JP2000340905A - 光・電気配線基板及び製造方法並びに実装基板 - Google Patents
光・電気配線基板及び製造方法並びに実装基板Info
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Abstract
の実装が電気部品の実装とが同じ方法で行える光・電気
配線基板を提供する。 【解決手段】電気配線を有する基板3の電気配線(11
及び13)の上に、光信号を伝搬させる光配線2を有す
る光配線層9を備える光・電気配線基板であって、光配
線2の一部に設けたミラー3と、光配線層9を貫通し、
一方の端面が該電気配線(11及び13)と接続し、他
方の端面が光部品と電気接続を取るための導電性突起部
と(5及び7)を具備する。
Description
とが混在する光・電気配線基板及びその製造方法並びに
その基板に光部品と電気部品とを実装した実装基板に関
する。
を作るために、CPUのクロック周波数は益々増大する
傾向にあり、現在では1GHz程度のものが出現するに
至っている。この結果、コンピュータの中のプリント基
板上の銅による電気配線には高周波信号が流れる部分が
存在することになるので、ノイズの発生により誤動作が
生じたり、また、電磁波が発生して周囲に影響を与える
ことにもなる。
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。
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、レーザ発光素子や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
なものになるという欠点があった。
の欠点に鑑みてなされたもので、高密度実装又は小型化
が可能で、しかも光部品の実装が電気部品の実装とが同
じ方法で行える光・電気配線基板を提供することを課題
とする。
題を達成するために、まず請求項1の発明では、電気配
線を有する基板の上に、光信号を伝搬させる光配線を有
する光配線層を備えた光・電気配線基板であって、光配
線の一部に設けられたミラーと、光配線層を貫通し、一
方の端面が該電気配線と接続し、他方の端面が光部品と
電気接続を取るための導電性突起部と、を具備すること
を特徴とする光・電気配線基板としたものである。
る基板の上に、光信号を伝搬させる光配線を有する光配
線層を備えた光・電気配線基板であって、光配線の一部
に設けられたミラーと、光配線層を貫通し、一方の端面
が該電気配線と接続し、他方の端面が光部品と電気接続
を取るための導電性突起部と、光配線層を貫通し、一方
の端面が該電気配線と接続し、他方の端面が電気部品と
電気接続を取るための導電性突起部と、を具備すること
を特徴とする光・電気配線基板としたものである。
る基板の上に、光信号を伝搬させる光配線を有する光配
線層を備えた光・電気配線基板であって、光配線の一部
に設けられたミラーと、光配線層を貫通し、一方の端面
が該電気配線と接続し、他方の端面が光部品と電気接続
を取るための導電性突起部と、光配線層を貫通し、一方
の端面が該電気配線と接続し、他方の端面が電気部品と
電気接続を取るための導電性突起部と、光配線層上に設
けられた電気配線と、を具備することを特徴とする光・
電気配線基板としたものである。
る基板の所定の電気配線上に導電性突起部を形成する工
程と、該基板上にクラッド層を塗布し、さらに、コア層
を塗布し、所定の光配線を形成し、さらにクラッド層を
塗布して光配線層を形成する工程と、該導電性突起部の
上面を露出させる工程と、該光配線層上に電気配線を形
成する工程と、該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、を具備する光・電気配線基板
の製造方法としたものである。
何れか1項記載の光・電気配線基板に光部品又は/及び
電気部品を実装したことを特徴とする実装基板としたも
のである。
部分の平面図を図1に、光配線であるコアパターン2に
沿って切断する断面図を図2に示す。
11、12、13を備えた基板8上に、光配線層9が積
層されている構造をとる。この基板8は単層の絶縁基板
でも、電気配線と絶縁層が交互に積層された多層配線基
板でも良い。また、構成材料として、ガラス布に樹脂を
含浸させた絶縁基板でも、ポリイミドフィルムでも、セ
ラミック基板でも良い。
線としてコアパターン2が、コア材料より低い屈折率を
有するクラッド層1に埋設されている。このコアパター
ンはフォトリソグラフィ技術で形成されるため、その位
置は基板8上に形成したアライメントマーク(図示せ
ず)によって決めることができる。
射させ90°に伝搬方向を変えるミラー3が形成され
る。このミラーは、本発明の光・電気配線板上に搭載し
たレーザ発光素子から基板に向かって垂直方向に発した
光信号を、基板面と並行に配置した光配線へ挿入した
り、逆に、光配線を伝搬してきた光信号を、本発明の光
・電気配線基板上に設置した受光素子へ向かって、垂直
に光信号の伝搬方向を変える役割を果たし、光配線の一
部に、基板に対し45°をなす面を形成する。このミラ
ーは光配線層上にフォトリソグラフィ技術により形成し
たメタル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
できるので、その位置は基板8上に形成したアライメン
トマーク(図示せず)によって決めることができる。
受光素子などの光部品と電気接続を取るための導電性突
起部4、5、6、7が光配線層に埋設されており、基板
9に形成された電気配線10、11、12、13と接続
している。また、その上面部4a、5a、6a、7aに
直に光部品がハンダ付けされる。必要に応じて上面部4
a、5a、6a、7a表面にNi/Auめっき等の表面
処理を施しても良い。一方、IC等の電気部品も同様に
基板8上の電気配線と導電性突起部と介して電気接続さ
れる。本導電性突起部もフォトリソグラフィ技術とめっ
き技術にて形成されるため、その位置は基板8上に形成
したアライメントマーク(図示せず)によって決めるこ
とができる。
6a、7aの上に、半導体レーザなどのレーザ発光素子
22のリード24をハンダ付けしたときの断面図であ
る。レーザ発光素子22のレーザ発光面23から放出さ
れたレーザ光21は、ミラー3で反射され、光配線2を
伝搬する。
6a、7a上に、フォトダイオードなどの受光素子32
のリード34を、ハンダ付けしたときの断面図である。
光配線2を伝搬するレーザ光31は、ミラー3で反射さ
れ、受光素子32の受光面33に入射する。
光配線2と、光部品を搭載するための導電性突起部上面
部4a、5a、6a、7aと、さらにミラー3との間の
相互の位置関係は、意図されたものに極めて高精度で一
致するので、光部品のリードを導電性突起部上面部4
a、5a、6a、7aに置くと、光配線層9における光
配線2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にハンダ付けする
ことができる。
部品をハンダ付けするための導電性突起部を設けても良
いし、また、電気配線を設けても良い。電気部品用の導
電性突起部は、光部品用の導電性突起部と同様に、基板
上の配線と電気接続される。
起部上面部間に電気配線を形成して電気接続を取ること
もできる。
の通りである。まず、電気配線を有する基板上にフォト
リソグラフィ技術とめっき技術にて導電性突起部を形成
する。その上から、クラッド層を塗布し、さらに、コア
層を塗布する。次に、コア層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を形成し、さ
らにその上にクラッド層を塗布し、光配線層を形成す
る。その後、導電性突起部上面部上にあるクラッド材料
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
配線とミラー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ーを形成する。
配線と電気接続する光部品搭載用の導電性突起部に焦点
を当てて、図5の(a)〜(o)の流れに従って説明す
る。
する銅ポリイミド多層基板41上にスパッタによりCr
および銅からなる金属薄膜43を形成する。
4としてPMER(東京応化(株)製)をロールコート
により40μm形成する。露光、現像処理を行い、10
0μm径の開口部45を形成する。
中、常温にてフォトレジストの膜厚程度まで銅めっきを
行い、さらに、無電解めっきにてNi2μm、Au0.
05μm形成し、図5の(c)のように、導電性突起部
46を作製する。
4を専用の剥離液にて除去する。
ッチング液にて除去する。
して、ポリイミドOPI−N1005(日立化成工業
(株)製)をスピンコートし、350℃にてイミド化さ
せた。このときの膜厚は15μmである。
て、ポリイミドOPI−N1305(日立化成工業
(株)製)を同様にスピンコートし、350℃にてイミ
ド化させた。このときの膜厚は8μmである。
トの所定のパターンを形成し、エッチング液にてAlの
メタルマスクを形成する。さらに、酸素ガスを用い、反
応性イオンエッチングにてコア層をエッチングし、Al
膜をエッチング除去して、図5の(h)のように、光配
線を形成する。
ド層としてOPI−N1005を同様にコーティング、
イミド化させる。このときのクラッド層の膜厚は、コア
層光配線上で15μmである。
様にドライエッチングし、導電性突起部上面部46aを
露出させる。
した最表面にスパッタにてCrおよび、銅の金属薄膜4
9を形成する。
0として、PMERを用い、電気配線51にあたる開口
部を形成し、電気銅めっきにて電気配線51を形成す
る。
去した後、図5の(m)のように、再度、フォトレジス
ト52をスピンコートにて2μm塗布し、下地の金属薄
膜49にエッチング加工を施すための開口部53を形成
する。
金属薄膜のミラー形成のためのパターンを形成し、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
を45°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、ミラー55を形成する。
ッチング除去して、本発明の光・電気配線基板が得られ
る。
ド)及び電気部品(CPU、メモリ)をハンダを用い、
実装を行った。
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という効果があ
る。
搭載用の導電性突起部上面部とミラーの間の相互の位置
関係が意図されたものに極めて高精度で一致するので、
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
自動的実装できるという効果がある。
ンダ付けする際、めっきで形成された導電性突起部に直
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という効果がある。
られるので、電気配線間の干渉が抑えられるという効果
がある。
装する部分の平面図。
装する部分において、光配線であるコアパターンに沿っ
て切断する断面図。
実装した場合のレーザ光の伝搬の説明図。
た場合のレーザ光の伝搬を説明図。
図。
Claims (5)
- 【請求項1】電気配線を有する基板の上に、光信号を伝
搬させる光配線を有する光配線層を備えた光・電気配線
基板であって、 光配線の一部に設けられたミラーと、 光配線層を貫通し、一方の端面が該電気配線と接続し、
他方の端面が光部品と電気接続を取るための導電性突起
部と、 を具備することを特徴とする光・電気配線基板。 - 【請求項2】電気配線を有する基板の上に、光信号を伝
搬させる光配線を有する光配線層を備えた光・電気配線
基板であって、 光配線の一部に設けられたミラーと、 光配線層を貫通し、一方の端面が該電気配線と接続し、
他方の端面が光部品と電気接続を取るための導電性突起
部と、 光配線層を貫通し、一方の端面が該電気配線と接続し、
他方の端面が電気部品と電気接続を取るための導電性突
起部と、を具備することを特徴とする光・電気配線基
板。 - 【請求項3】電気配線を有する基板の上に、光信号を伝
搬させる光配線を有する光配線層を備えた光・電気配線
基板であって、 光配線の一部に設けられたミラーと、 光配線層を貫通し、一方の端面が該電気配線と接続し、
他方の端面が光部品と電気接続を取るための導電性突起
部と、 光配線層を貫通し、一方の端面が該電気配線と接続し、
他方の端面が電気部品と電気接続を取るための導電性突
起部と、 光配線層上に設けられた電気配線と、を具備することを
特徴とする光・電気配線基板。 - 【請求項4】電気配線を有する基板の所定の電気配線上
に導電性突起部を形成する工程と、 該基板上にクラッド層を塗布し、さらに、コア層を塗布
し、所定の光配線を形成し、さらにクラッド層を塗布し
て光配線層を形成する工程と、 該導電性突起部の上面を露出させる工程と、 該光配線層上に電気配線を形成する工程と、 該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。 - 【請求項5】請求項1〜3の何れか1項記載の光・電気
配線基板に光部品又は/及び電気部品を実装したことを
特徴とする実装基板。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150460A JP2000340905A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光・電気配線基板及び製造方法並びに実装基板 |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| JP2000340905A true JP2000340905A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15497421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150460A Pending JP2000340905A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光・電気配線基板及び製造方法並びに実装基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000340905A (ja) |
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