(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を伝搬させる電気配線と、光信号を伝搬させる光配線を有する光・電気配線基板において、
連続体の光配線が形成された可撓性の支持体を有すること、
該支持体には、該支持体上にパターン状に形成された電気配線とこの面を覆う絶縁層が形成された領域が該支持体の両面に対向するよう設けてあり、且つ、該支持体が中間の部分で可撓性を保てるよう該領域は該支持体上に間隔をおいてその片側と他方の側に設けてあること、
該支持体が、該間隔のところで折れない様に曲げられ、該片側と他方の側とが重ね合わされ固着されていること、
そして、該片側と他方の側の間で該光配線が連続体を維持していること、
を特徴とする光・電気配線基板。
【請求項２】
前記支持体の前記片側と他方の側の電気配線をビアホールで接続することを特徴とする請求項１記載の光・電気配線基板。
【請求項３】
電気信号を伝搬させる電気配線と、光信号を伝搬させる光配線を有する光・電気配線基板の製造方法において、
可撓性の支持体上に光配線を連続体で設ける工程、
該支持体上に、パターン状の電気配線とこの面を覆う絶縁層のある領域を、該支持体の両面に対向するように、且つ、該支持体が中間の部分で可撓性を保てるように該領域を該支持体上に間隔をおいてその片側と他方の側に設ける工程、
該支持体を、該間隔のところで折れない様に曲げ、該片側と他方の側の間で該光配線が連続体を維持したままで、該片側と他方の側とを重ね合わせ固着する工程、
を少なくとも具備することを特徴とする光・電気配線基板の製造方法。
【請求項４】
更に、前記支持体の前記片側と他方の側の電気配線をビアホールで電気接続する工程、を具備することを特徴とする請求項３記載の光・電気配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至２の何れか１項に記載の光・電気配線基板に、光部品又は／及び電気部品を実装したことを特徴とする実装基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光配線と電気配線とが混在する光・電気配線基板及びその製造方法並びにその基板に光部品と電気部品とを実装した実装基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
より速く演算処理が行えるコンピュータを作るために、ＣＰＵのクロック周波数は益々増大する傾向にあり、現在では１ＧＨｚ程度のものが出現するに至っている。この結果、コンピュータの中のプリント基板上の銅による電気配線には高周波信号が流れる部分が存在することになるので、ノイズの発生により誤動作が生じたり、また、電磁波が発生して周囲に影響を与えることにもなる。
【０００３】
このような問題を解決するために、プリント基板上の銅による電気配線の一部を光ファイバ又は光導波路による光配線に置き換え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われている。なぜなら、光信号の場合は、ノイズ及び電磁波の発生を抑えられるからである。
【０００４】
高密度実装又は小型化の観点からは、電気配線と光配線とが同一の基板上で複数積み重なっている光・電気配線基板を作ることが望ましいが、光配線が複数となると光配線同士の光軸を一致させることは、非常に困難なものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、光配線を複数有しながら光配線同士の光軸を一致させることが容易な光・電気配線基板及び製造方法並びに実装基板を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明において前記の課題を達成するために、請求項１記載の発明は、電気信号を伝搬させる電気配線と、光信号を伝搬させる光配線を有する光・電気配線基板において、連続体の光配線が形成された可撓性の支持体を有すること、該支持体には、該支持体上にパターン状に形成された電気配線とこの面を覆う絶縁層が形成された領域が該支持体の両面に対向するよう設けてあり、且つ、該支持体が中間の部分で可撓性を保てるよう該領域は該支持体上に間隔をおいてその片側と他方の側に設けてあること、該支持体が、該間隔のところで折れない様に曲げられ、該片側と他方の側とが重ね合わされ固着されていること、そして、該片側と他方の側の間で該光配線が連続体を維持していること、を特徴とする光・電気配線基板である。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明を前提とし、前記支持体の前記片側と他方の側の電気配線をビアホールで接続することを特徴とする請求項１記載の光・電気配線基板である。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、電気信号を伝搬させる電気配線と、光信号を伝搬させる光配線を有する光・電気配線基板の製造方法において、可撓性の支持体上に光配線を連続体で設ける工程、該支持体上に、パターン状の電気配線とこの面を覆う絶縁層のある領域を、該支持体の両面に対向するように、且つ、該支持体が中間の部分で可撓性を保てるように該領域を該支持体上に間隔をおいてその片側と他方の側に設ける工程、該支持体を、該間隔のところで折れない様に曲げ、該片側と他方の側の間で該光配線が連続体を維持したままで、該片側と他方の側とを重ね合わせ固着する工程、を少なくとも具備することを特徴とする光・電気配線基板の製造方法である。
【０００９】
また請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明を前提とし、更に、前記支持体の前記片側と他方の側の電気配線をビアホールで電気接続する工程、を具備することを特徴とする請求項３記載の光・電気配線基板の製造方法である。
【００１０】
更に、請求項５記載の発明は、請求項１乃至２の何れか１項に記載の光・電気配線基板に、光部品又は／及び電気部品を実装したことを特徴とする実装基板である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光・電気配線基板において、その製造工程の断面説明図を図１（１）〜（４）に、完成した光・電気配線基板の平面図を図１（５）に、光部品を実装した実装基板を図２に示す。
【００１２】
本発明に係る光・電気配線板の製造にあたっては、まず、可撓性の支持体上に光配線を連続体で設ける。
【００１３】
図１（１）を用いて説明すると、支持体としては、ポリエチレンナフタレート等の可撓性があり、好ましくはガラス転移温度Ｔｇが高く、絶縁抵抗が高く、熱膨張率が小さいフィルム基材を用いる。なお、外部から光配線へのノイズ防止のため、後記するミラーの近傍以外は遮光性を有していることも好ましい。
【００１４】
このような支持体の片面に、フッ素化ポリイミド等の可撓性があり光学特性の良い樹脂を溶液コーティング又はフィルムを接着により積層し、連続体の光配線２とする。連続体とするのは、複数の光配線同士を接続、光軸を一致させる工程を省略するためである。また、光配線は単一の樹脂からなっていてもよいが、光信号の損失減少のため、屈折率の違う樹脂を用い、光ファイバーのコア及びクラッドのような構造を有していてもよい。
【００１５】
光配線の所定の部位には光・電気配線基板の面内方向から４５度傾いた面を持つミラー３を形成する。光配線の一端のミラーは、光・電気配線板の表面に実装されるレーザ発光素子から発せられた光信号を９０度反射し、光・電気配線板内を伝搬させる。他端のミラーは、光・電気配線板内を伝搬した光信号を９０度反射し、光・電気配線板の表面に実装されるレーザ受光素子に入射させる。このミラーは、ダイシング、レーザ又はドライエッチング等の加工によりテーパを設ける方法、又は、ホログラフィー技術を用いた方法により形成することができる。なお、ミラー表面に反射膜を形成することが好ましい。
【００１６】
その後、光配線の保護のため、可撓性のある樹脂を積層し、光配線が形成された支持体１を得る。このような樹脂は、外部から光配線へのノイズ防止のため遮光性を有していることが好ましい。
【００１７】
なお、支持体にミラーを作成する他の方法としては、支持体上に光配線及び樹脂を積層後、所定部位をレーザ又はドライエッチング等で斜めに穿孔する方法によっても行うことができる。
【００１８】
次に、支持体上に間隔をあけて電気配線を有する表面層と裏面層を設ける。
【００１９】
図１（２）を用いて説明すると、光配線が形成された支持体１の両面に銅等の金属箔を積層し、公知のフォトリソグラフィー法によりパターニングし、電気配線４を形成する。その後、絶縁性の樹脂を塗布し絶縁層５とする。この際、絶縁層５にミラーを露出させるための開口部９を設けておくことが好ましい。
【００２０】
なお、他の電気配線の形成方法としては、ビルトアップによるプリント配線板の製造において用いられる、サブトラクト法又はアディテブ法を用いることが出来る。
【００２１】
ところで、前記電気配線４及び絶縁層５は、支持体１全面に設けるのではなく、所定の間隔６をおいて設ける。これは、後記する重ね合わせの際の曲げ部分とするためである。図１（２）においては、間隔６の左側の部分を表面層７、右側の部分を裏面層８という。また、間隔６を複数設けて、表面層、中間層、裏面層とすれば、更に、多層の光・電気配線基板を得ることができる。
【００２２】
次に、表面層と裏面層を前記間隔を略中央にして重ね合わせ固着する。
【００２３】
図１（３）を用いて説明すると、表面層と裏面層を支持体が折れない様に内側に間隔を略中央にして内側に重ね合わせる。その際、表面層と略同じ大きさのプレプリグ等の接着剤１０も挟み込む。その後、熱プレス、熱ローラ等で加熱・加圧して、表面層、接着剤、裏面層を固着する。なお、単なるプリプレグに代えて、通常の電気配線基板をプリプレグに挟んだものを用いると、更に、多層の光・電気配線基板を得ることが出来る。
【００２４】
更に、必要に応じて、表面層と裏面層の電気配線をビアホールで電気接続する。
【００２５】
図１（４）を用いて説明すると（図１（５）のＡ−Ａ’断面）、エキシマレーザ等の高出力レーザ又はドリルにより、光・電気配線板を厚さ方向に完全に穿孔するか、部分的に穿孔してビアホール１１を形成する。その後、メッキ法等を用い導電性物質で穿孔を埋めることにより、各電気配線間の導通をとることができるので、電気信号を伝搬することができる。
【００２６】
このようにして製造した光・電気配線板の平面図を図１（５）に示す。
図中、表面層７は、光配線２を埋設している。この光配線２は支持体１内に設けられており、裏面層の光配線と連続体である。また、表面層７には、開口部９が設けられており、開口部９からは光配線２に形成されているミラーが露出する。開口部９の周囲には４つの光部品搭載用パット１２が存在し、光部品のリードフレーム又はパッドと、はんだ又ははんだボールで接続される。更に、図示しない電気部品実装用のパッドも存在する。
【００２７】
前記光・電気配線基板の表面に、光部品及び電気部品の実装を行った。
【００２８】
このような実装基板の断面を図２に示す。この実装基板にはＣＰＵ、メモリ（図示せず）、レーザ発光素子１３及びレーザ受光素子１４が搭載されている。実装基板上のＣＰＵからの電気信号を変調し、レーザ発光素子１３により光信号としてミラーにより光配線を伝搬した。そして、光配線を伝搬した光信号をミラーで反射してレーザ受光素子で電気信号に復調し、ノイズが発生することなくバスに伝搬することができた。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の光配線が連続体であるため、困難な複数の光配線を接続する工程が不要なうえ、光配線の光軸が当然に一致する光・電気配線基板並びに実装基板を提供することができる。
【００３０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる光・電気配線基板の説明図。
【図２】本発明に係わる光・電気配線基板に光部品を実装した実装基板の説明図。
【符号の説明】
１  光配線が形成された支持体
２  光配線
２  ミラー
４  電気配線
５  絶縁層
６  間隔
７  表面層
８  裏面層
９  開口部
１０  接着剤
１１  ビアホール
１２  光部品搭載用パッド
１３  レーザ発光素子
１４  レーザ受光素子
【図１】
0004164947.tif 000002
【図２】
0004164947.tif 000003