(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気配線を有する基板と、基板の一方の面に位置する第１の光配線層と、基板の他方の面に位置する第２の光配線層と、基板を垂直に貫通する光スルーホールとを備える光・電気配線基板であって、
第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールは、それぞれコアとクラッドとを有し、
第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールのコアは全て屈折率が等しくかつ同一材料を用いて一体となるように形成され、
光スルーホールのコアの一端は第１の光配線層のコアと接続し、光スルーホールのコアの他端は第２の光配線層のコアと接続している、
ことを特徴とする光・電気配線基板。
【請求項２】
電気配線を有する基板と、基板の一方の面に位置する第１の光配線層と、基板の他方の面に位置する第２の光配線層と、基板を垂直に貫通する光スルーホールとを備える光・電気配線基板であって、
第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールは、それぞれコアとクラッドとを有し、
第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールのコアは全て屈折率が等しくかつ同一材料を用いて一体となるように形成され、
光スルーホールのコアの一端は第１の光配線層のコアと接続し、光スルーホールのコアの他端は第２の光配線層のコアと接続し、それぞれの接続している部分には基板の面に対して４５度の角度のミラー面を持つミラーが設けられている、
ことを特徴とする光・電気配線基板。
【請求項３】
基板の有する電気配線が複数の層からなり、光スルーホールを貫通させるための基板の孔の内面が、電気配線の層間を電気接続する導電体層を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の光・電気配線基板。
【請求項４】
基板の有する電気配線が複数の層からなり、光スルーホールを貫通させるための基板の孔の内面が、電気配線の層間を電気接続する導電体層を備えていないこと特徴とする請求項１又は２記載の光・電気配線基板。
【請求項５】
基板に電気配線を施す工程と、
基板に第１の貫通孔を形成する工程と、
第１の貫通孔の内面及び基板の両面にクラッドをコーティングし、第１の貫通孔の内部をクラッドで満たす工程と、
第１の貫通孔の内径よりも小さい内径を持つ第２の貫通孔を、第１の貫通孔の中心に形成する工程と、
第２の貫通孔の内面及び基板両面のクラッドにコアをコーティングし、第２の貫通孔の内部をコアで満たす工程と、
基板両面のクラッド上のコアに対して光配線となる部分を残し不要部分を除去する工程と、
基板両面のクラッド上のコアに対して光配線となる部分を残し不要部分を除去した後、基板両面で露出しているクラッド及びコアの上に、さらにクラッドをコーティングする工程と、
第２の貫通孔のコアの一端と基板の一面のコアとが接続している部分及び、第２の貫通孔のコアの他端と基板の他面のコアとが接続している部分それぞれに、基板の面に対して４５度の角度でミラー面を形成する工程と、
を含む光・電気配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか１項記載の光・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オーダー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電流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悪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ー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。特開平６−２２２２３０号の実施例には、光配線を多層化することによって、高密度実装又は小型化を実現すると同時に、複数の光配線を立体的に交差させて複雑な光配線を実現した光・電気配線基板が記載されている。
【０００５】
しかし、特開平６−２２２２３０号の実施例は、光配線を基板の一面に多層化したものであり、その面にのみ光部品を実装できるに過ぎない。より高密度実装又は小型化を行うためには、基板の両面に光部品を実装できることが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る従来技術の状況に鑑みてなされたもので、複雑な光配線が施されているだけでなく、両面に光部品が実装できる光・電気配線基板を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１の発明では、電気配線を有する基板と、基板の一方の面に位置する第１の光配線層と、基板の他方の面に位置する第２の光配線層と、基板を垂直に貫通する光スルーホールとを備える光・電気配線基板であって、第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールは、それぞれコアとクラッドとを有し、第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールのコアは全て屈折率が等しくかつ同一材料を用いて一体となるように形成され、光スルーホールのコアの一端は第１の光配線層のコアと接続し、光スルーホールのコアの他端は第２の光配線層のコアと接続している、ことを特徴とする光・電気配線基板としたものである。
【０００８】
また請求項２の発明では、電気配線を有する基板と、基板の一方の面に位置する第１の光配線層と、基板の他方の面に位置する第２の光配線層と、基板を垂直に貫通する光スルーホールとを備える光・電気配線基板であって、第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールは、それぞれコアとクラッドとを有し、第１の光配線層、第２の光配線層、及び光スルーホールのコアは全て屈折率が等しくかつ同一材料を用いて一体となるように形成され、光スルーホールのコアの一端は第１の光配線層のコアと接続し、光スルーホールのコアの他端は第２の光配線層のコアと接続し、それぞれの接続している部分には基板の面に対して４５度の角度のミラー面を持つミラーが設けられている、ことを特徴とする光・電気配線基板としたものである。
【０００９】
また請求項３の発明では、基板の有する電気配線が複数の層からなり、光スルーホールを貫通させるための基板の孔の内面が、電気配線の層間を電気接続する導電体層を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の光・電気配線基板としたものである。
【００１０】
また請求項４の発明では、基板の有する電気配線が複数の層からなり、光スルーホールを貫通させるための基板の孔の内面が、電気配線の層間を電気接続する導電体層を備えていないこと特徴とする請求項１又は２記載の光・電気配線基板としたものである。
【００１１】
また請求項５の発明では、基板に電気配線を施す工程と、
基板に第１の貫通孔を形成する工程と、
第１の貫通孔の内面及び基板の両面にクラッドをコーティングし、第１の貫通孔の内部をクラッドで満たす工程と、
第１の貫通孔の内径よりも小さい内径を持つ第２の貫通孔を、第１の貫通孔の中心に形成する工程と、
第２の貫通孔の内面及び基板両面のクラッドにコアをコーティングし、第２の貫通孔の内部をコアで満たす工程と、
基板両面のクラッド上のコアに対して光配線となる部分を残し不要部分を除去する工程と、
基板両面のクラッド上のコアに対して光配線となる部分を残し不要部分を除去した後、基板両面で露出しているクラッド及びコアの上に、さらにクラッドをコーティングする工程と、
第２の貫通孔のコアの一端と基板の一面のコアとが接続している部分及び、第２の貫通孔のコアの他端と基板の他面のコアとが接続している部分それぞれに、基板の面に対して４５度の角度でミラー面を形成する工程と、
を含む光・電気配線基板の製造方法としたものである。
【００１２】
また請求項６の発明では、請求項１〜４の何れか１項記載の光・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としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
１．光・電気配線基板
本発明の光・電気配線基板の断面図を、図１に示す。電気配線を有する基板１の一方の面（図１では上面）には、クラッド２及びクラッド６に囲まれたコア３からなる第１の光配線層がある。また、電気配線を有する基板の他方の面（図１では下面）には、クラッド２及びクラッド６に囲まれたコア５からなる第２の光配線層がある。さらに、電気配線を有する基板１を垂直に貫通し、クラッド２に囲まれたコア４からなる光スルーホールがある。第１配線層のコア３、光スルーホールのコア４、及び第２配線層のコア５は、全て屈折率が等しい。光スルーホールのコア４の一端（図１では上端）は、第１配線層のコア３と接続しており、その接続している部分には、基板１の面に対して４５度の角度のミラー面を持つミラー７が設けられている。同様に、光スルーホールのコア４の他端（図１では下端）は、第２配線層のコア５と接続しており、その接続している部分には、基板１の面に対して４５度の角度のミラー面を持つミラー８が設けられている。
【００１４】
基板の有する電気配線が複数の層からなる場合、光スルーホールを貫通させるための基板の孔の内面９には、電気配線の層間を電気接続する導体層があっても良いし、無くても良い。
【００１５】
図２に示すように、第１配線層のコア３を伝搬したレーザ光１０は、ミラー７で反射され、光スルーホールのコア４を伝搬した後、ミラー８で反射され、第２の配線層のコア５を伝搬する。
【００１６】
２．光・電気配線基板の製造方法
本発明の光・電気配線基板の製造方法を、光スルーホールの部分に焦点を当てて、図３の（ａ）〜（ｊ）の流れに従って説明する。
【００１７】
図３の（ａ）のように、電気配線を有する基板２１に、貫通孔２２を開ける。貫通孔２２を開ける方法としては、ドリル、レーザ、ＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ，反応性イオンエッチング）などがある。基板２１が、複数層からなる電気配線を有するとき、電気的スルーホールを貫通孔２２として用いても良い。この場合、貫通孔２２の内面には、電気配線の層間を電気接続する導電体層がある。
【００１８】
図３の（ｂ）のように、基板２１の両面及び貫通孔２２の内面にクラッド２３をコーティングし、貫通孔２２をクラッド２３で埋める。
【００１９】
図３の（ｃ）のように、埋められた貫通孔２２の中心部分に、貫通孔２２の内径よりも小さい内径を持つ貫通孔２４を開ける。これによって、貫通孔２４はクラッド２３によって囲まれる。貫通孔２４を開ける方法には、ドリル、レーザ、ＲＩＥなどがある。
【００２０】
図３の（ｄ）のように、基板２１の両面及び貫通孔２４の内面にコア２５をコーティングし、貫通孔２４をコア２５で埋める。
【００２１】
図３の（ｅ）のように、基板２１の両面のコア２５を金属膜２６で覆う。
【００２２】
図３の（ｆ）のように、フォトリソグラフィ技術によって、金属膜２６の光配線に対応する光配線部２８を残し、金属膜２６の不要な部分を除去する。
【００２３】
基板２１の両面をＲＩＥでエッチングして、図３の（ｇ）のように、残っている金属膜２６に覆われていないコア２５の部分を除去する。
【００２４】
図３の（ｈ）のように、基板２１の両面から残っていた金属膜２６を除去する。
【００２５】
図３の（ｉ）のように、基板２１の両面にクラッド３０をコーティングする。
【００２６】
基板２１の面に平行なコアと垂直なコアとの接続部分に、９０度刃によるダイシング加工或いはＲＩＥの斜めエッチングによって、基板２１の面に対して４５度の角度のミラー面を持つミラー３２及び３３を設ける。ミラー３２、３３は、スパッタ、蒸着などによって、金属反射膜を有するミラーにしても良い。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、電気配線を有する基板の両面に光配線層を設け、それらを光スルーホールで光学的に接続するので、複雑な光配線を施し、しかも光部品を基板の両面に実装することができる。従って、光配線設計の簡易化、高密度配線及び実装を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光・電気配線基板の断面図。
【図２】本発明の光・電気配線基板におけるレーザ光の伝搬を説明する図。
【図３】本発明の光・電気配線基板の製造方法の説明図。
【符号の説明】
１…基板
２…クラッド
３…コア
４…コア
５…コア
６…クラッド
７…ミラー
８…ミラー
９…孔の内面
１０…レーザ光
２１…基板
２２…貫通孔
２３…クラッド
２４…貫通孔
２５…コア
２６…金属膜
２８…光配線部
３０…クラッド
３２…ミラー
３３…ミラー
【図１】
0004374648.tif 000002
【図２】
0004374648.tif 000003
【図３】
0004374648.tif 000004