光电混载基板及其制造方法

光电混载基板及其制造方法
【专利摘要】本发明提供基于超声波安装法的光学元件等元件的安装性优异且挠性也优异的光电混载基板及其制造方法。该光电混载基板包括：电路基板，在绝缘层的表面形成有元件安装用电极；光学元件，其利用与该元件安装用电极之间产生的接触摩擦热进行安装；以及光波导路，在第1包层接触于电路基板的绝缘层的背面的状态下形成，在绝缘层与第1包层之间的、与元件安装用电极相对应的部分设有金属制加强层，在第1包层的与元件安装用电极相对应的部分设有树脂制加强层。该树脂制加强层的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量设定为大于第1包层的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量。
【专利说明】光电混载基板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将安装有光学元件等元件的电路基板和光波导路层叠而成的光电混载基板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在最近的电子设备等中，随着传输信息量的增加，除了采用电布线以外，还采用光布线。作为这样的电子设备，例如，提出有一种图18所示那样的光电混载基板(例如，参照专利文献I)。该光电混载基板是通过在挠性电路基板Etl的挠性基板51的背面(与电布线52的形成面相反的那一侧的面)层叠由环氧树脂等构成的光波导路(光布线)Wtl (下包层(日文:7 >夕' 一夕7 'y卜''層)56、芯(日文:2 7 ) 57以及上包层(日文:才一；s' 一夕7 'y卜''層)58 )并将光学元件4安装于上述挠性电路基板Etl而形成的，其中，该挠性电路基板Etl是通过在挠性基板51的表面上形成电布线52而构成的。由于挠性电路基板Etl和光波导路Wtl均较薄，因此，该光电混载基板具有挠性，且适合于与最近的电子设备等的小型化相对应地以弯曲后的状态使用在小空间内或使用在铰链部等可动部等。
[0003]然而，由于该光电混载基板具有挠性，因此，在将光学元件4安装于上述挠性电路基板Etl的情况下，在该安装时的按压载荷的作用下，上述挠性电路基板Etl和光波导路Wtl均会变形。因此，不易准确地进行安装，安装时的操作性较差。
[0004]另一方面，作为光电混载基板，如图19所不,提出有一种在上述挠性电路基板Etl与光波导路Wtl之间的整个面上设有不锈钢层M0的光电混载基板(例如，参照专利文献2)。在该光电混载基板中，由于上述不锈钢层M0能作为加强材料发挥作用而对安装光学元件4时的按压载荷导致的变形进行抑制，因此光学元件4的安装性优异。
[0005]然而，由于在光电混载基板的整个面设有不锈钢层M0,因此，光电混载基板不具有挠性，从而不适合于以弯曲后的状态使用在小空间内或使用在铰链部等可动部等。
[0006]因此，提出有一种将光波导路的上包层的不需要挠性的、与光学元件4的安装部分相对应的部分局部地形成得较厚的光电混载基板(例如，参照专利文献3、4)。在该光电混载基板中，通过在下包层的表面部分的与上包层的形成得较厚的部分相对应的区域形成许多不用于光通信的虚设芯(日文:夕' $— - 7)，能够使上包层的覆盖该虚设芯的部分形成得较厚。于是，利用该厚度对在光学元件4的安装时的按压载荷所导致的变形进行抑制，从而提高光学元件的安装性。然而，在该情况下，会产生下述那样的制造上的问题。
[0007]专利文献1:日本特开2011 — 048150号公报
[0008]专利文献2:日本特开2009 - 265342号公报
[0009]专利文献3:日本特开2010 - 286674号公报
[0010]专利文献4:日本特开2011 - 017993号公报
[0011]通常，光电混载基板中的光学元件4等元件通过超声波安装法进行安装。如图20所示，该超声波安装法如下:在以使光电混载基板的光波导路Wtl位于下侧的方式将该光电混载基板载置于载置台S之上的状态下，将安装于开口(日文:)< ^)N的顶端的光学元件4自上方向位于上侧的挠性电路基板Etl的表面的电极52a按压,并沿和与该按压方向(参照图20的箭头Z)相正交的平面平行的方向(参照图20的箭头X)使该光学元件4以超声波的频率振动而使挠性电路基板Etl的上述电极52a和形成于上述光学元件4的电极4a的表面的金凸块(未图示)互相摩擦，利用该摩擦热使挠性电路基板Etl的上述电极52a和光学元件4的上述金凸块熔融，从而使两者接合。
[0012]然而，对于上述以往光电混载基板，无论是在挠性电路基板Etl与光波导路Wtl之间设有不锈钢层M0的光电混载基板(上述专利文献2)，还是在使上包层的与光学元件4的安装部分相对应的部分形成得较厚的光电混载基板(上述专利文献3、4)，虽然能够抑制对光学元件4进行按压的载荷所导致的光电混载基板的变形，但上述超声波振动会导致与上述载置台相接触的光波导路Wtl也产生振动而变形(参照图20的双点划线)。因此，挠性电路基板Etl的电极52a与光学元件4的金凸块之间的互相摩擦变得不充分，不能够产生充分的摩擦热，由此难以使两者接合。尤其是，对于较厚的光电混载基板(上述专利文献3、4)而言，因上述超声波振动易于变形，因此更难以使挠性电路基板Etl的电极52a与光学元件4的金凸块接合。

【发明内容】

[0013]本发明是考虑到这样的情况而做出的，其目的在于提供一种光电混载基板及其制造方法，对于该光电混载基板，光学元件等元件的基于超声波安装法的安装性优异，且该光电混载基板的挠性也优异。
[0014]为了实现上述目的，本发明的第I技术方案提供一种光电混载基板，其中，该光电混载基板包括:电路基板，在该电路基板中，在绝缘层的表面的规定位置形成有元件安装用电极；元件，其与上述元件安装用电极对接，并利用与该元件安装用电极之间产生的接触摩擦热进行安装；以及光波导路，在该光波导路中，在包层(日文:々7 'y F'層)图案形成有芯，在上述包层接触上述绝缘层的背面的状态下，上述电路基板和上述光波导路层叠而形成该光电混载基板，在上述绝缘层与上述包层之间的、与上述元件安装用电极相对应的部分设有金属制加强层，在形成有上述芯的包层的、与上述元件安装用电极相对应的部分设有树脂制加强层，该树脂制加强层的在光电混载基板的安装上述元件时的温度下的储能模量大于上述包层的在光电混载基板的安装上述元件时的温度下的储能模量。
[0015]另外，本发明的第2技术方案提供一种上述光电混载基板的制造方法，其中，该光电混载基板的制造方法包括以下工序:在金属层的表面上形成绝缘层后，在该绝缘层的表面上形成元件安装用电极，从而在上述金属层的表面上制作电路基板；制作光波导路的工序，在上述金属层的背面形成包层后，在该包层形成芯，从而在上述金属层的背面制作光波导路；使元件与上述元件安装用电极相接触摩擦，并利用该摩擦的摩擦热来安装元件，上述制作光波导路的工序具有以下工序:在形成上述包层前，为了留下上述金属层的与上述元件安装用电极相对应的部分，利用蚀刻将上述金属层的除了与上述元件安装用电极相对应的部分以外的部分去除，使该留下的部分形成金属制加强层；在上述金属层的去除了上述金属层后的部分上以覆盖该金属制加强层的状态形成上述包层；以及在该包层的与上述元件安装用电极相对应的部分形成树脂制加强层，该树脂制加强层的在光电混载基板的安装上述元件时的温度下的储能模量大于上述包层的在光电混载基板的安装上述元件时的温度下的储能模量。
[0016]此外，本发明中的“光电混载基板的安装元件时的温度”指的是，在安装元件时用于载置由电路基板、金属层以及光波导路构成的层叠体(光电混载基板中的除元件以外的部分)的载置台的温度。在安装元件时，由于上述层叠体与载置台贴紧，因此上述层叠体整体为与载置台相同的温度。
[0017]在本发明的光电混载基板中，由于金属制加强层和树脂制加强层没有整面地形成，而是设于与元件安装用电极相对应的部分，因此本发明的光电混载基板的挠性优异。由此，能够在使本发明的光电混载基板变形后的状态下使用本发明的光电混载基板，从而本发明的光电混载基板的用途的自由度较大。并且，由于上述金属制加强层设于电路基板和光波导路之间，因此能够对在将光学元件等元件安装于上述元件安装用电极时的按压载荷所导致的变形进行抑制。而且，通过将上述树脂制加强层设于包层，并将上述树脂制加强层的在光电混载基板的安装兀件时的温度下的储能模量设定为大于上述包层的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量，从而能够对在利用超声波安装法将元件安装于元件安装用电极时该超声波振动所导致的光波导路的变形进行抑制。因此，能够使元件安装用电极和元件的电极充分地互相摩擦，从而能够产生充分的摩擦热。其结果，使上述两电极适当地熔融，从而使两者适当地接合。即，通过上述金属制加强层和上述树脂制加强层之间的协同作用，本发明的光电混载基板的基于超声波安装法的元件的安装性也优异。
[0018]尤其是，在上述芯和上述树脂制加强层均由相同的感光性树脂构成的情况下，由于上述芯和树脂制加强层形成于包层，因此，两者能够同时形成，从而生产率优异。
[0019]并且，在本发明的光电混载基板的制造方法中，在形成包层前，为了留下金属层的与元件安装用电极相对应的部分，利用蚀刻将金属层的除了与元件安装用电极相对应的部分以外的部分去除。另外，在包层的与元件安装用电极相对应的部分形成树脂制加强层，该树脂制加强层的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量大于包层的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量。因此，能够获得上述那样的挠性优异且基于超声波安装法的元件的安装性也优异的光电混载基板。
[0020]尤其是，在上述树脂制加强层由形成于上述包层的感光性树脂层利用光刻法与芯同时形成的情况下，由于上述芯和树脂制加强层同时形成，因此生产率优异。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1示意性表示本发明的光电混载基板的第I实施方式，图1的(a)是上述光电混载基板的纵剖视图，图1的(b)是上述光电混载基板的俯视图，图1的(c)是图1的(a)的A — A剖面的放大图。
[0022]图2的(a)?图2的(d)是不意性表不上述光电混载基板的制造方法中的电路基板的制作工序和金属制加强层的制作工序的说明图。
[0023]图3的(a)?图3的(C)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的制作工序的说明图。
[0024]图4的(a)是接着图3继续示意性表示光波导路的制作工序的说明图，图4的(b)是示意性表示上述光电混载基板的制造方法中的光学元件的安装工序的说明图。
[0025]图5是示意性表示本发明的光电混载基板的第2实施方式的俯视图。[0026]图6是示意性表示本发明的光电混载基板的第3实施方式的俯视图。
[0027]图7是示意性表示本发明的光电混载基板的第4实施方式的俯视图。
[0028]图8是示意性表示本发明的光电混载基板的第5实施方式的俯视图。
[0029]图9是示意性表示本发明的光电混载基板的第6实施方式的俯视图。
[0030]图10是示意性表示本发明的光电混载基板的第7实施方式的俯视图。
[0031]图11是示意性表示本发明的光电混载基板的第8实施方式的俯视图。
[0032]图12是示意性表示本发明的光电混载基板的第9实施方式的俯视图。
[0033]图13是示意性表示本发明的光电混载基板的第10实施方式的俯视图。
[0034]图14是示意性表示本发明的光电混载基板的第11实施方式的横剖视图。
[0035]图15是示意性表示本发明的光电混载基板的第12实施方式的横剖视图。
[0036]图16是示意性表示本发明的光电混载基板的第13实施方式的横剖视图。
[0037]图17是示意性表示本发明的光电混载基板的第14实施方式的横剖视图。
[0038]图18是不意性表不以往的光电混载基板的纵首I]视图。
[0039]图19是不意性表不其他以往的光电混载基板的纵首I]视图。
[0040]图20是示意性表示以往的光电混载基板的制造方法中的光学元件的安装工序的说明图。
【具体实施方式】
[0041]下面，根据附图来详细说明本发明的实施方式。
[0042]图1的(a)是示意性表示本发明的光电混载基板的第I实施方式的纵剖视图，图1的(b)是上述光电混载基板的俯视图，图1的(C)是上述光电混载基板的与元件安装用电极2a相对应的部分的横截面(图1的(a)的A — A剖面)的放大图。此外，在图1的(b冲，为了使上述光电混载基板的元件安装用电极2a、金属制加强层M以及树脂制加强层R的配置清楚，仅图示了元件安装用电极2a、金属制加强层M、树脂制加强层R以及芯7等部分结构。该实施方式的光电混载基板在整体上呈带状并包括:电路基板E，其通过在具有透光性的绝缘层I的表面上设置形成有元件安装用电极2a的电布线2而构成；光学元件4，其与该电路基板E的上述元件安装用电极2a对接，并利用与该元件安装用电极2a之间的接触摩擦热进行安装；以及光波导路W，其是在使该光波导路W的第I包层(下包层)6接触于上述电路基板E的上述绝缘层I的背面的状态下形成的。并且，在上述绝缘层I与上述第I包层6之间，在光电混载基板的长度方向上的与上述元件安装用电极2a相对应的两端部分设有金属制加强层M。并且，在上述第I包层6的与上述绝缘层I相反的那一侧的面(形成有芯7的面)，在光电混载基板的长度方向的与上述元件安装用电极2a相对应的两端部分设有树脂制加强层R。该树脂制加强层R的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量设定为大于上述第I包层6的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量。另夕卜，在该实施方式中，上述芯7由与上述树脂制加强层R相同的形成材料构成。
[0043]此外，在该实施方式中，在上述带状的光电混载基板的长度方向的各端部均形成有4个元件安装用电极2a，4个元件安装用电极2a以配置于假想的长方形的四角部的状态形成，上述假想的长方形的中央部分成为安装于上述元件安装用电极2a的光学元件4与芯7的光反射面(45°倾斜面)7a之间的光路部5。并且，金属制加强层M以空出该光路部5的状态(围着光路部5的状态)形成于光电混载基板的长度方向的两端部分。另外，上述电布线2的接地用电极2b接触于金属制加强层M。
[0044]另外，在该实施方式中，I根芯7沿着上述带状的光电混载基板的长度方向自该光电混载基板的一端部到该光电混载基板的另一端部地形成于该光电混载基板的宽度方向的中央部，在上述元件安装用电极2a的附近且在上述芯7的两侧，树脂制加强层R以与该芯7隔开间隙的方式形成于光电混载基板的长度方向的两端部分。
[0045]上述光电混载基板没有在整个面上设置金属制加强层M和树脂制加强层R，而是限定在与元件安装用电极2a相对应的部分设有金属制加强层M和树脂制加强层R，因此上述光电混载基板在没有设置上述金属制加强层M和树脂制加强层R的大部分处挠性优异且能够谋求轻量化。
[0046]并且，通过将上述金属制加强层M和树脂制加强层R设于光电混载基板的与元件安装用电极2a相对应的部分，上述光电混载基板能够谋求薄形化并对在将光学元件4安装于上述元件安装用电极2a时的按压载荷所导致的电路基板E和光波导路W的变形进行抑制，从而光学元件4的安装性优异。
[0047]并且，由于上述树脂制加强层R形成于第I包层6的芯形成面，且上述树脂制加强层R的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量设定为大于上述第I包层6的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量，因此，在利用超声波安装法将光学元件4安装于元件安装用电极2a时，能够对该超声波振动所导致的光波导路的变形进行抑制。因此，能够使元件安装用电极2a和光学元件4的电极4a充分地互相摩擦，从而能够产生充分的摩擦热。其结果，能够使上述两电极2a、4a适当地熔融，从而能够使两者适当地接合。
[0048]另外，由于上述金属制加强层M以围着光路部5的方式形成，因此上述上述金属制加强层M还具有对使光传播效率变差的水分自第I包层6的侧面向光路部5中渗透进行阻断的作用。即，上述光电混载基板能够在实现挠性化、轻量化、薄形化的同时防止因水分向光路部5中渗透而使光传播效率变差的情况。
[0049]进一步详细说明，如上所述，上述电路基板E包括具有透光性的绝缘层I和形成在上述绝缘层I的表面上的电布线2。并且，在上述光电混载基板的长度方向的两端部，在上述绝缘层I的表面上以暴露的状态形成有元件安装用电极2a，并且以暴露的状态形成有贯穿上述绝缘层I而与背面的金属制加强层M相接触的接地用电极2b。上述元件安装用电极2a和接地用电极2b是上述电布线2的一部分，电布线2中的除了元件安装用电极2a和接地用电极2b以外的部分被覆盖层3覆盖而被绝缘地保护起来。
[0050]如上所述，在光电混载基板的各端部，上述金属制加强层M设于绝缘层I与第I包层6之间的、与4个元件安装用电极2a相对应的部分。并且，从谋求光电混载基板的薄形化并对在将光学元件4安装于上述元件安装用电极2a上时的电路基板E和光波导路W的变形进行抑制的观点考虑，上述金属制加强层M的厚度设定在10 μ m?30 μ m的范围内。若该金属制加强层M的厚度小于10 μ m,虽然能够进一步谋求薄形化，但存在难以对安装光学元件4时的上述变形进行抑制的趋势，从而有可能会导致安装强度的降低、光学元件4的位置精度的降低。相反，若金属制加强层M的厚度大于30 μ m,虽然能够充分抑制上述变形，但由于第I包层6以覆盖上述金属制加强层M的状态形成，因此该第I包层6变厚，从而有可能会导致光电混载基板的挠性的降低。[0051]上述光波导路W包括:上述第I包层(下包层)6 ;芯7和树脂制加强层R，该芯7和树脂制加强层R以规定图案形成于该第I包层6的表面；以及第2包层(上包层)8，其以覆盖该芯7和树脂制加强层R的状态形成于上述第I包层6的表面。并且，上述第I包层6以覆盖上述金属制加强层M且进入并埋入到上述光路部5中的状态形成，其背面(与芯7的形成面相反的那一侧的面)与上述电路基板E的绝缘层I相接触。并且，在芯7的长度方向的两端部，芯7的与上述光路部5相对应的部分形成为相对于芯7的长度方向呈45°倾斜的倾斜面。该倾斜面成为反射光而使光能够在安装于上述元件安装用电极2a的光学元件4与芯7之间传播的光反射面7a。即，在该光反射面7a处,芯7的折射率大于位于该光反射面7a的外侧的空气的折射率，因此，当来自发光元件(光学元件4)的光、在芯7内传播过来的光到达上述光反射面7a时，该光的大部分被反射而将光路改变90°。
[0052]接着，说明上述光电混载基板的制造方法(参照图2的(a)~图2的(d)、图3的Ca)~图3的(C)以及图4的(a)~图4的(b))。
[0053]首先，准备用于形成上述金属制加强层M的金属片材(金属层)MJ参照图2的(a))。作为该金属片材乂(金属制加强层M)的金属材料，可以列举出不锈钢、钛、各种合金等。另外，上述金属片材M1的厚度设定在与上述金属制加强层M的厚度相同的10 μ m~30 μ m的范围内。
[0054]接着，如图2的(a)所示，在上述金属片材M1的表面上涂敷由聚酰亚胺树脂等构成的感光性绝缘树脂，并利用光刻法形成规定图案的绝缘层I。在该实施方式中，为了形成与金属制加强层M (金属片材M1)相接触的接地用电极2b，在绝缘层I的长度方向的两端部形成用于使金属片材M1的与上述接地用电极2b相对应的表面部分暴露的孔部la。此外，上述绝缘层I的厚度设定在3 μ m~30 μ m的范围内。
[0055]接着，如图2的(b)所示，利用例如半添加法(日文:七rM r ^ 7')形成上述电布线(包括元件安装用电极2a和接地用电极2b在内)2。在该方法中，首先，在上述绝缘层I的表面上，利用溅射或非电解镀等形成由铜、铬等构成的金属膜(未图示)。该金属膜成为进行后面的电解电镀时的晶种层(作为形成电解电镀层的基底的层)。接下来，在由上述金属片MM1、绝缘层I以及晶种层构成的层叠体的两面上层叠感光性抗蚀剂层(未图示)，之后在形成有上述晶种层的一侧的感光性抗蚀剂层上，利用光刻法形成上述电布线2的图案的孔部，在该孔部的底部使上述晶种层的表面部分暴露。接着，通过电解电镀，在上述晶种层的暴露于上述孔部的底部的表面部分层叠形成由铜等构成的电解电镀层。然后，利用氢氧化钠水溶液等剥离上述感光性抗蚀剂层。之后，利用软蚀刻去除晶种层的未形成有上述电解电镀层的部分。由剩余的晶种层和电解电镀层构成的层叠部分为上述电布线2。此外，上述电布线2的厚度设定在5 μ m~35 μ m的范围内。
[0056]在上述电布线(包括元件安装用电极2a和接地用电极2b在内)2的表面上形成由镍等构成的非电解镀层(未图示)之后，如图2的(c)所示，对电布线2的除了上述元件安装用电极2a和接地用电极2b之外的部分涂敷由聚酰亚胺树脂等构成的感光性绝缘树脂，并利用光刻法形成覆盖层3。
[0057]接下来，利用蚀刻将形成于上述元件安装用电极2a和接地用电极2b的上述非电解镀层(未图示)去除，之后在进行了该去除后的部分上形成由金、镍等构成的电解电镀层(未图不)。这样一来，在上述金属片材M1的表面形成电路基板E。[0058]接着，在由上述金属片材M1和电路基板E构成的层叠体的两面上层叠感光性抗蚀剂层(未图示)，之后利用光刻法将上述金属片材M1的背面侧(与电路基板E相反的那一侧的面侧)的感光性抗蚀剂层中的、与上述金属制加强层M以外的部分相对应的部分去除，使上述金属片材M1的背面部分暴露于进行了该去除后的部分的底部(在图中为上表面)。
[0059]然后，如图2的(d)(上侧的图是纵剖视图，下侧的图是仰视图)所示，通过使用与上述金属片材M1的金属材料相应的蚀刻用水溶液(例如，在为不锈钢层的情况下，使用氯化铁水溶液)来进行蚀刻，从而将上述金属片材M1的暴露于进行了上述去除后的部分的部分去除，形成上述金属制加强层M，并使上述绝缘层I暴露于进行了该去除后的部分的底部(在图中是上表面)。之后，利用氢氧化钠水溶液等剥离上述感光性抗蚀剂层。
[0060]然后，为了在上述电路基板E的背面(在图中是下表面)形成光波导路W (参照图4的(a))，首先，如图3的(a)所示，以覆盖上述金属制加强层M的方式在上述绝缘层I的背面涂敷第I包层(下包层)6的形成材料即感光性环氧树脂等感光性树脂，之后利用辐射线对该涂敷层进行曝光和加热而使其固化，从而形成为第I包层6。上述第I包层6的厚度(距金属制加强层M的厚度)设定在3 μ m?30 μ m的范围内。此外，在形成光波导路W时(在形成上述第I包层6、下述芯7以及下述第2包层(上包层)8时)，使上述金属制加强层M的背面朝向上方。
[0061]接下来，如图3的(b)(上侧的图是纵剖视图、下侧的图是上侧的图的B — B剖视图)所示，在上述第I包层6的表面(在图中是下表面)上，利用光刻法同时形成规定图案的芯7和树脂制加强层R。上述芯7和树脂制加强层R的厚度设定在20 μ m?100 μ m的范围内。上述芯7的宽度设定在20μπι?ΙΟΟμπι的范围内。上述芯7和上述树脂制加强层R之间的间隙设定在5μηι?ΙΟΟμπι的范围内。
[0062]作为上述芯7和树脂制加强层R的形成材料，例如可以列举出与上述第I包层6相同的感光性树脂，并为如下材料:该材料在形成上述芯7和树脂制加强层R的状态下的折射率大于上述第I包层6和下述第2包层8 (参照图3的(c))的折射率，且该材料的在光电混载基板的安装兀件时的温度下的储能模量大于上述第I包层6的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量。例如，能够通过选择上述第I包层6、芯7以及第2包层8的各形成材料的种类、调整组成比例来进行上述折射率和储能模量的调整。
[0063]另外，从元件安装性的观点考虑，储能模量越高越好，而从使用时的挠性的观点考虑，储能模量越低越好。因此，优选的是，无论是在光电混载基板的安装元件时的温度下，还是在使用时的常温(25°C)下，上述芯7和树脂制加强层R的储能模量均设定在0.5GPa?
2.0GPa的范围内，第I包层6和第2包层8的储能模量均设定在0.3GPa?1.5GPa的范围内。
[0064]接着，如图3的(C)所示，利用光刻法以覆盖上述芯7和树脂制加强层R的方式在上述第I包层6的表面(在图中是下表面)形成第2包层8。该第2包层8的厚度(距芯7的厚度)设定在3μπι?50μπι的范围内。作为上述第2包层8的形成材料，例如可以列举出与上述第I包层6相同的感光性树脂。
[0065]然后，如图4的(a)所示，通过激光加工或使用刀尖角度为45°的旋转刀等进行的切削加工等，将光波导路W的与上述光路部5相对应的(在图中位于下方)的部分(两端部)形成为相对于芯7的长度方向倾斜45°的倾斜面。并且，芯7的该倾斜面的部分作为光反射面7a而发挥作用。这样一来，在上述电路基板E的背面形成了光波导路W。
[0066]之后，如图4的(b )(上侧的图是纵剖视图，下侧的图是上侧的图的C 一 C剖视图)所示，将由电路基板、金属层以及光波导路构成的层叠体载置于超声波安装机的载置台(未图示)之上，利用超声波安装法将光学元件4安装于元件安装用电极2a。此时，对电路基板E和光波导路W施加有按压载荷，但能够利用上述金属制加强层M来对该按压载荷所导致的电路基板E和光波导路W的变形进行抑制。并且，虽然对光波导路W作用有超声波振动，但能够利用上述树脂制加强层R来对该超声波振动所导致的光波导路W的变形进行抑制。因此，能够使元件安装用电极2a和光学元件4的电极4a充分地互相摩擦，从而能够产生充分的摩擦热。其结果，能够使上述两电极2a、4a适当地熔融，从而能够使两者适当地接合。这样一来，获得了图1的(a)?图1的(C)所示的光电混载基板。
[0067]图5?图10是不意性表不本发明的光电混载基板的第2实施方式?第7实施方式的一端部的俯视图，是相当于图1的(b)的左侧部分的图。并且，在上述图5?图10中，为了使元件安装用电极2a和树脂制加强层R的配置清楚，仅图示了元件安装用电极2a、树脂制加强层R以及芯7等部分结构。此外，由于金属制加强层M与图1的(b)的金属制加强层M相同，因此没有图示。并且，通过该第2实施方式?第7实施方式，也能够取得与上述第I实施方式相同的作用、效果。
[0068]图5所示的第2实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，使芯7形成为仅到达与光路部5相对应的部分，在没有形成该芯7的部分处，两侧的树脂制加强层R以连接起来的状态形成。
[0069]图6所示的第3实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，在每个与各元件安装用电极2a相对应的部分均形成有树脂制加强层R。
[0070]图7所示的第4实施方式是:在图6所示的第3实施方式中，使芯7形成为仅到达与光路部5相对应的部分，在没有形成该芯7的部分处，两侧的树脂制加强层R以连接起来的状态形成。
[0071]图8所示的第5实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，树脂制加强层R以在光电混载基板的宽度方向上被分割的状态形成。
[0072]图9所示的第6实施方式是:在图5所示的第2实施方式中，树脂制加强层R以在光电混载基板的宽度方向上和长度方向上被分割的状态形成。
[0073]图10所示的第7实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，树脂制加强层R形成为随着朝向光电混载基板的宽度方向的侧缘部去而逐渐变窄的三角形状。
[0074]图11?图13是不意性表不本发明的光电混载基板的第8实施方式?第10实施方式的一端部的俯视图。在上述第8实施方式?第10实施方式中,在与兀件安装部分相对应的部分没有形成芯7 (对于芯7，可参照图5?图10)。并且，在上述图11?图13中，为了使元件安装用电极2a和树脂制加强层R的配置清楚，仅图示了元件安装用电极2a和树脂制加强层R等部分结构。并且，上述第8实施方式?第10实施方式也能够取得与上述第I实施方式相同的作用、效果。
[0075]在图11所示的第8实施方式中，在与元件安装部分相对应的部分形成有为整体且连续状的树脂制加强层R。[0076]图12所示的第9实施方式是:在图11所示的第8实施方式中，将树脂制加强层R分割为在光电混载基板的宽度方向上较长。
[0077]图13所示的第10实施方式是:在图11所示的第8实施方式中，将树脂制加强层R分割为在光电混载基板的长度方向上较长。
[0078]图14?图17是不意性表不本发明的光电混载基板的第11实施方式?第14实施方式的一端部的横剖视图(相当于图1的(C)的图)。并且，通过上述第11实施方式?第14实施方式，也能够取得与上述第I实施方式相同的作用、效果。
[0079]图14所示的第11实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，使树脂制加强层R形成得厚于芯7。因此，虽然光波导路W变得较厚，但由于树脂制加强层R也变得较厚，因此基于超声波安装法的安装性优异。此外，与此相反，也可以使树脂制加强层R形成得薄于芯7 (未图示)。
[0080]图15所示的第12实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，树脂制加强层R形成于与芯7不同的层。因此，虽然光波导路W变得较厚，但由于形成有树脂制加强层R，因此基于超声波安装法的安装性优异。
[0081]图16所示的第13实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，没有在形成有树脂制加强层R部分形成第I包层6和第2包层8(参照图1的(c))。因此，使树脂制加强层R的厚度相应地增加为与第I包层6和第2包层8的厚度相对应的厚度，从而基于超声波安装法的安装性优异。
[0082]图17所示的第14实施方式是:在图1的(a)?图1的(C)所示的第I实施方式中，树脂制加强层R仅形成于光电混载基板的宽度方向的单侧。因此，基于超声波安装法的安装性虽劣于第I实施方式，但由于形成有树脂制加强层R，所以也足够了。
[0083]并且，上述第I实施方式和第11实施方式?第14实施方式也可以任意组合。
[0084]此处，超声波安装法的超声波沿一个方向振动。并且，如上述各实施方式那样，树脂制加强层R能够形成为各种形状，但从能够经受安装时的超声波振动而使安装性更好的观点考虑，优选的是，树脂制加强层R在上述超声波的振动方向上形成得较长。
[0085]此外，在上述各实施方式中，作为树脂制加强层R的形成材料，使用与芯7的形成材料相同的形成材料，并使树脂制加强层R与芯7同时形成，但两者的形成材料也可以不同。在该情况下，树脂制加强层R的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量高于第I包层的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量，且树脂制加强层R的在光电混载基板的安装元件时的温度下的储能模量设定在0.5GPa以上。并且，既可以先形成树脂制加强层R，也可以先形成芯7。
[0086]另外，在上述各实施方式中，叙述了将光学元件4安装于元件安装用电极2a的形态，但是，除了该光学元件4以外，在将VCSEL驱动器、跨阻放大器等IC元件等元件安装于元件安装用电极2a的情况下，也能够同样适用上述各实施方式。
[0087]并且，在上述各实施方式中，对于光学元件4等元件，I个元件具有4个电极4a，但也可以是具有4个以上的电极4a的元件。
[0088]另外，在上述各实施方式中，设置了 I根芯7，但也可以形成两根以上的芯7。
[0089]并且，在上述各实施方式中，没有将第I包层6和第2包层8形成为图案，但也可以利用光刻法等将第I包层6和第2包层8形成为图案。[0090]接着，与比较例相对照地说明实施例。但是，本发明并不限定于实施例。
[0091]实施例
[0092]将上述第I实施方式的光电混载基板作为了实施例。另外，使光电混载基板的长度为100mm,使光电混载基板的宽度为7mm,使绝缘层的厚度为5 μ m,使金属制加强层的厚度为20 μ m，使第I包层的厚度(距金属制加强层的厚度)为20 μ m，使芯的厚度为50 μ m，使芯的宽度为50 μ m，使树脂制加强层的厚度为50 μ m，使第2包层的厚度(距芯的厚度)为15 μ m0
[0093]第I包层和第2包层
[0094]此处，上述第I包层和第2包层的形成材料是通过将50重量份的脂肪族改性环氧树脂(DIC公司制造，EPICL0NEXA 一 4816),30重量份的脂环式二官能环氧树脂(日本大赛王路公司制诰，CELLOXIDE: 2021P)、20重量份的聚碳酸酯二元醇(日本大赛璐公司制造，PLACCEL:⑶205PL )、2重量份的光产酸剂(日本艾迪科公司制造，SP170 )以及5重量份的乳酸乙基(日本武藏野化学研究所制造)混合而制备成的。并且，形成后的上述第I包层和第2包层的储能模量在25°C温度下为1.2GPa，在光电混载基板的安装元件时的温度(50°C)下为 0.7GPa。
[0095]芯和树脂制加强层
[0096]另外，上述芯和树脂制加强层的形成材料是通过将50重量份的邻甲酚酚醛清漆缩水甘油基醚(新日铁住金化学公司制造，YDCN-700-10)、50重量份的双苯氧基乙醇芴二缩水甘油基醚(大阪燃气化学公司制造、才V '/一力EG)、1重量份的光产酸剂(日本艾迪科公司制造，SP170)以及50重量份的乳酸乙基(武藏野化学研究所制造)混合而制备成的。并且，形成后的上述芯和树脂制加强层的储能模量在25°C温度下为1.2GPa，在光电混载基板的元件安装时的温度(50°C)下为1.1GPa0
[0097]比较例
[0098]将在上述实施例中没有形成树脂制加强层的光电混载基板作为了比较例。
[0099]光学元件的安装性
[0100]使用作为超声波安装机的倒装芯片接合机(超音波実装機7 V 7 7°千y 7° >夕'一，日本Panasonic Factory Solutions公司制造,FCB3)将受光元件(京公司制造，发光二极管KPDG006HA1)安装于上述实施例和比较例的光电混载基板的元件安装用电极。该安装条件如下:元件温度为150°C，光电混载基板的温度为50°C，按压载荷为1.0N，超声波输出为3.0W，安装时间为0.5秒。并且，使用作为抗剪强度测定装置的凸块拉力测试机(〃'y v° v° r 7^ 9 一,Dage公司制造,Dage系列5000)测量了式样抗剪强度。其结果，实施例的式样抗剪强度为1.1N,比较例的式样抗剪强度为0.8N。
[0101]由上述结果可知，对于基于超声波安装法的元件的安装性而言，形成有树脂制加强层的实施例强于没有形成树脂制加强层的比较例。
[0102]产业h的可利用件
[0103]本发明的光电混载基板及其制造方法能够应用于在利用超声波安装法安装光学元件的情况。
[0104]附图标记说明
[0105]E、电路基板；M、金属制加强层；R、树脂制加强层；W、光波导路；1、绝缘层；4、光学 元件；2a、元件安装用电极；6、第I包层。
【权利要求】
1.一种光电混载基板，其特征在于， 该光电混载基板包括: 电路基板，在该电路基板中，在绝缘层的表面的规定位置形成有元件安装用电极；元件，其与上述元件安装用电极对接，并利用与该元件安装用电极之间产生的接触摩擦热进行安装；以及 光波导路，在该光波导路中，在包层图案形成有芯， 在上述包层接触上述绝缘层的背面的状态下，上述电路基板和上述光波导路层叠而形成该光电混载基板，在上述绝缘层与上述包层之间的、与上述元件安装用电极相对应的部分设有金属制加强层，在形成有上述芯的包层的、与上述元件安装用电极相对应的部分设有树脂制加强层，该树脂制加强层的在光电混载基板的安装上述元件时的温度下的储能模量大于上述包层的在光电混载基板的安装上述元件时的温度下的储能模量。
2.根据权利要求1所述的光电混载基板，其特征在于， 上述芯和上述树脂制加强层均由相同的感光性树脂构成。
3.一种光电混载基板的制造方法，其特征在于， 该光电混载基板的制造方法包括以下工序: 在金属层的表面上形成绝缘层后，在该绝缘层的表面上形成元件安装用电极，从而在上述金属层的表面上制作电路基板； 制作光波导路的工序，在上述金属层的背面形成包层后，在该包层形成芯，从而在上述金属层的背面制作光波导路； 使元件与上述元件安装用电极相接触摩擦，并利用该摩擦的摩擦热来安装元件； 上述制作光波导路的工序具有以下工序: 在形成上述包层前，为了留下上述金属层的与上述元件安装用电极相对应的部分，利用蚀刻将上述金属层的除了与上述元件安装用电极相对应的部分以外的部分去除，使该留下的部分形成金属制加强层； 在去除了上述金属层后的部分上以覆盖该金属制加强层的状态形成上述包层；以及在该包层的与上述元件安装用电极相对应的部分形成树脂制加强层，该树脂制加强层的在光电混载基板的安装上述兀件时的温度下的储能模量大于上述包层的在光电混载基板的安装上述元件时的温度下的储能模量。
4.根据权利要求3所述的光电混载基板的制造方法，其特征在于， 上述树脂制加强层由形成于上述包层的感光性树脂层利用光刻法与芯同时形成。
【文档编号】G02B6/42GK103837932SQ201310491908
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】辻田雄一, 马场俊和, 增田将太郎 申请人:日东电工株式会社