JP4718312B2 - Optical waveguide member, optical wiring board, optical wiring module, optical waveguide member manufacturing method, and optical wiring board manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、光導波路部材、光配線基板、光配線モジュール、光導波路部材製造方法、および光配線基板製造方法に関し、たとえば電気配線またはその一部を光配線に適用し得る技術に関する。 The present invention relates to an optical waveguide member, an optical wiring board , an optical wiring module , an optical waveguide member manufacturing method, and an optical wiring board manufacturing method . For example, the present invention relates to a technique capable of applying electrical wiring or a part thereof to optical wiring.
本発明において、「パターン」とは、導電性または非導電性の図形を成すものと同義である。 In the present invention, the “pattern” is synonymous with a conductive or non-conductive figure.
企業、家庭で取り扱う情報量が膨大になり、電気信号で配信できない量になりつつある。つまり電気で高速信号(高周波デジタル信号)の送受信をするためには、プリエンファシスおよびイコライジングの技術が必要であり、このための回路を付加しなければならない。この回路のため消費電力が増大し、シリコンチップの発熱が増え、冷却システムが膨大になる。光信号の応用は装置間の通信まで進んでおり、今後、バックプレーン、ボードなどシリコンチップにより近いところまで光を使うことが必要になり、種々テストされている。 The amount of information handled by companies and homes has become enormous, and it is becoming an amount that cannot be delivered by electrical signals. That is, in order to transmit and receive high-speed signals (high-frequency digital signals) electrically, pre-emphasis and equalizing techniques are required, and a circuit for this purpose must be added. This circuit increases power consumption, increases heat generation of the silicon chip, and enormously increases the cooling system. Applications of optical signals have advanced to communication between devices, and in the future, it will be necessary to use light closer to silicon chips such as backplanes and boards, and various tests have been conducted.
ところで光信号をシリコンチップ付近まで到達させるには、光と電気との変換部分の接続が最も重要な技術(たとえば特許文献1参照)となる。特許文献1には、熱膨張し易い光導波路と、熱膨張に難い絶縁性基板との間に、下緩和層を配設し、かつ当該光導波路の表面部に上緩和層を配設する技術が開示されている。これによって、光導波路に付与される応力を緩和し、発光素子および受光素子の実装時およびその後の実装位置ずれを低減する旨記載されている。
By the way, in order to make an optical signal reach the vicinity of the silicon chip, the connection of the conversion portion between light and electricity is the most important technique (for example, see Patent Document 1).
特許文献1のものでは、上緩和層52は、下緩和層50の表面部51上および光導波路C上に、ワニスをスピンコートすることで形成される。この上緩和層52の厚みは、それぞれ表面部51上で約200μm、光導波路C上で約40μmに規定される。このように凹凸のある部分(表面部51上および光導波路C上)にわたって上緩和層52を形成しているので、前述のようにスピンコートしているものの上緩和層52の表面部に凹凸が生じる。
In the thing of
したがって、発光素子64などを支持する支持片66が設けられているものの、発光素子64が不所望に傾く。それ故、この発光素子64から発せられる光が反射ミラー面の所望位置からずれてしまう。たとえば複数種類の支持片66を準備しておき、発光素子64を配設する調整を繰り返し行わなければならないなどの問題がある。このように光配線基板の製造が複雑化し、製造コストが高くなるなどの問題がある。 Therefore, although the support piece 66 that supports the light emitting element 64 and the like is provided, the light emitting element 64 is undesirably inclined. Therefore, the light emitted from the light emitting element 64 is shifted from the desired position on the reflecting mirror surface. For example, there is a problem that a plurality of types of support pieces 66 are prepared, and adjustment for arranging the light emitting element 64 must be repeated. Thus, there is a problem that the manufacturing of the optical wiring board is complicated and the manufacturing cost is increased.
本発明の目的は、製造を簡単化し、製造コストの低減を図ることができる光導波路部材、光配線基板、光配線モジュール、光導波路部材製造方法、および光配線基板製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical waveguide member, an optical wiring board , an optical wiring module , an optical waveguide member manufacturing method, and an optical wiring board manufacturing method capable of simplifying manufacturing and reducing manufacturing costs. .
本発明は、支持基板の表面部に固着され得る光導波路部材であって、
転写部材と、
該転写部材の一表面部に積層されるクラッド層と、
該クラッド層の一表面部に積層されるコア層であって光路変換可能な光導波路の要部を成すコア層と、
前記コア層とともに前記クラッド層の一表面部に積層される電極挿通部と、
光半導体素子に電気的にかつ機械的に接続されるべき接続パッドとを有し、
前記電極挿通部から前記転写部材の一表面部まで到達する貫通孔部に金属材料が充填されることで前記接続パッドが形成されることによって、前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部と、前記接続パッドの表面部とが同一平面に配設されることを特徴とする光導波路部材である。
The present invention is an optical waveguide member that can be fixed to the surface portion of the support substrate,
A transfer member;
A clad layer laminated on one surface of the transfer member;
A core layer laminated on one surface portion of the cladding layer and constituting a main part of an optical waveguide capable of optical path conversion;
An electrode insertion portion laminated on one surface portion of the cladding layer together with the core layer;
A connection pad to be electrically and mechanically connected to the optical semiconductor element;
The connection pad is formed by filling the through hole that reaches from the electrode insertion portion to one surface portion of the transfer member with the metal material, thereby being disposed in the other surface portion of the cladding layer. The other surface portion facing the optical semiconductor element and the surface portion of the connection pad are arranged on the same plane.
また本発明は、支持基板と、該支持基板に固着される請求項1に記載の光導波路部材とから形成される光配線基板であって、
前記光導波路部材は、前記転写部材のうち、少なくとも、
前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部に対向する部分と、
前記接続パッドの表面部に対向する部分とが除去されていることを特徴とする光配線基板である。
Further, the present invention is an optical wiring substrate formed from a support substrate and the optical waveguide member according to
The optical waveguide member is at least of the transfer member,
Of the other surface portion of the cladding layer, a portion facing the other surface portion facing the optical semiconductor element to be disposed,
The optical wiring board is characterized in that a portion facing the surface portion of the connection pad is removed .
また本発明は、光導波路の要部は、コア層の一部に形成されて成り光を反射する反射手段であることを特徴とする。 In addition, the present invention is characterized in that the main part of the optical waveguide is a reflecting means that is formed in a part of the core layer and reflects light.
また本発明は、反射手段は、配設対象である光半導体素子に設けられる発光部から発せられる光を反射する機能を有することを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the reflecting means has a function of reflecting light emitted from a light emitting portion provided in an optical semiconductor element to be disposed.
また本発明は、反射手段は、前記発光部から発せられる光を反射する進行方向とは逆方向に突出する凸曲面形状に形成されていることを特徴とする。 Further, the invention is characterized in that the reflecting means is formed in a convex curved shape that protrudes in a direction opposite to the traveling direction in which the light emitted from the light emitting portion is reflected.
また本発明は、反射手段は、クラッド層の一表面部に対する傾斜角度が41度以上49度以下に規定されることを特徴とする。 According to the present invention, the reflecting means is characterized in that an inclination angle with respect to one surface portion of the cladding layer is regulated to 41 degrees or more and 49 degrees or less.
また本発明は、前記光配線基板と、該光配線基板の接続パッドに電気的にかつ機械的に接続される光半導体素子とを有する光配線モジュールであって、
光半導体素子には、発光部および受光部の少なくともいずれか一方が設けられることを特徴とする光配線モジュールである。
Further, the present invention is an optical wiring module comprising the optical wiring board and an optical semiconductor element electrically and mechanically connected to a connection pad of the optical wiring board,
The optical semiconductor module is provided with at least one of a light emitting unit and a light receiving unit.
また本発明は、発光部または受光部と、クラッド層の他表面部とが非接触の状態に保持されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the light emitting part or the light receiving part and the other surface part of the cladding layer are held in a non-contact state.
また本発明は、少なくとも光半導体素子の受発光部と前記要部との間には、透光性樹脂から成る部材が設けられていることを特徴とする。
また本発明は、支持基板の表面部に固着され得る光導波路部材を製造する光導波路部材製造方法であって、
転写部材の一表面部にクラッド層を積層する工程と、
前記クラッド層の一表面部に、光路変換可能な光導波路の要部を成すコア層と、電極挿通部とを形成する工程と、
前記電極挿通部から前記転写部材の一表面部まで到達する貫通孔部を形成する工程と、
前記貫通孔部に金属材料を充填することで光半導体素子に電気的にかつ機械的に接続されるべき接続パッドを形成することによって、前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部と、前記接続パッドの表面部とを同一平面に配設する工程とを含むことを特徴とする光導波路部材製造方法である。
また本発明は、支持基板と、前記光導波路部材とを固着する工程と、
前記転写部材のうち、少なくとも、
前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部に対向する部分と、
前記接続パッドの表面部に対向する部分とを除去する工程とを含むことを特徴とする光配線基板製造方法である。
Further, the present invention is characterized in that a member made of a translucent resin is provided at least between the light receiving and emitting part of the optical semiconductor element and the main part.
Further, the present invention is an optical waveguide member manufacturing method for manufacturing an optical waveguide member that can be fixed to a surface portion of a support substrate,
Laminating a clad layer on one surface of the transfer member;
Forming a core layer forming an essential part of an optical waveguide capable of optical path conversion, and an electrode insertion portion on one surface of the cladding layer;
Forming a through-hole portion reaching from the electrode insertion portion to one surface portion of the transfer member;
By forming a connection pad to be electrically and mechanically connected to the optical semiconductor element by filling the through hole with a metal material, the other surface portion of the cladding layer to be disposed It is an optical waveguide member manufacturing method including the process of arrange | positioning the other surface part which faces an optical semiconductor element, and the surface part of the said connection pad on the same plane.
The present invention also includes a step of fixing the support substrate and the optical waveguide member;
Among the transfer members, at least,
Of the other surface portion of the cladding layer, a portion facing the other surface portion facing the optical semiconductor element to be disposed,
And a step of removing a portion facing the surface portion of the connection pad.
本発明によれば、光導波路部材は、クラッド層とコア層と接続パッドとを有する。これらのうちコア層は、クラッド層の一表面部に積層され、光導波路の要部を成す。特に、配設されるべき光半導体素子に臨むクラッド層の他表面部であって、コア層などが順次積層される一表面部の裏面側の他表面部が、接続パッドの表面部と同一平面となるように配設されるので、次のような効果を奏する。 According to the present invention, the optical waveguide member has a cladding layer, a core layer, and a connection pad. Among these, the core layer is laminated on one surface portion of the clad layer and constitutes a main part of the optical waveguide. In particular, the other surface portion of the clad layer facing the optical semiconductor element to be disposed, and the other surface portion on the back surface side of the one surface portion where the core layer and the like are sequentially laminated is flush with the surface portion of the connection pad. Therefore, the following effects can be obtained.
従来技術のように、順次積層され外方に露出する積層体の外表面部に光半導体素子を配設するものに比べて、クラッド層の前記他表面部の凹凸を抑制して平面度を高めることができる。このクラッド層の他表面部と、接続パッドの表面部とが同一平面に配設されることで、これら他表面部および表面部に支持されるべき光半導体素子が不所望に傾くことを未然に防止することが可能となる。したがって光半導体素子から発せられる光が、光導波路の要部の所期位置からずれてしまうことを簡単に防止できる。このように光導波路部材の製造を簡単化でき、製造コストの低減を図ることが可能となる。 As compared with the conventional technique in which the optical semiconductor element is disposed on the outer surface portion of the laminated body that is sequentially laminated and exposed to the outside, the unevenness of the other surface portion of the cladding layer is suppressed and the flatness is increased. be able to. By arranging the other surface portion of the clad layer and the surface portion of the connection pad in the same plane, it is possible to obviate an undesired inclination of the other surface portion and the optical semiconductor element to be supported by the surface portion. It becomes possible to prevent. Therefore, it is possible to easily prevent the light emitted from the optical semiconductor element from deviating from the intended position of the main part of the optical waveguide. Thus, the manufacture of the optical waveguide member can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
また本発明によれば、光配線基板は支持基板と光導波路部材とを含み、光導波路部材は、クラッド層とコア層と接続パッドとを有する。配設されるべき光半導体素子に臨むクラッド層の他表面部であって、コア層等が順次積層される一表面部の裏面側の他表面部が、接続パッドの表面部と同一平面となるように配設されるので、次のような効果を奏する。 According to the invention, the optical wiring board includes a support substrate and an optical waveguide member, and the optical waveguide member has a cladding layer, a core layer, and a connection pad. The other surface portion of the clad layer facing the optical semiconductor element to be disposed, and the other surface portion on the back surface side of the one surface portion where the core layer and the like are sequentially laminated is flush with the surface portion of the connection pad. Therefore, the following effects can be obtained.
従来技術のように、順次積層され外方に露出する積層体の外表面部に光半導体素子を配設するものに比べて、クラッド層の前記他表面部の凹凸を抑制して平面度を高めることができる。このクラッド層の他表面部と、接続パッドの表面部とが同一平面に配設されることで、これら他表面部および表面部に支持されるべき光半導体素子が不所望に傾くことを未然に防止することが可能となる。したがって光半導体素子から発せられる光が、光導波路の要部の所期位置からずれてしまうことを防止することを簡単に実現できる。このように光配線基板の製造を簡単化でき、製造コストの低減を図ることが可能となる。 As compared with the conventional technique in which the optical semiconductor element is disposed on the outer surface portion of the laminated body that is sequentially laminated and exposed to the outside, the unevenness of the other surface portion of the cladding layer is suppressed and the flatness is increased. be able to. By arranging the other surface portion of the clad layer and the surface portion of the connection pad in the same plane, it is possible to obviate an undesired inclination of the other surface portion and the optical semiconductor element to be supported by the surface portion. It becomes possible to prevent. Therefore, it is possible to easily prevent the light emitted from the optical semiconductor element from deviating from the intended position of the main part of the optical waveguide. Thus, the manufacturing of the optical wiring board can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
また本発明によれば、コア層の一部には、光を反射する反射手段が形成され、この反射手段によって光路変換可能な光導波路の要部を実現することができる。 Further, according to the present invention, reflecting means for reflecting light is formed on a part of the core layer, and the main part of the optical waveguide that can change the optical path by this reflecting means can be realized.
また本発明によれば、反射手段によって、発光部から発せられる光を反射することができる。 Moreover, according to this invention, the light emitted from a light emission part can be reflected by a reflection means.
また本発明によれば、反射手段は、前記発光部から発せられる光を反射する進行方向とは逆方向に突出する凸曲面形状に形成されているので、反射手段を平坦状に形成するものに比べて集光特性を高めることができる。したがって、発光部に対する反射手段の位置決め精度を、従来技術のものより高めることなく光路変換を実現できる。それ故、光配線基板の製造を一層簡単化でき、製造コストの低減を一層図ることができる。 According to the invention, the reflecting means is formed in a convex curved shape that protrudes in a direction opposite to the traveling direction in which the light emitted from the light emitting portion is reflected, so that the reflecting means is formed in a flat shape. Compared with this, the light condensing characteristic can be improved. Therefore, the optical path conversion can be realized without increasing the positioning accuracy of the reflecting means with respect to the light emitting unit as compared with the conventional technique. Therefore, the manufacturing of the optical wiring board can be further simplified, and the manufacturing cost can be further reduced.
また本発明によれば、反射手段は、クラッド層の一表面部に対する傾斜角度が41度以上49度以下に規定されることで、光導波路部材を薄肉化しつつ光を直線状に伝播することが可能となる。このように光配線基板の薄肉化を図ることができる。光配線基板を多層化する際に、基板の厚み方向寸法を低減することができ、該光配線基板を搭載する装置への汎用性を高めることが可能となる。 Further, according to the present invention, the reflecting means is capable of propagating light linearly while reducing the thickness of the optical waveguide member by defining the inclination angle with respect to one surface portion of the cladding layer to be not less than 41 degrees and not more than 49 degrees. It becomes possible. In this way, the optical wiring board can be thinned. When the optical wiring board is multi-layered, the dimension in the thickness direction of the substrate can be reduced, and the versatility to the apparatus on which the optical wiring board is mounted can be improved.
また本発明によれば、光配線基板の接続パッドには、発光部および受光部の少なくともいずれか一方が設けられる光半導体素子が電気的にかつ機械的に接続されている。これら光半導体素子と光配線基板とを有する光配線モジュールを実現することができる。 According to the invention, the optical semiconductor element provided with at least one of the light emitting part and the light receiving part is electrically and mechanically connected to the connection pad of the optical wiring board. An optical wiring module having these optical semiconductor elements and an optical wiring board can be realized.
また本発明によれば、発光部または受光部と、クラッド層の他表面部とが非接触の状態に保持されているので、熱膨張などに起因して発光部または受光部と、前記他表面部とが接触して、これら受発光部が損傷することを未然に防止することができる。 Further, according to the present invention, the light emitting part or the light receiving part and the other surface part of the cladding layer are kept in a non-contact state. It is possible to prevent the light receiving and emitting parts from being damaged by contact with the parts.
また本発明によれば、光半導体素子の受発光部と前記要部との間には、透光性樹脂から成る部材が設けられているので、次のような効果を奏する。透光性樹脂から成る部材で、受発光部、要部間の光路を確保したうえで、光半導体素子、クラッド層の他表面部間に樹脂などを充填し、非接触の状態に容易に保持することが可能となる。しかも熱膨張などに起因して受発光部が損傷することを確実に防止することができる。 Further, according to the present invention, since the member made of translucent resin is provided between the light receiving and emitting part of the optical semiconductor element and the main part, the following effects can be obtained. A member made of translucent resin that secures the optical path between the light emitting / receiving part and the main part, and then fills the other surface part of the optical semiconductor element and cladding layer with resin, etc., and keeps it in a non-contact state easily. It becomes possible to do. In addition, it is possible to reliably prevent the light emitting / receiving section from being damaged due to thermal expansion or the like.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光配線モジュール1の要部の断面図である。図2は、光配線モジュール1のうちの一部(反射手段)を部分的に変更した変更形態に係る光配線モジュール1Aの要部の断面図である。図3は第1の実施形態に係る光導波路部材2のうち転写部材26除去後の断面図、図4は光導波路部材2のうち転写部材26除去前の断面図である。図5は、第1の実施形態に係る光配線基板2Aの断面図である。図6は、第1の実施形態に係る光配線モジュール1の断面図である。第1の実施形態に係る光配線モジュール1(第1モジュール1と称す)は、その光半導体素子3から発せられる光を一方から他方に導波し、前記光半導体素子3とは異なる他の光半導体素子3に伝送する機能を有する。以下の説明は、第1モジュール1、光配線基板2Aおよび光導波路部材2の製造方法の説明をも含む。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an
第1モジュール1は、第1光配線基板2Aと光半導体素子3とを有する。光半導体素子3は、第1光配線基板2Aに、導電性接合材であるバンプ24を介して電気的にかつ機械的に接続されている。また光半導体素子3は、第1光配線基板2Aに電気的接続に供されない複数のダミーバンプ25を介して支持されている。第1光配線基板2Aは、支持基板5および該支持基板5に固着される光導波路部材2を含む。支持基板5の一表面部5Aには光導波路部材2が固着支持される。支持基板5の他表面部が、図示外の配線層を介してたとえばプリント基板などに実装される。支持基板5は、絶縁性を有する、たとえば合成樹脂、アルミナ系セラミックおよびガラスセラミックの少なくともいずれか一つから直方体状に形成される。ただし直方体状に必ずしも限定されるものではない。
The
光導波路部材2は、第1,第2のクラッド膜6,8と、複数のコアパターン7と、複数の電極挿通部9と、複数の貫通電極10とを有し、この光導波路部材2の厚みがh1(h1はたとえば50μm以上100μm以下)に形成されている。ただし図4に示すように、構成要件として、クラッド膜6,8などを積層していくための転写部材26を含むものを光導波路部材2という場合もある。支持基板5の一表面部5aに第2のクラッド膜8が固着されている。第2のクラッド膜8の一表面部に、光路変換可能な光導波路40の要部を成す複数のコアパターン7が固着されているとともに、第1,第2のクラッド膜6,8および転写部材26で囲繞される複数の電極挿通部9が形成されている。
The
これらコアパターン7および電極挿通部9は、同一工程において同一材料から成る。該同一材料は透光性材料であり、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリシラノール樹脂、ポリシラン、およびガラス(石英を含む)の少なくともいずれか一つによって実現される。第1および第2のクラッド膜6,8は、コアパターン7および電極挿通部9とは異なる透光性材料から成り、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリシラノール樹脂、ポリシラン、およびガラス(石英を含む)の少なくともいずれか一つによって実現される。
The
各コアパターン7は第1のクラッド膜6と第2のクラッド膜8との間に介在されている。各コアパターン7は、光を進行させるべき方向(図1においてX1方向と表記する)に沿ってたとえば長尺状に形成され、複数のコアパターン7は、前記X1方向および基板厚み方向(図1においてZ1方向と表記する)に直交するY1方向に沿って狭ピッチで適当間隔おきに形成されている。各電極挿通部9に、Z1方向に沿う貫通電極10が設けられ、よって各電極挿通部9は貫通電極10をZ1軸線まわりに囲繞する環状壁部を成すように形成されている。ここでX1およびY1方向を含む仮想平面をXY平面と称す。
Each
各コアパターン7のX1方向一端部には、光導波路40の要部であり光を反射する反射手段としての反射膜14が形成されている。本第1の実施形態では、各コアパターン7のX1方向一端部に反射膜14が形成されているが、必ずしもX1方向一端部だけに限定されるものではない。つまり反射膜14は各コアパターン7のX1方向の一部(たとえばX1方向中間部)に形成されていれば足りる。反射膜14は、光半導体素子3に設けられる発光部3Aから発せられる光を反射する機能、光半導体素子3に設けられる受光部に光を導くべく光を反射する機能を有する。発光部3Aおよび受光部を受発光部と称す。反射膜14は、該反射膜14の前駆体である傾斜部13に、たとえばアルミニウムなどの反射材が蒸着されて形成される。前記傾斜部13は、第1のクラッド膜6の一表面部6aに対する傾斜角度がα(αは41度以上49度以下)に規定される。
At one end portion in the X1 direction of each
バンプ24に接続する貫通電極10の第1接続パッド10Aの表面部10A(s)は、クラッド層としての第1のクラッド膜6の他表面部6bであって光半導体素子3に臨む他表面部6b、および光半導体素子3に臨む電極挿通部9のZ方向表面部9aと同一平面、つまりXY平面上に配設される。光半導体素子3に臨む他表面部6b以外の第1のクラッド膜6の他表面部6bも、第1接続パッド10Aの表面部10A(s)と同一平面、つまりXY平面上に配設される。つまり本第1の実施形態では、転写部材26に対し、順次、第1のクラッド膜6、コアパターン7および第2のクラッド膜8を積層する構造になっている。以後、第1のクラッド膜6を第1クラッド層6、コアパターン7をコア層7、第2のクラッド膜8を第2クラッド層8という場合がある。Z1方向に凹凸があるコアパターン7の反射膜14、電極挿通部9を介在させたうえで、第2のクラッド膜8を積層するので、該第2のクラッド膜8の表面部には凹凸が生じ易いものの、積層の基端となる第1のクラッド膜6の他表面部6bは、第2のクラッド膜8の表面部に比べて平面度が高く保持される。
The
光半導体素子3は、たとえば面発光型半導体レーザ(Vertical Cavity Surface-
Emitting Laser:略称VCSEL)によって実現される。光半導体素子3は、1つの電極挿通部9に形成される2つの貫通電極10にバンプ24を介して電気的に接続されて、第1クラッド層6の他表面部6bである光導波路部材2のZ1方向他表面部に実装されている。バンプ24は、たとえば金(Au)から成る。光半導体素子3は、素子実装面部にZ1方向一方に向かってレーザ光を発し、発せられるレーザ光が傾斜部13に形成される反射膜14に照射されるように実装されている。さらに光半導体素子3には、複数のダミーバンプ25が設けられている。各ダミーバンプ25は、たとえばAuから成り、互いにY1方向に離反し、光半導体素子3に各バンプ24に対してX1方向にそれぞれ間隔をあけて配設されている。光半導体素子3は、2つのバンプ24および複数のダミーバンプ25を介して、素子実装面部に実装されている。
The optical semiconductor element 3 is, for example, a surface emitting semiconductor laser (Vertical Cavity Surface-
Emitting Laser (abbreviated as VCSEL). The optical semiconductor element 3 is electrically connected to two through
本実施の形態では、VCSELを光半導体素子3として用いているけれども、必ずしもVCSELに限定されない。たとえば端面発光型レーザダイオードでもよく、レーザ光を照射可能なものであればよい。また光半導体素子として、受光素子42を光配線基板2Aに配設してもよい。受光素子42を配設することによって、受光素子42で光導波路40を導波する光を受光し、電気信号に変換することによって、2つの装置間の信号の伝送が可能になる。
Although the VCSEL is used as the optical semiconductor element 3 in the present embodiment, it is not necessarily limited to the VCSEL. For example, an edge-emitting laser diode may be used as long as it can irradiate laser light. As an optical semiconductor element, the light receiving element 42 may be disposed on the
このようにして構成される第1モジュール1は、中央演算処理装置(Central
Processing Unit:略称CPU)などのIC回路から電気配線、貫通電極10およびバンプ24を介して伝送される電気信号に基づいて、レーザ光をZ1方向一方に向かって発する。レーザ光は、第1クラッド層6を透過して傾斜部13に至る。傾斜部13は、X1方向一方に向かうにつれてZ1方向一方に向かってたとえば45度に傾斜し、この傾斜部13に反射膜14が形成されている。これによってレーザ光は、X1方向一方に向かって反射され、X1方向一方に導波される。このようにして光配線モジュール1は、IC回路から伝送される電気信号に基づいて、発せられるレーザ光を光信号として用い、前記電気信号を光信号に変換し、伝送することができる。
The
Based on an electrical signal transmitted from an IC circuit such as Processing Unit (abbreviated as CPU) via the electrical wiring, the through
光半導体素子の受発光部と、第1のクラッド膜の他表面部とが非接触状態に保持される構造について説明する。 A structure in which the light emitting / receiving portion of the optical semiconductor element and the other surface portion of the first cladding film are held in a non-contact state will be described.
図1、2に示すように、光半導体素子3と第1光配線基板2Aとの間には、受発光部を除き保持部材60が設けられている。この保持部材60は、アンダーフィル樹脂から成り、受発光部と、第1のクラッド膜6の他表面部6bとを非接触の状態に保持するように充填されている。ただし保持部材60には、受発光部、反射膜14間で送受する光がアンダーフィル樹脂に干渉しないように、円筒孔状(ただし円筒形でなくてもよい)でZ1方向に貫通する保持部材用透孔61が形成されている。該透孔61を成す透孔部には透明な樹脂材料を注入する。この樹脂材料はエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂など透光性の樹脂であれば、いずれも使用可能である。また、この樹脂は固体であっても液体であっても良く、またゴム状であっても良い。この樹脂は、光半導体素子3の受発光部あるいは対応する基板表面(つまり他表面部6b)の位置(図1において符号61aと表記する)、あるいはその両方に塗布する。その後、光半導体素子3を実装する。透光性樹脂以外の部分は通常のアンダーフィル剤を塗布してもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, a holding
図6に示すように、アンダーフィル樹脂から成る保持部材60の代替手段として、封止部材62を適用することも可能である。封止部材62は、着色された非光透過性の樹脂から成る。この封止部材62は、光半導体素子3と第1光配線基板2Aとの間隙のみならず、光半導体素子3をその外周に沿って囲繞するものである。該封止部材62にも、受発光部、反射膜14間で送受する光が非光透過性の樹脂に干渉しないように、円筒孔状でZ1方向に貫通する封止部材用透孔63が形成されている。
As shown in FIG. 6, a sealing member 62 can be applied as an alternative to the holding
本第1の実施形態では、反射膜14の前駆体である傾斜部13は、XY平面に対して傾斜する平坦状に形成されるが、この平坦状に限定されるものではない。たとえば図2に示すように、発光部3Aから発せられる光を反射する進行方向とは逆方向でかつ発光部3Aから発せられる光の出射方向に突出する凸曲面形状に傾斜部13Aを形成してもよい。この場合には、傾斜部を平坦状に形成するものに比べて集光特性を高めることができる。したがって、発光部3Aに対する反射膜14Aの位置決め精度を、従来技術のものより高めることなく光路変換を実現できる。それ故、第1光配線基板の製造を簡単化でき、製造コストの低減を図ることができる。
In the first embodiment, the
以上説明した光導波路部材によれば、コアパターン7は、第1のクラッド膜6の一表面部6aに積層され、光導波路40の要部を成す。特に、配設されるべき光半導体素子3に臨む第1のクラッド膜6の他表面部6bであって、コアパターン7などが順次積層される一表面部6aの裏面側の他表面部6bが、第1接続パッド10Aの表面部10A(s)と同一平面となるように配設されるので、次のような効果を奏する。
According to the optical waveguide member described above, the
従来技術のように、順次積層され外方に露出する積層体の外表面部に光半導体素子を配設するものに比べて、第1のクラッド膜6の前記他表面部6bの凹凸を抑制して平面度を高めることができる。この第1のクラッド膜6の他表面部6bと、第1接続パッド10との表面部10A(s)とが同一平面に配設されることで、これら他表面部6bおよび表面部10A(s)に支持されるべき光半導体素子3が不所望に傾くことを未然に防止することが可能となる。したがって光半導体素子3の発光部3Aから発せられる光が、光導波路40の要部である反射膜14の所期位置からずれてしまうことを簡単に防止できる。このように光導波路部材2の製造を簡単化でき、製造コストの低減を図ることが可能となる。該光導波路部材2と支持基板5とを含む第1光配線基板2Aの製造も簡単化でき、その製造コストの低減を図ることが可能となる。
As compared with the conventional technique in which the optical semiconductor element is disposed on the outer surface portion of the laminated body that is sequentially laminated and exposed to the outside, the unevenness of the
コアパターン7の一部には、光を反射する反射膜14が形成され、この反射膜14によって光路変換可能な光導波路40の要部を実現することができる。反射膜14は、該反射膜14の前駆体である傾斜部13に反射材が蒸着されて形成され、傾斜部13は、第1のクラッド膜6の一表面部6aに対する傾斜角度が41度以上49度以下に規定されるので、光導波路部材2を薄肉化しつつ光をX1方向に直線状に伝播することが可能となる。このように第1光配線基板2Aの薄肉化を図ることができる。第1光配線基板2Aを多層化する際に、Z1方向寸法を低減することができ、該第1光配線基板2Aを搭載する装置への汎用性を高めることが可能となる。
A
少なくとも光半導体素子3の受発光部と反射膜14との間には、透光性樹脂から成る部材が設けられているので、次のような効果を奏する。該透光性樹脂から成る部材で、受発光部、反射膜14間の光路を確保したうえで、光半導体素子3、第1のクラッド膜6間に樹脂を充填し、非接触の状態に容易に保持することが可能となる。しかも熱膨張などに起因して受発光部が損傷することを確実に防止することができる。
Since a member made of a translucent resin is provided at least between the light emitting / receiving portion of the optical semiconductor element 3 and the
光半導体素子3に設けられる発光部3Aまたは受光部と、第1のクラッド膜6の他表面部6bとが非接触の状態に保持されているので(この場合には、他表面部6bが、第1接続パッド10Aの表面部10A(s)と同一平面となることを必ずしも要するものではない。)、次のような効果を奏する。熱膨張などに起因して受発光部と、前記第1のクラッド膜6の他表面部6bとが接触して、受発光部が損傷することを未然に防止することができる。したがって従来技術のように、熱膨張率差を考慮したうえで各積層体を積層させる必要がなくなる。発散した光を集光するマイクロレンズなどが不要となる。それ故、発光部3Aに対しマイクロレンズの位置決め精度を高精度に保つ必要がなくなる。このように光配線モジュール1の製造を簡単化でき、製造コストの低減を図ることができる。
Since the
光半導体素子3と第1光配線基板2Aとの間隙には、発光部3Aおよび受光部を除き、非光透過性の樹脂から成る封止部材62が設けられているので、クロストークの発生を簡単に抑制することが可能となる。たとえば複数のミラー片および回折格子を用いてクロストークの発生を抑制する先行技術に比べて、光配線モジュールの製造を簡単化でき、製造コストの低減を図ることができる。封止部材62は、光半導体素子3をその外周に沿って囲繞するものであるから、クロストークの発生をより一層抑制することが可能となる。封止部材62を光半導体素子3の外周に沿って囲繞し、かつ前記間隙に充填するだけでクロストークを抑制する条件を満たすので、その費用対効果が高まる。また封止部材62は着色されていることで、クロストークを効果的に抑制することができる。
In the gap between the optical semiconductor element 3 and the first
図7は、第1モジュール1の製造方法の各工程のフローチャートを示す図である。図8は、各工程で製造される部材を示す斜視断面図である。図8Aは、転写部材26を示す斜視断面図であり、図8Bは、転写部材26に第1クラッド層6が積層されている状態を示す斜視断面図であり、図8Cは、コア層前駆体27が第1クラッド層6に積層されている状態を示す斜視断面図であり、図8Dは、第1クラッド層6にコア層7および電極挿通部9が積層されている状態を示す斜視断面図であり、図8Eは、第1クラッド層6およびコア層7に第2クラッド層8が積層されている状態を示す斜視断面図であり、図8Fは、貫通電極10が形成された状態を示す斜視断面図であり、図8Gは、光導波路部材2を支持基板5に転写した状態を示す斜視断面図であり、図8Hは、第1モジュール1を示す斜視断面図である。以下では、このようにして構成される第1モジュール1の製造方法について図7に示すフローチャートに沿って説明する。光配線モジュール製造処理が開始すると、ステップs1へ移行する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart of each step of the manufacturing method of the
第1クラッド形成工程であるステップs1は、第1クラッド層6を図8Aに示す転写部材26に形成する工程である。転写部材26は、矩形状、かつ扁平状に形成され、導電性材料である銅から成る。転写部材26は、厚み方向一表面部が平坦状に形成されている。転写部材26は、本実施の形態では、その厚みが21μmの銅箔膜である。具体的には、18μmと3μmの2層から成るピーラブル銅箔であり、各層に分離可能に形成されている。3μmの層によって厚み方向一表面部が形成されている。ただし転写部材26は、銅から成るものに限定されず、第1クラッド層6およびその前駆体を積層可能なものであればよい。以下では、転写部材26の厚み方向をZ2方向(図8A〜図8Fにおいて、上下方向)とし、その長手方向をX2方向(図8A〜図8Fにおいて左右方向)とし、Z2方向とX2方向とに垂直な方向をY2方向(図8A〜図8Fにおいて奥行き方向)と称する。
Step s1, which is a first cladding formation process, is a process of forming the
まず、転写部材26に第1クラッド層6の前駆体である第1クラッド層前駆体を積層する。第1クラッド層前駆体は、溶剤に第1クラッド層6を構成する透光性材料を溶かし、スピンコーター、バーコーター、ドクターブレード、ダイコーターまたはディップコーターなどを用いて、転写部材26の厚み方向一表面部に塗布し、乾燥させる。これによって第1クラッド層前駆体が転写部材26にZ2方向一方(図8A〜図8Fにおいて上方)に積層される。
First, a first clad layer precursor that is a precursor of the first
塗布後の加工方法は使用する導波路材料にあわせて様々な方法が使用できる。感光性を有する樹脂材料の場合は、転写部材26に積層される第1クラッド層前駆体をフォトリソグラフィ技術を用いてエッチングし、第1クラッド層6を形成する。具体的には、第1クラッド層前駆体にフォトマスクを載せ露光する。露光された部分はの樹脂が硬化しするので、硬化しない部分残余部の硬化しない部分を現像液で溶解(エッチング)除去する。これを現像工程という。現像工程により、第1クラッド層前駆体の一部を、転写部材26に至るまでZ2方向他方(図8A〜図8Fにおいて下方)に向かってエッチングして、Y2方向に伸びる溝部34を形成し、転写部材26の一部を露出させる。これによって第1クラッド層6が形成される。第1クラッド層6が形成されると、ステップs2へ移行する。
Various processing methods can be used according to the waveguide material to be used. In the case of a resin material having photosensitivity, the first clad layer precursor laminated on the
コア層形成工程であるステップs2では、第1クラッド層6に複数のコア層前駆体27および複数の電極挿通部前駆体28を形成する工程である。まずコア層7を構成すると透光性材料から成る層状体29をステップs1で形成された転写部材26および第1クラッド層6に積層する。層状体29は、溶剤にコア層7を構成する透光性材料を溶かし、スピンコーター、バーコーター、ドクターブレード、ダイコーターまたはディップコーターなどを用いて、転写部材26および第1クラッド層6に塗布し、乾燥させる。これによって層状体29が転写部材26および第1クラッド層6に積層される。
次に層状体29が感光性を有する樹脂材料から成る場合、積層される層状体29を、第1クラッド層6と同様にフォトリソグラフィ技術を用いてエッチングして、複数のコア層前駆体27および複数の電極挿通部前駆体28を形成する。コア層前駆体27は、コア層7の前駆体であり、電極挿通部前駆体28は、電極挿通部9の前駆体である。各電極挿通部前駆体28は、大略的にY2方向に延びる直方体に形成され、そのZ2方向一端部がX2方向に収縮し、溝部34に嵌まり込んでいる。各電極挿通部前駆体28は、互いにY2方向に間隔をあけて配設されている。各コア層前駆体27は、X2方向に延びる直方体に形成されている。各コア層前駆体27は、互いにY2方向に間隔をあけ、また各電極挿通部前駆体28に対してX2方向一方(図8A〜図8Fにおいて右方)に間隔をあけて配設されている。各電極挿通部前駆体28および各コア層前駆体27は、そのX2方向に垂直な仮想平面で切断して見た断面が正方形状に形成されている。
Next, when the
具体的には、層状体29を、第1クラッド層6に至るまでZ2方向他方に向かってエッチングして、X2方向に伸びる複数の第1溝部30、および溝部34からX2方向一方に離反する位置においてY2方向に延びる第2溝部31を形成する。さらに溝部34よりX2方向他方(図8A〜図8Fにおいて左方)に離反する位置よりX2方向一方側の部分をエッチングして除去する。これによって複数のコア層前駆体27および複数の電極挿通部前駆体28が、図8Cの仮想線で示すように、転写部材26および第1クラッド層6に形成される。このようにコア層前駆体27が形成されると、ステップs3へ移行する。
Specifically, the
コア層形成工程であるステップs3では、コア層前駆体27を機械加工してコア層7を形成する工程である。まずコア層前駆体27のX2方向一端部を工具32で押圧することによって、傾斜部13を形成する。工具32は、図8Dの仮想線に示すように、その一端部にX2方向一方に向かうにつれて、Z2方向一方に向かって傾斜している部分を有し、たとえば砥石またはダイヤモンド等の硬質材料からなる工具である。この部分を各コア層前駆体27のX2方向一端部に押圧することによって、X2方向一方に向かうにつれてZ2方向一方に向かって傾斜する傾斜部13が形成される(図8D参照)。この傾斜部13は、第1クラッド層6の転写部材26に望む表面部に対して傾斜角が45度に形成される。このようにして傾斜部13を形成することによって、コア層7が形成され、ステップs4へ移行する。
In step s3, which is a core layer forming process, the
反射膜形成工程であるステップs4では、傾斜部13に反射膜14を形成する工程である。物理蒸着(Physical Vapor Deposition:略称PVD)法を用いて、ステップs3で形成された傾斜部13にアルミなどの反射材を蒸着し、傾斜部13に反射膜14を形成する。反射膜13が形成されると、ステップs5へ移行する。
Step s4, which is a reflective film forming process, is a process of forming the
電極挿通部形成工程であるステップs5では、各電極挿通部9を形成する工程である。各電極挿通部前駆体28に、Z2方向に貫通する2つの挿通孔部16を形成する。このとき、2つの挿通孔部16は、Z2方向に平行な軸線周りに形成され、互いにY2方向に離反するように形成されている。このように各電極挿通部前駆体28に2つの挿通孔部16を形成することによって、電極挿通部9が形成され、ステップs6へ移行する。
In step s5, which is an electrode insertion portion forming step, each
本実施の形態では、電極挿通部形成工程と電極挿通部形成工程とが異なっているけれども、コア層前駆体形成工程において、なお、電極挿通孔部16をコア層形成時にフォトリソグラフィを用いて形成する事が望ましい。これによって、挿通孔部16がコア層7に対して高い位置精度で形成できる。
In the present embodiment, the electrode insertion portion forming step and the electrode insertion portion forming step are different, but in the core layer precursor forming step, the electrode
第2クラッド層形成工程であるステップs6では、第1クラッド層6およびコア層7に第2クラッド層8を積層する工程である。まずステップs6までに形成された第1クラッド層6、コア層7および電極挿通部9に第2クラッド層前駆体を形成する。第2クラッド層前駆体は、第2クラッド層8の前駆体であり、溶剤に第2クラッド層8を構成する透光性材料を溶かし、スピンコーター、バーコーター、ドクターブレード、ダイコーターまたはディップコーターなどを用いて、第1クラッド層6、コア層7および電極挿通部9に塗布し、乾燥させる。これによって第2クラッド層前駆体が転写部材26および第1クラッド層6にZ2方向一方に積層される。このとき貫通電極10は、マスクされている。
次に第2クラッド層前駆体のZ2方向他方に向く表面部を平坦になるように研磨して、第2クラッド層8を形成する。研磨方法としては、たとえばアルミナ、炭化ケイ素またはダイヤモンドなどの砥粒を含む砥石を用いて研磨する方法、前記砥粒を表面部に付着させ、ブラシによって研磨する方法、またはバフを用いて研磨する方法が用いられる。またダイヤモンドから成る切削具を用いて削り取る方法によって、第2クラッド層前駆体の前記表面部を平坦状に形成してもよい。このようにして第2クラッド層8を形成すると、ステップs7へ移行する。
Next, the
貫通孔部形成工程であるステップs7では、連通孔部17を第2クラッド層8に形成し、貫通孔部18を形成する工程である。ステップs6で平坦に研磨された第2クラッド層8の一表面部22に複数の連通孔部17を形成する。各連通孔部17は、第2クラッド層8を貫通し、図8Eに示すように、互いにY2方向に間隔をあけ、かつ各挿通孔部16にそれぞれ連通するように形成される。さらに詳細に説明すると、1つの連通孔部17に対して1つの挿通孔部16が連通するように形成される。このように連通孔部17を形成することによって、貫通孔部18が形成され、ステップs8へ移行Gする。
In step s7, which is a through hole forming process, the
貫通電極形成工程であるステップs8では、貫通孔部18内に貫通電極10を形成する工程である。貫通電極10は、銅から成り、貫通孔部18に銅を充填することによって、貫通孔部18に形成される。このようにして貫通電極10を形成することによって、転写部材26に光導波路部材2を形成することができる。これによって転写部材26を含む光導波路部材2が形成され、ステップs9へ移行する。
In step s8, which is a through electrode forming process, the through
転写工程であるステップs9では、支持基板5に転写部材26に形成された光導波路部材2を転写する工程である。具体的には、第2クラッド層8の一表面部22が支持基板5の厚み方向一表面部23(5a)に対向するように、光導波路部材2を支持基板5に配設する。光導波路部材2と支持基板5との間に、接着剤などを介在させて、光導波路部材2と支持基板5とを固着させる。このとき貫通電極10と支持基板5に配設される電気配線とが電気的に接続されるように配設する。これによって支持基板5の厚み方向と光導波路部材2のZ2方向が一致する。このようにして光導波路部材2が支持基板5に転写され、転写部材26が含まれる光配線基板前駆体33が形成され、ステップs10へ移行する。
In step s9, which is a transfer process, the
転写部材除去工程であるステップs10では、ステップs9で形成された光配線基板前駆体33に含まれる転写部材26をエッチングによって除去する工程である。転写部材26をエッチングによって除去すると、平坦状に形成される第1クラッド層6のZ1方向一表面部6b、すなわち光導波路部材2の素子実装面部6bが露出する。素子実装面部6bを露出させると、ステップs11へ移行する。
In step s10, which is a transfer member removing process, the
発光素子実装工程であるステップs11では、素子実装面部6bに複数の発光素子3を実装する工程である。具体的には、各貫通電極10にバンプ24を形成し、このバンプ24に対してX2方向一方に間隔をそれぞれあけて各ダミーバンプ25を形成する。2つのバンプ24および2つのダミーバンプ25に発光素子3を載置し、半田付けすることによって、発光素子3が素子実装面部6bに実装される。このようにして半田付けをして実装すると、貫通電極10にバンプ24が半田付けされているので、バンプ24のセルフアライメント作用により、高精度で発光素子3が位置決めされて実装される。このようにして発光素子3を実装すると、光配線モジュール1が形成され、光配線モジュール製造処理が終了する。
Step s11, which is a light emitting element mounting process, is a process of mounting a plurality of light emitting elements 3 on the element mounting
以下では、このような製造方法が奏する効果について、説明する。本実施の形態の製造方法によれば、Z2方向一方に向かって傾斜し、かつ露出する傾斜部13を有するコア層を第1クラッド層6に形成するので、従来の技術のものよりコア層7を容易に形成でき、またコア層7に第2クラッド層8を積層するだけで、第2クラッド層8によって傾斜部13を被覆することができる。このように第2クラッド層8を積層するだけで、傾斜部13を第2クラッド層8によって被覆でき、光導波路部材2を容易に形成することができる。このようにして形成される光導波路部材2は、転写部材26に形成されている。転写部材26に形成されている光導波路部材2を支持基板5に転写することによって、傾斜部13が第2クラッド層8で被覆されている光導波路部材2を支持基板5の一表面部23に容易に配設することができる。
Below, the effect which such a manufacturing method has is explained. According to the manufacturing method of the present embodiment, since the core layer having the
このような製造方法が奏する効果について、説明する。本実施の形態の製造方法によれば、Z2方向一方に向かって傾斜し、かつ露出する傾斜部13を有するコア層を第1クラッド層6に形成するので、従来の技術のものよりコア層7を容易に形成でき、またコア層7に第2クラッド層8を積層するだけで、第2クラッド層8によって満遍なく傾斜部13を被覆することができる。このように第2クラッド層8を積層するだけで、傾斜部13を第2クラッド層8によって被覆でき、光導波路転写部材43を容易に形成することができる。このようにして形成される光導波路転写部材43は、光導波路部材2が転写部材26に形成されている。したがって光導波路転写部材43によって、光導波路部材2を支持基板5に容易に転写することができ、傾斜部13が第2クラッド層8で被覆されている光導波路部材2を支持基板5の一表面部23に容易に配設することができる。
The effect produced by such a manufacturing method will be described. According to the manufacturing method of the present embodiment, since the core layer having the
本発明の製造方法によれば、Z1方向一方(Z2方向一方)に向かって傾斜し、かつ露出する傾斜部13を有するコア層7を第1クラッド層6に形成するので、従来の技術のものよりコア層7を容易に形成でき、またコア層7に第2クラッド層8を積層するだけで、第2クラッド層8によって傾斜部13を被覆することができる。このように第2クラッド層8を積層するだけで、傾斜部13を第2クラッド層8によって被覆でき、光導波路部材2を容易に形成することができる。このようにして形成される光導波路部材2は、転写部材26に形成されている。第2クラッド層8を支持基板5の一表面部23に対向させて光導波路部材2を支持基板5に転写し、転写部材26の少なくとも一部を除去する。このように傾斜部13が第2クラッド層8によって被覆されている光配線基板2Aを、容易に形成することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the
本発明の製造方法によれば、コア層積層工程で、傾斜部13がZ1方向一方(Z2方向一方)に露出しているので、従来に技術のものに比べて、反射膜14を傾斜部13に容易に形成できる。このように反射膜14を傾斜部13に形成することによって、反射膜14を傾斜部13に形成していない場合に比べて、光を反射する割合が大きくなり、光の減衰を抑制できる。
According to the manufacturing method of the present invention, in the core layer stacking step, the
本発明の製造方法によれば、転写部材26の一表面部が平坦状に形成される、その一表面部に第1クラッド層6が積層されているので、第1クラッド層6のうち転写部材26が除去された部分、すなわち一表面部6bが平坦状に形成される。このように平坦状に形成されるので、前記部分に素子、たとえば発光素子3または受光素子42を載置する際、位置決めが容易である。このように容易に位置決めできるので、従来の技術のものより高精度で位置決めでき、歩留りを向上させることができる。
According to the manufacturing method of the present invention, one surface portion of the
本発明の製造方法によれば、第1クラッド層6の一表面部6bに対する傾斜角が41度以上49度以下になるように傾斜部13が形成される。このような傾斜角に形成することによって、前記一表面部6bに発光素子が配設されると、発せされる光が傾斜部13で反射し、前記表面部6bに沿って光導波路40を導波する。また前記表面部6bに受光素子42を配設すると、光導波路40を前記表面部6bに沿って導波する光が傾斜部で反射し、受光素子42に入射する。前記傾斜角に傾斜部を形成することによって、発せられた光を導波することができ、または導波する光を受光することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the
本発明の製造方法によれば、傾斜部13は、コア層前駆体27を機械加工することによって、形成される。これによって傾斜部13を容易に形成することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the
本発明の製造方法によれば、傾斜部13に対して間隔をあけて、貫通孔部18が形成され、この貫通孔部18内に導電性材料からなる貫通電極10が形成される。これによって光導波路部材2に電極を形成することができ、支持基板5が電気配線を有する場合、この電気配線と電気的に接続することができる。また傾斜部13に対して間隔をあけて貫通電極10が形成されているので、発光素子3または受光素子42を配設する際、貫通電極10を位置決めマーカとして用いることができる光配線基板2Aを形成することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the through-
本発明の製造方法によれば、転写部材26の第1クラッド層6に臨む表面部が導電性材料から成るので、貫通電極10が転写部材26に固着される。これによって光導波路部材2を支持基板5に転写する際、貫通電極10が転写部材26から離脱しにくくなる。
According to the manufacturing method of the present invention, the surface portion of the
本発明の製造方法によれば、貫通電極10と転写部材26の前記表面部とが同一の導電性材料から成るので、貫通電極10が転写部材26により固着しやすく、光導波路部材2を支持基板5に転写する際、貫通電極10が転写部材26から離脱することを防止できる。
According to the manufacturing method of the present invention, since the through
本発明の製造方法によれば、Z1方向一方に向かって傾斜し、かつ露出する傾斜部13を有するコア層7を第1クラッド層6に形成するので、従来の技術のものよりコア層7を容易に形成でき、またコア層7に第2クラッド層8を積層するだけで、第2クラッド層8によって傾斜部13を被覆することができる。このように第2クラッド層8を積層するだけで、傾斜部13を第2クラッド層8によって被覆でき、光導波路部材2を容易に形成することができる。このようにして形成される光導波路部材2は、転写部材26に形成されている。第2クラッド層8を支持基板5の一表面部22に対向させて光導波路部材2を支持基板5に転写し、転写部材26を除去する。さらに光導波路部材2に発光素子3および受光素子42のうち少なくともいずれか一方の素子を配設する。このようにコア層7の傾斜部13が第2クラッド層8によって被覆され、発光素子3および受光素子42のうち少なくともいずれか一方の素子が配設されている光配線モジュール1を容易に形成することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the
本実施の形態の製造方法によれば、層状体29をエッチングすることによって、コア層7および電極挿通部9が形成が形成される。したがって電極挿通部9を形成するとき、コア層7に対する電極挿通部9の位置決めが容易であり、かつ高い精度で位置決めできる。発光素子3および受光素子42は、電極挿通部9に配設される貫通電極10にバンプ24を介して実装されるので、コア層7に対する位置決めが容易であり、かつ高い精度で位置決めできる。換言すると、傾斜部13に対する位置決めが容易であり、かつ高い精度で位置決めできる。これによって歩留まりを向上させることができる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, the formation of the
さらに貫通電極10が電極挿通部9に形成され、発光素子3および受光素子42が前記貫通電極に半田付けされているので、貫通電極10とバンプ24とのセルフアライメント作用によって、貫通電極10に対して高い精度で位置決めできる。つまり発光素子3および受光素子42を傾斜部13に対して、高い精度で位置決めできる。
Furthermore, since the through
1 第1モジュール
2 光導波路部材
2A 第1光配線基板
3 光半導体素子
5 支持基板
6 第1のクラッド膜
7 コアパターン
14 反射膜
60 保持部材
62 封止部材
DESCRIPTION OF
Claims (11)
転写部材と、
該転写部材の一表面部に積層されるクラッド層と、
該クラッド層の一表面部に積層されるコア層であって光路変換可能な光導波路の要部を成すコア層と、
前記コア層とともに前記クラッド層の一表面部に積層される電極挿通部と、
光半導体素子に電気的にかつ機械的に接続されるべき接続パッドとを有し、
前記電極挿通部から前記転写部材の一表面部まで到達する貫通孔部に金属材料が充填されることで前記接続パッドが形成されることによって、前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部と、前記接続パッドの表面部とが同一平面に配設されることを特徴とする光導波路部材。 An optical waveguide member that can be fixed to the surface portion of the support substrate,
A transfer member;
A clad layer laminated on one surface of the transfer member;
A core layer laminated on one surface portion of the cladding layer and constituting a main part of an optical waveguide capable of optical path conversion;
An electrode insertion portion laminated on one surface portion of the cladding layer together with the core layer;
A connection pad to be electrically and mechanically connected to the optical semiconductor element;
The connection pad is formed by filling the through hole that reaches from the electrode insertion portion to one surface portion of the transfer member with the metal material, thereby being disposed in the other surface portion of the cladding layer. An optical waveguide member, wherein the other surface portion facing the optical semiconductor element and the surface portion of the connection pad are arranged on the same plane.
前記光導波路部材は、前記転写部材のうち、少なくとも、
前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部に対向する部分と、
前記接続パッドの表面部に対向する部分とが除去されていることを特徴とする光配線基板。 An optical wiring board formed from a support substrate and the optical waveguide member according to claim 1 fixed to the support substrate,
The optical waveguide member is at least of the transfer member,
Of the other surface portion of the cladding layer, a portion facing the other surface portion facing the optical semiconductor element to be disposed,
An optical wiring board, wherein a portion facing the surface portion of the connection pad is removed.
光半導体素子には、発光部および受光部の少なくともいずれか一方が設けられることを特徴とする光配線モジュール。 An optical wiring module comprising the optical wiring board according to any one of claims 2 to 6 and an optical semiconductor element electrically and mechanically connected to a connection pad of the optical wiring board,
An optical wiring module, wherein the optical semiconductor element is provided with at least one of a light emitting portion and a light receiving portion.
転写部材の一表面部にクラッド層を積層する工程と、
前記クラッド層の一表面部に、光路変換可能な光導波路の要部を成すコア層と、電極挿通部とを形成する工程と、
前記電極挿通部から前記転写部材の一表面部まで到達する貫通孔部を形成する工程と、
前記貫通孔部に金属材料を充填することで光半導体素子に電気的にかつ機械的に接続されるべき接続パッドを形成することによって、前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部と、前記接続パッドの表面部とを同一平面に配設する工程とを含むことを特徴とする光導波路部材製造方法。 An optical waveguide member manufacturing method for manufacturing an optical waveguide member that can be fixed to a surface portion of a support substrate,
Laminating a clad layer on one surface of the transfer member;
Forming a core layer forming an essential part of an optical waveguide capable of optical path conversion, and an electrode insertion portion on one surface of the cladding layer;
Forming a through-hole portion reaching from the electrode insertion portion to one surface portion of the transfer member;
By forming a connection pad to be electrically and mechanically connected to the optical semiconductor element by filling the through hole with a metal material, the other surface portion of the cladding layer to be disposed A method of manufacturing an optical waveguide member, comprising a step of disposing the other surface portion facing the optical semiconductor element and the surface portion of the connection pad on the same plane.
前記転写部材のうち、少なくとも、
前記クラッド層の他表面部のうち配設されるべき前記光半導体素子に臨む他表面部に対向する部分と、
前記接続パッドの表面部に対向する部分とを除去する工程とを含むことを特徴とする光配線基板製造方法。 Fixing the support substrate and the optical waveguide member according to claim 1;
Among the transfer members, at least,
Of the other surface portion of the cladding layer, a portion facing the other surface portion facing the optical semiconductor element to be disposed,
And a step of removing a portion facing the surface portion of the connection pad.
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