙が生じ難いので、透過光の進行が阻害され難く、全光線透過率やヘイズの悪化が防止される。その結果、このような条件を満足する接着シートの硬化物９は、接着強度が高く、かつ光導波路１側からの電気配線基板５の視認性が特に良好な光電気混載基板１００を実現することができる。

また、図２に示す光電気混載基板１００の接着シートの硬化物９において、貫通孔５３の直下に位置する部分は、局所的に除去されていてもよいが、図２に示すように除去されていないのが好ましい。これにより、接着シートの硬化物９における貼り合わせ不良が抑制される。

また、前述したように電気配線基板５が光透過性を有している場合には、接着シートの硬化物９を局所的に除去しないことで、接着シートの硬化物９における貼り合わせ不良が抑制されるだけでなく、光路上に空気層が形成されてしまうことによる伝搬損失の増大や、接着シートの硬化物９の厚さバラツキの悪化、除去部に閉じ込められた外気による高温高湿下での信頼性低下といった不具合も抑制される点で有意義である。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の光電気混載基板の第２実施形態および本発明の光モジュールの第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の光モジュールの第２実施形態を示す縦断面図である。

以下、第２実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図４において第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４に示す光モジュール１０００は、さらに光導波路１の端部に設けられた光コネクター８１を有する以外、図２に示す光モジュール１０００と同様である。

このような光モジュール１０００は、光コネクター８１を介して他の光学部品との接続に供される。図４には、この他の光学部品の一例として、光コネクター１１００付き光ファイバー１３００を図示している。図４に示す光ファイバー１３００の端部には光コネクター１１００が装着されており、図４に示す矢印のように光コネクター８１と光コネクター１１００とを嵌合させることにより、光導波路１と光ファイバー１３００とを光学的に接続することができる。

なお、光コネクター８１と光コネクター１１００とを接続する機構としては、特に限定されないが、ガイド穴とガイドピンとの嵌合機構、爪の係止による係止機構、ばねクリップのような締結機構等が挙げられる。

≪第３実施形態≫
次に、本発明の光電気混載基板の第３実施形態および本発明の光モジュールの第３実施形態について説明する。
図５は、本発明の光モジュールの第３実施形態を示す縦断面図である。

以下、第３実施形態について説明するが、第１実施形態および第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図５において第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図５に示す光モジュール１０００は、さらに電気配線基板５上に設けられた電気コネクター８２と、電気配線基板５と電気コネクター８２とを接着する接着シートの硬化物９２と、を有する以外、図２に示す光モジュール１０００と同様である。電気コネクター８２は、コネクター本体８２０と、コネクター本体８２０内に設けられた導通ピン８２１と、導通ピン８２１と電気配線基板５の導体層５２２とを電気的に接続するリード８２３と、を有している。

このような光モジュール１０００は、電気コネクター８２を介して他の電気部品との接続に供される。図５には、この他の電気部品の一例として、電気コネクター５１００付き電気配線５０００を図示している。図５に示す電気配線５０００の端部には電気コネクター５１００が装着されており、図５に示す矢印のように電気コネクター８２と電気コネクター５１００とを嵌合させることにより、電気配線基板５内の電気回路と外部の電気配線５０００と接続することができる。

ここで、電気配線基板５と電気コネクター８２とを接着する接着シートの硬化物９２も、前述した接着シートの硬化物９と同等のものである。接着シートの硬化物９２を介して電気配線基板５と電気コネクター８２とを接着することにより、電気コネクター８２と電気配線基板５との離間距離を設計通りに再現することができる。

＜光電気混載基板の製造方法＞
≪第１実施形態≫
次に、本発明の光電気混載基板の製造方法の第１実施形態について説明する。

図６、７は、それぞれ本発明の光電気混載基板の製造方法の第１実施形態を説明するための図（縦断面図）である。

本発明の光電気混載基板の製造方法は、熱硬化性樹脂の半硬化物を主材料とする接着シート９０「以下、「半硬化の接着シート９０」ともいう。」を介して電気配線基板５と光導波路１とを重ね、加熱により接着シート９０を溶融、硬化させ、これにより得られた接着シートの硬化物９を介して電気配線基板５と光導波路１とを接着した積層体を得る接着工程と、光導波路１および接着シートの硬化物９から透けて見える電気配線基板５の貫通孔５３を作業位置の基準にしつつ、積層体に作業（ミラー７の形成）を施す作業工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。

［１］
まず、下から支持フィルム２、クラッド層１１、コア層１３、クラッド層１２およびカバーフィルム３の順に積層されたシート（図６（ａ）参照）からなる光導波路１を用意する。

次いで、光導波路１の上面に半硬化の接着シート９０を仮接着する（図６（ｂ）参照）。半硬化の接着シート９０は、粘着性を有しているので、光導波路１の上面に容易に仮接着させることができる。

次いで、図７に示すように、半硬化の接着シート９０を仮接着した光導波路１を、電気配線基板５の下面に載置する。この載置には、各種ボンダー、各種マウンター等の装置を用いることができる。なお、半硬化の接着シート９０は、粘着性を有し、仮接着およびその解除を容易に行い得るものである。このため、半硬化の接着シート９０を介して光導波路１を電気配線基板５の下面に一旦配置した後、光導波路１を剥がし、再び配置したりすることが可能になる。すなわち、半硬化の接着シート９０（本発明の接着シート）を用いることで、位置ずれの微調整を容易に行うことができるので、光電気混載基板１００は、製造効率が高くかつ高い製造歩留まりを実現可能なものとなる。換言すれば、このような半硬化の接着シート９０は、硬化後において光導波路１の位置合わせを行う際の視認性を高められるため、光導波路１の位置合わせを効率よく行い得るものとして有用である。

加えて、半硬化の接着シート９０を仮接着した光導波路１（本発明の接着シート付き光導波路）は、他の被着体に対して位置合わせを行いつつ接着する作業を非常に行い易い部材であるといえる。したがって、このような接着シート付き光導波路を用いることで、光電気混載基板１００の製造効率を大幅に高めることができる。

次いで、半硬化の接着シート９０を仮接着した光導波路１と電気配線基板５とを重ねたものを加熱し、半硬化の接着シート９０を溶融、硬化させる。これにより、接着シートの硬化物９を介して電気配線基板５と光導波路１とが接着された積層体が得られる（接着工程）。

半硬化の接着シート９０の加熱温度は、半硬化の接着シート９０を溶融させ得る温度であれば特に限定されないが、一例として８０〜１７０℃程度、１〜２４０分程度とされる。また、半硬化の接着シート９０を加熱する際には、積層体を厚さ方向に加圧するようにしてもよく、この場合、加圧力は０．１〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましい。

さらに、加熱処理を複数回に分けて行うようにしてもよく、その場合、１回ごとに加熱条件を変更するようにしてもよい。

［２］
次に、上記積層体に作業を施す（作業工程）。図２では、作業の例として、光導波路１の下方から空洞部７０を形成する例を図示している。空洞部７０は、前述したように、支持フィルム２の下面に開口し、クラッド層１２の上面に至るよう設けられるが、この空洞部７０の形成位置は貫通孔５３の位置に正確に合わせることが求められる。そこで、空洞部７０の加工の際には光導波路１および接着シートの硬化物９から透けて見える（光導波路１と接着シートの硬化物９との積層体越しに見える）電気配線基板５の貫通孔５３を作業位置の基準にしつつ加工する。

前述したように、光電気混載基板１００は、光導波路１側から見たとき、貫通孔５３の視認性が高いものである。このため、例えば図２に示すように貫通孔５３に合わせて空洞部７０を形成する場合、空洞部７０の位置ずれを確実に防止することができる。その結果、光導波路１と光素子６との光結合効率をより高めることができる。

なお、作業位置の基準は、電気配線基板５の貫通孔５３に限定されず、例えばその他の構造体またはアライメントマークであってもよい。このうち、アライメントマークについては、貫通孔５３を形成する際に、それと一緒に形成されたものであるのが好ましい。これにより、貫通孔５３に対して高い位置精度を有するアライメントマークが得られる。

また、上記空洞部７０の加工には、例えば、ダイサーのような切削・研削加工機、成形型を押し当てて成形する成形加工機、レーザー加工機、電子線加工機等が用いられるが、特にレーザー加工機を用いるのが好ましい。レーザー加工によれば、支持フィルム２や光導波路１を加工する際、切削屑等が発生し難いので、加工後の清浄性を高く保つことができる。その結果、空洞部７０内に切削屑が侵入し、ミラー７が汚染されて、反射効率が低下してしまうのを防止することができる。
以上のようにして図２に示す光電気混載基板１００が得られる。

なお、貫通孔５３には、必要に応じてその内部に、集光等の機能を有する光学部品（レンズ・導波路・樹脂等）が内蔵されていてもよい。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の光電気混載基板の製造方法の第２実施形態について説明する。

図８、９は、それぞれ本発明の光電気混載基板の製造方法の第２実施形態を説明するための図（縦断面図）である。

以下、第２実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

第２実施形態に係る光電気混載基板の製造方法は、光導波路１に対してコア部１４の光路を変換するミラー７を形成するミラー形成工程と、熱硬化性樹脂の半硬化物を主材料とする接着シート９０（半硬化の接着シート９０）を光導波路１に重ねて積層体を得た後、積層体から透けて見える電気配線基板５の貫通孔５３を作業位置の基準にしつつ、積層体と電気配線基板５とを重ね、その後、加熱により半硬化の接着シート９０を溶融、硬化させ、電気配線基板５と光導波路１とを接着シートの硬化物９で接着する作業工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。

［１］
まず、下から支持フィルム２、クラッド層１１、コア層１３、クラッド層１２およびカバーフィルム３の順に積層されたシートからなる光導波路１を用意する。

次いで、第１実施形態と同様にして、光導波路１の支持フィルム２の下面から掘り込み加工を施し、図８（ａ）に示すような空洞部７０（ミラー７）を形成する（ミラー形成工程）。

［２］
次に、光導波路１の上面に半硬化の接着シート９０を仮接着する（図８（ｂ）参照）。これにより、積層体を得る。

得られた積層体は、光導波路１と半硬化の接着シート９０とで構成されており、この積層体越しに電気配線基板５を見ても高い視認性が得られる。そこで、積層体越しに見える貫通孔５３の位置とミラー７の位置とが一致するように、電気配線基板５に対する光導波路１の位置を合わせるようにする（図９参照）。これにより、両者の位置合わせを容易かつ正確に行うことができ、互いの位置精度を高めることができる。

その後、位置合わせしつつ、図９に示す矢印のように積層体と電気配線基板５とを重ね、その状態で半硬化の接着シート９０を加熱し、溶融、硬化させる。これにより、接着シートの硬化物９を介して電気配線基板５と光導波路１とが積層され、図２に示す光電気混載基板１００が得られる（作業工程）。

なお、位置合わせは、積層体から透けて見える電気配線基板５を基準位置にして行うようにしてもよく、反対に、貫通孔５３を介して見えるミラー７を基準位置にして行うようにしてもよい。
また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

なお、前述したように、貫通孔５３は、電気配線基板５において基準位置となり得る基準位置の一例であり、その他の構造物（例えば、受発光素子の搭載部等）が基準位置になってもよい。

＜電子機器＞
上述したような本発明の光電気混載基板は、前述したように、電気配線基板を基準にしつつ光導波路に正確な作業を容易に施し得るものであるため、例えば光電気混載基板に光素子を搭載する場合、光素子と電気配線基板とを導通抵抗の増大や断線等を招くことなく確実に接続することができる。その結果、信頼性の高い光モジュールを効率よく製造することができる。また、このような光電気混載基板を備えることにより、高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器が得られる。

本発明の光電気混載基板を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光電気混載基板を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できる。

さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。

以上、本発明の光電気混載基板、光電気混載基板の製造方法、光モジュールおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、光導波路１に施す作業は、空洞部の形成に限られず、それ以外の作業であってもよい。

また、電気配線基板の位置に基づいて行われる作業は、加工や積層以外のものであってもよい。この作業としては、例えば、光素子や電気素子等の各種素子を搭載すること、コネクター等の任意の部材を搭載すること、表面処理を施すこと等が挙げられる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．光電気混載基板の製造
（実施例１）
（１）クラッド層形成用樹脂組成物の製造
ダイセル化学工業（株）製の脂環式エポキシ樹脂、セロキサイド２０８１ ２０ｇ、（株）ＡＤＥＫＡ製のカチオン重合開始剤、アデカオプトマーＳＰ−１７０ ０．６ｇ、およびメチルイソブチルケトン８０ｇを撹拌混合して溶液を調製した。

次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明なクラッド層形成用樹脂組成物を得た。

（２）感光性樹脂組成物の製造
エポキシ系ポリマーとして新日鐵化学（株）製のフェノキシ樹脂、ＹＰ−５０Ｓ ２０ｇ、光重合性モノマーとしてダイセル化学工業（株）製のセロキサイド２０２１Ｐ ５ｇ、および重合開始剤として（株）ＡＤＥＫＡ製のアデカオプトマーＳＰ−１７０ ０．２ｇを、メチルイソブチルケトン８０ｇ中に投入し、撹拌溶解して溶液を調製した。

次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明な感光性樹脂組成物を得た。

（３）下側クラッド層の作製
クラッド層形成用樹脂組成物をドクターブレードにより厚さ２５μｍのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、５０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去した後、ＵＶ露光機で全面に紫外線を照射し、塗布した樹脂組成物を硬化させた。これにより、厚さ１０μｍの無色透明な下側クラッド層を得た。なお、紫外線の積算光量は５００ｍＪ／ｃｍ^２とした。

（４）コア層の作製
作製した下側クラッド層上に感光性樹脂組成物をドクターブレードにより均一に塗布した後、４０℃の乾燥機に５分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、ライン、スペースの直線パターンを描くように、マスクレス露光装置により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は１０００ｍＪ／ｃｍ^２とした。

次いで、露光後の被膜を１５０℃のオーブンに３０分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な複数の導波路パターンが現れているのが確認された。また、得られたコア部のピッチは１２５μｍ、得られたコア層の厚さは５０μｍであった。

（５）上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、（３）と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物を塗布し、厚さ１０μｍの無色透明な上側クラッド層を得た。

（６）半硬化の接着シートの作製
次に、以下の成分と有機溶剤とを混合することにより組成物を調製した。次いで、コーターを用いて離型フィルム上に組成物を塗布し、１００℃で５分間加熱して塗布物を乾燥させ、半硬化の接着シートを得た。

・エポキシ系樹脂：グリシジルアミン型４官能エポキシ樹脂
・熱可塑性樹脂 ：リン含有ポリエステル系樹脂
・硬化剤 ：酸無水物系硬化剤
・硬化促進剤 ：イミダゾール系硬化促進剤
・フィラー ：シリカ充填材

（７）光導波路と電気配線基板との接着
次に、得られた光導波路の空洞部形成面とは反対の面に、製造した半硬化の接着シートを仮接着した。

次いで、貫通孔を備える電気配線基板を用意し、この表面上に半硬化の接着シートが接するように光導波路を載置した。

次いで、仮接着した半硬化の接着シートを圧力０．５ＭＰａで加圧しつつ、１２０℃で６０分間加熱した。これにより、半硬化の接着シートを本硬化させ、光導波路と電気配線基板とを接着してなる光電気混載基板を得た。

（８）空洞部の形成
次に、得られた光電気混載基板について、レーザー加工機の画像認識システムにより電気配線基板の貫通孔の位置を認識させた。そして、この貫通孔の中心に加工位置基準を設定し、この基準に基づいてレーザー加工により光導波路に空洞部を形成した。これにより、図２に示す光電気混載基板を製造した。なお、光電気混載基板の製造条件を表１に示す。

（実施例２〜６）
半硬化の接着シートの製造条件を表１に示すように変更した以外は、それぞれ実施例１と同様にして図２に示す光電気混載基板を製造した。なお、これらの半硬化の接着シートの製造に用いた成分を以下に示す。

・エポキシ系樹脂 ：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
：リン含有エポキシ樹脂
・シリコーン系樹脂：ポリイミドシリコーン樹脂
・熱可塑性樹脂 ：リン含有ポリエステル系樹脂
：カルボキシル基含有アクリル樹脂

（比較例１）
半硬化の接着シートに代えて液状のエポキシ系接着剤により光導波路と電気配線基板との間を接着するようにした以外は、実施例１と同様にして図２に示す光電気混載基板を製造した。

具体的には、電気配線基板の表面上にエポキシ系接着剤（住友スリーエム製ＥＷ２０８２）を塗布し、すぐに光導波路を重ねた。そして、圧力４ＭＰａで加圧しながら１５０℃で３０分間加熱した。これにより、エポキシ系接着剤を硬化させ、光導波路と電気配線基板とを接着してなる光電気混載基板を得た。なお、接着剤の硬化物の平均厚さは７０μｍであった。
その後、得られた光電気混載基板の光導波路に対して空洞部を形成した。

（比較例２〜４）
半硬化の接着シートの製造条件を表１に示すように変更した以外は、それぞれ実施例１と同様にして図２に示す光電気混載基板を製造した。なお、比較例４では、エポキシ系樹脂としてエポキシ−チオール系エポキシ樹脂を用いた。

２．接着シートの評価
各実施例および各比較例で用いた半硬化の接着シートを、各実施例および各比較例における本硬化条件にて本硬化させ、接着シートの硬化物を得た。

２．１ 全光線透過率の評価
まず、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に規定された方法に準拠して接着シートの硬化物の全光線透過率を測定した。測定結果を表１に示す。

測定の結果、各実施例で用いた接着シートの硬化物は、いずれも全光線透過率が４０〜９８％であった。

一方、各比較例で用いた接着シートの硬化物あるいは液状接着剤の硬化物の中には、全光線透過率が上記範囲から外れたものがあった。

２．２ 屈折率の評価
次に、接着シートの硬化物について、ＪＩＳ Ｋ ７１４２に規定されたＡ法に準拠して屈折率を測定した。測定結果を表１に示す。

測定の結果、各実施例で用いた接着シートの硬化物は、いずれも屈折率がコア部の屈折率の９５〜１０５％であった。

一方、各比較例で用いた接着シートの硬化物あるいは液状接着剤の硬化物の中には、屈折率が上記範囲から外れたものがあった。

２．３ 引張弾性率の評価
次に、接着シートの硬化物について、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に規定された方法に準拠して２５℃における引張弾性率を測定した。測定結果を表１に示す。

測定の結果、各実施例で用いた接着シートの硬化物は、いずれも引張弾性率が２００〜２０００ＭＰａであった。

一方、各比較例で用いた接着シートの硬化物の中には、引張弾性率が上記範囲から外れたものがあった。

２．４ 表面粗さＲａの評価
次に、接着シートの硬化物について、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に規定された方法に準拠して接着シートの硬化物の表面粗さＲａを測定した。測定結果を表１に示す。

測定の結果、各実施例で用いた接着シートの硬化物の一方の面（仮接着面と反対面）の表面は、いずれも表面粗さＲａが２μｍ以下であった。

一方、各比較例で用いた接着シートの硬化物あるいは液状接着剤の硬化物の中には、表面粗さＲａが上記範囲から外れたものがあった。

３．光電気混載基板の評価
３．１ 空洞部のズレ量の評価
各実施例および各比較例で得られた光電気混載基板について、形成した空洞部の中心と、この空洞部を形成する際に位置合わせをした電気配線基板の貫通孔の中心と、のズレ量を測定した。測定結果を表１に示す。

測定の結果、各実施例で得られた光電気混載基板では、空洞部と電気配線基板の貫通孔との位置合わせが良好に行われていた。このことは、レーザー加工機の画像認識システムにおいて、電気配線基板の貫通孔の位置を正確に認識することができたためと考えられる。

これに対し、各比較例で得られた光電気混載基板では、上記ズレ量がいずれも大きな値であった。

３．２ 傾きの評価
各実施例および各比較例で得られた光電気混載基板について、均一に分散させた複数の測定点でその全体の厚さを測定した。そして、全体の厚さの最大値と最小値との差（以下、「傾き量」という。）を算出し、比較することにより、電気配線基板に対する光導波路の傾きの程度（平行度）を評価した。なお、評価にあたっては、比較例１で得られた傾き量を１としたときの各光電気混載基板における傾き量の相対値を求め、比較した。算出結果を表１に示す。

測定の結果、各実施例で得られた光電気混載基板では、傾き量の相対値がいずれも１未満であり、光導波路と電気配線基板との平行度が良好であることが認められた。これは、両者の接着にあらかじめシート状に成形された接着シートを用いたことが起因していると考えられる。このように平行度が高いことにより、例えば、電気配線基板の表面を基準にして配置される光素子の光軸あるいは電気配線基板の位置を基準に形成されるミラーの光軸と、コア部の光軸とを、より正確に一致させることができるので、光結合効率の高い光電気混載基板が得られる。

３．３ 外観の評価
各実施例および各比較例で用いた電気配線基板の表面（図２の下面）のうち、光導波路が配置されていない箇所を観察し、汚れの有無を以下の評価基準にしたがって評価した。評価結果を表１に示す。

＜外観の評価基準＞
○：肉眼で分かる汚れが付着していない
×：肉眼で分かる汚れが付着している

３．４ 光結合損失の評価
各実施例および各比較例で得られた光導波路について、コア部の一端と、ミラーを介してコア部と結合される光導波路表面との間について、挿入損失Ｐ１を測定した。その後、ミラー部をカットし、直線部の挿入損失Ｐ０を測定した。そして、挿入損失Ｐ１と挿入損失Ｐ０との差Ｐ１−Ｐ０を、光結合損失とした。なお、これらの挿入損失は、社団法人 日本電子回路工業会が規定した「高分子光導波路の試験方法（ＪＰＣＡ−ＰＥ０２−０５−０１Ｓ−２００８）」の４．６．３ミラー損失の測定方法に準拠して測定した。また、測定には、波長８５０ｎｍの光を用いた。
そして、算出した光結合損失を以下の評価基準にしたがって評価した。

＜光結合損失の評価基準＞
Ａ：光結合損失が非常に小さい（１．５ｄＢ未満）
Ｂ：光結合損失が小さい（１．５ｄＢ以上２．０ｄＢ未満）
Ｃ：光結合損失がやや小さい（２．０ｄＢ以上２．５ｄＢ未満）
Ｄ：光結合損失がやや大きい（２．５ｄＢ以上３．０ｄＢ未満）
Ｅ：光結合損失が大きい（３．０ｄＢ以上３．５ｄＢ未満）
Ｆ：光結合損失が非常に大きい（３．５ｄＢ以上）

評価の結果、各実施例で得られた光電気混載基板では、いずれも接着剤等に起因する汚れの付着は認められなかった。

以上のことから、本発明によれば、光導波路と電気配線基板との間を高い寸法精度で、すなわち傾き量を抑えつつ接着することができるので、互いの位置関係を設計通りに再現することができ、その結果、光導波路と電気配線基板に設けられる光素子との光結合効率をより高め得ることが示された。

また、光導波路と電気配線基板とを接着する際の位置ずれも抑えられるため、その点においても光結合効率の向上が図られることが示された。

そして、熱硬化性樹脂の半硬化物を主材料とする接着シートを用いることで、接着剤に起因した電気配線の汚損等も抑えられることも明らかとなった。

さらに、接着シートの硬化物の引張弾性率を最適化することにより、光結合損失を抑えられることも明らかとなった。

１ 光導波路
１００ 光電気混載基板
１０００ 光モジュール
１１、１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１５ 側面クラッド部
２ 支持フィルム
３ カバーフィルム
５ 電気配線基板
５０ 多層基板
５１ コア基板
５２ ビルドアップ層
５２１ 絶縁層
５２２ 導体層
５３ 貫通孔
５４ ソルダーレジスト層
６ 光素子
６０ 素子本体
６１ 受発光部
６２ 端子
６３ バンプ
７ ミラー
７０ 空洞部
８１ 光コネクター
８２ 電気コネクター
８２０ コネクター本体
８２１ 導通ピン
８２３ リード
９、９２ 接着シートの硬化物
９０ 半硬化の接着シート
１１００ 光コネクター
１３００ 光ファイバー
５０００ 電気配線
５１００ 電気コネクター

Claims (11)

1. コア部およびクラッド部を備える光導波路を他の被着物に接着するための接着シートであって、
   熱硬化性樹脂の半硬化物を主材料とし、当該接着シートの硬化物は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に規定された方法に準拠して測定された全光線透過率が４０〜９８％であり、かつ、屈折率が前記コア部の屈折率の９５〜１０５％であることを特徴とする接着シート。
2. コア部およびクラッド部を備える光導波路と、
   前記光導波路の一方の面側に設けられた請求項１に記載の接着シートと、
   を有することを特徴とする接着シート付き光導波路。
3. 電気配線を備える電気配線基板と、
   コア部およびクラッド部を備える光導波路と、
   前記電気配線基板と前記光導波路との間に設けられ、これらを接着する接着シートの硬化物と、
   を有し、
   前記接着シートの硬化物は、熱硬化性樹脂を主材料とするシートの硬化物であって、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に規定された方法に準拠して測定された全光線透過率が４０〜９８％であり、かつ、屈折率が前記コア部の屈折率の９５〜１０５％であることを特徴とする光電気混載基板。
4. 前記接着シートの硬化物のＪＩＳ Ｋ ７１２７に規定された方法に準拠して測定された引張弾性率は、２００〜２０００ＭＰａである請求項３に記載の光電気混載基板。
5. 前記接着シートの硬化物と前記光導波路との界面のＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に規定された方法に準拠して測定された表面粗さＲａが２μｍ以下である請求項３または４に記載の光電気混載基板。
6. 前記接着シートの硬化物の平均厚さは、３〜１００μｍである請求項３ないし５のいずれか１項に記載の光電気混載基板。
7. 前記接着シートの硬化物は、半硬化であるＢステージ状態を経た後、硬化したものであり、
   硬化前の８０℃における溶融粘度が７００〜６０００Ｐａ・ｓである請求項３ないし６のいずれか１項に記載の光電気混載基板。
8. 電気配線を備える電気配線基板と、
   コア部およびクラッド部を備える光導波路と、
   前記電気配線基板と前記光導波路との間に設けられ、これらを接着する接着シートの硬化物と、
   前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記電気配線基板側に変換する光路変換部と、
   を有し、
   前記接着シートの硬化物は、熱硬化性樹脂を主材料とするシートの硬化物であって、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に規定された方法に準拠して測定された引張弾性率が２００〜２０００ＭＰａであることを特徴とする光電気混載基板。
9. 電気配線を備える電気配線基板と、前記電気配線基板の一方の面側に積層されたコア部およびクラッド部を備える光導波路と、を有する光電気混載基板を製造する方法であって、
   請求項１に記載の接着シートを前記光導波路に重ねて積層体を得た後、前記積層体から透けて見える前記電気配線基板を作業位置の基準にしつつ、前記積層体と前記電気配線基板とを重ね、その後、加熱により前記接着シートを溶融、硬化させ、前記電気配線基板と前記光導波路とを前記接着シートの硬化物を介して接着する作業工程と、
   を有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
10. 請求項３ないし８のいずれか１項に記載の光電気混載基板と、前記電気配線基板に搭載された光素子と、を備えることを特徴とする光モジュール。
11. 請求項３ないし８のいずれか１項に記載の光電気混載基板を備えることを特徴とする電子機器。

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