CN101026285A - 光电复合基板以及电子设备 - Google Patents

Abstract

光电复合基板(10)具备：基板(11)；和形成在基板(11)的表面(11a)侧的印刷布线(12)以及薄型光元件(13)。薄型光元件(13)在表面形成有电极，至少可从表面输入输出光，使其背面与基板(11)的表面(11a)密接而搭载于基板(11)上。该薄型光元件(13)被透镜模(14)覆盖。在透镜模(14)中形成有透镜元件(16)，其在由薄型光元件(13)输入输出的光的夫琅和费区域内，对由薄型光元件(13)输入输出的光进行折射。由此，提供一种不会导致成本上升且能防止因模部的损伤而引起的制造成品率降低的光电复合基板、以及具备该光电复合基板的电子设备。

Description

光电复合基板以及电子设备

技术领域

本发明涉及具备电气布线和光电转换元件的光电复合基板、以及具备该光电复合基板的电子设备。

背景技术

近年来，利用光信号进行信息收发的光通信被广泛应用。与利用电信号进行信息收发的电通信相比，光通信具有信号衰减少、可增大处理信息量、可防止向周围放射电磁波等优点。以往，光通信大致被限定在数百千米左右以上的中长距离的通信中，但近年来在数千米左右的近距离的通信中也被广泛应用，而且，还被应用在相隔数米左右的电子设备之间的信息通信、或电子设备内部的信息通信中。

在上述的电子设备等中，为了对电信号和光信号进行相互转换而设置了具备针对电信号的电气布线和光电转换元件的光电复合基板。在下面的非专利文献1中公开了如下技术：在形成有作为光电转换元件的VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser：面发光激光器)、和与VCSEL连接的电气布线的光电复合基板的表面，形成使从VCSEL射出的激光折射的微透镜。

非专利文献1：Joerg Kuehnholz(ヨルグ·ク一ンホルツ)著，“面向光和电应用的微/纳复制技术”，O plus E(オ一プラスイ一，新技术通信发行)，2005年2月，p.163-166

但是，在上述的非专利文献1中，由于在形成有VCSEL的GaAs(砷化镓)基板上直接形成了微透镜，因此构成微透镜的模部的平面面积不能比之后被分割的一个VCSEL芯片的平面面积大。而且，在VCSEL芯片的表面形成有作为VCSEL的外部连接电极的电极(焊盘)，需要使该外部连接电极露出。因此，存在着上述的模部不能达到从VCSEL芯片的平面面积中减掉电极的平面面积后的面积以上的限制。

另一方面，若要用基板上形成的微透镜进行从VCSEL射出的激光的整形，则需要使微透镜的形成部分与VCSEL的发光部相隔某一程度的距离。即，若可将VCSEL的发光部视作理想的点光源，则发光部与微透镜的距离不存在问题，但实际上发光部是在活性层中具有数μm左右的直径的面光源。在此，当设发光部的直径为D、波长为λ时，已知若距活性层的距离不在约L＝D²/λ以上，则会无法按几何学方式处理射出的激光。距该活性层的距离在L以上的区域称作夫琅和费(Fraunhofer)区域，另一方距活性层的距离比L短的区域称作菲涅耳(Fresnel)区域。在夫琅和费区域，通过透镜等可实现激光的整形，但在菲涅尔区域无法将激光转换为平行光或聚光。因此，存在着必须使微透镜的形成部分距VCSEL的发光部相隔某一程度(100～200μm左右)距离的限制。

鉴于以上两点的限制，当VCSEL芯片的平面面积在500μm左右时，如非专利文献1所公开那样，无法将构成微透镜的模部的底面积相对于其高度取为足够的面积。因此，在从基板切出各VCSEL的切割工序中，会发生模部的弯折、凹塌、脱落、弯曲等破损，不难想象将引起制造成品率的降低。为了防止该破损，应该是增大模部的底面积(与基板的接触面积)即可，但若增大模部的底面积，则各VCSEL芯片的大小会显著增大，使得从一块基板可制造出的VCSEL芯片数量大幅度降低，由此导致制造成本上升。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供不会导致成本上升且能防止因模部的损伤而引起的制造成品率降低的光电复合基板、以及具备该光电复合基板的电子设备。

为了解决上述课题，本发明的光电复合基板包括：基板；位于所述基板上的发光元件；和位于所述发光元件上、与所述基板的至少一部分相接的透镜模，所述透镜模包括透镜元件，所述透镜元件位于与所述发光元件的发光面重合的位置，所述发光元件与所述透镜元件的距离比所述光元件的菲涅尔区域的范围大。

在上述光电复合基板中，优选所述发光元件与所述透镜元件的距离在所述发光元件的夫琅和费区域的范围内。这样，透镜模的表面形成在夫琅和费区域内，在其表面形成透镜元件时，能够不导致制造成本上升地形成透镜面。

在上述光电复合基板中，优选在设由所述发光元件产生的光的近场图案的直径为D、波长为λ时，由所述发光元件输出的光的夫琅和费区域是与所述发光元件相隔距离L＝D²/λ以上的区域。另外，直径D是由成为近场图案的强度分布的最大强度×(1/e的平方)的点所描绘的区域的大致直径。

在上述光电复合基板中，优选所述光元件是VCSEL，所述菲涅尔区域是所述VCSEL的活性层与所述透镜元件的距离。

在上述光电复合基板中，优选在所述基板上配置有电路，所述电路经由布线与所述光元件电连接，所述电路的一部分与所述透镜模相接。

在上述光电复合基板中，优选所述透镜模是树脂。

在上述光电复合基板中，优选所述透镜模含有色素。这样，调整透镜模的透过率，例如可减弱来自发光元件的光输出。当发光元件是半导体激光器等时，还要考虑使其高速动作时光输出超过了由安全标准规定的上限值的情况。因此，通过调整透镜模的透过率，能同时实现发光元件的高速动作和遵守安全标准。

在上述光电复合基板中，优选在所述光元件与所述透镜模之间配置有绝缘膜。这样，由于形成了至少覆盖发光元件及其周围的绝缘膜，因此发光元件成为由绝缘膜密封的状态，提高了对外部的遮断性。因此，对水蒸气等的遮断性也提高，可防止因氧化等引起的发光元件的劣化，从而可提高可靠性。

在上述光电复合基板中，优选在所述光元件与所述透镜模之间配置绝缘膜，所述绝缘膜的厚度是从所述薄型光元件输出的光的波长的半波长的厚度、或向所述薄型光元件输入的光的波长的1/4波长的厚度。

在上述光电复合基板中，优选所述透镜元件形成在所述透镜模的内部。

在上述光电复合基板中，优选所述透镜元件是基于在所述透镜模的内部形成的折射率分布而实现的折射率分布型透镜。

在上述光电复合基板中，优选所述透镜元件是在所述透镜模的表面形成的菲涅尔透镜、衍射光栅、或折射透镜中的任意一种。

本发明的光电复合基板也可以是包括：基板；位于所述基板上的受光元件；和位于所述受光元件上、与所述基板的至少一部分相接的透镜模，所述透镜模包括透镜元件，所述透镜元件位于与所述受光元件的受光面重合的位置，所述透镜模是树脂，所述透镜元件形成于所述透镜模的表面或内部。

本发明的光电复合基板还可以是包括：基板；位于所述基板上的发光元件和受光元件；位于所述基板上、经由第一布线与所述发光元件电连接的第一电路；位于所述基板上、经由第二布线与所述受光元件电连接的第二电路；和位于所述光元件上、与所述基板的至少一部分和所述第一电路的至少一部分以及所述第二电路的至少一部分相接的透镜模，所述透镜模包括第一透镜元件和第二透镜元件，所述第一透镜元件位于与所述发光元件的发光面重合的位置，所述第二透镜元件位于与所述受光元件的受光面重合的位置。这样，由于在电路部形成了受光部，因此可使受光面大面积化。

而且，本发明的电子设备具备上述光电复合基板。这样，由于具备以上的光电复合基板，因此可增大通信容量，并且可防止向周围放射电磁波。

此外，本发明的光电复合基板的制造方法，包括：在基板上形成光元件、以及与所述光元件电连接的电路的工序；在所述光元件和所述电路上涂敷光固化树脂的工序；在所述光固化树脂上配置具有遮光部和形成了光学元件图案的光透过部的掩模的工序；和向所述掩模照射光，使所述光固化树脂的一部分固化，在所述光固化树脂与所述光学元件图案接触的部分形成光学元件的工序。这样，由于不需要例如个别装配调整的工时和光学部件，可实现大幅度降低成本。

而且，在本发明的光电复合基板中，所述电气布线的至少靠近所述薄型光元件的部分是与所述薄型光元件的厚度相同程度的厚度，所述电气布线与所述薄型光元件通过金属布线而连接。

根据该发明，薄型光元件和金属布线的靠近薄型光元件的部分的厚度形成为相同程度，由此，可以使形成有电极的薄型光元件的表面的高度位置和电气布线的上表面的高度位置为相同程度，因此，利用了电气布线的连接可不受阶梯差的妨碍，从而可容易地连接电气布线和薄型光元件。而且，由于薄型光元件和电气布线的阶梯差极小，因此也可没有问题地形成透明部件。在此，所述金属布线希望是金属油墨布线、金属膏布线、金属蒸镀布线、和金属溅射布线中的任意一种。尤其是若用金属油墨布线形成金属布线，则生产率高，可实现以低成本的连接。

并且，本发明的光电复合基板，在所述基板的表面侧形成了与所述发光元件相关的电路的电路部和该电路部的外部电极，优选所述透镜模形成为在所述外部电极上开放并且覆盖在所述电路部上。

根据该发明，由于在基板的表面侧形成了与发光元件相关的电路，因此可实现发光元件、与发光元件相关的电路、和折射对发光元件输入输出的光的透镜面被一体化的超小型光通信模块。在此，电路的电路部上由透明部件覆盖，但电路的外部电极上未由透明部件覆盖而被开放，因此，与外部电路的电连接不会产生问题。

而且，优选在所述电路部形成有：检测从所述发光元件射出的光的检测部；和根据所述检测部的检测结果来控制所述发光元件的光输出的控制部。

根据该发明，从作为薄型光元件的发光元件射出的光被检测部检测，并根据该检测结果，控制发光元件的光输出。即，发光元件的光输出被反馈，实现了控制发光元件的光输出的APC(Auto Power Control)。因此，例如即使发生温度等的环境变化，也能将发光元件的光输出控制为恒定。在此，当不仅从薄型光元件的表面而且从其背面也可射出光时，希望由检测部检测从其背面射出到基板侧的光。

此外，优选在所述电路的电路部形成有对由所述受光元件光电转换后的电信号进行放大的放大电路。

根据该发明，由于在电路的电路部形成有对由受光元件光电转换后的电信号进行放大的放大电路，因此可实现受光元件、受光元件的放大电路、和聚光元件被一体化的接收模块。

而且，优选在所述基板上搭载有发光元件和受光元件，在所述电路的电路部形成有驱动所述发光元件的驱动电路、和由所述受光元件光电转换后的电信号的放大电路。

这样，可实现发光元件、受光元件、发光元件的驱动电路、受光元件的放大电路、和对输入输出到薄型光元件的光进行折射的透镜面被一体化的超小型光通信模块。

并且，优选在所述电路部形成有：检测从所述发光元件射出的光的检测部；和根据所述检测部的检测结果来控制所述发光元件的光输出的控制部。

这样，从发光元件射出的光被检测部检测，根据该检测结果，控制发光元件的光输出。由此实现了控制发光元件的光输出的APC(Auto PowerControl)，例如即使发生温度等的环境变化，也能将发光元件的光输出控制为恒定。在此，当发光元件不仅从表面而且从背面也可射出光时，希望由检测部检测从背面射出到基板侧的光。

而且，在本发明的光电复合基板中，所述透镜模针对从所述发光元件输出的光的透过率在50％以下。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的光电复合基板的主要部分的立体图；

图2是沿着图1中的A-A线的剖视图；

图3是表示本发明第一实施方式的光电复合基板的变形例的剖视图；

图4是表示本发明第二实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图；

图5是表示本发明第三实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图；

图6是表示本发明第四实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图；

图7是表示本发明第五实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图；

图8是表示薄型光元件13的控制部的框图；

图9是表示薄型光元件13的制造方法的第一工序的剖视图；

图10是表示薄型光元件13的制造方法的第二工序的剖视图；

图11是表示薄型光元件13的制造方法的第三工序的剖视图；

图12是表示薄型光元件13的制造方法的第四工序的剖视图；

图13是表示薄型光元件13的制造方法的第五工序的剖视图；

图14是表示薄型光元件13的搭载方法的第一工序的剖视图；

图15是表示薄型光元件13的搭载方法的第二工序的剖视图；

图16是表示薄型光元件13的搭载方法的第三工序的剖视图；

图17是表示透镜模14的形成方法的剖视图；

图18是表示透镜模14的形成方法的剖视图；

图19是表示本发明的电子设备的例子的图。

图中：10-光电复合基板；11-基板；12-印刷布线；13-薄型光元件；14-透镜模(lens mold)；15-金属布线；16-透镜元件；20-光电复合基板；21-绝缘膜；30-光电复合基板；31-基板；32-电路；32a-电路部；32b-作为外部电极的电极焊盘；34-透镜模；35-金属布线；36、36a、36b-透镜元件；40-光电复合基板；43-作为受光元件的薄型光元件；45-金属布线；50-光电复合基板；51-受光部；60-光电复合基板；61-检测元件；62-带起伏(relief)的玻璃掩模；62a-起伏；62b-遮光掩模；630-紫外线固化树脂。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明一个实施方式的光电复合基板以及电子设备进行详细说明。另外，以下所说明的实施方式是表示本发明的一部分的方式，并非用于限定本发明，在本发明的范围内可进行任意变更。而且，在以下的说明所参照的各图中，为了使各层和各部件是从图上可识别程度的大小，按各层和部件而使比例尺不同。

(第一实施方式)

图1是表示本发明第一实施方式的光电复合基板10的主要部分的立体图，图2是沿着图1中的A-A线的剖视图。如图1、图2所示，本实施方式的光电复合基板10包括：基板11、形成在基板11的表面11a侧的印刷布线12、搭载于基板11的表面11a侧的薄型光元件13、和按照覆盖薄型光元件13的方式形成在基板11的表面11a侧的透镜模14。另外，在本实施方式中，以光电复合基板10是几乎不具有可挠性的印刷布线基板的情况为例进行说明，但也可以是具有可挠性的FPC(挠性印刷布线基板)。

基板11例如可使用至少由酚醛树脂或玻璃环氧树脂构成的基板、陶瓷、玻璃、塑料、硅基板等的半导体基板。为了确保透镜模14的平面面积，该基板11需要增大面积(详细情况在后面描述)，因此希望采用廉价的基板。另外，在本实施方式中，对基板11几乎不具有可挠性的情况进行了说明，但也可使用具有可挠性的基板。作为具有可挠性的基板，例如可使用至少由绝缘特性和耐热性优异且具有可挠性的聚酰亚胺薄膜构成的基板。

印刷布线12在基板11的表面11a侧沿着表面11a而形成，与薄型光元件13电连接。该印刷布线12至少其靠近薄型光元件13的部分的厚度形成为与薄型光元件13的厚度相同程度，该部分的厚度例如在5μm以下。在此，认为若使基板11上的印刷布线12整体的厚度在5μm左右以下，则可能发生印刷布线12的断线。因此，希望仅使靠近薄型光元件13的部分为5μm左右的厚度，而使该部分以外的厚度达到和形成在通常基板上的布线同样厚度程度的30～70μm左右。

另外，在图1中，图示了两条印刷布线12与薄型光元件13连接的例子，但与薄型光元件13连接的印刷布线12的数量并不限定于此，可根据形成在薄型光元件13的表面的未图示的电极数量而适当设定。而且，针对薄型光元件13的印刷布线12的配置也是任意的，可进行任意的配置。

薄型光元件13是将电信号转换为光信号、或将光信号转换为电信号的光电转换元件。该薄型光元件13例如是边长数百μm以下的正方形面积、厚度在10μm以下的光元件，是表面形成有电极(省略图示)而至少可实现光从表面输入和输出中的至少一方的光元件。另外，将光从薄型光元件13的表面输入和输出统称为光输入输出。在称作光输入输出时，包括仅输入光、仅输出光、或输入光和输出光的双方。而且，薄型光元件13的表面是指，在薄型光元件13搭载于基板11上的状态下朝向上侧的面，薄型光元件13的背面是指，在薄型光元件13搭载于基板11上的状态下朝向下侧(基板11侧)的面。

该薄型光元件13在将背面与基板11的表面密接的状态下搭载于基板11上。另外，薄型光元件13的背面与基板11的表面11a的“密接”包括如下两个状态：薄型光元件13的背面与基板11的表面11a直接接触的状态、以及薄型光元件13的背面与基板11的表面11a经由具有极薄厚度的粘接剂等相对的状态。薄型光元件13例如采用所谓的ELO法(磊晶移植法(epitaxial lift-off))制造，该方法在半导体基板上形成牺牲层，在其上部形成具有光电转换功能的部位，然后蚀刻牺牲层，从半导体基板分离出具有光电转换功能的部位。另外，对薄型光元件13的制造方法的详细内容在后面描述。

薄型光元件13例如是LED(Light Emitting Diode)、VCSEL(VerticalCavity Surface Emitting Laser：面发光激光器)等的发光元件、PD(PhotoDiode)等的受光元件。作为发光元件，LED结构最简单制作最容易，但光信号的调制速度慢，为数百Mbps左右。与此相对，由于VCSEL可实现超过10Gbps的极高速的调制，而且阈值电流小、发光效率高，所以能用低的耗电来驱动。另外，作为受光元件，例如可举出硅光电二极管、硅光电晶体管等。

如上所述，印刷布线12与薄型光元件13电连接。具体而言，通过在印刷布线12的端部的上面和薄型光元件13的上面形成的电极上、以及在这些之间形成金属布线15而连接。在此，作为金属布线15，希望是金属油墨布线、金属膏布线、金属蒸镀布线、和金属溅射布线中的任意一种。尤其是若用金属油墨布线形成金属布线15，则生产率高，可实现以低成本的连接。另外，若薄型光元件13与印刷布线12的厚度差大，则形成于薄型光元件13的表面的电极和印刷布线12的连接困难。因此，使印刷布线12的至少端部(靠近薄型光元件13的部分)的厚度与薄型光元件13的厚度相同程度，可使得通过金属布线15进行的薄型光元件13与印刷布线12的连接易于实现。

透镜模14按照覆盖薄型光元件13、金属布线15、和印刷布线12的端部的方式形成于基板11的表面11a侧。在该透镜模14上，形成有对于由薄型光元件13输入输出的光进行折射的透镜元件16。另外，在图1、图2所示的例子中，透镜元件16的形成位置是在薄型光元件13的上方的表面14a的位置。透镜模14的表面14a的高度位置，即形成有透镜元件16的高度位置，被设定为由薄型光元件13输入输出的光进入可按照几何学方式处理的夫琅和费区域。

在此，考虑薄型光元件13为VCSEL的情况，则由于薄型光元件13的发光部具有数μm左右的面积，所以不能视作理想的点光源。因此，从薄型光元件13到某一程度的距离为止，成为不能按照几何学方式处理由薄型光元件13输入输出的光的菲涅尔区域，若在该菲涅尔区域内配置有透镜元件16，则由薄型光元件13输入输出的光的聚光变得困难。因此，在本实施方式中，将透镜模14的表面14a的高度位置，即形成有透镜元件16的高度位置设定在夫琅和费区域。

具体而言，若设薄型光元件13的活性层中的发光部的直径为D，从薄型光元件13输出的光的波长为λ，则透镜模14的表面14a(透镜元件16)的高度位置被设定在距薄型光元件13的活性层至少相隔距离L＝D²/λ的位置。更具体而言，由于VCSEL的活性层中的发光部的直径D一般为数μm左右，因此透镜模14的表面14a(透镜元件16)的高度位置被设定在距薄型光元件13的活性层100～200μm以上的位置。

如上所述，透镜模14的表面14a的高度位置被设定在距薄型光元件13的活性层相隔100～200μm以上的位置，但其平面面积根据透镜模14的表面14a的高度位置而被适当设定。即，若平面面积与透镜模14的高度相比过小，则在切割基板11获得各光电复合基板10的切割工序中，会发生透镜模14的弯折、凹塌、脱落、弯曲等破损，有可能引起制造成品率的降低。因此，希望透镜模14的平面面积增大到不发生所述破损的程度。例如，当透镜模14的表面14a的高度位置在100μm左右的情况下，希望达到边长为数mm～数十mm左右的正方形面积，进而希望达到在此以上的面积。如上所述，若使用廉价的基板作为基板11，则即使基板11的面积增大成本也不会太上升。另外，在图1中，以透镜模14的平面形状为四边形的情况为例，但该平面形状当然还可以是圆形形状等任意的形状。

透镜元件16是对由薄型光元件13输入输出的光进行折射的光学元件，例如可使用图1、图2所示的菲涅尔透镜、通过使由薄型光元件13输入输出的光衍射而聚光的衍射光栅、或利用了光的折射作用的折射透镜等。另外，在图1、图2中，以透镜元件16形成在透镜模14的表面14a的情况为例进行了说明，但透镜元件16也可形成在透镜模14的内部。例如，可以是使离子等扩散到透镜模14内而在透镜模14中形成了折射率分布的折射率分布型透镜。但是，即使在透镜模14的内部形成了透镜元件16的情况下，透镜元件16也需要形成在夫琅和费区域内。因此，在透镜模14内形成透镜元件16的情况下，需要按照使表面14a的位置位于比在表面14a形成透镜元件16的情况高的位置的方式形成透镜模14。

透镜模14是透明部件，用透过由薄型光元件13输入输出的光的材质形成。例如，希望采用如感光性溶胶-凝胶(sol-gel)、或紫外线固化树脂那样的光固化树脂。在此，为了极力降低由透镜模14引起的吸收，优选透镜模14的透过率极高。但是，例如在薄型光元件13是VCSEL等的情况下，还要考虑使其高速动作时光输出超过了由安全标准规定的上限值的情况。在该情况下，希望对透镜模14添加染料或颜料等的色素(着色剂)使其透过率在50％以下。通过调整透镜模14的透过率，能够实现薄型光元件13的高速动作和遵守安全标准。

在上述构成中，当薄型光元件13是发光元件时，若经由印刷布线12传送电信号，则该电信号经由金属布线15而被输入到薄型光元件13。该电信号通过薄型光元件13被转换为光信号，从薄型光元件13的表面输出。另外，根据薄型光元件13的种类，还存在着从薄型光元件13的表面和背面均输出光信号的情况。从薄型光元件13的表面输出的光信号在透镜模14内传播，入射到透镜元件16，通过由该透镜元件16使其折射，例如被转换为平行光而向外部射出。

与此相对，当薄型光元件13是受光元件时，若来自外部的光信号入射到透镜元件16，则由透镜元件16聚光后在透镜模14内传播，从薄型光元件13的表面被输入到薄型光元件13的内部，由薄型光元件13转换为电信号。由薄型光元件13转换后的电信号从形成在薄型光元件13的表面的未图示的电极输出到印刷布线12，在印刷布线12内传播。

如以上所说明那样，根据本实施方式，将可实现从表面输入输出光的薄型光元件13，按照至少其背面与基板11的表面11a密接的方式搭载于基板11，并且使透镜模14至少覆盖薄型光元件13和印刷布线12的一部分，该透镜模14在由薄型光元件13输入输出的光的夫琅和费区域内形成有对于由薄型光元件13输入输出的光进行折射的透镜元件16。因此，若增大廉价基板11的面积，则可增大光电复合基板10的大小(芯片尺寸)而不会导致成本上升。即，无需使形成薄型光元件13用的高价基板本身大型化。

因此，能够使透镜模14的底面积增大必要程度而不会导致成本上升，可防止因透镜模14的弯折、凹塌、脱落、弯曲等破损引起的制造成品率的降低。而且，通过在夫琅和费区域形成透镜元件16，可按照几何学方式处理由薄型光元件13输入输出的光，因此光的整形变得容易。例如，当薄型光元件13是VCSEL等的发光元件时，可容易地使从薄型光元件13输出的光成为平行光。

而且，在本实施方式中，薄型光元件13和印刷布线12的靠近薄型光元件13的部分的厚度形成为相同程度，可以使形成有电极的薄型光元件13的表面的高度位置和印刷布线12的上表面的高度位置为相同程度，因此，利用了印刷布线12的连接可不受阶梯差的妨碍，从而可容易地连接印刷布线12和薄型光元件13。而且，由于薄型光元件13和印刷布线的阶梯差极小，因此也可没有问题地形成透镜模14。

下面，对本发明第一实施方式的光电复合基板的变形例进行说明。图3是表示本发明第一实施方式的光电复合基板的变形例的剖视图。另外，图3是相当于沿着图1中的A-A线的剖视图，对于与利用图1、图2进行了说明的第一实施方式的光电复合基板10所具备的构成相当的构成标注了同一标记。本变形例的光电复合基板20与图1、图2所示的光电复合基板10的不同之处在于，形成有覆盖薄型光元件13、金属布线15、和印刷布线12的一部分(端部)的绝缘膜21。

绝缘膜21从外部遮断薄型光元件13，为了遮断水蒸气等来防止因氧化等引起的薄型光元件13的劣化而设置。该绝缘膜21例如是SiN(氮化硅)等的无机薄膜。若设由薄型光元件13输入输出的光的波长为λ，设绝缘膜21的折射率为n，则绝缘膜21的厚度d被设定为d＝λ/(2n)或d＝λ/(4n)。例如，当薄型光元件13是VCSEL等的发光元件时，通过使绝缘膜21的厚度d为d＝λ/(2n)，可提高设置于VCSEL的谐振器的反射率，防止阈值电流的降低等。而且，当薄型光元件13是PD等的受光元件时，可降低薄型光元件13的表面的反射，由此，可实现受光效率的提高。

另外，图3所示的光电复合基板20采用的结构为：仅薄型光元件13的上表面被至少由SiN等构成的绝缘膜21覆盖，但也可采用如下结构：在基板11的表面11a上形成至少由SiN等构成的绝缘膜，薄型光元件13的背面也用绝缘膜覆盖。由此，薄型光元件13通过其背面侧形成的绝缘膜和覆盖薄型光元件13的绝缘膜21而成为在六个方向上全部被密封的状态，因此，可进一步提高仅由基板11实现的不充分的湿度遮断效果。

(第二实施方式)

图4是表示本发明第二实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图，对于与利用图1、图2进行了说明的第一实施方式的光电复合基板10所具备的构成相当的构成标注了同一标记。如图4所示，本实施方式的光电复合基板30包括：基板31、搭载于基板31的表面31a侧的薄型光元件13、和按照覆盖薄型光元件13的方式形成在基板31的表面31a侧的透镜模34。另外，在图4所示的例子中，对于与图1、图2所示的光电复合基板10所具备的印刷布线12相当的布线未进行图示，该布线也可形成在基板31的表面31a侧。

基板31例如是硅基板等的半导体基板，在其表面31a侧形成有与薄型光元件13相关的电路32。电路32至少由形成有晶体管等的电子元件的电路部32a、作为外部电极的电极焊盘32b、和与电路部32a电连接的电极32c构成。在该电路32的电路部32a中，当薄型光元件13是VCSEL等的发光元件时，例如形成有驱动薄型光元件13的驱动电路，当薄型光元件13是PD等的受光元件时，形成有对由薄型光元件13光电转换后的电信号进行放大的放大器电路(放大电路)。

在与电路部32a电连接的电极32c的上面和薄型光元件13的上面形成的电极上、以及在这些之间形成有金属布线35，由此，电路32的电路部32a与薄型光元件13电连接。在此，作为金属布线35，例如希望是金属油墨布线、金属膏布线、金属蒸镀布线、和金属溅射布线中的任意一种。尤其是若用金属油墨布线形成金属布线35，则生产率高，可实现低成本的连接。如图4所示，由于电极32c形成为不从基板31的表面31a向上方突出，因此与薄型光元件13的阶梯差小，从而通过金属布线35可容易地连接电极32c和薄型光元件13。

透镜模34形成为覆盖薄型光元件13和金属布线35，而且覆盖形成于基板11的电路32的大致整个面。其中，如图4所示，透镜模34未形成在电路32的电极焊盘32b上，由此，电极焊盘32b的上方被开放。因此，形成于电路32的电路部32a与外部的电路(例如，电源电路等)的电连接不会产生问题。在此，由于在电极焊盘32b上未形成透镜模34，因此希望电极焊盘32b尽量确保透镜34所需要的底面积而形成在远离薄型光元件13的位置。

在该透镜模34上，形成有对于由薄型光元件13输入输出的光进行折射的透镜元件36。另外，在图4所示的例子中，透镜元件36的形成位置是在薄型光元件13的上方的表面34a的位置，但透镜元件36也可形成在透镜模34的内部。其中，与第一实施方式同样，形成有透镜元件36的高度位置，需要设定为由薄型光元件13输入输出的光进入可按照几何学方式处理的夫琅和费区域。具体而言，形成透镜元件36的高度位置需要设定在距薄型光元件13的活性层至少相隔L＝D²/λ的位置(例如，距薄型光元件13的活性层相隔100～200μm以上的位置)。

另外，在透镜元件36形成于透镜模34的表面34a的情况下，例如可使用图1、图2所示的菲涅尔透镜、通过使由薄型光元件13输入输出的光衍射而折射的衍射光栅、或利用了光的折射作用的折射透镜等。而且，当透镜元件36形成在透镜模34的内部时，例如可采用使离子等扩散到透镜模34内而在透镜模34中形成了折射率分布的折射率分布型透镜。此外，与第一实施方式同样，也可对透镜模34添加染料或颜料等的色素(着色剂)，使其透过率在50％以下。

如上所述，根据本实施方式，由于在基板11的表面11a侧形成有与薄型光元件13相关的电路32，因此可实现薄型光元件13、与薄型光元件13相关的电路32、和折射对薄型光元件13输入输出的光的透镜元件36被一体化的超小型光通信模块。在此，电路32的电路部32a上由透镜模34覆盖，但电路32的作为外部电极的电极焊盘32b上未由透镜模34覆盖而被开放，因此，与外部电源等的外部电路的电连接不会产生问题。另外，通过相对于薄型光元件13，使电路32的作为外部电极的电极焊盘32b远离配置，由此可防止因透镜模34的弯折、凹塌、脱落、弯曲等破损引起的制造成品率的降低。

(第三实施方式)

图5是表示本发明第三实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图，对于与利用图4进行了说明的第二实施方式的光电复合基板30所具备的构成相当的构成标注了同一标记。图5所示的第三实施方式的光电复合基板40与图4所示的第二实施方式的光电复合基板30的不同之处在于，在基板31的表面31a上搭载有新的薄型光元件43，对应于薄型光元件13、43的每一个，在透镜模34的表面34a上分别形成有透镜元件36a、36b。另外，在本实施方式中，设薄型光元件13是VCSEL等发光元件，薄型光元件43是PD等受光元件。

在形成于基板31的表面31a侧的电路32中，除电路部32a、作为外部电极的电极焊盘32b、和电极32c之外，还形成有与电路部32a电连接的电极32d。在电路32的电路部32a中，形成有对作为发光元件的薄型光元件13进行驱动的驱动电路、以及对由作为受光元件的薄型光元件43光电转换后的电信号进行放大的放大器电路(放大电路)。

在与电路部32a电连接的电极32d的上面和薄型光元件43的上面形成的电极上、以及在这些之间形成有金属布线45，由此，电路32的电路部32a与薄型光元件43电连接。在此，作为金属布线45，例如希望是金属油墨布线、金属膏布线、金属蒸镀布线、和金属溅射布线中的任意一种。尤其是若用金属油墨布线形成金属布线45，则生产率高，可实现低成本的连接。如图5所示，由于电极32d也与电极32c同样，形成为不从基板31的表面31a向上方突出，因此与薄型光元件43的阶梯差小，从而通过金属布线45可容易地连接电极32d和薄型光元件43。

透镜模34形成为覆盖薄型光元件13、43和金属布线35、45，而且覆盖形成于基板31的电路32的大致整个面。其中，与第二实施方式同样，透镜模34未形成在电路32的电极焊盘32b上，由此电极焊盘32b的上方被开放。因此，形成于电路32的电路部32a与外部的电路(例如，电源电路等)的电连接不会产生问题。而且，由于在电极焊盘32b上未形成透镜模34，因此希望电极焊盘32b尽量确保透镜34所需要的底面积而形成在远离薄型光元件13、43的位置。

在透镜模34上，形成有对于从薄型光元件13输出的光进行折射的透镜元件36a、以及对于从外部输入的光进行聚光的透镜元件36b。这些透镜元件36a、36b的形成位置分别是在薄型光元件13、43的上方的表面34a的位置，但这些透镜元件36a、36b也可形成在透镜模34的内部。其中，与第一、第二实施方式同样，形成有透镜元件36a、36b的高度位置，需要设定为由薄型光元件13输入输出的光进入可按照几何学方式处理的夫琅和费区域。具体而言，形成透镜元件36a、36b的高度位置需要设定在距薄型光元件13的活性层至少相隔L＝D²/λ的位置(例如，距薄型光元件13的活性层相隔100～200μm以上的位置)。

另外，作为透镜元件36a、36b，例如可使用菲涅尔透镜、衍射光栅、或折射透镜等。而且，可采用使离子等扩散到透镜模34内而在透镜模34中形成有折射率分布的折射率分布型透镜。此外，与第一实施方式同样，也可对透镜模34添加染料或颜料等的色素(着色剂)，使其透过率在50％以下。

如上所述，根据本实施方式，在基板31的表面31a侧形成有作为发光元件的薄型光元件13、和作为受光元件的薄型光元件43，而且，在电路32的电路部形成有驱动薄型光元件13的驱动电路、和由薄型光元件43光电转换后的电信号的放大电路，因此可实现发光元件、受光元件、发光元件的驱动电路、受光元件的放大电路、和折射对薄型光元件13输入输出的光的透镜元件36a、36b被一体化的超小型光通信模块。

而且，由于可使连接薄型光元件13和驱动电路的布线、以及连接薄型光元件43和放大电路的布线极短，因此不易受到阻抗失配或外部噪声的影响，可期待高的动作特性。此外，通过由透镜元件36a、36b分别对从薄型光元件13输出的光以及输入到薄型光元件43的光进行整形，从而具有可提高与光纤等的光导波线路的耦合效率、且在与光导波线路的耦合位置的位置误差的容许量扩大等的优点。

(第四实施方式)

图6是表示本发明第四实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图，对于与利用图4进行了说明的第二实施方式的光电复合基板30所具备的构成相当的构成标注了同一标记。图6所示的本实施方式的光电复合基板50与图4所示的第二实施方式的光电复合基板30的不同之处在于，在基板31的表面31a侧形成的电路32中，形成有对经由透镜模34入射的光进行受光的受光部51。另外，在本实施方式中，设薄型光元件13是VCSEL等发光元件。

受光部51例如是光电二极管。在基板31的表面31a侧的电路32中形成该受光部51是为了增大受光面积、提高受光灵敏度。即，如第三实施方式所示，在基板31的表面31a侧搭载有薄型光元件43的形态下，受光面积的增大受限，因此在基板31的电路32中形成受光部51。在此，由于使用廉价的基板作为基板31，因此即便使基板31大型化，成本也不会大幅度上升。

在形成于基板31的表面31a侧的电路32中，形成有对作为发光元件的薄型光元件13进行驱动的驱动电路、以及对由受光部51光电转换后的电信号进行放大的放大器电路(放大电路)。另外，在图6中省略了图示，但受光部51与放大器电路电连接。而且，在图5所示的第三实施方式中，对应于薄型光元件13、43的每一个，形成有透镜元件36a、36b，但在本实施方式中，仅对薄型光元件13形成有透镜元件36，而未形成针对受光部51的透镜元件。这是由于受光部51的受光面积广，所以无需对从外部输入到透镜模34的光进行聚光。

另外，在本实施方式中，透镜模34也形成为覆盖薄型光元件13、受光部51和金属布线35，而且，覆盖形成于基板31的电路32的大致整个面。其中，与第二、第三实施方式同样，透镜模34未形成在电路32的电极焊盘32b上，由此电极焊盘32b的上方被开放。因此，形成于电路32的电路部32a与外部的电路(例如，电源电路等)的电连接不会产生问题。本实施方式中，在必须配置于与薄型光元件13分离的位置的电极焊盘32b和薄型光元件13之间形成有受光部51，因此可有效利用薄型光元件13和电极焊盘32b之间。

另外，在本实施方式中，作为透镜元件36，也可使用菲涅尔透镜、衍射光栅、或折射透镜等。而且，可采用使离子等扩散到透镜模34内而在透镜模34中形成有折射率分布的折射率分布型透镜。此外，可对透镜模34添加染料或颜料等的色素(着色剂)，使其透过率在50％以下。

(第五实施方式)

图7是表示本发明第五实施方式的光电复合基板的主要部分的剖视图。另外，对于与利用图4进行了说明的第二实施方式的光电复合基板30所具备的构成相当的构成标注了同一标记。图7所示的本实施方式的光电复合基板60与图4所示的第二实施方式的光电复合基板30的不同之处在于，在基板31的表面31a侧形成的电路32内薄型光元件13的搭载位置的下方形成有检测元件61。另外，在本实施方式中，设薄型光元件13是从表面和背面双方都可输出光的VCSEL等发光元件。

检测元件61是光电二极管等的受光元件，检测从薄型光元件13的背面输出到基板31侧的光。图8是表示薄型光元件13的控制部的框图。另外，在图8中，将从薄型光元件13的表面输出的光作为上方输出光L1，将从薄型光元件13的背面向基板31输出的光作为下方输出光L2，检测元件61检测从薄型光元件13输出的下方输出光L2。

如图8所示，薄型光元件13的控制部65包括：对驱动薄型光元件13的驱动电流进行输出的驱动电路64、以及根据检测元件61的检测结果来控制驱动电路64的控制电路66。另外，作为控制电路66，可举出按照使薄型光元件13的光输出为恒定的方式进行控制的APC(Auto PowerControl)电路。这些控制电路66和驱动电路64形成在基板31的表面31a侧的电路部32a。

在上述构成中，若从驱动电路64向薄型光元件13输出驱动电流，则从薄型光元件13输出上方输出光L1和下方输出光L2。由于上方输出光L1和下方输出光L2的输出比保持在由薄型光元件13的设计所确定的恒定值，因此通过监视下方输出光L2，可获知上方输出光L1。上方输出光L1在透镜模34内传播，由透镜元件36折射而被转换为例如平行光输出到外部。与此相对，下方输出光L2由检测元件61受光而被光电转换。从检测元件61输出与下方输出光L2的光强度成比例的检测电流，该检测电流被输入到控制电路66。

控制电路66向驱动电路64输出与所输入的检测电流的大小对应的控制信号。在此，控制电路66对预先设定的规定基准值和从检测元件61输出的检测电流的大小进行比较，按照使该电流达到所希望的恒定值的方式，即按照使从薄型光元件13输出的下方输出光L2或上方输出光L1成为恒定值的方式生成控制信号。然后，驱动电路64向薄型光元件13输出与该控制信号对应的驱动电流。由此，可不受周围温度的变化和随时间变化等的影响，使薄型光元件13的上方输出光L1保持在所希望的恒定值。

另外，在本实施方式中，以基板31上仅搭载有作为发光元件的薄型光元件13的情况为例进行了说明。但是，如图5所示的第三实施方式那样搭载有作为发光元件的薄型光元件13和作为受光元件的薄型光元件43的情况、或者如图6所示的第四实施方式那样搭载有作为发光元件的薄型光元件13且在基板31上形成有受光部51的情况，也可应用本实施方式。此外，当在第三、四实施方式中应用本实施方式时，需要在薄型光元件13的背面侧配置检测元件61、在电路部32a中形成图8所示的薄型光元件13的控制部65。

(薄型光元件)

以上，对本发明实施方式的光电复合基板进行了说明，下面对搭载于基板11、31上的薄型光元件13、43的制造方法、以及向基板11等的搭载方法进行说明。另外，在下面的说明中，以在基板11上搭载薄型光元件13而制造图1、图2所示的本发明第一实施方式的光电复合基板10的情况为例进行说明，但下面说明的搭载方法，还可用于制造第一实施方式的变形例所涉及的光电复合基板20、第二实施方式～第五实施方式的光电复合基板30、40、50、60。

(薄型光元件的制造方法)

(第一工序)

图9是表示薄型光元件13的制造方法的第一工序的剖视图。在图9中，基板100是半导体基板，例如是砷化镓化合物半导体基板。在该基板100上形成有牺牲层101。牺牲层101例如由砷化铝(AlAs)构成，是具有数百nm左右厚度的层。在该牺牲层101上形成有功能层102。功能层102的厚度例如为1～数十μm左右。并且，在功能层102中作成元件部103。形成为该元件部103的元件例如是发光二极管(LED)、面发光激光器(VCSEL)、光电二极管(PD)的元件部103。这些元件部103都在基板100上层叠多层的外延层而形成元件。并且，各元件部103中也形成电极(薄型光元件13的电极)。

(第二工序)

图10是表示薄型光元件13的制造方法的第二工序的剖视图。如图10所示，在本工序中形成分离槽104，以便分割各元件部103。该分离槽104是具有至少达到牺牲层101的深度的槽。分离槽104的宽度和深度例如是十～数百μm。而且，分离槽104是相互连通的槽，以便选择蚀刻液106(详细内容在后面描述)在分离槽104中流动。此外，优选分离槽104形成为如棋盘那样的格子状。

而且，通过使分离槽104相互的间隔为数十～数百μm，使得由分离槽104分割/形成的各元件部103的尺寸具有边长为数十～数百μm的正方形面积。分离槽104例如按如下方式形成：通过光刻技术形成在应该形成分离槽104的位置的上方被开口的抗蚀层，以该抗蚀层为掩模，通过湿蚀刻或干蚀刻对功能层102、牺牲层101以及基板100进行蚀刻而形成。而且，在不使基板100产生裂纹的范围内，通过切割在基板100等上形成U字形槽而形成。

(第三工序)

图11是表示薄型光元件13的制造方法的第三工序的剖视图。在本工序中，将中间转载薄膜105贴附于基板100的表面(元件部103侧)。该中间转载薄膜105是表面涂有粘接剂的具有可挠性的挠性带状薄膜。

(第四工序)

图12是表示薄型光元件13的制造方法的第四工序的剖视图。在本工序中，对分离槽104注入选择蚀刻液106。在本工序中，为了仅选择蚀刻牺牲层101，使用选择性相对于砷化铝高的低浓度盐酸作为选择蚀刻液106。向分离槽104注入选择蚀刻液106后，牺牲层101被选择蚀刻。然后，通过将选择蚀刻液106向分离槽104注入规定时间，从基板100除去整个牺牲层101。

(第五工序)

图13是表示薄型光元件13的制造方法的第五工序的剖视图。若在第四工序中牺牲层101被全部蚀刻，则从基板100切离功能层102。并且，在本工序中，通过将中间转载薄膜105从基板100分离，从而将贴附于中间转载薄膜105的功能层102从基板100分离。由此，形成有元件部103的功能层102通过分离槽104的形成以及牺牲层101的蚀刻而被分割，成为所述的薄型光元件13，贴附保持于中间转载薄膜105。在此，优选功能层102其厚度例如为1～10μm左右、大小(纵横)例如为数十～数百μm。经过以上的第一～第五工序制造出薄型光元件13。

下面，对于将薄型光元件13搭载于基板11上的方法进行说明。

(薄型光元件的搭载方法)

(第一工序)

图14是表示薄型光元件13的搭载方法的第一工序的剖视图。在本工序中，通过使贴附有薄型光元件13的中间转载薄膜105移动，将薄型光元件13对准到基板11的所希望的位置。另外，预先在基板11上的应该搭载薄型光元件13的位置，将用于粘接薄型光元件13的粘接剂110涂敷到表面11a上。而且，在表面11a上，印刷布线12形成于所希望的位置。

(第二工序)

图15是表示薄型光元件13的搭载方法的第二工序的剖视图。在本工序中，将被对准于基板11上应该搭载薄型光元件13的位置的上方的薄型光元件13，隔着中间转载薄膜105，利用背按压销111进行按压，使其接合到基板11上。在此，由于在应该搭载薄型光元件13的位置涂敷有粘接剂110，因此薄型光元件13被粘接到应该搭载该薄型光元件13的位置。

(第三工序)

图16是表示薄型光元件13的搭载方法的第三工序的剖视图。在本工序中，使中间转载薄膜105的粘接力消失，从薄型光元件13剥离中间转载薄膜105。中间转载薄膜105的粘接剂，采用粘接力会通过紫外线(UV)或热而消失的粘接剂。在采用了UV固化性的粘接剂的情况下，通过使背按压销111为透明的材质，并从背按压销111的前端照射紫外线(UV)，使中间转载薄膜105的粘接力消失。在采用了热固化性粘接剂的情况下，只要加热背按压销111即可。

或者，可在第一工序之后，对中间转载薄膜105全面照射紫外线，使中间转载薄膜105的粘接力全面消失。所谓粘接力消失实际上是剩余极小的粘接性，由于薄型光元件13极薄且轻，因此被保持于中间转载薄膜105。经过以上的工序，薄型光元件13被搭载到基板11上。

这样，以考虑了电极连接等所需要的最小限度的面积单位，从原基板分离了在原基板上制作的光元件的极薄膜的功能层，将其转载到主基板上，并按照嵌入该薄型光元件的方式在主基板上形成透镜模。这样，高价的光元件以所需要的最小限度的面积实现，由于从原基板取下的个数足够多，因此不会导致成本上升。而且，若选择IC或挠性印刷布线板等具有信号处理功能和应用自由度的基板作为主基板，则可只对光元件赋予组合透镜模以上的附加价值。

(透镜模)

下面，参照图17(a)～(c)以及图18(d)～(f)，对薄型光元件13上形成透镜模14的方法进行说明。另外，在下面的说明中，以在基板11上搭载薄型光元件13而制造图1、图2所示的本发明第一实施方式的光电复合基板10的情况为例进行说明，但下面说明的搭载方法，还可用于制造第一实施方式的变形例所涉及的光电复合基板20、第二实施方式～第五实施方式的光电复合基板30、40、50、60。

(透镜模的形成方法)

(第一工序)

图17(a)是表示基板11上未形成透镜模14的状态下的剖视图。在将薄型光元件13搭载到基板11上之后，通过金属布线15将印刷布线12和薄型光元件13的电极电连接。在此，作为金属布线15，例如可使用金属油墨布线、金属膏布线、金属蒸镀布线、和金属溅射布线中的任意一种。尤其是若用金属油墨布线形成金属布线15，则生产率高，可以低成本形成布线。

准备具备遮光部、光透过部和光学元件图案的带起伏的玻璃掩模62。在带起伏的玻璃掩模62表面刻有起伏62a，其构成用于形成透镜模14上面的透镜形状的凹凸图案。起伏62a为光学元件的图案。起伏62a的制作方法可使用光刻法、激光加工法等。而且，在玻璃掩模表面具备遮光掩模62b，可使得仅在所希望的透镜模形成部透过紫外线。未具备遮光掩模62b的部分成为光透过部。优选对带起伏的玻璃掩模62表面实施氟化处理，使其提高对紫外线固化树脂63的剥离性。作为氟化处理，可使用氟化烷基硅烷的单分子膜。在该情况下，紫外线的波长优选在可使紫外线固化树脂63固化而不会使氟化烷基硅烷分解的250～450nm的范围。

在准备好带起伏的玻璃掩模62之后，如图17(b)所示，对基板11的表面涂敷作为透镜模14的材料的紫外线固化树脂63。紫外线固化树脂63例如可根据丙烯酸系、环氧系等特性而从各种材质中选择。而且，除紫外线固化树脂63以外，还可使用感光性溶胶-凝胶等。

接着，如图17(c)所示，使带起伏的玻璃掩模62与紫外线固化树脂63接触，并相对于基板11进行对准。对准基本上是使薄型光元件13的光轴与起伏62a的中心一致。当薄型光元件13是VCSEL时，由于所放射的激光的光轴相对于基板垂直，因此按照从基板11的正上方观察，起伏62a中心与薄型光元件13的激光发光部一致的方式进行调整。也可故意使两个光轴错开。在该情况下，可使从薄型光元件13放射而透过了紫外线固化树脂63的激光的光轴倾斜。

根据该对准中的带起伏的玻璃掩模62与基板11的距离来确定透镜模14的高度。为了获得透镜模14具有的所希望的透镜功能，必须高精度地控制透镜模14的高度，即带起伏的玻璃掩模62与基板11的间隔。例如，为了获得准直光，需要按照使透镜元件16的焦点与薄型光元件13的发光面一致的方式，调整带起伏的玻璃掩模62与基板11的高度。

可在减压下使紫外线固化树脂63与带起伏的玻璃掩模62接触，以使二者的界面不产生气泡。

接着，如图18(d)所示，从带起伏的玻璃掩模62的上面进行紫外线曝光。使得位于带起伏的玻璃掩模62与基板11之间的紫外线固化树脂63中的、未被遮光掩模62b遮光的透镜模14固化。

然后，如图18(e)所示，从基板11剥离带起伏的玻璃掩模62。由于带起伏的玻璃掩模62表面通过氟化处理等提高了剥离性，因此固化后的透镜模14在带起伏的玻璃掩模62侧剥离而残留在基板11侧。

最后，如图18(f)所示，用有机溶剂等冲洗未被紫外线曝光的未固化的紫外线固化树脂63。这样，形成基板11上在上面具备透镜元件16、在内部嵌入有薄型光元件13的透镜模14。

这样，通过将具备包括透镜面的透镜元件16的透镜模14一体形成在面发光激光元件等的薄型光元件13的表面，不使用外加的光学部件即可获得由元件单体整形后的激光光束。这样，将不需要个别的装配调整的工时和光学部件，可实现大幅度降低成本。而且，还可实现显著的小型化。

并且，按照可对来自面发光激光器(VCSEL)那样的具有有限大小D的微小发光面的光进行光束整形的方式，将透镜面配置在薄型光元件13的发光面(活性层)的夫琅和费区域(＞D²λ)会变得容易。而且，一般光元件因湿度和氧等环境因素而容易劣化，但在本申请中，由于薄型光元件完全被嵌入到透镜模中而受到保护，因此可靠性也高。

(电子设备)

下面，对本发明的电子设备进行说明。本发明的电子设备具备上述的光电复合基板，具体而言，可举出图19所示的电子设备。图19是表示本发明的电子设备的例子的图。图19(a)是表示移动电话的一个例子的立体图。在图19(a)中，移动电话1000具备上述的光电复合基板的任意一种。移动电话1000的光电复合基板例如为了从CPU向显示部1001发送显示数据而设置。

图19(b)是表示手表式电子设备的一个例子的立体图。在图19(b)中，表1100具备上述的光电复合基板。在该表1100中，也为了对显示部1101发送显示数据而设置光电复合基板。图19(c)是表示文字处理机、笔记本电脑等的便携式信息处理装置的一个例子的立体图。在图19(c)中，信息处理装置1200具备：键盘等的输入部1202、通过上述光电复合基板的任意一个发送显示数据的显示部1206、和信息处理装置主体(框体)1204。由于图19(a)～(c)所示的各电子设备具备通过上述光电复合基板的任意一个发送显示数据的显示部1001、1101、1206，因此可提供具有良好显示特性的电子设备。

另外，本实施方式的光电复合基板除了上述电子设备以外，还适用于浏览器、游戏机等的便携信息终端、电子书籍、电子纸等各种电子设备。而且，光电复合基板的任意一个可应用于录像机、数码相机、汽车导航、汽车立体声***、驾驶操作面板、个人计算机、打印机、扫描仪、电视机、录像播放器等各种电子设备。此外，还可应用于向对象物投射激光并根据其反射光的变化来检测对象物的位置变化和光学特性的线性编码器、旋转编码器等的位移传感器和压力传感器、振动传感器、角度传感器、吸光传感器、气体传感器、粒子传感器(particle sensor)等电子设备。而且，可应用于光通信的光通信模块(发送模块、接收模块)。

Claims (16)

1.一种光电复合基板，包括：基板；位于所述基板上的发光元件；和位于所述发光元件上、与所述基板的至少一部分相接的透镜模；所述透镜模包括透镜元件，所述透镜元件位于与所述发光元件的发光面重合的位置，所述发光元件与所述透镜元件的距离比所述发光元件的菲涅尔区域的范围大。

2.根据权利要求1所述的光电复合基板，其特征在于，

所述发光元件与所述透镜元件的距离在所述发光元件的夫琅和费区域的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的光电复合基板，其特征在于，

若设由所述发光元件产生的光的近场图案的直径为D、波长为λ，则由所述发光元件输出的光的夫琅和费区域是与所述发光元件相隔距离L＝D²/λ以上的区域。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，

所述发光元件是VCSEL，所述菲涅尔区域是所述VCSEL的活性层与所述透镜元件的距离。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，

在所述基板上配置有电路，所述电路经由布线与所述发光元件电连接，所述电路的一部分与所述透镜模相接。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，

所述透镜模是树脂。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，

所述透镜模含有色素。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，

在所述发光元件与所述透镜模之间配置有绝缘膜。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，

在所述发光元件与所述透镜模之间配置有绝缘膜，所述绝缘膜的厚度是从所述薄型发光元件输出的光的波长的半波长的厚度、或向所述薄型发光元件输入的光的波长的1/4波长的厚度。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，所述透镜元件形成在所述透镜模的内部。

11.根据权利要求1～9中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，所述透镜元件是基于所述透镜模的内部形成的折射率分布而实现的折射率分布型透镜。

12.根据权利要求1～9中任意一项所述的光电复合基板，其特征在于，所述透镜元件是在所述透镜模的表面形成的菲涅尔透镜、衍射光栅、或折射透镜中的任意一种。

13.一种光电复合基板，包括：基板；位于所述基板上的受光元件；和位于所述受光元件上、与所述基板的至少一部分相接的透镜模，所述透镜模包括透镜元件，所述透镜元件位于与所述受光元件的受光面重合的位置，所述透镜模是树脂，所述透镜元件形成于所述透镜模的表面或内部。

14.一种光电复合基板，包括：基板；位于所述基板上的发光元件和受光元件；位于所述基板上、经由第一布线与所述发光元件电连接的第一电路；位于所述基板上、经由第二布线与所述受光元件电连接的第二电路；和位于所述光元件上、与所述基板的至少一部分和所述第一电路的至少一部分以及所述第二电路的至少一部分相接的透镜模，所述透镜模包括第一透镜元件和第二透镜元件，所述第一透镜元件位于与所述发光元件的发光面重合的位置，所述第二透镜元件位于与所述受光元件的受光面重合的位置。

15.一种电子设备，具备权利要求1～14中任意一项所述的光电复合基板。

16.一种光电复合基板的制造方法，包括：在基板上形成光元件、以及与所述光元件电连接的电路的工序；在所述光元件和所述电路上涂敷光固化树脂的工序；在所述光固化树脂上配置具有遮光部和形成了光学元件图案的光透过部的掩模的工序；和向所述掩模照射光，使所述光固化树脂的一部分固化，在所述光固化树脂的与所述光学元件图案接触的部分形成光学元件的工序。

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