JP2010286777A - 光電気配線フィルム及び光電気配線モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性を有する一体型光電気配線の屈曲稔回領域の信頼性低下を抑制可能な光電気配線フィルムを提供する。
【解決手段】光導波路コア２とクラッド７の上面を保護する基材フィルム６とクラッドの下面を保護する裏面保護フィルム８と基材フィルム上に設けられた電気配線３からなる光電気配線フィルム１において、電気配線の境界と光導波路コアが交差する屈曲稔回領域部分の光電気配線フィルムに補強基板４を設けて断続部を設けることなく固定領域とすることにより屈曲稔回領域の信頼性を高めた光電気配線フィルムとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、光配線及び電気配線を有する光電気配線フィルム及び光電気配線モジュールに関する。

バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ等の電子デバイスの性能向上により大規模集積回路（ＬＳＩ）の飛躍的な動作速度向上が図られ、それを接続する電気配線の速度制限や電磁ノイズ誤動作が問題となってきている。このような配線問題を対策するため、光で信号伝送する光配線装置がいくつか提案されており、中でも光配線とともに電源などの電気配線も複合して配線可能な光電気配線フィルムが検討されている（例えば特許文献１）。

特開２００８−１５９７６６号公報

本発明は、可撓性を有する一体型光電気配線の信頼性低下を抑制可能な光電気配線フィルム及び光電気配線モジュールの提供を目的としている。

本発明は、少なくとも２つの光入出力部を有する１本以上の光導波路コアと、少なくとも前記光導波路コアに接する光導波路クラッドを前記光導波路コアとの間に挟んで一体形成された電気配線と、を有して成る光電気配線フィルムにおいて、前記光電気配線フィルムが前記光入出力部を含む少なくとも２つの固定領域及び前記光入出力部を含まず且つ前記固定領域に挟まれた屈曲捻回領域からなり、前記固定領域に選択的に補強基板を設けてなるとともに、前記屈曲捻回領域の前記光導波路コアが前記電気配線の存在領域と前記電気配線の不在領域の境界を跨がないように配置されてなることを特徴とする光電気配線フィルムであり、前記屈曲捻回領域において、前記光電気配線フィルムの長手方向に対する前記電気配線の断続部を設けないこと、前記屈曲捻回領域において、前記光導波路コアが前記電気配線と重なる如く配置してなることが望ましいものである。

また、本発明は、少なくとも２つの光入出力部を有する１本以上の光導波路コアと、少なくとも前記光導波路コアに接する光導波路クラッドを前記光導波路コアとの間に挟んで一体形成された電気配線とを有し、前記光入出力部を含む少なくとも２つの固定領域、及び前記光入出力部を含まず且つ前記固定領域に挟まれた屈曲捻回領域、から成る光電気配線フィルムの、前記固定領域が実装基板に固定されてなり、前記光入出力部に光半導体素子が配置されるとともに、前記光電気配線フィルムの前記屈曲捻回領域の前記光導波路コアが前記電気配線の存在領域と前記電気配線の不在領域の境界を跨がないように配置されてなることを特徴とする光電気配線モジュールであり、前記屈曲捻回領域において、前記光電気配線フィルムの長手方向に対する前記電気配線の断続部を設けないことが望ましいものである。

本発明によれば、可撓性を有する一体型光電気配線の信頼性低下を抑制可能な光電気配線フィルム及び光電気配線モジュールの提供することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る光電気配線フィルムの概略斜視図。 本発明の第１の実施形態に係る光電気配線フィルムの概略上面図。 本発明の第１の実施形態に係る光電気配線フィルムの概略断面図。 本発明の第１の実施形態に係る光電気配線フィルムの概略上面図。 本発明の第３の実施形態に係る光電気配線モジュールを模式的に示すもので、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 本発明の第３の実施形態の変形例に係る光電気配線モジュールを模式的に示す断面図。 本発明の第４の実施形態に係る光電気配線モジュールを模式的に示すもので、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図。

以下、図面を参照しながら本発明実施例の説明を行っていく。ここではいくつか具体的材料や構成を例に用いて説明を行っていくが、これは同様な機能を持つ材料や構成であれば同様に実施可能であり、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下に示す図では、同一の構成要素には同一の符号を付す。なお、光電気配線フィルムに対して、光素子の搭載されている面を上と定義して説明を行っていく。

また、以下の説明において、本発明の光電気配線フィルムおよび光電気配線モジュールは、光配線と電気配線が一体形成されていることを前提としている。即ち、ポリイミドフィルムなどのベースフィルム上に電気配線と光配線が積層形成されたものや、ベースフィルム上に電気配線、ベースフィルム下部に光配線層を形成したものなど、光配線と電気配線が１枚のフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）となっていることを想定している。

光配線と電気配線が一体形成された光電気配線フィルム（モジュール）の特徴は、光半導体素子（半導体レーザ、受光素子など）の実装が電気配線に対する電気的な接続を行うだけで光配線路（光導波路コア）への光結合も同時に達成されるよう構成可能なことなどであり、構成の簡素化や部材点数の削減、組立工程の削減による低コスト化が可能である。

一方で、電気配線と光配線を積層して一体化した光電気配線フィルムは、電気配線フィルムと光配線フィルムそれぞれが単体時に有していた信頼性が一体化により低下する問題が発生している。

これに対し、特許文献１などに開示された光電気配線モジュールは、電気配線のみのＦＰＣと光導波路フィルムが別々に作成されて単純に重ね合わせされている。このような擬似的な光電気複合配線では、電気配線ＦＰＣに光半導体素子（発光、受光素子）を搭載して電気接続を行い、その光半導体素子の光入出力部を光配線フィルムに光結合する必要があるため、電気配線ＦＰＣと光配線フィルムを固定する台座が別途必要であり、また、光半導体素子と電気配線ＦＰＣとの位置合せの後、更に光半導体素子と光配線フィルムの光軸調整が必要になる。

このような従来技術では、電気配線ＦＰＣが光導波路を有する光配線フィルムと分離されているので、それぞれのフレキシビリティが保持されるものの、その部品点数や組立工程が多くなり、部材費や組立工程費が高くなる他、製造歩留まりが低い等の問題があり、コストの点で問題がある。また、２本のＦＰＣが並行に配置されるので、フレキシブルな空間配置を取るときに、１本の場合より大きな空間が必要となる。つまり、２本の配線が撓み捩れることが可能なように、断面方向により大きな配置領域を確保する必要がある。

更に、電気配線ＦＰＣと光配線部とを台座を介して接着しているので合計の厚さが増加している。このため、実装容積が大きくなる他、台座接着部での信頼性が問題になり易い。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の光電気配線フィルムを示す概略斜視図であり、図２は図１に示した光電気配線フィルムの上面図、図３は図１に示した光電気配線フィルムの光導波路部分の側断面図（光半導体素子を搭載した状態で示す）である。図１〜図３において、１は光電気配線フィルム、２は光導波路コア（光配線路）、３は電気配線、４は補強基板、５は光導波路コアと電気配線境界との交差部（以下単に交差部と称する）、６はポリイミドなどの基材フィルム、７は光導波路クラッド（光閉じ込め層）、８は裏面保護層、９は光半導体素子（発光素子または受光素子）、１０はバンプ金属（半田、Ａｕなど）、１１は光導波路コア２に対する光入出力部である。これらの図では表面保護層（カバーレイ、ソルダーレジスト）等は省略しているが、必要に応じて適宜設ければよい。光導波路コア２、光導波路クラッド７は屈折率の異なる樹脂材からなり、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂など多種多様な材料が適用可能である。

また、４の補強基板は、光電気配線フィルム１の屈曲や捻回動作に対して端部領域を屈曲変形や捻回変形させないようにする厚膜フィルム（スティフナー）であり、光入出力部１１を含む光電気配線フィルム１の固定領域の裏面に貼り付けて固定領域の機械的変形を抑制するものである。補強基板４としては、ポリイミドやエポキシの厚膜フィルムや積層板、ガラスクロス入り樹脂板、金属板などを用いることができる。

光電気配線フィルムの場合、光素子や駆動ＩＣなどの搭載電極も形成可能なため、図３に示すようにバンプ金属１０を用いた半導体チップ（光素子９や光素子を駆動する駆動ＩＣ等）のフリップチップ実装などにより、光電気配線フィルム１へのチップ搭載だけでコンパクトにモジュール化することが出来る。このとき、光配線の光入出力部は、光素子に直接対向するため電気配線（電極金属）などのない部分に形成される。また、電源供給ラインを設ける場合など、光電気配線フィルムの中間部の電気配線は可能な限り幅を広く形成して配線抵抗や接地電位変動を少なくするように構成するのが一般的である。その結果、光電気配線フィルム端部の光入出力部では光導波路が電気配線金属に覆われない構成で、光電気配線フィルムの中間部では光導波路が電気配線金属と重なる構成となることが多い。このため、光電気配線フィルムのどこかで図１〜３の交差部５のように光導波路が電気配線金属の境界を跨ぐ部分が生じる。

発明者が鋭意検討した結果として、光電気配線フィルムの途中で光導波路と金属配線パターンが交差する部分があると温度サイクル試験やフィルムの屈曲試験などにおいて光電気配線フィルムの光導波損失が徐々に増加していく問題があることが判明した。この原因として、光導波路材料がエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂材料であるのに対し、電気配線は数１０μｍのＣｕ膜であるため、温度変動に対する熱膨張差や機械的な伸び縮みで生じた歪がＣｕ膜の境界（パターン端）に集中し、Ｃｕ膜境界で光電気配線フィルムに局所的な変形を起こして、その下部の光導波路コアを変質させたり、極端な場合は微少クラックを生じさせたりして導波損失の増大を招くことが分かった。

一方、光電気配線フィルムは、図２に示すように実装基板などに固定あるいは裏面補強される固定領域と、フレキシブルに動く屈曲捻回領域に分けられる。このことを鑑み、上記のような光導波路の局所劣化を防止するためには、光導波路が電気配線金属の境界を跨ぐ部分を図２の固定領域に収め、図２の屈曲捻回領域では光導波路が電気配線金属の境界を跨がないようにすることが有効であることが判明した。恐らく、温度変動や機械的変形による歪でＣｕ膜境界が局所変形する影響が、Ｃｕ膜境界から離れた領域まで及ばないためと考えられる。

即ち、温度変動や外力によるＣｕ膜境界の局所変形で光導波路コアが部分的に劣化することを防止するため、電気配線の境界と光導波路コアが交差する部分をなくすることが望ましい。しかしながら、電気配線の境界と光導波路コアを交差させる必要がある場合には、本発明のように交差部５を含む領域に補強基板４を設けて固定領域とすることが有効である。

また、上記を言い換えると、金属パターン境界と光導波路コアの交差する部分（交差部）とその周辺を変形し難くさせることが重要であり、最低限、金属パターン境界と光導波路コアの交差部を含む一定領域のみに部分的に補強部材を設けて、局所的に変形を抑制させる（部分的に固定領域化する）ということでも効果が得られる。このときの交差部を含む一定領域としては、経験的に補強板を除く光電気配線フィルム本体の厚さの１０倍の距離の領域までを含めることが有効であることが分かった。

上記した固定領域は、光電気配線フィルムの屈曲捻回領域の途中に設けても構わない。つまり、上記交差部が屈曲捻回領域の途中にあっても、交差部の裏面に補強基板４を設けることで光導波路コアの部分的劣化などを抑制することができる。

尚、上記した電気配線金属（Ｃｕ膜など）の境界から光導波路コア２を隔絶する距離としては、経験的ではあるが電気配線金属の膜厚の２倍以上を設ける、即ち、電気配線などの金属パターンの境界から金属パターン膜厚の２倍の距離の範囲には光導波路コアを配置しないことが有効である。これは、金属パターンの下部に光導波路コアが配置される場合も、金属パターンの無い部分に光導波路コアが配置される場合も同様である。

また、上記してきた光導波路コアと電気配線金属のパターン境界の直接の交差部がなくても、光電気配線フィルムの屈曲捻回領域中に光電気配線フィルムの長手方向を横切るような電気配線パターンの断続部が存在すると、光電気配線フィルムそのものが全体に鋭角に折れ曲がるような変形を起こし、前述した電気配線金属のパターン境界との交差部と同様に光導波路コアの導波損失増加を招きやすい。

従って、光電気配線フィルムの屈曲捻回領域には電気配線金属の断続部を設けないことが望ましい。即ち、光導波路コア２が電気配線金属の境界を跨がないにしても、光導波路の延長方向（光電気配線フィルムの長手方向）に対し電気配線パターンの不連続部（特に断続部）が生じないよう構成することが望ましいものである。

ここで断続部とは、電気配線金属やマーキングのための金属パターンが途切れて分離している部分を指しており、金属のパターン形状を指すものではない。即ち、上記した屈曲捻回領域においては電気配線等の金属薄膜パターンが途切れる部分を持たず、固定領域と固定領域の間で連続したパターンとなっていることが重要である。

また、補強基板４は、図１のように光電気配線フィルム本体（即ち、光電気配線フィルム１の補強基板４を除いた部分）の外形と同一でなくとも良く、前述した固定領域の機械的変形が、屈曲捻回領域の屈曲動作や捻回動作で実質的に問題ない変形量に抑制されれば良い。勿論、補強基板４は、図４のように光電気配線フィルムの本体と外形をそろえることでも構わない。

尚、本発明は、光電気配線フィルムの屈曲や捻回などの機械的動作や温度変動の熱膨張差による変形などにおいて、金属パターン境界と光導波路コアの交差する部分（交差部）が上記機械的動作や変形を直接的に受けないようにすることが重要であり、４の補強基板自体やそれを含む固定領域がある程度変形可能なものであっても構わない。要するに、屈曲捻回領域の変形量に比し固定領域の変形量が小さくなればよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態で示した温度サイクルやフィルムの繰り返し折り曲げ試験による劣化を防止するため、光導波路を金属パターンの境界部を跨がせないようにするだけでなく、図２の屈曲捻回領域では光導波路コア２を電気配線３の下部に位置させることが更に有効であることも判明した。即ち、図１、図２に示したように、光結合のために光入出力部１１を電気配線３のない領域に設ける必要があるが、固定領域（例えば光送信側）内において電気配線３の境界と光導波路コア２との交差部５を設け、その後の屈曲捻回領域では交差部５が生じないように配置し、対向する固定領域（例えば光受信側）内で交差部５を設けて再び光入出力部が露出するように構成する。この場合、光導波路コア２を電気配線３のない領域のみを用いて配線することでも効果があるが、電気配線金属とフィルム樹脂との間に生じる応力や歪が周囲の樹脂を介して伝播してくるため、緩やかな劣化が発現する問題がある。従って、電気配線３の金属膜を機械的な補強材として利用する上記手段の方が光導波路の劣化抑制効果が高い。

（第３の実施形態）
前述してきた補強基板４の代りに、固定領域を実装基板（実装ボードなど）に貼り付けることにより機械的な変形を抑制することも可能である。即ち、光電気配線フィルム単体で固定領域を構成するのではなく、光電気配線モジュールとしての組立体において、固定領域に相当する部分を実装基板に接着固定することでも同様な効果を得ることができる。

実装ボード（例えば一般的なＦＲ−４基板）への接着固定は、例えばエポキシ樹脂を用いて裏面を固定する方法、光電気配線フィルムを裏返して電極面を実装ボード電極に対向させ異方性導電樹脂により電気接続を行いながら固定する方法など、種々の固定方法が可能である。以下に具体例を示す。

本発明の第３の実施形態に係る光電気配線モジュールについて、図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、光電気配線モジュール１０１は、光入出力部１１を有する光導波路コア２、光入出力部１１を含む固定領域及び固定領域を両端とする屈曲捻回領域を有し、光導波路コア２が内部に配置され、相対向する第１及び第２面を有し、光導波路コア２の長手方向に垂直な断面が矩形をなす光導波路クラッド７、第１面上部に固着され、屈曲捻回領域で光導波路コア２に並行に配設され、平面視において、側面が光導波路コア２の少なくとも一部を横切る交差部５を固定領域に有する電気配線３、及び、第１面上部に固着され、電気配線３と電気的に分離されて固定領域に配設された電気配線２３を備えた光電気配線フィルム１と、第１面上部にあり、固定領域で光導波路コア２と光結合され、電気配線２３に電気的に接続された光素子９と、第２面下部にあり、固定領域を固定する実装基板２１とを具備する。

図５において、光電気配線モジュール１０１は、光導波路クラッド７の一方の固定領域を含む光電気配線フィルム１の領域（光電気配線フィルム１の固定領域という）及びこの光電気配線フィルム１の固定領域に連続する光電気配線フィルム１の屈曲捻回領域の一部が示されている。光電気配線フィルム１の固定領域は、一方が発光部なら、他方は受光部という違いがあるものの、実装基板２１も含めて、両方の固定領域は同様の構成を有している。

図５には、受光部側の光電気配線モジュール１０１の一部が示される。つまり、光素子９は受光素子であって、図５（ｂ）に示すように、出射光２５が光導波路コア２から光素子９へ向いている。図示を省略するが、光電気配線モジュール１０１は、他方の固定領域に発光素子が配設され、光の向きが逆となる。

図５（ａ）、（ｃ）に示すように、光電気配線フィルム１は、例えば、４本の光導波路コア２がほぼ同一面に並列配置され、周囲を光導波路クラッド７で被う構成である。光導波路コア７は、長手方向に垂直な断面が矩形乃至角が取れた矩形、すなわち楕円形に近い形状等、をなし、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料から選択して使用可能である。

光導波路クラッド７は、長手方向に垂直な断面において、光導波路コア２の並列された方向に幅が広く、並列方向に垂直な方向には幅が狭い。つまり、光導波路クラッド７は、光導波路コア２の並列方向に長く、垂直方向に短い矩形をなし、厚さの薄いフィルム状または板状をなして、延伸している。光導波路クラッド７は、光導波路コア２より屈折率が小さい材料で構成され、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料から選択して使用される。

光導波路クラッド７は、固定領域で、光導波路コア２の並列された方向の幅が、屈曲捻回領域における幅に比較して拡大している。屈曲捻回領域において、配置されるスペースをできるだけ小さくするために、光導波路クラッド７の幅が小さく形成されるが、固定領域においては、光導波路コア２と光素子９との光結合を取るために、また、光素子９の電気的な接続のために、光導波路コア２の互いの間隔が拡大され、光導波路クラッド７の幅も拡大されている。光導波路コア２は、固定領域において、間隔拡大のため、光伝送に不都合がない程度の曲率を有して曲げられている。

光導波路クラッド７の第１面（図５（ｂ）、（ｃ）において紙面上側の面）には、基材フィルム６が配設されている。基材フィルム６は、例えば、ポリイミド樹脂が使用されているが、他の樹脂材料を使用可能である。

光導波路クラッド７の第２面（図５（ｂ）、（ｃ）において紙面下側の面）には、裏面保護フィルム８が配設されている。裏面保護フィルム８は、例えば、ポリイミド樹脂が使用されているが、他の樹脂材料を使用可能である。

図５（ａ）に示すように、基材フィルム６の上に、電気配線３、２３が配設されている。電気配線３は、屈曲捻回領域において、光導波路コア２にほぼ並行している。電気配線３は、例えば、電源配線である。屈曲捻回領域において、例えば２本の電気配線３は、並列方向に、互いに分離可能な最も近い程度の距離を保ち、上下方向に、光導波路コア２に並行に配置されている。

電気配線３は、光電気配線フィルム１の固定領域では、例えば、間隔が広げられて、幅方向の端部（紙面の上側及び下側）に配置される。電気配線３の間隔が広げられるとき、電気配線３は、光導波路コア２の上を横切って幅方向のより端部へ配線されることになる。平面図では、電気配線３の側面が、光導波路コア２と交差部５を形成する。交差部５は、例えば、光導波路コア２の数だけ存在する。

電気配線２３は、光導波路コア２とは反対側の光導波路クラッド７の上部に配設され、光素子９と接続される。基材フィルム６上で、電気配線３が幅方向の外側に、電気配線２３が内側に配置されているが、その他の配列でも差し支えない。電気配線３、２３は、例えば、Ｃｕ膜が使用されているが、Ｃｕを主成分とする合金等が使用可能であり、また、必要に応じてバリアメタル等が付加されることは可能である。

光電気配線フィルム１は、第２面側の下端から、実装基板２１、裏面保護フィルム８、光導波路クラッド７、光導波路コア２、光導波路クラッド７、基材フィルム６、電気配線３、２３を有している。基材フィルム６及び電気配線３、２３の上部には、ソルダレジスト（図示略）が配設されることが多い。光電気配線フィルム１は、積層された状態において、第１面に垂直な方向に幅が狭い（厚さが薄い）フィルム状を維持し、特に、厚さが薄い方向に曲率を有するような動きが可能であり、フレキシブル配線基板を構成している。光電気配線フィルム１の固定領域を除く屈曲捻回領域が可動部となる。

実装基板２１は、固定領域において、第２面の下側の裏面保護フィルム８に接着材（図示略）により固定されている。実装基板２１は、薄い板状をなし、光電気配線フィルム１の端部が固定される程度の厚さを有している。ガラスエポキシ基板の他、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料が使用可能である。なお、実装基板２１は、粘着性の樹脂材料の場合、必ずしも接着材を必要としないし、板状にして貼り付ける以外に、樹脂を付けて補強部が形成された結果、板状をなす構成とすることが可能である。

実装基板２１は、例えば、ガラスエポキシ基板等からなる回路基板等を兼ねることが可能である。つまり、光電気配線フィルム１の固定領域が、回路基板または実装基板に、直接、接着材（図示略）により固定されることが可能である。

図５（ａ）に示すように、交差部５は、平面図では、実装基板２１の内部にあるように、光電気配線フィルム１が配置されている。それぞれの電気配線３の側面は、２本の光導波路コア２の上を横切って、２つずつの交差部５を形成する。

図５（ｂ）に示すように、交差部５は、光導波路コア２の上に、光導波路クラッド７及び基材フィルム６を有して、基材フィルム６の上に、電気配線３の側面を境に、屈曲捻回領域側に電気配線３、反対側にソルダレジスト（図示略）が存在する構成をなす。なお、横切るとは、電気配線３の側面が、平面図で、光導波路コア２の一方の側面と他方の側面とにまたがって存在する、または、光導波路コア２の内部とどちらかの側面とにまたがって存在することである。

光導波路コア２の光入出力部１１は、光導波路コア２を通過した光が光素子９に入射するように角度をなす反射面が形成されている。例えば、出射光２５を第１面に対して垂直とする場合、光入出力部１１の反射面は第１面に対して４５度の角度となる。角度は４５度に限らず、光素子９と光入出力部１１との位置関係で、適する角度とすることが可能である。反射面に、例えば、反射を促進する誘電体またはメタルからなる反射膜が配設されることは可能である。

光素子９は、電気配線３、２３と電気的に接続され、光導波路コア２と光結合するように、例えば、バンプ電極１０を介して接続、固定されている。光素子９と光電気配線フィルム１との間は、アンダーフィル等（図示略）が充填されて、より強い固着が図られてもよい。

図示を省略するが、電気配線３、２３は、実装基板２１上に配設される電気配線と、例えば、金属細線等を用いて接続されている。また、実装基板２１とは異なる電気配線を有する配線基板の上に、実装基板２１を固定して、電気配線３、２３を電気的に配線基板に接続することは可能である。

上述したように、光電気配線モジュール１０１は、光導波路コア２、光導波路コア２の周囲を被い板状をなす光導波路クラッド７、第１面上部に固着され、平面視において、固定領域で光導波路コア２の側面が光導波路コア２を横切る交差部５を有する電気配線３、及び、第１面上部に固着された電気配線２３を備えた光電気配線フィルム１と、第１面上部にあり、固定領域で光導波路コア２と光結合され、電気配線３、２３に電気的に接続された光素子９と、第２面下部にあり、固定領域を固定する実装基板２１とを備えている。

その結果、光電気配線フィルム１は、実装基板２１によって固定された固定領域では、フレキシブルな動きが難しくなり、一方、実装基板２１のない屈曲捻回領域では、フレキシブルな動きが可能となる。交差部５は実装基板２１によって固定されているので、交差部５の電気配線３の側面を境界にして生じる局所的な変形が光導波路コア２に及ぼす影響を抑制することが可能となる。つまり、同構造の交差部をフレキシブルに動かした場合に発生する曲げやねじり等の導波路コアに及ぼす力が、光電気配線モジュール１０１では抑制される。そして、光電気配線モジュール１０１は、力がかからないので光導波路コア２の変質及び損傷等による導波損失の増大が抑制されて、より長い期間安定的に使用可能である。

屈曲捻回領域では、長手方向に、光導波路コア２と電気配線３とが、光導波路クラッド７と基材フィルム６とを挟んで積層されて固定されている。光電気配線フィルム１は、屈曲捻回領域で、断面積が小さく、フレキシブルに動く構成となっている。その結果、電気配線３と光導波路クラッド７が、固定されずに別々に配設される場合に比較して、光導波路コア２が電気配線３により機械的に補強されるため、交差部５に局所的に生じる劣化より長時間掛けて表われる導波損失を抑制して、光電気配線モジュール１０１は、より長い期間安定的に使用可能である。

また、次のような変形例が可能である。第３の実施形態とは、光電気配線フィルムが上下面を貫通するビア配線を有することが異なる。以下、第３の実施形態と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略し、異なる構成部分について説明する。

図６に示すように、光電気配線モジュール１０２は、光電気配線フィルム３１が、第１面上部の電気配線２３と接続するビア配線４１を有し、ビア配線４１と接続する第２面下部の裏面電極４３を有している。光電気配線モジュール１０２は、実装基板４７が、裏面電極４３に対向した面に基板電極４９を有し、裏面電極４３と基板電極４９とが、例えば、異方性導電樹脂４５を介して接続されている。

裏面電極４３及び基板電極４９は、電気配線３、２３と同様の材料からなり、実装基板４７は、第３の実施形態の実装基板４７と同様の材料からなる。異方性導電樹脂４５は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に、金・ニッケルメッキ粒子等を混ぜて構成されている。交差部５は、実装基板４７の上部にあって、異方性導電樹脂４５によって、実装基板４７に固定されている。光電気配線フィルム３１と実装基板４７との間隔は、第３の実施形態の場合より大きくなるが、両者の固定の強さ等はほとんど同じである。

その結果、光電気配線モジュール１０２は、第３の実施形態の光電気配線モジュール１０１が有する効果を同様に有している。その上、光電気配線フィルム３１と実装基板４７の固定と光電気配線フィルム３１と実装基板４７の電気的な接続が同時に行われるので、工程の簡略化が可能である。

また、ビア配線４１と同様なビア配線を用いることにより、光素子９と実装基板４７との関係を上下逆転させて配置することは可能である。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る光電気配線モジュールについて、図７を参照しながら説明する。第３の実施形態とは、実装基板が平面視で裏面保護フィルムより上部にある光電気配線フィルムとほとんど同様の形状を有していることが異なる。以下、第３の実施形態と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略し、異なる構成部分について説明する。

図７（ａ）に示すように、光電気配線モジュール１０３は、補強基板５５が、光電気配線フィルム１の側面をなす基材フィルム６、光導波路クラッド７、及び裏面保護フィルム８で構成される側面の延長面または延長面よりわずかに外側に張り出した面を側面としている。つまり、平面図において、補強基板５５は、光電気配線フィルム１の光導波路クラッド７等の下にほとんど隠れて存在が見えないような側面を有し、交差部５は、補強基板５５の内部に位置している。

光電気配線モジュール１０３は、第３の実施形態の光電気配線モジュール１０１と同様に、電気配線を有する配線基板の上に、固定して使用することが可能である。この場合、第３の実施形態の変形例の光電気配線モジュール１０２と同様に、ビア配線を有する構成とすることは可能である。

また、図示を省略するが、他に、光電気配線モジュール１０３の電気配線２３の屈曲捻回領域とは反対側の部分（図７の紙面左側部）をオス型のコネクタとして、電気配線３、２３と電気的に接続可能な接続部を有する、例えば、メス型のコネクタと接続して使うことが可能である。光電気配線モジュール１０３とメス型のコネクタとは着脱可能としてもよいし、両者を接続後固定することも可能である。メス型のコネクタは、実装基板等に固定されていてもよいし、フレキシブルな配線に接続された状態にあってもよい。

その結果、光電気配線モジュール１０３は、第３の実施形態の光電気配線モジュール１０１が有する効果を同様に有している。その上、光電気配線モジュール１０３は、電気的に多様な接続方法が可能となり、応用範囲の拡大が可能である。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々、変形して実施することができる。

例えば、実施例では、屈曲捻回領域において、光導波路コアが４本、及び電気配線が２本配設される例を示したが、光導波路コアが１本以上、及び電気配線が１本以上で構成される光電気配線モジュールに適用することは可能である。

また、実施例では、光導波路コアが一つの面をなすように並列され、電気配線が光導波路コアのなす面に平行な面に並列される例を示したが、光導波路コアが複数層からなる面上に並列され、電気配線が光導波路コアがなす面に平行な複数層からなる面上に並列されることは可能である。

本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
（付記１） 少なくとも２つの光入出力部を有する光導波路コアと、前記光入出力部をそれぞれ含む端部領域及び対をなす前記光入出力部を有する前記端部領域の間に屈曲捻回領域を備え、前記光導波路コアが内部に配置され、相対向する第１及び第２面を有する光導波路クラッドと、前記第１面上部に配置され、前記屈曲捻回領域で前記光導波路コアに並行に配設され、平面視において、側面が前記光導波路コアの少なくとも一部を横切る交差部を前記端部領域にのみ有する電気配線と、前記第２面下部または前記第１面上部に配置され、前記端部領域を選択的に固定する固定基板とを具備することを特徴とする光電気配線フィルム。

（付記２） 前記光導波路コアは複数配置され、隣接する前記光導波路コアは、前記端部領域において、前記屈曲捻回領域においてより大きい間隔を有している付記１に記載の光電気配線フィルム。

（付記３） 前記光導波路クラッドは、前記端部領域において、前記屈曲捻回領域においてより大きい幅を有している付記１に記載の光電気配線フィルム。

（付記４） 前記光導波路クラッドは、第１面側から第２面側へ貫通するビア配線を有する付記１に記載の光電気配線フィルム。

（付記５） 前記固定基板は、平面視で前記光導波路クラッドとほぼ同様な外形の樹脂基板である付記１に記載の光電気配線フィルム。

（付記６） 前記光導波路コアの光入出力部は、平面視で前記光素子の内側にあり、前記第１面に対して角度をなす面である付記１に記載の光電気配線フィルム。

（付記７） 前記屈曲捻回領域は、フレキシブルである付記１に記載の光電気配線フィルム。

（付記８） 前記光導波路クラッドは、前記光導波路コアの長手方向に垂直な断面が矩形をなす付記１に記載の光電気配線フィルム。

（付記９） 少なくとも２つの光入出力部を有する光導波路コアと、前記光入出力部をそれぞれ含む端部領域及び対をなす前記光入出力部を有する前記端部領域の間に屈曲捻回領域を備え、前記光導波路コアが内部に配置され、相対向する第１及び第２面を有する光導波路クラッドと、前記第１面上部に配置され、前記屈曲捻回領域で前記光導波路コアに並行に配設され、平面視において、側面が前記光導波路コアの少なくとも一部を横切る交差部を前記端部領域にのみ有する電気配線と、前記第２面下部に配置され、前記端部領域を選択的に固定する固定基板と、前記第１面上部にあり、前記光入出力部で前記光導波路コアと光結合された光素子とを具備する光電気配線モジュール。

（付記１０） 前記電気配線は、電源配線を含む付記９に記載の光電気配線モジュール。

１、３１…光電気配線フィルム
２…光導波路コア
３、２３…電気配線
４、５５…補強基板
５…交差部
６…基材フィルム
７…光導波路クラッド
８…裏面保護フィルム
９…光素子
１０…バンプ電極
１１…光入出力部
２１、４７…実装基板
２５…出射光
４１…ビア配線
４３…裏面電極
４５…異方性導電樹脂
４９…基板電極
１０１、１０２、１０３…光電気配線モジュール

Claims (5)

1. 少なくとも２つの光入出力部を有する１本以上の光導波路コアと、少なくとも前記光導波路コアに接する光導波路クラッドを前記光導波路コアとの間に挟んで一体形成された電気配線と、を有して成る光電気配線フィルムにおいて、
   該光電気配線フィルムが前記光入出力部を含む少なくとも２つの固定領域及び前記光入出力部を含まず且つ前記固定領域に挟まれた屈曲捻回領域からなり、
   前記固定領域に選択的に補強基板を設けてなるとともに、
   前記屈曲捻回領域の前記光導波路コアが前記電気配線の存在領域と前記電気配線の不在領域の境界を跨がないように配置されてなることを特徴とする光電気配線フィルム。
2. 前記屈曲捻回領域において、前記光電気配線フィルムの長手方向に対する前記電気配線の断続部を設けないことを特徴とする請求項１に記載の光電気配線フィルム。
3. 前記屈曲捻回領域において、前記光導波路コアが前記電気配線と重なる如く配置してなることを特徴とする請求項１または２に記載の光電気配線フィルム。
4. 少なくとも２つの光入出力部を有する１本以上の光導波路コアと、少なくとも前記光導波路コアに接する光導波路クラッドを前記光導波路コアとの間に挟んで一体形成された電気配線とを有し、前記光入出力部を含む少なくとも２つの固定領域、及び前記光入出力部を含まず且つ前記固定領域に挟まれた屈曲捻回領域、から成る光電気配線フィルムの、前記固定領域が実装基板に固定されてなり、
   前記光入出力部に光半導体素子が配置されるとともに、
   前記光電気配線フィルムの前記屈曲捻回領域の前記光導波路コアが前記電気配線の存在領域と前記電気配線の不在領域の境界を跨がないように配置されてなることを特徴とする光電気配線モジュール。
5. 前記屈曲捻回領域において、前記光電気配線フィルムの長手方向に対する前記電気配線の断続部を設けないことを特徴とする請求項４に記載の光電気配線モジュール。

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