WO2007074567A1 - 光・電気複合配線板及びその製造方法 - Google Patents

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WO2007074567A1
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Hiroaki Kodama
Kazuhito Yamada
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Ibiden Co., Ltd.
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    • H05K3/4602—Manufacturing multilayer circuits characterized by a special circuit board as base or central core whereon additional circuit layers are built or additional circuit boards are laminated

Definitions

  • the present invention relates to an optical / electrical composite wiring board and a manufacturing method thereof, and more particularly to an optical / electrical composite wiring board in which optical wiring and electric wiring are mixed and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 there is an optical / electrical composite wiring board 500 on which an optical element 524 is mounted, and the quartz glass layer 502 on the conductor layer 501 has a predetermined shape.
  • a core 512 having an optical wiring pattern and a conductor layer 506 having a predetermined electric wiring pattern are disclosed.
  • This optical / electrical composite wiring board 500 is manufactured as follows. That is, via holes 504 are formed by RIE (reactive 'ion' etching) using a positive resist on the quartz glass layer 502 (see FIG. 11 (a)), and then a conductor layer 506 is formed on the quartz glass layer 502.
  • a via hole conductor 508 is formed so as to cover the bottom and side walls of the via hole 504 (see FIG. 11B).
  • a quartz glass layer 510 doped with germanium oxide or the like is laminated on the quartz glass layer 502 (see FIG. 11 (c)), and this quartz glass layer 510 is patterned by RIE to form an optical waveguide.
  • Core 512 is formed (see FIG. 11 (d)).
  • the quartz glass layer 514 is laminated by the sol-gel method on the quartz glass layer 510 on which the core 512 is formed, and then the mounting portion forming hole 516 and the signal hole 518 are provided at predetermined positions by RIE (see FIG. 11 (e)). ), Solder bump 522 is formed in mounting part forming hole 516, and the mounting part The optical element 524 is mounted through the solder bump 522 (see FIG. 11 (f)).
  • Patent Document 1 JP-A-6-167622
  • the procedure for forming the core 512 in a convex shape is as follows: (1) laminating a core material on the quartz glass layer 502, (2) subsequently attaching a photoresist, and (3) predetermined optical wiring.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical / electrical composite wiring board that is easy to manufacture, has a good yield, and has a low manufacturing cost. Another object of the present invention is to provide a method suitable for manufacturing such an optical / electrical composite wiring board.
  • the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
  • optical 'electric composite wiring board of the present invention A lower insulating layer that also serves as a lower cladding of the optical waveguide;
  • An upper insulating layer also serving as an upper cladding of the optical waveguide
  • a core of the optical waveguide provided between the lower insulating layer and the upper insulating layer and having a predetermined optical wiring pattern
  • a conductor layer provided in parallel with the core between the lower insulating layer and the upper insulating layer and having a predetermined electric wiring pattern
  • An optical composite wiring board comprising:
  • this optical / electrical composite wiring board at least one of the concave portion for optical wiring and the concave portion for electric wiring is formed in the lower insulating layer.
  • the recess for the optical wiring for example, (1) forming the recess for the optical wiring having the same pattern as the optical wiring pattern in the lower insulating layer by press working.
  • a short manufacturing process may be employed in which a core material is filled in the concave portion for optical wiring, and (3) polishing is performed until the core material and the upper surface of the lower insulating layer are flush with each other.
  • the electrical wiring recess having substantially the same pattern as the electrical wiring pattern is formed in the lower insulating layer by pressing, and (2) A short manufacturing process can be employed in which the concave portion for electrical wiring is filled with a conductor material and (3) polishing is performed until the conductor material and the upper surface of the lower insulating layer are flush with each other. Therefore, according to this optical / electrical composite wiring board, since at least one of the core and the conductor layer of the optical waveguide formed in the lower insulating layer can be formed in a short manufacturing process, the optical / electrical composite wiring board is manufactured. Is easier, yields are improved, and manufacturing costs are lower.
  • the lower insulating layer, the upper insulating layer, and the core may be any material as long as they have optical properties suitable for an optical waveguide and have electrical insulation properties.
  • a material having a refractive index of 1.40-1.60 is preferable.
  • the refractive index power of the core is larger than that of the upper insulating layer and the lower insulating layer s O. 005 to 0.05, which is greater than that of 0.01 to 0.03! It is preferable.
  • the core transmittance is preferably 70% Zmm or more. 90% Zmm or more It is more preferable that In this way, light propagation loss can be kept low.
  • resin materials for the lower insulating layer, the upper insulating layer, and the core
  • resin materials can be used.
  • polymethyl methacrylate resin acrylic resin (for example, UV curable resin) Acrylic resin
  • epoxy resin for example, UV curable acrylic resin
  • polyolefin resin silicone resin
  • polysiloxane resin polyimide resin
  • benzocyclobutene and the like.
  • both the optical wiring recess and the electrical wiring recess are formed in the lower insulating layer.
  • both the core and the conductor layer of the optical waveguide can be formed in a shorter manufacturing process than before, so that the optical wiring pattern and the electrical wiring pattern can be easily manufactured, and the yield is improved. Manufacturing costs are even lower.
  • the optical / electrical composite wiring board of the present invention it is preferable that at least a part of the inner surface of the concave portion for electric wiring is a rough surface. By doing so, the adhesion between the electrical wiring recess of the lower insulating layer and the conductor layer is improved. At this time, the surface of the conductor layer may be a rough surface, and the adhesion between the upper insulating layer and the conductor layer laminated on the conductor layer may be improved. This will improve reliability.
  • the core has a reflection surface at an end thereof having an angle of approximately 45 ° with respect to the central axis of the core, and the upper insulating layer forms the outermost layer. I prefer that.
  • optical signals can be input and output at approximately right angles to the central axis of the core, so VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) and PD (Photodiode)
  • optical element such as an Ode element
  • the optical signal that enters and exits the core of the optical waveguide is input from the outside or output to the outside if it passes through only one upper insulating layer that forms the upper cladding.
  • the accompanying light propagation loss can be kept small.
  • the presence of the scale-like particles prevents the sagging of the optical wiring recess and increases the shape stability. For this reason, the core can be stably formed in the same shape even during mass production, and the light transmission loss caused by the instability of the shape is not incurred.
  • the concave portion for electric wiring is formed in the lower insulating layer, the presence of the scale-like particles prevents dripping of the concave portion for electric wiring and the shape stability is increased.
  • the electrical wiring can be stably formed in the same shape even during mass production, and the matching of the characteristic impedance with the mounted element does not collapse, so the quality of the transmission signal does not deteriorate.
  • the conductor layers provided above and below the lower insulating layer are electrically connected via via holes formed in the lower insulating layer, if scale-like particles are present in the lower insulating layer, the bottom surface of the via hole is lubricated. The connection reliability of both conductor layers is improved because the components are less likely to remain.
  • the scaly particles preferably have an aspect ratio (average particle length Z average particle thickness) of 20 to 2,000. In this way, when the lower insulating layer is formed, scaly particles agglomerate in the resin solution. Also, if the aspect ratio is set within this range, both conductor layers in the case where the conductor layers provided above and below the lower insulating layer are electrically connected via via holes formed in the lower insulating layer are electrically connected. Connection reliability is extremely good.
  • the scaly particles preferably have an average length and an average thickness of less than the wavelength of light passing through the core (for example, 850 nm). In this way, loss of light transmitted through the core is unlikely to occur. That is, the scale-like particles are applied to the clad.
  • the scale-like particles move, and the clad wall surface isothermic.
  • the scale-like particles may protrude, and the protruding scale-like particles may enter the core. Then, if the size of the scaly particles entering the core is greater than the transmission wavelength, a loss of light transmitted through the core will occur. On the other hand, if the size of the scaly particles in the core is less than the transmission wavelength, such loss is unlikely to occur.
  • the material of the scaly particles is not particularly limited, and examples thereof include inorganic materials, resin materials, metal materials, and the like.
  • Inorganic materials include, for example, mineral materials such as bentonite, my strength, clay, and montmorillonite, as well as aluminum compounds, calcium compounds, potassium compounds, magnesium compounds, silicon compounds, and titanium compounds. May be one kind or two or more kinds.
  • the resin material include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, a resin obtained by acrylated a part of the thermosetting resin, a thermosetting resin and a thermoplastic resin. And a resin complex of a photosensitive resin and a thermoplastic resin. These may be one kind or two or more kinds.
  • the metal material examples include gold, silver, copper, palladium, nickel, platinum and the like, and may be one kind or two or more kinds.
  • the content of the scaly particles is not particularly limited, but it is preferably 5 to 60% by weight, preferably 10 to 30% by weight.
  • the scaly particles are contained in both the lower insulating layer and the upper insulating layer, and the lower insulating layer and the upper insulating layer containing the scaly particles have a thermal expansion coefficient ⁇ 1 (heat up to the glass transition point). it is preferred expansion coefficient) is the force 0 ⁇ 60 [X 10- 6 Z ° C ]. This is because cracks hardly occur in the vicinity of the optical waveguide and the conductor layer in this range.
  • the optical / electrical composite wiring board of the present invention may be a wiring board of any form, such as a rigid wiring board, a rigid flexible wiring board, a flexible wiring board (optical waveguide film), etc. Also good.
  • the method for producing the optical 'electric composite wiring board of the present invention comprises:
  • a method of manufacturing an optical / electrical composite wiring board including:
  • an optical wiring recess having substantially the same pattern as the optical wiring pattern is formed by pressing, and then the core is formed by filling the optical wiring recess with a core material; and An electrical wiring recess having substantially the same pattern as the electrical wiring pattern is formed by pressing, and then at least one of the operations of filling the electrical wiring recess with a conductive material and forming the conductor layer is performed.
  • At least one of the core and the conductor layer of the optical waveguide formed in the lower insulating layer is short and can be formed in the manufacturing process.
  • ⁇ Electrical composite wiring boards can be easily manufactured, yields are improved, and manufacturing costs are reduced.
  • the core material may be formed by filling the concave portion for optical wiring with the core material
  • the conductive layer may be formed by filling the concave portion for electric wiring with the conductive material.
  • the recesses for optical wiring and the recesses for electrical wiring are simultaneously formed in the lower insulating layer by press working, and then the core material is filled in the recesses for optical wiring.
  • the core and the conductor layer may be formed by covering the entire surface with the conductor material to fill the concave portion for electrical wiring with the conductor material and then polishing until the surface of the lower insulating layer is exposed.
  • both the core and the conductor layer can be formed in a shorter manufacturing process than before, and the optical wiring pattern and the electrical wiring pattern can be easily manufactured. Therefore, the yield is improved and the manufacturing cost is further increased. It will be cheaper.
  • step (b) when the electrical wiring recess is formed in the lower insulating layer, at least one of the inner surfaces of the electrical wiring recess is formed. It is preferable to roughen the part. In this way, the adhesiveness between the electrical wiring recess of the lower insulating layer and the conductor layer is improved.
  • the surface of the conductor layer is also preferably roughened. This is because the adhesion between the conductor layer and the upper insulating layer is improved and the reliability is improved.
  • both ends of the optical wiring recess with respect to the central axis are formed.
  • optical signals can be input and output at substantially right angles to the central axis of the core, so that optical elements such as VCSEL and PD can be easily mounted on the upper surface of the optical composite wiring board.
  • the optical signal that enters and exits the core of the optical waveguide is input to the external force or output to the outside if it passes through only one upper insulating layer that forms the upper cladding. The optical propagation loss associated with can be kept small.
  • the lower insulating layer is formed of an insulating material in which scaly particles are dispersed.
  • the presence of the scale-like particles causes a steric restraining effect and prevents sagging of the optical wiring recess and increases the shape stability. For this reason, the core can be stably formed in the same shape even during mass production, and the light transmission loss caused by the instability of the shape is not incurred.
  • the concave portion for electrical wiring is formed in the lower insulating layer, the presence of the scale-like particles prevents the sagging of the concave portion for electrical wiring, and the shape stability is increased. For this reason, electrical wiring can be stably formed in the same shape even during mass production, and the matching of characteristic impedance with the mounted device will not be lost! As a result, the quality of the transmission signal does not deteriorate.
  • the step (b) in forming the conductor layer, a no-hole for connecting to the lower conductor layer below the lower insulating layer together with the recess for the electric wiring is formed by pressing, and then the electric wiring is formed.
  • the conductor material may be filled in the concave portion for use and the via hole. In this way, the presence of the scale-like particles makes it difficult for the resin component to remain on the bottom surface of the via hole, thereby improving the connection reliability between the two conductor layers.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an optical / electrical composite wiring board 10.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of the optical / electrical composite wiring board 10.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of the optical / electrical composite wiring board 10.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of the optical / electrical composite wiring board 10.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a manufacturing procedure of the optical / electrical composite wiring board 10.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical / electrical composite wiring board 110.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a manufacturing procedure for the optical / electrical composite wiring board 110.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical / electrical composite wiring board 210.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a manufacturing procedure of the optical / electrical composite wiring board 210.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing an outline of a mold used in an example and a lower insulating layer produced in the example.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional optical / electrical composite wiring board.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view (partially enlarged view in a circle) showing an outline of the configuration of an optical / electrical composite wiring board 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the optical / electric composite wiring board 10 of the present embodiment is laminated on a substrate 18 and a conductor layer 12 formed on the surface side of the substrate 18, and the lower cladding of the optical waveguide 20.
  • a conductor layer 40 having a predetermined electrical wiring pattern arranged in parallel with the core 26 between the lower insulating layer 32 and the upper insulating layer 34, and a plurality of solders that are electrically connected to the conductor layer 40 and mount various elements.
  • the substrate 18 is composed of a BT (bismaleimide-triazine) resin substrate, a glass epoxy resin substrate, or the like.
  • the through-hole conductor 16 made of copper is formed on the inner peripheral surface of the through-hole passing therethrough, and both the conductor layers 12 and 14 are electrically connected via the through-hole conductor 16.
  • the lower insulating layer 32 is made of epoxy resin with a refractive index of 1.40-1.60, for example, and has an aspect ratio of 20 to 2000, and both the average length and the average thickness emit light from the VCSEL54. It contains scaly particles 36 having a wavelength less than the wavelength of light (here, 850 nm). Scale-like particles 36 It also has the strength of mineral materials such as bentonite and my strength, and the coefficient of thermal expansion ⁇ 1 is, for example, about 8 [ ⁇ 10-so. C], synthetic my power 6-14 [ ⁇ 10-so. In C], by adding an appropriate amount of this to the resin, the thermal expansion coefficient of the resin can be lowered.
  • Lower insulating layer containing the scaly particles 36 32 for example, alpha 1 is 80 [X 10- 6 Z ° C ] whole a 1 50-60 by adding scaly particles to epoxy ⁇ of [ and adjust the X 10- 6 Z ° C], a 1 is 65 [X 10- 6 Z ° C ] whole a 1 40-50 by adding scaly particles to epoxy ⁇ of [X 10 " V ° C], and the optical wiring recess 32a filled with the core 26 of the optical waveguide 20, the electrical wiring recess 32b filled with copper forming the conductor layer 40, and copper are also used.
  • the optical wiring recess 32a is formed by press caloe as will be described later, and is 45 ° with respect to the central axis of the core 26 at both ends.
  • Metal reflection layers 37 and 38 having an angle are formed, and the recesses 32b for electrical wiring and via holes 32c are also formed by pressing, and via holes 32c
  • the inner surface of the recesses 32b for electrical wiring and the via holes 32c is roughened and has fine irregularities, and the thermal expansion coefficients of the insulating layer and the scaly particles are also reached.
  • the desired coefficient of thermal expansion of the insulating layer can be obtained by changing the content of the scaly particles.
  • the upper insulating layer 34 is made of epoxy resin containing scaly particles similar to the lower insulating layer 32, and a plurality of openings 34a reaching the conductor layer 40 from the upper surface are formed.
  • the upper insulating layer 34 also contains the same scaly particles as the lower insulating layer 32.
  • Solder bumps 50 are formed in the openings 34a of the upper insulating layer 34.
  • the core 26 of the optical waveguide 20 is obtained by filling the optical wiring recess 32a of the lower insulating layer 32 with a core material.
  • the core 26 is made of epoxy resin having a refractive index higher than that of the lower insulating layer 32 and the upper insulating layer 34 by 0.005 to 0.05 (preferably 0.01 to 0.03).
  • An optical waveguide 20 is formed by being surrounded by a lower insulating layer 32 that also serves as an upper insulating layer 34 that also serves as an upper clad 24. Further, the upper surface of the core 26 is flush with the upper surface of the lower insulating layer 32.
  • This core 26 uses a core with a transmittance of 90% Zmm or more in order to keep light propagation loss low.
  • the conductor layer 40 is formed by filling copper into the recesses 32b for electrical wiring provided in the lower insulating layer 32 by a staking method.
  • the upper surface of the conductor layer 40 is flush with the upper surface of the lower insulating layer 32.
  • the via hole conductor 44 is formed by filling the via hole 32 c provided in the lower insulating layer 32 with copper, the conductor layer 12 provided below the lower insulating layer 32, and the conductor layer provided on the upper side. 40 is electrically connected.
  • the upper surface of the conductor layer 40 and the upper surface of the via hole conductor 44 are roughened and have fine irregularities! /
  • the optical / electrical composite wiring board 10 When the CPU52, VCSEL54, PD56 and memory chip 58 are flip-chip mounted on the optical / electrical composite wiring board 10 via solder bumps 50, electrical wiring (conductor layers 12, 14, 40 and via hole conductors 44, Power is supplied via the through-hole conductor 16 and other powerful wiring.
  • various signals can be exchanged through the electrical wiring and the optical waveguide 20.
  • the electrical signal of the CPU 52 is output vertically downward as an optical signal by the VCSEL 54 via a driver IC (not shown).
  • the driver IC may be included in the CPU 52 or may be provided separately from the CPU 52.
  • This optical signal passes through the upper insulating layer 34 of the optical / electrical composite wiring board 10, is reflected by the metal reflecting layer 37 formed at one end of the core 26, changes its direction in the horizontal direction, and then from the critical angle. Hits the interface between the core 26 and the lower insulating layer 32 (or the upper insulating layer 34) at a large angle, repeats total reflection and proceeds in a zigzag manner to reach the other end of the core 26, and then the metal reflection formed at the other end The light is reflected by the layer 38, changed in the vertical upward direction, and emitted to the outside through the upper insulating layer 34. Thereafter, this optical signal is input to the PD 56 and input to the memory chip 58 as an electric signal via an amplifier IC (not shown).
  • the amplifier IC may be included in the memory 58 or may be provided separately from the memory 58.
  • this optical / electrical composite wiring board 10 (a) the lower cladding 22 of the optical waveguide 20 is formed on the front side of the substrate 18 where the conductor layers 12 and 14 on both the front and back surfaces are conducted through the through-hole conductor 16. A film for interlayer insulation layer (lower insulating layer 32) is also laminated, and (b) a core 26 having a predetermined optical wiring pattern and a conductor layer 40 having a predetermined electric wiring pattern are formed on the lower insulating layer 32.
  • An interlayer insulating film (upper insulating layer 34) that also serves as the upper clad 24 of the optical waveguide 20 is laminated on the lower insulating layer 32 so as to cover the core 26 and the conductor layer 40.
  • the optical wiring recess 32a having substantially the same pattern as the optical wiring pattern of the core 26 and the electrical wiring recess 32b having substantially the same pattern as the electrical wiring pattern of the conductor layer 40 are formed.
  • the core material is formed in the optical wiring recess 32a by filling the core material 26, and the conductor layer 40 is formed by filling the electrical wiring recess 32b with the conductor material, and then the lower part.
  • the core material and the conductor material are filled in the optical wiring recess 32a and the electrical wiring recess 32b formed in the lower insulating layer 32, respectively.
  • the core 26 and the conductor layer 40 are formed as compared with the conventional case where the convex core and the convex conductor layer are formed on the lower insulating layer 32. Can be formed in a short manufacturing process. Therefore, this optical / electrical composite wiring board 10 is easier to manufacture than the conventional one, improves the yield, and reduces the manufacturing cost.
  • the adhesion between the electrical wiring recess 32b and the conductor layer 40 and the via hole 32c and the via hole are provided. Adhesion with the conductor 44 is improved. In addition, since the upper surface of the conductor layer 40 and the upper surface of the via hole conductor 44 are also rough surfaces, the adhesion between them and the upper insulating layer 34 is improved, and peeling and cracks are less likely to occur. Improves reliability during long-term use.
  • the core 26 has metal reflecting layers 37 and 38 inclined at 45 ° with respect to the central axis of the core 26 at both ends, and the upper insulating layer 34 forms the outermost layer. Since an optical signal can be input and output at a substantially right angle with respect to the central axis, VCSEL54 and PD56 can be easily mounted on the upper surface of the optical composite wiring board 10. The optical signal entering the core 26 of the optical waveguide 20 In addition, since the optical signal coming out of the core 26 passes only through the upper insulating layer 34 that forms the upper cladding 24 and is externally input or output to the outside, the optical propagation loss associated with input and output is kept small. be able to.
  • the lower insulating layer 32 contains scaly particles 36, the optical wiring recess 32a, the electrical wiring recess 32b, and the via hole 32c formed in the lower insulating layer 32, etc. Is prevented by the scaly particles 36 and shape stability is increased. For this reason, the core 26 can be stably formed in the same shape even during mass production, and it does not cause deterioration of light propagation loss due to instability of the shape. Can be stably formed in the same shape, and the matching of the characteristic impedance with the mounted element is disrupted, so that the quality of the transmission signal does not deteriorate.
  • the presence of the scaly particles 36 in the lower insulating layer 32 makes it difficult for the resin component to remain on the bottom surface of the via hole 32c, so the connection reliability between the conductor layer 12 and the via hole conductor 44, and the conductor layer The connection reliability between 12 and the conductor layer 40 is improved.
  • Netsu ⁇ expansion coefficient monument 1 is 40 ⁇ 60 [X 10- 6 Z ° C ], the optical waveguide 20 In addition, cracks hardly occur in the vicinity of the conductor layer 40.
  • the scaly particles 36 have an aspect ratio (average particle length Z average particle thickness) force S20-2000, and the average particle length and average thickness both pass through the core 26. Therefore, when the lower insulating layer 32 is formed, the flaky particles are less likely to aggregate in the resin solution, and light can pass through the upper insulating layer 34 containing the flaky particles 36 with a small propagation loss. is there.
  • the aspect ratio of the scaly particles 36 is 20 to 2000, the conductor layers 12 provided above and below the lower insulating layer 32 through via holes 32c formed in the lower insulating layer 32.
  • the connection reliability between 40 is extremely good.
  • the core material is formed by filling the recess 32a for the optical wiring formed in the lower insulating layer 32 with the core material, and the electrical wiring formed in the lower insulating layer 32 is formed.
  • the conductor layer 40 is formed by filling the conductor recess 32b with the conductor material, but the core 26 is formed using the optical wiring recess 32a, but the conductor layer is projected to the lower insulating layer 32 using the exposure development method.
  • the conductor layer 40 may be formed using the electrical wiring recess 32b, but the core may be formed in the lower insulating layer 32 using an exposure development method.
  • the manufacturing process is shortened compared to the case where both are formed in a convex shape using an exposure and development method. Compared to, manufacturing is easier, yield is improved, and manufacturing costs are reduced.
  • the case where the lower insulating layer 32 and the upper insulating layer 34 include the scaly particles 36 is illustrated, but the scaly particles 36 may not be included. Even if the lower insulating layer 32 and the upper insulating layer 34 do not contain the scaly particles 36, the core 26 and the conductor layer 40 can be formed using the optical wiring recess 32a and the electrical wiring recess 32b. Therefore, it is possible to obtain the effects that the manufacturing is easy, the yield is improved, and the manufacturing cost is reduced.
  • the lower insulating layer 32 on the substrate 18, the core 26 and the conductor layer 40, and the upper insulating layer 34 are provided in this order one layer at a time.
  • the lower insulating layer 32 on the substrate 18, The core 26 and the conductor layer 40, the lower insulating layer 32, the core 26 and the conductor layer 40, and so on are stacked in layers, and finally the upper insulating layer 34 is provided.
  • the bottom surface and the side wall of the electrical wiring recess 32b and the via hole 32c are subjected to the roughening process, but the roughening process is not performed and the sputtering process is performed. After forming the layer, electroless plating or electrolytic plating may be performed.
  • the core 26 and the conductor are interposed between the lower insulating layer 32 and the upper insulating layer 34 in which the optical / electrical composite wiring board 10 is a rigid substrate as shown in FIG.
  • An optical waveguide film (flexible substrate) having the layer 40 may be used.
  • an optical waveguide film with VCSEL and PD mounted on it can be connected to the substrate of the main body and the substrate of the liquid crystal, so that the optical waveguide film is bent. It can be used, and signals such as large-capacity images can be transmitted through optical wiring, and small-capacity signals, power supply, and ground can be transmitted through electrical wiring.
  • a film for an interlayer insulating layer was prepared as follows. First, in a mixed solvent of 20 g of methyl ethyl ketone (M EK) and 80 g of xylene, scaly particles (manufactured by Houjiyun Co., Ltd., trade name: Sven C, aspect ratio at dispersion: ⁇ 500, crystal size (maximum length) S): 75 g of ⁇ 0.5 / zm) was added and kneaded with two rollers to obtain a kneaded product containing scaly particles.
  • M EK methyl ethyl ketone
  • Sven C aspect ratio at dispersion
  • crystal size (maximum length) S) 75 g of ⁇ 0.5 / zm
  • this film for an interlayer insulating layer has been previously converted from a predetermined proportion of protons (one H) of epoxy resin to fluorine (one F) or deuterium (one D) for use as a clad.
  • the filling resin composition was prepared as follows. That is, bisphenol F-type epoxy monomer (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., molecular weight: 310, trade name: YL983U) is 100 parts by weight, and the average particle size coated with a silane coupling agent is 1. Si02 spherical particles with a maximum particle diameter of 15 m or less (trade name, manufactured by Admatech Co., Ltd.) : CRS1101—CE) 72 parts by weight and leveling agent (manufactured by Sannopco, trade name: Perenol S4) 1. Put 5 parts by weight into a container and stir and mix to obtain a viscosity of 23 ⁇ 1 °.
  • FIGS. 2 to 5 are explanatory views showing the manufacturing procedure of the optical / electrical composite wiring board 10.
  • FIGS. 2 to 5 show only the right half of the optical / electrical composite wiring board 10 shown in FIG.
  • an aqueous solution containing NaOH (10 g / L), NaC102 (40 g / L), Na PO (6 g / L) is applied to the substrate 18 on which the conductor layers 12 and 14 and the through-hole conductor 16 are formed.
  • a reduction treatment using an aqueous solution containing ZL) as a reducing bath was performed, and the surfaces of the conductor layers 12, 14 and the through-hole conductor 16 were roughened.
  • fill the gap between the conductor layers 12, the gap between the conductor layers 14 and the inside of the through hole with the above-mentioned filling resin composition using a squeegee, and dry it at 100 ° C for 20 minutes. It was.
  • both the front and back surfaces of the substrate 18 are polished with a belt sander or a puff until the surfaces of the conductor layers 12 and 14 and the land surface of the through-hole conductor 16 are exposed, and flattened at 100 ° C for 1 hour.
  • the filling resin composition is cured to form the resin layer 321, and the surfaces of the conductor layers 12 and 14 and the surface of the land of the through-hole conductor 16 Were blackened (see Fig. 2 (b)).
  • the above-mentioned interlayer insulating film was laminated on both sides of the substrate 18 by vacuum compression laminating at a pressure of 0.5 MPa while raising the temperature to 50 to 150 ° C., and the lower insulation was applied.
  • Layer 32 was formed (see Figure 2 (c)).
  • the lower insulating layer 32 had a refractive index of 1.500 and a transmittance of 99% Zmm or more.
  • a mold 80 for example, made of nickel
  • the mold 80 is attached to the lower insulating layer. Pressed for 3 minutes at a pressure of 0.8MPa under the temperature condition that shows the lowest melt viscosity in Fig. 32 (110 ° C) (see Fig.
  • the shape of the convex part 82c for via holes is a truncated cone shape with an upper base diameter of 70 / zm and a lower base diameter of 50 m, and the protrusion (corresponding to the depth of the via hole) is 45 m. Is formed.
  • a commercially available photosensitive dry film is attached to the entire surface of the lower insulating layer 32, and a photomask having a transmission part is disposed at a position facing the 45 ° inclined surface, and exposure and development are performed.
  • TiZPtZAu metal reflective layer 37, 38 by coating with a dry film other than the 45 ° inclined surface, and sputtering in this state under argon atmosphere, output 200W, time 30 minutes, pressure 0.6Pa. was formed on a 45 ° inclined surface, and then the dry film was peeled off (see Fig. 2 (e)).
  • a core material with a refractive index of 1.520 by adding an appropriate amount of sulfur to a resin material (but not including scale-like particles) having the same composition as the above-described interlayer insulating film.
  • This core material is selectively filled into the optical wiring recess 32a using a squeegee, and then at 150 ° C for 60 minutes. Dried. The core material was filled so as to rise above the upper surface of the lower insulating layer 32 to form an overfilled core material 76 (see FIG. 3 (a)).
  • the wiring board in the process of preparation was immersed in an 80 ° C solution containing 60 gZL of permanganic acid for 10 minutes, and the surface of the lower insulating layer 32 (the bottom surfaces of the recesses 32b for electrical wiring and the via holes 32c). And sidewalls).
  • this wiring board is immersed in a neutralizing solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.), washed with water, and further immersed in a catalyst solution containing palladium chloride and stannous chloride to precipitate palladium metal.
  • a palladium catalyst was applied as a catalyst nucleus to the surface of the lower insulating layer 32 (not shown).
  • the wiring board in the process of preparation was made into an electroless plating solution (copper sulfate: 0.800 molZL, EDTA: 0.030 mol / L, HCHO: 0.050 mol / L, NaOH: 0. lOOmol / L, a, a '—Bipyridyl: 100 mgZL, polyethylene glycol (PEG): 0.1 gOgZL), an electroless copper plating film having a thickness of 0.6-3.O / zm was formed on the surface of the sputtered layer.
  • the electroless plating condition at this time was 40 minutes at a liquid temperature of 34 ° C.
  • an electrolytic plating solution (sulfuric acid: 2. 24 mol / L, copper sulfate: 0.26 mol ZL, additive (Apaltech Japan Co., Ltd., Kaparaside GL): 19.5 ml ZL)
  • an electrolytic copper plating film having a thickness of 50 m was formed to form a conductor coating layer 78.
  • the electroplating conditions at this time were a current density of 3AZdm 2 , a time of 65 minutes, and a temperature of 22 ⁇ 2 ° C.
  • the electrical wiring recess 32b and the via hole 32c were completely filled with copper, and the entire surface of the lower insulating layer 32 was also completely covered with copper (see FIG. 3 (b)).
  • a sputtered thin film may be formed on the entire surface of the lower insulating layer 32 (including the surface of the core material filled in the recesses for the optical wiring). That is, by sputtering under the conditions of argon atmosphere, power output 200 W, time 30 minutes, pressure 0.6 Pa, the bottom surfaces and side walls of the recesses 32 b for the electrical wiring and the via holes 32 c and the surface of the core material excess filler 76 are removed.
  • a TiZCu sputtered thin film may be formed on the entire surface of the lower insulating layer 32 including
  • the wiring board on which the conductor covering layer 78 is formed is polished and flattened with a belt sander or a puff until the surface of the lower insulating layer 32 is exposed, and has a predetermined electric wiring pattern.
  • the upper ends of the conductive layer 40 and the via hole conductor 44 exposed were exposed (see FIG. 3 (c)). This Thus, the upper surface of the lower insulating layer 32, the upper surface of the conductor layer 40, and the upper surface of the via hole conductor 44 are flush with each other.
  • the substrate after polishing was treated with NaOH (10g / L), NaCIO (40g / L), Na PO (6g / L).
  • FIG. 3 ( d) is a cross-sectional view when the optical waveguide 20 is cut perpendicularly to the central axis.
  • the upper insulating layer was formed under the conditions of a pulse width of 10 to 25 ⁇ s and a diameter of the through hole of the mask of 1.5 to 6.
  • An opening 34a having a diameter of 50 to 200 m was formed in 34.
  • a wiring board having a plurality of openings 34a formed in the upper insulating layer 34 is made of an electroless nickel plating solution having a pH of 5 that also has nickel chloride 30g ZL, sodium hypophosphite 10gZL, sodium quenate lOgZL force. And a nickel plating layer having a thickness of 5 ⁇ m was formed on the bottom surface of the opening 34a. Further, the substrate was immersed in an electroless gold plating solution having a strength of cyanide gold potassium 2 gZL, ammonium chloride 75 gZL, sodium citrate 50 gZL, sodium hypophosphite lOgZL at a temperature of 93 ° C. for 23 seconds.
  • a gold plating layer having a thickness of 0.03 m was formed on the plating layer.
  • a metal layer 48 in which a nickel plating layer and a gold plating layer were laminated on the bottom surface of the opening 34a was formed (see FIG. 4B).
  • solder paste 50 is formed by printing a solder paste on each opening 34a of the upper insulating layer 34 and reflowing at 200 ° C., and the optical and electrical composite wiring board having the solder bump 50 10 (see Fig. 4 (c)).
  • Example 1-1 when preparing the precursor of the film for an interlayer insulating layer, 15 g of scaly particles were added to obtain a scaly particle-containing kneaded product, and the inclusion of scaly particles in the precursor A photoelectric composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the rate was 6.5% by weight as the solid content.
  • Example 1-1 when preparing the precursor of the film for an interlayer insulating layer, 36 g of scaly particles were added to obtain a scaly particle-containing kneaded product, and the content of scaly particles in the precursor was determined as the solid content.
  • the optical / electrical composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the content was 13 wt%.
  • Example 1-1 when preparing the precursor of the interlayer insulating film film, 218 g of scaly particles were added to obtain a scaly particle-containing kneaded product, and the content of scaly particles in the precursor was determined as the solid content.
  • the optical / electrical composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the content was 34 wt%.
  • Example 2 is a trade name NANOFIL (synthetic my strength, aspect ratio after dispersion: 100 to 500, particle size (length): 0.1 to 0.
  • Photoelectric composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that 5 m and maximum particle thickness: 0 .: L m) were used.
  • Example 3 the trade name Micromy Force MK-1 OOF (synthetic My force, aspect ratio 20-30, particle size (length) 1-3 m) manufactured by Coop Chemical Co., Ltd. was used as the scaly particles.
  • An optical / electric composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that it was used.
  • Example 4 is a product name Organite D (Organic bentonite, aspect ratio upon dispersion: 100 to 2000, crystal size (length) upon dispersion: 2
  • Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that 0 m) was used.
  • an optical / electrical composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 11 except that the interlayer insulating film was not covered with scaly particles.
  • Example 6 the product name Polyfil DL (Delaminoclay, average particle size (length): m, aspect ratio: 7 to LO) manufactured by Sanyo Trading Co., Ltd. was used as the scaly particles.
  • an optical / electric composite wiring board 10 was produced.
  • Example 8-1 is a spherical silica particle having a trade name of SO-E6 manufactured by Admatechs Co., Ltd. (particle size: 1.5 to 2.5 / zm) as an alternative to scaly particles in the production of an interlayer insulating film.
  • the optical / electrical composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the above was used.
  • Example 8-2 in the production of an interlayer insulating film, as an alternative to scaly particles, trade name SO-E2 spherical silica particles (particle size 0.4 to 0.6 / zm) manufactured by Admatechs Co., Ltd.
  • the optical / electrical composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the above was used.
  • Example 9 in the production of an interlayer insulating film, as an alternative to scaly particles, trade name SO-E2 spherical silica particles (particle size 0.4 to 0.6 / zm) manufactured by Admatechs Co., Ltd.
  • the optical / electrical composite wiring board 10 was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the above was used.
  • Example 9 in the production of an interlayer insulating film, as an alternative to scaly particles, trade name SO-E2 spherical silica particles (particle size 0.4 to 0.6 / zm) manufactured by Admatechs Co
  • Example 9 the optical / electrical composite wiring board 110 shown in FIG. 6 was produced.
  • This optical / electrical composite wiring board 110 is provided between the lower insulating layer 132 that also serves as the lower cladding of the optical waveguide, the upper insulating layer 134 that also serves as the upper cladding of the optical waveguide, and the lower insulating layer 132 and the upper insulating layer 134.
  • the core 26 is formed by filling an optical wiring recess 32a provided in the lower insulating layer 132 with a core material, and the conductor layer 140 is formed on the lower insulating layer 132 in a convex shape.
  • the manufacturing method is for optical wiring having the same pattern as the predetermined optical wiring pattern after the interlayer insulating film of Example 1-1 is pasted on the conductor layer 12 provided on the surface of the substrate 18. Only the recess 32a was formed by pressing force, and the core 26 was formed using the recess 32a for optical wiring, while the conductor layer 140 and the via hole conductor 144 were manufactured by an exposure development method.
  • this production method will be described in detail with reference to FIG.
  • a press mold 180 having an optical wiring convex portion 182a on the lower surface for forming the optical wiring concave portion 32a is prepared, and the mold 180 exhibits the lowest melt viscosity in the lower insulating layer 132. Press for 3 minutes at a pressure of 0.8 MPa under temperature (110 ° C) (see Fig. 7 (a)), then, after cooling to 70 ° C, raise the mold 80 and lower insulation By removing the lower insulating layer 32 from the layer 132 and heat-treating the lower insulating layer 32 at 150 ° C. for 1 hour to completely cure it, recesses 32a for optical wiring having 45 ° inclined surfaces at both ends were formed in the lower insulating layer 132 ( (See Figure 7 (b)).
  • Example 1-1 the metal reflection layer 38 was formed on the 45 ° inclined surface, and the core material was excessively filled into the optical wiring recess 32a to obtain an overfilled material 76 (see FIG. (See 7 (c)). Subsequently, the raised core material overfill 76 was polished and flattened so that the upper surface of the lower insulating layer 132 and the upper surface of the core material were flush with each other (see FIG. 7 (d)).
  • a carbon dioxide laser with a wavelength of 10.6 ⁇ m was used, and a nozzle width of 10 to 25 ⁇ s and a diameter of the mask through hole of 1.5 to 5.0 mm, 1 to Under the condition of three shots, a Neuhorne 132c having a diameter of 50 to 150 / zm was formed in the lower insulating layer 132.
  • a sputtering film of TiZPtZAu was formed on the entire surface by sputtering in an argon atmosphere with an output of 200 W, 30 minutes, 0.6 Pa.
  • electroless copper plating solution (copper sulfate: 0.03 mol / L, EDTA: 0.200 mol / L, HCHO: 0.18 g / L, NaOH: 0. lOOmol / L, a, a '-bipyridyl: lOOmg ZL, polyethylene glycol: 0. lOgZL) is used for electroless copper plating at a liquid temperature of 34 ° C for 40 minutes. A attached film was formed. Subsequently, a photosensitive dry film is applied, and exposure and development is performed using a mask to form a methicure resist so that a predetermined electric wiring pattern is exposed. : 2.
  • Electrolytic copper plating is performed at a temperature of 22 ⁇ 2 ° C. A attached film was formed. After that, the plating resist is stripped and removed with about 5% KOH, and the electroless plating film and sputtered thin film covered with the plating resist are dissolved by etching with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide. Removed.
  • Example 9 the notch thin film was formed before electroless copper plating, but instead of forming the sputtered thin film, roughening treatment may be performed.
  • Example 10 the optical / electrical composite wiring board 210 shown in FIG. 8 was produced.
  • This optical / electrical composite wiring board 210 is provided between the lower insulating layer 232 that also serves as the lower cladding of the optical waveguide, the upper insulating layer 234 that also serves as the upper cladding of the optical waveguide, and the lower insulating layer 232 and the upper insulating layer 234.
  • the manufacturing method is for an electric wiring having a pattern substantially the same as a predetermined electric wiring pattern after the interlayer insulating layer film of Example 1-1 is pasted on the conductor layer 12 provided on the surface of the substrate 18.
  • the concave portion 32b and the via hole 32c are formed by pressing force, the conductor layer 40 is formed using the concave portion 32b for electrical wiring, and the nanohole conductor 44 is formed using the via hole 32c, while the core 226 is exposed and developed. It was produced by. This process is described in detail below according to Fig. 9.
  • a pressing mold 280 having an electric wiring convex portion 282b and via hole convex portion 282c for forming the electric wiring concave portion 32b and via hole 32c on the lower surface is prepared.
  • the lower insulating layer 232 is pressed at a temperature of 110 ° C for 3 minutes at a pressure of 0.8 MPa (see Fig. 9 (a)) and then cooled down to 70 ° C
  • the mold 280 is raised and removed from the lower insulating layer 232, and the lower insulating layer 32 is heat-treated at 150 ° C. for 1 hour to be completely cured.
  • a via hole 32c was formed in the lower insulating layer 232 (see Fig. 9 (b)).
  • sputtering was performed in an argon atmosphere at an output of 200 W, 30 minutes, 0.6 Pa, to form a TiZCu sputtered thin film on the entire surface, and electroless using the same electroless copper plating solution as in Example 5.
  • An electroless plating film having a thickness of 0.6 to 3.0 m is formed on the entire surface by performing copper plating, and then the entire surface is formed by performing electrolytic copper plating in the same manner as in Example 5.
  • a 20 m electrolytic plating film was formed.
  • the entire surface of the lower insulating layer 232 was covered with the metal layer 178, and the electrical wiring recess 32b and the via hole 32c were filled with the metal layer 178 (see FIG. 9C).
  • the lower insulating layer 232 was polished and flattened so that the upper surface of the lower insulating layer 32 and the upper surface of the metal layer 178 were flush with each other.
  • a conductor layer 40 and a via-hole conductor 44 having a predetermined electric wiring pattern were formed in the lower insulating layer 32 (see FIG. 9 (d)).
  • the core material is printed on the entire surface using a squeegee, and exposed and developed using a grating mask to form the core 226 having 45 ° inclined surfaces at both ends, and 45 ° mirror parts are formed on the 45 ° inclined surfaces.
  • the metal reflective layer 238 was formed by insertion (see FIG. 9 (e), in which only the metal reflective layer 238 is shown).
  • Example 10 the sputtered thin film was formed before the electroless copper plating, but instead of forming the sputtered thin film, roughening treatment may be performed.
  • an optical waveguide film (flexible substrate) is formed.
  • the optical / electrical composite wiring board 10 was prepared, and then immersed in a 2.5 wt% hydrofluoric acid aqueous solution for 1 hour, and the optical / electrical composite wiring board 10 was peeled off from the supporting member.
  • a resin that swells and peels when a release solution such as silicon spray is applied to the support member or heat is applied. There is a method to apply.
  • thermosetting resin described in Example 1-1 for example, a mixed resin of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, or a thermosetting imparted photosensitivity Examples thereof include curable resins and UV curable resins.
  • these coagulants are the same as in Example 1-1. It is preferable to add like flaky particles.
  • an example of producing a film for an interlayer insulating layer made of a mixed resin of a thermosetting resin and a thermoplastic resin is shown below. That is, 120 parts by weight of a kneaded mixture containing scaly particles prepared in the same manner as in Example 1-1, and a cresol novolac-type epoxy resin (manufactured by Nippon Gyaku Co., Ltd., trade name: EOCN-104S, epoxy equivalent) : 220, molecular weight: 5000) 65 parts by weight, polyethersulfone (ICI, trade name: Victrex, molecular weight: 17000) 40 parts by weight, imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd., trade name: 2E4MZ-CN ) After mixing 5 parts by weight, the viscosity of the film precursor was adjusted to 120 cps with a homodisper stirrer while adding N-methylpyrrolidone to prepare a film precursor.
  • Film precursor It was. Using this film precursor on a roll coater (Thermatoguchi-Tas Trading Co., Ltd.), polymethylpentene (Mitsui Petrochemical Co., Ltd., trade name: Oburan X-88, softening point 180 ° C) It is applied to a 50 m thick film, and then dried and cured at 80 ° C for 2 hours, 120 ° C for 5 hours, and 150 ° C for 2 hours. Fat An film was produced. In this film, the content of scale-like particles is 57% by weight as the solid content. The transmittance (850 nm) after curing was 99% Zmm.
  • This resin film for interlayer insulation layer is a material that has been converted beforehand to fluorine (-F) or deuterium (-D) from a predetermined proportion of proton (—H) of epoxy resin for use as a cladding. Or a material whose refractive index was adjusted between 1.4 and 1.6 by adding sulfur to the material in a certain ratio (here, adjusted to about 1.5).
  • a resin for an interlayer insulating layer made of a UV curable resin is shown below. That is, 100 parts by weight of the kneaded product containing flaky particles prepared in the same manner as in Example 1-1, 40 parts by weight of talyl resin, 10 parts by weight of acrylate monomer, and imidazole curing agent as a hardener.
  • the refractive index increases to 1.56 and can be used as a core material.
  • the transmittance (850 nm) after curing was 90% Zmm.
  • the resin for interlayer insulation layers has been previously converted from a predetermined proportion of protons (one H) to fluorine (one F) or deuterium (-D) for use as a clad. It is possible to use a material whose refractive index is adjusted between 1.4 and 1.6 (here, adjusted to about 1.5) by using a material or adding a certain percentage of sulfur to the material.
  • a resin for an interlayer insulating layer having a viscosity at 25 ° C. of 4.3 Pa's may be produced.
  • the viscosity was measured with a rotary B-type viscometer DVM-VM (rotor No. 4, rotation speed 60 rpm) manufactured by Toki Sangyo. In this rosin, the content of scaly particles is 21% by weight as a solid content.
  • the transmittance (850 nm) after curing was 99% Zmm.
  • Example 1-1, 2-5, 8-using a mold with the dimensions shown in Fig. 10 After producing the optical and electrical composite wiring board of L1, the cross-sectional shape was measured with a length measuring microscope (scaled microscope). The distances Lul, Ldl, Dl, Lu2, Ld2, and D2 shown in FIG. Light propagation loss is calculated by measuring the loss of samples cut into 2cm, 4cm, 6cm, and 8cm by the cutback method, and the characteristic impedance is set to 50 ⁇ . Agilent TDR (Time Domain Reflectometer) The impedance was actually measured. The results are shown in Table 1.
  • the core of the optical waveguide is formed by filling the core material in the recesses for the optical wiring of the lower insulating layer containing the scaly particles, the core is excellent in shape stability and light. Propagation loss was also kept low (Examples 1-1, 2-4, 9).
  • the characteristic impedance was almost as designed (Examples 1–1, 2–4, 10, 11).
  • the optical wiring has improved dimensional accuracy and reduced optical transmission loss, and the electrical wiring also has improved dimensional accuracy and improved characteristic impedance. Therefore, it can be said that the optical / electrical composite wiring board of each embodiment is advantageous for high-speed transmission.
  • Examples 3 and 4 had slightly worse light propagation loss.
  • the bottom surface and wall surface of recess 32a for optical wiring were used.
  • Examples 3 and 4 had protrusions larger than the transmission wavelength. The reason for this is not clear, but it is presumed as follows. That is, the scaly particles are applied to the lower insulating layer 32 (see FIG. 1) serving as the lower clad.
  • the scaly particles move and the bottom surface and the wall surface of the optical wiring recess 32a Scales of particles It may protrude and become a convex part, and the convex part may enter the core.
  • the size of the scaly particles is larger than the transmission wavelength (850 nm) as in Examples 3 and 4, the light propagation loss increases due to the convex portion entering the core, but the size of the scaly particles is small.
  • the wavelength is smaller than the transmission wavelength as in Examples 1-1 and 2
  • it is assumed that the light propagation loss does not increase even if there is a convex part entering the core. Therefore, in order to transmit a long distance, the smaller the light propagation loss, the better. Therefore, it is desirable to use particles having a size smaller than the transmission wavelength as the scaly particles.
  • the core is formed in the recess for optical wiring in the lower insulating layer, and the conductor layer is formed in a convex shape on the lower insulating layer.
  • the conductor layer is formed in the recess for electrical wiring in the lower insulation layer, and the core is formed in a convex shape on the lower insulation layer.
  • Condition 1 One cycle of 55 ° C x 5 minutes and 125 ° C x 5 minutes is repeated 1000 times
  • Condition 2 Repeated 100 times with 25 ° C x 20 seconds and 260 ° C x 10 seconds as one cycle
  • the optical 1-electric composite distribution of Examples 1-1, 2, 2, 4, 6, 7 After making the wire board, put it into a heat cycle tester (above), conduct an impact resistance test under conditions 1 and 2 (above), and measure the amount of change in connection resistance before and after the test. evaluated.
  • the present invention can be used for a circuit board, for example, a circuit board for mounting an optical element.

Abstract

　光・電気複合配線板１０は、下部クラッド２２を兼ねる下部絶縁層３２と、上部クラッド２４を兼ねる上部絶縁層３４と、下部絶縁層３２と上部絶縁層３４の間に設けられ所定の光配線パターンを持つコア２６と、下部絶縁層３２と上部絶縁層３４の間にてコア２６と並設され所定の電気配線パターンを持つ導体層４０とを備えている。ここで、コア２６及び導体層４０は、下部絶縁層３２に光配線用凹部３２ａ及び電気配線用凹部３２ｂをプレス加工により形成し、各凹部３２ａ，３２ｂにそれぞれコア材料及び導体材料を充填し、その後、コア材料及び導体材料を下部絶縁層３２の上面と面一になるまで研磨する、という短い製造工程で形成される。

Description

明 細 書
光 ·電気複合配線板及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、光 ·電気複合配線板及びその製造方法に関し、詳しくは光配線と電気 配線が混在した光 ·電気複合配線板及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 大規模集積回路 (LSI)の信号周波数は年々上昇して!/、る。ここで、 LSIの信号を 電気配線により伝送する電気伝送では、電磁干渉ノイズ、配線密度の増大、表皮効 果による信号の減衰、スキューの増大等の問題がある。このため、将来の要求に見合 う高周波信号の処理や伝送を電気配線のみにより行うのには限界がある。一方、信 号を光配線により伝送する光伝送では、高速、低損失、無誘導等の特徴を持ってい るため電気配線による問題が生じることがない。このため、例えば伝送は光信号を利 用して行い、処理は電気信号を利用して行うというような、光配線と電気配線が混在 した光 ·電気複合配線板が開発されつつある。
[0003] 例えば、特許文献 1には、図 11 (f)に示すように、光素子 524を実装する光'電気 複合配線板 500であって、導体層 501上の石英ガラス層 502に所定の光配線パター ンを持つコア 512と所定の電気配線パターンを持つ導体層 506とが並設されたもの が開示されている。この光'電気複合配線板 500は、次のようにして作製される。すな わち、石英ガラス層 502にポジレジストを用いて RIE (リアクティブ 'イオン 'エッチング )によりバイァホール 504を設け（図 11 (a)参照）、次いで、この石英ガラス層 502上 に導体層 506を形成すると共にバイァホール 504の底面及び側壁を覆うようにバイァ ホール導体 508を形成する（図 11 (b)参照)。続いて、石英ガラス層 502上に酸ィ匕ゲ ルマニウム等がドーピングされた石英ガラス層 510を積層し（図 11 (c)参照）、この石 英ガラス層 510を RIEによりパターン形成して光導波路のコア 512を形成する（図 11 (d)参照）。次いで、コア 512が形成された石英ガラス層 510上にゾルゲル法により石 英ガラス層 514を積層したあと RIEにより所定箇所に搭載部形成孔 516と信号孔 51 8を設け（図 11 (e)参照）、搭載部形成孔 516にはんだバンプ 522を形成して搭載部 520とし、はんだバンプ 522を介して光素子 524を実装する（図 11 (f)参照）。
特許文献 1 :特開平 6— 167622号公報
発明の開示
[0004] し力しながら、特許文献 1のように導体層 506と光導波路のコア 512の両方を石英 ガラス層 502の上に凸状となるように形成するには多段の製造工程を行う必要がある 。例えば、導体層 506を凸状となるように形成する手順としては、（1)石英ガラス層 50 2に無電解銅めつき、電解銅めつきをこの順で施すことによりめっき層を形成し、 (2) 続 、てフォトレジストを貼り付け、 (3)所定の電気配線パターンと同じパターンの透過 部を持つフォトマスクを用いてフォトレジストを露光し、（4)フォトレジストのうち非露光 部分を現像してフォトレジストが所定の電気配線パターンと同じパターンとなるように し、 (5)めっき層のうちフォトレジストで被覆されていない部分をエッチングにより除去 し、（6)最後にフォトレジストを剥がす、といった手順が考えられる。また、コア 512を 凸状となるように形成する手順としては、（1)石英ガラス層 502にコア材を積層し、 (2 )続 、てフォトレジストを貼り付け、 (3)所定の光配線パターンと同じパターンの透過 部を持つフォトマスクを用いてフォトレジストを露光し、（4)フォトレジストのうち非露光 部分を現像してフォトレジストが所定の光配線パターンと同じパターンとなるようにし、 (5)コア材のうちフォトレジストで被覆されて ヽな 、部分をエッチ
ングにより除去し、（6)最後にフォトレジストを剥がす、といった手順が考えられる。こ のように、導体層 506とコア 512の両方を石英ガラス層 502の上に凸状となるように形 成するには多段の製造工程を行う必要があるため、光 ·電気複合配線板 500の製造 が複雑となり、歩留まりが悪くなるという問題があった。また、製造コストも高くなつてし まうという問題があった。
[0005] 本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、作製が容易で歩留まりがよく 製造コストが安価な光'電気複合配線板を提供することを目的の一つとする。また、そ のような光'電気複合配線板を製造するのに適した方法を提供することを目的の一つ とする。
[0006] 本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
[0007] 本発明の光'電気複合配線板は、 光導波路の下部クラッドを兼ねる下部絶縁層と、
前記光導波路の上部クラッドを兼ねる上部絶縁層と、
前記下部絶縁層と前記上部絶縁層の間に設けられ所定の光配線パターンを持つ 前記光導波路のコアと、
前記下部絶縁層と前記上部絶縁層の間にて前記コアと並設され所定の電気配線 パターンを持つ導体層と、
を備えた光 .電気複合配線板であって、
前記下部絶縁層には、前記光配線パターンと略同じパターンに形成されコア材料 が充填された光配線用凹部、及び、前記電気配線パターンと略同じパターンに形成 され導体材料が充填された電気配線用凹部の少なくとも一方が形成されたものであ る。
[0008] この光'電気複合配線板では、光配線用凹部及び電気配線用凹部の少なくとも一 方が下部絶縁層に形成されている。ここで、光導波路のコアを光配線用凹部を利用 して形成するには、例えば、（1)下部絶縁層に光配線パターンと略同じパターンを持 つ光配線用凹部をプレス加工により形成し、（2)その光配線用凹部にコア材料を充 填し、（3)そのコア材料と下部絶縁層の上面とが面一になるまで研磨する、という短 い製造工程を採用し得る。また、導体層を電気配線用凹部を利用して形成するには 、例えば、（1)下部絶縁層に電気配線パターンと略同じパターンを持つ電気配線用 凹部をプレス加工により形成し、（2)その電気配線用凹部に導体材料を充填し、 (3) その導体材料と下部絶縁層の上面とが面一になるまで研磨する、という短い製造ェ 程を採用し得る。したがって、この光 ·電気複合配線板によれば、下部絶縁層に形成 される光導波路のコア及び導体層の少なくとも一方が短い製造工程で形成すること ができるため、光'電気複合配線板の作製が容易になり、従来に比べて歩留まりが向 上し、製造コストが安価になる。
[0009] ここで、下部絶縁層、上部絶縁層及びコアは、光導波路に適した光学的性質を有 すると共に電気絶縁性を有していれば特にどのような材料であってもよいが、屈折率 が 1. 40-1. 60の材料であることが好ましい。また、コアは上部絶縁層及び下部絶 縁層よりも屈折率力 sO. 005〜0. 05大き!/ヽこと力 子ましく、 0. 01〜0. 03大き!/、こと 力 り好ましい。更に、コアを通過する光信号はコアの周囲を取り囲む上部クラッド及 び下部クラッドで反射されて伝播されることから、コアの透過率は 70%Zmm以上で あることが好ましぐ 90%Zmm以上であることがより好ましい。こうすれば、光伝播損 失を低く抑えることができる。更にまた、下部絶縁層、上部絶縁層及びコアの具体的 な材料としては、種々の榭脂材料が使用可能である力 例えば、ポリメチルメタクリレ ート榭脂、アクリル榭脂（例えば UV硬化型アクリル榭脂）、エポキシ榭脂（例えば UV 硬化型アクリル榭脂）、ポリオレフイン系榭脂、シリコーン榭脂、ポリシロキサン榭脂、 ポリイミド榭脂、ベンゾシクロブテンなどが挙げられる。
[0010] 本発明の光 ·電気複合配線板において、前記下部絶縁層には、前記光配線用凹 部及び前記電気配線用凹部の両方が形成されていることが好ましい。こうすれば、光 導波路のコアと導体層の両方とも従来に比べて短い製造工程で形成することができ るため、光配線パターンと電気配線パターンの作製が容易になり、歩留まりが向上し 、製造コストが一層安価になる。
[0011] 本発明の光'電気複合配線板において、前記電気配線用凹部の内面の少なくとも 一部は、粗ィ匕面であることが好ましい。こうすれば、下部絶縁層の電気配線用凹部と 導体層との密着性が向上する。このとき、導体層の表面を粗ィ匕面とし、この導体層に 積層される上部絶縁層と導体層との密着性を向上させてもよい。こうすれば、信頼性 が向上する。
[0012] 本発明の光'電気複合配線板において、前記コアは該コアの中心軸に対して略 45 ° の角度を持つ反射面を端部に有し、前記上部絶縁層は最外層をなすことが好まし い。こうすれば、コアの中心軸に対して略直角に光信号を入出力することができるた め、 VCSEL (面発光レーザ素子、 Vertical Cavity Surface Emitting Laser )や PD (フ オトダイ
オード素子)などの光素子を光'電気複合配線板の上面に実装しやすい。また、光導 波路のコアに入る光信号及びコアから出ていく光信号は上部クラッドをなすただ一層 の上部絶縁層のみを通過すれば外部から入力されたり外部へ出力されたりするため 、入出力に伴う光伝播損失を小さく抑えることができる。
[0013] 本発明の光'電気複合配線板において、前記下部絶縁層及び前記上部絶縁層の うち、少なくとも前記下部絶縁層は鱗片状粒子を含んでいることが好ましい。下部絶 縁層に光配線用凹部を形成する場合には、鱗片状粒子の存在により光配線用凹部 の榭脂だれ等が防止され形状安定性が増す。このため、大量生産時にもコアを安定 して同じ形状に形成することができ、形状の不安定さに起因する光伝播損失の悪ィ匕 を招くことがない。一方、下部絶縁層に電気配線用凹部を形成する場合には、鱗片 状粒子の存在により電気配線用凹部の榭脂だれ等が防止され形状安定性が増す。 このため、大量生産時にも電気配線を安定して同じ形状に形成することができ、実装 される素子との特性インピーダンスの整合が崩れることがな 、から、伝送信号の質が 低下することがない。また、下部絶縁層に形成されたバイァホールを介して下部絶縁 層の上下に設けられた導体層同士が電気的に接続される場合、下部絶縁層に鱗片 状粒子が存在するとバイァホールの底面に榭脂成分が残りにくい等のため、両導体 層の接続信頼性が向上する。
[0014] ここで、鱗片状粒子は、アスペクト比 (粒子の平均長さ Z粒子の平均厚み）が 20〜2 000であることが好ましい。こうすれば、下部絶縁層の形成時に榭脂液内で鱗片状粒 子の凝集が起こりに《なる。また、アスペクト比をこの範囲内で設定すると、下部絶 縁層に形成されたバイァホールを介して下部絶縁層の上下に設けられた導体層同 士が電気的に接続される場合の両導体層の接続信頼性が極めて良好になる。この 鱗片状粒子は、粒子の平均長さ及び平均厚みがいずれもコアを通過する光の波長（ 例えば 850nm)未満であることが好ましい。こうすれば、コアを伝達する光の損失が 生じにくい。すなわち、鱗片状粒子はクラッドに添加される力 クラッド硬化時に鱗片 状粒子が動いてクラッドの壁面等力 鱗片状粒子が突出し、その突出した鱗片状粒 子がコアに入ってしまうことがある。そうすると、コアに入った鱗片状粒子の大きさが伝 送波長以上だとすると、コアを伝達する光の損失が生じてしまう。これに対して、コア に入った鱗片状粒子の大きさが伝送波長未満だとそのような損失が生じにくい。
[0015] 鱗片状粒子の材料は特に限定されな ヽが、例えば無機材料、榭脂材料、金属材 料などが挙げられる。無機材料としては、例えば、ベントナイト、マイ力、クレイ、モンモ リロナイトなどの鉱物系材料のほか、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム 化合物、マグネシウム化合物、ケィ素化合物、チタンィ匕合物などが挙げられ、これら の一種であってもよいし二種以上であってもよい。榭脂材料としては、例えば、熱硬 化性榭脂、熱可塑性榭脂、感光性榭脂、熱硬化性榭脂の一部をアクリル化した榭脂 、熱硬化性榭脂と熱可塑性榭脂との榭脂複合体、及び感光性榭脂と熱可塑性榭脂 との榭脂複合体などが挙げられ、これらの一種であってもよ 、し二種以上であっても よい。金属材料としては、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル、白金などが挙げ られ、これらの一種であってもよいし二種以上であってもよい。また、鱗片状粒子の含 有量は、特に限定されないが、 5〜60重量％、好ましくは 10〜30重量％含有させる ことが好ましい。また、鱗片状粒子は、下部絶縁層及び上部絶縁層の両方に含有さ れ、該鱗片状粒子を含有した下部絶縁層及び上部絶縁層は、熱膨張係数 α 1 (ガラ ス転移点までの熱膨張係数）力 0〜60[ X 10— 6Z°C]であることが好ましい。この範 囲だと、光導波路の近傍や導体層の近傍にクラックが発生しにくいからである。
[0016] 本発明の光'電気複合配線板は、どのような形態の配線版であってもよぐ例えばリ ジッド配線板、リジッドフレキシブル配線板、フレキシブル配線板 (光導波路フィルム） 等であってもよい。
[0017] 本発明の光'電気複合配線板の製造方法は、
(a)光導波路の下部クラッドを兼ねる下部絶縁層を形成する工程と、
(b)前記下部絶縁層に所定の光配線パターンを持つ前記光導波路のコアと所定の 電気配線パターンを持つ導体層とを形成する工程と、
(c)前記コア及び前記導体層を覆うようにして前記下部絶縁層に前記光導波路の上 部クラッドを兼ねる上部絶縁層を積層する工程と、
を含む光 ·電気複合配線板の製造方法であって、
前記 (b)工程では、前記光配線パターンと略同じパターンを持つ光配線用凹部を プレス加工により形成したあと該光配線用凹部にコア材料を充填して前記コアを形成 する作業、及び、前記電気配線パターンと略同じパターンを持つ電気配線用凹部を プレス加工により形成したあと該電気配線用凹部に導体材料を充填して前記導体層 を形成する作業の少なくとも一方を行うものである。
[0018] この光 ·電気複合配線板の製造方法では、下部絶縁層に光配線用凹部をプレスカロ ェにより形成したあと該光配線用凹部にコア材料を充填してコアを形成する場合に は、下部絶縁層上に凸状のコアを形成する場合に比べて製造工程が短くなる。また 、下部絶縁層に電気配線用凹部をプレス加工により形成したあと該電気配線用凹部 に導体材料を充填して導体層を形成する場合には、下部絶縁層上に凸状の導体層 を形成する場合に比べて製造工程が短くなる。このように、この光'電気複合配線板 の製造方法によれば、下部絶縁層に形成される光導波路のコア及び導体層の少なく とも一方が短 、製造工程で形成することができるため、光 ·電気複合配線板の作製が 容易になり、従来に比べて歩留まりが向上し、製造コストが安価になる。
[0019] 本発明の光'電気複合配線板の製造方法において、前記 (b)工程では、前記光配 線用凹部及び前記電気配線用凹部を同時に前記下部絶縁層にプレス加工により形 成したあと、前記光配線用凹部に前記コア材料を充填して前記コアを形成すると共 に前記電気配線用凹部に前記導体材料を充填して前記導体層を形成してもよ ヽ。 あるいは、前記 (b)工程では、前記光配線用凹部及び前記電気配線用凹部を同時 に前記下部絶縁層にプレス加工により形成したあと、前記光配線用凹部に前記コア 材料を充填し、続ヽて全面を前記導体材料で覆うことにより前記電気配線用凹部に 前記導体材料を充填し、その後前記下部絶縁層の表面が露出するまで研磨すること により前記コア及び前記導体層を形成してもよい。いずれにしても、コアと導体層の 両方とも従来に比べて短い製造工程で形成することができ、光配線パターンと電気 配線パターンの作製が容易になるため、歩留まりが向上し、製造コストが一層安価に なる。
[0020] 本発明の光'電気複合配線板の製造方法において、前記 (b)工程では、前記下部 絶縁層に前記電気配線用凹部を形成したときには該電気配線用凹部の内面の少な くとも一部を粗ィ匕することが好ましい。こうすれば、下部絶縁層の電気配線用凹部と 導体層との密着性が向上する力もである。なお、電気配線用凹部に導体材料を充填 して導体層を形成した場合には、この導体層の表面も粗ィ匕するのが好ましい。こうす れば、導体層と上部絶縁層との密着性が向上し、信頼性が向上するからである。
[0021] 本発明の光'電気複合配線板の製造方法において、前記 (b)工程では、前記下部 絶縁層に前記光配線用凹部を形成するときには該光配線用凹部の両端に中心軸に 対して略 45° の角度を持つ傾斜面を形成し、前記 (c)工程では、前記上部絶縁層 を最外層とすることが好ましい。こうすれば、コアの中心軸に対して略直角に光信号 を入出力することができるため、 VCSELや PDなどの光素子を光 '電気複合配線板 の上面に実装しやすい。また、光導波路のコアに入る光信号及びコアから出ていく光 信号は上部クラッドをなすただ一層の上部絶縁層のみを通過すれば外部力 入力さ れたり外部へ出力されたりするため、入出力に伴う光伝播損失を小さく抑えることが できる。
[0022] 本発明の光'電気複合配線板の製造方法において、前記 (a)工程では、鱗片状粒 子を分散した絶縁材料により前記下部絶縁層を形成することが好まし 、。下部絶縁 層に光配線用凹部を形成する場合には、鱗片状粒子の存在により立体拘束効果が 生じて光配線用凹部の榭脂だれ等が防止され形状安定性が増す。このため、大量 生産時にもコアを安定して同じ形状に形成することができ、形状の不安定さに起因す る光伝播損失の悪ィ匕を招くことがない。一方、下部絶縁層に電気配線用凹部を形成 する場合には、鱗片状粒子の存在により電気配線用凹部の榭脂だれ等が防止され 形状安定性が増す。このため、大量生産時にも電気配線を安定して同じ形状に形成 することができ、実装される素子との特性インピーダンスの整合が崩れることがな！、か ら伝送信号の質が低下することがない。また、前記 (b)工程では、前記導体層を形成 するにあたり、前記電気配線用凹部と共に前記下部絶縁層の下側の下部導体層と 接続するためのノィァホールをプレス加工により形成したあと前記電気配線用凹部 及び前記バイァホールに前記導体材料を充填してもよい。こうすれば、鱗片状粒子 の存在によりバイァホールの底面に榭脂成分が残りにくい等のため、両導体層の接 続信頼性が向上する。
[0023] なお、本明細書にぉ 、て「上」「下」「左」「右」「表」「裏」と!、う表現を用いることがあ る力 これらは相対的な位置関係を表すのに用いているに過ぎない。このため、例え ば「上」と「下」を「左」と「右」に置き換えたりすることが可能である。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]光 ·電気複合配線板 10の構成の概略を示す断面図である。
[図 2]光 ·電気複合配線板 10の製造手順を表す説明図である。
[図 3]光 ·電気複合配線板 10の製造手順を表す説明図である。 [図 4]光 ·電気複合配線板 10の製造手順を表す説明図である。
[図 5]光 ·電気複合配線板 10の製造手順を表す説明図である。
[図 6]光 ·電気複合配線板 110の構成の概略を示す断面図である。
[図 7]光 ·電気複合配線板 110の製造手順を表す説明図である。
[図 8]光 ·電気複合配線板 210の構成の概略を示す断面図である。
[図 9]光 ·電気複合配線板 210の製造手順を表す説明図である。
[図 10]実施例で使用したモールド及び実施例で作製した下部絶縁層の概略を示す 説明図である。
[図 11]従来の光 ·電気複合配線板の説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図 1は、本発明の一実施 形態である光'電気複合配線板 10の構成の概略を示す断面図（円内は部分拡大図 )である。
[0026] 本実施形態の光'電気複合配線板 10は、図 1に示すように、基板 18と、この基板 1 8の表面側に形成された導体層 12に積層され光導波路 20の下部クラッド 22を兼ね る下部絶縁層 32と、光導波路 20の上部クラッド 24を兼ねる上部絶縁層 34と、下部 絶縁層 32と上部絶縁層 34の間に設けられ所定の光配線パターンを持つコア 26と、 下部絶縁層 32と上部絶縁層 34の間にてコア 26と並設され所定の電気配線パターン を持つ導体層 40と、導体層 40と電気的に接続され各種素子を実装するための複数 のはんだバンプ 50とを備えている。
[0027] 基板 18は、 BT (ビスマレイミド―トリアジン)榭脂基板やガラスエポキシ榭脂基板等 からなり、表裏両面に銅力もなるパターン形成された導体層 12, 14と、基板 18の表 裏を貫通するスルーホールの内周面に形成された銅からなるスルーホール導体 16と を有しており、両導体層 12, 14はスルーホール導体 16を介して電気的に接続され ている。
[0028] 下部絶縁層 32は、例えば屈折率が 1. 40-1. 60でエポキシ榭脂からなり、ァスぺ タト比が 20〜2000で平均長さ及び平均厚さがいずれも VCSEL54から発光される 光の波長（ここでは 850nm)未満の鱗片状粒子 36を含有して 、る。鱗片状粒子 36 は、ベントナイト、マイ力などの鉱物系材料力もなり、熱膨張係数 α 1は、例えばベント ナイト約 8 [ Χ 10—ソ。 C]、合成マイ力 6〜14 [ Χ 10—ソ。 C]で、これを榭脂に適正量添 加することで、榭脂の熱膨張係数を下げることができる。この鱗片状粒子 36を含有し た下部絶縁層 32は、例えば α 1が 80 [ X 10—6Z°C]のエポキシ榭脂に鱗片状粒子を 添加して全体の a 1を 50〜60 [ X 10— 6Z°C]に調整したり、 a 1が 65 [ X 10— 6Z°C]の エポキシ榭脂に鱗片状粒子を添加して全体の a 1を 40〜50 [ X 10"V°C]に調整し たりすることができ、光導波路 20のコア 26が充填された光配線用凹部 32aと、導体 層 40をなす銅が充填された電気配線用凹部 32bと、同じく銅が充填されたバイァホ ール 32cとを備えている。このうち、光配線用凹部 32aは、後述するようにプレスカロェ により形成されたものであり、両端部にコア 26の中心軸に対して 45° の角度を持つ 金属反射層 37, 38が形成されている。また、電気配線用凹部 32b及びバイァホール 32cも、プレス加工により形成されたものであり、バイァホール 32cは導体層 12に達し ている。なお、電気配線用凹部 32b及びバイァホール 32cの内面は、粗化されて細 カゝな凹凸を有している。また、絶縁層と鱗片状粒子の熱膨張係数とを考えて、鱗片状 粒子の含有量を変えることにより所望の絶縁層の熱膨張係数とすることができる。
[0029] 上部絶縁層 34は、下部絶縁層 32と同様の鱗片状粒子を含有したエポキシ榭脂か らなり、上面から導体層 40に達する開口 34aが複数形成されている。この上部絶縁 層 34も、下部絶縁層 32と同じ鱗片状粒子を含有している。また、上部絶縁層 34の各 開口 34aには、はんだバンプ 50が形成されている。
[0030] 光導波路 20のコア 26は、下部絶縁層 32の光配線用凹部 32aにコア材料を充填し たものである。このコア 26は、下部絶縁層 32や上部絶縁層 34よりも屈折率が 0. 005 〜0. 05 (好ましくは 0. 01〜0. 03)大きいエポキシ榭月旨力らなり、下咅クラッド 22を 兼ねる下部絶縁層 32と上部クラッド 24を兼ねる上部絶縁層 34とに囲まれて光導波 路 20を構成している。また、コア 26の上面は下部絶縁層 32の上面と面一になつてい る。このコア 26は、光伝播損失を低く抑えるために、透過率が 90%Zmm以上のも のを採用している。
[0031] 導体層 40は、下部絶縁層 32に設けられた電気配線用凹部 32bに銅をめつき法に より充填したものである。この導体層 40の上面は下部絶縁層 32の上面と面一になつ ている。また、バイァホール導体 44は、下部絶縁層 32に設けられたバイァホール 32 cに銅が充填されたものであり、下部絶縁層 32の下側に設けられた導体層 12と上側 に設けられた導体層 40とを電気的に接続している。導体層 40の上面及びバイァホ ール導体 44の上面は、粗ィ匕されて細かな凹凸を有して！/、る。
[0032] 次に、この光'電気複合配線板 10の使用例について説明する。この光'電気複合 配線板 10に、はんだバンプ 50を介して CPU52, VCSEL54, PD56及びメモリチッ プ 58をそれぞれフリップチップ実装すると、これらには電気配線 (導体層 12, 14, 40 やバイァホール導体 44,スルーホール導体 16など力 成る配線）を介して電源が供 給される。また、電気配線や光導波路 20を介して各種信号のやり取りが可能となる。 例えば、 CPU52の電気信号は、図示しないドライバ ICを介して VCSEL54で光信 号として垂直下向きに出力される。なお、ドライバ ICは CPU52に内包されていてもよ いし CPU52とは別に設けられていてもよい。この光信号は、光'電気複合配線板 10 の上部絶縁層 34を通過し、コア 26の一端に形成された金属反射層 37で反射して水 平方向に向きを変えたあと、臨界角よりも大きい角度でコア 26と下部絶縁層 32 (又は 上部絶縁層 34)の界面に当たり、全反射を繰り返してジグザグに進行してコア 26の 他端に達し、その後この他端に形成された金属反射層 38で反射して垂直上方向に 向きを変えて上部絶縁層 34を介して外部へと出射される。その後、この光信号は PD 56に入力され、図示しないアンプ ICを介して電気信号としてメモリチップ 58に入力さ れる。なお、アンプ ICはメモリ 58に内包されていてもよいしメモリ 58とは別に設けられ ていてもよい。
[0033] 次に、光'電気複合配線板 10の作製方法について、その概略を簡単に説明する。
なお、製造方法の詳細については、後の実施例の欄で説明する。この光'電気複合 配線板 10を作製するには、（a)表裏両面の導体層 12, 14がスルーホール導体 16を 介して導通された基板 18の表側に、光導波路 20の下部クラッド 22を兼ねる層間絶 縁層用フィルム（下部絶縁層 32)を積層し、（b)この下部絶縁層 32に所定の光配線 パターンを持つコア 26と所定の電気配線パターンを持つ導体層 40を形成し、（c)こ のコア 26及び導体層 40を覆うようにして下部絶縁層 32に光導波路 20の上部クラッド 24を兼ねる層間絶縁用フィルム（上部絶縁層 34)を積層する。 [0034] ここで、（b)の工程では、コア 26の光配線パターンと略同じパターンを持つ光配線 用凹部 32a及び導体層 40の電気配線パターンと略同じパターンを持つ電気配線用 凹部 32bを同時にプレスカ卩ェにより形成したあと、光配線用凹部 32aにコア材料を充 填してコア 26を形成すると共に電気配線用凹部 32bに導体材料を充填して導体層 4 0を形成し、その後下部絶縁層 32の表面が露出するまで研磨する。また、（b)の工程 では、プレスカ卩ェ時に光配線用凹部 32aの両端の 45° 傾斜面やバイァホール 32c も同時に形成し、光配線用凹部 32aにコア材料を充填する前に 45° 傾斜面に金属 反射層 37, 38を形成し、電気配線用凹部 32bに導体材料を充填して導体層 40を形 成する際にバイァホール 32cに導体材料を充填してバイァホール導体 44も同時に形 成する。更に、（c)の工程では、上部絶縁層 34を下部絶縁層 32に積層したあと、こ の上部絶縁層 34にレーザにより開口 34aを穿設し、はんだバンプ 50を形成する。
[0035] 以上詳述した本実施形態の光'電気複合配線板 10は、下部絶縁層 32に形成され た光配線用凹部 32a及び電気配線用凹部 32bにそれぞれコア材料及び導体材料を 充填することによりコア 26及び導体層 40を形成しているため、従来のように下部絶縁 層 32の上に凸状のコア及び凸状の導体層を形成する場合に比べて、コア 26及び導 体層 40を短い製造工程で形成することができる。したがって、この光'電気複合配線 板 10によれば、従来に比べて製造が容易となり歩留まりが向上し、製造コストが安価 になる。
[0036] また、光配線用凹部 32a、電気配線用凹部 32b及びバイァホール 32cの各内表面 を粗ィ匕面としたので、電気配線用凹部 32bと導体層 40との密着性及びバイァホール 32cとバイァホール導体 44との密着性が向上する。また、導体層 40の上面及びバイ ァホール導体 44の上面も粗ィ匕面としたので、これらと上部絶縁層 34との密着性も向 上し、剥がれやクラック等が発生しにくくなり、初期及び長期的使用時の信頼性が向 上する。
[0037] 更に、コア 26は該コア 26の中心軸に対して 45° 傾斜した金属反射層 37, 38を両 端に有すると共に上部絶縁層 34は最外層をなしていることから、コア 26の中心軸に 対して略直角に光信号を入出力することができるため、 VCSEL54や PD56を光 '電 気複合配線板 10の上面に実装しやすい。また、光導波路 20のコア 26に入る光信号 及びコア 26から出ていく光信号は上部クラッド 24をなすただ一層の上部絶縁層 34 のみを通過すれば外部力 入力されたり外部へ出力されたりするため、入出力に伴う 光伝播損失を小さく抑えることができる。
[0038] 更にまた、下部絶縁層 32は鱗片状粒子 36を含んでいるため、下部絶縁層 32に形 成された光配線用凹部 32a、電気配線用凹部 32b及びバイァホール 32cの榭脂だ れ等が鱗片状粒子 36によって防止され形状安定性が増す。このため、大量生産時 にもコア 26を安定して同じ形状に形成することができ、形状の不安定さに起因する光 伝播損失の悪化を招くことがなぐまた、大量生産時にも導体層 40を安定して同じ形 状に形成することができ、実装される素子との特性インピーダンスの整合が崩れること 力 いから、伝送信号の質が低下することがない。また、下部絶縁層 32に鱗片状粒 子 36が存在することによりバイァホール 32cの底面に榭脂成分が残りにくいため、導 体層 12とバイァホール導体 44との接続信頼性、ひ 、ては導体層 12と導体層 40との 接続信頼性が向上する。
[0039] そしてまた、鱗片状粒子 36を含有する下部絶縁層 32及び上部絶縁層 34は、熱膨 張係数ひ 1が 40〜60[ X 10— 6Z°C]であるため、光導波路 20及び導体層 40の近傍 でクラックが発生しにくい。
[0040] そして更に、鱗片状粒子 36は、アスペクト比 (粒子の平均長さ Z粒子の平均厚み） 力 S20〜2000であり、粒子の平均長さ及び平均厚みがいずれもコア 26を通過する光 の波長未満であるため、下部絶縁層 32の形成時に榭脂液内で鱗片状粒子の凝集 が起こりにくいし、光は鱗片状粒子 36を含有する上部絶縁層 34を小さな伝播損失で 通過可能である。
[0041] そして更にまた、鱗片状粒子 36のアスペクト比が 20〜2000であるため、下部絶縁 層 32に形成されたバイァホール 32cを介して下部絶縁層 32の上下に設けられた導 体層 12, 40同士の接続信頼性が極めて良好になる。
[0042] なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなぐ本発明の技術的範 囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
[0043] 例えば、上述した実施形態では、下部絶縁層 32に形成された光配線用凹部 32a にコア材料を充填してコア 26を形成すると共に下部絶縁層 32に形成された電気配 線用凹部 32bに導体材料を充填して導体層 40を形成したが、コア 26は光配線用凹 部 32aを利用して形成するものの導体層は下部絶縁層 32に露光現像法を用いて凸 状に形成してもよいし、導体層 40は電気配線用凹部 32bを利用して形成するものの コアは下部絶縁層 32に露光現像法を用いて凸状に形成してもよ 、。このようにコア 2 6及び導体層 40のいずれか一方のみ凹部を利用して形成したとしても、両方を露光 現像法を用いて凸状に形成する場合に比べて製造工程が短くなるため、従来に比 ベて作製が容易となり歩留まりが向上し、製造コストが安価になる。
[0044] また、上述した実施形態では、下部絶縁層 32及び上部絶縁層 34が鱗片状粒子 3 6を含有する場合を例示したが、鱗片状粒子 36を含有しなくてもよい。下部絶縁層 3 2及び上部絶縁層 34が鱗片状粒子 36を含有しなくても、光配線用凹部 32aや電気 配線用凹部 32bを利用してコア 26や導体層 40を形成するようにすれば、作製が容 易となり歩留まりが向上し、製造コストが安価になるという効果は得られる。
[0045] 更に、上述した実施形態では、基板 18上に下部絶縁層 32、コア 26と導体層 40、 上部絶縁層 34をこの順で 1層ずつ設けた力 基板 18上に下部絶縁層 32、コア 26と 導体層 40,下部絶縁層 32,コア 26と導体層 40,…というように多段に積層していき 最後に上部絶縁層 34を設けてもょ 、。
[0046] 更にまた、上述した実施形態では、電気配線用凹部 32bやバイァホール 32cの底 面や側壁に粗化処理を施したが、粗化処理を施さず、スパッタリング処理を施してス ノ ッタ層を形成したあと無電解めつき、電解めつきを行うようにしてもよい。
[0047] そしてまた、上述した実施形態では、光 ·電気複合配線板 10を図 1に示すようにリジ ッド基板とした力 下部絶縁層 32と上部絶縁層 34との間にコア 26と導体層 40とを有 する光導波路フィルム (フレキシブル基板）としてもよい。例えば、携帯電話の場合に は、 VCSELと PDとが搭載された光導波路フィルムでもって、本体部分の基板と液晶 部分の基板とを接続してもよぐこうすれば、光導波路フィルムは折り曲げて使用する ことができるし、大容量の画像等の信号を光配線で伝送し、小容量の信号や電源、 グランドを電気配線で伝送することができる。
実施例 1
[0048] [実施例 1 1] 以下に、光 ·電気複合配線板 10の具体的な作製方法について詳細に説明する。 最初に、光'電気複合配線板 10を作製するにあたり、必要となる層間絶縁層用フィル ムと充填用榭脂組成物の調製方法について説明する。
[0049] 層間絶縁層用フィルムは、以下のようにして調製した。まず、メチルェチルケトン (M EK) 20gとキシレン 80gの混合溶媒中に、鱗片状粒子（(株)ホージユン製、商品名： エスベン C、分散時のアスペクト比：〜 500、結晶サイズ (最大長さ）：〜 0. 5 /z m)を 7 5g添加し、 2本ローラで混練して鱗片状粒子含有混練物とした。そして、この鱗片状 粒子含有混練物 180重量部と、ビスフエノール A型エポキシ榭脂（油化シェルェポキ シ (株)製、商品名： E— 1001) 40重量部と、フエノールノボラック型エポキシ榭脂（油 ィ匕シェルエポキシ (株)製、商品名： E— 154) 60重量部と、イミダゾール型硬化剤 (四 国化成工業 (株)製、商品名： 2PHZ) 5重量部と、プチルセ口ソルブアセテート 75重 量部とを、三本ローラで撹拌、混合してフィルム前駆体を調製した。このときの鱗片状 粒子の含有率は固形分として 21重量％となる。このフィルム前駆体をロールコータ（ サーマト口-タス貿易 (株)製)を使用して、ポリメチルペンタン (三井石油化学工業（ 株)製、商品名：ォビュラン X— 88,軟ィ匕点 180°C)製の 50 mのフィルム上に塗布 し、その後、 80°Cで 2時間、 120°Cで 5時間、 150°Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 4 0 mの層間絶縁層用フィルムを作製した。この層間絶縁層用フィルムにっき、透過 型電子顕微鏡を用いて 5万〜 10万倍で分散時での最小結晶サイズを観察したところ 0. 1 mであった。このため、層間絶縁層用フィルムに含まれる鱗片状粒子のァスぺ タト比は 100〜500となる。なお、この層間絶縁層用フィルムは、クラッドとして使用す るために、エポキシ榭脂の所定割合のプロトン（一 H)をフッ素（一 F)又は重水素（一 D)に予め変換しておいた材料を使うかその材料に硫黄を所定割合追加することによ り屈折率を 1. 4〜1. 6の間に調整したもの（ここでは約 1. 5に調整したもの）を使用し た。
[0050] 充填用榭脂組成物は、以下のようにして調製した。すなわち、ビスフエノール F型ェ ポキシモノマー（油化シェルエポキシ (株）製、分子量： 310、商品名： YL983U) 100 重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が 1. で、 最大粒子の直径が 15 m以下の Si02球状粒子（ (株)アドマテック製、商品名 ： CRS1101— CE) 72重量部及びレべリング剤（サンノプコ（株）製、商品名：ペレノ ール S4) 1. 5重量部を容器にとり、撹拌混合することにより、その粘度が 23± 1°Cで 30〜60Pa' sの充填用榭脂組成物を得た。なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤 (四国化成工業 (株)製、商品名： 2E4MZ— CN) 6. 5重量部を用いた。
[0051] 次に、光'電気複合配線板 10の作製方法について、図 2〜図 5に基づいて以下に 説明する。図 2〜図 5は光'電気複合配線板 10の製造手順を表す説明図である。伹 し、図 2〜図 5は、図 1に示した光'電気複合配線板 10の右半分のみ示す。
[0052] まず、厚さ 0. 8mmのガラスエポキシ榭脂または BT (ビスマレイミドトリアジン)榭脂 力もなる絶縁性基板の両面に 12 /z mの銅箔がラミネートされている両面銅張積層板 を出発原料として用い、この両面銅張積層板の所定位置にドリル削孔を行うことによ りスルーホールを形成した。続いて、無電解めつき及び電解めつきを順次に施した後 、ノターン状にエッチングすることにより、基板 18の両面に導体層 12, 14と両導体層 12, 14を電気的に接続するスルーホール導体 16を形成した（図 2 (a)参照)。
[0053] 続いて、導体層 12, 14とスルーホール導体 16を形成した基板 18に対し、 NaOH ( 10g/L)、 NaC102 (40g/L)、 Na PO (6g/L)を含む水溶液
3 4
を黒化浴 (酸化浴）とする黒化処理、及び、 NaOH (lOgZL)、 NaBH (6g
4
ZL)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、導体層 12, 14とスルーホール 導体 16の表面を粗化面とした。次いで、導体層 12の隙間や導体層 14の隙間、スル 一ホールの内部に、前出の充填用榭脂組成物をスキージを用いて充填し、 100°C、 20分の条件で乾燥を行った。次いで、この基板 18の表裏両面を、導体層 12, 14の 表面及びスルーホール導体 16のランド表面が露出するまでベルトサンダ又はパフ等 で研磨して平坦ィ匕し、 100°Cで 1時間、 150°Cで 1時間の加熱処理を行うことにより、 充填用榭脂組成物を硬化させて榭脂層 321を形成し、更に、導体層 12, 14の表面 とスルーホール導体 16のランドの表面とを黒ィ匕処理した（図 2 (b)参照)。
[0054] 続いて、この基板 18の両面に、前出の層間絶縁層用フィルムを温度 50〜150°Cま で昇温しながら 0. 5MPaの圧力で真空圧着ラミネートして貼り付け、下部絶縁層 32 を形成した（図 2 (c)参照)。この下部絶縁層 32は、屈折率： 1. 500、透過率： 99% Zmm以上であった。なお、以後、基板 18の表面に積層される工程のみ説明する。 [0055] 続いて、図 5に示すように、光配線用凹部 32aを形成するための光配線用凸部 82a と、電気配線用凹部 32bを形成するための電気配線用凸部 82bと、ノィァホール 32 cを形成するためのバイァホール用凸部 82cとを下面に備えたプレスカ卩ェ用のモー ルド 80 (例えばニッケル製)を準備し（図 5 (a)参照）、そのモールド 80を下部絶縁層 32に最低溶融粘度を示す温度条件下（110°C)、 0. 8MPaの圧力で 3分間プレスし (図 5 (b)参照）、その後、冷却して 70°Cになった時点でモールド 80を上昇させて下 部絶縁層 32から外し、下部絶縁層 32を 150°Cで 1時間熱処理することにより完全に 硬化させた（図 5 (c)参照)。これにより、両端部に 45° 傾斜面を持つ光配線用凹部 3 2aと、電気配線パターンと同パターンの電気配線用凹部 32bと、逆円錐台状のバイ ァホール 32cとが下部絶縁層 32に同時に形成された（図 2 (d)参照)。
[0056] 前出のプレスカ卩ェにおけるモールド 80は、以下のような形状を有するものを用いた 。すなわち、光配線用凸部 82aの形状は、最小線幅： 10 /ζ πι、最小線間距離： m (L/S = 10/10 ^ m,但し Lは最小線幅、 Sは最小線間距離)の光配線パターン を形成するような形状であり、突出量は 15 mに設計されたものとした。電気配線用 凸部 82bの形状は、最小線幅： 10 m、最小線間距離： 10 /ζ πι(]^Ζ3 = 10Ζΐ0 /ζ m)の電気配線パターンを形成するような形状であり、突出量は 45 μ mに設計された ものとした。また、バイァホール用凸部 82cの形状は、上底の直径が 70 /z mで下底の 直径が 50 mの円錐台形であり、突出量 (バイァホールの深さに相当）は、 45 m であるように形成されて 、る。
[0057] 続いて、下部絶縁層 32の表面全面に市販の感光性ドライフィルムを貼り付け、 45 ° 傾斜面に対向する位置に透過部を有するフォトマスクを配置し露光 ·現像を行うこ とにより 45° 傾斜面以外をドライフィルムで被覆した状態とし、この状態でアルゴン雰 囲気下、出力 200W,時間 30分、圧力 0. 6Paという条件で順次スパッタリングを行う ことにより TiZPtZAuの金属反射層 37, 38を 45° 傾斜面に形成し、その後ドライフ イルムを剥離した (図 2 (e)参照)。
[0058] 続いて、コア材として、前出の層間絶縁層用フィルムと同じ組成の榭脂材料 (但し鱗 片状粒子を含まない）に硫黄を適量加えて屈折率を 1. 520にしたものを調製し、こ のコア材をスキージを用いて光配線用凹部 32aに選択的に充填し、 150°Cで 60分 乾燥した。なお、コア材は下部絶縁層 32の上面よりも盛り上がるように充填し、コア材 過剰充填体 76とした (図 3 (a)参照)。
[0059] 続いて、この作製途中の配線板を、 60gZLの過マンガン酸を含む 80°Cの溶液に 10分間浸漬して、下部絶縁層 32の表面 (電気配線用凹部 32bやバイァホール 32c の底面及び側壁を含む）を粗化した。次いで、この配線板を、中和溶液 (シプレイ社 製）に浸漬してカゝら水洗し、更に、塩化パラジウムと塩化第一スズとを含む触媒液中 に浸漬し、パラジウム金属を析出させることにより、下部絶縁層 32の表面にパラジゥ ム触媒を触媒核として付与した（図示せず)。次いで、この作製途中の配線板を、無 電解めつき水溶液（硫酸銅： 0. 800molZL、 EDTA: 0. 030mol/L, HCHO : 0. 050mol/L, NaOH : 0. lOOmol/L, a , a '—ビピリジル： 100mgZL、ポリェチ レングリコール（PEG) : 0. lOgZL)中に浸漬し、スパッタ層の表面に厚さ 0. 6〜3. O /z mの無電解銅めつき膜を形成した。このときの無電解めつき条件は、 34°Cの液温 度で 40分とした。次いで、無電解銅めつき膜上に、電解めつき液 (硫酸： 2. 24mol/ L、硫酸銅: 0. 26molZL、添加剤（アトテックジャパン (株)製、カパラシド GL) : 19. 5mlZL)を用いて、厚さ 50 mの電解銅めつき膜を形成し、導体被覆層 78とした。 このときの電解めつき条件は、電流密度 3AZdm2、時間 65分、温度 22± 2°Cとした 。この導体被覆層 78により、電気配線用凹部 32b及びバイァホール 32cは銅で完全 に充填されると共に下部絶縁層 32の表面全面も銅で完全に被覆された（図 3 (b)参 照)。
[0060] なお、粗ィヒ処理を施す代わりに、下部絶縁層 32の表面全面 (光配線用凹部に充填 されたコア材の表面も含む）にスパッタ薄膜を形成してもよい。すなわち、アルゴン雰 囲気下、出力 200W、時間 30分、圧力 0. 6Paという条件でスパッタリングを行うことに より、電気配線用凹部 32bやバイァホール 32cの底面や側壁、コア材過剰充填体 76 の表面を含む下部絶縁層 32の表面全面に TiZCuのスパッタ薄膜を形成してもよい
[0061] 続いて、導体被覆層 78が形成された配線板を、下部絶縁層 32の表面が露出する までベルトサンダ又はパフ等で研磨して平坦ィ匕し、所定の電気配線パターンを有す る導体層 40及びバイァホール導体 44の上端を露出させた（図 3 (c)参照)。これによ り、下部絶縁層 32の上面と導体層 40の上面とバイァホール導体 44の上面は面一と なった。
[0062] 続いて、研磨後の基板を、 NaOH (10g/L)、 NaCIO (40g/L)、 Na PO (6g/
3 3 4
L)を含む水溶液を黒化浴 (酸化浴）とする黒化処理、及び、 NaOH (10gZL)、 Na BH (6gZL)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、導体層 40やバイァホ
4
ール導体 44の表面を粗ィ匕した。次いで、前出の層間絶縁層用フィルムを、温度 50 〜150°Cまで昇温しながら、 0. 5MPaの圧力で真空圧着ラミネートして貼り付け、上 部絶縁層 34を形成した（図 3 (d)参照)。なお、図 3 (d)の左側の円内は光導波路 20 を中心軸に垂直に切断したときの断面図である。
[0063] 続いて、波長 10. 6 μ mの炭酸ガスレーザにてパルス幅 10〜25 μ秒、マスクの貫 通孔の径 1. 5〜6. Omm , 1〜10ショットという条件で上部絶縁層 34に直径 50〜 200 mの開口 34aを形成した。これにより、各開口 34aを通じて、導体層 40の所定 箇所やバイァホール導体 44の上面部分が外部に露出した（図 4 (a)参照)。
[0064] 続、て、上部絶縁層 34に複数の開口 34aを形成した配線板を、塩化ニッケル 30g ZL、次亜リン酸ナトリウム 10gZL、クェン酸ナトリウム lOgZL力もなる pH = 5の無 電解ニッケルめっき液に 20分間浸漬して、開口 34aの底面に厚さ 5 μ mのニッケル めっき層を形成した。更に、その基板を、シアンィ匕金カリウム 2gZL、塩化アンモ-ゥ ム 75gZL、クェン酸ナトリウム 50gZL、次亜リン酸ナトリウム lOgZL力もなる無電解 金メッキ液に 93°Cの条件で 23秒間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ 0. 03 m の金メッキ層を形成した。これにより、開口 34aの底面（つまり導体層 40又はバイァホ ール導体 44の上面部分）にニッケルめっき層と金メッキ層とが積層された金属層 48 が形成された (図 4 (b)参照)。
[0065] 最後に、上部絶縁層 34の各開口 34aにはんだペーストを印刷して、 200°Cでリフロ 一することによりはんだバンプ 50を形成し、はんだバンプ 50を有する光'電気複合配 線板 10とした（図 4 (c)参照)。
[0066] [実施例 1 2]
実施例 1—1において、層間絶縁層用フィルムの前駆体を調製する際に、鱗片状粒 子を 15g添加して鱗片状粒子含有混練物とし、前駆体における鱗片状粒子の含有 率を固形分として 6. 5重量％となるようにした以外は、実施例 1—1と同様にして光' 電気複合配線板 10を作製した。
[0067] [実施例 1 3]
実施例 1—1において、層間絶縁層用フィルムの前駆体を調製する際に、鱗片状粒 子を 36g添加して鱗片状粒子含有混練物とし、前駆体における鱗片状粒子の含有 率を固形分として 13重量％となるようにした以外は、実施例 1—1と同様にして光 '電 気複合配線板 10を作製した。
[0068] [実施例 1 4]
実施例 1—1において、層間絶縁層用フィルムの前駆体を調製する際に、鱗片状粒 子を 218g添加して鱗片状粒子含有混練物とし、前駆体における鱗片状粒子の含有 率を固形分として 34重量％となるようにした以外は、実施例 1—1と同様にして光 '電 気複合配線板 10を作製した。
実施例 2
[0069] 実施例 2は、鱗片状粒子としてトビー工業 (株)製の商品名 NANOFIL (合成マイ力 、分散後のアスペクト比： 100〜500、粒子サイズ (長さ）： 0. 1〜0. 5 m、最大粒子 厚み: 0.： L m)を用いたこと以外は、実施例 1—1と同様にして光'電気複合配線板 10を作製した。
実施例 3
[0070] 実施例 3は、鱗片状粒子としてコープケミカル (株)製の商品名ミクロマイ力 MK—1 OOF (合成マイ力、アスペクト比 20〜30、粒子サイズ (長さ） 1〜3 m)を用いた以外 は、実施例 1—1と同様にして光'電気複合配線板 10を作製した。
実施例 4
[0071] 実施例 4は、鱗片状粒子として (株)ホージユン製の商品名オルガナイト D (有機べ ントナイト、分散時のアスペクト比： 100〜2000,分散時の結晶サイズ (長さ）：〜 2. 0 m)を用いた以外は、実施例 1—1と同様にして光'電気複合配線板 10を作製した 実施例 5 [0072] 実施例 5は、層間絶縁層用フィルムに鱗片状粒子を含有しなカゝつた以外は、実施 例 1 1と同様にして光 ·電気複合配線板 10を作製した。
実施例 6
[0073] 実施例 6は、鱗片状粒子として三洋貿易（株)製の商品名ポリフィル DL (デラミネィ ォクレイ、平均粒子径サイズ (長さ）： m、アスペクト比： 7〜： LO)を用いた以外は、実 施例 1 1と同様にして光 ·電気複合配線板 10を作製した。
実施例 7
[0074] 実施例 7は、鱗片状粒子として、コープケミカル (株)製の商品名ソマシフ MPE (合 成マイ力、アスペクト比： 5000〜7000,平均サイズ（平均長さ） 5〜7 111、膨潤性粒 子)を用いた以外は、実施例 1—1と同様にして光 ·電気複合配線板 10を作製した。 実施例 8
[0075] [実施例 8— 1]
実施例 8—1は、層間絶縁層用フィルムの作製において、鱗片状粒子の代替として (株)アドマテックス製の商品名 SO— E6の球状シリカ粒子 (粒子径 1. 5〜2. 5 /z m) を用いた以外は、実施例 1—1と同様にして光 ·電気複合配線板 10を作製した。
[0076] [実施例 8— 2]
実施例 8— 2は、層間絶縁層用フィルムの作製において、鱗片状粒子の代替として (株)アドマテックス製の商品名 SO— E2の球状シリカ粒子 (粒子径 0. 4〜0. 6 /z m) を用いた以外は、実施例 1—1と同様にして光 ·電気複合配線板 10を作製した。 実施例 9
[0077] 実施例 9では、図 6に示す光 ·電気複合配線板 110を作製した。この光'電気複合 配線板 110は、光導波路の下部クラッドを兼ねる下部絶縁層 132と、光導波路の上 部クラッドを兼ねる上部絶縁層 134と、下部絶縁層 132と上部絶縁層 134の間に設 けられ所定の光配線パターンを持つ光導波路のコア 26と、下部絶縁層 132と上部絶 縁層 134の間にてコア 26と並設され所定の電気配線パターンを持つ導体層 140とを 備え、コア 26は下部絶縁層 132に設けられた光配線用凹部 32aにコア材料を充填し て形成され、導体層 140は下部絶縁層 132の上に凸状に形成されたものである。ま た、その製法は、基板 18の表面に設けられた導体層 12の上に実施例 1—1の層間 絶縁層フィルムを貼り付けたあと、所定の光配線パターンと略同じパターンを持つ光 配線用凹部 32aのみプレス力卩ェで形成し該光配線用凹部 32aを用いてコア 26を形 成する一方、導体層 140及びバイァホール導体 144は露光現像法により作製した。 以下、この製法を図 7にしたがって詳説する。
まず、光配線用凹部 32aを形成するための光配線用凸部 182aを下面に備えたプ レスカ卩ェ用のモールド 180を準備し、そのモールド 180を下部絶縁層 132に最低溶 融粘度を示す温度条件下（110°C)、 0. 8MPaの圧力で 3分間プレスし（図 7 (a)参 照）、その後、冷却して 70°Cになった時点でモールド 80を上昇させて下部絶縁層 13 2から外し、下部絶縁層 32を 150°Cで 1時間熱処理して完全に硬化させることにより 、両端部に 45° 傾斜面を持つ光配線用凹部 32aを下部絶縁層 132に形成した（図 7 (b)参照)。続いて、実施例 1—1と同様にして、 45° 傾斜面に金属反射層 38を形成 し、光配線用凹部 32aにコア材を過剰に充填してコア材過剰充填体 76とした（図 7 (c )参照)。続いて、盛り上がったコア材過剰充填体 76を研磨して平坦ィ匕し、下部絶縁 層 132の上面とコア材の上面とを面一となるようした（図 7 (d)参照)。続いて、下部絶 縁層 132の上に、波長 10. 6 μ mの炭酸ガスレーザにて、ノ レス幅 10〜25 μ秒、マ スクの貫通孔の径 1. 5〜5. 0mm , 1〜3ショットの条件で下部絶縁層 132に直径 50〜150 /z mのノィァホーノレ 132cを形成した。次!ヽで、出力 200W, 30分， 0. 6P a,アルゴン雰囲気中でスパッタリングを行って全面に TiZPtZAuのスパッタ薄膜を 形成した。続いて、無電解銅めつき液 (硫酸銅： 0. 03mol/L, EDTA : 0. 200mol /L, HCHO : 0. 18g/L, NaOH : 0. lOOmol/L, a , a '—ビピリジル： lOOmg ZL,ポリエチレングリコール： 0. lOgZL)を用いて、 34°Cの液温で 40分という条件 で無電解銅めつきを行うことにより、全面に厚さ 0. 6〜3. の無電解めつき膜を 形成した。続いて、感光性ドライフィルムを貼り付け、マスクを用いて露光'現像して所 定の電気配線パターンが露出するようにめつきレジストを形成し、その露出部分に電 解銅めつき液 (硫酸： 2. 24mol/L,硫酸銅： 0. 26mol/L,添加剤（アトテックジャ パン (株)製の商品名カパラシド GL) : 19. 5mlZL)を用いて、電流密度 lAZdm2、 90 ± 5時間、温度 22 ± 2°Cという条件で電解銅めつきを行い、厚さ 20 /z mの電解め つき膜を形成した。その後、めっきレジストを 5%程度の KOHで剥離除去し、そのめ つきレジストに被覆されていた無電解めつき膜及びスパッタ薄膜を硫酸と過酸ィ匕水素 との混合液でエッチング処理して溶解除去した。これにより、下部絶縁層 132に凸状 の導体層 140を形成すると共に導体層 140と導体層 12とを接続するバイァホール導 体 144を形成した（図 7 (e)参照)。その後は、実施例 1—1と同様の手順を採用して、 光'電気複合配線板 110を得た。なお、実施例 9では、無電解銅めつきを施す前にス ノッタ薄膜を形成したが、スパッタ薄膜を形成する代わりに、粗ィ匕処理を行ってもよい 実施例 10
[0079] 実施例 10では、図 8に示す光'電気複合配線板 210を作製した。この光'電気複合 配線板 210は、光導波路の下部クラッドを兼ねる下部絶縁層 232と、光導波路の上 部クラッドを兼ねる上部絶縁層 234と、下部絶縁層 232と上部絶縁層 234の間に設 けられ所定の光配線パターンを持つ光導波路のコア 226と、下部絶縁層 232と上部 絶縁層 234の間にてコア 226と並設され所定の電気配線パターンを持つ導体層 40 とを備え、コア 226は下部絶縁層 232の上に凸状に形成され、導体層 40は下部絶縁 層 232に設けられた電気配線用凹部 32bに導体材料を充填して形成されたものであ る。また、その製法は、基板 18の表面に設けられた導体層 12の上に実施例 1—1の 層間絶縁層フィルムを貼り付けたあと、所定の電気配線パターンと略同じパターンを 持つ電気配線用凹部 32b及びバイァホール 32cをプレス力卩ェで形成し該電気配線 用凹部 32bを用いて導体層 40を形成すると共にバイァホール 32cを用いてノィァホ ール導体 44を形成する一方、コア 226は露光現像法により作製した。以下、この製 法を図 9にしたがって詳説する。
[0080] まず、電気配線用凹部 32b及びバイァホール 32cを形成するための電気配線用凸 部 282b及びバイァホール用凸部 282cを下面に備えたプレス加工用のモールド 28 0を準備し、そのモールド 280を下部絶縁層 232に最低溶融粘度を示す温度条件下 (110°C)、 0. 8MPaの圧力で 3分間プレスし（図 9 (a)参照）、その後、冷却して 70°C になった時点でモールド 280を上昇させて下部絶縁層 232から外し、下部絶縁層 32 を 150°Cで 1時間熱処理して完全に硬化させることにより、電気配線用凹部 32b及び バイァホール 32cを下部絶縁層 232に形成した（図 9 (b)参照）。続いて、出力 200W , 30分， 0. 6Pa,アルゴン雰囲気中でスパッタリングを行って全面に TiZCuのスパ ッタ薄膜を形成し、実施例 5と同様の無電解銅めつき液を用いて無電解銅めつきを行 うことにより全面に厚さ 0. 6〜3. 0 mの無電解めつき膜を形成し、更に実施例 5と同 様の電解銅めつきを行うことにより全面に厚さ 20 mの電解めつき膜を形成した。こ れにより、下部絶縁層 232の全面が金属層 178に覆われ、電気配線用凹部 32b及 びバイァホール 32cはこの金属層 178により充填された（図 9 (c)参照)。その後、下 部絶縁層 232を研磨して平坦ィ匕し、下部絶縁層 32の上面と金属層 178の上面とを 面一となるようした。これにより、下部絶縁層 32には所定の電気配線パターンを持つ 導体層 40及びバイァホール導体 44が形成された（図 9 (d)参照)。続いて、コア材料 をスキージを用いて全面に印刷し、グレーティングマスクを使って露光現像することに より両端に 45° 傾斜面を持つコア 226を形成し、 45° 傾斜面に 45° ミラー部品を 挿入することにより金属反射層 238を形成した（図 9 (e)参照、同図には金属反射層 2 38のみ示す)。その後は、実施例 1—1と同様の手順を採用して、光'電気複合配線 板 210を得た。なお、実施例 10では、無電解銅めつきを施す前にスパッタ薄膜を形 成したが、スパッタ薄膜を形成する代わりに、粗ィ匕処理を行ってもよい。
実施例 11
[0081] 基板 18の代わりに支持部材としての 4インチウェハ板を使用して、実施例 1—1と同 様に光配線、電気配線を形成することにより光導波路フィルム (フレキシブル基板）と しての光 ·電気複合配線板 10を作製し、その後 2. 5wt%のフッ酸水溶液に 1時間浸 漬してこの光 ·電気複合配線板 10を支持部材カも剥がした。なお、支持部材から光 導波路フィルムを剥がす方法としては、フッ酸水溶液に浸漬する方法のほかに、支持 部材にシリコンスプレー等の剥離液を塗布したり熱を加えると膨潤して剥がれる榭脂 を塗布したりする方法がある。
[0082] [その他の実施例]
層間絶縁層用フィルムとして、実施例 1—1に記載した熱硬化性榭脂のほか、例え ば、熱硬化性榭脂と熱可塑性榭脂との混合榭脂や、感光性を付与した熱硬化性榭 脂や、 UV硬化性榭脂などが挙げられる。なお、これら榭脂のなかに実施例 1—1と同 様の鱗片状粒子を添加するのが好ま 、。
[0083] ここで、熱硬化性榭脂と熱可塑性榭脂との混合樹脂からなる層間絶縁層用フィルム の作製例を以下に示す。すなわち、実施例 1—1と同様にして調製した鱗片状粒子 含有混練物 120重量部と、クレゾ一ルノボラック型エポキシ榭脂（日本ィ匕薬 (株)製、 商品名： EOCN— 104S、エポキシ当量： 220,分子量： 5000) 65重量部、ポリエー テルスルホン（ICI社製、商品名： Victrex、分子量： 17000) 40重量部、イミダゾール 系硬化剤（四国化成工業 (株)製、商品名： 2E4MZ— CN) 5重量部を混合した後、 N—メチルピロリドンを添加しながら、ホモディスパー攪拌機で粘度 120cpsに調整し てフィルム前駆体を作製した。このフィルム前駆体をロールコータ（サーマト口-タス貿 易 (株)製)を使用して、ポリメチルペンテン (三井石油化学工業 (株)製、商品名：オビ ュラン X— 88,軟化点 180°C)からなる 50 m厚のフィルム上に塗布し、その後、 80 °Cで 2時間、 120°Cで 5時間、 150°Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 mの層間絶 縁層用フィルムを作製した。このフィルムでは、鱗片状粒子の含有率は固形分として 20重量％となる。
[0084] また、感光性を付与した熱硬化性榭脂からなる層間絶縁層用フィルムの作製例を 以下に示す。すなわち、実施例 1 1と同様にして調製した鱗片状粒子含有混練物 1 00重量部と、ジメチルダリコールジメチルエーテルに溶解したクレゾ一ルノボラック型 エポキシ榭脂（日本化薬 (株)製、分子量 2500)の 25%アクリル化物を 56重量部、ィ ミダゾール硬化剤（四国化成工業 (株)製、商品名： 2E4MZ— CN) 2重量部、感光 性モノマーである力プロラタトン変成トリス（ァクロキシェチル)イソシァヌレート（東亞合 成 (株)製、商品名：ァロニックス M315) 4重量部、光開始剤 (チバガイキー社製、商 品名：ィルガキュア 907) 2重量部、光増感剤（日本化薬 (株)製、商品名： DETX—S ) 0. 2重量部を混合した後、 N—メチルピロリドン 30. 0重量部を添加しながら混合し 、ホモディスパー攪拌機で粘度 7Pa' sに調整し、続いて 3本ロールで混練してフィル ム前駆体を得た。このフィルム前駆体をロールコータ (サーマト口-タス貿易 (株)製） を使用して、ポリメチルペンテン (三井石油化学工業 (株)製、商品名：ォビュラン X— 88、軟化点 180°C)製の 50 m厚のフィルム上に塗布し、その後、 80°Cで 2時間、 1 20°Cで 5時間、 150°Cで 2時間、乾燥硬化させて厚さ 40 mの層間絶縁層用榭脂フ イルムを作製した。このフィルムでは、鱗片状粒子の含有率は固形分として 57重量％ となる。なお、硬化後の透過率（850nm)は 99%Zmmであった。この層間絶縁層用 榭脂フィルムは、クラッドとして使用するために、エポキシ榭脂の所定割合のプロトン（ — H)をフッ素（-F)又は重水素（-D)に予め変換しておいた材料を使うかその材 料に硫黄を所定割合追加することにより屈折率を 1. 4〜1. 6の間に調整したもの（こ こでは約 1. 5に調整したもの）を使用した。
[0085] 更に、 UV硬化性榭脂からなる層間絶縁層用榭脂の作製例を以下に示す。すなわ ち、実施例 1—1と同様にして調製した鱗片状粒子含有混練物 100重量部と、アタリ ル榭脂 40重量部、アタリレート系モノマー 10重量部、硬ィ匕剤としてイミダゾール硬化 剤 4重量部、光重合開始剤としてベンゾフヱノン 5重量部、溶剤として乳酸ェチル 40 重量部、安定剤 1重量部を混合し、回転数 5rpmで 25°Cにおける粘度が 5± lPa' s の層間絶縁層用榭脂を作製した。この層間絶縁層用榭脂では、鱗片状粒子の含有 率は固形分として 21重量％となる。この層間絶縁層用榭脂の一部の C—Hをフッ素 化 (C— F)すると屈折率が 1. 54と小さくなるためクラッドを兼ねる下部絶縁層や上部 絶縁層に利用でき、一部の C—Hを重水素化 (C— D)すると屈折率が 1. 56と大きく なるためコア材に利用できる。なお、硬化後の透過率（850nm)は 90%Zmmであつ た。あるいは、この層間絶縁層用榭脂は、クラッドとして使用するために、エポキシ榭 脂の所定割合のプロトン（一 H)をフッ素（一 F)又は重水素（― D)に予め変換してお いた材料を使うかその材料に硫黄を所定割合追加することにより屈折率を 1. 4〜1. 6の間に調整したもの（ここでは約 1. 5に調整したもの）を使用することができる。例え ば、実施例 1—1と同様にして調製した鱗片状粒子含有混練物 100重量部、フッ素 化エポキシ榭脂 95重量部、光重合開始剤 2重量部、安定剤 3重量部 (無溶剤)を混 合し、 25°Cにおける粘度が 4. 3Pa' sの層間絶縁層用榭脂を作製してもよい。粘度 は東機産業 (株）の回転式 B型粘度計 DVM— ΒΠ (ローター No. 4,回転数 60rpm) で測定した。この榭脂では、鱗片状粒子の含有率は固形分として 21重量％となる。 なお、硬化後の透過率（850nm)は 99%Zmmであった。
[0086] 次に、各実施例の評価試験結果について説明する。
[0087] [形状安定性及び光'電気特性] 図 10に示す寸法のモールドを用いて実施例 1— 1, 2〜5, 8〜： L 1の光'電気複合 配線板を作製したあとに、測長顕微鏡（目盛り付き顕微鏡)で断面形状を 1000倍に 拡大し、図 10に示す各距離 Lul, Ldl, Dl, Lu2, Ld2, D2を測定した。また、光 伝播損失はカットバック法により 2cm、 4cm、 6cm、 8cmに切断したサンプルの損失 を測定して算出し、特性インピーダンスは設計値を 50 Ωとし、アジレント社製 TDR(Ti me Domain Reflectometer)でインピーダンスを実測した。その結果を表 1に示す。この 表 1から明らかなように、鱗片状粒子を含む下部絶縁層の光配線用凹部にコア材を 充填することにより光導波路のコアを形成した場合には、コアは形状安定性に優れる と共に光伝播損失も低く抑えることができた (実施例 1— 1, 2〜4, 9)。また、鱗片状 粒子を含む下部絶縁層の電気配線用凹部に導体材料を充填することにより導体層（ =コアと並設される導体層）を形成した場合には、導体層は形状安定性に優れると共 に特性インピーダンスもほぼ設計値どおりとなった（実施例 1— 1, 2〜4, 10, 11)。 なお、層間絶縁層用フィルムを作製する際に、鱗片状粒子を添加したとしても粒子が 凝集することはなかったが（実施例 1— 1, 2〜4, 9, 10, 11)、球状粒子を添加したと きには粒子が凝集する傾向がみられた (実施例 8— 1, 8— 2)。また、鱗片状粒子を 添加した場合には立体拘束効果により光配線用凹部の榭脂だれは見られなかった が（実施例 1— 1, 2〜4, 6, 7, 9)、鱗片状粒子を添加しな力 たり鱗片状粒子では なく球状粒子を添加したりしたときには、立体拘束効果が見られず光配線用凹部の 榭脂だれが見られた (実施例 5, 8- 1, 8— 2)。表 1に示す各実施例の光 ·電気複合 配線板では、光配線は寸法精度が向上し光伝送ロスが小さくなり、電気配線も寸法 精度が向上し特性インピーダンスが向上した。このようなことから、各実施例の光'電 気複合配線板は高速伝送を行うのに有利といえる。
また、実施例 1— 1, 2に比べて実施例 3, 4は光伝播損失が若干悪くなつたが、そ の原因を調べるために、光配線用凹部 32a (図 1参照）の底面や壁面を顕微鏡で観 察したところ、実施例 3, 4では伝送波長よりも大きな凸部があることが確認された。そ の原因は定かではないが、以下のように推察している。すなわち、鱗片状粒子は下 部クラッドとなる下部絶縁層 32 (図 1参照）に添加される力 この下部絶縁層 32の硬 化時に鱗片状粒子が動 ヽて光配線用凹部 32aの底面や壁面カゝら鱗片状粒子が突 出して凸部となり、その凸部がコアに入ってしまうことがある。そして、鱗片状粒子の 大きさが実施例 3, 4のように伝送波長（850nm)より大きいと、コアに入り込んだ凸部 によって光伝播損失が大きくなつてしまうが、鱗片状粒子の大きさが実施例 1— 1, 2 のように伝送波長より小さいと、コアに入り込んだ凸部が存在したとしても光伝播損失 は大きくならないと推察している。したがって、長距離を伝送するためには、光伝播損 失は小さいほどよいので、鱗片状粒子としてはその大きさが伝送波長より小さい粒子 を用いることが望ましい。
[表 1]
〔匿舉〕0090
Figure imgf000031_0002
※ コアは下部絶縁層の光配線用凹部に形成され、導体層は下部絶縁層上に凸状に形成されている
※2 導体層は下部絶縁層の電気配線用凹部に形成され、コアは下部絶縁層上に凸状に形成されている
Figure imgf000031_0001
0)を用いて測定した。また、これらの光 ·電気複合配線板をヒートサイクル試験機 (E SPEC社製の商品名 THERMAL SHOCK CHAMBER)に投入して、以下の条件 1及 び条件 2にて耐衝撃性試験を行ったあと、光導波路のコア又はクラッドでのクラック発 生の有無を調べた。その結果を表 2に示す。この表 2から明らかなように、上部及び 下部絶縁層に鱗片状粒子を添加することにより、優れた耐衝撃性が得られることがわ かった。特に、 α 1が 40〜60[ Χ 10— 6Z°C]の場合には、条件 2の試験のあとでも良 好な耐衝撃性が得られた。ここで、実施例 1 1〜1 3については、耐衝撃性も光伝 播損失の値も良好な結果が得られた。一方、実施例 1—4については、耐衝撃性は 良好となったが、光伝播損失が 1. 21dBZcmと大きくなつた。これは、鱗片状粒子の 含有量が多く鱗片状粒子の凝集が起きたことに起因すると思われる。
条件 1： 一 55°C X 5分、 125°C X 5分を 1サイクルとして 1000回繰り返す 条件 2 : 25°C X 20秒、 260°C X 10秒を 1サイクルとして 100回繰り返す
[0091] [表 2]
Figure imgf000032_0001
[0092] [バイァホールの接続抵抗評価]
図 10に示す寸法のモールドを用いて実施例 1— 1, 2〜4, 6, 7の光'電気複合配 線板を作製したあとヒートサイクル試験機 (前出）に投入して、条件 1, 2 (前出）にて耐 衝撃性試験を行い、試験前と試験後の接続抵抗の変化量を測定し評価した。なお、 接続抵抗の変化量は、接続抵抗評価用のバイァホール連結パターンにおける初期 の抵抗値とヒートサイクル後の抵抗値を測定し、変化量（=ヒートサイクル後の抵抗値 Z初期の抵抗値）が ± 5%以内のものを〇、 5%を超え 10%以内のもの又は + 5%を超え + 10%以内のものを△、それ以外を Xとした。また、 40 m φ , 50 m φ , 60 m φ , 70 m φのバイァホールを作製し、それぞれの接続抵抗の変化量を測 定した。その結果を表 3に示す。この表 3から明らかなように、アスペクト比が 20〜20 00のときには 60 m φ、 m φのバイァホールで接続抵抗が安定した（実施例 1 - 1, 2〜4)。特に、ァスぺクト比が20〜500のときには40〜70 ^ 111 ( )のすべてのバ ィァホールで接続抵抗が安定した（実施例 1— 1, 2, 3)。
[0093] [表 3]
Figure imgf000033_0001
産業上の利用可能性
[0094] 本発明は、回路基板、例えば光素子を搭載するための回路基板に利用可能である

Claims

請求の範囲
[1] 光導波路の下部クラッドを兼ねる下部絶縁層と、
前記光導波路の上部クラッドを兼ねる上部絶縁層と、
前記下部絶縁層と前記上部絶縁層の間に設けられ所定の光配線パターンを持つ 前記光導波路のコアと、
前記下部絶縁層と前記上部絶縁層の間にて前記コアと並設され所定の電気配線 パターンを持つ導体層と、
を備えた光 .電気複合配線板であって、
前記下部絶縁層には、前記光配線パターンと略同じパターンに形成されコア材料 が充填された光配線用凹部、及び、前記電気配線パターンと略同じパターンに形成 され導体材料が充填された電気配線用凹部の少なくとも一方が形成されている、光' 電気複合配線板。
[2] 前記下部絶縁層には、前記光配線用凹部及び前記電気配線用凹部の両方が形 成されている、請求項 1に記載の光'電気複合配線板。
[3] 前記電気配線用凹部の内面の少なくとも一部は、粗ィ匕面である、請求項 2に記載 の光 '電気複合配線板。
[4] 前記コアは該コアの中心軸に対して略 45° の角度を持つ反射面を端部に有し、前 記上部絶縁層は最外層をなす、請求項 1〜3のいずれかに記載の光 ·電気複合配線 板。
[5] 前記下部絶縁層及び前記上部絶縁層のうち、少なくとも前記下部絶縁層は鱗片状 粒子を含んでいる、請求項 1〜4のいずれかに記載の光'電気複合配線板。
[6] 前記導体層は、前記下部絶縁層に形成されたバイァホールを介して前記下部絶縁 層の下側に設けられた下部導体層と接続されている、請求項 5に記載の光 ·電気複 合配線板。
[7] 前記鱗片状粒子は、アスペクト比 (粒子の平均長さ Z粒子の平均厚み）が 20〜20
00である、請求項 5又は 6に記載の光 ·電気複合配線板。
[8] 前記鱗片状粒子は、粒子の平均長さ及び平均厚みがいずれも前記コアを通過す る光の波長未満である、請求項 5〜7のいずれかに記載の光 ·電気複合配線板。
[9] 前記鱗片状粒子は、前記下部絶縁層及び前記上部絶縁層の両方に含有され、該 鱗片状粒子を含有した前記下部絶縁層及び前記上部絶縁層は、熱膨張係数 α 1が 40〜60 [ Χ 10— 6Z°C]である、請求項 5〜8のいずれかに記載の光.電気複合配線 板。
[10] 光導波路フィルムである、請求項 1〜9のいずれかに記載の光'電気複合配線板。
[11] (a)光導波路の下部クラッドを兼ねる下部絶縁層を形成する工程と、
(b)前記下部絶縁層に所定の光配線パターンを持つ前記光導波路のコアと所定の 電気配線パターンを持つ導体層とを形成する工程と、
(c)前記コア及び前記導体層を覆うようにして前記下部絶縁層に前記光導波路の上 部クラッドを兼ねる上部絶縁層を積層する工程と、
を含む光 ·電気複合配線板の製造方法であって、
前記 (b)工程では、前記光配線パターンと略同じパターンを持つ光配線用凹部を プレス加工により形成したあと該光配線用凹部にコア材料を充填して前記コアを形成 する作業、及び、前記電気配線パターンと略同じパターンを持つ電気配線用凹部を プレス加工により形成したあと該電気配線用凹部に導体材料を充填して前記導体層 を形成する作業の少なくとも一方を行う、光 ·電気複合配線板の製造方法。
[12] 前記 (b)工程では、前記光配線用凹部及び前記電気配線用凹部を同時に前記下 部絶縁層にプレス加工により形成したあと、前記光配線用凹部に前記コア材料を充 填して前記コアを形成すると共に前記電気配線用凹部に前記導体材料を充填して 前記導体層を形成する、請求項 11に記載の光 ·電気複合配線板の製造方法。
[13] 前記 (b)工程では、前記光配線用凹部及び前記電気配線用凹部を同時に前記下 部絶縁層にプレス加工により形成したあと、前記光配線用凹部に前記コア材料を充 填し、続いて全面を前記導体材料で覆うことにより前記電気配線用凹部に前記導体 材料を充填し、その後前記下部絶縁層の表面が露出するまで研磨することにより前 記コア及び前記導体層を形成する、請求項 11に記載の光 ·電気複合配線板の製造 方法。
[14] 前記 (b)工程では、前記下部絶縁層に前記電気配線用凹部を形成したときには該 電気配線用凹部の内面の少なくとも一部を粗ィ匕する、請求項 11〜 13のいずれかに 記載の光 ·電気複合配線板の製造方法。
[15] 前記 (b)工程では、前記下部絶縁層に前記光配線用凹部を形成するときには該光 配線用凹部の両端に中心軸に対して略 45° の角度を持つ傾斜面を形成し、 前記 (c)工程では、前記上部絶縁層を最外層として積層する、
請求項 11〜 14の 、ずれかに記載の光 ·電気複合配線板の製造方法。
[16] 前記 (a)工程では、鱗片状粒子を分散した絶縁材料により前記下部絶縁層を形成 する、請求項 11〜15のいずれかに記載の光'電気複合配線板の製造方法。
[17] 前記 (b)工程では、前記導体層を形成するにあたり、前記電気配線用凹部と共に 前記下部絶縁層の下側に設けられた下部導体層と接続するためのバイァホールを プレス加工により同時に形成したあと前記電気配線用凹部及び前記バイァホールに 前記導体材料を充填する、請求項 16に記載の光'電気複合配線板の製造方法。
[18] 前記鱗片状粒子は、アスペクト比 (粒子の平均長さ Z粒子の平均厚み）が 20〜20
00である、請求項 16又は 17に記載の光'電気複合配線板の製造方法。
[19] 前記鱗片状粒子は、前記下部絶縁層及び前記上部絶縁層の両方に含有され、該 鱗片状粒子を含有した前記下部絶縁層及び前記上部絶縁層は、熱膨張係数 α 1が
40〜60 [ Χ 10— 6Z°C]である、請求項 16〜18のいずれかに記載の光.電気複合配 線板の製造方法。
[20] 前記鱗片状粒子は、粒子の平均長さ及び平均厚みがいずれも前記コアを通過す る光の波長未満である、請求項 16〜19のいずれかに記載の光'電気複合配線板の 製造方法。
[21] 前記光'電気複合配線板が光導波路フィルムである、請求項 16〜20のいずれか に記載の光 ·電気複合配線板の製造方法。
[22] 前記光 ·電気複合配線板を所定の支持部材の上に形成して!/ヽき形成完了後に該 光 ·電気複合配線板を前記支持部材から剥がす工程を含む、請求項 21に記載の光
•電気複合配線板の製造方法。
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