JP2009175418A - 光電気混載基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、配線基板と、配線基板に設けられ、光信号の伝送を行う光導波路と、光信号を反射するミラーとを備えた光電気混載基板及びその製造方法に関し、ミラーによる光信号の伝送損失を低減することのできる光電気混載基板及びその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】配線基板１１と、配線基板１１に設けられ、光信号の伝送を行う光導波路１７と、光信号を反射させるミラー１４，１５と、を備えた光電気混載基板１０であって、ミラー１４，１５が形成される平滑な傾斜面１２Ａ，１３Ａを有したミラー支持体１２，１３を設け、配線基板１１のミラー支持体接着領域Ｂ，Ｃにミラー１４，１５が形成されたミラー支持体１２，１３を、接着剤１６により接着した。
【選択図】図９

Description

本発明は、光電気混載基板及びその製造方法に係り、特に、配線基板と、配線基板に設けられた光導波路と、光信号を反射するミラーとを備えた光電気混載基板及びその製造方法に関する。

近年、情報通信の高速化に伴い、電気信号に変えて光を情報通信の媒体として使用することが行われている。このような光通信分野においては、光信号から電気信号への変換や電気信号から光信号への変換を行う必要や、光通信において光に対して変調等の各種処理を行う必要がある。このため、上記変換処理を行う光電気混載基板の開発が進められている。

図１は、従来の光電気混載基板の断面図である。

図１を参照するに、従来の光電気混載基板２００は、配線基板２０１と、光導波路２０２と、ミラー２０３，２０４と、クラッド材２０６と、接着剤２０７と、発光素子２０８と、受光素子２０９と、アンダーフィル樹脂２１１，２１２とを有する。

配線基板２０１は、コア基板２１５と、貫通ビア２１６と、上部配線２１８と、ソルダーレジスト層２１９，２２３と、はんだ２２１と、下部配線２２２とを有する。

貫通ビア２１６は、コア基板２１５を貫通するように設けられている。上部配線２１８は、コア基板２１５の上面２１５Ａ及び貫通ビア２１６の上面に設けられている。上部配線２１８は、発光素子２０８の端子２３６が接続される接続面２１８Ａを有する。ソルダーレジスト層２１９は、上部配線２１８の一部を覆うようにコア基板２１５の上面２１５Ａに設けられている。ソルダーレジスト層２１９は、接続面２１８Ａを露出する開口部２１９Ａを有する。はんだ２２１は、開口部２１９Ａに設けられている。はんだ２２１は、発光素子２０８及び受光素子２０９の端子２３６，２３８を上部配線２１８上に固定するためのものである。

下部配線２２２は、コア基板２１５の下面２１５Ｂ及び貫通ビア２１６の下面に設けられている。下部配線２２２は、貫通ビア２１６を介して、上部配線２１８と電気的に接続されている。下部配線２２２は、外部接続端子（図示せず）が配設される接続面２２２Ａを有する。ソルダーレジスト層２２３は、下部配線２２２の一部を覆うようにコア基板２１５の下面２１５Ｂに設けられている。ソルダーレジスト層２２３は、接続面２２２Ａを露出する開口部２２３Ａを有する。

光導波路２０２は、第１クラッド層２２６と、コア部２２７と、第２クラッド層２２８とを有する。コア部２２７は、光信号の伝送を行うためのものであり、第１クラッド層２２６上に形成されている。コア部２２７は、第１クラッド層２２６及び第２クラッド層２２８よりも屈折率が大きい材料により構成されている。第２クラッド層２２８は、コア部２２７を覆うように第１クラッド層２２６上に設けられている。光導波路２０２は、コア部２２７を露出する溝部２３１，２３２を有する。溝部２３１は、Ｖ字形状とされた溝であり、ミラー２０３が形成される傾斜面２３１Ａを有する。傾斜面２３１Ａは、所定の角度（具体的には、例えば、４５度）に傾斜した面である。溝部２３２は、Ｖ字形状とされた溝であり、ミラー２０４が形成される傾斜面２３２Ａを有する。傾斜面２３２Ａは、所定の角度（具体的には、例えば、４５度）に傾斜した面である。ミラー２０３は、傾斜面２３１Ａに形成されており、ミラー２０４は、傾斜面２３２Ａに形成されている。クラッド材２０６は、ミラー２０３が形成された溝部２３１と、ミラー２０４が形成された溝部２３２とを充填するように設けられている。

ミラー２０３，２０４及びクラッド材２０６が形成された光導波路２０２は、接着剤２０７により、ソルダーレジスト層２１９の上面に接着されている。

発光素子２０８は、発光部２３５と、端子２３６とを有する。発光素子２０８は、コア部２２７に形成された部分のミラー２０３と発光部２３５とが対向するように、配線基板２０１上に配置されている。端子２３６は、上部配線２１８の接続面２１８Ａ上に配置されている。端子２３６は、はんだ２２１により上部配線２１８上に固定されている。

受光素子２０９は、受光部２３７と、端子２３８とを有する。受光素子２０９は、コア部２２７に形成された部分のミラー２０４と受光部２３７とが対向するように、配線基板２０１上に配置されている。端子２３８は、上部配線２１８の接続面２１８Ａ上に配置されている。端子２３８は、はんだ２２１により上部配線２１８上に固定されている。

アンダーフィル樹脂２１１は、配線基板２０１及び光導波路２０２と発光素子２０８との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂２１２は、配線基板２０１及び光導波路２０２と受光素子２０９との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂２１１，２１２は、光透過性を有した樹脂である。

図２〜図８は、従来の光電気混載基板の製造工程を示す図である。図２〜図８において、従来の光電気混載基板２００と同一構成部分には同一符号を付す。

図２〜図８を参照して、従来の光電気混載基板２００の製造方法について説明する。始めに、図２に示す工程では、周知の手法により、配線基板２０１を形成する。次いで、図３に示す工程では、第１クラッド層２２６上に、コア部２２７と、第２クラッド層２２８とを順次積層する。

次いで、図４に示す工程では、ダイサーにより図３に示す構造体を加工して、傾斜面２３１Ａを有した溝部２３１と、傾斜面２３２Ａを有した溝部２３２とを形成する。次いで、図５に示す工程では、傾斜面２３１Ａ，２３２Ａに金属膜を成膜して、ミラー２０３，２０４を形成する。

次いで、図６に示す工程では、クラッド材２０６により、ミラー２０３が形成された溝部２３１及びミラー２０４が形成された溝部２３２を充填する。次いで、図７に工程では、接着剤２０７を用いて、図２に示す配線基板２０１に設けられたソルダーレジスト層２１９の上面に、ミラー２０３，２０４及びクラッド材２０６が形成された光導波路２０２（図６に示す構造体）を接着する。

次いで、図８に示す工程では、はんだ２２１を溶融させ、上部配線２１８の接続面２１８Ａに発光素子２０８の端子２３６及び受光素子２０９の端子２３８を固定した後、アンダーフィル樹脂２１１，２１２を形成する。これにより、光電気混載基板２００が製造される（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３０４９５３号公報

上記説明したように、従来の光電気混載基板２００では、光導波路２０２にミラー２０３，２０４を配設するための溝部２３１，２３２を形成し、その後、溝部２３１，２３２の傾斜面２３１Ａ，２３２Ａにミラー２０３，２０４を形成していた。

しかしながら、第１クラッド層２２６上に、コア部２２７と、第２クラッド層２２８とが順次積層された光導波路２０２に、所定の角度（具体的には、例えば、４５度）に傾斜した傾斜面２３１Ａ，２３２Ａを精度良く形成することは困難であった。そのため、溝部２３１，２３２の傾斜面２３１Ａ，２３２Ａにミラー２０３，２０４を形成し、ミラー２０３，２０４を介して、光信号を伝送した場合、光信号の伝送損失が大きくなってしまうという問題があった。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、ミラーによる光信号の伝送損失を低減することのできる光電気混載基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、配線基板と、前記配線基板に設けられ、光信号の伝送を行う光導波路と、前記光信号を反射するミラーと、を備えた光電気混載基板であって、前記ミラーが形成される平滑な傾斜面を有したミラー支持体を設け、接着剤により、前記配線基板のミラー支持体接着領域に、前記ミラーが形成された前記ミラー支持体を接着することを特徴とする光電気混載基板が提供される。

本発明によれば、配線基板及び光導波路とは別体とされたミラー支持体を設けることにより、ミラーが形成される傾斜面を平滑な傾斜面にすることが可能となる。これにより、光信号を反射するミラーの面（反射面）を平滑な面にすることが可能となるため、ミラーによる光信号の伝送損失を低減することができる。

本発明の他の観点によれば、配線基板と、前記配線基板に設けられ、光信号の伝送を行う光導波路と、前記光信号を反射するミラーと、を備えた光電気混載基板の製造方法であって、前記配線基板を形成する配線基板形成工程と、前記光導波路を形成する光導波路形成工程と、前記ミラーが形成される平滑な傾斜面を有したミラー支持体を形成するミラー支持体形成工程と、前記ミラー支持体の前記傾斜面に前記ミラーを形成するミラー形成工程と、前記ミラーが形成された前記ミラー支持体を、接着剤により、前記配線基板のミラー支持体接着領域に接着するミラー支持体接着工程と、を含むことを特徴とする光電気混載基板の製造方法が提供される。

本発明によれば、配線基板形成工程及び光導波路形成工程とは別の工程において、ミラー支持体を形成することで、ミラーが形成される傾斜面を平滑な傾斜面に形成することが可能となる。また、ミラー支持体の平滑な傾斜面にミラーを形成することで、光信号を反射するミラーの面（反射面）を平滑な面にすることが可能となるため、ミラーによる光信号の伝送損失を低減することができる。

本発明によれば、ミラーによる光信号の伝送損失を低減することができる。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の断面図である。

図９を参照するに、第１の実施の形態の光電気混載基板１０は、配線基板１１と、ミラー支持体１２，１３と、ミラー１４，１５と、光導波路１７と、発光素子２１と、受光素子２２と、はんだ２４と、アンダーフィル樹脂２５，２６とを有する。

配線基板１１は、コア付きビルドアップ基板であり、コア基板３１と、貫通ビア３２，３３と、配線３５，３６，３８，３９と、絶縁層４１，４２と、ビア４４，４５，４７，４８と、配線パターン５１，５２，５４，５５と、ソルダーレジスト層５７，５８とを有する。

コア基板３１は、板状とされており、貫通孔６１，６２を有する。貫通ビア３２は、貫通孔６１に設けられている。貫通ビア３２の上端は、配線３５と接続されており、貫通ビア３２の下端は、配線３８と接続されている。貫通ビア３３は、貫通孔６２に設けられている。貫通ビア３３の上端は、配線３６と接続されており、貫通ビア３３の下端は、配線３９と接続されている。貫通ビア３２，３３の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。

配線３５は、コア基板３１の上面３１Ａ及び貫通ビア３２の上面に設けられている。配線３５は、貫通ビア３２と接続されている。配線３６は、コア基板３１の上面３１Ａ及び貫通ビア３３の上面に設けられている。配線３６は、貫通ビア３３と接続されている。

配線３８は、コア基板３１の下面３１Ｂ及び貫通ビア３２の下面に設けられている。配線３８は、貫通ビア３２と接続されると共に、貫通ビア３２を介して、配線３５と電気的に接続されている。

配線３９は、コア基板３１の下面３１Ｂ及び貫通ビア３３の下面に設けられている。配線３９は、貫通ビア３３と接続されると共に、貫通ビア３３を介して、配線３６と電気的に接続されている。上記説明した配線３５，３６，３８，３９の材料としては、例えば、Ｃｕを用いることができる。

絶縁層４１は、配線３５，３６を覆うようにコア基板３１の上面３１Ａに設けられている。絶縁層４１は、配線３５の一部を露出する開口部６４と、配線３６の一部を露出する開口部６５とを有する。絶縁層４２は、配線３８，３９を覆うようにコア基板３１の下面３１Ｂに設けられている。絶縁層４２は、配線３８の一部を露出する開口部６６と、配線３９の一部を露出する開口部６７とを有する。

ビア４４は、開口部６４に設けられている。ビア４４の下端は、配線３５と接続されており、ビア４４の上端面は、絶縁層４１の上面４１Ａと略面一とされている。ビア４５は、開口部６５に設けられている。ビア４５の下端は、配線３６と接続されており、ビア４５の上端面は、絶縁層４１の上面４１Ａと略面一とされている。

ビア４７は、開口部６６に設けられている。ビア４７の上端は、配線３８と接続されており、ビア４７の下端面は、絶縁層４２の下面４２Ａと略面一とされている。ビア４８は、開口部６７に設けられている。ビア４８の上端は、配線３９と接続されており、絶縁層４２の下面４２Ａと略面一とされている。

配線パターン５１は、絶縁層４１の上面４１Ａ及びビア４４の上面に設けられている。これにより、配線パターン５１は、ビア４４と接続されると共に、ビア４４を介して、配線３５と電気的に接続されている。配線パターン５１は、発光素子２１の端子７６が接続される接続部５１Ａを有する。

配線パターン５２は、絶縁層４１の上面４１Ａ及びビア４５の上面に設けられている。これにより、配線パターン５２は、ビア４５と接続されると共に、ビア４５を介して、配線３６と電気的に接続されている。配線パターン５１は、受光素子２２の端子７８が接続される接続部５２Ａを有する。

配線パターン５４は、絶縁層４２の下面４２Ａ及びビア４７の下面に設けられている。これにより、配線パターン５４は、ビア４７と接続されると共に、ビア４７を介して、配線３８と電気的に接続されている。配線パターン５４は、外部接続端子（図示せず）が接続される接続部５４Ａを有する。

配線パターン５５は、絶縁層４２の下面４２Ａ及びビア４８の下面に設けられている。これにより、配線パターン５５は、ビア４８と接続されると共に、ビア４８を介して、配線３９と電気的に接続されている。配線パターン５５は、外部接続端子（図示せず）が接続される接続部５５Ａを有する。

ソルダーレジスト層５７は、接続部５１Ａ，５２Ａを除いた部分の配線パターン５１，５２を覆うように絶縁層４１の上面４１Ａに設けられている。ソルダーレジスト層５７は、接続部５１Ａを露出する開口部５７Ｂと、接続部５２Ａを露出する開口部５７Ｃとを有する。ミラー支持体接着領域Ｂ，Ｃに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａは、平坦な面とされている。

ソルダーレジスト層５８は、接続部５４Ａ，５５Ａを除いた部分の配線パターン５４，５５を覆うように、絶縁層４２の下面４２Ａに設けられている。ソルダーレジスト層５８は、接続部５４Ａを露出する開口部５８Ａと、接続部５５Ａを露出する開口部５８Ｂとを有する。

ミラー支持体１２は、ミラー１４を形成するための部材であると共に、配線基板１１及び光導波路１７とは別体とされた部材である。つまり、ミラー支持体１２は、配線基板１１の製造工程及び光導波路１７の製造工程とは別の工程で形成された部材である。ミラー支持体１２は、ミラー１４が形成される傾斜面１２Ａを有する。傾斜面１２Ａは、平滑な面とされている。傾斜面１２Ａとソルダーレジスト層５７の上面５７Ａとが成す角度θ₁は、ミラー１４により発光素子２１からの光信号をコア部７２に反射可能な所定の角度となるように設定されている。角度θ₁は、例えば、４５度とすることができる。

このように、ミラー支持体１２を配線基板１１及び光導波路１７とは別体とすることにより、ミラー１４が形成されるミラー支持体１２の傾斜面１２Ａを平滑な面にすることが可能となる。これにより、光信号を反射するミラー１４の反射面１４Ａを平滑な面にすることが可能となるため、ミラー１４による光信号の伝送損失を低減することができる。また、傾斜面１２Ａとソルダーレジスト層５７の上面５７Ａとが成す角度θ₁が所定の角度（例えば、４５度）となるように、傾斜面１２Ａを精度良く形成することができる。

ミラー支持体１２の接着面１２Ｂ（接着剤１６と接触する面）は、平坦な面とされている。傾斜面１２Ａにミラー１４が形成されたミラー支持体１２は、接着剤１６により、ミラー支持体接着領域Ｂに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに接着されている。ミラー支持体接着領域Ｂに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａは、平坦な面とされている。

このように、ミラー支持体接着領域Ｂに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａを平坦な面にすると共に、ミラー支持体１２の接着面１２Ｂを平坦な面にすることにより、受光素子２１から発信された光信号を、ミラー１４により、光導波路１７のコア部７２に効率良く反射させることが可能となるため、ミラー１４と光導波路１７との間における光信号の伝送損失を低減することができる。

ミラー支持体１２の材料としては、例えば、シリコン（具体的には、例えば、シリコン基板）やガラスを用いることができる。ミラー支持体１２の材料としてシリコンを用いた場合、接着剤１６としては、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。また、ミラー支持体１２の材料としてガラスを用いた場合、接着剤１６としては、例えば、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。紫外線硬化樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いることができる。

ミラー支持体１３は、ミラー１５を形成するための部材であると共に、配線基板１１及び光導波路１７とは別体とされた部材である。つまり、ミラー支持体１３は、配線基板１１の製造工程及び光導波路１７の製造工程とは別の工程で形成された部材である。ミラー支持体１３は、ミラー１５が形成される傾斜面１３Ａを有する。傾斜面１３Ａは、平滑な面とされている。傾斜面１３Ａとソルダーレジスト層５７の上面５７Ａとが成す角度θ₂は、光導波路１７のコア部７２により伝送された光信号を、ミラー１５により受光素子２２の受光部７９に反射可能な角度となるように設定されている。角度θ₂は、例えば、４５度とすることができる。

このように、ミラー支持体１３を配線基板１１及び光導波路１７とは別体とすることにより、ミラー１５が形成されるミラー支持体１３の傾斜面１３Ａを平滑な面にすることが可能となる。これにより、光信号を反射するミラー１５の反射面１５Ａを平滑な面にすることが可能となるため、ミラー１５による光信号の伝送損失を低減することができる。また、傾斜面１３Ａとソルダーレジスト層５７の上面５７Ａとが成す角度θ₂が所定の角度（例えば、４５度）となるように、傾斜面１３Ａを精度良く形成することができる。

ミラー支持体１３の接着面１３Ｂ（接着剤１６と接触する面）は、平坦な面とされている。傾斜面１３Ａにミラー１５が形成されたミラー支持体１３は、接着剤１６により、ミラー支持体接着領域Ｃに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに接着されている。ミラー支持体接着領域Ｃに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａは、平坦な面とされている。

このように、ミラー支持体接着領域Ｃに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａを平坦な面にすると共に、ミラー支持体１３の接着面１３Ｂを平坦な面にすることで、光導波路１７のコア部７２により伝送された光信号を、ミラー１５により、受光素子２２の受光部７９に効率良く反射させることが可能となるため、ミラー１５と光導波路１７との間における光信号の伝送損失を低減することができる。

ミラー支持体１３の材料としては、例えば、シリコン（具体的には、例えば、シリコン基板）やガラスを用いることができる。ミラー支持体１３の材料としてシリコンを用いた場合、接着剤１６としては、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。また、ミラー支持体１３の材料としてガラスを用いた場合、接着剤１６としては、例えば、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。紫外線硬化樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を用いることができる。

ミラー１４は、ミラー支持体１２の平滑な傾斜面１２Ａに設けられている。ミラー１４は、発光素子２１から発信された光信号を光導波路１７のコア部７２に向けて反射するためのものである。ミラー１４としては、例えば、金属膜を用いることができる。ミラー１４となる金属膜としては、例えば、Ａｕ膜を用いることができる。ミラー１４としてＡｕ膜を用いた場合、ミラー１４の厚さは、例えば、０．２μｍ〜１．０μｍとすることができる。

ミラー１５は、ミラー支持体１３の平滑な傾斜面１３Ａに設けられている。ミラー１５は、受光素子２２の受光部７９に向かうように、光導波路１７のコア部７２により伝送された光信号を反射するためのものである。ミラー１５としては、例えば、金属膜を用いることができる。ミラー１５となる金属膜としては、例えば、Ａｕ膜を用いることができる。ミラー１５としてＡｕ膜を用いた場合、ミラー１５の厚さは、例えば、０．２μｍ〜１．０μｍとすることができる。

図１０は、図９に示す光導波路の断面図である。図１０において、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図９及び図１０を参照するに、光導波路１７は、配線基板１１及びミラー支持体１２，１３とは別体とされており、ミラー支持体接着領域Ｂとミラー支持体接着領域Ｃとの間に位置する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに接着されている。光導波路１７は、第１クラッド層７１と、コア部７２と、第２クラッド層７３とを有しており、第１クラッド層７１上に、コア部７２と、第２クラッド層７３とが順次積層された構成とされている。第１クラッド層７１は、接着剤７４により、ミラー支持体接着領域Ｂとミラー支持体接着領域Ｃとの間に位置する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに接着されている。コア部７２は、第１クラッド層７１上に設けられている。コア部７２は、光信号の伝送を行うためのものである。コア部７２は、第１クラッド層７１及び第２クラッド層７３よりも屈折率の大きい材料により構成されている。第２クラッド層７３は、コア部７２を覆うように第１クラッド層７１上に設けられている。

発光素子２１は、ミラー１４及び接続部５１Ａの上方に配置されている。発光素子２１は、端子７６と、発光部７７とを有する。端子７６の下端は、はんだ２４により、接続部５１Ａ上に固定されている。発光素子２１は、端子７６を介して、接続部５１Ａと電気的に接続されている。発光部７７は、光信号を発信するためのものである。発光部７７は、ミラー１４の反射面１４Ａに光信号を照射可能な位置に配置されている。発光素子２１としては、例えば、面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）を用いることができる。

受光素子２２は、ミラー１５及び接続部５２Ａの上方に配置されている。受光素子２２は、端子７８と、受光部７９とを有する。端子７８の下端は、はんだ２４により、接続部５２Ａ上に固定されている。受光素子２２は、端子７６を介して、接続部５１Ａと電気的に接続されている。受光部７９は、光信号を受信するためのものである。受光部７９は、ミラー１５に反射された光信号を受光可能な位置に配置されている。受光素子２２としては、例えば、フォトダイオード素子（ＰＤ）を用いることができる。

はんだ２４は、接続部５１Ａ，５２Ａ上に設けられている。はんだ２４は、接続部５１Ａに端子７６を固定すると共に、接続部５２Ａに端子７８を固定するためのものである。

アンダーフィル樹脂２５は、配線基板１１、ミラー１４、及び光導波路１７と発光素子２１との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂２５は、配線基板１１に発光素子２１をしっかりと固定するための樹脂である。アンダーフィル樹脂２５としては、例えば、光信号を透過させることのできる光透過性樹脂を用いる。

アンダーフィル樹脂２６は、配線基板１１、ミラー１５、及び光導波路１７と受光素子２２との間に設けられている。アンダーフィル樹脂２６は、配線基板１１に受光素子２２をしっかりと固定するためのものである。アンダーフィル樹脂２６としては、例えば、光信号を透過させることのできる光透過性樹脂を用いる。

本実施の形態の光電気混載基板によれば、ミラー支持体１２，１３を配線基板１１及び光導波路１７とは別体とすることにより、ミラー１４，１５が形成されるミラー支持体１２，１３の傾斜面１２Ａ，１３Ａを平滑な面にすることが可能となる。これにより、光信号を反射するミラー１４，１５の反射面１４Ａ，１５Ａを平滑な面にすることが可能となるため、ミラー１４，１５による光信号の伝送損失を低減することができる。

図１１〜図１８は、本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図である。図１１〜図１８において、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１１〜図１８を参照して、第１の実施の形態の光電気混載基板１０の製造方法について説明する。始めに、図１１に示す工程では、周知の手法により、配線基板１１を製造する（配線基板形成工程）。このとき、ミラー支持体接着領域Ｂ，Ｃに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａが平坦な面となるように、ソルダーレジスト層５７を形成する。

次いで、図１２に示す工程では、ソルダーレジスト層５７の開口部５７Ｂ，５７Ｃから露出された部分の接続部５１Ａ，５２Ａ上に、はんだ２４を形成する。次いで、図１３に示す工程では、周知の手法により、第１クラッド層７１上に、コア部７２と、第２クラッド層７３とを順次積層して、光導波路１７を形成する（光導波路形成工程）。

次いで、図１４に示す工程では、ミラー１４が形成される傾斜面１２Ａを有したミラー支持体１２と、ミラー１５が形成される傾斜面１３Ａを有したミラー支持体１３とを形成する（ミラー支持体形成工程）。このとき、ミラー支持体１２，１３の傾斜面１２Ａ，１３Ａが平滑な面となるように、ミラー支持体１２，１３を形成する。

このように、光導波路形成工程とは別の製造工程において、平滑な傾斜面１２Ａ，１３Ａを有したミラー支持体１２，１３を形成し、次いで、ミラー支持体１２，１３の平滑な傾斜面１２Ａ，１３Ａにミラー１４，１５を形成することにより、ミラー１４，１５の光信号を反射する反射面１４Ａ，１５Ａを平滑な面にすることが可能となるため、ミラー１４，１５による光信号の伝送損失を低減することができる。

ミラー支持体１２，１３の材料としては、例えば、シリコンやガラス等を用いることができる。ミラー支持体１２，１３の材料としてシリコンを用いた場合、ミラー支持体１２，１３は、例えば、シリコン基板をエッチングにより加工することで形成する。また、ミラー支持体１２，１３の材料としてガラスを用いた場合、ミラー支持体１２，１３は、例えば、ミラー支持体１２，１３の形状に対応する型に溶融したガラスを流し込み、その後、ガラスが充填された型を冷却することで形成する。また、平滑な傾斜面１２Ａ，１３Ａは、例えば、傾斜面１２Ａ，１３Ａに対応する部分のミラー支持体１２，１３を研磨することで形成する。

また、ミラー支持体形成工程では、ミラー支持体１２，１３の接着面１２Ｂ，１３Ｂが平坦な面となるように、ミラー支持体１２，１３を形成する。

このように、ミラー支持体１２の接着面１２Ｂを平坦な面にすると共に、先に説明したように、ミラー支持体接着領域Ｂに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａを平坦な面にすることで、傾斜面１２Ａに形成されるミラー１４により、受光素子２１から発信された光信号を光導波路１７のコア部７２に効率良く反射させることが可能となるため、ミラー１４と光導波路１７との間における光信号の伝送損失を低減することができる。

また、ミラー支持体１３の接着面１３Ｂを平坦な面にすると共に、ミラー支持体接着領域Ｃに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａを平坦な面にすることで、傾斜面１３Ａに形成されるミラー１５により、光導波路１７のコア部７２により伝送された光信号を受光素子２２の受光部７９に効率良く反射させることが可能となるため、ミラー１５と光導波路１７との間における光信号の伝送損失を低減することができる。

ミラー１４が形成される傾斜面１２Ａと接着面１２Ｂとの成す角度θ₁は、例えば、４５度にすることができる。また、ミラー１５が形成される傾斜面１３Ａと接着面１３Ｂとの成す角度θ₂は、例えば、４５度にすることができる。

次いで、図１５に示す工程では、ミラー支持体１２，１３の平滑とされた傾斜面１２Ａ，１３Ａに金属膜を成膜して、ミラー１４，１５を形成する（ミラー形成工程）。ミラー１４，１５となる金属膜としては、例えば、Ａｕ膜を用いることができる。金属膜としてＡｕ膜を用いた場合、金属膜は、例えば、蒸着法により形成することができる。金属膜としてＡｕ膜を用いた場合のミラー１４，１５の厚さは、例えば、０．２μｍ〜１．０μｍとすることができる。

次いで、図１６に示す工程では、ミラー１４が形成されたミラー支持体１２（図１５に示す構造体）を、接着剤１６により、ミラー支持体接着領域Ｂに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに接着すると共に、ミラー１５が形成されたミラー支持体１３（図１５に示す構造体）を、接着剤１６により、ミラー支持体接着領域Ｃに対応する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに接着する（ミラー支持体接着工程）。

ミラー支持体１２，１３の材料としてシリコンを用いた場合、接着剤１６としては、例えば、熱硬化性樹脂を用いることができる。この場合、図１６に示す構造体を加熱することで、ミラー１４，１５が形成されたミラー支持体１２，１３とソルダーレジスト層５７とを接着する。

ミラー支持体１２，１３の材料としてガラスを用いた場合、接着剤１６としては、例えば、紫外線硬化性樹脂（具体的には、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等）を用いることができる。この場合、ミラー１４，１５が形成されていない部分のミラー支持体１２，１３を介して、接着剤１６に紫外線を照射することで、ミラー１４，１５が形成されたミラー支持体１２，１３とソルダーレジスト層５７とを接着する。

次いで、図１７に示す工程では、接着剤７４により、ミラー支持体接着領域Ｂとミラー支持体接着領域Ｃとの間に位置する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに光導波路１７を接着する（光導波路接着工程）。このとき、光導波路１７のコア部７２の端面がミラー１４，１５の反射面１４Ａ，１５Ａと対向するように配線基板１１に光導波路１７を接着する。

次いで、図１８に示す工程では、はんだ２４を溶融させた後、発光素子２１の端子７６を接続部５１Ａと接触させることで、端子７６を接続部５１Ａに固定すると共に、受光素子２２の端子７８を接続部５２Ａと接触させることで、端子７８を接続部５２Ａに固定する。次いで、配線基板１１、ミラー１４、及び光導波路１７と発光素子２１との隙間を充填するようにアンダーフィル樹脂２５を形成し、その後、配線基板１１、ミラー１５、及び光導波路１７と受光素子２２との隙間を充填するようにアンダーフィル樹脂２６を形成する。アンダーフィル樹脂２５，２６としては、例えば、光透過性を有した樹脂を用いるとよい。具体的には、アンダーフィル樹脂２５，２６としては、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。

本実施の形態の光電気混載基板によれば、配線基板形成工程及び光導波路形成工程とは別の工程において、ミラー支持体１２，１３を形成することで、ミラー１４，１５が形成される傾斜面１２Ａ，１３Ａを平滑な傾斜面に形成することが可能となる。また、ミラー支持体１２，１３の平滑な傾斜面１２Ａ，１３Ａに金属膜を成膜してミラー１４，１５を形成することで、光信号を反射するミラー１４，１５の反射面１４Ａ，１５Ａを平滑な面にすることが可能となるため、ミラー１４，１５による光信号の伝送損失を低減することができる。

（第２の実施の形態）
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る光電気混載基板の断面図である。図１９において、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図１９を参照するに、第２の実施の形態の光電気混載基板１００は、ミラー支持体１２と、ミラー１４と、光導波路１７と、発光素子２１と、はんだ２４と、アンダーフィル樹脂２５と、配線基板１０１と、光ファイバ１０３とを有する。

配線基板１０１は、第１の実施の形態で説明した配線基板１１のソルダーレジスト層５７に設けられた開口部５７Ｃ、及び開口部５７Ｃに配設されたはんだ２４を構成要素から除いた以外は、配線基板１１と同様に構成される。

光ファイバ１０３は、光信号を伝送するコア部１０６と、コア部１０６の周囲を覆うクラッド層１０７とを有する。光ファイバ１０３は、接着剤１０４によりソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに固定されている。光ファイバ１０３は、コア部１０６の端面が光導波路１７のコア部７２の端面（ミラー１４と対向しない側のコア部７２の端面）と対向するように配置されている。

このような構成とされた第２の実施の形態の光電気混載基板１００は、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同様な効果を得ることができる。また、第２の実施の形態の光電気混載基板１００は、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同様な手法により製造することができ、光電気混載基板１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
図２０は、本発明の第３の実施の形態に係る光電気混載基板の断面図である。図２０において、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同一構成部分には同一符号を付す。

図２０を参照するに、第３の実施の形態の光電気混載基板１１０は、第１の実施の形態の光電気混載基板１０に設けられた光導波路１７の代わりに光導波路１１１を設けた以外は光電気混載基板１０と同様に構成される。

光導波路１１１は、第１クラッド層１１２と、第１クラッド層１１２上に設けられたコア部１１３と、コア部１１３を覆うように第１クラッド層１１２上に設けられた第２クラッド層１１４とを有する。光導波路１１１は、接着剤７４によりミラー１４，１５間に位置する部分のソルダーレジスト層５７の上面５７Ａに接着されている。

光導波路１１１は、ミラー１４，１５と対向する２つの端面を有する。光導波路１１１の２つの端面は、傾斜面とされている。光導波路１１１は、その一方の傾斜面がミラー１４と接触しており、他方の傾斜面がミラー１５と接触している。光導波路１１１の一方の傾斜面と第２クラッド層１１４の上面１１４Ａとが成す角度θ₃は、ミラー支持体１２の傾斜面１２Ａの角度θ₁と略等しい。例えば、角度θ₁が４５度の場合、角度θ₃は、４５度とすることができる。また、光導波路１１１の他方の傾斜面と第２クラッド層１１４の上面１１４Ａとが成す角度θ₄は、ミラー支持体１３の傾斜面１３Ａの角度θ₂と略等しい。例えば、角度θ₂が４５度の場合、角度θ₄は、４５度とすることができる。

このような構成とされた第３の実施の形態の光電気混載基板１１０は、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同様な効果を得ることができる。また、第３の実施の形態の光電気混載基板１１０は、第１の実施の形態の光電気混載基板１０と同様な手法により製造することができ、光電気混載基板１０の製造方法と同様な効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、配線基板１１，１０１として、コアレス基板を用いてもよい。

本発明は、配線基板と、配線基板に設けられ、光信号の伝送を行う光導波路と、光信号を反射するミラーとを備えた光電気混載基板及びその製造方法に適用可能である。

従来の光電気混載基板の断面図である。 従来の光電気混載基板の製造工程を示す図（その１）である。 従来の光電気混載基板の製造工程を示す図（その２）である。 従来の光電気混載基板の製造工程を示す図（その３）である。 従来の光電気混載基板の製造工程を示す図（その４）である。 従来の光電気混載基板の製造工程を示す図（その５）である。 従来の光電気混載基板の製造工程を示す図（その６）である。 従来の光電気混載基板の製造工程を示す図（その７）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の断面図である。 図９に示す光導波路の断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その１）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その２）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その３）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その４）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その５）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その６）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その７）である。 本発明の第１の実施の形態に係る光電気混載基板の製造工程を示す図（その８）である。 本発明の第２の実施の形態に係る光電気混載基板の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る光電気混載基板の断面図である。

符号の説明

１０，１００，１１０ 光電気混載基板
１１，１０１ 配線基板
１２，１３ ミラー支持体
１２Ａ，１３Ａ 傾斜面
１２Ｂ，１３Ｂ 接着面
１４，１５ ミラー
１４Ａ，１５Ａ 反射面
１６，７４，１０４ 接着剤
１７，１１１ 光導波路
２１ 発光素子
２２ 受光素子
２４ はんだ
２５，２６ アンダーフィル樹脂
３１ コア基板
３１Ａ，４１Ａ，５７Ａ，１１４Ａ 上面
３１Ｂ，４２Ａ 下面
３２，３３ 貫通ビア
３５，３６，３８，３９ 配線
４１，４２ 絶縁層
４４，４５，４７，４８ ビア
５１，５２，５４，５５ 配線パターン
５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５４Ａ 接続部
５７，５８ ソルダーレジスト層
６１，６２ 貫通孔
５７Ｂ，５７Ｃ，５８Ａ，５８Ｂ，６４〜６７ 開口部
７１，１１２ 第１クラッド層
７２，１０６，１１３ コア部
７２Ａ 端面
７３，１１４ 第２クラッド層
７６，７８ 端子
７７ 発光部
７９ 受光部
１０３ 光ファイバ
１０７ クラッド層
Ｂ，Ｃ ミラー支持体接着領域
θ₁，θ₂，θ₃，θ₄ 角度

Claims (8)

1. 配線基板と、前記配線基板に設けられ、光信号の伝送を行う光導波路と、前記光信号を反射するミラーと、を備えた光電気混載基板であって、
   前記ミラーが形成される平滑な傾斜面を有したミラー支持体を設け、接着剤により、前記配線基板のミラー支持体接着領域に、前記ミラーが形成された前記ミラー支持体を接着することを特徴とする光電気混載基板。
2. 前記配線基板の前記ミラー支持体接着領域を平坦な面にすると共に、前記接着剤と接触する前記ミラー支持体の接着面を平坦な面にしたことを特徴とする請求項１記載の光電気混載基板。
3. 前記ミラー支持体の材料は、ガラス又はシリコンであることを特徴とする請求項１又は２記載の光電気混載基板。
4. 前記接着剤は、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の光電気混載基板。
5. 配線基板と、前記配線基板に設けられ、光信号の伝送を行う光導波路と、前記光信号を反射するミラーと、を備えた光電気混載基板の製造方法であって、
   前記配線基板を形成する配線基板形成工程と、
   前記光導波路を形成する光導波路形成工程と、
   前記ミラーが形成される平滑な傾斜面を有したミラー支持体を形成するミラー支持体形成工程と、
   前記ミラー支持体の前記傾斜面に前記ミラーを形成するミラー形成工程と、
   前記ミラーが形成された前記ミラー支持体を、接着剤により、前記配線基板のミラー支持体接着領域に接着するミラー支持体接着工程と、を含むことを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
6. 前記ミラー支持体形成工程では、前記接着剤と接触する前記ミラー支持体の接着面を平坦な面に形成し、前記配線基板形成工程では、前記配線基板の前記ミラー支持体接着領域を平坦な面に形成することを特徴とする請求項５記載の光電気混載基板の製造方法。
7. 前記ミラーは、前記光信号を反射する反射面を有し、
   前記ミラー支持体接着工程の後に、前記光導波路が前記ミラーの反射面と対向するように、前記配線基板に前記光導波路を接着する光導波路接着工程を設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の光電気混載基板の製造方法。
8. 前記ミラー支持体接着工程では、前記ミラー支持体の材料としてガラスを用いる場合、前記接着剤として紫外線硬化性樹脂を用いると共に、前記ミラー支持体を介して、紫外線を前記接着剤に照射することで、前記ミラー支持体を前記配線基板に接着することを特徴とする請求項５ないし７のうち、いずれか１項記載の光電気混載基板の製造方法。

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