JP5692334B2 - 回路基板装置および光電気複合デバイス - Google Patents

Description

本発明は、回路基板装置および光電気複合デバイスに関する。

この種の技術に関し、特許文献１には、光導波路がパターン形成された光回路基板と電気素子が搭載される電気配線基板とをシート状の接着剤により全面接着して、光導波路つきの電気配線板を作製する光電気複合基板の製造方法が記載されている。なお、パターン形成（パターニング）とは、信号もしくは電力を伝搬する配線の形成をいい、光導波路のパターン形成は光信号を伝搬するためのコア部の形成のことをいい、導体層のパターン形成は電気信号もしくは電力供給のための配線を形成することをいう。

特許文献２には、帯状の光導波路フィルムの一方の主面に電気配線層を形成して、この電気配線層を保護層で覆った光送受信モジュール（光電気複合基板）が記載されている。この光送受信モジュールは、長手方向の両端に電極パッドを備える光送受信部が形成され、長手方向の中間部は光導波路コアが直線的に延在する帯状をなしている。このような帯状の光電気複合基板は、電気回路基板（多層プリント基板）に実装された一対の光コネクタを両端として電気回路基板に沿って架設して用いられる。この場合、電気回路基板に対して所望の位置に帯状に光導波路を設置することができるため、特許文献１のように光導波路を予めパターン形成しておく必要がない。このため、光回路の設計自由度が高い光電気複合デバイスを得ることができる。

特開２００９−５８９２３号公報 特開２０１０−４９２２５号公報

しかしながら、特許文献２に例示されるこれまでの光電気複合基板を電気回路基板に表面実装した場合、光導波路を避けて電気素子を実装する必要があるため、電気素子の実装効率が低下するという問題が生じる。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、電気回路基板の所望位置に光導波路を設置することができるとともに、電気素子の実装効率を高めることのできる光電気複合基板、回路基板装置および光電気複合デバイスを提供する。

上記目的は、下記（１）〜（１０）の本発明により達成される。
（１）光導波路を備える光回路基板と、パッド部がパターニングされた導体層を含み前記光回路基板に積層された電気配線基板と、を有する光電気複合基板と、
光素子または電気素子が搭載される電気回路基板と、を備え、
前記電気配線基板は、フレキシブル配線基板であり、前記光回路基板よりも延出して形成された延出部を有するとともに、前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部が設けられており、
前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられて、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されているとともに、
前記パッド部が前記光素子または前記電気素子の搭載領域の少なくとも一部を構成していることを特徴とする回路基板装置。
（２）前記搭載領域が、前記パッド部と前記電気回路基板とに亘って構成されている上記（１）に記載の回路基板装置。
（３）前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられ、当該光回路基板が前記電気配線基板と前記電気回路基板との間に位置する状態で、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されている、上記（１）又は（２）に記載の回路基板装置。

（４）光導波路を備える光回路基板と、パッド部がパターニングされた導体層を含み前記光回路基板に積層された電気配線基板と、を有する光電気複合基板と、
光素子または電気素子が搭載された電気回路基板と、を有し、
前記電気配線基板は、フレキシブル配線基板であり、前記光回路基板よりも延出して形成された延出部を有するとともに、前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部が設けられており、
前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられて、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されているとともに、
前記パッド部に前記光素子または前記電気素子が搭載されていることを特徴とする光電気複合デバイス。
（５）前記光素子または前記電気素子が、前記側縁をまたいで搭載されていることを特徴とする上記（４）に記載の光電気複合デバイス。
（６）前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられ、当該光回路基板が前記電気配線基板と前記電気回路基板との間に位置する状態で、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されている、上記（４）又は（５）に記載の光電気複合デバイス。

（７）光導波路を備える光回路基板と、パッド部がパターニングされた導体層を含み前記光回路基板に積層された電気配線基板と、を有する光電気複合基板と、
光素子または電気素子が搭載される電気回路基板と、を備え、
前記電気配線基板は、前記光回路基板よりも延出して形成された延出部を有するとともに、前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部が設けられ、
前記電気回路基板の表面には、前記光回路基板を嵌め込み可能な凹部が設けられており、
前記光回路基板を前記凹部に嵌め込むとともに、前記延出部を折り曲げることなく当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されているとともに、
前記パッド部が前記光素子または前記電気素子の搭載領域の少なくとも一部を構成していることを特徴とする回路基板装置。
（８）前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部となる異方性導電フィルムが被着されており、
前記異方性導電フィルムを介して前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする上記（７）に記載の回路基板装置。

（９）光導波路を備える光回路基板と、パッド部がパターニングされた導体層を含み前記光回路基板に積層された電気配線基板と、を有する光電気複合基板と、
光素子または電気素子が搭載された電気回路基板と、を有し、
前記電気配線基板は、前記光回路基板よりも延出して形成された延出部を有するとともに、前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部が設けられ、
前記電気回路基板の表面には、前記光回路基板を嵌め込み可能な凹部が設けられており、
前記光回路基板を前記凹部に嵌め込むとともに、前記延出部を折り曲げることなく当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されているとともに、
前記パッド部に前記光素子または前記電気素子が搭載されていることを特徴とする光電気複合デバイス。
（１０）前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部となる異方性導電フィルムが被着されており、
前記異方性導電フィルムを介して前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする上記（９）に記載の光電気複合デバイス。

上記発明によれば、延出部を用いて光電気複合基板を電気回路基板に装着して固定することができるため、電気回路基板の表面の任意位置に光導波路を設置することができる。このとき、光電気複合基板のパッド部に光素子または電気素子を搭載することができるため、光導波路によって電気回路基板に素子搭載領域のデッドスペースが生じることがない。なお、デッドスペースとは、光電気複合基板最表面に電気配線を形成することができない領域で、電気配線がないため素子を搭載しても素子と電気配線の電気的接続ができず、実質素子を搭載できない領域をいう。

なお、本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。

本発明によれば、電気回路基板の所望位置に光導波路を設置することができるとともに、電気素子の実装効率を高めることができる。

第一実施形態にかかる光電気複合基板の斜視図である。 図１ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 図１ＡのＣ−Ｃ線断面図である。 第一実施形態にかかる回路基板装置の斜視図である。 第一実施形態にかかる光電気複合デバイスの斜視図である。 第一実施形態にかかる回路基板装置の断面図である。 第一実施形態にかかる光電気複合デバイスの断面図である。 第一変形例にかかる回路基板装置の断面図である。 第二変形例にかかる光電気複合デバイスの断面図である。 第二実施形態にかかる回路基板装置の断面図である。 第二実施形態の変形例にかかる回路基板装置の断面図である。 第三実施形態にかかる光電気複合基板の下面図である。 第四実施形態にかかる光電気複合基板の下面図である。 第五実施形態にかかる光電気複合基板の下面図である。 第六実施形態にかかる光電気複合基板の下面図である。 第七実施形態にかかる光電気複合基板の下面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこれらの例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
なお、本実施形態では上下方向を規定して説明するが、これは構成要素の相対関係を説明するために便宜的に規定するものであり、本実施形態にかかる製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。

＜第一実施形態＞
図１Ａは本発明の第一実施形態にかかる光電気複合基板１０の斜視図である。図１Ｂは図１ＡのＢ−Ｂ線断面図であり、図１Ｃは図１ＡのＣ−Ｃ線断面図である。図２は本実施形態にかかる回路基板装置１６の斜視図である。図３は本実施形態にかかる光電気複合デバイス１４の斜視図である。

はじめに、本実施形態の光電気複合基板１０、回路基板装置１６および光電気複合デバイス１４の概要について説明する。

光電気複合基板１０は、図１に示すように、光導波路４２を備える光回路基板４０と、導体層７２を含み光回路基板４０に積層された電気配線基板７０と、を備える。本実施形態の光電気複合基板１０は、電気配線基板７０が、光回路基板４０よりも延出して形成された延出部７４を備えるとともに、延出部７４には、導体層７２と光電気複合基板１０の裏面側とを接続する導通部５０が設けられている。なお、導通部５０は電気配線基板７０の延在方向の中間部Ｍに含まれていることが好ましい。

かかる構成によれば、延出部７４を用いて光電気複合基板１０を電気回路基板３０に装着して固定した場合にも、光電気複合基板１０の導体層７２に光素子１１０または電気素子１２０（図３では電気素子１２１〜１２４）を搭載することができる。よって、電気回路基板３０にこの光電気複合基板１０を装着した場合に、電気回路基板３０に素子搭載領域３４（図２）のデッドスペースが生じることがなく、実装効率の高い光電気複合デバイス１４を実現することができる。

光電気複合基板１０と電気回路基板３０とをあわせて回路基板装置１６と総称する。
すなわち、本実施形態の回路基板装置１６は、図２に示すように、上記の光電気複合基板１０と、光素子１１０または電気素子１２０が搭載される電気回路基板３０と、を含む。本実施形態の回路基板装置１６は、光電気複合基板１０が電気回路基板３０の表面に局所的に装着されて光電気複合基板１０の裏面と電気回路基板３０とが電気的に接続され、光電気複合基板１０の導体層７２がパターニングされてなるパッド部７６が、光素子１１０または電気素子１２０の搭載領域（素子搭載領域３４）の少なくとも一部を構成している。

さらに、回路基板装置１６に光素子１１０または電気素子１２０を搭載したものを光電気複合デバイス１４と総称する。
すなわち、本実施形態の光電気複合デバイス１４は、図３に示すように、上記の光電気複合基板１０と、電気回路基板３０と、光素子１１０または電気素子１２０と、を含む。本実施形態の光電気複合デバイス１４は、光電気複合基板１０が電気回路基板３０の表面に局所的に装着されて光電気複合基板１０の裏面と電気回路基板３０とが電気的に接続され、光電気複合基板１０の導体層７２がパターニングされてなるパッド部７６に光素子１１０または電気素子１２０が搭載されていることを特徴とする。

図３に示すように、本実施形態の光電気複合デバイス１４においては、光電気複合基板１０の表面に電気素子１２０（電気素子１２１）が搭載されている。また、複数の光電気複合基板１０にまたがって電気素子１２０（電気素子１２２）が搭載されている。また、複数本の光電気複合基板１０同士の交差部の上部にも電気素子１２０（電気素子１２３）が搭載されている。さらに、光電気複合基板１０と電気回路基板３０とに亘って、電気素子１２０（電気素子１２４）が搭載されている。

次に、本実施形態の光電気複合基板１０、回路基板装置１６および光電気複合デバイス１４について詳細に説明する。

図１に戻り、電気配線基板７０は、導電性の導体層７２と、その下面の略全面に被着された透明の粘着層７３とを含む。電気配線基板７０が導体層７２を含むとは、電気配線基板７０の表面または内部に導電性の層が、全面に、または部分的にパターニングされて形成されていることを意味する。導体層７２は、導電性材料、たとえばＣｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔなどの金属材料からなる。導体層７２は、シート状の金属材料を粘着層７３の上面の全面に被着したものでもよく、または所望の形状にパターン形成されたパッド部７６を備えていてもよい。パッド部７６は、延出部７４の内部に形成されてもよく、または導波路対向部７８と延出部７４とに亘って形成されていてもよい。さらに、電気配線基板７０の幅方向（図１Ｃにおける左右方向）の全体に亘って形成されていてもよい。

本実施形態の延出部７４は、光導波路４２の延在方向（図１Ａにおける左右方向）に対する少なくとも側方に形成されている。本実施形態では、光回路基板４０を中心として光導波路４２の延在方向の両側方に延出部７４が延出して形成されている。ただし、本実施形態に代えて、延出部７４を光回路基板４０に対して種々の方向に延在させてよく、光回路基板の全周に形成してもよい（図８Ｃを参照）。

延出部７４は、光回路基板４０よりも幅方向の外側に庇状に突出した部分領域をいう。本実施形態では、延出部７４を用いて光回路基板４０を電気回路基板３０に固定するとともに、延出部７４にて電気配線基板７０と電気回路基板３０とを電気的に接続する。さらに、延出部７４にパッド部７６を設けて光素子１１０や電気素子１２０を実装する。

電気配線基板７０の下面に接合される光回路基板４０は、その一部または全部に光導波路４２が形成された基板である。光導波路４２は、線状のコア部４２ａと、コア部４２ａの周囲を囲む鞘状のクラッド部４２ｂとを有している。説明のため、コア部４２ａの断面に関してはハッチングを省略している。コア部４２ａとクラッド部４２ｂとは、互いに光の屈折率が異なる。光回路基板４０は、コア部４２ａの端部または中間部に入射された光を、コア部４２ａとクラッド部４２ｂとの界面で全反射させながら伝搬する光学部材である。コア部４２ａを複数本設けて、互いにクラッド部４２ｂで隔離してもよい。光導波路４２の厚さは、１５〜２００μｍが好ましく、３０〜１００μｍがより好ましい。
本実施形態において光導波路４２、コア部４２ａおよびクラッド部４２ｂの長さ方向とは図１Ｂの左右方向をいい、これらの厚み方向は同図の上下方向、幅方向は図１Ｃの左右方向をいう。本実施形態の光電気複合基板１０は帯状をなし、その長手方向と光導波路４２の延在方向とは一致している。ただし、本実施形態に代えて、多数のコア部４２ａを備える光導波路４２の場合、光導波路４２の長手方向がコア部４２ａの並び方向となる場合がある（図８Ｄを参照）。

コア部４２ａの幅寸法は１〜２００μｍが好ましく、５〜１００μｍがより好ましく、１０〜６０μｍがさらに好ましい。コア部４２ａの厚み寸法は、５〜１００μｍが好ましく、２５〜８０μｍがより好ましい。一方、クラッド部４２ｂの厚みは３〜５０μｍが好ましく、５〜３０μｍがより好ましい。

コア部４２ａとクラッド部４２ｂの各構成材料は、屈折率差が生じる材料であれば特に限定されない。具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料を選択して用いることができる。

光導波路４２には、端部または中間部に光路変換部４４が設けられている。光路変換部４４は、光回路基板４０の平面内を進行する光と、光回路基板４０に対して交差方向（代表的には面直方向）に進行する光とが相互に変換される領域である。光路変換部４４には、反射面が傾斜した光路変換ミラー４６が配置されることが一般的である。

光路変換ミラー４６は、光導波路４２の光路変換部４４の内部に形成されて、傾斜した反射面における屈折率がコア部４２ａと異なる。本実施形態の光路変換ミラー４６は、光導波路４２にレーザ加工または研削加工等を施すことにより形成することができる。なお、光路変換ミラー４６の反射面（ミラー面）には、必要に応じて反射膜を成膜してもよい。反射膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜が用いられる。

本実施形態の光電気複合基板１０においては、光導波路４２に光路変換ミラー４６が設けられており、電気配線基板７０は光路変換ミラー４６を含む局所領域について導体層７２が除去されている。

これにより、光電気複合基板１０の長手方向の両側の端部Ｅには開口部３２が形成されていて、光回路基板４０の光路変換ミラー４６が光学的に観察可能である。ここで、光電気複合基板１０の長手方向とは、図１に示すように直線状（同図の左右方向）である場合のほか、図２に示すように曲線状でもよい。

かかる構成によれば、電気配線基板７０をパターニングして光素子１１０の駆動回路とするとともに、電気配線基板７０のうち光路変換ミラー４６の上部にあたる位置に光素子１１０を搭載することが可能である。これにより、光電気複合基板１０のうち電気配線基板７０の導波路対向部７８を光素子１１０の搭載領域として活用することができる。また、電気配線基板７０の上面にあたる導体層７２にパッド部７６が形成されていることにより、電気配線基板７０と電気回路基板３０とに亘って光素子１１０および電気素子１２０を搭載することができる。

光素子１１０としては、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）などの発光素子や、フォトダイオード（ＰＤ、ＡＰＤ）などの受光素子等が例示される。
電気素子１２０としては、光素子１１０の駆動素子のほか、ＬＳＩやＩＣなどの半導体装置、抵抗器、コンデンサ、インダクタなど各種を用いることができる。駆動素子は、一例として、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）やリミッティングアンプ（ＬＡ）などの増幅器と制御用のドライバＩＣとを組み合わせてなる。

電気配線基板７０の表面のうち延出部７４を除く光回路基板４０の上部（導波路対向部７８）には、光路変換ミラー４６の位置を示す表示部（アライメントマーク８０）が形成されている。

これにより、表示部（アライメントマーク８０）を指標として、導体層７２が除去された開口部３２から臨む光路変換ミラー４６と、電気配線基板７０に搭載される光素子１１０とのアライメント調整をすることができる。

電気配線基板７０は、ガラスエポキシ基板などの硬質材料を基材とするリジッド基板でもよく、またはポリイミドやポリエステルなどの可撓性フィルムを基材とするフレキシブル基板でもよい。このうち、本実施形態の電気配線基板７０は、フレキシブル配線基板である。フレキシブル配線板の具体的な構成と特性は、基板厚みは０．００５ｍｍ〜０．３ｍｍが好ましく、０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍはより好ましい。銅箔厚みは０．１μｍ〜５０μｍが好ましく、０．５μｍ〜３０μｍはより好ましい。誘電率は１．１〜４．５が好ましく、１．５〜４．０はより好ましい。誘電正接は０．０００１〜０．０４が好ましく、０．０００５〜０．０３はより好ましい。また電気配線板は導体層が絶縁層の両面に形成された両面板でもよい。その場合、導波路側の導体層は電気回路がパターニングされていてもよい。また回路形成の有無にかかわらず、両面の導体層の導通をとるスルーホールが設けられていてもよい。

これにより、電気配線基板７０における延出部７４を光導波路４２の延在方向に沿って、光回路基板４０の側縁４１を覆うように折り曲げることが可能である。このため、光回路基板４０を電気回路基板３０の表面に載置した状態で、すなわち光回路基板４０が電気回路基板３０の表面に突出した状態でも、延出部７４を用いて光電気複合基板１０を電気回路基板３０に装着することができる。

本実施形態においては、導波路対向部７８に対して幅方向の一方側のみに延出部７４を設けてもよく、または図１に示すように両側に延出部７４をそれぞれ形成してもよい。また、延出部７４は、図示のように電気配線基板７０の長手方向の全体に帯状に形成してもよく、または長手方向の複数箇所に間欠的に形成してもよい（図８Ａを参照）。

図１Ａに示すように、本実施形態の導体層７２はパターニングされてパッド部７６が形成されているとともに、パッド部７６と光電気複合基板１０の裏面とを電気接続するスルーホール５２が導通部５０として設けられている。

これにより、電気回路基板３０のパターンと光電気複合基板１０のスルーホール５２とを合わせることでパッド部７６が電気回路基板３０の配線と接続される。

本実施形態では、複数のパッド部７６のそれぞれに対してスルーホール５２が形成されている。パッド部７６に搭載された光素子１１０または電気素子１２０は、スルーホール５２を通じて電気回路基板３０の配線層３６（図４を参照）に接続される。

本実施形態において、導体層７２と光電気複合基板１０の裏面とを接続する導通部５０が設けられる中間部Ｍとは、電気配線基板７０の両側の端部Ｅを除く領域であり、電気配線基板７０の長手方向の中央を含む所定の広がりをもつ長さ領域である。

図４Ａは本実施形態にかかる回路基板装置１６の中間部Ｍに関する横断面図であり、図４Ｂは光電気複合デバイス１４の断面図である。

光電気複合基板１０の電気配線基板７０はフレキシブル配線基板であり、延出部７４は光回路基板４０の延在方向の側縁４１を覆うように折り曲げられて電気回路基板３０と接続されている。

電気回路基板３０は配線層３６を含むリジッド基板である。電気回路基板３０には、粘着層７３が被着される表面から少なくとも配線層３６まで至る凹穴３７が形成されている。凹穴３７とスルーホール５２とは互いに連通している。これにより、光素子１１０や電気素子１２０を配線層３６にスルーホール実装することが可能である。

図４Ｂに示すように、光素子１１０の複数のハンダ実装部１１３は、複数のパッド部７６に個別に接合されている。光素子１１０は、受発光部１１１を通じて光回路基板４０のコア部４２ａとの間で光信号の授受を行う。

導体層７２は、受発光部１１１の直下において開口が形成されており、光路変換ミラー４６（図４には図示せず）で反射した光が受発光部１１１に向かって導体層７２を通過する。この開口には樹脂充填部５４が充填されている。樹脂充填部５４は、たとえば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂またはノルボルネン系樹脂を用いることができる。樹脂充填部５４は光透過性（透明性）を有する。樹脂充填部５４は、コア部４２ａから受発光部１１１に至る光路の全体に亘って充填されている。これにより、本実施形態の光電気複合デバイス１４においては、光回路基板４０の上部に光素子１１０を搭載することができるため、光電気複合基板１０における素子の高い実装効率が実現される。

なお本実施形態については種々の変形を許容する。
図５は、本実施形態の第一変形例にかかる回路基板装置１６の断面図である。

本変形例の回路基板装置１６は、電気配線基板７０の導体層７２と電気接続された異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film）９０が電気配線基板７０の少なくとも延出部７４の裏面に被着されていることを特徴とする。すなわち、本実施形態の回路基板装置１６は、導通部５０として、電気回路基板３０の配線層３６と電気配線基板７０の導体層７２とを接合する異方性導電フィルム９０を備えている。電気回路基板３０の配線層３６は、電気回路基板３０の表面に露出してパターニングされている。

本変形例は、異方性導電フィルム９０が延出部７４の裏面に被着されていることにより、延出部７４を電気回路基板３０に圧接することで、電気配線基板７０の裏面と電気回路基板３０のパターンとが電気接続される。

異方性導電フィルムは、導体フィラーが絶縁性樹脂内に分散された薄層であり、加圧された局所領域のみが面直方向に導通する。このため、光回路基板４０の側縁４１に沿って折り返された延出部７４を、配線層３６のパターンに押圧することで、導体層７２はこのパターンに対して電気的に接続される。

本変形例によれば、導通部５０としてスルーホール５２を形成する必要がなく、より簡便に、かつ高い設計自由度で光電気複合基板１０の導体層７２を光素子１１０や電気素子１２０の素子搭載領域３４（図２）として用いることができる。ただし、本変形例の光電気複合基板１０は、異方性導電フィルム９０を用いるとともに、電気配線基板７０および異方性導電フィルム９０を貫通するスルーホール５２をさらに形成することを排除するものではない。

図６は、本実施形態の第二変形例にかかる光電気複合デバイス１４の断面図である。
本変形例の光電気複合デバイス１４では、光素子１１０または電気素子１２０の搭載領域（素子搭載領域３４）が、電気配線基板７０のパッド部７６と電気回路基板３０とに亘って構成されている。

すなわち、本実施形態の光電気複合デバイス１４は、光電気複合基板１０の電気配線基板７０がフレキシブル配線基板であり、延出部７４が光回路基板４０の延在方向の側縁４１を覆うように折り曲げられて電気回路基板３０と接続され、光素子１１０または電気素子１２０が、光回路基板４０の側縁４１をまたいで搭載されている。

これにより、電気回路基板３０と光電気複合基板１０との区別なく所望の位置に光素子１１０または電気素子１２０の搭載領域（素子搭載領域３４）を設定することができ、素子の配置自由度の高い回路基板装置１６が実現されているといえる。

本変形例では、電気素子１２０のハンダ実装部１１３、１１４が互いに高さが異なる。一方のハンダ実装部１１３は電気回路基板３０の表面に露出した配線層３６に実装されており、他方のハンダ実装部１１４は電気配線基板７０の導波路対向部７８における導体層７２に実装されている。このため、ハンダ実装部１１４はハンダ実装部１１３よりも電気回路基板３０から高い位置にあるため、ハンダ実装部１１３と１１４の径を相違させて電気素子１２０を電気回路基板３０に対して水平に搭載している。

＜第二実施形態＞
図７Ａは本実施形態にかかる回路基板装置１６の断面図であり、図７Ｂはその変形例にかかる回路基板装置１６の断面図である。電気回路基板３０の配線層３６はそれぞれ図示を省略している。

本実施形態の回路基板装置１６は、光回路基板４０を嵌め込み可能な凹部３８が電気回路基板３０に形成されていることを特徴とする。これにより、電気配線基板７０の延出部７４を折り曲げることなく、導波路対向部７８と延出部７４を電気回路基板３０の表面に密着させることができる。凹部３８の幅寸法（図７の左右方向の寸法）は光回路基板４０の幅寸法よりも大きく、凹部３８の深さ寸法は光回路基板４０の厚み寸法と同等またはそれ以上である。

図７Ａに示す回路基板装置１６は、第一実施形態と同様に、導通部５０としてスルーホール５２を備えている。一方、図７Ｂに示す回路基板装置１６は、導通部５０として異方性導電フィルム９０を備えている点で第二実施形態と相違する。

図７Ａまたは図７Ｂに示すように、本実施形態の回路基板装置１６によれば、光回路基板４０の側縁４１の近傍においても電気配線基板７０に段差が生じないため、光素子１１０や電気素子１２０の素子搭載領域３４を電気配線基板７０の全面に亘って平面に確保することができる。また、電気配線基板７０の厚みは微小であるため、導体層７２の表面と電気回路基板３０の表面との段差も僅かである。このため、電気回路基板３０と光電気複合基板１０とにまたがるように素子搭載領域３４を確保することができ、または光電気複合基板１０を跨いで素子搭載領域３４を確保することもできる。これにより、図３に示したように、電気回路基板３０の略全面に亘って、光電気複合基板１０による光導波路４２と、光素子１１０や電気素子１２０とを互いに重ね合って実装することが可能である。

図８Ａから図８Ｅは第三から第七実施形態にかかる光電気複合基板１０を光回路基板４０の側から見た下面図である。

図８Ａに示す第三実施形態の光電気複合基板１０は、光回路基板４０の両側方にそれぞれヒレ状に延在して突出した複数の延出部７４が、光電気複合基板１０の長手方向（同図の左右方向）に亘って間欠的に配置されている。光回路基板４０の長手方向の両端には光路変換ミラー４６が設けられている。電気配線基板７０は、多数のヒレ状の延出部７４を個別に折り曲げて電気回路基板３０（図３等を参照）に接合される。これにより、電気回路基板３０に搭載される光素子１１０や電気素子１２０と延出部７４が干渉することなく光電気複合基板１０を電気回路基板３０に実装することができる。

図８Ｂに示す第四実施形態の光電気複合基板１０は、光回路基板４０の長手方向の両端に延出部７４が設けられている。このように、本発明の光電気複合基板１０においては、延出部７４が延出する方向は光回路基板４０の長手方向の側方に限られない。本実施形態の場合、光路変換ミラー４６の上方に搭載される光素子１１０の素子搭載領域３４として電気配線基板７０の延出部７４を用いることができる。これにより、光路変換ミラー４６を光回路基板４０の長手方向の端部またはそのきわめて近傍に配置したとしても、前記光路変換ミラー４６と光を授受する光素子１１０の素子搭載領域３４が不足することがない。

図８Ｃに示す第五実施形態の光電気複合基板１０は、延出部７４が、光回路基板４０の側方を含む全周に形成されている。すなわち、本実施形態の延出部７４は、矩形状（帯状）の光回路基板４０の四辺よりそれぞれ突出して設けられている。さらに本実施形態の光電気複合基板１０は、光回路基板４０から突出した四隅が連結されて周回状の延出部７４が形成されている。これにより、光回路基板４０の縦横比によらず、光電気複合基板１０を全周に亘って電気回路基板３０に安定して取り付けることができる。

図８Ｄに示す第六実施形態の光電気複合基板１０は、多数のコア部４２ａが横並びに配設されて、光導波路４２（コア部４２ａ）の個々の長さよりも光回路基板４０の幅の方が大きいことを特徴とする。光電気複合基板１０の長手方向はコア部４２ａの並び方向と一致している。本実施形態では、光電気複合基板１０の長手方向に沿って、延出部７４が光導波路４２の延在方向に突出して延出している。

図８Ｅに示す第七実施形態の光電気複合基板１０は、細幅の帯状に予め作製された延出部７４を、光回路基板４０の主面に対して、たとえば接着剤などで貼り付けて一体化していることを特徴とする。すなわち、本実施形態の電気配線基板７０は、第一から第六実施形態のように単一の部材で構成してもよく、または本実施形態のように複数の部材で構成してもよい。本実施形態では、光導波路４２の延在方向に沿って両側に、すなわち光回路基板４０の対向する長辺に沿ってそれぞれ、帯状の延出部７４を、その幅寸法の略半分を光回路基板４０から突出させて接合している。このように、光回路基板４０からはみ出すようにして延出部７４を接着して一体化することにより、光回路基板４０に対して任意の位置に延出部７４を設けて素子搭載領域３４とすることができる（図２を参照）。なお、本実施形態の場合、光路変換ミラー４６の上部を避けて延出部７４を貼り付けることで、開口部３２（図１Ａを参照）を設ける必要がない。

以上説明したように、本発明の光電気複合基板１０および光電気複合デバイス１４は、任意形状の光導波路４２に対して所望の位置および形状で延出部７４を形成することが可能である。

電気回路基板の所望位置に光導波路を設置することができるとともに、電気素子の実装効率を高めることのできる光電気複合基板を提供することができる。

１０ 光電気複合基板
１４ 光電気複合デバイス
１６ 回路基板装置
３０ 電気回路基板
３２ 開口部
３４ 素子搭載領域
３６ 配線層
３７ 凹穴
３８ 凹部
４０ 光回路基板
４１ 側縁
４２ 光導波路
４２ａ コア部
４２ｂ クラッド部
４４ 光路変換部
４６ 光路変換ミラー
５０ 導通部
５２ スルーホール
５４ 樹脂充填部
７０ 電気配線基板
７２ 導体層
７３ 粘着層
７４ 延出部
７６ パッド部
７８ 導波路対向部
８０ アライメントマーク
９０ 異方性導電フィルム
１１０ 光素子
１１１ 受発光部
１１３、１１４ ハンダ実装部
１２０〜１２４ 電気素子
Ｅ 端部
Ｍ 中間部

Claims (6)

1. 光導波路を備える光回路基板と、パッド部がパターニングされた導体層を含み前記光回路基板に積層された電気配線基板と、を有する光電気複合基板と、
   光素子または電気素子が搭載される電気回路基板と、を備え、
   前記電気配線基板は、フレキシブル配線基板であり、前記光回路基板よりも延出して形成された延出部を有するとともに、前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部が設けられており、
   前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられて、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されているとともに、
   前記パッド部が前記光素子または前記電気素子の搭載領域の少なくとも一部を構成していることを特徴とする回路基板装置。
2. 前記搭載領域が、前記パッド部と前記電気回路基板とに亘って構成されている請求項１に記載の回路基板装置。
3. 前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられ、当該光回路基板が前記電気配線基板と前記電気回路基板との間に位置する状態で、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されている請求項１又は２に記載の回路基板装置。
4. 光導波路を備える光回路基板と、パッド部がパターニングされた導体層を含み前記光回路基板に積層された電気配線基板と、を有する光電気複合基板と、
   光素子または電気素子が搭載された電気回路基板と、を有し、
   前記電気配線基板は、フレキシブル配線基板であり、前記光回路基板よりも延出して形成された延出部を有するとともに、前記延出部に前記導体層と前記電気回路基板とを接続する導通部が設けられており、
   前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられて、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されているとともに、
   前記パッド部に前記光素子または前記電気素子が搭載されていることを特徴とする光電気複合デバイス。
5. 前記光素子または前記電気素子が、前記側縁をまたいで搭載されていることを特徴とする請求項４に記載の光電気複合デバイス。
6. 前記延出部が前記光回路基板の延在方向の側縁を覆うように折り曲げられ、当該光回路基板が前記電気配線基板と前記電気回路基板との間に位置する状態で、当該延出部が前記電気回路基板の表面に局所的に装着されて前記光電気複合基板と前記電気回路基板とが電気的に接続されている請求項４又は５に記載の光電気複合デバイス。

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