光基板の製造方法
【課題】光配線と受発光素子との光接続を効率的に行うことができる光基板を、容易かつ低コストで製造する。
【解決手段】第１面に電気配線がパターニングされた絶縁樹脂層と、受発光面を絶縁樹脂層の縁端から突出させた受発光素子と、光入出力面が少なくとも一部で受発光面と接触するように対向配置された光配線とを有する光基板の製造方法は、第１面に銅箔が配置された絶縁樹脂層をパターニングする工程Ｓ１と、絶縁樹脂層の第２面にキャリアフィルムを貼りつける工程Ｓ２と、銅箔に電気配線をパターニングする工程Ｓ３と、銅箔及び絶縁樹脂が除去された絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムを配置する工程Ｓ４と、第１面に受発光素子を実装する工程Ｓ５と、キャリアフィルム及びダミーフィルムを剥離する工程Ｓ７と、ダミーフィルムが配置されていた部位に光導波路フィルムを実装する工程Ｓ８とを備える。
【解決手段】第１面に電気配線がパターニングされた絶縁樹脂層と、受発光面を絶縁樹脂層の縁端から突出させた受発光素子と、光入出力面が少なくとも一部で受発光面と接触するように対向配置された光配線とを有する光基板の製造方法は、第１面に銅箔が配置された絶縁樹脂層をパターニングする工程Ｓ１と、絶縁樹脂層の第２面にキャリアフィルムを貼りつける工程Ｓ２と、銅箔に電気配線をパターニングする工程Ｓ３と、銅箔及び絶縁樹脂が除去された絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムを配置する工程Ｓ４と、第１面に受発光素子を実装する工程Ｓ５と、キャリアフィルム及びダミーフィルムを剥離する工程Ｓ７と、ダミーフィルムが配置されていた部位に光導波路フィルムを実装する工程Ｓ８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線及び光配線を有する光基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光信号を利用することで、高速の伝送速度で情報を送受信することが可能な光基板が注目されている。このような光基板は、貫通孔を有する電気回路基板と、電気回路基板の一面に、貫通孔の位置で搭載された受発光素子と、電気回路基板の他面に設けられ、光入出力面が貫通孔の位置で光信号を入出力可能に配設された光配線とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この光基板では、光配線から入出力される光信号は、貫通孔を介して電気回路の他面から一面へ通過して、一面上の受発光素子に入出力される。
【０００３】
また、エッチングによって凹部と凸状のテラスとが形成されたＳｉ基板と、Ｓｉ基板の凹部に搭載された光配線と、Ｓｉ基板のテラス上に搭載された受発光素子とを備える光基板が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この光基板では、Ｓｉ基板の凹部及びテラスの形状がエッチングによって調整されていることで、凹部に光配線を、テラスに受発光素子を、それぞれ搭載する際に、高さ方向の位置合わせが無調整で済むとされている。
【０００４】
また、このような光基板に用いられる電気回路用パッケージは、通常特許文献３に示すように、ＩＣチップとリード部とを有する複数の中間体に対して、一括して樹脂モールドを行い、リードフレーム及びＩＣチップを封止することによって形成される。このように、一度に形成された複数のパッケージが１個ずつに断裁されることによって、電気回路用パッケージの量産が行われている。
【特許文献１】特開２００２−１８９１３７号公報
【特許文献２】特許第３２０４３５５号公報
【特許文献３】特開昭６３−０３３８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による光基板では、受発光素子の受発光面と光配線の光入出力面とは、少なくとも電気回路基板の厚さ分だけ離隔した位置に配置される。このため、光配線の光入出力面から入出力される光信号は、受発光素子の受発光面に出入力されるまでの間で拡散してしまい、光接続の効率が低下してしまう問題があった。また、貫通孔にレンズを設けて光信号を集束させる技術も開示されているが、貫通孔内部にレンズを精度良く配置させることは困難であり、効果的に光信号を集束させて入出力させるまでには至らず、また、レンズ配置によって製造コストが増大してしまう問題があった。
また、特許文献２による光基板では、Ｓｉ基板は高価であること、また、Ｓｉ基板を精度良くエッチングするには加工コストもかかってしまい、全体として製造コストが増大してしまう問題があった。
【０００６】
さらに、特許文献３における電気回路用パッケージの量産プロセスにおいては、複数の中間体が隣接した状態で樹脂モールドが行われるため、このプロセス中に光配線を配置することは困難である。また、樹脂モールド工程においては高熱が加えられるので、光配線の材質に耐熱性が求められるため、材質の選択肢が限定される。従って、上述のような光基板は、量産及び製造効率の向上が困難であるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、光配線と受発光素子との光接続を効率的に行うことができる光基板を、容易かつ低コストで製造できる光基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光基板の製造方法は、第１面に電気配線がパターニングされた絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の前記第１面上に設けられ、受発光面を、前記絶縁樹脂層の前記第１面に対向する側に向けて前記絶縁樹脂層の縁端から突出させた受発光素子と、前記受発光素子に光信号を入出力する光入出力面が、少なくとも一部で前記受発光素子の前記受発光面と接触するようにして、前記受発光面と対向配置された光配線とを有する光基板の製造方法であって、第１面に銅箔が配置された前記絶縁樹脂層をパターニングする工程と、前記絶縁樹脂層の前記第１面の反対側に位置する第２面にキャリアフィルムを貼りつける工程と、前記銅箔に前記電気配線をパターニングする工程と、前記銅箔及び絶縁樹脂が除去された前記絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムを配置する工程と、前記第１面に前記受発光素子を実装する工程と、前記キャリアフィルム及び前記ダミーフィルムを剥離して除去する剥離工程と、前記ダミーフィルムが配置されていた部位に前記光配線を実装する光配線実装工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の光基板の製造方法においては、銅箔及び絶縁樹脂が除去された絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムが配置されるので、後の工程において光配線を実装するためのスペースが確保される。
【００１０】
本発明の光基板の製造方法は、ソルダーレジストを前記第１面上に印刷する工程と、ニッケル及び金を前記第１面上にメッキする工程とをさらに備えてもよい。この場合、半田リフローによる電気配線の汚れを防止することができる。また、半田の濡れ性及び接続信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の光基板の製造方法は、前記受発光素子のコントロールＩＣを実装する工程と、前記剥離工程の前に、前記第１面上をモールド樹脂によって封止する工程とをさらに備え、前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記第２面側から実装されてもよい。この場合、絶縁樹脂層等が一括してモールドされるような量産態様で生産されていても、後工程において問題なく光配線を実装することが出来る。
【００１２】
前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記光配線と同等の屈折率を有する透明光学樹脂からなる接着剤を用いて実装されてもよい。この場合、受発光素子と光配線との接続特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光基板の製造方法によれば、ダミーフィルムを配置することによって光配線の実装スペースが確保され、後の工程においてダミーフィルムを除去して光配線を実装することができる。従って、量産を可能にすることができ、容易かつ低コストに光基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１から図１３は、この発明に係る一実施形態を示している。図１は本実施形態の光基板の製造方法によって製造された光基板１の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。
図１及び図２に示すように、光基板１は、第１面２ａに電気配線３がパターニングされた絶縁樹脂層２と、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に実装された受発光素子４及びコントロールＩＣ５と、受発光素子４と光信号を入出力する光導波路フィルム（光配線）６と、絶縁樹脂層２の第１面２ａ側を覆うモールド樹脂７とを備えている。
【００１５】
電気配線３は、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に成膜された銅箔をパターニングすることで形成されている。絶縁樹脂層２の外縁部２ｂには、第１面２ａから第１面２ａの反対側に位置する第２面２ｃまで貫通し、光導波路フィルム６が配置される切欠き部８が形成されている。切欠き部８の幅は、光導波路フィルム６において後述する接続部１４の幅と略等しく設定されていて、光導波路フィルム６の接続部１４は切欠き部８に嵌合配置されている。また、絶縁樹脂層２には、第１面２ａから第２面２ｃまで貫通するバイアホール２ｄが形成されていて、バイアホール２ｄにＢＧＡ、ＬＧＡ、ＰＧＡ、小型電気コネクタ等のコネクタを形成することによって、絶縁樹脂層２の第２面２ｃ側からバイアホール２ｄを経由して電気配線３と導通することが可能となっている。
【００１６】
絶縁樹脂層２を形成する材料としては、様々な有機材料及び無機材料を選択可能である。具体的には、アクリル材料、シリコーン材料、シリコンウエハ、金属材料、硝子材料、プリプレグ、各種材料を積層したものなどが選択され、さらに、感光性絶縁樹脂を選択することができる。感光性絶縁樹脂としては、紫外線硬化型アクリル樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂、あるいは、これらを重合させた紫外線硬化型エポキシアクリレートなどを選択することができる。なお、本実施形態では、絶縁樹脂層２が感光性絶縁樹脂で形成されている場合について説明する。
【００１７】
絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に実装された受発光素子４のコントロールＩＣ５は、ボンディングワイヤ１０により電気配線３と電気的に接続されている。なお、フリップチップ実装によって電気配線３と電気的に接続されてもよい。
【００１８】
受発光素子４は、フリップチップ実装により絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に実装されていて、電気配線３と電気的に接続されている。なお、フリップチップ実装に代えて、ワイヤボンディングによって電気配線３と電気的に接続されてもよい。
受発光素子４は、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上において、受発光面４ａを絶縁樹脂層２側に向け、切欠き部８の縁端８ａから突出させて実装されている。このような受発光素子４としては、単チャンネル及び複数チャンネルのいずれの光素子でも良い。より具体的には、端面発光型ＬＤ、面発光型ＬＤ、面受光型ＰＤなどを使用することができる。
【００１９】
光導波路フィルム６は、コアと、コアの外周を覆うクラッドとを有して構成されている。光導波路フィルム６としては、単層、あるいは、複層いずれでも良く、また、マルチモードでもシングルモードでも良い。本実施形態では、単層のマルチモードとして説明する。
【００２０】
光導波路フィルム６の両端面６ａ、６ｂは、両面６ｃ、６ｄに対して４５度傾斜して形成されていて、金属膜が形成されてミラー１２を構成している。これにより、コアを通過する光信号は、ミラー１２によって反射されて上面６ｃ側に入出力され、すなわち上面６ｃにおいてミラー１２と対向する位置に光入出力面１３が形成され、一端面６ａ側では受発光素子４と接続される接続部１４が構成される。なお、他端面６ｂ側においても受発光素子４が接続されてもよい。また、ミラー１２としては、両端面６ａ、６ｂに金属膜が形成されていないものとしてもよい。
【００２１】
光導波路フィルム６の接続部１４は、絶縁樹脂層２の切欠き部８に嵌合配置されていて、光導波路フィルム６の光入出力面１３は、受発光素子４の受発光面４ａと対向配置されている。光導波路フィルム６の光入出力面１３は、受発光素子４の受発光面４ａと、略同じ高さに位置していて、これにより互いに少なくとも一部が接触するようにして配置されている。
【００２２】
光導波路フィルム６の光入出力面１３と受発光素子４の受発光面４ａとが一部で接触し、その他の部分で僅かな間隙が生じている場合には、該間隙に透明樹脂からなる接着剤が充填されて実装されてもよい。透明樹脂の材料としては、一般に用いられている様々な高分子材料を選択することができる。
具体的には、カーボネート材料、エポキシ材料、アクリル材料、イミド材料、ウレタン材料、シリコーン材料、無機フィラー混入有機材料などを選択可能であるが、これらに限定されるものではない。なお、界面の屈折率差を無くすため、光導波路フィルム６と同等の屈折率を有する光学樹脂を選択することが望ましく、特にクラッド部分と同等の屈折率を有することが望ましい。
【００２３】
また、絶縁樹脂層２の厚さは、光導波路フィルム６の厚さよりも薄くすることが好ましい。特に、電気配線３を形成する銅箔の膜厚と略等しい分だけ薄くすることがより好ましく、これにより光導波路フィルム６の光入出力面１３と受発光素子４の受発光面４ａとを略同じ高さに配置しつつ、光導波路フィルム６の下面６ｄと、絶縁樹脂層２の第２面２ｃとが同一平面上に位置するように設定することができる。
【００２４】
具体例として、例えば、図２に示すように、半田バンプ１６を用いて受発光素子４が実装されている場合、光導波路フィルム６の厚さは、マルチモードの場合１００μｍ程度であり、電気配線３の厚さは１２μｍ程度、半田バンプ１６の厚さは３０μｍ程度である場合、絶縁樹脂層２の厚さは５８μｍ程度に設定される。
【００２５】
また、図３に示すように、ボンディングワイヤ１０を用いて受発光素子４が実装されている場合、光導波路フィルム６の厚さは、マルチモードの場合１００μｍ程度であり、電気配線３の厚さは１２μｍ程度である場合、絶縁樹脂層２の厚さは８８μｍ程度に設定される。
【００２６】
上記のように構成された光基板１の製造方法について、図４から図１４を参照して説明する。図４は本実施形態の光基板の製造方法の流れを示すフローチャート、図５から図１４の各図は、光基板１の製造工程を経時的に示した断面図である。
【００２７】
まず、図５に示すように、まだパターニングされていない絶縁樹脂層２１の第１面２１ａ上に銅箔２２が成膜された絶縁樹脂基板２０を用意する。
図４に示すステップＳ１において、絶縁樹脂基板２０の絶縁樹脂層２１をパターニングする。すなわち、図６に示すように、フォトリソグラフィーによって所定のパターンで、例えば紫外線を照射することで、切欠き部８及びバイアホール２ｄが形成され、絶縁樹脂層２となる。ここで、絶縁樹脂層２を感光性絶縁樹脂としてフォトリソグラフィーによってパターニングすることで、切欠き部８の位置及び幅を、光導波路フィルム６の接続部１４を設置する位置及び幅と略等しくするように、容易かつ高精度に形成することができる。
【００２８】
次に、ステップＳ２において、図７に示すように、パターニングされた絶縁樹脂層２の第２面２ｃ上にキャリアフィルム２３を貼り付ける。これにより、以下の工程をキャリアフィルム２３の接合面２３ａを基準として行うことができる。
【００２９】
キャリアフィルム２３としては、一般に用いられている様々な高分子材料を選択することができる。具体的には、カーボネート材料、エポキシ材料、アクリル材料、イミド材料、ウレタン材料、シリコーン材料、無機フィラー混入有機材料などが選択可能であるが、これらに限定されるものではない。また、キャリアフィルム２３上に紫外線剥離型の粘着層を設けるものとしても良い。
【００３０】
次に、ステップＳ３において、図８に示すように、キャリアフィルム２３上で銅箔２２をパターニングして、電気配線３として配線パターンや実装用パッド等を形成する。なお、この際に、半田リフローによる電気配線の汚れを防止するために、必要に応じてソルダーレジストを印刷する工程を加えても良い。また、半田の濡れ性及び接続信頼性を向上させるために、必要に応じてＮｉ及びＡｕメッキを行う工程を加えても良い。
【００３１】
次に、ステップＳ４において、図９に示すように、絶縁樹脂及び銅箔２２が除去された絶縁樹脂層２の切欠き部８に、切欠き部８と略同一の大きさに加工した光導波路フィルム６と略同じ厚さのダミーフィルム２４が配置される。
【００３２】
ダミーフィルム２４の材質も、キャリアフィルム２３と同様に、一般に用いられている様々な高分子材料を選択することができる。具体的には、カーボネート材料、エポキシ材料、アクリル材料、イミド材料、ウレタン材料、シリコーン材料、無機フィラー混入有機材料などが選択可能であるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
また、後述するように、ダミーフィルム２４の配置後に受発光素子の実装や樹脂モールド等の工程を経るため、これらの工程における熱履歴に耐えうる、例えば絶縁樹脂基板２０と同程度の環境耐性を有する材料を選択することが好ましい。
また、ダミーフィルム２４上に硬化、離型する粘着層を設け、後述する剥離工程において紫外線照射等によって容易に剥離するようにダミーフィルム２４を構成してもよい。さらに、ダミーフィルム２４のキャリアフィルム２３に対向する面に対して、プラズマ処理等の加工を行い、キャリアフィルム２３との接着性を高めてもよい。
【００３４】
次に、ステップＳ５において、図１０に示すように、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上の所定位置に、ボンディングワイヤ１０を用いてコントロールＩＣ５が実装される。
続いて図１１に示すように、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に受発光素子４が実装される。より詳しくは、受発光面４ａを切欠き部８の縁端８ａから突出させるようにして、半田バンプ１６を用いてフリップチップ実装される。半田バンプ１６に代えて、半田ボール等が用いられてもよい。これにより受発光素子４は、電気配線３と電気的に接続されるとともに、受発光面４ａがダミーフィルム２４と対向して少なくとも一部で接触した状態となる。
【００３５】
なお、コントロールＩＣ５は、受発光素子４の実装後に実装されてもよいし、ダミーフィルム２４の配置前に実装されてもよい。また、製造する光基板の仕様上必要でなければ実装されなくてもよい。
【００３６】
次に、ステップＳ６において、図１２に示すように、モールド樹脂７を絶縁樹脂層２の第１面２ａ上からモールドする。モールド樹脂７によって、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上の受発光素子４、コントロールＩＣ５、及びボンディングワイヤ１０、並びに、絶縁樹脂層２の切欠き部８に配置されたダミーフィルム２４の上面が封止される。ここまでの手順で、光基板１の製造に用いられる電気回路パッケージ２５が製造される。
【００３７】
電気回路パッケージ２５は、平面視において略四角形に形成することができる。従って、絶縁樹脂基板２０として、公知のロールツーロール方式の製造装置等に適用できる材質からなるものを選択すれば、電気回路パッケージの中間体を水平方向に連続して形成して一括に樹脂モールドし、単位パッケージごとに裁断することによって電気回路パッケージ２５を大量に製造することができる。
【００３８】
次に、ステップＳ７において、図１３に示すように、電気回路パッケージ２５からキャリアフィルム２３及びダミーフィルム２４を剥離して取り外す（剥離工程）。
上述のように、キャリアフィルム２３及び／又はダミーフィルム２４上に、紫外線剥離型の粘着層を設けた場合には、紫外線照射によりキャリアフィルム２３及び／又はダミーフィルム２４を容易に剥離することができる。
【００３９】
また、上述のように、ダミーフィルム２４のキャリアフィルム２３に対向する面を加工してキャリアフィルム２３との接着性を高めた場合は、キャリアフィルム２３を剥離する際に、ダミーフィルム２４もキャリアフィルム２３に接着した状態でともに剥離されるので、剥離工程の効率を向上させることができる。
【００４０】
最後に、ステップＳ８において、図１４に示すように、ダミーフィルム２４を剥離した後の切欠き部８に、絶縁樹脂層２の第２面２ｃ側から光導波路フィルム６を実装する（光配線実装工程）。より詳しくは、光入出力面１３が受発光素子４の受発光面４ａに対向する状態で接続部１４を切欠き部８に嵌合することで、光入出力面１３が切欠き部８の縁端８ａに隣接するように配置する。このようにして光基板１が完成する。
【００４１】
上記のように、絶縁樹脂層２の切欠き部８は、フォトリソグラフィーによって高精度に位置及び幅が形成されている。このため、光導波路フィルム６は、切欠き部８に嵌合することで、切欠き部８を基準とする外形突き当て位置合わせにより、高精度に位置決めされた状態となる。そして、切欠き部８に嵌合された状態において、光導波路フィルム６の上面６ｃは、絶縁樹脂層２の第１面２ａよりも高い位置に設定される。より詳しくは、上記のように、絶縁樹脂層２は、光導波路フィルム６よりも電気配線３の厚さ分（受発光素子４が半田バンプ等を介して実装されている場合は、該半田バンプ等の厚みを加えた分）だけ薄く設定されている。
【００４２】
このため、光導波路フィルム６は、下面６ｄが絶縁樹脂層２の第２面２ｃと略同一平面状に位置するように配置され、上面６ｃが絶縁樹脂層２の第１面２ａよりも電気配線３の厚さ分だけ突出した状態となる。すなわち、光導波路フィルム６の光入出力面１３と受発光素子４の受発光面４ａとが略同じ高さに位置して少なくとも一部で接触した状態となる。光入出力面１３と受発光面４ａとの間で、その一部の範囲で接触せずに間隙が形成された場合は、上述のように必要に応じて該間隙に透明樹脂からなる接着剤１５が充填されてもよい。
【００４３】
次に、以下に示す実施例１に基づいて、本実施形態の光基板の製造方法についてさらに説明する。
【実施例１】
【００４４】
本実施例では、絶縁樹脂層２を形成する感光性絶縁材料として、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（リポキシＶＲ−９０：昭和高分子株式会社製）５２重量部と、無水フタル酸１５重量部とを、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶媒中で１１０℃３０分攪拌してアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニス原料を調製した。
【００４５】
更に、このアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニス原料を５０重量部、脂環式エポキシ類化合物（ＥＨＰＥ３１５０：ダイセル化学工業株式会社製）１７重量部、光硬化型エポキシ樹脂（サイクロマーＭ１００：ダイセル化学工業株式会社製）３０重量部、及び、光開始剤（ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ：ＢＡＳＦ社製）３重量部に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤を加えて連続式横型サンドミルにて約３時間分散し、アルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニスを調製した。
【００４６】
次に銅箔上にこのアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニスをスリットコーターにて塗布し、７０℃２０分乾燥して、約５０μｍ厚の半硬化状態の感光性絶縁樹脂層を形成し、図４に示すような、感光性絶縁樹脂層２１Ａの一面２１ａ側に銅箔２２が形成された絶縁樹脂基板２０を製造した。
【００４７】
次に、絶縁樹脂層２１にフォトマスクを密着させ、超高圧水銀灯により５００ｍＪ／ｃｍ２で露光、紫外線硬化させた。その後約５％有機アミン系アルカリ水溶液にて現像、水洗し、９０℃オーブンで十分乾燥させることで、図６に示すように、パターニングされた絶縁樹脂層２を得ることができた。
【００４８】
次に、図７に示すように、絶縁樹脂層２をキャリアフィルム２３（ＰＥＴ：東洋インキ製造株式会社製）にラミネートした。
そして、図８に示すように、銅箔２２上にエッチングレジストパターンを形成し、銅箔をエッチングすることで、パターニングされた電気配線３を得た。
【００４９】
続いて、図９に示すように、後工程において光導波路フィルム６が実装される切欠き部８に、ダミーフィルム２４（ユーピレックスＲ：宇部興産株式会社製）を配置した。
【００５０】
次に、図１０に示すように、絶縁樹脂層２上において、電気配線３にコントロールＩＣ５（ＶＣＳＥＬドライバーチップ：ＨＥＬＩＸ ＡＧ社製）を実装し、ワイヤボンディングにより電気接続を行った。
続いて、図１１に示すように、絶縁樹脂層２上の電気配線３及びダミーフィルム２４上に、受発光素子４として発光素子４Ａ（４ｃｈ ＶＣＳＥＬ：ＡＶＡＬＯＮ社製）を実装した。この際、光導波路フィルム６の光入出力面１３と発光素子４Ａの発光位置が合うようにアライメントを行った。また、受発光素子４は、半田バンプ１６を用いて電気配線３と接続した。
【００５１】
次に、図１２に示すように、絶縁樹脂層２の第１面２ａ側全体をモールド樹脂７によりモールドして電気回路パッケージ２５Ａを製造した。本実施例では、上述のように電気回路パッケージ２５Ａの中間体を水平方向に連続して形成し、一括して樹脂モールドを行い、単位パッケージごとに裁断して電気回路パッケージ２５Ａを製造した。
【００５２】
次に、図１３に示すように、キャリアフィルム２３及びダミーフィルム２４を剥離した。
続いて、図１４に示すように、ダミーフィルム２４を剥離した後の切欠き部８に、光導波路フィルム６として光導波路フィルム６Ａ（マルチモードエポキシ系光導波路フィルム：エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社製）を実装した。実装の際には、透明樹脂からなる光学接着剤１５Ａ（エポテックＴ７１０９：Epoxy Technology社製）を使用した。光導波路フィルム６の位置合わせは、絶縁樹脂層２の切欠き部８の外形を利用した突き当てにより行った。このようにして光基板１Ａを製造した。
【００５３】
光基板１Ａの光学特性評価を行った結果、各チャンネルで０．９から１．１ｍＷの安定した光出力を確認することができた。
【００５４】
本実施形態の光基板の製造方法によれば、後工程において光導波路フィルム６が実装される部分にダミーフィルム２４が仮配置される。そして、ダミーフィルム２４の剥離後に、絶縁樹脂層２の、樹脂モールド等が行われない第２面２ｃ側から光導波路フィルム６が実装される。従って、プリント配線板プロセス、素子実装プロセスおよび樹脂モールドプロセスを従来と同様の方法で行って電気回路パッケージ２５を大量に製造することができるので、製造装置や製造手法の改変や改造が必要なく、製造歩留まりを安定させることができる。
【００５５】
また、上記製造手順の一部の工程は、酸やアルカリによる洗浄、高温加熱などの条件下で行われるが、これらの工程時にはダミーフィルム２４が仮配置されており、これらの工程の終了後に、光導波路フィルム６が実装される。従って、上記工程時における光導波路フィルム６へのダメージを考慮する必要がなく、光導波路フィルム６として用いる部材の材質の選択の幅が広がる。例えば、耐熱性の低い材料からなる光導波路フィルムを使用することも可能となる。
【００５６】
さらに、光導波路フィルム６が上記の各工程の環境にさらされた場合、ミラー１２の部分が汚染され、光学特性が劣化したり、モールド樹脂などの回りこみによってミラー特性が損なわれたりする問題があった。本発明の光基板の製造方法においては、製造プロセスの最後に光導波路フィルム６が実装されるので、光導波路フィルム６端面のミラー１２を清浄に保つことができる。従って、光導波路フィルム６の光学特性を向上させることができる。
【００５７】
加えて、ダミーフィルム２４及び光導波路フィルム６は、絶縁樹脂層２に形成された切欠き部８に配置、実装されるので、外形突き当てによって簡便に位置合わせを行うことができる。従って製造プロセスが簡略化され、コストを低減することができる。
【００５８】
そして、本実施形態の製造方法で製造される光基板１、１Ａは、光導波路フィルム６の光入出力面１３の少なくとも一部が受発光素子４の受発光面４ａと接触しているので、光導波路フィルム６と受発光素子４との光接続を、損失を抑えて効率的に行うことができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態の光基板の製造方法に係る光基板を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】同実施形態の光基板の他の例の断面図である。
【図４】同実施形態の光基板の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図６】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図７】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図８】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図９】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１０】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１１】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１２】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１３】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１４】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、１Ａ 光基板
２、２１ 絶縁樹脂層
２ａ、２１ａ 第１面
２ｃ 第２面
３ 電気配線
４ 受発光素子
４ａ 受発光面
５ コントロールＩＣ
６ 光導波路フィルム（光配線）
７ モールド樹脂
１３ 光入出力面
２２ 銅箔
２３ キャリアフィルム
２４ ダミーフィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線及び光配線を有する光基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光信号を利用することで、高速の伝送速度で情報を送受信することが可能な光基板が注目されている。このような光基板は、貫通孔を有する電気回路基板と、電気回路基板の一面に、貫通孔の位置で搭載された受発光素子と、電気回路基板の他面に設けられ、光入出力面が貫通孔の位置で光信号を入出力可能に配設された光配線とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この光基板では、光配線から入出力される光信号は、貫通孔を介して電気回路の他面から一面へ通過して、一面上の受発光素子に入出力される。
【０００３】
また、エッチングによって凹部と凸状のテラスとが形成されたＳｉ基板と、Ｓｉ基板の凹部に搭載された光配線と、Ｓｉ基板のテラス上に搭載された受発光素子とを備える光基板が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この光基板では、Ｓｉ基板の凹部及びテラスの形状がエッチングによって調整されていることで、凹部に光配線を、テラスに受発光素子を、それぞれ搭載する際に、高さ方向の位置合わせが無調整で済むとされている。
【０００４】
また、このような光基板に用いられる電気回路用パッケージは、通常特許文献３に示すように、ＩＣチップとリード部とを有する複数の中間体に対して、一括して樹脂モールドを行い、リードフレーム及びＩＣチップを封止することによって形成される。このように、一度に形成された複数のパッケージが１個ずつに断裁されることによって、電気回路用パッケージの量産が行われている。
【特許文献１】特開２００２−１８９１３７号公報
【特許文献２】特許第３２０４３５５号公報
【特許文献３】特開昭６３−０３３８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による光基板では、受発光素子の受発光面と光配線の光入出力面とは、少なくとも電気回路基板の厚さ分だけ離隔した位置に配置される。このため、光配線の光入出力面から入出力される光信号は、受発光素子の受発光面に出入力されるまでの間で拡散してしまい、光接続の効率が低下してしまう問題があった。また、貫通孔にレンズを設けて光信号を集束させる技術も開示されているが、貫通孔内部にレンズを精度良く配置させることは困難であり、効果的に光信号を集束させて入出力させるまでには至らず、また、レンズ配置によって製造コストが増大してしまう問題があった。
また、特許文献２による光基板では、Ｓｉ基板は高価であること、また、Ｓｉ基板を精度良くエッチングするには加工コストもかかってしまい、全体として製造コストが増大してしまう問題があった。
【０００６】
さらに、特許文献３における電気回路用パッケージの量産プロセスにおいては、複数の中間体が隣接した状態で樹脂モールドが行われるため、このプロセス中に光配線を配置することは困難である。また、樹脂モールド工程においては高熱が加えられるので、光配線の材質に耐熱性が求められるため、材質の選択肢が限定される。従って、上述のような光基板は、量産及び製造効率の向上が困難であるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、光配線と受発光素子との光接続を効率的に行うことができる光基板を、容易かつ低コストで製造できる光基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光基板の製造方法は、第１面に電気配線がパターニングされた絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層の前記第１面上に設けられ、受発光面を、前記絶縁樹脂層の前記第１面に対向する側に向けて前記絶縁樹脂層の縁端から突出させた受発光素子と、前記受発光素子に光信号を入出力する光入出力面が、少なくとも一部で前記受発光素子の前記受発光面と接触するようにして、前記受発光面と対向配置された光配線とを有する光基板の製造方法であって、第１面に銅箔が配置された前記絶縁樹脂層をパターニングする工程と、前記絶縁樹脂層の前記第１面の反対側に位置する第２面にキャリアフィルムを貼りつける工程と、前記銅箔に前記電気配線をパターニングする工程と、前記銅箔及び絶縁樹脂が除去された前記絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムを配置する工程と、前記第１面に前記受発光素子を実装する工程と、前記キャリアフィルム及び前記ダミーフィルムを剥離して除去する剥離工程と、前記ダミーフィルムが配置されていた部位に前記光配線を実装する光配線実装工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の光基板の製造方法においては、銅箔及び絶縁樹脂が除去された絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムが配置されるので、後の工程において光配線を実装するためのスペースが確保される。
【００１０】
本発明の光基板の製造方法は、ソルダーレジストを前記第１面上に印刷する工程と、ニッケル及び金を前記第１面上にメッキする工程とをさらに備えてもよい。この場合、半田リフローによる電気配線の汚れを防止することができる。また、半田の濡れ性及び接続信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の光基板の製造方法は、前記受発光素子のコントロールＩＣを実装する工程と、前記剥離工程の前に、前記第１面上をモールド樹脂によって封止する工程とをさらに備え、前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記第２面側から実装されてもよい。この場合、絶縁樹脂層等が一括してモールドされるような量産態様で生産されていても、後工程において問題なく光配線を実装することが出来る。
【００１２】
前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記光配線と同等の屈折率を有する透明光学樹脂からなる接着剤を用いて実装されてもよい。この場合、受発光素子と光配線との接続特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光基板の製造方法によれば、ダミーフィルムを配置することによって光配線の実装スペースが確保され、後の工程においてダミーフィルムを除去して光配線を実装することができる。従って、量産を可能にすることができ、容易かつ低コストに光基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１から図１３は、この発明に係る一実施形態を示している。図１は本実施形態の光基板の製造方法によって製造された光基板１の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。
図１及び図２に示すように、光基板１は、第１面２ａに電気配線３がパターニングされた絶縁樹脂層２と、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に実装された受発光素子４及びコントロールＩＣ５と、受発光素子４と光信号を入出力する光導波路フィルム（光配線）６と、絶縁樹脂層２の第１面２ａ側を覆うモールド樹脂７とを備えている。
【００１５】
電気配線３は、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に成膜された銅箔をパターニングすることで形成されている。絶縁樹脂層２の外縁部２ｂには、第１面２ａから第１面２ａの反対側に位置する第２面２ｃまで貫通し、光導波路フィルム６が配置される切欠き部８が形成されている。切欠き部８の幅は、光導波路フィルム６において後述する接続部１４の幅と略等しく設定されていて、光導波路フィルム６の接続部１４は切欠き部８に嵌合配置されている。また、絶縁樹脂層２には、第１面２ａから第２面２ｃまで貫通するバイアホール２ｄが形成されていて、バイアホール２ｄにＢＧＡ、ＬＧＡ、ＰＧＡ、小型電気コネクタ等のコネクタを形成することによって、絶縁樹脂層２の第２面２ｃ側からバイアホール２ｄを経由して電気配線３と導通することが可能となっている。
【００１６】
絶縁樹脂層２を形成する材料としては、様々な有機材料及び無機材料を選択可能である。具体的には、アクリル材料、シリコーン材料、シリコンウエハ、金属材料、硝子材料、プリプレグ、各種材料を積層したものなどが選択され、さらに、感光性絶縁樹脂を選択することができる。感光性絶縁樹脂としては、紫外線硬化型アクリル樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂、あるいは、これらを重合させた紫外線硬化型エポキシアクリレートなどを選択することができる。なお、本実施形態では、絶縁樹脂層２が感光性絶縁樹脂で形成されている場合について説明する。
【００１７】
絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に実装された受発光素子４のコントロールＩＣ５は、ボンディングワイヤ１０により電気配線３と電気的に接続されている。なお、フリップチップ実装によって電気配線３と電気的に接続されてもよい。
【００１８】
受発光素子４は、フリップチップ実装により絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に実装されていて、電気配線３と電気的に接続されている。なお、フリップチップ実装に代えて、ワイヤボンディングによって電気配線３と電気的に接続されてもよい。
受発光素子４は、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上において、受発光面４ａを絶縁樹脂層２側に向け、切欠き部８の縁端８ａから突出させて実装されている。このような受発光素子４としては、単チャンネル及び複数チャンネルのいずれの光素子でも良い。より具体的には、端面発光型ＬＤ、面発光型ＬＤ、面受光型ＰＤなどを使用することができる。
【００１９】
光導波路フィルム６は、コアと、コアの外周を覆うクラッドとを有して構成されている。光導波路フィルム６としては、単層、あるいは、複層いずれでも良く、また、マルチモードでもシングルモードでも良い。本実施形態では、単層のマルチモードとして説明する。
【００２０】
光導波路フィルム６の両端面６ａ、６ｂは、両面６ｃ、６ｄに対して４５度傾斜して形成されていて、金属膜が形成されてミラー１２を構成している。これにより、コアを通過する光信号は、ミラー１２によって反射されて上面６ｃ側に入出力され、すなわち上面６ｃにおいてミラー１２と対向する位置に光入出力面１３が形成され、一端面６ａ側では受発光素子４と接続される接続部１４が構成される。なお、他端面６ｂ側においても受発光素子４が接続されてもよい。また、ミラー１２としては、両端面６ａ、６ｂに金属膜が形成されていないものとしてもよい。
【００２１】
光導波路フィルム６の接続部１４は、絶縁樹脂層２の切欠き部８に嵌合配置されていて、光導波路フィルム６の光入出力面１３は、受発光素子４の受発光面４ａと対向配置されている。光導波路フィルム６の光入出力面１３は、受発光素子４の受発光面４ａと、略同じ高さに位置していて、これにより互いに少なくとも一部が接触するようにして配置されている。
【００２２】
光導波路フィルム６の光入出力面１３と受発光素子４の受発光面４ａとが一部で接触し、その他の部分で僅かな間隙が生じている場合には、該間隙に透明樹脂からなる接着剤が充填されて実装されてもよい。透明樹脂の材料としては、一般に用いられている様々な高分子材料を選択することができる。
具体的には、カーボネート材料、エポキシ材料、アクリル材料、イミド材料、ウレタン材料、シリコーン材料、無機フィラー混入有機材料などを選択可能であるが、これらに限定されるものではない。なお、界面の屈折率差を無くすため、光導波路フィルム６と同等の屈折率を有する光学樹脂を選択することが望ましく、特にクラッド部分と同等の屈折率を有することが望ましい。
【００２３】
また、絶縁樹脂層２の厚さは、光導波路フィルム６の厚さよりも薄くすることが好ましい。特に、電気配線３を形成する銅箔の膜厚と略等しい分だけ薄くすることがより好ましく、これにより光導波路フィルム６の光入出力面１３と受発光素子４の受発光面４ａとを略同じ高さに配置しつつ、光導波路フィルム６の下面６ｄと、絶縁樹脂層２の第２面２ｃとが同一平面上に位置するように設定することができる。
【００２４】
具体例として、例えば、図２に示すように、半田バンプ１６を用いて受発光素子４が実装されている場合、光導波路フィルム６の厚さは、マルチモードの場合１００μｍ程度であり、電気配線３の厚さは１２μｍ程度、半田バンプ１６の厚さは３０μｍ程度である場合、絶縁樹脂層２の厚さは５８μｍ程度に設定される。
【００２５】
また、図３に示すように、ボンディングワイヤ１０を用いて受発光素子４が実装されている場合、光導波路フィルム６の厚さは、マルチモードの場合１００μｍ程度であり、電気配線３の厚さは１２μｍ程度である場合、絶縁樹脂層２の厚さは８８μｍ程度に設定される。
【００２６】
上記のように構成された光基板１の製造方法について、図４から図１４を参照して説明する。図４は本実施形態の光基板の製造方法の流れを示すフローチャート、図５から図１４の各図は、光基板１の製造工程を経時的に示した断面図である。
【００２７】
まず、図５に示すように、まだパターニングされていない絶縁樹脂層２１の第１面２１ａ上に銅箔２２が成膜された絶縁樹脂基板２０を用意する。
図４に示すステップＳ１において、絶縁樹脂基板２０の絶縁樹脂層２１をパターニングする。すなわち、図６に示すように、フォトリソグラフィーによって所定のパターンで、例えば紫外線を照射することで、切欠き部８及びバイアホール２ｄが形成され、絶縁樹脂層２となる。ここで、絶縁樹脂層２を感光性絶縁樹脂としてフォトリソグラフィーによってパターニングすることで、切欠き部８の位置及び幅を、光導波路フィルム６の接続部１４を設置する位置及び幅と略等しくするように、容易かつ高精度に形成することができる。
【００２８】
次に、ステップＳ２において、図７に示すように、パターニングされた絶縁樹脂層２の第２面２ｃ上にキャリアフィルム２３を貼り付ける。これにより、以下の工程をキャリアフィルム２３の接合面２３ａを基準として行うことができる。
【００２９】
キャリアフィルム２３としては、一般に用いられている様々な高分子材料を選択することができる。具体的には、カーボネート材料、エポキシ材料、アクリル材料、イミド材料、ウレタン材料、シリコーン材料、無機フィラー混入有機材料などが選択可能であるが、これらに限定されるものではない。また、キャリアフィルム２３上に紫外線剥離型の粘着層を設けるものとしても良い。
【００３０】
次に、ステップＳ３において、図８に示すように、キャリアフィルム２３上で銅箔２２をパターニングして、電気配線３として配線パターンや実装用パッド等を形成する。なお、この際に、半田リフローによる電気配線の汚れを防止するために、必要に応じてソルダーレジストを印刷する工程を加えても良い。また、半田の濡れ性及び接続信頼性を向上させるために、必要に応じてＮｉ及びＡｕメッキを行う工程を加えても良い。
【００３１】
次に、ステップＳ４において、図９に示すように、絶縁樹脂及び銅箔２２が除去された絶縁樹脂層２の切欠き部８に、切欠き部８と略同一の大きさに加工した光導波路フィルム６と略同じ厚さのダミーフィルム２４が配置される。
【００３２】
ダミーフィルム２４の材質も、キャリアフィルム２３と同様に、一般に用いられている様々な高分子材料を選択することができる。具体的には、カーボネート材料、エポキシ材料、アクリル材料、イミド材料、ウレタン材料、シリコーン材料、無機フィラー混入有機材料などが選択可能であるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
また、後述するように、ダミーフィルム２４の配置後に受発光素子の実装や樹脂モールド等の工程を経るため、これらの工程における熱履歴に耐えうる、例えば絶縁樹脂基板２０と同程度の環境耐性を有する材料を選択することが好ましい。
また、ダミーフィルム２４上に硬化、離型する粘着層を設け、後述する剥離工程において紫外線照射等によって容易に剥離するようにダミーフィルム２４を構成してもよい。さらに、ダミーフィルム２４のキャリアフィルム２３に対向する面に対して、プラズマ処理等の加工を行い、キャリアフィルム２３との接着性を高めてもよい。
【００３４】
次に、ステップＳ５において、図１０に示すように、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上の所定位置に、ボンディングワイヤ１０を用いてコントロールＩＣ５が実装される。
続いて図１１に示すように、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上に受発光素子４が実装される。より詳しくは、受発光面４ａを切欠き部８の縁端８ａから突出させるようにして、半田バンプ１６を用いてフリップチップ実装される。半田バンプ１６に代えて、半田ボール等が用いられてもよい。これにより受発光素子４は、電気配線３と電気的に接続されるとともに、受発光面４ａがダミーフィルム２４と対向して少なくとも一部で接触した状態となる。
【００３５】
なお、コントロールＩＣ５は、受発光素子４の実装後に実装されてもよいし、ダミーフィルム２４の配置前に実装されてもよい。また、製造する光基板の仕様上必要でなければ実装されなくてもよい。
【００３６】
次に、ステップＳ６において、図１２に示すように、モールド樹脂７を絶縁樹脂層２の第１面２ａ上からモールドする。モールド樹脂７によって、絶縁樹脂層２の第１面２ａ上の受発光素子４、コントロールＩＣ５、及びボンディングワイヤ１０、並びに、絶縁樹脂層２の切欠き部８に配置されたダミーフィルム２４の上面が封止される。ここまでの手順で、光基板１の製造に用いられる電気回路パッケージ２５が製造される。
【００３７】
電気回路パッケージ２５は、平面視において略四角形に形成することができる。従って、絶縁樹脂基板２０として、公知のロールツーロール方式の製造装置等に適用できる材質からなるものを選択すれば、電気回路パッケージの中間体を水平方向に連続して形成して一括に樹脂モールドし、単位パッケージごとに裁断することによって電気回路パッケージ２５を大量に製造することができる。
【００３８】
次に、ステップＳ７において、図１３に示すように、電気回路パッケージ２５からキャリアフィルム２３及びダミーフィルム２４を剥離して取り外す（剥離工程）。
上述のように、キャリアフィルム２３及び／又はダミーフィルム２４上に、紫外線剥離型の粘着層を設けた場合には、紫外線照射によりキャリアフィルム２３及び／又はダミーフィルム２４を容易に剥離することができる。
【００３９】
また、上述のように、ダミーフィルム２４のキャリアフィルム２３に対向する面を加工してキャリアフィルム２３との接着性を高めた場合は、キャリアフィルム２３を剥離する際に、ダミーフィルム２４もキャリアフィルム２３に接着した状態でともに剥離されるので、剥離工程の効率を向上させることができる。
【００４０】
最後に、ステップＳ８において、図１４に示すように、ダミーフィルム２４を剥離した後の切欠き部８に、絶縁樹脂層２の第２面２ｃ側から光導波路フィルム６を実装する（光配線実装工程）。より詳しくは、光入出力面１３が受発光素子４の受発光面４ａに対向する状態で接続部１４を切欠き部８に嵌合することで、光入出力面１３が切欠き部８の縁端８ａに隣接するように配置する。このようにして光基板１が完成する。
【００４１】
上記のように、絶縁樹脂層２の切欠き部８は、フォトリソグラフィーによって高精度に位置及び幅が形成されている。このため、光導波路フィルム６は、切欠き部８に嵌合することで、切欠き部８を基準とする外形突き当て位置合わせにより、高精度に位置決めされた状態となる。そして、切欠き部８に嵌合された状態において、光導波路フィルム６の上面６ｃは、絶縁樹脂層２の第１面２ａよりも高い位置に設定される。より詳しくは、上記のように、絶縁樹脂層２は、光導波路フィルム６よりも電気配線３の厚さ分（受発光素子４が半田バンプ等を介して実装されている場合は、該半田バンプ等の厚みを加えた分）だけ薄く設定されている。
【００４２】
このため、光導波路フィルム６は、下面６ｄが絶縁樹脂層２の第２面２ｃと略同一平面状に位置するように配置され、上面６ｃが絶縁樹脂層２の第１面２ａよりも電気配線３の厚さ分だけ突出した状態となる。すなわち、光導波路フィルム６の光入出力面１３と受発光素子４の受発光面４ａとが略同じ高さに位置して少なくとも一部で接触した状態となる。光入出力面１３と受発光面４ａとの間で、その一部の範囲で接触せずに間隙が形成された場合は、上述のように必要に応じて該間隙に透明樹脂からなる接着剤１５が充填されてもよい。
【００４３】
次に、以下に示す実施例１に基づいて、本実施形態の光基板の製造方法についてさらに説明する。
【実施例１】
【００４４】
本実施例では、絶縁樹脂層２を形成する感光性絶縁材料として、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（リポキシＶＲ−９０：昭和高分子株式会社製）５２重量部と、無水フタル酸１５重量部とを、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶媒中で１１０℃３０分攪拌してアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニス原料を調製した。
【００４５】
更に、このアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニス原料を５０重量部、脂環式エポキシ類化合物（ＥＨＰＥ３１５０：ダイセル化学工業株式会社製）１７重量部、光硬化型エポキシ樹脂（サイクロマーＭ１００：ダイセル化学工業株式会社製）３０重量部、及び、光開始剤（ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ：ＢＡＳＦ社製）３重量部に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤を加えて連続式横型サンドミルにて約３時間分散し、アルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニスを調製した。
【００４６】
次に銅箔上にこのアルカリ現像型感光性絶縁樹脂ワニスをスリットコーターにて塗布し、７０℃２０分乾燥して、約５０μｍ厚の半硬化状態の感光性絶縁樹脂層を形成し、図４に示すような、感光性絶縁樹脂層２１Ａの一面２１ａ側に銅箔２２が形成された絶縁樹脂基板２０を製造した。
【００４７】
次に、絶縁樹脂層２１にフォトマスクを密着させ、超高圧水銀灯により５００ｍＪ／ｃｍ２で露光、紫外線硬化させた。その後約５％有機アミン系アルカリ水溶液にて現像、水洗し、９０℃オーブンで十分乾燥させることで、図６に示すように、パターニングされた絶縁樹脂層２を得ることができた。
【００４８】
次に、図７に示すように、絶縁樹脂層２をキャリアフィルム２３（ＰＥＴ：東洋インキ製造株式会社製）にラミネートした。
そして、図８に示すように、銅箔２２上にエッチングレジストパターンを形成し、銅箔をエッチングすることで、パターニングされた電気配線３を得た。
【００４９】
続いて、図９に示すように、後工程において光導波路フィルム６が実装される切欠き部８に、ダミーフィルム２４（ユーピレックスＲ：宇部興産株式会社製）を配置した。
【００５０】
次に、図１０に示すように、絶縁樹脂層２上において、電気配線３にコントロールＩＣ５（ＶＣＳＥＬドライバーチップ：ＨＥＬＩＸ ＡＧ社製）を実装し、ワイヤボンディングにより電気接続を行った。
続いて、図１１に示すように、絶縁樹脂層２上の電気配線３及びダミーフィルム２４上に、受発光素子４として発光素子４Ａ（４ｃｈ ＶＣＳＥＬ：ＡＶＡＬＯＮ社製）を実装した。この際、光導波路フィルム６の光入出力面１３と発光素子４Ａの発光位置が合うようにアライメントを行った。また、受発光素子４は、半田バンプ１６を用いて電気配線３と接続した。
【００５１】
次に、図１２に示すように、絶縁樹脂層２の第１面２ａ側全体をモールド樹脂７によりモールドして電気回路パッケージ２５Ａを製造した。本実施例では、上述のように電気回路パッケージ２５Ａの中間体を水平方向に連続して形成し、一括して樹脂モールドを行い、単位パッケージごとに裁断して電気回路パッケージ２５Ａを製造した。
【００５２】
次に、図１３に示すように、キャリアフィルム２３及びダミーフィルム２４を剥離した。
続いて、図１４に示すように、ダミーフィルム２４を剥離した後の切欠き部８に、光導波路フィルム６として光導波路フィルム６Ａ（マルチモードエポキシ系光導波路フィルム：エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社製）を実装した。実装の際には、透明樹脂からなる光学接着剤１５Ａ（エポテックＴ７１０９：Epoxy Technology社製）を使用した。光導波路フィルム６の位置合わせは、絶縁樹脂層２の切欠き部８の外形を利用した突き当てにより行った。このようにして光基板１Ａを製造した。
【００５３】
光基板１Ａの光学特性評価を行った結果、各チャンネルで０．９から１．１ｍＷの安定した光出力を確認することができた。
【００５４】
本実施形態の光基板の製造方法によれば、後工程において光導波路フィルム６が実装される部分にダミーフィルム２４が仮配置される。そして、ダミーフィルム２４の剥離後に、絶縁樹脂層２の、樹脂モールド等が行われない第２面２ｃ側から光導波路フィルム６が実装される。従って、プリント配線板プロセス、素子実装プロセスおよび樹脂モールドプロセスを従来と同様の方法で行って電気回路パッケージ２５を大量に製造することができるので、製造装置や製造手法の改変や改造が必要なく、製造歩留まりを安定させることができる。
【００５５】
また、上記製造手順の一部の工程は、酸やアルカリによる洗浄、高温加熱などの条件下で行われるが、これらの工程時にはダミーフィルム２４が仮配置されており、これらの工程の終了後に、光導波路フィルム６が実装される。従って、上記工程時における光導波路フィルム６へのダメージを考慮する必要がなく、光導波路フィルム６として用いる部材の材質の選択の幅が広がる。例えば、耐熱性の低い材料からなる光導波路フィルムを使用することも可能となる。
【００５６】
さらに、光導波路フィルム６が上記の各工程の環境にさらされた場合、ミラー１２の部分が汚染され、光学特性が劣化したり、モールド樹脂などの回りこみによってミラー特性が損なわれたりする問題があった。本発明の光基板の製造方法においては、製造プロセスの最後に光導波路フィルム６が実装されるので、光導波路フィルム６端面のミラー１２を清浄に保つことができる。従って、光導波路フィルム６の光学特性を向上させることができる。
【００５７】
加えて、ダミーフィルム２４及び光導波路フィルム６は、絶縁樹脂層２に形成された切欠き部８に配置、実装されるので、外形突き当てによって簡便に位置合わせを行うことができる。従って製造プロセスが簡略化され、コストを低減することができる。
【００５８】
そして、本実施形態の製造方法で製造される光基板１、１Ａは、光導波路フィルム６の光入出力面１３の少なくとも一部が受発光素子４の受発光面４ａと接触しているので、光導波路フィルム６と受発光素子４との光接続を、損失を抑えて効率的に行うことができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態の光基板の製造方法に係る光基板を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】同実施形態の光基板の他の例の断面図である。
【図４】同実施形態の光基板の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図５】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図６】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図７】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図８】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図９】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１０】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１１】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１２】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１３】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【図１４】同製造方法の製造工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１、１Ａ 光基板
２、２１ 絶縁樹脂層
２ａ、２１ａ 第１面
２ｃ 第２面
３ 電気配線
４ 受発光素子
４ａ 受発光面
５ コントロールＩＣ
６ 光導波路フィルム（光配線）
７ モールド樹脂
１３ 光入出力面
２２ 銅箔
２３ キャリアフィルム
２４ ダミーフィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面に電気配線がパターニングされた絶縁樹脂層と、
前記絶縁樹脂層の前記第１面上に設けられ、受発光面を、前記絶縁樹脂層の前記第１面に対向する側に向けて前記絶縁樹脂層の縁端から突出させた受発光素子と、
前記受発光素子に光信号を入出力する光入出力面が、少なくとも一部で前記受発光素子の前記受発光面と接触するようにして、前記受発光面と対向配置された光配線とを有する光基板の製造方法であって、
第１面に銅箔が配置された前記絶縁樹脂層をパターニングする工程と、
前記絶縁樹脂層の前記第１面の反対側に位置する第２面にキャリアフィルムを貼りつける工程と、
前記銅箔に前記電気配線をパターニングする工程と、
前記銅箔及び絶縁樹脂が除去された前記絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムを配置する工程と、
前記第１面に前記受発光素子を実装する工程と、
前記キャリアフィルム及び前記ダミーフィルムを剥離して除去する剥離工程と、
前記ダミーフィルムが配置されていた部位に前記光配線を実装する光配線実装工程と、
を備えることを特徴とする光基板の製造方法。
【請求項２】
ソルダーレジストを前記第１面上に印刷する工程と、
ニッケル及び金を前記第１面上にメッキする工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光基板の製造方法。
【請求項３】
前記受発光素子のコントロールＩＣを実装する工程と、
前記剥離工程の前に、前記第１面上をモールド樹脂によって封止する工程と、
をさらに備え、
前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記第２面側から実装されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光基板の製造方法。
【請求項４】
前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記光配線と同等の屈折率を有する透明光学樹脂からなる接着剤を用いて実装されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
【請求項１】
第１面に電気配線がパターニングされた絶縁樹脂層と、
前記絶縁樹脂層の前記第１面上に設けられ、受発光面を、前記絶縁樹脂層の前記第１面に対向する側に向けて前記絶縁樹脂層の縁端から突出させた受発光素子と、
前記受発光素子に光信号を入出力する光入出力面が、少なくとも一部で前記受発光素子の前記受発光面と接触するようにして、前記受発光面と対向配置された光配線とを有する光基板の製造方法であって、
第１面に銅箔が配置された前記絶縁樹脂層をパターニングする工程と、
前記絶縁樹脂層の前記第１面の反対側に位置する第２面にキャリアフィルムを貼りつける工程と、
前記銅箔に前記電気配線をパターニングする工程と、
前記銅箔及び絶縁樹脂が除去された前記絶縁樹脂層の所定の部位にダミーフィルムを配置する工程と、
前記第１面に前記受発光素子を実装する工程と、
前記キャリアフィルム及び前記ダミーフィルムを剥離して除去する剥離工程と、
前記ダミーフィルムが配置されていた部位に前記光配線を実装する光配線実装工程と、
を備えることを特徴とする光基板の製造方法。
【請求項２】
ソルダーレジストを前記第１面上に印刷する工程と、
ニッケル及び金を前記第１面上にメッキする工程と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光基板の製造方法。
【請求項３】
前記受発光素子のコントロールＩＣを実装する工程と、
前記剥離工程の前に、前記第１面上をモールド樹脂によって封止する工程と、
をさらに備え、
前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記第２面側から実装されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光基板の製造方法。
【請求項４】
前記光配線実装工程において、前記光配線は、前記光配線と同等の屈折率を有する透明光学樹脂からなる接着剤を用いて実装されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−２９２９１３（Ｐ２００８−２９２９１３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４０３１７（Ｐ２００７−１４０３１７）
【出願日】平成１９年５月２８日（２００７．５．２８）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２８日（２００７．５．２８）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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