(57)【要約】【課題】  フレキシブル光電配線モジュールの低コスト化と高信頼化を実現する。【解決手段】  電気配線１１を有する可撓性のフレキシブル電気配線板１０と、フレキシブル電気配線板１０上の一部に搭載され、フレキシブル電気配線板１０よりも低い可撓性を備えた複数の補強板３０と、フレキシブル電気配線板１０上の一部に搭載され、光配線路２１を有する可撓性のフレキシブル光配線板２０とを具備し、フレキシブル電気配線板１０は補強板３０の搭載により可撓性を低下させた固定部Ａと、固定部Ａ以外の可動部Ｂを有し、フレキシブル光配線板２０は固定部Ａに搭載されている。【選択図】      図１
2012042731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気配線を有する可撓性のフレキシブル電気配線板と、前記フレキシブル電気配線板上の一部に搭載され、前記フレキシブル電気配線板よりも低い可撓性を備えた補強板と、前記フレキシブル電気配線板上の一部に搭載され、光配線路を有する可撓性のフレキシブル光配線板と、を具備するフレキシブル光電配線板であって、
前記フレキシブル電気配線板は、前記補強板が搭載された固定部と、該固定部以外の可動部とを有し、前記フレキシブル光配線板は前記固定部に固定されてなることを特徴とする、フレキシブル光電配線板。
【請求項２】
前記フレキシブル光配線板は、前記固定部と共に前記可動部の一部に固定され、前記可動部に前記フレキシブル光配線板が固定された箇所において、前記電気配線と前記光配線路とが交差しないことを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル光電配線板。
【請求項３】
前記補強板は、表面に前記電気配線を有する前記フレキシブル電気配線板の一方の端部側と他方の端部側の裏面にそれぞれ固定され、前記各補強板の前記フレキシブル電気配線板の端部と反対側の一部にそれぞれ、前記フレキシブル電気配線板の端部側に窪んだ凹部を有し、
前記フレキシブル光配線板は、前記補強板と重ならないように前記凹部で前記フレキシブル電気配線板の裏面に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル光電配線板。
【請求項４】
前記補強板の厚みは、前記フレキシブル光配線板の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレキシブル光電配線板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレキシブル光電配線板と、
前記フレキシブル電気配線板の前記固定部に搭載され、前記光配線路に光結合する光半導体素子と、
を具備したことを特徴とする、フレキシブル光電配線モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光信号伝送と電気信号伝送が可能なフレキシブル光電配線板と、このフレキシブル光電配線板に光半導体素子を搭載したフレキシブル光電配線モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータや携帯電話等のモバイル通信機器において、信号処理プロセッサとディスプレイ間の信号伝送に対する高速化と低ノイズ化の要求が強くなっている。このため、電気配線と高速且つ低ノイズの信号伝送が可能な光配線を複合した光電気配線が注目されている。
【０００３】
特に、一般的なモバイル通信機器は、信号処理プロセッサが収納された本体側筐体とディスプレイが収納されたディスプレイ側筐体が可動部品であるヒンジで接続されているため、光電気配線媒体には可撓性を備えることが求められる。可撓性を備えた光電気配線媒体としては、例えば、電気配線を有するフレキシブル電気配線板に光配線路を有するフレキシブル光配線板を搭載したフレキシブル光電配線板や、フレキシブル光電配線板に光半導体素子を搭載したフレキシブル光電配線モジュールがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５８９２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５９７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フレキシブル光電配線板及びフレキシブル光電配線モジュールの低コスト化と高信頼化をはかる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、フレキシブル光電配線板が提供される。電気配線を有する可撓性のフレキシブル電気配線板と、前記フレキシブル電気配線板上の一部に搭載され、前記フレキシブル電気配線板よりも低い可撓性を備えた複数の補強板と、前記フレキシブル電気配線板上の一部に搭載され、光配線路を有する可撓性のフレキシブル光配線板と、を具備する。前記フレキシブル電気配線板は、前記補強板が搭載された固定部と、該固定部以外の可動部とを有し、前記フレキシブル光配線板は前記固定部に固定されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係わるフレキシブル光電配線板の概略構成を示す上面図と背面図。
【図２】第１の実施形態に係わるフレキシブル光電配線板の概略構成を一部拡大して示す断面図。
【図３】第２の実施形態に係わるフレキシブル光電配線板の概略構成を示す上面図と背面図。
【図４】第３の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略構成を示す上面図と背面図。
【図５】第３の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略構成を一部拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施の形態の説明を行っていく。ここでは、幾つか具体的材料や構成を例に用いて説明を行っていくが、これは同様の機能を持つ材料や構成であれば同様に実施可能であり、以下の実施形態に限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１及び図２は、第１の実施形態に係わるフレキシブル光電配線板の概略構成を説明するためのもので、図１（ａ）はフレキシブル光電配線板の上面図、図１（ｂ）はフレキシブル光電配線板の背面図、図２はフレキシブル光電配線板の一端近傍における拡大断面図（図１（ｂ）のＩ−Ｉ’方向断面図）である。なお、図１（ａ）（ｂ）及び図２では、フレキシブル光電配線板の主要部のみ図示し、符号を付してある。
【００１０】
図１（ａ）（ｂ）において、１０はフレキシブル電気配線板、１１はフレキシブル電気配線板１０の電気配線、２０はフレキシブル光配線板、２１はフレキシブル光配線板２０の光配線路（光導波路コア）、３０（３０ａ，３０ｂ）は補強板、３１（３１ａ，３１ｂ）はフレキシブル光配線板２０をフレキシブル電気配線板１０に搭載する接着シートである。また、図２において、１２はフレキシブル電気配線板１０の支持体であるベースフィルム、１３はフレキシブル電気配線板１０の表面を保護するカバーレイ、１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）は電気配線１１を外部に電気接続するための電気接続端子、２２はフレキシブル光配線板２０の光導波路クラッド、２３は光導波路コア２１の端部に形成された４５度ミラー、３２は補強板３０をフレキシブル電気配線板１０に搭載する接着シートである。
【００１１】
フレキシブル電気配線板１０は、可撓性を有し、電気配線１１、ベースフィルム１２、及びカバーレイ１３などから構成される。電気配線１１はＣｕ箔（例えば圧延Ｃｕ箔、厚さ１２μｍ）、ベースフィルム１２は例えばポリイミドフィルム（例えば厚さ２５μｍ）、カバーレイ１３は例えばポリイミドフィルム（例えば厚さ２５μｍ）である。フレキシブル電気配線板１０は、これらを積層して貼り合わせたラミネート構造を有し、例えば幅１０ｍｍで長さ１５０ｍｍとする。電気配線１１として用いるＣｕ箔は、接着層を介してベースフィルム１２と一体化したものや、Ｃｕ箔を表面粗化してベースフィルム１２に直接熱圧着したものを用いれば良い。電気配線１１は、ベースフィルム１２の表面上に積層したＣｕ箔のパターニングで形成し、その一部に例えばＮｉ／Ａｕ（例えば厚さ５μｍ／０．０５μｍ）をめっきして電気接続端子１４として用いる。なお、電気配線１１及び電気接続端子１４の数やパターニング形状は、必要に応じて適宜変更可能である。
【００１２】
補強板３０は、例えば厚さ１２５μｍの例えばポリイミドフィルムであって、フレキシブル電気配線板１０よりも厚く、フレキシブル電気配線板１０よりも可撓性が低い。なお、補強板３０として、例えばガラス繊維入りのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を用いても良い。ガラス繊維入りのＰＥＴ樹脂は、同じ厚みのポリイミドフィルムよりも高い剛性を備えるため、ポリイミドフィルムを用いた補強板と同等の可撓性をより小さな厚みで実現することができる。
【００１３】
また、補強板３０は、フレキシブル電気配線板１０の一方の端部側と他方の端部側の裏面にそれぞれ搭載され、接着シート３２によってベースフィルム１２に接着される。ここで、補強板３０は、フレキシブル電気配線板１０の端部と反対側にフレキシブル電気配線板１０端部側に窪んだ凹部を有している。
【００１４】
接着シート３２は、例えばエポキシ系樹脂からなる粘着剤をシート状に加工したものであり、例えば厚さ２０μｍである。なお、接着シート３２として、例えばアクリル系樹脂からなる粘着剤をシート状に加工したものを用いても良いし、例えばポリイミドフィルムからなる基材の両面に例えばエポキシ系樹脂若しくはアクリル系樹脂からなる粘着剤を塗布したものを用いても良い。
【００１５】
フレキシブル電気配線板１０は、図１（ａ）及び図２に示すように、補強板３０の搭載により可撓性が低下した固定部Ａと、固定部Ａに挟まれた可動部Ｂからなる。なお、補強板３０が直接は搭載されていないが、補強板３０によって３方を囲まれた領域（図１（ｂ）において、接着シート３１ａ，３１ｂが搭載された領域に相当）も、補強板３０によってあらゆる方向の曲げが禁止されており可撓性が低いため、固定部Ａに含まれる。
【００１６】
フレキシブル光配線板２０は、可撓性を有し、光配線路（光導波路コア）２１、及び光導波路クラッド２２から構成される。光導波路コア２１及び光導波路クラッド２２は、光伝送波長（例えば８５０ｎｍ）に対して透明な材料（例えばアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂）であり、光導波路コア２１は光導波路クラッド２２よりも屈折率が高い。これにより、光導波路コア２１に入射した光は、光導波路コア２１に閉じ込められて伝播していく。光導波路コア２１は例えば厚さ３０μｍ、光導波路クラッド２２は例えば厚さ５０μｍである。フレキシブル光配線板２０は、例えば幅１ｍｍで長さ１３０ｍｍとする。
【００１７】
フレキシブル光電配線板においては、同等サイズのフレキシブル電気配線板に比べて少なくともフレキシブル光配線板の分だけ高コストになる。そのため、本実施形態のフレキシブル光電配線板では、フレキシブル電気配線板１０とフレキシブル光配線板２０を別々に形成し、フレキシブル光配線板２０のサイズを必要最小限に抑えている（本実施形態では幅１ｍｍ）。これにより本実施形態のフレキシブル光電配線板は、例えばラミネートプロセス等を用いてフレキシブル電気配線板１０の全面に光配線層を形成した光電気一体型のフレキシブル電気配線板や、フレキシブル電気配線板１０にフレキシブル光配線板２０と同等サイズの光電気一体型のフレキシブル光電配線板を搭載したフレキシブル光電配線板に比べて、コストの低減が可能である。
【００１８】
なお、本実施形態のフレキシブル光電配線板においては、フレキシブル光配線板２０の光導波路コア２１は、１本の幅が例えば３０μｍで、１本当たり例えば１０Ｇｂｐｓの光信号伝送が可能である。このため、幅１ｍｍのフレキシブル光配線板２０に、例えば４本の光導波路コアを例えば２５０μｍピッチで形成し、合計４０Ｇｂｐｓという高速の信号伝送を行うことが可能である。一方、光伝送化の必要が無い、若しくは光伝送化が困難な電気配線（例えば、アナログ信号伝送や電源供給に用いる電気配線）については、フレキシブル電気配線板１０の電気配線１１を用いることができる。
【００１９】
フレキシブル光配線板２０は、キャリアテープとして、例えばＰＥＴ樹脂からなる基材上に再剥離が可能なアクリル系樹脂からなる粘着剤を塗布したものに、第１の光導波路クラッド、光導波路コアを順に積層して貼り合わせ、光導波路コアをパターニングした後、第２の光導波路クラッドをパターニングされた光導波路コア上に積層して貼り合わせたものを、キャリアテープから剥離することで形成する。なお、上記した光導波路コア２１は、感光して屈折率が変化する樹脂を光導波路フィルムとして用い、この光導波路フィルムへのパターン露光によって形成することも可能である。
【００２０】
光導波路コア２１の両端には４５度ミラー２３を設けており、光導波路コア２１を伝播する光をフレキシブル光配線板２０の表面に対してほぼ垂直方向に取り出すこと、及びフレキシブル光配線板２０の表面に対してほぼ垂直方向から入射した光を光導波路コア２１に結合することができる。４５度ミラー２３は、例えばレーザアブレーション、ダイシング、金型形成等で形成可能であり、反射率向上のためミラー面に金属（例えばＡｕ等）を蒸着しても良い。
【００２１】
４５度ミラー２３の形成及びミラー面への金属蒸着は、前述の第２の光導波路クラッドの貼り合わせ前に行うことで、４５度ミラー２３を光導波路クラッド２２に埋め込むことが可能である。これにより、４５度ミラー２３において、応力歪みや吸湿による反射率の低下を抑制することができ、信頼性の向上が可能である。なお、４５度ミラー２３の角度（光の進行方向に対する確度）は正確に４５度でなくとも良いが、実効的には４０度から５０度の範囲に収めることが望ましい。
【００２２】
フレキシブル光配線板２０は、その両端近傍にある４５度ミラー２３が形成された箇所を、接着シート３１（例えばエポキシ系樹脂からなる粘着剤をシート上に加工したもので、例えば厚さ２０μｍ）によってフレキシブル電気配線板１０の裏面に接着する。このため、光導波路コア２１を伝播する光信号は４５度ミラー２３で反射され、接着シート３１及びベースフィルム１２を通ってフレキシブル光電配線板の主面側（図２の上面側）に取り出される。また、フレキシブル光電配線板の主面側から、ベースフィルム１２及び接着シート３１を通って４５度ミラー２３で反射された光信号は、光導波路コア２１に結合して伝播される。これにより後述するように、フレキシブル光電配線板の両端近傍に搭載した光半導体素子間での光信号伝送が可能である。
【００２３】
接着シート３１及びベースフィルム１２は、光伝送波長に対して透明な材料（例えばアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂）であることが望ましい。しかし、接着シート３１及びベースフィルム１２の厚みが薄いため（本例では接着シート３１が２０μｍ、ベースフィルム１２が２５μｍ）、絶対的な光損失量が小さい場合（例えば光損失量５％）、例えばポリイミド系樹脂等の光伝送波長に対して吸収のある材料を用いても良い。なお、接着シート３１には、接着シート３２と同じものを用いても良いし、異なるものを用いても良い。
【００２４】
フレキシブル光配線板２０は、フレキシブル電気配線板１０に位置合わせして搭載される。これは、例えばフレキシブル光配線板２０の４５度ミラー２３と、フレキシブル電気配線板１０の電気配線１１を位置合わせ用のマークとして使用することで可能である。これにより、後にフレキシブル光電配線板のフレキシブル電気配線板１０上に光半導体素子を搭載した際、光半導体素子の発光部又は受光部と、フレキシブル光配線板２０の４５度ミラー２３を対向させ、高い光結合効率を実現することができる。
【００２５】
ここで、フレキシブル光配線板２０は、その両端近傍にある４５度ミラー２３が形成された箇所がフレキシブル電気配線板１０の固定部Ａ内に搭載される。このため、光導波路コア２１と光導波路コア２１の外部（例えば、後にフレキシブル光電配線板のフレキシブル電気配線板１０上に搭載する光半導体素子）との光結合経路若しくは光結合部となるベースフィルム１２，接着シート３１，光導波路クラッド２２，及び４５度ミラー２３は、組み立て工程や搬送、若しくは機器に組み込んで使用する（可動部Ｂを屈曲する）際に、変形や損傷が起こりにくい。なお、変形や損傷としては、例えば、接着シート３１とフレキシブル電気配線板１０又はフレキシブル光配線板２０の剥離、ベースフィルム１２，接着シート３１，又は光導波路クラッド２２の応力歪み、若しくは４５度ミラー２３に形成したＡｕ蒸着膜の剥離等である。
【００２６】
これにより、本実施形態のフレキシブル光電配線板においては、光導波路コア２１と光導波路コア２１の外部との光結合効率の劣化を防ぐことができ、フレキシブル光電配線板の高信頼化が可能である。
【００２７】
このように本実施形態によれば、フレキシブル電気配線板１０とフレキシブル光配線板２０を別々に形成し、フレキシブル光配線板２０のサイズを最小限に抑えることにより、部材コストの低減が可能である。しかも、フレキシブル光配線板２０の４５度ミラー２３の形成部をフレキシブル電気配線板１０の固定部Ａに搭載することで、光導波路コア２１と光導波路コア２１の外部との光結合効率の劣化を防ぎ、フレキシブル光電配線板の信頼性向上が可能である。
【００２８】
また、補強板３０の厚みをフレキシブル光配線板２０の厚みよりも厚くしているため、フレキシブル光電配線板の裏面側を下にして物体上に置いた場合もフレキシブル光配線板２０が物体上に接触することはなく、これによりフレキシブル光配線板２０を保護することが可能となる。また、フレキシブル電気配線板１０の可動部Ｂにはフレキシブル光配線板２０を接着しないので、本実施形態のフレキシブル光電配線板は可撓性を維持でき、曲がりやすい利点を有している。
【００２９】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係わるフレキシブル光電配線板の概略構成を示す図であり、可動部Ｂにおいてもフレキシブル光配線板をフレキシブル電気配線板に搭載している点が図１の実施形態と異なる。図３（ａ）はフレキシブル光電配線板の上面図、図３（ｂ）はフレキシブル光電配線板の背面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００３０】
本実施形態では、フレキシブル電気配線板１０の可動部Ｂにおいても、フレキシブル光配線板２０を接着シート３１によってフレキシブル電気配線板１０に接着している。これにより、フレキシブル電気配線板１０とフレキシブル光配線板２０の搭載面積を増やして両者の接続をより強固なものにし、電気配線１１と４５度ミラー２３の位置ずれをより効果的に抑えることができる。このため、後に光半導体素子を搭載した際に光半導体素子と光配線路２１との光結合効率の低下を防ぐことができ、フレキシブル光電配線板の信頼性の向上が可能である。
【００３１】
本実施形態では、可動部Ｂにおいてフレキシブル光配線板２０をフレキシブル電気配線板１０に搭載した領域では、フレキシブル電気配線板１０の電気配線１１と、フレキシブル光配線板２０の光配線路２１が交差しないようにしている。さらに、光導波路コア２１は、電気配線板１１の境界（電気配線１１のある領域とない領域の境界）ではなく、電気配線１１と重なる領域、又は電気配線１１の無い領域に配置している。なお、図３では光導波路コア２１は１本であるが、これは１本に限らず複数本であっても良いのは勿論のことである。
【００３２】
ここで、金属材料からなる電気配線１１は、樹脂材料からなる周囲の材料（本実施形態においてはベースフィルム１２、接着シート３１、光導波路クラッド２２、光導波路コア２１）よりも可撓性が低い。このため、組み立て工程や搬送、機器に組み込んでの使用時に可動部Ｂが変形若しくは屈曲した場合、電気配線１１の境界付近には応力が集中しやすい。また、金属材料からなる電気配線１１は、樹脂材料からなる周囲の材料よりも熱膨張率が小さいため、温度変化時に、電気配線１１の境界付近にはやはり応力が集中しやすい。
【００３３】
可動部Ｂにおいてフレキシブル光配線板２０が接着シート３１によってフレキシブル電気配線板１０に搭載され、且つ電気配線１１と光配線路２１が交差する場合、電気配線１１の境界が光配線路２１を横切ることになる。このため、変形時や温度変化時に、前述の電気配線１１の境界付近に集中した応力が光配線路２１に伝わりやすく、光配線路２１の光損失を増大させる恐れがある。しかし、本実施形態のフレキシブル光電配線板では、可動部Ｂにおいてフレキシブル光配線板２０が接着シート３１によってフレキシブル電気配線板１０に搭載されているが、可動部Ｂにおいては電気配線１１と光配線路２１が交差しておらず、電気配線１１の境界が光配線路２１を横切らない。このため、変形時や温度変化時に電気配線１１の境界付近に集中した応力が光配線路２１に伝わりにくく、光損失の増大を防ぐことが可能になる。
【００３４】
なお、上述の例では、フレキシブル電気配線板１０の可動部全体において、フレキシブル光配線板２０を接着シート３１によってフレキシブル電気配線板１０に接着した例を示したが、フレキシブル光配線板２０のフレキシブル電気配線板１０への搭載は可動部Ｂの一部のみでも良い。
【００３５】
このように本実施形態によれば、フレキシブル光配線板２０を可動部Ｂにおいてもフレキシブル電気配線板１０に搭載することで、電気配線１１と４５度ミラー２３の位置ずれを効果的に抑えることができる。しかも、可動部Ｂにおいてフレキシブル光配線板２０をフレキシブル電気配線板１０に搭載した領域では、フレキシブル電気配線板１０の電気配線１１とフレキシブル光配線板２０の光配線路２１が交差しないため、可動部Ｂの変形や屈曲、温度変化に伴って光損失が増大することを防ぐことができ、フレキシブル光電配線板の信頼性の向上が可能である。
【００３６】
（第３の実施形態）
図４及び図５は、第３の実施形態に係わるフレキシブル光電配線モジュールの概略構成を示す図であり、フレキシブル光配線板に光半導体素子及び光半導体素子を駆動する駆動ＩＣを搭載している点が図１の実施形態と異なる。図４（ａ）はフレキシブル光電配線モジュールの上面図、図４（ｂ）はフレキシブル光電配線モジュールの背面図、図５はフレキシブル光電配線モジュールの一端近傍における断面図（図４（ｂ）のII−II’方向断面図）であり、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００３７】
図４において、４１ａは光半導体素子（発光素子）、４１ｂは光半導体素子（受光素子）、４２ａは発光素子４１ａを駆動する駆動ＩＣ、４２ｂは受光素子４１ｂを駆動し、受光電流を増幅する駆動ＩＣである。また、図５において、４３（４３ａ，４３ｂ）は光半導体素子４１及び駆動ＩＣ４２と電気配線１１の電気接続を取るためのスタッドバンプ、５０は光半導体素子４１及び駆動ＩＣ４２とフレキシブル電気配線板１０との接続を補強するアンダーフィル樹脂である。
【００３８】
光半導体素子４１は、例えばＧａＡｓ基板に作製した発光素子又は受光素子を用い、発光又は受光波長を例えば８５０ｎｍとする。発光素子としては例えば面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：ＶＣＳＥＬ）、受光素子としては例えばＰＩＮフォトダイオード（ＰＩＮ Photo Diode：ＰＩＮ−ＰＤ）を用いることができる。なお、光半導体素子４１は化合物半導体（例えば、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ，ＳｉＧｅ等）やＳｉ，Ｇｅ等の基板に形成しても良いし、発光波長又は受光波長は必要に応じて適宜変更可能である。また、光半導体素子４１として、１つのチップ内に複数の光素子が形成されたアレイチップを用いても良いし、１つのチップ内に発光素子と受光素子の両方が形成された光半導体素子を用いても良い。さらに、１つの素子で発光と受光の両方が可能な光半導体素子を用いても良い。
【００３９】
光半導体素子４１は、その発光部又は受光部が光導波路コア２１に形成した４５度ミラー２３と対向するように位置合わせして、例えば超音波フリップチップ実装法を用いてフレキシブル電気配線板１０の電気配線１１上に搭載される。これにより、光導波路コア２１の一端側に搭載した発光素子４１ａと他端側に搭載した受光素子４１ｂは、光導波路コア２１を通して光結合し、フレキシブル光電配線モジュールの一端側と他端側の間で光信号伝送を行うことが可能になる。また、光半導体素子４１は、例えばＡｕワイヤを用いて形成したスタッドバンプ４３ａによって電気配線１１に電気接続してあり、これにより電気入出力で光信号の伝送が可能である。光半導体素子４１と電気配線１１間のその他の電気接続方法として、例えばはんだバンプによるバンプ接続や、ワイヤボンディング接続を用いることができる。
【００４０】
アンダーフィル樹脂５０は、例えばエポキシ系樹脂であって、光半導体素子４１の底面及び側面に塗布して、例えば加熱又は紫外線照射等によって固化してある。アンダーフィル樹脂５０により、光半導体素子４１と電気配線１１との電気接続を高信頼で保持すると共に、光半導体素子４１と光導波路コア２１との間にできる空隙を埋めて、空隙と光半導体素子４１又は光導波路コア２１との界面での光の反射を抑制し、光結合効率を向上することが可能である。これにより、高効率且つ高信頼の光結合が可能となる。
【００４１】
なお、光半導体素子４１と光導波路コア２１との間にできた空隙の充填に用いるアンダーフィル樹脂と、光半導体素子４１と電気配線１１との電気接続の保持に用いるアンダーフィル樹脂は、必ずしも同じ材料に限るものではなく異なる材料であっても良い。何れの場合にも、光半導体素子４１と光導波路コア２１との間にできた空隙の充填に用いるアンダーフィル樹脂は、光伝送波長に対して透明であることが望ましい。
【００４２】
光半導体素子４１は、フレキシブル電気配線板１０の固定部Ａ内において電気配線１１上に搭載される。これにより、光半導体素子４１と光配線路２１との光結合経路若しくは光結合部となるアンダーフィル樹脂５０、ベースフィルム１２、接着シート３１、光導波路クラッド２２、及び４５度ミラー２３は、組み立て工程や搬送、若しくは機器に組み込んで使用する（可動部Ｂを屈曲する）際に、変形や損傷が起こりにくい。なお、変形や損傷としては、例えば、アンダーフィル樹脂５０と光半導体素子４１又はベースフィルム１２の剥離、接着シート３１とフレキシブル電気配線板１０又はフレキシブル光配線板２０の剥離、アンダーフィル樹脂５０，ベースフィルム１２，接着シート３１，又は光導波路クラッド２２の応力歪み、若しくはＡｕ蒸着膜の剥離等があげられる。
【００４３】
これにより、本実施形態のフレキシブル光電配線モジュールにおいては、光半導体素子４１と光導波路コア２１との光結合効率の劣化を防ぐことができ、フレキシブル光電配線モジュールの信頼性向上が可能である。
【００４４】
本実施形態のフレキシブル光電配線モジュールでは、駆動ＩＣ４２（４２ａ，４２ｂ）をさらに搭載してある。駆動ＩＣ４２はフレキシブル電気配線板１０の固定部Ａ内であって、フレキシブル電気配線板１０に関して高い剛性を備えた補強板３０が搭載された箇所の反対面に、例えば超音波フリップチップ実装法を用いて搭載するため、フレキシブル電気配線板１０の電気配線１１に対して強固な電気接続を実現することができる。また、駆動ＩＣ４２の底面及び側面に対してもアンダーフィル樹脂５０を塗布して、駆動ＩＣ４２と電気配線１１との電気接続を高信頼で保持している。
【００４５】
駆動ＩＣ４２ａは発光素子４１ａにバイアス電流及びドライブ電流を供給することができ、駆動ＩＣ４２ｂは受光素子４１ｂに逆バイアス電圧を印加し、受光電流を増幅することができる。フレキシブル光電配線モジュール上に駆動ＩＣ４２を搭載することで、駆動ＩＣ４２と光半導体素子４１の距離が短くなり、駆動ＩＣ４２と光半導体素子４１の間でやり取りされるアナログ信号に対し、配線抵抗や配線容量に基づく信号の劣化や、ノイズの影響を最小限に抑えることができ、高品質の信号伝送が可能になる。
【００４６】
駆動ＩＣ４２は、外部との入出力信号がデジタル信号であることが望ましい。駆動ＩＣ４２は、光半導体素子４１と同様にスタッドバンプ４３を介してフレキシブル電気配線板１０の電気配線１１に電気接続される。これにより、デジタル電気信号入出力のインターフェースを有するフレキシブル光電配線モジュールを実現することができる。
【００４７】
図４（ａ）（ｂ）では、フレキシブル光電配線板の一端側に発光素子４１ａを１つ、他端側に受光素子４１ｂを１つ搭載しているが、更に別の光半導体素子を搭載しても良い。図４（ａ）では光信号の伝送方向をフレキシブル光電配線板の一端側から他端側への単方向としているが、一端側に受光素子、他端側に発光素子を搭載して、図４（ａ）とは逆方向の光信号伝送を行っても良いし、一端側に発光素子と受光素子、他端側に受光素子と発光素子を搭載して双方向の光信号伝送を行っても良い。
【００４８】
駆動ＩＣ４２は、発光素子４１ａ及び受光素子４１ｂの両方を駆動するトランシーバ機能を備えても良い。さらに、例えばパラレル電気信号をシリアル電気信号に変換するシリアライズ機能、シリアル電気信号をパラレル電気信号に変換するデシリアライズ機能等の別の回路機能を有しても良い。上述の発光素子４１ａ用の駆動ＩＣ４２ａにシリアライズ機能を搭載し、上述の受光素子４１ｂ用の駆動ＩＣ４２ｂにデシリアライズ機能を搭載すれば、複数の電気入力信号を、少数の光信号に変換して伝送することができる。
【００４９】
このように本実施形態によれば、低コストのフレキシブル光電配線板に光半導体素子４１及び駆動ＩＣ４２を搭載しているため、低コストであることは勿論のこと、光半導体素子４１をフレキシブル電気配線板１０の固定部Ａに搭載することで光半導体素子４１と光配線路２１との光結合効率の劣化を防ぎ、屈曲や変形に対して信頼性を向上したフレキシブル光電配線モジュールを実現することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、フレキシブル電気配線板１０の可動部全体においてフレキシブル光配線板２０をフレキシブル電気配線板１０に搭載してあるが、フレキシブル光配線板２０は、フレキシブル電気配線板１０の可動部Ｂの一部においてのみフレキシブル電気配線板１０に搭載されていても良いし、フレキシブル電気配線板１０の可動部Ｂにおいてフレキシブル電気配線板１０に搭載されなくても良い。
【００５１】
（変形例）
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
光半導体素子である発光素子は、発光ダイオードや半導体レーザ等、種々の発光素子が使用可能である。光半導体素子である受光素子は、ＰＩＮフォトダイオード、ＭＳＭフォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオード、フォトコンダクター等、種々の受光素子が使用可能である。フレキシブル電気配線板には、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）などがあり、何れでも本発明が適用可能である。フレキシブル電気配線板のベースフィルムには、ポリイミドの他、液晶ポリマーや他の樹脂を用いることができる。フレキシブル電気配線板の電気配線は単層でも多層でも構わない。フレキシブル光配線板の光配線は、単層でも多層でも構わない。
【００５３】
また、実施形態では、電気配線はフレキシブル電気配線板の表面に形成され、フレキシブル光配線板及び補強板は、フレキシブル電気配線板の裏面に搭載されているが、フレキシブル光配線板及び補強板を電気配線と同じ面に搭載することも可能である。さらに、フレキシブル光配線板及び補強材の搭載は、必ずしも接着に限るものではなく、熱圧着その他の方法であっても良い。また、補強材は、フレキシブル電気配線板の両端側に設ける以外に、一方の端部側に設けるようにしても良い。さらに、配線路を途中で分岐したものにおいては、各々の分岐端に設けるようにしても良い。
【００５４】
その他、本発明の主旨と技術的範囲を逸脱しない限り、種々の加工、変形、材料の変更を施すことが可能である。さらに、上述した各種実施形態は、必要に応じて適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０…フレキシブル電気配線板、１１…電気配線、１２…ベースフィルム、１３…カバーレイ、１４…電気接続端子、２０…フレキシブル光配線板、２１…光配線路（光導波路コア）、２２…光導波路クラッド、２３…４５度ミラー、３０…補強板、３１，３２…接着シート、４１…光半導体素子、４２…駆動ＩＣ、４３…スタッドバンプ、５０…アンダーフィル樹脂。
【図１】
2012042731.tif 000003
【図２】
2012042731.tif 000004
【図３】
2012042731.tif 000005
【図４】
2012042731.tif 000006
【図５】
2012042731.tif 000007