JP5300700B2 - Optical wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器(たとえば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ機器及びその周辺機器)等に使用される光導波路部材に関するものである。 The present invention relates to an optical waveguide member used for electronic equipment (for example, various audiovisual equipment, home appliances, communication equipment, computer equipment and peripheral equipment).
近年、光半導体素子及び光配線基板を含む光配線モジュールが電子機器に用いられることがある。該光配線基板は、配線の一部として光信号を伝送する光導波路部材を含む。 In recent years, an optical wiring module including an optical semiconductor element and an optical wiring substrate is sometimes used for an electronic device. The optical wiring board includes an optical waveguide member that transmits an optical signal as a part of the wiring.
特許文献1には、下クラッド層(第1クラッド層)と、前記下クラッド層上面に積層された上クラッド層(第2クラッド層)と、前記下クラッド層及び前記上クラッド層に取り囲まれ、前記下クラッド層及び前記上クラッド層よりも屈折率が高いコア層と、を備え、前記コア層は、長手方向に直行する断面が矩形状である光導波路部材が記載されている。
ところで、光信号は、コア層とクラッド層との界面で反射を繰り返しながらコア層内を長手方向に沿って進行する。それ故、コア層が長手方向に直行する断面にて矩形状であると、該断面における対角線の長さが上下面の距離よりも大きいため、光信号の進行経路によって進行距離が異なることとなり、進行経路の異なる光信号に位相差が生じて光信号が減衰し、光導波路部材の信号伝送特性が低下しやすくなる。 By the way, the optical signal travels along the longitudinal direction in the core layer while being repeatedly reflected at the interface between the core layer and the clad layer. Therefore, if the core layer has a rectangular shape in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the length of the diagonal line in the cross section is larger than the distance between the upper and lower surfaces, and therefore the travel distance varies depending on the travel path of the optical signal, A phase difference occurs between optical signals having different traveling paths, the optical signals are attenuated, and the signal transmission characteristics of the optical waveguide member are likely to deteriorate.
本発明は、信号伝送特性を向上させる要求に応える光配線基板を提供するものである。
The present invention provides an optical wiring board that meets the demand for improving signal transmission characteristics.
本発明の一形態にかかる光配線基板は、複数の導電層および該導電層同士を絶縁する樹脂層を有する配線基板と、該配線基板上に配置された第1クラッド層と、該第1クラッド層上面に積層された第2クラッド層と、前記第1及び第2クラッド層に取り囲まれ、前記第1及び第2クラッド層よりも屈折率が高いコア層と、を備え、前記コア層は、前記第1クラッド層上面に面当接する第1当接面を有する下面と、前記第2クラッド層に面当接し、前記第1当接面と少なくとも一部が平面視で重畳する第2当接面を有する上面と、前記第1及び第2当接面よりも外側に突出した突出部を有する側面と、を有し、前記第1当接面の幅が前記第2当接面の幅よりも大きく、前記コア層は前記配線基板の最上層の前記導電層に平面視で重畳することを特徴とする。
An optical wiring board according to an aspect of the present invention includes a wiring board having a plurality of conductive layers and a resin layer that insulates the conductive layers, a first cladding layer disposed on the wiring board, and the first cladding. A second clad layer laminated on the upper surface of the layer, and a core layer surrounded by the first and second clad layers and having a refractive index higher than that of the first and second clad layers, the core layer comprising: A lower surface having a first contact surface that is in surface contact with the upper surface of the first cladding layer, and a second contact that is in surface contact with the second cladding layer and at least partially overlaps the first contact surface in plan view. a top surface having a surface, than the first and second than abutment surface possess a side having a protrusion protruding outwardly, and the first width of the contact surface is the second abutment surface greater, the core layer is to be superimposed in plan view on the conductive layer of the uppermost layer of the wiring substrate And butterflies.
本発明の一形態にかかる光配線基板によれば、コア層が突出部を有することにより、コア層の上面及び下面の幅を小さくすることができるため、コア層の長手方向に直交する断面にて対角線の長さを短くし、該対角線と上下面の距離との長さの差を低減できる。したがって、光信号の進行経路によって異なる進行距離の差を低減することにより、信号伝送特性に優れた光配線基板を得ることができる。 According to the optical wiring board of one embodiment of the present invention, since the core layer has protrusions, the width of the upper surface and the lower surface of the core layer can be reduced. Thus, the length of the diagonal line can be shortened, and the difference in length between the diagonal line and the distance between the upper and lower surfaces can be reduced. Therefore, an optical wiring board having excellent signal transmission characteristics can be obtained by reducing the difference in travel distance that varies depending on the travel path of the optical signal.
以下に、本発明の一実施形態に係る光導波路部材を含む光配線モジュールを、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an optical wiring module including an optical waveguide member according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1(a)に示した光配線モジュール1は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置又はその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。この光配線モジュール1は、光半導体素子2及び該光半導体素子2が搭載される光配線基板3を含んでいる。
The
光半導体素子2は、例えば発光素子又は受光素子として機能するものであり、光配線基板3上面に半田等の導電材料を含むバンプ4を介してフリップチップ実装されており、バンプ4を介して光配線基板3と電気的に接続されている。発光素子は、光配線基板3から供給された電気信号を光信号に変換し、該光信号を光配線基板3に供給するものであり、例えば面発光型半導体レーザー等を用いることができる。また、受光素子は、光配線基板3から供給された光信号を電気信号に変換し、該電気信号を光配線基板3に供給するものであり、例えばフォトダイオード等を用いることができる。この光半導体素子2は、母材が例えばシリコン等の半導体材料により形成されており、厚みの平均値、すなわち平均厚みが例えば0.1mm以上1mm以下に設定されているものを使用することができる。
The
光配線基板3は、配線基板5及び該配線基板5上面に形成された光導波路部材6を含んでいる。
The optical wiring board 3 includes a wiring board 5 and an
配線基板5は、光配線基板3の剛性を高めつつ電気信号を伝送するものであり、コア基板7と該コア基板7の上下面に形成された一対の配線層8とを含んでいる。 The wiring board 5 transmits an electrical signal while increasing the rigidity of the optical wiring board 3, and includes a core substrate 7 and a pair of wiring layers 8 formed on the upper and lower surfaces of the core substrate 7.
コア基板7は、配線基板5の剛性を高めつつ一対の配線層8間の導通を図るものであり、平均厚みが例えば0.1mm以上3.0mm以下に形成されている。このコア基板7は、基体9、スルーホール導体10及び絶縁体11を含んでいる。
The core substrate 7 is intended to increase the rigidity of the wiring substrate 5 while achieving conduction between the pair of wiring layers 8 and has an average thickness of 0.1 mm to 3.0 mm, for example. The core substrate 7 includes a
基体9は、コア基板7の剛性を高めるものであり、例えば樹脂材料及び樹脂材料に被覆された基材を含む。この樹脂材料としては、例えばエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂等を使用することができる。また、基材としては、ガラス繊維又炭素繊維等により構成された織布若しくは不織布又は繊維を一方向に配列したものを使用することができる。また、基体9は、酸化ケイ素又は窒化ケイ素等の無機絶縁材料により形成された無機絶縁フィラーを含有していることが望ましい。
The
スルーホール導体10は、一対の配線層8を電気的に接続するものであり、銅等の導電材料を含み、基体9を厚み方向(Z方向)に貫通した円柱状のスルーホールの内壁に沿って円筒状に形成されている。また、円筒状に形成されたスルーホール導体8の中空部には、エポキシ樹脂等の樹脂材料を含む絶縁体11が柱状に形成されている。
The through-
配線層8は、配線基板5の電気配線密度を高めるものであり、樹脂層12、導電層13及びビア導体14を含んでいる。導電層13及びビア導体14は、互いに電気的に接続されており、接地用配線、電力供給用配線及び/又は信号用配線を含む電気配線を構成している。
The wiring layer 8 increases the electric wiring density of the wiring substrate 5, and includes a
樹脂層12は、導電層13を支持する支持部材、及び導電層13同士の短絡を抑制する絶縁部材として機能するものであり、例えばエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂等の樹脂材料により形成されたものを使用することができ、平均厚みが例えば3μm以上30μm以下に設定されている。また、樹脂層12は、酸化ケイ素又は窒化ケイ素等の無機絶縁材料により形成された無機絶縁フィラーを含有していることが望ましく、該無機絶縁フィラーは、樹脂層12の30体積%以上70体積%以下含まれていることが望ましい。
The
導電層13は、接地用電力、電源電力又は電気信号を伝送するものであり、基体9又は樹脂層12上に形成され、基体9又は樹脂層12を介して厚み方向に互いに離間しており、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料により形成されたものを使用することができ、平均厚みが3μm以上20μm以下に設定されている。
The
ビア導体14は、厚み方向に互いに離間した導電層13同士を電気的に接続するものであり、コア基板7に向って幅狭となる柱状に形成されており、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロムの導電材料により形成されたものを使用することができる。
The via
一方、配線基板5上面には光導波路部材6が形成されており、該光導波路部材6上面には光半導体素子2が搭載されている。この光導波路部材6は、光信号を伝送する機能を有し、クラッド層15、コア層16、切り欠き部C、ミラー17、接続パッド18及び貫通導体19を含んでいる。コア層16、切り欠き部C及びミラー17は、光信号を伝送する光配線を構成している。
On the other hand, an
クラッド層15は、コア層16の保護部材としての機能やコア層16内に光信号を閉じ込める機能を有するものであり、コア層16を取り囲みつつ平板状に形成されており、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリシラノール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリキノリン系樹脂、ポリキノキサリン系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂又はポリベンゾイミダゾール系樹脂等の透光性材料により形成されたものを使用することができる。
The
このクラッド層15は、光信号の透過率が例えば90%以上100%以下に設定され、厚みが例えば30μm以上200μm以下に設定されている。なお、透過率はISO13468‐1:1996に準ずる方法により測定される。
The
また、クラッド層15は、平板状の第1クラッド層15aと、該第1クラッド層15a上面に積層された平板状の第2クラッド層15bと、を含んでいる。この第1クラッド層15a及び第2クラッド層15bは、同一の透光性材料により形成されたものを使用することが望ましい。また、第1クラッド層15aは、厚みが例えば10μm以上100μm以下に設定されている。
The
コア層16は、光信号を伝送するものであり、図1(b)及び図2(a)に示すように、第1クラッド層15a及び第2クラッド層16bに取り囲まれるように長手方向(X方向)を有する細長形状に形成されており、屈折率がクラッド層15よりも高い。それ故、光信号をコア層16とクラッド層15との界面で全反射させて、該反射を繰り返させることにより、コア層16内にて光信号を長手方向に沿って伝送させることができる。
The
このコア層16は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリシラノール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリキノリン系樹脂、ポリキノキサリン系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂又はポリベンゾイミダゾール系樹脂等の透光性材料により形成されたものを使用することができる。また、コア層16は、光信号の透過率が例えば90%以上100%以下に設定され、屈折率が例えばクラッド層15の1.0001倍以上1.1倍以下に設定され、幅が例えば10μm以上100μm以下に設定され、厚みが10μm以上100μm以下に設定されている。なお、屈折率は、ISO489:1999に準ずる方法により測定される。
The
また、コア層16は、例えば、第1クラッド層15a上面に部分的に形成され、下面が第1クラッド層15aに当接し、側面及び上面が第2クラッド層15bに当接していることが望ましい。また、コア層16は、図2(a)及び(b)に示すように、最上層の導電層13と平面視で重畳することが望ましく、なかでも、コア層16全体が最上層の導電層13と平面視で重畳することが望ましい。
For example, the
クラッド層15及びコア層16には、クラッド層15の上面から厚み方向に沿って窪んで成る切り欠き部Cが形成されている。切り欠き部Cは、コア層16の長手方向に対して垂直な垂直断面と、コア層16の幅方向(Y方向)を回転軸として該垂直断面を傾斜させて成る傾斜面と、により囲まれた空間である。垂直断面は、光信号が通過するコア層16の端面を含み、厚み方向に沿った長さが20μm以上200μm以下に設定されている。また、傾斜面は、光半導体素子2の受発光部の直下に形成されており、クラッド層15下面に対する傾斜角が例えば40°以上50°以下に設定されている。なお、図示しないが、切り欠き部Cは、例えば透光性樹脂を含むアンダーフィルにより封止される。
The
傾斜面の表面には、ミラー17が形成されている。このミラー17は、光信号の伝送方向を変換する機能を有している。具体的には、光半導体素子2が発光素子である場合、ミラー17は、該発光素子の発光部から傾斜面に向って伝送された光信号を反射することにより、光信号の伝送方向を厚み方向から長手方向に変換し、光信号をコア層16へ伝送することができる。また、例えば光半導体素子2が受光素子である場合、ミラー17は、コア層16から傾斜面に向って伝送された光信号を反射することにより、光信号の伝送方向を長手方向から厚み方向に変換し、光信号を受光素子の受光部へ伝送することができる。ミラー17は、金等の金属材料により形成されており、傾斜面に対する厚みが例えば100nm以上5μm以下に設定されている。
A
一方、クラッド層15上面には、接続パッド18が形成されている。この接続パッド18は、バンプ4が電気的に接続されるものであり、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料により形成されたものを使用することができ、平均厚みが3μm以上20μm以下に設定されている。
On the other hand,
貫通導体19は、接続パッド18及び導電層13を電気的に接続するものであり、接続パッド18の直下でクラッド層15を厚み方向に貫通する円柱状に形成されており、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料により形成されたものを使用することができる。
The through
かくして、上述した光配線モジュール1は、スルーホール導体10、導電層13、ビア導体14、貫通導体19、接続パッド18及びバンプ4を介して電気信号を伝送し、光半導体素子2において電気信号及び光信号を変換し、切り欠き部C、ミラー17及びコア層16を介して光信号を伝送することにより、所望の機能を発揮する。
Thus, the
一方、本実施形態の光導波路部材6においては、図2(a)に示すように、コア層16は、第1クラッド層15a上面に面当接する第1当接面16a1を有する下面と、第2クラッド層15bに面当接し、第1当接面16a1と少なくとも一部が平面視で重畳する第2当接面16a2を有する上面と、第1当接面16a1及び第2当接面16a2よりも外側に突出した突出部16bを有する側面と、を有する。
On the other hand, in the
その結果、コア層16が突出部16bを有することにより、コア層16の長手方向に垂直な断面にて幅の最大値に対する上面及び下面の幅を小さくすることができるため、下面及び側面の間に位置する第1角部16c1と上面及び側面の間に位置する第2角部16c2とを結ぶ対角線L1の長さを短くし、対角線L1と上下面の距離L2との長さの差を低減できる。したがって、長手方向に垂直な断面が矩形状のコア層と比較して、光信号の進行経路によって異なる進行距離の差を低減することにより、進行経路の異なる光信号の位相差に起因した光信号の減衰を低減し、信号伝送特性に優れた光導波路部材6を得ることができる。
As a result, since the
また、コア層16が第1当接面16aを有することにより、コア層16下面及び第1クラッド層15a上面の接着強度を高めることができるため、光配線基板3に応力が印加された場合、第1クラッド層15a上面及び第2クラッド層15b下面の境界面15cに生じる剥離に起因したコア層16下面及び第1クラッド層15a上面の剥離を低減することができる。同様に、コア層16が第2当接面16bを有することにより、コア層16上面及び第2クラッド層15b下面の接着強度を高めることができるため、コア層16上面及び第2クラッド層15bの剥離を低減することができる。したがって、コア層16及びクラッド層15の剥離を低減することにより、コア層16の歪みやクラックを低減して光信号の散乱及び漏洩を低減し、光信号の損失を低減することができるため、信号伝送特性に優れた光導波路部材6を得ることができる。
In addition, since the
また、コア層16が突出部16bを有することにより、アンカー効果によってコア層16側面とクラッド層15との接着強度を高めることができるため、第1クラッド層15a上面及び第2クラッド層15b下面の境界面15cに生じる剥離に起因したコア層16の側面とクラッド層15との剥離を低減することができる。
In addition, since the
なお、第1当接面16a1及び第2当接面16a2の幅は、10μm以上100μm以下に設定されていることが望ましい。また、突出部16bと第1角部16c1との幅方向に沿った距離、及び突出部16bと第2角部16c2との幅方向に沿った距離は、5μm以上30μm以下に設定されていることが望ましく、第1当接面16a1及び第2当接面16a2の幅の5%以上50%以下に設定されていることが望ましい。
The widths of the first contact surface 16a1 and the second contact surface 16a2 are preferably set to 10 μm or more and 100 μm or less. Further, the distance along the width direction between the protruding
コア層16の側面は、第1角部16c1及び第2角部16c2から突出部16bに向って突出量が増加していることが望ましい。また、コア層16の側面は、突出部16bと第1当接面16a1の第1角部16c1とを接続する第1側面d1と、突出部16bと第2当接面16a2の第2角部16c2とを接続する第2側面d2と、を有することが望ましい。その結果、コア層16の長手方向に直交する断面を六角形状とし、光信号の進行経路によって異なる進行距離の差を低減することができる。
It is desirable that the protruding amount of the side surface of the
また、コア層16の第1側面d1及び第2側面d2は、コア層16内部に窪んだ凹曲面状であることが望ましい。その結果、該凹曲面によるアンカー効果によって、コア層16側面とクラッド層15との接着強度を高めることができる。
In addition, the first side surface d1 and the second side surface d2 of the
第1当接面16a1は、第1クラッド層15a及び第2クラッド層15bの境界面15cとの厚み方向に沿った距離が第2当接面16a2よりも小さく、且つ、幅が第2当接面16a2よりも大きいことが望ましい。特に、第1当接面16a1は、該境界面15cと同一面を成していることが望ましい。その結果、第1当接面16a1は該境界面15cとの厚み方向に沿った距離が第2当接面16a2より小さい場合において、該境界面15cにおける剥離の影響を受け易い第1当接面16a1及び第1クラッド層15a上面の接着強度を高め、第1当接面16a1及び第1クラッド層15a上面の剥離を低減することができる。さらに、第1当接面16a1は、第1クラッド層15a上面との接着強度の観点から、幅が第1側面16d1及び第2側面16d2よりも大きいことが望ましい。なお、第1当接面16a1の幅は、第2当接面16a2の1.1倍以上2倍以下に設定されていることが望ましく、第1側面16d1及び第2側面16d2の1.1倍以上2倍以下に設定されていることが望ましい。
The first contact surface 16a1 is smaller in distance along the thickness direction with the
また、第1当接面16a1は、突出部16bとの厚み方向に沿った距離が第2当接面16a2よりも小さいことが望ましい。その結果、第1当接面16a1は該境界面15cとの厚み方向に沿った距離が第2当接面16a2よりも小さい場合において、コア層16側面及びクラッド層15の第1当接面16a1側における接着強度を高めることにより、該境界面15cに生じる剥離に起因して第1当接面16a1側から生じるコア層16の側面とクラッド層15との剥離を低減することができる。なお、第1当接面16a1と突出部16bとの距離は、第2当接面16a2と突出部16bとの距離の0.5倍以上0.9倍以下に設定されていることが望ましい。
Further, it is desirable that the distance between the first contact surface 16a1 and the protruding
また、第1当接面16a1、第2当接面16a2及び突出部16bは、コア層16の長手方向に沿って連続的に形成されていることが望ましい。その結果、コア層16の長手方向全体に渡って信号伝送特性及び信号伝送信頼性に優れた光導波路部材6を得ることができる。
In addition, the first contact surface 16 a 1, the second contact surface 16 a 2, and the protruding
次に、上述した光配線モジュール1の製造方法を、図3から図7に基づいて説明する。
Next, the manufacturing method of the
(配線基板5の作製)
(1)コア基板7を作製する。具体的には、例えば以下のように行う。
(Preparation of wiring board 5)
(1) The core substrate 7 is produced. Specifically, for example, it is performed as follows.
まず、例えば未硬化樹脂と基材とを含む複数の樹脂シートを積層し、加熱加圧して未硬化樹脂を硬化させることにより、基体9を作製する。なお、未硬化は、ISO472:1999に準ずるA‐ステージ又はB‐ステージの状態である。次に、例えばドリル加工やレーザー加工等により、基体9を厚み方向に貫通したスルーホールを形成する。次に、例えば無電解めっき法、電気めっき法、蒸着法、CVD法又はスパッタリング法等により、スルーホールの内壁に導電材料を被着させて、円筒状のスルーホール導体10を形成する。また、基体9の上面及び下面に導電材料を被着させて、導電材料層を形成する。次に、円筒状のスルーホール導体10の内部に、樹脂材料等を充填し、絶縁体11を形成する。次に、導電材料を絶縁体11の露出部に被着させた後、従来周知のフォトリソグラフィー技術、エッチング等により、導電層材料層をパターニングして導電層13を形成する。
First, for example, a plurality of resin sheets including an uncured resin and a base material are laminated, and the
以上のようにして、コア基板7を作製することができる。 As described above, the core substrate 7 can be manufactured.
(2)コア基板7の両側に一対の配線層8を形成し、配線基板5を作製する。具体的には、例えば以下のように行う。 (2) A pair of wiring layers 8 are formed on both sides of the core substrate 7 to produce the wiring substrate 5. Specifically, for example, it is performed as follows.
まず、未硬化の樹脂を導電層13上に配置し、樹脂を加熱して流動密着させつつ、更に加熱して樹脂を硬化させることにより、導電層13上に樹脂層12を形成する。次に、例えばYAGレーザー装置又は炭酸ガスレーザー装置により、樹脂層12にビア孔を形成し、ビア孔内に導電層13の少なくとも一部を露出させる。次に、例えばセミアディティブ法、サブトラクティブ法又はフルアディティブ法等により、ビア孔にビア導体13を形成するとともに樹脂層12の上面に導電層13を形成する。かかる工程を繰り返すことにより、配線層8を形成することができる。
First, an uncured resin is disposed on the
以上のようにして、図3(a)に示す配線基板5を作製することができる。 As described above, the wiring board 5 shown in FIG. 3A can be manufactured.
(光配線基板2の作製)
(3)図3(b)に示すように、配線基板5上面に第1クラッド層15aを形成する。具体的には、例えば以下のように行う。
(Production of optical wiring board 2)
(3) As shown in FIG. 3B, a
未硬化の第1クラッド層前駆体を配線基板5上面に塗布し、該第1クラッド層前駆体を露光して硬化させることにより、配線基板5上面に第1クラッド層15aを形成する。
An uncured first cladding layer precursor is applied to the upper surface of the wiring substrate 5, and the first cladding layer precursor is exposed and cured to form the
塗布は、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター又はスプレーコーター等を用いて行われる。また、露光は、例えば波長帯域が250nm以上400mm以下の紫外光を用いて行われ、露光量は、例えば500mJ以上2000mJ以下に設定されている。また、露光量は、光量計により測定される。 The application is performed using a spin coater, bar coater, roll coater, spray coater or the like. The exposure is performed using, for example, ultraviolet light having a wavelength band of 250 nm or more and 400 mm or less, and the exposure amount is set to 500 mJ or more and 2000 mJ or less, for example. The exposure amount is measured by a light meter.
(4)図4(a)に示すように、第1クラッド層15a上面にコア層16を部分的に形成する。具体的には、例えば以下のように行う。
(4) As shown in FIG. 4A, the
図4(b)乃至図6(a)に示すように、未硬化のコア層前駆体16xを第1クラッド層15a上面に塗布し、細長形状の透過領域Tを有するマスク20を用いてコア層前駆体16xを部分的に露光して硬化させ、未硬化の部分をエッチングすることにより、第1クラッド層15a上面にコア層16を部分的に形成する。
As shown in FIGS. 4B to 6A, an uncured
塗布及び露光は、第1クラッド層15aと同様に行うことができる。また、エッチングは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を含む溶液等を用いて行うことができる。
Application and exposure can be performed in the same manner as the
ここで、マスク20として、透過領域T内にて内部T1の透過率が周辺部T2よりも高いグレートーンマスクを用いるとともに、透過領域Tを導電層13直上に配することにより、上述した形状のコア層16を形成することができる。
Here, as the
すなわち、第1クラッド層15a上面でコア層16を形成するため、第1当接面16a1を形成することができる。また、透過領域内部T1は透過率が高いことから、コア層前駆体16xは、透過領域内部T1に平面視で重畳する領域が厚み方向に渡って硬化することによりエッチングが抑制されるため、コア層16上面に第2当接面16a2を形成することができる。なお、透過領域内部T1の透過光は透過領域Tの外側に向かって拡散するため、露光量を調整することにより、第1当接面の幅を第2当接面16a2よりも大きく形成することができる。
That is, since the
また、透過領域周辺部T2は透過率が低く、透過領域Tが導電層13直上に配されているため、コア層前駆体16xを露光する際、上方からの照射光及び導電層13による反射光により、コア層前駆体16xの透過領域周辺部T2に平面視で重畳する領域は、厚み方向における中央部のみが硬化する。さらに、コア層前駆体16xの透過領域周辺部T2に平面視で重畳する領域において、該照射光及び該反射光が透過領域Tの外側に向かって低くなるため、厚み方向にて中央部に位置する硬化領域の厚みが透過領域Tの外側に向かって小さくなることにより、第1側面16d1及び第2側面16d2を形成することができる。このように、第1側面16d1及び第2側面16d2を形成することにより、突出部16bを形成することができる。また、突出部16bは、透過領域内部T1の透過光の拡散と、導電層13からの反射光の拡散と、によって形成されるため、第1当接面16a1との距離が第2当接面16a2よりも小さくなるように形成することができる。また、透過領域Tの透過率を適宜調整することにより、第1側面16d1及び第2側面16d2を凹曲面に形成することができる。なお、透過領域周辺部T2は、透過率が透過領域Tの外側に向かって小さくなっていることが望ましい。
Further, since the transmissive region peripheral portion T2 has a low transmittance and the transmissive region T is disposed immediately above the
透過領域内部T1の透過率は、例えば90%以上100%以下に設定され、透過領域周辺部T2の透過率は、例えば10%以上90%以下に設定されている。また、透過領域内部T1の透過率は、透過領域周辺部T2の例えば1.1倍以上10倍以下に設定されている。 The transmittance of the inside of the transmissive region T1 is set to, for example, 90% or more and 100% or less, and the transmittance of the transmissive region peripheral portion T2 is set to, for example, 10% or more and 90% or less. Further, the transmittance of the inside T1 of the transmissive region is set to 1.1 times or more and 10 times or less of the transmissive region peripheral portion T2, for example.
(5)図6(b)に示すように、第1クラッド層15a上面に第2クラッド層15bを形成し、コア層16を取り囲むクラッド層15を形成する。具体的には、例えば以下のように行う。
(5) As shown in FIG. 6B, the
未硬化の第2クラッド層前駆体を第1クラッド層15a上面に塗布し、第2クラッド層前駆体でコア層16の側面及び上面を取り囲み、該第2クラッド層前駆体を露光して硬化させることにより、第1クラッド層15a上面に第2クラッド層15bを形成する。塗布及び露光は、第1クラッド層15aと同様に行うことができる。
An uncured second cladding layer precursor is applied to the upper surface of the
(6)図7(a)に示すように、クラッド層15及びコア層16に貫通導体18を形成するとともに、クラッド層15上面に接続パッド19を形成する。具体的には、例えば以下のように行う。
(6) As shown in FIG. 7A, the through
まず、例えばドリル加工やレーザー加工等により、クラッド層15及びコア層16を厚み方向に貫通した貫通孔を形成する。次に、例えばセミアディティブ法、サブトラクティブ法又はフルアディティブ法等により、貫通孔に貫通導体18を形成するとともにクラッド層15上面に接続パッド19を形成する。
First, a through-hole penetrating the
(7)図7(b)に示すように、クラッド層15及びコア層16に切り欠き部Cを形成し、該切り欠き部Cの傾斜面にミラー17を形成することにより、光導波路部材6を形成し、光配線基板3を作製する。具体的には、例えば以下のように行う。
(7) As shown in FIG. 7B, the notch C is formed in the clad
まず、例えば先端部が所望の形状に設定されたダイシングブレードを用いて、第2クラッド層15b表面から第1クラッド層15aに向かって切り込みを入れることにより、切り欠き部Cを形成する。次に、例えば無電解めっき法、電気めっき法、蒸着法、CVD法又はスパッタリング法等により、ミラー17を形成する。
First, a notch C is formed by making a cut from the surface of the
以上のようにして、配線基板5上面に光導波路部材6を形成し、光配線基板3を作製することができる。
As described above, the
(光配線モジュール1の作製)
(8)バンプ4を介して光配線基板3に光半導体素子2をフリップチップ実装することにより、図1に示した光配線モジュール1を作製することができる。
(Production of optical wiring module 1)
(8) The
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, improvements, combinations, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述した本発明の実施形態は、配線層にて樹脂層を2層積層した構成を例に説明したが、樹脂層は何層積層しても構わない。 For example, in the above-described embodiment of the present invention, the configuration in which two resin layers are stacked in the wiring layer has been described as an example, but any number of resin layers may be stacked.
また、上述した本発明の実施形態は、配線基板として樹脂基板を用いた構成を例に説明したが、配線基板として、金属板を樹脂で被覆したメタルコア基板やセラミック基板を用いても構わない。 Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the structure which used the resin substrate as a wiring board to the example, you may use the metal core board | substrate and ceramic substrate which coat | covered the metal plate with resin as a wiring board.
また、上述した本発明の実施形態は、第1側面及び第2側面がコア層内部に窪んだ凹曲面状である構成を例に説明したが、図8に示すように、コア層16Aは、第1側面16d1A及び第2側面16d2Aが平面状に形成されていても構わない。この場合、信号伝送特性を高めることができる。 In the above-described embodiment of the present invention, the first side surface and the second side surface are described as an example of a concave curved shape recessed in the core layer. As shown in FIG. The first side surface 16d1A and the second side surface 16d2A may be formed in a planar shape. In this case, signal transmission characteristics can be improved.
また、上述した本発明の実施形態は、第1当接面、第2当接面及び突出部を有するコア層を長手方向に沿って連続的に形成した構成を例に説明したが、第1当接面、第2当接面及び突出部はコア層の少なくとも一部に形成されていればよく、コア層は、一部分の長手方向に沿った断面形状が矩形状に形成されていても構わない。 Moreover, although embodiment of this invention mentioned above demonstrated to the example the structure which formed the core layer which has a 1st contact surface, a 2nd contact surface, and a protrusion part continuously along a longitudinal direction, 1st The contact surface, the second contact surface, and the protruding portion may be formed on at least a part of the core layer, and the core layer may be formed with a rectangular cross-sectional shape along the longitudinal direction of a part. Absent.
また、上述した本発明の実施形態は、切り欠き部の傾斜面にミラーが形成されている構成を例に説明したが、ミラーは形成されていなくても構わない。 Moreover, although embodiment of this invention mentioned above demonstrated to the example the structure by which the mirror was formed in the inclined surface of a notch part, the mirror does not need to be formed.
また、上述した本発明の実施形態は、(3)、(4)及び(5)の工程にて樹脂を露光により硬化させて、第1クラッド層、コア層及び第2クラッド層を形成する構成を例に説明したが、該樹脂を硬化させる手段としては他の手段を用いてもよく、例えば該樹脂を加熱により硬化させても構わない。 In the above-described embodiment of the present invention, the resin is cured by exposure in the steps (3), (4), and (5) to form the first cladding layer, the core layer, and the second cladding layer. However, other means may be used as a means for curing the resin. For example, the resin may be cured by heating.
また、上述した本発明の実施形態は、(4)の工程にて配線基板上面の導電層直上にコア層を形成した構成を例に説明したが、配線基板上面に位置する樹脂層に白色系無機絶縁フィラーを30体積%以上70体積%含ませ、コア層前駆体露光時における該樹脂層の反射率を高めることにより、第1当接面、第2当接面及び突出部を有するコア層を導電層直上以外の領域に形成しても構わない。 In the above-described embodiment of the present invention, the configuration in which the core layer is formed immediately above the conductive layer on the upper surface of the wiring board in the step (4) has been described as an example. A core layer having a first abutting surface, a second abutting surface, and a protruding portion by containing 30% by volume to 70% by volume of an inorganic insulating filler and increasing the reflectance of the resin layer at the time of exposing the core layer precursor May be formed in a region other than directly above the conductive layer.
1 光配線モジュール
2 光半導体素子
3 光配線基板
4 バンプ
5 配線基板
6 光導波路部材
7 コア基板
8 配線層
9 基体
10 スルーホール導体
11 絶縁体
12 樹脂層
13、13A 導電層
14 ビア導体
15、15A クラッド層
15a、15aA 第1クラッド層
15b、15bA 第2クラッド層
15c、15cA 境界面
16、16A コア層
16a1、16a1A 第1当接面
16a2、16a2A 第2当接面
16b、16bA 突出部
16c1、16c1A 第1角部
16c2、16c2A 第2角部
16d1、16d1A 第1側面
16d2、16d2A 第2側面
17 ミラー
18 貫通導体
19 接続パッド
20 マスク
C 切り欠き部
L1 対角線
L2 対向する面同士の距離
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記コア層は、前記第1クラッド層上面に面当接する第1当接面を有する下面と、前記第2クラッド層に面当接し、前記第1当接面と少なくとも一部が平面視で重畳する第2当接面を有する上面と、前記第1及び第2当接面よりも外側に突出した突出部を有する側面と、を有し、
前記第1当接面の幅が前記第2当接面の幅よりも大きく、
前記コア層は前記配線基板の最上層の前記導電層に平面視で重畳することを特徴とする光配線基板。 A wiring substrate having a plurality of conductive layers and a resin layer that insulates the conductive layers; a first cladding layer disposed on the wiring substrate; and a second cladding layer laminated on an upper surface of the first cladding layer; A core layer surrounded by the first and second cladding layers and having a refractive index higher than that of the first and second cladding layers,
The core layer has a lower surface having a first contact surface in contact with the upper surface of the first cladding layer, and a surface contact with the second cladding layer, and at least a part of the first contact surface overlaps with the first contact surface in a plan view. possess a top surface having a second contact surface, and a side surface having a protruding portion which protrudes outside the said first and second abutment surface which,
The width of the first contact surface is larger than the width of the second contact surface;
Optical wiring board the core layer, characterized in that superimposed in plan view on the conductive layer of the uppermost layer of the wiring board.
前記第1当接面は、前記突出部との厚み方向に沿った距離が前記第2当接面よりも小さいことを特徴とする光配線基板。 The optical wiring board according to claim 1,
The first abutment surface, the optical wiring board distance along the thickness direction of the front Symbol protrusion being less than said second contact surface.
前記側面は、前記突出部と前記第1当接面とを接続する第1側面と、前記突出部と前記第2当接面とを接続する第2側面と、を有することを特徴とする光配線基板。 The optical wiring board according to claim 1,
The side, the light and having a first side surface connecting the said projecting portion of the first contact surface, a second side surface connecting the said projecting portion and the second abutment surface, the Wiring board .
前記第1当接面は、前記第2当接面よりも前記第1及び第2クラッド層の境界面に厚み方向にて隣接しており、
前記第1当接面は、幅が前記第2当接面、前記第1側面及び前記第2側面よりも大きいことを特徴とする光配線基板。 The optical wiring board according to claim 3 ,
The first contact surface is adjacent to the boundary surface between the first and second cladding layers in the thickness direction than the second contact surface;
The optical circuit board according to claim 1, wherein the first contact surface has a width larger than that of the second contact surface, the first side surface, and the second side surface.
前記第1及び第2側面は、前記コア層内部に窪んだ凹曲面状であることを特徴とする光配線基板。 The optical wiring board according to claim 3 ,
The optical wiring board according to claim 1, wherein the first and second side surfaces are concave curved shapes recessed in the core layer.
該光配線基板上に搭載された光半導体素子と、
を備えた光配線モジュール。 An optical wiring board according to claim 1 ;
An optical semiconductor element mounted on the optical wiring board ;
Optical wiring module with
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