CN101566706B - 光电混合基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能提高光学元件相对于光波导路的芯的对准精度的光电混合基板的制造方法。在电路基板(E)的正面上形成光波导路(W)的芯(7)时，利用1回光刻法，由具有芯(7)形成区域和对准标记(A)形成区域的感光性树脂层同时形成芯(7)和光学元件定位用的对准标记(A)。而且，在光学元件安装工序中，以上述对准标记(A)作为基准，将发光元件(11)和受光元件(12)相对于光波导路(W)的芯(7)安装在适当的位置。

Description

光电混合基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种混合搭载有光波导路和安装有光学元件的电路的光电混合基板的制造方法。
背景技术
到目前为止，光电混合基板是通过单独制作电路基板和光波导路，并利用粘接剂将电路基板和光波导路粘合而形成的。例如，如图6所示，上述光电混合基板是如下形成的：借助粘接剂82，在形成有多层电路83的电路基板81上高精度地粘合有由下敷层86、芯87和上敷层88构成的光波导路80。并且，在形成于上述电路基板81上的安装用焊盘(电路83的一部分)上倒装有发光元件11和受光元件12(例如，参照专利文献1)。在图6所示的光电混合基板上，上述发光元件11和受光元件12被分别定位于光波导路80的两端部的正面侧。而且，上述光波导路80的两端部形成相对于光轴倾斜45°的倾斜面，该倾斜面的芯87部分被形成为光路变换反射镜87a。另外，在图6中，附图标记11a是上述发光元件11的电极(凸块)，附图标记12a是受光元件12的电极(凸块)。
上述光电混合基板中的光L的传播如下那样进行。首先，光L从发光元件11向下方射出。该光L透过光波导路80的一端部(图6中的左端部)的上敷层88，入射到芯87的一端部。接着，该光L被芯87的一端部的光路变换反射镜87a反射(光路变换90°)、沿轴向在芯87内行进。然后，该光L在芯87内行进并传播到芯87的另一端部(图6中的右端部)。接着，该光L被上述另一端部的光路变换反射镜87a向上方反射(光路变换90°)，透过上敷层88而被射出，被受光元件12接受。
专利文献1：日本特开2000-199827号公报
可是，在上述专利文献1的光电混合基板的制造中，实际上在用粘接剂82粘合电路基板81和光波导路80时，由于粘接剂82本身的流动性，在施加粘合压力时，会多少产生些偏移。因此，即使识别上述电路基板81的安装用焊盘，将发光元件11和受光元件12高精度地安装到上述电路基板81上，由于该电路基板81本身产生偏移，所以发光元件11和受光元件12相对于光波导路80的芯87两端部的光路变换反射镜87a的对准(定位)精度为降低了的状态。在该状态下的光L的传播是以发光元件11和受光元件12的光轴相对于上述芯87两端部的光路变换反射镜87a偏移的状态进行的，光L的耦合损失变大。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种能提高光学元件相对于光波导路的芯的对准精度的光电混合基板的制造方法。
由于达到上述目的，本发明的光电混合基板的制造方法的特征在于，包括：准备电路基板的工序；在该电路基板的与电路形成面相反的一侧的面上形成光波导路形成用的感光性树脂层，利用光刻法将上述感光性树脂层的芯形成区域形成为规定图案的芯的光波导路制作工序；在与上述光波导路的端部侧相对应的上述电路基板的电路形成面的部分上安装光学元件的工序；将位于上述光波导路的上述端部侧的芯的端部形成为反射光并使该反射后的光能在上述芯与上述光学元件之间进行传播的反射部的工序；以及在上述电路基板上设置供光在上述芯与上述光学元件之间进行传播的通路的工序，在上述光波导路制作工序中，使用具有芯形成区域和对准标记形成区域的感光性树脂层作为上述感光性树脂层，在形成上述芯的同时，利用上述光刻法将上述对准标记形成区域形成为规定图案的对准标记，在上述光学元件安装工序中，以上述对准标记为基准将上述光学元件安装在规定的位置。
在本发明的光电混合基板的制造方法中，在与电路基板的电路形成面相反的一侧的面上形成具有芯形成区域和对准标记形成区域的感光性树脂层，利用1次光刻法，由该感光性树脂层同时形成芯和光学元件定位用的对准标记，并且，由上述感光性树脂层形成光波导路。为此，不需要将光波导路粘接到电路基板上的粘接剂，在不产生由使用粘接剂带来的偏移问题的同时，能将芯相对于上述对准标记的位置设定成规定的位置关系。而且，在本发明中，以上述对准标记为基准安装上述光学元件，所以能将上述光学元件相对于光波导路的芯安装在适当的位置。其结果，在所制造的光电混合基板中，能够使芯的端部的光反射部与光学元件之间的光的耦合损失非常小。
附图说明
图1是示意性地表示利用本发明的光电混合基板的制造方法的第1实施方式所得到的光电混合基板的剖视图。
图2的(a)～(c)是示意性地表示上述光电混合基板的制造方法的第1实施方式中的电路基板的制作工序的说明图。
图3的(a)～(d)是示意性地表示接着上述电路基板的工序之后的光波导路的制作工序的说明图。
图4是示意性地表示接着上述光波导路的制作工序之后的光反射部的形成工序的说明图。
图5是示意性地表示本发明的光电混合基板的制造方法的第2实施方式的说明图。
图6是示意性地表示以往的光电混合基板的说明图。
具体实施方式
接着，基于附图详细地说明本发明的实施方式。
图1表示利用本发明的光电混合基板的制造方法的第1实施方式所得到的光电混合基板。该光电混合基板包括具有电路3的电路基板E、和形成在该电路基板E的与电路3形成面(背面)相反的一侧的面(正面)的光波导路W。而且，在该电路基板E的背面上，在与光波导路W的端部侧相对应的电路基板E的电路3形成面的部分安装有发光元件11和受光元件12。另外，在不锈钢制基板1的背面隔着绝缘层2形成电路3而构成上述电路基板E，该电路3的一部分形成用于安装上述发光元件11、受光元件12的安装用焊盘3a。另一方面，上述光波导路W包括：设于上述电路基板E的正面上的下敷层6；在该下敷层6上形成感光性树脂层并对该感光性树脂层进行加工而形成的芯7；在该芯7上形成的上敷层8。如图所示，该光波导路W的左右两端部形成相对于上述不锈钢制基板1倾斜45°的倾斜面。而且，位于该倾斜面的芯7的端部成为光反射部7a。在该光波导路W的左右两端侧形成有3层层叠体X，该3层层叠体X由与上述光波导路W相同的材料构成，3层层叠体X的中间层由与上述芯7相同的材料构成，形成对准标记A。而且，在与上述芯7两端部的光反射部7a的下方相对应的上述不锈钢制基板1的部分上形成有供光在芯与发光元件11、受光元件12之间传播的光通过用的通孔5，在与上述对准标记A的下方相对应的上述不锈钢制基板1的部分上形成有用于从背面侧视觉识别对准标记A的视觉识别用的通孔4。此外，在形成于上述芯7的一端部(图1中的左端部)的光反射部7a的下方，发光元件11被安装在上述安装用焊盘3a上，在形成于上述芯7的另一端部(图1中的右端部)的光反射部7a的下方，受光元件12被安装在上述安装用焊盘3a上。
而且，上述芯7两端部的光反射部7a能反射光L并使反射后光L在上述芯7与上述发光元件11、受光元件12之间进行传播。即，在上述光电混合基板中，上述发光元件11是对芯7的一端部的光反射部7a射出光L的光学元件，从该发光元件11被射出的光L通过了上述不锈钢制基板1的光通过用的通孔5之后，透过光波导路W的一端部的下敷层4而入射到芯7的一端部。接着，该光L被上述芯7的一端部的光反射部7a反射，从而在芯7内沿轴向行进。然后，该光L在芯7内行进，传播到芯7的另一端部的光反射部7a。接着，该光L被上述另一端部的光反射部7a反射到下方，透过下敷层6而射出。然后，该光L通过了上述不锈钢制基板1的光通过用的通孔5之后，被受光元件12接受。
该实施方式的光电混合基板经由下述的(1)～(4)的工序被制造。
(1)在不锈钢制基板1的背面上形成电路3而制作电路基板E的工序[参照图2的(a)～(c)]。
(2)在上述电路基板E的不锈钢制基板1的正面上制作光波导路W的工序[参照图3的(a)～(d)]。
(3)将上述光波导路W的芯7的两端部形成为光反射部7a的工序(图4参照)。
(4)在上述电路3上安装发光元件11和受光元件12的工序(图1参照)。
说明上述(1)的电路基板E的制作工序。在该实施方式中，首先，准备上述不锈钢制基板1[参照图2的(a)]。作为该不锈钢制基板1[参照图2的(a)]，通常使用厚度为20～200μm范围内的不锈钢制基板。
接着，如图2的(a)所示，利用光刻法在上述不锈钢制基板1的背面的规定位置形成规定图案的绝缘层2。在后面的工序[参照图2的(c)]中，除了形成于不锈钢制基板1上的对准标记A视觉识别用的通孔4和光通过用的通孔5的部分而形成了该绝缘层2。即，上述绝缘层2的形成如下进行。首先，在上述不锈钢制基板1的背面(形成绝缘层2时朝上)的规定位置，涂敷感光性聚酰亚胺树脂、感光性环氧树脂等感光性树脂，形成感光性树脂层。接着，隔着形成有与绝缘层2的图案相对应的开口图案的光掩模，利用照射线对上述感光性树脂层进行曝光。接着，通过用显影液进行显影，使未曝光部分溶解后去除，将残留的感光性树脂层形成为绝缘层2的图案。之后，利用加热处理去除该残留感光性树脂层中的显影液。由此，将上述残留感光性树脂层形成为绝缘层2。绝缘层2的厚度通常被设定为5～15μm的范围内。
接着，如图2的(b)所示，在上述绝缘层2的正面上将包括安装用焊盘3a的电路3形成为规定图案。即、该电路3的形成如下那样进行。首先，在上述绝缘层2的正面(形成电路3时朝上)上利用溅射或无电解电镀等形成金属层(厚度600～
Figure G200910135371XD00061
左右)。该金属层成为进行下面的电解电镀时的晶种层(作为形成电解电镀层的基础的层)。接着，在将干式薄膜抗蚀剂粘贴到由上述不锈钢制基板1、绝缘层2和金属层(晶种层)构成的层叠体的两面上后，在形成有上述金属层一侧的干式薄膜抗蚀剂上，利用光刻法形成电路3的图案的槽部，使上述金属层的正面部分露出在该槽部的底部。接着，利用电解电镀，在露出在上述槽部底部的上述金属层正面部分上层叠形成电解电镀层(厚度5～20μm左右)。然后，利用氢氧化钠水溶液等剥离上述干式薄膜抗蚀剂。之后，利用软蚀刻去除未形成有上述电解电镀层的金属层部分，使由残留的电解电镀层和该电解电镀层下面的金属层构成的层叠部分形成为电路3。
接着，如图2的(c)所示，通过蚀刻等在不锈钢制基板1的规定位置形成对准标记A视觉识别用的通孔4和光通过用的通孔5。在后面的光波导路W制作工序中该对准标记A视觉识别用的通孔4形成在与形成于芯7的两端部附近的对准标记A对应的位置(2处)上，上述光通过用的通孔5形成在与上述芯7的两端部对应的位置(2处)上。即，这些通孔4、5的形成如下那样进行。首先，在将干式薄膜抗蚀剂粘贴到由上述不锈钢制基板1、绝缘层2和电路3构成的层叠体的两面上后，在一面侧的干式薄膜抗蚀剂上，利用光刻法形成上述两通孔4、5的图案的孔部，使上述不锈钢制基板1的正面部分露出在该孔部的底部。接着，通过采用了氯化铁水溶液的蚀刻等，在露出在上述孔部的底部的上述不锈钢制基板1部分上穿孔，形成上述对准标记A视觉识别用的通孔4和光通过用的通孔5。上述对准标记A视觉识别用的通孔4的直径通常被设定在0.1～3.0mm的范围内，上述光通过用的通孔5的直径通常被设定在0.05～0.2mm的范围内。但是，这些通孔4、5的直径由对准标记A的大小、发光元件11等的布局决定，所以不一定在上述范围内。这样，上述(1)的电路基板E的制作工序完成。
对紧接着上述(1)的电路基板E的制作工序的上述(2)的光波导路W的制作工序进行说明。在该实施方式中，首先，如图3的(a)所示，在上述不锈钢制基板1的正面的规定位置上，利用光刻法形成规定图案的下敷层6。即，该下敷层6的形成如下那样进行。首先，在上述不锈钢制基板1的正面的规定位置上，涂敷由感光性聚酰亚胺树脂、感光性环氧树脂等下敷层6形成用的感光性树脂溶解在溶剂中而形成的清漆后，根据需要，对其进行加热处理(50～120℃×10～30分钟左右)而使其干燥，形成下敷层6形成用的感光性树脂层。接着，隔着形成有与下敷层6的图案相对应的开口图案的光掩模，利用照射线对上述感光性树脂层进行曝光。接着，用显影液进行显影，从而使未曝光部分溶解之后去除，将残留的感光性树脂层形成为下敷层6的图案。之后，利用加热处理去除该残留感光性树脂层中的显影液。由此，将上述残留感光性树脂层形成为下敷层6。下敷层6的厚度通常被设定在5～50μm的范围内。
接着，如图3的(b)～(c)所示，在上述下敷层6的正面的规定位置上，利用1次光刻法，由具有芯7形成区域和对准标记A形成区域的感光性树脂层7A同时形成规定图案的芯7和光学元件定位用的对准标记A。这是本发明的特征之一。在本发明中，通过上述那样同时形成芯7和光学元件定位用的对准标记A，在接下来的工序(4)的光学元件(发光元件11和受光元件12)安装工序中，以上述对准标记A作为基准，能将发光元件11和受光元件12安装在相对于光波导路W的芯7适当的位置。
在该实施方式中，在芯7的两端部附近分别形成一个对准标记A。更加详细地说明，这些芯7和对准标记A的形成如下所述进行。首先，如图3的(b)所示，在上述下敷层6的正面的规定位置，涂敷由上述芯7和对准标记A形成用的感光性树脂溶解在溶剂中而形成的清漆后，根据需要，对其进行加热处理(50～120℃×10～30分钟左右)而使其干燥，形成芯7和对准标记A形成用的感光性树脂层7A。接着，隔着形成有与芯7和对准标记A的图案相对应的开口图案的光掩模M，利用照射线R对上述感光性树脂层进行曝光后，与形成上述下敷层6相同地进行显影、加热处理等。如图3的(c)所示，利用这样的光刻法，形成规定图案的芯7和对准标记A。在该实施方式中，在上述对准标记A视觉识别用的通孔4的上方定位形成对准标记A，在上述光通过用的通孔5的上方定位形成芯的各端部。该芯7的厚度通常被设定在5～60μm的范围内，该芯7的宽度通常被设定在5～60μm的范围内。此外，对准标记A通常形成为俯视呈十字状，其厚度通常被设定在5～60μm的范围内，该十字状的线宽度通常被设定在0.02～0.2mm的范围内，十字状的纵向横向的长度通常被设定在0.2～1.0mm的范围内。另外，作为上述芯7和对准标记A的形成材料，例如，可举出与上述下敷层6相同的感光性树脂，使用折射率大于上述下敷层6和下述上敷层8的形成材料的折射率的材料。例如，通过选择上述下敷层6、芯7(包括对准标记A)、上敷层8的各形成材料的种类、或调整上述各形成材料的组成比率，能够调整该折射率。
接着，如图3的(d)所示，在覆盖上述芯7和对准标记A的状态下，利用光刻法在上述下敷层6正面形成规定图案的上敷层8。即，该上敷层8的形成如下那样进行。首先，覆盖上述芯7地涂敷由上敷层8形成用的感光性树脂溶解在溶剂中而形成的清漆之后，根据需要，对其进行加热处理(50～120℃×10～30分钟左右)而使其干燥，形成上敷层8形成用的感光性树脂层。接着，利用采用了形成有与上敷层8的图案相对应的开口图案的光掩模的光刻法，由上述感光性树脂层形成规定图案的上敷层8。该上敷层8的厚度通常被设定在10～2000μm的范围内。另外，作为上述上敷层8的形成材料，例如，可举出与上述下敷层6相同的感光性树脂。这样，上述(2)的光波导路W的制作工序完成。
对紧接着上述(2)的光波导路W的制作工序的上述(3)的光反射部7a的形成工序进行说明。即，如图4所示，该光反射部7a的形成如下那样进行：通过采用了激光加工或刀尖角度45°的旋转刀具等的切削加工等对与上述芯7的两端部相对应的光波导路W的两端部进行加工，形成相对于上述不锈钢制基板1倾斜45°的倾斜面。然后，该倾斜面的芯7部分作为光反射部(光路变换反射镜)7a发挥作用。在该光反射部7a中，芯7的折射率大于处于上述光反射部7a外侧的空气的折射率，所以照射到光反射部7a上的光其大部分发生反射。此外，如上述那样光波导路W的两端部被形成为倾斜面，在上述光波导路W的两端侧形成有3层层叠体X，该3层层叠体X在中间层具有上述对准标记A。这样，上述(3)的光反射部7a的形成工序完成。
对紧接着上述(3)的光反射部7a的形成工序的上述(4)的光学元件安装工序进行说明。即，该光学元件(发光元件11和受光元件12)的安装如下那样进行。首先，将形成到上述光反射部7a的半成品以电路3侧的面朝上地放置于安装机的工作台上。然后，利用设置于该安装机上的图像识别装置，通过下敷层6和对准标记A视觉识别用的通孔4视觉识别一方(例如图1的左侧)的对准标记A(读取)。由此，上述安装机以上述对准标记A作为基准，算出接近该对准标记A的上述芯7的一端部的光反射部7a的位置。然后，如图1所示，以使一方的光学元件(例如发光元件11)的光轴与该算出的光反射部7a的位置对齐的方式使该光学元件覆盖上述光通过用的通孔5地安装在安装用焊盘3a上。在安装另一方的光学元件(例如受光元件12)时，另一方(例如图1的右侧)的对准标记A也同样地作为该安装的定位基准而加以利用。作为上述发光元件11，可列举出VCSEL(垂直腔面发射激光器：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)等，作为受光元件12，可列举出PD(光电二极管：Photo Diode)等。这样，以上述对准标记A作为基准而将上述发光元件11和受光元件12安装到规定的位置是本发明的特征之一。另外，在图1中，附图标记11a是上述发光元件11的电极(凸块)，附图标记12a是受光元件12的电极(凸块)。
作为上述发光元件11和受光元件12的安装方法，可列举有倒装法、回流焊、焊锡凸块和焊锡膏的网版印刷的C4接合等。特别是从能够减小安装时的位置偏移的方面考虑，优选利用超声波、加热的倒装法，从不对上述不锈钢制基板1造成由热带来的损害的方面考虑，更加优选利用超声波的倒装法。这样，上述(4)的光学元件安装工序完成，得到作为目标的光电混合基板。
这样，在上述光电混合基板的制造方法中，在电路基板E的正面形成芯7形成用的感光性树脂层7A[参照图3的(b)]，在该感光性树脂层7A上设置对准标记A形成区域，利用1次光刻法，由该感光性树脂层7A同时形成芯7和发光元件11、受光元件12定位用的对准标记A。然后，以该对准标记A为标记将发光元件11和受光元件12安装在规定的位置。因此，能提高发光元件11和受光元件12相对于光波导路W的芯7的对准精度。其结果，在制作了的光电混合基板中，能够减小芯7的各端部的光反射部7a和发光元件11、受光元件12之间的光的耦合损失。
此外，在上述实施方式中，使用不锈钢制的基板作为基板1，所以该不锈钢制基板1对热具有优异的耐伸缩性。因此，在上述不锈钢制基板1上穿孔的对准标记A视觉识别用的通孔4和光通过用的通孔5的位置关系、以及在上述不锈钢制基板1上制作的光波导路W的尺寸等大致被保持为设计值。即，对以上述对准标记A作为基准，提高芯7的两端部的光反射部7a和发光元件11、受光元件12的对准精度来说，不锈钢制基板1作为基板1是优选。
另外，也可以用由其它的金属材料或树脂材料等构成的基板1来替代上述不锈钢制基板1。在该基板1具有绝缘性的情况下，也可以不形成上述绝缘层2，直接在上述基板1上形成电路3。上述绝缘层2是为了防止如上述金属制基板1那样的具有导电性的基板1和电路3的短路。
此外，在上述实施方式中，形成有下敷层6，但也可以不形成下敷层6，直接在不锈钢制基板1等基板1的正面上形成芯7和对准标记A。
图5表示本发明的光电混合基板的制造方法的第2实施方式。该实施方式是在上述第1实施方式中，利用电镀或蒸镀在光波导路W的两端部的倾斜面的正面上形成金属膜9的方式。由此，在所制造的光电混合基板中，由于光反射部7a的外侧表面被上述金属膜9覆盖，所以能够提高光反射部7a处的光反射率，能够提高光的传播效率。除此之外的部分是和上述第1实施方式相同的部分，对同样的部分标注相同的附图标记。
上述金属膜9的形成例如如下进行：在利用抗蚀剂层遮掩上述光波导路W的两端部的倾斜面以外的部分的状态(仅露出上述倾斜面的状态)下，利用上述电镀或蒸镀进行。之后，上述抗蚀剂层被去除。上述金属膜9的厚度例如被设定在50nm～5μm的范围内。作为上述金属膜9的形成材料，例如可列举镍、铜、银、金、铬、铝、锌、锡、钴、钨、铂、钯和包括它们中的2种以上元素的合金材料等。另外，上述金属膜9的形成优选在安装发光元件11和受光元件12之前进行。
接着，说明实施例。但是，本发明并不限于该实施例。
实施例
电路基板的形成
在不锈钢制基板(厚度20μm的SUS304箔)的一个面上，首先，利用光刻法，将由感光性聚酰亚胺树脂构成的绝缘层(厚度10μm)形成规定图案。接着，通过溅射在上述绝缘层正面上形成了由铜/镍/铬合金构成的晶种层。接着，在由上述不锈钢制基板、绝缘层和晶种层构成的层叠体的两面上粘贴了干式薄膜抗蚀剂之后，在形成有上述晶种层一侧的上述干式薄膜抗蚀剂上，利用光刻法，形成包括安装用焊盘的电路的图案的槽部，使上述晶种层的正面部分露出在该槽部的底部。接着，利用电解镀铜，在上述槽部的底部露出的上述晶种层的正面部分上层叠形成了电解镀铜层(厚度20μm)。然后，利用氢氧化钠水溶液剥离了上述干式薄膜抗蚀剂。之后，通过软蚀刻去除未形成有上述电解镀铜层的晶种层部分，将由残留的电解镀铜层和该残留的电解镀铜层下面的晶种层构成的层叠部分形成电路。而且，将干式薄膜抗蚀剂粘贴在由上述不锈钢制基板、绝缘层和电路构成的层叠体的两面之后，利用光刻法在一个面的上述干式薄膜抗蚀剂上形成对准标记视觉识别用的通孔和光通过用的通孔的图案的孔部，使上述不锈钢制基板的正面部分露出在该孔部的底部。接着，通过采用了氯化铁水溶液的蚀刻，在露出在上述孔部的底部的上述不锈钢制基板部分上穿孔，分别形成两个上述对准标记视觉识别用的通孔和光通过用的通孔。之后，在上述安装用焊盘正面上形成了金/镍合金镀层。
下敷层和上敷层的形成材料
将下述通式(1)所示的双苯氧基乙醇芴缩水甘油醚(成分A)35重量份、作为脂环式环氧树脂的3’，4’-环氧环己基甲基-3，4-环氧己烷羧酸酯(大赛璐化学公司制造、CELLOXIDE2021P)(成分B)40重量份、(3’，4’-环氧环己烷)甲基-3’，4’-环氧环己基-羧酸酯(大赛璐化学公司制造、CELLOXIDE2081)(成分C)25重量份、4，4’-双[二(β羟基乙氧基)苯基锍]苯硫醚-双-六氟锑酸盐的50％碳酸丙二酯溶液(成分D)2重量份混合，调制了下敷层和上敷层的形成材料。
【化1】
(式中，R1～R6全部为氢原子，n＝1)
芯的形成材料
通过将上述成分A：70重量份、1，3，3-三{4-[2-(3-氧杂环丁烷基)]丁氧基苯基}丁烷：30重量份、上述成分D：1重量份溶解到乳酸乙酯28重量份中，从而调制芯的形成材料。
光波导路的制作
在上述不锈钢制基板的另一侧的面(与形成有上述电路的面相反的一侧的面)上，涂敷上述下敷层的形成材料，形成了涂敷层。之后，用超高压水银灯对该涂敷层的整个面进行累计光量为1000mJ/cm2(i线基准)的曝光，使上述涂敷层固化。接着，通过进行120℃×15分钟的烘干(加热处理)，使产生的酸扩散，结束反应。这样，形成了下敷层(厚度10μm)。
然后，在上述下敷层正面上涂敷了芯的形成材料之后，通过进行70℃×5分钟的烘干，使溶剂挥发，形成了芯形成用的感光性树脂层。接着，在芯形成用的感光性树脂层的上方，以使对准标记与对准标记视觉识别用的通孔、芯的各端部与光通过用的通孔分别重叠的方式，对形成有与形成的芯和对准标记的图案相同形状的开口图案的光掩模进行了定位。然后，隔着该光掩模，进行累计光量为2000mJ/cm2(i线基准)的曝光，从而使上述感光性树脂层的曝光部分固化。接着，通过进行120℃×15分钟的烘干(加热处理)，使产生的酸扩散，结束反应。接着，在γ-丁内酯水溶液(显影液)中进行清洗(显影)，溶解去除了未曝光部分。之后，通过进行了120℃×15分钟的烘干，形成了芯(宽度50μm×高度50μm)和十字状的对准标记(十字状的线宽度0.05mm、十字状的纵向长度0.5mm、十字状横向长度0.5mm、高度50μm)。
接着，覆盖上述芯地涂敷上述上敷层的形成材料，形成了涂敷层。之后，用超高压水银灯对该涂敷层的整个面进行累计光量为1000mJ/cm2(i线基准)的曝光，使上述涂敷层固化。接着，通过进行120℃×15分钟的烘干(加热处理)，使产生的酸扩散，结束反应。这样，形成了上敷层，在上述不锈钢制基板的、与形成有电路的面相反的一侧的面上制作了光波导路(总厚度75μm)。
光反射部的形成
通过利用准分子激光器(光源KrF：波长248nm)进行激光加工，使与上述光通过用的通孔相对应的光波导路的两端部形成为相对于上述不锈钢制基板倾斜45°的倾斜面。之后，在乙醇中进行了超声波清洗。上述倾斜面的芯部分是光反射部。
发光元件和受光元件的安装
将形成到上述光反射部的半成品以电路侧的面朝上地放置于安装机的工作台上。然后，利用设置于该安装机上的图像识别装置，在通过形成在上述不锈钢制基板上的对准标记视觉识别用的通孔视觉识别了上述对准标记的状态下，以使发光元件和受光元件的光轴与以该对准标记作为基准而算出的光反射部的位置对齐的方式使上述发光元件和受光元件覆盖上述光通过用的通孔地进行安装。这样，制造了光电混合基板。

Claims (3)

1.一种光电混合基板的制造方法，其特征在于，包括：准备电路基板的工序；在该电路基板的与电路形成面相反的一侧的面上形成光波导路形成用的感光性树脂层，利用光刻法将上述感光性树脂层的芯形成区域形成为规定图案的芯的光波导路制作工序；在与上述光波导路的端部侧相对应的上述电路基板的电路形成面的部分上安装光学元件的工序；将位于上述光波导路的上述端部侧的芯的端部形成为反射光并使该反射后的光能在上述芯与上述光学元件之间进行传播的反射部的工序；以及在上述电路基板上设置供光在上述芯与上述光学元件之间进行传播的通路的工序，在上述光波导路制作工序中，使用具有芯形成区域和对准标记形成区域的感光性树脂层作为上述感光性树脂层，在形成上述芯的同时，利用光刻法将上述对准标记形成区域形成为规定图案的对准标记，在上述电路基板上设置上述用于供光进行传播的通路的工序中，与上述用于供光进行传播的通路一起形成对准标记视觉识别用的通孔，在上述光学元件安装工序中，以自形成在上述电路基板上的对准标记视觉识别用的通孔透视到的上述对准标记为基准将上述光学元件安装在规定的位置。
2.根据权利要求1所述的光电混合基板的制造方法，上述光学元件是对上述芯的端部射出光的发光元件，上述反射部反射自上述发光元件射出的光。
3.根据权利要求1所述的光电混合基板的制造方法，上述光学元件是接受来自上述芯的端部的光的受光元件，上述反射部反射来自上述芯内的光。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5049145B2 (ja) * 2008-01-22 2012-10-17 日東電工株式会社 光導波路デバイスの製法
JP5138459B2 (ja) * 2008-05-15 2013-02-06 新光電気工業株式会社 配線基板の製造方法
JP5106348B2 (ja) * 2008-10-28 2012-12-26 日東電工株式会社 光電気混載モジュールの製造方法およびそれによって得られた光電気混載モジュール
JP4796615B2 (ja) * 2008-11-26 2011-10-19 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製造方法
JP5653745B2 (ja) * 2010-12-22 2015-01-14 日東電工株式会社 光導波路の製法
JP2012155215A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Nitto Denko Corp 光導波路の製法およびそれに用いられる光導波路体
JP5696538B2 (ja) * 2011-03-15 2015-04-08 住友ベークライト株式会社 光電気混載基板の製造方法
JP2012208306A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Nitto Denko Corp 光電気混載基板およびその製法
WO2013095426A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 Intel Corporation Fabrication of planar light-wave circuits (plcs) for optical i/o
WO2013101112A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Intel Corporation Two-dimensional, high-density optical connector
WO2013101184A1 (en) 2011-12-30 2013-07-04 Intel Corporation Optical i/o system using planar light-wave integrated circuit
JP5840988B2 (ja) * 2012-03-16 2016-01-06 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
JP5840989B2 (ja) 2012-03-16 2016-01-06 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
JP5877749B2 (ja) * 2012-03-29 2016-03-08 日東電工株式会社 光電気混載基板の製法
JP5877756B2 (ja) 2012-05-08 2016-03-08 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
CN103389546B (zh) * 2012-05-08 2016-12-07 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光纤模组
JP6081086B2 (ja) * 2012-06-14 2017-02-15 Tdk株式会社 光電素子用実装装置及び実装方法
JP6045829B2 (ja) 2012-07-13 2016-12-14 日東電工株式会社 光電気混載基板
JP6202662B2 (ja) * 2012-11-27 2017-09-27 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
AT513747B1 (de) 2013-02-28 2014-07-15 Mikroelektronik Ges Mit Beschränkter Haftung Ab Bestückungsverfahren für Schaltungsträger und Schaltungsträger
JP6048241B2 (ja) * 2013-03-18 2016-12-21 富士通株式会社 光伝送装置の製造方法及び製造装置、並びに光伝送装置
CN104101958B (zh) * 2013-04-03 2017-10-03 赛恩倍吉科技顾问（深圳）有限公司 光通讯装置
JP2014216377A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 イビデン株式会社 電子部品とその製造方法及び多層プリント配線板の製造方法
TWI572933B (zh) * 2013-05-20 2017-03-01 鴻海精密工業股份有限公司 光通訊裝置
JP6245569B2 (ja) 2013-06-06 2017-12-13 日東電工株式会社 光電気混載基板
AT514599B1 (de) * 2013-07-05 2015-02-15 Melecs Ews Gmbh & Co Kg Verfahren zur Bestückung elektronischer Leiterplatten mit optischen Bauelementen
JP6202566B2 (ja) * 2013-10-29 2017-09-27 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
WO2016020975A1 (ja) 2014-08-04 2016-02-11 富士機械製造株式会社 実装装置
JP6460515B2 (ja) 2014-10-24 2019-01-30 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
JP6525240B2 (ja) * 2014-10-24 2019-06-05 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
JP6460516B2 (ja) 2014-10-28 2019-01-30 日東電工株式会社 光電気混載基板
JP6653857B2 (ja) 2014-11-25 2020-02-26 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
CN104698552B (zh) * 2015-03-16 2016-05-11 中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所 一种用于航天器和军用计算机上的光互连基板及其制造方法
DE102015207709A1 (de) * 2015-04-27 2016-10-27 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Anordnung eines Schaltungsträgers mit einer Halbleiterlichtquelle in einer bestimmten Lage relativ zu einem optischen System einer Beleuchtungseinrichtung
US9739942B2 (en) * 2015-10-26 2017-08-22 Kyocera Corporation Method for manufacturing optical circuit board
JP6649076B2 (ja) * 2015-10-26 2020-02-19 京セラ株式会社 光回路基板の製造方法
JP7002886B2 (ja) * 2017-08-22 2022-01-20 日東電工株式会社 光導波路、光電気混載基板、および光電気混載モジュール
JP6677232B2 (ja) * 2017-09-29 2020-04-08 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
JP2020016757A (ja) 2018-07-25 2020-01-30 日東電工株式会社 光学素子装置およびその製造方法
US10775573B1 (en) * 2019-04-03 2020-09-15 International Business Machines Corporation Embedding mirror with metal particle coating
WO2021161915A1 (ja) * 2020-02-12 2021-08-19 日東電工株式会社 光電気混載基板および光電気複合伝送モジュール

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1359441A1 (en) * 1999-06-25 2003-11-05 Toppan Printing Co., Ltd. Optical-electrical wiring board, mounted board, and method of manufacturing optical-electrical wiring board
EP1811823A1 (en) * 2004-10-22 2007-07-25 Ibiden Co., Ltd. Multilayer printed wiring board

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199827A (ja) * 1998-10-27 2000-07-18 Sony Corp 光導波装置およびその製造方法
JP4366751B2 (ja) * 1999-04-13 2009-11-18 凸版印刷株式会社 光・電気配線基板及び製造方法並びに実装基板
EP1122561A1 (en) * 2000-02-03 2001-08-08 Corning Incorporated High precision alignment of optical devices over a high thickness transparent layer
JP2004361858A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Sharp Corp マイクロレンズ付き光導波路およびその製造方法
JP4339198B2 (ja) * 2004-07-20 2009-10-07 新光電気工業株式会社 光モジュールの製造方法
JP4498102B2 (ja) * 2004-11-10 2010-07-07 イビデン株式会社 光電気配線板、および、光通信用デバイス
JP2007173375A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Nec Corp 複合実装デバイス及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1359441A1 (en) * 1999-06-25 2003-11-05 Toppan Printing Co., Ltd. Optical-electrical wiring board, mounted board, and method of manufacturing optical-electrical wiring board
EP1811823A1 (en) * 2004-10-22 2007-07-25 Ibiden Co., Ltd. Multilayer printed wiring board

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KR20090112585A (ko) 2009-10-28
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US8142672B2 (en) 2012-03-27
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