JP2002006161A - 光配線基板および光配線モジュール並びにそれらの製造方法 - Google Patents
光配線基板および光配線モジュール並びにそれらの製造方法Info
- Publication number
- JP2002006161A JP2002006161A JP2000183441A JP2000183441A JP2002006161A JP 2002006161 A JP2002006161 A JP 2002006161A JP 2000183441 A JP2000183441 A JP 2000183441A JP 2000183441 A JP2000183441 A JP 2000183441A JP 2002006161 A JP2002006161 A JP 2002006161A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- insulating layer
- signal
- electric
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号の高速伝送を可能にすると共に、外部要
因による損傷を効果的に防止することを可能とする配線
基板および配線基板モジュール並びにそれらの製造方法
を提供する。 【解決手段】 絶縁性を有する基板11に電気配線パタ
ーン12a〜12gが形成された電気配線部10と、こ
の電気配線基部10を覆うように設けられた絶縁層20
とを備えており、絶縁層20の内部に光配線としての光
導波路30が配設されている。絶縁層20の内部には、
また、発光素子40および受光素子50が配設され、絶
縁層20の電気配線部10と反対側には、ICチップ6
1,62が配設されている。光導波路30が絶縁層20
の内部に配設されているので、光配線の配線切れや光学
的雑音を防止することができる。また、光伝搬損失を低
減することができる。
因による損傷を効果的に防止することを可能とする配線
基板および配線基板モジュール並びにそれらの製造方法
を提供する。 【解決手段】 絶縁性を有する基板11に電気配線パタ
ーン12a〜12gが形成された電気配線部10と、こ
の電気配線基部10を覆うように設けられた絶縁層20
とを備えており、絶縁層20の内部に光配線としての光
導波路30が配設されている。絶縁層20の内部には、
また、発光素子40および受光素子50が配設され、絶
縁層20の電気配線部10と反対側には、ICチップ6
1,62が配設されている。光導波路30が絶縁層20
の内部に配設されているので、光配線の配線切れや光学
的雑音を防止することができる。また、光伝搬損失を低
減することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報伝達信号の高
速化を可能にする光配線基板および光配線モジュール並
びにそれらの製造方法に関する。
速化を可能にする光配線基板および光配線モジュール並
びにそれらの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】IC(Integrated Circuit;集積回路)
やLSI(Large Scale Integrated Circuit;大規模集
積回路)における技術の進歩により、それらの動作速度
や集積規模が向上し、例えばマイクロプロセッサの高性
能化やメモリチップの大容量化が急速に達成されてい
る。従来、機器内のボード間、あるいはボード内のチッ
プ間など比較的短距離間の情報伝達は、主に、電気信号
により行われてきた。今後、集積回路の性能を更に向上
させるためには、信号の高速化や信号配線の高密度化が
必要となるが、電気信号配線(電気配線)においては、
それら高速化および高密度化が困難であると共に、配線
のCR(C:配線の静電容量、R:配線の抵抗)時定数
による信号遅延が問題となってしまう。また、電気信号
の高速化や電気配線の高密度化は、EMI(Electromag
netic Interference)ノイズやチャンネル間のクロスト
ークの原因となるため、その対策も不可欠となる。
やLSI(Large Scale Integrated Circuit;大規模集
積回路)における技術の進歩により、それらの動作速度
や集積規模が向上し、例えばマイクロプロセッサの高性
能化やメモリチップの大容量化が急速に達成されてい
る。従来、機器内のボード間、あるいはボード内のチッ
プ間など比較的短距離間の情報伝達は、主に、電気信号
により行われてきた。今後、集積回路の性能を更に向上
させるためには、信号の高速化や信号配線の高密度化が
必要となるが、電気信号配線(電気配線)においては、
それら高速化および高密度化が困難であると共に、配線
のCR(C:配線の静電容量、R:配線の抵抗)時定数
による信号遅延が問題となってしまう。また、電気信号
の高速化や電気配線の高密度化は、EMI(Electromag
netic Interference)ノイズやチャンネル間のクロスト
ークの原因となるため、その対策も不可欠となる。
【0003】そこで、これらの問題を解消するものとし
て、光配線(光信号配線,光インターコネクション)が
注目されている。光配線は、機器間、機器内のボード
間、あるいはボード内のチップ間など種々の箇所に適用
可能であると考えられている。中でも、チップ間のよう
な短距離間の信号の伝送には、チップが搭載されている
基板上に光導波路を形成し、これを伝送路とした光伝送
・通信システムを構築することが好適であると考えられ
る。
て、光配線(光信号配線,光インターコネクション)が
注目されている。光配線は、機器間、機器内のボード
間、あるいはボード内のチップ間など種々の箇所に適用
可能であると考えられている。中でも、チップ間のよう
な短距離間の信号の伝送には、チップが搭載されている
基板上に光導波路を形成し、これを伝送路とした光伝送
・通信システムを構築することが好適であると考えられ
る。
【0004】このような光伝送・通信システムにおいて
は、電気信号を光信号に変換するための発光素子、光信
号を電気信号に変換するための受光素子、および発光素
子や受光素子との間で電気信号の授受を行うためのIC
チップなどを装備する必要があり、これらの素子への電
力の供給や比較的低速の各種のコントロール信号などの
伝送は、依然として電気信号により行う必要がある。そ
のため、基板上あるいは基板に電気配線を形成すること
が必須である。
は、電気信号を光信号に変換するための発光素子、光信
号を電気信号に変換するための受光素子、および発光素
子や受光素子との間で電気信号の授受を行うためのIC
チップなどを装備する必要があり、これらの素子への電
力の供給や比較的低速の各種のコントロール信号などの
伝送は、依然として電気信号により行う必要がある。そ
のため、基板上あるいは基板に電気配線を形成すること
が必須である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電気配線と光配線とを
備えたハイブリッド型の光配線基板は、例えば、シリコ
ン基板やガラス基板上に電気配線としての薄膜多層配線
を形成し、その上に光配線としての光導波路を形成する
ことにより得られると考えられる。また、通常のプリン
ト配線基板などの電気配線を有する基板の上に光導波路
を形成することによっても得られると考えられる。これ
らのハイブリッド型の光配線基板を作製する場合、光導
波路の材料に高分子化合物を用いて低温プロセスにより
形成することが考えられる。
備えたハイブリッド型の光配線基板は、例えば、シリコ
ン基板やガラス基板上に電気配線としての薄膜多層配線
を形成し、その上に光配線としての光導波路を形成する
ことにより得られると考えられる。また、通常のプリン
ト配線基板などの電気配線を有する基板の上に光導波路
を形成することによっても得られると考えられる。これ
らのハイブリッド型の光配線基板を作製する場合、光導
波路の材料に高分子化合物を用いて低温プロセスにより
形成することが考えられる。
【0006】しかしながら、光導波路を基板上に露出さ
せて配置した場合には、その光導波路が機械的な損傷を
受けやすい。このため、光導波路の一部に、配線切れが
起こったり、光伝搬損失が生じたり、洩込光などによる
光学的な雑音が発生してしまうという問題がある。ま
た、基板の表面に光導波路が存在することから、光導波
路を避けるようにして半導体チップおよびその他のチッ
プ部品を実装しなければならず、配線基板全体としての
実装領域に制約が生じてしまうという問題もある。
せて配置した場合には、その光導波路が機械的な損傷を
受けやすい。このため、光導波路の一部に、配線切れが
起こったり、光伝搬損失が生じたり、洩込光などによる
光学的な雑音が発生してしまうという問題がある。ま
た、基板の表面に光導波路が存在することから、光導波
路を避けるようにして半導体チップおよびその他のチッ
プ部品を実装しなければならず、配線基板全体としての
実装領域に制約が生じてしまうという問題もある。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、信号の高速伝送を可能にすると共
に、外部要因による損傷を効果的に防止することを可能
とする光配線基板および光配線モジュール並びにそれら
の製造方法を提供することにある。
ので、その目的は、信号の高速伝送を可能にすると共
に、外部要因による損傷を効果的に防止することを可能
とする光配線基板および光配線モジュール並びにそれら
の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による光配線基板
は、電気配線パターンを有する基体と、基体に内部に、
光信号を伝送可能に配置された光導波路とを備えたもの
である。
は、電気配線パターンを有する基体と、基体に内部に、
光信号を伝送可能に配置された光導波路とを備えたもの
である。
【0009】本発明による光配線モジュールは、電気配
線パターンを有する基体と、基体に内部に、光信号を伝
送可能に配置された光導波路と、光信号を発信するため
の発光素子と、光信号を受信するための受光素子と、発
光素子または受光素子の少なくとも一方との間で電気信
号の授受を行う集積回路とを備えたものである。
線パターンを有する基体と、基体に内部に、光信号を伝
送可能に配置された光導波路と、光信号を発信するため
の発光素子と、光信号を受信するための受光素子と、発
光素子または受光素子の少なくとも一方との間で電気信
号の授受を行う集積回路とを備えたものである。
【0010】本発明による光配線基板の製造方法は、電
気配線パターンが形成された電気配線部の上に下部絶縁
層を形成する工程と、下部絶縁層の上に、光信号を伝送
することが可能な光導波路を形成する工程と、少なくと
も光導波路を覆うように上部絶縁層を形成する工程とを
含むものである。
気配線パターンが形成された電気配線部の上に下部絶縁
層を形成する工程と、下部絶縁層の上に、光信号を伝送
することが可能な光導波路を形成する工程と、少なくと
も光導波路を覆うように上部絶縁層を形成する工程とを
含むものである。
【0011】本発明による光配線モジュールの製造方法
は、電気配線パターンが形成された電気配線部の上に下
部絶縁層を形成する工程と、下部絶縁層の上に、光信号
を伝送することが可能な光導波路を形成する工程と、少
なくとも光導波路を覆うように上部絶縁層を形成する工
程と、光信号を発信するための発光素子および光信号を
受信するための受光素子を形成する工程と、上部絶縁層
の上に、発光素子または受光素子の少なくとも一方との
間で電気信号の授受を行う集積回路を形成する工程とを
含むものである。
は、電気配線パターンが形成された電気配線部の上に下
部絶縁層を形成する工程と、下部絶縁層の上に、光信号
を伝送することが可能な光導波路を形成する工程と、少
なくとも光導波路を覆うように上部絶縁層を形成する工
程と、光信号を発信するための発光素子および光信号を
受信するための受光素子を形成する工程と、上部絶縁層
の上に、発光素子または受光素子の少なくとも一方との
間で電気信号の授受を行う集積回路を形成する工程とを
含むものである。
【0012】本発明による光配線基板または光配線モジ
ュールでは、基体に設けられた電気配線により電気信号
が伝送され、基体内部の光導波路により光信号が伝送さ
れる。
ュールでは、基体に設けられた電気配線により電気信号
が伝送され、基体内部の光導波路により光信号が伝送さ
れる。
【0013】本発明による光配線基板の製造方法または
光配線モジュールの製造方法では、電気配線部の上に形
成された下部絶縁層の上に光導波路が形成され、この光
導波路を覆うように上部絶縁層が形成される。
光配線モジュールの製造方法では、電気配線部の上に形
成された下部絶縁層の上に光導波路が形成され、この光
導波路を覆うように上部絶縁層が形成される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【0015】[第1の実施の形態]まず、本実施の第1
の実施の形態に係る光配線基板および光配線モジュール
の構成について説明する。
の実施の形態に係る光配線基板および光配線モジュール
の構成について説明する。
【0016】図1は、本実施の形態に係る光配線基板の
断面構造を表すものである。この光配線基板は、電気配
線部10と、この電気配線部10を覆うように設けられ
た絶縁層20とを備えている。絶縁層20の内部には、
光配線としての光導波路30、発光素子40および受光
素子50が埋設されている。ここで、電気配線部10と
絶縁層20とを合わせたものが、本発明の「基体」の一
具体例に対応している。
断面構造を表すものである。この光配線基板は、電気配
線部10と、この電気配線部10を覆うように設けられ
た絶縁層20とを備えている。絶縁層20の内部には、
光配線としての光導波路30、発光素子40および受光
素子50が埋設されている。ここで、電気配線部10と
絶縁層20とを合わせたものが、本発明の「基体」の一
具体例に対応している。
【0017】電気配線部10は、絶縁性を有する基板1
1と、この基板11の表面および内部に設けられ、例え
ば銅(Cu)などの導電材料からなる複数の電気配線パ
ターン12a〜12gとを含んでいる。電気配線パター
ン12a〜12dは基板11の内部に形成され、電気配
線パターン12e〜12gは基板11の一方の表面(図
1では裏面側)に形成されている。電気配線パターン1
2cと電気配線パターン12dとは、例えば同一階層
(以下、第1階層という。)に形成されているが、両者
間は電気的に絶縁されている。また、電気配線パターン
12aおよび電気配線パターン12dは、例えば第1階
層とは異なる2つの階層にそれぞれ形成されている。す
なわち、ここでは、電気配線パターン12a〜12g
は、多層化されている。
1と、この基板11の表面および内部に設けられ、例え
ば銅(Cu)などの導電材料からなる複数の電気配線パ
ターン12a〜12gとを含んでいる。電気配線パター
ン12a〜12dは基板11の内部に形成され、電気配
線パターン12e〜12gは基板11の一方の表面(図
1では裏面側)に形成されている。電気配線パターン1
2cと電気配線パターン12dとは、例えば同一階層
(以下、第1階層という。)に形成されているが、両者
間は電気的に絶縁されている。また、電気配線パターン
12aおよび電気配線パターン12dは、例えば第1階
層とは異なる2つの階層にそれぞれ形成されている。す
なわち、ここでは、電気配線パターン12a〜12g
は、多層化されている。
【0018】電気配線パターン12aは、発光素子40
用の電源ラインであり、電気配線パターン12bは、受
光素子50用の電源ラインである。電気配線パターン1
2cは、後述するICチップ61(図3参照)用の電源
ラインであり、電気配線パターン12dは、後述するI
Cチップ62(図3参照)用の電源ラインである。ま
た、電源配線パターン12e〜12gは、図示しないそ
の他の素子間を電気的に接続するためのものである。
用の電源ラインであり、電気配線パターン12bは、受
光素子50用の電源ラインである。電気配線パターン1
2cは、後述するICチップ61(図3参照)用の電源
ラインであり、電気配線パターン12dは、後述するI
Cチップ62(図3参照)用の電源ラインである。ま
た、電源配線パターン12e〜12gは、図示しないそ
の他の素子間を電気的に接続するためのものである。
【0019】基板11の他方の表面には、外部から電源
電圧が印加される電極14,15が設けられている。電
極14と電気配線パターン12aとの間には接続孔(ス
ルーホール)13aが形成されており、電極14は接続
孔13aに充填された銅などの導電体を介して電気配線
パターン12aに電気的に接続されている。電極15と
電気配線パターン12bとの間には接続孔13bが形成
されており、電極15は接続孔13bに充填された導電
体を介して電気配線パターン12bに電気的に接続され
ている。ここで、電極14が本発明における「第2の電
源電極」の一具体例に対応し、電極15が本発明におけ
る「第4の電源電極」の一具体例に対応している。
電圧が印加される電極14,15が設けられている。電
極14と電気配線パターン12aとの間には接続孔(ス
ルーホール)13aが形成されており、電極14は接続
孔13aに充填された銅などの導電体を介して電気配線
パターン12aに電気的に接続されている。電極15と
電気配線パターン12bとの間には接続孔13bが形成
されており、電極15は接続孔13bに充填された導電
体を介して電気配線パターン12bに電気的に接続され
ている。ここで、電極14が本発明における「第2の電
源電極」の一具体例に対応し、電極15が本発明におけ
る「第4の電源電極」の一具体例に対応している。
【0020】発光素子40は、電極14と対向して配設
されている。この発光素子40は、電源電圧を印加する
ための電源電極40aと、電気信号を印加するための信
号電極40bと、発光部40cとを有している。電源電
極40aは電極14に接触しているか、あるいは半田な
どにより接合されて電極14と電気的に接続されてい
る。ここで、電源電極40aが本発明の「第1の電源電
極」の一具体例に対応し、信号電極40bが本発明の
「第1の信号印加電極」の一具体例に対応している。
されている。この発光素子40は、電源電圧を印加する
ための電源電極40aと、電気信号を印加するための信
号電極40bと、発光部40cとを有している。電源電
極40aは電極14に接触しているか、あるいは半田な
どにより接合されて電極14と電気的に接続されてい
る。ここで、電源電極40aが本発明の「第1の電源電
極」の一具体例に対応し、信号電極40bが本発明の
「第1の信号印加電極」の一具体例に対応している。
【0021】受光素子50は、電極15と対向して配設
されている。この受光素子50は、電源電圧を印加する
ための電源電極50aと、受信した光信号に応じた電気
信号を出力するための信号電極50bと、受光部50c
とを有している。電源電極50aは電極15に接触して
いるか、あるいは半田などにより接合されて電極15と
電気的に接続されている。ここで、電源電極50aが本
発明の「第3の電源電極」の一具体例に対応し、信号電
極50bが本発明の「第1の信号出力電極」の一具体例
に対応している。
されている。この受光素子50は、電源電圧を印加する
ための電源電極50aと、受信した光信号に応じた電気
信号を出力するための信号電極50bと、受光部50c
とを有している。電源電極50aは電極15に接触して
いるか、あるいは半田などにより接合されて電極15と
電気的に接続されている。ここで、電源電極50aが本
発明の「第3の電源電極」の一具体例に対応し、信号電
極50bが本発明の「第1の信号出力電極」の一具体例
に対応している。
【0022】絶縁層20の表面(基板11側と反対側の
表面)には、例えば、外部から電気信号が印加される信
号電極16、外部へ電気信号を出力するための信号電極
17、外部から電源電圧が印加される電極18a,18
bおよびその他の電極19などが設けられている。信号
電極16と発光素子40の信号電極40bとの間には接
続孔13cが形成されており、信号電極16は接続孔1
3cに充填された導電体を介して信号電極40bに電気
的に接続されている。信号電極17と受光素子50の信
号電極50bとの間には接続孔13dが形成されてお
り、信号電極17は接続孔13dに充填された導電体を
介して信号電極50bに電気的に接続されている。電極
18aと電気配線パターン12cとの間には接続孔13
eが形成されており、電極18aは接続孔13eに充填
された導電体を介して電気配線パターン12cに電気的
に接続されている。また、電極18bと電気配線パター
ン12dとの間には接続孔13fが形成されており、電
極18bは接続孔13fに充填された導電体を介して電
気配線パターン12dに電気的に接続されている。ここ
で、信号電極16が本発明の「第2の信号印加電極」の
一具体例に対応し、信号電極17が本発明の「第2の信
号出力電極」の一具体例に対応している。
表面)には、例えば、外部から電気信号が印加される信
号電極16、外部へ電気信号を出力するための信号電極
17、外部から電源電圧が印加される電極18a,18
bおよびその他の電極19などが設けられている。信号
電極16と発光素子40の信号電極40bとの間には接
続孔13cが形成されており、信号電極16は接続孔1
3cに充填された導電体を介して信号電極40bに電気
的に接続されている。信号電極17と受光素子50の信
号電極50bとの間には接続孔13dが形成されてお
り、信号電極17は接続孔13dに充填された導電体を
介して信号電極50bに電気的に接続されている。電極
18aと電気配線パターン12cとの間には接続孔13
eが形成されており、電極18aは接続孔13eに充填
された導電体を介して電気配線パターン12cに電気的
に接続されている。また、電極18bと電気配線パター
ン12dとの間には接続孔13fが形成されており、電
極18bは接続孔13fに充填された導電体を介して電
気配線パターン12dに電気的に接続されている。ここ
で、信号電極16が本発明の「第2の信号印加電極」の
一具体例に対応し、信号電極17が本発明の「第2の信
号出力電極」の一具体例に対応している。
【0023】光導波路30は、発光素子40と受光素子
50との間に配設されている。この光導波路30は、例
えば長手方向の両端部に、電気配線部10の主表面とな
す外角が鈍角(ここでは、略135°)である反射面3
0a,30bを有している。反射面30aは発光素子4
0の発光部40cと対向するように位置しており、発光
部40cから発せられた光信号を光導波路30内の長手
方向に反射するようになっている。反射面30bは受光
素子50の受光部50cと対向するように位置してお
り、光導波路30内をその長手方向に沿って伝搬してき
た光信号を受光部50cの方向に反射するようになって
いる。なお、光導波路30の電気配線部10の表面とな
す外角とは、光導波路30の光伝搬方向(長手方向)に
沿った断面が閉じた図形であると考えた場合におけるこ
の図形の外角のことを意味する。また、図1では、光導
波路30の下面と発光素子40および受光素子50の上
面との間がわずかに離れているが、これらは接していて
もよい。
50との間に配設されている。この光導波路30は、例
えば長手方向の両端部に、電気配線部10の主表面とな
す外角が鈍角(ここでは、略135°)である反射面3
0a,30bを有している。反射面30aは発光素子4
0の発光部40cと対向するように位置しており、発光
部40cから発せられた光信号を光導波路30内の長手
方向に反射するようになっている。反射面30bは受光
素子50の受光部50cと対向するように位置してお
り、光導波路30内をその長手方向に沿って伝搬してき
た光信号を受光部50cの方向に反射するようになって
いる。なお、光導波路30の電気配線部10の表面とな
す外角とは、光導波路30の光伝搬方向(長手方向)に
沿った断面が閉じた図形であると考えた場合におけるこ
の図形の外角のことを意味する。また、図1では、光導
波路30の下面と発光素子40および受光素子50の上
面との間がわずかに離れているが、これらは接していて
もよい。
【0024】電気配線部10には、例えば、セラミック
多層配線基板、有機多層配線基板、ガラスエポキシ配線
基板、ビルトアップ多層配線基板およびプリント配線基
板などを用いることができる。ここで、セラミック多層
配線基板とは、基板11が、酸化アルミニウム(Al2
O3 ),ガラスセラミック(例えば、低温焼成ガラスセ
ラミック),窒化アルミニウム(AlN)およびムライ
トからなる群のうちの少なくとも1種を含む無機材料に
より構成されたもののことをいう。有機多層配線基板と
は、基板11が、ガラスエポキシ樹脂,ポリイミド,B
T樹脂,PPE(Polyphenyl ether)樹脂,フェノール
樹脂およびポリオレフィン樹脂(例えばデュポン社製の
テフロン(登録商標))からなる群のうちの少なくとも
1種を含む有機材料により構成されたもののことをい
う。なお、有機多層配線基板のうちフィルム状のポリイ
ミドなどにより構成されたものは、フレキシブル多層配
線基板とも呼ばれている。ガラスエポキシ多層配線基板
とは、基板11が、FR−4などのガラスエポキシ樹脂
により構成されたもののことをいい、ビルトアップ多層
配線基板とは、通常のガラスエポキシ配線基板上に例え
ば感光性あるいは非感光性のエポキシ樹脂、感光性ある
いは非感光性のポリイミド、または感光性あるいは非感
光性のベンゾシクロブテン(BCB)などの樹脂を用い
たフォトリソグラフィ技術により高密度に電気配線パタ
ーンが形成されたもののことをいう。また、プリント配
線基板とは、例えば誘電体材料からなるコア基板上に電
気配線パターンが高密度に印刷された印刷基板が配設さ
れたもののことをいう。
多層配線基板、有機多層配線基板、ガラスエポキシ配線
基板、ビルトアップ多層配線基板およびプリント配線基
板などを用いることができる。ここで、セラミック多層
配線基板とは、基板11が、酸化アルミニウム(Al2
O3 ),ガラスセラミック(例えば、低温焼成ガラスセ
ラミック),窒化アルミニウム(AlN)およびムライ
トからなる群のうちの少なくとも1種を含む無機材料に
より構成されたもののことをいう。有機多層配線基板と
は、基板11が、ガラスエポキシ樹脂,ポリイミド,B
T樹脂,PPE(Polyphenyl ether)樹脂,フェノール
樹脂およびポリオレフィン樹脂(例えばデュポン社製の
テフロン(登録商標))からなる群のうちの少なくとも
1種を含む有機材料により構成されたもののことをい
う。なお、有機多層配線基板のうちフィルム状のポリイ
ミドなどにより構成されたものは、フレキシブル多層配
線基板とも呼ばれている。ガラスエポキシ多層配線基板
とは、基板11が、FR−4などのガラスエポキシ樹脂
により構成されたもののことをいい、ビルトアップ多層
配線基板とは、通常のガラスエポキシ配線基板上に例え
ば感光性あるいは非感光性のエポキシ樹脂、感光性ある
いは非感光性のポリイミド、または感光性あるいは非感
光性のベンゾシクロブテン(BCB)などの樹脂を用い
たフォトリソグラフィ技術により高密度に電気配線パタ
ーンが形成されたもののことをいう。また、プリント配
線基板とは、例えば誘電体材料からなるコア基板上に電
気配線パターンが高密度に印刷された印刷基板が配設さ
れたもののことをいう。
【0025】絶縁層20は、例えば、厚さ100μmの
エポキシ樹脂により構成されている。なお、光導波路3
0と発光素子40および受光素子50とが離間して配置
される場合には、絶縁層20を光信号に対して透明な材
料により形成することが好ましい。光信号が伝送される
際の光伝搬損失を抑制することができるからである。
エポキシ樹脂により構成されている。なお、光導波路3
0と発光素子40および受光素子50とが離間して配置
される場合には、絶縁層20を光信号に対して透明な材
料により形成することが好ましい。光信号が伝送される
際の光伝搬損失を抑制することができるからである。
【0026】光導波路30は、例えば、屈折率が1.5
4程度のビスフェノールを主材とするエポキシ樹脂によ
り構成されており、その厚さは例えば30μmである。
4程度のビスフェノールを主材とするエポキシ樹脂によ
り構成されており、その厚さは例えば30μmである。
【0027】なお、光導波路30は、図1に示したよう
な構造に限らず、他の構造であってもよい。例えば、図
2(A),(B)に示したように、コア層31、および
コア層31を囲むようにして形成されたクラッド層32
よりなる構造の光導波路30Aとしてもよい。ちなみ
に、図2(A)は図1と同様の方向において切断した光
導波路30Aの断面構造を表すものであり、図2(B)
は図2(A)のIIB −IIB 線に沿った断面に対応するも
のである。
な構造に限らず、他の構造であってもよい。例えば、図
2(A),(B)に示したように、コア層31、および
コア層31を囲むようにして形成されたクラッド層32
よりなる構造の光導波路30Aとしてもよい。ちなみ
に、図2(A)は図1と同様の方向において切断した光
導波路30Aの断面構造を表すものであり、図2(B)
は図2(A)のIIB −IIB 線に沿った断面に対応するも
のである。
【0028】この光導波路30Aでは、コア層31は例
えば屈折率が1.54程度のビスフェノールを主材とす
るエポキシ樹脂により構成されており、その厚さは例え
ば30μmである。このコア層31は、例えば、長手方
向の両端部に反射面31a,31bを有している。クラ
ッド層32は、コア層31の構成材料よりも屈折率の小
さい材料、例えば屈折率が1.52程度のエポキシ樹脂
により構成されており、その厚さは例えば30μmであ
る。このように、光導波路30Aに屈折率差を設けた方
が、光伝搬損失が少ないので好ましい。なお、クラッド
層32およびコア層31は、コア層31の屈折率がクラ
ッド層32の屈折率よりも大きいという条件を満たすも
のであれば、ポリイミド、ポリメチルメタクリレートな
どのアクリル樹脂、ポリエチレンやポリスチレンなどの
ポリオレフィン樹脂、または合成ゴムなどの他の材料に
より構成するようにしてもよい。
えば屈折率が1.54程度のビスフェノールを主材とす
るエポキシ樹脂により構成されており、その厚さは例え
ば30μmである。このコア層31は、例えば、長手方
向の両端部に反射面31a,31bを有している。クラ
ッド層32は、コア層31の構成材料よりも屈折率の小
さい材料、例えば屈折率が1.52程度のエポキシ樹脂
により構成されており、その厚さは例えば30μmであ
る。このように、光導波路30Aに屈折率差を設けた方
が、光伝搬損失が少ないので好ましい。なお、クラッド
層32およびコア層31は、コア層31の屈折率がクラ
ッド層32の屈折率よりも大きいという条件を満たすも
のであれば、ポリイミド、ポリメチルメタクリレートな
どのアクリル樹脂、ポリエチレンやポリスチレンなどの
ポリオレフィン樹脂、または合成ゴムなどの他の材料に
より構成するようにしてもよい。
【0029】発光素子40は、例えば面発光型の発光ダ
イオード(light emitting diode;LED)により構成
されている。ここで面発光型とは、素子の主表面(最も
大きい面積を有する表面)から光が出射されるもののこ
とをいう。また、受光素子50は、例えば面発光型のフ
ォトダイオードにより構成されている。ここで面受光型
とは、主表面によって光を受けるもののことをいう。
イオード(light emitting diode;LED)により構成
されている。ここで面発光型とは、素子の主表面(最も
大きい面積を有する表面)から光が出射されるもののこ
とをいう。また、受光素子50は、例えば面発光型のフ
ォトダイオードにより構成されている。ここで面受光型
とは、主表面によって光を受けるもののことをいう。
【0030】このような構成を有する光配線基板は、例
えば図3に示したような光配線モジュールとして用いら
れる。この光配線モジュールは、例えば、図1に示した
光配線基板の絶縁層20の電気配線部10と反対側に、
ICチップ61,62が配設されたものである。ICチ
ップ61,62には、例えば信号処理回路やメモリ回路
などの電子回路がそれぞれ集積されている。ここで、I
Cチップ61,62が、本発明の「集積回路」の一具体
例に対応している。
えば図3に示したような光配線モジュールとして用いら
れる。この光配線モジュールは、例えば、図1に示した
光配線基板の絶縁層20の電気配線部10と反対側に、
ICチップ61,62が配設されたものである。ICチ
ップ61,62には、例えば信号処理回路やメモリ回路
などの電子回路がそれぞれ集積されている。ここで、I
Cチップ61,62が、本発明の「集積回路」の一具体
例に対応している。
【0031】ICチップ61の光配線基板(絶縁層2
0)側には、ICチップ61と電気的に接続されたバン
プ(導電性突起)63,64がそれぞれ設けられてい
る。バンプ63は電極18aと接触しており、バンプ6
4は信号電極16と接触している。これにより、ICチ
ップ61は、バンプ63,電極18aおよび接続孔13
eに充填された導電体を介して電気配線パターン12c
に電気的に接続されると共に、バンプ64,信号電極1
6および接続孔13cに充填された導電体を介して発光
素子40の信号電極40bに電気的に接続されている。
0)側には、ICチップ61と電気的に接続されたバン
プ(導電性突起)63,64がそれぞれ設けられてい
る。バンプ63は電極18aと接触しており、バンプ6
4は信号電極16と接触している。これにより、ICチ
ップ61は、バンプ63,電極18aおよび接続孔13
eに充填された導電体を介して電気配線パターン12c
に電気的に接続されると共に、バンプ64,信号電極1
6および接続孔13cに充填された導電体を介して発光
素子40の信号電極40bに電気的に接続されている。
【0032】一方、ICチップ62の光配線基板(絶縁
層20)側には、ICチップ62と電気的に接続された
バンプ65,66がそれぞれ設けられている。バンプ6
5は電極18bと接触しており、バンプ66は信号電極
17と接触している。これにより、ICチップ62は、
バンプ65,電極18bおよび接続孔13fに充填され
た導電体を介して電気配線パターン12dに電気的に接
続されると共に、バンプ66,信号電極17および接続
孔13dに充填された導電体を介して受光素子50の信
号電極50bに電気的に接続されている。
層20)側には、ICチップ62と電気的に接続された
バンプ65,66がそれぞれ設けられている。バンプ6
5は電極18bと接触しており、バンプ66は信号電極
17と接触している。これにより、ICチップ62は、
バンプ65,電極18bおよび接続孔13fに充填され
た導電体を介して電気配線パターン12dに電気的に接
続されると共に、バンプ66,信号電極17および接続
孔13dに充填された導電体を介して受光素子50の信
号電極50bに電気的に接続されている。
【0033】次に、図4ないし図8を参照して、図3に
示した光配線モジュールの製造方法について説明する。
なお、図4ないし図8は、光配線モジュールの製造方法
の各製造工程をそれぞれ表すものである。
示した光配線モジュールの製造方法について説明する。
なお、図4ないし図8は、光配線モジュールの製造方法
の各製造工程をそれぞれ表すものである。
【0034】まず、図4に示したように、電気配線パタ
ーン12a〜12gが形成された基板11(すなわち、
電気配線部10),発光素子40および受光素子50を
それぞれ用意する。なお、電気配線部10としては、例
えば、その表面に、接続孔13aを介して電気配線パタ
ーン12aに電気的に接続された電極14および接続孔
13bを介して電気配線パターン12bに電気的に接続
された電極15が形成されたものを用意する。そのの
ち、発光素子40の電源電極40aと電気配線部10表
面の電源電極14とを例えば半田などにより接合して、
発光素子40を電気配線部10の上に実装する。また、
受光素子50の電源電極50aと電気配線部10表面の
電源電極15とを例えば半田などにより接合して、受光
素子50を電気配線部10の上に実装する。
ーン12a〜12gが形成された基板11(すなわち、
電気配線部10),発光素子40および受光素子50を
それぞれ用意する。なお、電気配線部10としては、例
えば、その表面に、接続孔13aを介して電気配線パタ
ーン12aに電気的に接続された電極14および接続孔
13bを介して電気配線パターン12bに電気的に接続
された電極15が形成されたものを用意する。そのの
ち、発光素子40の電源電極40aと電気配線部10表
面の電源電極14とを例えば半田などにより接合して、
発光素子40を電気配線部10の上に実装する。また、
受光素子50の電源電極50aと電気配線部10表面の
電源電極15とを例えば半田などにより接合して、受光
素子50を電気配線部10の上に実装する。
【0035】次に、図5に示したように、発光素子40
および受光素子50を覆うように、電気配線部10の上
に下部絶縁層20aを形成する。この下部絶縁層20a
の形成は、例えば、ロールコート法,カーテンコート
法,スピンコート法あるいはディップコート法によりエ
ポキシ樹脂を塗布し、熱処理することにより行う。これ
により、発光素子40および受光素子50が下部絶縁層
20aの内部に埋設される。下部絶縁層20aを形成し
たのち、下部絶縁層20a表面の平坦化処理を行う。
および受光素子50を覆うように、電気配線部10の上
に下部絶縁層20aを形成する。この下部絶縁層20a
の形成は、例えば、ロールコート法,カーテンコート
法,スピンコート法あるいはディップコート法によりエ
ポキシ樹脂を塗布し、熱処理することにより行う。これ
により、発光素子40および受光素子50が下部絶縁層
20aの内部に埋設される。下部絶縁層20aを形成し
たのち、下部絶縁層20a表面の平坦化処理を行う。
【0036】次に、図6に示したように、その長手方向
の一端部が発光素子40の発光部40cに対応し、他端
部が受光素子50の受光部50cに対応するように、例
えば以下のようにして光導波路30を形成する。
の一端部が発光素子40の発光部40cに対応し、他端
部が受光素子50の受光部50cに対応するように、例
えば以下のようにして光導波路30を形成する。
【0037】すなわち、光導波路30を形成する際に
は、まず、下部絶縁層20aの上に、例えばスピンコー
ト法により硬化後の屈折率が1.54程度の液状のエポ
キシ樹脂を30μm程度の厚さになるように塗布したの
ち、塗布したエポキシ樹脂上に図示しないフォトマスク
を位置合わせして配置する。フォトマスクとしては、例
えば、光導波路30に対応する開口が設けられた遮光膜
を備え、開口の長手方向に沿って遮光膜の厚さが漸次薄
くなることによって、遮光膜の開口の短辺近傍領域が遮
光膜の厚さに応じた光の量を透過させるグレースケール
領域として機能するようになっているものを用いること
ができる。
は、まず、下部絶縁層20aの上に、例えばスピンコー
ト法により硬化後の屈折率が1.54程度の液状のエポ
キシ樹脂を30μm程度の厚さになるように塗布したの
ち、塗布したエポキシ樹脂上に図示しないフォトマスク
を位置合わせして配置する。フォトマスクとしては、例
えば、光導波路30に対応する開口が設けられた遮光膜
を備え、開口の長手方向に沿って遮光膜の厚さが漸次薄
くなることによって、遮光膜の開口の短辺近傍領域が遮
光膜の厚さに応じた光の量を透過させるグレースケール
領域として機能するようになっているものを用いること
ができる。
【0038】フォトマスクを配置したのち、フォトマス
ク側から電気配線部10側に向けて光を照射する。この
光の照射は、例えば、超高圧水銀ランプを用いて、10
mW/cm2 程度の低い出力で長い時間(例えば、3分
間)をかけて行う。そののち、エポキシ樹脂のうち光が
照射されず未硬化の部分を例えば有機溶剤を用いて溶解
除去する。これにより、光導波路30が形成されると共
に、その両端部に反射面30a,30bが形成される。
ク側から電気配線部10側に向けて光を照射する。この
光の照射は、例えば、超高圧水銀ランプを用いて、10
mW/cm2 程度の低い出力で長い時間(例えば、3分
間)をかけて行う。そののち、エポキシ樹脂のうち光が
照射されず未硬化の部分を例えば有機溶剤を用いて溶解
除去する。これにより、光導波路30が形成されると共
に、その両端部に反射面30a,30bが形成される。
【0039】なお、図2(A),(B)に示したような
コア層31とクラッド層32とを有する光導波路30A
を形成する場合には、次にようにすればよい。まず、下
部絶縁層20aの上に、例えばスピンコート法により硬
化後の屈折率が1.52程度の液状のエポキシ樹脂を3
0μm程度の厚さになるように塗布したのち、例えば熱
処理を行って樹脂を硬化させ、下部クラッド層32a
(図2(A)参照)を形成する。次いで、下部クラッド
層32aの上に、例えば上述した光導波路30の形成方
法と同様の方法を用いて、両端部に反射面31a,31
bを有するコア層31を形成する。続いて、下部クラッ
ド層32aの露出面およびコア層31の上に、例えばス
ピンコート法により硬化後の屈折率が1.52程度の液
状のエポキシ樹脂をコア層31の上部において30μm
程度の厚さになるように塗布したのち、熱処理を行って
樹脂を固化させ、上部クラッド層32bを形成する。
コア層31とクラッド層32とを有する光導波路30A
を形成する場合には、次にようにすればよい。まず、下
部絶縁層20aの上に、例えばスピンコート法により硬
化後の屈折率が1.52程度の液状のエポキシ樹脂を3
0μm程度の厚さになるように塗布したのち、例えば熱
処理を行って樹脂を硬化させ、下部クラッド層32a
(図2(A)参照)を形成する。次いで、下部クラッド
層32aの上に、例えば上述した光導波路30の形成方
法と同様の方法を用いて、両端部に反射面31a,31
bを有するコア層31を形成する。続いて、下部クラッ
ド層32aの露出面およびコア層31の上に、例えばス
ピンコート法により硬化後の屈折率が1.52程度の液
状のエポキシ樹脂をコア層31の上部において30μm
程度の厚さになるように塗布したのち、熱処理を行って
樹脂を固化させ、上部クラッド層32bを形成する。
【0040】光導波路30を形成したのち、図7に示し
たように、光導波路30を覆うように、上部絶縁層20
bを形成する。上部絶縁層20bは、例えば、下部絶縁
層20aと同一の材料を用いて同一の方法により形成す
る。これにより、下部絶縁層20aおよび上部絶縁層2
0bよりなる絶縁層20が形成される。
たように、光導波路30を覆うように、上部絶縁層20
bを形成する。上部絶縁層20bは、例えば、下部絶縁
層20aと同一の材料を用いて同一の方法により形成す
る。これにより、下部絶縁層20aおよび上部絶縁層2
0bよりなる絶縁層20が形成される。
【0041】次に、図8に示したように、電気配線パタ
ーン12c,12dおよび信号電極40b,50bに対
応して絶縁層20に接続孔13c〜13fをそれぞれ形
成する。そののち、例えばめっき法あるいは印刷法によ
りこれらの接続孔13c〜13fに銅などの導電体を埋
め込むと共に、信号電極16,17および電極18a,
18bをそれぞれ形成する。なお、接続孔13c〜13
fの形成は、例えばレーザあるいはドリルを用いて行
う。また、絶縁層20を感光性を有する材料により形成
した場合には、フォトリソグラフィ技術を用いて接続孔
13c〜13fを形成することも可能である。
ーン12c,12dおよび信号電極40b,50bに対
応して絶縁層20に接続孔13c〜13fをそれぞれ形
成する。そののち、例えばめっき法あるいは印刷法によ
りこれらの接続孔13c〜13fに銅などの導電体を埋
め込むと共に、信号電極16,17および電極18a,
18bをそれぞれ形成する。なお、接続孔13c〜13
fの形成は、例えばレーザあるいはドリルを用いて行
う。また、絶縁層20を感光性を有する材料により形成
した場合には、フォトリソグラフィ技術を用いて接続孔
13c〜13fを形成することも可能である。
【0042】次に、ICチップ61にバンプ63,64
をそれぞれ取り付けると共に、ICチップ62にバンプ
65,66をそれぞれ取り付ける。そののち、ICチッ
プ61,62を例えばバンプ63〜66を利用したフリ
ップチップボンディング法によって絶縁層20の上に実
装する。これにより、図3に示した光配線モジュールが
完成する。
をそれぞれ取り付けると共に、ICチップ62にバンプ
65,66をそれぞれ取り付ける。そののち、ICチッ
プ61,62を例えばバンプ63〜66を利用したフリ
ップチップボンディング法によって絶縁層20の上に実
装する。これにより、図3に示した光配線モジュールが
完成する。
【0043】次に、この光配線モジュールの作用につい
て説明する。
て説明する。
【0044】この光配線モジュールでは、外部から印加
された電源電圧が、電気配線部10の電気配線パターン
12aおよび電極14を介して発光素子40の電源電極
40aに印加されると、発光素子40が動作可能な状態
になる。また、外部から印加された電源電圧が、電気配
線パターン12bおよび電極15を介して受光素子50
の電源電極50aに印加されると、受光素子50が動作
可能な状態になる。さらに、電気配線パターン12c,
12d、電極18a,18bおよびバンプ63,65を
介してICチップ61,62に電源電圧が印加される
と、ICチップ61,62がそれぞれ動作可能な状態に
なる。
された電源電圧が、電気配線部10の電気配線パターン
12aおよび電極14を介して発光素子40の電源電極
40aに印加されると、発光素子40が動作可能な状態
になる。また、外部から印加された電源電圧が、電気配
線パターン12bおよび電極15を介して受光素子50
の電源電極50aに印加されると、受光素子50が動作
可能な状態になる。さらに、電気配線パターン12c,
12d、電極18a,18bおよびバンプ63,65を
介してICチップ61,62に電源電圧が印加される
と、ICチップ61,62がそれぞれ動作可能な状態に
なる。
【0045】発光素子40、受光素子50およびICチ
ップ61,62が動作可能な状態で、例えばICチップ
61の図示しない信号パッドから電気信号が出力される
と、信号電極16を介して発光素子40の信号電極40
bへ電気信号が入力され、発光素子40は電気信号を光
信号に変換して発光部40cから光信号を出射する。出
射した光信号は、光導波路30に入射し、その反射面3
1aにおいて入射方向とほぼ垂直の方向に例えば全反射
してコア層31の内部に入射する。そののち、この光信
号は、コア層31内を伝搬し、反射面31bに到達す
る。ここで、光信号は、光伝搬方向とほぼ垂直の方向に
例えば全反射して、光導波路30の外部に出射し、受光
素子50の受光部50cに入射する。受光素子50に入
射した光信号は、電気信号に変換されて信号電極50b
から出力されて、信号電極17を介してICチップ62
の図示しない信号パッドに入力される。このようにし
て、ICチップ61とICチップ62との間で光信号が
高速伝送される。また、低速コントロール信号などの比
較的低速で伝送してもよい信号は、所定の電気配線パタ
ーンによって電気信号のまま伝送される。ここでは、光
導波路30が絶縁層20の内部に設けられているので、
光導波路30に対する損傷が防止されており、光伝搬損
失が少なくなっている。
ップ61,62が動作可能な状態で、例えばICチップ
61の図示しない信号パッドから電気信号が出力される
と、信号電極16を介して発光素子40の信号電極40
bへ電気信号が入力され、発光素子40は電気信号を光
信号に変換して発光部40cから光信号を出射する。出
射した光信号は、光導波路30に入射し、その反射面3
1aにおいて入射方向とほぼ垂直の方向に例えば全反射
してコア層31の内部に入射する。そののち、この光信
号は、コア層31内を伝搬し、反射面31bに到達す
る。ここで、光信号は、光伝搬方向とほぼ垂直の方向に
例えば全反射して、光導波路30の外部に出射し、受光
素子50の受光部50cに入射する。受光素子50に入
射した光信号は、電気信号に変換されて信号電極50b
から出力されて、信号電極17を介してICチップ62
の図示しない信号パッドに入力される。このようにし
て、ICチップ61とICチップ62との間で光信号が
高速伝送される。また、低速コントロール信号などの比
較的低速で伝送してもよい信号は、所定の電気配線パタ
ーンによって電気信号のまま伝送される。ここでは、光
導波路30が絶縁層20の内部に設けられているので、
光導波路30に対する損傷が防止されており、光伝搬損
失が少なくなっている。
【0046】このように本実施の形態に係る光配線基板
によれば、光配線としての光導波路30を絶縁層20の
内部に配設するようにしたので、衝撃などの外部要因に
よる光導波路30の損傷を効果的に防止することができ
る。従って、光配線の配線切れを防止することができ
る。また、光学的な雑音の影響を除去することができ
る。さらに、光伝搬損失を低減することができる。よっ
て、この光配線基板を用れば、光伝搬特性に優れた光配
線モジュールを構成することができる。また、信号の高
速伝送が可能になる。
によれば、光配線としての光導波路30を絶縁層20の
内部に配設するようにしたので、衝撃などの外部要因に
よる光導波路30の損傷を効果的に防止することができ
る。従って、光配線の配線切れを防止することができ
る。また、光学的な雑音の影響を除去することができ
る。さらに、光伝搬損失を低減することができる。よっ
て、この光配線基板を用れば、光伝搬特性に優れた光配
線モジュールを構成することができる。また、信号の高
速伝送が可能になる。
【0047】さらに、発光素子40や受光素子50をも
絶縁層20の内部に配設すれば、これらについても保護
され、光伝搬特性をさらに向上させることができる。
絶縁層20の内部に配設すれば、これらについても保護
され、光伝搬特性をさらに向上させることができる。
【0048】また、本実施の形態に係る光配線基板を用
いて光配線モジュールを構成すれば、光配線が露出して
いる場合に比べて、光配線基板上にICチップ61,6
2などの電気部品あるいはその他のチップ部品を実装可
能な領域が増加するので、設計時の自由度が高くなると
共に、これらの実装を容易に行うことができる。
いて光配線モジュールを構成すれば、光配線が露出して
いる場合に比べて、光配線基板上にICチップ61,6
2などの電気部品あるいはその他のチップ部品を実装可
能な領域が増加するので、設計時の自由度が高くなると
共に、これらの実装を容易に行うことができる。
【0049】(第1の変形例)図9は、本発明の第1の
実施の形態の第1の変形例に係る光配線モジュールの構
造を一部破断して表すものである。なお、以下の説明で
は、上記第1の実施の形態の構成要素と同一の部分には
同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略す
る。
実施の形態の第1の変形例に係る光配線モジュールの構
造を一部破断して表すものである。なお、以下の説明で
は、上記第1の実施の形態の構成要素と同一の部分には
同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略す
る。
【0050】本変形例に係る光配線モジュールが第1の
実施の形態の光配線モジュールと大きく異なる点は、電
気配線部10の上に、光導波路30Bと発光素子40お
よび受光素子50とが電気配線部10側からこの順に配
置されていることである。従って、ここでは、光導波路
30Bは、例えば両端部に、電気配線部10の主表面と
なす外角が鋭角(ここでは、略45°)であるような反
射面30c,30dを有している。
実施の形態の光配線モジュールと大きく異なる点は、電
気配線部10の上に、光導波路30Bと発光素子40お
よび受光素子50とが電気配線部10側からこの順に配
置されていることである。従って、ここでは、光導波路
30Bは、例えば両端部に、電気配線部10の主表面と
なす外角が鋭角(ここでは、略45°)であるような反
射面30c,30dを有している。
【0051】この光配線モジュールでは、絶縁層20の
表面に、信号電極16から電気信号が印加される信号電
極71、および信号電極17へ電気信号を出力するため
の信号電極72が設けられている。
表面に、信号電極16から電気信号が印加される信号電
極71、および信号電極17へ電気信号を出力するため
の信号電極72が設けられている。
【0052】信号電極71と信号電極16との間には接
続孔13gが形成されており、信号電極71と信号電極
16とは接続孔13gに充填された導電体を介して電気
的に接続されている。信号電極71の表面にはバンプ7
3が設けられており、信号電極71はバンプ73を介し
て発光素子40の信号電極40bに電気的に接続されて
いる。また、絶縁層20の表面には、外部から電源電圧
が印加される電極14Aが設けられている。電極14A
と発光素子40の電源電極40aとの間には接続孔13
hが形成されており、電極14Aは接続孔13hに充填
された導電体を介して電源電極40aに電気的に接続さ
れている。なお、電極14Aは、図示しない接続孔に充
填された導電体を介して電気配線パターン12aに電気
的に接続されている。
続孔13gが形成されており、信号電極71と信号電極
16とは接続孔13gに充填された導電体を介して電気
的に接続されている。信号電極71の表面にはバンプ7
3が設けられており、信号電極71はバンプ73を介し
て発光素子40の信号電極40bに電気的に接続されて
いる。また、絶縁層20の表面には、外部から電源電圧
が印加される電極14Aが設けられている。電極14A
と発光素子40の電源電極40aとの間には接続孔13
hが形成されており、電極14Aは接続孔13hに充填
された導電体を介して電源電極40aに電気的に接続さ
れている。なお、電極14Aは、図示しない接続孔に充
填された導電体を介して電気配線パターン12aに電気
的に接続されている。
【0053】信号電極72と信号電極17との間には接
続孔13iが形成されており、信号電極72と信号電極
17とは接続孔13iに充填された導電体を介して電気
的に接続されている。信号電極72の表面にはバンプ7
4が設けられており、信号電極72はバンプ74を介し
て受光素子50の信号電極50bに電気的に接続されて
いる。また、絶縁層20の表面には、外部から電源電圧
が印加される電極15Aが設けられている。電極15A
と受光素子50の電源電極50aとの間には接続孔13
jが形成されており、電極15Aは接続孔13jに充填
された導電体を介して電源電極50aに電気的に接続さ
れている。なお、電極15Aは、図示しない接続孔に充
填された導電体を介して電気配線パターン12bに電気
的に接続されている。
続孔13iが形成されており、信号電極72と信号電極
17とは接続孔13iに充填された導電体を介して電気
的に接続されている。信号電極72の表面にはバンプ7
4が設けられており、信号電極72はバンプ74を介し
て受光素子50の信号電極50bに電気的に接続されて
いる。また、絶縁層20の表面には、外部から電源電圧
が印加される電極15Aが設けられている。電極15A
と受光素子50の電源電極50aとの間には接続孔13
jが形成されており、電極15Aは接続孔13jに充填
された導電体を介して電源電極50aに電気的に接続さ
れている。なお、電極15Aは、図示しない接続孔に充
填された導電体を介して電気配線パターン12bに電気
的に接続されている。
【0054】このような構成を有する光配線モジュール
では、ICチップ61の図示しない信号パッドから電気
信号が出力されると、信号電極16および信号電極71
を介して発光素子40の信号電極40bへ電気信号が入
力される。また、受光素子50に入射した光信号は、電
気信号に変換されて信号電極50bから出力されて、信
号電極72および信号電極17を介してICチップ62
の信号パッドに入力される。なお、その他は第1の実施
の形態と同様に作用する。また、本変形例に係る光配線
モジュールは、第1の実施の形態と同様の効果を有す
る。
では、ICチップ61の図示しない信号パッドから電気
信号が出力されると、信号電極16および信号電極71
を介して発光素子40の信号電極40bへ電気信号が入
力される。また、受光素子50に入射した光信号は、電
気信号に変換されて信号電極50bから出力されて、信
号電極72および信号電極17を介してICチップ62
の信号パッドに入力される。なお、その他は第1の実施
の形態と同様に作用する。また、本変形例に係る光配線
モジュールは、第1の実施の形態と同様の効果を有す
る。
【0055】(第2の変形例)図10は、本発明の第1
の実施の形態の第2の変形例に係る光配線モジュールの
構造を一部破断して表すものである。なお、以下の説明
では、上記第1の実施の形態の構成要素と同一の部分に
は同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略す
る。
の実施の形態の第2の変形例に係る光配線モジュールの
構造を一部破断して表すものである。なお、以下の説明
では、上記第1の実施の形態の構成要素と同一の部分に
は同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略す
る。
【0056】本変形例に係る光配線モジュールが第1の
実施の形態の光配線モジュールと大きく異なる点は、面
発光型の発光素子40および面受光型の受光素子50に
代えて、端面発光型の発光素子40Aおよび端面受光型
の受光素子50Aを備えていることである。従って、こ
こでは、光導波路30Cの両端部に反射面を設ける必要
がなく、光導波路30Cは例えば断面形状が矩形状とな
っている。また、光導波路30C,発光素子40Aおよ
び受光素子50Aは、光導波路30Cの一側面と発光素
子40Aの発光部40c、光導波路30Cの他の側面と
受光素子50Aの受光部50cとがそれぞれ対向するよ
うに配設されている。
実施の形態の光配線モジュールと大きく異なる点は、面
発光型の発光素子40および面受光型の受光素子50に
代えて、端面発光型の発光素子40Aおよび端面受光型
の受光素子50Aを備えていることである。従って、こ
こでは、光導波路30Cの両端部に反射面を設ける必要
がなく、光導波路30Cは例えば断面形状が矩形状とな
っている。また、光導波路30C,発光素子40Aおよ
び受光素子50Aは、光導波路30Cの一側面と発光素
子40Aの発光部40c、光導波路30Cの他の側面と
受光素子50Aの受光部50cとがそれぞれ対向するよ
うに配設されている。
【0057】このような構成を有する光配線モジュール
では、第1の実施の形態の光配線モジュールと同様に作
用し、同様の効果を有する。また、上述したように光導
波路30Bの両端部に反射面を設ける必要がないので、
容易に製造することができるという利点を有する。
では、第1の実施の形態の光配線モジュールと同様に作
用し、同様の効果を有する。また、上述したように光導
波路30Bの両端部に反射面を設ける必要がないので、
容易に製造することができるという利点を有する。
【0058】[第2の実施の形態]まず、本実施の第2
の実施の形態に係る光配線モジュールの構成について説
明する。なお、以下の説明では、上記第1の実施の形態
の構成要素と同一の部分には同一の符号を付し、ここで
はその詳細な説明を省略する。
の実施の形態に係る光配線モジュールの構成について説
明する。なお、以下の説明では、上記第1の実施の形態
の構成要素と同一の部分には同一の符号を付し、ここで
はその詳細な説明を省略する。
【0059】図11は、本実施の形態に係る光配線モジ
ュールの構造を一部破断して表すものである。この光配
線モジュールが第1の実施の形態に係る光配線モジュー
ルと大きく異なる点は、発光素子40および受光素子5
0が絶縁層20の内部に埋め込まれておらず、絶縁層2
0の外部に配設されていることである。
ュールの構造を一部破断して表すものである。この光配
線モジュールが第1の実施の形態に係る光配線モジュー
ルと大きく異なる点は、発光素子40および受光素子5
0が絶縁層20の内部に埋め込まれておらず、絶縁層2
0の外部に配設されていることである。
【0060】発光素子40は、例えば、ICチップ61
の光配線基板(絶縁層20)に面した側に、その発光部
40cが光導波路30Bの反射面30cに対応するよう
に配置されている。発光素子40の信号電極40bは、
ICチップ61の図示しない信号パッドに接触している
か、あるいは半田などにより接合されてICチップ61
と電気的に接続されている。また、電源電極40aは、
図示しない接続孔に充填された導電体を介して電気配線
パターン12aに電気的に接続されている。
の光配線基板(絶縁層20)に面した側に、その発光部
40cが光導波路30Bの反射面30cに対応するよう
に配置されている。発光素子40の信号電極40bは、
ICチップ61の図示しない信号パッドに接触している
か、あるいは半田などにより接合されてICチップ61
と電気的に接続されている。また、電源電極40aは、
図示しない接続孔に充填された導電体を介して電気配線
パターン12aに電気的に接続されている。
【0061】一方、受光素子50は、例えば、ICチッ
プ62の光配線基板に面した側に、その受光部50cが
光導波路30Bの反射面30dに対応するように配置さ
れている。受光素子50の信号電極50bは、ICチッ
プ62の図示しない信号パッドに接触しているか、ある
いは半田などにより接合されてICチップ62と電気的
に接続されている。また、電源電極50aは、図示しな
い接続孔に充填された導電体を介して電気配線パターン
12bに電気的に接続されている。
プ62の光配線基板に面した側に、その受光部50cが
光導波路30Bの反射面30dに対応するように配置さ
れている。受光素子50の信号電極50bは、ICチッ
プ62の図示しない信号パッドに接触しているか、ある
いは半田などにより接合されてICチップ62と電気的
に接続されている。また、電源電極50aは、図示しな
い接続孔に充填された導電体を介して電気配線パターン
12bに電気的に接続されている。
【0062】このような構成を有する光配線モジュール
は、例えば、電気配線部10を用意し、第1の実施の形
態と同様にして、下部絶縁層,光導波路30B,上部絶
縁層を順次形成したのち、発光素子40を実装したIC
チップ61と、受光素子50を実装したICチップ62
とを実装することにより製造することができる。
は、例えば、電気配線部10を用意し、第1の実施の形
態と同様にして、下部絶縁層,光導波路30B,上部絶
縁層を順次形成したのち、発光素子40を実装したIC
チップ61と、受光素子50を実装したICチップ62
とを実装することにより製造することができる。
【0063】このように発光素子40および受光素子5
0が絶縁層20の内部に埋め込まれていない場合であっ
ても、第1の実施の形態と同様に、光配線の配線切れお
よび光学的雑音の発生を防止できると共に、光伝搬損失
を低減することができる。
0が絶縁層20の内部に埋め込まれていない場合であっ
ても、第1の実施の形態と同様に、光配線の配線切れお
よび光学的雑音の発生を防止できると共に、光伝搬損失
を低減することができる。
【0064】[第3の実施の形態]本実施の形態は、予
め別途形成した光導波路を電気配線部10の上に転写す
るようにした光配線基板の製造方法および光配線モジュ
ールの製造方法に関するものである。なお、図12およ
び図13は、光配線モジュールの製造方法の各製造工程
をそれぞれ表すものである。
め別途形成した光導波路を電気配線部10の上に転写す
るようにした光配線基板の製造方法および光配線モジュ
ールの製造方法に関するものである。なお、図12およ
び図13は、光配線モジュールの製造方法の各製造工程
をそれぞれ表すものである。
【0065】本実施の形態では、まず、図12に示した
ように、例えば、平坦性に優れた透明なダミー基板81
を用意し、このダミー基板81の上に、例えば、プラズ
マCVD(Chemical Vapor Deposition )法により厚さ
500nmの二酸化ケイ素(SiO2 )よりなる基板分
離層82を形成する。次に、基板分離層82の上に、例
えばスピンコート法により硬化後の屈折率が1.54程
度の液状のエポキシ樹脂を30μm程度の厚さになるよ
うに塗布したのち、塗布したエポキシ樹脂上に図示しな
いフォトマスクを位置合わせして配置する。フォトマス
クとしては、例えば第1の実施の形態で説明したもの同
様のものを用いることができる。
ように、例えば、平坦性に優れた透明なダミー基板81
を用意し、このダミー基板81の上に、例えば、プラズ
マCVD(Chemical Vapor Deposition )法により厚さ
500nmの二酸化ケイ素(SiO2 )よりなる基板分
離層82を形成する。次に、基板分離層82の上に、例
えばスピンコート法により硬化後の屈折率が1.54程
度の液状のエポキシ樹脂を30μm程度の厚さになるよ
うに塗布したのち、塗布したエポキシ樹脂上に図示しな
いフォトマスクを位置合わせして配置する。フォトマス
クとしては、例えば第1の実施の形態で説明したもの同
様のものを用いることができる。
【0066】フォトマスクを配置したのち、フォトマス
ク側から電気配線部10側に向けて光を照射する。この
光の照射は、例えば、超高圧水銀ランプを用いて、10
mW/cm2 程度の出力で3分間行う。ここでは、光の
吸収量が少なく、透過性に優れたエポキシ樹脂を用いて
いるので、ダミー基板81の表面および裏面において反
射した光も露光に寄与すると考えられる。そのため、エ
ポキシ樹脂の露光された領域は裏面側から硬化して、基
板分離層82に固着する。なお、このとき、フォトマス
ク(具体的には、遮光膜)のグレースケール領域に対応
する部分は、下層側から硬化し、上層側は硬化しない。
光の照射を行ったのち、エポキシ樹脂のうち光が照射さ
れず未硬化の部分を例えば有機溶剤を用いて溶解除去す
る。これにより、光導波路30が形成されると共に、そ
の両端部にダミー基板81の表面となす外角が鋭角(こ
こでは、略45°)とされた反射面30a,30bが形
成される。
ク側から電気配線部10側に向けて光を照射する。この
光の照射は、例えば、超高圧水銀ランプを用いて、10
mW/cm2 程度の出力で3分間行う。ここでは、光の
吸収量が少なく、透過性に優れたエポキシ樹脂を用いて
いるので、ダミー基板81の表面および裏面において反
射した光も露光に寄与すると考えられる。そのため、エ
ポキシ樹脂の露光された領域は裏面側から硬化して、基
板分離層82に固着する。なお、このとき、フォトマス
ク(具体的には、遮光膜)のグレースケール領域に対応
する部分は、下層側から硬化し、上層側は硬化しない。
光の照射を行ったのち、エポキシ樹脂のうち光が照射さ
れず未硬化の部分を例えば有機溶剤を用いて溶解除去す
る。これにより、光導波路30が形成されると共に、そ
の両端部にダミー基板81の表面となす外角が鋭角(こ
こでは、略45°)とされた反射面30a,30bが形
成される。
【0067】次に、図13に示したように、ダミー基板
81上に形成された状態の光導波路30を、位置合わせ
を行いながら下部絶縁層20aの上に密着させる。この
とき、光導波路30と下部絶縁層20aとの間には、エ
ポキシ樹脂などよりなる接着層83を配するようにす
る。なお、図12と図13とでは、便宜上、光導波路3
0の縮尺を変えて示している。
81上に形成された状態の光導波路30を、位置合わせ
を行いながら下部絶縁層20aの上に密着させる。この
とき、光導波路30と下部絶縁層20aとの間には、エ
ポキシ樹脂などよりなる接着層83を配するようにす
る。なお、図12と図13とでは、便宜上、光導波路3
0の縮尺を変えて示している。
【0068】続いて、下部絶縁層20aとダミー基板8
1および光導波路30とを密着させた状態で、例えば、
超高圧水銀ランプを用いて、ダミー基板81側から電気
配線部10側に向かって10mW/cm2 の出力で3分
間光を照射する。これにより、接着層83を構成するエ
ポキシ樹脂が硬化し、光導波路30は下部絶縁層20a
の所望の位置に固着される。なお、接着層83は、熱処
理により硬化させるようにしてもよい。
1および光導波路30とを密着させた状態で、例えば、
超高圧水銀ランプを用いて、ダミー基板81側から電気
配線部10側に向かって10mW/cm2 の出力で3分
間光を照射する。これにより、接着層83を構成するエ
ポキシ樹脂が硬化し、光導波路30は下部絶縁層20a
の所望の位置に固着される。なお、接着層83は、熱処
理により硬化させるようにしてもよい。
【0069】次に、光導波路30に下部絶縁層20aが
固着されている状態で、ダミー基板81を、例えば薄い
フッ化水素(HF)溶液、または緩衝フッ化水素(BH
F;Buffered HF)溶液に浸す。これにより、ダミー
基板81と光導波路30との間に形成された基板分離層
82が溶解除去され、基板分離層82上のダミー基板8
1が光導波路30から分離された状態(リフトオフ)と
なり、光導波路30が電気配線部10側(具体的には、
下部絶縁層20a上)に転写される。それ以降の工程
は、第1の実施の形態と同様である。
固着されている状態で、ダミー基板81を、例えば薄い
フッ化水素(HF)溶液、または緩衝フッ化水素(BH
F;Buffered HF)溶液に浸す。これにより、ダミー
基板81と光導波路30との間に形成された基板分離層
82が溶解除去され、基板分離層82上のダミー基板8
1が光導波路30から分離された状態(リフトオフ)と
なり、光導波路30が電気配線部10側(具体的には、
下部絶縁層20a上)に転写される。それ以降の工程
は、第1の実施の形態と同様である。
【0070】このように本実施の形態では、光導波路3
0を平坦性に優れたダミー基板81上に形成したのち、
上部絶縁層20上に転写するようにしたので、光導波路
30Aを形成する際に下地(ここでは、下部絶縁層20
a)の表面に凹凸が存在する場合であっても、この凹凸
形状に影響されることなく、光伝搬損失の少ない光導波
路30を形成することができる。
0を平坦性に優れたダミー基板81上に形成したのち、
上部絶縁層20上に転写するようにしたので、光導波路
30Aを形成する際に下地(ここでは、下部絶縁層20
a)の表面に凹凸が存在する場合であっても、この凹凸
形状に影響されることなく、光伝搬損失の少ない光導波
路30を形成することができる。
【0071】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記第1および第3
の実施の形態では、発光素子40および受光素子50が
共に絶縁層20の内部に埋め込まれた場合について説明
し、上記第2の実施の形態では、発光素子40および受
光素子50が共に絶縁層20の外部に配設された場合に
ついて説明したが、受光素子40および発光素子50の
うちのいずれか一方のみが絶縁層20内に埋め込まれた
構成とするようにしてもよい。例えば図14に示したよ
うに、発光素子40を絶縁層20の内部に配設し、受光
素子50を絶縁層20の外部に配設する場合には、発光
部40cと対向し、電気配線部10の主表面となす外角
が鈍角(例えば、略135°)である反射面30aと、
受光部50cと対向し、電気配線部10の主表面となす
外角が鋭角(例えば、略45°)である反射面30dと
を長手方向の両端部に有する光導波路30Dを用いるよ
うにすればよい。
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記第1および第3
の実施の形態では、発光素子40および受光素子50が
共に絶縁層20の内部に埋め込まれた場合について説明
し、上記第2の実施の形態では、発光素子40および受
光素子50が共に絶縁層20の外部に配設された場合に
ついて説明したが、受光素子40および発光素子50の
うちのいずれか一方のみが絶縁層20内に埋め込まれた
構成とするようにしてもよい。例えば図14に示したよ
うに、発光素子40を絶縁層20の内部に配設し、受光
素子50を絶縁層20の外部に配設する場合には、発光
部40cと対向し、電気配線部10の主表面となす外角
が鈍角(例えば、略135°)である反射面30aと、
受光部50cと対向し、電気配線部10の主表面となす
外角が鋭角(例えば、略45°)である反射面30dと
を長手方向の両端部に有する光導波路30Dを用いるよ
うにすればよい。
【0072】また、上記第3の実施の形態では、コア層
のみにより構成された光導波路30を電気配線部10の
上に転写するようにしたが、図2に示したようなコア層
31およびクラッド層32よりなる光導波路30Aを転
写することも可能である。さらに、上記第3の実施の形
態では、上記第1の実施の形態と同様の構成を有する光
配線モジュールを作製する場合について説明したが、上
記第2の実施の形態と同様の構成を有する光配線モジュ
ールを作製する場合についても適用することができる。
のみにより構成された光導波路30を電気配線部10の
上に転写するようにしたが、図2に示したようなコア層
31およびクラッド層32よりなる光導波路30Aを転
写することも可能である。さらに、上記第3の実施の形
態では、上記第1の実施の形態と同様の構成を有する光
配線モジュールを作製する場合について説明したが、上
記第2の実施の形態と同様の構成を有する光配線モジュ
ールを作製する場合についても適用することができる。
【0073】また、上記第1の実施の形態では、電気配
線部10と、光導波路30,発光素子40および受光素
子50が埋め込まれた絶縁層20とにより構成された光
配線基板について説明したが、光配線基板は必ずしも発
光素子40および受光素子50を備えている必要はな
い。その場合であっても、光導波路30を絶縁層20の
内部に配置したことによる効果は得られる。
線部10と、光導波路30,発光素子40および受光素
子50が埋め込まれた絶縁層20とにより構成された光
配線基板について説明したが、光配線基板は必ずしも発
光素子40および受光素子50を備えている必要はな
い。その場合であっても、光導波路30を絶縁層20の
内部に配置したことによる効果は得られる。
【0074】さらに、上記各実施の形態では、絶縁層2
0の上にICチップ61,62を実装する場合について
説明したが、他の回路や部品を実装することも可能であ
る。
0の上にICチップ61,62を実装する場合について
説明したが、他の回路や部品を実装することも可能であ
る。
【0075】加えて、上記各実施の形態では、絶縁層2
0の内部に光導波路を1層のみ配設するようにしたが、
電気配線パターン12a〜12gの積層方向と同一の方
向に複数の光導波路を積層し、光配線の多層化を実現す
ることも可能である。
0の内部に光導波路を1層のみ配設するようにしたが、
電気配線パターン12a〜12gの積層方向と同一の方
向に複数の光導波路を積層し、光配線の多層化を実現す
ることも可能である。
【0076】
【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし請求
項14のいずれか1項に記載の光配線基板または請求項
15ないし請求項18のいずれか1項に記載の光配線モ
ジュールによれば、電気配線パターンを有する基体の内
部に光導波路を配置するようにしたので、光信号により
高速伝送が可能になると共に、外部からの衝撃による光
導波路の損傷を効果的に防止することができるという効
果を奏する。
項14のいずれか1項に記載の光配線基板または請求項
15ないし請求項18のいずれか1項に記載の光配線モ
ジュールによれば、電気配線パターンを有する基体の内
部に光導波路を配置するようにしたので、光信号により
高速伝送が可能になると共に、外部からの衝撃による光
導波路の損傷を効果的に防止することができるという効
果を奏する。
【0077】また、請求項19ないし請求項21のいず
れか1項に記載の光配線基板の製造方法または請求項2
2ないし請求項24のいずれか1項に記載の光配線モジ
ュールの製造方法によれば、下部絶縁層を形成し、その
上に光導波路を形成し、さらに光導波路を覆うように上
部絶縁層を形成することにより、光導波路を絶縁層の内
部に埋め込むようにしたので、本発明の光配線基板また
は光配線モジュールを容易に製造することができるとい
う効果を奏する。
れか1項に記載の光配線基板の製造方法または請求項2
2ないし請求項24のいずれか1項に記載の光配線モジ
ュールの製造方法によれば、下部絶縁層を形成し、その
上に光導波路を形成し、さらに光導波路を覆うように上
部絶縁層を形成することにより、光導波路を絶縁層の内
部に埋め込むようにしたので、本発明の光配線基板また
は光配線モジュールを容易に製造することができるとい
う効果を奏する。
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光配線基板の
構成を表す断面図である。
構成を表す断面図である。
【図2】図1に示した光導波路の変形例を表す断面図で
ある。
ある。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る光配線モジュ
ールの構成を一部破断して表す側面図である。
ールの構成を一部破断して表す側面図である。
【図4】図3に示した光配線モジュールの製造方法を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図5】図4に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図6】図5に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図7】図6に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図8】図7に続く工程を説明するための断面図であ
る。
る。
【図9】図3に示した光配線モジュールの第1の変形例
に係る光配線モジュール構成を一部破断して表す側面図
である。
に係る光配線モジュール構成を一部破断して表す側面図
である。
【図10】図3に示した光配線モジュールの第2の変形
例に係る光配線モジュール構成を一部破断して表す側面
図である。
例に係る光配線モジュール構成を一部破断して表す側面
図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態に係る光配線モジ
ュールの構成を一部破断して表す側面図である。
ュールの構成を一部破断して表す側面図である。
【図12】本発明の第3の実施の形態に係る光配線モジ
ュールの製造方法を説明するための断面図である。
ュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図13】図12に続く工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図14】図3に示した光配線モジュールの他の変形例
に係る光配線モジュール構成を一部破断して表す側面図
である。
に係る光配線モジュール構成を一部破断して表す側面図
である。
10…電気配線部、11…基板、12a〜12g…電気
配線パターン、13a〜13j…接続孔、14,14
A,15,15A,18a,18b,19…電極、1
6,17,40b,50b,71,72…信号電極、2
0…絶縁層、20a…下部絶縁層、20b…上部絶縁
層、30,30A〜30D…光導波路、30a〜30
d,31a,31b…反射面、31…コア層、32…ク
ラッド層、40,40A…発光素子、40a,50a…
電源電極、40c…発光部、50,50A…受光素子、
50c…受光部、61,62…ICチップ、63〜6
6,73,74…バンプ、81…ダミー基板、82…基
板分離層、83…接着層
配線パターン、13a〜13j…接続孔、14,14
A,15,15A,18a,18b,19…電極、1
6,17,40b,50b,71,72…信号電極、2
0…絶縁層、20a…下部絶縁層、20b…上部絶縁
層、30,30A〜30D…光導波路、30a〜30
d,31a,31b…反射面、31…コア層、32…ク
ラッド層、40,40A…発光素子、40a,50a…
電源電極、40c…発光部、50,50A…受光素子、
50c…受光部、61,62…ICチップ、63〜6
6,73,74…バンプ、81…ダミー基板、82…基
板分離層、83…接着層
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/46 G02B 6/12 M H01L 31/02 C Fターム(参考) 2H047 KA03 MA07 PA02 PA22 PA24 PA28 QA05 5E346 AA42 AA43 BB02 BB03 BB16 BB20 CC08 CC09 CC10 CC13 CC16 DD03 DD32 EE31 FF18 FF45 HH40 5F088 AA02 BA13 BA18 DA01 FA09 FA11 FA20 JA01 JA05 JA11 JA20 5F089 AA06 AB03 AC02 AC05 AC08 AC09 AC10 AC16 AC18 CA20 EA10
Claims (24)
- 【請求項1】 電気配線パターンを有する基体と、 前記基体の内部に、光信号を伝送可能に配置された光導
波路とを備えたことを特徴とする光配線基板。 - 【請求項2】 さらに、 光信号を発信するための発光素子と、 光信号を受信するための受光素子とを備えたことを特徴
とする請求項1記載の光配線基板。 - 【請求項3】 前記基体は、 電気配線パターンが形成された電気配線部と、 この電気配線部を覆う絶縁層とを含むことを特徴とする
請求項1記載の光配線基板。 - 【請求項4】 前記光導波路は、前記絶縁層の内部に配
設されていることを特徴とする請求項3記載の光配線基
板。 - 【請求項5】 さらに、 光信号を発信するための発光素子と、 光信号を受信するための受光素子とを備え、 前記発光素子または前記受光素子の少なくとも一方が、
前記絶縁層の内部に配設されていることを特徴とする請
求項4記載の光配線基板。 - 【請求項6】 前記発光素子は、電気信号を印加するた
めの第1の信号印加 電極を有し、前記絶縁層の表面には、外部から電気信号
が印加される第2の信号印加電極が配設され、 前記第1の信号印加電極と前記第2の信号印加電極とが
電気的に接続されていることを特徴とする請求項5記載
の光配線基板。 - 【請求項7】 前記発光素子は、電源電圧を印加するた
めの第1の電源電極をさらに有し、 前記電気配線部は、外部から電源電圧が印加される第2
の電源電極を有し、 前記第1の電源電極と前記第2の電源電極とが電気的に
接続されていることを特徴とする請求項6記載の光配線
基板。 - 【請求項8】 前記受光素子は、受信した光信号に応じ
た電気信号を出力するための第1の信号出力電極を有
し、 前記絶縁層の表面には、外部へ電気信号を出力するため
の第2の信号出力電極が配設され、 前記第1の信号出力電極と前記第2の信号出力電極とが
電気的に接続されていることを特徴とする請求項5記載
の光配線基板。 - 【請求項9】 前記受光素子は、電源電圧を印加するた
めの第3の電源電極をさらに有し、 前記電気配線部は、外部から電源電圧が印加される第4
の電源電極を有し、 前記第3の電源電極と前記第4の電源電極とが電気的に
接続されていることを特徴とする請求項8記載の光配線
基板。 - 【請求項10】 前記光導波路は、 光を伝搬させるコア層と、 このコア層の周囲を包むクラッド層とを含むことを特徴
とする請求項1記載の光配線基板。 - 【請求項11】 前記光導波路は、ポリイミド,エポキ
シ樹脂,アクリル樹脂,ポリオレフィン樹脂および合成
ゴムからなる群のうちの少なくとも1種を含む材料より
なることを特徴とする請求項1記載の光配線基板。 - 【請求項12】 前記電気配線部は、複数層の電気配線
パターンを含むことを特徴とする請求項3記載の光配線
基板。 - 【請求項13】 前記電気配線部は、酸化アルミニウ
ム、ガラスセラミック、窒化アルミニウムおよびムライ
トからなる群のうちの少なくとも1種を含む無機材料に
より構成された基板に電気配線パターンが形成されてな
ることを特徴とする請求項3記載の光配線基板。 - 【請求項14】 前記電気配線部は、ガラスエポキシ樹
脂,ポリイミド,BT樹脂,PPE(Polyphenyl ethe
r)樹脂,フェノール樹脂およびポリオレフィン樹脂か
らなる群のうちの少なくとも1種を含む有機材料により
構成された基板に電気配線パターンが形成されてなるこ
とを特徴とする請求項3記載の光配線基板。 - 【請求項15】 電気配線パターンを有する基体と、 前記基体の内部に、光信号を伝送可能に配置された光導
波路と、 光信号を発信するための発光素子と、 光信号を受信するための受光素子と、 前記発光素子または前記受光素子の少なくとも一方との
間で電気信号の授受を行う集積回路とを備えたことを特
徴とする光配線モジュール。 - 【請求項16】 前記基体は、 電気配線パターンが形成された電気配線部と、 この電気配線部を覆う絶縁層とを含むことを特徴とする
請求項15記載の光配線モジュール。 - 【請求項17】 前記光導波路は、前記絶縁層の内部に
配設されていることを特徴とする請求項16記載の光配
線モジュール。 - 【請求項18】 前記発光素子または前記受光素子の少
なくとも一方が、前記絶縁層の内部に配設されているこ
とを特徴とする請求項16記載の光配線モジュール。 - 【請求項19】 電気配線パターンが形成された電気配
線部の上に下部絶縁層を形成する工程と、 前記下部絶縁層の上に、光信号を伝送することが可能な
光導波路を形成する工程と、 少なくとも前記光導波路を覆うように上部絶縁層を形成
する工程とを含むことを特徴とする光配線基板の製造方
法。 - 【請求項20】 前記光導波路を形成する工程は、 前記光導波路を所定のダミー基板上に形成する工程と、 前記ダミー基板上に形成された光導波路を前記上部絶縁
層の上に転写する工程とを含むことを特徴とする請求項
19記載の光配線基板の製造方法。 - 【請求項21】 前記上部絶縁層または前記下部絶縁層
により覆われるように、発光素子または受光素子の少な
くとも一方を形成する工程をさらに含むことを特徴とす
る請求項19記載の光配線基板の製造方法。 - 【請求項22】 電気配線パターンが形成された電気配
線部の上に下部絶縁層を形成する工程と、 前記下部絶縁層の上に、光信号を伝送することが可能な
光導波路を形成する工程と、 少なくとも前記光導波路を覆うように上部絶縁層を形成
する工程と、 光信号を発信するための発光素子および光信号を受信す
るための受光素子を形成する工程と、 前記上部絶縁層の上に、前記発光素子または前記受光素
子の少なくとも一方との間で電気信号の授受を行う集積
回路を形成する工程とを含むことを特徴とする光配線モ
ジュールの製造方法。 - 【請求項23】 前記発光素子または前記受光素子の少
なくとも一方を、前記上部絶縁層または前記下部絶縁層
の内部に埋設されるように形成することを特徴とする請
求項22記載の光配線モジュールの製造方法。 - 【請求項24】 前記発光素子および前記受光素子を、
前記上部絶縁層の上に形成することを特徴とする請求項
22記載の光配線モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000183441A JP2002006161A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 光配線基板および光配線モジュール並びにそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000183441A JP2002006161A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 光配線基板および光配線モジュール並びにそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002006161A true JP2002006161A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18684028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000183441A Pending JP2002006161A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 光配線基板および光配線モジュール並びにそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002006161A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100486A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Material for substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly |
| US6885788B2 (en) | 2002-06-28 | 2005-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-reception/emission device built-in module with optical and electrical wiring combined therein, method for producing the module and assembling member of the module |
| WO2006028001A1 (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-16 | Toray Industries, Inc. | 光配線用樹脂組成物および光電気複合配線基板 |
| JP2006073653A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 積層型基板、積層型基板の製造方法および半導体装置 |
| WO2006035633A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nec Corporation | 光信号入出力機構を有する半導体装置 |
| JP2006270037A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Sony Corp | ハイブリットモジュール及びその製造方法並びにハイブリット回路装置 |
| JP2007148107A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Omron Corp | 光ケーブルモジュール、光ケーブルモジュールの製造方法および光ケーブルモジュールを備える電子機器 |
| JP2007517248A (ja) * | 2003-12-29 | 2007-06-28 | アーテー・ウント・エス・オーストリア・テヒノロギー・ウント・ジュステームテッヒニク・アクチェンゲゼルシャフト | 少なくとも一つの光導波路を含むプリント回路基板エレメント、およびそのようなプリント回路基板エレメントの製造方法 |
| US7266262B2 (en) | 2002-10-24 | 2007-09-04 | Sony Corporation | Hybrid circuit substrate with optical and electrical interconnects, hybrid circuit module with optical and electrical interconnects and manufacturing methods thereof |
| WO2007114384A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | The University Of Tokyo | 信号伝送機器 |
| JP2008509546A (ja) * | 2004-08-06 | 2008-03-27 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | インターフェイスモジュール |
| WO2009107742A1 (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| US8107776B2 (en) | 2006-09-19 | 2012-01-31 | Ibiden Co., Ltd. | Optical interconnect device and method for manufacturing the same |
| CN102692685A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-09-26 | 源杰科技股份有限公司 | 光电模块 |
| US8369675B2 (en) | 2008-12-09 | 2013-02-05 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide, optical waveguide mounting substrate, and light transmitting and receiving device |
| CN104142544A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 日立金属株式会社 | 光布线基板、光布线基板的制造方法、以及光模块 |
| US8940563B2 (en) | 2011-03-24 | 2015-01-27 | Centera Photonics Inc. | Method for manufacturing optoelectronic module |
| JPWO2018198490A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2020-03-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光電子集積回路及びコンピューティング装置 |
| CN116107044A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-05-12 | 珠海欧比特宇航科技股份有限公司 | 一种基于垂直互联的芯片结构及其制备方法 |
-
2000
- 2000-06-19 JP JP2000183441A patent/JP2002006161A/ja active Pending
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7330612B2 (en) | 2002-05-28 | 2008-02-12 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Material for substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly |
| US8073295B2 (en) | 2002-05-28 | 2011-12-06 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Material for substrate mounting optical circuit-electrical circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electrical circuit mixedly |
| WO2003100486A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Material for substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly |
| US6885788B2 (en) | 2002-06-28 | 2005-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light-reception/emission device built-in module with optical and electrical wiring combined therein, method for producing the module and assembling member of the module |
| US7266262B2 (en) | 2002-10-24 | 2007-09-04 | Sony Corporation | Hybrid circuit substrate with optical and electrical interconnects, hybrid circuit module with optical and electrical interconnects and manufacturing methods thereof |
| JP2007517248A (ja) * | 2003-12-29 | 2007-06-28 | アーテー・ウント・エス・オーストリア・テヒノロギー・ウント・ジュステームテッヒニク・アクチェンゲゼルシャフト | 少なくとも一つの光導波路を含むプリント回路基板エレメント、およびそのようなプリント回路基板エレメントの製造方法 |
| JP2008509546A (ja) * | 2004-08-06 | 2008-03-27 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | インターフェイスモジュール |
| JP2006073653A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 積層型基板、積層型基板の製造方法および半導体装置 |
| WO2006028001A1 (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-16 | Toray Industries, Inc. | 光配線用樹脂組成物および光電気複合配線基板 |
| US7444058B2 (en) | 2004-09-08 | 2008-10-28 | Toray Industries, Inc. | Resin composition for optical wiring, and optoelectronic circuit board |
| US7783143B2 (en) | 2004-09-27 | 2010-08-24 | Nec Corporation | Semiconductor device having optical signal input-output mechanism |
| WO2006035633A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nec Corporation | 光信号入出力機構を有する半導体装置 |
| US7561762B2 (en) | 2004-09-27 | 2009-07-14 | Nec Corporation | Semiconductor device having optical signal input-output mechanism |
| JP2006091706A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nec Corp | 光信号入出力機構を有する半導体装置 |
| JP2006270037A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Sony Corp | ハイブリットモジュール及びその製造方法並びにハイブリット回路装置 |
| JP2007148107A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Omron Corp | 光ケーブルモジュール、光ケーブルモジュールの製造方法および光ケーブルモジュールを備える電子機器 |
| WO2007114384A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | The University Of Tokyo | 信号伝送機器 |
| US8014638B2 (en) | 2006-04-03 | 2011-09-06 | The University Of Tokyo | Signal transmission device |
| KR101153770B1 (ko) | 2006-09-19 | 2012-06-14 | 이비덴 가부시키가이샤 | 광 상호접속 디바이스 및 그 제조 방법 |
| US8705907B2 (en) | 2006-09-19 | 2014-04-22 | Ibiden Co., Ltd. | Optical interconnect device and method for manufacturing the same |
| US8157456B2 (en) | 2006-09-19 | 2012-04-17 | Ibiden Co., Ltd. | Optical interconnect device and method for manufacturing the same |
| US8107776B2 (en) | 2006-09-19 | 2012-01-31 | Ibiden Co., Ltd. | Optical interconnect device and method for manufacturing the same |
| WO2009107742A1 (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| US8422837B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-04-16 | Nec Corporation | Semiconductor device |
| US8369675B2 (en) | 2008-12-09 | 2013-02-05 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide, optical waveguide mounting substrate, and light transmitting and receiving device |
| CN102692685A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-09-26 | 源杰科技股份有限公司 | 光电模块 |
| US8940563B2 (en) | 2011-03-24 | 2015-01-27 | Centera Photonics Inc. | Method for manufacturing optoelectronic module |
| US9057850B2 (en) | 2011-03-24 | 2015-06-16 | Centera Photonics Inc. | Optoelectronic module |
| CN104142544A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 日立金属株式会社 | 光布线基板、光布线基板的制造方法、以及光模块 |
| JPWO2018198490A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2020-03-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光電子集積回路及びコンピューティング装置 |
| JP7145515B2 (ja) | 2017-04-28 | 2022-10-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光電子集積回路及びコンピューティング装置 |
| US11611004B2 (en) | 2017-04-28 | 2023-03-21 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Opto-electronic integrated circuit and computing apparatus |
| CN116107044A (zh) * | 2023-01-16 | 2023-05-12 | 珠海欧比特宇航科技股份有限公司 | 一种基于垂直互联的芯片结构及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4457545B2 (ja) | 光・電気配線基板、実装基板及び光電気配線基板の製造方法 | |
| KR100661955B1 (ko) | 광 도파 장치 및 그 제조 방법 | |
| JP2002006161A (ja) | 光配線基板および光配線モジュール並びにそれらの製造方法 | |
| JP4023285B2 (ja) | 光・電気配線混載ハイブリッド回路基板及びその製造方法並びに光・電気配線混載ハイブリッド回路モジュール及びその製造方法 | |
| JP3882738B2 (ja) | 複合チップモジュール及びその製造方法、並びに複合チップユニット及びその製造方法 | |
| US20080251496A1 (en) | Optoelectric composite substrate and method of manufacturing the same | |
| US20040156576A1 (en) | Optical via to pass signals through a printed circuit board | |
| US20110007998A1 (en) | Optical waveguide, opto-electronic circuit board, and method of fabricating opto-electronic circuit board | |
| JP2003279771A (ja) | 光導波装置、光電融合基板、高速光シリアルバス、及びこれらの製造方法 | |
| US6579398B1 (en) | Method of manufacturing optical waveguide | |
| US20240168226A1 (en) | Optical circuit board and optical component mounting structure using same | |
| US20240255695A1 (en) | Wiring substrate | |
| JP5277874B2 (ja) | 光電気混載基板および電子機器 | |
| JP2001196643A (ja) | 光・電気素子搭載用チップキャリア及びその実装方法並びに光・電気配線基板及びその製造方法並びに実装基板 | |
| JP4690870B2 (ja) | 光電気集積配線基板及び光電気集積配線システム | |
| JP2001100063A (ja) | 光転轍装置および光送受信装置ならびにそれらの製造方法 | |
| KR100688845B1 (ko) | 광도파로 제조방법, 상기 광도파로를 포함하는 광전기인쇄회로기판 및 그 제조방법 | |
| JP2003227951A (ja) | 光導波装置、その製造方法、およびそれを用いた光電気混載基板 | |
| JP4538949B2 (ja) | 光部品搭載用基板製造方法 | |
| JP2002365457A (ja) | 光導波路およびその製造方法、ならびに光信号伝送装置 | |
| CN118338536A (zh) | 部件承载件和制造部件承载件的方法 | |
| JP2002131565A (ja) | 実装用基板及びそれを用いたデバイスの搭載構造 | |
| JP2023008206A (ja) | 配線基板 | |
| JP4698728B2 (ja) | 光電気集積配線基板および光電気集積配線システム | |
| JP2006310417A (ja) | 光電変換装置及びその製造方法、並びに光情報処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081010 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081016 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090303 |