TW201842377A - 光電混合基板及光電混合基板組件 - Google Patents

光電混合基板及光電混合基板組件 Download PDF

Info

Publication number
TW201842377A
TW201842377A TW107111270A TW107111270A TW201842377A TW 201842377 A TW201842377 A TW 201842377A TW 107111270 A TW107111270 A TW 107111270A TW 107111270 A TW107111270 A TW 107111270A TW 201842377 A TW201842377 A TW 201842377A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical element
hybrid substrate
thickness direction
insulating layer
layer
Prior art date
Application number
TW107111270A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI771399B (zh
Inventor
辻田雄一
Original Assignee
日商日東電工股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日東電工股份有限公司 filed Critical 日商日東電工股份有限公司
Publication of TW201842377A publication Critical patent/TW201842377A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI771399B publication Critical patent/TWI771399B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/125Composite devices with photosensitive elements and electroluminescent elements within one single body
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • G02B6/428Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4251Sealed packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4251Sealed packages
    • G02B6/4253Sealed packages by embedding housing components in an adhesive or a polymer material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

一種光電混合基板,是朝向厚度方向一方向依序具備光波導、及電路基板。光電混合基板在正交於厚度方向的第1方向一端部具有電極。光電混合基板是對從第1方向一端部及另一端部之間射出光的光元件進行光連接及電連接。電路基板具備與電極電連接的端子部、及支撐光元件的第1方向另一端部的支撐部。光波導具備用於接收從光元件射出之光的受光部。受光部在已投影於厚度方向時,是位於端子部及支撐部之間,端子部的厚度方向一表面相對於前述支撐部之厚度方向一表面是位於厚度方向另一側。

Description

光電混合基板及光電混合基板組件
發明領域 本發明是有關於一種光電混合基板及光電混合基板組件,更詳而言之,是有關於光電混合基板、以及具備該光電混合基板之光電混合基板組件。
發明背景 以往,光電混合基板是對光元件進行光連接及電連接而被使用。
已有例如下述的光傳輸裝置被提出:該光傳輸裝置具備:光波導,具有鏡面,並於一方向上延伸;基板,供光波導安裝;及光源,藉由從基板輸入電氣訊號,對鏡面射出光(參照例如專利文獻1)。
在專利文獻1中,積在設置光源的矩形設置區域之四個角落設置襯墊,四個角落的襯墊的每一個是透過樹脂芯焊球(導電構件)與光源進行電連接。
在專利文獻1中,即使在設置區域中的一側端部(一端部)之二個角落的襯墊的上表面所設置的樹脂芯焊球,與在另一側端部(另一端部)之二個角落的襯墊的上表面所設置的樹脂芯焊球的厚度不同,而例如光源相對於沿著一方向之假想面傾斜,仍然可因為使從光源射出之光的行進方向與鏡面的法線方向滿足規定之公式,而將於鏡面透射之光(透射損失)降低。 先前技術文獻
專利文獻 專利文獻1:日本專利特開2013-195642號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而,根據光傳輸裝置的設計而具有下述情況:在設置區域中,欲將襯墊及樹脂芯焊球僅設置在一端部,而不設置於另一端部。
但是,在兩端部設置有襯墊及樹脂芯焊球之專利文獻1會使光源比所設想的更容易大幅傾斜,因此,從光源射出之光並未到達鏡面,其結果,具有光源無法於光波導進行光耦合這樣的不良狀況。
本發明是提供一種光電混合基板及具備該光電混合基板之光電混合基板組件,其可確實地接收從在一端部具有電極之光元件所射出的光,而可抑制與光元件之光連接的可靠性的降低。 用以解決課題之手段
本發明(1)包含一種光電混合基板,是朝向厚度方向一方向依序具備光波導、及電路基板,且在正交於前述厚度方向的第1方向一端部具有電極,並用於對從前述第1方向一端部及另一端部之間射出光的光元件進行光連接及電連接,前述電路基板具備:與前述電極電連接的端子部;及支撐前述光元件的前述第1方向另一端部的支撐部,前述光波導具備用於接收從前述光元件射出之光的受光部,前述受光部在已投影於前述厚度方向時,是位於前述端子部及前述支撐部之間,前述端子部的前述厚度方向一表面相對於前述支撐部之前述厚度方向一表面,是位於厚度方向另一側。
在該光電混合基板中,是讓端子部與光元件的第1方向一端部中的電極連接,另一方面,可以藉由支撐部支撐光元件之第1方向另一端部。
又,因為端子部的厚度方向一表面相對於支撐部的厚度方向一表面,是位於厚度方向另一側,所以即使將電接合構件設置於端子部而使端子部與電極進行電連接,也可以抑制光元件的第1方向一端部相對於第1方向另一端部相對地位於厚度方向一側之情形。
因此,可以抑制光元件的傾斜。
其結果,可以藉由受光部,確實地接收從光元件射出之光,進而抑制光波導與光元件之光連接可靠性的降低。
本發明(2)包含(1)所記載之光電混合基板,其中前述電路基板具有在前述光電混合基板與前述光元件連接時與前述光元件在前述厚度方向上相向的相向面,前述相向面具有與前述光元件接觸的第1面、及相對於前述第1面位於遠離前述光元件的位置的第2面。
在該光電混合基板中,因為第2面在光電混合基板與光元件連接時,相對於與光元件接觸的第1面位於遠離光元件的位置,所以可以在光元件與第2面之間設置使硬化性樹脂硬化而形成的密封部。因此,由於硬化性樹脂硬化時而於厚度方向上收縮之時,會受到光元件與第2面相接近之力,因而使光元件可以密合於第1面。其結果,可以讓光元件更確實地接著於第1面。
本發明(3)包含(1)或(2)所記載之光電混合基板,其中前述電路基板是朝向前述厚度方向一方向而依序具備基底絕緣層、具有端子的導體層、及露出前述端子的覆蓋絕緣層,前述端子部具備前述端子,前述基底絕緣層的一部分是配置於前述端子部的厚度方向另一側,前述導體層及前述覆蓋絕緣層的一部分是前述支撐部。
根據該光電混合基板,因為將基底絕緣層的一部分配置於端子部的厚度方向另一側,導體層及覆蓋絕緣層的一部分是位於基底絕緣層的厚度方向一側的支撐部,所以可以更確實地使端子部的厚度方向一表面相對於支撐部的厚度方向一表面位於厚度方向另一側。
本發明(4)包含(3)所記載之光電混合基板,其中前述基底絕緣層具備:在前述厚度方向上與前述端子部相向的第1基底部、及在前述厚度方向上與前述支撐部相向的第2基底部,且前述第1基底部比前述第2基底部薄。
根據該光電混合基板,可以藉由具備第1基底部與第2基底部的基底絕緣層,而以簡單的構成,簡便地使端子部的厚度方向一表面相對於支撐部的厚度方向一表面位於厚度方向另一側。
本發明(5)包含光電混合基板組件,其具備如(1)~(4)中任一項所記載之光電混合基板;及光元件,在正交於前述厚度方向的第1方向一端部具有電極,且從前述第1方向一端部及另一端部之間射出光,前述光元件的前述電極與前述端子部電連接,且前述光元件的前述第1方向另一端部被前述支撐部所支撐。
在該光電混合基板組件中,光元件的電極與端子部電連接,且光元件的第1方向另一端部被支撐部所支撐。
又,因為端子部的厚度方向一表面相對於支撐部的厚度方向一表面,是位於厚度方向另一側,所以即使將電接合構件設置於端子部而使端子部與電極進行電連接,也可以抑制光元件的第1方向一端部相對於第1方向另一端部相對地位於厚度方向一側之情形。
因此,可以抑制光元件的傾斜。
其結果,可以藉由受光部,確實地接收從光元件射出之光,進而抑制光波導與光元件之光連接可靠性的降低。
本發明(6)包含請求項5所記載之光電混合基板組件,其更具備將前述光元件密封的密封部,前述密封部是硬化性樹脂硬化而形成。
該光電混合基板組件,因為具備密封光元件的密封部,所以可使光元件的耐久性提升。
另一方面,因為密封部是硬化性樹脂硬化而形成,所以在電路基板不具備支撐部的情況下,在硬化性樹脂硬化時而於厚度方向上收縮之時,光元件會受到該第1方向另一端部欲朝厚度方向方側移動之力,但是因為在該光電混合基板組件中,是電路基板具備支撐部,所以可以藉由支撐部限制光元件的第1方向另一端部往下側之移動。
因此,可以確實地抑制光元件的傾斜。 發明效果
根據本發明之光電混合基板及光電混合基板組件,可以抑制光波導與光元件之光連接可靠性的降低。
用以實施發明之形態 參照圖1~圖4來說明本發明之光電混合基板的一實施形態。
在圖2中,紙面左右方向是前後方向(第1方向之一例,長邊方向)。紙面左側為後側(第1方向一邊、長邊方向一邊),紙面右側為前側(第1方向另一邊、長邊方向另一邊)。
在圖2中,紙面上下方向為上下方向(厚度方向之一例,正交於第1方向之第2方向)。紙面上側為上側(厚度方向一邊、第2方向一邊),紙面下側為下側(厚度方向另一邊、第2方向另一邊)。
在圖2中,進深方向為寬度方向(正交方向之一例,左右方向,正交於第1方向及第2方向之第3方向)。再者,在圖1中,紙面的上下方向為寬度方向。
具體而言,方向是遵循各圖之方向箭號。
並無以該方向之定義來限定在光電混合基板1及光電混合基板組件7的製造時及使用時的方向之用意。
再者,在圖2中,為了明確地顯示基底絕緣層42(後述)、導體層43(後述)及覆蓋絕緣層44(後述)的相對配置及形狀,而省略了光波導30(後述)及金屬保護層45(後述)。
如圖1所示,光電混合基板1具有在前後方向上延伸之大致平板形狀。具體而言,光電混合基板1在平面視角(與「投影於厚度方向時」同義)下,具有大致T字形狀。光電混合基板1是將光元件安裝部2與光傳輸部3連續而設置。
光元件安裝部2位於光電混合基板1中的後側。光元件安裝部2具有在寬度方向上延伸之大致矩形平板形狀。光元件安裝部2具有複數個(3個)光元件安裝區域4、及於其等連續之電傳輸區域5。
複數個光元件安裝區域4是安裝光元件50(後述)的區域。複數個光元件安裝區域4是在光元件安裝部2的前端部中,在寬度方向上互相隔著間隔而成行配置。複數個光元件安裝區域4的每一個在平面視角下為大致矩形狀。在複數個光元件安裝區域4的每一個中設置有光元件50(後述)、及支撐部56(後述,參照圖3)。
電傳輸區域5是從複數個光元件安裝區域4延伸至後側之區域。在電傳輸區域5中設置有配線23及外部側端子24(後述)。
光傳輸部3是在光電混合基板1中,於光元件安裝部2的前側連續而形成。具體而言,光傳輸部3具有從光元件安裝部2的前端緣之大致中央部朝向前側延伸之大致矩形平板(長條)形狀。在光傳輸部3中設置有複數個(3個)芯材層32及導體支撐圖案22(後述)。
並且,如圖3所示,該光傳輸部3是朝向上側而依序具備光波導30與電路基板40。
光波導30是形成光電混合基板1的下層。光波導30在平面視角下,具有與光電混合基板1之外形形狀相同的外形形狀。
光波導30是例如長條型光波導。具體而言,如圖3及圖4所示,光波導30是朝向下側而依序具備下包覆層31、芯材層32、及上包覆層33。詳而言之,光波導30具備下包覆層31、配置於下包覆層31下表面的芯材層32、及以被覆下包覆層31的方式配置於下包層31的下表面的上包覆層33。較佳的是,光波導30僅由下包覆層31、芯材層32及上包覆層33所構成。
下包覆層31在平面視角下,具有與光波導30之外形形狀相同的外形形狀。下包覆層31具有在前後方向上延伸之大致片材(平板)形狀。下包覆層31是涵蓋光傳輸部3的整個區域與光元件安裝部2中的光元件安裝區域4而連續配置。
下包覆層31是設置於電路基板40的下側。詳細而言,下包覆層31是配置於金屬支撐層41及基底絕緣層42(後述)的下表面。再者,下包覆層31的一部分是充填於支撐開口部48(後述),並且被覆金屬支撐層41的側面。
作為下包覆層31材料,可列舉例如,具有透明性的樹脂,且較佳為具有絕緣性及透明性的樹脂,具體而言,可列舉環氧樹脂、聚醯胺酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、及降莰烯樹脂等。下包層31的厚度為例如2μm以上,較佳為10μm以上,又,為例如600μm以下,較佳為40μm以下。
芯材層32是接觸於下包覆層31的下表面。如圖1之粗虛線所示,芯材層32是在寬度方向上互相隔著間隔而配置。複數個(3個)芯材層32的每一個在朝前後方向延伸之截面視角下具有大致矩形狀。複數個芯材層32在平面視角下,具有包含於下包覆層31的圖案。又,如圖1之陰影線部分所示,複數個芯材層32的每一個於其後端部具有作為受光部之一例的鏡面34。
如圖3所示,鏡面34是相對於下包覆層31的下表面(沿著面方向的表面)成45度角度之斜面。又,鏡面34是光傳輸方向轉換構件(或是光路轉換構件),其是將從光元件50射入之光(光訊號)的傳輸方向從上下方向變更為前後方向。亦即,鏡面34是接收從光元件50射出之光的構件。
芯材層32之下包覆層31的折射率,是相對於下包覆層31之折射率而設定得較高。芯材層32的材料,是從滿足上述之折射率的材料中選擇,具體而言,是選擇具有高折射率、優異之絕緣性及透明性的樹脂,具體而言,是從在下包覆層31中所例示的樹脂中選擇。芯材層32的厚度為例如5μm以上,較佳為30μm以上,又,為例如100μm以下,較佳為70μm以下。芯材層32的寬度為例如5μm以上,較佳為50μm以上,又,為例如200μm以下,較佳為100μm以下。相鄰之芯材層32間的間隔為例如10μm以上,較佳為150μm以上,又,為例如2000μm以下,較佳為1500μm以下。
如圖3所示,上包覆層33會被覆芯材層32。具體而言,上包覆層33是被覆芯材層32的下表面及寬度方向兩側面。上包覆層33在平面視角下,具有與下包覆層31之外形形狀相同的外形形狀。上包覆層33具有在前後方向上延伸之大致片材(平板)形狀。
上包覆層33的折射率,是相對於芯材層32之折射率而設定得較低。較佳為上包覆層33的折射率與下包覆層31的折射率相同。上包覆層33的材料,是從滿足上述之折射率的材料中選擇,具體而言,是選擇具有低折射率、優異之絕緣性及透明性的樹脂,具體而言,是選擇與下包覆層31相同的樹脂。上包覆層33的厚度為例如2μm以上,較佳為5μm以上,又,為例如600μm以下,較佳為40μm以下。
電路基板40是配置於光波導30之上。電路基板40是形成光電混合基板1的上層。如圖1所示,電路基板40是涵蓋光元件安裝部2的整個區域(光元件安裝區域4及電傳輸區域5)與光傳輸部3的整個區域而連續配置。因此,電路基板40在平面視角下,具有與光電混合基板1相同的外形形狀。
如圖2及圖3所示,電路基板40是朝向上側而依序具備金屬支撐層41、基底絕緣層42、導體層43、及覆蓋絕緣層44。具體而言,電路基板40具備金屬支撐層41、配置於金屬支撐層41的上表面的基底絕緣層42、配置於基底絕緣層42的上表面的導體層43、及以被覆導體層43一部分的方式配置於基底絕緣層42的上表面的覆蓋絕緣層44。
如圖3所示,電路基板40更具備金屬保護層45。較佳的是,電路基板40是僅由金屬支撐層41、基底絕緣層42、導體層43、覆蓋絕緣層44、及金屬保護層45所構成。
金屬支撐層41是支撐導體層43的補強層。雖然未描繪於圖1上,但是金屬支撐層41是設置於光元件安裝部2(光元件安裝區域4及電傳輸區域5)。
如圖1~圖3所示,金屬支撐層41具有與複數個(3個)光元件安裝區域4相對應的複數個(3個)支撐開口部48。再者,在圖2及圖3中,僅描繪1個支撐開口部48。複數個支撐開口部48的每一個會在厚度方向上貫通金屬支撐層41。在平面視角下,複數個支撐開口部48的每一個會包含鏡面34。再者,於複數個支撐開口部48的每一個中充填有下包覆層31的一部分。因此,在支撐開口部48內,是基底絕緣層42的下表面直接接觸於下包覆層31的上表面。
作為金屬支撐層41的材料,可列舉例如不銹鋼、42合金、鋁、銅鈹合金、磷青銅、銅、銀、鋁、鎳、鉻、鈦、鉭、鉑、金等之金屬。金屬支撐層41的厚度為例如3μm以上,較佳為10μm以上,又,為例如100μm以下,較佳為50μm以下。
基底絕緣層42是與金屬支撐層41一起支撐導體層43的支撐層(基底支撐層)。又,基底絕緣層42是使導體層43與金屬支撐層41絕緣的絕緣層。
雖然未描繪於圖1上,但基底絕緣層42是設置於光元件安裝部2及光傳輸部3之雙方。基底絕緣層42在平面視角下,具有與電路基板40外形形狀相同的外形形狀。基底絕緣層42具有大致平板形狀。
如圖2及圖3所示,基底絕緣層42是連續具有厚壁部51、及比厚壁部51薄的薄壁部52(圖1之以細虛線所包圍之區域)。
如圖1之細虛線所示,薄壁部52是對應於複數個(3個)光元件安裝區域4的每一個而設置。複數個(3個)薄壁部52的每一個,是在平面視角下大致矩形的區域。
如圖2及圖3所示,薄壁部52的下表面是形成與厚壁部51的下表面共通的相同平面。另一方面,薄壁部52的上表面是相對於厚壁部51的上表面而位於下側。
如圖1所示,複數個薄壁部52的每一個是與複數個光元件安裝區域4的每一個部分地重複。具體而言,薄壁部52是位於相對於光元件安裝區域4朝後側稍微錯開的位置。
詳細而言,薄壁部52的前端緣是位於光元件安裝區域4的前端緣及前後方向中央部之間。亦即,薄壁部52的前端緣是配置在光元件安裝區域4的緊接前端緣的後側。
薄壁部52後端緣是隔著間隔而位於光元件安裝區域4的後端緣之後側。具體而言,薄壁部52的後端緣是配置在光元件安裝區域4的緊接後端緣的後側。
又,如圖2及圖3所示,薄壁部52的上表面一體成形地具有平面部61與斜面部62,該平面部61是在其中央部平行於面方向,該斜面部62是配置於平面部61的周圍,且隨著朝向外側而朝上側前進(傾斜)。平面部61的中央部在平面視角下,與鏡面34重複。
厚壁部51是從薄壁部52的環周端緣朝面方向(前後方向及寬度方向)外側擴展。
基底絕緣層42的材料為例如具有絕緣性之樹脂,較佳為具有絕緣性及可撓性之樹脂。作為基底絕緣層42的材料,可列舉例如聚醯亞胺樹脂、聚醚腈樹脂、聚醚碸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、聚氯乙烯樹脂等之樹脂,較佳可列舉聚醯亞胺。
厚壁部51的厚度T1為例如2μm以上,較佳為5μm以上,又,為例如50μm以下,較佳為15μm以下。
薄壁部52的厚度T2之厚度為例如18μm以下,較佳為10μm以下,又,為例如1μm以上,較佳為3μm以上。
相對於厚壁部51的厚度T1為100%,厚壁部51及薄壁部52的厚度之差(T1-T2)為例如95%以下,較佳為90%以下,又,為例如10%以上,較佳為50%以上。
薄壁部52在平面視角下的尺寸可根據光元件50在平面視角下的尺寸等而適當設定。
如圖1及圖3所示,導體層43包含在外部的電路基板(圖未示)及光元件50之間傳輸電(電氣訊號)的電氣訊號圖案21、及不傳輸電(電氣訊號)而是支撐光元件50的導體支撐圖案22。
電氣訊號圖案21是位於導體層43中之後部的後側圖案。電氣訊號圖案21是位於涵蓋光元件安裝區域4的後端部及電傳輸區域5的位置。電氣訊號圖案21是連續而具備複數條配線23、複數個外部側端子24、及複數個作為端子之一例的元件側端子25。
複數條配線23是在寬度方向上互相隔著間隔而成行配置。複數條配線23的每一條具有沿著前後方向延伸的長條形狀。配線23除了在電傳輸區域5中的後端部以外,設置於基底絕緣層42的厚壁部51之上。
複數個外部側端子24的每一個是於複數條配線23的每一條的後端部連續。複數個外部側端子24是在寬度方向上互相隔著間隔而成行配置。複數個外部側端子24的每一個在平面視角下,具有大致矩形形狀(方形焊盤形狀)。圖3中雖未描繪,但複數個外部側端子24是在電傳輸區域5中的後端部中,設置於厚壁部51之上。
複數個元件側端子25的每一個是於複數條配線23的每一條的前端部連續。複數個元件側端子25是在寬度方向上互相隔著間隔而成行配置。複數個元件側端子25的每一個在平面視角下,具有大致矩形形狀(方形焊盤形狀)。如圖2及圖3所示,複數個元件側端子25是在光元件安裝區域4的後端部中,設置於基底絕緣層42的薄壁部52之上。具體而言,複數個元件側端子25的每一個是配置於薄壁部52之後端部中的平面部61及斜面部62之上。亦即,元件側端子25的前側部分是設置於平面部61的後端部之上,另一方面,元件側端子25的後側部分是設置於斜面部62之上。因此,元件側端子25具有在其前後方向中央部中彎曲的截面形狀。又,元件側端子25並未設置於平面部61的前後方向中央部及前端部,而是使其等露出。
相向於元件側端子25的下側的薄壁部52相當於第1基底部53。
又,如圖1及圖2所示,複數條配線23的每一條、複數個外部側端子24的每一個、及複數個元件側端子25的每一個,是相對於1個光元件安裝區域4而設置2個(1對)。特別是,於電路基板40中設置有與3個光元件安裝區域4相對應的3對元件側端子25。與1個光元件安裝區域4相對應的2個元件側端子25是在寬度方向上隔著間隔而相向配置。具體而言,2個元件側端子25在寬度方向上投影時是互相重複。
如圖1及圖3所示,導體支撐圖案22是導體層43中的位於前部的前側圖案。導體支撐圖案22是隔著間隔而配置於電氣訊號圖案21的前側。亦即,導體支撐圖案22是與電氣訊號圖案21獨立而設置。導體支撐圖案22是與電氣訊號圖案21相絕緣。
導體支撐圖案22是對應於複數條配線23而設置,並具備複數條(6條)導線26。複數條導線26是在寬度方向上互相隔著間隔而成行配置。複數條導線26的每一條具有沿著前後方向延伸的長條形狀。複數條導線26是在光元件安裝區域4中的前端部、以及光傳輸部3中設置於基底絕緣層42的厚壁部51之上。
複數條導線26,在投影於前後方向時,是與複數條配線23重複。總而言之,複數條導線26是配置於使複數條配線23朝向前側延伸的延長線上。例如,複數條導線26是以與複數條配線23相同寬度且相同間隔(在寬度方向上相同間隔)的方式而配置。
導體支撐圖案22當中位於光元件安裝區域4的部分,相當於導體層43之一部分的一例即導體支撐部57。
如圖1所示,導線26是對1個光元件安裝區域4設置2條(1對)。與1個光元件安裝區域4相對應的2條(1對)導線26,是沿著前後方向配置成其等的寬度方向上之間隔成為固定,具體而言,是在平面視角下平行。與1個光元件安裝區域4相對應的2條導線26,是位於寬度方向一側的第1線27、及隔著間隔而位於第1線27之寬度方向另一側的第2線28。
如圖2所示,第1線27及第2線28的每一條的後端面,與被覆其寬度方向兩側面及上表面的覆蓋絕緣層44的後端面在厚度方向及寬度方向上為同一平面。第1線27及第2線28的後端面、與上述覆蓋絕緣層44的後端面是相連續。第1線27及第2線28的後端面都是從覆蓋絕緣層44露出。
再者,如圖4所示,第1線27及第2線28的每一條具有截面視角下的大致矩形狀。因此,第1線27及第2線28的每一條具有上表面及側面相交的2條稜線29。
作為導體層43的材料,可列舉例如銅、鎳、金、銲錫等的導體,較佳可列舉銅。
導體層43的厚度為例如2μm以上,較佳為5μm以上,又,為例如20μm以下,較佳為15μm以下。
如圖3及圖4所示,覆蓋絕緣層44是設置於光元件安裝部2及光傳輸部3之雙方。又,覆蓋絕緣層44是設置於基底絕緣層42的厚壁部51之上,但是並未設置於薄壁部52(更具體而言,是平面部61)之上(具有使薄壁部52露出的圖案)。覆蓋絕緣層44在平面視角下,具有與基底絕緣層42的外形形狀相同的外形形狀。
覆蓋絕緣層44是被覆配線23及導線26的保護絕緣層。另一方面,覆蓋絕緣層44是使外部側端子24及元件側端子25露出。
再者,覆蓋絕緣層44具有使薄壁部52露出的覆蓋開口部9。
覆蓋絕緣層44具有順應於基底絕緣層42之上表面、以及配線23及導線26之上表面的截面形狀。又,位於導線26之上的覆蓋絕緣層44當中位於光元件安裝區域4的部分,是相當於作為覆蓋絕緣層44的一部分之一例的覆蓋支撐部58。覆蓋支撐部58是與導體支撐圖案22一起支撐光元件50。
具體而言,覆蓋支撐部58是在光元件安裝區域4中位於導體支撐圖案22之上的部分。詳細而言,覆蓋絕緣層44是被覆2條導線26(第1線27及第2線28)的每一條之上表面及寬度方向兩側面、及與導線26在厚度方向上不相向(在平面視角下錯開)的基底絕緣層42的上表面。
光元件安裝區域4中的覆蓋絕緣層44的上表面,是在安裝光元件50時,作為與光元件50在厚度方向上相向之相向面的一例之元件相向面8。元件相向面8連續具有在上表面對應於2條導線26的2個第1面35、以及對應於2條導線26之間的基底絕緣層42的上表面的第2面36。
2個第1面35是在寬度方向互相隔著間隔而成行配置。2個第1面35是在厚度方向上位於相同位置。第1面35是覆蓋支撐部58的上表面。
第2面36是位於從第1面35朝下側遠離的位置。亦即,第2面36是位於從第1面35朝下側之位置。第2面36是在平面視角下位於2個第1面35之間。具體而言,第2面36會連結2個第1面35。又,第2面36連續具有2個彎曲面37、及平面38,該2個彎曲面37是從2個第1面35的每一個的寬度方向內端部對應於稜線29而彎曲,該平面38是連結2個彎曲面37的寬度方向內端部。平面38是平行於基底絕緣層42的上表面。
另一方面,覆蓋支撐部58是與導體支撐部57一起構成支撐部56。
支撐部56是用於支撐光元件50之後端部的下表面的台座。具體而言,支撐部56具備導體支撐部57及覆蓋支撐部58。較佳的是,支撐部56僅以導體支撐部57及覆蓋支撐部58所構成。支撐部56的上表面(第1面35)是光元件50之前端部所直接接觸的台座面。
在厚度方向上對支撐部56與光元件50進行投影時,於支撐部56與光元件50之間是鏡面34所在。詳細而言,朝厚度方向及寬度方向之雙方對支撐部56與光元件50進行投影的投影面中,於支撐部56與光元件50之間是鏡面34所在。
另一方面,在基底絕緣層42中,與支撐部56的下側相向的部分是包含在厚壁部51中,且所述部分為第2基底部54。
覆蓋絕緣層44的材料,可列舉在基底絕緣層42中所例示之樹脂。
覆蓋絕緣層44的厚度為例如2μm以上,較佳為4μm以上,又,為例如20μm以下,較佳為10μm以下。再者,覆蓋絕緣層44的厚度,在與導體層43不重疊的區域中,是從基底絕緣層42之上表面到覆蓋絕緣層44之上表面為止的長度,在與導體層43重疊的區域中,是從導體層43之上表面到覆蓋絕緣層44之上表面為止的長度。特別是,覆蓋支撐部58的厚度是從導體支撐部57的上表面到第1面35為止的長度。
金屬保護層45是設置於外部側端子24(參照圖1,在圖3中並未描繪)及元件側端子25的表面。特別是,連續被覆元件側端子25的上表面及左右兩側面以及前側面。
金屬保護層45為例如鍍敷層。作為金屬保護層45的材料,可列舉例如金等鍍敷材料。
並且,元件側端子25及與其相對應之金屬保護層45是構成端子部55。亦即,端子部55具備金屬保護層45與元件側端子25。較佳的是,端子部55是僅以金屬保護層45與元件側端子25所構成。
端子部55的上表面是金屬保護層45的上表面,其相對於支撐部56的上表面位於其下側。具體而言,端子部55的上表面是相對於支撐部56的上表面,而位於例如1μm以上的下側,且較佳為10μm以上的下側。
接著參照圖5A~圖6I來說明光電混合基板1的製造方法。
在光電混合基板1的製造方法中,是依序實施製造電路基板40的第1步驟及製造光波導30的第2步驟。
在第1步驟中,是如圖5A所示,首先,準備金屬支撐層41。金屬支撐層41是以平板形狀(具體而言,是做成沒有支撐開口部48(參照圖6F)的金屬板)來準備。
如圖5B所示,接著,將基底絕緣層42以具有厚壁部51及薄壁部52的方式設置在金屬支撐層41上。
例如,將含有樹脂的感光性樹脂組成物塗佈於金屬支撐層41上,之後,藉由包含漸變式曝光法的光刻法,形成具有厚壁部51及薄壁部52的基底絕緣層42,之後,根據需要使其加熱(硬化)。
或是,也可以藉由不包含漸變式曝光法之光刻法,形成不具有薄壁部52,而具有厚壁部51的基底絕緣層42,接著,藉由蝕刻或雷射加工等來形成薄壁部52。或是,也可以藉由依序積層對應於薄壁部52之第1層、及對應於厚壁部51之第2層之2個(2層),而形成基底絕緣層42。
如圖5C所示,接著,在基底絕緣層42上形成導體層43。具體而言,是以添加法或消去法,較佳為添加法,並以具有電氣訊號圖案21及導體支撐圖案22(包含導體支撐部57)之圖案來形成導體層43。此時,元件側端子25是順應於薄壁部52後端緣之斜面以及於其前側連續之平面而設置。
如圖5D所示,接著,以使外部側端子24(參照圖1)以及元件側端子25、與薄壁部52露出且被覆配線23及導體支撐圖案22的方式,將覆蓋絕緣層44(包含覆蓋支撐部58)形成在基底絕緣層42的厚壁部51上。
具體而言,是將含有上述之樹脂的感光性樹脂組成物,塗佈於基底絕緣層42及導體層43之上,之後,藉由光刻法形成覆蓋絕緣層44,且之後,根據需要使其加熱(硬化)。
藉此,可形成具備導體支撐部57及覆蓋支撐部58的支撐部56。
接著,如圖5E所示,將金屬保護層45設置於外部側端子24(參照圖1)及元件側端子25的表面。
可藉由例如電解鍍敷等,來設置金屬保護層45。藉此,可形成具備元件側端子25及金屬保護層45的光元件50。
如圖6F所示,之後,藉由例如蝕刻等對金屬支撐層41進行外形加工,並形成支撐開口部48。
藉由這樣的第1步驟,得到電路基板40。
其次,實施製造光波導30的第2步驟。
如圖6G及圖6H所示,在第2步驟中,是在光電混合基板3之下製作光波導30。詳細而言,是在基底絕緣層42及金屬支撐層41之下製成光波導30。
參照圖6G,具體而言,是將包含上述之樹脂的感光性樹脂組成物塗佈於基底絕緣層42及金屬支撐層41之下,之後,藉由光刻法來形成下包覆層31。
然後,將包含上述之樹脂的感光性樹脂組成物塗佈於下包覆層31之下,之後,藉由光刻法來形成芯材層32。
之後,如圖6G所示,將包含上述之樹脂的感光性樹脂組成物,塗佈於下包覆層31及芯材層32之下,之後,藉由光刻法來形成上包覆層33。
之後,如圖6H所示,例如對芯材層32施行雷射加工或切割加工,以在芯材層32形成鏡面34。
藉由這樣的第2步驟,以製作光波導30。
藉此,可得到具備電路基板40及光波導30的光電混合基板1。
該光電混合基板1是以單一的形式流通,且產業上可利用之裝置。具體而言,光電混合基板3是可以與接著要說明的電接合構件39(參照圖6I)及光元件50(參照圖3)分開地以單一的形式流通。亦即,光電混合基板3是尚未構成(製造)光電混合基板組件7的狀態。
如圖6I所示,之後,將電接合構件39設置於光電混合基板1。
電接合構件39是將端子部55與接著說明之電極46進行電連接,並且將其等接合並固定之構件。作為電接合構件39的材料,可列舉例如可藉由超音波及加壓而熔融的材料,具體而言為銲料等。電接合構件39為例如銲球等。將電接合構件39載置於端子部55中的金屬保護層45之上。更具體而言,是將電接合構件39至少配置於元件側端子25的前側部分(相向於斜面部62的部分)。電接合構件39的量是設定成其上端緣與第1面35相同高度或是比其更位於上側。
藉此,可得到設置有電接合構件39的光電混合基板1。設有電接合構件39的光電混合基板1也是以單一的形式流通,且產業上可利用之裝置。具體而言,光電混合基板3是可以與接著要說明的光元件50(參照圖3)分開地以單一的形式流通。
此外,可根據需要,而將外部側端子24與外部的電路基板(圖未示)進行電連接。
接著,說明使用上述之光電混合基板1來製造光電混合基板組件7的方法、以及光電混合基板組件7。
再者,在以下的說明中,有時僅以「組件7」稱呼光電混合基板組件7。
在製造組件7時,是準備光電混合基板1、及複數個(3個)光元件50。
複數個光元件50的每一個具備平面視角下大致矩形平板形狀,並如圖3所示且如在圖1中被塗黑的形式,具備2個電極46及1個射出口47。
如圖1所示,2個電極46是在光元件50的下表面中的後端部的寬度方向兩端部互相隔著間隔而相向配置。2個電極46間的長度是與對應於1個光元件安裝區域4之光元件安裝部2中的2個元件側端子25之間的間隔相對應。
再者,電極46並未設置於光元件50的前端部。
射出口47是相對於電極46而隔著間隔配置於後側。具體而言,射出口47是位於下表面中的面方向中央部(前後方向中央部及寬度方向中央部)。
接著,將光元件50在2個電極46及射出口47朝下的狀態下,藉由例如超音波接合裝置的手臂(圖未示)把持,以在光元件安裝區域4的上側配置光元件50。此時,在平面視角下,是使光元件50移動成射出口47與鏡面34重複(相向)。
接著,使光元件50朝下側移動,以使光元件50之電極46接觸於電接合構件39,並且使光元件50的後端部接觸於支撐部56的上表面(台座面)。同時,一邊對光元件50賦與超音波,一邊以較弱之力對電接合構件39按壓光元件50。於是,電接合構件39熔融,接著,電接合構件39冷卻並固化(凝固)。藉此,將端子部55與光元件50的電極46電連接。藉此,光元件50可透過電氣訊號圖案21及電接合構件39,來與外部的電路基板(圖未示)電連接。亦即,光元件50是成為可從射出口47射出光之狀態。再者,在該光電混合基板1中,光元件50的下表面是相對於光元件安裝部2之面方向而大致平行。
另一方面,因為射出口47在平面視角下是與鏡面34相向,因此只要從射出口47朝向下側射出光,光會被鏡面34所接收,而在芯材層32內朝向前側傳輸。藉此,可讓光元件50對光電混合基板1進行光連接。
之後,如圖3之假想線及圖4之假想線所示,可藉由例如塗佈、注入等來對薄壁部52及光元件50設置密封樹脂。具體而言,是利用密封樹脂以埋設電接合構件39及光元件50的方式,朝覆蓋開口部9內充填(加入)成被覆薄壁部52之上表面。
作為密封樹脂,並未特別限定,可列舉例如環氧樹脂、聚矽氧樹脂等之具有透明性的硬化性樹脂。
之後,若密封樹脂為硬化性樹脂,則使其硬化。藉此,形成密封部6。
藉此,可製造具備光電混合基板1、光元件50、對其等進行電接合的電接合構件39、及密封光元件50之密封部6的組件7。
並且,在該光電混合基板1中,是讓端子部55與光元件50的後端部中的電極46相連接,另一方面,可以藉由支撐部56來支撐光元件50的前端部59。
又,因為端子部55的上表面相對於支撐部56的上表面位於下側,所以即使將電接合構件39設置於端子部55而使端子部55與電極46電連接,仍然可以抑制光元件50的前端部59相對於後端部位於上側之情形。
因此,可以抑制光元件50的傾斜。
其結果,可以藉由鏡面34,確實地接收從光元件50射出之光,並抑制光波導與端子部55之光連接可靠性的降低。
在該光電混合基板1中,因為第2面36在光電混合基板1與光元件50連接時,相對於與光元件50接觸的第1面位於遠離光元件50的位置,亦即位於下側,所以可以在光元件50與第2面36之間設置硬化性樹脂硬化而成的密封部6。因此,由於硬化性樹脂硬化時而於厚度方向上收縮之時,會受到光元件50與第2面36相接近之力,因而使光元件50可以密合於第1面。其結果,可以讓光元件50更確實地接著於第1面。
根據該光電混合基板1,由於將基底絕緣層42的一部分配置於端子部55的下側,且導體層43及覆蓋絕緣層44的每一個的一部分即導體支撐部57及覆蓋支撐部58是位於基底絕緣層42之下側的支撐部56,所以可以更確實地使端子部55的上表面相對於支撐部56的上表面位於下側。
根據該光電混合基板1,可以藉由具備第1基底部53與第2基底部54的基底絕緣層42,而以簡單的構成,簡便地使端子部55之上表面相對於支撐部56之上表面位於下側。
在該組件7中,是將光元件50的電極46與端子部55電連接,並且將光元件50的前端部59支撐於支撐部56。
又,因為端子部55的上表面相對於支撐部56的上表面位於下側,所以即使將電接合構件39設置於端子部55而使端子部55與電極46電連接,仍然可以抑制光元件50的前端部59相對於後端部位於上側之情形。
因此,可以抑制光元件50的傾斜。
其結果,可以藉由鏡面34,確實地接收從光元件50射出之光,並抑制光波導與光元件50之光連接可靠性的降低。
該組件7由於具備將光元件50密封的密封部6,所以可以提升光元件50的耐久性。
另一方面,由於密封部6是將硬化性樹脂硬化而形成,所以在電路基板不具備支撐部56的情況下,在硬化性樹脂硬化時而於厚度方向上收縮之時,光元件50會受到該前端部59欲朝厚度方向方側移動之力,但是在該組件7中,因為電路基板具備支撐部56,所以可以藉由支撐部56限制光元件50的前端部59往下側的移動。
因此,可以確實地抑制光元件50的傾斜。
接著,說明上述之一實施形態的變形例。
在以下的各變形例中,針對與上述之一實施形態同樣的構件及步驟,是附加相同的參照符號,並省略其詳細的說明。又,可以適當地組合各變形例。此外,各變形例,除特別記載以外,皆可以發揮與一實施形態同樣的作用效果。
如圖3所示,在一實施形態中,光元件50前端部的下表面是直接接觸於第1面35(被支撐)。但是,例如,雖未圖未,也可以將假(dummy)電極設置於光元件50前端部的下表面,並將其作為金屬支撐部來使用,而直接接觸(被支撐)於第1面35。
如以圖3的假想線及圖4的假想線所示,在一實施形態中,組件7具備密封部6。但是,例如以圖3的實線及圖4的實線所示,組件7也可以不具備密封部6,而是讓電接合構件39及光元件50露出於外部。
如圖4所示,在一實施形態中,雖然對應於1個光元件安裝區域4的導線26會具有2條(第1線27及第2線28),但其數量並未特別限定,例如,雖然未圖未示,但亦可具有3條以上。
如圖7所示,對應於1個光元件安裝區域4的導線26亦可為1條。導線26雖然未圖未,但在前後方向上投影之時,是位於可投影於光元件安裝區域4之寬度方向中央的位置。
第1面35是對應於1個光元件安裝區域4而設置1個。
第2面36是位於第1面35的寬度方向兩側。
如圖7的假想線所示,密封部6是在覆蓋支撐部58的寬度方向兩側中充填於光元件50的下表面與2個第2面36之間。
只要是該光電混合基板1,即可以利用1個第1面35及2個電極46之2者(3點支撐)這樣的簡單的構成,來簡便地支撐光元件50。
另一方面,導線26的數量宜為複數條,較佳為2條。只要是導線26的數量為複數條,即可以使第1面35數量成為複數個,以將光元件50的前端部59穩定並支撐。特別的是,只要第1面35的數量為2個,即能夠在2個第1面35及2個電極46的4個點上,更穩定支撐光元件50。
又,在一實施形態中,複數條導線26是以與複數條配線23同寬且相同間隔來配置。但是,亦可將複數條導線26及複數條配線23以不同的寬度及/或間隔來配置。較佳的是以同寬且相同間隔來配置複數條導線26與複數條配線23。根據該構成,可以統一地且簡便地形成包含導線26的導體支撐圖案22、及包含配線23的電氣訊號圖案21。
此外,在一實施形態中,是如圖1所示,雖然導線26的配置在投影於前後方向之時,是與配線23重複,但導線26的配置,並不限於上述,亦可例如,雖然未圖示,但亦可與配線23不重複,又,亦可為其一部分與配線23重複、且其餘部分與配線23不重複。
又,如圖8所示,導體支撐圖案22的寬度亦可較寬。具體而言,導體支撐圖案22的寬度是比光元件50的寬度更寬。又,第1面35的寬度亦比光元件50的寬度更寬。
在該變形例中,元件相向面8是不具有第2面36,而具有第1面35。
但是,相較於如圖8所示之變形例,較理想的是如圖4所示,元件相向面8具有第2面36的一實施形態。若是一實施形態,即可將硬化性樹脂充填於光元件50與第2面36之間,若該硬化性樹脂收縮,即可將光元件50朝向第2面36(下側)按壓(賦與勢能)。因此,光元件50可以更確實地接觸於第1面35。
如圖4所示,在一實施形態中,支撐部56具備導體支撐部57及覆蓋支撐部58。另一方面,如圖9所示,支撐部56也可以不具備導體支撐部57,而具備覆蓋支撐部58。較佳的是,支撐部56僅以覆蓋支撐部58所構成。
為了形成覆蓋支撐部58,首先,如圖11A所示,是以不具有導體支撐圖案22(參照圖5C之右側圖)而具有電氣訊號圖案21之圖案來形成導體層43。
如圖11B所示,接著形成覆蓋絕緣層44。
如圖11C所示,之後,藉由對覆蓋絕緣層44進行蝕刻(乾蝕刻等)等,以去除覆蓋絕緣層44的一部分,而形成覆蓋支撐部58。
如圖2及圖3所示,在一實施形態中,導線26(導體支撐圖案22)的後端面是與覆蓋絕緣層44的後端面相連續。但是,如圖12所示,也可以藉由覆蓋絕緣層44被覆導線26的後端面。
藉此,即可以降低導線26與電接合構件39及光元件50的短路的可能性。
參照圖1,並如圖13所示,可以將基底絕緣層42在電傳輸區域5中設為薄壁部52。
薄壁部52是涵蓋光元件安裝區域4及電傳輸區域5而形成。
將電氣訊號圖案21的全部(配線23、外部側端子24及元件側端子25)設置於薄壁部52的上表面。
又,如圖14所示,基底絕緣層42也可以不具有薄壁部52而具有厚壁部51。基底絕緣層42具有均勻的厚度T2。
元件側端子25是設置於厚壁部51的上表面。
如圖2所示,在一實施形態中,薄壁部52在其周端緣具有斜面。但是,雖然未圖未,薄壁部52也可以不具有斜面,而具有均勻的厚度T1。
在該一實施形態中,是如圖1所示,雖然針對1個光電混合基板1設置1個光元件50,但如圖15所示,亦可為複數個。
此外,相對於1個光元件50的電極46之數量並未限定,可為例如單個,又,如圖15所示,亦可為3個以上(例如,6個等)。 再者,上述發明雖然是作為本發明的例示之實施形態而提供,但其只不過是例示,並不是要限定地進行解釋。對該技術領域之通常知識者來說可明瞭之本發明的變形例均可包含在後述申請專利範圍中。 産業上之可利用性
可將光電混合基板設置於組件。
1‧‧‧光電混合基板
2‧‧‧光元件安裝部
3‧‧‧光傳輸部
4‧‧‧光元件安裝區域
5‧‧‧電傳輸區域
6‧‧‧密封部
7‧‧‧光電混合基板組件
8‧‧‧元件相向面
21‧‧‧電氣訊號圖案
22‧‧‧導體支撐圖案
23‧‧‧配線
24‧‧‧外部側端子
25‧‧‧元件側端子
26‧‧‧導線
27‧‧‧第1線
28‧‧‧第2線
29‧‧‧稜線
30‧‧‧光波導
31‧‧‧下包覆層
32‧‧‧芯材層
33‧‧‧上包覆層
34‧‧‧鏡面
35‧‧‧第1面
36‧‧‧第2面
37‧‧‧彎曲面
38‧‧‧平面
39‧‧‧電接合構件
40‧‧‧電路基板
41‧‧‧金屬支撐層
42‧‧‧基底絕緣層
43‧‧‧導體層
44‧‧‧覆蓋絕緣層
45‧‧‧金屬保護層
46‧‧‧電極
47‧‧‧射出口
48‧‧‧支撐開口部
50‧‧‧光元件
51‧‧‧厚壁部
52‧‧‧薄壁部
53‧‧‧第1基底部
54‧‧‧第2基底部
55‧‧‧端子部
56‧‧‧支撐部
57‧‧‧導體支撐部
58‧‧‧覆蓋支撐部
59‧‧‧前端部(第1方向一端部之一例)
61‧‧‧平面部
62‧‧‧斜面部
T1、T2‧‧‧厚度
圖1是顯示本發明之光電混合基板之一實施形態的平面圖。 圖2是顯示圖1所示之光電混合基板的光元件安裝區域之局部缺口正面立體圖。 圖3是顯示沿著圖1所示之光電混合基板之A-A線的側截面圖。 圖4是顯示沿著圖1所示之光電混合基板之B-B線的側截面圖。 圖5A~圖5E是光電混合基板的製造步驟圖,圖5A顯示準備金屬支撐層之步驟,圖5B顯示形成基底絕緣層之步驟,圖5C顯示形成導體層之步驟,圖5D顯示形成覆蓋絕緣層之步驟,圖5E顯示形成金屬保護層之步驟,且各圖的左側圖及右側圖是分別對應於圖3及圖4。 圖6F~圖6I是接續於圖5E,且為光電混合基板的製造步驟圖,圖6F顯示形成支撐開口部之步驟,圖6G顯示形成下包覆層、芯材層、及上包覆層之步驟,圖6H顯示形成鏡面之步驟,圖6I顯示設置電接合構件之步驟,且各圖的左側圖及右側圖是分別對應於圖3及圖4。 圖7是顯示作為光電混合基板之變形例且為對應於圖4的側截面圖。 圖8是顯示作為光電混合基板之變形例且為對應於圖4的側截面圖。 圖9是顯示作為光電混合基板之變形例且為對應於圖4的側截面圖。 圖10是顯示作為圖9所示之光電混合基板且為對應於圖3的側截面圖。 圖11A~圖11C是圖9及圖10所示之形成覆蓋支撐部的步驟圖,圖11A顯示形成電氣訊號圖案之步驟,圖11B顯示形成覆蓋絕緣層之步驟,圖11C顯示形成覆蓋支撐部之步驟。 圖12是顯示作為光電混合基板之變形例且為對應於圖3的側截面圖。 圖13是顯示作為光電混合基板之變形例且為對應於圖3的側截面圖。 圖14是顯示作為光電混合基板之變形例且為對應於圖3的側截面圖。 圖15是顯示作為光電混合基板之變形例且為對應於圖1的平面圖。

Claims (6)

  1. 一種光電混合基板,是朝向厚度方向一方向依序具備光波導、及電路基板, 且在正交於前述厚度方向的第1方向一端部具有電極,並用於對從前述第1方向一端部及另一端部之間射出光的光元件進行光連接及電連接, 該光電混合基板之特徵在於: 前述電路基板具備: 與前述電極電連接的端子部;及 支撐前述光元件的前述第1方向另一端部的支撐部, 前述光波導具備用於接收從前述光元件射出之光的受光部, 前述受光部在已投影於前述厚度方向時,是位於前述端子部及前述支撐部之間, 前述端子部的前述厚度方向一表面相對於前述支撐部之前述厚度方向一表面,是位於厚度方向另一側。
  2. 如請求項1之光電混合基板,其中前述電路基板具有在前述光電混合基板與前述光元件連接時與前述光元件在前述厚度方向上相向的相向面, 前述相向面具有與前述光元件接觸的第1面、及相對於前述第1面位於遠離前述光元件的位置的第2面。
  3. 如請求項1之光電混合基板,其中前述電路基板是朝向前述厚度方向一方向而依序具備基底絕緣層、具有端子的導體層、及露出前述端子的覆蓋絕緣層, 前述端子部具備前述端子, 前述基底絕緣層的一部分是配置於前述端子部的厚度方向另一側, 前述導體層及前述覆蓋絕緣層的一部分是前述支撐部。
  4. 如請求項3之光電混合基板,其中前述基底絕緣層具備: 在前述厚度方向上與前述端子部相向的第1基底部、及在前述厚度方向上與前述支撐部相向的第2基底部, 且前述第1基底部比前述第2基底部薄。
  5. 一種光電混合基板組件,其特徵在於: 具備: 如請求項1之光電混合基板;及 光元件,在正交於前述厚度方向的第1方向一端部具有電極,且從前述第1方向一端部及另一端部之間射出光, 前述光元件的前述電極與前述端子部電連接,且前述光元件的前述第1方向另一端部被前述支撐部所支撐。
  6. 如請求項5之光電混合基板組件,其更具備將前述光元件密封的密封部, 前述密封部是硬化性樹脂硬化而形成。
TW107111270A 2017-03-31 2018-03-30 光電混合基板及光電混合基板組件 TWI771399B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017070902A JP6941460B2 (ja) 2017-03-31 2017-03-31 光電気混載基板および光電気混載基板アセンブリ
JP2017-070902 2017-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201842377A true TW201842377A (zh) 2018-12-01
TWI771399B TWI771399B (zh) 2022-07-21

Family

ID=63677635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107111270A TWI771399B (zh) 2017-03-31 2018-03-30 光電混合基板及光電混合基板組件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11022768B2 (zh)
JP (1) JP6941460B2 (zh)
KR (1) KR102597730B1 (zh)
CN (1) CN110494783B (zh)
TW (1) TWI771399B (zh)
WO (1) WO2018181693A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7359579B2 (ja) * 2019-07-05 2023-10-11 日東電工株式会社 光電気複合伝送モジュール
US20230341642A1 (en) * 2019-12-27 2023-10-26 Nitto Denko Corporation Opto-electric hybrid board
CN114567962B (zh) * 2020-11-27 2023-11-10 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 电路板的制造方法及电路板

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11502633A (ja) * 1995-01-18 1999-03-02 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 光信号を電気信号に変換する変換装置及びその製造方法
FR2836236B1 (fr) * 2002-02-21 2004-09-17 Framatome Connectors Int Dispositif de couplage optoelectronique perfectionne
US6834133B1 (en) * 2003-08-27 2004-12-21 Intel Corporation Optoelectronic packages and methods to simultaneously couple an optoelectronic chip to a waveguide and substrate
JP2005309008A (ja) 2004-04-20 2005-11-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光受信器
TW200807047A (en) * 2006-05-30 2008-02-01 Sumitomo Bakelite Co Substrate for mounting photonic device, optical circuit substrate, and photonic device mounting substrate
JP4971248B2 (ja) * 2008-05-27 2012-07-11 日東電工株式会社 光電気混載モジュールの製造方法
JP5211940B2 (ja) * 2008-08-29 2013-06-12 日立化成株式会社 光導波路、光電気混載基板及び光モジュール
JP2010147359A (ja) 2008-12-22 2010-07-01 Hitachi Ltd 光モジュール
JP5322873B2 (ja) * 2009-04-27 2013-10-23 京セラ株式会社 光モジュール
WO2012043417A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 住友ベークライト株式会社 光導波路モジュール、光導波路モジュールの製造方法および電子機器
WO2012090901A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 京セラ株式会社 光モジュールおよび光配線基板
JP2012247732A (ja) 2011-05-31 2012-12-13 Hakusan Mfg Co Ltd 光導波路用フェルール及び光導波路用コネクタ
JP5862391B2 (ja) 2012-03-19 2016-02-16 富士通株式会社 光結合構造及び光伝送装置
JP6123271B2 (ja) * 2012-12-14 2017-05-10 富士通株式会社 光電複合基板の製造方法
JP2016106237A (ja) 2013-03-25 2016-06-16 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 光モジュール及び光モジュール製造方法
TW201441705A (zh) * 2013-04-19 2014-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光學通訊模組
TW201441689A (zh) * 2013-04-23 2014-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光通訊裝置
JP6414839B2 (ja) * 2013-09-27 2018-10-31 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
JP6202566B2 (ja) * 2013-10-29 2017-09-27 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
JP6319762B2 (ja) * 2013-10-31 2018-05-09 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
JP6674691B2 (ja) * 2014-12-10 2020-04-01 日東電工株式会社 光電気混載基板
JP6437875B2 (ja) * 2015-04-21 2018-12-12 新光電気工業株式会社 光導波路装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018173514A (ja) 2018-11-08
WO2018181693A1 (ja) 2018-10-04
JP6941460B2 (ja) 2021-09-29
CN110494783B (zh) 2022-01-04
KR20190132373A (ko) 2019-11-27
TWI771399B (zh) 2022-07-21
US11022768B2 (en) 2021-06-01
US20200150359A1 (en) 2020-05-14
KR102597730B1 (ko) 2023-11-02
CN110494783A (zh) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7596289B2 (en) Optical/electrical hybrid substrate
US4929965A (en) Optical writing head
JP4209490B2 (ja) 配線基板
EP2733512A2 (en) Optical module and fabrication method
US7273765B2 (en) Solid-state imaging device and method for producing the same
TW201842377A (zh) 光電混合基板及光電混合基板組件
TWI437300B (zh) 光電傳輸連接器、光電傳輸裝置及電子裝置
US7315669B2 (en) Photoelectric transducer and photoelectric transducer element array
US10168495B1 (en) Optical waveguide and optical circuit board
TW200540581A (en) Optical device and method for fabricating the same
CN110780393B (zh) 光波导以及光电路基板
TW202146953A (zh) 光電傳送複合模組及光電混載基板
TWI781162B (zh) 光電混合基板、連接器組及其製造方法
JPH0997870A (ja) 電子装置及びその製造方法
TW202142901A (zh) 光電混載基板
TW202146954A (zh) 光電混載基板及光電複合傳送模組
JP6699297B2 (ja) 光モジュール及び光モジュールの製造方法
JP2017173600A (ja) 並列光モジュールおよびその製造方法
JP6006124B2 (ja) 光モジュール用基板および光モジュール
TW202136837A (zh) 光電混載基板
CN115241261A (zh) 显示面板与显示装置
JP2016018576A (ja) 回路付サスペンション基板およびその製造方法
JP2001345504A (ja) 半導体レーザユニット
JP2002337390A (ja) 光書き込みヘッドおよびその組み立て方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees