WO2001001176A1 - Photoelectric wiring board, packaging board, and photoelectric wiring board producing method - Google Patents

Description

明 細 書

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

背景技術

近年、 よ り 速い演算処理が可能なコ ン ピュータ の製造を 目 的 と して、 C P Uのク 口 ッ ク 周波数は益々 増大する傾向にあ る。 現在では、 1 G H z オーダーの ク ロ ッ ク 周波数を有する C P Uが出現する に至っている。

と こ ろで、 一般に、 電気素子内部のク ロ ッ ク 周波数が高 く なる につれて、 電気素子外部の素子間信号速度 も高速になる。 従っ て、 コ ン ピュータ の中のプ リ ン ト基板上の銅に よ る電気 配線には高周波電流が流れる部分が存在する こ と にな る ので、 ノ イ ズの発生に よ り 誤動作が生 じた り 、 ま た電磁波が発生 し て周囲に悪影響を与える こ と にも なる。

こ の よ う な問題を解決する ために、 プ リ ン ト 基板上の銅に よ る電気配線の一部を光フ ァ イ バ一又は光導波路に よ る光配 線に置き換え、 電気信号の代わ り に光信号を利用する こ と が 行われている。 なぜな ら 、 光信号の場合は、 ノ イ ズ及び電磁 波の発生を抑え られるからである。

しか しなが ら 、 電気配線基板には電気配線が形成されてお り 、 こ の電気配線に よ って電気配線基板表面は非常に大き な 凹凸状になっている。 光配線は凹凸の影響を受けやす く 、 そ の結果光信号の伝搬損失が大き く なる こ と も考え られる。

一方、 電気配線の一部を光配線に置き換え、 電気信号及び 光信号を伝播させる光電気配線基板は、 その使用 目 的からす れば、 高密度実装又は小型化 されている こ と が望ま しい。 発明の開示

本発明は、 上記事情に鑑みてな された も ので、 高密度実装 又は小型化が可能で、 高い効率にて光信号を伝播する こ と が でき る光電気配線基板、 実装基板及び光電気配線基板の製造 方法を提供する こ と を 目 的 と している。

本発明の第 1 の視点は、 貫通孔が形成された電気配線基板 と 、 該電気配線基板を積層 し光を伝播する コ ア と 前記コ アを 挟むク ラ ッ ド と か ら なる光配線層 と 、 を具備する光電気配線 基板であっ て、 前記電気配線基板は、 第 1 の面に形成された 電気配線 と 、 前記電気配線 と 電気的に接続され、 前記第 1 の 面の前記貫通孔周辺に設け られ、 光部品を設置する ための設 置手段 と 、 を有 し、 前記コ アは、 前記電気配線基板に沿った 第 1 の方向に光を伝播する第 1 の導波路 と 、 前記第 1 の導波 路 と 交差する導波路であっ て、 一部が前記貫通孔内に設け ら れ、 前記電気配線基板に垂直な第 2 の方向に光を伝播する第 2 の導波路 と 、 を有する こ と 、 を特徴と する光電気配線基板 である。

本発明の第 2 の視点は、 第 1 の視点に係る基板であって、 前記第 1 の導波路 と 第 2 の導波路 と が交差する部位に設け ら れ、 一方の導波路を伝播する光を他方の導波路に向けて反射 する ミ ラー と 、 を さ ら に具備する こ と を特徴 と する も のであ る。

本発明の第 3 の視点は、 第 2 の視点に係る基板であって、 前記第 2 の導波路の一端は、 前記第 1 の面に露出 している こ と を特徴と する も のである。

本発明の第 4 の視点は、 第 2 の視点に係る基板であって、 前記第 2 の導波路の一端 と 接続され、 前記第 1 の面に設け ら れた集光 レ ンズを さ ら に具備する こ と を特徴 と する も のであ る。

本発明の第 5 の視点は、 第 2 の視点に係る基板であって、 前記第 2 の導波路は、 前記第 1 の面から該第 1 の面に対 して 反対側の第 2 の面にかけて、 或いは前記第 2 の面から前記第 1 の面にかけて先細 り の形状を有する こ と を特徴とする もの である。

本発明の第 6 の視点は、 貫通孔が形成 された電気配線基板 と 、 該電気配線基板を積層する光配線層 と 、 を具備する光電 気配線基板であっ て、 前記電気配線基板は、 第 1 の面に形成 された電気配線 と 、 前記電気配線 と 電気的に接続され、 前記 第 1 の面の前記貫通孔周辺に設け られた光部品を設置する た め の設置手段 と 、 を有 し、 前記光配線層は、 前記電気配線基 板に沿った方向に光を伝播する コ ア と 、 前記コ アを挟むク ラ ッ ド と 、 を有する こ と 、 を特徴 と する光電気配線基板である。 本発明の第 7 の視点は、 第 6 の視点に係る基板であって、 前記光配線層に設け られ、 前記コ アを伝播する光を前記貫通 孔に向けて反射する ミ ラー と 、 を さ ら に具備する こ と を特徴 とする ものである。

本発明の第 8 の視点は、 第 1 又は第 6 の視点に係る基板で あって、 前記電気配線と 電気的に接続され、 前記第 1 の面に 設け られた電気部品を設置するための設置手段を さ ら に有す る こ と を特徴 とする ものである。

本発明の第 9 の視点は、 第 2 又は第 7 の視点に係る基板で あっ て、 前記電気配線は複数の層から な り 、 前記貫通孔の内 部には前記複数の層間を電気的に接続する接続手段が設け ら れてレヽる こ と 、 を特徴と する ものである。

本発明の第 1 0 の視点は、 第 2 又は第 7 の視点に係る基板 であって、 前記設置手段は、 該設置手段に発光素子或いは受 光素子を設置 した場合に、 該発光素子の発光面或いは受光素 子の受光面が前記第 2 の導波路の中心軸上に配置される よ う に設け られている こ と を特徴と する も のである。

本発明の第 1 1 の視点は、 前記第 1 の視点又は第 6 の視点 に係る光電気配線基板に電気部品を実装 した実装基板である。

本発明の第 1 2 の視点は、 前記第 2 又は第 7 の視点に係る 光電気配線基板に光部品を実装 した実装基板である。

本発明の第 1 3 の視点は、 第 1 の面に電気配線を有する電 気配線基板に貫通孔を形成する工程と 、 前記第 1 の面に対 し て反対側の第 2 の面にコ ア と該コ アを囲むク ラ ッ ドから成る 光配線層を張 り 合わせる工程と 、 前記光配線層に、 前記コア を伝播する光を前記貫通孔に向けて反射する 、 或いは前記貫 通孔を通過 して入射 した光を前記コ アの向けて反射する ミ ラ 一を形成する工程と 、 を具備する こ と を特徴と する光電気配 線基板製造方法である。

本発明の第 1 4 の視点は、 第 1 の面に電気配線を有する電 気配線基板に第 1 の貫通孔を形成する工程と 、 前記第 1 の貫 通孔を ク ラ ッ ドで満たす工程と 、 前記第 1 の面に対 して反対 側の第 2 の面に第 1 のコ ア と該第 1 の コ ア を囲むク ラ ッ ドか ら成る光配線層を張 り 合わせる工程と 、 前記第 1 の貫通孔の 内径よ り 小 さ い内径を有 し、 前記電気配線基板 と 前記第 1 の コ ア及び該第 1 の コ ア を囲む前記ク ラ ッ ド と を貫通する第 2 の貫通孔を前記第 1 の貫通孔の中心部に形成する工程と 、 前 記第 2 の貫通孔を第 2 の コ アで満た し前記電気配線基板に対 して鉛直方向の導波路を形成する 工程と 、 前記第 1 の コ ア と 前記第 2 のコ ア と が交差する部位に、 一方の コ アを伝播する 光を他方のコアに向けて反射する ミ ラーを形成する工程と 、 を具備する こ と を特徴 と する光電気配線基板製造方法である。

本発明の第 1 5 の視点は、 第 1 の面に電気配線を有する電 気配線基板に第 1 の貫通孔を形成する工程と 、 前記第 1 の貫 通孔をク ラ ッ ドで満たす工程と 、 第 1 の コ ア と該第 1 のコ ア を囲むク ラ ッ ドか ら成る光配線層を前記第 1 の面に対 して反 対側の第 2 の面に沿っ て形成する工程と 、 前記第 1 の貫通孔 の内径よ り 小さ い内径を有 し、 前記電気配線基板と 前記第 1 のコ ア及び該第 1 の コ アを囲む前記ク ラ ッ ド と を貫通する第

2 の貫通孔を前記第 1 の貫通孔の中心部に形成する工程と 、 前記第 2 の貫通孔を第 2 の コ アで満た し前記電気配線基板に 対 して鉛直方向の導波路を形成する工程と 、 前記第 1 のコア と 前記第 2 のコ ア と が交差する部位に、 一方の コ ア を伝播す る光を他方の コ アに向けて反射する ミ ラーを形成する工程と 、 を具備する こ と を特徴と する 光電気配線基板製造方法であ る。

本発明の第 1 6 の視点は、 第 1 4 又は第 1 5 の視点に係る 製造方法であって、 前記第 1 の面側の前記第 2 の コ アの一端 に、 集光 レ ンズを形成する 工程を さ ら に具備する こ と を特徴 と する ものである。

こ の様な構成に よれば、 高密度実装又は小型化が可能で、 高い効率にて光信号を伝播する こ と ができ る 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を実現する こ と がで き る 。

本発明に係る実施の形態には種々 の段階の発明が含まれて お り 、 開示 される複数の構成要件におけ る適宜な組み合わせ に よ り 種々 の発明が摘出 され得る。 例えば、 実施の形態に示 される全構成要素か ら幾つかの構成要件が省略 される こ と で 発明が抽出 された場合、 その抽出 された発明 を実施する場合 には省略部分が周知慣用技術で適宜補われる も のである。 図面の簡単な説明

図 1 は、 光部品実装側から見た光 · 電気配線基板 1 0 を示 してレヽ る。

図 2 は、 光部品実装側 と は反対側から見た光 · 電気配線基 板 1 0 を示 している。

図 3 は、 図 1 或いは図 2 における C — C (コ アノ ター ン） 方向に沿った断面図を示 している。

図 4 は、 実装 される受光素子 と の光軸合わせを容易にする 光 · 電気配線基板 1 0 の一例を示 している。

図 5 は、 実装 される受光素子 と の光軸合わせを容易にする 光 · 電気配線基板 1 0 の一例を示 している。 図 6 A〜図 6 Hは、 光 ' 電気配線基板 1 0 の製造方法の各 工程を示 した図である。

図 7 A〜図 7 F は、 光 · 電気配線基板 1 0 の製造方法の各 工程を示 した図である。

図 8 A、 図 8 B 、 図 8 C は、 光 · 電気配線基板 1 0 の製造 方法の各工程を示 した図である。

図 9 は、 光 · 電気配線基板 1 0 に受光素子 5 0 の リ ー ド 5 0 1 をハ ンダ付け した実装基板を示 している。

図 1 0 は、 集光 レ ンズ 1 3 を設けた光 ' 電気配線基板 1 0 に受光素子 5 0 の リ ー ド 5 0 1 をハ ンダ付け した実装基板を 示 している。

図 1 1 は、 テーパ形状の光導波路 1 2 1 c を有する光 ' 電 気配線基板 1 0 に発光素子 5 2 の リ ー ド 5 2 1 をハ ンダ付け した実装基板を示 している。

図 1 2 は、 光 · 電気配線基板 6 0 に発光素子 5 2 の リ ー ド 5 2 1 をハ ンダ付け した実装基板を示 している。

図 1 3 は、 光 · 電気配線基板 1 0 の変形例を示 している。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明を実施する ため の最良の形態について、 図面 に従っ て説明する。 なお、 以下の説明において、 略同一の機 能及び構成を有する構成要素については、 同一符号を付 し、 重複説明は必要な場合にのみ行 う 。

ぐ第 1 の実施形態 >

1 — 1 . 光 · 電気配線基板 第 1 の実施形態に係る光 · 電気配線基板の重要な点は、 層 に沿っ た方向に光を伝播する光導波路 と該層 に垂直な方向に 光を伝播する光導波路 と を有する光配線層に、 電気配線を有 し光部品或いは電気部品を実装する基板を積層 した着想にあ る。

図 1 は、 光部品実装側から 見た本実施形態に係る光 · 電気 配線基板 1 0 を示 している。

図 2 は、 光部品実装側 と 反対側か ら見た光 · 電気配線基板 1 0 を示 してレヽる。

図 3 は、 図 1 或いは図 2 におけ る C — C方向に沿った断面 図を示 している。 該図 3 に示すよ う に、 光 · 電気配線基板 1 0 は、 光配線層 1 2 に電気配線基板 1 1 を積層 した構造 と な つている。

光 · 電気配線基板 1 0 は、 電気配線系 と しての電気配線基 板 1 1 、 光配線系 と しての光配線層 1 2 カゝ ら構成 されている。 また、 後述する よ う に、 光 · 電気配線基板 1 0 の電気配線基 板 1 1 上には、 光部品 （ レーザ一ダイ オー ドやフォ ト ダイ ォ ー ド等） や電気部品 （ I C等） ） が実装される （図 9 、 図 1 0 、 図 1 1 参照） 。 以下、 図 1 、 図 2 、 図 3 を参照 しなが ら 、 電気配線基板 1 1 、 光配線層 1 2 の順にその構成について詳 し く 説明する。

電気配線基板 1 1 は、 一方の面に電気配線 （図示せず） が 形成 されている基板である。 こ の電気配線基板 1 1 は、 単層 の絶縁基板でも 、 電気配線と 絶縁層が交互に積層 された多層 配線基板であっ て も 良い。 ま た、 構成材料と して、 ガラ ス布 に樹脂を含浸 させた絶縁基板でも、 ポ リ イ ミ ドフ ィ ルムでも 、 セ ラ ミ ッ ク 基板でも良い。

こ の電気配線基板 1 1 の電気配線が形成さ れた面には、 光 部品 を搭載するパ ッ ド 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 、 並びに、 電 気部品を搭載するパ ッ ド （図示せず） が形成 さ れている。 各 パ ッ ドは、 電気配線 と 電気的接続されてお り 、 該電気配線 と 電気配線基板 1 1 上に設け られる光部品或いは電気部品 と の 電気的接続を取るための も のである。 パ ッ ドの数は、 設置す る光部品等が有する端子の数や実装する部品数に よ っ て決定 される。 従っ て、 図 1 に示 した よ う に、 4 つに限定される必 要はな く 、 任意の数であっ て良い。 また、 ノ、。 ッ ド間の間隔に ついて も、 実装する光部品等の端子の間隔に対応 させた任意 の間隔でよい。 さ ら に、 ノ、。 ッ ドの形状について も 同様である。 すなわち、 パ ッ ドは設置する光部品の接続端子の形状に よ つ て決定される。 従っ て、 図 1 に示 した よ う に、 円形に限定さ れる必要はな く 、 任意の形状であっ て良い。 一般的には、 光 部品 と の接続のためのはんだボールや金属 リ 一 ド等に合わせ た形状が考え られる。

なお、 基板 1 1 は、 後述する鉛直方向導波路 1 2 0 b 及び 鉛直方向ク ラ ッ ド 1 2 1 b を形成するための孔を有 している。 また、 基板 1 1 が複数層か ら な る電気配線を有する場合には、 導電性向上の観点か ら 、 各電気配線の層間に導体層を設け る 構成であっても よい。

光配線層 1 2 は、 電気配線基板 1 1 の他方の面に積層 され てお り 、 光信号を伝搬させる光導波路 と して の コ ア 1 2 0 と 、 コ ア 1 2 0 よ り 低い屈折率を有 しコ ア 1 2 0 を埋没 させる ク ラ ッ ド 1 2 1 と 、 コ ア 1 2 0 中を伝播する光を反射するため の ミ ラー 1 2 3 と を有 してレ、る。

コ ア 1 2 0 は、 電気配線基板 1 1 に沿って光を伝播する水 平方向導波路 1 2 0 a と 基板 1 1 と 光配線層 1 2 と の積層方 向、 すなわち基板 1 1 に対 して鉛直方向に光を伝播する鉛直 方向導波路 1 2 O b を有 している。 こ の二方向の導波路の形 成方法は後述する。 コ ア 1 2 0 の材質 と しては、 例えばフ ッ 素系ポ リ イ ミ ド樹脂ある いはフ ッ素化エポキ シ樹脂な ど導波 すべき 波長に好適な屈折率を有する樹脂を選択する こ と がで き る。

ク ラ ッ ド 1 2 1 は、 コ ア 1 2 0 が有する水平方向導波路 1 2 0 a を埋没 させる水平方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 a と 、 同 じ く コ ァ 1 2 0 が有する鉛直方向導波路 1 2 0 b を埋没 させる鉛直 方向 ク ラ ッ ド 1 2 l b と を有 している。 上述 した よ う に、 ク ラ ッ ド 1 2 1 は、 コ ア 1 2 0 よ り も低い屈折率を有 してレ、る。 従って、 コ ア 1 2 0 の一部力 ら入射 した光は、 コ ア 1 2 0 と ク ラ ッ ド 1 2 1 と の境界面で反射を繰 り 返 し、 コ ア 1 2 0 中 を伝播 してレ、 く 。 ク ラ ッ ド 1 2 1 の材質と しては、 例えばフ ッ素化ポ リ イ ミ ド系樹脂またはフ ッ素化エポキシ系樹脂等が 考え られる。

なお、 水平方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 a と鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 b と のなす角 Θ (すなわち、 水平方向導波路 1 2 0 a と i 直方向導波路 1 2 0 b と のなす角） は、 所望する光伝播経路 に応 じて決定される。 本実施形態及び後述する第 2 の実施形 態では、 e = 9 o ° の場合を例 と して説明 を行 う 。 また、 鉛 直方向導波路 1 2 0 b 及び鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b の一端 は、 図 1 に示すよ う に、 基板 1 1 の光部品等を実装する実装 面において露出 した構成 と なっ ている。

ミ ラ ー 1 2 3 は、 水平方向導波路 1 2 0 a と 鉛直方向導波 路 1 2 0 b と が交差する部位に形成 されてお り 、 一方の導波 路か ら入射する光を他方の導波路へ と 反射する反射鏡であ る。 従っ て、 ミ ラ一 1 2 3 の角度は、 水平方向導波路 1 2 0 a と 鉛直方向導波路 1 2 0 b と のなす角 に依存 し、 双方の導波路 間で適切に光が反射 される角度にて形成される。 例えば、 図 3 に示 した光 ， 電気配線基板 1 0 においては、 水平導波路 1 2 0 a と 鉛直導波路 1 2 0 b と 力 0 度をなすよ う に形成さ れている から 、 ミ ラ一 1 2 3 は各導波路の軸 と 4 5 度を成す よ う に形成されている。

こ の ミ ラ一 1 2 3 は、 9 0 度刃 を持つダイ シ ング加工ある いは R I E等の ドライ エ ッ チングによ る斜めエ ッチングに よ つ て形成 される。 具体的な形成方法については後述するが、 ミ ラー 1 2 3 は光配線を設けた基準位置を基に形成 されるた め、 光配線の コ ア と の位置精度は非常に高いもの と な る。

なお、 ミ ラー 1 2 3 の界面 （コ ア 1 2 0 と 反対側の面） は、 コ ア 1 2 0 よ り 屈折率の低い樹脂を接触させる 力 空気 と接 触させる。 その他、 当該界面に金属薄膜を形成 して も 良い。

次に 、 光 · 電気配線基板 1 0 上に実装 さ れる 光部品 と 該 光 · 電気配線基板 1 0 と の光軸合わせについて説明する。

図 3 に示 した光 · 電気配線基板 1 0 上には、 光部品或いは 電気部品が実装 される。 例えば、 光 · 電気配線基板 1 0 に受 光素子 5 0 を実装 した実装基板を図 9 に示す。

図 9 に示すよ う に、 水平方向導波路 1 2 0 a の一端か ら入 射 した光 L は、 ミ ラー 1 2 3 に よ っ て鉛直方向導波路 1 2 0 b へ反射される。 そ して、 鉛直方向導波路 1 2 O b を伝播 し た光 L は、 受光素子 5 0 の受光面へ と 入射する。 こ の様な構 成に よ っ て光部品 と 光 · 電気配線基板 1 0 と の間で光情報の や り 取 り をする実装基板においては、 光部品 と 光 · 電気配線 基板 1 0 と の光軸あわせが重要である。

こ の光部品 と 光 · 電気配線基板 1 0 と の光軸合わせを容易 にするために、 例えば次に示すよ う な構成を有する変形例が 考え られる。

図 4 は、 光 · 電気配線基板 1 0 と 該光 · 電気配線基板 1 0 に実装 される受光素子 と の光軸合わせを容易 にする例を示 し てい る 。 こ の例は、 鉛直方向導波路 1 2 0 b の光部品実装面 側の一端に集光 レ ンズ 1 3 を設置 した点をその特徴と してい る。 図 4 に示す光 · 電気配線基板 1 0 では、 鉛直方向導波路 1 2 O b を伝播 した光は レ ン ズ 1 3 に よ っ て集光 される 力 ら (図 1 0 参照） 、 よ り 高精度の光軸あわせを実現する こ と が でき る。

一方、 図 4 に示す光電気配線基板 1 0 に発光素子を実装 し た場合に も光軸あわせの効果は期待でき る。 すなわち、 発光 素子か ら発せ られた レーザ光は、 集光 レ ンズ 1 3 にて鉛直方 向導波路 1 2 0 b の光軸に集め られる こ と になる。 従っ て、 例えば、 レーザ光が鉛直方向導波路 1 2 0 b の光軸からずれ て集光 レ ンズ 1 3 に入射 した場合であっ て も 、 高精度の光軸 あわせが実現されている。

図 5 は、 光 · 電気配線基板 1 0 と該光 · 電気配線基板 1 0 に実装 される発光素子 と の光軸合わせを容易にする例を示 し ている。 こ の例に示す光 · 電気配線基板 1 0 の特徴は、 その 径が光部品実装面から ミ ラー 1 2 3 に行く に従って小 さ く な る よ う なテ一パ形状の鉛直方向導波路 1 2 0 c を有する点で ある。 こ の様なテーパ形状の鉛直方向導波路 1 2 0 c であれ ば、 該導波路 1 2 0 c を伝播する光は光部品実装面か ら ミ ラ 一 1 2 3 に進むに従っ て集光 さ れる か ら （図 1 1 参照） 、 よ り 高精度の光軸あわせを実現する こ と ができ る。

(光 · 電気配線基板の製造方法 1 )

次に、 本実施形態に係る光 ， 電気配線基板 1 0 の第 1 の製 造方法について、 コ ア 1 2 0 (すなわち、 水平方向導波路 1 2 0 a 及び鉛直方向導波路 1 2 0 b ) と ク ラ ッ ド 1 2 1 (す なわち、 水平方向ク ラ ッ ド 1 2 1 a 及び鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b ) に焦点を当てて、 図 6 A〜図 6 Hを参照 しなが ら説 明する。

図 6 A〜図 6 Hは、 光 · 電気配線基板 1 0 の製造方法の各 工程を示 した図であ り 、 実行順に並べられている。

まず、 図 6 Aに示す様に、 電気配線並びにパ ッ ド 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 (但 し、 ノ ッ ド 1 4 、 1 6 については図示せ ず。 ） を有する 1 2 5 _μ ηι 厚のポ リ イ ミ ド基板である電気配 線基板 1 1 に、 レーザにて l O O ju m の貫通孔 （スルーホー ル） 3 0 を開ける。 なお、 図 6 Aにおいては、 貫通孔 （ス ル 一ホール） 3 0 に よ ってあたかも電気配線基板 1 1 が分割 さ れてレ、る よ う に図示 されている が、 これはわか り やすく する ための便宜上の表示であ る。 言 う までも ないが、 貫通孔 （ス ルーホール） 3 0 は、 例えば図 1 に示すよ う に単な る貫通孔 である （以下、 図 7 A、 図 8 Aについて も 同様である） 。

次に、 図 6 B に示す よ う に、 電気配線基板 1 1 の貫通孔 (ス ルーホール） 3 0 の内面を、 例えば屈折率 1 . 5 2 に調 整 したフ ッ素化エポキシ樹脂である鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b で埋め、 2 0 0 °Cで硬化させる。

次に、 図 6 C に示すよ う に、 電気配線基板 1 1 のパ ッ ドが 形成 されていない側の面に、 屈折率 1 . 5 2 に調整 したフ ッ 素化エポキシ樹脂を塗布する。 その後、 塗布 したフ ッ素化工 ポキ シ樹脂を を 2 0 0 °Cで硬化 させ、 例えば膜厚を 2 0 μ m と して、 水平方向ク ラ ッ ド 1 2 1 a の一部を形成する。

次に、 屈折率 1 . 5 3 に調整 したフ ッ素化エポキシ樹脂を 塗布 し、 2 0 0 °Cで硬化させ、 8 m 厚と し、 定法によ り ド ライ エ ッチングにて図 6 D に示す水平方向導波路 1 2 0 a を 形成する。 こ の と き の水平方向導波路 1 2 0 a の幅は、 例え ば 8 m である。

次に、 図 6 E に示すよ う に、 屈折率 1 . 5 2 に調整 したフ ッ素化エポキシ樹脂を水平方向導波路 1 2 0 a に塗布する。 その後、 塗布 したフ ッ素化エポキシ樹脂を硬化 させ、 例えば 膜厚を 2 0 μ πι と して、 水平方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 a の残 り の 部分を形成する。

以上の構成によ り 、 光配線層 1 2 が完成する。 続いて、 図 6 F に示すよ う に、 エキシマ レーザにて、 鉛直 方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b にて埋め ら れた貫通孔 （ ス ルーホー ル） 3 0 の 中心部分に、 該貫通孔 （ス ルーホ ール） 3 0 の内 径よ り も小 さ い内径を持つ貫通孔 （ス ルーホール） 3 2 を開 け る。 その結果、 貫通孔 （ス ルーホール） 3 2 の側面は、 鉛 直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b に よ って被覆される こ と になる。

なお、 図 5 に示 したテーパ形状を有する光導波路 1 2 1 c を形成する場合には、 図 6 F に示 した工程において、 レーザ 加工時に レーザ光を光学系にて絞 り 込み、 該 レーザ光を光部 品等の実装面側か ら照射する こ と に よ り 、 図 5 に示 した鉛直 方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 c の形状に対応 した貫通孔 （ス ルーホー ル） 3 2 を形成する こ と ができ る。

次に 、 図 6 G に示す よ う に、 電気配線基板 1 1 の貫通孔 (ス ルーホール） 3 2 を、 水平方向導波路 1 2 0 a と 同 じ材 料のフ ッ素化エポキシ樹脂で埋める。 その後、 該フ ッ素化工 ポキシ樹脂を 2 0 0 °Cで硬化する こ と によ り 、 鉛直方向導波 路 1 2 0 b を形成する こ と ができ る。

次に、 図 6 Hに示すよ う に、 水平方向導波路 1 2 0 a と鉛 直方向導波路 1 2 0 b と が交差する部位に、 9 0 度刃 によ る ダイ シ ング加工或いは R I E の斜めエ ッチングに よ っ て、 電 気配線基板 1 1 の面に対 して 4 5 度の面を持つ ミ ラー 1 2 3 を形成する。 こ の ミ ラー 1 2 3 は、 ス ノ ッ タ 、 蒸着な どに よ つて、 金属反射膜を有する ミ ラーに して も 良い。 ミ ラー 1 2 3 の形成は、 電気配線基板 1 1 が光配線層 1 2 と の接着面に おいて有する ァ ライ メ ン トマーク （図示せず） を基準と して 実行される。

なお、 図 4 で示 した レ ン ズ 1 3 は、 T g 或いは融点が低く 、 鉛直方向導波路 1 2 0 b と 同 じ屈折率であ り 、 感光性を有す るァ ク リ ノレ系樹脂の矩形パタ ー ンを光ス ルーホール の露出部 上に形成 し、 2 0 0 °Cにて溶融 させる こ と に よ り 容易に形成 でき る。

(光 · 電気配線基板の製造方法 2 )

次に、 本実施形態に係る光 ， 電気配線基板 1 0 の第 2 の製 造方法について、 第 1 の製造方法 と 同 じ く コ ア 1 2 0 と ク ラ ッ ド 1 2 1 に焦点を当てて、 図 7 A〜図 7 F を参照 しなが ら 説明する。 第 1 の製造方法 と 大き く 異な る点は、 光配線層 1 2 を電気配線基板 1 1 に直接形成せずに、 別途形成 された光 配線層 1 2 と 電気配線基板 1 1 と を張 り 合わせる こ と である。

図 7 A〜図 7 F は、 光 ' 電気配線基板 1 0 の製造方法の各 工程を示 した図であ り 、 実行順に並べ られている。

まず、 図 7 Aに示すよ う に、 電気配線 （図示せず） 並びに ノ ッ ド 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 (但 し、 ノ ッ ド 1 4 、 1 6 に ついては図示せず。 ） 、 3 0 0 μ ιη 径の貫通孔 （ ス ルーホー ル） 3 0 を有するガ ラ ス /ポ リ イ ミ ド多層基板を電気配線基 板 1 1 と して用いる。

次に、 図 7 Β に示す よ う に、 電気配線基板 1 1 の貫通孔 ( ス ルーホール） 3 0 を、 屈折率 1 . 5 2 に調整 したフ ッ素 化エポキシ樹脂で埋める。 その後、 該フ ッ素化エポキシ樹脂 を 2 0 0 °Cで硬化させ、 鉛直方向ク ラ ッ ド 1 2 1 b を得る。

次に、 図 7 C に示すよ う に、 フ イ ノレムィ匕 した光配線層 1 2 を電気配線基板 1 1 へ接着剤 （図示せず） を介 して貼 り 合わ せる。 こ の光配線層 1 1 は、 別途用意 されたシ リ コ ン ウェハ

—上に、 定法にて予め形成された も のであ る。 また光配線層

1 2 を構成する コ ア 1 2 0 には屈折率力 1 . 5 3 、 ク ラ ッ ド 1 2 1 には屈折率が 1 . 5 2 のフ ッ素化エポキ シ樹脂を用い る。 コ ア 1 2 0 のサイ ズは、 例えば 4 0 μ m X 4 0 m であ る。 また、 光配線層 1 2 と 電気配線基板 1 1 と の接着に用い る接着剤の屈折率は、 貫通孔 （ス ル一ホール） 3 0 を埋めた 鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b の屈折率と 同 じも のを用いる。

次に、 図 7 D に示すよ う に、 エキシマ レーザにて、 埋め ら れた貫通孔 （ ス ルーホール） 3 0 の 中心部分に、 該貫通孔 (スルーホール） 3 0 の内径よ り も小 さ い内径を持つ貫通孔 (ス ルーホール） 3 2 を開け る。 その結果、 貫通孔 （ス ルー ホール） 3 2 の側面は、 鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b に よ っ て 被覆 される こ と になる。

なお、 図 5 に示 したテーパ形状を有する光導波路 1 2 1 c を形成する場合には、 第 1 の製造方法で述べた よ う に、 図 7 D に示 した工程において、 レーザ加工時に レ 一ザ光を光学系 にて絞 り 込み、 該 レーザ光を光部品等の実装面側から照射す る。 その結果、 図 5 に示 した鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 c の形 状に対応 した貫通孔 （スルーホール） 3 2 を形成する こ と 力 S でき る。

次に、 図 7 E に示す よ う に、 電気配線基板 1 1 の貫通孔 (ス ルーホール） 3 2 を、 水平方向導波路 1 2 0 a と 同 じ材 料のフ ッ素化エポキシ樹脂で埋め る。 その後、 該フ ッ素化工 ポキシ樹脂を 2 0 0 °Cで硬化する こ と に よ り 、 鉛直方向導波 路 1 2 0 b を形成する こ と ができ る。

次に、 図 7 F に示すよ う に、 水平方向導波路 1 2 0 a と鉛 直方向導波路 1 2 0 b と が交差する部位に、 9 0 度刃 に よ る ダイ シ ング加工或いは R I E の斜めエ ッ チングに よ っ て、 電 気配線基板 1 1 の面に対 して 4 5 度の面を持つ ミ ラー 1 2 3 を形成する。 こ の ミ ラー 1 2 3 は、 ス ノ ッ タ 、 蒸着な どに よ つて、 金属反射膜を有する ミ ラ ーに して も 良い。 なお、 こ の ミ ラー 1 2 3 の形成は、 第 1 の製造方法 と 同様に電気配線基 板 1 1 のァ ライ メ ン トマーク （図示せず） を基準と して実行 される。

また、 図 4 で示 した、 レ ンズの形成は、 T g 或いは融点の 低い、 感光性を有する ァ ク リ ル系樹脂の矩形パタ ー ンを鉛直 方向導波路 1 2 0 b の露出部上に形成 し、 2 0 0 °Cにて溶融 させる こ と に よ り 容易に形成でき る。

(実装基板の製造方法）

次に、 第 1 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 1 0 に光部 品等を実装 した実装基板の製造方法について説明する。

図 9 は、 光 ' 電気配線基板 1 0 に受光素子 5 0 の リ ー ド 5 0 1 をハンダ付け した実装基板を示 している。

図 9 に示すよ う に、 光部品及び電気部品 と 光 · 電気配線基 板 1 0 と の電気的接続は、 半田 5 5 に よ る、 パ ッ ド と 各部品 の金属 リ ー ド 5 0 1 と の半田接合に よ って行われる。 また、 光部品等が金属 リ一 ドを有さ ない場合の電気接続は、 はんだ ボール等によ って行 う 。 図 1 0 は、 集光 レ ンズ 1 3 を設けた光 ， 電気配線基板 1 0 に受光素子 5 0 の リ ー ド 5 0 1 をハ ンダ付け した実装基板を 示 してレヽる。

図 1 0 に示すよ う に、 光配線層 1 2 の水平導波路 1 2 0 a を伝播 した レーザ光 L は、 ミ ラ ー 1 2 3 で反射 される。 そ し て、 レ一ザ光 L は、 鉛直導波路 1 2 0 b を伝播 した後、 レ ン ズ 1 3 を介 して効率良 く 受光面 5 0 0 へ到達する。

図 1 1 は、 テーパ形状の光導波路 1 2 0 を有する光 · 電気 配線基板 1 0 に発光素子 5 2 の リ ー ド 5 2 1 をハンダ付け し た実装基板を示 している。

図 1 1 に示すよ う に、 発光素子 5 2 の発光面 5 2 0 から放 出 された レーザ光 L は、 鉛直方向導波路 1 2 O b を伝播 し、 ミ ラ一 1 2 3 で反射 された後、 水平方向導波路 1 2 0 a を伝 播する。 こ の と き 、 鉛直方向導波路 1 2 O b は基板 1 1 の実 装面側から ミ ラ一 1 2 3 に進むに従っ て コ ア径が小 さ く なつ ている か ら、 発光面の光軸 と 鉛直方向導波路 1 2 O b の光軸 を合わせる こ と が容易になる。

以上述べた構成に よれば、 以下の効果を得る こ と ができ る。 電気配線を有する基板の上に光配線層を設ける ので、 高密 度実装又は小型化が可能である と い う 効果がある。

鉛直方向導波路の一端に レ ンズを形成 した り 、 ある いは、 鉛直方向導波路をテーパ形状にする こ と によ り 、 光部品 と鉛 直方向導波路 と の光軸合わせが容易になる。 その結果、 光部 品 と 電気部品 と を同時に 自 動的実装でき る と い う 効果がある。

光配線層 1 2 は電気配線基板 1 1 の平坦な面 （すなわち、 電気配線が形成されていない面） と接着されている。 従って、 光配線層 1 2 は、 電気配線等の凹凸によ る影響を受けず、 低 い減衰率にて光信号を伝播させる こ と ができ る。

光配線層 1 2 を電気配線基板 1 1 に接着 した後に、 ミ ラ一 1 2 3 が形成 されている。 また、 該形成においては、 電気配 線基板 1 1 のァ ラ イ メ ン トマーク が基準 と さ れている。 従つ て、 高い精度の ミ ラー形成を実現する こ と ができ る。

光配線層 1 2 に電気配線基板 1 1 を積層 し、 該電気配線基 板 1 1 上に光部品等を実装する構成であ る。 従っ て、 電気配 線、 パ ッ ド、 電気配線 と パ ッ ド と を接続する接続手段 と を全 て電気配線基板 1 1 の片面に設け る こ と ができ 、 装置の簡略 化及び製造の簡単化を図 る こ と ができ る。

鉛直方向導波路 1 2 0 b 及び鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b は、 電気配線基板 1 1 の一方の面か ら他方の面まで貫通する光配 線を形成 している。 従って、 光信号は、 電気配線基板 1 1 の 表面までコ ア 1 2 0 (すなわち、 鉛直方向導波路 1 2 0 b ) を伝播 し、 光部品へと 入射する。 また、 光信号は、 光部品か ら発せ られてカゝらすぐに コ ア 1 2 0 中を伝播する こ と にな る。 その結果、 光の減衰率を低く する こ と ができ 、 効率の よ い光 信号のや り 取 り を可能 と する。 また、 鉛直方向導波路 1 2 0 b 及び鉛直方向 ク ラ ッ ド 1 2 1 b は、 その一端の表面にて外 光を反射するか ら、 ノ イ ズ除去 と しての機能を も果た してい る。

<第 2 の実施形態〉

本発明の第 2 の実施形態について、 図 8 A、 図 8 B 、 図 8 C に基づいて以下詳細に説明する。

2 - 1 . 光 · 電気配線基板

第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板の重要な点は、 層 に沿った方向に光を伝播する 光導波路を有する光配線層に、 電気配線を有 し光部品或いは電気部品を実装する基板を積層 した着想にある。

図 8 C は、 光配線であ る コ アパタ ーンに沿っ て切断 した第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 1 0 の断面図を示 して レヽる。 図 8 C に示すよ う に、 光 · 電気配線基板 1 0 は、 光配 線層 6 2 に電気配線基板 1 1 を積層 した構造と なっている。

電気配線基板 1 1 は、 片面に電気配線 （図示せず） 、 並び に、 光部品を搭載するパ ッ ド 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 (但し、 パ ッ ド 1 4 、 1 6 は図示せず。 ） 、 並びに、 電気部品を搭載 するパ ッ ド （図示せず） が配置され、 他方の面で光配線層 6 2 が接着 される構造を と る。

ま た、 電気配線基板 1 1 には、 該基板 1 1 を垂直に貫通す る貫通孔 （スルーホール） 3 0 が形成されている。 こ の貫通 孔 （ス ルーホール） 3 0 は光を通過 させる ための孔である。 後述する よ う に、 貫通孔 （ス ルーホール） 3 0 を介 して、 電 気配線基板 1 1 上に実装された光部品 と 光配線層 6 2 と の間 で光情報をや り 取 り する こ と ができ る。

なお、 第 1 の実施形態において説明 した と お り 、 こ の電気 配線基板 1 1 は、 単層の絶縁基板でも、 電気配線と 絶縁層が 交互に積層 された多層配線基板でも 良い。 また、 構成材料と して、 ガラ ス布に樹脂を含浸 させた絶縁基板でも、 ポ リ イ ミ ドフ ィ ルムでも 、 セ ラ ミ ッ ク 基板でも 良い。 また、 電気配線 基板 1 1 の有する電気配線が複数の層から な る場合には、 貫 通孔 （ス ルー ホール） 3 0 の内面に電気配線の層間を電気接 続する導体層を設け る構成であって も よい。

光配線層 6 2 は、 光信号を伝播させる光配線 と して コ ア 6 2 0 と 、 コ ア 6 2 0 よ り 低い屈折率を有 し該コ ア 6 2 0 を埋 没 させる ク ラ ッ ド 6 2 1 を有 してレ、る。

さ ら に、 光配線層 6 2 は、 電気配線を有する 基板 1 1 を貫通 孔 （ス ルーホール） 3 0 の一端 （図 8 C では下端） と 接続 し ている。 そ して、 こ の接続部分には、 電気配線基板 1 1 の面 に対 して 4 5 度の面を持つ ミ ラー 1 2 3 が設け られてレ、る。 なお、 貫通孔 （ ス ルーホール） 3 0 の他端 （図 8 C では上 端） は、 電気配線基板 1 1 の表面に露出 している。

ミ ラー 1 2 3 は、 9 0 度刃 を持つダイ シ ング加工ある いは R I E等の ドライ エ ッチングに よ る斜めエ ッ チングに よ って 形成される。 具体的な形成方法については後述するが、 ミ ラ — 1 2 3 は光配線を設けた基準位置を基に形成でき るため、 光配線のコ ア と の位置精度は非常に高いもの と なる。

なお、 ミ ラ一 1 2 3 は、 貫通孔 （ス ルーホール） 3 0 を通 過する光の進路 と コ ア 6 2 0 を伝播する光の進路 と が交差す る部位に形成されてお り 、 貫通孔 （ス ルーホール） 3 0 と コ ァ 6 2 0 と の間でや り 取 り される光情報を反射する反射鏡で ある。 従っ て、 ミ ラ一 1 2 3 の角度は、 貫通孔 （スル一ホー ル） 3 0 と コ ア 6 2 0 と のなす角 に依存 し、 双方の間で適切 に光情報のや り と り ができ る よ う な角度にて形成される。 例 えば、 図 8 C に示 した光 · 電気配線基板 6 0 においては、 貫 通孔 （ス ノレ一ホール） 3 0 と コ ア 6 2 0 と 力 S 9 0 度をなすよ う に形成 さ れて レ、 る 。 したが っ て、 ミ ラ ー 1 2 3 は貫通孔

(ス ルーホール） 3 0 及びコ ア 6 2 0 と 4 5 度を成すよ う に 形成 されている。

(光 · 電気配線基板の製造方法）

第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 0 の製造方法を、 図 8 A、 図 8 B 、 図 8 C の流れに従って説明する。

図 8 Aに示すよ う に、 電気配線並びにパ ッ ド 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 (但し、 ノ ッ ド 1 4 、 1 6 は図示せず。 ） を有す る 1 2 5 m 厚のポ リ イ ミ ド基板を電気配線基板 1 1 と して、 レーザにて 1 0 0 μ ι の貫通孔 （スルーホール） 3 0 を開け る。

次に、 図 8 B に示すよ う に、 光配線層 6 2 を電気配線基板 ェ 1 の裏面 （すなわち、 電気配線並びに各パ ッ ドが形成 され ている面 と 反対側の面） に接着する。 こ の接着は、 電気配線 基板 1 1 が光配線層 1 2 と の接着面において有する ァ ライ メ ン トマーク （図示せず） が基準と される。

次に、 図 8 C に示すよ う に、 電気配線基板 1 1 の面に平行 な光配線の コ ア と 垂直な光ス ルーホールの コ ア と の接続部分 に、 9 0 度刃に よ る ダイ シ ング加工或いは R I E の斜めエ ツ チングに よ って、 基板 3 1 の面に対 して 4 5 度の面を持つ ミ ラー 1 2 3 を設ける。 ミ ラ一 1 2 3 は、 ス ノ ッ タ 、 蒸着な ど に よ って、 金属反射膜を有する ミ ラーに して も 良い。 なお、 こ の ミ ラー 1 2 3 の形成は、 電気配線基板 1 1 が光配線層 6 2 と の接着面において有す る ァ ラ イ メ ン ト マー ク （図示せ ず） を基準 と して実行される。

と こ ろで、 光配線層 6 2 は、 以下の様に して予め製造され る。

まず、 シ リ コ ン ウェハ等の支持基板上に、 ク ラ ッ ド 6 2 1 の一部 と して、 屈折率 1 . 5 2 に調整 したフ ッ素化エポキシ 樹脂を電気配線基板 1 1 の片面に塗布 し、 2 0 0 °Cで硬化さ せ、 膜厚を 2 0 μ ηι と する。

さ ら に、 屈折率 1 . 5 3 に調整 したフ ッ素化エポキシ樹脂 を塗布 し、 2 0 0 °C

で硬化 させ、 8 μ m 厚 と し、 定法に よ り ドラ イ エ ッ チングに て光導波路 と しての コ ア 6 2 0 を形成する。 こ の と き 、 コア 6 2 0 の幅は例えば 8 μ m と する。

その上から 、 屈折率 1 . 5 2 に調整 したフ ッ素化エポキシ 樹脂を同様に塗布 した後、 硬化 させて ク ラ ッ ド 6 2 1 の残 り の部分を形成する。 こ の と き 、 例えばク ラ ッ ド 6 2 1 の残 り の部分の コ ア 6 2 0 力、ら の膜厚は、 例えば 2 0 μ m と する。 その後、 支持基板か ら光配線層 6 2 を剥離する こ と で、 光配 線層 6 2 を得る こ と ができ る。

なお、 本実施形態に係る光電気配線基板 6 0 の他の製造方 法 と しては、 ポ リ イ ミ ド基板 1 1 上に光配線層を順次形成す る方法がある。 こ の方法を採用する際には、 貫通孔 （スルー ホール） 3 0 を一時的に塞いだ状態で光配線層を形成する か、 光配線層を形成後に貫通孔 （スルーホール） 3 0 を作成する 必要がある。 (実装基板の製造方法）

次に、 第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 0 に光部 品等を実装 した実装基板の製造方法について説明する。

図 1 2 は、 光 ' 電気配線基板 6 0 に受光素子 5 0 の リ ー ド 5 0 1 をハンダ付け した実装基板を示 している。

図 1 2 に示すよ う に、 光部品及び電気部品 と 光 · 電気配線 基板 6 0 と の電気的接続は、 半田 5 5 に よ る 、 ノ ッ ド と 各部 品の金属 リ ー ド 5 0 1 と の半田接合に よ って行われる。 また、 光部品等が金属 リ ー ドを有さ ない場合の電気接続は、 はんだ ボーノレ等に よ って行 う 。

光配線層 6 2 を伝播 した レーザ光 L は、 ミ ラー 1 2 3 で反 · 射される。 そ して、 レーザ光 L は、 貫通孔 （スルーホール） 3 0 を通過 して受光面 5 0 0 へ到達する。

以上述べた構成に よれば、 以下の効果を得る こ と ができ る。 電気配線基板の電気配線が無い面に光配線層 を形成する こ と ができ る ため、 光配線層は平滑 と な り 、 光信号の減衰が少 ない と い う 効果がある。

電気配線 （或いはパ ッ ド） を形成する面 と 光配線層を形成 する面を電気配線基板の異な る面 と する構成になっている。 従って、 電気配線への光部品、 電気部品の実装時 （ハンダ付 け） においては光配線層が電気配線基板の下側 と な る から、 熱に よ る光配線層への影響が少ない と い う 効果がある。

光配線層 6 2 を電気配線基板 1 1 に接着 した後に、 ミ ラー 1 2 3 が形成されている。 また、 該形成においては、 電気配 線基板 1 1 のァ ライ メ ン ト マーク が基準と されてレ、る。 従つ て、 高い精度の ミ ラー形成を実現する こ と ができ る。

光配線層 6 2 に電気配線基板 1 1 を積層 し、 該電気配線基 板 1 1 上に光部品等を実装する構成である。 従っ て、 電気配 線、 パ ッ ド、 電気配線と パ ッ ド と を接続する接続手段 と を全 て電気配線基板 1 1 の片面に設け る こ と ができ 、 装置の簡略 化及び製造の簡単化を図る こ と ができ る。

第 2 の実施形態に係る光電気配線基板 6 0 は、 貫通孔 （ ス ルーホール） 3 0 に よ って電気配線基板 1 1 の一方の面力、ら 他方の面へ と 光信号を通過 させる構成であ る。 従っ て、 該貫 通孔 （ ス ルーホール） 3 0 の内部に コ ア及びク ラ ッ ドに よ る 光配線を形成する場合 と 比較 して、 装置の簡略化及び製造の 簡単化を図 る こ と ができ る。

以上、 本発明 を実施形態に基づき説明 したが、 本発明の思 想の範疇において、 当業者であれば、 各種の変更例及び修正 例に想到 し得る も のであ り 、 それら変形例及び修正例につい て も本発明の範囲に属する も の と 了解される。 例えば以下に 示す （ 1 ) 、 （ 2 ) の よ う に、 その要旨を変更 しない範囲で 種々 変形可能である。

( 1 ) 図 5 及び図 1 1 では、 電気配線基板の光部品実装面か ら ミ ラー 1 2 3 方向に掛けてテーパ形状の鉛直方向導波路 1 2 O b を示 した。 これは、 光電気配線基板 1 0 に発光素子 5 2 を実装する場合を想定 したからである。

これに対 し、 光電気配線基板 1 0 に受光素子 5 0 を実装す る場合には、 電気配線基板の光配線層 1 2 接着側から光部品 実装側に掛けてテーパ形状の鉛直方向導波路 1 2 0 b を有す る光電気配線基板 1 0 も考え られる。 該テーパ形状の鉛直方 向導波路 1 2 0 b は、 例えば図 6 F に示 した工程において、 レーザ光を光配線層 1 2 側か ら照射すればよい。

( 2 ) 光配線層に形成 される ミ ラ 一は、 光を適切に入射或い は反射 させるための ものであ り 、 角度や形成位置が重要であ る。 従って、 同様の機能を実現する も のであれば、 上記各実 施形態で示 した ミ ラ一 1 2 3 の形状に限定する必要はな く 、 例えば、 図 1 3 に示すよ う な ミ ラー 1 2 3 であって も よい。 産業上の利用可能性

以上述べたよ う に、 本発明に よれば、 高密度実装又は小型 化が可能で、 高い効率にて光信号を伝播する こ と ができ る光 電気配線基板、 実装基板及びそれらの製造方法を実現する こ と ができ る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 貫通孔が形成された電気配線基板 と 、 該基板を積層 し光 を伝播する コ ア と 前記コ アを挟むク ラ ッ ド と か ら な る光配線 層 と 、 を具備する光電気配線基板であって、

前記電気配線基板は、

第 1 の面に形成された電気配線 と 、

前記電気配線 と 電気的に接続され、 前記第 1 の面の前記貫 通孔周辺に設け られ、 光部品を設置するための設置手段 と 、 を有 し、

前記コ アは、

前記電気配線基板に沿っ た第 1 の方向に光を伝播する第 1 の導波路 と 、

前記第 1 の導波路 と 交差する導波路であっ て、 一部が前記 貫通孔内に設け られ、 前記電気配線基板に垂直な第 2 の方向 に光を伝播する第 2 の導波路 と 、 を有する こ と 、

を特徴とする光電気配線基板。

2 . 前記第 1 の導波路 と 第 2 の導波路 と が交差する部位に設 け られ、 一方の導波路を伝播する光を他方の導波路に向けて 反射する ミ ラー と 、 を さ ら に具備する こ と を特徴と する請求 項 1 記載の光電気配線基板。

3 . 前記第 2 の導波路の一端は、 前記第 1 の面に露出 してい る こ と を特徴 とする請求項 2 記載の光電気配線基板。

4 . 前記第 2 の導波路の一端と接続され、 前記第 1 の面に設 け られた集光 レ ンズを さ ら に具備する こ と を特徴とする請求 項 2 記載の光電気配線基板。

5 . 前記第 2 の導波路は、 前記第 1 の面から該第 1 の面に対 して反対側の第 2 のの面にかけて、 或いは前記第 2 の面から 前記第 1 の面にかけて先細 り の形状を有する こ と を特徴とす る請求項 2 記載の光電気配線基板。

6 . 貫通孔が形成 された基板 と 、 該基板を積層する光配線層 と 、 を具備する光電気配線基板であって、

前記電気配線基板は、

第 1 の面に形成された電気配線と 、

前記電気配線 と 電気的に接続され、 前記第 1 の面の前記貫 通孔周辺に設け られた光部品を設置する ための設置手段 と 、 を有 し、

前記光配線層は、

前記電気配線基板に沿った方向に光を伝播する コ ア と 、 前記コ アを挟むク ラ ッ ド と 、 を有する こ と 、

を特徴と する光電気配線基板。

7 . 前記光配線層に設け られ、 前記コ ア を伝播する光を前記 貫通孔に向けて反射する ミ ラー と 、 を さ ら に具備する こ と を 特徴とする請求項 6 記載の光電気配線基板。

8 . 前記電気配線と 電気的に接続され、 前記第 1 の面に設け られた電気部品を設置するための設置手段を さ らに有する こ と を特徴 と する請求項 1 又は請求項 6 記載の光電気配線基板。

9 . 前記電気配線は複数の層からな り 、

前記貫通孔の内部には前記複数の層間を電気的に接続する 接続手段が設け られている こ と 、

を特徴と する請求項 2 又は請求項 7 記載の光電気配線基板。

1 0 . 前記設置手段は、 該設置手段に発光素子或いは受光素 子を設置 した場合に、 該発光素子の発光面或いは受光素子の 受光面が前記第 2 の導波路の中心軸上に配置される よ う に設 け られている こ と を特徴 と する請求項 2 又は請求項 7 記載の 光電気配線基板。

1 1 . 前記請求項 1 又は請求項 6 記載の光電気配線基板に電 気部品を実装 した実装基板。

1 2 . 前記請求項 2 又は請求項 7 記載の光電気配線基板に光 部品を実装 した実装基板。

1 3 . 第 1 の面に電気配線を有する電気配線基板に貫通孔を 形成する工程と 、

前記第 1 の面に対 して反対側の第 2 の面に コア と該コ アを 囲むク ラ ッ ドから成る光配線層を張 り 合わせる工程と 、

前記光配線層に、 前記コ ア を伝播する光を前記貫通孔に向 けて反射する、 或いは前記貫通孔を通過 して入射 した光を前 記コアの向けて反射する ミ ラーを形成する工程と 、

を具備する こ と を特徴と する光電気配線基板製造方法。

1 4 . 第 1 の面に電気配線を有する電気配線基板に第 1 の貫 通孔を形成する工程と 、

前記第 1 の貫通孔をク ラ ッ ドで満たす工程と 、

前記第 1 の面に対して反対側の第 2 の面に第 1 の コア と該 第 1 の コ アを囲むク ラ ッ ドから成る光配線層を張 り 合わせる 工程と 、

前記第 1 の貫通孔の内径よ り 小さい内径を有 し、 前記電気 配線基板 と前記第 1 の コ ア及び該第 1 の コ アを囲む前記ク ラ ッ ド と を貫通する第 2 の貫通孔を前記第 1 の貫通孔の中心部 に形成する 工程と 、

前記第 2 の貫通孔を第 2 のコ アで満た し前記電気配線基板 に対 して鉛直方向の導波路を形成する工程と 、

前記第 1 の コ ア と 前記第 2 の コ ア と が交差する部位に、 一 方の コ アを伝播する光を他方のコ アに向けて反射する ミ ラー を形成する工程と 、

を具備する こ と を特徴 と する光電気配線基板製造方法。

1 5 . 第 1 の面に電気配線を有する電気配線基板に第 1 の 貫通孔を形成する工程と 、

前記第 1 の貫通孔をク ラ ッ ドで満たす工程と 、

第 1 の コ ア と該第 1 の コ アを囲むク ラ ッ ドから成る光配線 層を前記第 1 の面に対 して反対側の第 2 の面に沿って形成す る工程と 、

前記第 1 の貫通孔の内径よ り 小さ い内径を有 し、 前記電気 配線基板 と 前記第 1 の コ ア及び該第 1 のコ ア を囲む前記ク ラ ッ ド と を貫通する第 2 の貫通孔を前記第 1 の貫通孔の中心部 に形成する工程と 、

前記第 2 の貫通孔を第 2 の コ アで満た し前記電気配線基板 に対 して鉛直方向の導波路を形成する工程と 、

前記第 1 のコ ア と 前記第 2 のコ ア と が交差する部位に、 一 方の コ ア を伝播する光を他方の コアに向けて反射する ミ ラー を形成する工程と 、

を具備する こ と を特徴とする光電気配線基板製造方法。

1 6 . 前記第 1 の面側の前記第 2 の コ ア の一端に、 集光 レ ンズを形成する工程を さ ら に具備する こ と を特徴 と する請求 項 1 4 又は請求項 1 5 記載の光電気配線基板製造方法。