TW451084B - Optical-electro wiring board, mounted board, and manufacturing method of optical-electro wiring board - Google Patents

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TW451084B
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optical
light
electrical wiring
substrate
board
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TW089112441A
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Takehito Tsukamoto
Masakichi Yoshida
Takao Minato
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Toppan Printing Co Ltd
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Description

4 5 10 8 4 A7 五、發明說明（) 〔背景技術〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 近年來以製造可以更快速進行演算處理之電腦為目的 ，CPU之時鐘頻率有逐漸增高之傾向。在現在之出現有 時鐘頻率為1 G Η z程度之C P U。 但是，通常隨箸電氣元件内部之時鐘頻率之變高，電 氣元件外部之元件間信號速度亦會變為高速。因此，在 電腦中之印刷基板上之由銅形成之電氣配線，會有高頻 電流流動之部份存在，所以會産生雜訊造成錯誤動作， 和會産生電磁波對周圍造成不良之影響。 為著解決此種間題，在印刷基板上之由銅形成之電氣 配線之一部份，以光纖或光導波路之光配線替換，利用 光信號用來代替電信號β在光信號之情況時可以抑制雜 訊和電磁波之發生β f 但是，在電氣配線基板形成電氣配線時，由於該電氣 配線會使電氣配線基板之表面變成具有很大之凹凸狀。 光配線很容易受到該凹凸之影響，其結果是光信號會具 有很大之傳輸損失》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外一方面，當將電氣配線之一部份替換成為光配線 時，用以傳播光電信號和光倍號之光•電氣配線基板， 嵌照其使用目的最好是可以高密度實裝和小型化。 〔發明之掲示〕 本發明針對上逑之間題，其目的是提供可以進行高密 度實裝和小型化，能夠以高效率傳播光之先·電氣配線 基板，實裝基板和光·電氣配線基板之製造方法。 -3 -本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 4 5 1 0 8 4 B7_ 五、發明說明（） 本發明之第1型態是一種光•電氣配線基板，具備有 :基板，形成有穿通孔；和光配線層，積層在該基板， 由用以傳播光之芯子和包夾該芯子之包蓋構成；其特徴 是：該基板具有：電氣配線，形成在第1面；和設置裝 置，形成與該電氣配線電連接，被設在該第1面之該穿 通孔周邊，用來設置光零件；該芯子具有：第1導波路 ，沿箸該基板之第1方向用來傳播光；和第2導波路， 成為與該第1導波路交叉之導波路，其一部份被設在該 穿通孔内，用來傳播垂直該基板之第2方向之光。 本發明之第2型態是在第1態樣之具備有鏡，被設在 該第1導波路和第2導波路交叉之部位，用來將在一方 之導波路傳播之光反射向另外一方之導波路。 本發明之第3型態是在第2態樣之基板中，使該第2 導波路之一端露出到該第1面。 本發明之第4型態是在第2態樣之基板中，更具備有 聚光透鏡，被設在該第1面，形成與該第2導波路之一 端連接〇 本發明之第5態樣是在第2態樣之中，使該第2導波 路所具有之形狀是從該第1面朝向該第1面之相反側之 第2面，或是從該第2面朝向該第1面成為前端較細之 形狀。 本發明之第6形態是一種光*電氣配線基板，具備有 :基板，形成有穿通孔；和光配線層，用來積層該基板 ;其持擞是：該基板具有：電氣配線，形成在第1面； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------—)裝-------- 訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45108 4 A7 B7 3五、發明說明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 設有成 有射 更被 使連 使受受 請零 請件法之 被具形 備反 ，置 ，有 ，或之 申氣 申零方線 置層， 具光 中設 中設 中件件 在電 在光造配 設線蓋 更之 板來 板部 板元元 是有 是有製氣 來配包 ，播 基用 基内 基光光 擻裝 歡裝板電 用光和 中傳 之， 之之 之發受 特實 待實基有 ，該； 板子 樣接 樣孔 樣置或。其板 其板線具 接；光 基芯 態建 態通。態設面上，基 ，基配面 連件播 之該 6 電 7 穿接 7 置光軸板線 板線氣 1 電零傳 樣在 第線 第該連第裝發心基配 基配電第 線光向 態將 或配 或在電或置之中裝氣 裝氣 * 在 配之方 6 來 1 氣 2 和之 2 設件之實電 實電光 ： 氣邊之 第用 第電。第；間第該元路種· 種.種有 電周板 在， 在該件在成之在在光波一光 一光一程 該孔基 是層 是與零是構個是當發導是之 是之是 Η 與通該 樣線 樣成氣樣層多樣成該 2 樣項 樣項樣之 成穿箸 態配 態形電態個該態置，第態 6 態 7 態備 形該沿 7 光 8 ，之 9 多行10設時該11或12或13具 ，之來。第該。第置面第由進第被況在第 1 第 2 第所 置面用子之在孔之裝 1 之線來之置情置之第 之第之是 装 1 ，芯明設通明置第明配用明装之配明圍 明圍明擞 置第子該發被穿發設該發氣置發置件被發範 發範發持 設該芯夾本，該本有在本電裝本設元面本利。本利本其 和在：包 鏡向 具設 該接 該光光 專件 專 . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------W裝--------訂---------線K (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451084 A7 B7 五、發明說明（） 電氣配線基板，形成穿通孔；在該第1面之相反倒之第 2面，貼合由芯子和包圍該芯子之包蓋所構成之光配線 層；和在該光配線層形成鏡，用來將它在該芯子傳播之 光反射向該穿通孔，或將通過該穿通孔射入之光反射向 該B子。 本發明之第14態漾是一種光•電氣配線基板製造方法 ，其特擞是所具備之工程有：在第1面具有電氣配線之 電氣配線基板，形成第1穿通孔：以包蓋填滿該第1穿 通孔；在該第1面之相反側之第2面，貼合由第1芯子 和包園該第1芯子之包蓋所構成之光配線層；在該第1 穿通巩之中心部形成第2穿通孔，該第2穿通孔具有比 該第1穿通孔之内徑小之内徑，用來穿通該電氣配線基 板，和該第1芯子及包圍該第1芯子之該包蓋；對於以 第2芯子填滿該第2穿通孔之該基板，形成其鉛直方向 之導波路；和在該第1芯子和該第2芯子之交叉部位， 形成鏡用來將在一方之芯子傳播之光反射向另外一方之 芯子。 本發明之第15態樣是在第14態樣之製造方法中，更具 有在該第1面侧之該第2芯子之一端，形成聚光透鏡之 工程。 依照此種構造時可以實現能夠進行高密度實裝和小型 化，以高效率傳播光倍號之光*鼋氣配線基板，實裝基 板和光•電氣配绨基板之製造方法。 在本發明之實施形態中，包含各種階段之發明，可以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -----------..^裝*!----- 訂---------線 ^------------Hi--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 451 08 4 A7 B7 5 ' ； ' 五、發明說明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 摘出的獲得以所掲示之構成構件經由適當之組合所形成 之各種發明β例如，在從實施形態所示之金部構成元件 中，省略數値之構成構件，用來摘出發明之情況，實施 該被摘出之發明時，可以以習知之技術適當的補充省略 之部份。 〔圖式之簡單説明〕 第1圖表示從光零件安裝側看到之先·電氣配線基板 10〇 第2 _表示從先零件安裝側之相反刨看到之光*電氣 配線基板1〇β 第3圖是沿著第1圖或第2圖之C-C (芯子圔型）方向 之剖面圓。 第4圖表示易於進行輿實裝之受光元件之光軸配合之 光·電氣配線基板10之一實例。 第5圖表示易於進行與實裝之受光元件之先軸配合之 光·電氣配線基板10之一實例。 第6 Α圖〜第6 Η圖表示光·電氣配線基板10之製造方法 之各個工程β 第7Α圖〜第7F圖表示光·電氣配線基板10之製造方法 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 光 線 示 引 表 之 圖 5 β 8C_ 件板 第 β 元基 ，程光裝 画工受賁 8Β個將之 。第各示後 程，之表10 Η 圖法圖板 個8Α方9基 各第造第線 之製配
之 ο 板 基 線 配 氣 eB 氣 電 光 在 接 焊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 451 OB 4 Λ7 B7 —5五、發明說明（） 光 聚 有 設 在。 板 接 焊 Η裝 50賁 線之 引後 之10 50板 件基 元線 光配 受氣 將電 示 · 表光 圔之 ο 3 1—11 第鏡 透 板 基 2 I 5 線 線配 引氣 之電 2 5 * 件光 元之 光1C 發12 將路 示波 表導 圖光 11之 第狀 形 斜 傾 有 具 在 接 焊 基 裝 實 之 後 板 氣 電 * 光 在 接 0 11- 0 5 線. 引 之 ο δ 件 元 光 受 將 示 表 圖 2 1 第
例 化 變 之 β 1± 板 基 Ο 線 ί—\ 板配態 基氣形 裝電佳 實.最 之光之 後示明 60表發 板圖本 基13施 線第實 配 C 下 來 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 451 08 4 a? Β7 五 明說 明發 線 配 氣 電 將 是 ο 1 板 。 基造 線構 配之 氣成 電形 • 所 2 光 1 ..線 示配 所光 _ 在 3 層 第積 該11 如板 〇 基 外板 S基 。線 造配 構氣 所電 12之 線10 配板 光基 之線 統配 糸氣 10.線電 板配· 基光光 線為在 配作， 氣和述 電11所 . 板面 光基後 線如 配 氣 電 之 統 糸 線 配 氣 電 為 作 由 上件第 實
C I 二 射 雷19 {第 件照 零參 光)( 圆 圖 圖 第 # ^ ®0^0 降® ^ ^ K 氣 體} 一一 1 説 光，細 β圖詳 或 οsi 極第 來 用 圖 線 配 .氣 電 有 成 形 面 之 方 1 。其 造在 構是 之11 12板 層基 線線 配配示 光氣顯 ，電未 1 中 板 基 線 配 氣 電 該 ύ 板 基 之 圖絶 /\ 之 層 單 是 以 可 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 絶者 和料 線材 配成 氣構 電為亦 是作 , 以，板 可外基 亦另緣 ,。絶 板板之 基基脂 緣線樹 使 以 可 層 多 之 層 積 替 交 層 緣 含基 布瓷 璃陶 玻或 在 ’ 用膜 使胺 以亞 可醯 聚 用 配浸板 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該電氣配線基板11之彤成有電氣配線之面，形成用 以裝載光零件之焊接點（pad)14，15, 16， 17,和用以 裝載電氣零件之焊接點（圔中未顯示）。各個焊接點形成 與電氣配線電連接，用來取得該電氣配線與被設在電氣 配線基板11上之光零件或電氣零件之電連接。焊接點之 數目依設置之光零件等所具有之端子之數目或實裝之零 件數決定。因此，並不一定限制為如第1圃所示之4個 ，可以為任意之數β另外，對於焊接點間之間隔，可以 使用與實裝之光零件等之端子之間隔對應之任意之問題 。另外，焊接點之形狀亦同。亦即，焊接點之形狀依照 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） A7 451084 B7____ 五、發明說明（) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 所設置之光零件之連接端子之形狀決定》因此，如第1 圖所示，不一定要為圖形，而是可以任意之形狀。一般 是配合與先零件連接之焊劑球或金屬引線等之形狀。 另外，基板11具有巩，用來形成後面所逑之鉛直方向 導波路12Db和鉛直方向包蓋121b»當基板11具有由多痼 層形成之電氣配線之情況時，從提高導電性之觀點來看 ，亦可以構建成在各個電氣配線之層間設置導體層。 光配線層12被積層在電氣配線基板11之另外一方之面 ，具有：芯子1 2 0 ,作為用以傳輸光信號之光導波路； 包蓋1 2 I ,具有比芯子1 2 0低之折射率，用來埋没芯子1 2 0 ;和鏡123,甩來反射在芯子120中傅播之光。 芯子120具有沿著電氣配線基板11傳播光之水平方向 導波路120a，和沿著基板11和光配線層12之積層方向 (亦即對基板11垂直之方向）傳播光之鉛直方向導波路 11 0 b。該二個方向之導波路之形成方法如後面所逑^芯 子120之材質選用如同氟素糸聚醯亞胺樹脂或聚甲基丙 烯酸酷樹脂等對於所欲導波之波長具有適當之折射率之 樹脂。 包蓋121具有：水平方向包蓋121a,用來埋投芯子120 所具有之水平方向導波路12Da;和鉛直方向包蓋121b， 用來埋沒該芯子120所具有之鉛直方向導波路120be如 上所述，包蓋121具有比芯子120低之折射率。因此，從 芯子120之一部份射入之光.在；B子120和包蓋12〗之境 界面重複的反射，變成在芯子120中傳播《•包蓋12 1之材 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 451 OB 4 A7 B7 -3--- 五、發明說明（） 質可以使用例如氟素化聚醯亞胺条樹脂或氟素化環氣条 樹脂等〇 另外，水平方向包蓋121a和鉛直方向包蓋121b所形成 之角0(亦卽，水平方向導波路120a和鉛直方向導波路 i 2 Ob所形成之角度）依照所希望之光傳播路徑決定。在 本實施形態和後面所述之第2實施形態中，是以0=90° 之倩況為例進行說明。另外，鉛直方向導波路1 2 0 b和鉛 直方向包蓋121b之一端，如第1圖所示，構建成在基板 11之用以實裝光零件之實裝面露出。 鏡123形成在水平方向導波路120a和鉛直方向導波路 120b之交叉部位，用來將從一方之導波路射入之光朝向 另外一方之導波路反射，成為反射鏡p因此，鏡12 3之 角度，與水平方向導波路120a和鉛直方向導波路120b所 形成之角度相關，形成可以在雙方之導波路之間適當的 反射先線之角度。例如，在第3圖所示之光•電氣配線 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
導 平12 水鏡 為成 因形 ， 以 中所 ο 1 4. 板度 基9C 路 刻 12蝕 鏡斜 該之 刻 有 具 用 利 成 彤 而 與度 各刀 a 涊 ο 2 導 個 之 之 質 實 路 波 導 直 鈴 和 成 形 度 5 4 為 成 軸 之 路 或 Η 加 蝕為 式因 乾， 之述 等所 E * I 面 ?Λ 後 如 法 片方 0成 切 f 形 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 鏡 成 形 〇 置髙 位常 準非 基度 之確 線精 配置 光位 有之 設子 據芯 根之 膜 薄 屬 金 1212成 鏡子形 ，芯面 外tb界 另率該 射在 子 B’ (,脂 面樹 界之 之低 線 配 光 與 以 所 折 接亦是l·, ) 夕 面另 之 。 側觸 反接 相氣 之空 2 與 或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 45108 4 A7 B7 五、發明說明（：> 下面將說明被實裝在光·電氣配線基板Ιβ上之光零件 和該光•電氣配線基板1Q之光軸配合。 在第3圖所示之光·電氣配線基板1D上實裝光零件或 電氣零件。例如，第9圖表示在先·電氣配線基板10實 裝有受光元件50之實裝基板β 如第9圖所示，從水平方向導波輅120a之一端射入之 光L,被鏡12 3反射向鉛直方向導波路12〇be然後，在鉛 直方向導波路120b傳播之光L射入到受光元件50之受光 面。在利用此種構造之於光零件和光•電氣配線基板 10之間進行光資訊之授受之實裝基板中*光零件和光· 電氣配線基板10之光軸配合非常重要。 為著使該光零件和光♦電氣配線之光軸配合易於進 行，可以使用具有如下所示之構造之變化例。 第4圖表示使光·電氣配線基板和被實裝在該光· 電氣配線基板10之受先元件之光軸配合易於進行之實例 。該實例之特徵是在鉛直方向導波路120b之光零件實裝 面側之一端設置聚光透鏡13。在第4圖所示之光•電氣 配線基板10中，在鉑直方向導波路120b傳播之光，被透 鏡13聚光（參照第10圖），所以可以實現更高精確度之光 軸配合。 另外一方面，即使在將發光元件實裝在第4圖所示之 光.霍氣配線基板10之情況時，亦可以獲得光軸配合之 效果。亦即，發自發光元件之雷射光被聚光透鏡13聚光 在鉛直方向導波路120 b之光軸。因此，例如在雷射光偏 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諳先閱讀背面之生意事項再填窝本頁) 裝-------訂----------線'^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451 0 8 4 A7 _ B7 五、發明說明（） 離鉛直方向導波路120b之光軸β射入到聚光透鏡13之倩 況時，亦可以實現高精確度之光軸配合。 第5圖表示使光·電氣配線基板1〇和被實裝在先，電 氣配線基板1Q之發光元件之光軸配合易於進行之實例β 詨實例所示之光·電氣配線基板之待戡是具有傾斜形 狀之鉛直方向導波路120c，其直徑隨箸從光零件實裝面 朝向鏡123而變小。假如使用此種傾斜形狀之鉛直方向 導波路120c時，在該導波路120c傳播之光，随馨從光零 件實裝面朝向鏡1 2 3前進而被聚光（參照第11撞I ),所以 可以實現更高精確度之光軸配合。 (光•電氣配線基板之製造方法1) 下面將參照第6A圖〜第6 Η圃用來說明本實施形態之光· 電氣配線基板10之第1製造方法，重黏在芯子120(亦邸， 水平方向導波路12G a和鉛直方向導波路120b)和包蓋121 (亦即，水平方向包蓋12 la和鉛直方向包蓋121b)。 第6 A圖〜第6H圓表示光·電氣配線基板之製造方法 之各個工程，依照實行順序排列。 首先，如第6A圖所示，在具有電氣配線和焊接點14， 1 5 , 1 6 , 1 7 (但是，焊接點U , 1 6圖中未顯示）之# m 厚之聚醛亞胺基板之電氣配線基板上，利用雷射形成 100/ίΠΐ之穿通孔（through hole)30之開孔。另外，在第 6A圃中，所示者是如同利用穿通孔（through hole) 30將 電氣配線基板11分割之方式，此是為箸另於明白所作之 便宜上之顯示。穿通孔（through hole)3G是如第1圖所 -1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210x 297公釐） ---- ---------裝！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線r. " 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，45 1 0 8 4 κι Β7__ 五、發明說明（） 示之單純之穿通孔（以下之第7A圖，第8A圖亦同 其次，如第6B圖所示，在電氣配線基板11之穿通孔 (through hole)3fl之内面，埋入例如折射率被調整成為 1 _ 5 2之氟素化環氣樹脂之鉛直方向包蓋1.2 1 b ,以2 0 0 °C 使其硬化。 其次，如第6C圖所示，在電氣配線基板11之未形成有 焊接點之側之面，塗布折射率被諝整成為1 . 5 2之氟素化 環氣樹脂。然後，以200 °C使塗布之氟素化環氣樹脂硬化 ，例如使膜厚成為20/ίβ，甩來形成水平方向包蓋12la之 —部份。 · 其次，塗布折射率被調整成為1.53之氟素化環氧樹_ ，以2 0 0 °C使其硬化，成為8 m厚，利南定法以乾式蝕 刻用來形成第6D圔所示之水平方向導波輅120ae這時之 水平方向導波路120a之幅度例如為8/u me 其次，如第6E圖所示，在水平方向導波路120a塗布折 射率被調整成為1.5 2之氟素化環氧樹腊。然後，使所塗 布之氟素化琛氧樹脂硬化，例如使膜厚成為2Q；ub，形成 水平方向包蓋121a之其餘之部份。 利用以上之構造完成光配線層12。 然後，如第6F圖所示，利用受激準分子雷射，在埋λ 有鉛直方向包蓋121b之穿通乳（through hole)30之中心 部份，進行具有内徑比該穿通孔（through hole)30之内 徑小之穿通孔（through hole)32之開孔。其結果是穿通 巩（through hole)32之槲面變成為被鉛直方向包蓋l2lb -14- 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
•451 Ob 4 A7 B7 五、發明說明（） 被m。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，在形成具有第δ圖所示之傾斜形狀之光導波路 121c之情況時，可以在第6F圖所示之工程中，當雷射加 工時利用光學糸統絞入雷射光，經由從光零件等之實裝 面側照射該雷射光，可以形成具有形狀與第5圔所示之 鉛直方向包蓋121c之肜狀對應之穿通孔（through hole) 3 2 0 其次，如第6G囫所示，以與水平方向導波路120 a相同 之材料之氟素化環氣樹脂，埋入電氣配線基板11之穿通 孔（through hoie)32e然後，以200*C使該氟素化撮氣 樹脂硬化，可以用來形狀鉛直方向導波路1 2 0 b。 其次，如第6 Η圔所示，在水平方向導波路120 a和1 方向導波路12Qb之交叉部位，利用90度刀之 是RIE之傾斜蝕刻，用來形成對電氣配線基板11之面具有 有45度之面之鏡123。該鏡123亦可以利用濺散蒸箸等方 法形成具有金靥反射膜之鏡。鏡123之形成之實行是以 電氣配線基板11之與光配線層12接著之面所具有 標記（圃中未顯示）作為基準。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，第4圖所示之透鏡13其Tg或融點很低，具胃胃 鉛直方向導波路12Gb相同之折射率，經由在光穿通孔$ 露出部上形成具有感光性之丙烯酸糸樹脂之矩形圖 以2 H (TC使其溶融可以很容易的形成。 (光*電氣配線基板之製造方法2) 下面將參照第7A圆〜第7F圔用來説明本賁施形態之# _ -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） Α7 Β7 五、發明說明（） 電氣配線基板10之第2製造方法，與第1製造方法同樣 的，重點在芯子120和包蓋121。與第1製造方法之最大 不同是光配線靥12不是直接形成電氣配線基板II上，而 是分別的形成光配線層12和電氣配線基板U,再進行阽 合。 第7A圖〜第7F圖表示光·電氣配線基板10之製造方法 之各値工程，依照實行順序排列β 首先，如第？ Α圃所示，使用具有電氣配線（圖中未顯 示）和焊接點14, 15, 16, 17(但是，焊接點14, 16在圖 中未顯示），及300jum直徑之穿通孔（through hole)30 之玻璃/聚酸亞胺多層基板，作為電氣配線基板11。 其次，如第7B圖所示，在電氣配線基板11之穿通孔 (through hole)30内，埋入折射率被_整成為ι·52之氟 素化環氣樹脂。然後，以200°C使該氟素化環氣樹脂硬 化，用來獲得鉛直方向包蓋121be 其次，如第7C圃所示，使薄膜化之光配線層12經由接 著劑（圖中未顯示）阽合到電氣配線基板11β該光配線層 Η是在另外設置之矽晶圄上，以定法預先形成者。另外 ，用以構成光配線12之芯子120使用折射率為i.53之氟 素化環氣樹脂，包蓋'121使用折射率為152者。芯子120 之大小為例如40#mX40x/au另外，光配線層12和電氣 配線基板11之接著所使用之接箸劑之祈射率，使用與埋 入到穿通孔（through hole)。 其次，如第所示，利用受激準分子雷射，在埋入 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 、裝--------訂---------線〆 A7 451 〇B 4 B7___ 五、發明說明（） 後之穿通孔（through hole)30之中心部份，進行具有内 徑比該穿通孔（through hole)30之内徑小之穿通孔 (through hole)32之開孔β其結果是穿通孔（through hoIe)32之側面被鉛直方向包蓋121b被覆。 另外，在形成具有第5圖所示之傾斜形狀之光導波路 121c之情況時，如同第1製造方法所述之方式，在第7D 圖所示之工程中，當雷射加工時，利用先學糸統絞入雷 射光，從先零件等之實裝面倒照射該雷射光。其結果是 可以形成具有形狀與第5圔所示之鉛直方向包蓋121c之 形狀對應之穿通孔（through hoIe)32。 其次，如第7E圖所示，以與水平方向導波路12〇a相同 材料之氟素化璟氧樹脂，埋入電氣配線基板11之穿通孔 (through hole)32。然後，以20ITC使該氟素化環氣樹 脂硬化，可以形成鉛直方向導波路120ae 其次，如第7F圃所示，在水平方向導波路12()&和鈴直 方向導波路120b之交叉部位，利用9〇度刀之切片加工或 是RIE之傾斜蝕刻，用來形成對電氣配線基板Η之面具 有4 5度之面之鏡123。該鏡123亦可以利用濺散' 蒸著等 方法形成具有金屬反射膜之鏡。3外，該鏡12 3之形成 之實行是與第1製造方法同樣的，以電氣配線基板11之 調正標記（圖中未顯示）作為基準〇 另外，第4圖所示之透鏡之形成是在鉛直方向導波路 120b之露出部上，形成Tg或融點較低，具有感光性之丙 烯酸糸樹脂之矩形圖型，以200 °C使其溶融可以很容易 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注悫事項再填寫本頁) 、裝--------訂 ---- 線〆 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451 OB 4 a? B7 j-g = | 五、發明說明（） 的形成。 (實裝基板之製造方法） 下面將說明在第1實施形態之光•電氣配線基板10實 裝光零件等之後之實裝基板之製造方法。 第9圖表示在光·電氣配線基板10焊接有受光元件50 之引線501之實裝基板。 如第3圖所示，光零件和電氣零件與光•電氣配線基 板10之電連接是利用焊劑55,對焊接點和各個零件之金 屬引線501進行焊接接合。另外，茌先零件等未具有金屬 引線之情況時之電連接是以焊接球等進行。 第10圖表示在設有聚光透鏡13之光·電氣配線基板10 ，焊接受光元件50之引線5(31後之實裝基板。 如第10圖所示，在光配線層12之水平導波路12Ga傅播 之雷射光L被鏡123反射β該雷射光L在鉛直導波路120b 傳播後，經由透過13效率良好的到逹受光面50(^ 第11圖表示將發光元件52之引線521焊接在具有傾斜 狀之光導波路120之光*電氣配線基板10後之實裝基板。 如第圖所示，從發光元件52之發光面520放射出之 雷射光L ，在鉛直方向導波輅120b傳播，被鏡123反射 後，在水平方向導波路120a傳播。這時，因為鉛直方向 導波路隨替從基板之實裝面側朝向鏡123前進而 使其芯子直徑變小，所以發光面之光軸和鉛直方向導波 路120 b之光軸之配合變為容易， 依照上逑之構造時可以獲得下面所述之效果。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂· •線' 經濟部智慧財產局員工消費合作ί£印製 4 51 0 8 4 A7 _ B7 五、發明說明（） 因為在具有電氣配線之基板之上設置光配線層，所以 具有可以高密度實裝和小型化之效罘。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經由在鉛直方向導波路之一端形成透鏡，或是使鉛直 方向導波路成為傾斜形狀，可以使光零件和鉛直方向導 波路之光軸配合變為容易&其結果是具有先零件和電氣 零件可以同時自動實裝之效果。 光配線靥12與電氣配線基板11之平坦之面（亦即，未 形成有電氣配線之面）接著β因此，光配線層12不受電 氣配線等之凹凸之影響，可以以低衰減率傳播光信號。 在使光配線12接箸在電氣配線基板11之後，形成鏡123 。另外，在該形成時，以電氣配線基板11之調正標記作 為基準。因此，可以以高精確實規鏡之形成《 將電氣配線基板11積層在光配線靥12,藉以構成將光 零件實裝在該電氣配線基板11上。因此，電氣配線，焊 接點，和用以連接電氣配線和焊接點之連接裝置可以金 部設在電氣配線基板11之一面，可以使裝置簡化和使製 造簡單化0 鉛直方向導波路1 2 0 b和鉛直方向包蓋1 2 1 b從電氣配線 基板11之一方之面穿通到另外一方之面，形成光配線β 因此，光信號在包蓋120傳播至電氣配線基板11之表面 ，射入到光零件。另外，光倍號從光零件發出後立卽在 包蓋120中傳播。其結果是可以使光之衰減率降低，可 以有效的進行光倍號之援受β另外，鉛直方向導波路120b 和鈴直方向包蓋1 2 1 b因為利用其一端之表面反射外來先 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 451 0 8 4 A? B7
五、發明說明（） ，所以具有除去雜訊之功能〇 <第2實施形態> 下面將根據第8為圔，第80圖，第8C圔用來詳細的銳明 本發明之第2實施形態。 2-1.光.電氣配線基板 第2實施形態之光*電氣配線基板之重點是在光配線 靥（具有沿著層之方向傳播光之光導波路），猜層基板（具 有電氣配線，用以實裝光零件或電氣零件）。 第8 C圖表示沿箸光配線之芯乎圔型切斷之第2實施形 態之光.電氣配線基板1〇之剖面圖。如第8C圖所示’光* 電氣配線基板10是在光配線層6 2上積層電氣配線基板11 所形成之構造。 " 電氣配線基板11在其一面配置電氣配線（圖中未顯疋） 和用以裝載光零件之焊接點14，15，16，17 {但是’焊 接點14，16圖中未顯示），以及用以裝載電氣零件之辉 接點（圖中未顯示），在另外一方之面成為接箸光配線67 之構造a 另外，在電氣配線基板11形成有垂直穿通該基板11之 穿通孔（through hole)30。該穿通孔（through hole)30 是用來譲光通過之孔。如後面所逑*經由穿通孔（through hole)3D可以進行被實裝在電氣配線基板11上之光零件和 光配線層62之間之光資訊之授受。 另外，如第1實施形態中之説明，該電氣配線基板Η 可以是單層之絶縐基板，亦可以是電氣配線和絶緣層交 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 4.
I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印Μ 451 08 4 a? B7 ------ ΓΤ 五、發明說明（） 替積靥之多層配線基板。另外，作為構成材料者可以使 用在玻璃布含浸有樹脂之絶緣基板，亦可以是聚醯亞胺 膜，或陶瓷基板。另外，在電氣配線基板11所具有之電 氣配線由多層構成之情況時，亦可以構建成在穿通孔 (through hole)30之内面設置導體層，用來進行電氣配 線之層間之電連接。 光配線層62具有：芯子620，作為用以傳播光信號之 光配線；和包蓋6 2 1 ,具有比芯子6 2 0低之折射率，用來 埋沒該芯子6 2 0 β 另外，光配線層S2形成與穿通孔（through hole)30 (穿通具有電氣配線之基板11)之一端（第8C圔中之下端） 連接。另外，在該連接部份設有對電氣配線基板11之面 成為45度之面之鏡123e S外，穿通孔（through hole) 3fl之另外一端（第8C圖中之上端）露出到電氣配線基板11 之表面。 鏡123之形成是利用90度刀之切Μ加工或RIE等乾式蝕 .刻之傾斜蝕刻。實質上之形成方法如後面所述，怛是因 為鏡12 3之形成是根據設有光配線之基準位置，所以對 光配線之芯子之位置精確度非常高。 另外t鏡123形成在通過穿通孔（through hole)30之 先之行進路徑和在芯子620傳播之光之行進路徑之交叉 部_位，成為反射繞用來反射在穿通孔（through hole)30 和芯子6 2 β之間進行授受之光資訊。因此，鏡1 2 3之角度 與穿通孔（through hole)3D和芯子6 20所形成之角度相 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------'裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -線(r 451 084 Α7 Β7 五、發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 關，形成在雙方之間可以適當的進行光資訊之授受之角 度。例如，在第8C圔所示之光·電氣配線基板60中*穿 通孔（through hole)30和芯子62 0形成具有90度之方式》 因此，鏡123形成為與穿通孔（through h〇le>3〇和芯子 • 6 2 0具有4 5度。 (光電氣配線基板之製造方法） 下面將依照第8A圔，第8B圔，第8C圖之流程用來説明 第2實施形態之光.電氣配線基板60之製造方法。 如第8A圔所示，以具有電氣配置和焊接點14，15，10 ，17(但是，焊接點14， 16画中未顯示）之125# m厚之聚 醛亞胺作為電氣配線基板11,利用雷射進行m之穿 通乳（through hole)3Q之開孔 〇 其次，如第8B圖所示，使光配線層62接著在電氣配線 基板11之背面（亦即，来形成有電氣配線和各個焊接點 之面之相反面以電氣配線基板11與光配線層12之接 著面所具有之調正榡記（圖中未顯示）作為該接著之基準。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，如第8C·所示，在對電氣配線基板11之面平行 之光配線之芯子和垂直之先穿通孔之芯子之連接部份》 利用9 0度刀之切Η加工或R I E之傾斜蝕刻，用來設置對 基板31之面具有45度之面之鏡123β該鏡123亦可以利用 濺散，蒸着等方法形成具有金靥反射膜之鏡β另外，該 鏡1 2 3之形成之實行是以電氣配線基板1 1和先配線層6 2 之接箸面所具有之調正標記（圖中未顯示.）作為基準。 但是，光配線雇62以下面所述之方式預先製造。 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451 08 4 a7 B7 21 ： ' 五、發明說明（） 首先，在矽晶圓等之支持基板上，於電氣配線基板11 之一面，塗布折射率被調整為1.52之氟素化環氣樹脂， 作為包蓋621之一部份，以200 °C之一部份，以20 °C使其 硬化，用來使膜厚成為20^111。 然後，塗布折射率被調整為1.53之氟素化環氧樹脂， 以2 0 (TC使其硬化，成為8 # B厚，利用定法進行乾式蝕 刻，用來形成作為光導波路之芯子6 2 0。這時芯子6 2 0之 幅度例如為8 nu 當在其上塗布與折射率被調整為1.52之氟素化環氧樹 脂同樣之樹脂後，使其硬化用來形成包蓋S21之其餘之 部份。這時，例如包蓋6 2 1之其餘部份之芯子6 2 G之膜厚 例如為2 0 # bu然後將光線層6 2剝離支持基板，可以獲 得光配線層6 2。 另外，本實施形態之光電氣配線基板60之其他之製造 方法是在聚醯亞胺基板1 1上順序的形成光配線層之方法 。採用此種方法時，需要在將穿通孔（through hole)30 暫時阻塞之狀態形成光配線層，或是在彩成光配線層後 製成穿通乳（through hole)30。 (實裝基板之製造方法） 下面將說明在第2實施形態之光•電氣配線基板60實 裝光零件等之後之實裝基板之製造方法。 第12圖表示將受光元件50之引線501焊接在光*電氣 配線基板60後之實裝基板。 如第1 2圖所示，光零件和電氣零件與光•電氣配線基 -2 3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------f裝--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ 訂· A7 451034 B7 2"Z ' ' 五、發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 板6 0之電連接之進行是利用焊劑5 5，進行焊接點和各傾 零件之金屣引線50 1之焊接接合。另外，在光零件等未 具有金屬引線之情況時之電連接以焊劑球等進行。 在光配線層6 2傳播之雷射光L被鏡1 2 3.反射。然後， 該雷射光L通過穿通孔（through fiole>30到達受光面 5 0 0 β 依照上逑之構造時可以獲得下面所述之效果。 因為可以在電氣配線基板電氣未具有電氣配線之面形 成先配線層，所以光配線層變為平滑，具有減少光信 號之衰減之效果。 ^ · 用以形成電氣配線（或焊接點）之面和用以形成光配線 層之面可以構成在電氣配線基板之不同之面。因此，在 對電氣配線實裝（焊接）光零件和電氣零件時，因為光配 線層在電氣配線基板之下倒，所以熱對光配線層之影鎏 很小為其效果。 在使光配線層62接替電氣配線基板11後，形成鏡123 。另外，在該形成時，以電氣配線基板11之調正標記作 為基準。因此，可以以高精確度實現鏡之形成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使電氣配線基板11積層在電氣配線基板11,構成將光 零件等實裝在該電氣配線基板11上。因此，電氣配線， 焊接點，和用以連接電氣配線和焊接點之連接裝置可以 全部設在電氣配線基板1 1之一面，可以使裝置簡化和使 製造簡單化。 第2實施形態之光•電氣配線基板60構建成利用穿通 -24-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 5 1 0 8 4 A7 B7 Z~3 !~ '五、發明說明（) 孔（t h r 〇 u g h h ο 1 e ) 3 0使光信號從電氣配線基板1 1之一方 之面通到另外一方之面β因此，當與在該穿通孔（through 較 比 、況 情 之 線 配 光 成 形 蓋 包 和 子 芯 用 利 部 内 之 化 單 簡 造 製 使 和 化 簡 置 裝 使 以 可 時 明例 發更 本變 在之 是種 但各 ，得 明獲 發以 本可 明解 説瞭 來可 用當 態者 形業 施 -實内 據圍 根範 是之 上神 以精 之 修如 如例 例 正 。範 圍之 範旨 之主. 明其 發更 本變 於不 屬在 亦 ， 例式 正方 修之 和 2 /1- 例 更， 變 等 該 1 /V- 之 示 所 面 下 更 變 51S 種 各 有 以 可 内 圍 件 零 光 之 板 基 線 配 氣 電 從 示 表 中 圔 1A 11- 第 和 圖 5 第 在 將 12設 鏡假 向為 朝此 0 裝Ob 實12 路 波 導 向 方 直 鉛 之 狀 形 斜 傾 成 彤 向 方 之 元 光 發 板 基 線 配 氣 電 光 茌 裝 實 板 基 線 配 氣 電 光 在 裝 實 ο 5 件 元 先 受 將 在 的 封 aal 。相 況此 情與 之 配斜 氣傾 s da? 從形 有側 具裝 ο 1 實 板件 基零 線光 配向 氣朝 電御 • 著 光接 使12 以層 可線 亦配 .-光 況之 情板 之基 10線 導配 向光 方從 直以 鉛可 之亦 狀， 形中 斜程 傾工 該之 〇 示 b 厅 ο 1¾ 12圖 路6F 波第 導茌 向如 方例 直 * 鉛Ob 声I 2 之 1 狀路 形波 (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 射 反 或 入 ί 的 當 適 光 使 來 用 鏡 之 JCSΜ帛 射洸 在 照 IJfr成 2 瑕 1- »)/ οώ 層 ί 線 現狀 形 Λ 笋 3 能12 如鏡 假之 ,示 此所 因態 C形 要施 重實 常個 非各 置之 位逑 成上 形， 和時 度能 角功 其之 以樣 所同 鏡 之 示 所 圔 3 1Λ 第 .為 成 以 可 亦性 如能 例可 ， 用 定利 限之 要上 需業 不産 並 t 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 451 08 4 A7 B7 ?! : 1 ；五、發明說明（） 如上所逑，依照本發明時，可以實現能夠高密度實裝 和小型化之以高效率傳播光信號之光•電氣配線基板， 實裝基板及該等之製造方法c 符號之説明 1 0 , 6 0 . ·..光·電氣配線基板 11 .......電氣配線基板 12 .......光配線 13 .......聚光透鏡 14,15,16,17.....焊接點 3 0 , 3 2 ......穿通孔 50.........受光元件 52.........發光元件 62.........光配線層 1 2 0,6 2 0 ......芯子 12 0a.........水平方向導波路 12 0b.........鉛直方向導波路 12 1,621......包蓋 12 3..........鏡 ------------_i'v裳--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一一 訂· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

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  1. 經濟部智慈財產^8£消#合作社印製
    本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） {由本局} 451034 承辦人代碼： A6 I P C分類： 本案已向： 國（地區）申請專如，申請日期： 案號： ，应有□無主張優先權 日本 1999年6月25日特願平11-179646 有關微生物已寄存於 寄存曰期 寄存號碼 (請先閲讀背面之注意^|項弄填寫本頁各攔). - —UN wl -- - I m - I I II ^^1 I I--- 訂I---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -2 — 0-------------- 本紙張尺度適用令.國國家標準< CNS ) A4規格（210X：297公釐）
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