TWI809017B - 光電混合基板 - Google Patents

Abstract

光電混合基板具備有電路基板、光學元件及光波導，其中前述電路基板具備金屬層、配置於金屬層的厚度方向其中一面之絕緣層、部分地配置於絕緣層的厚度方向其中一面之導體層，前述光學元件是配置於金屬層的厚度方向其中一側，且與導體層電連接，前述光波導是配置於金屬層的厚度方向其中一側，且與光學元件光連接。電路基板更具備熱傳導墊，前述熱傳導墊是在金屬層的厚度方向其中一側，且接觸於在光學元件的厚度方向另一面中佔有10%以上的面積比例的部分。

Description

光電混合基板

發明領域 本發明是有關於一種光電混合基板。

發明背景 以往，光電混合基板具備有電基板、組裝於其上的LD等的光學元件、及配置於電基板且與光學元件光連接的光波導。

已有光電積體電路的方案被提出，前述光電積體電路具備例如光裝置、與該光裝置接觸的導電膜、與導電膜接觸的貫通通路、及與該貫通通路接觸的散熱體(參照例如專利文獻1)。

在專利文獻1中記載的光電積體電路中，是藉由使光裝置的背面的一小部分與導電膜接觸，而讓從光裝置產生的熱從光裝置的背面，透過導電膜及貫通通路逸散到散熱體。

在專利文獻1中，是藉由此構成來抑制因為熱的緣故之光裝置的光學性能的低下。 先前技術文獻

專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2015-184588號公報

發明概要 發明欲解決之課題 然而，所要求的是，更加有效率地讓光裝置的熱逸散，以做到更進一步的光裝置的性能低下的抑制。

本發明是提供一種光電混合基板，其是有效率地讓光學元件的熱逸散，而可以抑制光學性能的低下。 用以解決課題之手段

本發明(1)包含： 電路基板，具備金屬層、配置於前述金屬層的厚度方向其中一面之絕緣層、及部分地配置於前述絕緣層的厚度方向其中一面之導體層； 光學元件，配置於前述金屬層的前述厚度方向其中一側，且與前述導體層電連接；及 光波導，配置於前述金屬層的前述厚度方向其中一側，且與前述光學元件光連接， 前述電路基板更具備熱傳導墊，前述熱傳導墊是在前述金屬層的前述厚度方向其中一側，且接觸於前述光學元件的前述厚度方向另一面中佔有10%以上的面積比例的部分。

根據此光電混合基板，由於在光學元件的厚度方向另一面中佔有10%以上的面積比例的部分接觸於熱傳導墊，因此可以使在光學元件產生的熱充分地傳導到熱傳導墊。因此，可以讓所述之熱逸散到金屬層。

其結果，可以充分地抑制在光學元件中因為產生的熱的緣故之光學性能的低下。

本發明(2)包含(1)中所記載的光電混合基板，其更具備接觸於前述熱傳導墊及前述金屬層之熱傳導構件。

可以讓已傳導到熱傳導墊的熱，透過熱傳導構件有效率地逸散到金屬層。

本發明(3)包含(2)中所記載的光電混合基板，其具備複數個前述光學元件及複數個前述熱傳導墊，複數個前述光學元件的每一個是與複數個前述熱傳導墊的每一個以1對1對應的方式接觸。

在此光電混合基板中，可以使在複數個光學元件的每一個所產生的熱，藉由與其以1對1對應的方式接觸的複數個熱傳導墊的每一個而確實地傳導。

本發明(4)包含(3)中所記載的光電混合基板，其具備複數個前述熱傳導構件，複數個前述熱傳導構件的每一個是與複數個前述熱傳導墊的每一個以1對1對應的方式接觸。

此外，在此光電混合基板中，可以使已傳導到複數個熱傳導墊的每一個的熱，藉由複數個熱傳導構件的每一個而確實地逸散到金屬層。

本發明(5)包含(2)中所記載的光電混合基板，其具備複數個前述光學元件，複數個前述光學元件是與共通的前述熱傳導墊接觸。

在此光電混合基板中，可以使在複數個光學元件所產生的熱，以共通的熱傳導墊匯集來傳導。因此，可以將構成設得較簡單。

本發明(6)包含(5)中所記載的光電混合基板，其中前述共通的熱傳導墊是與1個前述熱傳導構件接觸。

在此光電混合基板中，可以進一步使已逸散到共通的熱傳導墊的熱確實地散熱到1個熱傳導構件。

本發明(7)包含(2)~(6)中任一項所記載的光電混合基板，其中前述絕緣層具有於前述厚度方向上貫通之貫通孔，且前述熱傳導構件充填於前述貫通孔。

在此光電混合基板中，由於將熱傳導構件充填於貫通孔，因此可以藉由熱傳導構件，使熱確實地在厚度方向上傳導。

本發明(8)包含(7)中所記載的光電混合基板，其中前述熱傳導構件在朝前述厚度方向投影時，是與前述光學元件的至少一部分重複。

在此光電混合基板中，由於熱傳導構件在朝厚度方向投影時，是與光學元件的至少一部分重複，因此可以使在光學元件所產生的熱，透過熱傳導墊有效率地傳導到熱傳導構件。

本發明(9)包含(8)中所記載的光電混合基板，其中前述熱傳導構件在朝前述厚度方向投影時，是包含前述光學元件。

此外，在此光電混合基板中，由於熱傳導構件在朝厚度方向投影時，是包含光學元件，因此可以使在光學元件所產生的熱，透過熱傳導墊而更加有效率地傳導到熱傳導構件。

本發明(10)包含(1)~(9)中任一項所記載的光電混合基板，其中前述熱傳導墊是與前述金屬層接觸。

在此光電混合基板中，由於熱傳導墊與金屬層直接接觸，因此可以使已傳導到熱傳導墊的熱有效率地逸散到金屬層。

本發明(11)包含(1)~(1)中任一項所記載的光電混合基板，其中前述金屬層在朝前述厚度方向投影時，與前述光波導為不重複。

在此光電混合基板中，由於金屬層在朝厚度方向投影時，與光波導為不重複，因此可以抑制光波導受到已傳導到金屬層之熱的影響之情形。

本發明(12)包含(1)~(11)中任一項所記載的光電混合基板，其中前述熱傳導墊具有朝正交於前述厚度方向的方向延伸的平坦部。

在此光電混合基板中，由於熱傳導墊具有朝正交於厚度方向的方向延伸的平坦部，因此可以使在光學元件所產生的熱，以較寬廣的面積，確實地傳導到熱傳導墊。

本發明(13)包含(1)~(12)中任一項所記載的光電混合基板，其中前述光學元件包含側面發光元件及側面受光元件的至少任一個，前述側面發光元件可在正交於前述厚度方向的方向上發射光，前述側面受光元件可以接收光，前述光學元件是在前述方向上與前述光波導相向配置。

在此光電混合基板中，是使側面發光元件及側面受光元件的至少任一個，在正交於厚度方向的方向上，確實地實施將光入射到光波導、及從光波導接收光之至少任一個。

本發明(14)包含(1)~(13)中任一項所記載的光電混合基板，其中前述光學元件具備配置於前述厚度方向其中一面之電極。

在此光電混合基板中，由於光學元件具備配置於厚度方向其中一面之電極，因此相比於在光學元件的厚度方向另一面具備電極的情況，可以有效地使光學元件的厚度方向另一面用於熱傳導。 發明效果

根據本發明的光電混合基板，可以充分地抑制在光學元件中因為產生的熱的緣故之光學性能的低下。

用以實施發明之形態 ＜第1實施形態＞ 參照圖1A及圖1B來說明本發明之光電混合基板的第1實施形態。再者，在圖1A中，為了明確地顯示熱傳導墊8(後述)及導體層13的相對配置，而省略了保護層14(後述)。

光電混合基板1是將電(電能量)轉換成光(光能量)，並且將其射出到外部的光電裝置。光電混合基板1具有規定的厚度(上下方向長度)，並且具有在光的射出方向上延伸之大致矩形片(板)形狀。再者，光的射出方向意指光電混合基板1射出光的方向，即從後述之發光元件16相對於光學元件3而射出光的方向、或者光學元件3中的光的射出方向，甚至意指隔著間隔的2個側面(前表面及後表面)相向的方向。

光電混合基板1具備電路基板2、光學元件3、光波導4、及準直儀35。

電路基板2是相對於光學元件3而將電輸入輸出的基板。電路基板2的平面視角下形狀是與光電混合基板1的平面視角下形狀為相同。電路基板2具備絕緣層5、熱傳導構件9、熱傳導墊8、導體層13、保護層14、及金屬層7。

絕緣層5形成有電路基板2的平面視角下形狀，具體而言，為在光的射出方向上延伸的大致片狀形狀。作為絕緣層5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、聚氯乙烯樹脂等之具有絕緣性的樹脂，較佳可列舉聚醯亞胺樹脂。絕緣層5之厚度為例如2μm以上，較佳為5μm以上，又，為例如20μm以下，較佳為15μm以下。

又，絕緣層5具有於厚度方向貫通的貫通孔10。貫通孔10是對應於之後說明的複數個熱傳導構件9而形成有複數個。複數個貫通孔10的每一個在平面視角下具有大致圓形(或者橢圓形狀)。

熱傳導構件9是接觸於後述之熱傳導墊8及金屬層7，而將熱傳導墊8的熱傳導到金屬層7。熱傳導構件9是充填於貫通孔10。具體而言，熱傳導構件9具有充填於貫通孔10的下部11、及連續於下部11的上端緣的上部12。

下部11的下表面是與絕緣層5的下表面為齊平面。

在朝面方向投影時，上部12是從絕緣層5的上表面稍微突出。又，在朝厚度方向投影時，上部12的周端部會具有從下部11朝面方向外側突出的形狀。藉此，熱傳導構件9具有截面大致T字形狀。複數個熱傳導構件9的每一個的上部12是與複數個熱傳導墊8(後述)的每一個接觸。

作為熱傳導構件9的材料可列舉例如金屬、熱傳導性樹脂組成物(熱傳導性聚合物等)、熱傳導性無機化合物(氮化物等)等，較佳為列舉金屬。作為金屬可列舉例如銅、鋁等。

熱傳導構件9的尺寸是對應於貫通孔10，又，上部12的突出長度為例如2μm以上，較佳為5μm以上，又，為例如20μm以下，較佳為15μm以下。

熱傳導墊8是將在光學元件3產生的熱，透過熱傳導構件9散熱到金屬層7的散熱墊。熱傳導墊8是在射出方向及寬度方向(正交於射出方向及厚度方向的方向)上隔著間隔而配置有複數個。複數個熱傳導墊8的每一個於朝厚度方向投影時，是與複數個熱傳導構件9的每一個重複，具體而言，是將複數個熱傳導構件9的每一個完全地包含在內。複數個熱傳導墊8的每一個具有在平面視角下大致矩形狀。

熱傳導墊8具有在截面視角下朝向下側打開之大致帽子形狀，具體而言，中央部具有沿面方向(沿射出方向及寬度方向的方向、或正交於厚度方向的方向)的大致圓板形狀，並周端部具有從中央部的周端緣朝下側下降，之後朝外側擴展的截面大致L字形狀。

中央部是平坦部19。

周端部接觸於上部12的周側面及絕緣層5的上表面。

對應於複數個熱傳導墊8，而設置有熱傳導構件9。具體而言，是將複數個熱傳導墊8的每一個與複數個熱傳導構件9以1對1對應的方式設置。

導體層13具有與後述之光學元件3電連接的導體圖案。導體層13是部分地配置於絕緣層5的上表面(厚度方向其中一面的一例)。導體層13是在熱傳導墊8的射出方向上游側隔著間隔而配置。導體層13是一體地具備端子15、及連續於端子15的配線(圖未示)。作為導體層13的材料，可列舉銅、鎳、金、銲料等的金屬，較佳可列舉銅。又，導體層13的材料亦可與熱傳導構件9的材料相同。導體層13之厚度為例如2μm以上，較佳為5μm以上，又，為例如20μm以下，較佳為15μm以下。

保護層14是保護導體層13的膜。保護層14是被覆導體層13的上表面及周側面。保護層14的材料及厚度亦可為與熱傳導墊8的材料及厚度為相同。

金屬層7是對從熱傳導構件9所傳導出的熱進行散熱的散熱層(散熱器(heat sink))。金屬層7是配置於絕緣層5的下表面整面。又，金屬層7是與複數個熱傳導構件9的下表面接觸。作為金屬層7的材料，可列舉例如不銹鋼，42合金、鋁、銅鈹合金、磷青銅、銅、銀、鋁等之金屬，從散熱性的觀點來看，較佳可列舉不銹鋼、鋁。金屬層7之厚度為例如3μm以上，較佳為10μm以上，又，為例如100μm以下，較佳為50μm以下。

光學元件3是配置於金屬層7的上側。具體而言，光學元件3是配置於絕緣層5的上表面。更具體而言，光學元件3是在絕緣層5的上表面中的射出方向的上游側端部中成行配置有複數個。複數個光學元件3的每一個是與複數個熱傳導墊8的每一個以1對1對應的方式接觸。複數個光學元件3的每一個在朝厚度方向投影時，是與複數個熱傳導構件9的每一個重複。具體而言，複數個光學元件3的每一個在朝厚度方向投影時，是包含在複數個熱傳導構件9中。

光學元件3是獨立而具備發光元件16、與受光元件17。

發光元件16是將電轉換成光，並且將光朝向後述之光波導4射出的發光裝置。具體而言，作為發光元件16可列舉例如LD(雷射二極體)、LED(發光二極體)等。又，發光元件16為側面發光元件。

發光元件16是在光電混合基板1中並在射出方向的上游側端部中的區域配置有複數個。複數個發光元件16是在寬度方向互相隔著間隔而配置。複數個發光元件16的每一個是接觸於複數個熱傳導墊8。具體而言，複數個發光元件16的每一個的下表面25的整面(全部)，是接觸於熱傳導墊8中的平坦部19的上表面。另一方面，在複數個發光元件16的上表面形成有元件電極26。複數個發光元件16的每一個是射出例如紅光、綠光、藍光的每一種光。

又，複數個發光元件16的每一個在朝厚度方向投影時，是完全地被包含在熱傳導構件9中。亦即，發光元件16在平面視角下比熱傳導構件9更小。複數個發光元件16的每一個具有平面視角下大致矩形狀。發光元件16在射出方向的下游側面具有發光側面20。

受光元件17是藉由接收發光元件16所發射之光的一部分，來監控發光元件16的發光的受光裝置。具體而言，作為受光元件17可列舉例如PD(光電二極體(photo diode))等。受光元件17為側面受光元件。

受光元件17是在發光元件16的射出方向上游側(圖1中的紙面左側)隔著間隔而配置有複數個。亦即，受光元件17是相向配置於發光元件16所發射之光前進的方向的下游側。複數個受光元件17是在寬度方向上互相隔著間隔而配置。複數個受光元件17的每一個是接觸於複數個熱傳導墊8。具體而言，複數個受光元件17的每一個的下表面25的整面(全部)，是接觸於熱傳導墊8中的平坦部19。另一方面，在複數個受光元件17的上表面形成有元件電極26。

又，複數個受光元件17的每一個在朝厚度方向投影時，是完全地被包含在熱傳導構件9中。複數個受光元件17的每一個具有與複數個發光元件16的每一個相同的矩形狀。受光元件17在相向於(面對於)發光元件16的側面上具有受光側面21。

光波導4是配置在金屬層7的上側。具體而言，光波導4是配置在絕緣層5的上表面。更具體而言，光波導4是在絕緣層5的上表面而相向配置於發光元件16的射出方向下游側。光波導4具有在射出方向上延伸的大致矩形狀(或直線形)片狀形狀。光波導4是與複數個發光元件16(光學元件3)光連接。又，光波導4具備包覆材22、及埋設於包覆材22的芯材23。

包覆材22的下表面是接觸於絕緣層5的下表面。作為包覆材22的材料可列舉例如環氧樹脂等的透明性樹脂。

芯材23具有相向於複數個(3個)發光元件16的3個入射面、1個出射面、及配置於其等的中途的光合流部。在芯材23中，是將從發光元件16射出的紅光、綠光、及藍光從3個入射面射入，且將其等在光合流部中合流而合成合流光，並從1個出射面將合流光射出。具體而言，芯材23是定位成：在朝射出方向投影時，與複數個入射面、及發光元件16的發光側面20重複(相向)。作為芯材23的材料可列舉例如與包覆材22同樣的材料之透明性樹脂。芯材23的折射率是相對於包覆材22的折射率而較高。

準直儀35是在絕緣層5的上表面，且配置於光波導4的射出方向下游側。具體而言，是將準直儀35相對於光波導4的芯材23的出射面的射出方向下游側而定位。準直儀35是進行光學調整，以使從芯材23的出射面所射出的合流光成為平行光。

再者，在光電混合基板1上設置有導線24，前述導線24是對光學元件3的元件電極26、及導體層13的端子15進行打線接合(wire bonding)連接。

要製造此光電混合基板1，首先是準備金屬層7，其次，在金屬層7的上表面形成具有貫通孔10的絕緣層5，接著，將熱傳導構件9配置成將其下部11充填於貫通孔10。與此同時，將導體層13形成圖案。之後，藉由例如鍍敷等將熱傳導墊8與保護層14同時地形成。

另外，將光波導4及準直儀35配置於絕緣層5的上表面。

另外，將光學元件3以使下表面25的整面接觸於熱傳導墊8的平坦部19的方式，配置於熱傳導墊8。此時，以使發光元件16的發光側面20與芯材23在射出方向上相向的方式，將發光元件16配置在熱傳導墊8(進行定位)。之後，藉由導線24將光學元件3與導體層13電連接。

在此光電混合基板1中，當將來自導體層13的電透過導線24輸入到發光元件16時，會使發光元件16作動，而將光從發光元件16朝向光波導4射出。在光波導4中會合成合流光，並且在準直儀35中生成平行光。此時，可將藉由發光元件16的作動所產生的熱，從下表面25透過熱傳導墊8及熱傳導構件9而逸散到金屬層7。

另外，受光元件17會將在發光元件16中所發射之光的一部分，以受光側面21來接收並轉換成電訊號。藉此，監控發光元件16的發光。此時，藉由受光元件17中轉換到電的轉換動作而產生的熱，是從下表面25透過熱傳導墊8及熱傳導構件9而逸散到金屬層7。

並且，根據此光電混合基板1，由於讓光學元件3的下表面25的全部接觸於熱傳導墊8，因此可以將在光學元件3產生的熱充分地傳導到熱傳導墊8。因此，可以讓所述之熱逸散到金屬層7。

其結果，可以充分地抑制在光學元件3中因產生的熱的緣故之光學性能的低下。

在此光電混合基板1中，可以使在複數個光學元件3的每一個產生的熱，藉由與其以1對1對應的方式接觸的複數個熱傳導墊8的每一個而確實地傳導。

此外，在此光電混合基板1中，可以使已傳導到複數個熱傳導墊8的每一個的熱，藉由複數個熱傳導構件9的每一個而確實地逸散到金屬層7。

在此光電混合基板1中，由於將熱傳導構件9充填於貫通孔10，因此可以藉由熱傳導構件9，使熱確實地在厚度方向上傳導。

在此光電混合基板1中，由於熱傳導構件9在朝厚度方向投影時，是與光學元件3重複，因此可以使在光學元件3所產生的熱，透過熱傳導墊8有效率地傳導到熱傳導構件9。

此外，在此光電混合基板1中，由於熱傳導構件9在朝厚度方向投影時，是包含光學元件3，因此可以使在光學元件3所產生的熱，透過熱傳導墊8而更加有效率地傳導到熱傳導構件9。

在此光電混合基板1中，由於熱傳導墊8具有朝面方向延伸的平坦部19，因此可以使在光學元件3所產生的熱，以較寬廣的面積，確實地傳導到熱傳導墊8。

在此光電混合基板1中，為側面發光元件之發光元件16，可以在射出方向上將光確實地射入光波導4。

在此光電混合基板1中，由於光學元件3具備有配置於上表面的元件電極26，因此相比於在光學元件3的下表面25具備電極的情況(圖未示)，可以有效地使光學元件3的下表面25用於熱傳導。 ＜變形例＞ 在以下的各變形例中，針對與上述之第1實施形態同樣的構件，是附加相同的參照符號，並省略其詳細的說明。又，各變形例是可以適當地組合的。此外，除了特別記載以外，各變形例可以發揮與第1實施形態同樣的作用效果。

如圖1B所示，在第1實施形態中，是使光學元件3的下表面25的全部(100%)接觸於熱傳導墊8的平坦部19。但是，亦可使佔有下表面25中的10%以上的面積的部分進行接觸，亦可使佔有的面積進一步為20%以上、進一步為30%以上、進一步為40%以上、進一步為50%以上、進一步為75%以上、進一步為90%以上、進一步為95%以上的部分進行接觸。

另一方面，當上述之接觸部分相對於下表面25的比例為低於上述之下限時，會無法讓光學元件3的熱有效率地逸散到熱傳導墊8。

又，如圖1B所示，在第1實施形態中，雖然熱傳導墊8具有大致帽子形狀，且前述帽子形狀具有平坦部19及周端部，但雖然未圖示，也可以為例如僅由平坦部19所形成。在此情況下，平坦部19是在未形成於絕緣層5的上表面的情形下，介在熱傳導構件9的上部12的上表面、及光學元件3的下表面25之間。

又，雖然未圖示，也可以將其他的受光元件17配置於光波導4的射出方向下游側。在此變形例中，可以將光從光波導4射出到受光元件17，並且讓受光元件17確實地接收光。

亦可將元件電極26形成於光學元件3的下表面25。在此情況下，是將光學元件3相對於絕緣層5及導體層13進行倒裝晶片(flip chip)組裝。

如圖1B所示，從有效地使光學元件3的下表面25用於熱傳導之觀點來看，宜將元件電極26配置在光學元件3的上表面。

又，雖然金屬層7是接觸於絕緣層5的下表面，但亦可為例如不直接形成，而是隔著未圖示的接著層來配置於絕緣層5的下側。

在第1實施形態中，熱傳導構件9在平面視角下是比光學元件3更大。然而，如圖2A及圖2B所示，熱傳導構件9在平面視角下是比光學元件3更小亦可。在此變形例中，熱傳導構件9在朝厚度方向投影時，是完全地被包含在光學元件3中。

再者，熱傳導構件9是不具有上部12，而僅由充填於貫通孔10之下部11所形成。

如圖3A及圖3B所示，熱傳導構件9在朝厚度方向投影時，亦可與光學元件3為不重複。熱傳導構件9在朝厚度方向投影時，是在光學元件3的射出方向上游側隔著間隔而配置。

或者，雖然未圖示，但熱傳導構件9也可以在朝厚度方向投影時，以和光學元件3錯開的方式，僅讓熱傳導構件9的一部分與光學元件3重複。

如圖1A~圖2B所示，熱傳導構件9在朝厚度方向投影時，宜與光學元件3重複。根據此構成，相比於圖3A及圖3B的變形例，可以使在光學元件3所產生的熱透過熱傳導墊8而更加有效率地傳導到熱傳導構件9。

再者，熱傳導構件9的數量並無特別限定，也可以例如，如圖4所示，相對於1個熱傳導墊8及1個光學元件3而具備複數個。

如圖5A及圖5B所示，複數個光學元件3也可以和共通的熱傳導墊8接觸。

熱傳導墊8在朝厚度方向投影時，是具有包含複數個光學元件3(發光元件16)的形狀以及尺寸。並且，複數個光學元件3的每一個的下表面25的全部為接觸在1個大的熱傳導墊8上。

又，熱傳導構件9在朝厚度方向投影時，具有一方面包含複數個光學元件3，另一方面包含在熱傳導墊8的尺寸。亦即，熱傳導構件9具有比熱傳導墊8更小的尺寸，並且與對複數個光學元件3共通的熱傳導墊8的上表面的中央部接觸。

並且，在此光電混合基板1中，可以使在複數個光學元件3所產生的熱，以共通的熱傳導墊8匯集來傳導。因此，可以將構成設得較簡單。

此外，在此光電混合基板1中，可以使已逸散到共通的熱傳導墊8的熱確實地散熱到1個熱傳導構件9。

再者，熱傳導構件9的尺寸並無特別限定，亦可如圖6A及圖6B所示，為例如，在朝厚度方向投影時，可包含在1個光學元件3中的尺寸。

如圖7所示，金屬層7在朝厚度方向投影時，亦可與光波導4為不重複。具體而言，金屬層7是部分地配置於絕緣層5的背面，並且具有避開(繞開)光波導4的圖案。詳而言之，金屬層7在朝厚度方向投影時，具有比光波導4稍微大的底面視角下大致矩形狀的金屬開口部27。

鑒於當金屬層7的熱透過絕緣層5傳播到光波導4時，由於光波導4為由樹脂所形成，因而易於使光波導4大幅地伸長，因此，會使光波導4的光學特性變動，其結果，有降低光學性能之情況。或者，在雖然金屬層7的熱傳導到絕緣層5，但實質上並未傳導到光波導4的情況下，會有下述情況：基於該等熱膨脹係數的差異，而使光波導4的光學特性大幅地變動。

但是，在此光電混合基板1中，由於金屬層7在朝厚度方向投影時，與光波導4為不重複，因此可以抑制光波導4受到傳導到金屬層7的熱的影響之情形。

再者，如圖8A及圖8B所示，金屬層7在朝厚度方向投影時，與光波導4為不重複，且也不具有金屬開口部27，而形成為具有包含複數個光學元件3的尺寸之大致矩形狀。具體而言，是在形成有複數個光學元件3的區域配置有金屬層7，在形成有光波導4的區域則不配置。

金屬層7亦可為單層或複數層。

圖9A~圖10B是圖示由複數層所形成的金屬層7的變形例。

如圖9A及圖9B所示，金屬層7是朝向下側而依序具備第1金屬層28及第2金屬層29。

第1金屬層28具有與於圖8A及圖8B所示之變形例中所示的金屬層7相同的構成。第1金屬層28是配置於形成有複數個光學元件3的區域，而未配置於形成有光波導4的區域。第1金屬層28的材料宜為不鏽鋼。

如圖9A及圖9B所示，第2金屬層29是部分地配置於第1金屬層28的下表面，且在朝厚度方向投影時，具有包含發光元件16、與對應於該發光元件16的熱傳導墊8以及熱傳導構件9之形狀。具體而言，第2金屬層29是配置於形成有複數個發光元件16的區域。 第2金屬層29的材料宜為鋁。

又，如圖10A及圖10B所示，第2金屬層29在朝厚度方向投影時，是在光學元件3的寬度方向兩外側隔著間隔而配置。第2金屬層29在朝射出方向投影時，是與光波導4錯開，亦即，與發光元件16的光軸錯開，具體而言，是配置於光波導4的寬度方向兩外側。

在圖11中，熱傳導墊8是遍佈絕緣層5的下表面大致整體而配置。

但是，熱傳導墊8具有墊開口部30、及墊缺口部31。

墊開口部30在朝厚度方向投影時，具有比光波導4稍微大的大致矩形狀。亦即，墊開口部30在朝厚度方向投影時，是與光波導4為不重複。

墊缺口部31在朝厚度方向投影時，是射出方向上游側端部中的寬度方向中央部具有缺口形狀，以避開受光元件17。

在第1實施形態中，熱傳導構件9是充填於貫通孔10中。

但是，如圖12所示，熱傳導構件9亦可在絕緣層5的外側中與熱傳導墊8的周端部連續。

熱傳導構件9是在絕緣層5的周側面，從熱傳導墊8的周端緣朝下側下降，而接觸於金屬層7的上表面的周端部。

在此變形例中，絕緣層5為不具有貫通孔10(不需要貫通孔10)。

又，如圖13所示，可使熱傳導構件9不與絕緣層5接觸，並且由環繞絕緣層5的周端緣的熱傳導片32(或熱傳導膠帶32)所構成。

熱傳導片32具有可撓性且為片狀形狀。熱傳導片32是將其一端部接觸於金屬層7的下表面，並將其另一端部接觸於熱傳導墊8的上表面。 作為熱傳導片32的材料，可列舉例如含有熱傳導成分(氮化硼(BN)、氮化鋁(AlN))及樹脂等之熱傳導性樹脂組成物等。

再者，在此變形例中，絕緣層5的周端部是相對於金屬層7的周端部而朝外側突出。

又，如圖14所示，可以為絕緣層5具有絕緣開口部33之情形。

絕緣開口部33具有在寬度方向上延伸的狹縫形狀，以在絕緣層5中將對應於複數個光學元件3及熱傳導墊8的第1區域34、及對應於光波導4的第2區域36斷開。絕緣開口部33也是於絕緣層5的厚度方向上貫通的貫通孔。絕緣開口部33是將金屬層7的厚度方向其中一面露出。又，絕緣開口部33具有從絕緣層5的寬度方向其中一側端面橫跨並延伸到寬度方向另一側端面的形狀。藉此，第1區域34及第2區域36為互相獨立。

在圖14所示之變形例中，即便在光學元件3所產生的熱部分地傳導到第1區域34，由於第1區域34是藉由絕緣開口部33而與第2區域36斷開，因此可以抑制將熱透過第2區域36傳導到光波導4之情形。 ＜第2實施形態＞

在以下的第2實施形態中，針對與上述之第1實施形態同樣的構件，是附加相同的參照符號，而省略其詳細的說明。又，除了特別記載以外，第2實施形態可以發揮與第1實施形態同樣的作用效果。

如圖1B所示，在第1實施形態中，熱傳導墊8是配置於絕緣層5的上側。然而，如圖15所示，亦可在絕緣層5的側面(射出方向上游側)且於金屬層7的厚度方向其中一面形成熱傳導墊8。

熱傳導墊8在平面視角下是與第1實施形態為同樣的圖案，且是直接配置於金屬層7的厚度方向其中一面。亦即，熱傳導墊8是與金屬層7的厚度方向其中一面直接接觸。

另一方面，絕緣層5是在金屬層7的厚度方向其中一面，配置在射出方向的上游側端部中的區域(具體而言，是形成有光學元件3的區域)以外的整個面。亦即，絕緣層5的射出方向上游側端緣是相對於絕緣層5的射出方向的上游側端緣而在射出方向的下游側隔著間隔而配置。

在第2實施形態中，由於熱傳導墊8與金屬層7直接接觸，因此可以讓已傳導到熱傳導墊8的熱有效率地逸散到金屬層7。 ＜變形例＞

在以下的各變形例中，針對與上述之第2實施形態同樣的構件，是附加相同的參照符號，並省略其詳細的說明。又，各變形例是可以適當地組合的。此外，除了特別記載以外，各變形例可以發揮與第2實施形態同樣的作用效果。

如圖16所示，金屬層7是朝向下側而依序具備第1金屬層28及第2金屬層29。

第2金屬層29在朝厚度方向投影時，具有包含熱傳導墊8的圖案，且前述熱傳導墊8是對應於發光元件16。

如圖17所示，第1金屬層28可以使絕緣層5的厚度方向另一面露出。第1金屬層28的射出方向下游側端部是接觸於絕緣層5的厚度方向另一面中的射出方向上游側端部。

上述之各實施形態及各變形例可以適當組合。

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。 產業上之可利用性

光電混合基板可用於光學用途。

1‧‧‧光電混合基板 2‧‧‧電路基板 3‧‧‧光學元件 4‧‧‧光波導 5‧‧‧絕緣層 7‧‧‧金屬層 8‧‧‧熱傳導墊 9‧‧‧熱傳導構件 10‧‧‧貫通孔 11‧‧‧下部 12‧‧‧上部 13‧‧‧導體層 14‧‧‧保護層 15‧‧‧端子 16‧‧‧發光元件(側面發光元件) 17‧‧‧受光元件(側面受光元件) 19‧‧‧平坦部 20‧‧‧發光側面 21‧‧‧受光側面 22‧‧‧包覆材 23‧‧‧芯材 24‧‧‧導線 25‧‧‧下表面(厚度方向另一面的一例) 26‧‧‧元件電極 27‧‧‧金屬開口部 28‧‧‧第1金屬層 29‧‧‧第2金屬層 30‧‧‧墊開口部 31‧‧‧墊缺口部 32‧‧‧熱傳導片 33‧‧‧絕緣開口部 34‧‧‧第1區域 35‧‧‧準直儀 36‧‧‧第2區域

圖1A及圖1B是顯示本發明之光電混合基板的第1實施形態，且圖1A為顯示平面圖，圖1B為顯示截面圖。 圖2A及圖2B是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(熱傳導構件比光學元件更小的態樣)中的熱傳導墊，且圖2A為顯示平面圖，圖2B為顯示截面圖。 圖3A及圖3B是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(熱傳導構件與光學元件錯開的態樣)中的熱傳導墊，且圖3A為顯示平面圖，圖3B為顯示截面圖。 圖4是顯示圖1A所示之光電混合基板的變形例(熱傳導構件具有複數個的態樣)中的熱傳導墊的平面圖。 圖5A及圖5B是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(複數個光學元件接觸於共通的熱傳導墊的態樣)中的熱傳導墊，且圖5A為顯示平面圖，圖5B為顯示截面圖。 圖6A及圖6B是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(熱傳導墊接觸於比光學元件更小的熱傳導構件的態樣)中的熱傳導墊，且圖6A為顯示平面圖，圖6B為顯示截面圖。 圖7是顯示圖1A所示之光電混合基板的變形例(金屬層具有金屬開口部的態樣)中的熱傳導墊的底面圖。 圖8A及圖8B是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(金屬層部分地配置於絕緣層的態樣)，且圖8A為顯示底面圖，圖8B為顯示截面圖。 圖9A及圖9B是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(設有2層金屬層的態樣)，且圖9A為顯示底面圖，圖9B為顯示截面圖。 圖10A及圖10B是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(設有2層金屬層的態樣)，且圖10A為顯示底面圖，圖10B為顯示截面圖。 圖11是顯示圖1A所示之光電混合基板的變形例(熱傳導墊具有墊開口部的態樣)中的熱傳導墊的平面圖。 圖12是顯示圖1A所示之光電混合基板的變形例(無貫通孔的態樣)中的熱傳導構件的截面圖。 圖13是顯示圖1A所示之光電混合基板的變形例(無貫通孔的態樣)中的熱傳導構件的截面圖。 圖14是顯示圖1A及圖1B所示之光電混合基板的變形例(絕緣層具有絕緣開口部的態樣)的截面圖。 圖15是顯示本發明的光電混合基板的第2實施形態的截面圖。 圖16是顯示圖15所示之光電混合基板的變形例(設有2層金屬層的態樣)。 圖17是顯示圖15所示之光電混合基板的變形例(絕緣層的下表面部分地露出的態樣)。

1‧‧‧光電混合基板

2‧‧‧電路基板

3‧‧‧光學元件

4‧‧‧光波導

5‧‧‧絕緣層

7‧‧‧金屬層

8‧‧‧熱傳導墊

9‧‧‧熱傳導構件

10‧‧‧貫通孔

11‧‧‧下部

12‧‧‧上部

13‧‧‧導體層

14‧‧‧保護層

15‧‧‧端子

16‧‧‧發光元件(側面發光元件)

17‧‧‧受光元件(側面受光元件)

19‧‧‧平坦部

20‧‧‧發光側面

21‧‧‧受光側面

22‧‧‧包覆材

23‧‧‧芯材

24‧‧‧導線

25‧‧‧下表面(厚度方向另一面的一例)

26‧‧‧元件電極

35‧‧‧準直儀

Claims (10)

1. 一種光電混合基板，其特徵在於包含：電路基板，具備金屬層、配置於前述金屬層的厚度方向其中一面之絕緣層、及部分地配置於前述絕緣層的厚度方向其中一面之導體層；光學元件，配置於前述金屬層的前述厚度方向其中一側，且與前述導體層電連接；及光波導，配置於前述金屬層的前述厚度方向其中一側，且與前述光學元件光連接，前述電路基板更具備熱傳導墊，前述熱傳導墊是在前述金屬層的前述厚度方向其中一側，且接觸於在前述光學元件的前述厚度方向另一面中佔有10%以上的面積比例的部分，前述熱傳導墊是接觸於前述光學元件的佔有10%以上的面積比例的部分，前述光電混合基板更具備接觸於前述熱傳導墊及前述金屬層之熱傳導構件，前述熱傳導構件具有厚度方向的另一側部、及厚度方向的其中一側部，前述厚度方向的其中一側部連續於前述另一側部的厚度方向上的一端緣，前述另一側部接觸於前述金屬層，前述其中一側部是從前述絕緣層的厚度方向其中一面突出，前述其中一側部的周端部，在朝厚度方向投影時，具 有從前述另一側部朝外側突出的形狀，前述絕緣層具有於前述厚度方向上貫通之貫通孔，前述熱傳導構件的前述另一側部充填於前述貫通孔，前述熱傳導墊具有在截面視角下朝向厚度方向的另一側打開的形狀，前述熱傳導墊的中央部是朝正交於前述厚度方向的方向延伸的平坦部，前述熱傳導墊的周端部具有從前述中央部的周端緣朝厚度方向另一側下降的形狀，且接觸於前述其中一側部的周側面及前述絕緣層的厚度方向其中一面。
2. 如請求項1之光電混合基板，其具備複數個前述光學元件及複數個前述熱傳導墊，複數個前述光學元件的每一個是與複數個前述熱傳導墊的每一個以1對1對應的方式接觸。
3. 如請求項2之光電混合基板，其具備複數個前述熱傳導構件，複數個前述熱傳導構件的每一個是與複數個前述熱傳導墊的每一個以1對1對應的方式接觸。
4. 如請求項1之光電混合基板，其具備複數個前述光學元件，複數個前述光學元件是與共通的前述熱傳導墊接觸。
5. 如請求項4之光電混合基板，其中前述共通的熱傳導墊是與1個前述熱傳導構件接觸。
6. 如請求項5之光電混合基板，其中前述熱傳導構件在朝前述厚度方向投影時，是與前述光學元件的 至少一部分重複。
7. 如請求項6之光電混合基板，其中前述熱傳導構件在朝前述厚度方向投影時，是包含前述光學元件。
8. 如請求項1至7中任一項之光電混合基板，其中前述金屬層在朝前述厚度方向投影時，與前述光波導為不重複。
9. 如請求項1至7中任一項之光電混合基板，其中前述光學元件包含側面發光元件及側面受光元件的至少任一個，前述側面發光元件可在正交於前述厚度方向的方向上發射光，前述側面受光元件可以接收光，前述光學元件是在前述方向上與前述光波導相向配置。
10. 如請求項1至7中任一項之光電混合基板，其中前述光學元件具備配置於前述厚度方向其中一面之電極。