專(zhuān)利名稱(chēng)：光電混裝配線(xiàn)模塊、制造方法及組裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將用于受光發(fā)光的半導(dǎo)體器件內(nèi)置于設(shè)有光波導(dǎo)部和電配線(xiàn)部的光電混裝配線(xiàn)板內(nèi)的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊(module)、其制造方法及其組裝件。
背景技術(shù)：
近些年，為了實(shí)現(xiàn)通信的大容量化、信號(hào)處理的高速化，而作為超越電配線(xiàn)界限的方法目前正在進(jìn)行通過(guò)光波導(dǎo)管來(lái)連結(jié)集成電路之間的光連接技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在以往的光連接技術(shù)方面，作為在基板內(nèi)當(dāng)作光波導(dǎo)管而進(jìn)行光配線(xiàn)的配線(xiàn)基板，有一種配線(xiàn)基板如特開(kāi)2000-340907號(hào)公報(bào)中所說(shuō)明的那樣，在配線(xiàn)基板內(nèi)埋設(shè)形成有纖維狀的光波導(dǎo)體。
另外，有關(guān)實(shí)行受光發(fā)光器件和光波導(dǎo)管的光耦合的結(jié)構(gòu)，有一種結(jié)構(gòu)如特開(kāi)平5-67770號(hào)公報(bào)中所說(shuō)明的那樣，將安裝有發(fā)光器件的光電子IC芯片安裝于具備有光波導(dǎo)管和反射鏡的光配線(xiàn)基板內(nèi)。
另外，如特開(kāi)平2000-332301號(hào)公報(bào)中所說(shuō)明的那樣，表示出這樣的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是對(duì)光波導(dǎo)管的端部進(jìn)行加工，使之對(duì)平面發(fā)光器件的輸入輸出光成45度的角度，并且作為在45度端面上附著有金屬膜等的反射鏡，在向光波導(dǎo)管的中心層進(jìn)行90度的光程變換之后使平面發(fā)光器件的輸入輸出光進(jìn)行光耦合。
但是，以往在采用反射鏡向光學(xué)器件和光波導(dǎo)管的中心層進(jìn)行90度的光程變換使之進(jìn)行光耦合的結(jié)構(gòu)方面，必須在光波導(dǎo)管上構(gòu)成反射鏡。另外，在同時(shí)采用表面安裝技術(shù)以電連接為目的向形成有光波導(dǎo)管的基板上安裝光學(xué)器件之外的半導(dǎo)體器件和電路部件的場(chǎng)合下，在采用普通的易熔質(zhì)焊料的制造工藝尤其是回流工藝的過(guò)程中因焊料中的焊劑等而使光耦合部受到污染，并且也會(huì)產(chǎn)生光耦合效率下降這樣的問(wèn)題。因此，與光波導(dǎo)管進(jìn)行光耦合的光學(xué)器件的表面安裝必須采用特殊的工藝，這種工藝不使用焊劑。
還有，如果想要解決這種問(wèn)題的同時(shí)在光學(xué)器件和其驅(qū)動(dòng)用或信號(hào)放大用的半導(dǎo)體器件之間傳送頻率高的信號(hào)，則還必須在近距離內(nèi)進(jìn)行電配線(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，為解決上述以往的問(wèn)題而提供在光學(xué)器件和光波導(dǎo)管之間不使用反射鏡等的光學(xué)器件而可以進(jìn)行光耦合的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊、其制造方法及其組裝件。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的特征為，包括含有芯部和覆蓋部的光波導(dǎo)路層、在上述光波導(dǎo)路層的至少一方的主面上所形成的第1及第2配線(xiàn)圖、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部并且與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第1配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的受光器件、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部并且與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第2配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的發(fā)光器件。
本發(fā)明的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的制造方法，其特征為在含有芯部和覆蓋部的光波導(dǎo)路層上形成貫穿孔，在分離型薄膜的一個(gè)主面上形成多個(gè)配線(xiàn)圖，在上述配線(xiàn)圖上安裝受光器件及發(fā)光器件，通過(guò)對(duì)上述分離型薄膜進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)使上述配線(xiàn)圖朝向上述光波導(dǎo)路層一側(cè)，來(lái)與上述光波導(dǎo)路層重疊并進(jìn)行加壓，將上述受光器件或發(fā)光器件配置到上述光波導(dǎo)路層的貫穿孔內(nèi)，在上述貫穿孔內(nèi)填充對(duì)傳輸上述芯部的光透明的樹(shù)脂，使上述樹(shù)脂硬化。
本發(fā)明的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的組裝件，其特征為具備含有芯部和覆蓋部的光波導(dǎo)路層、在上述光波導(dǎo)路層的至少一方的主面上形成的第1及第2配線(xiàn)圖、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部、與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第1配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的受光器件、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部、與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第2配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的發(fā)光器件、在上述光波導(dǎo)路層上安裝的驅(qū)動(dòng)器件及放大器件，上述發(fā)光器件通過(guò)上述第2配線(xiàn)圖與驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行電連接，上述受光器件通過(guò)上述第1配線(xiàn)圖與放大器件進(jìn)行電連接。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的第1受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊概況的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的第2受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊概況的剖面圖。
圖3是圖2的I-I線(xiàn)剖面圖。
圖4是相當(dāng)于圖2的I-I線(xiàn)剖面圖的另一個(gè)示例的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的第3受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊概況的剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的第4受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊概況的剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的制造方法概況的過(guò)程剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的組裝件概況的剖面圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的組裝件電路的的模式圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。
圖11是圖10的II-II線(xiàn)剖面圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的另一個(gè)受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的光波導(dǎo)管芯部和受光器件之間的光學(xué)耦合的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是，將芯(core)部埋入覆蓋(clad)部以形成光波導(dǎo)路層，在光波導(dǎo)路層的至少一方的主面上形成配線(xiàn)圖，受光器件和發(fā)光器件也埋入作為覆蓋部的樹(shù)脂，并各自與配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接。據(jù)此，不用在光波導(dǎo)管端面上設(shè)置采用了反射鏡的90度的光程變換部而可以實(shí)行光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間的光學(xué)耦合。另外，可以采用表面安裝技術(shù)進(jìn)行將電路部件電連接到形成有光波導(dǎo)管的基板上的安裝，表面安裝技術(shù)是采用含有焊劑等的焊料的技術(shù)。
另外，上述模塊最好是受光器件及發(fā)光器件在下述狀態(tài)下配置到光波導(dǎo)路層內(nèi)，該狀態(tài)是在與形成有光波導(dǎo)路層芯部的面平行的方向進(jìn)行光輸入輸出的狀態(tài)。據(jù)此，通過(guò)在與形成有光波導(dǎo)路層芯部的面平行的方向上與受光發(fā)光器件進(jìn)行光輸入輸出，而不用在光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間設(shè)置對(duì)光的行進(jìn)方向予以變換的光程變換部，就可以進(jìn)行光學(xué)耦合。
另外，上述模塊最好是發(fā)光器件由平面發(fā)光型激光器來(lái)構(gòu)成。采用平面發(fā)光型激光器，而使從發(fā)光器件放射的光強(qiáng)度分布與端面射出型相比較可集中到狹小的角度內(nèi)，因此會(huì)使光波導(dǎo)管的芯部和發(fā)光器件之間的光耦合效率得到提高。
另外，上述模塊最好是光波導(dǎo)路層的芯部端面通過(guò)透光性樹(shù)脂材料與受光器件或上述發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)連接。由于通過(guò)透光性樹(shù)脂材料將光波導(dǎo)管的芯部端面與受光發(fā)光器件進(jìn)行光耦合，因而會(huì)減少在光波導(dǎo)管芯部端面或者與受光器件或發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)連接的面上的光信號(hào)反射，與此同時(shí)可以使光波導(dǎo)管芯部和受光器件或發(fā)光器件之間的光學(xué)耦合效率得到提高，再者也可以對(duì)受光器件或發(fā)光器件的環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。
另外，上述模塊最好是在光波導(dǎo)路層的另一方的主面上形成有第3配線(xiàn)圖。另外，最好是在第3配線(xiàn)圖上安裝有電路部件。
另外，上述模塊最好是在上述光波導(dǎo)路層的至少單側(cè)具備有由混合物構(gòu)成的絕緣性基板，該混合物含有無(wú)機(jī)填充物和熱固性樹(shù)脂。
在本發(fā)明中，上述芯部也可以存在多個(gè)。這是為了高密度化。也可以使上述多個(gè)芯部之中至少2個(gè)配置于同一平面上。另外，也可以使上述多個(gè)芯部之中至少3個(gè)配置于同一平面上。另外，也可以使上述多個(gè)芯部之中至少3個(gè)配置于大致同一的直線(xiàn)上。
上述光波導(dǎo)路層也可以存在多個(gè)。這是為了高密度化。上述光波導(dǎo)路層的芯部端面最好是凹型或凸型形狀。原因是容易進(jìn)行光學(xué)接合。
在本發(fā)明的模塊方面，受光器件和發(fā)光器件及光波導(dǎo)路層最好都埋設(shè)在電絕緣層中。這樣一來(lái)，在將其埋設(shè)在電絕緣層中時(shí)可以正確地進(jìn)行受光器件、發(fā)光器件及光波導(dǎo)路層的位置對(duì)準(zhǔn)，并且可以成為使用性?xún)?yōu)良的模塊。
采用本發(fā)明的制造方法，可以輕易地制造出本發(fā)明的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊。
采用本發(fā)明的組裝件，可以縮短受光器件或發(fā)光器件與驅(qū)動(dòng)器件或放大器件之間的配線(xiàn)長(zhǎng)度，并且能夠提高傳輸特性的頻率響應(yīng)截止頻率。
另外，在上述組裝件中，最好是上述發(fā)光器件的陽(yáng)極端和陰極端的雙方通過(guò)上述第2配線(xiàn)圖與驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行電連接，并且上述受光器件的陽(yáng)極端和陰極端的雙方通過(guò)上述第1配線(xiàn)圖與放大器件進(jìn)行電連接?？梢赃M(jìn)一步縮短受光器件或發(fā)光器件與驅(qū)動(dòng)器件或放大器件之間的配線(xiàn)長(zhǎng)度，并且能夠進(jìn)一步提高傳輸特性的頻率響應(yīng)截止頻率。
本發(fā)明的模塊，可以不在光波導(dǎo)管端面上設(shè)置采用了反射鏡的90度的光程變換部而實(shí)行光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間的光學(xué)耦合。另外，可以采用表面安裝技術(shù)進(jìn)行將電路部件電連接到形成有光波導(dǎo)管的基板上的安裝，表面安裝技術(shù)是采用含有焊劑等的焊料的技術(shù)。
另外，通過(guò)在形成有光波導(dǎo)路層芯部的面上以平行方向與受光發(fā)光器件進(jìn)行光輸入輸出，而可以不在光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間設(shè)置對(duì)光的行進(jìn)方向予以變換的光程變換部，就可以進(jìn)行光學(xué)耦合。另外，采用平面發(fā)光型激光器，而使從發(fā)光器件放射的光強(qiáng)度分布與端面射出型相比較集中到狹小的角度內(nèi)，因此使光波導(dǎo)管的芯部和發(fā)光器件之間的光耦合效率得到提高。
另外，本發(fā)明的組裝件可以縮短受光器件或發(fā)光器件與驅(qū)動(dòng)器件或放大器件之間的配線(xiàn)長(zhǎng)度，并且能夠提高傳輸特性的頻率響應(yīng)截止頻率。
下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，采用圖1到圖15予以詳細(xì)的說(shuō)明。在各圖中，相同符號(hào)表示相同的部件。還有，本發(fā)明并不限定于下述的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的將受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。
在圖1中，受光器件101及發(fā)光器件103分別與設(shè)置于光波導(dǎo)路層104上的配線(xiàn)圖121a的一端進(jìn)行電連接并安裝在其上，配線(xiàn)圖121a的另一端露到光波導(dǎo)路層104的外部。光波導(dǎo)管芯部105和受光器件101及發(fā)光器件103分別進(jìn)行光學(xué)耦合。另外，受光器件101及發(fā)光器件103埋設(shè)在光波導(dǎo)路層104內(nèi)。在光波導(dǎo)路層104的另一個(gè)表面上形成有配線(xiàn)圖121b、121c。
光波導(dǎo)管芯部105由在受光器件101及發(fā)光器件103的受光發(fā)光波長(zhǎng)中對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)透明的聚合物來(lái)構(gòu)成。尤其是，可以采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、多晶硅烷(ポリシラン)、苯環(huán)丁烯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、硅氧烷樹(shù)脂、聚碳酸酯等。受光器件101及發(fā)光器件103可以采用GaAs系列、InP系列等的化合物半導(dǎo)體器件，受光發(fā)光波長(zhǎng)例如可以采用780nm、850nm、1.3μm、1.5μm的波長(zhǎng)。
光波導(dǎo)管的制作除了由光刻法和刻蝕法的方法和由紫外線(xiàn)硬化而的方法之外，可以采用由電子和激光等的光束而做出的直接繪圖和注入成型或加壓成型等來(lái)進(jìn)行制作。光波導(dǎo)管中心層采用上述方法可以形成矩形狀的光波導(dǎo)管中心層，并且可以采用中心尺寸為8～10μm左右的單模式尺寸或從40μm到數(shù)個(gè)100μm的多模式尺寸的材料。特別是，在上述光波導(dǎo)管的制作過(guò)程中與受光器件及發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)耦合的光波導(dǎo)管中心層的端面，在實(shí)施過(guò)非球面狀的端面處理的場(chǎng)合下，由此可以使受光發(fā)光器件和光波導(dǎo)管中心層的光學(xué)耦合效率得到提高。
在光波導(dǎo)路層104內(nèi)所設(shè)置的受光器件101及發(fā)光器件103在下述狀態(tài)下配置到光波導(dǎo)路層104內(nèi)，該狀態(tài)是在與形成有光波導(dǎo)管芯部105的面平行的方向上進(jìn)行光輸入輸出的狀態(tài)。
特別是，與光波導(dǎo)管芯部105進(jìn)行光學(xué)耦合的發(fā)光器件103的光射出面是在與光波導(dǎo)管芯部105的光軸從垂直到10度以下的角度的配置下進(jìn)行安裝的。在成10度以下的角度的場(chǎng)合下，可以使從發(fā)光器件103所射出的光在光波導(dǎo)管芯部105的端面上進(jìn)行反射返回到發(fā)光器件103，也就是說(shuō)會(huì)減少返回的光的影響。在10度以上的場(chǎng)合下也可以減少返回的光的影響，但是會(huì)使光波導(dǎo)管中心層和發(fā)光器件之間的光學(xué)耦合效率下降，因此角度最好不超過(guò)10°，1～3°是最好的。
發(fā)光器件可以采用端面射出型或表面射出型的半導(dǎo)體激光器，在表面射出型的場(chǎng)合下發(fā)光器件由發(fā)光部和副載體(carrier)部來(lái)構(gòu)成，發(fā)光部設(shè)置有采用由GaAs、InP、In GaAs、InGaAsP等構(gòu)成的半導(dǎo)體而制作出的活性層，副載體部是從熱膨脹系數(shù)與發(fā)光部的熱膨脹系數(shù)幾乎相等的Si、AlN、SiC等中選出的，并且在副載體部的側(cè)面上設(shè)置有表面射出型的發(fā)光部。
發(fā)光部的電極可通過(guò)設(shè)置于副載體部的電極與配線(xiàn)圖連接。在由表面射出型的發(fā)光器件來(lái)構(gòu)成的場(chǎng)合下，由于從發(fā)光器件放射的光強(qiáng)度分布與端面射出型相比較可集中到狹小的角度內(nèi)，所以會(huì)使光波導(dǎo)管的芯部和發(fā)光器件之間的光耦合效率得到提高。另外，在端面射出型的半導(dǎo)體激光器方面，在半導(dǎo)體激光器的射出端裝有光點(diǎn)大小變換功能的場(chǎng)合下，由于光強(qiáng)度分布集中到狹小的角度內(nèi)，因而可以使光波導(dǎo)管的芯部和發(fā)光器件之間的光耦合效率得到提高。
光波導(dǎo)路層104包括有光波導(dǎo)管芯部105和光波導(dǎo)管覆蓋層106，光波導(dǎo)管芯部105由在受光器件101及發(fā)光器件103和受光發(fā)光波長(zhǎng)中對(duì)各波長(zhǎng)透明的聚合物來(lái)構(gòu)成。尤其是，可以采用聚甲基丙烯酸甲酯、氟化聚酰亞胺、苯環(huán)丁烯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、硅氧烷樹(shù)脂、聚碳酸酯等。在光波導(dǎo)管覆蓋層106上也可以采用與光波導(dǎo)管中心層相同的聚甲基丙烯酸甲酯、氟化聚酰亞胺、苯環(huán)丁烯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、硅氧烷樹(shù)脂。聚碳酸酯等，但是需要調(diào)節(jié)光波導(dǎo)管覆蓋層和光波導(dǎo)管中心層的材料折射率之差以使其折射率比光波導(dǎo)管覆蓋層的折射率更高。
在光波導(dǎo)管覆蓋層106上使用氟化聚酰亞胺的場(chǎng)合下，光波導(dǎo)管中心層可以采用將折射率調(diào)節(jié)到比光波導(dǎo)管覆蓋層的折射率更高的折射率差調(diào)節(jié)用氟化聚酰亞胺。另外，在光波導(dǎo)管覆蓋層上采用多晶硅烷(ポリシラン)的場(chǎng)合下，使用通過(guò)光照射使折射率產(chǎn)生變化的材料，例如使用通過(guò)紫外線(xiàn)照射使折射率變高的材料，并通過(guò)掩蔽(mask)和曝光形成其折射率比光波導(dǎo)管覆蓋層的折射率更高的光波導(dǎo)管中心層。
另外，如圖2所示光波導(dǎo)管的芯部端面也可以通過(guò)透光性樹(shù)脂109與受光器件或發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)連接。這種場(chǎng)合下，透光性樹(shù)脂109采用對(duì)進(jìn)行發(fā)送或接收的光信號(hào)透明的材料，并且可以使用硅系列或丙烯酸(アクリレ一ト)系列的樹(shù)脂材料等，但最好是具有與光波導(dǎo)管中心層的折射率類(lèi)似的折射率的透光性樹(shù)脂材料。特別是，使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、苯環(huán)丁烯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、硅氧烷樹(shù)脂、聚碳酸酯等的折射率與光波導(dǎo)管芯部相同的材料，這是最為理想的。在這種結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合下，會(huì)減少光波導(dǎo)管芯部端面或者受光器件或發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)連接的面上的光信號(hào)的反射，與此同時(shí)可以使光波導(dǎo)管芯部和受光器件或發(fā)光器件之間的光學(xué)耦合效率得到提高，還有也可以從環(huán)境上對(duì)受光器件或發(fā)光器件進(jìn)行保護(hù)。透光性樹(shù)脂材料在至少形成于光波導(dǎo)管的芯部端面和與受光器件或發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)連接的面之間的狀況下會(huì)產(chǎn)生效果，并且也可以將其填充在受光器件或發(fā)光器件的周?chē)?。這種場(chǎng)合下，由于可以從外界空氣遮斷受光發(fā)光器件，因而可以防止由濕度等而引起的受光發(fā)光器件可靠性的降低。
圖3是圖2的I-I線(xiàn)剖面圖。在該示例中，光波導(dǎo)管芯部105和受光器件101及發(fā)光器件103分別在同一平面上并聯(lián)排列3個(gè)。這樣一來(lái)，就可以實(shí)現(xiàn)高密度化、高集成化。標(biāo)識(shí)131是采用與光波導(dǎo)管芯部105相同的方法所形成的標(biāo)識(shí)，并且所用的材料與光波導(dǎo)管芯部105相同，折射率也相同。另外，其大小形成為光波導(dǎo)管芯部105幅度的1～5倍直徑的圓形。以該標(biāo)識(shí)131為位置基準(zhǔn)進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)并安裝以使受光器件101及發(fā)光器件103和光波導(dǎo)管芯部105進(jìn)行光學(xué)耦合。
圖4是相當(dāng)于圖2的I-I線(xiàn)剖面圖的另一個(gè)示例的剖面圖。在該示例中，光波導(dǎo)管芯部105在同一平面上并聯(lián)排列4個(gè)，并且配置有1個(gè)受光器件101及發(fā)光器件103。在本例中，4個(gè)芯部端面配置在同一直線(xiàn)上。這樣一來(lái)，就可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高密度化、高集成化。
如圖5所示，其結(jié)構(gòu)也可以在光波導(dǎo)路層的至少單側(cè)具備有由混合物構(gòu)成的絕緣性基板129，該含有無(wú)機(jī)填充物和熱固性樹(shù)脂。
這種場(chǎng)合下，由于使已成為一體的光波導(dǎo)路層104和絕緣性基板129的剛性得到提高，因而可以減少光波導(dǎo)路層104的內(nèi)部所埋設(shè)設(shè)置的受光發(fā)光器件101、103的因來(lái)自外部應(yīng)力的影響而引起的受光發(fā)光器件的裂縫和破壞等。104是在絕緣性基板129上所形成的內(nèi)部鍍金屬夾層柱(インナ一ビアホ一ル)，141是在絕緣性基板129的表面上所設(shè)置的配線(xiàn)圖。絕緣性基板129的厚度最好是50μm～400μm的范圍。
作為無(wú)機(jī)填充物，可以從Al2O3、MgO、BN、SiC、AlN及SiO2中選擇，并且通過(guò)采用這些無(wú)機(jī)填充物而能夠獲得在散熱性方面優(yōu)良的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊。還有，無(wú)機(jī)填充物的含量最好摻合70～95的重量百分?jǐn)?shù)。作為熱固性樹(shù)脂，例如對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂最好摻合5～30的重量百分?jǐn)?shù)。
通過(guò)選擇無(wú)機(jī)填充物來(lái)對(duì)電絕緣性基板的熱膨脹系數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而可以使受光發(fā)光器件的熱膨脹系數(shù)相匹配，因此能夠得到可靠性高的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊。
還有，如圖6所示在光波導(dǎo)路層104的兩側(cè)設(shè)置有由混合物構(gòu)成的絕緣性基板129a、129b的場(chǎng)合下，并且該混合物含有無(wú)機(jī)填充物和熱固性樹(shù)脂，可以抑制因光波導(dǎo)路層和絕緣性基板之間的熱膨脹系數(shù)差而引起的彎折的產(chǎn)生。絕緣性基板129a、129b的厚度最好分別是50μm～400μm的范圍。絕緣性基板129a、129b的材料可以使用與在上述圖5中所說(shuō)明的材料相同的物質(zhì)。
在絕緣性基板方面，由于采用在多層實(shí)施過(guò)電配線(xiàn)圖的材料，因而可以在已成為一體光波導(dǎo)路層和絕緣性基板上裝載電路部件，并且由于可抑制彎折的產(chǎn)生，所以能夠穩(wěn)定地裝載電路部件。
另外，通過(guò)在光波導(dǎo)路層的至少單側(cè)采用陶瓷基板，該陶瓷基板使用由Al2O3、MgO、BN、SiC、AlN構(gòu)成的無(wú)機(jī)材料，而可以使光波導(dǎo)路層和陶瓷基板的層疊體的剛性得以進(jìn)一步提高，與此同時(shí)通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)材料進(jìn)行選擇，可以使之與受光發(fā)光器件的熱膨脹系數(shù)相匹配，防止因熱膨脹系數(shù)之差而引起的向受光發(fā)光器件的應(yīng)力的產(chǎn)生，并且能夠得到可靠性高的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊。
由于在絕緣性基板上對(duì)進(jìn)行發(fā)送或接收的光信號(hào)采用非透光性材料，因而可以防止從外部向光波導(dǎo)路層射入的雜音影響。因此，在光波導(dǎo)路層的兩側(cè)設(shè)置有由非透光材料構(gòu)成的絕緣性基板的場(chǎng)合下，與在光波導(dǎo)路層的單側(cè)設(shè)置有由非透光材料構(gòu)成的絕緣性基板的情形相比，可以減少因光而引起的來(lái)自周?chē)碾s音影響。另外，對(duì)于來(lái)自發(fā)光器件的由雜散光而引起的噪音也可以防止。
以在上面所說(shuō)明的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊上對(duì)電路部件進(jìn)行電連接為目的并予以安裝的場(chǎng)合下，由于光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間的光耦合部配置于模塊內(nèi)，因而即使采用表面安裝技術(shù)也不會(huì)對(duì)光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間的光耦合部產(chǎn)生影響，該表面安裝技術(shù)使用含有焊劑等的焊料。另外，由于光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間的光學(xué)耦合只在受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊內(nèi)進(jìn)行，所以在安裝電路部件時(shí)沒(méi)有必要進(jìn)行光學(xué)耦合就可以實(shí)行電連接，并且可以采用現(xiàn)有的表面安裝技術(shù)、設(shè)備將其他的電路部件裝載到模塊上。還有，作為電路部件，例如可以使用電容器、電感器、電阻、半導(dǎo)體芯片、CSP(芯片尺寸組件)等。
(實(shí)施方式2)圖7A-I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊制造方法概況的剖面圖。下面，對(duì)于本實(shí)施方式的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的制造方法，參照?qǐng)D7A-I的同時(shí)予以說(shuō)明。
首先如圖7A所示，準(zhǔn)備好在光波導(dǎo)管芯部105的周?chē)纬晒獠▽?dǎo)管覆蓋層106的光波導(dǎo)路層104。光波導(dǎo)路層104可以采用薄膜狀的光波導(dǎo)薄膜。在聚碳酸酯等的成為光波導(dǎo)管下部覆蓋層的薄膜上，設(shè)置凹部，凹部用來(lái)通過(guò)使用金屬模具的壓力機(jī)而形成光波導(dǎo)管中心層，在凹部中填充成為光波導(dǎo)管中心層并且折射率比波導(dǎo)管覆蓋層的折射率更高的聚合物，并且可以使用光波導(dǎo)薄膜和紫外線(xiàn)照射硬化型光波導(dǎo)薄膜，光波導(dǎo)管膜是采用與光波導(dǎo)管下部覆蓋層相同的材料形成光波導(dǎo)管上部覆蓋并由加壓成型而成的，紫外線(xiàn)照射硬化型光波導(dǎo)管膜采用通過(guò)紫外線(xiàn)照射使折射率變高的樹(shù)脂材料。
其次如圖7B所示，在光波導(dǎo)路層104的所希望位置上形成第1貫穿孔115。第1貫穿孔例如可以通過(guò)激光加工或采用金屬模具所做出的加工來(lái)形成。由于激光加工可以在微小的間隔之間形成第1貫穿孔115并且不會(huì)產(chǎn)生切屑，所以是較為理想的。在激光加工過(guò)程中若使用二氧化碳激光器和激態(tài)復(fù)合物激光器，則會(huì)易于加工。
在第1貫穿孔115的側(cè)面露出有光波導(dǎo)管芯部105的端面。理想的是，第1貫穿孔115用來(lái)安裝下面所說(shuō)明的受光器件或發(fā)光器件，并且形成在使光波導(dǎo)管芯部105和受光器件或發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)耦合的區(qū)域。另外，同時(shí)將分離型薄膜119上形成有配線(xiàn)圖121a、121c的區(qū)域與形成有第1貫穿孔115的光波導(dǎo)路層104進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)并使之重疊。
在分離型薄膜119上例如可以使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚乙烯硫化物。配線(xiàn)圖121a、121c例如可以通過(guò)在分離型薄膜119上粘接銅箔之后實(shí)行光致蝕刻工藝及刻蝕工藝來(lái)形成。除銅箔之外，也可以采用金屬薄膜。此時(shí)，會(huì)在與貫穿孔115相對(duì)應(yīng)并且裝載受光器件或發(fā)光器件的區(qū)域上描繪與受光器件或發(fā)光器件的電極配置相應(yīng)的配線(xiàn)圖121a、121c。
然后如圖7c所示，通過(guò)對(duì)分別進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)并重疊后的區(qū)域?qū)嵭屑訅杭訜幔玫焦獠▽?dǎo)管104和配線(xiàn)圖121a、121c的層疊體。
然后如圖7D所示，在配線(xiàn)圖121a、121c上裝載受光器件及發(fā)光器件使之與光波導(dǎo)管芯部105進(jìn)行光學(xué)耦合。此時(shí)，通過(guò)預(yù)先在配線(xiàn)圖121a、121c或光波導(dǎo)路層104上形成位置對(duì)準(zhǔn)用的調(diào)節(jié)標(biāo)識(shí)，可以容易地裝載受光器件及發(fā)光器件。接著，在裝載受光器件及發(fā)光器件之后使分離型薄膜119剝離。還有，該分離型薄膜119也可以在最終完成模塊后予以剝離。
然后如圖7E所示，通過(guò)印刷法等在第1貫穿孔中填充透光性樹(shù)脂109。在透光性樹(shù)脂109為光硬化型或光與加熱并用硬化型的場(chǎng)合下，向第1貫穿孔115填充透光性樹(shù)脂109之后通過(guò)光照射將其硬化。另外，在熱硬化型的場(chǎng)合下，在下述的加熱工藝過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行硬化。
作為透光性樹(shù)脂，可以使用折射率與光波導(dǎo)管中心層相匹配的材料。例如，透光性樹(shù)脂的折射率可以在光波導(dǎo)管中心層折射率的±0.05的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。最好是±0.01。例如，若使用氟化環(huán)氧樹(shù)脂系列和丙烯系列、溴化環(huán)氧樹(shù)脂系列和含硫乙烯樹(shù)脂系列等，則可以在1.40到1.71的范圍內(nèi)以±0.005的準(zhǔn)確度自由地控制折射率。除去通過(guò)紫外線(xiàn)和加熱等進(jìn)行硬化的材料之外，也可以使用凝膠狀的不進(jìn)行硬化的材料。
然后如圖7F所示，通過(guò)激光加工等形成第2貫穿孔117，并且如圖7G所示，在第2貫穿孔117中填充導(dǎo)電性樹(shù)脂組成物123。然后如圖7H所示，通過(guò)對(duì)銅箔127進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)使之重疊并實(shí)行加壓和加熱，使導(dǎo)電性樹(shù)脂組成物123中的熱固性樹(shù)脂硬化，形成鍍金屬夾層導(dǎo)體125。加熱是在使導(dǎo)電性樹(shù)脂組成物123中的熱固性樹(shù)脂進(jìn)行硬化的溫度以上的溫度(例如150℃～260℃)下來(lái)進(jìn)行的。通過(guò)該工藝，使銅箔127和光波導(dǎo)路層104機(jī)械性的接上。
另外，通過(guò)鍍金屬夾層導(dǎo)體125可使銅箔進(jìn)行電連接。然后如圖7I所示，通過(guò)對(duì)銅箔127進(jìn)行加工形成配線(xiàn)圖。這樣，就可以形成在第1實(shí)施方式中所說(shuō)明的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊。
根據(jù)上述制造方法，可以容易地制造出在第1實(shí)施方式中所說(shuō)明的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊。另外，在上述制造工藝過(guò)程中使透光性樹(shù)脂硬化后，在使用成凝膠狀的材料的場(chǎng)合下可使因溫度變化而引起的向受光發(fā)光器件的應(yīng)力得到緩解，因而能夠獲得可靠性高的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊。
(實(shí)施方式3)圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的組裝件結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。下面，對(duì)于本實(shí)施方式的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的組裝件結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D8的同時(shí)予以說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，受光器件101通過(guò)配線(xiàn)圖121與放大器件111進(jìn)行電連接，發(fā)光器件103通過(guò)配線(xiàn)圖121與驅(qū)動(dòng)器件113進(jìn)行電連接。
特別是，發(fā)光器件103及受光器件101和放大器件111、驅(qū)動(dòng)器件113如圖9所示，受光器件101的陽(yáng)極101a及陰極101b端的2個(gè)端子都與放大器件進(jìn)行電連接，并且發(fā)光器件103的陽(yáng)極103a及陰極103b端的2個(gè)端子都與驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行電連接。受光器件101和發(fā)光器件103最好通過(guò)光波導(dǎo)管105進(jìn)行光學(xué)連接。
在這些結(jié)構(gòu)中，在將放大器件111及驅(qū)動(dòng)器件113與受光器件101及發(fā)光器件103對(duì)向配置的場(chǎng)合下，可以縮短配線(xiàn)長(zhǎng)度，并且可以提高傳輸特性的頻率響應(yīng)截止頻率。另外，即使在將放大器件111及驅(qū)動(dòng)器件113配置到不與受光101及發(fā)光器件103對(duì)向的位置的時(shí)，也會(huì)使配線(xiàn)比在驅(qū)動(dòng)器件113和發(fā)光器件103或者放大器件111和受光器件101之間傳送的電信號(hào)的波長(zhǎng)更短，在這種場(chǎng)合下不會(huì)使高頻區(qū)域內(nèi)的傳送特性惡化而可以進(jìn)行動(dòng)作。在放大器件111及驅(qū)動(dòng)器件113和受光器件101及發(fā)光器件103之間設(shè)置有多層基板的場(chǎng)合下，也是同樣的。
就是說(shuō)，如果是具有各裝置的配置關(guān)系的模塊，并且該裝置具有圖9所示的電路圖結(jié)構(gòu)，本發(fā)明就不會(huì)對(duì)圖8所示的模塊構(gòu)造進(jìn)行限定。例如，由于對(duì)放大器件111和受光器件101進(jìn)行電連接，所以采用其他的配線(xiàn)圖及鍍金屬夾層導(dǎo)體也可以。但是，在考慮到傳送特性的場(chǎng)合下，因?yàn)橄胍M量縮短配線(xiàn)長(zhǎng)度，所以圖8所示的那種模塊結(jié)構(gòu)是較為理想的。
另外，在光波導(dǎo)路層104的單側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有由混合物構(gòu)成的絕緣性多層基板的場(chǎng)合下，并且該混合物含有無(wú)機(jī)填充物和熱固性樹(shù)脂，由于在這種結(jié)構(gòu)中也可以縮短配線(xiàn)長(zhǎng)度，這種結(jié)構(gòu)是在絕緣性多層基板的內(nèi)部配置放大器件111及驅(qū)動(dòng)器件113并且在近距離內(nèi)對(duì)放大器件111及驅(qū)動(dòng)器件113和受光器件101及發(fā)光器件103進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)，所以在配線(xiàn)比所傳送的電信號(hào)的波長(zhǎng)更短的狀況下，不會(huì)使高頻區(qū)域內(nèi)的傳送特性惡化而可以進(jìn)行動(dòng)作。
特別是，在放大器件111、驅(qū)動(dòng)器件113、受光器件101及發(fā)光器件103以裸芯片的狀態(tài)埋設(shè)裝載于光波導(dǎo)路層內(nèi)和絕緣性多層基板內(nèi)的場(chǎng)合下，可以通過(guò)從外界空氣將其遮斷，來(lái)防止由濕度等而引起的可靠性的降低。
另外，在使放大器件111及驅(qū)動(dòng)器件113和受光器件101及發(fā)光器件103的熱膨脹系數(shù)相匹配的前提下，作為無(wú)機(jī)填充物與Al2O3、MgO、BN、SiC、AlN等材料摻合樹(shù)脂成分來(lái)形成絕緣性多層基板。據(jù)此，可以減少因溫度變化而產(chǎn)生的應(yīng)力。另外，在溫度變化的過(guò)程中也可以防止其特性的變化。
另外，在發(fā)光器件和驅(qū)動(dòng)器件之間設(shè)置有電阻元件的結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合下，在使發(fā)光器件和驅(qū)動(dòng)器件間的電配線(xiàn)長(zhǎng)度比所傳送的信號(hào)的波長(zhǎng)更長(zhǎng)時(shí)也不會(huì)使高頻區(qū)域內(nèi)的傳送特性惡化而可以進(jìn)行動(dòng)作。
在從受光器件輸出到受光器件和放大器件之間的電信號(hào)中所包括的頻帶寬度方面，即使在配置有分流用電容器的結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，并且該分流用電容器具有阻抗比受光器件的輸出阻抗更低的特性，以及使受光器件和放大器件之間的電配線(xiàn)長(zhǎng)度比所傳送的信號(hào)的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的場(chǎng)合下，也不會(huì)使高頻區(qū)域內(nèi)的傳送特性惡化而可以進(jìn)行動(dòng)作。
作為配置電容器的結(jié)構(gòu)，也可以采用芯片狀的電容器來(lái)構(gòu)成并使之埋設(shè)在絕緣性多層基板內(nèi)，另外通過(guò)在絕緣性多層基板內(nèi)部設(shè)置對(duì)置電極來(lái)設(shè)置電容元件，也能夠得到同樣的效果。在通過(guò)在絕緣性多層基板內(nèi)部設(shè)置對(duì)置電極來(lái)形成電容元件的場(chǎng)合，以及采用在對(duì)置電極的間隔上設(shè)置電容率比絕緣性多層基板更高的材料的結(jié)構(gòu)或者將對(duì)置電極的間隔構(gòu)成為數(shù)10μm左右并且使對(duì)置電極的尺寸比傳送的信號(hào)波長(zhǎng)的1/4更小進(jìn)行設(shè)置的場(chǎng)合下，即使在更高的頻率區(qū)域內(nèi)也不會(huì)使傳送特性惡化而可以進(jìn)行動(dòng)作。
如上所述，作為本實(shí)施示例的組裝件可以不在光學(xué)器件和光波導(dǎo)管之間使用反射鏡等的光學(xué)器件而進(jìn)行光耦合，并且能夠采用一般的表面安裝技術(shù)在混裝形成有光配線(xiàn)和電配線(xiàn)的配線(xiàn)基板上安裝電路部件，使光學(xué)器件和其驅(qū)動(dòng)用或信號(hào)放大用的半導(dǎo)體器件之間的用于傳送信號(hào)的信號(hào)在數(shù)GHz以上的頻率中也可以進(jìn)行動(dòng)作。
(實(shí)施方式4)圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖，圖11是圖10的II-II剖面圖。下面，對(duì)于本實(shí)施方式的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D10及圖11的同時(shí)予以說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，受光器件安裝在副載體133a上，安裝方法是經(jīng)沖擊的倒裝片安裝或正面安裝，并且與副載體133a上所形成的配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接。副載體由氮化鋁、碳化硅和氧化鋁等的陶瓷材料來(lái)構(gòu)成，副載體133a與光波導(dǎo)路層104的表面上所設(shè)置的配線(xiàn)圖121進(jìn)行電連接。受光器件101在器件表面的同一面內(nèi)設(shè)置有多個(gè)受光部，并且在光波導(dǎo)路層104內(nèi)的垂直方向上與設(shè)置多個(gè)的光波導(dǎo)管芯部105進(jìn)行光學(xué)耦合。另一方面，發(fā)光器件103倒裝片安裝在副載體133b上。另外，發(fā)光器件103也可以采用焊料和導(dǎo)電性粘接劑裝片到副載體133b上，并且采用引線(xiàn)焊接來(lái)安裝發(fā)光器件103上的電極和副載體133b上所設(shè)置的電極。副載體133b在與安裝有發(fā)光器件103的面成垂直關(guān)系的側(cè)面上形成有電極，并且側(cè)面電極與光波導(dǎo)路層104的表面上所設(shè)置的配線(xiàn)圖121進(jìn)行電連接。發(fā)光器件103例如可以使用表面射出型的激光器件等，并且在其表面上設(shè)置有多個(gè)射出光部。多個(gè)射出光部各自在光波導(dǎo)路層104內(nèi)的垂直方向上與設(shè)置多個(gè)的光波導(dǎo)管芯部105進(jìn)行光學(xué)耦合。光波導(dǎo)路層104的表面上所設(shè)置的配線(xiàn)圖121通過(guò)鍍金屬夾層導(dǎo)體125也與光波導(dǎo)路層104的其他面進(jìn)行電連接。在圖11中圖示出，在光波導(dǎo)管覆蓋部106內(nèi)設(shè)置有多個(gè)光波導(dǎo)管芯部105并且在垂直方向上設(shè)置有2級(jí)的情形。在格子狀的位置上設(shè)置有光波導(dǎo)管芯部105。在該結(jié)構(gòu)中，同樣設(shè)置有發(fā)光器件的射出光部或受光器件的受光部使之與圖11所示的設(shè)置為格子狀的光波導(dǎo)管芯部105對(duì)向。另外，在設(shè)置有光波導(dǎo)管芯部105的光波導(dǎo)路層表面上設(shè)置有配線(xiàn)圖121。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，可以使用多個(gè)光波導(dǎo)管芯部在受光器件和發(fā)光器件之間傳輸各自不同的信號(hào)，并且由于可以高密度地配置光波導(dǎo)管芯部，因而能夠傳輸大容量的信號(hào)。
(實(shí)施方式5)圖12及圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。下面，對(duì)于本實(shí)施方式的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D12及圖13的同時(shí)予以說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，受光器件101的受光部和光波導(dǎo)管芯部105和發(fā)光器件103的射出光部配置于同一平面上，受光器件101和光波導(dǎo)管芯部105以及發(fā)光器件103和光波導(dǎo)管芯部105分別進(jìn)行光學(xué)耦合。受光器件101及發(fā)光器件103與光波導(dǎo)路層104的表面上所設(shè)置的配線(xiàn)圖121進(jìn)行電連接。另外，受光器件101及發(fā)光器件103設(shè)置在使光波導(dǎo)路層104和絕緣性基板129成為一體并且貫穿形成的貫穿孔內(nèi)，受光器件101及發(fā)光器件103的周?chē)湔凵渎逝c光波導(dǎo)管芯部105相匹配，并用樹(shù)脂進(jìn)行填充，該樹(shù)脂對(duì)輸入輸出給受光器件101及發(fā)光器件103的光的波長(zhǎng)透明。受光器件101及發(fā)光器件103其高度比光波導(dǎo)路層104的厚度更厚，并且具有與對(duì)光波導(dǎo)路層104和絕緣性基板129進(jìn)行過(guò)一體化時(shí)的厚度相比更低的高度。特別是，在圖13中，在光波導(dǎo)路層104的兩側(cè)設(shè)置有絕緣性基板129a及129b，貫穿孔以它們作為一體而貫穿形成并在其孔內(nèi)設(shè)置有受光器件及發(fā)光器件。受光器件101安裝在副載體133a上，例如是倒裝片安裝。受光器件101使用表面射入型的光電二極管等。安裝有受光器件的副載體133a在側(cè)面設(shè)置有電極，側(cè)面的電極與光波導(dǎo)路層104的表面上所設(shè)置的配線(xiàn)圖121進(jìn)行電連接。副載體133a其尺寸比光波導(dǎo)路層104的厚度更厚，并且具有與對(duì)光波導(dǎo)路層104和絕緣性基板129進(jìn)行過(guò)一體化時(shí)的厚度更低的高度。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，可以使用這樣的器件，該器件具有使受光器件及發(fā)光器件比光波導(dǎo)路層更厚的尺寸，還有在受光發(fā)光器件的射出光部及受光部為端面和表面的任一個(gè)的場(chǎng)合下，也不會(huì)受到制約而可以構(gòu)成受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊，因此會(huì)使設(shè)計(jì)的自由度得到提高。
(實(shí)施方式6)圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)概況的剖面圖。下面，對(duì)于本實(shí)施方式的受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D14的同時(shí)予以說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，光波導(dǎo)路層104設(shè)置在絕緣性基板129的內(nèi)部，光波導(dǎo)路層104內(nèi)的光波導(dǎo)管芯部105和受光器件101及發(fā)光器件103進(jìn)行光學(xué)耦合。光波導(dǎo)路層104除去與上述圖1中所說(shuō)明的材料相同的物質(zhì)之外可以使用玻璃。在圖中，對(duì)于光波導(dǎo)路層104比絕緣性基板129的厚度更薄的形式已做出說(shuō)明，并且在該絕緣性基板129上形成有設(shè)置為表里2層的配線(xiàn)圖121，但對(duì)于厚的形式來(lái)說(shuō)也是可能的。這種場(chǎng)合下，成為在基板內(nèi)設(shè)置有光波導(dǎo)路層的形式，該基板具有在內(nèi)部設(shè)置有配線(xiàn)圖的3層以上的配線(xiàn)層。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，可以在不受尺寸制約的情況下任意選擇光波導(dǎo)路層。
下面，對(duì)于光波導(dǎo)管芯部和受光器件101之間的光學(xué)耦合部，參照?qǐng)D15的同時(shí)予以說(shuō)明。受光器件101設(shè)置在內(nèi)部，這個(gè)內(nèi)部是在光波導(dǎo)管覆蓋部106上形成有圓形貫穿孔的內(nèi)部，受光器件101的周?chē)猛腹庑詷?shù)脂109予以填充，透光性樹(shù)脂109對(duì)受光器件所收到的光的波長(zhǎng)透明，并且可以使用折射率比光波導(dǎo)管覆蓋部更高的樹(shù)脂。透光性樹(shù)脂109的折射率可以根據(jù)貫穿孔和光波導(dǎo)管芯部105所接觸的面的曲率來(lái)任意選擇。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可以采用透鏡效果使光波導(dǎo)管覆蓋部106和受光器件101之間的光學(xué)耦合效率得到提高，該透鏡效果是由圓形貫穿孔和光波導(dǎo)管覆蓋部106所接觸的形狀而產(chǎn)生的。在本結(jié)構(gòu)中，在受光器件是發(fā)光器件的場(chǎng)合下也可以得到相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊，其特征為包括含有芯部和覆蓋部的光波導(dǎo)路層、在上述光波導(dǎo)路層的至少一方的主面上所形成的第1及第2配線(xiàn)圖、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部、與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第1配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的受光器件、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部、與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第2配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的發(fā)光器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為上述受光器件及上述發(fā)光器件配置在光波導(dǎo)路層內(nèi)，以便在與形成有上述光波導(dǎo)路層的芯部的面平行的方向上進(jìn)行光輸入輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為上述發(fā)光器件由平面發(fā)光型激光器來(lái)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為上述光波導(dǎo)路層的芯部端面通過(guò)透光性樹(shù)脂材料與上述受光器件及上述發(fā)光器件進(jìn)行光學(xué)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為在上述光波導(dǎo)路層的另一個(gè)主面上形成有第3配線(xiàn)圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中記載的模塊，其特征為在上述第3配線(xiàn)圖上安裝有電路部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為在上述光波導(dǎo)路層的至少單側(cè)上具備有由混合物構(gòu)成的絕緣性基板，該混合物含有無(wú)機(jī)填充物和熱固性樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為上述芯部存在多個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中記載的模塊，其特征為上述多個(gè)芯部之中，至少2個(gè)配置于同一平面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8中記載的模塊，其特征為上述多個(gè)芯部端面之中，至少3個(gè)配置于同一平面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8中記載的模塊，其特征為上述多個(gè)芯部端面之中，至少3個(gè)配置于大致相同的直線(xiàn)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為上述光波導(dǎo)路層存在多個(gè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12中記載的模塊，其特征為上述光波導(dǎo)路層的芯部端面是凹型或者凸型形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的模塊，其特征為上述受光器件和發(fā)光器件及光波導(dǎo)路層都埋設(shè)在電絕緣層中。
15.一種受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的制造方法，其特征為在含有芯部和覆蓋部的光波導(dǎo)路層上形成貫穿孔，在分離型薄膜的一個(gè)主面上形成多個(gè)配線(xiàn)圖，在上述配線(xiàn)圖上安裝受光器件及發(fā)光器件，通過(guò)對(duì)上述分離型薄膜進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)使上述配線(xiàn)圖朝向上述光波導(dǎo)路層一側(cè)，來(lái)與上述光波導(dǎo)路層重疊并進(jìn)行加壓，將上述受光器件或發(fā)光器件配置到上述光波導(dǎo)路層的貫穿孔內(nèi)，在上述貫穿孔內(nèi)填充對(duì)傳輸上述芯部的光透明的樹(shù)脂，使上述樹(shù)脂硬化。
16.一種受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊的組裝件，其特征為具備含有芯部和覆蓋部的光波導(dǎo)路層、在上述光波導(dǎo)路層的至少一方的主面上形成的第1及第2配線(xiàn)圖、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部、與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第1配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的受光器件、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部、與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第2配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的發(fā)光器件、在上述光波導(dǎo)路層上安裝的驅(qū)動(dòng)器件及放大器件，上述發(fā)光器件通過(guò)上述第2配線(xiàn)圖與驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行電連接，上述受光器件通過(guò)上述第1配線(xiàn)圖與放大器件進(jìn)行電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中記載的模塊組裝件，其特征為上述發(fā)光器件的陽(yáng)極端子和陰極端子雙方通過(guò)上述第2配線(xiàn)圖與驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行電連接，上述受光器件的陽(yáng)極端子和陰極端子雙方通過(guò)上述第1配線(xiàn)圖與放大器件進(jìn)行電連接。
全文摘要
一種受光發(fā)光器件內(nèi)置型光電混裝配線(xiàn)模塊，包括含有芯部和覆蓋部的光波導(dǎo)路層、在上述光波導(dǎo)路層的至少一方的主面上所形成的第1及第2配線(xiàn)圖、配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部并且與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第1配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的受光器件、以及配置在上述光波導(dǎo)路層的內(nèi)部并且與上述光波導(dǎo)路層的芯部進(jìn)行光學(xué)連接且與上述第2配線(xiàn)圖進(jìn)行電連接的發(fā)光器件。據(jù)此，可以進(jìn)行光波導(dǎo)管和受光發(fā)光器件之間的正確的光學(xué)耦合。
文檔編號(hào)H05K1/18GK1472558SQ0314896
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者巖城秀樹(shù), 田口豐, 小掠哲義, 菅谷康博, 朝日俊行, 西山東作, 井戶(hù)川義信, 義, 義信, 作, 博, 行 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社