JP2005099761A - 光部品支持基板及びその製造方法、光部品付き光部品支持基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸ズレがなく確実な位置合わせをすることができ、光の伝送ロスが小さい光部品支持基板を提供すること。
【解決手段】本発明の光部品支持基板１０は、位置合わせ用ガイド部材４４と、ガイド部材支持部品４５とを備える。位置合わせ用ガイド部材４４は、光伝送機能を有する光部品である光導波路３１の有する位置合わせ凹部３６に対して嵌合可能である。ガイド部材支持部品４５は、位置合わせ用ガイド部材４４が嵌合支持されるガイド部材支持凹部４６を有するとともに、位置合わせ用ガイド部材４４の一部を主面１２側にて突出した状態で基板１１に取り付けられる。そして、位置合わせ用ガイド部材４４を光導波路３１の位置合わせ凹部３６に対して嵌合することにより、光導波路３１と基板１１との位置合わせがなされる。ガイド部材支持部品４５は、基板１１を形成する主材料よりも加工性のよい材料からなることがよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光部品支持基板及びその製造方法、光部品付き光部品支持基板及びその製造方法に関するものである。

近年、インターネットに代表される情報通信技術の発達や、情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、画像等の大容量データを送受信するニーズが高まりつつある。かかる大容量データを情報通信設備を通じて自由にやり取りするためには１０Ｇｂｐｓ以上の情報伝達速度が望ましく、そのような高速通信環境を実現しうる技術として光通信技術に大きな期待が寄せられている。一方、機器内の配線基板間での接続、配線基板内の半導体チップ間での接続、半導体チップ内での接続など、比較的短い距離における信号伝達経路に関しても、高速で信号を伝送することが近年望まれている。このため、従来一般的であった金属ケーブルや金属配線から、光ファイバや光導波路を用いた光伝送へと移行することが理想的である考えられている。

ここで、光学素子が搭載されるとともに、その光学素子と光ファイバや光導波路との間で光通信を行う配線基板が従来提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１，２には、光学素子を実装した外部基板を配線基板上にはんだバンプにて接続してリフローする際のセルフアライメント作用により、外部基板と配線基板とを所定の位置に配置できる、という技術が開示されている。また、光ファイバ同士を接続するための手段として、光ファイバコネクタと呼ばれる器具が従来提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
特開２００２−２３６２２８号公報 特開平８−２５０５４２号公報 フジクラ技報 第９７号 １９９９年１０月

ところが、上記特許文献１，２の技術では、光学素子を実装した外部基板と配線基板との位置合わせ（光軸合わせ）をはんだリフローにより行っているにすぎない。そのため、位置合わせ精度が十分ではなく、光学素子と光導波路との間で光軸ズレが生じやすく、ひいては光の伝送ロスが生じやすい。従って、この手法では今後予想される高速度化・高密度化等に十分に対応できないものと考えられる。また、配線基板が樹脂基板であるような場合には、光学素子及びその動作回路の放熱性が悪くなる結果、発光波長にズレが発生するおそれがある。ゆえに、この場合には安定した動作特性が得られなくなる。

なお、前記配線基板を仮にセラミック配線基板とした場合には、放熱性の問題はある程度解消される反面、加工性が悪いことから高コスト化を招くおそれがある。

また、非技術文献１に記載された光ファイバコネクタを配線基板と光ファイバとの接続に応用することが考えられるが、光ファイバコネクタ自体は樹脂成形品であるため放熱性に劣る。ゆえに、この場合には光学素子及びその動作回路の放熱性が悪くなる結果、やはり発光波長にズレが発生するおそれがある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光軸ズレがなく確実な位置合わせをすることができ、光の伝送ロスが小さい光部品支持基板及びその製造方法、光部品付き光部品支持基板及びその製造方法を提供することにある。

そして上記課題を解決するための手段としては、主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有する光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備えることを特徴とする光部品支持基板がある。この課題解決手段において「光部品」という部材は、光部品支持基板とは別体で構成された部材であって、光部品支持基板と位置合わせされる対象物であり、必須構成要素ではない。

また、上記課題を解決する別の手段としては、主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有し、位置合わせ凹部を有する光部品と、前記位置合わせ凹部に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備えることを特徴とする光部品付き光部品支持基板がある。

従って、これらの発明によると、ガイド部材支持部品を介して基板に取り付けられた位置合わせ用ガイド部品が、光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合することで、より積極的にかつ高い精度で光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化等に十分に対応しうる光部品支持基板を実現することができる。

光部品支持基板を構成する基板としては、例えば、樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板または金属基板が使用可能であり、特にセラミック基板が好ましい。樹脂基板に比較して熱伝導性の高いセラミック基板を用いた場合には、発生した熱が効率よく放散される。そのため、放熱性の悪化に起因する発光波長のズレが回避され、動作安定性・信頼性に優れた光部品支持基板を実現することができる。かかるセラミック基板の好適例を挙げると、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ほう素、ベリリア、ムライト、低温焼成ガラスセラミック、ガラスセラミック等からなる基板がある。これらの中でもアルミナや窒化アルミニウムからなる基板を選択することが特に好ましい。

また、樹脂基板の好適例としては、例えば、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド−トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）等からなる基板を挙げることができる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。金属基板の好適例としては、例えば、銅基板、銅合金からなる基板、銅以外の金属単体からなる基板、銅以外の合金からなる基板などを挙げることができる。

かかる基板は、絶縁層と導体層（金属配線層）とを備えた配線基板であることがよい。前記導体層は基板表面に形成されていてもよく、基板内部に形成されていてもよい。これらの導体層の層間接続を図るために、基板内部にビアホール導体が形成されていてもよい。なお、かかる導体層やビアホール導体は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などからなる導電性金属ペーストを印刷または充填することにより形成される。そして、このような導体層には電気信号が流れるようになっている。なお、このような配線基板に加えて、例えば、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層を、基板上に備えるビルドアップ配線基板を用いることも許容される。

前記基板の形状は、位置合わせ用ガイド部品を支持可能な形状であればよく、特に限定されることはない。しかし、基板は少なくとも１つの主面を有するものであることがよく、例えば平板状の基板を用いることが好適である。より好ましくは、主面側において開口する１つまたは２つ以上のキャビティを有する基板を使用することがよい。

光部品支持基板を構成する位置合わせ用ガイド部材は、光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な構造を有している。位置合わせ用ガイド部材の形状については特に限定されない。位置合わせ用ガイド部材の好適例としては、例えばピン状のもの（ガイドピン）を挙げることができる。位置合わせ用ガイド部材を形成する材料としては、ある程度硬質な材料がよく、特には硬質であってかつ耐熱性を有する金属材料が好ましい。位置合わせ用ガイド部材の先端部分の直径（特に基板の主面側にて突出する部分の直径）については、光部品の有する位置合わせ凹部と嵌合できるように、当該位置合わせ凹部とほぼ同径であることがよい。

位置合わせ用ガイド部材がガイドピンである場合において、ガイドピンの端部は、軸線方向に対して垂直な平坦面を有していることがよい。このような平坦面があると、例えば、ガイドピンの端部を画像認識してそこを位置合わせの基準とするような場合に、画像認識を行いやすくなるというメリットがある。ただし、ガイドピン端部の外縁を面取りしておくことが好ましい。そして、この構成であると、光部品の位置合わせ凹部に対してガイドピンを嵌合させやすくすることができる。

光部品支持基板を構成するガイド部材支持部品は、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有している。ガイド部材支持部品に支持された位置合わせ用ガイド部材は、その一部または全部が主面側にて突出した状態となる。ガイド部材支持凹部の形状は、そこに支持されるべき位置合わせ用ガイド部材の形状に応じて任意に設定される。例えば、位置合わせ用ガイド部材が円柱状のガイドピンであるような場合には、ガイド部材支持凹部は断面円形状に形成される。なお、ガイド部材支持凹部は、少なくともガイド部材支持部品の上面にて開口していればよいため、貫通穴であっても非貫通穴であってもよい。

ガイド部材支持凹部の数は１つのみでも複数でもよいが、強いて言えば複数であることがよい。このような構成であれば、１つのガイド部材支持部品に複数の位置合わせ用ガイド部材を支持させることができ、基板と光部品との位置合わせ精度をよりいっそう向上させることができる。複数のガイド部材支持凹部は互いに離間して配置されることがよく、結果として複数の位置合わせ用ガイド部材を離間させた状態で支持することができる。このことは、基板と光部品との位置合わせ精度の向上に寄与する。

また、前記ガイド部材支持部品は例えば長尺部材または枠状部材であることが好ましい。このような形状であると、ガイド部材支持凹部を離間した複数の位置に形成しやすくなるとともに、基板との接触面積が増えるため基板に対して安定的に取り付けることができる。ここで、ガイド部材支持部品を取り付ける具体的な方法としては、例えば、接着剤やロウ材等を用いて接合する方法などがある。なお、それ以外の方法としては、基板に設けられた穴構造に対してガイド部材支持部品を嵌め込む方法などがある。

前記ガイド部材支持部品は、樹脂材料、セラミック材料、金属材料、ガラス材料などといった材料によって形成可能であるが、基板を形成する主材料よりも加工性のよい材料からなることが好ましい。例えば、基板がセラミック基板である場合には、それよりも硬度が低くて加工性のよい樹脂材料、金属材料、ガラス材料を選択することがよい。これらの中でも、特に樹脂材料からなるガイド部材支持部品を選択することが望ましい。

樹脂材料はセラミック材料に比べて一般的に硬度が低いため、加工に要する労力やコストが少なくて済むからである。また、樹脂材料はセラミック材料に比べて一般的に安価であるため、低コスト化にも向くからである。

光部品支持基板を構成するガイド部材支持部品は、基板における任意の位置に取り付け可能である。なお、ガイド部材支持部品は、基板の主面側に取り付けられることがよく、さらには基板の主面側にて開口するキャビティの内面に取り付けられることがよりよい。

キャビティの内面にガイド部材支持部品を取り付けた構造であれば、ガイド部材支持部品が基板に対して安定的に支持される。この場合、キャビティの内底面及び内側面の両方にガイド部材支持部品を接合したり、キャビティにおいて直交した位置関係にある２つの内側面にガイド部材支持部品を接合したりすることが好適である。その結果、位置合わせ用ガイド部材も安定的に支持されるようになり、基板と光部品との位置合わせ精度がいっそう向上する。

本発明の光部品支持基板は光学素子を備えていてもよい。ただし、本発明において光学素子は任意の構成要素である。前記光学素子は例えば基板の主面上に１つまたは２つ以上搭載される。その搭載方法としては、例えば、ワイヤボンディングやフリップチップボンディング等の手法、異方導電性材料を用いた手法などを採用することができる。発光部を有する光学素子（即ち発光素子）としては、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）、半導体レーザダイオード（Laser Diode ；ＬＤ）、面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；ＶＣＳＥＬ）等を挙げることができる。これらの発光素子は、入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を所定部位に向けて発光部から出射する機能を備えている。一方、受光部を有する光学素子（即ち受光素子）としては、例えば、ｐｉｎフォトダイオード（pin Photo Diode；pin ＰＤ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を挙げることができる。これらの受光素子は、光信号を受光部にて入射し、その入射した光信号を電気信号に変換して出力する機能を有している。なお、前記光学素子は発光部及び受光部の両方を有するものであってもよい。前記光学素子に使用する好適な材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓなどを挙げることができる。このような光学素子（特に発光素子）は、動作回路によって動作される。光学素子及び動作回路は、例えば、基板に形成された導体層（金属配線層）を介して電気的に接続される。

前記光学素子は、基板に対して直接的に搭載されていてもよいほか、基板とは別体の支持体を介して間接的に搭載されていてもよい。光学素子を直接的に搭載した構造の好適例としては、例えば、基板に設けたキャビティの内底面に光学素子を直接的に搭載した構造などを挙げることができる。ただし間接的に搭載した場合において、支持体に前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合可能な位置合わせ用穴を設け、その位置合わせ用穴を利用して位置合わせをしつつ基板との固定を図ることが好ましい。

本発明の光部品支持基板と位置合わせされる光部品は、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有している。具体例を挙げると、光伝送機能を有する光部品としては、例えば光導波路や光ファイバなどがある。なお、光導波路を支持する基材も、光伝送機能を有する光部品に該当する。光ファイバと光ファイバを支持する光ファイバコネクタとからなる光部品も、光伝送機能を有する光部品に該当する。集光機能を有する光部品としては、例えばマイクロレンズアレイ等に代表されるレンズ部品などがある。光反射機能を有する光部品としては、例えば光路変換部品などがある。なお、光路変換部が形成された光ファイバコネクタは、光反射機能を有する光部品であるということができる。光路変換部が形成された光導波路は、光伝送機能及び光反射機能を有する光部品であるということができる。なお、本発明の光部品支持基板には、光部品が１つのみ支持されていてもよく、２つ以上の光部品が支持されていてもよい。

前記光導波路とは、光信号が伝搬する光路となるコア及びそのコアを取り囲むクラッドを有した板状またはフィルム状の部材を指し、例えば、ポリマ材料等からなる有機系の光導波路、石英ガラスや化合物半導体等からなる無機系の光導波路等がある。前記ポリマ材料としては、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを選択することができ、具体的には、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが好適である。

前記光ファイバコネクタとは、本来的には光ファイバ部同士を接続するための手段であるが、ここでは光ファイバ側と基板側とを接続するための手段として用いられる。なお、かかる光ファイバコネクタは、単心光ファイバコネクタであっても、多心光ファイバコネクタであってもよい。また、光ファイバコネクタは、基板側との接続を図るという本来的な機能に加えて、例えば光を反射して光路を変換する等といった付加的な機能を有していてもよい。

また、上記課題を解決するための別の手段としては、主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有する光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備える光部品支持基板の製造方法において、前記ガイド部材支持凹部を有する前記ガイド部材支持部品を前記基板に取り付ける部品取付工程と、前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程とを含むことを特徴とする光部品支持基板の製造方法、がある。なお、この課題解決手段において「光部品」という部材は、光部品支持基板とは別体で構成された部材であって、光部品支持基板と位置合わせされる対象物であるため、必須構成要素ではない。

そして本発明によれば、上記構成を有する光部品支持基板を簡単かつ確実に、しかも低コストで製造することができる。

また、上記課題を解決するための別の手段としては、主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有し、位置合わせ凹部を有する光部品と、前記位置合わせ凹部に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備える光部品付き光部品支持基板の製造方法において、前記ガイド部材支持凹部を有する前記ガイド部材支持部品を前記基板に取り付ける部品取付工程と、前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程と、前記部品取付工程及び前記ガイド部材支持工程の後、前記位置合わせ用ガイド部材を前記位置合わせ凹部に対して嵌合させることにより、前記光部品の位置合わせを行いつつ前記光部品を前記基板に支持固定させる支持固定工程とを含むことを特徴とする光部品付き光部品支持基板の製造方法、がある。

そして本発明によれば、上記構成を有する光部品付き光部品支持基板を簡単かつ確実に、しかも低コストで製造することができる。

以下、上記構成の光部品支持基板の製造方法を工程に沿って説明する。

光部品に対しては、位置合わせ凹部形成工程を行うことで、前記位置合わせ凹部をあらかじめ形成しておくことが好ましい。ここで、位置合わせ凹部形成工程における穴加工の方法としては周知の技術を採用することができ、具体例としては、ドリル加工、パンチ加工、エッチング加工、レーザ加工などがある。ただし、低コストという観点からすると、ドリル加工やパンチ加工といった機械的加工が好ましい。また、ここで行われる穴加工は、例えば精密ドリルなどを用いた精密穴加工であることがより好ましい。このような加工法によって位置合わせ凹部を形成しておけば、高い精度で光軸合わせを行うことができるからである。なお、位置合わせ凹部は、光部品の表裏両面に開口する貫通穴であってもよいほか、裏面側のみにて開口する非貫通穴であってもよい。また、位置合わせ凹部形成工程後に、必要に応じて仕上げ加工を行うことにより位置合わせ凹部の穴径を微調整してもよい。

また、部品作製工程を行うことにより、あらかじめガイド部材支持部品を作製しておく。ガイド部材支持部品は、例えば、樹脂、金属、セラミックまたはガラス等からなる材料塊に対し、従来公知の手法にて穴加工を施すことにより作製可能である。穴加工の方法としては、具体的には、ドリル加工、パンチ加工、エッチング加工、レーザ加工などがある。これ以外の方法としては、例えば樹脂材料または金属材料を用いた金型成形により、ガイド部材支持凹部を有するガイド部材支持部品を作製する方法もある。

続く部品取付工程では、ガイド部材支持凹部を有する前記ガイド部材支持部品を基板に取り付ける。この場合、具体的には接着剤やロウ材などの接合材を用いてガイド部材支持部品を接合する。なお、接合材の種類は、基板の材質や位置合わせ用ガイド部品の材質等を考慮して適宜選択される。例えば、基板及びガイド部材支持部品がともに耐熱性のある材料からなる場合には、ロウ材等を使用することが可能である。基板及びガイド部材支持部品がともに耐熱性の低い材料（例えば樹脂材料）からなる場合には、ロウ材の使用が困難なため、比較的低温にて接合が可能な有機系接着剤を使用することが好ましい。

続くガイド部材支持工程では、前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させる。これにより、位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部が、主面側にて突出した状態となる。

なお、部品作製工程、部品取付工程、ガイド部材支持工程を順番に実施する上記方法に代えて、例えば以下のようにしてもよい。即ち、前記ガイド部材支持部品を形成するための材料塊を前記基板に取り付ける材料塊取付工程、前記材料塊に対して前記ガイド部材支持凹部を形成する穴明け工程、前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程を、この順序で実施してもよい。あるいは、前記ガイド部材支持部品を形成するための材料塊に対して前記ガイド部材支持凹部を形成することにより、ガイド部材支持部品を作製するガイド部材作製工程、前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程、前記ガイド部材支持工程後に、前記ガイド部材支持部品を前記基板に取り付ける部品取付工程を、この順序で実施してもよい。

続く搭載工程では、前記基板の主面側に前記光学素子を搭載する。この場合、取り付けられた位置合わせ用ガイド部材を基準として位置合わせを行うことがよい。より具体的には、位置合わせ用ガイド部材の先端部における平坦面を画像認識し、そこを基準として位置合わせを行いながら、前記基板の主面側に前記光学素子を搭載することが好ましい。この方法の利点は、ガイド部材支持部品や位置合わせ用ガイド部材自身を高精度に位置合わせして取り付ける必要がないことである。なお、基板に光学素子を搭載しない場合には、このような搭載工程は省略可能である。

続く支持固定工程では、前記搭載工程後において前記位置合わせ用ガイド部材を光部品の位置合わせ凹部に対して嵌合させるようにする。その結果、前記光部品及び前記光学素子の光軸合わせを行いつつ、併せて前記光部品を前記基板に支持固定させることができる。そして、以上の工程を実施する本発明の製造方法によれば、所望の光部品支持基板及び光部品付き光部品支持基板を簡単かつ確実に、しかも低コストで製造することができる。また、上記製造方法によれば、基板自体に穴を加工形成するプロセスを省略することも可能である。

［第１実施形態］

図１〜図８には、本発明を具体化した第１実施形態の光導波路付き光部品支持基板１０（光部品付き光部品支持基板）が示されている。

図１に示されるように、本実施形態の光導波路付き光部品支持基板１０は、ＶＣＳＥＬ１４（光学素子）、セラミック基板１１（基板）、ガイドピン４４（位置合わせ用ガイド部材）、ガイドピン支持ブロック４５（ガイド部材支持部品）等によって構成されている。

セラミック基板１１は、上面１２（主面）及び下面１３を有する略矩形状の板部材である。かかるセラミック基板１１はいわゆる多層配線基板であって、金属配線層２６を備えている。例えば、上面１２（主面）に位置する金属配線層２６の一部には、各種電子部品を実装するための複数の接続パッド２９が形成されている。金属配線層２６はセラミック基板１１の内層にも形成されている。このセラミック基板１１はビアホール導体２７も備えており、層の異なる金属配線層２６同士はビアホール導体２７を介して層間接続されている。また、セラミック基板１１の下面１３には複数の接続端子２８が設けられている。

図１，図２に示されるように、セラミック基板１１の上面１２における略中央部には、矩形状のキャビティ４１が形成されている。同キャビティ４１の内底面４２には、光学素子（発光素子）の一種であるＶＣＳＥＬ１４が、発光面を上方に向けた状態で搭載されている。このＶＣＳＥＬ１４は、一列に並べられた複数（ここでは４つ）の発光部１５を発光面内に有している。従って、これらの発光部１５は、セラミック基板１１の上面１２に対して直交する方向（即ち図１の上方向）に、所定波長のレーザ光を出射するようになっている。ＶＣＳＥＬ１４の有する複数の端子（図示略）は、同じく同キャビティ４１の内底面４２に設けられた接続パッド２９上にそれぞれ接合されている。なお、ＶＣＳＥＬ１４のような発光素子に代えて、フォトダイオードのような受光素子を搭載した構成としてもよい。

また、キャビティ４１の内底面４２においてＶＣＳＥＬ１４の近傍には、ＶＣＳＥＬ１４を駆動するための動作回路用ＩＣ１６（いわゆるドライバＩＣ）が配置されている。動作回路用ＩＣ１６の有する複数の端子（図示略）は、同キャビティ４１の内底面４２に設けられた接続パッド２９上にそれぞれ接合されている。従って、ＶＣＳＥＬ１４と動作回路用ＩＣ１６とが、金属配線層２６などを介して電気的に接続されている。

図２等に示されるように、この光導波路付き光部品支持基板１０は、ステンレス鋼からなる断面円形状のガイドピン４４（位置合わせ用ガイド部材）を４本備えている。これらのガイドピン４４は、軸線方向に対して垂直な平坦面を両端部に備えている。ガイドピン４４の端部の外縁は面取りされている。なお、本実施形態において具体的には、ＪＩＳ Ｃ ５９８１に規定するガイドピン「ＣＮＦ１２５Ａ−２１」（直径０．６９９ｍｍ）を使用している。

各々のガイドピン４４は、ガイド部材支持凹部としてのガイドピン支持穴４６を有するガイドピン支持ブロック４５（ガイド部材支持部品）に嵌合され、支持されている。本実施形態のガイドピン支持ブロック４５は、直方体状の樹脂塊４７を材料として形成されている。ガイドピン支持穴４６は、ドリル加工によって形成された断面円形状の非貫通穴であって、ガイドピン支持ブロック４５の上面中央部にて開口している。そして、これら４つのガイドピン支持ブロック４５は、キャビティ４１のコーナー部に配置されるとともに、有機系接着剤を用いてキャビティ４１の内面（具体的には内底面４２及び２つの内側面４３）に対して接着されている。その結果、各ガイドピン４４の一部がセラミック基板１１の上面１２から垂直に突出した状態となっている。

図１に示されるように、セラミック基板１１の上面１２（主面）側には、フィルム状の光導波路３１（光部品）が配置されている。この光導波路３１を構成する基材３２は、コア３３及びそれを上下から取り囲むクラッド３４を有している。実質的にコア３３は光信号が伝搬する光路となる。本実施形態の場合、コア３３及びクラッド３４は、屈折率等の異なる透明なポリマ材料、具体的には屈折率等の異なるＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）により形成されている。光路となるコア３３の本数は発光部１５の数と同じく４つであって、それらは直線的にかつ平行に延びるように形成されている。

光導波路３１における所定の箇所には、光導波路３１の上面にて開口するＶ字溝３５が形成されている。このＶ字溝３５の先端はコア３３のある深さにまで及んでいる。Ｖ字溝３５の内面はセラミック基板１１の上面１２に対して約４５°の角度を持つ傾斜面となっていて、その傾斜面には光を全反射可能な金属からなる薄膜３７が蒸着されている。その結果、光を９０°の角度で反射する光路変換用ミラーが構成されている。光導波路３１の四隅には円形状の位置合わせ穴３６が貫通形成されている。これらの位置合わせ穴３６は、ガイドピン４４の大きさに対応して直径約０．７ｍｍに設定されている。そして、光導波路３１の有する各位置合わせ穴３６には、セラミック基板１１側にて突出する各ガイドピン４４が嵌合されている。その結果、セラミック基板１１の上面１２（主面）上にて、光導波路３１が位置合わせされた状態で固定されている。ここで「位置合わせされた状態で固定」とは、具体的には、ＶＣＳＥＬ１４の各発光部１５の光軸と光導波路３１の各コア３３の光軸とが合い、ＶＣＳＥＬ１４と光導波路３１とが光結合された状態で、光導波路３１が支持固定されていることをいう。

このように構成された光導波路付き光部品支持基板１０の一般的な動作について簡単に述べておく。

ＶＣＳＥＬ１４は、セラミック基板１１側からの電力供給により、動作可能な状態となる。セラミック基板１１上の動作回路用ＩＣ１６からＶＣＳＥＬ１４に電気信号が出力されると、ＶＣＳＥＬ１４は入力した電気信号を光信号（レーザ光）に変換した後、その光信号を上方に向けて、発光部１５から出射する。光導波路３１の下面から入射した光信号は、光路変換ミラーにおいて進行方向を９０°変更し、図示しない受光側に向かってコア３３内を進行する。

次に、上記構成の光導波路付き光部品支持基板１０の製造方法を説明する。

まず、以下の手順によりセラミック基板１１を作製する。アルミナ粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤などを均一に混合・混練してなる原料スラリーを作製し、この原料スラリーを用いてドクターブレード装置によるシート成形を行って、所定厚みのグリーンシートを形成する。グリーンシートにおける所定部分にパンチ加工を施してビアホール用孔及びキャビティ用孔を形成し、そのうちビアホール用孔の中にビアホール導体用の金属ペーストを充填する。また、グリーンシートの表面に金属ペーストを印刷することにより、後に金属配線層２６等となる印刷層を形成する。そして、これら複数枚のグリーンシートを積層してプレスすることにより一体化し、グリーンシート積層体とする。次に、周知の手法に従って乾燥工程や脱脂工程などを行った後、さらにアルミナが焼結しうる加熱温度にて焼成工程を行う。これにより、グリーンシート積層体（セラミック未焼結体）を焼結させ、図３に示すようなキャビティ４１を有するセラミック基板１１とする。この時点でセラミックは硬質化しかつ収縮する。なお、この時点で接続端子２８を形成してもよい。

一方、光導波路３１については、従来公知の手法に従ってクラッド３４及びコア３３を順次積層形成した後、精密ドリルを用いた精密穴加工を行って、所定の４箇所に位置合わせ穴３６を形成しておく（位置合わせ凹部形成工程）。そして、さらにＶ溝加工及びその部分へのスパッタ等を行うことにより、金属薄膜３７からなる光路変換ミラーを形成する。光路変換ミラーの形成時には位置合わせ穴３６の位置を基準とすることがよく、これにより位置合わせ精度をいっそう向上させることができる。従って、光路変換部形成工程は位置合わせ凹部形成工程の後に実施されることがよい。

続く材料塊取付工程では、ガイドピン支持ブロック４５を形成するための直方体状の樹脂塊４７をセラミック基板１１のキャビティ４１に取り付ける。具体的には、キャビティ４１における各コーナー部に有機系接着剤をあらかじめ塗布しておき、その有機系接着剤を介して各樹脂塊４７をセラミック基板１１に仮固定する。例えば、前記有機系接着剤が熱硬化性樹脂であれば、加熱処理により熱硬化性樹脂を完全硬化させ、各樹脂塊４７をキャビティ４１の内底面４２及び２つの内側面４３に対して接着する。その結果、各樹脂塊４７がセラミック基板１１に固定される(図４参照)。

続く穴明け工程では、固定された樹脂塊４７に対して精密ドリル４９を用いた精密穴加工を行うことにより、樹脂塊４７の上面にて開口するガイドピン支持穴４６を形成し、所望のガイドピン支持ブロック４５とする（図５参照）。樹脂塊４７は基板材料であるアルミナよりも硬度が低い。そのため、ドリル加工によって樹脂塊４７に容易にガイドピン支持穴４６を形成することができる。従って、コスト高が回避される。

続くガイド部材支持工程では、ガイドピン支持ブロック４５のガイドピン支持穴４６にガイドピン４４の一端側を嵌合支持させる（図６参照）。その結果、ガイドピン４４の一部がセラミック基板１１の上面１２から突出した状態となる。

続く搭載工程では、あらかじめキャビティ４１の内底面４２上にある接続パッド２９にはんだを供給しておく。そして、キャビティ４１の内底面４２の上方においてＶＣＳＥＬ１４及び動作回路用ＩＣ１６を接続パッド２９に対して位置合わせする。その際、既に立設支持状態にある１つまたは複数のガイドピン４４の上端平坦面をＣＣＤカメラ等の撮像手段で撮像し、その撮像データに基づき画像処理を行って、平坦面を円形領域として画像認識する。そして、この画像認識された円形領域を基準（より具体的には例えば前記円形領域の中心を原点）として設定し、ＶＣＳＥＬ１４及び動作回路用ＩＣ１６のＸ−Ｙ方向の位置を微調整する（図７参照）。ＶＣＳＥＬ１４及び動作回路用ＩＣ１６の位置が決定したら、これらを下降させてキャビティ４１の内底面４２に押し付け、仮固定する。この状態ではんだリフローを行い、ＶＣＳＥＬ１４及び動作回路用ＩＣ１６の端子を接続パッド２９にはんだ付けする。なお、この手法の利点は、必ずしもガイドピン４４やガイドピン支持ブロック４５を高精度に位置合わせしてセラミック基板１１に接合する必要がないことである。

続く支持固定工程では、セラミック基板１１の上面１２から突出する各ガイドピン４４を、光導波路３１における各位置合わせ穴３６に対して嵌合させる（図８参照）。その結果、光導波路３１及びＶＣＳＥＬ１４の光軸合わせを行いつつ、併せて光導波路３１をセラミック基板１１に支持固定させることができる。そして、以上のようにして本実施形態の光導波路付き光部品支持基板１０が完成する。

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態では、ガイドピン４４と位置合わせ穴３６との嵌合関係をもって光軸合わせを達成しつつ、セラミック基板１１に光導波路３１を支持固定した構成となっている。よって、リフロー時のセルフアライメント作用のみに頼る従来の消極的な光軸合わせに比べて、より積極的にかつ高い精度で光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化等に十分に対応しうる光導波路付き光部品支持基板１０を実現することができる。

また、本実施形態では、樹脂基板に比較して熱伝導性の高いセラミック基板１１を用いている。それゆえ、ＶＣＳＥＬ１４及び動作回路用ＩＣ１６の発する熱が効率よく放散される。よって、放熱性の悪化に起因する発光波長のズレも回避され、動作安定性・信頼性に優れた光導波路付き光部品支持基板１０を実現することができる。

（２）また、本実施形態の製造方法によれば、所望の光導波路付き光部品支持基板１０を簡単かつ確実に、しかも低コストで製造することができる。特に上記製造方法では、硬質な材料に穴を加工形成するプロセスを省略していることが、低コスト化に寄与している。
［第２実施形態］

次に、図９に基づいて、第２実施形態における光導波路付き光学素子搭載基板１０（光部品付き光学素子搭載基板）について説明する。

本実施形態では、第１実施形態とは若干異なる順序で光導波路付き光学素子搭載基板１０を製造している。ここでは、まず、ガイドピン支持ブロック４５を形成するための樹脂塊４７に対してガイドピン支持穴５６を形成することにより、セラミック基板１１への接合前にガイドピン支持ブロック４５を作製する（ガイド部材作製工程）。本実施形態ではガイドピン支持穴５６が貫通穴となっている。なお、セラミック基板１１への接合前であれば、ガイドピン支持ブロック４５を作製するにあたり、より多くの手法を選択することが可能である。このため本実施形態では金型成形法を採用している。次に、ガイドピン支持ブロック４５のガイドピン支持穴４６にガイドピン４４を嵌合支持させる（ガイド部材支持工程）。そして、この状態のものをセラミック基板１１のキャビティ４１の内面に接着剤を用いて接着する（部品取付工程）。さらに、第１実施形態に準じて搭載工程及び支持固定工程を行えば、所望の光導波路付き光部品支持基板１０が完成する。

そして、上記構造の光導波路付き光学素子搭載基板１０によれば、ガイドピン４４と光導波路３１の位置合わせ穴３６との嵌合関係をもって光軸合わせを達成しつつ、セラミック基板１１に光導波路３１を支持固定することができる。よって、従来に比べて高い精度で光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化等に十分に対応しうる光導波路付き光部品支持基板１０を実現することができる。
［第３実施形態］

次に、図１０，図１１に基づいて、第３実施形態における光導波路付き光学素子搭載基板１０（光部品付き光学素子搭載基板）について説明する。

本実施形態では、第１実施形態や第２実施形態のものとは異なる形状のガイド部材支持部品が使用され、具体的にはガイドピン支持バー６５が２つ使用されている。これらガイドピン支持バー６５は、断面四角形状の樹脂製長尺部材からなる。ガイドピン支持バー６５の長さは、ちょうどキャビティ４１の一辺の長さと等しくなるように設計されている。従って、図１０に示されるように、キャビティ４１内にガイドピン支持バー６５を配置したときの収まりがよい。また、ガイドピン支持バー６５の高さはキャビティ４１の深さとほぼ等しくなっている。

ガイドピン支持バー６５の上面両端部にはそれぞれガイドピン支持穴４６が形成されていて、各ガイドピン支持穴４６にはガイドピン４４の一端側が嵌合されている。即ち、このガイドピン支持バー６５は２つのガイドピン４４を支持するものである。ガイドピン支持穴４６は貫通穴であっても非貫通穴であってもよい。

そして、上記構造の光導波路付き光学素子搭載基板１０であっても、ガイドピン４４と光導波路３１の位置合わせ穴３６との嵌合関係をもって光軸合わせを達成しつつ、セラミック基板１１に光導波路３１を支持固定することができる。よって、従来に比べて高い精度で光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化等に十分に対応しうる光導波路付き光部品支持基板１０を実現することができる。

また、本実施形態では、ガイド部材支持部品として長尺状のガイドピン支持バー６５を用いている。そのため、ガイドピン支持穴４６を離間した２箇所に形成しやすくなるとともに、離間したガイドピン４４同士の相対位置関係を正確に設定することができるようになる。このことは、セラミック基板１１と光導波路３１との位置合わせ精度の向上に寄与する。しかも、長尺状のガイドピン支持バー６５を用いた場合、第１及び第２実施形態と比べて、キャビティ４１の内底面４２及び２つの内側面４３に対するガイドピン支持バー６５の接触面積が大きくなる。このため、ガイド部材支持部品をより安定的に取り付けることができる。よって、ガイドピン４４の位置精度が上がり、結果としてセラミック基板１１と光導波路３１との位置合わせ精度の向上につながる。
［第４実施形態］

次に、図１２に基づいて、第４実施形態における光導波路付き光学素子搭載基板１０（光部品付き光学素子搭載基板）について説明する。

本実施形態では、ガイド部材支持部品として、樹脂製かつ四角枠状のガイドピン支持フレーム７５が１つ使用されている。このガイドピン支持フレーム７５は、断面四角形状の樹脂製長尺部材からなる。ガイドピン支持フレーム７５の一辺の長さは、ちょうどキャビティ４１の一辺の長さと等しくなるように設計されている。従って、図１２に示されるように、キャビティ４１内にガイドピン支持フレーム７５を配置したときの収まりがよい。また、ガイドピン支持フレーム７５の高さはキャビティ４１の深さとほぼ等しくなっている。

ガイドピン支持フレーム７５の各コーナー部の上面にはそれぞれガイドピン支持穴４６が形成されていて、各ガイドピン支持穴４６にはガイドピン４４の一端側が嵌合されている。即ち、このガイドピン支持フレーム７５は４つのガイドピン４４を支持するものである。

そして、上記構造の光導波路付き光学素子搭載基板１０であっても、ガイドピン４４と光導波路３１の位置合わせ穴３６との嵌合関係をもって光軸合わせを達成しつつ、セラミック基板１１に光導波路３１を支持固定することができる。よって、従来に比べて高い精度で光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化等に十分に対応しうる光導波路付き光部品支持基板１０を実現することができる。

また、本実施形態では、ガイド部材支持部品として枠状のガイドピン支持フレーム７５を用いている。そのため、ガイドピン支持穴４６を離間した箇所に形成しやすくなるとともに、離間したガイドピン４４同士の相対位置関係を正確に設定することができるようになる。このことは、セラミック基板１１と光導波路３１との位置合わせ精度の向上に寄与する。しかも、枠状のガイドピン支持フレーム７５を用いた場合、キャビティ４１の内底面４２及び２つの内側面４３に対するガイドピン支持フレーム７５の接触面積が、第３実施形態のときよりもさらに大きくなる。ゆえに、ガイド部材支持部品をよりいっそう安定的に取り付けることができる。よって、ガイドピン４４の位置精度が上がり、結果としてセラミック基板１１と光導波路３１との位置合わせ精度の向上につながる。
［第５実施形態］

次に、図１３，図１４に基づいて、第５実施形態における光導波路付き光学素子搭載基板８０（光部品付き光学素子搭載基板）について説明する。

本実施形態では、ガイドピン４４及びガイドピン支持ブロック４５をキャビティ４１の外に配置する構成を採用している。具体的には、セラミック基板１１の上面１２の外周部における４箇所に、ガイドピン支持ブロック４５を接合している。そして、これら４つのガイドピン支持ブロック４５に対してガイドピン４４の一端側を嵌合させている。

そして、このような構成であったとしても、ガイドピン４４と光導波路３１の位置合わせ穴３６との嵌合関係をもって光軸合わせを達成しつつ、セラミック基板１１に光導波路３１を支持固定することができる。よって、従来に比べて高い精度で光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化等に十分に対応しうる光導波路付き光部品支持基板８０を実現することができる。
［第６実施形態］

次に、図１５〜図１９に基づいて、第６実施形態における光導波路付き光学素子搭載基板１１０（光部品付き光学素子搭載基板）について説明する。

図１５に示されるように、本実施形態の光導波路付き光部品支持基板１１０は、ＶＣＳＥＬ１４（光学素子）、樹脂基板１１１（基板）、ガイドピン４４（位置合わせ用ガイド部材）、金属板製のスティフナー１２１（ガイド部材支持部品）等によって構成されている。

本実施形態で使用される樹脂基板１１１は、上面１２（主面）及び下面１３を有する平面視略矩形状の板部材であって、コア基板１１２（コア部）の両面の表層にビルドアップ層１１３，１１４を有するいわゆるビルドアップ配線基板である。前記コア部１１２は、基材であるガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた構造を有している。なお、エポキシ樹脂の代わりに、例えばポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等を含浸させたものを使用してもよい。上面側表層にあるビルドアップ層１１３及び下面側表層にあるビルドアップ層１１４は、いずれも樹脂絶縁層と金属導体層とを積層することによって構成されている。

コア基板１１２における複数箇所には、コア上面及びコア下面を貫通する内部導通用のスルーホール部１１５が形成されている。スルーホール部１１５内には樹脂ペーストの硬化体である充填材１１８が充填されている。そして、これらのスルーホール部１１５は、上面側表層にあるビルドアップ層１１３の導体と、下面側表層にあるビルドアップ層１１４の導体とを電気的に接続する役割を果たしている。

ビルドアップ層１１３を構成する樹脂絶縁層の所定箇所には、ビア凹部内に銅めっきを析出させた構造のビアホール部１３８が形成されている。それらのビアホール部１３８の直上には、複数のはんだバンプ１３９が設けられている。そして、これらのはんだバンプ１３９を介して、ＶＣＳＥＬ１４及び動作回路用ＩＣ１６が樹脂基板１１１の上面１２側にはんだ付けされている。なお、樹脂基板１１１の上面においてはんだバンプ１３９が形成されていない箇所は、ソルダーレジスト１３７で覆われている。

本実施形態におけるスティフナー１２１は、銅板からなり、上面側表層にあるビルドアップ層１１３上に接着剤を用いて貼り付けられている。銅板の利点は、加工性に優れること、放熱性が高いこと、安価な材料であること等である。かかる銅板に代えて、例えば銅−ニッケル合金板や鉄板などを使用することもできる。前記スティフナー１２１は平面視矩形状であって、その外形寸法は樹脂基板１１１の外形寸法とほぼ等しくなっている。なお、樹脂基板１１１の外形寸法に比べてスティフナー１２１の外形寸法が小さすぎると、樹脂基板１１１を十分に補強できなくなるおそれがある。その点、本実施形態では樹脂基板１１１に匹敵する大きさのスティフナー１２１を用いているため、樹脂基板１１１を十分に補強することができる。このスティフナー１２１は、中央部に矩形状の抜き穴１２２を有している。この抜き穴１２２は、樹脂基板１１１側において光学素子が搭載されるべき領域に対応した位置を貫通している。従って、後工程でＶＣＳＥＬ１４及び動作回路用ＩＣ１６を搭載する際に、それらを抜き穴１２２内に配置できるようになっている。なお、本実施形態では抜き穴１２２を矩形状としたが、必ずしも矩形状でなくてもよい。

また、スティフナー１２１は、抜き穴１２２の周囲の４箇所に、ガイドピン４４（位置合わせ用ガイド部材）を嵌合支持するためのガイドピン支持穴１２６（ガイド部材支持凹部）を有している。本実施形態における各ガイドピン支持穴１２６は、約０．７ｍｍに設定されるとともに、スティフナー１２１の表面及び裏面を貫通している。

スティフナー１２１の厚さは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度に設定されることがよい。その理由は、前記厚さが０．５ｍｍ未満であると、樹脂基板１１１を十分に補強できないばかりか、ガイドピン４４を確実に固定できなくなるおそれがある。一方、前記厚さが３．０ｍｍを越えると、部品の低背化が達成しにくくなるおそれがある。

そして、これらのガイドピン支持穴１２６内には、ステンレス鋼からなる断面円形状のガイドピン４４（位置合わせ用ガイド部材）が、上面１２側に一端を突出させた状態で嵌合支持されている。これらのガイドピン４４の突出部分は、フィルム状の光導波路３１（光部品）が有する位置合わせ穴３６（位置合わせ凹部）に対して嵌合している。その結果、樹脂基板１１１の上面１２上にて、光導波路３１が位置合わせされた状態で固定されている。

次に、上記構成の光導波路付き光部品支持基板１１０の製造方法の一例を示す。

まず、従来周知の手法により作製された樹脂基板１１１を準備しておく。

その具体例を挙げると、最初に銅張積層板を出発材料として銅箔のエッチングや無電解銅めっき等を行い、金属導体層及びスルーホール部１１５を有するコア基板１１２を形成する。次に、コア基板１１２の表層にビルドアップ層１１３，１１４を積層形成し、さらにソルダーレジスト１３７を形成する。そして、ビアホール部１３８にはんだペーストを塗布してリフローすることにより、はんだバンプ１３９を設ける。

また、銅板１２５を出発材料として、これをパンチング加工することにより、まず抜き穴１２２を貫通形成する（図１６参照）。次に、前記銅板１２５に対して精密ドリル加工を行い、ガイドピン支持穴１２６を貫通形成して、スティフナー１２１を得る（図１７参照）。本実施形態では、セラミックよりも硬度の低い銅を加工対象物としているため、精密穴加工を比較的簡単にかつ低コストで行うことができる。なお、パンチング加工前に精密ドリル加工を行うようにしてもよい。また、パンチング加工に代えてレーザ加工を行うようにしてもよい。

抜き穴１２２の貫通形成後、さらに従来周知の手法により仕上げ加工を行って、ガイドピン支持穴１２６の穴径を０．７００ｍｍとなるように微調整する。このときの加工に要求される精度は、具体的には±０．００１ｍｍである。

次に、このスティフナー１２１の下面に接着剤を塗布した後、スティフナー１２１をビルドアップ層１１３上に貼り付ける（図１７参照）。これにより、樹脂基板１１１の厚さが増して全体の剛性が高くなるとともに、全体の放熱性も向上する。その結果、樹脂基板１１１に反り等の変形が発生しにくくなる。

次に、ガイドピン支持穴１２６にガイドピン４４の一端側を嵌合支持させる（図１８参照）。その結果、ガイドピン４４の一部が樹脂基板１１１の上面１２から突出した状態となる。この後、第１実施形態にて説明した搭載工程及び支持固定工程を実施すれば、光導波路３１とＶＣＳＥＬ１４との光軸合わせ、光導波路３１とフォトダイオード１７との光軸合わせを行いつつ、併せて光導波路３１を樹脂基板１１１に支持固定させることができる。

上記の手順を経て完成した光導波路付き光部品支持基板１１０では、ガイドピン４４と位置合わせ穴３６との嵌合関係をもって光軸合わせを達成しつつ、樹脂基板１１１に光導波路３１を支持固定した構成となっている。よって、リフロー時のセルフアライメント作用のみに頼る従来の消極的な光軸合わせに比べて、より積極的にかつ高い精度で光軸が合った状態となる。ゆえに、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化等に十分に対応しうる光導波路付き光部品支持基板１１０を実現することができる。また、本実施形態の製造方法によれば、図１５の光導波路付き光部品支持基板１１０を簡単かつ確実に、しかも低コストで製造することができる。

ところで、上記第１〜第５実施形態ではセラミック基板１１を用いて光導波路付き光部品支持基板１０を構成していたが、低コスト化を図るためには例えば樹脂基板１１１を用いることがよいと考えられる。この場合、例えば樹脂基板１１１に直接精密ドリル加工を施してガイドピン支持穴１２６を形成した構成が考えられる。しかし、樹脂基板１１１はセラミック基板１１ほど硬質ではないので加工性に優れるとはいうものの、ガラスクロスが存在しているという理由で、樹脂基板１１１に対する精密ドリル加工には多少の困難を伴う。その点、本実施形態では、樹脂基板１１１に直接精密ドリル加工を施さず、銅板製のスティフナー１２１に精密ドリル加工を施してガイドピン支持穴１２６を形成するようにしている。よって、精密ドリル加工を容易に行うことができ、しかもガイドピン支持穴１２６を高精度に形成することができる。

また、樹脂基板１１１はセラミック基板１１に比べて剛性に劣り、寸法変化を来たしやすい。このため、樹脂基板１１１に直接精密ドリル加工を施してガイドピン支持穴１２６を形成する構造では、ガイドピン４４を正確な位置に支持できず、高精度な位置合わせを達成できない可能性がある。その点、本実施形態では、樹脂基板１１１よりも剛性の高いスティフナー１２１にガイドピン４４を支持させているので、ガイドピン４４を正確な位置に支持でき、高精度な位置合わせを達成しやすくなる。さらに、スティフナー１２１による補強によって全体の剛性が増すため、寸法変化が抑えられ、ガイドピン４４の支持状態を向上させることができる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。

・ガイドピン４４の本数や形状等は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて任意に変更することが可能である。

・上記実施形態では、光伝送機能及び光反射機能を有する光部品として光導波路３１を用いていたが、その代わりに光ファイバコネクタ等の光伝送機能を有する光部品を用いて構成してもよい。さらには、光導波路３１に代えて、マイクロレンズアレイ等の集光機能を有する光部品を用いるようにしてもよい。

・上記第６実施形態では、銅板１２５にガイドピン支持穴１２６をあらかじめ貫通形成してスティフナー１２１とし、そのスティフナー１２１をビルドアップ層１１３上に貼り付けるという製造方法を採用した。これに代えて、例えば、先に銅板１２５をビルドアップ層１１３上に貼り付けておき、この状態で精密ドリル加工を行ってガイドピン支持穴１２６を形成するという製造方法を採用してもよい（図１９参照）。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）主面を有するセラミック基板と、コア及びそのコアを包囲するクラッドを有し、位置合わせ凹部を有する光導波路と、前記位置合わせ凹部に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられる樹脂製のガイド部材支持部品とを備え、前記セラミック基板の主面側に、発光部及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記光導波路と光結合されるべき光学素子が搭載されていることを特徴とする光導波路付き光部品支持基板。

（２）主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有する光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備える光部品支持基板の製造方法において、前記ガイド部材支持部品を形成するための材料塊を前記基板に取り付ける材料塊取付工程と、前記材料塊に対して前記ガイド部材支持凹部を形成する穴明け工程と、前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程とを含むことを特徴とする光部品支持基板の製造方法。

（３）主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有する光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備える光部品支持基板の製造方法において、前記ガイド部材支持部品を形成するための材料塊に対して前記ガイド部材支持凹部を形成することにより、ガイド部材支持部品を作製するガイド部材作製工程と、前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程と、前記ガイド部材支持工程後に、前記ガイド部材支持部品を前記基板に取り付ける部品取付工程とを含むことを特徴とする光部品支持基板の製造方法。

（４）前記キャビティは内底面及び内側面を有するとともに、前記ガイド部材支持部品は前記内底面及び前記内側面の両方に対して接合されていることを特徴とする請求項４に記載の光部品支持基板。

（５）主面を有する樹脂基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有する光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記樹脂基板の前記主面上に取り付けられる金属板製のスティフナーとを備えることを特徴とする光部品支持基板。

（６）主面を有する樹脂基板と、コア及びそのコアを包囲するクラッドを有し、位置合わせ凹部を有する光導波路と、前記位置合わせ凹部に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板の前記主面上に取り付けられる金属板製のスティフナーとを備え、前記樹脂基板の主面側に、発光部及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記光導波路と光結合されるべき光学素子が搭載されていることを特徴とする光導波路付き光部品支持基板。

（７）前記（５）において、前記スティフナーの外形寸法は前記樹脂基板の外形寸法とほぼ等しいことを特徴とする光部品支持基板。

（８）前記（５）において、前記スティフナーは、前記光学素子が搭載されるべき領域に対応した位置を貫通する抜き穴を有することを特徴とする光部品支持基板。

（９）前記（５）において、前記スティフナーは、厚さ０．５ｍｍ以上の銅板製であることを特徴とする光部品支持基板。

本発明を具体化した第１実施形態の光導波路付き光部品支持基板を示す概略断面図。 前記光部品支持基板を示す概略平面図。 前記光導波路付き光部品支持基板の製造過程において、ガイドピン支持ブロック接合前のセラミック基板を示す概略断面図。 前記製造過程において、ガイドピン支持ブロックの形成用の樹脂塊を接合する際の様子を示す概略断面図。 前記製造過程において、樹脂塊にガイドピン支持穴を形成する際の様子を示す概略断面図。 前記製造過程において、ガイドピン支持穴にガイドピンを支持させる際の様子を示す概略断面図。 前記製造過程において、ＶＣＳＥＬ等を搭載するときの様子を示す概略断面図。 前記製造過程において、セラミック基板と光導波路との位置合わせを行いつつ光導波路を支持固定する状態を示す概略断面図。 第２実施形態の光導波路付き光部品支持基板の製造工程において、あらかじめガイドピン支持ブロックにガイドピンを支持させたものをセラミック基板に接合する際の様子を示す概略断面図。 第３実施形態の光導波路付き光部品支持基板において、光部品支持基板を示す概略平面図。 前記光導波路付き光部品支持基板の製造過程において、あらかじめガイドピン支持バーにガイドピンを支持させたものを、光部品支持基板に接合する際の様子を示す概略側面図。 第４実施形態の光導波路付き光部品支持基板において、光部品支持基板を示す概略平面図。 第５実施形態の光導波路付き光部品支持基板において、光部品支持基板を示す概略平面図。 第５実施形態の光導波路付き光部品支持基板を示す概略断面図。 第６実施形態の光導波路付き光部品支持基板を示す概略断面図。 前記光導波路付き光部品支持基板の製造過程において、ガイドピン支持穴形成前のスティフナーを示す概略断面図。 前記製造過程において、ガイドピン支持穴形成後のスティフナーを樹脂基板に接合する際の様子を示す概略断面図。 前記製造過程において、ガイドピン支持穴にガイドピンを嵌合する際の様子を示す概略断面図。 第６実施形態の製造方法の変形例において、樹脂基板に接合されたスティフナーにガイドピン支持穴を形成する際の様子を示す概略断面図。

符号の説明

１０，８０，１１０…光部品付き光部品支持基板としての光導波路付き光部品支持基板
１１…基板としてのセラミック基板
１２…主面としての基板の上面
１４…光学素子としてのＶＣＳＥＬ
１５…発光部
３１…光部品としての光導波路
３６…位置合わせ凹部としての位置合わせ穴
４１…キャビティ
４４…位置合わせ用ガイド部材としてのガイドピン
４５…ガイド部材支持部品としてのガイドピン支持ブロック
４６，５６，１２６…ガイド部材支持凹部としてのガイドピン支持穴
６５…ガイド部材支持部品としてのガイドピン支持バー
７５…ガイド部材支持部品としてのガイドピン支持フレーム
１１１…基板としての樹脂基板
１２１…ガイド部材支持部品としてのスティフナー

Claims (9)

1. 主面を有する基板と、
   光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有する光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な位置合わせ用ガイド部材と、
   前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品と
   を備えることを特徴とする光部品支持基板。
2. 前記ガイド部材支持部品は、前記基板を形成する主材料よりも加工性のよい材料からなることを特徴とする請求項１に記載の光部品支持基板。
3. 前記基板はセラミック基板であり、前記ガイド部材支持部品は樹脂材料からなることを特徴とする請求項１に記載の光部品支持基板。
4. 前記基板は前記主面側にて開口するキャビティを有し、前記ガイド部材支持部品は前記キャビティ内に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光部品支持基板。
5. 前記ガイド部材支持部品は、前記ガイド部材支持凹部を離間した複数の位置に有する長尺部材または枠状部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光部品支持基板。
6. 前記基板の主面側には、発光部及び受光部のうちの少なくとも一方を有し、前記光部品と光結合されるべき光学素子が搭載されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光部品支持基板。
7. 主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有する光部品の有する位置合わせ凹部に対して嵌合可能な位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備える光部品支持基板の製造方法において、
   前記ガイド部材支持凹部を有する前記ガイド部材支持部品を前記基板に取り付ける部品取付工程と、
   前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程と
   を含むことを特徴とする光部品支持基板の製造方法。
8. 主面を有する基板と、
   光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有し、位置合わせ凹部を有する光部品と、
   前記位置合わせ凹部に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と、
   前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品と
   を備えることを特徴とする光部品付き光部品支持基板。
9. 主面を有する基板と、光伝送機能、集光機能及び光反射機能のうちの少なくとも１つを有し、位置合わせ凹部を有する光部品と、前記位置合わせ凹部に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と、前記位置合わせ用ガイド部材が嵌合支持されるガイド部材支持凹部を有し、前記位置合わせ用ガイド部材の少なくとも一部を前記主面側にて突出させた状態で前記基板に取り付けられるガイド部材支持部品とを備える光部品付き光部品支持基板の製造方法において、
   前記ガイド部材支持凹部を有する前記ガイド部材支持部品を前記基板に取り付ける部品取付工程と、
   前記ガイド部材支持部品の前記ガイド部材支持凹部に前記位置合わせ用ガイド部材を嵌合支持させるガイド部材支持工程と、
   前記部品取付工程及び前記ガイド部材支持工程の後、前記位置合わせ用ガイド部材を前記位置合わせ凹部に対して嵌合させることにより、前記光部品の位置合わせを行いつつ前記光部品を前記基板に支持固定させる支持固定工程と
   を含むことを特徴とする光部品付き光部品支持基板の製造方法。
   

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