(57)【要約】【課題】超音波実装法による光学素子等の素子の実装性に優れているとともに、フレキシブル性にも優れている光電気混載基板およびその製法を提供する。【解決手段】絶縁層１の表面に素子実装用電極２ａが形成されている電気回路基板Ｅと、その素子実装用電極２ａに接触摩擦熱を利用して取着されている光学素子４と、電気回路基板Ｅの絶縁層１の裏面にその第１クラッド層６が接触した状態で形成されている光導波路Ｗとを備えた光電気混載基板であって、絶縁層１と第１クラッド層６との間のうち、素子実装用電極２ａに対応する部分に、金属製補強層Ｍが設けられており、第１クラッド層６の、絶縁層１と反対側の面のうち、素子実装用電極２ａに対応する部分に、樹脂製補強層Ｒが設けられている。この樹脂製補強層Ｒの、素子取着時の光電気混載基板の温度での貯蔵弾性率は、第１クラッド層６のそれよりも大きく設定されている。【選択図】図１
2014106355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層の表面の所定位置に素子実装用電極が形成されている電気回路基板と、上記素子実装用電極に対接し、その素子実装用電極との接触摩擦熱を利用して取着される素子と、クラッド層の表面にコアがパターン形成されている光導波路とを備え、上記絶縁層の裏面に上記クラッド層が接触した状態で、上記電気回路基板と上記光導波路とが積層されている光電気混載基板であって、上記絶縁層と上記クラッド層との間のうち、上記素子実装用電極に対応する部分に、金属製補強層が設けられ、上記コアが形成されているクラッド層の表面のうち、上記素子実装用電極に対応する部分に、樹脂製補強層が設けられ、この樹脂製補強層の、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記クラッド層の、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きいことを特徴とする光電気混載基板。
【請求項２】
上記コアと上記樹脂製補強層とが、同じ感光性樹脂からなっている請求項１記載の光電気混載基板。
【請求項３】
上記請求項１記載の光電気混載基板の製法であって、金属層の表面に絶縁層を形成した後、この絶縁層の表面に素子実装用電極を形成し、上記金属層の表面に電気回路基板を作製する工程と、上記金属層の裏面にクラッド層を形成した後、このクラッド層の、上記金属層と反対側の面に、コアを形成し、上記金属層の裏面に光導波路を作製する工程と、上記素子実装用電極に素子を接触摩擦させその摩擦熱を利用して取着する工程とを備え、上記クラッド層の形成に先立って、上記素子実装用電極に対応する上記金属層の部分を残すために、それ以外の金属層の部分をエッチングにより除去し、その残した部分を金属製補強層に形成する工程と、この金属製補強層を被覆した状態で、上記金属層の除去跡に、上記クラッド層を形成する工程と、このクラッド層の、上記絶縁層と反対側の面のうち、上記素子実装用電極に対応する部分に、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記クラッド層の、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きい樹脂製補強層を形成する工程とを有することを特徴とする光電気混載基板の製法。
【請求項４】
上記樹脂製補強層が、上記クラッド層の、上記絶縁層と反対側の面に形成した感光性樹脂層から、フォトリソグラフィ法により、コアと同時に形成される請求項３記載の光電気混載基板の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子等の素子が実装された電気回路基板と光導波路とが積層された光電気混載基板およびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子機器等では、伝送情報量の増加に伴い、電気配線に加えて、光配線が採用されている。そのようなものとして、例えば、図１８に示すような光電気混載基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このものは、フレキシブル基板５１の表面に電気配線５２が形成されてなるフレキシブル回路基板Ｅ0 の上記フレキシブル基板５１の裏面（電気配線５２の形成面と反対側の面）に、エポキシ樹脂等からなる光導波路（光配線）Ｗ0 （アンダークラッド層５６，コア５７，オーバークラッド層５８）を積層し、上記フレキシブル回路基板Ｅ0 に光学素子４を実装して形成されている。この光電気混載基板は、フレキシブル回路基板Ｅ0 も光導波路Ｗ0 も薄いため、フレキシブルであり、最近の電子機器等の小形化に対応して、小スペースで屈曲させた状態での使用や、ヒンジ部等の可動部での使用等に好適なものとなっている。
【０００３】
しかしながら、そのフレキシブル性のため、上記フレキシブル回路基板Ｅ0 に光学素子４を実装する場合、その実装時にかかる押圧荷重により、上記フレキシブル回路基板Ｅ0 も光導波路Ｗ0 も変形する。そのため、正確に実装し難く、実装時の作業性が悪い。
【０００４】
一方、光電気混載基板として、図１９に示すように、上記フレキシブル回路基板Ｅ0 と光導波路Ｗ0 との間に、ステンレス層Ｍ0 を全面的に設けたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このものでは、上記ステンレス層Ｍ0 が補強材として作用し、光学素子４の実装時の押圧荷重による変形が抑制されるため、光学素子４の実装性に優れる。
【０００５】
しかしながら、光電気混載基板の全面的にステンレス層Ｍ0 が設けられていることから、フレキシブルではなく、小スペースで屈曲させた状態での使用や、ヒンジ部等の可動部での使用等に適さないものとなっている。
【０００６】
そこで、フレキシブル性を必要としない、光学素子４の実装部分に対応する、光導波路のオーバークラッド層の部分を、部分的に厚く形成したものが提案されている（例えば、特許文献３，４参照）。このものは、オーバークラッド層の厚く形成する部分に対応するアンダークラッド層の表面部分の領域に、光通信に利用されないダミーコアを多く形成することにより、その部分を覆うオーバークラッド層の部分が厚く形成されるようにしている。そして、その厚みにより、光学素子４の実装時の押圧荷重による変形を抑制し、光学素子の実装性を向上させている。しかしながら、このようにすると、下記に述べるような製造上の問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０４８１５０号公報
【特許文献２】特開２００９−２６５３４２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８６６７４号公報
【特許文献４】特開２０１１−０１７９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、光電気混載基板における光学素子４等の素子の実装は、超音波実装法により行われる。この超音波実装法は、図２０に示すように、ステージＳ上に、光電気混載基板の光導波路Ｗ0 が下側になるように載せた状態で、上側のフレキシブル回路基板Ｅ0 の表面の電極５２ａに、ノズルＮの先端に取り付けた光学素子４を、上から押圧するとともに、その押圧方向（図２０の矢印Ｚ参照）と直交する平面と平行な方向（図２０の矢印Ｘ参照）に超音波の周波数で振動させ、フレキシブル回路基板Ｅ0 の上記電極５２ａと上記光学素子４の電極４ａの表面に形成されている金バンプ（図示せず）とを擦り合わせて、その摩擦熱によりフレキシブル回路基板Ｅ0 の上記電極５２ａおよび光学素子４の上記金バンプを溶融させ、両者を接合させる方法である。
【０００９】
しかしながら、上記従来の、フレキシブル回路基板Ｅ0 と光導波路Ｗ0 との間にステンレス層Ｍ0 を設けたもの（上記特許文献２）も、光学素子４の実装部分に対応するオーバークラッド層の部分を厚く形成したもの（上記特許文献３，４）も、光学素子４を押圧する荷重に対しては、光電気混載基板の変形を抑制することができるものの、上記超音波振動に対しては、上記ステージと接する光導波路Ｗ0 も振動して変形する（図２０の二点鎖線参照）。そのため、フレキシブル回路基板Ｅ0 の電極５２ａと光学素子４の金バンプとの擦れ合いが不充分となり、充分な摩擦熱が発生せず、両者を接合させ難くなっている。特に、厚みのあるもの（上記特許文献３，４）は、上記超音波振動に対して変形し易くなっているため、より接合させ難くなっている。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、超音波実装法による光学素子等の素子の実装性に優れているとともに、フレキシブル性にも優れている光電気混載基板およびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、絶縁層の表面の所定位置に素子実装用電極が形成されている電気回路基板と、上記素子実装用電極に対接し、その素子実装用電極との接触摩擦熱を利用して取着される素子と、クラッド層の表面にコアがパターン形成されている光導波路とを備え、上記絶縁層の裏面に上記クラッド層が接触した状態で、上記電気回路基板と上記光導波路とが積層されている光電気混載基板であって、上記絶縁層と上記クラッド層との間のうち、上記素子実装用電極に対応する部分に、金属製補強層が設けられ、上記コアが形成されているクラッド層の表面のうち、上記素子実装用電極に対応する部分に、樹脂製補強層が設けられ、この樹脂製補強層の、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記クラッド層の、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きい光電気混載基板を第１の要旨とする。
【００１２】
また、本発明は、上記光電気混載基板の製法であって、金属層の表面に絶縁層を形成した後、この絶縁層の表面に素子実装用電極を形成し、上記金属層の表面に電気回路基板を作製する工程と、上記金属層の裏面にクラッド層を形成した後、このクラッド層の、上記金属層と反対側の面に、コアを形成し、上記金属層の裏面に光導波路を作製する工程と、上記素子実装用電極に素子を接触摩擦させその摩擦熱を利用して取着する工程とを備え、上記クラッド層の形成に先立って、上記素子実装用電極に対応する上記金属層の部分を残すために、それ以外の金属層の部分をエッチングにより除去し、その残した部分を金属製補強層に形成する工程と、この金属製補強層を被覆した状態で、上記金属層の除去跡に、上記クラッド層を形成する工程と、このクラッド層の、上記絶縁層と反対側の面のうち、上記素子実装用電極に対応する部分に、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記クラッド層の、上記素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きい樹脂製補強層を形成する工程とを有する光電気混載基板の製法を第２の要旨とする。
【００１３】
なお、本発明において「素子取着時の光電気混載基板の温度」とは、素子取着時に、電気回路基板と金属層と光導波路とからなる積層体（素子を除く光電気混載基板）が載置されるステージの温度である。素子取着時には上記積層体がステージに密着されることから、上記積層体全体がステージと同一の温度になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光電気混載基板は、金属製補強層と樹脂製補強層とが、全面的ではなく、素子実装用電極に対応する部分に設けられているため、フレキシブル性に優れている。これにより、本発明の光電気混載基板を変形させた状態で用いることができ、本発明の光電気混載基板の用途の自由度が広がる。さらに、上記金属製補強層は、電気回路基板と光導波路と間に設けられているため、上記素子実装用電極に光学素子等の素子を実装した際の押圧荷重による変形が抑制されたものとなっている。しかも、上記樹脂製補強層は、クラッド層のコア形成面に設けられ、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記クラッド層の、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きく設定されていることにより、素子を超音波実装法で素子実装用電極に実装した際に、その超音波振動による光導波路の変形が抑制されたものとなっている。そのため、素子実装用電極と素子の電極とを充分に擦り合わせることができ、充分な摩擦熱を発生させることができる。その結果、上記両電極を適正に溶融させ、両者を適正に接合させたものとなっている。すなわち、本発明の光電気混載基板は、上記金属製補強層と上記樹脂製補強層との相乗効果により、超音波実装法による素子の実装性にも優れたものとなっている。
【００１５】
特に、上記コアと上記樹脂製補強層とが、同じ感光性樹脂からなっている場合には、それらコアと樹脂製補強層とがクラッド層の同一面に形成されていることから、両者が同時に形成可能なものとなっており、生産性に優れたものとなっている。
【００１６】
そして、本発明の光電気混載基板の製法は、クラッド層の形成に先立って、素子実装用電極に対応する金属層の部分を残すために、それ以外の金属層の部分をエッチングにより除去する。また、クラッド層の、絶縁層と反対側の面のうち、素子実装用電極に対応する部分に、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記クラッド層の、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きい樹脂製補強層を形成する。そのため、上記のような、フレキシブル性に優れているとともに、超音波実装法による素子の実装性にも優れた光電気混載基板を得ることができる。
【００１７】
特に、上記樹脂製補強層が、上記クラッド層の、上記絶縁層と反対側の面に形成した感光性樹脂層から、フォトリソグラフィ法により、コアと同時に形成される場合には、それらコアと樹脂製補強層とが同時に形成されることから、生産性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光電気混載基板の第１の実施の形態を模式的に示し、（ａ）はその縦断面図であり、（ｂ）はその平面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面の拡大図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、上記光電気混載基板の製法における電気回路基板の作製工程および金属製補強層の作製工程を模式的に示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、上記光電気混載基板の製法における光導波路の作製工程を模式的に示す説明図である。
【図４】（ａ）は、図３に続く光導波路の作製工程を模式的に示す説明図であり、（ｂ）は、上記光電気混載基板の製法における光学素子の実装工程を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の光電気混載基板の第２の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図６】本発明の光電気混載基板の第３の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明の光電気混載基板の第４の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図８】本発明の光電気混載基板の第５の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図９】本発明の光電気混載基板の第６の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図１０】本発明の光電気混載基板の第７の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明の光電気混載基板の第８の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図１２】本発明の光電気混載基板の第９の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明の光電気混載基板の第１０の実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図１４】本発明の光電気混載基板の第１１の実施の形態を模式的に示す横断面図である。
【図１５】本発明の光電気混載基板の第１２の実施の形態を模式的に示す横断面図である。
【図１６】本発明の光電気混載基板の第１３の実施の形態を模式的に示す横断面図である。
【図１７】本発明の光電気混載基板の第１４の実施の形態を模式的に示す横断面図である。
【図１８】従来の光電気混載基板を模式的に示す縦断面図である。
【図１９】他の従来の光電気混載基板を模式的に示す縦断面図である。
【図２０】従来の光電気混載基板の製法における光学素子の実装工程を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
図１（ａ）は、本発明の光電気混載基板の第１の実施の形態を模式的に示す縦断面図であり、図１（ｂ）は、その平面図であり、図１（ｃ）は、素子実装用電極２ａに対応する部分の横断面〔図１（ａ）のＡ−Ａ断面〕の拡大図である。なお、図１（ｂ）では、上記光電気混載基板の素子実装用電極２ａと金属製補強層Ｍと樹脂製補強層Ｒの配置を明確にするため、素子実装用電極２ａ，金属製補強層Ｍ，樹脂製補強層Ｒおよびコア７等の一部の構成のみを図示している。この実施の形態の光電気混載基板は、透光性を有する絶縁層１の表面に、素子実装用電極２ａが形成された電気配線２を備えた電気回路基板Ｅと、この電気回路基板Ｅの上記素子実装用電極２ａに対接し、その素子実装用電極２ａとの接触摩擦熱を利用して取着されている光学素子４と、上記電気回路基板Ｅの上記絶縁層１の裏面に、その第１クラッド層（アンダークラッド層）６が接触した状態で形成されている光導波路Ｗとを備えており、全体が帯状に形成されている。そして、上記絶縁層１と上記第１クラッド層６との間のうち、上記素子実装用電極２ａに対応する長手方向の両端部分に、金属製補強層Ｍが設けられている。さらに、上記第１クラッド層６の、上記絶縁層１と反対側の面（コア７が形成されている面）のうち、上記素子実装用電極２ａに対応する長手方向の両端部分に、樹脂製補強層Ｒが設けられている。この樹脂製補強層Ｒは、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記第１クラッド層６の、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きく設定されている。また、この実施の形態では、上記コア７は、上記樹脂製補強層Ｒと同じ形成材料からなっている。
【００２１】
なお、この実施の形態では、上記帯状の光電気混載基板の長手方向の各端部において、４個の素子実装用電極２ａが、仮想の長方形の四隅部に配置された状態で形成されており、上記仮想の長方形の中央部分が、上記素子実装用電極２ａに実装される光学素子４とコア７の光反射面（４５°傾斜面）７ａとの間の光路部５になっている。そして、金属製補強層Ｍは、その光路部５を除いた状態（光路部５を囲んだ状態）で、光電気混載基板の長手方向の両端部分に形成されている。また、金属製補強層Ｍには、上記電気配線２のアース用電極部２ｂが接触している。
【００２２】
また、この実施の形態では、コア７は、上記帯状の光電気混載基板の幅方向の中央部を、長手方向に沿って、一端部から他端部まで１本形成されており、樹脂製補強層Ｒは、上記素子実装用電極２ａの近傍において、上記コア７の両側に、そのコア７と隙間をあけて、光電気混載基板の長手方向の両端部分に形成されている。
【００２３】
上記光電気混載基板は、金属製補強層Ｍおよび樹脂製補強層Ｒが、全面的ではなく、素子実装用電極２ａに対応する部分に限定的に設けられているため、上記金属製補強層Ｍおよび樹脂製補強層Ｒが設けられていない大部分では、フレキシブル性に優れているとともに、軽量化を図ることができる。
【００２４】
さらに、上記金属製補強層Ｍおよび樹脂製補強層Ｒが素子実装用電極２ａに対応する部分に設けられていることにより、上記光電気混載基板は、薄形化を図りつつ、上記素子実装用電極２ａに光学素子４を実装する際の押圧荷重に対し、電気回路基板Ｅおよび光導波路Ｗの変形を抑えることができ、光学素子４の実装性に優れたものとなっている。
【００２５】
しかも、上記樹脂製補強層Ｒが、第１クラッド層６のコア形成面に形成され、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記第１クラッド層６の、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きく設定されているため、光学素子４を超音波実装法により素子実装用電極２ａに実装する際に、その超音波振動による光導波路の変形を抑制することができる。そのため、素子実装用電極２ａと光学素子４の電極４ａとを充分に擦り合わせることができ、充分な摩擦熱を発生させることができる。その結果、上記両電極２ａ，４ａを適正に溶融させ、両者を適正に接合させることができる。
【００２６】
また、上記金属製補強層Ｍは、光路部５を囲むように形成されているため、光伝播効率を悪化させる水分が、第１クラッド層６の側面から光路部５に浸透することを遮断する作用も有している。すなわち、上記光電気混載基板は、フレキシブル化，軽量化，薄形化を実現しながら、同時に、光路部５への水分浸透による光伝播効率の悪化を防止することができる。
【００２７】
より詳しく説明すると、上記電気回路基板Ｅは、上記のように、透光性を有する絶縁層１と、その表面に形成された電気配線２とを備えている。さらに、上記光電気混載基板の長手方向の両端部では、上記絶縁層１の表面に、素子実装用電極２ａが露呈した状態で形成されているとともに、上記絶縁層１を貫通して裏面の金属製補強層Ｍに接触するアース用電極２ｂが露呈した状態で形成されている。これら素子実装用電極２ａおよびアース用電極２ｂは、上記電気配線２の一部であり、それら以外の電気配線２の部分は、カバーレイ３により被覆され絶縁保護されている。
【００２８】
上記金属製補強層Ｍは、上記のように、光電気混載基板の各端部において、絶縁層１と第１クラッド層６との間のうち、４個の素子実装用電極２ａに対応する部分に設けられている。そして、上記金属製補強層Ｍは、光電気混載基板の薄形化を図りつつ、上記素子実装用電極２ａに光学素子４を実装する際の、電気回路基板Ｅおよび光導波路Ｗの変形を抑える観点から、厚みは、１０〜３０μｍの範囲内に設定される。この金属製補強層Ｍの厚みが１０μｍを下回ると、さらなる薄形化が図れるものの、光学素子４を実装する際の上記変形を抑え難くなる傾向にあり、実装強度の低下や光学素子４の位置精度の低下を招くおそれがある。逆に、金属製補強層Ｍの厚みが３０μｍを上回ると、上記変形を充分に抑えることができるものの、第１クラッド層６が上記金属製補強層Ｍを被覆した状態で形成されることから、その第１クラッド層６が厚くなり、光電気混載基板のフレキシブル性の低下を招くおそれがある。
【００２９】
上記光導波路Ｗは、上記第１クラッド層（アンダークラッド層）６と、この第１クラッド層６の表面に所定パターン形成されたコア７および樹脂製補強層Ｒと、これらコア７および樹脂製補強層Ｒを被覆した状態で上記第１クラッド層６の表面に形成された第２クラッド層（オーバークラッド層）８とを備えている。そして、上記第１クラッド層６は、上記金属製補強層Ｍを被覆するとともに上記光路部５に入り込んで埋めた状態で形成され、その裏面（コア７の形成面と反対側の面）で上記電気回路基板Ｅの絶縁層１と接触している。さらに、長手方向の両端部では、上記光路部５に対応するコア７の部分が、コア７の長手方向に対して４５°の傾斜面に形成されている。その傾斜面は、光を反射して、上記素子実装用電極２ａに実装される光学素子４とコア７との間の光伝播を可能にする光反射面７ａになっている。すなわち、その光反射面７ａでは、コア７の屈折率の方が、その光反射面７ａの外側にある空気の屈折率よりも大きいため、発光素子（光学素子４）からの光やコア７内を伝播してきた光が上記光反射面７ａに当たると、その光の大部分が反射して９０°光路を変換する。
【００３０】
つぎに、上記光電気混載基板の製法について説明する〔図２（ａ）〜（ｄ），図３（ａ）〜（ｃ），図４（ａ）〜（ｂ）参照〕。
【００３１】
まず、上記金属製補強層Ｍを形成するための金属シート材（金属層）Ｍ1 〔図２（ａ）参照〕を準備する。この金属シート材Ｍ1 （金属製補強層Ｍ）の金属材料としては、ステンレス，チタン，各種合金等があげられる。また、上記金属シート材Ｍ1 の厚みは、上記金属製補強層Ｍの厚みと同様の、１０〜３０μｍの範囲内に設定される。
【００３２】
ついで、図２（ａ）に示すように、上記金属シート材Ｍ1 の表面に、ポリイミド樹脂等からなる感光性絶縁樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により、所定パターンの絶縁層１を形成する。この実施の形態では、金属製補強層Ｍ（金属シート材Ｍ1 ）に接触するアース用電極部２ｂを形成するために、長手方向の両端部に、上記アース用電極部２ｂに対応する金属シート材Ｍ1 の表面部分を露呈させる孔部１ａを形成する。なお、上記絶縁層１の厚みは、３〜３０μｍの範囲内に設定される。
【００３３】
つぎに、図２（ｂ）に示すように、上記電気配線（素子実装用電極２ａおよびアース用電極２ｂを含む）２を、例えばセミアディティブ法により形成する。この方法は、まず、上記絶縁層１の表面に、スパッタリングまたは無電解めっき等により、銅やクロム等からなる金属膜（図示せず）を形成する。この金属膜は、後の電解めっきを行う際のシード層（電解めっき層形成の素地となる層）となる。ついで、上記金属シート材Ｍ1 ，絶縁層１およびシード層からなる積層体の両面に、感光性レジスト（図示せず）をラミネートした後、上記シード層が形成されている側の感光性レジストに、フォトリソグラフィ法により、上記電気配線２のパターンの孔部を形成し、その孔部の底に上記シード層の表面部分を露呈させる。つぎに、電解めっきにより、上記孔部の底に露呈した上記シード層の表面部分に、銅等からなる電解めっき層を積層形成する。そして、上記感光性レジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。その後、上記電解めっき層が形成されていないシード層の部分をソフトエッチングにより除去する。残存したシード層と電解めっき層とからなる積層部分が上記電気配線２である。なお、上記電気配線２の厚みは、５〜３５μｍの範囲内に設定される。
【００３４】
上記電気配線（素子実装用電極２ａおよびアース用電極２ｂを含む）２の表面に、ニッケル等からなる無電解めっき層（図示せず）を形成した後、図２（ｃ）に示すように、上記素子実装用電極２ａおよびアース用電極２ｂを除く電気配線２の部分に、ポリイミド樹脂等からなる感光性絶縁樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により、カバーレイ３を形成する。
【００３５】
ついで、上記素子実装用電極２ａおよびアース用電極２ｂに形成された上記無電解めっき層（図示せず）をエッチングにより除去した後、その除去跡に、金やニッケル等からなる電解めっき層（図示せず）を形成する。このようにして、前記金属シート材Ｍ1 の表面に、電気回路基板Ｅが形成される。
【００３６】
つぎに、上記金属シート材Ｍ1 と電気回路基板Ｅとからなる積層体の両面に、感光性レジスト（図示せず）をラミネートした後、上記金属シート材Ｍ1 の裏面側（電気回路基板Ｅと反対側の面側）の感光性レジストのうち、前記金属製補強層Ｍ以外の部分に対応する部分を、フォトリソグラフィ法により除去し、その除去跡の底（図では上面）に上記金属シート材Ｍ1 の裏面部分を露呈させる。
【００３７】
そして、図２（ｄ）（上側の図が縦断面図、下側の図が底面図）に示すように、上記除去跡に露呈した上記金属シート材Ｍ1 の部分を、その金属シート材Ｍ1 の金属材料に応じたエッチング用水溶液（例えば、ステンレス層の場合は、塩化第２鉄水溶液）を用いてエッチングすることにより除去し、上記金属製補強層Ｍを形成し、その除去跡の底（図では上面）に上記絶縁層１を露呈させる。その後、上記感光性レジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。
【００３８】
そして、上記電気回路基板Ｅの裏面（図では下面）に光導波路Ｗ〔図４（ａ）参照〕を形成するために、まず、図３（ａ）に示すように、上記金属製補強層Ｍを被覆するように、上記絶縁層１の裏面に、第１クラッド層（アンダークラッド層）６の形成材料である感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂を塗布した後、その塗布層を照射線により露光し、加熱することで硬化させ、第１クラッド層６に形成する。上記第１クラッド層６の厚み（金属製補強層Ｍからの厚み）は、３〜３０μｍの範囲内に設定される。なお、光導波路Ｗの形成時〔上記第１クラッド層６，下記コア７，下記第２クラッド層（オーバークラッド層）８の形成時〕は、上記金属製補強層Ｍの裏面は上に向けられる。
【００３９】
ついで、図３（ｂ）（上側の図が縦断面図、下側の図がそれのＢ−Ｂ断面図）に示すように、上記第１クラッド層６の表面（図では下面）に、フォトリソグラフィ法により、所定パターンのコア７および樹脂製補強層Ｒを同時に形成する。上記コア７および樹脂製補強層Ｒの厚みは、２０〜１００μｍの範囲内に設定される。上記コア７の幅は、２０〜１００μｍの範囲内に設定される。上記コア７と上記樹脂製補強層Ｒとの間の隙間は、５〜１００μｍの範囲内に設定される。
【００４０】
上記コア７および樹脂製補強層Ｒの形成材料としては、例えば、上記第１クラッド層６と同様の感光性樹脂があげられ、上記コア７および樹脂製補強層Ｒが形成された状態で、上記第１クラッド層６および下記第２クラッド層８〔図３（ｃ）参照〕よりも屈折率が大きくなるような材料であり、かつ、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率が、上記第１クラッド層６の、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも大きくなるような材料が用いられる。上記屈折率および貯蔵弾性率の調整は、例えば、上記第１クラッド層６，コア７，第２クラッド層８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。
【００４１】
また、貯蔵弾性率は、素子実装性の観点からは高い方がよく、使用時のフレキシブル性の観点からは低い方がよい。そこで、素子取着時の光電気混載基板の温度でも使用時の常温（２５℃）でも、上記コア７および樹脂製補強層Ｒの貯蔵弾性率は、０．５〜２．０ＧＰａの範囲内に設定され、第１および第２クラッド層６，８の貯蔵弾性率は、０．３〜１．５ＧＰａの範囲内に設定されることが好ましい。
【００４２】
つぎに、図３（ｃ）に示すように、上記コア７および樹脂製補強層Ｒを被覆するよう、上記第１クラッド層６の表面（図では下面）に、フォトリソグラフィ法により、第２クラッド層８を形成する。この第２クラッド層８の厚み（コア７からの厚み）は、３〜５０μｍの範囲内に設定される。上記第２クラッド層８の形成材料としては、例えば、上記第１クラッド層６と同様の感光性樹脂があげられる。
【００４３】
そして、図４（ａ）に示すように、前記光路部５に対応する（図では下方に位置する）光導波路Ｗの部分（両端部）を、レーザ加工または刃先角度４５°の回転刃等を用いた切削加工等により、コア７の長手方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成する。そして、その傾斜面のコア７の部分が光反射面７ａとして作用する。このようにして、上記電気回路基板Ｅの裏面に、光導波路Ｗが形成される。
【００４４】
その後、図４（ｂ）（上側の図が縦断面図、下側の図がそれのＣ−Ｃ断面図）に示すように、電気回路基板と金属層と光導波路とからなる積層体を超音波実装機のステージ（図示せず）上に載置し、光学素子４を超音波実装法により素子実装用電極２ａに実装する。このとき、電気回路基板Ｅおよび光導波路Ｗに押圧荷重がかかるが、上記金属製補強層Ｍにより、その押圧荷重による電気回路基板Ｅおよび光導波路Ｗの変形を抑えることができる。さらに、光導波路Ｗに超音波振動が加わるが、上記樹脂製補強層Ｒにより、その超音波振動による光導波路Ｗの変形を抑えることができる。そのため、素子実装用電極２ａと光学素子４の電極４ａとを充分に擦り合わせることができ、充分な摩擦熱を発生させることができる。その結果、上記両電極２ａ，４ａを適正に溶融させ、両者を適正に接合させることができる。このようにして、図１（ａ）〜（ｃ）に示す光電気混載基板を得る。
【００４５】
図５〜図１０は、本発明の光電気混載基板の第２〜第７の実施の形態を模式的に示す一端部の平面図であり、図１（ｂ）の左側部分に相当する図である。そして、これら図５〜図１０では、素子実装用電極２ａと樹脂製補強層Ｒの配置を明確にするため、素子実装用電極２ａ，樹脂製補強層Ｒおよびコア７等の一部の構成のみを図示している。なお、金属製補強層Ｍは、図１（ｂ）と同様であるため、図示していない。そして、これら第２〜第７の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
【００４６】
図５に示す第２の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、コア７が光路部５に対応する部分までしか形成されておらず、そのコア７が形成されていない部分で、両側の樹脂製補強層Ｒがつながった状態で形成されている。
【００４７】
図６に示す第３の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、各素子実装用電極２ａに対応する部分毎に、樹脂製補強層Ｒが、光電気混載基板の幅方向に長く形成されている。
【００４８】
図７に示す第４の実施の形態では、図６に示す第３の実施の形態において、コア７が光路部５に対応する部分までしか形成されておらず、そのコア７が形成されていない部分で、両側の樹脂製補強層Ｒがつながった状態で形成されている。
【００４９】
図８に示す第５の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、光電気混載基板の幅方向で分割された状態で形成されている。
【００５０】
図９に示す第６の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、光電気混載基板の幅方向と長手方向とで分割された状態で形成されている。
【００５１】
図１０に示す第７の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、光電気混載基板の幅方向の側縁部にいくにつれて徐々に短くなるような三角形状に形成されている。
【００５２】
図１１〜図１３は、本発明の光電気混載基板の第８〜第１０の実施の形態を模式的に示す一端部の平面図である。これら第８〜第１０の実施の形態は、素子実装部分に対応する部分にコア７（図５〜図１０参照）が形成されていないものである。そして、これら図１１〜図１３では、素子実装用電極２ａと樹脂製補強層Ｒの配置を明確にするため、素子実装用電極２ａおよび樹脂製補強層Ｒ等の一部の構成のみを図示している。そして、これら第８〜第１０の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
【００５３】
図１１に示す第８の実施の形態では、素子実装部分に対応する部分に、全体的かつ連続的に、樹脂製補強層Ｒが形成されている。
【００５４】
図１２に示す第９の実施の形態では、図１１に示す第８の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、光電気混載基板の幅方向に長くなるよう分割されて形成されている。
【００５５】
図１３に示す第１０の実施の形態では、図１１に示す第８の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、光電気混載基板の長手方向に長くなるよう分割されて形成されている。
【００５６】
図１４〜図１７は、本発明の光電気混載基板の第１１〜第１４の実施の形態を模式的に示す一端部の横断面図〔図１（ｃ）に相当する図〕である。そして、これら第１１〜第１４の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
【００５７】
図１４に示す第１１の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、コア７よりも厚く形成されている。そのため、光導波路Ｗが厚くなるものの、樹脂製補強層Ｒも厚くなることから、超音波実装法による実装性に優れたものとなっている。なお、これとは逆に、樹脂製補強層Ｒが、コア７よりも薄く形成されてもよい（図示せず）。
【００５８】
図１５に示す第１２の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、コア７と異なる層に形成されている。そのため、光導波路Ｗが厚くなるものの、樹脂製補強層Ｒが形成されていることから、超音波実装法による実装性に優れたものとなっている。
【００５９】
図１６に示す第１３の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが形成される部分に、第１および第２クラッド層６，８〔図１（ｃ）参照〕が形成されていない。そのため、第１および第２クラッド層６，８の厚み分、樹脂製補強層Ｒが厚くなり、超音波実装法による実装性に優れたものとなっている。
【００６０】
図１７に示す第１４の実施の形態では、図１（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態において、樹脂製補強層Ｒが、光電気混載基板の幅方向の片側のみ形成されている。そのため、超音波実装法による実装性は、第１の実施の形態よりも劣るものの、樹脂製補強層Ｒが形成されていることから、充分である。
【００６１】
そして、これら第１および第１１〜第１４の実施の形態は、任意に組み合わせてもよい。
【００６２】
ここで、超音波実装法の超音波は、１方向に振動している。そして、上記各実施の形態のように、樹脂製補強層Ｒは、様々な形状に形成されるが、実装時の超音波振動に耐え、実装性をより良くする観点から、樹脂製補強層Ｒは、上記超音波の振動方向に長く形成されることが好ましい。
【００６３】
なお、上記各実施の形態では、樹脂製補強層Ｒの形成材料として、コア７の形成材料と同じものを用い、樹脂製補強層Ｒをコア７と同時に形成したが、両者の形成材料は、異なるものでもよい。その場合、樹脂製補強層Ｒの、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率は、第１クラッド層の、素子取着時の光電気混載基板の温度における貯蔵弾性率よりも高く、かつ、０．５ＧＰａ以上に設定される。そして、樹脂製補強層Ｒを先に形成してもよいし、コア７を先に形成してもよい。
【００６４】
また、上記各実施の形態では、光学素子４を素子実装用電極２ａに実装させる形態について述べたが、その光学素子４の他、ＶＣＳＥＬドライバー，トランスインピーダンスアンプ等のＩＣ素子等の素子を、素子実装用電極２ａに実装させる場合も、上記各実施の形態と同様である。
【００６５】
さらに、上記各実施の形態では、光学素子４等の素子１個につき、電極４ａを４個としたが、４個以上のものもある。
【００６６】
また、上記各実施の形態では、コア７を１本としたが、２本以上形成してもよい。
【００６７】
そして、上記各実施の形態では、第１および第２クラッド層６，８をパターン形成しなかったが、フォトリソグラフィ法等によりパターン形成してもよい。
【００６８】
つぎに、実施例について比較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】
【００６９】
〔実施例〕
上記第１の実施の形態のものを実施例とした。また、光電気混載基板の長さを１００ｍｍ、光電気混載基板の幅を７ｍｍ、絶縁層の厚みを５μｍ、金属製補強層の厚みを２０μｍ、第１クラッド層の厚み（金属製補強層からの厚み）を２０μｍ、コアの厚みを５０μｍ、コアの幅を５０μｍ、樹脂製補強層の厚みを５０μｍ、第２クラッド層の厚み（コアからの厚み）を１５μｍとした。
【００７０】
〔第１および第２クラッド層〕
ここで、上記第１および第２クラッド層の形成材料は、脂肪族変性エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＰＩＣＬＯＮＥＸＡ−４８１６）５０重量部、脂環式二官能エポキシ樹脂（ダイセル社製、セイロキサイド２０２１Ｐ）３０重量部、ポリカーボネートジオール（ダイセル社製、プラクセルＣＤ２０５ＰＬ）２０重量部、光酸発生剤（アデカ社製、ＳＰ１７０）２重量部、乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製）５重量部を混合することにより、調製した。そして、形成された上記第１および第２クラッド層の貯蔵弾性率は、２５℃で１．２ＧＰａ、素子取着時の光電気混載基板の温度（５０℃）で０．７ＧＰａであった。
【００７１】
〔コアおよび樹脂製補強層〕
また、上記コアおよび樹脂製補強層の形成材料は、ｏ−クレゾールノボラックグリシジルエーテル（新日鐵住金化学社製、ＹＤＣＮ−７００−１０）５０重量部、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル（大阪ガスケミカル社製、オグゾールＥＧ）５０重量部、光酸発生剤（アデカ社製、ＳＰ１７０）１重量部、乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製）５０重量部を混合することにより、調製した。そして、形成された上記コアおよび樹脂製補強層の貯蔵弾性率は、２５℃で１．２ＧＰａ、素子取着時の光電気混載基板の温度（５０℃）で１．１ＧＰａであった。
【００７２】
〔比較例〕
上記実施例において、樹脂製補強層が形成されていないものを比較例とした。
【００７３】
〔光学素子の実装性〕
上記実施例および比較例の光電気混載基板の素子実装用電極に、受光素子（京セミ社製、フォトダイオードＫＰＤＧ００６ＨＡ１）を、超音波実装機フリップチップボンダー（パナソニックファクトリーソリューションズ社製、ＦＣＢ３）を用いて実装した。その実装条件は、素子温度１５０℃、光電気混載基板の温度５０℃、押圧荷重１．０Ｎ、超音波出力３．０Ｗ、実装時間０．５秒とした。そして、シェア強度測定装置バンププルテスター（Ｄａｇｅ社製、Ｄａｇｅシリーズ５０００）を用いてダイシェア強度を測定した。その結果、実施例は、１．１Ｎであるの対し、比較例は、０．８Ｎであった。
【００７４】
上記の結果から、樹脂製補強層が形成されている実施例は、それが形成されていない比較例と比較して、超音波実装法による素子の取着が強くなっていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の光電気混載基板およびその製法は、光学素子を超音波実装法により実装する場合に利用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
Ｅ  電気回路基板
Ｍ  金属製補強層
Ｒ  樹脂製補強層
Ｗ  光導波路
１  絶縁層
４  光学素子
２ａ  素子実装用電極
６  第１クラッド層
【図１】
2014106355.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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