JP4971248B2 - 光電気混載モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
ステンレス製基板(厚み20μmのSUS304箔)の表面に、まず、フォトリソグラフィ法により、感光性ポリイミド樹脂からなる絶縁層(厚み10μm)を所定パターンに形成した。ついで、上記絶縁層の表面にスパッタリングにより、銅/ニッケル/クロム合金からなるシード層を形成した。つぎに、上記ステンレス製基板,絶縁層およびシード層からなる積層体の両面に、ドライフィルムレジストを貼着した後、上記シード層が形成されている側の上記ドライフィルムレジストに、フォトリソグラフィ法により、実装用パッドを含む電気回路のパターンの溝部を形成し、その溝部の底に上記シード層の表面部分を露呈させた。つぎに、電解銅めっきにより、上記溝部の底に露呈した上記シード層の表面部分に、電解銅めっき層(厚み20μm)を積層形成した。そして、上記ドライフィルムレジストを水酸化ナトリウム水溶液により剥離した。その後、上記電解銅めっき層が形成されていないシード層部分をソフトエッチングにより除去し、残存した電解銅めっき層とその下のシード層とからなる積層部分を電気回路に形成した。さらに、上記ステンレス製基板,絶縁層および電気回路からなる積層体の両面に、ドライフィルムレジストを貼着した後、片面側の上記ドライフィルムレジストに、フォトリソグラフィ法により光伝播用の貫通孔のパターンの孔部を形成し、その孔部の底に上記ステンレス製基板の表面部分を露呈させた。つぎに、塩化第2鉄水溶液を用いたエッチングにより、上記孔部の底に露呈した上記ステンレス製基板部分を穿孔し、上記光伝播用の貫通孔を2個形成した。その後、上記実装用パッドの表面に、金/ニッケル合金めっき層を形成した。
下記の一般式(1)で示されるビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル(成分A)35重量部、脂環式エポキシ樹脂である3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ダイセル化学社製、セロキサイド2021P)(成分B)40重量部、シクロヘキセンオキシド骨格を有する脂環式エポキシ樹脂である(3’,4’−エポキシシクロヘキサン)メチル−3’,4’−エポキシシクロヘキシル−カルボキシレート(ダイセル化学社製、セロキサイド2081)(成分C)25重量部、4,4’−ビス〔ジ(βヒドロキシエトキシ)フェニルスルフィニオ〕フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの50%プロピオンカーボネート溶液(成分D)2重量部とを混合することにより、アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料を調製した。
上記成分A:70重量部、1,3,3−トリス{4−〔2−(3−オキセタニル)〕ブトキシフェニル}ブタン:30重量部、上記成分D:1重量部を乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。
別のステンレス製基板(厚み35μmのSUS304箔)を準備し、その表面に、上記アンダークラッド層の形成材料を塗布し、塗布層(厚み15μm)を形成した。その後、フォトリソグラフィ法により、正方形(縦50μm×横50μm)の開口を有する孔部(深さ15μm)が2個形成されたアンダークラッド層(厚み15μm)を形成した。そして、その孔部の底にステンレス製基板を露呈させた。
上記電気回路基板を、電気回路側の面を上に向けて実装機のステージ上にセットした。そして、超音波フリップチップ接合方式により、実装用パッドに発光素子および受光素子を実装した。上記発光素子としては、VCSEL(Ulm Photonics 社製、850-05-1×1 )を用い、上記受光素子としては、PD(Roithner laser Technik社製、TPD-8D12-014)を用いた。
上記発光素子および受光素子を実装した電気回路基板の電気回路形成面と反対側の面に、上記コアと同じ屈折率をもつ光硬化性接着剤を塗布した。ついで、光導波路のコアの延設部を、上記電気回路基板に形成された光伝播用の貫通孔内に位置決めし、その状態で、光導波路のアンダークラッド層を、上記塗布した接着剤を介して、上記電気回路基板のステンレス製基板の裏面に接着した。このようにして、光電気混載モジュールを製造することができた。この光電気混載モジュールでは、発光素子の発光部とコアの延設部の先端面との間の距離、および受光素子の受光部とコアの他端側の延設部の先端面との間の距離が、いずれも40μmであった。
上記実施例の光電気混載モジュールにおいて、コアの延設部が形成されていないものを従来例とした。この光電気混載モジュールでは、発光素子の発光部とコアの一端部の光反射部との間の距離、および受光素子の受光部とコアの他端部の光反射部との間の距離が、いずれも100μmであった。
上記実施例および従来例の光電気混載モジュールにおける光の伝播損失をつぎのようにして求めた。すなわち、まず、上記VCSELおよびPDを実装する前に、上記VCSEL自体が発光する光量I0 を上記PDを用いて測定した。ついで、上記VCSELおよびPDを実装をした後、上記光電気混載モジュールにおいて、上記VCSELから発光された光を、上記光導波路のコアに通して上記PDで受光した際の光量Iを測定した。そして、その比(I0 /I)を算出し、その値を光電気混載モジュールにおける光の伝播損失とした。また、カットバック法により求めた、上記光導波路の中間部における光の伝播損失は0.1dB/cmであった。この値と上記光電気混載モジュールにおける光の伝播損失とから上記光電気混載モジュールにおける結合損失を算出した。そして、その結果を下記の表1に併せて表記した。
W1 光導波路
6 アンダークラッド層
7 コア
7a 光反射部
7b,7y 延設部
7c,7z 先端面
11 発光素子
11a 発光部
12 受光素子
12a 受光部
Claims (3)
- 電気回路基板と、この電気回路基板の回路形成面に実装された光学素子と、上記電気回路基板の回路形成面と反対側の面に積層形成された光導波路とを備え、上記光導波路が上記電気回路基板の回路形成面と反対側の面から順にアンダークラッド層とコアとを形成してなり、上記コアの端部に、光を反射して上記コアと上記光学素子との間の光伝播を可能とする反射部が形成され、上記光学素子が上記コアの端部に対応する上記電気回路基板の回路形成面の部分に位置決めされ、上記コアと上記光学素子との間の光伝播用の貫通孔が上記光学素子に対応する上記電気回路基板の部分に形成され、上記コアの端部近傍部分が、上記反射部から上記光学素子に向かって延設され、その延設部が上記光伝播用の貫通孔内に位置決めされ、その延設部の先端面が上記光学素子の受発光部に対面している光電気混載モジュールを製造する方法であって、上記光伝播用の貫通孔が所定領域に形成された電気回路基板を作製する工程と、上記アンダークラッド層と上記反射部および上記延設部をもつコアとを備えた光導波路を作製する工程と、上記電気回路基板の上記貫通孔形成領域に対面した状態で光学素子を実装する工程と、上記光学素子を実装した後,上記光導波路のコアの延設部を上記電気回路基板の上記貫通孔内に位置決めした状態で,上記光導波路のアンダークラッド層を上記電気回路基板の回路形成面と反対側の面に接着する工程とを備えていることを特徴とする光電気混載モジュールの製造方法。
- 上記光学素子が、上記コアの延設部の先端面に対して光を発光する発光素子であり、上記反射部が上記発光素子から発光された光を反射する請求項1記載の光電気混載モジュールの製造方法。
- 上記光学素子が、上記コアの延設部の先端面からの光を受光する受光素子であり、上記反射部が上記コア内からの光を反射する請求項1記載の光電気混載モジュールの製造方法。
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