WO2000073832A1 - Substrat opto-electronique, carte a circuit, et procede de fabrication d'un substrat opto-electronique - Google Patents

Description

明 細 書

光 · 電気配線基板、 実装基板及び光 · 電気配線基板の製造 方法

技術分野

本発明は、 光配線 と 電気配線 と が混在する光 · 電気配線基 板及びその製造方法、 並びに当該光 · 電気配線基板に光部品 又は電気備品を実装 した実装基板に関する。

背景技術

近年、 半導体大規模集積回路 （ L S I ) 等の電気素子では ト ラ ンジス タ ーの集積度が高ま っ てレヽる。 その中 には、 ク ロ ッ ク周波数で 1 G H z の動作速度を有する もまで存在する。

こ の高集積化 された電気素子を電気配線基板に実装する た めに、 B G A ( B a 1 1 G r i d A r r a y ) や C S P ( C h i S i z e P a c k a g e ) 等のノヽ。 ッ ケージ力、； 開発され、 実用化されている。

と こ ろで、 一般に、 電気素子内部の ク ロ ッ ク 周波数が高 く なる につれて、 電気素子外部の素子間信号速度 も高速にな る こ の素子問信号の高速化は、 各素子間をつな ぐ電気配線の形 状不良に よ る反射等の ノ イ ズ、 あ るいは、 ク ロ ス ト ーク の影 響を発生 さ せる。 ま た、 電気配線か ら さ ら に多 く の電磁波を 発生 させ、 周囲に悪影響を与え る 問題 も発生する。 こ のため 現状では、 これ ら の問題が起こ ら ない程度に電気素子間の信 号速度を落 と して、 シス テ ム が構築 さ れている。 しか し これ では、 高集積された電気素子の機能が充分生かされない。

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

ま た、 高密度実装又は小型化の観点から は、 電気配線 と 光 配線 と が同一の基板上で積層 さ れている光 ■ 電気配線基板を 作製する こ と が望ま しいが、 従来の光 · 電気配線基板は、 レ 一ザ発光素子ゃ受光素子な どの光部品 を実装する と き 、 光部 品の光軸 と 光配線の光軸 と を光学的に一致させる こ と が難 し く 、 一般に熟練労働者に頼 ら なければ一致させ られなかった , 従っ て、 リ フ ロ ー炉な どで 自 動的にハ ンダ付けでき る電気部 品 と 比較 して、 光部品を光 · 電気配線基板に実装する こ と は 非常に高価なものになる と レ、 う 欠点があった。

発明の開示

本発明は係る従来技術の欠点に鑑みてな さ ； 1 た も ので、 高 密度実装又は小型化が可能で、 光部品や電気部品 を精度良 く 実装可能な光 · 電気配線基板及びその及びその製造方法、 並 びに 当該光 · 電気配線基板に光部品又は電気備品 を実装 した 実装基板を提供する こ と を 目 的 とする。

本発明の視点は、 電気配線を有する電気配線基板 と 、 当該 電気配線基板に積層 さ れ一方の面側に光部品 を実装する光配 線層 と を具備する光 · 電気配線基板であって、 前記光配線層 は、 光を伝播する コ ア と 、 前記コ ア を挟むク ラ ッ ド と 、 前記 コ ア を伝播する光を前記光部品に向けて反射する 、 或いは前 記光部品か らの光を前記コ ア中 に反射する ミ ラー と を有 し、 前記電気配線基板は、 前記光配線層を積層方向に貫通 しその 一方の端面には前記実装する光部品が設置 さ れる導電体の柱 であって、 前記実装する光部品 と 前記電気配線と の電気的導 通を と る導電性設置手段を有する こ と 、 を特徴と する光 · 電 気配線基板である。

ま た、 本発明の他の視点は、 上記光 ， 電気配線基板に光部 品或いは電気部品を実装 した実装基板である。

ま た、 本発明の他の視点は、 電気配線基板の所定の電気配 線上に導電性設置手段を形成する工程 と 、 前記電気配線基板 上に第 1 ク ラ ッ ド層 を塗布する 工程と 、 前記第 1 ク ラ ッ ド層 上に コ ア層 を塗布する 工程と 、 前記第 1 ク ラ ッ ド層の一部及 び前記コ ア層に第 2 のク ラ ッ ド層を塗布 し、 光配線層 を得る 工程と 、 前記光配線層か ら前記導電性設置手段の一方の端面 を露出 させる 工程と 、 前記光配線層上に電気配線を形成する 工程 と 、 前記光配線層の所定の位置に、 穿孔に よ る ミ ラ 一を 形成する 工程と を具備する こ と を特徴 と する 光 · 電気配線基 板の製造方法である。

こ の様な構成に よれば、 高密度実装又は小型化が可能で、 光部品や電気部品を精度良 く 実装可能な光 · 電気配線基板及 びその及びその製造方法、 並びに当該光 · 電気配線基板に光 部品又は電気備品を実装 した実装基板を提供する こ と ができ る。

なお、 本発明 に係る 実施の形態には種々 の段階の発明が含 まれてお り 、 開示 さ れ る複数の構成要件におけ る適宜な組み 合わせに よ り 種々 の発明が摘出 さ れ得る。 例えば、 実施の形 態に示さ れる全構成要素か ら幾つかの構成要件が省略さ れる こ と で発明が抽出 さ れた場合、 その抽出 さ れた発明 を実施す る場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われる も のであ る。

図面の簡単な説明

図 1 は、 第 1 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 1 0 を光 部品実装から見た上面図を示 している。

図 2 は、 図 1 における C 一 C方向に沿った断面図である。 図 3 及び図 4 は、 第 1 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 1 0 に光部品を実装 した実装基板を示 している。

図 5 A〜図 5 0は、 光 ' 電気配線基板 1 0 の製造方法の各 工程を示 した図である。

図 6 は、 第 2 の製造方法に よ っ て得 られ る 光 · 電気配線基 板 1 0 の光部品を実装する部分の平面図を示 している。

図 7 Aは、 図 6 において C — C に沿った断面図 を示 してい 図 7 B は、 第 1 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 1 0 に 光部品を実装 した実装基板を示 している。

図 7 C は、 第 1 の実施形態に係る光 ■ 電気配線基板 1 0 の 他の例を示 している。

図 8 A〜図 8 E は 光配線層 1 1 の製造方法の各工程を示 した図である。

図 9 A〜図 9 E は 電気配線基板 1 2 の製造方法の各工程 を示 した図である。

図 1 0 A〜図 1 0 E は、 光配線層 1 1 を電気配線基板 1 2 へ積層する方法の各工程を示 した図である。

図 1 1 は、 第 2 の実施形態に係る光 ■ 電気配線基板 6 0 を 光部品実装か ら見た上面図を示 している。

図 1 2 Aは、 図 1 1 における C _ C方向 に沿っ た断面図で ある。

図 1 2 B 、 図 1 2 C は、 凹部 5 1 近傍を示 した拡大図であ る。

図 1 3 は、 第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 0 を 光部品実装側から見た上面図を示 している。

図 1 4 A〜図 1 4 E は、 光配線層 1 1 の製造方法の各工程 を示 した図である。

図 1 5 A〜図 1 5 E は 電気配線基板 1 2 の製造方法の各 工程を示 した図である。

図 1 6 A〜図 1 6 E は 光配線層 1 1 を電気配線基板 1 2 積層する方法の各工程を示 した図である。

図 1 7 は、 第 3 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 2 の 一例を光部 実装から見た上面図を示 している。

図 1 8 は 図 1 7 におけ る C 一 C方向に沿っ た断面図であ る。

図 1 9 は 第 3 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 2 に 光部品を実装 した実装基板を示 している。

図 2 O A〜図 2 0 E は、 光配線層 1 1 の製造方法の各工程 を示 した図である。

図 2 1 A〜図 2 1 E は、 電気配線基板 1 2 の製造方法の各 工程を示 した図である。 図 2 2 A〜図 2 2 E は、 光配線層 1 1 を電気配線基板 1 2 へ積層する方法の各工程を示 した図である。

図 2 3 は、 第 4 の実施形態に係る光 ■ 電気配線基板 6 4 を 光部品実装から見た上面図を示 している。

図 2 4 は、 図 2 3 におけ る C 一 C方向に沿った断面図であ る。

図 2 5 は、 レーザ発光素子 2 2 を実装 した光 · 電気配線基 板 6 4 を示 した図である。

図 2 6 A〜図 2 6 E は、 光配線層 1 1 の製造方法の各工程 を示 した図である。

図 2 7 A〜図 2 7 J は、 電気配線基板 1 2 の製造方法、 及 び導電性突起部を使用 して、 光配線層 1 1 を電気配線基板 1 2 へ積層する方法を説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明 を実施する ため の最良な四つ つ形態について 図面に従つ て順番に説明する。 なお、 以下の説明 において、 略同一の機能及び構成を有する構成要素については、 同一符 号を付 し、 重複説明は必要な場合にのみ行 う 。

(第 1 の実施形態）

第 1 の実施形態を示す光 · 電気配線基板の重要な点は、 光 部品 （光素子） を実装する 光配線層 と 、 電気配線を有する基 板と を積層構造と した着想にある。

図 1 は、 第 1 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 1 ◦ を光 部品実装から見た上面図を示 している。

図 2 は、 図 1 における C C方向に沿った断面図である。 図 1 及び図 2 に示すよ う に、 光 · 電気配線基板 1 0 は、 基 板 1 2 に光配線層 1 1 を積層 した構造と なっている。

まず、 図 1 及び図 2 に基づいて、 光 . 電気配線基板 1 0 の 構成について、 光配線系、 電気配線系、 光配線層 1 1 上に実 装する光部品等 と 電気配線系 と の間の電気的接続を取る ため の接続手段、 の順に説明する。

光配線層 1 1 は、 光信号が伝搬する コ ア 1 1 1 と 、 当該コ ァ 1 1 1 に閉 じ こ め る ク ラ ッ ド 1 1 3 力 ら な る。 こ の コ ア 1 1 1 のパタ ーンは、 後述する よ う にフ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術 で形成 さ れる。 その位置は、 支持基板上に形成 したァ ラ イ メ ン ト マーク （図示せず） に よ っ て決め る こ と ができ る。 コ ア 1 1 1 を形成する材料の屈折率を ク ラ ッ ド 1 1 3 のそれに比 ベ高 く する こ と に よ り 、 光信号はコア 1 1 1 内を伝搬する。

コ ア 1 1 1 の材質 と しては、 例えばフ ッ素系ポ リ イ ミ ド樹 脂あ る いはポ リ メ チルメ タ ク リ レ ー 卜 樹脂な ど導波すべき波 長に好適な屈折率を有する樹脂を選択する こ と ができ る。

また、 ク ラ ッ ド 1 1 3 の材質 と しては、 例えばフ ッ素化ポ リ イ ミ ド系樹脂またはフ ッ 素化エポキシ系樹脂等が考え られ る。

コ ア 1 1 1 には、 光信号の入射角が 4 5 ° と 成る よ う に設 置 さ れた ミ ラー 1 1 5 が設け られてレ、る。 光信号は、 こ の ミ ラー 1 1 5 を介 して、 コ ア 1 1 1 と 光部品 （ レーザーダイ ォ — ドゃフ ォ ト ダイ オー ド等） と の間で伝搬 さ れる （図 3 、 図 4 参照） 。 この ミ ラ ー 1 1 5 は、 光配線層上にフ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 技術に よ り 形成 した メ タ ノレマス ク を も と にエ ッチング 法を用いた穿孔に よ る加工、 または レーザに よ る 穿孔に よ る 加工に よ り 形成でき る。 ま た、 その位置は基板 1 2 上に形成 したァ ラ イ メ ン ト マーク （図示せず） に よ って決め る こ と が でき る。 なお、 ミ ラ 一 1 1 5 の界面 （ コ ア 1 1 1 と反対側の 面） は、 コ ア 1 1 1 よ り 屈折率の低い樹脂を接触 させる か、 空気 と 接触 させる。 その他、 当該界面に金属薄膜を形成 して も良い。

基板 1 2 は、 その表面に電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 . 1 2 3 を有 している。 こ の基板 1 2 は、 単層の絶縁基板でも 多層電気配線基板でも 良い。 基板 1 2 の材料 と しては、 ポ リ イ ミ ドフ ィ ルム 、 ガラ ス布にエポキシ樹脂等を含浸 させた基 板、 セラ ミ ッ ク基板等を用レヽる こ と ができ る。

ミ ラ ー 1 1 5 の周辺部には、 光配線層 1 1 を積層方向 に貫 通する導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 が設け られてい る。

こ の導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 は、 光部品 （ レ 一ザ発光素子ゃ受光素子） 等 と 電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 と の電気接続を取る ための電気的接続手段であ る。 こ の導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 の光配線層 1 1 側の端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a (図 1 参照） に 直に光部品等がハ ンダ付け される。 こ の と き 、 必要に応 じて 端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a に N i / A u めっ き等 の表面処理を施 して も良い。

と こ ろで、 本発明 に係る光 · 電気配線基板は、 光部品のみ な らず I C 等の電気部品 も実装する。 この場合、 電気部品 と 基板 1 2 上の電気配線 1 2 0 1 2 1 1 2 2 1 2 3 と は . 導電性突起部 1 4 1 5 1 6 1 7 を介 して電気接続され る。

なお、 各導電性突起部は、 フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術と めつ き技術にて形成 さ れる。 従って、 形成 される位置は、 基板 1 2 上に形成 したァ ラ イ メ ン ト マーク （図示せず） に よ っ て決 める こ と ができ る。 ま た、 導電性突起部の数は、 光部品等の 接続端子 2 2 1 に対応する のが一般的であ る が、 必要に応 じ て増設或いは削減 して も よい。

図 3 は、 導電性突起部の端面 1 4 a 1 5 a 1 6 a 1 7 a の上に、 半導体 レーザな どの レーザ発光素子 2 2 の リ ー ド 2 2 1 を、 ヽンダ 2 4 に よ っ て半田付け した と き の断面図 であ る。 図 3 に示すよ う に、 レーザ発光素子 2 2 の レーザ発 光面 2 2 0 か ら放出 さ れた レーザ光 3 1 は、 ミ ラ ー 1 1 5 で 反射され、 コ ア 1 1 1 を伝搬する。

図 4 は、 導電性突起部の端面 1 4 a 1 5 a 、 1 6 a 1 7 a 上に、 フ ォ ト ダイ オー ドな どの受光素子 2 3 の リ ー ド 2 3 1 を、 ンダ 2 4 に よ っ て半田付け した と き の断面図であ る。 図 4 に示すよ う に、 光配線層 1 1 を伝搬する レーザ光 3 1 は、 ミ ラ ー 1 1 5 で反射され、 受光素子 2 3 の受光面 2 3 0 に入射する。

上述 した よ う に、 光配線層 1 1 におけ る 光配線コ ア 1 1 1 及び光部品 を搭載する ための導電性突起部 1 4 1 5 1 6 1 7 (或いは端面 1 4 a 1 5 a 1 6 a 1 7 a ) 、 ミ ラ 一 1 1 1 の間におけ る相対的な位置関係は、 図示 していない ァ ラ イ メ ン ト マーク を基準 と して決定される。 従って、 意図 された も の に極めて高精度で光軸を一致させる こ と ができ る， また、 光部品の リ ー ドを導電性突起部の端面 1 4 a 、 1 5 a 1 6 a 、 1 7 a に合わせて配置する だけで、 当該光部品の光 軸 と 光配線層 1 1 の コ ア 1 1 1 の光軸 と が光学的に一致する よ う にな る。 それゆえ、 光部品を リ フ ロ ー炉な どで 自 動的且 つ簡単ににハンダ付けする こ と ができ る。

なお、 光配線層 1 1 の上に、 電気部品をハ ンダ付けする た め の導電性突起部を新たに設けて も 良い。 ま た、 光配線層 1 1 上に新たに電気配線を設けて も 良い。 こ の電気部品用の導 電性突起部の構成は、 上述 した光部品用の導電性突起部 と 同 じ様にすればよい。

なお、 必要に応 じて、 光部品或いは電気部品 と 導電性突起 部 と を電気的に接続する新たな電気配線を光配線層 1 1 上に 形成する構成であって も よい。

ぐ光 · 電気配線基板の第 1 の製造方法 >

次に、 本発明 に係る光 · 電気配線基板の第 1 の製造方法に ついて説明する。

本発明 に係る光 · 電気配線基板の製造方法の概略は、 次の 通 り である。

まず、 電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 を有する 基板 1 2 上に フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術と めっ き技術にて導電 性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 を形成する。

その上力 ら、 ク ラ ッ ド層 1 1 3 a を塗布 し、 さ ら に、 コ ア 層 1 1 1 a を塗布する。 次に、 コ ア層 1 1 1 a を所定の形状にフ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術 と エ ッチング技術にて光配線 と しての コ ア 1 1 1 を形成 する。

さ ら に、 コ ア 1 1 1 上に ク ラ ッ ド層 1 1 3 b を塗布する こ と でク ラ ッ ド 1 1 3 を形成 し、 光配線層 1 1 を得る。

その後、 導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 の端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a 上にある ク ラ ッ ド 1 1 3 の一部 を除去 し、 光配線層表面から露出 させる。

さ ら に、 フォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術と めっ き 、 エ ッチング技 術にて電気配線と ミ ラ 一 1 1 5 加工のための金属マ ス ク 開 口 部を形成 し、 ドラ イ エ ッチングに よ り ミ ラ 一 1 1 5 を形成す る。

こ の製造方法で特に重要な点は、 導電性突起部を有する電 気配線基板 1 2 上に、 直接ク ラ ッ ド 1 1 3 、 コ ア 1 1 1 等を 実装 して光配線層 1 1 を形成する こ と にあ る。 こ の よ う な着 想に よ り 、 工程の簡略化を図 る こ と ができ製造効率を向上さ せる こ と ができ る。

以下、 図 2 A に示 した光 · 電気配線基板 1 0 に関する さ ら に詳 しい製造方法の説明 を、 図面に従って述べる。 特に、 基 板 1 2 上の電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 と 電気 接続する光部品搭載用 の導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 に焦点を当てて、 図 5 A〜図 5 Oを参照 しなが ら説明する 図 5 A〜図 5 0は、 光 · 電気配線基板 5 0 の製造方法の各 工程を示 した図であ り 、 実行順に並べられている。

まず、 図 5 A に示す様に、 銅配線層 1 8 を有する銅ポ リ イ ミ ド多層基板 1 2 上にス ノ、。 ッ タ に よ り C r お よび銅か ら な る 金属薄膜層 1 3 を形成する。

図 5 B に示すよ う に、 フ ォ ト レ ジス ト 1 9 と して P M E R (東京応化 （株） 製） を ロ ールコ ー ト に よ り 4 0 μ πι形成す る。 そ して、 露光、 現像処理を行い、 Ι Ο Ο μ πι径の開 口 部 2 0 を形成する。

次いで、 金属薄膜層 1 3 を陰極に して、 硫酸銅浴中、 常温 にて フ ォ ト レ ジス ト の膜厚程度ま で銅めつ き を行い、 さ ら に 無電解め つ き にて N i 2 i m、 A u O . 0 形成 し、 図

5 C に示す よ う に、 導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 (但し、 1 4 及び 1 6 については図示せず。 ） を作製する。 図 5 D に示すよ う に、 フ ォ ト レジス ト 1 9 を専用の剥離液 にて除去する。

図 5 E に示す よ う に、 金属薄膜層 1 3 をエ ッ チ ング液にて 除去する。

図 5 F に示すよ う に、 ク ラ ッ ド層 1 1 3 a と して、 ポ リ イ ミ ド O P I — N 1 0 0 5 ( 日 立化成工業 （株） 製） をス ピ ン コ ー ト し、 3 5 0 °Cにてイ ミ ド化 させた。 こ の と き の膜厚は l o /^ mであ 。

図 5 G に示すよ う に、 コ ア層 1 1 1 a と して、 ポ リ イ ミ ド O P I - N 1 3 0 5 ( 日 立化成工業 （株） 製） を同様にス ピ ンコ ー ト し、 3 5 0 °Cにてイ ミ ド化 さ せた。 こ の と き の膜厚 は 8 μ mである。

コ ア層 1 1 1 a 表面に A 1 を蒸着 し、 フ ォ ト レジス ト の所 定のノ、。 タ ー ン を形成 し、 エ ッ チ ン グ液 にて A 1 の メ タ /レマ ス ク を形成する。 さ ら に、 酸素ガス を用い、 反応性イ オ ンエ ツ チングにて コ ア層 1 1 1 a をエ ッチング し、 A 1 膜をエ ッチ ング除去 して図 5 Hに示すコア 1 1 1 を形成する。

図 5 I に示すよ う に、 その上力 ら ク ラ ッ ド層 1 1 3 b と し て〇 P I - N 1 0 0 5 を同様に コ ーテ ィ ング、 イ ミ ドィ匕 させ る 。 こ の と き の ク ラ ッ ド層 1 1 3 b の膜厚は、 コ ア 1 1 1 上 で 1 5 μ mである。

図 5 J に示すよ う に、 本基板最表面を一様に ドラ イ エ ッチ ン グ し、 各導電性突起部の端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a (但 し、 1 4 a 及び 1 6 a については図示せず。 ） を露 出 させる。

図 5 Kに示すよ う に、 ドラ イ エ ッチング した最表面にス パ ッ タ にて C r および、 銅の金属薄膜 3 0 を形成する。

図 5 L に示すよ う に、 フ ォ ト レ ジス ト 3 1 と して、 P M E R を用い、 電気配線 3 3 を形成する ための開 口 部を形成 し、 電気銅めつ き にて電気配線 3 3 を形成する。

フ ォ ト レジス ト 3 1 を専用の剥離液にて除去 した後、 図 5 Mに示すよ う に、 再度、 フ ォ ト レ ジス ト 3 4 をス ピ ン コ ー ト にて 2 /i m塗布 し、 下地の金属薄膜 3 0 にエ ッチング加工を 施すた めの開 口部 3 5 を形成する。

図 5 N に示すよ う に、 エ ッチング液にて金属薄膜 3 0 の ミ ラー形成のためのパタ ー ン 3 6 を形成 し、 専用の剥離液にて フ ォ ト レ ジス ト を除去する。 その後、 基板 1 2 を 4 5 ° に傾 斜さ せ、 酸素ガス を用いて反応性イ オンエ ッチン グにて穿孔 加工を行い、 ミ ラ一 1 1 5 を形成する。 図 5 0 に示すよ う に、 金属薄膜 3 0 をエ ッ チング除去 して、 本発明の光 · 電気配線基板 1 0 が得られる。

なお、 上述の よ う に して得 られた光 ■ 電気配線基板 1 0 、 特に各導電性突起部の各端面に、 光部品 （ レーザ、 フ ォ ト ダ ィ オー ド等） 及び電気部品 （ C P U、 メ モ リ 等） を半田 を用 いて固定する こ と で、 実装基板を得る こ と ができ る。

以上述べた構成に よれば、 以下の効果を得る こ と ができ る 第 1 に、 電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 を有す る基板 1 2 の上に光配線層 1 1 を設け る ので、 高密度実装又 は小型化が可能である と い う 効果がある。

第 2 に、 コ ア 1 1 1 のパターン と 、 光部品搭載用の導電性 突起部の端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a と 、 ミ ラ 一 1 1 5 と の間の相対的な位置関係を、 意図 した もの に極めて高 精度で一致 させる こ と ができ る。 従っ て、 光部品の光軸 と 光 配線 と しての コ ア 1 1 1 の光軸 と を光学的に -致 させる こ と が容易 と な る。 その結果、 光部品 と 電気部品 と を簡単に実装 でき る と い う 効果がある。

第 3 に、 光部品、 あ る いは、 電気部品をハンダ付けする際 . めっ き で形成された導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 に 直接に接続する ため、 ハンダ溶融熱の影響を受けず、 接続の 信頼性を向上させる こ と ができ る。 同時に、 基板 1 2 上の各 電気配線 と 光部品或いは電気部品 と の接続の信頼性も 向上す る と い う 効果がある。

第 4 に、 必要に応 じて光配線層 1 1 の上に も電気配線を設 け る こ と が可能であ る か ら 、 さ ら に電気配線間の干渉が抑え られる と レ、 う 効果がある。

ぐ光 · 電気配線基板の第 2 の製造方法 >

次に、 本発明 に係る光 · 電気配線基板 1 0 の第 2 の製造方 法について説明する。

図 6 は、 第 2 の製造方法に よ っ て得 られる 光 · 電気配線基 板 1 0 において、 光部品を実装する部分の平面図 を示 してい る。 また、 図 7 Aは、 図 6 におレヽて C 一 C に沿っ た （ コ ア 1 1 1 に沿った） 断面図を示 している。

こ の第 2 の製造方法で特に重要な点は、 光配線層 1 1 と 導 電性突起部を有する電気配線基板 1 2 と をそれぞれ個別に製 造 し、 接着層を介 して接着する こ と で光 · 電気配線基板 1 0 を製造する こ と にある。

以下、 第 2 の製造方法について 、 （ 1 ) 光配線層 の製造方 法 （ 2 ) 電気配線基板の製造方法 （ 3 ) 光 · 電気配線基板の 製造方法の順に図面に従って詳 し く 説明する。

( 1 ) 光配線層の製造方法

フ ィ ルム状の光配線層 1 1 を以下に説明する よ う に図 8 A 〜図 8 E の手順で形成する。

図 8 A に示すよ う に、 シ リ コ ン ウ エノヽー 4 0 上にク ラ ッ ド 層 1 1 3 a を厚 さ 2 0 〜 5 0 ミ ク ロ ン程度塗布する。 ク ラ ッ ド層 1 1 3 a がポ リ ア ツ ミ ク 酸溶液の場合であれば、 イ ミ ド 化する ために 3 5 0 度で 1 〜 2 時間焼成する。 ま た、 ェポキ シ系樹脂であれば U V硬化 も し く は 1 0 0 〜 2 0 0 度でポ リ マ一化する。

次に、 図 8 B に示すよ う に、 光導波路 と な る コ ア層 1 1 1 a を、 例えばフ ッ素系ポ リ イ ミ ドある レ、はポ リ メ チノレメ タ ク リ レー ト 樹脂な ど導波すべき波長に好適な屈折率を有する樹 脂を選択 して適切な方法で均一に 8 ミ ク ロ ン塗布する。

次に、 図 8 C に示すよ う に、 コ ア層 1 1 l a 力 ら コ ア 1 1 1 を形成する。 こ の コ ア 1 1 1 の形成法は、 コ ア層 1 1 l a の感光性の有無に よ っ て例えば次の二通 り に区別 さ れる。 す なわち、 コ ア層 1 1 1 a に感光性があ る場合には、 定法のフ オ ト リ ソ法でノ、。タ ニ ン グ して コ ア 1 1 1 を形成 し、 その後材 料に応 じた硬化反応を行 う 。 一方、 コ ア層 1 1 1 a に感光性 がない場合には、 硬化 させた後に所定パ タ ン の金属マ ス ク を 形成 して R I E ドラ イ エ ッチン グに よ り コ ア 1 1 1 の ノ ター ンを形成する。

その後、 先に形成 したク ラ ッ ド層 1 1 3 a と 同 じ材料を同 様に厚 さ 2 0 〜 5 0 ミ ク ロ ン程度塗布 して ク ラ ッ ド層 1 1 b を形成 し、 ク ラ ッ ド 1 1 3 を得る。

続いて、 図 8 D に示すよ う に、 コ ア 1 1 1 と ク ラ ッ ド 1 1 3 か ら成る 光配線層の所定の位置に、 当該光配線層 を貫通す る貫通孔 4 1 を形成する。 こ の孔 4 1 は、 所定のパタ ー ンを 有するマ ス ク を介 し、 エキシマ レーザを照射する こ と で形成 でき る。

次に、 図 8 E に示すよ う に、 光配線層 1 1 をシ リ コ ン ゥェ ノヽ 4 0 カゝ ら剥離する こ と で、 貫通孔 4 1 を含むフ イ ノレ ム状の 光配線層 1 1 を形成する こ と ができ る。

上記製造方法においては、 貫通孔 4 1 をシ リ コ ン ウ エ ノヽ 4 0 上にて形成 した。 従って、 高い精度で容易 に貫通孔 4 1 を 形成する こ と ができ る。 ま た、 貫通孔 4 1 の形成後に当該シ リ コ ン ウ エ ノヽ 4 0 力 ら光配線層 1 1 を剥離 した。 従っ て、 貫 通孔 4 1 の形成において生 じる カ ス を完全に除去する こ と が 可能である。

( 2 ) 電気配線基板の製造方法

次に、 電気配線基板の製造方法について、 図 9 A〜図 9 E を参照 して説明する。

図 9 A に示すよ う に、 ガラ スエポキシ基板等適切な絶縁基 板上 1 2 に メ ツ キ法あ る レ、はス ノ、。 ッ タ ある レ、は蒸着法等に よ り 2 0 ミ ク ロ ン程度の銅薄膜を形成する。 また、 定法の フ ォ ト リ ソ法に よ り 所望の金属配線 4 3 を形成する。 導電性突起 部を形成するため、 金属薄膜 4 4 を スパッ タ にて形成する。

次に、 図 9 B に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 の上か ら レジス ト 4 5 を塗布 し現像 して開 口 部 4 6 を形成する。

次に、 図 9 C に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 を陰極 と して銅 メ ツ キを行い、 開 口部 4 6 を出来るだけ銅で埋設する _s

次に、 図 9 D に示すよ う に、 レジス ト 4 5 を剥離する。

続いて、 図 9 E に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 をエ ッ チング 除去する。 その結果、 電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 と 、 当該各電気配線上に設け られた導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 を形成する こ と ができ る （但 し、 電気配線 1 2 0 及び 1 2 2 、 導電性突起部 1 4 及び 1 6 について は図 示せず） 。

なお、 各導電性突起部を貫通 させる 貫通孔 4 1 の形状は、 円柱型、 4 角柱型等マス ク に よ り 選択可能であ る。 ま た、 そ の高 さ は、 レジス ト 4 5 の膜厚あ るいはメ ツ キにかけ る 時間 で制御する こ と ができ る。 本発明者 らの実験に よれば、 径は 概ね 5 0 〜 ： 1 0 0 ミ ク ロ ン、 高 さ は概ね 5 0 〜 ： L 0 0 ミ ク ロ ン程度が望ま しい。

( 3 ) 光 ， 電気配線基板の製造方法

次に、 導電性突起部を使用 して、 光配線層 1 1 を電気配線 基板 1 2 へ積層する方法について、 図 1 O A〜図 1 0 E を参 照 して説明する。

まず、 図 1 0 Aにおいて、 各導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 は、 光配線層 1 1 と 電気基板 1 2 と の積層における ァ ラ イ メ ン ト のガイ ドを して使用 される。 即ち、 光配線層 1 1 の貫通孔 4 1 を導電性の金属等か ら なる各導電性突起部が 貫通する よ う に積層する。 こ の際、 光配線層 1 1 の電気基板 1 2 と の接触する側に接着層 4 7 を塗布 して、 光配線層 1 1 と 電気基板 1 2 を完全に接着固定する こ と が ' ま しい。 従つ て 、 各導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 は、 上下基板 (光配線層 1 1 、 電気配線基板 1 2 ) の支持ガイ ドの機能と 電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 と 光配線層 1 1 上 に設け られる光部品等 と の電気的接続機能と を有 している。

次に、 図 1 0 B に示すよ う に、 積層 した光配線層 1 1 の表 面に金属薄膜 3 0 をスパ ッ タ にて形成する。

次に、 金属薄膜 3 0 上にフ ォ ト レジス ト 3 1 を塗布 した後 図 1 0 C に示すよ う に、 露光 · 現像処理を行い、 ミ ラ ー形成 のた めの フ ォ ト レジス ト 開 口部 3 5 を形成する。

次に、 エ ッチングに よ り 金属薄膜 3 0 に開 口部 3 6 を形成 し、 ミ ラ ー形成のためのメ タルマス ク を形成する。 さ ら に、 図 1 0 D に示すよ う に、 基板を 4 5 ° に傾斜 させ、 R I E ド ライ エ ッチングによ り ミ ラー 1 1 5 を形成する。

そ して、 図 1 0 E に示すよ う に、 メ タルマ ス ク を溶解除去 する こ と に よ り 本発明の光 ■ 電気配線基板を得る こ と ができ る。

なお、 第 2 の製造方法は、 光配線層 1 1 と 導電性突起部を 有する電気配線基板 1 2 と をそれぞれ個別に製造する の で、 例えば図 7 C に示 した形状の ミ ラ ー 1 1 5 を設け る こ と も可 能である。 すなわち、 光配線層 1 1 を独立形成する際に、 例 えば図 8 E に示 した工程の後、 所定の支持体に当該光配線層 1 1 を固定 して、 エ ッ チング又はダイ シ ン グ ソ一等に よ り 図 7 C に示 した形状の ミ ラー 1 1 5 を形成すればよい。

( 4 ) 実装基板の製造方法

なお、 上述の よ う に して得 られた光 · 電気配線基板 1 0 、 特に各導電性突起部の各端面に、 光部品 （ レーザ、 フ ォ ト ダ ィ オー ド等） 及び電気部品 （ C P U、 メ モ リ 等） を半田 を用 いて固定する こ と で、 実装基板を得る こ と ができ る。

図 7 B は、 発光用 レーザを内包する 光部品 2 2 の端子 2 2 1 を導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 に半田 2 4 に よ つ てハンダ付け した実装基板 9 を示 した図である。

図 7 B に示す実装基板 9 においては、 導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 の端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a (図 6 参照） 自 体をノ ッ ド と て利用 してレ、る。 上述 した よ う に、 導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 は、 半導体 レーザ 等の光部品 と 電気配線 1 2 0 1 2 1 1 2 2 1 2 3 と の 電気的導通を と る と と も に、 ミ ラ 一 1 1 5 と のァ ラ イ メ ン ト を確保する ために用い られる。 従って、 光部品 と 光配線層の と の光導波に関する接続の信頼性を向上させる こ と ができ る 各導電性突起部の端面をパ ッ ド と して利用する こ と に よ り 精 度の高いァ ラ イ メ ン ト を確保でき 、 ま た、 ヽ ンダ接続に よ る セルファラィ メ ン ト効果を得られるか らである。

なお、 別の望ま しい構成 と して、 更にフ ォ ト リ ソ法を用レ、 て、 導電性突起部 1 4 1 5 1 6 1 7 と 導通する よ う な 新たな金属パッ ドを光配線層 1 1 上に形成 して も よい。

と こ ろで、 光配線層 1 1 や ミ ラ 一 1 1 5 は、 現実には数 ミ ク ロ ン の幅であ る。 従って、 レーザ光が こ の範囲に確実に集 光 さ れる 必要が あ る。 こ の 目 的のために、 光部品の端子 2 2

1 と 接続される金属 ッ ド と しての端面 1 4 a 1 5 a , 1

6 a 1 7 a が、 その周囲 よ り 凹むよ う な構成 と する こ と も でき る。

さ ら に、 端面 1 4 a 1 5 a 1 6 a 1 7 a の周囲に、 光部品の端子 2 2 1 の接続位置を誘導する ガイ ドを新たに形 成する こ と も 出来る。 当該ガイ ドは、 導電性でも絶縁性で も よいが、 導電性突起部 1 4 1 5 1 6 1 7 (すなわち、 端面 1 4 a 1 5 a 1 6 a 1 7 a ) を囲むよ う に形成す る。

これ ら の レーザ光 と ミ ラ ー と のァ ラ イ メ ン ト精度を向上さ せる 工夫は、 第 2 の実施形態〜第 4 の実施形態 と して後で詳 し く 説明する。 従って、 上記述べた構成に よれば、 以下の効果を得る こ と ができ る。

第 1 に、 電気配線を有する基板の上に光配線層 を設け る の で、 高密度実装又は小型化が可能である。

第 2 に、 光配線層 1 2 の コ ア 1 1 の ノ タ ー ン、 光部品搭載 用の導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 、 ミ ラ — 1 1 5 の 間の相対的な位置関係が意図 さ れた も のに極めて高精度で一 致させる こ と ができ る。 従って、 改めてァ ラ イ メ ン トするェ 程を必要 と せずに、 光部品 の光軸 と 光配線層 1 1 の光軸 と を 容易に光学的に一致 させる こ と ができ る。 さ ら に、 光部品や 電気部品を同時に 自動的実装でき る。

第 3 に、 光部品或いは電気部品をハ ンダ付けする際、 めつ き で形成 さ れた導電性突起部に直に接続する ので、 ノ、 ンダ溶 融熱の影響を受けず、 接続の信頼性を向上 させる こ と 力 Sでき る。 同時に、 基板 1 2 上の電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 1 2 3 と 光部品或いは電気部品 と の接続の信頼性 も 向上する と レ、 う 効果がある。

第 4 に、 必要に応 じて光配線層 1 1 の上に も電気配線を設 け られる の で、 電気配線間の干渉を さ ら に抑える こ と ができ る。

第 5 に、 光配線層 1 1 と 電気基板 1 2 と が別々 に製造可能 であ る。 さ ら に、 ガイ ド と しての導電性突起部を通 して光配 線層 1 1 を電気基板 1 2 容易に精度よ く 積層する こ と 力 Sでき る。

第 6 に、 光 ■ 電気基板 1 1 の製造過程において 、 導電性突 起部を形成する ための開 口 部 4 1 にカ スが溜ま ら ないので、 光配線層 1 1 と 電気配線基板 1 2 と を電気的に確実に接続す る こ と ができ る。

すなわち、 導電性突起部を形成する ための開 口 部 4 1 を形 成する際、 例えばレーザ光照射に よ る 開 口 部 4 1 形成及びメ ツ キに よ る形成に よ る方法では、 次の問題が発生する。 第 1 に、 開 口 部 4 1 の底部の金属膜上ある いは孔の側面に電気配 線基板の支持体の樹脂成分が加熱破壊 されたカ ス が付着 し、 種々 の洗浄工程を通 して も完全には除去出来ない。 第 2 に、 こ の除去でき ないカ スのため、 開 口 部 4 1 側面を覆 う 銅薄膜 では、 導電性突起部 と 下地の金属配線と の電気的導通を と る こ と ができ ない。 第 3 に、 導電性突起部の メ ツ キ銅薄膜の下 地光配線層 フ ィ ルムへの密着性が低 く 、 光部品をハンダ付け する場合、 加熱で容易 に剥離 して しま う と い う 問題が発生す る恐れ力 Sあ る。 しカゝ しな力 S ら、 上記構成に よ - ば、 その よ う な問題は発生 しない。

以上、 光 · 電気配線基板の製造に関する 二つの方法を述べ た。 こ の二つの う ち、 レヽずれの方法に よ っ て も、 これ力ゝ ら先 に述べる 第 2 の実施形態、 第 3 の実施形態、 第 4 の実施形態 に係る光配線基板及び実装基板を製造する こ と ができ る。

なお、 説明の簡略化の観点か ら、 第 2 の実施形態、 第 3 の 実施形態、 第 4 の実施形態においては、 上記第 2 の製造方法 によ る例のみ示 してある。

(第 2 の実施形態）

次に、 第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 0 につい て説明する。

こ の第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板の重要な点は 端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a の周囲に、 光部品の端 子 2 2 1 の接続位置を誘導する ガイ ドを新たに設けた こ と で ある。 こ のガイ ドに よ って、 光部品か ら発射される 、 或いは 光学部品に入射される レーザ光は、 所望の範囲に確実に集光 される。 そ の結果、 発光 レーザー等の光軸 と 幅が数 ミ ク ロ ン の ミ ラー 1 1 5 の光軸 と を精度良 く 一致させ、 且つ強固 に固 定でき 、 必要であれば電気配線基板 1 2 上の電気配線 と 電気 的に導通する こ と が可能である。

図 1 1 は、 第 2 の実施形態に係る光 ■ 電気配線基板 6 0 を 光部品実装か ら見た上面図を示 している。

図 1 2 Aは、 図 1 1 における C 一 C方向 に沿っ た断面図で ある。

図 1 1 及び図 1 2 A に示すよ う に、 光 · 電気配線基板 6 0 は、 第 1 の実施形態で述べた光配線層 1 0 の光配線層 1 1 上 に、 新たにガイ ド部 4 8 を設けた構成 と なっ てレヽる。 こ のガ イ ド部 4 8 は、 光配線層 1 1 の光部品等を実装する面に、 凹 部 5 1 、 5 3 等を形成する こ と に よ っ て形成 されて レ、る。 な お、 当該凹部は各導電性突起部に対応 して形成さ れる。 従つ て、 図示 していないが、 光 · 電気配線基板 6 0 は、 凹部 5 1 5 3 以外の凹部を有 している。

当該凹部は、 光部品の端子が無理な く 収容でき 、 望ま し く はハ ンダ付けでき る よ う に形成 さ れる。 さ ら に、 凹部 と 光部 品の端子の形状を相似にする と 、 端子の移動でき る範囲は限 W 00/7

24 定される 力ゝ ら、 よ り 目 的を達成する こ と ができ る。 なお、 本 実施形態に係る導電性突起部も 、 フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術と メ ツ キ技術にて形成する ので、 その位置は基板 1 2 上に形成 したァ ラ イ メ ン ト マーク （図示せず） に よ っ て決める こ と が でき る。

ま た、 各凹部の側面や各凹部を囲む上部周囲には、 N i Z A u メ ツ キ等の表面処理を施 した構成であって も よい。

図 1 2 B 、 図 1 2 C は、 凹部 5 1 近傍を示 した拡大図であ る。 特に、 図 1 2 C は、 凹部 5 1 の側面や凹部 5 1 の周囲に N i / A u メ ツ キ等の表面処理を施 した例を しめ してい る。 また、 図 1 3 は、 光配線基板 6 0 に レーザ発光素子 2 2 を実 装 した例を示 している。

図 1 3 に示すよ う に、 レーザ発光素子 2 2 の端子 2 2 1 の 先端は、 各凹部に収容 されて各導電性突起部の端面 と 接触 し 半田 固定 さ れる。 従っ て、 当該基板 6 0 と 光部品等 と の間の ァ ライ メ ン ト精度を よ り 向上させる こ と ができ る。

ま た、 特に図 1 2 C に示すよ う に、 凹部の側面、 近傍等を N i / A u メ ツ キ等の表面処理する こ と で、 電気的接触を と る ための面積を よ り 広 く 確保する こ と ができ 、 装置の信頼性 を向上させる こ と ができ る。

ぐ光 · 電気配線基板の製造方法 >

次に、 第 2 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 0 の製造 方法について、 （ 1 ) 光配線層の製造方法 （ 2 ) 電気配線基 板の製造方法 （ 3 ) 光 · 電気配線基板の製造方法 （ 4 ) 実装 基板の製造方法の順に図面に従って詳 し く 説明する。 ( 1 ) 光配線層の製造方法

図 1 4 A〜図 1 4 E は、 光 · 電気配線基板 6 0 の製造方法 の各工程を示 した図であ り 、 実行順に並べられている。

図 1 4 Aに示すよ う に、 シ リ コ ン ウエノ、一 4 0 上に、 ク ラ ッ ド層 1 1 3 a (光を導波する 光配線層の支持媒体であ り 、 フ ッ素化ポ リ イ ミ ド系樹脂の前駆体であ る フ ッ素化ポ リ ア ミ ッ ク 酸ま たはフ ッ素化エポキシ系樹脂等が使用 さ れる） を厚 さ 2 0〜 1 0 0 ミ ク ロ ン程度塗布する。 ポ リ ア ミ ッ ク 酸溶液 の場合であればイ ミ ド化するた め に 3 5 0 度で 1 〜 2 時間焼 成する。 エポキシ系樹脂であれば U V硬化 も し く は 1 0 0〜 2 0 0度でポ リ マー化する。

次いで、 図 1 4 B に示すよ う に、 光導波路 と な る コ ア層 1 1 1 a を、 例えばフ ッ素系ポ リ ア ミ ッ ク 酸溶液あ る いはポ リ メ チル メ タ ク リ レー ト 樹脂溶液な ど導波すべき波長に好適な 屈折率を有する樹脂を選択 して適切な方法で均一に 8 ミ ク 口 ン塗布する。

次に、 図 1 4 C に示すよ う に、 コ ア層 1 1 1 a に感光性が あれば定法のフ ォ ト リ ソ法でパタ ニング して コ ア 1 1 1 を形 成 し、 その後材料に応 じた硬化反応を行 う 。 感光性がなけれ ば硬化 させた後に所定パ タ ン の金属マ ス ク を形成 して R I E ドラ イ エ ッ チングに よ り 導波路パタ ンを形成する。 さ ら に、 先に形成 したク ラ ッ ド層 と 同 じ材料を同様に厚さ 2 0〜 1 0 0 ミ ク ロ ン程度塗布する 。

次いで、 図 1 4 D に示すよ う に、 光配線層の所望の位置に 貫通孔 4 1 を形成する。 すなわち、 所定のパタ ー ン を有する マス ク を介 し、 エキシマ レ一ザを照射 して孔を形成する。

次に、 図 1 4 E に示すよ う に、 シ リ コ ン ウ エノ、 4 0 力 ら剥 離する と 貫通孔 4 1 を含むフ ィ ルム状の光配線層 1 1 を形成 する こ と が出来る。 こ の方法では完全な貫通孔が形成でき 力 ス は全く 残らなかった。

( 2 ) 電気配線基板の製造方法

続いて、 電気配線基板 1 2 の製造方法について、 図 1 5 A 〜図 1 5 E を参照 しなが ら述べる。

まず。 図 1 5 Aに示すよ う に、 ガラ スエポキシ基板等適切 な絶縁基板 1 2 上に メ ツ キ法あ る いはス ノ、。 ッ タ あ る いは蒸着 法等に よ り 2 0 ミ ク ロ ン程度の銅薄膜を形成する。 その後、 定法のフ ォ ト リ ソ法に よ り 所望の金属配線 4 3 (すなわち、 電気配線 1 2 0 , 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 ) を形成する。 導 電性突起部を形成する ため、 金属薄膜 4 4 を スパ ッ タ に て形 成する。

続いて、 図 1 5 B に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 上に レ ジス ト 4 5 を塗布 し、 現像 して開 口部 4 6 を形成する。

続いて、 図 1 5 C に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 を陰極 と し て銅メ ツ キ を行い開 口 部 4 6 内部を出来る だけ銅で埋設 させ る。

図 1 5 D に示すよ う に、 レジス ト 4 5 を剥離する。

続いて、 図 1 5 E に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 をエ ツ チン グ除去する と 導電性突起部 1 4 , 1 5 、 1 6 、 1 7 が金属配 線上に形成でき る （但 し、 導電性突起部 1 4 ， 1 6 について は図示せず。 ） 。 その結果、 電気配線基板 1 2 を得る こ と が でき る。

なお、 導電性突起部の形状は円柱型、 4 角柱型等光部品の 端子に見合った形状のマス ク を用いのが望ま しい。 ま た、 導 電性突起部高 さ は レジス ト の膜厚ある いはメ ツ キにかけ る時 間に よ つ て制御する こ と ができ る。 本発明者 らの実験に よれ ば、 導電性突起部の径は 5 0 〜 5 0 0 ミ ク ロ ン、 高 さ も 2 0 〜 2 0 0 ミ ク ロ ン程度が望ま しい。

( 3 ) 光 · 電気配線基板の製造方法

次に、 導電性突起部を使用 して、 光配線層 1 1 を電気配線 基板 1 2 へ積層する方法について、 図 1 6 A〜図 1 6 E を参 照 して説明する。

まず、 図 1 6 Aにおいて、 光配線層 1 1 を電気基板 1 2 に ァ ラ イ メ ン ト を と つて積層する ためのガイ ドを して、 複数の 導電性突起部を使 う 。

即ち、 光配線層 1 1 の貫通孔 4 6 を導電性の金属等か ら な る柱が フ ィ ルム の中程ま で貫通する よ う に して積層する。 光 配線層 1 1 の電気基板 と 接触する側に、 接着剤 1 4 を塗布 し て光配線層 1 1 と 電気基板 1 2 と を完全に接着固定する のが 望ま しい形態である。 こ の と き 、 図 1 6 Aに示すよ う に、 光 配線層 1 1 の フ ィ ルム厚 と 金属ガイ ドの高 さ は フ イ ノレム表面 か ら の凹みが、 光部品の端子を収容する のに必要な深さ 、 望 ま し く は 2 0 — 2 0 0 ミ ク ロ ンにな る よ う に一方 も し く は双 方を調整する。

次に、 図 1 6 B に示すよ う に、 光配線層 1 1 の表面に金属 薄膜 3 0 をス ノヽ。 ッ タ にて形成する。 次に、 図 1 6 C に示すよ う に、 フ ォ ト レ ジス ト 3 1 を塗布 する。 そ して、 露光 · 現像処理を行い、 ミ ラ ー形成のための フ ォ ト レジス ト開 口部 3 5 を形成する。

次に、 エ ッチングに よ り 金属薄膜 3 0 に開 口部 3 6 を形成 し、 ミ ラ ー形成のためのメ タノレマス ク を形成する。 さ ら に、 基板を 4 5 ° に傾斜 させ、 図 1 6 D に示すよ う に、 R I E ド ライ エ ッチングによ り ミ ラー 1 1 5 を形成する。

そ して、 メ タ ノレマ ス ク を溶解除去する こ と に よ り 、 図 1 6 E に示すよ う な光 · 電気配線基板 6 0 を得る こ と ができ る。

なお、 導電性突起部の別の製法 と して、 光 · 電気配線基板 の適切な位置に光配線層側か ら レーザ光照射や ド ラ イ エ ッチ ングを行 う 方法があ る。 基板 1 2 に敷設 さ れた電気配線がス ト ツ ノ、。一 と な り 、 こ の深さ まで開 口 部 3 6 ( ビアホール） を 形成でき る。 そ して、 引 き続き メ ツ キを行い開 口 部 3 6 を金 属で埋め る。 メ ツ キの時間を調整 して光配線層 1 1 の中程で メ ツ キを 中断すれば、 所望の深 さ の凹部 5 1 を形成でき る。 こ の方法に よれば、 凹部は電気配線層まで深 く する こ と も可 能である。

( 4 ) 実装基板の製造方法

次に、 第 2 の実施形態に係る 光 · 電気配線基板 6 0 に光部 品を実装 した実装基板の製造方法について説明する （図 1 3 参照） 。

まず、 光 ' 電気配線基板の各凹部 5 0 等に、 ハ ンダボール を装着 して光部品 （ レーザ、 フ ォ ト ダイ オー ド） の端子 2 2 1 を軽 く 差 し込む。 なお、 凹部 5 0 ， 5 1 等の形状は、 例え ば半径 8 0 ミ ク ロ ンの 円形で深さ は 5 0 ミ ク ロ ン と する。 ま た、 例えば光部品の導通用端子 2 4 の数は 4 ケ で形状は半径 7 5 ミ ク ロ ンの円形である とする。 電気部品 （ C P U 、 メ モ リ ） 用の端子は薄く ハンダ付け された金属パッ ド上に置 く 。 発明者 ら の実験に よれば、 温度 2 5 0 度の リ フ ロ ー炉に 1 0 秒静置 した後冷却する と 、 光部品の端子は凹部の形状 と溶 融ハ ンダの表面張力で決ま る平衡位置に固定 され、 レーザー の光軸は ミ ラ ーの中心位置 ± 3 ミ ク ロ ンに収ま っ ている こ と が確認 さ れた。 電気部品 と 同 じ よ う に凹部がない平坦な金属 パ ッ ド上に光部品の端子を置いた場合は、 光部品の固定位置 が安定せず ± 5 0 ミ ク ロ ン程度の誤差が生 じた。 凹部は電気 的導通 と 光配線用の ミ ラー と の精度の高いァ ラ イ メ ン ト を確 保する だけでな く 、 導電性突起部頂部が直接パ ッ ド と してハ ン ダに よ り 光部品 と 導通 している ので接続の信頼性も 向上 し た。

従って、 以上述べた構成に よれば、 次の よ う な効果を得る こ と ができ る。

第 1 に、 電気配線を有する基板 1 2 の上に光配線層 1 1 を 設けるので、 高密度実装又は小型化が可能である。

第 2 に、 光配線層 1 1 の ミ ラ 一 1 1 5 を含むコ ア 1 1 1 の パタ ーン と 光部品搭載用の各導電性突起部 と の相対的な位置 関係を、 意図 さ れた も のに極めて高精度で一致させる こ と が でき る。

第 3 に、 光部品の端子 2 2 1 が光配線層 1 1 上の各凹部に 精度良 く 収容 さ れる ので、 光部品 の光軸 と 光配線層 1 1 の光 軸 と を光学的に一致させる こ と が容易であ り 、 それゆえ光部 品 と電気部品 と を同時に 自動的実装でき る。

第 4 に、 光部品或いは電気部品 をハ ンダ付けする際、 めつ き で形成 さ れた導電性突起部に直に接続すれば、 ハ ンダ溶融 熱の影響を受けず、 接続の信頼性が向上する。 同時に、 基板 1 2 上の電気配線と 光部品或いは電気部品 と の電気的接続の 信頼性も向上する。

(第 3 の実施形態）

次に、 第 3 の実施形態に係る 光 電気配線基板 6 2 につい て説明する。

こ の第 3 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 2 の重要な 点は、 各導電性突起部の端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a を光配線層 1 1 の実装面よ り も所定の高 さ ま で突き 出す構 成 と し、 当該突出 した各導電性突起部の先端 と 光部品等の端 子 （当該端子の形状は凹状、 さ ら には端面 1 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a と 相似であ る こ と が好ま しい） と を接続させ る着想にある。

こ の よ う に光部品等 と 導電性突起部 と を接続する こ と で、 光部品か ら発射 される 、 或いは光学部品に入射さ れる レーザ 光は、 所望の範囲に確実に集光 される。 その結果、 第 2 の実 施形態 と 同様、 発光 レーザ一等の光軸 と 幅が数 ミ ク ロ ン の ミ ラ一 1 1 5 の光軸 と を精度良 く 一致させ、 且つ強固に固定で き 、 必要であれば電気配線基板 1 2 上の電気配線 と 電気的に 導通する こ と が可能である。

図 1 7 は、 第 3 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 2 の 一例を光部品実装から見た上面図を示 している。

図 1 8 は、 図 1 7 におけ る C _ C方向に沿った断面図であ る。

図 1 7 及び図 1 8 に示すよ う に、 光 · 電気配線基板 6 2 は 第 1 の実施形態で述べた光 · 電気配線基板 1 0 の構成に加え て、 各導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 を光配線層 1 1 の実装表面か ら所定の高 さ まで突出 させた構成 と なっ ている , 各導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 は銅等の金属が好 ま しい。 基板 1 2 に形成された電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 と 導通する こ と が出来る 力 ら であ る。 し力 しな が ら、 必ず し も導通 している必要はな く 、 単なる支柱でも構 わない。

図 1 8 に示すよ う に、 光配線層 1 1 か ら突き 出た各導電性 突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 は、 光部品 2 2 に設け られた 端子 2 2 3 の凹部に無理な く 収容 されて、 導電性突起部の先 端 と 光部品凹部周辺 と ハ ンダ付け さ れる。 特に、 光部品の端 子 2 2 3 の凹部の形状 と 導電性突起部の先端の形状 と を相似 に して く い込むよ う にする と 、 光部品の移動でき る範囲を よ り 限定する こ と ができ る。 従って、 発光 レーザー 2 2 の光軸 と 幅が数 ミ ク ロ ンの ミ ラー 1 1 5 の光軸 と を精度良 く 一致さ せ、 且つ強固に固定する こ と ができ る。 ま た、 必要に応 じて 光配線基板 1 1 上に新たに設け られた電気配線と 各導電性突 起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 を電気的に導通 させる こ と も可 能である。

光部品 2 2 の端子 2 2 3 の凹部は、 バ ンプ形成等定法に よ り メ ツ キにて精度良 く 形成でき る。 ま た、 各導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 の先端には、 N i Z A u メ ツ キ等の表 面処理を施すこ と で、 電気的接続の信頼性を よ り 向上させる こ と ができ る。

と こ ろで、 図 1 9 には示 していないが、 必要に応 じて I C 等の電気部品 も光部品 と 同様に光配線層 1 1 上 （或いは、 導 電性突起部上） に設け られ、 電気配線 1 2 0 、 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 と 導電性突起部を介 して電気接続 される。 導電性 突起部はフ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術と メ ツ キ技術にて形成 され る ので、 その位置は基板 1 2 上に形成 したァ ラ イ メ ン ト マー ク （図示せず） によ って決める こ と ができ る。

ぐ光 · 電気配線基板の製造方法〉

次に、 第 3 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 2 の製造 方法について、 （ 1 ) 光配線層の製造方法 （ 2 ) 電気配線基 板の製造方法 （ 3 ) 光 · 電気配線基板の製造方法、 （ 4 ) 実 装基板の製造方法の順に図面に従って詳 し く 説明する。

( 1 ) 光配線層の製造方法

図 2 O A〜図 2 0 E は、 光 · 電気配線基板 6 2 の製造方法 の各工程を示 した図であ り 、 実行順に並べ られている。

図 2 O A に示すよ う に、 シ リ コ ンウ エ ノヽ一 4 0 上に ク ラ ッ ド層 1 1 3 a (光を導波する光配線層の支持媒体であ り 、 フ ッ素化ポ リ イ ミ ド系樹脂の前駆体であ る フ ッ素化ポ リ ア ミ ッ ク 酸またはフ ッ 素化エポキシ系樹脂等が使用 される） を厚 さ 2 0 〜 1 0 0 ミ ク ロ ン程度塗布する。 使用 した素材がポ リ ア ミ ッ ク 酸溶液の場合であれば、 ィ ミ ド化する ために 3 5 0 度 で 1 〜 2 時間焼成する。 ま た、 エポキシ系樹脂であれば U V 硬化も し く は 1 0 0 〜 2 0 0度でポ リ マー化する。

次いで、 図 2 0 B に示すよ う に、 光導波路 と な る コ ア層 1 1 1 a を、 例えばフ ッ素系ポ リ ア ミ ッ ク 酸溶液あ る いはポ リ メ チルメ タ ク リ レー ト樹脂溶液な ど導波すべき波長に好適な 屈折率を有する樹脂を選択 して適切な方法で均一に 8 ミ ク 口 ン塗布する。

次に、 図 2 0 C に示すよ う に、 コ ア層 1 1 1 a に感光性が あれば、 定法の フ ォ ト リ ソ法でパタ ニ ング して光導波路 と し て の コ ア 1 1 1 を形成 し、 その後材料に応 じた硬化反応を行 う 。 一方、 コ ア層 1 1 1 a に感光性がなければ、 硬化 させた 後に所定パ タ ンの金属マス ク を形成 して R I E ドラ イ エ ッチ ングによ り 導波路パタ ンを形成する。

さ ら に、 図 2 0 D に示すよ う に、 先に形成 した ク ラ ッ ド層 1 1 3 a と 同 じ材料の ク ラ ッ ド層 1 1 3 b を、 ク ラ ッ ド層 1 1 3 a の一部及びコ ア 1 1 1 に 2 0 〜 ： L 0 0 ミ ク ロ ン程度塗 布する。 そ して、 所望の位置に貫通孔 4 1 を形成する。 当該 貫通孔 4 1 の形成は、 所定のパタ ー ンを有するマ ス ク を介 し エキシマ レーザを照射 して形成される。

次に、 図 2 0 E に示すよ う に、 シ リ コ ン ウ エノヽ 4 0 力 ら フ イ ルム状の光配線層 1 1 を剥離する こ と で、 貫通孔 4 1 を含 む光配線層 1 1 を得る こ と ができ る。

なお、 こ の方法では、 カ ス は全 く 残 さずに完全な貫通孔 4

1 を形成する こ と ができ る。 ( 2 ) 電気配線基板の製造方法

次いで、 電気配線基板 1 2 の製造方法について、 図 2 1 A 〜図 2 1 E を参照 しな力 S ら述ベる。

まず、 図 2 1 Aに示すよ う に、 ガラ スエポキシ基板等適切 な絶縁基板上 1 2 にメ ツ キ法あ る いはス ノ ッ タ あ る いは蒸着 法等に よ り 2 0 ミ ク ロ ン程度の銅薄膜を形成する。 ま た、 定 法のフ ォ ト リ ソ法に よ り 所望の金属配線 4 3 (すなわち、 電 気配線 1 2 0 ， 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 ) を形成する。 さ ら に、 複数の支柱 （導電性突起部） を形成する ため、 金属薄膜 4 4 をス ノ ッ タ にて形成する。

続いて、 図 2 1 B に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 の上力ゝ ら ド ラ イ フ イ ノレム レ ジス ト 4 5 を張 り 付け、 定法の露光現像を行 い開 口部 4 6 を形成する。

続いて、 図 2 1 C に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 を陰極 と し て銅メ ツ キを行い開 口 部 4 6 内部を出来る だ： ί 銅で埋設 させ る。

図 2 1 D に示すよ う に、 レジス ト 4 5 を剥離する。

続いて、 図 2 1 Ε に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 をエ ツチ ン グ除去する と 導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 (但 し、 導電性突起部 1 4 、 1 6 については図示せず） が金属配線 4 3 上に形成でき る。

なお、 第 2 の実施形態 と 同様に、 導電性突起部の形状は円 柱型、 4 角柱型等光部品の端子に見合った形状のマ ス ク を用 いる のが望ま しい。 ま た、 導電性突起部高 さ は レ ジス ト の膜 厚あ る いはメ ツ キにかける 時間 に よ っ て制御する こ と ができ る。 本発明者 ら の実験に よれば、 導電性突起部の径は 5 0 〜 5 0 0 ミ ク ロ ン 、 高 さ も 2 0 〜 2 0 0 ミ ク ロ ン程度が望ま し レ、。

( 3 ) 光 ， 電気配線基板の製造方法

次に、 導電性突起部を使用 して、 光配線層 1 1 を電気配線 基板 1 2 へ積層する方法について、 図 2 2 A〜図 2 2 E を参 照 して説明する。

まず、 図 2 2 Aにおいて、 光配線層 1 1 を電気配線基板 1 2 に積層する際のァ ラ イ メ ン ト に各導電性突起部を使用する（ 即ち、 光配線層 1 1 に形成 した貫通孔 4 1 を導電性の金属等 か ら な る導電性突起部が貫通 して突き 出る よ う に、 光配線層 1 1 を電気配線基板 1 2 に積層する。 こ の と き 、 接着層 4 7 を塗布 して、 光配線層 1 1 と 電気基板 1 2 と を完全に接着固 定する のが望ま しい。

次に、 図 2 2 B に示すよ う に、 積層 した光配線層 1 1 の表 面に金属薄膜 3 0 をスパッ タ にて形成する。

次に、 図 2 2 C に示すよ う に、 フ ォ ト レ ジス ト 3 1 を塗布 する。 そ して、 露光 · 現像処理を行い、 ミ ラ ー形成のための フ ォ ト レジス ト開 口部 3 5 を形成する。

次に、 図 2 2 D に示すよ う に、 エ ッ チングに よ り 金属薄膜 3 0 に開 口 部 3 6 を形成 し、 ミ ラ ー形成のための メ タノレ マ ス ク を形成する。 さ ら に、 基板を 4 5 ° に傾斜させ、 R I E ド ラ イ エ ッチングによ り ミ ラー 1 1 5 を形成する。

そ して、 図 2 2 E に示すよ う に、 メ タノレマス ク を溶解除去 する こ と に よ り 本発明の光 · 電気配線基板 6 2 を完成させる こ と ができ る。

なお、 光 ' 電気配線基板の別の製法 と して、 ビル ドア ッ プ 工法があ る （第 1 の実施形態参照） 。 こ れは、 第 3 の実施形 態で説明 した よ う に、 光配線層 1 1 と 電気配線基板 1 2 と を 別 々 に製造 してか ら積層する方法ではない。 すなわち、 電気 配線基板 1 2 上に直接に光基板素材をパタ ニング しなが ら積 層する光 · 電気配線基板の製造方法である。 既に述べた よ う に、 こ の ビル ドア ッ プ工法に よ って光 · 電気配線基板 6 2 を 製造する場合、 導電性突起部は、 光配線基板を ビル ドア ツ プ する前に電気基板に形成 して も よ い し、 光基板を積層 してか ら ビアホール形成、 メ ツ キ埋め込みを して形成 して も よい。

( 4 ) 実装基板の製造方法

次に、 光 · 電気配線基板 6 2 に光部品を実装 した実装基板 の製造方法について説明する （図 1 9 参照） 。

まず、 各端子 2 2 3 の凹部 2 4 に薄 く ノ、ンダ付けを した後 . 各導電性突起部の先端を当該端子 2 2 3 の凹部に軽 く 差 し込 む。 こ の と き 、 例えば端子 2 2 3 の凹部の形状は半径 8 0 ミ ク ロ ンの円形で深さ は 5 0 ミ ク ロ ン と する。 また、 例えば導 電性突起部の総数は 4 本で、 そ の断面形状は半径 7 5 ミ ク 口 ン の 円 形であ る と す る 。 さ ら に、 電気部品 （ C P U 、 メ モ リ ） 用の端子を設けた場合には、 電気部品は薄く ハ ンダ付け された金属パ ッ ド上に置 く 。

発明者 ら の実験に よれば、 温度 2 5 0度の リ フ ロ ー炉に 1 0 秒静置 した後冷却する と 、 光部品の端子は凹部の形状 と 溶 融ハ ンダの表面張力で決ま る 平衡位置に固定され、 レーザー の光軸は ミ ラ ーの中心位置 ± 3 ミ ク 口 ンに収ま っ てレ、る こ と が確認さ れた。 一方、 電気部品 と 同 じ よ う に凹部がない平坦 な金属端子 と 導通用支柱間でハンダを介 して接着 した場合は 光部品の固定位置が安定せず ± 5 0 ミ ク ロ ン程度の誤差が確 認された。 こ の結果よ り 、 凹部は電気的導通 と 光配線用の ミ ラー と の精度の高いァ ラ イ メ ン ト を確保する だけでな く 、 支 柱頂部が直接パ ッ ド と してハンダに よ り 光部品側の金属端子 と 導通 している と 言え る。 従っ て、 電気接続の信頼性を向上 させる こ と ができ る。

以上述べた構成に よれば、 次の よ う な効果を得る こ と がで き る。

第 1 に、 電気配線を有する電気配線基板 1 2 の上に光配線 層 1 1 を設けるので、 高密度実装又は小型化が可能である。

第 2 に、 光配線層 1 1 の ミ ラ ー 1 1 5 を含むコ ア 1 1 1 の パタ ーン と 光部品搭載用の各導電性突起部 と の相対的な位置 関係を、 意図 さ れた も のに極めて高精度で一致させる こ と が でき る。

第 3 に、 導電性突起部の先端が光部品の端子の凹部に精度 良 く 収容 さ れる ので、 光部品の光軸 と 光配線の光軸 と を光学 的に一致させる こ と が容易であ り 、 それゆえ光部品 と 電気部 品 と を同時に 自動的実装でき る。

第 4 に、 光部品、 あ るいは、 電気部品をハンダ付けする際 めっ き で形成された導電性支柱に直に接続すれば、 ハンダ溶 融熱の影響を受けず、 接続の信頼性が向上する。 同時に、 基 板上の電気配線と の接続の信頼性も向上する。 (第 4 の実施形態）

次に、 第 4 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 4 につい て説明する。 第 4 の実施形態に係る光 · 電気配線基板の重要 な点は、 端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1 7 a の周囲に、 光 部品の端子 2 2 1 の接続位置を誘導する微少な凸状のガイ ド を新たに設けたこ と である。

図 2 3 は、 第 4 の実施形態に係 る光 · 電気配線基板 6 2 を 光部品実装から 見た上面図 を示 している。 図 2 4 は、 図 2 3 におけ る C 一 C方向に沿っ た断面図である。 図 2 5 は、 レー ザ発光素子 2 2 を実装 した光 · 電気配線基板 6 2 を示 した図 である。

図 2 3 、 図 2 4 には、 各端面 1 4 a 、 1 5 a 、 1 6 a 、 1

7 a の周囲に設け られた隔壁 5 3 を凸状ガイ ド 5 3 の一例 と して示 してある。

ま た、 図 2 5 に示すよ う に、 光部品の端子 2 2 1 は、 隔壁 5 3 で仕切 られた凹部に無理な く 収容 され、 望ま し く は こ の 凹部内で導電性突起部の端面 と ハ ンダ付け さ れる。 こ の と き 隔壁 5 3 が形成する 凹部の形状を、 隔壁は光部品の端子の形 状と 相似 と すれば、 端子 2 2 1 の移動でき る範囲は限定 され る。 従っ て、 光部品の変動範囲が規制 される ので、 発光 レ一 ザ 2 2 の光軸 と 幅が数 ミ ク ロ ンの ミ ラ 一 1 1 5 の光軸 と を精 度良 く 一致させ、 且つ強固 に固定でき 、 必要であれば電気配 線と 電気的に導通する こ と が可能である。

ま た、 こ の凸状の隔壁 5 3 は、 光部品の端子 2 2 1 が き つ ち り と 収容でき る のが望ま しい形態である が、 必ず し も土手 状につなが つている必要はな く 、 切れ切れであっ て も構わな い。 また、 隔壁 5 3 は、 光部品 と 各導電性突起部 1 4 、 1 5 1 6 、 1 7 と の電気的接続性を高める ため、 導電性を有する 構成 と する。 しか し、 光部品の位置を固定する こ と のみを 目 的に隔壁 5 3 を使用する場合には、 必ず し も導電性突起部 と 導通 してい る必要はない。 また、 こ の場合には、 設置する位 置について も必ず し も各導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 と 対応させる必要はない。

さ ら に、 例えば光部品以外の電気部品 も導電性突起部を介 して基板 1 2 上の電気配線 と 電気接続さ れる。 こ の電気部品 の実装の場合は光軸の精密なァ ラ イ メ ン ト は必要がないので 凸状の隔壁 5 3 は必ず し も必要ではない。 しか し、 電気接続 の面積確保等の観点よ り 、 必要に応 じて形成 して も構わない 凸状の隔壁 5 3 及び導電性突起部は フ ォ ト リ ソ グラ フ ィ 技術 と メ ツ キ技術にて形成する ので、 その位置は基板 1 2 上に形 成 したァ ラ イ メ ン ト マーク （図示せず） に よ って必要に応 じ て決める こ と ができ る。

ぐ光 ■ 電気配線基板の製造方法〉

次に、 第 4 の実施形態に係る光 · 電気配線基板 6 4 の製造 方法について、 （ 1 ) 光配線層の製造方法 （ 2 ) 電気配線基 板の製造方法 （ 3 ) 光 ， 電気配線基板の製造方法の順に図面 に従って詳 し く 説明する。

( 1 ) 光配線層の製造方法

図 2 6 A〜図 2 6 E は、 光 · 電気配線基板 6 4 の製造方法 の各工程を示 した図であ り 、 実行順に並べ られている。 図 2 6 Aに示すよ う に、 シ リ コ ン ウ エノ、一 4 0 上に ク ラ ッ ド層 1 1 3 a (光を導波する光配線層の支持媒体であ り 、 フ ッ素化ポ リ イ ミ ド系樹脂の前駆体であ る フ ッ素化ポ リ ア ミ ッ ク 酸またはフ ッ素化エポキシ系樹脂等が使用 される） を厚 さ 2 0〜 1 0 0 ミ ク ロ ン程度塗布する。 こ の と き 、 ク ラ ッ ド層 1 1 3 a ポ リ ア ミ ッ ク 酸溶液の場合であればイ ミ ド化する た めに 3 5 0 度で 1 〜 2 時間焼成する。 一方、 エポキシ系樹脂 であれば U V硬化も し く は 1 0 0〜 2 0 0 度でポ リ マー化す る。

次に、 図 2 6 B に示すよ う に、 光導波路 と な る コ ア層 1 1 1 a を、 例えばフ ッ素系ポ リ ア ミ ッ ク 酸溶液あ る いはポ リ メ チルメ タ ク リ レー ト樹脂溶液な ど導波すべき波長に好適な屈 折率を有する樹脂を選択 して適切な方法で均一に 8 ミ ク 口 ン 塗布する。

次に、 図 2 6 C に示すよ う に、 コ ア層 1 1 a に感光性が あれば定法のフ ォ ト リ ソ法でパタ ニ ング して光導波路 （すな わち、 コ ア 1 1 1 ) を形成 し、 その後材料に応 じた硬化反応 を行 う 。 一方、 感光性がな ければ硬化 させた後に所定パ タ ン の金属マス ク を形成 して R I E ドラ イ エ ッチングに よ り 導波 路パタ ン を形成する。 さ ら に、 先に形成 した ク ラ ッ ド層 と 同 じ材料を同様に厚さ 2 0〜 1 0 0 ミ ク ロ ン程度塗布する。 次に、 図 2 6 D に示すよ う に、 所望の位置に貫通孔 4 1 を 形成する。 すなわち、 所定のパタ ー ン を有する マ ス ク を介 し エキシマ レーザを照射 して孔を形成する。

次 に、 図 2 6 E に示す よ う に、 シ リ コ ン ウ エノヽ 4 0 力 ら 剥 離する こ と で貫通孔 4 1 を含むフ ィ ルム状の光配線層 1 1 を 形成する こ と ができ る。

なお、 こ の方法では、 カ ス は全く 残 さずに完全な貫通孔 4 1 を形成する こ と ができ る。

( 2 ) 電気配線基板の製造方法

次に、 電気配線基板 1 2 の製造方法について、 図 2 7 A 〜 図 2 7 E を参照 しな力 ら述ベる。

まず、 図 2 7 Aに示すよ う に、 ガラ スエポキシ基板等適切 な絶縁基板 1 2 上に メ ツ キ法あ る いはス ノ、。 ッ タ あ る いは蒸着 法等に よ り 2 0 ミ ク ロ ン程度の銅薄膜を形成する。 ま た、 定 法のフ ォ ト リ ソ法に よ り 所望の金属配線 4 3 (すなわち、 電 気配線 1 2 0 ， 1 2 1 、 1 2 2 、 1 2 3 ) を形成する。 さ ら に、 複数の導電性突起部を形成する ため、 金属薄膜 4 4 を ス ノヽ。 ッ タ にて形成する。

続いて、 図 2 7 B に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 の上か ら レ ジス ト 4 3 を塗布 し現像 して開 口部 4 4 を形成する

次に、 金属薄膜 4 4 を陰極 と して銅メ ツ キを行い開 口 部 4 6 を出来るだけ銅で埋設させる。

図 2 7 C に示すよ う に、 レジス ト 4 5 を剥離させる。

次に、 図 2 7 E に示すよ う に、 金属薄膜 4 4 をエ ッチング 除去する と 導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 が金属配線 4 3 上に形成でき る。

なお、 既に説明 した よ う に、 導電性突起部の形状は円柱型 4 角柱型等光部品の端子に見合っ た形状のマ ス ク を用いのが 望ま しい。 ま た、 導電性突起部高 さ は レ ジス ト の膜厚あ る い はメ ツ キに力 け る時間に よ っ て制御する こ と ができ る。 本発 明者 らの実験に よれば、 導電性突起部の径は 5 0 〜 5 0 0 ミ ク ロ ン 、 高さ も 2 0 〜 2 0 0 ミ ク ロ ン程度が望ま しレヽ。

( 3 ) 光 ， 電気配線基板の製造方法

次に、 導電性突起部を使用 して、 光配線層 1 1 を電気配線 基板 1 2 へ積層する方法について、 図 2 7 F 〜図 2 7 J を参 照 して説明する。

まず、 図 2 7 F に示すよ う に、 複数の導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 を光配線層 1 1 と 電気配線基板 1 2 をァ ラ ィ メ ン ト を と つ て積層する ためのガイ ドを して使 う 。 即ち、 フ ィ ルム の各貫通孔 4 1 を複数の導電性突起部 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 が光配線層 1 1 の反対側表面まで貫通する よ う に して積層する。 こ の と き 、 光配線層 1 1 と 電気基板 1 2 と の 間に接着層 4 7 を塗布 して、 当該光配線層 1 1 と 電気基板 1 2 と を完全に接着固定する のが望ま しい。

次に、 図 2 7 G に示すよ う に、 積層 した光配線層 1 1 の表 面に金属薄膜 3 0 をスパッ タ にて形成する。

次に、 図 2 7 Hに示すよ う に、 フ ォ ト レ ジス ト 3 1 を塗布 する。 その後、 定法の露光 · 現像処理を行い、 ミ ラー形成の た めの フ ォ ト レジス ト 開 口部 3 5 を形成する。

続いて、 図 2 7 I に示すよ う に、 エ ッチングに よ り 金属薄 膜 3 0 に開 口部 3 6 を形成 し、 ミ ラー形成のためのメ タ ノレマ ス ク を形成する。 さ ら に、 基板を 4 5 ° に傾斜 さ せ、 R I E ドライ エ ッチングによ り ミ ラ一 1 1 5 を形成する。

次に、 図 2 7 J に示す凸状の隔壁 5 3 を、 次に述べる 手順 によ り 所望の位置に形成する。 先ず、 厚さ 6 0 ミ ク ロ ンの感 光性 ドラ イ フ ィ ルム を密着 した後、 定法の露光 · 現像処理を 行い、 枠形成のための フ ォ ト レ ジス ト 開 口 部を形成 した。 次 いで金属薄膜 3 0 を陰極と して銅メ ツ キ処理を行い、 レジス ト を剥離する。 枠の高 さ は ドラ イ フ ィ ルム の厚み と メ ツ キ時 間で制御でき る。 最後に薄いメ タ ルマ ス ク を溶解除去する こ と に よ り 凸状の隔壁 5 3 を有する光 · 電気配線基板を完成 さ せる こ と ができ る。

なお、 凸状の隔壁 5 3 は、 メ ツ キ法に よ る金属以外に、 グ リ ー ン シー ト を使 う 無機厚膜、 あ る いは耐熱性の フ ォ ト レジ ス ト 等 も使用可能であ る。 何れも 定法のフ ォ ト リ ソ技術で容 易に形成でき る。 枠の形は光部品の端子の形状に合わせる の が望ま しい。

ま た、 導電性突起部の別の製法 と して、 光 · 電気基板の適 切な位置に光配線層側か ら レーザ光照射や ドラ イ エ ッ チング を行 う 方法があ る。 こ の製法に よれば、 金属配線基板に敷設 された銅配線ま でがス ト ッパー と な り 、 こ の深さ ま で ビァホ —ル （開 口 部 3 6 ) が形成でき る。 こ の ビア ホールに メ ツ キ 処理を行い金属で埋め る こ と で、 導電性突起部を製造する こ と ができ る。

( 4 ) 実装基板の製造方法

次に、 光 · 電気実装基板 6 4 に発光用 レーザを内包する光 部品を実装 した実装基板の製造方法について説明する。

まず、 具体的には隔壁 5 3 に、 ハ ンダボールを装着 して光 部品 （ レーザ、 フ ォ ト ダイ オー ド） の端子 2 2 1 を軽 く 差 し 込む。 隔壁 5 3 の形状は、 例えば幅が 2 0 ミ ク ロ ンで半径 8 0 ミ ク ロ ンの円形で深さ は 5 0 ミ ク ロ ン と する。 また、 例え ば光部品の導通用端子 2 2 1 の数は 4 つであ り 、 その形状は 半径 7 5 ミ ク ロ ンの円形である と する。 なお、 必要に応 じて 設け る電気部品 （ C P U 、 メ モ リ ） 用の端子は薄 く ハ ンダ付 け された金属パッ ド上に置く もの とする。

発明者 ら の実験に よれば、 温度 2 5 0 度の リ フ ロ ー炉に 1 0 秒静置 した後冷却する と 、 光部品の端子は枠の形状 と溶融 ハ ン ダの表面張力で決ま る 平衡位置に固定 さ れ、 レーザーの 光軸は ミ ラ ーの中心位置 ± 3 ミ ク ロ ンに収ま っ ている こ と が 確認された。 一方、 電気部品 と 同 じ よ う に凹部がない平坦な 金属パ ッ ド上に光部品の端子を置いた場合は、 光部品の固定 位置が安定せず ± 5 0 ミ ク ロ ン程度の誤差が確認でき た。 従 つて、 隔壁 5 3 は電気的導通 と 光配線用の ミ ラ ー と の精度の 高いァ ラ イ メ ン ト を確保する も のであ る。 ； z.、 隔壁 5 3 は 導電性突起部 と 光部品 と の電気導通の面積を よ り 広 く する も のでる力ゝ ら 、 電気的接続の信頼性を さ ら に向上させる こ と が でき る。

以上述べた構成に よれば、 次の よ う な効果を得る こ と がで さ る。

第 1 に、 電気配線を有する電気配線基板 1 2 の上に光配線 層 1 1 を設ける ので、 高密度実装又は小型化が可能である。

第 2 に、 光配線層 1 1 の ミ ラ 一 1 1 5 を含むコ ア 1 1 1 の パタ ーン と 光部品搭載用の各導電性突起部 と の相対的な位置 関係を、 意図 さ れた も のに極めて高精度で一致さ せる こ と が でき る。

第 3 に、 光部品の端子が隔壁 5 3 が形成する 凹部に精度良 く 収容 さ れる ので、 光部品の光軸 と 光配線の光軸 と を光学的 に一致させる こ と が容易であ り 、 それゆえ光部品 と 電気部品 と を同時に 自動的実装でき る。

第 4 に、 光部品、 あ る いは、 電気部品をハンダ付けする際 めっ き で形成さ れた導電性支柱に直に接続すれば、 ハンダ溶 融熱の影響を受けず、 接続の信頼性が向上する。 同時に、 基 板上の電気配線と の接続の信頼性 も向上する。

以上、 本発明 を実施形態に基づき説明 したが、 本発明の思 想の範疇において、 当業者であれば、 各種の変更例及び修正 例に想到 し得る ものであ り 、 それ ら変形例及び修正例につい て も本発明の範囲に属する もの と 了解 される。 例えば以下に 示すよ う に、 その要旨 を変更 しない範囲で種々 変形可能であ 各実施形態中では、 光配線に形成さ れる ミ ラーは、 当該光 配線を伝播する 光の入射角 が 4 5 度をなすよ う に形成 さ れて レ、る。 これは、 説明の簡単のためであ り 、 こ の角度に限定さ れる も のではない。 従っ て、 入射角が他の角度 と なる ミ ラ ー を形成 した場合には、 当該角度に応 じた設計 （例えば、 各導 電性突起部の位置等を適切にあわせる） を行 う こ と で、 光の 伝播経路を任意に形成する こ と が可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 電気配線を有する電気配線基板と 、 当該電気配線基板に 積層 され一方の面側に光部品を実装する光配線層 と を具備す る光 · 電気配線基板であって、

前記光配線層は、

光を伝播する コ ア と 、

前記コアを挟むク ラ ッ ド と 、

前記コ ア を伝播する 光を前記光部品に向けて反射する 、 或い は前記光部品か らの光を前記コ ア 中に反射する ミ ラ ー と 、 を 有 し、

前記電気線基板は、

前記光配線層 を積層方向に貫通 しその一方の端面には前記実 装する光部品が設置 さ れる導電体の柱であっ て、 前記実装す る 光部品 と 前記電気配線と の電気的導通を と る導電性設置手 段を有する こ と 、

を特徴と する光 · 電気配線基板。

2 . 前記導電性設置手段の数は、 前記実装する光部品が有す る電気的接続のための端子の数に対応 している こ と を特徴と する請求項 1 記載の光 · 電気配線基板。

3 . 前記導電性設置手段の位置は、 前記実装する 光部品が有 する電気的接続のた めの端子の位置に対応 してい る こ と を特 徴とする請求項 2 記載の光 · 電気配線基板。

4 . 前記実装する光部品が設置 さ れる 前記各導電性設置手段 の一方の端面の周囲に設け られ、 前記端子の設置位置を限定 する こ と で当該光部品の設置位置を限定する ガイ ド手段を さ らに具備する請求項 2 記載の光 · 電気配線基板。

5 . 前記ガイ ド手段は導電体であ り 、 前記前記実装する 光部 品又は前記導電性設置手段 と 電気的に接続さ れる こ と を特徴 とする請求項 4 記載の光 · 電気配線基板。

6 . 前記光配線層には、 前記各導電性設置手段の前記一方の 端面を露出 させる孔部が形成されてお り 、

前記光部品を設置する位置は、 前記端子を前記孔部に収納 する こ と で限定さ れる こ と を特徴 とする請求項 2 記載の光 · 電気配線基板。

7 . 前記ガイ ド手段又は前記孔部の深 さ は、 2 0 乃至 2 0 0 ミ ク ロ ンであ る こ と を特徴 と する請求項 4 又は請求項 6 記載 の光 · 電気配線基板。

8 . 前記各導電性設置手段の前記端面は、 前記光配線を実装 する側の前記光配線層の面か ら所定の位置ま で突出 している こ と を特徴とする請求項 2 記載の光 · 電気配線基板。

9 . 前記導電性設置手段の前記端面の径は、 5 0 乃至 5 0 0 ミ ク ロ ンである こ と を特徴 と する請求項 1 記載の光 · 電気配 線基板。

1 0 . 前記電気線基板は、

前記光配線層を積層方向に貫通 しその一方の端面には前記実 装する電気部品が設置 される導電体の柱であ っ て、 前記実装 する電気部品 と 前記電気配線と の電気的導通を と る導電性設 置手段を さ ら に有する こ と 、

を特徴と する請求項 1 記載の光 · 電気配線基板。

1 1 . 光部品が実装 さ れる 前記一方の面上に、 光部品或いは 電気部品 と 接続される電気配線を有する こ と を特徴と する請 求項 1 0 記載の光 · 電気配線基板。

1 2 . 請求項 1 記載の前記光 · 電気配線基板 と 、

前記光 · 電気配線基板に実装された光部品 と 、

を具備する実装基板。

1 3 . 前記光部品は、 前記導電性設置手段の前記端面の形状 に対応 した形状を有 し、 当該前記導電性設置手段 と接続さ れ る端子を有する こ と を特徴 と する請求項 1 2 記載の実装基板

1 4 . 請求項 1 記載の前記光 · 電気配線基板と 、

前記光 · 電気配線基板に実装された電気部品 と 、

を具備する実装基板。

1 5 . 前記電気部品は、 前記導電性設置手段の前記端面の形 状に対応 した形状を有 し、 当該前記導電性設置手段 と 接続さ れる端子を有する こ と を特徴 と する請求項 1 4 記載の実装基 板。

1 6 . 電気配線基板の所定の電気配線上に導電性設置手段を 形成する工程と 、

前記電気配線基板上に第 1 ク ラ ッ ド層を塗布する工程と 、 前記第 1 ク ラ ッ ド層上に コ ア層を塗布する工程と 、

前記第 1 ク ラ ッ ド層の一部及び前記コ ア層 に第 2 の ク ラ ッ ド層を塗布 し、 光配線層を得る工程と 、

前記光配線層か ら前記導電性設置手段の一方の端面を露出 させる工程と 、

前記光配線層上に電気配線を形成する工程と 、

前記光配線層の所定の位置に、 穿孔に よ る ミ ラ ーを形成す る工程と 、

を具備する こ と を特徴とする光 · 電気配線基板の製造方法。

1 7 . 電気配線基板の所定の電気配線上に導電性設置手段を 形成する工程と 、

支持基板に光配線層を形成する工程と 、

前記光配線層に前記導電性設置手段を貫通 させる貫通孔を 形成する工程と 、

前記支持基板か ら前記光配線層 を剥離 し、 前記前記導電性 設置手段を前記貫通孔に貫通 させて当該光配線層 を電気配線 基板に積層する工程と 、

を具備する こ と を特徴とする 光 · 電気配線基板の製造方法 1 8 . 前記前記導電性設置手段は、 メ ツ キ法で製造さ れてい る こ と を特徴と する請求項 1 7 記載の光 · 電気配線基板の製 造方法。