WO2024190749A1 - 配線基板及び部品搭載配線基板 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
Definitions
- the present invention relates to wiring boards and component-mounted wiring boards.
- Patent Document 1 discloses a photoelectric module in which electronic components such as IC chips, photoelectric components such as light-emitting elements or light-receiving elements, and optical wiring such as optical waveguides are mounted on the surface of a wiring board.
- the electronic components are electrically connected to the photoelectric components, and the photoelectric components are optically connected to the optical wiring.
- the electronic components are electrically connected to the photoelectric components via a wiring pattern formed on the surface of the wiring board.
- the connection between the electronic components and the photoelectric components can be complicated due to the structure of the board and the wiring pattern arrangement. Specifically, the connection between the electronic components or photoelectric components and the wiring is made via electrode terminals and solder. In this case, the process conditions for connecting the electronic components or photoelectric components and the wiring become complicated, alignment is not easy, and the connection may not be stable. As a result, the electrical signal transmitted between the electronic components and the photoelectric components may not be stable. This is thought to result in large connection losses between the electronic components and the photoelectric components. Also, if the capacity of optical transmission increases, it is thought that this will cause a decrease in data speed due to connection losses between the electronic components and the photoelectric components.
- the wiring board of the present invention has a first component mounting area on a component mounting surface, a photoelectric component mounting area, and optical wiring that can be optically connected to the photoelectric component.
- a recess is formed in the component mounting surface of the wiring board, and the first component mounting area is provided within the recess, and the first component mounting area at least partially overlaps with the photoelectric component mounting area in a plan view.
- the component-mounted wiring board of the present invention comprises the above-mentioned wiring board and a first component housed in the recess and mounted in the first component mounting area.
- a conductive connection member for the first component is formed on the electrode surface of the first component, which can connect the photoelectric component and the first component.
- connection structure between the electronic component and the photoelectric component is not complicated.
- connection process conditions and alignment are also easier, the connection distance between the electronic component and the photoelectric component is shortened, and connection loss is suppressed.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a wiring board according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a component mounted wiring board according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modified example of the component mounted wiring board according to one embodiment of the present invention.
- 5A to 5C are cross-sectional views showing an example of a manufacturing process of the wiring board according to the embodiment.
- 5A to 5C are cross-sectional views showing an example of a manufacturing process of the wiring board according to the embodiment.
- 5A to 5C are cross-sectional views showing an example of a manufacturing process of the wiring board according to the embodiment.
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- 5A to 5C are cross-sectional views showing an example of a manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- 5A to 5C are cross-sectional views showing an example of a manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- 11A to 11C are cross-sectional views showing a modified example of the manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- 11A to 11C are cross-sectional views showing a modified example of the manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- 11A to 11C are cross-sectional views showing a modified example of the manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- 11 is an enlarged cross-sectional view showing another aspect of the example of the manufacturing process of the component mounted wiring board according to the embodiment.
- FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing another aspect of the example of the manufacturing process of the component mounted wiring board according to the embodiment.
- FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing another aspect of the modified example of the manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing another aspect of the modified example of the manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing another aspect of the modified example of the manufacturing process for the component mounted wiring board according to the embodiment.
- FIG. 1 shows a wiring board 1, which is an example of a wiring board of one embodiment.
- FIG. 2 shows a component-mounted wiring board 10, which is an example of a component-mounted wiring board of one embodiment.
- the wiring board 1 and the component-mounted wiring board 10 are merely examples of the wiring board and the component-mounted wiring board of this embodiment.
- the laminated structure of the wiring board and the component-mounted wiring board of the embodiment, and the number of conductor layers and the number of insulating layers are not limited to the laminated structure of the wiring board 1 of FIG. 1 and the component-mounted wiring board 10 of FIG.
- the wiring board 1 of the embodiment includes an electrical wiring section 2 and an optical wiring section 3.
- the wiring board 1 has a first surface (component mounting surface) 1a, which is one of two surfaces (main surfaces) perpendicular to the thickness direction, and a second surface 1b, which is the other of the two surfaces (main surfaces) and is the opposite surface to the first surface (component mounting surface) 1a.
- the first surface 1a of the wiring board 1 is formed by one of the two surfaces (main surfaces) of the electrical wiring section 2
- the second surface 1b of the wiring board 1 is formed by the other of the two surfaces (main surfaces) of the electrical wiring section 2.
- An optical wiring mounting area AL is provided on the component mounting surface 1a of the wiring board 1.
- the optical wiring section 3 is formed in the optical wiring mounting area AL.
- the side of the wiring board 1 (or the electrical wiring section 2) that is farther from the center (insulating layer 213 of the core board 21 described below) in the thickness direction is also referred to as the “upper side” or “upper”, or simply “upper”, and the side of the wiring board 1 (or the electrical wiring section 2) that is closer to the center (insulating layer 213 of the core board 21) in the thickness direction is also referred to as the "lower side” or “lower”, or simply “lower”.
- each conductor layer and each insulating layer the surface facing the side opposite the insulating layer 213 of the core board 21 is also referred to as the "upper surface”, and the surface facing the insulating layer 213 of the core board 21 is also referred to as the "lower surface”.
- the thickness direction of the wiring board 1 (see the +Z direction and -Z direction in FIG. 1) is also collectively referred to simply as the "Z direction”.
- the wiring board 1 of the embodiment is configured to be able to mount a plurality of electronic components.
- the wiring board 1 has a photoelectric component mounting area A0 on which a photoelectric component E0 (see FIG. 2) is mounted.
- the wiring board 1 also has a first component mounting area A1 on which a first component E1 (see FIG. 2) is mounted.
- the number of components mounted on the wiring board 1 is not limited to two, and may be three or more.
- the wiring board 1 in FIG. 1 has a second component mounting area A2 on which a second component E2 (see FIG. 2) is mounted.
- the photoelectric component mounting area A0, the first component mounting area A1, and the second component mounting area A2 are provided in order of proximity to the optical wiring section 3.
- the arrangement of the photoelectric component mounting area A0, the first component mounting area A1, and the second component mounting area A2 is not limited to the example in FIG. 1, as long as the photoelectric component E0 and the first component E1, and the first component E1 and the second component E2 can be connected to each other.
- FIG. 1 shows an example in which one component is mounted, two or more components may be mounted in each component mounting area.
- the photoelectric component mounting area A0 includes the photoelectric component E0 and conductive connectors and other mounting members used to mount the photoelectric component E0 on the wiring board 1.
- Examples of other mounting members include a filling resin filled between the photoelectric component E0 and the electrical wiring section 2 and an adhesive for fixing the photoelectric component E0 to the wiring board 1.
- the first component mounting area A1 includes the first component E1 and conductive connectors and other mounting members used to mount the first component E1 on the wiring board 1.
- other mounting members include a filling resin filled between the first component E1 and the wiring board 1 and an adhesive for fixing the first component E1 to the wiring board 1.
- the first component mounting area A1 coincides with the recess formation area of the board, which is the recess 20.
- the second component mounting area A2 includes the second component E2 and conductive connectors and other mounting members used to mount the second component E2 on the wiring board 1.
- Other mounting materials include, for example, a filling resin that is filled between the second component E2 and the wiring board 2, and an adhesive that fixes the second component E2 to the wiring board 1.
- the wiring board 1 of the embodiment has a recess 20 on the component mounting surface 1a.
- the first component mounting area A1 is within the range in which the recess 20 is formed, and the first component E1 is disposed within the recess 20 when mounted on the wiring board 1. That is, in the wiring board 1 of the embodiment, the non-electrode surface of the first component E1 disposed in the first component mounting area A1 is provided below the component mounting surface 1a.
- the non-electrode surface of the first component E1 is a surface on which the electrodes E11 and E12 of the first component E1 are not provided, and is the opposite surface to the surface (electrode surface) on which the electrodes E11 and E12 are provided.
- the non-electrode surface of the photoelectric component E0 disposed in the photoelectric component mounting area A0 is provided on the component mounting surface 1a.
- the non-electrode surface of the photoelectric component E0 is a surface on which the electrodes E01 and E02 of the photoelectric component E0 are not provided, and is the opposite surface to the surface (electrode surface) on which the electrodes E01 and E02 are provided.
- the non-electrode surface of the second component E2 arranged in the second component mounting area A2 is provided on the component mounting surface 1a.
- the non-electrode surface of the second component E2 is the surface on which the electrodes E21 and E22 of the second component E2 are not provided, and is the surface opposite the surface (electrode surface) on which the electrodes E21 and E22 are provided.
- the photoelectric component mounting area A0 at least partially overlaps with the first component mounting area A1. That is, the first component mounting area A1 overlaps with a portion of the photoelectric component mounting area A0.
- the second component mounting area A2 at least partially overlaps with the first component mounting area A1. That is, the first component mounting area A1 overlaps with a portion of the second component mounting area A2. Note that the first component mounting area A1 overlaps with a portion of the photoelectric component mounting area A0 and also overlaps with a portion of the second component mounting area A2.
- “planar view” means that the object is viewed with a line of sight along the thickness direction (Z direction) of the wiring board 1.
- the first component mounting area A1 is provided within a recess 20 formed on the component mounting surface 1a.
- the first component mounting area A1 which is within the range in which the recess 20 is formed, is provided on the component mounting surface 1a so as to overlap at least partially with the photoelectric component mounting area A0.
- the photoelectric component mounting area A0 is provided on the component mounting surface 1a so as to overlap at least partially with the first component mounting area A1, which is within the range in which the recess 20 is formed.
- the photoelectric component E0 and the first component E1 are connected without going through the electrical wiring section 2, which makes the structure less complicated, facilitates alignment, and may facilitate connection.
- the electrical wiring section 2 that connects the photoelectric component E0 and the first component E1 is not necessary, and the connection between the photoelectric component E0 and the first component E1 is not long. Since the connection between the photoelectric component E0 and the first component E1 is not long, it is believed that the connection loss between the photoelectric component E0 and the first component E1 is suppressed.
- the second component mounting area A2 is provided on the component mounting surface 1a so as to overlap at least a portion of the first component mounting area A1 within the range in which the recess 20 is formed.
- the second component mounting area A2 is provided so as to overlap at least a portion of the first component mounting area A1
- the second component E2 (see FIG. 2) and the first component E1 (see FIG. 2) are connected, so the structure is not complicated, alignment is easy, and connection may be easy.
- the electrical wiring section 2 connecting the second component E2 and the first component E1 is not required, and the connection between the second component E2 and the first component E1 is not long. Since the connection between the second component E2 and the first component E1 is not long, it is thought that the connection loss between the second component E2 and the first component E1 is suppressed.
- the photoelectric component mounting area A0 and the second component mounting area A2 are arranged adjacent to each other on the component mounting surface 1a.
- adjacent means that multiple areas are formed so as to be in contact with each other in a certain direction, or are formed so as to be close to each other with a predetermined distance between them, without the interposition of other components or areas on which other components are mounted.
- the first component mounting area A1 is formed so as to be adjacent to each of the photoelectric component mounting area A0 and the second component mounting area A2 in the thickness direction (Z direction) of the electrical wiring section 2.
- the electrical wiring section 2 is not particularly limited, but in the example of Figure 1, it is a so-called build-up wiring board.
- the electrical wiring section 2 includes a core substrate 21 having a first surface 21a and a second surface 21b facing each other in the thickness direction, an insulating layer 221, a conductor layer 231, an insulating layer 222, and a conductor layer 232 stacked in order on the first surface 21a of the core substrate 21, and an insulating layer 223, a conductor layer 233, an insulating layer 224, and a conductor layer 234 stacked in order on the second surface 21b.
- Each of the insulating layers 221 to 224 has a via conductor 25 formed therein to connect the conductor layers sandwiching it.
- the laminated structure of the electrical wiring section, and the number of conductor layers and insulating layers included in the electrical wiring are not limited to the laminated structure of the electrical wiring section 2 in the example of FIG. 1, and the number of conductor layers 231-234 and insulating layers 221-224 included in the electrical wiring section 2.
- the electrical wiring section 2 may be, for example, a so-called double-sided wiring board composed only of the core substrate 21.
- the core substrate 21 includes an insulating layer 213 and conductor layers 212 formed on both sides of the insulating layer 213.
- the insulating layer 213 is provided with through-hole conductors 211 that penetrate the insulating layer 213 and connect the conductor layers 212 on both sides.
- the inside of the cylindrical through-hole conductor 211 is filled with a filler 214 made of an insulating resin such as epoxy resin or a conductive resin containing metal particles.
- the electrical wiring section 2 further includes a solder resist 241 formed on the first surface 21a side of the core substrate 21 and a solder resist 242 formed on the second surface 21b side.
- One surface 1a (the first surface of the wiring substrate 1) of the electrical wiring section 2 is mainly composed of the upper surface of the solder resist 241
- the other surface 1b (the second surface of the wiring substrate 1) of the electrical wiring section 2 is mainly composed of the upper surface of the solder resist 242.
- one surface of the electrical wiring section 2 constitutes the component mounting surface 1a of the wiring substrate 1.
- the solder resist 241 partially covers each of the insulating layer 222 and the conductor layer 232, and the solder resist 242 partially covers each of the insulating layer 224 and the conductor layer 234.
- the solder resist 241 has an opening 241a that exposes a part of the conductor layer 232.
- the solder resist 242 also has an opening 242a that exposes a portion of the conductor layer 234.
- the insulating layers 221 to 224 and the insulating layer 213 can be formed using a thermosetting insulating resin such as an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin (BT resin), or a phenol resin.
- the insulating layers 221 to 224 and the insulating layer 213 may be formed using a thermoplastic insulating resin such as a fluororesin, a liquid crystal polymer (LCP), a fluoroethylene (PTFE) resin, a polyester (PE) resin, and a modified polyimide (MPI) resin.
- a thermosetting insulating resin such as an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin (BT resin), or a phenol resin.
- the insulating layers 221 to 224 and the insulating layer 213 may be formed using a thermoplastic insulating resin such as a fluororesin, a liquid crystal polymer (LCP), a fluoroethylene (PTFE) resin, a polyester (PE) resin, and a
- each insulating layer may include a core material (reinforcing material) formed of glass fiber, aramid fiber, or the like, and may include an inorganic filler made of fine particles such as silica (SiO 2 ), alumina, or mullite.
- the solder resists 241 and 242 are formed, for example, of a photosensitive epoxy resin or polyimide resin.
- the conductor layers 231-234 and conductor layer 212, the through-hole conductor 211, and the via conductor 25 can be formed using any metal such as copper or nickel. Although each of these conductor layers or conductors is depicted in FIG. 1 as a simplified single layer, they may have a multi-layer structure including two or more films. For example, the conductor layers 231-234 and conductor layer 212 may have a two-layer structure including an electroless plating film and an electrolytic plating film.
- Each of the conductor layers 231 to 234 and the conductor layer 212 may include any conductor pattern.
- the conductor layer 232 includes a photoelectric component conductor pad 2321 formed in the photoelectric component mounting area A0 of the component mounting surface 1a, and a second component conductor pad 2322 formed in the second component mounting area A2 of the component mounting surface 1a.
- the photoelectric component conductor pad 2321 is formed at a position corresponding to the electrode E02 of the photoelectric component E0 connected to the wiring board 1 (the electrode E02 of the photoelectric component E0 included in the photoelectric component mounting area A0 that does not overlap with the first component mounting area A1, see FIG. 2).
- the second component conductor pad 2322 is formed at a position corresponding to the electrode E22 of the second component E2 connected to the wiring board 1 (the electrode E22 of the second component E2 included in the second component mounting area A2 that does not overlap with the first component mounting area A1, see FIG. 2).
- the conductor layer 212 includes a first component conductor pad 2121 formed in the first component mounting area A1.
- the first component conductor pad 2121 is formed in a shape and size that allows the first component E1 to be mounted on the wiring board 1 to be mounted thereon.
- the electrical wiring section 2 further includes a conductive connection member 261 for photoelectric components and a conductive connection member 262 for the second component in the opening 241a of the solder resist 241.
- the conductive connection member 261 for photoelectric components is configured to be able to connect the electrode E02 (see FIG. 2) of the photoelectric component E0 and the conductor pad 2321 for the photoelectric component.
- the conductive connection member 262 for the second component is configured to be able to connect the electrode E22 (see FIG. 2) of the second component E2 and the conductor pad 2322 for the second component.
- the conductive connection member 261 for photoelectric components and the conductive connection member 262 for the second component are, for example, conductor posts, and are formed using any metal, such as copper or nickel.
- a conductive connection body is formed on the conductive connection member 261 for photoelectric components and the conductive connection member 262 for the second component using solder, such as tin-based solder or gold-based solder.
- solder such as tin-based solder or gold-based solder.
- the conductive connection member 261 for the photoelectric component and the conductive connection member 262 for the second component may be, for example, a conductive bump, and may be formed using a solder such as a tin-based solder or a gold-based solder.
- the mounting of the photoelectric component E0 and the second component E2 may be facilitated, and short-circuiting between the conductor pads 2321 for the photoelectric component and between the conductor pads 2322 for the second component may be prevented.
- the optical wiring unit 3 is configured to be optically connectable to the photoelectric component E0 (see FIG. 2) mounted on the wiring board 1.
- the optical wiring unit 3 is configured to be optically connectable to the photoelectric component E0 at one end in the light propagation direction (+X direction or -X direction, hereinafter also referred to simply as the "X direction"), and to be connectable to an optical fiber F by a connector C at the other end.
- the optical wiring unit 3 may be mounted in the optical wiring mounting area AL on the component mounting surface 1a of the electrical wiring unit 2 using a support member 4.
- the optical wiring section 3 includes an optical wiring 31.
- the optical wiring section 3 may include a support substrate 32 used as a base for forming the optical wiring 31.
- the optical wiring section 3 may have improved resistance to thermal contraction caused by temperature changes.
- the support substrate 32 is disposed on the opposite side of the component mounting surface 1a of the optical wiring 31.
- the support substrate 32 may be disposed on the component mounting surface 1a side of the optical wiring 31.
- the optical wiring section 3 may also be disposed on the wiring substrate 1 without using the support substrate 32. In this case, the optical wiring section 3 may be formed on the wiring substrate 1, or a preformed optical wiring section 3 may be placed using an adhesive material.
- the optical wiring 31 includes a core portion 311 capable of propagating an optical signal, and a clad portion 312 surrounding the core portion 311.
- the clad portion 312 is provided around the core portion 311 and sandwiches the core portion 311 in any direction perpendicular to the extension direction of the core portion 311, i.e., the propagation direction of the optical signal within the core portion 311 (X direction).
- the clad portion 312 includes a first clad 3121 constituting a portion farther from the electrical wiring portion 2 than the core portion 311 (a portion above the core portion 311), and a second clad 3122 constituting a portion closer to the electrical wiring portion 2 than the core portion 311 (a portion below the core portion 311).
- the first clad 3121 covers the upper surface of the core portion 311, and the second clad 3122 covers the lower surface of the core portion 311.
- the first cladding 3121 and/or the second cladding 3122 may cover the side surfaces of the core portion 311 (the surface facing the +Y direction and the surface facing the -Y direction (the direction opposite to the +Y direction, not shown in FIG. 1)).
- the core section 311 and the cladding section 312 are formed using a material having an appropriate refractive index.
- the core section 311 and the cladding section 312 may be made of, for example, an organic material (organic matter), an inorganic material (inorganic matter), or a hybrid material containing organic and inorganic components such as an inorganic polymer.
- inorganic materials include quartz glass and silicon
- organic materials include acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide resins, polyamide resins, polyether resins, and epoxy resins.
- An optical wiring section 3 made of an organic matter is lightweight and tends to have high toughness. In addition, an optical wiring section 3 made of an inorganic matter tends to have low optical loss and high weather resistance.
- the core portion 311 and the cladding portion 312 may be made of different materials, or may be made of the same type of material.
- the core portion 311 is made of a material having a higher refractive index than the material used for the cladding portion 312, so that total reflection of light is possible at the interface between the core portion 311 and the cladding portion 312.
- the core portion 311 and the cladding portion 312 may be formed of materials having the same refractive index, and then their refractive indices may be made different by appropriate processing.
- the optical wiring 31 may be formed by any method.
- the optical wiring 31 is formed on one main surface of the support substrate 32.
- the support substrate 32 may be removed after the optical wiring 31 is formed. That is, the optical wiring section 3 may be disposed on the wiring substrate 1 without including the support substrate 32.
- the optical wiring 31 and the support substrate 32 may be bonded to each other by curing the material of the cladding section 312 in a semi-cured state on the support substrate 32.
- the optical wiring 31 may be formed separately from the support substrate 32 and fixed to the support substrate 32 with, for example, any adhesive (not shown).
- the optical wiring section 3 may be formed directly on the wiring substrate 1.
- the support substrate 32 has, for example, a thermal expansion coefficient lower than that of the optical wiring 31.
- the support substrate 32 has, for example, a thermal expansion coefficient lower than the average value of the thermal expansion coefficients of the core portion 311 and the clad portion 312.
- the thermal expansion coefficient of the support substrate 32 is lower than the lower of the thermal expansion coefficients of the core portion 311 and the clad portion 312.
- the support substrate 32 may be made of any material so as to have a thermal expansion coefficient lower than that of the optical wiring 31 and preferably a rigidity higher than that of the optical wiring 31.
- the support substrate 32 may have a bending rigidity higher than that of the optical wiring 31.
- materials for the support substrate 32 include glasses such as soda-lime glass, borosilicate glass, and quartz glass, various ceramics such as alumina, silicon nitride, and silicon oxide, and semiconductors such as silicon and germanium.
- the thermal expansion coefficient of the optical wiring 31 is, for example, 10 ppm/°C to 100 ppm/°C.
- the thermal expansion coefficient of the support substrate 32 is, for example, 3 ppm/°C to 10 ppm/°C.
- the bending rigidity of the support substrate 32 is, for example, 1.1 times or more that of the optical wiring 31 and 2 times or less that of the electrical wiring section 2. It is considered that the optical wiring 31 can be easily handled and held. It is also considered that the optical wiring 31 can follow the warping of the electrical wiring section 2 to some extent.
- the thickness of the support substrate 32 is not particularly limited, but it is desirable to set it to, for example, about 30 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
- the support member 4 may be formed on the component mounting surface 1a (the upper surface of the solder resist 241 of the electrical wiring section 2) of the wiring board 1.
- the support member 4 is formed within the optical wiring mounting area AL on the component mounting surface 1a. Note that the support member 4 may be formed on the component mounting surface 1a so as to straddle the photoelectric component mounting area A0 and the optical wiring mounting area AL.
- the support member 4 is not particularly limited, but may be, for example, a film or a coating.
- the surface of the support member 4 facing the electrical wiring section 2 may have adhesive properties so that it can be fixed to the electrical wiring section 2.
- the surface of the support member 4 facing the optical wiring section 3 may have adhesive properties so that it can be fixed to the optical wiring section 3.
- the material constituting the support member 4 is not particularly limited, but may be a resin material, a metal material, an inorganic material, or a composite of these materials. It is preferable to use a resin material as the material constituting the support member 4.
- the resin material constituting the support member 4 include thermosetting resin, thermoplastic resin, and UV-curable resin. These resins may be used alone or in combination of multiple resins. Examples of combinations of multiple resins include a combination of a thermosetting resin and a UV-curable resin, and a combination of a thermosetting resin and a thermoplastic resin.
- the glass transition point is 50°C to 200°C.
- the thermal expansion coefficient of the support member 4 is, for example, 30 ppm/°C to 200 ppm/°C.
- the thickness of the support member 4 is not particularly limited, but is about 5 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
- the support member 4 may contain particles such as inorganic particles, metal particles, and resin particles.
- the size of the particles contained in the support member 4 is not particularly limited, but is, for example, about 0.1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less. By including particles in the support member 4, the rigidity and heat resistance of the support member 4 may be improved.
- the metal material constituting the support member 4 is not particularly limited, but examples include copper, aluminum, nickel, titanium, beryllium, iron, platinum, and stainless steel.
- the support member 4 may be formed by covering a core metal material with a resin material, or may be formed of two or more layers, including a layer made of a metal material and a layer made of a resin material that is adhesive to the metal material. The use of a metal material gives the support member 4 heat dissipation properties.
- the inorganic material constituting the support member 4 is not particularly limited, but examples include glass and semiconductor materials.
- the support member 4 may be formed by covering a core of inorganic material with a resin material, or may be formed of two or more layers, including a layer of inorganic material and a layer of resin material that is adhesive to the inorganic material. The use of an inorganic material gives the support member 4 rigidity and thermal expansion resistance.
- the wiring board 1 in a state where the first component E1 is mounted in the first component mounting area A1 is called a component-mounted wiring board 10.
- the wiring board 1 in a state where the first component E1 is mounted in the first component mounting area A1 and the photoelectric component E0 is mounted in the photoelectric component mounting area A0 may be called a component-mounted wiring board 10, or the wiring board 1 in a state where the first component E1 is mounted in the first component mounting area A1, the second component E2 is mounted in the second component mounting area A2, and the photoelectric component E0 is mounted in the photoelectric component mounting area A0 may be called a component-mounted wiring board 10.
- the wiring board 1 in a state where any component including the first component E1 is mounted in a predetermined mounting area may be called a component-mounted wiring board 10.
- the upper surface of the first component E1 is flush with the upper surface of the insulating layer 222 of the wiring board 1 (see FIG. 2) or is located above it.
- photoelectric component E0, first component E1, and second component E2 are different components with different specifications and uses.
- “different components” simply means that photoelectric component E0, first component E1, and second component E2 are separate components, and does not necessarily mean that they are different types of components.
- first component E1 and second component E2 may be the same type of components, or they may be components having different functions.
- the first component E1 shown in FIG. 2 is, for example, an electronic component that converts the format of an electrical signal between an input signal to the first component E1 and an output signal from the first component E1. Specifically, it converts an analog signal to a digital signal, and converts a digital signal to an analog signal.
- the first component E1 can be an AD conversion device that converts an analog signal, which is an input signal from the photoelectric component E0, into a digital signal and outputs the converted digital signal to the first component E1.
- the first component E1 can be a DA conversion device that converts a digital signal, which is an input signal from the second component E2, into an analog signal and outputs the converted analog signal to the photoelectric component E0.
- the first component E1 can be an amplifier that adjusts the current/voltage level of the input signal from the second component E2 and outputs it to the photoelectric component E0, and/or adjusts the current/voltage level of the input signal from the photoelectric component E0 and outputs it to the second component E2.
- the output signal from the first component E1 to the photoelectric component E0 or the input signal from the photoelectric component E0 to the first component E1 may be a digital signal.
- the input signal from the second component E2 to the first component E1 or the output signal from the first component E1 to the second component E2 may be an analog signal.
- the first component E1 is embodied as a DC-AC converter, an AC-DC converter, an AC-AC converter, a DC-DC converter, a preamplifier, a postamplifier, etc.
- the first component E1 has electrodes E11 and E12 arranged thereon.
- the first component E1 has conductive connection members E11a and E12a arranged on the electrodes E11 and E12.
- the first component E1 is mounted in the first component mounting area A1 in the recess 20 of the wiring board 1 by so-called face-up mounting.
- the conductive connection member E11a for the first component is configured to be able to connect the electrode E01 of the photoelectric component E0 and the electrode E11.
- the conductive connection part E12a for the first component is configured to be able to connect the electrode E21 of the second component E2 and the electrode E12.
- the conductive connection members E11a and E12a for the first component may be formed of any of a conductor post, a conductive connector, and a conductive bump.
- the conductive connection members E11a and E12a for the first component are conductor posts, and are formed using any metal, such as copper, nickel, gold, silver, and palladium.
- the conductive connectors of the first component conductive connection members E11a, E12a may be formed using metals such as tin, copper, nickel, gold, and silver.
- the first component conductive connection members E11a, E12a are conductive bumps, and may be formed using solders such as tin-based solder and gold-based solder.
- the use of the first component conductive connection members E11a, E12a makes it easier to mount the photoelectric component E0 and the second component E2.
- the first component conductive connection members E11a, E12a may also prevent a short circuit between the electrodes E11, E12 of the first component E1.
- the electrode surface of the first component E1 corresponds to the upper surface of the first component E1
- the non-electrode surface of the first component E1 corresponds to the lower surface of the first component E1.
- the first component E1 may be connected to the photoelectric component E0 and the second component E2 by metal bonding, which directly bonds the metal of the electrodes E11, E12 of the first component E1 to the metal of the electrode E01 of the photoelectric component E0 and the metal of the electrode E21 of the second component E2. That is, the metal of the electrodes E11, E12 of the first component E1 is formed of a metal capable of metal bonding.
- the metal of the electrodes E11, E12 of the first component E1, as well as the metal of the electrode E01 of the photoelectric component E0 and the metal of the electrode E21 of the second component E2 are metals capable of metal bonding, and are formed of, for example, copper, gold, silver, palladium, etc.
- the electrodes E11 and E12 of the first component E1 are made of copper
- the electrode E01 of the photoelectric component E0 and the electrode E21 of the second component E2 are made of copper
- the electrodes E11 and E12 of the first component E1 are joined to the electrode E01 of the photoelectric component E0 and the electrode E21 of the second component E2 by a same metal joint (for example, a copper-copper joint).
- the electrodes E11 and E12 of the first component E1, the electrode E01 of the photoelectric component E0, and the electrode E21 of the second component E2 may be made of the same metal or different metals.
- the electrodes E11 and E12 of the first component E1, the electrode E01 of the photoelectric component E0, and the electrode E21 of the second component E2 may be formed to the same thickness or different thicknesses.
- the recess 20 provided in the first component mounting area A1 has a lower surface 20a of the recess 20 and an upper surface of the recess 20 at the same position as the component mounting surface 1a.
- the height H from the lower surface 20a to the upper surface is set to a height at which the first component E1 can be connected to the photoelectric component E0 using the first component conductive connection members E11a and E12a formed on the electrodes E11 and E12 of the first component E1.
- the height H is also set to a height at which the first component E1 can be connected to the second component E2.
- the lower surface 20a of the recess 20 is formed by the first surface 21a of the core substrate 21.
- the lower surface 20a of the recess 20 may be formed on the upper surface of the insulating layer 221, at a position between the upper and lower surfaces of the insulating layer 221, or at a position between the upper and lower surfaces of the insulating layer 222, or may be formed at a position further dug down from the first surface 21a of the core substrate 21.
- the top (position in the Z direction) of the conductive connection member for the first component E11a is adjusted to form approximately the same plane as the top (position in the Z direction) of the conductive connection member for the photoelectric component 261.
- the photoelectric component E0 does not tilt when the photoelectric component E0 is mounted on the wiring board 1, so that it is thought that the connection between the photoelectric component E0 and the first component E1 and the connection between the photoelectric component E0 and the wiring board 1 becomes easier and can be reliably connected.
- the top (position in the Z direction) of the conductive connection part for the first component E12a is adjusted to form approximately the same plane as the top (position in the Z direction) of the conductive connection member for the second component 262.
- the second component E2 does not tilt when the second component E2 is mounted on the wiring board 1, which makes it easier to connect the second portion E2 to the first component E1 and the second component E2 to the wiring board 1, and is believed to enable reliable joining.
- the photoelectric component E0 shown in FIG. 2 is, for example, an electrical component including a light receiving element and/or a light emitting element having a photoelectric conversion function.
- the photoelectric component E0 is embodied as a light receiving element such as a photodiode, and a light emitting element such as a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), a laser diode (LD), and a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
- a light receiving element such as a photodiode
- a light emitting element such as a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), a laser diode (LD), and a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
- LED light emitting diode
- OLED organic light emitting diode
- LD laser diode
- VCSEL vertical cavity surface emitting laser
- the photoelectric component E0 has electrodes E01, E02 and a light receiving/emitting unit E0L arranged thereon.
- the photoelectric component E0 is mounted in the photoelectric component mounting area A0 of the wiring board 1 by so-called face-down mounting (flip-chip mounting).
- the electrode E02 is connected to the photoelectric component conductor pad 2321 of the electrical wiring section 2 by the conductive connecting member 261 for the photoelectric component
- the electrode E01 is connected to the electrode E11 of the first component E1 by the conductive connecting member E11a for the first component formed on the electrode E11 of the first component E1.
- the light receiving/emitting unit E0L is arranged in a position facing the core portion 311 of the optical wiring 31.
- the electrode surface of the photoelectric component E0 corresponds to the lower surface of the photoelectric component E0
- the non-electrode surface of the photoelectric component E0 corresponds to the upper surface of the photoelectric component E0.
- a resin such as a filling resin may not be formed between the photoelectric component E0 and the optical wiring section 3, or an optical resin may be formed.
- the optical resin may be a transparent resin, a resin with an adjusted refractive index, or both.
- Examples of the material of the optical resin include, but are not limited to, epoxy resin, silicone resin, and acrylic resin.
- an optical signal is input to the core portion 311 of the optical wiring 31 from an external source such as an optical fiber F.
- the optical signal input from the core portion 311 of the optical wiring 31 is then input to the light receiving/emitting portion E0L, converted into an electrical signal based on the optical signal input to the light receiving/emitting portion E0L functioning as a light receiving portion, and output from the electrode E01.
- the electrical signal output from the electrode E01 is input to the first component E1.
- the photoelectric component E0 When the photoelectric component E0 is a light emitting element, the photoelectric component E0 converts an optical signal based on the electrical signal input from the first component E1 to the electrode E01, and outputs an optical signal from the light receiving/emitting portion E0L functioning as a light emitting portion.
- the optical signal output from the light receiving/emitting portion E0L is input to the core portion 311 of the optical wiring 31. Furthermore, the optical signal propagated through the core portion 311 is input to the optical fiber F.
- the electrical signal input to or output from electrode E01 is an analog electrical signal
- the light emitted from or incident on light receiving and emitting unit E0L is an analog optical signal.
- the light emitted from or incident on light receiving and emitting unit E0L may be a digital optical signal.
- the electrical signal input to or output from electrode E01 may be a digital electrical signal.
- the second component E2 shown in FIG. 2 is, for example, an electronic component such as a semiconductor device that converts an electrical signal that causes the photoelectric component E0 to emit light and/or processes the electrical signal converted by the photoelectric component E0.
- the second component E2 is exemplified by a calculation device that performs a predetermined calculation on a digital signal that is an input signal to the second component E2 and outputs the calculated digital signal to the first component E1.
- the second component E2 is exemplified by a calculation device that performs a predetermined calculation on a digital signal that is an input signal from the first component E1 and outputs the calculated digital signal to the conductor layer 232 included in the wiring board 1.
- the second component E2 is embodied as a driver IC, a microcomputer, a programmable logic device (PLD), etc.
- the second component E2 has electrodes E21 and E22 arranged thereon.
- the second component E2 is mounted in the second component mounting area A2 of the wiring board 1 by so-called face-down mounting (flip-chip mounting).
- the electrode E22 is connected to the second component conductor pad 2322 of the electrical wiring section 2 by the second component conductive connection member 262, and the electrode E21 is connected to the electrode E12 of the first component E1 by the first component conductive connection member E12a formed on the electrode E12 of the first component E1.
- the electrode surface of the second component E2 corresponds to the lower surface of the second component E2 in the example of FIG. 2
- the non-electrode surface of the second component E2 corresponds to the upper surface of the second component E2 in the example of FIG. 2.
- the first component E1 is mounted in a face-up manner in the first component mounting area A1 in the recess 20 of the wiring board 1 so that the photoelectric component E0 and the first component E1 can be connected.
- the photoelectric component E0 can be directly connected to the first component E1 without going through the electrical wiring section 2 by mounting the photoelectric component E0 face-down so that the electrode E01 of the photoelectric component E0 and the electrode E11 of the first component E1 face each other.
- the connection structure between the photoelectric component E0 and the first component E1 is simplified and not complicated. As a result, the connection process conditions and alignment are also made easier, the connection distance between the first component E1 and the photoelectric component E0 is shortened, and it is believed that connection loss is suppressed.
- the connection length between the photoelectric component E0 and the first component E1 can be made as short as possible.
- the connection length between the photoelectric component E0 and the first component E1 is shortened, it is believed that the connection loss between the photoelectric component E0 and the first component E1 is suppressed.
- the second component E2 can be mounted face-down so that the electrode E21 of the second component E2 and the electrode E12 of the first component E1 face each other, allowing the second component E2 to be directly connected to the first component E1 without going through the electrical wiring section 2.
- the connection structure between the second component E2 and the first component E1 is simplified and not complicated. As a result, the connection process conditions and alignment become easier, the connection distance between the second component E2 and the first component E1 is shortened, and it is believed that connection loss is suppressed.
- the connection length between the second component E2 and the first component E1 can be made as short as possible.
- the connection length between the second component E2 and the first component E1 is shortened, it is believed that the connection loss between the second component E2 and the first component E1 is suppressed.
- the conductive connection part E12a for the first component is a conductive post
- the conductive connection member 261 for the photoelectric component and the conductive connection member 262 for the second component are conductive posts or solder bumps.
- the conductive connection part E12a for the first component may be a solder bump
- the conductive connection member 261 for the photoelectric component and the conductive connection member 262 for the second component may be conductive posts or solder bumps.
- the metal of the electrodes E11 and E12 of the first component E1 is metal-joined with the metal of the electrode E01 of the photoelectric component E0 and the metal of the electrode E21 of the second component E2, and the conductive connection member 261 for the photoelectric component and the conductive connection member 262 for the second component may be conductive posts or solder bumps.
- the melting points of the conductive connection part E12a for the first component, the conductive connection member 261 for the photoelectric component, and the conductive connection member 262 for the second component may be approximately the same temperature, or there may be a temperature difference of 5°C or more.
- the wiring board 1 illustrated in FIG. 1 is manufactured by a method for manufacturing a wiring board described with reference to FIGS. 4A to 4F. Note that, unless there is a different explanation from the explanation of the material of each component of the wiring board 1 given above, each component may be formed using any of the materials described above for each component.
- the electrical wiring section 2 is prepared.
- An example of a method for manufacturing the electrical wiring section 2 is shown in Figures 4A to 4E.
- the electrical wiring section 2 is manufactured using a method for forming a build-up wiring board including a general core substrate.
- a plate-shaped insulator 213p and a double-sided copper-clad substrate 21p are prepared, in which copper foil 212p is formed on both sides of the insulator 213p.
- the core substrate 21 is formed using the double-sided copper-clad substrate 21p.
- Through holes are formed in the double-sided copper-clad substrate 21p, for example, by drilling or laser processing.
- the through-hole conductor 211 is formed in the through-hole of the double-sided copper-clad substrate 21p by metallizing the inner wall of the through-hole by electroless plating and electrolytic plating.
- an insulating resin such as epoxy resin is injected into the cavity of the through-hole conductor 211 and solidified to form a filler 214.
- the filler 214 may be formed in the cavity by plating or conductive paste.
- a metal coating is formed by electroless plating and electrolytic plating on the surface of the double-sided copper-clad substrate 21p having the filler 214 and the copper foil 212p, and a conductor layer 212 including a first component conductor pad 2121 is formed by patterning using a subtractive method. Through these formation processes, the core substrate 21 is obtained.
- an insulating layer 221 is formed on the first surface 21a of the core substrate 21, and an insulating layer 223 is formed on the second surface 21b of the core substrate 21.
- the insulating layers 221 and 223 are formed, for example, by laminating insulating resin such as a film-like epoxy resin on the core substrate 21 and thermocompression bonding.
- vias (non-through holes) for forming via conductors 25 are formed, for example, by irradiating a laser beam such as carbon dioxide gas.
- the via conductors 25 are formed in the vias of the insulating layer 221, and a conductor layer 231 is formed on the upper surface of the insulating layer 221, and the via conductors 25 are formed in the through holes of the insulating layer 223, and a conductor layer 233 is formed on the upper surface of the insulating layer 223.
- Each conductor layer and each via conductor is formed, for example, by a semi-additive method.
- an insulating layer 222 is formed on the upper surfaces of the insulating layer 221 and the conductor layer 231, and in a similar manner to the formation of the insulating layer 223, an insulating layer 224 is formed on the upper surfaces of the insulating layer 223 and the conductor layer 233.
- a conductor layer 232 including a conductor pad 2321 for a photoelectric component and a conductor pad 2322 for a second component is formed on the upper surface of the insulating layer 222, and in a similar manner to the formation of the conductor layer 233, a conductor layer 234 is formed on the upper surface of the insulating layer 224.
- a solder resist 241 is formed on the upper surfaces of the insulating layer 222 and the conductor layer 232, and a solder resist 242 is formed on the upper surfaces of the insulating layer 224 and the conductor layer 234.
- the solder resist is formed by applying an insulating resin such as an epoxy resin or a polyimide resin or by attaching a film.
- a recess 20 is formed on one surface of the laminate shown in FIG. 4C.
- the formation of the recess 20 may be performed in two steps: forming an outer region AR1 that defines the outer edge of the formation region AR of the recess 20, and forming an inner region AR2 that is surrounded by the outer region AR1.
- the outer region AR1 is formed, for example, by mechanically cutting along the outer frame of the outer region AR1 using a router or the like, and removing the solder resist 241, the insulating layer 222, and the insulating layer 221 up to the first surface 21a of the core substrate 21.
- the outer region AR1 may also be formed by irradiating a laser beam along the outer region AR1 and removing the solder resist 241, the insulating layer 222, and the insulating layer 221 up to the first surface 21a of the core substrate 21.
- the inner region AR2 may be formed.
- the inner region AR2 is formed by irradiating the inner region AR2 with a laser beam and removing the solder resist 241, the insulating layer 222, and the insulating layer 221 up to the first surface 21a of the core substrate 21.
- the first component conductor pad 2121 may reflect the laser beam, thereby forming the inner region AR2 without damaging the core substrate 21.
- the inner region AR2 may be formed by applying an external force to the solder resist 241, the insulating layer 222, and the insulating layer 221 that are spaced apart from the surroundings on the first component conductor pad 2121 to peel them off.
- the inner region AR2 may also be formed by mechanical cutting.
- the conductor layers 231 and 232 are not formed in the formation region AR of the recess 20 in order to suppress unnecessary absorption of the laser beam.
- openings 241a are formed in the solder resists 241, 242 on the photoelectric component conductor pad 2321 and the second component conductor pad 2322, for example, by photolithography.
- openings 242a are also formed in the solder resist 242.
- the conductive connecting members 261 for the photoelectric component and the conductive connecting members 262 for the second component are formed by electroless plating on the photoelectric component conductor pad 2321 and the second component conductor pad 2322 exposed by the openings 241a.
- the electrical wiring section 2 is obtained.
- openings may be provided in the solder resist, a protective material for protecting the openings may be formed, and then the protective material may be peeled off after forming the recesses shown in FIG. 4D.
- the optical wiring section 3 is prepared.
- a semiconductor substrate such as a glass plate, a ceramic plate, or silicon is prepared as the support substrate 32.
- the first clad 3121, the core portion 311, and the second clad 3122 are stacked in this order on the surface of the support substrate 32 to form the optical wiring 31.
- the first clad 3121, the core portion 311, and the second clad 3122 are formed by, for example, coating, film pressing, or the like. Through these steps, the optical wiring section 3 is obtained. Note that the support substrate 32 may be removed from the optical wiring section 3 after the optical wiring 31 is formed.
- the support member 4 is formed in the optical wiring mounting area AL on the first surface (component mounting surface) 1a of the electrical wiring section 2.
- the support member 4 formed in a film shape is placed on the component mounting surface 1a.
- the support member 4 is formed of any plate-like member, for example, a material containing epoxy resin and inorganic particles. The support member 4 may be fixed to the component mounting surface 1a.
- the optical wiring section 3 is placed on the support member 4.
- the optical wiring section 3 is turned upside down. That is, the optical wiring section 3 is placed on the support member 4 so that the optical wiring 31 faces the support member 4.
- the optical wiring section 3 may be placed on the support member 4 so that the support substrate 32 faces the support member 4 without being turned upside down.
- the optical wiring section 3 may also be fixed to the support member 4.
- the wiring board 1 of the example in FIG. 1 is completed.
- the optical wiring 31 may be formed directly on the wiring board without using a support substrate or support member.
- the connector C is provided between the upper housing C1 and the lower housing C2 to sandwich the optical wiring unit 3.
- the upper housing C1 is attached to the support substrate 32, and the lower housing C2 is attached to the optical wiring 31.
- the connector C may be attached to the optical wiring unit 3 before the optical wiring unit 3 is formed on the component mounting surface 1a, or, as shown in FIG. 2, may be attached to the optical wiring unit 3 after components such as the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 to be mounted on the wiring board 1 are mounted.
- the component-mounted wiring board 10 illustrated in FIG. 2 is manufactured by a method for manufacturing a component-mounted wiring board described with reference to FIGS. 5A and 5B. Note that, unless there is a different explanation from the explanation of the material of each component of the component-mounted wiring board 10 given above, each component may be formed using any of the materials described above for each component.
- the first component E1 is prepared.
- the first component E1 is prepared with the first component conductive connection members E11a, E12a formed in advance on the electrodes E11, E12, respectively.
- the first component conductive connection members E11a, E12a are formed, for example, by electroless plating or a metal such as solder.
- the first component E1 is face-up mounted on the first component mounting area A1 on the first component conductor pad 2121 in the recess 20 of the wiring board 1 using a conductive or non-conductive adhesive or the like.
- the photoelectric component E0 may be mounted face-down in the photoelectric component mounting area A0 on the component mounting surface 1a of the wiring board 1.
- the electrode E02 is connected to the photoelectric component conductor pad 2321 of the electrical wiring section 2 by the conductive connecting member 261 for the photoelectric component
- the electrode E01 is connected to the electrode E11 of the first component E1 by the conductive connecting member E11a for the first component formed on the electrode E11 of the first component E1.
- the light receiving and emitting section E0L of the photoelectric component E0 is optically connected to the core section 311 by being positioned opposite the core section 311 of the optical wiring 31.
- a second component E2 may be mounted face-down in a second component mounting area A2 on the component mounting surface 1a of the wiring board 1.
- the electrode E22 is connected to the second component conductor pad 2322 of the electrical wiring section 2 by the second component conductive connection member 262
- the electrode E21 is connected to the electrode E12 of the first component E1 by the first component conductive connection member E12a formed on the electrode E12 of the first component E1.
- the component-mounted wiring board 10 illustrated in FIG. 2 may be manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 6A to 6C.
- the photoelectric component E0 and the second component E2 are fixed to predetermined positions on the release film RF.
- the release film RF has, for example, an adhesive surface, and the photoelectric component E0 and the second component E2 are fixed by the adhesive force, and the fixed photoelectric component E0 and the second component E2 are configured to be peelable.
- An example of the release film RF is a resin film such as a polyimide resin.
- the first component E1 is mounted face-down on the photoelectric component E0 and the second component E2 on the release film RF.
- the electrode E11 of the first component E1 is connected to the electrode E01 of the photoelectric component E0 by the conductive first component connection member E11a formed on the electrode E11 of the first component E1
- the electrode E12 of the first component E1 is connected to the electrode E21 of the second component E2 by the conductive first component connection member E12a formed on the electrode E12 of the first component E1
- the photoelectric component E0, the second component E2, and the first component E1 which are connected to each other on the release film RF and constitute a composite component, are also referred to as "component group EA").
- the component group EA on the release film RF is mounted on the wiring board 1 in a state in which it is upside down together with the release film RF.
- the photoelectric component E0 and the second component E2 are mounted on the photoelectric component mounting area A0 and the second component mounting area A2 on the component mounting surface 1a, respectively, so as to be mounted face-down on the wiring board 1.
- the first component E1 is mounted on the first component mounting area A1 in the recess 20 so as to be mounted face-up on the wiring board 1.
- the photoelectric component E0 is optically connected to the core portion 311 by arranging the light receiving/emitting portion E0L in a position facing the core portion 311 of the optical wiring 31, and the electrode E02 is connected to the photoelectric component conductor pad 2321 of the electrical wiring portion 2 by the conductive connection member 261 for the photoelectric component of the wiring board 1.
- the electrode E22 of the second component E2 is connected to the first component conductor pad 2322 of the electrical wiring portion 2 by the conductive connection member 262 for the second component of the wiring board 1.
- the wiring board and component-mounted wiring board of the embodiment are not limited to those having the structures illustrated in the drawings and the structures, shapes, and materials illustrated in this specification.
- the wiring board of the embodiment may include any number of conductor layers and any number of insulating layers.
- the wiring pattern connecting the conductor pads on which the components are mounted may be formed in any number of conductor layers greater than or equal to one.
- the conductive connection member 261 for the photoelectric component and the conductive connection member 262 for the second component provided in the wiring board 1 illustrated in FIG. 1 and the like are not necessarily provided in the wiring board of the embodiment, and the support member 4 and the support substrate 32 of the optical wiring section 3 provided in the wiring board 1 illustrated in FIG. 1 and the like are also not necessarily provided in the wiring board of the embodiment.
- no filled resin such as an underfill material is formed between the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 and the wiring board 1 in the photoelectric component mounting area A0, the first component mounting area A1, and the second component mounting area A2.
- the filled resin may be formed only in the recess 20 where the first component E1 is mounted, or an optical resin may be formed instead of the filled resin, or an optical resin may be formed together with the filled resin.
- an optical resin may be formed between the opposing surfaces of the photoelectric component E0 (specifically, the light receiving and emitting part E0L of the photoelectric component E0) and the optical wiring part 3 (specifically, the core part 311 of the optical wiring part 3).
- a filling resin (underfill material) EN may be formed to fill the spaces between the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 and the wiring board 1.
- the filling resin EN is formed to cover at least the lower surfaces of the photoelectric component E0 and the second component E2 and the entire exposed surface of the first component E1.
- the filling resin (underfill material) EN include resin materials such as epoxy resin and silicone resin.
- the filling resin (underfill material) EN may be formed of the same material or a plurality of different materials.
- the filling resin formed in the recess 20 on which the first component E1 is mounted and the filling resin formed to cover the lower surfaces of the photoelectric component E0 and the second component E2, and the entire exposed surface of the first component E1 may be formed of different materials.
- resin may not be formed between the opposing surfaces of the photoelectric component E0 and the optical wiring unit 3, or an optical resin may be formed.
- the optical resin easily realizes optical transmission between the light receiving/emitting unit E0L of the photoelectric component E0 and the core unit 311 of the optical wiring unit 3.
- the filling resin (underfill material) EN may be formed so as to fill the spaces between the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 and the wiring board 1, and may also be formed between the opposing surfaces of the optical wiring unit 3 and the photoelectric component E0.
- optical resins include epoxy resins, silicone resins, and acrylic resins.
- the filled resin EN may be formed to cover the photoelectric component E0, the first component E1, the second component E2, and the entire exposed surface of the wiring board 1.
- the filled resin EN include resin materials such as epoxy resin and silicone resin.
- the filled resin EN may be formed to cover the photoelectric component E0, the first component E1, the second component E2, and the entire exposed surface of the wiring board 1 except for the light receiving and emitting unit E0L of the photoelectric component E0 so that the light receiving and emitting unit E0L of the photoelectric component E0 is exposed without being covered.
- the filled resin EN may be formed of the same material or a plurality of different materials.
- the filled resin formed in the recess 20 on which the first component E1 is mounted and the filled resin formed to cover the lower surfaces of the photoelectric component E0 and the second component E2, and the entire exposed surface of the first component E1 may be formed of different materials.
- resin may not be formed between the opposing surfaces of the photoelectric component E0 and the optical wiring unit 3, or an optical resin may be formed.
- the optical resin easily realizes optical transmission between the light receiving/emitting unit E0L of the photoelectric component E0 and the core portion 311 of the optical wiring unit 3.
- the filling resin EN is formed so as to fill the spaces between the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 and the wiring board 1, and may also be formed between the opposing surfaces of the optical wiring unit 3 and the photoelectric component E0.
- optical resins include epoxy resins, silicone resins, and acrylic resins.
- the filling resin (underfill material) is not formed to fill the gaps between the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 and the wiring board 1.
- the filling resin may be formed only in the recess 20 in which the first component E1 is mounted.
- an optical resin may be formed between the opposing surfaces of the photoelectric component E0 (specifically, the light receiving and emitting unit E0L of the photoelectric component E0) and the optical wiring unit 3 (specifically, the core portion 311 of the optical wiring unit 3).
- the filled resin (underfill material) EN may be formed to fill the spaces between the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 and the wiring board 1.
- the filled resin EN is formed to cover at least the lower surfaces of the photoelectric component E0 and the second component E2 and the entire exposed surface of the first component E1.
- the filled resin (underfill material) EN include resin materials such as epoxy resin and silicone resin.
- the filled resin (underfill material) EN may be formed of the same material or a plurality of different materials.
- the filling resin (underfill material) EN may be formed so as to fill the spaces between the photoelectric component E0, the first component E1, and the second component E2 and the wiring board 1, and may also be formed between the opposing surfaces of the optical wiring unit 3 and the photoelectric component E0.
- optical resins include epoxy resins, silicone resins, and acrylic resins.
- the filled resin formed in the recess 20 in which the first component E1 is mounted and the filled resin formed to cover the lower surfaces of the photoelectric component E0 and the second component E2, and the entire exposed surface of the first component E1 may be formed of different materials.
- resin may not be formed between the opposing surfaces of the photoelectric component E0 and the optical wiring unit 3, or an optical resin may be formed.
- the optical resin easily realizes optical transmission between the light receiving/emitting unit E0L of the photoelectric component E0 and the core portion 311 of the optical wiring unit 3.
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Abstract
電子部品と光電部品との間の接続損失の抑制及び電子部品と光電部品との間の接続損失によるデータ速度の低下が抑制される。実施形態の配線基板(1)は、部品搭載面(1a)に第1部品搭載領域(A1)と、光電部品搭載領域(A0)と、光電部品(E0)と光学的に接続できる光配線(31)と、を備えている。配線基板1の部品搭載面(1a)には、凹部(20)が形成されており、凹部(20)内には、第1部品搭載領域(A1)が設けられており、第1部品搭載領域(A1)は、平面視において光電部品搭載領域(A0)と少なくとも一部で重なっている。
Description
本発明は、配線基板及び部品搭載配線基板に関する。
特許文献1には、配線基板の表面に、ICチップなどの電子部品と、発光素子又は受光素子などの光電部品と、光導波路などの光配線とが搭載されている光電モジュールが開示されている。電子部品は、光電部品と電気的に接続されており、光電部品は、光配線と光学的に接続されている。電子部品は、配線基板の表面に形成されている配線パターンを経由して光電部品と電気的に接続されている。
特許文献1に開示の光電モジュールでは、電子部品と光電部品との間の接続が、基板の構造や配線パターン配置により、複雑になることがある。具体的には、電子部品あるいは光電部品と配線との接続が電極端子およびはんだを介して行われている。この場合、電子部品もしくは光電部品と配線との接続の工程条件が煩雑になるし、位置合わせも容易でなく、接続が安定しないことが考えられる。その結果、電子部品と光電部品との間で伝送される電気信号が安定しないことがある。そのため、電子部品と光電部品との間の接続損失が大きくなると考えられる。また、光伝送の容量が大きくなると、電子部品と光電部品との間の接続損失によるデータ速度への低下を引き起こすと考えられる。
本発明の配線基板は、部品搭載面に第1部品搭載領域と、光電部品搭載領域と、光電部品と光学的に接続できる光配線と、を備えている。前記配線基板の前記部品搭載面には、凹部が形成されており、前記凹部内には、前記第1部品搭載領域が設けられており、前記第1部品搭載領域は、平面視において前記光電部品搭載領域と少なくとも一部で重なっている。
本発明の部品搭載配線基板は、前述の配線基板と、前記凹部内に収容され、前記第1部品搭載領域に搭載されている第1部品と、を備えている。前記第1部品の電極面には、前記光電部品と前記第1部品とを接続できる第1部品用導電性接続部材が形成されている。
本発明の実施形態によれば、電子部品と光電部品との間の接続構造が複雑でなくなる。その結果、接続の工程条件や位置合わせも容易になり、電子部品と光電部品との接続距離が短くなり、接続損失が抑制されると考えられる。また、本発明の実施形態によれば、電子部品と光電部品との間の接続損失によるデータ速度の低下が抑制されると考えられる。
本発明の一実施形態の配線基板及び部品搭載配線基板が図面を参照しながら説明される。図1は、一実施形態の配線基板の一例である配線基板1を示している。図2は、一実施形態の部品搭載配線基板の一例である部品搭載配線基板10を示している。なお、配線基板1及び部品搭載配線基板10は、本実施形態の配線基板及び部品搭載配線基板の一例に過ぎない。実施形態の配線基板及び部品搭載配線基板の積層構造、並びに導体層の層数及び絶縁層の層数は、図1の配線基板1及び図2の部品搭載配線基板10の積層構造、並びに配線基板1及び部品搭載配線基板10に含まれる導体層の層数及び絶縁層の層数に限定されない。また、以下の説明で参照される各図面では、開示される実施形態が理解され易いように特定の部分が拡大して描かれている場合があり、大きさや長さに関して、各構成要素が互いの間の正確な比率で描かれていない場合がある。
図1に示されるように、実施形態の配線基板1は、電気配線部2及び光配線部3を備えている。配線基板1は、その厚さ方向と直交する2つの表面(主面)のうちの一方である第1面(部品搭載面)1aと、2つの表面(主面)のうちの他方であり、第1面(部品搭載面)1aの反対面である第2面1bと、を有している。図1の例において、配線基板1の第1面1aは、電気配線部2の2つの表面(主面)のうちの一方によって構成されており、配線基板1の第2面1bは、電気配線部2の2つの表面(主面)のうちの他方によって構成されている。配線基板1の部品搭載面1a上には、光配線搭載領域ALが設けられている。光配線搭載領域ALには、光配線部3が形成されている。
なお、実施形態の説明では、配線基板1(又は電気配線部2)の厚さ方向における中央部(後述のコア基板21の絶縁層213)から離れる側は、「上側」若しくは「上方」、又は単に「上」とも称され、配線基板1(又は電気配線部2)の厚さ方向における中央部(コア基板21の絶縁層213)に近づく側は、「下側」若しくは「下方」、又は単に「下」とも称される。さらに、各導体層及び各絶縁層において、コア基板21の絶縁層213と反対側を向く表面は「上面」とも称され、コア基板21の絶縁層213側を向く表面は「下面」とも称される。配線基板1の厚さ方向(図1中の+Z方向及び-Z方向を参照)は単に「Z方向」とも総称される。
図1に示されるように、実施形態の配線基板1は、複数の電子部品を搭載可能に構成されている。具体的には、配線基板1は、光電部品E0(図2参照)が搭載される光電部品搭載領域A0を備えている。また、配線基板1は、第1部品E1(図2参照)が搭載される第1部品搭載領域A1を備えている。配線基板1に搭載される部品は、2つに限定されなく、3つ以上であってもよい。よって、図1における配線基板1は、第2部品E2(図2参照)が搭載される第2部品搭載領域A2を備えている。図1では、光配線部3から近い順に、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、第2部品搭載領域A2が設けられている。なお、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、第2部品搭載領域A2の配置は、光電部品E0と第1部品E1との間、及び第1部品E1と第2部品E2との間を互いに接続可能であれば、図1の例に限定されない。なお、図1においては、一つの部品を搭載する例を示しているが、各部品搭載領域において、2以上の部品を搭載してもよい。
光電部品搭載領域A0には、光電部品E0と光電部品E0の配線基板1への搭載に用いられる導電性接続体やその他の搭載用部材が含まれる。その他の搭載用部材としては、例えば、光電部品E0と電気配線部2との間に充填される充填樹脂や光電部品E0を配線基板1に固定する接着材などが含まれるのである。また、実施形態の配線基板1では、第1部品搭載領域A1には、第1部品E1と第1部品E1の配線基板1への搭載に用いられる導電性接続体やその他の搭載用部材が含まれる。その他の搭載用部材としては、例えば、第1部品E1と配線基板1との間に充填される充填樹脂や第1部品E1を配線基板1に固定する接着材が含まれるのである。なお、図1の例では、第1部品搭載領域A1は、凹部20である基板の凹部形成領域と一致している。さらに、実施形態の配線基板1では、第2部品搭載領域A2には、第2部品E2と第2部品E2の配線基板1への搭載に用いられる導電性接続体やその他の搭載用部材が含まれる。その他の搭載用部材としては、例えば、第2部品E2と配線基板2との間に充填される充填樹脂、及び、第2部品E2を配線基板1に固定する接着材が含まれるのである。
図1に示されるように、実施形態の配線基板1は、部品搭載面1aに凹部20を有している。第1部品搭載領域A1は、凹部20が形成されている範囲内にあり、第1部品E1は、配線基板1に搭載されたときに、凹部20内に配置される。すなわち、実施形態の配線基板1では、第1部品搭載領域A1に配置される第1部品E1の非電極面は、部品搭載面1aより下方に設けられている。第1部品E1の非電極面は、第1部品E1の電極E11、E12が設けられていない面であって、電極E11、E12が設けられている面(電極面)の反対面である。一方、実施形態の配線基板1では、光電部品搭載領域A0に配置される光電部品E0の非電極面は、部品搭載面1a上に設けられている。光電部品E0の非電極面は、光電部品E0の電極E01、E02が設けられていない面であって、電極E01、E02が設けられている面(電極面)の反対面である。また、実施形態の配線基板1では、第2部品搭載領域A2に配置される第2部品E2の非電極面は、部品搭載面1a上に設けられている。第2部品E2の非電極面は、第2部品E2の電極E21、E22が設けられていない面であって、電極E21、E22が設けられている面(電極面)の反対面である。
平面視において、光電部品搭載領域A0は、第1部品搭載領域A1と少なくとも一部で重なっている。すなわち、第1部品搭載領域A1は、光電部品搭載領域A0の一部と重なっている。また、平面視において、第2部品搭載領域A2は、第1部品搭載領域A1と少なくとも一部で重なっている。すなわち、第1部品搭載領域A1は、第2部品搭載領域A2の一部と重なっている。なお、第1部品搭載領域A1は、光電部品搭載領域A0の一部と重なっていて、第2部品搭載領域A2の一部と重なっていることでもある。ここで、「平面視」とは、配線基板1の厚さ方向(Z方向)に沿う視線で対象物を見ることを意味している。
本実施形態の配線基板1では、第1部品搭載領域A1が、部品搭載面1aに形成されている凹部20内に設けられている。凹部20が形成されている範囲内である第1部品搭載領域A1は、光電部品搭載領域A0と少なくとも一部で重なるように、部品搭載面1a上に設けられている。言い換えると、光電部品搭載領域A0は、凹部20が形成されている範囲内である第1部品搭載領域A1と少なくとも一部で重なるように部品搭載面1a上に設けられている。光電部品搭載領域A0が第1部品搭載領域A1と少なくとも一部で重なるように設けられている場合、光電部品E0(図2参照)及び第1部品E1(図2参照)が配線基板1に搭載されたときに、電気配線部2を経由せずに、光電部品E0と第1部品E1とを接続するので構造が複雑でなくなるし、位置合わせが容易となり、接続し易くなることがある。光電部品E0と第1部品E1とを直接接続すると、光電部品E0と第1部品E1とを接続する電気配線部2が不要となる分、光電部品E0と第1部品E1との接続が長くならない。光電部品E0と第1部品E1との接続が長くならないので、光電部品E0と第1部品E1との間の接続損失が抑制されると考えられる。
同様に、本実施形態の配線基板1では、第2部品搭載領域A2が、凹部20が形成されている範囲内である第1部品搭載領域A1と少なくとも一部で重なるように部品搭載面1a上に設けられている。第2部品搭載領域A2が第1部品搭載領域A1と少なくとも一部で重なるように設けられている場合、第2部品E2(図2参照)と第1部品E1(図2参照)とを接続するので構造が複雑でなくなるし、位置合わせが容易となり、接続し易くなることがある。第2部品E2と第1部品E1とを直接接続すると、第2部品E2と第1部品E1とを接続する電気配線部2が不要となる分、第2部品E2と第1部品E1との接続が長くならない。第2部品E2と第1部品E1との接続が長くならないので、第2部品E2と第1部品E1との間の接続損失が抑制されると考えられる。
図1の例では、光電部品搭載領域A0及び第2部品搭載領域A2は、部品搭載面1a上で互いに隣接するように配置されている。なお、「隣接する」は、複数の領域が、ある方向において、互いに接するように形成されているか、又は、他の部品若しくは他の部品が搭載される領域が介在することなく、所定の間隔を有して互いに接近するように形成されていることを意味する。また、図1の例では、第1部品搭載領域A1は、電気配線部2の厚さ方向(Z方向)において、光電部品搭載領域A0及び第2部品搭載領域A2それぞれと互いに隣接するように形成されている。
図1に示されるように、実施形態の配線基板1において、電気配線部2は、特に限定されないが、図1の例では、所謂ビルドアップ配線基板である。具体的には、電気配線部2は、その厚さ方向において対向する第1面21a及び第2面21bを有するコア基板21と、コア基板21の第1面21a上に順に積層されている絶縁層221、導体層231、絶縁層222、及び導体層232、並びに、第2面21b上に順に積層されている絶縁層223、導体層233、絶縁層224、及び導体層234を備えている。各絶縁層221~224には、自身を挟む導体層同士を接続するビア導体25が形成されている。なお、電気配線部の積層構造、及び、電気配線に含まれる導体層の層数及び絶縁層の層数は、図1の例の電気配線部2の積層構造、及び、電気配線部2に含まれる導体層231~234の層数及び絶縁層221~224の層数に限定されない。電気配線部2は、例えば、コア基板21のみから構成されている、所謂、両面配線基板であってもよい。
図1の例では、コア基板21は、絶縁層213と、絶縁層213の両面に形成されている導体層212とを備えている。絶縁層213には、絶縁層213を貫通して両側の導体層212同士を接続するスルーホール導体211が設けられている。筒状のスルーホール導体211の内部は、例えばエポキシ樹脂のような絶縁性樹脂や金属粒子を含む導電性樹脂で形成されている充填体214で充填されている。
図1の例では、電気配線部2はさらに、コア基板21の第1面21a側に形成されているソルダーレジスト241と、第2面21b側に形成されているソルダーレジスト242と、を備えている。電気配線部2の一方の表面(配線基板1の第1面)1aは、主に、ソルダーレジスト241の上面によって構成されており、電気配線部2の他方の表面(配線基板1の第2面)1bは、主に、ソルダーレジスト242の上面によって構成されている。実施形態の配線基板1において、電気配線部2の一方の表面は、配線基板1の部品搭載面1aを構成している。ソルダーレジスト241は、絶縁層222及び導体層232それぞれを部分的に覆っており、ソルダーレジスト242は、絶縁層224及び導体層234それぞれを部分的に覆っている。ソルダーレジスト241は、導体層232の一部を露出させる開口241aを有している。同様に、ソルダーレジスト242もまた、導体層234の一部を露出させる開口242aを有している。
絶縁層221~224及び絶縁層213は、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BT樹脂)又はフェノール樹脂などの熱硬化性の絶縁性樹脂を用いて形成することができる。絶縁層221~224及び絶縁層213は、フッ素樹脂、液晶ポリマー(LCP)、フッ化エチレン(PTFE)樹脂、ポリエステル(PE)樹脂、及び変性ポリイミド(MPI)樹脂のような熱可塑性の絶縁性樹脂を用いて形成されていてもよい。図示されていないが、各絶縁層は、ガラス繊維やアラミド繊維などで形成される芯材(補強材)を含んでいてもよく、シリカ(SiO2)、アルミナ、又はムライトなどの微粒子からなる無機フィラーを含んでいてもよい。一方、ソルダーレジスト241、242は、例えば、感光性を有するエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などで形成される。
導体層231~234及び導体層212、スルーホール導体211、並びにビア導体25は、銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成することができる。これら各導体層又は導体は、図1では簡略化されて一層で描かれているが、2以上の膜体を含む多層構造としてもよい。例えば、導体層231~234及び導体層212は、無電解めっき膜、及び電解めっき膜を含む2層構造としてもよい。
各導体層231~234及び導体層212は、任意の導体パターンを含んでもよい。図1の例では、導体層232は、部品搭載面1aの光電部品搭載領域A0に形成されている光電部品用導体パッド2321と、部品搭載面1aの第2部品搭載領域A2に形成されている第2部品用導体パッド2322と、を備えている。光電部品用導体パッド2321は、配線基板1と接続される光電部品E0の電極E02(第1部品搭載領域A1と重なっていない光電部品搭載領域A0に含まれる光電部品E0の電極E02、図2参照)に対応する位置に形成されている。第2部品用導体パッド2322は、配線基板1と接続される第2部品E2の電極E22(第1部品搭載領域A1と重なっていない第2部品搭載領域A2に含まれる第2部品E2の電極E22、図2参照)に対応する位置に形成されている。また、図1の例では、導体層212は、第1部品搭載領域A1に形成されている第1部品用導体パッド2121を備えている。第1部品用導体パッド2121は、配線基板1に搭載される第1部品E1を搭載可能な形状及び大きさに形成されている。
図1の例では、電気配線部2はさらに、ソルダーレジスト241の開口241a内に、光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262を備えている。光電部品用導電性接続部材261は、光電部品E0の電極E02(図2参照)と光電部品用導体パッド2321とを接続可能に構成されている。第2部品用導電性接続部材262は、第2部品E2の電極E22(図2参照)と第2部品用導体パッド2322とを接続可能に構成されている。光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262はそれぞれ、例えば、導体ポストであり、例えば、銅又はニッケルなどの任意の金属を用いて形成されている。必要に応じて、光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262の上には、すず系はんだや金系はんだなどのはんだを用いて導電性接続体が形成される。なお、光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262は、例えば、導電性バンプであり、例えば、すず系はんだや金系はんだなどのはんだを用いて形成されていてもよい。光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262を用いると、光電部品E0及び第2部品E2の搭載が容易になることや、光電部品用導体パッド2321同士の短絡や第2部品用導体パッド2322同士の短絡が防がれることがある。
図1に示されるように、光配線部3は、配線基板1に搭載される光電部品E0(図2参照)と光学的に接続可能に構成されている。図1の例では、光配線部3は、光の伝播方向(+X方向又は-X方向、以下では単に「X方向」とも総称される)の一方の端部で、光電部品E0と光学的に接続可能であり、他方の端部で、コネクタCによって光ファイバFと接続可能に構成されている。光配線部3は、電気配線部2の部品搭載面1a上の光配線搭載領域ALに、支持部材4を用いて搭載してもよい。
図1に示されるように、光配線部3は、光配線31を含んでいる。光配線部3は、光配線31の形成の土台として用いられる支持基板32を含んでいてもよい。光配線部3が支持基板32を含んでいる場合には、光配線部3の温度変化に伴う熱収縮への耐性が向上することがある。図1の例では、支持基板32は、光配線31の部品搭載面1aと反対側に配置されている。なお、支持基板32は、光配線31の部品搭載面1a側に配置されていてもよい。また、支持基板32を用いずに、光配線部3を配線基板1上に配置してもよい。この場合、光配線部3を配線基板1上で形成してもよいし、予め形成された光配線部3を接着性のある材料を用いて載置してもよい。
図1の例では、光配線31は、光信号を伝播できるコア部311と、コア部311を囲むクラッド部312と、を備えている。クラッド部312は、コア部311の周囲に設けられており、コア部311の延伸方向、すなわち、コア部311内での光信号の伝播方向(X方向)と直交する任意の方向においてコア部311を挟み込んでいる。図1の例では、クラッド部312は、コア部311よりも電気配線部2から遠い側の部分(コア部311よりも上側の部分)を構成する第1クラッド3121と、コア部311よりも電気配線部2に近い側の部分(コア部311よりも下側の部分)を構成する第2クラッド3122と、を備えている。第1クラッド3121は、コア部311の上面を覆っており、第2クラッド3122は、コア部311の下面を覆っている。第1クラッド3121及び/又は第2クラッド3122は、コア部311の側面(+Y方向を向く面、及び、-Y方向(+Y方向の反対方向、図1では図示せず)を向く面)を覆っていてもよい。
コア部311及びクラッド部312は、適切な屈折率を有する材料を用いて形成されている。コア部311及びクラッド部312は、例えば、有機性素材(有機物)、無機性素材(無機物)、又は、無機ポリマーのような有機成分と無機成分とを含む混成素材によって構成してもよい。無機性素材として、石英ガラスやシリコンなどが例示され、有機性素材として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、及びエポキシ系樹脂などが例示される。有機物で構成される光配線部3は、軽量で、且つ高い靭性を有し易い。また、無機物で構成される光配線部3は、低い光損失で、且つ高い耐候性を有し易い。
コア部311及びクラッド部312は、互いに異なる材料で構成されてもよく、互いに同じ系統の材料で構成されていてもよい。なお、コア部311には、コア部311とクラッド部312との界面での光の全反射が可能なように、クラッド部312に用いられる材料よりも高い屈折率を有する材料が用いられる。コア部311及びクラッド部312は、同一の屈折率を有する材料で形成された後に、適切な処理によって互いの屈折率を異ならされてもよい。
光配線31は、任意の手法で形成してもよい。図1の例では、光配線31は、支持基板32の一方の主面に形成されている。支持基板32は、光配線31の形成後に除去されてもよい。すなわち、光配線部3は、支持基板32を含まずに、配線基板1上に配置してもよい。また、半硬化状態のクラッド部312の材料を支持基板32上で硬化させることで、光配線31及び支持基板32が互いに接合されていてもよい。また、光配線31は、支持基板32と別個に形成されて、支持基板32に例えば任意の接着剤(図示せず)で固定されていてもよい。なお、配線基板1上に直接光配線部3を形成してもよい。
支持基板32は、例えば、光配線31が有する熱膨張率よりも低い熱膨張率を有している。コア部311とクラッド部312とが互いに異なる熱膨張率を有している場合、支持基板32は、例えば、コア部311及びクラッド部312の熱膨張率の平均値よりも低い熱膨張率を有している。好ましくは、支持基板32の熱膨張率は、コア部311及びクラッド部312それぞれの熱膨張率のうちの低い方の熱膨張率よりも低い。支持基板32は、このように光配線31よりも低い熱膨張率を有し、好ましくは光配線31よりも高い剛性を有するように、任意の材料で構成してもよい。例えば、支持基板32は、光配線31が有する曲げ剛性よりも高い曲げ剛性を有してもよい。支持基板32の材料としては、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、及び石英ガラスなどのガラス類、アルミナ、窒化ケイ素、及び酸化ケイ素などの各種セラミックス、並びに、シリコン及びゲルマニウムなどの半導体が例示される。
光配線31の熱膨張率は、例えば、10ppm/℃~100ppm/℃である。これに対して、支持基板32の熱膨張率は、例えば、3ppm/℃~10ppm/℃である。支持基板32の曲げ剛性は、例えば、光配線31の曲げ剛性の1.1倍以上であって、電気配線部2の曲げ剛性の2倍以下である。光配線31が容易に取り扱うことができ、保持されると考えられる。また、光配線31が電気配線部2の反りにある程度追従することができると考えられる。支持基板32の厚さは、特に限定されないが、例えば、30μm以上、1000μm以下程度にすることが望ましい。
図1に示されるように、支持部材4は、配線基板1の部品搭載面(電気配線部2のソルダーレジスト241の上面)1a上に形成してもよい。図1の例では、支持部材4は、部品搭載面1a上の光配線搭載領域AL内に形成されている。なお、支持部材4は、部品搭載面1a上において、光電部品搭載領域A0及び光配線搭載領域ALに跨るように形成されていてもよい。
支持部材4は、特に限定されないが、例えば、フィルム、塗膜などである。フィルムを用いる場合、支持部材4の電気配線部2側を向く面は、電気配線部2に固着されるように、接着性を有していてもよい。また、フィルムを用いる場合、支持部材4の光配線部3側を向く面は、光配線部3に固着されるように、接着性を有していてもよい。
支持部材4を構成する材料としては、特に限定されないが、樹脂材料、金属材料、無機材料あるいはそれらの材料の複合材である。支持部材4を構成する材料として、樹脂材料を用いることが好ましい。支持部材4を構成する樹脂材料として、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、UV硬化性樹脂などが例示される。また、これらの樹脂は、単独で用いられてもよく、複数の樹脂を組合せて用いられてもよい。複数の樹脂の組合せとして、熱硬化性樹脂とUV硬化性樹脂の組合せ、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の組合せなどが例示される。支持部材4を構成する材料が樹脂材料である場合、そのガラス転移点は、50℃~200℃であることが好ましい。支持部材4の熱膨張率は、例えば、30ppm/℃~200ppm/℃である。支持部材4の厚さは、特に限定されないが、5μm以上、200μm以下程度である。
支持部材4は、無機粒子、金属粒子、樹脂粒子などの粒子を含んでいてもよい。支持部材4に含まれる粒子の大きさとしては、特に限定されないが、例えば、0.1μm以上、20μm以下程度である。支持部材4に粒子を含めることで、支持部材4の剛性や耐熱性が向上することがある。
支持部材4を構成する金属材料としては、特に限定されないが、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン、ベリリウム、鉄、白金、ステンレスなどが挙げられる。支持部材4は、芯材である金属材料を樹脂材料で覆うことによって構成されてもよいし、金属材料からなる層と、金属材料と接着性を有する樹脂材料からなる層との2層以上で構成してもよい。金属材料を用いることで、支持部材4に放熱性が付与される。
支持部材4を構成する無機材料としては、特に限定されないが、ガラス、半導体材料などが挙がられる。支持部材4は、芯材である無機材料を樹脂材料で覆うことによって構成されてもよいし、無機材料からなる層と、無機材料と接着性を有する樹脂材料からなる層との2層以上で構成してもよい。無機材料を用いることで、支持部材4に剛性や耐熱膨張性が付与される。
図2に示されるように、本実施形態において、第1部品E1が第1部品搭載領域A1内に搭載された状態の配線基板1は、部品搭載配線基板10と称される。なお、第1部品搭載領域A1内に第1部品E1が搭載され、光電部品搭載領域A0内に光電部品E0が搭載された状態の配線基板1が、部品搭載配線基板10と称されてもよいし、第1部品搭載領域A1内に第1部品E1が搭載され、第2部品搭載領域A2内に第2部品E2が搭載され、光電部品搭載領域A0内に光電部品E0が搭載された状態の配線基板1が、部品搭載配線基板10と称されてもよい。すなわち、第1部品E1を含む任意の部品が所定の搭載領域内に搭載された状態の配線基板1が、部品搭載配線基板10と称してもよい。なお、第1部品E1の上面は、配線基板1の絶縁層222の上面と面一である(図2参照)か、それより上方に位置することが望ましい。
なお、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2は、互いに仕様や用途が異なる別の部品である。ここで、「別の部品」は、単に、光電部品E0と、第1部品E1と、第2部品E2と、が別個の部品であることを意味し、必ずしも異種の部品であることを意味しない。例えば、第1部品E1と第2部品E2とは、同種の部品である場合もあり、互いに異なる機能を有する部品である場合もある。
図2に示される第1部品E1は、例えば、第1部品E1への入力信号と第1部品E1からの出力信号との間において、電気信号の形式を変換する電子部品である。具体的には、アナログ信号からデジタル信号への変換をすることであり、デジタル信号からアナログ信号への変換をすることである。光電部品E0が受光素子である場合、第1部品E1として、光電部品E0からの入力信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を第1部品E1に出力するAD変換装置が例示される。光電部品E0が発光素子である場合、第1部品E1として、第2部品E2からの入力信号であるデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を光電部品E0に出力するDA変換装置が例示される。第1部品E1は、第2部品E2からの入力信号の電流/電圧レベルを調整して光電部品E0に出力する、及び/若しくは、光電部品E0からの入力信号の電流/電圧レベルを調整して第2部品E2に出力する、増幅装置であってもよい。
第1部品E1から光電部品E0への出力信号又は光電部品E0から第1部品E1への入力信号は、デジタル信号であってもよい。また、第2部品E2から第1部品E1への入力信号又は第1部品E1から第2部品E2への出力信号は、アナログ信号であってもよい。例えば、第1部品E1は、DC-ACコンバータ、AC-DCコンバータ、AC-ACコンバータ、DC-DCコンバータ、プリアンプ、ポストアンプなどとして具現化される。
図2に示されるように、第1部品E1は、電極E11、E12が配置される。第1部品E1は、電極E11、E12上に第1部品用導電性接続部材E11a、E12aが配置される。図2の例では、第1部品E1は、配線基板1の凹部20内の第1部品搭載領域A1に、所謂フェイスアップ実装によって搭載されている。第1部品用導電性接続部材E11aは、光電部品E0の電極E01と電極E11とを接続可能に構成されている。第1部品用導電性接続部E12aは、第2部品E2の電極E21と電極E12とを接続可能に構成されている。第1部品用導電性接続部材E11a、E12aは、導体ポスト、導電性接続体、導電性バンプのいずれかで形成してもよい。第1部品用導電性接続部材E11a、E12aは導体ポストであり、例えば、銅、ニッケル、金、銀、パラジウムなどの任意の金属を用いて形成されている。
第1部品用導電性接続部材E11a、E12aの導電性接続体は、すず、銅、ニッケル、金、銀等の金属を用いて形成されてもよい。第1部品用導電性接続部材E11a、E12aは導電性バンプであり、例えば、すず系はんだや金系はんだなどのはんだを用いて形成されていてもよい。第1部品用導電性接続部材E11a、E12aを用いると、光電部品E0及び第2部品E2の搭載が容易になるのである。また、第1部品用導電性接続部材E11a、E12aは、第1部品E1の電極E11、E12同士の短絡を防ぐことがある。なお、第1部品E1の電極面は、図2の例では、第1部品E1の上面に該当し、第1部品E1の非電極面は、図2の例では、第1部品E1の下面に該当する。
なお、図3に示されるように、第1部品E1は、第1部品E1の電極E11、E12の金属と、光電部品E0の電極E01の金属及び第2部品E2の電極E21の金属とを直接的に接合させる金属接合によって、光電部品E0及び第2部品E2と接続されてもよい。すなわち、第1部品E1の電極E11、E12の金属は、金属接合できる金属で形成されている。金属接合によって、第1部品E1と光電部品E0及び第2部品E2とを接合させる場合、第1部品E1の電極E11、E12の金属、並びに、光電部品E0の電極E01の金属及び第2部品E2の電極E21の金属は、金属接合できる金属であり、例えば、銅、金、銀、パラジウムなどで形成される。一例として、第1部品E1の電極E11及びE12が銅で形成され、光電部品E0の電極E01及び第2部品E2の電極E21が銅で形成され、同一金属接合(一例として、銅-銅接合)によって、第1部品E1の電極E11、E12と、光電部品E0の電極E01及び第2部品E2の電極E21とが接合される。第1部品E1の電極E11、E12、光電部品E0の電極E01及び第2部品E2の電極E21は、同一金属で形成されていてもよく、異なる金属で形成されてもよい。また、第1部品E1の電極E11、E12、光電部品E0の電極E01及び第2部品E2の電極E21は、同一厚さで形成されてもよく、異なる厚さで形成されてもよい。
なお、図2に示されるように、第1部品搭載領域A1に設けられている凹部20には、凹部20の下面20aがあり、部品搭載面1aと同じ位置である凹部20の上面がある。この下面20aから上面までの高さHは、第1部品E1の電極E11、E12上に形成されている第1部品用導電性接続部材E11a、E12aを用いて、第1部品E1が光電部品E0と接続できる高さに設定されている。また、高さHは、第1部品E1が第2部品E2と接続できる高さに設定されている。図1の例の配線基板1では、凹部20の下面20aは、コア基板21の第1面21aにより構成されている。なお、凹部20の下面20aは、絶縁層221の上面、絶縁層221の上面と下面との間の位置、絶縁層222の上面と下面との間の位置などに形成されていてもよく、また、コア基板21の第1面21aからさらに掘り下げられた位置に形成されていてもよい。
例えば、第1部品用導電性接続部材E11aの最上部(Z方向の位置)は、光電部品用導電性接続部材261の最上部(Z方向の位置)と略同一面を形成するように調整されている。第1部品用導電性接続部E11a及び光電部品用導電性接続部材261の最上部を略同一面に形成することで、光電部品E0を配線基板1に搭載する際に、光電部品E0が傾かないので、光電部品E0と第1部品E1との接続及び光電部品E0と配線基板1との接続が容易になるし、確実に接続することができると考えられる。また、例えば、第1部品用導電性接続部E12aの最上部(Z方向の位置)は、第2部品用導電性接続部材262の最上部(Z方向の位置)と略同一面を形成するように調整されている。第1部品用導電性接続部E12a及び第2部品用導電性接続部材262の最上部を略同一面に形成することで、第2部品E2を配線基板1に搭載する際に、第2部品E2が傾かないので、第2部E2と第1部品E1との接続及び第2部品E2と配線基板1との接続が容易になるし、確実に接合することができると考えられる。
図2に示される光電部品E0は、例えば、光電変換機能を有する受光素子及び/又は発光素子を含む電気部品である。例えば、光電部品E0は、フォトダイオードなどの受光素子、並びに、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)、レーザーダイオード(LD)、及び、垂直共振型面発光レーザー(VCSEL)などの発光素子として具現化される。
図2に示されるように、光電部品E0は、電極E01、E02及び受発光部E0Lが配置される。図2の例では、光電部品E0は、配線基板1の光電部品搭載領域A0内に、所謂フェイスダウン実装(フリップチップ実装)によって搭載される。光電部品E0が光電部品搭載領域A0に搭載されると、光電部品用導電性接続部材261によって、電極E02が電気配線部2の光電部品用導体パッド2321に接続されるとともに、第1部品E1の電極E11上に形成されている第1部品用導電性接続部材E11aによって、電極E01が第1部品E1の電極E11に接続される。また、受発光部E0Lは、光配線31のコア部311と対向する位置に配置される。なお、光電部品E0の電極面は、図2の例では、光電部品E0の下面に該当し、光電部品E0の非電極面は、図2の例では、光電部品E0の上面に該当する。
光電部品E0と光配線部3との間には、充填樹脂等の樹脂が形成されなくてもよいし、光学樹脂が形成されてもよい。光学樹脂としては、透明樹脂、屈折率調整された樹脂又は、その両方である。光学樹脂の材料として、特に限定されないが、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等が例示される。光電部品E0と光配線部3との間に光学樹脂を形成することで、光電部品E0の受発光部E0Lと光配線部3との間での光伝送が容易に実現されるのである。
光電部品E0が受光素子である場合、光信号が光ファイバF等の外部から光配線31のコア部311に入射される。その後に、光配線31のコア部311から入射した光信号は、受発光部E0Lに入射され、受光部として機能する受発光部E0Lに入射する光信号に基づく電気信号に変換され、電極E01から出力される。電極E01から出力された電気信号は、第1部品E1に入力される。光電部品E0が発光素子である場合、光電部品E0は、第1部品E1から電極E01に入力される電気信号に基づく光信号を変換し、発光部として機能する受発光部E0Lから光信号を出射する。受発光部E0Lから出射された光信号は、光配線31のコア部311に入射される。さらに、コア部311を伝搬した光信号は、光ファイバFに入射される。例えば、電極E01に入力されるか、又は電極E01から出力される電気信号は、アナログの電気信号であり、受発光部E0Lから出射されるか、又は受発光部E0Lに入射される光は、アナログの光信号である。なお、受発光部E0Lから出射されるか、又は受発光部E0Lに入射される光は、デジタルの光信号であってもよい。また、電極E01に入力されるか、又は電極E01から出力される電気信号は、デジタルの電気信号であってもよい。
図2に示される第2部品E2は、例えば、光電部品E0を発光させる電気信号の変換、及び/又は、光電部品E0で変換された電気信号の処理などを行う半導体装置などの電子部品である。光電部品E0が発光素子である場合、第2部品E2として、第2部品E2への入力信号であるデジタル信号に対して所定の演算を行い、演算したデジタル信号を第1部品E1に出力する演算装置が例示される。光電部品E0が受光素子である場合、第2部品E2として、第1部品E1からの入力信号であるデジタル信号に対して所定の演算を行い、演算したデジタル信号を配線基板1に含まれる導体層232に出力する演算装置が例示される。例えば、第2部品E2は、ドライバIC、マイコン、プログラマブルロジックデバイス(PLD)などとして具現化される。
図2に示されるように、第2部品E2は、電極E21、E22が配置される。図2の例では、第2部品E2は、配線基板1の第2部品搭載領域A2内に、所謂フェイスダウン実装(フリップチップ実装)によって搭載される。第2部品E2が第2部品搭載領域A2に搭載されると、第2部品用導電性接続部材262によって、電極E22が電気配線部2の第2部品用導体パッド2322に接続されるとともに、第1部品E1の電極E12上に形成されている第1部品用導電性接続部材E12aによって、電極E21が第1部品E1の電極E12に接続される。なお、第2部品E2の電極面は、図2の例では、第2部品E2の下面に該当し、第2部品E2の非電極面は、図2の例では、第2部品E2の上面に該当する。
本実施形態の部品搭載配線基板10では、第1部品E1は、光電部品E0と第1部品E1を接続できるように、配線基板1の凹部20内の第1部品搭載領域A1内に、フェイスアップ実装によって搭載されている。第1部品E1がフェイスアップ実装されている場合、光電部品E0の電極E01と第1部品E1の電極E11が互いに向き合うように、光電部品E0をフェイスダウン実装することで、光電部品E0が、電気配線部2を経由せずに、第1部品E1と直接接続することができる。光電部品E0と第1部品E1を直接接続する場合、光電部品E0と第1部品E1との間の接続構造が複雑でなくなり、簡素化される。その結果、接続の工程条件や位置合わせも容易になり、第1部品E1と光電部品E0との接続距離が短くなり、接続損失が抑制されると考えられる。
第1部品E1が電極E11上に第1部品用導電性接続部E11aを有する場合には、部品搭載配線基板10に含まれる第1部品E1と光電部品E0が接続し易くなることがある。また、第1部品用導電性接続部E11aを用いると、光電部品E0と第1部品E1との接続長さを可能な限り短くすることができる。光電部品E0と第1部品E1との接続長さが短くなった場合、光電部品E0と第1部品E1との間の接続損失が抑制されると考えられる。
同様に、第1部品E1がフェイスアップ実装されている場合、第2部品E2の電極E21及び第1部品E1の電極E12が互いに向き合うように、第2部品E2をフェイスダウン実装することで、第2部品E2が、電気配線部2を経由せずに、第1部品E1と直接接続することができる。第2部品E2と第1部品E1を直接接続する場合、第2部品E2と第1部品E1との間の接続構造が複雑でなくなり、簡素化される。その結果、接続の工程条件や位置合わせも容易になり、第2部品E2と第1部品E1との接続距離が短くなり、接続損失が抑制されると考えられる。
第1部品E1が電極E12上に第1部品用導電性接続部E12aを有する場合には、部品搭載配線基板10に含まれる第1部品E1と、第2部品E2と、を接続し易くなる。また、第1部品用導電性接続部E12aを用いると、第2部品E2と第1部品E1との接続長さを可能な限り短くすることができる。第2部品E2と第1部品E1との接続長さが短くなった場合、第2部品E2と第1部品E1との間の接続損失が抑制されると考えられる。
一例では、第1部品用導電性接続部E12aは、導電性ポストであり、光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262は、導電性ポスト又ははんだバンプである。第1部品用導電性接続部E12aは、はんだバンプであり、光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262は、導電性ポスト又ははんだバンプであってもよい。また、第1部品用導電性接続部E12aが設けられずに、第1部品E1の電極E11、E12の金属と、光電部品E0の電極E01の金属及び第2部品E2の電極E21の金属とを金属接合させ、光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262は、導電性ポスト又ははんだバンプであってもよい。なお、第1部品用導電性接続部E12aの融点、光電部品用導電性接続部材261の融点、第2部品用導電性接続部材262の融点は、概略同じ温度にしてもよいし、5℃以上の温度差があってもよい。
つぎに、本実施形態の配線基板を製造する方法の一例として、図4A~図4Fを参照して説明される、配線基板を製造する方法により、図1に例示の配線基板1が製造される。なお、先に為された配線基板1の各構成要素の材料の説明と異なる説明がない限り、各構成要素は、各構成要素について先に説明された材料のいずれかを用いて形成されてもよい。
まず、電気配線部2が用意される。電気配線部2を製造する方法の一例が、図4A~図4Eに示される。図4A~図4Eの例では、電気配線部2の製造は、一般的なコア基板を含むビルドアップ配線基板の形成方法を用いて行われる。
最初に、図4Aに示されるように、板状の絶縁体213pと、絶縁体213pの両面に銅箔212pが形成されている両面銅張基板21pが用意される。
次いで、図4Bに示されるように、両面銅張基板21pを用いて、コア基板21が形成される。両面銅張基板21pには、例えばドリル加工やレーザ加工により貫通孔が形成される。その後、両面銅張基板21pの貫通孔には、無電解めっき及び電解めっきによる貫通孔の内壁の金属被覆によって、スルーホール導体211が形成される。次に、スルーホール導体211の空洞に、例えばエポキシ樹脂等の絶縁樹脂を注入し、固化させることで、充填体214が形成される。空洞にはめっきや導電性ペーストで充填体214を形成させてもよい。なお、充填体214は、両面銅張基板21pの銅箔212pと同一面にすることが望ましい。次に、充填体214と銅箔212pを有する両面銅張基板21pの表面上に、無電解めっき及び電解めっきによる金属被覆を形成し、サブトラクティブ法によるパターニングによって、第1部品用導体パッド2121を含む導体層212が形成される。これらの形成過程によって、コア基板21が得られる。
次いで、図4Cに示されるように、コア基板21の第1面21a上に、絶縁層221が形成され、コア基板21の第2面21b上に、絶縁層223が形成される。絶縁層221及び絶縁層223は、例えば、コア基板21上へのフィルム状のエポキシ樹脂等の絶縁樹脂の積層、熱圧着によって形成される。各絶縁層には、ビア導体25を形成するためのビア(非貫通孔)が、例えば、炭酸ガス等のレーザ光の照射などによって形成される。次に、絶縁層221のビアにビア導体25が形成されるとともに、絶縁層221の上面上に導体層231が形成され、絶縁層223の貫通孔にビア導体25が形成されるとともに、絶縁層223の上面上は導体層233が形成される。各導体層及び各ビア導体は、例えばセミアディティブ法などによって形成される。
次に、絶縁層221の形成と同様の手法で、絶縁層221及び導体層231の上面上に、絶縁層222が形成され、絶縁層223の形成と同様の手法で、絶縁層223及び導体層233の上面上に、絶縁層224が形成される。次に、導体層231の形成と同様の手法で、絶縁層222の上面上に、光電部品用導体パッド2321及び第2部品用導体パッド2322を含む導体層232が形成され、導体層233の形成と同様の手法で、絶縁層224の上面上に導体層234が形成される。次に、絶縁層222及び導体層232の上面上に、ソルダーレジスト241が形成され、絶縁層224及び導体層234の上面上に、ソルダーレジスト242が形成される。ソルダーレジストは、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁樹脂の塗布やフィルムの貼り付けによって形成される。
次いで、図4Dに示されるように、図4Cに示される積層体の一方の面に、凹部20が形成される。凹部20の形成は、凹部20の形成領域ARの外縁を画定する外側領域AR1の形成と外側領域AR1に囲まれる内側領域AR2の形成に分けて行われてもよい。外側領域AR1は、例えば、ルータなどを用いて外側領域AR1の外枠に沿って機械切削し、コア基板21の第1面21aまでのソルダーレジスト241、絶縁層222、及び絶縁層221を除去することで形成される。なお、外側領域AR1は、レーザ光を外側領域AR1に沿って照射し、コア基板21の第1面21aまでのソルダーレジスト241、絶縁層222、及び絶縁層221を除去することで形成されてもよい。
外側領域AR1の形成後に、内側領域AR2の形成が行われてもよい。内側領域AR2は、例えば、内側領域AR2にレーザ光を照射し、コア基板21の第1面21aまでのソルダーレジスト241、絶縁層222、及び絶縁層221を除去することで形成される。レーザ光を照射する場合、第1部品用導体パッド2121がレーザ光を反射することで、コア基板21を損傷することなく、内側領域AR2が形成されることがある。なお、内側領域AR2は、第1部品用導体パッド2121上において周囲から離間した状態となったソルダーレジスト241、絶縁層222、及び絶縁層221に外力を加えて剥離させることで形成されてもよい。また、内側領域AR2は、機械切削によって形成されてもよい。レーザ光の照射によって外側領域AR1及び/又は内側領域AR2を形成する場合には、レーザ光の不要な吸収を抑制するために、凹部20の形成領域ARに、導体層231、232が形成されないことが好ましいことがある。
次いで、図4Eに示されるように、光電部品用導体パッド2321及び第2部品用導体パッド2322上のソルダーレジスト241、242に、例えばフォトリソグラフィによって、開口241aがそれぞれ形成される。また、ソルダーレジスト242にも、同様に、開口242aがそれぞれ形成される。次に、開口241aによって露出した光電部品用導体パッド2321及び第2部品用導体パッド2322上に、無電解めっきによって、光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262が形成される。これらの工程を経ることによって、電気配線部2が得られる。なお、ソルダーレジストに開口を設けて、開口を保護するための保護材を形成した後、図4Dに示される凹部形成を行った後、保護材を剥離させてもよい。
その後、図4Fに示されるように、光配線部3が用意される。まず、例えばガラス板、セラミック板、又はシリコンなどの半導体基板が、支持基板32として用意される。次に、支持基板32の表面上に順に、第1クラッド3121、コア部311、及び第2クラッド3122が積層されることで、光配線31が形成される。第1クラッド3121、コア部311、及び第2クラッド3122の形成はそれぞれ、例えば、塗布、フィルム圧着などによって行われる。これらの工程を経ることによって、光配線部3が得られる。なお、光配線31の形成後に、光配線部3から支持基板32が除去されてもよい。
次に、支持部材4が、電気配線部2の第1面(部品搭載面)1a上の光配線搭載領域ALに形成される。例えば、フィルム状に成形された支持部材4が部品搭載面1aに配置される。支持部材4は、例えば、エポキシ樹脂及び無機粒子を含んだ材料などの任意の板状部材で形成される。支持部材4は、部品搭載面1aに固着されてもよい。
次に、光配線部3が支持部材4上に配置される。支持部材4上に配置される際に、例えば、光配線部3は上下反転される。すなわち、光配線部3は、光配線31が支持部材4と対向するように、支持部材4上に配置される。なお、光配線部3は、上下反転されることなく、支持基板32が支持部材4と対向するように、支持部材4上に配置されてもよい。また、光配線部3は、支持部材4に固着されてもよい。以上の工程を経ることによって、図1の例の配線基板1が完成する。なお、光配線31は、支持基板や支持部材を用いることなく、配線基板上に直接、形成してもよい。
図1に示されるように、必要に応じて、光配線部3と光ファイバFとを接続するために、コネクタCが、上部筐体C1と下部筐体C2とで光配線部3を挟むように設けられる。例えば、上部筐体C1が支持基板32に取り付けられ、下部筐体C2が光配線31に取り付けられる。コネクタCの光配線部3への取り付け過程において、上部筐体C1と下部筐体C2とが嵌合される。なお、コネクタCは、光配線部3を部品搭載面1aに形成する前に、光配線部3に取り付けられてもよく、図2に示されるように、配線基板1に搭載される光電部品E0、第1部品E1、第2部品E2などの部品が搭載された後に、光配線部3に取り付けられてもよい。
つぎに、本実施形態の部品搭載配線基板を製造する方法の一例として、図5A及び図5Bを参照して説明される、部品搭載配線基板を製造する方法により、図2に例示の部品搭載配線基板10が製造される。なお、先に為された部品搭載配線基板10の各構成要素の材料の説明と異なる説明がない限り、各構成要素は、各構成要素について先に説明された材料のいずれかを用いて形成されてもよい。
まず、図5Aに示されるように、第1部品E1が用意される。例えば、第1部品E1は、予め電極E11、E12上に第1部品用導電性接続部材E11a、E12aがそれぞれ形成されている状態で用意される。第1部品用導電性接続部材E11a、E12aは、例えば、無電解めっきや半田等の金属によって形成される。次いで、配線基板1の凹部20内の第1部品用導体パッド2121上の第1部品搭載領域A1に、導電性又は非導電性の接着剤などを用いて、第1部品E1がフェイスアップ実装される。
その後、図5Bに示されるように、配線基板1の部品搭載面1a上の光電部品搭載領域A0に、光電部品E0がフェイスダウン実装されてもよい。光電部品E0が光電部品搭載領域A0に搭載されると、光電部品用導電性接続部材261によって、電極E02が電気配線部2の光電部品用導体パッド2321に接続されるとともに、第1部品E1の電極E11上に形成されている第1部品用導電性接続部材E11aによって、電極E01が第1部品E1の電極E11に接続される。また、光電部品E0の受発光部E0Lは、光配線31のコア部311と対向する位置に配置されることで、コア部311と光学的に接続される。
さらに、図5Bに示されるように、配線基板1の部品搭載面1a上の第2部品搭載領域A2に、第2部品E2がフェイスダウン実装されてもよい。第2部品E2が第2部品搭載領域A2に搭載されると、第2部品用導電性接続部材262によって、電極E22が電気配線部2の第2部品用導体パッド2322に接続されるとともに、第1部品E1の電極E12上に形成されている第1部品用導電性接続部材E12aによって、電極E21が第1部品E1の電極E12に接続される。以上の工程を経ることによって、図2の例の部品搭載配線基板10が完成する。
なお、図2に例示の部品搭載配線基板10は、図6A~図6Cに示される製造方法によって製造されてもよい。
まず、図6Aに示されるように、剥離フィルムRF上の所定の位置に、光電部品E0及び第2部品E2が固着される。剥離フィルムRFは、例えば、その表面が粘着性を有し、粘着力によって光電部品E0及び第2部品E2が固着され、固着した光電部品E0及び第2部品E2を剥離可能に構成されている。剥離フィルムRFとして、ポリイミド樹脂などの樹脂フィルムが例示される。
次いで、図6Bに示されるように、剥離フィルムRF上の光電部品E0及び第2部品E2に、第1部品E1が、フェイスダウン実装される。第1部品E1がフェイスダウン実装されると、第1部品E1の電極E11上に形成されている第1部品用導電性接続部材E11aによって、第1部品E1の電極E11が光電部品E0の電極E01に接続されるとともに、第1部品E1の電極E12上に形成されている第1部品用導電性接続部材E12aによって、第1部品E1の電極E12が第2部品E2の電極E21に接続される(以下では、剥離フィルムRF上において相互に接続され、複合部品を構成する光電部品E0、第2部品E2、及び第1部品E1は、「部品群EA」とも称される)。
次いで、図6Cに示されるように、剥離フィルムRF上の部品群EAが、剥離フィルムRFとともに上下反転された状態で配線基板1に搭載される。光電部品E0及び第2部品E2は、配線基板1にフェイスダウン実装されるように、部品搭載面1a上の光電部品搭載領域A0及び第2部品搭載領域A2にそれぞれ搭載される。また、第1部品E1は、配線基板1にフェイスアップ実装されるように、凹部20内の第1部品搭載領域A1に搭載される。その際に、光電部品E0は、受発光部E0Lが光配線31のコア部311と対向する位置に配置されることで、コア部311と光学的に接続されるとともに、配線基板1の光電部品用導電性接続部材261によって、電極E02が電気配線部2の光電部品用導体パッド2321に接続される。また、第2部品E2は、配線基板1の第2部品用導電性接続部材262によって、電極E22が電気配線部2の第1部品用導体パッド2322に接続される。部品群EAが配線基板1に搭載された後に、剥離フィルムRFは部品群EAから剥離される。以上の工程を経ることによって、図2の例の部品搭載配線基板10が完成されてもよい。
実施形態の配線基板及び部品搭載配線基板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示される構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。前述したように、実施形態の配線基板は、任意の層数の導体層及び任意の層数の絶縁層を含んでもよい。部品が搭載される導体パッド同士を接続する配線パターンは、1以上の任意の数の導体層に形成されてもよい。図1などに例示の配線基板1が備える光電部品用導電性接続部材261及び第2部品用導電性接続部材262は、実施形態の配線基板に必ずしも備えられず、図1などに例示の配線基板1が備える支持部材4、及び光配線部3の支持基板32もまた、実施形態の配線基板に必ずしも備えられない。
図2に例示の実施形態の部品搭載配線基板では、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、及び第2部品搭載領域A2において、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間にアンダーフィル材等の充填樹脂を形成していない。なお、図2の例で、充填樹脂が、第1部品E1が搭載される凹部20内のみに形成されてもよいし、充填樹脂の代わりに光学樹脂を形成してもよいし、充填樹脂と光学樹脂を形成してもよい。また、光電部品E0(具体的には、光電部品E0の受発光部E0L)及び光配線部3(具体的には、光配線部3のコア部311)の互いの対向面の間に、光学樹脂が形成されてもよい。光電部品E0と光配線部3との間に光学樹脂を形成することで、光電部品E0の受発光部E0Lと光配線部3のコア部311との間での光伝送が容易に実現されるのである。
図7Aに示されるように、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、及び第2部品搭載領域A2において、充填樹脂(アンダーフィル材)ENが、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間を充填するように形成されてもよい。図7Aの例では、充填樹脂ENは、光電部品E0及び第2部品E2の少なくとも下面と、第1部品E1の露出面全体とを覆うように形成されている。充填樹脂(アンダーフィル材)ENとして、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料が例示される。なお、充填樹脂(アンダーフィル材)ENは、同一材料で形成してもよいし、複数の異なる材料で形成してもよい。一例として、第1部品E1が搭載された凹部20内に形成する充填樹脂と、光電部品E0及び第2部品E2の下面、並びに第1部品E1の露出面全体を覆うように形成する充填樹脂とを異なる材料で形成してもよい。また、光電部品E0と光配線部3との互いの対向面の間には、樹脂を形成しなくてもよいし、光学樹脂を形成してもよい。光学樹脂により、光電部品E0の受発光部E0Lと光配線部3のコア部311との間での光伝送が容易に実現されるのである。なお、充填樹脂(アンダーフィル材)ENとして光学樹脂を用いる場合には、充填樹脂(アンダーフィル材)ENを、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間を充填するように形成し、さらに、光配線部3及び光電部品E0の互いの対向面の間にも形成してもよい。光学樹脂として、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが例示される。
図7Bに示されるように、充填樹脂ENは、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1の露出面全体を覆うように形成されてもよい。充填樹脂ENとして、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料が例示される。また、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、及び第2部品搭載領域A2において、充填樹脂ENが、光電部品E0の受発光部E0Lを覆わずに露出させるように、光電部品E0の受発光部E0Lを除いて、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1の露出面全体を覆うように形成されてもよい。なお、充填樹脂ENは、同一材料で形成してもよいし、複数の異なる材料で形成してもよい。一例として、第1部品E1が搭載された凹部20内に形成する充填樹脂と、光電部品E0及び第2部品E2の下面、並びに第1部品E1の露出面全体を覆うように形成する充填樹脂とを異なる材料で形成してもよい。また、光電部品E0と光配線部3との互いの対向面の間には、樹脂を形成しなくてもよいし、光学樹脂を形成してもよい。光学樹脂により、光電部品E0の受発光部E0Lと光配線部3のコア部311との間での光伝送が容易に実現されるのである。なお、充填樹脂ENとして光学樹脂を用いる場合には、充填樹脂ENを、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間を充填するように形成し、さらに、光配線部3及び光電部品E0の互いの対向面の間にも形成してもよい。光学樹脂として、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが例示される。
同様に、図3に示されるように、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、及び第2部品搭載領域A2において、充填樹脂(アンダーフィル材)が、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間を充填するように形成されていない。なお、図3の例で、充填樹脂が、第1部品E1が搭載される凹部20内のみに形成されてもよい。また、光電部品E0(具体的には、光電部品E0の受発光部E0L)及び光配線部3(具体的には、光配線部3のコア部311)の互いの対向面の間に、光学樹脂が形成されてもよい。光電部品E0と光配線部3との間に光学樹脂を形成することで、光電部品E0の受発光部E0Lと光配線部3のコア部311との間での光伝送が容易に実現されるのである。
図8Aに示されるように、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、及び第2部品搭載領域A2において、充填樹脂(アンダーフィル材)ENが、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間を充填するように形成されてもよい。図8Aの例では、充填樹脂ENは、光電部品E0及び第2部品E2の少なくとも下面と、第1部品E1の露出面全体とを覆うように形成されている。充填樹脂(アンダーフィル材)ENとして、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料が例示される。なお、充填樹脂(アンダーフィル材)ENは、同一材料で形成してもよいし、複数の異なる材料で形成してもよい。一例として、第1部品E1が搭載された凹部20内に形成する充填樹脂と、光電部品E0及び第2部品E2の下面、並びに第1部品E1の露出面全体を覆うように形成する充填樹脂とを異なる材料で形成してもよい。また、光電部品E0と光配線部3との互いの対向面の間には、樹脂を形成しなくてもよいし、光学樹脂を形成してもよい。光学樹脂により、光電部品E0の受発光部E0Lと光配線部3のコア部311との間での光伝送が容易に実現されるのである。なお、充填樹脂(アンダーフィル材)ENとして光学樹脂を用いる場合には、充填樹脂(アンダーフィル材)ENを、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間を充填するように形成し、さらに、光配線部3及び光電部品E0の互いの対向面の間にも形成してもよい。光学樹脂として、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが例示される。
図8Bに示されるように、充填樹脂ENは、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1の露出面全体を覆うように形成されてもよい。充填樹脂ENとして、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料が例示される。また、光電部品搭載領域A0、第1部品搭載領域A1、及び第2部品搭載領域A2において、充填樹脂ENが、光電部品E0の受発光部E0Lを覆わずに露出させるように、光電部品E0の受発光部E0Lを除いて、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1の露出面全体を覆うように形成されてもよい。なお、充填樹脂ENは、同一材料で形成してもよいし、複数の異なる材料で形成してもよい。一例として、第1部品E1が搭載された凹部20内に形成する充填樹脂と、光電部品E0及び第2部品E2の下面、並びに第1部品E1の露出面全体を覆うように形成する充填樹脂とを異なる材料で形成してもよい。また、光電部品E0と光配線部3との互いの対向面の間には、樹脂を形成しなくてもよいし、光学樹脂を形成してもよい。光学樹脂により、光電部品E0の受発光部E0Lと光配線部3のコア部311との間での光伝送が容易に実現されるのである。なお、充填樹脂ENとして光学樹脂を用いる場合には、充填樹脂ENを、光電部品E0、第1部品E1、及び第2部品E2と配線基板1との間を充填するように形成し、さらに、光配線部3及び光電部品E0の互いの対向面の間にも形成してもよい。光学樹脂として、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが例示される。
1 配線基板
10 部品搭載配線基板
1a 部品搭載面
2 電気配線部
20 凹部
2121 第1部品用導体パッド
221~224 絶縁層
231~234 導体層
2321 光電部品用導体パッド
2322 第2部品用導体パッド
261 光電部品用導電性接続部材
262 第2部品用導電性接続部材
3 光配線部
31 光配線
A0 光電部品搭載領域
A1 第1部品搭載領域
A2 第2部品搭載領域
E0 光電部品
E1 第1部品
E11a、E12a 第1部品用導電性接続部材
E2 第2部品
EN 充填樹脂
10 部品搭載配線基板
1a 部品搭載面
2 電気配線部
20 凹部
2121 第1部品用導体パッド
221~224 絶縁層
231~234 導体層
2321 光電部品用導体パッド
2322 第2部品用導体パッド
261 光電部品用導電性接続部材
262 第2部品用導電性接続部材
3 光配線部
31 光配線
A0 光電部品搭載領域
A1 第1部品搭載領域
A2 第2部品搭載領域
E0 光電部品
E1 第1部品
E11a、E12a 第1部品用導電性接続部材
E2 第2部品
EN 充填樹脂
Claims (18)
- 部品搭載面に第1部品搭載領域と、光電部品搭載領域と、光電部品と光学的に接続できる光配線と、を備える配線基板であって、
前記配線基板の前記部品搭載面には、凹部が形成されており、
前記凹部内には、前記第1部品搭載領域が設けられており、
前記第1部品搭載領域は、平面視において前記光電部品搭載領域と少なくとも一部で重なっている。 - 請求項1記載の配線基板であって、
前記部品搭載面の前記光電部品搭載領域には、光電部品用導体パッドが設けられており、
前記光電部品用導体パッド上に、前記光電部品と前記光電部品用導体パッドとを接続できる光電部品用導電性接続部材が形成されている。 - 請求項2記載の配線基板であって、
前記配線基板は、前記部品搭載面に第2部品搭載領域をさらに備えており、
前記第2部品搭載領域は、平面視において前記第1部品搭載領域と少なくとも一部で重なっている。 - 請求項3記載の配線基板であって、
前記部品搭載面の前記第2部品搭載領域には、第2部品用導体パッドが設けられており、
前記第2部品用導体パッド上に、第2部品と前記第2部品用導体パッドとを接続できる第2部品用導電性接続部材が形成されている。 - 請求項1記載の配線基板であって、
前記部品搭載面には、支持部材が設けられており、
前記支持部材上に、前記光配線が配置されている。 - 請求項1記載の配線基板であって、
前記光配線の前記部品搭載面と反対側に、支持基板が形成されている。 - 請求項1記載の配線基板と、
前記凹部内に収容され、前記第1部品搭載領域に搭載されている第1部品と、
を備える部品搭載配線基板であって、
前記第1部品の電極面には、前記光電部品と前記第1部品とを接続できる第1部品用導電性接続部材が形成されている。 - 請求項1記載の配線基板と、
前記凹部内に収容され、前記第1部品搭載領域に搭載されている第1部品と、
を備える部品搭載配線基板であって、
前記第1部品の電極面は、前記光電部品と前記第1部品とを金属接合できる金属が形成されている。 - 請求項7記載の部品搭載配線基板であって、
前記配線基板は、前記部品搭載面に第2部品搭載領域をさらに備えており、前記第2部品搭載領域は、平面視において前記第1部品搭載領域と少なくとも一部で重なっており、
前記光電部品搭載領域に、光電部品が搭載されており、
前記第2部品搭載領域に、第2部品が搭載されている。 - 請求項9記載の部品搭載配線基板であって、
前記光電部品、前記第1部品、及び前記第2部品と、前記配線基板との間に、充填樹脂が設けられていない。 - 請求項9記載の部品搭載配線基板であって、
前記光電部品、前記第1部品、及び前記第2部品と、前記配線基板との間を充填するように、充填樹脂が設けられている。 - 請求項11記載の部品搭載配線基板であって、
前記充填樹脂は、前記光電部品、前記第1部品、及び前記第2部品の露出面全体を覆うように形成されている。 - 請求項9記載の部品搭載配線基板であって、
前記部品搭載面の前記第2部品搭載領域には、第2部品用導体パッドが設けられており、
前記第2部品用導体パッド上に、第2部品と前記第2部品用導体パッドとを接続されている第2部品用導電性接続部材が形成されている。 - 請求項8記載の部品搭載配線基板であって、
前記配線基板は、前記部品搭載面に第2部品搭載領域をさらに備えており、
前記第2部品搭載領域は、平面視において前記第1部品搭載領域と少なくとも一部で重なっており、
前記光電部品搭載領域に、光電部品が搭載されており、
前記第2部品搭載領域に、第2部品が搭載されている。 - 請求項14記載の部品搭載配線基板であって、
前記光電部品、前記第1部品、及び前記第2部品と、前記配線基板との間に、充填樹脂が設けられていない。 - 請求項14記載の部品搭載配線基板であって、
前記光電部品、前記第1部品、及び前記第2部品と、前記配線基板との間を充填するように、充填樹脂が設けられている。 - 請求項16記載の部品搭載配線基板であって、
前記充填樹脂は、前記光電部品、前記第1部品、及び前記第2部品の露出面全体を覆うように形成されている。 - 請求項14記載の部品搭載配線基板であって、
前記部品搭載面の前記第2部品搭載領域には、第2部品用導体パッドが設けられており、
前記第2部品用導体パッド上に、第2部品と前記第2部品用導体パッドとを接続されている第2部品用導電性接続部材が形成されている。
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---|---|---|---|
JP2023-040032 | 2023-03-14 | ||
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PCT/JP2024/009382 WO2024190749A1 (ja) | 2023-03-14 | 2024-03-11 | 配線基板及び部品搭載配線基板 |
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
WO2007114384A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | The University Of Tokyo | 信号伝送機器 |
JP2013257381A (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-26 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 光モジュール及び光モジュールの製造方法 |
US10025047B1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-07-17 | Google Llc | Integration of silicon photonics IC for high data rate |
WO2018198490A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光電子集積回路及びコンピューティング装置 |
JP2021145097A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | イビデン株式会社 | 配線基板 |
-
2024
- 2024-03-11 WO PCT/JP2024/009382 patent/WO2024190749A1/ja unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007114384A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | The University Of Tokyo | 信号伝送機器 |
JP2013257381A (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-26 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 光モジュール及び光モジュールの製造方法 |
US10025047B1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-07-17 | Google Llc | Integration of silicon photonics IC for high data rate |
WO2018198490A1 (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光電子集積回路及びコンピューティング装置 |
JP2021145097A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | イビデン株式会社 | 配線基板 |
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