(57)【要約】【課題】光導波路ユニットのコアと電気回路ユニットの光学素子との調芯作業が不要であり、かつ、量産性に優れている光電気混載基板およびその製法を提供する。【解決手段】光導波路ユニットＷと、光学素子１０が実装された電気回路ユニットＥとを、結合ピンＰにより結合させてなる光電気混載基板であって、光導波路ユニットＷは、オーバークラッド層３の表面に形成された結合ピン嵌合用の嵌合孔３ａを備え、その嵌合孔３ａは、コア２の一端面２ａに対して所定位置に位置決め形成されている。電気回路ユニットＥは、結合ピン嵌通用の嵌通孔１６を備え、その嵌通孔１６は、光学素子１０に対して所定位置に位置決め形成されている。そして、結合ピンＰを、電気回路ユニットＥの嵌通孔１６に嵌通させるとともに光導波路ユニットＷの嵌合孔３ａに嵌合させた状態で、光導波路ユニットＷと電気回路ユニットＥとが結合している。【選択図】図１
2012208306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路ユニットと、光学素子が実装された電気回路ユニットと、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとを結合する結合ピンとを備えた光電気混載基板であって、上記光導波路ユニットが、アンダークラッド層と、このアンダークラッド層の表面に形成された光路用のコアと、このコアを被覆するオーバークラッド層と、このオーバークラッド層の表面に形成された結合ピン嵌合用の嵌合孔とを備え、上記電気回路ユニットが、電気回路基板と、この電気回路基板上の所定部分に実装された光学素子と、上記電気回路基板に形成された結合ピン嵌通用の嵌通孔とを備え、上記光導波路ユニットの上記嵌合孔が、上記コアの端面に対して所定位置に位置決め形成され、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔が、上記光学素子に対して所定位置に位置決め形成され、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとの結合が、上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させた状態でなされていることを特徴とする光電気混載基板。
【請求項２】
上記オーバークラッド層の上記嵌合孔が、そのオーバークラッド層を貫通した状態で形成され、上記アンダークラッド層の表面に、上記嵌合孔と同軸的に連通する連通孔が形成されており、上記結合ピンが、その連通孔にも嵌合されている請求項１記載の光電気混載基板。
【請求項３】
光導波路ユニットと、光学素子が実装された電気回路ユニットとを、結合ピンにより結合させる請求項１記載の光電気混載基板の製法であって、上記光導波路ユニットの作製が、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、光路用のコアを形成する工程と、上記コアを被覆するようオーバークラッド層を形成する工程とを備え、このオーバークラッド層を形成する工程において、上記コアの端面に対して位置決めされた所定位置に、結合ピン嵌合用の嵌合孔を形成することが行われ、上記電気回路ユニットの作製が、電気回路基板を形成する工程と、この電気回路基板上の所定部分に光学素子を実装する工程とを備え、上記電気回路基板を形成する工程において、上記光学素子の実装予定位置に対して位置決めされた所定位置に、結合ピン嵌通用の嵌通孔を形成することが行われ、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとを結合させ光電気混載基板にすることが、上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させることにより行われることを特徴とする光電気混載基板の製法。
【請求項４】
上記アンダークラッド層を形成する工程において、上記オーバークラッド層の嵌合孔形成予定位置と同軸的に、上記アンダークラッド層の表面に、上記嵌合孔と連通する連通孔を形成し、上記オーバークラッド層を形成する工程において、上記嵌合孔を、そのオーバークラッド層を貫通した状態で形成し、上記結合ピンにより上記光導波路ユニットと電気回路ユニットとを結合させる工程において、上記結合ピンを上記連通孔にも嵌合させる請求項３記載の光電気混載基板の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路ユニットと、光学素子が実装された電気回路ユニットとを備えた光電気混載基板およびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子機器等では、伝送情報量の増加に伴い、電気配線に加えて、光配線が採用されている。すなわち、電気配線が形成された電気回路基板に、電気信号を光信号に変換する発光素子や光信号を電気信号に変換する受光素子等の光学素子が実装された電気回路ユニットと、上記光信号を伝送する光配線として光導波路が形成された光導波路ユニットとを備えた光電気混載基板が、上記電子機器等に組み込まれている。
【０００３】
上記光電気混載基板では、上記発光素子から発光された光を、上記光導波路ユニットのコア（光配線）の一端面（光入口）に入射させ、また、上記コアの他端面（光出口）から出射した光を、上記受光素子に受光させる必要がある。そのため、上記光学素子（発光素子，受光素子）とコアとを調芯する必要がある。
【０００４】
そこで、上記光学素子とコアとの調芯方法が、従来より提案されている。その一例として、光導波路ユニットを固定し、その光導波路ユニットのコアの一端面（光入口）に対して、発光素子から光を発光させた状態で、その発光素子の位置を変化させつつ、上記コアの他端面（光出口）から出射した光の強度をモニタリングし、その強度が最大となった位置を、調芯位置として決定する方法がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１９６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の調芯方法では、高精度な調芯が可能であるものの、手間と時間とを要し、量産性に欠ける。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光導波路ユニットのコアと電気回路ユニットの光学素子との調芯作業が不要であり、かつ、量産性に優れている光電気混載基板およびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、光導波路ユニットと、光学素子が実装された電気回路ユニットと、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとを結合する結合ピンとを備えた光電気混載基板であって、上記光導波路ユニットが、アンダークラッド層と、このアンダークラッド層の表面に形成された光路用のコアと、このコアを被覆するオーバークラッド層と、このオーバークラッド層の表面に形成された結合ピン嵌合用の嵌合孔とを備え、上記電気回路ユニットが、電気回路基板と、この電気回路基板上の所定部分に実装された光学素子と、上記電気回路基板に形成された結合ピン嵌通用の嵌通孔とを備え、上記光導波路ユニットの上記嵌合孔が、上記コアの端面に対して所定位置に位置決め形成され、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔が、上記光学素子に対して所定位置に位置決め形成され、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとの結合が、上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させた状態でなされている光電気混載基板を第１の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、光導波路ユニットと、光学素子が実装された電気回路ユニットとを、結合ピンにより結合させる上記光電気混載基板の製法であって、上記光導波路ユニットの作製が、アンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層の表面に、光路用のコアを形成する工程と、上記コアを被覆するようオーバークラッド層を形成する工程とを備え、このオーバークラッド層を形成する工程において、上記コアの端面に対して位置決めされた所定位置に、結合ピン嵌合用の嵌合孔を形成することが行われ、上記電気回路ユニットの作製が、電気回路基板を形成する工程と、この電気回路基板上の所定部分に光学素子を実装する工程とを備え、上記電気回路基板を形成する工程において、上記光学素子の実装予定位置に対して位置決めされた所定位置に、結合ピン嵌通用の嵌通孔を形成することが行われ、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとを結合させ光電気混載基板にすることが、上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させることにより行われる光電気混載基板の製法を第２の要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光電気混載基板は、光導波路ユニットと、光学素子が実装された電気回路ユニットとを、結合ピンにより結合させたものとなっている。そして、上記光導波路ユニットでは、コアの端面と、結合ピン嵌合用の嵌合孔とが、互いに位置決めされた位置関係になっている。また、上記電気回路ユニットでは、光学素子と、結合ピン嵌通用の嵌通孔とが、互いに位置決めされた位置関係になっている。そのため、上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させた状態、すなわち、光導波路ユニットと電気回路ユニットとが結合した状態では、光導波路ユニットのコアと、電気回路ユニットの光学素子とが、自動的に調芯された状態になる。そして、本発明の光電気混載基板は、以上のように、上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させるという簡単な作業により、コアと光学素子とが自動的に調芯される構造となっていることから、手間と時間とを要する調芯作業が不要であるため、量産性に優れている。
【００１１】
特に、上記オーバークラッド層の上記嵌合孔が、そのオーバークラッド層を貫通した状態で形成され、上記アンダークラッド層の表面に、上記嵌合孔と同軸的に連通する連通孔が形成されており、上記結合ピンが、その連通孔にも嵌合されている場合には、上記結合ピンが、上記嵌合孔と上記連通孔とに嵌合するため、上記電気回路ユニットに対する上記光導波路ユニットの位置ずれが、より確実に防止され、コアと光学素子との調芯を、より確実に維持することができる。
【００１２】
また、本発明の光電気混載基板の製法は、光導波路ユニットと、光学素子が実装された電気回路ユニットとを、結合ピンにより結合させることにより行われる。そして、上記光導波路ユニットを作製する工程では、コアの端面に対して位置決めされた所定位置に、結合ピン嵌合用の嵌合孔を形成している。また、上記電気回路ユニットを作製する工程では、光学素子に対して位置決めされた所定位置に、結合ピン嵌通用の嵌通孔を形成している。そのため、上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させ、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとを結合させると、光導波路ユニットのコアと、電気回路ユニットの光学素子とを、自動的に調芯することができ、調芯を容易に行うことができる。そして、このような簡単な作業により、コアと光学素子とが自動的に調芯されることから、手間と時間とを要する調芯作業が不要であるため、量産性に優れている。
【００１３】
特に、上記アンダークラッド層を形成する工程において、上記オーバークラッド層の嵌合孔形成予定位置と同軸的に、上記アンダークラッド層の表面に、上記嵌合孔と連通する連通孔を形成し、上記オーバークラッド層を形成する工程において、上記嵌合孔を、そのオーバークラッド層を貫通した状態で形成し、上記結合ピンにより上記光導波路ユニットと電気回路ユニットとを結合させる工程において、上記結合ピンを上記連通孔にも嵌合させる場合には、上記結合ピンを、上記嵌合孔と上記連通孔とに嵌合させるため、上記電気回路ユニットに対する上記光導波路ユニットの位置ずれを、より確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の光電気混載基板の一実施の形態を模式的に示し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその縦断面図である。
【図２】上記光電気混載基板の分解斜視図である。
【図３】上記光電気混載基板を構成する光導波路ユニットを模式的に示し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその縦断面図である。
【図４】上記光電気混載基板を構成する電気回路ユニットを模式的に示し、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその縦断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、上記光電気混載基板の製法における光導波路ユニットの作製工程を模式的に示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、上記光電気混載基板の製法における電気回路ユニットの作製工程を模式的に示す説明図である。
【図７】上記光導波路ユニットの一端部の変形例を模式的に示す拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の光電気混載基板の一実施の形態を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、その縦断面図であり、図２は、その分解斜視図である。この光電気混載基板は、結合ピン嵌合用の嵌合孔３ａを有する光導波路ユニットＷと、結合ピン嵌通用の嵌通孔１６を有する電気回路ユニットＥと、結合ピンＰとを、個別に作製し、上記結合ピンＰを、上記電気回路ユニットＥの上記嵌通孔１６に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットＷの上記嵌合孔３ａに嵌合させることにより、上記光導波路ユニットＷと上記電気回路ユニットＥとを結合して一体化している。ここで、光導波路ユニットＷにおいて、上記嵌合孔３ａは、コア２の一端面（傾斜面）２ａに対して所定位置（両ユニットＷ，Ｅの結合時に光導波路ユニットＷのコア２の一端面２ａが電気回路ユニットＥの光学素子１０と光伝達可能となるよう予め設定された位置）に位置決め形成されている。また、上記電気回路ユニットＥにおいて、上記嵌通孔１６は、光学素子１０に対して所定位置（両ユニットＷ，Ｅの結合時に電気回路ユニットＥの光学素子１０が光導波路ユニットＷのコア２の一端面２ａと光伝達可能となるよう予め設定された位置）に位置決め形成されている。このため、上記光電気混載基板では、上記結合ピンＰを、上記電気回路ユニットＥの上記嵌通孔１６に嵌通させるとともに上記光導波路ユニットＷの上記嵌合孔３ａに嵌合させることにより、コア２の一端面２ａと光学素子１０とが、自動的に、適正に位置決めされ、調芯された状態になっている。すなわち、コア２を通ってくる光信号をコア２の一端面２ａで反射させ、その光信号をオーバークラッド層３を透過させ、光路用の貫通孔１５を通して光学素子（受光素子）１０で受光するようになっている。光学素子（発光素子）１０の発する光信号は、この逆のルートを通る。このようにして、コア２と光学素子１０との間で光伝達が可能な状態になる。図１（ｂ）において、一点鎖線Ａは、光の伝達路を示しており、その光伝達が上記調芯により、上記のように損失なくなされていることを示している。
【００１７】
より詳しく説明すると、上記光導波路ユニットＷは、その斜視図を図３（ａ）に、その縦断面図を図３（ｂ）に示すように、アンダークラッド層１と、このアンダークラッド層１の表面に所定パターンの線状に形成された光路用のコア２と、このコア２を被覆した状態で上記アンダークラッド層１の表面に形成されたオーバークラッド層３とを備えている。また、光導波路ユニットＷの一端縁〔図３（ａ），（ｂ）では左端縁〕は、上記コア２の軸方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面に位置するコア２の一端面２ａが光反射面になっている。そして、上記オーバークラッド層３の表面に、コア２の一端面２ａに対して所定位置に位置決めされた状態で、上記結合ピン嵌合用の嵌合孔３ａが形成されている。この実施の形態では、その嵌合孔３ａは、オーバークラッド層３を貫通した状態で円柱状に形成され、コア２を挟んで対称な位置に２個配置されている。これら２個の嵌合孔３ａは、上記コア２の一端面（光反射面）２ａに対して所定位置に位置決め形成されている。
【００１８】
一方、上記電気回路ユニットＥは、その斜視図を図４（ａ）に、その縦断面図を図４（ｂ）に示すように、基板１１と、この基板１１の表面に形成された絶縁層（図示せず）と、この絶縁層の表面に形成された光学素子実装用パッドを含む電気回路（図示せず）と、上記光学素子実装用パッドに実装された光学素子１０とを備えている。また、電気回路ユニットＥには、上記光学素子１０の光路に対応する部分〔図４（ａ），（ｂ）では光学素子１０の下方〕に、光路用の貫通孔１５が形成されている。そして、この電気回路ユニットＥには、上記光学素子１０に対して所定位置に位置決めされた状態で、上記結合ピン嵌通用の嵌通孔１６が形成されている。この嵌通孔１６は、円形であり、その内径は、上記光導波路ユニットＷの嵌合孔３ａ〔図３（ａ），（ｂ）参照〕と同一内径である。
【００１９】
なお、上記絶縁層の表面には、上記光学素子実装用パッドを含む電気回路とともに、上記嵌通孔１６を位置決め形成する際の目印（アライメントマーク）として利用される嵌通孔位置決め用回路（図示せず）が形成されている。この嵌通孔位置決め用回路は、上記嵌通孔１６に対応する位置に形成されている。さらに、これら光学素子実装用パッド，電気回路，嵌通孔位置決め用回路の表面には、めっき層（図示せず）が形成されている。上記光学素子１０は、この実施の形態では、フリップチップタイプの素子が用いられており、その発光部または受光部は、光学素子１０の実装側の面〔図４（ａ），（ｂ）では下面〕に形成されている。
【００２０】
さらに、上記結合ピンＰは、図１（ａ），（ｂ）および図２に示すように、この実施の形態では、円柱状に形成されており、その外径は、上記光導波路ユニットＷの嵌合孔３ａおよび上記電気回路ユニットＥの嵌通孔１６の内径と同値である。また、上記結合ピンＰの形成材料としては、例えば、樹脂，金属等があげられる。
【００２１】
そして、上記光電気混載基板は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、上記結合ピンＰが、上記電気回路ユニットＥの上記嵌通孔１６に嵌通されているとともに、上記光導波路ユニットＷの上記嵌合孔３ａに嵌合されている状態で、光導波路ユニットＷと電気回路ユニットＥとが結合され一体化されている。ここで、先に述べたように、光導波路ユニットＷに形成された上記嵌合孔３ａは、予め、コア２の一端面２ａに対して所定位置に位置決め形成されている。また、電気回路ユニットＥに形成された嵌通孔１６は、予め、光学素子１０に対して所定位置に位置決め形成されている。そのため、上記結合ピンＰの、上記嵌通孔１６への嵌通および上記嵌合孔３ａへの嵌合により、上記嵌合孔３ａと嵌通孔１６とが同軸的に位置決めされ、それにより、コア２の一端面２ａと光学素子１０とは、適正に位置決めされ、自動的に調芯された状態になる。
【００２２】
さらに、この実施の形態では、電気回路ユニットＥの上記嵌通孔１６が円錐台状に形成されているため、上記嵌合孔３ａの内径や上記嵌通孔１６の外径に寸法収縮等が発生しても、上記嵌合孔３ａと嵌通孔１６とは、同軸的に嵌合し、その軸に直角な平面方向の、光導波路ユニットＷと電気回路ユニットＥとの位置ずれが防止される。
【００２３】
上記光電気混載基板は、下記の（１）〜（３）の工程を経て製造される。
（１）上記光導波路ユニットＷを作製する工程〔図５（ａ）〜（ｅ）参照〕。
（２）上記電気回路ユニットＥを作製する工程〔図６（ａ）〜（ｅ）参照〕。
（３）上記光導波路ユニットＷと上記電気回路ユニットＥとを結合ピンＰにより結合する工程（図２参照）。
【００２４】
〔（１）光導波路ユニットＷの作製工程〕
上記（１）の光導波路ユニットＷの作製工程について説明する。まず、アンダークラッド層１を形成する際に用いる平板状の基台２０〔図５（ａ）参照〕を準備する。この基台２０の形成材料としては、例えば、ガラス，石英，シリコン，樹脂，金属等があげられる。なかでも、ステンレス製基板が好ましい。ステンレス製基板は、熱に対する伸縮耐性に優れ、上記光導波路装置の製造過程において、様々な寸法が設計値に略維持されるからである。また、基台２０の厚みは、例えば、２０μｍ〜１ｍｍの範囲内に設定される。
【００２５】
ついで、図５（ａ）に横断面図で示すように、上記基台２０の表面の所定領域に、フォトリソグラフィ法により、アンダークラッド層１を形成する。このアンダークラッド層１の形成材料としては、感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂が用いられる。アンダークラッド層１の厚みは、例えば、５〜５０μｍの範囲内に設定される。
【００２６】
つぎに、図５（ｂ）に横断面図で示すように、上記アンダークラッド層１の表面に、フォトリソグラフィ法により、所定パターンのコア２およびアライメントマーク（図示せず）を同時に形成する。すなわち、上記コア２とアライメントマークとは、互いに位置決めされた位置関係になっている。
【００２７】
上記コア２およびアライメントマークの形成材料としては、例えば、上記アンダークラッド層１と同様の感光性樹脂があげられ、上記アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３〔図５（ｃ）参照〕の形成材料よりも屈折率が大きい材料が用いられる。この屈折率の調整は、例えば、上記アンダークラッド層１，コア２，オーバークラッド層３の各形成材料の種類の選択や組成比率を調整して行うことができる。コアの数は、１本でも複数本でもよい〔図５（ｂ）では１本〕。コア２のパターンは、例えば、直線状，分岐状，交差状等があげられ、それらが混在していてもよい〔図５（ｂ）では直線状〕。コア２の厚みは、例えば、２０〜１００μｍの範囲内に設定される。コア２の幅は、例えば、２０〜１００μｍの範囲内に設定される。
【００２８】
そして、図５（ｃ）に横断面図で示すように、上記コア２を被覆するよう、上記アンダークラッド層１の表面に、フォトリソグラフィ法により、前記嵌合孔３ａが形成された透光性を有するオーバークラッド層３を形成する。すなわち、このオーバークラッド層３の形成に用いるフォトマスクは、そのフォトマスクを上記コア２の形成工程で形成されたアライメントマークを基準に位置決めした際に、上記嵌合孔３ａに形成される部分が未露光となるようなパターンに形成されている。上記オーバークラッド層３の形成材料としては、例えば、上記アンダークラッド層１と同様の感光性樹脂があげられる。上記オーバークラッド層３の厚み（アンダークラッド層１の表面からの厚み）は、例えば、コア２の厚みを上回り１０００μｍ以下の範囲内に設定される。また、上記嵌合孔３ａの内径は、例えば、０．２５〜５．０ｍｍの範囲内に設定される。
【００２９】
ついで、図５（ｄ）に縦断面図で示すように、上記アンダークラッド層１の裏面から基台２０〔図５（ｃ）参照〕を剥離する。その後、図５（ｅ）に縦断面図で示すように、上記アンダークラッド層１，コア２，オーバークラッド層３からなる積層体の一端部分を、上記アライメントマークを基準とした所定位置で、回転刃による切削またはレーザ加工等により、コア２の軸方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成する。これにより、アンダークラッド層１，コア２，オーバークラッド層３を備え、そのオーバークラッド層３の表面に結合ピン嵌合用の嵌合孔３ａが形成された光導波路ユニットＷを得る。この光導波路ユニットＷの厚みは、例えば、３０〜１１５０μｍの範囲内に設定される。ここで、上記傾斜面に位置するコア２の一端面２ａと上記オーバークラッド層３の嵌合孔３ａとは、いずれも上記アライメントマークを基準とする所定位置に形成されたものであるため、互いに位置決めされた位置関係になっている。このようにして、上記（１）の光導波路ユニットＷの作製工程が完了する。
【００３０】
〔（２）電気回路ユニットＥの作製工程〕
つぎに、上記（２）の電気回路ユニットＥの作製工程について説明する。まず、前記基板１１〔図６（ａ）参照〕を準備する。この基板１１の形成材料としては、例えば、金属等があげられる。なかでも、加工容易性および寸法安定性の観点から、ステンレス製基板が好ましい。また、上記基板１１の厚みは、例えば、０．０２〜０．１ｍｍの範囲内に設定される。
【００３１】
ついで、図６（ａ）に縦断面図で示すように、上記基板１１の表面の所定領域に、絶縁層１２に形成する。この絶縁層１２の形成は、例えば、感光性ポリイミド樹脂等の、絶縁層形成用の感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、必要に応じて、それを加熱処理して乾燥させ、絶縁層形成用の感光性樹脂層を形成する。そして、その感光性樹脂層を、フォトマスクを介して紫外線等の照射線により露光することにより、所定形状の絶縁層１２に形成する。絶縁層１２の厚みは、例えば、５〜１５μｍの範囲内に設定される。
【００３２】
つぎに、図６（ｂ）に縦断面図で示すように、上記絶縁層１２の表面に、光学素子実装用パッド１３を含む電気回路（図示せず）と、環状の嵌通孔位置決め用回路１４とを、同時に形成し、電気回路基板を作製する。これら電気回路等の形成は、例えば、セミアディティブ法により行われる。
【００３３】
すなわち、まず、上記絶縁層１２の表面に、スパッタリングまたは無電解めっき等により金属層（厚み６０〜２６０ｎｍ程度）を形成する。この金属層は、後の電解めっきを行う際のシード層（電解めっき層形成の素地となる層）となる。ついで、上記基板１１，絶縁層１２およびシード層からなる積層体の両面に、感光性レジストをラミネートした後、上記シード層が形成されている側の感光性レジストに、フォトリソグラフィ法により上記電気回路等のパターンの孔部を同時に形成し、その孔部の底に上記シード層の表面部分を露呈させる。つぎに、電解めっきにより、上記孔部の底に露呈した上記シード層の表面部分に、電解めっき層（厚み５〜２０μｍ程度）を積層形成する。そして、上記感光性レジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。その後、上記電解めっき層が形成されていないシード層部分をソフトエッチングにより除去し、残存した電解めっき層とその下のシード層とからなる積層部分を上記電気回路等に形成する。このようにして、上記基板１１，絶縁層１２、光学素子実装用パッド１３を含む電気回路，および嵌通孔位置決め用回路１４からなる電気回路基板を得る。
【００３４】
そして、その電気回路基板を露光機にセットし、表面側（電気回路側）と裏面側（基板１１側）とをカメラで撮影し、その画像を基に、上記表面側の環状の嵌通孔位置決め用回路１４を目印として、嵌通孔形成予定部の裏面側の位置を適正に位置決めするとともに、上記光学素子実装用パッド１３を目印として、光路用の貫通孔形成予定部の裏面側の位置を適正に位置決めする。ついで、その裏面側のうち、円形状の上記嵌通孔形成予定部および上記光路用の円形状の貫通孔形成予定部を除く部分を、ドライフィルムレジスト（図示せず）で覆う。つぎに、図６（ｃ）に縦断面図で示すように、露呈している上記円形状の嵌通孔形成予定部および上記円形状の貫通孔形成予定部の基板１１の部分を、塩化第２鉄水溶液を用いてエッチングすることにより除去する。これにより、その除去部分１１ａ，１１ｂから上記絶縁層１２の部分が露呈する。
【００３５】
ついで、図６（ｄ）に縦断面図で示すように、上記露呈した絶縁層１２の部分を、ケミカルエッチング液を用いてエッチングすることにより除去する。これにより、上記円形状の嵌通孔形成予定部を円形状の嵌通孔１６に形成するとともに、上記円形状の貫通孔形成予定部を円形状の貫通孔１５に形成する。上記嵌通孔１６は、上記セミアディティブ法により光学素子実装用パッド１３と同時に形成した環状の嵌通孔位置決め用回路１４を基準に形成されているため、上記嵌通孔１６は、上記光学素子実装用パッド１３に対して所定位置に位置決め形成される。上記嵌通孔１６の内径は、上記光導波路ユニットＷの嵌合孔３ａ（図１参照）の内径と同値に設定される。
【００３６】
つぎに、電解めっき処理を施すことにより、上記光学素子実装用パッド１３を含む電気回路，および嵌通孔位置決め用回路１４の表面に、めっき層を形成する。その後、上記ドライフィルムレジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。なお、上記めっき層の成分としては、金，ニッケル等があげられる。また、そのめっき層の厚みは、通常、０．２〜０．５μｍの範囲内に設定される。
【００３７】
そして、図６（ｅ）に縦断面図で示すように、光学素子実装用パッド１３の表面に、上記めっき層を介して、上記光学素子１０を実装する。その後、必要に応じて、上記光学素子１０およびその周辺部を、樹脂封止（図示せず）する。これにより、上記嵌通孔１６を有する電気回路ユニットＥを得る。ここで、先に述べたように、図６（ｄ）の工程で形成された嵌通孔１６が、上記光学素子実装用パッド１３に対して所定位置に位置決め形成されているため、その光学素子実装用パッド１３に実装した光学素子１０と上記嵌通孔１６とは、互いに位置決めされた位置関係になっている。このようにして、上記（２）の電気回路ユニットＥの作製工程が完了する。
【００３８】
〔（３）光導波路ユニットＷと電気回路ユニットＥとの結合工程〕
つぎに、光導波路ユニットＷと電気回路ユニットＥとの結合工程について説明する。この結合は、図２に示すように、前記結合ピンＰを予め作製しておき、その結合ピンＰを、上記電気回路ユニットＥの上記嵌通孔１６に嵌通させるとともに、上記光導波路ユニットＷの上記嵌合孔３ａに嵌合させ、上記光導波路ユニットＷと上記電気回路ユニットＥとを一体化する。その後、必要に応じて、上記光導波路ユニットＷと上記電気回路ユニットＥとを接着剤または粘着テープ等により固定してもよい。このようにして、上記（３）の光導波路ユニットＷと電気回路ユニットＥとの結合工程が完了し、目的とする光電気混載基板が完成する。
【００３９】
ここで、先に述べたように、上記光導波路ユニットＷでは、コア２の一端面２ａと結合ピン嵌合用の嵌合孔３ａとが互いに位置決めされた位置関係になっている。また、上記光学素子１０が実装された電気回路ユニットＥでは、光学素子１０と結合ピン嵌通用の嵌通孔１６とが互いに位置決めされた位置関係になっている。そのため、上記のように、上記結合ピンＰを上記嵌通孔１６に嵌通させるとともに上記嵌合孔３ａに嵌合させて、上記光電気混載基板を作製すると、コア２の一端面２ａと光学素子１０とが、自動的に調芯される。その結果、上記光電気混載基板の作製には、手間と時間とを要する調芯作業が不要となる。すなわち、上記光電気混載基板は、量産性に優れたものとなっている。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、光導波路ユニットＷの一端面の傾斜面において、その傾斜面に位置するコア２の一端面２ａを光反射面に形成したが、図７に一端部の要部を縦断面図で示すように、オーバークラッド層３の一端部に傾斜面を形成し、その傾斜面に位置するオーバークラッド層３の部分３ｂを光反射面とし、コア２と光学素子１０との間で光伝達が可能な状態にしてもよい（図示の一点鎖線Ｌ参照）。すなわち、この場合も、コア２の一端面２ａは、上記嵌合孔３ａと互いに位置決めされた位置関係になっており、光学素子１０と調芯された状態になっている。
【００４１】
また、上記実施の形態では、結合ピンＰを円柱状とし、その結合ピンＰを２本用いたが、結合ピンＰを三角柱状，四角柱状等の多角柱状とし、それに対応して、嵌合孔３ａおよび嵌通孔１６の開口形状も多角形状としてもよい。このようにすると、光導波路ユニットＷおよび電気回路ユニットＥは、結合ピンＰに対し、その結合ピンＰを軸として回動しなくなるため、結合ピンＰを１本とすることができる。
【００４２】
そして、上記実施の形態では、光導波路ユニットＷにおいて、結合ピンＰが嵌合する嵌合孔３ａを、オーバークラッド層３を貫通した状態で形成したが、貫通しない状態で形成してもよい。
【００４３】
さらに、上記実施の形態では、結合ピンＰが嵌合する嵌合孔３ａを、オーバークラッド層３にのみ形成したが、アンダークラッド層１にも形成してもよい。すなわち、上記オーバークラッド層３に形成した上記嵌合孔３ａと同軸的に連通する連通孔を、上記アンダークラッド層１の表面に形成してもよい。そして、その連通孔にも、上記結合ピンＰが嵌合するようにしてもよい。その連通孔は、アンダークラッド層１を貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、光電気混載基板の一端部について説明したが、他端部においても、上記実施の形態と同様の構成としてもよい。この場合は、上記光学素子１０として、例えば、一端部側に発光素子、他端部側に受光素子を実装することにより、その発光素子からの光を、コア２を介して、上記受光素子で受光するようにすることができる。
【００４５】
さらに、上記実施の形態では、電気回路ユニットＥの作製工程において、光学素子実装用パッド１３，電気回路，嵌通孔位置決め用回路１４の表面に、めっき層を形成したが、このめっき層は、必要に応じて形成され、不要な場合は、形成しなくてもよい。
【００４６】
つぎに、実施例について説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００４７】
〔アンダークラッド層，オーバークラッド層の形成材料〕
成分Ａ（固形エポキシ樹脂）：芳香環骨格を含むエポキシ樹脂（三菱化学社製、エピコート１００２）７０重量部。
成分Ｂ（固形エポキシ樹脂）：脂環骨格を含むエポキシ樹脂（ダイセル化学工業社製、ＥＨＰＥ３１５０）３０重量部。
成分Ｃ（光酸発生剤）：トリアリールスルホチニウム塩の５０％プロピオンカーボネイト溶液（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）２重量部。
これら成分Ａ〜Ｃを乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製）５５重量部に撹拌溶解（温度８０℃、撹拌２５０ｒｐｍ×３時間）させ、アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料（感光性樹脂組成物）を調製した。この感光性樹脂組成物の粘度は、デジタル粘度計（ブルックフィールド社製、ＨＢＤＶ−Ｉ＋ＣＰ）で測定すると、１３２０ｍＰａ・ｓであった。
【００４８】
〔コアの形成材料〕
成分Ｄ：Ｏ−クレゾールノボラックグリシジルエーテル（新日鐡化学社製、ＹＤＣＮ−７００−１０）１００重量部。
この成分Ｄと上記成分Ｃ１重量部とを乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製）６０重量部に撹拌溶解（温度８０℃、撹拌２５０ｒｐｍ×３時間）させ、コアの形成材料（感光性樹脂組成物）を調製した。この感光性樹脂組成物の粘度は、上記デジタル粘度計で測定すると、１９００ｍＰａ・ｓであった。
【００４９】
〔実施例１〕
〔光導波路ユニットの作製〕
上記アンダークラッド層，コア，オーバークラッド層の各形成材料を用い、上記実施の形態と同様にして、結合ピン嵌合用の円柱状の嵌合孔を有する光導波路ユニットを作製した。アンダークラッド層の厚みは２５μｍ、コアの厚みは５０μｍ、オーバークラッド層の厚み（アンダークラッド層の表面からの厚み）は７５μｍとした。上記嵌合孔の寸法は、内径を２．０ｍｍ、深さを７５μｍとした。
【００５０】
〔電気回路ユニットの作製〕
上記実施の形態と同様にして、ステンレス製基板（厚み５５μｍ），絶縁層（厚み１０μｍ），めっき層が形成された電気回路および嵌通孔位置決め用回路（めっき層を含む厚み１２．５μｍ），ならびに結合ピン嵌通用の嵌通孔有する電気回路ユニットを作製した。上記嵌通孔の内径は、２．０ｍｍとした。なお、光学素子として、フリップチップタイプの発光素子（ＵＬＭ Photonics社製、ＵＬＭ８５０−１０−ＴＴ−Ｃ０１０４Ｕ）を実装した。また、その光学素子を実装した後、その光学素子を透明樹脂（日東電工社製、ＬＥＤ封止用樹脂ＮＴ−８０３８）によりアンダーフィル封止した。
【００５１】
〔結合ピンの作製〕
所定の形状に設計した金属製金型に、上記アンダークラッド層の形成材料を注入することにより（型形成により）、エポキシ樹脂製の円柱状の結合ピンを作製した。この結合ピンの寸法は、外径２．０ｍｍ、長さ１．０ｍｍとした。
【００５２】
〔光電気混載基板の製造〕
上記結合ピンを、上記電気回路ユニットの上記嵌通孔に嵌通させるとともに、上記光導波路ユニットの上記嵌合孔に嵌合させ、上記光導波路ユニットと上記電気回路ユニットとを一体化した。その後、その両者を接着剤で固定した。
【００５３】
〔光伝播試験〕
上記実施例１の光電気混載基板の発光素子に電流を流し、発光素子から光を出射させた。そして、光電気混載基板のコアの他端部から光が出射されることを確認した。
【００５４】
〔実施例２〕
〔光導波路ユニットの作製〕
上記実施例１の光導波路ユニットにおいて、他端部にも、一端部と同様に、結合ピン嵌合用の嵌合孔を有する光導波路ユニットを作製した。それ以外は、上記実施例１と同様にした。
【００５５】
〔電気回路ユニットの作製〕
上記実施例１と同様の電気回路ユニットを作製した。さらに、上記実施例１の電気回路ユニットにおいて、発光素子に代えて、フリップチップタイプの受光素子（Ａｌｂｉｓ社製、ＰＤＣＡ０４−７０−ＧＳ）を実装したものを作製した。
【００５６】
〔光電気混載基板の製造〕
上記実施例１と同様にして、光導波路ユニットの一端部に、上記発光素子が実装された電気回路ユニットを固定し、他端部に、上記受光素子が実装された電気回路ユニットを固定した。
【００５７】
〔信号伝送試験〕
上記実施例２の光電気混載基板の発光素子に電流を流し、発光素子から光を出射させた。そして、その光が受光素子で受光されていることを確認した。
【００５８】
上記実施例１，２の結果から、上記製法では、光導波路ユニットのコアと電気回路ユニットの光学素子（発光素子，受光素子）との調芯作業をしなくても、得られた光電気混載基板は、適正に光伝播することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の光電気混載基板は、音声や画像等のデジタル信号を高速で伝送，処理する情報通信機器，信号処理装置等に用いることができる。
【符号の説明】
【００６０】
Ｗ  光導波路ユニット
Ｅ  電気回路ユニット
Ｐ  結合ピン
２  コア
２ａ  一端面
３  オーバークラッド層
３ａ  嵌合孔
１０  光学素子
１６  嵌通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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