KR20090123790A - 광전기 혼재 모듈과 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광전기 혼재 모듈과 그 제조 방법에 관한 것으로서, 전기 회로 기판(E)의 표면측에 발광 소자(11)와 수광 소자(12)가 실장되고, 그 내면측에 광도파로(W1)가 접착되어 있는 광전기 혼재 모듈로서, 광도파로(W1)의 코어(7)의 양 단부는 광반사부(7a)에 형성되고, 코어(7)의 양 단부 근방 부분에는 광반사부(7a)로부터 발광 소자(11), 수광 소자(12)를 향하는 연장 설치부(7b, 7y)에 형성되어 있다. 그 연장 설치부(7b, 7y)는 전기 회로 기판(E)에 형성되어 있는 광 전파용 관통 구멍(4) 내에 위치가 정해지고, 상기 선단면(7c, 7z)은 발광 소자(11)의 발광부(11a), 수광 소자(12)의 수광부(12a)에 대면하여 광의 전파 손실을 작게 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 광도파로, 광학소자가 실장된 전기 회로가 혼재되어 있는 광전기 혼재 모듈과 그 제조 방법에 관한 것이다.
광전기 혼재 모듈은 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이, 전기 회로 기판(E)과 광도파로(W0)를 개별로 제작하고, 양자를 접착제(5)에 의해 부착하며, 상기 광도파로(W0)의 양 단부에 대응하는 상기 전기 회로 기판(E) 부분에 발광 소자(11) 및 수광 소자(12)를 각각 실장하여 제조된다(예를 들면, 일본 공개특허공보 제2004-302345호 참조). 상기 전기 회로 기판(E)은 스테인레스제 기판(1)의 표면에 절연층(2)을 통해 전기 회로(3)를 형성하여 구성되고, 이 전기 회로(3)의 일부는 상기 발광 소자(11), 수광 소자(12)를 실장하기 위한 실장용 패드(3a)로 되어 있다. 상기 광도파로(W0)는 상기 스테인레스제 기판(1)의 내면측으로부터 차례로 언더클래드층(86), 코어(87), 오버클래드층(88)이 형성되어 구성되어 있다. 또한, 상기 광도파로(W0)의 양단의 근방부에는 V자 형상 절개부가 형성되고, 그 V자의 일측면은 상 기 전기 회로 기판(E)에 대해 45° 경사진 경사면에 형성되며, 그 경사면에 위치하는 코어(87)의 단부가 광로 변환 미러(87a)로 되어 있다. 이 광전기 혼재 모듈에서는 발광 소자(11)로부터 발광된 광(광신호)(L)를 발광 소자(11)측의 코어(87) 단부에 입사시킬 수 있도록 상기 전기 회로 기판(E)의 발광 소자(11) 측에 광전파용 관통 구멍(4)이 형성되어 있다. 또한, 발광 소자(11)로부터 발광된 광도파로(W0)의 코어(87)를 통해 수광 소자(12)측의 광로 변환 미러(87a)에 도래한 광(L)을 수광 소자(12)에서 수광할 수 있도록 상기 전기 회로 기판(E)의 수광 소자(12)측에도 광 전파용 관통 구멍(4)이 형성되어 있다. 또한, 도 9에서 도면 부호 "11a"는 상기 발광 소자(11)의 발광부이고, "11b"는 그 발광 소자(11)의 범프(bump)(전극)이다. 또한, "12a"는 상기 수광 소자(12)의 수광부이고, "12b"는 그 수광 소자(12)의 범프(전극)이다.
상기 광전기 혼재 모듈의 광(L)의 전파는 다음과 같이 실시된다. 우선, 발광 소자(11)의 발광부(11a)로부터 광(L)이 하방으로 발광된다. 그 광(L)은 전기 회로 기판(E)의 광 전파용 관통 구멍(4)을 통과한 후, 광도파로(W0)의 일 단부(도 9에서는 좌측 단부)의 언더클래드층(86)을 통해 빠져 나가 코어(87)의 일 단부에 입사된다. 계속해서 그 광(L)은 코어(87)의 일 단부의 광로 변환 미러(87a)로 반사되고(광로가 90°변환되고), 코어(87) 내를 축 방향으로 진행한다. 그리고 그 광(L)은 코어(87) 내를 진행하여 코어(87)의 타단부(도 9에서는 우측 단부)까지 전파된다. 계속해서 그 광(L)은 상기 타단부의 광로 변환 미러(87a)로 상방으로 반 사되고(광로가 90°변환되고), 언더클래드층(86)을 통해 빠져나가 출사되며, 수광 소자(12)의 수광부(12a)에서 수광된다.
그러나, 상기 발광 소자(11)의 발광부(11a)로부터 발광된 광(L)은 도 9에 도시한 바와 같이 확산된다. 이 때문에 발광 소자(11)와 코어(87)의 일 단부의 광로 변환 미러(87a) 사이의 거리가 길면, 경우에 따라서 상기 광(L)이 광로 변환 미러(87a)로부터 벗어나 코어(87) 내로 인도되지 않는 경우가 있다. 마찬가지로 코어(87)의 타단부의 광로 변환 미러(87a)로 반사된 광(L)도 확산되므로 경우에 따라서 그 광(L)이 수광 소자(12)의 수광부(12a)로부터 벗어나 수광되지 않는 경우가 있다. 이 때문에 종래의 광전기 혼재 모듈에서는 광(L)의 전파 손실이 커지는 문제가 있다.
그런데, 상기 광전기 혼재 모듈의 제조에서는 발광 소자(11) 및 수광 소자(12)를 실장할 때, 통상 상기 전기 회로 기판(E)에 형성된 광전파용 관통 구멍(4)을 통해 코어(87)의 양 단부의 광로 변환 미러(87a)의 위치를 화상 인식 장치 등에 의해 인식하여 실장 위치를 확인한다. 이 때문에 상기 발광 소자(11) 등의 실장 시에는 이미 광도파로(W0)가 형성되어 있을 필요가 있다. 한편, 상기 발광 소자(11) 등의 실장 시에는 그 범프(11b)를 가열 용융하고(230~250℃ 정도), 전기 회로(3)의 실장용 패드(3a)에 접속한다. 이 때문에 상기 발광 소자(11) 등을 실장할 때의 가열에 의해 광도파로(W0)에 열 응력이 작용하여 광도파로(W0)가 변형된다. 그 결과, 코어(87)의 양 단부의 광로 변환 미러(87a)에 대한 발광 소자(11) 등의 얼라이먼트(위치 결정) 정밀도가 저하된 상태가 되고, 광(L)의 전파 손실이 커진다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 광의 전파 손실을 작게 할 수 있는 광전기 혼재 모듈 및 그 제조 방법의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전기 회로 기판, 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면에 실장된 광학 소자, 및 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면과 반대측 면에 적층 형성된 광도파로를 구비하고, 상기 광도파로가 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면과 반대측면으로부터 차례로 언더클래드층과 코어를 형성하여 이루어지고, 상기 코어의 단부에 광을 반사하여 상기 코어와 상기 광학 소자 사이의 광 전파를 가능하게 하는 반사부가 형성되며, 상기 광학 소자가 상기 코어의 단부에 대응하는 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면 부분에 위치가 정해지고, 상기 코어와 상기 광학 소자 사이의 광전파용 관통 구멍이 상기 광학 소자에 대응하는 상기 전기 회로 기판 부분에 형성된 광전기 혼재 모듈로서, 상기 코어의 단부 근방 부분이 상기 반사부로부터 상기 광학 소자를 향해 연이어 설치되고, 그 연장 설치부가 상기 광전파용 관통 구멍 내에 위치가 정해지며, 그 연장 설치부의 선단면이 상기 광학 소자의 수발광부에 대면하고 있는 광전기 혼재 모듈을 제 1 요지로 한다.
또한, 본 발명은 상기 광전기 혼재 모듈을 제조하는 방법으로서, 상기 광전파용 관통 구멍이 소정 영역에 형성된 전기 회로 기판을 제작하는 공정과, 상기 언 더클래드층과 상기 반사부 및 상기 연장 설치부를 가진 코어를 구비한 광도파로를 제작하는 공정과, 상기 전기 회로 기판의 상기 관통 구멍 형성 영역에 대면한 상태로 광학 소자를 실장하는 공정과, 상기 광학 소자를 실장한 후, 상기 광도파로의 코어의 연장 설치부를 상기 전기 회로 기판의 상기 관통 구멍 내에 위치를 정한 상태에서 상기 광도파로의 언더클래드층을 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면과 반대측 면에 접착하는 공정을 구비하는 광전기 혼재 모듈의 제조 방법을 제 2 요지로 한다.
본 발명의 광전기 혼재 모듈에서는 코어의 단부 근방 부분이 반사부로부터 광학 소자를 향해 연이어 설치되고, 그 연장 설치부가 광전파용 관통 구멍 내에 위치가 정해지며, 그 선단면이 상기 광학 소자의 수발광부에 대면하고 있으므로 코어의 연장 설치부의 선단면과 광학 소자 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 이에 의해 예를 들면 상기 광학 소자가 발광 소자인 경우에는 상기 발광 소자의 발광부로부터 발광된 광이 너무 확산되지 않는 동안에 그 광을 상기 코어의 연장 설치부의 선단면에 입사시킬 수 있다. 또한, 그 광은 상기 코어의 연장 설치부 내를 통과하여 확실히 코어의 반사부까지 인도된다. 그리고 그 광은 상기 반사부에서 반사되어 코어 내의 안쪽으로 진행할 수 있다. 또한, 상기 코어의 연장 설치부의 선단면으로부터 광이 출사되는 경우(상기 광학 소자가 수광 소자인 경우)도 마찬가지로 코어 내의 안쪽으로부터 코어의 반사부까지 진행해 온 광은 그 반사부에서 반사된 후, 상기 코어의 연장 설치부 내를 통과하여 확실히 그 선단면까지 인도된다. 그 리고, 그 선단면으로부터 출사된 광이 너무 확산되지 않는 동안에 그 광을 수광 소자의 수광부에서 수광할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 광전기 혼재 모듈에서는 광 전파의 확실성이 향상되므로 광의 전파 손실을 작게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제조 방법에서는 광도파로의 코어의 단부 근방 부분을 반사부로부터 광학 소자를 향하는 연장 설치부에 형성하므로 그 연장 설치부의 선단면과 광학 소자 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 이에 의해 광의 전파 손실을 작게 할 수 있다. 이 때문에 상기 관통 구멍으로부터 상기 코어의 연장 설치부의 선단면을 확인하여 광학 소자를 실장하지 않아도 상기 관통 구멍 형성 영역에 대면한 상태로 광학 소자를 실장하면 충분한 광의 전파 효율을 얻을 수 있다. 이에 의해 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면에 광학 소자를 실장한 후에 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면과 반대측 면에 상기 광도파로를 접착할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제조 방법에서는 가열이 필요한 상기 광학 소자의 실장 공정 후에 상기 전기 회로 기판에 상기 광도파로를 접착할 수 있기 때문에 광도파로에 상기 가열에 의한 악영향이 없다.
(발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태)
계속해서 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제 1 실시형태를 도시하고 있다. 이 광전기 혼재 모듈은 그 표면에 전기 회로(3)가 형성된 전기 회로 기판(E), 상기 전기 회로(3) 형성면에 실장된 발광 소자(11) 및 수광 소자(12), 상기 전기 회로 기 판(E)의 전기 회로(3) 형성면(표면)과 반대측 면(내면)에 접착제(5)에 의해 접착된 광도파로(W1)를 구비하고 있다. 상기 광도파로(W1)는 상기 전기 회로 기판(E)의 내면측에서 차례로 언더클래드층(6), 코어(7), 오버클래드층(8)이 형성되어 구성되어 있다. 이 광도파로(W1)의 양단의 근방부에는 V자 형상 절개부가 형성되고, 그 V자의 일측면은 상기 전기 회로 기판(E)에 대해 45°경사진 경사면에 형성되어 있다. 그리고 그 경사면에 위치하는 코어(7)의 단부가 광반사부(7a)로 되어 있다. 상기 발광 소자(11)는 상기 코어(7)의 일 단부의 광반사부(7a)에 대응시켜 위치가 정해지고, 상기 수광 소자(12)는 상기 코어(7)의 타단부의 광반사부(7a)에 대응시켜 위치가 정해지고 있다. 또한, 상기 발광 소자(11) 및 수광 소자(12)에 대응하는 전기 회로 기판(E) 부분에 광전파용 관통 구멍(4)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 코어(7)의 발광 소자(11)측의 단부 근방 부분에는 발광 소자(11)로부터 발광된 광(L)을 확산 정도가 낮은 상태로 입사시킬 수 있도록 상기 광전파용 관통 구멍(4) 내에서 상기 발광 소자(11)를 향해 연이어 설치된 연장 설치부(7b)에 형성되어 있다. 그리고, 그 연장 설치부(7b)는 상기 언더클래드층(6)을 통해 언더클래드층(6)으로부터 상방으로 돌출되고, 그 선단면(7c)은 발광 소자(11)의 발광부(11a)에 대면하고 있다. 또한, 상기 코어(7)의 수광 소자(12)측의 단부 근방 부분에는 상기 발광 소자(11)로부터 발광되어 코어(7)를 통과해 수광 소자(12)측의 광반사부(7a)에 도래한 광(L)을 확산 정도가 낮은 상태로 상기 수광 소자(12)에 전파할 수 있도록 상기 광전파용 관통 구멍(4) 내에서 상기 수광 소 자(12)를 향해 연이어 설치된 연장 설치부(7y)에 형성되어 있다. 그리고, 상기 연장 설치부(7y)는 상기 언더클래드층(6)을 통과해 언더클래드층(6)으로부터 상방으로 돌출되고, 그 선단면(7z)은 수광 소자(12)의 수광부(12a)에 대면하고 있다. 상기 연장 설치부(7b, 7y)는 상기와 같이 상기 광전파용 관통 구멍(4) 내에 위치가 결정된다.
또한, 상기 전기 회로 기판(E)은 이 실시형태에서는 스테인레스제 기판(1)의 표면에 절연층(2)을 통해 전기 회로(3)를 형성하여 구성되고, 이 전기 회로(3)의 일부는 상기 발광 소자(11), 수광 소자(12)를 실장하기 위한 실장용 패드(3a)로 되어 있다. 또한, 도 1에서 도면부호 "11b"는 상기 발광 소자(11)의 범프(전극)이고, "12b"는 수광 소자(12)의 범프(전극)이다.
그리고, 상기 광전기 혼재 모듈의 광 전파는 다음과 같이 실시된다. 즉, 상기 발광 소자(11)는 코어(7)의 일 단측의 연장 설치부(7b)의 선단면(7c)에 대해 광(L)을 발광하는 광학 소자이고, 상기 발광부(11a)로부터 발광된 광(L)은 상기 전기 회로 기판(E)의 광전파용 관통 구멍(4)에 들어가며, 상기 관통 구멍(4) 내에서 상기 코어(7)의 선단면(7c)으로 입사된다. 계속해서 상기 광(L)은 코어(7)의 일 단측의 연장 설치부(7b) 내를 진행한 후, 상기 광반사부(7a)에서 반사되어 코어(7) 내를 도면의 우측으로 진행한다. 그리고, 상기 광(L)은 코어(7)의 타단부의 광반사부(7a)까지 전파된다. 계속해서 상기 광(L)은 상기 타단부의 광반사부(7a)에서 위쪽으로 반사되고, 코어(7)의 타단측의 연장 설치부(7y)를 통해 빠져나가 상기 선단면(7z)으로부터 출사된다. 그리고, 상기 광(L)은 상기 전기 회로 기판(E)의 광 전파용 관통 구멍(4)을 나온 후, 수광 소자(12)의 수광부(12a)에서 수광된다.
상기 광전기 혼재 모듈에서는 발광 소자(11)의 발광부(11a)와 코어(7)의 일 단측의 연장 설치부(7b)의 선단면(7c) 사이의 거리 및 수광 소자(12)의 수광부(12a)와 코어(7)의 타단측의 연장 설치부(7y)의 선단면(7z) 사이의 거리가 짧아져 있다. 이 때문에 상기 광전기 혼재 모듈의 광 전파에서는 코어(7)의 일단측에서는 발광 소자(11)의 발광부(11a)로부터 발광된 광(L)이 너무 확산되지 않는 동안에 상기 광(L)을 상기 코어(7)의 연장 설치부(7b)의 선단면(7c)에 입사시킬 수 있다. 또한, 코어(7)의 타단측에서는 연장 설치부(7y)의 선단면(7z)으로부터 출사된 광(L)이 그다지 확산되지 않는 동안에 상기 광(L)을 수광 소자(12)의 수광부(12a)에서 수광할 수 있다. 이와 같이 상기 광전기 혼재 모듈에서는 광전파의 확실성이 향상되므로 광의 전파 손실을 작게 할 수 있다.
이와 같은 광전기 혼재 모듈의 제조 방법은 우선 상기 전기 회로 기판(E)과 광도파로(W1)를 개별로 제작하고, 계속해서 상기 전기 회로 기판(E)의 전기 회로(3)에 광학 소자(발광 소자(11) 및 수광 소자(12))를 실장한 후, 상기 전기 회로 기판(E)과 광도파로(W1)를 접착제(5)에 의해 접착하는 것이 실시된다. 이 광전기 혼재 모듈의 제조 방법에 대해, 이하 차례로 자세히 설명한다.
우선 상기 전기 회로 기판(E)의 제작 공정에 대해 설명한다. 이 실시형태에서는 우선 상기 스테인레스제 기판(1)[도 2의 (a) 참조]을 준비한다. 이 스테인레스제 기판(1)으로서는 통상 두께가 20㎛~1mm의 범위 내의 것이 이용된다.
계속해서, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 스테인레스제 기판(1) 표면의 소정 위치에 포토리소그래피법에 의해 소정 패턴의 절연층(2)을 형성한다. 이 절연층(2)은 이후의 공정[도 2의 (c) 참조]으로 스테인레스제 기판(1)에 형성되는 광전파용 관통 구멍(4) 부분을 제외하고 형성된다. 즉, 상기 절연층(2)의 형성은 다음과 같이 실시된다. 우선 상기 스테인레스제 기판(1)의 표면의 소정 위치에 감광성 폴리이미드 수지, 감광성 에폭시 수지 등의 감광성 수지를 도포하여 감광성 수지층을 형성한다. 계속해서 절연층(2)의 패턴에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통해 상기 개구 패턴에 대응하는 상기 감광성 수지층 부분을 조사선에 의해 형성한다. 계속해서 절연층(2)의 패턴에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통해 상기 개구 패턴에 대응하는 상기 감광성 수지층 부분을 조사선에 의해 노광한다. 계속해서 현상액을 이용하여 현상을 실시함으로써 미노광 부분을 용해시켜 제거하고, 잔존한 감광성 수지층을 절연층(2)의 패턴으로 형성한다. 그 후, 그 패턴으로 형성된 감광성 수지층의 표면 등에 잔존하는 현상액을 가열 처리에 의해 제거한다. 이에 의해 상기 패턴으로 형성된 감광성 수지층을 절연층(2)으로 현상한다. 절연층(2)의 두께는 통상 5~15㎛의 범위 내로 설정된다.
계속해서, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 절연층(2)의 표면에 실장용 패드(3a)를 포함하는 전기 회로(3)를 소정 패턴으로 형성한다. 즉, 이 전기 회로(3)의 형성은 다음과 같이 실시된다. 우선, 상기 절연층(2)의 표면에 스퍼터링 또는 무전해 도금 등에 의해 금속층(두께 600~2600Å 정도)을 형성한다. 이 금속층은 이후의 전해 도금을 실시할 때의 시드층(전해 도금층 형성의 바탕이 되는 층) 이 된다. 계속해서 상기 스테인레스제 기판(1), 절연층(2) 및 금속층(시드층)으로 이루어진 적층체의 양면에 드라이 필름 레지스트를 부착한 후, 상기 금속층이 형성되어 있는 측의 드라이 필름 레지스트에 포토리소그래피법에 의해 전기 회로(3)의 패턴의 홈부를 형성하고, 그 홈부의 바닥에 상기 금속층의 표면 부분을 노출시킨다. 계속해서 전해 도금에 의해 상기 홈부의 바닥에 노출된 상기 금속층의 표면 부분에 전해 도금층(두께 5~20㎛ 정도)을 적층 형성한다. 그리고, 상기 드라이 필름 레지스트를 수산화나트륨 수용액 등에 의해 박리한다. 그 후, 상기 전해 도금층이 형성되어 있지 않은 금속층 부분을 소프트 에칭에 의해 제거하고, 잔존한 전해 도금층과 그 아래의 금속층으로 이루어진 적층 부분을 전기 회로(3)에 형성한다.
계속해서, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 스테인레스제 기판(1)의 소정 위치에 에칭 등에 의해 광 전파용 관통 구멍(4)을 형성한다. 그 광 전파용 관통 구멍(4)은 상기 코어(7)의 양 단부에 대응하는 위치(2 군데)에 형성된다. 즉, 상기 광전파용 관통 구멍(4)의 형성은 다음과 같이 실시된다. 우선, 상기 스테인레스제 기판(1), 절연층(2) 및 전기 회로(3)로 이루어진 적층체의 양면에 드라이 필름 레지스트를 부착한 후, 한면측의 드라이 필름 레지스트에 포토리소그래피법에 의해 상기 관통 구멍(4)의 패턴의 구멍부를 형성하고, 상기 구멍부의 바닥에 상기 스테인레스제 기판(1)의 표면 부분을 노출시킨다. 계속해서 레이저 또는 염화 제 2 철 수용액을 이용한 에칭 등에 의해 상기 구멍부의 바닥에 노출된 상기 스테인레스제 기판(1) 부분을 천공(穿孔)하여 상기 광 전파용 관통 구멍(4)을 형성한다. 상기 광 전파용 관통 구멍(4)의 직경은 통상 0.05~0.2mm의 범위 내로 설정된다. 단, 상기 관통 구멍(4)의 직경은 발광 소자(11) 등의 디자인에 좌우되므로 반드시 상기 범위 내라고는 한정되지 않는다. 이와 같이 하여 상기 전기 회로 기판(E)의 제작 공정이 완료된다.
계속해서 상기 광도파로(W1)의 제작 공정에 대해 설명한다. 이 실시형태에서는 우선 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 다른 스테인레스제 기판(두께 25~50㎛의 범위 내)(21)을 준비하고, 상기 스테인레스제 기판(21)의 표면의 소정 위치에 포토리소그래피법에 의해 소정 패턴의 언더클래드층(6)을 형성한다. 이 언더클래드층(6)은 이후의 공정[도 3의 (e) 참조]에서 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)에 형성되는 부분(구멍부(6a))을 제외하고 형성된다. 즉, 이 언더클래드층(6)의 형성은 다음과 같이 실시된다. 우선, 상기 스테인레스제 기판(21)의 표면의 소정 위치에 감광성 폴리이미드 수지, 감광성 에폭시 수지 등의 언더클래드층(6) 형성용 감광성 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 도포한 후, 필요에 따라서 이를 가열 처리(50~120℃×10~30분간 정도)하여 건조시켜 언더클래드층(6) 형성용 감광성 수지층을 형성한다. 계속해서 언더클래드층(6)의 패턴에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통해 상기 개구 패턴에 대응하는 상기 감광성 수지층 부분을 조사선에 의해 노광한다. 계속해서 현상액을 이용하여 현상을 실시함으로써 미노광 부분을 용해시켜 제거하고, 잔존한 감광성 수지층을 언더클래드층(6)의 패턴으로 형성한다. 그 후, 상기 패턴 형성된 감광성 수지층의 표면 등에 잔존하는 현상 액을 가열 처리에 의해 제거한다. 이에 의해 상기 패턴으로 형성된 감광성 수지층을 언더클래드층(6)에 형성한다. 이 언더클래드층(6)의 두께는 통상 5~50㎛의 범위 내로 설정된다. 또한, 상기 언더클래드층(6)은 상기에서 설명한 바와 같이, 이후의 공정[도 3의 (e) 참조]에서 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)에 형성되는 부분을 제외하고 형성되고, 상기 부분은 구멍부(6a)에 형성되며, 상기 구멍부(6a)의 바닥에 스테인레스제 기판(21)이 노출되어 있다.
계속해서 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 구멍부(6a)의 바닥에 노출된 상기 스테인레스제 기판(21) 부분을 레이저 또는 염화 제2철 수용액을 이용한 에칭 등에 의해 천공하여 관통 구멍(21a)을 형성한다.
계속해서 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 스테인레스제 기판(21)의 언더클래드층(6) 형성면(표면)과 반대측 면(내면)에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제 필름 등의 필름(22)을 점착(粘着)시킨다. 이에 의해 상기 스테인레스제 기판(21)에 형성된 관통 구멍(21a)의 저부 개구를 폐쇄하고, 상기 언더클래드층(6)의 구멍부(6a), 상기 스테인레스제 기판(21)의 관통 구멍(21a), 및 상기 필름(22)으로 이루어진 오목부(70)를 형성한다.
그리고, 도 3의 (d)~(e)에 도시한 바와 같이, 상기 언더클래드층(6) 표면의 소정 위치 및 상기 오목부(70) 내에 포토리소그래피법에 의해 소정 패턴의 코어(7)를 형성한다. 즉, 이 코어(7)의 형성은 다음과 같이 실시된다. 우선, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 감광성 폴리이미드 수지, 감광성 에폭시 수지 등의 코어(7) 형성용 감광성 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 상기 언더클래드층(6)의 표 면에 도포하고, 또 상기 오목부(70)에 충전한다. 그 후, 필요에 따라서 이를 가열 처리(50~120℃×10~30분간 정도)하여 건조시켜 코어(7) 형성용 감광성 수지층(상기 오목부(70)로의 충전 부분을 포함)(7A)을 형성한다. 계속해서 코어(7)의 패턴에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통해 상기 개구 패턴에 대응하는 상기 감광성 수지층(7A) 부분을 조사선에 의해 노광한다. 계속해서 도 3의 (e)에 도시한 바와 같이, 현상액을 이용하여 현상을 실시함으로써 미노광 부분을 용해시켜 제거하고, 잔존한 감광성 수지층(7A)을 코어(7)의 패턴으로 형성한다. 그 후, 상기 패턴으로 형성된 감광성 수지층(7A)의 표면 등에 잔존하는 현상액을 가열 처리에 의해 제거한다. 이에 의해 상기 패턴으로 형성된 감광성 수지층(7A)을 코어(7)에 형성한다. 상기 코어(7)는 상기 오목부(70) 내에 대응하는 부분을 포함하며, 그 부분이 상기 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)로 되어 있다. 상기 코어(7)는 단면이 사각형 형상으로 형성되며, 그 크기는 통상 세로 5~60㎛×가로 5~60㎛의 범위 내로 설정된다. 또한, 상기 코어(7) 형성용 감광성 수지는 상기 언더클래드층(6) 및 하기 오버클래드층(8) 형성용 감광성 수지 보다도 굴절률이 큰 감광성 수지가 이용된다. 이 굴절률의 조정은 예를 들면 상기 언더클래드층(6), 코어(7), 오버클래드층(8)의 각 감광성 수지의 종류의 선택이나 조성 비율을 조정하여 실시할 수 있다.
계속해서, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 코어(7)를 피복한 상태로 상기 언더클래드층(6)의 표면에 포토리소그래피법에 의해 소정 패턴의 오버클래드층(8)을 형성한다. 즉, 이 오버클래드층(8)의 형성은 다음과 같이 실시된다. 우 선, 상기 코어(7)를 피복하도록 오버클래드층(8) 형성용 감광성 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 도포한 후, 필요에 따라서 이를 가열 처리(50~120℃×10~30분간 정도)하여 건조시켜 오버클래드층(8) 형성용 감광성 수지층을 형성한다. 계속해서 오버클래드층(8)의 패턴에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 이용한 포토리소그래피법에 의해 소정 패턴의 오버클래드층(8)을 형성한다. 이 오버클래드층(8)의 두께는 통상 10~2000㎛의 범위 내로 설정된다. 또한, 상기 오버클래드층(8)의 형성 재료로서는 예를 들면 상기 언더클래드층(6)과 동일한 감광성 수지를 예로 들 수 있다.
계속해서 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 필름(22)[도 4의 (a) 참조]을 박리한 후, 상기 스테인레스제 기판(21)[도 4의 (a) 참조]을 염화 제2철 수용액을 이용한 에칭 등에 의해 제거한다. 이에 의해 상기 스테인레스제 기판(21)의 관통 구멍(21a) 내에 형성되어 있는 코어(7) 부분(코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)의 선단 부분)이 언더클래드층(6)으로부터 돌출된 상태로 나타난다. 이 코어(7)의 돌출 높이는 상기 스테인레스제 기판(21)의 두께와 동등하다. 이와 같이 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)를 형성하는 것이 본 발명의 특징 중 하나이다.
그리고, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 코어(7)의 양 단부에 대응하는 부분을 상기 오버클래드층(8)측으로부터 레이저 가공 또는 날끝 각도 90°의 회전날 등을 이용한 절삭 가공 등에 의해 상기 코어(7)의 축 방향에 대해 45°경사진 경사면에 형성한다. 그리고, 그 경사면에 위치하는 코어(7)의 단부가 광반사부(광로 변환 미러)(7a)로서 작용한다. 이 광반사부(7a)에서는 코어(7)의 굴절률이 상 기 광반사부(7a)의 외측에 있는 공기의 굴절률 보다도 크므로 광반사부(7a)에 접촉된 광은 그 대부분이 반사된다. 이와 같이 하여 상기 광도파로(W1)의 제작 공정이 완료된다.
계속해서 상기 광학 소자 실장 공정에 대해 설명한다. 즉, 이 광학 소자(발광 소자(11) 및 수광 소자(12))의 실장은 다음과 같이 실시된다. 우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 전기 회로 기판(E)을 전기 회로(3) 측의 면을 위로 향하게 하여 실장기의 스테이지상에 설정한다. 그리고, 상기 전기 회로 기판(E)의 일단측(예를 들면, 도 5의 좌측)의 상기 광전파용 관통 구멍(4)의 형성 영역에 대면한 상태로 한쪽의 광학 소자(예를 들면 발광 소자(11))를 실장용 패드(3a)에 실장한다. 또한, 타단측(예를 들면 도 5의 우측)도 마찬가지로 상기 광전파용 관통 구멍(4)의 형성 영역에 대면한 상태로 다른쪽 광학 소자(예를 들면 수광 소자(1, 2))를 실장용 패드(3a)에 실장한다. 상기 발광 소자(11)로서는 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 등을 예로 들 수 있고, 수광 소자(12)로서는 PD(Photo Diode) 등을 예로 들 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(11) 및 수광 소자(12)의 실장 방법으로서는 플립칩, 땜납 리플로, 땜납 범프와 땜납 페이스트의 스크린 인쇄에 의한 C4 접합 등을 예로 들 수 있다. 그 중에서도 실장 시의 위치 오차를 작게 할 수 있는 관점에서 초음파나 가열에 의한 플립칩이 바람직하고, 더 바람직하게는 상기 전기 회로 기판(E)에 열에 의한 피해를 주지 않도록 하는 관점에서 초음파에 의한 플립칩이다. 이와 같이 하여 상기 광학소자 실장 공정이 완료 된다.
계속해서 상기 전기 회로 기판(E)과 광도파로(W1)의 접착 공정에 대해 설명한다. 즉, 우선 도 6에 도시한 바와 같이 상기 광학소자 실장 공정 후, 상기 전기 회로 기판(E)의 전기 회로(3) 형성면과 반대측 면(스테인레스제 기판(1)의 내면)에 접착제(5)를 도포한다. 계속해서 광도파로(W1)[도 6에서는 도 4의 (c)의 광도파로(W1)를 상하 반대로 하고 있음]의 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)를 상기 접착제(5)의 도포면측에서 상기 전기회로 기판(E)에 형성된 광전파용 관통 구멍(4) 내에 위치를 정하고, 그 상태에서 광도파로(W1)의 언더클래드층(6)을 상기 도포한 접착제(5)를 통해 상기 전기 회로 기판(E)의 스테인레스제 기판(1)의 내면에 접착한다. 이에 의해 상기 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)의 선단면(7c, 7z)을 발광 소자(11)의 발광부(11a), 수광 소자(12)의 수광부(12a)에 대면시킨다. 이와 같이 상기 발광 소자(11) 및 수광 소자(12)를 실장한 후에 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)를 이용하여 상기 전기 회로 기판(E)에 대한 광도파로(W1)의 위치 결정을 실시하는 것이 본 발명의 특징 중 하나이다. 이와 같이 하여 상기 전기 회로 기판(E)과 광도파로(W1)의 접착 공정이 완료되고, 목적으로 하는 광전기 혼재 모듈(도 1 참조)이 얻어진다.
도 7은 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제 2 실시형태를 도시하고 있다. 이 실시형태에서는 광도파로(W2)가 상기 제 1 실시형태와 다르다. 즉, 이 실시형태의 광도파로(W2)는 코어(7)의 양 단부 및 이에 대응하는 오버클래드층(8)의 경사면상에 금속막(9)이 도금 또는 증착에 의해 형성되어 있다. 이 광도파로(W2)에서는 광반사부(7a)의 외측 표면이 상기 금속막(9)으로 피복되어 있으므로 광반사부(7a)에서의 광의 반사율이 높고, 상기 광전기 혼재 모듈의 광의 전파 효율이 높아지고 있다. 그 이외의 부분은 상기 제 1 실시형태와 동일하고, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.
상기 금속막(9)의 형성은 예를 들면 상기 제 1 실시형태의 광도파로(W1)[도 4의 (c) 참조]가 제작된 후, 그 광도파로(W1)의 코어(7)의 양 단부 등의 경사면 이외의 부분을 레지스트층에 의해 마스킹한 상태(상기 경사면만을 노출한 상태)로 상기 도금 또는 증착에 의해 실시된다. 그 후, 상기 레지스트층이 제거되어 광도파로(W2)가 제작된다. 상기 금속막(9)의 두께는 예를 들면 50nm~5㎛의 범위 내로 설정된다. 상기 금속막(9)의 형성 재료로서는 예를 들면 니켈, 구리, 은, 크롬, 알루미늄, 아연, 주석, 코발트, 텅스텐, 백금, 파라듐 및 이들 2종 이상의 원소를 포함하는 합금 재료 등을 들 수 있다.
도 8은 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제 3 실시형태를 도시하고 있다. 이 실시형태에서는 광도파로(W3)가 상기 제 1 실시형태와 다르다. 즉, 이 실시형태의 광도파로(W3)는 전기 회로 기판(E)에 형성된 광전파용 관통 구멍(4)의 하단에 대응하는 언더클래드층(6) 부분에 상기 광전파용 관통 구멍(4)과 일체화되는 오목 부(6b)가 형성되어 있다. 그리고, 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)의 선단면(7c, 7z)이 상기 언더클래드층(6)에 형성된 오목부(6b)의 저면보다 약간 돌출되어 있다. 이에 의해 상기 광전기 혼재 모듈에서는 상기 광전파용 관통 구멍(4)과 상기 언더클래드층(6)에 형성된 오목부(6b)가 일체화된 일체화 관통 구멍(H) 내에 상기 코어(7)의 연장 설치부(7b, 7y)가 설치된 상태로 되어 있다. 이와 같이 본 발명에서 「광전파용 관통 구멍」이라는 것은 본래의 광전파용 관통 구멍(4) 뿐만 아니라 그 본래의 광전파용 관통 구멍(4)과 상기 언더클래드층(6)에 형성된 오목부(6b)로 이루어진 일체화 관통 구멍(H)도 포함하는 의미이다. 그 이외의 부분은 상기 제 1 실시형태와 동일하며, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 전기 회로 기판(E)의 제작에 스테인레스제 기판(1)을 이용하고 있지만, 상기 스테인레스제 기판(1)을 대신하여 다른 금속 재료 또는 수지 재료 등으로 이루어진 기판(1)을 이용해도 좋다. 상기 기판(1)이 절연성을 갖는 경우는 상기 절연층(2)을 형성하지 않고, 상기 기판(1)에 직접 전기 회로(3)를 형성해도 좋다. 상기 절연층(2)은 상기 금속제 기판(1)과 같은 도전성을 갖는 기판(1)과 전기 회로(3)의 단락을 방지하기 위한 것이다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 광도파로(W1, W2, W3)의 제작에도 스테인레스제 기판(21)을 이용하고 있지만, 상기 스테인레스제 기판(21)을 대신하여 다른 금속 재료 또는 수지 재료 등으로 이루어진 기판(21)을 이용해도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 오버클래드층(8)을 형성했지만, 이 오버클래 드층(8)은 경우에 따라서 형성하지 않아도 좋다.
계속해서 실시예에 대해 종래예와 함께 설명한다. 단, 본 발명은 실시예에 한정되지 않는다.
(실시예)
[전기 회로 기판의 제작]
스테인레스제 기판(두께 20㎛의 SUS304박) 표면에 우선 포토리소그래피법에 의해 감광성 폴리이미드 수지로 이루어진 절연층(두께 10㎛)을 소정 패턴으로 형성했다. 계속해서 상기 절연층 표면에 스퍼터링에 의해 구리/니켈/크롬 합금으로 이루어진 시드층을 형성했다. 계속해서 상기 스테인레스제 기판, 절연층 및 시드층으로 이루어진 적층체의 양면에 드라이 필름 레지스트를 부착한 후, 상기 시드층이 형성되어 있는 측의 상기 드라이 필름 레지스트에 포토리소그래피법에 의해 실장용 패드를 포함하는 전기 회로의 패턴의 홈부를 형성하고, 그 홈부의 바닥에 상기 시드층의 표면 부분을 노출시켰다. 계속해서 전해 구리 도금에 의해 상기 홈부의 바닥에 노출된 상기 시드층의 표면 부분에 전해 구리 도금층(두께 20㎛)을 적층 형성했다. 그리고, 상기 드라이 필름 레지스트를 수산화나트륨 수용액에 의해 박리했다. 그 후, 상기 전해 구리 도금층이 형성되지 않은 시드층 부분을 소프트에칭에 의해 제거하고, 잔존한 전해 구리 도금층과 그 아래의 시드층으로 이루어진 적층 부분을 전기 회로에 형성했다. 또한 상기 스테인레스제 기판, 절연층 및 전기 회로로 이루어진 적층체의 양면에 드라이 필름 레지스트를 부착한 후, 한면측의 상기 드라이 필름 레지스트에 포토리소그래피법에 의해 광전파용 관통 구멍의 패턴의 구 멍부를 형성하고, 상기 구멍부의 바닥에 상기 스테인레스제 기판의 표면 부분을 노출시켰다. 계속해서 염화 제2철 수용액을 이용한 에칭에 의해 상기 구멍부의 바닥에 노출된 상기 스테인레스제 기판 부분을 천공하고, 상기 광전파용 관통 구멍을 2개 형성했다. 그 후, 상기 실장용 패드 표면에 금/니켈 합금 도금층을 형성했다.
[언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료]
하기 화학식 1로 표시되는 비스페녹시에탄올플루오렌글리시딜에테르(성분A) 35 중량부, 지환식 에폭시 수지인 3', 4'-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트(다이셀 가가쿠사제, 세록사이드 2021P)(성분B) 40 중량부, (3', 4'-에폭시시클로헥산)메틸-3',4'-에폭시시클로헥실-카르복실레이트(다이셀가가쿠사제), 세록사이드2081)(성분C) 25중량부, 4, 4'-비스[디(β히드록시에톡시)페닐설피니오]페닐설피드-비스-헥사플루오로안티모네이트의 50% 프로피온카보네이트 용액(성분D) 2중량 부를 혼합함으로써 언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료를 조제했다.
[코어의 형성 재료]
상기 성분 A: 70 중량부, 1, 3, 3-트리스{4-[2-(3-옥세타닐)]부톡시페닐}부탄:30중량부, 상기 성분 D: 1 중량부를 락트산 에틸에 용해함으로써 코어의 형성 재료를 조제했다.
[광도파로의 제작]
다른 스테인레스제 기판(두께 35㎛의 SUS304박)을 준비하고, 그 표면에 상기 언더클래드층의 형성 재료를 도포하여 도포층(두께 15㎛)을 형성했다. 그 후, 포토리소그래피법에 의해 정방형(세로 50㎛×가로 50㎛)의 개구를 갖는 구멍부(깊이 15㎛)가 2개 형성된 언더클래드층(두께 15㎛)을 형성했다. 그리고, 그 구멍부의 바닥에 스테인레스제 기판을 노출시켰다.
계속해서 염화 제 2 철 수용액을 이용한 에칭에 의해 상기 구멍부의 바닥에 노출된 상기 스테인레스제 기판 부분을 천공하여 관통 구멍을 형성했다. 계속해서 상기 스테인레스제 기판의 언더클래드층 형성면과 반대측 면에 점착층의 부착된 PET제 필름을 라미네이트했다. 이에 의해 상기 스테인레스제 기판에 형성된 관통 구멍의 저부 개구를 폐쇄하고, 상기 언더클래드층의 구멍부와 상기 스테인레스제 기판의 관통 구멍과 상기 점착층 부착 PET제 필름으로 이루어진 오목부를 형성했다. 그리고, 상기 코어의 형성 재료를 상기 언더클래드층의 표면에 도포(두께 50㎛)하고, 또한 상기 오목부에 충전했다. 그 후, 포토리소그래피법에 의해 상기 언더클래드층의 표면의 소정 위치 및 상기 오목부 내에 소정 패턴의 코어(폭 50㎛×높이 50㎛× 길이 70mm)를 형성했다. 상기 오목부 내에 대응하는 코어 부분이 코 어의 연장 설치부이다.
계속해서 상기 코어를 피복하도록 상기 오버클래드층의 형성 재료를 도포했다. 그 후 포토리소그래피법에 의해 상기 점착층 부착 PET제 필름 표면으로부터의 두께가 100㎛이 되도록 오버클래드층을 형성했다.
그리고, 상기 점착층이 부착된 PET제 필름을 박리한 후, 상기 스테인레스제 기판을 염화 제 2 철 수용액을 이용한 에칭에 의해 제거했다. 이에 의해 상기 스테인레스제 기판의 관통 구멍 내에 형성되어 있는 코어 부분은 언더클래드층으로부터 돌출된 상태로 나타났다.
그리고, 상기 코어의 양 단부에 대응하는 부분을 상기 오버클래드층 측으로부터 엑시머레이저(광원 KrF:파장 248nm)에 의한 레이저 가공에 의해 상기 스테인레스제 기판에 대해 45°경사진 경사면에 형성했다. 그 경사면의 코어 부분이 광반사부이다. 그 후, 상기 경사면에 은을 증착시켰다.
[발광 소자 및 수광 소자의 실장]
상기 전기 회로 기판을 전기 회로의 면을 위로 향하게 하여 실장기의 스테이지상에 설정했다. 그리고, 초음파 플립칩 접합 방식에 의해 실장용 패드에 발광 소자 및 수광 소자를 실장했다. 상기 발광 소자로서는 VCSEL(Ulm Photonics사제, 850-05-1×1)를 이용하여 상기 수광 소자로서는 PD(Roithner laser Technik사제, TPD-8D12-014)를 이용했다.
[전기 회로 기판과 광도파로의 접착]
상기 발광 소자 및 수광 소자를 실장한 전기 회로 기판의 전기 회로 형성면 과 반대측 면에 상기 코어와 동일한 굴절률을 가진 광경화성 접착제를 도포했다. 계속해서 광도파로의 코어의 연장 설치부를 상기 전기 회로 기판에 형성된 광전파용 관통 구멍 내에 위치를 정하고, 그 상태에서 광도파로의 언더클래드층을 상기 도포한 접착제를 통해 상기 전기 회로 기판의 스테인레스제 기판의 내면에 접착했다. 이와 같이 하여 광전기 혼재 모듈을 제조할 수 있었다. 이 광전기 혼재 모듈에서는 발광 소자의 발광부와 코어의 일단측의 연장 설치부의 선단면 사이의 거리 및 수광 소자의 수광부와 코어의 타단측의 연장 설치부의 선단면 사이의 거리가 모두 40㎛이었다.
[종래예]
상기 실시예의 광전기 혼재 모듈에 있어서, 코어의 연장 설치부가 형성되어 있지 않은 것을 종래예로 했다. 이 광전기 혼재 모듈에서는 발광 소자의 발광부와 코어의 일 단부의 광반사부 사이의 거리 및 수광 소자의 수광부와 코어의 타단부의 광반사부 사이의 거리가 모두 100㎛이었다.
[광의 전파 손실 및 결합 손실]
상기 실시예 및 종래예의 광전기 혼재 모듈의 광의 전파 손실을 다음과 같이 구했다. 즉, 우선 상기 VCSEL 및 PD를 실장하기 전에 상기 VCSEL 자체가 발광하는 광량(I0)을 상기 PD를 이용하여 측정했다. 계속해서 상기 VCSEL 및 PD를 실장한 후, 상기 광전기 혼재 모듈에서 상기 VCSEL로부터 발광된 광을 상기 광도파로의 코어를 통해 상기 PD에서 수광할 때의 광량(I)을 측정했다. 그리고, 그 비(I0/I)를 산출하고, 그 값을 광전기 혼재 모듈의 광의 전파 손실로 했다. 또한, 커트백법에 의해 구했다. 상기 광도파로의 중간부의 광의 전파 손실은 0.1dB/㎝이었다. 이 값과 상기 광전기 혼재 모듈의 광의 전파 손실로 상기 광전기 혼재 모듈의 결합 손실을 산출했다. 그리고, 그 결과를 하기 표 1에 함께 표기했다.
상기 결과로 실시예에서는 종래예와 비교하여 광의 전파 손실도 결합 손실도 작게 되어 있다. 이는 실시예가 종래예보다도 광학 소자와 코어 선단면의 거리가 작기 때문이다.
도 1은 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제 1 실시형태를 모식적으로 도시한 단면도,
도 2의 (a)~(c)는 상기 광전기 혼재 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태의 전기 회로 기판의 제작 공정을 모식적으로 도시한 설명도,
도 3의 (a)~(e)는 상기 광전기 혼재 모듈의 제조 방법의 제 1 실시형태의 형태의 광도파로의 제작 공정을 모식적으로 도시한 설명도,
도 4의 (a)~(c)는 상기 광도파로의 제작 공정을 모식적으로 도시한 설명도,
도 5는 상기 전기 회로 기판의 제작 공정에 계속되는 광학 소자의 실장 공정을 모식적으로 도시한 설명도,
도 6은 상기 전기 회로 기판과 상기 광도파로의 접착 공정을 모식적으로 도시한 설명도,
도 7은 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제 2 실시형태를 모식적으로 도시한 설명도,
도 8은 본 발명의 광전기 혼재 모듈의 제 3 실시형태를 모식적으로 도시한 단면도, 및
도 9는 종래의 광전기 혼재 모듈을 모식적으로 도시한 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
E : 전기 회로 기판 W1 : 광도파로
6 : 언더클래드층 7 : 코어
7a : 광반사부 7b, 7y : 연장 설치부
7c, 7z : 선단면 11 : 발광 소자
11a : 발광부 12 : 수광 소자
12a : 수광부
Claims (6)
- 전기 회로 기판과, 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면에 실장된 광학 소자와, 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면과 반대측 면에 적층 형성된 광도파로를 구비하고, 상기 광도파로가 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면과 반대측 면으로부터 차례로 언더클래드층과 코어를 형성하여 이루어지고, 상기 코어의 단부에 광을 반사하여 상기 코어와 상기 광학 소자 사이의 광 전파를 가능하게 하는 반사부가 형성되며, 상기 광학 소자가 상기 코어의 단부에 대응하는 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면 부분에 위치가 정해지고, 상기 코어와 상기 광학 소자 사이의 광전파용 관통 구멍이 상기 광학 소자에 대응하는 상기 전기 회로 기판 부분에 형성된 광전기 혼재 모듈로서, 상기 코어의 단부 근방 부분이 상기 반사부로부터 상기 광학 소자를 향해 연이어 설치된 연장 설치부를 형성하고, 상기 연장 설치부가 상기 광 전파용 관통 구멍 내에 위치가 정해지며, 상기 연장 설치부의 선단면이 상기 광학 소자의 수발광부에 대면해 있는 것을 특징으로 하는 광전기 혼재 모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 광학 소자는 상기 코어의 연장 설치부의 선단면에 대해 광을 발광하는 발광 소자이고, 상기 반사부는 상기 발광 소자로부터 발광된 광을 반사하는 것을 특징으로 하는 광전기 혼재 모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 광학 소자는 상기 코어의 연장 설치부의 선단면으로부터의 광을 수광하는 수광 소자이고, 상기 반사부는 상기 코어 내로부터의 광을 반사하는 것을 특징으로 하는 광전기 혼재 모듈.
- 광전기 혼재 모듈을 제조하는 방법에 있어서,광 전파용 관통 구멍이 소정 영역에 형성된 전기 회로 기판을 제작하는 공정과, 언더클래드층과 반사부 및 연장 설치부를 가진 코어를 구비한 광도파로를 제작하는 공정과, 상기 전기 회로 기판의 상기 소정 영역에 대면한 상태로 광학 소자를 전기 회로 기판에 실장하는 공정과, 상기 광학 소자를 실장한 후, 상기 광도파로의 코어의 연장 설치부를 상기 전기 회로 기판의 상기 관통 구멍 내에 위치가 정해진 상태로 상기 광도파로의 언더클래드층을 상기 전기 회로 기판의 회로 형성면과 반대측 면에 접착하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 광전기 혼재 모듈의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 광학 소자는 상기 코어의 연장 설치부의 선단면에 대해 광을 발광하는 발광 소자이고, 상기 반사부는 상기 발광 소자로부터 발광된 광을 반사하는 것을 특징으로 하는 광전기 혼재 모듈의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 광학 소자는 상기 코어의 연장 설치부의 선단면으로부터의 광을 수광하는 수광 소자이고, 상기 반사부는 상기 코어 내로부터의 광을 반사하는 것을 특징으로 하는 광전기 혼재 모듈의 제조 방법.
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