安装有光学波导的基板以及制造该基板的方法技术

本发明专利技术涉及安装有光学波导的基板以及制造这种基板的方法，其中，在绝缘层中布置开口以露出导体层；形成下包层，并且在绝缘层和下包层上形成抗蚀层；利用与外部连接的导体层作为电极进行电解电镀，以便向穿过下包层和抗蚀层的开口填充Ｃｕ；去除抗蚀层，以便形成由填充的Ｃｕ构造成的突起部分；把突起部分处理成具有倾斜面；在突起部分的倾斜面上形成Ａｕ层；以及堆叠芯层和上包层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在信号传输的光电转换中使用的安装有光学波导的 基板，例如光电封装或光电基板，以及制造这种安装有光学波导的基 板的方法。
技术介绍
主要使用激光发射器(VCSEL)作为光学通信装置。在这种装 置和光接收器(PD)以倒装芯片形式安装在基板等上的情况下，从 该装置向基板表面垂直地发射光。因此，采用了以下这种方法通过倾斜的反射镜把光反射90度， 从而使光的发射方向与基板平面平行。在现有技术的光电复合基板的制造中，分开制造电路基板和光 学波导，然后再把这些元件相互结合在一起。通过以下方法预先制成 倾斜的反射镜，S卩在光学波导或者光纤上形成反射镜，或者把预制 的反射镜元件安装在基板上。图1和图2A至2E示出了现有技术的安装有光学波导的基板以 及制造该基板的方法，其中在光学波导上形成倾斜45度的反射镜， 然后把该光学波导安装在电路基板上。在图1所示的现有技术中，通 过以下方式形成光学波导10:进行45度的切块机切割并且使切割表 面平坦化(受激准分子激光器处理等)、压模或者金属(例如Au) 的气相沉积，然后把光学波导10安装在电路基板20上。参考图2A至2E， (1)使上包层11固化(图2A) ， (2)在 上包层11上堆叠芯层12，然后进行图案化处理、显影处理和固化处 理(图2B) ， (3)通过切块机切割等方式把芯层12的两端部分倾 斜处理成45度以形成倾斜部分(图2C) ， (4)通过例如Au的气 相沉积在处理成45度的芯层12的倾斜部分上形成反射镜14(图2D)，以及(5)在上包层11的两端部分和包括反射镜部分14在内的芯层12上堆叠下包层13并使下包层固化(图2E)。上包层11和下包层 13由相同材料制成，并通过堆叠步骤而彼此形成一体。如图1所示，将按照上述方式形成的包括上包层11、芯层12、 下包层13和倾斜45度的反射镜14的光学波导10安装在电路基板 20上。电路基板20具有用于安装光学波导10的凹陷部27。光学波 导10沿着箭头方向安装在凹陷部27中，从而构成了安装有光学波导 的电路基板。图1的电路基板20包括树脂层21、由Cu制成的电路图案22、 阻焊层23、焊盘24、与电路图案连接的导通部(或导通孔)25以及 芯基板26。已经提出了以下技术作为与包括光学波导的电路基板相关的现 有技术。根据专利文献1 (日本专利No.2,546,688)，在光学波导基板的 表面部分中设置有条形光学波导。在基板的位于光学波导两端部分的 侧面上形成有通向表面侧的凹陷部。在基板的与光学波导的两个端面 相对的侧面部分中构造有反射壁，该反射壁相对于光学波导的光轴倾 斜45度，并且朝向斜上方。因此，垂直入射到光学波导基板上的光 被倾斜45度的反射壁之一以90度角反射，以便入射在光学波导的一 端上。从光学波导另一端发射的光被光学波导的另一个倾斜45度的 反射壁以90度角反射，以便与光学波导基板垂直地发射。专利文献2(未审查的日本专利申请公开No.2003-227951)公开 了一种光学波导器件，其中，光学器件安装成与光学波导片光学耦合。为了不必进行校准工作，在光学波导片中布置用于将光学器件布置和 固定成预定姿态的导向装置。在图1和图2 A至2E所示的现有技术的安装有光学波导的基板以及制造基板的方法中，采用了以下方法分开制造电路基板和光学 波导(反射镜元件)，然后把光学波导安装在电路基板上。因此，必 须分开进行制造电路基板的工序、制造光学波导(反射镜元件)的工 序以及把光学波导安装在电路基板上的工序，从而引起工作效率低和制造成本高的问题。此外，还需要用于将光学波导定位并安装在电路 基板上的适当位置的专用装置。可以采用以下方法把制造光学波导作为制造电路基板的延续， 而不是分开制造电路基板和光学波导。然而，在这种情况下，倾斜 45度的反射镜的结构和制造工序造成了瓶颈。对于现有技术，在专利文献1公开的构造中，垂直入射到光学波导基板上的光被分别布置在两侧的两个倾斜45度的反射壁以90度角反射，以便与光学波导基板垂直地发射。然而，没有把形成光学 波导作为制造电路基板的延续。在专利文献2的器件中，虽然设置有用于将光学器件安装成与光学波导片光学耦合的导向装置，但是没有把形成光学波导作为制造 电路基板的延续。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了一种安装有光学波导的基板以及 制造这种安装有光学波导的基板的方法。根据本专利技术的示例性实施例是一种制造安装有光学波导的基板 的方法，所述基板包括电路基板和形成在电路基板上的光学波导，所 述电路基板具有位于其表面上的绝缘层和位于绝缘层下面的导体层，所述方法包括以下步骤在所述绝缘层中形成至少一个开口，以便露出所述导体层；在所述绝缘层上形成下包层，所述下包层在与所述绝缘层的开口相对应的位置具有开口；在所述下包层上形成抗蚀层，并且在所述抗蚀层的与所述绝缘 层的开口相对应的位置形成开口；利用通过所述开口露出的导体层作为电极进行电解电镀，以便 向所述开口填充金属，所述开口穿过绝缘层、下包层和抗蚀层；去除所述抗蚀层，以便形成由填充的金属构造成的突起部分；把所述突起部分处理成具有倾斜面；在所述突起部分的倾斜面上形成反射层；在所述下包层和所述反射层上堆叠芯层；以及 在所述芯层上堆叠上包层。在这种情况下，突起部分可以通过使用Cu的电解电镀法形成， 反射层可以通过AU形成，并且可以把突起部分处理成相对于电路基板表面成45度角。此外，根据本专利技术的示例性实施例是一种安装有光学波导的基板，包括电路基板；以及形成在所述电路基板上的光学波导，其中，所述光学波导包括下包层，其形成在所述电路基板的表面上； 芯层，其堆叠在所述下包层上； 上包层，其堆叠在所述芯层上；以及至少一个倾斜的反射镜，其形成在所述芯层中，所述反射 镜具有形成在突起部分的倾斜面上的金属层，所述突起部分由形成在所述光学波导中的金属制成，所述金属层由与所述突起 部分不同的金属制成。在这种情况下，反射镜可以相对于光学波导倾斜45度。金属层 可以由Cu制成，突起部分可以由Au制成。所述反射镜可以包括布置在光学波导两端附近的两个反射镜。 所述安装有光学波导的基板还可以包括光发射器，其具有光发射部分并布置在所述电路基板上；以及光接收器，其具有光接收部分并布置在所述电路基板上，其中，所述光发射部分的光轴与由所述光学波导的上包层和下 包层限定的光学路径垂直，所述光发射部分的光轴相对于反射镜之一 成45度角，并且其中，所述光接收部分的光轴与所述光学波导的光学路径垂直， 所述光接收部分的光轴相对于另一个反射镜成45度角。所述反射镜可以仅布置在光学波导一端附近。所述安装有光学 波导的基板还可以包括光发射器，具有光发射部分并布置在所述电路基板上，其中，所述光发射部分的光轴与由所述光学波导的上包层和下包层限定的光学路径垂直，所述光发射部分的光轴相对于反射镜成45度角。根据本专利技术示例性实施例，在制造电路基板的延续过程中，在电路基板上形成反射镜(例如，倾斜45度的反射镜)作为光学传输 用的装置。因此，不需要在光学波导中布置反射镜结构，从而有利于 形成光学传输用的反射镜，并且简化了光学波导的结构。根据这种构造，可以把在电路基板上形成光学波导作为制造电路基板的延续。对 于这种安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造安装有光学波导的基板的方法，所述基板包括电路基板和形成在所述电路基板上的光学波导，所述电路基板具有位于其表面上的绝缘层和位于所述绝缘层下面的导体层，所述方法包括以下步骤：　在所述绝缘层中形成至少一个开口，以便露出所述导体层；　在所述绝缘层上形成下包层，所述下包层在与所述绝缘层的开口相对应的位置具有开口；　在所述下包层上形成抗蚀层，并且在所述抗蚀层的与所述绝缘层的开口相对应的位置形成开口；　利用通过所述开口露出的导体层作为电极进行电解电镀，以便向所述开口填充金属，所述开口穿过所述绝缘层、下包层和抗蚀层；　去除所述抗蚀层，以便形成由填充的金属构造的突起部分；　把所述突起部分处理成具有倾斜面；　在所述突起部分的倾斜面上形成反射层；　在所述下包层和所述反射层上堆叠芯层；以及　在所述芯层上堆叠上包层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柳泽贤司，
申请(专利权)人：新光电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]