光電混載基板和其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括安裝有光元件的電布線和與所述光元件相連接的光波導(dǎo)路的光電混載基板和其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在最近的電子設(shè)備等中，隨著傳送信息量的增加、功能的多樣化而大多采用如下那樣構(gòu)成的光電混載基板:在電布線基板上搭載用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的VCSEL等光源、用于進(jìn)行其逆轉(zhuǎn)換的光電二極管那樣的光接收器等光元件，將該電布線基板與光波導(dǎo)路等光布線相組合。并且，隨著電子設(shè)備等的小型化，要求布線基板的小型化、高集成化，期望光電混載基板具有撓性而能夠搭載于限定的空間內(nèi)。作為具有這樣的撓性的光電混載基板，能夠列舉例如圖7所示那樣的結(jié)構(gòu)的光電混載基板(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在該光電混載基板中，在由聚酰亞胺等構(gòu)成的絕緣層I的表面上設(shè)有由導(dǎo)電圖案構(gòu)成的電布線3，該電布線3的一部分作為焊盤3a而被鍍金層4覆蓋，并安裝有光元件5。另外，同樣地，所述電布線3的、靠絕緣層I的端部側(cè)的規(guī)定部分也被鍍金層4覆蓋而成為用于與外部電連接的連接器焊盤部6。并且，所述電布線3的、除焊盤3a、連接器焊盤部6以外的部分被覆蓋層7覆蓋而被保護(hù)起來。
[0003]另一方面，在所述絕緣層I的背面(與電布線3的形成面相反的那一側(cè)的面)設(shè)有由下包層9、芯體10、以及上包層11構(gòu)成的光波導(dǎo)路W。并且，在該光波導(dǎo)路W中，為了將在芯體10內(nèi)通過的光L的光軸與安裝于絕緣層I的表面?zhèn)鹊墓庠?的光軸相耦合而設(shè)有用于將光反射的鏡部12。另外，在所述絕緣層I的背面?zhèn)?，借助粘接?4設(shè)有由金屬、樹脂等構(gòu)成的加強(qiáng)層13，以在處理時(shí)不對(duì)光元件5的安裝部周邊施加過度的力。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 — 42731號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]另外，以往，光元件5通過引線接合、軟釬焊進(jìn)行安裝，但最近，出于沒有因使用用于對(duì)軟釬焊、接合進(jìn)行輔助的焊劑而對(duì)周圍造成的污染且定位精度也較高的理由，大多使用超聲波倒裝芯片接合來進(jìn)行安裝。不過，當(dāng)如所述那樣在將加強(qiáng)層13接合于絕緣層I的背面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下利用超聲波來安裝光元件5時(shí)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生如下狀況:因超聲波導(dǎo)致的左右方向上的輕微的振動(dòng)而使低彈性的粘接層14產(chǎn)生變形，從而不能獲得充分的安裝強(qiáng)度。另外，還能夠想到所述粘接層14本身的粘接強(qiáng)度降低而容易使加強(qiáng)層13剝離的情況。
[0009]并且，還可知的是，在利用軟釬焊來安裝光元件5的情況下，為了抑制在回流工序中產(chǎn)生微孔，需要在加熱、加壓的條件下牢固地接合加強(qiáng)層13，但由于在加強(qiáng)層13的附近配置有光波導(dǎo)路W，因此，在接合時(shí)的加熱、加壓作用下，粘接層14有可能進(jìn)入光波導(dǎo)路W的鏡部12而影響光的反射角度。
[0010]為了避免這些問題，先安裝光元件5，之后，利用未形成有光波導(dǎo)路W的部分，在該部分的空間中，使用雙面帶等接合加強(qiáng)層13，但在該方法中沒能解決如下問題:由于加強(qiáng)層13沒有與絕緣層I牢固地接合，因此殘留于加強(qiáng)層13與絕緣層I之間的界面的空氣、氣化了的溶劑成分等沒有被充分地去除，在之后具有回流工序的情況下，容易產(chǎn)生氣孔等。
[0011]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而做出的，其目的在于，提供優(yōu)異的光電混載基板和其制造方法，該光電混載基板為加強(qiáng)層被高強(qiáng)度接合而不產(chǎn)生氣孔等的結(jié)構(gòu)，而且，即使光元件被以超聲波安裝，也不會(huì)造成粘接強(qiáng)度絲毫降低。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的第I技術(shù)方案提供一種光電混載基板，在基板的一個(gè)面設(shè)有電布線和與該電布線電連接的光元件，在所述基板的另一個(gè)面設(shè)有與所述光元件光耦合的光波導(dǎo)路，其中，在所述基板的、設(shè)有電布線和光元件的面上，借助粘接層一體地安裝有用于加強(qiáng)基板的加強(qiáng)層，且在所述基板的、設(shè)有光波導(dǎo)路的面上設(shè)有用于使所述電布線與外部電連接的連接器焊盤部。
[0014]另外，本發(fā)明的第2技術(shù)方案根據(jù)所述光電混載基板，特別是，所述加強(qiáng)層包括借助粘接層一體地安裝于基板面的部分和向光元件側(cè)延伸并覆蓋光元件上表面的覆蓋部分，其中第3技術(shù)方案根據(jù)所述光電混載基板，特別是，所述光元件通過超聲波倒裝芯片接合安裝于電布線的規(guī)定部分。
[0015]并且，本發(fā)明的第4技術(shù)方案一種光電混載基板的制造方法，其是用于制造作為所述第I技術(shù)方案的光電混載基板的方法，其中，該光電混載基板的制造方法包括以下工序:在基板的一個(gè)面形成電布線的工序;在所述基板的另一個(gè)面形成用于將所述電布線與外部電連接的連接器焊盤部的工序；以及在所述基板的另一個(gè)面形成光波導(dǎo)路的工序，將用于加強(qiáng)基板的加強(qiáng)層借助粘接層在加壓條件下安裝于設(shè)有所述電布線、連接器焊盤部以及光波導(dǎo)路的基板的、設(shè)有電布線的面，之后將光元件安裝于所述基板的電布線部分。
[0016]并且，本發(fā)明的第5技術(shù)方案提供一種光電混載基板的制造方法，其是用于制造作為所述第I技術(shù)方案或第2技術(shù)方案的光電混載基板的方法，其中，該光電混載基板的制造方法包括以下工序:在基板的一個(gè)面形成電布線的工序;在所述基板的另一個(gè)面形成用于將所述電布線與外部電連接的連接器焊盤部的工序；以及在所述基板的另一個(gè)面形成光波導(dǎo)路的工序，在將光元件安裝于所述基板的電布線部分之后，將用于加強(qiáng)基板的加強(qiáng)層借助粘接層在加壓條件下安裝于設(shè)有所述電布線、連接器焊盤部以及光波導(dǎo)路的基板的、設(shè)有電布線的面。
[0017]另外，本發(fā)明的第6技術(shù)方案根據(jù)所述光電混載基板的制造方法，特別是，利用超聲波倒裝芯片接合將所述光元件安裝于電布線的規(guī)定部分。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]S卩，以往，在光電混載基板中，在基板的單側(cè)的面設(shè)置了電布線和用于將該電布線與外部電連接的連接器焊盤部，在與該一側(cè)的面相反的那一側(cè)的面設(shè)置了加強(qiáng)層和光波導(dǎo)路，但在該構(gòu)造中，在安裝光元件前，難以在加熱、加壓條件下將加強(qiáng)層牢固地接合，因此，本發(fā)明打破以往的技術(shù)常識(shí)，將所述連接器焊盤部設(shè)于與設(shè)有電布線的面相反的那一側(cè)的面。
[0020]采用該構(gòu)造，能夠在安裝光元件之前在加熱、加壓條件下將加強(qiáng)層牢固地接合于設(shè)有電布線的基板面，因此，空氣、氣化氣體等不會(huì)殘留于接合面，在之后的回流工序等中，不會(huì)產(chǎn)生氣孔等。另外，由于在不隔著粘接層、加強(qiáng)層地將光電混載基板固定了的狀態(tài)下利用超聲波倒裝芯片接合來安裝光元件，因此，不存在因超聲波的振動(dòng)而使粘接層產(chǎn)生變形等影響，能夠以較高的接合強(qiáng)度來安裝光元件。并且，加強(qiáng)層本身也能夠維持良好的接合狀態(tài)，而不會(huì)發(fā)生剝離。而且，由于光波導(dǎo)路和加強(qiáng)層彼此設(shè)置在基板的相反側(cè)，因此具有如下優(yōu)點(diǎn):即使在加熱、加壓條件下將加強(qiáng)層牢固地接合，此時(shí)，光波導(dǎo)路也不會(huì)受到不良影響。
[0021]另外，在設(shè)有與以體積大的光元件為代表的各種構(gòu)件的面相同的面上，以避開該各種構(gòu)件的配置來設(shè)置加強(qiáng)層，因此，與以往相比，具有能夠使整體厚度較薄這樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]并且，采用本發(fā)明的制造方法，能夠以將在與設(shè)有電布線的面相反的那一側(cè)的面上設(shè)有連接器焊盤部和光波導(dǎo)路的基板固定于光元件安裝用的吸附臺(tái)等適當(dāng)?shù)墓潭ú考系臓顟B(tài)來連續(xù)地進(jìn)行帶粘接層的加強(qiáng)層的接合和光元件的安裝，因此，不僅能夠如所述那樣以較高的接合強(qiáng)度來安裝光元件，還具有提升量產(chǎn)性這樣的優(yōu)點(diǎn)。另