JP6882030B2

JP6882030B2 - Electronic device

Info

Publication number: JP6882030B2
Application number: JP2017057799A
Authority: JP
Inventors: 康弘藤本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2037-03-23
Also published as: JP2018159855A

Description

本開示は、光導波路および配線導体を具備する光電気配線基板に光素子を搭載した電子装置に関する。 The present disclosure relates to an electronic device in which an optical element is mounted on an optical electrical wiring board including an optical waveguide and a wiring conductor.

近年、情報処理能力の向上を目的として、電子機器間の信号伝送を光で行なうことが検討されている。そのため、光信号を伝送する光導波路と電気信号を伝送する電気回路とが一体となった光電気配線基板に、発光素子または受光素子としての光素子が搭載された電子装置が開発されている。このような電子装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。 In recent years, for the purpose of improving information processing capability, it has been studied to transmit signals between electronic devices by light. Therefore, an electronic device has been developed in which an optical element as a light emitting element or a light receiving element is mounted on an optical electric wiring substrate in which an optical waveguide for transmitting an optical signal and an electric circuit for transmitting an electric signal are integrated. As such an electronic device, for example, there is one described in Patent Document 1.

特開２０１０−７２４７２号公報JP-A-2010-72472

電子機器では、さらなる小型化および高機能化が望まれている。そのため、このような電子機器に用いられる電子装置は、１つの光電気配線基板に光素子だけでなく電子素子を少ないスペースで高密度に搭載可能であるとともに、長期にわたって良好に動作することが可能な信頼性の高いものが望まれている。 In electronic devices, further miniaturization and higher functionality are desired. Therefore, an electronic device used in such an electronic device can mount not only an optical element but also an electronic element at a high density in a small space on one optical electric wiring board, and can operate satisfactorily for a long period of time. Highly reliable products are desired.

本開示はこのような事情に鑑みて案出されたものであり、光素子および電子素子を高密度に搭載可能であるとともに動作の信頼性が高い電子装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been devised in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide an electronic device capable of mounting optical elements and electronic elements at a high density and having high operation reliability.

一形態に係る電子装置は、第１面を有する基板と、前記第１面の第１領域上に配された
複数の第１電極と、前記第１面の前記第１領域とは異なる部位上に配された複数の第２電極と、前記第１面上に配されており、前記第１領域の全体を取り囲むように開口しているとともに前記複数の第２電極のそれぞれを取り囲むように開口したソルダーレジスト層と、前記基板に配されており、前記第１領域に光入力部または光出力部を有する光導波路と、複数の接続電極を有するとともに前記複数の接続電極のそれぞれが前記複数の第１電極のそれぞれと電気的に接続されるように表面実装されており、前記光入力部または前記光出力部と光学的に接続された光素子とを具備し、前記光素子と前記第１面との距離が前記ソルダーレジスト層の厚さよりも短く、かつ前記ソルダーレジスト層の開口内において前記第１領域と前記光素子との間に位置している透光性樹脂を有しており、前記光素子の側面は前記光素子の下面との成す角が鋭角または鈍角の傾斜面を有し、該傾斜面に対向する、前記ソルダーレジスト層の側面は、前記ソルダーレジスト層の下面との成す角が鋭角の傾斜面を有する。 The electronic device according to one embodiment includes a substrate having a first surface, a plurality of first electrodes arranged on the first region of the first surface, and a portion of the first surface different from the first region. A plurality of second electrodes arranged on the surface, and an opening arranged on the first surface so as to surround the entire first region and an opening so as to surround each of the plurality of second electrodes. Solder resist layer, an optical waveguide arranged on the substrate and having an optical input unit or an optical output unit in the first region, and a plurality of connection electrodes, each of the plurality of connection electrodes. It is surface-mounted so as to be electrically connected to each of the first electrodes, includes the optical input unit or an optical element optically connected to the optical output unit, and the optical element and the first unit. It has a translucent resin whose distance from the surface is shorter than the thickness of the solder resist layer and is located between the first region and the optical element in the opening of the solder resist layer . The side surface of the optical element has an inclined surface having a sharp or blunt angle with the lower surface of the optical element, and the side surface of the solder resist layer facing the inclined surface forms with the lower surface of the solder resist layer. corners that have a sharp angle of the inclined surface.

上記実施形態によれば、光素子および電子素子を高密度に搭載可能であるとともに動作の信頼性が高い電子装置とすることができる。 According to the above embodiment, it is possible to provide an electronic device in which optical elements and electronic elements can be mounted at a high density and whose operation is highly reliable.

第１実施形態の電子装置の平面図である。It is a top view of the electronic device of 1st Embodiment. 図１の電子装置における光電気配線基板の平面図である。It is a top view of the optical electrical wiring board in the electronic device of FIG. 図１の電子装置のIII−III線における断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the electronic device of FIG. 図３の電子装置の要部を拡大した断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device of FIG. 図１の電子装置のIV−IV線における断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the electronic device of FIG. 図５の電子装置の要部を拡大した断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device of FIG. 第２実施形態の電子装置の断面図である。It is sectional drawing of the electronic apparatus of 2nd Embodiment. 第３実施形態の電子装置の断面図である。It is sectional drawing of the electronic apparatus of 3rd Embodiment. 第４実施形態の電子装置の断面図である。It is sectional drawing of the electronic apparatus of 4th Embodiment. 第５実施形態の電子装置における光電気配線基板の平面図である。It is a top view of the optical electrical wiring board in the electronic device of 5th Embodiment.

本開示の電子装置について、図面を参照しながら説明する。なお、電子装置は、いずれの方向が上方とされてもよいが、本開示では、便宜的に、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義し、Ｚ軸方向の正側を上方として説明する場合がある。 The electronic device of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the electronic device, any direction may be upward, but in the present disclosure, for convenience, an orthogonal coordinate system (X, Y, Z) is defined, and the positive side in the Z-axis direction is defined as upward. May be done.

図１〜図６に第１実施形態の電子装置１００を示す。図１は電子装置１００の平面図である。図２は図１の電子装置１００における光電気配線基板１００ａの平面図である。この光電気配線基板１００ａに光素子６を搭載することで電子装置１００となる。図３は図１の電子装置１００のIII−III線における断面図である。図４は図３の電子装置１００の要部を拡大した断面図である。図５は図１の電子装置１００のIV−IV線における断面図である。図６は図５の電子装置１００の要部を拡大した断面図である。電子装置１００は、例えば、光トランシーバー、サーバーまたはルータ等の製品に搭載される。 1 to 6 show the electronic device 100 of the first embodiment. FIG. 1 is a plan view of the electronic device 100. FIG. 2 is a plan view of the optical electrical wiring board 100a in the electronic device 100 of FIG. By mounting the optical element 6 on the optical electrical wiring board 100a, the electronic device 100 becomes. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the electronic device 100 of FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device 100 of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the electronic device 100 of FIG. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device 100 of FIG. The electronic device 100 is mounted on a product such as an optical transceiver, a server, or a router.

電子装置１００は、光信号および電気信号を伝送する機能を有する。電子装置１００は、基板１と、複数の第１電極２と、複数の第２電極３と、ソルダーレジスト層４と、光導波路５と、光素子６とを具備している。 The electronic device 100 has a function of transmitting an optical signal and an electric signal. The electronic device 100 includes a substrate 1, a plurality of first electrodes 2, a plurality of second electrodes 3, a solder resist layer 4, an optical waveguide 5, and an optical element 6.

基板１は、第１面（上面）を有しており、この第１面上で光素子６を支持している。基板１は、例えば、複数の絶縁層（図示せず）と、複数の配線導体（図示せず）と、ビア導体（図示せず）とを具備している。これらの複数の絶縁層および複数の配線導体は交互に積層されている。また、ビア導体は絶縁層を貫通して設けられており、このビア導体を介して、上下方向に隣り合う配線導体同士が電気的に接続されている。基板１は、従来周知の方法によって作製することができる。 The substrate 1 has a first surface (upper surface), and the optical element 6 is supported on the first surface. The substrate 1 includes, for example, a plurality of insulating layers (not shown), a plurality of wiring conductors (not shown), and a via conductor (not shown). The plurality of insulating layers and the plurality of wiring conductors are alternately laminated. Further, the via conductor is provided so as to penetrate the insulating layer, and the wiring conductors adjacent to each other in the vertical direction are electrically connected to each other via the via conductor. The substrate 1 can be manufactured by a conventionally known method.

基板１は、複数の絶縁層および複数の配線導体を有している場合に限られない。基板１は、例えば、１層の絶縁層と、１層の絶縁層の表面に配された配線導体とを有するものでもよい。また、基板１は、例えば、複数の絶縁層からなる積層体と、積層体の表面に配された配線導体とを有するものでもよい。また、基板１は、例えば、絶縁層と、複数の絶縁層からなる積層体とを混合して積層したものでもよい。 The substrate 1 is not limited to the case where it has a plurality of insulating layers and a plurality of wiring conductors. The substrate 1 may have, for example, a one-layer insulating layer and a wiring conductor arranged on the surface of the one-layer insulating layer. Further, the substrate 1 may have, for example, a laminated body composed of a plurality of insulating layers and a wiring conductor arranged on the surface of the laminated body. Further, the substrate 1 may be, for example, a mixture of an insulating layer and a laminated body composed of a plurality of insulating layers and laminated.

基板１の絶縁層は、例えば、エポキシ樹脂等の樹脂材料、あるいはシリカ、アルミナまたはジルコニア等のセラミックス材料等が用いられる。また、基板１の配線導体およびビア導体は、例えば、銅またはアルミニウム等の金属材料等が用いられる。 For the insulating layer of the substrate 1, for example, a resin material such as epoxy resin, a ceramic material such as silica, alumina, or zirconia is used. Further, as the wiring conductor and via conductor of the substrate 1, for example, a metal material such as copper or aluminum is used.

複数の第１電極２は、基板１の第１面の第１領域１ａ上に配されている。複数の第１電極２は、基板１の配線導体と光素子６とを電気的に接続するためのものである。複数の第１電極部２は、例えば、銅またはアルミニウム等の金属材料等が用いられる。 The plurality of first electrodes 2 are arranged on the first region 1a of the first surface of the substrate 1. The plurality of first electrodes 2 are for electrically connecting the wiring conductor of the substrate 1 and the optical element 6. For the plurality of first electrode portions 2, for example, a metal material such as copper or aluminum is used.

複数の第２電極３は、基板１の第１面の第１領域１ａとは異なる部位上に配されている。複数の第２電極３は、基板１の配線導体と電子素子７とを電気的に接続するためのものである。電子素子７は、ＩＣ等の能動素子、または、コンデンサ等の受動素子等である。複数の第２電極部３は、例えば、銅またはアルミニウム等の金属材料等が用いられる。電子素子７は、例えば、半田または導電性樹脂等で第２電極３に接続される。 The plurality of second electrodes 3 are arranged on a portion different from the first region 1a on the first surface of the substrate 1. The plurality of second electrodes 3 are for electrically connecting the wiring conductor of the substrate 1 and the electronic element 7. The electronic element 7 is an active element such as an IC, a passive element such as a capacitor, or the like. For the plurality of second electrode portions 3, for example, a metal material such as copper or aluminum is used. The electronic element 7 is connected to the second electrode 3 with, for example, solder or a conductive resin.

ソルダーレジスト層４は、基板１の表面を保護するためのものである。ソルダーレジスト層４は、基板１の第１面上に配されており、第１領域１ａの全体を取り囲むように開口している。つまり、図１および図２に示すように、ソルダーレジスト層４の１つの開口の内側に、複数の第１電極２が位置している。また、ソルダーレジスト層４は、複数の第２電極３のそれぞれを取り囲むように開口している。つまり、図１および図２に示すように、複数の第２電極３は、１つ１つがソルダーレジスト層４によって取り囲まれている。 The solder resist layer 4 is for protecting the surface of the substrate 1. The solder resist layer 4 is arranged on the first surface of the substrate 1 and is open so as to surround the entire first region 1a. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of first electrodes 2 are located inside one opening of the solder resist layer 4. Further, the solder resist layer 4 is opened so as to surround each of the plurality of second electrodes 3. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, each of the plurality of second electrodes 3 is surrounded by the solder resist layer 4.

このような構成によって、電子装置１００は、光素子６および電子素子７を高密度に搭載しても、動作の信頼性を高めることができる。つまり、電子素子７が接続される複数の第２電極３は、隣接する第２電極３同士の間にソルダーレジスト層４が存在することから、電気絶縁性を良好に維持することができる。一方、光素子６が接続される複数の第１電極２は、隣接する第１電極２同士の間にはソルダーレジスト層４が存在しないことから、ソルダーレジスト４の熱膨張等によって生じる光素子６と光導波路５との光軸のずれを低減することができる。また、光素子６を搭載する際、搭載機側において複数の第１電極２の輪郭を明確に認識できるようになるため、搭載精度が向上する。以上のことから、電子素子７を含む電気回路の電気的特性および光素子６を含む光学回路の光学特性を長期にわたって良好に維持することができ、これらの動作の信頼性を高めることができる。 With such a configuration, the electronic device 100 can improve the reliability of operation even if the optical element 6 and the electronic element 7 are mounted at a high density. That is, the plurality of second electrodes 3 to which the electronic elements 7 are connected can maintain good electrical insulation because the solder resist layer 4 exists between the adjacent second electrodes 3. On the other hand, in the plurality of first electrodes 2 to which the optical elements 6 are connected, since the solder resist layer 4 does not exist between the adjacent first electrodes 2, the optical elements 6 generated by thermal expansion of the solder resist 4 or the like. It is possible to reduce the deviation of the optical axis between the optical wave guide 5 and the optical wave guide 5. Further, when the optical element 6 is mounted, the contours of the plurality of first electrodes 2 can be clearly recognized on the mounting machine side, so that the mounting accuracy is improved. From the above, it is possible to maintain good electrical characteristics of the electric circuit including the electronic element 7 and optical characteristics of the optical circuit including the optical element 6 for a long period of time, and it is possible to improve the reliability of these operations.

ソルダーレジスト層４は、絶縁性を良好に維持可能な絶縁材料が用いられる。このような絶縁材料としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料が挙げられる。第２電極部３と基板１に設けられた配線導体との電気的な接続をさらに良好に維持するという観点からは、ソルダーレジスト層４は、例えば、４０ｖｏｌ％以上７０ｖｏｌ％以下の無機フィラーを有していてもよい。無機フィラーとしては、例えば、平均粒径が０．１μｍ以上２μｍ以下のシリカ粒子またはアルミナ粒子等が用いられる。 For the solder resist layer 4, an insulating material capable of maintaining good insulating properties is used. Examples of such an insulating material include a resin material such as an epoxy resin. From the viewpoint of maintaining better electrical connection between the second electrode portion 3 and the wiring conductor provided on the substrate 1, the solder resist layer 4 contains, for example, an inorganic filler of 40 vol% or more and 70 vol% or less. You may be doing it. As the inorganic filler, for example, silica particles or alumina particles having an average particle size of 0.1 μm or more and 2 μm or less are used.

光導波路５は、基板１に配されており、第１領域１ａに光入力部５ｄまたは光出力部５ｄを有している。図１〜図６の例では、光導波路５は基板１の第１面上に配されている。そして、光素子６が発光素子である場合、ミラー部５ｅを介して、光素子６の発光部６ｂと光導波路５の光入力部５ｄとが光結合される。あるいは、光素子６が受光素子である場合、ミラー部５ｅを介して、光素子６の受光部６ｂと光導波路５の光出力部５ｄとが光結合される。 The optical waveguide 5 is arranged on the substrate 1 and has an optical input unit 5d or an optical output unit 5d in the first region 1a. In the examples of FIGS. 1 to 6, the optical waveguide 5 is arranged on the first surface of the substrate 1. When the optical element 6 is a light emitting element, the light emitting unit 6b of the optical element 6 and the optical input unit 5d of the optical waveguide 5 are photocoupled via the mirror unit 5e. Alternatively, when the optical element 6 is a light receiving element, the light receiving unit 6b of the optical element 6 and the optical output unit 5d of the optical waveguide 5 are photocoupled via the mirror unit 5e.

なお、光導波路５は、第１面上に配された例に限定されず、基板１の内部あるいは基板１の第１面とは反対側の下面に配されてもよい。この場合、第１面から基板１の厚み方向（Ｚ方向）に延び、光導波路５の端部と光接続する第２の光導波路を、透光性部材等を用いて設ければよい。 The optical waveguide 5 is not limited to the example arranged on the first surface, and may be arranged inside the substrate 1 or on the lower surface opposite to the first surface of the substrate 1. In this case, a second optical waveguide extending from the first surface in the thickness direction (Z direction) of the substrate 1 and optically connecting to the end of the optical waveguide 5 may be provided by using a translucent member or the like.

光導波路５は、光信号を伝送する機能を有する。光導波路５は、第１クラッド層５ａと、帯状のコア部５ｂと、第２クラッド層５ｃとを有している。コア部５ｂの屈折率は、第１クラッド層５ａおよび第２クラッド層５ｃの屈折率よりも大きく設定されているため、コア部５ｂ内に進入した光は、コア部５ｂと第１クラッド層５ａとの界面およびコア部５ｂと第２クラッド層５ｃとの界面において反射を繰り返しつつ、コア部５ｂ内を進むことになる。その結果、光導波路５は、光信号を伝送することができる。 The optical waveguide 5 has a function of transmitting an optical signal. The optical waveguide 5 has a first clad layer 5a, a band-shaped core portion 5b, and a second clad layer 5c. Since the refractive index of the core portion 5b is set to be larger than the refractive index of the first clad layer 5a and the second clad layer 5c, the light entering the core portion 5b is set to be larger than that of the core portion 5b and the first clad layer 5a. It travels in the core portion 5b while repeating reflection at the interface with and the interface between the core portion 5b and the second clad layer 5c. As a result, the optical waveguide 5 can transmit an optical signal.

コア部５ｂの屈折率は、例えば、１．５以上１．６以下に設定される。また第１クラッド層５ａおよび第２クラッド層５ｃの屈折率は、例えば、１．４５以上１．５５以下に設定される。コア部５ｂの屈折率は、第１クラッド層５ａおよび第２クラッド層５ｃの屈折率に対して例えば０．１％以上０．５％以下の範囲で、第１クラッド層５ａおよび第２クラッド層５ｃの屈折率よりも大きく設定される。 The refractive index of the core portion 5b is set to, for example, 1.5 or more and 1.6 or less. The refractive index of the first clad layer 5a and the second clad layer 5c is set to, for example, 1.45 or more and 1.55 or less. The refractive index of the core portion 5b is, for example, in the range of 0.1% or more and 0.5% or less with respect to the refractive index of the first clad layer 5a and the second clad layer 5c, and the first clad layer 5a and the second clad layer 5a and the second clad layer. It is set to be larger than the refractive index of 5c.

第１クラッド層５ａは層状体である。第１クラッド層３ａの厚み（Ｚ方向の厚み）は、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下である。第１クラッド層５ａとしては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂またはアクリル樹脂等を使用することができる。 The first clad layer 5a is a layered body. The thickness of the first clad layer 3a (thickness in the Z direction) is, for example, 10 μm or more and 100 μm or less. As the first clad layer 5a, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, a phenol resin, an acrylic resin or the like can be used.

コア部５ｂは第１クラッド層５ａ上に配されており、Ｘ軸方向に延びる帯状体である。コア部５ｂの厚み（Ｚ方向の厚み）は、例えば２０μｍ以上５０μｍ以下であり、コア部５ｂの幅（図１のＹ軸方向の長さ）は、例えば２０μｍ以上５０μｍ以下である。コア部５ｂとしては、例えば、エポキシ樹脂等を使用することができる。 The core portion 5b is arranged on the first clad layer 5a and is a strip-shaped body extending in the X-axis direction. The thickness of the core portion 5b (thickness in the Z direction) is, for example, 20 μm or more and 50 μm or less, and the width of the core portion 5b (length in the Y-axis direction in FIG. 1) is, for example, 20 μm or more and 50 μm or less. As the core portion 5b, for example, an epoxy resin or the like can be used.

第２クラッド層５ｃは、コア部５ｂの上面および側面を覆っている。第２クラッド層５ｃの厚み（図２および図３のＺ方向の厚み）は、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下である。第２クラッド層５ｃとしては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂またはアクリル樹脂等を使用することができる。 The second clad layer 5c covers the upper surface and the side surface of the core portion 5b. The thickness of the second clad layer 5c (thickness in the Z direction of FIGS. 2 and 3) is, for example, 10 μm or more and 100 μm or less. As the second clad layer 5c, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, a phenol resin, an acrylic resin or the like can be used.

ミラー部５ｅは、光導波路５の一部に配されており、光素子６と光入力部（または光出力部）５ｄとを光学的に接続するためのものである。ミラー部５ｅは、コア部５ｂの延びる方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜しており、その傾斜面が光反射面となっている。すなわち、ミラー部５ｅは、光素子６から下方（−Ｚ方向）に向かって出射された光を平面方向（＋Ｘ方向）に反射して、コア部５ｂ内に光を誘導することができる。あるいは、ミラー部５ｅは、コア部５ｂから平面方向（−Ｘ方向）に出射された光を上方（＋Ｚ方向）に反射して光素子６に光を誘導することができる。ミラー部５ｅは、光導波路３の一部を、ダイシング、レーザー加工等を使用して切り欠くことによって形成することができる。 The mirror unit 5e is arranged in a part of the optical waveguide 5 and is for optically connecting the optical element 6 and the optical input unit (or optical output unit) 5d. The mirror portion 5e is inclined with respect to the extending direction (X-axis direction) of the core portion 5b, and the inclined surface is a light reflecting surface. That is, the mirror portion 5e can reflect the light emitted downward (−Z direction) from the optical element 6 in the plane direction (+ X direction) to guide the light into the core portion 5b. Alternatively, the mirror portion 5e can reflect the light emitted from the core portion 5b in the plane direction (−X direction) upward (+ Z direction) to guide the light to the optical element 6. The mirror portion 5e can be formed by cutting out a part of the optical waveguide 3 by using dicing, laser processing, or the like.

光素子６は、電気信号を光信号に変換する発光素子であってもよく、光信号を電気信号に変換する受光素子であってもよい。発光素子としては、例えば、垂直共振器面発光レーザー（VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）等を使用することができる。また、受光素子としては、例えば、フォトダイオード（PD：Photo Diode）等を使用することができる。あるいは光素子６は発光部および受光部をともに有する受発光素子であってもよい。 The optical element 6 may be a light emitting element that converts an electric signal into an optical signal, or may be a light receiving element that converts an optical signal into an electric signal. As the light emitting element, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) or the like can be used. Further, as the light receiving element, for example, a photodiode (PD: Photo Diode) or the like can be used. Alternatively, the optical element 6 may be a light receiving / receiving element having both a light emitting unit and a light receiving unit.

光素子６は、複数の接続電極６ａを有している。光素子６は、これらの複数の接続電極６ａのそれぞれが複数の第１電極２のそれぞれと電気的に接続されるように表面実装されている。また、光素子６は、その下面に発光部６ｂまたは受光部６ｂを有しており、その発光部６ｂまたは受光部６ｂがミラー部５ｅと対向している。 The optical element 6 has a plurality of connection electrodes 6a. The optical element 6 is surface-mounted so that each of the plurality of connection electrodes 6a is electrically connected to each of the plurality of first electrodes 2. Further, the optical element 6 has a light emitting portion 6b or a light receiving portion 6b on the lower surface thereof, and the light emitting portion 6b or the light receiving portion 6b faces the mirror portion 5e.

光素子６は、その接続電極６ａが、例えば、導電性の接合部材を介した接合、あるいはバンプ接合等によって第１電極２と電気的に接続される。なお、バンプ接合とは、第１電極２および接続電極６ａの少なくとも一方をバンプ状にし、これらを、接合部材を介さずに直接接触させ、熱圧着によって、または超音波によって、接合させたものである。このようなバンプ接合を用いた場合、隣接するバンプ接合間のショートをさらに低減でき、電子素子７を含む電気回路の電気的特性をさらに長期にわたって良好に維持することができる。また、バンプ接合の場合、半田を用いないため、フラックス洗浄が不要となり、発光部６ｂまたは受光部６ｂにフラックス洗浄時に汚れが付着するのを有効に低減できる。 The connection electrode 6a of the optical element 6 is electrically connected to the first electrode 2 by, for example, bonding via a conductive bonding member, bump bonding, or the like. In the bump bonding, at least one of the first electrode 2 and the connection electrode 6a is formed into a bump shape, and these are directly contacted without passing through a bonding member and bonded by thermocompression bonding or ultrasonic waves. is there. When such a bump junction is used, a short circuit between adjacent bump junctions can be further reduced, and the electrical characteristics of the electric circuit including the electronic element 7 can be maintained satisfactorily for a longer period of time. Further, in the case of bump bonding, since solder is not used, flux cleaning becomes unnecessary, and it is possible to effectively reduce the adhesion of dirt to the light emitting portion 6b or the light receiving portion 6b during flux cleaning.

図３〜図６に示すように、光素子６と基板１の第１面との距離は、ソルダーレジスト層４の厚さよりも短くしてもよい。つまり、光素子６の下面は、ソルダーレジスト層４の上面よりも低い位置にあってもよい。この場合、光素子６の下面に位置する発光部６ｂまたは受光部６ｂの周囲をソルダーレジスト層４で取り囲むことができる。その結果、光素子６と光導波路５との光接続部分に、外部から不要な光が侵入することを低減でき、光接続をさらに良好にすることができる。 As shown in FIGS. 3 to 6, the distance between the optical element 6 and the first surface of the substrate 1 may be shorter than the thickness of the solder resist layer 4. That is, the lower surface of the optical element 6 may be located lower than the upper surface of the solder resist layer 4. In this case, the solder resist layer 4 can surround the light emitting portion 6b or the light receiving portion 6b located on the lower surface of the optical element 6. As a result, it is possible to reduce the intrusion of unnecessary light from the outside into the optical connection portion between the optical element 6 and the optical waveguide 5, and the optical connection can be further improved.

電子装置１００は、第１領域１ａを取り囲むソルダーレジスト層４の開口内に、光導波路５で伝送される光に対して光透過性を有する透光性樹脂８を有しており、この透光性樹脂８が第１領域１ａと光素子６との隙間を埋めていてもよい。この場合、光素子６と第１電極２との電気的な接続の信頼性をさらに高めることができる。 The electronic device 100 has a translucent resin 8 having light transmission to the light transmitted by the optical waveguide 5 in the opening of the solder resist layer 4 surrounding the first region 1a, and the translucent resin 8 is provided. The sex resin 8 may fill the gap between the first region 1a and the optical element 6. In this case, the reliability of the electrical connection between the optical element 6 and the first electrode 2 can be further improved.

このような透光性樹脂８としては、例えば、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂等を使用することができる。透光性樹脂８の屈折率は、コア部５ｂの屈折率よりも小さくてもよい。このような構成によって、光素子６とコア部５ｂとの間で良好に光信号を伝送させることができる。なお、透光性樹脂８の屈折率は、例えば１．４５以上１．５５以下に設定される。 As such a translucent resin 8, for example, an epoxy resin, a silicone resin, or the like can be used. The refractive index of the translucent resin 8 may be smaller than the refractive index of the core portion 5b. With such a configuration, an optical signal can be satisfactorily transmitted between the optical element 6 and the core portion 5b. The refractive index of the translucent resin 8 is set to, for example, 1.45 or more and 1.55 or less.

また、電子装置１００のＺ軸方向に平行な断面において、光素子６のＺ軸に直交する方向の長さをＬとしたときに、光素子６とソルダーレジスト層４の開口の内周面との距離は、０．０１×Ｌ以上としてもよい。この場合、光素子６とソルダーレジスト層４との間に透光性樹脂８を充填しやすくなる。 Further, in a cross section parallel to the Z-axis direction of the electronic device 100, when the length in the direction orthogonal to the Z-axis of the optical element 6 is L, the optical element 6 and the inner peripheral surface of the opening of the solder resist layer 4 The distance of may be 0.01 × L or more. In this case, the translucent resin 8 can be easily filled between the optical element 6 and the solder resist layer 4.

本開示の電子装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、以下のような変形例であってもよい。 The electronic device of the present disclosure is not limited to the above embodiment, and various changes, improvements, and the like can be made without departing from the gist of the present disclosure. For example, the following modification may be used.

図７は、第２実施形態の電子装置２００の要部拡大断面図である。図７において、第１実施形態の電子装置１００と同じ構成のものには同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。電子装置２００は、第１領域１ａに搭載されている光素子２６の側面が、下面との成す角θ_１が鋭角である第１傾斜面２６ｃを有する点で、第１実施形態の電子装置１００と異なっている。また、この光素子２６の下側の部位は、第１領域１ａに設けられた透光性樹脂８に埋め込まれており、透光性樹脂８が第１傾斜面２６ｃの一部を覆っている。このような構成によって、光素子２６が透光性樹脂８でしっかりと固定され、光素子２６と第１電極２との接続信頼性をより高めることができる。 FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device 200 of the second embodiment. In FIG. 7, the same components as those of the electronic device 100 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The electronic device 200 has the electronic device 100 of the first embodiment in that the side surface of the optical element 26 mounted on the first region 1a has a first inclined surface 26c having an acute _{angle θ 1 formed with the lower surface.} Is different. Further, the lower portion of the optical element 26 is embedded in the translucent resin 8 provided in the first region 1a, and the translucent resin 8 covers a part of the first inclined surface 26c. .. With such a configuration, the optical element 26 is firmly fixed by the translucent resin 8, and the connection reliability between the optical element 26 and the first electrode 2 can be further improved.

なお、第１傾斜面２６ｃは、光素子２６の全部の側面にある必要はなく、一部の側面にあってもよい。例えば、光素子２６の平面視形状が四角形状の場合、４つの側面のうち、１つの側面だけが第１傾斜面２６ｃを有していてもよく、２つの側面だけ、あるいは全部の側面が第１傾斜面２６ｃを有していてもよい。 The first inclined surface 26c does not have to be on all the side surfaces of the optical element 26, but may be on a part of the side surfaces. For example, when the optical element 26 has a rectangular shape in a plan view, only one of the four side surfaces may have the first inclined surface 26c, and only two side surfaces or all the side surfaces are the first. It may have one inclined surface 26c.

図８は、第３実施形態の電子装置３００の要部拡大断面図である。図８において、第１実施形態の電子装置１００と同じ構成のものには同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。電子装置３００は、第１領域１ａに搭載されている光素子３６の側面が、下面との成す角θ_２が鈍角である第２傾斜面３６ｄを有する点で、第１実施形態の電子装置１００と異なっている。このような構成によって、光素子３６とソルダーレジスト層３４との間に透光性樹脂８を充填しやすくなり、透光性樹脂８内に空隙が生じることをより低減できる。 FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device 300 of the third embodiment. In FIG. 8, the same components as those of the electronic device 100 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The electronic device 300 has the electronic device 100 of the first embodiment in that the side surface of the optical element 36 mounted on the first region 1a has _{a second inclined surface 36d having an obtuse angle θ 2 formed with the lower surface.} Is different. With such a configuration, it becomes easy to fill the translucent resin 8 between the optical element 36 and the solder resist layer 34, and it is possible to further reduce the occurrence of voids in the translucent resin 8.

さらに、この第２傾斜面３６ｄに対向するソルダーレジスト層３４の側面（開口の内周面）は、ソルダーレジスト層３４の下面との成す角θ_３が鋭角の第３傾斜面３４ａを有していてもよい。このような構成によって、第２傾斜面３６ｄとそれに対向する第３傾斜面３４ａとを平行に近づけることができる。その結果、光素子３６と第３傾斜面３ａとの間に位置する透光性部材８が、熱膨張等によって光素子３６の各部位に与える応力を均一に近づけることができる。その結果、光素子３６に歪が生じるのを低減でき、光素子３６の動作を安定に維持できる。 Further, the side surface (inner peripheral surface of the opening) of the solder resist layer 34 facing the second inclined surface 36d has a third inclined surface 34a having an acute _{angle θ 3 with the lower surface of the solder resist layer 34.} You may. With such a configuration, the second inclined surface 36d and the third inclined surface 34a facing the second inclined surface 36d can be brought close to each other in parallel. As a result, the translucent member 8 located between the optical element 36 and the third inclined surface 3a can uniformly bring the stress applied to each portion of the optical element 36 due to thermal expansion or the like. As a result, distortion of the optical element 36 can be reduced, and the operation of the optical element 36 can be stably maintained.

なお、第２傾斜面３６ｄは、光素子３６の全部の側面にある必要はなく、一部の側面にあってもよい。例えば、光素子３６の平面視形状が四角形状の場合、４つの側面のうち、１つの側面だけが第２傾斜面３６ｄを有していてもよく、２つの側面だけ、あるいは全部の側面が第２傾斜面３６ｄを有していてもよい。特に、光素子３６の発光部または受光部への応力を低減して、光素子３６の動作をより安定に維持するという観点からは、光素子３６の発光部または受光部に近い側面が第２傾斜面３６ｄを有していてもよい。 The second inclined surface 36d does not have to be on all the side surfaces of the optical element 36, but may be on a part of the side surfaces. For example, when the optical element 36 has a rectangular shape in a plan view, only one of the four side surfaces may have the second inclined surface 36d, and only two side surfaces or all the side surfaces are the first. It may have 2 inclined surfaces 36d. In particular, from the viewpoint of reducing the stress on the light emitting portion or the light receiving portion of the optical element 36 and maintaining the operation of the optical element 36 more stably, the side surface of the optical element 36 close to the light emitting portion or the light receiving portion is the second. It may have an inclined surface 36d.

図９は、第４実施形態の電子装置４００の要部拡大断面図である。図９において、第１実施形態の電子装置１００と同じ構成のものには同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。電子装置４００は、第１領域１ａに搭載されている光素子４６の対向する側面の一方が第１傾斜面４６ｃを有するとともに、対向する側面の他方が第２傾斜面４６ｄを有する点で、第１実施形態の電子装置１００と異なっている。第１傾斜面４６ｃは第２実施形態の電子装置２００の第１傾斜面２６ｃと同様の構成である。第２傾斜面４６ｄは第３実施形態の電子装置３００の第２傾斜面３６ｄと同様の構成である。このような構成によって、第１傾斜面４６ｃと第２傾斜面４６ｄの両方の効果を有するものとなる。 FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electronic device 400 of the fourth embodiment. In FIG. 9, the same components as those of the electronic device 100 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The electronic device 400 has a first inclined surface 46c on one side of the optical element 46 mounted on the first region 1a and a second inclined surface 46d on the other side. It is different from the electronic device 100 of one embodiment. The first inclined surface 46c has the same configuration as the first inclined surface 26c of the electronic device 200 of the second embodiment. The second inclined surface 46d has the same configuration as the second inclined surface 36d of the electronic device 300 of the third embodiment. With such a configuration, it has the effects of both the first inclined surface 46c and the second inclined surface 46d.

図１０は、第５実施形態の電子装置における光電気配線基板５００ａの平面図である。図１０において、第１実施形態の電子装置１００と同じ構成のものには同じ符号を付しており、詳細な説明は省略する。光電気配線基板５００ａは、平面視したときに、第１領域１ａを取り囲むソルダーレジスト層５４の内周に複数の凹部および複数の凸部の少なくとも一方を有している点で、第１実施形態の電子装置１００の光電気配線基板１００ａと異なっている。このような構成によって、ソルダーレジスト層５４の開口内に設けられる透光性樹脂とソルダーレジスト層５４の内周面との密着性を高めることができる。また、ソルダーレジスト層５４の熱膨張等によって生じる光素子６と光導波路５との光軸のずれを低減することができる。 FIG. 10 is a plan view of the optical electrical wiring board 500a in the electronic device of the fifth embodiment. In FIG. 10, the same components as those of the electronic device 100 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The first embodiment has the optical electrical wiring board 500a having at least one of a plurality of concave portions and a plurality of convex portions on the inner circumference of the solder resist layer 54 surrounding the first region 1a when viewed in a plan view. It is different from the optical electrical wiring board 100a of the electronic device 100 of the above. With such a configuration, the adhesion between the translucent resin provided in the opening of the solder resist layer 54 and the inner peripheral surface of the solder resist layer 54 can be improved. Further, it is possible to reduce the deviation of the optical axis between the optical element 6 and the optical waveguide 5 caused by thermal expansion of the solder resist layer 54 or the like.

１：基板
１ａ：第１領域
２：第１電極
３：第２電極
４、３４、５４：ソルダーレジスト層
３４ａ：第３傾斜面
５：光導波路
６、２６、３６、４６：光素子
６ａ：接続電極
２６ｃ、４６ｃ：第１傾斜面
３６ｄ、４６ｄ：第２傾斜面
１００、２００、３００、４００：電子装置 1: Substrate 1a: First region 2: First electrode 3: Second electrode 4, 34, 54: Solder resist layer 34a: Third inclined surface 5: Optical waveguide 6, 26, 36, 46: Optical element 6a: Connection Electrodes 26c, 46c: 1st inclined surface 36d, 46d: 2nd inclined surface 100, 200, 300, 400: Electronic device

Claims

A substrate having a first surface and
A plurality of first electrodes arranged on the first region of the first surface,
A plurality of second electrodes arranged on a portion of the first surface different from the first region, and
A solder resist layer arranged on the first surface, opened so as to surround the entire first region, and opened so as to surround each of the plurality of second electrodes.
An optical waveguide arranged on the substrate and having an optical input unit or an optical output unit in the first region, and each of the plurality of connection electrodes having a plurality of connection electrodes and each of the plurality of first electrodes It is surface-mounted so as to be electrically connected, and includes an optical element that is optically connected to the optical input unit or the optical output unit.
The distance between the optical element and the first surface is shorter than the thickness of the solder resist layer, and the translucency is located between the first region and the optical element in the opening of the solder resist layer. has a resin,
The side surface of the optical element has an inclined surface having an acute or obtuse angle with the lower surface of the optical element, and the side surface of the solder resist layer facing the inclined surface forms with the lower surface of the solder resist layer. electronics corners that have a sharp inclined surface.

The electronic device according to claim 1, wherein the optical waveguide has a core portion, and the translucent resin has a refractive index smaller than that of the core portion.

The electronic device according to claim 1 or 2, wherein the connection between the plurality of connection electrodes and the plurality of first electrodes is bump bonding.

The electronic device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the solder resist layer has at least one of a plurality of concave portions and a plurality of convex portions on an inner circumference surrounding the first region when viewed in a plan view.