(57)【要約】  本発明は、光学活性構成部品が少なくとも部分的に内部に埋め込まれる回路基板、ならびに光学活性構成部品を回路基板内に埋め込む方法に関する。少なくとも部分的に回路基板内に埋め込まれる構成部品は、構成部品の光学活性領域が回路基板の平面と本質的に直角であるように、回路基板内の光信号と光学活性接触をする。
2007522664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板内に構成部品（８）を少なくとも部分的に埋め込む方法であって、前記構成部品が光学活性領域（１１）を含み、前記回路基板が交互の導体層（１）および絶縁層（２）、ならびに少なくとも１つの光バス（３）を含み、
凹部（４）が、前記構成部品（８）の埋込み場所に、前記凹部が前記光バス（３）を横切るように形成され、
１つの側面に前記光学活性領域（１１）および少なくとも１つの導電領域（１０、１２）の両方を含む前記構成部品が、前記構成部品の前記光学活性領域（１１）が前記光バスの横断表面の近くに来ており、前記光学活性領域の表面が前記回路基板の平面と本質的に直角であるように所定の場所に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記凹部（４）を形成するとき、電気的伝達経路（１）として機能しない唯一の物質または複数の物質が前記回路基板から除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記絶縁物質が前記光学活性領域と前記光バスの前記横断表面との間の空間を充填するように、透明な絶縁物質（９）が、埋込み後に前記構成部品の周りに残る前記凹部（４）に持って来られることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
埋込み後に前記構成部品の周りに残る前記凹部（４）が絶縁物質（９）で完全に充填されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ピットが前記凹部（４）の上部分に残されるかまたは形成され、導電物質（１３）で充填されることを特徴とする請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記凹部を充填する前記導電物質（１３）が導電性ポリマー、導電性接着剤、または金属であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記光バスに面する前記構成部品の側面が光学活性領域（１１）および導電物質の１つの領域または複数の領域（１０、１２）を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
導電物質の前記１つの領域または複数の領域（１０、１２）が、前記構成部品の前記埋込みの側にある、前記回路基板の前記表面上に配置された前記導体層（１）に電気的に接続されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記光バスから離れて面する前記構成部品の前記側面、または隣接する側面が導電物質の領域（１０）を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
導電物質の前記構成部品の領域（１０）が、前記構成部品埋込み場所の下の前記回路基板の前記表面に配置された前記導体層（１）に電気的に接続されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記構成部品が、導電性接着剤を使用して前記構成部品の下の金属層（５）に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記構成部品（８）の上面が、発光または受光学構成部品であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
光学構成部品（８）と、
光信号を前記構成部品に導くか、または前記構成部品から導き出すことができる光バス（３）とを備える回路基板であって、
前記構成部品（８）は、前記構成部品が前記光バスに光学接触するように、少なくとも部分的に前記回路基板内に埋め込まれ、１つの側面に光学活性領域（１１）および少なくとも１つの導電領域（１０、１２）の両方を含む前記構成部品（８）は、前記構成部品の前記光学活性領域（１１）が前記回路基板の前記平面と本質的に直角であるように、所定の場所に設定されることを特徴とする回路基板。
【請求項１４】
前記構成部品（８）は、前記構成部品が前記回路基板の前記第１の表面と第２の表面との間に完全に配置されるように、前記回路基板内に埋め込まれることを特徴とする請求項１３に記載の回路基板。
【請求項１５】
前記構成部品（８）の前記光学活性領域（１１）と前記光バス（３）との間の前記空間が、前記光バス（３）と同じ物質で充填されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の回路基板。
【請求項１６】
前記構成部品（８）は、第１の導体物質領域（１２）および第２の導体物質領域（１０）を含み、前記第１の導体物質領域（１２）から前記回路基板の第１の導体層（１）とともに電気的接触部が形成され、前記第２の導体物質領域（１０）から、前記回路基板の厚さ方向において異なる高さにある前記回路基板の第２の導体層（１）とともに電気的接触部が形成されることを特徴とする請求項１５に記載の回路基板。
【請求項１７】
前記構成部品の前記上面が発光または受光学構成部品であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の、光学活性構成部品を回路基板に埋め込む方法に関する。また、本発明は、請求項１３のプリアンブルに記載の回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による公開、例えば米国特許出願公開第２００２／０１４１１６３号は、光電構成部品を回路基板内に埋め込む解決策を開示している。これらの解決策では、ミラーを使用して光信号を光バスに沿って構成部品に導く。これらの解決策における問題は、光信号の反転が光の強度を減衰させるので効率が低いことである。一般的な損失は約５０％になることがある。
【０００３】
従来技術によるいくつかの文献では、光信号はミラーなしで光バスに沿って導かれる。例えば、欧州特許公開第１３７６１８０号明細書は、光受送信モジュールがこれらのモジュールの間に配置された光バスと接するように、光受送信モジュールを回路基板に埋め込むことを開示している。光受送信モジュールは電気的に配線パターンに接続される。対応する解決策が米国特許第５５２１９９２号にも開示されている。米国特許第６４７７２８６号は、構成部品を回路基板に埋め込み、はんだボールを使用して回路基板のベースに取り付ける解決策を開示している。米国特許第４７３２４４６号は、構成部品のキャリアを回路基板に埋め込み、その回路基板を２つの他の回路基板の間に接続する解決策を開示している。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１４１１６３号明細書
【特許文献２】欧州特許公開第１３７６１８０号明細書
【特許文献３】米国特許第５５２１９９２号明細書
【特許文献４】米国特許第６４７７２８６号明細書
【特許文献５】米国特許第４７３２４４６号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００３／０００６０６８号
【特許文献７】フィンランド特許出願第２００３１７９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、光学活性構成部品を回路基板内に埋め込む新しいタイプの方法を創出しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、構成部品の光学活性領域が光バスの端部の近くに来ており、光学活性領域の表面が回路基板の平面と本質的に直角になる位置をとるように、上部および／または表面が光学活性である構成部品が回路基板内に部分的にまたは完全に埋め込まれるという思想に基づく。
【０００６】
より詳細には、本発明による方法は、請求項１の特徴部分に提示されたものによって特徴づけられる。
【０００７】
次いで、本発明による構造は、請求項１３の特徴部分に提示されたものによって特徴づけられる。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態による構造では、構成部品の第１の側面上に光学活性領域、および導電物質を含む１つの領域または複数の領域がある。構成部品が埋め込まれるとき、構成部品の光学活性領域が回路基板の平面と本質的に直角であるように、光学活性領域は光バスの端部の近くに配置される。光学活性領域は、例えば光の送信または受信を行う平面または曲面であることができる。活性領域はいくつかの副構成部品で構成された表面であることもできる。光の送信または受信を行う構成部品の活性領域の表面、副構成部品の表面は、回路基板の平面と直角に配置されることが好ましい。したがって、光信号は構成部品の活性領域の表面でまたは光バスの表面からまっすぐに方向づけられるので、信号は偏向される必要がない。これにより、光信号がミラーによって反射されるときに生じる光信号の減衰が避けられる。
【０００９】
回路基板の導電層への電気接続は、導電物質を含む構成部品の領域を通して行うことができる。導電物質は、例えば、光学活性領域と同じ構成部品の側面上、および反対の側面上、または隣接する側面上にあることができる。
【００１０】
かなりの利点が本発明の使用によって得られる。以前の解決策では、基板の平面から離れたところの光信号の反転により、信号の強度にかなりの損失が生じる。光信号の反転による損失は一般に約５０％である。例えば、送信機から受信機までの光経路が２つの光反転を含む場合、信号強度の７５％が、信号の反転に起因する損失のためだけで失われることになる。
【００１１】
本発明は多くの好ましい実施形態を有する。本発明の使用によって、検出器や発光学構成部品などの電気光学構成部品を効率よく埋め込むことが可能である。活性光学構成部品、特に上面から光の送信または検出を行う構成部品を、回路基板の上部上および／または表面上に埋め込むことが好ましい。そのような構成部品は、１つの側面に、光学活性領域および少なくとも１つの導電領域の両方を備える。そのような構成部品は、製造に特別な技術を必要とする、側面から光を放出または検出する光学構成部品よりも製造するのがかなり安価である。
【００１２】
以下で、本発明は、適用例を使用し、添付図面を参照して、非常に詳細に検討される。適用例は、特許請求の範囲によって定義される保護の範囲を決して制限しようとするものでない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に関して、「回路基板」という用語は、一般的にパターン化されている少なくとも２つの導体層すなわち導電性信号層が存在する多層回路基板を指す。パターニングは、導体層が一様でなく、電気的に相互に絶縁されている導体の形状をなす導体パターンの形状であることを指す。導体は、何らかの導電物質、一般に金属、通常は銅からなる。導体層は互いに絶縁層によって分離される。回路基板の導体層または絶縁層のうちの少なくとも１つは光バスを含む。
【００１４】
「光バス」という用語は、それに沿って光信号を構成部品に導くか、または構成部品から導き出すことを可能にするチャネルを指す。光バスを適切な物質で充填し、光のための経路を形成することができる。充填に適する物質は、例えば、様々なポリマーまたはガラス様物質である。
【００１５】
光バスの構造は、例えば米国特許出願公開第２００３／０００６０６８号に開示されている。
【００１６】
光電子構成部品が少なくとも部分的に埋め込まれる回路基板構造は、絶縁物質だけが構成部品の埋込み場所にあるものであることが好ましい。したがって、凹部は、レーザ穴あけ法または他の同様の穴あけ法を使用して、構成部品の埋込み場所に、金属層で終わる所望の埋込み深さに作製することができる。例えば、最初の凹部がまず機械加工によって作製され、次いでレーザ穴あけ法によって仕上げられるようないくつかの方法を使用することも可能である。
【００１７】
構成部品用の凹部は、それが回路基板中の光バスを横切るように作製される。横断することという用語は、共通のインターフェースが凹部と光バスとの間に形成され、光バスに沿って進む信号が、そのインターフェースを通って光バスから凹部に移り、またはそれに対応して光信号が凹部から移って光バスに沿って進むということを指す。本文書では、そのようなインターフェースを横断表面と呼ぶ。横断表面は、完全に光バスを中断させることが好ましく、光バスに沿った移動の方向と本質的に直角であることが好ましい。有利な場合には、横断表面は、光バスの端部で光バスの断面に本質的に対応する。実際の横断表面はどのような適切な方法を使用しても製造することができるが、製造技術に関して、横断表面を作製する際に、光バスの物質がバスの端部で除去されるように横断表面を製造するのが最も簡単である。いくつかの実施形態では、物質の除去は凹部の作製に関連して行われる。
【００１８】
構成部品が凹部に埋め込まれるとき、構成部品の周りに残る空所は部分的にまたは完全に何らかの適切な絶縁物質を使用して充填される。構成部品の光学活性領域と光バスの端部との間の凹部は透明な絶縁物質、好ましくは光バスが含むものと同じ物質で充填される。構成部品の周りの他の方向の空所は、同じまたは何らかの他の絶縁物質で部分的にまたは完全に充填することができる。回路基板の製造に関して、絶縁物質が光バスと同じ透明物質である場合、製造はより容易である。ある実施形態では、凹部の少なくとも１部を無充填のままにしておくことができる。
【００１９】
構成部品は、構成部品の光学活性領域が光バスの横断表面の近くに来るように凹部内に配置される。この場合、「近くに」という概念は、光バスの横断表面が構成部品の光学活性領域に接触する特別な場合も含むことを意図する。動作上、「近くに」という概念は、光バスに沿って進む信号を、光バスから横断表面に、およびあり得る媒体を通って構成部品の活性領域に、逆もまた同様に、十分に効果的に移すことを可能にする距離および位置を指す。実際的な実施形態では、光学活性領域の表面と光バスの横断表面との間の距離は、一般に０〜２ミリメートルの範囲に、好ましくは１００〜５００マイクロメートルの範囲にある。
【００２０】
構成部品は、電気的接触部を形成するために、構成部品の１つまたは複数の側面上に導電物質を含むことができる。構成部品を回路基板内の異なる高さにある導体層に電気的に接続できる。例えば、回路基板の第１の表面上の導体層および回路基板の第２の表面上の導体層に接続を行うことができる。この場合、回路基板の第１の表面は構成部品埋込み側を指し、第２の表面は回路基板の反対側の表面を指す。構成部品は、当然、回路基板の表面の導体層に加えてまたは代わりに、回路基板内部の１つまたは複数の導体層に接続することもできる。
【００２１】
回路基板の第１の表面の導体層への接続は、構成部品と回路基板との間の凹部が絶縁物質で完全には充填されず、代わりに上部分が導電物質で充填され、それを通して構成部品の導電物質を回路基板の表面上の導電層に接続することができるように行うことができる。あるいは、絶縁物質を構成部品の埋込み場所と回路基板との間の凹部から除去し、導電物質と置き替えることができる。導電物質は、それが光信号の移動に障害を与えることがある、光バス上の箇所まで延びないことが好ましい。必要ならば、導電物質が光信号の進行に障害を与えない場合、導電物質を凹部の底まで完全に延ばすことができる。
【００２２】
構成部品の導電物質はいくつかの接続を通して回路基板の第１の表面上の導体層に接続することができ、または接続のいくつかは回路基板の第１の表面の導体層に行われ、いくつかの接続は回路基板の第２の表面の導体層に行われることができる。回路基板の製造段階では、構成部品の下の埋込み深さに連続または不連続の金属層を残すことができ、金属層は同じ高さにある導体層と同じ物質からなることが好ましい。構成部品は、他の接続が構成部品の下面によって行われる場合、導電性接着剤、はんだ、または導電性ポリマーを使用してこの金属層に取り付けることができる。次いで、構成部品の下の金属層は、回路基板の下面に配置された導体層に、マイクロ・バイア法などの何らかの適切なフィード・スルー法を使用して接続することができる。あるいは、接続のすべてが構成部品の上側で行われる場合、構成部品は絶縁性接着剤を使用して金属層に取り付けることができる。好ましい実施形態によれば、回路基板の側面に配置される、活性の上面をもつ光学構成部品は、導電性接着剤を使用して下の金属層に接続される。
【００２３】
接続または接続のいくつかは、例えば、ボンディング（例えば、金線またはアルミニウム線を使用するワイヤボンディングまたは導電性接着剤）を使用して回路基板の表面上または内部に配置された導体層に行うこともできる。
【００２４】
「構成部品」は、一般に、光電子構成部品、例えば検出器または発光学構成部品である。したがって、構成部品は受信と同様に送信にも等しく適することができる。構成部品は、上部および／または表面上が活性である光学構成部品、特に上面から光を放出または検出する構成部品であることが好ましい。上面から光を放出または検出する構成部品は、同じ側面上に導電物質を含む領域、すなわちアノード接触部などの電気的接触部ならびに光学活性領域がある構成部品であることが好ましい。導電物質を含む第２の領域すなわちカソード接触部などの電気的接触部は、光学活性領域と同じ構成部品の側面上、または構成部品の反対側面上に配置することができる。構成部品が回路基板の側面の所定の場所に設定されると、光学活性領域の表面ならびにまた電気的アノードおよびカソード接触部（パッド）は回路基板の表面と直角に置かれる。活性光学構成部品の例は、フォトダイオード、フォト・レーザ、およびＬＥＤである。
【００２５】
構成部品は回路基板内に部分的にまたは完全に埋め込むことができ、回路基板の側面のいずれかに取り付けることができる。
【００２６】
光学構成部品の「活性領域」という用語は、所望の機能を実現するために光の送信および／または受信を行う光学構成部品の表面を指す。半導体構成部品の活性領域は、例えば、電気エネルギーを光エネルギーに、逆もまた同様に、変換することができる。また、受信される光は、例えば活性領域に電荷キャリアを放出し、それにより構成部品の導電率は変化することができる。活性領域という用語は、また、光の送信または受信を行ういくつかの副構成部品から構成される構成部品の表面を指す。半導体レーザ、ＬＥＤ、またはフォトダイオードなどの光送信または受信半導体は、例えば、活性領域の機能を備える。
【００２７】
何層の導体層を使用可能にするかは用途に依存する。半導体層のうちの少なくとも１つは０、すなわち接地基準面に相当し、接地基準面は接地されるか、または何らかの他の零電位、例えば回路の零電位に接続されることができる。
【００２８】
必要ならば、構成部品は、例えば導電性ステッカーを使用して、構成部品の上の方から、すなわち構成部品の埋込み側から保護することができる。
【００２９】
埋め込まれた構成部品の周りに、回路基板の方向から来る電磁放射に対して保護する層、すなわちいわゆるＥＭＩシールドがあることもできる。好ましい構造が、例えば、まだ未公開のフィンランド特許出願第２００３１７９６号に開示されている。ＥＭＩシールドを構成するために、凹部は回路基板の構成部品の埋込み場所の周りに作製され、凹部は導電物質で平坦にされるかまたは充填され、平坦にされたまたは充填された凹部が構成部品の周りにベゼルを形成し、ベゼルが構成部品を少なくとも回路基板の横方向から来る電磁放射から保護する。構成部品およびベゼルを互いに絶縁する絶縁層は、形成されるベゼルと構成部品用の埋込み開口部との間に残されることが好ましい。本発明の場合では、シールド用ベゼルは連続してはならない。すなわち代わりに開口部が光バスの場所に残されるべきである。さらに、開口部の物質は透明であるべきであり、それにより光信号は光バスから物質を通って構成部品に、または構成部品から光バスに移動できる。「透明な」という用語は、使用される波長に対するものであり、すなわち、透明な物質は、使用される波長を容易に通すが、他の波長には不透明であると理解されるべきである。したがって、適用に関して、透明な物質は、例えば、赤外線波長の光を通すが、人間の目に見える波長を通さないようにできる。
【００３０】
光バス用に可能な物質は、例えばシロキサンポリマー、アクリレート、ポリイミド、オレフィン、ＳＵ−８、ゾル−ゲル、ＯＲＭＯＣＥＲ（有機的変性セラミクス、ＯＲｇａｎｉｃａｌｌｙ  ＭＯｄｉｆｉｅｄ  ＣＥＲａｍｉｃｓ）、ＰＭＧＩＴＭ、およびＵｌｔｅｍである。
【００３１】
回路基板の導電層の間の絶縁物質は、プラスチック、エポキシ、または何らかの同様の物質であることができる。絶縁物質は電気的伝達経路として作用しない物質である。絶縁物質は例えば次のグループから選択することができる：様々な樹脂、エポキシガラス、ポリイミド（例えば、Ｄｕｐｏｎｔ社のＫＡＰＴＯＮ（商標））、ポリイミド−石英、ポリエステル、アクリル、ビスマレイミド、トリアトシン（ｔｒｉａｔｓｉｎｅ）、ガラス繊維、シアン酸エステルガラス、ＸＰＣ（紙フェノール）、ＦＲ−１（フェノール樹脂バインダーを含む紙物質）、ＦＲ−２（フェノール樹脂バインダーＵＬ９４−Ｖ０を含む紙物質）、ＦＲ−３（エポキシ樹脂を含む紙物質）、ＦＲ−４（ガラスファイバエポキシ積層板）、ＣＥＭ（複合エポキシ物質）、ＣＥＭ−１（紙積層板、その中にガラス繊維織物の１つの層（７６２８）がある）、ＣＥＭ−３（ガラスエポキシ）、芳香族ポリアミド（アラミド繊維、例えばＤｕｐｏｎｔ社のケブラー（商標）（Ｋｅｖｌａｒ）、エポキシ−ケブラー、またはＮｏｂｅｌ社のトワロン（登録商標）（Ｔｗａｒｏｎ）、ＰＴＦＥ（テフロン（登録商標）））、ベンゾシクロブテン、マイクロ繊維積層板、ベークライト。
【００３２】
特別な基材は、一般にアルミニウム、ＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミックス）、ＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミックス）、ガラス、石英／二酸化ケイ素、ＡｌＮ、ＳｉＣ、シリコン、ＢｅＯ、およびＢＮであることができる。
【００３３】
回路基板において絶縁物質として使用され、挙げられるプラスチックには、以下のものが含まれる：ポリエテン、ポリプロペン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン（例えば、デンソー社および三菱樹脂社によって開発されたＰＡＬＡＰ（商標））、ポリ塩化ビニル、スチレンプラスチック、セルロースプラスチック、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリルニトリル、ポリカーボネート、ポリエテンテレフタレート、およびフルオロプラスチック（ｆｌｕｏｒ  ｐｌａｓｔｉｃｓ）。
【００３４】
導電性ポリマーおよび接着剤は、熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマーに分類できる。導電率を高めるために、フィラー、例えば銀、金、またはニッケルを使用することができる。
【００３５】
導電性ポリマーは、例えばポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン、ポリアニリン、ポリ／２，３エチルジオキシトフェン（ｐｏｌｙ／２，３−ｅｔｈｙｌｄｉｏｘｉｔｏｐｈｅｎｅ））である。
【００３６】
導電性接着剤は、通常３つの主成分、すなわち、導電性フィラーと、エポキシ、変性エポキシ、またはシリコーンなどのポリマーと、例えば帯電防止性を与える添加物／作用物質とからなる。硬化／乾燥は、使用される接着剤に応じてＵＶ光または熱を使用して行われる。ある接着剤は室温ですでに乾燥していることがある。
【００３７】
商用の（１成分または２成分）等方導電性接着剤には、以下のもの（商品名、商標）が含まれる。
Ｅｍｅｒｓｏｎ  ＆  Ｃｕｍｍｉｎｇ社
Ａｂｌｅｂｏｎｄ  ９７６−１、可撓性、導電性接着剤、フィラー銀（ｆｉｌｌｅｒ  ｓｉｌｖｅｒ）
Ａｂｌｅｂｏｎｄ  ８４−ＩＬＭＩ  ＮＢ、導電性エポキシ接着剤、フィラー銀
Ｅｃｃｏｂｏｎｄ  ５７  Ｃ、導電性エポキシ接着剤、フィラー銀
Ｅｃｃｏｂｏｎｄ  ５０２９８、２成分、導電性エポキシ接着剤、フィラー銀
ＡＭＩＣＯＮ  Ｃ  ８５０−６、エポキシ接着剤、フィラー銀
ＡＭＩＣＯＮ  ＣＥ  ８５００、導電性、変性エポキシ接着剤、フィラー銀
Ｎｏｒｔｈｒｏｐ  Ｇｒｕｍｍａｎ社
ＳＥ−ＳＥＣＵＲＥ  ９５０２、導電性接着剤、フィラー銀
Ｌｏｃｔｉｔｅ社
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ３８８０、導電性エポキシ接着剤、フィラー銀（特に、ＥＭＩ構成部品取付け用）
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ３８８８、エポキシ接着剤、フィラー銀
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ５４２０、導電性シリコーン
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ５４２１  ＲＴＶ、シリコーン（ＥＭＩ／ＲＦＩシールディングを備える）
Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社
ＤＡ  ６５２４、導電性シリコン接着剤
ＤＡ  ６５３３、導電性および熱伝導性シリコーン接着剤
Ｐａｎａｃｏｌ−Ｅｌｏｓｏｌ社
Ｅｌｅｃｏｌｉｔ  ３１２  ＬＶ、無溶剤エポキシ接着剤、フィラー銀
Ｅｌｅｃｏｌｉｔ  ３２３、導電性エポキシ接着剤、フィラー銀
Ｅｌｅｃｏｌｉｔ  ３４２、導電性アクリレート接着剤、フィラー銀
Ｅｌｅｃｏｌｉｔ  Ｘ−１６０３７８、導電性エポキシ接着剤、フィラー銀
【００３８】
商用の（１成分または２成分）異方導電性接着材には、以下のもの（商品名、商標）が含まれる。
Ｌｏｃｔｉｔｅ社
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ３４４１、エポキシ接着剤、金表面化ポリマー（ｇｏｌｄ−ｓｕｒｆａｃｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ）
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ３４４６、エポキシ接着剤、可融性フィラー
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ３４４０、金ポリマー・フィラー
Ｐｒｏｄｕｃｔ  ３４４５、可溶はんだフィラー（ｆｕｓｉｂｌｅ  ｓｏｌｄｅｒ  ｆｉｌｌｅｒ）
Ｔｅｌｅｐｈｕｓ社
ＡｃｐＭａｔシリーズ、導電性フィラーおよび他の特別フィラー剤を含むエポキシ系接着剤樹脂ペースト
【００３９】
図１は、回路基板の１つの基本的構造の断面を示す。回路基板の製造に関して、交互の導電層１および絶縁層２が回路基板に構成される。さらに、光バスは回路基板内を延びており、それに沿って光信号を構成部品に送信し、または構成部品から送信することができる。この例の回路基板では、少なくとも２つの導体層、すなわち、バスの上の１つの導体層およびバスの下の１つの導体層がある。一般に、光層の上または下に２つから４つの導体層がある。光層は、導体層だけでなく絶縁層の位置に配置することができる。さらに、導電層のうちの１つを接地基準レベル、すなわち０レベルに対応させることが可能である。
【００４０】
回路基板の製造段階で構成部品が回路基板内により容易に埋め込まれるようにするために、少なくとも１つの側面すなわち構成部品埋込み場所に面する側面で、導電層から離れており、したがって絶縁物質のみを含む領域が、構成部品埋込み場所に構成される。図１に示される実施形態では、開口部は構成部品埋込み場所の埋込み深さにある導体層１に残される。回路基板の製造段階では、同じ高さにある導体層１の物質、例えば銅で形成される連続または不連続の金属層５をこの開口部内に残すことができる。絶縁物質２は開口部内に残される。
【００４１】
構成部品を構成部品埋込み場所の下の導体層１に電気的に接触させることが望まれる場合、金属層５の製造に先立ち、何らかの適切なフィード・スルー法、例えばマイクロ・バイア法を使用して、構成部品埋込み場所にある絶縁層２を通って下に位置する導体層までフィード・スルー６を作製することが最適である。フィード・スルー６は、金属などの何らかの導電物質からなる。
【００４２】
図２は図１の回路基板に穴あけされた凹部４の断面を示す。構成部品埋込み場所の下の埋込み深さに配置された導体層まで延びる凹部４は、選択性レーザ穴あけまたは類似の方法によって構成部品埋込み場所において回路基板に掘削される。導体層は、穴あけの深さ制御を容易にするために、穴あけが行われる全領域の下にあることが好ましい。導体層１が掘削区域にないことが好ましく、それにより金属導体層を使用して深さ制御を行うことができる。例えば、選択性レーザ穴あけは金属を浸食せず、絶縁層のみ浸食するので、掘削は導体層１に達すると停止することになる。
【００４３】
図３は、図１および２の回路基板の側面の所定の場所に埋め込まれる構成部品８の断面を示す。図３の実施形態では、構成部品の２つの別々の側面上に導電物質１０および１２があり、それらによって構成部品は回路基板内の異なる高さに位置する導体層、例えば回路基板の第１の表面に位置する導体層１および第２の表面に位置する導体層１に接続することができる。構成部品の１つの側面は光学活性領域１１を含む。構成部品は、光学活性領域の表面が、光信号の移動方向と、したがってまた回路基板の平面と本質的に直角であるように所定の場所に埋め込まれる。図３の実施形態では、光学活性領域１１および導電物質を含む領域１２は構成部品の同じ側面上にあり、導電物質１０を含む第２の領域は反対の側面上にある。導電物質の領域のうちの１つは、光学活性領域に隣接する側面上にあることもある。
【００４４】
構成部品８は、例えば、等方性または異方性の導電性接着剤７を使用して、またははんだ付けによって、または十分に高い導電率をもつ導電性ポリマーを使用して、接触ベースに取り付けられる。図３の実施形態では、構成部品は導電性接着剤７を使用して金属層５に取り付けられる。構成部品８の下に位置する導電性導体層１への電気接続は、絶縁層２を通る何らかのフィード・スルー法、例えばマイクロ・バイア法（マイクロ・バイア５）を使用して行うことができる。構成部品８の下の導体層１は、電気接続が構成部品８の埋込み場所の下の絶縁層２を通して行われた後でのみ構成することができる。あるいは、構成部品８の埋込み場所の下の導体層１が用意され、それによって接続を行うことができる。
【００４５】
すべての接続が、導電性接着剤、ワイヤボンディング、または何らかの他の適切な方法を使用して構成部品の上から行われる場合、構成部品は非導電性接着剤を使用してベースに取り付けることもできる。
【００４６】
図４は、図１および図２の回路基板の所定の場所に埋め込まれた構成部品８の断面を示す。構成部品８の埋込みの後、構成部品の周りに残る凹部４は、何らかの適切な絶縁物質９で部分的または完全に充填される。本質的なファクタは、絶縁物質が少なくとも構成部品の光学活性領域１１と光バスとの間の領域を充填し、少なくともこの点で絶縁物質が透明であるということである。絶縁物質９は、光バス３の物質と同じ物質であることが好ましい。構成部品８の他の側面上の絶縁物質９も同じ物質であり、光バス３の絶縁物質であることが好ましい。
【００４７】
図５は、図１および２の回路基板の所定の場所に埋め込まれ、回路基板の異なる高さにある導体層に、例えば回路基板の第１の表面上の導体層１に、または第２の側面の導体層に、または両方に接続された構成部品８の断面を示す。導電性接着剤またはポリマーなどの導電物質１３で充填されたピットが構成部品８と回路基板との間の凹部４の上部分に構成されるように、構成部品の第１の表面上の導電物質の層１２を回路基板の第１の表面上の導体層１に接続することができる。構成部品８と回路基板との間の凹部４が絶縁物質で完全に充填される場合、絶縁物質は除去され、導電物質１３と置き替えられるべきである。あるいは、凹部４は光バス３の少し上まで充填され、凹部の上部分は導電物質で充填される。電気的接触部は、構成部品と回路基板との間の凹部３の上部分の導電物質１３の領域によって、構成部品の第１の側面上の導電物質の層１２と回路基板の第１の表面の導体層１との間に形成されることができる。
【００４８】
電気接続は、構成部品の第２の側面に配置された導電物質１０を通して、回路基板の第２の表面に配置された導体層１に行うこともできる。電気的接触部は、構成部品の取付け点の導電性接着剤７、はんだ、またはポリマーから、構成部品埋込み場所の下に配置された金属層５を通り、マイクロ・バイア６により構成部品の下に配置された導体層１まで形成することができる。
【００４９】
あるいは、接続、または接続の一部は、回路基板の第１または第２表面に配置された導体層に、ボンディング（例えば金線またはアルミニウム線を使用するワイヤボンディング）を使用して行われる。
【００５０】
必要ならば、構成部品は、構成部品の上からすなわち構成部品の取付け点の反対側から、例えば導電性ステッカーを使用して保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による１つの回路基板の、構成部品用のフィード・スルーでの断面図である。
【図２】回路基板に穴あけされた凹部の断面図である。
【図３】凹部の所定の場所に取り付けられる構成部品の断面図である。
【図４】構成部品の周りに残る凹部を充填したものの断面図である。
【図５】構成部品を回路基板の導体層に接続したものの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年4月28日(2004.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板内に構成部品（８）を少なくとも部分的に埋め込む方法であって、前記構成部品は光学活性領域（１１）を含み、そして前記回路基板は交互の導体層（１）および絶縁層（２）、ならびに少なくとも１つの光バス（３）を含んでおり、前記方法は、
凹部（４）が、前記構成部品（８）の埋込み場所に、前記凹部が前記光バス（３）を横切るように形成され、
１つの側面に、光の送信および／または受信を行うことができる表面である前記光学活性領域（１１）ならびに少なくとも１つの導電領域（１０、１２）の両方を含む前記構成部品が、前記構成部品の前記光学活性領域（１１）が前記光バスの横断表面の近くに来ており、前記光学活性領域の前記表面が前記回路基板の前記表面と本質的に直角であり、導電性物質の前記１つの領域または複数の領域（１０、１２）が、前記構成部品の前記埋込みの側にある、前記回路基板の前記表面上に配置された導体層（１）に電気的に接続されるように所定の場所に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記凹部（４）を形成するとき、電気的伝達経路（１）として機能しない唯一の物質または複数の物質が前記回路基板から除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記絶縁物質が前記光学活性領域と前記光バスの前記横断表面との間の空間を充填するように、透明な絶縁物質（９）が、埋込み後に前記構成部品の周りに残る前記凹部（４）に持って来られることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
埋込み後に前記構成部品の周りに残る前記凹部（４）が絶縁物質（９）で完全に充填されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ピットが前記凹部（４）の上部分に残されるかまたは形成され、導電物質（１３）で充填されることを特徴とする請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記凹部を充填する前記導電物質（１３）が導電性ポリマー、導電性接着剤、または金属であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記光バスに面する前記構成部品の側面が光学活性領域（１１）および導電物質の１つの領域または複数の領域（１０、１２）を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記光バスから離れて面する前記構成部品の前記側面、または隣接する側面が導電物質の領域（１０）を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
導電物質の前記構成部品の領域（１０）が、前記構成部品埋込み場所の下の前記回路基板の前記表面に配置された前記導体層（１）に電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記構成部品が、導電性接着剤を使用して前記構成部品の下の金属層（５）に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記構成部品（８）の上面が、発光または受光学構成部品であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
光学構成部品（８）と、
光信号を前記構成部品に導くか、または前記構成部品から導き出すことができる光バス（３）とを備える回路基板であって、
前記構成部品（８）は、前記構成部品が前記光バスに光学接触するように、少なくとも部分的に前記回路基板内に埋め込まれ、１つの側面に光学活性領域（１１）および少なくとも１つの導電領域（１０、１２）の両方を含む前記構成部品（８）は、前記構成部品の前記光学活性領域（１１）が前記回路基板の前記平面と本質的に直角であるように、所定の場所に設定されることを特徴とする回路基板。
【請求項１３】
前記構成部品（８）は、前記構成部品が前記回路基板の前記第１の表面と第２の表面との間に完全に配置されるように、前記回路基板内に埋め込まれることを特徴とする請求項１２に記載の回路基板。
【請求項１４】
前記構成部品（８）の前記光学活性領域（１１）と前記光バス（３）との間の前記空間が、前記光バス（３）と同じ物質で充填されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の回路基板。
【請求項１５】
前記構成部品（８）は、第１の導体物質領域（１２）および第２の導体物質領域（１０）を含み、前記第１の導体物質領域（１２）から前記回路基板の第１の導体層（１）とともに電気的接触部が形成され、前記第２の導体物質領域（１０）から、前記回路基板の厚さ方向において異なる高さにある前記回路基板の第２の導体層（１）とともに電気的接触部が形成されることを特徴とする請求項１４に記載の回路基板。
【請求項１６】
前記構成部品の前記上面が発光または受光学構成部品であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の回路基板。
【国際調査報告】
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