JP5318978B2 - Opto-electric hybrid package and manufacturing method thereof, opto-electric hybrid package with optical element, opto-electric hybrid module - Google Patents

Opto-electric hybrid package and manufacturing method thereof, opto-electric hybrid package with optical element, opto-electric hybrid module Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric mix-loaded package capable of being precisely positioned, in which the optical axis is not shifted and the transmission loss of light is small. <P>SOLUTION: A photoelectric mix-loaded package 41 is provided with a wiring board 10, an optical element connecting terminal 55 and an optical waveguide structure part 82. An optical waveguide structure part hole 81 and a positioning guide hole 51 capable of inserting a guide pin 52 which is inserted into a guide hole of an optical connector 91 having an optical path conversion part 93, which is connected to the tip of an optical transmission medium 92 and changes the path of the light propagating in the optical waveguide structure part 82, are formed on the wiring board 10. The optical element connecting terminal 55 is arranged near the opening of the optical waveguide structure part hole 81 on the main face 12 side. The optical waveguide structure part 82 has a core 83 and a clad 84 surrounding the core 83 and is formed in the optical waveguide structure part hole 81. The positioning guide hole 51 and the core 83 in the optical waveguide structure part 82 are both formed with reference to the same position reference conductor 56. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、光信号が伝搬する構造を有する光電気混載パッケージ及びその製造方法、光素子付き光電気混載パッケージ、光電気混載モジュールに関するものである。   The present invention relates to an opto-electric hybrid package having a structure in which an optical signal propagates, a manufacturing method thereof, an opto-electric hybrid package with an optical element, and an opto-electric hybrid module.

近年、インターネットに代表される情報通信技術の発達や、情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、画像等の大容量データを送受信するニーズが高まりつつある。かかる大容量データを情報通信設備を通じて自由にやり取りするためには１０Ｇｂｐｓ以上の情報伝達速度が望ましく、そのような高速通信環境を実現しうる技術として光通信技術に大きな期待が寄せられている。一方、機器内の配線基板間の接続、配線基板内の半導体チップ間での接続、半導体チップ内での接続など、比較的短い距離における信号伝達経路に関しても、高速で信号を伝送することが近年望まれている。このため、従来一般的であった金属ケーブルや金属配線から、光導波構造部等を用いた光伝送へと移行することが理想的であると考えられている。   In recent years, with the development of information communication technology represented by the Internet and the dramatic improvement in the processing speed of information processing apparatuses, there is an increasing need for transmitting and receiving large-capacity data such as images. An information transmission speed of 10 Gbps or higher is desirable to exchange such a large amount of data freely through an information communication facility, and great expectations are placed on optical communication technology as a technology that can realize such a high-speed communication environment. On the other hand, in recent years, signal transmission paths at relatively short distances such as connections between wiring boards in devices, connections between semiconductor chips in wiring boards, connections within semiconductor chips, and the like have recently been transmitted at high speed. It is desired. For this reason, it is considered that it is ideal to shift from a conventional metal cable or metal wiring to optical transmission using an optical waveguide structure or the like.

そして近年では、光導波構造部、光素子、光導波構造部を支持する基板等を備え、光導波構造部と光素子との間で光通信を行う光電気混載モジュールが各種提案されている（例えば、特許文献１〜５、非特許文献１参照）。特許文献１では、光素子を実装したパッケージをボード上にはんだバンプにて接続し、はんだバンプをリフローする際のセルフアライメント作用により、パッケージを貫通する光導波構造部とボードを貫通する光導波構造部とを一直線上に配置した構造が提案されている。また特許文献１では、光導波構造部が設けられる貫通孔の内壁面に金属層を形成した構造が提案されている。特許文献２では、裏面上に光素子が実装されたパッケージ基板と、実装された光素子を挿入可能に構成された光素子挿入用基板とを貼り合わせるとともに、光素子と、光素子挿入基板の下方に位置する光導波構造部との間に、樹脂充填剤や封止樹脂層を形成した構造が提案されている。特許文献３では、基板内（またはインターポーザ内）に、光導波構造部ではなく、光信号の伝送効率に優れた光ファイバを挿通させた構造が提案されている。特許文献４では、外部との接続を行う光接続媒体として光導波構造部を用いた構造が提案されている。特許文献５では、ＬＳＩパッケージとインターフェースモジュールとをコネクタで電気的に接続することにより、両者を分離可能に構成したものが提案されている。また、非特許文献１では、貫通孔に１種類の透明樹脂を充填した光導波構造部や、貫通孔壁面に金属層を設けた構造が提案されている。   In recent years, various types of opto-electric hybrid modules that include an optical waveguide structure, an optical element, a substrate that supports the optical waveguide structure, etc., and perform optical communication between the optical waveguide structure and the optical element have been proposed ( For example, see Patent Documents 1 to 5 and Non-Patent Document 1). In Patent Document 1, an optical waveguide structure that penetrates a package and an optical waveguide structure that penetrates the board are connected by solder bumps on the board by solder bumps and a self-alignment effect when the solder bumps are reflowed. The structure which has arrange | positioned the part on the straight line is proposed. Patent Document 1 proposes a structure in which a metal layer is formed on the inner wall surface of a through hole provided with an optical waveguide structure. In Patent Document 2, a package substrate on which an optical element is mounted on the back surface and an optical element insertion substrate configured to be capable of inserting the mounted optical element are bonded together, and the optical element and the optical element insertion substrate A structure in which a resin filler or a sealing resin layer is formed between the optical waveguide structure portion positioned below is proposed. Patent Document 3 proposes a structure in which an optical fiber excellent in optical signal transmission efficiency is inserted in a substrate (or in an interposer) instead of an optical waveguide structure. Patent Document 4 proposes a structure using an optical waveguide structure as an optical connection medium for connection with the outside. Patent Document 5 proposes an LSI package and an interface module that are configured to be separable by electrically connecting them with a connector. Non-Patent Document 1 proposes an optical waveguide structure in which one type of transparent resin is filled in the through hole, and a structure in which a metal layer is provided on the wall surface of the through hole.

特許第３８０１９２１号公報（図１など）Japanese Patent No. 3801921 (FIG. 1 etc.) 特開２００４−４４２６号公報（図１など）JP 2004-4426 A (FIG. 1 etc.) 特開２００５−３３８７０４号公報（図５など）JP-A-2005-338704 (FIG. 5 etc.) 特開２００６−２５９６８２号公報（図１など）JP 2006-259682 A (FIG. 1 etc.) 特開２００４−２５３４５６号公報（図１など）JP 2004-253456 A (FIG. 1 and the like) ＥＣＴＣ２００６ ｓ１８ｐ５ECTC2006 s18p5

しかし、特許文献１〜５及び非特許文献１に記載の従来技術には以下の問題がある。即ち、特許文献１に記載の従来技術では、はんだバンプをリフローする際に、パッケージとボードとの間で平面方向への位置ずれが生じやすい。そのため、パッケージ側の光導波構造部とボード側の光導波構造部との間で平面方向への光軸ずれが生じやすく、光の伝送ロスが生じやすい。仮に、上記の問題を解決しようとしても、リフロー時の精度を向上させることは困難である。   However, the conventional techniques described in Patent Documents 1 to 5 and Non-Patent Document 1 have the following problems. That is, in the prior art described in Patent Document 1, when the solder bump is reflowed, a positional shift in the plane direction is likely to occur between the package and the board. Therefore, the optical axis shift in the plane direction is likely to occur between the optical waveguide structure on the package side and the optical waveguide structure on the board side, and light transmission loss is likely to occur. Even if it is attempted to solve the above problem, it is difficult to improve the accuracy during reflow.

また、特許文献２に記載の従来技術では、パッケージ基板の裏面上に光素子を実装する工程に加え、パッケージ基板の表面上にＩＣチップを実装する工程が必要になる。さらに、特許文献３に記載の従来技術では、光ファイバを挿通させる挿通工程だけでなく、基板（またはインターポーザ）の完成後に光ファイバを研磨する工程が必要になる。従って、特許文献２，３に記載の従来技術では、工程が複雑になってしまうという問題がある。   Moreover, in the prior art described in Patent Document 2, a process of mounting an IC chip on the front surface of the package substrate is required in addition to the process of mounting the optical element on the back surface of the package substrate. Furthermore, in the prior art described in Patent Document 3, not only the insertion process for inserting the optical fiber but also a process for polishing the optical fiber after the substrate (or interposer) is completed. Therefore, the conventional techniques described in Patent Documents 2 and 3 have a problem that the process becomes complicated.

また、特許文献５に記載の従来技術では、コネクタを用いているため、ＬＳＩパッケージのインピーダンスとインターフェースモジュールのインピーダンスとを整合させることが困難である。その結果、回路の終端で信号が反射するなどして信号が劣化し、光の伝送ロスが生じてしまう。なお、特許文献２，４，５に記載の従来技術のように電気信号配線が長くなると、超高速信号において伝送損失による信号の劣化が問題となる。この問題を解決するために、プリエンファシスといった回路を用いて電気信号の補正を行っているが、回路規模が大きくなるという問題がある。   In the prior art described in Patent Document 5, since a connector is used, it is difficult to match the impedance of the LSI package and the impedance of the interface module. As a result, the signal is degraded, for example, by reflection at the end of the circuit, and a light transmission loss occurs. In addition, when the electric signal wiring becomes long as in the prior arts described in Patent Documents 2, 4, and 5, signal deterioration due to transmission loss becomes a problem in an ultrahigh-speed signal. In order to solve this problem, the electric signal is corrected using a circuit such as pre-emphasis, but there is a problem that the circuit scale increases.

また、特許文献１及び非特許文献１に記載の従来技術では、透明樹脂や金属層を設けた構造が提案されているが、信号が通過する際に信号が散乱するため、損失が大きくなり、光の伝送ロスが生じてしまう。   Moreover, in the prior art described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, a structure in which a transparent resin or a metal layer is provided has been proposed, but since the signal is scattered when the signal passes, the loss increases. An optical transmission loss occurs.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、確実な位置合わせをすることができ、光軸ズレがなく光の伝送ロスが小さい光電気混載パッケージ、光素子付き光電気混載パッケージ及び光電気混載モジュールを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a first object thereof is an opto-electric hybrid package and an optical element that can perform reliable alignment, have no optical axis shift, and have a small light transmission loss. An opto-electric hybrid package and an opto-electric hybrid module are provided.

また、第２の目的は、上記の光電気混載パッケージを容易に製造することが可能な光電気混載パッケージの製造方法を提供することにある。   A second object is to provide a method for manufacturing an opto-electric hybrid package that can easily manufacture the opto-electric hybrid package.

上記課題を解決するための手段（手段２）としては以下のものがある。半導体集積回路素子（２１，２２，２６）が搭載される主面（１２）及び前記主面（１２）の反対側に位置する裏面（１３）を有し、前記主面（１２）及び前記裏面（１３）を貫通する光導波構造部用孔（８１）が形成され、前記主面（１２）及び前記裏面（１３）を貫通しかつガイドピン（５２）が嵌入可能な位置決め用ガイド孔（５１）が形成された配線基板（１０）と、前記主面（１２）側における前記光導波構造部用孔（８１）の開口部付近に配置された光素子接続用端子（５５）と、前記主面（１２）側において前記光素子接続用端子が配置された特定の面上にのみ配置され、前記光素子接続用端子（５５）の形成時に形成された位置基準用導体（５６）と、光信号が伝搬する光路となるコア（８３）及び前記コア（８３）を取り囲むクラッド（８４）を有し、前記光導波構造部用孔（８１）内に形成された光導波構造部（８２）とを備え、前記配線基板（１０）の主面（１２）側には、前記位置決め用ガイド孔（５１）の開口部、前記光導波構造部用孔（８１）の開口部及び前記位置基準用導体（５６）が存在し、前記位置決め用ガイド孔（５１）及び前記光導波構造部（８２）における前記コア（８３）が、いずれも前記特定の面上にのみ配置された同一の前記位置基準用導体（５６）を基準として形成されていることを特徴とする光電気混載パッケージ。 Means for solving the above problems (means 2) include the following. A main surface (12) on which a semiconductor integrated circuit element (21, 22, 26) is mounted and a back surface (13) positioned on the opposite side of the main surface (12), the main surface (12) and the back surface An optical waveguide structure hole (81) that penetrates (13) is formed, and a positioning guide hole (51) that penetrates the main surface (12) and the back surface (13) and can be fitted with a guide pin (52). ) Formed on the wiring substrate (10), the optical waveguide connection portion (55) disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure portion hole (81) on the main surface (12) side, A position reference conductor (56) which is disposed only on a specific surface on which the optical element connection terminal is disposed on the surface (12) side and which is formed when the optical element connection terminal (55) is formed; The core (83) and the core (83), which are optical paths for signal propagation, An optical waveguide structure portion (82) formed in the optical waveguide structure portion hole (81), and on the main surface (12) side of the wiring substrate (10). , There are an opening of the positioning guide hole (51), an opening of the optical waveguide structure hole (81), and the position reference conductor (56), and the positioning guide hole (51) and the light guide light wave structure wherein the core (83) is in (82), both of which characterized by being formed as a reference placed the same before Symbol position reference conductor (56) only on the specific plane Electric mixed package.

従って、手段２の光電気混載パッケージによると、位置決め用ガイド孔と光導波構造部におけるコアとが、いずれも位置基準用導体を基準として形成されるため、両者を高精度に位置合わせすることができる。よって、光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子に光素子を接続すれば、光素子とコアとの光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さい光電気混載パッケージを実現することができる。また、位置基準用導体が光素子接続用端子の形成時に形成されるため、位置基準用導体を光素子接続用端子とは別々に形成しなくても済む。よって、光電気混載パッケージの製造に必要な工程数を削減できるため、光電気混載パッケージを低コストで製造することができる。   Therefore, according to the opto-electric hybrid package of means 2, since the positioning guide hole and the core in the optical waveguide structure are both formed with reference to the position reference conductor, both can be aligned with high accuracy. it can. Therefore, when the optical element is connected to the optical element connection terminal disposed near the opening of the optical waveguide structure hole, the optical axes of the optical element and the core are aligned. Therefore, an opto-electric hybrid package with a small light transmission loss can be realized. Further, since the position reference conductor is formed at the time of forming the optical element connecting terminal, it is not necessary to form the position reference conductor separately from the optical element connecting terminal. Therefore, since the number of processes required for manufacturing the opto-electric hybrid package can be reduced, the opto-electric hybrid package can be manufactured at low cost.

光電気混載パッケージを構成する配線基板としては、例えば、樹脂配線基板、セラミック配線基板、ガラス配線基板または金属配線基板が使用可能であるが、コスト面を考慮すると樹脂配線基板であることが好ましい。このようにすれば、配線基板の主面及び裏面を貫通する光導波構造部用孔及び位置決め用ガイド孔を容易に形成することができる。なお、樹脂配線基板に比較して熱伝導性の高いセラミック配線基板を用いた場合には、配線基板が熱膨張によって変形しにくくなるため、光素子接続用端子に光素子を接続した場合に、光素子と光導波構造部とを位置合わせした状態に保持しやすくなる。また、発生した熱が効率良く放散されるため、光素子接続用端子に光素子を接続した場合には、放熱性の悪化に起因する発光波長のズレが回避され、動作安定性・信頼性に優れた配線基板を実現することができる。なお図３４に示されるように、樹脂配線基板は、配線基板１０内にコンデンサ１４１を設けた樹脂配線基板でもよい。   For example, a resin wiring board, a ceramic wiring board, a glass wiring board, or a metal wiring board can be used as the wiring board constituting the opto-electric hybrid package, but a resin wiring board is preferable in consideration of cost. In this way, the optical waveguide structure hole and the positioning guide hole penetrating the main surface and the back surface of the wiring board can be easily formed. In addition, when using a ceramic wiring board with higher thermal conductivity than a resin wiring board, the wiring board is less likely to be deformed due to thermal expansion, so when an optical element is connected to an optical element connection terminal, It becomes easy to hold the optical element and the optical waveguide structure in an aligned state. In addition, since the generated heat is efficiently dissipated, when an optical element is connected to the optical element connection terminal, the deviation of the emission wavelength due to the deterioration of heat dissipation is avoided, and the operational stability and reliability are improved. An excellent wiring board can be realized. As shown in FIG. 34, the resin wiring board may be a resin wiring board in which a capacitor 141 is provided in the wiring board 10.

かかるセラミック配線基板の好適例を挙げると、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、ムライト、低温焼成ガラスセラミック、ガラスセラミック等からなる配線基板がある。また、樹脂配線基板の好適例としては、例えば、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイド−トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）等からなる配線基板を挙げることができる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる配線基板を使用してもよい。金属配線基板の好適例としては、例えば、銅からなる配線基板、銅合金からなる配線基板、銅以外の金属単体からなる配線基板、銅以外の合金からなる配線基板などを挙げることができる。   Preferable examples of such ceramic wiring boards include wiring boards made of alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, beryllia, mullite, low-temperature fired glass ceramic, glass ceramic and the like. Moreover, as a suitable example of a resin wiring board, the wiring board which consists of EP resin (epoxy resin), PI resin (polyimide resin), BT resin (bismaleide-triazine resin), PPE resin (polyphenylene ether resin) etc. is mentioned, for example. be able to. In addition, a wiring board made of a composite material of these resins and organic fibers such as glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or polyamide fibers may be used. Preferable examples of the metal wiring board include a wiring board made of copper, a wiring board made of a copper alloy, a wiring board made of a single metal other than copper, and a wiring board made of an alloy other than copper.

光電気混載パッケージを構成する配線基板は、樹脂絶縁層と金属導体層とを備えた多層配線基板であることがよい。前記金属導体層は前記主面に形成されていてもよいし、基板内部に形成されていてもよい。また、これらの金属導体層の層間接続を図るために、基板内部にスルーホール導体が形成されていてもよい。なお、かかる金属導体層やスルーホール導体は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などからなる導電性金属ペーストを印刷または充填することにより形成される。そして、このような金属導体層には電気信号が流れるようになっている。なお、このような多層配線基板に加えて、例えば、樹脂絶縁層と金属導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層をコア部の表層に有するビルドアップ多層配線基板を用いることも許容される。このようにすれば、配線基板の高密度化を図りやすくなる。   The wiring board constituting the opto-electric hybrid package is preferably a multilayer wiring board provided with a resin insulating layer and a metal conductor layer. The metal conductor layer may be formed on the main surface or may be formed inside the substrate. Further, in order to achieve interlayer connection between these metal conductor layers, a through-hole conductor may be formed inside the substrate. The metal conductor layer and the through-hole conductor are, for example, conductive metal paste made of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), tungsten (W), molybdenum (Mo), or the like. Is formed by printing or filling. An electric signal flows through such a metal conductor layer. In addition to such a multilayer wiring board, for example, it is allowed to use a build-up multilayer wiring board having a build-up layer formed by alternately laminating resin insulating layers and metal conductor layers on the surface layer of the core portion. The This makes it easy to increase the density of the wiring board.

前記光電気混載パッケージを構成するガイドピンの材料としては、ステンレス等のようにある程度硬質な金属がよい。また、ガイドピンの直径については、前記配線基板の主面及び裏面を貫通する位置決め用ガイド孔に嵌入できるように、当該位置決め用ガイド孔とほぼ同径である必要がある。   As a material of the guide pin constituting the opto-electric hybrid package, a metal that is hard to some extent, such as stainless steel, is preferable. Further, the diameter of the guide pin needs to be substantially the same as that of the positioning guide hole so that the guide pin can be fitted into the positioning guide hole penetrating the main surface and the back surface of the wiring board.

また、光電気混載パッケージは前記光導波構造部を備えている。なお、光電気混載パッケージは、１つの光導波構造部のみを備えていてもよく、２つ以上の光導波構造部を備えていてもよい。光導波構造部とは、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記光導波構造部用孔内に形成された部材を指し、例えば、ポリマ材料等からなる有機系の光導波構造部、石英ガラスや化合物半導体等からなる無機系の光導波構造部等がある。前記ポリマ材料としては、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを選択することができ、具体的には、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが好適である。なお、前記クラッドは、前記光導波構造部用孔に液状のクラッド材を充填して固化させることにより形成されたものであり、前記コアは、前記クラッドの一部を除去することによって形成されたコア用孔内に液状のコア材を充填して固化させることにより形成されたものであってもよい。このようにすれば、クラッド材やコア材を上記した多くの種類の材料から選択可能であるため、安価な材料を用いて光導波構造部を形成することができる。   The opto-electric hybrid package includes the optical waveguide structure. Note that the opto-electric hybrid package may include only one optical waveguide structure unit or may include two or more optical waveguide structure units. The optical waveguide structure portion refers to a member having an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core, and is formed in the hole for the optical waveguide structure portion. For example, an organic waveguide made of a polymer material or the like There are an optical waveguide structure portion of a system, an inorganic optical waveguide structure portion made of quartz glass, a compound semiconductor, or the like. As the polymer material, a photosensitive resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be selected. Specifically, a polyimide resin such as a fluorinated polyimide, an epoxy resin, a UV curable epoxy resin, a PMMA ( Polymethyl methacrylate), acrylic resins such as deuterated PMMA, deuterated fluorinated PMMA, polyolefin resins, and the like are suitable. The clad is formed by filling and solidifying the optical waveguide structure hole with a liquid clad material, and the core is formed by removing a part of the clad. It may be formed by filling the core hole with a liquid core material and solidifying it. In this way, since the clad material and the core material can be selected from the many types of materials described above, the optical waveguide structure can be formed using an inexpensive material.

前記光電気混載パッケージを構成する位置基準物としては、前記位置決め用ガイド孔や、前記配線基板の前記主面側に配置された位置合わせマークなどが挙げられるが、位置合わせマークであることが好ましい。このようにすれば、位置基準物の機能を位置合わせの機能に特化させることができるため、光素子と光導波構造部との位置合わせ精度を向上させることができる。なお、位置合わせマークとしては、前記主面側に配置され、前記光素子接続用端子の形成時に形成された位置基準用導体であることが好ましい。   Examples of the position reference object constituting the opto-electric hybrid package include the positioning guide hole and the alignment mark arranged on the main surface side of the wiring board, and the alignment mark is preferable. . In this way, since the function of the position reference object can be specialized to the alignment function, the alignment accuracy between the optical element and the optical waveguide structure can be improved. The alignment mark is preferably a position reference conductor that is arranged on the main surface side and formed when the optical element connection terminal is formed.

ここで、位置基準用導体の数については特に限定されないが、位置合わせ精度の向上という観点からすると、単数よりは複数であることがよい。また、位置基準用導体は、前記光素子接続用端子と同じ材料によって形成されることが好ましい。例えば、前記光素子接続用端子及び前記位置基準用導体は、最上層の金属導体層を同一工程にてパターニングすることによって形成されたものであることが好ましい。このようにすれば、位置基準用導体及び光素子接続用端子を形成するための材料の種類を少なくできるので、製造コスト増を回避することができる。また、位置基準用導体を、光素子接続用端子の形成時に容易に形成することができる。   Here, the number of the position reference conductors is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the alignment accuracy, it is preferable that the number is more than one. The position reference conductor is preferably formed of the same material as the optical element connecting terminal. For example, the optical element connecting terminal and the position reference conductor are preferably formed by patterning the uppermost metal conductor layer in the same step. In this way, since the types of materials for forming the position reference conductor and the optical element connection terminal can be reduced, an increase in manufacturing cost can be avoided. Further, the position reference conductor can be easily formed at the time of forming the optical element connecting terminal.

なお、前記主面側に複数の半導体集積回路素子接続用端子が配置され、前記複数の半導体集積回路素子接続用端子が属する半導体集積回路素子搭載領域が設定され、その半導体集積回路素子搭載領域よりも基板外周側となる領域に、前記光導波構造部用孔、前記位置決め用ガイド孔、前記光素子接続用端子及び位置基準用導体が形成されていることが好ましい。このようにすれば、半導体集積回路素子搭載領域に搭載される半導体集積回路素子が、半導体集積回路素子搭載領域よりも基板外周側となる領域に形成された光導波構造部用孔の主面側開口を塞ぐことがなくなる。このため、光素子接続用端子に光素子を接続した際に、光素子の光軸と光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部の光軸とを確実に位置合わせすることができる。また、位置決め用ガイド孔が半導体集積回路素子搭載領域よりも基板外周側となる領域に形成されるため、半導体集積回路素子搭載領域に搭載される半導体集積回路素子と位置決め用ガイド孔に嵌入されるガイドピンとの干渉を防止できる。さらに、光素子接続用端子が半導体集積回路素子搭載領域よりも基板外周側となる領域に形成されるため、半導体集積回路素子搭載領域に搭載される半導体集積回路素子と光素子接続用端子に接続される光素子との干渉を防止できる。また、位置基準用導体が半導体集積回路素子搭載領域よりも基板外周側となる領域に形成されるため、位置基準用導体を基準として位置決め用ガイド孔、光導波構造部におけるコア、及び光素子の位置決めを行う際に、半導体集積回路素子搭載領域に搭載された半導体集積回路素子が邪魔にならなくなる。ここで、「半導体集積回路素子」とは、主としてコンピュータのマイクロプロセッサ等として使用される素子をいう。   A plurality of semiconductor integrated circuit element connection terminals are arranged on the main surface side, and a semiconductor integrated circuit element mounting region to which the plurality of semiconductor integrated circuit element connection terminals belong is set. From the semiconductor integrated circuit element mounting region, It is preferable that the optical waveguide structure portion hole, the positioning guide hole, the optical element connection terminal, and the position reference conductor are formed in a region on the outer peripheral side of the substrate. With this configuration, the semiconductor integrated circuit element mounted in the semiconductor integrated circuit element mounting region is on the main surface side of the hole for the optical waveguide structure formed in the region on the outer periphery side of the substrate relative to the semiconductor integrated circuit element mounting region. The opening is no longer blocked. For this reason, when an optical element is connected to the optical element connection terminal, the optical axis of the optical element and the optical axis of the optical waveguide structure formed in the hole for the optical waveguide structure can be reliably aligned. it can. In addition, since the positioning guide hole is formed in a region closer to the outer periphery of the substrate than the semiconductor integrated circuit element mounting region, the positioning guide hole is inserted into the semiconductor integrated circuit element mounted in the semiconductor integrated circuit device mounting region and the positioning guide hole. Interference with the guide pin can be prevented. Furthermore, since the optical element connection terminal is formed in a region on the outer periphery side of the substrate from the semiconductor integrated circuit element mounting region, it is connected to the semiconductor integrated circuit element mounted in the semiconductor integrated circuit element mounting region and the optical element connecting terminal. Interference with the optical element to be performed can be prevented. In addition, since the position reference conductor is formed in the region on the outer periphery side of the substrate with respect to the semiconductor integrated circuit element mounting region, the positioning guide hole, the core in the optical waveguide structure, and the optical element When positioning is performed, the semiconductor integrated circuit element mounted in the semiconductor integrated circuit element mounting region does not get in the way. Here, “semiconductor integrated circuit element” refers to an element mainly used as a microprocessor of a computer or the like.

また、前記複数の半導体集積回路素子接続用端子は、前記主面側における基板中央部となる領域に形成された複数のＣＰＵ接続用端子と、前記主面側において前記複数のＣＰＵ接続用端子よりも基板外周側となる領域に形成された複数のドライバＩＣ接続用端子とからなっていてもよい。この場合、前記複数のＣＰＵ接続用端子と前記複数のドライバＩＣ接続用端子とをつなぐ第１配線パターン、及び、前記複数のドライバＩＣ接続用端子と前記光素子接続用端子とをつなぐ第２配線パターンが形成され、前記光素子接続用端子が、前記光導波構造部用孔の開口部付近であってかつ前記光導波構造部用孔よりも基板中央部側に配置されていることが好ましい。このような構成であれば、第１配線パターン及び第２配線パターンが形成されているため、光素子接続用端子に光素子を接続し、ＣＰＵ接続用端子にＣＰＵを接続し、ドライバＩＣ接続用端子にドライバＩＣを接続した際に、ＣＰＵ、ドライバＩＣ及び光素子をつなぐ回路を容易に形成できる。また、光素子接続用端子が光導波構造部用孔よりも基板中央部側に配置されているため、第２配線パターンが短くなり、第２配線パターンのインダクタンス成分の増加が防止される。従って、光素子とドライバＩＣとの間で侵入するノイズを極めて小さく抑えることができるため、誤動作等の不具合を生じることもなく高い信頼性を得ることができる。   The plurality of semiconductor integrated circuit element connection terminals include a plurality of CPU connection terminals formed in a region which is a central portion of the substrate on the main surface side, and a plurality of CPU connection terminals on the main surface side. Alternatively, it may be composed of a plurality of driver IC connection terminals formed in a region on the outer peripheral side of the substrate. In this case, a first wiring pattern that connects the plurality of CPU connection terminals and the plurality of driver IC connection terminals, and a second wiring that connects the plurality of driver IC connection terminals and the optical element connection terminals. It is preferable that a pattern is formed and the optical element connection terminal is disposed near the opening of the hole for the optical waveguide structure and closer to the center of the substrate than the hole for the optical waveguide structure. In such a configuration, since the first wiring pattern and the second wiring pattern are formed, the optical element is connected to the optical element connecting terminal, the CPU is connected to the CPU connecting terminal, and the driver IC is connected. When the driver IC is connected to the terminal, a circuit connecting the CPU, the driver IC, and the optical element can be easily formed. In addition, since the optical element connection terminal is disposed closer to the center of the substrate than the hole for the optical waveguide structure, the second wiring pattern is shortened and an increase in the inductance component of the second wiring pattern is prevented. Therefore, noise entering between the optical element and the driver IC can be suppressed to a very low level, and high reliability can be obtained without causing malfunction such as malfunction.

前記位置基準用導体、前記光素子接続用端子、前記半導体集積回路素子接続用端子（前記ＣＰＵ接続用端子及び前記ドライバＩＣ接続用端子）、前記第１配線パターン及び前記第２配線パターンは、例えば導電性金属により形成される。前記導電性金属としては特に限定されないが、例えば銅、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、鉛、チタン、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブなどから選択される１種または２種以上の金属を挙げることができる。２種以上の金属からなる導電性金属としては、例えば、スズ及び鉛の合金であるはんだ等を挙げることができる。２種以上の金属からなる導電性金属として、鉛フリーのはんだ（例えば、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ等）を用いても勿論よい。   The position reference conductor, the optical element connection terminal, the semiconductor integrated circuit element connection terminal (the CPU connection terminal and the driver IC connection terminal), the first wiring pattern, and the second wiring pattern are, for example, It is formed of a conductive metal. Although it does not specifically limit as said conductive metal, For example, 1 type, or 2 or more types of metals selected from copper, gold | metal | money, silver, platinum, palladium, nickel, tin, lead, titanium, tungsten, molybdenum, tantalum, niobium etc. Can be mentioned. Examples of the conductive metal composed of two or more metals include solder that is an alloy of tin and lead. Lead-free solder (for example, Sn-Ag solder, Sn-Ag-Cu solder, Sn-Ag-Bi solder, Sn-Ag-Bi-Cu solder) as a conductive metal composed of two or more metals Of course, Sn—Zn solder, Sn—Zn—Bi solder, etc.) may be used.

なお、前記光導波構造部が形成される前記光導波構造部用孔は、一対の前記位置決め用ガイド孔の間に配置されることが好ましく、前記位置基準用導体は、前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部用孔よりも基板外周側に配置されていることが好ましい。このようにすれば、光導波構造部用孔が位置決め用ガイド孔の近傍に位置するため、光導波構造部用孔の位置合わせが容易になる。なお、一対の位置決め用ガイド孔の間に光導波構造部用孔が複数存在する場合、光導波構造部用孔の位置合わせがよりいっそう容易になる。光素子の光軸と光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部の光軸とを位置合わせする際に、光素子と位置決め用ガイド孔に嵌入されたガイドピンとの接触が防止される。また、位置決め用ガイド孔及び光導波構造部用孔を形成する際に位置基準用導体が邪魔にならない。   The optical waveguide structure hole in which the optical waveguide structure is formed is preferably disposed between a pair of positioning guide holes, and the position reference conductor includes the positioning guide hole and It is preferable that the optical waveguide structure part is disposed on the outer peripheral side of the substrate with respect to the hole. By doing so, the optical waveguide structure portion hole is positioned in the vicinity of the positioning guide hole, so that the alignment of the optical waveguide structure portion hole is facilitated. In addition, when there are a plurality of holes for the optical waveguide structure portion between the pair of positioning guide holes, the alignment of the holes for the optical waveguide structure portion is further facilitated. When aligning the optical axis of the optical element and the optical axis of the optical waveguide structure formed in the hole for the optical waveguide structure, contact between the optical element and the guide pin inserted into the positioning guide hole is prevented. The Further, the position reference conductor does not get in the way when the positioning guide hole and the optical waveguide structure hole are formed.

さらに、前記光導波構造部用孔の断面形状は、前記配線基板の前記主面側から前記裏面側に行くに従って徐々に幅広になるテーパ状をなしていてもよい。このようにした場合、光導波構造部内を伝搬する際に光導波構造部用孔の内壁面にて反射した光信号は、光導波構造部用孔の中心軸線側に導かれる。これにより、光信号の散乱が防止されるため、損失が小さくなり、光の伝送ロスがよりいっそう小さくなる。   Furthermore, the cross-sectional shape of the hole for an optical waveguide structure may have a tapered shape that gradually increases in width from the main surface side to the back surface side of the wiring board. In this case, the optical signal reflected by the inner wall surface of the optical waveguide structure hole when propagating through the optical waveguide structure part is guided to the central axis side of the optical waveguide structure hole. Thereby, since scattering of the optical signal is prevented, the loss is reduced, and the light transmission loss is further reduced.

また、前記光導波構造部用孔の内壁面に構造部側導体層が形成され、その構造部側導体層と前記光素子接続用端子とが導体層接続パターンを介して電気的に接続されていてもよい。このように構成すれば、光導波構造部用孔が存在する部分にも電気回路を形成できるため、光電気混載パッケージの高機能化を図ることができる。なお、前記構造部側導体層は前記配線基板におけるグランド層に電気的に接続されていることが好ましい。このように構成すれば、光素子接続用端子に光素子を接続した場合に、光素子に接続される配線（光素子接続用端子など）の数を減らすことができる。また、光素子を駆動させる電源を安定化することができる。   Further, a structure-side conductor layer is formed on the inner wall surface of the optical waveguide structure hole, and the structure-side conductor layer and the optical element connection terminal are electrically connected via a conductor layer connection pattern. May be. With this configuration, an electric circuit can be formed in a portion where the hole for the optical waveguide structure portion is present, so that the functionality of the opto-electric hybrid package can be enhanced. In addition, it is preferable that the said structure part side conductor layer is electrically connected to the ground layer in the said wiring board. If comprised in this way, when an optical element is connected to the optical element connection terminal, the number of wirings (such as optical element connection terminals) connected to the optical element can be reduced. In addition, the power source for driving the optical element can be stabilized.

上記課題を解決するためのさらに別の手段（手段３）としては以下のものがある。半導体集積回路素子（２１，２２，２６）が搭載される主面（１２）及び前記主面（１２）の反対側に位置する裏面（１３）を有し、前記主面（１２）及び前記裏面（１３）を貫通する光導波構造部用孔（８１）が形成され、前記主面（１２）及び前記裏面（１３）を貫通しかつガイドピン（５２）が嵌入可能な位置決め用ガイド孔（５１）が形成された配線基板（１０）と、前記主面（１２）側における前記光導波構造部用孔（８１）の開口部付近に配置された光素子接続用端子（５５）と、前記主面（１２）側において前記光素子接続用端子が配置された特定の面上にのみ配置され、前記光素子接続用端子（５５）の形成時に形成された位置基準用導体（５６）と、光信号が伝搬する光路となるコア（８３）及び前記コア（８３）を取り囲むクラッド（８４）を有し、前記光導波構造部用孔（８１）内に形成された光導波構造部（８２）と、発光部（２５）及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記発光部（２５）及び前記受光部の少なくとも一方を前記コア（８３）側に向けた状態で前記光素子接続用端子（５５）に電気的に接続された光素子（２４，２７）とを備え、前記配線基板（１０）の主面（１２）側には、前記位置決め用ガイド孔（５１）の開口部、前記光導波構造部用孔（８１）の開口部及び前記位置基準用導体（５６）が存在し、前記位置決め用ガイド孔（５１）及び前記光導波構造部（８２）における前記コア（８３）が、いずれも前記特定の面上にのみ配置された同一の前記位置基準用導体（５６）を基準として形成されていることを特徴とする光素子付き光電気混載パッケージ。 Still another means (means 3) for solving the above-described problems includes the following. A main surface (12) on which a semiconductor integrated circuit element (21, 22, 26) is mounted and a back surface (13) positioned on the opposite side of the main surface (12), the main surface (12) and the back surface An optical waveguide structure hole (81) that penetrates (13) is formed, and a positioning guide hole (51) that penetrates the main surface (12) and the back surface (13) and can be fitted with a guide pin (52). ) Formed on the wiring substrate (10), the optical waveguide connection portion (55) disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure portion hole (81) on the main surface (12) side, A position reference conductor (56) which is disposed only on a specific surface on which the optical element connection terminal is disposed on the surface (12) side and which is formed when the optical element connection terminal (55) is formed; The core (83) and the core (83), which are optical paths for signal propagation, An optical waveguide structure portion (82) formed in the optical waveguide structure portion hole (81), and at least one of a light emitting portion (25) and a light receiving portion, An optical element (24, 27) electrically connected to the optical element connection terminal (55) in a state where at least one of the light emitting part (25) and the light receiving part is directed to the core (83) side; Provided on the main surface (12) side of the wiring board (10), the opening of the positioning guide hole (51), the opening of the optical waveguide structure portion hole (81) and the position reference conductor ( 56) is present, said core in positioning guide hole (51) and said optical waveguide structure (82) (83) are both for the same pre-Symbol position reference which is arranged only on the specific plane Light characterized by being formed with reference to the conductor (56) Child with opto-electric hybrid package.

従って、手段３の光素子付き光電気混載パッケージによると、位置決め用ガイド孔と光導波構造部におけるコアとが、いずれも位置基準用導体を基準として形成されるため、両者を高精度に位置合わせすることができる。よって、光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子に光素子を接続すれば、光素子とコアとの光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さい光素子付き光電気混載パッケージを実現することができる。また、位置基準用導体が光素子接続用端子の形成時に形成されるため、位置基準用導体を光素子接続用端子とは別々に形成しなくても済む。よって、光素子付き光電気混載パッケージの製造に必要な工程数を削減できるため、光素子付き光電気混載パッケージを低コストで製造することができる。   Therefore, according to the opto-electric hybrid package with an optical element of means 3, since the positioning guide hole and the core in the optical waveguide structure are both formed with reference to the position reference conductor, both are aligned with high accuracy. can do. Therefore, when the optical element is connected to the optical element connection terminal disposed near the opening of the optical waveguide structure hole, the optical axes of the optical element and the core are aligned. Therefore, an opto-electric hybrid package with an optical element with a small light transmission loss can be realized. Further, since the position reference conductor is formed at the time of forming the optical element connecting terminal, it is not necessary to form the position reference conductor separately from the optical element connecting terminal. Therefore, since the number of steps required for manufacturing the opto-electric hybrid package with optical elements can be reduced, the opto-electric hybrid package with optical elements can be manufactured at low cost.

光電気混載パッケージは、光素子接続用端子に電気的に接続された光素子を備えている。光素子は、光素子接続用端子の数に合わせて１つまたは２つ以上接続される。その接続方法としては、例えば、ワイヤボンディングやフリップチップボンディング等の手法、異方導電性材料を用いた手法などを採用することができる。なお、光素子は光素子接続用端子に直接的に接続されていてもよいし、何らかの部材を介して間接的に接続されていてもよい。また、発光部を有する光素子（即ち発光素子）としては、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）、半導体レーザーダイオード（Laser Diode ；ＬＤ）、面発光レーザー（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；ＶＣＳＥＬ）等を挙げることができる。これらの発光素子は、入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を所定部位に向けて発光部から出射する機能を有している。一方、受光部を有する光素子（即ち受光素子）としては、例えば、ｐｉｎフォトダイオード（pin Photo Diode ；pin ＰＤ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を挙げることができる。これらの受光素子は、光信号を受光部にて入射し、その入射した光信号を電気信号に変換して出力する機能を有している。なお、前記光素子は発光部及び受光部の両方を有するものであってもよい。前記光素子に使用する好適な材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓなどを挙げることができる。このような光素子（特に発光素子）は、動作回路によって動作される。光素子及び動作回路は、例えば、配線基板に形成された導体層（前記金属導体層）を介して電気的に接続されている。   The opto-electric hybrid package includes an optical element electrically connected to the optical element connection terminal. One or more optical elements are connected in accordance with the number of optical element connection terminals. As the connection method, for example, a method such as wire bonding or flip chip bonding, a method using an anisotropic conductive material, or the like can be employed. In addition, the optical element may be directly connected to the optical element connection terminal, or may be indirectly connected through some member. Moreover, as an optical element (namely, light emitting element) which has a light emission part, a light emitting diode (Light Emitting Diode; LED), a semiconductor laser diode (Laser Diode; LD), a surface emitting laser (Vertical Cavity Surface Emitting Laser; VCSEL), for example. Etc. These light emitting elements have a function of converting an inputted electric signal into an optical signal and then emitting the optical signal from a light emitting portion toward a predetermined portion. On the other hand, examples of an optical element having a light receiving portion (that is, a light receiving element) include a pin photodiode (pin PD) and an avalanche photodiode (APD). These light receiving elements have a function of causing an optical signal to be incident on the light receiving unit, converting the incident optical signal into an electric signal, and outputting the electric signal. The optical element may have both a light emitting part and a light receiving part. Examples of suitable materials used for the optical element include Si, Ge, InGaAs, GaAsP, and GaAlAs. Such an optical element (particularly a light emitting element) is operated by an operation circuit. The optical element and the operation circuit are electrically connected through, for example, a conductor layer (the metal conductor layer) formed on the wiring board.

上記課題を解決するための別の手段（手段４）としては以下のものがある。母基板（６１）と、母基板（６１）上に設けられたソケット（７１）と、前記ソケット（７１）上に接続された光素子付き光電気混載パッケージ（４１）と、光信号が伝搬する光路となる光伝送媒体（９２）の先端に接続され、前記光路内を伝搬する光の進路を変換する光路変換部（９３）を有する光コネクタ（９１）とを備えた光電気混載モジュール（１）であって、前記光素子付き光電気混載パッケージ（４１）は、半導体集積回路素子（２１，２２，２６）が搭載される主面（１２）及び前記主面（１２）の反対側に位置する裏面（１３）を有し、前記主面（１２）及び前記裏面（１３）を貫通する光導波構造部用孔（８１）が形成され、前記主面（１２）及び前記裏面（１３）を貫通する位置決め用ガイド孔（５１）が形成された配線基板（１０）と、前記主面（１２）側における前記光導波構造部用孔（８１）の開口部付近に配置された光素子接続用端子（５５）と、前記主面（１２）側に配置され、前記光素子接続用端子（５５）の形成時に形成された位置基準用導体（５６）と、発光部（２５）及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記発光部（２５）及び前記受光部の少なくとも一方を前記コア（８３）側に向けた状態で前記光素子接続用端子（５５）に電気的に接続された光素子（２４，２７）と、光信号が伝搬する光路となるコア（８３）及び前記コア（８３）を取り囲むクラッド（８４）を有し、前記光導波構造部用孔（８１）内に形成された光導波構造部（８２）と、前記位置決め用ガイド孔（５１）に嵌入された状態で前記配線基板（１０）の前記裏面（１３）側にてその一部が突出し、前記光伝送媒体（９２）側のガイド孔（９５）に対して嵌入可能なガイドピン（５２）とを備え、前記位置決め用ガイド孔（５１）及び前記光導波構造部（８２）における前記コア（８３）が、いずれも前記位置基準用導体（５６）を基準として形成され、前記光伝送媒体（９２）側のガイド孔（９５）に対する前記ガイドピン（５２）の嵌入により、前記配線基板（１０）の前記裏面（１３）側に配置された前記光コネクタ（９１）と、前記光導波構造部（８２）とが位置合わせされていることを特徴とする光電気混載モジュール。   As another means (means 4) for solving the above problems, there is the following. An optical signal propagates through a mother board (61), a socket (71) provided on the mother board (61), and an opto-electric hybrid package with optical elements (41) connected to the socket (71). An opto-electric hybrid module (1) comprising an optical connector (91) connected to the tip of an optical transmission medium (92) serving as an optical path and having an optical path conversion part (93) for converting the path of light propagating in the optical path The opto-electric hybrid package (41) with optical elements is located on the main surface (12) on which the semiconductor integrated circuit elements (21, 22, 26) are mounted and on the opposite side of the main surface (12). An optical waveguide structure hole (81) penetrating the main surface (12) and the back surface (13) is formed, and the main surface (12) and the back surface (13) are formed. Arrangement with penetrating positioning guide holes (51) formed A substrate (10), an optical element connection terminal (55) disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole (81) on the main surface (12) side, and the main surface (12) side A position reference conductor (56) formed at the time of forming the optical element connection terminal (55), and at least one of a light emitting part (25) and a light receiving part, and the light emitting part (25) And an optical element (24, 27) electrically connected to the optical element connection terminal (55) with at least one of the light receiving portions facing the core (83), and an optical path through which the optical signal propagates And an optical waveguide structure portion (82) formed in the optical waveguide structure portion hole (81), and the positioning guide. In front of the wiring board (10) in a state of being inserted into the hole (51) The positioning guide hole (51) includes a guide pin (52) that partially protrudes on the back surface (13) side and can be inserted into the guide hole (95) on the optical transmission medium (92) side. And the core (83) in the optical waveguide structure (82) are both formed with reference to the position reference conductor (56), and the guide for the guide hole (95) on the optical transmission medium (92) side. By inserting the pin (52), the optical connector (91) disposed on the back surface (13) side of the wiring board (10) and the optical waveguide structure (82) are aligned. An opto-electric hybrid module.

従って、手段４の光電気混載モジュールによると、位置決め用ガイド孔と光導波構造部におけるコアとが、いずれも位置基準用導体を基準として形成されるため、両者を高精度に位置合わせすることができる。よって、光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子に光素子を接続すれば、光素子とコアとの光軸が合った状態となる。また、位置決め用ガイド孔に嵌入された状態のガイドピンを光伝送媒体側のガイド孔に嵌入させることにより、配線基板と光コネクタとの平面方向への位置ずれを簡単に防止でき、光伝送媒体の光路の光軸を光素子及びコアの光軸と合わせることが容易になる。ゆえに、光の伝送ロスが小さい光電気混載モジュールを実現することができる。また、位置基準用導体が光素子接続用端子の形成時に形成されるため、位置基準用導体を光素子接続用端子とは別々に形成しなくても済む。よって、光電気混載モジュールの製造に必要な工程数を削減できるため、光電気混載モジュールを低コストで製造することができる。   Therefore, according to the opto-electric hybrid module of means 4, since the positioning guide hole and the core in the optical waveguide structure are both formed with reference to the position reference conductor, both can be aligned with high accuracy. it can. Therefore, when the optical element is connected to the optical element connection terminal disposed near the opening of the optical waveguide structure hole, the optical axes of the optical element and the core are aligned. Further, by inserting the guide pin inserted into the positioning guide hole into the guide hole on the optical transmission medium side, it is possible to easily prevent the positional deviation in the plane direction between the wiring board and the optical connector. It becomes easy to match the optical axis of the optical path with the optical axes of the optical element and the core. Therefore, an opto-electric hybrid module with small optical transmission loss can be realized. Further, since the position reference conductor is formed at the time of forming the optical element connecting terminal, it is not necessary to form the position reference conductor separately from the optical element connecting terminal. Therefore, since the number of processes required for manufacturing the opto-electric hybrid module can be reduced, the opto-electric hybrid module can be manufactured at low cost.

なお、光伝送媒体としては、例えば光導波路や光ファイバなどがある。また、前記光コネクタとは、本来的には光伝送媒体同士を接続するための手段であるが、ここでは光伝送媒体側と光素子付き光電気混載パッケージ側とを接続するための手段として用いられる。なお、かかる光コネクタは、単心光コネクタであっても、多心光コネクタであってもよい。   Examples of the optical transmission medium include an optical waveguide and an optical fiber. The optical connector is originally a means for connecting optical transmission media to each other, but here, it is used as a means for connecting the optical transmission medium side and the opto-electric hybrid package side with optical elements. It is done. Such an optical connector may be a single-fiber optical connector or a multi-fiber optical connector.

また、前記配線基板の前記主面側は金属製リッドで覆われているとともに、前記ガイドピンは、その主面側端部が前記配線基板の前記主面側にて前記光素子よりも高く突出していることが好ましい。このようにすれば、ガイドピンが長くなるため、位置決め用ガイド孔からのガイドピンの抜けを防止することができる。ゆえに、光伝送媒体の光路の光軸を光素子及びコアの光軸と合わせた状態に維持することができる。なお、この場合、前記ガイドピンの前記主面側端部は前記金属製リッドの内面に当接していることが好ましい。このようにすれば、ガイドピンを金属製リッドによって固定できるため、位置決め用ガイド孔からのガイドピンの抜けをより確実に防止でき、光伝送媒体の光路の光軸を光素子及びコアの光軸と合わせた状態に維持しやすくなる。   The main surface side of the wiring board is covered with a metal lid, and the guide pin protrudes higher than the optical element on the main surface side of the wiring board. It is preferable. In this way, since the guide pin becomes long, it is possible to prevent the guide pin from coming off from the positioning guide hole. Therefore, it is possible to maintain the optical axis of the optical path of the optical transmission medium in alignment with the optical axes of the optical element and the core. In this case, the main surface side end portion of the guide pin is preferably in contact with the inner surface of the metal lid. In this way, since the guide pin can be fixed by the metal lid, it is possible to more reliably prevent the guide pin from coming out of the positioning guide hole, and the optical axis of the optical path of the optical transmission medium is set to the optical axis of the optical element and the core It will be easier to maintain the same state.

また、上記課題を解決するための別の手段（手段５）としては以下のものがある。上記手段２に記載の光電気混載パッケージ（４１）の製造方法であって、前記配線基板（１０）の主面（１２）側に前記光素子接続用端子（５５）を形成するとともにその際に同一工程にて同一基準を用いて前記位置基準用導体（５６）を形成する端子等形成工程と、前記配線基板（１０）に穴明け加工を行うことにより、前記配線基板（１０）に前記光導波構造部用孔（８１）を形成するとともに、前記位置基準用導体（５６）を基準として前記配線基板（１０）に穴明け加工を行うことにより、前記配線基板（１０）に前記位置決め用ガイド孔（５１）を形成する穴明け工程と、光導波構造部用孔（８１）内に前記光導波構造部（８２）における前記クラッド（８４）を形成するとともに、前記位置基準用導体（５６）を基準として、前記光導波構造部用孔（８１）内に前記光導波構造部（８２）における前記コア（８３）を形成する光導波構造部形成工程とを含むことを特徴とする光電気混載パッケージの製造方法。   As another means (means 5) for solving the above-mentioned problems, there is the following. In the method for manufacturing an opto-electric hybrid package (41) according to the above means 2, the optical element connection terminal (55) is formed on the main surface (12) side of the wiring board (10), and at that time A terminal or the like forming step for forming the position reference conductor (56) using the same reference in the same step, and drilling the wiring substrate (10), whereby the light guide is applied to the wiring substrate (10). A wave structure hole (81) is formed, and the wiring board (10) is drilled with the position reference conductor (56) as a reference, whereby the positioning guide is formed on the wiring board (10). Forming a hole (51); forming the clad (84) of the optical waveguide structure (82) in the optical waveguide structure hole (81); and the position reference conductor (56) With reference to the previous Method of manufacturing an opto-electric hybrid package, which comprises an optical waveguide structure forming step of forming the core (83) in the optical waveguide structure in the optical waveguide structure hole (81) in (82).

従って、手段５の光電気混載パッケージの製造方法によると、光素子接続用端子を形成する際に同一工程にて同一基準を用いて位置基準用導体を形成する。よって、位置基準用導体を光素子接続用端子とは別々に形成しなくても済むため、上記の光電気混載パッケージを容易に製造することが可能となる。   Therefore, according to the opto-electric hybrid package manufacturing method of means 5, when forming the optical element connection terminal, the position reference conductor is formed using the same reference in the same process. Therefore, it is not necessary to form the position reference conductor separately from the optical element connection terminal, and thus the above-mentioned opto-electric hybrid package can be easily manufactured.

以下、光電気混載パッケージの製造方法を工程に沿って説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the opto-electric hybrid package will be described along the steps.

端子等形成工程では、前記配線基板の主面側に前記光素子接続用端子を形成するとともにその際に同一工程にて同一基準を用いて前記位置基準用導体を形成する。なお、光素子接続用端子及び位置基準用導体を形成する方法としては、エッチング、めっき、金属ペーストの印刷焼成、金属箔の貼付、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティングなどが挙げられる。また、光素子接続用端子及び位置基準用導体を形成する基準は、配線基板の主面側に配置されていてもよいし、配線基板とは別の箇所に配置されていてもよい。ここで、上記基準としては、配線基板の主面にて開口する凹部や、前記配線基板の前記主面側に配置されたマークなどが挙げられる。   In the terminal formation process, the optical element connection terminal is formed on the main surface side of the wiring board, and the position reference conductor is formed using the same reference in the same process. Examples of the method for forming the optical element connection terminal and the position reference conductor include etching, plating, printing and baking of metal paste, application of metal foil, sputtering, vapor deposition, and ion plating. Further, the reference for forming the optical element connection terminal and the position reference conductor may be arranged on the main surface side of the wiring board, or may be arranged in a place different from the wiring board. Here, examples of the reference include a recess opened in the main surface of the wiring board, a mark arranged on the main surface side of the wiring board, and the like.

続く穴明け工程では、前記配線基板に穴明け加工を行うことにより、前記配線基板に前記光導波構造部用孔を形成するとともに、前記位置基準用導体を基準として前記配線基板に穴明け加工を行うことにより、前記配線基板に前記位置決め用ガイド孔を形成する。ここで、穴明け加工の方法としては周知の技術を採用することができ、具体例としては、ドリル加工、パンチ加工、レーザー加工などがある。ただし、低コストという観点からすると、ドリル加工やパンチ加工といった機械的加工が好ましい。また、ここで行われる穴明け加工は、例えば精密ドリルなどを用いた精密穴明け加工であることがより好ましい。このような加工法によって光導波構造部用孔及び位置決め用ガイド孔を形成しておけば、高い精度で光軸合わせを行うことができるからである。   In the subsequent drilling step, the hole for the optical waveguide structure is formed in the wiring board by drilling the wiring board, and the wiring board is punched with the position reference conductor as a reference. By doing so, the positioning guide hole is formed in the wiring board. Here, a well-known technique can be adopted as the drilling method, and specific examples include drilling, punching, and laser processing. However, from the viewpoint of low cost, mechanical processing such as drilling or punching is preferable. Moreover, it is more preferable that the drilling process performed here is a precision drilling process using, for example, a precision drill. This is because if the optical waveguide structure hole and the positioning guide hole are formed by such a processing method, the optical axis can be aligned with high accuracy.

続く光導波構造部形成工程では、光導波構造部用孔内に前記光導波構造部における前記クラッドを形成するとともに、前記位置基準用導体を基準として、前記光導波構造部用孔内に前記光導波構造部における前記コアを形成する。この時点で、所望の光電気混載パッケージを得ることができる。   In the subsequent optical waveguide structure portion forming step, the clad in the optical waveguide structure portion is formed in the hole for the optical waveguide structure portion, and the light guide is formed in the hole for the optical waveguide structure portion with respect to the position reference conductor. The core in the wave structure is formed. At this time, a desired opto-electric hybrid package can be obtained.

なお、前記光導波構造部形成工程は、前記光導波構造部用孔に液状のクラッド材を充填して固化させることにより前記クラッドを形成するクラッド形成工程と、前記位置基準用導体を基準として前記光導波構造部用孔に対応する箇所に精密ドリル加工またはレーザー加工を行って前記クラッドの一部を除去することにより、前記主面及び前記裏面を貫通するコア用孔を形成するコア用孔形成工程と、前記コア用孔内に液状のコア材を充填して固化させることにより前記コアを形成するコア形成工程とを含んでいてもよい。このようにした場合、クラッド材やコア材を上記した多くの種類の材料から選択可能であるため、安価な材料を用いて光導波構造部を形成することができる。   The optical waveguide structure part forming step includes forming a clad by filling the optical waveguide structure part hole with a liquid clad material and solidifying the hole, and using the position reference conductor as a reference. Core hole formation for forming a core hole penetrating the main surface and the back surface by removing a part of the cladding by performing precision drilling or laser processing at a position corresponding to the hole for the optical waveguide structure portion A core forming step of forming the core by filling the core hole with a liquid core material and solidifying it. In this case, since the clad material and the core material can be selected from the many types of materials described above, the optical waveguide structure can be formed using an inexpensive material.

また、前記光導波構造部形成工程は、前記光導波構造部用孔内に感光性クラッド材を充填してクラッドを形成するクラッド形成工程と、前記感光性クラッド材内に光を照射して、前記感光性クラッド材を選択的に光硬化させることにより、周囲の部分よりも屈折率が高い前記コアを形成するコア形成工程とを含んでいてもよい。このようにした場合、クラッド及びコアを同じ材料によって形成できるため、光導波構造部の形成が容易になる。   The optical waveguide structure forming step includes a cladding forming step of forming a clad by filling a photosensitive cladding material in the hole for the optical waveguide structure, and irradiating light into the photosensitive cladding material, A core forming step of forming the core having a refractive index higher than that of the surrounding portion by selectively photocuring the photosensitive clad material may be included. In this case, since the clad and the core can be formed of the same material, the optical waveguide structure can be easily formed.

なお、光素子付き光電気混載パッケージである場合には、例えば、光導波構造部形成工程後に光素子搭載工程を行って、前記光素子接続用端子に光素子を接続することがよい。この場合、配線基板の主面側に配置された位置基準用導体を基準として位置合わせを行うことが好ましい。より具体的には、位置基準用導体を画像認識し、そこを基準として位置合わせを行いながら、前記光素子接続用端子に前記光素子を接続することが好ましい。この場合、前記光素子接続用端子上に表面側はんだバンプを形成するはんだバンプ形成工程を行ってもよい。このようにすれば、光素子接続用端子に光素子を確実に接続できる。また、光電気混載パッケージに光素子を搭載しない場合、光素子搭載工程は省略可能である。   In the case of an opto-electric hybrid package with an optical element, for example, an optical element mounting step may be performed after the optical waveguide structure forming step to connect the optical element to the optical element connection terminal. In this case, it is preferable to perform alignment with reference to a position reference conductor disposed on the main surface side of the wiring board. More specifically, it is preferable to recognize the image of the position reference conductor and connect the optical element to the optical element connection terminal while performing alignment based on the image recognition. In this case, you may perform the solder bump formation process which forms a surface side solder bump on the said optical element connection terminal. In this way, the optical element can be reliably connected to the optical element connection terminal. Further, when the optical element is not mounted on the opto-electric hybrid package, the optical element mounting step can be omitted.

また、光電気混載モジュールである場合には、前記位置決め用ガイド孔に前記ガイドピンを嵌合支持させる。これにより、ガイドピンの一部が、配線基板の裏面側にて突出した状態となる。さらに、前記ガイドピンを光伝送媒体側のガイド孔に対して嵌入させるようにする。その結果、前記光コネクタ及び前記光導波構造部の光軸合わせを行いつつ、併せて前記光コネクタを前記光素子付き光電気混載パッケージに支持固定させることができる。そして、以上の工程を実施する本発明の製造方法によれば、所望の光電気混載モジュールを簡単かつ確実に、しかも低コストで製造することができる。   In the case of an opto-electric hybrid module, the guide pin is fitted and supported in the positioning guide hole. Thereby, a part of guide pin will be in the state protruded in the back surface side of the wiring board. Further, the guide pin is inserted into the guide hole on the optical transmission medium side. As a result, while aligning the optical axes of the optical connector and the optical waveguide structure, the optical connector can be supported and fixed to the opto-electric hybrid package with optical elements. And according to the manufacturing method of this invention which implements the above process, a desired opto-electric hybrid module can be manufactured easily and reliably at low cost.

本発明を具体化した一実施形態の光電気混載モジュールを示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the opto-electric hybrid module of one Embodiment which actualized this invention. 光電気混載モジュールを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールを示す要部断面図。The principal part sectional drawing which shows a photoelectric mixed module. 光素子付き光電気混載パッケージを示す概略平面図。The schematic plan view which shows the opto-electric hybrid package with an optical element. 光素子付き光電気混載パッケージを示す概略裏面図。The schematic back view which shows the opto-electric hybrid package with an optical element. 図５のＡ−Ａ線断面図。AA line sectional view of Drawing 5. 配線基板を示す概略平面図。The schematic plan view which shows a wiring board. 光素子付き光電気混載パッケージを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the opto-electric hybrid package with an optical element. 位置決め用ガイド孔と光導波構造部との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the guide hole for positioning, and an optical waveguide structure part. 光コネクタを示す平面図。The top view which shows an optical connector. 光コネクタを示す断面図。Sectional drawing which shows an optical connector. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of an opto-electric hybrid module. 他の実施形態における光導波構造部を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the optical waveguide structure part in other embodiment. 他の実施形態における光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the opto-electric hybrid module in other embodiment. 他の実施形態における光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the opto-electric hybrid module in other embodiment. 他の実施形態における光電気混載モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the opto-electric hybrid module in other embodiment. 他の実施形態におけるＩＣチップ、ドライバＩＣ及びＶＣＳＥＬの搭載方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mounting method of IC chip, driver IC, and VCSEL in other embodiment. 他の実施形態におけるＩＣチップ、ドライバＩＣ及びＶＣＳＥＬの搭載方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mounting method of IC chip, driver IC, and VCSEL in other embodiment. 他の実施形態における光コネクタを示す側面図。The side view which shows the optical connector in other embodiment. 他の実施形態における光コネクタを示す平面図。The top view which shows the optical connector in other embodiment. 他の実施形態における光コネクタを示す平面図。The top view which shows the optical connector in other embodiment. 他の実施形態における光素子付き光電気混載パッケージを示す要部断面図。The principal part sectional drawing which shows the opto-electric hybrid package with an optical element in other embodiment.

以下、本発明を具体化した一実施形態の光電気混載モジュールを、図１〜図２４に基づき詳細に説明する。
図１〜図３に示されるように、本実施形態の光電気混載モジュール１は、マザーボード６１（母基板）、マザーボード６１上に設けられた３つのソケット７１、各ソケット７１上にそれぞれ接続された光素子付き光電気混載パッケージ４１、及び、複数の光コネクタ９１等を備える。 Hereinafter, an opto-electric hybrid module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 3, the opto-electric hybrid module 1 of this embodiment is connected to a mother board 61 (mother board), three sockets 71 provided on the mother board 61, and each socket 71. An opto-electric hybrid package 41 with optical elements, a plurality of optical connectors 91, and the like are provided.

本実施形態のマザーボード６１は、上面６２及び下面６３を有する平面視略矩形状の板状部材である。図３に示されるように、マザーボード６１を構成する基板本体６９は、樹脂絶縁層６４と金属導体層６５とによって構成されている。樹脂絶縁層６４は、例えば、厚さ約３０μｍであって、連続多孔質ＰＴＦＥにエポキシ樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料や、厚さ約１００μｍのガラス布基材エポキシ樹脂からなる。   The mother board 61 of the present embodiment is a plate-like member that has a top surface 62 and a bottom surface 63 and has a substantially rectangular shape in plan view. As shown in FIG. 3, the substrate body 69 constituting the mother board 61 is constituted by a resin insulating layer 64 and a metal conductor layer 65. The resin insulating layer 64 is, for example, about 30 μm thick, and is made of a resin-resin composite material obtained by impregnating continuous porous PTFE with an epoxy resin, or a glass cloth base epoxy resin having a thickness of about 100 μm.

樹脂絶縁層６４における複数箇所には、樹脂絶縁層６４の厚さ方向に貫通する内部導通用のスルーホール部６６が形成されている。そして、これらのスルーホール部６６は、層の異なる金属導体層６５を電気的に接続する役割を果たしている。また、マザーボード６１の上面６２において各々のスルーホール部６６の上端面がある位置には、パッド６７が配置されている。   Through holes 66 for internal conduction penetrating in the thickness direction of the resin insulation layer 64 are formed at a plurality of locations in the resin insulation layer 64. These through-hole portions 66 serve to electrically connect metal conductor layers 65 of different layers. A pad 67 is disposed at a position where the upper end surface of each through-hole portion 66 is located on the upper surface 62 of the mother board 61.

図２，図３に示されるように、前記ソケット７１は、略矩形平板状をなし、上面７３及び下面７４を有している。ソケット７１には、上面７３及び下面７４間を貫通する複数の導体柱７５が形成されている。各導体柱７５の下端面には、略半球状をなすはんだバンプ７２が設けられている。これらのはんだバンプ７２は、マザーボード６１側のパッド６７に接続されている。また、ソケット７１の上面７３側には、前記光コネクタ９１を収容するためのコネクタ収容凹部７６が設けられている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the socket 71 has a substantially rectangular flat plate shape and has an upper surface 73 and a lower surface 74. The socket 71 is formed with a plurality of conductor pillars 75 penetrating between the upper surface 73 and the lower surface 74. A solder bump 72 having a substantially hemispherical shape is provided on the lower end surface of each conductor column 75. These solder bumps 72 are connected to pads 67 on the mother board 61 side. A connector housing recess 76 for housing the optical connector 91 is provided on the upper surface 73 side of the socket 71.

図１〜図８等に示されるように、前記光電気混載パッケージ４１は配線基板１０を備えている。配線基板１０は、主面１２及びその反対側に位置する裏面１３を有し、縦５０．０ｍｍ×横５０．０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍの正方形板状をなしている。また、配線基板１０は、ガラスエポキシからなる略矩形板状のコア基板１４（コア部）を有するとともに、コア基板１４の表層であるコア主面１５（図６では上面）上に第１ビルドアップ層３１を有し、同じくコア基板１４の表層であるコア裏面１６（図６では下面）上に第２ビルドアップ層３２を有するビルドアップ多層配線基板である。   As shown in FIGS. 1 to 8 and the like, the opto-electric hybrid package 41 includes a wiring board 10. The wiring board 10 has a main surface 12 and a back surface 13 located on the opposite side, and has a square plate shape of 50.0 mm long × 50.0 mm wide × 1.0 mm thick. The wiring board 10 includes a substantially rectangular plate-shaped core substrate 14 (core portion) made of glass epoxy, and a first buildup on a core main surface 15 (upper surface in FIG. 6) that is a surface layer of the core substrate 14. This is a build-up multilayer wiring board having a layer 31 and having a second build-up layer 32 on the core back surface 16 (the lower surface in FIG. 6) which is also the surface layer of the core substrate 14.

図６に示されるように、コア基板１４における複数箇所には、コア主面１５及びコア裏面１６を貫通するスルーホール導体１７が形成されている。これらのスルーホール導体１７は、コア基板１４のコア主面１５側とコア裏面１６側とを接続導通している。なお、スルーホール導体１７の内部は、例えばエポキシ樹脂などの閉塞体１８で埋められている。そして、スルーホール導体１７における開口部には銅めっき層からなる蓋状導体１９が形成され、その結果スルーホール導体１７が塞がれている。また、コア基板１４のコア主面１５及びコア裏面１６においてスルーホール導体１７が存在しない箇所には、銅めっき層からなる配線パターン（図示略）が形成されている。   As shown in FIG. 6, through-hole conductors 17 that penetrate the core main surface 15 and the core back surface 16 are formed at a plurality of locations on the core substrate 14. These through-hole conductors 17 connect and conduct the core main surface 15 side and the core back surface 16 side of the core substrate 14. Note that the inside of the through-hole conductor 17 is filled with a closing body 18 such as an epoxy resin. A lid-like conductor 19 made of a copper plating layer is formed in the opening of the through-hole conductor 17, and as a result, the through-hole conductor 17 is closed. A wiring pattern (not shown) made of a copper plating layer is formed at a location where the through-hole conductor 17 does not exist on the core main surface 15 and the core back surface 16 of the core substrate 14.

コア基板１４のコア裏面１６上に形成された第２ビルドアップ層３２は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の樹脂絶縁層３４と、金属導体層４２とを交互に積層した構造を有している。また、各樹脂絶縁層３４における複数箇所には、金属導体層４２に接続される内層接続ビア導体４７が形成されている。なお、内層接続ビア導体４７は、電解銅めっきによって形成されるコンフォーマルビア（完全に銅めっきが埋まらない形態のビア）である。また、第２層の樹脂絶縁層３４の下面上における複数箇所には、金属導体層４２に電気的に接続されるＰＧＡ用パッド４８が形成されている。さらに、第２層の樹脂絶縁層３４の下面は、ソルダーレジスト３８によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト３８の所定箇所には、ＰＧＡ用パッド４８を露出させる開口部４０が形成されている。ＰＧＡ用パッド４８の表面上には、ソケット実装用の複数のピン４９がはんだ付けによって接合されている。そして、各ピン４９により、配線基板１０は前記ソケット７１上に接続される。   The second buildup layer 32 formed on the core back surface 16 of the core substrate 14 has a structure in which two resin insulation layers 34 made of a thermosetting resin (epoxy resin) and metal conductor layers 42 are alternately laminated. have. In addition, inner layer connection via conductors 47 connected to the metal conductor layer 42 are formed at a plurality of locations in each resin insulating layer 34. The inner layer connection via conductor 47 is a conformal via formed by electrolytic copper plating (a via that is not completely filled with copper plating). In addition, PGA pads 48 that are electrically connected to the metal conductor layer 42 are formed at a plurality of locations on the lower surface of the second resin insulating layer 34. Further, the lower surface of the second resin insulating layer 34 is almost entirely covered with a solder resist 38. An opening 40 for exposing the PGA pad 48 is formed at a predetermined portion of the solder resist 38. On the surface of the PGA pad 48, a plurality of pins 49 for socket mounting are joined by soldering. Each pin 49 connects the wiring board 10 onto the socket 71.

図６に示されるように、コア基板１４のコア主面１５上に形成された第１ビルドアップ層３１は、上述した第２ビルドアップ層３２とほぼ同じ構造を有している。即ち、第１ビルドアップ層３１は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の樹脂絶縁層３３と、銅からなる金属導体層４２とを交互に積層した構造を有している。また、各樹脂絶縁層３３における複数箇所には、金属導体層４２に接続される内層接続ビア導体４３が形成されている。なお、内層接続ビア導体４３は、電解銅めっきによって形成されるコンフォーマルビアである。   As shown in FIG. 6, the first buildup layer 31 formed on the core main surface 15 of the core substrate 14 has substantially the same structure as the second buildup layer 32 described above. That is, the first buildup layer 31 has a structure in which two resin insulation layers 33 made of thermosetting resin (epoxy resin) and metal conductor layers 42 made of copper are alternately laminated. In addition, inner layer connection via conductors 43 connected to the metal conductor layer 42 are formed at a plurality of locations in each resin insulating layer 33. The inner layer connection via conductor 43 is a conformal via formed by electrolytic copper plating.

また、第２層の樹脂絶縁層３３の表面上には、半導体集積回路接続用端子である複数のＣＰＵ接続用端子（図示略）、及び、同じく半導体集積回路接続用端子である複数のドライバＩＣ接続用端子５７が形成されている。各ＣＰＵ接続用端子は、配線基板１０の主面１２側（具体的には、第２層の樹脂絶縁層３３の表面上）において基板中央部となる領域に配置され、それぞれ平面視略矩形状をなしている。各ドライバＩＣ接続用端子５７は、配線基板１０の主面１２側において各ＣＰＵ接続用端子よりも基板外周側となる領域に配置され、それぞれ平面視略矩形状をなしている。また、第２層の樹脂絶縁層３３の表面上には、各ＣＰＵ接続用端子と各ドライバＩＣ接続用端子５７とをつなぐ第１配線パターン５８が形成されている。なお、第１配線パターン５８は直線状パターンである。   On the surface of the second resin insulating layer 33, a plurality of CPU connection terminals (not shown) that are semiconductor integrated circuit connection terminals and a plurality of driver ICs that are also semiconductor integrated circuit connection terminals are provided. A connection terminal 57 is formed. Each CPU connection terminal is arranged in a region which becomes the center of the substrate on the main surface 12 side of the wiring substrate 10 (specifically, on the surface of the second resin insulating layer 33), and is substantially rectangular in plan view. I am doing. Each driver IC connection terminal 57 is disposed in a region closer to the outer periphery of the board than each CPU connection terminal on the main surface 12 side of the wiring board 10 and has a substantially rectangular shape in plan view. Further, on the surface of the second resin insulating layer 33, a first wiring pattern 58 that connects each CPU connection terminal and each driver IC connection terminal 57 is formed. The first wiring pattern 58 is a linear pattern.

なお図４等に示されるように、配線基板１０の主面１２において各半導体集積回路接続用端子（各ＣＰＵ接続用端子及び各ドライバＩＣ接続用端子５７）が属する領域には、半導体集積回路素子搭載領域２３が設定される。半導体集積回路素子搭載領域２３は、縦２４．０ｍｍ×横２１．０ｍｍの平面視矩形状の領域である（図４参照）。   As shown in FIG. 4 and the like, in the main surface 12 of the wiring board 10, the semiconductor integrated circuit element is located in a region to which each semiconductor integrated circuit connection terminal (each CPU connection terminal and each driver IC connection terminal 57) belongs. A mounting area 23 is set. The semiconductor integrated circuit element mounting region 23 is a rectangular region in plan view of 24.0 mm long × 21.0 mm wide (see FIG. 4).

図６，図７等に示されるように、前記第２層の樹脂絶縁層３３の表面上には、複数の光素子接続用端子５５が形成されている。各光素子接続用端子５５は、配線基板１０の主面１２側において各ドライバＩＣ接続用端子５７よりも基板外周側となる領域、即ち、半導体集積回路素子搭載領域２３よりも基板外周側となる領域に配置され、それぞれ平面略矩形状をなしている（図７等参照）。また、第２層の樹脂絶縁層３３の表面上には、各ドライバＩＣ接続用端子５７と各光素子接続用端子５５とをつなぐ第２配線パターン５９が形成されている。なお、第２配線パターン５９は直線状パターンである。   As shown in FIGS. 6, 7, etc., a plurality of optical element connection terminals 55 are formed on the surface of the second resin insulating layer 33. Each optical element connection terminal 55 is located on the main surface 12 side of the wiring substrate 10 on the outer peripheral side of the substrate with respect to each driver IC connection terminal 57, that is, on the outer peripheral side of the substrate with respect to the semiconductor integrated circuit element mounting region 23 They are arranged in the regions and each have a substantially rectangular shape in plan (see FIG. 7 and the like). A second wiring pattern 59 is formed on the surface of the second resin insulating layer 33 to connect each driver IC connection terminal 57 and each optical element connection terminal 55. The second wiring pattern 59 is a linear pattern.

さらに、第２層の樹脂絶縁層３３の表面上には、複数の位置基準用導体５６（位置基準物）が形成されている。各位置基準用導体５６は、配線基板１０の主面１２側において半導体集積回路素子搭載領域２３よりも基板外周側となる領域に配置され、それぞれ平面視十字形状をなしている。なお、位置基準用導体５６、前記ＣＰＵ接続用端子、ドライバＩＣ接続用端子５７、配線パターン５８，５９及び光素子接続用端子５５は、最上層の前記金属導体層４２（第２層の樹脂絶縁層３３の表面上にある金属導体層４２）を同一工程にてパターニングすることによって形成されたものである。よって、位置基準用導体５６は、ＣＰＵ接続用端子、ドライバＩＣ接続用端子５７、配線パターン５８，５９及び光素子接続用端子５５と同じ材料によって形成される。   Further, a plurality of position reference conductors 56 (position reference objects) are formed on the surface of the second resin insulating layer 33. Each of the position reference conductors 56 is disposed in a region closer to the outer periphery of the substrate than the semiconductor integrated circuit element mounting region 23 on the main surface 12 side of the wiring substrate 10 and has a cross shape in plan view. The position reference conductor 56, the CPU connection terminal, the driver IC connection terminal 57, the wiring patterns 58 and 59, and the optical element connection terminal 55 are connected to the uppermost metal conductor layer 42 (resin insulation of the second layer). The metal conductor layer 42) on the surface of the layer 33 is formed by patterning in the same process. Therefore, the position reference conductor 56 is formed of the same material as the CPU connection terminal, the driver IC connection terminal 57, the wiring patterns 58 and 59, and the optical element connection terminal 55.

図６に示されるように、第２層の樹脂絶縁層３３の表面は、ソルダーレジスト３７によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト３７の所定箇所には、ＣＰＵ接続用端子、ドライバＩＣ接続用端子５７及び光素子接続用端子５５を露出させる開口部４６が形成されている。そして、ＣＰＵ接続用端子、ドライバＩＣ接続用端子５７及び光素子接続用端子５５の表面上には、それぞれ表面側はんだバンプ４５が配設されている。   As shown in FIG. 6, the surface of the second resin insulating layer 33 is almost entirely covered with a solder resist 37. An opening 46 for exposing the CPU connection terminal, the driver IC connection terminal 57 and the optical element connection terminal 55 is formed at a predetermined location of the solder resist 37. On the surfaces of the CPU connection terminal, the driver IC connection terminal 57, and the optical element connection terminal 55, the surface-side solder bumps 45 are respectively disposed.

図１〜図６等に示されるように、前記半導体集積回路素子搭載領域２３に属するＣＰＵ接続用端子の表面上に配設された各表面側はんだバンプ４５には、半導体集積回路素子であるＩＣチップ２１（ＣＰＵ）が接合されている。ＭＰＵとしての機能を有するＩＣチップ２１は、縦１０．０ｍｍ×横７．５ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの矩形板状をなしている。ＩＣチップ２１の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。また、ＩＣチップ２１の下面側には、複数の素子側端子（図示略）が格子状に設けられている。   As shown in FIG. 1 to FIG. 6 and the like, each surface side solder bump 45 disposed on the surface of the CPU connection terminal belonging to the semiconductor integrated circuit element mounting region 23 has an IC which is a semiconductor integrated circuit element. Chip 21 (CPU) is joined. The IC chip 21 having a function as an MPU has a rectangular plate shape of 10.0 mm long × 7.5 mm wide × 0.7 mm thick. Circuit elements (not shown) are formed on the lower surface layer of the IC chip 21. A plurality of element-side terminals (not shown) are provided in a grid pattern on the lower surface side of the IC chip 21.

図６〜図８に示されるように、前記光素子接続用端子５５の表面上に配設された各表面側はんだバンプ４５には、光素子（発光素子）の一種であるＶＣＳＥＬ２４が、発光面を下方に向けた状態で接合されている。本実施形態のＶＣＳＥＬ２４は、縦３．０ｍｍ×横０．２５ｍｍの略矩形平板状をなしている。このＶＣＳＥＬ２４は、同ＶＣＳＥＬ２４の長手方向に沿って一列に並べられた複数（ここでは１２個）の発光部２５を発光面内に有している。これらの発光部２５は、配線基板１０の前記主面１２に対して直交する方向（即ち、図６，図８において下方向）に、所定波長のレーザー光（光信号）を出射するようになっている。また、ＶＣＳＥＬ２４の有する複数の端子２９は、各表面側はんだバンプ４５上にそれぞれ接合されている。   As shown in FIGS. 6 to 8, each surface-side solder bump 45 disposed on the surface of the optical element connection terminal 55 has a VCSEL 24, which is a kind of optical element (light emitting element), as a light emitting surface. Are joined in a state in which they face downward. The VCSEL 24 of the present embodiment has a substantially rectangular flat plate shape of 3.0 mm long × 0.25 mm wide. The VCSEL 24 has a plurality of (here, 12) light emitting units 25 arranged in a line along the longitudinal direction of the VCSEL 24 in the light emitting surface. These light emitting sections 25 emit laser light (optical signals) having a predetermined wavelength in a direction orthogonal to the main surface 12 of the wiring board 10 (that is, in the downward direction in FIGS. 6 and 8). ing. In addition, the plurality of terminals 29 included in the VCSEL 24 are respectively joined to the surface-side solder bumps 45.

図６等に示されるように、前記ドライバＩＣ接続用端子５７の表面上に配設された各表面側はんだバンプ４５には、ＶＣＳＥＬ２４を駆動するための半導体集積回路素子であるドライバＩＣ２２が接合されている。このドライバＩＣ２２は、配線基板１０の主面１２においてＶＣＳＥＬ２４の近傍に配置されている。本実施形態のドライバＩＣ２２は、縦３．５ｍｍ×横２．５ｍｍの略矩形平板状をなしている。このドライバＩＣ２２の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。また、ドライバＩＣ２２の有する複数の端子２８は、各表面側はんだバンプ４５上にそれぞれ接合されている。従って、ドライバＩＣ２２とＶＣＳＥＬ２４とが、第２配線パターン５９などを介して電気的に接続される。   As shown in FIG. 6 and the like, a driver IC 22 which is a semiconductor integrated circuit element for driving the VCSEL 24 is joined to each surface side solder bump 45 disposed on the surface of the driver IC connection terminal 57. ing. The driver IC 22 is disposed in the vicinity of the VCSEL 24 on the main surface 12 of the wiring board 10. The driver IC 22 of the present embodiment has a substantially rectangular flat plate shape of 3.5 mm long × 2.5 mm wide. Circuit elements (not shown) are formed on the lower surface layer of the driver IC 22. Further, the plurality of terminals 28 of the driver IC 22 are respectively joined to the front surface side solder bumps 45. Accordingly, the driver IC 22 and the VCSEL 24 are electrically connected via the second wiring pattern 59 and the like.

なお、図２において右側にある光電気混載パッケージ４１が備える配線基板１０の主面１２にも、複数の表面側はんだバンプ４５が形成されている。各表面側はんだバンプ４５には、光素子（受光素子）の一種であるフォトダイオード２７が、受光面を下方に向けた状態で接合されている。本実施形態のフォトダイオード２７は、縦３．０ｍｍ×横０．２５ｍｍの略矩形平板状をなしている。このフォトダイオード２７は、同フォトダイオード２７の長手方向に沿って一列に並べられた複数（ここでは１２個）の受光部（図示略）を受光面内に有している。従って、これらの受光部は、図２の下側から上側に向かうレーザー光（光信号）を受けやすい構成となっている。   A plurality of surface-side solder bumps 45 are also formed on the main surface 12 of the wiring board 10 provided in the opto-electric hybrid package 41 on the right side in FIG. A photodiode 27, which is a kind of optical element (light receiving element), is joined to each surface side solder bump 45 with the light receiving surface facing downward. The photodiode 27 of the present embodiment has a substantially rectangular flat plate shape of 3.0 mm length × 0.25 mm width. The photodiode 27 has a plurality of (here, 12) light receiving portions (not shown) arranged in a line along the longitudinal direction of the photodiode 27 in the light receiving surface. Therefore, these light receiving sections are configured to easily receive laser light (optical signal) from the lower side to the upper side in FIG.

また、配線基板１０の主面１２においてフォトダイオード２７の近傍には、フォトダイオード２７を駆動するための半導体集積回路素子であるレシーバＩＣ２６が配置されている。本実施形態のレシーバＩＣ２６は、縦３．５ｍｍ×横２．５ｍｍの略矩形平板状をなしている。このレシーバＩＣ２６の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。また、レシーバＩＣ２６の有する複数の端子（図示略）は、各表面側はんだバンプ４５上にそれぞれ接合されている。従って、フォトダイオード２７とレシーバＩＣ２６とが、配線パターン（図示略）などを介して電気的に接続される。   A receiver IC 26 that is a semiconductor integrated circuit element for driving the photodiode 27 is disposed in the vicinity of the photodiode 27 on the main surface 12 of the wiring board 10. The receiver IC 26 of the present embodiment has a substantially rectangular flat plate shape of 3.5 mm long × 2.5 mm wide. Circuit elements (not shown) are formed on the lower surface layer of the receiver IC 26. In addition, a plurality of terminals (not shown) of the receiver IC 26 are joined to the surface-side solder bumps 45, respectively. Therefore, the photodiode 27 and the receiver IC 26 are electrically connected via a wiring pattern (not shown).

図３，図４，図６〜図９等に示されるように、配線基板１０における複数の箇所（１つの配線基板１０につき８箇所）には、位置決め用ガイド孔５１が形成されている。各位置決め用ガイド孔５１は、配線基板１０の主面１２において前記半導体集積回路素子搭載領域２３よりも基板外周側となる領域、即ち、半導体集積回路素子搭載領域２３を避けた領域に、前記位置基準用導体５６を基準として形成されている。各位置決め用ガイド孔５１は、断面円形状かつ等断面形状であって、配線基板１０の主面１２及び裏面１３を貫通している。本実施形態の場合、各位置決め用ガイド孔５１の直径は約０．７ｍｍに設定されている。各位置決め用ガイド孔５１には、断面円形状のガイドピン５２の上端部が嵌入可能になっている。位置決め用ガイド孔５１にガイドピン５２が嵌入された場合、ガイドピン５２の両端部は、配線基板１０の主面１２側及び裏面１３側にそれぞれ突出するようになっている。なお、これらのガイドピン５２は、ステンレス鋼からなり、軸線方向に対して垂直な平坦面を両端部に備えている。本実施形態において具体的には、ＪＩＳ Ｃ ５９８１に規定するガイドピン「ＣＮＦ１２５Ａ−２１」（直径０．６９９ｍｍ）を使用している。即ち、ガイドピン５２の直径は、位置決め用ガイド孔５１とほぼ同径に設定されている。   As shown in FIGS. 3, 4, 6 to 9, and the like, positioning guide holes 51 are formed at a plurality of locations on the wiring substrate 10 (eight locations per wiring substrate 10). Each positioning guide hole 51 is located in the region on the main surface 12 of the wiring substrate 10 on the outer peripheral side of the substrate with respect to the semiconductor integrated circuit element mounting region 23, that is, in the region avoiding the semiconductor integrated circuit element mounting region 23. The reference conductor 56 is used as a reference. Each positioning guide hole 51 has a circular cross section and an equal cross section, and penetrates the main surface 12 and the back surface 13 of the wiring substrate 10. In the case of this embodiment, the diameter of each positioning guide hole 51 is set to about 0.7 mm. An upper end portion of a guide pin 52 having a circular cross section can be fitted into each positioning guide hole 51. When the guide pins 52 are inserted into the positioning guide holes 51, both end portions of the guide pins 52 protrude toward the main surface 12 side and the back surface 13 side of the wiring substrate 10, respectively. These guide pins 52 are made of stainless steel and have flat surfaces at both ends perpendicular to the axial direction. Specifically, in this embodiment, a guide pin “CNF125A-21” (diameter 0.699 mm) defined in JIS C 5981 is used. That is, the diameter of the guide pin 52 is set to be substantially the same as that of the positioning guide hole 51.

図３，図６に示されるように、配線基板１０の主面１２側は金属製リッド１０１で覆われている。なお、ガイドピン５２の主面側端部は、配線基板１０の主面１２側にて前記ＶＣＳＥＬ２４よりも高く突出し、金属製リッド１０１の内面に当接している。   As shown in FIGS. 3 and 6, the main surface 12 side of the wiring board 10 is covered with a metal lid 101. Note that the main surface side end portion of the guide pin 52 protrudes higher than the VCSEL 24 on the main surface 12 side of the wiring substrate 10 and is in contact with the inner surface of the metal lid 101.

図３，図６〜図９等に示されるように、配線基板１０において前記半導体集積回路素子搭載領域２３よりも基板外周側となる領域には、複数の光導波構造部用孔８１が形成されている。そして、各光導波構造部用孔８１は、一対の前記位置決め用ガイド孔５１の間に配置されている（図７，図９参照）。また、各光導波構造部用孔８１の主面１２側の開口部付近であって、かつ、各光導波構造部用孔８１よりも基板中央部側には、前記光素子接続用端子５５が配置されている。さらに、各光導波構造部用孔８１及び各位置決め用ガイド孔５１よりも基板外周側には、前記位置基準用導体５６が配置されている。各光導波構造部用孔８１は断面円形状かつ等断面形状であって、配線基板１０の主面１２及び裏面１３を貫通している。本実施形態の場合、各光導波構造部用孔８１の直径は、約０．１ｍｍに設定されている。   As shown in FIGS. 3, 6 to 9, and the like, a plurality of holes 81 for the optical waveguide structure are formed in a region of the wiring substrate 10 on the outer peripheral side of the substrate with respect to the semiconductor integrated circuit element mounting region 23. ing. Each optical waveguide structure hole 81 is disposed between the pair of positioning guide holes 51 (see FIGS. 7 and 9). Also, the optical element connection terminal 55 is near the opening on the main surface 12 side of each optical waveguide structure hole 81 and closer to the center of the substrate than each optical waveguide structure hole 81. Has been placed. Further, the position reference conductor 56 is disposed on the outer peripheral side of the substrate with respect to each of the optical waveguide structure hole 81 and each positioning guide hole 51. Each hole 81 for an optical waveguide structure has a circular cross section and an equal cross section, and penetrates the main surface 12 and the back surface 13 of the wiring substrate 10. In the present embodiment, the diameter of each optical waveguide structure hole 81 is set to about 0.1 mm.

図３，図６〜図９等に示されるように、各光導波構造部用孔８１内には、前記光電気混載パッケージ４１が備える光導波構造部８２がそれぞれ形成されている。各光導波構造部８２は、コア８３及びそれを取り囲むクラッド８４を有している。光導波構造部８２におけるコア８３は、半導体集積回路素子搭載領域２３を避けた領域において、位置決め用ガイド孔５１及び光導波構造部用孔８１の形成に用いた位置基準用導体５６と同一の位置基準用導体５６を基準として形成されている。なお、実質的にコア８３は光信号が伝搬する光路となる。本実施形態の場合、コア８３及びクラッド８４は、屈折率等の異なる透明なポリマ材料、具体的には屈折率等の異なるＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）により形成されている。クラッド８４は、光導波構造部用孔８１に液状のクラッド材８５（図１６参照）を充填して固化させることにより形成されたものである。また、コア８３は、クラッド８４の一部を除去することによって形成されたコア用孔８６（図１７参照）内に液状のコア材８７（図１８参照）を充填して固化させることにより形成されたものである。光路となるコア８３の本数は、前記ＶＣＳＥＬ２４の発光部２５の数、及び、前記フォトダイオード２７の受光部の数と同じく１２であって、それらは直線的にかつ互いに平行に延びるように形成されている。   As shown in FIG. 3, FIG. 6 to FIG. 9, and the like, optical waveguide structures 82 provided in the opto-electric hybrid package 41 are formed in the respective optical waveguide structure holes 81. Each optical waveguide structure 82 has a core 83 and a clad 84 surrounding it. The core 83 in the optical waveguide structure 82 is located at the same position as the position reference conductor 56 used for forming the positioning guide hole 51 and the optical waveguide structure hole 81 in a region avoiding the semiconductor integrated circuit element mounting region 23. The reference conductor 56 is used as a reference. It should be noted that the core 83 substantially becomes an optical path through which the optical signal propagates. In the case of this embodiment, the core 83 and the clad 84 are formed of transparent polymer materials having different refractive indexes, specifically, PMMA (polymethyl methacrylate) having different refractive indexes. The clad 84 is formed by filling the optical waveguide structure hole 81 with a liquid clad material 85 (see FIG. 16) and solidifying it. The core 83 is formed by filling a liquid core material 87 (see FIG. 18) into a core hole 86 (see FIG. 17) formed by removing a part of the clad 84 and solidifying it. It is a thing. The number of cores 83 serving as an optical path is twelve, which is the same as the number of light emitting portions 25 of the VCSEL 24 and the number of light receiving portions of the photodiode 27, and they are formed to extend linearly and in parallel to each other. ing.

その結果、ＶＣＳＥＬ２４（またはフォトダイオード２７）と光導波構造部８２とが、平面方向において位置合わせされた状態で固定される。ここで、「平面方向において位置合わせされた状態」とは、図２の左端側に位置する光導波構造部８２が前記各発光部２５の直下にあり各コア８３と各発光部２５との光軸が合った状態、かつ、図２の右端側に位置する光導波構造部８２が前記各受光部の直下にあり各コア８３と各受光部との光軸が合った状態をいう。   As a result, the VCSEL 24 (or the photodiode 27) and the optical waveguide structure 82 are fixed while being aligned in the planar direction. Here, the “aligned state in the plane direction” means that the optical waveguide structure portion 82 located on the left end side in FIG. 2 is directly below the light emitting portions 25 and the light of each core 83 and each light emitting portion 25. This is a state where the axes are aligned, and the optical waveguide structure portion 82 located on the right end side in FIG. 2 is directly below the respective light receiving portions, and the optical axes of the respective cores 83 and the respective light receiving portions are aligned.

図１〜図３，図５，図８，図１０，図１１に示されるように、前記複数の光コネクタ９１は、前記配線基板１０の裏面１３において４個ずつ配置されており、前記半導体集積回路素子搭載領域２３よりも基板外周側に配置されている。なお、各光コネクタ９１は、前記ＩＣチップ２１の直下には配置されていない（図５参照）。また、本実施形態の光コネクタ９１は、上側ハウジング９６及び下側ハウジング９７によって構成されており、縦８ｍｍ×横１５ｍｍ×厚さ２．５ｍｍの略矩形平板状をなしている。上側ハウジング９６の上面には、光導波構造部８２のコア８３を伝搬する光信号を通過させるためのスリット９８が形成されている。一方、下側ハウジング９７には、光ファイバ嵌合溝９９が形成されている。光ファイバ嵌合溝９９内には、光信号が伝搬する光路となる複数の光ファイバ９２（光伝送媒体）の先端部が嵌合されている。また、光コネクタ９１は、光路内を伝搬する光の進路を変換する光路変換部９３を有している。光路変換部９３は、光ファイバ嵌合溝９９の内底面である光ファイバ設置面９４に対して約４５°の角度を持つ傾斜面となっていて、その傾斜面には光を全反射可能な金属からなる薄膜が蒸着されている。その結果、光を９０°の角度で反射する光路変換部９３が構成される。なお、本実施形態の光コネクタ９１は、ＪＰＣＡ（社団法人 日本電子回路工業会）規格のＰＴコネクタである。   As shown in FIGS. 1 to 3, 5, 8, 10, and 11, the plurality of optical connectors 91 are arranged four by four on the back surface 13 of the wiring board 10, and the semiconductor integrated circuit The circuit element mounting region 23 is disposed on the outer peripheral side of the substrate. Each optical connector 91 is not arranged directly under the IC chip 21 (see FIG. 5). The optical connector 91 of the present embodiment is constituted by an upper housing 96 and a lower housing 97, and has a substantially rectangular flat plate shape of 8 mm long × 15 mm wide × 2.5 mm thick. A slit 98 is formed on the upper surface of the upper housing 96 to allow an optical signal propagating through the core 83 of the optical waveguide structure 82 to pass therethrough. On the other hand, an optical fiber fitting groove 99 is formed in the lower housing 97. In the optical fiber fitting groove 99, tips of a plurality of optical fibers 92 (optical transmission media) serving as an optical path through which an optical signal propagates are fitted. The optical connector 91 includes an optical path conversion unit 93 that converts the path of light propagating in the optical path. The optical path conversion unit 93 is an inclined surface having an angle of about 45 ° with respect to the optical fiber installation surface 94 which is the inner bottom surface of the optical fiber fitting groove 99, and the light can be totally reflected on the inclined surface. A thin film made of metal is deposited. As a result, an optical path changing unit 93 that reflects light at an angle of 90 ° is configured. The optical connector 91 of the present embodiment is a PT connector conforming to JPCA (Japan Electronic Circuits Association) standard.

図１０等に示されるように、光コネクタ９１には、円形状をなす光伝送媒体側のガイド孔９５が２箇所に貫通形成されている。これらのガイド孔９５は、前記ガイドピン５２の大きさに対応して直径約０．７ｍｍに設定されている。そして、各ガイド孔９５には、前記配線基板１０の裏面１３側から突出する各ガイドピン５２が嵌入可能になっている。ガイド孔９５に対してガイドピン５２が嵌入された場合、光コネクタ９１と光導波構造部８２とが位置合わせされた状態で固定される。ここで「位置合わせされた状態で固定」とは、具体的には、各光ファイバ９２の光軸と光導波構造部８２の各コア８３の光軸とが合った状態で、光コネクタ９１が支持固定されていることをいう。   As shown in FIG. 10 and the like, the optical connector 91 is formed with two circular guide holes 95 on the optical transmission medium side. These guide holes 95 are set to have a diameter of about 0.7 mm corresponding to the size of the guide pin 52. Each guide pin 52 protruding from the back surface 13 side of the wiring board 10 can be fitted into each guide hole 95. When the guide pin 52 is inserted into the guide hole 95, the optical connector 91 and the optical waveguide structure 82 are fixed in a state of being aligned. Here, “fixed in an aligned state” specifically means that the optical connector 91 is in a state where the optical axis of each optical fiber 92 and the optical axis of each core 83 of the optical waveguide structure 82 are aligned. This means that it is supported and fixed.

このように構成された光電気混載モジュール１の一般的な動作について簡単に述べる。   A general operation of the opto-electric hybrid module 1 configured as described above will be briefly described.

ＶＣＳＥＬ２４及びフォトダイオード２７は、マザーボード６１の金属導体層６５や配線基板１０の金属導体層４２などを介した電力供給により、動作可能な状態となる。配線基板１０上のドライバＩＣ２２からＶＣＳＥＬ２４に電気信号が出力されると、ＶＣＳＥＬ２４は入力した電気信号を光信号（レーザー光）に変換した後、その光信号を光コネクタ９１内にある光路変換部９３に向けて、発光部２５から出射する。発光部２５から出射したレーザー光は、光導波構造部８２のコア８３内を進行し、光コネクタ９１のスリット９８を通過して光路変換部９３に入射する。光路変換部９３に入射したレーザー光は、そこで進行方向を９０°変更する。このため、レーザー光は、光ファイバ９２を通過して別の配線基板１０の光導波構造部８２の上面側から出射し、さらにフォトダイオード２７の受光部に入射する。フォトダイオード２７は、受光したレーザー光を電気信号に変換し、変換した電気信号をレシーバＩＣ２６に出力する。   The VCSEL 24 and the photodiode 27 become operable by supplying power through the metal conductor layer 65 of the mother board 61, the metal conductor layer 42 of the wiring board 10, and the like. When an electrical signal is output from the driver IC 22 on the wiring board 10 to the VCSEL 24, the VCSEL 24 converts the input electrical signal into an optical signal (laser light), and then converts the optical signal into an optical path conversion unit 93 in the optical connector 91. The light is emitted from the light emitting unit 25 toward. Laser light emitted from the light emitting unit 25 travels through the core 83 of the optical waveguide structure 82, passes through the slit 98 of the optical connector 91, and enters the optical path conversion unit 93. The laser light incident on the optical path changing unit 93 changes its traveling direction by 90 °. For this reason, the laser light passes through the optical fiber 92 and is emitted from the upper surface side of the optical waveguide structure portion 82 of another wiring substrate 10, and further enters the light receiving portion of the photodiode 27. The photodiode 27 converts the received laser light into an electrical signal and outputs the converted electrical signal to the receiver IC 26.

次に、上記構成の光電気混載モジュール１の製造方法を説明する。   Next, a manufacturing method of the opto-electric hybrid module 1 having the above configuration will be described.

まず、配線基板１０を従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。   First, the wiring board 10 is prepared by a conventionally known method and prepared in advance.

配線基板１０は以下のように作製される。まず、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚み０．６ｍｍの基材の両面に銅箔が貼付された銅張積層板（図示略）を準備する。そして、ＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いてレーザー孔あけ加工を行い、銅張積層板を貫通する貫通孔を所定位置にあらかじめ形成しておく。次に、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことでスルーホール導体１７を形成した後、そのスルーホール導体１７内に閉塞体１８を充填形成する。さらに、銅めっきを行って蓋状導体１９を形成し、さらに銅張積層板の両面の銅箔のエッチングを行って配線パターン（図示略）をパターニングする。具体的には、無電解銅めっきの後、露光及び現像を行って所定パターンのめっきレジストを形成する。この状態で無電解銅めっき層を共通電極として電解銅めっきを施した後、まずレジストを溶解除去して、さらに不要な無電解銅めっき層をエッチングで除去する。その結果、コア基板１４を得る。   The wiring board 10 is manufactured as follows. First, a copper clad laminate (not shown) in which a copper foil is bonded to both surfaces of a base 50 mm long × 50 mm wide × 0.6 mm thick is prepared. Then, laser drilling is performed using a YAG laser or a carbon dioxide gas laser, and a through hole penetrating the copper-clad laminate is formed in advance at a predetermined position. Next, after the through-hole conductor 17 is formed by performing electroless copper plating and electrolytic copper plating according to a conventionally known method, the closing body 18 is filled in the through-hole conductor 17. Further, the copper conductor is formed to form the lid-like conductor 19, and the copper foil on both sides of the copper-clad laminate is etched to pattern a wiring pattern (not shown). Specifically, after electroless copper plating, exposure and development are performed to form a predetermined pattern of plating resist. In this state, after electrolytic copper plating is performed using the electroless copper plating layer as a common electrode, first, the resist is dissolved and removed, and further unnecessary electroless copper plating layer is removed by etching. As a result, the core substrate 14 is obtained.

次に、コア基板１４のコア主面１５及びコア裏面１６に感光性エポキシ樹脂を被着し、露光及び現像を行うことにより、内層接続ビア導体４３，４７が形成されるべき位置に盲孔を有する第１層の樹脂絶縁層３３，３４を形成する。さらに、従来公知の手法（例えばセミアディティブ法）に従って電解銅めっきを行い、前記盲孔の内部に内層接続ビア導体４３，４７を形成するとともに、樹脂絶縁層３３，３４上に金属導体層４２を形成する。   Next, a photosensitive epoxy resin is applied to the core main surface 15 and the core back surface 16 of the core substrate 14, and exposure and development are performed, so that blind holes are formed at positions where the inner layer connection via conductors 43 and 47 are to be formed. The first resin insulation layers 33 and 34 are formed. Further, electrolytic copper plating is performed according to a conventionally known method (for example, semi-additive method) to form inner layer connection via conductors 43 and 47 inside the blind holes, and a metal conductor layer 42 is formed on the resin insulating layers 33 and 34. Form.

次に、第１層の樹脂絶縁層３３，３４上に感光性エポキシ樹脂を被着し、露光及び現像を行うことにより、内層接続ビア導体４３，４７が形成されるべき位置に盲孔を有する第２層の樹脂絶縁層３３，３４を形成する。次に、従来公知の手法に従って電解銅めっきを行い、前記盲孔の内部に内層接続ビア導体４３，４７を形成する。さらに、第２層の樹脂絶縁層３４上にＰＧＡ用パッド４８を形成する。   Next, a photosensitive epoxy resin is deposited on the first resin insulation layers 33 and 34, and exposure and development are performed, whereby blind holes are formed at positions where the inner layer connection via conductors 43 and 47 are to be formed. Second resin insulation layers 33 and 34 are formed. Next, electrolytic copper plating is performed in accordance with a conventionally known technique to form inner layer connection via conductors 43 and 47 inside the blind hole. Further, a PGA pad 48 is formed on the second resin insulating layer 34.

続く端子等形成工程では、配線基板１０の主面１２側に位置する第２層の樹脂絶縁層３３上に、光素子接続用端子５５、ドライバＩＣ接続用端子５７及び配線パターン５８，５９を形成する（図１２参照）。この際、光素子接続用端子５５を形成する工程と同一工程において、光素子接続用端子５５の形成に用いた基準（図示略）と同一基準を用いて、第２層の樹脂絶縁層３３上に位置基準用導体５６を形成する（図１２参照）。具体的には、同一のパターニング工程において、同じフォトマスクを用いて光素子接続用端子５５及び位置基準用導体５６を形成する。
In the subsequent terminal forming process, the optical element connecting terminal 55, the driver IC connecting terminal 57, and the wiring patterns 58 and 59 are formed on the second resin insulating layer 33 located on the main surface 12 side of the wiring substrate 10. (See FIG. 12). At this time, in the same step as the step of forming the optical element connection terminal 55, the same reference as that used for forming the optical element connection terminal 55 (not shown) is used to form the second layer on the resin insulating layer 33. A position reference conductor 56 is formed on the substrate (see FIG. 12). Specifically, in the same patterning step, the optical element connection terminal 55 and the position reference conductor 56 are formed using the same photomask.

この後、第２層の樹脂絶縁層３３，３４上にソルダーレジスト３７，３８を形成する。次に、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト３７，３８に開口部４０，４６をパターニングする。以上の結果、両面にビルドアップ層３１，３２を備える所望の配線基板１０が完成する（図１３参照）。   Thereafter, solder resists 37 and 38 are formed on the second resin insulation layers 33 and 34. Next, exposure and development are performed with a predetermined mask placed, and the openings 40 and 46 are patterned in the solder resists 37 and 38. As a result, the desired wiring board 10 having the build-up layers 31 and 32 on both sides is completed (see FIG. 13).

また、マザーボード６１を構成する基板本体６９を従来公知の手法により作製し、準備しておく。その具体例を挙げると、銅張積層板を出発材料として銅箔のエッチングや無電解銅めっき等を行い、金属導体層６５及びスルーホール部６６を有する樹脂絶縁層６４を形成する。次に、樹脂絶縁層６４の表層にさらに樹脂絶縁層６４を積層形成し、最上層の樹脂絶縁層６４の上面６２にパッド６７を形成する。   Further, a substrate body 69 constituting the mother board 61 is prepared and prepared by a conventionally known method. As a specific example, a copper-clad laminate is used as a starting material, and copper foil etching, electroless copper plating, or the like is performed to form a resin insulating layer 64 having a metal conductor layer 65 and a through-hole portion 66. Next, a resin insulating layer 64 is further laminated on the surface layer of the resin insulating layer 64, and a pad 67 is formed on the upper surface 62 of the uppermost resin insulating layer 64.

さらに、ソケット７１を従来公知の手法により作製し、準備しておく。その具体例を挙げると、まず、矩形状のエポキシ系樹脂板を用意し、このエポキシ系樹脂板に対して、例えば炭酸ガスレーザーを用いたレーザー加工等により、表裏を貫通する多数のビアを形成する。勿論、レーザー加工以外の穴あけ方法、例えばドリル加工等により、ビアの形成を行っても構わない。次に、ビアが形成されたエポキシ系樹脂板を図示しないペースト印刷装置に移してはんだペースト印刷を行う。この工程を経るとはんだペーストが各ビア内に充填される。次に、所定温度かつ所定温度でリフローを行って、導体柱７５を形成する。さらに、導体柱７５が形成されたエポキシ系樹脂板をスクリーン印刷装置にセットし、導体柱７５のある位置に対応して開口部が設けられた所定のマスクをエポキシ系樹脂板の下面上に配置する。この状態で、エポキシ系樹脂板に対するはんだペーストの印刷を行い、前記マスクの開口部を介して導体柱７５の下端面上にはんだペースト印刷層を形成する。次に、上記エポキシ系樹脂板をリフロー炉に移送し、そこで所定温度に加熱することにより、はんだペースト印刷層をリフローさせる。これにより、各導体柱７５の下端面上に略半球状のはんだバンプ７２が直接形成され、図２等に示すソケット７１が完成する。   Further, the socket 71 is prepared and prepared by a conventionally known method. To give a specific example, first, a rectangular epoxy resin plate is prepared, and a number of vias penetrating the front and back are formed on the epoxy resin plate by, for example, laser processing using a carbon dioxide laser. To do. Of course, vias may be formed by a drilling method other than laser processing, such as drilling. Next, the epoxy resin plate with vias is transferred to a paste printing device (not shown) to perform solder paste printing. After this step, the solder paste is filled in each via. Next, reflow is performed at a predetermined temperature and a predetermined temperature to form the conductive pillar 75. Further, the epoxy resin plate on which the conductive pillars 75 are formed is set in a screen printing apparatus, and a predetermined mask having an opening corresponding to a position where the conductive pillars 75 are provided is disposed on the lower surface of the epoxy resin board. To do. In this state, the solder paste is printed on the epoxy resin plate, and a solder paste print layer is formed on the lower end surface of the conductor column 75 through the opening of the mask. Next, the epoxy resin plate is transferred to a reflow furnace where it is heated to a predetermined temperature to reflow the solder paste printed layer. Thereby, a substantially hemispherical solder bump 72 is directly formed on the lower end surface of each conductor pillar 75, and the socket 71 shown in FIG. 2 etc. is completed.

続く穴明け工程では、位置基準用導体５６を基準として精密ドリルを用いた精密穴明け加工を行い、配線基板１０に位置決め用ガイド孔５１を形成する（図１４参照）。詳述すると、２つの位置基準用導体５６の上端平坦面をＣＣＤカメラ等の撮像手段で撮像し、その撮像データに基づき画像処理を行って、平坦面を十字形領域として画像認識する。そして、この画像認識された十字形領域を基準（より具体的には例えば前記十字形領域の中心を原点）として設定し、位置決め用ガイド孔５１のＸ−Ｙ方向の位置を微調整する。位置決め用ガイド孔５１の位置が決定したら、精密ドリルを下降させて精密穴明け加工を行い、位置決め用ガイド孔５１を形成する。なお、この手法によれば、位置決め用ガイド孔５１のＸ−Ｙ方向の位置精度を確実に向上させることができる。   In the subsequent drilling step, a precision drilling process using a precision drill is performed using the position reference conductor 56 as a reference to form a positioning guide hole 51 in the wiring board 10 (see FIG. 14). More specifically, the upper flat surfaces of the two position reference conductors 56 are imaged by an imaging means such as a CCD camera, and image processing is performed based on the imaged data to recognize the flat surfaces as cruciform areas. The image-recognized cruciform area is set as a reference (more specifically, for example, the center of the cruciform area is the origin), and the position of the positioning guide hole 51 in the XY direction is finely adjusted. When the position of the positioning guide hole 51 is determined, the precision drill is lowered and precision drilling is performed to form the positioning guide hole 51. In addition, according to this method, the positional accuracy of the positioning guide hole 51 in the XY direction can be reliably improved.

次に、前記配線基板１０を表面研磨装置にセットして、主面１２及び裏面１３を研磨する。この研磨により、位置決め用ガイド孔５１の開口部から突出して盛り上がっている余剰の樹脂や、基板表面に付着している樹脂を除去する。この研磨工程を行うと、配線基板１０の主面１２及び裏面１３における凹凸が解消されて平坦化する。さらに、周知の手法により仕上げ加工を行って、位置決め用ガイド孔５１の穴径を０．７００ｍｍとなるように微調整する。このときの加工に要求される精度は、具体的には±０．００１ｍｍである。   Next, the wiring substrate 10 is set in a surface polishing apparatus, and the main surface 12 and the back surface 13 are polished. By this polishing, the excess resin protruding from the opening of the positioning guide hole 51 and the resin adhering to the substrate surface are removed. When this polishing process is performed, unevenness on the main surface 12 and the back surface 13 of the wiring substrate 10 is eliminated and the wiring substrate 10 is flattened. Further, finishing is performed by a known method, and the hole diameter of the positioning guide hole 51 is finely adjusted to be 0.700 mm. Specifically, the accuracy required for processing at this time is ± 0.001 mm.

また、前記穴明け工程では、配線基板１０に対して精密ドリル１１１を用いた精密穴明け加工を行うことにより、配線基板１０に光導波構造部用孔８１を形成する（図１４，図１５参照）。詳述すると、既に画像認識されている前記十字形領域を基準として設定し、光導波構造部用孔８１のＸ−Ｙ方向の位置を微調整する。光導波構造部用孔８１の位置が決定したら、精密ドリル１１１を下降させて精密穴明け加工を行い、光導波構造部用孔８１を形成する。なお、この手法によれば、光導波構造部用孔８１のＸ−Ｙ方向の位置精度を確実に向上させることができる。さらに、周知の手法により仕上げ加工を行って、光導波構造部用孔８１の穴径を０．１００ｍｍとなるように微調整する。このときの加工に要求される精度は、具体的には±０．００１ｍｍである。   In the drilling step, a hole 81 for the optical waveguide structure is formed in the wiring board 10 by performing precision drilling using the precision drill 111 on the wiring board 10 (see FIGS. 14 and 15). ). More specifically, the cross-shaped region that has already been image-recognized is set as a reference, and the position of the optical waveguide structure hole 81 in the XY direction is finely adjusted. When the position of the optical waveguide structure hole 81 is determined, the precision drill 111 is lowered and precision drilling is performed to form the optical waveguide structure hole 81. In addition, according to this method, the position accuracy of the optical waveguide structure hole 81 in the X-Y direction can be improved with certainty. Further, finishing is performed by a well-known method, and fine adjustment is performed so that the hole diameter of the hole 81 for the optical waveguide structure becomes 0.100 mm. Specifically, the accuracy required for processing at this time is ± 0.001 mm.

続く光導波構造部形成工程では、クラッド形成工程、コア用孔形成工程及びコア形成工程を実施して、光導波構造部用孔８１内に、光導波構造部８２におけるクラッド８４と、光導波構造部８２におけるコア８３とを形成する（図１９，図２０参照）。クラッド形成工程では、光導波構造部用孔８１内に液状のクラッド材８５（図１６参照）を充填して固化させることにより、クラッド８４を形成する。続くコア用孔形成工程では、位置基準用導体５６を基準として光導波構造部用孔８１に対応する箇所に、精密ドリルを用いた精密ドリル加工を行ってクラッド８４の一部を除去することにより、主面１２及び裏面１３を貫通するコア用孔８６（図１７参照）を形成する。詳述すると、既に画像認識されている十字形領域を基準として設定し、コア用孔８６のＸ−Ｙ方向の位置を微調整する（図１９参照）。コア用孔８６の位置が決定したら、精密ドリルを下降させて精密穴明け加工を行い、コア用孔８６を形成する。なお、この手法によれば、コア用孔８６のＸ−Ｙ方向の位置精度を確実に向上させることができる。なお、ＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いたレーザー加工を行ってクラッド８４の一部を除去することにより、コア用孔８６を形成してもよい。続くコア形成工程では、コア用孔８６内に液状のコア材８７（図１８参照）を充填して固化させることにより、コア８３を形成する。その結果、光導波構造部８２が形成される。   In the subsequent optical waveguide structure forming step, the cladding forming step, the core hole forming step, and the core forming step are performed, and the clad 84 in the optical waveguide structure portion 82 and the optical waveguide structure are formed in the optical waveguide structure portion hole 81. A core 83 in the portion 82 is formed (see FIGS. 19 and 20). In the clad formation step, the clad 84 is formed by filling the optical waveguide structure hole 81 with a liquid clad material 85 (see FIG. 16) and solidifying it. In the subsequent core hole forming step, a portion of the clad 84 is removed by performing precision drilling using a precision drill at a location corresponding to the optical waveguide structure hole 81 with respect to the position reference conductor 56. Then, a core hole 86 (see FIG. 17) penetrating the main surface 12 and the back surface 13 is formed. More specifically, the cross-shaped region that has already been image-recognized is set as a reference, and the position of the core hole 86 in the XY direction is finely adjusted (see FIG. 19). When the position of the core hole 86 is determined, the precision drill is lowered and precision drilling is performed to form the core hole 86. In addition, according to this method, the position accuracy of the X-Y direction of the core hole 86 can be improved reliably. The core hole 86 may be formed by performing laser processing using a YAG laser or a carbon dioxide gas laser to remove a part of the clad 84. In the subsequent core formation step, the core 83 is formed by filling the core hole 86 with a liquid core material 87 (see FIG. 18) and solidifying it. As a result, the optical waveguide structure 82 is formed.

続くはんだバンプ形成工程では、ＣＰＵ接続用端子、ドライバＩＣ接続用端子５７及び光素子接続用端子５５上に、それぞれ表面側はんだバンプ４５を形成する。次に、ＰＧＡ用パッド４８上にはんだ付けによってピン４９を取り付ける。さらに、この配線基板１０の半導体集積回路素子搭載領域２３にＩＣチップ２１を搭載する。このとき、ＣＰＵ接続用端子と、ＩＣチップ２１の素子側端子とを位置合わせしてリフローを行う。これにより、ＣＰＵ接続用端子及び素子側端子同士が接合され、配線基板１０とＩＣチップ２１とが電気的に接続される。   In the subsequent solder bump forming step, the surface-side solder bumps 45 are respectively formed on the CPU connection terminal, the driver IC connection terminal 57 and the optical element connection terminal 55. Next, the pins 49 are attached to the PGA pads 48 by soldering. Further, the IC chip 21 is mounted on the semiconductor integrated circuit element mounting region 23 of the wiring board 10. At this time, the CPU connection terminal and the element side terminal of the IC chip 21 are aligned to perform reflow. As a result, the CPU connection terminal and the element side terminal are joined together, and the wiring substrate 10 and the IC chip 21 are electrically connected.

続く光素子搭載工程では、図２において左側にある配線基板１０の主面１２側に、ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４を実装する（図２２参照）。また、図２において右側にある配線基板１０の主面１２側に、レシーバＩＣ２６及びフォトダイオード２７を実装する。なお、ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４は、位置基準用導体５６を基準として位置合わせされる（図２１参照）。例えば、ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４は、２つの位置基準用導体５６の中間地点に位置するように位置合わせされる。詳述すると、既に画像認識されている前記十字形領域を基準として設定し、ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４のＸ−Ｙ方向の位置を微調整する。ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４の位置が決定したら、これらを下降させて表面側はんだバンプ４５に押し付け、仮固定する。この状態ではんだリフローを行い、ドライバＩＣ２２の端子２８、及び、ＶＣＳＥＬ２４の端子２９を表面側はんだバンプ４５にはんだ付けする。なお、この手法によれば、ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４のＸ−Ｙ方向の位置精度を確実に向上させることができる。また、レシーバＩＣ２６及びフォトダイオード２７も、ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４と同様の工程を経て、配線基板１０の主面１２側に実装される。その結果、所望の光素子付き光電気混載パッケージ４１が完成する。   In the subsequent optical element mounting step, the driver IC 22 and the VCSEL 24 are mounted on the main surface 12 side of the wiring board 10 on the left side in FIG. 2 (see FIG. 22). In addition, a receiver IC 26 and a photodiode 27 are mounted on the main surface 12 side of the wiring board 10 on the right side in FIG. The driver IC 22 and the VCSEL 24 are aligned with respect to the position reference conductor 56 (see FIG. 21). For example, the driver IC 22 and the VCSEL 24 are aligned so as to be located at an intermediate point between the two position reference conductors 56. More specifically, the cruciform area where the image has already been recognized is set as a reference, and the positions of the driver IC 22 and the VCSEL 24 in the XY direction are finely adjusted. When the positions of the driver IC 22 and the VCSEL 24 are determined, they are lowered and pressed against the surface-side solder bump 45 to be temporarily fixed. In this state, solder reflow is performed, and the terminal 28 of the driver IC 22 and the terminal 29 of the VCSEL 24 are soldered to the surface-side solder bump 45. In addition, according to this method, the positional accuracy of the driver IC 22 and the VCSEL 24 in the XY direction can be reliably improved. The receiver IC 26 and the photodiode 27 are also mounted on the main surface 12 side of the wiring substrate 10 through the same process as the driver IC 22 and the VCSEL 24. As a result, the desired opto-electric hybrid package 41 with optical elements is completed.

次に、位置決め用ガイド孔５１にガイドピン５２の一端側を嵌合支持させる（図２３参照）。その結果、ガイドピン５２の一部が、配線基板１０の主面１２側及び裏面１３側にて突出した状態となる。さらに、配線基板１０の裏面１３から突出する各ガイドピン５２を、光コネクタ９１の有する各ガイド孔９５に対して嵌入させるようにする（図２３参照）。これにより、光コネクタ９１及び光導波構造部８２の光軸合わせを行いつつ、併せて光コネクタ９１を光素子付き光電気混載パッケージ４１に支持固定させることができる。   Next, one end of the guide pin 52 is fitted and supported in the positioning guide hole 51 (see FIG. 23). As a result, a part of the guide pin 52 protrudes on the main surface 12 side and the back surface 13 side of the wiring substrate 10. Further, the guide pins 52 protruding from the back surface 13 of the wiring board 10 are fitted into the guide holes 95 of the optical connector 91 (see FIG. 23). Thereby, the optical connector 91 and the optical / electrical hybrid package 41 with optical elements can be supported and fixed together while aligning the optical axes of the optical connector 91 and the optical waveguide structure 82.

また、ソケット７１のはんだバンプ７２をマザーボード６１の上面６２に密着させた状態で、各はんだバンプ７２のリフローを行う。これにより、はんだバンプ７２とマザーボード６１のパッド６７とが接合され、ソケット７１がマザーボード６１にはんだ付けされる（図２４参照）。   The solder bumps 72 are reflowed in a state where the solder bumps 72 of the socket 71 are in close contact with the upper surface 62 of the mother board 61. Thereby, the solder bump 72 and the pad 67 of the mother board 61 are joined, and the socket 71 is soldered to the mother board 61 (see FIG. 24).

そして、配線基板１０側のＰＧＡ用パッド４８をソケット７１の上面７３側から導体柱７５内に挿入し、光素子付き光電気混載パッケージ４１をソケット７１上に設置する。その結果、ＰＧＡ用パッド４８とマザーボード６１のパッド６７とがピン４９及びソケット７１を介して電気的に接続され、光素子付き光電気混載パッケージ４１がマザーボード６１に取り付けられる。以上のようにして図１，図２に示す本実施形態の光電気混載モジュール１が完成する。   Then, the PGA pad 48 on the wiring board 10 side is inserted into the conductor post 75 from the upper surface 73 side of the socket 71, and the opto-electric hybrid package 41 with optical elements is installed on the socket 71. As a result, the PGA pad 48 and the pad 67 of the mother board 61 are electrically connected via the pin 49 and the socket 71, and the opto-electric hybrid package 41 with optical elements is attached to the mother board 61. As described above, the opto-electric hybrid module 1 of this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

（１）本実施形態の光電気混載モジュール１によれば、同一の位置基準用導体５６を基準として、位置決め用ガイド孔５１と光導波構造部８２におけるコア８３とが形成される。このため、例えばリフロー時のセルフアライメント作用によって位置合わせを行う場合に比べて、両者を高精度に位置合わせすることができる。よって、光導波構造部用孔８１の開口部付近に配置された光素子接続用端子５５にＶＣＳＥＬ２４を接続すれば、ＶＣＳＥＬ２４とコア８３との光軸が合った状態となる。また、位置決め用ガイド孔５１に嵌入された状態のガイドピン５２を光ファイバ９２側のガイド孔９５に嵌入させることにより、配線基板１０と光コネクタ９１との平面方向への位置ずれを簡単に防止でき、光ファイバ９２の光路の光軸をＶＣＳＥＬ２４及びコア８３の光軸と合わせることが容易になる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化に十分対応しうる光電気混載モジュール１を実現することができる。   (1) According to the opto-electric hybrid module 1 of the present embodiment, the positioning guide hole 51 and the core 83 in the optical waveguide structure 82 are formed with the same position reference conductor 56 as a reference. For this reason, compared with the case where it aligns by the self-alignment effect | action at the time of reflow, for example, both can be aligned with high precision. Therefore, if the VCSEL 24 is connected to the optical element connection terminal 55 disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole 81, the optical axes of the VCSEL 24 and the core 83 are aligned. Further, by inserting the guide pin 52 fitted in the positioning guide hole 51 into the guide hole 95 on the optical fiber 92 side, it is possible to easily prevent the positional deviation of the wiring board 10 and the optical connector 91 in the plane direction. This makes it easy to align the optical axis of the optical path of the optical fiber 92 with the optical axes of the VCSEL 24 and the core 83. Therefore, it is possible to realize the opto-electric hybrid module 1 that has a small light transmission loss and can sufficiently cope with high speed and high density.

（２）仮に、位置決め用ガイド孔５１の形成に用いられる位置基準用導体と、コア８３の形成に用いられる位置基準用導体とが別々に設けられていると、位置決め用ガイド孔５１やコア８３を形成する度に、対応する位置基準用導体の画像認識を行う必要がある。   (2) If the position reference conductor used to form the positioning guide hole 51 and the position reference conductor used to form the core 83 are separately provided, the positioning guide hole 51 and the core 83 are provided. It is necessary to perform image recognition of the corresponding position reference conductor each time.

一方、本実施形態では、同一の位置基準用導体５６を基準として位置決め用ガイド孔５１及びコア８３を形成しているため、位置基準用導体５６の画像認識を一度行っておけば済む。また本実施形態では、位置基準用導体５６が光素子接続用端子５５の形成時に形成されるため、位置基準用導体５６を光素子接続用端子５５とは別々に形成しなくても済む。以上により、光電気混載モジュール１の製造に必要な工程数を削減できるため、光電気混載モジュール１を低コストで製造することができる。   On the other hand, in this embodiment, since the positioning guide hole 51 and the core 83 are formed with the same position reference conductor 56 as a reference, it is only necessary to perform image recognition of the position reference conductor 56 once. In this embodiment, since the position reference conductor 56 is formed when the optical element connection terminal 55 is formed, it is not necessary to form the position reference conductor 56 separately from the optical element connection terminal 55. As described above, since the number of steps required for manufacturing the opto-electric hybrid module 1 can be reduced, the opto-electric hybrid module 1 can be manufactured at low cost.

（３）本実施形態では、配線基板１０の主面１２側が金属製リッド１０１で覆われるとともに、ガイドピン５２の主面側端部が金属製リッド１０１の内面に当接している。このようにすれば、ガイドピン５２を金属製リッド１０１によって固定できるため、位置決め用ガイド孔５１からのガイドピン５２の抜けを確実に防止でき、光ファイバ９２の光路の光軸をＶＣＳＥＬ２４及びコア８３の光軸と合わせた状態に維持しやすくなる。また、配線基板１０内の熱がガイドピン５２を介して外部に放散されやすくなる。ゆえに、熱の影響によるＩＣチップ２１、ドライバＩＣ２２（またはレシーバＩＣ２６）の誤作動を防止できる。また、熱膨張などに起因する配線基板１０の信頼性低下を招くおそれもない。   (3) In the present embodiment, the main surface 12 side of the wiring board 10 is covered with the metal lid 101, and the main surface side end of the guide pin 52 is in contact with the inner surface of the metal lid 101. In this way, since the guide pin 52 can be fixed by the metal lid 101, it is possible to reliably prevent the guide pin 52 from coming out of the positioning guide hole 51, and the optical axis of the optical path of the optical fiber 92 is set to the VCSEL 24 and the core 83. It becomes easy to maintain the state in alignment with the optical axis. Further, the heat in the wiring board 10 is easily dissipated to the outside through the guide pins 52. Therefore, malfunction of the IC chip 21 and the driver IC 22 (or the receiver IC 26) due to the influence of heat can be prevented. Further, there is no possibility that the reliability of the wiring board 10 is lowered due to thermal expansion or the like.

（４）本実施形態のＶＣＳＥＬ２４は、発光部２５から配線基板１０の主面１２に対して直交する方向（即ち、図６，図８において下方向）に、光信号を出射するように構成され、配線基板１０の主面１２に搭載されている。また、本実施形態のフォトダイオード２７は、受光部が図２の下側から上側に向かう光信号を受けやすい構成となっており、同じく配線基板１０の主面１２に搭載されている。よって、ＶＣＳＥＬ２４及びフォトダイオード２７を、従来のフリップチップボンディング等の手法で実装することができるため、光電気混載モジュール１を低コストで製造できる。   (4) The VCSEL 24 of the present embodiment is configured to emit an optical signal in a direction orthogonal to the main surface 12 of the wiring board 10 from the light emitting unit 25 (that is, downward in FIGS. 6 and 8). The main surface 12 of the wiring board 10 is mounted. In addition, the photodiode 27 of the present embodiment has a configuration in which the light receiving portion easily receives an optical signal from the lower side to the upper side in FIG. 2, and is similarly mounted on the main surface 12 of the wiring board 10. Therefore, since the VCSEL 24 and the photodiode 27 can be mounted by a conventional technique such as flip chip bonding, the opto-electric hybrid module 1 can be manufactured at low cost.

（５）例えば、光導波構造部８２が外部に露出していると、光が散乱しやすいため、光信号の品質が劣化してしまう。一方、本実施形態の光導波構造部８２は、配線基板１０を貫通する光導波構造部用孔８１内に形成されている。これにより、光信号は、少なくとも一部が光導波構造部用孔８１の内壁面で反射しながら光導波構造部８２内を伝搬するため、損失や散乱なく伝送される。ゆえに、光信号の品質劣化を防止することができる。   (5) For example, when the optical waveguide structure 82 is exposed to the outside, the light is easily scattered, so that the quality of the optical signal is deteriorated. On the other hand, the optical waveguide structure portion 82 of this embodiment is formed in an optical waveguide structure portion hole 81 penetrating the wiring substrate 10. As a result, the optical signal propagates through the optical waveguide structure 82 while being reflected by the inner wall surface of the optical waveguide structure hole 81, so that the optical signal is transmitted without loss or scattering. Therefore, it is possible to prevent the quality deterioration of the optical signal.

（６）本実施形態では、複数の光コネクタ９１が、配線基板１０の裏面１３において４個ずつ配置されており、半導体集積回路素子搭載領域２３よりも基板外周側に配置されている。これにより、光コネクタ９１がＩＣチップ２１及びドライバＩＣ２２の直下に配置されなくなるため、半導体集積回路素子搭載領域２３に搭載されるＩＣチップ２１及びドライバＩＣ２２（またはレシーバＩＣ２６）と、光コネクタ９１とが互いに熱の影響を及ぼし合うことを防止できる。ゆえに、ＩＣチップ２１として、発熱量が大きいために熱応力の影響が大きい１０ｍｍ角以上の大型のＩＣチップや、Ｌｏｗ−ｋ（低誘電率）のＩＣチップを用いることができる。   (6) In this embodiment, a plurality of optical connectors 91 are arranged four by four on the back surface 13 of the wiring substrate 10, and are arranged on the outer peripheral side of the substrate with respect to the semiconductor integrated circuit element mounting region 23. As a result, the optical connector 91 is not disposed immediately below the IC chip 21 and the driver IC 22, so that the IC chip 21 and driver IC 22 (or the receiver IC 26) mounted in the semiconductor integrated circuit element mounting region 23 and the optical connector 91 are provided. It is possible to prevent mutual influence of heat. Therefore, as the IC chip 21, a large IC chip of 10 mm square or more, which has a large influence of thermal stress due to a large amount of heat generation, or a low-k (low dielectric constant) IC chip can be used.

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。   In addition, you may change embodiment of this invention as follows.

・上記実施形態において、光導波構造部用孔８１の内壁面にめっきを施してもよい。このようにすれば、光導波構造部８２を伝搬する際に光導波構造部用孔８１の内壁面にて反射した光信号の反射率が向上するため、光の伝送ロスがよりいっそう小さくなる。   In the above embodiment, the inner wall surface of the optical waveguide structure hole 81 may be plated. By doing so, the reflectance of the optical signal reflected by the inner wall surface of the optical waveguide structure hole 81 when propagating through the optical waveguide structure 82 is improved, so that the transmission loss of light is further reduced.

・上記実施形態において、光導波構造部用孔８１の内壁面に対してスルーホールめっきを施して構造部側導体層を形成し、構造部側導体層と光素子接続用端子５５とを導体層接続パターンを介して電気的に接続するようにしてもよい。このように構成すれば、光導波構造部用孔８１が存在する部分にも電気回路を形成できるため、配線基板１０、ひいては、光電気混載モジュール１の高機能化を図ることができる。   In the above embodiment, through-hole plating is performed on the inner wall surface of the optical waveguide structure hole 81 to form the structure-side conductor layer, and the structure-side conductor layer and the optical element connection terminal 55 are connected to the conductor layer. You may make it electrically connect through a connection pattern. With this configuration, an electric circuit can be formed in a portion where the optical waveguide structure hole 81 is present, so that the wiring board 10 and, consequently, the opto-electric hybrid module 1 can be enhanced in function.

さらに、構造部側導体層を、配線基板１０におけるグランド層に電気的に接続するようにしてもよい。このようにすれば、１つの発光部２５に接続される配線（光素子接続用端子５５及び第２配線パターン５９）が１つで済むようになる。   Furthermore, the structure side conductor layer may be electrically connected to the ground layer in the wiring board 10. In this way, only one wiring (the optical element connection terminal 55 and the second wiring pattern 59) connected to one light emitting unit 25 is required.

・上記実施形態において、ＶＣＳＥＬ２４は、配線基板１０の主面１２において複数列設けられていてもよい（図４の領域Ａ１参照）。   In the above embodiment, the VCSELs 24 may be provided in a plurality of rows on the main surface 12 of the wiring board 10 (see the area A1 in FIG. 4).

・上記実施形態の光導波構造部用孔８１は等断面形状をなしていた。しかし、図２５に示されるように、光導波構造部用孔８１の断面形状は、配線基板１０の主面１２側から裏面１３側に行くに従って徐々に幅広になるテーパ状をなしていてもよい。このようにすれば、光導波構造部８２内を伝搬する際に光導波構造部用孔８１の内壁面にて反射した光信号は、光導波構造部用孔８１の中心軸線側に導かれる（図２５の矢印Ｆ１参照）。これにより、光信号の散乱が防止されるため、損失が小さくなり、光の伝送ロスがよりいっそう小さくなる。   In the above embodiment, the hole 81 for the optical waveguide structure has an equal cross-sectional shape. However, as shown in FIG. 25, the cross-sectional shape of the optical waveguide structure hole 81 may have a tapered shape that gradually becomes wider from the main surface 12 side to the back surface 13 side of the wiring substrate 10. . In this way, the optical signal reflected by the inner wall surface of the optical waveguide structure hole 81 when propagating through the optical waveguide structure part 82 is guided to the central axis side of the optical waveguide structure hole 81 ( (See arrow F1 in FIG. 25). Thereby, since scattering of the optical signal is prevented, the loss is reduced, and the light transmission loss is further reduced.

・上記実施形態の光導波構造部形成工程を変更してもよい。例えば、光導波構造部形成工程において、クラッド形成工程及びコア形成工程を実施してもよい。クラッド形成工程では、光導波構造部用孔８１内に感光性クラッド材１３１を充填してクラッド８４を形成する（図２６参照）。コア形成工程では、感光性クラッド材１３１内にレーザー光を照射して、感光性クラッド材１３１を選択的に光硬化させることにより、周囲の部分よりも屈折率が高いコア８３を形成する（図２７参照）。このようにすれば、クラッド８４及びコア８３を同じ材料によって形成できるとともに、上記実施形態のコア用孔形成工程が不要になるため、光導波構造部８２の形成が容易になる。なお、この変更例のコア形成工程において、充填された感光性クラッド材１３１の上方に、コア８３となるべき領域に開口部が形成されたマスク１３２を配置し、マスク１３２の上方から光を照射させる（露光）ことにより、コア８３を形成してもよい（図２８参照）。この場合、コア８３が自己形成しながら次第に長尺化していく。   -You may change the optical waveguide structure formation process of the said embodiment. For example, in the optical waveguide structure forming step, a clad forming step and a core forming step may be performed. In the clad forming step, a photosensitive clad material 131 is filled in the optical waveguide structure hole 81 to form the clad 84 (see FIG. 26). In the core forming step, the photosensitive clad material 131 is irradiated with laser light to selectively photocur the photosensitive clad material 131, thereby forming the core 83 having a higher refractive index than the surrounding portion (FIG. 27). In this way, the clad 84 and the core 83 can be formed of the same material, and the core hole forming step of the above embodiment is not necessary, so that the optical waveguide structure 82 can be easily formed. In the core forming process of this modified example, a mask 132 having an opening formed in a region to be the core 83 is disposed above the filled photosensitive clad material 131, and light is irradiated from above the mask 132. By performing (exposure), the core 83 may be formed (see FIG. 28). In this case, the core 83 is gradually elongated while being self-formed.

・上記実施形態において、ＩＣチップ２１、ドライバＩＣ２２、レシーバＩＣ２６、ＶＣＳＥＬ２４及びフォトダイオード２７の搭載方法を適宜変更してもよい。例えば、ＩＣチップ２１、ドライバＩＣ２２及びレシーバＩＣ２６の少なくとも１つを、ワイヤ１２１を介して配線基板１０の主面１２上に形成されたボンディングパッド（図示略）に接続してもよい（図２９，図３０参照）。また、配線基板１０の主面１２上に段差部１２２やキャビティ（図示略）を設け、主面１２において高いほうの面１２３にＩＣチップ２１を搭載するとともに、主面１２において低いほうの面１２４に、ドライバＩＣ２２及びＶＣＳＥＬ２４（またはレシーバＩＣ２６及びフォトダイオード２７）を搭載してもよい（図３０参照）。   In the above embodiment, the mounting method of the IC chip 21, the driver IC 22, the receiver IC 26, the VCSEL 24, and the photodiode 27 may be changed as appropriate. For example, at least one of the IC chip 21, the driver IC 22 and the receiver IC 26 may be connected to a bonding pad (not shown) formed on the main surface 12 of the wiring board 10 via the wire 121 (FIG. 29, FIG. 29). (See FIG. 30). Further, a stepped portion 122 and a cavity (not shown) are provided on the main surface 12 of the wiring board 10, the IC chip 21 is mounted on the higher surface 123 of the main surface 12, and the lower surface 124 of the main surface 12. Further, the driver IC 22 and the VCSEL 24 (or the receiver IC 26 and the photodiode 27) may be mounted (see FIG. 30).

・上記実施形態では、光コネクタ９１のガイド孔９５にガイドピン５２を嵌入させることにより、光コネクタ９１と光導波構造部８２とが位置合わせされていた。しかし、ガイドピン５２以外の位置合わせ機構を用いて、光コネクタ９１を配線基板１０に固定してもよい。例えば図３１に示されるように、光コネクタ９１の上面に係合凸部１２５を突設し、係合凸部１２５を配線基板１０の裏面１３にて開口する係合凹部１２６に契合させることにより、光コネクタ９１を配線基板１０に固定してもよい。   In the above embodiment, the optical connector 91 and the optical waveguide structure 82 are aligned by inserting the guide pin 52 into the guide hole 95 of the optical connector 91. However, the optical connector 91 may be fixed to the wiring board 10 using an alignment mechanism other than the guide pins 52. For example, as shown in FIG. 31, by engaging protrusions 125 on the upper surface of the optical connector 91 and engaging the engagement protrusions 125 with the engagement recesses 126 opened on the back surface 13 of the wiring board 10. The optical connector 91 may be fixed to the wiring board 10.

・上記実施形態では、光コネクタ９１のガイド孔９５にガイドピン５２を嵌入させることにより、光コネクタ９１と光導波構造部８２とが位置合わせされていた。しかし、図３２に示されるように、光コネクタ９１の側部に設けられた略半円状のガイド溝１２７に対してガイドピン５２を当接させることにより、光コネクタ９１と光導波構造部８２とを位置合わせしてもよい。また、図３３に示されるように、光コネクタ９１の２つの角部に設けられた切欠部１２８に対して係合凸部１２５を当接させることにより、光コネクタ９１と光導波構造部８２とを位置合わせしてもよい。   In the above embodiment, the optical connector 91 and the optical waveguide structure 82 are aligned by inserting the guide pin 52 into the guide hole 95 of the optical connector 91. However, as shown in FIG. 32, the optical connector 91 and the optical waveguide structure 82 are brought into contact with the guide pin 52 against a substantially semicircular guide groove 127 provided on the side of the optical connector 91. May be aligned. Also, as shown in FIG. 33, the optical projection 91 and the optical waveguide structure 82 are brought into contact with the notch 128 provided at the two corners of the optical connector 91 by bringing the engagement convex portion 125 into contact therewith. May be aligned.

・上記実施形態において、ガイドピン５２の主面側端部を、熱伝導性を有する接着材（図示略）を介して金属製リッド１０１の内面に当接させてもよい。このようにすれば、ガイドピン５２を金属製リッド１０１によってより確実に固定することができる。   In the above embodiment, the main surface side end portion of the guide pin 52 may be brought into contact with the inner surface of the metal lid 101 via an adhesive (not shown) having thermal conductivity. In this way, the guide pin 52 can be more reliably fixed by the metal lid 101.

・位置基準用導体５６の数や形状等は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて任意に変更することが可能である。   The number and shape of the position reference conductors 56 can be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention.

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.

（１）半導体集積回路素子が搭載される主面及び前記主面の反対側に位置する裏面を有し、前記主面及び前記裏面を貫通する光導波構造部用孔が形成され、前記主面及び前記裏面を貫通しかつガイドピンが嵌入可能な位置決め用ガイド孔が形成された配線基板と、前記主面側における前記光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子と、前記主面側に配置され、前記光素子接続用端子の形成時に形成された位置基準用導体と、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部とを備え、前記主面側に複数の半導体集積回路素子接続用端子が配置され、前記複数の半導体集積回路素子接続用端子が属する半導体集積回路素子搭載領域が設定され、前記主面において前記半導体集積回路素子搭載領域を避けた領域に、前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部における前記コアが、いずれも前記位置基準用導体を基準として形成されていることを特徴とする光電気混載パッケージ。   (1) A main surface on which a semiconductor integrated circuit element is mounted and a back surface located on the opposite side of the main surface, an optical waveguide structure hole penetrating the main surface and the back surface is formed, and the main surface And a wiring board having a positioning guide hole penetrating the back surface and capable of receiving a guide pin, and an optical element connecting terminal disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole on the main surface side A position reference conductor disposed on the main surface side and formed when the optical element connection terminal is formed, a core serving as an optical path through which an optical signal propagates, and a clad surrounding the core, and the optical waveguide A semiconductor integrated circuit including a plurality of semiconductor integrated circuit element connecting terminals on the main surface side, to which the plurality of semiconductor integrated circuit element connecting terminals belong The element mounting area is set and the previous The positioning guide hole and the core in the optical waveguide structure portion are both formed on the main surface in a region avoiding the semiconductor integrated circuit element mounting region, with the position reference conductor as a reference. Opto-electric hybrid package.

（２）母基板と、母基板上に設けられたソケットと、前記ソケット上に接続された光素子付き光電気混載パッケージと、光信号が伝搬する光路となる光伝送媒体の先端に接続され、前記光路内を伝搬する光の進路を変換する光路変換部を有する光コネクタとを備えた光電気混載モジュールであって、前記光素子付き光混載パッケージは、半導体集積回路素子が搭載される主面及び前記主面の反対側に位置する裏面を有し、前記主面及び前記裏面を貫通する光導波構造部用孔が形成され、前記主面及び前記裏面を貫通する位置決め用ガイド孔が形成された配線基板と、前記主面側における前記光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子と、前記主面側に配置され、前記光素子接続用端子の形成時に形成された位置基準用導体と、発光部及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記発光部及び前記受光部の少なくとも一方を前記コア側に向けた状態で前記光素子接続用端子に電気的に接続された光素子と、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部と、前記位置決め用ガイド孔に嵌入された状態で前記配線基板の前記裏面側にてその一部が突出し、前記光伝送媒体側のガイド溝に対して当接可能なガイドピンとを備え、前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部における前記コアが、いずれも前記位置基準用導体を基準として形成され、前記光伝送媒体側のガイド溝に対する前記ガイドピンの当接により、前記配線基板の前記裏面側に配置された前記光コネクタと、前記光導波構造部とが位置合わせされていることを特徴とする光電気混載モジュール。   (2) connected to a mother board, a socket provided on the mother board, an opto-electric hybrid package with an optical element connected to the socket, and a tip of an optical transmission medium serving as an optical path for transmitting an optical signal; An opto-electric hybrid module including an optical connector having an optical path conversion unit for converting a path of light propagating in the optical path, wherein the optical integrated package with an optical element is a main surface on which a semiconductor integrated circuit element is mounted And an optical waveguide structure hole having a back surface located on the opposite side of the main surface, penetrating the main surface and the back surface, and a positioning guide hole penetrating the main surface and the back surface. A wiring board, an optical element connection terminal disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole on the main surface side, and an optical element connection terminal disposed on the main surface side and formed when the optical element connection terminal is formed. Position reference conductor An optical element having at least one of a light emitting part and a light receiving part, and electrically connected to the optical element connecting terminal in a state where at least one of the light emitting part and the light receiving part is directed to the core side; An optical waveguide having an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core, and the optical waveguide structure formed in the optical waveguide structure hole and the positioning guide hole being inserted into the positioning guide hole A portion of the wiring board protrudes on the back surface side of the wiring board, and includes a guide pin that can contact the guide groove on the optical transmission medium side, the positioning guide hole and the core in the optical waveguide structure section, Both are formed based on the position reference conductor, and the optical connector disposed on the back surface side of the wiring board by the contact of the guide pin with the guide groove on the optical transmission medium side, and the light Opto-electric hybrid module, wherein a and waves structures are aligned.

（３）半導体集積回路素子が搭載される主面及び前記主面の反対側に位置する裏面を有し、前記主面及び前記裏面を貫通する光導波構造部用孔が形成され、前記主面及び前記裏面を貫通しかつガイドピンが嵌入可能な位置決め用ガイド孔が形成された配線基板と、前記主面側における前記光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子と、前記主面側に配置され、前記光素子接続用端子の形成時に形成された位置基準用導体と、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部とを備え、前記光導波構造部用孔が、一対の前記位置決め用ガイド孔の間に配置され、前記位置基準用導体が、前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部用孔よりも基板外周側に配置され、前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部における前記コアが、いずれも前記位置基準用導体を基準として形成され、前記光導波構造部用孔の内壁面にめっきが施されていることを特徴とする光電気混載パッケージ。   (3) A main surface on which a semiconductor integrated circuit element is mounted and a back surface located on the opposite side of the main surface, and a hole for an optical waveguide structure portion penetrating the main surface and the back surface is formed, and the main surface And a wiring board having a positioning guide hole penetrating the back surface and capable of receiving a guide pin, and an optical element connecting terminal disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole on the main surface side A position reference conductor disposed on the main surface side and formed when the optical element connection terminal is formed, a core serving as an optical path through which an optical signal propagates, and a clad surrounding the core, and the optical waveguide An optical waveguide structure portion formed in the structure portion hole, wherein the optical waveguide structure portion hole is disposed between the pair of positioning guide holes, and the position reference conductor is the positioning guide. Than the hole and the hole for the optical waveguide structure. The positioning guide hole and the core in the optical waveguide structure portion are both formed on the outer peripheral side, and the inner surface of the hole for the optical waveguide structure portion is plated. An opto-electric hybrid package characterized by that.

（４）母基板と、母基板上に設けられたソケットと、前記ソケット上に接続された光素子付き光電気混載パッケージと、光信号が伝搬する光路となる光伝送媒体の先端に接続され、前記光路内を伝搬する光の進路を変換する光路変換部を有する光コネクタとを備えた光電気混載モジュールであって、前記光素子付き光電気混載パッケージは、半導体集積回路素子が搭載される主面及び前記主面の反対側に位置する裏面を有し、前記主面及び前記裏面を貫通する光導波構造部用孔が形成され、前記主面及び前記裏面を貫通する位置決め用ガイド孔が形成された配線基板と、前記主面側における前記光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子と、前記主面側に配置され、前記光素子接続用端子の形成時に形成された位置基準用導体と、発光部及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記発光部及び前記受光部の少なくとも一方を前記コア側に向けた状態で前記光素子接続用端子に電気的に接続された光素子と、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部と、前記位置決め用ガイド孔に嵌入された状態で前記配線基板の前記裏面側にてその一部が突出し、前記光伝送媒体側のガイド孔に対して嵌入可能なガイドピンとを備え、前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部における前記コアが、いずれも前記位置基準用導体を基準として形成され、前記光伝送媒体側のガイド孔に対する前記ガイドピンの嵌入により、前記配線基板の前記裏面側に配置された前記光コネクタと、前記光導波構造部とが位置合わせされ、前記配線基板の前記主面側は金属製リッドで覆われているとともに、前記ガイドピンは、その主面側端部が前記配線基板の前記主面側にて前記光素子よりも高く突出し、熱伝導性を有する接着材を介して前記金属製リッドの内面に当接していることを特徴とする光電気混載モジュール。   (4) A mother board, a socket provided on the mother board, an opto-electric hybrid package with an optical element connected to the socket, and a tip of an optical transmission medium serving as an optical path for transmitting an optical signal, An opto-electric hybrid module including an optical connector having an optical path conversion unit for converting a path of light propagating in the optical path, wherein the opto-electric hybrid package with an optical element includes a semiconductor integrated circuit element. An optical waveguide structure hole having a surface and a back surface opposite to the main surface, penetrating the main surface and the back surface, and a positioning guide hole penetrating the main surface and the back surface are formed. A wiring board, an optical element connection terminal disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole on the main surface side, and an optical element connection terminal disposed on the main surface side when forming the optical element connection terminal. For formed position reference And at least one of a light emitting part and a light receiving part, and light electrically connected to the optical element connecting terminal in a state where at least one of the light emitting part and the light receiving part is directed to the core side An element, a core serving as an optical path through which an optical signal propagates, and a clad surrounding the core, the optical waveguide structure formed in the optical waveguide structure hole, and a state of being fitted into the positioning guide hole A part of the wiring board protrudes on the back surface side of the wiring board and can be inserted into the guide hole on the optical transmission medium side, and the positioning guide hole and the core in the optical waveguide structure portion The optical connector is formed on the back side of the wiring board by inserting the guide pin into the guide hole on the optical transmission medium side, and the optical connector formed on the basis of the position reference conductor. The optical waveguide structure portion is aligned, the main surface side of the wiring board is covered with a metal lid, and the guide pin has an end on the main surface side on the main surface side of the wiring board. The photoelectric hybrid module is characterized in that it protrudes higher than the optical element and is in contact with the inner surface of the metal lid through an adhesive having thermal conductivity.

１…光電気混載モジュール
１０…配線基板
１２…配線基板の主面
１３…配線基板の裏面
１４…コア部としてのコア基板
１５…コア部の表層としてのコア主面
１６…コア部の表層としてのコア裏面
２１…半導体集積回路素子としてのＩＣチップ
２２…半導体集積回路素子としてのドライバＩＣ
２３…半導体集積回路素子搭載領域
２４…光素子としてのＶＣＳＥＬ
２５…発光部
２６…半導体集積回路素子としてのレシーバＩＣ
２７…光素子としてのフォトダイオード
３１…ビルドアップ層としての第１ビルドアップ層
３２…ビルドアップ層としての第２ビルドアップ層
３３，３４…樹脂絶縁層
４１…光素子付き光電気混載パッケージ
４２…金属導体層
４５…表面側はんだバンプ
５１…位置決め用ガイド孔
５２…ガイドピン
５５…光素子接続用端子
５６…位置基準物としての位置基準用導体
５７…半導体集積回路素子接続用端子としてのドライバＩＣ接続用端子
５８…第１配線パターン
５９…第２配線パターン
６１…母基板としてのマザーボード
７１…ソケット
８１…光導波構造部用孔
８２…光導波構造部
８３…コア
８４…クラッド
８５…クラッド材
８６…コア用孔
８７…コア材
９１…光コネクタ
９２…光伝送媒体としての光ファイバ
９３…光路変換部
９５…光伝送媒体側のガイド孔
１０１…金属製リッド
１３１…感光性クラッド材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Opto-electric hybrid module 10 ... Wiring board 12 ... Main surface 13 of a wiring substrate ... Back surface 14 of a wiring substrate ... Core substrate 15 as a core part ... Core main surface 16 as a surface layer of a core part ... As a surface layer of a core part Core back surface 21... IC chip 22 as a semiconductor integrated circuit element... Driver IC as a semiconductor integrated circuit element
23 ... Semiconductor integrated circuit element mounting region 24 ... VCSEL as an optical element
25. Light emitting unit 26... Receiver IC as a semiconductor integrated circuit element
27 ... Photodiode 31 as optical element ... First buildup layer 32 as buildup layer ... Second buildup layers 33, 34 as buildup layer ... Resin insulating layer 41 ... Opto-electric hybrid package 42 with optical element ... Metal conductor layer 45 ... front-side solder bump 51 ... positioning guide hole 52 ... guide pin 55 ... optical element connection terminal 56 ... position reference conductor 57 as a position reference object ... driver IC as a semiconductor integrated circuit element connection terminal Terminal 58 for connection ... 1st wiring pattern 59 ... 2nd wiring pattern 61 ... Mother board 71 as mother board ... Socket 81 ... Hole 82 for optical waveguide structure part ... Optical waveguide structure part 83 ... Core 84 ... Cladding 85 ... Cladding material 86 ... Core hole 87 ... Core material 91 ... Optical connector 92 ... Optical fiber 93 as an optical transmission medium ... Optical path conversion unit 95 ... Optical transmission medium Side of the guide holes 101 ... metal lid 131 ... photosensitive cladding material

Claims (10)

半導体集積回路素子が搭載される主面及び前記主面の反対側に位置する裏面を有し、前記主面及び前記裏面を貫通する光導波構造部用孔が形成され、前記主面及び前記裏面を貫通しかつガイドピンが嵌入可能な位置決め用ガイド孔が形成された配線基板と、
前記主面側における前記光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子と、
前記主面側において前記光素子接続用端子が配置された特定の面上にのみ配置され、前記光素子接続用端子の形成時に形成された位置基準用導体と、
光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部と
を備え、
前記配線基板の主面側には、前記位置決め用ガイド孔の開口部、前記光導波構造部用孔の開口部及び前記位置基準用導体が存在し、
前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部における前記コアが、いずれも前記特定の面上にのみ配置された同一の前記位置基準用導体を基準として形成されている
ことを特徴とする光電気混載パッケージ。 An optical waveguide structure hole having a main surface on which a semiconductor integrated circuit element is mounted and a back surface located on the opposite side of the main surface and penetrating the main surface and the back surface is formed, and the main surface and the back surface A wiring board formed with positioning guide holes through which the guide pins can be inserted, and
An optical element connecting terminal disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole on the main surface side;
A position reference conductor disposed only on a specific surface on which the optical element connection terminal is disposed on the main surface side , and formed at the time of forming the optical element connection terminal;
An optical waveguide structure part having an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core; and an optical waveguide structure part formed in the hole for the optical waveguide structure part,
On the main surface side of the wiring board, there are an opening of the positioning guide hole, an opening of the optical waveguide structure hole, and the position reference conductor,
Optoelectronic said core in said positioning guide hole and the optical waveguide structure are both characterized in that it is formed based on the same pre-Symbol position reference conductor disposed only on the specific plane Mixed loading package. 前記光導波構造部用孔が、一対の前記位置決め用ガイド孔の間に配置され、前記位置基準用導体が、前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部用孔よりも基板外周側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光電気混載パッケージ。   The optical waveguide structure hole is disposed between the pair of positioning guide holes, and the position reference conductor is disposed closer to the substrate outer side than the positioning guide hole and the optical waveguide structure hole. The opto-electric hybrid package according to claim 1, wherein: 前記光導波構造部用孔の断面形状は、前記配線基板の前記主面側から前記裏面側に行くに従って徐々に幅広になるテーパ状をなしていることを特徴とする請求項１または２に記載の光電気混載パッケージ。   3. The cross-sectional shape of the hole for the optical waveguide structure portion is a tapered shape that gradually increases in width from the main surface side to the back surface side of the wiring board. Photoelectric mixed package. 前記配線基板は、樹脂絶縁層と金属導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層をコア部の表層に有するビルドアップ多層配線基板であり、
前記光素子接続用端子及び前記位置基準用導体は、最上層の金属導体層を同一工程にてパターニングすることによって形成されたものである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光電気混載パッケージ。 The wiring board is a build-up multilayer wiring board having a build-up layer formed by alternately laminating resin insulating layers and metal conductor layers on the surface layer of the core part,
4. The optical element connecting terminal and the position reference conductor are formed by patterning an uppermost metal conductor layer in the same process. The opto-electric hybrid package described in 1. 前記クラッドは、前記光導波構造部用孔に液状のクラッド材を充填して固化させることにより形成されたものであり、
前記コアは、前記クラッドの一部を除去することによって形成されたコア用孔内に液状のコア材を充填して固化させることにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光電気混載パッケージ。 The clad is formed by filling and solidifying a liquid clad material in the optical waveguide structure hole.
5. The core according to claim 1, wherein the core is formed by filling and solidifying a liquid core material in a core hole formed by removing a part of the clad. The opto-electric hybrid package according to any one of the above. 半導体集積回路素子が搭載される主面及び前記主面の反対側に位置する裏面を有し、前記主面及び前記裏面を貫通する光導波構造部用孔が形成され、前記主面及び前記裏面を貫通しかつガイドピンが嵌入可能な位置決め用ガイド孔が形成された配線基板と、
前記主面側における前記光導波構造部用孔の開口部付近に配置された光素子接続用端子と、
前記主面側において前記光素子接続用端子が配置された特定の面上にのみ配置され、前記光素子接続用端子の形成時に形成された位置基準用導体と、
光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記光導波構造部用孔内に形成された光導波構造部と、
発光部及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記発光部及び前記受光部の少なくとも一方を前記コア側に向けた状態で前記光素子接続用端子に電気的に接続された光素子と
を備え、
前記配線基板の主面側には、前記位置決め用ガイド孔の開口部、前記光導波構造部用孔の開口部及び前記位置基準用導体が存在し、
前記位置決め用ガイド孔及び前記光導波構造部における前記コアが、いずれも前記特定の面上にのみ配置された同一の前記位置基準用導体を基準として形成されていることを特徴とする光素子付き光電気混載パッケージ。 An optical waveguide structure hole having a main surface on which a semiconductor integrated circuit element is mounted and a back surface located on the opposite side of the main surface and penetrating the main surface and the back surface is formed, and the main surface and the back surface A wiring board formed with positioning guide holes through which the guide pins can be inserted, and
An optical element connecting terminal disposed in the vicinity of the opening of the optical waveguide structure hole on the main surface side;
A position reference conductor disposed only on a specific surface on which the optical element connection terminal is disposed on the main surface side , and formed at the time of forming the optical element connection terminal;
An optical waveguide structure part having an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core, and formed in the optical waveguide structure hole;
An optical element having at least one of a light emitting part and a light receiving part and electrically connected to the optical element connecting terminal in a state where at least one of the light emitting part and the light receiving part is directed to the core side. Prepared,
On the main surface side of the wiring board, there are an opening of the positioning guide hole, an opening of the optical waveguide structure hole, and the position reference conductor,
Optical device in which the core of the positioning guide hole and the optical waveguide structure are both characterized in that it is formed based on the same pre-Symbol position reference conductor disposed only on the specific plane A combined opto-electric package. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光電気混載パッケージの製造方法であって、
前記配線基板の主面側に前記光素子接続用端子を形成するとともにその際に同一工程にて同一基準を用いて位置基準用導体を形成する端子等形成工程と、
前記配線基板に穴明け加工を行うことにより、前記配線基板に前記光導波構造部用孔を形成するとともに、前記位置基準用導体を基準として前記配線基板に穴明け加工を行うことにより、前記配線基板に前記位置決め用ガイド孔を形成する穴明け工程と、
光導波構造部用孔内に前記光導波構造部における前記クラッドを形成するとともに、前記位置基準用導体を基準として、前記光導波構造部用孔内に前記光導波構造部における前記コアを形成する光導波構造部形成工程と
を含むことを特徴とする光電気混載パッケージの製造方法。 A method for manufacturing an opto-electric hybrid package according to any one of claims 1 to 5,
Forming the optical element connection terminal on the main surface side of the wiring board and forming a terminal reference conductor using the same reference in the same process at the same time, and
By forming a hole in the wiring substrate by forming a hole for the optical waveguide structure portion in the wiring substrate and performing a drilling process in the wiring substrate with respect to the position reference conductor, the wiring A drilling step of forming the positioning guide hole in the substrate;
The cladding in the optical waveguide structure portion is formed in the hole for the optical waveguide structure portion, and the core in the optical waveguide structure portion is formed in the hole for the optical waveguide structure portion with respect to the position reference conductor. A method for manufacturing an opto-electric hybrid package, comprising: an optical waveguide structure forming step. 前記光導波構造部形成工程は、
前記光導波構造部用孔に液状のクラッド材を充填して固化させることにより前記クラッドを形成するクラッド形成工程と、
前記位置基準用導体を基準として前記光導波構造部用孔に対応する箇所に精密ドリル加工またはレーザー加工を行って前記クラッドの一部を除去することにより、前記主面及び前記裏面を貫通するコア用孔を形成するコア用孔形成工程と、
前記コア用孔内に液状のコア材を充填して固化させることにより前記コアを形成するコア形成工程と
を含むことを特徴とする請求項７に記載の光電気混載パッケージの製造方法。 The optical waveguide structure forming step includes
A clad forming step of forming the clad by filling the optical waveguide structure hole with a liquid clad material and solidifying;
A core penetrating the main surface and the back surface by removing a part of the clad by performing precision drilling or laser processing at a position corresponding to the hole for the optical waveguide structure with respect to the position reference conductor. A core hole forming step for forming a hole,
The method for manufacturing an opto-electric hybrid package according to claim 7, further comprising a core forming step of forming the core by filling the core hole with a liquid core material and solidifying the core material. 前記光導波構造部形成工程は、
前記光導波構造部用孔内に感光性クラッド材を充填してクラッドを形成するクラッド形成工程と、
前記感光性クラッド材内に光を照射して、前記感光性クラッド材を選択的に光硬化させることにより、周囲の部分よりも屈折率が高い前記コアを形成するコア形成工程と
を含むことを特徴とする請求項７に記載の光電気混載パッケージの製造方法。 The optical waveguide structure forming step includes
A cladding forming step of forming a cladding by filling a photosensitive cladding material in the hole for the optical waveguide structure; and
Forming a core having a refractive index higher than that of a surrounding portion by irradiating light into the photosensitive cladding material and selectively photocuring the photosensitive cladding material. The method of manufacturing an opto-electric hybrid package according to claim 7, wherein: 前記光導波構造部形成工程後に、前記光素子接続用端子上に表面側はんだバンプを形成するはんだバンプ形成工程を行うことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の光電気混載パッケージの製造方法。   The optoelectricity according to claim 7, wherein a solder bump forming step of forming a surface-side solder bump on the optical element connecting terminal is performed after the optical waveguide structure forming step. A method of manufacturing a mixed package.
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