專利名稱：光電混載基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有光波導路單元和安裝有光學元件的電路單元的光電混載基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
在最近的電子設(shè)備等中，隨著傳輸信息量的增加，除了電布線以外，還采用光布線。即，在上述電子設(shè)備等中組裝有具有電路單元與光波導路單元的光電混載基板，該電路單元在形成有電布線的電路基板上安裝有用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的發(fā)光元件、和用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的受光元件等光學元件；該光波導路單元作為用于傳輸上述光信號的光布線形成有光波導路。在上述光電混載基板中，需要使從上述發(fā)光元件發(fā)出的光入射到上述光波導路單 元的芯(光布線)的一端面(光入口)、并且使上述受光元件接收從上述芯的另一端面(光出口)出射的光。為此，需要對上述光學元件(發(fā)光元件、受光元件)與芯進行調(diào)心。因此，一直以來提出有上述光學元件與芯的調(diào)心方法。作為其一個例子，存在有如下方法(參照專利文獻I)，即，固定光波導路單元，在從發(fā)光元件向該光波導路單元的芯的一端面(光入口)發(fā)出光的狀態(tài)下，改變該發(fā)光元件的位置，同時監(jiān)視從上述芯的另一端面(光出口)出射的光的強度，將該強度最大的位置確定為調(diào)心位置。專利文獻I :日本特開平5-196831號公報但是，在上述專利文獻I的調(diào)心方法中，雖然能夠進行高精度的調(diào)心，但是費時費力，量產(chǎn)性欠缺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種不需要進行光波導路單元的芯與電路單元的光學元件的調(diào)心作業(yè)、而且量產(chǎn)性優(yōu)異的光電混載基板及其制造方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的第I技術(shù)方案是一種光電混載基板，其具有光波導路單元、安裝有光學元件的電路單元以及用于結(jié)合上述光波導路單元與上述電路單元的結(jié)合銷，其中，上述光波導路單元具有下包層；光路用的芯，其形成于該下包層的表面；上包層，其用于覆蓋該芯；以及結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔，其形成于該上包層的表面；上述電路單元具有電路基板；光學元件，其安裝于該電路基板上的規(guī)定部分；以及結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔，其形成于上述電路基板；上述光波導路單元的上述嵌合孔相對于上述芯的端面定位形成在規(guī)定位置，上述電路單元的上述嵌通孔相對于上述光學元件定位形成在規(guī)定位置，上述光波導路單元與上述電路單元的結(jié)合是以將上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元的上述嵌通孔并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔的狀態(tài)完成的。另外，本發(fā)明的第2技術(shù)方案是上述光電混載基板的制造方法，其是利用結(jié)合銷使光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元相結(jié)合的上述光電混載基板的制造方法，其中，上述光波導路單元的制作包括形成下包層的工序、在該下包層的表面形成光路用的芯的工序、和以覆蓋上述芯的方式形成上包層的工序，在形成該上包層的工序中，在相對于上述芯的端面進行了定位的規(guī)定位置，形成結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔，上述電路單元的制作包括形成電路基板的工序和在該電路基板上的規(guī)定部分安裝光學元件的工序，在形成上述電路基板的工序中，在相對于上述光學元件的預(yù)定安裝位置進行了定位的規(guī)定位置，形成結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔，使上述光波導路單元與上述電路單元相結(jié)合而形成光電混載基板是通過將上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元的上述嵌通孔并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔而完成的。本發(fā)明的光電混載基板是利用結(jié)合銷使光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元相結(jié)合而成的。而且，在上述光波導路單元中，芯的端面與結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔成為相互進行了定位的位置關(guān)系。另外，在上述電路單元中，光學元件與結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔成為相互進行了定位的位置關(guān)系。因此，在使上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元的上述嵌通孔并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔的狀態(tài)、即、光波導路單元與電路單元相結(jié)合的狀態(tài)下，光波導路單元的芯與電路單元的光學元件成為自動進行了調(diào)心的狀態(tài)。而且，本發(fā)明的光電混載基板如上所述，是利用使上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元、的上述嵌通孔并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔這樣的簡單作業(yè)來自動地對芯與光學元件進行調(diào)心的構(gòu)造，因此不需要進行費時費力的調(diào)心作業(yè)，因此量產(chǎn)性優(yōu)異。特別是，當上述上包層的上述嵌合孔以貫穿該上包層的狀態(tài)形成、在上述下包層的表面形成有與上述嵌合孔同軸地連通的連通孔、上述結(jié)合銷也嵌合于該連通孔時，上述結(jié)合銷嵌合于上述嵌合孔與上述連通孔，因此能夠進一步可靠地防止上述光波導路單元相對于上述電路單元的位置偏移，能夠進一步可靠地維持芯與光學元件的調(diào)心。本發(fā)明的光電混載基板的制造方法是通過利用結(jié)合銷使光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元相結(jié)合來進行的。而且，在制作上述光波導路單元的工序中，在相對于芯的端面進行了定位的規(guī)定位置，形成結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔。另外，在制作上述電路單元的工序中，在相對于光學元件進行了定位的規(guī)定位置，形成結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔。因此，當使上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元的上述嵌通孔并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔、使上述光波導路單元與上述電路單元相結(jié)合時，能夠自動地對光波導路單元的芯與電路單元的光學元件進行調(diào)心，能夠容易地進行調(diào)心。而且，通過這種簡單的作業(yè)，自動地對芯與光學元件進行調(diào)心，因此不需要進行費時費力的調(diào)心作業(yè)，因此量產(chǎn)性優(yōu)
巳特別是，當在形成上述下包層的工序中，在上述下包層的表面與上述上包層的嵌合孔預(yù)定形成位置同軸地形成與上述嵌合孔相連通的連通孔，在形成上述上包層的工序中，以貫穿該上包層的狀態(tài)形成上述嵌合孔，在利用上述結(jié)合銷使上述光波導路單元與電路單元相結(jié)合的工序中，使上述結(jié)合銷也嵌合于上述連通孔時，將上述結(jié)合銷嵌合于上述嵌合孔與上述連通孔，因此能夠進一步可靠地防止上述光波導路單元相對于上述電路單元的位置偏移。


圖I示意性表示本發(fā)明的光電混載基板的一實施方式，圖I的(a)是其立體圖，圖I的(b)是其縱剖視圖。
圖2是上述光電混載基板的分解立體圖。圖3示意性表示構(gòu)成上述光電混載基板的光波導路單元，圖3的(a)是其立體圖，圖3的(b)是其縱剖視圖。圖4示意性表示用于構(gòu)成上述光電混載基板的電路單元，圖4的(a)是其立體圖，圖4的(b)是其縱剖視圖。圖5的(a) 圖5的(e)是示意性表示上述光電混載基板的制造方法中的光波導路單元的制作工序的說明圖。圖6的(a) 圖6的(e)是示意性表示上述光電混載基板的制造方法中的電路單元的制作工序的說明圖。圖7是示意性表示上述光波導路單元的一端部的變形例的放大縱剖視圖。
具體實施例方式接著，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖I的(a)是示意性表示本發(fā)明的光電混載基板的一實施方式的立體圖，圖I的
(b)是其縱剖視圖，圖2是其分解立體圖。該光電混載基板通過分別制作具有結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔3a的光波導路單元W、具有結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔16的電路單元E及結(jié)合銷P，并使上述結(jié)合銷P嵌合貫穿于上述電路單元E的上述嵌通孔16且嵌合于上述光波導路單元W的上述嵌合孔3a，使上述光波導路單元W與上述電路單元E相結(jié)合而成為一體化。在此，在光波導路單元W中，上述嵌合孔3a相對于芯2的一端面(傾斜面)2a定位形成在 規(guī)定位置(以在兩單元W、E相結(jié)合時光波導路單元W的一端面2a能夠與電路單元E的光學元件10傳遞光的方式預(yù)先設(shè)定的位置)。另外，在上述電路單元E中，上述嵌通孔16相對于光學元件10定位形成在規(guī)定位置(以在兩單元W、E相結(jié)合時電路單元E的光學元件10能夠與光波導路單元W的芯2的一端面2a傳遞光的方式預(yù)先設(shè)定的位置)。因此，在上述光電混載基板中，通過使上述結(jié)合銷P嵌合貫穿于上述電路單元E的上述嵌通孔16并且嵌合于上述光波導路單兀W的上述嵌合孔3a,芯2的一端面2a與光學兀件10成為自動地、適當?shù)囟ㄎ?、進行了調(diào)心的狀態(tài)。即，使通過了芯2的光信號在芯2的一端面2a處反射，該光信號穿過上包層3，通過光路用的貫通孔15后被光學元件(受光元件)10接收。光學元件(發(fā)光元件)10發(fā)出的光信號通過與其相反的路徑。這樣，成為能夠在芯2與光學元件10之間傳遞光的狀態(tài)。在圖I的(b)中，點劃線L表示光的傳遞路徑，示出了通過上述調(diào)心如上所述毫無損失地完成該光傳遞的情況。進一步詳細說明，上述光波導路單元W的立體圖如圖3的(a)所示，其縱剖視圖如圖3的(b)所示，上述光波導路單元W具有下包層I、呈規(guī)定圖案的線狀形成于該下包層I的表面的光路用的芯2和以覆蓋該芯2的狀態(tài)形成于上述下包層I的表面的上包層3。而且，光波導路單元W的一端緣(在圖3的(a)、圖3的(b)中為左端緣)形成為相對于上述芯2的軸向傾斜45°的傾斜面，位于該傾斜面的芯2的一端面2a成為光反射面。而且，在上述上包層3的表面，以相對于芯2的一端面2a定位于規(guī)定位置的狀態(tài)，形成有上述結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔3a。在該實施方式中，該嵌合孔3a以貫穿上包層3的狀態(tài)形成為圓柱狀，隔著芯2在對稱的位置配置有兩個。這兩個嵌合孔3a相對于芯2的一端面(光反射面)2a定位形成在規(guī)定位置。
另一方面，上述電路單元E的立體圖如圖4的(a)所示，其縱剖視圖如圖4的(b)所示,上述電路單元E具有基板11、形成于該基板11的表面的絕緣層(未圖示)、包括形成于該絕緣層的表面的光學元件安裝用焊盤的電路(未圖示)和安裝于上述光學元件安裝用焊盤的光學元件10。另外，在電路單元E中，在與上述光學元件10的光路對應(yīng)的部分(在圖4的(a)、圖4的(b)中為光學元件10的下方)形成有光路用的貫通孔15。而且，在該電路單元E中，以相對于上述光學元件10定位在規(guī)定位置的狀態(tài)，形成有上述結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔16。該嵌通孔16呈圓形，其內(nèi)徑與上述光波導路單元W的嵌合孔3a(參照圖3的(a)、圖3的(b))的內(nèi)徑相同。另外，在上述絕緣層的表面形成有包括上述光學元件安裝用焊盤的電路，并且形成有作為定位形成上述嵌通孔16時的標記(對準標記)而利用的嵌通孔定位用電路(未圖示)。該嵌通孔定位用電路形成在與上述嵌通孔16相對應(yīng)的位置。而且，在這些光學元件安裝用焊盤、電路、嵌通孔定位用電路的表面形成有鍍層(未圖示)。上述光學元件10在該實施方式中采用引線接合型的元件，其發(fā)光部或受光部形成于光學元件10的安裝側(cè)的面(在圖4的(a)、圖4的(b)中為下表面)。
而且，如圖I的(a)、圖I的(b)及圖2所示，上述結(jié)合銷P在該實施方式中形成為圓柱狀，其外徑的大小與上述光波導路單元W的嵌合孔3a及上述電路單元E的嵌通孔16的內(nèi)徑相同。另外，作為上述結(jié)合銷P的形成材料，例如能夠列舉出樹脂、金屬等。而且，如圖I的(a)、圖I的(b)所示，上述光電混載基板是以上述結(jié)合銷P嵌合貫穿于上述電路單元E的上述嵌通孔16、并且嵌合于上述光波導路單元W的上述嵌合孔3a的狀態(tài)，將光波導路單元W與電路單元E相結(jié)合而成一體化。在此，如上所述，形成于光波導路單元W的上述嵌合孔3a相對于芯2的一端面2a預(yù)先定位形成在規(guī)定位置。另外，形成于電路單元E的嵌通孔16相對于光學元件10預(yù)先定位形成在規(guī)定位置。因此，通過上述結(jié)合銷P的、與嵌通孔16的嵌合貫穿及與嵌合孔3a的嵌合，上述嵌合孔3a與嵌通孔16同軸地進行了定位，通過該定位，芯2的一端面2a與光學元件10成為適當?shù)囟ㄎ?、自動地進行了調(diào)心的狀態(tài)。上述光電混載基板經(jīng)由下述⑴ ⑶的工序制造而成。(I)制作上述光波導路單元W的工序(參照圖5的(a) 圖5的(e))。(2)制作上述電路單元E的工序(參照圖6的(a) 圖6的(e))。(3)利用結(jié)合銷P使上述光波導路單元W與上述電路單元E相結(jié)合的工序(參照圖2)。(I)光波導路單元W的制作工序說明上述(I)的光波導路單元W的制作工序。首先，準備在形成下包層I時所使用的平板狀的基座20(參照圖5的(a))。作為該基座20的形成材料，例如能夠列舉出玻璃、石英、硅、樹脂、金屬等。其中，優(yōu)選不銹鋼制基板。這是因為不銹鋼制基板對熱的耐伸縮性優(yōu)異，在上述光波導路單元W的制造過程中，各種尺寸大致維持為設(shè)計值。另外，基座20的厚度例如設(shè)定在20 μ m Imm的范圍內(nèi)。接著，如圖5的(a)的橫截面圖所示，在上述基座20的表面的規(guī)定區(qū)域，利用光刻法形成下包層I。作為該下包層I的形成材料，使用感光性環(huán)氧樹脂等感光性樹脂。下包層I的厚度例如設(shè)定在5μηι 50μηι的范圍內(nèi)。
接著，如圖5的(b)的橫截面圖所示，在上述下包層I的表面，利用光刻法同時形成規(guī)定圖案的芯2及對準標記(未圖示)。即，上述芯2與對準標記成為相互進行了定位的位置關(guān)系。作為上述芯2及對準標記的形成材料，例如能夠列舉出與上述下包層I相同的感光性樹脂，上述芯2及對準標記的形成材料使用折射率比上述下包層I及上包層3 (參照圖5的(c))的形成材料大的材料。例如能夠通過選擇上述下包層I、芯2、上包層3的各個形成材料的種類或者調(diào)整組成比例來進行該折射率的調(diào)整。芯的數(shù)量可以是一條也可以是多條(在圖5的(b)中為一條)。芯2的圖案例如能夠列舉出直線狀、分支狀、交叉狀等，也可以混和這些直線狀、分支狀、交叉狀等(在圖5的(b)中為直線狀)的圖案。芯2的厚度例如設(shè)定在20 ii m 100 ii m的范圍內(nèi)。芯2的寬度例如設(shè)定在20 y m 100 y m的范圍內(nèi)。然后，如圖5的(C)的橫截面圖所示，利用光刻法以覆蓋上述芯2的方式在上述下包層I的表面形成具有透光性的上包層3，該上包層3形成有上述嵌合孔3a。S卩，用于形成該上包層3的光掩模形成為在以在上述芯2的形成工序中形成的對準標記為基準對該光掩模進行定位時、形成為上述嵌合孔3a的部分不曝光的圖案。作為上述上包層3的形成材料，例如能夠列舉出與上述下包層I相同的感光性樹脂。上述上包層3的厚度(距下包層I的表面的厚度)例如設(shè)定在超過芯2的厚度且1000 以下的范圍內(nèi)。另外，上述嵌合孔3a的內(nèi)徑例如設(shè)定在0. 25mm 5. Omm的范圍內(nèi)。接著，如圖5的(d)的縱剖視圖所示，從上述下包層I的背面剝離基座20 (參照圖5的(C))。之后，如圖5的(e)的縱剖視圖所示，在以上述對準標記為基準的規(guī)定位置，通過轉(zhuǎn)刀的切削或激光加工等，將由上述下包層I、芯2、上包層3構(gòu)成的層疊體的一端部分形成為相對于芯2的軸向傾斜45°的傾斜面。這樣，獲得了光波導路單元W，該光波導路單元W具有下包層I、芯2以及上包層3，并在該上包層3的表面形成有結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔3a。該光波導路單元W的厚度例如設(shè)定在30 iim 1150 iim的范圍內(nèi)。在此，位于上述傾斜面的芯2的一端面2a與上述上包層3的嵌合孔3a均形成在以上述對準標記為基準的規(guī)定位置，因此成為相互進行了定位的位置關(guān)系。這樣，上述(I)的光波導路單元W的制作工序完成。(2)電路單元E的制作工序接著，說明上述⑵的電路單元E的制作工序。首先，準備上述基板11 (參照圖6的(a))。作為該基板11的形成材料，例示能夠列舉出金屬等。其中，基于易加工性及尺寸穩(wěn)定性的觀點，優(yōu)選不銹鋼制基板。另外，上述基板11的厚度例如設(shè)定在0. 02mm 0. Imm的范圍內(nèi)。接著，如圖6的(a)的縱剖視圖所示，在上述基板11的表面的規(guī)定區(qū)域形成絕緣層12。該絕緣層12的形成例如是在涂布了由感光性聚酰亞胺樹脂等絕緣層形成用的感光性樹脂溶解于溶劑中而獲得的清漆之后，根據(jù)需要對該清漆的涂布層進行加熱處理而使其干燥，形成絕緣層形成用的感光性樹脂層。然后，利用紫外線等輻射線隔著光掩模對該感光性樹脂層進行曝光，從而形成規(guī)定形狀的絕緣層12。絕緣層12的厚度例如設(shè)定在5 y m 15iim的范圍內(nèi)。接著，如圖6的(b)的縱剖視圖所示，在上述絕緣層12的表面同時形成包括光學元件安裝用焊盤13的電路(未圖示)和環(huán)狀的嵌通孔定位用電路14，制作電路基板。這些、電路等的形成例如利用半添加法來進行。S卩，首先，在上述絕緣層12的表面，通過濺射或非電解電鍍等形成金屬層(厚度60nm 260nm左右)。該金屬層成為進行后面的電解電鍍時的晶種層(成為形成電解電鍍層的基底的層)。接著，在由上述基板11、絕緣層12及晶種層構(gòu)成的層疊體的兩面上層壓感光性抗蝕劑，之后在形成有上述晶種層一側(cè)的感光性抗蝕劑上，利用光刻法同時形成上述電路等的圖案的孔部，在該孔部的底部暴露上述晶種層的表面部分。接著，通過電解電鍍，在暴露于上述孔部的底部的上述晶種層的表面部分層疊形成電解電鍍層(厚度5 y m 20 左右)。然后，利用氫氧化鈉水溶液等剝離上述感光性抗蝕劑。之后，利用軟蝕刻法去除未形成有上述電解電鍍層的晶種層部分，將由剩余的電解電鍍層及該剩余的電解電鍍層的下面的晶種層構(gòu)成的層疊部分形成為上述電路等。這樣，獲得了由上述基板11、絕緣層12、包括光學元件安裝用焊盤13的電路及嵌通孔定位用電路14構(gòu)成的電路基板。然后，將該電路基板安裝于曝光機，利用相機拍攝表面?zhèn)?電路側(cè))與背面?zhèn)?基板11側(cè))，根據(jù)該圖像，以上述表面?zhèn)鹊沫h(huán)狀的嵌通孔定位用電路14為標記，適當?shù)囟ㄎ磺?通孔預(yù)定形成部在背面?zhèn)鹊奈恢?，并且以上述光學元件安裝用焊盤13為標記，適當?shù)囟ㄎ还饴酚玫呢炌最A(yù)定形成部在背面?zhèn)鹊奈恢?。接著，用干膜抗蝕劑(未圖示)覆蓋其背面?zhèn)鹊某藞A形的上述嵌通孔預(yù)定形成部及上述光路用的圓形的貫通孔預(yù)定形成部之外的部分。接著，如圖6的(C)的縱剖視圖所示，使用氯化鐵水溶液進行蝕刻來去除所暴露的上述圓形的嵌通孔預(yù)定形成部及上述圓形的貫通孔預(yù)定形成部的基板11的部分。由此，從該去除部分IlaUlb暴露出上述絕緣層12的部分。接著，如圖6的(d)的縱剖視圖所示，使用化學蝕刻液進行蝕刻來去除上述暴露的絕緣層12的部分。由此，將上述圓形的嵌通孔預(yù)定形成部形成為圓形的嵌通孔16，并且將上述圓形的貫通孔預(yù)定形成部形成為圓形的貫通孔15。上述嵌通孔16以用上述半添加法與光學元件安裝用焊盤13同時形成的環(huán)狀的嵌通孔定位用電路14為基準而形成，因此上述嵌通孔16相對于上述光學元件安裝用焊盤13定位形成在規(guī)定位置。上述嵌通孔16的內(nèi)徑設(shè)定為與上述光波導路單元W的嵌合孔3a(參照圖I)的內(nèi)徑相同的值。接著，通過實施電解電鍍處理，在包括上述光學元件安裝用焊盤13的電路及嵌通孔定位用電路14的表面形成鍍層。之后，利用氫氧化鈉水溶液等剝離上述干膜抗蝕劑。另夕卜，作為上述鍍層的成分，能夠列舉出金、鎳等。另外，該鍍層的厚度通常設(shè)定在0.2 0. 5 u m的范圍內(nèi)。接著，如圖6的(e)的縱剖視圖所示，在光學元件安裝用焊盤13的表面，隔著上述鍍層安裝上述光學元件10。之后，根據(jù)需要，樹脂密封(未圖示)上述光學元件10及其周邊部。這樣，獲得了具有上述嵌通孔16的電路單元E。在此，如上所述，由于在圖6的(d)的工序中形成的嵌通孔16相對于上述光學元件安裝用焊盤13定位形成在規(guī)定位置，因此安裝于該光學元件安裝用焊盤13的光學元件10與上述嵌通孔16成為相互進行了定位的位置關(guān)系。這樣，上述(2)的電路單元E的制作工序完成。(3)光波導路單元W與電路單元E的結(jié)合工序接著，說明光波導路單元W與電路單元E的結(jié)合工序。如圖2所示，該結(jié)合是，預(yù)先制作上述結(jié)合銷P，使該結(jié)合銷P嵌合貫穿于上述電路單元E的上述嵌通孔16、并且嵌合于上述光波導路單元W的上述嵌合孔3a，使上述光波導路單元W與上述電路單元E —體化。之后，根據(jù)需要，也可以利用粘合劑或粘合帶來固定上述光波導路單元W與上述電路單元E。這樣，上述(3)的光波導路單元W與電路單元E的結(jié)合工序完成，完成了作為目標的光電混載基板。在此，如上所述，在上述光波導路單元W中，芯2的一端面2a與結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔3a成為相互進行了定位的位置關(guān)系。另外，在安裝有上述光學元件10的電路單元E中，光學元件10與結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔16成為相互進行了定位的位置關(guān)系。因此，如上所述，在通過使上述結(jié)合銷P嵌合貫穿于上述嵌通孔16并且嵌合于上述嵌合孔3a而制作上述光電混載基板時，芯2的一端面2a與光學元件10自動地進行調(diào)心。其結(jié)果，在上述光電混載基板的制作中，不需要進行費時費力的調(diào)心作業(yè)。即，上述光電混載基板的量產(chǎn)性優(yōu)異。而且，在上述實施方式中，在光波導路單元W的一端面的傾斜面中，將位于該傾斜面的芯2的一端面2a形成為光反射面，但是如利用縱剖視圖示出了一端部的主要部分的圖7所示，在上包層3的一端部形成傾斜面，將位于該傾斜面的上包層3的部分3b作為光反、射面，也可以成為能夠在芯2與光學元件10之間傳遞光的狀態(tài)(參照圖示的一點劃線L)。即，在該情況下，芯2的一端面2a也成為與上述嵌合孔3a相互進行了定位的位置關(guān)系，且成為與光學元件10進行了調(diào)心的狀態(tài)。另外，在上述實施方式中，將結(jié)合銷P設(shè)為圓柱狀，使用了兩個該結(jié)合銷P，但是也可以將結(jié)合銷P設(shè)為三棱柱狀、四棱柱狀等多棱柱狀，與此相對應(yīng)地，嵌合孔3a及嵌通孔16的開口形狀也設(shè)為多棱柱狀。這樣，相對于結(jié)合銷P，光波導路單元W及電路單元E不會以該結(jié)合銷P為軸進行轉(zhuǎn)動，因此可以設(shè)置一個結(jié)合銷P。而且，在上述實施方式中，在光波導路單元W中，供結(jié)合銷P嵌合的嵌合孔3a形成為貫穿上包層3的狀態(tài)，但是也可以形成為不貫穿的狀態(tài)。而且，在上述實施方式中，將供結(jié)合銷P嵌合的嵌合孔3a僅形成于上包層3，但是也可以將其形成于下包層I。即，也可以將與形成于上述上包層3的上述嵌合孔3a同軸地連通的連通孔形成于上述下包層I的表面。而且，也可以使上述結(jié)合銷P也嵌合于該連通孔。該連通孔既可以貫穿下包層1，也可以不貫穿下包層I。另外，在上述實施方式中，說明了光電混載基板的一端部，但是另一端部也可以形成為與上述實施方式的一端部相同的結(jié)構(gòu)。在該情況下，作為上述光學兀件10,例如在一端部側(cè)安裝發(fā)光元件，在另一端部側(cè)安裝受光元件，從而能夠用上述受光元件經(jīng)由芯2接收來自該發(fā)光元件的光。而且，在上述實施方式中，在電路單元E的制作工序中，在光學元件安裝用焊盤13、電路、嵌通孔定位用電路14的表面形成了鍍層，但是該鍍層是根據(jù)需要形成的，在不需要的情況下，也可以不形成鍍層。接著，說明實施例。但是，本發(fā)明并不限定于實施例。實施例下包層、上包層的形成材料成分A(固體環(huán)氧樹脂)含有芳香環(huán)骨架的環(huán)氧樹脂(三菱化學公司制，^
一卜 1002)70質(zhì)量份。成分B(固形環(huán)氧樹脂)含有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹脂(大賽璐化學工業(yè)公司制、EHPE3150)30 質(zhì)量份。成分C (光產(chǎn)酸劑)三芳基锍鹽的50%碳酸丙烯酯(Propylene carbonate)溶液(San-Apro 公司制、CPI-200K) 2 質(zhì)量份。將這些成分A C攪拌溶解(溫度80°C、攪拌250rpmX 3小時)于55質(zhì)量份的乳酸乙脂(武藏野化學研究所制)中，調(diào)制出下包層及上包層的形成材料(感光性樹脂組合物)。用數(shù)字粘度計(BROOK FIELD公司制、HBDV-I+CP)測量該感光性樹脂組合物的粘度，測得其粘度為1320mPa S。芯的形成材料成分D :鄰甲酹酹醒清漆縮水甘油醚(0-cresol novolac glycidylether)(新日鐵化學制、YDCN-700-10) 100質(zhì)量份。將該成分D與I質(zhì)量份的上述成分C攪拌溶解(溫度80°C、攪拌250rpmX 3小時) 于60質(zhì)量份的乳酸乙脂(武藏野化學研究所制)中，調(diào)制出芯的形成材料(感光性樹脂組合物)。用上述數(shù)字粘度計測量該感光性樹脂組合物的粘度，測得其粘度為1900mPa S。實施例I光波導路單元的制作使用上述下包層、芯、上包層的各個形成材料，以與上述實施方式相同的方法制作出具有結(jié)合銷嵌合用的圓柱狀的嵌合孔的光波導路單元。下包層的厚度設(shè)為25 u m,芯的厚度設(shè)為50 ym，上包層的厚度(距下包層的表面的厚度)設(shè)為75 ym。上述嵌合孔的尺寸設(shè)為內(nèi)徑為2. Omm,深度為75 u m。電路單元的制作以與上述實施方式相同的方法制作出具有電路和嵌通孔定位用電路(包括鍍層的厚度為12.5pm)以及結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔的電路單元，該電路和嵌通孔定位用電路形成有不銹鋼制基板(厚度55 ym)、絕緣層(厚度IOym)以及鍍層。上述嵌通孔的內(nèi)徑設(shè)為2. 0mm。另外，作為光學元件，安裝了倒裝芯片型的發(fā)光元件(ULM Photonics公司制、ULM850-10-TT-C0104U)。另外，在安裝該光學元件之后，利用透明樹脂(日東電工公司制、LED密封用樹脂NT-8038)底部填充密封該光學元件。結(jié)合銷的制作向設(shè)計為規(guī)定形狀的金屬制模具內(nèi)注入上述下包層的形成材料(通過模具成形)，制作出環(huán)氧樹脂制的圓柱狀的結(jié)合銷。該結(jié)合銷的尺寸為外徑2. 0mm、長度I. 0mm。光電混載基板的制造將上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元的上述嵌通孔、并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔，使上述光波導路單元與上述電路單元一體化。然后，利用粘合劑固定這兩者。光傳播試驗向上述實施例I的光電混載基板的發(fā)光兀件中通電，使光從發(fā)光兀件出射。然后，確認到光從光電混載基板的芯的另一端部出射。實施例2光波導路單元的制作在上述實施例I的光波導路單元的基礎(chǔ)上，另一端部也與一端部相同地制成具有結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔的光波導路單元。除此以外皆與上述實施例I相同。電路單元的制作制作與上述實施例I相同的電路單元。而且，制成在上述實施例I的電路單元中取代發(fā)光元件而安裝了倒裝芯片型的受光元件(Albis公司制、H) CA04-70-GS)的電路單
J Li ο
_3] 光電混載基板的制造與上述實施例I相同地在上述光波導路單元的一端部固定安裝有上述發(fā)光元件的電路單元，在另一端部固定安裝有上述受光元件的電路單元。
信號傳輸試驗向上述實施例2的光電混載基板的發(fā)光兀件中通電,使光從發(fā)光兀件出射。然后，確認到光被受光元件接收。根據(jù)上述實施例1、2的結(jié)果可知，在上述制造方法中，即使不進行光波導路單元的芯與電路單元的光學元件(發(fā)光元件、受光元件)的調(diào)心作業(yè)，所獲得的光電混載基板也適當?shù)剡M行光傳播。產(chǎn)業(yè)h的可利用件本發(fā)明的光電混載基板能夠用于以高速傳送或者處理聲音、圖像等數(shù)字信號的信息通信設(shè)備、信號處理裝置等。附圖標記說明W、光波導路單元；E、電路單元；P、結(jié)合銷；2、芯；2a、一端面；3、上包層；3a、嵌合孔；10、光學兀件；16、嵌通孔。
權(quán)利要求
1.一種光電混載基板，其具有光波導路單元、安裝有光學元件的電路單元以及用于結(jié)合上述光波導路單元與上述電路單元的結(jié)合銷，其特征在于， 上述光波導路單元具有下包層；光路用的芯，其形成于該下包層的表面；上包層，其用于覆蓋該芯；以及結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔，其形成于該上包層的表面； 上述電路單元具有電路基板；光學元件，其安裝于該電路基板上的規(guī)定部分；以及結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔，其形成于上述電路基板； 上述光波導路單元的上述嵌合孔相對于上述芯的端面定位形成在規(guī)定位置，上述電路單元的上述嵌通孔相對于上述光學元件定位形成在規(guī)定位置， 上述光波導路單元與上述電路單元的結(jié)合是以將上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元的上述嵌通孔并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔的狀態(tài)完成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電混載基板，其特征在于，上述上包層的上述嵌合孔以貫穿該上包層的狀態(tài)形成，在上述下包層的表面形成有與上述嵌合孔同軸地連通的連通孔，上述結(jié)合銷也嵌合于該連通孔。
3.一種光電混載基板的制造方法，其是利用結(jié)合銷使光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元相結(jié)合的權(quán)利要求I所述的光電混載基板的制造方法，其特征在于， 上述光波導路單元的制作包括形成下包層的工序、在該下包層的表面形成光路用的芯的工序和以覆蓋上述芯的方式形成上包層的工序， 在形成該上包層的工序中，在相對于上述芯的端面進行了定位的規(guī)定位置，形成結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔， 上述電路單元的制作包括形成電路基板的工序和在該電路基板上的規(guī)定部分安裝光學元件的工序， 在形成上述電路基板的工序中，在相對于上述光學元件的預(yù)定安裝位置進行了定位的規(guī)定位置，形成結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔， 使上述光波導路單元與上述電路單元相結(jié)合而形成光電混載基板是通過將上述結(jié)合銷嵌合貫穿于上述電路單元的上述嵌通孔并且嵌合于上述光波導路單元的上述嵌合孔而完成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電混載基板的制造方法，其特征在于， 在形成上述下包層的工序中，在上述下包層的表面與上述上包層的嵌合孔預(yù)定形成位置同軸地形成與上述嵌合孔相連通的連通孔， 在形成上述上包層的工序中，以貫穿該上包層的狀態(tài)形成上述嵌合孔， 在利用上述結(jié)合銷使上述光波導路單元與電路單元相結(jié)合的工序中，使上述結(jié)合銷也嵌合于上述連通孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不需要進行光波導路單元的芯與電路單元的光學元件的調(diào)心作業(yè)，而且量產(chǎn)性優(yōu)異的光電混載基板及其制造方法。該光電混載基板是利用結(jié)合銷(P)使光波導路單元(W)與安裝有光學元件(10)的電路單元(E)相結(jié)合而成的，其中，光波導路單元具有形成于上包層(3)的表面的結(jié)合銷嵌合用的嵌合孔(3a)，該嵌合孔相對于芯(2)的一端面(2a)定位形成在規(guī)定位置。電路單元(E)具有結(jié)合銷嵌合貫穿用的嵌通孔(16)，該嵌通孔相對于光學元件(10)定位形成在規(guī)定位置。而且，以使結(jié)合銷(P)嵌通于電路單元的嵌通孔(16)并且嵌合于光波導路單元的嵌合孔(3a)的狀態(tài)光波導路單元(W)與電路單元(E)相結(jié)合。
文檔編號G02B6/122GK102736171SQ20121005529
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者井上真彌, 程野將行, 辻田雄一, 長藤昭子 申請人:日東電工株式會社