JP5092191B2

JP5092191B2 - Ｉｃチップ実装用基板

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Publication number: JP5092191B2
Application number: JP2001293858A
Authority: JP
Inventors: 和仁山田; 研治西村; 宏徳田中
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2003101080A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に半導体素子とＩＣチップ、特に、光学素子とＩＣチップとを実装するＩＣチップ実装用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信分野を中心として光ファイバに注目が集まっている。特にＩＴ（情報技術）分野においては、高速インターネット網の整備に、光ファイバを用いた通信技術が必要となる。
光ファイバは、▲１▼低損失、▲２▼高帯域、▲３▼細径・軽量、▲４▼無誘導、▲５▼省資源等の特徴を有しており、この特徴を有する光ファイバを用いた通信システムでは、従来のメタリックケーブルを用いた通信システムに比べ、中継器数を大幅に削減することができ、建設、保守が容易になり、通信システムの経済化、高信頼性化を図ることができる。
【０００３】
また、光ファイバは、一つの波長の光だけでなく、多くの異なる波長の光を１本の光ファイバで同時に多重伝送することができるため、多用な用途に対応可能な大容量の伝送路を実現することができ、映像サービス等にも対応することができる。
【０００４】
そこで、このようなインターネット等のネットワーク通信においては、光ファイバで用いた光通信を、基幹網の通信のみならず、基幹網と端末機器（パソコン、モバイル、ゲーム等）との通信や、端末機器同士の通信にも用いることが提案されている。
【０００５】
このように基幹網と端末機器との通信等に光通信を用いる場合、端末機器において情報（信号）処理を行うＩＣが、電気信号で動作するため、端末機器には、光→電気変換器や電気→光変換器等の光信号と電気信号とを変換する装置（以下、光／電気変換器ともいう）を取り付ける必要がある。かかる端末機器で、ＩＣチップと共に、光信号を処理する受光素子や発光素子等の光学部品等を１つの基板に実装し、これらに電気配線や光導波路を接続し、信号伝送および信号処理を行うことが検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、光／電気変換器を構成する１の基板に、ＩＣチップと共に受光素子、発光素子を実装する場合には、片面にＩＣチップを実装し、他面に受光素子及び発光素子を実装し、基板内の導体回路（配線）を介してＩＣチップと受光素子及び発光素子とを接続することになる。しかしながら、如何に導体回路を配置したらＩＣチップと受光素子及び発光素子とを合理的に接続し得るかが問題となる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、受光素子、発光素子とＩＣチップとを合理的に接続し得るＩＣチップ実装用基板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、コア基板に層間樹脂絶縁層と導体回路よりなる導体層とが交互に積層されて成る多層プリント配線板に、発光素子及び受光素子を搭載すると共にＩＣチップを実装するＩＣチップ実装用基板であって、
前記多層プリント配線板の前記発光素子搭載側に、主として発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、
前記多層プリント配線板の前記受光素子搭載側に、主として受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、
前記発光素子と前記受光素子とが、前記多層プリント配線板の表面に形成されたソルダーレジスト層の開口下のダミーパッドにリフローを介して低融点金属で取り付けられ、
前記発光素子と前記受光素子とが、前記多層プリント配線板へワイヤーボンディングで電気的に接続されていることを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項１では、多層プリント配線板の発光素子搭載側に、主として発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、多層プリント配線板の受光素子搭載側に、主として受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置する。このため、受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路の長さ、及び、発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路の長さが短くなり、受光素子、発光素子とＩＣチップとを合理的に接続し得る。また、受光素子からの入力を伝達する導体回路と、発光素子への出力を伝達する導体回路とを、多層プリント配線板内で分けて配置するため、入出力を分離し、ノイズ等の影響を与え難くできる。特にパッケージ基板とたとき有用である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の光学素子実装用基板を構成するＩＣチップ実装用基板の製造方法は、光学素子挿入用基板とパッケージ基板とを別々に作製した後、両者を貼り合わせ、さらに所定の工程を経るものである。そこで、本明細書においては、まず、光学素子挿入用基板を作製する方法とパッケージ基板を作製する方法とをそれぞれ工程順に別々に説明し、その後、両者を貼り合わせてＩＣチップ実装用基板とする工程について説明する。
【００１３】
（ａ）光学素子挿入用基板の作製では、基板ａの両面に導体回路を形成するとともに、上記基板ａを挟んだ導体回路間を接続するスルーホールを形成する導体回路形成工程（ａ）を行う。
具体的には、例えば、基板ａにドリル加工やレーザ処理等により貫通孔を形成した後、該貫通孔の壁面を含む基板ａの表面全体に無電解めっき処理等を施すことによりベタの導体層を形成し、次いで、導体層にパターン状にエッチング処理を施すことにより導体回路と基板ａを挟んだ導体回路間を接続するスルーホールとを形成することができる。
また、予め、ベタの導体層が形成された基板に貫通孔を形成した後、該貫通孔の壁面に無電解めっき処理等を施し、さらに、導体層にエッチング処理を施すことにより導体回路とスルーホールとを形成してもよい。
【００１４】
また、基板ａに貫通孔を形成した後、基板ａの表面の一部にめっきレジストを形成し、次いで、貫通孔の壁面およびめっきレジスト非形成部に無電解めっき処理のみや、無電解めっき処理および電解めっき処理等を施すことにより導体層を形成し、さらに、めっきレジストの剥離を行うことにより導体回路とスルーホールとを形成してもよい。
また、この工程において、基板ａに貫通孔を形成した後には、該貫通孔にデスミア処理を施すことが望ましい。上記デスミア処理としては、例えば、過マンガン酸やクロム酸等の酸化剤を用いて薬液処理や、プラズマを用いたドライ処理等が挙げられる。
【００１５】
上記基板ａとしては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、フェノール樹脂、これらの樹脂にガラス繊維等の補強材が含浸された樹脂（例えば、ガラスエポキシ樹脂）等からなる基板、ＦＲ−４基板、ＦＲ−５基板等が挙げられる。
また、両面銅張積層基板や片面銅張積層基板、ＲＣＣ基板等をベタの導体層が形成された基板として用いてもよい。
なお、コンフォーマル基板やアディティブ法で形成された基板を導体回路の形成された基板として用い、この基板に貫通孔の形成する処理とその壁面の導体層を形成する処理とを施し、導体回路とスルーホールとを形成してもよい。
【００１６】
上記スルーホールを形成した後には、該スルーホール内に樹脂充填材を充填し、樹脂充填材層を形成することが望ましい。なお、樹脂充填材の充填は、例えば、スルーホールに相当する部分に開口が形成されたマスクを基板上に載置し、スキージを用いて行うことができる。
また、スルーホール内に樹脂充填材を充填する場合には、充填前にスルーホールの壁面に粗化面を形成しておくことが望ましい。これにより、スルーホールと樹脂充填材層との密着性がより向上するからである。
【００１７】
上記樹脂充填材としては、例えば、エポキシ樹脂と硬化剤と無機粒子とを含む樹脂組成物等が拳げられる。
上記エポキシ樹脂としては特に限定されないが、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一種が望ましい。
ビスフェノール型エポキシ樹脂は、Ａ型やＦ型の樹脂を選択することにより、希釈溶媒を使用しなくてもその粘度を調製することができ、ノボラック型エポキシ樹脂は、高強度で耐熱性や耐薬品性に優れ、無電解めっき液等の強塩基性溶液中であっても分解せず、また、熱分解もしにくいからである。
【００１８】
上記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が望ましく、低粘度で、かつ、無溶剤で使用することができる点からビスフェノールＦ型エポキシ樹脂がより望ましい。
また、上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂およびクレゾールノボラック型エポキシ樹脂から選択される少なくとも一種が望ましい。
【００１９】
また、ビスフェノール型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とを混合して使用してもよい。この場合、ビスフェノール型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂との混合比率は、重量比で１／１〜１／１００であることが望ましい。
【００２０】
上記樹脂充填材に含まれる硬化剤としては特に限定されず、従来公知の硬化剤を用いることができ、例えば、イミダゾール系硬化剤、酸無水物硬化剤、アミン系硬化剤等が挙げられる。これらのなかでは、イミダゾール系硬化剤が望ましく、特に、２５℃において液状の１−ベンジル−２−メチルイミダゾールや、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、および、４−メチル−２−エチルイミダゾールが望ましい。
【００２１】
また、上記樹脂充填材に含まれる無機粒子としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、炭酸カリウム等のカリウム化合物、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム、タルク等のマグネシウム化合物、シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物等からなるものが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
また、上記無機粒子は、シランカップリング剤等により、コーティングされていてもよい。無機粒子とエポキシ樹脂との密着性が向上するからである。
【００２２】
また、上記無機粒子の樹脂組成物中の含有比率は、１０〜８０重量％が望ましく、２０〜７０重量％がより望ましい。この範囲であれば、基板等との間で、熱膨張係数の整合を図ることができるからである。
【００２３】
また、上記無機粒子の形状は特に限定されず、球状、楕円球状、破砕状、多面体状等が挙げられる。これらのなかでは、球状や楕円球状が望ましい。粒子の形状に起因したクラックの発生等を抑制することができるからである。
上記無機粒子の平均粒径は、０．１〜５．０μｍが望ましい。
【００２４】
また、上記樹脂組成物中には、上記したエポキシ樹脂等以外に、他の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等が含まれていてもよい。
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ、上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エチレンパーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、熱可塑型ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、上記エポキシ樹脂に代えて、これらの樹脂を用いてもよい。
【００２５】
また、この導体回路形成工程においては、スルーホール内に樹脂充填材層を形成した後、該樹脂充填材層のスルーホールからの露出面を覆う蓋めっき層を形成することが望ましい。蓋めっき層を形成することにより、スルーホールのランド上のみならず、蓋めっき層上にもはんだパッドを形成することが可能となるため、設計の自由度がより向上するからである。
【００２６】
上記蓋めっき層は、例えば、樹脂充填材層の露出面を含む基板の表面に導体層を形成し、蓋めっき層形成部分にエッチングレジストを形成した後、エッチング処理を施したり、予め、蓋めっき層非形成部分にめっきレジストを形成しておき、めっき処理とめっきレジストの除去とを行うことにより形成することができる。
【００２７】
従って、この導体回路形成工程において、スルーホール上に蓋めっき層を形成する場合には、下記の手順で処理を行うことにより、導体回路およびスルーホールの形成と蓋めっき層の形成とを同時に行うことができる。
即ち、まず、基板に貫通孔を形成した後、該貫通孔の壁面を含む基板の表面に導体層を形成し、ついで、その壁面に導体層の形成された貫通孔内に樹脂充填材を充填する。さらに、樹脂充填材の露出面、および、基板表面に形成した導体層上にめっき処理等により導体層を積層形成した後、導体回路非形成部およびスルーホール非形成部の導体層をエッチング除去することにより、導体回路およびスルーホールの形成と蓋めっき層の形成とを同時に行うことができる。
【００２８】
（ｂ）次に、導体回路を形成した基板ａの片面の導体回路非形成部の少なくとも一部に接着剤層を形成する接着剤層形成工程を行う。なお、本明細書において、スルーホールのランド部分は導体回路に含むものとする。従って、スルーホールのランド部分は、導体回路非形成部には相当しない。
この工程では、基板ａのパッケージ基板と貼り合わせる側の導体回路非形成部の全部または一部に接着剤層を形成する。上記接着剤層は、パッケージ基板との充分な接着性が得られるように塗布すればよい。従って、後述する（ｃ）の工程で貫通孔が形成される部分には、接着剤層を形成してもよいし、しなくてもよい。
【００２９】
上記接着剤としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化基の一部が感光化された樹脂、および、これらの複合体からなるもの等を用いることができる。
具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂等が挙げられる。また、予め、シート状に成形された接着剤を用いてもよい。
【００３０】
（ｃ）次に、接着剤層を形成した基板ａの一部に貫通孔を形成する貫通孔形成工程を行う。ここで形成する貫通孔内には、後工程において、光学素子が配設されることとなる。
上記貫通孔の形成は、例えば、ルーター加工等により行うことができる。
また、上記貫通孔の形成位置は特に限定されないが、通常、基板の中央に形成する。
【００３１】
また、上記貫通孔形成工程おいて、貫通孔を形成した後には、貫通孔壁面に存在するバリ等を除去するために、薬液処理や研磨処理等を施してもよい。
上記薬液処理は、例えば、クロム酸、過マンガン酸塩等の水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができる。
このような（ａ）〜（ｃ）の工程を経ることにより光学素子挿入用基板を作製することができる。
【００３２】
次に、パッケージ基板の作製方法について説明する。
（Ａ）パッケージ基板の作製では、まず、基板Ａの両面に導体回路を形成する第一の導体回路形成工程（Ａ）を行う。
この工程は、例えば、上述した光学素子挿入用基板の作製の（ａ）の工程と同様の方法により行うことができる。
なお、基板Ａとしては、例えば、上述した基板ａと同様のものを用いることができる。
【００３３】
また、必要に応じて、上記基板Ａを挟んだ導体回路間を接続するスルーホールを形成してもよい。
上記スルーホールは、上記基板Ａにドリル加工やレーザ処理等により貫通孔を形成した後、該貫通孔の壁面に無電解めっき処理等を施すことにより形成する。また、スルーホールを形成した場合には、該スルーホール内に樹脂充填材を充填することが望ましい。なお、樹脂充填材の充填は、例えば、スルーホールに相当する部分に開口が形成されたマスクを基板上に載置し、スキージを用いて行うことができる。
【００３４】
また、導体回路表面（スルーホールのランド表面を含む）に粗化形成処理を施してもよい。導体回路表面を粗化面とすることにより後工程で積層形成する層間樹脂絶縁層との密着性を向上させることができるからである。
上記粗化形成処理としては、例えば、黒化（酸化）−還元処理、第二銅錯体と有機酸塩とを含むエッチング液等を用いたエッチング処理、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ針状合金めっきによる処理等が挙げられる。
なお、この粗化形成処理は、スルーホール内に樹脂充填材を充填する前に行い、スルーホールの壁面にも粗化面を形成してもよい。スルーホールと樹脂充填材との密着性が向上するからである。
【００３５】
上記スルーホール内に充填する樹脂充填材としては、例えば、光学素子挿入用基板を作製する工程において、スルーホール内を充填する際に用いる樹脂充填材と同様のものが挙げられる。
【００３６】
（Ｂ）次に、上記導体回路を形成した基板Ａ上に、バイアホールを有する層間樹脂絶縁層を形成するとともに、上記層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する層間樹脂絶縁層積層工程（Ｂ）を行う。
具体的には、例えば、下記（ｉ）〜（≡）の工程を経ることにより行うことができる。
即ち、（ｉ）まず、導体回路を形成した基板Ａ上に、熱硬化性樹脂や樹脂複合体からなる未硬化の樹脂層を形成するか、または、熱可塑性樹脂からなる樹脂層を形成する。
上記未硬化の樹脂層は、未硬化の樹脂をロールコーター、カーテンコーター等により塗布して成形してもよく、また、未硬化（半硬化）の樹脂フィルムを熱圧着して形成してもよい。さらに、未硬化の樹脂フィルムの片面に銅箔等の金属層が形成された樹脂フィルムを貼付してもよい。
また、熱可塑性樹脂からなる樹脂層は、フィルム状に成形した樹脂成形体を熱圧着することにより形成することが望ましい。
【００３７】
上記未硬化の樹脂を塗布する場合には、樹脂を塗布した後、加熱処理を施す。上記加熱処理を施すことにより、未硬化の樹脂を熱硬化させることができる。
なお、上記熱硬化は、後述するバイアホール用開口を形成した後に行ってもよい。
【００３８】
このような樹脂層の形成において使用する熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。
【００３９】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【００４０】
上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、シクロオレフィン系樹脂、これらの樹脂の共重合体等が挙げられる。
【００４１】
また、上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン等が挙げられる。
また、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体（樹脂複合体）としては、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを含むものであれば特に限定されず、その具体例としては、例えば、粗化面形成用樹脂組成物等が挙げられる。
【００４２】
上記粗化面形成用樹脂組成物としては、例えば、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して難溶性の未硬化の耐熱性樹脂マトリックス中に、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して可溶性の物質が分散されたもの等が挙げられる。
なお、上記「難溶性」および「可溶性」という語は、同一の粗化液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」といい、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【００４３】
上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、層間樹脂絶縁層に上記粗化液を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものが好ましく、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、感光性樹脂であってもよい。後述するバイアホール用開口を形成する工程において、露光現像処理により開口を形成することができるからである。
【００４４】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、これらの熱硬化性樹脂に感光性を付与した樹脂、即ち、メタクリル酸やアクリル酸等を用い、熱硬化基を（メタ）アクリル化反応させた樹脂を用いてもよい。具体的には、エポキシ樹脂の（メタ）アクリレートが望ましく、さらに、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。
【００４５】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポジフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００４６】
上記可溶性の物質としては、例えば、無機粒子、樹脂粒子、金属粒子、ゴム粒子、液相樹脂および液相ゴム等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００４７】
上記無機粒子としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物；炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物；炭酸カリウム等のカリウム化合物；マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム、タルク等のマグネシウム化合物；シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物等からなるものが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
上記アルミナ粒子は、ふっ酸で溶解除去することができ、炭酸カルシウムは塩酸で溶解除去することができる。また、ナトリウム含有シリカやドロマイトはアルカリ水溶液で溶解除去することができる。
【００４８】
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に浸漬した場合に、上記耐熱性樹脂マトリックスよりも溶解速度の早いものであれば特に限定されず、具体的には、例えば、アミノ樹脂（メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等からなるものが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
なお、上記樹脂粒子は予め硬化処理されていることが必要である。硬化させておかないと上記樹脂粒子が樹脂マトリックスを溶解させる溶剤に溶解してしまうため、均一に混合されてしまい、酸や酸化剤で樹脂粒子のみを選択的に溶解除去することができないからである。
【００４９】
上記金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、スズ、亜鉛、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、鉄、鉛等からなるものが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
また、上記金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【００５０】
（≡）次に、その材料として熱硬化性樹脂や樹脂複合体を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、未硬化の樹脂層に硬化処理を施すとともに、バイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。
上記バイアホール用開口は、レーザ処理により形成することが望ましい。上記レーザ処理は、上記硬化処理前に行ってもよいし、硬化処理後に行ってもよい。
また、感光性樹脂からなる層間樹脂絶縁層を形成した場合には、露光、現像処理を行うことにより、バイアホール用開口を設けてもよい。なお、この場合、露光、現像処理は、上記硬化処理前に行う。
【００５１】
また、その材料として熱可塑性樹脂を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、熱可塑性樹脂からなる樹脂層にレーザ処理によりバイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とすることができる。
【００５２】
このとき、使用するレーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶレーザ、ＹＡＧレーザ等が挙げられる。これらは、形成するバイアホール用開口の形状等を考慮して使い分けてもよい。
【００５３】
上記バイアホール用開口を形成する場合、マスクを介して、ホログラム方式のエキシマレーザによるレーザ光を照射することにより、一度に多数のバイアホール用開口を形成することができる。
また、短パルスの炭酸ガスレーザを用いて、バイアホール用開口を形成すると、開口内の樹脂残りが少なく、開口周縁の樹脂に対するダメージが小さい。
【００５４】
また、光学系レンズとマスクとを介してレーザ光を照射する場合には、一度に多勢のバイアホール用開口を形成することができる。
光学系レンズとマスクとを介することにより、同一強度で、かつ、照射角度が同一のレーザ光を複数の部分に同時に照射することができるからである。
【００５５】
（≡）次に、バイアホール用開口の内壁を含む層間樹脂絶縁層の表面に、必要に応じて、酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する。
なお、この粗化面は、眉間樹脂絶縁層とその上に形成する薄膜導体層との密着性を高めるために形成するものであり、層間樹脂絶縁層と薄膜導体層との間に充分な密着性がある場合には形成しなくてもよい。
【００５６】
上記酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、蟻酸等が挙げられ、上記酸化剤としては、クロム酸、クロム硫酸、過マンガン酸ナトリウム等の過マンガン酸塩等が挙げられる。
また、粗化面を形成した後には、アルカリ等の水溶液や中和液等を用いて、層間樹脂絶縁層の表面を中和することが望ましい。
次工程に、酸や酸化剤の影響を与えないようにすることができるからである。
また、上記粗化面の形成は、プラズマ処理等を用いて行ってもよい。
【００５７】
また、上記粗化面の最大粗度Ｒｍａｘは、０．１〜２０μｍが望ましい。Ｒｍａｘが２０μｍを超えると粗化面自体が損傷や剥離を受けやすく、Ｒｍａｘが０．１μｍ未満では、導体回路との密着性を充分えられないことがあるからである。特に、セミアディティブ法により導体回路を形成する場合には、上記最大粗度Ｒｍａｘは、０．１〜５μｍが望ましい。薄膜導体層との密着性を充分に確保することができるとともに、薄膜導体層の除去が容易だからである。
【００５８】
（≡）次に、バイアホール用開口を設けた層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する。
上記薄膜導体層は、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の方法を用いて形成することができる。なお、層間樹脂絶縁層の表面に粗化面を形成しなかった場合には、上記薄膜導体層は、スパッタリングにより形成することが望ましい。
なお、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する場合には、被めっき表面に、予め、触媒を付与しておく。上記触媒としては、例えば、塩化パラジウム等が挙げられる。
【００５９】
上記薄膜導体層の厚さは特に限定されないが、該薄膜導体層を無電解めっきにより形成した場合には、０．６〜１．２μｍが望ましく、スパッタリングにより形成した場合には、０．１〜１．０μｍが望ましい。
また、上記薄膜導体層の材質としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ等が挙げられる。これらのなかでは、ＣｕやＮｉが望ましい。
【００６０】
（≡）次に、上記薄膜導体層上の一部にドライフィルムを用いてめっきレジストを形成し、その後、上記薄膜導体層をめっきリードとして電解めっきを行い、上記めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形成する。
【００６１】
また、この工程では、バイアホール用開口を電解めっきで充填してバイアホールの構造をフィールドビア構造としてもよく、一旦、その上面に窪みを有するバイアホールを形成し、その後、この窪みに導電性ペーストを充填してフィールドビア構造としてもよい。また、上面に窪みを有するバイアホールを形成した後、その窪みに樹脂充填材等を充填し、さらに、その上に蓋めっき層を形成して上面が平坦なバイアホールとしてもよい。バイアホールの構造をフィールドビア構造とすることにより、バイアホールの直上にバイアホールを形成することができる。
【００６２】
（≡）さらに、めっきレジストを剥離し、めっきレジストの下に存在していた薄膜導体層をエッチングにより除去し、独立した導体回路とする。エッチング液としては、例えば、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄、塩化第二銅、塩酸等が挙げられる。また、エッチング液として上述した第二銅錯体と有機酸とを含む混合溶液を用いてもよい。
【００６３】
また、上記した薄膜導体層上にめっきレジストを形成し、めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形成した後、めっきレジストと薄膜導体層との除去を行う方法に代えて、以下の方法を用いることにより導体回路を形成してもよい。
即ち、上記薄膜導体層上の全面に電解めっき層を形成した後、該電解めっき層上の一部にドライフィルムを用いてエッチングレジストを形成し、その後、エッチングレジスト非形成部下の電解めっき層および薄膜導体層をエッチングにより除去し、さらに、エッチングレジストを剥離することにより独立した導体回路を形成してもよい。
【００６４】
このような方法を用いることにより、バイアホールを有する層間樹脂絶縁層を形成するとともに、層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する層間樹脂絶縁層積層工程を行うことができる。なお、本発明の製造方法においては、この層間樹脂絶縁層積層工程は１回しか行わなかったが、製造するＩＣチップ実装基板によっては、この層間樹脂絶縁層積層工程を複数回繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層と導体回路とが２層以上ずつ積層形成された形態としてもよい。
【００６５】
（Ｃ）次に、最外層にソルダーレジスト層を形成するソルダーレジスト層形成工程（Ｃ）を行う。
具体的には、未硬化のソルダーレジスト組成物をロールコータやカーテンコータ等により塗布したり、フィルム状に成形したソルダーレジスト組成物を圧着したりした後、硬化処理を施すことによりソルダーレジスト層を形成する。
【００６６】
上記ソルダーレジスト層は、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を含むソルダーレジスト組成物を用いて形成することができる
【００６７】
また、上記以外のソルダーレジスト組成物としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の（メタ）アクリレート、イミダゾール硬化剤、２官能性（メタ）アクリル酸エステルモノマー、分子量５００〜５０００程度の（メタ）アクリル酸エステルの重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコールエーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体が挙げられ、その粘度は２５℃で１〜１０Ｐａ・ｓに調整されていることが望ましい。
また、上記ソルダーレジスト組成物は、エラストマーや無機フィラーが配合されていてもよい。
また、ソルダーレジスト組成物として、市販のソルダーレジスト組成物を使用してもよい。
【００６８】
また、上記ソルダーレジスト層には、必要に応じて、レーザ処理や露光現像処理により半田バンプ形成用開口を形成する。この際、使用するレーザとしては、上述したバイアホール用開口を形成する際に用いるレーザと同様のもの等が奉げられる。
【００６９】
次に、上記半田バンプ形成用開口の底面に露出した導体回路の表面に、必要に応じて、金属層を形成する。
上記金属層は、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等の耐食性金属により上記導体回路表面を被覆することにより形成することができる。
具体的には、ニッケル−金、ニッケル−銀、ニッケル−パラジウム、ニッケル−パラジウム−金等の金属により形成することが望ましい。
また、上記半田パッドは、例えば、めっき、蒸着、電着等の方法を用いて形成することができるが、これらのなかでは、被覆層の均一性に優れるという点からめっきが望ましい。
また、この工程で形成するソルダーレジスト層には、後述する工程で光学素子挿入用基板との貼り合わせの際に用いる位置合わせ用マーク等を形成しておいてもよい。
このような（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経ることによりパッケージ基板を作製することができる。
【００７０】
次に、上記（ａ）〜（ｃ）の工程を経て作製した光学素子挿入用基板と、上記（Ａ）〜（Ｃ）の工程を経て作製したパッケージ基板とを光学素子挿入用基板が有する接着剤層を介して貼り合わせた後、下記（１）〜（３）の工程を経てＩＣチップ実装用基板とする方法について説明する。
【００７１】
光学素子挿入用基板とパッケージ基板との貼り合わせは、例えば、ピンラミネート方式やマスラミネート方式等を用いて行うことができる。
具体的には、両者の位置合わせを行った後、接着剤層が軟化する温度（通常、６０〜２００℃程度）まで昇温し、次いで、１〜１０ＭＰａ程度の圧力でプレスすることにより、光学素子挿入用基板とパッケージ基板とを貼り合わせる。
【００７２】
（１）まず、上記光学素子挿入用基板に形成した貫通孔より露出したパッケージ基板の表面に光学素子を取り付けた後、上記光学素子と上記パッケージ基板の導体回路とを電気的に接続する光学素子実装工程（１）を行う。
【００７３】
この工程で実装する光学素子としては、例えば、ＰＤ（フォトダイオード）、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）等の受光素子、ＬＤ（半導体レーザ）、ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型−半導体レーザ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子等が拳げられる。
【００７４】
上記受光素子の材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＩｎＧａＡｓ等が挙げられる。これらのなかでは、受光感度に優れる点からＩｎＧａＡｓが望ましい。
また、上記発光素子の材料としては、例えば、ガリウム、砒素およびリンの化合物（ＧａＡｓＰ）、ガリウム、アルミニウムおよび砒素の化合物（ＧａＡｌＡｓ）、ガリウムおよび砒素の化合物（ＧａＡｓ）、インジウム、ガリウムおよび砒素の化合物（ＩｎＧａＡｓ）、インジウム、ガリウム、砒素およびリンの化合物（ＩｎＧａＡｓＰ）等が挙げられる。これらは、通信波長を考慮して使い分ければよく、例えば、通信波長が０．８５μｍ帯の場合にはＧａＡｌＡｓを使用することができ、通信波長が１．３μｍ帯や１．５５μｍ帯の場合には、ＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰを使用することができる。
【００７５】
上記光学素子の取り付けは、光学素子の裏面に開口を有するソルダーレジスト層を設け、開口に接着剤を取り付け、パッケージ基板に載置した後、リフローにより行うことが望ましい。特に、ＩＣチップ実装用基板側のソルダーレジスト層の開口の下にダミーパッドを設けてリフローを行うことが特に望ましい。
接着剤としては、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ａｇなどの半田（低融点金属）ペースト、種々の接着用のダイボンド樹脂を用いてダイボンディングにより行うことが望ましい。ダイボンディングの際のセルフアライメントにより光学素子を所望の位置に取り付けることができるからである。Ｐｂを用いず、濡れ性の点から半田としては、ＳｎＡｇ系、ＳｎＡｇＣｕ系がよい。リフローの温度は、半田の融点プラス１０〜５０℃の範囲で行えばよい。リフローで融解する他に、オーブンで半田を溶解してもよい。
【００７６】
ダイボンディング以外にも例えば、共晶結合法、半田結合法、樹脂結合法等により行うことができる。これらのなかでは、作業性がよく、経済的にも有利である点では、樹脂結合法が望ましい。
上記樹脂結合法では、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等の熱硬化性樹脂を主剤とし、これらの樹脂成分以外に硬化剤やフィラー、溶剤等を含むペーストをパッケージ基板上に塗布し、次いで、光学素子をペースト上に載置した後、該ペーストを加熱硬化させることにより光学素子を取り付ける。
なお、上記ペーストの塗布は、例えば、ディスペンス法、スタンピング法、スクリーン印刷法等により行うことができる。
【００７７】
上記光学素子と上記パッケージ基板の導体回路とを電気的に接続する方法としては、ワイヤボンディングを用いることが望ましい。これは、光学素子を取り付ける際の設計の自由度が大きいとともに、経済的にも有利だからである。
上記ワイヤボンディングとしては、従来公知の方法、即ち、ネイルヘッド・ボンディング法やウェッジ・ボンディング法を用いることができる。
なお、光学素子とパッケージ基板との接続は、テープボンディングやフリップチップボンディング等により行ってもよい。
【００７８】
（２）次に、上記光学素子挿入用基板の露出面にソルダーレジスト層を形成するソルダーレジスト層形成工程を行う。
この工程では、具体的には、未硬化のソルダーレジスト組成物をロールコータやカーテンコータ等により塗布したり、フィルム状に成形したソルダーレジスト組成物を圧着したりした後、硬化処理を施すことによりソルダーレジスト層を形成する。
上記ソルダーレジスト組成物としては、例えば、パッケージ基板を作製する際に用いたソルダーレジスト組成物と同様のもの等を用いることができる。
【００７９】
また、パッケージ基板の露出面には、この工程を行う前に既にソルダーレジスト層が形成されているため、この工程ではソルダーレジスト層を形成しなくてよい。
【００８０】
また、上記ソルダーレジスト層には、光学素子を基準として位置合わせし、レーザ処理や露光現像処理により半田バンプ形成用開口を形成する。この際、使用するレーザとしては、上述したバイアホール用開口を形成する際に用いるレーザと同様のもの等が挙げられる。
【００８１】
（３）次に、上記光学素子挿入用基板に形成した貫通孔内に樹脂組成物を充填し、樹脂充填層を形成する樹脂充填層形成工程を行う。
上記樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂、これらの複合体等を樹脂成分とするものが挙げられる。上記樹脂成分の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ＢＴ樹脂等が挙げられる。
また、上記樹脂組成物には、上記樹脂成分以外に、例えば、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていてもよい。これらの粒子を含ませることにより樹脂充填層と、基板、ソルダーレジスト層、層間樹脂絶縁層等との間で熱膨張係数の整合を図ることができ、また、粒子の種類によっては難燃性を付与することもできる。
【００８２】
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との樹脂複合体、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体等が挙げられる。
【００８３】
具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等の熱硬化性樹脂；これらの熱硬化性樹脂の熱硬化基（例えば、エポキシ樹脂におけるエポキシ基）にメタクリル酸やアクリル酸等を反応させ、アクリル基を付与した樹脂；フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）等の熱可塑性樹脂；アクリル樹脂等の感光性樹脂等が挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体や、上記アクリル基を付与した樹脂や上記感光性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体を用いることもできる。
また、上記樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。
【００８４】
また、上記無機粒子としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、炭酸カリウム等のカリウム化合物、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等のマグネシウム化合物、シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物等が挙げられる。
また、上記無機粒子として、リンやリン化合物からなるものを用いることもできる。
【００８５】
上記金属粒子としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ等が挙げられる。
これらの樹脂粒子、無機粒子および金属粒子は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００８６】
また、上記粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円球状、破砕状、多面体状等が挙げられる。
また、上記粒子の粒径（粒子の一番長い部分の長さ）は、通信光の波長より短いことが望ましい。粒径が通信光の波長より長いと光信号の伝送を阻害することがあるからである。
【００８７】
上記樹脂組成物を充填する方法としては特に限定されず、例えば、印刷やポッティング等の方法を用いることができる。また、タブレット状にしたものをプランジャーを用いて充填してもよい。また、樹脂充填層を充填した後には、必要に応じて、硬化処理等を施す。
【００８８】
また、この工程で形成する樹脂充填層は、その垂直方向の通信波長光の透過率が９０％以上であることが望ましい。上記透過率が９０％未満では、通信光の伝送が阻害され、光学素子を介した光信号の通信に不都合が発生することがあるからである。
なお、本明細書において、通信波長光の透過率（％）とは、上記樹脂充填層への垂直方向の入射光の強さをＩ₁、上記樹脂充填層を通過して出てきた光の強さをＩ₂とした場合に下記式（１）より算出される値である。
【００８９】
透過率（％）＝（Ｉ₂／Ｉ₁）×１００・・・（１）
【００９０】
また、この工程で樹脂組成物を充填する際には、異なる樹脂組成物を複数回に分けて充填し、貫通孔内に複数層からなる樹脂層を形成してもよい。
具体的には、例えば、受光素子の受光面や発光素子の発光面の高さまでの領域には、ワイヤボンディングやその接続エリア等を保護する性質に優れた樹脂組成物や、耐熱性に特に優れた樹脂組成物を充填し、上記受光面や発光面より高い領域には、通信光の伝送性に特に優れる樹脂組成物を用いて樹脂充填層を形成する等である。
【００９１】
さらに、この工程では、貫通孔から露出した樹脂組成物の露出面に研磨処理を施し、その露出面を平坦にすることが望ましい。露出面を平坦にすることにより、通信光の伝送が阻害されるおそれがより少なくなるからである。
上記研磨処理は、例えば、バフ研磨、紙やすり等による研磨、鏡面研磨、クリーン研磨等により行うことができる。また、酸や酸化剤、薬液等を用いた化学研磨を行ってもよい。また、これらの方法を２種以上組み合わせて研磨処理を行ってもよい。
【００９２】
また、上記樹脂充填層を形成した後、必要に応じて、上記光学素子挿入用基板と上記パッケージ基板とを貫通するスルーホールを形成してもよい。
具体的には、まず、上記光学素子挿入用基板と上記パッケージ基板とを貫通するスルーホール用貫通孔をドリル加工やレーザ処理等により形成する。次に、このスルーホール用貫通孔の壁面を含む光学素子挿入用基板の露出面およびバッケージ基板の露出面に無電解めっき、スパッタリング等により薄膜導体層を形成する。さらに、その表面に薄膜導体層が形成された基板の上にめっきレジストを形成した後、該めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形成し、その後、上記めっきレジストと該めっきレジスト下の薄膜導体層を除去することにより、上記光学素子挿入用基板と上記パッケージ基板とを貫通するスルーホールを形成することができる。
【００９３】
また、上述したようなめっきレジストを形成した後、電解めっき層を形成する方法に代えて、薄膜導体層上の全面に電解めっき層を形成した後、電解めっき層上にエッチングレジストや半田めっき層を形成し、さらに、エッチング処理を施す方法を用いても上記光学素子挿入用基板と上記パッケージ基板とを貫通するスルーホールを形成することができる。
なお、スルーホールを形成した後には、該スルーホール内に樹脂充填材を充填することが望ましい。
【００９４】
次に、上記半田バンプ形成用開口の底面に露出した導体回路の表面に、必要に応じて、金属層を形成する。
上記金属層は、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等の耐食性金属により上記導体回路表面を被覆することにより形成することができる。
具体的には、ニッケル−金、ニッケル−銀、ニッケル−パラジウム、ニッケル−パラジウム−金等の金属により形成することが望ましい。
また、上記金属層は、例えば、めっき、蒸着、電着等の方法を用いて形成することができるが、これらのなかでは、被覆層の均一性に優れるという点からめっきが望ましい。なお、この金属層は、後工程で半田バンプ等を形成する際に半田パッドとしての役割を果たすこととなる。
【００９５】
さらに、必要に応じて、上記半田バンプ形成用開口に相当する部分に開口部が形成されたマスクを介して、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填した後、リフローすることにより半田バンプを形成する。
このような一連の工程を経ることによりＩＣチップ実装用基板を製造することができる。
【００９６】
【実施例】
先ず、本発明の第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板２０の構成について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の一部を模式的に示す部分断面図であり、図１２は、図１１に示すＩＣチップ実装用基板にＩＣチップを搭載し、ドータボードに取り付けた状態を模式的に示す部分断面図である。
【００９７】
図１１に示すように、ＩＣチップ実装用基板２０は、ＩＣチップを搭載する多層ビルドアップ配線板からなるパッケージ基板１０と、発光素子１２及び受光素子１４を収容する通孔９８を備える光学素子挿入用基板１００とから成る。通孔９８内には、透光性を備える樹脂が充填されてなる樹脂充填層７４が形成されている。
【００９８】
パッケージ基板１０は、コア基板３０の両面に、導体回路６０及びバイアホール５８の形成された層間樹脂絶縁層５０と、導体回路１６０及びバイアホール１５８の形成された層間樹脂絶縁層１５０とが形成されて成る。コア基板３０には、スルーホール３６が形成され、コア基板３０の両面には導体回路３８が形成されている。層間樹脂絶縁層１５０上には、ソルダーレジスト層６２が配設されている。ソルダーレジスト層６２の図中の下面側（ＩＣチップ側）の開口６２ａには、ＩＣチップとの接続用の半田バンプ７９Ｄが配置され、上面側の開口６２ａ内のパッド６９には、発光素子１２及び受光素子１４からのワイヤ７２が接続されている。
【００９９】
光学素子挿入用基板１００は、通孔９８の形成されたコア基板８０からなる。該コア基板８０には、スルーホール８６が形成されている。該スルーホール８６の図中下側のランド８６ａは、パッケージ基板１０の導体回路１６０と接続され、図中上側のランド８６ｂには、蓋めっき層９４が配設されている。該蓋めっき層９４の上側にはソルダーレジスト層７６が設けられ、ソルダーレジスト層７６の開口７６ａを介して、蓋めっき層９４上にドータボードと接続する半田バンプ７９Ｕが形成されている。
【０１００】
図１２に示すように、ＩＣチップ１０２は、ＩＣチップ実装用基板２０に半田バンプ（又はＢＧＡ）７９Ｄを介して接続される。一方、ＩＣチップ実装用基板２０は、ドータボード１０８に半田バンプ７９Ｕを介して接続される。ドータボード１０８には、水平に光導波路（又は光ファイバー）１６及び光導波路（又は光ファイバー）１８が配設されている。光導波路１６の端面１６ａ及び光導波路１８の端面１８ａは４５°にカットされている。
【０１０１】
光導波路１６を透過する光信号は、４５°にカットされた端面１６ａを介して上方へ送られ、受光素子１４の受光部１４ａに入射される。受光素子１４へ入射された光信号は、電気信号に変換され、パッケージ基板１０中の導体回路を介してＩＣチップ１０２へ伝送される。即ち、受光素子１４−ワイヤ７２−受光素子側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０、バイアホール１５８―受光素子側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−スルーホール３６−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０、バイアホール１５８−半田バンプ（又はＢＧＡ）７６Ｕ−ＩＣチップ１０２である。
【０１０２】
上記受光素子１４からの光信号に基づくＩＣチップ１０２での演算結果は、パッケージ基板１０及び光学素子挿入用基板１００を介してドータボード１０８へ送られる。即ち、ＩＣチップ１０２−半田バンプ（又はＢＧＡ）７６Ｕ−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０、バイアホール１５８−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−スルーホール３６−ドータボード側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−ドータボード側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０、バイアホール１５８―光学素子挿入用基板１００のスルーホール８６−半田バンプ７９Ｕである。
【０１０３】
一方、ドータボード１０８側からの指令は、光学素子挿入用基板１００及びパッケージ基板１０を介してＩＣチップ１０２へ送られる。即ち、半田バンプ７９Ｕ−光学素子挿入用基板１００のスルーホール８６−ドータボード側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０、バイアホール１５８―ドータボード側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−スルーホール３６−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０、バイアホール１５８−半田バンプ（又はＢＧＡ）７６Ｕ−ＩＣチップ１０２である。
【０１０４】
ＩＣチップ１０２からの電気信号は、パッケージ基板１０を介して発光素子１２へ伝送される。即ち、ＩＣチップ１０２−半田バンプ（又はＢＧＡ）７６Ｕ−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０、バイアホール１５８−ＩＣチップ側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−スルーホール３６−ドータボード側の層間樹脂絶縁層５０の導体回路６０、バイアホール５８−ドータボード側の層間樹脂絶縁層１５０の導体回路１６０−ワイヤ７２−発光素子１２である。電気信号は、発光素子１２にて光信号に変換され、発光部１２ａから垂直に図中下方へ発射され、４５°にカットされた端面１８ａを介して入射され、光導波路１８中を透過する。
【０１０５】
図１５は、図１１に示すＩＣチップ実装用基板２０の平面図である。パッケージ基板（多層プリント配線板）１０の発光素子１２の搭載側Ｌには、主として発光素子１２とＩＣチップ１０２とを接続する導体回路（導体回路６０、バイアホール５８、導体回路１６０、バイアホール１５８）が配置されている。このため、ＩＣチップ１０２の発光素子１２側への出力端子（パッド）１０４は、主に発光素子１２の搭載側Ｌ側へ来るように設計されている。
【０１０６】
一方、パッケージ基板（多層プリント配線板）１０の受光素子１４の搭載側Ｒに、主として受光素子１４とＩＣチップ１０２とを接続する導体回路（導体回路６０、バイアホール５８、導体回路１６０、バイアホール１５８）が配置されている。このため、ＩＣチップ１０２の受光素子１４からの入力端子（パッド）１０４は、主に受光素子１４の搭載側Ｒ側へ来るように設計されている。
【０１０７】
上述したように第１実施例では、発光素子搭載側Ｌに、主として発光素子１２とＩＣチップ１０２とを接続する導体回路を配置し、受光素子搭載側Ｒに、主として受光素子１４とＩＣチップ１０２とを接続する導体回路を配置する。このため、受光素子１４とＩＣチップ１０２とを接続する導体回路の長さ、及び、発光素子１２とＩＣチップ１０２とを接続する導体回路の長さが短くなり、受光素子１４、発光素子１２とＩＣチップとを合理的に接続し得る。また、受光素子１４からの入力を伝達する導体回路と、発光素子１２への出力を伝達する導体回路とを、多層プリント配線板内で分けて配置するため、入出力を分離し、ノイズ等の影響を与え難くできる。
【０１０８】
また、第１実施例では、ＩＣチップ１０２と受光素子１４及び発光素子１２とを接続する導体回路を主として中央部に配置し、一方、ＩＣチップ１０２とドータボード１０８とを結ぶ導体回路を主として外周部に配置してある。ここで、ＩＣチップ１０２と受光素子１４及び発光素子１２との間は、相対的に高い周波数の信号が送受され、ＩＣチップ１０２とドータボード１０８との間は、相対的に低い周波数の信号が送受されるため、高い周波数の信号が送受されるＩＣチップ１０２と受光素子１４及び発光素子１２との間の導体回路の長さを短くし、ＩＣチップ実装用基板の高周波性能を改善してある。
【０１０９】
以下、図１１を参照して上述したＩＣチップ実装用基板２０の製造工程について、図１〜図１３を参照して説明する。
【０１１０】
Ａ．光学素子挿入用基板の作製
（ａ）樹脂充填材の調製
ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル社製、分子量：３１０、ＹＬ９８３Ｕ）１００重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が１．６μｍで、最大粒子の直径が１５μｍ以下のＳｉＯ₂球状粒子（アドテック社製、ＣＲＳ１１０１−ＣＥ）７２重量部およびレベリング剤（サンノプコ社製ベレノールＳ４）１．５重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が２３±１℃で３０〜６０Ｐａ・ｓの樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６．５重量部を用いた。
【０１１１】
（ｂ）光学素子挿入用基板の製造
（１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁性基板８０の片面に１８μｍの銅箔８１がラミネートされている両面銅張積層板８０Ａを出発材料とした（図１（Ａ）参照）。まず、この銅張積層板にドリルで貫通孔８４を穿設し、無電解めっき処理を施すことにより、その表面（貫通孔８４の壁面を含む）に導体層８２を形成した（図１（Ｂ）参照）。
【０１１２】
（２）次に、導体層８２を形成した基板１を水洗いし、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ₂（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ₃ＰＯ₄（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、および、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ₄（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、導体層８２の表面に粗化面８２αを形成した（図１（Ｃ）参照）。
【０１１３】
（３）次に上記（ａ）に記載した樹脂充填材を調製した後、下記の方法により調整後２４時間以内に、その壁面に導体層８２を形成した貫通孔８４内に樹脂充填材９０を充填した（図１（Ｄ））。
即ち、スキージを用いて貫通孔内に樹脂充填材を押し込んだ後、１００℃、２０分の条件で乾燥させた。
【０１１４】
（４）上記（３）の処理を終えた基板の片面を、♯６００のベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、樹脂充填材９０の層の露出面および導体層８２の表面が平坦になるように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、１００℃で１時間、１２０℃で３時間、１５０℃で１時間、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層９０を形成した（図１（Ｅ）参照）。
【０１１５】
（５）次に、導体層８２を形成した基板の片面に、無電解めっき処理を施すことにより導体層９２を形成した（図２（Ａ）参照）。
なお、導体層９２を形成する面には、予め、パラジウム触媒を付与しておき、導体層９２を形成しない例の面には、めっきレジストを形成しておくことにより、基板の片面に導体層９２を形成した。
【０１１６】
（６）導体層８２及び導体層９２を形成した基板の導体回路（スルーホールのランド部分を含む）形成部に相当する部分にエッチングレジスト（図示せず）を形成した後、エッチング処理を施すことにより、その内部に樹脂充填材層９０が形成され、かつ、その上部に蓋めっき層９４が形成されたスルーホール８６と、導体回路（図示せず）とを形成し、蓋めっき層９４及び導体回路の表面に粗化層９４αを設けた（図２（Ｂ）参照）。
【０１１７】
なお、エッチングレジストの形成は、市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ²で露光し、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより行った。
また、エッチング処理は、硫酸と過酸化水素との混合液を用いて行った。
【０１１８】
（７）次に、基板８０の片側の導体回路非形成部にエポキシ樹脂系接着剤を塗布することにより接着剤層９６を形成した（図２（Ｃ）参照）。
【０１１９】
（８）さらに、基板８０の中央部にルータ加工により、光学素子収容用の貫通孔９８を形成し、光学素子挿入用基板１００とした（図２（Ｄ）参照）。
【０１２０】
Ｂ．パッケージ基板の作製
（ａ）層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４６９、油化シェルエポキシ社製エピコート１００１）３０重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１５、大日本インキ化学工業社製エピクロンＮ−６７３）４０重量部、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂（フェノール性水酸基当量１２０、大日本インキ化学工業社製フェノライトＫＡ−７０５２）３０重量部をエチルジグリコールアセテート２０重量部、ソルベントナフサ２０重量部に攪拌しながら加熱溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム（ナガセ化成工業社製デナレックスＲ−４５ＥＰＴ）１５重量部と２−フェニル−４、５−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾール粉砕品１．５重量部、微粉砕シリカ２重量部、シリコン系消泡剤０．５重量部を添加しエポキシ樹脂組成物を調製した。
得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚さが５０μｍとなるようにロールコーターを用いて塗布した後、８０〜１２０℃で１０分間乾燥させることにより、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
【０１２１】
（ｂ）樹脂充填材の調整
光学素子挿入用基板の作製の（ａ）の工程と同様にして行った。
【０１２２】
（ｅ）パッケージ基板の製造
（１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁性基板３０の両面に１８μｍの銅箔３２がラミネートされている両面銅張積層板３０Ａを出発材料とした（図３（Ａ）参照）。まず、この銅張積層板にドリルで貫通孔３４を穿設し、無電解めっき処理を施して導体層３３を形成した（図３（Ｂ）参照）。そして、パターン状にエッチングすることにより、基板３０の両面に下層導体回路３８とスルーホール３６とを形成した（図３（Ｃ）参照）。
【０１２３】
（２）下層導体回路３８を形成した基板３０を水洗いし、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ₂（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ₃ＰＯ₄（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、および、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ₄（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、下層導体回路３８の表面及びスルーホール３６の内面に粗化面３８α、３６αを形成した（図３（Ｄ）参照）。
【０１２４】
（３）次に上記（ｂ）に記載した樹脂充填材を調製した後、下記の方法により調整後２４時間以内に、スルーホール３６内および基板３０の片面の導体回路非形成部と下層導体回路３８の外縁部とに樹脂充填材４０の層を形成した（図３（Ｅ）参照）。
即ち、まず、スキージを用いてスルーホール３６内に樹脂充填材４０を押し込んだ後、１００℃、２０分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部にも樹脂充填材４０を充填し、１００℃、２０分の条件で乾燥させることにより樹脂充填材４０の層を形成した。
【０１２５】
（４）上記（３）の処理を終えた基板の片面を、♯６００のベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路３８の表面やスルーホール３６のランド表面に樹脂充填材４０が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の処理を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、１００℃で１時間、１２０℃で３時間、１５０℃で１時間、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層４０を形成した（図４（Ａ）参照）。
【０１２６】
このようにして、スルーホール３６や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材層４０の表層部および導体回路３８の表面を平坦化し、樹脂充填材層４０と導体回路３８の側面とが粗化面３８αを介して強固に密着し、また、スルーホール３６の内壁面と樹脂充填材層４０とが粗化面３６αを介して強固に密着した絶縁性基板を得た。この工程により、樹脂充填材層４０の表面と導体回路３８の表面とが同一平面となる。
【０１２７】
（５）上記基板を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹き付けて、導体回路３８の表面とスルーホール３６のランド表面をエッチングすることにより、導体回路３８の全表面に粗化面３８βを、またスルーホール３６のランドに粗化面３６βを形成した（図４（Ｂ））。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部を含むエッチング液（メック社製、メックエッチボンド）を使用した。
【０１２８】
（６）次に、上記（ａ）で作製した層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを、温度５０〜１５０℃まで昇温しながら、０．５ＭＰａで真空圧着ラミネートして貼り付け、樹脂フィルム層５０γを形成した（図４（Ｃ）参照）。
【０１２９】
（７）次に、樹脂フィルム層５０γ上に、厚さ１．２ｍｍの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長１０．４μｍのＣＯ₂ガスレーザにて、ビーム径４．０ｍｍ、トップハットモード、パルス幅８．０μ秒、マスクの貫通孔の径１．０ｍｍ、１ショットの条件で樹脂フィルム層５０γに、直径８０μｍのバイアホール用開口５０ａを形成し、層間樹脂絶縁層５０とした（図４（Ｄ）参照）。
【０１３０】
（８）バイアホール用開口５０ａを形成した基板を、６０ｇ／ｌの過マンガン酸を含む８０℃の溶液に１０分間浸漬し、層間樹脂絶縁層５０の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口５０ａの内壁面を含む層間樹脂絶縁層５０の表面に粗化面５０αを形成した（図４（Ｅ））。
【０１３１】
（９）次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理（粗化深さ３μｍ）した該基板の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶縁層５０の表面（バイアホール用開口５０ａの内壁面を含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。即ち、上記基板を塩化パラジウム（ＰｂＣｌ₂）と塩化第一スズ（ＳｎＣｌ₂）とを含む触媒液中に浸漬し、パラジウム金属を析出させることにより触媒を付与した。
【０１３２】
（１０）次に、以下の組成の無電解銅めっき液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層５０の表面（バイアホール用開口５０ａの内壁面を含む）に厚さ０．６〜３．０μｍの無電解銅めっき膜（薄膜導体層）５２を形成した（図５（Ａ）参照）。
〔無電解めっき液〕
ＮｉＳＯ₄ ０．００３ｍｏｌ／ｌ
酒石酸０．２００ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅０．０３０ｍｏｌ／ｌ
ＨＣＨＯ０．０５０ｍｏｌ／ｌ
ＮａＯＨ０．１００ｍｏｌ／ｌ
α、α’ −ビビリジル１００ｍｇ／ｌ
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）０．１０ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
３４℃の液温度で４０分
【０１３３】
（１１）次に、無電解銅めっき膜３３が形成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ²で露光し、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、めっきレジスト５４を設けた（図５（Ｂ）参照）。
【０１３４】
（１２）ついで、基板を５０℃の水で洗浄して脱脂し、２５℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解めっきを施し、めっきレジスト５４非形成部に、電解銅めっき膜５６を形成した（図５（Ｃ）参照）。
〔電解めっき液〕
硫酸２．２４ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅０．２６ｍｏｌ／ｌ
添加剤１９．５ｍｌ／ｌ
（アトテックジャパン社製、カバラシドＧＬ）
〔電解めっき条件〕
電流密度１Ａ／ｄｍ²
時間６５分
温度２２±２ ℃
【０１３５】
（１３）さらに、めっきレジスト５４を５％ＫＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト５４下の無電解めっき膜を硫酸と過酸化水素との混合液でエッチング処理して溶解除去し、上層導体回路６０（バイアホール５８を含む）とした（図５（Ｄ）参照）。
【０１３６】
（１４）次に、上層導体回路６０等を形成した基板３０をエッチング液に浸漬し、上層導体回路６０（バイアホール５８を含む）の表面に粗化面６０α、５８αを形成した（図６（Ａ）参照）。なお、エッチング液としては、メック社製、メックエッチボンドを使用した。
【０１３７】
（１５）続いて、上記（６）〜（１５）の工程を繰り返すことで、さらに上層に層間樹脂絶縁層１５０を形成する。そして、層間樹脂絶縁層１５０上に導体回路１６０（バイアホール１５８を含む）、及び、受光素子、発光素子を固定するためのダミーパッド（導体回路）１６０ｃを形成する（図６（Ｂ））。
【０１３８】
（１６）次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製）のエポキシ基５０％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量：４０００）４６．６７重量部、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製、商品名：エピコート１００１）１５．０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）１．６重量部、感光性モノマーである２官能アクリルモノマー（日本化薬社製、商品名：Ｒ６０４）４．５重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン（関東化学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学社製）０．２重量部、を加えることにより、粘度を２５℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得た。
また、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｒｐｍの場合はローターＮｏ．４、６ｒｐｍの場合はローターＮｏ．３によった。
なお、ソルダーレジスト組成物としては、市販のソルダーレジスト組成物を用いることもできる。
【０１３９】
（１７）次に、上層導体回路１６０等を形成した基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行い、ソルダーレジス組成物の層６２αを形成した（図６（Ｃ）参照）。次いで、開口部のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジスト組成物の層６２αに密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃを形成した。
そして、さらに、８０℃で１時間、１００℃で１時間、１２０℃で１時間、１５０℃で３時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト組成物の層６２αを硬化させ、導体回路１６０に至る開口６２ａ、ダミーパッド１６０ｃに至る開口６２ｃ、光学素子挿入用基板取り付け用の開口６２ｂを有するソルダーレジスト層６２を形成した（図７（Ａ）参照）。
【０１４０】
（１８）次に、ソルダーレジスト層６２を形成した基板３０を、塩化ニッケル（２．３×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２．８×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、開口６２ａの一部に厚さ５μｍのニッケルめっき層６６を形成した。さらに、その基板３０をシアン化金カリウム（７．６×１０^-3ｍｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）を含む無電解金めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層６６上に、厚さ０．０３μｍの金めっき層６８を析出することでパッド９６を形成し、パッケージ基板１０とした（図７（Ｂ）参照）。
【０１４１】
Ｃ．ＩＣチップ実装用基板の作製
（１）マスラミネート方式による積層プレスを行い、上記Ａで作製した光学素子挿入用基板１００（図２（Ｄ）参照）と、上記Ｂで作製したパッケージ基板１０（図７（Ｂ）参照）とを、上記光学素子挿入用基板１００に形成した接着剤層９６を介して貼り合わせた基板を得た（図８（Ａ）参照）。即ち、両者の位置合わせを行った後、１５０℃まで昇温し、さらに５ＭＰａの圧力でプレスすることにより光学素子挿入用基板１００とパッケージ基板１０とを貼り合わせた。
【０１４２】
（２０）一方、発光素子１２及び受光素子１４の裏面に開口１５ａを有するソルダーレジスト層を設ける（図１３（Ａ）は、開口１５ａを備えるソルダーレジスト層１５を形成した発光素子１２の側面及び底面を示している）。
（３）発光素子１２及び受光素子１４のソルダーレジスト層１５の開口１５ａに半田ペースト７０γを取り付ける（図１３（Ｂ）は、発光素子１２の側面及び底面を示している）。
こでは、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ａｇなどの半田ペーストを用いるが、種々の接着用のダイボンド樹脂を塗布する。ダイボンド樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂などの樹脂、銅、金、銀などの導電性のある粒子が配合された金属ペーストなど接着力のあるものすべてを用いることができる。
この実施例では、光学素子に半田ペースト７０γと塗布して、当該光学素子を基板に実装するが、基板側に設けたソルダーレジスト層の開口６２ｃに、半田ペーストを塗布することもできる。
半田ペーストの厚み（高さ）は、特に決まりはないが、５〜１００μｍの厚みであることが望ましい。５μｍ未満では、接着性の低下があり、１００μｍを越えると、熱硬化時に素子が傾いたりしてしまう。
【０１４３】
（４）パッケージ基板１０の開口６２ｃに、半田ペースト７０γを取り付けた受光素子１４および発光素子１２を載置する（図８（Ｂ）参照）。ここで、図８（Ｂ）中の楕円内の拡大図である図１３（Ｃ）中に示すように、受光素子１４および発光素子１２の上面には、それぞれ受光部１４ａおよび発光部１２ａが設けられている。
なお、受光素子１４としては、ＩｎＧａＡｓからなるものを用い、発光素子１２としては、ＩｎＧａＡｓＰからなるものを用いた。
【０１４４】
（５）２５０℃でリフローを行うことにより、９６．５Ｓn３．５Ａｇの半田ペースト７０γを一旦溶融した後、冷却することで半田７０により受光素子１４および発光素子１２をダミーパッド１６０ｃへ固定する（図８（Ｃ）及び図８（Ｃ）中の楕円内を拡大して示す図１３（Ｄ）参照）。この際に、受光素子１４および発光素子１２のソルダーレジスト層１５、及び、ＩＣチップ実装用基板１００のソルダーレジスト層に溶融した半田が弾かれて、半田がソルダーレジスト層６２の開口６２ｃに対応する位置に正しく収まり、ダミーパッド１６０ｃに固定される。これと共に、受光素子１４および発光素子１２は、ソルダーレジスト層１５の開口１５ａが半田の中央部に来るように移動するため（セルフアライメント）、ソルダーレジスト層６２の開口６２ｃと、受光素子１４および発光素子１２の開口１５ａとが対向する、即ち、開口６２ｃのセンターと開口１５ａのセンターとが一致する。これにより、基板の位置決めマーク（図示せず）に対応して形成されたソルダーレジスト層６２の開口６２ｃと、受光素子１４および発光素子１２との位置が合う。即ち、基板の位置決めマーク（図示せず）に対して正しい位置に受光素子１４および発光素子１２を配置させることができる。なお、半田ペースト７０γを設ける開口１５ａは、３カ所以上必要である。これは、上記半田リフローの際に、発光素子１２及び受光素子１４が傾くことが無いようにするためである。特に、経済性の観点から開口を３カ所設けることが最も望ましい。
【０１４５】
（６）次に、受光素子１４および発光素子１２の電極１２ｄとパッケージ基板の表面のパッド９６とをワイヤボンディングにより接続した（図９（Ａ）参照）。ここで、ワイヤ７２としては、Ａｕ製のワイヤを用いた。用いられるワイヤ７２としては、Ａｕ以外にも銀、アルミニウムなどの金属線を使用でき、線幅は、１５〜５０μｍのものを用いることができる。
素子側をボールボンディングで行い、導体回路側をウエッジボンディングを行うことによって接続される。
【０１４６】
（７）次に、上記パッケージ基板の作製の（１６）の工程で調製したソルダーレジスト組成物と同様の樹脂組成物を調製し、これを基板の光学素子挿入用基板側に塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行い、ソルダーレジスト組成物の層７６αを形成した（図９（Ｂ）参照）。なお、ここで、貫通孔９８内にはソルダーレジスト組成物を塗布しなかった。
【０１４７】
次いで、開口部のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスク（図示せず）を、受光素子１４をアライメントマークとして位置決めし、ソルダーレジスト組成物の層７６αに密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口７６ａを形成した（図９（Ｃ）参照）。なお、ソルダーレジスト層の中央の開口７６ｂは、貫通孔９８よりも大きくなるように形成した。図９（Ｃ）に示すＩＣチップ実装用基板の平面図を図１４に示す。本実施例では、受光素子１４をアライメントマークとして用いるため、受光素子１４と開口７６ａとの相対位置を正確に合わせることができる。
【０１４８】
そして、さらに、８０℃で１時間、１００℃で１時間、１２０℃で１時間、１５０℃で３時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト組成物の層７６αを硬化させ、開口７６ａを有するソルダーレジスト層７６を形成した。従って、この工程を終えた際には、光学素子挿入用基板側にはソルダーレジスト層７６が、パッケージ基板側にはソルダーレジスト層６２がそれぞれ形成されていることとなる。ここでは、露光・現像により開口７６ａを設けたが、受光素子１４をアライメントマークとして位置決めし、レーザで開口７６ａを設けることもできる。
【０１４９】
（８）次に、光学素子挿入用基板に形成した貫通孔９８内に、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物を印刷により充填し、その後、この樹脂組成物を乾燥させた。
さらに、樹脂組成物の露出面にバフ研磨と鏡面研磨とを施した。その後、加熱処理を行い、樹脂充填層７４とした（図９（Ｂ）参照）。
なお、樹脂充填層７４は、波長１．５５μｍ光の垂直方向の透過率が９３％である。
【０１５０】
本実施例では、位置決めの際に、受光素子１４又は発光素子１２の端部、又は、素子のミラー（受光部１４ａ、発光部１２ａ）をアライメントマークとして用いた。この代わりに、受光素子１４又は発光素子１２にアライメントマークを形成し、該アライメントマークを位置決めに用いることもできる。それによって、開口７６ａに形成される半田バンプ（又は半田パッド）と受光素子１４との間隔が所望のものとなり、半田バンプ（半田パッド）と受けの外部基板のパッド位置が正確になるし、受光素子と光導波路との位置も正確になる。光信号および電気信号の伝達が正確に行うことができるという効果がある。
【０１５１】
以上はワイヤーボンディング型の受光素子で説明しているが、フィリップチップ型の受光素子でもアライメントマークとして用いることができる。その場合は、半田バンプで受光素子を接続したものに、封止樹脂を充填してから、上記と同様にアライメントマークとして半田パッドを形成させる。
【０１５２】
（９）次に、基板を、塩化ニッケル（２．３×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２．８×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、開口７６ａの一部に厚さ５μｍのニッケルめっき層７７を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリウム（７．６×１０^-3ｍｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０^-1ｍｏｌ／ｌ）を含む無電解金めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７７上に、厚さ０．０３μｍの金めっき層７８を形成した（図１０（Ｂ）参照）。
【０１５３】
（１１）受光素子１４の受光部１４ａ及び発光素子１２の発光部１２ａの垂線上であって、樹脂充填層７４の表面にマイクロレンズ９９を取り付ける（図１０（Ｃ）参照）。マイクロレンズ９９は、ディスペンサー、インクジェット、マイクロピペッ等により塗布することでも、また、射出成形で予め形成したマイクロレンズを接着剤で樹脂充填層７４へ張り付けることもできる。
【０１５４】
（１２）次に、ソルダーレジスト層７６に形成した開口７６ａ、および、ソルダーレジスト層６２の有する開口６２ａに半田ペーストを印刷し、２００℃でリフローすることにより半田バンプ（又はＢＧＡ、導電性接続ピン）７９Ｕ、７９Ｄを形成し、ＩＣチップ実装用基板２０を得た（図１１参照）。
【０１５５】
このようにして得られたＩＣチップ実装用基板２０にＩＣチップを搭載する。先ず、ＩＣチップ１０２を、ＩＣチップ実装用基板２０の図示しない位置決めマークとＩＣチップ１０２側の位置決めマーク（図示せず）とで位置合わせすることで、当該ＩＣチップ１０２のパッド１０４がＩＣチップ実装用基板２０の半田バンプ（又はＢＧＡ）７９Ｄに対応するように載置する。そして、リフローを行うことで、ＩＣチップ実装用基板２０に搭載する。次に、ＩＣチップ１０２を搭載したＩＣチップ実装用基板２０を、当該ＩＣチップ実装用基板２０の図示しない位置決めマークとドータボード１０８の位置決めマーク（図示せず）とで位置合わせすることで、当該ＩＣチップ実装用基板２０の半田バンプ７９Ｕがドータボードのパッド１０６に対応するように載置する。そして、リフロー行うことでＩＣチップ実装用基板２０をドータボード１０８に搭載する。
【０１５６】
本実施例では、ＩＣチップ実装用基板の凹部に一対の受光素子、発光素子を搭載する例を挙げたが、これらのいずれか一方、又は、複数個備えることもできる。更に、受光素子とドライバー素子、発光素子とドライバー素子／アンプ素子の複数個を実装してもよい。
【０１５７】
[第２実施例]
図１６は、本発明の第２実施例に係るＩＣチップ実装用基板を示している。該第２実施例では、基板表面に受光素子１４、発光素子１２を実装し、接着剤１１２を介して張り付けられたダム基板１１４を介して、樹脂７４を封止している。この第２実施例においても、受光素子１４側に主として受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、発光素子１２側に主として発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置している。
【０１５８】
[第３実施例]
図１７は、本発明の第３実施例に係るＩＣチップ実装用基板を示している。第１実施例では、受光素子１４、発光素子１２と基板とをボンディングワイヤー７２を用いて電気接続したが、この第３実施例では、受光素子１４、発光素子１２を基板へフィリップチップ実装している。この第２実施例においても、受光素子１４側に主として受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、発光素子１２側に主として発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置している。
【０１５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学素子実装用基板では、多層プリント配線板の発光素子搭載側に、主として発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、多層プリント配線板の受光素子搭載側に、主として受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置する。このため、受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路の長さ、及び、発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路の長さが短くなり、受光素子、発光素子とＩＣチップとを合理的に接続し得る。また、受光素子からの入力を伝達する導体回路と、発光素子への出力を伝達する導体回路とを、多層プリント配線板内で分けて配置するため、入出力を分離し、ノイズ等の影響を与え難くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法における光学素子挿入用基板を作製する工程を模式的に示す部分断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法における光学素子挿入用基板を作製する工程を模式的に示す部分断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法におけるパッケージ基板を作製する工程の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の製造方法の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図１１】第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図１２】第１実施例に係るＩＣチップ実装用基板にＩＣチップを搭載し、ドータボードに取り付けた状態を模式的に示す部分断面図である。
【図１３】（Ａ）は半田ペースト取り付け前の発光素子の側面図及び底面図であり、（Ｂ）は、半田ペースト取り付け後の発光素子の側面図及び底面図であり、（Ｃ）は図８（Ｂ）の楕円部分を拡大して示す拡大部分断面図であり、（Ｄ）は図８（Ｃ）の楕円部分を拡大して示す拡大部分断面図である。
【図１４】図１０（Ａ）に示すＩＣチップ実装用基板の平面図である。
【図１５】図１１に示すＩＣチップ実装用基板の平面図である。
【図１６】第２実施例に係るＩＣチップ実装用基板の一部を模式的に示す部分断面図である。
【図１７】第３実施例に係るＩＣチップ実装用基板の一部を模式的に示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０パッケージ基板
１２発光素子
１２ａ発光部
１４受光素子
１４ａ受光部
１５ソルダーレジスト層
１５ａ開口
２０ＩＣチップ実装用基板
１６光導波路
１８光導波路
２２層間樹脂絶縁層
２３めっきレジスト
３０基板
３２銅箔
３６スルーホール
４０樹脂充填層
５０層間樹脂絶縁層
５８バイアホール
６０導体回路
６２ソルダーレジスト層
６２ａ開口
７０半田
７０γ 半田ペースト
７９Ｕ、７９Ｄ半田バンプ
９４蓋めっき層
９８貫通孔
１００光学素子挿入用基板
１０２ＩＣチップ
１０８ドータボード
１６０ｃダミーパッド

Claims

コア基板に層間樹脂絶縁層と導体回路よりなる導体層とが交互に積層されて成る多層プリント配線板に、発光素子及び受光素子を搭載すると共にＩＣチップを実装するＩＣチップ実装用基板であって、
前記多層プリント配線板の前記発光素子搭載側に、主として発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、
前記多層プリント配線板の前記受光素子搭載側に、主として受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、
前記発光素子と前記受光素子とが、前記多層プリント配線板の表面に形成されたソルダーレジスト層の開口下のダミーパッドにリフローを介して低融点金属で取り付けられ、
前記発光素子と前記受光素子とが、前記多層プリント配線板へワイヤーボンディングで電気的に接続されていることを特徴とするＩＣチップ実装用基板。
コア基板に層間樹脂絶縁層と導体回路よりなる導体層とが交互に積層されて成り第１面と該第１面の反対側の第２面とを備える多層プリント配線板に、発光素子及び受光素子を前記第１面側に搭載すると共に前記第２面側にＩＣチップを実装するＩＣチップ実装用基板であって、
前記多層プリント配線板の前記発光素子搭載側に、主として発光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、
前記多層プリント配線板の前記受光素子搭載側に、主として受光素子とＩＣチップとを接続する導体回路を配置し、
前記多層プリント配線板の第１面側に前記発光素子及び前記受光素子を収容するための開口を備えるプリント配線板が接合され、
該開口内に前記発光素子及び前記受光素子を封止する封止樹脂が充填され、
前記封止樹脂として、前記受光素子の受光面、前記発光素子の発光面の高さまでの領域に、耐熱性樹脂が充填され、前記受光素子の受光面、前記発光素子の発光面よりも高い領域に通信光の波長よりも粒子径が小さい無機粒子を含み通信光の透過率９０％以上の樹脂が充填されたことを特徴とするＩＣチップ実装用基板。