光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法
【課題】光素子および駆動素子を保護することができ、小型化に有利な光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】光電気混載基板１は、可撓性を有する板状の部材で構成され、その途中の折り曲げ部１０４にて折り曲げられ、折り曲げ部１０４よりも一端側に形成された第１の平坦部１０６と、折り曲げ部１０４よりも他端側に、間隙１０３を介して第１の平坦部１０６と対向するように形成された第２の平坦部１０５とを有する可撓性基板１０と、第１の平坦部１０６の間隙１０３に臨む部分に配置された光素子５０と、第２の平坦部１０５の間隙１０３に臨む部分に配置され、光素子５０と電気的に接続された、光素子５０を駆動する電気素子６０とを備え、間隙１０３内が充填材３で満たされている。
【解決手段】光電気混載基板１は、可撓性を有する板状の部材で構成され、その途中の折り曲げ部１０４にて折り曲げられ、折り曲げ部１０４よりも一端側に形成された第１の平坦部１０６と、折り曲げ部１０４よりも他端側に、間隙１０３を介して第１の平坦部１０６と対向するように形成された第２の平坦部１０５とを有する可撓性基板１０と、第１の平坦部１０６の間隙１０３に臨む部分に配置された光素子５０と、第２の平坦部１０５の間隙１０３に臨む部分に配置され、光素子５０と電気的に接続された、光素子５０を駆動する電気素子６０とを備え、間隙１０３内が充填材３で満たされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化の波とともに、大容量の情報を高速でやりとりできる広帯域回線（ブロードバンド）の普及が進んでいる。また、これらの広帯域回線に情報を伝送する装置として、ルータ装置、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置等の伝送装置が用いられている。これらの伝送装置内には、ＬＳＩのような演算素子、メモリーのような記憶素子等が組み合わされた信号処理基板が多数設置されており、各回線の相互接続を担っている。
【０００３】
各信号処理基板には、演算素子や記憶素子等が電気配線で接続された回路が構築されているが、近年、処理する情報量の増大に伴って、各基板では、極めて高いスループットで情報を伝送することが要求されている。しかしながら、情報伝送の高速化に伴い、クロストークや高周波ノイズの発生、電気信号の劣化、特性インピーダンスの不整合等の問題が顕在化しつつある。このため、電気配線がボトルネックとなって、信号処理基板のスループットの向上が困難になっている。
【０００４】
一方、光信号を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光信号を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路を有する光電気混載基板が普及しつつある。この光電気混載基板では、光導波路の入射側に、半導体レーザ等の発光素子を有する光送信用ＩＣが配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子を有する光受信用ＩＣが配置される（例えば、特許文献１）。発光素子から入射された光は、光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、この受光した光の明滅パターンに基づいて通信が行われる。
【０００５】
最近では、信号処理基板内の電気配線を光導波路で置き換える動きが進んでいる。電気配線を光導波路で置き換えることにより、前述したような電気配線の問題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の光電気混載基板では、光送信用ＩＣおよび光受信用ＩＣがそれぞれ露出している。このため、各ＩＣが損傷を受け易くなり、損傷を受けた場合に光電気混載基板が故障してしまうことがあった。また、各ＩＣの損傷を防止するために、例えば単にＩＣを覆うカバー部材を設けても、そのカバー部材分、光電気混載基板が大きくなってしまい、当該光電気混載基板を例えば装置に載置する際のスペースを十分に確保することができないことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２９４４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、光素子および駆動素子を保護することができ、小型化に有利な光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記（１）〜（１８）の本発明により達成される。
（１） 可撓性を有する板状の部材で構成され、その途中の折り曲げ部にて折り曲げられ、該折り曲げ部よりも一端側に形成された第１の平坦部と、前記折り曲げ部よりも他端側に、間隙を介して前記第１の平坦部と対向するように形成された第２の平坦部とを有する可撓性基板と、
前記第１の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置された光素子と、
前記第２の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置され、前記光素子と電気的に接続された、該光素子を駆動する駆動素子とを備え、
前記間隙内が充填材で満たされていることを特徴とする光電気混載基板。
【００１０】
（２） 前記充填材は、樹脂材料で構成されている上記（１）に記載の光電気混載基板。
【００１１】
（３） 前記充填材は、前記間隙の間隙距離を規制する機能を有する上記（１）または（２）に記載の光電気混載基板。
【００１２】
（４） 前記間隙は、その間隙距離が１００〜１０００μｍである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１３】
（５） 前記可撓性基板は、ポリイミド系樹脂を主材料として構成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１４】
（６） 前記可撓性基板の厚さは、５〜１００μｍである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１５】
（７） 前記光素子と前記駆動素子とは、前記可撓性基板の面方向にズレて配置されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１６】
（８） 前記可撓性基板には、前記折り曲げ部をまたぐように、前記光素子と前記駆動素子とを接続する導体回路が設けられている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１７】
（９） 前記可撓性基板には、前記光素子に対する光路上に形成された貫通孔が形成されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１８】
（１０） 前記可撓性基板に配置され、前記貫通孔を介して、前記光素子との間で光の授受を行なう光導波路を有する上記（９）に記載の光電気混載基板。
【００１９】
（１１） 前記可撓性基板を介して前記光導波路と対向配置され、前記可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する上記（１０）に記載の光電気混載基板。
【００２０】
（１２） 前記可撓性基板に配置され、該可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００２１】
（１３） 前記剛性基板は、その一方の面が前記可撓性基板に接しており、他方の面に突出形成された複数のバンプを有する上記（１１）または（１２）に記載の光電気混載基板。
【００２２】
（１４） 前記複数のバンプには、前記光素子および前記駆動素子のうちの少なくとも一方と電気的に接続されたバンプが含まれる上記（１３）に記載の光電気混載基板。
【００２３】
（１５） 前記複数のバンプは、それぞれ、その頂部が平坦なまたは丸みを帯びたものである上記（１３）または（１４）に記載の光電気混載基板。
【００２４】
（１６） 前記複数のバンプは、それぞれ、半田、アルミニウム、金または銅を主材料として構成されている上記（１３）ないし（１５）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００２５】
（１７） 上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記間隙を形成するとともに、該間隙内で前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程と、
前記間隙内に前記充填材を付与する充填材付与工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【００２６】
（１８） 上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記可撓性基板の前記光素子および前記駆動素子が配置された側の面に、前記充填材を付与する充填材付与工程と、
前記充填材が内側に位置するとともに、前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、例えば光電気混載基板１にその厚さ方向に力が加わった場合に、間隙内に位置する光素子および駆動素子が押し潰されて、破損するのが防止される。このように、本発明では、光素子および駆動素子を保護する（覆う）ための例えばカバー部材を別途設けることなく、簡単な構成で、光素子および駆動素子を確実に保護することができる。
【００２８】
また、前記カバー部材を別途設けた場合、そのカバー部材分だけ、大きさが大きくなってしまうが、本発明は、このような前記カバー部材が設けられていないため、小型化となる（小型化に有利である）。
【００２９】
また、前述したように光素子および駆動素子が間隙内に位置することと相まって、これら素子をより確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図３】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図４】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図５】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図６】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図７】本発明の光電気混載基板の製造方法（第２実施形態）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図）である。
【図８】本発明の光電気混載基板の製造方法（第２実施形態）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図）である。
【図９】本発明の光電気混載基板（第３実施形態）を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の光電気混載基板（第４実施形態）を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図、図２〜図６は、それぞれ、図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。なお、以下では、説明の都合上、図１および図２（ｂ）〜図６（ｂ）中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００３３】
図１に示す光電気混載基板１は、回路基板組立体２と、回路基板組立体２の下方に配置されたリジッド基板接合体１１と、回路基板組立体２の上方に配置された（回路基板組立体２を介してリジッド基板接合体１１と対向配置された）光導波路２０とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
【００３４】
回路基板組立体２は、途中が折り曲げられたフレキシブル基板（可撓性基板）１０と、フレキシブル基板１０の内側に配置された光素子５０と、フレキシブル基板の内側に光素子と異なる位置に配置された電気素子（駆動素子）６０とを備えている。
【００３５】
フレキシブル基板１０は、可撓性を有するとともに絶縁性を有する材料で構成された長尺な板状の部材（基板）である。かかる材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられるが、なかでもポリイミド系樹脂を主材料とするものが好ましく用いられる。ポリイミド系樹脂は、耐熱性が高く、優れた可撓性を有していることから、折り曲げられるフレキシブル基板１０の構成材料として特に好適である。
【００３６】
また、フレキシブル基板１０としては、折り曲げた際に内側となる面（内面１０２）にあらかじめ導電膜が形成された基板（銅張りフィルム等）が好適に用いられる。この場合、導電膜をフォトリソグラフィ法およびエッチング法により、所望の形状にパターニングすることにより、後述する配線パターン（導体回路）４０を容易に形成することができる。
【００３７】
また、フレキシブル基板１０の厚さｔ１は、フレキシブル基板１０が折り曲げられる程度に十分な可撓性を有することと、光電気混載基板１の薄型化（小型化）を図ること等の観点から、５〜１００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０μｍ程度であるのがより好ましい。このような厚さのフレキシブル基板１０であれば、前述した十分な可撓性を有するとともに、自重や搭載する各種素子の重量によって意図せず変形してしまうことが防止される。また、光電気混載基板１の薄型化が確実に図られるとともに、後述する光導波路２０のミラー２３と光素子５０との間の距離を十分に短縮することができる。その結果、例えば光導波路２０を伝搬してきた後、ミラー２３により下方に反射された光が、広く発散する前に光素子５０に到達することができるため、光通信における光損失を抑制することができ、光通信のＳ／Ｎ比を高めることができる。また、光素子５０が発光素子である場合には、発光した光を発散させてしまう前にミラー２３に到達させることができるので、同様に光通信のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００３８】
前述したようにフレキシブル基板１０は、その途中（長手方向の中央部付近）が折り曲げられている。これにより、フレキシブル基板１０は、折り曲げ部（湾曲部）１０４と、折り曲げ部１０４よりも一端側に形成された第１の平坦部１０６と、折り曲げ部１０４よりも他端側に形成された第２の平坦部１０５とに分けることができる（図１参照）。フレキシブル基板１０では、第１の平坦部１０６と第２の平坦部１０５とが互いに対向しており、これらの平坦部と折り曲げ部１０４とで囲まれた間隙１０３が形成されている。
【００３９】
図１に示すように、間隙１０３には、光素子５０と電気素子６０とが位置しており、これらの素子同士は、互いに配線パターン４０を介して電気的に接続されている。この配線パターン４０は、光電気混載基板１内で電気回路を構築しており、フレキシブル基板１０の内面１０２に沿って、光素子５０と電気素子６０との間に設けられている。これにより、光電気混載基板１は、配線パターン４０で構成された電気回路と光導波路２０とを混載しており、電気回路において電気信号を、光導波路２０において光信号を、それぞれ伝送するとともに、これらの信号を光電気混載基板１に搭載された光素子５０や電気素子６０によって処理することができる。なお、配線パターン４０の構成材料としては、導電性を有する材料であれば、特に限定されず、例えば、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ等が挙げられる。また、光電気混載基板１では、配線パターン４０は、フレキシブル基板１０にのみ設けられているため、当該光電気混載基板１を製造する際の製造コストを抑えることができる。
【００４０】
図１に示すように、フレキシブル基板１０の内面１０２の図１中上側の第１の平坦部１０６には、ブロック状または板状の光素子５０が配置されている。光路は、この光素子５０の受光部または発光部に導かれるよう構成されている。すなわち、光導波路２０と光素子５０の受光部または発光部との間は、ミラー２３を介して光学的に接続されている。なお、光素子５０としては、特に限定されず、例えば、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）のような発光素子、フォトダイオード（ＰＤ、ＡＰＤ）のような受光素子等が挙げられる。
【００４１】
また、フレキシブル基板１０のうち、光素子５０とミラー２３との間の光路が通過する部分には、フレキシブル基板１０をその厚さ方向に貫通する光スルーホール（貫通孔）１３が形成されている。この光スルーホール１３が形成されていることにより、フレキシブル基板１０が光透過性を有する必要がなくなるため、フレキシブル基板１０の構成材料の選択の幅を広げることができる。換言すれば、フレキシブル基板１０が光透過性を有している場合には、光スルーホール１３を省略することもできる。この光スルーホール１３は、フレキシブル基板１０にレーザ加工等を用いて簡単に形成可能である。
【００４２】
図１に示すように、フレキシブル基板１０の内面１０２の図１中下側の第２の平坦部１０５には、ブロック状または板状の電気素子６０が配置されている。この電気素子６０は、光素子５０を駆動するものである。本実施形態では、電気素子６０は、ドライバＩＣと、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）とリミッティングアンプ（ＬＡ）とのコンビネーションＩＣとで構成されている。
【００４３】
ドライバＩＣは、光素子５０が発光素子である場合、発光素子の動作を制御している。また、コンビネーションＩＣは、光素子５０が受光素子である場合、受光素子による検出信号を増幅するよう動作する。すなわち、光電気混載基板１では、これらの光素子５０や電気素子６０が協調して動作することにより、光信号と電気信号の相互変換が確実に行われ、高速かつ低ノイズでの信号処理を容易に行うことができる。
【００４４】
また、電気素子６０は、光素子５０に対してフレキシブル基板１０の面方向にズレて配置されている、すなわち、平面視で光素子５０と重なっていない。
【００４５】
例えば電気素子６０と光素子５０とがフレキシブル基板１０の面方向にズレていない場合、すなわち、電気素子６０と光素子５０とが平面視で重なっている場合、電気素子６０と光素子５０との干渉を防止するために、間隙１０３の間隙距離（ギャップ長）ｈ１は、電気素子６０の厚さと光素子５０の厚さとの総和よりも大きく設定される必要がある。しかしながら、光電気混載基板１（回路基板組立体２）では、電気素子６０と光素子５０とがフレキシブル基板１０の面方向にズレて配置されているため、間隙距離（ギャップ長）ｈ１を、電気素子６０の厚さと光素子５０の厚さとの総和よりも小さく設定しても、電気素子６０と光素子５０との干渉が防止される。従って、このような素子同士の配置により、光電気混載基板１の厚さを可能な限り小さくすることができ、よって、光電気混載基板１の小型化を図ることができる。
【００４６】
また、電気素子６０と光素子５０とが収納されている間隙１０３は、そのほぼ全体が充填材３で満たされている。充填材３の主材料としては、フレキシブル基板１０の構成材料に応じて適宜選択されるものの、例えば、各種アクリル系樹脂、各種ポリカーボネート系樹脂、各種エポキシ系樹脂、各種シリコーン系樹脂、各種ノルボルネン系樹脂等が挙げられる。なお、充填材３は、光透過性（透明性）を有するのが好ましい。また、間隙１０３に満たされる充填材３の充填量としては、少なくとも間隙１０３内の電気素子６０と光素子５０とが保護され、かつ、フレキシブル基板１０の折り曲げ状態を維持することができる程度とすることができる。
【００４７】
間隙１０３に充填材３が充填されていることにより、例えば光電気混載基板１にその厚さ方向に力が加わった場合に光素子５０および電気素子６０が押し潰されて、破損するのが防止される。このように、光電気混載基板１は、光素子５０および電気素子６０を保護する（覆う）ための例えばカバー部材を別途設けることなく、簡単な構成で、光素子５０および電気素子６０を確実に保護することができる。このように、充填材３は、光電気混載基板１に剛性を付与する機能を有するものであると言うこともできる。
【００４８】
なお、光素子５０および電気素子６０と同様に配線パターン４０も間隙１０３内に位置しているため、当該配線パターン４０についても確実に保護することができる。また、配線パターン４０に対する絶縁性も維持することができる。
【００４９】
また、前記カバー部材を別途設けた場合、そのカバー部材分だけ、大きさが大きくなってしまうが、光電気混載基板１では、小型化となっている（小型化に有利なものとなっている）。
【００５０】
また、前述した光素子５０および電気素子６０が間隙１０３内に位置することと相まって、これら素子をより確実に保護することができる。
【００５１】
また、充填材３により、折り曲げられたフレキシブル基板１０が開く（展開する）のが防止される、すなわち、間隙１０３の間隙距離ｈ１が規制される。これにより、光電気混載基板１の形状（小型化された形状）が維持される。なお、間隙距離ｈ１は、光素子５０および電気素子６０の大きさにもよるが、例えば、１００〜１０００μｍであるのが好ましく、２００〜６００μｍであるのがより好ましい。これにより、光電気混載基板１が小型化のものとなる。また、フレキシブル基板１０では、折り曲げ部１０４の内側の半径（曲率半径）を間隙距離ｈ１の半分とすることができる。
【００５２】
フレキシブル基板１０の外側の面（外面１０７）には、第２の平坦部１０５に接着剤（図示せず）を介して、リジッド基板接合体１１が固定されている。リジッド基板接合体１１は、リジッド基板（剛性基板）１１１とリジッド基板（剛性基板）１１２とが重ねられて例えば接着剤により接合されたものである。
【００５３】
リジッド基板１１１およびリジッド基板１１２は、それぞれ、フレキシブル基板１０よりも高い剛性を有するとともに絶縁性を有する材料で構成された基板である。かかる材料としては、例えば、紙、ガラス布、樹脂フィルム等の基材とし、この基材に、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂材料を含浸させたものが挙げられる。
【００５４】
かかる各リジッド基板１１１、１１２の厚さｔ２は、特に限定されないが、光電気混載基板１の薄型化の観点から、好ましくは５０μｍ〜３ｍｍ程度、より好ましくは１００μｍ〜２．５ｍｍ程度とされる。なお、リジッド基板１１１の厚さｔ２とリジッド基板１１２の厚さｔ２とは、図１に示す構成では同じであるが、異なっていてもよい。
【００５５】
このような構成のリジッド基板接合体１１が設置されていることにより、フレキシブル基板１０が補強されることとなり、十分な剛性が確保される。
【００５６】
フレキシブル基板１０の外面１０７には、第１の平坦部１０６の光素子５０に対応する位置に接着剤（図示せず）を介して、光導波路２０が固定されている。光導波路２０は、光スルーホール１３を介して、光素子５０との間で光の授受を行なうものである。
【００５７】
光導波路２０には、その途中を斜め４５°に横切るミラー２３が形成されており、このミラー２３は、光導波路２０のコア部２１を通過する光路の方向を下方に向けて直角に変換する光路変換、または、光導波路２０の下方から入射された光がコア部２１に向けて反射されるよう光路を直角に変換する光路変換を担う。
【００５８】
光導波路２０は、線状のコア部２１と、コア部２１の周囲を囲むように設けられた筒状のクラッド部２２とを有しており、コア部２１の一端に入射された光をコア部２１とクラッド部２２との界面で全反射させ、他端に伝搬することができる。
【００５９】
光導波路２０の横断面形状は、好ましくは正方形または矩形（長方形）のような四角形とされる。なお、光導波路２０の厚さｔ３は、１５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、３０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。
【００６０】
また、コア部２１の幅および高さは、特に限定されないが、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。コア部２１の厚さは、５〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。一方、クラッド部２２の厚さは、３〜５０μｍ程度であるのが好ましく、５〜３０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００６１】
また、コア部２１とクラッド部２２とは、互いに光の屈折率が異なり、その屈折率の差は、０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても、光の伝送効率のそれ以上の増大は期待できない。
【００６２】
なお、前記屈折率差とは、コア部２１の屈折率をＡ、クラッド部２２の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【００６３】
コア部２１、クラッド部２２の各構成材料は、それぞれ上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。
【００６４】
また、光導波路２０に設けられたミラー２３は、光導波路２０にレーザ加工、研削加工等を施すことにより形成される。なお、ミラー２３の表面（ミラー面）には、必要に応じて反射膜を成膜するようにしてもよい。この反射膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜が好ましく用いられる。
【００６５】
このような光導波路２０は、その構造上、通常、フレキシブル基板１０程には折り曲げられないものである。
【００６６】
次に、光電気混載基板１を製造する方法について説明する。
この光電気混載基板１の製造方法は、フレキシブル基板用意工程（基板用意工程）と、リジッド基板接合工程と、基板折り曲げ工程と、充填材付与工程（充填材充填工程）と、光導波路接合工程と、切断工程とを有し、これらの工程をこの順に行なう方法である。
【００６７】
［フレキシブル基板用意工程］
まず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、フレキシブル基板１０となる母材としての帯状のフレキシブル基板用部材１０’を用意する。このフレキシブル基板用部材１０’は、未だ折り曲げられていない状態、すなわち、平坦な状態となっている。
【００６８】
また、フレキシブル基板用部材１０’上には、光素子５０と電気素子６０とが互いにフレキシブル基板用部材１０’の幅方向（図２中の左右方向）に離間して配置されて（接合されて）いる。そして、このような光素子５０と電気素子６０との組が複数フレキシブル基板用部材１０’の長手方向（図２（ａ）中の上下方向）に沿って等間隔に配置されている。
【００６９】
［リジッド基板接合工程］
次に、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、複数組の光素子５０と電気素子６０とが配置されたフレキシブル基板用部材１０’の下面の電気素子６０に対応する（電気素子６０の下側）部分に、リジッド基板接合体１１となるリジッド基板用部材１１’を接着剤を用いて接合する。
【００７０】
リジッド基板用部材１１’は、帯状なすものであり、その長手方向の各端部とフレキシブル基板用部材１０’の各端部とが一致するように接合する（図２（ａ）参照）。また、リジッド基板用部材１１’の電気素子６０側（図２（ｂ）中左側）の縁部と、フレキシブル基板用部材１０’の電気素子６０側の縁部とが一致するようにも接合する（図２（ｂ）参照）。
【００７１】
［基板折り曲げ工程］
次に、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０側の部分を支持し（抑え）、電気素子６０側の部分を把持する。そして、この状態で、図３（ｂ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’の電気素子６０側の部分を時計回りに変位させ、光素子５０および電気素子６０が内側に位置するように、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０と電気素子６０との間の部分（折り曲げ部１０４）、すなわち、その幅方向の中央部を折り曲げる。この際、フレキシブル基板用部材１０’の前記中央部（折り曲げ部１０４）が屈曲せずに、湾曲するように折り曲げる。
【００７２】
また、このとき、フレキシブル基板用部材１０’の内側には、間隙１０３が形成される。なお、フレキシブル基板用部材１０’を折り曲げて、間隙１０３を形成する際に、第１の平坦部１０６と第２の平坦部１０５との間に、スペーサ（具治具）を介挿してもよい。これにより、間隙１０３を確実に形成することができる。
【００７３】
また、フレキシブル基板用部材１０’を折り曲げる際には、間隙１０３内で光素子５０と電気素子６０とが衝突しないように、その折り曲げを行なう。
【００７４】
［充填材付与工程］
次に、図４（ｂ）に示すように、ノズル７００を有する充填装置を用いて、当該ノズル７００から間隙１０３内に液状の充填材３’を供給する（充填する）。また、図４（ａ）に示すように、ノズル７００は、フレキシブル基板用部材１０’の長手方向に移動しつつ、液状の充填材３’の充填（付与）を行なう。なお、液状の充填材３’の充填量としては、間隙１０３のほぼ全体が液状の充填材３’で満たされる程度とされる。
【００７５】
液状の充填材３’の充填後、当該液状の充填材３’を硬化する（固化する）。例えば、液状の充填材３’が光硬化型のものである場合には、紫外線を液状の充填材３’に向けて照射することにより、液状の充填材３’硬化を行なう。また、液状の充填材３’が熱硬化型のものである場合には、液状の充填材３’をフレキシブル基板用部材１０’ごと加熱することにより、液状の充填材３’硬化を行なう。
【００７６】
そして、液状の充填材３’が硬化することにより、充填材３で間隙１０３内が満たされる（図５（ｂ）参照）。
【００７７】
［光導波路接合工程］
次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’の外面１０７の光素子５０に対応する部分（第１の平坦部１０６）に、光導波路２０となる光導波路用部材２０’を接着剤を用いて接合する。
【００７８】
光導波路用部材２０’は、帯状なすものであり、その長手方向に沿って複数のミラー２３が配設されている。そして、本工程では、光導波路用部材２０’を、各ミラー２３がそれぞれ光素子５０（光スルーホール１３）に臨むように配置する。
【００７９】
［切断工程］
次に、図６（ａ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’を、リジッド基板用部材１１’と光導波路用部材２０’ごと、ダイシングブレード（図示せず）を用いて切断する。フレキシブル基板用部材１０’の切断する部分としては、隣接する光素子５０（電気素子６０）同士の間の部分（図６（ａ）中の一点鎖線で示す部分）である。これにより、光電気混載基板１が得られる（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００８０】
以上のような工程を経ることにより、複数の光電気混載基板１が得られ、これらの光電気混載基板１は、それぞれ、前述したように、光素子５０および電気素子６０を保護することができ、小型化に有利なものとなっている。
【００８１】
＜第２実施形態＞
図７および図８は、それぞれ、本発明の光電気混載基板の製造方法（第２実施形態）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。なお、以下では、説明の都合上、図７（ｂ）および図８（ｂ）中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００８２】
以下、これらの図を参照して本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００８３】
本実施形態は、光電気混載基板の製造方法において、充填材を付与するタイミングが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００８４】
前記第１実施形態では、基板折り曲げ工程、充填材付与工程の順番となっている、すなわち、基板折り曲げ工程の後に充填材付与工程がきて（位置して）いるが、本実施形態では、充填材付与工程、基板折り曲げ工程の順番となっている、すなわち、基板折り曲げ工程の前に充填材付与工程（充填材塗布工程）がきて（位置して）いる。
【００８５】
［充填材付与工程］
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、未だ折り曲げられていない状態のフレキシブル基板用部材１０’に対し、その光素子５０および電気素子６０が配置された側の面（図７（ｂ）中の上側の面）に、液状の充填材３’を塗布する（付与する）。この液状の充填材３’の塗布は、ノズル７００によって行われる。また、液状の充填材３’の塗布量としては、例えば、光素子５０や電気素子６０が液状の充填材３’で覆われる程度とされる。
【００８６】
［基板折り曲げ工程］
次に、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０側の部分を支持し、電気素子６０側の部分を把持する。そして、この状態で、図８（ｂ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’の電気素子６０側の部分を時計回りに変位させ、光素子５０および電気素子６０が内側に位置するように、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０と電気素子６０との間の部分（折り曲げ部１０４）、すなわち、その幅方向の中央部を折り曲げる。この際、フレキシブル基板用部材１０’の前記中央部（折り曲げ部１０４）が屈曲せずに、湾曲するように折り曲げる。このとき、液状の充填材３’が内側に位置する。
【００８７】
また、フレキシブル基板用部材１０’を折り曲げる際には、光素子５０と電気素子６０とが衝突しないように、その折り曲げを行なう。
【００８８】
その後、前記第１実施形態の充填材付与工程と同様に、当該液状の充填材３’を硬化する。この液状の充填材３’が硬化することにより、充填材３で間隙１０３内が満たされる。
【００８９】
そして、光導波路接合工程、切断工程を順に経て、光電気混載基板１を得る。この得られた光電気混載基板１は、前述したように、光素子５０および電気素子６０を保護することができ、小型化に有利なものとなっている。
【００９０】
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の光電気混載基板（第３実施形態）を示す縦断面図である。
【００９１】
以下、この図を参照して本発明の光電気混載基板および光電混載基板の製造方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００９２】
本実施形態は、リジッド基板接合体の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００９３】
図９に示す光電気混載基板１では、フレキシブル基板１０の第２の平坦部１０５の外面１０７に、リジッド基板接合体１１Ａの上面１１３が接合されたものとなっている。このリジッド基板接合体１１Ａは、図示の構成ではリジッド基板１１１、１１２が交互に積層されたものである。
【００９４】
また、リジッド基板接合体１１Ａは、複数のバンプ１１５を有している。各バンプ１１５は、それぞれ、下面１１４に突出形成されている。各バンプ１１５は、それぞれ、後述する電子機器に光電気混載基板１が内蔵された際に、当該電子機器に予め内蔵されている電気回路等と電気的に接続される部分である。
【００９５】
各バンプ１１５は、それぞれ、リジッド基板１１１、１１２を厚さ方向に貫通する中継部１１６と、フレキシブル基板１０の第２の平坦部１０５を厚さ方向に貫通する中継部１０８とを介して、光素子５０や電気素子６０と電気的に接続されている。これにより、光電気混載基板１が電子機器に内蔵された際に、光素子５０や電気素子６０に電子機器から電力を供給することができる。
【００９６】
また、各バンプ１１５の頂部１１５ａは、それぞれ、丸みを帯びている。また、各バンプ１１５は、主として半田で構成されているのが好ましい。これにより、例えば、導電性ペースト転写法により、複数のバンプ１１５を容易に形成することができる。また、導電性ペースト転写法で複数のバンプ１１５を形成する際、光導波路２０に過剰な熱が伝わるのを防止することができ、よって、熱で光導波路２０の特性が損なわれるのを防止することができる。
【００９７】
なお、バンプ１１５の構成材料としては、半田の他、例えば、アルミニウム、金または銅を用いることもできる。このような構成材料は、中継部１０８、１１６の構成材料としても用いることができる。
【００９８】
また、リジッド基板接合体１１Ａに形成された複数のバンプ１１５には、光素子５０や電気素子６０と電気的に接続されてないものがあってもよい。
【００９９】
＜第４実施形態＞
図１０は、本発明の光電気混載基板（第４実施形態）を示す縦断面図である。
【０１００】
以下、この図を参照して本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１０１】
本実施形態は、リジッド基板接合体の各バンプの構成（形状）が異なること以外は前記第３実施形態と同様である。
【０１０２】
図１０に示す光電気混載基板１では、リジッド基板接合体１１Ｂが設置されている。このリジッド基板接合体１１Ｂは、各バンプ１１５の頂部１１５ａがそれぞれ平坦なものである。各バンプ１１５の頂部１１５ａがそれぞれ平坦であることにより、当該各バンプ１１５が接続される相手体との接触面積を比較的大きく確保することができ、よって、不本意な接触不良を確実に防止することができる。また、異方性導電ペーストや異方性導電シートを使用した場合、その樹脂中に配合さたの導電粒子と確実に接触することが可能となり、接続不良を改善することができる。
【０１０３】
＜電子機器＞
光電気混載基板１は、電子機器に内蔵可能である。光電気混載基板１が内蔵された電子機器は、光信号と電気信号の双方の信号処理を行うことができる。このような電子機器としては、例えば、ルータ装置、ＷＤＭ装置、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が光電気混載基板１を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消されるため、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
【０１０４】
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、基板内の集積度が高められるとともに、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。
【０１０５】
以上、本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光電気混載基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１０６】
また、本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１０７】
また、光電気混載基板は、回路基板組立体とリジッド基板接合体と光導波路とを備えるものであるが、これに限定されず、これらの構成要素からリジッド基板接合体および光導波路のうちの一方または双方が省略されたものであってもよい。例えば、リジッド基板接合体および光導波路が省略されたもの、すなわち、回路基板組立体のみで構成されたものである場合、当該光電気混載基板がより小型化されたものとなる。
【０１０８】
また、回路基板組立体には、複数枚のリジッド基板で構成されたリジッド基板接合体が設置されているのに限定されず、１枚のリジッド基板が設置されていてもよい。
【０１０９】
また、光電気混載基板では、光導波路の端部に、コネクタが設置さていてもよい。
また、光電気混載基板では、光導波路を保護するカバーフィルムが設置されていてもよい。
【０１１０】
また、光電気混載基板の製造方法は、フレキシブル基板用意工程の前に、折り曲げられていない状態のフレキシブル基板に光素子および電気素子を接合する素子接合工程を有していてもよい。
【０１１１】
また、光電気混載基板の製造方法では、フレキシブル基板を折り曲げた後に、光導波路を当該フレキシブル基板に接合しているが、これに限定されず、例えば、フレキシブル基板を折り曲げる以前に、光導波路を当該フレキシブル基板に接合して、その後、フレキシブル基板を折り曲げてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 光電気混載基板
２ 回路基板組立体
３ 充填材
３’ 液状の充填材
１０ フレキシブル基板
１０’ フレキシブル基板用部材
１０２ 内面
１０３ 間隙
１０４ 折り曲げ部（湾曲部）
１０５ 第２の平坦部
１０６ 第１の平坦部
１０７ 外面
１０８ 中継部
１１、１１Ａ、１１Ｂ リジッド基板接合体
１１’ リジッド基板用部材
１１１、１１２ リジッド基板（剛性基板）
１１３ 上面
１１４ 下面
１１５ バンプ
１１５ａ 頂部
１１６ 中継部
１３ 光スルーホール（貫通孔）
２０ 光導波路
２０’ 光導波路用部材
２１ コア部
２２ クラッド部
２３ ミラー
４０ 配線パターン（導体回路）
５０ 光素子
６０ 電気素子
７００ ノズル
ｔ１、ｔ２、ｔ３ 厚さ
ｈ１ 間隙距離（ギャップ長）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化の波とともに、大容量の情報を高速でやりとりできる広帯域回線（ブロードバンド）の普及が進んでいる。また、これらの広帯域回線に情報を伝送する装置として、ルータ装置、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置等の伝送装置が用いられている。これらの伝送装置内には、ＬＳＩのような演算素子、メモリーのような記憶素子等が組み合わされた信号処理基板が多数設置されており、各回線の相互接続を担っている。
【０００３】
各信号処理基板には、演算素子や記憶素子等が電気配線で接続された回路が構築されているが、近年、処理する情報量の増大に伴って、各基板では、極めて高いスループットで情報を伝送することが要求されている。しかしながら、情報伝送の高速化に伴い、クロストークや高周波ノイズの発生、電気信号の劣化、特性インピーダンスの不整合等の問題が顕在化しつつある。このため、電気配線がボトルネックとなって、信号処理基板のスループットの向上が困難になっている。
【０００４】
一方、光信号を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光信号を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路を有する光電気混載基板が普及しつつある。この光電気混載基板では、光導波路の入射側に、半導体レーザ等の発光素子を有する光送信用ＩＣが配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子を有する光受信用ＩＣが配置される（例えば、特許文献１）。発光素子から入射された光は、光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、この受光した光の明滅パターンに基づいて通信が行われる。
【０００５】
最近では、信号処理基板内の電気配線を光導波路で置き換える動きが進んでいる。電気配線を光導波路で置き換えることにより、前述したような電気配線の問題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の光電気混載基板では、光送信用ＩＣおよび光受信用ＩＣがそれぞれ露出している。このため、各ＩＣが損傷を受け易くなり、損傷を受けた場合に光電気混載基板が故障してしまうことがあった。また、各ＩＣの損傷を防止するために、例えば単にＩＣを覆うカバー部材を設けても、そのカバー部材分、光電気混載基板が大きくなってしまい、当該光電気混載基板を例えば装置に載置する際のスペースを十分に確保することができないことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２９４４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、光素子および駆動素子を保護することができ、小型化に有利な光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記（１）〜（１８）の本発明により達成される。
（１） 可撓性を有する板状の部材で構成され、その途中の折り曲げ部にて折り曲げられ、該折り曲げ部よりも一端側に形成された第１の平坦部と、前記折り曲げ部よりも他端側に、間隙を介して前記第１の平坦部と対向するように形成された第２の平坦部とを有する可撓性基板と、
前記第１の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置された光素子と、
前記第２の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置され、前記光素子と電気的に接続された、該光素子を駆動する駆動素子とを備え、
前記間隙内が充填材で満たされていることを特徴とする光電気混載基板。
【００１０】
（２） 前記充填材は、樹脂材料で構成されている上記（１）に記載の光電気混載基板。
【００１１】
（３） 前記充填材は、前記間隙の間隙距離を規制する機能を有する上記（１）または（２）に記載の光電気混載基板。
【００１２】
（４） 前記間隙は、その間隙距離が１００〜１０００μｍである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１３】
（５） 前記可撓性基板は、ポリイミド系樹脂を主材料として構成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１４】
（６） 前記可撓性基板の厚さは、５〜１００μｍである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１５】
（７） 前記光素子と前記駆動素子とは、前記可撓性基板の面方向にズレて配置されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１６】
（８） 前記可撓性基板には、前記折り曲げ部をまたぐように、前記光素子と前記駆動素子とを接続する導体回路が設けられている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１７】
（９） 前記可撓性基板には、前記光素子に対する光路上に形成された貫通孔が形成されている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００１８】
（１０） 前記可撓性基板に配置され、前記貫通孔を介して、前記光素子との間で光の授受を行なう光導波路を有する上記（９）に記載の光電気混載基板。
【００１９】
（１１） 前記可撓性基板を介して前記光導波路と対向配置され、前記可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する上記（１０）に記載の光電気混載基板。
【００２０】
（１２） 前記可撓性基板に配置され、該可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００２１】
（１３） 前記剛性基板は、その一方の面が前記可撓性基板に接しており、他方の面に突出形成された複数のバンプを有する上記（１１）または（１２）に記載の光電気混載基板。
【００２２】
（１４） 前記複数のバンプには、前記光素子および前記駆動素子のうちの少なくとも一方と電気的に接続されたバンプが含まれる上記（１３）に記載の光電気混載基板。
【００２３】
（１５） 前記複数のバンプは、それぞれ、その頂部が平坦なまたは丸みを帯びたものである上記（１３）または（１４）に記載の光電気混載基板。
【００２４】
（１６） 前記複数のバンプは、それぞれ、半田、アルミニウム、金または銅を主材料として構成されている上記（１３）ないし（１５）のいずれかに記載の光電気混載基板。
【００２５】
（１７） 上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記間隙を形成するとともに、該間隙内で前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程と、
前記間隙内に前記充填材を付与する充填材付与工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【００２６】
（１８） 上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記可撓性基板の前記光素子および前記駆動素子が配置された側の面に、前記充填材を付与する充填材付与工程と、
前記充填材が内側に位置するとともに、前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、例えば光電気混載基板１にその厚さ方向に力が加わった場合に、間隙内に位置する光素子および駆動素子が押し潰されて、破損するのが防止される。このように、本発明では、光素子および駆動素子を保護する（覆う）ための例えばカバー部材を別途設けることなく、簡単な構成で、光素子および駆動素子を確実に保護することができる。
【００２８】
また、前記カバー部材を別途設けた場合、そのカバー部材分だけ、大きさが大きくなってしまうが、本発明は、このような前記カバー部材が設けられていないため、小型化となる（小型化に有利である）。
【００２９】
また、前述したように光素子および駆動素子が間隙内に位置することと相まって、これら素子をより確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図３】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図４】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図５】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図６】図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。
【図７】本発明の光電気混載基板の製造方法（第２実施形態）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図）である。
【図８】本発明の光電気混載基板の製造方法（第２実施形態）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図）である。
【図９】本発明の光電気混載基板（第３実施形態）を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の光電気混載基板（第４実施形態）を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図、図２〜図６は、それぞれ、図１に示す光電気混載基板を製造する方法（本発明の光電気混載基板の製造方法）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。なお、以下では、説明の都合上、図１および図２（ｂ）〜図６（ｂ）中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００３３】
図１に示す光電気混載基板１は、回路基板組立体２と、回路基板組立体２の下方に配置されたリジッド基板接合体１１と、回路基板組立体２の上方に配置された（回路基板組立体２を介してリジッド基板接合体１１と対向配置された）光導波路２０とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
【００３４】
回路基板組立体２は、途中が折り曲げられたフレキシブル基板（可撓性基板）１０と、フレキシブル基板１０の内側に配置された光素子５０と、フレキシブル基板の内側に光素子と異なる位置に配置された電気素子（駆動素子）６０とを備えている。
【００３５】
フレキシブル基板１０は、可撓性を有するとともに絶縁性を有する材料で構成された長尺な板状の部材（基板）である。かかる材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられるが、なかでもポリイミド系樹脂を主材料とするものが好ましく用いられる。ポリイミド系樹脂は、耐熱性が高く、優れた可撓性を有していることから、折り曲げられるフレキシブル基板１０の構成材料として特に好適である。
【００３６】
また、フレキシブル基板１０としては、折り曲げた際に内側となる面（内面１０２）にあらかじめ導電膜が形成された基板（銅張りフィルム等）が好適に用いられる。この場合、導電膜をフォトリソグラフィ法およびエッチング法により、所望の形状にパターニングすることにより、後述する配線パターン（導体回路）４０を容易に形成することができる。
【００３７】
また、フレキシブル基板１０の厚さｔ１は、フレキシブル基板１０が折り曲げられる程度に十分な可撓性を有することと、光電気混載基板１の薄型化（小型化）を図ること等の観点から、５〜１００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０μｍ程度であるのがより好ましい。このような厚さのフレキシブル基板１０であれば、前述した十分な可撓性を有するとともに、自重や搭載する各種素子の重量によって意図せず変形してしまうことが防止される。また、光電気混載基板１の薄型化が確実に図られるとともに、後述する光導波路２０のミラー２３と光素子５０との間の距離を十分に短縮することができる。その結果、例えば光導波路２０を伝搬してきた後、ミラー２３により下方に反射された光が、広く発散する前に光素子５０に到達することができるため、光通信における光損失を抑制することができ、光通信のＳ／Ｎ比を高めることができる。また、光素子５０が発光素子である場合には、発光した光を発散させてしまう前にミラー２３に到達させることができるので、同様に光通信のＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００３８】
前述したようにフレキシブル基板１０は、その途中（長手方向の中央部付近）が折り曲げられている。これにより、フレキシブル基板１０は、折り曲げ部（湾曲部）１０４と、折り曲げ部１０４よりも一端側に形成された第１の平坦部１０６と、折り曲げ部１０４よりも他端側に形成された第２の平坦部１０５とに分けることができる（図１参照）。フレキシブル基板１０では、第１の平坦部１０６と第２の平坦部１０５とが互いに対向しており、これらの平坦部と折り曲げ部１０４とで囲まれた間隙１０３が形成されている。
【００３９】
図１に示すように、間隙１０３には、光素子５０と電気素子６０とが位置しており、これらの素子同士は、互いに配線パターン４０を介して電気的に接続されている。この配線パターン４０は、光電気混載基板１内で電気回路を構築しており、フレキシブル基板１０の内面１０２に沿って、光素子５０と電気素子６０との間に設けられている。これにより、光電気混載基板１は、配線パターン４０で構成された電気回路と光導波路２０とを混載しており、電気回路において電気信号を、光導波路２０において光信号を、それぞれ伝送するとともに、これらの信号を光電気混載基板１に搭載された光素子５０や電気素子６０によって処理することができる。なお、配線パターン４０の構成材料としては、導電性を有する材料であれば、特に限定されず、例えば、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ等が挙げられる。また、光電気混載基板１では、配線パターン４０は、フレキシブル基板１０にのみ設けられているため、当該光電気混載基板１を製造する際の製造コストを抑えることができる。
【００４０】
図１に示すように、フレキシブル基板１０の内面１０２の図１中上側の第１の平坦部１０６には、ブロック状または板状の光素子５０が配置されている。光路は、この光素子５０の受光部または発光部に導かれるよう構成されている。すなわち、光導波路２０と光素子５０の受光部または発光部との間は、ミラー２３を介して光学的に接続されている。なお、光素子５０としては、特に限定されず、例えば、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）のような発光素子、フォトダイオード（ＰＤ、ＡＰＤ）のような受光素子等が挙げられる。
【００４１】
また、フレキシブル基板１０のうち、光素子５０とミラー２３との間の光路が通過する部分には、フレキシブル基板１０をその厚さ方向に貫通する光スルーホール（貫通孔）１３が形成されている。この光スルーホール１３が形成されていることにより、フレキシブル基板１０が光透過性を有する必要がなくなるため、フレキシブル基板１０の構成材料の選択の幅を広げることができる。換言すれば、フレキシブル基板１０が光透過性を有している場合には、光スルーホール１３を省略することもできる。この光スルーホール１３は、フレキシブル基板１０にレーザ加工等を用いて簡単に形成可能である。
【００４２】
図１に示すように、フレキシブル基板１０の内面１０２の図１中下側の第２の平坦部１０５には、ブロック状または板状の電気素子６０が配置されている。この電気素子６０は、光素子５０を駆動するものである。本実施形態では、電気素子６０は、ドライバＩＣと、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）とリミッティングアンプ（ＬＡ）とのコンビネーションＩＣとで構成されている。
【００４３】
ドライバＩＣは、光素子５０が発光素子である場合、発光素子の動作を制御している。また、コンビネーションＩＣは、光素子５０が受光素子である場合、受光素子による検出信号を増幅するよう動作する。すなわち、光電気混載基板１では、これらの光素子５０や電気素子６０が協調して動作することにより、光信号と電気信号の相互変換が確実に行われ、高速かつ低ノイズでの信号処理を容易に行うことができる。
【００４４】
また、電気素子６０は、光素子５０に対してフレキシブル基板１０の面方向にズレて配置されている、すなわち、平面視で光素子５０と重なっていない。
【００４５】
例えば電気素子６０と光素子５０とがフレキシブル基板１０の面方向にズレていない場合、すなわち、電気素子６０と光素子５０とが平面視で重なっている場合、電気素子６０と光素子５０との干渉を防止するために、間隙１０３の間隙距離（ギャップ長）ｈ１は、電気素子６０の厚さと光素子５０の厚さとの総和よりも大きく設定される必要がある。しかしながら、光電気混載基板１（回路基板組立体２）では、電気素子６０と光素子５０とがフレキシブル基板１０の面方向にズレて配置されているため、間隙距離（ギャップ長）ｈ１を、電気素子６０の厚さと光素子５０の厚さとの総和よりも小さく設定しても、電気素子６０と光素子５０との干渉が防止される。従って、このような素子同士の配置により、光電気混載基板１の厚さを可能な限り小さくすることができ、よって、光電気混載基板１の小型化を図ることができる。
【００４６】
また、電気素子６０と光素子５０とが収納されている間隙１０３は、そのほぼ全体が充填材３で満たされている。充填材３の主材料としては、フレキシブル基板１０の構成材料に応じて適宜選択されるものの、例えば、各種アクリル系樹脂、各種ポリカーボネート系樹脂、各種エポキシ系樹脂、各種シリコーン系樹脂、各種ノルボルネン系樹脂等が挙げられる。なお、充填材３は、光透過性（透明性）を有するのが好ましい。また、間隙１０３に満たされる充填材３の充填量としては、少なくとも間隙１０３内の電気素子６０と光素子５０とが保護され、かつ、フレキシブル基板１０の折り曲げ状態を維持することができる程度とすることができる。
【００４７】
間隙１０３に充填材３が充填されていることにより、例えば光電気混載基板１にその厚さ方向に力が加わった場合に光素子５０および電気素子６０が押し潰されて、破損するのが防止される。このように、光電気混載基板１は、光素子５０および電気素子６０を保護する（覆う）ための例えばカバー部材を別途設けることなく、簡単な構成で、光素子５０および電気素子６０を確実に保護することができる。このように、充填材３は、光電気混載基板１に剛性を付与する機能を有するものであると言うこともできる。
【００４８】
なお、光素子５０および電気素子６０と同様に配線パターン４０も間隙１０３内に位置しているため、当該配線パターン４０についても確実に保護することができる。また、配線パターン４０に対する絶縁性も維持することができる。
【００４９】
また、前記カバー部材を別途設けた場合、そのカバー部材分だけ、大きさが大きくなってしまうが、光電気混載基板１では、小型化となっている（小型化に有利なものとなっている）。
【００５０】
また、前述した光素子５０および電気素子６０が間隙１０３内に位置することと相まって、これら素子をより確実に保護することができる。
【００５１】
また、充填材３により、折り曲げられたフレキシブル基板１０が開く（展開する）のが防止される、すなわち、間隙１０３の間隙距離ｈ１が規制される。これにより、光電気混載基板１の形状（小型化された形状）が維持される。なお、間隙距離ｈ１は、光素子５０および電気素子６０の大きさにもよるが、例えば、１００〜１０００μｍであるのが好ましく、２００〜６００μｍであるのがより好ましい。これにより、光電気混載基板１が小型化のものとなる。また、フレキシブル基板１０では、折り曲げ部１０４の内側の半径（曲率半径）を間隙距離ｈ１の半分とすることができる。
【００５２】
フレキシブル基板１０の外側の面（外面１０７）には、第２の平坦部１０５に接着剤（図示せず）を介して、リジッド基板接合体１１が固定されている。リジッド基板接合体１１は、リジッド基板（剛性基板）１１１とリジッド基板（剛性基板）１１２とが重ねられて例えば接着剤により接合されたものである。
【００５３】
リジッド基板１１１およびリジッド基板１１２は、それぞれ、フレキシブル基板１０よりも高い剛性を有するとともに絶縁性を有する材料で構成された基板である。かかる材料としては、例えば、紙、ガラス布、樹脂フィルム等の基材とし、この基材に、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂材料を含浸させたものが挙げられる。
【００５４】
かかる各リジッド基板１１１、１１２の厚さｔ２は、特に限定されないが、光電気混載基板１の薄型化の観点から、好ましくは５０μｍ〜３ｍｍ程度、より好ましくは１００μｍ〜２．５ｍｍ程度とされる。なお、リジッド基板１１１の厚さｔ２とリジッド基板１１２の厚さｔ２とは、図１に示す構成では同じであるが、異なっていてもよい。
【００５５】
このような構成のリジッド基板接合体１１が設置されていることにより、フレキシブル基板１０が補強されることとなり、十分な剛性が確保される。
【００５６】
フレキシブル基板１０の外面１０７には、第１の平坦部１０６の光素子５０に対応する位置に接着剤（図示せず）を介して、光導波路２０が固定されている。光導波路２０は、光スルーホール１３を介して、光素子５０との間で光の授受を行なうものである。
【００５７】
光導波路２０には、その途中を斜め４５°に横切るミラー２３が形成されており、このミラー２３は、光導波路２０のコア部２１を通過する光路の方向を下方に向けて直角に変換する光路変換、または、光導波路２０の下方から入射された光がコア部２１に向けて反射されるよう光路を直角に変換する光路変換を担う。
【００５８】
光導波路２０は、線状のコア部２１と、コア部２１の周囲を囲むように設けられた筒状のクラッド部２２とを有しており、コア部２１の一端に入射された光をコア部２１とクラッド部２２との界面で全反射させ、他端に伝搬することができる。
【００５９】
光導波路２０の横断面形状は、好ましくは正方形または矩形（長方形）のような四角形とされる。なお、光導波路２０の厚さｔ３は、１５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、３０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。
【００６０】
また、コア部２１の幅および高さは、特に限定されないが、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。コア部２１の厚さは、５〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。一方、クラッド部２２の厚さは、３〜５０μｍ程度であるのが好ましく、５〜３０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００６１】
また、コア部２１とクラッド部２２とは、互いに光の屈折率が異なり、その屈折率の差は、０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても、光の伝送効率のそれ以上の増大は期待できない。
【００６２】
なお、前記屈折率差とは、コア部２１の屈折率をＡ、クラッド部２２の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【００６３】
コア部２１、クラッド部２２の各構成材料は、それぞれ上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。
【００６４】
また、光導波路２０に設けられたミラー２３は、光導波路２０にレーザ加工、研削加工等を施すことにより形成される。なお、ミラー２３の表面（ミラー面）には、必要に応じて反射膜を成膜するようにしてもよい。この反射膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜が好ましく用いられる。
【００６５】
このような光導波路２０は、その構造上、通常、フレキシブル基板１０程には折り曲げられないものである。
【００６６】
次に、光電気混載基板１を製造する方法について説明する。
この光電気混載基板１の製造方法は、フレキシブル基板用意工程（基板用意工程）と、リジッド基板接合工程と、基板折り曲げ工程と、充填材付与工程（充填材充填工程）と、光導波路接合工程と、切断工程とを有し、これらの工程をこの順に行なう方法である。
【００６７】
［フレキシブル基板用意工程］
まず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、フレキシブル基板１０となる母材としての帯状のフレキシブル基板用部材１０’を用意する。このフレキシブル基板用部材１０’は、未だ折り曲げられていない状態、すなわち、平坦な状態となっている。
【００６８】
また、フレキシブル基板用部材１０’上には、光素子５０と電気素子６０とが互いにフレキシブル基板用部材１０’の幅方向（図２中の左右方向）に離間して配置されて（接合されて）いる。そして、このような光素子５０と電気素子６０との組が複数フレキシブル基板用部材１０’の長手方向（図２（ａ）中の上下方向）に沿って等間隔に配置されている。
【００６９】
［リジッド基板接合工程］
次に、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、複数組の光素子５０と電気素子６０とが配置されたフレキシブル基板用部材１０’の下面の電気素子６０に対応する（電気素子６０の下側）部分に、リジッド基板接合体１１となるリジッド基板用部材１１’を接着剤を用いて接合する。
【００７０】
リジッド基板用部材１１’は、帯状なすものであり、その長手方向の各端部とフレキシブル基板用部材１０’の各端部とが一致するように接合する（図２（ａ）参照）。また、リジッド基板用部材１１’の電気素子６０側（図２（ｂ）中左側）の縁部と、フレキシブル基板用部材１０’の電気素子６０側の縁部とが一致するようにも接合する（図２（ｂ）参照）。
【００７１】
［基板折り曲げ工程］
次に、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０側の部分を支持し（抑え）、電気素子６０側の部分を把持する。そして、この状態で、図３（ｂ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’の電気素子６０側の部分を時計回りに変位させ、光素子５０および電気素子６０が内側に位置するように、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０と電気素子６０との間の部分（折り曲げ部１０４）、すなわち、その幅方向の中央部を折り曲げる。この際、フレキシブル基板用部材１０’の前記中央部（折り曲げ部１０４）が屈曲せずに、湾曲するように折り曲げる。
【００７２】
また、このとき、フレキシブル基板用部材１０’の内側には、間隙１０３が形成される。なお、フレキシブル基板用部材１０’を折り曲げて、間隙１０３を形成する際に、第１の平坦部１０６と第２の平坦部１０５との間に、スペーサ（具治具）を介挿してもよい。これにより、間隙１０３を確実に形成することができる。
【００７３】
また、フレキシブル基板用部材１０’を折り曲げる際には、間隙１０３内で光素子５０と電気素子６０とが衝突しないように、その折り曲げを行なう。
【００７４】
［充填材付与工程］
次に、図４（ｂ）に示すように、ノズル７００を有する充填装置を用いて、当該ノズル７００から間隙１０３内に液状の充填材３’を供給する（充填する）。また、図４（ａ）に示すように、ノズル７００は、フレキシブル基板用部材１０’の長手方向に移動しつつ、液状の充填材３’の充填（付与）を行なう。なお、液状の充填材３’の充填量としては、間隙１０３のほぼ全体が液状の充填材３’で満たされる程度とされる。
【００７５】
液状の充填材３’の充填後、当該液状の充填材３’を硬化する（固化する）。例えば、液状の充填材３’が光硬化型のものである場合には、紫外線を液状の充填材３’に向けて照射することにより、液状の充填材３’硬化を行なう。また、液状の充填材３’が熱硬化型のものである場合には、液状の充填材３’をフレキシブル基板用部材１０’ごと加熱することにより、液状の充填材３’硬化を行なう。
【００７６】
そして、液状の充填材３’が硬化することにより、充填材３で間隙１０３内が満たされる（図５（ｂ）参照）。
【００７７】
［光導波路接合工程］
次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’の外面１０７の光素子５０に対応する部分（第１の平坦部１０６）に、光導波路２０となる光導波路用部材２０’を接着剤を用いて接合する。
【００７８】
光導波路用部材２０’は、帯状なすものであり、その長手方向に沿って複数のミラー２３が配設されている。そして、本工程では、光導波路用部材２０’を、各ミラー２３がそれぞれ光素子５０（光スルーホール１３）に臨むように配置する。
【００７９】
［切断工程］
次に、図６（ａ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’を、リジッド基板用部材１１’と光導波路用部材２０’ごと、ダイシングブレード（図示せず）を用いて切断する。フレキシブル基板用部材１０’の切断する部分としては、隣接する光素子５０（電気素子６０）同士の間の部分（図６（ａ）中の一点鎖線で示す部分）である。これにより、光電気混載基板１が得られる（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００８０】
以上のような工程を経ることにより、複数の光電気混載基板１が得られ、これらの光電気混載基板１は、それぞれ、前述したように、光素子５０および電気素子６０を保護することができ、小型化に有利なものとなっている。
【００８１】
＜第２実施形態＞
図７および図８は、それぞれ、本発明の光電気混載基板の製造方法（第２実施形態）を説明するための図（（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の矢印Ａ側から見た図（側面図））である。なお、以下では、説明の都合上、図７（ｂ）および図８（ｂ）中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００８２】
以下、これらの図を参照して本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００８３】
本実施形態は、光電気混載基板の製造方法において、充填材を付与するタイミングが異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００８４】
前記第１実施形態では、基板折り曲げ工程、充填材付与工程の順番となっている、すなわち、基板折り曲げ工程の後に充填材付与工程がきて（位置して）いるが、本実施形態では、充填材付与工程、基板折り曲げ工程の順番となっている、すなわち、基板折り曲げ工程の前に充填材付与工程（充填材塗布工程）がきて（位置して）いる。
【００８５】
［充填材付与工程］
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、未だ折り曲げられていない状態のフレキシブル基板用部材１０’に対し、その光素子５０および電気素子６０が配置された側の面（図７（ｂ）中の上側の面）に、液状の充填材３’を塗布する（付与する）。この液状の充填材３’の塗布は、ノズル７００によって行われる。また、液状の充填材３’の塗布量としては、例えば、光素子５０や電気素子６０が液状の充填材３’で覆われる程度とされる。
【００８６】
［基板折り曲げ工程］
次に、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０側の部分を支持し、電気素子６０側の部分を把持する。そして、この状態で、図８（ｂ）に示すように、フレキシブル基板用部材１０’の電気素子６０側の部分を時計回りに変位させ、光素子５０および電気素子６０が内側に位置するように、フレキシブル基板用部材１０’の光素子５０と電気素子６０との間の部分（折り曲げ部１０４）、すなわち、その幅方向の中央部を折り曲げる。この際、フレキシブル基板用部材１０’の前記中央部（折り曲げ部１０４）が屈曲せずに、湾曲するように折り曲げる。このとき、液状の充填材３’が内側に位置する。
【００８７】
また、フレキシブル基板用部材１０’を折り曲げる際には、光素子５０と電気素子６０とが衝突しないように、その折り曲げを行なう。
【００８８】
その後、前記第１実施形態の充填材付与工程と同様に、当該液状の充填材３’を硬化する。この液状の充填材３’が硬化することにより、充填材３で間隙１０３内が満たされる。
【００８９】
そして、光導波路接合工程、切断工程を順に経て、光電気混載基板１を得る。この得られた光電気混載基板１は、前述したように、光素子５０および電気素子６０を保護することができ、小型化に有利なものとなっている。
【００９０】
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の光電気混載基板（第３実施形態）を示す縦断面図である。
【００９１】
以下、この図を参照して本発明の光電気混載基板および光電混載基板の製造方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００９２】
本実施形態は、リジッド基板接合体の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００９３】
図９に示す光電気混載基板１では、フレキシブル基板１０の第２の平坦部１０５の外面１０７に、リジッド基板接合体１１Ａの上面１１３が接合されたものとなっている。このリジッド基板接合体１１Ａは、図示の構成ではリジッド基板１１１、１１２が交互に積層されたものである。
【００９４】
また、リジッド基板接合体１１Ａは、複数のバンプ１１５を有している。各バンプ１１５は、それぞれ、下面１１４に突出形成されている。各バンプ１１５は、それぞれ、後述する電子機器に光電気混載基板１が内蔵された際に、当該電子機器に予め内蔵されている電気回路等と電気的に接続される部分である。
【００９５】
各バンプ１１５は、それぞれ、リジッド基板１１１、１１２を厚さ方向に貫通する中継部１１６と、フレキシブル基板１０の第２の平坦部１０５を厚さ方向に貫通する中継部１０８とを介して、光素子５０や電気素子６０と電気的に接続されている。これにより、光電気混載基板１が電子機器に内蔵された際に、光素子５０や電気素子６０に電子機器から電力を供給することができる。
【００９６】
また、各バンプ１１５の頂部１１５ａは、それぞれ、丸みを帯びている。また、各バンプ１１５は、主として半田で構成されているのが好ましい。これにより、例えば、導電性ペースト転写法により、複数のバンプ１１５を容易に形成することができる。また、導電性ペースト転写法で複数のバンプ１１５を形成する際、光導波路２０に過剰な熱が伝わるのを防止することができ、よって、熱で光導波路２０の特性が損なわれるのを防止することができる。
【００９７】
なお、バンプ１１５の構成材料としては、半田の他、例えば、アルミニウム、金または銅を用いることもできる。このような構成材料は、中継部１０８、１１６の構成材料としても用いることができる。
【００９８】
また、リジッド基板接合体１１Ａに形成された複数のバンプ１１５には、光素子５０や電気素子６０と電気的に接続されてないものがあってもよい。
【００９９】
＜第４実施形態＞
図１０は、本発明の光電気混載基板（第４実施形態）を示す縦断面図である。
【０１００】
以下、この図を参照して本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１０１】
本実施形態は、リジッド基板接合体の各バンプの構成（形状）が異なること以外は前記第３実施形態と同様である。
【０１０２】
図１０に示す光電気混載基板１では、リジッド基板接合体１１Ｂが設置されている。このリジッド基板接合体１１Ｂは、各バンプ１１５の頂部１１５ａがそれぞれ平坦なものである。各バンプ１１５の頂部１１５ａがそれぞれ平坦であることにより、当該各バンプ１１５が接続される相手体との接触面積を比較的大きく確保することができ、よって、不本意な接触不良を確実に防止することができる。また、異方性導電ペーストや異方性導電シートを使用した場合、その樹脂中に配合さたの導電粒子と確実に接触することが可能となり、接続不良を改善することができる。
【０１０３】
＜電子機器＞
光電気混載基板１は、電子機器に内蔵可能である。光電気混載基板１が内蔵された電子機器は、光信号と電気信号の双方の信号処理を行うことができる。このような電子機器としては、例えば、ルータ装置、ＷＤＭ装置、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が光電気混載基板１を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消されるため、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
【０１０４】
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、基板内の集積度が高められるとともに、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。
【０１０５】
以上、本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光電気混載基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１０６】
また、本発明の光電気混載基板および光電気混載基板の製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１０７】
また、光電気混載基板は、回路基板組立体とリジッド基板接合体と光導波路とを備えるものであるが、これに限定されず、これらの構成要素からリジッド基板接合体および光導波路のうちの一方または双方が省略されたものであってもよい。例えば、リジッド基板接合体および光導波路が省略されたもの、すなわち、回路基板組立体のみで構成されたものである場合、当該光電気混載基板がより小型化されたものとなる。
【０１０８】
また、回路基板組立体には、複数枚のリジッド基板で構成されたリジッド基板接合体が設置されているのに限定されず、１枚のリジッド基板が設置されていてもよい。
【０１０９】
また、光電気混載基板では、光導波路の端部に、コネクタが設置さていてもよい。
また、光電気混載基板では、光導波路を保護するカバーフィルムが設置されていてもよい。
【０１１０】
また、光電気混載基板の製造方法は、フレキシブル基板用意工程の前に、折り曲げられていない状態のフレキシブル基板に光素子および電気素子を接合する素子接合工程を有していてもよい。
【０１１１】
また、光電気混載基板の製造方法では、フレキシブル基板を折り曲げた後に、光導波路を当該フレキシブル基板に接合しているが、これに限定されず、例えば、フレキシブル基板を折り曲げる以前に、光導波路を当該フレキシブル基板に接合して、その後、フレキシブル基板を折り曲げてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 光電気混載基板
２ 回路基板組立体
３ 充填材
３’ 液状の充填材
１０ フレキシブル基板
１０’ フレキシブル基板用部材
１０２ 内面
１０３ 間隙
１０４ 折り曲げ部（湾曲部）
１０５ 第２の平坦部
１０６ 第１の平坦部
１０７ 外面
１０８ 中継部
１１、１１Ａ、１１Ｂ リジッド基板接合体
１１’ リジッド基板用部材
１１１、１１２ リジッド基板（剛性基板）
１１３ 上面
１１４ 下面
１１５ バンプ
１１５ａ 頂部
１１６ 中継部
１３ 光スルーホール（貫通孔）
２０ 光導波路
２０’ 光導波路用部材
２１ コア部
２２ クラッド部
２３ ミラー
４０ 配線パターン（導体回路）
５０ 光素子
６０ 電気素子
７００ ノズル
ｔ１、ｔ２、ｔ３ 厚さ
ｈ１ 間隙距離（ギャップ長）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する板状の部材で構成され、その途中の折り曲げ部にて折り曲げられ、該折り曲げ部よりも一端側に形成された第１の平坦部と、前記折り曲げ部よりも他端側に、間隙を介して前記第１の平坦部と対向するように形成された第２の平坦部とを有する可撓性基板と、
前記第１の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置された光素子と、
前記第２の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置され、前記光素子と電気的に接続された、該光素子を駆動する駆動素子とを備え、
前記間隙内が充填材で満たされていることを特徴とする光電気混載基板。
【請求項２】
前記充填材は、樹脂材料で構成されている請求項１に記載の光電気混載基板。
【請求項３】
前記充填材は、前記間隙の間隙距離を規制する機能を有する請求項１または２に記載の光電気混載基板。
【請求項４】
前記間隙は、その間隙距離が１００〜１０００μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項５】
前記可撓性基板は、ポリイミド系樹脂を主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項６】
前記可撓性基板の厚さは、５〜１００μｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項７】
前記光素子と前記駆動素子とは、前記可撓性基板の面方向にズレて配置されている請求項１ないし６のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項８】
前記可撓性基板には、前記折り曲げ部をまたぐように、前記光素子と前記駆動素子とを接続する導体回路が設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項９】
前記可撓性基板には、前記光素子に対する光路上に形成された貫通孔が形成されている請求項１ないし８のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項１０】
前記可撓性基板に配置され、前記貫通孔を介して、前記光素子との間で光の授受を行なう光導波路を有する請求項９に記載の光電気混載基板。
【請求項１１】
前記可撓性基板を介して前記光導波路と対向配置され、前記可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する請求項１０に記載の光電気混載基板。
【請求項１２】
前記可撓性基板に配置され、該可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項１３】
前記剛性基板は、その一方の面が前記可撓性基板に接しており、他方の面に突出形成された複数のバンプを有する請求項１１または１２に記載の光電気混載基板。
【請求項１４】
前記複数のバンプには、前記光素子および前記駆動素子のうちの少なくとも一方と電気的に接続されたバンプが含まれる請求項１３に記載の光電気混載基板。
【請求項１５】
前記複数のバンプは、それぞれ、その頂部が平坦なまたは丸みを帯びたものである請求項１３または１４に記載の光電気混載基板。
【請求項１６】
前記複数のバンプは、それぞれ、半田、アルミニウム、金または銅を主材料として構成されている請求項１３ないし１５のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記間隙を形成するとともに、該間隙内で前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程と、
前記間隙内に前記充填材を付与する充填材付与工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【請求項１８】
請求項１ないし１６のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記可撓性基板の前記光素子および前記駆動素子が配置された側の面に、前記充填材を付与する充填材付与工程と、
前記充填材が内側に位置するとともに、前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【請求項１】
可撓性を有する板状の部材で構成され、その途中の折り曲げ部にて折り曲げられ、該折り曲げ部よりも一端側に形成された第１の平坦部と、前記折り曲げ部よりも他端側に、間隙を介して前記第１の平坦部と対向するように形成された第２の平坦部とを有する可撓性基板と、
前記第１の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置された光素子と、
前記第２の平坦部の前記間隙に臨む部分に配置され、前記光素子と電気的に接続された、該光素子を駆動する駆動素子とを備え、
前記間隙内が充填材で満たされていることを特徴とする光電気混載基板。
【請求項２】
前記充填材は、樹脂材料で構成されている請求項１に記載の光電気混載基板。
【請求項３】
前記充填材は、前記間隙の間隙距離を規制する機能を有する請求項１または２に記載の光電気混載基板。
【請求項４】
前記間隙は、その間隙距離が１００〜１０００μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項５】
前記可撓性基板は、ポリイミド系樹脂を主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項６】
前記可撓性基板の厚さは、５〜１００μｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項７】
前記光素子と前記駆動素子とは、前記可撓性基板の面方向にズレて配置されている請求項１ないし６のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項８】
前記可撓性基板には、前記折り曲げ部をまたぐように、前記光素子と前記駆動素子とを接続する導体回路が設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項９】
前記可撓性基板には、前記光素子に対する光路上に形成された貫通孔が形成されている請求項１ないし８のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項１０】
前記可撓性基板に配置され、前記貫通孔を介して、前記光素子との間で光の授受を行なう光導波路を有する請求項９に記載の光電気混載基板。
【請求項１１】
前記可撓性基板を介して前記光導波路と対向配置され、前記可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する請求項１０に記載の光電気混載基板。
【請求項１２】
前記可撓性基板に配置され、該可撓性基板よりも剛性が高い剛性基板を有する請求項１ないし１１のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項１３】
前記剛性基板は、その一方の面が前記可撓性基板に接しており、他方の面に突出形成された複数のバンプを有する請求項１１または１２に記載の光電気混載基板。
【請求項１４】
前記複数のバンプには、前記光素子および前記駆動素子のうちの少なくとも一方と電気的に接続されたバンプが含まれる請求項１３に記載の光電気混載基板。
【請求項１５】
前記複数のバンプは、それぞれ、その頂部が平坦なまたは丸みを帯びたものである請求項１３または１４に記載の光電気混載基板。
【請求項１６】
前記複数のバンプは、それぞれ、半田、アルミニウム、金または銅を主材料として構成されている請求項１３ないし１５のいずれかに記載の光電気混載基板。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記間隙を形成するとともに、該間隙内で前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程と、
前記間隙内に前記充填材を付与する充填材付与工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【請求項１８】
請求項１ないし１６のいずれかに記載の光電気混載基板を製造する方法であって、
未だ折り曲げられていない状態で、前記光素子と前記駆動素子とが配置された前記可撓性基板を用意する基板用意工程と、
前記可撓性基板の前記光素子および前記駆動素子が配置された側の面に、前記充填材を付与する充填材付与工程と、
前記充填材が内側に位置するとともに、前記光素子と前記駆動素子とが衝突しないように、前記可撓性基板を前記折り曲げ部にて折り曲げる基板折り曲げ工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１９２８８３（Ｐ２０１０−１９２８８３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８４２６（Ｐ２０１０−８４２６）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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