(57)【要約】【課題】  他の電子部品と接続する際に、直線的かつ等長の導体回路を介して接続することができ、光通信用デバイス等に好適に用いることができる光学素子を提供する。【解決手段】  一主面に複数の外部電極が形成された単位素子が、１個または複数個からなる光学素子であって、上記単位素子の一主面を平面視した際に、その平面形状を均等に２分割する中心線を挟んで一方の領域に偏在するように上記複数の外部電極が形成されていることを特徴とする光学素子。【選択図】      図１
2006019526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面に複数の外部電極が形成された単位素子が、１個または複数個からなる光学素子であって、
前記単位素子の一主面を平面視した際に、その平面形状を均等に２分割する中心線を挟んで一方の領域に偏在するように前記複数の外部電極が形成されていることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記外部電極が形成された一方の領域と、前記中心線を挟んだ反対側の他方の領域に水平保持部材が形成されている請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記外部電極が形成された一方の領域と、前記中心線を挟んだ反対側の他方の領域にダミー電極が形成されている請求項1に記載の光学素子。
【請求項４】
前記外部電極および前記ダミー電極のそれぞれに、同一高さのバンプが形成されている請求項３に記載の光学素子
【請求項５】
前記中心線を挟んで均等に２分割された一方の領域は、
各前記単位素子のそれぞれについて、前記複数の外部電極と導体回路を介して接続されることとなる他の電子部品に設けられた接続部に近接する側の領域である請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子。
【請求項６】
基板の両面に導体回路が形成されるとともに、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板であって、
前記光学素子と前記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていることを特徴とするパッケージ基板。
【請求項７】
前記光学素子は、請求項１〜５のいずれかに記載の光学素子である請求項６に記載のパッケージ基板。
【請求項８】
基板の少なくとも片面に導体回路が形成されるとともに、光導波路が形成されたマザーボード用基板に、１個または複数個の光学素子と１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板が実装されるか、または、１個または複数個の光学素子と１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装された光通信用デバイスであって、
前記光学素子と前記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていることを特徴とする光通信用デバイス。
【請求項９】
前記光学素子は、請求項１〜５のいずれかに記載の光学素子である請求項８に記載の光通信用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、パッケージ基板および光通信用デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信分野を中心として光ファイバに注目が集まっている。特にＩＴ（情報技術）分野においては、高速インターネット網の整備に、光ファイバを用いた通信技術が必要となる。
そして、このようなインターネット等のネットワーク通信においては、光ファイバを用いた光通信を、基幹網の通信のみならず、基幹網と端末機器（パソコン、モバイル、ゲーム等）との通信や、端末機器同士の通信にも用いることが提案されている。
【０００３】
このような光送受信システムの端末機器に用いることができる光通信用デバイスとして、本発明者等は、先に、光信号伝送用光路が形成されるとともに、一の面に光学素子が実装されたパッケージ基板と、少なくとも光導波路が形成された多層プリント配線板からなる光通信用デバイスを提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような光通信用デバイスに実装される光学素子としては、受光素子や発光素子が用いられている。
上記受光素子としては、図１７に示すように、矩形状の一主面の中心付近に光入射部２が設けられ、この主面の一辺の近傍にｎ側電極３が形成され、ｎ側電極が形成された側の辺の反対側の辺の近傍にｐ側電極４と接続するための接続パッド５が形成された受光素子１が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
すなわち、受光素子１では、一主面を平面視した場合に、ｎ側とｐ側の２つの外部電極は、
その一主面を均等に２分割する中心線Ｘを挟んで、一方の領域にはｎ側の外部電極が形成され、他方の領域にはｐ側の２つの外部電極が形成されている。
【０００５】
また、近年に伝送情報量の増加に伴い、光通信用デバイスにおいては、マルチチャンネルの光学素子が実装されるようになってきている。
図１８は、配線板に実装され、ＩＣチップに接続された従来のマルチチャンネルの光学素子を模式的に示す平面図である。
【０００６】
図１８に示すように、マルチチャンネルのアレイ光学素子１０が、配線板１９に実装され、ＩＣチップ１７の接続部１８ａ〜１８ｃに接続される場合、アレイ光学素子１０の各単位素子１０ａ〜１０ｃのそれぞれに形成されたＰ側電極１２ａ〜１２ｃと、ｎ側電極１３ａ〜１３ｃが導体回路を介して接続部１８ａ〜１８ｃに接続されることとなる。
ここで、Ｐ側電極１２ａ〜１２ｃと接続部１８ａ〜１８ｃとを接続する導体回路１４は、導体回路同士の接触をさけるため、同一階層に形成することができず、バイアホールを設けて異なる階層に形成する必要があった。
なお、図中、１１ａ〜１１ｃは、受発光部である。
【０００７】
また、光学素子が配線板の一方の面に実装され、その反対側の面がマザーボード基板等に実装されている場合には、この配線板に光信号用伝送用光路を形成する必要がある。
この場合、Ｐ側電極、ｎ側電極とＩＣチップとを接続する導体回路は、光信号用伝送用光路を迂回するように形成する必要がある。
【０００８】
また、Ｐ側電極やｎ側電極と、ＩＣチップとの接続を同一階層のみで行う場合についても、
従来、Ｐ側電極やｎ側電極、ＩＣチップの搭載位置に関しては、Ｐ側電極とＩＣチップの接続部との距離や、ｎ側電極とＩＣチップの接続部との距離についてはなんら考慮されておらず、両者の距離はいずれか一方の距離が、他方の距離に対して長くなってしまうことがあった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−００４４２７号公報
【特許文献２】特開２００２−３４４００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の光学素子では、ＩＣチップ等の電子部品と接続する場合、接続配線（導体回路）を異なる階層を使用して引き回したり、光信号用伝送用光路を迂回するように引き回したりする必要があり、設計の自由度が低かった。
特に、光学素子を配線板に実装する場合には、別に光路を確保する必要があるため、導体回路の形成位置に対する制約が大きかった。
また、導体回路の配線長が長くなると、輻射ノイズが発生しやすくなるため、高周波信号の伝送を行う際の信頼性が充分ではなかった。
【００１１】
さらに、図１８に示した場合のように、Ｐ側電極とＩＣチップとを接続する導体回路と、ｎ側電極とＩＣチップとを接続する導体回路とでは、その配線長が異なっており、また、各チャンネル間の配線長も異なるため、スキューが発生しやすく、この点からも光学素子としての信頼性は充分ではなかった。
また、マルチチャンネルの光学素子を使用する場合、各チャンネルごとについて、Ｐ側電極とＩＣチップとの接続距離、および、ｎ側電極とＩＣチップとの接続距離のそれぞれを同一にしても、Ｐ側電極とＩＣチップとの接続距離とｎ側電極とＩＣチップとの接続距離とが異なる場合には、上述したスキューが発生しやすいとの問題点は解消されず、さらに、いずれかの接続距離が長くなりすぎると、信号の高速伝送で動作しない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明者らは、上述した課題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を完成した。
すなわち、本発明の光学素子は、一主面に複数の外部電極が形成された単位素子が、１個または複数個からなる光学素子であって、上記単位素子の一主面を平面視した際に、その平面形状を均等に２分割する中心線を挟んで一方の領域に偏在するように上記複数の外部電極が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の光学素子において、上記外部電極が形成された一方の領域と上記中心線を挟んだ反対側の他方の領域に水平保持部材が形成されていることが望ましい。
また、上記外部電極が形成された一方の領域と、上記中心線を挟んだ反対側の他方の領域にダミー電極が形成されていることも望ましい。さらに、この場合、上記外部電極および上記ダミー電極のそれぞれに、同一高さのバンプが形成されていることが望ましい。
【００１４】
また、上記光学素子において、上記中心線を挟んで均等に２分割された一方の領域は、各上記単位素子のそれぞれについて、上記複数の外部電極と導体回路を介して接続されることとなる他の電子部品に設けられた接続部に近接する側の領域であることが望ましい。
【００１５】
本発明のパッケージ基板は、基板の両面に導体回路が形成されるとともに、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板であって、
上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていることを特徴とする。
【００１６】
上記パッケージ基板においては、上記光学素子は、本発明の光学素子であることが望ましい。
【００１７】
本発明の光通信用デバイスは、基板の少なくとも片面に導体回路が形成されるとともに、光導波路が形成されたマザーボード用基板に、１個または複数個の光学素子と１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板が実装されるか、または、１個または複数個の光学素子と１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装された光通信用デバイスであって、
上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていることを特徴とする。
【００１８】
上記光通信用デバイスにおいては、上記光学素子は、本発明の光学素子であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光学素子では、その単位素子について、外部電極が形成された面を平面視した場合、その平面形状を均等に２分割する中心線を挟んで一方の領域に偏在するように上記外部電極が形成されているため、駆動ＩＣやアンプＩＣ等の他の電子部品と接続する際に、直線的かつ等長の導体回路を介して接続することができる。従って、本発明の光学素子を用いて光信号の送受信を行う場合には、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れる光通信を行うことができる。
さらに、光学素子がマルチチャンネル型の光学素子である場合には、各チャンネル内および各チャンネル間のスキュー（信号のズレ）を小さくすることができる。
【００２０】
本発明のパッケージ基板には、光学素子と光学素子駆動部品とが実装されており、両者は、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されている。そのため、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れる光通信を行うことができる。
また、上記光学素子と上記光学素子駆動部品とを接続する導体回路を、パッケージ基板内で引き回す必要がないため、設計の自由度に優れ、光学素子や光学素子駆動部品の実装位置が制限されにくい。
また、本発明のパッケージ基板において、光信号伝送用光路を形成する場合には、その形成位置もまた制限されにくい。
【００２１】
本発明の光通信用デバイスでは、マザーボード用基板に本発明のパッケージ基板が実装されている。この場合、本発明のパッケージ基板は上述した効果を有するため、本発明の光通信用デバイスでは、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れる光通信を行うことができる。
また、本発明の光通信用デバイスにおいて、光学素子と光学素子駆動部品とがマザーボード用基板に直接実装されており、さらに、両者が、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されている場合も同様に、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れる光通信を行うことができる。
また、マザーボード用基板に光学素子と光学素子駆動部品とが直接実装されている場合、両者を接続する導体回路を、マザーボード用基板内で引き回す必要がないため、設計の自由度に優れ、光学素子や光学素子駆動部品の実装位置が制限されにくい。
また、本発明の光通信用デバイスにおいて、マザーボード用基板に光信号伝送用光路を形成する場合には、その形成位置もまた制限されにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
まず、本発明の光学素子について説明する。
本発明の光学素子は、一主面に複数の外部電極が形成された単位素子が、１個または複数個からなる光学素子であって、上記単位素子の一主面を平面視した際に、その平面形状を均等に２分割する中心線を挟んで一方の領域に偏在するように上記複数の外部電極が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の光学素子では、外部電極が形成された面を平面視した場合、その平面形状を均等に２分割する中心線を挟んで一方の領域に偏在するように上記外部電極が形成されているため、駆動ＩＣやアンプＩＣ等の他の電子部品と接続する際に、直線的かつ等長の導体回路を介して接続することができる。
【００２４】
本発明の光学素子は、１個または複数個の単位素子からなるものである。即ち、単チャンネルまたはマルチチャンネルの光学素子である。
上記光学素子は、各単位素子について、外部電極が所定の位置に形成されているものであれば特に限定されず、具体例としては、受光素子や発光素子等が挙げられる。
上記受光素子としては、例えば、ＰＤ（フォトダイオード）、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）等が挙げられる。
上記受光素子の材料としては、Ｓｉ、Ｇｅ、ＩｎＧａＡｓ等が挙げられる。
【００２５】
上記発光素子としては、例えば、ＬＤ（半導体レーザ）、ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型−半導体レーザ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、インフラ型または酸化狭窄型のＶＣＳＥＬ（面発光半導体レーザ）等が挙げられる。
【００２６】
上記発光素子の材料としては、ガリウム、砒素およびリンの化合物（ＧａＡｓＰ）、ガリウム、アルミニウムおよび砒素の化合物（ＧａＡｌＡｓ）、ガリウムおよび砒素の化合物（ＧａＡｓ）、インジウム、ガリウムおよび砒素の化合物（ＩｎＧａＡｓ）、インジウム、ガリウム、砒素およびリンの化合物（ＩｎＧａＡｓＰ）等が挙げられる。
これらは、通信波長を考慮して使い分ければよく、例えば、通信波長が０．８５μｍ帯の場合にはＧａＡｌＡｓを使用することができ、通信波長が１．３μｍ帯や１．５５μｍ帯の場合には、ＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡｓＰを使用することができる。
【００２７】
また、受光素子や発光素子等の本発明の光学素子は、マルチチャンネルの光学素子であってもよく、そのチャンネル数は特に限定されない。
また、上記光学素子は、上記外部電極を介してフリップチップボンディングにより配線板等に実装されるものでも、ワイヤボンディングにより配線板等に実装されていてよい。さらには、リードフレームにより配線板等に実装されるものであってもよい。
【００２８】
本発明の光学素子では、外部電極が形成された面（以下、外部電極形成面ともいう）を平面視した場合、その平面形状を均等に２分割する中心線を挟んで一方の領域に偏在するように上記外部電極が形成されている。
上記外部電極形成面の平面形状は特に限定されず、正方形、長方形、円形、楕円形等どのような形状であってもよい。
【００２９】
また、上記外部電極形成面において、外部電極が形成された一方の領域と、中心線を挟んだ反対側の他方の領域には水平保持部材が形成されていることが望ましい。
特に、上記光学素子が、フリップチップボンディングによりフェイスダウン実装するタイプのものである場合には、水平保持部材が形成されていることが望ましい。上記光学素子では、外部領域が偏在しているため、水平保持部材が形成されていない場合、実装時に光学素子が傾いてしまい光信号伝送を行うことができない場合があるからである。
【００３０】
また、上記外部電極形成面において、外部電極が形成された一方の領域と、中心線を挟んだ反対側の他方の領域にはダミー電極が形成されていることが望ましい。
なお、ダミー電極とは、光学素子の設計上、電流が流れることがない以外は、上記外部電極と同様の構成を有するものをいう。
上記ダミー電極が形成されている場合には、特別な処理を施すことなく、通常の高精度フリップチップボンダー等を用いて、光学素子をパッケージ基板やマザーボード用基板等の外部基板に、実装位置精度および平行度を確保しつつ、実装することができるからである。
また、上記ダミー電極の形成位置は、外部電極が形成された一方の領域と、中心線を挟んだ反対側の他方の領域であれば特に限定されないが、上記外部電極と上記中心線を挟んで対称な位置に形成されていることが望ましい。光学素子を水平に実装するのに適しているからである。また、上記ダミー電極の形状、大きさは、上記外部電極の形状、大きさと同一であることが望ましい。
【００３１】
さらに、上記外部電極およびダミー電極のそれぞれに、同一高さのバンプが形成されていることが望ましい。
フリップチップ実装機を用いて実装した際に、優れた実装位置精度および平行度を確保することができるからである。
また、外部電極およびダミー電極のそれぞれにバンプが形成されている場合、その材質や量は同一であることが望ましい。
【００３２】
以下、上記光学素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｆ）のそれぞれは、本発明の光学素子の外部電極が形成された面または受光部が形成された面の平面形状を模式的に示す平面図である。なお、ここでは、受光素子を例に本発明の光学素子について説明するが、受光素子であっても、発光素子であってもその外部電極の形状に差はない。
また、ここで説明する光学素子は単位素子が１個からなる光学素子、即ち、単チャンネルの光学素子であるが、上述したように、本発明の光学素子は、このような単位素子が複数個からなるマルチチャンネルの光学素子であってもよい。また、マルチチャンネルの光学素子の場合、そのチャンネル数は限定されない。
【００３３】
（ａ）に示す受光素子５００の外部電極形成面は、その平面形状が矩形状であり、中心線Ｘにより均等に２等分された領域のうちの一方の領域（図中、右側の領域）に外部電極５０２、５０３が形成されている。また、外部電極形成面の中心付近には、受光部５０１が形成されている。なお、外部電極５０２、５０３は、いずれか一方がｐ側電極であり、他方がｎ側電極である。
【００３４】
（ｂ）に示す受光素子５１０の外部電極形成面は、その平面形状が直線と円弧に囲まれた角部円弧の長方形であり、中心線Ｘにより均等に２等分された領域のうちの一方の領域（図中、右側の領域）に外部電極５１２、５１３が形成されている。また、外部電極形成面の中心付近には、受光部５１１が形成されている。
（ｃ）に示す受光素子５２０の外部電極形成面は、その平面形状が円形であり、中心線Ｘにより均等に２等分された領域のうちの一方の領域（図中、右側の領域）に外部電極５２２、５２３が形成されている。また、外部電極形成面の中心付近には、受光部５２１が形成されている。
【００３５】
（ｄ）に示す受光素子５３０は、水平保持部材５３６が形成されている以外は、（ａ）に示した受光素子５００とその構成は同一である。すなわち、受光素子５３０の外部電極形成面では、中心線Ｘにより均等に２等分された領域のうち、外部電極５２２、５２３が形成された一方の領域と中心線Ｘを挟んで反対側の他方の領域（図中、左側の領域）に水平保持部材５３６が形成されている。
【００３６】
（ｅ）に示す受光素子５４０は、水平保持部材としてダミー電極５４６ａ、５４６ｂが形成されている以外は、（ａ）に示した受光素子５００とその構成は同一である。すなわち、受光素子５４０の外部電極形成面では、中心線Ｘにより均等に２等分された領域のうち、外部電極５４２、５４３が形成された一方の領域と中心線Ｘを挟んで反対側の他方の領域（図中、左側の領域）にダミー電極５４６ａ、５４６ｂが形成されている。ここで、ダミー電極５４６ａ、５４６ｂは、外部電極と中心線Ｘを挟んで対称な位置に形成されている。
なお、本発明の光学素子において、上記外部電極と受光部や発光部とは、必ずしも、（ａ）〜（ｅ）に示したように同一平面に形成されている必要はない。
【００３７】
（ｆ）に示す受光素子５５０は、リードフレームにより実装されるタイプの受光素子の一例である。受光素子５５０の受光部形成面を平面視した場合、中心線Ｘにより均等に２等分された領域のうち、一方の領域のからは、リードフレームタイプの外部電極５５２、５５３が突出しており、この領域と中心線Ｘを挟んで反対側の他方の領域（図中、左側の領域）からは、リードフレームタイプの外部電極５５２、５５３と略同形状のダミー電極５５６ａ、５５６ｂが突出している。ここで、ダミー電極５４６ａ、５４６ｂは、外部電極５５２、５５３と中心線Ｘを挟んで対称な位置に形成されている。また、外部電極形成面の中心付近には、受光部５５１が形成されている。なお、外部電極５５２、５５３は、いずれか一方がｐ側電極であり、他方がｎ側電極である。
【００３８】
また、本発明の光学素子は、上述したように、マルチチャンネルのアレイ素子（マルチチャンネル光学素子）であってもよい。特にマルチチャンネル光学素子では、このマルチチャンネル光学素子を配線板等に実装し、駆動ＩＣやアンプＩＣ等の他の電子部品と接続する場合、配線（導体回路）を引き回す必要がなく、本発明の効果を顕著に得ることができる。
【００３９】
上記光学素子において、上記中心線を挟んで均等に２分割された一方の領域は、各単位素子について、上記複数の外部電極と導体回路を介して接続されることとなる他の電子部品に設けられた接続部に近接する側の領域であることが望ましい。上記外部電極がこのような位置に形成されている場合には、駆動ＩＣやアンプＩＣ等の他の電子部品と接続する際に、直線的かつ等長の導体回路を介して接続することができるともに、導体回路の絶対長さを短くすることができるため、より高周波信号に適合しやすくなる。
【００４０】
図２は、本発明の光学素子（マルチチャンネル光学素子）とＩＣチップとの接続態様を模式的に示す平面図である。
図２に示すように、マルチチャンネル光学素子６１０が、配線板６１９に実装され、ＩＣチップ６１７の接続部６１８ａ〜６１８ｃに接続される場合、マルチチャンネル光学素子の各単位素子６１０ａ〜６１０ｃのそれぞれに形成されたｐ側電極６１２ａ〜６１２ｃとｎ側電極６１３ａ〜６１３ｃが導体回路６１４を介して接続部６１８ａ〜６１８ｃに接続されることとなる。ここで、ｐ側電極６１２ａ〜６１２ｃとｎ側電極６１３ａ〜６１３ｃとは、中心線Ｘを挟んで均等に２分割された一方の領域であって、ＩＣチップ６１７に設けられた接続部６１８ａ〜６１８ｃに近接する側の領域に全て形成されている。
そのため、両者を接続する導体回路６１４を直線的で、かつ、全て同じ長さで形成することができる。また、単位素子６１０ａ〜６１０ｃ間においても、導体回路６１４の長さに差はない。従って、高周波信号を伝送する場合であっても、信頼性に優れることとなる。
なお、図中、６３６は、ダミー電極である。
【００４１】
また、本発明の光学素子（マルチチャンネル光学素子）とＩＣチップとの接続態様は、図２に示したような形態に限定されるわけではなく、例えば、図１９に示すような形態であってもよい。
図１９は、本発明の光学素子（マルチチャンネル光学素子）とＩＣチップとの別の接続態様を模式的に示す平面図である。
図１９に示すように、マルチチャンネル光学素子６１０が、配線板６１９に実装され、ＩＣチップ６１７ａ〜６１７ｄの接続部６１８ａ〜６１８ｄに接続される場合、マルチチャンネル光学素子の各単位素子６１０ａ〜６１０ｄのそれぞれに形成されたｐ側電極６１２ａ〜６１２ｄとｎ側電極６１３ａ〜６１３ｄが導体回路６１４を介して接続部６１８ａ〜６１８ｄに接続されることとなる。ここで、ｐ側電極６１２ａ〜６１２ｄとｎ側電極６１３ａ〜６１３ｄとは、各単位素子について、中心線Ｘを挟んで均等に２分割された一方の領域に形成されており、各単位素子ごとに、外部電極が偏在する側が異なり、単位素子６１０ａ、６１０ｃでは中心線を挟んで一方の側（図中、上側）に外部電極が偏在しており、単位素子６１０ｂ、６１０ｄでは中心線を挟んで他方の側（図中、下側）に外部電極が偏在している。
そして、各単位素子ごとにＩＣチップ６１７ａ〜６１７ｄが接続されており、それぞれのＩＣチップは、それぞれの単位素子の外部電極が偏在する側に実装されている。
そのため、単位素子とＩＣチップとを接続する各導体回路６１４は、直線的で、かつ、全て同じ長さで形成することができる。また、単位素子６１０ａ〜６１０ｄ間においても、導体回路６１４の長さに差はない。従って、高周波信号を伝送する場合であっても、信頼性に優れることとなる。
なお、図中、６３６は、ダミー電極である。
【００４２】
図２、１９を参照しながら説明したように、本発明の光学素子がマルチチャンネルの光学素子であって、この光学素子とＩＣチップ等の駆動部品とを接続する場合、この駆動部品は、マルチチャンネルの光学素子を駆動できる１個の駆動部品であってもよいし、各光学素子ごとに１個ずつ駆動部品が接続されていてもよい。
勿論、図２に示したように、全ての単位素子について外部電極が中心線を挟んだ一方の側に形成されている場合においても、各単位素子ごとに１個ずつ駆動部品が接続されていてもよい。
また、マルチチャンネルの光学素子を駆動できる駆動部品を用いる場合、この駆動部品で駆動できるチャンネル数と、光学素子のチャンネル数とは同一でなくてもよく、例えば、４チャンネルの光学素子を駆動させるのには、駆動できるチャンネル数が２の駆動部品を２つ用いてもよいし、駆動できるチャンネル数が２の駆動部品を１つと駆動できるチャンネル数が１の駆動部品を２つとを用いてもよいし、駆動できるチャンネル数が３の駆動部品を１つと駆動できるチャンネル数が１の駆動部品を１つとを用いてもよい。
【００４３】
以下、光学素子駆動部品による光学素子の動作について、簡単に説明しておく。
光学素子が発光素子であり、光学素子駆動部品が駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）である場合には、駆動ＩＣのｎ側電極から電流が供給され、発光素子のｎ側電極、発光素子のｐ側電極、駆動ＩＣのｐ側電極の順に電流が流れることにより、発光素子の発光面が発光することとなる。
また、光学素子が受光素子であり、光学素子駆動部品がアンプＩＣである場合には、受光素子の受光面で受光した光が、電気に変換され、受光素子のｎ側電極から電流が供給され、アンプＩＣのｎ側電極、アンプＩＣのｐ側電極、受光素子のｐ側電極の順に電流が流れることとなる。ここで、アンプＩＣでは、電気信号の調整が行われることとなる。
【００４４】
また、上記光学素子を構成する外部電極の材質としては、特に限定されず、例えば、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金や、これらの合金等が挙げられる。
上記外部電極は、例えば、めっき、蒸着、電着等の方法により形成することができる。
また、上記外部電極の径は、５０〜１００μｍ程度が望ましい。多層配線板等に実装する場合に該多層配線板の設計の自由度を低下させることがなく、また、導体回路等と確実に接続することができる大きさだからである。
なお、外部電極の径とは、外部電極の平面形状が、円形場合にはその直径をいい、矩形の場合には，最も長い辺の長さをいう。
【００４５】
上記水平保持部材は、予め、シート状等に加工されたスペーサ部材であってもよいし、接着剤であってもよい。なお、上記水平保持部材が接着剤である場合、後述するように、光学素子をパッケージ基板やマザーボード用基板等に取り付けた後、上記接着剤を硬化することにより、水平保持部材としての機能、即ち、光学素子の平行に保持する機能を果たすことができる。
【００４６】
上記水平保持部材がスペーサ部材である場合、その材質としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ＢＴ樹脂、ポリイミド等の樹脂材料、ガラス、セラミック、シリコン等の無機材料、外部電極と同様の金属材料等が挙げられる。
上記スペーサ部材を水平保持部材として取り付ける場合、上記スペーサ部材を接着剤や半田を介して光学素子の所定の位置に取り付ければよい。なお、上記スペーサ部材は、ダミー電極上に取り付けてもよい。
【００４７】
また、上記水平保持部材が接着剤である場合、その材質は、例えば、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、熱硬化／紫外線硬化併用の樹脂等が挙げられる。具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
これらのなかでは、熱硬化性樹脂が望ましい。光学素子を実装すると同時に、熱硬化性樹脂を硬化させて固定することができ、実装後に光学素子の位置がズレないようにすることができるからである。
なお、紫外線硬化性樹脂、熱硬化／紫外線硬化併用の樹脂を用いた場合には、例えば、光学素子の下側に透明アンダーフィルを充填する前に、予め接着剤を硬化させておき、さらにアンダーフィルを硬化させることにより、光学素子を所定の位置に確実に固定することができる。
また、接着剤の塗布量は、パッケージ基板等と光学素子とを確実に接着することができる量である。
【００４８】
また、上記水平保持部材が接着剤である場合には、光学素子は、後述する高精度なフリップチップ実装機を用いたヒートツール方式により実装することが望ましい。
ヒートツール方式では、光学素子を吸引しておいて、位置決めを行い、ＩＣチップ実装用基板等をステージに固定したまま、光学素子の高さの調整を行うため、光学素子の実装位置精度、平行度を確保することができるからである。
【００４９】
上記光学素子の具体的態様について、もう少し詳しく説明する。
上記光学素子が、例えば、フリップチップ型のフェースダウン実装を行う光学素子である場合には、外部電極（Ｐ電極、Ｎ電極）にＡｕスタッドバンプや、半田バンプ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ等からなる金属バンプを形成され、パッケージ基板やマザーボード用基板にフリップチップ実装されることとなる。なお、Ａｕスタッドバンプを形成した場合、基板側には、Ｎｉ／Ａｕパッドが、半田バンプや金属バンプを形成した場合、基板側には、半田バンプが形成されることとなる。
【００５０】
上記Ａｕスタッドバンプは、例えば、Ａｕ線をスタッドバンプ装置を用いて外部電極（パッド）上にＡｕ接続を行った後、Ａｕ線を切断することにより形成することができる。
上記半田バンプは、半田ペースト印刷法、ボール搭載法、めっき等により形成することができる。
上記金属バンプは、めっき等により形成することができる。
また、光学素子にダミー電極が形成されており、このダミー電極にバンプが形成されている場合、このバンプは、上述した外部電極にバンプを形成する方法と同様の方法で形成することができる。
【００５１】
上記Ａｕスタッドバンプが形成された光学素子をパッケージ基板等に実装する場合には、例えば、高精度フリップチップ実装機（搭載精度１０μｍ以下）を使用し、まず、ステージで基板を５０〜１５０℃に加熱し、吸着ヘッド（ヒートツール）で光学素子を吸引し、パッケージ基板等および光学素子のアライメントマークを認識して位置合わせを行い、吸着ヘッドを加熱することにより金属接続（Ａｕ−Ａｕ接続）を行う。なお、金属接続に際しては、超音波を併用してもよい。
【００５２】
また、パッケージ基板等に形成された半田バンプを介して光学素子を実装する場合には、例えば、高精度フリップチップ実装機（搭載精度１０μｍ以下）を使用し、ステージで基板を５０〜１５０℃に加熱し、フラックスを塗布し、吸着ヘッド（ヒートツール）で光学素子を吸引し、パッケージ基板等および光学素子のアライメントマークを認識して位置合わせを行い、吸着ヘッドを加熱することにより半田バンプを溶融して半田接合を行い、最後にフラックス洗浄を行う方法や、
通常のフリップチップ実装機（搭載精度２０μｍ程度）を使用し、パッケージ基板等に形成された半田バンプ（頂部が平坦化されているほうが望ましい）にフラックス塗布を行い、光学素子およびパッケージ基板等のアライメントマークを認識して位置合わせを行い、次いで、リフロー炉で半田溶融を行い、最後にフラックス洗浄を行う方法を用いることができる。この方法では、セルフアライメント効果により位置決めがされることとなる。
【００５３】
また、パッケージ基板等側に形成された半田バンプを利用して、光学素子を実装する場合には、（１）光学素子側に高温半田（融点２８０℃以上）からなる半田バンプを形成し、パッケージ基板等側には低融点半田（融点１８０〜２６０℃）からなる半田バンプを形成しておき、両者を半田接続する方法、（２）光学素子側およびパッケージ基板等側の両者に低融点半田（融点１８０〜２６０℃）からなる半田バンプを形成しておき、両者を半田接続する方法、（３）光学素子側にＡｕスタッドバンプを形成し、パッケージ基板等側には低融点半田（融点１８０〜２６０℃）からなる半田バンプを形成しておき、両者を半田接続する方法、（４）光学素子側にＡｕ、Ｎｉ、Ｃｕからなる金属バンプを形成し、パッケージ基板等側には低融点半田（融点１８０〜２６０℃）からなる半田バンプを形成しておき、両者を半田接続する方法等を用いることができる。なお、上記（４）の方法の場合、上記金属バンプの形状は、円柱、四角柱等の光学素子のパッドの形状に合わせた形状であればよく、また、この金属バンプはめっき等により形成することができる。
また、上述した方法で、パッケージ基板等が側に半田バンプを形成する場合には、例えば、半田ペースト印刷、半田ボール搭載、めっき等の方法により半田バンプを形成することができる。なお、半田バンプの頂点を光学素子を実装しやすいように平坦化しておいてもよい。
【００５４】
上記半田接続で使用する半田の具体例としては、例えば、Ｓｎ−３７Ｐｂ、 Ｓｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ、 Ｓｎ−２Ａｇ−７．５Ｂｉ−０．５Ｃｕ、 Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ等が挙げられる。
【００５５】
また、上述したように、本発明の光学素子においては、外部電極とダミー電極とが中心線を挟んで対称な位置に、同一の大きさ、同一の形状、同一の材料を用いて形成されていることが望ましい。その理由は以下の通りである。
即ち、光学素子とダミー電極との形成位置が対称で、同一の形状を有している場合には、外部電極およびダミー電極のそれぞれに形成されているバンプ（Ａｕスタッドバンプ、半田バンプ、金属バンプ）のバンプ径、バンプ高さ、バンプ体積（以下、これらを合わせてバンプ量ともいう）を同一にしやすく、
加えて、
（１）ヒートツール方式で荷重をかけて光学素子を実装する場合には、各バンフに均等に荷重が加わるため、所定の位置に光学素子を実装することができる。一方、パンプ量が異なる場合には、各ハンプにかかる荷重が異なり、位置ズレが発生する原因となることがある。
【００５６】
（２）また、リフロー処理を経て光学素子を実装する場合には、セルフアライメント効果により、光学素子が所定の位置に実装されることが期待される。従って、セルフアライメント効果を最大限に享受することができる点から、光学素子とダミー電極との形成位置が対称で、それぞれのバンプが同一の形状を有していることが望ましい。
【００５７】
（３）また、光学素子とパッケージ基板等に形成されたパッドとの接続信頼性を考慮した場合、外部電極とダミー電極とで形成されたバンプ量が異なると、一方のパンプに応力が集中してクラックが発生しやすくなり、バンプの材質が異なる場合にも同様に、クラックが発生しやすくなるため、接続不良が発生しやすくなる。従って、光学素子とダミー電極とに形成されたバンプは、同一の材質で同様のバンプ量を有していることが望ましい。
【００５８】
（４）また、実装した光学素子の下部には、光学素子とマザーボード用基板等の熱膨張率の差で発生する応力を緩和するため、および／または、光学素子の下部の光路にゴミや異物が混入することを防止するため、（透明）アンダーフィルを充填することがある。この場合、アンダーフィルを充填する際に、バンプの形成位置が中心線を挟んで対称で、バンプ量が同一である場合には、アンダーフィルが良好に充填されるのに対し、バンプの形成位置が非対称である場合や、バンプ量が異なる場合には、アンダーフィルを充填する際の流入性が場所によって異なり、光学素子の下部にボイドが発生してしまうことがある。
このようにボイドが発生すると、光伝送性が低下することがあるため、光学素子とダミー電極とに形成されたバンプは、対称な位置に、同様のバンプ量で形成されていることが望ましい。
【００５９】
光学素子を介して光伝送を行う場合には、伝送損失をできるだけ小さくするという観点から、光学素子とパッケージ基板等との実装位置精度や、平行度が重要となるが、上述した理由で、外部電極とダミー電極とが中心線を挟んで対称な位置に、同一の大きさ、同一の形状、同一の材料を用いて形成されていると、優れた実装位置精度および平行度を達成することができるのである。
【００６０】
次に、本発明のパッケージ基板について説明する。
本発明のパッケージ基板は、基板の両面に導体回路が形成されるとともに、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板であって、
上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていることを特徴とする。
【００６１】
本発明のパッケージ基板には、光学素子と光学素子駆動部品とが実装されており、両者は、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されている。そのため、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れる光通信を行うことができる。
また、上記光学素子と上記光学素子駆動部品とを接続する導体回路を、パッケージ基板基板内で引き回す必要がないため、設計の自由度に優れ、光学素子や光学素子駆動部品の実装位置が制限されにくい。
また、本発明のパッケージ基板において、光信号伝送用光路を形成する場合には、その形成位置もまた制限されにくい。
【００６２】
また、本発明のパッケージ基板では、通常、その最外層にソルダーレジスト層が形成されている。また、基板の両面には、通常、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成されている。
本明細書においては、以下、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、さらに、最外層にソルダーレジスト層が形成された実施形態のパッケージ基板について説明する。なお、上記ソルダーレジスト層は必ずしも形成されていなくてもよい。
また、基板および層間樹脂絶縁層の材質は、樹脂材料に限定されるわけではなく、後述するように、絶縁層はセラミック等からなるものであってもよい。
【００６３】
本発明のパッケージ基板では、基板の両面に導体回路形成されるとともに、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されている。
また、上記パッケージ基板では、必要に応じて、光信号伝送用光路が形成されており、この場合、上記光信号伝送用光路を介して、光信号の伝送を行うことができる。
また、上記パッケージ基板には、光学素子が実装されているため、該パッケージ基板を光導波路等を実装したマザーボード用基板等の外部基板と半田等を介して接続することにより、上記パッケージ基板に実装した光学素子と上記外部基板に実装した光学部品との間の情報の授受を、光信号により行うことができる。
【００６４】
上記パッケージ基板には、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されている。
上記光学素子および上記光学素子駆動部品については、両者が長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていれば特に限定されるものではなく、上記光学素子の具体例としては、例えば、上述した本発明の光学素子が挙げられる。本発明の光学素子は、既に説明したように、光学素子駆動部品と等長かつ直接的な導体回路で接続するのに適している。
また、上記光学素子は、パッケージ基板の構成や、要求特性を考慮して適宜使い分ければ良い。
【００６５】
また、上記パッケージ基板では、上記光学素子を駆動させるための光学素子駆動部品が実装されており、上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されている。
従って、上述したように、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れることとなる。
上記光学素子駆動部品としては、例えば、駆動ＩＣやアンプＩＣ等が挙げられる。
なお、上記光学素子駆動部品は、それ１個で、単チャンネルの光学素子を駆動することができるものであってもよいし、マルチチャンネルの光学素子を駆動することができるものであってもよい。
また、上記光学素子駆動部品は、フリップチップボンディングにより実装するものであってもよいし、ワイヤボンディングにより実装するものであってもよい。
【００６６】
本発明のパッケージ基板においては、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されている。
ここで、１個の光学素子が実装されているとは、単位素子が１個からなる単チャンネルの光学素子が１個実装されていること、または、単位素子が複数個からなるマルチチャンネルの光学素子が１個実装されていることをいう。
また、複数個の光学素子が実装されているとは、単位素子が１個からなる単チャンネルの光学素子が複数個実装されていること、または、単位素子が複数個からなるマルチチャンネルの光学素子が複数個実装されていることをいう。
【００６７】
また、１個の光学素子駆動部品が実装されているとは、単チャンネルの光学素子を駆動するための光学素子駆動部品が１個実装されていること、または、１個もしくは複数個のマルチチャンネルの光学素子、もしくは、複数個の単チャンネルの光学素子を駆動するための光学素子駆動部品が１個実装されていることをいう。
また、複数個の光学素子駆動部品が実装されているとは、１個もしくは複数個のマルチチャンネルの光学素子、または、複数個の単チャンネルの光学素子を駆動するための光学素子駆動部品が複数個実装されていることをいう。
【００６８】
上記光信号伝送用光路としては、例えば、一括貫通孔構造や、個別貫通孔構造、凹部形状等が挙げられる。これらの具体的な構造については、後に図面を参照しながら説明する。
また、上記光信号伝送用光路は、空隙のみから構成されていてもよいし、その一部または全部が樹脂組成物から構成されていてもよい。なお、後述するように、光信号伝送用光路は必ずしも形成されていなくてもよい。
【００６９】
上記樹脂組成物の樹脂成分としては、通信波長帯での吸収が少ないものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂等が挙げられる。
具体的には、例えば、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、重水素化シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂、ベンゾシクロブテンから製造されるポリマー等が挙げられる。
【００７０】
また、上記樹脂組成物には、上記樹脂成分以外に、例えば、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていてもよい。これらの粒子を含ませることにより光信号伝送用光路と、基板、層間樹脂絶縁層、ソルダーレジスト層等との間で熱膨張係数の整合を図ることができ、また、粒子の種類によっては難燃性を付与することもできる。
【００７１】
上記粒子としては、例えば、無機粒子、樹脂粒子、金属粒子等が挙げられる。
上記無機粒子としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、炭酸カリウム等のカリウム化合物、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム、タルク等のマグネシウム化合物、シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物、チタニア等のチタン化合物等からなるものが挙げられる。また、少なくとも２種類の無機材料を混合、溶融した混合組成の粒子であってもよい。
【００７２】
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、具体的には、例えば、アミノ樹脂（メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等）、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等からなるものが挙げられる。
【００７３】
上記金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、スズ、亜鉛、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、鉄、鉛等が挙げられる。上記金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていることが望ましい。
また、これらの粒子は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００７４】
上記粒子の粒子径は、波長より短いことが望ましい。
また、上記粒子径の下限は、０．０１μｍが望ましく、０．１μｍがより望ましく、０．２μｍが特に望ましい。一方、上記粒子径の上限は、０．８μｍが望ましく、０．６μｍがより望ましい。
なお、本明細書において、粒子径とは、粒子の一番長い部分の長さのことをいう。
【００７５】
上記樹脂組成物が含有する粒子の配合量の下限は１０重量％が望ましく、上限は５０重量％が望ましい。粒子の配合量が１０重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が５０重量％を超えると、光信号伝送用光路内に充填しづらくなるからである。より望ましい上記粒子の配合量の下限は２０重量％であり、より望ましい上記粒子の配合量の上限は４０重量％である。
【００７６】
また、上記光信号伝送用光路は、その通信波長光の透過率が７０％以上であることが望ましい。通信波長光の透過率が７０％未満では、光信号の損失が大きく、光信号の伝送性の低下に繋がることがあるからである。上記透過率は、９０％以上であることがより望ましい。
なお、本明細書において、通信波長光の透過率とは、長さ１ｍｍあたりの通信波長光の透過率をいう。具体的には、例えば、強さＩ１の光信号伝送用光路に入射し、該光信号伝送用光路を１ｍｍ通過して出てきたとした際に、出てきた光の強さがＩ２である場合に下記式（１）により算出される値である。
【００７７】
透過率（％）＝（Ｉ２／Ｉ１）×１００・・・（１）
【００７８】
なお、上記透過率とは、２５〜３０℃で測定した透過率をいう。
【００７９】
また、本発明のパッケージ基板においては、少なくとも上記光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填されている場合、上記光信号伝送用光路のうち、上記ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径は、上記基板および上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さくてもよい。
ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径よりも小さい場合、光信号伝送用光路の層間樹脂絶縁層を貫通する部分と、樹脂組成物との境界部分が、上記ソルダーレジスト層の一部で覆い隠された状態となり、上記境界部分および上記樹脂組成物の外縁付近は、上記ソルダーレジスト層により接着されることとなり、その結果、上記樹脂組成物と上記基板および上記層間樹脂絶縁層との間での剥離やクラックが発生しにくくなり、信頼性により優れることとなるからである。
【００８０】
上記光学素子には、アンダーフィルが充填されていてもよい。
上記アンダーフィルの材料としては特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂や、これらと熱可塑性樹脂とを含む樹脂複合体等を用いることができる。また、市販のアンダーフィル用樹脂を用いることもできる。
【００８１】
また、上記アンダーフィルが、光信号の透過する位置に形成されている場合には、その通信波長光の透過率が７０％以上であることが望ましい。
通信波長光の透過率が７０％未満では、光信号の損失が大きく、光信号の伝送性の低下に繋がることがあるからである。上記透過率は、９０％以上であることがより望ましい。
また、上記アンダーフィルの屈折率は特に限定されないが、通常、１．４〜１．６程度である。
【００８２】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００８３】
上記感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂としては、例えば、上記した熱硬化性樹脂の熱硬化基とメタクリル酸やアクリル酸とをアクリル化反応させたもの等が挙げられる。
【００８４】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＳ）ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）ポリエーテルイミド（ＰＩ）等が挙げられる。
【００８５】
また、上記アンダーフィルには、粒子が含まれていてもよい。粒子が含まれている場合、その配合量によって熱膨張係数を調整することができるため、アンダーフィルとパッケージ基板や光学素子との間で熱膨張係数の整合を図ることができる。
【００８６】
上記粒子の具体例として、上記光信号伝送用光路に含まれる粒子と同様のもの等が挙げられる。
また、上記粒子が上記アンダーフィルに含まれている場合、該粒子の配合量の下限は２０重量％が望ましく、上限は７０重量％が望ましい。通常、この範囲であれば、パッケージ基板や光学素子の熱膨張係数と整合させるのに適しているとともに、充填時に必要な流動性も有することとなるからである。
より望ましい下限は３０重量％であり、より望ましい上限は６０重量％である。
【００８７】
本発明のパッケージ基板において、上記光信号伝送用光路の光学素子側と反対側にはマイクロレンズが配設されていてもよい。
この場合、例えば、パッケージ基板の基板、層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路が形成されており、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填されている場合には、樹脂組成物の端部であってソルダーレジスト層を貫通する部分にマイクロレンズが配設されていればよい。
【００８８】
上記マイクロレンズとしては特に限定されず、光学レンズに使用されているものが挙げられ、その材質の具体例としては、光学ガラス、光学レンズ用樹脂等が挙げられる。上記光学レンズ用樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の上記光信号伝送用光路に充填する樹脂組成物として説明したポリマー材料と同様の材料等が挙げられる。
【００８９】
また、上記マイクロレンズが配設されるとともに、上記アンダーフィルが形成されている場合、両者の屈折率については、マイクロレンズの屈折率のほうが大きいことが望ましい。この場合、光信号は伝送時に集光されることとなり、伝送損失を抑えることができるからである。
【００９０】
また、上記マイクロレンズの形状としては、例えば、片面にのみ凸面を有する凸形状レンズ等が挙げられ、この場合、上記レンズの凸面の曲率半径は、光信号伝送用光路の設計等を考慮して適宜選択すればよい。具体的には、例えば、焦点距離を長くする必要があるときには、曲率半径を大きくすることが望ましく、焦点距離を短くする必要があるときには、曲率半径を小さくすることが望ましい。
なお、上記マイクロレンズの形状は、凸形状レンズに限定されるわけではなく、光信号を所望の方向に集光することができる形状であればよい。具体的には、例えば、屈折率分布型の平面レンズであってもよい。
【００９１】
上記マイクロレンズは、その通信波長光の透過率が７０％以上であることが望ましい。
通信波長光の透過率が７０％未満では、光信号の損失が大きく、光信号の伝送性の低下に繋がることがあるからである。上記透過率は、９０％以上であることがより望ましい。
【００９２】
また、上記マイクロレンズには、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていてもよい。
粒子を含ませることにより、マイクロレンズの強度が向上し、形状がより確実に維持されることとなるとともに、上記基板や層間樹脂絶縁層等との間で熱膨張係数を整合させることができ、熱膨張係数の差に起因したクラック等がより発生しにくくなるからである。
【００９３】
上記マイクロレンズに粒子が含まれている場合、該マイクロレンズの樹脂成分の屈折率と、上記粒子の屈折率とは同程度であることが望ましい。そのため、マイクロレンズに含まれる粒子は、屈折率の異なる２種類以上の粒子を混ぜ合わせて、粒子の屈折率が樹脂成分の屈折率と同程度になるようにしたものであることが望ましい。
具体的には、例えば、樹脂成分が屈折率１．５３のエポキシ樹脂である場合、マイクロレンズに含まれる粒子は、屈折率が１．４６のシリカ粒子と屈折率が２．６５のチタニア粒子とを混ぜ合わせて、溶解して粒子としたもの等が望ましい。
なお、粒子を混ぜ合わせる方法としては、混練する方法、２種類以上の粒子を溶かして混ぜ合わせた後、粒子状にする方法等が挙げられる。
なお、上記粒子の具体例としては、上記光信号伝送用光路に粒子と同様のもの等が挙げられる。
【００９４】
上記粒子の粒子径は特に限定されないが、その上限は０．８μｍ、その下限は０．０１μｍが望ましい。
上記マイクロレンズは、通常、インクジェット装置やディスペンサーを用いて配設されることとなるが、インクジェット装置の塗布ノズルの内径や、ディスペンサーのノズル内径寸法は、２０μｍが現在の最小寸法であり、粒径が上記範囲にある場合には、ノズルが詰まることなく、塗布することができるからである。
また、上記粒径の下限は０．１μｍであることがより望ましい。
上記粒径が、この範囲にあることはインクジェット装置やディスペンサー等による塗布での粘度の安定性や、塗布量のバラツキの観点からより望ましいからである。
【００９５】
上記マイクロレンズに含まれる粒子の配合量の望ましい下限は５重量％であり、より望ましい下限は１０重量％である。一方、上記粒子の配合量の望ましい上限は６０重量％であり、より望ましい上限は５０重量％である。粒子の配合量が５重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が６０重量％を超えると、光信号の伝送が阻害されることがあるからである。
【００９６】
また、上記マイクロレンズが配設されている場合、上述したように樹脂組成物の端部等に直接配設されていてもよいし、光学接着剤を介して配設されていてもよいが直接配設されていることが望ましい。
上記光学接着剤としては特に限定されず、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、シリコーン樹脂系等の光学接着剤を用いることができる。
上記光学接着剤の特性は、粘度：０．２〜１．０Ｐａ・ｓ、屈折率：１．４〜１．６、光透過率：８０％／ｍｍ以上、熱膨張係数（ＣＴＥ）：４．０×１０−５〜９．０×１０−５（／℃）であることが望ましい。
また、上記光学接着剤の厚さは、５０μｍ以下であることが望ましい。
【００９７】
また、上記マイクロレンズが配設される場合、その配設領域には、表面処理が施されていてもよい。
インクジョット装置等でマイクロレンズを形成するための樹脂を塗布した際に、ソルダーレジスト層を形成するまでの工程条件のバラツキや放置時間に起因するマイクロレンズを配設する部位の濡れ性のバラツキにより、マイクロレンズの形状、特にサグ高さにバラツキが発生しやすいのに対し、撥水コート剤による表面処理等を施すことにより、サグ高さのバラツキを抑えることができる。
【００９８】
上記表面処理としては、例えば、フッ素系ポリマーコーティング剤（表面張力１０〜１２ｍＮ／ｍ）等の撥水コート剤による処理、ＣＦ４プラズマによる撥水処理、Ｏ２プラズマによる親水処理等が挙げられる。
なお、本明細書において、マイクロレンズのサグ高さとは、ソルダーレジスト層の表面から突出した部分の高さをいう。なお、パッケージ基板にソルダーレジスト層が形成されない場合には、最外層の表面から突出した部分の高さをいう。
【００９９】
また、本発明のパッケージ基板においては、最外層にソルダーレジスト層が形成されている場合、このソルダーレジスト層の厚さは、その下限が１０μｍであることが望ましく、１５μｍであることがより望ましい。一方、その上限は、４０μｍであることが望ましく、３０μｍであることがより望ましい。
【０１００】
また、本発明のパッケージ基板においては、上記基板を挟んだ導体回路間がスルーホールを介して接続され、上記層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路間がバイアホールを介して接続されていることが望ましい。パッケージ基板の高密度配線を実現しつつ、その小型化を図ることができるからである。
【０１０１】
次に、本発明のパッケージ基板について、図面を参照しながら説明する。
図３は、本発明のパッケージ基板の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【０１０２】
図３に示すように、パッケージ基板１２０は、基板１２１の両面に導体回路１２４と層間樹脂絶縁層１２２とが積層形成され、基板１２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層１２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール１２９およびバイアホール１２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層１３４が形成されている。
このパッケージ基板１２０では、基板１２１、層間樹脂絶縁層１２２およびソルダーレジスト層１３４を貫通するように光信号伝送用光路１４２が設けられている。ここで、基板１２１および層間樹脂絶縁層を貫通する部分は、発光素子１３８の全ての発光部１３８ａ〜１３８ｄからの光信号を伝送することができる大きさで一括形成されており、ソルダーレジスト層を貫通する部分は、発光部１３８ａ〜１３８ｄの形成位置に応じて個別に形成されている。
この光信号伝送用光路１４２には、基板１２１および層間樹脂絶縁層１２２を貫通する部分に樹脂組成物１４７が充填されている。
なお、上記光信号伝送用光路の周囲には、導体層が形成されていてもよい。
【０１０３】
パッケージ基板１２０の一の面には、発光部１３８ａ〜１３８ｄのそれぞれが光信号伝送用光路１４２に対向するように、４チャンネルの発光素子１３８が半田接続部（図示せず）を介して表面実装されるとともに、駆動ＩＣ等のＩＣチップ（図示せず）が半田接続部（図示せず）を介して表面実装されている。また、パッケージ基板１２０の他の面のソルダーレジスト層１３４には、半田バンプ１３７が形成されている。
ここで、光学素子を実装するための半田接続部は、発光素子に形成された外部電極およびダミー電極に接続されている。
また、発光素子１３８と駆動ＩＣとは、図２に示したような直線的で、かつ、等長な導体回路を介して接続されている。
【０１０４】
発光素子１３８には、アンダーフィル１４８が充填されている。なお、アンダーフィルは必ずしも充填されていなくてもよい。
光信号伝送用光路１４２の光学素子が実装された側と反対側であって、光信号伝送用光路１４２のソルダーレジスト層を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ１４６ａ〜１４６ｄが直接配設されている。
【０１０５】
このような構成からなるパッケージ基板１２０において、ＩＣチップ１４０からの電気信号は、発光素子１３８で光信号に変換された後、アンダーフィル１４８、光信号伝送用光路１４２およびマイクロレンズ１４６ａ〜１４６ｄを介して外部の光学部品等に伝送されることとなる。
【０１０６】
また、上述したように本発明のパッケージ基板では、光学素子とＩＣチップ（光学素子駆動部品）とを接続する導体回路のそれぞれは、直線的でかつ等長である。そのため、信号伝送の信頼性に優れ、より高速通信に対応することができる。
【０１０７】
パッケージ基板１２０では、ソルダーレジスト層１３４に金属めっき層を介して半田バンプ１３７が形成されているため、ＩＣチップと外部基板等との間での信号伝送は、半田バンプ１３７を介して、電気信号で行うこともできる。
【０１０８】
このように半田バンプが形成されている場合には、上記パッケージ基板をマザーボード用基板等の外部基板と半田バンプを介して接続することができ、この場合には、半田が有するセルフアライメント作用により上記パッケージ基板を所定の位置に配置することができる。
【０１０９】
なお、上記セルフアラインメント作用とは、リフロー処理時に半田が自己の有する流動性により半田バンプ形成用開口の中央付近により安定な形状で存在しようとする作用をいい、この作用は、半田がソルダーレジスト層にはじかれるとともに、半田が金属に付く場合には、球形になろうとする表面張力が強く働くために起こるものと考えられる。
このセルフアライメント作用を利用した場合、上記半田バンプを介して、上記パッケージ基板を外部基板に接続する際に、リフロー前には両者に位置ズレが発生していたとしても、リフロー時に上記パッケージ基板が移動し、該パッケージ基板を外部基板上の正確な位置に取り付けることができる。
従って、上記パッケージ基板に実装された光学素子と、外部の光学部品とを光信号伝送用光路を介して、光信号の伝送を行う場合に、上記パッケージ基板に実装された光学素子の実装位置が正確であれば、上記パッケージ基板と上記外部基板との間で正確な光信号の伝送を行うことができる。
【０１１０】
また、このようなマルチチャンネル光学素子が実装されたパッケージ基板において、光信号伝送用光路の端部に配設されるマイクロレンズの径は、アレイ素子における各チャンネル間のピッチに応じて適宜決定すればよく、例えば、２５０μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜２４０μｍが望ましく、１８０〜２３０μｍがより望ましい。１００μｍ未満では、所望の焦点距離を得ることができない場合があり、２４０μｍを超えると隣合うマイクロレンズ同士が接触してしまい、マイクロレンズを所定の位置に配置することができなくなる場合がある。
また、例えば、５００μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜４９０μｍが望ましく、１８０〜４８０μｍがより望ましい。１００μｍ未満では、所望の焦点距離を得ることができない場合があり、４９０μｍを超えると隣合うマイクロレンズ同士が接触してしまい、マイクロレンズを所定の位置に配置することができなくなる場合がある。
【０１１１】
上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路の形状としては、例えば、円柱、角柱、楕円柱、複数の円柱が並列に並べられ、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状、直線と円弧とで囲まれた底面を有する柱状体等が挙げられる。
また、上記光信号伝送用光路の形状が、複数の円柱が並列に並べられ、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状である場合には、その一部に、実際には、光信号伝送用光路として機能しないダミー円柱が形成されていてもよい。
【０１１２】
また、上記一括貫通孔構造の光信号伝送用光路の大きさ（図３に示す構造においては、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分の大きさ）は、縦、横のそれぞれが１００μｍ〜５ｍｍであることが望ましい。また、上記光信号伝送用光路の形状が円柱である場合は、その径が上記範囲にあることが望ましい。
上記断面の径が１００μｍ未満では、光信号の伝送が阻害されることがあり、一方、５ｍｍを超えても、光信号の伝送損失の向上はみられず、上記パッケージ基板の小型化が難しくなる。
【０１１３】
図４は、本発明のパッケージ基板の別の一実施形態を模式的に示す断面図である。
図４に示したパッケージ基板２２０は、図３に示したパッケージ基板１２０と比べて、光信号伝送用光路の形状が異なる以外はその構成は、同一である。従って、ここでは、光信号伝送用光路の形状についてのみ詳細に説明することとする。
【０１１４】
図４に示すパッケージ基板２２０では、基板２２１、層間樹脂絶縁層２２２およびソルダーレジスト層２３４を貫通するように４つの独立した光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄが設けられている。
この光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄは、基板２２１および層間樹脂絶縁層２２２を貫通する部分に樹脂組成物２４７が充填されている。
【０１１５】
パッケージ基板２２０の一の面には、発光部２３８ａ〜２３８ｄのそれぞれが光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄのそれぞれに対向するように、４チャンネルの発光素子２３８が半田接続部（図示せず）を介して表面実装されている。
従って、４チャンネルの発光素子２３８からの光信号は、光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄのいずれかを介して伝送することができる。ここで、各光信号伝送用光路は、４チャンネルの発光素子が有する各発光部２３８ａ〜２３８ｄからの光信号を伝送することができるように、個別に独立して形成されている。
ここで、光学素子を実装するための半田接続部は、発光素子に形成された外部電極およびダミー電極に接続されている。また、光学素子２３８と駆動ＩＣ（図示せず）とは、図２に示したような、直線的で、かつ、等長な導体回路を介して接続されている。
また、発光素子２３８には、アンダーフィル２４８が充填されている。
【０１１６】
また、光信号伝送用光路２４２ａ〜２４２ｄの発光素子側と反対側であって、光信号伝送用光路２４２〜２４２ｄのソルダーレジスト層を貫通する部分のそれぞれには、マイクロレンズ２４６ａ〜２４６ｄが直接配設されている。
【０１１７】
このような構成からなるパッケージ基板２２０において、ＩＣチップ（駆動ＩＣ）からの電気信号は、発光素子２３８で光信号に変換された後、アンダーフィル２４８、光信号伝送用光路２４２〜２４２ｄおよびマイクロレンズ２４６ａ〜２４６ｄを介して外部の光学部品等に伝送されることとなる。
【０１１８】
また、各光信号伝送用光路の大きさは、その断面の径の下限は１００μｍであることが望ましく、その上限は５００μｍであることが望ましい。上記径が１００μｍ未満では、光路が塞がれてしまうおそれがあるとともに、該光信号伝送用光路に未硬化の樹脂組成物を充填することが困難となることがある。一方、上記径を５００μｍより大きくしても光信号の伝送性はあまり向上せず、パッケージ基板を構成する導体回路等の設計の自由度を阻害する原因となることがあるからである。
より望ましい径の下限は２５０μｍであり、より望ましい径の上限は３５０μｍである。
なお、上記光信号伝送用光路の上記基板および上記層間樹脂絶縁層を貫通する部分の断面の径とは、上記光信号伝送用光路が円柱状の場合にはその断面の直径、楕円柱状の場合にはその断面の長径、四角柱状や多角柱状の場合にはその断面の最も長い部分の長さをいう。また、本発明において、光信号伝送用光路の断面とは、パッケージ基板の主面に平行な方向の断面をいう。
【０１１９】
このような実施形態のパッケージ基板においても、光信号伝送用光路の端部に配設するマイクロレンズの径は、アレイ素子における各チャンネル間のピッチに応じて適宜決定すればよく、例えば、２５０μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜１９０μｍが望ましい。なお、この場合、光信号伝送用光路の径は、１５０〜２００μｍが望ましい。
また、例えば、５００μｍピッチのアレイ素子を用いる場合には、１００〜４９０μｍが望ましく、１８０〜４８０μｍがより望ましい。なお、この場合、光信号伝送用光路の径は、１５０〜４５０μｍが望ましい。
【０１２０】
また、個別に形成された光信号伝送用光路の径が１５０μｍ以上が望ましい理由は以下の通りである。
すなわち、上記形態の光信号伝送用光路は、基板、層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層を貫通する貫通孔を形成した後、該貫通孔内に必要に応じて樹脂組成物を充填することにより形成するのであるが、上記貫通孔は、通常ドリルを用いて形成され、ドリル加工で貫通孔を形成する場合、その径が１５０μｍ未満の貫通孔を形成することが困難だからである。
また、上記個別貫通孔構造の各光信号伝送用光路の形状としては、例えば、円柱、角柱、楕円柱、直線と円弧とで囲まれた底面を有する柱状体等が挙げられる。
【０１２１】
なお、本発明のパッケージ基板において、マイクロレンズが実装されている場合、互いに独立したマイクロレンズに代えて、複数のレンズが並列に配置されたマイクロレンズアレイが接着剤を介して配設されていてもよい。
【０１２２】
また、図３、４に示したパッケージ基板では、本発明の光学素子として発光素子が実装されている例を示したが、本発明のパッケージ基板では、発光素子に代えて受光素子が実装されていてもよく、発光素子と受光素子とが同時に実装されていてもよい。
また、パッケージ基板に実装される光学素子のチャンネル数も４チャンネルに限定されるわけではなく、１チャンネルであってもよく、２チャンネルや３チャンネルまたは５チャンネル以上であっても良い。
【０１２３】
また、本発明のパッケージ基板は、凹部形状の光信号伝送用光路が形成されたパッケージ基板であってもよい。
以下、凹部形状の光信号伝送用光路が形成されたパッケージ基板について簡単に説明しておく。図５は、本発明のパッケージ基板の別の一実施形態を模試的に示す断面図である。
【０１２４】
パッケージ基板４２０は、基板４２１の両面に導体回路４２４と層間樹脂絶縁層４２２とが積層形成され、基板４２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層４２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール４２９およびバイアホール４２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層４３４が形成されている。
【０１２５】
このパッケージ基板４２０では、凹部形状の光信号伝送用光路４４２が設けられている。
この光信号伝送用光路４４２内には、発光素子４３８と駆動ＩＣ等のＩＣチップ（図示せず）とがワイヤボンディング（図示せず）により実装されており、さらに、光信号伝送用光路４４２の層間樹脂絶縁層４２２に形成された部分には、樹脂組成物４４７が充填されている。なお、発光素子は、所定の位置にワイヤボンディングにより接続するための外部電極が設けられた本発明の光学素子である。
すなわち、発光素子４３８のＩＣチップに近い部分には、外部電極４０２が形成されており、この外部電極と導体回路とがワイヤボンディングにより接続されている。そして、発光素子４３８と駆動ＩＣとは、直線的で、かつ、等長な導体回路を介して接続されている。
なお、凹部形状の光信号伝送用光路を有するパッケージ基板においても、フリップチップボンディングにより実装する発光素子が実装されていてもよく、この場合、外部電極は発光部が形成された面と反対側の面に形成されていればよい。
【０１２６】
また、樹脂組成物４４７の発光素子４３８が実装された側と反対側の端部であって、光信号伝送用光路４４２のソルダーレジスト層４３４を貫通する部分には、マイクロレンズ４４６が配設されている。
このような形態のパッケージ基板もまた、本発明のパッケージ基板の一実施形態である。
また、本発明のパッケージ基板には、発光素子や受光素子のそれぞれとして、複数の発光素子や複数の受光素子が実装されていてもよい。具体的には、例えば、図３に示した実施形態のパッケージ基板において、４チャンネルの発光素子に代えて、４つの単チャンネルの発光素子が実装されていてもよい。
【０１２７】
また、図３〜５に示した実施形態のＩＣチップ実装用基板では、光信号伝送用光路が形成されているが、本発明のＩＣチップ実装用基板では、必ずしも光信号伝送用光路は形成されていなくてもよい。以下、光信号伝送用光路が形成されていない形態のパッケージ基板について簡単に説明する。
図２０は、本発明のパッケージ基板の別の一実施形態を模試的に示す断面図である。
【０１２８】
図２０に示すパッケージ基板５２０では、基板５２１の両面に導体回路５２４と層間樹脂絶縁層５２２とが積層形成され、基板５２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層５２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール５２９およびバイアホール５２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層５３４が形成されている。
【０１２９】
パッケージ基板５２０の一の面（図中、下側の面）には、発光部１３８ａ〜１３８ｄのそれぞれがソルダーレジスト層５３４と反対側を向くように、４チャンネルの発光素子５３８が、発光部１３８と反対側の面で半田接続部５４３を介して表面実装されるとともに、駆動ＩＣ等のＩＣチップ（図示せず）が半田接続部（図示せず）を介して表面実装されている。なお、発光素子５３８とＩＣチップ（図示せず）とは、同一面に実装されている。両者を同一面に実装することにより、本発明の効果を享受することができるからである。
ここで、光学素子を実装するための半田接続部は、発光素子に形成された外部電極およびダミー電極に接続されている。
また、発光素子５３８と駆動ＩＣとは、図２に示したような直線的で、かつ、等長な導体回路を介して接続されている。
【０１３０】
このような構成からなるパッケージ基板５２０において、ＩＣチップ５４０からの電気信号は、発光素子５３８で光信号に変換された後、外部の光学部品等に伝送されることとなる。
【０１３１】
また、上述したように本発明のパッケージ基板では、光学素子とＩＣチップ（光学素子駆動部品）とを接続する導体回路のそれぞれは、直線的でかつ等長である。そのため、信号伝送の信頼性に優れ、より高速通信に対応することができる。
【０１３２】
パッケージ基板５２０では、ソルダーレジスト層５３４に金属めっき層を介して半田バンプ５３７が形成されているため、ＩＣチップと外部基板等との間での信号伝送は、半田バンプ５３７を介して、電気信号で行うこともできる。
【０１３３】
このように半田バンプが形成されている場合には、上記パッケージ基板をマザーボード用基板等の外部基板と半田バンプを介して接続することができ、この場合には、半田が有するセルフアライメント作用により上記パッケージ基板を所定の位置に配置することができる。
このような構成のパッケージ基板もまた、本発明のパッケージ基板の一例である。
【０１３４】
但し、図２０に示した実施形態のパッケージ基板では、通常、市販されていない形状（受発光面と、外部電極形成面と異なる面である形状）の光学素子が実装されていることを考慮すると、光信号伝送用光路が形成された図３〜５に示した実施形態のパッケージ基板のほうが望ましい。
【０１３５】
ここまで、説明してきた本発明のパッケージ基板は、基板や層間樹脂絶縁層が樹脂材料から構成されたものである。
しかしながら、基板や層間樹脂絶縁層等が樹脂以外の材料、例えば、ガラス、シリコン、セラミック等から構成されている場合も、同様の効果を得ることができる。
すなわち、ガラスやシリコン、セラミックからなる配線板に、光学素子と光学素子駆動部品とが実装されているパッケージ基板においても、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、ガラスやシリコンからなる配線板を用いる場合、伝送光の波長によっては（例えば、シリコンを用いる場合の１３１０ｎｍ光や１５５０ｎｍ光）、伝送光を透過することができるため、必ずしも光信号伝送用光路を形成する必要がない。
【０１３６】
次に、本発明のパッケージ基板の製造方法の一例について工程順に説明する。ここでは、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、光学素子と光学素子駆動部品とが実装された形態のパッケージ基板の製造方法について説明する。
上記パッケージ基板の製造方法では、まず、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された多層配線板を製造する。上記多層配線板は、セミアディテブ法、フルアディテブ法、サブトラクティブ法、一括積層法、コンフォーマル法等を用いて製造することができる。ここでは、セミアディテブ法を例に多層配線板の製造方法を説明する。
【０１３７】
（１）絶縁性基板を出発材料とし、まず、該絶縁性基板上に導体回路を形成する。
上記絶縁性基板としては特に限定されず、例えば、ガラスエポキシ基板、ビスマレイミド−トリアジン（ＢＴ）樹脂基板、銅張積層板、ＲＣＣ基板等の樹脂基板、窒化アルミニウム基板等のセラミック基板、シリコン基板等が挙げられる。
上記導体回路は、例えば、上記絶縁性基板の表面に無電解めっき処理等によりベタの導体層を形成した後、エッチング処理を施すことにより形成することができる。
また、上記絶縁性基板を挟んだ導体回路間を接続するためのスルーホールを形成してもよい。また、導体回路を形成した後には、必要に応じて、導体回路の表面にエッチング処理等により粗化面を形成してもよい。
【０１３８】
（２）次に、導体回路を形成した基板上に、バイアホール用開口を有する層間樹脂絶縁層を形成する。
上記層間樹脂絶縁層は、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂や、これらと熱可塑性樹脂と含む樹脂複合体等を用いて形成すればよい。
具体的には、まず、未硬化の樹脂をロールコーター、カーテンコーター等により塗布したり、樹脂フィルムを熱圧着したりすることにより樹脂層を形成し、その後、必要に応じて、硬化処理を施すとともに、レーザ処理や露光現像処理によりバイアホール用開口を形成することにより層間樹脂絶縁層を形成することができる。
また、上記熱可塑性樹脂からなる樹脂層は、フィルム状に成形した樹脂成形体を熱圧着することにより形成することができる。
【０１３９】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
上記感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂の一部に感光性基が付与された樹脂としては、例えば、上記した熱硬化性樹脂の熱硬化基とメタクリル酸やアクリル酸とをアクリル化反応させたもの等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフォン（ＰＰＳ）ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）等が挙げられる。
【０１４０】
また、上記樹脂複合体の具体的な組み合わせとしては、例えば、フェノール樹脂／ポリエーテルスルフォン、ポリイミド樹脂／ポリスルフォン、エポキシ樹脂／ポリエーテルスルフォン、エポキシ樹脂／フェノキシ樹脂等が挙げられる。また、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との具体的な組み合わせとしては、例えば、アクリル樹脂／フェノキシ樹脂、エポキシ基の一部をアクリル化したエポキシ樹脂／ポリエーテルスルフォン等が挙げられる。
【０１４１】
また、上記樹脂複合体における熱硬化性樹脂や感光性樹脂と熱可塑性樹脂との配合比率は、熱硬化性樹脂または感光性樹脂／熱可塑性樹脂＝９５／５〜５０／５０が望ましい。耐熱性を損なうことなく、高い靱性値を確保することができるからである。
また、上記層間樹脂絶縁層は、２層以上の異なる樹脂層から構成されていてもよい。
【０１４２】
また、上記層間樹脂絶縁層は、粗化面形成用樹脂組成物を用いて形成してもよい。
上記粗化面形成用樹脂組成物とは、例えば、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して難溶性の未硬化の耐熱性樹脂マトリックス中に、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に対して可溶性の物質が分散されたものである。
なお、上記「難溶性」および「可溶性」という語は、同一の粗化液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」といい、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【０１４３】
上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、層間樹脂絶縁層に上記粗化液を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持することができるものであればよく、例えば、熱硬化性樹脂、感光性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。
【０１４４】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、上記熱硬化性樹脂を感光化する場合は、メタクリル酸やアクリル酸等を用い、熱硬化基を（メタ）アクリル化反応させる。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
【０１４５】
上記可溶性の物質は、無機粒子、樹脂粒子および金属粒子から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
上記無機粒子としては、例えば、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、ケイ素化合物等からなるものが挙げられる。
【０１４６】
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも１種からなる粗化液に浸漬した場合に、上記耐熱性樹脂マトリックスよりも溶解速度の早いものであれば特に限定されない。
なお、上記樹脂粒子は予め硬化処理されていることが必要である。硬化させておかないと上記樹脂粒子が耐熱性樹脂マトリックスを溶解させる溶剤に溶解してしまうこととなるからである。
【０１４７】
上記金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、スズ、亜鉛、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、鉄、鉛等からなるものが挙げられる。また、上記金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【０１４８】
上記粗化液として用いる酸としては、例えば、リン酸、塩酸、硫酸、硝酸や、蟻酸、酢酸等の有機酸等が挙げられ、上記酸化剤としては、例えば、クロム酸、クロム硫酸、アルカリ性過マンガン酸塩（過マンガン酸カリウム等）の水溶液等が挙げられ、上記アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
【０１４９】
上記可溶性の物質の平均粒径は、１０μｍ以下が望ましい。
また、平均粒径の相対的に大きな粗粒子と平均粒径が相対的に小さな微粒子とを組み合わせて使用してもよい。両者を組み合わせて使用することにより、浅くて複雑な粗化面を形成することができる。
【０１５０】
上記レーザ処理に使用するレーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。バイアホール用開口を形成した後、必要に応じて、デスミア処理を施してもよい。
また、この工程では、必要に応じて、スルーホール用貫通孔を形成してもよい。
【０１５１】
（３）次に、バイアホール用開口の内壁を含む層間樹脂絶縁層の表面に導体回路を形成する。
すなわち、まず、層間樹脂絶縁層の表面に、無電解めっきやスパッタリング等により薄膜導体層を形成し、次いで、その表面の一部にめっきレジストを形成した後、めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形成する。次に、めっきレジストと、該めっきレジスト下の薄膜導体層とを除去し、導体回路を形成する。
【０１５２】
上記薄膜導体層の材質としては、例えば、銅、ニッケル、スズ、亜鉛、コバルト、タリウム、鉛等が挙げられる。電気特性、経済性等に優れる点から銅や銅およびニッケルからなるものが望ましい。
また、上記薄膜導体層の厚さは、０．１〜２．０μｍが望ましい。
また、上記薄膜導体層形成前には、層間樹脂絶縁層の表面に粗化面を形成しておいてもよい。
【０１５３】
上記めっきレジストは、例えば、感光性ドライフィルムを張り付けた後、露光現像処理を施すことにより形成することができる。
また、上記電解めっき層の厚さは５〜２０μｍが望ましい。上記電解めっき層を形成するための電解めっきとしては、銅めっきが望ましい。
【０１５４】
上記めっきレジストの除去は、例えば、アルカリ水溶液等を用いて行えばよく、上記薄膜導体層の除去は、硫酸と過酸化水素との混合液、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第二銅等のエッチング液を用いて行えばよい。
また、上記導体回路を形成した後、必要に応じて、層間樹脂絶縁層上の触媒を酸や酸化剤を用いて除去してもよい。電気特性の低下を防止することができるからである。
【０１５５】
（４）さらに、必要に応じて、（２）および（３）の工程を繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成してもよい。
このような（１）〜（４）の工程を行うことにより、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された多層配線板を製造することができる。
【０１５６】
（５）次に、上記多層配線板に、必要に応じて、光導波路光信号伝送用光路を形成する。なお、この工程で形成する多層配線板を貫通する光信号伝送用光路を光路用貫通孔ともいう。
まず、上述した工程を経て作製した多層配線板に、光路用貫通孔を形成する。
上記光路用貫通孔の形成は、例えば、ドリル加工やレーザ処理等により行う。
上記レーザ処理において使用するレーザとしては、上記バイアホール用開口の形成において使用するレーザと同様のもの等が挙げられる。
上記ドリル加工においては、多層配線板の認識マークを読み、加工位置を補正してドリル加工を行う認識マークの認識機能付き装置を用いることが望ましい。
上記光路用貫通孔の形成位置や大きさは特に限定されず、導体回路の設計、ＩＣチップや光学素子等の実装位置等を考慮して適宜選択すればよい。
上記光路用貫通孔は、受光素子や発光素子等の光学素子ごとに形成することが望ましい。また、信号波長ごとに形成してもよい。
【０１５７】
また、この工程において、複数の円柱が並列に並べられ、互いに隣り合う円柱の側面の一部が繋がった形状の光路用貫通孔を形成する場合、形成する円柱の個数は、奇数個であることが望ましく、また、隣り合わない円柱を先に形成し、その後、隣り合わない円柱同士の間に、側面の一部が繋がった円柱を形成することが望ましい。
側面の一部が繋がった、隣り合う円柱を連続して形成しようとすると、ドリルの先端が既に形成された円柱の方向へ逃げようとしてドリルの先端ふれが発生し、ドリル加工時の精度が低下することがあるからである。
【０１５８】
また、光路用貫通孔を形成した後、必要に応じて、光路用貫通孔の壁面にデスミア処理を行ってもよい。
上記デスミア処理は、例えば、過マンガン酸溶液による処理や、プラズマ処理、コロナ処理等を用いて行うことができる。なお、上記デスミア処理を行うことにより、光路用貫通孔内の樹脂残り、バリ等を除去することができ、完成した光信号伝送用光路における壁面での光の乱反射に起因した光信号の伝送損失の増加を防止することができる。
【０１５９】
また、光路用貫通孔形成後、下記の工程で導体層を形成したり、未硬化の樹脂組成物を充填したりする前に、必要に応じて、光路用貫通孔の壁面を粗化面とする粗化面形成工程を行ってもよい。導体層や樹脂組成物との密着性の向上を図ることができるからである。
上記粗化面の形成は、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の酸；クロム酸、クロム硫酸、過マンガン酸塩等の酸化剤等により行うことができる。また、プラズマ処理やコロナ処理等により行うこともできる。
【０１６０】
上記光路用貫通孔を形成した後には、必要に応じて、上記光路用貫通孔の壁面に導体層を形成してもよい。上記導体層の形成は、例えば、無電解めっき、スパッタリング、真空蒸着等の方法により行うことができる。
【０１６１】
このような導体層を形成する場合には、上記光路用貫通孔の壁面に導体層を形成するとともに、上記多層配線板の最外層の層間樹脂絶縁層上に、最外層の導体回路を形成することが望ましい。
【０１６２】
具体的には、例えば、まず、無電解めっき等により光路用貫通孔の壁面に導体層を形成する際に、層間樹脂絶縁層の表面全体にも導体層を形成する。
次に、この層間樹脂絶縁層の表面に形成した導体層上にめっきレジストを形成する。
【０１６３】
さらに、上記めっきレジスト非形成部に電解めっき層を形成し、その後、上記めっきレジストと該めっきレジスト下の導体層とを除去することにより、最外層の層間樹脂絶縁層上に独立した導体回路を形成する。
勿論、上記導体層の形成を行わない場合であっても、上述した方法により層間樹脂絶縁層の表面に導体回路を形成することができる。
また、上記導体層を形成した後、導体回路に粗化面を形成する方法と同様の方法により、上記導体層の壁面に粗化面を形成してもよい。
【０１６４】
（６）次に、必要に応じて、上記（５）の工程で形成した多層配線板を貫通する光路用貫通孔内に樹脂組成物を充填する。
光路用貫通孔内に、未硬化の樹脂組成物を充填した後、硬化処理を施すことにより、後工程を経て完成する光信号伝送用光路において、基板や層間樹脂絶縁層を貫通する部分に、樹脂組成物が充填されることとなる。
具体的な未硬化の樹脂組成物の充填方法としては特に限定されず、例えば、印刷やポッティング等の方法を用いることができる。
このような工程を経ることにより、光信号伝送用光路の一部を形成することができる。
【０１６５】
さらに、この工程では、光路用貫通孔から露出した樹脂組成物の露出面に研磨処理を施し、その露出面を平坦にすることが望ましい。露出面を平坦にすることにより、光信号の伝送が阻害されるおそれがより少なくなるからである。
上記研磨処理は、例えば、バフ研磨、紙やすり等による研磨、鏡面研磨、クリーン研磨、ラッピング等により行うことができる。また、酸や酸化剤、薬液等を用いた化学研磨を行ってもよい。また、これらの方法を２種以上組み合わせて研磨処理を行ってもよい。
【０１６６】
（７）次に、必要に応じて、光路用貫通孔に連通した開口（以下、光路用開口ともいう）を有するソルダーレジスト層を形成するソルダーレジスト層形成工程を行う。
具体的には、例えば、下記（ａ）および（ｂ）の工程を行うことによりソルダーレジスト層を形成することができる。
【０１６７】
（ａ）まず、光路用貫通孔を形成した多層配線板の最外層にソルダーレジスト組成物の層を形成する。
上記ソルダーレジスト組成物の層は、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等からなるソルダーレジスト組成物を用いて形成することができる。また、市販のソルダーレジスト組成物を用いることもできる。
上記ソルダーレジスト組成物の層は、上記ソルダーレジスト組成物からなるフィルムを圧着して形成してもよい。
【０１６８】
（ｂ）次に、上記ソルダーレジスト組成物の層に、必要に応じて、上記光路用開口を形成する。
具体的には、例えば、露光現像処理やレーザ処理等により形成することができる。
また、上記光路用開口を形成する際には、同時に、半田バンプ形成用開口（ＩＣチップを実装するための開口）や光学素子実装用開口を形成することが望ましい。なお、上記光路用開口の形成と、上記半田バンプ形成用開口の形成とは、別々に行ってもよい。
また、ソルダーレジスト層を形成する際に、予め、所望の位置に開口を有する樹脂フィルムを作製し、該樹脂フィルムを張り付けることにより、光路用開口と半田バンプ形成用開口とを有するソルダーレジスト層を形成してもよい。
【０１６９】
このような（ａ）および（ｂ）の工程を経ることにより、光路用貫通孔の形成された多層配線板上に、該光路用貫通孔と連通した光路用開口を有するソルダーレジスト層を形成することができる。
また、上記ソルダーレジスト層に形成した光路用開口には、上記光路用貫通孔と同様の方法で未硬化の樹脂組成物を充填してもよい。
【０１７０】
（８）次に、必要に応じて、マイクロレンズを配設する。
また、マイクロレンズを配設する場合、予め、マイクロレンズを配設する部位に撥水コート材による処理、ＣＦ４プラズマによる撥水処理、Ｏ２プラズマによる親水処理等の表面処理を施しておいてもよい。
上記マイクロレンズを配設する部位の濡れ性によっては、マイクロレンズの形状、特に、サグ高さにバラツキが発生しやすいのに対し、表面処理を施すことにより、サグ高さのバラツキを抑えることができる。
【０１７１】
上記表面処理の具体的な方法について簡単に説明しておく。
上記撥水コート剤による処理を行う場合には、まず、パッケージ基板のマイクロレンズを形成する部分に対応する部分が開口したマスクを行い、次に、スプレー塗布やスピンコータでの塗布により撥水コート剤を塗布し、その後、撥水コート剤を自然乾燥させ、さらにマスクを剥がすことにより表面処理を終了する。なお、撥水コート剤層の厚さは、通常、１μｍ程度である。ここでは、メッシュ版やレジスト形成したマスクを用いればよい。
なお、撥水コート剤による処理を行う場合には、マスクを用いることなく、ソルダーレジスト層の壁面を含む露出面全体に撥水コート剤による処理を施してもよい。ソルダーレジスト層がマイクロレンズを形成する際にダムの効果を果たすこととなるからである。
【０１７２】
また、上記ＣＦ４プラズマによる撥水処理を行う場合には、まず、パッケージ基板のマイクロレンズを形成する部分に対応する部分が開口したマスクを行い、次に、ＣＦ４プラズマ処理を行い、さらにマスクを剥がすことにより表面処理を終了する。ここでは、レジスト形成したマスクを用いればよい。
また、上記Ｏ２プラズマによる親水処理を行う場合には、まず、パッケージ基板のマイクロレンズを形成する部分に対応する部分が開口したマスクを行い、次に、Ｏ２プラズマ処理を行い、さらにマスクを剥がすことにより表面処理を終了する。ここでは、メタル版やレジスト形成したマスクを用いればよい。
また、上記撥水処理（撥水コート剤による処理含む）と親水処理とを組み合わせて行うことが望ましい。
【０１７３】
また、上記マイクロレンズを配設する場合、光路用貫通孔（光路用開口を含む）内に充填した樹脂組成物上に直接配設してもよく、また、所定の箇所に接着層を介して配設してもよい。
上記樹脂組成物上にマイクロレンズを直接配設する方法としては、例えば、未硬化の光学レンズ用樹脂を樹脂組成物上に適量滴下し、この滴下した未硬化の光学レンズ用樹脂に硬化処理を施す方法が挙げられる。
上記方法において、未硬化の光学レンズ用樹脂を樹脂組成物上に適量滴下する際には、ディスペンサー、インクジェット、マイクロピペット、マイクロシリンジ等の装置を用いることができる。また、このような装置を用いて樹脂組成物上に滴下した未硬化の光学レンズ用樹脂は、その表面張力により球形になろうとするため、上記樹脂組成物上で半球状となり、その後、半球状の未硬化の光学レンズ用樹脂に硬化処理を施すことで、樹脂組成物上に半球状のマイクロレンズを形成することができるのである。
なお、このようにして形成するマイクロレンズの直径や曲面の形状等は、樹脂組成物と未硬化の光学レンズ用樹脂との濡れ性を考慮しながら、適宜未硬化の光学レンズ用樹脂の粘度等を調整することで制御することができる。
【０１７４】
また、光信号伝送用光路の基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填されており、ソルダーレジスト層を貫通する部分（光路用開口）には、樹脂組成物が充填されていない場合には、基板および層間樹脂絶縁層に充填された受光素子の端部に、マイクロレンズを配設することが望ましい。
光路用開口の壁面がダムの役割を果たし、所望の形状のマイクロレンズを形成するのに適しているからである。
【０１７５】
（９）次に、下記の方法を用いてパッドや半田バンプの形成を行い、さらに、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品との実装を行う。なお、上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていることとなるように予め設計しておく。
即ち、上記半田バンプ形成用開口や、上記光学素子実装用開口を形成することにより露出した導体回路部分を、必要に応じて、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等の耐食性金属により被覆し、パッドとする。
上記被覆層は、例えば、めっき、蒸着、電着等により形成することができるが、これらのなかでは、被覆層の均一性に優れるという点からめっきにより形成することが望ましい。
なお、パッドの形成は、上記マイクロレンズ配設工程の前に行うこととしてもよい。
【０１７６】
さらに、必要に応じて、上記パッドに相当する部分に開口部が形成されたマスクを介して、上記パッドに半田ペーストを充填した後、リフローすることにより半田バンプを形成する。また、半田バンプに代えて金バンプを形成してもよい。
さらに、ソルダーレジスト層に光学素子（受光素子や発光素子）を実装する。光学素子の実装は、上述したように、例えば、光学素子に形成されたＡｕスタッドバンプや半田バンプ、金属バンプ等と、基板側に形成したパッドや半田バンプとを接続することにより行うことができる。
また、場合によっては、導電性接着剤等を用いて光学素子を実装してもよい。
【０１７７】
また、この工程で、光学素子を実装する際には、水平保持部材やダミー電極等により、光学素子の平行度を確保することが望ましい。
上記水平保持部材が上述した接着剤である場合には、予め、所定量の未硬化の接着剤を光学素子に塗布しておき、光学素子の実装とともに、または、実装後硬化すればよいし、上記水平保持部材が上述したスペーサ部材である場合には、光学素子側および／または基板側に所定量の未硬化の接着剤を塗布しておき、光学素子の実装とともに、または、実装後硬化すればよい。
また、光学素子を実装する際して、予め、基板側に所定量の未硬化の接着剤の所定の位置に塗布しておき、光学素子の実装とともに、または、実装後硬化することにより、この接着剤が、上述した接着剤からなる水平保持部材と同様に機能するようにしてもよい。この場合も、光学素子の平行度を確保することができるからである。
【０１７８】
また、光学素子にダミー電極が形成されている場合は、上述したように、光学素子の外部電極を接続するのと同様にして、ダミー電極を接続することにより、光学素子の実装位置精度および平行度を確保することができる。
【０１７９】
（１０）次に、必要に応じて、上記光学素子にアンダーフィルを充填する。なお、アンダーフィルの充填方法としては、従来公知の方法を用いることができる。
このような工程を経ることにより、本発明のパッケージ基板を製造することができる。
【０１８０】
また、上述した凹部形状の光信号伝送用光路が形成されたパッケージ基板は、以下の方法により製造することができる。
すなわち、まず、上記（１）〜（４）の工程と同様の方法を用いて、多層配線板を製造した後、該多層配線板にザクリ加工を施すことにより、光信号伝送用光路となる凹部を形成する。
次に、上記凹部の底面に導体回路を露出させ、必要に応じて露出部分に被覆層を形成した後、該底面に光学素子と光学素子駆動部品とをフリップチップボンディングやワイヤボンディングにより実装する。
次に、上記凹部内への樹脂組成物の充填を上記（６）の工程と同様の方法等を用いて行い、さらに、上記（７）〜（９）の工程と同様にして、ソルダーレジスト層の形成、マイクロレンズの配設、および、半田バンプの形成を適宜行うことにより、上記凹部形状の光信号伝送用光路が形成されたパッケージ基板を製造することができる。
【０１８１】
次に、本発明の光通信用デバイスについて説明する。
本発明の光通信用デバイスは、基板の少なくとも片面に導体回路が形成されるとともに、光導波路が形成されたマザーボード用基板に、１個または複数個の光学素子と１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板が実装されるか、または、１個または複数個の光学素子と１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装された光通信用デバイスであって、
上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されていることを特徴とする。
【０１８２】
本発明の光通信用デバイスでは、例えば、マザーボード用基板に本発明のパッケージ基板が実装されている。この場合、本発明のパッケージ基板は上述した効果を有するため、本発明の光通信用デバイスでは、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れる光通信を行うことができる。
また、本発明の光通信用デバイスにおいて、光学素子と光学素子駆動部品とがマザーボード用基板に直接実装されており、さらに、両者が、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されている場合も同様に、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れる光通信を行うことができる。
また、マザーボード用基板に光学素子と光学素子駆動部品とが直接実装されている場合、両者を接続する導体回路を、マザーボード用基板内で引き回す必要がないため、設計の自由度に優れ、光学素子や光学素子駆動部品の実装位置が制限されにくい。
また、本発明の光通信用デバイスにおいて、マザーボード用基板に光信号伝送用光路を形成する場合には、その形成位置もまた制限されにくい。
【０１８３】
本発明の光通信用デバイスでは、マザーボード用基板に、パッケージ基板が実装されているか、または、１個または複数個の光学素子と１個または複数個の光学素子駆動部品とが直接実装されている。
上記パッケージ基板としては、例えば、本発明のパッケージ基板等が挙げられる。また、本発明のパッケージ基板が実装されている場合、このパッケージ基板は、１個または複数個の光学素子と、これを駆動させるための１個または複数個の光学素子駆動部品が実装されており、上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されているパッケージ基板である。
【０１８４】
また、本発明の光通信用デバイスにおいて、マザーボード用基板に光学素子とこの光学素子を駆動させるための光学素子駆動部品とが直接実装されている場合には、上記光学素子と上記光学素子駆動部品とは、長さが略同一の複数の導体回路を介して接続されている。
上述したように、高周波信号を伝送する場合であっても、輻射ノイズの発生、吸収を少なくすることができ、信頼性に優れることとなるからである。
上記光学素子駆動部品としては、例えば、駆動ＩＣやアンプＩＣ等が挙げられる。
なお、上記光学素子駆動部品は、それ１個で、単チャンネルの光学素子を駆動することができるものであってもよいし、マルチチャンネルの光学素子を駆動することができるものであってもよい。
また、上記光学素子駆動部品は、フリップチップボンディングにより実装するものであってもよいし、ワイヤボンディングにより実装するものであってもよい。
【０１８５】
また、本発明の光通信用デバイスにおいては、１個または複数個の光学素子と、１個または複数個の光学素子駆動部品とが実装されている。
ここで、１個の光学素子が実装されているとは、単位素子が１個からなる単チャンネルの光学素子が１個実装されていること、または、単位素子が複数個からなるマルチチャンネルの光学素子が１個実装されていることをいう。
また、複数個の光学素子が実装されているとは、単位素子が１個からなる単チャンネルの光学素子が複数個実装されていること、または、単位素子が複数個からなるマルチチャンネルの光学素子が複数個実装されていることをいう。
【０１８６】
また、１個の光学素子駆動部品が実装されているとは、単チャンネルの光学素子を駆動するための光学素子駆動部品が１個実装されていること、または、１個もしくは複数個のマルチチャンネルの光学素子、もしくは、複数個の単チャンネルの光学素子を駆動するための光学素子駆動部品が１個実装されていることをいう。
また、複数個の光学素子駆動部品が実装されているとは、１個もしくは複数個のマルチチャンネルの光学素子、または、複数個の単チャンネルの光学素子を駆動するための光学素子駆動部品が複数個実装されていることをいう。
【０１８７】
また、上記マザーボード用基板に実装されるパッケージ基板や光学素子には、必要に応じて、アンダーフィルが充填されていてもよい。上記アンダーフィルの具体例としては、本発明のパッケージ基板で充填されるアンダーフィルと同様のもの等が挙げられる。
【０１８８】
また、上記マザーボード用基板は、通常、その最外層にソルダーレジスト層が形成されている。また、基板の少なくとも片面には、通常、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成されている。
そこで、本明細書においては、以下、基板の少なくとも片面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成され、さらに、最外層にソルダーレジスト層が形成された実施形態のマザーボード用基板について説明する。なお、上記ソルダーレジスト層は必ずしも形成されていなくてもよい。
また、基板および層間樹脂絶縁層の材質は、樹脂材料に限定されるわけではなく、後述するように、絶縁層はセラミック等からなるものであってもよい。
【０１８９】
さらに、上記マザーボード用基板においては、必要に応じて、光信号伝送用光路が形成されている。光信号伝送用光路が形成されている場合、この光信号伝送用光路を介して光信号の伝送を行うことができる
また、上記マザーボード用基板には、光導波路が形成されており、この光導波路を介して光信号の伝送を行うことができる。
上記光導波路としては、ポリマー材料等からなる有機系光導波路、石英ガラス、化合物半導体等からなる無機系光導波路等が挙げられる。これらのなかでは、ポリマー材料等からなる有機系光導波路が望ましい。層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成する場合、層間樹脂絶縁層との密着性に優れ、加工が容易だからである。
上記ポリマー材料としては、通信波長帯での吸収が少ないものであれば特に限定されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との樹脂複合体、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体等が挙げられる。
【０１９０】
具体的には、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、重水素化シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテンから製造されるポリマー等が挙げられる。
また、上記光導波路がマルチモードの光導波路である場合、その材料は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂であることが望ましく、上記光導波路がシングルモードの光導波路である場合、その材料は、ポリイミド樹脂やシリコーン樹脂、シロキサン樹脂であることが望ましい。
【０１９１】
また、上記光導波路のコア部の厚さは１〜１００μｍが望ましく、その幅は１〜１００μｍが望ましい。上記幅が１μｍ未満では、その形成が容易でないことがあり、一方、上記幅が１００μｍを超えると、マザーボード用基板を構成する導体回路等の設計の自由度を阻害する原因となることがある。
また、上記光導波路のコア部の厚さと幅との比は、１：１に近いほうが望ましい。これは、通常、上記受光素子の受光部や上記発光素子の発光部の平面形状が円形状だからである。なお、上記厚さと幅との比は特に限定されるものではなく、通常、約１：２〜約２：１程度であればよい。
【０１９２】
さらに、上記光導波路が通信波長１．３１μｍまたは１．５５μｍのシングルモードの光導波路である場合には、そのコア部の厚さおよび幅は５〜１５μｍであることがより望ましく、１０μｍ程度であることが特に望ましい。また、上記光導波路が通信波長０．８５μｍでマルチモードの光導波路である場合には、そのコア部の厚さおよび幅は２０〜８０μｍであることがより望ましく、５０μｍ程度であることが特に望ましい。
【０１９３】
また、上記光導波路には、粒子が配合されていてもよい。粒子が配合されることにより、光導波路にクラックが発生しにくくなるからである。即ち、光導波路に粒子が配合されていない場合には、光導波路と他の層（基板や層間樹脂絶縁層等）との熱膨張係数が異なることに起因して光導波路にクラックが発生することがあるが、光導波路に粒子を配合して熱膨張係数を調整することにより、上記他の層との熱膨張係数の差を小さくした場合には、光導波路にクラックが発生しにくくなるからである。
【０１９４】
上記粒子としては、例えば、上記アンダーフィルに含まれる粒子と同様のもの等が挙げられる。
これらの粒子は、それぞれ単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
上記粒子としては、無機粒子が望ましく、シリカ、チタニアまたはアルミナからなる粒子が望ましい。また、シリカ、チタニアおよびアルミナのうちの少なくとも２種を混合、溶融させて形成した混合組成の粒子も望ましい。
また、上記樹脂粒子等の粒子の形状は特に限定されず、球状、楕円球状、破砕状、多面体状等が挙げられる。
【０１９５】
また、上記粒子の粒径は、通信波長より短いことが望ましい。粒径が通信波長より長いと光信号の伝送を阻害することがあるからである。
上記粒径は、その下限が０．０１μｍで、上限が０．８μｍであることがより望ましい。この範囲を外れる粒子を含んでいると、粒度分布が広くなりすぎて、樹脂組成物中に混合した際に、該樹脂組成物の粘度のバラツキが大きくなり、樹脂組成物を調製する場合の再現性が低くなり、所定の粘度を有する樹脂組成物を調製することが困難になることがあるからである。
【０１９６】
上記粒径は、その下限が０．１μｍで、その上限が０．８μｍであることがさらに望ましい。この範囲にあると、スピンコート、ロールコート等を用いて樹脂組成物を塗布するの適しており、また、粒子が混合された樹脂組成物を調製する際に、所定の粘度に調整し易くなる。
上記粒径は、その下限が０．２μｍで、その上限が０．６μｍであることが特に望ましい。この範囲が、樹脂組成物の塗布、光導波路のコア部の形成に特に適している。さらに、形成した光導波路ごとのバラツキ、特に、コア部のバラツキが最も小さくなり、マザーボード用基板の特性に特に優れることとなるからである。
また、この範囲の粒径を有する粒子であれば、２種類以上の異なる粒径の粒子が含まれていてもよい。
【０１９７】
上記粒子の配合量は、その望ましい下限が１０重量％であり、より望ましい下限が２０重量％である。一方、上記粒子の望ましい上限は８０重量％であり、より望ましい上限は７０重量％である。粒子の配合量が１０重量％未満であると、粒子を配合させる効果が得られないことがあり、粒子の配合量が８０重量％を超えると、光信号の伝送が阻害されることがあるからである。
【０１９８】
また、上記光導波路の形状は特に限定されないが、その形成が容易であることから、シート状が好ましい。
また、上記光導波路がコア部とクラッド部とから構成されているものである場合、上記粒子は、コア部とクラッド部との両方に配合されていてもよいが、コア部には粒子が配合されておらず、該コア部の周囲を覆うクラッド部にのみ粒子が配合されていることが望ましい。その理由は以下のとおりである。
すなわち、光導波路に粒子を配合する場合、該粒子と光導波路の樹脂成分との密着性によっては、粒子と樹脂成分との界面に空気層が生じてしまうことがあり、この場合には、この空気層により光の屈折方向が変わり、光導波路の伝送損失が大きくなることがあるのに対し、クラッド部にのみ粒子を配合した場合には、上述したような粒子を配合することにより、光導波路の伝送損失が大きくなるというような問題が発生することがないとともに、光導波路でクラックが発生しにくくなるとの上述した効果を得ることができるからである。
【０１９９】
また、上記光導波路には、光路変換ミラーが形成されていることが望ましい。光路変換ミラーを形成することにより、光路を所望の角度に変更することが可能だからである。
上記光路変換ミラーの形成は、後述するように、光導波路の一端を切削することにより行うことができる。また、光導波路に光路変換ミラーを形成する代わりに、光導波路の端部の先に、光路変換部を有する部材を配置してもよい。
【０２００】
また、上記マザーボード用基板においては、光信号伝送用光路が形成されていてもよい。
この場合、上記光信号伝送用光路は、例えば、少なくとも層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層を貫通するように形成されている。また、上記光信号伝送用光路には、樹脂組成物が充填されていてもよい。
ここで、充填する樹脂組成物としては、上述した本発明のパッケージ基板において、光信号伝送用光路に充填される樹脂組成物と同様のもの等が挙げられる。
【０２０１】
また、上記光通信用デバイスにおいて、上述したような光信号伝送用光路が形成されている場合、この光信号伝送用光路のうち、上記光ソルダーレジスト層を貫通する部分の断面の径が、上記層間樹脂絶縁層に形成された部分の断面の径よりも小さくてもよい。
【０２０２】
また、上記マザーボード用基板においては、上記光信号伝送用光路のパッケージ基板や光学素子が実装される側にマイクロレンズが配設されていてもよい。
具体的には、例えば、マザーボード用基板の基板、層間樹脂絶縁層およびソルダーレジスト層を貫通する光信号伝送用光路が形成されており、基板および層間樹脂絶縁層を貫通する部分に樹脂組成物が充填されている場合には、樹脂組成物の端部であってソルダーレジスト層を貫通する部分に配設されていればよい。
なお、上記マイクロレンズのは具体的な材料、透過率等の特性等としては、本発明のパッケージ基板に配設されるマイクロレンズと同様のものが挙げられる。
また、上記マザーボード用基板においては、本発明のパッケージ基板と同様、上記マイクロレンズが配設される領域には、表面処理が施されていてもよい。
【０２０３】
また、上記マザーボード用基板において、最外層にソルダーレジスト層が形成されている場合、このソルダーレジスト層の厚さは、その下限が１０μｍであることが望ましく、１５μｍであることがより望ましい。一方、その上限は、４０μｍであることが望ましく、３０μｍであることがより望ましい。
【０２０４】
また、上記のマザーボード用基板においては、上記基板を挟んだ導体回路間がスルーホールを介して接続され、上記層間樹脂絶縁層を挟んだ導体回路間がバイアホールを介して接続されていることが望ましい。光通信用デバイスの高密度配線を実現しつつ、その小型化を図ることができるからである。
【０２０５】
以下、本発明の光通信用デバイスの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図６は、本発明の光通信用デバイスの実施形態の一例を模式的に示す断面図である。
図６には、マザーボード用基板１１２０に、本発明の受光素子３３９が実装されたパッケージ基板３２０Ｂと本発明の発光素子３３８が実装されたパッケージ基板３２０Ａとが実装された光通信用デバイス１１６０が示されている。なお、パッケージ基板３２０Ａ、３２０Ｂは、ＩＣチップが実装された状態の本発明のパッケージ基板である。
【０２０６】
すなわち、パッケージ基板３２０Ａは、基板３２１の両面に導体回路３２４と層間樹脂絶縁層３２２とが積層形成され、基板３２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層３２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール（図示せず）およびバイアホール３２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層３３４が形成されている。
【０２０７】
このパッケージ基板３２０Ａでは、基板３２１、層間樹脂絶縁層３２２およびソルダーレジスト層３３４を貫通するように光信号伝送用光路３４２が設けられている。
この光信号伝送用光路３４２には、基板３２１および層間樹脂絶縁層３２２を貫通する部分に樹脂組成物３４７が充填されている。また、樹脂組成物３４７の光学素子３３８側と反対側の端部であって、光信号伝送用光路３４２のソルダーレジスト層を貫通する部分には、マイクロレンズ３４６が配設されている。
【０２０８】
パッケージ基板３２０の一の面には、発光部３３８ａが光信号伝送用光路３４２に対向するように、本発明の発光素子３３８が半田接続部３４４を介して実装されている。そして、この発光素子３３８にはアンダーフィル３４８が充填されている。ここで、発光素子３３８は、外部電極３０２およびダミー電極３０６を介して半田接続部３４４と接続されている。
また、図示していないが、パッケージ基板３２０の発光素子３３８が実装された面には、ＩＣチップが半田接続部を介して実装されている。
また、パッケージ基板３２０Ｂは、発光素子３３８に代えて受光素子３３９が実装されている以外は、その構成は同一である。
【０２０９】
また、マザーボード用基板１１２０は、基板１１２１の両面に導体回路１１２４と層間樹脂絶縁層１１２２とが積層形成され、基板１１２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層１１２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール１１２９およびバイアホール（図示せず）により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層１１３４が形成されている。
このマザーボード用基板１１２０では、基板１１２１、層間樹脂絶縁層１１２２およびソルダーレジスト層１１３４を貫通するように光信号伝送用光路１１４２が設けられている。
【０２１０】
マザーボード用基板１１２０のパッケージ基板３２０Ａ、３２０Ｂが実装された側と反対側の最外層の層間樹脂絶縁層１１２２上には、コア１１５１とクラッド１１５２とからなる光導波路１１５０が形成されている。
また、光導波路１１５０のそれぞれの端部には、光路変換ミラーが形成されており、光導波路１１５０と光信号伝送用光路１１４２との間で光信号を伝送することができるように構成されている。
【０２１１】
また、このような光信号伝送用光路１１４２の光導波路１１５０が形成された側と反対側であって、ソルダーレジスト層を貫通する部分には、マイクロレンズ１１４６ａ、１１４６ｂが配設されている。ここで、マイクロレンズ１１４６ａ、１１４６ｂのそれぞれは、端部に光路変換ミラーが形成されたコア１１５１のそれぞれの端部に対応する位置に配設されている。
【０２１２】
そして、光通信用デバイス１１６０では、マザーボード用基板１１２０の光導波路１１５０が形成された側と反対側の面に、パッケージ基板３２０Ａ、３２０Ｂが半田接続部３４３を介して実装されている。
ここで、パッケージ基板３２０Ａ、３２０Ｂのそれぞれは、セルフアライメント作用により所定の位置に実装されている。
【０２１３】
さらに、パッケージ基板３２０Ａ、３２０Ｂのそれぞれには、アンダーフィル１１４８ａ、１１４８ｂが充填されている。
【０２１４】
また、本発明の光通信用デバイスの実施形態は、図６に示したような実施形態に限定されるわけではない。すなわち、図６に示した光通信用デバイスにおいて、パッケージ基板には１チャンネル光学素子（発光素子、受光素子）が実装されており、これに対応して、１チャンネルを光信号を伝送するための光信号伝送用光路が、パッケージ基板とマザーボード用基板とのそれぞれに形成されている。
本発明の光通信用デバイスは、図６に示したような実施形態に限定されるわけではなく、マルチチャンネルの光学素子が実装されていてもよい。
また、パッケージ基板およびマザーボード用基板のそれぞれには、マルチチャンネルの光学素子の光信号を伝送すべく、一括貫通孔構造の光信号伝送用光路や、個別貫通孔構造の光信号伝送用光路等が形成されていてもよい。
また、上記マザーボード用基板には、直接、光学素子と光学素子駆動部品とが実装されていてもよく、この場合、光学素子は、マザーボード用基板に実装された駆動ＩＣ等の光学素子駆動部品と直線的で、かつ、等長な導体回路を介して接続されていることとなる。
【０２１５】
また、マザーボード用基板に実装されるパッケージ基板は、一括貫通孔構造の光信号伝送用光路を有するパッケージ基板に限定されるわけではなく、個別貫通孔構造の光信号伝送用光路を有するパッケージ基板や、凹部形状の光信号伝送用光路が形成されたパッケージ基板であってもよい。
また、マザーボード用基板に複数のパッケージ基板が実装されている場合、一括貫通孔構造の光信号伝送用光路が形成されたパッケージ基板と凹部形状の光信号伝送用光路が形成されたパッケージ基板等、光信号伝送用光路の構造が異なるパッケージ基板が、一のマザーボード用基板に実装されていてもよい。
【０２１６】
さらに、図６に示したような実施形態の光通信用デバイスにおいて、マイクロレンズを配設する場合、図６の実施形態に示した４箇所の全てにマイクロレンズを配設することが望ましい。発光素子から受光素子への光信号の伝送能の信頼性に優れることとなるからである。
【０２１７】
また、図６に示した実施形態の光通信用デバイスでは、マザーボード用基板に、光信号伝送用光路が形成されているが、本発明の光通信用デバイスにおいて、マザーボード用基板には、必ずしも光信号伝送用光路が形成されていなくてもよい。以下、マザーボード用基板に光信号伝送用光路が形成されていない形態の光通信用デバイスについて簡単に説明する。
図２１は、本発明の光通信用デバイスの別の一実施形態を模試的に示す断面図である。
【０２１８】
図２１には、マザーボード用基板１２２０に、本発明の受光素子６３９が実装されたパッケージ基板６２０Ｂと本発明の発光素子６３８が実装されたパッケージ基板６２０Ａとが実装された光通信用デバイス１２６０が示されている。なお、パッケージ基板６２０Ａ、６２０Ｂは、ＩＣチップ（図示せず）が実装された状態の本発明のパッケージ基板であり、このパッケージ基板には、光信号伝送用光路は形成されていない。
【０２１９】
パッケージ基板６２０Ａは、基板６２１の両面に導体回路６２４と層間樹脂絶縁層６２２とが積層形成され、基板６２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層６２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール（図示せず）およびバイアホール６２７により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層６３４が形成されている。
【０２２０】
このパッケージ基板６２０Ａでは、マザーボード用基板１２２０に対向する側の面には、発光部６３８ａが光信号伝送用光路６４２に対向するように、本発明の発光素子６３８が半田接続部６４４を介して実装されている。ここで、発光素子６３８は、発光部が形成された面と反対側の面に形成された外部電極６０２およびダミー電極６０６を介して半田接続部６４４と接続されている。
また、図示していないが、パッケージ基板６２０の発光素子６３８が実装された面には、ＩＣチップが半田接続部を介して実装されている。そして、発光素子６３８とＩＣチップとは、略同一長さの複数の導体回路を介して接続されている。
また、パッケージ基板６２０Ｂは、発光素子６３８に代えて受光素子６３９が実装されている以外は、その構成は同一である。
【０２２１】
また、マザーボード用基板１２２０は、基板１２２１の両面に導体回路１２２４と層間樹脂絶縁層１２２２とが積層形成され、基板１２２１を挟んだ導体回路間、および、層間樹脂絶縁層１２２２を挟んだ導体回路間は、それぞれ、スルーホール１２２９およびバイアホール（図示せず）により電気的に接続されている。また、最外層にはソルダーレジスト層１２３４が形成されている。
【０２２２】
マザーボード用基板１２２０のパッケージ基板６２０Ａ、６２０Ｂが実装された側の最外層の一部には、ソルダーレジスト層非形成領域が設けられており、ソルダーレジスト層非形成領域には、コア１２５１とクラッド１２５２とからなる光導波路１２５０が形成されている。
また、光導波路１２５０のそれぞれの端部には、光路変換ミラーが形成されており、光導波路１２５０と発光素子６３８および受光素子６３９との間で光信号を伝送することができるように構成されている。従って、光導波路１２５０の両端に形成された光路変換ミラーのそれぞれは、光学素子（発光素子６３８および受光素子６３９）の直下に位置することとなる。
【０２２３】
そして、光通信用デバイス１２６０では、マザーボード用基板１２２０の光導波路１２５０が形成された側の面に、パッケージ基板６２０Ａ、６２０Ｂが半田接続部６４３を介して実装されている。
なお、図中、それぞれのパッケージ基板６２０Ａ、６２０Ｂについて、半田接続部６４３が１箇所ずつしか描画されていないが、勿論、半田接続部の数は、１箇所ではない。
【０２２４】
また、発光素子６３８や受光素子６３９、パッケージ基板６２０Ａ、６２０Ｂには、特にアンダーフィルは形成されていないが、必要に応じて、アンダーフィルが形成されていてもよい。
このような構成の光通信用デバイスもまた、本発明の光通信用デバイスの一例である。
【０２２５】
但し、図２１に示した実施形態の光通信用デバイスでは、通常、市販されていない形状（受発光面と、外部電極形成面と異なる面である形状）の光学素子が実装されていること、光導波路と光学素子との位置合わせがアクティブアライメントとなること、および、パッケージ基板とマザーボード用基板との間に光学素子が実装されたり、光導波路が形成されたりするととなるため、パッケージ基板とマザーボード用基板との間にある程度隙間が必要となり、設計の自由度が低下したり、ゴミや異物が入りやすくなることを考慮すると、光信号伝送用光路が形成された図６に示した実施形態のマザーボード用基板のほうが望ましい。
【０２２６】
ここまで、説明してきた本発明の光通信用デバイスは、基板や層間樹脂絶縁層が樹脂材料から構成されたものである。
しかしながら、基板や層間樹脂絶縁層等が樹脂以外の材料、例えば、ガラス、シリコン、セラミック等から構成されている場合も、同様の効果を得ることができる。
すなわち、ガラスやシリコン、セラミックからなる配線板に光学素子と光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板が、ガラスやシリコン、セラミックからなる配線板に光導波路が形成されたマザーボード用基板に実装されている光通信用デバイスにおいても、上述した効果と同様の効果を得ることができる。なお、パッケージ基板とマザーボード用基板とのいずれかのみが、ガラスやシリコン、セラミック等から構成されている場合も同様である。
なお、ガラスやシリコンからなる配線板を用いる場合、伝送光の波長によっては（例えば、シリコンを用いる場合の１３１０ｎｍ光や１５５０ｎｍ光）、伝送光を透過することができるため、必ずしも光信号伝送用光路を形成する必要がない。
【０２２７】
次に、本発明の光通信用デバイスの製造方法の一例について説明する。
本発明の光通信用デバイスは、光学素子と光学素子駆動部品とが実装されたパッケージ基板とマザーボード用基板とを別々に製造した後、両者を半田等を介して接続することにより製造することができる。
パッケージ基板の製造方法については、上述した通りである。
【０２２８】
また、上記マザーボード用基板は、下記の製造方法により製造することができる。ここでは、基板の両面に導体回路と層間樹脂絶縁層とが積層形成された形態のマザーボード用基板の製造方法について説明する。
（１）まず、本発明のパッケージ基板の製造方法の（１）の工程と同様にして、基板の両面または片面に導体回路を形成するともに、必要に応じて、基板を挟んだ導体回路間を接続するスルーホールを形成する。また、この工程でも、導体回路の表面やスルーホールの壁面に、必要に応じて、粗化面を形成してもよい。
【０２２９】
（２）次に、必要に応じて、導体回路を形成した基板上に層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成する。
具体的には、本発明のパッケージ基板の製造方法の（２）および（３）の工程と同様の方法を用いて、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成すればよい。
なお、この層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層する工程は、１回のみ行ってもよいし、複数回行ってもよい。
また、この工程で層間樹脂絶縁層上に導体回路を形成する方法としては、本発明のパッケージ基板を製造する場合と同様、サブトラクティブ法等、セミアディテブ法以外の方法を用いてもよい。
【０２３０】
また、後述するように光導波路を形成する際に、該光導波路をパッケージ基板等に対向する側と基板を挟んで反対側の層間樹脂絶縁層上等に形成する場合には、この工程において、必要に応じてその内部に樹脂組成物が充填されたり、その壁面に導体層が形成された光路用貫通孔を形成する。なお、この光路用貫通孔が光信号伝送用光路として機能することとなる。
なお、この基板等を貫通する光路用貫通孔（光信号伝送用光路）の形成は、下記（３）の工程で光導波路を形成した後に行ってもよい。
【０２３１】
また、光路用貫通孔の形成は、例えば、ドリル加工やレーザ処理等により行うことができる。また、上記レーザ処理で使用するレーザとしては、例えば、バイアホール用開口を形成す際に用いるレーザと同様のもの等が挙げられる。
また、光路用貫通孔は、一括貫通孔構造や個別貫通孔構造の光信号伝送用光路を形成することができる形状であってもよい。
【０２３２】
（３）次に、基板上および／または層間樹脂絶縁層上の設計に応じた所定の位置に光導波路を形成する。
上記光導波路の形成は、その材料に石英ガラス等の無機材料を用いて行う場合、予め、所定の形状に成形しておいた光導波路を光学接着剤を介して取り付けることにより行うことができる。
また、上記無機材料からなる光導波路は、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３等の無機材料を液相エピタキシヤル法、化学堆積法（ＣＶＤ）、分子線エピタキシヤル法等により成膜させることにより形成することができる。
【０２３３】
また、ポリマー材料からなる光導波路を形成する方法としては、（１）予め離型フィルム上等にフィルム状に成形しておいた光導波路形成用フィルムを層間樹脂絶縁層上に張り付ける方法や、（２）層間樹脂絶縁層上に下部クラッド、コア、上部クラッドを順次積層形成していくことにより、上記層間樹脂絶縁層等上に直接光導波路を形成する方法等が挙げられる。
なお、光導波路の形成方法としては、離型フィルム上に光導波路を形成する場合も、層間樹脂絶縁層等上に光導波路を形成する場合も同様の方法を用いて行うことができる。
【０２３４】
具体的には、反応性イオンエッチングを用いた方法、露光現像法、金型形成法、レジスト形成法、これらを組み合わせた方法等を用いることができる。
上記反応性イオンエッチングを用いた方法では、（ｉ）まず、離型フィルムや層間樹脂絶縁層等（以下、単に離型フィルム等という）の上に下部クラッドを形成し、（ii）次に、この下部クラッド上にコア用樹脂組成物を塗布し、さらに、必要に応じて、硬化処理を施すことによりコア形成用樹脂層とする。（iii）次に、上記コア形成用樹脂層上に、マスク形成用の樹脂層を形成し、次いで、このマスク形成用の樹脂層に露光現像処理を施すことにより、コア形成用樹脂層上にマスク（エッチングレジスト）を形成する。
（iv）次に、コア形成用樹脂層に反応性イオンエッチングを施すことにより、マスク非形成部分のコア形成用樹脂層を除去し、下部クラッド上にコアを形成する。（ｖ）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
この反応性イオンエッチングを用いた方法は、寸法信頼性に優れた光導波路を形成することができる。また、この方法は、再現性にも優れている。
【０２３５】
また、露光現像法では、（ｉ）まず、離型フィルム等の上に下部クラッドを形成し、（ii）次に、この下部クラッド上にコア用樹脂組成物を塗布し、さらに、必要に応じて、半硬化処理を施すことによりコア形成用樹脂組成物の層を形成する。
（iii）次に、上記コア形成用樹脂組成物の層上に、コア形成部分に対応したパターンが描画されたマスクを載置し、その後、露光現像処理を施すことにより、下部クラッド上にコアを形成する。（iv）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
この露光現像法は、工程数が少ないため、光導波路を量産する際に好適に用いることができ、また、加熱工程が少ないため、光導波路に応力が発生しにくい。
【０２３６】
また、上記金型形成法では、（ｉ）まず、離型フィルム等の上に下部クラッドを形成し、（ii）次に、下部クラッドに金型形成によりコア形成用の溝を形成する。（iii）さらに、上記溝内にコア用樹脂組成物を印刷により充填し、その後、硬化処理を施すことによりコアを形成する。（iv）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
この金型形成法は、光導波路を量産する際に好適に用いることができ、寸法信頼性に優れた光導波路を形成することができる。また、この方法は、再現性にも優れている。
【０２３７】
また、上記レジスト形成法では、（ｉ）まず、離型フィルム等の上に下部クラッドを形成し、（ii）さらに、この下部クラッド上にレジスト用樹脂組成物を塗布した後、露光現像処理を施すことにより、上記下部クラッド上のコア非形成部分に、コア形成用レジスト形成する。
（iii）次に、下部クラッド上のレジスト非形成部分にコア用樹脂組成物の塗布し、（iv）さらに、コア用樹脂組成物を硬化した後、上記コア形成用レジストを剥離することにより、下部クラッド上にコアを形成する。（ｖ）最後に、上記コアを覆うように下部クラッド上に上部クラッドを形成し、光導波路とする。
このレジスト形成法は、光導波路を量産する際に好適に用いることができ、寸法信頼性に優れた光導波路を形成することができる。また、この方法は、再現性にも優れている。
【０２３８】
これらの方法を用いてポリマー材料からなる光導波路を形成する場合において、コアに粒子が配合された光導波路を形成する場合には、露光現像法に比べて、金型形成法が望ましい。その理由は以下のとおりである。
すなわち、下部クラッドに金型形成によりコア形成用の溝を形成し、その後、この溝内にコアを形成する金型形成法でコアを形成した場合には、コアに配合される粒子は全部、コア中に入ってしまうこととなるため、コアの表面は平坦で光信号の伝送性に優れるのに対し、露光現像法でコアを形成した場合には、現像後のコアにおいて、コア表面から粒子の一部が突出していたり、コア表面に粒子がとれた窪みが形成されていたりして、コアの表面に凹凸が形成されることがあり、この凹凸によって光が所望の方向に反射しなくなり、その結果、光信号の伝送性が低下することがあるからである。
【０２３９】
また、上記光導波路には、光路変換ミラーを形成する。
上記光路変換ミラーは、光導波路を層間樹脂絶縁層上に取り付ける前に形成しておいてもよいし、層間樹脂絶縁層上に取り付けた後に形成してもよいが、該光導波路を層間樹脂絶縁層上に直接形成する場合を除いて、予め光路変換ミラーを形成しておくことが望ましい。作業を容易に行うことができ、また、作業時に多層プリント配線板を構成する他の部材、基板や導体回路、層間樹脂絶縁層等に傷を付けたり、これらを破損させたりするおそれがないからである。
上記光路変換ミラーを形成する方法としては特に限定されず、従来公知の形成方法を用いることができる。具体的には、先端がＶ形９０°のダイヤモンドソーや刃物による機械加工、反応性イオンエッチングによる加工、レーザアブレーション等を用いることができる。また、光路変換ミラーを形成する代わりに光路変換部材を埋め込んでもよい。
また、光導波路に９０度光路変換ミラーを形成する場合には、下部クラッドの基板または層間樹脂絶縁層と接する面と、光路変換面とのなす角は、４５度であってもよいし、１３５度であってもよい。
また、光導波路の形成は、後述する（４）の工程で、ソルダーレジスト層を形成した後に行ってもよい。
【０２４０】
なお、ここでは、基板上または最外層の層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成する方法について説明したが、上記多層プリント配線板を製造する場合には、上記光導波路は、基板と層間樹脂絶縁層との間や、層間樹脂絶縁層同士の間に形成する場合もある。
基板と層間樹脂絶縁層との間に光導波路を形成する場合には、上記（１）の工程で、その両面に導体回路が形成された基板を作製した後、上記（３）の工程と同様の方法で基板上の導体回路非形成部分に光導波路を形成し、その後、上記（２）の工程と同様の方法で層間樹脂絶縁層を形成することにより、上記した位置に光導波路を形成することができる。
また、層間樹脂絶縁層同士の間に光導波路を形成する場合には、上記（１）および（２）の工程と同様にして導体回路が形成された基板上に少なくとも１層の層間樹脂絶縁層を積層形成した後、上記（３）の工程と同様にして層間樹脂絶縁層上に光導波路を形成し、その後、さらに、上記（２）の工程と同様の工程を繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層同士の間に光導波路を形成することができる。
【０２４１】
（４）次に、必要に応じて、ソルダーレジスト層を形成する。ソルダーレジスト層の形成は、例えば、下記（ａ）および（ｂ）の工程により行うことができる。
【０２４２】
（ａ）まず、その内部に樹脂組成物が充填された光路用貫通孔を形成した多層配線板の最外層にソルダーレジスト組成物の層を形成する。
上記ソルダーレジスト組成物の層の形成は、パッケージ基板の製造方法で用いた方法と同様の方法を用いて行うことができる。
【０２４３】
（ｂ）次に、上記ソルダーレジスト組成物の層に、必要に応じて、上記（２）の工程で形成した光路用貫通孔に連通した開口（以下、光路用開口ともいう）を形成する。
上記光路用開口の形成は、パッケージ基板の製造方法で用いた方法と同様の方法を用いて行うことができる。
【０２４４】
また、上記光路用開口を形成する際には、同時に、半田バンプ形成用開口（パッケージ基板や光学素子を実装するための開口）を形成することが望ましい。なお、上記光路用開口の形成と、上記半田バンプ形成用開口の形成とは、別々に行ってもよい。
また、ソルダーレジスト層を形成する際に、予め、所望の位置に開口を有する樹脂フィルムを作製し、該樹脂フィルムを張り付けることにより、光路用開口と半田バンプ形成用開口とを有するソルダーレジスト層を形成してもよい。
【０２４５】
このような（ａ）および（ｂ）の工程を経ることにより、光信号伝送用光路（光路用貫通孔）の形成された多層配線板上に、該光信号伝送用光路と連通した光路用開口を形成することができる。
また、上記ソルダーレジスト層に形成した光路用開口には、上記光路用貫通孔と同様の方法で未硬化の樹脂組成物を充填してもよい。
【０２４６】
（５）次に、必要に応じて、上記光路用貫通孔の後工程で形成するアンダーフィル側にマイクロレンズを配設する。
上記マイクロレンズの配設は、パッケージ基板の製造方法の（８）の工程で用いた方法と同様の方法により行うことができる。
また、マイクロレンズを配設する前に、予め、撥水処理（撥水コート剤による処理を含む）、親水処理等の表面処理を施しておいてもよい。
【０２４７】
（６）その後、必要に応じて、半田パッドや半田バンプの形成を行うことによりマザーボード用基板を製造することができる。
なお、半田パッドや半田バンプの形成は、本発明のパッケージ基板の製造方法で用いる方法と同様の方法により行うことができる。
また、場合によっては、上記（３）の工程で基板の最外層全体に光導波路を形成し、光導波路がソルダーレジスト層としての役割を果たすようにしてもよい。
【０２４８】
本発明の光通信用デバイスは、上述したような方法を用いてパッケージ基板と、マザーボード用基板とを製造した後、両者を半田等を介して接続し、さらに、パッケージ基板にアンダーフィルを充填することにより製造することができる。
具体的には、まず、半田バンプが形成されたパッケージ基板と、半田バンプが形成されたマザーボード用基板とをそれぞれ所定の位置に、所定の向きで対向配置し、その後、リフローすることにより両者を接続する。なお、上記パッケージ基板およびマザーボード用基板のそれぞれの対向する面のうち、どちらか一方の面にのみ半田バンプが形成されていてもよい。この場合も両者を電気的に接続することができるからである。
また、マザーボード用基板に光学素子と光学素子駆動部品とを直接実装する場合には、本発明のパッケージ基板の製造方法において、パッケージ基板に光学素子と光学素子駆動部品とを実装する方法と同様の方法により行えばよい。
次に、実装したパッケージ基板や光学素子に、必要に応じて、アンダーフィルを充填する。なお、アンダーフィルの充填方法としては、従来公知の方法を用いることができる。
【実施例】
【０２４９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
Ａ．層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４６９、油化シェルエポキシ社製エピコート１００１）３０重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２１５、大日本インキ化学工業社製  エピクロンＮ−６７３）４０重量部、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂（フェノール性水酸基当量１２０、大日本インキ化学工業社製  フェノライトＫＡ−７０５２）３０重量部をエチルジグリコールアセテート２０重量部、ソルベントナフサ２０重量部に攪拌しながら加熱溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム（ナガセ化成工業社製  デナレックスＲ−４５ＥＰＴ）１５重量部と２−フェニル−４、５−ビス（ヒドロキシメチル）イミダゾール粉砕品１．５重量部、微粉砕シリカ２重量部、シリコーン系消泡剤０．５重量部を添加しエポキシ樹脂組成物を調製した。
得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚さが５０μｍとなるようにロールコーターを用いて塗布した後、８０〜１２０℃で１０分間乾燥させることにより、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
【０２５０】
Ｂ．貫通孔充填用樹脂組成物の調製
ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル社製、分子量：３１０、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１．６μｍで、最大粒子の直径が１５μｍ以下のＳｉＯ２球状粒子（アドテック社製、ＣＲＳ  １１０１−ＣＥ）１７０重量部およびレベリング剤（サンノプコ社製  ペレノールＳ４）１．５重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が２３±１℃で４５〜４９Ｐａ・ｓの樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６．５重量部を用いた。
【０２５１】
Ｃ．パッケージ基板の製造
（１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁性基板２１の両面に１８μｍの銅箔２８がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした（図７（ａ）参照）。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板２１の両面に導体回路２４とスルーホール２９とを形成した。
【０２５２】
（２）スルーホール２９と導体回路２４とを形成した基板を水洗いし、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ２（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ３ＰＯ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、および、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、スルーホール２９を含む導体回路２４の表面に粗化面（図示せず）を形成した（図７（ｂ）参照）。
【０２５３】
（３）上記Ｂに記載した樹脂充填材を調製した後、下記の方法により調製後２４時間以内に、スルーホール２９内および基板２１の片面の導体回路非形成部と導体回路２４の外縁部とに樹脂充填材３０′の層を形成した。
すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填材を押し込んだ後、１００℃、２０分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部にも樹脂充填材を充填し、１００℃、２０分の条件で乾燥させることにより樹脂充填材３０′の層を形成した（図７（ｃ）参照）。
【０２５４】
（４）上記（３）の処理を終えた基板の片面を、♯６００のベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路２４の表面やスルーホール２９のランド表面に樹脂充填材３０′が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、１００℃で１時間、１２０℃で３時間、１５０℃で１時間、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層３０を形成した。
【０２５５】
このようにして、スルーホール２９や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材３０の表層部および導体回路２４の表面を平坦化し、樹脂充填材３０と導体回路２４の側面とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着し、また、スルーホール２９の内壁面と樹脂充填材３０とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着した絶縁性基板を得た（図７（ｄ）参照）。この工程により、樹脂充填材層３０の表面と導体回路２４の表面とが同一平面となる。
【０２５６】
（５）上記基板を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹き付けて、導体回路２４の表面とスルーホール２９のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、導体回路２４の全表面に粗化面（図示せず）を形成した。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部を含むエッチング液（メック社製、メックエッチボンド）を使用した。
【０２５７】
（６）次に、上記Ａで作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、圧着時間１０秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネータ装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層２２を形成した（図７（ｅ）参照）。
すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度６５Ｐａ、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、時間６０秒の条件で本圧着し、その後、１７０℃で３０分間熱硬化させた。
【０２５８】
（７）次に、層間樹脂絶縁層２２上に、厚さ１．２ｍｍの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長１０．４μｍのＣＯ２ガスレーザにて、ビーム径４．０ｍｍ、トップハットモード、パルス幅８．０μ秒、マスクの貫通孔の径１．０ｍｍ、１ショットの条件で層間樹脂絶縁層２２に、直径８０μｍのバイアホール用開口２６を形成した（図７（ｆ）参照）。
【０２５９】
（８）バイアホール用開口２６を形成した基板を、６０ｇ／ｌの過マンガン酸を含む８０℃の溶液に１０分間浸漬し、層間樹脂絶縁層２２の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口２６の内壁面を含むその表面に粗化面（図示せず）を形成した。
【０２６０】
（９）次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理（粗化深さ３μｍ）した該基板の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。すなわち、上記基板を塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）と塩化第一スズ（ＳｎＣｌ２）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触媒を付与した。
【０２６１】
（１０）次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に厚さ０．６〜３．０μｍの薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２を形成した（図８（ａ）参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
ＮｉＳＯ４                   ０．００３  ｍｏｌ／ｌ
酒石酸                      ０．２００  ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅                      ０．０３０  ｍｏｌ／ｌ
ＨＣＨＯ                    ０．０５０  ｍｏｌ／ｌ
ＮａＯＨ                    ０．１００  ｍｏｌ／ｌ
α、α′−ビピリジル            １００  ｍｇ／ｌ
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）  ０．１０  ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
３０℃の液温度で４０分
【０２６２】
（１１）次に、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２が形成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ２０μｍのめっきレジスト２３を設けた（図８（ｂ）参照）。
【０２６３】
（１２）ついで、基板を５０℃の水で洗浄して脱脂し、２５℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解めっきを施し、めっきレジスト２３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜３３を形成した（図８（ｃ）参照）。
〔電解めっき液〕
硫酸                      ２．２４  ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅                    ０．２６  ｍｏｌ／ｌ
添加剤                    １９．５    ｍｌ／ｌ
（アトテックジャパン社製、カパラシドＨＬ）
〔電解めっき条件〕
電流密度                    １  Ａ／ｄｍ２
時間                        ６５  分
温度                        ２２±２  ℃
【０２６４】
（１３）さらに、めっきレジスト２３を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト２３下の薄膜導体層を硫酸と過酸化水素との混合液でエッチング処理して溶解除去し、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２と電解銅めっき膜３３とからなる厚さ１８μｍの導体回路２４（バイアホール２７を含む）を形成した（図８（ｄ）参照）。
【０２６５】
（１４）さらに、上記（５）の工程で用いたエッチング液と同様のエッチング液を用いて、導体回路２４の表面に粗化面（図示せず）を形成し、次いで、上記（６）〜上記（８）の工程と同様にしてバイアホール用開口２６を有し、その表面に粗化面（図示せず）が形成された層間樹脂絶縁層２２を積層形成した（図９（ａ）参照）。
【０２６６】
（１５）次に、上記（９）の工程で用いた方法と同様の方法で、層間樹脂絶縁層２２（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）の表面に触媒を付与し、さらに、上記（１０）の工程で用いた無電解めっき液と同様の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層２２の表面（バイアホール用開口２６の内壁面を含む）に薄膜導体層（無電解銅めっき膜）３２を形成した（図９（ｂ）参照）。
【０２６７】
（１６）次に、上記（１１）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト２３を設け、さらに、上記（１２）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト２３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜３３を形成した（図９（ｃ）参照）。
【０２６８】
（１７）次に、上記（１３）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト２３の剥離と、めっきレジスト２３下の薄膜導体層の除去とを行い、導体回路２４（バイアホール２７を含む）を形成した。
さらに、上記（２）の工程で用いた方法と同様の方法で、酸化還元処理を行い、導体回路２４の表面を粗化面（図示せず）とした。なお、光学素子実装側の最外層の導体回路は、完成したパッケージ基板において、光学素子とＩＣチップとを実装した際に、両者が直線的で、かつ、等長な導体回路に接続されるように形成した。
その後、ドリル加工により、基板２１および層間樹脂絶縁層２２を貫通する光路用貫通孔３１（平面視形状が角部円弧の長方形（縦２４０μｍ×横１０００μｍ））を形成し、さらに、光路用貫通孔３１の壁面にデスミア処理を施した（図９（ｄ）参照）。この場合、一括貫通孔構造の光路用貫通孔３１ａが形成されることとなる。
【０２６９】
（１８）次に、樹脂を印刷機の穴埋めマスク上に載せて、スクリーン印刷を行うことにより光路用貫通孔３１内に樹脂を充填した後、１２０℃で１時間および１５０℃で１時間の条件で硬化処理を施し、その後、光路用貫通孔３１内から飛び出している樹脂を、♯３０００研磨紙を用いて研磨し、さらに、０．０５μｍのアルミナ粒子を用いて研磨して表面を平坦化することにより、樹脂組成物層４７を形成した。
この工程で樹脂としては、エポキシ樹脂（透過率９１％／ｍｍ、ＣＴＥ８２ｐｐｍ）に０．１〜０．８μｍの粒度分布を有する粉砕シリカを４０重量％添加して、透過率８２％／ｍｍ、ＣＴＥ４２ｐｐｍとし、粘度を２０００００ｃｐｓに調整したをものを用いた。
【０２７０】
（１９）次に、樹脂組成物層４２ａを形成した基板の両面に、ソルダーレジスト組成物（ＲＰＺ−１  日立化成社製）を３０μｍの厚さで塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行い、ソルダーレジスト組成物の層３４′を形成した（図１０（ａ）参照）。
【０２７１】
（２０）次いで、半田バンプ形成用開口、光学素子実装用開口および光路用開口のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをＩＣチップ実装側のソルダーレジスト組成物の層３４′に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口を形成した。なお、ここで形成した光路用開口の断面の径は、上記（１４）の工程で形成した光路用貫通孔の断面の径と同一である。
さらに、８０℃で１時間、１００℃で１時間、１２０℃で１時間、１５０℃で３時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト組成物の層を硬化させ、所定の形状の半田バンプ形成用開口４８、光学素子実装用開口（図示せず）、および、光路用開口３１ｂを有し、その厚さが２０μｍのソルダーレジスト層３４を形成した（図１０（ｂ）参照）。
【０２７２】
（２１）次に、上記（２０）の工程で形成した光路用開口３１ａのうち、後工程で光学素子を実装する側に、上記（１８）の工程で充填したエポキシ樹脂と同様の樹脂をスクリーン印刷により充填し、硬化処理を施した後、研磨処理を施すことによりその表面を平坦化し、樹脂組成物層４７を形成した（図１０（ｃ）参照）。
【０２７３】
（２２）次に、ソルダーレジスト層３４を形成した基板を、塩化ニッケル（２．３×１０−１ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２．８×１０−１ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０−１ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、半田バンプ形成用開口４８および光学素子実装用開口（図示せず）に厚さ５μｍのニッケルめっき層を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリウム（７．６×１０−３ｍｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０−１ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０−１ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０−１ｍｏｌ／ｌ）を含む無電解金めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層上に、厚さ０．０３μｍの金めっき層を形成し、パッド３６とした。
【０２７４】
（２３）次に、光信号通過領域４２に形成された樹脂組成物層４７の後工程で形成するアンダーフィル側と反対側の端部にインクジェット装置を用いて、下記の方法によりマイクロレンズ４６ａ〜４６ｄを配設した（図１１（ａ）参照）。
すなわち、ＵＶ硬化型エポキシ系樹脂（透過率９４％／ｍｍ、硬化後の屈折率１．５３）を室温（２５℃）で、粘度２０ｃｐｓに調製した後、この樹脂をインクジョット装置の樹脂容器内で、温度４０℃、粘度は８ｃｐｓに調製し、その後、樹脂組成物層４７の端部の所定の位置に、直径２２０μｍ、サグ高さ９μｍの半球状となるように塗布し、さらに、ＵＶ光（５００ｍＷ／分）を照射させて樹脂を硬化させることにより、マイクロレンズ４６ａ〜４６ｄを配設した。
【０２７５】
（２４）次に、ソルダーレジスト層３４に形成した半田バンプ形成用開口４８に半田ペーストを印刷し、半田バンプ形成用開口４８に半田バンプ３７（Ｓｎ−３．５Ａｇ）を形成した。その後、下記の方法により発光素子３８を実装した。
【０２７６】
発光素子３８の実装では、まず、単位素子が図１（ａ）に示したような形態を有する発光素子を用意し、この発光素子の外部電極にＡｕスタッドバンプを形成した。上記Ａｕスタッドバンプは、Ａｕ線をスタッドバンプ装置を用いて外部電極（パッド）上にＡｕ接続を行った後、Ａｕ線を切断することにより形成した。
次に、ソルダーレジスト層３４上の所定の位置（発光素子３８を実装した際に、上記外部電極と中心線を挟んで対称となる位置）に、未硬化の熱硬化エポキシ樹脂をディスペンサ装置を用いて塗布した。
その後、発光素子３８をヒートツール方式の高精度フリップチップ実装機で超音波を使用して実装した。ここで、発光素子３８は、ソルダーレジスト層の表面との隙間の距離が３０μｍになるように、ヒートツールヘッドの高さを調節し、バンプ接続を行うことにより発光素子を取り付けた。
次に、基板を固定するステージとヒートツールヘッドとの熱により、熱硬化性エポキシ樹脂を１５０℃で３分間処理することにより熱硬化させることにより、発光素子３８を実装した。
【０２７７】
その後、エポキシ系樹脂（透過率９０％／ｍｍ、ＣＴＥ７３ｐｐｍ）に０．１〜０．８μｍの粒度分布の粉砕シリカを６０重量％添加して、透過率８０％／ｍｍ、ＣＴＥ３０ｐｐｍ、粘度５０ｃｐｓに調整したアンダーフィル用樹脂を調製した後、このアンダーフィル用樹脂を発光素子の周囲に塗布し、発光素子とソルダーレジスト層とのギャップ（５０μｍ）に放置浸透させ、さらに、このアンダーフィル用樹脂を１２０℃で１時間および１５０℃で２時間の条件で硬化させることによりアンダーフィルを形成した。ここで形成したアンダーフィルの屈折率は、１．５である。
このような工程を経ることによりパッケージ基板を得た（図１１（ｂ）参照）。
【０２７８】
（実施例２）
実施例１の（２４）の工程において、半田バンプ形成用開口４８に半田バンプ３７（Ｓｎ−３．５Ａｇ）を形成する際に、同時に、光学素子実装用開口にも半田バンプ（Ｓｎ−３．５Ａｇ）を形成し、その後、下記の方法で発光素子を実装した以外は、実施例１と同様にしてパッケージ基板を製造した。
発光素子の実装では、まず、単位素子が図１（ａ）に示したような形態を有する発光素子を用意し、この発光素子の外部電極（パッド）に半田バンプ（Ｓｎ−３．５Ａｇ）を形成した。
次に、ソルダーレジスト層３４上の所定の位置（発光素子を実装した際に、上記外部電極と中心線を挟んで対称となる位置）に、未硬化の熱硬化エポキシ樹脂をディスペンサ装置を用いて塗布した。
その後、発光素子をヒートツール方式で実装した。ここで、発光素子は、ソルダーレジスト層の表面との隙間の距離が３０μｍになるように、ヒートツールヘッドの高さを調節し、バンプ接続を行うことにより発光素子を取り付けた。
次に、基板を固定するステージとヒートツールヘッドとの熱により、熱硬化性エポキシ樹脂を１５０℃で３分間処理することにより熱硬化させることにより、発光素子を実装した。
【０２７９】
（実施例３）
実施例１の（２４）の工程において、下記の方法で発光素子を実装した以外は、実施例１と同様にしてパッケージ基板を製造した。
発光素子の実装では、まず、単位素子が図１（ａ）に示したような形態を有する発光素子を用意し、この発光素子の外部電極にＡｕスタッドバンプを形成した。
次に、ソルダーレジスト層上の所定の位置（発光素子を実装した際に、上記外部電極と中心線を挟んで反対側の領域となる位置）に、エポキシ樹脂接着剤を介して、厚さ３０μｍのエポキシ樹脂フィルム（水平保持部材）を固定した。その後、このエポキシ樹脂フィルムの表面に樹脂接着剤を塗布した。なお、ここでエポキシ樹脂フィルムの上下面に塗布した接着剤は、硬化後の厚さが、上下面合わせて３μｍになるように塗布した。
その後、発光素子３８をヒートツール方式の高精度フリップチップ実装機で超音波を使用して実装した。ここで、発光素子は、ソルダーレジスト層の表面との隙間の距離が３３μｍになるように、ヒートツールヘッドの高さを調節し、バンプ接続を行うことにより発光素子を取り付けた。
次に、基板を固定するステージとヒートツールヘッドとの熱により、エポキシ樹脂フィルムの上面に塗布したエポキシ樹脂接着剤を１５０℃で３分間処理することにより熱硬化させることにより、発光素子を実装した。
【０２８０】
（実施例４）
実施例１の（２４）の工程において、半田バンプ形成用開口４８に半田バンプ３７（Ｓｎ−３．５Ａｇ）を形成する際に、同時に、光学素子実装用開口にも半田バンプ（Ｓｎ−３．５Ａｇ）を形成し、その後、下記の方法で発光素子を実装した以外は、実施例１と同様にしてパッケージ基板を製造した。
発光素子の実装では、まず、単位素子が図１（ａ）に示したような形態を有する発光素子を用意し、この発光素子の外部電極（パッド）に半田バンプ（Ｓｎ−３．５Ａｇ）を形成した。さらに、上記外部電極と中心線を挟んで反対側の領域にエポキシ樹脂接着剤を介して、厚さ５０μｍのエポキシ樹脂フィルム（水平保持部材）を固定し、図１（ｄ）に示したような単位素子を有する発光素子とした。
次に、ソルダーレジスト層３４上の所定の位置（エポキシ樹脂フィルムに対応する位置）に、未硬化の熱硬化エポキシ樹脂をディスペンサ装置を用いて塗布し、その後、発光素子をヒートツール方式で実装した。ここで、発光素子は、ソルダーレジスト層の表面との隙間の距離が５５μｍになるように、ヒートツールヘッドの高さを調節し、バンプ接続を行うことにより発光素子を取り付けた。
次に、基板を固定するステージとヒートツールヘッドとの熱により、熱硬化性エポキシ樹脂を１５０℃で３分間処理することにより熱硬化させることにより、発光素子を実装した。
なお、エポキシ樹脂フィルムの上下面に塗布された接着剤は、硬化後の厚さが、上下面合わせて５μｍになるように調製した。
【０２８１】
（実施例５）
実施例１の（２４）の工程において、下記の方法で発光素子を実装した以外は、実施例１と同様にしてパッケージ基板を製造した。
発光素子の実装では、まず、単位素子が図１（ｅ）に示したような形態を有する発光素子を用意し、この発光素子の外部電極およびダミー電極のそれぞれにＡｕスタッドバンプを形成した。
次に、発光素子をヒートツール方式の高精度フリップチップ実装機で超音波を使用して実装した。ここでは、発光素子とソルダーレジスト層の表面との隙間の距離が３０μｍになるように、ヒートツールヘッドの高さを調節し、外部電極およびダミー電極のそれぞれについてバンプ接続を行うことにより発光素子を実装した。
【０２８２】
（実施例６）
実施例１の（２４）の工程において、半田バンプ形成用開口４８に半田バンプ３７を形成する際に、同時に、光学素子実装用開口にも半田バンプを形成し、その後、下記の方法で発光素子を実装した以外は、実施例１と同様にしてパッケージ基板を製造した。なお、本実施例では、半田バンプ形成用開口および光学素子実装用開口に、Ｓｎ−３７Ｐｂ半田バンプで、頂点部分が平坦化されたものを形成した。
発光素子の実装では、まず、単位素子が図１（ｅ）に示したような形態を有する発光素子を用意し、この発光素子の外部電極およびダミー電極のそれぞれに半田バンプ（Ｓｎ−３７Ｐｂ）を形成した。
次に、フラックス塗布を行い、その後、発光素子をヒートツール方式のフリップチップ実装機を用いて実装した。さらに、フラックス洗浄を行った。ここで、発光素子は、ソルダーレジスト層の表面との隙間の距離が５０μｍになるように発光素子を実装した。
【０２８３】
（実施例７）
実施例１の（２４）の工程において、半田バンプ形成用開口４８に半田バンプ３７を形成する際に、同時に、光学素子実装用開口にも半田バンプを形成し、その後、下記の方法で発光素子を実装した以外は、実施例１と同様にしてパッケージ基板を製造した。なお、本実施例では、半田バンプ形成用開口および光学素子実装用開口に、Ｓｎ−３７Ｐｂ半田バンプで、頂点部分が平坦化されたものを形成した。
発光素子の実装では、まず、単位素子が図１（ｅ）に示したような形態を有する発光素子を用意し、この発光素子の外部電極およびダミー電極のそれぞれに半田バンプ（Ｓｎ−１０Ｐｂ）を形成した。
次に、フラックス塗布を行い、その後、フリップチップ実装機で発光素子を搭載し、さらに、リフロー炉で半田を溶融させてセルフアライメント効果を利用して発光素子を実装し、最後にフラックス洗浄を行った。ここで、発光素子は、ソルダーレジスト層の表面との隙間の距離が５０μｍになるように発光素子を実装した。
本実施例では、発光素子側の半田バンプにＳｎ−１０Ｐｂの高温半田を使用しているので、この半田バンプは、リフロー処理では溶けず、基板側のＳｎ−３７Ｐｂ半田のみが溶けて半田付されることとなる。
【０２８４】
（実施例８〜１４）
実施例1〜７のそれぞれにおいて、発光素子に代えて同形態の受光素子を実装した以外は、実施例1〜７と同様にしてパッケージ基板を製造した。
【０２８５】
（比較例１）
下記の発光素子を実装した以外は、実施例５と同様にしてパッケージ基板を製造した。
発光素子としては、２つの外部電極（ｎ側電極およびｐ側電極）が中心線を挟んで対象な位置に形成されるとともに、２つのダミー電極もまた中心線を挟んで対象な位置に形成されている発光素子、即ち、図１（ｅ）において、５４２および５４６ａが外部電極に該当し、５４３および５４６ｂがダミー電極に該当する形態の単位素子を有する発光素子を用いた。
【０２８６】
（比較例２）
下記の発光素子を実装した以外は、実施例６と同様にしてパッケージ基板を製造した。
発光素子としては、２つの外部電極（ｎ側電極およびｐ側電極）が中心線を挟んで対象な位置に形成されるとともに、２つのダミー電極もまた中心線を挟んで対象な位置に形成されている発光素子、即ち、図１（ｅ）において、５４２および５４６ａが外部電極に該当し、５４３および５４６ｂがダミー電極に該当する形態の単位素子を有する発光素子を用いた。
【０２８７】
（比較例３）
下記の発光素子を実装した以外は、実施例７と同様にしてパッケージ基板を製造した。
発光素子としては、２つの外部電極（ｎ側電極およびｐ側電極）が中心線を挟んで対象な位置に形成されるとともに、２つのダミー電極もまた中心線を挟んで対象な位置に形成されている発光素子、即ち、図１（ｅ）において、５４２および５４６ａが外部電極に該当し、５４３および５４６ｂがダミー電極に該当する形態の単位素子を有する発光素子を用いた。
【０２８８】
（比較例４〜６）
比較例１〜３のそれぞれにおいて、発光素子に代えて同形態の受光素子を実装した以外は、比較例１〜３と同様にしてパッケージ基板を製造した。
【０２８９】
上述した実施例および比較例において、発光素子としては、４チャンネルのＶＣＳＥＬを、受光素子としては、４チャンネルのＰＤを使用した。なお、単位素子のサイズは、平面形状が４９０μｍ×１２４μｍの長方形であり、また、外部電極は金／ニッケルからなる。
また、実施例および比較例において、各パッケージ基板は、５ピースずつ作製した。
【０２９０】
実施例および比較例に係るパッケージ基板について、各光学素子の実装位置精度、および、ソルダーレジスト層の表面と光学素子との平行度を評価した。その結果、実装位置精度および平行度のそれぞれについて、実施例と比較例とで大きな差はなかった。
具体的には、実施例１〜６および８〜１３、ならびに、比較例１、２、４、５のように、Ａｕスタッドバンプまたは半田バンプを用いて、高精度フリップチップ実装装置を使用してヒートツール方式により実装した場合には、その実装位置精度は３μｍ以下であり、平行度は２μｍ以下であった。
また、実施例７、１４、および、比較例３、６のように、半田バンプを用いてリフローによるセルフアライメントによる方式で実装を行った場合には、その実装位置精度は１０μｍ以下、平行度は４μｍ以下であった。
【０２９１】
なお、実装位置精度および平行度の評価は、それぞれ下記の方法により行った。
すなわち、実装位置精の評価は、上述した実施例および比較例に記載した方法と同様で、光学素子をガラス基板上に実装し、基板のアライメントマークから基板の中央位置を算出し、さらに、光学素子の受光部または発光部の位置と、上記基板の中央位置とのズレ量を測定することにより評価した。
また、平行度の評価は、後述する光伝送評価が終了した後、パッケージ基板をクロスカットし、光学素子を平面視した際の四隅および中央部の5箇所について、ソルダーレジスト層表面と光学素子との隙間の距離を測定し、その平均値で算出した。
【０２９２】
また、実施例および比較例に係るパッケージ基板について、光伝送評価を行った。
具体的には、５ｃｍの光導波路が形成されたマザーボード用基板を用意し、このマザーボード用基板にＶＣＳＥＬ実装パッケージ基板とＰＤ実装パッケージ基板とを実装し、ＶＣＳＥＬ実装パッケージ基板のパルスジェネレータで、テスト用コネクタに電気信号を入れ、
ドライバーＩＣを経由して、ＶＣＳＥＬで光信号への変換を行い、光信号を光導波路に出射する。そして、光導波路を介して伝送された光信号をＰＤで受光し、電気信号に変換し、アンプＩＣを経由して、テスト用コネクタから電気信号を出し、オシロスコープを使用して、光伝送が行えたか否かをアイパターンの開口より評価した。
なお、光伝送の評価は、１．２５Ｇｂｐｓおよび２．５Ｇｂｐｓのそれぞれについて行った。
【０２９３】
また、光伝送の評価を行うＶＣＳＥＬ実装パッケージ基板とＰＤ実装パッケージ基板との組合せとしては、実施例１の実施例８の組合せ、実施例２と９、実施例３と１０・・・実施例７と１４、比較例１と４・・・比較例３と６の組合せで行った。即ち、光学素子としてＶＣＳＥＬを実装しているか、ＰＤを実装しているか以外は同様の構成を有するパッケージ基板を組合せて評価した。
また、各評価サンプルは、５枚ずつ作製した。
光伝送の評価結果は、表１に示した。ここで、評価結果は良品率（アイパターンにり正常に光伝送することができたと判断されたサンプルの比率）に示した。
【０２９４】
【表１】
2006019526.tif 000003
【０２９５】
表１の結果から明らかなように、実施例に係るパッケージ基板を用いた場合には、１．２５Ｇｂｐｓおよび２．５Ｇｂｐｓともに、正確に光信号を伝送することができるのに対し、
比較例に係るパッケージ基板を用いた場合には、１．２５Ｇｂｐｓで正確に光伝送できない場合があり、２．５Ｇｂｐｓになると光伝送できない割合が増加することとなる。
このことから、本発明の光学素子を用いたパッケージ基板等は、高速の光伝送に適していることが明かとなった。
現状、５Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓの光伝送が開発されており、このような高速の光伝送においては、従来の光学素子やパッケージ基板では対応が困難であり、本発明が適していると考えられる。
【０２９６】
なお、ここでは、光学素子の実装位置精度の評価を、光学素子を透視することに行っており、光学素子の透視に適しているガラス基板に光学素子を実装しているが、基板や層間絶縁層が樹脂材料からなる基板に光学素子を実装して評価を行った場合にも同様の結果が得られた。
【０２９７】
（実施例１５）
Ａ．層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
実施例１のＡの工程と同様にして層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
Ｂ．貫通孔充填用樹脂組成物の調整
実施例１のＢの工程と同様にして貫通孔充填用樹脂組成物を調整した。
【０２９８】
Ｃ．マザーボード用基板の製造
（１）厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる絶縁性基板７１の両面に１８μｍの銅箔７８がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした（図１２（ａ）参照）。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板７１の両面に導体回路７４とスルーホール７９とを形成した。
【０２９９】
（２）スルーホール７９と導体回路７４とを形成した基板を水洗いし、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＣｌＯ２（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ３ＰＯ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を黒化浴（酸化浴）とする黒化処理、および、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、ＮａＢＨ４（６ｇ／ｌ）を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、スルーホール７９を含む導体回路７４の表面に粗化面（図示せず）を形成した（図１２（ｂ）参照）。
【０３００】
（３）上記Ｂに記載した樹脂充填材を調製した後、下記の方法により調製後２４時間以内に、スルーホール７９内および基板７１の片面の導体回路非形成部と導体回路７４の外縁部とに樹脂充填材８０′の層を形成した。
すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填材を押し込んだ後、１００℃、２０分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部にも樹脂充填材を充填し、１００℃、２０分の条件で乾燥させることにより樹脂充填材８０′の層を形成した（図１２（ｃ）参照）。
【０３０１】
（４）上記（３）の処理を終えた基板の片面を、♯６００のベルト研磨紙（三共理化学社製）を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路７４の表面やスルーホール７９のランド表面に樹脂充填材８０′が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、１００℃で１時間、１２０℃で３時間、１５０℃で１時間、１８０℃で７時間の加熱処理を行って樹脂充填材層８０を形成した。
【０３０２】
このようにして、スルーホール７９や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材８０の表層部および導体回路７４の表面を平坦化し、樹脂充填材８０と導体回路７４の側面とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着し、また、スルーホール７９の内壁面と樹脂充填材８０とが粗化面（図示せず）を介して強固に密着した絶縁性基板を得た（図１２（ｄ）参照）。この工程により、樹脂充填材層８０の表面と導体回路７４の表面とが同一平面となる。
【０３０３】
（５）上記基板を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹き付けて、導体回路７４の表面とスルーホール７９のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、導体回路７４の全表面に粗化面（図示せず）を形成した。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部を含むエッチング液（メック社製、メックエッチボンド）を使用した。
【０３０４】
（６）次に、上記Ａで作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、圧着時間１０秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネータ装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層７２を形成した（図１２（ｅ）参照）。
すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度６５Ｐａ、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、時間６０秒の条件で本圧着し、その後、１７０℃で３０分間熱硬化させた。
【０３０５】
（７）次に、層間樹脂絶縁層７２上に、厚さ１．２ｍｍの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長１０．４μｍのＣＯ２ガスレーザにて、ビーム径４．０ｍｍ、トップハットモード、パルス幅８．０μ秒、マスクの貫通孔の径１．０ｍｍ、１ショットの条件で層間樹脂絶縁層７２に、直径８０μｍのバイアホール用開口７６を形成した（図１２（ｆ）参照）。
【０３０６】
（８）バイアホール用開口７６を形成した基板を、６０ｇ／ｌの過マンガン酸を含む８０℃の溶液に１０分間浸漬し、層間樹脂絶縁層７２の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口７６の内壁面を含むその表面に粗化面（図示せず）を形成した。
【０３０７】
（９）次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理（粗化深さ３μｍ）した該基板の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶縁層７２の表面（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）に触媒核を付着させた（図示せず）。すなわち、上記基板を塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）と塩化第一スズ（ＳｎＣｌ２）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触媒を付与した。
【０３０８】
（１０）次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層７２の表面（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）に厚さ０．６〜３．０μｍの薄膜導体層（無電解銅めっき膜）７２を形成した（図１３（ａ）参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
ＮｉＳＯ４                     ０．００３  ｍｏｌ／ｌ
酒石酸                        ０．２００  ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅                        ０．０３０  ｍｏｌ／ｌ
ＨＣＨＯ                      ０．０５０  ｍｏｌ／ｌ
ＮａＯＨ                      ０．１００  ｍｏｌ／ｌ
α、α′−ビピリジル              １００  ｍｇ／ｌ
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）  ０．１０  ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
３０℃の液温度で４０分
【０３０９】
（１１）次に、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）８２が形成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ２０μｍのめっきレジスト７３を設けた（図１３（ｂ）参照）。
【０３１０】
（１２）ついで、基板を５０℃の水で洗浄して脱脂し、２５℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解めっきを施し、めっきレジスト７３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜８３を形成した（図１３（ｃ）参照）。
〔電解めっき液〕
硫酸                      ２．２４  ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅                    ０．２６  ｍｏｌ／ｌ
添加剤                    １９．５    ｍｌ／ｌ
（アトテックジャパン社製、カパラシドＨＬ）
〔電解めっき条件〕
電流密度                  １  Ａ／ｄｍ２
時間                      ６５  分
温度                      ２２±２  ℃
【０３１１】
（１３）さらに、めっきレジスト７３を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト７３下の薄膜導体層を硫酸と過酸化水素との混合液でエッチング処理して溶解除去し、薄膜導体層（無電解銅めっき膜）８２と電解銅めっき膜８３とからなる厚さ１８μｍの導体回路７４（バイアホール７７を含む）を形成した（図１３（ｄ）参照）。
【０３１２】
（１４）さらに、上記（５）の工程で用いたエッチング液と同様のエッチング液を用いて、導体回路７４の表面に粗化面（図示せず）を形成し、次いで、上記（６）〜上記（８）の工程と同様にしてバイアホール用開口７６を有し、その表面に粗化面（図示せず）が形成された層間樹脂絶縁層７２を積層形成した。
【０３１３】
（１５）次に、上記（９）の工程で用いた方法と同様の方法で、層間樹脂絶縁層７２（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）の表面に触媒を付与し、さらに、上記（１０）の工程で用いた無電解めっき液と同様の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層７２の表面（バイアホール用開口７６の内壁面を含む）に薄膜導体層（無電解銅めっき膜）８２を形成した（図１４（ａ）参照）。
【０３１４】
（１６）次に、上記（１１）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト７３を設け、さらに、上記（１２）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト７３非形成部に、厚さ２０μｍの電解銅めっき膜８３を形成した（図１４（ｂ）参照）。
【０３１５】
（１７）次に、上記（１３）の工程で用いた方法と同様の方法で、めっきレジスト７３の剥離と、めっきレジスト７３下の薄膜導体層の除去とを行い、導体回路７４（バイアホール７７を含む）を形成した（図１４（ｃ）参照）。
さらに、上記（２）の工程で用いた方法と同様の方法で、酸化還元処理を行い、導体回路７４の表面を粗化面（図示せず）とした。
【０３１６】
その後、ドリル加工により、基板７１および層間樹脂絶縁層７２を貫通する光路用貫通孔８１ａ（平面視形状が角部円弧の長方形（縦２４０μｍ×横１０００μｍ））を形成し、さらに、光路用貫通孔８１ａの壁面にデスミア処理を施した（図１４（ｄ）参照）。この場合、一括貫通孔構造の光路用貫通孔８１ａが形成されることとなる。
【０３１７】
（１８）次に、樹脂を印刷機の穴埋めマスク上に載せて、スクリーン印刷を行うことにより光路用貫通孔８１ａ内に樹脂を充填した後、１２０℃で１時間および１５０℃で１時間の条件で硬化処理を施し、その後、光路用貫通孔８１ａ内から飛び出している樹脂を、♯３０００研磨紙を用いて研磨し、さらに、０．０５μｍのアルミナ粒子を用いて研磨して表面を平坦化することにより、樹脂組成物層９７を形成した（図１５（ａ）参照）。
この工程で樹脂としては、エポキシ樹脂（透過率９１％／ｍｍ、ＣＴＥ８２ｐｐｍ）に０．１〜０．８μｍの粒度分布を有する粉砕シリカを４０重量％して、透過率８２％／ｍｍ、ＣＴＥ４２ｐｐｍとし、粘度を２０００００ｃｐｓに調整したをものを用いた。
【０３１８】
（１９）次に、内部に樹脂組成物層９７が形成された光路用貫通孔９６の端部に、下記の方法を用いて、４つのコア５１ａ〜５１ｄが並列に配設され光導波路５０を形成した。
まず、コア形成用樹脂としてアクリル系樹脂（屈折率１．５２、透過率９４％／ｍｍ、ＣＴＥ７２ｐｐｍ）を、クラッド形成用樹脂としてアクリル系樹脂（屈折率１．５１、透過率９３％／ｍｍ、ＣＴＥ７０ｐｐｍ）に、０．１〜０．８μｍの粒度分布を有する粉砕シリカを２５重量％添加して透過率を８１％／ｍｍ、ＣＴＥを５３ｐｐｍ、粘度を１０００ｃｐｓとしたものを準備した。
【０３１９】
次に、光路用貫通孔の端部に、スピンコータ（１０００ｐｍ／１０ｓｅｃ）を用いてクラッド形成用樹脂を塗布し、８０℃で１０分間のプリベーク、２０００ｍＪの露光処理、１５０℃で１時間のポストベークを行い、厚さ５０μｍの下部クラッドを形成した（図１５（ｂ）参照）。
次に、下部クラッド５２上に、スピンコータ（１２００ｐｍ／１０ｓｅｃ）を用いてコア形成用樹脂を塗布し、８０℃で１０分間のプリベーク、１０００ｍＪの露光処理、１％ＴＭＨを用いたディップによる２分間の現像処理、１５０℃で１時間のポストベークを行い、幅５０μｍ×厚さ５０μｍのコア５１ａ〜５１ｄを形成した（図１５（ｃ）参照）。
次に、スピンコータ（１０００ｐｍ／１０ｓｅｃ）を用いてクラッド形成用樹脂を塗布し、８０℃で１０分間のプリベーク、２０００ｍＪの露光処理、１５０℃で１時間のポストベークを行い、コア上での厚さが５０μｍの上部クラッドを形成し、コア５１ａ〜５１ｄとクラッド５２とからなる光導波路５０とした。
その後、光導波路５０の両端部に、９０度の♯３０００ブレードを用いたダイシング加工を施し、９０度光路変換ミラーを形成した。なお、このようにして形成した光路変換ミラーでの伝送損失は１．２ｄＢであった。
【０３２０】
（２０）次に、実施例１の（１９）の工程と同様にして、ソルダーレジスト組成物を調製し、その後、基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を３０μｍの厚さで塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行い、ソルダーレジスト組成物の層８４′を形成した（図１５（ｄ）参照）。
【０３２１】
（２１）次いで、半田バンプ形成用開口および光路用開口のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクを光導波路５０が形成された側と反対側のソルダーレジスト組成物の層８４′に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、半田バンプ形成用開口９８および光路用開口８１ｂを形成した。
さらに、８０℃で１時間、１００℃で１時間、１２０℃で１時間、１５０℃で３時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト組成物の層を硬化させ、半田バンプ形成用開口９８および光路用開口８１ｂを有し、その厚さが２０μｍのソルダーレジスト層８４を形成した（図１６（ａ）参照）。
【０３２２】
（２２）次に、ソルダーレジスト層３４を形成した基板に、実施例１の（２２）の工程と同様の方法を用いて半田パッド８６を形成した。
【０３２３】
（２３）次に、光信号通過領域９２に形成された樹脂組成物層９７の光導波路が形成された側と反対側の端部にインクジェット装置を用いて、下記の方法によりマイクロレンズ９６ａ〜９６ｄを配設した。
すなわち、ＵＶ硬化型エポキシ系樹脂（透過率９４％／ｍｍ、硬化後の屈折率１．５３）を室温（２５℃）で、粘度２０ｃｐｓに調製した後、この樹脂をインクジョット装置の樹脂容器内で、温度４０℃、粘度は８ｃｐｓに調製し、その後、樹脂組成物層４７の端部の所定の位置に、直径２２０μｍ、サグ高さ１０μｍの半球状とあるように塗布し、さらに、ＵＶ光（５００ｍＷ／分）を照射させて樹脂を硬化させることにより、マイクロレンズ９６ａ〜９６ｄを配設した。
【０３２４】
（２４）次に、ソルダーレジスト層８４に形成した半田バンプ形成用開口９８に半田ペーストを印刷し、半田バンプ８７を形成し、マザーボード用基板を得た（図１６（ｂ）参照）。
【０３２５】
Ｄ．光通信用デバイスの製造
実施例１で製造したパッケージ基板および実施例８で製造したパッケージ基板のそれぞれにＩＣチップを実装し、さらにＩＣチップを樹脂封止した後、このパッケージ基板を、上記Ｃの工程で製造したマザーボード用基板の所定の位置に対向配置させ、２００℃でリフローすることにより、両基板の半田バンプ同士を接続して半田接続部を形成した。
【０３２６】
その後、エポキシ系樹脂（透過率９０％／ｍｍ、ＣＴＥ７３ｐｐｍ）に０．１〜０．８μｍの粒度分布の粉砕シリカを６０重量％添加して、透過率８０％／ｍｍ、ＣＴＥ３０ｐｐｍ、粘度５０ｃｐｓに調整したアンダーフィル用樹脂を調製した後、このアンダーフィル用樹脂をパッケージ基板の周囲に塗布し、パッケージ基板とソルダーレジスト層とのギャップ（３００μｍ）に放置浸透させ、さらに、このアンダーフィル用樹脂を１２０℃で１時間および１５０℃で２時間の条件で硬化させることによりアンダーフィルを形成した。ここで形成したアンダーフィルの屈折率は、１．５である。
このような工程を経ることにより光通信用デバイスを得た。
【０３２７】
（比較例７）
実施例１５のＤの工程において、比較例１および４で製造したパッケージ基板を実装した以外は、実施例１５と同様にして光通信用デバイスを製造した。
【０３２８】
実施例１５および比較例７に係る光通信用デバイスについて、上述した光伝送の評価と同様の方法により、光信号を正常に伝送することができるか否かを評価した。
その結果、実施例１５に係る光通信用デバイスでは、２．５Ｇｂｐｓの伝送を行うことができることができたものの、比較例７に係る光通信用デバイスでは、光信号を検出できない場合があり、また、実施例１５に係る光通信用デバイスに比べ、検出されるノイズも大きかった。
また、１．２５Ｇｂｐｓの伝送についても同様に結果となった。
【図面の簡単な説明】
【０３２９】
【図１】（ａ）〜（ｆ）のそれぞれは、本発明の光学素子の外部電極が形成された面の平面形状を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の光学素子（マルチチャンネル光学素子）とＩＣチップとの接続態様を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明のパッケージ基板の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明のパッケージ基板の別の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明のパッケージ基板の別の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の光通信用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の光通信用デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明のパッケージ基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明のパッケージ基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明のパッケージ基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明のパッケージ基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明の光通信用デバイスを構成するマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の光通信用デバイスを構成するマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明の光通信用デバイスを構成するマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１５】本発明の光通信用デバイスを構成するマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１６】本発明の光通信用デバイスを構成するマザーボード用基板の製造方法の一部を模式的に示す断面図である。
【図１７】従来の光学素子を模式的に示す平面図である。
【図１８】配線板に実装され、ＩＣチップに接続された従来のマルチチャンネルの光学素子を模式的に示す平面図である。
【図１９】本発明の光学素子（マルチチャンネル光学素子）とＩＣチップとの別の接続態様を模式的に示す平面図である。
【図２０】本発明のパッケージ基板の別の一例を模式的に示す断面図である。
【図２１】本発明の光通信用デバイスの別の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０３３０】
１２０、２２０、３２０、４２０  パッケージ基板
１２１、２２１、３２１、４２１  基板
１２２、２２２、３２２、４２２  層間樹脂絶縁層
１２４、２２４、３２４、４２４  導体回路
１２７、２２７、３２７、４２７  バイアホール
１２９、２２９、３２９、４２９  スルーホール
１３４、２３４、３３４、４３４  ソルダーレジスト層
１３８、２３８、３３８、４３８  発光素子
１３９、２３９、３３９、４３９  受光素子
１４２、２４２、３４２、４４２  光信号伝送用光路
１４６、２４６、３４６、４４６  マイクロレンズ
１４８、２４８、３４８、４４８  アンダーフィル
５００、５１０、５２０、５３０、５４０  光学素子
５０２、５０３、５１２、５１３、５２２、５２３、５３２、５３３、５４２、５４３  外部電極
５３６  水平保持部材
５４６ａ、５４６ｂ  ダミー電極
１１２０  マザーボード用基板
１１２１  基板
１１２２  層間樹脂絶縁層
１１２４  導体回路
１１２７  バイアホール
１１２９  スルーホール
１１３４  ソルダーレジスト層
１１４６ａ、１１４６ｂ  マイクロレンズ
１１５０  光導波路
１１６０、１２６０  光通信用デバイス
【図１】
2006019526.tif 000004
【図２】
2006019526.tif 000005
【図３】
2006019526.tif 000006
【図４】
2006019526.tif 000007
【図５】
2006019526.tif 000008
【図６】
2006019526.tif 000009
【図７】
2006019526.tif 000010
【図８】
2006019526.tif 000011
【図９】
2006019526.tif 000012
【図１０】
2006019526.tif 000013
【図１１】
2006019526.tif 000014
【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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【図２１】
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