光电混载基板和光电混载基板组件的制作方法

文档序号:19226522发布日期:2019-11-26 02:35阅读:163来源:国知局
光电混载基板和光电混载基板组件的制作方法

本发明涉及光电混载基板和光电混载基板组件,详细而言,涉及光电混载基板和具有该光电混载基板的光电混载基板组件。



背景技术:

以往,光电混载基板用于对光元件进行光连接和电连接。

例如,提出了如下一种光传送装置,其具有:光波导,该光波导具有镜面,并向一个方向延伸;基板,在该基板安装有光波导;以及光源,通过从基板输入电信号,该光源对镜面射出光(例如参照专利文献1)。

在专利文献1中,在设置光源的矩形的设置区域的四个角设置焊盘,四个角的焊盘分别借助树脂芯焊球(导电构件)与光源电连接。

在专利文献1中,在设置区域中的位于一侧端部(一端部)的两个角的焊盘的上表面所设置的树脂芯焊球的厚度与在位于另一侧端部(另一端部)的两个角的焊盘的上表面所设置的树脂芯焊球的厚度不同,即使光源相对于沿着一个方向的假想面倾斜,由于从光源射出的光的前进方向和镜面的法线方向设为满足预定的式,因此也能够减少透过镜面的光(透过损失)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-195642号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,根据有的光传送装置的设计,有时希望在设置区域中不将焊盘和树脂芯焊球设于另一端部,而是仅设于一端部。

但是,与焊盘和树脂芯焊球设于两端部的专利文献1所设想的相比,光源容易较大程度地倾斜,因此,从光源射出的光不会到达镜面,其结果导致存在光源无法与光波导光耦合这种不良。

本发明在于提供能够可靠地接收从一端部具有电极的光元件射出的光并能够抑制与光元件的光连接可靠性的下降的光电混载基板和具有该光电混载基板的光电混载基板组件。

用于解决问题的方案

本发明(1)包括一种光电混载基板,其朝向厚度方向一方向侧去依次具有光波导和电路基板,该光电混载基板用于对光元件进行光连接和电连接,该光元件在与所述厚度方向正交的第1方向的一端部具有电极,并从所述第1方向的一端部和另一端部之间射出光,在该光电混载基板中,所述电路基板具有:端子部,其与所述电极电连接;以及支承部,其支承所述光元件的所述第1方向的另一端部,所述光波导具有用于接收从所述光元件射出的光的光接收部,所述光接收部在所述厚度方向上投影时,位于所述端子部和所述支承部之间,所述端子部的所述厚度方向一方向侧的面位于比所述支承部的所述厚度方向一方向侧的面靠厚度方向另一方向侧的位置。

在该光电混载基板中,端子部与光元件的第1方向的一端部的电极相连接,另一方面,能够利用支承部支承光元件的第1方向的另一端部。

另外,端子部的厚度方向一方向侧的面位于比支承部的厚度方向一方向侧的面靠厚度方向另一方向侧的位置,因此,即使在端子部设置电接合构件,使端子部和电极电连接,也能够抑制光元件的第1方向的一端部相对于第1方向的另一端部而言相对地位于靠厚度方向另一方向侧的位置。

因此,能够抑制光元件的倾斜。

其结果是,能够利用光接收部可靠地接收从光元件射出的光,能够抑制光波导和光元件的光连接可靠性的下降。

本发明(2)包括(1)所述的光电混载基板,其中,所述电路基板具有相对面,该相对面在所述光电混载基板与所述光元件相连接时,在所述厚度方向上与所述光元件相对,所述相对面具有:第1面,其与所述光元件相接触;以及第2面,其相对于所述第1面而言位于与所述光元件分开的位置。

在该光电混载基板中,在光电混载基板与光元件相连接时,第2面相对于与光元件相接触的第1面而言位于与光元件分开的位置,因此,能够在光元件与第2面之间设置固化性树脂固化所形成的密封部。因此,在固化性树脂固化时在厚度方向上收缩的情况下,受到光元件和第2面靠近的力,因此,光元件能够紧贴于第1面。其结果是,光元件能够更加可靠地粘接于第1面。

本发明(3)包括(1)或(2)所述的光电混载基板,其中,所述电路基板朝向所述厚度方向一方向侧去依次具有基底绝缘层、具有端子的导体层以及使所述端子暴露的覆盖绝缘层,所述端子部具有所述端子,所述基底绝缘层的局部配置于所述端子部的厚度方向另一方向侧,所述导体层的局部和所述覆盖绝缘层的局部为所述支承部。

根据该光电混载基板,基底绝缘层的局部配置于端子部的厚度方向另一方向侧,导体层的局部和覆盖绝缘层的局部为位于基底绝缘层的厚度方向一方向侧的支承部,因此,能够更加可靠地使端子部的厚度方向一方向侧的面位于比支承部的厚度方向一方向侧的面靠厚度方向另一方向侧的位置。

本发明(4)包括(3)所述的光电混载基板,其中,所述基底绝缘层具有:第1基底部,其与所述端子部在所述厚度方向上相对;以及第2基底部,其与所述支承部在所述厚度方向上相对,所述第1基底部比所述第2基底部薄。

根据该光电混载基板,通过具有第1基底部和第2基底部的基底绝缘层,利用简单的结构,就能够简便地使端子部的厚度方向一方向侧的面位于比支承部的厚度方向一方向侧的面靠厚度方向另一方向侧的位置。

本发明(5)包括光电混载基板组件,其具有:(1)~(4)中任一项所述的光电混载基板;以及光元件,其在与所述厚度方向正交的第1方向的一端部具有电极,从所述第1方向的一端部和另一端部之间射出光,所述光元件的所述电极与所述端子部电连接,且所述光元件的所述第1方向的另一端部被所述支承部支承。

在该光电混载基板组件中,光元件的电极与端子部电连接,且光元件的第1方向的另一端部被支承部支承。

另外,端子部的厚度方向一方向侧的面位于比支承部的厚度方向一方向侧的面靠厚度方向另一方向侧的位置,因此,即使在端子部设置电接合构件,使端子部和电极电连接,也能够抑制光元件的第1方向的一端部相对于第1方向的另一端部而言相对地位于靠厚度方向一方向侧的位置。

因此,能够抑制光元件的倾斜。

其结果是,能够利用光接收部可靠地接收从光元件射出的光,能够抑制光波导和光元件的光连接可靠性的下降。

本发明(6)包括权利要求5所述的光电混载基板组件,其中,该光电混载基板组件还具有用于密封所述光元件的密封部,所述密封部是通过使固化性树脂固化而形成的。

该光电混载基板组件具有用于密封光元件的密封部,因此能够提高光元件的耐久性。

另一方面,密封部是通过使固化性树脂固化而形成的,因此,在电路基板不具有支承部的情况下,在固化性树脂固化时在厚度方向上收缩的情况下,光元件受到其第1方向的另一端部欲向厚度方向另一方向侧移动的力,但在该光电混载基板组件中,由于电路基板具有支承部,因此,能够利用支承部抑制光元件的第1方向的另一端部向下侧移动。

因此,能够可靠地抑制光元件的倾斜。

发明的效果

根据本发明的光电混载基板和光电混载基板组件,能够抑制光波导和光元件的光学连接可靠性的下降。

附图说明

图1表示本发明的光电混载基板的一个实施方式的俯视图。

图2表示图1所示的光电混载基板的光元件安装区域的局部切去的主视立体图。

图3表示图1所示的光电混载基板的沿a-a线的侧剖视图。

图4表示图1所示的光电混载基板的沿b-b线的侧剖视图。

图5a~图5e是光电混载基板的制造工序图,图5a表示准备金属支承层的工序,图5b表示形成基底绝缘层的工序,图5c表示形成导体层的工序,图5d表示形成覆盖绝缘层的工序,图5e表示形成金属保护层的工序,各图的左侧附图和右侧附图分别与图3和图4相对应。

图6f~图6i是与图5e相连续的、光电混载基板的制造工序图,图6f表示形成支承开口部的工序,图6g表示形成下包层、芯层以及上包层的工序,图6h表示形成镜面的工序,图6i表示设置电接合构件的工序,各图的左侧附图和右侧附图分别与图3和图4相对应。

图7表示光电混载基板的变形例的与图4相对应的侧剖视图。

图8表示光电混载基板的变形例的与图4相对应的侧剖视图。

图9表示光电混载基板的变形例的与图4相对应的侧剖视图。

图10表示图9所示的光电混载基板的与图3相对应的侧剖视图。

图11a~图11c是形成图9和图10所示的覆盖支承部的工序图,图11a表示形成电信号图案的工序,图11b表示形成覆盖绝缘层的工序,图11c表示形成覆盖支承部的工序。

图12表示光电混载基板的变形例的与图3相对应的侧剖视图。

图13表示光电混载基板的变形例的与图3相对应的侧剖视图。

图14表示光电混载基板的变形例的与图3相对应的侧剖视图。

图15表示光电混载基板的变形例的与图1相对应的俯视图。

具体实施方式

参照图1~图4说明本发明的光电混载基板的一个实施方式。

在图2中,纸面左右方向为前后方向(第1方向的一个例子,长边方向)。纸面左侧为后侧(第1方向一方向侧,长边方向一方向侧),纸面右侧为前侧(第1方向另一方向侧,长边方向另一方向侧)。

在图2中,纸面上下方向为上下方向(厚度方向的一个例子,与第1方向正交的方向)。纸面上侧为上侧(厚度方向一方向侧),纸面下侧为下侧(厚度方向另一方向侧)。

在图2中,进深方向为宽度方向(正交方向的一个例子,左右方向,与第1方向正交的第2方向)。此外,在图1中,纸面上下方向为宽度方向。

具体而言,方向以各图的方向箭头为准。

但并没有利用该方向的定义来限定制造和使用光电混载基板1和光电混载基板组件7时的朝向的意图。

此外,在图2中,为了明确示出基底绝缘层42(后述)、导体层43(后述)以及覆盖绝缘层44(后述)的相对配置和形状,省略了光波导30(后述)和金属保护层45(后述)。

如图1所示,光电混载基板1具有沿前后方向延伸的大致平板形状。具体而言,光电混载基板1在俯视时(与“在厚度方向上投影时”同义)呈大致字母t形状。光电混载基板1连续地具有光元件安装部2和光传送部3。

光元件安装部2位于光电混载基板1的后侧。光元件安装部2呈沿宽度方向延伸的大致矩形平板形状。光元件安装部2具有多个(3个)光元件安装区域4和与它们相连续的电传送区域5。

多个光元件安装区域4是供光元件50(后述)安装的区域。多个光元件安装区域4在光元件安装部2的前端部沿宽度方向彼此隔开间隔地排列配置。多个光元件安装区域4各自在俯视时呈大致矩形。在多个光元件安装区域4分别设有光元件50(后述)和支承部56(后述,参照图3)。

电传送区域5是从多个光元件安装区域4向后侧延伸的区域。在电传送区域5设有布线23和外部侧端子24(后述)。

光传送部3在光电混载基板1中与光元件安装部2相连续地形成于光元件安装部2的前侧。具体而言,光传送部3呈从光元件安装部2的前端缘的大致中央部朝向前侧延伸的、大致矩形平板(条)形状。在光传送部3设有多个(3个)芯层32和导体支承图案22(后述)。

并且,如图3所示,该光传送部3朝向上侧地依次具有光波导30和电路基板40。

光波导30形成光电混载基板1的下层。光波导30在俯视时具有与光电混载基板1的外形形状相同的外形形状。

光波导30例如是条型光波导。具体而言,如图3和图4所示,光波导30朝向下侧地依次具有下包层31、芯层32以及上包层33。详细而言,光波导30具有:下包层31;芯层32,其配置于下包层31的下表面;以及上包层33,其以覆盖下包层31的方式配置在下包层31的下表面。光波导30优选为仅由下包层31、芯层32以及上包层33构成。

下包层31在俯视时具有与光波导30的外形形状相同的外形形状。下包层31具有沿前后方向延伸的大致片(平板)形状。下包层31跨光传送部3的整个区域和光元件安装部2中的光元件安装区域4地连续配置。

下包层31设于电路基板40的下侧。详细而言,下包层31配置于金属支承层41和基底绝缘层42(后述)的下表面。此外,下包层31的局部填充于支承开口部48(后述),并且覆盖金属支承层41的侧面。

作为下包层31的材料,能够列举例如具有透明性的树脂,优选具有绝缘性和透明性的树脂,具体而言,能够列举环氧树脂、聚酰胺酸树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸系树脂、降冰片烯树脂等。下包层31的厚度例如为2μm以上,优选为10μm以上,另外,例如为600μm以下,优选为40μm以下。

芯层32与下包层31的下表面相接触。如图1中较粗的虚线所示,芯层32沿宽度方向彼此隔开间隔地配置。多个(3个)芯层32各自具有沿前后方向延伸的剖视时呈大致矩形的形状。多个芯层32具有在俯视时包含于下包层31的图案。另外,如图1的阴影部分所示,多个芯层32各自在其后端部具有作为光接收部的一个例子的镜面34。

如图3所示,镜面34是相对于下包层31的下表面(沿面方向的面)成45度的角度的斜面。另外,镜面34是用于将从光元件50入射的光(光信号)的传送方向从上下方向变更为前后方向的光传送方向转换构件(或者光路转换构件)。也就是说,镜面34是用于接收从光元件50射出的光的构件。

芯层32的折射率相对于下包层31的折射率而言设定得较高。芯层32的材料可从满足上述的折射率的材料中进行选择,具体而言,可选择具有较高的折射率以及优异的绝缘性和透明性的树脂,具体而言,可从在下包层31中例示的树脂中进行选择。芯层32的厚度例如为5μm以上,优选为30μm以上,另外,例如为100μm以下,优选为70μm以下。芯层32的宽度例如为5μm以上,优选为50μm以上,另外,例如为200μm以下,优选为100μm以下。相邻的芯层32之间的间隔例如为10μm以上,优选为150μm以上,另外,例如为2000μm以下,优选为1500μm以下。

如图3所示,上包层33覆盖芯层32。具体而言,上包层33覆盖芯层32的下表面和宽度方向上的两个侧面。上包层33在俯视时具有与下包层31的外形形状相同的外形形状。上包层33具有沿前后方向延伸的大致片(平板)形状。

上包层33的折射率相对于芯层32的折射率而言设定得较低。优选的是,上包层33的折射率与下包层31的折射率相同。上包层33的材料可从满足上述的折射率的材料中进行选择,具体而言,可选择具有较低的折射率以及优异的绝缘性和透明性的树脂,具体而言,可选择与下包层31相同的树脂。上包层33的厚度例如为2μm以上,优选为5μm以上,另外,例如为600μm以下,优选为40μm以下。

电路基板40配置于光波导30上。电路基板40形成光电混载基板1的上层。如图1所示,电路基板40跨光元件安装部2的整个区域(光元件安装区域4和电传送区域5)和光传送部3的整个区域地连续配置。因此,电路基板40在俯视时具有与光电混载基板1相同的外形形状。

如图2和图3所示,电路基板40朝向上侧地依次具有金属支承层41、基底绝缘层42、导体层43以及覆盖绝缘层44。具体而言,电路基板40具有:金属支承层41;基底绝缘层42,其配置于金属支承层41的上表面;导体层43,其配置于基底绝缘层42的上表面;以及覆盖绝缘层44,其以覆盖导体层43的局部的方式配置在基底绝缘层42的上表面。

如图3所示,电路基板40还具有金属保护层45。电路基板40优选为仅由金属支承层41、基底绝缘层42、导体层43、覆盖绝缘层44以及金属保护层45构成。

金属支承层41是用于支承导体层43的加强层。金属支承层41设于光元件安装部2(光元件安装区域4和电传送区域5),不过该情形未在图1中示出。

如图1~图3所示,金属支承层41具有与多个(3个)光元件安装区域4相对应的多个(3个)支承开口部48。此外,在图2和图3中,仅图示出1个支承开口部48。多个支承开口部48分别沿厚度方向贯通金属支承层41。多个支承开口部48分别在俯视时包含镜面34。此外,多个支承开口部48分别填充有下包层31的局部。因此,在支承开口部48内,基底绝缘层42的下表面与下包层31的上表面直接接触。

作为金属支承层41的材料,能够列举例如不锈钢、铁镍42合金(42alloy)、铝、铜-铍、磷青铜、铜、银、镍、铬、钛、钽、铂、金等金属。金属支承层41的厚度例如为3μm以上,优选为10μm以上,另外,例如为100μm以下,优选为50μm以下。

基底绝缘层42是与金属支承层41一同支承导体层43的支承层(基底支承层)。另外,基底绝缘层42是将导体层43和金属支承层41绝缘的绝缘层。

基底绝缘层42设于光元件安装部2和光传送部3这两者,不过该情形未在图1中示出。基底绝缘层42在俯视时具有与电路基板40的外形形状相同的外形形状。基底绝缘层42具有大致平板形状。

如图2和图3所示,基底绝缘层42连续地具有厚壁部51和比厚壁部51薄的薄壁部52(由图1较细的虚线围绕的区域)。

如图1中较细的虚线所示,薄壁部52分别与多个(3个)光元件安装区域4相对应地设置。多个(3个)薄壁部52各自为俯视呈大致矩形的区域。

如图2和图3所示,薄壁部52的下表面形成与厚壁部51的下表面共同的同一平面。另一方面,薄壁部52的上表面位于比厚壁部51的上表面靠下侧的位置。

如图1所示,多个薄壁部52分别与多个光元件安装区域4局部重叠。具体而言,薄壁部52位于比光元件安装区域4稍微向后侧偏离的位置。

详细而言,薄壁部52的前端缘位于光元件安装区域4的前端缘和前后方向中央部之间。也就是说,薄壁部52的前端缘配置于紧靠光元件安装区域4的前端缘的后侧的位置。

薄壁部52的后端缘位于在光元件安装区域4的后端缘的后侧与光元件安装区域4的后端缘隔开间隔的位置。具体而言,薄壁部52的后端缘配置于紧靠光元件安装区域4的后端缘的后侧的位置。

另外,如图2和图3所示,薄壁部52的上表面在其中央部一体地具有平面部61和斜面部62,该平面部61与面方向平行,该斜面部62配置于平面部61的周围,随着向外侧去而向上侧行进(倾斜)。平面部61的中央部在俯视时与镜面34重叠。

厚壁部51从薄壁部52的周端缘向面方向(前后方向和宽度方向)外侧扩展。

基底绝缘层42的材料例如为具有绝缘性的树脂,优选为具有绝缘性和挠性的树脂。作为基底绝缘层42的材料,能够列举例如聚酰亚胺树脂、聚醚腈树脂、聚醚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二酯树脂、聚氯乙烯树脂等树脂,优选为聚酰亚胺树脂。

厚壁部51的厚度t2例如为2μm以上,优选为5μm以上,另外,例如为50μm以下,优选为15μm以下。

薄壁部52的厚度t1的厚度例如为18μm以下,优选为10μm以下,另外,例如为1μm以上,优选为3μm以上。

相对于厚壁部51的厚度t2为100%而言,厚壁部51和薄壁部52的厚度之差(t2-t1)例如为95%以下,优选为90%以下,另外,例如为10%以上,优选为50%以上。

薄壁部52的俯视时的尺寸可根据光元件50的俯视时的尺寸等来适当设定。

如图1和图3所示,导体层43包括:电信号图案21,其将电(电信号)在外部的电路基板(未图示)和光元件50之间传送;以及导体支承图案22,其不传送电(电信号),而是支承光元件50。

电信号图案21是位于导体层43的后部的后侧图案。电信号图案21跨光元件安装区域4的后端部和电传送区域5地设置。电信号图案21连续地具有多个布线23、多个外部侧端子24以及作为多个端子的一个例子的元件侧端子25。

多个布线23沿宽度方向彼此隔开间隔地排列配置。多个布线23各自具有沿前后方向延伸的条形状。布线23在电传送区域5中的除后端部之外的部位设于基底绝缘层42的厚壁部51上。

多个外部侧端子24各自与多个布线23各自的后端部相连续。多个外部侧端子24沿宽度方向彼此隔开间隔地排列配置。多个外部侧端子24各自在俯视时具有大致矩形形状(方形焊盘形状)。多个外部侧端子24在电传送区域5的后端部设于厚壁部51上,不过以上情形未在图3中示出。

多个元件侧端子25各自与多个布线23各自的前端部相连续。多个元件侧端子25沿宽度方向彼此隔开间隔地排列配置。多个元件侧端子25各自在俯视时具有大致矩形形状(方形焊盘形状)。如图2和图3所示,多个元件侧端子25在光元件安装区域4的后端部设于基底绝缘层42的薄壁部52上。具体而言,多个元件侧端子25分别配置于薄壁部52的后端部处的平面部61和斜面部62上。也就是说,元件侧端子25的前侧部分设于平面部61的后端部上,另一方面,元件侧端子25的后侧部分设于斜面部62上。因此,元件侧端子25具有在其前后方向中央部弯曲的剖面形状。另外,元件侧端子25未设于平面部61的前后方向中央部和前端部,而是使该平面部61的前后方向中央部和前端部暴露。

薄壁部52的与元件侧端子25的下侧相对的部分相当于第1基底部53。

另外,如图1和图2所示,多个布线23分别相对于1个光元件安装区域4而言设有2个(1对),多个外部侧端子24分别相对于1个光元件安装区域4而言设有2个(1对),多个元件侧端子25分别相对于1个光元件安装区域4而言设有2个(1对)。尤其在电路基板40设有与3个光元件安装区域4相对应的、3对元件侧端子25。与1个光元件安装区域4相对应的2个元件侧端子25沿宽度方向隔开间隔地相对配置。具体而言,2个元件侧端子25在宽度方向上投影时,彼此重叠。

如图1和图3所示,导体支承图案22是位于导体层43的前部的前侧图案。导体支承图案22在电信号图案21的前侧与电信号图案21隔开间隔地配置。也就是说,导体支承图案22与电信号图案21彼此独立地设置。导体支承图案22与电信号图案21绝缘。

导体支承图案22具有与多个布线23相对应地设置的、多个(6个)导体线路26。多个导体线路26沿宽度方向彼此隔开间隔地排列配置。多个导体线路26分别呈沿前后方向延伸的条形状。多个导体线路26在光元件安装区域4的前端部和光传送部3设于基底绝缘层42的厚壁部51上。

多个导体线路26在前后方向上投影时,与多个布线23重叠。总之,多个导体线路26配置在将多个布线23向前侧延长的延长线上。例如,多个导体线路26以与多个布线23相同的宽度且以相同的间隔(在宽度方向上相同的间隔)配置。

导体支承图案22中的、位于光元件安装区域4的部分相当于导体层43的局部的一个例子即导体支承部57。

如图1所示,导体线路26相对于1个光元件安装区域4而言设有2个(1对)。与1个光元件安装区域4相对应的2个(1对)导体线路26以在它们的宽度方向上的间隔为恒定的方式沿前后方向配置,具体而言,在俯视时平行。与1个光元件安装区域4相对应的2个导体线路26为位于宽度方向一方向侧的第1线路27和位于在第1线路27的宽度方向另一方向侧与第1线路27隔开间隔的位置的第2线路28。

如图2所示,第1线路27和第2线路28各自的后端面与覆盖其宽度方向两侧面和上表面的覆盖绝缘层44的后端面在厚度方向和宽度方向上平齐。第1线路27和第2线路28的后端面与上述的覆盖绝缘层44的后端面连续。第1线路27和第2线路28的后端面都从覆盖绝缘层44暴露。

并且,如图4所示,第1线路27和第2线路28分别在剖视观察时具有大致矩形。因此,第1线路27具有上表面和侧面相交的2条棱线29,第2线路28具有上表面和侧面相交的2条棱线29。

作为导体层43的材料,能够列举例如铜、镍、金、焊料等导体,优选为铜。

导体层43的厚度例如为2μm以上,优选为5μm以上,另外,例如为20μm以下,优选为15μm以下。

如图3和图4所示,覆盖绝缘层44设于光元件安装部2和光传送部3这两者。另外,覆盖绝缘层44设于基底绝缘层42的厚壁部51上,但未设于薄壁部52(更具体而言,是平面部61)上(具有使薄壁部52暴露的图案)。覆盖绝缘层44在俯视时具有与基底绝缘层42的外形形状相同的外形形状。

覆盖绝缘层44是覆盖布线23和导体线路26的保护绝缘层。另一方面,覆盖绝缘层44使外部侧端子24和元件侧端子25暴露。

此外,覆盖绝缘层44具有使薄壁部52暴露的罩开口部9。

覆盖绝缘层44具有追随基底绝缘层42的上表面以及布线23和导体线路26的上表面的剖面形状。另外,覆盖绝缘层44的位于导体线路26上的部分中的、位于光元件安装区域4的部分相当于作为覆盖绝缘层44的局部的一个例子的、覆盖支承部58。覆盖支承部58与导体支承图案22一同支承光元件50。

具体而言,覆盖支承部58是在光元件安装区域4位于导体支承图案22上的部分。详细而言,覆盖绝缘层44覆盖2个导体线路26(第1线路27和第2线路28)各自的上表面和宽度方向两侧面以及基底绝缘层42的不与导体线路26在厚度方向上相对(在俯视时偏离)的上表面。

覆盖绝缘层44的光元件安装区域4中的上表面为元件相对面8,该元件相对面8为在安装光元件50时与光元件50在厚度方向上相对的相对面的一个例子。元件相对面8连续地具有与2个导体线路26的上表面相对应的2个第1面35和与基底绝缘层42的2个导体线路26之间的上表面相对应的第2面36。

2个第1面35沿宽度方向彼此隔开间隔地配置。2个第1面35在厚度方向上位于同一位置。第1面35为覆盖支承部58的上表面。

第2面36位于从第1面35向下侧远离的位置。也就是说,第2面36位于自第1面35靠下侧的位置。第2面36在俯视时位于2个第1面35之间。具体而言,第2面36将2个第1面35连结。另外,第2面36连续地具有:2个弯曲面37,其从2个第1面35各自的宽度方向内端部与棱线29相对应地弯曲;以及平面38,其将2个弯曲面37的宽度方向内端部连结。平面38与基底绝缘层42的上表面平行。

另一方面,覆盖支承部58与导体支承部57一同构成支承部56。

支承部56是用于支承光元件50的前端部的下表面的基座。具体而言,支承部56具有导体支承部57和覆盖支承部58。支承部56优选为仅由导体支承部57和覆盖支承部58构成。支承部56的上表面(第1面35)是与光元件50的前端部直接接触的基座面。

在将支承部56与光元件50在厚度方向上投影时,镜面34位于该支承部56与光元件50之间。详细而言,在将支承部56与光元件50在厚度方向和宽度方向这两个方向上投影得到的投影面中,镜面34位于该支承部56与光元件50之间。

另一方面,在基底绝缘层42中,与支承部56的下侧相对的部分包含于厚壁部51,该部分为第2基底部54。

覆盖绝缘层44的材料能够列举在基底绝缘层42中例示的树脂。

覆盖绝缘层44的厚度例如为2μm以上,优选为4μm以上,另外,例如为20μm以下,优选为10μm以下。此外,覆盖绝缘层44的厚度在不与导体层43重叠的区域中,为从基底绝缘层42的上表面到覆盖绝缘层44的上表面的长度,在与导体层43重叠的区域中,为从导体层43的上表面到覆盖绝缘层44的上表面的长度。尤其是覆盖支承部58的厚度为从导体支承部57的上表面到第1面35的长度。

金属保护层45设于外部侧端子24(参照图1,未在图3中示出)和元件侧端子25的表面。尤其连续地覆盖元件侧端子25的上表面、左右两侧面以及前表面。

金属保护层45例如为镀层。作为金属保护层45的材料,能够列举例如金等的镀敷材料。

并且,元件侧端子25和与该元件侧端子25相对应的金属保护层45构成端子部55。也就是说,端子部55具有金属保护层45和元件侧端子25。端子部55优选为仅由金属保护层45和元件侧端子25构成。

端子部55的上表面为金属保护层45的上表面,位于比支承部56的上表面靠下侧的位置。具体而言,端子部55的上表面位于比支承部56的上表面靠下侧例如1μm以上的位置,优选为位于靠下侧10μm以上的位置。

接着,参照图5a~图6i说明光电混载基板1的制造方法。

在光电混载基板1的制造方法中,依次实施制造电路基板40的第1工序和制造光波导30的第2工序。

在第1工序中,如图5a所示,首先,准备金属支承层41。金属支承层41以平板形状(具体而言,作为不具有支承开口部48(参照图6f)的金属板)准备。

如图5b所示,接着,将基底绝缘层42以具有厚壁部51和薄壁部52的方式设于金属支承层41上。

例如,将含有树脂的感光性树脂组合物涂布于金属支承层41上,然后,通过包括灰度曝光法(日文:階調露光法)的光刻法来形成具有厚壁部51和薄壁部52的基底绝缘层42,然后根据需要进行加热(固化)。

或者,也能够通过不包括灰度曝光法的光刻法来形成不具有薄壁部52而具有厚壁部51的基底绝缘层42,接着,通过蚀刻或激光加工等形成薄壁部52。或者,也能够通过依次层叠与薄壁部52相对应的第1层和与厚壁部51相对应的第2层这两者(2层)来形成基底绝缘层42。

如图5c所示,接着,在基底绝缘层42上形成导体层43。具体而言,利用加成法或减成法使导体层43以具有电信号图案21和导体支承图案22(包括导体支承部57)的图案形成,其中,优选利用加成法。这时,元件侧端子25追随薄壁部52的后端缘的斜面和与其前侧相连续的平面而设置。

如图5d所示,接着,以使外部侧端子24(参照图1)和元件侧端子25以及薄壁部52暴露并且覆盖布线23和导体支承图案22的方式,在基底绝缘层42的厚壁部51上形成覆盖绝缘层44(包括覆盖支承部58)。

具体而言,将含上述的树脂的感光性树脂组合物涂布在基底绝缘层42和导体层43上,然后,利用光刻法形成覆盖绝缘层44,然后根据需要进行加热(固化)。

由此形成具有导体支承部57和覆盖支承部58的支承部56。

接着,如图5e所示,将金属保护层45设于外部侧端子24(参照图1)和元件侧端子25的表面。

例如,通过电解镀等设置金属保护层45。由此形成具有元件侧端子25和金属保护层45的端子部55。

如图6f所示,之后通过例如蚀刻等对金属支承层41进行外形加工,来形成支承开口部48。

通过这样的第1工序制得电路基板40。

接着,实施制造光波导30的第2工序。

如图6g和图6h所示,在第2工序中,将光波导30制作于光电混载基板3的下方。详细而言,将光波导30作入基底绝缘层42和金属支承层41的下方。

参照图6g,具体而言,将含上述的树脂的感光性树脂组合物涂布于基底绝缘层42和金属支承层41的下方,然后,利用光刻法形成下包层31。

接着,将含上述的树脂的感光性树脂组合物涂布于下包层31的下方,然后,利用光刻法形成芯层32。

然后,如图6g所示,将含上述的树脂的感光性树脂组合物涂布于下包层31和芯层32的下方,然后,利用光刻法形成上包层33。

然后,如图6h所示,例如,对芯层32实施激光加工或切削加工,在芯层32形成镜面34。

利用这样的第2工序来制作光波导30。

由此制得具有电路基板40和光波导30的光电混载基板1。

该光电混载基板1是单独流通并能够在产业上利用的器件。具体而言,光电混载基板3能够独立于接下来说明的电接合构件39(参照图6i)和光元件50(参照图3)而单独流通。也就是说,光电混载基板3处于还未构成(制造)光电混载基板组件7的状态。

如图6i所示,之后在光电混载基板1设置电接合构件39。

电接合构件39是用于将端子部55和接下来说明的电极46电连接并且将它们接合并固定的构件。作为电接合构件39的材料,能够列举例如能够通过超声波和加压而熔融的材料,具体而言,能够列举焊料等。电接合构件39例如为焊球等。将电接合构件39载置于端子部55中的金属保护层45上。更具体而言,将电接合构件39配置于至少元件侧端子25的前侧部分(与斜面部62相对的部分)。电接合构件39的量以其上端缘位于与第1面35相同的高度,或者位于比该第1面35靠上侧的位置的方式设定。

由此制得设有电接合构件39的光电混载基板1。设有电接合构件39的光电混载基板1也是单独流通并能够在产业上利用的器件。具体而言,光电混载基板3能够独立于接下来说明的光元件50(参照图3)而单独流通。

并且,根据需要,使外部侧端子24与外部的电路基板(未图示)电连接。

接着,说明使用上述的光电混载基板1制造光电混载基板组件7的方法和光电混载基板组件7。

此外,在以下的说明中,有时将光电混载基板组件7简称为“组件7”。

在制造组件7时,准备光电混载基板1和多个(3个)光元件50。

多个光元件50各自在俯视时具有大致矩形平板形状,如图3所示并且如图1中涂黑的部分所示,该多个光元件50各自具有2个电极46和1个射出口47。

如图1所示,2个电极46在光元件50的下表面的后端部的宽度方向两端部彼此隔开间隔地相对配置。2个电极46之间的长度对应于与1个光元件安装区域4对应的光元件安装部2中的2个元件侧端子25之间的间隔。

此外,电极46未设置于光元件50的前端部。

射出口47相对于电极46而言在后侧隔开间隔地配置。具体而言,射出口47位于下表面的面方向中央部(前后方向中央部和宽度方向中央部)。

接着,以2个电极46和射出口47朝下的状态将光元件50利用例如超声波接合装置的臂(未图示)来把持,使光元件50与光元件安装区域4的上侧相对配置。这时,以射出口47在俯视时与镜面34重叠(相对)的方式使光元件50移动。

接着,使光元件50向下侧移动,使光元件50的电极46与电接合构件39相接触,并且使光元件50的前端部与支承部56的上表面(基座面)相接触。与此同时,一边对光元件50赋予超声波,一边以较弱的力将光元件50相对于电接合构件39按压。于是,电接合构件39熔融,接着,电接合构件39冷却并固化(凝固)。由此,端子部55和光元件50的电极46电连接。由此,光元件50借助电信号图案21和电接合构件39与外部的电路基板(未图示)电连接。也就是说,光元件50成为能够从射出口47射出光的状态。此外,在该光电混载基板1中,光元件50的下表面相对于光元件安装部2的面方向大致平行。

另一方面,射出口47在俯视时与镜面34相对,因此,若从射出口47向下侧射出光,则光被镜面34接收,在芯层32内,被向前侧传送。由此,光元件50相对于光电混载基板1光连接。

然后,如图3的假想线和图4的假想线所示,通过例如涂布、注入等相对于薄壁部52和光元件50设置密封树脂。具体而言,利用密封树脂以埋设电接合构件39和光元件50的方式覆盖薄壁部52的上表面,以这样的方式填充(添加)在罩开口部9内。

作为密封树脂,并没有特别限定,能够列举例如环氧树脂、硅酮树脂等具有透明性的固化性树脂。

然后,若密封树脂为固化性树脂,则使其固化。由此形成密封部6。

由此制造出如下的组件7,即,其具有光电混载基板1、光元件50、使该光电混载基板1和光元件50电接合的电接合构件39以及用于密封光元件50的密封部6。

并且,在该光电混载基板1中,端子部55与光元件50的后端部的电极46相连接,另一方面,能够利用支承部56支承光元件50的前端部59。

另外,由于端子部55的上表面位于比支承部56的上表面靠下侧的位置,因此,即使在端子部55设置电接合构件39,使端子部55和电极46电连接,也能够抑制光元件50的前端部59位于比后端部靠下侧的位置。

因此,能够抑制光元件50的倾斜。

其结果是,能够利用镜面34可靠地接收从光元件50射出的光,能够抑制光波导和端子部55之间的光连接可靠性的下降。

在该光电混载基板1中,在光电混载基板1与光元件50相连接时,第2面36相对于与光元件50相接触的第1面而言位于远离光元件50的位置,即位于靠下侧的位置,因此,能够在光元件50与第2面36之间设置固化性树脂固化所形成的密封部6。因此,在固化性树脂固化时在厚度方向上收缩的情况下,受到光元件50和第2面36靠近的力,因此光元件50能够紧贴于第1面。其结果是,光元件50能够更加可靠地粘接于第1面。

根据该光电混载基板1,基底绝缘层42的局部配置于端子部55的下侧,导体层43和覆盖绝缘层44的各自的局部即导体支承部57和覆盖支承部58为位于基底绝缘层42的上侧的支承部56,因此,能够更加可靠地使端子部55的上表面位于比支承部56的上表面靠下侧的位置。

根据该光电混载基板1,通过具有第1基底部53和第2基底部54的基底绝缘层42,利用简单的结构,就能够简便地使端子部55的上表面位于比支承部56的上表面靠下侧的位置。

在该组件7中,光元件50的电极46与端子部55电连接,且光元件50的前端部59被支承部56支承。

另外,端子部55的上表面位于比支承部56的上表面靠下侧的位置,因此,即使在端子部55设置电接合构件39,使端子部55和电极46电连接,也能够抑制光元件50的前端部59位于比后端部靠下侧的位置。

因此,能够抑制光元件50的倾斜。

其结果是,能够利用镜面34可靠地接收从光元件50射出的光,能够抑制光波导和光元件50的光连接可靠性的下降。

该组件7具有用于密封光元件50的密封部6,因此能够提高光元件50的耐久性。

另一方面,密封部6通过使固化性树脂固化而形成,因此,在电路基板不具有支承部56的情况下,在固化性树脂固化时在厚度方向上收缩的情况下,光元件50受到其前端部59欲向厚度方向另一方向侧移动的力,但在该组件7中,由于电路基板具有支承部56,因此,能够利用支承部56来限制光元件50的前端部59向下侧移动。

因此,能够可靠地抑制光元件50的倾斜。

接着,说明上述的一个实施方式的变形例。

在以下的各变形例中,对于与上述的一个实施方式相同的构件和工序,标注相同的参照附图标记,并省略其详细的说明。另外,能够适当组合各变形例。并且,各变形例除了特殊记述之外,能够起到与一个实施方式相同的作用效果。

如图3所示,在一个实施方式中,光元件50的前端部的下表面与第1面35直接接触(支承)。但是,也能够例如在光元件50的前端部的下表面设置虚拟电极,将该虚拟电极用作金属支承部,使之与第1面35直接接触(支承),不过以上情形未图示。

如图3的假想线和图4的假想线所示,在一个实施方式中,组件7具有密封部6。但是,例如以图3的实线和图4的实线所示,也可以是,组件7不具有密封部6,电接合构件39和光元件50暴露于外部。

如图4所示,在一个实施方式中,与1个光元件安装区域4相对应的导体线路26具有2个(第1线路27和第2线路28),但其数量并没有特别限定,例如,也可以是3个以上,不过该情形未图示。

如图7所示,与1个光元件安装区域4相对应的导体线路26也可以是1个。导体线路26位于如下位置,在前后方向上投影时,在光元件安装区域4的宽度方向中央投影,不过该情形未图示。

第1面35与1个光元件安装区域4相对应地设有1个。

第2面36位于第1面35的宽度方向两侧。

如图7的假想线所示,密封部6在覆盖支承部58的宽度方向两侧,填充于光元件50的下表面与2个第2面36之间。

根据该光电混载基板1,利用1个第1面35和2个电极46这两者(3点支承)的简单结构,就能够简便地支承光元件50。

另一方面,优选的是,导体线路26的数量为多个,更优选为2个。若导体线路26的数量为多个,则第1面35的数量为多个,能够稳定地支承光元件50的前端部59。尤其是,如果第1面35的数量为2个,则能够利用2个第1面35和2个电极46这4个点来更稳定地支承光元件50。

另外,在一个实施方式中,多个导体线路26与多个布线23以同一宽度且以同一间隔配置。但是,也可以是,多个导体线路26和多个布线23以不同的宽度和/或间隔配置。优选的是,以同一宽度且以同一间隔配置多个导体线路26和多个布线23。根据该结构,能够整齐且简便地形成包括导体线路26的导体支承图案22和包括布线23的电信号图案21。

并且,在一个实施方式中,如图1所示,导体线路26的配置为,在前后方向上投影时,该导体线路26与布线23重叠,但导体线路26的配置并不限于上述情形,例如,也可以不与布线23重叠,另外,也可以是,其局部与布线23重叠,剩下的部分不与布线23重叠,不过以上情形未图示。

另外,如图8所示,导体支承图案22的宽度也可以比较大。具体而言,导体支承图案22的宽度比光元件50的宽度大。另外,第1面35的宽度也比光元件50的宽度大。

在该变形例中,元件相对面8不具有第2面36,而是具有第1面35。

不过,与图8所示的变形例相比,如图4所示,元件相对面8具有第2面36的一个实施方式较为优选。根据一个实施方式,在光元件50和第2面36之间填充固化性树脂,若该固化性树脂收缩,则光元件50向第2面36(下侧)按压(施力)。因此,光元件50能够更加可靠地与第1面35相接触。

如图4所示,在一个实施方式中,支承部56具有导体支承部57和覆盖支承部58。另一方面,如图9所示,也可以是,支承部56不具有导体支承部57,而是具有覆盖支承部58。支承部56优选为仅由覆盖支承部58构成。

在形成覆盖支承部58时,首先,如图11a所示,以不具有导体支承图案22(参照图5c的右侧附图)而是具有电信号图案21的图案来形成导体层43。

如图11b所示,接着形成覆盖绝缘层44。

然后,如图11c所示,针对覆盖绝缘层44,利用蚀刻(干蚀刻等)等去除覆盖绝缘层44的局部,形成覆盖支承部58。

如图2和图3所示,在一个实施方式中,导体线路26(导体支承图案22)的后端面与覆盖绝缘层44的后端面相连续。但是,如图12所示,也能够利用覆盖绝缘层44覆盖导体线路26的后端面。

由此,能够降低导体线路26与电接合构件39和光元件50短路的可能性。

参照图1,如图13所示,在电传送区域5,能够将基底绝缘层42设为薄壁部52。

薄壁部52跨光元件安装区域4和电传送区域5地形成。

电信号图案21全部(布线23、外部侧端子24以及元件侧端子25)设于薄壁部52的上表面。

另外,如图14所示,也可以是,基底绝缘层42不具有薄壁部52,而是具有厚壁部51。基底绝缘层42具有均匀的厚度t2。

元件侧端子25设于厚壁部51的上表面。

如图2所示,在一个实施方式中,薄壁部52在其周端缘具有斜面。但是,也可以是,薄壁部52不具有斜面,而是具有均匀的厚度t1,不过以上情形未图示。

在该一个实施方式中,如图1所示,针对1个光电混载基板1而言设置3个光元件50,但如图15所示,也可以是1个。

并且,相对于1个光元件50的电极46的数量并没有限定,例如,也可以是1个,另外,如图15所示,也可以是3个以上(例如6个等)。

此外,提供了上述发明作为本发明例示的实施方式,但这仅仅是例示,并不限定性地进行解释。对于该技术领域的技术人员而言显而易见的本发明的变形例包含在后述权利要求书中。

产业上的可利用性

光电混载基板可设于组件。

附图标记说明

1、光电混载基板;6、密封部;7、组件;8、元件相对面;25、元件侧端子;34、镜面;30、光波导;35、第1面;36、第2面;40、电路基板;42、基底绝缘层;43、导体层;45、金属保护层;50、光元件;53、第1基底部;54、第2基底部;55、端子部;56、支承部;57、导体支承部;58、覆盖支承部;59、前端部(第1方向的一端部的一个例子)。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1