JP5316389B2 - 光電気複合用基板、光電気複合基板、および光電気複合用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光電気複合用基板、光電気複合基板、および光電気複合用基板の製造方法に関するものである。

近年、電子機器の高機能化等の要求が高まり、特に情報処理速度の高速化、大容量データの送受信、ノイズレス、発熱抑制、軽量化、小容量化等の実現が求められている。これらの要請に対応する技術として光電気複合配線システムに期待が寄せられており、光配線と電気配線を備えた光電気複合基板の開発が行われている。

光電気複合基板は、電子部品の電気信号が光素子によって光信号に変換され、その光信号は光導波路を通じて伝搬される。伝搬された光信号は、別の光素子によって電気信号に戻され、その電気信号は別の電子部品に接続される。従って、光電気複合基板では、光回路と電気回路との位置合わせ、つまり、光導波路部材と光電気変換部材との位置合わせ（アライメント）が高精度であることが求められる。

特許文献１には、光導波路層および基板が有する位置合わせ穴に対して、ガイドピンのような位置合わせ用ガイド部材が嵌合することにより、複数の光導波路層および光部品支持基板を位置合わせする光電気複合配線基板が開示されている。
特許文献２には、電気配線層または電気絶縁層に光回路基板搭載用の位置決めガイドを設け、位置決めガイドに光回路基板をはめ合わせて位置決めをする方法が開示されている。
また、基準物として受光部の位置を見ながら光導波路を位置合わせする方法（特許文献３）や、透明基板の片面に電気回路が形成された電気回路基板上の基準マーク等を基準にして、光回路を形成する際の位置決めをする方法（特許文献４）によって作製された光電気複合基板もある。

特開２００５−１１５１９０号公報 特開２００８−１２４４１８号公報 特開２００６−３９３９０号公報 特開２００８−１５８２２１号公報

しかしながら、特許文献１のように位置合わせ用ガイド部材を用いる方法は、電気配線板や光導波路部材に穴あけ加工が必要であるため、作製工程が複雑であり、精度が悪い。特許文献２の方法では、位置決めガイド作製の精度が不十分である。このように、光配線と電気配線とを別々に作る場合は、アライメント精度が低いという問題点がある。一方で、特許文献３や特許文献４のように、光配線と電気配線の作製を切り離せない方法では、複合後の歩留りはそれぞれの歩留りの掛け算となるため、歩留りが悪くなる。

本発明は、上記実情を鑑みて成し遂げられたものであり、本発明の目的は、光導波路部材と光電気変換部材との高精度な位置合わせを容易にでき、光電気複合基板の生産性が高い光電気複合用基板を提供することである。また、本発明の別の目的は、当該光電気複合用基板を用いて光電気複合基板を提供すること、および当該基板の製造方法を提供することである。

上記目的は、下記発明（１）〜（２０）により達成される。
（１）光導波路を含む光導波路部材および、これと光電気接続する光電気変換部材を搭載するための光電気複合用基板であって、当該光電気複合用基板は、導体回路および、基板表面から突出する位置合わせ用ガイド突起を有し、前記光導波路部材の外周部を、前記位置合わせ用ガイド突起に当接することで、当該光導波路部材を光電気変換部材に対し位置合わせすることを特徴とする光電気複合用基板。
（２）前記光導波路部材の外周部を、基板表面と平行な方向から前記位置合わせ用ガイド突起に対し当接させたときに、当該光導波路部材が光電気変換部材に対し位置合わせされることを特徴とする、上記（１）に記載の光電気複合用基板。
（３）前記位置合わせ用ガイド突起は、シート状光導波路部材を位置合わせするものである、上記（１）又は（２）に記載の光電気複合用基板。
（４）前記位置合わせ用ガイド突起は、基板表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、基板表面に形成した感光性樹脂組成物層のエッチングにより形成される突起、基板表面に対するめっきにより形成される突起、および、基板表面に固着した球状スペーサーから選ばれることを特徴とする、上記（１）乃至（３）のいずれか一に記載の光電気複合用基板。
（５）前記位置合わせ用ガイド突起は、少なくとも、前記光導波路部材を基材表面と平行に所定の進入方向に向かってスライドさせたときに、当該光導波路部材の先頭側端部と当接する進入方向規制突起、及び、当該光導波路部材の前記進入方向に対して直角を成す幅方向の両側端部に各々当接する少なくとも一対の幅方向規制突起、から構成されることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれか一に記載の光電気複合用基板。
（６）前記基板表面の前記進入方向規制突起と少なくとも一対の前記幅方向突起を含む領域が、前記光電気変換部材の搭載位置となっており、前記位置合わせ用ガイド突起が、前記光電気変換部材の搭載脚部となり、基材表面と前記光電気変換部材の間の空隙において、前記光導波路部材が前記位置合わせ用ガイド突起に当接することで位置合わせされることを特徴とする、上記（１）乃至（５）のいずれか一に記載の光電気複合用基板。
（７）前記位置合わせ用ガイド突起の少なくとも１つが、前記導電回路と接続した導電性ポストであることを特徴とする、上記（６）に記載の光電気複合用基板。
（８）前記導電性ポストは、基板表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、基板表面に対するめっきにより形成される突起、および、基板表面に固着したハンダ被覆球状スペーサーから選ばれることを特徴とする、上記（７）に記載の光電気複合用基板。
（９）前記基板表面の前記進入方向規制突起と少なくとも一対の前記幅方向突起を含む領域に設けられた前記光電気変換部材の搭載位置において、当該光電気変換部材の前記光導波路部材に対する対向面に設けられた光電気接続部の受発光部と、当該光導波路部材の光導波路における光の進行方向とは異なる方向に光の進行方向を変換する光路変換部の入出光部とが、互いに向き合って光電気接続することを特徴とする、上記（６）乃至（８）のいずれか一に記載の光電気複合用基板。
（１０）導体回路を有する光電気複合用基板上に、光導波路を含む光導波路部材、および、前記導体回路と接続され且つ前記光導波路部材と光電気接続された光電気変換部材を搭載してなる光電気複合基板であって、前記光電気複合基板は、基板表面から突出した位置合わせ用ガイド突起を有しており、前記位置合わせ用ガイド突起に、光導波路部材の外周部を当接することによって、当該光導波路部材が光電気変換部材に対し位置合わせされていることを特徴とする光電気複合基板。
（１１）前記光導波路部材の外周部を、基板表面と平行な方向から前記位置合わせ用ガイド突起に対し当接させたときに、当該光導波路部材が光電気変換部材に対し位置合わせされることを特徴とする上記（１０）に記載の光電気複合基板。
（１２）前記光導波路部材がシート状光導波路部材であり、当該シート状光導波路部材の外周縁が前記位置合わせ用ガイド突起に当接して、位置合わせされていることを特徴とする、上記（１０）又は（１１）に記載の光電気複合基板。
（１３）前記位置合わせ用ガイド突起は、基板表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、基板表面に形成した感光性樹脂組成物層のエッチングにより形成される突起、基板表面に対するめっきにより形成される突起、および、基板表面に固着した球状スペーサーから選ばれることを特徴とする、上記（１０）乃至（１２）のいずれか一に記載の光電気複合基板。
（１４）前記位置合わせ用ガイド突起は、少なくとも、前記光導波路部材を基材表面と平行に所定の進入方向に向かってスライドさせたときに、当該光導波路部材の先頭側端部と当接する進入方向規制突起、及び、当該光導波路部材の前記進入方向に対して直角を成す幅方向の両側端部に各々当接する少なくとも一対の幅方向規制突起、から構成されることを特徴とする、上記（１０）乃至（１３）のいずれか一に記載の光電気複合基板。
（１５）前記基板表面の前記進入方向規制突起と少なくとも一対の前記幅方向突起を含む領域に、前記光電気変換部材が搭載されており、前記位置合わせ用ガイド突起が、前記光電気変換部材の搭載脚部となり、基材表面と前記光電気変換部材の間の空隙において、前記光導波路部材が前記位置合わせ用ガイド突起に当接することで位置合わせされることを特徴とする、上記（１０）乃至（１４）のいずれか一に記載の光電気複合基板。
（１６）前記位置合わせ用ガイド突起の少なくとも１つが、前記導電回路と接続した導電性ポストであり、当該導電性ポストは前記光電気変換部材の導電性パッドに当接し、接続されていることを特徴とする、上記（１５）に記載の光電気複合基板。
（１７）前記導電性ポストは、基板表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、基板表面に対するめっきにより形成される突起、および、基板表面に固着したハンダ被覆球状スペーサーから選ばれることを特徴とする、上記（１６）に記載の光電気複合基板。
（１８）前記基板表面の前記進入方向規制突起と少なくとも一対の前記幅方向突起を含む領域に設けられた前記光電気変換部材の搭載位置において、当該光電気変換部材の前記光導波路部材に対する対向面に設けられた光電気接続部の受発光部と、当該光導波路部材の光導波路における光の進行方向とは異なる方向に光の進行方向を変換する光路変換部の入出光部とが、互いに向き合って光電気接続していることを特徴とする、上記（１５）乃至（１７）のいずれか一に記載の光電気複合基板。
（１９）上記（１）乃至（９）のいずれか一に記載の光電気複合用基板の製造方法であって、当該光電気複合用基板の基板素材または中間製品基材の表面に積層された金属箔をエッチングすることによって、前記位置合わせ用ガイド突起を形成することを特徴とする、光電気複合用基板の製造方法。
（２０）上記（１）乃至（９）のいずれか一に記載の光電気複合用基板の製造方法であって、当該光電気複合用基板の基板素材または中間製品基材の表面にめっきを行うことによって、前記位置合わせ用ガイド突起を形成することを特徴とする、光電気複合用基板の製造方法。

本発明の光電気複合用基板によれば、基板上に設けた位置合わせ用ガイド突起に、光導波路部材の外形を合わせるという簡単な方法で光導波路部材と光電気変換部材との位置合わせを高精度にできる。また、前記光電気複合用基板に光導波路部材および光電気変換部材を簡単な工程で搭載できるため、光電気複合基板の生産性が高い。

本発明の第一実施形態にかかる光電気複合用基板を示す斜視図である。 図１Ａに示した本発明の第一実施形態にかかる光電気複合用基板の平面図である。 図１Ａに示した本発明の第一実施形態にかかる光電気複合用基板の正面図である。 図１Ａに示した本発明の第一実施形態にかかる光電気複合用基板に光導波路部材を搭載させるときの概念図である。 本発明の光電気複合用基板における位置合わせ用ガイド突起の配置の具体例を示す平面図である。 本発明の光電気複合用基板における位置合わせ用ガイド突起の配置の他の具体例を示す平面図である。 本発明の光電気複合用基板における位置合わせ用ガイド突起の配置の他の具体例を示す平面図である。 本発明の光電気複合用基板における位置合わせ用ガイド突起の配置の他の具体例を示す平面図である。 本発明の第一実施形態にかかる光電気複合用基板が、光導波路部材、光電気変換部材、およびアンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子を具備してなる、本発明の第一実施形態にかかる光電気複合基板を示す平面図である。 図３Ａに示した本発明の第一実施形態にかかる光電気複合基板から光電気変換部材およびアンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子を除いた平面図である。 図３Ａに示した本発明の第一実施形態にかかる光電気複合基板の正面図である。 図３Ａに示した本発明の第一実施形態にかかる光電気複合基板のＡＡ断面図である。 図３Ｄに示した本発明の第一実施形態にかかる光電気複合基板のＢＢ断面図である。 本発明の第二実施形態にかかる光電気複合基板を示す断面図である。 図４Ａに示した本発明の第二実施形態にかかる光電気複合基板のＣＣ断面図である。 本発明の球状位置合わせ用ガイド突起の一例を示す断面図である。

本発明の光電気複合用基板は、光導波路を含む光導波路部材および、これと光電気接続する光電気変換部材を搭載するための光電気複合用基板であって、当該光電気複合用基板は、導体回路および、基板表面から突出する位置合わせ用ガイド突起を有し、前記光導波路部材の外周部を、前記位置合わせ用ガイド突起に当接することで、当該光導波路部材を光電気変換部材に対し位置合わせすることを特徴とする。
また、本発明の光電気複合用基板の製造方法は、当該光電気複合用基板の基板素材または中間製品基材の表面に積層された金属箔をエッチングすることによって、前記位置合わせ用ガイド突起を形成することを特徴とする。
また、本発明の光電気複合用基板の製造方法は、当該光電気複合用基板の基板素材または中間製品基材の表面にめっきを行うことによって、前記位置合わせ用ガイド突起を形成することを特徴とする。
また、本発明の光電気複合基板は、上記光電気複合用基板が光導波路部材および光電気変換部材を具備してなることを特徴とする。

図１Ａ〜Ｄに本発明の光電気複合用基板の第一実施形態を示す。図１Ａは、本発明の第一実施形態にかかる光電気複合用基板１０１を示す斜視図であり、図１Ｂは図１Ａの平面図であり、図１Ｃは図１Ａの正面図であり、図１Ｄは図１Ａに示した光導波路部材を搭載させるときの概念図である。
光電気複合用基板１０１は、実装用基板１上に実装された位置合わせ用ガイド突起２ａおよび２ｂ、導体回路３、および導電性パッド４を具備する。前記位置合わせ用ガイド突起２ａおよび２ｂは、光導波路部材を位置合わせするものである。尚、本発明において「光導波路部材と光電気変換部材との位置合わせ」とは、光導波路部材の入出光部と、光電気変換部材の受発光部とを、光電気接続可能な位置関係をとるように配置することを意味する。また、「光導波路部材の入出光部」とは、光導波路部材の光路変換部が有する入光部、出光部、及び、入光と出光の両方の機能を発揮する部分の総称である。「光電気変換部材の受発光部」とは、光電気変換部材が有する受光部、発光部、及び、受光と発光の両方の機能を発揮する部分の総称である。
以下、本発明の第一実施形態である光電気複合用基板１０１およびその製造方法について、詳細に説明する。

図１Ｄに示すように、位置合わせ用ガイド突起２ａは、光導波路部材５を実装用基板１の表面と平行に所定の進入方向に向かってスライドさせたときに、当該光導波路部材５の先頭側端部と当接する進入方向規制突起であり、位置合わせ用ガイド突起２ｂは、当該光導波路部材５の前記進入方向に対して直角を成す幅方向の両側に各々当接する幅方向規制突起である。
このように、光導波路部材５を、実装用基板１の表面表面に対し水平移動させて、光導波路部材５の外形を進入方向規制突起と幅方向規制突起の配列に沿って合わせることによって、光導波路部材５は基板表面の所定位置へ容易に誘導される。従って、簡単な工程で位置合わせを達成できるので、光電気複合基板の生産性が高い。

前記位置合わせ用ガイド突起２の直径は、特に限定されないが、通常は３０〜１００μｍ程度とすることが適当である。
前記位置合わせ用ガイド突起２の高さは、特に限定されないが、通常は２０〜２５０μｍ程度とすることが適当であり、特に６０〜１２５μｍであることが好ましい。図１Ｄに示すように、光電気複合用基板に光導波路部材を搭載する場合には、位置合わせ用ガイド突起の高さは、当該光導波路部材の厚さよりも４〜８０μｍ大きいことが好ましい。光導波路部材は、位置合わせ用ガイド突起の高さの空隙に挿入されるからである。但し、搭載する光導波路部材がスタッドバンプ等を有する場合には、位置合わせ用ガイド突起の高さは、当該光導波路部材の厚さよりも小さい場合がある。
前記位置合わせ用ガイド突起２のピッチは、特に限定されず、前記位置合わせ用ガイド突起２の数、光導波路部材５の位置合わせの容易さ、前記位置合わせ用ガイド突起２を光電気変換部材６の搭載脚部とするとき（図３Ｃ）の搭載の安定性等の諸条件を考慮して適宜決定する。本発明の第一実施形態にかかる光複合用基板１０１においては、図１Ｂに示すように、横一列に１０個並んだ進入方向規制突起２ａのピッチｄを４０〜２５０μｍとし、一対の幅方向突起２ｂは、列端の進入方向規制突起２ａからのピッチｅを５０〜８００μｍとする。

前記位置合わせ用ガイド突起２のようなポスト形状突起は、例えば（１）実装用基板の表面に張り付けた金属箔のエッチング、（２）実装用基板の表面に形成した感光性樹脂組成物層の露光・現像、および（３）実装用基板の表面に対するめっき、から選ばれる方法によって製造できる。さらに、図１に示したような本実施形態のポスト形状の位置合わせ用ガイド突起の代わりに、（４）実装用基板の表面に固着した球状スペーサーを用いる方法もある。

前記（１）の方法は、光電気複合用基板の基板素材または中間製品基材の表面に金属箔を積層し、積層した金属箔を従来公知の金属のエッチング方法によりエッチングする。例えば、金属箔張積層板の金属箔上にフォトレジスト層を形成し、露光、現像してガイド突起を形成すべき領域にはレジストを残し、金属箔を露出させた領域を腐食液やガスを用いてエッチングを行い、フォトレジスト層を除去することにより、所定位置に所定形状のポスト形状ガイド突起が得られる。
本発明において前記光電気複合用基板の基板素材または中間製品基材とは、実装用基板を構成する基材を意味する。基板素材とは製造工程上の出発材料となる基材を意味し、例えば、フェノール樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物等の樹脂組成物を基材に含浸したプリプレグを用いた樹脂含浸プリプレグ積層板や、これに金属箔を張り付けた金属箔張積層板が該当する。金属箔としては、例えば、銅、アルミニウム、金等が挙げられ、特に汎用性が高い点から銅が好ましい。また中間製品基材とは、製造工程の途中で基板素材に加工を施した状態の基材を意味する。

前記（２）の方法は、光電気複合用基板の基板素材または中間製品基材の表面にポジ型またはネガ型の感光性樹脂層を形成し、フォトマスク露光やレーザー描画等の方法で露光を行い、現像する。ポジ型感光性樹脂を用いた場合には現像された領域を熱硬化等の方法で硬化し、現像されなかった領域をエッチングすることにより、所定位置に所定形状のポスト形状ガイド突起が得られる。前記感光性樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、またはそれらの前駆体樹脂といった硬化後の耐熱性が高い樹脂をベース樹脂として用い、公知の手法でポジ型又はネガ型の硬化反応性を付与した樹脂組成物が用いられる。

前記（３）の方法は、電気複合用基板の基板素材または中間製品基材の表面にめっきを行う。めっきの方法は、例えば、基板の樹脂表面に無電解めっき処理を行って薄い無電解めっき膜を形成し、その無電解めっき膜上にフォトレジスト層を形成し、露光、現像してガイド突起を形成しない領域の無電解めっき膜を露出させ、エッチング処理して露出部分の無電解めっき膜を除去し、フォトレジスト層を除去してガイド突起を形成すべき領域だけに無電解めっき膜を配置した後、電解めっき処理を行って無電解めっき膜が存在する領域だけに厚い電解めっき膜を選択的に形成することにより、所定位置に所定形状のポスト形状ガイド突起が得られる。

前記（４）の方法における球状スペーサーは、特に限定されないが、ポリイミド、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のベース樹脂を用いた硬化性樹脂組成物、銅、アルミニウム、金、銀、鉄等の金属等を用いることができる。また、導電性を有さない球状スペーサーの表面に金属めっきを施し、導電性を付与したハンダ被覆球状スペーサー（図５）を用いてもよい。
前記球状スペーサーは、位置合わせ用ガイド突起の高さに合わせた平均粒子径を有し、通常は４０〜２５０μｍであり、特に８０〜１２５μｍであることが好ましい。

位置合わせ用ガイド突起２は、上記の中でも、アライメント精度が良い点から、基板表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、基板表面に形成した感光性樹脂組成物層のエッチングにより形成される突起、および基板表面に対するめっきにより形成される突起が好ましい。エッチングまたはめっきによって形成された位置合わせ用ガイド突起のアライメント精度は、レジストの露光精度そのものであり、非常に高精度であり、設計値±５μｍ以内の位置誤差とすることができる。

実装用基板１としては、リジッド基板、フレキシブル基板、およびリジッド基板とフレキシブル基板を積層し一体化したリジッドフレックス基板のいずれを用いてもよい。
前記リジッド基板としては、例えば、紙フェノール樹脂基板、ガラスエポキシ樹脂基板、ガラス・紙複合エポキシ樹脂基板、ガラス布・ガラス不織布複合エポキシ樹脂基板等が挙げられる。
前記フレキシブル基板としては、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ等の樹脂を用いた樹脂基板等が挙げられる。中でも、耐衝撃性に優れる点から、リジッド基板が好ましい。

導体回路３は、公知の導体回路形成方法によって形成することができ、例えば、実装用基板１の表面に張り付けた金属箔に、エッチング等により所定の導体回路を形成し、導体回路部分を黒化処理したものを用いることができる。

実装用基板１上の導電性パッド４は、導電性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、錫、鉛、銀、銅、ビスマス、金、ニッケル等からなる合金で構成される。

図２Ａ〜Ｄは本発明の光電気複合用基板における位置合わせ用ガイド突起の配置の具体例を模式的に示す平面図であり、光導波路部材を搭載させた態様にて示す。図２Ａ〜Ｄでは、実装用基板１、位置合わせ用ガイド突起２、および光導波路部材５を図示する。
図２Ａは、光導波路部材５を基材表面と平行に所定の進入方向に向かってスライドさせたときに、当該光導波路部材５の先頭側端部と当接する進入方向を規制する位置合わせ用ガイド突起１つと、当該光導波路部材の前記進入方向に対して直角を成す幅方向の両側に各々当接する幅方向を規制する１対の位置合わせ用ガイド突起を具備する。
図２Ｂは、光導波路部材の１つの角を固定するための２つの位置合わせ用ガイド突起を具備する。
図２Ｃおよび図２Ｄは、かぎ括弧型の位置合わせ用ガイド突起を有し、図２Ｃは、光導波路部材の２つの角を固定するための２つのかぎ括弧型の位置合わせ用ガイド突起を具備し、図２Ｄは、光導波路部材の１つの角を固定するための１つのかぎ括弧型の位置合わせ用ガイド突起を具備する。
図２Ａのように、少なくとも１つの進入方向規制突起と、少なくとも１対の幅方向規制突起を、光導波路部材の進入方向中心軸Ｌを中心にして、左右均等に位置合わせ用ガイド突起を配置することが好ましい。また、図２Ｃおよび図２Ｄに示したようなかぎ括弧型の位置合わせ用ガイド突起のように、進入方向規制突起と幅方向規制突起とが一体化していてもよい。尚、図２Ｃおよび図２Ｄに示したようなかぎ括弧型の位置合わせ用ガイド突起は、上記と同様のエッチングまたはめっきによって製造することができる。

図３Ａ〜Ｅに、本発明の第一実施形態にかかる光電気複合用基板１０１が光導波路部材５、光電気変換部材６、およびアンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子７を具備してなる、本発明の第一実施形態にかかる光電気複合基板１０２を示す。図３Ａは、光電気複合基板１０２の平面図であり、図３Ｂは図３Ａから光電気変換部材６およびアンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子７を除いた平面図であり、図３Ｃは図３Ａの正面図であり、図３Ｄは図３ＡのＡＡ断面図であり、図３Ｅは図３ＤのＢＢ断面図である。
光電気複合基板１０２は、実装用基板１上に実装された位置合わせ用ガイド突起２、導体回路３、および導電性パッド４に加えて、光導波路部材５と、光電気変換部材６と、アンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子７とを具備する。前記導電性パッド４は、導体回路３とアンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子７とをつなぐ導電性通路を形成する（図３Ｃ）。尚、アンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子７は、アンプ素子又はＶＣＳＥＬ駆動素子を意味するが、アンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子実装基板であってもよい。
以下、本発明の第一実施形態である光電気複合基板１０２について、詳細に説明する。

前記光導波路部材５は、低屈折率を有するクラッド部８と、高屈折率を有するコア部９とで構成される光導波路、および光路変換部１０を有し、前記光導波路のコア部９を光が伝送することにより光信号が伝達される。
前記光導波路部材５は、例えば、基板上に下部クラッド層を塗工形成し、その上面にコア層材料を塗布した後、フォトマスク露光と現像によりコア層を形成し、さらにその上部に上部クラッド層を塗工形成する、直接露光法によって作製される。
前記光導波路部材５は、シート状であることが好ましい。本発明において「シート状」とは、厚さ１０〜２００μｍ、特に４０〜１００μｍの薄膜を意味し、極めて膜厚の薄いフィルムを包含する。シート状光導波路部材５は、通常、矩形状に形成される。

前記光導波路部材５の両端には、実装用基板側に開口するＶ字溝形の光路変換部１０が、コア部９を跨ぐようにして形成されている。前記光路変換部１０は、コア部９の長手方向に対して４０〜５０°の角度、好ましくは約４５°の角度をなす傾斜面を有しており、その傾斜面には金属膜（光反射体）が設けられていても良い。前記光反射体としては、特に限定されないが、例えば、金、銀、アルミ、銅等を用いることができる。

前記光路変換部１０は、発光素子６ａまたは受光素子６ｂの直下に配置され、且つ、発光素子６ａが有する発光部１１ａまたは受光素子６ｂが有する受光部１１ｂと、光導波路部材の光路変換部１０が有する出光部または入光部とが互いに向き合う位置関係をとることによって、光電気接続部１２を構成する。発光部１１ａから垂直に送られてきた光信号は、光路変換部１０に入光し反射されて、光導波路と平行な方向へと進行方向を変換することでコア部９を通り、反対側の光路変換部１０で再び反射されて出光し、受光部１１ｂへと送られ、電気信号に変えられる。

光電気変換部材６としては、発光素子６ａまたは受光素子６ｂが用いられ、光導波路部材５側の面上に、発光素子６ａの発光部１１ａおよび受光素子６ｂの受光部１１ｂを具備する。発光素子６ａおよび受光素子６ｂの搭載方法としては、特に限定されないが、例えば、ワイヤボンディング、フリップチップボンディング、異方導電性材料を用いた手法等が挙げられる。発光素子６ａは、実装用基板ａに対して垂直方向に所定波長のレーザ光を出射する。発光素子６ａとしては、特に限定されないが、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザダイオード（ＬＤ）、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）等が挙げられる。発光素子６ａは、入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を所定部位に向けて発光部１１ａから出射する。受光素子６ｂとしては、特に限定されないが、例えば、ｐｉｎフォトダイオード（ｐｉｎ ＰＤ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等が挙げられる。これらの受光素子６ｂは、光信号を受光部１１ｂにて入射し、その入射した光信号を電気信号に変換して出力する。尚、発光部１１ａおよび受光部１１ｂの両方を有する光電気変換部材６を用いることもできる。

また、本実施形態において、前記位置合わせ用ガイド突起２は光電気変換部材６の搭載脚部となるため、前記光電気変換部材６が傾くことなく平行に設置される。つまり、同じ高さに揃えられた位置合わせ用ガイド突起２を柱として、その上に光電気変換部材６が搭載される。光電気変換部材６が傾いてしまうと、光信号の伝達の際に光の損失が起こる。
さらに、位置合わせ用ガイド突起２の高さを光導波路部材５の厚さに合わせることで、光電気変換部材５と実装用基板１との空隙に前記光導波路部材５がちょうど入り込むことができ、前記光電気変換部材６に搭載される発光部１１ａまたは受光部１１ｂから、前記光導波路部材５が有する光路変換部１０までの距離が最小限となり、高い光の結合効率を得ることができる。

前記光電気変換部材６は、情報伝送のための伝送回路や光電気変換部材の動作に必要な電力や電気信号を供給する動作回路などの導体回路に電気的に接続される。この電気的接続の方法としては、ワイヤボンディング等で導体回路と光電気変換部材６とを接続してもよいが、本実施形態では、光電気変換部材６の搭載脚部としての位置合わせ用ガイド突起２のうち、横一列に配列した１０個の進入方向規制突起２ａが導電性を有するポストであり、これら導電性ポストが導電回路３と接続し、且つ、光電気変換部材６の導電性パッド１３に当接し、接続される。つまり、図３Ｄに示すように、進入方向規制突起（導電性ポスト）２ａが導電性パッド１３に当接され、導電性パッド１３が発光部１１ａに当接されることで、進入方向規制突起（導電性ポスト）２ａから発光部１１ａまでの導電性通路が形成される。このように、本発明では、少なくとも１つの位置合わせ用ガイド突起が導電性ポストとして機能し、当該導電性ポストを介して光電気変換部材と導電回路を電気的接続してもよい。

前記導電性ポストは、例えば、実装用基板１の表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、実装用基板の表面に対するめっきにより形成される突起、および実装用基板の表面に固着したハンダ被覆球状スペーサーから選ばれる。中でも、アライメント精度が良い点から、基板表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、および基板表面に対するめっきにより形成される突起が好ましい。前記導電性パッド１３は、実装用基板の導電性パッド４と同様の導電性材料によって構成される。

図４Ａ〜Ｂに、本発明の第二実施形態にかかる光電気複合基板を示す。図４Ａは本発明の第二実施形態にかかる光電気複合基板１０３を示す断面図であり、二層の光導波路層を有する。図４Ｂは図４ＡのＣＣ断面図である。
光電気複合基板１０３のように、複数の光導波路層を有する場合は、光路変換部１０が光電気変換部材６から垂直方向において、重ならないように配置する。入射光や出射光の干渉を避け、コア部９における光結合を問題なく行うためである。

尚、本発明の実施は、上記の実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１…実装用基板
２…位置合わせ用ガイド突起
２ａ…進入方向規制突起
２ｂ…幅方向規制突起
３…導体回路
４…導電性パッド
５…光導波路部材
６…光電気変換部材
６ａ…発光素子
６ｂ…受光素子
７…アンプ（ＶＣＳＥＬ駆動）素子
８…クラッド部
９…コア部
１０…光路変換部
１１…受発光部
１１ａ…発光部
１１ｂ…受光部
１２…光電気接続部
１３…導電性パッド
１４…球状スペーサー
１５…ハンダ

Claims (6)

1. 光導波路を含む光導波路部材および、これと光電気接続する光電気変換部材を搭載するための光電気複合用基板であって、
   当該光電気複合用基板は、導体回路および、基板表面から突出する位置合わせ用ガイド突起を有し、
   前記位置合わせ用ガイド突起は、少なくとも、
   前記光導波路部材を前記基板表面と平行に所定の進入方向に向かってスライドさせたときに、当該光導波路部材の先頭側端部と当接する進入方向規制突起、及び、
   当該光導波路部材の前記進入方向に対して直角を成す幅方向の両側端部に各々当接する少なくとも一対の幅方向規制突起、から構成され
   前記基板表面の前記進入方向規制突起と少なくとも一対の幅方向規制突起を含む領域が、前記光電気変換部材の搭載位置となっており、
   前記位置合わせ用ガイド突起が、前記光電気変換部材の搭載脚部となり、
   前記基板表面と前記光電気変換部材の間の空隙において、前記光導波路部材の基板搭載面に対する外周部が前記位置合わせ用ガイド突起に当接することで、当該光導波路部材を光電気変換部材に対し位置合わせすることを特徴とする光電気複合用基板。
2. 前記光導波路部材の基板搭載面に対する外周部を、基板表面と平行な方向から前記位置合わせ用ガイド突起に対し当接させたときに、当該光導波路部材が光電気変換部材に対し位置合わせされることを特徴とする請求項１に記載の光電気複合用基板。
3. 前記光導波路部材は、シート状の光導波路部材である、請求項１又は２に記載の光電気複合用基板。
4. 前記位置合わせ用ガイド突起は、基板表面に張り付けた金属箔のエッチングにより形成される突起、基板表面に形成した感光性樹脂組成物層の露光、及び現像により形成される突起、基板表面に対するめっきにより形成される突起、および、基板表面に固着した球状スペーサーから選ばれることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光電気複合用基板。
5. 前記位置合わせ用ガイド突起の少なくとも１つが、前記導体回路と接続した導電性ポストであることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光電気複合用基板。
6. 前記基板表面の前記進入方向規制突起と少なくとも一対の前記幅方向規制突起を含む領域に設けられた前記光電気変換部材の搭載位置において、
   当該光電気変換部材の前記光導波路部材に対する対向面に設けられた光電気接続部の受発光部と、当該光導波路部材の光導波路における光の進行方向とは異なる方向に光の進行方向を変換する光路変換部の入出光部とが、互いに向き合って光電気接続することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光電気複合用基板。
   

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