JP2006154684A - 光電気混載基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】
従来の光電気混載基板よりも、薄型の光電気混載基板を提供することにある。
【解決手段】
配線回路基板部６上に光導波路部７を積層してなる光電気混載基板であって、絶縁層１上に導体パターン２を形成し、前記導体パターン２上にアンダークラッド層３を形成し、前記アンダークラッド層３上にコア層４を形成し、前記コア層４上にオーバークラッド層５を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線回路基板部と光導波路部とからなる光電気混載基板に関する。
近年、情報通信技術において、光信号と電気信号を相互に変換して、情報通信が行われている。そのような情報通信において、電気信号を伝送する配線回路基板と光を伝送する光導波路を混載した光電気混載基板が利用されている。例えば、特許文献１に記載の光電気混載基板においては、配線回路基板と光導波路が接着剤層を介して、積層されている。
特開２００１−１６６１６５号公報
高密度の情報通信においては、通信機器の小型化、薄型化が求められており、光電気混載基板も薄くすることが求められている。
そこで、本発明の目的は、従来の光電気混載基板よりも、薄型の光電気混載基板を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の光電気混載基板は、配線回路基板上に光導波路を積層してなる光電気混載基板であって、絶縁層上に導体パターンが形成され、前記導体パターン上にアンダークラッド層が形成され、前記アンダークラッド層上にコア層が形成され、前記コア層上にオーバークラッド層が形成されてなることを特徴とする。
本発明の光電気混載基板は、光導波路のアンダークラッド層が配線回路基板のカバー絶縁層を兼ねているので、接着剤層を介して光導波路と配線回路基板を積層した従来の光電気混載基板よりも、接着剤層及び配線回路基板のカバー絶縁層の分だけ、光電気混載基板の総厚みを薄くすることができる。
本発明の光電気混載基板は、配線回路基板上に光導波路を積層してなる光電気混載基板であり、図１に示すように、配線回路基板部６と光導波路部７から成り、光導波路のアンダークラッド層３が配線回路基板のカバー絶縁層を兼ねている。
以下、配線回路基板部６と光導波路部７を順次説明する。
まず、配線回路基板部６について、図１を参照して説明する。
配線回路基板部６の絶縁層１を形成するための材料は、絶縁性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの合成樹脂が用いられる。耐熱性の観点から、好ましくは、ポリイミド樹脂が用いられる。
絶縁層１の厚みは、５〜５０μｍが好ましい。
そして、絶縁層１の上には、所定形状の導体パターン２が形成されている。導体パターン２を形成するための材料は、導電性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、銅、クロム、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、銅−ベリリウム、リン青銅、鉄−ニッケル、および、それらの合金などの金属が用いられる。好ましくは、銅が用いられる。
導体パターン２の幅は、５〜５０μｍが好ましく、導体パターン２の間隔は５〜５０μｍが好ましい。また、導体パターン２の厚みは、３〜５０μｍが好ましい。
次に、光導波路部７について、図１を参照して説明する。
配線回路基板部６の導体パターン２の上に、アンダークラッド層３が形成されている。アンダークラッド層３を形成するための材料は、透明性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド樹脂などの合成樹脂が用いられる。
アンダークラッド層３の厚みは、５〜１００μｍが好ましい。
そして、アンダークラッド層３の上には、所定パターンのコア層４が形成されている。コア層４を形成するための材料は、透明性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド樹脂などが用いられる。なお、通常、コア層４の屈折率は、アンダークラッド層３及び後述のオーバークラッド層５の屈折率より高くなるように設計されている。
コア層４のパターンの幅は、５〜１００μｍが好ましく、パターンの間隔は５〜５００μｍが好ましい。また、コア層４の厚みは、５〜１００μｍが好ましい。
そして、コア層４の上には、オーバークラッド層５が形成されている。オーバークラッド層５を形成するための材料は、透明性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリイミド樹脂が用いられ、通常、アンダークラッド層３と同じ材料が用いられる。
オーバークラッド層５の厚みは５〜１００μｍが好ましい。
なお、本発明の光電気混載基板の総厚みは、１５〜２５０μｍが好ましい。
次に、本発明の光電気混載基板の製造方法について、図２を参照して、説明する。
本発明の光電気混載基板は、まず、配線回路基板部６を形成し、その上に光導波路部７を積層するように形成して製造する。
以下、配線回路基板部６及び光導波路部７の形成方法を順次説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、絶縁層１の上に、所定形状の導体パターン２を形成する。導体パターン２の形成方法は、サブトラクティブ法、セミアディテイブ法、アディテイブ法などの従来公知の方法によって、行うことができる。
サブトラクティブ法は、絶縁層上の全面に導体層を形成し、その導体層のうち不要な部分をエッチングすることにより所定形状の導体パターンを形成する方法である。また、セミアディテイブ法およびアディテイブ法は、所定形状の導体パターンをめっき法等により形成する方法である。
以上により、配線回路基板部６が形成される。
次に、図２（ｂ）に示すように、導体パターン２の上にアンダークラッド層３を形成する。アンダークラッド層３の形成方法は、上記のアンダークラッド層３を形成するための合成樹脂を溶媒にとかした溶液を、塗布し、乾燥することによって形成される。
溶液の樹脂濃度は、アンダークラッド層３の表面を平滑にするためには、５０〜９０重量％が好ましい。
次に、図２（ｃ）に示すように、アンダークラッド層３の上に、所定パターンのコア層４を形成する。コア層４の形成方法は、特に限定しないが、例えば、感光性樹脂を用いて行うことができる。感光性樹脂としては、感光性エポキシ樹脂、感光性ポリアミック酸樹脂、感光性ポリイミド樹脂などが好ましい。
次に、図２（ｄ）に示すように、コア層４の上にオーバークラッド層５を形成する。オーバークラッド層５の形成は、アンダークラッド層３と同様に行うことができる。
以上により、配線回路基板部６の上に、光導波路部７が形成された、本発明の光電気混載基板を得ることができる。
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は何ら実施例に限定されることはない。
実施例１
厚み２５μｍのポリイミド樹脂フィルムからなる絶縁層上にセミアディテイブ法により、導体パターンを形成し、配線回路基板部を作製した（図２（ａ）参照）。
なお、セミアディテイブ法では、まず絶縁層上に金属薄膜として、厚み０．０１μｍのクロム薄膜と、厚み０．１５μｍの銅薄膜をスパッタリング法により連続して形成した後、その金属薄膜上に、めっきレジストを上記の導体パターンの反転パターンで形成し、その後、電解銅めっきにより、厚み２０μｍの銅からなる金属配線を、各金属配線の幅２５μｍ、各金属配線の間隔２５μｍの導体パターンとして形成した。その後、めっきレジストを剥離し、さらに導体パターンから露出している金属薄膜をウェットエッチングにより除去した。
次いで、上記により得られた配線回路基板部の上に光導波路部を下記のように、形成した。
まず、表１に示す処方で、各成分を、溶媒としてシクロヘキサノンを用いて混合溶解して、ワニスＡ及びＢを調製した。なお、各ワニスを硬化した硬化物の、測定波長６３３ｎｍにおける屈折率を併せて表１に示す。
Figure 2006154684
Figure 2006154684
 そして、配線回路基板部の導体パターン上にワニスＡを、スピンコート法により塗布し、９０℃で１５分間乾燥して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の全面に、２０００ｍＪ／ｃｍ2の照射量にて紫外線を照射し、次いで、１００℃で３０分加熱することにより、厚み３０μｍの表面が平滑なアンダークラッド層を形成した（図２（ｂ）参照）。
次いで、ワニスＢを、アンダークラッド層の上に、スピンコート法により塗布し、９０℃で１５分間乾燥して樹脂層を形成した。次いで、５０μｍ幅の直線光導波路パターンが描画されたフォトマスク（合成石英系のクロムマスク）を用いて、コンタクト露光法にて、２０００ｍＪ／ｃｍ2の照射量にて紫外線を照射した。
その後、９０℃で６０分間、露光後加熱した後、アセトニトリル系現像液中に浸漬して現像し、樹脂層をパターン形成した。その後、樹脂層を、１００℃で３０分間加熱することで、厚み５０μｍ、幅５０μｍの断面方形のコア層を間隔２５０μｍで形成した（図２（ｃ）参照）。
そして、コア層を含むアンダークラッド層の上に、ワニスＡをスピンコート法により塗布し、９０℃で１５分間乾燥して樹脂層を形成した。その後、樹脂層の全面に、２０００ｍＪ／ｃｍ2の照射量にて紫外線を照射し、次いで、１００℃で３０分間加熱することにより、厚み８０μｍのオーバークラッド層を形成した（図２（ｄ）参照）。これにより、比屈折率差Δ＝１．８％のマルチモード光導波路部を得た。
以上によって図１に示すような光電気混載基板を作製した。
得られた光電気混載基板の総厚みは１３５μｍであった。
本発明の光電気混載基板の一実施形態を示す要部断面図である。 図１に示す光電気混載基板の製造方法を示す工程断面図であって、（ａ）は、配線回路基板部を形成する工程、（ｂ）は、配線回路基板部上にアンダークラッド層を形成する工程、（ｃ）は、アンダークラッド層上にコア層を形成する工程、（ｄ）は、コア層上にオーバークラッド層を形成する工程を示す。
符号の説明
１ 絶縁層
２ 導体パターン
３ アンダークラッド層
４ コア層
５ オーバークラッド層
６ 配線回路基板部
７ 光導波路部

Claims (1)

  1. 配線回路基板上に光導波路を積層してなる光電気混載基板であって、
    絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記導体パターン上にアンダークラッド層が形成され、
    前記アンダークラッド層上にコア層が形成され、
    前記コア層上にオーバークラッド層が形成されてなることを特徴とする光電気混載基板。

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