專利名稱：光電混載基板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有光波導路單元和安裝有光學元件的電路單元的光電混載基板及其制造方法。
背景技術：
在最近的電子設備等中，隨著傳輸信息量的增加，除了電布線以外，還采用光布線。即，在上述電子設備等中組裝有具有電路單元與光波導路單元的光電混載基板，該電路單元在形成有電布線的電路基板上安裝有用于將電信號轉換為光信號的發(fā)光元件和用于將光信號轉換為電信號的受光元件等光學元件；該光波導路單元作為用于傳輸上述光信號的光布線形成有光波導路。作為上述光電混載基板，例如如圖15所示，提出了一種在電路單元Eo的光學元件安裝面的背面?zhèn)扰c該電路單元Eo呈并列狀地設置了光波導路單元Wo的光電混載基板(例 如參照專利文獻I)。這種類型的光電混載基板將光波導路單元Wo的芯52 (光布線)的一端面52a形成為45°的傾斜面，將該芯52的傾斜面形成為光反射面。S卩，在芯52的一端面(傾斜面)52a處反射光而將光路改變90°，成為能夠在芯52與光學元件10之間傳遞光的狀態(tài)(參照圖示的點劃線L)。另外，在圖15中，附圖標記51是下包層，附圖標記53是上包層，附圖標記61是光路用的貫通孔。在上述光電混載基板中，需要在上述光波導路單元Wo的芯52的一端面(傾斜面)52a處反射從發(fā)光元件發(fā)射的光、并且在受光元件接收從上述芯52的另一端面(光出口 )出射的光。為此，需要對上述光學元件(發(fā)光元件、受光元件)10與芯52進行調(diào)心。因此，一直以來提出有上述光學元件與芯的調(diào)心方法。作為其一個例子，有如下方法，即，固定光波導路單元，在從發(fā)光元件向該光波導路單元的芯的一端面(光入口)發(fā)出光的狀態(tài)下，改變該發(fā)光元件的位置，同時監(jiān)視從上述芯的另一端面(光出口)出射的光的強度，將該強度最大的位置確定為調(diào)心位置(參照專利文獻2)。另外，作為另一個例子，有如下方法，即，將形成有定位用的孔部的連接器安裝于光波導路單元，將嵌合于上述孔部的定位用的銷安裝于電路單元，使上述孔部與銷相嵌合，由此自動地對光學元件與光波導路單元的芯進行調(diào)心(參照專利文獻3)。專利文獻I :日本特開2010-192883號公報專利文獻2 :日本特開平5-196831號公報專利文獻3 日本特開2009-223063號公報但是，在上述專利文獻2的調(diào)心方法中，雖然能夠進行高精度的調(diào)心，但是費時費力，量產(chǎn)性欠缺。另外，在上述專利文獻3的調(diào)心方法中，雖然能夠利用孔部與銷的嵌合這樣的簡單方法來進行對位，但是不僅在分別制作連接器及銷時產(chǎn)生尺寸誤差，還產(chǎn)生連接器相對于光波導路單元的安裝位置的位置偏移、定位用的銷相對于電路單元的安裝位置的位置偏移等，因此這些尺寸誤差及位置偏移累積，從而調(diào)心精度變差。因此，當欲提高調(diào)心精度時，需要進行尺寸精度的管理使得不產(chǎn)生上述尺寸誤差、位置偏移，因此成本提高，并且量產(chǎn)性欠缺。而且，如上所述，像上述專利文獻I那樣，在電路單元的光學元件安裝面的背面?zhèn)扰c該電路單元呈并列狀地設置有光波導路單元的光電混載基板中，為了能夠在芯與光學元件之間傳遞光，需要高精度地將芯的一端面形成為45°的傾斜面(光反射面)，并將光路改變90°。但是,在此，由于需要形成上述傾斜面,量產(chǎn)性欠缺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種不需要進行光波導路單元的芯與電路單元的光學元件的調(diào)心作業(yè)而且量產(chǎn)性優(yōu)異、并且即使與電路單元呈并列狀地設置光波導路單元、也無需將芯的端面形成為光反射用的傾斜面的光電混載基板及其制造方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的第I技術方案是一種光電混載基板，其是光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元呈并列狀地相結合而成的，其中，上述光波導路單元具 有下包層；光路用的芯，其形成于該下包層的表面；上包層，其用于覆蓋該芯；以及電路單元定位用的突起部，其延伸設置于上述下包層及上述上包層的至少一個包層的局部；上述電路單元具有電路基板；光學元件，其安裝于該電路基板；彎折部，其是彎折上述電路基板的光學元件安裝部分而成的；以及嵌合孔，其形成于該彎折部并供上述突起部嵌合；上述光波導路單元的上述突起部相對于上述芯的光透過面定位形成在規(guī)定位置，上述電路單元的上述光學元件定位安裝在上述彎折部的規(guī)定位置，形成于該彎折部的上述嵌合孔相對于上述光學元件定位形成在規(guī)定位置，上述光波導路單元與上述電路單元的結合是以將上述光波導路單元的上述突起部嵌合于上述電路單元的上述嵌合孔的狀態(tài)完成的。另外，本發(fā)明的第2技術方案是上述光電混載基板的制造方法，其是使光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元呈并列狀地相結合的上述光電混載基板的制造方法，其中，上述光波導路單元的制作包括形成下包層的工序、在該下包層的表面形成光路用的芯的工序和以覆蓋上述芯的方式形成上包層的工序，在形成上述下包層的工序及形成上述上包層的工序中的至少一個工序中，在相對于上述芯的光透過面進行了定位的規(guī)定位置，延伸設置電路單元定位用的突起部，上述電路單元的制作包括形成電路基板的工序和在該電路基板上的規(guī)定部分安裝光學元件的工序，在形成上述電路基板的工序中，在相對于上述光學元件的預定安裝位置進行了定位的規(guī)定位置，形成供上述突起部嵌合的嵌合孔，在安裝上述光學元件之后，彎折形成相對于該光學元件進行了定位的、包括上述光學元件及上述嵌合孔的規(guī)定部分，使上述光波導路單元與上述電路單元相結合而形成光電混載基板是通過將上述光波導路單元的上述突起部嵌合于上述電路單元的上述嵌合孔而完成的。本發(fā)明的光電混載基板是光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元呈并列狀地相結合而成的。而且，在上述光波導路單元中，芯的光透過面與電路單元定位用的突起部成為相互進行了定位的位置關系。另外，在上述電路單元中，形成有彎折部，在該彎折部的規(guī)定位置定位安裝有光學元件，并且相對于該光學元件在規(guī)定位置形成有供上述突起部嵌合的嵌合孔。因此，在上述光波導路單元的突起部嵌合于上述電路單元的嵌合孔的狀態(tài)、即、光波導路單元與電路單元相結合的狀態(tài)下，光波導路單元的芯與電路單元的光學元件成為自動進行了調(diào)心的狀態(tài)。而且，上述嵌合是以光學元件安裝部分被彎折的狀態(tài)(上述彎折部)完成而成為光學元件與芯的光透過面相面對的狀態(tài)。因此，即使是像本發(fā)明這樣的、與電路單元呈并列狀地設置光波導路單元的光電混載基板，也無需將芯的端面形成為光反射用的傾斜面(無需形成為將光路改變90°的構造)。而且，上述光波導路單元的突起部是延伸設置構成該光波導路單元的下包層及上包層中的至少一個包層的規(guī)定部分而成的，上述電路單元的嵌合孔形成于該電路單元，因此上述突起部與上述嵌合孔的嵌合不需要連接器等其他部件。因此，在光波導路單元與電路單元的結合中，不存在上述連接器等其他部件所造成的尺寸誤差、位置偏移的累積，從而光波導路單元的芯與電路單元的光學元件的調(diào)心為高精度。而且，本發(fā)明的光電混載基板如上所述，是利用使上述電路單元的光學元件安裝部分彎折，并使上述光波導路單元的突起部嵌合于該彎折部的嵌合孔這樣的簡單作業(yè)來自動地、高精度地進行芯與光學元件調(diào)心的構造，因此不需要進行費時費力的調(diào)心作業(yè)，因此量產(chǎn)性優(yōu)異。另外，上述突起部與上述嵌合孔的嵌合不需要連接器等其他部件，因此也不需要管理該連接器等的尺寸精度，因此根據(jù)這一點，量產(chǎn)性也優(yōu)異。特別是，當上述光波導路單元隔著底座構件固定于上述電路單元的表面時，利用該底座構件能夠將光波導路單元設定在適當?shù)母叨任恢?。另外，利用上述底座構件能夠提聞光電混載基板的強度。
本發(fā)明的光電混載基板的制造方法是通過使光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元呈并列狀地相結合來進行的。而且，在制作上述光波導路單元的工序中，在相對于芯的光透過面進行了定位的規(guī)定位置，延伸設置電路單元定位用的突起部。另外，在制作上述電路單元的工序中，在相對于光學元件進行了定位的規(guī)定位置，形成彎折部，該彎折部包括供上述光波導路單元的突起部嵌合的嵌合孔和上述光學元件。因此，當使上述光波導路單元的上述突起部嵌合于上述電路單元的上述嵌合孔、使上述光波導路單元與上述電路單元相結合時，能夠自動地對光波導路單元的芯與電路單元的光學元件進行調(diào)心，能夠容易地進行調(diào)心。而且，上述嵌合是以光學元件安裝部分被彎折(形成上述彎折部)而使光學元件與芯的光透過面相面對的狀態(tài)進行的。因此，即使是像本發(fā)明這樣的、與電路單元呈并列狀地設置光波導路單元的光電混載基板的制造方法，也無須將芯的端面形成為光反射用的傾斜面(無須形成為將光路改變90°的構造)。而且，上述光波導路單元的突起部是延伸設置構成該光波導路單元的下包層及上包層中的至少一個包層的規(guī)定部分而形成的，上述電路單元的嵌合孔形成于構成該電路單元的電路基板的局部，因此上述突起部與上述嵌合孔的嵌合不需要連接器等其他部件。因而，采用本發(fā)明的光電混載基板的制造方法，在光波導路單元與電路單元的結合中不會產(chǎn)生由上述連接器等其他部件所造成的尺寸誤差、位置偏移的累積，從而光波導路單元的芯與電路單元的光學元件的調(diào)心為高精度。另外，如上所述，自動地對芯與光學元件進行調(diào)心，而且進行調(diào)心時不需要連接器等其他部件，因此量產(chǎn)性優(yōu)異。特別是，當將上述光波導路單元隔著底座構件固定于上述電路單元的表面時，利用該底座構件能夠將光波導路單元設定在適當?shù)母叨任恢谩Ａ硗?，利用上述底座構件能夠提聞光電混載基板的強度。


圖I是示意性表示本發(fā)明的光電混載基板的第I實施方式的立體圖。
圖2的(a)是示意性表示用于構成上述光電混載基板的光波導路單元的立體圖，圖2的(b)是放大了圖2的(a)的A-A剖面的主要部分的剖視圖。圖3是示意性表示用于構成上述光電混載基板的電路單元的立體圖。圖4的(a) 圖4的(d)是示意性表示上述光電混載基板的制造方法中的光波導路單元的制作工序的說明圖。圖5的(a) 圖5的(C)是示意性表示上述光電混載基板的制造方法中的電路單元的制作工序的說明圖。圖6的(a) 圖6的(C)是接著圖5示意性表示上述電路單元的制作工序的說明圖。、
圖7是示意性表示上述光電混載基板的制作工序的說明圖。圖8是示意性表示本發(fā)明的光電混載基板的第2實施方式的立體圖。圖9的(a)、圖9的(b)是示意性表示形成于上述光波導路單元的、電路單元定位用的突起部的變形例的主視圖。圖10的(a) 圖10的(d)是示意性表示上述光波導路單元的其他制作工序的說明圖。圖11的(a) 圖11的(d)是示意性表示上述光波導路單元的其他方式的制作工序的說明圖。圖12是示意性表示上述光波導路單元的其他方式的立體圖。圖13示意性表示上述光波導路單元的另一其他方式，圖13的(a)是其主視圖，圖13的(b)是圖13的(a)的B-B剖視圖。圖14是示意性表示上述光電混載基板的第3實施方式的剖視圖。圖15是不意性表不以往的光電混載基板的首I]視圖。
具體實施例方式接著，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖I是示意性表示本發(fā)明的光電混載基板的第I實施方式的立體圖。該光電混載基板通過分別制作具有電路單元定位用的突起部4的光波導路單元W和具有供該突起部4嵌合的嵌合孔15的電路單元E、并將上述光波導路單元W的上述突起部4嵌合于上述電路單元E的嵌合孔15，使上述光波導路單元W與上述電路單元E相結合而成為一體化。而且，在上述電路單元E中，形成有彎折部14，在該彎折部14形成有上述嵌合孔15，并且安裝有光學元件10。在該電路單元E的表面，隔著底座構件S與上述電路單元E呈并列狀地載置有上述光波導路單元W。另外，根據(jù)需要，也可以隔著上述底座構件S利用粘合劑或粘合帶等來固定上述光波導路單元W與上述電路單元E。在此，在光波導路單元W中，上述突起部4相對于芯2的光透過面(一端面)2a定位形成在規(guī)定位置(以在兩單元W、E相結合時光波導路單元W的光透過面2a與電路單元E的光學元件10相對的方式預先設定的位置)。另外，在上述電路單元E中，供上述突起部4嵌合的上述嵌合孔15相對于光學元件10定位形成在規(guī)定位置(以在兩單元W、E相結合時電路單元E的光學元件10與光波導路單元W的光透過面2a相對的方式預先設定的位置)。因此，在上述光電混載基板中，通過上述突起部4與上述嵌合孔15的嵌合，芯2的光透過面2a與光學元件10成為自動地適當?shù)囟ㄎ?、進行了調(diào)心的狀態(tài)。另外，借助于上述底座構件S，光波導路單元被設定在適當?shù)母叨任恢?，并且光電混載基板的強度提高。進一步詳細說明，上述光波導路單元W的立體圖如圖2的(a)所示，其A_A剖面的主要部分放大剖視圖如圖2的(b)所示，上述光波導路單元W具有下包層I、呈規(guī)定圖案的線狀形成于該下包層I的表面的光路用的芯2和以覆蓋該芯2的狀態(tài)形成于上述下包層I的表面的上包層3。而且，在該光波導路單元W的一端緣(在圖2的(a)中為左端緣)，不存在芯2的、上述下包層I與上包層3的層疊部分沿著芯2的軸向延長，該延長部分形成為電路單元定位用的上述突起部4。該突起部4相對于芯2的光透過面2a定位形成在規(guī)定位置。在該實施方式中，上述突起部4配置形成在芯2的兩側(兩個位置)，上述突起部4的形狀形成為厚度(下包層I與上包層3的層疊方向的厚度)恒定、寬度隨著朝向延長方向而逐漸變窄的俯視梯形。另一方面,上述電路單元E的立體圖如圖3所示,上述電路單元E具有基板11、形成于該基板11的表面(在圖中為下表面)的絕緣層(未圖示)、形成于該絕緣層的表面(在圖中為下表面)的電路(未圖示)和安裝于構成該電路單元的局部的光學元件安裝用焊盤 的光學元件10。而且，在該電路單元E中，上述光學單元10的安裝部分相對于上述基板11呈直角地彎折為立起狀，形成為長方形板狀的彎折部14。該彎折部14是將上述基板11與絕緣層的層疊部分的局部切割為-字狀、將由該-字狀的缺口圍成的舌片狀部分相對于上述層疊部分呈直角地立起形成的。另外，在該彎折部14形成有供上述光波導路單元W的突起部4(參照圖2的(a))嵌合的嵌合孔15。上述彎折部14及上述嵌合孔15相對于上述光學元件10定位形成在規(guī)定位置。在該實施方式中，上述嵌合孔15配置形成在上述光學元件10的兩側(兩個位置)，上述嵌合孔15的形狀形成為長方形。另外，上述絕緣層形成于上述基板11中的除了嵌合孔15之外的表面。而且，在該絕緣層的表面，與包括上述光學元件安裝用焊盤的電路一起形成有嵌合孔定位用電路(未圖示)以及彎折部定位用電路(未圖示)，該嵌合孔定位用電路作為定位形成上述嵌合孔15時的標記而利用，該彎折部定位用電路作為定位形成上述彎折部14時的標記而利用。上述嵌合孔定位用電路在上述嵌合孔15的周緣形成為框狀。上述彎折部定位用電路沿著上述〕字狀的缺口而形成，該〕字狀的缺口用于形成成為上述彎折部14的上述舌片狀部分。而且，在該光學元件安裝用焊盤、電路、嵌合孔定位用電路以及彎折部定位用電路的表面形成有鍍層(未圖示)。在該實施方式中，上述光學元件10采用引線接合型的元件，其發(fā)光部或受光部形成于光學元件10的表面(在圖3中為右面)而且，如圖I所示，上述光電混載基板是以上述光波導路單元W的上述突起部4嵌合于上述電路單元E的上述彎折部14的嵌合孔15的狀態(tài)，使光波導路單元W與電路單元E呈并列狀地相結合。在此，如上所述，形成于光波導路單元W的上述突起部4相對于芯2的光透過面2a預先定位形成在規(guī)定位置。另外，形成于電路單元E的嵌合孔15相對于光學元件10預先定位形成在規(guī)定位置。因此，通過上述突起部4與嵌合孔15的嵌合，芯2的光透過面2a與光學元件10成為適當?shù)囟ㄎ?、自動地進行了調(diào)心的狀態(tài)。而且，上述突起部4與嵌合孔15的嵌合是以光學元件安裝部分被彎折的狀態(tài)(彎折部14)完成，而成為光學元件10與芯2的光透過面2a相對的狀態(tài)。因此，即使是像本實施方式這樣的、與電路單元E呈并列狀地設有光波導路單元W的光電混載基板，也無需將芯2的端面形成為光反射用的傾斜面(無需形成為將光路改變90°的構造)。而且，在該實施方式中，由于光波導路單元W的上述突起部4形成為梯形，因此通過將電路單元E的上述長方形的嵌合孔15的開口長度設定為規(guī)定值，由此能夠使上述梯形的突起部4的相對的傾斜面與上述長方形的嵌合孔15的相對的兩個面相抵接而適當?shù)卦O定上述突起部4的嵌合量(嵌合深度)，通過該設定，能夠適當?shù)卦O定光波導路單元W的一端面(芯2的光透過面2a)與電路單元E的光學元件10之間的距離。另外，即使上述突起部4的寬度或上述嵌合孔15的開口長度等產(chǎn)生尺寸收縮等，通過利用上述梯形的突起部4的相對的傾斜面，也能夠同軸地嵌合上述突起部4與上述嵌合孔15，能夠防止芯2與光學元件10的調(diào)心偏移。另外，在圖I中，為了便于理解，相對于上述突起部4的大小較大地圖示了上述嵌合孔15的大小，但是實際上兩者的大小相等或上述嵌合孔15的大小稍微大一些。上述光電混載基板經(jīng)由下述(I) (3)的工序制造而成。(I)制作上述光波導路單元W的工序(參照圖4的(a) 圖4的(d))。
(2)制作上述電路單元E的工序(參照圖5的(a) 圖5的(C)、圖6的(a) 圖6 的(C))。(3)上述光波導路單元W與上述電路單元E相結合的工序(參照圖7)。(I)光波導路單元W的制作工序說明上述(I)的光波導路單元W的制作工序。首先，準備在形成下包層I時所使用的平板狀的基座20(參照圖4的(a))。作為該基座20的形成材料，例如能夠列舉出玻璃、石英、硅、樹脂、金屬等。其中，優(yōu)選不銹鋼制基板。這是因為不銹鋼制基板對熱的耐伸縮性優(yōu)異，在上述光波導路單元W的制造過程中，各種尺寸大致維持為設計值。另外，基座20的厚度例如設定在20 ii m Imm的范圍內(nèi)。接著，如圖4的(a)所示，在上述基座20的表面的規(guī)定區(qū)域，利用光刻法形成在其一端緣的兩個位置形成有俯視梯形的突起片Ia的下包層I。作為該下包層I的形成材料，使用感光性環(huán)氧樹脂等感光性樹脂。下包層I的厚度例如設定在5 y m 50 y m的范圍內(nèi)。接著，如圖4的(b)所示，在上述下包層I的表面利用光刻法形成規(guī)定圖案的芯
2。此時，在下包層I的表面中的、上述兩個位置的突起片Ia之間的部分，將芯2的光透過面(一端面)2a相對于上述兩個位置的突起片Ia定位在規(guī)定位置。該芯2的定位是通過在利用上述光刻法形成芯2時以上述兩個位置的突起片Ia為基準配置光掩模的狀態(tài)，隔著上述光掩模曝光而進行的，上述光掩模是以上述兩個位置的突起片Ia為基準形成的。作為上述芯2的形成材料，例如能夠列舉出與上述下包層I相同的感光性樹脂，上述芯2的形成材料使用折射率比上述下包層I及上包層3 (參照圖4的(c))的形成材料大的材料。例如能夠通過選擇上述下包層I、芯2、上包層3的各個形成材料的種類或者調(diào)整組成比例來進行該折射率的調(diào)整。芯的數(shù)量可以是一條也可以是多條(在圖4的(b)中為一條)。芯2的圖案例如能夠列舉出直線狀、分支狀、交叉狀等，也可以混和這些直線狀、分支狀、交叉狀等(在圖4的(b)中為直線狀)的圖案。芯2的厚度例如設定在20 100 u m的范圍內(nèi)。芯2的寬度例如設定在20 ii m 100 ii m的范圍內(nèi)。然后，如圖4的(C)所示，利用光刻法以覆蓋上述芯2的方式在上述下包層I的表面形成上包層3。此時，在上述下包層I的突起片Ia上也形成與該突起片Ia相同形狀的突起片3a。作為上述上包層3的形成材料，例如能夠列舉出與上述下包層I相同的感光性樹脂。上述上包層3的厚度(距下包層I的表面的厚度)例如設定在超過芯2的厚度且IOOOum以下的范圍內(nèi)。在此，上述下包層I的突起片Ia與形成在其上的上述上包層3的突起片3a的層疊部分成為電路單元定位用的上述突起部4。而且，如上所述，芯2的光透過面2a相對于上述下包層I的突起片Ia定位形成在規(guī)定位置，因此在該突起片Ia層疊上述上包層的突起片3a而成的上述突起部4相對于芯2的光透過面2a定位形成在規(guī)定位置。上述突起部4的尺寸例如分別設定為突出量在300 ii m 5000 u m的范圍內(nèi)、寬度在100 y m 5000 u m的范圍內(nèi)。接著，如圖4的⑷所示，從下包層I的背面剝離基座20 (參照圖4的(C))。這樣，獲得了光波導路單元W，該光波導路單元W具有下包層I、芯2以及上包層3，并在上述下包層I與上包層3的層疊部分延伸設置有電路單元定位用的突起部4。該光波導路單元W的厚度例如設定在30 iim 1150 iim的范圍內(nèi)。這樣，上述(I)的光波導路單元W的制作工序完成。 (2)電路單元E的制作工序接著，使用圖5的(a) 圖5的(C)、圖6的(a) 圖6的(C)說明上述⑵的電路單元E的制作工序。在該圖5的(a) 圖5的(C)、圖6的(a) 圖6的(C)的各圖中，左右示出了兩個圖，左側的圖是俯視圖，右側的圖是沿中心線的縱剖視圖。首先，準備上述基板11 (參照圖5的(a))。作為該基板11的形成材料，例示能夠列舉出金屬、樹脂等。其中，基于易加工性及尺寸穩(wěn)定性的觀點，優(yōu)選不銹鋼制基板。另外，上述基板11的厚度例如設定在0. 02mm 0. Imm的范圍內(nèi)。接著，如圖5的(a)所示，在上述基板11的表面的規(guī)定區(qū)域形成絕緣層12。該絕緣層12的形成例如是在涂布了由感光性聚酰亞胺樹脂等絕緣層形成用的感光性樹脂溶解于溶劑中而獲得的清漆之后，根據(jù)需要對該清漆的涂布層進行加熱處理而使其干燥，形成絕緣層形成用的感光性樹脂層。然后，利用紫外線等輻射線隔著光掩模對該感光性樹脂層進行曝光，從而形成規(guī)定形狀的絕緣層12。絕緣層12的厚度例如設定在5 y m 15 y m的范圍內(nèi)。接著，如圖5的(b)所示，在上述絕緣層12的表面同時形成包括光學元件安裝用焊盤13a的電路(未圖示)、框狀的嵌合孔定位用電路13b以及口字狀的彎折部定位用電路13c，制作電路基板。這些電路等的形成例如利用半添加法來進行。S卩，首先，在上述絕緣層12的表面，通過濺射或非電解電鍍等形成金屬層(厚度60nm 260nm左右)。該金屬層成為進行后面的電解電鍍時的晶種層(成為形成電解電鍍層的基底的層)。接著，在由上述基板11、絕緣層12及晶種層構成的層疊體的兩面粘貼干膜抗蝕劑，之后在形成有上述晶種層一側的干膜抗蝕劑，利用光刻法同時形成上述電路等的圖案的孔部，在該孔部的底部暴露上述晶種層的表面部分。接著，通過電解電鍍，在暴露于上述孔部的底部的上述晶種層的表面部分層疊形成電解電鍍層(厚度5 y m 20 y m左右)。然后，利用氫氧化鈉水溶液等剝離上述干膜抗蝕劑。之后，通過軟蝕刻去除未形成有上述電解電鍍層的晶種層部分，將由剩余的電解電鍍層及該剩余的電解電鍍層的下面的晶種層構成的層疊部分形成為上述電路等。這樣，獲得了由上述基板11、絕緣層12、包括光學元件安裝用焊盤13a的電路、嵌合孔定位用電路13b及彎折部定位用電路13c構成的電路基板。然后，將該電路基板安裝于曝光機，利用相機拍攝表面?zhèn)?電路側)與背面?zhèn)?基板11側)，根據(jù)該圖像，以上述表面?zhèn)鹊目驙畹那逗峡锥ㄎ挥秒娐?3b為標記，適當?shù)囟ㄎ簧鲜霰趁鎮(zhèn)鹊那逗峡最A定形成部(上述框狀的嵌合孔定位用電路13b在框內(nèi)相對應的部分)的位置，并且以上述表面?zhèn)鹊膹澱鄄慷ㄎ挥秒娐?3c為標記，適當?shù)囟ㄎ粡澱鄄款A定形成部(舌片狀部分14A)在背面?zhèn)鹊奈恢?。接著，利用干膜抗蝕劑(未圖示)覆蓋該背面?zhèn)鹊?、除了用于形成上述嵌合孔預定形成部及舌片狀的上述彎折部預定形成部的-字狀的預定切割部以外的部分。接著，如圖5的(c)所示，使用氯化鐵水溶液進行蝕刻來去除所暴露的上述嵌合孔預定形成部及上述-字狀的預定切割部的基板11的部分。由此，從該去除部分IlaUlb暴露出上述絕緣層12的部分。接著，如圖6的(a)所示，使用化學蝕刻液進行蝕刻來去除上述暴露的絕緣層12的部分。由此，將上述嵌合孔預定形成部形成為嵌合孔15，并且將上述口字狀的預定切割部形成為-字狀的缺口 16 (設為-字狀的貫通狀態(tài))。上述嵌合孔15及-字狀的缺口 16以 利用上述半添加法與光學元件安裝用焊盤13a同時形成的框狀的嵌合孔定位用電路13b及彎折部定位用電路13c為基準而形成，因此上述嵌合孔15及-字狀的缺口 16相對于上述光學元件安裝用焊盤13a定位形成在規(guī)定位置。上述嵌合孔15的開口長度及開口寬度設定為與嵌合于該嵌合孔15的上述光波導路單元的突起部4(參照圖I)的嵌合部分的寬度及厚度相同或者比其稍微(例如Iym 100 μ m左右)大。接著，通過實施電解電鍍處理，在包括上述光學元件安裝用焊盤13a的電路、嵌合孔定位用電路13b及彎折部定位用電路13c的表面形成鍍層(未圖示)。之后，利用氫氧化鈉水溶液等剝離上述干膜抗蝕劑。另外，作為上述鍍層的成分，能夠列舉出金、鎳等。另外，該鍍層的厚度通常設定在O. 2 μ m O. 5 μ m的范圍內(nèi)。然后，如圖6的(b)所示，在光學元件安裝用焊盤13a的表面，隔著上述鍍層安裝上述光學元件10。之后，根據(jù)需要，樹脂密封(未圖示)上述光學元件10及其周邊部。然后，如圖6的(C)所示，與上述電路基板呈直角地將由上述-字狀的缺口 16 (參照圖6的(b))所圍成的、安裝有上述光學元件10的舌片狀部分14A彎折為下垂狀，并形成為彎折部14。即，上述光學元件10安裝在該彎折部14的規(guī)定位置。這樣，獲得了具有上述嵌合孔15及上述彎折部14的電路單元E。在此，如上所述，在圖6的(a)的工序中形成的上述嵌合孔15相對于上述光學元件安裝用焊盤13a定位形成在規(guī)定位置，因此安裝于該光學元件安裝用焊盤13a的光學元件10與上述嵌合孔15成為相互進行了定位的位置關系。這樣，上述(2)的電路單元E的制作工序完成。(3)光波導路單元W與電路單元E的結合工序接著，說明光波導路單元W與電路單元E的結合工序。如圖7(上下顛倒地圖示了圖6(c)所示的電路單元E)的立體圖所示，該結合是，以上述電路單元E的彎折部14的光學元件10與上述光波導路單元W的芯2的光透過面2a相面對的狀態(tài)，使上述光波導路單元W的突起部4嵌合于上述彎折部14的嵌合孔15，使上述光波導路單元W與上述電路單元E —體化。之后，根據(jù)需要，利用粘合劑固定上述突起部4與嵌合孔15的嵌合部。然后，在上述電路單元E的表面，隔著底座構件S(參照圖I)載置上述光波導路單元W。之后，根據(jù)需要，也可以隔著上述底座構件S利用粘合劑或粘合帶等來固定上述光波導路單元W與上述電路單元E。這樣，上述(3)的光波導路單元W與電路單元E的結合工序完成，完成了作為目標的光電混載基板。在此，如上所述，在上述光波導路單元W中，芯2的光透過面2a與電路單元定位用的突起部4成為相互進行了定位的位置關系。另外，在安裝有上述光學元件10的電路單元E中，光學元件10與供上述突起部4嵌合的嵌合孔15成為相互進行了定位的位置關系。因此，如上所述，通過使上述突起部4嵌合于上述嵌合孔15而制作上述光電混載基板時，芯2的光透過面2a與光學元件10自動地進行調(diào)心。其結果，在上述光電混載基板的制作中，不需要進行費時費力的調(diào)心作業(yè)。即，上述光電混載基板的量產(chǎn)性優(yōu)異。而且，上述光波導路單元W的突起部4是用于構成該光波導路單元W的下包層I及上包層3的規(guī)定部分延伸設置而成的。另外，上述電路單元E的嵌合孔15形成在構成該電路單元E的電路基板。S卩，在上述突起部4與上述嵌合孔15的嵌合中未設置連接器等其他部件。因此，在光波導路單元W與電路單元E的結合中不存在上述連接器等其他部件所造成的尺寸誤差、位置偏移的累積，因此光波導路單元W的芯2與電路單元E的光學元件10 的調(diào)心為高精度。另外，上述突起部4與上述嵌合孔15的嵌合不需要連接器等其他部件，因此也不需要管理該連接器等的尺寸精度，根據(jù)這一點，量產(chǎn)性也優(yōu)異。而且，上述突起部4與嵌合孔15的嵌合以光學元件安裝部分被彎折的狀態(tài)(彎折部14)完成而成為光學元件10與芯2的光透過面2a相對的狀態(tài)。因此，即使是像本實施方式這樣的、與電路單元E呈并列狀地設置光波導路單元W的光電混載基板的制造方法，也無需將芯2的端面形成為光反射用的傾斜面(無需形成為將光路改變90°的構造)。另外，在上述實施方式中，通常，光學元件10的大小大于光波導路單元W的厚度， 因此如上所述，在安裝有光學元件10的彎折部14中，在芯2的光透過面2a與光學元件10進行了調(diào)心的狀態(tài)下，在電路單元E與光波導路單元W之間形成有間隙。上述底座構件S是為了填充該間隙、即、為了調(diào)整光波導路單元W相對于電路單元E的高度而設置的。圖8是示意性表示本發(fā)明的光電混載基板的第2實施方式的立體圖。在該實施方式中，如圖所示，電路單元E的彎折部14是通過利用4條平行的彎折線17a 17d彎折而形成的。因此，在相鄰的彎折線17a 17d之間形成有三個位置的平板部分18A 18C。而且，在這三個位置的平板部分18A 18C中的、中間的平板部分18B的規(guī)定位置，與上述第I實施方式相同地安裝有光學元件10，并且形成有供光波導路單元W的突起部4嵌合的嵌合孔15。該中間的平板部分18B相對于電路單元E的基板11呈直角。在該第2實施方式中，上述彎折線17a 17d相對于光學元件10定位形成在規(guī)定的位置。而且，通過彎折這些彎折線17a 17d來形成上述彎折部14，能夠將電路單元E中的、光波導路單元W的載置面的高度位置設定在規(guī)定的高度位置。因此，光波導路單元W的突起部4與電路單元E的嵌合孔15相嵌合，在芯2的光透過面2a與光學元件10進行了調(diào)心的狀態(tài)下，能夠使得在電路單元E與光波導路單元W之間不形成間隙。因此，在該第2實施方式中，不設置在上述第I實施方式中設置的底座構件S (參照圖I)。除此以外的電路單元E的部分及光波導路單元W皆與圖I所示的上述第I實施方式相同，對相同的部分標注相同的附圖標記。而且，起到了與上述第I實施方式相同的作用、效果。在該第2實施方式中，在對電路單元E的基板11進行蝕刻的工序(參照圖5的(C))中，用于形成電路單元E的彎折部14的上述規(guī)定的彎折線17a 17d通過對上述基板11進行半蝕刻而形成在以光學元件安裝用焊盤13a為基準的規(guī)定位置。圖9的(a)、圖9的(b)是示意性表示上述電路單元定位用的突起部4的變形例的主視圖。即，在圖9的(a)中，上述突起部4形成為三角形。該情況與圖I所示的梯形的突起部4相同，利用三角形的傾斜面能夠適當?shù)卦O定光波導路單元W的一端面(芯2的光透過面2a)與電路單元E的光學元件10之間的距離，而且，也能夠防止芯2與光學元件10的調(diào)心偏移(參照圖I)。在圖9的(b)中，上述突起部4形成為臺階狀。在該情況下，在上述突起部4嵌合于嵌合孔15 (參照圖I)后，突起部4不易脫落。除了上述以外，例如也可以將上述突起部4形成為半圓狀等。圖10的(a) 圖10的(d)示意性示出了在光波導路單元W的制作中作為包括突起片3a的上包層3(參照圖4的(C))的其他制作工序(制作方法)的模具成形的方法。即，在上述各個實施方式中，利用光刻法形成了包括上述突起片3a的上包層3，但是也可以通過模具成形方法形成。該形成如下進行。S卩，首先，如圖10的(a)所示，準備在其上表面形成有凹部的成形模具30，該凹部 具有與包括上述突起片3a的上包層3的形狀相對應的模具面31。接著，如圖10的(b)所示(與圖4的(b)相同)，在基座20的表面形成具有突起片Ia的下包層I，在該下包層I的表面以規(guī)定圖案形成芯2。然后，如圖10的(c)所示，在上述成形模具30的凹部填滿上包層形成用的樹脂，之后以上述芯2浸入該樹脂內(nèi)的方式(上下顛倒地表示圖10的(b)所示的圖)使基座20的表面與上述成形模具30的上表面緊密接觸。此時，將上述成形模具30的、與上述突起片3a對應的模具面部分31a定位在下包層I的突起片Ia上。接著，在該樹脂為感光性樹脂的情況下，透過上述成形模具30用紫外線等輻射線進行曝光，之后進行加熱處理，在上述樹脂為熱固化樹脂的情況下，進行加熱處理。由此，上述上包層形成用的樹脂固化，形成了包括上述突起片3a的上包層3。然后，進行脫模，如圖10的(d)所示(上下顛倒地圖示了從圖10的(c)所圖示的狀態(tài)脫模了的圖)，獲得與圖4的(c)相同的構件。也可以如下地形成。圖11的(a) 圖11的(d)示意性示出了光波導路單元W的其他方式的制作工序。即，在上述各個實施方式中，將光波導路單元W中的電路單元定位用的突起部4設為了延伸設置下包層I與上包層3的層疊部分而成的部分(參照圖4的(c))，但是也可以設為僅延伸設置了上包層3而成的部分。這種光波導路單元W的制作工序(制作方法)以如下方法進行。S卩，首先，如圖11的(a)所示，在基座20的表面的規(guī)定區(qū)域，利用光刻法形成沒有上述突起片la(參照圖4的(a))的下包層I。接著，如圖11的(b)所示，在上述下包層I的表面利用光刻法形成規(guī)定圖案的芯2。接著，如圖11的(C)所示，準備在其上表面形成有凹部的成形模具30，該凹部具有與包括突起部4的上包層3的形狀相對應的模具面31。然后，如圖11的(d)所示，在上述成形模具30的凹部填滿上包層形成用的樹脂，之后以上述芯2浸入該樹脂內(nèi)的方式使基座20的表面與上述成形模具30的上表面緊密接觸。此時，將上述成形模具30的、與上述突起部4對應的模具面部分31a相對于芯2的光透過面2a進行定位。之后，與圖10的(c)所說明的上述方法相同地形成包括上述突起部4的上包層3。然后，進行脫模，如圖12所示，獲得了在基座20的表面僅在上包層3延伸設置有上述突起部4的光波導路單元W。或者，取代上述模具成形方法(參照圖11的(c) 圖11的(d))，也可以利用光刻法來進行上述上包層3的形成。另外，在上述實施方式(參照圖11的(a) 圖11的(d))中，僅在上包層3延伸設置了電路單元定位用的突起部4，但是也可以僅在下包層I延伸設置電路單元定位用的突起部4。這種光波導路單元W的制作工序(制作方法)能夠通過如下的方法進行制作，即，在基座20的表面形成具有突起片Ia的下包層1，在該下包層I的表面以規(guī)定圖案形成了芯2的狀態(tài)(與圖4的(b)相同的狀態(tài))下，通過模具成形方法或光刻法來形成沒有上述突起片3a(參照圖4的(c))的上包層3。圖13的(a)、圖13的(b)示意性示出了光波導路單元W的另一其他實施方式。在該實施方式中，如圖13的(a)的主視圖、圖13的(b)的圖13的(a)的B-B剖視圖所示，上包層3形成為比下包層I大一圈。這種光波導路單元W也可以利用如上所述的模具成形方法或光刻法來制作。如上所述(參照圖10的(a) 圖10的(c)、圖11的(a) 圖11的(d)、圖13的 (a)、圖13的(b))，當通過模具成形方法形成電路單元定位用的突起部4時，能夠將該突起部4的厚度形成得較厚，在將該突起部4嵌合于電路單元E的嵌合孔15的狀態(tài)下，能夠增強該嵌合部分的強度。另外，在上述模具成形時，通過使上述成形模具30的、與上述突起部4相對應的模具面部分31a變形，也可以將上述突起部4的厚度形成為隨著朝向延長方向逐漸變薄。另外，在上述實施方式中，作為光學元件10采用了引線接合型的元件，但是也可以采用倒裝芯片型的元件。在采用該倒裝芯片型的元件的情況下，由于發(fā)光部或受光部形成于光學元件10的安裝面(背面)，因此如圖14所示，光波導路單元W從未安裝有光學元件10的一側與電路單元E相嵌合，在電路單元E的與上述發(fā)光部或受光部相對應的部分形成有光通過用的貫通孔19。另外，在上述各個實施方式中，說明了光電混載基板的一端部，另一端部也可以形成為與上述各個實施方式的一端部相同的結構。在該情況下，作為上述光學元件10，例如在一端部側安裝發(fā)光元件，在另一端部側安裝受光元件，從而能夠用上述受光元件通過芯2接收來自該發(fā)光元件的光。而且，在上述各個實施方式中，在電路單元E的制作工序中，在電路、光學元件安裝用焊盤13a、嵌合孔定位用電路13b以及彎折部定位用電路13c的表面形成了鍍層，但是該鍍層是根據(jù)需要形成的，在不需要時，也可以不形成鍍層。接著，說明實施例。但是，本發(fā)明并不限定于實施例。實施例下包層、上包層的形成材料成分A :含有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹脂(大賽璐化學工業(yè)公司制、EHPE3150) 100質量份。成分B :光產(chǎn)酸劑(San-Apro公司制、CPI-200K) 2質量份。將這些成分A、B溶解于環(huán)己酮中，調(diào)制出下包層及上包層的形成材料(感光性樹脂)。芯的形成材料成分C :鄰甲酹酹醒清漆縮水甘油醚(0-cresol novolac glycidylether)(新日鐵化學制、YDCN-700-10) 100質量份。將該成分C與I質量份的上述成分B溶解乳酸乙脂中，調(diào)制出芯的形成材料(感光性樹脂)。實施例I光波導路單元的制作使用上述下包層、芯、上包層的各個形成材料，以與上述第I實施方式(參照圖2的(a)、圖2的(b))相同的方法制作出具有電路單元定位用的等腰梯形的突起部的光波導路單元。上述等腰梯形的突起部的尺寸設為底邊(長邊)的寬度為2. 5mm，頂邊(短邊)的寬度為I. 0mm，高度(突出長度)為3. 0mm，相鄰的突起部的中心之間的距離為6. 5mm。、
電路單元的制作以與上述第I實施方式(參照圖3)相同的方法制作出電路單元，該電路單元在彎折部安裝有光學元件、并且形成有供上述電路單元定位用的突起部嵌合的長方形的嵌合孔。該嵌合孔的尺寸設為開口長度為2. 5mm，開口寬度為O. 1_，相鄰的嵌合孔的中心之間的距離為6. 5mm。另外，作為光學元件，安裝了引線接合型的發(fā)光元件(ULM Photonics公司制、ULM850-10-C00104U)。光電混載基板的制造將上述光波導路單元的突起部嵌合于上述電路單元的嵌合孔，而使上述光波導路單元與上述電路單元一體化。然后，利用粘合劑固定其嵌合部。另外，在上述光波導路單元與上述電路單元之間設置底座構件。光傳播試驗向上述實施例I的光電混載基板的發(fā)光兀件中通電，使光從發(fā)光兀件出射。然后，確認到光從光電混載基板的芯的另一端部出射。實施例2光波導路單元的制作在上述實施例I的光波導路單元的基礎上，制成另一端部也與一端部相同地具有電路單元定位用的等腰梯形的突起部的光波導路單元。除此以外皆與上述實施例I相同。電路單元的制作制作與上述實施例I相同的電路單元。而且，在上述實施例I的電路單元中，制成取代發(fā)光元件而安裝了引線接合型的受光元件(albis公司制、PDCA04-70-GS)的電路單
J Li ο光電混載基板的制造與上述實施例I相同地在上述光波導路單元的一端部固定安裝有上述發(fā)光元件的電路單元，在另一端部固定安裝有上述受光元件的電路單元。信號傳輸試驗向上述實施例2的光電混載基板的發(fā)光兀件中通電,使光從發(fā)光兀件出射。然后，確認到該光被受光元件接收。根據(jù)上述實施例1、2的結果可知，在上述制造方法中，即使不進行光波導路單元的芯與電路單元的光學元件(發(fā)光元件、受光元件)的調(diào)心作業(yè)，所獲得的光電混載基板也適當?shù)剡M行光傳播。
另外，如上述第2實施方式(參照圖8)、圖9 圖14所示，在所形成的光電混載基板中，與上述實施例1、2相同地也能夠獲得即使不進行調(diào)心作業(yè)也能適當?shù)剡M行光傳播這樣的結果。產(chǎn)業(yè)h的可利用件本發(fā)明的光電混載基板能夠用于以高速傳送或者處理聲音、圖像等數(shù)字信號的信息通信設備、信號處理裝置等。附圖標記說明 W、光波導路單元；E、電路單元；2、芯；2a、光透過面；4、突起部；10、光學元件；14、彎折部；15、嵌合孔。
權利要求
1.一種光電混載基板，其是光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元呈并列狀地相結合而成的，其特征在于， 上述光波導路單元具有下包層；光路用的芯，其形成于該下包層的表面；上包層，其用于覆蓋該芯；以及電路單元定位用的突起部，其延伸設置于上述下包層及上述上包層的至少一個包層的局部； 上述電路單元具有電路基板；光學元件，其安裝于該電路基板；彎折部，其是彎折上述電路基板的光學元件安裝部分而成的；以及嵌合孔，其形成于該彎折部并供上述突起部嵌合； 上述光波導路單元的上述突起部相對于上述芯的光透過面定位形成在規(guī)定位置，上述電路單元的上述光學元件定位安裝在上述彎折部的規(guī)定位置，形成于該彎折部的上述嵌合孔相對于上述光學元件定位形成在規(guī)定位置， 上述光波導路單元與上述電路單元的結合是以將上述光波導路單元的上述突起部嵌合于上述電路單元的上述嵌合孔的狀態(tài)完成的。
2.根據(jù)權利要求I所述的光電混載基板，其特征在于， 上述光波導路單元隔著底座構件固定于上述電路單元的表面。
3.一種光電混載基板的制造方法，其是使光波導路單元與安裝有光學元件的電路單元呈并列狀地相結合的權利要求I所述的光電混載基板的制造方法，其特征在于， 上述光波導路單元的制作包括形成下包層的工序、在該下包層的表面形成光路用的芯的工序和以覆蓋上述芯的方式形成上包層的工序， 在形成上述下包層的工序及形成上述上包層的工序中的至少一個工序中，在相對于上述芯的光透過面進行了定位的規(guī)定位置，延伸設置電路單元定位用的突起部， 上述電路單元的制作包括形成電路基板的工序和在該電路基板上的規(guī)定部分安裝光學元件的工序， 在形成上述電路基板的工序中，在相對于上述光學元件的預定安裝位置進行了定位的規(guī)定位置，形成供上述突起部嵌合的嵌合孔，在安裝上述光學元件之后，彎折形成相對于該光學元件進行了定位的、包括上述光學元件及上述嵌合孔的規(guī)定部分， 使上述光波導路單元與上述電路單元相結合而形成光電混載基板是通過將上述光波導路單元的上述突起部嵌合于上述電路單元的上述嵌合孔而完成的。
4.根據(jù)權利要求3所述的光電混載基板的制造方法，其特征在于， 將上述光波導路單元隔著底座構件固定于上述電路單元的表面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不需要進行光波導路單元的芯與電路單元的光學元件的調(diào)心作業(yè)而且量產(chǎn)性優(yōu)異、并且即使與電路單元呈并列狀地設置光波導路單元、也無需將芯的端面形成為光反射用的傾斜面的光電混載基板及其制造方法。光波導路單元(W)具有延伸設置于下包層及上包層中的至少一個包層的局部的突起部(4)，該突起部相對于芯(2)的光透過面(2a)定位形成在規(guī)定位置。電路單元(E)具有彎折部(14)，該彎折部具有供突起部(4)嵌合的嵌合孔(15)和光學元件(10)，嵌合孔(15)相對于光學元件(10)定位形成在規(guī)定位置。而且，以突起部(4)嵌合于嵌合孔(15)的狀態(tài)光波導路單元與電路單元結合在一起，構成光電混載基板。
文檔編號G02B6/122GK102736193SQ20121005527
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者井上真彌, 本上滿, 程野將行, 辻田雄一, 長藤昭子 申請人:日東電工株式會社