光电混载基板及其制造方法

专利名称：光电混载基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及ー种具有光波导路单元和安装有光学元件的电路单元的光电混载基板及其制造方法。
背景技术：
在最近的电子设备等中，随着传输信息量的増加，除了电布线以外，还采用光布线。即，在上述电子设备等中组装有具有电路单元与光波导路单元的光电混载基板，该电路単元在形成有电布线的电路基板上安装有用于将电信号转换为光信号的发光元件、和用于将光信号转换为电信号的受光元件等光学元件；该光波导路单元作为用于传输上述光信号的光布线形成有光波导路。在上述光电混载基板中，需要使从上述发光元件发出的光入射到上述光波导路单 元的芯(光布线)的一端面(光入口)、并且使上述受光元件接收从上述芯的另一端面(光出口)出射的光。为此，需要对上述光学元件(发光元件、受光元件)与芯进行调心。因此，一直以来提出有上述光学元件与芯的调心方法。作为其ー个例子，存在有如下方法(參照专利文献I)，即，固定光波导路单元，在从发光元件向该光波导路单元的芯的一端面(光入口)发出光的状态下，改变该发光元件的位置，同时监视从上述芯的另一端面(光出口)出射的光的強度，将该强度最大的位置确定为调心位置。另外，作为另ー个例子，存在有如下方法(參照专利文献2)，即，将形成有定位用的孔部的连接器安装于光波导路単元，将与上述孔部相嵌合的定位用的销安装于电路単元，通过使上述孔部与销相嵌合，自动地对光学元件与光波导路单元的芯进行调心。专利文献I :日本特开平5-196831号公报专利文献2 日本特开2009-223063号公报但是，在上述专利文献I的调心方法中，虽然能够进行高精度的调心，但是费时费力，量产性欠缺。另外，在上述专利文献2的调心方法中，虽然能够利用孔部与销的嵌合这样的简单方法来进行对位，但是不仅在分别制作连接器及销时产生尺寸误差，还产生连接器相对于光波导路单元的安装位置的位置偏移、定位用的销相对于电路単元的安装位置的位置偏移等，因此这些尺寸误差及位置偏移累积，从而调心精度变差。因此，当欲提高调心精度吋，需要进行尺寸精度的管理以不产生上述尺寸误差、位置偏移，因此成本提高，并且量产性欠缺。

发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供ー种不需要进行光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心作业、而且量产性优异的光电混载基板及其制造方法。为了达到上述目的，本发明的第I技术方案是ー种光电混载基板，其是光波导路単元与安装有光学元件的电路单元相结合而成的，其中，上述光波导路单元具有下包层；以及光路用的芯和电路单元定位用的插入部，该光路用的芯和电路单元定位用的插入部形成于该下包层的表面且该电路单元定位用的插入部由与该芯形成材料相同的材料构成；上述电路単元具有电路基板；光学元件，其安装于该电路基板上的规定部分；弯折部，其是将上述电路基板的局部呈立起状地弯折而成的，且用于嵌合于上述插入部；上述光波导路単元的上述插入部以上述芯的形成位置为基准相对于该芯的一端面定位形成在规定位置，该插入部形成为能够供插入，上述电路单元的上述弯折部相对于上述光学元件定位形成在规定位置，上述光波导路单元与上述电路单元的结合是以将上述电路单元的上述弯折部嵌合于上述光波导路单元的上述插入部的状态完成的。另外，本发明的第2技术方案是上述光电混载基板的制造方法，其是使光波导路単元与安装有光学元件的电路单元相结合的上述光电混载基板的制造方法，其中，上述光波导路单元的制作包括形成下包层的エ序、和在该下包层的表面形成光路用的芯及电路单元定位用的插入部的エ序，在形成该芯及插入部的エ序中，利用光刻法，在形成上述芯的同时，在相对于该芯的一端面进行了定位的规定位置，用与上述芯形成材料相同的材料形成电路单元定位用的插入部，上述电路单元的制作包括形成电路基板的エ序、和在该电路基板的规定部分安装光学元件的エ序，在安装该光学元件之后，在相对于该光学元件进行了定位的规定位置，形成嵌合于上述插入部的弯折部，该弯折部是呈立起状地弯折而成的，使 上述光波导路单元与上述电路单元相结合而形成光电混载基板是通过将上述电路单元的上述弯折部嵌合于上述光波导路单元的上述插入部而完成的。本发明的光电混载基板是光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合而成的。在上述光波导路单元中，在下包层的表面，芯的一端面与电路单元定位用的插入部成为相互进行了定位的位置关系。另外，在上述电路单元中，光学元件与嵌合于上述光波导路単元的插入部的弯折部成为相互进行了定位的位置关系。因此，在上述电路单元的弯折部嵌合于上述光波导路单元的插入部的状态、即、光波导路单元与电路单元相结合的状态下，光波导路单元的芯与电路单元的光学元件成为自动进行了调心的状态。而且，上述光波导路单元的插入部形成在构成该光波导路单元的下包层的表面，且该插入部用与上述芯的形成材料相同的材料形成，上述电路单元的弯折部形成在构成该电路单元的电路基板，因此上述插入部与上述弯折部的嵌合不需要连接器等其他部件。因此，在光波导路单元与电路単元的结合中，不存在上述连接器等其他部件所造成的尺寸误差、位置偏移的累积，从而光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心为高精度。本发明的光电混载基板如上所述，是利用使上述光波导路单元的插入部与上述电路单元的弯折部相嵌合这样的简单作业来自动地、高精度地进行芯与光学元件调心的构造，因此不需要进行费时费カ的调心作业，因此量产性优异。另外，上述插入部与上述弯折部的嵌合不需要连接器等其他部件，因此也不需要管理该连接器等的尺寸精度，因此根据这一点，量产性也优异。特别是，当在上述光波导路单元的上述插入部形成为俯视成大致V字状的突出部、上述电路单元的上述弯折部以被夹持在上述大致V字状的突出部的、大致V字状的相对的内壁面之间的状态嵌合于该突出部时，利用简单的定位构造构成高精度的调心状态的光电混载基板。本发明的光电混载基板的制造方法是通过使光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合来进行的。在制作上述光波导路单元的エ序中，在下包层的表面，利用光刻法，在形成芯的同时利用与该芯形成材料相同的材料形成电路单元定位用的插入部，因此上述芯的一端面与上述插入部成为相互进行了定位的位置关系。另外，在制作上述电路单元的エ序中，在相对于光学元件进行了定位的规定位置，形成嵌合于上述光波导路单元的插入部的弯折部。因此，当使上述电路单元的上述弯折部嵌合于上述光波导路单元的上述插入部、使上述光波导路单元与上述电路单元相结合时，能够自动地对光波导路单元的芯与电路单元的光学元件进行调心。而且，上述光波导路单元的插入部利用光刻法与芯同时形成在构成该光波导路单元的下包层的表面，上述电路单元的弯折部形成在构成该电路单元的电路基板的局部，因此上述插入部与上述弯折部的嵌合不需要连接器等其他部件。因此，在光波导路单元与电路单元的结合中不会产生由上述连接器等其他部件所造成的尺寸误差、位置偏移的累积，从而光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心为高精度。本发明的光电混载基板的制造方法如上所述，利用使上述光波导路单元的插入部与上述电路単元的弯折部相嵌合这样的简单作业来自动地高精度地对芯与光学元件进行调心，因此不需要进行费时费カ的调心作业，因此量产性优异。另外，上述插入部与上述弯折部的嵌合不需要连接器等其他部件，因此也不需要管理该连接器等的尺寸精度，因此 根据这一点，量产性也优异。特别是，当在将上述光波导路单元的上述插入部形成为俯视呈大致V字状的突出部、使上述电路单元的上述弯折部被夹持在上述大致V字状的突出部的、大致V字状的相对的内壁面之间而嵌合于该突出部时，能够简单地进行上述弯折部向上述插入部(突出部)的嵌合，量产性更优异。


图I是不意性表不本发明的光电混载基板的ー实施方式的立体图。图2是示意性表示用于构成上述光电混载基板的光波导路单元的立体图。图3是示意性表示用于构成上述光电混载基板的电路单元的立体图。图4的(a) 图4的(d)是示意性表示上述光电混载基板的制造方法中的光波导路单元的制作エ序的说明图。图5是示意性表示上述所制作的光波导路单元的说明图。图6的(a) 图6的(C)是示意性表示上述光电混载基板的制造方法中的电路单元的制作エ序的说明图。图7的(a) 图7的(C)是接着图6示意性表示上述电路单元的制作エ序的说明图。图8是示意性表示上述光电混载基板的制作エ序的说明图。图9示意性表示本发明的光电混载基板的其他实施方式，图9的(a)是其立体图，图9的(b)是放大了图9的(a)的一端部的主要部分的纵剖视图。图10是示意性表示上述其他实施方式的光波导路单元的一端部的变形例的放大纵首1]视图。图11是示意性表示上述光电混载基板的另ー其他实施方式的主视图。
具体实施例方式接着，根据附图详细说明本发明的实施方式。
图I是不意性表不本发明的光电混载基板的ー实施方式的立体图。该光电混载基板通过分别制作具有电路单元定位用的插入部4的光波导路单元W和具有嵌合于该插入部4的弯折部15的电路单元E、并使上述电路单元E的上述弯折部15嵌合于上述光波导路单元W的上述插入部4来使上述光波导路单元W与上述电路单元E相结合而成为一体化。在此，在光波导路单元W中，上述插入部4相对于芯2的一端面(光透过面)2a定位形成在规定位置(以在两单元W、E相结合时光波导路单元W的一端面2a与电路单元E的光学元件10相対的方式预先设定的位置)。另外，在上述电路单元E中，嵌合于上述插入部4的上述弯折部15相对于光学元件10定位形成在规定位置(以在两単元W、E相结合时电路单元E的光学元件10与光波导路单元W的一端面2a相対的方式预先设定的位置)。因此，在上述光电混载基板中，通过上述插入部4与上述弯折部15的嵌合,芯2的一端面2a与光学兀件10成为适当地定位、进行了调心的状态。另外，在图I中，图示了光电混载基板的一端部，未图示的上述光波导路单元W的部分既可以是直线状也可以是弯折状。进ー步详细说明，上述光波导路单元W的立体图如图2所示，上述光波导路单元W具有下包层I、呈规定图案的线状形成于该下包层I的表面的光路用的芯2和以覆盖该芯2的状态形成于上述下包层I的表面的上包层3。而且，在该光波导路单元W的一端部(在 图2中为下端部)，芯2的左右两侧的部分成为譬如上包层3被切割的状态，且下包层I从该上包层3被切割的部分暴露，在该暴露部的表面形成有电路单元定位用的V字状(在图2中为倒V字状)的上述插入部4。在该V字状的插入部4中，利用该V字状的相対的壁部的内侧部分形成有插入凹部4a，上述电路单元E的上述弯折部15(參照图I)嵌合于该插入凹部4a。另外，该插入部4是利用光刻法用芯2的形成材料与芯2同时形成的，且相对于芯2的一端面2a定位形成在规定位置。在该实施方式中，上述插入部4配置形成在芯2的左右两侧(两个位置)。另ー方面,上述电路单元E的立体图如图3所示,上述电路单元E具有基板11、形成于该基板11的表面(在图中为下表面)的绝缘层(未图示)、包括形成于该绝缘层的表面(在图中为下表面)的光学元件安装用焊盘的电路(未图示)和安装于上述光学元件安装用焊盘的光学元件10。另外，在电路单元E中，在与上述光学元件10的光路对应的部分(在图中为光学元件10的上方)形成有光路用的贯通孔18。而且，在该电路单元E中，立起形成有用于嵌合到上述光波导路单元W的插入部4(參照图2)的长方形板状的弯折部15。该长方形板状的弯折部15是将上述基板11与绝缘层的层叠部分的局部切割为コ字状、并将由该コ字状的切ロ围成的舌片状部分相对于上述层叠部分呈直角地弯折成立起状而形成的，该弯折部15相对于上述光学元件10定位形成在规定位置。在该实施方式中，上述弯折部15配置形成在上述光学元件10的左右两侧(两个位置)。另外，在上述绝缘层的表面，与包括上述光学元件安装用焊盘的电路一起形成有弯折部定位用电路(未图示)，该弯折部定位用电路作为定位形成上述弯折部15时的标记利用。该弯折部定位用电路沿着用于形成成为上述弯折部15的上述舌片状部分的上述コ字状的切ロ而形成。而且，在该光学元件安装用焊盘、电路、弯折部定位用电路的表面形成有镀层(未图示)。在该实施方式中，上述光学元件10采用倒装芯片型的元件，其发光部或受光部形成于光学元件10的安装侧的面(在图中为上表面)。而且，如图I所示，上述光电混载基板是以上述电路单元E的上述弯折部15嵌合于上述光波导路单元W的上述插入部4的插入凹部4a的状态，将光波导路单元W与电路单元E相结合而成一体化。在上述嵌合状态下，上述弯折部15的单侧侧缘与位于上述插入凹部4a内的下包层I的表面部分相接触。在此，如上所述，形成于光波导路单元W的上述插入部4相对于芯2的一端面2a定位形成在规定位置。另外，形成于电路単元E的弯折部15相对于光学元件10定位形成在规定位置。因此，通过上述插入部4与弯折部15的嵌合，芯2的一端面2a与光学元件10成为适当地定位、自动地进行了调心的状态。而且，在该实施方式中，光波导路单元W的上述插入部4形成为V字状。因此，在 上述弯折部15嵌合于该插入部4的状态下，该弯折部15的表背两面与上述插入部(突出部)4的相面对的内壁面相抵接，弯折部15成为被上述突出部夹持的状态。其結果，进ー步可靠地防止了上述光波导路单元W相对于上述电路单元E的位置偏移，能够进ー步可靠地维持芯2与光学元件10的调心。上述光电混载基板经由下述⑴ ⑶的エ序制造而成。(I)制作上述光波导路单元W的エ序(參照图4的(a) 图4的(d)、图5)。(2)制作上述电路单元E的エ序(參照图6的(a) 图6的(C)、图7的(a) 图7 的(C))。(3)上述光波导路单元W与上述电路单元E相结合的エ序(參照图8)。(I)光波导路单元W的制作エ序说明上述(I)的光波导路单元W的制作エ序。首先，准备在形成下包层I时所使用的平板状的基座20(參照图4的(a))。作为该基座20的形成材料，例如能够列举出玻璃、石英、硅、树脂、金属等。其中，优选不锈钢制基板。这是因为不锈钢制基板对热的耐伸缩性优异，在上述光波导路单元W的制造过程中，各种尺寸大致维持为设计值。另外，基座20的厚度例如设定在20 μ m Imm的范围内。接着，如图4的(a)所示，在上述基座20的表面的规定区域，利用光刻法形成下包层I。作为该下包层I的形成材料，使用感光性环氧树脂等感光性树脂。下包层I的厚度例如设定在5μηι 50μηι的范围内。接着，如图4的(b)所示，在上述下包层I的表面形成芯及插入部形成用的感光性树脂层2A。然后，隔着形成有与芯2及俯视V字状的插入部4的图案相对应的开ロ图案的光掩模，利用辐射线对上述感光性树脂层2A进行曝光。然后，如图4的(C)所示，利用显影液进行显影，从而使上述感光性树脂层2A中的未曝光部分溶解并将其去除，将剩下的感光性树脂层2A形成为芯2及俯视V字状的插入部4的图案。如上所述，该插入部4是通过使用了一个光掩模的光刻法与芯同时形成的，因此该插入部4相对于芯2的一端面2a定位形成在规定位置。作为上述芯2及插入部4的形成材料，例如能够列举出与上述下包层I相同的感光性树脂，上述芯2及插入部4的形成材料使用折射率比上述下包层I及上包层3 (參照图4的(d))的形成材料大的材料。例如能够通过选择上述下包层I、芯2、上包层3的各个形成材料的种类或者调整组成比例来进行该折射率的调整。芯的数量可以是一条也可以是多条(在图4的(c)中为一条)。芯2的图案例如能够列举出直线状、分支状、交叉状等，也可以混和这些直线状、分支状、交叉状等(在图4的(c)中为直线状)的图案。芯2及插入部4的厚度例如设定在20μπι 100 μ m的范围内。芯2的宽度例如设定在20 μ m IOOym的范围内。插入部4的插入凹部4a的尺寸例如分别设定为进深在O. 3mm 5. Omm的范围内、宽度在30 μ m(V字状的里侧的最小宽度) 2. Omm(V字状的张开的开ロ侧的最大宽度)的范围内。然后，如图4的(d)所示，利用光刻法以覆盖上述芯2、不覆盖上述插入部4的方式在上述下包层I的表面形成上包层3。即，用于形成该上包层3的光掩模形成为与上述插入部4对应的部分不曝光那样的图案。作为上述上包层3的形成材料，例如能够列举出与上述下包层I相同的感光性树脂。上述上包层3的厚度(距下包层I的表面的厚度)例如设定在超过芯2的厚度且1000 μ m以下的范围内。接着，如图5所示，从下包层I的背面剥离基座20 (參照图4的(d))。通过该剥离，获得了光波导路单元W，该光波导路单元W具有下包层I、芯2、以及上包层3，并在上述下包层I的表面形成有电路单元定位用的插入部4。该光波导路单元W的厚度例如设定在30μπι 1150μπι的范围内。这样，上述(I)的光波导路单元W的制作エ序完成。(2)电路单元E的制作エ序接着，使用图6的(a) 图6的(C)、图7的(a) 图7的(C)说明上述⑵的电路单元E的制作エ序。在该图6的(a) 图6的(C)、图7的(a) 图7的(C)的各图中，上下图示了两个图，上侧的图是俯视图，下侧的图是其纵剖视图。首先，准备上述基板11 (參照图6的(a))。作为该基板11的形成材料，例示能够列举出金属、树脂等。其中，基于易加工性及尺寸稳定性的观点，优选不锈钢制基板。另外，上述基板11的厚度例如设定在O. 02mm O. Imm的范围内。接着，如图6的(a)所示，在上述基板11的表面的规定区域形成绝缘层12。该绝缘层12的形成例如是在涂布了由感光性聚酰亚胺树脂等绝缘层形成用的感光性树脂溶解于溶剂中而获得的清漆之后，根据需要对该清漆的涂布层进行加热处理而使其干燥，形成绝缘层形成用的感光性树脂层。然后，利用紫外线等辐射线隔着光掩模对该感光性树脂层进行曝光，从而形成规定形状的绝缘层12。绝缘层12的厚度例如设定在5 μ m 15 μ m的范围内。接着，如图6的(b)所示，在上述绝缘层12的表面同时形成包含光学元件安装用焊盘13的电路(未图示)和弯折部定位用电路14，制作电路基板。这些电路等的形成例如利用半添加法来进行。S卩，首先，在上述绝缘层12的表面，通过溅射或非电解电镀等形成金属层(厚度60nm 260nm左右)。该金属层成为进行后面的电解电镀时的晶种层(成为形成电解电镀层的基底的层)。接着，在由上述基板11、绝缘层12及晶种层构成的层叠体的两面上粘贴干膜抗蚀剂，之后在形成有上述晶种层一侧的干膜抗蚀剂上，利用光刻法同时形成上述电路等的图案的孔部，在该孔部的底部暴露上述晶种层的表面部分。接着，通过电解电镀，在暴露于上述孔部的底部的上述晶种层的表面部分层叠形成电解电镀层(厚度5 μ m 20 μ m左右)。然后，利用氢氧化钠水溶液等剥离上述干膜抗蚀剂。之后，通过软蚀刻去除未形成有上述电解电镀层的晶种层部分，将由剩余的电解电镀层及该剩余的电解电镀层的下面的晶种层构成的层叠部分形成为上述电路等。这样，获得了由上述基板11、绝缘层12、包含光学元件安装用焊盘13的电路13及弯折部定位用电路14构成的电路基板。然后，将该电路基板安装于曝光机，利用相机拍摄表面侧(电路侧)与背面侧(基板11侧)，根据该图像，以上述表面侧的弯折部定位用电路14为标记，适当地定位弯折部预定形成部(舌片状部分15A)在背面侧的位置，并且以上述光学元件安装用焊盘13为标记，适当地定位光路用的贯通孔预定形成部在背面侧的位置。接着，利用干膜抗蚀剂(未图示)覆盖该背面侧中的、除了用于形成舌片状的上述弯折部预定形成部的コ字状的预定切割部及上述光路用的圆形的贯通孔预定形成部以外的部分。接着，如图6的(c)所示，通过使用氯化铁水溶液进行蚀刻来去除所暴露的基板11的上述コ字状的预定切割部及上述圆形的贯通孔预定形成部的部分。通过该蚀刻，从该去除部分IlaUlb暴露出绝缘层12的部分。接着，如图7的(a)所示，通过使用化学蚀刻液进行蚀刻来去除上述暴露的绝缘层12的部分。通过该蚀刻，将上述コ字状的预定切割部形成为コ字状的切ロ 16 (成为コ字状的贯通状态)，并且将上述圆形的贯通孔预定形成部形成为圆形的贯通孔18。接着，通过实施电解电镀处理，在包括上述光学元件安装用焊盘13的电路及弯折部定位用电路14的表面形成镀层(未图示)。之后，利用氢氧化钠水溶液等剥离上述干膜抗蚀剂。另外，作为上述镀层的成分，能够列举出金、镍等。另外，该镀层的厚度通常设定在O. 2 μ m O. 5 μ m的范围内。
然后，如图7的(b)所示，在光学元件安装用焊盘13的表面，隔着上述镀层安装上述光学元件10。之后，根据需要，树脂密封(未图示)上述光学元件10及其周边部。然后，如图7的(C)所示，与上述电路基板呈直角地将由上述コ字状的切ロ 16 (參照图7的(a))围成的舌片状部分15A弯折为下垂状而形成弯折部15。这样，获得了具有上述弯折部15的电路单元E。该弯折部15以利用上述半添加法与光学元件安装用焊盘13同时形成的弯折部定位用电路14为基准而形成，因此上述弯折部15相对于上述光学元件安装用焊盘13定位形成在规定位置。因此，安装于该光学元件安装用焊盘13的光学元件10与上述弯折部15成为相互进行了定位的位置关系。另外，上述弯折部15的高度设定为该弯折部15能够嵌合于上述光波导路单元的插入部4(參照图I)的高度。这样，上述(2)的电路单元E的制作エ序完成。(3)光波导路单元W与电路单元E的结合エ序接着，说明光波导路单元W与电路单元E的结合エ序。如图8 (上下颠倒地表示了图7的(c)所示的电路单元E)的立体图所示，该结合是，在使上述电路单元E的光路用的贯通孔18与上述光波导路单元W的芯2的一端面2a相面对的状态下，使上述电路单元E的弯折部15嵌合于上述光波导路单元W的插入部4，使上述光波导路单元W与上述电路单元E —体化。此时，使上述弯折部15的单侧侧缘与位于上述插入部4的插入凹部4a内的下包层I的表面部分相接触。之后，根据需要，也可以利用粘合剂固定上述插入部4与弯折部15的嵌合部。这样，上述(3)的光波导路单元W与电路单元E的结合エ序结束，完成了作为目标的光电混载基板。在此，如上所述，在上述光波导路单元W中，芯2的一端面2a与电路单元定位用的插入部4成为相互进行了定位的位置关系。另外，在安装有上述光学元件10的电路单元E中，光学元件10与嵌合于上述插入部4的弯折部15成为相互进行了定位的位置关系。因此，如上所述，通过使上述弯折部15嵌合于上述插入部4而制作上述光电混载基板时，芯2的一端面2a与光学元件10自动地进行调心。其结果，在上述光电混载基板的制作中，不需要进行费时费カ的调心作业。即，上述光电混载基板的量产性优异。
而且，上述光波导路单元W的插入部4是利用芯2的形成材料形成于构成该光波导路单元W的下包层I的表面的。另外，上述电路单元E的弯折部15是由构成该电路単元E的电路基板的局部构成的。即，上述插入部4与上述弯折部15的嵌合不需要连接器等其他部件。因此，在光波导路单元W与电路单元E的结合中不存在上述连接器等其他部件所造成的尺寸误差、位置偏移的累积，因此光波导路单元W的芯2与电路单元E的光学元件10的调心为高精度。另外，上述插入部4与上述弯折部15的嵌合不需要连接器等其他部件，因此也不需要管理该连接器等的尺寸精度，根据这一点，量产性也优异。图9的(a)是示意性表示本发明的光电混载基板的其他实施方式的立体图，图9的(b)是表示其一端部的主要部分的纵剖视图。在该实施方式中，在光波导路单元W与电路单元E平行的状态下，电路单元E的上述弯折部15嵌合于上述光波导路单元W的上述插入部4。在该嵌合状态下，上述弯折部15的顶端缘与位于上述插入部4的插入凹部4a内 的下包层I的表面部分相接触。而且，在上述光波导路单元W的一端部形成相对于芯2的轴向倾斜45°的倾斜面，位于该倾斜面的芯2的一端面2a成为光反射面。S卩，成为在芯2的一端面2a处反射光而能够在芯2与光学元件10之间传递光的状态(參照图示的点划线L)。在制作光波导路单元W的最后エ序中，上述倾斜面利用转刀的切削或激光加工等形成于以上述插入部4为基准的规定位置。除此以外的光波导路单元W的部分及电路单元E皆与图I所示的实施方式相同，对相同的部分标注相同的附图标记。而且，起到了与图I所示的实施方式相同的作用、效果。另外，在该实施方式中，在光波导路单元W的一端面的倾斜面中，将位于该倾斜面的芯2的一端面2a形成为光反射面，但是如图10的一端部的主要部分的纵剖视图所示，也可以在上包层3的一端部形成倾斜面，将位于该倾斜面的上包层3的部分3a作为光反射面，能够在芯2与光学元件10之间传递光的状态(參照图示的点划线L)。即，在该情况下，芯2的一端面2a也与上述插入部4(參照图9的(a))成为相互进行了定位的位置关系，成为与光学元件10进行了调心的状态。另外，在上述各个实施方式中，作为光学元件10采用了倒装芯片的元件，但是也可以采用引线接合型的元件。在采用该引线接合型的元件的情况下，由于发光部或受光部形成于光学元件10的上表面(表面)，因此如图11所示，光波导路单元W从安装有光学元件10的一侧与电路单元E相嵌合。而且，在上述各个实施方式中，说明了光电混载基板的一端部，另一端部也可以设为与上述各个实施方式的一端部相同的结构。在该情况下，作为上述光学元件10，例如在一端部侧安装发光元件，在另一端部侧安装受光元件，从而能够用上述受光元件通过芯2接收来自该发光元件的光。而且，在上述各个实施方式中，将光波导路单元W的上述插入部4的形状设为V字状，但是也可以设为其他形状。例如，既可以将光波导路单元W的上述插入部4设为Y字状(该Y字状也包括在大致V字状中)，也可以将光波导路单元W的上述插入部4设为コ字状。另外，在上述各个实施方式中，利用光刻法形成了上述光波导路单元W的下包层3，但是也可以通过模具成形形成。另外，在上述各个实施方式中，在上述光波导路单元W中形成了上包层3，但是根据需要，也可以不形成上包层3而设为使芯2暴露的状态。而且，在上述各个实施方式中，在电路单元E的制作エ序中，在光学元件安装用焊盘13、电路、弯折部定位用电路14的表面形成了镀层，但是该镀层是根据需要而形成的，在不需要的情况下，也可以不形成镀层。接着，说明实施例。但是，本发明并不限定于实施例。实施例下包层、上包层的形成材料成分A :含有脂环骨架的环氧树脂(大赛璐化学エ业公司制、EHPE3150) 100质量份。成分B :光产酸剂(San-Apro公司制、CPI-200K) 2质量份。 将该成分A、B溶解于环己酮中，从而调制出下包层及上包层的形成材料(感光性树脂)。芯的形成材料成分C :邻甲酹酹醒清漆缩水甘油醚(0-cresol novolac glycidylether)(新日铁化学制、YDCN-700-10) 100质量份。将该成分C与I质量份的上述成分B溶解乳酸こ脂中，从而调制出芯的形成材料(感光性树脂)。实施例I光波导路单元的制作使用上述下包层、芯、上包层的各个形成材料，以与上述图I所示的实施方式相同的方法制作出具有电路单元定位用的V字状的插入部的光波导路单元。上述V字状的插入部的尺寸设为进深为I. 98mm, V字状的里侧的最小宽度为80 μ m，V字状的张开的开ロ侧的最大宽度为820 μ m,相邻的插入部的中心之间的距离为6. 0mm。电路单元的制作以与上述图I所示的实施方式相同的方法制作出具有嵌合于上述电路单元定位用的插入部的长方形形状的弯折部的电路单元。该弯折部的尺寸设为宽度为3. 0_，高度为2. 0mm，相面对的弯折部的中心之间的距离为6. 0mm。另外，作为光学元件，安装了倒装芯片型的发光元件(ULM Photonics 公司制、ULM850-10-TT-C0104U)。光电混载基板的制造将上述电路单元的弯折部嵌合于上述光波导路单元的插入部，而使上述光波导路単元与上述电路单元一体化。然后，利用粘合剂固定其嵌合部。实施例2光波导路单元的制作将上述实施方式I的光波导路单元的一端部与图9的(a)、图9的(b)所示的实施方式相同地形成为倾斜面。除此以外的部分皆与上述实施例I相同。电路单元的制作准备上述实施例I的电路单元。光电混载基板的制造在使上述光波导路单元与上述电路单元平行的状态下，将上述电路单元的弯折部嵌合于上述光波导路单元的插入部，而使上述光波导路单元与上述电路单元一体化。然后，利用粘合剂固定其嵌合部。
光传播试齡向上述实施例1、2的光电混载基板的发光兀件中通电,使光从发光兀件出射。然后，确认到光从光电混载基板的芯的另一端部出射。实施例3光波导路单元的制作在上述实施例I的光波导路单元的基础上，另一端部也与一端部相同地制成具有电路单元定位用的V字状的插入部的光波导路单元。除此以外的部分皆与上述实施例I相同。 电路单元的制作制作与上述实施例I相同的电路单元。而且，制成在上述实施例I的电路单元中取代发光元件而安装了倒装芯片型的受光元件(Albis公司制、PDCA04-70-GS)的电路单元。光电混载基板的制造与上述实施例I相同地在光波导路单元的一端部固定安装有上述发光元件的电路单元，在另一端部固定安装有上述受光元件的电路单元。实施例4光波导路单元的制作在上述实施例2的光波导路单元的基础上，另一端部也与一端部相同地形成为倾斜面。除此以外的部分皆与上述实施例2相同。电路单元的制作准备上述实施例3的、安装有上述发光元件的电路单元和安装有上述受光元件的电路单元。光电混载基板的制造与上述实施例2相同地在光波导路单元的一端部固定安装有上述发光元件的电路单元，在另一端部固定安装有上述受光元件的电路单元。信号传输试验向上述实施例3、4的光电混载基板的发光兀件中通电,使光从发光兀件出射。然后，确认到光被受光元件接收。根据上述实施例I 4的结果可知，在上述制造方法中，即使不进行光波导路单元的芯与电路单元的光学元件(发光元件、受光元件)的调心作业，所获得的光电混载基板也能适当地进行光传播。另外，在将上述插入部形成为Y字状、コ字状的光电混载基板中，也能够获得即使不进行调心作业也能适当地进行光传播这样的結果。产业上的可利用件本发明的光电混载基板能够用于以高速传送或者处理声音、图像等数字信号的信息通信设备、信号处理装置等。附图标记说明W、光波导路单兀；E、电路单兀；1、上包层；2、芯；2a、一端面；4、插入部；10、光学兀件；15、弯折部。
权利要求
1.ー种光电混载基板，其是光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合而成的，其特征在干， 上述光波导路单元具有下包层；以及光路用的芯和电路单元定位用的插入部，该光路用的芯和电路单元定位用的插入部形成于该下包层的表面，且该电路单元定位用的插入部由与该芯形成材料相同的材料构成； 上述电路单元具有电路基板；光学元件，其安装于该电路基板上的规定部分；弯折部，其是将上述电路基板的局部呈立起状地弯折而成的，且用于嵌合于上述插入部； 上述光波导路单元的上述插入部以上述芯的形成位置为基准相对于该芯的一端面定位形成在规定位置，插入部形成为能够供插入，上述电路单元的上述弯折部相对于上述光学元件定位形成在规定位置， 上述光波导路单元与上述电路单元的结合是以将上述电路单元的上述弯折部嵌合于上述光波导路单元的上述插入部的状态完成的。
2.根据权利要求I所述的光电混载基板，其特征在干， 上述光波导路单元的上述插入部形成为俯视呈大致V字状的突出部，上述电路单元的上述弯折部以被夹持在上述大致V字状的突出部的、大致V字状的相対的内壁面之间的状态嵌合于该突出部。
3.ー种光电混载基板的制造方法，其是使光波导路单元与安装有光学元件的电路单元相结合的权利要求I所述的光电混载基板的制造方法，其特征在干， 上述光波导路单元的制作包括形成下包层的エ序、和在该下包层的表面形成光路用的芯及电路单元定位用的插入部的エ序， 在形成该芯及插入部的エ序中，利用光刻法，在形成上述芯的同时，在相对于该芯的一端面进行了定位的规定位置，用与上述芯形成材料相同的材料形成电路单元定位用的插入部， 上述电路单元的制作包括形成电路基板的エ序、和在该电路基板的规定部分安装光学元件的エ序， 在安装该光学元件之后，在相对于该光学元件进行了定位的规定位置，形成嵌合于上述插入部的弯折部，该弯折部是呈立起状地弯折而成的， 使上述光波导路单元与上述电路单元相结合而形成光电混载基板是通过将上述电路単元的上述弯折部嵌合于上述光波导路单元的上述插入部而完成的。
4.根据权利要求3所述的光电混载基板的制造方法，其特征在干， 将上述光波导路单元的上述插入部形成为俯视呈大致V字状的突出部，使上述电路单元的上述弯折部被夹持在上述大致V字状的突出部的、大致V字状的相対的内壁面之间，嵌合于该突出部。
全文摘要
本发明提供一种不需要进行光波导路单元的芯与电路单元的光学元件的调心作业、而且量产性优异的光电混载基板及其制造方法。该光电混载基板是光波导路单元(W)与安装有光学元件(10)的电路单元(E)相结合而成的，其中，光波导路单元(W)在下包层(1)的表面具有由与芯形成材料相同的材料构成的电路单元定位用的插入部(4)，该插入部相对于芯(2)的一端面(2a)定位形成在规定位置。电路单元(E)具有电路基板的局部呈立起状地弯折而成的嵌合于插入部(4)的弯折部(15)，该弯折部相对于光学元件(10)定位形成在规定位置。而且，以弯折部(15)嵌合于插入部(4)的状态光波导路单元(W)与电路单元(E)相结合在一起。
文档编号G02B6/42GK102707393SQ20121005530
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月5日 优先权日2011年3月28日
发明者井上真弥, 程野将行, 辻田雄一, 长藤昭子 申请人:日东电工株式会社