KR20050076742A - 광전송로 기판의 제조방법, 광전송로 기판, 광전송로내장기판, 광전송로 내장기판의 제조방법 및 데이터처리장치 - Google Patents

광전송로 기판의 제조방법, 광전송로 기판, 광전송로내장기판, 광전송로 내장기판의 제조방법 및 데이터처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보다 간단한 제조공정으로 제작할 수 있거나, 중심조절 공정을 행할 필요가 없거나, 보다 적은 중심조절 공정으로 작성할 수 있는 광전송로 기판(substrate)을 제작할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것으로,
기판(40) 상에 도전성 재료를 포함하는 층을 형성하는 제 1 공정과, 기판(40) 상에 형성된 상기 도전성 재료를 포함하는 층을 패터닝하여, 적어도 일부는 전기회로용으로 이용되고, 일부는 광전송로를 위치적으로 규제하는 배선 패턴(15)을 형성하는 제 2 공정을 구비한 광전송로 기판의 제조방법이다.

Description

광전송로 기판의 제조방법, 광전송로 기판, 광전송로 내장기판, 광전송로 내장기판의 제조방법 및 데이터 처리장치{FABRICATION METHOD FOR OPTICAL TRANSMISSION CHANNEL BOARD, OPTICAL TRANSMISSION CHANNEL BOARD, BOARD WITH BUILT-IN OPTICAL TRANSMISSION CHANNEL, FABRICATION METHOD FOR BOARD WITH BUILT-IN OPTICAL TRANSMISSION CHANNEL, AND DATA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 광전송로 기판의 제조방법, 광전송로 기판, 광전송로 내장기판, 광전송로 내장기판의 제조방법 및 데이터 처리장치에 관한 것이다.
최근의 광통신이나 광정보 처리의 고도화에 따라, 광부품을 고밀도이면서 경제적으로 집적할 수 있는 광회로 실장 기술, 또는 광모듈이 담당하는 역할은 점점 중요시되고 있다. 종래의 광모듈로는, 예를 들어 도 50에 나타내는 것을 들 수 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조)
도 50에 나타내는 바와 같이, 종래의 광모듈(1000)은 Si 기판(Si 테라스)(1101)과, 광섬유(1102)와, 반도체 레이저(광소자)(1105)로 구성되어 있다. Si 기판(1101)에는 가이드홈(V홈)(1104)이 형성되어 있고, 그 가이드홈(1104)을 따라 광섬유(1102)가 고정되어 있다. Si 기판(1101)에는 전기 배선(1106) 및 위치결정 기준면(위치결정용 마커)(1103a, 1103b, 1103c)이 형성되어 있고, 위치결정 기준면(1103a, 1103b, 1103c)을 이용하여, 반도체 레이저(1105)는 Si 기판(1101) 상에 실장되어, 전기 배선(1106)에 접속된다. 즉, 광모듈(1000)에서는 Si 기판(1101) 상에서 광섬유(1102)와 반도체 레이저(LD)(1105)가 집적되어 있고, 전기 배선(1106)을 이용하여 구동할 수 있다. 도 50에 나타낸 구성에서는 Si 기판(1101)의 가공성이 양호한 것을 이용하여 정밀하게 가이드홈(1104)이 형성되므로, 광섬유(1102)와, 반도체 레이저(LD)(1105)나 포토디텍터(PD) 등의 광소자와의 일체화를 용이하게 실현할 수 있다.
또, 도 51에 나타내는 바와 같이, 광섬유가 아닌, Si 기판(1101) 상에 광도파로(1126)를 형성한 광모듈(2000)도 있다(마찬가지로, 특허 문헌 1 참조).
도 51에 나타낸 광모듈(2000)에서는, Si 기판(1101) 상에 형성된 광도파로(1126)와, Si 기판(1101)에 형성된 오목부에 납땜 범프(1128)를 통하여 실장된 광반도체 소자(1127)가 광접속하고 있다.
다음에, 도 52를 참조하여 광통신을 행하는 통신계 장치(3000)의 실장 계층에 대하여 설명한다. 도 52에 나타낸 통신계 장치(3000)는 북셀프 실장이라고 불리는 방법으로 장치화되어 있다. 이 방법은 경제성과 실장밀도면에서 우수하며, 일반적으로 이용되고 있다.
이하, 보다 상세히 설명을 계속한다.
통신계 장치(3000)를 구성하는 요소의 하나로, 반도체 소자(LSI 칩)(1130)가 있고, 반도체 소자(1130)가 복수개 집적되어 MCM(멀티 칩 모듈)(1131)이 되며, MCM(1131)은 보드(프린트 기판)(1133)에 실장되어, 보드 어셈블리가 된다. 몇개의 보드 어셈블리에 의해 서브랙(1135)이 형성되며, 복수의 서브랙(1135)이 틀체(1137)에 수납되어 통신계 장치(3000)가 구축되어 있다.
북셀프 실장의 실장 계층을 분류하면 6레벨로 나눌 수 있다. Level-0이 칩 내(~1mm), Level-1이 칩 사이(~1cm), Level-2가 보드 내(~10cm), Level-3이 서브랙 내(~1m), Level-4가 서브랙 사이(~10cm)이고, Level-5가 장치ㆍ시스템 사이(~100m)이다(괄호 내는 전송거리). 이러한 계층 중에서 전송거리가 1m를 초과하는 범위(Level-3 또는 Level-4 이상)에서는 전송 매체로서의 광섬유의 우위성이 생기게 되므로 광모듈(예를 들어, 도 50에 나타낸 것)과 광섬유의 조합을 이용하는 장점이 크다. 한편, 현재, 보드 내(Level-2)에서의 전송은 프린트 기판의 동배선 패턴이 일반적으로 사용되고 있으며, 즉, 광이 아니라 전기로 행해진다.
한편, 일본 특허공개 2000-340907호에는 광섬유를 내장한 배선 기판(프린트 기판)이 개시되어 있다. 특허문헌 2에 개시된 배선 기판을 도 53 및 도 54의 (a) 및 (b)에 나타낸다.
도 53에 나타낸 배선 기판(4000)은 절연 기판(1201)으로 구성되어 있고, 절연 기판(1201)은 복수의 절연층(1202)으로 이루어진다. 절연층(1202)에는 배선회로층(1203)이 형성되어 있으며, 다른 층에 위치하는 배선회로층(1203)은 비어홀 도체(1204)에 의해 접속되어 있다. 또, 복수의 절연층 중의 하나인 절연층1202a에는 광섬유 등의 섬유형상의 광도파로체(1205)가 매설되어 있다.
그리고, 도 54의 (a)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 절연 기판(1201)의 내부에는 섬유형상의 광도파로체(1205)가 매설되어 있고, 이 광도파로체(1205)에 의해 광신호를 전송할 수 있는 광도파회로가 형성되어 있다. 도 54의 (a) 중의 X-X'선에 따른 단면도가 도 54의 (b)이다. 또, 도 54의 (a)에 나타내는 절연 기판(1201)의 내부는 설명을 하기 위한 개략도이며, 도 53의 단면도와 반드시 일치하는 것은 아니다.
도 54의 (a), 도 54의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이 광도파회로의 일단에는 광커넥터(1206)가 절연기판(1201)의 측면에 일체적으로 부착되어 있다. 또, 절연 기판(1201)의 내부 또는 측면에는 광신호에서 전기신호로 변환할 수 있는 광전기 변환소자(1207)가 부착되어 있다. 광전기 변환소자(1207)에서 광신호로부터 전기신호로 변환된 신호는, 절연기판(1201) 내의 배선회로층(1208)(도 53에서는 배선회로 1203에 대응)이나 비어홀 도체(1204)를 경유하여 절연기판(1201)에 탑재된 전자소자 또는 전기 커넥터(1209)와 전기적으로 접속된다.
또, 일본 특허공개 2000-660347호에서는 대량의 광섬유를 배선할 수 있는 광배선판이 개시되어 있다.
특허문헌 3에 개시된 광배선판을 도 55에 나타낸다. 도 55에 나타낸 광배선판(5000)은 하나 또는 2개 이상의 각 광섬유(1311)가 한번에 설치하는 방법을 이용하여 기판에 탑재된 것이며, 광배선판(5000)에 있어서 광섬유(1311)는 일부분에서 적층되어 있다.
도시된 광배선판(5000)은 4층 구조를 가지며, 광섬유(1311)는 기판(1312, 1312') 상에 배치되고, 광섬유(1311)의 단부(1313)는 동일 평면 상에 배열되며, 단부(1314)는 다층화되어 있다.
(특허문헌 1) 일본 특허공개 평8-78657호 공보
(특허문헌 2) 일본 특허공개 2000-340907호 공보
(특허문헌 3) 일본 특허공개 2000-660347호 공보
도 50에 나타내는 광모듈(1000)과 같은 광모듈을 제조하는 경우, 종래의 제조방법에서는, 전기 배선(1106)을 에칭 등에 의해 기판(1101) 상에 형성한 후에 절삭 등에 의해 가이드홈(1104)을 제작하고 있었다. 이와 같이, 전기 배선(1106)과 가이드홈(1104)의 제조공정이 완전히 분단되기 때문에, 제조공정이 복잡하게 되어 시간이 걸리고 비용도 높아져 있었다.
또, 도 50에 나타낸 광모듈(1000)의 경우, 일견, 당해 모듈을 용이하게 제작할 수 있는 것처럼 생각될 수 있으나, 실제로는 각 광섬유(1102)에 대하여 광소자(1105)와의 중심조절을 행해야 하며, 그 중심조절 공정이 매우 복잡하다. 또, 여기에서 「중심조절」이란 광전송로(광섬유)와 광소자(예를 들어, 반도체 레이저)의 광축을 맞추는 공정을 의미하는 것으로 한다.
예를 들어, 광섬유(1102)가 싱글 모드 섬유일 때에, 광섬유(1102)와 광소자(1105)의 어긋남은 서브미크론 오더 밖에 허용되고 있지 않다. 그러나, Si 기판(101)에 가이드홈(V홈)(104)을 형성할 때의 어긋남(공차)과, 전기 배선(1106)과 함께 형성되는 광소자의 위치결정 기준면(1103a, 1103b, 1103c)을 형성할 때의 어긋남(공차)을 모두 고려하면, 광소자의 위치결정 기준면(1103a, 1103b, 1103c)에 맞추어 광소자(1105)를 실장한 것 만으로는 광섬유(1102)와 광소자(1105) 사이의 어긋남이 허용범위 이상이 되는 경우가 발생하며, 그 때문에 중심조절이 필요하게 된다.
또, 도 51에 나타낸 구성의 경우에도, 납땜 범프(1128)의 아래에 위치하는 전기 배선(도시생략)과, 광도파로(1126)를 별개의 공정으로 제작하기 때문에, 마찬가지로 광섬유(1102)와 광소자(1105)의 어긋남이 발생한다.
또한 가령, 도 51에 나타낸 광모듈(2000)에 있어서, 광섬유(1102)와 광소자(1105)의 어긋남이 발생하지 않는다고 해도, 광섬유(1102)를 이용하는 경우에 비해서, Si 기판(1101) 상에 광도파로(1126)를 형성하는 경우에는 비용이 높아지므로 경제성의 관점에서 문제가 생길 수 있다.
경제성의 관점에서는, 예를 들어 도 52에 나타낸 통신계 장치(3000)에서의 보드내(Level-2) 전송에서, 프린트 기판의 동(銅)배선 패턴을 이용하는 것이 유리하지만, 그 경우는 전송속도의 한계가 낮아진다는 문제점이 발생된다. 이것은 광 인터커넥션에서는 GHz 레벨의 전송이 가능해도, 전기 인터커넥션에서는 MHz 레벨의 전송으로 되어 버리기 때문이다.
또, 도 53 및 도 54에 나타낸 배선 기판(4000)의 경우, 절연 기판(1201)에 매설되어 있는 광도파로체(1205)와 광전기 변환소자(1207)의 중심조절을 행할 필요가 있으므로, 그 중심조절 공정이 복잡하게 되기 때문에 비용이 높아진다.
또, 도 52에 나타낸 통신계 장치(3000) 내의 보드내 전송에 있어서, 전기 인터커넥션을 광 인터커넥션으로 대체하여 전송 속도의 문제점을 해결하면, 기판 상에 매우 많은 광섬유 또는 광도파로를 배치할 필요성이 발생하게 되어, 실제의 디바이스 구조를 고려하면 또 다른 문제점이 발생된다. 구체적으로는, 기판 표면이 광섬유 등으로 모두 매설되어 버리게 되는 결과, 취급이 어려워지고, 또 기판 자체의 치수도 대형화되는 동시에, 광섬유 등의 단선에 의한 고장율의 증대 등도 우려된다.
따라서, 제한된 영역 내에서 수많은 광섬유 또는 광전송로를 배열시키기 위해 광섬유 또는 광전송로를 다단화시키고자 해도, 도 50 및 도 51에 나타낸 광모듈(1000, 2000)과 같은 구성에 있어서, 어떻게 하여 다단화시키면 좋은지는 어려운 문제이며, 쉽게는 생각되지 않는다. 이 문제점을 해결하기 위해서는 새로운 발상이 필요하게 된다. 즉, 도 50에 나타낸 광모듈(1000)에서는 Si 기판(1101)에 가이드홈(V홈)(1104)을 형성하여, 그 가이드홈(1104)에 광섬유(1102)를 고정하고 있으므로, 기본적으로 1단 배열의 구성을 취해야 한다. 한편, 도 51에 나타낸 광모듈(2000)은 Si 기판(1101) 상에 광도파로(1126)를 형성하는 것이며, 이것도 기본적으로 1단 배열의 구성을 전제로 하고 있다.
또, 도 53 및 도 54에 나타낸 배선 기판(4000)에서는 광도파로체(1205)가 매설된 절연층(1202a)이 하나인 경우를 개시하고 있으나, 가령 그것을 복수층 설치하는 구성으로 하면, 광전기 변환소자(1207)의 취급방법에 대하여 새로운 문제점이 발생된다. 또, 일본 특허공개 2000-340907호에서는 절연기판(1201)에 매설되어 있는 광도파로체(1205)와 광전기 변환소자(1207)가 다른 계층에 배치되어 있는 경우에 대해서는 개시되어 있지 않으며, 따라서 그 위치를 정확하게 조정하여 양자의 광접속을 행하는 방법에 대해서는 개시도 시사도 되어 있지 않다. 또, 도 55에 나타낸 광배선판(5000)은 광섬유를 내장하는 기판이기는 하지만, 이 광배선판(5000)의 광섬유 모두에 직접 광전기 변환소자(1207)를 부착하는 것에 관해서는 개시도 시사도 되어 있지 않다. 따라서 그 위치를 정확히 조정하여 양자의 광접속을 행하는 것은 매우 어렵다.
상기 종래의 과제를 고려하여, 본 발명의 목적은, 보다 간단한 제조공정으로 제작할 수 있는 광전송로 기판의 제조방법, 광전송로 기판 및 광전송로 기판을 이용한 데이터 처리장치를 제공하는 것이다. 또, 본 발명의 다른 목적은, 중심조절 공정을 행할 필요가 없거나, 또는 보다 적은 중심조절 공정으로 작성할 수 있는 광전송로 기판이 제조방법, 광전송로 기판 및 광전송로 기판을 이용한 데이터 처리장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 목적은, 보다 적은 비용으로 제작할 수 있는 광전송로 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 또 다른 목적은, 광소자(예를 들어, 반도체 레이저)를 실장할 수 있고, 다수의 광전송로(예를 들어, 광섬유)를 효율적으로 설치할 수 있는 광전송로 내장기판을 제공하는 동시에, 그와 같은 광전송로 내장기판을 구비한 데이터 처리장치 및 광전송로 내장기판의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
제 1 발명은, 기판 상에 도전성 재료를 포함하는 층을 형성하는 제 1 공정과, 상기 기판 상에 형성된 상기 도전성 재료를 포함하는 층을 패터닝하여, 적어도 일부는 전기회로용을, 일부는 광전송로를 위치적으로 규제하는 배선 패턴을 형성하는 제 2 공정을 구비한 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 2 발명은, 상기 광전송로를 위치적으로 규제하는 배선 패턴은 상기 규제를 행하는 가이드벽을 형성하는 제 1 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 3 발명은, 상기 제 2 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 광전송로 기판에 실장되는 광소자를 위치결정하는 광학 소자 마커용으로 이용되는 배선 패턴을 형성하는 공정인 제 1 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 4 발명은, 상기 제 2 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 전기회로용, 상기 가이드벽 및 상기 광학 소자 마커용으로부터 선택되는 2개 또는 모두를 겸하고 있는 배선 패턴을 형성하는 공정인 제 3 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 5 발명은, 상기 제 2 공정 후에 상기 광전송로를 위치적으로 규제하는 배선 패턴의 상부에 가이드층을 적층하는 A공정을 더 구비한 제 1 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 6 발명은, 상기 제 2 공정 후에 상기 전기회로용으로 이용되는 배선 패턴의 상부를 제거하는 B공정을 더 구비한 제 1 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 7 발명은, 상기 제 1 공정 후에, 상기 도전성 재료를 포함하는 층의 상부에, 상기 도전성 재료를 포함하는 층과는 재료가 다른 층을 적층하는 C공정을 더 구비하고, 상기 B공정은 상기 재료가 다른 층을 제거하는 공정인 제 6 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 8 발명은, 상기 가이드벽으로 이용되는 배선 패턴에 기초하여 광전송로를 배치하는 제 3 공정과, 상기 배선 패턴 및 상기 광전송로를 덮도록, 상기 기판 상에 광전송로를 유지하기 위한 유지 기판을 형성하는 제 4 공정과, 상기 유지 기판으로부터 상기 기판을 제거하는 제 5 공정을 구비한 제 2 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 9 발명은, 상기 제 2 공정은 상기 배선 패턴에 대응한 마스크를 이용하여 상기 도전성 재료를 포함하는 층을 에칭함으로써 상기 배선 패턴을 형성하는 공정인 제 1 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 10 발명은, 상기 광전송로는 광섬유이며, 상기 가이드벽의 상기 유지 기판의 표면에 대한 수직방향의 길이는 상기 광섬유의 반경보다 크게 되도록 형성되는 제 2 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 11 발명은, 상기 광전송로가 상기 가이드벽에 실질적으로 접하도록, 소정의 간격을 두고 상기 가이드벽이 형성되어 있는 제 10 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 12 발명은, 상기 광전송로의 상방에 배치되도록, 상기 배선 패턴 상에 광소자를 실장하는 제 6 공정을 더 구비하며, 상기 광소자는 레이저 소자 또는 수광 소자인 제 4 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 13 발명은, 광전송로와, 상기 광전송로를 유지하는 유지 기판과, 상기 유지 기판 상에 형성된, 일부가 전기회로용으로 이용되는 배선 패턴을 구비하며, 상기 광전송로는 일부의 상기 배선 패턴에 의해 위치적으로 규제되어 있는 광전송로 기판이다.
제 14 발명은, 상기 광전송로는 상기 배선 패턴의 하부에 형성된 가이드벽 사이에 배치되어 있는 제 13 발명의 광전송로 기판이다.
제 15 발명은, 상기 배선 패턴은 상기 유지 기판의 두께방향으로 소정의 두께를 가지고 형성되어 있으며, 상기 광전송로는, 상기 배선 패턴을 가이드벽으로 하여, 상기 배선 패턴 사이에 배치되어 있는 제 13 발명의 광전송로 기판이다.
제 16 발명은, 상기 광전송로는 상기 가이드벽에 실질적으로 접하도록 배치되어 있는 제 14 발명 또는 제 15 발명의 광전송로 기판이다.
제 17 발명은, 상기 광전송로는, 상기 유지 기판에 매설되어 있으며, 상기 유지 기판의 상면과 실질적으로 동일면 상에 상기 광전송로의 최상부가 배치되어 있는 제 13 발명의 광전송로 기판이다.
제 18 발명은, 상기 배선 패턴은 상기 유지 기판의 상면보다 낮은 부분을 가지고 있는 제 13 발명의 광전송로 기판이다.
제 19 발명은, 상기 유지 기판의 상면보다 낮은 부분은 랜드부인 제 18 발명의 광전송로 기판이다.
제 20 발명은, 상기 광전송로는 광섬유인 제 13 발명의 광전송로 기판이다.
제 21 발명은, 제 13항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 기재된 광전송로 기판과, 상기 광전송로 기판 상에 실장된 메모리 LSI 및 로직 LSI 중 적어도 하나의 반도체 소자와, 상기 배선 패턴의 일부에 실장된 레이지 소자 및/또는 수광 소자를 구비하며, 상기 광전송로 기판은 복수의 상기 광전송로를 가지는 데이터 처리 장치이다.
제 22 발명은, 도전성 재료를 포함하는 층을 패터닝하여 이루어지며, 적어도 일부는 전기 회로용이고, 일부는 광전송로 마커용의 배선 패턴을 유지 기판 상에 매립하는 제 1 공정과, 상기 광전송로 마커용의 배선 패턴을 상기 유지 기판 상에서 제거함으로써, 상기 유지 기판 상에 상기 광전송로용의 홈을 작성하는 제 2 공정을 구비한 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 23 발명은, 도전성 재료를 포함하는 층을 패터닝하여 이루어지며, 적어도 일부는 전기 회로용이고, 일부는 광전송로 마커용의 배선 패턴을 유지 기판 상에 매립하는 제 1 공정과, 상기 배선 패턴 중, 인접하는 것의 사이에 있는 기판 부분의 일부를 제거함으로써, 상기 유지 기판 상에 상기 광전송로용의 홈을 작성하는 제 2 공정을 구비한 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 24 발명은, 상기 제 1 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 광학 소자를 위치결정하기 위한 광학 소자 마커용으로 이용되는 배선 패턴을 형성하는 제 22 또는 제 23 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 25 발명은, 상기 제 1 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 전기 회로용과 상기 광학 소자 마커용을 겸하고 있는 배선 패턴, 또는 일부가 상기 광학 소자 마커용과 상기 광전송로 마커용을 겸하고 있는 배선 패턴을 형성하는 공정인 제 24 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 26 발명은, 상기 제 1 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 전기 회로용, 상기 광학 소자 마커용, 및 상기 광전송로 마커용에서 선택되는 2개 또는 모두를 겸하고 있는 배선 패턴을 형성하는 공정인 제 24 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 27 발명은, 상기 제 2 공정은 상기 기판 부분에 대응한 마스크를 이용하여 에칭함으로써 상기 홈을 형성하는 공정인 제 24 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 28 발명은, 상기 도전성 재료를 포함하는 층은 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료인 제 22 발명 또는 제 23 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 29 발명은, 상기 제 1 공정은 상기 배선 패턴에 대응하는 마스크를 이용하여 상기 도전성 재료를 포함하는 층을 에칭함으로써 상기 배선 패턴을 형성하는 공정인 제 22 발명 또는 제 23 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 30 발명은, 상기 홈에 광전송로를 배치하는 제 3 공정을 더 구비한 제 22 발명 또는 제 23 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 31 발명은, 상기 광전송로의 상방에 배치되도록, 상기 배선 패턴에 광학 소자를 실장하는 제 4 공정을 추가로 구비하며, 상기 광학소자는 레이저 소자 및 수광 소자 중 적어도 하나인 제 30 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 32 발명은, 상기 광전송로는 광섬유인 제 1, 제 22, 제 23 중 어느 한 발명의 광전송로 기판의 제조방법이다.
제 33 발명은, 기판과, 상기 기판 상에 형성되며, 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴과, 상기 기판 내에 매설된 복수의 광전송로를 구비하며, 상기 복수의 광전송로는 상기 기판의 두께방향으로 복수 배열되어 있고, 상기 복수의 광전송로의 각각의 일단부 부근에 있어서, 상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 광소자가 상기 광전송로와 광학적으로 접속될 수 있는 광전송로 내장기판이다.
제 34 발명은, 상기 기판은 복수의 서브기판을 포함하는 적층 기판이며, 상기 각 서브기판 마다 단수 또는 복수의 상기 광전송로가 상기 두께방향으로 배열되어 있는 제 33 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 35 발명은, 상기 광전송로는 상기 두께방향으로 실질적으로 직교하는 방향으로도 복수 배열되어 있는 제 34 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 36 발명은, 상기 복수의 광전송로는 상기 기판의 동일층 내에서 상기 두께방향으로 배열되어 있는 제 33 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 37 발명은, 상기 광전송로는 상기 두께방향으로 실질적으로 직교하는 방향으로도 복수 배열되어 있는 제 36 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 38 발명은, 상기 광전송로는 상기 복수의 배선 사이에 매설되어 있는 제 33 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 39 발명은, 상기 복수의 광전송로는 각각 광섬유인 제 33 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 40 발명은, 상기 기판은 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 구성되어 있는 제 34 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 41 발명은, 상기 광소자는 면발광형 수직 공진기 레이저인 제 33 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 42 발명은, 상기 면발광형 수직 공진기 레이저의 발광면과 상기 기판의 표면은 대향하고 있고, 상기 발광면에는 복수의 발광점이 배열되어 있는 제 41 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 43 발명은, 상기 광전송로의 상기 일단부는 실질적으로 45°의 각도로 커트되어 있는 제 33 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 44 발명은, 상기 광전송로의 상기 일단부의 상기 주변에는 당해 광전송로의 일단부와 상기 광소자를 광접속하기 위한 경사면이 설치되어 있는 제 34 발명의 광전송로 내장기판이다.
제 45 발명은, 제 33 발명의 광전송로 내장기판과, 상기 광전송로 내장기판 상에 배치된 상기 광소자와, 상기 광전송로 내장기판 상에 실장된 반도체 소자를 구비한 데이터 처리장치이다.
제 46 발명은, 배선 패턴의 전부 또는 일부를 형성하는 제 1 공정과, 광전송로를 위치결정하기 위한 가이드 수단을, 상기 배선 패턴을 이용하여, 또는 상기 배선 패턴의 적어도 일부와 함께 형성하는 제 2 공정과, 상기 가이드 수단을 이용하여 상기 광전송로를 매설하고, 서브기판을 형성하는 제 3 공정과, 상기 서브기판을 복수 준비하여, 그들 복수의 서브기판을 적층하는 제 4 공정을 구비한 광전송로 내장기판의 제조방법이다.
제 47 발명은, 배선 패턴의 전부 또는 일부를 형성하는 제 1 공정과, 광전송로를 위치결정하기 위한 가이드 수단을, 상기 배선 패턴을 이용하여, 또는 상기 배선 패턴의 적어도 일부와 함께 형성하는 제 2 공정과, 상기 가이드 수단을 이용하여 상기 광전송로를 복수 매설하고, 기판을 형성하는 제 3 공정을 구비하며, 상기 제 3 공정에서는 상기 광전송로를 상기 기판의 두께방향으로 복수 배열하는 광전송로 내장기판의 제조방법이다.
제 48 발명은, 상기 제 1 공정과 제 2 공정은 실질적으로 동시에 행하는 것이며, 상기 가이드 수단을 상기 배선 패턴에 포함되는 소정의 배선과 함께 형성하는 제 46 발명 또는 제 47 발명의 광전송로 내장기판의 제조방법이다.
제 49 발명은, 상기 광전송로는 한쪽의 단면이 경사면인 광섬유이며, 상기 경사면이 상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 광소자가 실장되는 상기 기판의 면과 반대측으로 향하도록 상기 광섬유를 매설하는 제 46 발명 또는 제 47 발명의 광전송로 내장기판의 제조방법이다.
이상과 같은 본 발명의 광전송로 내장기판에 의하면, 예를 들어, 기판 상에 형성된 배선 패턴과 기판 내에 매설된 복수의 광전송로를 구비하고, 복수의 광전송로가 기판의 두께방향으로 배열되어, 예를 들어, 각 광전송로의 일단부의 주변의 상방에 광소자를 실장할 수 있어서, 다수의 광전송로를 효율적으로 배치할 수 있다. 이로 인하여, 광소자와의 광학적인 접속이 가능하고, 다수의 광전송로를 효율적으로 배치할 수 있는 광전송로 내장기판의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 보다 간단한 제조공정으로 제작할 수 있는 광전송로 기판, 그 제조방법 및 광전송로 기판을 구비한 데이터 처리장치를 제공할 수 있다.
또, 다른 본 발명에 의하면, 광소자와 광전송로의 중심조절 공정이 더욱 적어지고, 또는 중심조절 공정을 행하지 않아도 되는 광전송로 기판, 그 제조방법 및 광전송로 기판을 구비한 데이터 처리장치를 제공할 수 있다. 또, 다른 본 발명에 의하면, 광소자와 광학적으로 접속할 수 있고, 다수의 광전송로를 효율적으로 배치할 수 있게 된다는 장점이 있다.
(실시예)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이하의 도면에서는 설명을 간결하게 하기 위해 실질적으로 동일한 기능을 갖는 구성요소를 동일한 참조부호로 나타낸다. 또, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
(제 1 실시예)
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 제 1 실시예에 따른 광전송로 기판 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 제 1 실시예의 광전송로 기판(100)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 제 1 실시예의 광전송로 기판(100)은 기판(10)과, 기판(10) 상에 형성된 복수의 배선(12)을 포함하는 배선 패턴(15)을 구비하고 있다. 또, 배선 패턴(15)의 배선(12) 사이에 광섬유(20)가 복수개 배치되어 있다. 또한, 본 발명의 광전송로는 본 제 1 실시예에서의 광섬유(20)이며, 본 제 1 실시예에서는 광섬유를 예로 들어 설명하지만, 본 명세서에서 「광전송로」는 광을 전송할 수 있는 선 형상의 부재를 말한다. 이것은 이하의 각 실시예에서도 마찬가지이다.
광섬유(20)는 기판(10)의 상방에서 보아서(기판(10)의 법선방향에서 보아서) 배선(12)에 실질적으로 접하도록 배선(12) 사이에 배치되어 있으며, 배선(12) 사이에 형성된 홈(22) 내에 배치되어 기판(10)에 내장되어 있다. 다시 말하면, 배선(12) 사이에 형성된 홈(22)이 광섬유(20)의 실장부로 되어 있다. 또, 본 제 1 실시예에서는 광섬유(20)의 최상부분과, 배선 패턴(15) 및 배선(12)의 상면이 실질적으로 동일면 상에 위치하고 있다. 동일면 상에 양자를 위치결정할 수 있는 점에 대해서는 후술하는 광전송로 기판(100)의 제조방법의 설명부분에서 설명하기로 한다.
도 1에 나타낸 광전송로 기판(광섬유 내장기판)(100)에는 광소자를 위치결정하기 위한 마커(이하, 광학 소자 마커라 함)를 기준으로 하여 광소자(30)가 실장되어 있으며, 배선(12)과 전기적으로 접속되어 있으면서 광섬유(20)과 광접속되어 있다. 또, 광학 소자 마커는 도시하고 있지는 않으나, 전형적인 예로는 종래예의 도 50에 기재되어 있는 위치결정 기준면(1103a, 1103b, 1103c)이다. 또, 광소자(30)는, 예를 들어 반도체 레이저와 같은 레이저 소자, 또는 포토 다이오드와 같은 수광 소자이다. 본 제 1 실시예에서는 광소자(30)가 광섬유(20)의 상방에 실질적으로 접하도록 배치되어 있다.
또, 본 발명의 유지 기판의 일례인 기판(10)은 본 제 1 실시예에 있어서, 수지(예를 들어, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지)와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 구성되어 있다. 여기에서는, 컴포지트 재료의 수지로 열경화성 수지를 이용하고 있다. 또, 무기 필러를 실질적으로 이용하지 않고 오로지 열경화성 수지만으로 기판(10)을 구성할 수도 있다. 열경화성 수지는, 예를 들어 에폭시 수지 등이며, 무기 필러를 첨가하는 경우, 그 무기 필러는, 예를 들어 Al2O3, SiO2, MgO, BN, AlN 등이다. 무기 필러의 첨가에 의해 각종 물성(예를 들어, 열팽창계수)을 제어할 수 있으므로, 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 기판(10)을 형성하는 것이 적합하다. 또, 본 제 1 실시예에 있어서, 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 무기 필러는, 예를 들어 100중량부 이상(바람직하게는 140∼180중량부) 포함되어 있다.
여기에서, 무기 필러의 역할은 다음과 같다. 무기 필러로 Al2O3, BN, AlN을 첨가한 경우에는 기판(10)의 열전도성을 양호하게 할 수 있다. 또, 적절한 무기 필러를 선택함으로써 열팽창계수를 조정할 수 있다. 수지성분에 의해 열팽창계수가 비교적 크게 되어 있으므로, SiO2나 AlN 등을 첨가하여 열팽창계수를 작게 할 수 있다. 또, 경우에 따라서는 MgO를 첨가함으로써 열전도도를 양호하게 하면서 열팽창계수를 크게 할 수도 있다. 또, SiO2(특히, 비정질 SiO2)라면 열팽창계수를 작게 할 수 있는 동시에, 유전율을 낮게 할 수 있다.
이하에, 본 제 1 실시예의 광전송로 기판의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 제 1 실시예의 광전송로 기판(100)은 전사법을 이용하여 제작된다. 구체적으로는, 지지기판 상에 형성된 금속층을 패터닝하여, 복수의 배선(12), 다른 배선(13) 및 광학 소자 마커로서 이용하는 배선을 포함하는 배선 패턴(15)을 형성한 후, 배선 패턴(15)의 배선(12) 사이에 광섬유(12)를 배치한다. 다음에, 수지를 포함하는 재료를 지지기판 상에 퇴적하여 배선 패턴(15) 및 광섬유(20)를 덮는다. 그 후, 지지기판을 제거하면 표면에 배선 패턴(15)이 노출되어 본 제 1 실시예의 광전송로 기판(100)이 얻어진다.
상술한 광전송로 기판의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 도 2 내지 도 4를 참조하여 이하에 설명한다.
우선, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 도전성 재료를 포함하는 층의 일례인 금속층(42)이 형성된 캐리어 시트(전사형성재)(40)를 준비한다. 금속층(42)은, 예를 들어 동으로 형성되어 있다. 또, 본 발명의 기판의 일례인 캐리어 시트(40)는, 예를 들어 금속박(동박 또는 알루미늄박)이나 수지 시트로 이루어진다. 금속층(42)의 두께 및 캐리어 시트(40)의 두께는 각각 3∼50㎛ 정도 및 25∼200㎛ 정도이다.
다음에, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 금속층(42)의 상방에 배선 패턴(15)에 대응한 마스크(50)를 배치하여 금속층(42)을 에칭한다. 그러면 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 광섬유(20)의 주위에 위치하는 배선(12), 다른 배선(13) 및 광학 소자 마커로서 이용되는 배선을 포함하는 배선 패턴(15)이 형성된다.
상기 에칭에 의한 패터닝을 행한 후에는 광섬유(20)를 배치할 때의 가이드가 되는 벽을 배선 패턴(15)의 적어도 일부에 형성한다. 본 제 1 실시예에서는 배선(12) 위에 가이드벽을 형성한다.
구체적으로는, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 배선(12)의 부분에 개구부가 있는 마스크(51)를 캐리어 시트(40)의 상방에 배치하고, 이어서, 도 2의 (d)에 나타내는 바와 같이, 배선(12) 상에, 가이드벽을 구성하는 층인 가이드층(16)을 퇴적한다. 가이드층(16)은, 예를 들어 금속으로 이루어지고 스퍼터를 이용하여 형성된다. 스퍼터법 외에, 증착, 도금, 퇴적법 등을 이용해도 된다. 본 제 1 실시예에 있어서, 스퍼터에 의해 가이드층(16)을 형성하는 것은 제조 정밀도면에서 바람직하기 때문이다.
가이드층(16)만으로는 광섬유(20)를 지지하는 가이드벽의 높이가 충분하지 않은 경우에는, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 가이드층(16)의 상방에 마스크(52)를 배치한 후, 추가의 가이드층(17)을 하부의 가이드층(16) 위에 퇴적한다. 마스크(52)는 앞서의 마스크(51)와 동일한 것이라도 된다. 또, 가이드층(17)을 구성하는 재료는 가이드층(16)을 구성하는 재료와 동일한 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 또, 가이드층(16, 17)을 구성하는 재료는 금속으로 한정되지 않고, 다른 재료(예를 들어, 세라믹)여도 된다. 또, 퇴적방법은 스퍼터법에 한정되지 않고, 예를 들어 화염퇴적법 등의 다른 방법을 이용해도 된다.
이와 같이 하여, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 배선(12) 상에 가이드층(16) 및 가이드층(17)으로 이루어지는 가이드벽(18)을 형성한다. 가이드벽(18)에 의해 광섬유(20)가 실장되는 홈(22)(광섬유 실장부)이 형성된다. 본 제 1 실시예에서는 배선(12)과 가이드벽(18)(가이드층(16, 17))을 합한 두께가 가이드벽(18) 사이에 배치되는 광섬유(20)의 반경보다 크게 되도록 하고 있다. 이와 같이 한 이유는, 실장 어긋남을 더욱 감소시키기 위해 광섬유(20)가 실질적으로 가이드벽에 접하도록 하기 위해서이다.
다음에, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 가이드벽(18)의 사이(배선(12)의 사이)에 광섬유(20)를 배치한다. 다시 말하면, 가이드벽(18)(또는 배선(12))의 사이에 형성된 홈(22) 내에 광섬유(20)를 삽입한다.
이 가이드벽(18)의 간격은 광섬유(20)를 배치하면 가이드벽(18)에 실질적으로 접하도록 형성되어 있으나, 약간의 간극은 있어도 되며, 구체적으로는 광섬유(20)와 가이드벽(18)의 좌우의 간극은 각각 0.1㎛ 이하가 바람직하다. 또, 광섬유(20)는 캐리어 시트(40)에 접하도록 배치된다.
다음에, 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같이, 캐리어 시트(40) 상에 수지를 포함하는 재료를 퇴적함으로써 기판(절연기판)(10)을 형성한다. 이 퇴적은 배선 패턴(15) 및 광섬유(20)를 덮도록 행해진다. 즉, 기판(10)을 구성하는 재료에 의해, 배선(12, 13)을 포함하는 배선 패턴(15), 가이드벽(18) 및 광섬유(20)는 덮이게 된다. 본 제 1 실시예에서는 기판(10)을 구성하는 재료는 광섬유(20)의 반경의 3배 이상의 두께로 퇴적되고, 기판(10)의 두께는, 예를 들어 0.18∼0.4mm 정도로 할 수 있다.
다음에, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)을 반전시켜서 캐리어 시트(40)를 제거하면, 본 제 1 실시예의 광전송로 기판(100)이 얻어진다. 즉, 캐리어 시트(40) 상의 배선 패턴(15)이 분리되어 전사가 완료된다. 또, 물론 캐리어 시트(40)를 제거한 후에 기판(10)을 반전시켜도 상관없다.
본 제 1 실시예의 제조방법에서는, 도 3의 (d)에 나타낸 상태에 있어서, 배선 패턴(15)과 광섬유(20)를 함께 캐리어 시트(40)에 접하도록 하고 있으므로 도 4의 (a)에 나타낸 상태에서는 배선 패턴(15)의 상면과 광섬유(20)의 최상부분이 실질적으로 동일면 상에 위치한다. 또한, 기판(10)의 수지면(정확하게는 컴포지트 재료로 이루어지는 면)과, 배선 패턴(15)의 상면 및 광섬유(20)의 최상부분이 실질적으로 동일면 상에 위치한다.
또, 본 제 1 실시예의 제조방법에 의하면, 광섬유(20)를 간편하게 기판(10) 내에 매설(내장)시킬 수 있고, 기판(10)의 표면에 광섬유(20)를 설치한 경우와 비교하여 광섬유(20)를 더욱 적절하게 보호할 수 있다.
그 후, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 표면에 노출되어 있는 배선 패턴(15) 상에 광소자(30), 전자부품(31)을 실장하면 광모듈을 구축할 수 있다.
광소자(30)는, 예를 들어 반도체 레이저이며, 본 제 1 실시예에서는 광섬유(20)의 상방에 실질적으로 접하도록 배치된다. 또, 본 발명의 광전송로의 상방에 배치되도록 한다는 것은, 광전송로(광섬유(20))에 실질적으로 접하도록 상방에 배치되어 있는 상태도 포함한다. 또, 광소자(30)는 수광 소자(예를 들어 포토 다이오드)여도 된다. 배선 패턴(15) 중, 배선(13)의 부분에 실장된 전자부품(31)은 반도체 소자(예를 들어 로직 LSI)이다. 도 4의 (b)에 나타낸 예에서는 전자부품(반도체 소자)(31)은 납땜 볼(32)을 통해 배선(13)에 전기적으로 접속되어 있다.
광소자(30)와 광섬유(20)는, 예를 들어 도 5의 모식적으로 나타내는 바와 같이 광접속을 행할 수 있다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 일부에 반사면(경사면)(11)을 형성하여, 그 반사면(11)을 통해 광소자(30)와 광섬유(20) 사이에서 광(광신호)(25)에 의한 광접속을 행한다. 반사면(11)은, 예를 들어 기판(10)에 경사면을 제작하여, 그 경사면의 표면에 금속층(예를 들어, Au층 등)을 형성하는 등의 방법으로 구축할 수 있다. 또, 반사면(11)을 갖는 광학부품(미러)을 기판(10) 상에 설치해도 된다.
또는, 도 6의 모식적으로 나타내는 단면도에 나타내는 바와 같이, 광섬유(20)의 단면(21)을 비스듬하게 커트(예를 들어, 45° 커트)하고, 그 단면(21)에서 광(25)을 반사시켜서, 광소자(30)와 광섬유(20)의 광접속을 행할 수 있다. 또, 도 5 및 도 6에 나타낸 구성에 있어서, 광(25)의 경로인 광소자(30)와 광섬유(20) 사이에는 투명매체가 존재하면 되고, 투명매체는 예를 들어 공기, 유리, 투명수지 등이다. 또, 투명수지란 광소자(30)와 광섬유(20)를 광학적으로 접속할 수 있는 재료로서, 파장 850nm, 1330nm, 1550nm 등의 파장광을 투과할 수 있으면 되고, 구체적으로는 폴리이미드, 에폭시아라미드 등을 이용하면 된다. 또, 광소자(30)와 광섬유(20) 사이에 광학부품(예를 들어, 렌즈)을 배치할 수도 있다. 또, 도 5, 도 6에 나타내는 예는 도 1, 도 4의 (b)에 나타내는 구성과 달리, 광소자(30)와 광섬유(20)가 밀착되어 있지 않으며, 후술하는 도 7의 구성에 대응한다.
배선 패턴(15)에서의 배선(12)의 부분에 광소자(30)를 실장하는 경우, 배선(12)에 패드부를 형성하여, 그 패드부와 광소자(30)가 갖는 소자 단자를 와이어본딩 접속하는 것도 가능하지만, 와이어본딩 접속은 고속특성을 발휘시키는데에 불리하게 작용한다. 따라서, 예를 들어 도 7에 나타내는 바와 같이, 광소자(30)와 배선(12) 사이의 접속은 접속부재(예를 들어, 범프나 납땜 볼)(32)를 이용하여 플립 칩 실장 등을 행하는 것이 바람직하다. 그 경우, 접속부재(32)가 접촉하는 배선(12) 부위에는 랜드를 형성해 두면 된다.
상술한 바와 같이, 본 제 1 실시예에서는 배선 13과 배선 12가 배선 패턴(15)으로서, 하나의 마스크를 이용하여 동시에 제작된다. 또, 배선(12)을 기준으로 하여 광섬유(20)를 위치결정하기 위한 가이드벽(18)이 형성된다. 즉, 본 제 1 실시예에서는 배선(12)과 광섬유의 위치결정에 이용하는 가이드벽(18) 사이(종래의 가이드홈(104)에 상당)가 배선 패턴(15)으로서 동일 공정으로 제작되기 때문에 종래에 비하여 제조공정을 보다 간단하게 할 수 있다.
또, 본 제 1 실시예에서는, 배선 패턴(15)에 포함되는 광학 소자 마커(도시 생략)가 종래의 광소자를 위치결정하기 위한 위치결정 기준면(103a, 103b, 103c)에 상당하고, 광섬유(20)를 위치결정하는 가이드벽(18) 사이가 종래의 가이드홈(104)에 상당한다. 그리고, 가이드벽(18)을 형성하는 기준이 되는 것은 배선 패턴(15)에 포함되어 있는 배선(12)이다. 즉, 광소자(30)를 위치결정하기 위한 광학 소자 마커와, 광섬유(20)를 위치적으로 규제하기 위한 가이드벽(18)이 동일한 마스크(50)에 의해 형성되어 있게 된다. 이 때문에, 광학 소자 마커와 가이드벽의 위치는 자동적으로 맞추어져 있으므로, 이에 따라, 중심조절의 문제점을 해결하여, 광소자(30)와 광섬유(20)를 광접속시킬 수 있다.
가령, 더욱 양호한 광접속을 얻기 위하여, 본 제 1 실시예의 광전송로 기판(100)에 있어서 중심조절 공정을 행하는 경우에도, 종래의 구성에 비해, 미리 상당한 정밀도 레벨의 대략적인 중심조절은 이루어져 있으므로, 다음에는 미세한 중심조절을 행하기만 하면 된다.
또, 본 발명의 제 1 공정은, 예를 들어 도 2의 (a)에 나타내는 공정에 대응하고, 본 발명의 제 2 공정은, 예를 들어 도 2의 (b)∼도 2의 (c)에 나타내는 공정에 대응한다. 또, 본 발명의 A공정은, 예를 들어 도 2의 (d)∼도 3의 (b)에 대응하며, 본 발명의 제 3 공정은, 예를 들어 도 3의 (c)에 대응한다. 또, 본 발명의 제 4 공정은, 예를 들어 도 3의 (d)에 대응하며, 본 발명의 제 5 공정은, 예를 들어 도 4의 (a)에 대응한다. 또, 본 발명의 제 6 공정은, 예를 들어 도 4의 (b)에 대응한다.
또, 본 발명의 전기회로용으로 이용되는 배선 패턴의 일부는 본 제 1 실시예의 배선(13)에 상당하고, 본 발명의 광전송로를 위치적으로 규제하기 위한 배선 패턴의 일부는 본 제 1 실시예의 배선(12)에 상당한다.
또, 광학 소자 마커는 광전송로를 위치결정하기 위한 배선 패턴의 일부와 겸하고 있어도 되고, 또 전기회로용과 겸하고 있어도 된다. 또, 광전송로를 위치결정하기 위한 배선(12)은 전기회로용으로 이용해도 된다.
또, 본 제 1 실시예에서는, 기판(10)의 상면 및 광섬유(20)의 최상부분이 실질적으로 동일면 상에 위치하고, 가이드벽(18)에 접하도록 배치되어 있다. 그러나, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 배선(12)의 간격이 광섬유(20)의 직경보다 작고, 기판(10)의 상면과 광섬유(20)의 최상부분이 동일면 상에 위치하지 않아도 된다. 또, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 가이드벽(18)을 설치하여 그것에 접하도록 배치해도 된다.
또, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(10)을 설치하지 않고 캐리어 시트(40)를 유지 기판으로 하여 배선(12) 사이에 광섬유(20)를 배치하여 광전송로 기판으로서 이용해도 된다. 또, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 가이드벽(18)을 설치하여 광섬유(20)를 배치해도 되고, 광섬유(20)가 유지 기판(캐리어 시트(40))에 접하도록 배치해도 되며, 접하고 있지 않아도 된다.
또, 본 제 1 실시예에서는 가이드층(16, 17)을 적층하고 있으나, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 도전성 재료를 포함하는 층에 광섬유를 위치결정할 수 있는 두께를 갖게 하고, 가이드벽(18)을 배선(12)만으로 구성해도 된다.
또, 광섬유(20)와 광접속하는 것은, 단체의 광소자(30) 뿐만 아니라 도 11에 나타내는 바와 같이, MCM(멀티 칩 모듈)(35) 내에 존재하는 광소자여도 된다. 이 예에서는 복수의 전자부품(33a, 33b)이 인터포저(34) 상에 실장되어 MCM(35)이 구성되어 있으며, 전자부품(33a, 33b)의 적어도 한쪽은 광소자이다. 전자부품(33a, 33b)은 양쪽 모두 레이저 소자(반도체 레이저)이거나 양쪽 모두 수광 소자(포토 다이오드)여도 되고, 또는 레이저 소자와 수광 소자의 조합이어도 된다. 인터포저(34) 중, 광소자와 광섬유 사이의 광경로의 부위에는, 예를 들어 개구부가 형성되어 있다. 당해 개구부의 위치에 광부품(렌즈 등)을 배치하는 것도 가능하다. 또, 인터포저(34)의 이면측에 광소자(33a, 33b)를 실장시킬 수도 있다.
종래에는 홈(22)과 인터포저(34)와 광섬유(20)에 대응하는 전자부품(33a, 33b)의 위치조정을 행할 필요가 있었다. 그러나, 본 제 1 실시예의 제조방법에 의해, 배선(12)을 이용한 홈(22)의 위치에 따라서 광섬유(20)가 위치결정되고, 배선(12)과 동일한 마스크에 의해 형성된 광학 소자 마커에 의해 인터포저(34)를 위치결정하기 때문에, 광섬유(20)와 인터포저(34)의 위치조정이 간단하게 이루어질 수 있으므로 종래에 비해 중심조절 공정이 더욱 간단해진다.
본 제 1 실시예의 광전송로 기판(100)에서는, 배선(12)과 함께, 그 이외의 다른 배선(13 등)을 전사법에 의해 간편하게 형성할 수 있으므로, 광소자 이외의 전자부품(반도체 소자)을 전형적인 프린트 기판의 경우와 같이 실장할 수 있다. 도 12는 광전송로 기판(100) 상에 광소자(30a, 30b) 외에, 전자부품(31(31a, 31b, 31c, 31d, 31e))을 탑재한 광모듈을 나타내고 있다. 도 12에 나타낸 광모듈은 데이터 처리장치로서 이용할 수 있다. 이하, 추가로 설명하기로 한다.
광소자(30a)는 레이저 소자이며, 여기에서는 예를 들어 면발광 레이저(VCSEL:Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 이용할 수 있다. 한편, 광소자(30b)는 수광 소자이며, 여기에서는 수광부를 복수개 갖는 포토 다이오드를 이용할 수 있다. 또, 본 제 1 실시예의 구성 및 이해를 쉽게 하기 위해 광소자(30a)에 광접속되는 광섬유(20)는 생략하고 홈(22)을 도시하고 있다.
레이저 소자(30a)는 드라이버 IC(31a)가 접속되어 있다. 드라이버 IC(31a)는 LSI 칩(예를 들어, 화상처리용 LSI와 같은 로직 LSI)(31b)에 접속되어 있고, LSI 칩(31b)은 메모리 칩(31c)에 접속되어 있다. 수광 소자(30b)는 앰프(프리앰프)(31d) 및 앰프(31e)를 통해 LSI 칩(31b)에 접속되어 있다. 각 전자부품(31)은 배선 패턴(15) 중의 배선 13에 의해 접속되어 있다.
또, 중심조절의 문제점을 해결하는 것은 배선(12)과 광소자를 위치결정하기 위한 광학 소자 마커 부분의 구성이므로, 배선(13)에 대해서는 전사공정과는 다른 공정으로(예를 들어, 후공정에서 별개 독립으로) 기판(100) 상에 형성할 수도 있다. 그러나, 제조순서 및 비용 등을 고려하면, 본 제 1 실시예의 제조방법과 같이, 배선 13도 배선 12 및 광학 소자 마커와 동일한 공정으로 제작하는 편이 효율적이다.
도 12에 나타낸 광모듈(데이터 처리장치)은 광섬유(20)에 의해 광전송을 행할 수 있으므로 대용량 데이터를 고속으로 전송할 수 있는 동시에, 본 제 1 실시예의 제조방법으로 제작되어 있으므로 낮은 비용으로 실현할 수 있게 되어 있다.
즉, 배선(12)을 포함하는 배선 패턴(15)과 홈(22)을 일체적으로 형성할 수 있으므로 제조공정을 더욱 간단하게 할 수 있게 되고, 또 종래의 기술에서는 공차 어긋남이 커서 제조비용이 높았던 것을 낮출 수 있다. 그 결과, 현재의 광통신용(인터넷, 전화 등)의 광모듈의 비용을 저감할 수 있어서, 그러한 광모듈의 보급에 더한층 기여할 수 있다.
또, 비용의 저하에 의해, 도 52에 나타낸 통신계 장치(3000)에서의 보드 내(Level 2) 전송에 있어서, 광전송의 이용도 경제적으로 가능하게 되어, 보드내 전송의 고속화에 기여할 수 있다. 또, 도 52에 나타낸 북셀프형의 통신계 장치(3000)에 이용할 뿐만 아니라, 이 광전송로 기판 또는 광모듈(100) 자체를 하나의 메인 장치로 하여 차세대용 고성능 광I/O 모듈이나 데이터 처리 장치(예를 들어, 화상 처리 장치)로서 사용할 수 있다.
(제 2 실시예)
이하에, 본 제 2 실시예에서의 광전송로 기판의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 13의 (a)∼도 13의 (e)는 본 제 2 실시예에서의 광전송로 기판의 제조방법을 설명하기 위한 광전송로 기판의 단면도이다.
우선, 도 2의 (a)에 나타낸 상태로부터, 금속층(42) 상에 가이드층(16, 17)을 적층하여 도 13의 (a)에 나타낸 상태의 것을 준비한다. 다음에, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 배선 패턴(15)의 형상을 규정하는 마스크(53)를 이용하여 각 층(17, 16, 42)의 에칭을 행하여, 홈(22)을 형성하는 배선(12), 다른 배선(13), 광소자를 위치결정하는 광학 소자 마커를 포함하는 배선 패턴(15)을 형성한다.
그 후, 도 13의 (c)에 나타내는 바와 같이, 배선(13) 부분의 형상을 규정하는 마스크(54)를 이용하여 배선(13)의 상부의 가이드층(16, 17)의 에칭을 행한다. 이 에칭에 의해 도 13의 (d)에 나타내는 바와 같이, 가이드벽(18)과 배선(13)이 형성되며, 제 1 실시예에서의 도 3의 (b)에 나타낸 구성과 동일한 것이 된다. 이하, 도 3의 (c) 이후의 공정을 실행하면 도 13의 (e)에 나타낸 광전송로 기판(100) 또는 광모듈이 얻어진다.
즉, 제 1 실시예에서는 배선(12)을 형성한 후에 가이드층(16, 17)을 적층하고 있었으나, 본 제 2 실시예에서는 처음에 가이드층(16, 17)을 적층하고 나서 배선(12)의 형성을 행한다.
또, 본 발명의 도전성 재료를 포함하는 층과는 재료가 다른 층은 본 제 2 실시예에서는 가이드층(16, 17)에 상당하지만, 2층이 아닌, 동일한 재료로 소정의 두께의 1층만을 적층해도 되고, 2층 이상 적층해도 된다. 즉, 광섬유(20)를 위치결정할 수 있기만 하면 된다.
또, 본 발명의 C공정은 예를 들어 도 13의 (a)에 나타내는 공정에 대응하며, 본 발명의 B공정은 예를 들어 도 13의 (c)∼도 13의 (d)에 상당한다.
또, 본 제 2 실시예의 마스크(54)는 배선(13)에 대응한 형상을 하고 있으나, 가이드벽(18)을 형성하고 있는 부분(배선(12)부)만 덮여 있기만 하면 된다.
또, 본 제 2 실시예에서는 배선(13) 상부의 가이드층(16, 17)을 제거하였으나, 제거하지 않고 기판(10) 내에 매입된 채로 두어도 된다.
또, 본 제 2 실시예에서는 가이드층(16, 17)을 적층하고 있으나, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 도전성 재료를 포함하는 층에 광섬유를 위치결정할 수 있는 두께를 갖게 하고, 가이드벽(18)을 배선 12만으로 구성해도 된다. 이 경우, 배선(13)의 두께의 불필요한 부분(도면에 점선으로 나타내는 부분), 본 발명의 전기회로용으로 이용되는 배선 패턴인 배선(13)의 상부로 제거해도 된다. 제조시에는 광전송로 기판(100)이 상하 반대로 되어 있기 때문에 배선(13)의 상부에 해당한다.
또, 본 제 2 실시예에서는 배선 패턴(15)에 대응한 마스크(53)를 이용하여 홈(22)과 배선 패턴(15)을 동시에 형성하였으나, 도 14의 (a) 내지 도 14의 (d)에 나타내는 바와 같이, 홈(22)을 먼저 형성한 후, 배선 패턴(15)을 형성해도 된다. 즉, 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이, 홈(22)에 대응하는 마스크(55)를 이용하여 우선 홈(22)을 형성한다. 여기에서, 도시하지는 않지만 광소자를 위치결정하기 위한 광학 소자 마커도 동시에 형성하고 있다. 그 후, 소정의 마스크를 이용하면서 에칭을 행하여 도 14의 (c)에 나타내는 바와 같이, 가이드벽(18)과 배선(12) 및 배선(13)을 포함하는 배선 패턴(15)을 형성한다, 도 14의 (c)는 도 3의 (b)에 나타낸 구성과 동일한 것이므로, 도 3의 (c) 이후의 공정을 실행하면 도 14의 (d)에 나타낸 광전송로 기판(100) 또는 광모듈이 얻어진다.
다음에, 새로운 도면도 참조하면서 광전송로 기판(100)의 또 다른 특징 및 변형예에 대하여 설명한다.
제 1 실시예에서 설명한 도 2의 (a) 내지 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같은 공정을 거쳐 배선(12)을 포함하는 배선 패턴(15)을 형성하면, 배선 패턴(15)의 상면과 실질적으로 동일면 상에 광섬유(20)의 최상부분이 위치결정되는 것을 설명하였으나, 배선 패턴(15)의 소정 부분 또는 전체를 기판(10)의 수지면(또는 컴포지트 재료면)으로부터 오목하게 할 수 있다.
예를 들어, 도 15에 나타내는 바와 같이, 기판(10)의 표면(수지면)(10a)보다 배선(12)의 상면이 오목하고, 단차(26)가 형성되도록 하기 위해서는 다음과 같이 하면 된다.
즉, 도 2의 (b)에 나타낸 패터닝 시에, 금속층(42)의 불필요한 부분에 덧붙여서, 캐리어 시트(40) 중 당해 불필요한 부분의 하부가 되는 부분도 에칭하도록 실행하면 된다. 그와 같이 하면 도 3의 (d)에 나타낸 수지 도포 공정(보다 상세하게는 컴포지트 재료를 도포하는 공정) 시에 수지가 배선(12)의 표면보다 깊게 캐리어 시트(40) 쪽으로 스며들고, 그 결과, 기판(10)의 표면(10a)과 배선(12)의 상면 사이에 단차(26)가 형성되게 된다. 또, 제 2 실시예에 있어서도 도 13의 (b)에 나타낸 패터닝시에 캐리어 시트(40)의 소정 부분을 에칭하도록 하면 단차(26)를 형성할 수 있다.
배선(12)의 일부(전형적으로는 일단부)에 광소자(3)의 실장부가 되는 랜드(28)를 설치한 경우, 단차(26)는 납땜을 중지시키기 위한 댐으로써 기능할 수 있다. 즉, 납땜이 솔더 레지스트의 역할 또는 솔더 레지스트의 보조로서 작용한다. 또, 랜드(28) 부분은 배선부보다도 넓게 하는 것이 일반적이므로 도 16에 나타내는 바와 같은 랜드(28)를 형성하면 된다. 이 경우, 랜드(28)가 위치하는 배선(12)의 아래에는 가이드벽(18)을 형성하지 않도록 설계하면 광섬유(20)의 실장영역(홈(22))을 적절히 확보할 수 있다.
또, 도 16에 나타낸 랜드(28)는 각(角)랜드이지만, 환(丸)랜드여도 된다. 또, 배선(12)을 예시하여 설명하였으나, 배선 패턴(15)에서의 다른 배선(배선(13))의 랜드도 동일한 구성으로 할 수 있다.
또, 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 광전송로 기판(100)에서는 광섬유(20)는 기판(10) 내에 매설되므로 통상적으로는 도 17에 나타내는 바와 같은 Y분기부(23)를 갖기 때문에 광섬유(20)의 강도가 약해지는 경우라도 광섬유(20)의 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 배선(12) 및 그 아래에 있는 가이드벽(18)에 의해 형성한 홈(22)(광섬유의 실장부)에 광섬유(20)를 배치하면 된다. Y분기부(23)를 갖는 광섬유(20)를 이용함으로써 파장 다중에 적합한 광모듈(광섬유 내장기판)을 제공할 수 있다.
또, 광소자(30)와 광섬유(20)의 광접속은 도 18 내지 도 20에 나타내는 바와 같이 행할 수 있다. 도 18, 도 19 및 도 20은 광소자(30)와 광섬유(20)의 주위를 나타내는 부분확대 사시도이다. 또, 알기 쉽도록 광소자(30) 내에 있어서 은폐되어 있는 부분을 사선으로 나타내도록 하였다.
도 18에 나타낸 구성에서는, 반사면(11)을 갖는 미러(36)가 광소자(30)의 아래에 배치되어, 그 미러(36)를 통하여 광소자(30)과 광섬유(20)가 광접속되어 있다. 또, 이 예에서는 미러(36)의 양단부의 라인은 배선(12)의 내측의 라인에 의해 규정되어 미러(36)의 위치결정도 배선(12)을 이용하여 행해지고 있다.
도 19에 나타낸 구성에서는 광섬유(20)의 스토퍼(37)가 형성되어 있다. 이 예의 광섬유(20)의 단면은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 45° 커트되어 있고, 그에 따라 광섬유(20)와 광소자(30)의 광접속이 행해지고 있다. 스토퍼(37)는 광소자(30)의 아래에 설치되어 있으며, 예를 들어 홈(22) 내에 배치되어 있다. 스토퍼(37)를 배치하면 광섬유(20)를 효율적으로 위치결정할 수 있다.
또, 광소자(30)와 전기적으로 접속하는 배선은, 도 20에 나타내는 바와 같이, 광섬유(20)측으로부터 연장되는 배선(12) 뿐만 아니라, 역방향으로부터 연장되는 배선(12')이어도 된다. 배선 12'는 배선 12와 동일한 위치정밀도로 작성된 배선 패턴이다. 도 20에 나타낸 예에서는 배선(12')의 선단부에 랜드(28)가 형성되어 있으며, 그 랜드(28)에 광소자(30)가 실장되어 있다.
또, 본 제 1 실시예∼제 2 실시예에서는 광섬유에 의한 광전송로 기판을 예로 들어 설명하였으나, 광전송로(20)로서 광섬유에 대신하여 평면도파로(PLC)의 광도파로를 이용할 수도 있다. 광전송로로서 평면도파로(PLC)의 광도파로를 이용하는 경우, 평면도파로(PLC)측에 복수개의 홈을 형성해 두고, 동일하게 복수의 홈(22)과 맞춤으로써 제조성이 증가하고, 또 평면도파로(PLC)측에 배선을 형성해 두고, 또 평면도파로(PLC)측에 광소자(30)를 실장해 두는 등으로 함으로써, 제조 및 중심조절의 문제를 보다 간단하게 할 수 있다. 또, 비용면을 고려하면, 평면도파로(PLC)의 광도파로를 형성하는 제조비용보다 미리 준비한 광섬유를 본 실시예의 제조방법에 기초하여 사용하는 편이 장점이 큰 경우가 있다.
이상, 본 발명을 적합한 실시예에 의해 설명하였으나, 이러한 설명은 한정사항은 아니고, 각종 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 광전송로 내장기판의 제조방법은 지지기판 상에 형성된 금속층을 패터닝하여 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴을 형성하는 공정 (a)와 ; 상기 배선 패턴의 배선간에 광전송로를 배치하는 공정 (b)와 ; 상기 배선 패턴 및 상기 광전송로를 덮도록, 상기 지지 기판 상에 수지를 포함하는 재료를 퇴적하는 공정 (c)와 ; 상기 지지기판을 제거하는 공정 (d)를 포함한다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 공정 (a)는 지지기판과, 상기 지지기판 상에 형성된 금속층을 준비하는 공정과, 배선 패턴에 대응한 마스크를 이용하여 상기 금속층을 에칭하는 공정을 포함한다.
또, 예를 들어 상기 공정 (b) 전에, 다시 광전송로를 배치할 때의 가이드가 되는 벽을 상기 배선 패턴의 적어도 일부에 형성하는 공정을 실행하는 것이 바람직하다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 벽의 적어도 일부는 금속으로 구성되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 벽의 적어도 일부는 스퍼터를 이용하여 형성된다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 광섬유이며, 상기 벽과 그 아래에 위치하는 상기 배선의 양자의 두께를 합한 치수는 상기 광섬유의 반경보다 크다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에서는, 상기 공정 (b)에 있어서, 상기 광전송로는 상기 지지기판에 접하도록 배치된다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 상기 벽에 접하도록 상기 배선간에 배치된다.
또, 예를 들어 상기 수지를 포함하는 재료는 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료인 것이 바람직하다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 광섬유이며, 상기 공정 (c)에 있어서, 상기 수지를 포함하는 재료는 상기 광섬유의 반경의 3배 이상의 두께로 퇴적된다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에서는 상기 공정 (c)의 후이고, 상기 공정 (d)의 전 또는 후에 있어서, 상기 공정 (c)에 의해 형성된 상기 재료로 이루어지는 퇴적막은 반전된다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에서는 상기 공정 (d)의 후, 상기 배선 패턴의 상면과 실질적으로 동일면 상에 상기 광전송로의 최상부분이 위치하고 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에서는 상기 공정 (d)의 후, 상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 전자부품을 실장하는 공정을 추가로 행한다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 전자부품의 적어도 하나는 레이저 소자 및 수광 소자의 적어도 한쪽의 광소자이며, 상기 광소자는 상기 광전송로의 상방에 또는 상기 광전송로에 실질적으로 접하도록 배치된다.
또, 예를 들어 본 발명의 광전송로 내장기판은 수지를 포함하는 재료로 구성된 기판과, 상기 기판 상에 형성되고, 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴과, 상기 기판의 상방에서 보아서 상기 배선에 실질적으로 접하도록 상기 배선 패턴의 배선간에 배치된 광전송로를 구비하고 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 배선 패턴의 상면과 실질적으로 동일면 상에 상기 광전송로의 최상부분이 위치하고 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 배선 패턴의 상면에는 상기 기판의 상면보다 낮은 부분이 적어도 일부 존재하고 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 배선 패턴의 상면은 모두 상기 기판의 상면보다 낮다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 배선 패턴에서의 상기 기판의 상면보다 낮은 상기 부분은 랜드부이다.
또, 예를 들어 상기 광전송로는 상기 기판 내에 배치된 Y분기부를 가지고 있어도 된다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 복수개 설치되어 있고, 상기 기판에는 추가로 메모리 LSI 및 로직 LSI 중의 적어도 한쪽의 반도체 소자와, 레이저 소자와, 수광 소자가 설치되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 광섬유이다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에서의 광모듈은, 수지를 포함하는 재료로 구성된 기판과, 상기 기판 상에 형성되고, 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴과, 상기 기판의 상방에서 보아서 상기 배선에 실질적으로 접하도록 상기 배선 패턴의 배선간에 배치된 광도파로를 구비하고 있다.
또, 예를 들어 본 발명의 데이터 처리장치는 상기 광전송로 내장기판과 상기 광전송로 내장기판 상에 실장된 반도체 소자를 구비하고 있다.
(제 3 실시예)
도 21은 본 제 3 실시예의 광전송로 기판의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 본 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)은, 수지를 포함하는 재료로 구성된 기판(110)과, 기판(110)의 표면에 형성된 복수의 홈(122)과, 각 홈(122)에 일부가 매립된 광섬유(120)를 구비하고 있다. 또, 기판(110) 상에는 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴(도시생략)이 형성되어 있다. 본 제 3 실시예의 구성에서는 이 배선 패턴의 일부와, 광섬유(120)가 매립된 홈(122)은 서로 자기정합적으로 형성되어 있다. 이 자기정합적으로 형성되어 있는 점은 후술하는 광전송로 기판(200)의 제조방법의 설명부분에서 설명한다.
또, 본 발명의 광전송로는 본 제 3 실시예에서는 광섬유(120)이며, 본 제 3 실시예에서는 광섬유를 예로 들어 설명하지만, 본 명세서에서 「광전송로」란 광을 전송할 수 있는 선 형상의 부재를 말한다.
본 제 3 실시예에서는, 기판(110)은 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 구성되어 있다. 기판(110)에 형성된 홈(122)의 깊이는, 예를 들어 1㎛∼5mm이다. 기판(110)의 두께는 광섬유(120)의 반경의 1/2배 이상의 두께로 하고 있다. 도 21에 나타낸 광전송로 기판(100)에는 광소자(130)가 실장되어 있고, 이 광소자(130)는 광섬유(120)과 광접속되어 있다. 그리고, 광소자(130)는 광섬유(120)의 실장부인 홈(122)과 관련성을 갖게 하여 형성된, 광소자를 위치결정하기 위한 마커(이하, 광학 소자 마커라 함)를 기준으로 하여, 배선 패턴의 일부(도시생략)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 광학 소자 마커는 도시하고 있지는 않으나, 전형적인 예로서는 종래의 도 50에 기재하고 있는 위치결정 기준면(1103a, 1103b, 1103c)이다.
또, 광소자(130)는, 예를 들어 반도체 레이저와 같은 레이저 소자, 또는 포토 다이오드와 같은 수광 소자이다. 본 제 3 실시예에서는, 광소자(130)는 광섬유(120)의 상방에 배치되어 있다. 또, 본 발명의 광전송로의 상방에 배치되도록 한다는 것은 광전송로에 실질적으로 접하도록 상방에 배치되어 있는 상태도 포함한다.
본 제 3 실시예에 있어서, 본 발명의 유지기판의 일례인 기판(110)을 구성하는 본 발명의 도전성 재료의 일례는 수지(예를 들어, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지)와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료이다. 여기에서는 컴포지트 재료의 수지로서 열경화성 수지를 이용하고 있다. 또, 무기 필러를 실질적으로 이용하지 않고, 오로지 열경화성 수지만으로 기판(110)을 구성할 수도 있다. 열경화성 수지는, 예를 들어 에폭시 수지 등이며, 무기 필러를 첨가하는 경우, 그 무기 필러는, 예를 들어 Al2O3, SiO2, MgO, BN, AlN 등이다. 무기 필러의 첨가에 의해 각종 물성(예를 들어, 열팽창계수)을 제어할 수 있으므로, 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 기판(10)을 형성하는 것이 적합하다. 또, 본 제 3 실시예에 있어서, 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 무기 필러는, 예를 들어 100 중량부 이상(바람직하게는, 140∼180 중량부) 포함되어 있다.
여기에서, 무기 필러의 역할은 다음과 같다. 무기 필러로서 Al2O3, BN, AlN을 첨가한 경우에는 기판(10)의 열전도성을 양호하게 할 수 있다. 또, 적절한 무기 필러를 선택함으로써 열팽창계수를 조정할 수 있다. 수지성분에 의해 열팽창계수가 비교적 크게 되어 있으므로, SiO2나 AlN 등의 첨가에 의해 열팽창계수를 작게 할 수 있다. 또, 경우에 따라서는 MgO를 첨가함으로써 열전도도를 양호하게 하면서 열팽창계수를 크게 할 수도 있다. 또, SiO2(특히, 비정질 SiO2)인 경우에는 열팽창계수를 작게 할 수 있는 동시에, 유전율을 낮게 할 수 있다.
이하에, 본 제 3 실시예의 광전송로 기판의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 제 3 실시예의 광전송로 기판(00)은 전사법을 이용하여 제작된다. 구체적으로는, 지지기판 상에 형성된 금속층을 패터닝하여, 홈을 형성하는 배선, 전기회로로서 이용하는 배선 및 광학 소자 마커로서 이용하는 배선을 포함하는 배선 패턴을 형성한 후, 그 배선 패턴을 덮도록, 수지를 포함하는 재료를 지지기판 상에 퇴적한다. 이 퇴적된 수지를 포함하는 재료가 기판(110)이 된다.
다음에, 지지기판을 제거하여 기판(110)의 표면에 배선 패턴을 노출시킨다. 그 후, 배선 패턴의 일부(홈을 형성하는 배선)를 제거함으로써 기판(110)의 표면에 홈(122)을 형성하고, 그 홈(122)에 광섬유(120)를 배치한다. 그리고, 광학 소자 마커를 기준으로 하여 광소자(130)를 실장하면 본 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)이 얻어진다.
이와 같이, 배선 패턴(115)과 홈(122)을 관련성을 갖게 하여 형성하고, 배선 패턴의 일부를 광학 소자 마커로서 이용하고 있기 때문에 광소자(130)와 광접속하는 광섬유(120)의 위치맞춤은 자동적으로 행해진다.
그 때문에, 도 50에서의 배선 패턴(위치기준면(1103a, 1103b, 1103c)을 포함함)과 광섬유의 실장부(가이드홈(1104))를 별개로 형성하는 종래의 경우와 비교하여 본 제 3 실시예에서는 자기정합적으로 맞출 수 있다.
그 때문에, 중심조절의 문제점을 해결하여 광소자(130)와 광섬유(120)를 광접속시킬 수 있다. 가령, 보다 양호한 광접속을 얻기 위하여, 본 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)에서 중심조절 공정을 행하는 경우에도, 종래의 구성에 비하여 이미 상당한 정밀도로 대략의 중심조절은 이루어져 있으므로, 이후에는 미세 중심조절을 행하기만 하면 된다.
또, 광소자(130)는, 예를 들어 반도체 레이저이며, 본 제 3 실시예에서는 광섬유(120)의 상방에 배치된다. 또, 광소자(130)는 수광 소자(예를 들어, 포토 다이오드)여도 된다. 본 제 3 실시예에서는, 광소자(130)는 접속부재(납땜 또는 범프)(132)를 통하여 배선(113) 상에 접속되어 있다. 또, 도 24에 나타낸 예에서는 기판(110) 상에 광소자(130)만을 실장하고 있으나, 기판(110) 상에 다른 전자부품(예를 들어 반도체 소자)을 실장할 수 있다.
상술한 광전송로 기판의 제조방법에 대하여 더욱 상세하게 도 22 내지 도 24를 참조하여 이하에 설명한다.
처음에, 도 22의 (a)에 나타내는 바와 같이, 금속층(142)이 형성된 캐리어 시트(전사형성재)(140)를 준비한다. 금속층(142)은, 예를 들어 금속박(동박 또는 알루미늄박)이나 수지 시트로 이루어진다.
다음에, 도 22의 (b)에 나타내는 바와 같이, 금속층(142)의 상방에 배선 패턴에 대응한 마스크(150)를 배치하여 금속층(142)을 에칭한다. 에칭을 행한 후, 마스크(150)를 제거하면, 도 22의 (c)에 나타내는 바와 같이, 이 에칭에 의해 배선 패턴(115)이 형성된다. 배선 패턴(115)은 복수의 배선(113)이 되는 배선 부분과, 홈(122)이 되는 예정된 홈부분(홈용 배선)(112)과 광학 소자 마커가 되는 부분(광학 소자 마커용 배선)을 포함하고 있다.
다음에, 도 22의 (d)에 나타내는 바와 같이, 배선 패턴(115)을 덮도록, 캐리어 시트(지지기판)(140) 상에 수지를 포함하는 재료를 퇴적한다. 이 퇴적된 수지를 포함하는 재료가 본 발명의 수지 기판의 일례인 기판(110)이 된다.
다음에, 도 23의 (a)에 나타내는 바와 같이, 수지로 이루어지는 기판(110)을 반전시켜서 캐리어 시트(140)를 제거하면 홈용 배선(112)과 배선(113)과 광학 소자 마커용 배선을 포함하는 배선 패턴(115)이 기판(110)의 표면에 노출된다. 이에 의해, 본 발명의 제 1 공정에 상당하는, 배선 패턴(115)을 기판(110)에 매립하는 공정이 완료된다. 여기에서, 캐리어 시트(140) 상의 배선 패턴(115)이 분리되어 전사가 완료된다. 또, 캐리어 시트(140)를 제거한 후에 기판(110)을 반전시켜도 상관없다.
다음에, 도 23의 (b)에 나타내는 바와 같이, 홈용 배선(112)에 대응한 마스크(151)를 기판(110) 상에 배치한다. 이어서, 홈용 배선(112)을 에칭하여 제거하면, 도 23의 (c)에 나타내는 바와 같이, 기판(110)의 표면에 홈(122)을 형성할 수 있다. 여기에서, 배선(113) 및 광학 소자 마커용 배선은 마스크(151)에 의해 덮여 있기 때문에 에칭시에는 홈용 배선(112)만이 제거되게 된다.
그 후, 도 23의 (d)에 나타내는 바와 같이, 그 홈(122)에 광섬유(120)를 배치하면 본 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)이 얻어진다.
그 후, 도 24에 나타내는 바와 같이, 기판(110)의 표면에 노출되어 있는 배선(113) 상에, 광학 소자 마커를 기준으로 하여, 전자부품(광소자)(130)을 실장하면 광모듈을 구축할 수 있다. 배선(113)에 전기적으로 접속된 광소자(130)는 홈(122)에서 고정된 광섬유(120)와 광접속될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 경우, 광섬유(120)가 수납되는 홈(22)을 형성하는 배선(112)과, 광학 소자 마커가 되는 배선이, 도 22의 (b), (c)에 나타내는 바와 같이, 동일한 마스크에 의해 작성되기 때문에 광소자(130)와 광섬유(120)의 어긋남을 허용 범위 내로 수렴하기가 쉬워진다.
즉, 종래의 구성에서는 배선 패턴과 함께 형성되는 광소자의 마커의 형성과 광섬유 실장부의 형성을 관련시키고 있지 않았으므로, 각각의 공차 어긋남이 영향을 주어 광소자(130)와 광섬유(120)의 어긋남을 허용 범위 내로 수렴하기가 어렵고, 그 때문에 중심조절을 행할 필요가 있었다.
한편, 제 3 실시예에서는 홈용 배선(112)(광섬유(120)의 실장부가 되는 홈(122))과 광학 소자 마커를 포함하는 배선 패턴(115)을 하나의 마스크(150)에 의해 형성하기 위해, 일련의 제조공정에서 이들을 관련지어 형성하고 있으므로, 오로지 배선 패턴의 공차 어긋남을 고려하면 되고, 광소자(130)와 광섬유(120)의 어긋남을 허용 범위 내로 수렴하기가 쉬워진다.
또, 본 제 3 실시예의 광학 소자 마커는 광소자(130)를 위치결정하기 위한 마커이지만, 전기회로로서 이용하는 배선과 겸하고 있어도 된다.
또, 본 발명의 전기회로용으로 이용되는 배선 패턴의 일부는 본 제 3 실시예에서는 배선 113에 상당한다. 또, 본 발명의 광전송로 마커용으로 이용되는 배선 패턴의 일부는 본 제 3 실시예에서는 홈용 배선 112에 상당하지만, 광소자를 위치결정하기 위한 광학 소자 마커용과 겸하고 있어도 된다.
또, 본 발명의 제 1 공정은, 예를 들어 도 22의 (a)∼도 22의 (d)에 나타내는 공정에 대응한다. 또, 본 발명의 제 2 공정은, 예를 들어 도 23의 (b)∼도 23의 (c)에 대응한다. 또, 본 발명의 제 3 공정은, 예를 들어 도 23의 (d)에 대응하고, 본 발명의 제 4 공정은, 예를 들어 도 24에 대응한다. 또, 제 1 공정은 도 22의 (a)∼도 22의 (d)에 나타내는 바와 같이, 지지기판(140) 상에 에칭에 의해 작성한 배선 패턴(115)을 덮도록 수지를 퇴적한 후, 지지기반(140)을 제거하는 공정으로 하여 설명하였으나, 본 발명의 제 1 공정은 이것에 한정되는 것은 아니고, 기판(110) 상에 홈용 배선(112), 복수의 배선(113)이 되는 배선 패턴이 매립되는 상태를 작성할 수 있는 것이면 다른 공정에 의해 실현해도 된다.
또, 본 발명의 광전송로 마커용으로 이용되는 배선 패턴의 일부에 대응한 마스크는, 예를 들어 본 제 3 실시예의 도 23의 (b)에 나타내는 마스크(151)에 대응하고, 마스크(151)는 홈용 배선(112)이 되는 부분을 제외하고 기판(110)과 복수의 배선(113)의 표면이 모두 덮여 있으나, 복수의 배선(113) 부분만 덮을 수 있으면 되고, 기판(110)의 표면의 부분은 덮여 있지 않아도 된다.
도 25는 본 제 3 실시예의 구성의 상세를 예시적으로 나타낸 도면이다. 광섬유(120)의 일부가 홈(122) 내에 위치하고 있고, 광섬유(120)의 기판(110)으로부터의 높이(h)는 90㎛이다. 홈(122)의 깊이(d)는 32㎛이며, 홈(122)의 폭(w)은 111㎛이다. 또, 광섬유(120)의 치수ㆍ종류에 따라서는 1㎛ 이상이면 광섬유(120)를 고정할 수 있는 경우도 있다. 또, 본 제 3 실시예의 구성에 의하면 광섬유(120)가 기판(110) 내에 매설(내장)되어 있으므로, 평면의 기판 상에 광섬유(120)를 포설(布設)하는 것에 비해, 홈(122)을 가이드함으로써 광섬유(120)의 포설이 용이하게 된다.
광소자(130)와 광섬유(120)는, 예를 들어 도 26의 모식적으로 나타내는 단면도에 나타내는 바와 같이 광접속을 행할 수 있다. 즉, 도 26에 나타내는 바와 같이, 기판(110)의 일부에 반사면(경사면)(111)을 형성하여, 그 반사면(111)을 통하여 광소자(130)와 광섬유(120) 사이에서 광(광신호)(125)에 의한 광접속이 행해진다. 이 반사면(111)은, 예를 들어 기판(110)에 경사면을 제작하여, 그 경사면의 표면에 금속층(예를 들어 Au층 등)을 형성하는 등의 방법으로 구축할 수 있다. 또, 반사면(111)을 갖는 광학부품(미러)을 기판(110) 상에 설치해도 된다.
또는, 도 27의 모식적으로 나타내는 단면도에 나타내는 바와 같이, 광섬유(120)의 단면(121)을 비스듬하게 커트(예를 들어, 45°커트)하고, 그 단면(121)에서 광(125)을 반사시켜서 광소자(130)와 광섬유(120)의 광접속을 행할 수 있다. 또, 도 26 및 도 27에 나타낸 구성에 있어서, 광(125)의 경로인 광소자(130)와 광섬유(120) 사이에는 투명매체가 존재하면 된다. 투명매체로는, 예를 들어 공기, 유리, 투명수지 등을 이용하면 된다. 제 1, 제 2 실시예와 마찬가지로, 투명수지란 광소자(130)와 광섬유(120)를 광학적으로 접속할 수 있는 재료로서, 파장 850nm, 1330nm, 1550nm 등의 파장광을 투과할 수 있는 것이면 되고, 구체적으로는 폴리이미드, 에폭시 아라미드 등을 이용하면 된다. 또, 광소자(130)와 광섬유(120) 사이에 광학부품(예를 들어, 렌즈)을 배치할 수도 있다.
또, 배선 패턴에서의 배선(113)의 부분에 광소자(130)를 실장하는 경우, 배선(113)에 패드부를 형성하여, 그 패드부와 광소자(130)가 갖는 소자 단자를 와이어본딩 접속하는 것도 가능하지만, 와이어 본딩 접속은 고속특성을 발휘시키는 데에 불리하게 작용한다. 따라서, 예를 들어 도 24에 나타내는 바와 같이, 광소자(130)와 배선(113) 사이의 접속은 접속부재(예를 들어, 범프나 납땜 볼)(132)를 이용하여 필립 칩 실장 등을 행하는 것이 바람직하다. 그 경우, 접속부재(132)가 접촉하는 배선(113)의 부위에는 랜드를 형성해 두면 된다.
또, 광섬유(120)와 광접속하는 것은 단체(單體)의 광소자(130) 뿐만 아니라, 도 28에 나타내는 바와 같이, MCM(멀티 칩 모듈)(135) 내에 존재하는 광소자여도 된다. 도 28에 나타내는 바와 같이, 복수의 전자부품(133a, 133b, 133c)이 인터포저(134) 상에 실장되어 MCM(135)이 구성되어 있고, 전자부품(133a, 133b, 133c)의 적어도 하나는 광소자이다. 전자부품(133a, 133b, 133c)은 모두 레이저 소자(반도체 레이저) 또는 수광 소자(포토 다이오드)여도 되고, 또는 레이저 소자와 수광 소자의 조합이어도 된다. 인터포저(134) 중, 광소자와 광섬유 사이의 광경로의 부위에는, 예를 들어 개구부가 형성되어 있다. 당해 개구부의 위치에 광부품(렌즈 등)을 배치하는 것도 가능하다. 또, 인터포저(134)의 이면측에 광소자인 전자부품(133a, 133b)를 실장시킬 수도 있다.
종래에는 홈(22)과 인터포저(34)와 광섬유(20)에 대응하는 전자부품(133a, 133b, 133c)의 위치조정을 행할 필요가 있었다. 그러나, 본 제 3 실시예의 제조방법에 의해, 광학 소자 마커와 홈(122)의 위치가 하나의 마스크에 의해 자기정합적으로 형성된다. 그 때문에, 배선(133) 상의 인터포저(134)와 홈(122) 상의 광섬유(120)의 위치조정이 간단하게 이루어질 수 있기 때문에, 종래에 비해 중심조절 공정이 더욱 간단하게 된다.
본 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)에서는, 홈용 배선(112)과 함께, 배선(113)을 포함하는 배선 패턴(115)을 전사법에 의해 간편하게 형성할 수 있으므로, 광소자 이외의 전자부품(반도체 소자)을 전형적인 프린트 기판의 경우와 같이 실장할 수 있다. 도 29는 광전송로 기판(200) 상에 광소자(130a, 130b) 이외에, 전자부품(131(131a, 131b, 131c, 131d, 131e))을 탑재한 광모듈을 나타내고 있다. 도 29에 나타낸 광모듈은 데이터 처리장치로서 이용할 수 있다. 이하, 추가적으로 설명하기로 한다.
광소자(130a)는 레이저 소자이며, 여기에서는, 예를 들어 면발광 레이저(VCSEL:Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 이용할 수 있다. 한편, 광소자(130b)는 수광 소자이며, 여기에서는 수광부를 복수개 갖는 포토 다이오드를 이용할 수 있다. 또, 본 제 3 실시예의 구성 및 이해를 쉽게 하기 위해 광소자(130a)에 광접속되는 광섬유(120)는 생략하고 홈(122)을 도시하고 있다.
레이저 소자인 광소자(130a)에는 드라이버 IC(131a)가 접속되어 있다. 드라이버 IC(131a)는 LSI 칩(예를 들어, 화상처리용 LSI와 같은 로직 LSI)(131b)에 접속되어 있고, LSI 칩(131b)은 메모리 칩(131c)에 접속되어 있다. 수광 소자인 광소자(130b)는 앰프(프리앰프)(131d) 및 앰프(131e)를 통하여 LSI 칩(131b)에 접속되어 있다. 각 전자부품(131)은 배선 패턴(115) 중의 배선(113)에 의해 접속되어 있다.
또, 중심조절의 문제점을 해결하는 것은 광섬유(120)를 배치하는 홈용 배선(112)과 광학 소자 마커용 배선의 구성에 있으므로, 그 이외의 배선에 대해서는 전사공정과는 다른 공정으로(예를 들어, 후공정에서 별개 독립으로) 기판(110) 상에 형성할 수도 있다. 그러나, 제조순서 및 비용 등을 고려하면 본 제 3 실시예의 제조방법과 같이, 광소자(130)와 관계 없는 다른 배선도 배선 패턴(115)과 동일한 공정으로 제작하는 편이 효율적이다.
도 29에 나타낸 광모듈(데이터 처리장치)은 광섬유(120)에 의해 광전송을 행할 수 있으므로, 대용량 데이터를 고속으로 전송할 수 있는 동시에, 본 제 3 실시예의 제조방법에 의해 제작되어 있으므로 낮은 비용으로 실현할 수 있게 되어 있다.
즉, 광학 소자 마커와 광섬유 실장부를 별개의 공정으로 제작하던 종래의 기술에서는 공차 어긋남이 크고, 그 때문에 제조비용이 높았으나, 홈용 배선(112), 배선(113) 및 광학 소자 마커용 배선을 포함하는 배선 패턴(115)을 일체적으로 형성한 후, 홈용 배선(112)으로부터 광섬유 실장부가 되는 홈(122)을 형성하므로 제조비용을 낮게 할 수 있다. 그 결과, 현재의 광통신용(인터넷, 전화 등)의 광모듈의 비용을 낮출수 있어서, 그러한 광모듈의 보급에 더한층 기여할 수 있다.
또, 비용의 저하에 의해 도 52에 나타낸 통신계 장치(3000)에서의 보드 내(Level-2) 전송에 있어서 광전송을 이용하는 것도 경제적으로 가능하게 되어, 보드내 전송의 고속화에 기여할 수 있다. 또, 도 52에 나타낸 북셀프형의 통신계 장치(3000)에 이용할 뿐만 아니라, 이 광전송로 기판 또는 광모듈(1000) 자체를 하나의 메인 장치로 하여 차세대용 고성능 광I/O 모듈이나 데이터 처리장치(예를 들어, 화상 처리 장치)로서 사용할 수 있다.
(제 4 실시예)
다음에, 새로운 도면도 참조하면서, 본 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 다른 특징 및 변형예에 대하여 설명한다.
상술한 제 3 실시예에서는 홈용 배선(112)으로부터 홈(122)을 형성하였으나, 도 23에 나타낸 상태로 기판(110)의 일부를 에칭하여 홈(122)을 제작할 수도 있다. 단, 단순히 홈(122)을 제작하는 것 만으로는 광섬유 실장부로서의 홈(122)과, 광소자(130)가 실장되는 배선(113)이 다른 개소에 제작된다.
따라서, 제 3 실시예의 도 23의 (b)에 나타낸 마스크(151)를 이용하지 않고 홈용 배선(112)의 사이가 개방된 마스크를 이용한다. 즉, 다른 개소에서 제작되는 것을 피하기 위해, 도 30의 (a)에 나타내는 바와 같이, 배선 패턴(115)에 포함되는 제 3 실시예의 홈용 배선(112)에 대응하는 배선(112')과 배선(112') 사이의 부위를 제거하여 홈(122)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 홈(122)은 배선 패턴(115)과 관련성을 가지고 형성할 수 있다.
또, 본 발명의 상기 전극 패턴 중, 인접하는 것의 사이에 있는 기판 부분의 일부란, 예를 들어 도 30의 (a)에 나타내는 배선 패턴(115)에 포함되는 배선(112')과 배선(112') 사이의 기판(110)의 부위이다.
또, 광학 소자 마커는 전기회로로서 이용하는 배선과 겸하고 있어도 되고, 또는 광전송로 마커용으로서 이용되는 배선과 겸하고 있어도 된다.
또, 본 발명의 광전송로 마커용으로 이용되는 배선 패턴의 일부는 본 제 4 실시예에서는 배선 112'에 상당한다. 여기서, 배선(112')은 홈(122)을 규정하는 라인이지만, 소실되는 홈용 배선(112)(도 23 참조)과는 달리 최종 제품의 광전송로 기판(200)에도 남아 있으므로, 본 발명의 전기회로용으로 이용하는 배선인 신호용 또는 전원용 배선으로서 이용할 수 있다. 본 구성에서 광섬유(120)를 탑재하면 도 30의 (b)에 나타내는 바와 같이 된다. 광섬유(120)는 절연체이므로 배선(112')과 접촉해도 특별한 문제는 생기지 않는다.
또, 본 발명의 유지기판의 일부에 대응한 마스크란, 예를 들어 본 제 4 실시예의 배선(112') 사이를 제거할 때의 마스크이지만, 배선(112') 및 배선(113)의 부분은 덮여 있지 않아도 된다. 마스크는 배선(112') 사이의 수지 부분이 개방되어 있고 그 외의 수지 부분이 덮여 있기만 하면 된다.
또, 본 제 4 실시예에서는 2개의 배선(112')의 기판(110)의 표면측의 에지부분에 의해 광섬유(120)의 위치결정이 되어 있다. 그 때문에, 도 30의 (c)에 나타내는 바와 같이, 홈(122)의 깊이는 배선(112')의 매설위치보다 깊게 형성되도록 해도 된다. 따라서 광섬유(120)는 홈(122)의 저면에 접촉하지 않아도 된다.
또, 배선(112')의 사이와 홈(122)의 깊이를 광섬유(120)의 직경에 맞춤으로써, 도 30의 (d)에 나타내는 바와 같이, 광섬유(120)가 기판(110)의 표면에 돌출되지 않도록 해도 된다. 또, 홈(122)의 깊이를 더욱 깊게 해도 된다.
또, 제 3 실시예에 있어서도 홈용 배선(112)의 크기를 변경함으로써, 상술한 바와 같은, 광섬유(120)가 홈(122)의 저면에 접촉하지 않는 구성 또는 광섬유(120)가 기판(110)의 표면으로 돌출되지 않는 구성으로 할 수 있다.
또, 제 3 및 제 4 실시예에서 설명한 홈(122)의 형상은, 도 31의 (a)에 나타내는 바와 같이, 그 각이 테이퍼형이 되도록 변형해도 된다. 구체적으로는, 홈(122)을 규정하는 측면(벽면)(122a)과, 기판(110)의 표면(상면)(110a)이 이루는 각(θ)은 90°로 한정되지 않고 둔각이 되도록 해도 된다. 각(θ)이 둔각인 홈(122)을 형성하기 위해서는, 예를 들어 예각방향으로부터 에칭을 행하면 된다. 각이 테이퍼형상의 홈(122)인 경우, 도 31의 (b)에 나타내는 바와 같이, 경사한 벽면(122a)에 의해 광섬유(120)의 중심선(127)의 위치맞춤 정밀도를 더욱 높일 수 있다는 이점도 있다.
또, 제 3 및 제 4 실시예의 광전송로 기판(200)에서의 광섬유(20)에 도 32에 나타내는 바와 같은 Y분기부(123)를 형성해도 된다. Y분기부(123)를 갖는 광섬유(120)를 이용함으로써 파장 다중에 적합한 광모듈(광섬유 내장기판)을 제공할 수 있다. Y분기부(123)를 갖는 광섬유(120)에서도 홈(122)을 그것에 대응한 형태로 하면 되고, 홈(122)에 의해 광섬유(120)를 적절하게 고정할 수 있다.
또, 광소자(130)와 광섬유(120)의 광접속에 관하여, 반사면(111)(도 26 참조)을 갖는 미러를 광소자(130)의 아래에 배치하여, 그 미러에 의해 광소자(130)와 광섬유(120)의 광접속을 행해도 된다. 또, 광섬유(120) 스토퍼를 설치하여, 그 스토퍼에서 광섬유(120)의 위치결정을 행해도 된다. 스토퍼는 광소자(130)의 아래에 설치되며, 예를 들어 홈(122) 내에 배치하면 된다.
또, 본 발명의 광학소자는 제 3 및 제 4 실시예에서는 광소자(130)에 상당하고, 도 26에 나타내는 바와 같이 광섬유(120)의 상방에 위치하고 있다. 이 광학소자가 발광소자인 경우, 광학소자(130)는 면 발광소자(저부로부터 발광함)이다. 이 면발광소자를 이용하지 않고 광섬유(120)의 연장방향(광섬유와 실질적으로 동일 평면상)으로 단면 발광소자(광학소자의 단부로부터 발광함)를 설치한 구성이어도 된다.
도 33은 단면 발광소자(160)를 이용한 경우의 광전송로 기판의 측면도이다. 도 33에 나타내는 바와 같이, 단면 발광소자를 이용하여 광접속을 행하기 위해서는 광섬유(120)를 설치하기 위한 홈의 깊이를 단면 발광소자(160)의 높이와 맞추도록 조정할 필요가 있다. 종래의 단면 발광소자를 이용한 광전송로 기판에서는 파내려가는 깊이(기판(110)의 평면에 대하여 수직방향)와 기판(110)의 평면에 대하여 평행한 방향의 위치조정이 필요하였으나, 본 제 3 및 제 4 실시예의 제조방법에 의해 평행한 방향의 위치조정은 거의 필요없게 되어, 종래에 비하면 중심조절 공정이 간단해지기 때문에 더욱 저렴하게 제조할 수 있다.
또, 본 제 3 및 제 4 실시예에서는 광섬유에 의한 광전송로 기판을 예로 들어 설명하였으나, 광전송로로서 광섬유(120)에 대신하여 평면도파로(PLC)의 광도파로를 이용할 수 있다. 광전송로로서 평면도파로(PLC)의 광도파로를 이용하는 경우, 평면도파로(PLC)측에 복수개의 홈을 형성해 두고, 동일하게 복수의 홈(122)과 맞춤으로써 제조성이 증가하고, 또 평면도파로(PLC)측에 배선(113)을 형성해 두고, 또 평면도파로(PLC)측에 광소자(130)를 실장해 두는 등으로 함으로써, 제조 및 중심조절의 문제를 보다 간단하게 할 수 있다. 또, 비용면을 고려하면 평면도파로(PLC)의 광도파로를 형성하는 제조비용보다 미리 준비한 광섬유를 제 3 및 제 4 실시예의 제조방법에 기초하여 사용하는 편이 장점이 큰 경우가 있다.
이상, 본 발명을 적합한 실시예에 의해 설명해 왔으나, 이러한 설명은 한정사항은 아니고, 물론 각종 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시예에서는 도 24에 나타내는 광학소자(130)를 배치하기 위한 배선 패턴도 매립하는 것으로 하였으나, 광학소자용 마커용의 배선 패턴을 매립하는 공정은 생략해도 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 광전송로 기판의 제조방법은, 지지기판 상에 형성된 금속층을 패터닝하여 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴을 형성하는 공정 (a)와 ; 상기 배선 패턴을 덮도록, 상기 지지기판 상에 수지를 포함하는 재료를 퇴적하는 공정 (b)와 ; 상기 지지기판을 제거하고, 그에 의해서, 상기 수지를 포함하는 재료로 이루어지는 수지막의 표면에 상기 배선 패턴을 노출시키는 공정 (c)와 ; 상기 배선 패턴의 일부를 제거함으로써 상기 수지막의 표면에 홈을 형성하는 공정 (d)와 ; 상기 홈에 광전송로를 배치하는 공정 (e)를 포함한다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 공정 (a)는 지지기판과, 상기 지지기판 상에 형성된 금속층을 준비하는 공정과, 상기 배선 패턴을 포함하는 패턴에 대응한 마스크를 이용하여 상기 금속층을 에칭하는 공정을 포함한다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 배선 패턴은 상기 복수의 배선이 되는 배선부분과, 상기 홈이 되는 홈 부분을 포함하고 있다.
또, 예를 들어 상기 수지를 포함하는 재료는 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료인 것이 바람직하다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 홈의 깊이는 1㎛ 이상 5mm 이하이다.
또, 예를 들어 어떤 실시예에서는 상기 공정 (b)에 있어서, 상기 수지를 포함하는 재료는 상기 광전송로의 반경의 1/2배 이상의 두께로 퇴적된다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에서는 상기 공정 (d)에 있어서, 상기 홈의 각이 테이퍼형상이 되도록 상기 홈을 형성한다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에서는 상기 공정 (e)의 후, 상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 전자부품을 실장하는 공정을 추가로 행한다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 전자부품의 적어도 하나는 레이저 소자 및 수광 소자의 적어도 한쪽의 광소자이며, 상기 광소자는 상기 광전송로의 상방에 배치된다.
또, 예를 들어 본 발명의 광전송로 기판의 제조방법은, 지지기판 상에 형성된 금속층을 패터닝하여 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴을 형성하는 공정 (a)와 ; 상기 배선 패턴을 덮도록 상기 지지기판 상에 수지를 포함하는 재료를 퇴적하는 공정 (b)와 ; 상기 지지기판을 제거하고, 그에 의해서, 상기 수지를 포함하는 재료로 이루어지는 수지막의 표면에 상기 배선 패턴을 노출시키는 공정 (c)와 ; 상기 배선 패턴의 배선간에 존재하는 수지를 제거함으로써 상기 수지막의 표면에 홈을 형성하는 공정 (d)와 ; 상기 홈에 광전송로에 배치하는 공정 (e)를 포함한다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 광섬유이다.
또, 예를 들어 본 발명의 광전송로 기판은 수지를 포함하는 재료로 구성된 기판과, 상기 기판 상에 형성되고, 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴을 구비하며, 상기 기판의 표면에는 홈이 복수개 형성되어 있으며, 상기 복수의 홈의 각각에는 광전송로의 일부가 매립되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로가 매립된 상기 홈과, 상기 배선 패턴의 일부는 서로 자기정합적으로 형성되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 상기 홈 내에 배치된 Y분기부를 가지고 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 홈의 각은 테이퍼형상으로 되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 기판에는 메모리 LSI 및 로직 LSI 중의 적어도 한쪽의 반도체 소자와, 레이저 소자와, 수광 소자가 추가로 설치되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 광섬유이다.
또, 예를 들어 본 발명의 데이터 처리장치는 상기 광전송로 내장기판과 상기 광전송로 내장기판 상에 실장된 반도체 소자를 구비하고 있다.
(제 5 실시예)
도 34 내지 도 39를 참조하여 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광전송로 내장기판(300)에 대하여 설명한다. 도 34는 본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(300)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(300)은, 기판(210)과, 기판(210) 상에 형성된 복수의 배선(212)을 포함하는 배선 패턴(215)과, 기판(210) 내에 매설된 복수의 광전송로(220(220a, 220b))를 구비하고 있다. 광전송로 220a와 광전송로 220b는 기판(210)의 깊이방향에서의 다른 계층으로 배열되어 있고, 이에 따라 광전송로(220)는 다층 배열되어 있다. 각 광송로(220(220a, 220b))의 일단부의 주변의 상방에는 광소자(230)가 배치되어 있다. 그리고 기판(210)의 상면에 형성된 배선 패턴(215)의 일부(배선(212))와 광소자(230)는 전기적으로 접속되어 있다. 또, 도 50에서 설명한 위치결정 기준면(103a∼103c)과 동일한 광소자(230)의 위치결정용 마커(도시생략)가 기판(210) 상에 형성되어 있다. 또, 배선 패턴(215)에는 위치결정용 마커도 포함된다. 또, 본 발명의 기판의 두께방향은, 예를 들어 기판(210)의 깊이방향(219)에 대응한다.
본 제 5 실시예에서는 배선(212) 사이에 홈(222)이 형성되어 있고, 홈(222)에 광전송로(220)가 배치되어 있다. 도 34에 나타낸 예에서는 상단의 광섬유(광도파로)(220a)에 대응하는 홈(222)을 명시하고 있으나, 하단의 광섬유(광도파로)(220b)에 대응하는 홈도 존재할 수 있다. 또, 이 예에서는 2단의 구성(220a, 220b)을 나타내고 있으나, 3단 또는 그 이상의 구성으로 해도 된다. 본 제 5 실시예에서의 광전송로(220)는 광섬유이며, 본 제 5 실시예에서는 광섬유를 예로 들어 설명한다.
광섬유(220)는 기판(210)의 상방에서 보아서(기판(210)의 법선방향에서 보아) 배선(212)에 접하도록 접착제 등으로 고착되고, 배선(212) 사이에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 본 제 5 실시예에서는, 광섬유(220)는 배선(212) 사이에 형성된 홈(222) 내에 배치되어 기판(210)에 내장되어 있다. 다시 말하면, 배선(212) 사이에 형성된 홈(222)이 광섬유(220)의 실장부로 되어 있다. 본 제 5 실시예에서는 광섬유(220)의 최상부분과 배선 패턴(215)의 상면(다시 말하면, 배선(212)의 상면)이 실질적으로 동일면 상에 위치하고 있다.
도 34에 나타낸 광전송로 내장기판(광섬유 내장기판)(300)에는 광소자(230)가 실장되어 있고, 배선(212)과 전기적으로 접속되어 있으며, 또 광섬유(220(220a, 220b))와 광접속되어 있다. 본 제 5 실시예에서는 광소자(230)는 광섬유(220(220a, 220b))의 상방에 배치되거나, 또는 최상단의 광섬유(220a)에 실질적으로 접하도록 배치되어 있다.
광소자(230)는, 예를 들어 반도체 레이저와 같은 레이저 소자, 또는 포토 다이오드와 같은 수광 소자이다. 여기에서는 광소자(230)는 면발광형 수직 공진기 레이저(VCSEL)를 이용하고 있다. 광소자(VCSEL)(230)의 발광면과 기판(210)의 표면은 대향하고 있고, 발광면에는 복수의 발광점이 배열되어 있다. 광소자(230)가 수광 소자인 경우, 광소자(230)의 수광면과 기판(210)의 표면은 대향하고 있고, 그 수광면에는 복수의 수광점이 배열되어 있다.
기판(210)은 수지를 포함하는 재료로 구성되어 있고, 본 제 5 실시예에서는 기판(210)을 구성하는 재료로는 수지(예를 들어, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지)와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료이다. 여기에서는 컴포지트 재료의 수지로서 열경화성 수지를 이용하고 있다.
또, 무기 필러를 실질적으로 이용하지 않고, 오로지 열경화성 수지만으로 기판(210)을 구성할 수도 있다. 열경화성 수지는, 예를 들어 에폭시 수지 등이며, 무기 필러를 첨가하는 경우, 그 무기 필러는, 예를 들어 Al2O3, SiO2, MgO, BN, AlN 등이다. 무기 필러의 첨가에 의해 각종 물성(예를 들어, 열팽창계수)을 제어할 수 있으므로, 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 기판(10)을 형성하는 것이 적합하다. 또, 본 제 5 실시예에 있어서, 열경화성 수지 100 중량부에 대하여 무기 필러는, 예를 들어 100 중량부 이상(바람직하게는 140∼180 중량부) 포함되어 있다.
무기 필러의 역할을 조금 설명하면 다음과 같다. 무기 필러로서 Al2O3, BN, AlN을 첨가한 경우에는 기판(210)의 열전도성을 양호하게 할 수 있다.
또, 적절한 무기 필러를 선택함으로써 열팽창계수를 조정할 수 있다. 수지성분에 의해 열팽창계수가 비교적 크게 되어 있으므로, SiO2나 AlN 등을 첨가하여 열팽창계수를 작게 할 수 있다.
또, 경우에 따라서는 MgO를 첨가함으로써 열전도도를 양호하게 하면서도 열팽창계수를 크게 할 수 있다.
또, SiO2(특히, 비정질 SiO2)로 하면 열팽창계수를 작게 할 수 있는 동시에, 유전율을 낮게 할 수 있다.
도 35는 본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(광섬유 내장기판)(300)의 구성의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 35에 나타낸 광전송로 내장기판(300)은 서브기판 210a와 서브기판 210b가 적층된 기판(210)으로 형성되어 있다. 서브기판 210a 및 210b는 모두 홈(222)이 형성되어 있고, 홈(22) 내에 광섬유(220(220a, 220b))가 배치되어 있다. 배선 패턴(215)에 포함되어 있는 배선(212)의 아래에는 가이드층(216, 217)으로 이루어지는 가이드벽(218)이 있고, 가이드벽(218) 사이에 광섬유(220)가 배치되어 있다. 구체적으로는 광섬유(220)와 가이드벽(218)의 좌우 간격은 각각 0.1㎛ 이하가 바람직하다.
또, 본 발명의 가이드수단은, 예를 들어 가이드벽(218)에 대응한다.
서브기판(210a)에서의 배선(212)과 광소자(230)는 전기적으로 접속되어 있다. 이 예에서는 배선 212 이외의 배선 213도 배선 패턴(215) 중에 형성되어 있고, 서브기판(210a)에서의 배선(213)에는 전자부품(예를 들어, 반도체 소자)(231)이 전기적으로 접속되어 있다.
여기에서, 전자부품(231)은 납땜 볼(232)을 통해 배선(13)에 접속되어 있다. 서브기판(210b)에서의 배선(213)은 비어(도시생략)를 통하여 서브기판(210a)에서의 배선 패턴(215)과 접속할 수 있고, 그 경우, 서브기판 210a와 210b로 이루어지는 기판(210)을 다층 기판으로서 이용할 수 있다. 또, 서브기판(210b)에서의 기판 213은 생략할 수도 있다.
본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(300)의 경우, 홈(222) 내에 광전송로(광섬유)(220)를 수납하여 고정하므로 광소자(230)와 광섬유(220(220a, 220b))를 위치맞춤하기가 쉽다. 왜냐하면, 홈(222)은 배선 패턴(215)의 일부(212)를 기준으로 형성하고 있고, 그 기준에 광소자(230)도 맞출 수 있기 때문이다. 도 35에 나타낸 구성에서는 서브기판(210a, 210b)을 적층하여 제작할 수 있으므로 2단 뿐만 아니라 3단 또는 그 이상이라도 간편하게 다단 광전송로 기판을 제작할 수 있고, 따라서 다층 전기 배선 기판도 제작할 수 있다.
광소자(230)와 광섬유(220)는, 예를 들어 도 36의, 도 35에 나타내는 구성을 모식적으로 나타내는 부분단면도에 나타내는 바와 같이 광접속을 행할 수 있다. 즉, 도 36에 나타내는 바와 같이, 기판(210)의 일부에 반사면(경사면)(211)을 형성하여, 그 반사면(211)을 통하여 광소자(230)와 광섬유(220) 사이에서 광(광신호)(225)에 의한 광접속을 행한다. 반사면(211)은, 예를 들어 기판(210)에 경사면을 제작하여, 그 경사면의 표면에 금속층(예를 들어, Au층 등)을 형성하는 등의 방법으로 구축할 수 있다. 또, 반사면(211)을 갖는 광학부품(미러)을 기판(210) 상에 설치해도 된다.
구체적으로는, 반사면(211)은 후술하는, 예를 들어 도 41의 (c)의 공정보다 전에, 또는 도 45의 (a)∼(c)의 공정 사이에서, 예를 들어 에칭, 기계가공 등으로 미리 경사면을 제작하여, 그 경사면의 표면에 금속층(예를 들어, Au층 등)을 형성하는 새로운 공정을 추가하거나, 상기 공정과 함께 행함으로써 형성할 수 있다.
또는, 도 37의 도 35에 나타내는 구성을 모식적으로 나타내는 부분단면도에 나타내는 바와 같이, 광섬유(220)의 단면(221)을 비스듬하게 커트(예를 들어, 45°커트)하고, 그 단면(221)에서 광(225)을 반사시켜서 광소자(230)와 광섬유(220)의 광접속을 행할 수 있다. 이 경우, 도 37에 나타내는 바와 같이, 광섬유(220)의 단면(221)은 광소자(230)가 실장되는 기판(210)의 상면과 반대측으로 향하고 있다.
또, 도 36 및 도 37에 나타낸 구성에 있어서, 광(225)의 경로인 광소자(230)와 광섬유(220) 사이는 밀착되어 있지만, 투명매체가 존재하고 있어도 된다. 투명매체는, 예를 들어 공기, 유리, 투명수지 등을 이용하면 된다. 제 1∼제 4 실시예와 마찬가지로, 투명수지란 광소자(230)와 광섬유(220)를 광학적으로 접속할 수 있는 재료로서, 파장 850nm, 1330nm, 1550nm 등의 파장광을 투과할 수 있으면 되고, 구체적으로는 폴리이미드, 에폭시아라미드 등을 이용하면 된다. 또, 광소자(230)와 광섬유(220) 사이에 광학부품(예를 들어, 렌즈)을 배치할 수도 있다.
그리고, 다단광전송로의 경우는 도 38의, 도 35에 나타내는 구성을 모식적으로 나타내는 단면도에 나타내는 바와 같이 된다. 여기에서, 상단의 광섬유(220a)는 광 225a에 의해 광소자(230)와 광접속하고, 한편, 하단의 광섬유(220b)는 광 225b에 의해 광소자(230)와 광접속한다. 이 경우, 도 38에 나타내는 바와 같이, 광섬유(220)의 단면(221a, 221b)은 광소자(230)가 실장되는 기판(210)의 상면과 반대측으로 향하고 있다.
광섬유(220)의 단면(221a, 221b)의 위치맞춤을 정밀하게 행하는 방법은 다음과 같다. 예를 들어, 도 42의 (b)에 나타내는 경우는, 상층의 서브기판(210a)의 패턴(214)에 대하여, 하층의 서브기판(210b) 상의 패턴(214)을 광학적으로 위치맞춤함으로써 정밀하게 적층할 수 있다. 또, 도 46에 나타내는 경우는 상하의 광섬유(220a, 220b)를 미리 밀접하여 고착함으로써 단면(221a, 221b)의 위치맞춤을 정밀하게 행할 수 있다.
또, 도 39의, 도 35에 나타내는 구성을 모식적으로 나타내는 단면도에 나타내는 바와 같이, 광소자(230)와의 광접속이 아니라, 상단의 광섬유(220a)와 하단의 광섬유(220b)의 광접속을 행할 수도 있다.
여기에서, 본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(광섬유 내장기판)(300)의 상세한 내용에 대해서는 후술하겠지만, 복수의 배선(212)을 포함하는 배선 패턴(215)이 표면에 형성되고, 또 배선(212) 사이에 형성된 홈(222)에 광전송로(광섬유)(220)가 배치된 서브기판(210a, 210b)을 준비한 후, 서브기판 210a와 210b를 적층하면 된다. 서브기판(210a, 210b)은 전사법을 이용하여 제작할 수 있다. 구체적으로는, 지지기판(도 40의 부호 240 참조) 상에 형성된 금속층을 패터닝하여 복수의 배선(212)을 포함하는 배선 패턴(215)을 형성한 후, 배선 패턴(215)의 배선(212) 사이에 광섬유(220)(220a 또는 220b)를 배치하고, 이어서, 수지를 포함하는 재료를 지지기판 상에 퇴적하여 배선 패턴(215) 및 광섬유(220(220a 또는 220b))를 덮는다. 그 후, 지지기판을 제거하면 표면에 배선 패턴(215)이 노출되어 서브기판(210a, 210b)을 얻을 수 있다.
이어서, 본 발명의 제 5 실시예의 광섬유 내장기판(300)의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 도 40의 (a)에 나타내는 바와 같이, 금속층(242)이 형성된 캐리어 시트(전사형성재)(240)를 준비한다. 금속층(242)은, 예를 들어 동으로 형성되어 있다. 또, 캐리어 시트(240)는 지지기판이며, 예를 들어 금속박(동박 또는 알루미늄박)이나 수지 시트로 이루어진다. 금속층(242)의 두께 및 캐리어 시트(240)의 두께는 각각 3∼50㎛ 정도 및 25∼200㎛ 정도이다.
이어서, 도 40의 (b)에 나타내는 바와 같이, 금속층(242)의 상방에 배선 패턴(215)에 대응한 마스크(250)를 배치하여 금속층(242)을 에칭한다. 그러면, 도 40의 (c)에 나타내는 바와 같이, 배선(212)을 포함하는 배선 패턴(215)이 형성된다. 도시한 예에서는 배선 패턴(215) 중에 포함되는 배선으로서 광섬유(220)의 주위에 위치하는 배선(212) 이외에 다른 배선(213)도 명시하고 있다.
상기 에칭에 의한 패터닝을 행한 후에는 광섬유(220)를 배치할 때의 가이드가 되는 벽을 배선 패턴(215)의 적어도 일부에 형성한다. 본 제 5 실시예에서는 배선(212) 상에 가이드벽을 형성한다.
구체적으로는, 도 40의 (c)에 나타내는 바와 같이, 배선(212)의 부분에 개구부가 있는 마스크(251)를 캐리어 시트(240)의 상방에 배치하고, 이어서, 도 40의 (d)에 나타내는 바와 같이, 배선(212) 상에 가이드벽을 구성하는 층(가이드층)(216)을 퇴적한다. 가이드층(216)은, 예를 들어 금속으로 이루어지고, 스퍼터를 이용하여 형성된다. 스퍼터법 외에 증착, 도금, 퇴적법 등을 이용해도 된다. 본 제 5 실시예에 있어서, 스퍼터에 의해 가이드층(216)을 형성하는 것은 형상에서의 재현성이 바람직하기 때문이다.
가이드층(216)만으로는 광섬유(220)를 지지하는 가이드벽의 높이가 부족한 경우에는, 도 41의 (a)에 나타내는 바와 같이, 가이드층(216)의 상방에 마스크(252)를 배치한 후, 가이드층(217)을 하부의 가이드층(216) 상에 추가로 퇴적한다. 마스크(252)는 앞에서의 마스크(251)와 동일한 것이어도 된다. 또, 가이드층 217을 구성하는 재료는 가이드층 216을 구성하는 재료와 동일한 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 또, 가이드층(216, 217)을 구성하는 재료는 금속으로 한정되지 않고, 다른 재료(예를 들어, 수지)여도 된다.
이와 같이 하여, 도 41의 (b)에 나타내는 바와 같이, 배선(212) 상에 가이드층(216) 및 가이드층(217)으로 이루어지는 가이드벽(218)을 형성한다. 가이드벽(218)에 의해 광섬유(220)가 실장되는 홈(222)(광섬유 실장부)이 형성된다. 본 제 5 실시예에서는 배선(212)과 가이드벽(218)(가이드층(216, 217))을 합한 두께가 가이드벽(218) 사이에 배치되는 광섬유(220)의 반경보다 커지도록 하고 있다. 이와 같이 한 이유는 제조성 간이화, 고정밀화를 위해서이다.
다음에, 도 41의 (c)에 나타내는 바와 같이, 가이드벽(218)의 사이(배선(212)의 사이)에 광섬유(220)를 배치한다. 다시 말하면, 가이드벽(218)(또는 배선(212))의 사이에 형성된 홈(222) 내에 광섬유(220)를 삽입한다. 본 제 5 실시예에서는 광섬유(220)는 캐리어 시트(지지기판)(240)에 접하도록 배치된다. 또, 광섬유(220)는 가이드벽(218)에 접하도록 배선(212) 사이에 배치된다.
다음에, 도 41의 (d)에 나타내는 바와 같이, 캐리어 시트(240) 상에 수지를 포함하는 재료를 퇴적함으로써 서브기판(절연기판)(210a)을 형성한다. 이 퇴적은 배선 패턴(215) 및 광섬유(220)를 덮도록 행해진다. 즉, 서브기판(210a)을 구성하는 재료에 의해 배선(212, 213)를 포함하는 배선 패턴(215), 가이드벽(218) 및 광섬유(220)는 덮이게 된다.
다음에, 도 42의 (a)에 나타내는 바와 같이, 서브기판(210a)을 반전시켜서 캐리어 시트(240)를 제거한다. 즉, 캐리어 시트(240) 상의 배선 패턴(215)이 분리되어 전사가 완료된다. 또, 물론, 캐리어 시트(240)를 제거한 후에 서브기판(210a)을 반전시켜도 상관없다. 동일한 제조공정에 의해 서브기판(210b)도 제작하여 서브기판 210a와 서브기판 210b를 적층시키면 도 42의 (b)에 나타내는 바와 같이 본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(300)이 얻어진다.
또, 상기의 도 40, 41 및 도 42의 (a)에 나타내는 각 공정은 본 제 1 실시예에서 설명한 도 2, 도 3 및 도 4의 (a)의 각 공정과 실질적으로 대응한다. 즉, 서브기판 210a 및 210b는 각각 제 1 실시예의 광전송로 기판의 제조방법에 의해 작성할 수 있게 된다.
광전송로 내장기판(300)을 완성한 후에는 서브기판(210a)의 배선(212) 상에 광소자(230)를 실장하고, 배선(213) 위에 전자부품(231)을 실장하면 도 35에 나타낸 구성이 된다.
광소자(230)는, 예를 들어 반도체 레이저이며, 본 제 5 실시예에서는 광섬유(220)의 상방에, 또는 광섬유(220)에 실질적으로 접하도록 배치된다. 또, 광소자(230)는 수광 소자(예를 들어, 포토 다이오드)여도 된다. 배선 패턴(215) 중 배선(213)의 부분에 실장된 전자부품(231)은 반도체 소자(예를 들어, 로직 LSI)이다. 전자부품(반도체 소자)(231)은 납땜볼(232)을 통하여 배선(213)에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 본 발명의 제 1 공정은, 예를 들어 도 40의 (a)∼도 40의 (c)에 나타내는 공정에 대응하고, 본 발명의 제 2 공정은, 예를 들어 도 40의 (d)∼도 41의 (b)에 나타내는 공정에 대응한다. 또, 본 발명의 제 3 공정은, 예를 들어 도 41의 (c)∼도 42의 (a)에 나타내는 공정에 대응하며, 본 발명의 제 4 공정은, 예를 들어 도 42의 (b)에 나타내는 공정에 대응한다.
여기에서, 도 40의 (a)∼도 40의 (c)에 나타내는 공정은 본 발명의 제 1 공정에서 「배선 패턴의 전부를 형성하는」 경우의 일례를 나타낸다. 또, 도 40의 (d)∼도 41의 (b)에 나타내는 공정은 본 발명의 제 2 공정에서 「가이드수단을 상기 배선 패턴을 이용하여 형성하는」 경우의 일례를 나타낸다.
본 제 5 실시예의 제조방법에서는, 도 41의 (d)에 나타낸 상태에 있어서, 배선 패턴(215)과 광섬유(220)를 함께 캐리어 시트(240)에 접하도록 하고 있으므로 도 42의 (a)에 나타낸 상태에서는 배선 패턴(215)의 상면과 광섬유(220)의 최상부분은 실질적으로 동일면 상에 위치한다. 또한, 서브기판(210a)의 수지면(정확하게는 컴포지트 재료로 이루어지는 면)과, 배선 패턴(215)의 상면 및 광섬유(220)의 최상부분이 실질적으로 동일면 상에 위치한다. 따라서, 도 42의 (b)에 나타낸 공정시에 서브기판 210a와 서브기판 210b를 적층하는 것이 용이하다.
또, 본 제 5 실시예의 제조방법에 의하면, 광섬유(220)를 간편하게 기판(210)(또는 서브기판(210a, 210b) 내에 매설(내장)시킬 수 있어서, 기판(210)의 표면에 광섬유(220)를 설치한 경우와 비교하여 광섬유(220)를 더욱 적절하게 보호할 수 있다.
배선 패턴(215)에서의 배선(212)의 부분에 광소자(230)를 실장하는 경우, 배선(212)에 패드부를 형성하여, 그 패드부와 광소자(230)가 가지는 소자단자를 와이어본딩 접속할 수도 있으나, 와이어 본딩 접속은 고속특성을 발휘시키는 데에 불리하게 작용한다.
따라서, 예를 들어 도 43에 나타내는 바와 같이, 광소자(230)와 배선(212) 사이의 접속은 접속부재(예를 들어, 범프나 납땜볼)(232)를 이용하여 플립 칩 실장 등을 행하는 것이 바람직하다. 그 경우, 접속부재(232)가 접촉하는 배선(212)의 부위에는 랜드를 형성해 두면 된다.
또, 광섬유(220)와 광접속하는 것은 단체의 광소자(230) 뿐만 아니라, 도 44에 나타내는 바와 같이 MCM(매치 칩 모듈)(235) 내에 존재하는 광소자여도 된다.
이 예에서는 복수의 전자부품(233a, 233b)이 인터포저(234) 상에 실장되어 MCM(235)이 구성되어 있고, 전자부품(233a, 233b)의 적어도 한쪽은 광소자이다. 전자부품(233a, 233b)은 양쪽 모두 레이저 소자(반도체 레이저)이거나 양쪽 모두 수광 소자(포토 다이오드)여도 되고, 또는 레이저 소자와 수광 소자의 조합이어도 된다. 인터포저(234) 중, 광소자와 광섬유 사이의 광경로의 부위에는, 예를 들어 개구부가 형성되어 있다. 당해 개구부의 위치에 광부품(렌즈 등)을 배치할 수도 있다. 또, 인터포저(234)의 이면측에 광소자(233a, 233b)를 실장시킬 수 도 있다.
또, 본 발명의 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(300)은 도 45의 (a) 내지 (c)에 나타내는 바와 같이 하여 제조할 수도 있다. 이하, 상세히 설명한다.
우선, 도 40의 (a)에 나타낸 상태에서, 금속층(242) 상에 가이드층(216, 217)을 적층하여 도 45의 (a)에 나타낸 상태의 것을 준비한다. 이어서, 도 45의 (b)에 나타내는 바와 같이, 홈(222)의 형상을 규정하는 마스크(253)를 이용하여 각 층(217, 216, 242)을 에칭하여 홈(222)을 형성한다.
그 후, 소정의 마스크를 이용하면서 에칭을 행하여, 도 45의 (c)에 나타내는 바와 같이, 가이드벽(218)과, 배선(212) 및 배선(213)을 포함하는 배선 패턴(215)을 형성한다. 도 45의 (c)는 도 41의 (b)에 나타낸 구성과 동일한 것이므로, 이후에 도 41의 (c) 이후의 공정을 실행하면 도 42의 (b) 및 도 35에 나타낸 광전송로 내장기판(300)을 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 「배선 패턴의 일부를 형성하는 제 1 공정」과, 「배선 패턴의 적어도 일부와 함께 형성하는 제 2 공정」은, 예를 들어 도 45의 (b)에 나타내는 공정에 대응하고 있고, 실질상 동시에 행하는 것이다.
여기에서는, 홈(222)을 먼저 형성한 후, 배선 패턴(215)을 형성하였으나, 도 45의 (b)의 단계에서, 배선 패턴(215)에 대응한 마스크를 이용하여 홈(222)과 배선 패턴(215)을 동시에(동일공정으로) 형성한 후, 가이드층(216, 217)의 불필요한 부위를 제거하여 도 45의 (c)에 나타내는 바와 같은 가이드벽(218)을 제작해도 된다. 또, 그 경우, 가이드층(216, 217)의 불필요한 부위를 제거하지 않고, 기판(210) 내에 매설한 채로 해 둘 수도 있다. 상술한 바와 같이, 가이드층으로, 216, 217의 2개를 이용하지 않고, 가이드층(216, 217)을 동일한 재료로 구성하여 하나의 가이드층으로 해도 상관없다.
다음에, 상기와는 다른 제조방법으로서, 홈(222)의 깊이를 깊게 하여(다시 말하면, 가이드벽(218)의 높이를 높게 하여), 홈(222)에 종방향으로 2개의 광섬유(220)를 삽입하여, 도 46에 나타내는 바와 같은 광전송로 내장기판(300)을 제작할 수도 있다. 주로 도 46을 이용하여 다른 제조방법의 본 발명의 일실시예를 설명하면서 본 발명의 광전송로 내장기판의 일실시예에 대해서도 동시에 설명한다.
도 46에 나타내는 제조방법과 상술한 제조방법의 상위점은, 광섬유(220a, 220b)를 가이드벽(218) 사이에, 기판(210)의 두께방향으로 복수 겹쳐서 배열하는 점이다. 이로 인하여, 도 46에 나타낸 광전송로 내장기판(300)에서는 광소자에 대한 거리를 짧게 할 수 있으므로 광손실량이 작다는 이점도 있다. 또, 도 46에서는 광섬유를 2개 겹쳐서 매설하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 3개 이상으로 할 수도 있다. 그 경우, 가이드벽(218)의 높이를 조정한다.
도 47은 본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(광모듈)(300)의 다른 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 47에 나타낸 광전송로 내장기판(300)은 다층 배선 기판과 다단 광전송로 기판을 모두 겸하고 있다. 기판(210)으로부터 연장된 광전송로(광섬유)(220)는 광커넥터(227)에 접속되어 있다. 기판(210) 내의 각 배선층 212 또는 213은 층간접속부재(비어)(236)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 기판(210)의 한쪽 면에는 광소자(VCSEL)(230)와 반도체 소자(LSI 칩)(231)가 접속부재(232)를 통하여 실장되어 있다. 기판(210)의 다른쪽 면에는 전기 입출력부(전기 I/O)(237)가 형성되어 있다. 상술한 바와 같이 광섬유(220)(구체적으로는 광섬유(220)의 단면(221))와 광소자(230) 사이에는 투명매체(예를 들어, 공기, 유리, 투명수지 또는 광학부재)가 존재하고 있다.
본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(300)에서는 배선 212와 함께 그 이외의 다른 배선(배선층(213) 등)을 전사법에 의해 간편하게 형성할 수 있으므로 광소자 이외의 전자부품(반도체 소자)을 전형적인 프린트 기판의 경우와 같이 실장할 수 있다. 도 48은 광전송로 내장기판(300) 상에 광소자(230a, 230b) 이외에, 전자부품(231(231a, 231b, 231c, 231d, 231e))을 탑재한 광모듈을 나타내고 있다. 도 48에 나타낸 광전송로 내장기판(광모듈)은 데이터 처리장치로서 이용할 수 있다. 이하, 추가로 설명한다.
광소자(230a)는 레이저 소자이며, 여기에서는 면발광 레이저(VCSEL:Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)를 이용하고 있다. 한편, 광소자(230b)는 수광 소자이며, 여기에서는 수광부를 복수개 갖는 포토 다이오드를 이용하고 있다. 또, 본 제 5 실시예의 구성 및 이해를 쉽게 하기 위해 광소자(230a)에 광접속되는 최상단의 광섬유(220)는 생략하여, 홈(222)을 나타내고 있고, 배선(212)은 생략하고 있다.
레이저 소자(230a)에는 드라이버 IC(231a)가 접속되어 있다. 드라이버 IC(231a)는 LSI 칩(예를 들어, 화상처리용 LSI와 같은 로직 LSI)(231b)에 접속되어 있고, LSI 칩(231b)은 메모리 칩(231c)에 접속되어 있다. 수광 소자(230b)는 앰프(프리앰프)(231d) 및 앰프(231e)를 통해 LSI 칩(231b)에 접속되어 있다. 각 전자부품(231)은 배선 패턴(215) 중의 배선(213)에 의해 접속되어 있다. 도 48에 나타낸 구성 중의 광섬유(220)는 도 47에 나타낸 바와 같이 광커넥터(227)에 접속할 수도 있다.
또, 배선(213)에 대해서는 전사공정과는 다른 공정으로(예를 들어, 후공정으로 별개 독립적으로) 기판(210) 상에 형성할 수도 있으나, 제조순서 및 비용 등을 고려하면 본 제 5 실시예의 제조방법과 같이, 배선 213도 배선 212와 동일한 공정으로 제작하는 편이 효율적이다.
도 48에 나타낸 광모듈(데이터 처리장치)(300)은 광섬유(220)에 의해 광전송을 행할 수 있으므로 대용량 데이터를 고속으로 전송할 수 있다. 또, 본 제 5 실시예의 제조방법에 의하면, 그와 같은 광모듈(데이터 처리장치)(300)을 간편하게 제작할 수 있으므로 저가격화를 도모할 수 있다. 그 결과, 현재의 광통신용(인터넷, 전화 등)의 광모듈의 비용을 내릴 수 있어서, 그와 같은 광모듈의 보급에 더한층 기여할 수 있다.
또한, 비용의 저하에 의해, 도 52에 나타낸 통신계 장치(3000)에서의 보드 내(Level-2) 전송에 있어서, 광전송을 이용하는 것도 경제적으로 가능하게 되어 보드 내 전송의 고속화에 기여할 수 있다. 또, 도 52에 나타낸 북셀프형의 통신계 장치(3000)에 이용할 뿐만 아니라, 이 광전송로 내장기판 또는 광모듈(100) 자체를 하나의 메인 장치로 하여 차세대용 고성능 광 I/O 모듈이나 데이터 처리장치(예를 들어, 화상 처리 장치)로서 사용할 수 있다.
또, 본 제 5 실시예의 광전송로 내장기판(300)에서는 광섬유(220)는 기판(210) 내에 매설되므로, 통상은 도 49에 나타내는 바와 같은 Y분기부(223)를 갖기 때문에 광섬유(220)의 강도가 약해지는 경우에도 광섬유(220)의 강도의 저하를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 도 49에 나타내는 바와 같이, 배선(212) 및 그 아래에 있는 가이드벽(218)에 의해 형성한 홈(222)(광섬유(220)의 실장부)에 광섬유(220)를 배치하면 된다. Y분기부(223)을 갖는 광섬유(220)를 이용함으로써 파장 다중에 적합한 광모듈을 제공할 수 있다.
또, 본 제 5 실시예에서는 광섬유에 의한 광전송로 내장기판을 예로 들어 설명하였으나, 광전송로(220)로서 광섬유에 대신하여 평면도파로(PLC)의 광도파로를 이용할 수도 있다. 광전송로로서 평면도파로(PLC)의 광도파로를 이용하는 경우, 평면도파로(PLC)측에 복수개의 홈을 형성한 서브기판과, 도 42의 (a)에 나타내는 서브기판(210a)을 준비하여, 그들 서브기판끼리를, 예를 들면 위치맞춤용 마커를 이용하는 등(도 42의 (b) 참조), 소정의 방법으로 적층함으로써 제조성이 향상된다. 또, 평면도파로(PLC)측에 배선(213)을 형성해 두거나 평면도파로(PLC)측에 광소자(230)를 실장해 두는 등의 방법으로, 제조 및 중심조절의 문제를 보다 간소화할 수 있다. 또, 비용면을 고려하면, 평면도파로(PLC)의 광도파로를 형성하는 제조비용보다 미리 준비한 광섬유를 본 제 5 실시예의 제조방법에 기초하여 사용하는 편이 장점이 크다고 할 수 있다.
또, 상기 제 5 실시예에서는 서브기판마다 광전송로를 기판의 두께방향으로 단수 배열한 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 한하지 않고, 예를 들어 기판의 두께방향으로 광전송로를 복수개 배열해도 된다. 이 경우, 서브기판은, 예를 들어 도 46에 나타내는 구성이 된다.
또, 상기 제 5 실시예에서는 기판의 두께방향으로 실질상 직교하는 방향으로도 복수개 배열되어 있는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 한하지 않고 예를 들어 상기 직교하는 방향으로 1열만 배열하는 구성으로 해도 된다.
또, 상기 제 5 실시예에서는 가이드수단으로서 가이드벽을 이용한 경우를 중심으로 설명하였지만 이에 한하지 않고, 예를 들어 미리 형성된 서브기판에 대하여 홈 등의 오목부를 형성하여 그 오목부에 광전송로를 배치해도 된다. 이 경우, 가이드벽을 이용한 상기 제 5 실시예의 구성에 비하여 광접속에서의 중심조절의 정밀도는 약간 떨어질 가능성이 있으나, 본 발명의 가이드수단을 이용하지 않고, 즉 배선 패턴의 형성과 관계없이 형성된 홈 등의 소정 부위에 광전송로를 배치하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 서브기판끼리의 적층은 위치맞춤용으로 설치한 마커 등을 이용하여 겹치게 한다.
또, 상기 제 5 실시예에서는, 도 40, 도 41에 있어서, 배선(212) 상에 가이드층(216∼217)을 적층하여 가이드벽(218)을 형성하는 경우를 나타내었으나, 이에 한하지 않고, 예를 들어 도 40의 (d)∼도 41의 (b)의 공정을 생략해도 된다. 이 경우, 배선(212)이 가이드층(218)의 기능도 겸하여 구비하고 있고, 광섬유(220)의 위치결정을 할 수 있을 정도의 두께가 있으면 된다.
또, 상기 제 5 실시예에서는 도 45의 (b)에서 배선 패턴의 일부와 가이드벽(218)을 동시에 형성하고, 도 45의 (c)에서 추가로 가이드층(218)과 배선(213)을 형성하는 경우를 나타내었으나, 이에 한하지 않고, 예를 들어 도 45의 (b)에 있어서, 모든 배선 패턴과 모든 가이드벽(218)을 형성해도 된다. 이 경우, 배선 패턴과 가이드벽의 두께는 같아진다.
또, 상기 제 5 실시예에서는 본 발명의 광전송로 내장기판은 광소자 등이 실장된 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 한하지 않고, 예를 들어 광소자 등이 실장되어 있지 않아도 실장할 수 있는 구조이면 된다.
또, 상기 제 5 실시예에서는 광소자는 면발광ㆍ수광 소자를 중심으로 설명하였으나, 이에 한하지 않고, 예를 들어 단면 발광ㆍ수광 소자를 이용해도 된다.
또, 배선 패턴에 포함되는 위치결정용 마커와 가이드벽은 동일한 마스크로 형성하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 광전송로 내장기판은, 예를 들어 기판과, 상기 기판 상에 형성되고, 복수의 배선을 갖는 배선 패턴과, 상기 기판 내에 매설된 복수의 광전송로를 구비하고, 상기 복수의 광전송로는 상기 기판의 깊이 방향에서의 다른 계층에서 배열되어 있고, 상기 복수의 광전송로의 각각의 일단부의 주변의 상방에는 광소자가 배치되어 있다.
또, 예를 들어 상기 기판 상에 형성된 상기 배선 패턴의 일부와 상기 광소자는 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 배선의 사이에는 홈이 형성되어 있고, 상기 홈에 상기 광전송로가 배치되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 하나의 홈 내에 상기 다른 계층의 상기 광전송로가 배치되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 기판은 복수의 서브기판이 적층되어 형성되어 있고, 상기 서브기판에는 홈이 형성되어 있으며, 상기 홈 내에 상기 광전송로가 배치되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 복수의 광전송로는 각각 광섬유이다.
또, 상기 기판은 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 광소자는 면발광형 수직 공진기 레이저인 것이 바람직하다.
또, 예를 들어 어떤 적절한 실시예에 있어서, 상기 면발광형 수직 공진기 레이저의 발광면과 상기 기판의 표면은 대향하고 있고, 상기 발광면에는 복수의 발광점이 배열되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로의 상기 일단부는 대략 45도의 각도로 커트되어 있다.
또, 예를 들어 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로의 상기 일단의 상기 주변에는 당해 광전송로의 일단부와 상기 광소자를 광접속하기 위한 경사면이 설치되어 있다.
또, 상기 광소자와, 상기 광전송로의 일단부의 주변 사이에는 공간 또는 투명매체가 존재하고 있으면 된다.
또, 본 발명의 데이터 처리장치는, 예를 들어 상기 광전송로 내장기판과, 상기 광전송로 내장기판 상에 실장된 반도체 소자를 구비하고 있다.
또, 본 발명의 광전송로 내장기판의 제조방법은, 예를 들어 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴이 표면에 형성되고, 또 상기 기판간에 형성된 홈 내에 광전송로가 배치된 서브기판을 준비하는 공정과, 상기 서브기판을 적층하는 공정을 포함한다.
또, 본 발명의 다른 광전송로 내장기판의 제조방법은, 예를 들어 기판의 표면에 복수의 홈을 형성하는 공정과, 상기 복수의 홈의 각각에 깊이방향을 따라 적어도 2개의 광전송로를 배치하는 공정을 포함한다.
또, 어떤 적합한 실시예에 있어서 상기 광전송로는 광섬유이다.
또, 어떤 실시예에서는 지지기판 상에 형성된 금속층을 패터닝하여 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴을 형성하는 공정 (a)와 ; 상기 배선 패턴의 배선간에 광전송로(예를 들어, 광섬유)를 배치하는 공정 (b)와 ; 상기 배선 패턴 및 상기 광전송로를 덮도록 상기 지지 기판 상에 수지를 포함하는 재료를 퇴적하는 공정 (c)와 ; 상기 지지기판을 제거하는 공정 (d)를 실행한다.
또, 어떤 실시예에 있어서, 상기 공정 (a)는 지지기판과, 상기 지지기판 상에 형성된 금속층을 준비하는 공정과, 상기 패턴에 대응한 마스크를 이용하여 상기 금속층을 에칭하는 공정을 포함한다.
또, 어떤 실시예에서는, 추가로 상기 공정 (b) 전에 광전송로를 배치할 때의 가이드가 되는 벽을 상기 배선 패턴의 적어도 일부에 형성하는 공정을 실행한다.
또, 어떤 실시예에서는 상기 공정 (b)에 있어서, 상기 광전송로는 상기 지지기판에 접하도록 배치된다.
또, 어떤 적합한 실시예에 있어서, 상기 광전송로는 상기 벽에 접하도록 상기 배선간에 배치된다.
또, 어떤 실시예에 있어서, 상기 수지를 포함하는 재료는 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료이다.
또, 어떤 실시예에서는 상기 공정 (d)의 후에, 상기 배선 패턴의 상면과 실질적으로 동일면 상에 상기 광섬유의 최상부분이 위치하고 있다.
또, 어떤 실시예에서는 상기 공정 (d)의 후에, 상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 전자부품을 실장하는 공정을 추가로 행한다.
이상, 본 발명을 적합한 실시예에 의해 설명했으나, 이러한 기술은 한정사항은 아니고, 물론 각종 변형이 가능하다.
본 발명의 광전송로 기판의 제조방법, 광전송로 기판은, 보다 간단한 제조공정으로 제작할 수 있으며, 또, 광소자와 광전송로의 중심조절 공정이 더욱 간단해지고, 또는 중심조절 공정을 행하지 않아도 되는 효과를 가지며, 광전송로 기판을 구비한 데이터 처리장치 등으로 유용하다. 또한 본 발명의 광전송로 기판은 광소자와 광전송로의 중심조절 공정이 더욱 간단해지거나, 또는 중심조절 공정을 행하지 않아도 되기 때문에, 더욱 저렴하게 광전송로 기판을 제조하는 효과를 가지며, 광전송로 기판의 제조방법 등으로 유용하다. 또 본 발명에 따른 광전송로 내장기판은 광소자와의 광학적인 접속이 가능하며, 다수의 광전송로를 효율적으로 배치할 수 있게 된다는 효과가 있으며, 광전송로 내장기판, 데이터 처리장치 및 광전송로 내장기판의 제조방법 등으로 유용하다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 2의 (a)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 2의 (b)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 2의 (c)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 2의 (d)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 3의 (b)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 3의 (c)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 3의 (d)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 4의 (a)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 4의 (b)는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광소자(30)와 광섬유(20)의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광소자(30)와 광섬유(20)의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)에 광소자(30)가 실장된 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 8의 (a)는 본 발명에 따른 광전송로 기판(100)의 변형예를 나타낸 단면도.
도 8의 (b)는 본 발명에 따른 광전송로 기판(100)의 변형예를 나타낸 단면도.
도 9의 (a)는 본 발명에 따른 광전송로 기판(100)의 변형예를 나타낸 단면도.
도 9의 (b)는 본 발명에 따른 광전송로 기판(100)의 변형예를 나타낸 단면도.
도 10의 (a)는 본 발명에 따른 광전송로 기판(100)의 변형예를 나타낸 단면도.
도 10의 (b)는 본 발명에 따른 광전송로 기판(100)의 변형예를 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)에 MCM(35)이 실장된 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 광전송로 기판(100)을 포함하는 광모듈(데이터 처리장치)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 13의 (a)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 13의 (b)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 13의 (c)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 13의 (d)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 13의 (e)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 14의 (a)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 14의 (b)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 14의 (c)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 14의 (d)는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 제조방법의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 배선(12)의 요부확대 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 배선(12)의 요부확대 사시도.
도 17은 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)에 Y분기부(23)를 갖는 광섬유(20)의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 18은 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 광소자(30)와 광섬유(20)의 주위를 나타내는 부분확대 사시도.
도 19는 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 광소자(30)와 광섬유(20)의 주위를 나타내는 부분확대 사시도.
도 20은 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서의 광전송로 기판(100)의 광소자(30)와 광섬유(20)의 주위를 나타내는 부분확대 사시도.
도 21은 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 22의 (a)는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 22의 (b)는 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 22의 (c)는 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 22의 (d)는 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 23의 (a)는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 23의 (b)는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 23의 (c)는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 23의 (d)는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 24는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 광전송로 기판(200)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 25는 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 홈(122) 및 광섬유(120)의 요부확대 단면도.
도 26은 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 광소자(130)와 광섬유의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 27은 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 광소자(130)와 광섬유(120)의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 28은 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)에 MCM(135)이 실장된 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 29는 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 광전송로 기판(200)을 포함하는 광모듈(데이터 처리장치)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 30의 (a)는 본 발명에 따른 제 4 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 홈(122)의 요부확대도.
도 30의 (b)는 본 발명에 따른 제 4 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 홈(122)에 광섬유(120)를 설치한 상태의 요부확대도.
도 30의 (c)는 본 발명에 따른 제 4 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 홈(122)에 광섬유(120)를 설치한 상태의 요부확대도.
도 30의 (d)는 본 발명에 따른 제 4 실시예에서의 광전송로 기판(200)의 홈(122)에 광섬유(120)를 설치한 상태의 요부확대도.
도 31의 (a)는 본 발명의 광전송로 기판(200)의 변형예의 홈(122)의 요부확대도.
도 31의 (b)는 본 발명의 광전송로 기판(200)의 변형예의 홈(122)에 광섬유(120)를 설치한 상태의 요부확대도.
도 32는 본 발명에 따른 광전송로 기판(200)에 Y분기부(123)를 갖는 광섬유(120)를 설치한 상태를 모식적으로 나타내는 평면도.
도 33은 본 발명에 따른 광전송로 기판(200)에 설치한 광섬유(120)와 실장한 단면 발광소자(160)의 관계를 나타낸 단면도.
도 34는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광전송로 내장기판(300)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 35는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광전송로 내장기판(300)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 36은 광소자(230)와 광전송로(220)의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 37은 광소자(230)와 광전송로(220)의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 38은 광소자(230)와 광전송로(220a, 220b)의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 39는 광전송로 220a와 광전송로 220b의 광접속을 설명하기 위한 단면도.
도 40의 (a)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 40의 (b)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 40의 (c)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 40의 (d)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 41의 (a)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 41의 (b)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 41의 (c)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 41의 (d)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 42의 (a)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 42의 (b)는 광전송로 내장기판(300)의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 43은 광소자(230)가 실장된 광전송로 내장기판(300)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 44는 MCM(235)이 실장된 광전송로 내장기판(300)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 45의 (a)는 광전송로 내장기판(300)의 다른 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 45의 (b)는 광전송로 내장기판(300)의 다른 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 45의 (c)는 광전송로 내장기판(300)의 다른 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 46은 광전송로 내장기판(300)의 다른 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 47은 광전송로 내장기판(300)의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 48은 광전송로 내장기판(300)을 포함하는 광모듈(데이터 처리장치)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 49는 Y분기부(223)를 갖는 광섬유(220)의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 50은 종래의 광모듈(1000)의 사시도.
도 51은 종래의 광모듈(2000)의 사시도.
도 52는 종래의 광통신을 행하는 통신계 장치(3000)의 실장 계층에 대하여 설명하기 위한 사시도.
도 53은 종래의 배선 기판(4000)의 단면도.
도 54의 (a)는 종래의 배선 기판(4000)의 평면도.
도 54의 (b)는 도 54의 (a) 중의 X-X'선에 따른 단면도.
도 55는 종래의 배선 기판(5000)의 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10, 110, 210 : 기판 11, 111, 211 : 반사면
12, 13, 113, 212, 213 : 배선 15, 215 : 배선 패턴
16, 17, 216, 217 : 가이드층 18, 218 : 가이드벽
20, 120 : 광섬유 21, 121, 221 : 단면
22, 122, 222 : 홈 23, 123, 223 : 분기부
25, 125, 225 : 광(광신호) 26 : 단차
28 : 랜드 30, 130, 230 : 광소자
32, 132, 232 : 접속부재 34, 134, 234 : 인터포저
36 : 미러 37 : 스토퍼
40, 140, 240 : 캐리어 시트 42, 142, 242 : 금속층
50, 51, 52, 53, 150, 151, 250, 251, 252, 253 : 마스크
60 : 단면 발광소자 100, 200 : 광전송로 기판
112 : 배선(홈용 배선) 131 : 전자부품
210a, 210b : 서브기판 220 : 광전송로(광섬유)
227 : 광커넥터 235 : MCM
236 : 비어(층간 접속부재) 237 : 전기 입출력부
300 : 광섬유 내장기판 1000, 2000 : 광모듈
3000 : 통신계 장치 4000 : 배선 기판
5000 : 광배선판

Claims (49)

  1. 기판 상에 도전성 재료를 포함하는 층을 형성하는 제 1 공정과,
    상기 기판 상에 형성된 상기 도전성 재료를 포함하는 층을 패터닝하여, 적어도 일부는 전기회로용을, 일부는 광전송로를 위치적으로 규제하는 배선 패턴을 형성하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광전송로를 위치적으로 규제하는 배선 패턴은 상기 규제를 행하는 가이드벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 광전송로 기판에 실장되는 광소자를 위치결정하는 광학 소자 마커용으로 이용되는 배선 패턴을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 전기회로용, 상기 가이드벽 및 상기 광학 소자 마커용으로부터 선택되는 2개 또는 모두를 겸하고 있는 배선 패턴을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 공정 후에 상기 광전송로를 위치적으로 규제하는 배선 패턴의 상부에 가이드층을 적층하는 A공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 공정 후에 상기 전기회로용으로 이용되는 배선 패턴의 상부를 제거하는 B공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 공정 후에, 상기 도전성 재료를 포함하는 층의 상부에, 상기 도전성 재료를 포함하는 층과는 재료가 다른 층을 적층하는 C공정을 더 구비하고,
    상기 B공정은 상기 재료가 다른 층을 제거하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드벽으로 이용되는 배선 패턴에 기초하여 광전송로를 배치하는 제 3 공정과,
    상기 배선 패턴 및 상기 광전송로를 덮도록, 상기 기판 상에 광전송로를 유지하기 위한 유지 기판을 형성하는 제 4 공정과,
    상기 유지 기판으로부터 상기 기판을 제거하는 제 5 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 공정은 상기 배선 패턴에 대응한 마스크를 이용하여 상기 도전성 재료를 포함하는 층을 에칭함으로써 상기 배선 패턴을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 광전송로는 광섬유이며,
    상기 가이드벽의 상기 유지 기판의 표면에 대한 수직방향의 길이는 상기 광섬유의 반경보다 크게 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 광전송로가 상기 가이드벽에 실질적으로 접하도록, 소정의 간격을 두고 상기 가이드벽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  12. 제 4항에 있어서,
    상기 광전송로의 상방에 배치되도록, 상기 배선 패턴 상에 광소자를 실장하는 제 6 공정을 더 구비하며,
    상기 광소자는 레이저 소자 또는 수광 소자인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  13. 광전송로와,
    상기 광전송로를 유지하는 유지 기판과,
    상기 유지 기판 상에 형성된, 일부가 전기회로용으로 이용되는 배선 패턴을 구비하며,
    상기 광전송로는 일부의 상기 배선 패턴에 의해 위치적으로 규제되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광전송로는 상기 배선 패턴의 하부에 형성된 가이드벽 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 배선 패턴은 상기 유지 기판의 두께방향으로 소정의 두께를 가지고 형성되어 있으며,
    상기 광전송로는, 상기 배선 패턴을 가이드벽으로 하여, 상기 배선 패턴 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  16. 제 14항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 광전송로는 상기 가이드벽에 실질적으로 접하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 광전송로는, 상기 유지 기판에 매설되어 있으며, 상기 유지 기판의 상면과 실질적으로 동일면 상에 상기 광전송로의 최상부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 배선 패턴은 상기 유지 기판의 상면보다 낮은 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 유지 기판의 상면보다 낮은 부분은 랜드부인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 광전송로는 광섬유인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판.
  21. 제 13항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 기재된 광전송로 기판과,
    상기 광전송로 기판 상에 실장된 메모리 LSI 및 로직 LSI 중 적어도 하나의 반도체 소자와,
    상기 배선 패턴의 일부에 실장된 레이지 소자 및/또는 수광 소자를 구비하며,
    상기 광전송로 기판은 복수의 상기 광전송로를 가지는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  22. 도전성 재료를 포함하는 층을 패터닝하여 이루어지며, 적어도 일부는 전기 회로용이고, 일부는 광전송로 마커용의 배선 패턴을 유지 기판 상에 매립하는 제 1 공정과,
    상기 광전송로 마커용의 배선 패턴을 상기 유지 기판 상에서 제거함으로써, 상기 유지 기판 상에 상기 광전송로용의 홈을 작성하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  23. 도전성 재료를 포함하는 층을 패터닝하여 이루어지며, 적어도 일부는 전기 회로용이고, 일부는 광전송로 마커용의 배선 패턴을 유지 기판 상에 매립하는 제 1 공정과,
    상기 배선 패턴 중, 인접하는 것의 사이에 있는 기판 부분의 일부를 제거함으로써, 상기 유지 기판 상에 상기 광전송로용의 홈을 작성하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  24. 제 22항 또는 제 23항에 있어서,
    상기 제 1 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 광학 소자를 위치결정하기 위한 광학 소자 마커용으로 이용되는 배선 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 제 1 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 전기 회로용과 상기 광학 소자 마커용을 겸하고 있는 배선 패턴, 또는 일부가 상기 광학 소자 마커용과 상기 광전송로 마커용을 겸하고 있는 배선 패턴을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 제 1 공정은, 상기 배선 패턴으로서, 일부가 상기 전기 회로용, 상기 광학 소자 마커용, 및 상기 광전송로 마커용에서 선택되는 2개 또는 모두를 겸하고 있는 배선 패턴을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 제 2 공정은 상기 기판 부분에 대응한 마스크를 이용하여 에칭함으로써 상기 홈을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  28. 제 22항 또는 제 23항에 있어서,
    상기 도전성 재료를 포함하는 층은 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  29. 제 22항 또는 제 23항에 있어서,
    상기 제 1 공정은 상기 배선 패턴에 대응하는 마스크를 이용하여 상기 도전성 재료를 포함하는 층을 에칭함으로써 상기 배선 패턴을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  30. 제 22항 또는 제 23항에 있어서,
    상기 홈에 광전송로를 배치하는 제 3 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 광전송로의 상방에 배치되도록, 상기 배선 패턴에 광학 소자를 실장하는 제 4 공정을 추가로 구비하며,
    상기 광학소자는 레이저 소자 및 수광 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  32. 제 1항, 제 22항, 제 23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전송로는 광섬유인 것을 특징으로 하는 광전송로 기판의 제조방법.
  33. 기판과,
    상기 기판 상에 형성되며, 복수의 배선을 포함하는 배선 패턴과,
    상기 기판 내에 매설된 복수의 광전송로를 구비하며,
    상기 복수의 광전송로는 상기 기판의 두께방향으로 복수 배열되어 있고,
    상기 복수의 광전송로의 각각의 일단부 부근에 있어서, 상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 광소자가 상기 광전송로와 광학적으로 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 기판은 복수의 서브기판을 포함하는 적층 기판이며,
    상기 각 서브기판 마다 단수 또는 복수의 상기 광전송로가 상기 두께방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 광전송로는 상기 두께방향으로 실질적으로 직교하는 방향으로도 복수 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  36. 제 33항에 있어서,
    상기 복수의 광전송로는 상기 기판의 동일층 내에서 상기 두께방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 광전송로는 상기 두께방향으로 실질적으로 직교하는 방향으로도 복수 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  38. 제 33항에 있어서,
    상기 광전송로는 상기 복수의 배선 사이에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  39. 제 33항에 있어서,
    상기 복수의 광전송로는 각각 광섬유인 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  40. 제 34항에 있어서,
    상기 기판은 수지와 무기 필러를 포함하는 컴포지트 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  41. 제 33항에 있어서,
    상기 광소자는 면발광형 수직 공진기 레이저인 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  42. 제 41항에 있어서,
    상기 면발광형 수직 공진기 레이저의 발광면과 상기 기판의 표면은 대향하고 있고,
    상기 발광면에는 복수의 발광점이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  43. 제 33항에 있어서,
    상기 광전송로의 상기 일단부는 실질적으로 45°의 각도로 커트되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  44. 제 34항에 있어서,
    상기 광전송로의 상기 일단부의 상기 주변에는 당해 광전송로의 일단부와 상기 광소자를 광접속하기 위한 경사면이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판.
  45. 제 33항에 기재된 광전송로 내장기판과,
    상기 광전송로 내장기판 상에 배치된 상기 광소자와,
    상기 광전송로 내장기판 상에 실장된 반도체 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 데이터 처리장치.
  46. 배선 패턴의 전부 또는 일부를 형성하는 제 1 공정과,
    광전송로를 위치결정하기 위한 가이드 수단을, 상기 배선 패턴을 이용하여, 또는 상기 배선 패턴의 적어도 일부와 함께 형성하는 제 2 공정과,
    상기 가이드 수단을 이용하여 상기 광전송로를 매설하고, 서브기판을 형성하는 제 3 공정과,
    상기 서브기판을 복수 준비하여, 그들 복수의 서브기판을 적층하는 제 4 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판의 제조방법.
  47. 배선 패턴의 전부 또는 일부를 형성하는 제 1 공정과,
    광전송로를 위치결정하기 위한 가이드 수단을, 상기 배선 패턴을 이용하여, 또는 상기 배선 패턴의 적어도 일부와 함께 형성하는 제 2 공정과,
    상기 가이드 수단을 이용하여 상기 광전송로를 복수 매설하고, 기판을 형성하는 제 3 공정을 구비하며,
    상기 제 3 공정에서는 상기 광전송로를 상기 기판의 두께방향으로 복수 배열하는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판의 제조방법.
  48. 제 46항 또는 제 47항에 있어서,
    상기 제 1 공정과 제 2 공정은 실질적으로 동시에 행하는 것이며, 상기 가이드 수단을 상기 배선 패턴에 포함되는 소정의 배선과 함께 형성하는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판의 제조방법.
  49. 제 46항 또는 제 47항에 있어서,
    상기 광전송로는 한쪽의 단면이 경사면인 광섬유이며, 상기 경사면이 상기 배선 패턴과 전기적으로 접속되는 광소자가 실장되는 상기 기판의 면과 반대측으로 향하도록 상기 광섬유를 매설하는 것을 특징으로 하는 광전송로 내장기판의 제조방법.
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