JP2008112030A - Optical circuit substrate with adhesive, component for mounting optical element and optical element mounted component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接着剤付き光回路基板、光素子実装用部品及び光素子実装部品に関するものである。 The present invention relates to an optical circuit board with an adhesive, an optical element mounting component, and an optical element mounting component.
近年、電子機器は、ますますその小型化や高性能化の要求が高まっている。中でも、信号の高速化に対応するために、電子部品間を光信号によって接続することによる、電子機器内における信号伝送路の高速化の検討が行われている。光信号による接続では、光配線と電気配線を備えた光・電気混載基板が用いられており、光配線は、コア部とクラッド部とで構成される光導波路を有し、光導波路のコア部を光が伝送することにより光信号を伝達するようになっている。 In recent years, electronic devices have been increasingly demanded for miniaturization and high performance. In particular, in order to cope with high-speed signals, studies are being made to increase the speed of signal transmission paths in electronic devices by connecting electronic components with optical signals. For connection by optical signal, an optical / electrical hybrid substrate having optical wiring and electrical wiring is used, and the optical wiring has an optical waveguide composed of a core portion and a cladding portion, and the core portion of the optical waveguide. The optical signal is transmitted by transmitting the light.
このような光・電気混載基板を備えた電子機器では、基板上に電子部品を搭載し、電子部品の入出力信号を、光素子を用いて光信号に変換して光導波路に伝播させ、その先で、もう一方の光素子を用いて、光信号を電気信号に戻して、もう一方の電子部部品に接続される構造が有利である。従来、そのような基板においては、リジッド基板中に光導波路が形成されているなどリジッド基板との一体化がなされており、例えば、前記基板上に、光素子と電子部品とを搭載し、電気信号は、これらの搭載面より基板を貫通して反対側面に形成された電気配線を介して伝送され、光信号は、基板中に形成された光導波路より伝播され、その光導波路から絶縁層を貫通させ光素子の受発光部に伝送されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)しかしながら、このような構造においては、これ以上薄くできないなどの小型化に限界があり、また、光素子の受発光部と光導波路のコア部との距離があることより、発光部からコア部への光入力の効率に影響を及ぼし、光伝播の損失などの特性に問題が生じることがある。また、そのような問題を解消する方法の一つとして、光素子の受発光部と光導波路のコア部との位置あわせ精度が要求されている。
本発明は、光伝播の損失を低減できる光素子実装部品、光素子の搭載において位置あわせ精度良好な接着剤付き光回路基板及び光素子実装用部品を提供するものである。 The present invention provides an optical element mounting component capable of reducing the loss of light propagation, an optical circuit board with an adhesive having good alignment accuracy in mounting the optical element, and an optical element mounting component.
本発明は、下記第(1)項から第(18)項の接着剤付き光回路基板、第(19)項から第(20)項の光素子実装用部品、及び第(21)項から第(29)項の光素子実装部品により達成される。
(1) 電極を有する光素子を搭載するための搭載部と前記搭載部にパッドが設けられた配線部品の一方の面側に積層される、コア部とクラッド部とを有する光導波路層と、前記光素子の電極と前記搭載部のパッドとを電気的に接続する導体部を含んで構成される光回路基板と、
前記配線部品と前記光回路基板との間に、前記光回路基板の導体部と前記搭載部のパッド部とを電気的に接続する接着剤層と、
を有するものである、接着剤付き光回路基板。
(2) 前記光回路基板は、前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとの電気導通をはかるためのレセプター構造を備えるものである、第(1)項に記載の接着剤付き光回路基板。
(3) 前記接着剤層は、樹脂と、フラックス活性を有する硬化剤と、半田粉と、を含み、前記半田粉と前記フラックス活性を有する硬化剤とが前記樹脂中に存在するものである、第(1)項又は第(2)項に記載の接着剤付き光回路基板。
(4) 前記接着剤層は、樹脂と、フラックス活性を有する硬化剤と、半田粉と、を含み、前記半田粉と前記フラックス活性を有する硬化剤とが前記樹脂中に存在する、接着ドライフィルムより構成されるものである、第(3)項に記載の接着剤付き光回路基板。
(5) 前記接着剤層において、前記樹脂は、エポキシ樹脂及びアクリルゴムを含むものである、第(3)項又は第(4)項に記載の接着剤付き光回路基板。
(6) 前記接着剤層において、前記フラックス活性を有する硬化剤は、カルボキシル基を含有する化合物である、第(3)項乃至第(5)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(7) 前記接着剤層において、前記フラックス活性を有する硬化剤は、カルボキシル基と、エポキシ基と反応する基とを含有する化合物である、第(3)項乃至第(6)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(8) 前記接着剤層において、前記フラックス活性を有する硬化剤は、アルキルカルボン酸又は芳香族カルボン酸である、第(6)項又は第(7)項に記載の接着剤付き光回路基板。
(9) 前記接着剤層において、前記半田粉は、Sn、Ag、Bi、In、ZnおよびCuから選ばれる二種以上を含む合金である、第(3)項乃至第(8)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(10) 前記接着剤層において、前記半田粉は、100℃以上250℃以下の融点を有するものである、第(3)項乃至第(9)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(11) 前記接着剤層において、前記樹脂は、室温で固形のエポキシ樹脂と、室温で液状のエポキシ樹脂と、を含むものである、第(3)項乃至第(10)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(12) 前記光素子の電極と前記搭載部のパッドとを電気的に接続する導体部は、前記レセプター構造内に有するものである、第(2)項乃至第(11)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(13) 前記レセプター構造における導体部は、前記レセプター構造内の配線部品側底部に設けられた導体ポストを含むものである、第(12)項に記載の接着剤付き光回路基板。
(14) 前記レセプター構造における導体部の導体ポストは、前記光回路基板の前記光素子搭載面より突出しているものである、第(13)項に記載の接着剤付き光回路基板。
(15) 前記光回路基板は、前記光導波路層上に導体回路を有するものである、第(1)項乃至第(14)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(16) 前記光回路基板は、前記配線部品との接合面に、レセプター構造における導体部の導体ポストと接続された導体回路を有するものである、第(12)項乃至第(15)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(17) 前記光回路基板は、前記光素子搭載側面に導体回路と、前記光回路基板を貫通し、該導体回路上に前記配線部品との電気導通をはかるため、前記配線部品の導電部材と金属接合するための導体部とを、有するものである、第(1)項乃至第(16)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(18) 前記光回路基板は、前記コア部に、前記コア部の光路を、前記光素子の受発光部に向けて、屈曲させる光路変換部を有するものである、第(1)項乃至第(17)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板。
(19) 光素子を搭載するためのパッド部を有する配線部品と、
第(1)項乃至第(18)項のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板と、
を含んで構成され、
前記光回路基板と配線部品とが、前記光素子の電極と前記配線部品のパッド部とを電気的に接続する接着剤層により接合された、光素子実装用部品。
(20) 前記光素子実装部品は、2つの前記配線部品が、前記光回路基板により橋架け状に接合された構造を有するものである、第(19)項に記載の光素子実装用部品。
(21) 電極を有する光素子と、
第(19)項又は第(20)項に記載の光素子実装用部品と、
を含んで構成され、
前記光素子実装用部品における、前記光回路基板を介して、前記光素子を搭載するためのパッド部を有する配線部品の前記パッド上に、前記光素子が搭載され、
前記光回路基板と配線部品とは、前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとを電気的に接続する接着剤層により接合された、光素子実装部品。
(22) 前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとは、前記光回路基板に形成されたレセプター構造を介して電気的に接続されたものである、第(21)項に記載の光素子実装部品。
(23) 前記光素子実装用部品の光回路基板のレセプター構造において、前記光素子の電極と、前記配線部品のパッドとが、前記レセプター構造内の導体部により、金属接合されたものである、第(21)項又は第(22)項に記載の光素子実装部品。
(24) 前記レセプター構造における導体部は、前記光回路基板の前記光素子搭載面より突出した導体ポストと、前記光素子の電極とが、金属接合されたものである、第(23)項に記載の光素子実装部品。
(25) 前記レセプター構造における導体部は、前記光素子の電極上に設けられた突起部と導体ポストとより構成されるものである、第(21)項乃至第(24)項のいずれか1項に記載の光素子実装部品。
(26) 前記光回路基板の光素子搭載側面に形成された導体回路と、前記光回路基板を貫通し、該導体回路上に前記配線部品の導電部材との、電気導通をはかるために形成された導体部と、前記配線部品の導電部材とを、金属接合されたものである、第(21)項乃至第(25)項のいずれか1項に記載の光素子実装部品。
(27) 前記光素子実装部品は、2つの前記配線部品が、前記光回路基板により橋架け状に接合された構造を有するものである、第(21)項乃至第(26)項のいずれか1項に記載の光素子実装部品。
(28) 前記光素子実装部品は、前記配線部品の光素子搭載部パッドと、前記光回路基板のレセプター構造部とを位置合わせし、前記光素子を前記光回路基板に搭載し、前記レセプター構造部内の導体部を介して、前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとを金属接合して得られたものであるものである、第(21)項乃至第(27)項のいずれか1項に記載の光素子実装部品。
(29) 前記光素子実装部品における配線部品は、電子機器用配線部品である、第(21)項乃至第(28)項のいずれか1項に記載の光素子実装部品。
The present invention provides an optical circuit board with an adhesive according to the following items (1) to (18), an optical element mounting component according to items (19) to (20), and items (21) to (21). This is achieved by the optical element mounting component of item (29).
(1) An optical waveguide layer having a core portion and a clad portion, which is laminated on one surface side of a wiring component on which an optical element having an electrode is mounted, and a wiring component provided with a pad on the mounting portion; An optical circuit board including a conductor portion that electrically connects the electrode of the optical element and the pad of the mounting portion;
Between the wiring component and the optical circuit board, an adhesive layer that electrically connects the conductor part of the optical circuit board and the pad part of the mounting part,
An optical circuit board with an adhesive.
(2) The optical circuit board with an adhesive according to (1), wherein the optical circuit board includes a receptor structure for electrically connecting the electrode of the optical element and the pad of the wiring component. .
(3) The adhesive layer includes a resin, a curing agent having flux activity, and solder powder, and the solder powder and the curing agent having flux activity are present in the resin. The optical circuit board with an adhesive according to item (1) or (2).
(4) The adhesive layer includes a resin, a curing agent having flux activity, and solder powder, and the solder powder and the curing agent having flux activity are present in the resin. The optical circuit board with an adhesive according to item (3), wherein the optical circuit board has an adhesive.
(5) The optical circuit board with an adhesive according to (3) or (4), wherein the resin includes an epoxy resin and acrylic rubber in the adhesive layer.
(6) In the said adhesive bond layer, the hardening agent which has the said flux activity is a compound containing a carboxyl group, The light with an adhesive of any one of the (3) term | claim thru | or (5) term | claim. Circuit board.
(7) In the adhesive layer, the curing agent having the flux activity is any one of items (3) to (6), which is a compound containing a carboxyl group and a group that reacts with an epoxy group. 2. An optical circuit board with an adhesive according to item 1.
(8) The optical circuit board with an adhesive according to (6) or (7), wherein the curing agent having the flux activity in the adhesive layer is an alkyl carboxylic acid or an aromatic carboxylic acid.
(9) In the adhesive layer, the solder powder is an alloy containing two or more selected from Sn, Ag, Bi, In, Zn, and Cu, and any one of (3) to (8) An optical circuit board with an adhesive according to claim 1.
(10) In the adhesive layer, the solder powder has an adhesive according to any one of items (3) to (9), which has a melting point of 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. Optical circuit board.
(11) In the adhesive layer, the resin includes an epoxy resin that is solid at room temperature and an epoxy resin that is liquid at room temperature, and any one of items (3) to (10) An optical circuit board with adhesive as described.
(12) Any one of Items (2) to (11), wherein the conductor portion that electrically connects the electrode of the optical element and the pad of the mounting portion is provided in the receptor structure. An optical circuit board with an adhesive according to Item.
(13) The optical circuit board with an adhesive according to item (12), wherein the conductor portion in the receptor structure includes a conductor post provided on a wiring component side bottom in the receptor structure.
(14) The optical circuit board with an adhesive according to item (13), wherein the conductor post of the conductor part in the receptor structure protrudes from the optical element mounting surface of the optical circuit board.
(15) The optical circuit board with an adhesive according to any one of (1) to (14), wherein the optical circuit board has a conductor circuit on the optical waveguide layer.
(16) The optical circuit board according to (12) to (15), wherein the optical circuit board has a conductor circuit connected to a conductor post of a conductor portion in a receptor structure on a joint surface with the wiring component. An optical circuit board with an adhesive according to any one of the preceding claims.
(17) The optical circuit board includes a conductive circuit on the side surface on which the optical element is mounted, and the conductive member of the wiring component so as to pass through the optical circuit board and to make electrical connection with the wiring component on the conductive circuit. The optical circuit board with an adhesive according to any one of items (1) to (16), which has a conductor portion for metal bonding.
(18) The optical circuit board includes an optical path conversion unit that bends the optical path of the core unit toward the light receiving and emitting unit of the optical element in the core unit. The optical circuit board with an adhesive according to any one of (17).
(19) a wiring component having a pad portion for mounting an optical element;
The optical circuit board with an adhesive according to any one of (1) to (18),
Comprising
An optical element mounting component in which the optical circuit board and the wiring component are bonded together by an adhesive layer that electrically connects the electrode of the optical element and the pad portion of the wiring component.
(20) The optical element mounting component according to (19), wherein the optical element mounting component has a structure in which the two wiring components are joined in a bridge shape by the optical circuit board.
(21) an optical element having an electrode;
The component for mounting an optical element according to item (19) or (20),
Comprising
The optical element is mounted on the pad of the wiring component having a pad portion for mounting the optical element via the optical circuit board in the optical element mounting component,
The optical circuit board and the wiring component are optical device mounting components joined by an adhesive layer that electrically connects the electrodes of the optical device and the pads of the wiring component.
(22) The optical element according to item (21), wherein the electrode of the optical element and the pad of the wiring component are electrically connected via a receptor structure formed on the optical circuit board. Mounting parts.
(23) In the receptor structure of the optical circuit board of the component for mounting an optical element, the electrode of the optical element and the pad of the wiring component are metal-bonded by a conductor portion in the receptor structure. The optical element mounting component according to item (21) or (22).
(24) In the item (23), the conductor portion in the receptor structure is formed by metal bonding of a conductor post protruding from the optical element mounting surface of the optical circuit board and an electrode of the optical element. The optical element mounting component described.
(25) Any one of the items (21) to (24), wherein the conductor portion in the receptor structure is composed of a protrusion provided on the electrode of the optical element and a conductor post. The optical element mounting component according to Item.
(26) The conductor circuit formed on the optical element mounting side surface of the optical circuit board and the optical circuit board are formed so as to be electrically connected to the conductive member of the wiring component through the optical circuit board. The optical element mounting component according to any one of items (21) to (25), wherein the conductor portion and the conductive member of the wiring component are metal-bonded.
(27) The optical element mounting component has any one of the items (21) to (26), wherein the two wiring components are joined in a bridge shape by the optical circuit board. The optical element mounting component according to Item 1.
(28) The optical element mounting component aligns the optical element mounting portion pad of the wiring component and the receptor structure portion of the optical circuit board, and mounts the optical element on the optical circuit board, and the receptor structure. Any one of (21) to (27), which is obtained by metal bonding the electrode of the optical element and the pad of the wiring component through a conductor portion in the portion. The optical element mounting component according to Item.
(29) The optical element mounting component according to any one of items (21) to (28), wherein the wiring component in the optical element mounting component is an electronic device wiring component.
本発明によれば、実装精度が高く、光伝播の損失を低減できる光素子実装部品が得られる。本発明の光素子実装部品は、光素子の受発光部と光導波路のコア部と距離が短いので、光を効率よく伝えられるとともに、薄型化ができる。
本発明によれば、光素子の搭載において位置あわせ精度が良好であり、光素子の実装が容易な光素子実装用部品及び光素子実装部品用光回路基板が得られる。本発明の光素子実装用部品は、光回路基板と配線部品とが個別に準備され、光素子搭載できる部位を有していれば良く、また、配線部品が少なくとも光素子搭載部を備えていれば良いので、小型化できるとともに、設計の自由度が高くなる。
According to the present invention, it is possible to obtain an optical element mounting component with high mounting accuracy and capable of reducing light propagation loss. Since the optical element mounting component of the present invention has a short distance between the light receiving and emitting part of the optical element and the core part of the optical waveguide, it can transmit light efficiently and can be thinned.
According to the present invention, it is possible to obtain an optical element mounting component and an optical circuit board for an optical element mounting component, which have good alignment accuracy in mounting an optical element and can be easily mounted. The component for mounting an optical element of the present invention is not limited as long as the optical circuit board and the wiring component are separately prepared and have a portion on which the optical element can be mounted. Therefore, the size can be reduced and the degree of freedom of design is increased.
本発明は、電極を有する光素子を搭載するための搭載部と前記搭載部にパッドが設けられた配線部品の一方の面側に積層される、コア部とクラッド部とを有する光導波路層と、前記光素子の電極と前記搭載部のパッドとを電気的に接続する導体部を含んで構成される光回路基板と、前記配線部品と前記光回路基板との間に、前記光回路基板の導体部と前記搭載部のパッド部とを電気的に接続する接着剤層と、を有する、接着剤付き光回路基板であり、これによれば、前記光回路基板と前記配線部品とを用いた光素子の搭載において前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとの位置あわせ精度が良好なものとなる。
また、本発明は、前記配線部品と、前記接着剤付き光回路基板と、を含んで構成され、前記光回路基板と配線部品とが、前記光素子の電極と前記配線部品のパッド部とを電気的に接続する接着剤層により接合された、光素子実装用部品であり、これによれば、前記光素子実装用部品を用いた光素子の搭載において前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとの位置あわせ精度が良好なものとなり、更には、前記配線部品と前記光回路基板との組み合わせ自由度は高く、小型化が可能となる。
また、本発明は、電極を有する光素子と、前記光素子実装用部品と、を含んで構成され、前記光素子実装用部品における、前記光回路基板を介して、前記光素子を搭載するためのパッド部を有する配線部品の前記パッド上に、前記光素子が搭載され、前記光回路基板と前記配線部品とは、前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとを電気的に接続する接着剤層により接合された、光素子実装部品であり、これによれば、光素子の実装精度が高く、光伝播の損失を低減でき、薄型化も可能なものとなる。
The present invention provides a mounting portion for mounting an optical element having an electrode, and an optical waveguide layer having a core portion and a cladding portion, which are laminated on one surface side of a wiring component provided with a pad on the mounting portion. , An optical circuit board configured to include a conductor portion that electrically connects the electrode of the optical element and the pad of the mounting portion, and the optical circuit board between the wiring component and the optical circuit board. An adhesive-attached optical circuit board having an adhesive layer that electrically connects a conductor part and a pad part of the mounting part. According to this, the optical circuit board and the wiring component are used. In mounting the optical element, the alignment accuracy between the electrode of the optical element and the pad of the wiring component is good.
Further, the present invention is configured to include the wiring component and the optical circuit board with an adhesive, and the optical circuit board and the wiring component include an electrode of the optical element and a pad portion of the wiring component. An optical element mounting component joined by an electrically connecting adhesive layer. According to this, in mounting of an optical element using the optical element mounting component, the electrode of the optical element and the wiring component The alignment accuracy with the pad is good, and the degree of freedom of combination of the wiring component and the optical circuit board is high, and the size can be reduced.
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical element having an electrode and the optical element mounting component, and the optical element is mounted on the optical element mounting component via the optical circuit board. The optical element is mounted on the pad of a wiring component having a pad portion, and the optical circuit board and the wiring component are bonded to electrically connect the electrode of the optical element and the pad of the wiring component. An optical element mounting component joined by an agent layer. According to this, the mounting accuracy of the optical element is high, the loss of light propagation can be reduced, and the thickness can be reduced.
以下、本発明の接着剤付き光回路基板、光素子実装用部品及び光素子実装部品について、詳細に説明する。
本発明におけるレセプター構造とは、光回路基板に設けられた光素子搭載用貫通孔であり、前記貫通孔は、電気導体により、光素子と配線部品の電気回路とを電気接続される構造となるものである。また、前記貫通孔は、光素子の受発光部と光導波路のコア部との位置あわせ部として用いることができ、これを備えることにより、実装精度が良好なものとなり、より光伝播の損失を低減できる。
本発明における光素子としては、受光素子及び発光素子などが挙げられる。
Hereinafter, the optical circuit board with an adhesive, the component for mounting an optical element, and the component for mounting an optical element of the present invention will be described in detail.
The receptor structure in the present invention is a through hole for mounting an optical element provided in an optical circuit board, and the through hole has a structure for electrically connecting the optical element and an electric circuit of a wiring component by an electric conductor. Is. Further, the through hole can be used as an alignment portion between the light receiving and emitting portion of the optical element and the core portion of the optical waveguide. By providing this, the mounting accuracy is improved, and the light propagation loss is further reduced. Can be reduced.
Examples of the optical element in the present invention include a light receiving element and a light emitting element.
本発明における光回路基板は、コア部とクラッド部とを有する光導波路層より構成されるものであり、好ましくは、前記配線部品の光素子搭載部に光素子を搭載する際に、前記光素子の導電部材の電極と配線部品の導電部材のパッドとの電気導通をはかるためのレセプター構造を備えたものである。前記光回路基板は、クラッド部に電気回路又は電気回路と光回路基板を貫通して両面の電気導通をはかるための導体ポストなどを有していても良い。
本発明の接着剤付き光回路基板は、上記光回路基板において、前記配線部品との接合面に、前記導電部材間を電気的に接続する接着剤層を有するものである。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
The optical circuit board in the present invention is composed of an optical waveguide layer having a core part and a cladding part, and preferably, when the optical element is mounted on the optical element mounting part of the wiring component, the optical element This is provided with a receptor structure for electrical connection between the electrode of the conductive member and the pad of the conductive member of the wiring component. The optical circuit board may have a conductor post or the like for passing through the electric circuit or the electric circuit and the optical circuit board in the clad portion so as to conduct electrical conduction on both surfaces.
The optical circuit board with an adhesive of the present invention is an optical circuit board having an adhesive layer for electrically connecting the conductive members on the joint surface with the wiring component. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(光導波路)
まず、図1(a)に示すような光導波路層101を用意する。
図1(a)に示すようにコア層102には、クラッド部より屈折率が高くなっているコア部が形成されている。また、光導波路層101は、コア部を形成するコア層102と、コア層102の両面に設けられたクラッド層103a,103bで形成されるクラッド部で構成されている。これにより、光がコア部内を伝送することができるようになる。前記光導波路層において、前記コア部は複数設けられていても良い。
(Optical waveguide)
First, an optical waveguide layer 101 as shown in FIG.
As shown in FIG. 1A, the core layer 102 has a core portion having a refractive index higher than that of the cladding portion. The optical waveguide layer 101 includes a core layer 102 that forms a core portion, and a clad portion that is formed by clad layers 103 a and 103 b provided on both surfaces of the core layer 102. As a result, light can be transmitted through the core. In the optical waveguide layer, a plurality of the core portions may be provided.
このような光導波路層101は、例えば、基材上に、クラッド層を構成する材料を含むワニスを塗布して、クラッド層を形成し、次いで、前記クラッド層上に、コア層を構成する材料を含むワニスを塗布して、コア層を形成し、次いで、前記コア層上に、クラッド層を構成する材料を含むワニスを塗布して、もう一つのクラッド層を形成する。このとき、前記基材として銅及び銅合金等などの金属板を用いることにより、金属板付き光導波路層を作製し、前記金属板をエッチングして、導体回路を形成することにより、クラッド層上に導体層を形成することができる。このとき、形成された三層の厚みは、例えば、通常70〜150μm程度が好ましい。さらに、コア層102と、コア層102の両面に設けられたクラッド層103a、103bとで形成されている中間体に、フォトマスクを通して、活性エネルギー線を照射して、コア部を形成することにより得られる。この方法によると、後述するコア層102のコア部以外の部分及びクラッド層103a、103bの全てがクラッド部を構成することになる。 Such an optical waveguide layer 101 is formed by, for example, applying a varnish containing a material constituting a cladding layer on a substrate to form a cladding layer, and then forming a core layer on the cladding layer. A varnish containing is applied to form a core layer, and then a varnish containing a material constituting the cladding layer is applied onto the core layer to form another cladding layer. At this time, by using a metal plate such as copper and copper alloy as the base material, an optical waveguide layer with a metal plate is prepared, and the metal plate is etched to form a conductor circuit, thereby forming a conductor circuit on the clad layer. A conductor layer can be formed on the substrate. At this time, the thickness of the formed three layers is usually preferably about 70 to 150 μm, for example. Further, by irradiating the intermediate formed by the core layer 102 and the clad layers 103a and 103b provided on both surfaces of the core layer 102 with active energy rays through a photomask, the core portion is formed. can get. According to this method, a portion other than the core portion of the core layer 102 described later and all of the cladding layers 103a and 103b constitute the cladding portion.
(コア層)
コア層102を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、ノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。これらの中でもノルボルネン系樹脂(特に、ノルボルネン系樹脂の付加重合体)が好ましい。これにより、透明性、柔軟性、絶縁性及び耐熱性に優れる。さらに、他の樹脂を用いた場合と比較して吸湿性を低くすることもできる。
(Core layer)
Examples of the material constituting the core layer 102 include resin materials such as cyclic olefin resins such as acrylic resins, epoxy resins, polyimide resins, benzocyclobutene resins, and norbornene resins. Among these, norbornene resins (particularly, addition polymers of norbornene resins) are preferable. Thereby, it is excellent in transparency, a softness | flexibility, insulation, and heat resistance. Furthermore, the hygroscopicity can be lowered as compared with the case where other resins are used.
また、コア層102の構成材料としては、活性エネルギー線の照射により、あるいは、さらに加熱することにより屈折率が変化する材料が好ましい。このような材料の好ましい例としては、ベンゾシクロブテン系樹脂及びノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂を含む樹脂組成物を、主材料とするものが挙げられ、ノルボルネン系樹脂(特にノルボルネン系樹脂の付加重合体)を含む(主材料とする)ものが、特に好ましい。
前記露光に用いる活性エネルギー線としては、可視光、紫外光、赤外光及びレーザー光等の活性エネルギー光線や電子線、X線等が挙げられる。電子線は、例えば、50〜2000KGy程度の照射量で照射することができる。
Moreover, as a constituent material of the core layer 102, a material whose refractive index changes by irradiation with active energy rays or further heating is preferable. Preferred examples of such a material include a resin composition containing a cyclic olefin resin such as a benzocyclobutene resin and a norbornene resin as a main material, and a norbornene resin (particularly a norbornene resin). Those containing (addition polymer) (as the main material) are particularly preferred.
Examples of the active energy rays used for the exposure include active energy rays such as visible light, ultraviolet light, infrared light, and laser light, electron beams, and X-rays. The electron beam can be irradiated with an irradiation amount of about 50 to 2000 KGy, for example.
(クラッド層)
クラッド層103a、103bを構成する材料としては、コア層102を構成する材料より屈折率が低いものであれば、特に限定されない。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。これらの中でも、ノルボルネン系樹脂(特に、ノルボルネン系樹脂の付加重合体)が好ましい。これにより、透明性、絶縁性、柔軟性及び耐熱性に優れる。さらに、他の樹脂を用いた場合と比較して、吸湿性を低くすることもできる。
(Clad layer)
The material constituting the clad layers 103 a and 103 b is not particularly limited as long as the refractive index is lower than that of the material constituting the core layer 102. Specific examples include resin materials such as cyclic olefin resins such as acrylic resins, epoxy resins, polyimide resins, and norbornene resins. Among these, norbornene resins (in particular, addition polymers of norbornene resins) are preferable. Thereby, it is excellent in transparency, insulation, flexibility, and heat resistance. Furthermore, the hygroscopicity can be lowered as compared with the case where other resins are used.
例えば、ノルボルネン系樹脂の付加重合体の場合、その側鎖の種類等によって、屈折率を調整することができる。具体的には、ノルボルネン系樹脂(特に、付加重合体が好ましい)の側鎖に、アルキル基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基、シリルオキシ基等を設けることにより、屈折率を適宜調整することができ、それによって、コア部を構成する材料との屈折率差を生じさせることができる。 For example, in the case of an addition polymer of norbornene resin, the refractive index can be adjusted depending on the type of the side chain. Specifically, the refractive index can be adjusted as appropriate by providing an alkyl group, an aralkyl group, a halogenated alkyl group, a silyloxy group, or the like in the side chain of a norbornene resin (especially an addition polymer is preferred). Thereby, a difference in refractive index from the material constituting the core portion can be generated.
特に、コア層102を構成する材料が、ノルボルネン系樹脂の付加重合体であり、クラッド層103a、103bを構成する材料が、ノルボルネン系樹脂の付加重合体であることが好ましい。これにより、耐熱性及び靭性を、特に向上することができる。 In particular, the material constituting the core layer 102 is preferably an addition polymer of norbornene resin, and the material constituting the clad layers 103a and 103b is preferably an addition polymer of norbornene resin. Thereby, especially heat resistance and toughness can be improved.
クラッド層103a、103bを構成するノルボルネン系樹脂(の付加重合体)としては、具体的には、直鎖の脂肪族基を側鎖に有するものが好ましい。これにより、柔軟性や耐折性を向上することができる。直鎖の脂肪族基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基等が挙げられる。
なお、クラッド層103a、103bは、同じ構成材料で構成されていても、異なる構成材料で構成されていても構わない。
Specifically, the norbornene-based resin (addition polymer thereof) constituting the clad layers 103a and 103b preferably has a linear aliphatic group in the side chain. Thereby, a softness | flexibility and folding resistance can be improved. Examples of the linear aliphatic group include propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, and decyl group.
The clad layers 103a and 103b may be made of the same constituent material or different constituent materials.
光導波路層101は、上述したような方法以外に、例えば、予め形成した凹部にコア部を設け、その周囲をクラッド材(クラッド部)で覆う方法等の公知の方法によって得ることができる。 In addition to the method described above, the optical waveguide layer 101 can be obtained by a known method such as a method in which a core portion is provided in a previously formed recess and the periphery thereof is covered with a clad material (cladding portion).
(光路変換部)
前記光導波路層101は、光回路基板(光素子実装用部品)に光素子を搭載する際に、光素子搭載位置に応じて、光導波路層のコア部の光路を、光素子の受発光素子に向けて屈曲させる光路変換部を設けることができる。
光路変換部の一例について、その形成方法を説明する。
図1(b)に示すように、光路変換部105は、上述ような光導波路層101の一方の面側から断面が三角形状の空間を設けることによって形成された傾斜面を有している。
傾斜面は、コア層102に設けられたコア部の光の伝送方向に対して、傾斜(コア部の光の伝送方向に対してほぼ45度傾斜)するようになっている。これにより、例えば、図2中の矢印Aに示すようにコア層102に設けられたコア部を伝送してきた光が全反射されて、光の伝送方向をほぼ直角に変更することができる。
(Optical path conversion unit)
When the optical waveguide layer 101 mounts an optical element on an optical circuit board (optical element mounting component), the optical path of the core portion of the optical waveguide layer is changed according to the optical element mounting position. It is possible to provide an optical path changing portion that is bent toward the head.
A method for forming an example of the optical path conversion unit will be described.
As shown in FIG. 1B, the optical path conversion unit 105 has an inclined surface formed by providing a space having a triangular cross section from one surface side of the optical waveguide layer 101 as described above.
The inclined surface is inclined (approximately 45 degrees with respect to the light transmission direction of the core portion) with respect to the light transmission direction of the core portion provided in the core layer 102. Thereby, for example, as indicated by an arrow A in FIG. 2, light transmitted through the core portion provided in the core layer 102 is totally reflected, and the light transmission direction can be changed to a substantially right angle.
このような光路変換部の形成方法について簡単に説明すると、コア部と、コア部の外周に接合されたクラッド部とで構成される光導波路層101の反射部を形成する部分に、レーザーを照射し、光導波路層101に対するレーザーの照射領域を相対的に変化させることにより、光導波路層の光路変換部を形成する部位へのレーザーの照射時間を部分的に変化させて、レーザーの光導波路層の深さ方向に対する到達度を調整しつつ光導波路層の構成材料を除去して光路変換部を形成することができる。このように、レーザーの照射により反射部を形成することができるので、任意の位置に、任意のパターンで光路変換部を形成することが容易となる。ゆえに、光配線のパターンの形成を容易にできる。 Briefly describing the method of forming such an optical path changing portion, a laser is irradiated to a portion where the reflection portion of the optical waveguide layer 101 composed of a core portion and a clad portion bonded to the outer periphery of the core portion is formed. Then, by changing the irradiation region of the laser relative to the optical waveguide layer 101, the irradiation time of the laser to the portion of the optical waveguide layer where the optical path changing portion is formed is partially changed, so that the optical waveguide layer of the laser is changed. The optical path conversion part can be formed by removing the constituent material of the optical waveguide layer while adjusting the degree of reach in the depth direction. Thus, since the reflection part can be formed by laser irradiation, it is easy to form the optical path conversion part in an arbitrary pattern at an arbitrary position. Therefore, the pattern of the optical wiring can be easily formed.
レーザーとしては、例えば、ArF及びKrF等のエキシマレーザー、YAGレーザー、CO2レーザー等が挙げられる。 Examples of the laser include an excimer laser such as ArF and KrF, a YAG laser, and a CO 2 laser.
レーザーの照射エネルギーは、特に限定されないが、1〜10mJが好ましく、特に5〜7mJが好ましい。前記範囲内であると、短時間で光導波路層101の構成材料を除去することができる。レーザーの照射する際の周波数は、特に限定されないが、50〜300Hzが好ましく、特に200〜250Hzが好ましい。周波数が前記範囲内であると、特に傾斜面の平滑性に優れる。 Although the irradiation energy of a laser is not specifically limited, 1-10 mJ is preferable and 5-7 mJ is especially preferable. Within the above range, the constituent material of the optical waveguide layer 101 can be removed in a short time. Although the frequency at the time of laser irradiation is not specifically limited, 50-300 Hz is preferable and 200-250 Hz is especially preferable. When the frequency is within the above range, the smoothness of the inclined surface is particularly excellent.
また、光導波路層101にレーザーを照射するサイズは、形成する光路変換部の大きさに依存するため特に限定されないが、80〜200μm×80〜200μmであることが好ましく、特に100〜150μm×100〜150μmであることが好ましい。これにより、微細な光路変換部を形成することができる。 The size of the optical waveguide layer 101 that is irradiated with laser depends on the size of the optical path changing portion to be formed, but is not particularly limited, but is preferably 80 to 200 μm × 80 to 200 μm, and particularly 100 to 150 μm × 100. It is preferable that it is -150 micrometers. Thereby, a fine optical path conversion part can be formed.
(レセプター構造部)
次に、レセプター構造部の製造方法について説明する。
レセプター構造部の製造方法としては、例えば、上記で得た光導波路層101に、レセプター構造を形成する所定の位置に開口部を設けたマスクを載せて、レーザーを照射することにより、光素子搭載面と配線部品接合面とを貫通するレセプター構造用貫通孔104を設けることにより得ることができる(光回路ベース基板(G1)106)。
前記レセプター構造部は、少なくとも光素子の導電部材(電極、金属突起部)の位置にあわせて、光素子搭載部に形成される。また、後述するように、前記レセプター構造用貫通孔104は、所望のレセプター構造に合わせて、導体部が加工される。
レセプター構造用貫通孔104の大きさとしては、光素子を搭載することができ、光素子と配線部品とを電気接続するための導電部材を配置するか導体部を設けることができればよいが、例えば、径が100〜125μm程度とすることができるが、これに限定されない。また、前記貫通孔の形状としては、円柱状又は角柱状など、特に限定されない。
前記レーザーとしては、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー及び紫外線レーザー等が挙げられる。また、前記貫通孔の形成方法として、レーザー照射による方法を挙げたが、この製造方法に適する方法であればどのような方法でも良く、プラズマによるドライエッチング、ケミカルエッチング等の方法も挙げることができる。
(Receptor structure)
Next, a method for manufacturing the receptor structure will be described.
As a manufacturing method of the receptor structure portion, for example, an optical element mounting is performed by placing a mask having an opening at a predetermined position for forming the receptor structure on the optical waveguide layer 101 obtained above and irradiating a laser. It can be obtained by providing a through hole 104 for a receptor structure that penetrates the surface and the wiring component bonding surface (optical circuit base substrate (G1) 106).
The receptor structure part is formed on the optical element mounting part in accordance with at least the position of the conductive member (electrode, metal protrusion) of the optical element. As will be described later, the conductor structure of the through hole 104 for receptor structure is processed in accordance with a desired receptor structure.
As the size of the through hole 104 for receptor structure, an optical element can be mounted, and a conductive member for electrically connecting the optical element and a wiring component can be disposed or a conductor portion can be provided. The diameter may be about 100 to 125 μm, but is not limited thereto. The shape of the through hole is not particularly limited, such as a columnar shape or a prismatic shape.
Examples of the laser include a carbon dioxide laser, an excimer laser, and an ultraviolet laser. Further, as a method of forming the through hole, a method by laser irradiation has been described, but any method may be used as long as it is a method suitable for this manufacturing method, and a method such as plasma dry etching or chemical etching can also be exemplified. .
本発明において、光回路基板に前記レセプター構造を設けない場合は、例えば、前記光素子と前記配線部品との電気的導通をはかるためのプラグなどの導電部材を挿入する貫通孔を設ければ良い。 In the present invention, when the receptor structure is not provided on the optical circuit board, for example, a through hole into which a conductive member such as a plug for electrically connecting the optical element and the wiring component is inserted may be provided. .
前記光回路基板のクラッド層に導体回路を設ける場合は、例えば、上記で得た光導波路層101において、導体回路を設けるクラッド層表面に、銅及び銅合金などの金属板を貼りあわせ、これをエッチングにより導体回路を形成することができる。また、前記金属板付き光導波路層を用いることにより、前記金属板をエッチングして、導体回路を形成してもよい。 When providing a conductor circuit on the cladding layer of the optical circuit board, for example, in the optical waveguide layer 101 obtained above, a metal plate such as copper and copper alloy is bonded to the surface of the cladding layer on which the conductor circuit is provided, A conductor circuit can be formed by etching. In addition, by using the optical waveguide layer with a metal plate, the metal plate may be etched to form a conductor circuit.
(接着剤)
本発明に用いる接着剤層は、導電部材間を電気的に接続することを可能とするものであり、具体例としては、樹脂及び導電性粒子を含むものが挙げられる。前記導電性粒子としては、導電性を有するものであれば特に制限するものではなく、ニッケル、鉄、銅、アルミニウム、錫、鉛、クロム、コバルト、銀及び金など各種金属、これらの金属合金及び金属酸化物並びに半田などの金属粉末、カーボン及びグラファイトなどの導電性炭素粉末、更には、ガラス、セラミック及びプラスチックなどの粒子等の表面に前記金属をコートしたもの等が挙げられる。前記接着剤層として、より好ましいのは、樹脂、半田粉およびフラックス活性を有する硬化剤を含むものである。このうち、半田粉とフラックス活性を有する硬化剤とは、樹脂中に存在するものであることが好ましいが、本発明に用いる接着剤層としては、接着剤のドライフィルムとした接着剤テープより形成されることが好ましい。また、前記接着剤層として、半田粉およびフラックス活性を有する硬化剤を含むものを用いることにより、接着工程において、半田粉の粒子がセルフアライメント効果により、導電部材部分に集中移動し、安定的な金属接合を形成し、電気的接合を可能にすることができる。
以下、接着剤層の各成分について具体的に説明する。
(adhesive)
The adhesive layer used in the present invention makes it possible to electrically connect conductive members, and specific examples include those containing a resin and conductive particles. The conductive particles are not particularly limited as long as they have conductivity, and various metals such as nickel, iron, copper, aluminum, tin, lead, chromium, cobalt, silver and gold, these metal alloys and Examples thereof include metal oxides and metal powders such as solder, conductive carbon powders such as carbon and graphite, and particles such as glass, ceramics and plastics coated with the metal. More preferably, the adhesive layer contains a resin, solder powder, and a curing agent having flux activity. Among these, the solder powder and the curing agent having flux activity are preferably present in the resin, but the adhesive layer used in the present invention is formed from an adhesive tape formed as an adhesive dry film. It is preferred that Further, by using a solder powder and a hardener having flux activity as the adhesive layer, the solder powder particles are concentrated and moved to the conductive member portion by a self-alignment effect in the bonding process, and are stable. A metal bond can be formed to allow electrical bonding.
Hereinafter, each component of the adhesive layer will be specifically described.
前記樹脂としては、特に制限されるものではないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の混合系を用いることができる。これらのうち、成膜性および樹脂の溶融粘度の観点から、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の混合系が好適である。さらに具体的には、樹脂が、エポキシ樹脂およびアクリルゴムを含む構成としてもよい。 The resin is not particularly limited, and a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a mixed system of a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used. Of these, a mixed system of a thermoplastic resin and a thermosetting resin is preferable from the viewpoints of film formability and the melt viscosity of the resin. More specifically, the resin may include an epoxy resin and acrylic rubber.
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、ナイロン及びアクリルゴム等を用いることができる。これらは、単独または2種以上を混合して用いることができる。 The thermoplastic resin is not particularly limited. For example, phenoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, polyimide resin, siloxane-modified polyimide resin, polybutadiene, polypropylene, styrene-butadiene-styrene copolymer, styrene- Ethylene-butylene-styrene copolymer, polyacetal resin, polyvinyl butyral resin, polyvinyl acetal resin, butyl rubber, chloroprene rubber, polyamide resin, acrylonitrile-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene-acrylic acid copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene Copolymers, polyvinyl acetate, nylon, acrylic rubber, and the like can be used. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
また、上記熱可塑性樹脂は、接着性や他の樹脂との相溶性を向上させる目的で、ニトリル基、エポキシ基、水酸基及びカルボキシル基などの官能基を有するものを用いてもよく、このような樹脂として、例えば、アクリルゴムを用いることができる。 The thermoplastic resin may be one having a functional group such as a nitrile group, an epoxy group, a hydroxyl group and a carboxyl group for the purpose of improving adhesiveness and compatibility with other resins. As the resin, for example, acrylic rubber can be used.
前記熱硬化性樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂及びマレイミド樹脂等が用いられる。中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性及び耐薬品性に優れるエポキシ樹脂が好適に用いられる。 Although it does not restrict | limit especially as said thermosetting resin, For example, an epoxy resin, oxetane resin, a phenol resin, (meth) acrylate resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, maleimide resin etc. are used. Among these, an epoxy resin excellent in curability and storage stability, heat resistance of the cured product, moisture resistance, and chemical resistance is preferably used.
上記エポキシ樹脂としては、室温で固形のエポキシ樹脂と、室温で液状のエポキシ樹脂のうち、いずれを用いてもよい。また、樹脂が室温で固形のエポキシ樹脂と、室温で液状のエポキシ樹脂とを含んでもよい。これにより、樹脂の溶融挙動の設計の自由度を、さらに高めることができる。 As the epoxy resin, any one of an epoxy resin solid at room temperature and an epoxy resin liquid at room temperature may be used. The resin may include an epoxy resin that is solid at room temperature and an epoxy resin that is liquid at room temperature. Thereby, the freedom degree of design of the melting behavior of resin can further be raised.
室温で固形のエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、3官能エポキシ樹脂及び4官能エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに具体的には、固形の3官能エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とを含んでもよい。 The epoxy resin solid at room temperature is not particularly limited. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, Examples thereof include glycidyl ester type epoxy resins, trifunctional epoxy resins, and tetrafunctional epoxy resins. More specifically, a solid trifunctional epoxy resin and a cresol novolac type epoxy resin may be included.
また、室温で液状のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂またはビスフェノールF型エポキシ樹脂を用いることができる。また、これらを組み合わせて用いてもよい。 Moreover, as a liquid epoxy resin at room temperature, a bisphenol A type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy resin can be used, for example. Moreover, you may use combining these.
また、樹脂がアクリルゴムを含む構成とすることにより、フィルム状の接着剤層を作製する際の成膜安定性を向上させることができる。また、接着剤層の弾性率を低下させ、被接着物と接着剤層間の残留応力を低減できることができるため、被接着物に対する密着性を向上させることができる。 Moreover, the film-forming stability at the time of producing a film-form adhesive layer can be improved by setting resin as the structure containing an acrylic rubber. In addition, since the elastic modulus of the adhesive layer can be reduced and the residual stress between the adherend and the adhesive layer can be reduced, adhesion to the adherend can be improved.
本発明に用いる接着剤層中の樹脂の配合比としては、樹脂としてアクリルゴムを含む場合、半田粉を除く接着剤層の構成成分の合計に対し、例えば、アクリルゴムが10重量%以上50重量%以下とすることが好ましい。アクリルゴムの配合比を10重量%以上とすることにより、成膜性の低下を抑制し、さらに、接着剤層の硬化後の弾性率の増加が抑制されるため、被接着物との密着性をさらに向上させることができる。また、アクリルゴムの配合比を50重量%以下とすることにより、樹脂の溶融粘度の増加を抑制し、半田粉が導電部材の表面へ、さらに確実に移動できるようになる。 As the compounding ratio of the resin in the adhesive layer used in the present invention, when the acrylic rubber is included as the resin, for example, the acrylic rubber is 10% by weight or more and 50% by weight with respect to the total of the components of the adhesive layer excluding the solder powder. % Or less is preferable. By setting the blending ratio of the acrylic rubber to 10% by weight or more, a decrease in film formability is suppressed, and further, an increase in elastic modulus after curing of the adhesive layer is suppressed, so that adhesion to an object to be bonded is suppressed. Can be further improved. Further, by setting the blending ratio of the acrylic rubber to 50% by weight or less, an increase in the melt viscosity of the resin is suppressed, and the solder powder can be more reliably moved to the surface of the conductive member.
また、エポキシ樹脂の配合比は、導電粒子(半田粉など)を除く接着剤層の構成成分の合計に対し、例えば、20重量%以上80重量%以下とすることが好ましい。エポキシ樹脂の配合比を20重量%以上とすることにより、接着後の弾性率をさらに充分に確保し、接続信頼性を向上させることができる。また、エポキシ樹脂の配合比を80重量%以下とすることにより、溶融粘度をさらに高めることができるため、導電粒子(半田粉など)が被接着物からはみ出してしまい接続信頼性が低下することを抑制できる。 Moreover, it is preferable that the compounding ratio of an epoxy resin shall be 20 weight% or more and 80 weight% or less with respect to the sum total of the structural component of the adhesive bond layer except electroconductive particle (solder powder etc.). By setting the blending ratio of the epoxy resin to 20% by weight or more, it is possible to further sufficiently secure the elastic modulus after bonding and improve the connection reliability. Moreover, since the melt viscosity can be further increased by setting the blending ratio of the epoxy resin to 80% by weight or less, the conductive particles (such as solder powder) protrude from the adherend and the connection reliability is lowered. Can be suppressed.
また、前記導電性粒子において半田粉を樹脂中で確実に移動させる観点では、樹脂の硬化温度が、後述する半田粉の溶融温度よりも高い構成とするとよい。さらに具体的には、樹脂の硬化温度は、半田の融点よりも10℃以上高い方が好ましく、20℃以上高い方がより好ましい。また、接着温度における樹脂の溶融粘度が低い構成とするとよい。 Further, from the viewpoint of surely moving the solder powder in the resin in the conductive particles, the curing temperature of the resin is preferably higher than the melting temperature of the solder powder described later. More specifically, the curing temperature of the resin is preferably higher by 10 ° C. or higher than the melting point of the solder, and more preferably higher by 20 ° C. or higher. In addition, the resin may have a low melt viscosity at the bonding temperature.
ここで、樹脂の硬化温度は、例えばDSC(Differential Scanning Calorimeter:示差走査熱量計)を用い、昇温速度10℃/分で接着剤層を測定した際の発熱ピーク温度とする。 Here, the curing temperature of the resin is the exothermic peak temperature when the adhesive layer is measured at a heating rate of 10 ° C./min using, for example, DSC (Differential Scanning Calorimeter).
本発明に用いる接着剤層において、半田粉を構成する半田としては、例えば、鉛フリー半田を用いることができる。鉛フリー半田としては、特に限定されるものではないが、Sn、Ag、Bi、In、ZnおよびCuから選ばれる少なくとも二種以上を含む合金であることが好ましい。その中でも、溶融温度や機械的な物性を考慮すると、Sn−Biの合金、Sn−Ag−Cuの合金、Sn−Inの合金等のSnを含む合金であることが好ましい。本発明においては、製造工程により、光回路基板及び光素子などの耐熱性を考慮し、より低温で溶融し、金属接合が可能な半田を選択することが望ましい。 In the adhesive layer used in the present invention, for example, lead-free solder can be used as the solder constituting the solder powder. Although it does not specifically limit as lead-free solder, It is preferable that it is an alloy containing at least 2 or more types chosen from Sn, Ag, Bi, In, Zn, and Cu. Among these, in consideration of the melting temperature and mechanical properties, an alloy containing Sn, such as an Sn—Bi alloy, an Sn—Ag—Cu alloy, and an Sn—In alloy, is preferable. In the present invention, it is desirable to select a solder that can be melted at a lower temperature and capable of metal bonding in consideration of the heat resistance of the optical circuit board and the optical element, depending on the manufacturing process.
半田粉の溶融温度として一般的には、接着剤層を接着する際の樹脂の流動性を充分に確保する観点では、例えば、100℃以上が好ましく、130℃以上とすることがより好ましい。また、半田粉の溶融温度は、接着時に、例えば、光素子、光回路基板及び配線部品に設けられた部品などの劣化を抑制する観点では、例えば、250℃以下が好ましく、230℃以下とすることがより好ましい。これらの溶融温度としては、半田の種類にもよるが、製造工程により、光回路基板及び光素子などの耐熱性によって選択される。 In general, the melting temperature of the solder powder is preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 130 ° C. or higher, from the viewpoint of sufficiently ensuring the fluidity of the resin when bonding the adhesive layer. In addition, the melting temperature of the solder powder is preferably, for example, 250 ° C. or less, and preferably 230 ° C. or less from the viewpoint of suppressing deterioration of components provided on the optical element, the optical circuit board, and the wiring component at the time of bonding. It is more preferable. Although these melting temperatures depend on the type of solder, they are selected depending on the heat resistance of the optical circuit board and the optical element depending on the manufacturing process.
ここで、半田の溶融温度は、例えば、DSCを用い、昇温速度10℃/分で半田粉単体を測定した際の吸熱ピーク温度とする。 Here, the melting temperature of the solder is, for example, the endothermic peak temperature when a single solder powder is measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min using DSC.
また、半田粉をさらに確実に導電部材の表面に移動させる観点では、半田粉の溶融温度を樹脂の硬化温度よりも低い温度とする。 In addition, from the viewpoint of more reliably moving the solder powder to the surface of the conductive member, the melting temperature of the solder powder is set to a temperature lower than the curing temperature of the resin.
また、半田粉の粒径としては、導電部材の表面の面積および導電部材の間隔に応じて設定することができる。半田粉の平均粒径としては、導電部材表面に半田粉を確実に集合させる観点では、例えば、5μm以上が好ましく、10μm以上とすることがより好ましい。また、導電部材の表面に、選択的に半田領域を形成するとともに、導電部材等の導通させたい領域以外の領域において、接着剤層の絶縁性を確保する観点では、半田粉の平均粒径を、例えば、100μm以下とすることが好ましく、50μm以下とすることがより好ましい。ここで、半田粉の平均粒径は、例えば、レーザー回折散乱法により測定される。 The particle size of the solder powder can be set according to the surface area of the conductive member and the interval between the conductive members. The average particle size of the solder powder is preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more, from the viewpoint of reliably gathering the solder powder on the surface of the conductive member. In addition, from the viewpoint of selectively forming a solder region on the surface of the conductive member and ensuring insulation of the adhesive layer in a region other than the region to be conducted such as the conductive member, the average particle size of the solder powder is set. For example, it is preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. Here, the average particle diameter of the solder powder is measured by, for example, a laser diffraction scattering method.
また、本発明に用いる接着剤層において、導電性粒子(半田粉など)の配合比は、導電性粒子(半田粉など)以外の成分の合計100重量部に対して、接続信頼性を向上させる観点で20重量部以上が好ましく、40重量部以上とすることがより好ましい。また、接着剤層の成膜性を向上させる観点では、接着剤層中の半田粉以外の成分の合計100重量部に対して、250重量部以下が好ましく、230重量部以下とすることがより好ましい。 Moreover, in the adhesive layer used in the present invention, the blending ratio of the conductive particles (such as solder powder) improves the connection reliability with respect to a total of 100 parts by weight of components other than the conductive particles (such as solder powder). From the viewpoint, 20 parts by weight or more is preferable, and 40 parts by weight or more is more preferable. Further, from the viewpoint of improving the film formability of the adhesive layer, the amount is preferably 250 parts by weight or less, more preferably 230 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total components other than the solder powder in the adhesive layer. preferable.
本発明において接着剤層に用いるフラックス活性を有する硬化剤としては、半田粉表面の酸化膜を、導電部材と電気的に接合できる程度に還元する作用を示し、かつ、樹脂と結合する官能基を有する化合物である。 As the curing agent having flux activity used in the adhesive layer in the present invention, a functional group that exhibits an action of reducing the oxide film on the surface of the solder powder to such an extent that it can be electrically bonded to the conductive member and that binds to the resin. It is a compound that has.
フラックス活性を有する硬化剤としては、接着時に半田粉の表面の酸化膜を除去する観点で、半田粉の種類に応じて、適宜選択して用いることができる。 The curing agent having flux activity can be appropriately selected and used according to the kind of solder powder from the viewpoint of removing the oxide film on the surface of the solder powder during bonding.
フラックス活性を有する硬化剤としては、例えば、カルボキシル基を含有する化合物を挙げることができる。カルボキシル基を含有する化合物としては、例えば、直鎖状または分岐鎖を有するアルキルカルボン酸、芳香族カルボン酸等のカルボン酸類が挙げられる。
また、樹脂がエポキシ樹脂を含む場合、フラックス活性を有する硬化剤が、カルボキシル基と、エポキシ基と反応する基と、を有していてもよい。エポキシ基と反応する基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基及びアミノ基等が挙げられる。
As a hardening | curing agent which has flux activity, the compound containing a carboxyl group can be mentioned, for example. Examples of the compound containing a carboxyl group include carboxylic acids such as linear or branched alkyl carboxylic acids and aromatic carboxylic acids.
Moreover, when resin contains an epoxy resin, the hardening | curing agent which has flux activity may have a carboxyl group and the group which reacts with an epoxy group. Examples of the group that reacts with the epoxy group include a carboxyl group, a hydroxyl group, and an amino group.
アルキルカルボン酸として、具体的には、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
HOOC−(CH2)n−COOH (1)
上記式(1)において、nは、0以上20以下の整数である。
また、フラックス活性、接着時のアウトガス及び接着剤層の硬化後の弾性率やガラス転移温度のバランスから、上記式(1)中のnは、4以上10以下が好ましい。nを4以上とすることにより、エポキシ樹脂の架橋間距離が短すぎることによる接着剤層の硬化後の弾性率の増加を抑制し、被接着物との接着性を向上させることができる。また、nを10以下とすることにより、エポキシ樹脂の架橋間距離が長くなりすぎることによる弾性率の低下を抑制し、接続信頼性をさらに向上させることができる。
Specific examples of the alkylcarboxylic acid include compounds represented by the following formula (1).
HOOC- (CH 2) n -COOH ( 1)
In the above formula (1), n is an integer of 0 or more and 20 or less.
Moreover, n in said Formula (1) has preferable 4 or more and 10 or less from the balance of the flux activity, the outgas at the time of adhesion | attachment, the elasticity modulus after hardening of an adhesive bond layer, and a glass transition temperature. By setting n to 4 or more, it is possible to suppress an increase in the elastic modulus after curing of the adhesive layer due to the too short distance between crosslinks of the epoxy resin, and to improve the adhesion to the adherend. In addition, by setting n to 10 or less, it is possible to suppress a decrease in elastic modulus due to an excessively long distance between crosslinks of the epoxy resin, and to further improve connection reliability.
上記式(1)で表される化合物として、例えば、n=4のアジピン酸(HOOC−(CH2)4−COOH)、n=8のセバシン酸(HOOC−(CH2)8−COOH)およびn=10のHOOC−(CH2)10−COOHなどが挙げられる。 Examples of the compound represented by the above formula (1) include n = 4 adipic acid (HOOC— (CH 2 ) 4 —COOH), n = 8 sebacic acid (HOOC— (CH 2 ) 8 —COOH) and n = 10 HOOC— (CH 2 ) 10 —COOH and the like.
芳香族カルボン酸として、具体的には、一分子中に、少なくとも二個のフェノール性水酸基と、芳香族基に直接結合した少なくとも一個のカルボキシル基とを含む化合物が挙げられる。このような化合物として、例えば、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸(2,5−ジヒドロキシ安息香酸)、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸、没食子酸(3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸)等の安息香酸誘導体;
1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,5−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,7−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体;
フェノールフタリン;および
ジフェノール酸等が挙げられる。
Specific examples of the aromatic carboxylic acid include compounds containing, in one molecule, at least two phenolic hydroxyl groups and at least one carboxyl group directly bonded to the aromatic group. Examples of such compounds include 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, gentisic acid (2,5-dihydroxybenzoic acid), 2,6-dihydroxybenzoic acid, and 3,4-dihydroxybenzoic acid. Benzoic acid derivatives such as acid and gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid);
Naphthoic acid derivatives such as 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,5-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,7-dihydroxy-2-naphthoic acid;
Phenolphthaline; and diphenolic acid.
フラックス活性を有する硬化剤として、さらに具体的には、上述したセバシン酸およびゲンチジン酸が挙げられ、こららの一方またはいずれかを含んでもよい。 More specifically, examples of the curing agent having flux activity include the above-mentioned sebacic acid and gentisic acid, and one or any of these may be included.
本発明を構成する接着剤層において、フラックス活性を有する硬化剤は、半田粉の外部に存在していればよく、例えば、半田粉とフラックス活性を有する硬化剤とが、それぞれ樹脂中に分散していてもよいし、樹脂中に分散している半田粉の表面に付着していてもよい。フラックス活性を有する硬化剤は、半田粉の外部に存在しているため、接着時に、フラックス活性を有する硬化剤が、半田と被接着部材中の導電材料との界面に、効率よく移動して、導電部材と半田とを直接接触させることができる。これにより、接続信頼性を向上させることができる。また、フラックス活性を有する硬化剤が、樹脂中に存在するため、樹脂に効率よく付加して、樹脂の弾性率またはTgを高めることができる。 In the adhesive layer constituting the present invention, the curing agent having flux activity may be present outside the solder powder. For example, the solder powder and the curing agent having flux activity are dispersed in the resin, respectively. It may be attached to the surface of the solder powder dispersed in the resin. Since the curing agent having the flux activity is present outside the solder powder, the curing agent having the flux activity efficiently moves to the interface between the solder and the conductive material in the adherend during bonding, The conductive member and the solder can be brought into direct contact. Thereby, connection reliability can be improved. Moreover, since the hardening | curing agent which has flux activity exists in resin, it can add to resin efficiently and can raise the elasticity modulus or Tg of resin.
また、本発明を構成する接着剤層において、フラックス活性を有する硬化剤の配合比は、フラックス活性を向上させる観点で、半田粉を除く接着剤層の構成成分の合計に対して、フラックス活性を有する硬化剤の配合比を、例えば、0.1重量%以上とすることが好ましく、1重量%以上とすることがより好ましい。また、接着時の樹脂の溶融粘度を低下させる観点では、半田粉を除く接着剤層の構成成分の合計に対して、フラックス活性を有する硬化剤の配合比を、例えば、30重量%以下とすることが好ましく、10重量%以下とすることがより好ましい。 In addition, in the adhesive layer constituting the present invention, the blending ratio of the curing agent having the flux activity is such that the flux activity is relative to the total of the constituent components of the adhesive layer excluding the solder powder from the viewpoint of improving the flux activity. For example, the blending ratio of the curing agent is preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 1% by weight or more. Moreover, from the viewpoint of lowering the melt viscosity of the resin at the time of adhesion, the blending ratio of the curing agent having flux activity is, for example, 30% by weight or less with respect to the total of the constituent components of the adhesive layer excluding the solder powder. It is preferably 10% by weight or less.
さらに具体的には、本発明を構成する接着剤層がエポキシ樹脂を含む場合、接着剤層中のエポキシ樹脂に対して、フラックス活性を有する硬化剤の配合比を、例えば、50重量%以下とすることが好ましく、30重量%以下とすることがより好ましい。こうすることにより、硬化剤過多が解消され、硬化性が改善される。 More specifically, when the adhesive layer constituting the present invention contains an epoxy resin, the blending ratio of the curing agent having flux activity with respect to the epoxy resin in the adhesive layer is, for example, 50% by weight or less. It is preferable to make it 30% by weight or less. By so doing, excessive curing agent is eliminated and curability is improved.
なお、本発明を構成する接着剤層は、樹脂中に、フラックス活性を有する硬化剤とは別の硬化剤をさらに含んでもよく、また、硬化剤として機能する樹脂を含んでいてもよい。 In addition, the adhesive bond layer which comprises this invention may further contain the hardening | curing agent different from the hardening | curing agent which has flux activity in resin, and may contain resin which functions as a hardening | curing agent.
上記フラックス活性を有する硬化剤とは別の硬化剤としては、特に限定されるものではないが、フェノール類、アミン類及びチオール類などが挙げられるが、エポキシ樹脂との反応性や硬化後の物性を考えた場合、フェノール類が好適に用いられる。 The curing agent different from the curing agent having the flux activity is not particularly limited, and examples thereof include phenols, amines and thiols, but reactivity with epoxy resin and physical properties after curing. When phenol is considered, phenols are preferably used.
上記フェノール類としては、特に限定されるものではないが、接着剤層の硬化後の物性を考えた場合、2官能以上のフェノール類が好ましい。例えば、ビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールA、ジアリルビスフェノールA、ビフェノール、ビスフェノールF、ジアリルビスフェノールF、トリスフェノール、テトラキスフェノール、フェノールノボラック類及びクレゾールノボラック類等が挙げられるが、溶融粘度、エポキシ樹脂との反応性および硬化後の物性を考えた場合、フェノールノボラック類およびクレゾールノボラック類を好適に用いることができる。 Although it does not specifically limit as said phenols, When considering the physical property after hardening of an adhesive bond layer, bifunctional or more phenols are preferable. Examples include bisphenol A, tetramethyl bisphenol A, diallyl bisphenol A, biphenol, bisphenol F, diallyl bisphenol F, trisphenol, tetrakisphenol, phenol novolacs, and cresol novolacs. When considering the properties and physical properties after curing, phenol novolacs and cresol novolacs can be preferably used.
また、フラックス活性を有する硬化剤とは別の硬化剤の配合量としては、半田粉を除く接着剤層の構成成分の合計を100重量%としたときに、樹脂を確実に硬化させる観点では、例えば、5重量%以上が好ましく、10重量%以上とすることがより好ましい。また、接着時の樹脂の流動性を向上させる観点では、半田粉を除く接着剤層の構成成分の合計を100重量%としたときに、硬化剤の配合量を、例えば、40重量%以下とすることが好ましく、30重量%以下とすることがより好ましい。 In addition, as a blending amount of a curing agent different from the curing agent having flux activity, when the total of the constituent components of the adhesive layer excluding the solder powder is 100% by weight, the viewpoint of reliably curing the resin, For example, it is preferably 5% by weight or more, and more preferably 10% by weight or more. Moreover, from the viewpoint of improving the fluidity of the resin during bonding, when the total of the constituent components of the adhesive layer excluding the solder powder is 100% by weight, the blending amount of the curing agent is, for example, 40% by weight or less. It is preferable to make it 30% by weight or less.
また、本発明を構成する接着剤層は、硬化触媒をさらに含んでもよい。硬化触媒を含む構成とすることにより、接着剤層の作製時に、樹脂をさらに確実に硬化させることができる。 The adhesive layer constituting the present invention may further include a curing catalyst. By setting it as the structure containing a curing catalyst, resin can be hardened more reliably at the time of preparation of an adhesive bond layer.
上記硬化触媒は、樹脂の種類に応じて適宜選択できるが、例えば、融点が150℃以上のイミダゾール化合物を使用することができる。イミダゾール化合物の融点が低すぎると、半田粉が電極表面へ移動する前に、接着剤層の樹脂が硬化してしまい金属接合が不安定になったり、接着剤層の保存性が低下する懸念がある。そのため、イミダゾールの融点は150℃以上が好ましい。融点が150℃以上のイミダゾール化合物としては、2−フェニルヒドロキシイミダゾール及び2−フェニル−4−メチルヒドロキシイミダゾール等が挙げられる。なお、イミダゾール化合物の融点の上限に特に制限はなく、例えば、接着剤層の接着温度に応じて、適宜設定することができる。 Although the said curing catalyst can be suitably selected according to the kind of resin, For example, imidazole compound whose melting | fusing point is 150 degreeC or more can be used. If the melting point of the imidazole compound is too low, before the solder powder moves to the electrode surface, the resin of the adhesive layer is hardened and metal bonding becomes unstable, or the storage stability of the adhesive layer may be reduced. is there. Therefore, the melting point of imidazole is preferably 150 ° C. or higher. Examples of the imidazole compound having a melting point of 150 ° C. or higher include 2-phenylhydroxyimidazole and 2-phenyl-4-methylhydroxyimidazole. In addition, there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of melting | fusing point of an imidazole compound, For example, according to the adhesion temperature of an adhesive bond layer, it can set suitably.
また、硬化触媒の配合比としては、導電性粒子(半田粉など)を除く接着剤層の構成成分の合計を100重量%としたときに、例えば、0.01重量%以上5重量%以下とすることが好ましい。硬化触媒の配合比を0.01重量%以上とすることにより、エポキシ樹脂の硬化触媒としての機能をさらに効果的に発揮させて、接着剤層の硬化性を向上させることができる。また、硬化触媒の配合比を5重量%以下とすることにより、接着剤層の保存性をさらに向上させることができる。 Further, the blending ratio of the curing catalyst is, for example, 0.01 wt% or more and 5 wt% or less when the total of the constituent components of the adhesive layer excluding the conductive particles (solder powder and the like) is 100 wt%. It is preferable to do. By setting the blending ratio of the curing catalyst to 0.01% by weight or more, the function of the epoxy resin as a curing catalyst can be more effectively exhibited and the curability of the adhesive layer can be improved. Moreover, the preservability of an adhesive bond layer can further be improved by the compounding ratio of a curing catalyst being 5 weight% or less.
また、本発明を構成する接着剤層には、シランカップリング剤をさらに含んでもよい。シランカップリング剤を含む構成とすることにより、接着剤層の被接着物への密着性をさらに高めることができる。シランカップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、芳香族含有アミノシランカップリング剤等が挙げられ、これらのエポキシシランカップリング剤及び芳香族含有アミノシランカップリングの一方又は両方を含めばよい。また、例えば、これらの両方を含む構成とすることができる。シランカップリング剤の配合比としては、半田粉を除く接着剤層の構成成分の合計を100重量%としたときに、例えば、0.01〜5重量%程度とすることが好ましい。 The adhesive layer constituting the present invention may further contain a silane coupling agent. By setting it as the structure containing a silane coupling agent, the adhesiveness to the to-be-adhered thing of an adhesive bond layer can further be improved. Examples of the silane coupling agent include an epoxy silane coupling agent and an aromatic-containing aminosilane coupling agent. One or both of these epoxysilane coupling agent and aromatic-containing aminosilane coupling may be included. For example, it can be set as the structure containing both of these. The compounding ratio of the silane coupling agent is preferably about 0.01 to 5% by weight, for example, when the total of the constituent components of the adhesive layer excluding the solder powder is 100% by weight.
さらに、本発明を構成する接着剤層には、上記以外の成分を含んでいてもよい。例えば、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性向上のため、各種添加剤を適宜添加してもよい。 Furthermore, the adhesive layer constituting the present invention may contain components other than those described above. For example, various additives may be appropriately added in order to improve various properties such as resin compatibility, stability, and workability.
次に、本発明において接着剤層の作製方法について説明する。接着剤層は、まず、及び導電性粒子、必要に応じて他の添加剤を混合し、樹脂中に導電性粒子を混合し、分散させて、接着剤を作製する。また、導電性粒子として半田粉を用いる場合は、樹脂、樹脂、半田粉、フラックス活性を有する硬化剤、および必要に応じて他の添加剤を混合し、樹脂中に半田粉およびフラックス活性を有する硬化剤を混合し、分散させて、接着剤を作製する。次いで、上記で得た接着剤を塗布液として、接着剤層を形成する部分に、直接塗布して、接着剤層を形成することができる。
また、前記塗布液を、ポリエステルシート等の剥離基材上に塗布し、所定の温度で乾燥することにより、接着剤ドライフィルムとすることができる。このようにして得られたドライフィルムは、接着テープとして用いることができ、これを所望の大きさに調整して用いることができる。
また、上記ドライフィルムの作製において、剥離基材上に、前記塗布液を、印刷法やディスペンサーによる塗布などにより、接着剤層を形成する箇所のみに塗布し、所定の温度で乾燥することにより、予め接着箇所のみに接着剤層のパターンが形成された接着剤ドライフィルムを作製しても良い。
Next, a method for producing an adhesive layer in the present invention will be described. In the adhesive layer, first, conductive particles and other additives as necessary are mixed, and the conductive particles are mixed and dispersed in the resin to produce an adhesive. Also, when using solder powder as the conductive particles, resin, resin, solder powder, a curing agent having flux activity, and other additives as necessary are mixed, and the resin has solder powder and flux activity. A curing agent is mixed and dispersed to produce an adhesive. Next, the adhesive obtained as described above can be directly applied to a portion where the adhesive layer is formed using the coating liquid to form the adhesive layer.
Moreover, it can be set as an adhesive dry film by apply | coating the said coating liquid on peeling base materials, such as a polyester sheet, and drying at predetermined temperature. The dry film thus obtained can be used as an adhesive tape, which can be used after adjusting to a desired size.
Further, in the production of the dry film, on the release substrate, the coating liquid is applied only to a portion where the adhesive layer is formed by coating using a printing method or a dispenser, and dried at a predetermined temperature. You may produce the adhesive dry film in which the pattern of the adhesive bond layer was previously formed only in the adhesion location.
上記で得られた接着剤層及びフィルム状の接着剤層は、半田粉およびフラックス活性を有する硬化剤が樹脂中に存在している。これを、被接着物の間に配置して加熱すると、樹脂中の半田粉が、被接着物中の導電部材の表面に、自己整合的に移動し、金属接合が形成される。 In the adhesive layer and the film-like adhesive layer obtained as described above, a hardener having solder powder and flux activity is present in the resin. When this is placed between the objects to be bonded and heated, the solder powder in the resin moves in a self-aligned manner to the surface of the conductive member in the objects to be bonded, and a metal bond is formed.
(光回路基板)
次に、光回路基板においては、光素子搭載面に導体回路を有し、該導体回路と前記配線部品との電気導通をはかるため、該導体回路上に、前記光回路基板を貫通し、前記配線部品の導電部材と金属接合するための導体部が形成されていても良く、光回路基板に導体回路を形成する方法と、前記光回路基板を貫通し、前記光回路基板の両面の電気導通をはかるための導体部を形成する方法について説明する。
(Optical circuit board)
Next, in the optical circuit board, a conductor circuit is provided on the optical element mounting surface, and the conductor circuit and the wiring component are electrically connected with each other. A conductor part for metal bonding to the conductive member of the wiring component may be formed, a method of forming a conductor circuit on the optical circuit board, and electrical conduction between both sides of the optical circuit board through the optical circuit board A method for forming a conductor portion for measuring the above will be described.
まず、上記で得た光回路ベース基板(G1)106において、光素子搭載面に金属板301を貼りあわせ(図3(a))、次に、前記金属板301上に光導波路層101を貫通して、前記金属板301より形成される導体回路と前記配線部品の導電部材とを金属接合するため導体部を形成する位置に、ビアを形成する(図示せず。)。
ビアの形成方法としては、この製造方法に適する方法であれば、どのような方法でも良く、レーザー、プラズマによるドライエッチング、ケミカルエッチング等が挙げられる。レーザーとしては、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー及び紫外線レーザー等が挙げられる。
First, in the optical circuit base substrate (G1) 106 obtained above, a metal plate 301 is bonded to the optical element mounting surface (FIG. 3A), and then the optical waveguide layer 101 is penetrated on the metal plate 301. Then, a via is formed at a position where a conductor portion is formed in order to metal-connect a conductor circuit formed from the metal plate 301 and a conductive member of the wiring component (not shown).
As a method for forming the via, any method may be used as long as it is suitable for this manufacturing method, and examples thereof include laser, plasma dry etching, and chemical etching. Examples of the laser include a carbon dioxide gas laser, an excimer laser, and an ultraviolet laser.
次に、金属板301を電解めっき用リード(給電用導電部材)として、電解めっきにより、ビア内に導体部(導体ポスト302)を形成し(図3(b))、次に、前記金属板301をエッチングして、導体回路303を形成する(光回路ベース基板(G2)305)(図3(c))。
このとき、光回路基板の導体部(導体ポスト302)と、これに相対する配線部品の導電部材との接合部を、電気メッキなどにより金皮膜304を形成することが好ましく(図3(c))、金属の拡散防止層としてニッケルなどを電解メッキで形成してから金皮膜を形成しても良い。また、同様にして電解めっきにより、導体部の先端表面に半田被膜(半田層)を形成しても良い。
導体部(導体ポスト302)の形成方法としては、無電解めっきにより形成する方法、銅及び半田などを含有する導電ペーストを印刷する方法が挙げられる。導体部(導体ポスト302)としては、金属又はその合金からなり、前記金属としては、銅、半田、ニッケル、金、錫、銀及びパラジウムなどが挙げられるが、中でも低抵抗である銅が好ましい。前記導体ポスト(導体ポスト302)は、金属接合の方法により異なるが、接合性を向上させるため、半田接合する場合は、半田の1層あるいは銅と半田の2層で形成することができる。導体ポストに半田層を形成する場合は、上記半田皮膜を形成しなくても良い。
Next, using the metal plate 301 as a lead for electroplating (a conductive member for power feeding), a conductor portion (conductor post 302) is formed in the via by electroplating (FIG. 3B), and then the metal plate 301 is etched to form a conductor circuit 303 (optical circuit base substrate (G2) 305) (FIG. 3C).
At this time, it is preferable to form a gold film 304 by electroplating or the like at the joint portion between the conductor portion (conductor post 302) of the optical circuit board and the conductive member of the wiring component opposite thereto (FIG. 3C). ), A gold film may be formed after nickel or the like is formed by electrolytic plating as a metal diffusion prevention layer. Similarly, a solder film (solder layer) may be formed on the tip surface of the conductor portion by electrolytic plating.
Examples of the method for forming the conductor portion (conductor post 302) include a method of forming by electroless plating and a method of printing a conductive paste containing copper and solder. The conductor portion (conductor post 302) is made of a metal or an alloy thereof, and examples of the metal include copper, solder, nickel, gold, tin, silver, and palladium, among which copper having low resistance is preferable. The conductor post (conductor post 302) varies depending on the method of metal bonding, but in order to improve the bondability, the solder post can be formed of one layer of solder or two layers of copper and solder. When the solder layer is formed on the conductor post, the solder film need not be formed.
次に、本発明に用いる光回路基板について、前記光素子の電極と、前記配線部品のパッド部とを電気的に接続するための導体部を設ける方法について説明する。
上記導体部をレセプター構造内に設ける場合としては、レセプター構造内の配線部品側底部より、導体ポストなどの導電体を一部又は全部を充填することにより形成される。
Next, a method of providing a conductor portion for electrically connecting the electrode of the optical element and the pad portion of the wiring component in the optical circuit board used in the present invention will be described.
The conductor portion is provided in the receptor structure by filling a part or all of a conductor such as a conductor post from the bottom of the wiring component side in the receptor structure.
まず、上記で得た光回路ベース基板(G1)106の配線部品と接する面と、金属板401とを貼りあわせる(図4(a))。
金属板401の材質としては、最終的にエッチングにより除去可能であることが好ましく、例えば、銅及び銅合金等が挙げられる。
このとき、光回路基板として、光導波路層を形成する際に、金属板付き光導波路層を用いても良い。
金属板の厚みとしては、通常、3〜120μm程度が好ましく、5〜70μm程度がより好ましい。
First, the surface of the optical circuit base substrate (G1) 106 obtained above that is in contact with the wiring component is bonded to the metal plate 401 (FIG. 4A).
The material of the metal plate 401 is preferably removable finally by etching, and examples thereof include copper and copper alloys.
At this time, an optical waveguide layer with a metal plate may be used when forming the optical waveguide layer as the optical circuit board.
As thickness of a metal plate, about 3-120 micrometers is preferable normally, and about 5-70 micrometers is more preferable.
次に、レセプター構造用貫通孔104に、金属板401を電解めっき用リード(給電用導電部材)として、電解めっきにより、導体ポスト(導体部)402を、前記導体部の配線部品側底面より形成する(図4(b))。このとき、光素子を搭載する際に、光素子の電極又は前記電極上に設けられた突起部などの導電部材と、導体ポスト402とを、金属接合する際に、接合を容易にするために、底部より接合に十分な厚みとなるよう一部に充填して形成する。 Next, a conductor post (conductor portion) 402 is formed from the bottom surface of the conductor portion on the wiring component side by electrolytic plating using the metal plate 401 as a lead for electroplating (a power supply conductive member) in the through hole 104 for the receptor structure. (FIG. 4B). At this time, when the optical element is mounted, in order to facilitate the bonding when the conductive post 402 and the conductive member such as the projecting portion provided on the electrode of the optical element or the electrode are metal-bonded. In order to form a sufficient thickness for bonding from the bottom, a part is filled and formed.
次に、前記金属板401をエッチングすることにより除去する。さらに、好ましくは、光回路ベース基板106のレセプター構造用貫通孔104に設けた導体ポスト402上の配線部品のパッド部との接合部と、導体ポスト402上の光素子の導電部材との接合部とを、電気メッキなどにより金皮膜403a,403bを形成する(光回路基板(G3)405)(図4(c))。また、金属の拡散防止層としてニッケルなどを電解メッキで形成してから金皮膜403a,403bを形成しても良い。
ここでは、金属板401を全面除去したが、金属板401のエッチングにおいて、少なくとも、配線部品のパッド部との電気接続をはかる位置(導体部の配線部品側底面)を覆うように、部分エッチングを行い、導体回路を形成しても良い。これにより、前記配線部品との接合面に、前記レセプター構造における導体部の導体ポストと電気的に接続された導体回路を形成することができる。
Next, the metal plate 401 is removed by etching. Further, preferably, a joint portion between the pad portion of the wiring component on the conductor post 402 provided in the receptor structure through hole 104 of the optical circuit base substrate 106 and a joint portion between the conductive member of the optical element on the conductor post 402. Then, gold films 403a and 403b are formed by electroplating or the like (optical circuit board (G3) 405) (FIG. 4C). Alternatively, the gold films 403a and 403b may be formed after nickel or the like is formed by electrolytic plating as a metal diffusion prevention layer.
Here, the entire surface of the metal plate 401 is removed. However, in the etching of the metal plate 401, partial etching is performed so as to cover at least the position where the electrical connection with the pad portion of the wiring component is made (the bottom surface on the wiring component side of the conductor portion). Conductor circuit may be formed. Thereby, the conductor circuit electrically connected with the conductor post of the conductor part in the said receptor structure can be formed in the joint surface with the said wiring component.
導体ポスト402を形成する方法としては、電解めっきにより形成する方法以外に、無電解めっきにより形成する方法、銅及び半田などを含有する導電ペーストを印刷する方法などが挙げられる。電解めっきにより銅ポストを形成すれば、銅ポストの先端の形状を自由に制御することができるため、非常に好ましい。
前記導体ポスト402の材質としては、金属又はその合金からなり、前記金属としては、銅、半田、ニッケル、金、錫、銀及びパラジウムなどが挙げられるが、中でも低抵抗である銅が好ましい。前記導体ポスト402は、金属接合の方法により異なるが、接合性を向上させるため、半田接合する場合は、半田の1層又は銅と半田の2層で形成することができる。導体ポスト402に半田層を形成する場合は、上記半田皮膜を形成しなくても良い。
また、導体ポスト402は、金属板401をエッチングにより除去する際に、エッチング耐性を有する材質であれば良いが、通常、導体ポスト402と金属板401との間に、エッチングレジストとして、金属板401と異なる材質でエッチング耐性を有する金属層を設けておくことが好ましい。上記金属拡散防止層が、エッチングレジストとして用いることができれば、これに代えることができる。
Examples of the method for forming the conductor post 402 include a method of forming by electroless plating, a method of printing a conductive paste containing copper, solder, and the like, in addition to a method of forming by electroplating. Forming a copper post by electrolytic plating is very preferable because the shape of the tip of the copper post can be freely controlled.
The material of the conductor post 402 is made of metal or an alloy thereof, and examples of the metal include copper, solder, nickel, gold, tin, silver, and palladium. Among them, copper having low resistance is preferable. Although the conductor post 402 differs depending on the method of metal bonding, in order to improve bondability, the solder post 402 can be formed of one layer of solder or two layers of copper and solder. When a solder layer is formed on the conductor post 402, the solder film need not be formed.
The conductor post 402 may be any material having etching resistance when the metal plate 401 is removed by etching. Usually, the metal plate 401 is used as an etching resist between the conductor post 402 and the metal plate 401. It is preferable to provide a metal layer having etching resistance with a different material. If the metal diffusion preventing layer can be used as an etching resist, it can be replaced with this.
次に、上記で得られた光回路基板(G3)405を用いて、前記光回路基板405の前記配線部品との接合面の所定の位置に、接着剤層406を形成する(図4(d))。
前記接着剤層の形成方法としては、例えば、上記で得られた光路回路基板(G3)405において、前記配線部品との接合面の所定の位置に、前記接着剤を直接塗布して、塗膜を形成し、これを乾燥して、接着剤層を形成することができる。また、上記で得られた光路回路基板(G3)405において、前記配線部品との接合面の所定の位置に、前記接着剤ドライフィルムを貼りあわて接着剤層を形成することができる。前記接着剤ドライフィルムは、予め、所望の大きさに調整でき、また、パターンが形成された接着剤ドライフィルムは、予め所望の大きさに調整されていることから、所定の位置に仮圧着するだけで用いることができることから、作業が容易なものとなる。このような接着ドライフィルムの仮圧着条件としては、接着剤における半田粉が溶融せず、また樹脂が硬化しない程度の温度で圧着して貼り付けられれば良いが、例えば、60℃以上120℃以下程度の温度で、0.1MPa以上2MPa以下程度の圧力で、1秒以上10秒以下程度の間で圧着する方法が挙げられる。
Next, using the optical circuit board (G3) 405 obtained above, an adhesive layer 406 is formed at a predetermined position on the joint surface of the optical circuit board 405 with the wiring component (FIG. 4D). )).
As a method for forming the adhesive layer, for example, in the optical path circuit board (G3) 405 obtained above, the adhesive is directly applied to a predetermined position on the joint surface with the wiring component, and a coating film is formed. And dried to form an adhesive layer. Further, in the optical circuit board (G3) 405 obtained above, the adhesive dry film can be attached to a predetermined position on the joint surface with the wiring component to form an adhesive layer. The adhesive dry film can be adjusted in advance to a desired size, and the adhesive dry film on which the pattern is formed is adjusted in advance to a desired size, so that it is temporarily pressure-bonded at a predetermined position. Therefore, the operation can be easily performed. As a temporary pressure bonding condition of such an adhesive dry film, it is sufficient that the solder powder in the adhesive is not melted and the resin is cured and bonded at a temperature at which the resin is not hardened. Examples of the method include pressure bonding at a temperature of about 0.1 MPa to 2 MPa and a pressure of about 1 second to 10 seconds.
このようにして、コア部とクラッド部とを有する光導波路層101において、前記光素子の電極と前記配線部品のパッド部との電気導通をはかるためのレセプター構造を備え、前記レセプター構造内に、前記光素子の電極と、前記配線部品のパッド部とを電気的に接合(金属接合)するための導体部が設けられた光回路基板において、前記導体部として、前記レセプター構造内の配線部側底部に設けられた導体ポスト402が形成され、前記配線部品との接合面に、前記導電部材間を電気的に接続する接着剤層を有する接着剤付き光回路基板(G3)407を得ることができる。 In this way, the optical waveguide layer 101 having the core portion and the clad portion includes a receptor structure for conducting electrical connection between the electrode of the optical element and the pad portion of the wiring component, and the receptor structure includes: In an optical circuit board provided with a conductor part for electrically joining (metal joining) the electrode of the optical element and the pad part of the wiring component, as the conductor part, the wiring part side in the receptor structure It is possible to obtain an optical circuit board with adhesive (G3) 407 in which a conductor post 402 provided at the bottom is formed and an adhesive layer electrically connecting the conductive members is provided on the joint surface with the wiring component. it can.
また、上記レセプター構造内に、前記光素子の導電部材と、前記配線部品の導電部材とを金属接合するための導体部が設けられた光回路基板(光回路基板G3)は、光素子搭載面に導体回路を有し、前記光回路基板を貫通し、該導体回路と前記配線部品との電気導通をはかるため、該導体回路上に、前記配線部品の導電部材と金属接合するための導体部が形成されていても良い。この場合、レセプター構造内に導体部を設ける工程において、光回路ベース基板(G1)106の代わりに、上記で得た光回路ベース基板(G2)305を用いて、以下同様にして、レセプター構造内の配線部品側底部より、導体ポストなどの導電体を一部又は全部を充填することにより形成することができる(光回路基板(G3’)1101(図3(e)))。さらに、上記同様にして、接着剤層を設けることにより、接着剤付き光回路基板(G3’)1102を得ることができる(図3(e))。 An optical circuit board (optical circuit board G3) in which a conductor portion for metal-bonding the conductive member of the optical element and the conductive member of the wiring component is provided in the receptor structure is an optical element mounting surface. A conductor part for passing through the optical circuit board and conducting electrical connection between the conductor circuit and the wiring part, and a conductor part for metal bonding to the conductive member of the wiring part on the conductor circuit. May be formed. In this case, in the step of providing the conductor portion in the receptor structure, the optical circuit base substrate (G2) 305 obtained above is used in place of the optical circuit base substrate (G1) 106, and the following is performed in the same manner. It can be formed by filling a part or all of a conductor such as a conductor post from the bottom of the wiring component side (optical circuit board (G3 ′) 1101 (FIG. 3E)). Further, by providing an adhesive layer in the same manner as described above, an optical circuit board (G3 ′) 1102 with an adhesive can be obtained (FIG. 3E).
また、上記光回路基板(G3)405において、後述する光回路基板(G4)503と同様の構造として、さらに導体部として、前記光回路基板405の光素子搭載面より突出して前記レセプター構造内に設けることができる。より具体的には、光回路基板405に形成されたレセプター構造における導体ポスト402上に、追加の導体部として、前記光回路基板405の光素子搭載面より突出して前記レセプター構造内にスタッドバンプ408を形成するもの(光回路基板(G3’’)409)が挙げられる。このとき、金皮膜403aはあってもなくても良い。
前記スタッドバンプ408が形成された光回路基板(G3’’)409に、上記同様にして、接着剤層を設けることにより、接着剤付き光回路基板(G3’’)410ことができる(図4(e))。
The optical circuit board (G3) 405 has a structure similar to that of the optical circuit board (G4) 503 described later, and further protrudes from the optical element mounting surface of the optical circuit board 405 into the receptor structure as a conductor portion. Can be provided. More specifically, as an additional conductor portion on the conductor post 402 in the receptor structure formed on the optical circuit board 405, the stud bump 408 protrudes from the optical element mounting surface of the optical circuit board 405 into the receptor structure. (Optical circuit board (G3 ″) 409). At this time, the gold film 403a may or may not be present.
By providing an adhesive layer on the optical circuit board (G3 ″) 409 provided with the stud bump 408 in the same manner as described above, an optical circuit board (G3 ″) 410 with an adhesive can be obtained (FIG. 4). (E)).
上記スタッドバンプの形成方法としては、ワイヤーボンダーなどを利用して、金ワイヤを熱圧着法(ボールボンディング法)で電極パッドに接続してネイルヘッドを形成し、その後、このネイルヘッドの付け根部分でワイヤを切断して形成する突起電極を幾段も重ねて形成する方法が挙げられる。 As a method for forming the stud bump, a wire bonder or the like is used to form a nail head by connecting a gold wire to an electrode pad by a thermocompression bonding method (ball bonding method), and then at the base of the nail head. There is a method in which protruding electrodes formed by cutting a wire are stacked in layers.
また、本発明においては、前記光素子の電極上に突起部を設けず、光素子の電極と光回路回路基板におけるレセプター構造部とを、直接接合することができる。このような場合には、前記光回路基板G3の導体ポスト402を導体部の配線部品側底面より形成する工程において、光回路基板106の配線部品と接する面と、金属板401とを貼りあわせた後(図5(a))、レセプター構造用貫通孔104に、導体ポスト501を、光回路基板の光素子搭載面を突出するように充填して形成する(図5(b))。 Further, in the present invention, the projection of the optical element is not provided on the electrode of the optical element, and the electrode of the optical element and the receptor structure part in the optical circuit circuit board can be directly joined. In such a case, in the step of forming the conductor post 402 of the optical circuit board G3 from the wiring component side bottom surface of the conductor part, the surface of the optical circuit board 106 that contacts the wiring component and the metal plate 401 are bonded together. Thereafter (FIG. 5A), the conductor structure 501 is filled and formed in the receptor structure through-hole 104 so as to protrude the optical element mounting surface of the optical circuit board (FIG. 5B).
次に、前記金属板401をエッチングすることにより除去する。さらに、好ましくは、光回路基板106のレセプター構造用貫通孔104に設けた導体ポスト(導体部)501上の配線部品のパッド部との接合部と、導体ポスト501上の光素子の電極との接合部とを、電気メッキなどにより金皮膜502a,502bを形成する(光回路基板(G4)503)(図5(c))。また、金属の拡散防止層としてニッケルなどを電解メッキで形成してから金皮膜502a,502bを形成しても良い。
ここでは、金属板401を全面除去したが、前記光回路基板(G3)と同様に、部分エッチングを行い、導体回路を形成しても良い。これにより、前記配線部品との接合面に、前記レセプター構造における導体部の導体ポストと電気的に接続された導体回路を形成することができる。
導体ポスト501としては、形成方法、材質、その構造について、前記光回路基板(G3)と同様である。
Next, the metal plate 401 is removed by etching. Further, preferably, a joint portion between the pad portion of the wiring component on the conductor post (conductor portion) 501 provided in the receptor structure through-hole 104 of the optical circuit board 106 and the electrode of the optical element on the conductor post 501 are formed. Gold films 502a and 502b are formed on the joint by electroplating or the like (optical circuit board (G4) 503) (FIG. 5C). Alternatively, the gold films 502a and 502b may be formed after nickel or the like is formed by electrolytic plating as a metal diffusion prevention layer.
Here, the entire surface of the metal plate 401 is removed, but a conductive circuit may be formed by performing partial etching in the same manner as the optical circuit board (G3). Thereby, the conductor circuit electrically connected with the conductor post of the conductor part in the said receptor structure can be formed in the joint surface with the said wiring component.
The conductor post 501 is the same as the optical circuit board (G3) in terms of formation method, material, and structure.
次に、上記で得られた光回路基板(G4)503を用いて、前記光回路基板503の前記配線部品との接合面の所定の位置に、前記同様にして、接着剤層504を形成する(図5(d))。接着剤層の形成方法としては、前記接着剤付き光回路基板G3と同様にして、接着剤を直接塗布する方法、接着剤ドライフィルムを仮圧着する方法が挙げられる。
このようにして、コア部とクラッド部とを有する光導波路層101において、前記光素子の電極と前記配線部品のパッド部との電気導通をはかるためのレセプター構造を備え、前記レセプター構造内に、前記光素子の電極と、前記配線部品のパッド部とを電気的に接合(金属接合)するための導体部が設けられた光回路基板において、前記導体部として、前記レセプター構造内における導体部として、光回路基板の光素子搭載面を突出した導体ポスト501が形成され、前記配線部品との接合面に、前記導電部材間を電気的に接続する接着剤層を有する接着剤付き光回路基板(G4)505を得ることができる。
Next, using the optical circuit board (G4) 503 obtained above, an adhesive layer 504 is formed in the same manner as described above at a predetermined position on the joint surface of the optical circuit board 503 with the wiring component. (FIG. 5D). Examples of the method for forming the adhesive layer include a method of directly applying an adhesive and a method of temporarily pressing an adhesive dry film in the same manner as the optical circuit board G3 with an adhesive.
In this way, the optical waveguide layer 101 having the core portion and the clad portion includes a receptor structure for conducting electrical connection between the electrode of the optical element and the pad portion of the wiring component, and the receptor structure includes: In the optical circuit board provided with the conductor part for electrically joining (metal joining) the electrode of the optical element and the pad part of the wiring component, as the conductor part, as the conductor part in the receptor structure A conductor post 501 protruding from the optical element mounting surface of the optical circuit board is formed, and an adhesive-attached optical circuit board having an adhesive layer electrically connecting the conductive members to the joint surface with the wiring component ( G4) 505 can be obtained.
上記レセプター構造内に、前記光素子の電極と、前記配線部品のパッド部とを金属接合するための導体部が設けられた光回路基板(光回路基板G4)は、上記光回路基板G3と同様に、光素子搭載面に導体回路を有し、前記光回路基板を貫通し、該導体回路と前記配線部品との電気導通をはかるため、該導体回路上に、前記配線部品の導電部材と金属接合するための導体部が形成されていても良い。この場合、レセプター構造内に導体部を設ける工程において、光回路ベース基板(G1)106の代わりに、上記で得た光回路ベース基板(G2)305を用いて、以下同様にして、レセプター構造内の配線部品側底部より、導体ポストなどの導電体を光回路基板の光素子搭載面を突出するように充填することにより形成することができる(光回路基板(G4’)1201(図3(f))。さらに、上記同様にして、接着剤層を設けることにより、接着剤付き光回路基板(G4’)は1202を得ることができる(図3(f))。 An optical circuit board (optical circuit board G4) in which a conductor part for metal bonding the electrode of the optical element and the pad part of the wiring component is provided in the receptor structure is the same as the optical circuit board G3. In addition, a conductive circuit of the wiring component and a metal are provided on the conductive circuit so as to have a conductive circuit on the optical element mounting surface, penetrate the optical circuit board, and establish electrical conduction between the conductive circuit and the wiring component. A conductor portion for joining may be formed. In this case, in the step of providing the conductor portion in the receptor structure, the optical circuit base substrate (G2) 305 obtained above is used in place of the optical circuit base substrate (G1) 106, and the following is performed in the same manner. It can be formed by filling a conductor such as a conductor post from the bottom of the wiring component side so as to protrude the optical element mounting surface of the optical circuit board (optical circuit board (G4 ′) 1201 (FIG. 3 (f Further, in the same manner as described above, by providing the adhesive layer, the optical circuit board with adhesive (G4 ′) can obtain 1202 (FIG. 3F).
次に、配線部品について説明する。
本発明に用いる配線部品としては、光素子を搭載する際に、光素子の電極と配線部品のパッド部との電気導通をはかるための搭載部が設けられているとともに、絶縁層と回路層とを有する回路基板が挙げられ、これを複数重ね合わせた多層回路基板で有ってもよく、リジッド回路基板及びフレキシブル回路基板などを用いることができる。前記配線部品は、少なくとも前記光素子搭載部が設けられているものであればよいが、電子部品が搭載されていても良い。また、前記配線部品としては、半導体素子の基板、コネクターなどの部品であっても良い。更には、前記配線部品としては、コンピューター、液晶ディスプレー、携帯電話、ゲーム機及びカーナビゲーションシステムなどの電子機器用配線部品を用いることができる。
Next, wiring components will be described.
As the wiring component used in the present invention, when mounting the optical element, a mounting portion for providing electrical conduction between the electrode of the optical device and the pad portion of the wiring component is provided, and the insulating layer and the circuit layer are provided. There may be a multilayer circuit board in which a plurality of the circuit boards are stacked, and a rigid circuit board, a flexible circuit board, or the like can be used. The wiring component only needs to be provided with at least the optical element mounting portion, but an electronic component may be mounted. The wiring component may be a component such as a substrate of a semiconductor element or a connector. Furthermore, wiring components for electronic devices such as computers, liquid crystal displays, mobile phones, game machines, and car navigation systems can be used as the wiring components.
図6は、本発明に用いる配線部品の一例を示す断面図である。
図6(a)に示すように、配線部品601は、絶縁層を有するコア基板602に、ドリル機で開口された開口部603が形成されている。また、コア基板602の両表面には導体回路604が形成されている。
このとき、導体回路604には、光素子を搭載する際に、光素子の電極と配線部品の導電部材との電気導通をはかるための搭載部となるパッド部が設けられている。配線部品の両面に、光回路基板を介して、光素子を搭載する場合は、配線部品の両面の導体回路に、上記パッド部を設ければ良い。
また、開口部603の内部はメッキ処理されており、コア基板602の両表面の導体回路604が導通されている。
前記絶縁層としては、例えば、シアネート樹脂、環状オレフィン系樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂などの絶縁樹脂を用いた樹脂組成物より構成されるものを挙げることができる。特に、光素子を搭載する際に、寸法変化を小さくする上では、高耐熱性及び低線膨張率などの特性を有するシアネート樹脂及び/又はそのプレポリマーと、エポキシ樹脂を含有する樹脂組成物を用いることが好ましい。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a wiring component used in the present invention.
As shown in FIG. 6A, in the wiring component 601, an opening 603 opened by a drilling machine is formed in a core substrate 602 having an insulating layer. Conductor circuits 604 are formed on both surfaces of the core substrate 602.
At this time, the conductor circuit 604 is provided with a pad portion serving as a mounting portion for electrical connection between the electrode of the optical device and the conductive member of the wiring component when mounting the optical device. When the optical elements are mounted on both surfaces of the wiring component via the optical circuit board, the pad portions may be provided on the conductor circuits on both surfaces of the wiring component.
The inside of the opening 603 is plated, and the conductor circuits 604 on both surfaces of the core substrate 602 are conducted.
As said insulating layer, what is comprised from the resin composition using insulating resins, such as cyanate resin, cyclic olefin resin, a phenol resin, and an epoxy resin, can be mentioned, for example. In particular, when mounting an optical element, in order to reduce the dimensional change, a cyanate resin and / or a prepolymer thereof having characteristics such as high heat resistance and low linear expansion coefficient, and a resin composition containing an epoxy resin are used. It is preferable to use it.
このような配線板を製造する方法としては、図6を用いて説明すると、例えば、コア基板(例えばFR−4の両面銅箔)602に、ドリル機で開孔して開口部603を設けた後、無電解めっきにより、開口部603にメッキ処理を行い、コア基板602の両面の導通を図る。そして、前記銅箔をエッチングすることにより、光素子の電極と配線部品の導電部材との電気導通をはかるためのパッド部を含む導体回路604を形成する(図6(a))。
上記パッドは、その表面に、電気メッキなどにより、金皮膜605を形成することが好ましく(図6(b))、金属の拡散防止層としてニッケルなどを電解メッキで形成してから金皮膜を形成しても良い。
A method for manufacturing such a wiring board will be described with reference to FIG. 6. For example, an opening 603 is provided in a core substrate (for example, FR-4 double-sided copper foil) 602 by opening a hole with a drilling machine. Thereafter, the opening 603 is plated by electroless plating so that both surfaces of the core substrate 602 are electrically connected. Then, the copper foil is etched to form a conductor circuit 604 including a pad portion for conducting electrical connection between the electrode of the optical element and the conductive member of the wiring component (FIG. 6A).
It is preferable to form a gold film 605 on the surface of the pad by electroplating or the like (FIG. 6B), and after forming nickel or the like as a metal diffusion prevention layer by electrolytic plating, the gold film is formed. You may do it.
導体回路604の材質としては、この製造方法に適するものであれば、どのようなものでも良いが、導体回路の形成において、エッチングや剥離などの方法により除去可能であることが好ましく、前記エッチングにおいては、これに使用される薬液などに耐性を有するものが好ましい。そのような導体回路604の材質としては、例えば、銅、銅合金、42合金及びニッケル等が挙げられる。特に、銅箔、銅板及び銅合金板は、電解めっき品や圧延品を選択できるだけでなく、様々な厚みのものを容易に入手できるため、導体回路604として使用するのに最も好ましい。 The conductor circuit 604 may be made of any material as long as it is suitable for this manufacturing method. However, it is preferable that the conductor circuit 604 can be removed by a method such as etching or peeling in the formation of the conductor circuit. Are preferably resistant to the chemicals used in this. Examples of the material of the conductor circuit 604 include copper, copper alloy, 42 alloy, and nickel. In particular, the copper foil, the copper plate, and the copper alloy plate are most preferable for use as the conductor circuit 604 because not only electrolytic plated products and rolled products can be selected, but also various thicknesses can be easily obtained.
また、前記光回路基板において、接着剤層を設けたが、前記配線部品に前記接着剤層を設けても良い。その場合、上記で得た配線部品には、導体回路604を覆うように、コア基板602の前記光回路基板(このとき、接着剤層はない。)との接合面(片面又は両面)に、前記同様にして、接着剤層606を形成して、接着剤層を有する配線部品(601’’)を得る(図6(c))。 Further, although the adhesive layer is provided in the optical circuit board, the adhesive layer may be provided on the wiring component. In that case, in the wiring component obtained above, on the bonding surface (one side or both sides) of the core substrate 602 with the optical circuit board (there is no adhesive layer at this time) so as to cover the conductor circuit 604, In the same manner as described above, the adhesive layer 606 is formed to obtain the wiring component (601 ″) having the adhesive layer (FIG. 6C).
次に、光素子実装部品について、具体的な態様を用いて説明する。 Next, the optical element mounting component will be described using specific embodiments.
本発明に用いる光素子としては、光素子の電極と前記配線部品のパッド部とを電気的に接続する導体部との接続を良好なものとするために、光素子の電極上に金属突起部(バンプ)(導電部材)を設けたものを用いることが好ましい。金属突起部の材質としては、金、銅、半田などが挙げられるが、金属接合方法により選択さる。超音波接合による金属接合を行う場合は、金及び銅などが好ましい。 As an optical element used in the present invention, in order to improve the connection between the electrode of the optical element and the conductor part that electrically connects the pad part of the wiring component, a metal protrusion is formed on the electrode of the optical element. It is preferable to use one provided with (bump) (conductive member). Examples of the material of the metal protrusion include gold, copper, and solder, and are selected according to the metal bonding method. When performing metal bonding by ultrasonic bonding, gold and copper are preferable.
前記光素子701について、図12を用いて詳細な例を説明すると、例えば、単一の受光点又は発光点を有する光素子では、受/発光点62側に、信号線接続用電極上に設けた金属突起部(導電部材)702aと、グラウンド接続用電極上に設けた金属突起部(導電部材)702bと、位置決め固定用金属突起部(導電部材)702cとを有するものが挙げられる(図12(a)、三方向より示す図。)。前記位置決め固定用突起部は、一つ設けることにより、光素子の位置決め及び固定が確実なものとなり、複数設けることもできる。また、光素子は、受光点又は発光点が複数有するものであっても良く、例えば、上記単一の受光点又は発光点を有する光素子が4つ並列したものであってもよい(図12(b))。前記受光点又は発光点が複数有する光素子は、光回路基板において、コア部を複数有するものに用いられ、コア部の数に応じて、受光点又は発光点の数も決定される。
金属突起部の大きさとしては、レセプター構造用貫通孔に納められ、電気回路の導電部材と、十分に金属接合できる程度の大きさを有していれば良い。金属突起部を複数有する場合、前記金属突起部間のピッチは、前記光素子の導電部材間のピッチに相当し、一般的には、125μm又は250μmであるが、数十μm程度であっても良い。
A detailed example of the optical element 701 will be described with reference to FIG. 12. For example, in an optical element having a single light receiving point or light emitting point, it is provided on the signal line connecting electrode on the light receiving / emitting point 62 side. 12 having a metal protrusion (conductive member) 702a, a metal protrusion (conductive member) 702b provided on the ground connection electrode, and a positioning and fixing metal protrusion (conductive member) 702c (FIG. 12). (A) The figure shown from three directions.). By providing one positioning fixing protrusion, positioning and fixing of the optical element can be ensured, and a plurality of positioning fixing protrusions can be provided. The optical element may have a plurality of light receiving points or light emitting points. For example, the optical element may have four optical elements having a single light receiving point or light emitting point arranged in parallel (FIG. 12). (B)). The optical element having a plurality of light receiving points or light emitting points is used in an optical circuit board having a plurality of core parts, and the number of light receiving points or light emitting points is also determined according to the number of core parts.
The size of the metal protrusions may be such that the metal protrusions can be accommodated in the receptor structure through-holes and can be sufficiently metal-bonded to the conductive member of the electric circuit. When there are a plurality of metal protrusions, the pitch between the metal protrusions corresponds to the pitch between the conductive members of the optical element, and is generally 125 μm or 250 μm, but it may be about several tens of μm. good.
次に、第1の態様の製造方法の一例を説明する。
<第1の態様(図9)>
第1の態様は、図9(c)に示すように、光素子を搭載するための光素子搭載部が設けられた配線部品と、コア部とクラッド部とを有する光導波路層より構成され、前記光素子の導電部材と配線部品の導電部材との電気導通をはかるためのレセプター構造を備えた光回路基板とを、含んで構成される光素子実装用部品の、前記配線部品の光素子搭載部に、光素子を、前記光回路基板を介して搭載されたものであって、前記光素子の導電部材と、前記配線部品の導電部材とが、前記レセプター構造内において、導体部として、前記レセプター構造内に形成された導体ポストを含んで金属接合されるものである。第3の態様においては、導体ポスト402が、導体部配線部品側底面より部分的に形成されたものであり、前記レセプター構造内における導体部としては、部分的に形成された導体ポスト402と、前記光素子の電極上に設けられた金属突起部902とにより形成されるものである。これにより、導体部の高さを十分に確保できることから、より金属接合性が向上するものである。
Next, an example of the manufacturing method of a 1st aspect is demonstrated.
<First Mode (FIG. 9)>
As shown in FIG. 9C, the first mode is composed of a wiring component provided with an optical element mounting portion for mounting an optical element, an optical waveguide layer having a core portion and a cladding portion, An optical element mounting component comprising: an optical circuit board having a receptor structure for conducting electrical conduction between the conductive member of the optical element and the conductive member of the wiring component. The optical element is mounted on the part via the optical circuit board, and the conductive member of the optical element and the conductive member of the wiring component are used as the conductor part in the receptor structure. A metal post including a conductor post formed in the receptor structure is bonded. In the third aspect, the conductor post 402 is partially formed from the bottom surface on the conductor part wiring component side, and as the conductor part in the receptor structure, a partially formed conductor post 402, It is formed by a metal protrusion 902 provided on the electrode of the optical element. Thereby, since the height of a conductor part can fully be ensured, metal bondability improves more.
第1の態様に用いる光素子としては、光素子の電極上に形成される金属突起部(バンプ)902を用いることが好ましいが、前記レセプター構造内の導体部として、金属接合性が十分に確保できる高さを有していれば良い(図9(a))。 As the optical element used in the first aspect, it is preferable to use metal protrusions (bumps) 902 formed on the electrodes of the optical element. However, sufficient metal bonding is ensured as the conductor part in the receptor structure. What is necessary is just to have the height which can be performed (FIG. 9 (a)).
次に、第1の態様の製造方法の一例を説明する。
まず、上記で得た接着剤層付き光回路基板(G3)407と、光素子搭載用のパッド(導電部材)上に金皮膜605を形成した配線部品601’とを用意し、光回路基板(G3)405に形成されたレセプター構造における導体ポスト(導電部材)402上の配線部品との金属接合部(金皮膜403b)と、パッド上の金皮膜605とを位置合わせして、重ね合わせて、光素子実装用部品(G3)903を得る(図9(b))。
このとき、接着剤層付き光回路基板(G3)407と、配線部品601’とは、前記接着剤層により接着(本圧着)を行って、光素子実装用部品(G3)903を製造することができる。
Next, an example of the manufacturing method of a 1st aspect is demonstrated.
First, an optical circuit board (G3) 407 with an adhesive layer obtained above and a wiring component 601 ′ having a gold film 605 formed on a pad (conductive member) for mounting an optical element are prepared. G3) The metal joint (gold film 403b) with the wiring component on the conductor post (conductive member) 402 in the receptor structure formed on 405 and the gold film 605 on the pad are aligned and overlapped, An optical element mounting component (G3) 903 is obtained (FIG. 9B).
At this time, the optical circuit board (G3) 407 with the adhesive layer and the wiring component 601 ′ are bonded (main press-bonding) with the adhesive layer to manufacture the optical element mounting component (G3) 903. Can do.
前記位置あわせにおいては、光素子をレセプター構造用貫通孔に沿って搭載するパッシブ・アライメントが可能である。これにより、実装精度と実装スピードの両方を向上させることができる。 In the alignment, passive alignment in which the optical element is mounted along the through hole for the receptor structure is possible. Thereby, both mounting accuracy and mounting speed can be improved.
前記接着方法としては、所定の温度で加熱して接着することができる。接着温度としては、接着剤層中の半田粉の材料および樹脂の材料に応じて設定することができる。
接着温度は、前記接着剤層に前記半田粉を含むものを用いる場合、前記半田粉の溶融温度よりも高く、樹脂が溶融している温度とすることが好ましい。この観点では、接着温度を、100℃より高くすることが好ましく、120℃以上とすることがより好ましい。また、接着温度において、樹脂の溶融粘度が低いことが好ましく、この観点では、接着温度を、250℃以下とすることが好ましく、200℃以下とすることがより好ましい。また、樹脂の溶融粘度が低い領域を広げる観点で、接着温度を低くするとよいが、光回路基板及び光素子などの耐熱性を考慮し、設定することが望ましい。
As the bonding method, the bonding can be performed by heating at a predetermined temperature. The bonding temperature can be set according to the solder powder material and the resin material in the adhesive layer.
In the case where the adhesive layer containing the solder powder is used, the bonding temperature is preferably higher than the melting temperature of the solder powder and a temperature at which the resin is melted. In this viewpoint, the bonding temperature is preferably higher than 100 ° C., more preferably 120 ° C. or higher. Moreover, it is preferable that the melt viscosity of the resin is low at the bonding temperature. From this viewpoint, the bonding temperature is preferably 250 ° C. or lower, and more preferably 200 ° C. or lower. In addition, from the viewpoint of expanding the region where the resin has a low melt viscosity, it is preferable to lower the bonding temperature, but it is desirable to set in consideration of the heat resistance of the optical circuit board and the optical element.
接着において、半田粉を金属突起部表面に押し流して、さらに効率よく移動させる観点では、接着時に所定の圧力で加圧するとよい。加圧圧力は、半田領域をさらに確実に形成する観点では、0MPa以上が好ましく、1MPa以上とすることがより好ましい。なお、接着剤層に意図的に加える圧力が0MPaであっても、接着剤層上に配置された部材の自重により、接着剤層に所定の圧力が加わっていてもよい。また、接続信頼性をさらに向上させる観点で、加圧圧力は、20MPa以下が好ましく、10MPa以下とするのがより好ましい。 In bonding, from the viewpoint of causing solder powder to flow onto the surface of the metal projection and moving it more efficiently, it is preferable to pressurize with a predetermined pressure during bonding. The pressurizing pressure is preferably 0 MPa or more, more preferably 1 MPa or more, from the viewpoint of more reliably forming the solder region. In addition, even if the pressure applied intentionally to the adhesive layer is 0 MPa, a predetermined pressure may be applied to the adhesive layer by the weight of the member disposed on the adhesive layer. Further, from the viewpoint of further improving the connection reliability, the pressure is preferably 20 MPa or less, and more preferably 10 MPa or less.
前記加熱により、接着剤層中の樹脂は、溶融する。また、接着剤層中の半田粉が溶融する。溶融した半田粉は、樹脂(不図示)中から、光素子701の金属突起部702と、配線部品601’の光素子搭載部パッド部との上に自己整合的に移動する。半田粉が導電部材の対向領域にセルフアライメントするため、光素子701の金属突起部702と配線部品601’の光素子搭載部パッド部との間の領域に、半田領域が形成される。 The resin in the adhesive layer is melted by the heating. Further, the solder powder in the adhesive layer is melted. The melted solder powder moves from a resin (not shown) in a self-aligned manner onto the metal protrusion 702 of the optical element 701 and the optical element mounting part pad part of the wiring component 601 ′. Since the solder powder self-aligns with the opposing region of the conductive member, a solder region is formed in a region between the metal projection 702 of the optical element 701 and the optical element mounting portion pad portion of the wiring component 601 '.
また、樹脂中に存在するフラックス活性を有する硬化剤(図示せず)が、半田粉と導電部材との界面に効率よく移動するとともに、半田粉の表面の酸化膜を除去するため、半田領域と各導電部材とが直接金属接合されて、電気的に接続される。その後、光素子が搭載された光素子実装部品(G3)904を冷却することにより、接着剤層中の樹脂が硬化し、導電部材間が半田領域により接合された状態が維持される。 In addition, a hardener (not shown) having a flux activity present in the resin efficiently moves to the interface between the solder powder and the conductive member, and removes an oxide film on the surface of the solder powder. Each conductive member is directly metal-bonded and electrically connected. Thereafter, by cooling the optical element mounting component (G3) 904 on which the optical element is mounted, the resin in the adhesive layer is cured, and the state where the conductive members are joined by the solder region is maintained.
ここで、接着剤層として、接着剤ドライフィルムを用いると、接着時に所定の単一温度に加熱処理すればよく、光回路基板と配線部品との間を簡単に接着することができる。ただし、接着時の加熱処理は、単一温度での処理には限られず、たとえば、150℃で100秒加熱後、180℃で100秒加熱するステップキュアや、160℃で10秒熱圧着後、180℃で10分オーブン硬化させるポストキュアを行ってもよい。また、半田粉を構成する半田粒子の金属接合により、導電部材と接着剤層中の半田とが接続されるため、接続抵抗が低く、接続信頼性が高い。 Here, when an adhesive dry film is used as the adhesive layer, heat treatment may be performed at a predetermined single temperature at the time of bonding, and the optical circuit board and the wiring component can be easily bonded. However, the heat treatment at the time of bonding is not limited to treatment at a single temperature, for example, step cure after heating at 150 ° C. for 100 seconds and then heating at 180 ° C. for 100 seconds, or after thermocompression bonding at 160 ° C. for 10 seconds, You may perform the postcure which oven-cure at 180 degreeC for 10 minutes. Further, since the conductive member and the solder in the adhesive layer are connected by metal bonding of solder particles constituting the solder powder, the connection resistance is low and the connection reliability is high.
また、上記光素子実装用部品(G3)903の製造においては、接着剤層付き光回路基板(G3)407と、配線部品601’とを、前記接着剤層により本圧着を行ったが、ここで、上記接着剤層の仮圧着方法と同じ方法により、予め接着剤層付き光回路基板(G3)407と、配線部品601’とを、前記接着剤層により接着(仮圧着)を行って、光素子実装用部品(G1)903を製造しておき、光素子実装の際に本圧着を行うこともできる。 Further, in the manufacture of the optical element mounting component (G3) 903, the optical circuit board (G3) 407 with an adhesive layer and the wiring component 601 ′ were subjected to main pressure bonding with the adhesive layer. Then, by the same method as the temporary pressure bonding method of the adhesive layer, the optical circuit board with adhesive layer (G3) 407 and the wiring component 601 ′ are bonded (temporary pressure bonding) with the adhesive layer in advance, An optical element mounting component (G1) 903 can be manufactured, and the main pressure bonding can be performed when mounting the optical element.
次に、上記金属突起部を有する光素子901の金属突起部902を、光素子実装用部品(G3)903における光回路基板405に形成されたレセプター構造における導体ポスト402(金皮膜403a)に位置合わせして、所定の位置に収めて、金属突起部902が、レセプター構造における金皮膜403aに押圧されるように加重をかけながら、超音波接合を行い、光素子901の金属突起部902と導体ポスト402(金皮膜403a)とを金属接合し、光素子が搭載された光素子実装部品(G3)904を得る(図9(c))。
超音波接合の方法の具体例としては、例えば、金属突起部902を、レセプター構造用貫通孔104の所定の位置に納めた後、超音波接合装置を用いて、一般的には、周波数15kHzで、定格3000Wの電力で、1kN程度の加重をかけて、金属突起部902を、少なくとも金皮膜403aに押圧しながら、0.5秒間加振して接合を行うことができる。
Next, the metal protrusion 902 of the optical element 901 having the metal protrusion is positioned on the conductor post 402 (gold film 403a) in the receptor structure formed on the optical circuit board 405 in the optical element mounting component (G3) 903. In addition, ultrasonic bonding is performed while applying a weight so that the metal protrusion 902 is pressed against the gold film 403a in the receptor structure, and the metal protrusion 902 and the conductor of the optical element 901 are placed in a predetermined position. The post 402 (gold film 403a) is metal-bonded to obtain an optical element mounting component (G3) 904 on which an optical element is mounted (FIG. 9C).
As a specific example of the ultrasonic bonding method, for example, after the metal projection 902 is placed in a predetermined position of the receptor structure through-hole 104, an ultrasonic bonding apparatus is generally used at a frequency of 15 kHz. In addition, with a rated power of 3000 W, a weight of about 1 kN can be applied, and the metal protrusion 902 can be vibrated for 0.5 seconds while being pressed against at least the gold film 403a.
このとき、光素子901の金属突起部902に半田などを用いる場合、まず、接着剤層付き光回路基板(G3)407と、配線部品601’とは、第1の態様における仮圧着方法と同じ方法により、前記接着剤層により仮圧着を行って、光素子実装用部品(G3)903を製造することができる。次に、光素子実装用部品(G3)903のレセプター構造用貫通孔104に、光素子901を搭載し、第1の態様における接着方法と同じ操作により、光回路基板(G3)405と、配線部品601’とを接着すると共に、導体ポスト(導電部材)402上の配線部品との金属接合部(金皮膜403b)と、配線部品601’の光素子搭載部パッドとを金属接合し、さらには、光素子901の金属突起部902と、導体ポスト(導電部材)402上の金皮膜403aとを金属接合し、光素子が搭載された光素子実装部品(G3)904を得ることができる。 At this time, when solder or the like is used for the metal protrusion 902 of the optical element 901, first, the optical circuit board with adhesive layer (G3) 407 and the wiring component 601 ′ are the same as the temporary press-bonding method in the first aspect. By the method, the optical element mounting component (G3) 903 can be manufactured by performing temporary pressure bonding with the adhesive layer. Next, the optical element 901 is mounted in the receptor structure through-hole 104 of the optical element mounting component (G3) 903, and the optical circuit board (G3) 405 and the wiring are connected by the same operation as the bonding method in the first aspect. While bonding the component 601 ′, the metal bonding portion (gold film 403b) with the wiring component on the conductor post (conductive member) 402 and the optical element mounting portion pad of the wiring component 601 ′ are bonded with metal, The metal protrusion 902 of the optical element 901 and the gold film 403a on the conductor post (conductive member) 402 are metal-bonded to obtain an optical element mounting component (G3) 904 on which the optical element is mounted.
なお、上記説明においては、接着剤層付き光回路基板を用いる方法を説明したが、配線部品601’、接着剤ドライフィルム(接着剤層)、光回路基板(G3)405及び光素子901を、順に、所定の位置に重ね合わせ、上記同様にして、光素子901の金属突起部902と導体ポスト402(金皮膜403a)とを金属接合し、更に、光回路基板(G3)405と、配線部品601’とを接着すると共に、導体ポスト(導電部材)402上の配線部品との金属接合部(金皮膜403b)と、配線部品601’の光素子搭載部パッドとを金属接合して、光素子が搭載された光素子実装部品(G3)904を得ることができる。また、接着剤層付き配線部品を用いても良い。 In the above description, the method using the optical circuit board with the adhesive layer has been described. However, the wiring component 601 ′, the adhesive dry film (adhesive layer), the optical circuit board (G3) 405, and the optical element 901 are The metal protrusions 902 and the conductor posts 402 (gold film 403a) of the optical element 901 are metal-bonded in the same manner as described above, and the optical circuit board (G3) 405 and the wiring component are joined. 601 ′ is bonded, and a metal joint (gold film 403b) with a wiring component on the conductor post (conductive member) 402 and an optical element mounting portion pad of the wiring component 601 ′ are metal-bonded to form an optical element. The optical device mounting component (G3) 904 on which is mounted can be obtained. Moreover, you may use wiring components with an adhesive layer.
本発明に用いる接着剤層(接着剤ドライフィルム)は、被接着物との密着性に優れるとともに、導電部材間の電気的な接続信頼性に優れた構成となっている。また、本発明に用いる接着剤層(接着剤ドライフィルム)は、被接着物中の導電部材の接合面積が小さい場合にも確実に接合することができ、半田粉が導電部材の対向領域にセルフアライメントし、半田領域を介して接続されるため、導電部材間の位置あわせにおける僅かなズレを許容することができる。
接着剤層は、接着後の状態において、樹脂および樹脂を貫通する半田領域を有する。樹脂中には、フラックス活性を有する硬化剤が残存していてもしていなくてもよい。
The adhesive layer (adhesive dry film) used in the present invention is excellent in adhesiveness with an adherend and has an excellent electrical connection reliability between conductive members. In addition, the adhesive layer (adhesive dry film) used in the present invention can be reliably bonded even when the bonding area of the conductive member in the adherend is small, and the solder powder is self-adhering to the opposing region of the conductive member. Since alignment is performed and the connection is made through the solder region, a slight deviation in alignment between the conductive members can be allowed.
The adhesive layer has a resin and a solder region that penetrates the resin in a state after bonding. A curing agent having flux activity may or may not remain in the resin.
次に、第2の態様について説明する。
第1の態様においては、光回路基板が、光素子搭載面に導体回路を有し、前記光回路基板を貫通し、該導体回路と前記配線部品との電気導通をはかることができ、この場合、該導体回路上に、前記配線部品の導電部材と金属接合するための導体部が形成された光回路ベース基板(G2)を用いたもので、前記光素子の電極と、前記配線部品のパッド部とが、前記光素子の電極上に設けられた金属突起部(導電部材)が、前記レセプター構造内において、導体部として、直接に金属接合されるとともに、前記光素子搭載面に形成された導体回路上に前記光回路基板を貫通し、前記配線部品の導電部材と金属接合するための導体部(導電部材)と、それに対応する配線部品の導電部材とが、金属接合されるものが挙げられる。
この場合に用いる光素子としては、第1の態様で用いるものと同様の、前記レセプター構造内において導体部となる金属突起部(バンプ)(導電部材)を有するものを用いることができる。
Next, a 2nd aspect is demonstrated.
In the first aspect, the optical circuit board has a conductor circuit on the optical element mounting surface, penetrates the optical circuit board, and can conduct electrical continuity between the conductor circuit and the wiring component. Using the optical circuit base substrate (G2) in which a conductor part for metal bonding to the conductive member of the wiring component is formed on the conductor circuit, and the electrode of the optical element and the pad of the wiring component And a metal protrusion (conductive member) provided on the electrode of the optical element is directly metal-bonded as a conductor in the receptor structure and formed on the optical element mounting surface. The conductor part (conductive member) for penetrating the optical circuit board on the conductor circuit and metal-bonding to the conductive member of the wiring component and the corresponding conductive member of the wiring component are metal-bonded. It is done.
As the optical element used in this case, the same optical element as that used in the first embodiment having a metal protrusion (bump) (conductive member) that becomes a conductor in the receptor structure can be used.
次に、第2の態様の製造方法の一例を説明する。
まず、上記で得た接着剤層付き光回路基板(G3’)1102と、光素子搭載部パッド部(導電部材)上に金皮膜605を形成した配線部品601’とを用意し、光回路ベース基板(G2)305に形成されたレセプター構造用貫通孔104と、パッド部上の金皮膜605とを位置合わせするとともに、前記光回路基板を貫通し、前記配線部品の導電部材とを金属接合するための導体部としての導体ポスト302と、それに対応する配線部品の導電部材(図示せず。)とを位置合わせして重ね合わせて、光素子実装用部品(G3’)1103を得る(図7(b))。このとき、接着剤層付き光回路基板(G3’)1102と、配線部品601’とは、前記同様にして、前記接着剤層により仮圧着する。
Next, an example of the manufacturing method of the second aspect will be described.
First, an optical circuit board (G3 ′) 1102 with an adhesive layer obtained above and a wiring component 601 ′ in which a gold film 605 is formed on an optical element mounting portion pad portion (conductive member) are prepared, and an optical circuit base is prepared. The receptor structure through-hole 104 formed in the substrate (G2) 305 is aligned with the gold film 605 on the pad, and the conductive member of the wiring component is metal-bonded through the optical circuit board. A conductor post 302 as a conductor portion for this purpose and a conductive member (not shown) of a wiring component corresponding thereto are aligned and overlapped to obtain an optical element mounting component (G3 ′) 1103 (FIG. 7). (B)). At this time, the optical circuit board (G3 ′) 1102 with the adhesive layer and the wiring component 601 ′ are temporarily bonded by the adhesive layer in the same manner as described above.
次に、上記金属突起部を有する光素子901の金属突起部902と、光素子実装用部品(G3’)1102における光回路ベース基板(G2)305に形成されたレセプター構造用貫通孔104とを位置合わせして、所定の位置に収めて、光回路ベース基板(G2)305と、配線部品601’とを接着すると共に、光素子901の金属突起部902と、配線部品601’の光素子搭載部パッド部とを金属接合し、また、前記光回路基板を貫通し前記配線部品の導電部材とを金属接合するため導体ポスト302と、それに対応する配線部品の導電部材とを、金属接合して、光素子が搭載された光素子実装部品(G3’)1104を得る(図7(c))。
このときの接着方法は、第1の態様と同様である。
Next, the metal protrusion 902 of the optical element 901 having the metal protrusion and the receptor structure through-hole 104 formed in the optical circuit base substrate (G2) 305 in the optical element mounting component (G3 ′) 1102 The optical circuit base substrate (G2) 305 and the wiring component 601 ′ are bonded to each other and placed in a predetermined position, and the metal protrusion 902 of the optical element 901 and the optical element mounting of the wiring component 601 ′ are attached. A metal post to connect the conductive post 302 and the conductive member of the wiring component corresponding to the conductive component of the wiring component. Then, an optical element mounting component (G3 ′) 1104 on which the optical element is mounted is obtained (FIG. 7C).
The bonding method at this time is the same as in the first embodiment.
<第3の態様(図10)>
第3の態様は、図10(c)に示すように、光素子を搭載するための光素子搭載部が設けられた配線部品と、コア部とクラッド部とを有する光導波路層より構成され、前記光素子の電極(導電部材)と配線部品の導電部材との電気導通をはかるためのレセプター構造を備えた光回路基板とを、含んで構成される光素子実装用部品の、前記配線部品の光素子搭載部に、光素子が、前記光回路基板を介して搭載されたものであって、前記光素子の電極(導電部材)と、前記配線部品の導電部材とが、前記レセプター構造内において、導体部として、前記光回路基板の前記光素子搭載面より突出して前記レセプター構造内に形成された導体ポストにより、金属接合されるものである。第3の態様においては、導体ポスト501が、導体部配線部品側底面より、前記レセプター構造内の全部に形成されたものであり、さらに、金属接合性が向上することができるとともに、前記光素子の電極(導電部材)上に金属突起部を有しないものを用いることができる。
<Third Aspect (FIG. 10)>
As shown in FIG. 10 (c), the third mode is composed of a wiring component provided with an optical element mounting portion for mounting an optical element, and an optical waveguide layer having a core portion and a cladding portion, An optical element mounting component comprising an optical circuit board having a receptor structure for conducting electrical conduction between the electrode (conductive member) of the optical element and the conductive member of the wiring component. An optical element is mounted on the optical element mounting portion via the optical circuit board, and an electrode (conductive member) of the optical element and a conductive member of the wiring component are disposed in the receptor structure. The conductor portion is metal-bonded by a conductor post that protrudes from the optical element mounting surface of the optical circuit board and is formed in the receptor structure. In the third aspect, the conductor post 501 is formed all over the receptor structure from the bottom surface on the conductor part wiring component side, and further the metal bondability can be improved, and the optical element Those having no metal protrusions on the electrode (conductive member) can be used.
第3の態様に用いる光素子1001としては、前記態様のように、電極(導電部材)上の金属突起部を形成しておく必要はなく、電気接続するための導電部材を有していれば良い。 As the optical element 1001 used in the third aspect, it is not necessary to form a metal protrusion on the electrode (conductive member) as in the above-described aspect, as long as it has a conductive member for electrical connection. good.
次に、第3の態様の製造方法の一例を説明する。
まず、上記で得た接着剤層付き光回路基板(G4)505と、光素子搭載用のパッド部(導電部材)上に金皮膜605を形成した配線部品601’とを用意し、光回路基板(G4)503に形成されたレセプター構造における導体ポスト(導電部材)501上の配線部品との金属接合部(金皮膜502b)と、パッド部上の金皮膜605とを位置合わせして、重ね合わせて、光素子実装用部品(G4)1002を得る(図10(b))。
このとき、接着剤層付き光回路基板(G4)505と、配線部品601’とは、第1の態様における接着方法と同じ方法により、前記接着剤層により接着(本圧着)を行って、光素子実装用部品(G4)1002を製造することができる。
Next, an example of the manufacturing method of a 3rd aspect is demonstrated.
First, an optical circuit board (G4) 505 with an adhesive layer obtained above and a wiring component 601 ′ in which a gold film 605 is formed on a pad portion (conductive member) for mounting an optical element are prepared. (G4) The metal joint (gold film 502b) with the wiring component on the conductor post (conductive member) 501 in the receptor structure formed in 503 is aligned with the gold film 605 on the pad, and superimposed. Thus, an optical element mounting component (G4) 1002 is obtained (FIG. 10B).
At this time, the optical circuit board (G4) 505 with the adhesive layer and the wiring component 601 ′ are bonded (main press-bonding) with the adhesive layer by the same method as the bonding method in the first aspect. A component mounting component (G4) 1002 can be manufactured.
次に、上記光素子1001の電極を、光素子実装用部品(G4)1002における光回路基板503に形成されたレセプター構造における突出した導体ポスト501上の金皮膜502aに位置合わせして、光素子1001の電極が、レセプター構造における突出した導体ポスト501の金皮膜502aに押圧されるように加重をかけながら、超音波接合を行い、光素子1001の電極と導体ポスト501(金皮膜502a)とを金属接合し、光素子が搭載された光素子実装部品(G4)1003を得る(図10(c))。
このときの超音波接合の方法は、第1の態様と同様である。また、レセプター構造における突出した導体ポスト501の金皮膜502aは、光素子1001の電極上に形成しておいても良い。
Next, the electrode of the optical element 1001 is aligned with the gold film 502a on the protruding conductor post 501 in the receptor structure formed on the optical circuit board 503 in the optical element mounting component (G4) 1002, and the optical element Ultrasonic bonding is performed while applying a weight so that the electrode 1001 is pressed against the gold film 502a of the protruding conductor post 501 in the receptor structure, and the electrode of the optical element 1001 and the conductor post 501 (gold film 502a) are connected. An optical element mounting component (G4) 1003 on which an optical element is mounted is obtained by metal bonding (FIG. 10C).
The ultrasonic bonding method at this time is the same as in the first aspect. Further, the gold film 502a of the protruding conductor post 501 in the receptor structure may be formed on the electrode of the optical element 1001.
上記において、光素子実装用部品(G4)1002における光回路基板503に形成されたレセプター構造における突出した導体ポスト501に半田などを用いる場合(但し、金皮膜502aは設けず。)、まず、接着剤層付き光回路基板(G4)505と、配線部品601’とは、前記接着剤層における仮圧着方法と同じ方法により、前記接着剤層により仮圧着を行って、光素子実装用部品(G4)903を製造することができる。次に、レセプター構造において突出した導体ポスト501に、光素子1001の電極を位置あわせして搭載し、第1の態様における接着方法と同じ操作により、光回路基板(G4)503と、配線部品601’とを接着すると共に、導体ポスト(導電部材)501上の配線部品との金属接合部(金皮膜502b)と、配線部品601’の光素子搭載部パッド部とを金属接合し、さらには、光素子1001の電極と、導体ポスト501とを金属接合し、光素子が搭載された光素子実装部品(G4)1003を得ることができる。 In the above, when solder or the like is used for the protruding conductor post 501 in the receptor structure formed on the optical circuit board 503 in the optical element mounting component (G4) 1002, the gold film 502a is not provided. The optical circuit board (G4) 505 with the agent layer and the wiring component 601 ′ are subjected to temporary pressure bonding with the adhesive layer by the same method as the temporary pressure bonding method in the adhesive layer, so that an optical element mounting component (G4 ) 903 can be manufactured. Next, the electrode of the optical element 1001 is positioned and mounted on the protruding conductor post 501 in the receptor structure, and the optical circuit board (G4) 503 and the wiring component 601 are operated by the same operation as the bonding method in the first aspect. And bonding the metal joint (gold film 502b) with the wiring component on the conductor post (conductive member) 501 and the optical element mounting portion pad portion of the wiring component 601 ′, The electrode of the optical element 1001 and the conductor post 501 are metal-bonded to obtain an optical element mounting component (G4) 1003 on which the optical element is mounted.
なお、上記説明においては、接着剤層付き光回路基板を用いる方法を説明したが、配線部品601’、接着剤ドライフィルム(接着剤層)、光回路基板(G4)503及び光素子1001を、順に、所定の位置に重ね合わせ、上記同様にして、光素子1001の電極と導体ポスト501(金皮膜502a)とを金属接合し、更に、光回路基板(G4)503と、配線部品601’とを接着すると共に、導体ポスト(導電部材)501上の配線部品との金属接合部(金皮膜502b)と、配線部品601’の光素子搭載部パッドとを金属接合して、光素子が搭載された光素子実装部品(G4)1003を得ることができる。また、接着剤層付き配線部品を用いても良い。 In the above description, the method using the optical circuit board with the adhesive layer has been described. However, the wiring component 601 ′, the adhesive dry film (adhesive layer), the optical circuit board (G4) 503, and the optical element 1001 are The electrodes of the optical element 1001 and the conductor post 501 (gold film 502a) are metal-bonded in the same manner as described above, and the optical circuit board (G4) 503, the wiring component 601 ′, and the like. Are bonded together, and a metal joint (gold film 502b) with a wiring component on the conductor post (conductive member) 501 is metal-bonded with an optical element mounting portion pad of the wiring component 601 ′ to mount an optical element. An optical element mounting component (G4) 1003 can be obtained. Moreover, you may use wiring components with an adhesive layer.
次に、第4の態様について説明する。
第3の態様とは別に、電極(導電部材)上の金属突起部を有しない光素子を用いることができる態様について説明する。
この場合、第1の例として、光素子実装用部品(G3)903の製造工程において、接着剤層付き光回路基板(G3)407の代わりに、上記で得た接着剤付き光回路基板(G3’’)410を用いて、接着剤付き光回路基板(G3’’)410と配線部品601’と、第1の態様における接着方法と同じ方法により、前記接着剤層により接着(本圧着)を行って、光素子実装用部品(G3’’)1004を製造することができる(図13(a))。
第2の例としては、上記で得た光素子実装用部品(G3)903を用いて、光回路基板405に形成されたレセプター構造における導体ポスト402上に、さらに導体部として、前記光回路基板405の光素子搭載面より突出して前記レセプター構造内にスタッドバンプ408を形成し、光素子実装用部品(G3’’)1004を製造することができる(図13(a))。
Next, a 4th aspect is demonstrated.
Apart from the third aspect, an aspect in which an optical element having no metal protrusion on the electrode (conductive member) can be used will be described.
In this case, as a first example, in the manufacturing process of the optical element mounting component (G3) 903, instead of the optical circuit board with adhesive layer (G3) 407, the optical circuit board with adhesive (G3) obtained above is used. '') 410 is used to bond (main press-bond) the optical circuit board with adhesive (G3 '') 410 and the wiring component 601 ′ with the adhesive layer in the same manner as the bonding method in the first aspect. Thus, an optical element mounting component (G3 ″) 1004 can be manufactured (FIG. 13A).
As a second example, on the conductor post 402 in the receptor structure formed on the optical circuit board 405 using the optical element mounting component (G3) 903 obtained above, the optical circuit board is further provided as a conductor part. A stud bump 408 is formed in the receptor structure so as to protrude from the optical element mounting surface 405, and an optical element mounting component (G3 ″) 1004 can be manufactured (FIG. 13A).
次に、第3の態様と同様の光素子1001の電極を、光素子実装用部品(G3’’)1004における光回路基板409に形成されたレセプター構造における突出したスタッドバンプ408に位置合わせして、光素子1001の電極が、スタッドバンプ408に押圧されるように加重をかけながら、上記同様にして超音波接合を行い、光素子1001の電極とスタッドバンプ408とを金属接合し、光素子が搭載された光素子実装部品(G3’’)1005を得る(図13(c))。 Next, the electrode of the optical element 1001 similar to the third aspect is aligned with the protruding stud bump 408 in the receptor structure formed on the optical circuit board 409 in the optical element mounting component (G3 ″) 1004. Ultrasonic bonding is performed in the same manner as described above while applying a weight so that the electrode of the optical element 1001 is pressed against the stud bump 408, and the electrode of the optical element 1001 and the stud bump 408 are metal-bonded. The mounted optical element mounting component (G3 ″) 1005 is obtained (FIG. 13C).
次に第5の態様について説明する。
第3の態様においては、第1の態様と同様に、光回路基板が、光素子搭載面に導体回路を有し、前記光回路基板を貫通し、該導体回路と前記配線部品との電気導通をはかることができる。
この場合に用いる光素子としては、第3の態様で用いるものと同様の、光素子の電極上に金属突起部(バンプ)(導電部材)を有しないものを用いることができる。
Next, the fifth aspect will be described.
In the third aspect, similarly to the first aspect, the optical circuit board has a conductor circuit on the optical element mounting surface, penetrates the optical circuit board, and electrical conduction between the conductor circuit and the wiring component is achieved. Can be measured.
As the optical element used in this case, the same optical element as that used in the third embodiment, which does not have a metal protrusion (bump) (conductive member) on the electrode of the optical element, can be used.
次に、第5の態様の製造方法の一例を説明する。
まず、上記で得た接着剤層付き光回路基板(G4’)1202と、光素子搭載部パッド部(導電部材)上に金皮膜605を形成した配線部品601’とを用意し、光回路ベース基板(G2)305に形成されたレセプター構造における導体ポスト(導電部材)501’上の配線部品との金属接合部(金皮膜502b’)と、パッド部上の金皮膜605とを位置合わせして、重ね合わせて、光素子実装用部品(G4’)1203を得る(図8(b))。このとき、接着剤層付き光回路基板(G4’)1202と、配線部品601’とは、前記同様にして、前記接着剤層により、接着(本圧着)を行う。
Next, an example of the manufacturing method of the fifth aspect will be described.
First, an optical circuit board (G4 ′) 1202 with an adhesive layer obtained above and a wiring component 601 ′ in which a gold film 605 is formed on an optical element mounting portion pad portion (conductive member) are prepared, and an optical circuit base is prepared. The metal joint (gold film 502b ′) with the wiring component on the conductor post (conductive member) 501 ′ in the receptor structure formed on the substrate (G2) 305 is aligned with the gold film 605 on the pad. Then, the optical element mounting component (G4 ′) 1203 is obtained by superimposing (FIG. 8B). At this time, the optical circuit board (G4 ′) 1202 with an adhesive layer and the wiring component 601 ′ are bonded (main press-bonding) with the adhesive layer in the same manner as described above.
次に、上記光素子1001の電極と、光素子実装用部品(G4’)1203における光回路ベース基板(G2)305に形成されたレセプター構造における突出した導体ポスト501’上の金皮膜502a’に位置合わせして、光素子1001の電極が、レセプター構造における突出した導体ポスト501’の金皮膜502a’に押圧されるように加重をかけながら、超音波接合を行い、光素子1001の電極と導体ポスト501’(金皮膜502a’)とを金属接合し、光素子が搭載された光素子実装部品(G4’)1204(図8(c))を得る。
このときの接着方法及び超音波接合の方法は、第1の態様と同様である。また、レセプター構造における突出した導体ポスト501’の金皮膜502a’は、光素子1001の電極上に形成しておいても良い。
Next, the electrode of the optical element 1001 and the gold film 502a ′ on the protruding conductor post 501 ′ in the receptor structure formed on the optical circuit base substrate (G2) 305 in the optical element mounting component (G4 ′) 1203 are applied. Alignment is performed and ultrasonic bonding is performed while applying a weight so that the electrode of the optical element 1001 is pressed against the gold film 502a ′ of the protruding conductor post 501 ′ in the receptor structure. The post 501 ′ (gold film 502a ′) is metal-bonded to obtain an optical element mounting component (G4 ′) 1204 (FIG. 8C) on which the optical element is mounted.
The bonding method and ultrasonic bonding method at this time are the same as in the first embodiment. Further, the gold film 502a ′ of the protruding conductor post 501 ′ in the receptor structure may be formed on the electrode of the optical element 1001.
さらに、上記の態様においては、前記光回路基板と前記配線部品とから構成される光素子実装用部品に、光素子を搭載する構造及びその製造方法について説明したが、前記光回路基板の他の部位、例えば、前記レセプター構造が形成された端部に対し他端部においても、前記レセプター構造を形成しておき、配線部品と光素子実装用部品を構成し、前記光回路基板を橋架け状にして光素子を搭載することができる。この場合、前記光回路基板の両端に形成されたレセプター構造及び配線部品は、それぞれ異なる構造であっても良い。
このようにして得られる光素子実装部品について、図11を用いて説明すると、例えば、光素子実装部品(G3)の場合、光回路基板(G1)106の一端に形成されたレセプター構造において、配線部品601’の光素子搭載部に、発光点を有する光素子901’が搭載され、光回路基板(G1)106を橋かけとして、他端に形成されたレセプター構造において、配線部品601’の光素子搭載部に、受光点を有する光素子901’’が搭載されたものが挙げられる。他の態様においても、同様に橋かけとした構造が挙げられる。また、上記の配線部品601’においては、電子部品が搭載されていても良い。
Furthermore, in the above aspect, the structure for mounting the optical element on the optical element mounting component composed of the optical circuit board and the wiring component and the manufacturing method thereof have been described. The receptor structure is also formed at the other end with respect to the part, for example, the end where the receptor structure is formed, to form a wiring component and an optical element mounting component, and the optical circuit board is bridged Thus, an optical element can be mounted. In this case, the receptor structures and the wiring components formed at both ends of the optical circuit board may be different structures.
The optical element mounting component thus obtained will be described with reference to FIG. 11. For example, in the case of the optical element mounting component (G3), in the receptor structure formed at one end of the optical circuit board (G1) 106, wiring is performed. An optical element 901 ′ having a light emitting point is mounted on the optical element mounting portion of the component 601 ′, and the light of the wiring component 601 ′ is formed in the receptor structure formed on the other end with the optical circuit board (G1) 106 as a bridge. A device in which an optical element 901 ″ having a light receiving point is mounted on the element mounting portion is exemplified. In other embodiments, similarly, a bridged structure can be mentioned. In the wiring component 601 ′, an electronic component may be mounted.
さらには、上記の態様において、配線部品の両面に光回路基板を介して光素子を搭載することもできる。 Furthermore, in the above aspect, the optical element can be mounted on both surfaces of the wiring component via the optical circuit board.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれになんら限定されない。
(接着テープの作製)
樹脂、半田粉、およびフラックス活性を有する硬化剤を含む厚さ40μmの接着テープ(接着テープ1〜14)を作製した。また、樹脂および半田粉を含み、フラックス活性を有する硬化剤を含まない接着テープ(接着テープ15)を作製した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this at all.
(Preparation of adhesive tape)
40 μm thick adhesive tapes (adhesive tapes 1 to 14) containing a resin, solder powder, and a curing agent having flux activity were produced. Further, an adhesive tape (adhesive tape 15) containing a resin and solder powder and not containing a curing agent having flux activity was produced.
表1に、各成分の配合を重量部で示す。各実施例および比較例について、表1に示した配合で、各成分をトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系有機溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系有機溶剤に溶解し、得られたワニスをポリエステルシートに塗布し、上記有機溶剤が揮発する温度で乾燥させ、良好な成膜性の接着テープが得られた。 Table 1 shows the composition of each component in parts by weight. For each Example and Comparative Example, each component is an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene and xylene, an ester organic solvent such as ethyl acetate and butyl acetate, and a ketone system such as acetone and methyl ethyl ketone, with the composition shown in Table 1. After dissolving in an organic solvent, the obtained varnish was applied to a polyester sheet and dried at a temperature at which the organic solvent volatilized to obtain an adhesive tape having good film formability.
(光回路基板)
(光導波路)
光導波路用ワニスの調製
(触媒前駆体C1:Pd(OAc)2(P(Cy)3)2の合成)
漏斗を装備した2口丸底フラスコで、Pd(OAc)2(5.00g、22.3mmol)とCH2Cl2(30mL)からなる赤茶色懸濁液を−78℃で攪拌した。Cyはシクロヘキシル基を表し、Acは、アセチル基を表す。
漏斗に、P(Cy)3(13.12mL(44.6mmol))のCH2Cl2溶液(30mL)を入れ、そして、15分かけて上記攪拌懸濁液に滴下した。その結果、徐々に赤褐色から黄色に変化した。
−78℃で1時間攪拌した後、懸濁液を室温に温め、さらに2時間攪拌して、ヘキサン(20mL)で希釈した。
次に、この黄色の固体を空気中でろ過し、ペンタンで洗浄し(5×10mL)、真空乾燥して1次収集物を得た。
2次収集物は、上記のろ液を0℃に冷却して分離し、上記と同様に洗浄して乾燥させた。 収率は、15.42g(88%)であった。NMRのデータは次のようになった。1H−NMR(δ,CD2Cl2):1.18−1.32(br m,18H,Cy),1.69(br m,18H,Cy),1.80(br m,18H,Cy),1.84(s,6H,CH3),2.00(br d,12H,Cy),31P−NMR(δ,CD2Cl2):21.2(s)。以下、得られた1次収集物および2次収集物を、触媒前駆体C1とした。
(Optical circuit board)
(Optical waveguide)
Preparation of Varnish for Optical Waveguide (Catalyst Precursor C1: Synthesis of Pd (OAc) 2 (P (Cy) 3 ) 2 )
In a 2-neck round bottom flask equipped with a funnel, a reddish brown suspension consisting of Pd (OAc) 2 (5.00 g, 22.3 mmol) and CH 2 Cl 2 (30 mL) was stirred at −78 ° C. Cy represents a cyclohexyl group, and Ac represents an acetyl group.
A funnel was charged with a solution of P (Cy) 3 (13.12 mL (44.6 mmol)) in CH 2 Cl 2 (30 mL) and added dropwise to the stirred suspension over 15 minutes. As a result, the color gradually changed from reddish brown to yellow.
After stirring at −78 ° C. for 1 hour, the suspension was warmed to room temperature, stirred for an additional 2 hours, and diluted with hexane (20 mL).
The yellow solid was then filtered in air, washed with pentane (5 × 10 mL) and dried in vacuo to give a primary collection.
The secondary collection was separated by cooling the above filtrate to 0 ° C., washed and dried as above. The yield was 15.42 g (88%). The NMR data was as follows. 1 H-NMR (δ, CD 2 Cl 2 ): 1.18-1.32 (brm, 18H, Cy), 1.69 (brm, 18H, Cy), 1.80 (brm, 18H, Cy), 1.84 (s, 6H , CH3), 2.00 (br d, 12H, Cy), 31P-NMR (δ, CD 2 Cl 2): 21.2 (s). Hereinafter, the obtained primary collection and secondary collection were used as catalyst precursor C1.
(コア層(コア部)ポリマー(P1:ヘキシルノルボルネン(HxNB)/ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン(diPhNB)コポリマー)の合成)
HxNB(8.94g,0.05mol)、diPhNB(16.1g,0.05mol)、1−ヘキセン(4.2g,0.05mol)およびトルエン(142.0g)を、250mLのシーラムボトルで混合し、オイルバスで120℃に加熱して溶液を形成した。この溶液に、[Pd(PCy3)2(O2CCH3)(NCCH3)]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(以下、「Pd1446」と略す。)(5.8×10-3g,4.0×10-6mol)およびN,N−ジメルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(以下、「DANFABA」と略す。)(3.2×10-3g,4.0×10-6mol)を、それぞれ濃縮ジクロロメタン溶液の形態で加えた。
添加後、得られた溶液を120℃で6時間維持した。勢いよく攪拌された混合物にメタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。沈殿した共重合体をろ過して集め、80℃のオーブンで、真空乾燥した。乾燥後の重量は、12.0gであった(収率:48%)。得られた共重合体の分子量を、THFを溶媒としてGPC法(ゲル浸透クロマトグラフィー法)で測定すると(ポリスチレン換算)、Mw=16,196およびMn=8,448であった。共重合体の組成を、1H−NMRで測定すると、1H−NMR:54/46=HxNB/diPhNBコポリマーであった。以下、HxNB/diPhNBコポリマーを、ポリマーP1とした。
ポリマーP1(共重合体)の屈折率(屈折率は、プリズムカップリング法で測定、以下、同じ)は、波長633nmで、TEモードで1.5569であり、TMモードで1.5555であった。
(Synthesis of core layer (core part) polymer (P1: hexylnorbornene (HxNB) / diphenylmethylnorbornenemethoxysilane (diPhNB) copolymer))
HxNB (8.94 g, 0.05 mol), diPhNB (16.1 g, 0.05 mol), 1-hexene (4.2 g, 0.05 mol) and toluene (142.0 g) were mixed in a 250 mL sealam bottle. And heated to 120 ° C. in an oil bath to form a solution. To this solution, [Pd (PCy 3 ) 2 (O 2 CCH 3 ) (NCCH 3 )] tetrakis (pentafluorophenyl) borate (hereinafter abbreviated as “Pd1446”) (5.8 × 10 −3 g, 4.0). × 10 −6 mol) and N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate (hereinafter abbreviated as “DANFABA”) (3.2 × 10 −3 g, 4.0 × 10 −6 mol) ) Were added in the form of concentrated dichloromethane solutions, respectively.
After the addition, the resulting solution was maintained at 120 ° C. for 6 hours. When methanol was added dropwise to the vigorously stirred mixture, the copolymer precipitated. The precipitated copolymer was collected by filtration and vacuum dried in an oven at 80 ° C. The weight after drying was 12.0 g (yield: 48%). When the molecular weight of the obtained copolymer was measured by GPC method (gel permeation chromatography method) using THF as a solvent (polystyrene conversion), it was Mw = 16,196 and Mn = 8,448. When the composition of the copolymer was measured by 1 H-NMR, it was 1 H-NMR: 54/46 = HxNB / diPhNB copolymer. Hereinafter, the HxNB / diPhNB copolymer was designated as polymer P1.
The refractive index of the polymer P1 (copolymer) (the refractive index was measured by the prism coupling method, hereinafter the same) was 633 nm, 1.5569 in the TE mode, and 1.5555 in the TM mode. .
(コア部ワニス(V1)の調製)
ヘキシルノルボルネン(42.03g,0.24mol)およびジメチルビス(ノルボルネンメトキシ)シラン(7.97g,0.026mol)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
このモノマー溶液に、酸化防止剤として、Ciba IRGANOX 1076(0.5g)およびCiba IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。
上記のポリマーP1を10wt%となるようにメシチレンに溶解した溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(3.0g)、上記の触媒前駆体C1(4.94×10-4g,6.29×10-7mol、メチレンクロライド0.1mL中)、光酸発生剤(助触媒)として、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074(2.55×10-3g,2.51×10-6mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV1を調製した。
このワニスV1を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。以下、Ciba IRGANOX 1076を「IRGANOX 1076」と、Ciba IRGAFOS 168を「IRGAFOS 168」と、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074を「RHODORSIL 2074」とした。
(Preparation of core varnish (V1))
Hexylnorbornene (42.03 g, 0.24 mol) and dimethylbis (norbornenemethoxy) silane (7.97 g, 0.026 mol) were weighed and placed in a glass bottle.
Ciba IRGANOX 1076 (0.5 g) and Ciba IRGAFOS 168 (0.125 g) were added to the monomer solution as an antioxidant to obtain a monomer antioxidant solution.
To a solution (30.0 g) of the above polymer P1 dissolved in mesitylene so as to be 10 wt%, a monomer antioxidant solution (3.0 g) and the catalyst precursor C1 (4.94 × 10 −4 g, 6.29 × 10 −7 mol in 0.1 mL of methylene chloride), RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074 (2.55 × 10 −3 g, 2.51 × 10 −6 mol, methylene as a photoacid generator (co-catalyst) In 0.1 mL of chloride) was added to prepare varnish V1.
This varnish V1 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter. Hereinafter, Ciba IRGANOX 1076 was referred to as “IRGANOX 1076”, Ciba IRGAFOS 168 as “IRGAFOS 168”, and RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074 as “RHODORSIL 2074”.
(クラッド層(クラッド部)ポリマー(P2:デシルノルボルネン(DeNB)/メチルグリシジルエーテルノルボルネン(AGENB)コポリマー)の合成)
DeNB(16.4g,0.07mol)、AGENB(5.41g,0.03mol)およびトルエン(58.0g)を、ドライボックス内のシーラムボトルに加えた。この溶液を80℃のオイルバス中で攪拌した。
この溶液に、(η6−トルエン)Ni(C6F5)2(0.69g,0.0014mol)のトルエン溶液(5g)を加えた。
添加後、得られた混合物を室温で4時間維持した。トルエン溶液(87.0g)を反応溶液に加えた。勢いよく攪拌した反応混合物にメタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。
沈殿した共重合体をろ過して集め、60℃のオーブンで真空乾燥した。乾燥後の重量は、17.00gであった(収率:87%)。得られた共重合体の分子量を、THFを溶媒としてGPC法で測定すると(ポリスチレン換算)、Mw=75,000およびMn=30,000であった。
共重合体の組成を、1H−NMRで測定すると、1H−NMR:77/23=DeNB/AGENBコポリマーであった。以下、DeNB/AGENBコポリマーをポリマーP2とした。
ポリマーP2(共重合体)の屈折率は、波長633nmで、TEモードで1.5153であり、TMモードで1.5151であった。
(Synthesis of clad layer (cladding part) polymer (P2: decylnorbornene (DeNB) / methylglycidyl ether norbornene (AGENB) copolymer))
DeNB (16.4 g, 0.07 mol), AGENB (5.41 g, 0.03 mol) and toluene (58.0 g) were added to the sealum bottle in the dry box. This solution was stirred in an oil bath at 80 ° C.
To this solution was added a toluene solution (5 g) of (η6-toluene) Ni (C 6 F 5 ) 2 (0.69 g, 0.0014 mol).
After the addition, the resulting mixture was maintained at room temperature for 4 hours. Toluene solution (87.0 g) was added to the reaction solution. When methanol was added dropwise to the vigorously stirred reaction mixture, the copolymer precipitated.
The precipitated copolymer was collected by filtration and vacuum dried in an oven at 60 ° C. The weight after drying was 17.00 g (yield: 87%). When the molecular weight of the obtained copolymer was measured by GPC method using THF as a solvent (in terms of polystyrene), it was Mw = 75,000 and Mn = 30,000.
When the composition of the copolymer was measured by 1 H-NMR, it was 1 H-NMR: 77/23 = DeNB / AGENB copolymer. Hereinafter, DeNB / AGENB copolymer was designated as polymer P2.
The refractive index of the polymer P2 (copolymer) was 1.5153 in the TE mode and 1.5151 in the TM mode at a wavelength of 633 nm.
(クラッド層(クラッド部)ワニス(V2)の調製)
上記のポリマーP2を30wt%となるようにトルエンに溶解した溶液(16.7g)に、酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.05g)およびIRGAFOS 168(1.25×10-2g)、および、光酸発生剤として、RHODORSIL 2074(0.1g、メチレンクロライド0.5mL中)を加えて、ワニスV2を調製した。
このワニスV2を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
(Preparation of clad layer (cladding part) varnish (V2))
IRGANOX 1076 (0.05 g) and IRGAFOS 168 (1.25 × 10 −2 g) as antioxidants in a solution (16.7 g) of the above polymer P2 dissolved in toluene so as to be 30 wt%, and As a photoacid generator, RHODORSIL 2074 (0.1 g in 0.5 mL of methylene chloride) was added to prepare varnish V2.
This varnish V2 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.
2.光導波路の形成
基材上に、上記で得たクラッド層ワニスV2を塗布して、厚み50μmのクラッド層103aを形成し、次いで、前記クラッド層上に、上記で得たコア層ワニスV1を塗布して、厚み50μmのコア層102を形成し、次いで、前記コア層上に、上記クラッド層ワニスV2を塗布して、厚み50μmのもう一つのクラッド層103bを形成した。ここで、45℃で30分間加熱乾燥する。
さらに、コア層102と、コア層102の両面に設けられたクラッド層103a、103bとで形成されている中間体に、フォトマスクを通してUV光(波長:365nm、900mJ〜3000mJで照射量=3J/cm2)を照射しコア部を形成した。次に、オーブン中で、85℃で30分間加熱し、さらに150℃で60分加熱し、コア層102のコア部以外の部分及びクラッド層103a、103bの全てがクラッド部を構成された光導波路層101を得た。上記で得られた光導波路は、50μm高さ×50μm幅で、コア部を4本形成した。また、光回路基板の大きさとしては、30mm(縦)×100mm(横)であり、コア部の屈折率は、1.58、クラッド部の屈折率は1.52であった。
2. Formation of optical waveguide On the base material, the clad layer varnish V2 obtained above is applied to form a clad layer 103a having a thickness of 50 μm, and then the core layer varnish V1 obtained above is applied on the clad layer. Then, the core layer 102 having a thickness of 50 μm was formed, and then the cladding layer varnish V2 was applied on the core layer to form another cladding layer 103b having a thickness of 50 μm. Here, it heat-drys for 30 minutes at 45 degreeC.
Further, UV light (wavelength: 365 nm, 900 mJ to 3000 mJ, irradiation amount = 3 J /) is passed through an intermediate formed by the core layer 102 and the clad layers 103 a and 103 b provided on both surfaces of the core layer 102. cm 2 ) to form a core part. Next, in the oven, the optical waveguide is heated at 85 ° C. for 30 minutes, and further heated at 150 ° C. for 60 minutes, so that the portion other than the core portion of the core layer 102 and the cladding layers 103a and 103b all constitute the cladding portion. Layer 101 was obtained. The optical waveguide obtained above was 50 μm high × 50 μm wide, and four core portions were formed. The size of the optical circuit board was 30 mm (vertical) × 100 mm (horizontal), the refractive index of the core portion was 1.58, and the refractive index of the cladding portion was 1.52.
(光路変換部)
上記で得た光導波路層101を、エキシマレーザー(波長193nm、機器名:ProMaster(OPTEC社))のサンプルホルダーに、真空チャックで固定した。レーザー強度を7mJ、レーザー発振周波数を250Hz、レーザー光をカットするステンレスマスクの開口部が1mm×1mm、加工台の移動速度を45μm/s、加工台に移動距離を150μmに設定し、コア部と、コア部の外周に接合されたクラッド部とで構成される光導波路層101の反射部を形成する部分(光素子搭載部、光導波路層両端部のコア部4箇所)に、レーザーを照射し、光導波路層101に対するレーザーの照射領域を相対的に変化させることにより、光導波路層の光路変換部を形成する部位へのレーザーの照射時間を部分的に変化させて、レーザーの光導波路層の深さ方向に対する到達度を調整しつつ光導波路層の構成材料を除去して光路変換部を形成した。加工後の断面(反射部)を顕微鏡で観察した結果、上部クラッド層及びコア層の樹脂を除去した領域は二等辺三角形となっており、頂角はほぼ90°となっていた。
(Optical path conversion unit)
The optical waveguide layer 101 obtained above was fixed to a sample holder of an excimer laser (wavelength: 193 nm, device name: ProMaster (OPTEC)) with a vacuum chuck. The laser intensity is set to 7 mJ, the laser oscillation frequency is 250 Hz, the opening of the stainless steel mask that cuts the laser beam is 1 mm × 1 mm, the moving speed of the processing table is set to 45 μm / s, and the moving distance to the processing table is set to 150 μm. The laser is irradiated to the portions (the optical element mounting portion and the four core portions at both ends of the optical waveguide layer) forming the reflection portion of the optical waveguide layer 101 composed of the clad portion joined to the outer periphery of the core portion. By changing the irradiation region of the laser with respect to the optical waveguide layer 101 relatively, the irradiation time of the laser to the portion of the optical waveguide layer forming the optical path changing portion is partially changed, and the optical waveguide layer of the laser is changed. While adjusting the degree of reach in the depth direction, the constituent material of the optical waveguide layer was removed to form an optical path conversion section. As a result of observing the processed cross section (reflecting portion) with a microscope, the region where the resin of the upper clad layer and the core layer was removed was an isosceles triangle, and the apex angle was approximately 90 °.
(レセプター構造部)
上記で得た光導波路層101に、光素子搭載部(光導波路層両端部の4箇所)において、光素子の電極(導電部材バンプ)(径が100μm)に合わせ、レセプター構造を形成する所定の位置に開口部を設けたマスクを載せて、上記同様にして、レーザーを照射することにより、光素子搭載面と配線部品接合面とを貫通するレセプター構造用貫通孔104を設けて、光回路ベース基板を得た。
次に、上記で得た光回路ベース基板の配線部品積層側面に銅箔(厚み18μm)を貼りあわせ、レセプター構造用貫通孔104に、銅箔401を電解めっき用リード(給電用導電部材)として、電解めっきにより、ニッケルの金属拡散防止層を形成し、次いで、電解めっきにより、銅の導体ポスト402を配線部品側底面より充填して30μmの厚みで形成した。
次に、前記銅箔401をエッチングすることにより除去した。次いで、上記で得た銅の導体ポストの上面と、ニッケルの金属拡散防止層の露出面に、金皮膜403a,403bを形成し、光回路基板G3を得た。
(Receptor structure)
The optical waveguide layer 101 obtained above has a predetermined structure for forming a receptor structure in accordance with the electrodes (conductive member bumps) (diameter: 100 μm) of the optical element at the optical element mounting portion (four locations on both ends of the optical waveguide layer). By mounting a mask having an opening at a position and irradiating a laser in the same manner as described above, a through hole 104 for a receptor structure penetrating the optical element mounting surface and the wiring component bonding surface is provided, and an optical circuit base A substrate was obtained.
Next, a copper foil (thickness: 18 μm) is bonded to the wiring component lamination side surface of the optical circuit base substrate obtained above, and the copper foil 401 is used as a lead for electroplating (a conductive member for power feeding) in the through hole 104 for the receptor structure. Then, a nickel metal diffusion prevention layer was formed by electrolytic plating, and then copper conductor posts 402 were filled from the bottom face on the wiring component side to form a thickness of 30 μm by electrolytic plating.
Next, the copper foil 401 was removed by etching. Next, gold films 403a and 403b were formed on the upper surface of the copper conductor post obtained above and on the exposed surface of the nickel metal diffusion preventing layer to obtain an optical circuit board G3.
(配線部品)
両面銅箔を有するFR−4のコア基板602に、ドリル機で開孔して開口部603を設けた後、無電解めっきにより、開口部603にメッキ処理を行い、コア基板602の両面の導通を図った。次に、前記銅箔をエッチングすることにより、光素子の導電部材と配線部品の導電部材との電気導通をはかるための搭載部となるパッドを含む導体回路604を形成した(図6(a))。上記パッドの表面には、金属の拡散防止層としてニッケル膜を電解メッキで形成し、さらに、電気メッキにより、金皮膜605を形成し、配線部品を得た。
(Wiring parts)
The FR-4 core substrate 602 having a double-sided copper foil is drilled with a drill machine to provide an opening 603, and then the opening 603 is plated by electroless plating so that both sides of the core substrate 602 are electrically connected. I planned. Next, the copper foil was etched to form a conductor circuit 604 including a pad serving as a mounting portion for conducting electrical conduction between the conductive member of the optical element and the conductive member of the wiring component (FIG. 6A). ). On the surface of the pad, a nickel film was formed by electrolytic plating as a metal diffusion prevention layer, and a gold film 605 was formed by electroplating to obtain a wiring component.
(実施例1)
上記で得た接着テープ1を接合部に合わせて大きさを20mm×20mmに調整し、次に、上記で得た光回路基板の配線部品との接合面(両端部2箇所)に、上記接着テープ1を温度100℃で、1MPaの圧力を10秒間掛けて貼り合わせて、接着剤層付き光回路基板を作製した。
次に、光素子として、VCSEL(面発光レーザー)とPD(フォトダイオード)を用意した。ここで用いた光素子は、その電極上に、前記光回路基板のレセプター構造内において導体部となる金属突起部(バンプ)61を有するものであった。前記金属突起部は、径80μmΦの半田バンプを、前記電極上に3個形成されたものを用いた。
(Example 1)
The size of the adhesive tape 1 obtained above is adjusted to 20 mm × 20 mm according to the joint, and then the above-mentioned adhesive is bonded to the joint surface (two places on both ends) of the optical circuit board obtained above. The tape 1 was bonded at a temperature of 100 ° C. by applying a pressure of 1 MPa for 10 seconds to produce an optical circuit board with an adhesive layer.
Next, VCSEL (surface emitting laser) and PD (photodiode) were prepared as optical elements. The optical element used here has metal protrusions (bumps) 61 that serve as conductors in the receptor structure of the optical circuit board on the electrodes. The metal protrusions used were three solder bumps having a diameter of 80 μmΦ formed on the electrodes.
次に、上記で得た接着剤層付き光回路基板(G3)と、上記で得た配線部品とを用いて、上記接着剤層付き光回路基板の接着剤層面と、上記配線部品の光素子搭載部パッド面とを相対させて、上記配線部品の光素子搭載部パッドと、上記接着剤層付き光回路基板のレセプター構造部の貫通孔とを位置合わせして、重ね合わせて、光素子実装用部品(G3)を得た。
次に、上記で用意した光素子の金属突起部を、上記光素子実装用部品における光回路基板(G3)に形成されたレセプター構造用貫通孔に位置合わせして、前記貫通孔に納めた。次に、温度160℃で加熱しながら、圧力1MPaで500秒間加圧しながら、熱圧着して、光回路基板(G3)と、配線部品とを接着すると共に、光素子の金属突起部と、配線部品の光素子搭載部パッドとをセルフアライメントさせながら金属接合し、光素子が搭載された光素子実装部品(G3)を得た。
Next, using the optical circuit board with adhesive layer (G3) obtained above and the wiring component obtained above, the adhesive layer surface of the optical circuit board with adhesive layer and the optical element of the wiring component The optical device mounting is performed by aligning and superposing the optical device mounting portion pad of the wiring component and the through hole of the receptor structure portion of the optical circuit board with the adhesive layer with the mounting portion pad surface facing each other. Parts (G3) were obtained.
Next, the metal protrusions of the optical element prepared above were aligned with the through holes for receptor structure formed in the optical circuit board (G3) in the optical element mounting component, and were placed in the through holes. Next, while heating at a temperature of 160 ° C., pressurizing at a pressure of 1 MPa for 500 seconds, and thermocompression bonding, the optical circuit board (G3) and the wiring component are bonded, and the metal protrusion of the optical element and the wiring The optical element mounting part (G3) on which the optical element was mounted was obtained by metal bonding while performing self-alignment with the optical element mounting part pad of the part.
(実施例2〜14及び比較例1)
実施例1において、接着テープ1に換えて、それぞれ接着テープ2〜14を用いた以外は、実施例1と同様にして行い、実施例2〜14の光素子実装部品を得た。
また同様にして、実施例1において、接着テープ1に換えて、接着テープ15を用いた以外は、実施例1と同様にして行い、比較例1の光素子実装部品を得た。
(Examples 2 to 14 and Comparative Example 1)
In Example 1, it replaced with adhesive tape 1, and it carried out like Example 1 except having used adhesive tapes 2-14, respectively, and obtained optical element mounting parts of Examples 2-14.
Similarly, in Example 1, except that the adhesive tape 15 was used in place of the adhesive tape 1, the same procedure as in Example 1 was performed to obtain an optical element mounting component of Comparative Example 1.
図9(c)に示す接着剤付き光回路基板(G3)において、光素子付属の金属突起部と接着剤層を介して接続されるコア基板裏面の導体回路間を微小プローブで挟み込み、4端子法によって接続抵抗を12点測定し、平均値を測定値とした。 In the optical circuit board (G3) with an adhesive shown in FIG. 9C, the conductor circuit on the back surface of the core substrate connected via the adhesive layer and the metal protrusion attached to the optical element is sandwiched between the microprobes, and the four terminals The connection resistance was measured at 12 points by the method, and the average value was taken as the measured value.
以上の結果から、接着剤層を介して十分に導通が確保されていることが確認できた。 From the above results, it was confirmed that sufficient conduction was ensured through the adhesive layer.
101 光導波路層
102 コア層
103a,103b クラッド層
104 レセプター構造用貫通孔
105 光路変換部
106 光回路ベース基板(G1)
301 金属板
302 導体部(導体ポスト)
303 導体回路
304 金皮膜
305 光回路ベース基板(G2)
401 金属板
402,402’ 導体ポスト(導体部)
403a,403b,403a’,403b’ 金皮膜
405 光回路基板(G3)
406 接着剤層
407 接着剤付き光回路基板(G3)
408 スタッドバンプ
503 光回路基板(G4)
409 光回路基板(G3’’)
410 接着剤付き光回路基板(G3’’)
501,501’ 導体ポスト(導体部)
502a,502b,502a’,502b’ 金皮膜
503 光回路基板(G4)
504 接着剤層
505 接着剤付き光回路基板(G4)
601 配線部品
601’ 光素子搭載部(パッド)に金皮膜を有する配線部品
601’’ 接着剤層を有する配線部品
602 コア基板
603 開口部
604 導体回路
605 金皮膜
606 接着剤層
701 光素子
702 金属突起部
702a 信号線接続用導電部材上の金属突起部
702b グラウンド接続用導電部材上の金属突起部
702c 位置決め固定用金属突起部
901 光素子
901’ 発光点を有する光素子
901’’ 受光点を有する光素子
902 金属突起部(バンプ)
903 光素子実装用部品(G3)
904 光素子実装部品(G3)
1001 光素子
1002 光素子実装用部品(G4)
1003 光素子実装部品(G4)
1004 光素子実装用部品(G3’’)
1005 光素子実装部品(G3’’)
1101 光回路基板(G3’)
1102 接着剤付き光回路基板(G3’)
1103 光素子実装用部品(G3’)
1104 光素子実装部品(G3’)
1201 光回路基板(G4’)
1202 接着剤付き光回路基板(G4’)
1203 光素子実装用部品(G4’)
1204 光素子実装部品(G4’)
101 Optical waveguide layer 102 Core layers 103a, 103b Clad layer 104 Receptor structure through hole 105 Optical path conversion unit 106 Optical circuit base substrate (G1)
301 Metal plate 302 Conductor (conductor post)
303 Conductor Circuit 304 Gold Film 305 Optical Circuit Base Board (G2)
401 Metal plate 402, 402 'Conductor post (conductor part)
403a, 403b, 403a ′, 403b ′ Gold coating 405 Optical circuit board (G3)
406 Adhesive layer 407 Optical circuit board with adhesive (G3)
408 Stud bump 503 Optical circuit board (G4)
409 Optical circuit board (G3 ″)
410 Optical circuit board with adhesive (G3 ″)
501, 501 'Conductor post (conductor part)
502a, 502b, 502a ′, 502b ′ Gold coating 503 Optical circuit board (G4)
504 Adhesive layer 505 Optical circuit board with adhesive (G4)
601 Wiring component 601 ′ Wiring component 601 ″ having a gold film on the optical element mounting portion (pad) Wiring component 602 having an adhesive layer Core substrate 603 Opening 604 Conductor circuit 605 Gold film 606 Adhesive layer 701 Optical element 702 Metal Projection 702a Metal projection 702b on signal line connecting conductive member Metal projection 702c on ground connection conductive member Positioning and fixing metal projection 901 Optical element 901 ′ Optical element 901 ″ with light emitting point Light receiving point Optical element 902 Metal protrusion (bump)
903 Components for mounting optical elements (G3)
904 Optical device mounting parts (G3)
1001 Optical element 1002 Optical element mounting component (G4)
1003 Optical device mounting parts (G4)
1004 Components for mounting optical elements (G3 ″)
1005 Optical device mounting parts (G3 ″)
1101 Optical circuit board (G3 ′)
1102 Optical circuit board with adhesive (G3 ′)
1103 Components for mounting optical elements (G3 ′)
1104 Optical element mounting parts (G3 ′)
1201 Optical circuit board (G4 ')
1202 Optical circuit board with adhesive (G4 ')
1203 Components for mounting optical elements (G4 ′)
1204 Optical device mounting parts (G4 ′)
Claims (29)
前記配線部品と前記光回路基板との間に、前記光回路基板の導体部と前記搭載部のパッド部とを電気的に接続する接着剤層と、
を有するものである、接着剤付き光回路基板。 An optical waveguide layer having a core part and a clad part laminated on one surface side of a mounting part for mounting an optical element having an electrode, and a wiring component provided with a pad on the mounting part, and the optical element An optical circuit board configured to include a conductor portion that electrically connects the electrode and the pad of the mounting portion;
Between the wiring component and the optical circuit board, an adhesive layer that electrically connects the conductor part of the optical circuit board and the pad part of the mounting part,
An optical circuit board with an adhesive.
請求項1乃至18のいずれか1項に記載の接着剤付き光回路基板と、
を含んで構成され、
前記光回路基板と配線部品とが、前記光素子の電極と前記配線部品のパッド部とを電気的に接続する接着剤層により接合された、光素子実装用部品。 A wiring component having a pad portion for mounting an optical element;
An optical circuit board with an adhesive according to any one of claims 1 to 18,
Comprising
An optical element mounting component in which the optical circuit board and the wiring component are bonded together by an adhesive layer that electrically connects the electrode of the optical element and the pad portion of the wiring component.
請求項19又は20に記載の光素子実装用部品と、
を含んで構成され、
前記光素子実装用部品における、前記光回路基板を介して、前記光素子を搭載するためのパッド部を有する配線部品の前記パッド上に、前記光素子が搭載され、
前記光回路基板と配線部品とは、前記光素子の電極と前記配線部品のパッドとを電気的に接続する接着剤層により接合された、光素子実装部品。 An optical element having an electrode;
The component for mounting an optical element according to claim 19 or 20,
Comprising
The optical element is mounted on the pad of the wiring component having a pad portion for mounting the optical element via the optical circuit board in the optical element mounting component,
The optical circuit board and the wiring component are optical device mounting components joined by an adhesive layer that electrically connects the electrodes of the optical device and the pads of the wiring component.
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