(57)【要約】【課題】光学素子とコア端部との間の距離を短縮し、両者間の光結合効率を向上させることができる光電気混載モジュールおよびその製造方法を提供する。【解決手段】光導波路部分と、電気回路部分と、この電気回路部分に実装された発光素子７および受光素子８とを備えた光電気混載モジュールであって、上記光導波路部分が、アンダークラッド層１と、このアンダークラッド層１の表面に、光路用の線状のコア２と、このコア２を被覆するオーバークラッド層３とを備え、電気回路４が、上記アンダークラッド層１のコア２形成部分以外の表面部分に形成されている。【選択図】図１
2010190994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路部分と、電気回路部分と、この電気回路部分に実装された光学素子とを備えた光電気混載モジュールであって、上記光導波路部分が、アンダークラッド層と、このアンダークラッド層の表面に、光路用の線状のコアと、このコアを被覆するオーバークラッド層とを備え、上記電気回路部分が、基板レスの状態で、上記アンダークラッド層のコア形成部分以外の表面部分に形成されていることを特徴とする光電気混載モジュール。
【請求項２】
上記光学素子が、オーバークラッド層上に位置決めされ、オーバークラッド層に形成された透孔を介して光学素子のバンプにより上記電気回路部分に電気的に接続されている請求項１記載の光電気混載モジュール。
【請求項３】
上記光学素子が、アンダークラッド層上に位置決めされ、光学素子のバンプにより上記電気回路部分に電気的に接続されている請求項１記載の光電気混載モジュール。
【請求項４】
上記アンダークラッド層の表面に、光学素子のバンプを位置決めするバンプ位置決めガイドが、上記コアの端部に対して所定の位置に形成され、上記光学素子のバンプが、上記バンプ位置決めガイドを利用して位置決めされている請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電気混載モジュール。
【請求項５】
光導波路部分と、電気回路部分と、この電気回路部分に実装された光学素子とを備えた光電気混載モジュールの製造方法であって、上記光導波路部分の作製が、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、光路用の線状のコアを形成する工程と、このコアを被覆するようオーバークラッド層を形成する工程とを備え、上記電気回路部分の作製が、基板レスの状態で、上記アンダークラッド層のコア形成部分以外の表面部分に行われることを特徴とする光電気混載モジュールの製造方法。
【請求項６】
上記光学素子の実装が、光学素子をオーバークラッド層上に位置決めし、オーバークラッド層に形成した透孔を介して光学素子のバンプにより上記電気回路部分に電気的に接続する工程を備えている請求項５記載の光電気混載モジュールの製造方法。
【請求項７】
上記光学素子の実装が、光学素子をアンダークラッド層上に位置決めし、光学素子のバンプにより上記電気回路部分に電気的に接続する工程を備えている請求項５記載の光電気混載モジュールの製造方法。
【請求項８】
上記アンダークラッド層の表面にバンプ位置決めガイドを形成する工程を備えており、上記光学素子の実装が、その光学素子のバンプを、上記バンプ位置決めガイドを利用して位置決めする工程を備えている請求項５〜７のいずれか一項に記載の光電気混載モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路部分と、電気回路部分と、この電気回路部分に実装された光学素子と備えた光電気混載モジュールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電気混載モジュールは、例えば、図８に示すように、基板１５の表面に電気回路１４を形成した電気回路部分Ｅ1 と、アンダークラッド層１１，コア１２，オーバークラッド層１３をこの順に形成した光導波路部分Ｗ1 とを個別に作製し、その光導波路部分Ｗ1 のオーバークラッド層１３の表面に、接着剤１６により、上記電気回路部分Ｅ1 の基板１５の裏面を貼り合わせ、上記光導波路部分Ｗ1 のコア１２の両端部に対応する上記電気回路部分Ｅ1 に発光素子７および受光素子８を実装して構成されている（例えば、特許文献１参照）。上記基板１５には、コア１２の端部と発光素子７，受光素子８との間で光Ｌを伝播するための光通過用の貫通孔１５ａ，１５ｂが形成されている。また、上記コア１２の両端の近傍部には、逆Ｖ字状の切欠部１９が形成されており、その逆Ｖ字状切欠部１９のコア１２側の一側面は、上記コア１２の軸方向に対して４５°斜した傾斜面に形成されている。そして、その傾斜面に位置するコア１２の端部が光反射面１２ａになっている。なお、図８において、符号７ａは、上記発光素子７の発光部であり、符号７ｂ，７ｃは、上記発光素子７のバンプである。また、符号８ａは、上記受光素子８の受光部であり、符号８ｂ、８ｃは、上記受光素子８のバンプである。
【０００３】
上記光電気混載モジュールにおける光Ｌの伝播を説明すると、まず、発光素子７の発光部７ａから光Ｌが下方に出射される。その光Ｌは、上記電気回路部分Ｅ1 の光伝播用の貫通孔１５ａを通過した後、光導波路部分Ｗ1 の一端部（図８では左端部）のオーバークラッド層１３を通り抜け、コア１２の一端部に入射する。つづいて、その光Ｌは、コア１２の一端部の光反射面１２ａで反射して、コア１２内を軸方向に進む。そして、その光Ｌは、コア１２の他端部（図８では右端部）まで伝播する。つづいて、その光Ｌは、上記他端部の光反射面１２ａで上方に反射し、オーバークラッド層１３を通り抜けて出射され、受光素子８の受光部８ａで受光される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０２３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記光Ｌの伝播において、上記発光素子７の発光部７ａから発光された光Ｌは、図８に示すように拡散する。このため、発光素子７とコア１２の一端部の光反射面１２ａとの間の距離が長いと、場合によって、その光Ｌが光反射面１２ａから外れコア１２内に導かれないことがある。同様に、コア１２の他端部の光反射面１２ａで反射した光Ｌも拡散するため、場合によって、その光Ｌが受光素子８の受光部８ａから外れ受光されないことがある。そこで、光電気混載モジュールでは、発光素子７，受光素子８等の光学素子と光導波路部分Ｗ1 のコア１２端部の光反射面１２ａとの間の距離をできる限り短く設計する必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来の光電気混載モジュールでは、光学素子７，８と光導波路部分Ｗ1 との間に、基板１５と電気回路１４とからなる電気回路部分Ｅ1 が配置されている構成になっているため、その分、光学素子７，８とコア１２の端部との間の距離が長くなっており、両者間の光結合効率が低くなっている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光学素子とコア端部との間の距離を短縮し、両者間の光結合効率を向上させることができる光電気混載モジュールおよびその製造方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、光導波路部分と、電気回路部分と、この電気回路部分に実装された光学素子とを備えた光電気混載モジュールであって、上記光導波路部分が、アンダークラッド層と、このアンダークラッド層の表面に、光路用の線状のコアと、このコアを被覆するオーバークラッド層とを備え、上記電気回路部分が、基板レスの状態で、上記アンダークラッド層のコア形成部分以外の表面部分に形成されている光電気混載モジュールを第１の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、光導波路部分と、電気回路部分と、この電気回路部分に実装された光学素子とを備えた光電気混載モジュールの製造方法であって、上記光導波路部分の作製が、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、光路用の線状のコアを形成する工程と、このコアを被覆するようオーバークラッド層を形成する工程とを備え、上記電気回路部分の作製が、基板レスの状態で、上記アンダークラッド層のコア形成部分以外の表面部分に行われる光電気混載モジュールの製造方法を第２の要旨とする。
【００１０】
本発明者は、光電気混載モジュールにおいて、光学素子とコア端部との間の距離を短縮すべく、電気回路部分の配置について研究を重ねた。その結果、アンダークラッド層のコア形成面に、電気回路部分を基板レスの状態で形成すると、光学素子の実装位置を、従来技術（図８参照）と比較して、コア端部に近づけることができることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光電気混載モジュールは、電気回路部分が、アンダークラッド層のコア形成部分以外の表面部分に、基板レスの状態で形成されているため、光学素子とコア端部との間の距離を短縮することができる。このため、例えば、上記光学素子が発光素子である場合には、上記発光素子の発光部から発光した光があまり拡散しないうちに、その光を上記コアの一端部に入射させることができる。また、上記コアの他端部から光が出射される場合（上記光学素子が受光素子である場合）も同様に、コアの他端部から出射された光があまり拡散しないうちに、その光を受光素子の受光部で受光することができる。このように、本発明の光電気混載モジュールは、光学素子とコア端部との間の光結合効率が向上したものとなっている。
【００１２】
特に、上記アンダークラッド層の表面に、光学素子のバンプを位置決めするバンプ位置決めガイドが、上記コアの端部に対して所定の位置に形成され、上記光学素子のバンプが、上記バンプ位置決めガイドを利用して位置決めされている場合には、コアの端部に対する光学素子の実装がより高精度になるため、光学素子とコア端部との間の光結合効率をさらに向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の光電気混載モジュールの製造方法は、電気回路部分の作製が、アンダークラッド層のコア形成部分以外の表面部分に、基板レスの状態で行われるため、光学素子とコア端部との間の距離を短縮することができ、両者間の光結合効率を向上させた光電気混載モジュールを製造することができる。
【００１４】
特に、上記アンダークラッド層の表面にバンプ位置決めガイドを形成する工程を備えており、上記光学素子の実装が、その光学素子のバンプを、上記バンプ位置決めガイドを利用して位置決めする工程を備えている場合には、光学素子の高精度な位置決めが簡単にできるため、光電気混載モジュールの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本発明の光電気混載モジュールの一実施の形態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）は、上記光電気混載モジュールの製造方法における光導波路部分のアンダークラッド層を形成する工程を模式的に示す説明図であり、（ｂ）〜（ｃ）は、コアおよびバンプ位置決めガイドを形成する工程を模式的に示す説明図である。
【図３】上記光電気混載モジュールの製造方法におけるコア端部近傍を拡大して示した斜視図である。
【図４】（ａ）は、上記光電気混載モジュールの製造方法における電気回路の作製工程を模式的に示す説明図であり、（ｂ）は、コア端部近傍を拡大して示した斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、上記光電気混載モジュールの製造方法における光導波路部分のオーバークラッド層を形成する工程を模式的に示す説明図である。
【図６】（ａ）は、上記光電気混載モジュールの製造方法におけるコア端部の光反射面の形成工程を模式的に示す説明図であり、（ｂ）は、光学素子の実装工程を模式的に示す説明図である。
【図７】（ａ）は、本発明の光電気混載モジュールの他の実施の形態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】従来の光電気混載モジュールを模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明の光電気混載モジュールの一実施の形態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図を示している。この光電気混載モジュールは、アンダークラッド層１の表面に、光路用の線状のコア２と、このコア２形成部分以外のアンダークラッド層１表面部分に、基板を介することなく直接、電気回路（基板レスの電気回路部分）４とが形成されている。なお、本発明では、この、基板を介することなく直接アンダークラッド層の表面に電気回路が形成された状態を、従来の、基板を介して形成された電気回路と区別するために「基板レスの電気回路部分」という。
【００１８】
上記電気回路４の一部は、光学素子（発光素子７および受光素子８）のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃを接続するための実装用パッド４ａとなっており、それら実装用パッド４ａは、上記コア２の両端部周辺に、そのコア２の各端部に対して所定の位置に位置決めされた状態で、４個ずつ形成されている。そして、上記各実装用パッド４ａを囲むように、光学素子７，８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃを位置決めするバンプ位置決めガイド５，６が、アンダークラッド層１の表面に突設されている。４個のバンプ位置決めガイド５，６のうち２個は、平面視コ字状（符号５）に形成され、残りの２個は、平面視四角枠状（符号６）に形成されている。なお、図１（ａ）では、バンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃを省略している。
【００１９】
さらに、上記アンダークラッド層１の表面には、上記コア２全体，実装用パッド４ａを除く電気回路４の部分および中空部５ａ，６ａを除くバンプ位置決めガイド５，６の部分を被覆するように、オーバークラッド層３が形成されている。すなわち、そのオーバークラッド層３のうち、実装用パッド４ａ上に対応する部分は、透孔（貫通孔）３ａに形成されている。そして、光学素子７，８は、オーバークラッド層３上に配置され、それのバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃを、上記オーバークラッド層３の透孔３ａに通し、上記バンプ位置決めガイド５，６の平面視コ字状，四角枠状の中空部５ａ，６ａに挿入した状態で、導電ペーストや半田等を接合材料（図示せず）として、フリップチップ実装されている。
【００２０】
また、上記アンダークラッド層１，コア２およびオーバークラッド層３により光導波路部分Ｗ0 が構成されており、上記コア２の両端部に対応する部分には、逆Ｖ字状の切欠部９が形成されている。その逆Ｖ字状切欠部９のコア２側の一側面は、上記コア２の軸方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面に位置するコア２の端部が光反射面２ａになっている。その光反射面２ａは、発光素子７の発行部７ａの下方および受光素子８の受光部８ａの下方に形成されている。
【００２１】
上記光電気混載モジュールにおいて、光Ｌは、つぎのように伝播するようになっている。すなわち、図１に示すように、上記発光素子７の発行部７ａから下方に発光された光Ｌは、オーバークラッド層３を通り抜けた後、コア２の一端部に入射する。ついで、その光Ｌは、上記コア２の一端部の光反射面２ａで反射して、コア２内を軸方向に進む。そして、その光Ｌは、コア２の他端部の光反射面２ａまで伝播する。つづいて、その光Ｌは、上記他端部の光反射面２ａで上方に反射し、オーバークラッド層３を通り抜けて出射された後、受光素子８の受光部８ａで受光される。
【００２２】
このように、上記光電気混載モジュールでは、従来のように基板を介することなく直接、アンダークラッド層１のコア２形成面に、電気回路４を形成することにより、光学素子７，８とコア２端部との間の距離を短くしている。このため、上記光伝播では、発光素子７の発光部から発光した光Ｌがあまり拡散しないうちに、その光Ｌを上記コア２の一端部に入射させることができる。また同様に、コア２の他端部から出射された光Ｌがあまり拡散しないうちに、その光Ｌを受光素子８の受光部８ａで受光することができる。すなわち、上記光電気混載モジュールは、光学素子７，８とコア２端部との間の光結合効率が、従来に比べて大幅に向上したものとなっている。
【００２３】
上記光電気混載基板モジュールは、例えば、つぎのようにして製造することができる。なお、その製造方法を示す図２（ａ）〜図６（ｂ）のうちの断面図は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面に相当する部分の断面図である。
【００２４】
まず、アンダークラッド層１を形成する際に用いる平板状の基台１０〔図２（ａ）参照〕を準備する。この基台１０の形成材料としては、例えば、ガラス，石英，シリコン，樹脂，金属等があげられる。また、基台１０の厚みは、例えば、２０μｍ〜５ｍｍの範囲内に設定される。
【００２５】
ついで、図２（ａ）に示すように、上記基台１０の表面の所定領域に、感光性エポキシ樹脂等の、アンダークラッド層１形成用の感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、必要に応じて、それを加熱処理（５０〜１２０℃×１０〜３０分間程度）して乾燥させ、アンダークラッド層１形成用の感光性樹脂層１Ａを形成する。そして、その感光性樹脂層１Ａを、紫外線等の照射線により露光することにより、アンダークラッド層１に形成する。アンダークラッド層１の厚みは、通常、１〜５０μｍの範囲内に設定される。
【００２６】
つぎに、図２（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層１の表面に、上記アンダークラッド層１形成用の感光性樹脂層１Ａの形成方法と同様にして、感光性樹脂層２Ａを形成する。そして、コア２およびバンプ位置決めガイド５，６のパターンに対応する開口パターンが形成されているフォトマスクを介して、上記感光性樹脂層２Ａを照射線により露光する。つぎに、加熱処理を行った後、現像液を用いて現像を行うことにより、図２（ｃ），図３〔図２（ｃ）のコア２左端部近傍を拡大して示した斜視図〕に示すように、上記感光性樹脂層２Ａにおける未露光部分を溶解させて除去し、残存した感光性樹脂層２Ａをコア２およびバンプ位置決めガイド５，６のパターンに形成する。このようにして、１回のフォトリソグラフィ法により、所定パターンのコア２とバンプ位置決めガイド５，６とを同時に形成することにより、コア２の端部に対して所定の位置にバンプ位置決めガイド５，６を形成する。
【００２７】
このバンプ位置決めガイド５，６の配置は、実装される光学素子７，８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃの配置〔図１（ａ），（ｂ）参照〕に対応して形成される。また、バンプ位置決めガイド５，６は、平面視コ字状，四角枠状に囲う形状になっており、この形状に沿って導電ペーストを付与することにより、その導電ペーストからなる実装用パッド４ａ〔図４（ａ），（ｂ）参照〕を正確に位置決めできるようになっている。
【００２８】
上記コア２およびバンプ位置決めガイド５，６の形成において、コア２およびバンプ位置決めガイド５，６の厚み（高さ）は、通常、５〜６０μｍの範囲内に設定される。コア２の幅は、通常、５〜６０μｍの範囲内に設定される。また、上記バンプ位置決めガイド５，６のうち平面視コ字状のバンプ位置決めガイド５は、上記実装用パッド４ａのサイズに合わせて形成され、通常、外形寸法が縦８０〜２００μｍ×横８０〜２００μｍの範囲内に設定され、コ字状の線の幅が５〜５０μｍの範囲内に設定される。平面視四角枠状のバンプ位置決めガイド６は、通常、外形寸法が縦５０〜１２０μｍ×横５０〜１２０μｍの範囲内に設定され、四角枠状の線の幅が５〜２０μｍの範囲内に設定される。
【００２９】
なお、上記コア２およびバンプ位置決めガイド５，６の形成材料としては、例えば、上記アンダークラッド層１と同様の感光性樹脂があげられ、上記アンダークラッド層１および下記オーバークラッド層３の形成材料よりも屈折率が大きい材料が用いられる。この屈折率の調整は、例えば、上記アンダークラッド層１，コア２（バンプ位置決めガイド５，６を含む），オーバークラッド層３の各形成材料の種類の選択や組成比率を調整して行うことができる。
【００３０】
つぎに、図４（ａ），（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層１の表面の所定部分に、銅や銀等からなる導電ペーストを線状に形成した後、必要に応じて、それをキュア処理（１５０〜２００℃×３０分間〜１時間程度）し、電気回路４を形成する。この電気回路４のうち、上記バンプ位置決めガイド５，６の平面視コ字状および平面視四角枠状の中空部５ａ，６ａに対応する部分は、光学素子（発光素子７および受光素子８）のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃ〔図１（ａ），（ｂ）参照〕が接続される実装用パッド４ａである。なお、上記導電ペーストの線状形成は、例えば、スクリーン印刷，ディスペンサー，インクジェット等のいずれかの方法で行われる。また、上記電気回路４の厚みは、通常、５〜１００μｍの範囲内に設定される。
【００３１】
なお、前記バンプ位置決めガイド５，６は、導電ペーストを配置する際の位置決めガスドとして作用するだけでなく、その位置に配された導電ペーストをせき止めるダム構造としての作用も果たす。
【００３２】
つぎに、図５（ａ）に示すように、上記コア２，バンプ位置決めガイド５，６および電気回路４を被覆するように、上記アンダークラッド層１の表面に、上記アンダークラッド層１形成用の感光性樹脂層１Ａ〔図２（ａ）参照〕の形成方法と同様にして、オーバークラッド層３形成用の感光性樹脂層３Ａを形成する。そして、上記実装用パッド４ａを被覆する感光性樹脂層３Ａの部分が照射線により露光されないデザインのフォトマスクを介して、上記感光性樹脂層３Ａを照射線により露光する。つぎに、加熱処理を行った後、現像液を用いて現像を行うことにより、図５（ｂ）に示すように、上記感光性樹脂層３Ａにおける未露光部分を溶解させて除去し、その除去部分が透孔（貫通孔）３ａに形成されたオーバークラッド層３を形成する。これにより、上記実装用パッド４ａが、オーバークラッド層３の透孔３ａから露呈する。上記オーバークラッド層３の厚みは、通常、１０〜２０００μｍの範囲内に設定される。なお、上記オーバークラッド層３の形成材料としては、例えば、上記アンダークラッド層１と同様の感光性樹脂があげられる。
【００３３】
ついで、アンダークラッド層１の裏面から基台１０を剥離した後、刃先角度９０°のＶ字型刃先のダイシングブレード等を用いて、アンダークラッド層１の裏面側から、コア２の両端部を切削し、図６（ａ）に示すように、コア２の両端部に対応する部分に、逆Ｖ字状の切欠部９を形成する。これにより、その逆Ｖ字のコア２部分が、４５°傾斜した光反射面２ａに形成される。その光反射面２ａは、つぎの工程で実装される発光素子７の発行部７ａの下方および受光素子８の受光部８ａの下方に形成される。
【００３４】
そして、フリップチップボンダ等の実装機を用いて、図６（ｂ）に示すように、発光素子７および受光素子８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃを、上記オーバークラッド層３の透孔３ａから、上記バンプ位置決めガイド５，６の平面視コ字状，四角枠状の中空部５ａ，６ａに挿入した後、実装用パッド４ａに接続し、導電ペーストや半田等を接合材料（図示せず）として、フリップチップ実装する。このようにして、目的とする光電気混載モジュール〔図１（ａ），（ｂ）参照〕が得られる。
【００３５】
なお、上記発光素子７としては、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等があげられ、受光素子８としては、ＰＤ（Photo Diode ）等があげられる。また、光学素子７，８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃのうち、平面視コ字状のバンプ位置決めガイド５に挿入されるバンプ７ｂ，８ｂは、電気的に接続されるスタッドバンプであり、平面視四角枠状のバンプ位置決めガイド６に挿入されるバンプ７ｃ，８ｃは、ダミーバンプである。さらに、フリップチップ実装としては、光導波路部分Ｗ0 に熱によるダメージを与えないようにする観点から、超音波によるフリップチップ実装が好ましい。
【００３６】
上記発光素子７および受光素子８の実装において、バンプ位置決めガイド５，６は、先に述べたように、１回のフォトリソグラフィ法により形成されているため、コア２の端部に対して所定の位置に位置決めされた状態で形成されている。このため、発光素子７および受光素子８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃをバンプ位置決めガイド５，６の平面視コ字状，四角枠状の中空部５ａ，６ａに挿入することにより、発光素子７および受光素子８の高精度な位置決めが簡単にできる。その結果、上記光電気混載モジュールの生産性が向上する。
【００３７】
図７（ａ）は、本発明の光電気混載モジュールの他の実施の形態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ断面図を示している。この光電気混載モジュールは、オーバークラッド層３がコア２のみを被覆した状態で形成されており、電気回路４およびバンプ位置決めガイド５，６は、露呈している。そして、光学素子７，８は、アンダークラッド層１上に配置（光学素子７，８の一部分はオーバークラッド層３上に配置）され、それのバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃを、上記オーバークラッド層３を介すことなく、バンプ位置決めガイド５，６の平面視コ字状，四角枠状の中空部５ａ，６ａに挿入した状態で、フリップチップ実装されている。それ以外の部分は、図１に示す上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００３８】
この実施の形態においても、図１に示す上記実施の形態と同様に、光学素子７，８とコア２端部との間の距離が短く、光学素子７，８とコア２端部との間の光結合効率が向上したものとなっている。さらに、バンプ位置決めガイド５，６により、光学素子７，８の高精度な位置決めが簡単にでき、光電気混載モジュールの生産性に優れる。
【００３９】
なお、上記各実施の形態では、光学素子７，８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃを位置決めするためのバンプ位置決めガイド５，６を、光学素子７，８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃの数と同数（上記各実施の形態では４個）形成したが、バンプ位置決めガイド５，６の数は、光学素子７，８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃの数よりも少なくてもよいし、バンプ位置決めガイド５，６を形成しなくてもよい。ただし、バンプ位置決めガイド５，６の数を光学素子７，８のバンプ７ｂ，７ｃ，８ｂ，８ｃの数よりも少なくすると、光学素子７，８の高精度な位置決めに時間を要するようになるため、光電気混載モジュールの生産性に劣る。
【００４０】
つぎに、実施例について従来例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００４１】
〔アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料〕
ビスフェノキシエタノールフルオレングリシジルエーテル（成分Ａ）３５重量部、脂環式エポキシ樹脂である３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ダイセル化学社製、セロキサイド２０２１Ｐ）（成分Ｂ）４０重量部、（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル−３’，４’−エポキシシクロヘキシル−カルボキシレート（ダイセル化学社製、セロキサイド２０８１）（成分Ｃ）２５重量部、４，４’−ビス〔ジ（β−ヒドロキシエトキシ）フェニルスルフィニオ〕フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの５０重量％プロピオンカーボネート溶液（成分Ｄ）２重量部とを混合することにより、アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００４２】
〔コアおよびバンプ位置決めガイドの形成材料〕
上記成分Ａ：７０重量部、１，３，３−トリス｛４−〔２−（３−オキセタニル）〕ブトキシフェニル｝ブタン：３０重量部、上記成分Ｄ：１重量部を乳酸エチルに溶解することにより、コアならびにバンプ位置決めガイドの形成材料を調製した。
【００４３】
〔光電気混載モジュールの製造〕
まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚み１８８μｍ）の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料をアプリケーターにより塗布した後、２０００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線（波長３６５ｎｍ）照射による露光を行うことにより、アンダークラッド層（厚み２５μｍ）を形成した〔図２（ａ）参照〕。
【００４４】
ついで、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアおよびバンプ位置決めガイドの形成材料をアプリケーターにより塗布した後、１００℃×１５分間の乾燥処理を行い、コア形成領域とバンプ位置決めガイド形成領域とをもつ感光性樹脂層を形成した〔図２（ｂ）参照〕。つぎに、その上方に、コアおよびバンプ位置決めガイドのパターンと同形状の開口パターンが形成された合成石英系のクロムマスク（フォトマスク）を配置した。そして、その上方から、プロキシミティ露光法にて４０００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線（波長３６５ｎｍ）照射による露光を行った後、８０℃×１５分間の加熱処理を行った。つぎに、γ−ブチロラクトン水溶液を用いて現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１２０℃×３０分間の加熱処理を行うことにより、コア（厚み５０μｍ、幅５０μｍ）およびバンプ位置決めガイド（厚み５０μｍ、コ字状，四角枠状の線の幅１５μｍ）を形成した〔図２（ｃ）参照〕。
【００４５】
つぎに、上記アンダークラッド層の表面の所定部分に、スクリーン印刷により、銀導電ペーストを線状に形成した後、それをキュア処理し（１５０℃×１時間）、電気回路を形成した〔図４（ａ），（ｂ）参照〕。この電気回路のうち、上記バンプ位置決めガイドの平面視コ字状および平面視四角枠状の中空部に対応する部分は、実装用パッドとして用いられる。
【００４６】
つぎに、上記コア，バンプ位置決めガイドおよび電気回路を被覆するように、上記アンダークラッド層の表面に、オーバークラッド層の形成材料をアプリケーターにより塗布した〔図５（ａ）参照〕。そして、上記実装用パッドを被覆する感光性樹脂層が露光されないデザインのフォトマスクを介して、２０００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線（波長３６５ｎｍ）照射による露光を行った後、１２０℃×１５分間の加熱処理を行った。つぎに、γ−ブチロラクトン水溶液を用いて現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１２０℃×３０分間の加熱処理を行った。これにより、上記除去部分が透孔（貫通孔）に形成されたオーバークラッド層を形成し、その透孔から上記実装用パッドを露呈させた〔図５（ｂ）参照〕。このとき、アンダークラッド層，コア，オーバークラッド層の総厚みは、１００μｍであった。
【００４７】
ついで、アンダークラッド層の裏面から上記ＰＥＴフィルムを剥離した後、刃先角度９０°のＶ字型刃先のダイシングブレードを用いて、アンダークラッド層の裏面側から、コアの両端部を切削し、コアの両端部を４５°傾斜した光反射面に形成した。その光反射面は、つぎの工程で実装される発光素子の発行部の下方および受光素子の受光部の下方に形成した〔図６（ａ）参照〕。
【００４８】
そして、フリップチップボンダを用いて、発光素子および受光素子のバンプを、上記オーバークラッド層の透孔から、上記バンプ位置決めガイドの平面視コ字状，四角枠状の中空部に挿入した後、実装用パッドに接続し、銀導電ペーストを接合材料として、フリップチップ実装した〔図６（ｂ）参照〕。上記発光素子としては、ＶＣＳＥＬ（ULM-Photonics 社製）を用い、上記受光素子としては、ＰＤ（浜松ホトニクス社製）を用いた。このようにして、光電気混載モジュールを製造した。
【００４９】
〔従来例１〕
基板の表面に電気回路を形成した電気回路部分と、アンダークラッド層，コア，オーバークラッド層をこの順に形成した光導波路部分（実施例１と同様、コアの両端部は４５°傾斜した光反射面に形成した）とを個別に作製し、上記オーバークラッド層の表面に、接着剤により、電気回路部分の基板の裏面を貼り合わせ、上記コアの両端部に対応する上記電気回路部分に発光素子（ＶＣＳＥＬ）および受光素子（ＰＤ）をそれぞれ実装して光電気混載モジュールを製造した（図８参照）。
【００５０】
〔光伝播試験〕
上記実施例１および従来例１の光電気混載モジュールをそれぞれ１０個ずつ製造し、それぞれの発光素子に５ｍＡの駆動電流を流し、発光素子から光を出射させ、その光を、コアを介して、受光素子で受光した。そのとき受光素子に生じる起電圧をテスタで測定した。その結果、実施例１の光電気混載モジュールでは、上記起電圧が１．０〜１．３Ｖの範囲内で測定された。これに対して、従来例１の光電気混載モジュールでは、上記起電圧が０．５〜０．７Ｖの範囲内で測定された。
【００５１】
この結果から、光学素子とコア端部との間の光結合効率は、実施例１の光電気混載モジュールの方が、従来例１の光電気混載モジュールよりも大幅に高いことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の光電気混載モジュールは、音声や画像等のデジタル信号を高速で伝送，処理する情報通信機器，信号処理装置等に用いることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  アンダークラッド層
２  コア
３  オーバークラッド層
４  電気回路
７  発光素子
８  受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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