WO2021145376A1 - 光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板 - Google Patents

光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板 Download PDF

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WO2021145376A1
WO2021145376A1 PCT/JP2021/001041 JP2021001041W WO2021145376A1 WO 2021145376 A1 WO2021145376 A1 WO 2021145376A1 JP 2021001041 W JP2021001041 W JP 2021001041W WO 2021145376 A1 WO2021145376 A1 WO 2021145376A1
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electric
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wiring board
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一聡 鈴木
直幸 田中
直人 古根川
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日東電工株式会社
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    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4245—Mounting of the opto-electronic elements

Definitions

  • the present invention relates to an opto-electric transmission composite module and an opto-electric mixed board.
  • an optical / electrical transmission composite module including a printed wiring board, an optical / electric mixed circuit board arranged on the upper surface thereof, and an optical element and a driving element mounted on the upper surface thereof is known (for example, Patent Document 1 below). reference.).
  • the drive element generates a large amount of heat when the drive element operates.
  • this heat is transferred to the optical element via the optical / electric mixed substrate, the optical element adjacent to the driving element is affected and its function is deteriorated.
  • the present invention provides an optical-electric transmission composite module and an optical-electric mixed mounting substrate that can suppress deterioration of the function of the optical element even if the driving element generates heat.
  • the present invention (1) is an optical / electric mixed circuit board including an optical waveguide and an electric circuit board including terminals for mounting an optical element, and a printed wiring board electrically connected to the electric circuit board.
  • the optical element is mounted on the optical-electric mixed circuit board, the drive element is mounted on the printed wiring board, and even if the drive element operates and generates heat, the drive element is mounted on the printed wiring board.
  • the optical element is different from the optical / electric mixed circuit board on which the optical element is mounted.
  • it is necessary to pass through two members, a printed wiring board and an optical / electric mixed circuit board. be. Therefore, if the heat of the driving element passes through as described above, the heat reaching the optical element can be reduced. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the function of the optical element.
  • the present invention (2) includes an optical waveguide and an electric circuit board, and the electric circuit board is for electrically connecting a terminal for mounting an optical element and a printed wiring board on which a drive element is mounted. Includes an optical / electrical mixed board with terminals.
  • the electric circuit board is provided with a terminal for mounting an optical element and a terminal for electrically connecting to a printed wiring board on which a drive element is mounted. Therefore, if the optical element is mounted on the electric circuit board and the drive element is mounted on the printed wiring board, even if the drive element operates and generates heat, the printed wiring board on which the drive element is mounted and the optical element Is different from the optical / electric mixed circuit board on which the above is mounted, and in order for the heat of the driving element to reach the optical element, it is necessary to pass through two members, a printed wiring board and an optical / electric mixed circuit board. Therefore, the heat of the driving element can reduce the heat reaching the optical element. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the function of the optical element.
  • optical-electric transmission composite module and the optical-electric mixed mounting substrate of the present invention it is possible to suppress deterioration of the function of the optical element even if the driving element generates heat.
  • FIG. 1A to 1B are enlarged views of an embodiment of the optical electric transmission composite module of the present invention
  • FIG. 1A is a plan view
  • FIG. 1B is a bottom view
  • FIG. 2 is a side view of the optical electric transmission composite module shown in FIGS. 1A to 1B, and is a side view taken along line XX.
  • 3A to 3D are manufacturing process diagrams of the optical and electric transmission composite module shown in FIG. 2
  • FIG. 3A is a step of preparing an optical and electric mixed mounting substrate
  • FIG. 3B is a step of mounting an optical element on the optical and electric mixed mounting substrate.
  • FIG. 3C is a step of preparing a printed wiring board on which a drive element is mounted
  • FIG. 3D is a step of connecting the printed wiring board to the optical / electric mixed circuit board.
  • 4A to 4B are modified examples of the manufacturing process shown in FIGS. 3A to 3D.
  • FIG. 4A is a step of preparing an optical / electric mixed circuit board
  • FIG. 4B is a process of connecting a printed wiring board to the optical / electric mixed circuit board.
  • FIG. 5 is a side view of a modified example of the optical / electrical transmission composite module shown in FIG. 2 (a modified example in which the printed wiring board and the optical / electric mixed board are arranged in order toward one side in the thickness direction).
  • FIG. 1A in order to clearly show the relative arrangement of the optical / electric mixed circuit board 2, the optical element 3, the printed wiring board 4, and the driving element 5 (all described later), the first heat radiating layer 6 (described later). ) Is omitted.
  • the optical / electrical mixed substrate 2 overlapping the optical element 3 is shown by a broken line.
  • the second heat dissipation layer 7 (described later) is omitted in order to clearly show the relative arrangement of the optical / electrical mixed circuit board 2, the optical element 3, the printed wiring board 4, and the drive element 5.
  • the optical element 3 overlapping the optical / electric mixed circuit board 2 and the driving element 5 overlapping the printed wiring board 4 are shown by broken lines.
  • the opto-electrical transmission composite module 1 has a predetermined thickness and has a substantially rectangular shape extending in the longitudinal direction. Specifically, in the optoelectric transmission composite module 1, one end in the longitudinal direction has a wider width (length in the width direction orthogonal to the thickness direction and the longitudinal direction) than the middle portion and the other end in the longitudinal direction.
  • the optical / electrical transmission composite module 1 includes an optical / electric mixed circuit board 2, an optical element 3, a printed wiring board 4, a driving element 5, a first heat radiating layer 6, and a second heat radiating layer 7 as an example of the heat radiating layer. To be equipped with.
  • the photoelectric mixed mounting substrate 2 has a predetermined thickness and has a substantially flat band shape extending in the longitudinal direction. Specifically, in the photoelectric mixed mounting substrate 2, one end in the longitudinal direction is wider than the middle and other ends in the longitudinal direction.
  • the optical / electric mixed board 2 includes an optical waveguide 8 and an electric circuit board 9 in order toward one side in the thickness direction.
  • the optical waveguide 8 is the other side portion of the optical / electric mixed substrate 2 in the thickness direction.
  • the outer shape of the optical waveguide 8 is the same as that of the optical / electric mixed substrate 2. That is, the optical waveguide 8 has a shape extending along the longitudinal direction.
  • the optical waveguide 8 includes an underclad layer 31, a core layer 32, and an overclad layer 33.
  • the underclad layer 31 has the same shape as the outer shape of the optical waveguide 8 in a plan view.
  • the core layer 32 is arranged at the center of the underclad layer 31 in the width direction of the other surface in the thickness direction.
  • the width of the core layer 32 is narrower than the width of the underclad layer 31 in a plan view.
  • the overclad layer 33 is arranged so as to cover the core layer 32 on the other surface of the underclad layer 31 in the thickness direction.
  • the overclad layer 33 has the same shape as the outer shape of the underclad layer 31 in a plan view. Specifically, the overclad layer 33 is arranged on the other surface in the thickness direction and both side surfaces in the width direction of the core layer 32, and the other surface in the thickness direction of the underclad layer 31 on both outer sides in the width direction of the core layer 32. ..
  • a mirror 34 is formed at one end in the longitudinal direction of the core layer 32.
  • Examples of the material of the optical waveguide 8 include a transparent material such as an epoxy resin.
  • the refractive index of the core layer 32 is higher than the refractive index of the underclad layer 31 and the refractive index of the overclad layer 33.
  • the thickness of the optical waveguide 8 is, for example, 20 ⁇ m or more, for example, 200 ⁇ m or less.
  • the electric circuit board 9 is arranged on one side of the optical waveguide 8 in the thickness direction. Specifically, the electric circuit board 9 is in contact with one surface of the optical waveguide 8 in the thickness direction.
  • the electric circuit board 9 is a component on which the optical element 3 is mounted in the optical electric transmission composite module 1.
  • the electric circuit board 9 includes a metal support layer 10, a base insulating layer 11, a conductor layer 12, and a cover insulating layer 13.
  • the metal support layer 10 is arranged on the other side in the longitudinal direction from one end region of one end portion in the longitudinal direction of the electric circuit board 9 in a cross-sectional view. Specifically, the metal support layer 10 is located on the other side in the longitudinal direction from one side 41 (described later) of the opening 40. The other surface of the metal support layer 10 in the thickness direction comes into contact with the underclad layer 31. Further, the metal support layer 10 has an opening 15.
  • the opening 15 is a through hole that penetrates the metal support layer 10 in the thickness direction.
  • the opening 15 is arranged at one end in the longitudinal direction of the electric circuit board 9.
  • the opening 15 overlaps the mirror 34 when projected in the thickness direction.
  • the inner surface of the metal support layer 10 that partitions the opening 15 comes into contact with the underclad layer 31.
  • Examples of the material of the metal support layer 10 include metals such as stainless steel, 42 alloy, aluminum, copper-berylium, phosphor bronze, copper, silver, aluminum, nickel, chromium, titanium, tantalum, platinum, and gold, which are preferable. Examples include copper and stainless steel from the viewpoint of obtaining excellent thermal conductivity.
  • the thickness of the metal support layer 10 is, for example, 3 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less.
  • the base insulating layer 11 is arranged on one side of the metal support layer 10 in the thickness direction.
  • the base insulating layer 11 has the same outer shape as the electric circuit board 9 in a plan view. In cross-sectional view, the base insulating layer 11 has a portion protruding from one end edge in the longitudinal direction of the metal support layer 10 to one side in the longitudinal direction. The other surface in the thickness direction of the protruding portion of the base insulating layer 11 and the other surface in the thickness direction of the opening 15 come into contact with the underclad layer 31.
  • Examples of the material of the base insulating layer 11 include a resin such as polyimide.
  • the thickness of the base insulating layer 11 is, for example, 5 ⁇ m or more, for example, 50 ⁇ m or less, preferably 40 ⁇ m or less, and more preferably 30 ⁇ m or less from the viewpoint of heat dissipation.
  • the conductor layer 12 is arranged on one side of the base insulating layer 11 in the thickness direction.
  • the conductor layer 12 includes a first terminal 16 as an example of a terminal, a second terminal 17 as an example of a terminal, and wiring (not shown).
  • the first terminal 16 is provided corresponding to the optical element 3 described below.
  • the first terminal 16 is arranged in a central region at one end in the longitudinal direction of the electric circuit board 9.
  • a plurality of first terminals 16 are provided.
  • the plurality of first terminals 16 overlap with the metal support layer 10 when projected in the thickness direction.
  • the second terminal 17 is provided corresponding to the printed wiring board 4 described below.
  • the second terminal 17 is arranged on one side in the longitudinal direction with a distance from the first terminal 16.
  • a plurality of second terminals 17 are provided. In FIG. 2, only a single second terminal 17 is drawn, and not all of the plurality of second terminals 17 are drawn, but the plurality of second terminals 17 are, for example, around the opening 40. It is placed along.
  • Wiring (not shown) connects the first terminal 16 and the second terminal 17.
  • Examples of the material of the conductor layer 12 include a conductor such as copper.
  • the thickness of the conductor layer 12 is, for example, 3 ⁇ m or more, and 20 ⁇ m or less, for example.
  • the cover insulating layer 13 is arranged so as to cover wiring (not shown) on one surface of the base insulating layer 11 in the thickness direction.
  • the cover insulating layer 13 exposes the first terminal 16 and the second terminal 17.
  • Examples of the material of the cover insulating layer 13 include a resin such as polyimide.
  • the thickness of the cover insulating layer 13 is, for example, 5 ⁇ m or more, and is, for example, 50 ⁇ m or less, preferably 40 ⁇ m or less, and more preferably 30 ⁇ m or less from the viewpoint of heat dissipation.
  • the optical element 3 is arranged at one end in the longitudinal direction of the electric circuit board 9.
  • the optical element 3 is mounted on one surface of the photoelectric mixed substrate 2 in the thickness direction.
  • Examples of the optical element 3 include a light emitting element and a light receiving element.
  • the light emitting element converts electricity into light.
  • Specific examples of the light emitting element include a surface light emitting diode (VECSEL).
  • the light receiving element converts light into electricity.
  • Specific examples of the light receiving element include a photodiode (PD).
  • the optical element 3 has a substantially rectangular flat plate shape.
  • the optical element 3 includes an inlet / outlet port 14 and a first bump 18 on the other surface in the thickness direction.
  • the inlet / outlet port 14 overlaps the opening 15 and the mirror 34 when projected in the thickness direction.
  • the first bump 18 is spaced apart from the inlet / outlet port 14 in the longitudinal direction.
  • the first bump 18 faces the first terminal 16 in the thickness direction, and by connecting them, the optical element 3 is electrically connected to the electric circuit board 9.
  • the printed wiring board 4 is arranged at one end in the longitudinal direction of the optical / electrical composite transmission module 1.
  • the printed wiring board 4 is separate from the optical / electric mixed circuit board 2, that is, is a component separately independent of the optical / electric mixed circuit board 2. Further, the printed wiring board 4 is a component on which the drive element 5 is mounted in the optoelectric transmission composite module 1.
  • the printed wiring board 4 has a substantially rectangular outer shape that is larger than one end in the longitudinal direction of the optical / electrical mixed circuit board 2 in a plan view.
  • the printed wiring board 4 is arranged on one side of the optical / electrical mixed circuit board 2 in the thickness direction. Specifically, the printed wiring board 4 is in contact with one surface of the optical / electric mixed circuit board 2 in the thickness direction.
  • the printed wiring board 4 includes a substrate 21, a third terminal 24, a fourth terminal 25 as an example of terminals, and wiring (not shown).
  • the board 21 has the same outer shape as the printed wiring board 4. Further, the substrate 21 has an opening 40 and a via 22.
  • the opening 40 penetrates the thickness direction of the substrate 21.
  • the opening 40 has a substantially rectangular shape in a plan view.
  • the opening 40 includes an optical element 3 inside in a plan view.
  • the substrate 21 has a substantially rectangular frame shape that surrounds the optical elements 3 at intervals in a plan view.
  • the via 22 corresponds to the third terminal 24, which will be described later.
  • the via 22 penetrates in the thickness direction of the substrate 21.
  • Examples of the material of the substrate 21 include a hard material such as a glass fiber reinforced epoxy resin.
  • the third terminal 24 is filled in the via 22.
  • the third terminal 24 extends in the thickness direction.
  • the other surface of the third terminal 24 in the thickness direction is exposed from the substrate 21 to the other side in the thickness direction.
  • the third terminal 24 is electrically connected to the second terminal 17.
  • the fourth terminal 25 is arranged on one side of the via 22 in the longitudinal direction at intervals.
  • the fourth terminal 25 is arranged on one side of the substrate 21 in the thickness direction.
  • the fourth terminal 25 extends in the thickness direction.
  • a plurality of fourth terminals 25 are arranged at intervals from each other.
  • Wiring electrically connects the third terminal 24 and the fourth terminal 25 on one side in the thickness direction of the substrate 21.
  • the wiring (not shown) electrically connects the fourth terminal 25 and another terminal (described later).
  • Examples of materials for the third terminal 24, the fourth terminal 25, and wiring include a conductor such as copper.
  • the drive element 5 is mounted on the printed wiring board 4. Specifically, the drive element 5 is mounted on one side of the printed wiring board 4 in the thickness direction on one side in the longitudinal direction of the opening 40.
  • the drive element 5 is arranged so as to face the optical element 3 on one side in the longitudinal direction with one side 41 on the one side in the longitudinal direction of the opening 40 interposed therebetween. That is, the drive element 5 is arranged on the opposite side of the optical element 3 with respect to one side 41 of the opening 40.
  • the drive element 5 is an element that is first electrically connected to the optical / electric mixed board 2 among the mounting members mounted on the printed wiring board 4. That is, even when an electronic element (described later) other than the driving element 5 is mounted on the printed wiring board 4, the driving element 5 is an element that is connected to the optical / electric mixed circuit board 2 after passing through the electronic element. Rather, it is an element that first exchanges an electric signal with the optical / electric mixed circuit board 2 among a plurality of elements mounted on the printed wiring board 4.
  • Examples of the drive element 5 include a drive integrated circuit, an impedance conversion amplifier circuit, and the like.
  • a power supply current (electric power) is input to drive a light emitting element (optical element 3).
  • the impedance conversion amplifier circuit amplifies the electricity (signal current) of the light receiving element (optical element 3). It is permissible for the drive element 5 to generate a large amount of heat when operating.
  • the drive element 5 has a substantially rectangular flat plate shape.
  • the drive element 5 includes a second bump 26 on the other surface in the thickness direction.
  • the second bump 26 extends in the thickness direction.
  • the second bump 26 faces the fourth terminal 25 in the thickness direction, and by connecting them, the drive element 5 is electrically connected to the printed wiring board 4.
  • the electricity output from the drive element 5 is input to the optical element 3 via the fourth terminal 25 and the third terminal 24 of the printed wiring board 4 and the second terminal 17 and the first terminal 16 of the optical / electric mixed circuit board 2. Will be done. And / or, the electricity output from the optical element 3 passes through the first terminal 16 and the second terminal 17 of the optical / electric mixed circuit board 2 and the third terminal 24 and the fourth terminal 25 of the printed wiring board 4. It is input to the drive element 5.
  • the optical / electrical transmission composite module 1 is an electronic element (not shown) other than the drive element 5, and may include an electronic element mounted on the printed wiring board 4.
  • the electronic element (not shown) conveys an electric signal to the optical element 3 via the driving element 5, or an electric signal to and / or from the optical element 3. Do not carry.
  • the electronic element is not an element that first exchanges an electric signal with the optical / electric mixed substrate 2 like the driving element 5.
  • the bumps (not shown) of the electronic element are electrically connected to the printed wiring board 4 via terminals (terminals other than the fourth terminal 25) included in the printed wiring board 4.
  • the first heat radiating layer 6 has a predetermined thickness and has a shape extending in the surface direction (the direction including the longitudinal direction and the width direction and the direction orthogonal to the thickness direction). It is arranged in the inner portion of the opening 40 of the printed wiring board 4 on one side in the thickness direction of the optical / electric mixed circuit board 2. That is, the first heat radiating layer 6 is surrounded by the printed wiring board 4 that partitions the opening 40 at intervals.
  • the first heat radiating layer 6 has a substantially rectangular sheet shape in a plan view. Further, the first heat radiating layer 6 covers the optical element 3. Specifically, the first heat radiating layer 6 is in contact with one surface in the thickness direction and the peripheral side surface of the optical element 3 and one surface in the thickness direction of the optical / electrical mixed substrate 2 around the optical element 3.
  • the first heat dissipation layer 6 includes, for example, a heat dissipation sheet, heat dissipation grease, a heat dissipation plate, and the like.
  • the material of the heat radiating sheet is, for example, a filler such as alumina (aluminum oxide), boron nitride, zinc oxide, aluminum hydroxide, molten silica, magnesium oxide, aluminum nitride, for example, silicone resin, epoxy resin, acrylic resin, urethane resin. Examples thereof include a filler resin composition dispersed in a resin such as.
  • the filler may be oriented in the thickness direction with respect to the resin.
  • the resin contains a thermosetting resin and is in the B stage or the C stage. Further, the resin can include a thermoplastic resin.
  • the Ascar C hardness of the heat radiating sheet at 23 ° C. is, for example, less than 60, preferably 50 or less, more preferably 40 or less, and for example, 1 or more.
  • the Asker C hardness of the first heat dissipation layer 6 is determined by the Asker rubber hardness tester C type.
  • the thermal conductivity of the first heat radiating layer 6 in the thickness direction is, for example, 3 W / m ⁇ K or more, preferably 10 W / m ⁇ K or more, more preferably 20 W / m ⁇ K or more, and for example. It is 200 W / m ⁇ K or less.
  • the thermal conductivity of the first heat dissipation layer 6 is determined by the steady-state method compliant with ASTM-D5470 or the hot disk method compliant with ISO-22007-2.
  • the second heat radiating layer 7 has a predetermined thickness and has a shape extending in the plane direction.
  • the second heat radiating layer 7 is arranged on the other surface in the thickness direction of the photoelectric mixed mounting substrate 2. Specifically, the second heat radiating layer 7 is in contact with the entire surface of the optical waveguide 8 on the other surface in the thickness direction. On the other hand, the second heat radiating layer 7 does not overlap with the driving element 5 when projected in the thickness direction.
  • the materials, physical properties, etc. of the second heat radiating layer 7 are the same as those of the first heat radiating layer 6.
  • the photoelectric mixed mounting substrate 2 is prepared.
  • the photoelectric mixed mounting substrate 2 To prepare the photoelectric mixed mounting substrate 2, first, a metal sheet (not shown) is prepared, and the base insulating layer 11, the conductor layer 12, and the cover insulating layer 13 are formed in this order on one side in the thickness direction thereof.
  • the metal sheet (not shown) is externally processed by, for example, etching to form the metal support layer 10 having the opening 15.
  • the electric circuit board 9 is prepared.
  • the optical waveguide 8 is built into the electric circuit board 9.
  • the underclad layer 31, the core layer 32, and the overclad layer 33 are sequentially formed on the other side of the electric circuit substrate 9 in the thickness direction by coating and photolithography of the photosensitive resin composition containing the transparent material described above.
  • the optical waveguide 8 is prepared.
  • the optical electric mixed mounting board 2 including the optical waveguide 8 and the electric circuit board 9 is prepared.
  • the optical element 3 is not yet mounted on the optical / electric mixed circuit board 2, and the printed wiring board 4 is not yet connected.
  • the optical / electric mixed substrate 2 is a device that can be distributed as a single component and can be used industrially.
  • the first terminal 16 is not yet connected to the optical element 3.
  • the second terminal 17 is not yet connected to the printed wiring board 4.
  • the optical element 3 is mounted on the optical / electric mixed mounting substrate 2.
  • the first bump 18 of the optical element 3 and the first terminal 16 are electrically connected by ultrasonic bonding.
  • the optical / electrical mixed substrate 2 on which the optical element 3 is mounted is prepared.
  • a printed wiring board 4 on which the drive element 5 is mounted is prepared.
  • the fourth terminal 25 and the second bump 26 are connected by reflow or the like.
  • the drive element 5 is electrically connected to the printed wiring board 4.
  • the heating temperature of the reflow in mounting the drive element 5 on the printed wiring board 4 is, for example, 150 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, more preferably 230 ° C. or higher, and for example. It is 300 ° C. or lower.
  • the heating time is, for example, 1 minute or more, preferably 3 minutes or more, and for example, 30 minutes or less, preferably 20 minutes or less.
  • the heating conditions for mounting the drive element 5 on the printed wiring board 4 are preferably harsher than the connection conditions for the optical element 3 to the optical / electrical mixed circuit board 2. Therefore, the connection reliability of the drive element 5 to the printed wiring board 4 is improved.
  • the mounting of the optical element 3 and the mounting of the driving element 5 are separated, and the mounting conditions of the optical element 3 on the optical / electric mixed circuit board 2 are made gentle, while the driving element 5 is mounted on the printed wiring board 4.
  • the conditions strict, it is possible to improve the connection reliability of the drive element 5 to the printed wiring board 4 while suppressing damage to the optical element 3 due to heat.
  • the optical-electric mixed board 2 (specifically, the optical-electric mixed board 2 on which the optical element 3 is mounted) and the printed wiring board 4 (specifically, the drive element 5 is mounted). It is connected to the printed wiring board 4).
  • the third terminal 24 and the second terminal 17 are electrically connected by a known method.
  • each of the first heat radiating layer 6 and the second heat radiating layer 7 is arranged on one side and the other side in the thickness direction of the photoelectric mixed mounting substrate 2.
  • optical electric transmission composite module 1 is obtained.
  • the drive element 5 operates and generates heat.
  • the printed wiring board 4 on which the optical element 3 is mounted and the optical / electric mixed circuit board 2 on which the optical element 3 is mounted are different. It is necessary to go through two members with the electric mixed board 2. Therefore, if the heat of the driving element 5 passes through as described above, the heat reaching the optical element 3 can be reduced. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the function of the optical element 3.
  • each of the optical / electric mixed circuit board 2 and the printed wiring board 4 is prepared, and then, as shown in FIG. 4B, the printed wiring is performed.
  • the plate 4 is electrically connected to the electric circuit board 9 of the optical / electric mixed board 2.
  • the photoelectric mixed mounting substrate 2 is prepared.
  • the optical element 3 is not yet mounted on the photoelectric mixed substrate 2. That is, the electric circuit board 9 is not yet electrically connected to the optical element 3.
  • the printed wiring board 4 is connected to the optical / electrical mixed circuit board 2. Specifically, the third terminal 24 of the printed wiring board 4 and the second terminal 17 of the electric circuit board 9 in the optical / electric mixed circuit board 2 are electrically connected.
  • an optical / electrical transmission composite module 1 including an optical / electric mixed circuit board 2 and a printed wiring board 4 is obtained.
  • This opto-electrical transmission composite module 1 does not include the optical element 3 and the driving element 5 shown by the virtual line in FIG. 4B.
  • the electric circuit board 9 in the optical electric transmission composite module 1 includes a first terminal 16 for mounting the optical element 3.
  • the printed wiring board 4 includes a fourth terminal 25 for mounting the drive element 5.
  • This optical electric transmission composite module 1 is a device that can be distributed as a single module and can be used industrially.
  • the optical electric transmission composite module 1 of this modified example does not include the first heat radiating layer 6 and the second heat radiating layer 7.
  • the optical element 3 and the driving element 5 may be connected to each of the first terminal 16 and the second terminal 17 of the optical electric transmission composite module 1.
  • the optical / electrical mixed circuit board 2 shown by the solid line in FIG. 4A has a first terminal 16 for mounting the optical element 3 and a second terminal for electrically connecting the printed wiring board 4 on which the drive element 5 is mounted. It is provided with 17.
  • the drive element 5 operates and generates heat.
  • the printed wiring board 4 on which the drive element 5 is mounted and the optical / electric mixed circuit board 2 on which the optical element 3 is mounted are different, and the heat of the drive element 5 reaches the optical element 3 in order to reach the optical element 3. It is necessary to pass through two members, the printed wiring board 4 and the optical / electric mixed circuit board 2. Therefore, the heat of the driving element 5 can reduce the heat reaching the optical element 3. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the function of the optical element 3.
  • the arrangement of the optical / electrical mixed circuit board 2 and the printed wiring board 4 in the thickness direction can be reversed. That is, in the opto-electric transmission composite module 1, the printed wiring board 4 and the opto-electric mixed board 2 are arranged in order toward one side in the thickness direction.
  • the printed wiring board 4 does not have the above-mentioned opening 40 and has a substantially rectangular flat plate shape.
  • the optical / electric mixed circuit board 2 is in contact with one side of the printed wiring board 4 in the thickness direction.
  • the drive elements 5 are arranged on one side in the thickness direction of the printed wiring board 4 at intervals on one side in the longitudinal direction of one end surface in the longitudinal direction of the optical / electrical mixed circuit board 2.
  • the second heat radiating layer 7 is in contact with the other surface of the printed wiring board 4 in the thickness direction.
  • the second heat radiating layer 7 overlaps both the optical element 3 and the driving element 5 when projected in the thickness direction.
  • the first heat radiating layer 6 may come into contact with the printed wiring board 4 that partitions the opening 40.
  • one first heat radiating layer 6 may come into contact with the optical element 3 and the driving element 5.
  • each of the two first heat-dissipating layers 6 (the first heat-dissipating layer 6 with the two-dot dashed line and the solid first heat-dissipating layer 6) is the optical element 3 and the driving It may come into contact with each of the elements 5.
  • Optical-electric transmission composite modules and optical-electric mixed substrates are used for optical and electrical applications.

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Abstract

【課題】駆動素子が発熱しても、光学素子の機能が低下することを抑制できる光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板を提供すること。 【解決手段】光電気伝送複合モジュール１は、光導波路８と、光学素子３を実装するための第１端子１６を含む電気回路基板９とを備える光電気混載基板２と、駆動素子５を実装するための第４端子２５を含むプリント配線板４とを備える。プリント配線板４は、電気回路基板９と電気的に接続される。

Description

光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板
　本発明は、光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板に関する。
　従来、プリント配線板と、その上面に配置される光電気混載基板と、その上面に実装される光素子および駆動素子とを備える光電気伝送複合モジュールが知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。
特開２０１５－２２１２９号公報
　しかるに、駆動素子は、駆動素子が動作するときに、大きく発熱する。この熱が、光電気混載基板を介して光学素子に伝わると、駆動素子に隣接する光学素子が影響を受け、その機能が低下するという不具合がある。
　本発明は、駆動素子が発熱しても、光学素子の機能が低下することを抑制できる光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板を提供する。
　本発明（１）は、光導波路と、光学素子を実装するための端子を含む電気回路基板とを備える光電気混載基板と、前記電気回路基板と電気的に接続されるプリント配線板であって、駆動素子を実装するための端子を含む前記プリント配線板とを備える、光電気伝送複合モジュールを含む。
　この光電気伝送複合モジュールでは、光学素子が光電気混載基板に実装され、駆動素子がプリント配線板に実装されて、駆動素子が動作して発熱しても、駆動素子が実装されるプリント配線板と、光学素子が実装される光電気混載基板とは、別であり、駆動素子の熱が、光学素子に至るには、プリント配線板と光電気混載基板との２つの部材を経由する必要がある。そのため、駆動素子の熱が上記のように経由すれば、光学素子に至る熱を低減できる。その結果、光学素子の機能が低下することを抑制できる。
　本発明（２）は、光導波路と、電気回路基板とを備え、前記電気回路基板は、光学素子を実装するための端子と、駆動素子を実装するプリント配線板と電気的に接続するための端子とを備える、光電気混載基板を含む。
　この光電気混載基板では、電気回路基板が、光学素子を実装するための端子と、駆動素子を実装するプリント配線板と電気的に接続するための端子とを備える。そのため、光学素子が電気回路基板に実装され、また、駆動素子がプリント配線板に実装されれば、駆動素子が動作して発熱しても、駆動素子が実装されるプリント配線板と、光学素子が実装される光電気混載基板とは、別であり、駆動素子の熱が、光学素子に至るには、プリント配線板と光電気混載基板との２つの部材を経由する必要がある。そのため、駆動素子の熱が、光学素子に至る熱を低減できる。その結果、光学素子の機能が低下することを抑制できる。
　本発明の光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板によれば、駆動素子が発熱しても、光学素子の機能が低下することを抑制できる。
図１Ａ～図１Ｂは、本発明の光電気伝送複合モジュールの一実施形態の拡大図であり、図１Aが平面図、図１Ｂが底面図である。 図２は、図１Ａ～図１Ｂに示す光電気伝送複合モジュールの側面図であり、Ｘ－Ｘ線に沿う側面図である。 図３Ａ～図３Ｄは、図２に示す光電気伝送複合モジュールの製造工程図であり、図３Ａが光電気混載基板を準備する工程、図３Ｂが光学素子を光電気混載基板に実装する工程、図３Ｃが駆動素子が実装されたプリント配線板を準備する工程、図３Ｄがプリント配線板を光電気混載基板に接続する工程である。 図４Ａ～図４Ｂは、図３Ａ～図３Ｄに示す製造工程の変形例であり、図４Ａが光電気混載基板を準備する工程、図４Ｂがプリント配線板を光電気混載基板と接続する工程である。 図５は、図２に示す光電気伝送複合モジュールの変形例（プリント配線板および光電気混載基板が厚み方向一方側に向かって順に配置される変形例）の側面図である。
　＜一実施形態＞
　本発明の光電気混載基板の一実施形態を、図１Ａ～図３Ｄを参照して説明する。
　なお、図１Ａにおいて、光電気混載基板２と、光学素子３と、プリント配線板４と、駆動素子５（いずれも後述）との相対配置を明確に示すために、第１放熱層６（後述）を省略する。なお、図１Ａにおいて、光学素子３に重複する光電気混載基板２を破線で示す。
　図１Ｂにおいて、光電気混載基板２と、光学素子３と、プリント配線板４と、駆動素子５との相対配置を明確に示すために、第２放熱層７（後述）を省略する。なお、図１Ｂにおいて、光電気混載基板２に重複する光学素子３と、プリント配線板４に重複する駆動素子５とを、破線で示す。
　この光電気伝送複合モジュール１は、所定の厚みを有し、長手方向に延びる略矩形形状を有する。詳しくは、光電気伝送複合モジュール１では、長手方向一端部は、長手方向中間部および他端部に比べて、幅（厚み方向および長手方向に直交する幅方向の長さ）が広い。
　光電気伝送複合モジュール１は、光電気混載基板２と、光学素子３と、プリント配線板４と、駆動素子５と、第１放熱層６と、放熱層の一例としての第２放熱層７とを備える。
　光電気混載基板２は、所定の厚みを有し、長手方向に延びる略平帯形状を有する。詳しくは、光電気混載基板２は、長手方向一端部は、長手方向中間部および他端部に比べて、幅が広い。
　光電気混載基板２は、光導波路８と、電気回路基板９とを厚み方向一方側に向かって順に備える。
　光導波路８は、光電気混載基板２の厚み方向他方側部分である。光導波路８の外形形状は、光電気混載基板２のそれと同一である。つまり、光導波路８は、長手方向に沿って延びる形状を有する。光導波路８は、アンダークラッド層３１と、コア層３２と、オーバークラッド層３３とを備える。
　アンダークラッド層３１は、平面視において、光導波路８の外形形状と同一の形状を有する。
　コア層３２は、アンダークラッド層３１の厚み方向他方面の幅方向中央部に配置されている。コア層３２の幅は、平面視において、アンダークラッド層３１の幅より狭い。
　オーバークラッド層３３は、アンダークラッド層３１の厚み方向他方面に、コア層３２を被覆するように配置されている。オーバークラッド層３３は、平面視において、アンダークラッド層３１の外形形状と同一の形状を有する。具体的には、オーバークラッド層３３は、コア層３２の厚み方向他方面および幅方向両側面と、コア層３２の幅方向両外側におけるアンダークラッド層３１の厚み方向他方面とに配置されている。
　また、コア層３２の長手方向一端部には、ミラー３４が形成されている。
　光導波路８の材料としては、例えば、エポキシ樹脂などの透明材料が挙げられる。コア層３２の屈折率は、アンダークラッド層３１の屈折率およびオーバークラッド層３３の屈折率より高い。光導波路８の厚みは、例えば、２０μｍ以上、例えば、２００μｍ以下である。
　電気回路基板９は、光導波路８の厚み方向一方面に配置されている。詳しくは、電気回路基板９は、光導波路８の厚み方向一方面に接触している。電気回路基板９は、光電気伝送複合モジュール１において光学素子３が実装される部品である。電気回路基板９は、金属支持層１０と、ベース絶縁層１１と、導体層１２と、カバー絶縁層１３とを備える。
　金属支持層１０は、図２に示すように、断面視において、電気回路基板９の長手方向一端部の一端領域より長手方向他方側に配置されている。具体的には、金属支持層１０は、開口部４０の一辺４１（後述）より長手方向他方側に位置する。金属支持層１０の厚み方向他方面は、アンダークラッド層３１に接触する。また、金属支持層１０は、開口部１５を有する。
　開口部１５は、金属支持層１０を厚み方向に貫通する貫通孔である。開口部１５は、電気回路基板９の長手方向一端部に配置されている。開口部１５は、厚み方向に投影したときに、ミラー３４に重なる。なお、開口部１５を区画する金属支持層１０の内側面は、アンダークラッド層３１に接触する。
　金属支持層１０の材料としては、例えば、ステンレス、４２アロイ、アルミニウム、銅－ベリリウム、りん青銅、銅、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、白金、金などの金属が挙げられ、好ましくは、優れた熱伝導性を得る観点から、銅、ステンレスが挙げられる。金属支持層１０の厚みは、例えば、３μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。
　ベース絶縁層１１は、金属支持層１０の厚み方向一方面に配置されている。ベース絶縁層１１は、平面視において、電気回路基板９と同一の外形形状を有する。断面視において、ベース絶縁層１１は、金属支持層１０の長手方向一端縁より長手方向一方側に突出する部分を有する。ベース絶縁層１１において突出する部分の厚み方向他方面、および、開口部１５における厚み方向他方面は、アンダークラッド層３１に接触する。ベース絶縁層１１の材料としては、例えば、ポリイミドなどの樹脂が挙げられる。ベース絶縁層１１の厚みは、例えば、５μｍ以上、また、例えば、５０μｍ以下、放熱性の観点から、好ましくは、４０μｍ以下、より好ましくは、３０μｍ以下である。
　導体層１２は、ベース絶縁層１１の厚み方向一方面に配置されている。導体層１２は、端子の一例としての第１端子１６、端子の一例としての第２端子１７および配線（図示せず）を含む。
　第１端子１６は、次に説明する光学素子３に対応して設けられる。第１端子１６は、電気回路基板９の長手方向一端部における中央領域に配置されている。第１端子１６は、複数設けられる。複数の第１端子１６は、厚み方向に投影したときに、金属支持層１０と重なる。
　第２端子１７は、次に説明するプリント配線板４に対応して設けられる。第２端子１７は、第１端子１６より長手方向一方側に間隔を隔てて配置されている。第２端子１７は、複数設けられる。なお、図２において、単数の第２端子１７のみが描画されており、複数の第２端子１７の全部が、描画されていないが、複数の第２端子１７は、例えば、開口部４０の周囲に沿って配置される。
　図示しない配線は、第１端子１６および第２端子１７を連結する。
　導体層１２の材料としては、例えば、銅などの導体が挙げられる。導体層１２の厚みは、例えば、３μｍ以上であり、また、例えば、２０μｍ以下である。
　カバー絶縁層１３は、ベース絶縁層１１の厚み方向一方面に、図示しない配線を被覆するように配置されている。カバー絶縁層１３は、第１端子１６および第２端子１７を露出する。カバー絶縁層１３の材料としては、例えば、ポリイミドなどの樹脂が挙げられる。
　カバー絶縁層１３の厚みは、例えば、５μｍ以上であり、また、例えば、５０μｍ以下、放熱性の観点から、好ましくは、４０μｍ以下、より好ましくは、３０μｍ以下である。
　図１Ａ～図２に示すように、光学素子３は、電気回路基板９の長手方向一端部に配置されている。光学素子３は、光電気混載基板２の厚み方向一方面に実装されている。光学素子３としては、例えば、発光素子、受光素子などが挙げられる。
　発光素子は、電気を光に変換する。発光素子の具体例としては、面発光型発光ダイオード（ＶＥＣＳＥＬ）などが挙げられる。一方、受光素子は、光を電気に変換する。受光素子の具体例として、フォトダイオード（ＰＤ）などが挙げられる。
　光学素子３は、略矩形平板形状を有する。光学素子３は、厚み方向他方面において、入出射口１４および第１バンプ１８を含む。
　入出射口１４は、厚み方向に投影したときに、開口部１５およびミラー３４に重なる。
　第１バンプ１８は、長手方向において入出射口１４と間隔が隔てられる。第１バンプ１８は、厚み方向において第１端子１６と対向し、それらが連結することによって、光学素子３が電気回路基板９と電気的に接続される。
　プリント配線板４は、光電気複合伝送モジュール１の長手方向一端部に配置されている。プリント配線板４は、光電気混載基板２とは別であり、つまり、光電気混載基板２とは別途独立した部品である。また、プリント配線板４は、光電気伝送複合モジュール１において駆動素子５が実装される部品である。プリント配線板４は、平面視において、光電気混載基板２の長手方向一端部より大きい略矩形の外形形状を有する。プリント配線板４は、光電気混載基板２の厚み方向一方側に配置されている。具体的には、プリント配線板４は、光電気混載基板２の厚み方向一方面に接触している。
　プリント配線板４は、基板２１と、第３端子２４と、端子の一例としての第４端子２５と、図示しない配線とを備える。
　基板２１は、プリント配線板４と同一の外形形状を有する。また、基板２１は、開口部４０およびビア２２を有する。
　開口部４０は、基板２１の厚み方向を貫通する。開口部４０は、平面視略矩形状を有する。開口部４０は、平面視において、光学素子３を内部に含む。これによって、基板２１は、平面視において、光学素子３を間隔を隔てて囲む略矩形枠形状を有する。
　ビア２２は、後述する第３端子２４に対応する。ビア２２は、基板２１の厚み方向を貫通する。
　基板２１の材料としては、例えば、ガラス繊維強化エポキシ樹脂などの硬質材料が挙げられる。
　第３端子２４は、ビア２２内に充填されている。第３端子２４は、厚み方向に延びる。第３端子２４の厚み方向他方面は、基板２１から、厚み方向他方側に露出する。第３端子２４は、第２端子１７と電気的に接続される。
　第４端子２５は、ビア２２の長手方向一方側に間隔を隔てて配置されている。第４端子２５は、基板２１の厚み方向一方面に配置されている。第４端子２５は、厚み方向に延びる。第４端子２５は、互いに間隔を隔てて複数配置されている。
　図示しない配線は、基板２１の厚み方向一方面において、第３端子２４および第４端子２５を電気的に接続する。なお、図示しない配線は、第４端子２５および別の端子（後述）を電気的に接続する。
　第３端子２４、第４端子２５および配線（図示せず）の材料としては、例えば、銅などの導体が挙げられる。
　駆動素子５は、プリント配線板４に実装されている。詳しくは、駆動素子５は、開口部４０の長手方向一方側において、プリント配線板４の厚み方向一方面に実装されている。
　なお、駆動素子５は、光学素子３の長手方向一方側に、開口部４０における長手方向一方側の一辺４１を挟んで、対向配置されている。つまり、駆動素子５は、開口部４０の一辺４１に対して光学素子３の反対側に配置されている。
　また、駆動素子５は、プリント配線板４に実装されている実装部材中、光電気混載基板２と最初に電気的に接続される素子である。つまり、プリント配線板４に駆動素子５以外の電子素子（後述）が実装されている場合であっても、駆動素子５は、電子素子を経由した後、光電気混載基板２と接続される素子ではなく、プリント配線板４に実装されている複数の素子のうち、光電気混載基板２と最初に電気信号をやりとりする素子である。
　駆動素子５としては、例えば、駆動集積回路、インピーダンス変換増幅回路などが挙げられる。駆動集積回路は、電源電流（電力）が入力されて、発光素子（光学素子３）を駆動する。インピーダンス変換増幅回路は、受光素子（光学素子３）の電気（信号電流）を増幅する。駆動素子５は、動作するときに、大きく発熱することが許容される。
　駆動素子５は、略矩形平板形状を有する。駆動素子５は、厚み方向他方面において、第２バンプ２６を含む。
　第２バンプ２６は、厚み方向に延びる。第２バンプ２６は、厚み方向において第４端子２５と対向し、それらが連結することによって、駆動素子５がプリント配線板４と電気的に接続される。
　駆動素子５から出力される電気は、プリント配線板４の第４端子２５および第３端子２４と、光電気混載基板２の第２端子１７および第１端子１６とを介して光学素子３に入力される。および／または、光学素子３から出力される電気は、光電気混載基板２の第１端子１６および第２端子１７と、プリント配線板４の第３端子２４および第４端子２５とを介して、駆動素子５に入力される。
　なお、光電気伝送複合モジュール１は、駆動素子５以外の電子素子（図示せず）であって、プリント配線板４に実装される電子素子を含むことができる。電子素子（図示せず）は、光学素子３に対して、駆動素子５を経由して、電気信号を搬送するか、または、光学素子３への、および／または、光学素子３からの電気信号を搬送しない。電子素子は、駆動素子５のように、光電気混載基板２と最初に電気信号をやりとりする素子ではない。電子素子のバンプ（図示せず）は、プリント配線板４に含まれる端子（第４端子２５以外の端子）を介して、プリント配線板４と電気的に接続される。
　第１放熱層６は、所定厚みを有し、面方向（長手方向および幅方向を含む方向であり、厚み方向に直交する方向）に延びる形状を有する。光電気混載基板２の厚み方向一方面において、プリント配線板４の開口部４０の内側部分に配置されている。つまり、第１放熱層６は、開口部４０を区画するプリント配線板４に間隔を隔てて囲まれている。第１放熱層６は、平面視略矩形シート形状を有する。また、第１放熱層６は、光学素子３を被覆する。詳しくは、第１放熱層６は、光学素子３の厚み方向一方面および周側面と、光学素子３の周囲の光電気混載基板２の厚み方向一方面とに接触している。
　第１放熱層６は、例えば、放熱シート、放熱グリス、放熱板などを含む。放熱シートの材料は、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、窒化ホウ素、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、溶融シリカ、酸化マグネシウム、窒化アルミニウムなどのフィラーが、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂に分散されたフィラー樹脂組成物が挙げられる。放熱シートでは、例えば、フィラーが樹脂に対して厚み方向に配向してもよい。また、樹脂が熱硬化性樹脂を含み、ＢステージまたはＣステージである。さらに、樹脂は、熱可塑性樹脂を含むことができる。放熱シートの２３℃におけるアスカーＣ硬度は、例えば、６０未満、好ましくは、５０以下、より好ましくは、４０以下であり、また、例えば、１以上である。第１放熱層６のアスカーＣ硬度は、アスカーゴム硬度計C型により求められる。
　第１放熱層６の厚み方向の熱伝導率は、例えば、３Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、また、例えば、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。第１放熱層６熱伝導率は、ASTM-D5470に準拠した定常法、またはISO-22007-2に準拠したホットディスク法により求められる。
　第２放熱層７は、所定厚みを有し、面方向に延びる形状を有する。第２放熱層７は、光電気混載基板２の厚み方向他方面に配置されている。詳しくは、第２放熱層７は、光導波路８の厚み方向他方面全面に接触している。一方、第２放熱層７は、厚み方向に投影したときに、駆動素子５と重ならない。第２放熱層７の材料、物性等は、第１放熱層６のそれらと同様である。
　続いて、この光電気混載基板２の製造方法を、図２～図３Ｃを参照して説明する。
　図３Ａに示すように、まず、この方法では、光電気混載基板２を準備する。
　光電気混載基板２を準備するには、まず、電気回路基板９を準備し、続いて、光導波路８を電気回路基板９に作り込む。
　光電気混載基板２を準備するには、まず、金属シート（図示せず）を準備し、その厚み方向一方側に、ベース絶縁層１１、導体層１２およびカバー絶縁層１３を順に形成する。
　その後、金属シート（図示せず）を、例えば、エッチングなどによって外形加工して、開口部１５を有する金属支持層１０を形成する。これによって、電気回路基板９を準備する。
　続いて、光導波路８を電気回路基板９に作り込む。例えば、上記した透明材料を含む感光性樹脂組成物の塗布およびフォトリソグラフィーによって、アンダークラッド層３１、コア層３２およびオーバークラッド層３３を、電気回路基板９の厚み方向他方側に順に形成する。これによって、光導波路８を準備する。
　これによって、光導波路８および電気回路基板９を備える光電気混載基板２を準備する。
　なお、この光電気混載基板２には、光学素子３がまだ実装されておらず、また、プリント配線板４もまだ接続されていない。しかし、この光電気混載基板２は、部品単独で流通でき、産業上利用可能なデバイスである。この光電気混載基板２において、第１端子１６は、光学素子３とまだ接続していない。また、光電気混載基板２において、第２端子１７は、プリント配線板４とまだ接続していない。
　その後、図３Ｂに示すように、光学素子３を光電気混載基板２に実装する。光学素子３の第１バンプ１８と、第１端子１６とを、超音波接合によって、電気的に接続する。
　これにより、光学素子３が実装された光電気混載基板２を準備する。
　別途、図３Ｃに示すように、駆動素子５が実装されたプリント配線板４を準備する。例えば、第４端子２５および第２バンプ２６を、リフローなどによって、接続する。これによって、駆動素子５がプリント配線板４と電気的に接続される。
　具体的には、駆動素子５のプリント配線板４への実装におけるリフローの加熱温度は、例えば、１５０℃以上、好ましくは、２００℃以上、より好ましくは、２３０℃以上であり、また、例えば、３００℃以下である。加熱時間は、例えば、１分以上、好ましくは、３分以上であり、また、例えば、３０分時間以下、好ましくは、２０分以下である。
　駆動素子５のプリント配線板４への実装における加熱条件では、光学素子３の光電気混載基板２への接続条件に比べて、好ましくは、過酷である。そのため、駆動素子５のプリント配線板４への接続信頼性が向上する。
　従って、光学素子３の実装と、駆動素子５の実装とを分け、そして、光学素子３の光電気混載基板２への実装条件を穏やかにする一方、駆動素子５のプリント配線板４への実装条件を厳しくすることによって、熱に起因する光学素子３の損傷を抑制しながら、駆動素子５のプリント配線板４への接続信頼性を向上できる。
　その後、図３Ｄに示すように、光電気混載基板２（具体的には、光学素子３が実装された光電気混載基板２）と、プリント配線板４（具体的には、駆動素子５が実装されたプリント配線板４）とを接続する。具体的には、第３端子２４および第２端子１７を、公知の方法で、電気的に接続する。
　その後、図２に示すように、第１放熱層６および第２放熱層７のそれぞれを、光電気混載基板２の厚み方向一方面および他方面のそれぞれに配置する。
　これによって、光電気伝送複合モジュール１を得る。
　＜一実施形態の作用効果＞
　この光電気伝送複合モジュール１では、光学素子３が光電気混載基板２に実装され、駆動素子５がプリント配線板４に実装されて、駆動素子５が動作して発熱しても、駆動素子５が実装されるプリント配線板４と、光学素子３が実装される光電気混載基板２とは、別であり、駆動素子５の熱が、光学素子３に至るには、プリント配線板４と光電気混載基板２との２つの部材を経由する必要がある。そのため、駆動素子５の熱が上記のように経由すれば、光学素子３に至る熱を低減できる。その結果、光学素子３の機能が低下することを抑制できる。
　＜変形例＞
　以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
　この変形例の製造工程では、図４Ａの仮想線および実線で示すように、まず、光電気混載基板２およびプリント配線板４のそれぞれを準備し、続いて、図４Bに示すように、プリント配線板４を、光電気混載基板２の電気回路基板９と電気的に接続する。
　具体的には、図４Ａに示すように、まず、光電気混載基板２を準備する。この光電気混載基板２には、まだ光学素子３が実装されていない。つまり、電気回路基板９は、光学素子３とまだ電気的に接続されていない。
　次いで、図４Ｂに示すように、プリント配線板４を光電気混載基板２に接続する。具体的には、プリント配線板４の第３端子２４と、光電気混載基板２における電気回路基板９の第２端子１７とを電気的に接続する。
　これによって、光電気混載基板２と、プリント配線板４とを備える光電気伝送複合モジュール１を得る。
　この光電気伝送複合モジュール１は、図４Bの仮想線で示す光学素子３および駆動素子５を備えない。但し、光電気伝送複合モジュール１における電気回路基板９は、光学素子３を実装するための第１端子１６を備える。また、プリント配線板４は、駆動素子５を実装するための第４端子２５を備える。
　この光電気伝送複合モジュール１は、モジュール単独で流通でき、産業上利用可能なデバイスである。
　なお、この変形例の光電気伝送複合モジュール１は、第１放熱層６および第２放熱層７を備えない。
　この光電気伝送複合モジュール１の第１端子１６および第２端子１７のそれぞれに、図４Ｂの仮想線で示すように、光学素子３および駆動素子５を接続してもよい。
　そして、図４Ａの実線で示す光電気混載基板２は、光学素子３を実装するための第１端子１６と、駆動素子５を実装するプリント配線板４と電気的に接続するための第２端子１７とを備える。
　そのため、図４Ｂの仮想線に示すように、光学素子３が光電気混載基板２に実装され、また、駆動素子５がプリント配線板４に実装されれば、駆動素子５が動作して発熱しても、駆動素子５が実装されるプリント配線板４と、光学素子３が実装される光電気混載基板２とは、別であり、駆動素子５の熱が、光学素子３に至るには、プリント配線板４と光電気混載基板２との２つの部材を経由する必要がある。そのため、駆動素子５の熱が、光学素子３に至る熱を低減できる。その結果、光学素子３の機能が低下することを抑制できる。
　また、別の変形例では、図示しないが、第１放熱層６および第２放熱層７のうち、一方のみを備えることもできる。
　図５に示すように、光電気混載基板２およびプリント配線板４の厚み方向における配置を逆にすることができる。つまり、この光電気伝送複合モジュール１では、プリント配線板４と、光電気混載基板２とが、厚み方向一方側に向かって順に配置されている。
　プリント配線板４は、上記した開口部４０を備えず、略矩形平板形状を有する。
　光電気混載基板２は、プリント配線板４の厚み方向一方面に接触している。
　駆動素子５は、プリント配線板４の厚み方向一方面において、光電気混載基板２の長手方向一端面の長手方向一方側に間隔を隔てて配置されている。
　第２放熱層７は、プリント配線板４の厚み方向他方面に接触している。第２放熱層７は、厚み方向に投影したときに、光学素子３および駆動素子５の両方に重なる。
　第１放熱層６が、開口部４０を区画するプリント配線板４に接触してもよい。
　また、図２の１点破線で示すように、１つの第１放熱層６が、光学素子３および駆動素子５に接触してもよい。
　図２の２点破線および実線で示すように、２つの第１放熱層６（２点破線の第１放熱層６、および、実線の第１放熱層６）のそれぞれが、光学素子３および駆動素子５のそれぞれに接触してもよい。
　なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
　光電気伝送複合モジュールおよび光電気混載基板は、光学および電気用途に用いられる。
１ 光電気伝送複合モジュール
２ 光電気混載基板
３ 光学素子
４ プリント配線板
５ 駆動素子
７ 第２放熱層
１６ 第１端子
１７ 第２端子
２５ 第４端子
 

Claims (2)

  1. 　光導波路と、光学素子を実装するための端子を含む電気回路基板とを備える光電気混載基板と、
    　前記電気回路基板と電気的に接続されるプリント配線板であって、駆動素子を実装するための端子を含む前記プリント配線板とを備えることを特徴とする、光電気伝送複合モジュール。
  2. 　光導波路と、
    　電気回路基板とを備え、
    　前記電気回路基板は、光学素子を実装するための端子と、
    　駆動素子を実装するプリント配線板と電気的に接続するための端子とを備えることを特徴とする、光電気混載基板。
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