JP4339198B2 - 光モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は光モジュールの製造方法に係り、特に光伝搬部材の上部に光素子や配線が配設される光モジュールの製造方法に関する。

近年、情報通信の高速化が図られており、これに伴い電気信号に変えて光を情報通信の媒体として使用することが行なわれている。このような光通信分野においては、光−電気変換及び電気−光変換を行う必要があり、また光通信において光に対して変調等の各種処理を行う必要があり、このため各種光モジュールが適用されている。この種の光モジュールは種々の形態があるが、基本的には例えば特許文献１及び特許文献２に示されるように、光が伝搬される光導波路等の光伝搬部材上に、発光素子（垂直共振器レーザ等）や受光素子（ホトダイオード等）を設けた構成とされている。

図１は、この種の光モジュール１の一例を示す断面図である。同図に示すように、光モジュール１は、大略すると主基板２，光導波路３，ＰＤ（ホトダイオード）４，及びＶＣＳＥＬ（垂直共振器レーザ）５等により構成されている。

主基板２は銅張積層板であり、表裏両面に形成された銅箔をパターニングすることにより、下層配線９及び上層配線１５を形成している。また、下層配線９と上層配線１５は、基板本体８に形成されたスルーホール電極１２を介して電気的に接続されている。また、基板本体８の下面には、下層配線９を保護するためにソルダーレジスト１１が配設されている。このソルダーレジスト１１は、半田ボール１０の形成位置においては開口されており、この開口を介して外部接続端子となる半田ボール１０が下層配線９に接続されている。

一方、主基板２の上面には、接着剤１６により光導波路３が固定されると共に、ＰＤ４及びＶＣＳＥＬ５に接続されるアンプ６及びドライバ７も接着剤１６により固定されている。このアンプ６及びドライバ７は、ワイヤ２５を用いて上層配線１５に電気的に接続されている。

光導波路３は、クラッド材１７の内部にコア材１８が内設された構成とされている。クラッド材１７とコア材１８とは屈折率が異なっており、具体的にはコア材１８の屈折率がクラッド材１７の屈折率よりも大きく設定されている。これにより、コア材１８内に進入した光は全反射を繰り返し、コア材１８内を伝わってゆく。

このコア材１８の両端部には、ミラー１９が配設されている。ＶＣＳＥＬ５で生成された光（レーザ光）は、光導入孔２２を通り光導波路３に進行し、ミラー１９に反射されてコア材１８内に進入する。そして、この進入した光はコア材１８内を伝搬してゆき、他端部に配設されているミラー１９によりＰＤ４に向け反射される。反射した光は、光導出孔２３を通りＰＤ４に進入し、ここで光−電気信号変換が行われる。

ここで、ＰＤ４及びＶＣＳＥＬ５の配設位置に注目する。従来では、光導波路３のクラッド材１７の上面に素子接合用配線２０が形成されており、この素子接合用配線２０にＰＤ４及びＶＣＳＥＬ５が接合され、これにより電気的に接続と機械的な固定が行われる構成とされていた。また、素子接合用配線２０は主基板２の上面に形成された上層配線１５と電気的に接続する必要があるが、従来では光導波路３のクラッド材１７にビア２１を形成し、このビア２１を介して素子接合用配線２０と主基板上の上層配線１５とを電気的に接続する構成とされていた。
特開平０８−１１０４２７号公報 特開２０００−１３７１４８号公報

ところで、図１に示す光モジュール１を製造する場合、光導波路３を構成するクラッド材１７にビア２１（ビア孔）を形成する必要がある。クラッド材１７ではなく樹脂基板に対してビアを形成する方法としては、例えば波長355nmのレーザを用いたレーザ加工法が適用される。

しかしながら、この樹脂基板に対するビア形成方法をクラッド材１７に対するビア孔の形成に適用しようとした場合、クラッド材１７は透過率が高い透明樹脂で形成されているため、レーザ光がクラッド材１７を透過してしまい、ビア２１の形成が困難であるという問題点があった。

尚、短波長で高出力であるエキシマレーザを用いた場合には、透過率が高いクラッド材１７に対してもビア孔の形成は可能であるが、エキシマレーザは設備コスト及び稼働コストが高く、低コストが望まれている光モジュール１においては、これを適用することは現実的でない。

一方、光モジュール１はＰＤ４及びＶＣＳＥＬ５等の電子素子を光導波路３の上面に搭載する必要があり、このためクラッド材１７の上面に素子接合用配線２０を形成する必要があり、また光モジュール１の信頼性を高めるためには、クラッド材１７と素子接合用配線２０との接合強度を高める必要がある。

クラッド材１７ではなく樹脂基板の場合には、樹脂基板の形成工程においてデスミア処理があり、このデスミア処理において樹脂基板の表面が同時に粗面化され、よって樹脂基板の表面と配線との接合性は良好であった。

しかしながら、クラッド材１７では一般的なデスミア処理ではその表面を粗面化することができず、よって素子接合用配線２０とクラッド材１７との間の強度（配線ピール強度）を得ることができないという問題点があった。また、他の粗面化処理を実施する方法では、光モジュール１の製造工程が複雑になり、製造コストの上昇及び製造効率の低下が生じてしまう。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、配線をクラッド材の上面に強固に形成しうると共に、ビアを用いることなく光導波路上の光素子と主基板とを簡単に電気的に接続しうる光モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明に係る光モジュールの製造方法は、
支持体と接着剤との間に配線となる金属箔が形成されてなる配線形成用基板に光通過孔を形成する工程と、
主基板に対し、光導入部及び光導出部を有した光伝搬部材を固定する工程と、
前記主基板に前記光伝搬部材を固定する前また後に、前記光通過孔と前記光導入部及び光導出部とを位置決めし、前記接着剤を用いて前記配線形成用基板を前記光伝搬部材に固定する工程と、
前記配線形成用基板から前記支持体を除去し、前記金属箔を露出する工程と、
露出した前記金属箔から配線を形成する工程と、
前記配線上に光素子を搭載する工程と、
前記光伝搬部材上に形成された前記配線と前記主基板とを電気的に接続する工程とを有することを特徴とするものである。

上記発明によれば、支持体と接着剤との間に配線となる金属箔が形成されてなる配線形成用基板をこの接着剤を用いて光伝搬部材に配設し、その後に支持体を除去するため、金属箔は接着剤により光伝搬部材に固定された構成となる。よって、金属箔を光伝搬部材に配設するのに無電解メッキは不要となり製造コストの低減を図ることができる。また、接着剤を用いて金属箔は光伝搬部材に固定されるため、光伝搬部材の表面を粗面化することなく、金属箔の光伝搬部材に対する固定強度を高めることができる。

また、配線形成用基板に光通過孔を形成し、光通過孔と光導入部及び光導出部とを位置決めしつつ、配線形成用基板を光伝搬部材に固定するため、配線形成用基板と光伝搬部材との位置決め精度を高めることができる。

また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の光モジュールの製造方法において、
前記光通過孔を形成する際、前記光通過孔と前記光導入部及び光導出部とを位置決めするのに用いるアライメント用孔を同時に形成することを特徴とするものである。

上記発明によれば、アライメント用孔を光通過孔と同時形成するため、製造効率を高めることができる。

また、請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の光モジュールの製造方法において、
前記光素子を搭載する際、該光素子に接続される電子素子を前記光伝搬部材上に合わせて搭載することを特徴とするものである。

上記発明によれば、光素子と電子素子とを近接配置することができ、両者間におけるインピーダンスの低減を図ることができる。

また、請求項４記載の発明は、
請求項１または２記載の光モジュールの製造方法において、
前記光素子を搭載する際、該光素子に接続される電子素子を前記主基板上に搭載することを特徴とするものである。

上記発明によれば、光素子に接続される電子素子を主基板上に搭載することにより、電子素子の大きさに拘わらず光伝搬部材の大きさを決めることができる。

また、請求項５記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法において、
前記配線と前記主基板とをワイヤを用いて電気的に接続することを特徴とするものである。

上記発明によれば、配線と主基板とをワイヤを用いて電気的に接続したことにより、光伝搬部材にビアを形成する必要がなくなり、光モジュールの製造の容易化及び製造工数の低減を図ることができる。

また、請求項６記載の発明に係る光モジュールの製造方法は、
支持体の上部に接着剤が形成され、更に前記接着剤の上部に配線となる金属箔が形成されてなる配線形成用基板に光通過孔を形成する工程と、
前記金属箔から配線を形成する工程と、
前記配線上に光素子を搭載する工程と、
主基板に対して光伝搬部材を固定する工程と、
前記主基板に対して前記光伝搬部材を固定する前または後に、前記支持体を除去する工程と、
前記光通過孔と前記光導入部及び光導出部とを位置決めし、前記支持体が除去された配線形成用基板を前記光伝搬部材に前記接着剤を用いて固定する工程と、
前記光伝搬部材上に形成された前記配線と前記主基板とを電気的に接続する接続工程とを有することを特徴とするものである。

上記発明によれば、配線形成用基板に予め光素子が搭載された状態で、当該配線形成用基板を光伝搬部材に配設することができる。これにより、精度の高い光伝搬部材上で実施する製造工程を低減することができ、光伝搬部材にダメージが発生することを抑制できる。

上記発明によれば、金属箔を光伝搬部材に配設するのに無電解メッキは不要となり製造コストの低減を図ることができ、また接着剤を用いて金属箔は光伝搬部材に固定されるため、光伝搬部材の表面を粗面化することなく金属箔と光伝搬部材との固定強度を高めることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。

図２乃至図８は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である。本実施例では、図８に示す光モジュール４０Ａを製造する方法を例にあげて説明するものとする。尚、各図において、（Ａ）で示すのは断面図であり、（Ｂ）で示すのは平面図である。

先ず、光モジュール４０Ａの具体的な製造方法の説明の前に、説明の便宜上、図８を用いて光モジュール４０Ａの概略構成について説明しておく。光モジュール４０Ａは、大略すると配線形成用基板３０Ａ、主基板４２Ａ，光導波路４３，ＰＤ（ホトダイオード）４４，及びＶＣＳＥＬ（垂直共振器レーザ）４５等により構成されている。

主基板４２Ａは銅張積層板であり、表裏両面に形成された銅箔をパターニングすることにより、下層配線４９及び上層配線５５を形成している。また、下層配線４９と上層配線５５は、主基板４２Ａを構成する基板本体４８に形成されたスルーホール電極５２を介して電気的に接続されている。

また、基板本体４８の下面には、下層配線４９を保護するためにソルダーレジスト５１Ａが配設されている。このソルダーレジスト５１Ａの所定位置には開口が形成されており、この開口を介して外部接続端子となる半田ボール５０が下層配線４９に接続されている。

一方、主基板４２Ａの上面には、接着剤５３により光伝搬部材となる光導波路４３が固定されると共に、その上部には配線形成用基板３０Ａが配設されている。配線形成用基板３０Ａは、接着剤３３と、この接着剤３３上にパターン形成された素子接合用配線６０とにより構成されている。

この配線形成用基板３０Ａは、接着剤３３により光導波路４３上に固定されている。また、接着剤３３は固化されており、よって機械的強度を持ったものである。よって、この接着剤３３の上部に形成された素子接合用配線６０も所定の精度を持って形成されている。

この接着剤３３の上部に形成された素子接合用配線６０には、光素子であるＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５、またこのＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５を駆動するのに用いられるアンプ４６及びドライバ４７が接続されている。上記のように本実施例に係る光モジュール４０Ａは、光導波路４３の上部に接着剤３３を介して形成された素子接合用配線６０にＰＤ４４．ＶＣＳＥＬ４５，アンプ４６，及びドライバ４７を搭載したことを特徴としている。

ＰＤ４４．ＶＣＳＥＬ４５，アンプ４６，及びドライバ４７は、素子接合用配線６０により電気的に接続されると共に、素子接合用配線６０はワイヤ６５を用いて主基板４２Ａに形成された上層配線５５に電気的に接続されている。従って、光モジュール４０Ａは、従来の光モジュール１（図１参照）と異なり、光導波路４３にビアを形成しない構成となっており、後述するように光モジュール４０Ａの製造工程の簡単化が図られている。

また、本実施例に係る光モジュール４０Ａでは、ＰＤ４４．ＶＣＳＥＬ４５，ＰＤ４４，及びＶＣＳＥＬ４５が全て光導波路４３上に配置されているため、各素子４４〜４７を近接配置することができ、よって各素子４４〜４７間におけるインピーダンスの低減を図ることができ、電気的特性の向上を図ることができる。

光導波路４３は、クラッド材５７の内部にコア材５８が内設された構成とされている。このコア材５８の屈折率は、クラッド材５７の屈折率よりも大きく設定されている。よって、コア材５８内に進入した光は全反射を繰り返し、これにより光はコア材５８内を伝わってゆく。

このコア材５８の両端部には、光導入ミラー５９Ａ及び光導出ミラー５９Ｂが配設されている。ＶＣＳＥＬ４５で生成された光（レーザ光）は、配線形成用基板３０Ａ（接着剤３３）に形成された光通過孔３４を通り光導波路４３に進行し、光導入ミラー５９Ａに反射されてコア材５８内に進入する。この光は、コア材５８内を伝搬してゆき、他端部に配設されている光導出ミラー５９ＢでＰＤ４に向け反射される。反射した光は、光通過孔３５を通りＰＤ４４に進入し、ここで光−電気信号変換が行われる。

続いて、上記構成とされた光モジュール４０Ａの具体的な製造方法について説明する。光モジュール４０Ａを製造するには、先ず図２に示す配線形成用基板３０Ａを用意する。

この配線形成用基板３０Ａは、支持体３１，金属箔３２，及び接着剤３３を積層した構造を有している。支持体３１は、例えば１８μｍの厚を有する金属材（例えば、銅）を用いることができる。また、金属箔３２は、例えば３μｍの厚さを有した銅箔である。更に、接着剤３３は、接着性を有するエポキシ製の樹脂であり、その厚さは１５μｍとされている。この配線形成用基板３０Ａの平面的な大きさは、光導波路４３の平面的な大きさと対応するよう設定されている。

配線形成用基板３０Ａには、図３に示されるように、光通過孔３４，３５及び位置決め孔３６（以下、アライメントマーク３６という）が同時に形成される。この光通過孔３４の形成位置は光導波路４３に形成される光導入ミラー５９Ａの形成位置と対応するよう設定されており、光通過孔３５の形成位置は光導波路４３に形成される光導出ミラー５９Ｂの形成位置と対応するよう設定されている。

更に、アライメントマーク３６は、配線形成用基板３０Ａの対角線上の角部（コーナ位置）に形成されている。尚、図３（Ａ）では、理解を用意にするため、同一断面に光通過孔３４，３５とアライメントマーク３６を共に示した図としている。

この各孔３４〜３６の形成は、例えばパンチングで加工することが可能であり、その直径は例えば１２５μｍとされている。本実施例では、アライメントマーク３６を光通過孔３４，３５と同時形成するため、製造効率を高めることができると共に、アライメントマーク３６と光通過孔３４，３５との位置精度を高めることができる。

上記のように配線形成用基板３０Ａに各孔３４〜３６が形成されると、続いて図４に示すように、配線形成用基板３０Ａ及び光導波路４３を主基板４２Ａに固定する処理を実施する。主基板４２Ａは前記のように銅張積層板であり、表裏両面には予め下層配線４９及び上層配線５５が形成されている。また、後に下層配線４９或は上層配線５５に対して接続処理が行われる部位を除いて、主基板４２Ａの上面及び下面にはソルダーレジスト５１Ａ，５１Ｂが形成されている。

本実施例では、先ず主基板４２Ａの上部に接着剤５３を用いて光導波路４３を固定する。そして、固定された光導波路４３の上部に、接着剤３３（この時点では硬化されていない）により配線形成用基板３０Ａを固定する。具体的には、光導波路４３に配線形成用基板３０Ａを接着剤３３により仮止め搭載した後、接着剤３３に対してキュア処理を行い、これにより配線形成用基板３０Ａを光導波路４３に固定する。

この際、配線形成用基板３０Ａに形成されている光通過孔３４と光導入ミラー５９Ａ、また光通過孔３５と光導出ミラー５９Ｂを高精度に位置決めする必要がある。このため、本実施例では、配線形成用基板３０Ａに形成されているアライメントマーク３６と、光導波路４３に予め形成されているコアクロスマークを認識し、この各マークを基準として各光通過孔３４，３５と各ミラー５９Ａ，５９Ｂの位置決めを行っている。これにより、ＶＣＳＥＬ４５からの光を確実にコア材５８に進行させることができ、またコア材５８を伝搬する光を確実にＰＤ４４に送ることができる。

また、配線形成用基板３０Ａの平面的な形状は、光導波路４３の平面的な形状と対応するよう設定されている。このため、配線形成用基板３０Ａを光導波路４３に固定した状態において、光導波路４３は配線形成用基板３０Ａに略完全に覆われた状態となる。

尚、本実施例では先に光導波路４３を主基板４２Ａに固定し、次に光導波路４３に配線形成用基板３０Ａを固定することとしたが、先に光導波路４３に配線形成用基板３０Ａを固定し、その後に配線形成用基板３０Ａが固定された光導波路４３を主基板４２Ａに固定する方法としてもよい。いずれの方法においても、上記した効果を得ることができる。

上記のように配線形成用基板３０Ａ及び光導波路４３が主基板４２Ａに固定されると、続いて配線形成用基板３０Ａを構成する支持体３１を除去する処理が行われる。この支持体３１の除去処理は、ピール処理により行うことができる。よって、支持体３１の除去処理は容易であり、効率よく除去処理を行うことができる。

図５は、配線形成用基板３０Ａから支持体３１が除去された状態を示している。支持体３１が除去されることにより、金属箔３２が露出した状態となる。続いて、金属箔３２をシード層として銅メッキを行い、続いて周知の方法により素子接合用配線６０を形成する。具体的には、金属箔３２の上部にドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を貼り付けた後、露光／現像処理を行いＤＦＲのパターニングを行う。続いて、このパターニングされたＤＦＲをマスクとして銅メッキを行う。

続いて、ＤＦＲを剥離すると共にシード層となる金属箔３２を除去し、これにより素子接合用配線６０が形成される。図６は、上記のように接着剤３３上に形成された金属箔３２から素子接合用配線６０が形成された状態を示している。

上記のように素子接合用配線６０が形成されると、続いて図７に示すように、素子接合用配線６０に対してＰＤ４４．ＶＣＳＥＬ４５，アンプ４６，及びドライバ４７を接合する処理を行う。この際、ＶＣＳＥＬ４５の発光部４５ａと光通過孔３４とを高精度に位置決めする必要があると共に、ＰＤ４４の発光部４５ａと光通過孔３５とを高精度に位置決めする必要がある。

そこで本実施例では、ＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５を配線形成用基板３０Ａに搭載する際、前記したアライメントマーク３６を用いてＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５の位置決めを行うこととしている。アライメントマーク３６は光通過孔３４，３５と同時に形成されるものであり、アライメントマーク３６と各光通過孔３４，３５との精度は高く維持されている。よって、アライメントマーク３６を基準としてＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５を配線形成用基板３０Ａに搭載することにより、ＶＣＳＥＬ４５の発光部４５ａと光通過孔３４、及びＰＤ４４の発光部４５ａと光通過孔３５との位置決めを高精度に行うことができる。

尚、各素子４４〜４７と素子接合用配線６０との接合は、フリップチップ接合により行なわれる。具体的は、各素子４４〜４７にはバンプが形成されており、このバンプを素子接合用配線６０に超音波接合することにより固定する。

上記のように各素子４４〜４７の素子接合用配線６０への接合処理が終了すると、続いて素子接合用配線６０と上層配線５５との間に金ワイヤ６５がボンディングされる。これにより、素子接合用配線６０に搭載されている各素子４４〜４７と主基板４２Ａは電気的に接続された状態となる。

このように、光導波路４３の上部に設けられた素子接合用配線６０と主基板４２Ａとをワイヤ６５を用いて電気的に接続したことにより、光導波路４３にビアを形成する必要がなくなる。よって、従来必要とされたレーザ加工装置（エキシマレーザ）は不要となり、光モジュール４０Ａの製造の容易化及び製造工数の低減を図ることができ、また設備コスト及び稼働コストの低減を図ることもでき、光モジュール４０Ａのコスト低減を図ることができる。

上記のようにワイヤ６５が配設されると、下層配線４９に半田ボール５０が形成され、これにより図８に示す光モジュール４０Ａが製造される。

上記した本実施例に係る製造方法によれば、支持体３１と接着剤３３との間に配線となる金属箔３２が形成された配線形成用基板３０Ｂを光導波路４３に固定し、その後に支持体３１を除去する方法としている。このため、金属箔３２は、接着剤３３により光導波路４３に固定された構成となる。

よって、金属箔３２を光導波路４３に配設するのに無電解メッキは不要となり製造コストの低減を図ることができる。また、接着剤３３を用いて金属箔３２は光導波路４３上に固定されるため、光導波路４３（クラッド材５７）の表面を粗面化することなく、金属箔３２を強固に光導波路４３に配設することができる。

続いて、図９乃至図１５を用いて、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法について説明する。尚、図９乃至図１５、また第３実施例以降の説明で用いる図１６乃至図２０において、図１乃至８に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。

図１５は、第２実施例である製造方法により製造された光モジュール４０Ｂを示している。光モジュール４０Ｂは、光導波路４３の上部にＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５が配設されると共に、アンプ４６及びドライバ４７が主基板４２Ｂに配設された構成であることを特徴としている。以下、この光モジュール４０Ｂの製造方法について説明する。

光モジュール４０Ｂを製造するには、先ず図９に示す配線形成用基板３０Ｂを用意する。この配線形成用基板３０Ｂは、図２に示した第１実施例で説明した配線形成用基板３０Ａと同一のものである。この配線形成用基板３０Ｂには、図１０に示されるように、光通過孔３４，３５及びアライメントマーク３６が同時に形成される。この各孔３４〜３６の形成は、例えばパンチングで加工することが可能であり、その直径は例えば１２５μｍとされている。

上記のように配線形成用基板３０Ｂに各孔３４〜３６が形成されると、続いて図１１に示すように、配線形成用基板３０Ｂ及び光導波路４３を主基板４２Ｂに固定する。主基板４２Ｂは、基板本体４８の上部にボンディングバッド５４及び上層配線５５が予め形成されている。

本実施例では、この主基板４２Ｂの上部に接着剤５３を用いて光導波路４３を先ず固定する。続いて、固定された光導波路４３の上部に接着剤３３により配線形成用基板３０Ｂを載置すると共に、接着剤３３をキュアすることにより配線形成用基板３０Ｂを光導波路４３に固定する。

この際、本実施例においても、配線形成用基板３０Ｂに形成されているアライメントマーク３６と、光導波路４３に予め形成されているコアクロスマークを認識して位置決めを行っているため、光通過孔３４，３５とミラー５９Ａ，５９Ｂの位置決めを高精度に行うことができる。尚、本実施例においても、先に光導波路４３に配線形成用基板３０Ｂを固定し、その後に配線形成用基板３０Ｂが固定された光導波路４３を主基板４２ＢＡに固定する方法を用いてもよい。

上記のように配線形成用基板３０Ｂ及び光導波路４３が主基板４２Ｂに固定されると、続いて図１２に示すように支持体３１の除去処理が行われ、続いて、金属箔３２をシード層として銅メッキを行い、続いて第１実施例で述べたと同様の周知の方法により素子接合用配線６０を形成する。図１３は、素子接合用配線６０が形成された状態を示している。

上記のように素子接合用配線６０が形成されると、続いて図１４に示すように、素子接合用配線６０に対してＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５を接合する処理、主基板４２Ｂに対してアンプ４６及びドライバ４７を接合する処理を行う。この際、ＶＣＳＥＬ４５の発光部４５ａと光通過孔３４との位置決め、及びＰＤ４４の発光部４５ａと光通過孔３５との位置決めを高精度に行う必要があるが、本実施例においてもＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５を配線形成用基板３０Ｂに搭載する際にアライメントマーク３６を用いて位置決めを行っており、高い位置決め精度を確保している。

上記のように各素子４４〜４７が配線形成用基板３０Ｂ及び主基板４２Ｂに接合されると、続いて素子接合用配線６０と配線５５との間に金ワイヤ６５がボンディングされる。これにより、素子接合用配線６０に搭載されているＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５は、主基板４２Ｂ及びこれに搭載されているアンプ４６及びドライバ４７と電気的に接続される。よって、本実施例においても、ＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５と主基板４２Ｂ等を電気的に接続するのにビアは不要となり、光モジュール４０Ｂの製造の容易化、製造工数の低減、設備コスト及び稼働コストの低減を図ることができる。

以上説明した一連の工程を実施することにより、図１５に示す光モジュール４０Ｂが製造される。本実施例に係る製造方法によっても、第１実施例で説明したと同様に、金属箔３２を光導波路４３に配設するのに無電解メッキは不要となり製造コストの低減を図ることができる。

また、接着剤３３を用いて金属箔３２は光導波路４３上に固定されるため、光導波路４３（クラッド材５７）の表面を粗面化することなく、金属箔３２を強固に光導波路４３に配設することができる。更に、本実施例では、アンプ４６及びドライバ４７は主基板４２Ｂ上に搭載されるため、光導波路４３の大きさをアンプ４６及びドライバ４７の大きさに拘わらず決めることができる。

続いて、図１６を用いて、本発明の第３実施例である光モジュールの製造方法について説明する。

本実施例に係る製造方法では、先ず図１６（Ａ）に示す配線形成用基板３０Ｃを用意する。この配線形成用基板３０Ｃは、支持体３１の上部に接着剤３３が形成され、更にその上部に銅箔等の金属箔３２が形成された構成とされている。

ここで、金属箔３２は、前記した第１及び第２実施例に比べて厚く形成されている（具体的には、前記した素子接合用配線６０と略同じ厚さ）。また、支持体３１としては、例えばポリイミド等の樹脂、或はステンレス等の金属材よりなるリングの使用が考えられる。尚、本実施例では支持体３１としてポリイミドを用いている。

この配線形成用基板３０Ｃには、図１８（Ｂ）に示されるように、光通過孔３４，３５及びアライメントマーク３６が同時に形成される。この各孔３４〜３６の形成は、前記した第１及び第２実施例と同様にパンチング等で加工することができる。

このパンチング等で加工が終了すると、続いて金属箔３２上にＤＦＲを配設し、この露光／現像処理を行いＤＦＲのパターニングを行う。続いて、このパターニングされたＤＦＲをマスクとして金属箔３２に対してエッチング処理を行う。これにより、図１６（Ｃ）に示すように、接着剤３３上に素子接合用配線６０が形成される。

本実施例では、このように素子接合用配線６０が形成された配線形成用基板３０Ｃに、図１６（Ｄ）に示すように、各素子４４〜４７（ＰＤ４４及びＶＣＳＥＬ４５のみでも可能）を搭載する。この各素子４４〜４７を素子接合用配線６０に接合する際、素子接合用配線６０は支持体３１に支持されているため、接合処理を確実に行うことができる。また、配線形成用基板３０Ｃにはアライメントマーク３６が形成されているため、このアライメントマーク３６を基準として各素子４４〜４７を素子接合用配線６０に搭載することが可能であり、よって各素子４４〜４７を素子接合用配線６０（光通過孔３４，３５）に高精度に位置決めした状態で搭載することができる。

上記のように各素子４４〜４７を素子接合用配線６０に搭載されると、続いて支持体３１が除去される。この支持体３１の除去は、ピーリング処理により行うことが可能である。図１６（Ｅ）は、支持体３１が除去された状態を示している。

この支持体３１が除去された配線形成用基板３０Ｃは、光導波路４３の上部に接着剤３３を用いて固定される。この際、本実施例においても、配線形成用基板３０Ｃに形成されているアライメントマーク３６と、光導波路４３に予め形成されているコアクロスマークを認識して位置決めを行う構成とされているため、光通過孔３４，３５とミラー５９Ａ，５９Ｂの位置決めを高精度に行うことができる。

上記のように各素子４４〜４７が予め搭載された配線形成用基板３０Ｃが光導波路４３に固定されると、続いてこの光導波路４３は、図１６（Ｇ）に示すように主基板４２Ａに固定される。尚、光導波路４３を先に主基板４２Ａに固定しておき、その後に光導波路４３に対し予め各素子４４〜４７が搭載された配線形成用基板３０Ｃを固定する方法を用いてもよい。その後、図示しないが、素子接合用配線６０と配線５５との間に金ワイヤ６５がボンディングされると共に半田ボール５０の形成処理が行われ、これにより光モジュールが製造される。

上記した本実施例においても、従来必要とされていたビアを不要とすることができ、光モジュールの製造の容易化、製造工数の低減、設備コスト及び稼働コストの低減を図ることができる。また、金属箔３２を光導波路４３に配設するのに無電解メッキは不要となり、光導波路４３（クラッド材５７）の表面を粗面化する必要もなくなる。更に、本実施例では、予め各素子４４〜４７が搭載された状態で配線形成用基板３０Ｃを光導波路４３に配設することができる。これにより、精度の高い光導波路４３上で実施する製造工程を低減することができ、光導波路４３にダメージが発生することを抑制できる。

ところで、前記した各実施例では、配線形成用基板３０Ａ〜３０Ｃに接着剤３３を設け、この接着剤３３を介して配線形成用基板３０Ａ〜３０Ｃを光導波路４３上に固定する構成とした。これにより、光導波路４３上に直接金属箔３２を無電解めっき法で形成する必要がなくなり、従来発生していた無電解めっき層（銅めっき膜）の光導波路からの剥離を防止できる構成としている。

しかしながら、前記した各実施例による製造方法では、必然的に光モジュール４０Ａ〜４０Ｃに接着剤３３が残存することとなる。以下説明する方法は、接着剤３３が光モジュールに残存しないようにしたものである。具体的には、クラッド材５７の表面に直接金属箔３２を形成するものである。以下、金属箔３２が直接形成された光導波路７０の製造方法について説明する。

本実施例では、先ず図１７（Ａ）に示すように、支持体３７を用意する。この支持体３７は、感光性テープであっても、熱発泡テープであっても構わない。本実施例では、紫外線に感光する感光テープを用いている。この支持体３７の下面には、図１７（Ｂ）に示すように金属箔３２が形成される。この金属箔３２は、例えば厚さが１０〜１５μｍの銅箔であり、ゴムローラによる常温ラミネート処理により支持体３７に固定される。

続いて、金属箔３２が形成された支持体３７は、金属箔３２を上面に向きを変更された上でスピナーに装着される。そして、金属箔３２の上部にクラッド材（樹脂）を滴下して、厚さ５０μｍ程度の第１のクラッド層３８を形成する。図１７（Ｃ）は、金属箔３２の上部に第１のクラッド層３８が形成された状態を示している。この際、第１のクラッド層３８は支持体３７に形成された金属箔３２上に形成されるため、金属箔３２は高い平坦性を維持でき、かつ第１のクラッド層３８との接合強度を高めることができる。

このようにして第１のクラッド層３８が形成されると、図１８（Ａ）に示すように加熱処理が行われ、第１のクラッド層３８に対するキュアが行われる。これにより、第１のクラッド層３８と金属箔３２の界面との密着力が高まり、第１のクラッド層３８を確実に金属箔３２に接合させることができる。

続いて、第１のクラッド層３８の上部にコア材５８が形成される。このコア材５８も樹脂であるため、スピナーを用いて第１のクラッド層３８の全面にコア材を形成した後、レジストを塗布し、このレジストに露光／現像処理を行うことによりマスクを形成する。そして、このマスクを用いてコア材となる樹脂を成形し、これによりコア材５８を形成する。図１８（Ｂ）は、第１のクラッド層３８上にコア材５８が形成された状態を示している。

続いて、コア材５８を覆うように、第１のクラッド層３８の上部に第２のクラッド層３９を形成する。この第１のクラッド層３８は、第１のクラッド層３８と同一材質の樹脂材でありスピナーを用いて塗布される。

そして、第１のクラッド層３８及び接着剤５３上に第２のクラッド層３９が塗布された後、第２のクラッド層３９に対してキュアが行われ、これにより第２のクラッド層３９は第１のクラッド層３８及びコア材５８に強固に接合する。よって、図１８（Ｃ）に示されるように、コア材５８は第１のクラッド層３８と第２のクラッド層３９との間に埋設された状態となる。

上記のように第２のクラッド層３９が形成されると、続いて光導入ミラー５９Ａ，５９Ｂの形成処理（ミラー形成処理）が実施される。このミラー形成処理では、先ず図１９（Ａ）に示すように、第１及び第２のクラッド層３８，３９に、一対の切り込み部６７を形成する。この切り込み部６７は、ダイサーを用いて形成することができる。

この際、一方の切り込み部６７はコア材５８の一端部をも含んで切削形成されており、他方の切り込み部６７はコア材５８の他端部をも含んで切削形成されている。即ち、コア材５８の両端部は各切り込み部６７に露出した状態となっている。

上記のように切り込み部６７が形成されると、続いて切り込み部６７の内壁に光導入ミラー５９Ａ及び光導出ミラー５９Ｂを形成する処理を行う。この各ミラー５９Ａ，５９Ｂの形成処理は、第２のクラッド層３９上の切り込み部６７の形成位置を除きレジストを配設し、その上で金蒸着或は金のスパッタを行う。これにより、切り込み部６７の内壁にミラー５９Ａ，５９Ｂを形成する。この各ミラー５９Ａ，５９Ｂの厚さは、０．１μｍ程度である。図１９（Ｂ）は、切り込み部６７の内壁にミラー５９Ａ，５９Ｂが形成された状態を示している。

上記ように光導入ミラー５９Ａ及び光導出ミラー５９Ｂが形成されると、レジストの除去を行った上で、切り込み部６７の窪みの内部に第３のクラッド層６６を形成する。この第３のクラッド層６６は、第１及び第２のクラッド層３８，３９と同一材質であり、スピナーを用いて塗布される。これにより、図１９（Ｃ）に示されるような。第１乃至第３のクラッド層３８，３９，６６の内部にコア材５８、光導入ミラー５９Ａ、及び光導出ミラー５９Ｂが形成されたクラッド材５７が形成される。

このようにして製造されたクラッド材５７は、図２０（Ａ）に示すように、ダイシングテープ６８に貼り付けられる。従って、クラッド材５７がダイシングテープ６８に貼り付けられた状態において、支持体３７は上部に位置した状態となっている。

続いて、支持体３７の除去処理が行われる。この支持体３７の除去処理では、先ず感光性テープである支持体３７に対して紫外線照射が行われる。これにより、支持体３７は硬化して接着力が低下する。続いて、この接着力が弱くなった支持体３７を金属箔３２からピーリングする。これにより、支持体３７は金属箔３２から容易に除去（剥離）される。尚、支持体３７として熱発泡テープを用いた場合には、例えば１５０℃の加熱を行うことにより容易に剥離することが可能となる。図２０（Ｂ）は、支持体３７が除去された状態を示している。

上記ように支持体３７の除去が行われると、続いてダイシングによる個片化処理が行われ、これによりクラッド材５７上に金属箔３２が直接形成された光導波路７０が製造される。上記した方法により光導波路７０を形成することにより、光導波路７０上に配線を配設するのに接着剤が不要となるため、部品点数を削減することができ、光モジュールの低コスト化を図ることができる。

尚、上記のようにして製造された光導波路７０は、前記した第１実施例の図４に示す工程以降に適用することが可能である。

図１は、従来の一例である光モジュールを説明するための図である。 図２は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その１）。 図３は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その２）。 図４は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その３）。 図５は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その４）。 図６は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その５）。 図７は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その６）。 図８は、本発明の第１実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その７）。 図９は、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その１）。 図１０は、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その２）。 図１１は、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その３）。 図１２は、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その４）。 図１３は、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その５）。 図１４は、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その６）。 図１５は、本発明の第２実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である（その７）。 図１６は、本発明の第３実施例である光モジュールの製造方法を説明するための図である。 図１７は、本発明の一実施例である光導波路（光伝搬部材）の製造方法を説明するための図である（その１）。 図１８は、本発明の一実施例である光導波路（光伝搬部材）の製造方法を説明するための図である（その２）。 図１９は、本発明の一実施例である光導波路（光伝搬部材）の製造方法を説明するための図である（その３）。 図２０は、本発明の一実施例である光導波路（光伝搬部材）の製造方法を説明するための図である（その４）。

符号の説明

３０Ａ〜３０Ｃ 配線形成用基板
３１，３７ 支持体
３２ 金属箔
３３，５３，５６ 接着剤
３４，３５ 光通過孔
３６ アライメントマーク
３８ 第１のクラッド層
３９ 第２のクラッド層
４０Ａ〜４０Ｃ 光モジュール
４２Ａ，４２Ｂ 主基板
４４ ＰＤ
４５ ＶＣＳＥＬ
４６ アンプ
４７ ドライバ
５５ 上層配線
５７ クラッド材
５８ コア材
５９Ａ 光導入ミラー
５９Ｂ 光導出ミラー
６０ 素子接合用配線
６２ 光導入孔
６３ 光導出孔
６５ ワイヤ
６６ 第３のクラッド層
６７ 切り込み部
６８ ダイシングテープ

Claims (6)

1. 支持体と接着剤との間に配線となる金属箔が形成されてなる配線形成用基板に光通過孔を形成する工程と、
   主基板に対し、光導入部及び光導出部を有した光伝搬部材を固定する工程と、
   前記主基板に前記光伝搬部材を固定する前また後に、前記光通過孔と前記光導入部及び光導出部とを位置決めし、前記接着剤を用いて前記配線形成用基板を前記光伝搬部材に固定する工程と、
   前記配線形成用基板から前記支持体を除去し、前記金属箔を露出する工程と、
   露出した前記金属箔から配線を形成する工程と、
   前記配線上に光素子を搭載する工程と、
   前記光伝搬部材上に形成された前記配線と前記主基板とを電気的に接続する工程と、
   を有することを特徴とする光モジュールの製造方法。
2. 請求項１記載の光モジュールの製造方法において、
   前記光通過孔を形成する際、前記光通過孔と前記光導入部及び光導出部とを位置決めするのに用いるアライメント用孔を同時に形成することを特徴とする光モジュールの製造方法。
3. 請求項１または２記載の光モジュールの製造方法において、
   前記光素子を搭載する際、該光素子に接続される電子素子を前記光伝搬部材上に合わせて搭載することを特徴とする光モジュールの製造方法。
4. 請求項１または２記載の光モジュールの製造方法において、
   前記光素子を搭載する際、該光素子に接続される電子素子を前記主基板上に搭載することを特徴とする光モジュールの製造方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法において、
   前記配線と前記主基板とをワイヤを用いて電気的に接続することを特徴とする光モジュールの製造方法。
6. 支持体の上部に接着剤が形成され、更に前記接着剤の上部に配線となる金属箔が形成されてなる配線形成用基板に光通過孔を形成する工程と、
   前記金属箔から配線を形成する工程と、
   前記配線上に光素子を搭載する工程と、
   主基板に対して光伝搬部材を固定する工程と、
   前記主基板に対して前記光伝搬部材を固定する前または後に、前記支持体を除去する工程と、
   前記光通過孔と前記光導入部及び光導出部とを位置決めし、前記支持体が除去された配線形成用基板を前記光伝搬部材に前記接着剤を用いて固定する工程と、
   前記光伝搬部材上に形成された前記配線と前記主基板とを電気的に接続する接続工程と、
   を有することを特徴とする光モジュールの製造方法。

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