(57)【要約】  本発明は、片方の面に光導波路、他方の面に電気配線パターン等を有する光電気混載基板において、光導波路のコアパターンと電気配線パターン等が、所望の位置に精度よく配置された光電気混載基板およびその製造方法を提供する。  具体的に本発明は、電気配線板の上にコア層２１かつクラッド層２０が積層された積層体４を準備する工程；前記電気配線板の積層体４が形成される面とは反対の面に、光導波路のコアパターンを設けるための位置決め標識１２と、電気配線パターン１３または外部と接続するための電気的接続部を同時に形成する工程；前記位置決め標識１２に基づき、フォトマスクを用いることなく光導波路のコアパターンを形成する工程を含む、光電気混載基板の製造方法に関する。
2008078680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気配線板、ならびに前記電気配線板の上にコア層およびクラッド層を積層してなる光導波路を含む光電気混載基板の製造方法であって、
Ａ）電気配線板の上に前記コア層およびクラッド層が積層された積層体を準備する工程、
Ｂ）前記電気配線板の前記積層体が形成される面とは反対の面に、光導波路のコアパターンを設けるための位置決め標識と、電気配線パターンまたは外部と接続するための電気的接続部を同時に形成する工程、ならびに
Ｃ）前記電気配線板の位置決め標識に基づき、フォトマスクを用いることなく光導波路のコアパターンを形成する工程、
を含む光電気混載基板の製造方法。
【請求項２】
前記電気的接続部が前記電気配線板の端部に設けられる外部取出電極であり、
前記Ｂ）の工程が、当該外部取出電極と前記位置決め標識を同時にパターニングする工程である請求項１に記載の光電気混載基板の製造方法。
【請求項３】
前記電気的接続部が、前記電気配線板の電気配線パターン上に、電気配線パターンを保護するために設けられる表面保護層の開口部により形成される端子であり、
前記Ｂ）の工程が、前記表面保護層を設ける際に、当該端子と前記位置決め標識を同時に形成する工程である請求項１に記載の光電気混載基板の製造方法。
【請求項４】
前記Ｃ）の工程が、前記位置決め標識に基づき、コアを画する溝を設けることによりコアパターンを形成する工程である請求項１に記載の光電気混載基板の製造方法。
【請求項５】
前記位置決め標識が、前記電気配線板の前記積層体が形成される面とは反対の面の二つ以上の隅に設けられており、前記Ｃ）の工程が、当該位置決め標識間の距離を計測して決定されたパターンに基づきコアパターンを形成する工程である請求項１に記載の光電気混載基板の製造方法。
【請求項６】
前記位置決め標識が、前記電気配線板の前記積層体が形成される面とは反対の面であって、前記積層体側から見た際にコアパターンを設けようとする位置またはその近傍に１以上設けられており、前記Ｃ）の工程が、当該位置決め標識に基づき始点または終点が決定されたパターンに基づきコアパターンを形成する工程である請求項１に記載の光電気混載基板の製造方法。
【請求項７】
電気配線板、および前記電気配線板の上に光導波路を有する光電気混載基板であって、
前記電気配線板の光導波路を有する面とは反対の面に、電気配線パターンまたは外部と電気的に接続するための電気的接続部と、前記電気配線パターンまたは電気的接続部と同一の材料からなる標識を有する光電気混載基板。
【請求項８】
前記電気配線板が、前記電気配線パターンを保護するために設けられる表面保護層により形成された標識、および
前記電気配線パターン上に当該表面保護層の開口部により形成された前記電気的接続部を有する請求項７に記載の光電気混載基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線板、ならびに前記電気配線板の上にコア層およびクラッド層を積層してなる光導波路を含む光電気混載基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気配線板、ならびに前記電気配線板の上にコア層およびクラッド層を積層してなる光導波路を含む光電気混載基板は、電気信号を光信号に変換するデバイスとして、高速情報伝達が必要な分野での期待が高まっている。このような光電気混載基板においては、電気配線板の電気配線パターン（電気回路）と光導波路のコアパターンとの位置合わせが重要であり、その精度を高めるための提案がなされている。【０００３】
特許文献１には、感光性透明樹脂層と金属層を備えた積層物を用い、ａ）感光性透明樹脂層に活性エネルギー線を照射して光導波路のコアを形成する工程、ｂ）光導波路を伝搬する光を偏向出射させる偏向部を形成する工程、ｃ）金属層を加工して電気回路を形成する工程、を含み、前記コア、偏向部および電気回路を金属層に予め設けられた基準マークに基づき形成する光電気混載基板の製造方法が開示されている。【０００４】
また特許文献２には、上面側に発光部を有する素子等が搭載された基板と、当該基板の前記素子が搭載された面に形成された光導波路を含んでなる光導波路形成基板の製造方法であって、ａ）前記基板に前記素子を搭載する工程、ｂ）前記素子が搭載された基板の上面側に、コアとクラッドを有する光導波路を形成する工程とを有し、前記ｂ）工程において、前記コアは、平面視で前記発光部と重なるようなパターン形状で形成され、その際、前記発光部および／または前記端子をコア形成の位置合わせの指標として用いることを特徴とする光導波路形成基板の製造方法が開示されている。【０００５】
さらに特許文献３には、第１銅箔層が接合された絶縁体を含むプリント回路基板に光学層を一体化する方法であって、ａ）プリント回路基板を用意する工程、ｂ）ｎ２の屈折率を有する第１ポリマー材料からなる層を銅層上へ積層する工程、ｃ）ｎ１の屈折率を有する第２ポリマー材料からなる層を前記第１ポリマー材料の層上へ積層する（ｎ１はｎ２より大きい）工程、ｄ）第１および第２ポリマー材料からなる層を貫いて溝を作る工程、ｅ）前記溝を充填して第２ポリマー材料からなる残りの層を覆うように、第１ポリマー材料からなる上面層を積層する工程、ｆ）プリプレッグ材料からなる層を前記上面層上へ積層する工程、ｇ）第２銅箔層を前記プリプレッグ材料の上へ積層する工程、からなる方法が開示されている。【０００６】
特許文献１に開示の方法は、位置決めのための基準マークが予め金属層に設けられており、そのマークに基づいて光導波路のコアパターンや電気配線パターン（電気回路）を形成する方法である。従って、基準マークに対し、電気配線パターンおよび光導波路のコアパターンの双方を合わせる必要があるため、位置合わせのための労力を要し、かつ位置合わせ精度があまり高くないという問題がある。【０００７】
特許文献２に開示の方法は、素子等が、電気配線パターンを有する基板と光導波路の間に内包された光導波路形成基板の製造方法であり、かつ素子の一部を光導波路のコアパターン形成の際に位置合わせのための標識として用いる方法である。すなわち、位置決め標識が光導波路形成基板のコア層、クラッド層からなる層（以下、「コア・クラッド層」という。）に接する構造であるため、基板内に包埋された素子等とコアパターンの位置決め精度は向上する。【０００８】
特許文献３に開示の方法は、光導波路のコアパターン形成の際に用いる位置合わせのための標識が電気配線板のコア・クラッド層を積層した面に設けられている。従って、基板のコア・クラッド層を設けた面とは反対の面に存在する電気配線パターンとの位置決め精度に問題がある。
【特許文献１】特開２００４−３４１４５４号公報
【特許文献２】特開２００６−１８９４８３号公報
【特許文献３】特表２００４−５３５０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のとおり、従来の方法では光電気混載基板における、光導波路のコアパターンと、光導波路を有する面とは反対の面の電気配線パターンまたは電気的接続部（以下「電気配線パターン等」という。）との位置合わせに関して、十分な精度が得られなかった。従って、本発明は、片方の面に光導波路、他方の面に電気配線パターン等を有する光電気混載基板において、光導波路のコアパターンと電気配線パターン等が、所望の位置に精度よく配置された光電気混載基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者は鋭意検討した結果、前記光電気混載基板において電気配線パターン等を有する面に、光導波路のコアパターンを設けるための位置決め標識を同一工程で設けることで上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、上記課題は以下に示す本発明の光電気混載基板の製造方法により解決される。
［１］電気配線板、ならびに前記電気配線板の上にコア層およびクラッド層を積層してなる光導波路を含む光電気混載基板の製造方法であって、
Ａ）電気配線板の上に前記コア層およびクラッド層が積層された積層体を準備する工程
Ｂ）前記電気配線板の前記積層体が形成される面とは反対の面に、光導波路のコアパターンを設けるための位置決め標識と、電気配線パターンまたは外部と接続するための電気的接続部を同時に形成する工程、ならびに
Ｃ）前記電気配線板の位置決め標識に基づき、フォトマスクを用いることなく光導波路のコアパターンを形成する工程、
を含む光電気混載基板の製造方法。
［２］前記電気的接続部が前記電気配線板の端部に設けられる外部取出電極であり、
前記Ｂ）の工程が、当該外部取出電極と前記位置決め標識を同時にパターニングする工程である［１］に記載の光電気混載基板の製造方法。
［３］前記電気的接続部が、前記電気配線板の電気配線パターン上に、電気配線パターンを保護するために設けられる表面保護層の開口部により形成される端子であり、前記Ｂ）の工程が、前記表面保護層を設ける際に、当該端子と前記位置決め標識を同時に形成する工程である［１］または［２］に記載の光電気混載基板の製造方法。
［４］前記Ｃ）の工程が、前記位置決め標識に基づき、コアを画する溝を設けることによりコアパターンを形成する工程である［１］〜［３］のいずれかに記載の光電気混載基板の製造方法。
［５］前記位置決め標識が、前記電気配線板の前記積層体が形成される面とは反対の面の二つ以上の隅に設けられており、前記Ｃ）の工程が、当該位置決め標識間の距離を計測して決定されたパターンに基づきコアパターンを形成する工程である［１］〜［４］のいずれかに記載の光電気混載基板の製造方法。
［６］前記位置決め標識が、前記電気配線板の前記積層体が形成される面とは反対の面であって、前記積層体側から見た際にコアパターンを設けようとする位置またはその近傍に１以上設けられており、前記Ｃ）の工程が、当該位置決め標識に基づき始点または終点が決定されたパターンに基づきコアパターンを形成する工程である［１］〜［４］のいずれかに記載の光電気混載基板の製造方法。【００１１】
また、上記課題は以下に示す本発明の光電気混載基板により解決される。
［７］電気配線板、および前記電気配線板の上に光導波路を有する光電気混載基板であって、
前記電気配線板の光導波路を有する面とは反対の面に、電気配線パターンまたは外部と電気的に接続するための電気的接続部と、前記電気配線パターンまたは電気的接続部と同一の材料からなる標識を有する光電気混載基板。
［８］前記電気配線板が、前記電気配線パターンを保護するために設けられる表面保護層により形成された標識、および
前記電気配線パターン上に当該表面保護層の開口部により形成された前記電気的接続部を有する［７］に記載の光電気混載基板。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、光導波路のコアパターンと電気配線パターン等が、所望の位置に精度よく配置された光電気混載基板が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法を示す図
【図２】工程ＡおよびＢを経て得られた積層体の斜視図
【図３】ソルダーレジストを用いて端子を設けた積層体の断面図
【図４】図３の積層体の斜視図
【図５】光電気混載基板に発光素子を搭載した態様を表す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
１．光電気混載基板の製造方法について
本発明の光電気混載基板の製造方法は、
Ａ）電気配線板の上にコア・クラッド層の積層体（以下「コア・クラッド積層体」という。）を準備する工程、
Ｂ）電気配線板のコア・クラッド積層体が形成される面とは反対の面に、位置決め標識（光導波路のコアパターンを設けるために用いる）と電気配線パターン等（電気配線パターンまたは電気的接続部）を同時に形成する工程、
Ｃ）位置決め標識に基づき、フォトマスクを用いることなく光導波路のコアパターンを形成する工程、を含むことを特徴とする。【００１５】
工程Ａにおける「コア・クラッド層」または「コア・クラッド積層体」とは、コアパターンが設けられる前の光導波路すなわち光導波路前駆体層またはその積層体を意味する。コアパターンとは光を伝搬させるために所望の形状に形成されたコアのことをいう。また、工程Ｂにおける「電気配線板のコア・クラッド積層体が形成される面とは反対の面」のことを以下「電気配線パターン面」という。【００１６】
１−１．電気配線板について
電気配線板とは、主として樹脂で構成される絶縁体基板の上に導体層を有する部材をいう。通常は、導体層には電気配線パターンが形成されているが、単に導体層が絶縁体基板上一面に設けられていてもよい。電気配線パターンとは電気配線回路をいい、パターニングするとは、回路を形成することを意味する。導体層は銅等の金属等で設けることができ、電気配線パターンは金属をエッチングするなどして設けることができる。また、導電ペースト等の樹脂に導電体が充填されたものを用いて導体層および電気配線パターンを設けてもよい。電気配線板は片面に導体層を有していればよく、両面あるいは多層電気配線板の場合は、内面に有していてもよい。【００１７】
本発明の電気配線板は、公知のものが用いられるが、絶縁体基板がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱樹脂、またはこれらとガラスクロス等からなる母材との複合材料で構成されたものを用いることが好ましい。特に、母材を含まない耐熱樹脂フィルムを絶縁体基板とする電気配線板は、熱履歴等による寸法変化が大きいため本発明に好適である。好ましい耐熱樹脂フィルムの例には、厚みが５〜１００μｍ、より好ましくは１０〜５０μｍであるポリイミドフィルムが含まれる。【００１８】
電気配線板は、外部と電気的に接続するための電気的接続部を有していることが好ましい。電気的接続部の例には、コネクター等と接続するための外部取出電極や、受発光素子等と接続するための端子等が含まれる。電極とは導線等に電流を流すために電気回路の端に設けられた一定形状の導体等をいい、端子とは電気回路の接続をするために設けられた電流の出入口をいう。端子は、電気配線パターン上に設けられることが多い。【００１９】
電気配線パターンは、パターンを保護するための表面保護層を有していてもよい。表面保護層の例には、ソルダーレジストを塗布して設けられた層やカバーレイにより設けられた層が含まれる。ソルダーレジストとは、ハンダ付けを行う時に、ハンダ付けに必要な部分以外にハンダが付かないように保護するための耐熱性コーティング材であり、エポキシ樹脂等で構成される。ソルダーレジストを電気配線パターンに所望の形状で塗布することにより保護層を設けることができる。ソルダーレジストを塗布する方法は特に限定されないが、塗布する方法の例にはスクリーン印刷法が含まれる。
カバーレイとは前記と同様の目的で用いられる表面保護用フィルムであり、ポリイミド樹脂等で構成される。カバーレイは所望の形状に切り取られ、電気配線パターン面に接着される。【００２０】
１−２．光導波路について
光導波路とは、コア、クラッドを有し、コアにて光を伝搬させるデバイスをいう。コアとは光導波路において主として光を伝搬する高屈折率の部分をいい、クラッドとはコアに比べて屈折率の低い部分をいう。
本発明の光導波路のコアおよびクラッドは、無機材料、高分子材料のいずれからも形成される。しかしながら、本発明のように電気配線板の上にコア・クラッド層を積層する場合は、作業が容易であるため、コアおよびクラッドは高分子材料で形成されることが好ましい。【００２１】
このような高分子材料の例には、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂が含まれる。これらの高分子材料から、コアとクラッドは適宜選択してよいが、接着性の観点からは、コアとクラッドは同系列の樹脂とすることが好ましい。このような好ましい例には、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）と２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４, ４' −ジアミノビフェニル（ＴＦＤＢ）からなるポリイミド樹脂をクラッドとし、６ＦＤＡとＴＦＤＢおよび６ＦＤＡと４, ４' −オキシジアニリン（ＯＤＡ）からなるポリイミド樹脂をコアとする組み合わせが含まれる。【００２２】
また、本発明の光導波路は、活性光を受けて屈折率が変化する樹脂で光導波路前駆体を作製し、活性光を照射してコアを形成して得てもよい。このような樹脂の例にはノルボルネン型樹脂やポリシラン樹脂が含まれる。【００２３】
１−３．工程Ａについて
本発明は電気配線板の上に前記コア層およびクラッド層が積層された積層体を準備する工程を含む。当該積層体の準備は、１）前述の電気配線板の上にコア・クラッド積層体を設ける方法、または２）先にコア・クラッド積層体を作製し、電気配線板と接着する方法等により行われる。【００２４】
１）は、前述の高分子材料を溶剤に溶かしたワニスを調製し、これを電気配線板に塗布する方法である。塗布方法の例にはスピンコート法、スプレー法、アプリケータ法、浸漬法が含まれる。具体的には、電気配線板の上にクラッドとなる高分子材料ワニスを塗布乾燥し、次にコアとなる高分子材料ワニスを塗布乾燥し、必要に応じて再度クラッド層となる高分子材料ワニスを塗布乾燥する。コア・クラッド積層体を、活性光を受けて屈折率が変化する樹脂で構成する場合も同様に、当該樹脂のワニスを電気配線板に塗布すればよい。【００２５】
２）は、離型フィルムやシリコンウェハ、ガラス等の上に、前記高分子材料ワニスを塗布乾燥させた後、離型フィルム等から剥離させコア・クラッド積層体を得て、続いて当該積層体を予め準備しておいた電気配線板に接着する方法である。接着には公知の接着剤が用いられる。このような接着剤の例には、エポキシ樹脂系接着剤が含まれる。【００２６】
本発明においては、１）、２）のいずれの方法を用いてもよいが、フレキシブル電気配線板に高分子光導波路を積載してなるフレキシブル光電気混載基板とする際には、２）の方法とすることが好ましい。これは、フレキシブル光電気混載基板は湾曲させた状態で用いられることがあり、その際に中央部に応力が集中し基板が剥離することを防止するために、電気配線板の中央部の一部を空洞にする構造が好ましいが、２）の方法の方が当該構造を作製し易いためである。
もちろん、これらの方法以外に、既に完成している積層体を購入するなどして準備してもよい。【００２７】
図１は、本発明の工程を示す図である。図１Ａは、工程Ａで得られた電気配線板の上に前記コア・クラッド層が積層された積層体の断面図である。図１Ａ中、４は電気配線板の上に前記コア・クラッド層が積層された積層体であり、電気配線板１、コア・クラッド積層体２、および接着層３を含む。１の電気配線板は、絶縁体基板１０、導体層１１を含み、２のクラッド・コア積層体はクラッド２０とコア２１を含んでいる。ここでは、コア・クラッド積層体２と電気配線板１を接着層３を介して接着させた構造を示した（前記２の方法）が、接着層３を設けない構造（前記１の方法）としてもよい。【００２８】
１−４．工程Ｂについて
本発明は、前記電気配線板のコア・クラッド層が積層される面とは反対の面（電気配線パターン面）に、光導波路のコアパターンを設けるための位置決め標識と、電気配線パターンまたは外部と接続するための電気的接続部（電気配線パターン等）を同時に形成する工程を含む。図１Ｂは、工程Ｂを示す図である。図１Ｂ中、１２は位置決め標識であり、１３は電気配線パターンである（前図と同じ符号の説明は省略する。以下同様。）。【００２９】
「コア・クラッド積層体が形成される面とは反対の面（電気配線パターン面）」とは、前記電気配線板におけるコア層、クラッド層が設けられた面とは反対の面（図１Ｂ参照）、またはコア層、クラッド層が設けられる予定の面と反対の面である。従って、「電気配線パターン等および光導波路のコアパターンを設けるための位置決め標識等を同時に形成する」工程は、コア層、クラッド層が積層された電気配線板のコア層等が積層されていない面に位置決め標識等を形成する場合と、コア層、クラッド層を積層する前の電気配線板に位置決め標識等を形成する場合とがある。すなわち、前者の場合は前記工程Ａの後に本工程Ｂが行われる方法となり、後者の場合は本工程Ｂの後に前記工程Ａが行われる方法となる。以降は説明を簡略にするため、工程Ａの後に工程Ｂを行う方法について説明する。【００３０】
位置決め標識とは、光導波路のコアパターンを設ける際に用いられるマークであり、その例には四角、十字、円等の形状のマークが含まれる。これらは積極的に設けられたマークであり、認識性に優れるため好ましい。中でも位置決め標識は、一辺の長さが１００μｍ程度の四角形であることがより好ましい。このような標識が存在する位置は電気配線パターン面であれば特に限定されないが、位置決め精度を高めるために、１）電気配線パターン面の二以上の隅に設けることや、２）電気配線パターン面であってコア・クラッド積層体側から見た際に、コアパターンを設けようとする位置またはその近傍に１以上設けられていることが好ましい。図２は、工程ＡおよびＢを経て得られた積層体を電気配線パターン面が上になるように置いたときの斜視図である。図２中、１２は位置決め標識、１３は電気配線パターン、１４は外部取出電極である（接着層３は省略してある）。【００３１】
１）の「位置決め標識を電気配線パターン面の二以上の隅に設ける」とは、当該標識を前記面の二〜四の隅に設けることいい、隅とは通常は四角形である電気配線板の角近傍を意味する。当該標識を設ける位置は、電気配線板の角近傍であれば特に限定されない。【００３２】
２）の「電気配線パターン面であってコア・クラッド積層体側から見た際に、コアパターンを設けようとする位置」とは、コア・クラッド層のコアパターンを設けようとする位置を、電気配線パターン面に投影した位置である。すなわち、その位置は、光電気混載基板を、コア・クラッド積層体が上になるように置き、上から見た際にコアパターンを設けようとする位置と重なる。従って、２）の方法によれば、電気配線パターン面の、コアパターンを設けようとする位置と重なる位置またはその近傍に、位置決め標識が設けられる。【００３３】
これらの位置決め標識は、電気配線板の電気配線パターン面（コア・クラッド積層体を積層しない面）に存在する。従って、位置決め標識の認識を容易にする観点からは、クラッド・コア積層体および電気配線板は透明であることが好ましい。しかし、クラッド・コア積層体および電気配線板の材質は、肉眼では不透明であるが、特定の波長領域の光線を透過できる材質であってもよい。
また、位置決め標識は前述のような積極的に設けたものではなく、電気配線パターン等の特徴部分を抽出して、標識としてもよい。【００３４】
この位置決め標識は、電気配線パターンまたは電気的接続部（電気配線パターン等）と同時に形成される。位置決め標識と電気配線パターン等を所望の位置に精度よく配置するためである。この理由を以下に説明する。【００３５】
まず、光電気混載基板における電気配線パターン等とコアパターンの位置決め精度の重要性について説明する。
光電気混載基板は、受発光素子等を電気的接続部に搭載して使用されることが多いため、電気配線パターン上に搭載用の電気的接続部（端子）が設けられる。受発光素子とは電気信号と光信号を相互に変換する素子である。光電気混載基板が当該基板に搭載された発光素子からの光を効率よく受光するためには、発光素子の光中心と光電気混載基板のコア中心の位置が精度よく合っている必要がある。搭載される発光素子の位置は、光電気混載基板における端子の位置により決定される。従って、精度よく発光素子を搭載するためには、光電気混載基板の光導波路のコアとその反対側の面に存在する電気配線板の電気配線パターンおよびその上に形成された端子の位置が精度良く形成されていることが重要となる。【００３６】
また、光電気混載基板は、端部が外部のコネクター等に接続されて使用されることも多い。この際、外部コネクターには光ファイバーや受発光素子、および端子が既に設けられている。光ファイバーや受発光素子は、光導波路と光を受け渡しする役割を担い、端子は、電気配線板の外部取出電極と接続する役割を担う。従って、光電気混載基板のコアと外部取出電極との位置がずれてしまうと、外部コネクターとの接続ができないという問題が生じる。すなわち、この場合も光導波路のコアと電気配線板の電気配線パターン等は所望の位置に精度良く形成されていることが重要となる。【００３７】
ただし、これらの位置関係は設計に忠実な絶対的位置を保持する必要はない。絶対的位置とは、例えば光電気混載基板の電気配線パターンのある位置から何ｍｍの位置というように具体的数値で規定される位置である。
例えば、１．００ｍｍの間隔を持って二本の電気配線がパターニングされ、その中間である第一の配線から０．５０ｍｍの位置にコア中心が来るようにコアパターンが設計されていたとする。しかし、種々の外的要因により光電気混載基板が寸法変化を起こし、実際にパターニングされた電気配線の間隔が０．９５ｍｍとなってしまった場合に、設計に忠実に第一の電気配線から０．５０ｍｍの位置にコア中心が来るようにコアを設けても、コア中心は、所望の位置（二本の電気配線の中間）には存在しなくなる。従ってこのような状態で発光素子を光電気混載基板に搭載しても光中心とコア中心の位置がずれてしまうため、所期の性能が発現できない。【００３８】
しかし、「コア中心は二本の電気配線の中央に設ける」という両者の相対的な位置を設計通り製品に再現できれば、絶対的な位置に変動があったとしても光電気混載基板の性能が損なわれない。すなわち、コアパターンと電気配線パターン等との位置関係は絶対的ではなく相対的に考えればよい。つまり、位置決め標識と電気配線パターン等を所望の位置に精度よく配置できるとは、設計時に規定したこれらの相対位置が、実際の製品において再現されるという意味である。以下、このことを「相対位置精度に優れる」と表現する。【００３９】
次に、「電気配線パターン等を設ける際に、位置決め標識を同時に設けること」と「相対位置精度に優れたコアパターンと電気配線パターン等が形成できること」との関係について説明する。
まず、電気配線パターン等と位置決め標識を同時工程で設けることにより、工程によるばらつきが排除され、両者の相対位置精度を高めることができる。例えば電気配線パターン等を銅等の金属層をエッチングして形成する場合に、最初のエッチングで電気配線パターンを設け、続いて当該パターンを保護し二回目のエッチングで位置決め標識を設けたりすると、エッチング条件の微妙な変動により電気配線パターン等と位置決め標識の相対位置精度が低くなるおそれがある。しかし、両者を同時工程で設ければ、両者は常に同じ条件で形成されるため、位置決め標識の相対位置精度が損なわれることはない。さらに、両者が同じ材料で形成されれば、エッチングのばらつきから生じる寸法変化の差も排除できるので、両者の相対位置精度を一層高めることができ好ましい。【００４０】
続いて、信頼性の高い位置決め標識を基準にコアパターンを設けるため、コアパターンと電気配線パターン等との相対位置精度が高められる。仮に、コアパターンを設けるまでに、光電気混載基板が外的要因を受けて寸法変化していたとしても（電気配線パターン等と位置決め標識の絶対的位置は変動していたとしても）、両者の相対的位置精度は高く保たれているので、位置決め標識に基づきコアパターンを設ければ、電気配線パターン等、位置決め標識およびコアの相対的位置精度は、高い状態が保たれることになる。
以上から、電気配線パターン等と位置決め標識を同時に設けることにより、電気配線パターン等、位置決め標識およびコアの相対的位置精度は常に高い状態が保持できる。【００４１】
上記においては、エッチングにより電気配線パターン等と位置決め標識を同時に設ける方法を例に説明したが、電気配線パターン等と位置決め標識を表面保護層を用いて形成する場合も同様である。
光電気混載基板に、受発光素子等を電気配線パターン上に搭載するための電気的接続部（端子）を設ける場合は、電気配線パターンを保護するための表面保護層の開口部により端子を形成してよい。すなわち、電気配線パターン面の全面ではなく、端子とする部分を除いて表面保護層を設ければ、その開口部が端子となる。例えば、ソルダーレジストを用いて前記保護層を設ける場合は、ソルダーレジストを塗布しなかった領域（非塗布領域）が端子となる。カバーレイを接着して保護層を設ける場合も同様であるが、作業容易性から、ソルダーレジストを用いることが好ましい。
この際に、同じ工程にて位置決め標識を設ければ、前述のとおりの効果が得られる。このようにして設けられる位置決め標識は、電気配線パターン面に（好ましくは隅に）四角・十字等のマークとして設けられている場合、前記保護層の開口部として設けられている場合等がある。あるいは前記位置決め標識を、前記開口部の中に島のように四角等のマークとして設けてもよい。この場合、前記開口部を海とすると、その中に島のように位置決め標識が浮かんでいる構造となる。【００４２】
図３はこの態様を示す図である。図３中、１５はソルダーレジスト、１６はソルダーレジストの非塗布領域により形成された端子、１７はソルダーレジストで設けられた位置決め標識である。図４は、図３の積層体の斜視図であり、電気配線パターン上に端子１６が設けられている（接着層３は省略してある）。すなわち端子としたい部分以外の電気配線パターン上にソルダーレジストを塗布して端子を形成するとともに、位置決め標識１７を設ければ、前述のとおり電気接続部と位置決め標識の相対位置精度を高めることができる。この際、積極的に位置決め標識を設けずに、前記非塗布領域自体（１７を設けない非塗布部領域）を位置決め標識としてもよい。【００４３】
このようにして形成された電気的接続部には、さらにハンダボール等の導体を積層してもよい。ハンダボールを用いると、受発光素子を光電気混載基板に搭載する際に、セルフアライメント効果により、位置合わせをより精度よく行うことができる。【００４４】
１−５．工程Ｃについて
本発明は、電気配線板の位置決め標識に基づき、フォトマスクを用いることなく光導波路のコアパターンを形成する工程を含む。
フォトマスクとは、基板上にコアパターンが描画された原板である。通常、感光性材料からなるコア・クラッド層にフォトマスクを被せ、活性光を照射し、開口部がなすコアパターン部を露光してコアパターンを形成する。【００４５】
本発明は、フォトマスクを用いることなく光導波路のコアパターンを形成する。フォトマスクは、マスク自体の寸法安定性が高くないため、コアと電気配線パターン等の相対位置精度を高めることが難しいからである。
「フォトマスクを用いることなく光導波路のコアパターンを形成する方法」の例には、コア、クラッド、コアをこの順に積層してなるコア・クラッド積層体にダイシングソー等による機械切削、あるいはレーザー等による焼灼切削を施して溝を設け、コアを画すことによりコアパターンを設ける方法が含まれる。また、活性光を受けてコア層の屈折率が変化する材料を含むコア・クラッド層にレーザー等を照射し直接描画してコアパターンを設けてもよい。これらの方法は特に限定されないが、作業性、作業上の安全性からダイシングソーを用いる方法が好ましい。【００４６】
本工程Ｃ）では、位置決め標識に基づき、コアパターンを形成する。位置決め標識に基づくとは、位置決め標識を認識し、その標識からコアパターンを決定するという意味である。認識は、直接肉眼で行ってもよく、またカメラ、顕微鏡等を用いて得た画像を目視あるいは画像処理する等して行ってよい。前述のとおり、位置決め標識は、光電気混載基板のクラッド・コア積層体から見て、電気配線板の反対面に存在するため、認識を容易にするためには、クラッド・コア積層体および電気配線板の絶縁体基板は透明であることが好ましい。しかしこれらが、肉眼では不透明であっても、特定の波長領域の光線は透過できる材質から構成される場合は、その光線照射下での画像情報を得て認識することもできる。【００４７】
光導波路のコアパターンは、位置決め標識を認識して決定されたパターンに基づき形成されるが、好ましくは、位置決め標識間の距離を計測して決定されたパターンに基づき形成される。あるいは位置決め標識を認識してコアパターンの始点または終点を決定して形成してもよい。
まず、前者の方法について説明する。例えば幅１００ｍｍの領域に、直線のコアパターンを等間隔で１１本設ける場合を考える。この場合、設計上はコアパターンを１０ｍｍ間隔（ピッチ）で形成すればよいことになる。光電気混載基板には既に電気配線パターン等が設けられているが、前述の通り、熱履歴等により電気配線パターン等の位置は設計した予定位置からずれている可能性がある。そこで、実際に位置決め標識間距離を測定し、その間隔を１０等分したものをコアパターンのピッチとすれば、電気配線パターン等とコアの相対的位置は、所望のものとほぼ同じになる。この場合の位置決め標識は前述のとおり電気配線板の二以上の隅に設けられていることが好ましい。【００４８】
後者の方法は、コアパターンの始まりの部分、終わりの部分またはこれら両方を決定し、それに従いダイシングソー等で溝を設け、コアパターンを形成する。例えば、位置決め標識を認識してコアパターン始点を決定し、ダイシングソーの自動切削プログラムに切削深度、切削距離を入力すればコアを画する溝により所望のコアパターンが得られる。この場合の位置決め標識はコアパターンを設けようとする位置またはその近傍に１以上設けられていることが好ましい。すなわち、コアパターンの数だけ位置決め標識が設けられていてもよく、コアパターン２つに対して位置決め標識が１つ等の割合で設けられていてもよい。【００４９】
このようにして設けられた光電気混載基板を図１Ｃに示す。図１Ｃにおいて、５は光電気混載基板であり、切削加工により設けられた溝２２、二本の溝で画されるようにして形成されたコアパターン２３を含む。図５は、光電気混載基板に発光素子が搭載された態様を示す図である。図５において、６は発光素子であり、発光中心６０を有している。１８はソルダーレジストの非塗布部により形成された端子に充填されたハンダボールであり、これにより光電気搭載基板と発光素子６が接続されている。電気配線パターン１３および端子（本図においては１８）と、コアパターン２３の相対位置精度に優れているため、発光素子５の発光中心６０とコアパターン２３の位置が精度良く合致している。
図１Ｃにおいては、溝２２の底面はクラッド層の表面と同じ位置にあるが、これより下に底面があってもよい。さらに、溝２２はそのままの空隙のままでもよいし、さらに当該溝の上にクラッド層を積層する構造としてもよい。【００５０】
２．光電気混載基板について
本発明の光電気混載基板は、電気配線板の一方の面に光導波路が積層されており、電気配線板の他方の面に、外部と電気的に接続するための電気的接続部または電気配線パターンと、前記電気的接続部または電気配線パターンと同一の材料からなる標識を含む。【００５１】
標識とは、光電気混載基板を加工したり、光電気混載基板を他のデバイスと接続したりする際に基準となるマークである。標識は、電気配線パターン等との相対位置精度に優れていることが好ましい。【００５２】
当該標識は、既に述べたとおり、光導波路のコアパターンを設けるための基準として用いられるが、既にコアパターンが設けてある光電気混載基板に新たにコアパターンを設ける際の基準とすることもできる。【００５３】
また当該標識は、光電気混載基板を他のデバイスと接続したりする際の基準として用いてもよい。すなわち、当該標識は、光電気混載基板と接続する外部のデバイスの設計の基準とすることができる。【００５４】
電気的接続部または電気配線パターンと同一の材料の例には、銅等の金属、導電ペーストが含まれる。また、当該光電気混載基板は、電気的接続部が電気配線パターンを保護するための表面保護層の開口部で形成され、かつ、表面保護層またはその開口部により標識が設けられている構成としてもよい。表面保護層は前述のとおり、ソルダーレジスト、カバーレイ等で形成できるが、形成時の作業容易性から、ソルダーレジストで形成されていることが好ましい。
当該光電気混載基板は、既に述べた方法により製造されるが、他の方法により製造することもできる。
【実施例】
【００５５】
以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。
［コア・クラッド積層体の作製］
８インチシリコンウェハ上に、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）と２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４, ４' −ジアミノビフェニル（ＴＦＤＢ）のポリアミド酸溶液（日立化成社製ＯＰＩ−Ｎ１００５）をスピンコートし、さらに熱処理してクラッド層をなすポリイミドフィルム（フィルムの厚みが２０μｍ）を得た。
次に、当該フィルムの上に、６ＦＤＡとＴＦＤＢおよび６ＦＤＡと４，４'−オキシジアニリン（ＯＤＡ）の共重合ポリアミド酸溶液（日立化成社製ＯＰＩ−Ｎ３４０５）をスピンコートし、熱処理して第二のポリイミド層（厚み８０μｍ）としコアを形成した。
続いて、当該フィルムの上に、前記ポリアミド酸溶液（日立化成社製ＯＰＩ−Ｎ１００５）を再度コーティングした後、熱処理して７μｍ厚のクラッドを形成した。その後、フッ酸水溶液に浸漬し、シリコンウェハからフィルムをはがし、クラッド層、コア層、クラッド層の順に積層されたポリイミドからなるコア・クラッド積層体を作製した。【００５６】
［電気配線板へのコア・クラッドの積層］
充填剤を含まないエポキシ系接着剤（三井化学社製エポックス（登録商標）−ＡＨ）を乾燥後の厚みが１５μｍになるように離型処理済ＰＥＴフィルム上にアプリケータで塗布し、１４０℃、２分で仮乾燥させた。その後、塗布膜の中央部４０ｍｍ分をカッターでＰＥＴフィルムごとカットし、三層のコア・クラッド積層体にラミネート装置により、ラミネートし、ＰＥＴフィルムを剥離した。このとき、接着剤は上部よりも厚い下部クラッド層側に接着させた。
次に、１２．５μｍ厚みのポリイミドフィルムをベースとし、ソルダーレジストで所望の領域が保護された銅配線パターンを有するフレキシブル電気配線板を用意した。当該フレキシブル電気配線板は、銅パターンを形成する際に同時に形成した、銅からなるコアパターン形成用の位置決め標識（１００μｍ角の四角形）を四隅に有していた。このフレキシブル電気配線板と前記接着層付光導波路フィルムを１７０℃、約４ＭＰａで熱プレスにより接着固定した。続いてこの積層物の温度が室温まで低下した後に、積層物をプレス機から取り出し、真ん中約４０ｍｍ分が接着剤で固定されていないフィルムを得た。このフィルムの大きさは、１１０ｍｍ×１１０ｍｍであった。【００５７】
［コアパターンの形成］
前記フィルムを、コア・クラッド積層体が上になるようにダイシング加工装置にセットした。
フレキシブル電気配線板の、コア・クラッド積層体が設けられた面とは反対の面に形成された前記位置決め標識のうち、二箇所の標識のそれぞれの中心を認識し、中心間距離を測定した。この値により二カ所の標識間の伸縮率を算出した。さらに切断すべきコア間のピッチを算出した。
このとき、光導波路に用いられるフィルムは透明なため、ハロゲンランプなどを照射し、レンズなどを用いて上からの拡大観察を行うことで、確実に位置決め標識を確認することができた。
得られたデータに基づき、ブレード幅が３０μｍのダイシングソーを用い、下部クラッド内に溝底が存在するように直線状の溝を形成した。この２本の溝がコアを画するため、２本の溝で挟まれた部分にコアパターンが形成された。一つのフィルムについて４０本のコアパターンを作製した。コアパターンと電気配線の間隔を測定して相対位置精度を求めたところほぼ所望の値となっていることが確認された。すなわち、電気配線パターンとの位置ずれが極めて少ない光電気混載基板を得た。【００５８】
同様にして、複数の光電気混載基板を作製し、コアパターンと電気配線の間隔を測定して相対位置精度を求めた。その結果、コアパターンと電気配線の相対位置精度が、所望の値となっていたサンプルは全数の９０％であり、前記相対位置精度に優れる光電気混載基板が製造できることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明により、コアパターンと電気配線パターン等が所望の位置に精度良く配置された光電気混載基板が得られる。よって本発明は、光電気混載基板等の光電気変換デバイスの分野に有用である。【００６０】
本出願は、２００６年１２月２６日出願の出願番号ＪＰ２００６−３５０４４０に基づく優先権を主張する。当該出願明細書に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。【００６１】
［符号の説明］
１  電気配線板
１０  絶縁体基板
１１  導体層
１２  位置決め標識
１３  電気配線パターン
１４  外部取出電極
１５  ソルダーレジストで形成された表面保護層
１６  ソルダーレジストの非塗布部で形成された端子
１７  ソルダーレジストで形成された位置決め標識
１８  ハンダボール
２  コア・クラッド積層体
２０  クラッド層
２１  コア層
２２  溝
２３  コアパターン
３  接着層
４  積層体
５  光電気混載基板
６  発光素子
６０  光中心部
【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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【国際調査報告】
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