KR20160019058A

KR20160019058A - 광전기 혼재 기판

Info

Publication number: KR20160019058A
Application number: KR1020157032066A
Authority: KR
Inventors: 유이치 츠지타; 야스토 이시마루
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2016-02-18
Also published as: JP2014238455A; US20160178839A1; TWI623785B; WO2014196252A1; TW201447409A; EP2985646A1; JP6245569B2; US9632246B2; CN105190384B; KR102189206B1; CN105190384A

Abstract

플렉시블 회로 기판의 절연층에, 접착제를 통하지 않고 금속제 보강층이 밀착되고, 그 금속제 보강층에 의해, 소자 실장시의 압박 하중에 의한 변형을 억제한 상태로 소자가 적정하게 실장되어 있는 광전기 혼재 기판을 제공한다. 이 광전기 혼재 기판은, 전기 회로 기판으로서, 가요성을 갖는 절연층(1)의 표리면에 전기 배선(2A, 2B)이 형성된 플렉시블 양면 회로 기판(E)을 이용하고, 이면측의 전기 배선(2B) 중, 적어도 표면측의 실장용 패드(2a)에 대응하는 부분에 금속제 보강층(M)이 도금 형성되어 있다. 광도파로(W)는, 상기 플렉시블 양면 회로 기판(E)의 이면측의 전기 배선(2B)에 접촉한 상태로 형성되어 있다.

Description

광전기 혼재 기판{OPTO-ELECTRIC HYBRID SUBSTRATE}

본 발명은, 플렉시블 회로 기판과 광도파로가 적층되고, 상기 플렉시블 회로 기판에 광소자나 IC 칩 등의 소자가 실장된 광전기 혼재 기판에 관한 것이다.

최근의 전자 기기 등에서는, 전송 정보량의 증가에 따라, 전기 배선에 더하여 광배선이 채택되고 있다. 그와 같은 것으로서, 도 7에 나타낸 바와 같은 광전기 혼재 기판이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이것은, 폴리이미드 등으로 이루어진 절연층(51)의 표면에 전기 배선(52)이 형성되어 이루어진 플렉시블 회로 기판(E1)과, 상기 절연층(51)의 이면(전기 배선(52)의 형성면과 반대측의 면)에 적층된, 에폭시 수지 등으로 이루어진 광도파로(광배선)(W1)(언더클래드층(56), 코어(57), 오버클래드층(58))와, 상기 전기 배선(52)의 소정 부분(실장용 패드(52a))에 실장된 광소자(5)로 이루어져 있다. 이 광전기 혼재 기판은, 플렉시블 회로 기판(E1)도 광도파로(W1)도 플렉시블이며, 최근의 전자 기기 등의 소형화에 대응하여, 작은 공간에서 굴곡시킨 상태에서의 사용이나, 힌지부 등의 가동부에서의 사용 등에 적합한 것으로 되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2011-048150호 공보

그러나, 상기 플렉시블 회로 기판(E1) 및 광도파로(W1)가 플렉시블이기 때문에, 상기 플렉시블 회로 기판(E1)의 전기 배선(52)에 광소자(5)를 실장하는 경우, 그 실장시에 이러한 압박 하중에 의해, 상기 플렉시블 회로 기판(E1)도 광도파로(W1)도 변형된다. 그 때문에, 정확하게 실장하기 어려워, 실장 불량이 되는 경우가 있다.

따라서, 본 발명자들은, 상기 플렉시블 회로 기판(E1)의 절연층(51)의 이면(광도파로(W1)가 형성되어 있는 면) 중, 광소자(5)의 실장 부분(실장용 패드(52a))에 대응하는 부분에, 직접 금속제 보강층을 형성하는 것을 착상했다. 즉, 상기 금속제 보강층에 의해, 광소자(5)의 실장시의 압박 하중에 의한 변형이 억제되도록 했다.

그러나, 상기 금속제 보강층의 재료로서, 강성(내변형성)이 높은 니켈 등의 금속을 이용하면, 광전기 혼재 기판을 굴곡시켰을 때에 그 굴곡에 금속제 보강층이 추종할 수 없어 그 금속제 보강층에 균열이 발생하고, 그 균열 부분으로부터 절연층(51)이 박리된다. 거기서, 절연층(51)과 금속제 보강층 사이에 접착제층을 형성하면, 이번에는 접착제층이 지나치게 부드러워, 광소자(5)의 실장 불량이 발생한다. 또한, 전기 배선(52)과 동일한 구리를 주성분으로 하는 금속을 이용하면, 굴곡시의 추종성이 우수하고, 절연층(51)과의 밀착성이 우수하지만, 실장시의 압박 하중에 대하여 충분한 강성을 갖지 않는다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 플렉시블 회로 기판의 절연층에, 접착제층을 통하지 않고 금속제 보강층이 밀착되고, 그 금속제 보강층에 의해, 소자 실장시의 압박 하중에 의한 변형을 억제한 상태로 소자가 적정하게 실장되어 있는 광전기 혼재 기판의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광전기 혼재 기판은, 절연층의 표면에 실장용 패드를 갖는 전기 배선이 형성되어 있는 플렉시블 회로 기판과, 상기 실장용 패드에 실장된 소자와, 상기 절연층의 이면측에 적층된 광도파로를 구비한 광전기 혼재 기판으로서, 상기 플렉시블 회로 기판이, 절연층의 이면에도 전기 배선이 형성된 플렉시블 양면 회로 기판이고, 그 이면측의 전기 배선 중, 적어도 상기 실장용 패드에 대응하는 부분에 금속제 보강층이 도금 형성되고, 그 금속제 보강층에 상기 광도파로가 접촉한 상태로 되어 있는 구성을 취한다.

즉, 본 발명의 광전기 혼재 기판은, 플렉시블 회로 기판으로서, 절연층의 이면에도 전기 배선이 형성된 플렉시블 양면 회로 기판을 이용하고 있다. 이 플렉시블 양면 회로 기판에서는, 원래 절연층과 표리면의 전기 배선이 밀착된 상태로 되어 있다. 그 때문에, 굴곡되더라도 절연층과 표리면의 전기 배선이 박리되지 않는다. 그리고, 그 이면측의 전기 배선 중, 적어도 표면측의 실장용 패드에 대응하는 부분에 금속제 보강층이 도금 형성되어 있다. 여기서, 전기 배선과 금속제 보강층은 모두 금속이기 때문에 순응성이 높고, 게다가, 금속제 보강층은 전기 배선에 도금 형성된 것이기 때문에, 이들 전기 배선과 금속제 보강층은 견고하게 밀착된 상태로 되어 있다. 즉, 상기 금속제 보강층은, 플렉시블 양면 회로 기판의 절연층에, 접착제층을 통하지 않고 이면측의 전기 배선을 통해 견고하게 밀착되어 있다. 그리고, 그 전기 배선은, 플렉시블성을 가질 정도로 부드럽지만, 접착제층보다 높은 강성을 갖고 있다. 그 때문에, 표면측의 실장용 패드에 소자를 실장할 때의 압박 하중에 의한 변형을, 상기 이면측의 전기 배선과 금속제 보강층에 의해 억제할 수 있다. 그 결과, 소자의 실장 불량이 없고, 소자를 적정하게 실장할 수 있다. 또한, 상기와 같이 금속제 보강층이 이면측의 전기 배선에 도금 형성되어 견고하게 밀착되어 있기 때문에, 굴곡되더라도 금속제 보강층이 이면측의 전기 배선으로부터 박리되지 않는다.

본 발명의 광전기 혼재 기판은, 플렉시블 회로 기판으로서, 절연층의 이면에도 전기 배선이 형성된 플렉시블 양면 회로 기판을 이용하고 있기 때문에, 금속제 보강층을 상기 이면측의 전기 배선에 도금 형성할 수 있다. 그것에 의해, 상기 금속제 보강층은, 플렉시블 양면 회로 기판의 절연층에, 이면측의 전기 배선을 통해 견고하게 밀착된 것으로 되어 있다. 그 때문에, 본 발명의 광전기 혼재 기판은, 실장용 패드에 소자를 실장했을 때의 압박 하중에 의한 변형이, 상기 이면측의 전기 배선과 금속제 보강층에 의해 억제되어 있다. 그 결과, 본 발명의 광전기 혼재 기판은, 소자의 실장 불량이 없고, 소자가 적정하게 실장되어 있다. 또한, 본 발명의 광전기 혼재 기판은, 상기와 같이 금속제 보강층이 이면측의 전기 배선에 도금 형성되어 견고하게 밀착되어 있기 때문에, 굴곡되더라도 금속제 보강층이 이면측의 전기 배선으로부터 박리되지 않는 것으로 되어 있다.

특히, 상기 이면측의 전기 배선이 두께 5∼15 ㎛의 범위 내이며, 상기 금속제 보강층이 탄성률 152 GPa 이상, 또한 두께 1∼20 ㎛의 범위 내인 경우에는, 소자를 실장했을 때의 압박 하중에 의한 변형이 억제되면서, 플렉시블성도 우수한 것으로 되어 있다.

또한, 상기 플렉시블 양면 회로 기판에 있어서, 표면측의 전기 배선과 이면측 전기 배선이 접속한 상태로 되어 있는 경우에는, 이면측의 전기 배선을 표면측의 전기 배선의 어스선으로 할 수 있다. 또한, 소자의 발열을, 표면측의 전기 배선을 통해 이면측의 전기 배선에 전열하여 방열할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광전기 혼재 기판의 일실시형태를 모식적으로 나타내는 주요부의 종단면도이다.
도 2의 (a)∼(c)는, 상기 광전기 혼재 기판에서의 플렉시블 양면 회로 기판의 제작 공정을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 3의 (a)∼(c)는, 도 2에 이어지는 플렉시블 양면 회로 기판의 제작 공정을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 4의 (a)∼(c)는, 상기 광전기 혼재 기판에서의 광도파로의 제작 공정을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 5의 (a)는, 상기 광도파로의 코어에 광반사면을 형성하는 공정을 모식적으로 나타내는 설명도이고, (b)는, 상기 광전기 혼재 기판에서의 광소자의 실장 공정을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 6은 본 발명의 광전기 혼재 기판의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 주요부의 종단면도이다.
도 7은 종래의 광전기 혼재 기판을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 자세히 설명한다.

도 1은, 본 발명의 광전기 혼재 기판의 일실시형태를 모식적으로 나타내는, 실장용 패드 근방(주요부)의 종단면도이다. 이 실시형태의 광전기 혼재 기판은, 전기 회로 기판으로서, 가요성을 갖는 절연층(1)의 표리면에 전기 배선(2A, 2B)이 형성된 플렉시블 양면 회로 기판(E)을 이용하고 있다. 또한, 광소자(5)나 IC 칩 등의 소자를 실장하는 실장용 패드(2a)는, 표면측의 전기 배선(2A)의 소정 부분에 형성되어 있다. 그리고, 이 실시형태에서는, 이면측의 전기 배선(2B) 및 상기 실장용 패드(2a)에 금속제 보강층(M)이 도금 형성되어 있다. 또한, 광도파로(W)는, 상기 플렉시블 양면 회로 기판(E)의 이면측의 전기 배선(2B)에, 그 언더클래드층(6)이 접촉한 상태로 형성되어 있다. 이와 같이, 광전기 혼재 기판의 전기 회로 기판으로서, 양면에 전기 배선(2A, 2B)이 형성된 플렉시블 양면 회로 기판(E)을 이용하고, 이면측의 전기 배선(2B) 중, 적어도 표면측의 실장용 패드(2a)에 대응하는 부분에 금속제 보강층(M)을 도금 형성한 것이, 본 발명의 큰 특징의 하나이다.

즉, 플렉시블 양면 회로 기판(E)에서는, 원래 절연층(1)과 표리면의 전기 배선(2A, 2B)이 밀착된 상태로 되어 있다. 또한, 그 이면측의 전기 배선(2B)에 금속제 보강층(M)을 도금에 의해 형성하고 있기 때문에, 이들 이면측의 전기 배선(2B)과 금속제 보강층(M)은 견고하게 밀착되어 있다. 이러한 점에서, 상기 광전기 혼재 기판은, 플렉시블 양면 회로 기판(E)의 절연층(1)에, 이면측의 전기 배선(2B)을 통해 금속제 보강층(M)이 견고하게 밀착된 것으로 되어 있고, 상기 실장용 패드(2a)에 광소자(5) 등의 소자를 실장했을 때의 압박 하중에 의한 변형이, 상기 금속제 보강층(M)에 의해 억제된 것으로 되어 있다. 그리고, 소자의 실장 불량이 없고, 소자가 적정하게 실장되어 있다. 또한, 상기 광전기 혼재 기판은, 상기와 같이 금속제 보강층(M)이 이면측의 전기 배선(2B)에 도금 형성되어 견고하게 밀착되어 있기 때문에, 굴곡되더라도 금속제 보강층(M)이 이면측의 전기 배선(2B)으로부터 박리되지 않는 것으로 되어 있다.

보다 자세히 설명하면, 상기 플렉시블 양면 회로 기판(E)은, 앞서 설명한 바와 같이, 가요성을 갖는 절연층(1)의 표리면에 전기 배선(2A, 2B)이 형성되어 있다. 그 절연층(1)의 두께는, 예컨대 플렉시블성, 강도 등의 관점에서, 3∼40 ㎛의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼25 ㎛의 범위 내이다. 상기 절연층(1)의 두께가 지나치게 얇아지면 강도가 작아지는 경향이 있고, 지나치게 두꺼워지면 플렉시블성이 떨어지는 경향이 있기 때문이다. 또한, 전기 배선(2A, 2B)의 두께는, 예컨대 플렉시블성, 강도, 통전성 등의 관점에서, 5∼15 ㎛의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼10 ㎛의 범위 내이다. 상기 전기 배선(2A, 2B)의 두께가 지나치게 얇아지면 단선이나 통전성 악화를 초래하는 경향이 있고, 지나치게 두꺼워지면 플렉시블성이 떨어지는 경향이 있기 때문이다.

또한, 이 실시형태에서는, 표면측의 전기 배선(2A)과 이면측의 전기 배선(2B)이 비아홀 도금(2C)에 의해 접속되어 있다. 그 때문에, 이면측의 전기 배선(2B)을 표면측의 전기 배선(2A)의 어스선으로 할 수 있다. 또한, 광소자(5) 등의 소자의 발열을, 표면측의 전기 배선(2A)을 통해 이면측의 전기 배선(2B)에 전열하여 방열할 수 있다.

또한, 실장하는 상기 광소자(5)의 중앙부에 대응하는 절연층(1)의 부분에, 광로용의 관통 구멍(1a)이 형성되어 있다. 또한, 표면측의 전기 배선(2A) 중, 실장용 패드(2a)를 제외한 부분은 커버레이(3)로 피복되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 실장용 패드(2a)에 형성된 금속제 보강층(M)의 표면에, 전도성을 양호하게 하기 위한 금도금층(4)이 형성되어 있다.

상기 금속제 보강층(M)은, 강성을 요하는 관점에서, 탄성률이 152 GPa 이상인 것이 바람직하다. 그와 같은 금속 재료로는, 예컨대, 니켈, 코발트, 크롬, 몰리브덴, 철, 망간, 백금, 탄탈, 텅스텐 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 형성 용이성의 관점에서, 니켈, 코발트, 크롬이 바람직하다. 또한, 그 금속제 보강층(M)의 두께는, 플렉시블성, 강도 등의 관점에서, 1∼20 ㎛의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼20 ㎛의 범위 내이고, 더욱 바람직하게는 5∼20 ㎛의 범위 내이다. 상기 금속제 보강층(M)의 두께가 지나치게 얇아지면 강도가 작아지는 경향이 있고, 지나치게 두꺼워지면 플렉시블성이 떨어지는 경향이 있기 때문이다.

상기 광도파로(W)는, 코어(7)가 언더클래드층(6)과 오버클래드층(8) 사이에 끼워진 상태로 형성되어 있고, 그 언더클래드층(6)이, 이면측의 전기 배선(2B)에 형성된 금속제 보강층(M) 및 이면측의 전기 배선(2B)이 형성되어 있지 않은 절연층(1)의 이면에 접촉한 상태로, 플렉시블 양면 회로 기판(E)의 이면측에 적층되어 있다. 그리고, 실장하는 광소자(5) 등의 소자의 중앙부에 대응하는 코어(7)의 부분은, 코어(7)의 축에 대하여 45° 경사진 광반사면(7a)에 형성되고, 그 광반사면(7a)에서의 광의 반사에 의해 광로를 변환하여, 코어(7)와 광소자(5) 사이의 광전파를 가능하게 하고 있다. 또, 도 1에 있어서, 부호 5a는 광소자(5) 등의 소자의 전극이다.

상기 광전기 혼재 기판은, 예컨대 다음과 같이 하여 제조할 수 있다.

우선, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 폴리이미드 등의 수지로 이루어진 절연층(1)의 표리면에 동박(21)이 형성된 기재를 준비하고, 그 기재에 광로용의 관통 구멍(1a) 및 비아홀(1b)을 형성한다.

이어서, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 전해 도금 처리에 의해, 전기 배선(2A, 2B)〔도 2의 (c) 참조〕의 두께가 될 때까지 상기 동박(21)에 구리 도금층(22)을 형성함과 함께, 상기 비아홀(1b)에 비아홀 도금(2C)을 형성한다.

다음으로, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 상기 동박(21)과 구리 도금층(22)의 적층체를, 전기 배선(2A)(실장용 패드(2a)를 포함), 전기 배선(2B)에 패턴 형성한다. 이 패턴 형성은, 예컨대 상기 적층체 중 전기 배선(2A, 2B)으로 하는 부분을 레지스트로 피복하고, 레지스트로 피복되지 않은 적층체의 부분을 에칭에 의해 제거한 후, 상기 레지스트를 박리함으로써 이루어진다.

그 후, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 실장용 패드(2a)를 제외한 표면측의 전기 배선(2A)의 부분을 커버레이(3)로 피복한다. 이 커버레이(3)의 형성은, 예컨대 커버레이 형성용 재료로서 감광성 절연 수지를 이용하여, 포토리소그래피법에 의해 이루어진다. 또, 도 3의 (a) 및 그 이후의 도면에서는, 도 2의 (c)에 나타내는 동박(21) 및 구리 도금층(22)을 도시하지 않고, 이들로 이루어진 전기 배선(2A)(실장용 패드(2a)를 포함), 전기 배선(2B)을 도시한다.

그리고, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 노출되어 있는 금속인 이면측의 전기 배선(2B) 및 실장용 패드(2a)에, 전해 도금 처리에 의해 금속제 보강층(M)을 형성한다. 이 금속제 보강층(M)에 관해서는, 앞서 설명한 바와 같이, 그 금속 재료로서 니켈, 코발트, 크롬이 적합하고, 두께는 1∼20 ㎛의 범위 내가 적합하다.

또한, 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 실장용 패드(2a)에 형성된 금속제 보강층(M)의 표면에, 전해 도금 처리에 의해 금도금층(4)을 형성한다. 이 금도금층(4)의 두께는, 예컨대 0.05∼2 ㎛의 범위 내로 설정된다. 또한, 상기 전해 도금 처리시에는, 노출되어 있는 금속인 이면측의 전기 배선(2B)을 레지스트 등으로 피복하고, 그 부분에 금도금층(4)이 형성되지 않도록 한다. 이와 같이 하여, 금속제 보강층(M)을 형성한 플렉시블 양면 회로 기판(E)이 제작된다.

다음으로, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 플렉시블 양면 회로 기판(E)의 이면측에, 이면측의 전기 배선(2B)을 피복하는 금속제 보강층(M)에 접촉한 상태로 언더클래드층(6)을 형성한다. 이 언더클래드층(6)의 형성 재료로는, 예컨대 감광성 수지, 열경화성 수지 등을 들 수 있고, 그 형성 재료에 따른 제법에 의해 언더클래드층(6)을 형성할 수 있다. 언더클래드층(6)의 두께는, 예컨대 1∼50 ㎛의 범위 내로 설정된다.

이어서, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 언더클래드층(6)의 하면에 코어(7)를 돌출된 상태로 선형으로 형성한다. 이 코어(7)는, 예컨대 감광성 수지를 형성 재료로 하여, 포토리소그래피법에 의해 형성된다. 코어(7)의 치수는, 예컨대 높이도 폭도 5∼60 ㎛의 범위 내로 설정된다.

또한, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 코어(7)를 피복하도록, 언더클래드층(6)의 하면에 오버클래드층(8)을 형성한다. 이 오버클래드층(8)의 형성 재료로는, 예컨대 감광성 수지, 열경화성 수지 등을 들 수 있고, 그 형성 재료에 따른 제법에 의해 오버클래드층(8)을 형성할 수 있다. 오버클래드층(8)의 두께(코어(7)로부터의 두께)는, 예컨대 3∼50 ㎛의 범위 내로 설정된다. 이와 같이 하여, 플렉시블 양면 회로 기판(E)의 이면측에 광도파로(W)가 적층된 상태로 제작된다.

그 후, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 절삭날 또는 레이저 가공 등에 의해, 오버클래드층(8)의 하면측으로부터 코어(7)의 소정 부분을 절삭하여, 코어(7)의 축에 대하여 45° 경사진 광반사면(7a)을 형성한다.

그리고, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 실장용 패드(2a)에 광소자(5) 등의 소자를 실장한다. 이 때, 플렉시블 양면 회로 기판(E) 및 광도파로(W)에 실장에 의한 압박 하중이 가해지지만, 상기 금속제 보강층(M)에 의해 그 압박 하중에 의한 플렉시블 양면 회로 기판(E) 및 광도파로(W)의 변형을 억제할 수 있다. 그 때문에, 소자의 실장 불량이 없고, 소자가 적정하게 실장되어 있다. 이와 같이 하여, 광전기 혼재 기판을 얻을 수 있다.

도 6은, 본 발명의 광전기 혼재 기판의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 실장용 패드 근방(주요부)의 종단면도이다. 이 실시형태의 광전기 혼재 기판은, 도 1에 나타내는 실시형태에 있어서, 금속제 보강층(M)이, 이면측의 전기 배선(2B) 중 표면측의 실장용 패드(2a)에 대응하는 부분에만 형성되어 있다. 이러한 금속제 보강층(M)의 부분적인 형성은, 금속제 보강층(M)을 형성할 때〔도 3의 (b) 참조〕, 금속제 보강층(M)을 형성하지 않은 전기 배선(2A, 2B)의 부분을 레지스트 등으로 피복한 상태로 전해 도금 처리함으로써 이루어진다. 그 이외의 부분은, 도 1에 나타내는 실시형태와 동일하며, 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

이 실시형태에서는, 도 1에 나타내는 실시형태와 비교하여, 금속제 보강층(M)의 형성 면적이 적기 때문에, 광전기 혼재 기판은 강성이 조금 떨어지지만, 광소자(5) 등의 소자의 실장에 대해서는, 적정 부분에 금속제 보강층(M)이 형성되어 있기 때문에, 그 소자 실장시의 압박 하중에 의한 변형이 충분히 억제된 것으로 되어 있다. 그리고, 소자의 실장 불량이 없고, 소자가 적정하게 실장되어 있다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 표면측의 전기 배선(2A)과 이면측의 전기 배선(2B)을 비아홀 도금(2C)에 의해 접속했지만, 표리면의 전기 배선(2A, 2B)은, 경우에 따라서 접속하지 않아도 좋다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 실장용 패드(2a)에 금도금층(4)을 형성했지만, 그 금도금층(4)은, 경우에 따라서 형성하지 않아도 좋다.

또한, 상기 각 실시형태에 있어서, 금속제 보강층(M)이 형성되지 않은 이면측의 전기 배선(2B)의 부분을 커버레이로 피복해도 좋다. 이 커버레이는, 금속제 보강층(M)의 형성후, 언더클래드층(6)의 형성에 앞서 형성된다. 또한, 오버클래드층(8)의 형성후, 그 오버클래드층(8)을 커버레이 등의 피복층으로 피복해도 좋다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 절연층(1)에 광로용의 관통 구멍(1a)을 형성했지만, 절연층(1)이 투광성을 갖는 것인 경우는, 상기 광로용의 관통 구멍(1a)을 형성하지 않아도 좋다.

다음으로, 실시예에 관해 설명한다. 단, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

도 6에 나타내는 실시형태의 광전기 혼재 기판을 제작했다. 여기서, 폴리이미드제 절연층의 두께를 5 ㎛, 표리 각 면의 구리제 전기 배선의 두께를 10 ㎛, 니켈 도금으로 이루어진 금속제 보강층의 두께를 3 ㎛, 언더클래드층의 두께를 15 ㎛, 코어의 두께를 50 ㎛, 코어의 폭을 50 ㎛, 오버클래드층의 두께(코어로부터의 두께)를 15 ㎛로 했다. 또한, 상기 니켈 도금으로 이루어진 금속제 보강층의 탄성률은 177 GPa였다. 또, 이 탄성률은, 탄성률 측정기(마쯔자와사 제조, MMT-X7)를 이용하여 측정했다.

〔언더클래드층 및 오버클래드층〕

여기서, 상기 언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료는, 지방쇄 변성 에폭시 수지(DIC사 제조, EPICLON EXA-4816) 50 중량부, 지환식 이관능 에폭시 수지(다이셀사 제조, 셀록사이드 2021P) 30 중량부, 폴리카보네이트 디올(다이셀사 제조, 프락셀 CD205PL) 20 중량부, 광산 발생제(아데카사 제조, SP170) 2 중량부, 락트산에틸(무사시노 화학 연구소사 제조) 5 중량부를 혼합함으로써 조제했다.

〔코어〕

또한, 상기 코어의 형성 재료는, o-크레졸노볼락글리시딜에테르(신니테츠스미킨화학사 제조, YDCN-700-10) 50 중량부, 비스페녹시에탄올플루오렌디글리시딜에테르(오사카가스케미칼사 제조, 오그졸 EG) 50 중량부, 광산 발생제(아데카사 제조, SP170) 1 중량부, 락트산에틸(무사시노화학연구소사 제조) 50 중량부를 혼합함으로써 조제했다.

〔광소자의 실장〕

상기 실시예의 광전기 혼재 기판의 실장용 패드에, 수광 소자(쿄세미사 제조, 포토다이오드 KPDG006HA1)를, 초음파 실장기 플립 칩 본더(파나소닉 팩토리 솔루션즈사 제조, FCB3)를 이용하여 실장했다. 그 실장 조건은, 소자 온도 150℃, 광전기 혼재 기판의 온도 50℃, 압박 하중 1.0 N, 초음파 출력 3.0 W, 실장 시간 0.5초로 했다. 그리고, 그 수광 소자가 적정하게 작동하는 것을 확인했다. 이것으로부터, 실장 불량이 없고, 수광 소자가 적정하게 실장되어 있었던 것을 알 수 있다.

또한, 상기 금속제 보강층을, 크롬 도금으로 이루어진 것(탄성률 248 GPa), 코발트도금으로 이루어진 것(탄성률 211 GPa), 망간 도금으로 이루어진 것(탄성률 159 GPa), 백금 도금으로 이루어진 것(탄성률 152 GPa)으로 바꾸더라도, 각각 상기와 동일한 경향을 나타내는 결과가 얻어졌다. 또한, 상기 금속제 보강층의 두께를 1 ㎛, 20 ㎛로 바꾸더라도, 각각 상기와 동일한 경향을 나타내는 결과가 얻어졌다.

또한, 상기 표리 각 면의 구리제 전기 배선의 두께를 5 ㎛, 15 ㎛로 바꾸더라도, 상기와 동일한 경향을 나타내는 결과가 얻어졌다.

상기 실시예에 있어서는, 본 발명에서의 구체적인 형태에 관해 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며 한정적으로 해석되는 것은 아니다. 당업자에게 명확한 여러가지 변형은, 본 발명의 범위 내인 것이 의도되어 있다.

본 발명의 광전기 혼재 기판은, 광소자 등의 소자의 실장 불량을 없애는 경우에 이용 가능하다.

E : 플렉시블 양면 회로 기판
M : 금속제 보강층
W : 광도파로
1 : 절연층
2A, 2B : 전기 배선
2a : 실장용 패드

Claims

절연층의 표면에 실장용 패드를 갖는 전기 배선이 형성되어 있는 플렉시블 회로 기판과, 상기 실장용 패드에 실장된 소자와, 상기 절연층의 이면측에 적층된 광도파로를 구비한 광전기 혼재 기판으로서, 상기 플렉시블 회로 기판이, 절연층의 이면에도 전기 배선이 형성된 플렉시블 양면 회로 기판이고, 그 이면측의 전기 배선 중, 적어도 상기 실장용 패드에 대응하는 부분에 금속제 보강층이 도금 형성되고, 그 금속제 보강층에 상기 광도파로가 접촉한 상태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광전기 혼재 기판.
제1항에 있어서, 상기 이면측의 전기 배선이 두께 5∼15 ㎛의 범위 내이며, 상기 금속제 보강층이 탄성률 152 GPa 이상, 또한 두께 1∼20 ㎛의 범위 내인 광전기 혼재 기판.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플렉시블 양면 회로 기판에 있어서, 표면측의 전기 배선과 이면측 전기 배선이 접속한 상태로 되어 있는 광전기 혼재 기판.