JP3801921B2 - Optical communication device and method for manufacturing optical communication device - Google Patents

Optical communication device and method for manufacturing optical communication device Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用デバイス、および、光通信用デバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、これら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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
このように基幹網と端末機器との通信等に光通信を用いる場合、端末機器には光通信用デバイスを取り付ける必要があり、光通信用デバイスとしては、基板に光信号を伝送する光導波路、光信号を処理する受光素子や発光素子等の光学素子を備えたものが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光通信用デバイスは、接続信頼性の点で充分に満足のいくものではなかった。すなわち、光通信用デバイスを構成するＩＣチップを実装したパッケージ基板、光信号を処理する受光素子や発光素子等の光学素子等を別々に実装した場合には、装置自体が大きくなり、端末機器の小型化をはかることが難しかった。
また、光学素子が内蔵され、ＩＣチップが実装されたＩＣチップ実装用基板を用いる場合は、装置自体が大きくなるという問題は解消されるものの、以下のような不都合があった。
【０００７】
すなわち、光学素子内蔵パッケージ基板では、光学素子が基板内に完全に内蔵されているため、外部の光学素子（光ファイバや光導波路等）と接続する際に、位置合わせの微調整を行うことが難しく、また、パッケージ基板を製造する際に予め光学素子を内蔵しておくため、光学素子の位置ずれが発生しやすかった。これは、パッケージ基板の製造工程において、熱処理等を施す必要があり、光学素子を樹脂層に内蔵する場合には、この熱処理時に光学素子の位置ずれが発生するものと考えられる。
このように、内蔵した光学素子に位置ずれが発生した場合、外部の光学部品（例えば、光導波路）と接続した際の接続損失が大きく、光通信における接続信頼性の低下につながっていた。
また、この光学素子内蔵パッケージ基板では、内蔵した光学素子のいずれかに不都合が発生した場合、その光学素子のみを取り替えることができず、その光学素子内蔵パッケージ基板自体が不良品となるため、経済的に不利であった。
また、光学素子の実装位置は、光信号伝送用光路の確保や、光学素子と外部基板に取り付けた光学部品（光導波路等）との位置関係により制限されてしまい、そのため、ＩＣチップ実装用基板の高密度化が困難になることがあった。
【０００８】
また、このような従来の端末機器では、ＩＣチップ実装用基板と光学部品との距離が離れているため、電気配線距離が長く、信号伝送時にクロストークノイズ等による信号エラー等が発生しやすかった。
【０００９】
そこで、このような課題を解決するために、本発明者らは、先に、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、最外層にソルダーレジスト層が形成されるとともに、光学素子が実装されており、上記基板、層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路が配設された構造のＩＣチップ実装用基板を発明した。
上記ＩＣチップ実装用基板は、光信号伝送用光路を介して、光学素子の入出力信号を伝送することができ、また、この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とともに、ＩＣチップを実装した上記ＩＣチップ実装用基板では、光通信に必要な電子部品や光学素子を一体化することができるため、光通信用端末器の小型化に寄与することができるものであった。
【００１０】
このようなＩＣチップ実装用基板においては、光信号伝送用光路の内部に光路用樹脂層が形成されている場合、該光路用樹脂層と光信号伝送用光路の壁面との密着性を優れたものとするために、上記壁面に黒化−還元処理等の粗化処理を施して粗化面を形成していた。
【００１１】
しかしながら、このような粗化面が形成された光信号伝送用光路は、その壁面が黒色であったため、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号が上記壁面で反射する際に減衰されたり、上記壁面に吸収されたりして、光信号に損失が発生し、光信号の伝送の信頼性が低下して正確な光通信を行うことができなくなってしまうことがあった。
また、上記光信号伝送用光路の壁面に粗化面を形成しない場合であっても、上記壁面は光沢がない状態であったため、やはり、光信号が上記壁面で反射する際に減衰されたり、上記壁面に吸収されたりして、光信号に損失が発生し、光信号の伝送の信頼性が低下して正確な光通信を行うことができなくなってしまうことがあった。
【００１２】
また、本発明者らが先に発明したＩＣチップ実装用基板に実装された光学素子と、所定の位置に光導波路が形成された多層プリント配線板の該光導波路とが、光信号伝送用光路を介して光信号の伝送が可能なように構成された光通信用デバイスも、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面で反射する際に減衰されたり、上記壁面に吸収されたりして、上記光信号に損失が発生し、光信号の伝送の信頼性が低下して正確な光通信を行うことができなくなることがあった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、さらに詳細に検討を行った結果、光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に光沢を有する金属層を形成することで、光信号伝送用光路の壁面に当たった光信号が吸収されることなく反射され、光信号に損失が発生しにくく、光信号の伝送の信頼性に優れ、正確な光通信を行うことができることを見出し、下記の構成からなる本発明の光通信用デバイスを完成させた。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、第一の本発明の光通信用デバイスは、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを対向配置する光通信用デバイスであって、
上記ＩＣチップ実装用基板を構成する基板の両面に形成された導体回路と、
上記導体回路上に積層形成された層間樹脂絶縁層と、
上記ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路と、
上記ＩＣチップ実装用基板の上記多層プリント配線板に対向する側の面とは反対側の面であって、光学素子を実装した際、上記光信号伝送用光路を介して光信号の伝送が可能な位置に配設された光学素子用半田バンプと、
上記ＩＣチップ実装用基板の上記多層プリント配線板に対向する側の面、及び、上記多層プリント配線板の上記ＩＣチップ実装用基板に対向する側の面の両方に設けられ、上記ＩＣチップ実装用基板と上記多層プリント配線板とを電気的に接続する基板接続用半田接続部と、
上記多層プリント配線板の上記ＩＣチップ実装用基板に対向する面の表面に形成されるとともに、上記光信号伝送用光路の直下に位置する光学用開口と、
上記光学用開口の直下であって、上記多層プリント配線板の上記ＩＣチップ実装用基板と対向する側の表面直下に形成された光導波路と
上記光信号伝送用光路を構成する壁面の一部又は全部に形成された光沢を有する金属層と
を備えることを特徴とする。
【００１５】
第二の本発明の光通信用デバイスは、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とからなる光通信用デバイスであって、
上記多層プリント配線板は、基板と導体回路とを含んで構成され、
上記多層プリント配線板には、少なくとも基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されており、
上記光信号伝送用光路は、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
第三の本発明の光通信用デバイスは、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とからなる光通信用デバイスであって、
上記ＩＣチップ実装用基板には、該ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されており、
上記多層プリント配線板は、基板と導体回路とを含んで構成され、
上記多層プリント配線板には、少なくとも基板を貫通する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は、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
第一〜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は、空隙を含んで構成されているか、樹脂組成物を含んで構成されているか、または、空隙および樹脂組成物を含んで構成されていることが望ましい。
【００１８】
また、上記光通信用デバイスにおいて、上記金属層には、粗化面が形成されていることが望ましい。
また、上記光通信用デバイスにおいて、上記光信号伝送用光路を構成する樹脂組成物は、通信波長光の透過率が７０％以上であることが望ましい。
【００１９】
第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法は、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光学素子を実装する光学素子実装工程と
を含む方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、これとは別に、光導波路を有する多層プリント配線板を製造した後、
上記ＩＣチップ実装用基板の光学素子と上記多層プリント配線板の光導波路との間で、光信号の伝送ができる位置に両者を配置、固定することを特徴とする。
【００２０】
また、第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法は、
光学素子が実装されたＩＣチップ実装用基板を製造し、これとは別に、
（Ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（Ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（Ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（Ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光導波路を形成する光導波路形成工程と
を含む方法を用いて多層プリント配線板を製造した後、
上記ＩＣチップ実装用基板の光学素子と上記多層プリント配線板の光導波路との間で、光信号の伝送ができる位置に両者を配置、固定することを特徴とする。
【００２１】
また、第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法は、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光学素子を実装する光学素子実装工程と
を含む方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、これとは別に、
（Ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（Ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（Ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（Ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光導波路を形成する光導波路形成工程と
を含む方法を用いて多層プリント配線板を製造した後、
上記ＩＣチップ実装用基板の光学素子と上記多層プリント配線板の光導波路との間で、光信号の伝送ができる位置に両者を配置、固定することを特徴とする。
【００２２】
また、第四〜第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法では、上記ＩＣチップ実装用基板と上記多層プリント配線板との間に封止用樹脂組成物を流し込んだ後、硬化処理を施すことにより封止樹脂層を形成することが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
まず、第一の本発明の光通信用デバイスについて説明する。
第一の本発明の光通信用デバイスは、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とからなる光通信用デバイスであって、上記ＩＣチップ実装用基板には、該ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されており、上記光信号伝送用光路は、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
第一の本発明の光通信用デバイスでは、光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に形成された光沢を有する金属層が、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号を好適に反射させることができるため、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たることで減衰されたり、吸収されたりしにくい。従って、第一の本発明の光通信用デバイスによると、光信号伝送用光路内を伝送する光信号に損失が発生しにくいため、光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができる。
【００２５】
第一の本発明の光通信用デバイスでは、光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板に、該ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されている。
このような光信号伝送用光路が配設されたＩＣチップ実装用基板を含んでなる本発明の光通信用デバイスでは、上記ＩＣチップ実装用基板に実装した光学素子と多層プリント配線板に実装した光学部品との情報の授受を、この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。
【００２６】
第一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は、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されている。このように、光沢を有する金属層が光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に形成されていると、上記光信号伝送用光路の内部を伝送する光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たった際、上記光沢を有する金属層で好適に反射されるため、光信号に損失が発生しにくく、光信号伝送の信頼性を向上させることができる。
なお、上記光沢を有する金属層は、光信号伝送用光路の壁面の一部に形成されているか、または、上記壁面の全部に形成されているのであるが、上記光沢を有する金属層が光信号伝送用光路の壁面の一部に形成されている場合、上記光沢を有する金属層は光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の壁面に形成されていることが望ましい。通常、基板や層間樹脂絶縁層は金属との密着性が高く、ソルダーレジスト層は金属との密着性が低いからである。
【００２７】
また、上記光信号伝送用光路は、空隙を含んで構成されていることが望ましい。光信号伝送用光路が空隙を含んで形成されている場合には、その形成が容易であるとともに、該光信号伝送用光路を介した光信号の伝送において、伝送損失が発生しにくい。なお、上記光信号伝送用光路の構成を空隙とするか否かは、ＩＣチップ実装用基板の厚さ等を考慮して適宜決定すればよい。
【００２８】
また、上記光信号伝送用光路は、樹脂組成物を含んで構成されていることも望ましい。上記光信号伝送用光路が樹脂組成物を含んで構成されている場合には、ＩＣチップ実装用基板の強度の低下を防止することができる。
また、光信号伝送用光路が樹脂組成物により構成されていると、該光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことを防止することができるため、ゴミや異物等の存在に起因して光信号の伝送が阻害されることを防止することができる。
【００２９】
また、上記光信号伝送用光路は、樹脂組成物および空隙を含んで構成されていることも望ましい。上記光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙を含んで構成されている場合には、ＩＣチップ実装用基板の強度の低下を防ぐことができる。
なお、上記光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙により構成されている場合には、基板および層間絶縁層を貫通する部分に形成された光信号伝送用光路が樹脂組成物により構成され、ソルダーレジスト層に形成された光信号伝送用光路が空隙により構成されていることが望ましい。通常、基板や層間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。
【００３０】
以下、第一の本発明の光通信用デバイスについて、図面を参照しながら説明する。
図１は、第一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。なお、図１には、ＩＣチップが実装された状態の光通信用デバイスを示す。
【００３１】
図１に示すように、第一の本発明の光通信用デバイス１５０は、ＩＣチップ１４０を実装したＩＣチップ実装用基板１２０と多層プリント配線板１００とから構成され、ＩＣチップ実装用基板１２０と多層プリント配線板１００とは、半田接続部１４１を介して電気的に接続されている。
【００３２】
ＩＣチップ実装用基板１２０は、基板１２１の両面に導体回路１２４と層間絶縁層１２２とが積層形成され、基板１２１を挟んだ導体回路同士、および、層間絶縁層１２２を挟んだ導体回路同士は、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、ＩＣチップ実装用基板１２０には、これを貫通する光信号伝送用光路１５１が形成されており、この光信号伝送用光路１５１は、その内部の一部に形成された光路用樹脂層１５１ａと、光路用樹脂層１５１ａの基板１２１および層間樹脂絶縁層１２２を貫通する部分の周囲の壁面に形成された光沢を有する金属層１５１ｂとから構成されている。従って、光信号伝送用光路１５１は、光路用樹脂層（樹脂組成物）１５１ａおよび空隙とこれらの周囲の金属層１５１ｂとから構成されている。
なお、図１に示す光通信用デバイス１５０では、光信号伝送用光路１５１は、光路用樹脂層（樹脂組成物）１５１ａおよび空隙とこれらの周囲の金属層１５１ｂとから構成されているが、光信号伝送用光路１５１は、空隙とこれら周囲の金属層とから構成されていてもよく、光路用樹脂層（樹脂組成物）とこれら周囲の金属層とから構成されていてもよい。
【００３３】
また、ＩＣチップ実装用基板１２０では、ＩＣチップ１４０が実装された側の面に受光素子１３８および発光素子１３９が実装され、光信号伝送用光路１５１を介して、受光素子１３８や発光素子１３９と光導波路１１９（１１９ａ、１１９ｂ）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。
さらに、ＩＣチップ用実装基板１２０の最外層には、半田バンプを備えたソルダーレジスト層１３４が形成されている。
【００３４】
多層プリント配線板１００は、基板１０１の両面に導体回路１０４と層間絶縁層１０２とが積層形成され、基板１０１を挟んだ導体回路同士、および、層間絶縁層１０２を挟んだ導体回路同士は、それぞれ、スルーホール１０９およびバイアホール１０７により電気的に接続されている。
また、多層プリント配線板１００のＩＣチップ用実装基板１２０と対向する側の最外層には、光路用開口１１１と半田バンプとを備えたソルダーレジスト層１１４が形成されるとともに、光路用開口１１１（１１１ａ、１１１ｂ）直下に光変換ミラー１１９（１１９ａ、１１９ｂ）を備えた光導波路１１８（１１８ａ、１１８ｂ）が形成されている。
【００３５】
このような構成からなる光通信用デバイス１５０では、光ファイバ（図示せず）を介して外部から送られてきた光信号が、光導波路１１８ａに導入され、光路変換ミラー１１９ａ、光路用開口１１１ａおよび光信号伝送用光路１５１を介して受光素子１３８（受光部１３８ａ）に送られた後、受光素子１３８で電気信号に変換され、さらに、半田接続部１４２、導体回路１２４、バイアホール１２７、および、半田接続部１４３を介してＩＣチップ１４０に送られることとなる。
【００３６】
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、バイアホール１２７、導体回路１２４、および、半田接続部１４２を介して発光素子１３９に送られた後、発光素子１３９で光信号に変換され、この光信号が発光素子１３９（発光部１３９ａ）から光信号伝送用光路１５１、光路用開口１１１ｂおよび光変換ミラー１１９ｂ介して光導波路１１８ｂに導入され、さらに、光ファイバ（図示せず）を介して光信号として外部に送りだされることとなる。
【００３７】
このような第一の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板では、ＩＣチップ実装用基板内、すなわち、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とともに、光通信に必要な光学部品と電子部品とを一体化することができるため、光通信用端末機器の小型化に寄与することができる。
また、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、光ファイバを介して外部に送りだされるだけでなく、半田接続部を介して多層プリント配線板に送られ、該多層プリント配線板の導体回路（バイアホール、スルーホールを含む）を介して、多層プリント配線板に実装された他のＩＣチップ等の電子部品に送られることとなる。
また、このような構成からなる光通信用デバイス１５０では、ＩＣチップ実装用基板に実装した受光素子および発光素子、ならびに、多層プリント配線板に形成した光導波路に位置ズレが発生しにくいため、光信号の接続信頼性に優れることとなる。
【００３８】
なお、図１に示した多層プリント配線板における光導波路の形成位置は、ＩＣチップ実装用基板に近い側の最外層の層間絶縁層上であるが、第一の本発明の光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板において、光導波路の形成位置はここに限定されるわけではなく、層間絶縁層同士の間であってもよいし、基板上であってもよい。
【００３９】
また、図１に示すＩＣチップ実装用基板１２０では、光信号伝送用光路１５１の基板１２１および層間樹脂絶縁層１２２を貫通する部分の壁面に光沢を有する金属層１５１ｂが形成されている。このように光信号伝送用光路の壁面に光沢を有する金属層が形成されていることで、第一の本発明の光通信用デバイスは、光信号が光信号伝送用光路内を伝送する際、上記金属層で光信号が好適に反射され、光信号の損失が発生しにくく、信号伝送の信頼性に優れたものとなる。
また、図１に示すＩＣチップ実装用基板１２０では、金属層１５１ｂは光信号伝送用光路１５１の一部（基板１２１および層間樹脂絶縁層１２２を貫通する部分）に形成されているが、第一の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板は、例えば、光信号伝送用光路の壁面の全部に金属層が形成された構造であってもよい。
【００４０】
上記金属層は、光沢を有する金属層であり、その材質としては、金、銀、ニッケル、白金、アルミニウム、ロジウム等が挙げられる。これらの金属はいずれも光沢を有し、光信号を好適に反射することができるからである。また、場合によっては、上記金属層の材料として、例えば、銅、パラジウム等を用いることもできる。ただし、これらの材料は酸化されやすく、形成した金属層の表面の光沢度を低下させる酸化被膜が形成されやすいため、上記酸化被膜を除去することにより金属層の表面の光沢度を上昇させる必要がある。
なお、第一の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板において、金属層の材料としては、上述したものに限定されることはなく、鏡面光沢または鮮明度光沢を有するものであれば、その他の金属も用いることができる。
【００４１】
上記金属層の光沢度は、金属面の分光反射率を測定することにより得られた値によって表すことができる。上記金属面の分光反射率の測定は、上記金属層の材質と同様の材質からなる金属膜を真空蒸着により形成しておき、この金属膜に波長０．８５μｍの光を垂直に投射した場合の金属膜表面での反射率を測定することにより行うことができる。
また、第一の本発明の光通信用デバイスにおける上記光沢を有する金属層は、上記分光反射率が７５％以上のものであることが望ましい。
【００４２】
また、第一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内部に上記光路用樹脂層が形成されている場合、上記金属層には、粗化面が形成されていることが望ましい。上記光信号伝送用光路に粗化面を形成することにより、光信号伝送用光路と上記光路用樹脂との密着性をより向上させることができる。ここで、上記金属層に形成する粗化面の平均粗度は、通常、望ましい下限が０．１μｍであり、望ましい上限が５μｍであり、導体回路と層間絶縁層との密着性等を考慮すると、より望ましい下限が０．５μｍであり、より望ましい上限が３μｍである。
なお、上記光信号伝送用光路の内部に上記光路用樹脂層が形成されていない場合であっても、上記金属層に、粗化面を形成することとしてもよい。
【００４３】
また、上記光沢を有する金属層は、一層からなるものであってもよく、二層以上の複数層からなるものであってもよく、また、上記金属層が二層以上からなる場合、光信号伝送用光路を構成する空隙や樹脂組成物と接する金属層（以下、最内層ともいう）が光沢を有するものであればよい。
また、上記金属層が二層以上からなる場合、上記最内層の金属層をよりも外側の金属層（基板や層間樹脂絶縁層に近い側の金属層）に粗化面を形成し、この粗化面の形状に追従するように最内層の金属層を形成してもよい。金属層同士の密着性が向上するとともに、金属層と樹脂組成物との密着性も向上するからである。この場合も、金属層に形成した粗化面の平均粗度は、上記範囲にあることが望ましい。
また、上記外側の金属層に粗化面を形成し、該粗化面を覆うように最内層の金属層を形成する際には、この最内層の金属層は、その被覆樹脂層等と接する面ができるだけ平坦になるように形成することも望ましい。光信号が好適に反射し、光信号に損失が発生しにくくなるからである。
【００４４】
また、第一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が樹脂組成物を含んで構成されている場合、該樹脂組成物は、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。
なお、本明細書において、通信波長光の透過率とは、長さ１ｍｍあたりの通信波長光の透過率をいう。具体的には、例えば、強さＩ１の光が上記光路用樹脂層（樹脂組成物）に入射し、該光路用樹脂層を１ｍｍ通過して出てきたとした際に、出てきた光の強さがＩ２である場合に下記式（１）により算出される値である。
【００４５】
透過率（％）＝（Ｉ２／Ｉ１）×１００・・・（１）
【００４６】
上記光路用樹脂層としては、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、その材料としては、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化された樹脂等が挙げられる。
具体的には、例えば、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；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。
【００４７】
また、上記光路用樹脂層には、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていることが望ましい。
粒子を含ませることにより、光信号伝送用光路、基板、層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層等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。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からなるものが挙げられる。
【００４８】
具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等の熱硬化性樹脂；これらの熱硬化性樹脂の熱硬化基（例えば、エポキシ樹脂におけるエポキシ基）にメタクリル酸やアクリル酸等を反応させ、アクリル基を付与した樹脂；フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）等の熱可塑性樹脂；アクリル樹脂等の感光性樹脂等からなるものが挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体や、上記アクリル基を付与した樹脂や上記感光性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体からなるものを用いることもできる。
また、上記樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。
【００４９】
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からなるものが挙げられる。また、シリカとチタニアとを一定の割合で混ぜ、溶融させて均一化したものを用いてもよい。
また、上記無機粒子として、リンやリン化合物からなるものを用いることもできる。
【００５０】
上記金属粒子としては、例えば、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は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００５１】
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、光路用樹脂層にクラック等がより発生しにくいからである。
【００５２】
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。
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を含んでいてもよい。
なお、本明細書において、粒子の粒径とは、粒子の一番長い部分の長さをいう。
【００５３】
上記光路用樹脂層に含まれる粒子の配合量の望ましい下限は１０重量％であり、より望ましい下限は２０重量％である。一方、上記粒子の配合量の望ましい上限は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。
【００５４】
また、上記光信号伝送用光路の形状は特に限定されず、例えば、円柱状、楕円柱状、四角柱状、多角柱状等が挙げられる。これらのなかでは、円柱状が望ましい。その形成が容易だからである。
【００５５】
また、上記光信号伝送用光路の断面の径の望ましい下限は、１００μｍである。上記断面の径が１００μｍ未満では、光路が塞がれてしまうおそれがあるとともに、該光信号伝送用光路の内部に光路用樹脂層を形成することが困難になることがあるからである。一方、上記断面の径の望ましい上限は、５００μｍである。５００μｍより大きくしても光信号の伝送性はあまり向上せず、ＩＣチップ実装用基板に形成する導体回路の設計の自由度を阻害する原因となることがあるからである。
上記断面の径は、光信号の伝送性と設計の自由度とがより優れるとともに、未硬化の樹脂組成物を充填する際にも不都合が発生しないという点から、そのより望ましい下限が２５０μｍであり、より望ましい上限が３５０μｍである。
なお、上記光信号伝送用光路の断面の径とは、上記光信号伝送用光路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う。
【００５６】
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は、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも小さくてもよく、具体的には、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、上記基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも２０〜１５０μｍ小さくてもよい。
なお、上記光信号伝送用光路の壁面に形成された光沢を有する金属層は、場合によっては、スルーホールとしての役目、即ち、基板を挟んだ導体回路間や、基板と層間樹脂絶縁層とを挟んだ導体回路間を電気的に接続する役目を果たすことができる。
【００５７】
また、第一の本発明の光通信用デバイスを構成する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ことが望ましい。
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。
【００５８】
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）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。
【００５９】
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。
【００６０】
第一の本発明の光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板には、光導波路が形成されていることが望ましい。
上記光導波路としては、例えば、ポリマー材料等からなる有機系光導波路、石英ガラス、化合物半導体等からなる無機系光導波路等が挙げられる。これらのなかでは、ポリマー材料等からなる有機系光導波路が望ましい。層間樹脂絶縁層との密着性に優れ、加工が容易だからである。
【００６１】
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、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。
【００６２】
具体的には、例えば、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、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。
【００６３】
上記光導波路には、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。
上記粒子の具体例としては、上記封止樹脂層に含まれる粒子と同様のもの等が挙げられる。
【００６４】
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、光導波路にクラック等がより発生しにくいからである。
【００６５】
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。
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。
【００６６】
上記光導波路に含まれる粒子の配合量の望ましい下限は１０重量％であり、より望ましい下限は２０重量％である。一方、上記粒子の配合量の望ましい上限は８０重量％であり、より望ましい上限は７０重量％である。粒子の配合量が１０重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が８０重量％を超えると、光信号の伝送が阻害されることがあるからである
また、上記光導波路の形状は特に限定されないが、その形成が容易であることから、シート状が望ましい。
【００６７】
このように光導波路に粒子が含まれる場合には、光導波路と、多層プリント配線板を構成する基板や層間樹脂絶縁層等との間で熱膨張係数の整合をはかることができ、熱膨張係数の差に起因するクラックや剥離等がより発生しにくくなる。
【００６８】
また、上記光導波路の厚さは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。
【００６９】
また、上記光導波路の厚さと幅との比は、１：１に近いほうが望ましい。上記厚さと幅との比が１：１からはずれれば、はずれるほど光信号を伝送する際の損失が大きくなるからである。
さらに、上記光導波路が通信波長１．５５μｍのシングルモードの光導波路である場合には、その厚さおよび幅は５〜１５μｍであることが望ましく、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、その厚さおよび幅は２０〜８０μｍであることが望ましい。
【００７０】
また、上記光導波路としては、受光用光導波路と発光用光導波路とが形成されていることが望ましい。なお、上記受光用光導波路とは、光ファイバ等を介して外部から送られてきた光信号を受光素子へ伝送するための光導波路をいい、上記発光用光導波路とは、発光素子から送られてきた光信号を光ファイバ等へ伝送するための光導波路をいう。
また、上記受光用光導波路と上記発光用光導波路とは同一の材料からなるものであることが望ましい。熱膨張係数等の整合がはかりやすく、形成が容易であるからである。
【００７１】
上記光導波路には、上述したように、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、例えば、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。
【００７２】
また、図１に示した多層プリント配線板では、光導波路が形成され、さらに、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は、必要に応じて形成すればよく、例えば、ソルダーレジスト層を形成せず、下部クラッド、コアおよび上部クラッドからなる光導波路を層間樹脂絶縁層上の全面に形成し、上記上部にクラッドによって、ソルダーレジスト層としての役割を果たしてもよい。
このような構成からなる本発明の光通信用デバイスは、後述する本発明の光通信用デバイスの製造方法により製造することができる。
【００７３】
また、図１に示す光通信用デバイス１５０では、ＩＣチップ実装用基板１２０と多層プリント配線板１００とは、半田接続部１４１を介して電気的に接続されているため、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１５１等を介して多層プリント配線板１００に送りだされるだけでなく、半田接続部１４１を介しても多層プリント配線板１００に送られることとなる。
【００７４】
このように半田接続部を介してＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とが接続されている場合には、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。
【００７５】
なお、上記セルフアライメント作用とは、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、上記半田接続部を介して、上記ＩＣチップ実装用基板を多層プリント配線板に接続する際に、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多層プリント配線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、外部の光学部品とを光信号伝送用光路を介して、光信号の伝送を行う場合に、上記ＩＣチップ実装用基板に実装された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多層プリント配線板との間で正確な光信号の伝送を行うことができる。
【００７６】
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少なくとも片側の端部に、マイクロレンズが配設されていてもよい。
なお、上記マイクロレンズは、例えば、光信号伝送用光路の端部に直接配設されていてもよく、接着剤層を介して配設されていてもよく、また、場合によっては、上記マイクロレンズは、光信号伝送用光路の内部であって、光路用樹脂層中に配設されていてもよい。
【００７７】
また、上記光信号伝送用光路の一端（多層プリント配線板側）に配設されるマイクロレンズの屈折率は、上記光信号伝送用光路の内部に形成される光路用樹脂層の屈折率よりも大きいことが望ましい。
このような屈折率を有するマイクロレンズを配設することにより、所望の方向に光信号を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。
【００７８】
また、上記マイクロレンズが凸形状のレンズである場合、この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。
【００７９】
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、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；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。
【００８０】
上記光信号伝送用光路の端部にマイクロレンズを配設する場合、該マイクロレンズは光信号伝送用光路の端部に直接配設されていてもよく、特に、光信号伝送用光路（ソルダーレジスト層を貫通する部分）の内部に光路用樹脂層が形成されている場合には、該光路用樹脂層に直接配設されていることが望ましい。
【００８１】
また、マイクロレンズの配設位置は、受光素子および発光素子に対向する側の光信号伝送用光路の端部が望ましいものの、ここに限定されることはなく、例えば、受光素子や発光素子側の光信号伝送用光路の端部に配設されていてもよいし、光信号伝送用光路の両端部に配設されていてもよい。
上記マイクロレンズの形状は、凸形状のレンズのほか、光信号を所望の方向に集光することができるものであればよい。
【００８２】
また、第一の本発明の光通信用デバイスの実施形態は、図１に示す形態に限定されるものではなく、例えば、図２に示すような形態であってもよい。
なお、図２には、ＩＣチップが実装された状態の光通信用デバイスを示す。
図２に示すように、光通信用デバイス２５０は、ＩＣチップ２４０を実装したＩＣチップ実装用基板２２０と多層プリント配線板２００とから構成され、ＩＣチップ実装用基板２２０と多層プリント配線板２００とは、半田接続部２４１を介して電気的に接続されている。
また、ＩＣチップ実装用基板２２０と多層プリント配線板２００との間には、封止樹脂層２６０が形成されている。
【００８３】
ＩＣチップ実装用基板２２０は、基板２２１の両面に導体回路２２４と層間絶縁層２２２とが積層形成され、基板２２１を挟んだ導体回路同士、および、層間絶縁層２２２を挟んだ導体回路同士は、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、ＩＣチップ実装用基板２２０には、これを貫通する光信号伝送用光路２５１が形成されており、この光信号伝送用光路２５１は、その内部の一部に形成された光路用樹脂層２５１ａと、光路用樹脂層２５１ａの基板２２１および層間樹脂絶縁層２２２を貫通する部分の周囲の壁面に形成された光沢を有する金属層２５１ｂとから構成されている。従って、光信号伝送用光路２５１は、光路用樹脂層２５１ａおよび空隙とこれらの周囲の金属層２５１ｂとから構成されている。
【００８４】
多層プリント配線板２００は、基板２０１の両面に導体回路２０４と層間樹脂絶縁層２０２とが積層形成され、基板２０１を挟んだ導体回路同士、および、層間樹脂絶縁層２０２を挟んだ導体回路同士は、それぞれ、スルーホール２０９およびバイアホール２０７により電気的に接続されている。
また、多層プリント配線板２００のＩＣチップ用実装基板２２０と対向する側の最外層には、光路用開口２１１と半田バンプとを備えたソルダーレジスト層２１４が形成されるとともに、光路用開口２１１（２１１ａ、２１１ｂ）直下に光変換ミラー２１９（２１９ａ、２１９ｂ）を備えた光導波路２１８（２１８ａ、２１８ｂ）が形成されており、光路用開口２１１内には、光路用樹脂層２０８（２０８ａ、２０８ｂ）が形成されている。
【００８５】
このような構成からなる光通信用デバイス２５０では、光ファイバ等（図示せず）を介して外部から送られてきた光信号が、光導波路２１８ａに導入され、光路変換ミラー２１９ａ、光路用開口２１１ａおよび封止樹脂層２６０、さらには、光信号伝送用光路２５１を介して受光素子２３８（受光部２３８ａ）に送られた後、受光素子２３８で電気信号に変換され、さらに、導体回路および半田接続部を介してＩＣチップ２４０に送られることとなる。
【００８６】
また、ＩＣチップ２４０から送り出された電気信号は、半田接続部および導体回路を介して発光素子２３９に送られた後、発光素子２３９で光信号に変換され、この光信号が発光素子２３９（発光部２３９ａ）から光信号伝送用光路２５１、封止樹脂層２６０、光路用開口２１１ｂおよび光変換ミラー２１９ｂ介して光導波路２１８ｂに導入され、さらに、光ファイバ等（図示せず）を介して光信号として外部に送りだされることとなる。
【００８７】
また、図２に示す光通信用デバイス２５０では、ＩＣチップ実装用基板２２０と多層プリント配線板２００との間に封止樹脂層２６０が形成されている。このように、ＩＣチップ実装用基板と、多層プリント配線板との間に封止樹脂層が形成されている光通信用デバイスは、光学素子と光導波路との間に、空気中を浮遊しているゴミや異物等が入り込むことがなく、ゴミや異物の存在により光信号の伝送が阻害されることがないため、より信頼性に優れることとなる。
【００８８】
上記封止樹脂層としては、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、その材料としては、例えば、第一の本発明の光通信用デバイスにおいて光信号伝送用光路内に形成した光路用樹脂層と同様のものが挙げられる。
【００８９】
また、上記封止樹脂層は、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、光通信用デバイスの信頼性の低下に繋がることがあるからである。
なお、上記通信波長光の透過率とは、上述した通りである。
【００９０】
また、上記封止樹脂層には、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていることが望ましい。
粒子を含ませることにより、上記ＩＣチップ実装用基板や上記多層プリント配線板との間で熱膨張係数を整合させることができ、熱膨張係数の差に起因したクラック等がより発生しにくくなるからである。
上記粒子の具体例としては、第一の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板において説明した光路用樹脂層に含まれる粒子と同様のもの等が挙げられる。
【００９１】
第一の本発明の光通信用デバイスでは、上記光信号伝送用光路の屈折率が、上記封止樹脂層の屈折率よりも小さいことが望ましい。このような場合、上記光信号伝送用光路を介して伝送される光信号が受光素子の受光部に向かって集光することとなるため、より確実に光信号の伝送を行うことができる。
また、上記発光素子から送り出された光信号は、光信号伝送用光路と封止樹脂層との界面で広がらない方向に屈折するため、封止樹脂層を介してより確実に光導波路に向かって伝送されることとなる。
【００９２】
上記光通信用デバイスにおいて、光信号伝送用光路は、その壁面に金属層が形成されており、図２に示すように、その内部の全体に光路用樹脂層が形成されていることが望ましい。封止樹脂層を形成する際に、光信号伝送用光路の内部が空隙により構成されている場合には、該光信号伝送用光路内の一部に封止樹脂層が入り込んでしまうことがあり、これにより光信号の伝送が阻害されてしまうことがある。
【００９３】
また、上記光通信用デバイスでは、多層プリント配線板に設けられた光路用開口内にも光路用樹脂層が形成されていることが望ましく、この場合、上記樹脂組成物の屈折率は、封止樹脂層の屈折率よりも小さいことが望ましい。この場合、ＩＣチップ実装用基板側から伝送される光信号は、多層プリント配線板に形成した光導波路の光路変換ミラーに向かって集光されることとなり、より確実に光信号の伝送を行うことができる。
また、光導波路から送り出された光信号は、上記光路用開口と封止樹脂層との界面で広がらない方向に屈折するため、封止樹脂層を介してより確実に光信号伝送用光路に向かって伝送されることとなる。
【００９４】
また、上記光信号伝送用光路の内部に光路用樹脂層が形成されるとともに、上記光路用開口の内部にも光路用樹脂層が形成されており、かつ、上記光信号伝送用光路の厚さと光路用開口の厚さとが略同一である場合には、両光路用樹脂層の屈折率は、封止樹脂層の屈折率よりも小さく、かつ、略同一であることが望ましい。光学素子と光導波路との間でより確実に光信号の伝送を行うことができるからである。
このような構成からなる第一の本発明の光通信用デバイスは、例えば、後述する第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法を用いて製造することができる。
【００９５】
次に、第四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。
第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法は、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光学素子を実装する光学素子実装工程と
を含む方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、これとは別に、光導波路を有する多層プリント配線板を製造した後、
上記ＩＣチップ実装用基板の光学素子と上記多層プリント配線板の光導波路との間で、光信号の伝送ができる位置に両者を配置、固定することを特徴とする。
【００９６】
第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法により製造した光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板は、所定の位置に光学素子が実装されるとともに、光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成され、該金属層が、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号を好適に反射させることができるため、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たることで減衰されたり、吸収されたりしにくく、光信号伝送用光路内を伝送する光信号の損失が発生しにくいため光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができるものである。
したがって、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法によると、実装した光学部品間の接続損失が低く、接続信頼性に優れる光通信用デバイスを製造することができる。
【００９７】
上記光通信用デバイスの製造は、例えば、まず、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを別々に製造し、その後、両者を半田等を介して接続することにより行うことができる。
従って、ここでは、まず、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とのそれぞれを製造する方法について別々に説明し、その後、両者を接続する方法について説明する。
【００９８】
以下に、ＩＣチップ実装用基板の製造方法について説明する。
まず、上記（ａ）の工程、すなわち、多層配線板を製造する多層配線板製造工程について工程順に説明する。具体的には、例えば、下記（１）〜（９）の工程を経ることにより多層配線板を製造することができる。
（１）絶縁性基板を出発材料とし、まず、該絶縁性基板上に導体回路を形成する。
上記絶縁性基板としては、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（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。
【００９９】
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の貫通孔の直径は、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。
【０１００】
（２）次に、必要に応じて、導体回路の表面に粗化形成処理を施す。
上記粗化形成処理としては、例えば、黒化（酸化）−還元処理、第二銅錯体と有機酸塩とを含むエッチング液等を用いたエッチング処理、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ針状合金めっきによる処理等が挙げられる。
ここで、粗化面を形成した場合、通常、該粗化面の平均粗度の下限は０．１μｍが望ましく、上限は５μｍが望ましい。導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性、導体回路の電気信号伝送能に対する影響等を考慮すると上記平均粗度の下限は２μｍがより望ましく、上限は４μｍがより望ましい。
なお、この粗化形成処理は、スルーホール内に樹脂充填材を充填する前に行い、スルーホールの壁面にも粗化面を形成してもよい。スルーホールと樹脂充填材との密着性が向上するからである。
【０１０１】
（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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、絶縁性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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、層間樹脂絶縁層に上記粗化液を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持することができるものが好ましく、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、感光性樹脂を用いてもよい。なお、感光性樹脂を用いた場合には、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することができる。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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からなるものが挙げられる。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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
上記可溶性の物質を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性の物質の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため、層間樹脂絶縁層の絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、粗化面形成用樹脂組成物からなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【０１１９】
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、バイアホールの底面から露出する導体回路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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
このように、平均粒子と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、無電解めっき膜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。
【０１２２】
（４）次に、その材料として熱硬化性樹脂や樹脂複合体を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、未硬化の樹脂絶縁層に硬化処理を施すとともに、バイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。また、この工程では、必要に応じて、貫通孔を形成してもよい。
上記バイアホール用開口は、レーザ処理により形成することが望ましい。また、層間樹脂絶縁層の材料として感光性樹脂を用いた場合には、露光現像処理により形成してもよい。
【０１２３】
また、その材料として熱可塑性樹脂を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、熱可塑性樹脂からなる樹脂層にバイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。この場合、バイアホール用開口は、レーザ処理を施すことにより形成することができる。
また、この工程で貫通孔を形成する場合、該貫通孔は、ドリル加工やレーザ処理等により形成すればよい。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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開口を効率的に形成することができる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
（５）次に、バイアホール用開口の内壁を含む層間樹脂絶縁層の表面に、導体回路を形成する。
導体回路を形成するにあたっては、まず、層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する。
上記薄膜導体層は、無電解めっき、スパッタリング等の方法により形成することができる。
【０１２８】
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は、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する場合には、望ましい下限が０．３μｍ、より望ましい下限が０．６μｍであり、望ましい上限が２．０μｍ、より望ましい上限が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。
【０１２９】
また、上記薄膜導体層を形成する前に、層間樹脂絶縁層の表面に粗化面を形成しておいてもよい。粗化面を形成することにより、層間樹脂絶縁層と薄膜導体層との密着性を向上させることができる。特に、粗化面形成用樹脂組成物を用いて層間樹脂絶縁層を形成した場合には、酸や酸化剤等を用いて粗化面を形成することが望ましい。
【０１３０】
また、上記（４）の工程で貫通孔を形成した場合には、層間樹脂絶縁層上に薄膜導体層を形成する際に、貫通孔の壁面にも薄膜導体層を形成することによりスルーホールとしてもよい。
【０１３１】
（６）次いで、その表面に薄膜導体層が形成された層間樹脂絶縁層の上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。
【０１３２】
（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。
【０１３３】
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とを除去することにより導体回路（バイアホールを含む）を形成することができる。
上記めっきレジストの除去は、例えば、アルカリ水溶液等を用いて行えばよく、上記薄膜導体層の除去は、硫酸と過酸化水素との混合液、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第二銅等のエッチング液を用いて行えばよい。
また、上記導体回路を形成した後、必要に応じて、層間樹脂絶縁層上の触媒を酸や酸化剤を用いて除去してもよい。電気特性の低下を防止することができるからである。
また、このめっきレジストを形成した後、電解めっき層を形成する方法（工程（６）および（７））に代えて、薄膜導体層上の全面に電解めっき層を形成した後、エッチング処理を施す方法を用いて導体回路を形成してもよい。
【０１３４】
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。
【０１３５】
（８）次に、蓋めっき層を形成した場合には、必要に応じて、該蓋めっき層の表面に粗化処理を行い、さらに、上記（３）および（４）の工程を繰り返すことにより層間樹脂絶縁層を形成することができる。
【０１３６】
（９）その後、必要に応じて、上記（３）〜（８）の工程を繰り返すことにより、その両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成する。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。
【０１３７】
このような（１）〜（９）の工程を行うことにより、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された多層配線板を製造することができる。
なお、ここで詳述した多層配線板の製造方法は、セミアディテブ法であるが、上記（ａ）の工程で製造する多層配線板の製造方法は、セミアディテブ法に限定されず、フルアディテブ法、サブトラクティブ法、一括積層法、コンフォーマル法等を用いて行うこともできる。
これらのなかでは、セミアディテブ法やフルアディテブ法のアディテブ法が望ましい。エッチング精度が高いため、より微細な導体回路を形成するのに適しているとともに、導体回路の設計の自由度が向上するからである。
【０１３８】
第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法では、上記（ａ）の工程を経て、多層配線板を製造した後、上記（ｂ）の工程、すなわち、上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程を行う。この工程で形成する貫通孔は、ＩＣチップ実装用基板において光信号伝送用光路の役割を果たすこととなる。従って、この工程で形成する貫通孔を、以下、光路用貫通孔ともいう。
【０１３９】
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チップや光学素子の実装位置等を考慮して適宜選択すればよい。
また、上記光路用貫通孔は、受光素子や発光素子等の光学素子ごとに形成することが望ましい。また、信号波長ごとに形成してもよい。
また、上記光路用貫通孔の断面の径は、１００〜５００μｍであることが望ましい。１００μｍ未満であると、光路用貫通孔が塞がれてしまうことがあり、一方、５００μｍを超えても光信号伝送用光路の光信号の伝送性はあまり向上せず、ＩＣチップ実装用基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。
【０１４０】
また、光路用貫通孔形成後、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る。
【０１４１】
次に、上記（ｃ）の工程、すなわち、上記貫通孔（光路用貫通孔）の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程を行う。
この金属層形成工程においては、光路用貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成するとともに、最外層の層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成することが望ましい。
従って、光路用貫通孔に光沢を有する金属層を形成するとともに、最外層の層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する方法について、以下に説明する。
【０１４２】
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とともに、層間樹脂絶縁層の表面全体に導体層を形成する。
【０１４３】
次に、上記導体層の表面全体（光路用貫通孔の壁面に形成した導体層を除く）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、上記（ａ）の（６）の工程と同様の方法等により行えばよい。
【０１４４】
次に、上記光路用貫通孔の壁面に形成した導体層上に電解めっきや無電解めっき等を行い、上記光路用貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成し、その後、めっきレジストを除去する。上記金属層の材料としては、例えば、金、銀、ニッケル、白金、アルミニウム、ロジウム等が挙げられる。
【０１４５】
次に、再度、上記層間樹脂絶縁層表面に形成した導体層上の導体回路非形成部分（上記光路用貫通孔の端面部分を含む）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、上記（ａ）の（６）の工程で行った方法と同様の方法等により行えばよい。
【０１４６】
さらに、上記層間樹脂絶縁層上に形成した導体層をめっきリードとして電解めっきを行い、上記めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形成し、その後、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層間樹脂絶縁層上に独立した導体回路を形成する。
【０１４７】
また、上記光路用貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成するとともに、上記多層配線板の最外層の層間樹脂絶縁層上に、最外層の導体回路を形成する別の方法として、以下のような方法を用いてもよい。
すなわち、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、層間樹脂絶縁層の表面全体にも導体層を形成する。
【０１４８】
次に、この層間樹脂絶縁層表面に形成した導体層上の導体回路非形成部分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、上記（ａ）の（６）の工程で行った方法と同様の方法等により行えばよい。
【０１４９】
さらに、上記光路用貫通孔の壁面、および、上記層間樹脂絶縁層上に形成した導体層をめっきリードとして電解めっきを行い、上記光路用貫通孔の壁面、および、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、めっきレジストと該めっきレジスト下の導体層を除去することにより、光路用貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成するとともに、層間樹脂絶縁層上に独立した導体回路を形成する。
この方法によると、めっきレジストを形成する工程や電解めっきを施す工程を少なくすることができる。
なお、この方法において、導体層および光路用貫通孔に形成する電解めっき層の材料としては、金、銀、ニッケル、白金またはアルミニウムを用いることができる。従って、この場合、上記導体回路の一部は、光沢を有する金属により構成されることとなる。
【０１５０】
また、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法では、上記光路用貫通孔に形成する光沢を有する金属層と、最外層の層間樹脂絶縁層上に形成する導体回路とを別々に形成してもよい。
この場合、まず、多層配線板の表面全体（光路用貫通孔の壁面を除く）にめっきレジストを形成した後、無電解めっき等を施して上記光路用貫通孔の壁面に導体層を形成する。なお、上記めっきレジストの形成は、例えば、上記（ａ）の（６）の工程と同様の方法等により行えばよい。
そして、上記導体層上に無電解めっきや電解めっきを行い、光路用貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する。上記光沢を有する金属層の材料としては、金、銀、ニッケル、白金、アルミニウム、ロジウム等が挙げられる。
その後、上記めっきレジストを剥離することで、上記多層配線板の光路用貫通孔の壁面に導体層を介して光沢を有する金属層を形成することができる。
なお、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うことができる。
このように光路用貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成した後、上記（ａ）の（６）および（７）の工程と同様にして最外層の層間樹脂絶縁層の表面に導体回路を形成することができる。
なお、光路用貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する方法としては、電解めっきや無電解めっき以外にも、例えば、真空蒸着、スパッタリング等の方法を用いることができる。
【０１５１】
この（ｃ）の工程においては、光路用貫通孔の壁面に形成した光沢を有する金属層の壁面に、必要に応じて、粗化面を形成してもよい。
上記粗化面を形成する方法としては、例えば、第二銅錯体と有機酸塩とを含むエッチング液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。
また、無電解めっき処理等により導体層を形成した後、該導体層に粗化面を形成し、この粗化面の形状に追従するように光沢を有する金属層を形成してもよい。なお、無電解めっき処理等で形成した導体層に粗化面を形成した後には、表面が平坦な光沢を有する金属層を形成してもよい。
【０１５２】
また、上記（ｃ）の工程で、貫通孔（光路用貫通孔）内に金属層を形成した後には、この光路用貫通孔内に未硬化の樹脂組成物を充填することが望ましい。
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、その内部に光路用樹脂層が形成された光信号伝送用光路とすることができる。
未硬化の樹脂組成物を充填する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、該未硬化の樹脂組成物は１回で充填してもよいし、２回以上に分けて印刷してもよい。また、多層配線板の両側から印刷を行ってもよい。
【０１５３】
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よいし、完全に硬化した状態であってもよく、樹脂組成物の組成等を考慮して適宜選択すればよい。
なお、上記未硬化の樹脂組成物としては、第一の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板において説明した光路用樹脂層の材料と同様のもの等が挙げられる。
【０１５４】
このような貫通孔形成工程と、金属層形成工程と、必要に応じて行う樹脂組成物充填工程とを経ることにより上記（ａ）の工程を経て製造した多層配線板に、その内部に樹脂組成物が充填されるとともに、その周囲の壁面に金属層が形成された光信号伝送用光路の、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分を形成することができる。
また、上記金属層形成工程を行う際に、層間樹脂絶縁層の表面にも導体層を形成し、上述した処理を行うことにより独立した導体回路を形成することができる。
【０１５５】
次に、必要に応じて、上記（ｂ）の工程で形成した貫通孔（光路用貫通孔）に連通する開口を有するソルダーレジスト層を形成するソルダーレジスト層形成工程を行う。
具体的には、例えば、下記（１）および（２）の工程を行うことによりソルダーレジスト層を形成することができる。
【０１５６】
（１）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。
【０１５７】
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てもよい。
また、この工程では、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。
【０１５８】
（２）次に、上記ソルダーレジスト組成物の層に、上記光路用貫通孔に連通した開口（以下、光路用開口ともいう）を形成する。
具体的には、例えば、バイアホール用開口を形成する方法と同様の方法、すなわち、露光現像処理やレーザ処理等により形成する。
また、上記光路用開口を形成する際には、同時に、半田バンプ形成用開口（ＩＣチップや光学素子を実装するための開口や、多層プリント配線板等の外部基板と接続するための開口）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。
【０１５９】
また、ソルダーレジスト層を形成する際に、予め、所望の位置に開口を有する樹脂フィルムを作製し、該樹脂フィルムを張り付けることにより、光路用開口と半田バンプ形成用開口とを有するソルダーレジスト層を形成してもよい。
このような（１）および（２）の工程を経ることにより、光路用貫通孔を形成した多層配線板上に、該光路用貫通孔と連通した開口を有するソルダーレジスト層を形成することができる。
なお、上記光路用開口の径は、上記光路用貫通孔の径と同一であってもよいし、上記光路用貫通孔の径よりも小さくてもよい。
【０１６０】
また、上記（ｃ）の工程の後、光路用貫通孔内に光路用樹脂層を形成した場合には、この工程でも、ソルダーレジスト層に形成した光路用開口に未硬化の樹脂組成物に充填し、その後、硬化処理を施すことにより光路用樹脂層を形成することが望ましい。
この工程においても光路用樹脂層を形成することにより、光信号伝送用光路の内部全体に光路用樹脂層が形成されることとなる。
また、上記光路用開口内に充填する未硬化の樹脂組成物としては、上記した光路用貫通孔内に充填する未硬化の樹脂組成物と同一のものであることが望ましい。
【０１６１】
また、その内部全体に光路用樹脂層が形成された光信号伝送用光路を形成する場合には、上記（ｃ）の工程の後に未硬化の樹脂組成物の充填を行わず、この工程において、光路用貫通孔内およびこれに連通した光路用開口内に未硬化の樹脂組成物を充填し、その後、硬化処理を施すことにより、その内部全体に光路用樹脂層が形成された光信号伝送用光路としてもよい。
【０１６２】
また、上記（ｃ）の工程において、光路用貫通孔に未硬化の樹脂組成物を充填した後、この樹脂組成物を半硬化させ、その後、上述した方法で光路用開口を有するソルダーレジスト層の形成を行い、さらに、上記光路用開口内に未硬化の樹脂組成物を充填した後、光路用貫通孔内の樹脂組成物および光路用開口内の樹脂組成物に同時に硬化処理を施すことにより、光路用樹脂層を形成してもよい。
【０１６３】
また、必要に応じて、光信号伝送用光路の端部にマイクロレンズを配設する。
上記光信号伝送用光路の端部にマイクロレンズを配設するには、ソルダーレジスト層上に形成した接着剤層を介して光信号伝送用光路の端部に配設すればよいが、特に、光信号伝送用光路の内部に光路用樹脂層が形成されている場合には、該光路用樹脂層上に直接配設することが望ましい。
【０１６４】
上記光路用樹脂層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光路用樹脂層上に適量滴下し、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等が挙げられる。
上記未硬化の光学レンズ用樹脂を光路用樹脂層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。
このような装置を用いて光路用樹脂層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、上記光路用樹脂層上で半球状となり、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、光路用樹脂層上に半球状のマイクロレンズを配設することができる。
【０１６５】
上記未硬化の光学レンズ用樹脂としては第一の本発明の光通信用デバイスにおいて説明した光学レンズ用樹脂と同様の樹脂を挙げることができる。
なお、上述した方法により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。
【０１６６】
また、上記半田バンプ形成用開口等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。
【０１６７】
また、ＩＣチップを実装するための開口（ＩＣチップ実装用開口）や、多層プリント配線板等の外部基板と接続するための開口（多層プリント配線板接続用開口）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。
このような半田バンプを形成することにより、該半田バンプを介してＩＣチップを実装したり、多層プリント配線板等の外部基板を接続したりすることが可能となる。なお、この半田バンプは、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チップや接続する多層プリント配線板等の外部基板のバンプを介して、これらとＩＣチップ実装用基板とを電気的に接続することができる。
【０１６８】
次に、上記（ｄ）の工程、すなわち、上記開口（光路用開口）および上記貫通孔（光路用貫通孔）を介して光信号を伝送することができる位置に光学素子を実装する光学素子実装工程を行う。
【０１６９】
上記光学素子の実装は、例えば、上記ＩＣチップを実装するための開口等に半田ペーストを充填する工程で光学素子を実装するための開口（光学素子実装用開口）にも半田ペーストを充填しておき、さらに、リフローを行う際に、上記光学素子を取り付けることにより半田を介して実装すればよい。
また、半田ペーストに代えて、導電性接着剤等を用いて光学素子を実装してもよい。
なお、上記光学素子としては、例えば、上記した受光素子や発光素子等が挙げられる。
このような工程を経ることにより、ＩＣチップ実装用基板を製造することができる。
【０１７０】
次に、多層プリント配線板の製造方法について説明する。
（１）まず、上記ＩＣチップ実装用基板の製造方法の（ａ）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。
【０１７１】
（２）次に、必要に応じて、導体回路を形成した基板上に層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成する。
具体的には、まず、上記ＩＣチップ実装用基板の製造方法の（ａ）の（３）および（４）の工程と同様にして、バイアホール用開口を有する層間樹脂絶縁層を形成し、さらに、ＩＣチップ実装用基板の製造方法の（５）の工程と同様にして、バイアホール用開口の壁面を含む層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する。
【０１７２】
次に、上記薄膜導体層上の全面に電気めっき層等を形成することにより導体層の厚さを厚くする。なお、電気めっき層等の形成は、必要に応じて行えばよい。
次いで、上記導体層上にエッチングレジストを形成する。
上記エッチングレジストは、例えば、感光性ドライフィルムを張り付けた後、該感光性ドライフィルム上に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。
【０１７３】
さらに、上記エッチングレジスト非形成部下の導体層をエッチング処理により除去し、その後、エッチングレジストを剥離することにより層間樹脂絶縁層上に導体回路（バイアホールを含む）を形成する。
なお、上記エッチング処理は、例えば、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うことができ、エッチングレジストの剥離は、アルカリ水溶液等を用いて行うことができる。
【０１７４】
なお、ここで説明した導体回路の形成方法はサブトラクティブ法であるが、層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する方法としては、上記ＩＣチップ実装用基板の製造方法の（ａ）の（５）〜（７）と同様の方法を用いて導体回路を形成してもよい。
また、この（２）の工程、すなわち、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層する工程は、１回のみ行ってもよいし、複数回行ってもよい。
【０１７５】
（３）次に、ＩＣチップ実装用基板と対向する側の基板上、または、層間樹脂絶縁層上の導体回路非形成部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、例えば、ＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ3 等の無機材料を液相エピタキシヤル法、化学堆積法（ＣＶＤ）、分子線エピタキシヤル法等により成膜させることにより形成することができる。
【０１７６】
また、上記光導波路を、ポリマー材料を用いて形成する場合は、予め、基板や離型フィルム上でフィルム状に成形しておいた光導波路形成用フィルムを層間樹脂絶縁層上に張り付けたり、層間樹脂絶縁層上に直接形成したりすることより、光導波路を形成することができる。
具体的には、反応性イオンエッチングを用いた方法、露光現像法、金型形成法、レジスト形成法、これらを組み合わせた方法等を用いて形成することができる。なお、これらの方法は、光導波路を基板や離型フィルム上に形成する場合にも、層間樹脂絶縁層上に直接形成する場合にも用いることができる。
【０１７７】
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、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。
【０１７８】
（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では、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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
（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。（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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
（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。
なお、これらの方法で形成する光導波路では、コアの屈折率をクラッドの屈折率よりも大きくする。
【０１８４】
また、この工程で光導波路を形成する際には、上述したような下部クラッドとコアと上部クラッドとを順次積層形成する方法を用いて、光導波路を基板上または層間樹脂絶縁層上に直接形成し、さらに、この場合に上部クラッドを基板上または層間樹脂絶縁層上全体に形成することより、上部クラッドがソルダーレジスト層としての役割を果たすことができる。
また、下部クラッドとコアとを予めフィルム状に形成しておき、これを基板上または層間樹脂絶縁層上の所定の位置に貼り付け、さらに、上記基板上または層間樹脂絶縁層上の全体に上部クラッドを形成することによっても、該上部クラッドがソルダーレジスト層としての役割を果たすことができる。
【０１８５】
また、上記光導波路には、光路変換ミラーを形成する。
上記光路変換ミラーは、光導波路を層間樹脂絶縁層上に取り付ける前に形成しておいてもよいし、層間樹脂絶縁層上に取り付けた後に形成してもよいが、該光導波路を層間樹脂絶縁層上に直接形成する場合を除いて、予め光路変換ミラーを形成しておくことが望ましい。作業を容易に行うことができ、また、作業時に多層プリント配線板を構成する他の部材、例えば、基板や導体回路、層間樹脂絶縁層等に傷を付けたり、これらを破損させたりするおそれがないからである。
【０１８６】
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。
【０１８７】
（４）次に、必要に応じて、光導波路を形成した基板の最外層にソルダーレジスト層を形成する。
上記ソルダーレジスト層は、例えば、上記ＩＣチップ実装用基板のソルダーレジスト層を形成する際に用いた樹脂組成物と同様の樹脂組成物を用いて形成することができる。
【０１８８】
（５）次に、ＩＣチップ実装用基板と対向する側のソルダーレジスト層に半田バンプ形成用開口（ＩＣチップ実装用基板や各種表面実装型電子部品を実装するための開口）と光路用開口とを形成する。
上記半田バンプ形成用開口と光路用開口との形成は、ＩＣチップ実装用基板に半田バンプ形成用開口を形成する方法と同様の方法、すなわち、露光現像処理やレーザ処理等を用いて行うことができる。
なお、上記半田バンプ形成用開口の形成と、光路用開口の形成とは同時に行ってもよいし、別々に行ってもよい。
【０１８９】
これらのなかでは、ソルダーレジスト層を形成する際に、その材料として感光性樹脂を含む樹脂組成物を塗布し、露光現像処理を施すことにより半田バンプ形成用開口と光路用開口とを形成する方法を選択することが望ましい。
露光現像処理により光路用開口を形成する場合には、開口形成時に、該光路用開口の下に存在する光導波路に傷を付けるおそれがないからである。
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、半田バンプ形成用開口と光路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。
【０１９０】
また、必要に応じて、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にも半田バンプ形成用開口を形成してもよい。
後工程を経ることにより、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にも外部接続端子を形成することができるからである。
【０１９１】
（６）次に、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。具体的には、ＩＣチップ実装用基板の製造方法で説明した方法と同様の方法を用いて行えばよい。
【０１９２】
（７）次に、必要に応じて、上記（５）の工程で形成した光路用開口内に、未硬化の樹脂組成物を充填し、その後、硬化処理を施すことにより光路用樹脂層を形成する。
なお、この工程で充填する未硬化の樹脂組成物は、ＩＣチップ実装用基板の製造工程で、光路用貫通孔および光路用開口に充填する樹脂組成物と同一のものであることが望ましい。
【０１９３】
（８）次に、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。
このような半田バンプを形成することにより、該半田バンプを介してＩＣチップ実装用基板や各種表面実装型電子部品を実装することが可能となる。なお、この半田バンプは、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（Pin Grid Array）やＢＧＡ（Ball Grid Array）としてもよい。
このような工程を経ることにより、光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板を製造することができる。
【０１９４】
第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法では、次に、ＩＣチップ実装用基板の光学素子と多層プリント配線板の光導波路との間で、光信号伝送用光路を介して光信号の伝送ができる位置に両者を配置、固定する。
ここでは、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを対向配置した後、上記ＩＣチップ実装用基板の半田バンプと、上記多層プリント配線板の半田バンプとにより半田接続部を形成し、両者を電気的に接続するとともに、両者を固定する。すなわち、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とをそれぞれ所定の位置に、所定の向きで対向配置し、リフローすることにより両者を接続する。
なお、上述したように、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板との両者を固定するための半田バンプは、両者のどちらか一方にのみ形成されていてもよい。
【０１９５】
また、この工程では、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを両者の半田バンプを用いて接続するため、両者を対向配置した際に、両者の間で若干の位置ズレが存在していても、リフロー時に半田の有するセルフアライメント効果により両者を所定の位置に配置することができる。
【０１９６】
また、本発明の製造方法では、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを所定の位置に配置、固定した後、上記ＩＣチップ実装用基板と上記多層プリント配線板との間に、封止用樹脂組成物を流し込み、その後、硬化処理を施すことにより封止樹脂層を形成してもよい。
【０１９７】
上記封止用樹脂組成物としては、上述した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；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の樹脂成分と、必要に応じて含まれる粒子とに加えて、硬化剤や各種添加剤、溶剤等が適宜配合されたもの等が挙げられる。
また、上記封止用樹脂組成物は、硬化後の通信波長光の透過率が７０％以上であることが望ましい。
【０１９８】
ここで、ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板の間に流し込む封止用樹脂組成物の粘度や、該封止用樹脂組成物を流し込んだ後の硬化処理の条件としては、封止用樹脂組成物の組成、ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板の設計等を考慮して適宜選択すればよい。
【０１９９】
次に、ＩＣチップ実装用基板にＩＣチップを実装し、その後、必要に応じて、ＩＣチップの樹脂封止を行うことにより光通信用デバイスとする。
上記ＩＣチップの実装は従来公知の方法で行うことができる。
また、ＩＣチップの実装を、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを接続する前に行い、ＩＣチップを実装したＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを接続することにより光通信用デバイスとしてもよい。
【０２００】
次に、第二の本発明の光通信用デバイスについて説明する。
第二の本発明の光通信用デバイスは、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とからなる光通信用デバイスであって、
上記多層プリント配線板は、基板と導体回路とを含んで構成され、
上記多層プリント配線板には、少なくとも基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されており、
上記光信号伝送用光路は、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されていることを特徴とする
【０２０１】
第二の本発明の光通信用デバイスは、光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に形成された光沢を有する金属層が、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号を好適に反射させることができるため、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たることで減衰されたり、吸収されたりしにくい。従って、第二の本発明の光通信用デバイスによると、光信号伝送用光路内を伝送する光信号に損失が発生しにくいため、光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができる。
【０２０２】
第二の本発明の光通信用デバイスにおいて、該光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板には、少なくとも基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されている。
このような光信号伝送用光路が配設された多層プリント配線板では、この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。
【０２０３】
第二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は、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されている。このように、光沢を有する金属層が光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に形成されていると、上記光信号伝送用光路の内部を伝送する光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たった際、上記光沢を有する金属層で好適に反射されるため、光信号に損失が発生しにくく、光信号伝送の信頼性を向上させることができる。
なお、上記光沢を有する金属層は、光信号伝送用光路の壁面の一部に形成されているか、または、上記壁面の全部に形成されているのであるが、上記光沢を有する金属層が光信号伝送用光路の壁面の一部に形成されている場合、上記光沢を有する金属層は光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の壁面に形成されていることが望ましい。通常、基板や層間樹脂絶縁層は金属との密着性が高く、ソルダーレジスト層は金属との密着性が低いからである。
【０２０４】
また、上記光信号伝送用光路は、空隙を含んで構成されていることが望ましい。光信号伝送用光路が空隙を含んで形成されている場合には、その形成が容易であるとともに、該光信号伝送用光路を介した光信号の伝送において、伝送損失が発生しにくい。なお、上記光信号伝送用光路の構成を空隙とするか否かは、多層プリント配線板の厚さ等を考慮して適宜決定すればよい。
【０２０５】
また、上記光信号伝送用光路は、樹脂組成物を含んで構成されていることも望ましい。上記光信号伝送用光路が樹脂組成物を含んで構成されている場合には、多層プリント配線板の強度の低下を防止することができる。
また、光信号伝送用光路が樹脂組成物により構成されていると、該光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことを防止することができるため、ゴミや異物等の存在に起因して光信号の伝送が阻害されることを防止することができる。
【０２０６】
また、上記光信号伝送用光路は、樹脂組成物および空隙を含んで構成されていることも望ましい。上記光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙を含んで構成されている場合には、多層プリント配線板の強度の低下を防ぐことができる。
なお、上記光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙により構成されている場合には、基板および層間絶縁層を貫通する部分に形成された光信号伝送用光路が樹脂組成物により構成され、ソルダーレジスト層に形成された光信号伝送用光路が空隙により構成されていることが望ましい。通常、基板や層間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。
【０２０７】
上記光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板としては特に限定されず、例えば、第一の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板等が挙げられる。
また、第二の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板には、必ずしも光信号伝送用光路が形成されている必要はない。従って、上記ＩＣチップ実装用基板に受光素子や発光素子等の光学素子を実装する場合には、ＩＣチップ実装用基板の多層プリント配線板と対向する側に、半田や導電性接着剤等を介して取り付ければよい。この場合、ＩＣチップ実装用基板に光信号伝送用光路が形成されていなくても、受光素子や発光素子と多層プリント配線板に形成した光導波路との間で光信号の伝送を行うことができる。
【０２０８】
以下、第二の本発明の光通信用デバイスについて、図面を参照しながら説明する。
図３は、第二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。なお、図３には、ＩＣチップが実装された状態の光通信用デバイスを示す。
【０２０９】
図３に示すように、第二の本発明の光通信用デバイス３５０は、ＩＣチップ３４０を実装したＩＣチップ実装用基板３２０と多層プリント配線板３００とから構成され、ＩＣチップ実装用基板３２０と多層プリント配線板３００とは、半田接続部３４１を介して電気的に接続されている。
【０２１０】
ＩＣチップ用実装基板３２０は、基板３２１の両面に導体回路３２４と層間絶縁層３２２とが積層形成され、基板３２１を挟んだ導体回路同士、および、層間絶縁層３２２を挟んだ導体回路同士は、それぞれ、スルーホール３２９およびバイアホール３２７により電気的に接続されている。
また、ＩＣチップ用実装基板３２０の最外層には、半田バンプを備えたソルダーレジスト層３３４が形成されており、加えて、多層プリント配線板３００と対向する側の最外層は、受光部３３８ａおよび発光部３３９ａがそれぞれ露出するように、受光素子３３８および発光素子３３９を備えている。
【０２１１】
多層プリント配線板３００は、基板３０１の両面に導体回路３０４と層間絶縁層３０２とが積層形成され、基板３０１を挟んだ導体回路同士、および、層間絶縁層３０２を挟んだ導体回路同士は、それぞれ、スルーホール３０９およびバイアホール３０７により電気的に接続されている。
また、多層プリント配線板３００には、基板３０１と層間絶縁層３０２とソルダーレジスト層３１４とを貫通する光信号伝送用光路３６１が形成されており、この光信号伝送用光路３６１を介して、光導波路３１９（３１９ａ、３１９ｂ）と受光素子３３８や発光素子３３９との間で光信号の伝送を行うことができるように構成されている。さらに、この光信号伝送用光路３６１は、その壁面の一部に金属層３６１ｂが形成され、その内部の一部に光路用樹脂層３６１ａが形成されている。
多層プリント配線板３００では、光導波路３１９が、基板３０１を挟んでＩＣチップ実装用基板３２０と反対側の最外層の層間絶縁層３０２上に形成されており、光導波路３１９は光路変換ミラー３１９（３１９ａ、３１９ｂ）を備えている。
図３に示す光通信用デバイス３５０では、受光素子および発光素子が多層プリント配線板と対向する側の面に実装されることとなる。
【０２１２】
このような第二の本発明の光通信用デバイスでは、ＩＣチップ実装用基板内、すなわち、ＩＣチップに近い位置で、光／電気信号変換を行うため、電気信号の伝送距離が短く、より高速通信に対応することができる。
また、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、光ファイバを介して外部に送りだされるだけでなく、半田接続部を介して多層プリント配線板に送られ、該多層プリント配線板の導体回路（バイアホール、スルーホールを含む）を介して、多層プリント配線板に実装された他のＩＣチップ等の電子部品に送られることとなる。
また、このような構成からなる光通信用デバイスでは、ＩＣチップ実装用基板に実装した受光素子および発光素子、ならびに、多層プリント配線板に形成した光導波路に位置ズレが発生しにくいため、光信号の接続信頼性に優れることとなる。
【０２１３】
なお、図３に示した多層プリント配線板における光導波路の形成位置は、最外層の層間絶縁層上であるが、第二の本発明の光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板において、光導波路の形成位置はここに限定されるわけではなく、層間絶縁層同士の間であってもよいし、基板上であってもよい。
【０２１４】
また、図３に示す多層プリント配線板３００では、光信号伝送用光路３６１の基板３０１および層間樹脂絶縁層３０２を貫通する部分の壁面に光沢を有する金属層３６１ｂが形成されている。このように光信号伝送用光路の壁面に光沢を有する金属層が形成されていることで、第二の本発明の光通信用デバイスは、光信号が光信号伝送用光路内を伝送する際、上記金属層で光信号が好適に反射され、光信号に損失が発生しにくく、信号伝送の信頼性に優れたものとなる。
また、図３に示す多層プリント配線板３００では、金属層３６１ｂは光信号伝送用光路３６１の一部（基板３０１および層間樹脂絶縁層３０２を貫通する部分）に形成されているが、第二の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板は、例えば、光信号伝送用光路の壁面の全部に金属層が形成された構造であってもよい。
【０２１５】
なお、第二の本発明の光通信用デバイスにおける光信号伝送用光路、光学素子、光導波路等の材質等は、第一の本発明の光通信用デバイスのものとほぼ同様であるため、その説明については省略することとする。
このような構成からなる第二の本発明の光通信用デバイスは、例えば、後述する第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法を用いて製造することができる。
【０２１６】
次に、第五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。
第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法は、
光学素子が実装されたＩＣチップ実装用基板を製造し、これとは別に、
（Ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（Ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（Ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（Ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光導波路を形成する光導波路形成工程と
を含む方法を用いて多層プリント配線板を製造した後、
上記ＩＣチップ実装用基板の光学素子と上記多層プリント配線板の光導波路との間で、光信号の伝送ができる位置に両者を配置、固定することを特徴とする。
【０２１７】
第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法により製造した光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板では、光信号伝送用光路の一部または全部に光沢を有する金属層が形成され、該金属層が、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号を好適に反射させることができるため、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たることで減衰されたり、吸収されたりしにくく、光信号伝送用光路内を伝送する光信号に損失が発生しにくいため、光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができるものである。
したがって、第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法によると、実装した光学部品間の接続損失が低く、接続信頼性に優れる光通信用デバイスを製造することができる。
【０２１８】
第五の本発明の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の製造方法と同様、まず、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを別々に製造し、その後、両者を半田等を介して接続することにより製造することができる。
従って、ここでは、まず、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とのそれぞれを製造する方法について別々に説明し、その後、両者を接続する方法について説明する。
【０２１９】
上記ＩＣチップ実装用基板を製造する方法としては、例えば、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法におけるＩＣチップ実装用基板を製造する方法と同様の方法等を用いることができる。
なお、上述したように、第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法においては、ＩＣチップ実装用基板には、光信号伝送用光路が配設されていなくてもよい。従って、光信号伝送用光路が形成されていないＩＣチップ実装用基板を製造する場合には、例えば、第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法におけるＩＣチップ実装用基板を製造する方法において、（ｂ）の工程を行わず、さらに、（ｃ）の工程において光路用開口の形成を行わずに、必要に応じて、光学素子実装用開口の形成を行えばよい。
また、上記ＩＣチップ実装用基板を形成する場合、ソルダーレジスト層の形成は、必要に応じて行えばよい。
【０２２０】
上記多層プリント配線板を製造する方法としては、例えば、下記（１）〜（５）の工程を行う方法等を用いることができる。
（１）第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法におけるＩＣチップ実装用基板の製造方法の（ａ）および（ｂ）の工程と同様の方法を用いて、光路用貫通孔が形成された多層配線板を製造する。
【０２２１】
（２）次に、上記多層配線板の層間絶縁層上の導体回路非形成部に光導波路を形成する。該光導波路は、光路用貫通孔を介して、光信号を伝送することができる位置に形成する。
なお、具体的な光導波路の形成方法としては、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法における多層プリント配線板を製造する方法の（３）の工程で用いる方法と同様の方法等を用いることができる。
また、ここで形成する光導波路には、光路変換ミラーを形成する。
【０２２２】
（３）次に、光導波路を形成した多層配線板の最外層に、ソルダーレジスト層を形成する。上記ソルダーレジスト層は、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法における多層プリント配線板を製造する方法の（４）の工程で用いる方法と同様の方法等を用いて形成すればよい。
なお、上記ソルダーレジスト層の形成は必要に応じて行えばよい。
【０２２３】
（４）次に、ＩＣチップ実装用基板と対向する側のソルダーレジスト層に半田バンプ形成用開口と光路用開口とを形成する。
上記半田バンプ形成用開口と光路用開口とは、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法における多層プリント配線板を製造する方法の（５）の工程で用いる方法と同様の方法等を用いて形成すればよい。
また、上記光路用開口は、上記（１）の工程で形成した光路用貫通孔に連通するように形成する。
また、この工程では、光路用開口を形成した後、光路用開口内に樹脂組成物を充填してもよい。上記樹脂組成物としては、上記（１）の工程で光路用貫通孔に充填する樹脂組成物と同様のもの等が挙げられる。この工程で、光路用貫通孔と光路用開口とに同時に樹脂組成物を充填してもよい。
【０２２４】
（５）次に、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法における多層プリント配線板を製造する方法の（６）および（８）の工程で用いる方法と同様の方法等を用いて、半田パッドや半田バンプ等を形成することにより、多層プリント配線板を製造することができる。
【０２２５】
次に、上記した方法で製造したＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを接続し、光通信用デバイスを製造する。
具体的には、第四の本発明の光通信用デバイスを製造する際に用いた方法と同様の方法を用いて行えばよい。
また、第四の本発明の光通信用デバイスを製造する場合と同様、上記ＩＣチップ実装用基板と上記多層プリント配線板とは、その対向する面のうちどちらか一方にのみ半田バンプが形成されていてもよい。この場合も両者を接続することができるからである。
【０２２６】
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、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とからなる光通信用デバイスであって、
上記ＩＣチップ実装用基板には、該ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されており、
上記多層プリント配線板は、基板と導体回路とを含んで構成され、
上記多層プリント配線板には、少なくとも基板を貫通する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は、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されていることを特徴とする。
【０２２７】
第三の本発明の光通信用デバイスは、光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に形成された光沢を有する金属層が、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号を好適に反射させることができるため、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たることで減衰されたり、吸収されたりしにくい。従って、第三の本発明の光通信用デバイスによると、光信号伝送用光路内を伝送する光信号に損失が発生しにくいため、光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができる。
【０２２８】
第三の本発明の光通信用デバイスでは、光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板に、該ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されており、光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板に、少なくとも基板を貫通する光信号伝送用光路が配設されている。
このような光信号伝送用光路が配設された第三の本発明の光通信用デバイスでは、上記ＩＣチップ実装用基板に配設された光信号伝送用光路、および、上記多層プリント配線板に配設された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。
【０２２９】
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には、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成されている。このように、光沢を有する金属層が光信号伝送用光路の壁面の一部または全部に形成されていると、上記光信号伝送用光路の内部を伝送する光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たった際、上記光沢を有する金属層で好適に反射されるため、光信号に損失が発生しにくく、光信号伝送の信頼性を向上させることができる。
なお、上記光沢を有する金属層は、光信号伝送用光路の壁面の一部に形成されているか、または、上記壁面の全部に形成されているのであるが、上記光沢を有する金属層が光信号伝送用光路の壁面の一部に形成されている場合、上記光沢を有する金属層は光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の壁面に形成されていることが望ましい。通常、基板や層間樹脂絶縁層は金属との密着性が高く、ソルダーレジスト層は金属との密着性が低いからである。
【０２３０】
また、上記光信号伝送用光路は、空隙を含んで構成されていることが望ましい。光信号伝送用光路が空隙を含んで形成されている場合には、その形成が容易であるとともに、該光信号伝送用光路を介した光信号の伝送において、伝送損失が発生しにくい。なお、上記光信号伝送用光路の構成を空隙とするか否かは、ＩＣチップ実装用基板または多層プリント配線板の厚さ等を考慮して適宜決定すればよい。
【０２３１】
また、上記光信号伝送用光路は、樹脂組成物を含んで構成されていることも望ましい。上記光信号伝送用光路が樹脂組成物を含んで構成されている場合には、ＩＣチップ実装用基板または多層プリント配線板の強度の低下を防止することができる。
また、光信号伝送用光路が樹脂組成物により構成されていると、該光信号伝送用光路内にゴミや異物等が入り込むことを防止することができるため、ゴミや異物等の存在に起因して光信号の伝送が阻害されることを防止することができる。
【０２３２】
また、上記光信号伝送用光路は、樹脂組成物および空隙を含んで構成されていることも望ましい。上記光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙を含んで構成されている場合には、ＩＣチップ実装用基板または多層プリント配線板の強度の低下を防ぐことができる。
なお、上記光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙により構成されている場合には、基板および層間絶縁層を貫通する部分に形成された光信号伝送用光路が樹脂組成物により構成され、ソルダーレジスト層に形成された光信号伝送用光路が空隙により構成されていることが望ましい。通常、基板や層間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。
【０２３３】
第三の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板としては、該ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路が形成されているものであれば特に限定されず、例えば、第一の本発明の光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板と同様のもの等が挙げられる。このようなＩＣチップ実装用基板を用いることにより、上述した種々の効果を得ることができる。
【０２３４】
第三の本発明の光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板としては、基板と導体回路とを含んで構成されており、さらに、少なくとも上記基板を貫通する光信号伝送用光路が形成されたものであれば特に限定されず、例えば、第二の本発明の光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板と同様のもの等が挙げられる。このような多層プリント配線板を用いることにより、上述した種々の効果を得ることができる。
【０２３５】
具体的には、ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板に光信号伝送用光路が形成されているため、ＩＣチップ実装用基板に光学素子を実装したり、多層プリント配線板に光導波路を形成したりする際に、光学素子の実装位置や光導波路の形成位置の自由度が高まることとなり、ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板の高密度化をはかることができる。これは、ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板の設計において、フリースペースが広くなるからである。
【０２３６】
また、上記ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板のそれぞれに形成された光信号伝送用光路を基準として、光学的処理や機械的処理により光学素子の実装位置や光導波路の形成位置の位置合わせを行うことができるため、正確に、かつ、所望の位置に光学素子や光導波路を実装することができる。
さらに、上述したような構成の光信号伝送用光路は、熱処理工程や信頼性試験下において、熱等による悪影響が発生しにくい。
【０２３７】
以下、第三の本発明の光通信用デバイスについて、図面を参照しながら説明する。
図４は、第三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。なお、図４では、ＩＣチップが実装された状態の光通信用デバイスを示す。
【０２３８】
図４に示すように、第三の本発明の光通信用デバイス４５０は、ＩＣチップ４４０を実装したＩＣチップ実装用基板４２０と多層プリント配線板４００とから構成され、ＩＣチップ実装用基板４２０と多層プリント配線板４００とは、半田接続部４４１を介して電気的に接続されている。
【０２３９】
また、光通信用デバイス４５０では、ＩＣチップ実装用基板４２０に、これを貫通する光信号伝送用光路４５１が形成されており、この光信号伝送用光路４５１は、その壁面の一部に金属層４５１ｂが形成されており、さらに、その内部の一部には光路用樹脂層４５１ａが形成されている。このＩＣチップ実装用基板４２０の構成は、図１に示したＩＣチップ実装用基板２２０の構成と同一である。
【０２４０】
また、多層プリント配線板４００には、基板４０１と層間絶縁層４０２とソルダーレジスト層４１４とを貫通する光信号伝送用光路４６１が形成されており、この光信号伝送用光路４６１を介して、光導波路４１９と受光素子４３８や発光素子４３９との間で光信号の伝送を行うことができるように構成されている。この光信号伝送用光路４６１は、その壁面の一部に金属層４６１ｂが形成されており、さらに、その内部の一部には光路用樹脂層４６１ａが形成されている。この多層プリント配線板４００の構成は、図２に示した多層プリント配線板３００の構成と同一である。
この光通信用デバイス４５０では、受光素子４３８や発光素子４３９と光導波路４１９とが、ＩＣチップ実装用基板４２０に形成された、これを貫通する光信号伝送用光路４５１と、多層プリント配線板４００に形成された基板４０１と層間絶縁層４０２とソルダーレジスト層４１４とを貫通する光信号伝送用光路４６１とを介して光信号の伝送を行うことができる。
また、第三の本発明の光通信用デバイスの実施形態は、図４に示す形態に限定されるものではなく、例えば、図５、６に示すような形態であってもよい。
【０２４１】
図５に示すＩＣチップ実装用基板５５０では、受光素子５３８がＩＣチップ実装用基板５２０の多層プリント配線板５００と対向する側の面に実装されており、発光素子５３９が多層プリント配線板５００と対向する側の面と反対側の面に実装されている。
また、発光素子５３９が多層プリント配線板５００に形成された光導波路との間で光信号の伝送を行うことができるように、ＩＣチップ実装用基板５２０を貫通する光信号伝送用光路５５１が形成されている。光信号伝送用光路５５１は、その壁面の一部に金属層５５１ｂが形成され、その内部の一部に光路用樹脂層５５１ａが充填されている。
【０２４２】
また、多層プリント配線板５００には、光導波路が形成されており、受光素子５３８との間で光信号を伝送するための光導波路５１８ａが、基板５０１を挟んでＩＣチップ実装用基板５２０に近い側の最外層の層間絶縁層５０２上に形成されており、発光素子５３９との間で光信号を伝送するための光導波路５１８ｂは、基板５０１を挟んでＩＣチップ実装用基板５２０と反対側の最外層の層間絶縁層５０２上に形成されている。さらに、多層プリント配線板５００には、発光素子５３９と光導波路５１８ｂとの間で光信号を伝送するための光信号伝送用光路５６１が形成されている。光信号伝送用光路５６１は、基板５０１と層間絶縁層５０２とソルダーレジスト層５１４とを貫通するように形成されており、その壁面の一部には金属層５６１ｂが形成され、その内部の一部には光路用樹脂層５６１ａが充填されている。
【０２４３】
この光通信用デバイス５５０では、発光素子５３９と光導波路５１９ｂとが、ＩＣチップ実装用基板５２０に形成された、これを貫通する光信号伝送用光路５５１と、多層プリント配線板５００に形成された基板５０１と層間絶縁層５０２とソルダーレジスト層５１４とを貫通する光信号伝送用光路５６１とを介して光信号の伝送を行うことができる。
なお、受光素子５３８と光導波路５１９ａとは、多層プリント配線板５００のソルダーレジスト層に形成された光路用開口５１１ａを介して光信号を伝送することができる。
【０２４４】
また、図６に示す光通信用デバイス６５０では、ＩＣチップ実装用基板６２０の多層プリント配線板６００と対向する側の面と反対側の面に受光素子６３８が実装されており、発光素子６３９が多層プリント配線板６００と対向する側の面に実装されている。
また、受光素子６３８が多層プリント配線板６００に形成された光導波路６１８ａとの間で光信号の伝送を行うことができるように、ＩＣチップ実装用基板６２０を貫通する光信号伝送用光路６５１が形成されている。この光信号伝送用光路６５１は、その壁面の一部に金属層６５１ｂが形成されており、その内部の一部に光路用樹脂層６５１ａが充填されている。
【０２４５】
また、多層プリント配線板６００には、光導波路６１９が形成されており、受光素子６３８との間で光信号を伝送するための光導波路６１８ａは、基板６０１を挟んでＩＣチップ実装用基板６２０に近い側の最外層の層間絶縁層上に形成されており、発光素子６３９との間で光信号を伝送するための光導波路６１８ｂは、基板６０１を挟んでＩＣチップ実装用基板６２０と反対側の最外層の層間絶縁層上に形成されている。さらに、多層プリント配線板６００には、発光素子６３９と光導波路６１８ｂとの間で光信号を伝送するための光信号伝送用光路６５１が形成されている。光信号伝送用光路６６１は、基板６０１と層間絶縁層６０２とソルダーレジスト層６１４とを貫通するように形成されており、その壁面の一部には金属層６６１ｂが形成され、その内部の一部には光路用樹脂層６６１ａが充填されている。
【０２４６】
この光通信用デバイス６５０では、発光素子６３９と光導波路６１９ｂとが、多層プリント配線板６００に形成された基板６０１と層間絶縁層６０２とソルダーレジスト層６１４を貫通する光信号伝送用光路６６１を介して光信号の伝送を行うことができる。
また、受光素子６３８と光導波路６１９ａとは、ＩＣチップ実装用基板６２０に形成された、これを貫通する光信号伝送用光路６５１を介して光信号を伝送することができる。
【０２４７】
なお、上述したように、第三の本発明の光通信用デバイスの実施形態は、図４〜６に示した形態に限定されるわけではなく、受光素子や発光素子の実装位置、光導波路の形成位置、光信号伝送用光路を形成するか否かを適宜選択して組み合わせた形態であればよい。
【０２４８】
なお、図４〜６に示した多層プリント配線板における光導波路の形成位置は、最外層の層間絶縁層上であるが、第三の本発明の光通信用デバイスを構成する多層プリント配線板において、光導波路の形成位置はここに限定されるわけではなく、層間絶縁層同士の間であってもよいし、基板上であってもよい。
【０２４９】
なお、第三の本発明の光通信用デバイスにおける光信号伝送用光路、光学素子、光導波路等の材質等は、第一の本発明の光通信用デバイスのものとほぼ同様であるため、その説明については省略することとする。
このような構成からなる第三の本発明の光通信用デバイスは、例えば、後述する第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法を用いて製造することができる。
【０２５０】
次に、第六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。
第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法は、
（ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光学素子を実装する光学素子実装工程と
を含む方法を用いてＩＣチップ実装用基板を製造し、これとは別に、
（Ａ）基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とを積層形成し、多層配線板とする多層配線板製造工程と、
（Ｂ）上記多層配線板に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
（Ｃ）上記貫通孔の壁面に光沢を有する金属層を形成する金属層形成工程と、
（Ｄ）上記貫通孔を介して光信号を伝送することができる位置に光導波路を形成する光導波路形成工程と
を含む方法を用いて多層プリント配線板を製造した後、
上記ＩＣチップ実装用基板の光学素子と上記多層プリント配線板の光導波路との間で、光信号の伝送ができる位置に両者を配置、固定することを特徴とする。
【０２５１】
第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法により製造した光通信用デバイスを構成するＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板には、それぞれその一部または全部に光沢を有する金属層が形成され、該金属層が、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号を好適に反射させることができるため、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たることで減衰されたり、吸収されたりしにくく、光信号伝送用光路内を伝送する光信号に損失が発生しにくいため、光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができるものである。
したがって、第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法によると、実装した光学部品間の接続損失が低く、接続信頼性に優れる光通信用デバイスを製造することができる。
上記光通信用デバイスを製造する場合もまた、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法と同様、まず、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを別々に製造し、その後、両者を半田等を介して接続することにより製造することができる。
従って、ここでは、まず、ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とのそれぞれを製造する方法について説明し、その後、両者を接続する方法について説明する。
【０２５２】
上記ＩＣチップ実装用基板を製造する方法としては、例えば、第四の本発明の光通信用デバイスの製造方法におけるＩＣチップ実装用基板を製造する方法と同様の方法等を用いることができる。
上記ＩＣチップ実装用基板を形成する場合、ソルダーレジスト層の形成は、必要に応じて行えばよい。
【０２５３】
上記多層プリント配線板を製造する方法としては、例えば、第五の本発明の光通信用デバイスの製造方法における多層プリント配線板を製造する方法と同様の方法等を用いることができる。
上記多層プリント配線板を形成する場合、ソルダーレジスト層の形成は、必要に応じて行えばよい。
【０２５４】
次に、上記した方法で製造したＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板と接続し、光通信用デバイスを製造する。
具体的には、第四の本発明の光通信用デバイスを製造方法で用いた方法と同様の方法等を用いて行えばよい。
【０２５５】
なお、第四〜第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法で実装されるＩＣチップは、ワイヤボンディングにより実装されるものであってもよいし、フリップチップ接続により実装されるものであってもよいが、フリップチップ接続により実装されるものであることが望ましい。
【０２５６】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
Ａ．ＩＣチップ実装用基板の作製
Ａ−１．層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４６９、油化シェルエポキシ社製エピコート１００１）３０重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１５、大日本インキ化学工業社製 エピクロンＮ−６７３）４０重量部、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂（フェノール性水酸基当量１２０、大日本インキ化学工業社製 フェノライトＫＡ−７０５２）３０重量部をエチルジグリコールアセテート２０重量部、ソルベントナフサ２０重量部に攪拌しながら加熱溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム（ナガセ化成工業社製 デナレックスＲ−４５ＥＰＴ）１５重量部と２−フェニル−４、５−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾール粉砕品１．５重量部、微粉砕シリカ２重量部、シリコーン系消泡剤０．５重量部を添加しエポキシ樹脂組成物を調製した。
得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚さが５０μｍとなるようにロールコーターを用いて塗布した後、８０〜１２０℃で１０分間乾燥させることにより、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
【０２５７】
Ａ−２．貫通孔充填用樹脂組成物の調製
ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル社製、分子量：３１０、ＹＬ９８３Ｕ）１００重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が１．６μｍで、最大粒子の直径が１５μｍ以下のＳｉＯ２球状粒子（アドテック社製、ＣＲＳ １１０１−ＣＥ）１７０重量部およびレベリング剤（サンノプコ社製 ペレノールＳ４）１．５重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が２３±１℃で４５〜４９Ｐａ・ｓの樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６．５重量部を用いた。
【０２５８】
Ａ−３．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７（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（図７（ｂ）参照）。
【０２５９】
（２）スルーホール２９と導体回路２４とを形成した基板を水洗いし、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ２（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ３ＰＯ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、および、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、スルーホール２９を含む導体回路２４の表面に粗化面（図示せず）を形成した。
【０２６０】
（３）上記Ａ−２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７（ｃ）参照）。
【０２６１】
（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。
【０２６２】
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とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た（図７（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。
【０２６３】
（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イで吹き付けて、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。
【０２６４】
（６）次に、上記Ａ−１で作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、圧着時間１０秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネータ装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層２２を形成した（図７（ｅ）参照）。
すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度６５Ｐａ、圧力０．４ＭＰａ、温度８０、時間６０秒の条件で本圧着し、その後、１７０℃で３０分間熱硬化させた。
【０２６５】
（７）次に、層間樹脂絶縁層２２上に、厚さ１．２ｍｍの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長１０．４μｍのＣＯ２ガスレーザにて、ビーム径４．０ｍｍ、トップハットモード、パルス幅８．０μ秒、マスクの貫通孔の径１．０ｍｍ、１ショットの条件で層間樹脂絶縁層２２に、直径８０μｍのバイアホール用開口２６を形成した（図８（ａ）参照）。
【０２６６】
（８）バイアホール用開口２６を形成した基板を、６０ｇ／ｌの過マンガン酸を含む８０℃の溶液に１０分間浸漬し、層間樹脂絶縁層２２の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口２６の内壁面を含むその表面に粗化面（図示せず）を形成した。
【０２６７】
（９）次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理（粗化深さ３μｍ）した該基板の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。すなわち、上記基板を塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）と塩化第一スズ（ＳｎＣｌ２）とを含む触媒液中に浸漬し、パラジウム金属を析出させることにより触媒を付与した。
【０２６８】
（１０）次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に厚さ０．６〜３．０μｍの無電解銅めっき膜３２を形成した（図８（ｂ）参照）。
【０２６９】
〔無電解めっき水溶液〕
ＮｉＳＯ4 ０．００３ ｍｏｌ／ｌ
酒石酸 ０．２００ ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅 ０．０３０ ｍｏｌ／ｌ
ＨＣＨＯ ０．０５０ ｍｏｌ／ｌ
ＮａＯＨ ０．１００ ｍｏｌ／ｌ
α、α′−ビピリジル １００ ｍｇ／ｌ
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ） ０．１０ ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
３０℃の液温度で４０分
【０２７０】
（１１）次に、無電解銅めっき膜３２が形成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ２０μｍのめっきレジスト２３を設けた（図８（ｃ）参照）。
【０２７１】
（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８（ｄ）参照）。
【０２７２】
〔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ＧＬ）
〔電解めっき条件〕
電流密度 １ Ａ／ｄｍ２
時間 ６５ 分
温度 ２２±２ ℃
【０２７３】
（１３）さらに、めっきレジスト２３を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、めっきレジスト２３下の無電解めっき膜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、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２５（バイアホール２７を含む）を形成した（図９（ａ）参照）。
【０２７４】
（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２５の表面に粗化面（図示せず）を形成し、次いで、上記（６）〜（８）の工程と同様にしてバイアホール用開口２６を有し、その表面に粗化面（図示せず）が形成された層間樹脂絶縁層２２を積層形成した（図９（ｂ）参照）。
その後、直径３００μｍのドリルを用いて、基板２１および層間樹脂絶縁層２２を貫通する光路用貫通孔４６を形成し、さらに、光路用貫通孔４６の壁面にデスミア処理を施した（図９（ｃ）参照）。なお、光路用貫通孔を形成する際に使用するドリルの直径は、２００〜４００μｍが望ましく、本実施例では、直径が３００μｍのドリルを使用した。
【０２７５】
（１５）次に、上記（９）の工程で用いた方法と同様の方法で、光路用貫通孔４６の壁面および層間樹脂絶縁層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、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）、および、光路用貫通孔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１０（ａ）参照）。
【０２７６】
（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３８を層間樹脂絶縁層２２の表面全体（光路用貫通孔４６の壁面に形成した薄膜導体層３２部分を除く）に設け、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分間浸漬して光路用貫通孔４６の壁面に金属層（金めっき層）４５を形成した。その後、めっきレジスト３８を５％ＮａＯＨで剥離除去した。
【０２７７】
（１７）次に、上記（１１）の工程で用いた方法と同様の方法で、金属層４５を形成した光路用貫通孔の端面部分を含む部分にめっきレジスト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１０（ｂ）参照）。
【０２７８】
（１８）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２５（バイアホール２７を含む）を形成した。（図１０（ｃ）参照）。
【０２７９】
（１９）次に、スキージを用いて、金属層４５が形成された光路用貫通孔４６内にエポキシ樹脂を含む樹脂組成物を充填し、乾燥させた後、バフ研磨によりその表層を平坦化した。さらに、硬化処理を施し、光路用樹脂層４２を形成した（図１１（ａ）参照）。
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２５の表面を粗化面（図示せず）とした。
【０２８０】
（２０）次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製）のエポキシ基５０％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量：４０００）４６．６７重量部、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製、商品名：エピコート１００１）１５．０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）１．６重量部、感光性モノマーである２官能アクリルモノマー（日本化薬社製、商品名：Ｒ６０４）４．５重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン（関東化学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学社製）０．２重量部、を加えることにより、粘度を２５℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得た。
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｍｉｎ‐ 1（ｒｐｍ）の場合はローターＮｏ．４、６ｍｉｎ‐ 1（ｒｐｍ）の場合はローターＮｏ．３によった。
【０２８１】
（２１）次に、層間樹脂絶縁層２２と導体回路２５（バイアホール２７を含む）とを形成した基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を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、ソルダーレジス組成物の層３４′を形成した（図１１（ｂ）参照）。
【０２８２】
（２２）次いで、光路用開口と半田バンプ形成用開口（ＩＣチップ実装用開口および光学素子実装用開口）とのパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをＩＣチップ実装側のソルダーレジスト組成物の層３４′に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口を形成した。そして、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層を硬化させ、光路用開口３１と半田バンプ形成用開口３５とを有し、その厚さが２０μｍのソルダーレジスト層３４を形成した。
また、他方のソルダーレジスト組成物の層には、半田バンプ形成用開口（多層プリント配線板接続用開口）のパターンが描画されたフォトマスクを密着させ、上記した露光現像条件と同様の条件で露光現像処理を施すことにより、多層プリント配線板と接続するための半田バンプ形成用開口３５を形成した（図１２（ａ）参照）。
【０２８３】
（２３）次に、上記（２２）の工程で形成した光路用開口内に、上記（１９）の工程で充填したエポキシ樹脂を含む樹脂組成物と同様の樹脂組成物をスキージを用いて充填し、乾燥させた後、バフ研磨によりその表層を平坦化した。さらに、硬化処理を施し、光路用樹脂層４２を形成した。
なお、本工程および上記（１９）の工程で形成した光路用樹脂層は、透過率が８５％であり、屈折率が１．６０である。
【０２８４】
（２４）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３５と光学素子実装用開口３１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。
【０２８５】
（２５）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３５に半田ペーストを印刷し、さらに、光学素子実装用開口に印刷した半田ペーストに、受光素子３８および発光素子３９を、それぞれの受光部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３８および発光素子３９を半田を介して実装するとともに、ＩＣチップ実装用開口および多層プリント配線板実装用開口に半田バンプ３７を形成し、ＩＣチップ実装用基板とした（図１２（ｂ）参照）。
なお、受光素子３８としては、ＩｎＧａＡｓからなるものを用い、発光素子３９としては、ＩｎＧａＡｓＰからなるものを用いた。
【０２８６】
Ｂ．多層プリント配線板の作製
Ｂ−１．層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
Ａ−１で用いた方法と同様の方法を用いて層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
Ｂ−２．貫通孔充填用樹脂組成物の調製
Ａ−２で用いた方法と同様の方法を用いて貫通孔充填用樹脂組成物を作製した。
【０２８７】
Ｂ−３．多層プリント配線板の製造
（１）厚さ０．６ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ樹脂からなる絶縁性基板１の両面に１８μｍの銅箔４′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１３（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１の両面に導体回路４とスルーホール９とを形成した（図１３（ｂ）参照）。
【０２８８】
（２）スルーホール９と導体回路４とを形成した基板を水洗いし、乾燥した後、エッチング液（メック社製、メックエッチボンド）をスプレイで吹き付け、スルーホール９を含む導体回路４の表面に粗化面（図示せず）を形成した。
【０２８９】
（３）上記Ｂ−２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９内および基板１の片面の導体回路非形成部と導体回路４の外縁部とに樹脂充填材１０′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１０′の層を形成した（図１３（ｃ）参照）。
【０２９０】
（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４の表面やスルーホール９のランド表面に樹脂充填材１０′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１０を形成した。
【０２９１】
このようにして、スルーホール９や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材１０の表層部および導体回路４の表面を平坦化し、樹脂充填材１０と導体回路４の側面とが粗化面を介して強固に密着し、また、スルーホール９の内壁面と樹脂充填材１０とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た（図１３（ｄ）参照）。この工程により、樹脂充填材層１０の表面と導体回路４の表面とが同一平面となる。
【０２９２】
（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イで吹き付けて、導体回路４の表面とスルーホール９のランド表面とをエッチングすることにより、導体回路４の全表面に粗化面（図示せず）を形成した。なお、エッチング液としては、メック社製、メックエッチボンドを使用した。
【０２９３】
（６）次に、上記Ｂ−１で作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、圧着時間１０秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネータ装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層２を形成した（図１３（ｅ）参照）。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度６５Ｐａ、圧力０．４ＭＰａ、温度８０、時間６０秒の条件で本圧着し、その後、１７０℃で３０分間熱硬化させた。
【０２９４】
（７）次に、層間樹脂絶縁層２上に、厚さ１．２ｍｍの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長１０．４μｍのＣＯ２ガスレーザにて、ビーム径４．０ｍｍ、トップハットモード、パルス幅８．０μ秒、マスクの貫通孔の径１．０ｍｍ、１ショットの条件で層間樹脂絶縁層２に、直径８０μｍのバイアホール用開口６を形成した（図１４（ａ）参照）。
【０２９５】
（８）バイアホール用開口６を形成した基板を、６０ｇ／ｌの過マンガン酸を含む８０℃の溶液に１０分間浸漬し、層間樹脂絶縁層２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６の内壁面を含むその表面に粗化面（図示せず）を形成した。
【０２９６】
（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、粗化面処理（粗化深さ３μｍ）した該基板の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶縁層２の表面（バイアホール用開口６の内壁面を含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。すなわち、上記基板を塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）と塩化第一スズ（ＳｎＣｌ２）とを含む触媒液中に浸漬し、パラジウム金属を析出させることにより触媒を付与した。
【０２９７】
（１０）次に、基板を無電解銅めっき水溶液中に浸漬し、層間樹脂絶縁層２の表面（バイアホール用開口６の内壁面を含む）に厚さ０．６〜３．０μｍの無電解銅めっき膜１２を形成した（図１４（ｂ）参照）。
なお、使用した無電解めっき水溶液、および、無電解めっき条件は、ＩＣチップ実装用基板の製造工程の（１０）と同様である。
【０２９８】
（１１）次に、無電解銅めっき膜１２が形成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ２０μｍのめっきレジスト３を設けた（図１４（ｃ）参照）。
【０２９９】
（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３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜１３を形成した（図１４（ｄ）参照）。
なお、使用した電解めっき液、および、電解めっき条件は、ＩＣチップ実装用基板の製造工程の（１２）と同様である。
【０３００】
（１３）さらに、めっきレジスト３を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、めっきレジスト３下の無電解めっき膜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、無電解銅めっき膜１２と電解銅めっき膜１３とからなる厚さ１８μｍの導体回路５（バイアホール７を含む）を形成した（図１５（ａ）参照）。
【０３０１】
（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５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６を有し、その表面に粗化面（図示せず）が形成された層間樹脂絶縁層２を積層形成した（図１５（ｂ）参照）。
その後、直径３００μｍのドリルを用いて、基板１および層間樹脂絶縁層２を貫通する光路用貫通孔８を形成し、さらに、光路用貫通孔８の壁面にデスミア処理を施した（図１５（ｃ）参照）。なお、光路用貫通孔を形成する際に使用するドリルの直径は、２００〜４００μｍが望ましく、本実施例では、直径が３００μｍのドリルを使用した。
【０３０２】
（１５）次に、上記（９）の工程で用いた方法と同様の方法で、光路用貫通孔８の壁面および層間樹脂絶縁層２の表面に触媒を付与し、さらに、上記（１０）の工程で用いた無電解めっき液と同様の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層２の表面（バイアホール用開口６の内壁面を含む）、および、光路用貫通孔８の壁面に薄膜導体層（無電解銅めっき膜）１２を形成した。
【０３０３】
（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１８を層間樹脂絶縁層２の表面全体（光路用貫通孔８の壁面に形成した薄膜導体層１２部分を除く）に設け、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分間浸漬して光路用貫通孔８の壁面に金属層（金めっき層）１６を形成した（図１６（ａ）参照）。その後、めっきレジスト１８を５％ＮａＯＨで剥離除去した。
【０３０４】
（１７）次に、上記（１１）の工程で用いた方法と同様の方法で、金属層１６を形成した光路用貫通孔の端面部分を含む部分にめっきレジスト３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３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜１３を形成した（図１６（ｂ）参照）。
【０３０５】
（１８）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３の剥離と、めっきレジスト３下の薄膜導体層の除去とを行い、導体回路５（バイアホール７を含む）を形成した。（図１６（ｃ）参照）。
【０３０６】
（１９）次に、スキージを用いて、金属層１６が形成された光路用貫通孔８内にエポキシ樹脂を含む樹脂組成物を充填し、乾燥させた後、バフ研磨によりその表層を平坦化した。さらに、硬化処理を施し、光路用樹脂層２０を形成した（図１７（ａ）参照）。
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５の表面を粗化面（図示せず）とした。
【０３０７】
（２０）次に、層間樹脂絶縁層２および光路用樹脂層２０表面の所定の位置に、以下の方法を用いて光路変換ミラー１９（１９ａ、１９ｂ）を有する光導波路１８（１８ａ、１８ｂ）を形成した。
すなわち、予め、その一端に先端がＶ形９０°のダイヤモンドソーを用いて４５°光路変換ミラー１９を形成しておいたＰＭＭＡからなるフィルム状の光導波路（マイクロパーツ社製：幅２５μｍ、厚さ２５μｍ）を、光変換ミラー非形成側の他端の側面と層間樹脂絶縁層の側面とが揃うように貼り付けた。
なお光導波路の貼り付けは、該光導波路の層間樹脂絶縁層との接着面に熱硬化性樹脂からなる接着剤を厚さ１０μｍに塗布しておき、圧着後、６０℃で１時間硬化させることにより行った。
なお、本実施例では、６０℃／１時間の条件で硬化を行ったが、場合によってはステップ硬化をおこなってもよい。貼り付け時に光導波路により応力が発生しにくいからである。
【０３０８】
（２１）次に、ＩＣチップ実装用基板の製造工程の（２０）と同様の方法により、ソルダーレジスト組成物を調整し、層間樹脂絶縁層２と導体回路５（バイアホール７を含む）とを形成した基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を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１４′を形成した（図１７（ｂ）参照）。
【０３０９】
（２２）次いで、基板の片面に、半田バンプ形成用開口（パッケージ基板と接続するための開口）と光路用開口とのパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジスト層に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理を施すことにより開口を形成した。
そして、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層を硬化させ、光路用開口１１と半田バンプ形成用開口１５とを有し、その厚さが２０μｍのソルダーレジスト層１４を形成した（図１８（ａ）参照）。
【０３１０】
（２３）次に、上記（２２）の工程で形成した光路用開口内に、上記（１９）の工程で充填したエポキシ樹脂を含む樹脂組成物と同様の樹脂組成物をスキージを用いて充填し、乾燥させた後、バフ研磨によりその表層を平坦化した。さらに、硬化処理を施し、光路用樹脂層２０を形成した。
なお、本工程および上記（１９）の工程で形成した光路用樹脂層は、透過率が８５％であり、屈折率が１．６０である。
【０３１１】
（２４）次に、ＩＣチップ実装用基板の製造工程の（２４）の工程と同様にして、ニッケルめっき層と金めっき層とを形成し、半田パッドとした。
【０３１２】
（２５）次に、ソルダーレジスト層１４に形成した半田バンプ形成用開口１５に半田ペーストを印刷し、２００℃でリフローすることにより半田バンプ形成用開口１５に半田バンプ１７を形成し、多層プリント配線板とした（図１８（ｂ）参照）。
【０３１３】
Ｃ．ＩＣ実装光通信用デバイスの製造
まず、上記Ａの工程を経て製造したＩＣチップ実装用基板に、ＩＣチップを実装し、その後、樹脂封止を行い、ＩＣチップ実装基板を得た。
次に、このＩＣチップ実装基板と上記Ｂの工程を経て製造した多層プリント配線板とを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、光通信用デバイスとした（図４参照）。なお、図４に示した光通信用デバイスでは、光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙とその周囲の金属層とにより構成されているが、本実施例で製造した光通信用デバイスは、光信号伝送用光路が樹脂組成物とその周囲の金属層とにより構成されている。
【０３１４】
（実施例２）
実施例１のＡの（１６）およびＢの（１６）の工程で無電解銅めっき膜上に形成した金めっき層に代えて、ＡｇＣＮ（５ｇ／ｌ）、ＫＣＮ（６０ｇ／ｌ）、Ｋ２ＣＯ３（１５ｇ／ｌ）を含む電解銀めっき液に温度２５℃、電流密度１．０Ａ／ｄｍ２の条件で８分間浸漬して光路用貫通孔の壁面に金属層（銀めっき層）を形成した。
そして、実施例１のＡの（１９）、（２３）の工程で光路用樹脂層４２を形成せず、Ｂの（１９）、（２３）の工程で光路用樹脂層２０を形成しなかった以外は実施例１と同様にして光通信用デバイスを製造した。
なお、本実施例で製造したＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板では、光信号伝送用光路が空隙とその周囲の金属層とにより構成されることとなる。
【０３１５】
（実施例３）
実施例１のＡの（１６）およびＢの（１６）の工程で無電解銅めっき膜上に形成した金めっき層に代えて、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分間浸漬して光路用貫通孔の壁面に金属層（ニッケルめっき層）を形成した。
そして、実施例１のＡの（２３）の工程で、光路用開口内に樹脂組成物を充填する工程を行わず、Ｂの（２３）の工程で光路用開口内に樹脂組成物を充填しなかった以外は実施例１と同様にして光通信用デバイスを製造した。
なお、本実施例で製造したＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板では、光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙とその周囲の金属層とにより構成されることとなる（図４参照）。
【０３１６】
（実施例４）
半田接続部を介して接続したＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板との間に、封止用樹脂組成物を充填し、その後、硬化処理を施すことにより封止樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様にして、光通信用デバイスを製造した。
なお、封止用樹脂組成物としては、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物を用いた。
また、形成した封止樹脂層は、透過率が８５％であり、屈折率が１．６０であった。
【０３１７】
（実施例５）
実施例１のＡの（１６）の工程で無電解銅めっき膜上に形成した金めっき層に代えて、ＰｔＣｌ４・５Ｈ２Ｏ（４ｇ／ｌ）、ＮＨ２ＨＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ（１００ｇ／ｌ）、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４（２０ｇ／ｌ）を含む電解白金めっき液に温度６０℃、電流密度１．０Ａ／ｄｍ２の条件で１０分間浸漬して光路用貫通孔の壁面に金属層（白金めっき層）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後、実施例１のＢの（１４）〜（１９）、（２２）、（２３）の工程で、光信号伝送用光路を形成する工程を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、光通信用デバイスを製造した。
【０３１８】
（実施例６）
実施例１のＡの（２３）の工程で、光路用開口内に樹脂組成物を充填しなかった以外は実施例５と同様にして光通信用デバイスを製造した。
なお、本実施例で製造したＩＣチップ実装用基板では、光信号伝送用光路が樹脂組成物および空隙とその周囲の金属層とにより構成されることとなる（図１参照）。
【０３１９】
（実施例７）
実施例１のＡの（１４）〜（１９）、（２２）、（２３）の工程で、光信号伝送用光路を形成する工程を行わず、実施例１のＡの（２２）の工程で、多層プリント配線板接続側のソルダーレジスト組成物の層に光学素子実装用開口のパターンが描画されたフォトマスクを密着させ、露光現像処理を施すことにより、光学素子実装用開口を形成した後、光学素子実装用開口に半田ペーストを印刷し、受光素子および発光素子を２００℃でリフローすることにより、受光素子および発光素子を半田を介して実装した以外は、実施例１のＡと同様にして、ＩＣチップ実装用基板を製造した。
そして、実施例１のＢおよびＣの工程を行うことにより、光通信用デバイスを製造した。
【０３２０】
（実施例８）
実施例１のＢの（１９）、（２３）の工程で、光路用開口内に樹脂組成物を充填しなかった以外は実施例７と同様にして光通信用デバイスを製造した。
なお、本実施例で製造した多層プリント配線板では、光信号伝送用光路が空隙とその周囲の金属層とにより構成されることとなる。
【０３２１】
（実施例９）
実施例１のＡの（２４）の工程を行った後、光路用樹脂層の多層プリント配線板と接続する側の端部に、下記の方法を用いてマイクロレンズを配設した以外は、実施例１と同様にして光通信用デバイスを製造した。
すなわち、光路用樹脂層の端部にディスペンサーを用いてエポキシ樹脂を滴下し、その後、硬化処理を施すことによりマイクロレンズを形成した。なお、ここで形成したマイクロレンズの透過率は９２％であり、屈折率は１．６２である。
【０３２２】
（比較例１）
実施例１のＡの（１６）の工程およびＢの（１６）の工程で光路用貫通孔の壁面に金属層を形成せず、Ａの（１７）の工程およびＢの（１７）の工程で光路用貫通孔の壁面にも電解銅めっき膜を形成した後、該電解銅めっき膜上にＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ２（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ３ＰＯ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、および、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行ったほかは、実施例１と同様にして光通信用デバイスを製造した。
【０３２３】
このようにして得られた実施例１〜９、比較例１の光通信用デバイスについて、それぞれの光沢を有する金属層の分光反射率、光信号伝送用光路の長さ、光信号伝送用光路の断面の径、発光素子の発光角度等の設計値に基づき、受光素子に対向する光導波路の多層プリント配線板の露出面から光信号を伝送した場合の光信号の光路をシミュレーションした結果、実施例１〜９に係る光通信用デバイスでは、発光素子に対向する光導波路の多層プリント配線板の露出面において、所望の光信号を受信することができ、本実施例１〜９で製造した光通信用デバイスが、光通信用デバイスとして充分満足できる性能を有していることが明らかとなった。なお、実施例９では、マイクロレンズの曲率半径も設計値として考慮した。
【０３２４】
一方、比較例１に係る光通信用デバイスにおいて、上記シミュレーションを行った結果、光信号伝送用光路の内部を伝送する光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たった際に光の乱反射が起こり、光信号に損失が発生するため、発光素子に対向する光導波路の多層プリント配線板の露出面において、所望の光信号を受信することができないことがあり、比較例１に係る光通信用デバイスが、光通信用デバイスとしての性能が不充分であることが明らかとなった。
さらに、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する光路用貫通孔を形成し、壁面にデスミア処理を施した後、光路用貫通孔に樹脂組成物を充填したほかは比較例１と同様の光通信用デバイスについて、上記方法でシミュレーションした場合も、比較例１に係る光通信用デバイスと同様の結果となった。
【０３２５】
なお、比較例１に係る光通信用デバイスにおいて、光信号伝送用光路を光信号が光信号伝送用光路の壁面にあたらないような長さに設定し、シュミレーションを行った場合には、発光素子に対向する光導波路の多層プリント配線板の露出面において、所望の光信号を受信することができた。
【０３２６】
また、実施例１〜９の光通信用デバイスに係るＩＣチップ実装用基板に実装した発光素子と、この発光素子と対向する、多層プリント配線板に形成した光導波路との間での導波損失を下記の方法で測定したところ、その導波損失は小さく、充分に光信号を伝送することができることが明らかとなった。
上記導波損失の測定は、受光素子に対向する光導波路を通るように多層プリント配線板を刃物で切断し、光導波路の端面を露出させ、露出面に光ファイバを取り付け、受光素子に光ファイバを介してパワーメータを取り付けた後、露出面から測定波長が８５０ｎｍの光信号を伝送し、光導波路および光信号伝送用光路を介して受光素子に伝送された光信号をパワーメータで検出することにより行った。
【０３２７】
【発明の効果】
第一〜第三の本発明の光通信用デバイスでは、上記したように、ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板のうちの少なくともいずれか一方に、その壁面の一部または全部に光沢を有する金属層が形成された光信号伝送用光路が配設され、この光沢を有する金属層は、上記光信号伝送用光路内を伝送する光信号を好適に反射させることができるため、上記光信号が光信号伝送用光路の壁面に当たることで減衰されたり、吸収されたりしにくい。従って、第一〜第三の本発明の光通信用デバイスによると、光信号伝送用光路内を伝送する光信号に損失が発生しにくく、光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができる。
また、本発明の光通信用デバイスでは、光信号伝送用光路が上述したような特徴を有するため、光信号が上記光信号伝送用光路で反射されるような設計であっても、好適に光信号の伝送を行うことができる。
【０３２８】
また、第一〜第三の本発明の光通信用デバイスにおいて、ＩＣチップ実装用基板の所定の位置に受光素子および発光素子が実装され、多層プリント配線板の所定の位置に光導波路が形成されるとともに、ＩＣチップ実装用基板および多層プリント配線板のうちの少なくともいずれか一方に、上述した態様の光信号伝送用光路が形成されている場合には、実装した光学部品間の接続損失が低く、光通信用デバイスとして接続信頼性に優れる。
【０３２９】
第四〜第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法では、光信号伝送用光路の壁面に光沢を有する金属層を形成する工程を含むため、光信号伝送用光路内を伝送する光信号に損失が発生することがなく、光信号の伝送の信頼性が高く、正確な光通信を実現することができる光通信用デバイスを好適に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一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２】第一の本発明の光通信用デバイスの別の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図３】第二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４】第三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５】第三の本発明の光通信用デバイスの別の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図６】第三の本発明の光通信用デバイスのさらに別の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図７】第四および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図８】第四および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図９】第四および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１０】第四および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１１】第四および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１２】第四および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１３】第五および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１４】第五および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１５】第五および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１６】第五および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１７】第五および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１８】第五および第六の本発明の光通信用デバイスの製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 多層プリント配線板
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１ 基板
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２ 層間樹脂絶縁層
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４ 導体回路
１０７、２０７、３０７、４０７、５０７、６０７ バイアホール
２０８、３６１、４６１、５６１、６６１ 光信号伝送用光路
２０８ａ、３６１ａ、４６１ａ、５６１ａ、６６１ａ 光路用樹脂層
２０８ｂ、３６１ｂ、４６１ｂ、５６１ｂ、６６１ｂ 金属層
１０９、２０９、３０９、４０９、５０９、６０９ スルーホール
１１１、２１１ 光路用開口
１１４、２１４、３１４、４１４、５１４、６１４ ソルダーレジスト層
１１８、２１８、３１８、４１８、５１８、６１８ 光導波路
１１９、２１９、３１９、４１９、５１９、６１９ 光変換用ミラー
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ ＩＣチップ実装用基板
１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１ 基板
１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２ 層間樹脂絶縁層
１２４、２２４、３２４、４２４、５２４、６２４ 導体回路
１２７、２２７、３２７、４２７、５２７、６２７ バイアホール
１２９、２２９、３２９、４２９、５２９、６２９ スルーホール
１３４、２３４、３３４、４３４、５３４、６３４ ソルダーレジスト層
１３７、２３７、３３７、４３７、５３７、６３７ 半田バンプ
１３８、２３８、３３８、４３８、５３８、６３８ 受光素子
１３９、２３９、３３９、４３９、５３９、６３９ 発光素子
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０ ＩＣチップ
１５１、２５１、４５１、５５１、６５１ 光信号伝送用光路
１５１ａ、２５１ａ、４５１ａ、５５１ａ、６５１ａ 光路用樹脂層
１５１ｂ、２５１ｂ、４５１ｂ、５５１ｂ、６５１ｂ 金属層
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０ 光通信用デバイス
２６０ 封止樹脂層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical communication device and a method for manufacturing an optical communication device.
[0002]
[Prior art]
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. In communication systems using fiber, the number of repeaters can be greatly reduced compared to communication systems using conventional metallic cables, making construction and maintenance easier, making the communication system more economical and more reliable. Can be achieved.
[0003]
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.
[0004]
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.
[0005]
Thus, when using optical communication for communication between the backbone network and terminal equipment, etc., it is necessary to attach an optical communication device to the terminal equipment, as an optical communication device, an optical waveguide that transmits an optical signal to a substrate, A device having an optical element such as a light receiving element or a light emitting element for processing an optical signal has been proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventional optical communication devices are not fully satisfactory in terms of connection reliability. That is, when the package substrate on which the IC chip constituting the optical communication device is mounted, and the optical elements such as the light receiving element and the light emitting element for processing the optical signal are separately mounted, the apparatus itself becomes large, and the terminal device It was difficult to reduce the size.
In addition, when an IC chip mounting substrate with an optical element built-in and an IC chip mounted thereon is used, the problem that the device itself becomes large is solved, but there are the following disadvantages.
[0007]
That is, in the optical element built-in package substrate, since the optical element is completely embedded in the substrate, it is possible to finely adjust the alignment when connecting to an external optical element (such as an optical fiber or an optical waveguide). It is difficult, and since the optical element is built in when the package substrate is manufactured, the optical element is liable to be displaced. This is because heat treatment or the like needs to be performed in the manufacturing process of the package substrate, and when the optical element is built in the resin layer, it is considered that the optical element is displaced during the heat treatment.
As described above, when a positional shift occurs in the built-in optical element, a connection loss when connecting to an external optical component (for example, an optical waveguide) is large, leading to a decrease in connection reliability in optical communication.
In addition, in the package substrate with a built-in optical element, if any of the built-in optical elements is inconvenient, only the optical element cannot be replaced, and the package substrate with a built-in optical element itself becomes a defective product. It was disadvantageous.
In addition, the mounting position of the optical element is limited by securing an optical path for transmitting an optical signal and the positional relationship between the optical element and an optical component (such as an optical waveguide) attached to an external substrate. It may be difficult to increase the density.
[0008]
Further, in such a conventional terminal device, since the distance between the IC chip mounting substrate and the optical component is large, the electric wiring distance is long, and a signal error due to crosstalk noise or the like is likely to occur during signal transmission. .
[0009]
Therefore, in order to solve such a problem, the inventors first formed a conductive circuit and an interlayer resin insulating layer on both sides of the substrate, and formed a solder resist layer on the outermost layer, An invented IC chip mounting substrate having an optical element mounted thereon and having an optical signal transmission optical path penetrating the substrate, the interlayer resin insulation layer and the solder resist layer.
The IC chip mounting substrate can transmit an input / output signal of an optical element through an optical signal transmission optical path. When an IC chip is mounted on the IC chip mounting substrate, the IC chip and the optical Since the distance to the element is short, the electrical signal transmission is excellent in reliability, and the IC chip mounting substrate on which the IC chip is mounted can integrate electronic components and optical elements necessary for optical communication. It was possible to contribute to the miniaturization of the communication terminal.
[0010]
In such an IC chip mounting substrate, when the optical path resin layer is formed inside the optical signal transmission optical path, the adhesion between the optical path resin layer and the wall surface of the optical signal transmission optical path is excellent. In order to achieve this, a roughened surface such as a blackening-reducing treatment is applied to the wall surface to form a roughened surface.
[0011]
However, since the optical path for optical signal transmission formed with such a rough surface has a black wall surface, the optical signal transmitted through the optical path for optical signal transmission is attenuated when reflected by the wall surface. In some cases, the light is absorbed by the wall surface, causing a loss in the optical signal, reducing the reliability of transmission of the optical signal, and making it impossible to perform accurate optical communication.
Further, even when a roughened surface is not formed on the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal, the wall surface is not glossy, so that the optical signal is attenuated when reflected by the wall surface, In some cases, the optical signal is lost due to absorption by the wall surface, and the reliability of transmission of the optical signal is lowered, making it impossible to perform accurate optical communication.
[0012]
Further, the optical element mounted on the IC chip mounting substrate previously invented by the present inventors and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board in which the optical waveguide is formed at a predetermined position are provided as an optical path for optical signal transmission. The optical communication device configured to be capable of transmitting an optical signal via the optical signal is attenuated when the optical signal is reflected by the wall surface of the optical signal transmission optical path, or absorbed by the wall surface, In some cases, loss occurs in the optical signal, so that the reliability of optical signal transmission is reduced and accurate optical communication cannot be performed.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, as a result of further detailed examination, the present inventors hit the wall surface of the optical path for optical signal transmission by forming a glossy metal layer on part or all of the wall surface of the optical path for optical signal transmission. It is found that an optical signal is reflected without being absorbed, is less likely to cause a loss in the optical signal, has an excellent optical signal transmission reliability, and can perform accurate optical communication. Completed the optical communication device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
That is, the optical communication device according to the first aspect of the present invention includes an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board.And facing each otherAn optical communication device,
A conductor circuit formed on both surfaces of the substrate constituting the IC chip mounting substrate;
An interlayer resin insulation layer laminated on the conductor circuit;
For IC chip mountingAn optical signal transmission optical path penetrating the substrate;
An optical signal can be transmitted through the optical signal transmission optical path when an optical element is mounted on the surface opposite to the surface facing the multilayer printed wiring board of the IC chip mounting substrate. Solder bumps for optical elements disposed at various positions,
Provided on both the surface of the IC chip mounting substrate facing the multilayer printed wiring board and the surface of the multilayer printed wiring board facing the IC chip mounting substrate. A solder connecting portion for connecting a board for electrically connecting the board and the multilayer printed wiring board;
An optical opening that is formed on the surface of the multilayer printed wiring board facing the IC chip mounting substrate, and that is located immediately below the optical path for transmitting an optical signal;
An optical waveguide formed directly below the optical opening and immediately below the surface of the multilayer printed wiring board facing the IC chip mounting substrate;
Formed on part or all of the wall surface constituting the optical path for optical signal transmissionA glossy metal layer and
It is characterized by providing.
[0015]
The optical communication device of the second invention is an optical communication device comprising an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board,
The multilayer printed wiring board includes a substrate and a conductor circuit,
The multilayer printed wiring board is provided with an optical path for transmitting an optical signal that penetrates at least the board,
The optical path for transmitting an optical signal is characterized in that a glossy metal layer is formed on a part or all of the wall surface.
[0016]
The optical communication device of the third aspect of the present invention is an optical communication device comprising an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board,
The IC chip mounting substrate is provided with an optical signal transmission optical path penetrating the IC chip mounting substrate.
The multilayer printed wiring board includes a substrate and a conductor circuit,
In the multilayer printed wiring board, an optical path for transmitting an optical signal penetrating at least the substrate is formed,
The optical path for transmitting an optical signal is characterized in that a glossy metal layer is formed on a part or all of the wall surface.
[0017]
In the optical communication device according to the first to third aspects of the present invention, the optical path for transmitting an optical signal is configured to include a void, to include a resin composition, or to the void and the resin composition. It is desirable that it is comprised including.
[0018]
In the optical communication device, it is desirable that a roughened surface is formed on the metal layer.
In the optical communication device, it is preferable that the resin composition constituting the optical path for transmitting an optical signal has a transmittance for communication wavelength light of 70% or more.
[0019]
The method for producing a device for optical communication according to the fourth aspect of the present invention,
(A) a multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both sides of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical element mounting step of mounting the optical element at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
After manufacturing a substrate for mounting an IC chip using a method including, and separately manufacturing a multilayer printed wiring board having an optical waveguide,
Between the optical element of the IC chip mounting substrate and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board, both are arranged and fixed at a position where an optical signal can be transmitted.
[0020]
Moreover, the method for manufacturing the device for optical communication of the fifth aspect of the present invention,
Apart from manufacturing an IC chip mounting board on which optical elements are mounted,
(A) A multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both surfaces of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical waveguide forming step of forming an optical waveguide at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
After manufacturing a multilayer printed wiring board using a method including:
Between the optical element of the IC chip mounting substrate and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board, both are arranged and fixed at a position where an optical signal can be transmitted.
[0021]
In addition, the sixth method of manufacturing an optical communication device of the present invention is as follows.
(A) a multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both sides of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical element mounting step of mounting the optical element at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
In addition to manufacturing an IC chip mounting substrate using a method including:
(A) A multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both surfaces of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical waveguide forming step of forming an optical waveguide at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
After manufacturing a multilayer printed wiring board using a method including:
Between the optical element of the IC chip mounting substrate and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board, both are arranged and fixed at a position where an optical signal can be transmitted.
[0022]
In the fourth to sixth methods for manufacturing an optical communication device of the present invention, a sealing resin composition is poured between the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board, followed by curing treatment. It is desirable to form a sealing resin layer by applying.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the optical communication device according to the first aspect of the present invention will be described.
An optical communication device according to a first aspect of the present invention is an optical communication device comprising an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board, and the IC chip mounting substrate passes through the IC chip mounting substrate. An optical path for transmitting an optical signal is disposed, and the optical path for transmitting an optical signal has a glossy metal layer formed on a part or all of its wall surface.
[0024]
In the optical communication device of the first aspect of the present invention, the glossy metal layer formed on a part or all of the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal preferably transmits an optical signal transmitted through the optical path for transmitting an optical signal. Since the optical signal can be reflected, it is difficult for the optical signal to be attenuated or absorbed by hitting the wall surface of the optical path for transmitting the optical signal. Therefore, according to the optical communication device of the first aspect of the present invention, the optical signal transmitted in the optical path for transmitting the optical signal is less likely to be lost, so that the optical signal transmission is highly reliable and accurate optical communication is realized. can do.
[0025]
In the optical communication device according to the first aspect of the present invention, an optical signal transmission optical path penetrating the IC chip mounting substrate is disposed on the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device.
In the optical communication device of the present invention including the IC chip mounting substrate on which the optical path for optical signal transmission is disposed, the optical element mounted on the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are mounted. Information can be exchanged with the optical component by an optical signal via this optical signal transmission optical path.
[0026]
In the optical communication device of the first aspect of the present invention, the optical path for transmitting an optical signal has a glossy metal layer formed on a part or all of its wall surface. As described above, when the glossy metal layer is formed on a part or all of the wall surface of the optical signal transmission optical path, the optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path is transmitted to the wall surface of the optical signal transmission optical path. In this case, since the reflection is favorably reflected by the glossy metal layer, loss in the optical signal hardly occurs and the reliability of optical signal transmission can be improved.
The glossy metal layer is formed on a part of the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal or on the entire wall surface. However, the glossy metal layer is formed on the optical signal. When formed on a part of the wall surface of the transmission optical path, the glossy metal layer is preferably formed on the wall surface of the portion that penetrates the substrate and the interlayer resin insulating layer of the optical signal transmission optical path. This is because the substrate and the interlayer resin insulation layer usually have high adhesion to the metal, and the solder resist layer has low adhesion to the metal.
[0027]
The optical signal transmission optical path is preferably configured to include a gap. In the case where the optical path for transmitting an optical signal is formed including a gap, the formation is easy, and transmission loss hardly occurs in the transmission of the optical signal through the optical path for transmitting an optical signal. Whether or not the configuration of the optical path for transmitting an optical signal is a gap may be appropriately determined in consideration of the thickness of the IC chip mounting substrate.
[0028]
In addition, it is desirable that the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition. When the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition, it is possible to prevent the strength of the IC chip mounting substrate from being lowered.
In addition, when the optical path for optical signal transmission is composed of a resin composition, it is possible to prevent the entry of dust or foreign matter into the optical path for optical signal transmission. Therefore, it is possible to prevent the transmission of the optical signal from being hindered.
[0029]
It is also desirable that the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition and voids. When the optical path for transmitting an optical signal is configured to include a resin composition and voids, it is possible to prevent a decrease in strength of the IC chip mounting substrate.
When the optical signal transmission optical path is constituted by the resin composition and the gap, the optical signal transmission optical path formed in the portion penetrating the substrate and the interlayer insulating layer is constituted by the resin composition, and the solder It is desirable that the optical signal transmission optical path formed in the resist layer is constituted by a gap. This is because the substrate and the interlayer insulating layer usually have high adhesion to the resin, and the solder resist layer has low adhesion to the resin.
[0030]
The optical communication device according to the first aspect of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the optical communication device of the first invention. FIG. 1 shows an optical communication device in a state where an IC chip is mounted.
[0031]
As shown in FIG. 1, an optical communication device 150 according to the first aspect of the present invention includes an IC chip mounting substrate 120 on which an IC chip 140 is mounted and a multilayer printed wiring board 100. The multilayer printed wiring board 100 is electrically connected via a solder connection portion 141.
[0032]
In the IC chip mounting substrate 120, the conductor circuit 124 and the interlayer insulating layer 122 are laminated on both surfaces of the substrate 121, and the conductor circuits sandwiching the substrate 121 and the conductor circuits sandwiching the interlayer insulating layer 122 are Each is electrically connected by a through hole 129 and a via hole 127.
Further, an optical signal transmission optical path 151 penetrating the IC chip mounting substrate 120 is formed, and the optical signal transmission optical path 151 is formed in a part of the optical path resin layer 151a. And a glossy metal layer 151 b formed on the wall surface around the portion of the resin layer 151 a for the optical path that penetrates the substrate 121 and the interlayer resin insulation layer 122. Therefore, the optical path 151 for optical signal transmission is composed of an optical path resin layer (resin composition) 151a, a gap, and a metal layer 151b around them.
In the optical communication device 150 shown in FIG. 1, the optical path 151 for optical signal transmission is composed of an optical path resin layer (resin composition) 151a, a gap, and a metal layer 151b around them. The optical path 151 for signal transmission may be comprised from the space | gap and these surrounding metal layers, and may be comprised from the resin layer (resin composition) for optical paths, and these surrounding metal layers.
[0033]
In the IC chip mounting substrate 120, the light receiving element 138 and the light emitting element 139 are mounted on the surface on which the IC chip 140 is mounted, and the light receiving element 138 and the light emitting element 139 are connected via the optical signal transmission optical path 151. An optical signal can be transmitted to and from the optical waveguide 119 (119a, 119b).
Further, a solder resist layer 134 having solder bumps is formed on the outermost layer of the IC chip mounting substrate 120.
[0034]
In the multilayer printed wiring board 100, the conductor circuit 104 and the interlayer insulating layer 102 are laminated on both surfaces of the substrate 101, and the conductor circuits sandwiching the substrate 101 and the conductor circuits sandwiching the interlayer insulating layer 102 are respectively The through hole 109 and the via hole 107 are electrically connected.
In addition, a solder resist layer 114 having an optical path opening 111 and solder bumps is formed on the outermost layer of the multilayer printed wiring board 100 facing the IC chip mounting substrate 120, and an optical path opening 111 ( 111a, 111b), optical waveguides 118 (118a, 118b) including light conversion mirrors 119 (119a, 119b) are formed immediately below.
[0035]
In the optical communication device 150 having such a configuration, an optical signal sent from the outside via an optical fiber (not shown) is introduced into the optical waveguide 118a, and the optical path conversion mirror 119a, the optical path opening 111a, and After being sent to the light receiving element 138 (light receiving part 138a) via the optical signal transmission optical path 151, it is converted into an electric signal by the light receiving element 138, and further, the solder connection part 142, the conductor circuit 124, the via hole 127, and It is sent to the IC chip 140 via the solder connection portion 143.
[0036]
Further, the electrical signal sent from the IC chip 140 is sent to the light emitting element 139 through the solder connection portion 143, the via hole 127, the conductor circuit 124, and the solder connection portion 142, and then the optical signal is output from the light emitting element 139. This optical signal is introduced into the optical waveguide 118b from the light emitting element 139 (light emitting portion 139a) through the optical signal transmission optical path 151, the optical path opening 111b and the optical conversion mirror 119b, and further, an optical fiber (not shown). ) To be sent to the outside as an optical signal.
[0037]
In the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the first aspect of the present invention, in the light receiving element and the light emitting element mounted in the IC chip mounting substrate, that is, at a position close to the IC chip, Because electrical signal conversion is performed, electrical signal transmission distance is short, signal transmission reliability is excellent, higher speed communication can be supported, and optical components and electronic components necessary for optical communication are integrated. Therefore, it can contribute to miniaturization of the optical communication terminal device.
In addition, the electrical signal sent out from the IC chip is converted into an optical signal as described above, and then sent to the outside via the optical fiber, but also to the multilayer printed wiring board via the solder connection portion. It is sent to other electronic components such as IC chips mounted on the multilayer printed wiring board via the conductor circuit (including via holes and through holes) of the multilayer printed wiring board.
Further, in the optical communication device 150 having such a configuration, the light receiving element and the light emitting element mounted on the IC chip mounting substrate and the optical waveguide formed on the multilayer printed wiring board are less likely to be misaligned. The signal connection reliability will be excellent.
[0038]
The formation position of the optical waveguide in the multilayer printed wiring board shown in FIG. 1 is on the outermost interlayer insulating layer on the side close to the IC chip mounting substrate, but the optical communication device of the first invention is In the multilayer printed wiring board to be configured, the formation position of the optical waveguide is not limited here, and may be between the interlayer insulating layers or on the substrate.
[0039]
Further, in the IC chip mounting substrate 120 shown in FIG. 1, a glossy metal layer 151 b is formed on the wall surface of the portion that penetrates the substrate 121 and the interlayer resin insulating layer 122 of the optical signal transmission optical path 151. By forming the glossy metal layer on the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal in this way, the optical communication device of the first aspect of the present invention, when an optical signal is transmitted through the optical path for transmitting an optical signal, The optical signal is suitably reflected by the metal layer, the loss of the optical signal hardly occurs, and the signal transmission reliability is excellent.
Further, in the IC chip mounting substrate 120 shown in FIG. 1, the metal layer 151b is formed in a part of the optical signal transmission optical path 151 (a portion penetrating the substrate 121 and the interlayer resin insulating layer 122). The IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the present invention may have, for example, a structure in which a metal layer is formed on the entire wall surface of the optical path for optical signal transmission.
[0040]
The metal layer is a glossy metal layer, and examples of the material include gold, silver, nickel, platinum, aluminum, and rhodium. This is because any of these metals has a gloss and can suitably reflect an optical signal. Moreover, depending on the case, copper, palladium etc. can also be used as a material of the said metal layer, for example. However, these materials are easily oxidized, and an oxide film that lowers the glossiness of the surface of the formed metal layer is easily formed. Therefore, it is necessary to increase the glossiness of the surface of the metal layer by removing the oxide film. is there.
In the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the first aspect of the present invention, the material of the metal layer is not limited to those described above, and has a specular gloss or a sharpness gloss. Other metals can be used if present.
[0041]
The glossiness of the metal layer can be represented by a value obtained by measuring the spectral reflectance of the metal surface. The spectral reflectance of the metal surface is measured by forming a metal film made of the same material as that of the metal layer by vacuum deposition and projecting light with a wavelength of 0.85 μm vertically onto the metal film. This can be done by measuring the reflectance on the surface of the metal film.
In addition, the glossy metal layer in the optical communication device of the first aspect of the present invention preferably has a spectral reflectance of 75% or more.
[0042]
In the optical communication device of the first aspect of the present invention, when the optical path resin layer is formed inside the optical signal transmission optical path, a roughened surface is formed on the metal layer. Is desirable. By forming a roughened surface in the optical signal transmission optical path, the adhesion between the optical signal transmission optical path and the optical path resin can be further improved. Here, the average roughness of the roughened surface formed on the metal layer is usually a desirable lower limit of 0.1 μm and a desirable upper limit of 5 μm, and considering the adhesion between the conductor circuit and the interlayer insulating layer, etc. The more desirable lower limit is 0.5 μm, and the more desirable upper limit is 3 μm.
Even if the optical path resin layer is not formed inside the optical signal transmission optical path, a roughened surface may be formed on the metal layer.
[0043]
The glossy metal layer may be composed of a single layer, or may be composed of two or more layers, and if the metal layer is composed of two or more layers, an optical signal Any metal layer (hereinafter also referred to as the innermost layer) in contact with the gap or the resin composition constituting the transmission optical path may be glossy.
When the metal layer is composed of two or more layers, a roughened surface is formed on the outermost metal layer (the metal layer closer to the substrate or the interlayer resin insulation layer) than the innermost metal layer, and this roughened surface is formed. The innermost metal layer may be formed so as to follow the shape of the chemical surface. This is because the adhesion between the metal layers is improved and the adhesion between the metal layer and the resin composition is also improved. Also in this case, the average roughness of the roughened surface formed on the metal layer is preferably in the above range.
Further, when a roughened surface is formed on the outer metal layer and the innermost metal layer is formed so as to cover the roughened surface, the innermost metal layer is in contact with the coating resin layer or the like. It is also desirable to form the surface as flat as possible. This is because the optical signal is reflected favorably and it is difficult for loss to occur in the optical signal.
[0044]
In the optical communication device according to the first aspect of the present invention, when the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition, the resin composition has a transmittance for light having a communication wavelength of 70% or more. It is desirable that
This is because if the transmittance of the communication wavelength light is less than 70%, the loss of the optical signal is large, which may lead to a decrease in optical signal transmission.
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, strength I1Is incident on the resin layer for optical path (resin composition) and the intensity of the emitted light is I.2Is a value calculated by the following equation (1).
[0045]
Transmittance (%) = (I2/ I1) × 100 (1)
[0046]
The optical path resin layer is not particularly limited as long as it has little absorption in the communication wavelength band, and examples of the material thereof include thermosetting resins, thermoplastic resins, photosensitive resins, and thermosetting resins. Examples thereof include a resin partially sensitized.
Specifically, for example, acrylic resins such as PMMA (polymethyl methacrylate), deuterated PMMA, deuterated fluorinated PMMA; polyimide resins such as fluorinated polyimide; epoxy resins; UV curable epoxy resins; Examples thereof include silicone resins such as resins; polymers produced from benzocyclobutene.
[0047]
The optical path resin layer preferably contains particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles.
By including particles, the thermal expansion coefficient can be matched with the optical path for optical signal transmission, the substrate, the interlayer resin insulation layer, the solder resist layer, etc., and cracks caused by the difference in thermal expansion coefficient can be further improved. It is because it becomes difficult to generate | occur | produce. Moreover, depending on the kind of particle | grains, a flame retardance can also be provided.
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 thereof include those composed of a composite of a photosensitive resin and a thermoplastic resin.
[0048]
Specifically, for example, 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 resins) (Epoxy group) in which methacrylic acid or acrylic acid is reacted to give an acrylic group; phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS), polyphenylene sulfide (PPES), Examples thereof include thermoplastic resins such as polyphenyl ether (PPE) and polyetherimide (PI); and 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.
Moreover, as the resin particles, resin particles made of rubber can be used.
[0049]
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. Further, silica and titania mixed at a certain ratio and melted and homogenized may be used.
Moreover, what consists of phosphorus or a phosphorus compound can also be used as said inorganic particle.
[0050]
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.
[0051]
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 spherical or oval spherical particles have no corners, so that cracks and the like are less likely to occur in the optical path resin layer.
[0052]
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.
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 included.
In the present specification, the particle diameter of the particle means the length of the longest part of the particle.
[0053]
A desirable lower limit of the amount of the particles contained in the optical path resin layer is 10% by weight, and a more desirable lower limit is 20% by weight. On the other hand, the desirable upper limit of the compounding amount 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.
[0054]
Further, the shape of the optical path for transmitting an optical signal is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical shape, an elliptical column shape, a quadrangular column shape, and a polygonal column shape. Of these, a cylindrical shape is desirable. This is because the formation is easy.
[0055]
The desirable lower limit of the diameter of the cross section of the optical signal transmission optical path is 100 μm. If the diameter of the cross section is less than 100 μm, the optical path may be blocked and it may be difficult to form an optical path resin layer inside the optical signal transmission optical path. On the other hand, the desirable upper limit of the diameter of the cross section is 500 μm. This is because even if the thickness is larger than 500 μm, the transmission property of the optical signal is not improved so much, which may hinder the freedom in designing the conductor circuit formed on the IC chip mounting substrate.
The diameter of the cross section is more preferably lower limit of 250 μm from the viewpoint that the optical signal transmission property and the degree of freedom of design are more excellent, and there is no inconvenience when filling the uncured resin composition. A more desirable upper limit is 350 μm.
The diameter of the cross section of the optical signal transmission optical path is the diameter of the cross section when the optical path for optical signal transmission is cylindrical, the long diameter of the cross section when the optical path is elliptical, or the shape of a quadrangular prism or polygonal cylinder. In some cases, it refers to the length of the longest part of the cross section.
[0056]
The diameter of the cross section of the portion that penetrates the solder resist layer of the optical signal transmission optical path may be smaller than the diameter of the cross section of the portion that penetrates the substrate and the interlayer resin insulating layer. The diameter of the cross section of the portion that penetrates the resist layer may be 20 to 150 μm smaller than the diameter of the cross section of the portion that penetrates the substrate and the interlayer resin insulating layer.
In some cases, the glossy metal layer formed on the wall surface of the optical path for optical signal transmission serves as a through hole, i.e., between the conductor circuits sandwiching the substrate or between the substrate and the interlayer resin insulation layer. It can play the role of electrically connecting the sandwiched conductor circuits.
[0057]
Moreover, it is desirable that an optical element such as a light receiving element or a light emitting element is mounted on the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the first aspect of the present invention.
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.
[0058]
Examples of the light emitting element include LD (semiconductor laser), DFB-LD (distributed feedback type-semiconductor laser), LED (light emitting diode), and the like.
These may be properly used in consideration of the configuration and required characteristics of the IC chip mounting substrate.
[0059]
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.
[0060]
It is desirable that an optical waveguide be formed on the multilayer printed wiring board constituting the optical communication device of the first aspect of the present invention.
Examples of the optical waveguide include an organic optical waveguide made of a polymer material and the like, an inorganic optical waveguide made of quartz glass, a compound semiconductor, and 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 with the interlayer resin insulation layer and is easy to process.
[0061]
The polymer material is not particularly limited as long as it has low 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 sensitized. Resin, a composite of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, a composite of a photosensitive resin and a thermoplastic resin, and the like.
[0062]
Specifically, for example, 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, Examples thereof include silicone resins such as deuterated silicone resins, polymers produced from benzocyclobutene, and the like.
[0063]
In addition to the resin component, the optical waveguide may contain particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles.
Specific examples of the particles include the same particles as those contained in the sealing resin layer.
[0064]
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 spherical or elliptical particles have no corners, so that cracks and the like are less likely to occur in the optical waveguide.
[0065]
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.
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.
[0066]
A desirable lower limit of the amount of the particles contained in the optical waveguide is 10% by weight, and a more desirable lower limit is 20% by weight. On the other hand, the desirable upper limit of the compounding amount 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. Is
The shape of the optical waveguide is not particularly limited, but a sheet shape is desirable because it is easy to form.
[0067]
When particles are contained in the optical waveguide in this way, the thermal expansion coefficient can be matched between the optical waveguide and the substrate or interlayer resin insulation layer constituting the multilayer printed wiring board. Cracks and peeling due to the difference are less likely to occur.
[0068]
The thickness 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. .
[0069]
The ratio between the thickness and width of the optical waveguide is preferably close to 1: 1. This is because if the thickness / width ratio deviates from 1: 1, the loss increases when the optical signal is transmitted.
Further, when the optical waveguide is a single mode optical waveguide having a communication wavelength of 1.55 μm, the thickness and width are preferably 5 to 15 μm, and the optical waveguide has a communication wavelength of 0.85 μm and a multimode. In the case of an optical waveguide, the thickness and width are preferably 20 to 80 μm.
[0070]
Further, as the optical waveguide, it is desirable that a light receiving optical waveguide and a light emitting optical waveguide are formed. The light receiving optical waveguide refers to an optical waveguide for transmitting an optical signal transmitted from the outside via an optical fiber or the like to the light receiving element. The light emitting optical waveguide is transmitted from the light emitting element. An optical waveguide for transmitting a received optical signal to an optical fiber or the like.
The light receiving optical waveguide and the light emitting optical waveguide are preferably made of the same material. This is because the thermal expansion coefficient and the like are easily matched and easy to form.
[0071]
As described above, an optical path conversion mirror is preferably 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, for example, by cutting one end of the optical waveguide, as will be described later.
[0072]
In the multilayer printed wiring board shown in FIG. 1, an optical waveguide is formed, and a solder resist layer is formed as the outermost layer. This solder resist layer may be formed as necessary, for example, Alternatively, the optical waveguide composed of the lower clad, the core and the upper clad may be formed on the entire surface of the interlayer resin insulating layer without forming the solder resist layer, and the upper portion of the clad may serve as the solder resist layer.
The optical communication device of the present invention having such a configuration can be manufactured by the method for manufacturing an optical communication device of the present invention described later.
[0073]
In the optical communication device 150 shown in FIG. 1, the IC chip mounting substrate 120 and the multilayer printed wiring board 100 are electrically connected via the solder connection portion 141, and thus are sent out from the IC chip. After the electrical signal is converted into an optical signal as described above, the electrical signal is not only sent to the multilayer printed wiring board 100 via the optical signal transmission optical path 151 and the like, but also via the solder connection portion 141. It will be sent to the wiring board 100.
[0074]
When the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are thus connected via the solder connection portion, the IC chip mounting substrate is disposed at a predetermined position by the self-alignment action of the solder. Can do.
[0075]
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. 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 using this self-alignment action, when connecting the IC chip mounting substrate to the multilayer printed wiring board via the solder connection portion, even if a positional deviation occurs between both before reflow, The IC chip mounting substrate moves during reflow, and the IC chip mounting substrate can be attached to an accurate position on the multilayer printed wiring board.
Therefore, when the 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 the external optical component, 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 multilayer printed wiring board.
[0076]
In the optical communication device, a micro lens may be disposed at an end of at least one side of the optical signal transmission optical path.
The microlens may be disposed directly at the end of the optical path for transmitting an optical signal, for example, or may be disposed via an adhesive layer. In some cases, the microlens may be disposed. May be disposed inside the optical path for transmitting an optical signal and in the resin layer for the optical path.
[0077]
Further, the refractive index of the microlens disposed at one end (on the multilayer printed wiring board side) of the optical signal transmission optical path is larger than the refractive index of the optical path resin layer formed inside the optical signal transmission optical path. Larger is desirable.
By arranging the microlens having such a refractive index, the optical signal can be condensed in a desired direction, so that the optical signal can be transmitted more reliably.
[0078]
When the microlens is a convex lens, the radius of curvature of the convex surface of the lens may be appropriately selected in consideration of the design of the optical path for transmitting an optical signal. 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.
[0079]
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 optical lens resin include acrylic resins such as PMMA (polymethyl methacrylate), deuterated PMMA, and deuterated fluorinated PMMA; polyimide resins such as fluorinated polyimide; epoxy resins; UV curable epoxy resins; Examples thereof include silicone resins such as deuterated silicone resins, and polymers produced from benzocyclobutene.
[0080]
When the microlens is disposed at the end of the optical signal transmission optical path, the microlens may be disposed directly at the end of the optical signal transmission optical path, and in particular, the optical signal transmission optical path (solder resist). When the optical path resin layer is formed inside the portion penetrating the layer, it is desirable that the optical path resin layer be directly disposed on the optical path resin layer.
[0081]
In addition, the arrangement position of the microlens is desirably the end of the optical signal transmission optical path on the side facing the light receiving element and the light emitting element, but is not limited to this, for example, on the light receiving element or light emitting element side. It may be disposed at the end of the optical path for transmitting an optical signal, or may be disposed at both ends of the optical path for transmitting an optical signal.
The shape of the microlens is not limited to a convex lens, but may be any shape that can collect an optical signal in a desired direction.
[0082]
Further, the embodiment of the optical communication device of the first aspect of the present invention is not limited to the form shown in FIG. 1, and may be, for example, the form shown in FIG.
FIG. 2 shows an optical communication device in which an IC chip is mounted.
As shown in FIG. 2, the optical communication device 250 includes an IC chip mounting substrate 220 on which an IC chip 240 is mounted and a multilayer printed wiring board 200. The IC chip mounting substrate 220, the multilayer printed wiring board 200, and the like. Are electrically connected via a solder connection portion 241.
A sealing resin layer 260 is formed between the IC chip mounting substrate 220 and the multilayer printed wiring board 200.
[0083]
In the IC chip mounting substrate 220, the conductor circuit 224 and the interlayer insulating layer 222 are laminated on both surfaces of the substrate 221, and the conductor circuits sandwiching the substrate 221 and the conductor circuits sandwiching the interlayer insulating layer 222 are Each is electrically connected by a through hole 229 and a via hole 227.
Further, an optical signal transmission optical path 251 penetrating the IC chip mounting substrate 220 is formed, and the optical signal transmission optical path 251 is formed in a part of the optical path resin layer 251a. And a glossy metal layer 251 b formed on the wall surface around the portion of the optical path resin layer 251 a that penetrates the substrate 221 and the interlayer resin insulation layer 222. Therefore, the optical path for optical signal transmission 251 is composed of an optical path resin layer 251a, a gap, and a metal layer 251b around them.
[0084]
In the multilayer printed wiring board 200, a conductor circuit 204 and an interlayer resin insulation layer 202 are laminated on both surfaces of a substrate 201, and conductor circuits sandwiching the substrate 201 and conductor circuits sandwiching the interlayer resin insulation layer 202 are These are electrically connected by a through hole 209 and a via hole 207, respectively.
In addition, a solder resist layer 214 having an optical path opening 211 and solder bumps is formed on the outermost layer of the multilayer printed wiring board 200 facing the IC chip mounting substrate 220, and an optical path opening 211 ( 211a, 211b) Optical waveguides 218 (218a, 218b) having light conversion mirrors 219 (219a, 219b) are formed immediately below, and optical path resin layers 208 (208a, 208b) are formed in the optical path openings 211. Is formed.
[0085]
In the optical communication device 250 having such a configuration, an optical signal transmitted from the outside via an optical fiber or the like (not shown) is introduced into the optical waveguide 218a, and the optical path conversion mirror 219a and the optical path opening 211a are introduced. After being sent to the light receiving element 238 (light receiving portion 238a) via the optical signal transmission optical path 251, the light receiving element 238 converts it into an electrical signal, and further, a conductor circuit and solder connection It is sent to the IC chip 240 via the unit.
[0086]
The electrical signal sent out from the IC chip 240 is sent to the light emitting element 239 via the solder connection portion and the conductor circuit, and then converted into an optical signal by the light emitting element 239. This optical signal is converted into the light emitting element 239 (light emitting element 239). Part 239a) is introduced into the optical waveguide 218b through the optical signal transmission optical path 251, the sealing resin layer 260, the optical path opening 211b, and the optical conversion mirror 219b, and further through the optical fiber or the like (not shown). Will be sent to the outside.
[0087]
Further, in the optical communication device 250 shown in FIG. 2, a sealing resin layer 260 is formed between the IC chip mounting substrate 220 and the multilayer printed wiring board 200. As described above, the optical communication device in which the sealing resin layer is formed between the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board floats in the air between the optical element and the optical waveguide. Therefore, it is more reliable because the transmission of optical signals is not hindered by the presence of dust or foreign matter.
[0088]
The sealing resin layer is not particularly limited as long as it has little absorption in the communication wavelength band, and the material thereof is, for example, in the optical path for optical signal transmission in the optical communication device of the first invention. The thing similar to the formed resin layer for optical paths is mentioned.
[0089]
Moreover, it is desirable that the sealing resin layer 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 and the reliability of the device for optical communication may be lowered.
The transmittance of the communication wavelength light is as described above.
[0090]
The sealing resin layer preferably contains particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles.
By including particles, the thermal expansion coefficient can be matched between the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board, and cracks and the like due to the difference in thermal expansion coefficient are less likely to occur. It is.
Specific examples of the particles include those similar to the particles contained in the optical path resin layer described in the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the first invention.
[0091]
In the optical communication device of the first aspect of the present invention, it is desirable that the refractive index of the optical signal transmission optical path is smaller than the refractive index of the sealing resin layer. In such a case, since the optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path is condensed toward the light receiving portion of the light receiving element, the optical signal can be transmitted more reliably.
In addition, since the optical signal sent out from the light emitting element is refracted in a direction that does not spread at the interface between the optical path for transmitting the optical signal and the sealing resin layer, the optical signal is more reliably directed to the optical waveguide through the sealing resin layer. Will be transmitted.
[0092]
In the optical communication device, the optical path for transmitting an optical signal preferably has a metal layer formed on the wall surface, and an optical path resin layer is preferably formed on the entire interior as shown in FIG. When forming the sealing resin layer, if the inside of the optical path for transmitting an optical signal is constituted by a gap, the sealing resin layer may enter a part of the optical path for transmitting an optical signal. This may hinder the transmission of the optical signal.
[0093]
In the optical communication device, it is desirable that an optical path resin layer is also formed in the optical path opening provided in the multilayer printed wiring board. In this case, the refractive index of the resin composition is It is desirable that the refractive index is smaller than the refractive index of the resin layer. In this case, the optical signal transmitted from the IC chip mounting substrate side is collected toward the optical path conversion mirror of the optical waveguide formed on the multilayer printed wiring board, so that the optical signal can be transmitted more reliably. Can do.
Further, since the optical signal sent out from the optical waveguide is refracted in a direction that does not spread at the interface between the optical path opening and the sealing resin layer, the optical signal is more reliably directed to the optical signal transmission optical path through the sealing resin layer. Will be transmitted.
[0094]
An optical path resin layer is formed inside the optical signal transmission optical path, an optical path resin layer is also formed inside the optical path opening, and the thickness of the optical signal transmission optical path is When the thickness of the optical path opening is substantially the same, it is desirable that the refractive indexes of both optical path resin layers are smaller than the refractive index of the sealing resin layer and are substantially the same. This is because an optical signal can be more reliably transmitted between the optical element and the optical waveguide.
The optical communication device of the first aspect of the present invention having such a configuration can be manufactured using, for example, the method for manufacturing the optical communication device of the fourth aspect of the present invention described later.
[0095]
Next, a method for manufacturing an optical communication device according to the fourth aspect of the present invention will be described.
The method for producing a device for optical communication according to the fourth aspect of the present invention,
(A) a multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both sides of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical element mounting step of mounting the optical element at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
After manufacturing a substrate for mounting an IC chip using a method including, and separately manufacturing a multilayer printed wiring board having an optical waveguide,
Between the optical element of the IC chip mounting substrate and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board, both are arranged and fixed at a position where an optical signal can be transmitted.
[0096]
An IC chip mounting substrate constituting an optical communication device manufactured by the method for manufacturing an optical communication device of the fourth aspect of the present invention has an optical element mounted at a predetermined position and the wall surface of the optical path for optical signal transmission. A glossy metal layer is formed in part or in whole, and the metal layer can suitably reflect an optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path, so that the optical signal is transmitted through the optical signal transmission optical path. Because it is hard to be attenuated or absorbed by hitting the wall surface of the optical fiber, and the loss of the optical signal transmitted in the optical path for optical signal transmission is unlikely to occur, the optical signal transmission is highly reliable and accurate optical communication is realized. It is something that can be done.
Therefore, according to the method for manufacturing an optical communication device of the fourth aspect of the present invention, an optical communication device having low connection loss between mounted optical components and excellent connection reliability can be manufactured.
[0097]
The optical communication device can be manufactured, for example, by first manufacturing an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board separately, and then connecting them through solder or the like.
Therefore, here, first, a method of manufacturing each of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board will be described separately, and then a method of connecting the two will be described.
[0098]
Below, the manufacturing method of the board | substrate for IC chip mounting is demonstrated.
First, it said step (a), that is, will be described multilayer wiring board manufacturing process for manufacturing a multilayer wiring board in the order of steps. Specifically, for example, it is possible to produce a multilayer wiring board by passing through the following steps (1) to (9).
(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 resin (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.
[0099]
In addition, in the case where connection between conductor circuits sandwiching the insulating substrate is performed through holes, for example, after forming a through hole in the insulating substrate using a drill or a laser, an electroless plating process or the like is performed. Through holes are formed by applying. 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.
[0100]
(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 interlayer resin insulation layer, the influence on the electric signal transmission ability of the conductor circuit, 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.
[0101]
(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 provided 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.
[0102]
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.
[0103]
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.
[0104]
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.
[0105]
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.
[0106]
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. The specific combination of the thermosetting resin and the thermoplastic resin includes, for example, phenol resin / polyether sulfone, polyimide resin / polysulfone, epoxy resin / polyether sulfone, epoxy resin / phenoxy resin, and the like. It is done. 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.
[0107]
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.
[0108]
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.
By adopting such a configuration, it is possible to ensure excellent adhesion with the insulating substrate, and it is possible to ensure ease of formation when forming a via hole opening or the like in a subsequent process.
[0109]
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.
[0110]
The heat-resistant resin matrix is preferably one that can maintain the shape of the roughened surface when the roughened surface is formed on the interlayer resin insulation layer using the roughening liquid, for example, a thermosetting resin. , Thermoplastic resins, and composites thereof. Further, a photosensitive resin may be used. In the case where a photosensitive resin is used, a via hole opening can be formed in the interlayer resin insulating layer by exposure and development processes.
[0111]
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.
[0112]
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.
[0113]
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.
[0114]
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.
[0115]
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 those composed of silicon compounds such as silica and zeolite. These may be used alone or in combination of two or more.
[0116]
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 polyphenylene resin, polyolefin resin, fluororesin, and bismaleimide-triazine resin. 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 for dissolving the resin matrix.
Further, as the resin particles, rubber particles, liquid phase resin, liquid phase rubber, or the like may be used.
[0117]
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.
[0118]
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 interlayer resin insulation layer can be secured, and the thermal expansion can be easily adjusted between the poorly soluble resin and the interlayer resin comprising the roughened surface forming resin composition This is because no crack occurs in the insulating layer, and no peeling occurs between the interlayer resin insulating layer and the conductor circuit.
[0119]
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 the conductor circuit exposed from the bottom surface of the via hole is less likely to be corroded when roughened.
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.
[0120]
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.
[0121]
Thus, by combining average particles, relatively large coarse particles, and fine particles having a relatively small average particle diameter, the dissolution residue of the electroless plating film 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.
[0122]
(4) Next, when forming an interlayer resin insulation layer using a thermosetting resin or a resin composite as the material, the uncured resin insulation layer is cured and a via hole opening is formed. And an interlayer resin insulation layer. In this step, a through hole 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 for the interlayer resin insulation layer, it may be formed by exposure and development processing.
[0123]
When an interlayer resin insulating layer using a thermoplastic resin as the material is formed, a via hole opening is formed in the resin layer made of the thermoplastic resin to form an interlayer resin insulating layer. In this case, the via hole opening can be formed by performing laser treatment.
Further, when forming a through hole in this step, the through hole may be formed by drilling or laser processing.
[0124]
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.
[0125]
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 openings are formed in the resin film layer by one irradiation. Can be formed efficiently.
[0126]
When a carbon dioxide laser is used, the pulse interval is 10-Four-10-8It is desirable to be 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.
[0127]
(5) Next, a conductor circuit is formed on the surface of the interlayer resin insulation 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 interlayer resin insulation layer.
The thin film conductor layer can be formed by a method such as electroless plating or sputtering.
[0128]
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.
The thickness of the thin film conductor layer is preferably 0.3 μm, more preferably 0.6 μm, and preferably 2.0 μm, when the thin film conductor layer is formed by electroless plating. A desirable upper limit is 1.2 μm. Moreover, when forming by sputtering, 0.1-1.0 micrometer is desirable.
[0129]
In addition, a roughened surface may be formed on the surface of the interlayer resin insulation layer before forming the thin film conductor layer. By forming the roughened surface, the adhesion between the interlayer resin insulation layer and the thin film conductor layer can be improved. In particular, when an interlayer resin insulation layer is formed using a roughened surface forming resin composition, it is desirable to form a roughened surface using an acid, an oxidizing agent, or the like.
[0130]
Further, when the through hole is formed in the step (4), when the thin film conductor layer is formed on the interlayer resin insulation layer, the through hole is formed by forming the thin film conductor layer on the wall surface of the through hole. Also good.
[0131]
(6) Next, a plating resist is formed on the interlayer resin insulation layer having a 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.
[0132]
(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.
Moreover, as for the thickness of the said electroplating layer, 5-20 micrometers is desirable.
[0133]
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 interlayer resin insulation 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.
[0134]
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 portion of the resin filler layer may be formed by performing electroless plating, if necessary.
[0135]
(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 interlayer resin insulation layer can be formed.
[0136]
(9) Thereafter, by repeating the steps (3) to (8) as necessary, a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both surfaces. In this step, a through hole may be formed or may not be formed.
[0137]
By performing such steps (1) to (9), it is possible to manufacture a multilayer wiring board in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both surfaces of a substrate.
The manufacturing method of the multilayer wiring board detailed here is the semi-additive method, but the manufacturing method of the multilayer wiring board manufactured in the step (a) is not limited to the semi-additive method, and the full-additive method and the subtractive method. It is also possible to use a method, a batch lamination method, a conformal method or the like.
Among these, the semi-additive method or the full additive method is desirable. This is because the etching accuracy is high, so that it is suitable for forming a finer conductor circuit and the degree of freedom in designing the conductor circuit is improved.
[0138]
In the method for manufacturing a device for optical communication according to the fourth aspect of the present invention, after the multilayer wiring board is manufactured through the step (a), a through hole is formed in the multilayer wiring board in the step (b). A through hole forming step is performed. The through-hole formed in this step serves as an optical path for optical signal transmission in the IC chip mounting substrate. Therefore, the through hole formed in this step is also referred to as an optical path through hole hereinafter.
[0139]
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.
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 or the optical element, and the like.
Further, it is desirable that the optical path through hole is formed for each optical element such as a light receiving element or a light emitting element. Moreover, you may form for every signal wavelength.
Moreover, it is desirable that the diameter of the cross section of the through hole for an optical path is 100 to 500 μm. If it is less than 100 μm, the optical path through-hole may be blocked. On the other hand, if it exceeds 500 μm, the optical signal transmission performance of the optical signal transmission optical path is not improved so much. It may cause a hindrance to the degree of freedom in designing the conductor circuit and the like.
[0140]
Moreover, after forming the through hole for an optical path, a desmear treatment 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, the resin residue, burrs and the like in the optical path through hole can be removed.
[0141]
Next, the step (c), that is, the metal layer forming step for forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole (through hole for optical path) is performed.
In this metal layer forming step, it is desirable to form a glossy metal layer on the wall surface of the optical path through hole and to form a conductor circuit on the outermost interlayer resin insulation layer.
Therefore, a method of forming a glossy metal layer in the through hole for an optical path and forming a conductor circuit on the outermost interlayer resin insulation layer will be described below.
[0142]
First, a conductor layer is formed on the wall surface of the optical path through hole by electroless plating or the like, and a conductor layer is formed on the entire surface of the interlayer resin insulation layer.
[0143]
Next, a plating resist is formed on the entire surface of the conductor layer (excluding the conductor layer formed on the wall surface of the optical path through hole). The plating resist may be formed by, for example, the same method as in step (6) of (a) above.
[0144]
Next, electrolytic plating or electroless plating is performed on the conductor layer formed on the wall surface of the optical path through hole to form a glossy metal layer on the wall surface of the optical path through hole, and then the plating resist is removed. To do. Examples of the material for the metal layer include gold, silver, nickel, platinum, aluminum, and rhodium.
[0145]
Next, a plating resist is formed again on the conductor circuit non-formation part (including the end face part of the optical path through hole) on the conductor layer formed on the surface of the interlayer resin insulation layer. The plating resist may be formed by, for example, a method similar to the method performed in the above step (a) (6).
[0146]
Further, electrolytic plating is performed using the conductor layer formed on the interlayer resin insulation 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 formed. By removing, an independent conductor circuit is formed on the interlayer resin insulation layer.
[0147]
Further, as another method of forming the outermost layer conductor circuit on the outermost interlayer resin insulation layer of the multilayer wiring board as well as forming a glossy metal layer on the wall surface of the optical path through hole, Such a method may be used.
That is, first, when the conductor layer is formed on the wall surface of the optical path through hole by electroless plating or the like, the conductor layer is also formed on the entire surface of the interlayer resin insulating layer.
[0148]
Next, a plating resist is formed on the conductor circuit non-formed portion on the conductor layer formed on the surface of the interlayer resin insulating layer. The plating resist may be formed by, for example, a method similar to the method performed in the above step (a) (6).
[0149]
Furthermore, electrolytic plating is performed using the wall surface of the optical path through hole and the conductor layer formed on the interlayer resin insulation layer as a plating lead, and electrolysis is performed on the wall surface of the optical path through hole and the plating resist non-forming portion. By forming a plating layer and then removing the plating resist and the conductor layer under the plating resist, a glossy metal layer is formed on the wall surface of the optical path through-hole, and an independent conductor on the interlayer resin insulation layer Form a circuit.
According to this method, the step of forming a plating resist and the step of performing electrolytic plating can be reduced.
In this method, gold, silver, nickel, platinum, or aluminum can be used as a material for the electroplating layer formed in the conductor layer and the through hole for the optical path. Therefore, in this case, a part of the conductor circuit is made of a glossy metal.
[0150]
Further, in the fourth method for manufacturing an optical communication device of the present invention, the glossy metal layer formed in the optical path through hole and the conductor circuit formed on the outermost interlayer resin insulation layer are separately formed. May be.
In this case, first, after forming a plating resist on the entire surface of the multilayer wiring board (excluding the wall surface of the optical path through hole), electroless plating or the like is performed to form a conductor layer on the wall surface of the optical path through hole. The plating resist may be formed by, for example, the same method as in step (6) of (a) above.
Then, electroless plating or electrolytic plating is performed on the conductor layer to form a glossy metal layer on the wall surface of the optical path through hole. Examples of the material for the glossy metal layer include gold, silver, nickel, platinum, aluminum, and rhodium.
Thereafter, by removing the plating resist, a glossy metal layer can be formed on the wall surface of the through hole for an optical path of the multilayer wiring board via a conductor layer.
The plating resist can be removed using, for example, an alkaline aqueous solution.
After forming a glossy metal layer on the wall surface of the optical path through-hole in this way, a conductor circuit is formed on the surface of the outermost interlayer resin insulation layer in the same manner as in steps (6) and (7) of (a) above. Can be formed.
In addition, as a method of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole for an optical path, for example, methods such as vacuum deposition and sputtering can be used in addition to electrolytic plating and electroless plating.
[0151]
In the step (c), a roughened surface may be formed on the wall surface of the glossy metal layer formed on the wall surface of the optical path through hole, if necessary.
Examples of the method for forming the roughened surface include an etching process using an etching solution containing a cupric complex and an organic acid salt, a process using Cu—Ni—P needle-like alloy plating, and the like.
Alternatively, after forming a conductor layer by electroless plating or the like, a roughened surface may be formed on the conductor layer, and a glossy metal layer may be formed so as to follow the shape of the roughened surface. Note that after the roughened surface is formed on the conductor layer formed by electroless plating or the like, a metal layer having a gloss with a flat surface may be formed.
[0152]
In addition, after forming the metal layer in the through hole (optical path through hole) in the step (c), it is desirable to fill the optical path through hole with an uncured resin composition.
An optical path for optical signal transmission in which an optical path resin layer is formed can be obtained by filling an uncured resin composition in the through hole for optical path and then performing a curing treatment.
The method for filling the uncured resin composition is not particularly limited, and for example, a method such as printing or potting can be used.
In addition, when filling the uncured resin composition by printing, the uncured resin composition may be filled once or printed in two or more times. Also, printing may be performed from both sides of the multilayer wiring board.
[0153]
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 composition of the resin composition and the like. Just choose.
Examples of the uncured resin composition include the same materials as those for the optical path resin layer described in the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the first aspect of the present invention.
[0154]
A multilayer wiring board manufactured through the step (a) by passing through such a through-hole forming step, a metal layer forming step, and a resin composition filling step performed as necessary, and the resin composition therein A portion that penetrates the substrate and the interlayer resin insulation layer of the optical signal transmission optical path in which a metal layer is formed on the surrounding wall surface can be formed.
Moreover, when performing the said metal layer formation process, an independent conductor circuit can be formed by forming a conductor layer also on the surface of an interlayer resin insulation layer and performing the process mentioned above.
[0155]
Next, if necessary, a solder resist layer forming step of forming a solder resist layer having an opening communicating with the through hole (optical path through hole) formed in the step (b) is performed.
Specifically, for example, the solder resist layer can be formed by performing the following steps (1) and (2).
[0156]
(1) First, a layer of the solder resist composition is formed on the outermost layer of the multilayer wiring board in which the optical path through hole 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.
[0157]
Examples of solder resist compositions other than those described above include, for example, (meth) acrylates of novolak type epoxy resins, imidazole curing agents, bifunctional (meth) acrylic acid ester monomers, and (meth) acrylic acid having a molecular weight of about 500 to 5000. 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 may also be used.
Moreover, at this process, you may pressure-bond the film which consists of the said soldering resist composition, and may form the layer of a soldering resist composition.
[0158]
(2) Next, an opening (hereinafter also referred to as an optical path opening) communicating with the through hole for an optical path is formed in the layer of the solder resist composition.
Specifically, for example, it is formed by the same method as the method of forming the via hole opening, that is, exposure development processing, laser processing, or the like.
In addition, when forming the optical path opening, at the same time, an opening for forming a solder bump (an opening for mounting an IC chip or an optical element or an opening for connecting to an external substrate such as a multilayer printed wiring board) is formed. It is desirable to form. The formation of the optical path opening and the formation of the solder bump forming opening may be performed separately.
[0159]
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.
Through the steps (1) and (2), a solder resist layer having an 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. .
The diameter of the optical path opening may be the same as the diameter of the optical path through hole, or may be smaller than the diameter of the optical path through hole.
[0160]
In addition, when an optical path resin layer is formed in the optical path through hole after the step (c), an uncured resin composition is filled in the optical path opening formed in the solder resist layer even in this process. Then, it is desirable to form an optical path resin layer by performing a curing process.
Also in this step, by forming the optical path resin layer, the optical path resin layer is formed in the entire interior of the optical signal transmission optical path.
The uncured resin composition filled in the optical path opening is preferably the same as the uncured resin composition filled in the optical path through hole.
[0161]
Further, in the case of forming an optical path for transmitting an optical signal in which an optical path resin layer is formed in the entire interior, without filling the uncured resin composition after the step (c), in this step, For optical signal transmission in which an uncured resin composition is filled in the optical path through hole and in the optical path opening communicated therewith, and then subjected to a curing treatment to form an optical path resin layer throughout the interior. It may be an optical path.
[0162]
Further, in the step (c), after filling the through hole for the optical path with the uncured resin composition, the resin composition is semi-cured, and then the solder resist layer having the optical path opening by the method described above. After forming and further filling the uncured resin composition in the optical path opening, by simultaneously curing the resin composition in the optical path through-hole and the resin composition in the optical path opening, An optical path resin layer may be formed.
[0163]
If necessary, a microlens is disposed at the end of the optical signal transmission optical path.
In order to dispose the microlens at the end of the optical signal transmission optical path, it may be disposed at the end of the optical signal transmission optical path through an adhesive layer formed on the solder resist layer. When an optical path resin layer is formed inside the optical signal transmission optical path, it is desirable to directly arrange the optical path resin layer on the optical path resin layer.
[0164]
As a method of directly arranging the microlens on the optical path resin layer, for example, an appropriate amount of uncured optical lens resin is dropped on the optical path resin layer, and cured to the dropped uncured optical lens resin. The method of performing a process etc. are mentioned.
When an appropriate amount of the uncured optical lens resin is dropped onto the optical path resin layer, an apparatus such as a dispenser, an inkjet, a micropipette, or a microsyringe can be used.
The uncured optical lens resin dropped on the optical path resin layer using such an apparatus tends to be spherical due to its surface tension, and thus becomes hemispherical on the optical path resin layer, and then hemispherical. A hemispherical microlens can be disposed on the optical path resin layer by curing the uncured optical lens resin.
[0165]
Examples of the uncured optical lens resin include the same resins as the optical lens resin described in the optical communication device of the first aspect of the present invention.
In addition, the diameter of the microlens formed by the above-mentioned method, the shape of the curved surface, etc. are appropriately determined in consideration of the wettability between the resin composition and the uncured optical lens resin, the viscosity of the uncured optical lens resin, etc. It can be controlled by adjusting.
[0166]
Further, the conductor circuit portion exposed by forming the solder bump forming opening or the like is covered with a corrosion-resistant metal such as nickel, palladium, gold, silver, platinum, or the like, if 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.
[0167]
In addition, there is an opening in a portion corresponding to an opening for mounting an IC chip (IC chip mounting opening) or an opening for connecting to an external substrate such as a multilayer printed wiring board (multilayer printed wiring board connection opening). A solder bump is formed by reflowing after filling the solder pad with the solder paste through the formed mask.
By forming such solder bumps, an IC chip can be mounted via the solder bumps, or an external substrate such as a multilayer printed wiring board can be connected. The solder bumps may be formed as necessary. Even when the solder bumps are not formed, these solder bumps are formed via bumps on an external substrate such as an IC chip to be mounted or a multilayer printed wiring board to be connected. An IC chip mounting substrate can be electrically connected.
[0168]
Next, an optical element mounting in which the optical element is mounted at the position where the optical signal can be transmitted through the step (d), that is, the opening (optical path opening) and the through hole (optical path through hole). Perform the process.
[0169]
For mounting the optical element, for example, an opening for mounting an optical element (an opening for mounting an optical element) is filled with a solder paste in a process of filling the opening for mounting the IC chip with a solder paste. Furthermore, when performing reflow, it is only necessary to mount the optical element via solder.
Further, the optical element may be mounted using a conductive adhesive or the like instead of the solder paste.
Examples of the optical element include the light receiving element and the light emitting element described above.
Through these steps, an IC chip mounting substrate can be manufactured.
[0170]
Next, the manufacturing method of a multilayer printed wiring board is demonstrated.
(1) First, in the same manner as the steps (1) and (2) of the method for manufacturing an IC chip mounting substrate, a conductor circuit is formed on both sides of the substrate and the substrate is sandwiched between them. A through hole is formed to connect the two. 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.
[0171]
(2) Next, if necessary, an interlayer resin insulation layer and a conductor circuit are laminated on the substrate on which the conductor circuit is formed.
Specifically, first, an interlayer resin insulating layer having a via-hole opening is formed in the same manner as in the steps (3) and (4) of the method for manufacturing an IC chip mounting substrate. A thin film conductor layer is formed on the surface of the interlayer resin insulating layer including the wall surface of the via hole opening in the same manner as in the step (5) of the method for manufacturing the IC chip mounting substrate.
[0172]
Next, the thickness of the conductor layer is increased by forming an electroplating layer or the like on the entire surface of the thin film conductor layer. In addition, what is necessary is just to perform formation of an electroplating layer etc. as needed.
Next, an etching resist is formed on the conductor layer.
The etching resist is formed, for example, by pasting a photosensitive dry film, placing a photomask in close contact with the photosensitive dry film, and performing exposure development processing.
[0173]
Further, the conductor layer under the etching resist non-forming portion is removed by etching, and then the etching resist is removed to form a conductor circuit (including a via hole) on the interlayer resin insulating layer.
The etching treatment can be performed using, for example, an etching solution such as a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, sodium persulfate, ammonium persulfate, ferric chloride, and cupric chloride. Peeling can be performed using an alkaline aqueous solution or the like.
[0174]
The method for forming a conductor circuit described here is a subtractive method. However, as a method for forming a conductor circuit on an interlayer resin insulating layer, (5) of (a) of the above-described method for manufacturing an IC chip mounting substrate is used. ) To (7) may be used to form a conductor circuit.
The step (2), that is, the step of laminating the interlayer resin insulation layer and the conductor circuit may be performed only once or a plurality of times.
[0175]
(3) Next, an optical waveguide is formed on the substrate on the side facing the IC chip mounting substrate or on the conductor circuit non-forming portion on the interlayer resin insulation layer.
When the optical waveguide is formed using an inorganic material such as quartz glass as the material, it can be formed by attaching an optical waveguide molded in a predetermined shape in advance through an adhesive.
The optical waveguide made of the inorganic material is, for example, LiNbO.ThreeLiTaOThreeIt can be formed by depositing an inorganic material such as a liquid phase epitaxial method, a chemical deposition method (CVD), a molecular beam epitaxial method, or the like.
[0176]
When the optical waveguide is formed using a polymer material, an optical waveguide forming film that has been previously formed into a film shape on a substrate or a release film is pasted on the interlayer resin insulation layer, An optical waveguide can be formed by forming directly on the resin insulating layer.
Specifically, it can be formed using 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. These methods can be used both when the optical waveguide is formed on the substrate and the release film, and when it is directly formed on the interlayer resin insulating layer.
[0177]
In the method using reactive ion etching, (i) first, a lower clad is formed on a release film or the like, (ii) next, a core resin composition is applied onto the lower clad, and The core forming resin layer is obtained by performing a curing treatment as necessary. (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.
[0178]
(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.
In this method using reactive ion etching, an optical waveguide having excellent dimensional reliability can be formed. This method is also excellent in reproducibility.
[0179]
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.
[0180]
(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. (V) 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.
[0181]
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.
[0182]
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.
[0183]
(Iii) Next, by applying the resin composition for the core to the non-resist forming portion on the lower clad, and (iv) further curing the core resin composition, and then peeling the core forming resist, 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 resist formation 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.
In the optical waveguide formed by these methods, the refractive index of the core is made larger than the refractive index of the cladding.
[0184]
In addition, when forming an optical waveguide in this step, the optical waveguide is directly formed on the substrate or the interlayer resin insulation layer by using the method of sequentially laminating the lower clad, the core and the upper clad as described above. Further, in this case, the upper clad can serve as a solder resist layer by forming the upper clad on the entire substrate or the interlayer resin insulating layer.
Further, the lower clad and the core are formed in advance in a film shape, and this is attached to a predetermined position on the substrate or the interlayer resin insulation layer. The upper clad can also serve as a solder resist layer by forming the clad.
[0185]
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 interlayer resin insulation layer, or may be formed after the optical waveguide is mounted on the interlayer resin insulation layer. Except for the case where it is directly formed on the layer, it is desirable to form an optical path conversion mirror in advance. The work can be easily performed, and there is a risk that other members constituting the multilayer printed wiring board at the time of the work, for example, the substrate, the conductor circuit, the interlayer resin insulating layer, etc. may be scratched or damaged. Because there is no.
[0186]
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.
[0187]
(4) Next, if necessary, a solder resist layer is formed on the outermost layer of the substrate on which the optical waveguide is formed.
The solder resist layer can be formed using, for example, a resin composition similar to the resin composition used when forming the solder resist layer of the IC chip mounting substrate.
[0188]
(5) Next, an opening for forming solder bumps (an opening for mounting an IC chip mounting substrate and various surface mount electronic components) and an optical path opening on the solder resist layer on the side facing the IC chip mounting substrate Form.
The formation of the solder bump forming opening and the optical path opening may be performed using a method similar to the method of forming the solder bump forming opening on the IC chip mounting substrate, that is, using an exposure development process or a laser process. it can.
The formation of the solder bump formation opening and the formation of the optical path opening may be performed simultaneously or separately.
[0189]
Among these, when forming a solder resist layer, a method of forming a solder bump forming opening and an optical path opening by applying a resin composition containing a photosensitive resin as a material and performing an exposure development process. It is desirable to select.
This is because when the optical path opening is formed by exposure and development processing, there is no possibility of scratching the optical waveguide existing under the optical path opening when the opening is formed.
Moreover, when forming a solder resist layer, a solder resist layer having a solder bump forming opening and an optical path opening is prepared by previously preparing a resin film having an opening at a desired position and pasting the resin film. May be formed.
[0190]
If necessary, solder bump forming openings may also be formed in the solder resist layer on the side opposite to the surface facing the IC chip mounting substrate.
This is because the external connection terminals can also be formed on the solder resist layer on the opposite side of the surface facing the IC chip mounting substrate through the post-process.
[0191]
(6) Next, 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, or platinum as necessary to form a solder pad. . Specifically, a method similar to the method described in the method for manufacturing the IC chip mounting substrate may be used.
[0192]
(7) Next, if necessary, the optical path opening formed in the step (5) is filled with an uncured resin composition, and then cured to form an optical path resin layer. To do.
The uncured resin composition filled in this step is desirably the same as the resin composition filled in the optical path through hole and the optical path opening in the manufacturing process of the IC chip mounting substrate.
[0193]
(8) Next, 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.
By forming such solder bumps, it is possible to mount an IC chip mounting substrate and various surface-mount electronic components via the solder bumps. The solder bumps may be formed as necessary. Even when the solder bumps are not formed, these solder bumps are mounted via the IC chip mounting substrate to be mounted and the bumps of various surface mount electronic components. be able to.
Also, the solder resist layer on the opposite side of the surface facing the IC chip mounting substrate does not require the formation of external connection terminals, and pins or solder balls are formed as necessary. It is good also as PGA (Pin Grid Array) and BGA (Ball Grid Array).
Through such a process, a multilayer printed wiring board constituting an optical communication device can be manufactured.
[0194]
In the optical communication device manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention, next, an optical signal is transmitted between the optical element of the IC chip mounting substrate and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board via the optical path for optical signal transmission. Both are placed and fixed at a position where transmission is possible.
Here, after the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are disposed to face each other, a solder connection portion is formed by the solder bumps of the IC chip mounting substrate and the solder bumps of the multilayer printed wiring board. It is electrically connected and both are fixed. In other words, the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are arranged to face each other at a predetermined position in a predetermined direction, and are connected by reflowing.
As described above, the solder bumps for fixing both the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board may be formed on only one of them.
[0195]
In this process, since the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are connected using their solder bumps, there is a slight misalignment between the two when they are placed facing each other. In addition, both can be arranged at a predetermined position due to the self-alignment effect of the solder during reflow.
[0196]
Further, in the manufacturing method of the present invention, the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are arranged and fixed at predetermined positions, and then sealed between the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board. The encapsulating resin layer may be formed by pouring the resin composition for use and then performing a curing treatment.
[0197]
Examples of the sealing resin composition include acrylic resins such as PMMA (polymethyl methacrylate), deuterated PMMA, and deuterated fluorinated PMMA; polyimide resins such as fluorinated polyimide; epoxy resins; UV curable epoxy resins A silicone resin such as a deuterated silicone resin; a resin component such as a polymer produced from benzocyclobutene, and particles included as necessary, and a curing agent, various additives, a solvent, and the like are appropriately blended. And the like.
Moreover, it is desirable that the sealing resin composition has a transmittance of communication wavelength light after curing of 70% or more.
[0198]
Here, as the viscosity of the sealing resin composition poured between the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board and the curing treatment conditions after pouring the sealing resin composition, the sealing resin composition The composition may be appropriately selected in consideration of the composition of the substrate, the design of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board, and the like.
[0199]
Next, the IC chip is mounted on the IC chip mounting substrate, and then, if necessary, the IC chip is resin-sealed to obtain an optical communication device.
The IC chip can be mounted by a conventionally known method.
Also, the IC chip is mounted before connecting the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board, and the optical chip is used for optical communication by connecting the IC chip mounting substrate on which the IC chip is mounted and the multilayer printed wiring board. It may be a device.
[0200]
Next, the optical communication device according to the second aspect of the present invention will be described.
The optical communication device of the second invention is an optical communication device comprising an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board,
The multilayer printed wiring board includes a substrate and a conductor circuit,
The multilayer printed wiring board is provided with an optical path for transmitting an optical signal that penetrates at least the board,
The optical path for transmitting an optical signal is characterized in that a glossy metal layer is formed on part or all of the wall surface.
[0201]
In the optical communication device of the second aspect of the present invention, the glossy metal layer formed on part or all of the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal preferably transmits an optical signal transmitted through the optical path for transmitting an optical signal. Since the optical signal can be reflected, it is difficult for the optical signal to be attenuated or absorbed by hitting the wall surface of the optical path for transmitting the optical signal. Therefore, according to the optical communication device of the second aspect of the present invention, the optical signal transmitted in the optical signal transmission optical path is less likely to be lost, so that the optical signal transmission is highly reliable and accurate optical communication is realized. can do.
[0202]
In the optical communication device according to the second aspect of the present invention, an optical signal transmission optical path penetrating at least the substrate is disposed on the multilayer printed wiring board constituting the optical communication device.
In a multilayer printed wiring board provided with such an optical signal transmission optical path, an optical signal can be transmitted through the optical signal transmission optical path.
[0203]
In the optical communication device of the second aspect of the present invention, the optical path for transmitting an optical signal has a glossy metal layer formed on a part or all of its wall surface. As described above, when the glossy metal layer is formed on a part or all of the wall surface of the optical signal transmission optical path, the optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path is transmitted to the wall surface of the optical signal transmission optical path. In this case, since the reflection is favorably reflected by the glossy metal layer, loss in the optical signal hardly occurs and the reliability of optical signal transmission can be improved.
The glossy metal layer is formed on a part of the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal or on the entire wall surface. However, the glossy metal layer is formed on the optical signal. When formed on a part of the wall surface of the transmission optical path, the glossy metal layer is preferably formed on the wall surface of the portion that penetrates the substrate and the interlayer resin insulating layer of the optical signal transmission optical path. This is because the substrate and the interlayer resin insulation layer usually have high adhesion to the metal, and the solder resist layer has low adhesion to the metal.
[0204]
The optical signal transmission optical path is preferably configured to include a gap. In the case where the optical path for transmitting an optical signal is formed including a gap, the formation is easy, and transmission loss hardly occurs in the transmission of the optical signal through the optical path for transmitting an optical signal. Whether or not the configuration of the optical path for transmitting an optical signal is a gap may be appropriately determined in consideration of the thickness of the multilayer printed wiring board.
[0205]
In addition, it is desirable that the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition. When the optical path for transmitting an optical signal is configured to include a resin composition, it is possible to prevent a decrease in strength of the multilayer printed wiring board.
In addition, when the optical path for optical signal transmission is composed of a resin composition, it is possible to prevent the entry of dust or foreign matter into the optical path for optical signal transmission. Therefore, it is possible to prevent the transmission of the optical signal from being hindered.
[0206]
It is also desirable that the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition and voids. When the optical path for transmitting an optical signal is configured to include a resin composition and voids, it is possible to prevent a reduction in strength of the multilayer printed wiring board.
When the optical signal transmission optical path is constituted by the resin composition and the gap, the optical signal transmission optical path formed in the portion penetrating the substrate and the interlayer insulating layer is constituted by the resin composition, and the solder It is desirable that the optical signal transmission optical path formed in the resist layer is constituted by a gap. This is because the substrate and the interlayer insulating layer usually have high adhesion to the resin, and the solder resist layer has low adhesion to the resin.
[0207]
The IC chip mounting substrate constituting the optical communication device is not particularly limited, and examples thereof include an IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the first present invention.
Further, the optical signal transmission optical path is not necessarily formed on the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the second aspect of the present invention. Therefore, when an optical element such as a light receiving element or a light emitting element is mounted on the IC chip mounting board, solder or a conductive adhesive is interposed on the side facing the multilayer printed wiring board of the IC chip mounting board. Can be attached. In this case, an optical signal can be transmitted between the light receiving element or the light emitting element and the optical waveguide formed on the multilayer printed wiring board even if the optical path for optical signal transmission is not formed on the IC chip mounting substrate. .
[0208]
The optical communication device according to the second aspect of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the optical communication device of the second invention. FIG. 3 shows an optical communication device in a state where an IC chip is mounted.
[0209]
As shown in FIG. 3, the optical communication device 350 according to the second aspect of the present invention includes an IC chip mounting substrate 320 on which an IC chip 340 is mounted and a multilayer printed wiring board 300. The multilayer printed wiring board 300 is electrically connected via a solder connection portion 341.
[0210]
In the IC chip mounting substrate 320, the conductor circuit 324 and the interlayer insulating layer 322 are laminated on both surfaces of the substrate 321, and the conductor circuits sandwiching the substrate 321 and the conductor circuits sandwiching the interlayer insulating layer 322 are: Each is electrically connected by a through hole 329 and a via hole 327.
In addition, a solder resist layer 334 having solder bumps is formed on the outermost layer of the IC chip mounting substrate 320. In addition, the outermost layer on the side facing the multilayer printed wiring board 300 includes a light receiving portion 338a and a light receiving portion 338a. A light receiving element 338 and a light emitting element 339 are provided so that the light emitting portions 339a are exposed.
[0211]
In the multilayer printed wiring board 300, the conductor circuit 304 and the interlayer insulating layer 302 are laminated on both surfaces of the substrate 301, and the conductor circuits sandwiching the substrate 301 and the conductor circuits sandwiching the interlayer insulating layer 302 are respectively The through hole 309 and the via hole 307 are electrically connected.
The multilayer printed wiring board 300 is formed with an optical signal transmission optical path 361 that penetrates the substrate 301, the interlayer insulating layer 302, and the solder resist layer 314, and the optical signal transmission optical path 361 passes through the optical signal transmission optical path 361. An optical signal can be transmitted between the waveguide 319 (319a, 319b) and the light receiving element 338 or the light emitting element 339. Furthermore, the optical path for optical signal transmission 361 has a metal layer 361b formed on a part of its wall surface, and an optical path resin layer 361a formed on a part of its interior.
In the multilayer printed wiring board 300, the optical waveguide 319 is formed on the outermost interlayer insulating layer 302 on the opposite side of the IC chip mounting substrate 320 with the substrate 301 interposed therebetween, and the optical waveguide 319 is an optical path conversion mirror 319 ( 319a, 319b).
In the optical communication device 350 shown in FIG. 3, the light receiving element and the light emitting element are mounted on the surface facing the multilayer printed wiring board.
[0212]
In such an optical communication device according to the second aspect of the present invention, since the optical / electrical signal conversion is performed in the IC chip mounting substrate, that is, at a position close to the IC chip, the transmission distance of the electric signal is short and the speed is high. It can cope with communication.
In addition, the electrical signal sent out from the IC chip is converted into an optical signal as described above, and then sent to the outside via the optical fiber, but also to the multilayer printed wiring board via the solder connection portion. It is sent to other electronic components such as IC chips mounted on the multilayer printed wiring board via the conductor circuit (including via holes and through holes) of the multilayer printed wiring board.
In addition, in the optical communication device having such a configuration, the light receiving element and the light emitting element mounted on the IC chip mounting substrate and the optical waveguide formed on the multilayer printed wiring board are less likely to be misaligned. The connection reliability will be excellent.
[0213]
The formation position of the optical waveguide in the multilayer printed wiring board shown in FIG. 3 is on the outermost interlayer insulating layer, but in the multilayer printed wiring board constituting the optical communication device of the second invention, The formation position of the waveguide is not limited to this, and may be between the interlayer insulating layers or on the substrate.
[0214]
Also, in the multilayer printed wiring board 300 shown in FIG. 3, a glossy metal layer 361b is formed on the wall surface of the portion that penetrates the substrate 301 and the interlayer resin insulation layer 302 of the optical signal transmission optical path 361. By forming the glossy metal layer on the wall surface of the optical path for optical signal transmission in this way, the optical communication device of the second aspect of the present invention, when the optical signal is transmitted through the optical path for optical signal transmission, An optical signal is suitably reflected by the metal layer, and loss in the optical signal is less likely to occur, resulting in excellent signal transmission reliability.
Further, in the multilayer printed wiring board 300 shown in FIG. 3, the metal layer 361b is formed in a part of the optical signal transmission optical path 361 (a portion penetrating the substrate 301 and the interlayer resin insulating layer 302). The IC chip mounting substrate constituting the device for optical communication of the present invention may have a structure in which a metal layer is formed on the entire wall surface of the optical path for optical signal transmission, for example.
[0215]
The optical signal transmission optical path, optical element, optical waveguide, etc. in the optical communication device of the second invention are substantially the same as those of the optical communication device of the first invention. The description will be omitted.
The optical communication device of the second aspect of the present invention having such a configuration can be manufactured using, for example, the method for manufacturing the optical communication device of the fifth aspect of the present invention described later.
[0216]
Next, a method for manufacturing an optical communication device according to the fifth aspect of the present invention will be described.
The manufacturing method of the device for optical communication of the fifth aspect of the present invention,
Apart from manufacturing the IC chip mounting board on which the optical elements are mounted,
(A) A multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both surfaces of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical waveguide forming step of forming an optical waveguide at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
After manufacturing a multilayer printed wiring board using a method including:
Between the optical element of the IC chip mounting substrate and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board, both are arranged and fixed at a position where an optical signal can be transmitted.
[0217]
In the multilayer printed wiring board constituting the optical communication device manufactured by the optical communication device manufacturing method of the fifth aspect of the present invention, a glossy metal layer is formed on part or all of the optical path for optical signal transmission, Since the metal layer can suitably reflect the optical signal transmitted in the optical path for optical signal transmission, the optical signal is less likely to be attenuated or absorbed by hitting the wall surface of the optical path for optical signal transmission, Since it is difficult for loss to occur in the optical signal transmitted through the optical path for optical signal transmission, the optical signal transmission is highly reliable and accurate optical communication can be realized.
Therefore, according to the method for manufacturing an optical communication device of the fifth aspect of the present invention, an optical communication device having low connection loss between mounted optical components and excellent connection reliability can be manufactured.
[0218]
Similarly to the optical communication device manufacturing method of the fourth aspect of the present invention, the optical communication device of the fifth aspect of the invention first manufactures the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board separately, and then It can be manufactured by connecting both via solder or the like.
Therefore, here, first, a method of manufacturing each of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board will be described separately, and then a method of connecting the two will be described.
[0219]
As a method for manufacturing the IC chip mounting substrate, for example, a method similar to the method for manufacturing the IC chip mounting substrate in the method for manufacturing an optical communication device of the fourth aspect of the present invention can be used.
As described above, in the method for manufacturing an optical communication device according to the fifth aspect of the present invention, the optical signal transmission optical path may not be disposed on the IC chip mounting substrate. Therefore, when manufacturing an IC chip mounting substrate in which an optical path for optical signal transmission is not formed, for example, in a method for manufacturing an IC chip mounting substrate in the method for manufacturing an optical communication device of the fifth aspect of the present invention. The optical element mounting openings may be formed as necessary without performing the steps (b) and without forming the optical path openings in the step (c).
Moreover, when forming the said IC chip mounting board | substrate, what is necessary is just to perform formation of a soldering resist layer as needed.
[0220]
As a method of manufacturing the multilayer printed wiring board, for example, a method of performing the following steps (1) to (5) can be used.
(1) A through hole for an optical path is formed using the same method as the steps (a) and (b) of the method for manufacturing an IC chip mounting substrate in the method for manufacturing an optical communication device according to the fourth aspect of the present invention. Manufacture multi-layer wiring boards.
[0221]
(2) Next, an optical waveguide is formed in the conductor circuit non-forming portion on the interlayer insulating layer of the multilayer wiring board. The optical waveguide is formed at a position where an optical signal can be transmitted through the optical path through hole.
As a specific method for forming an optical waveguide, the same method as the method used in the step (3) of the method for producing a multilayer printed wiring board in the method for producing an optical communication device of the fourth invention is used. Can be used.
In addition, an optical path conversion mirror is formed in the optical waveguide formed here.
[0222]
(3) Next, a solder resist layer is formed on the outermost layer of the multilayer wiring board on which the optical waveguide is formed. What is necessary is just to form the said soldering resist layer using the method similar to the method used at the process of (4) of the method of manufacturing the multilayer printed wiring board in the manufacturing method of the device for optical communications of 4th this invention.
The solder resist layer may be formed as necessary.
[0223]
(4) Next, openings for forming solder bumps and openings for optical paths are formed in the solder resist layer on the side facing the IC chip mounting substrate.
The solder bump forming opening and the optical path opening are the same as the method used in the step (5) of the method for producing a multilayer printed wiring board in the method for producing an optical communication device of the fourth invention. May be used.
The optical path opening is formed so as to communicate with the optical path through hole formed in the step (1).
In this step, after forming the optical path opening, the resin composition may be filled in the optical path opening. Examples of the resin composition include those similar to the resin composition filled in the optical path through hole in the step (1). In this step, the resin composition may be simultaneously filled into the optical path through hole and the optical path opening.
[0224]
(5) Next, using a method similar to the method used in the steps (6) and (8) of the method for producing a multilayer printed wiring board in the method for producing an optical communication device of the fourth invention, A multilayer printed wiring board can be manufactured by forming solder pads, solder bumps, and the like.
[0225]
Next, the IC chip mounting substrate manufactured by the above-described method and the multilayer printed wiring board are connected to manufacture an optical communication device.
Specifically, a method similar to the method used when manufacturing the optical communication device of the fourth aspect of the present invention may be used.
Similarly to the case of manufacturing the optical communication device of the fourth aspect of the present invention, the solder bump is formed only on one of the opposing surfaces of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board. It may be. This is because both can be connected in this case.
[0226]
Next, an optical communication device according to the third aspect of the present invention will be described.
The optical communication device of the third aspect of the present invention is an optical communication device comprising an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board,
The IC chip mounting substrate is provided with an optical signal transmission optical path penetrating the IC chip mounting substrate.
The multilayer printed wiring board includes a substrate and a conductor circuit,
In the multilayer printed wiring board, an optical path for transmitting an optical signal penetrating at least the substrate is formed,
The optical path for transmitting an optical signal is characterized in that a glossy metal layer is formed on a part or all of the wall surface.
[0227]
In the optical communication device of the third aspect of the present invention, the glossy metal layer formed on a part or all of the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal preferably transmits an optical signal transmitted in the optical path for transmitting an optical signal. Since the optical signal can be reflected, it is difficult for the optical signal to be attenuated or absorbed by hitting the wall surface of the optical path for transmitting the optical signal. Therefore, according to the device for optical communication of the third aspect of the present invention, loss in the optical signal transmitted in the optical path for optical signal transmission is unlikely to occur, so that the optical signal transmission is highly reliable and accurate optical communication is realized. can do.
[0228]
In the optical communication device according to the third aspect of the present invention, an optical signal transmission optical path penetrating the IC chip mounting substrate is disposed on the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device. An optical path for transmitting an optical signal penetrating at least the substrate is disposed on a multilayer printed wiring board constituting the device.
In the optical communication device of the third aspect of the present invention in which such an optical signal transmission optical path is provided, the optical signal transmission optical path provided on the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are provided. An optical signal can be transmitted through the optical path for transmitting an optical signal.
[0229]
In the optical communication device of the third aspect of the present invention, a glossy metal layer is formed on a part or all of the wall surface of the optical path for optical signal transmission. As described above, when the glossy metal layer is formed on a part or all of the wall surface of the optical signal transmission optical path, the optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path is transmitted to the wall surface of the optical signal transmission optical path. In this case, since the reflection is favorably reflected by the glossy metal layer, loss in the optical signal hardly occurs and the reliability of optical signal transmission can be improved.
The glossy metal layer is formed on a part of the wall surface of the optical path for transmitting an optical signal or on the entire wall surface. However, the glossy metal layer is formed on the optical signal. When formed on a part of the wall surface of the transmission optical path, the glossy metal layer is preferably formed on the wall surface of the portion that penetrates the substrate and the interlayer resin insulating layer of the optical signal transmission optical path. This is because the substrate and the interlayer resin insulation layer usually have high adhesion to the metal, and the solder resist layer has low adhesion to the metal.
[0230]
The optical signal transmission optical path is preferably configured to include a gap. In the case where the optical path for transmitting an optical signal is formed including a gap, the formation is easy, and transmission loss hardly occurs in the transmission of the optical signal through the optical path for transmitting an optical signal. Whether or not the configuration of the optical path for transmitting an optical signal is a gap may be appropriately determined in consideration of the thickness of the IC chip mounting substrate or the multilayer printed wiring board.
[0231]
In addition, it is desirable that the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition. When the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition, it is possible to prevent a decrease in strength of the IC chip mounting substrate or the multilayer printed wiring board.
In addition, when the optical path for optical signal transmission is composed of a resin composition, it is possible to prevent the entry of dust or foreign matter into the optical path for optical signal transmission. Therefore, it is possible to prevent the transmission of the optical signal from being hindered.
[0232]
It is also desirable that the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition and voids. When the optical path for optical signal transmission includes a resin composition and voids, it is possible to prevent a decrease in strength of the IC chip mounting substrate or the multilayer printed wiring board.
When the optical signal transmission optical path is constituted by the resin composition and the gap, the optical signal transmission optical path formed in the portion penetrating the substrate and the interlayer insulating layer is constituted by the resin composition, and the solder It is desirable that the optical signal transmission optical path formed in the resist layer is constituted by a gap. This is because the substrate and the interlayer insulating layer usually have high adhesion to the resin, and the solder resist layer has low adhesion to the resin.
[0233]
The IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the third aspect of the present invention is not particularly limited as long as an optical signal transmission optical path penetrating the IC chip mounting substrate is formed. Examples thereof include those similar to the IC chip mounting substrate constituting the optical communication device of the first aspect of the present invention. By using such an IC chip mounting substrate, the various effects described above can be obtained.
[0234]
The multilayer printed wiring board constituting the optical communication device of the third aspect of the present invention includes a substrate and a conductor circuit, and further has an optical signal transmission optical path penetrating at least the substrate. If it is a thing, it will not specifically limit, For example, the thing similar to the multilayer printed wiring board which comprises the device for optical communication of 2nd this invention, etc. are mentioned. By using such a multilayer printed wiring board, the various effects described above can be obtained.
[0235]
Specifically, since the optical path for optical signal transmission is formed on the IC chip mounting board and the multilayer printed wiring board, an optical element is mounted on the IC chip mounting board or an optical waveguide is formed on the multilayer printed wiring board. In this case, the degree of freedom of the mounting position of the optical element and the formation position of the optical waveguide is increased, and the density of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board can be increased. This is because free space is widened in the design of an IC chip mounting board and a multilayer printed wiring board.
[0236]
In addition, using the optical signal transmission optical path formed on each of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board as a reference, the optical element mounting position and the optical waveguide forming position are aligned by optical processing or mechanical processing. Therefore, the optical element and the optical waveguide can be mounted accurately and at a desired position.
Furthermore, the optical path for optical signal transmission having the above-described configuration is less likely to be adversely affected by heat or the like under a heat treatment process or a reliability test.
[0237]
The optical communication device according to the third aspect of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the optical communication device of the third aspect of the present invention. FIG. 4 shows an optical communication device in a state where an IC chip is mounted.
[0238]
As shown in FIG. 4, an optical communication device 450 according to the third aspect of the present invention includes an IC chip mounting substrate 420 on which an IC chip 440 is mounted and a multilayer printed wiring board 400. The multilayer printed wiring board 400 is electrically connected via a solder connection portion 441.
[0239]
Further, in the optical communication device 450, an optical signal transmission optical path 451 passing through the IC chip mounting substrate 420 is formed, and this optical signal transmission optical path 451 is formed on a part of the wall surface with a metal layer. 451b is formed, and an optical path resin layer 451a is formed in a part of the interior. The configuration of the IC chip mounting substrate 420 is the same as the configuration of the IC chip mounting substrate 220 shown in FIG.
[0240]
The multilayer printed wiring board 400 is formed with an optical signal transmission optical path 461 that penetrates the substrate 401, the interlayer insulating layer 402, and the solder resist layer 414, and the optical signal transmission optical path 461 passes through the optical signal transmission optical path 461. An optical signal can be transmitted between the waveguide 419 and the light receiving element 438 or the light emitting element 439. The optical path for optical signal transmission 461 is formed with a metal layer 461b on a part of its wall surface, and further, an optical path resin layer 461a is formed on a part of its interior. The configuration of the multilayer printed wiring board 400 is the same as that of the multilayer printed wiring board 300 shown in FIG.
In this optical communication device 450, a light receiving element 438, a light emitting element 439, and an optical waveguide 419 are formed on an IC chip mounting substrate 420, and an optical signal transmission optical path 451 passing therethrough, and a multilayer printed wiring board 400. The optical signal can be transmitted through the optical signal transmission optical path 461 penetrating the substrate 401, the interlayer insulating layer 402, and the solder resist layer 414 formed on the substrate.
The embodiment of the optical communication device of the third aspect of the present invention is not limited to the form shown in FIG. 4, and may be the form shown in FIGS. 5 and 6, for example.
[0241]
In the IC chip mounting substrate 550 shown in FIG. 5, the light receiving element 538 is mounted on the surface of the IC chip mounting substrate 520 facing the multilayer printed wiring board 500, and the light emitting element 539 is connected to the multilayer printed wiring board 500. It is mounted on the opposite surface to the opposite surface.
Further, an optical signal transmission optical path 551 that penetrates the IC chip mounting substrate 520 is formed so that the light emitting element 539 can transmit an optical signal to and from the optical waveguide formed on the multilayer printed wiring board 500. Has been. The optical path 551 for optical signal transmission has a metal layer 551b formed on a part of its wall surface, and a resin layer 551a for the optical path filled with a part of the inside thereof.
[0242]
The multilayer printed wiring board 500 is formed with an optical waveguide, and an optical waveguide 518a for transmitting an optical signal to and from the light receiving element 538 is close to the IC chip mounting substrate 520 with the substrate 501 interposed therebetween. The optical waveguide 518b that is formed on the outermost interlayer insulating layer 502 on the side and transmits an optical signal to and from the light emitting element 539 is on the side opposite to the IC chip mounting substrate 520 across the substrate 501. It is formed on the outermost interlayer insulating layer 502. Further, the multilayer printed wiring board 500 has an optical signal transmission optical path 561 for transmitting an optical signal between the light emitting element 539 and the optical waveguide 518b. The optical signal transmission optical path 561 is formed so as to penetrate the substrate 501, the interlayer insulating layer 502, and the solder resist layer 514, and a metal layer 561 b is formed on a part of the wall surface, and a part of the inside thereof is formed. Is filled with an optical path resin layer 561a.
[0243]
In this optical communication device 550, the light emitting element 539 and the optical waveguide 519 b are formed on the IC chip mounting substrate 520, the optical signal transmission optical path 551 passing therethrough, and the multilayer printed wiring board 500. An optical signal can be transmitted through an optical signal transmission optical path 561 that penetrates the substrate 501, the interlayer insulating layer 502, and the solder resist layer 514.
The light receiving element 538 and the optical waveguide 519a can transmit an optical signal through the optical path opening 511a formed in the solder resist layer of the multilayer printed wiring board 500.
[0244]
In the optical communication device 650 shown in FIG. 6, the light receiving element 638 is mounted on the surface opposite to the surface facing the multilayer printed wiring board 600 of the IC chip mounting substrate 620, and the light emitting element 639 is mounted. It is mounted on the surface facing the multilayer printed wiring board 600.
An optical signal transmission optical path 651 that penetrates the IC chip mounting substrate 620 is provided so that the light receiving element 638 can transmit an optical signal to and from the optical waveguide 618a formed on the multilayer printed wiring board 600. Is formed. The optical path 651 for optical signal transmission has a metal layer 651b formed on a part of its wall surface, and a resin layer 651a for the optical path is filled in a part of the inside.
[0245]
The multilayer printed wiring board 600 is formed with an optical waveguide 619, and an optical waveguide 618 a for transmitting an optical signal to and from the light receiving element 638 is provided on the IC chip mounting substrate 620 with the substrate 601 interposed therebetween. An optical waveguide 618b that is formed on the outermost interlayer insulating layer on the near side and transmits an optical signal to and from the light emitting element 639 is on the side opposite to the IC chip mounting substrate 620 across the substrate 601. It is formed on the outermost interlayer insulating layer. Further, the multilayer printed wiring board 600 is provided with an optical path 651 for transmitting an optical signal for transmitting an optical signal between the light emitting element 639 and the optical waveguide 618b. The optical path for optical signal transmission 661 is formed so as to penetrate the substrate 601, the interlayer insulating layer 602, and the solder resist layer 614, and a metal layer 661 b is formed on a part of its wall surface, and a part of the inside thereof Is filled with an optical path resin layer 661a.
[0246]
In this optical communication device 650, the light emitting element 639 and the optical waveguide 619 b are connected via an optical signal transmission optical path 661 that penetrates the substrate 601, the interlayer insulating layer 602, and the solder resist layer 614 formed on the multilayer printed wiring board 600. The optical signal can be transmitted.
The light receiving element 638 and the optical waveguide 619a can transmit an optical signal through an optical signal transmission optical path 651 formed on the IC chip mounting substrate 620 and penetrating therethrough.
[0247]
As described above, the embodiment of the device for optical communication according to the third aspect of the present invention is not limited to the form shown in FIGS. 4 to 6, and the mounting position of the light receiving element and the light emitting element, the optical waveguide Any form may be used as long as the formation position and whether or not to form the optical path for transmitting an optical signal are appropriately selected and combined.
[0248]
In addition, although the formation position of the optical waveguide in the multilayer printed wiring board shown in FIGS. 4 to 6 is on the outermost interlayer insulating layer, in the multilayer printed wiring board constituting the optical communication device of the third aspect of the present invention The formation position of the optical waveguide is not limited to this, and may be between the interlayer insulating layers or on the substrate.
[0249]
In addition, since the optical signal transmission optical path, the optical element, the material of the optical waveguide, etc. in the optical communication device of the third aspect of the invention are substantially the same as those of the optical communication device of the first aspect of the invention, The description will be omitted.
The optical communication device of the third aspect of the present invention having such a configuration can be manufactured using, for example, the method for manufacturing the optical communication device of the sixth aspect of the present invention described later.
[0250]
Next, a method for manufacturing an optical communication device according to the sixth aspect of the present invention will be described.
The sixth method of manufacturing an optical communication device of the present invention is as follows.
(A) a multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both sides of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical element mounting step of mounting the optical element at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
In addition to manufacturing an IC chip mounting substrate using a method including:
(A) A multilayer wiring board manufacturing process in which a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are laminated on both surfaces of a substrate to form a multilayer wiring board;
(B) a through hole forming step of forming a through hole in the multilayer wiring board;
(C) a metal layer forming step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the through hole;
(D) an optical waveguide forming step of forming an optical waveguide at a position where an optical signal can be transmitted through the through hole;
After manufacturing a multilayer printed wiring board using a method including:
Between the optical element of the IC chip mounting substrate and the optical waveguide of the multilayer printed wiring board, both are arranged and fixed at a position where an optical signal can be transmitted.
[0251]
A glossy metal layer is formed on part or all of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board constituting the optical communication device manufactured by the optical communication device manufacturing method of the sixth aspect of the present invention. And the metal layer can suitably reflect the optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path, so that the optical signal is attenuated or absorbed by hitting the wall surface of the optical signal transmission optical path. Since the optical signal transmitted through the optical path for optical signal transmission is less likely to be lost, the optical signal transmission is highly reliable and accurate optical communication can be realized.
Therefore, according to the sixth method for manufacturing an optical communication device of the present invention, an optical communication device having low connection loss between mounted optical components and excellent connection reliability can be manufactured.
Also in the case of manufacturing the optical communication device, as in the optical communication device manufacturing method of the fourth aspect of the invention, first, the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board are separately manufactured, and then both Can be manufactured by connecting them via solder or the like.
Therefore, here, first, a method of manufacturing each of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board will be described, and then a method of connecting the two will be described.
[0252]
As a method for manufacturing the IC chip mounting substrate, for example, a method similar to the method for manufacturing the IC chip mounting substrate in the method for manufacturing an optical communication device of the fourth aspect of the present invention can be used.
When forming the IC chip mounting substrate, the solder resist layer may be formed as necessary.
[0253]
As a method for producing the multilayer printed wiring board, for example, a method similar to the method for producing a multilayer printed wiring board in the method for producing an optical communication device of the fifth invention can be used.
When forming the multilayer printed wiring board, the solder resist layer may be formed as necessary.
[0254]
Next, the device for optical communication is manufactured by connecting the IC chip mounting substrate manufactured by the above method and the multilayer printed wiring board.
Specifically, a method similar to the method used for the optical communication device of the fourth aspect of the present invention may be used.
[0255]
The IC chip mounted by the fourth to sixth methods for manufacturing an optical communication device of the present invention may be mounted by wire bonding or by flip chip connection. However, it is desirable that it is mounted by flip chip connection.
[0256]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
(Example 1)
A. Fabrication of IC chip mounting substrate
A-1. Preparation of resin film for interlayer resin insulation layer
30 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 469, Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), 40 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 215, Epiklon N-673 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), triazine 30 parts by weight of a structure-containing phenol novolak resin (phenolic hydroxyl group equivalent 120, Phenolite KA-7052 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was dissolved in 20 parts by weight of ethyl diglycol acetate and 20 parts by weight of solvent naphtha with stirring. Thereto, terminal epoxidized polybutadiene rubber (Nagase Kasei Kogyo Denarex R-45EPT) 15 parts by weight, 2-phenyl-4,5-bis (hydroxymethyl) imidazole pulverized product 1.5 parts by weight, finely pulverized silica 2 parts by weight , Silicone It was added foaming agent 0.5 parts by weight to prepare an epoxy resin composition.
The obtained epoxy resin composition was applied 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 interlayer resin was obtained. A resin film for an insulating layer was produced.
[0257]
A-2. 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), SiO having an average particle size of 1.6 μm and a maximum particle diameter of 15 μm or less coated with a silane coupling agent on the surface2170 parts by weight of spherical particles (manufactured by Adtech, CRS 1101-CE) and 1.5 parts by weight of a leveling agent (Perenol S4, manufactured by San Nopco) are placed in a container and mixed by stirring. A 49 Pa · s resin filler 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.
[0258]
A-3. Manufacture of IC chip mounting substrates
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 28 is laminated on both surfaces of an insulating substrate 21 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm was used as a starting material (see FIG. 7 (a)). 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 (FIG. 7B). reference).
[0259]
(2) The substrate on which the through hole 29 and the conductor circuit 24 are formed is washed with water and dried, followed by NaOH (10 g / l), NaClO.2(40 g / l), Na3PO4Blackening treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a blackening bath (oxidation bath), and NaOH (10 g / l), NaBH4A reduction treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a reducing bath was performed, and a roughened surface (not shown) was formed on the surface of the conductor circuit 24 including the through holes 29.
[0260]
(3) After preparing the resin filler described in A-2 above, within 24 hours after preparation by the following method, the conductor circuit non-formed portion on the one side of the through hole 29 and the substrate 21 and the outer edge of the conductor circuit 24 A layer of a resin filler 30 'was formed on the part.
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, The layer of resin filler 30 'was formed by drying on the conditions for 20 minutes (refer FIG.7 (c)).
[0261]
(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.
[0262]
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. Thus, 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 the roughened surface (see FIG. 7D). By this step, the surface of the resin filler layer 30 and the surface of the conductor circuit 24 are flush with each other.
[0263]
(5) After washing the substrate with water, acid degreasing, soft etching, and spraying an etchant on both sides of the substrate by spraying to etch the surface of the conductor circuit 24 and the land surface of the through hole 29, 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.
[0264]
(6) Next, a resin film for an interlayer resin insulation layer that is slightly larger than the substrate prepared in A-1 is placed on the substrate, and temporarily mounted under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a pressure bonding time of 10 seconds. After crimping and cutting, an interlayer resin insulation layer 22 was further formed by sticking using a vacuum laminator apparatus by the following method (see FIG. 7E).
That is, a resin film for an interlayer resin insulation layer was subjected to main pressure bonding on a substrate under conditions of a degree of vacuum of 65 Pa, a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80, and a time of 60 seconds, and then thermally cured at 170 ° C. for 30 minutes.
[0265]
(7) Next, CO 2 having a wavelength of 10.4 μm is passed through a mask in which a through hole having a thickness of 1.2 mm is formed on the interlayer resin insulating layer 22.2Via hole with a gas laser diameter of 4.0 mm, top hat mode, pulse width 8.0 μsec, mask through-hole diameter 1.0 mm, and interlayer resin insulation layer 22 with a diameter of 80 μm under conditions of one shot. 26 was formed (see FIG. 8A).
[0266]
(8) The substrate on which the via hole opening 26 is formed is immersed 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 interlayer resin insulating layer 22. As a result, a roughened surface (not shown) was formed on the surface including the inner wall surface of the opening 26 for the via hole.
[0267]
(9) Next, the substrate after the above treatment was immersed in a neutralization solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.) and washed with water.
Further, by applying a palladium catalyst to the surface of the roughened substrate (roughening depth 3 μm), catalyst nuclei are formed on the surface of the interlayer resin insulation layer 22 (including the inner wall surface of the via hole opening 26). Was attached (not shown). That is, the substrate is made of palladium chloride (PdCl2) And stannous chloride (SnCl2The catalyst was imparted by immersing it in a catalyst solution containing) and depositing palladium metal.
[0268]
(10) Next, the substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition, and the thickness of the surface of the interlayer resin insulating layer 22 (including the inner wall surface of the via hole opening 26) is 0.6 to 3 An electroless copper plating film 32 of 0.0 μm was formed (see FIG. 8B).
[0269]
[Electroless plating aqueous solution]
NiSOFour                   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
[0270]
(11) Next, a commercially available photosensitive dry film is pasted on the substrate on which the electroless copper plating film 32 is formed, and a mask is placed thereon, and 100 mJ / cm.2Then, a plating resist 23 having a thickness of 20 μm was provided by developing with a 0.8% aqueous sodium carbonate solution (see FIG. 8C).
[0271]
(12) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water and 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 23 non-formed portion. Then, an electrolytic copper plating film 33 having a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 8D).
[0272]
[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 GL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm2
65 minutes
Temperature 22 ± 2 ° C
[0273]
(13) Further, after removing the plating resist 23 with 5% NaOH, the electroless plating film under the plating resist 23 is removed by etching with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, and electroless copper plating is performed. A conductor circuit 25 (including a via hole 27) having a thickness of 18 μm composed of the film 32 and the electrolytic copper plating film 33 was formed (see FIG. 9A).
[0274]
(14) Further, a roughened surface (not shown) is formed on the surface of the conductor circuit 25 using the same etching solution as the etching solution used in the step (5). In the same manner as in the step (8), an interlayer resin 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. 9B). .
Thereafter, using a drill having a diameter of 300 μm, an optical path through hole 46 penetrating the substrate 21 and the interlayer resin insulating layer 22 was formed, and further, a desmear process was performed on the wall surface of the optical path through hole 46 (FIG. 9C). )reference). In addition, as for the diameter of the drill used when forming the through-hole for optical paths, 200-400 micrometers is desirable, and the drill whose diameter is 300 micrometers was used in the present Example.
[0275]
(15) Next, a catalyst is applied to the wall surface of the optical path through-hole 46 and the surface of the interlayer resin insulation layer 22 by the same method as that used in the step (9). The substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution similar to the electroless plating solution used in the process, the surface of the interlayer resin insulating layer 22 (including the inner wall surface of the via hole opening 26), and the optical path through hole A thin-film conductor layer (electroless copper plating film) 32 was formed on the wall surface 46 (see FIG. 10A).
[0276]
(16) Next, the plating resist 38 is formed on the entire surface of the interlayer resin insulation layer 22 (the thin film conductor layer 32 portion formed on the wall surface of the through hole 46 for the optical path) by a method similar to the method used in the step (11). And potassium gold cyanide (7.6 × 10-3mol / l), ammonium chloride (1.9 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.2 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (1.7 × 10-1The metal layer (gold plating layer) 45 was formed on the wall surface of the through hole 46 for the optical path by immersing in an electroless gold plating solution containing 1 mol / l) at 80 ° C. for 7.5 minutes. Thereafter, the plating resist 38 was peeled off with 5% NaOH.
[0277]
(17) Next, a plating resist 23 is provided on a portion including the end surface portion of the through hole for an optical path in which the metal layer 45 is formed by a method similar to the method used in the step (11). The electrolytic copper plating film 33 having a thickness of 20 μm was formed on the portion where the plating resist 23 was not formed by the same method as that used in the step (see FIG. 10B).
[0278]
(18) 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 25 (via hole 27) is removed. Formed). (See FIG. 10 (c)).
[0279]
(19) Next, using a squeegee, the resin composition containing the epoxy resin was filled into the through hole 46 for the optical path in which the metal layer 45 was formed, dried, and then the surface layer was flattened by buffing. . Furthermore, the hardening process was performed and the resin layer 42 for optical paths was formed (refer Fig.11 (a)).
Furthermore, oxidation / reduction treatment was performed by the same method as that used in the step (2), so that the surface of the conductor circuit 25 was a roughened surface (not shown).
[0280]
(20) Next, a photosensitizing agent obtained by acrylating 50% of an epoxy group of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) dissolved in diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) to a concentration of 60% by weight. 46.67 parts by weight of oligomer (molecular weight: 4000), 15.0 parts by weight of 80% by weight of bisphenol A type epoxy resin (trade name: Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) dissolved in methyl ethyl ketone, imidazole curing agent (Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 2E4MZ-CN) 1.6 parts by weight, photofunctional monomer bifunctional acrylic monomer (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: R604) 4.5 parts by weight, also polyvalent acrylic monomer ( Kyoei Chemical Co., Ltd., trade name: DPE6A) 1.5 parts by weight, dispersion antifoaming agent (San Nopco, S-65). Take 1 part by weight in a container, stir and mix to prepare a mixed composition. 2.0 parts by weight of benzophenone (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) as a photopolymerization initiator for this mixed composition, as a photosensitizer By adding 0.2 parts by weight of Michler's ketone (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), a solder resist composition having a viscosity adjusted to 2.0 Pa · s at 25 ° C. was obtained.
The viscosity is measured with a B-type viscometer (DVL-B type, manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) for 60 minutes.- 1(Rpm), rotor No. 4, 6 min- 1(Rpm), rotor No. 3 according.
[0281]
(21) Next, the solder resist composition is applied in a thickness of 30 μm on both surfaces of the substrate on which the interlayer resin insulating layer 22 and the conductor circuit 25 (including the via hole 27) are formed, and is performed at 70 ° C. for 20 minutes. Then, a drying process was performed at 70 ° C. for 30 minutes to form a solder resist composition layer 34 ′ (see FIG. 11B).
[0282]
(22) Next, a 5 mm-thick photomask on which patterns of optical path openings and solder bump formation openings (IC chip mounting openings and optical element mounting openings) are drawn is used as a solder resist composition on the IC chip mounting side. 1000 mJ / cm in close contact with the layer 34 '2Were exposed to UV light and developed with DMTG solution to form openings. Further, the solder resist 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. A solder resist layer 34 having a formation opening 35 and a thickness of 20 μm was formed.
In addition, a photomask on which a pattern of solder bump formation openings (multilayer printed wiring board connection openings) is drawn is brought into close contact with the other solder resist composition layer, and exposure is performed under the same conditions as the exposure and development conditions described above. By performing development processing, solder bump forming openings 35 for connection to the multilayer printed wiring board were formed (see FIG. 12A).
[0283]
(23) Next, a resin composition similar to the resin composition containing the epoxy resin filled in the step (19) is filled into the optical path opening formed in the step (22) using a squeegee. After drying, the surface layer was flattened by buffing. Furthermore, the hardening process was performed and the resin layer 42 for optical paths was formed.
The optical path resin layer formed in this step and the step (19) has a transmittance of 85% and a refractive index of 1.60.
[0284]
(24) Next, the substrate on which the solder resist layer 34 is formed is made of nickel chloride (2.3 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (2.8 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.6 × 10-1A nickel plating layer having a thickness of 5 μm was formed in the solder bump forming opening 35 and the optical element mounting opening 31 by immersing in an electroless nickel plating solution containing 0.5 mol / l) of pH = 4.5. Further, the substrate was made of potassium gold cyanide (7.6 × 10 6-3mol / l), ammonium chloride (1.9 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.2 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (1.7 × 10-1Molle-l) was immersed in an electroless gold plating solution at 80 ° C. for 7.5 minutes to form a 0.03 μm-thick gold plating layer on the nickel plating layer.
[0285]
(25) Next, a solder paste is printed in the solder bump forming opening 35 formed in the solder resist layer 34, and the light receiving element 38 and the light emitting element 39 are respectively applied to the solder paste printed in the optical element mounting opening. The light receiving portion 38a and the light emitting portion 39a are attached while being aligned and reflowed at 200 ° C., so that the light receiving device 38 and the light emitting device 39 are mounted via solder, as well as an IC chip mounting opening and a multilayer printed wiring board. Solder bumps 37 were formed in the mounting openings to form an IC chip mounting substrate (see FIG. 12B).
The light receiving element 38 was made of InGaAs, and the light emitting element 39 was made of InGaAsP.
[0286]
B. Fabrication of multilayer printed wiring board
B-1. Preparation of resin film for interlayer resin insulation layer
The resin film for interlayer resin insulation layers was produced using the method similar to the method used by A-1.
B-2. Preparation of resin composition for filling through-hole
A resin composition for filling a through hole was produced using the same method as used in A-2.
[0287]
B-3. Manufacture of multilayer printed wiring boards
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 4 ′ is laminated on both surfaces of an insulating substrate 1 made of glass epoxy resin or BT resin having a thickness of 0.6 mm was used as a starting material (FIG. 13A). reference). First, the copper-clad laminate was drilled, subjected to electroless plating, and etched into a pattern to form conductor circuits 4 and through holes 9 on both sides of the substrate 1 (FIG. 13B). reference).
[0288]
(2) The substrate on which the through hole 9 and the conductor circuit 4 are formed is washed with water, dried, and then sprayed with an etching solution (MEC Etch Bond, manufactured by MEC Co., Ltd.) on the surface of the conductor circuit 4 including the through hole 9. A roughened surface (not shown) was formed.
[0289]
(3) After preparing the resin filler described in B-2 above, within 24 hours after preparation by the following method, the conductor circuit non-formed part on the one side of the through hole 9 and the substrate 1 and the outer edge of the conductor circuit 4 A layer of resin filler 10 'was formed on the part.
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, By drying for 20 minutes, a layer of the resin filler 10 'was formed (see FIG. 13C).
[0290]
(4) One side of the substrate after the processing of (3) above is applied to the surface of the conductor circuit 4 and the land surface of the through hole 9 by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku). Polishing was performed so that the resin filler 10 '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 10 was formed.
[0291]
In this way, the surface layer portion of the resin filler 10 and the surface of the conductor circuit 4 formed in the through hole 9 and the conductor circuit non-forming portion are flattened, and the resin filler 10 and the side surface of the conductor circuit 4 are roughened. Thus, an insulating substrate was obtained in which the inner wall surface of the through hole 9 and the resin filler 10 were firmly adhered via the roughened surface (see FIG. 13D). By this step, the surface of the resin filler layer 10 and the surface of the conductor circuit 4 are flush with each other.
[0292]
(5) After washing the substrate with water and acid degreasing, soft etching, and then spraying the etchant on both sides of the substrate by spraying to etch the surface of the conductor circuit 4 and the land surface of the through hole 9, A roughened surface (not shown) was formed on the entire surface of the conductor circuit 4. As an etchant, MEC Etch Bond manufactured by MEC was used.
[0293]
(6) Next, a resin film for an interlayer resin insulation layer that is slightly larger than the substrate prepared in B-1 above is placed on the substrate, and temporarily mounted under the conditions of pressure 0.4 MPa, temperature 80 ° C., and pressure bonding time 10 seconds. After crimping and cutting, an interlayer resin insulating layer 2 was further formed by sticking using a vacuum laminator apparatus by the following method (see FIG. 13E). That is, a resin film for an interlayer resin insulation layer was subjected to main pressure bonding on a substrate under conditions of a degree of vacuum of 65 Pa, a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80, and a time of 60 seconds, and then thermally cured at 170 ° C. for 30 minutes.
[0294]
(7) Next, CO 2 having a wavelength of 10.4 μm is passed through a mask in which a through hole having a thickness of 1.2 mm is formed on the interlayer resin insulation layer 2.2With a gas laser, a via hole opening with a diameter of 80 μm in the interlayer resin insulation layer 2 under the conditions of a beam diameter of 4.0 mm, a top hat mode, a pulse width of 8.0 μsec, a mask through hole diameter of 1.0 mm, and one shot. 6 was formed (see FIG. 14A).
[0295]
(8) The substrate on which the via-hole opening 6 has been formed is immersed 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 interlayer resin insulation layer 2. Thus, a roughened surface (not shown) was formed on the surface including the inner wall surface of the via hole opening 6.
[0296]
(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 nucleus is formed on the surface of the interlayer resin insulating layer 2 (including the inner wall surface of the via-hole opening 6) by applying a palladium catalyst to the surface of the substrate that has been subjected to roughening surface treatment (roughening depth 3 μm). Was attached (not shown). That is, the substrate is made of palladium chloride (PdCl2) And stannous chloride (SnCl2The catalyst was imparted by immersing it in a catalyst solution containing) and depositing palladium metal.
[0297]
(10) Next, the substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution and electroless with a thickness of 0.6 to 3.0 μm on the surface of the interlayer resin insulating layer 2 (including the inner wall surface of the via hole opening 6). A copper plating film 12 was formed (see FIG. 14B).
The electroless plating aqueous solution and the electroless plating conditions used are the same as in (10) of the manufacturing process of the IC chip mounting substrate.
[0298]
(11) Next, a commercially available photosensitive dry film is attached to the substrate on which the electroless copper plating film 12 is formed, and a mask is placed thereon, and 100 mJ / cm.2Then, a plating resist 3 having a thickness of 20 μm was provided by developing with a 0.8% aqueous sodium carbonate solution (see FIG. 14C).
[0299]
(12) Next, the substrate is washed with water at 50 ° C. and degreased, washed with water at 25 ° C., and further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic plating under the following conditions to form a plating resist 3 non-formed portion. Then, an electrolytic copper plating film 13 having a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 14D).
The electrolytic plating solution and the electrolytic plating conditions used are the same as (12) in the manufacturing process of the IC chip mounting substrate.
[0300]
(13) Further, after removing the plating resist 3 with 5% NaOH, the electroless plating film under the plating resist 3 is removed by etching with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide, and electroless copper plating is performed. A conductor circuit 5 (including the via hole 7) having a thickness of 18 μm composed of the film 12 and the electrolytic copper plating film 13 was formed (see FIG. 15A).
[0301]
(14) Further, a roughened surface (not shown) is formed on the surface of the conductor circuit 5 by using an etching solution similar to the etching solution used in the step (5). In the same manner as in the step (8), an interlayer resin insulating layer 2 having a via hole opening 6 and having a roughened surface (not shown) formed on the surface thereof was laminated (see FIG. 15B). .
Thereafter, using a drill having a diameter of 300 μm, an optical path through hole 8 penetrating the substrate 1 and the interlayer resin insulating layer 2 was formed, and a desmear treatment was applied to the wall surface of the optical path through hole 8 (FIG. 15C). )reference). In addition, as for the diameter of the drill used when forming the through-hole for optical paths, 200-400 micrometers is desirable, and the drill whose diameter is 300 micrometers was used in the present Example.
[0302]
(15) Next, a catalyst is applied to the wall surface of the optical path through-hole 8 and the surface of the interlayer resin insulating layer 2 by the same method as used in the step (9). The substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution similar to the electroless plating solution used in the process, the surface of the interlayer resin insulating layer 2 (including the inner wall surface of the via hole opening 6), and the optical path through hole A thin film conductor layer (electroless copper plating film) 12 was formed on the wall surface 8.
[0303]
(16) Next, by the same method as used in the above step (11), the plating resist 18 is formed on the entire surface of the interlayer resin insulation layer 2 (thin film conductor layer 12 portion formed on the wall surface of the through hole 8 for the optical path). And potassium gold cyanide (7.6 × 10-3mol / l), ammonium chloride (1.9 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.2 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (1.7 × 10-1The metal layer (gold plating layer) 16 was formed on the wall surface of the through hole 8 for the optical path by immersing in an electroless gold plating solution containing 1 mol / l) at 80 ° C. for 7.5 minutes (see FIG. 16A). ). Thereafter, the plating resist 18 was peeled off with 5% NaOH.
[0304]
(17) Next, the plating resist 3 is provided on the portion including the end surface portion of the through hole for the optical path in which the metal layer 16 is formed by the same method as that used in the step (11). The electrolytic copper plating film 13 having a thickness of 20 μm was formed on the plating resist 3 non-formed portion by the same method as that used in the step (see FIG. 16B).
[0305]
(18) Next, the plating resist 3 is peeled off and the thin film conductor layer under the plating resist 3 is removed by a method similar to the method used in the step (13), and the conductor circuit 5 (via hole 7) is removed. Formed). (See FIG. 16 (c)).
[0306]
(19) Next, using a squeegee, the resin composition containing the epoxy resin was filled into the through hole 8 for the optical path in which the metal layer 16 was formed, dried, and then the surface layer was flattened by buffing. . Furthermore, the hardening process was performed and the resin layer 20 for optical paths was formed (refer Fig.17 (a)).
Furthermore, oxidation / reduction treatment was performed by the same method as that used in the step (2), so that the surface of the conductor circuit 5 was a roughened surface (not shown).
[0307]
(20) Next, the optical waveguide 18 (18a, 18b) having the optical path conversion mirror 19 (19a, 19b) is formed at a predetermined position on the surface of the interlayer resin insulation layer 2 and the optical path resin layer 20 using the following method. Formed.
That is, a film-shaped optical waveguide made of PMMA in which a 45 ° optical path conversion mirror 19 is formed in advance using a diamond saw having a V-shaped 90 ° tip at one end (manufactured by Microparts: width 25 μm, thickness 25 μm) was pasted so that the side surface of the other end on the side where the light conversion mirror was not formed and the side surface of the interlayer resin insulating layer were aligned.
The optical waveguide is attached by applying an adhesive made of a thermosetting resin to a thickness of 10 μm on the adhesive surface of the optical waveguide with the interlayer resin insulation layer, and curing at 60 ° C. for 1 hour after pressure bonding. It went by.
In this embodiment, curing is performed under conditions of 60 ° C./1 hour, but step curing may be performed depending on circumstances. This is because stress is hardly generated by the optical waveguide at the time of pasting.
[0308]
(21) Next, a solder resist composition is prepared by the same method as (20) in the manufacturing process of the IC chip mounting substrate, and the interlayer resin insulating layer 2 and the conductor circuit 5 (including the via hole 7) are prepared. The solder resist composition is applied to both sides of the formed substrate in a thickness of 30 μm, and dried at 70 ° C. for 20 minutes and at 70 ° C. for 30 minutes to form a solder resist composition layer 14 ′. (See FIG. 17B).
[0309]
(22) Next, a photomask having a thickness of 5 mm on which a pattern of openings for forming solder bumps (openings for connecting to the package substrate) and optical path openings is drawn on one side of the substrate is adhered to the solder resist layer. 1000mJ / cm2Were exposed to ultraviolet rays and developed with a DMTG solution to form openings.
Further, the solder resist layer is cured by heating at 80 ° C. for 1 hour, 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 1 hour, and 150 ° C. for 3 hours, and the optical path opening 11 and solder bumps are cured. A solder resist layer 14 having a forming opening 15 and a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 18A).
[0310]
(23) Next, a resin composition similar to the resin composition containing the epoxy resin filled in the step (19) is filled into the optical path opening formed in the step (22) using a squeegee. After drying, the surface layer was flattened by buffing. Furthermore, the hardening process was performed and the resin layer 20 for optical paths was formed.
The optical path resin layer formed in this step and the step (19) has a transmittance of 85% and a refractive index of 1.60.
[0311]
(24) Next, a nickel plating layer and a gold plating layer were formed in the same manner as in the step (24) of the manufacturing process of the IC chip mounting substrate, and used as solder pads.
[0312]
(25) Next, a solder paste is printed in the solder bump forming opening 15 formed in the solder resist layer 14 and reflowed at 200 ° C. to form the solder bump 17 in the solder bump forming opening 15, and the multilayer printed wiring It was set as the board (refer FIG.18 (b)).
[0313]
C. Manufacture of IC-mounted optical communication devices
First, an IC chip was mounted on the IC chip mounting substrate manufactured through the process A, and then resin sealing was performed to obtain an IC chip mounting substrate.
Next, this IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board manufactured through the above step B are placed opposite to each other at a predetermined position and reflowed at 200 ° C. to connect the solder bumps of both substrates to each other. The optical communication device was formed (see FIG. 4). In the optical communication device shown in FIG. 4, the optical path for optical signal transmission is composed of the resin composition and the gap and the surrounding metal layer, but the optical communication device manufactured in this example is An optical path for transmitting an optical signal is composed of a resin composition and a surrounding metal layer.
[0314]
(Example 2)
Instead of the gold plating layer formed on the electroless copper plating film in the steps (16) of A and B (16) of Example 1, AgCN (5 g / l), KCN (60 g / l), K2CO3Electrolytic silver plating solution containing (15 g / l) at a temperature of 25 ° C. and a current density of 1.0 A / dm2The metal layer (silver plating layer) was formed on the wall surface of the through hole for an optical path by dipping for 8 minutes under the above conditions.
Then, the optical path resin layer 42 was not formed in the steps (19) and (23) of A in Example 1, and the optical path resin layer 20 was not formed in the steps (19) and (23) of B. A device for optical communication was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the above.
In the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board manufactured in this embodiment, the optical path for transmitting an optical signal is composed of a gap and a surrounding metal layer.
[0315]
(Example 3)
Instead of the gold plating layer formed on the electroless copper plating film in the steps (16) A and B (16) of Example 1, nickel chloride (2.3 × 10 × 10) was used.-1mol / l), sodium hypophosphite (2.8 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.6 × 10-1A metal layer (nickel plating layer) was formed on the wall surface of the through hole for an optical path by immersing in an electroless nickel plating solution containing 0.5 mol / l) of pH = 4.5.
Then, in the step (23) of A of Example 1, the step of filling the resin composition in the optical path opening is not performed, and the resin composition is filled in the optical path opening in the step (23) of B. An optical communication device was produced in the same manner as in Example 1 except that there was no.
In the IC chip mounting substrate and multilayer printed wiring board manufactured in this example, the optical path for optical signal transmission is composed of the resin composition, the gap, and the surrounding metal layer (see FIG. 4). .
[0316]
(Example 4)
Except for filling the sealing resin composition between the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board connected via the solder connection part, and then forming a sealing resin layer by performing a curing treatment. In the same manner as in Example 1, an optical communication device was manufactured.
In addition, as the resin composition for sealing, the resin composition containing an epoxy resin was used.
The formed sealing resin layer had a transmittance of 85% and a refractive index of 1.60.
[0317]
(Example 5)
In place of the gold plating layer formed on the electroless copper plating film in the step (16) of A of Example 1, PtCl4・ 5H2O (4 g / l), NH2HPO4・ 12H2O (100 g / l), (NH4)2HPO4Electrolytic platinum plating solution containing (20 g / l) at a temperature of 60 ° C. and a current density of 1.0 A / dm2An IC chip mounting substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer (platinum plating layer) was formed on the wall surface of the optical path through hole by immersion for 10 minutes under the above conditions. In the steps (14) to (19), (22), and (23), an optical communication device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the step of forming the optical path for optical signal transmission was not performed. .
[0318]
(Example 6)
In the step (23) of A of Example 1, an optical communication device was produced in the same manner as in Example 5 except that the resin composition was not filled in the optical path opening.
In the IC chip mounting substrate manufactured in this example, the optical path for optical signal transmission is composed of the resin composition, the gap, and the surrounding metal layer (see FIG. 1).
[0319]
(Example 7)
In the steps (14) to (19), (22), and (23) of A of the first embodiment, the step of forming the optical path for optical signal transmission is not performed, and the step (22) of A of the first embodiment is performed. After forming the optical element mounting opening by adhering a photomask on which the pattern of the optical element mounting opening is drawn to the layer of the solder resist composition on the multilayer printed wiring board connection side, and performing exposure development processing, A solder paste is printed in the opening for mounting the optical element, and the light receiving element and the light emitting element are reflowed at 200 ° C., so that the light receiving element and the light emitting element are mounted via solder. An IC chip mounting substrate was manufactured.
And the device for optical communication was manufactured by performing the process of B and C of Example 1. FIG.
[0320]
(Example 8)
An optical communication device was produced in the same manner as in Example 7 except that the resin composition was not filled in the optical path opening in the steps (19) and (23) of B of Example 1.
In the multilayer printed wiring board manufactured in this embodiment, the optical path for transmitting an optical signal is composed of a gap and a surrounding metal layer.
[0321]
Example 9
After performing step (24) of A of Example 1, except that the microlens was disposed by using the following method at the end of the optical path resin layer connected to the multilayer printed wiring board. An optical communication device was manufactured in the same manner as in Example 1.
That is, an epoxy resin was dropped onto the end of the optical path resin layer using a dispenser, and then a curing process was performed to form a microlens. The microlens formed here has a transmittance of 92% and a refractive index of 1.62.
[0322]
(Comparative Example 1)
In the process (16) of A and the process (16) of B in Example 1, a metal layer is not formed on the wall surface of the through hole for an optical path, and the process (17) of A and the process (17) of B After forming an electrolytic copper plating film on the wall surface of the through hole for the optical path, NaOH (10 g / l), NaClO is formed on the electrolytic copper plating film.2(40 g / l), Na3PO4Blackening treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a blackening bath (oxidation bath), and NaOH (10 g / l), NaBH4An optical communication device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the reduction treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a reduction bath was performed.
[0323]
For the optical communication devices of Examples 1 to 9 and Comparative Example 1 obtained in this way, the spectral reflectance of each glossy metal layer, the length of the optical signal transmission optical path, the optical signal transmission optical path As a result of simulating the optical path of the optical signal when the optical signal is transmitted from the exposed surface of the multilayer printed wiring board of the optical waveguide facing the light receiving element, based on the design values such as the diameter of the cross section and the light emitting angle of the light emitting element. In the optical communication devices according to 1 to 9, a desired optical signal can be received on the exposed surface of the multilayer printed wiring board of the optical waveguide facing the light emitting element, and the optical communication manufactured in Examples 1 to 9 It has become clear that the optical device has sufficiently satisfactory performance as an optical communication device. In Example 9, the radius of curvature of the microlens was also taken into account as a design value.
[0324]
On the other hand, in the optical communication device according to Comparative Example 1, as a result of the above simulation, irregular reflection of light occurs when the optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path hits the wall surface of the optical signal transmission optical path. Since a loss occurs in the optical signal, a desired optical signal may not be received on the exposed surface of the multilayer printed wiring board of the optical waveguide facing the light emitting element, and the optical communication device according to Comparative Example 1 However, it was revealed that the performance as an optical communication device is insufficient.
Further, an optical path through-hole penetrating the substrate and the interlayer resin insulation layer is formed, and after the desmear treatment is applied to the wall surface, the optical path through-hole is filled with a resin composition for optical communication similar to Comparative Example 1. When the device was simulated by the above method, the same result as the optical communication device according to Comparative Example 1 was obtained.
[0325]
In the optical communication device according to Comparative Example 1, when the optical signal transmission optical path is set to such a length that the optical signal does not hit the wall surface of the optical signal transmission optical path and simulated, the light emitting element A desired optical signal could be received on the exposed surface of the multilayer printed wiring board of the optical waveguide opposite to the optical waveguide.
[0326]
Further, waveguide loss between the light emitting element mounted on the IC chip mounting substrate according to the optical communication devices of Examples 1 to 9 and the optical waveguide formed on the multilayer printed wiring board facing the light emitting element. Was measured by the following method, and it was found that the waveguide loss was small and an optical signal could be transmitted sufficiently.
The waveguide loss is measured by cutting the multilayer printed wiring board with a blade so as to pass through the optical waveguide facing the light receiving element, exposing the end face of the optical waveguide, attaching an optical fiber to the exposed surface, and attaching the optical fiber to the light receiving element. After mounting the power meter via the optical signal, an optical signal having a measurement wavelength of 850 nm is transmitted from the exposed surface, and the optical signal transmitted to the light receiving element via the optical waveguide and the optical signal transmission optical path is detected by the power meter. It went by.
[0327]
【The invention's effect】
In the optical communication devices according to the first to third aspects of the present invention, as described above, at least one of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board has gloss on a part or all of its wall surface. An optical signal transmission optical path in which a metal layer is formed is disposed, and the glossy metal layer can suitably reflect an optical signal transmitted in the optical signal transmission optical path. It is hard to be attenuated or absorbed by hitting the wall surface of the optical path for optical signal transmission. Therefore, according to the optical communication devices of the first to third aspects of the present invention, the optical signal transmitted in the optical path for optical signal transmission is less likely to be lost, and the optical signal transmission is highly reliable and accurate. Can be realized.
Further, in the optical communication device of the present invention, the optical signal transmission optical path has the characteristics as described above. Therefore, even if the optical signal is reflected by the optical signal transmission optical path, the optical signal transmission optical path can be suitably used. Signal transmission can be performed.
[0328]
In the optical communication devices according to the first to third aspects of the present invention, the light receiving element and the light emitting element are mounted at predetermined positions on the IC chip mounting board, and the optical waveguide is formed at predetermined positions on the multilayer printed wiring board. In addition, when the optical signal transmission optical path of the above-described aspect is formed on at least one of the IC chip mounting substrate and the multilayer printed wiring board, the connection loss between the mounted optical components is low. Excellent connection reliability as an optical communication device.
[0329]
Since the optical communication device manufacturing method according to the fourth to sixth aspects of the present invention includes the step of forming a glossy metal layer on the wall surface of the optical signal transmission optical path, the optical signal transmitted through the optical signal transmission optical path Therefore, it is possible to suitably manufacture an optical communication device capable of realizing accurate optical communication without causing any loss to the optical signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of an optical communication device of the first invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the optical communication device of the first invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the optical communication device of the second invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of an optical communication device of the third invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the optical communication device of the third aspect of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing still another embodiment of the optical communication device of the third invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a part of the method for manufacturing the optical communication device of the fourth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing part of the method for manufacturing the optical communication device of the fourth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing part of the method for manufacturing the optical communication device of the fourth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing part of the manufacturing method of the optical communication device according to the fourth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing part of the manufacturing method of the optical communication device of the fourth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a part of the method for manufacturing the optical communication device of the fourth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing part of the method for manufacturing the optical communication device according to the fifth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a part of the manufacturing method of the optical communication device of the fifth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing part of the method for manufacturing the optical communication device according to the fifth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing part of the method for manufacturing the optical communication device according to the fifth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing part of the method for manufacturing the optical communication device according to the fifth and sixth aspects of the present invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing part of the method for manufacturing the optical communication device according to the fifth and sixth aspects of the present invention.
[Explanation of symbols]
100, 200, 300, 400, 500, 600 Multilayer printed wiring board
101, 201, 301, 401, 501, 601 substrate
102, 202, 302, 402, 502, 602 Interlayer resin insulation layer
104, 204, 304, 404, 504, 604 Conductor circuit
107, 207, 307, 407, 507, 607 Via hole
208, 361, 461, 561, 661 Optical path for optical signal transmission
208a, 361a, 461a, 561a, 661a Optical path resin layer
208b, 361b, 461b, 561b, 661b Metal layer
109, 209, 309, 409, 509, 609 Through hole
111, 211 Optical path opening
114, 214, 314, 414, 514, 614 Solder resist layer
118, 218, 318, 418, 518, 618 Optical waveguide
119, 219, 319, 419, 519, 619 Light conversion mirror
120, 220, 320, 420, 520, 620 IC chip mounting substrate
121,221,321,421,521,621 substrate
122, 222, 322, 422, 522, 622 Interlayer resin insulation layer
124, 224, 324, 424, 524, 624 Conductor circuit
127, 227, 327, 427, 527, 627 Via hole
129, 229, 329, 429, 529, 629 Through hole
134, 234, 334, 434, 534, 634 Solder resist layer
137, 237, 337, 437, 537, 637 Solder bump
138, 238, 338, 438, 538, 638
139, 239, 339, 439, 539, 639 Light emitting element
140, 240, 340, 440, 540, 640 IC chip
151,251,451,551,651 Optical path for optical signal transmission
151a, 251a, 451a, 551a, 651a Optical path resin layer
151b, 251b, 451b, 551b, 651b Metal layer
150, 250, 350, 450, 550, 650 Optical communication devices
260 Sealing resin layer

Claims (5)

ＩＣチップ実装用基板と多層プリント配線板とを対向配置する光通信用デバイスであって、
前記ＩＣチップ実装用基板を構成する基板の両面に形成された導体回路と、
前記導体回路上に積層形成された層間樹脂絶縁層と、
前記ＩＣチップ実装用基板を貫通する光信号伝送用光路と、
前記ＩＣチップ実装用基板の前記多層プリント配線板に対向する側の面とは反対側の面であって、光学素子を実装した際、前記光信号伝送用光路を介して光信号の伝送が可能な位置に配設された光学素子用半田バンプと、
前記ＩＣチップ実装用基板の前記多層プリント配線板に対向する側の面、及び、前記多層プリント配線板の前記ＩＣチップ実装用基板に対向する側の面の両方に設けられ、前記ＩＣチップ実装用基板と前記多層プリント配線板とを電気的に接続する基板接続用半田接続部と、
前記多層プリント配線板の前記ＩＣチップ実装用基板に対向する面の表面に形成されるとともに、前記光信号伝送用光路の直下に位置する光学用開口と、
前記光学用開口の直下であって、前記多層プリント配線板の前記ＩＣチップ実装用基板と対向する側の表面直下に形成された光導波路と、
前記光信号伝送用光路を構成する壁面の一部又は全部に形成された光沢を有する金属層と
を備えることを特徴とする光通信用デバイス。 An optical communication device in which an IC chip mounting substrate and a multilayer printed wiring board are arranged to face each other.
A conductor circuit formed on both sides of the substrate constituting the IC chip mounting substrate;
An interlayer resin insulation layer laminated on the conductor circuit;
An optical path for optical signal transmission penetrating the IC chip mounting substrate;
An optical signal can be transmitted through the optical signal transmission optical path when an optical element is mounted on the surface opposite to the surface facing the multilayer printed wiring board of the IC chip mounting substrate. Solder bumps for optical elements disposed at various positions,
Provided on both the surface of the IC chip mounting substrate facing the multilayer printed wiring board and the surface of the multilayer printed wiring board facing the IC chip mounting substrate. A solder connecting portion for connecting a board for electrically connecting the board and the multilayer printed wiring board;
An optical opening that is formed on the surface of the multilayer printed wiring board facing the IC chip mounting substrate, and that is located immediately below the optical path for transmitting an optical signal;
An optical waveguide formed immediately below the optical opening and immediately below the surface of the multilayer printed wiring board facing the IC chip mounting substrate;
An optical communication device, comprising: a glossy metal layer formed on a part or all of a wall surface constituting the optical path for transmitting an optical signal . 前記光信号伝送用光路は、樹脂組成物を含んで構成されている請求項１に記載の光通信用デバイス。  The optical communication device according to claim 1, wherein the optical path for transmitting an optical signal includes a resin composition. 前記光信号伝送用光路は、両端部に位置する空隙および該端部に挟まれた樹脂組成物を含んで構成されている請求項１に記載の光通信用デバイス。  The optical communication device according to claim 1, wherein the optical path for transmitting an optical signal includes a gap positioned at both ends and a resin composition sandwiched between the ends. 前記金属層には、粗化面が形成されている請求項１に記載の光通信用デバイス。  The optical communication device according to claim 1, wherein the metal layer has a roughened surface. 前記光信号伝送用光路を構成する樹脂組成物は、長さ１ｍｍあたりの通信波長光の透過率が７０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の光通信用デバイス。  The optical communication device according to claim 1, wherein the resin composition constituting the optical path for transmitting an optical signal has a transmittance of light having a communication wavelength per 1 mm length of 70% or more.
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