JP2006349861A - Optical waveguide, optical module, and manufacturing method of optical waveguide - Google Patents

Optical waveguide, optical module, and manufacturing method of optical waveguide Download PDF

Info

Publication number
JP2006349861A
JP2006349861A JP2005174212A JP2005174212A JP2006349861A JP 2006349861 A JP2006349861 A JP 2006349861A JP 2005174212 A JP2005174212 A JP 2005174212A JP 2005174212 A JP2005174212 A JP 2005174212A JP 2006349861 A JP2006349861 A JP 2006349861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
waveguide sheet
optical
core
support substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005174212A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Arakida
孝博 荒木田
Hidehiko Nakada
英彦 中田
Akikazu Naruse
晃和 成瀬
Yoshikazu Okubo
美和 大久保
Kazuyoshi Yamada
和義 山田
Momoko Eguchi
百子 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2005174212A priority Critical patent/JP2006349861A/en
Publication of JP2006349861A publication Critical patent/JP2006349861A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deformation of a sheet-like optical waveguide. <P>SOLUTION: In the optical waveguide 1A, a supporting substrate 3A is mounted on the surface of a planar waveguide sheet 2A having a core 4 and a clad layer 5. The supporting substrate 3A is extended in the array direction of the core 4 and attached to both ends of the waveguide sheet 2A. The waveguide sheet 2A, forming the core 4 in a prescribed pattern, is prepared on a wafer substrate and, with the supporting substrate 3A attached thereto, is separated from the wafer substrate, so that the optical waveguide 1A is manufactured. Consequently, during the separation from the wafer substrate, the deformation of the waveguide sheet 2A is suppressed with the supporting substrate 3A. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、コア・クラッド構造を有したシート状の光導波路、この光導波路を備えた光モジュール及び光導波路の製造方法に関する。詳しくは、導波路シートの表面に支持基板を取り付けることで、導波路シートの変形を抑制することができるようにしたものである。   The present invention relates to a sheet-like optical waveguide having a core / cladding structure, an optical module including the optical waveguide, and a method of manufacturing the optical waveguide. Specifically, the deformation of the waveguide sheet can be suppressed by attaching a support substrate to the surface of the waveguide sheet.

従来より、電子機器内のボード間、チップ間等の情報伝達は電気信号により行われてきたが、更に超高速、大容量の情報伝送を実現するために、光配線技術が注目されており、平面型の光導波路を利用して光信号の伝送を行えるようにした導波路型の光モジュールが提案されている。   Conventionally, information transmission between boards in electronic devices, between chips, etc. has been performed by electrical signals, but optical wiring technology has attracted attention in order to realize ultra high speed, large capacity information transmission, A waveguide-type optical module has been proposed that can transmit an optical signal using a planar optical waveguide.

このような光モジュールを実現する光導波路として、光導波路に対して接着実装する側板の線膨張係数を制御することにより、実装後の導波路アレイのピッチずれを抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As an optical waveguide for realizing such an optical module, there has been proposed a technique for suppressing the pitch shift of the waveguide array after mounting by controlling the linear expansion coefficient of the side plate bonded and mounted to the optical waveguide ( For example, see Patent Document 1).

特開平04−45654号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-45654

平面型の光導波路を作製する技術としては、高分子材料等を利用してウェハ基板上に光導波路を作製した後、ウェハ基板を剥離してシート状の光導波路を作製する技術が提案されている。   As a technique for producing a planar optical waveguide, a technique has been proposed in which an optical waveguide is produced on a wafer substrate using a polymer material or the like, and then the wafer substrate is peeled off to produce a sheet-like optical waveguide. Yes.

しかし、このような製造プロセスで光導波路を作製すると、作製時の熱処理や硬化条件によってウェハ基板に対する応力が内在してしまう。これにより、ウェハ基板から光導波路を剥離した時点で、その内部応力の緩和によって光導波路の膨張、収縮や、反り等の変形が発生するという問題がある。   However, when an optical waveguide is produced by such a manufacturing process, stress on the wafer substrate is inherent due to heat treatment and curing conditions during production. As a result, when the optical waveguide is peeled from the wafer substrate, there is a problem that deformation such as expansion, contraction, warpage, etc. of the optical waveguide occurs due to relaxation of the internal stress.

そして、変形した光導波路を板材等に実装しても、コアピッチのずれ等を補償することはできない。また、コアピッチの変化量等を予測して、予め補正を行って光導波路を作製する場合も、補正量が温度や湿度等の環境条件で変化するため、精度良く制御することができないという問題がある。   And even if the deformed optical waveguide is mounted on a plate material or the like, it is not possible to compensate for a shift in the core pitch or the like. In addition, when an optical waveguide is manufactured by predicting a change amount of the core pitch and making corrections in advance, the correction amount changes depending on environmental conditions such as temperature and humidity, and thus cannot be accurately controlled. is there.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、変形を抑制できるようにした光導波路、この光導波路を備えた光モジュール及び光導波路の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an optical waveguide capable of suppressing deformation, an optical module provided with the optical waveguide, and a method of manufacturing the optical waveguide. .

上述した課題を解決するため、本発明に係る光導波路は、少なくとも1本のコアとクラッドを有した導波路シートと、導波路シートの形状を保持して導波路シートの表面に取り付けられる支持基板とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an optical waveguide according to the present invention includes a waveguide sheet having at least one core and a clad, and a support substrate that holds the shape of the waveguide sheet and is attached to the surface of the waveguide sheet. It is characterized by comprising.

本発明の光導波路では、導波路シートに加わる応力を支持基板で受けて、導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形を抑制する。   In the optical waveguide of the present invention, the stress applied to the waveguide sheet is received by the support substrate, and deformations such as expansion, contraction, and warpage of the waveguide sheet are suppressed.

本発明に係る光モジュールは、上述した光導波路を備えたものであり、少なくとも1本のコアとクラッドを有した導波路シートの表面に、導波路シートの形状を保持する支持基板が取り付けられた光導波路と、コアと光学的に結合される光素子と光伝送経路の何れか、または光素子と光伝送経路の双方とを備えたことを特徴とする。   An optical module according to the present invention includes the above-described optical waveguide, and a support substrate that holds the shape of the waveguide sheet is attached to the surface of the waveguide sheet having at least one core and a clad. An optical waveguide and any one of an optical element and an optical transmission path optically coupled to the core, or both an optical element and an optical transmission path are provided.

本発明の光モジュールでは、光導波路のコアと光素子が結合され、光素子が発光素子であれば、光素子から出射された光はコアに入射して、コアを伝搬される。また、光素子が受光素子であれば、コアを伝搬された光が受光素子に入射する。   In the optical module of the present invention, if the core of the optical waveguide and the optical element are coupled, and the optical element is a light emitting element, the light emitted from the optical element enters the core and propagates through the core. If the optical element is a light receiving element, the light propagated through the core enters the light receiving element.

更に、光導波路のコアと光伝送経路が結合されていれば、コアを伝搬された光は光伝送経路に入射して、光伝送経路を伝搬され、また、光伝送経路を伝搬された光はコアに入射して、コアを伝搬される。   Furthermore, if the core of the optical waveguide and the optical transmission path are combined, the light propagated through the core enters the optical transmission path, propagates through the optical transmission path, and the light propagated through the optical transmission path It enters the core and propagates through the core.

光素子や光伝送経路と結合される光導波路は、導波路シートに加わる応力を支持基板で受けて、導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形が抑制され、光素子や光伝送経路との位置合わせが正確に行われる。   The optical waveguide coupled to the optical element and the optical transmission path receives stress applied to the waveguide sheet by the support substrate, and the deformation, such as expansion, contraction, and warpage of the waveguide sheet is suppressed. Are accurately aligned.

本発明の光導波路の製造方法は、ウェハ基板上に、少なくとも1本のコアとクラッドを有した導波路シートを形成し、ウェハ基板上に形成された導波路シートの表面に支持基板を取り付け、支持基板が取り付けられた導波路シートをウェハ基板から剥離して、支持基板で導波路シートの形状が保持された光導波路を作製することを特徴とする。   In the method for manufacturing an optical waveguide according to the present invention, a waveguide sheet having at least one core and a cladding is formed on a wafer substrate, and a support substrate is attached to the surface of the waveguide sheet formed on the wafer substrate. The waveguide sheet to which the support substrate is attached is peeled off from the wafer substrate to produce an optical waveguide in which the shape of the waveguide sheet is held by the support substrate.

本発明の光導波路の製造方法では、ウェハ基板上に形成された導波路シートの表面に支持基板が取り付けられた後に、導波路シートがウェハ基板から剥離されることで、導波路シートに加わる応力を支持基板で受けて、ウェハ基板からの剥離後における導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形が抑制される。   In the optical waveguide manufacturing method of the present invention, the stress applied to the waveguide sheet by peeling the waveguide sheet from the wafer substrate after the support substrate is attached to the surface of the waveguide sheet formed on the wafer substrate. Is received by the support substrate, and deformations such as expansion, contraction, and warping of the waveguide sheet after peeling from the wafer substrate are suppressed.

本発明の光導波路によれば、導波路シートの表面に支持基板を取り付けたので、導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形を抑制することができ、コアが形成される位置の精度を向上させることができる。このような光導波路を備えた光モジュールでは、光導波路と、光素子や光伝送経路との位置合わせが正確に行えるので、低損失な光結合特性を実現することができる。   According to the optical waveguide of the present invention, since the support substrate is attached to the surface of the waveguide sheet, the waveguide sheet can be prevented from being deformed, such as expansion, contraction, warpage, and the accuracy of the position where the core is formed is improved. Can be improved. In an optical module having such an optical waveguide, the optical waveguide can be accurately aligned with the optical element and the optical transmission path, so that low-loss optical coupling characteristics can be realized.

また、本発明の光導波路の製造方法によれば、ウェハ基板上に形成した導波路シートに支持基板を取り付けた後、導波路シートをウェハ基板から剥離することで、ウェハ基板からの剥離後の導波路シートの変形が抑制される。これにより、半導体の製造プロセス等を利用することでウェハ基板上に高精度な位置精度で形成されたコアの位置ずれ等が抑制され、高精度なコアの位置精度を実現できる。   Further, according to the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention, after attaching the support substrate to the waveguide sheet formed on the wafer substrate, the waveguide sheet is peeled off from the wafer substrate, so that after the peeling from the wafer substrate. Deformation of the waveguide sheet is suppressed. As a result, by using a semiconductor manufacturing process or the like, misalignment of the core formed with high accuracy on the wafer substrate is suppressed, and high accuracy of the core can be realized.

以下、図面を参照して本発明の光導波路、光モジュール及び光導波路の製造方法について説明する。   Hereinafter, an optical waveguide, an optical module, and a method for manufacturing an optical waveguide according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施の形態の光導波路の構成例>
図1は第1の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図で、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)のA−A断面図である。
<Configuration Example of Optical Waveguide of First Embodiment>
1A and 1B are configuration diagrams showing an example of an optical waveguide according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

第1の実施の形態の光導波路1Aは、コア・クラッド構造を有する導波路シート2Aと、導波路シート2Aの形状を保持する支持基板3Aを備える。   The optical waveguide 1A of the first embodiment includes a waveguide sheet 2A having a core / cladding structure, and a support substrate 3A that holds the shape of the waveguide sheet 2A.

導波路シート2Aは、例えば高分子材料で構成され、直線状に延びる1本あるいは複数本のコア4と、コア4を覆うクラッド層5を備える。導波路シート2Aは、本例では、クラッド層5を構成する下部クラッド5a上に、複数本のコア4が所定のピッチで並列に配置され、下部クラッド5a上のコア4が、クラッド層5を構成する上部クラッド5bで覆われた埋め込み型導波路であり、導波路シート2Aの厚みは約100μm程度である。   The waveguide sheet 2 </ b> A is made of, for example, a polymer material, and includes one or a plurality of cores 4 that extend linearly and a cladding layer 5 that covers the cores 4. In this example, the waveguide sheet 2A has a plurality of cores 4 arranged in parallel at a predetermined pitch on the lower clad 5a constituting the clad layer 5, and the core 4 on the lower clad 5a The embedded waveguide is covered with the upper clad 5b, and the thickness of the waveguide sheet 2A is about 100 μm.

導波路シート2Aは、コア4の屈折率が、下部クラッド5a及び上部クラッド5bの屈折率より若干大きくなるように構成され、コア4に結合された光は、コア4に閉じ込められて伝搬される。   The waveguide sheet 2A is configured such that the refractive index of the core 4 is slightly larger than the refractive indexes of the lower cladding 5a and the upper cladding 5b, and the light coupled to the core 4 is confined in the core 4 and propagated. .

導波路シート2Aは四角形状で、コア4の延在方向に対向して、各コア4が交差する2辺には傾斜端面6が形成され、コア4の並び方向に対向して、コア4と略平行な2辺には垂直端面8が形成される。   The waveguide sheet 2 </ b> A has a quadrangular shape and faces the extending direction of the core 4, inclined end faces 6 are formed on two sides where each core 4 intersects, and faces the core 4 alignment direction. Vertical end surfaces 8 are formed on two substantially parallel sides.

傾斜端面6は、導波路シート2Aの面に対して略45度の傾斜を有した斜面で、コア4の端面が露出して反射面7が形成される。反射面7は、コア4の端面が傾斜端面6と同一面に露出することで形成され、コア4の延在方向に対して略45度の傾斜を有する。これにより、導波路シート2Aの面に対して略垂直に入射した光が反射面7で反射され、コア4に結合されると共に、コア4を伝搬された光が反射面7で反射され、導波路シート2Aの面に対して略垂直に出射される。   The inclined end surface 6 is an inclined surface having an inclination of approximately 45 degrees with respect to the surface of the waveguide sheet 2A, and the reflecting surface 7 is formed by exposing the end surface of the core 4. The reflecting surface 7 is formed by exposing the end surface of the core 4 to the same surface as the inclined end surface 6, and has an inclination of approximately 45 degrees with respect to the extending direction of the core 4. As a result, the light incident substantially perpendicular to the surface of the waveguide sheet 2A is reflected by the reflecting surface 7 and coupled to the core 4, and the light propagated through the core 4 is reflected by the reflecting surface 7 and guided. The light is emitted substantially perpendicular to the surface of the waveguide sheet 2A.

支持基板3Aは、導波路シート2Aの表面に接着固定される。支持基板3Aは、例えばシリコン(Si)、ガラス、樹脂の単体材料あるいはこれらの混合材料で構成され、導波路シート2Aの形状を保持することが可能な厚さを有する。ここで、支持基板3Aをシリコンやガラスで構成した場合、支持基板3Aの厚さは一例として0.5〜1mm程度に設定される。   The support substrate 3A is bonded and fixed to the surface of the waveguide sheet 2A. The support substrate 3A is made of, for example, a single material of silicon (Si), glass, resin, or a mixed material thereof, and has a thickness capable of maintaining the shape of the waveguide sheet 2A. Here, when the support substrate 3A is made of silicon or glass, the thickness of the support substrate 3A is set to about 0.5 to 1 mm as an example.

支持基板3Aは、各コア4間のピッチを保持できるように、コア4の並び方向に沿った導波路シート2Aの幅と例えば同じ長さを有しており、コア4の並び方向に延在する向きで導波路シート2Aに取り付けられる。   The support substrate 3A has, for example, the same length as the width of the waveguide sheet 2A along the alignment direction of the cores 4 so that the pitch between the cores 4 can be maintained, and extends in the alignment direction of the cores 4 Is attached to the waveguide sheet 2A.

本例では、導波路シート2Aに2本の支持基板3Aが取り付けられ、支持基板3Aの取付位置は、コア4の延在方向に沿った導波路シート2Aの長さ方向の両端部に設定される。そして、支持基板3Aは、傾斜端面6の上端に隣接して導波路シート2Aに取り付けられることが望ましい。   In this example, two support substrates 3A are attached to the waveguide sheet 2A, and the attachment positions of the support substrates 3A are set at both ends of the waveguide sheet 2A in the length direction along the extending direction of the core 4. The The support substrate 3A is preferably attached to the waveguide sheet 2A adjacent to the upper end of the inclined end surface 6.

但し、後述する光導波路の製造工程において、支持基板3Aはダイシングせずに導波路シート2Aをダイシングして傾斜端面6を形成できるようにするため、支持基板3Aを傾斜端面6より若干内側に取り付けて、支持基板3Aと傾斜端面6との間に切削逃げ部9を形成してある。ここで、切削逃げ部9の長さとしては、導波路シート2Aの端部の形状を支持基板3Aで保持できるように、例えば5mm以下が望ましい。   However, in the optical waveguide manufacturing process described later, the support substrate 3A is attached slightly inside the inclined end surface 6 so that the inclined end surface 6 can be formed by dicing the waveguide sheet 2A without dicing the support substrate 3A. A cutting relief 9 is formed between the support substrate 3 </ b> A and the inclined end surface 6. Here, the length of the cutting relief portion 9 is preferably 5 mm or less, for example, so that the shape of the end portion of the waveguide sheet 2A can be held by the support substrate 3A.

<第1の実施の形態の光導波路の製造工程例>
図2は導波路シート2Aの製造プロセスを示す工程図、図3は作製された導波路シート2Aの一例を示す平面図、図4は支持基板3Aの貼り付け工程を示す平面図、図5は導波路シート2Aのダイシング工程を示す平面図で、次に、第1の実施の形態の光導波路1Aの製造工程を、光導波路の製造方法の第1の実施の形態の一例として説明する。
<Example of Manufacturing Process of Optical Waveguide of First Embodiment>
FIG. 2 is a process diagram showing a manufacturing process of the waveguide sheet 2A, FIG. 3 is a plan view showing an example of the produced waveguide sheet 2A, FIG. 4 is a plan view showing an attaching process of the support substrate 3A, and FIG. The plan view showing the dicing process of the waveguide sheet 2A. Next, the manufacturing process of the optical waveguide 1A of the first embodiment will be described as an example of the first embodiment of the manufacturing method of the optical waveguide.

まず、図2(a)に示すように、下部クラッド5aを構成する例えば感光性の高分子材料により、ウェハ基板51上に下部クラッド形成薄膜52aを所定の膜厚で塗布する。本例では、コア4と、下部クラッド5a及び上部クラッド5bを構成する高分子材料として、アクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、ポリシラン系等で紫外線硬化型の高分子材料を用いる。   First, as shown in FIG. 2A, a lower clad forming thin film 52a is applied to a predetermined film thickness on a wafer substrate 51 by using, for example, a photosensitive polymer material constituting the lower clad 5a. In this example, as the polymer material constituting the core 4 and the lower clad 5a and the upper clad 5b, an acrylic, epoxy, polyimide, polysilane, or other ultraviolet curable polymer material is used.

次に、下部クラッド形成薄膜52aに紫外線UVを照射して硬化させ、ウェハ基板51上に下部クラッド5aを作製する。   Next, the lower clad forming thin film 52 a is cured by irradiating with ultraviolet rays UV, and the lower clad 5 a is produced on the wafer substrate 51.

次に、図2(b)に示すように、ウェハ基板51上に作製した下部クラッド5a上に、コア4を構成する感光性の高分子材料によりコア形成薄膜53を所定の膜厚で塗布する。コア4を構成する高分子材料は、下部クラッド5aを構成する高分子材料より若干屈折率が大きい材料を用いる。   Next, as shown in FIG. 2B, a core-forming thin film 53 is applied to the lower clad 5a formed on the wafer substrate 51 with a predetermined film thickness using a photosensitive polymer material constituting the core 4. . As the polymer material constituting the core 4, a material having a slightly higher refractive index than the polymer material constituting the lower clad 5a is used.

次に、図2(c)に示すように、所定のピッチで複数本のコア4のパターンが形成されたマスク54を介してコア形成薄膜53に紫外線UVを照射し、コア4を形成する部位のコア形成薄膜53を硬化させる。そして、図2(d)に示すように、溶液現像によって、コア4の形成部位以外のコア形成薄膜53を除去して、下部クラッド5a上にコア4を作製する。   Next, as shown in FIG. 2 (c), a portion where the core 4 is formed by irradiating the core forming thin film 53 with ultraviolet rays through a mask 54 in which a pattern of a plurality of cores 4 is formed at a predetermined pitch. The core forming thin film 53 is cured. Then, as shown in FIG. 2D, the core 4 is formed on the lower clad 5a by removing the core-forming thin film 53 other than the portion where the core 4 is formed by solution development.

次に、図2(e)に示すように、ウェハ基板51上に作製した下部クラッド5a及びコア4上に、上部クラッド5bを構成する感光性の高分子材料により上部クラッド形成薄膜52bを所定の膜厚で塗布する。上部クラッド5bを構成する高分子材料は、下部クラッド5aを構成する高分子材料と同じ材料を用いる。   Next, as shown in FIG. 2E, an upper clad forming thin film 52b is formed on the lower clad 5a and the core 4 fabricated on the wafer substrate 51 by a photosensitive polymer material constituting the upper clad 5b. Apply by film thickness. As the polymer material constituting the upper clad 5b, the same material as the polymer material constituting the lower clad 5a is used.

次に、上部クラッド形成薄膜52bに紫外線UVを照射して硬化させ、下部クラッド5a及びコア4上に上部クラッド5bを作製する。   Next, the upper clad formation thin film 52 b is cured by irradiating ultraviolet rays UV, and the upper clad 5 b is formed on the lower clad 5 a and the core 4.

これにより、図3に示すように、複数本のコア4が所定のピッチで形成された導波路シート2Aが、ウェハ基板51上に作製される。   Thereby, as shown in FIG. 3, a waveguide sheet 2 </ b> A in which a plurality of cores 4 are formed at a predetermined pitch is manufactured on the wafer substrate 51.

次に、ウェハ基板51上に作製されて、ウェハ基板51で支持されている導波路シート2Aの表面に、図4に示すように、複数本の支持基板3Aを接着固定する。支持基板3Aは、複数本のコア4の並び方向に沿った向きで、コア4の延在方向に沿って所定の間隔を開けて固定する。   Next, as shown in FIG. 4, a plurality of support substrates 3 </ b> A are bonded and fixed to the surface of the waveguide sheet 2 </ b> A manufactured on the wafer substrate 51 and supported by the wafer substrate 51. The support substrate 3 </ b> A is fixed in a direction along the arrangement direction of the plurality of cores 4 with a predetermined interval along the extending direction of the cores 4.

ここで、ウェハ基板51上に作製された導波路シート2Aをダイシングにより分割して、所定の形状の導波路シート2Aを得るため、導波路シート2Aの端部に位置することになる支持基板3Aの側部に、図1で説明した切削逃げ部9が形成されるように、各支持基板3Aの配置が設定される。   Here, in order to obtain a waveguide sheet 2A having a predetermined shape by dividing the waveguide sheet 2A produced on the wafer substrate 51 by dicing, the support substrate 3A located at the end of the waveguide sheet 2A. The arrangement of the support substrates 3A is set so that the cutting clearance 9 described with reference to FIG.

次に、図5に二点鎖線で示すミラーカット位置C1と、図5に一点鎖線で示す分割カット位置C2で、導波路シート2Aをカットする。ミラーカット位置C1は傾斜端面形成位置の一例で、コア4の延在方向と直交してコア4を横切る向きで、かつ支持基板3Aの非取付位置に設定される。分割カット位置C2は、コア4の延在方向に沿って支持基板3Aを横切る向きで、かつ、コア4の非形成位置に設定される。   Next, the waveguide sheet 2A is cut at a mirror cut position C1 indicated by a two-dot chain line in FIG. 5 and a division cut position C2 indicated by a one-dot chain line in FIG. The mirror cut position C1 is an example of an inclined end face formation position, and is set in a direction orthogonal to the extending direction of the core 4 and across the core 4 and at a non-attaching position of the support substrate 3A. The division cut position C <b> 2 is set in a direction crossing the support substrate 3 </ b> A along the extending direction of the core 4 and at a position where the core 4 is not formed.

図6はダイシング工程を示す要部断面図で、図6(a)はミラーカット位置C1におけるダイシング工程を示し、図6(b)は分割カット位置C2におけるダイシング工程を示す。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing the dicing process, FIG. 6 (a) shows the dicing process at the mirror cut position C1, and FIG. 6 (b) shows the dicing process at the divided cut position C2.

ミラーカット位置C1では、図6(a)に示すように、断面形状がV字型の刃部を有するミラーカットブレード61で導波路シート2Aをカットする。また、分割カット位置C2では、図6(b)に示すように、垂直な刃部を有するダイシングブレード62で導波路シート2Aをカットする。   At the mirror cut position C1, as shown in FIG. 6A, the waveguide sheet 2A is cut by a mirror cut blade 61 having a blade portion having a V-shaped cross section. At the division cut position C2, as shown in FIG. 6B, the waveguide sheet 2A is cut by a dicing blade 62 having a vertical blade portion.

これにより、ミラーカット位置C1では、コア4を横切って導波路シート2Aの端面が略45度の傾斜でカットされて、反射面7を有する傾斜端面6が形成される。   As a result, at the mirror cut position C1, the end face of the waveguide sheet 2A is cut with an inclination of about 45 degrees across the core 4, and the inclined end face 6 having the reflecting surface 7 is formed.

さて、反射面7は、光を反射するために所定の表面粗さが要求され、ダイシングによる傾斜端面6の形成時に、高精度な仕上げ面を得るために、ダイシングブレードとして目の細かいミラーカットブレード61が用いられる。   The reflecting surface 7 is required to have a predetermined surface roughness to reflect light, and a fine mirror cut blade as a dicing blade in order to obtain a highly accurate finished surface when forming the inclined end surface 6 by dicing. 61 is used.

このため、ミラーカット位置C1では、シリコン等で構成される支持基板3Aを導波路シート2Aと共にカットすることが難しい。これにより、ミラーカット位置C1には、切削逃げ部9が形成されるようにして支持基板3Aが配置されないようにし、支持基板3Aの間をカットできるようにしている。   For this reason, at the mirror cut position C1, it is difficult to cut the support substrate 3A made of silicon or the like together with the waveguide sheet 2A. As a result, at the mirror cut position C1, the cutting relief 9 is formed so that the support substrate 3A is not disposed, and the space between the support substrates 3A can be cut.

これに対して、分割カット位置C2では、導波路シート2Aの端面が略90度にカットされて垂直端面8が形成され、導波路シート2Aが分割される。垂直端面8は、仕上げ面の精度が要求されないので、ダイシングブレードとして、シリコン基板等もカット可能なダイシングブレード62を用いることが可能である。このため、分割カット位置C2は、支持基板3Aを横切る位置として、導波路シート2Aと支持基板3Aを共にカットすることで、導波路シート2Aの垂直端面8まで支持基板3Aが延在した形態が得られるようにしている。   On the other hand, at the division cut position C2, the end face of the waveguide sheet 2A is cut at approximately 90 degrees to form the vertical end face 8, and the waveguide sheet 2A is divided. Since the vertical end face 8 is not required to have a finished surface, a dicing blade 62 capable of cutting a silicon substrate or the like can be used as the dicing blade. For this reason, the division cut position C2 is a position that crosses the support substrate 3A, and the waveguide substrate 2A and the support substrate 3A are cut together so that the support substrate 3A extends to the vertical end surface 8 of the waveguide sheet 2A. I try to get it.

以上のダイシング工程で導波路シート2Aを所定の大きさにカットした後、ウェット薬品処理等により、導波路シート2Aをウェハ基板51から剥離する。これにより、図1に示す光導波路1Aが作製される。   After the waveguide sheet 2A is cut into a predetermined size by the above dicing process, the waveguide sheet 2A is peeled from the wafer substrate 51 by wet chemical treatment or the like. Thereby, the optical waveguide 1A shown in FIG. 1 is manufactured.

ここで、導波路シート2Aには、ウェハ基板51との線膨張係数差や、熱応力や材料収縮によって、製造工程時に内部応力が内在している。よって、支持基板3Aを備えていない導波路シート2Aが単体の構成では、ウェハ基板51から導波路シート2Aを剥離した場合に、内部応力の緩和によって導波路シート2Aの膨張あるいは収縮、または反り等が発生する。その結果、作製した導波路シート2Aのコア4のピッチが、規定のマスクパターンとの間でずれが生じる。   Here, internal stress is inherent in the waveguide sheet 2A during the manufacturing process due to a difference in linear expansion coefficient from the wafer substrate 51, thermal stress, and material shrinkage. Therefore, when the waveguide sheet 2A not provided with the support substrate 3A is a single structure, when the waveguide sheet 2A is peeled from the wafer substrate 51, the waveguide sheet 2A expands or contracts due to relaxation of internal stress, or warps. Occurs. As a result, the pitch of the core 4 of the manufactured waveguide sheet 2A is deviated from the prescribed mask pattern.

このため、導波路シート2Aの変形量を予測して、図2の製造プロセスで説明したマスク54のマスクパターンを補正することで、変形した導波路シート2Aにおいて規定のピッチを得られるようにする技術が提案されたが、導波路シート2Aの変形量を正確に予測することはできず、コア4のピッチを正確に形成することは困難であった。   Therefore, by predicting the deformation amount of the waveguide sheet 2A and correcting the mask pattern of the mask 54 described in the manufacturing process of FIG. 2, a prescribed pitch can be obtained in the deformed waveguide sheet 2A. Although a technique has been proposed, the deformation amount of the waveguide sheet 2A cannot be accurately predicted, and it is difficult to accurately form the pitch of the core 4.

これに対して、導波路シート2Aをウェハ基板51から剥離する前に、導波路シート2Aの表面に支持基板3Aを取り付けたことで、ウェハ基板51から導波路シート2Aを剥離した場合に、導波路シート2Aの内部応力を支持基板3Aで受けて、導波路シート2Aの形状は保持される。これにより、導波路シート2Aをウェハ基板51から剥離した後も、導波路シート2Aの膨張あるいは収縮は起こらない。   On the other hand, when the waveguide sheet 2A is peeled from the wafer substrate 51 by attaching the support substrate 3A to the surface of the waveguide sheet 2A before peeling the waveguide sheet 2A from the wafer substrate 51, The internal stress of the waveguide sheet 2A is received by the support substrate 3A, and the shape of the waveguide sheet 2A is maintained. Thereby, even after the waveguide sheet 2A is peeled from the wafer substrate 51, the waveguide sheet 2A does not expand or contract.

本例では、支持基板3Aを、コア4の並び方向に沿って延在する向きで導波路シート2Aに取り付けているので、特に、コア4の並び方向に沿った導波路シート2Aの膨張あるいは収縮が抑制され、コア4は、規定のマスクパターン通りのピッチ間隔が保持される。これにより、マスクパターンの補正を不要として、高精度なピッチ精度を実現することができる。   In this example, since the support substrate 3A is attached to the waveguide sheet 2A in a direction extending along the alignment direction of the cores 4, in particular, the expansion or contraction of the waveguide sheet 2A along the alignment direction of the cores 4 Is suppressed, and the core 4 is kept at a pitch interval according to a prescribed mask pattern. This eliminates the need for mask pattern correction and achieves high pitch accuracy.

また、支持基板3Aを、コア4の延在方向に沿った導波路シート2Aの両端に取り付けたことで、導波路シート2Aの端部における反りも抑制される。   Further, by attaching the support substrate 3A to both ends of the waveguide sheet 2A along the extending direction of the core 4, warpage at the end of the waveguide sheet 2A is also suppressed.

なお、支持基板3Aは、導波路シート2Aと略同等の大きさのものとしても良いが、本例のように、コア4の延在方向に沿った導波路シート2Aの両端にそれぞれ支持基板3Aを取り付けることとすれば、導波路シート2Aの膨張や収縮、反り等が抑制され、かつ、支持基板3Aの大きさを小さくできることから、コストを低く抑えることができる。   The support substrate 3A may be substantially the same size as the waveguide sheet 2A. However, as in this example, the support substrate 3A is provided at both ends of the waveguide sheet 2A along the extending direction of the core 4, respectively. If the is attached, the expansion, contraction, warpage, and the like of the waveguide sheet 2A are suppressed, and the size of the support substrate 3A can be reduced, so that the cost can be reduced.

<第2の実施の形態の光導波路の構成例>
図7は第2の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図で、図7(a)は平面図、図7(b)は図7(a)のB−B断面図である。
<Configuration Example of Optical Waveguide of Second Embodiment>
7A and 7B are configuration diagrams showing an example of the optical waveguide according to the second embodiment. FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

第2の実施の形態の光導波路1Bは、コア・クラッド構造を有する導波路シート2Bと、導波路シート2Bの形状を保持する支持基板3Bを備え、コア4に対する光の入出射面となる導波路端面を、垂直な面で構成したものである。   The optical waveguide 1B according to the second embodiment includes a waveguide sheet 2B having a core / cladding structure and a support substrate 3B that maintains the shape of the waveguide sheet 2B, and is a light guide that serves as a light incident / exit surface for the core 4. The waveguide end face is constituted by a vertical face.

導波路シート2Bは、例えば高分子材料で構成され、直線状に延びる1本あるいは複数本のコア4と、コア4を覆うクラッド層5を構成する下部クラッド5a及び上部クラッド5bを備えた埋め込み型導波路である。本例では、複数本のコア4が所定のピッチで並列に配置され、導波路シート2Bの厚みは約100μm程度である。   The waveguide sheet 2B is made of, for example, a polymer material, and is embedded type including one or a plurality of cores 4 extending linearly, and a lower clad 5a and an upper clad 5b constituting a clad layer 5 covering the core 4. It is a waveguide. In this example, the plurality of cores 4 are arranged in parallel at a predetermined pitch, and the thickness of the waveguide sheet 2B is about 100 μm.

導波路シート2Bは四角形状で、コア4の延在方向に対向して、各コア4が交差する2辺には入出射垂直端面10が形成され、コア4の並び方向に対向して、コア4と略平行な2辺には垂直端面8が形成される。   The waveguide sheet 2B has a quadrangular shape and faces the extending direction of the cores 4, and incident / exit vertical end faces 10 are formed on the two sides where each core 4 intersects. Vertical end surfaces 8 are formed on two sides substantially parallel to 4.

入出射垂直端面10は、導波路シート2Bの面に対して略90度の面で、コア4の端面が露出して入出射面11が形成される。これにより、入出射面11から導波路シート2Bに入射した光はコア4に結合されて、コア4を伝搬されると共に、コア4を伝搬された光が入出射面11から出射される。   The incoming / outgoing vertical end face 10 is a plane of approximately 90 degrees with respect to the face of the waveguide sheet 2B, and the end face of the core 4 is exposed to form the incoming / outgoing face 11. Thereby, the light incident on the waveguide sheet 2 </ b> B from the incident / exit surface 11 is coupled to the core 4, propagates through the core 4, and the light propagated through the core 4 is emitted from the incident / exit surface 11.

支持基板3Bは、導波路シート2Bの表面に接着固定される。支持基板3Bは、第1の実施の形態の光導波路1Aの支持基板3Aと同様に、例えばシリコン(Si)、ガラス、樹脂の単体材料あるいはこれらの混合材料で構成され、導波路シート2Bの形状を保持することが可能な厚さを有する。   The support substrate 3B is bonded and fixed to the surface of the waveguide sheet 2B. Like the support substrate 3A of the optical waveguide 1A of the first embodiment, the support substrate 3B is made of, for example, a single material of silicon (Si), glass, resin, or a mixed material thereof, and the shape of the waveguide sheet 2B It has a thickness that can hold.

支持基板3Bは、各コア4間のピッチを保持できるように、コア4の並び方向に沿った導波路シート2Bの幅と例えば同じ長さを有しており、コア4の並び方向に延在する向きで導波路シート2Bに取り付けられる。   The support substrate 3B has, for example, the same length as the width of the waveguide sheet 2B along the alignment direction of the cores 4 so that the pitch between the cores 4 can be maintained, and extends in the alignment direction of the cores 4 Is attached to the waveguide sheet 2B.

本例では、導波路シート2Bに2本の支持基板3Bが取り付けられ、支持基板3Bの取付位置は、コア4の延在方向に沿った導波路シート2Bの長さ方向の両端部に設定される。そして、支持基板3Bと入出射垂直端面10が同一面に形成される。   In this example, two support substrates 3B are attached to the waveguide sheet 2B, and the attachment positions of the support substrate 3B are set at both end portions in the length direction of the waveguide sheet 2B along the extending direction of the core 4. The The support substrate 3B and the incident / exit vertical end face 10 are formed on the same plane.

<第2の実施の形態の光導波路の製造工程例>
図8は導波路シート2Bのダイシング工程を示す平面図で、次に、第2の実施の形態の光導波路1Bの製造工程を、光導波路の製造方法の第2の実施の形態の一例として説明する。
<Example of Manufacturing Process of Optical Waveguide of Second Embodiment>
FIG. 8 is a plan view showing the dicing process of the waveguide sheet 2B. Next, the manufacturing process of the optical waveguide 1B of the second embodiment will be described as an example of the second embodiment of the manufacturing method of the optical waveguide. To do.

ここで、ウェハ基板51上に導波路シート2Bの作製する工程は、図2で説明した導波路シート2Aの製造工程と同じであり、ここでは説明を省略する。   Here, the process of manufacturing the waveguide sheet 2B on the wafer substrate 51 is the same as the manufacturing process of the waveguide sheet 2A described with reference to FIG. 2, and the description thereof is omitted here.

図2に示すようにウェハ基板51上に作製されて、ウェハ基板51で支持されている導波路シート2Bの表面に、図8に示すように、複数本の支持基板3Bを接着固定する。支持基板3Bは、複数本のコア4の並び方向に沿った向きで、コア4の延在方向に沿って所定の間隔を開けて固定する。   As shown in FIG. 8, a plurality of support substrates 3B are bonded and fixed to the surface of the waveguide sheet 2B that is fabricated on the wafer substrate 51 and supported by the wafer substrate 51 as shown in FIG. The support substrate 3 </ b> B is fixed at a predetermined interval along the extending direction of the cores 4 in the direction along the alignment direction of the plurality of cores 4.

次に、図8に二点鎖線で示す第1の分割カット位置C3と、図8に一点鎖線で示す第2の分割カット位置C4で、導波路シート2Bをカットする。第1の分割カット位置C3は、コア4の延在方向と直交してコア4を横切る向きで、かつ支持基板3Bの取付位置に設定される。第2の分割カット位置C4は、コア4の延在方向に沿って支持基板3Bを横切る向きで、かつ、コア4の非形成位置に設定される。   Next, the waveguide sheet 2B is cut at a first division cut position C3 indicated by a two-dot chain line in FIG. 8 and at a second division cut position C4 indicated by a one-dot chain line in FIG. The first division cut position C3 is set in a direction orthogonal to the extending direction of the core 4 and across the core 4 and at the mounting position of the support substrate 3B. The second divided cut position C4 is set in a direction crossing the support substrate 3B along the extending direction of the core 4 and at a position where the core 4 is not formed.

図9はダイシング工程を示す要部断面図で、図9(a)は第1の分割カット位置C3におけるダイシング工程を示し、図9(b)は第2の分割カット位置C4におけるダイシング工程を示す。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part showing the dicing process, FIG. 9A shows the dicing process at the first divided cut position C3, and FIG. 9B shows the dicing process at the second divided cut position C4. .

第1の分割カット位置C3と第2の分割カット位置C4は、共に垂直な刃部を有するダイシングブレード62で導波路シート2Bをカットする。   The first divided cut position C3 and the second divided cut position C4 both cut the waveguide sheet 2B with a dicing blade 62 having a vertical blade portion.

これにより、第1の分割カット位置C3では、コア4及び支持基板3Bを横切って導波路シート2Bの端面が略90度にカットされて、入出射面11を有する入出射垂直端面10が形成され、導波路シート2Bが分割される。   Thus, at the first division cut position C3, the end face of the waveguide sheet 2B is cut at approximately 90 degrees across the core 4 and the support substrate 3B, and the incident / exit vertical end face 10 having the entrance / exit face 11 is formed. The waveguide sheet 2B is divided.

さて、入出射面11は、光が入射あるいは出射する面であるが、光透過物質を介在させて光ファイバ等の光伝送経路と結合される構成とすれば、仕上げ面の精度が要求されない。これにより、ダイシングブレードとして、シリコン基板等もカット可能なダイシングブレード62を用いることが可能である。   The entrance / exit surface 11 is a surface through which light enters or exits. However, if the light-transmitting substance is interposed and coupled to an optical transmission path such as an optical fiber, the accuracy of the finished surface is not required. Thereby, it is possible to use the dicing blade 62 that can cut a silicon substrate or the like as the dicing blade.

このため、第1の分割カット位置C3は、支持基板3Bを横切る位置として、導波路シート2Bと支持基板3Bを共にカットすることで、導波路シート2Bの入出射垂直端面10が支持基板3Bと同一面に位置する形態が得られるようにしている。   For this reason, the first division cut position C3 is a position that crosses the support substrate 3B, and the waveguide sheet 2B and the support substrate 3B are cut together, so that the incident / exit vertical end face 10 of the waveguide sheet 2B is separated from the support substrate 3B. A form located on the same plane is obtained.

また、第2の分割カット位置C4では、導波路シート2Bの端面が略90度にカットされて垂直端面8が形成され、導波路シート2Bが分割される。垂直端面8は、仕上げ面の精度が要求されないので、ダイシングブレードとして、シリコン基板等もカット可能なダイシングブレード62を用いることが可能である。このため、第2の分割カット位置C4は、支持基板3Bを横切る位置として、導波路シート2Bと支持基板3Bを共にカットすることで、導波路シート2Bの垂直端面8まで支持基板3Bが延在した形態が得られるようにしている。   Further, at the second division cut position C4, the end face of the waveguide sheet 2B is cut at approximately 90 degrees to form the vertical end face 8, and the waveguide sheet 2B is divided. Since the vertical end face 8 is not required to have a finished surface, a dicing blade 62 capable of cutting a silicon substrate or the like can be used as the dicing blade. For this reason, the support substrate 3B extends to the vertical end surface 8 of the waveguide sheet 2B by cutting the waveguide sheet 2B and the support substrate 3B together as a position where the second division cut position C4 crosses the support substrate 3B. The form which was made is obtained.

以上のダイシング工程で導波路シート2Bを所定の大きさにカットした後、ウェット薬品処理等により、導波路シート2Bをウェハ基板51から剥離する。これにより、図7に示す光導波路1Bが作製される。   After the waveguide sheet 2B is cut into a predetermined size by the above dicing process, the waveguide sheet 2B is peeled from the wafer substrate 51 by wet chemical treatment or the like. Thereby, the optical waveguide 1B shown in FIG. 7 is produced.

第2の実施の形態の光導波路1Bでも、導波路シート2Bをウェハ基板51から剥離する前に、導波路シート2Bの表面に支持基板3Bを取り付けたことで、ウェハ基板51から導波路シート2Bを剥離した場合に、導波路シート2Bの形状は支持基板3Bにより保持されて、導波路シート2Bをウェハ基板51から剥離した後も、導波路シート2Bの膨張あるいは収縮や、反りは発生しない。   Even in the optical waveguide 1B of the second embodiment, the support substrate 3B is attached to the surface of the waveguide sheet 2B before the waveguide sheet 2B is peeled from the wafer substrate 51, so that the waveguide sheet 2B is removed from the wafer substrate 51. Is peeled off, the shape of the waveguide sheet 2B is held by the support substrate 3B, and even after the waveguide sheet 2B is peeled from the wafer substrate 51, the waveguide sheet 2B does not expand or contract or warp.

特に、コア4と交差する導波路シート2Bの端面を、導波路シート2Bの面に対して垂直な入出射垂直端面10として構成することで、支持基板3Bと同一面に入出射垂直端面10が位置する形態とすることができるので、導波路シート2Bの端部における反り等をより一層抑制することができる。   In particular, the end face of the waveguide sheet 2B intersecting the core 4 is configured as an incident / exit vertical end face 10 perpendicular to the plane of the waveguide sheet 2B, so that the input / output vertical end face 10 is on the same plane as the support substrate 3B. Since it can be set as the form which is located, the curvature etc. in the edge part of the waveguide sheet | seat 2B can be suppressed further.

<第1の実施の形態の光モジュールの構成例>
図10は第1の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。第1の実施の形態の光モジュール21Aは、図1等で説明した光導波路1Aと、光導波路1Aと結合する光素子としての面型発光素子22及び受光素子23と、光導波路1Aと面型発光素子22及び受光素子23が実装される実装基板24を備える。
<Configuration Example of Optical Module of First Embodiment>
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of the optical module according to the first embodiment. The optical module 21A of the first embodiment includes the optical waveguide 1A described in FIG. 1 and the like, the surface light emitting element 22 and the light receiving element 23 as optical elements coupled to the optical waveguide 1A, and the optical waveguide 1A and the surface type. A mounting substrate 24 on which the light emitting element 22 and the light receiving element 23 are mounted is provided.

光導波路1Aの構成は、図1等で説明した通り、コア4とクラッド層5を備えた導波路シート2Aの表面に支持基板3Aが取り付けられて、導波路シート2Aの形状を保持している。導波路シート2Aは、両端に反射面7を有する傾斜端面6が形成され、傾斜端面6と支持基板3Aの間には、切削逃げ部9が形成されている。   As described with reference to FIG. 1 and the like, the configuration of the optical waveguide 1A is such that the support substrate 3A is attached to the surface of the waveguide sheet 2A including the core 4 and the cladding layer 5, and the shape of the waveguide sheet 2A is maintained. . The waveguide sheet 2A has inclined end surfaces 6 having reflecting surfaces 7 at both ends, and a cutting relief portion 9 is formed between the inclined end surface 6 and the support substrate 3A.

実装基板24は、表面に光導波路1Aが実装されると共に、面型発光素子22と受光素子23の実装位置に実装凹部25a,25bが形成されて、導波路シート2Aの下側に空間が形成される。   The mounting substrate 24 has the optical waveguide 1A mounted on the surface, mounting recesses 25a and 25b formed at mounting positions of the surface light emitting element 22 and the light receiving element 23, and a space is formed below the waveguide sheet 2A. Is done.

面型発光素子(VCSEL)22は、導波路シート2Aの一方の傾斜端面6の反射面7に対向して、実装基板24の実装凹部25aに実装され、入力された電気信号を光信号に変換して出射する。   The surface light emitting device (VCSEL) 22 is mounted on the mounting recess 25a of the mounting substrate 24 so as to face the reflecting surface 7 of the one inclined end surface 6 of the waveguide sheet 2A, and converts the input electric signal into an optical signal. Then exit.

また、受光素子23は、導波路シート2Aの他方の傾斜端面6の反射面7に対向して、実装基板24の実装凹部25bに実装され、入射した光信号を電気信号に変換して出力する。なお、図1に示すように、複数本のコア4が並列している場合は、各コア4に対応して複数の面型発光素子22と受光素子23が、それぞれコア4のピッチに合せて並列に配置される。   The light receiving element 23 is mounted on the mounting recess 25b of the mounting substrate 24 so as to face the reflecting surface 7 of the other inclined end face 6 of the waveguide sheet 2A, and converts the incident optical signal into an electrical signal and outputs it. . As shown in FIG. 1, when a plurality of cores 4 are arranged in parallel, a plurality of surface light emitting elements 22 and light receiving elements 23 corresponding to each core 4 are respectively adjusted to the pitch of the cores 4. Arranged in parallel.

上述した構成の光モジュール21Aの製造工程を説明すると、実装基板24に面型発光素子22と受光素子23を実装した後、図2〜図6で説明したプロセスで作製された光導波路1Aを実装基板24に実装する。すなわち、ウェハ基板51上に作製された導波路シート2Aに支持基板3Aを接着固定し、ダイシングにより分割された導波路シート2Aをウェハ基板51から剥離して、光導波路1Aを作製する。そして、支持基板3Aで導波路シート2Aの形状が保持された光導波路1Aを、接着等で実装基板24に固定する。   The manufacturing process of the optical module 21A having the above-described configuration will be described. After the surface light emitting element 22 and the light receiving element 23 are mounted on the mounting substrate 24, the optical waveguide 1A manufactured by the process described with reference to FIGS. Mounted on the substrate 24. That is, the support substrate 3A is bonded and fixed to the waveguide sheet 2A produced on the wafer substrate 51, and the waveguide sheet 2A divided by dicing is peeled from the wafer substrate 51 to produce the optical waveguide 1A. Then, the optical waveguide 1A in which the shape of the waveguide sheet 2A is held by the support substrate 3A is fixed to the mounting substrate 24 by adhesion or the like.

次に、光モジュール21Aの動作を説明する。電気信号が面型発光素子22に入力されると、面型発光素子22は光信号を出射する。面型発光素子22から出射される光信号は、実装基板24に対して略垂直な向きで出射され、導波路シート2Aの下面から入射する。導波路シート2Aの下面から略垂直に入射した光信号は、一方の反射面7で反射してコア4に結合され、コア4を伝搬される。   Next, the operation of the optical module 21A will be described. When an electric signal is input to the surface light emitting element 22, the surface light emitting element 22 emits an optical signal. The optical signal emitted from the surface light emitting element 22 is emitted in a direction substantially perpendicular to the mounting substrate 24 and enters from the lower surface of the waveguide sheet 2A. The optical signal incident substantially perpendicularly from the lower surface of the waveguide sheet 2 </ b> A is reflected by one reflecting surface 7, coupled to the core 4, and propagated through the core 4.

コア4を伝搬された光信号は、他方の反射面7で反射され、導波路シート2Aの下面から略垂直に出射する。そして、導波路シート2Aの下面から略垂直に出射した光信号は、受光素子23に入射し、受光素子23で電気信号に変換されて出力される。   The optical signal propagated through the core 4 is reflected by the other reflecting surface 7 and is emitted substantially vertically from the lower surface of the waveguide sheet 2A. Then, the optical signal emitted substantially vertically from the lower surface of the waveguide sheet 2A enters the light receiving element 23, is converted into an electric signal by the light receiving element 23, and is output.

光モジュール21Aを構成する光導波路1Aは、上述したように、支持基板3Aで形状が保持されていることで、製造工程や稼動時における導波路シート2Aの膨張や収縮、反り等の発生が抑制される。   As described above, the shape of the optical waveguide 1A constituting the optical module 21A is held by the support substrate 3A, thereby suppressing the occurrence of expansion, contraction, warpage, or the like of the waveguide sheet 2A during the manufacturing process or operation. Is done.

光導波路1Aの製造工程で、コア4のピッチが変化してしまうと、実装基板24に光導波路1Aを実装して、光素子との結合を行う際に、光素子との位置合わせが正確に行えず、結合効率が低下して損失が大きくなる。   If the pitch of the core 4 is changed in the manufacturing process of the optical waveguide 1A, the optical waveguide 1A is mounted on the mounting substrate 24 and the optical element is accurately aligned when coupled with the optical element. This is not possible and the coupling efficiency is reduced and the loss is increased.

支持基板3Aを設けない構成では、光導波路1Aの製造工程で、コア4のピッチが10μm単位で伸縮してしまうことがある。コア4のピッチは例えば250μmに設定されているので、支持基板3Aを設けない場合のコア4のピッチの変化量は、コア4のピッチに対して大きな値となってしまう。   In the configuration in which the support substrate 3A is not provided, the pitch of the core 4 may expand and contract in units of 10 μm in the manufacturing process of the optical waveguide 1A. Since the pitch of the core 4 is set to, for example, 250 μm, the amount of change in the pitch of the core 4 when the support substrate 3A is not provided becomes a large value with respect to the pitch of the core 4.

これに対して、支持基板3Aで導波路シート2Aの形状が保持されていることで、コア4のピッチの変化等は抑制され、光素子との位置合わせが正確に行え、結合効率を向上させて損失を低減することができる。特に、光素子と結合される導波路シート2Aの端部付近に支持基板3Aを取り付けることで、光素子と結合される部位でのコア4のピッチの変化を抑制することができ、低損失な光結合特性を実現できる。
また、光モジュール21Aの稼動時に熱による応力が導波路シート2Aに掛かっても、支持基板3Aで導波路シート2Aの形状が保持されていることで、導波路シート2Aの膨張や収縮、反り等の発生が抑制され、結合効率の低下を抑制することができる。
On the other hand, since the shape of the waveguide sheet 2A is held by the support substrate 3A, a change in the pitch of the core 4 is suppressed, the alignment with the optical element can be performed accurately, and the coupling efficiency is improved. Loss can be reduced. In particular, by attaching the support substrate 3A in the vicinity of the end of the waveguide sheet 2A coupled to the optical element, it is possible to suppress the change in the pitch of the core 4 at the site coupled to the optical element, and to reduce the loss. Optical coupling characteristics can be realized.
Further, even when heat stress is applied to the waveguide sheet 2A during operation of the optical module 21A, the waveguide sheet 2A is held in shape by the support substrate 3A, so that the waveguide sheet 2A expands, contracts, warps, and the like. Generation is suppressed, and a decrease in coupling efficiency can be suppressed.

<第2の実施の形態の光モジュールの構成例>
図11は第2の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。第2の実施の形態の光モジュール21Bは、光導波路1Cと、光導波路1Cと結合する面型発光素子22及び光ファイバ26と、光導波路1Cと面型発光素子22及び光ファイバ26が実装される実装基板27を備える。
<Configuration Example of Optical Module of Second Embodiment>
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating an example of an optical module according to the second embodiment. The optical module 21B of the second embodiment includes an optical waveguide 1C, a surface light emitting element 22 and an optical fiber 26 coupled to the optical waveguide 1C, and an optical waveguide 1C, the surface light emitting element 22 and the optical fiber 26. The mounting board 27 is provided.

光導波路1Cは、コア4とクラッド層5を備えた導波路シート2Cの一端に反射面7を有する傾斜端面6が形成され、他端に入出射面11を有する入出射垂直端面10が形成される。導波路シート2Cは、傾斜端面6側の表面には、切削逃げ部9を有して支持基板3Aが取り付けられ、入出射垂直端面10側の表面には、入出射垂直端面10と同一面に支持基板3Bが取り付けられて、導波路シート2Cの形状を保持している。   In the optical waveguide 1C, an inclined end surface 6 having a reflecting surface 7 is formed at one end of a waveguide sheet 2C having a core 4 and a cladding layer 5, and an incident / exiting vertical end surface 10 having an incident / exit surface 11 is formed at the other end. The The waveguide sheet 2 </ b> C has a cutting relief portion 9 on the surface on the inclined end surface 6 side, and a support substrate 3 </ b> A is attached. The surface on the incident / exit vertical end surface 10 side is flush with the incident / exit vertical end surface 10. A support substrate 3B is attached to hold the shape of the waveguide sheet 2C.

実装基板27は、表面に光導波路1Cが実装されると共に、面型発光素子22の実装位置に実装凹部27aが形成されて、導波路シート2Cの下側に空間が形成される。   The mounting substrate 27 has the optical waveguide 1C mounted on the surface thereof, a mounting recess 27a formed at the mounting position of the surface light emitting element 22, and a space formed below the waveguide sheet 2C.

面型発光素子22は、導波路シート2Cの傾斜端面6の反射面7に対向して、実装基板27の実装凹部27aに実装され、入力された電気信号を光信号に変換して出射する。   The surface light emitting element 22 is mounted on the mounting recess 27a of the mounting substrate 27 so as to face the reflecting surface 7 of the inclined end surface 6 of the waveguide sheet 2C, and converts the input electric signal into an optical signal and emits it.

光ファイバ26は光伝送経路の一例で、図示しないV溝等を有するファイバブロック28に支持されて、実装基板27と共に図示しない基板に実装される。光ファイバ26は、導波路シート2Cの入出射端面10と対向して実装され、例えば、導波路シート2Cの入出射端面10と光ファイバ26の端面との間に、コア4と屈折率が同等の光透過物質を介在させて結合させている。   The optical fiber 26 is an example of an optical transmission path, and is supported by a fiber block 28 having a V-groove (not shown) and mounted on a substrate (not shown) together with a mounting board 27. The optical fiber 26 is mounted so as to face the incident / exit end face 10 of the waveguide sheet 2C. For example, the refractive index is equal to that of the core 4 between the incident / exit end face 10 of the waveguide sheet 2C and the end face of the optical fiber 26. The light-transmitting substance is intervened and bonded.

次に、光モジュール21Bの動作を説明する。電気信号が面型発光素子22に入力されると、面型発光素子22は光信号を出射する。面型発光素子22から出射される光信号は、実装基板27に対して略垂直な向きで出射され、導波路シート2Cの下面から入射する。導波路シート2Cの下面から略垂直に入射した光信号は、反射面7で反射してコア4に結合され、コア4を伝搬される。コア4を伝搬された光信号は、入出射面11から出射して光ファイバ26に入射し、光ファイバ26を伝搬される。   Next, the operation of the optical module 21B will be described. When an electric signal is input to the surface light emitting element 22, the surface light emitting element 22 emits an optical signal. The optical signal emitted from the surface light emitting element 22 is emitted in a direction substantially perpendicular to the mounting substrate 27 and enters from the lower surface of the waveguide sheet 2C. The optical signal incident substantially perpendicularly from the lower surface of the waveguide sheet 2 </ b> C is reflected by the reflecting surface 7, coupled to the core 4, and propagated through the core 4. The optical signal propagated through the core 4 exits from the incident / exit surface 11 and enters the optical fiber 26, and propagates through the optical fiber 26.

なお、面型発光素子22に代えて第1の実施の形態の光モジュール21Aで説明した受光素子23を実装する構成とすれば、光ファイバ26を伝搬される光信号が入出射面11からコア4に入射してコア4を伝搬され、コア4を伝搬される光信号が反射面7で反射して、導波路シート2Cの下面から略垂直に出射する。そして、導波路シート2Cの下面から略垂直に出射した光信号は、受光素子23に入射し、電気信号に変換されて出力される。   If the light receiving element 23 described in the optical module 21A of the first embodiment is mounted instead of the surface light emitting element 22, the optical signal propagated through the optical fiber 26 is cored from the incident / exit surface 11 4 and propagates through the core 4, the optical signal propagated through the core 4 is reflected by the reflecting surface 7, and is emitted substantially vertically from the lower surface of the waveguide sheet 2 </ b> C. The optical signal emitted substantially vertically from the lower surface of the waveguide sheet 2C enters the light receiving element 23, is converted into an electrical signal, and is output.

光モジュール21Bを構成する光導波路1Cでも、支持基板3A,3Bで形状が保持されていることで、製造工程や稼動時における導波路シート2Cの膨張や収縮、反り等の発生が抑制される。これにより、光ファイバ26との位置合わせが正確に行え、結合効率を向上させて損失を低減することができる。   Even in the optical waveguide 1C constituting the optical module 21B, the shape is held by the support substrates 3A and 3B, thereby suppressing the occurrence of expansion, contraction, warpage, and the like of the waveguide sheet 2C during the manufacturing process and operation. Thereby, alignment with the optical fiber 26 can be performed accurately, coupling efficiency can be improved, and loss can be reduced.

本発明は、電子機器のボード間やチップ間の光通信モジュールや、光ファイバを利用した通信ケーブルのコネクタ等に適用される。   The present invention is applied to an optical communication module between boards or chips of an electronic device, a connector of a communication cable using an optical fiber, and the like.

第1の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the optical waveguide of 1st Embodiment. 導波路シートの製造プロセスを示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of a waveguide sheet. 作製された導波路シートの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the produced waveguide sheet. 支持基板の貼り付け工程を示す平面図である。It is a top view which shows the sticking process of a support substrate. 導波路シートのダイシング工程を示す平面図である。It is a top view which shows the dicing process of a waveguide sheet. ダイシング工程を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows a dicing process. 第2の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the optical waveguide of 2nd Embodiment. 導波路シートのダイシング工程を示す平面図である。It is a top view which shows the dicing process of a waveguide sheet. ダイシング工程を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows a dicing process. 第1の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the optical module of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the optical module of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B・・・光導波路、2A,2B・・・導波路シート、3A,3B・・・支持基板、4・・・コア、5・・・クラッド層、6・・・傾斜端面、7・・・反射面、8・・・垂直端面、9・・・切削逃げ部、10・・・入出射垂直端面、11・・・入出射面、21A,21B・・・光モジュール、22・・・面型発光素子、23・・・受光素子、26・・・光ファイバ、C1・・・ミラーカット位置
1A, 1B ... Optical waveguide, 2A, 2B ... Waveguide sheet, 3A, 3B ... Support substrate, 4 ... Core, 5 ... Cladding layer, 6 ... Inclined end face, 7. ··· Reflecting surface, 8 ··· vertical end surface, 9 ··· cutting relief portion, 10 ··· input / exit vertical end surface, 11 ··· I / O surface, 21A, 21B ··· optical module, 22 ··· Surface light emitting element, 23... Light receiving element, 26... Optical fiber, C1.

Claims (11)

少なくとも1本のコアとクラッドを有した導波路シートと、
前記導波路シートの形状を保持して前記導波路シートの表面に取り付けられる支持基板と
を備えたことを特徴とする光導波路。
A waveguide sheet having at least one core and a cladding;
An optical waveguide comprising: a support substrate that holds the shape of the waveguide sheet and is attached to a surface of the waveguide sheet.
前記支持基板は、前記コアの延びる方向に沿った前記導波路シートの両端部に少なくとも取り付けられる
ことを特徴とする請求項1記載の光導波路。
The optical waveguide according to claim 1, wherein the support substrate is attached at least to both ends of the waveguide sheet along a direction in which the core extends.
前記導波路シートは、前記コアの延びる方向に沿った端部に傾斜端面が形成され、前記傾斜端面に露出した前記コアの端面により反射面が形成されると共に、
前記支持基板と前記傾斜端面との間に隙間を形成する切削逃げ部を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の光導波路。
The waveguide sheet has an inclined end surface formed at an end along the extending direction of the core, and a reflection surface is formed by the end surface of the core exposed at the inclined end surface.
The optical waveguide according to claim 1, further comprising a cutting relief portion that forms a gap between the support substrate and the inclined end surface.
前記導波路シートは、前記コアの延びる方向に沿った端部に垂直端面が形成されると共に、前記垂直端面が前記支持基板と同一面に形成される
ことを特徴とする請求項1記載の光導波路。
The optical waveguide according to claim 1, wherein the waveguide sheet has a vertical end surface formed at an end portion along a direction in which the core extends, and the vertical end surface is formed on the same plane as the support substrate. Waveguide.
前記導波路シートは、高分子材料で構成される
ことを特徴とする請求項1記載の光導波路。
The optical waveguide according to claim 1, wherein the waveguide sheet is made of a polymer material.
前記支持基板は、シリコン、ガラス、樹脂材料の何れか、もしくはこれらを含む混合材料で構成される
ことを特徴とする請求項1記載の光導波路。
The optical waveguide according to claim 1, wherein the support substrate is made of silicon, glass, a resin material, or a mixed material containing these.
少なくとも1本のコアとクラッドを有した導波路シートの表面に、前記導波路シートの形状を保持する支持基板が取り付けられた光導波路と、
前記コアと光学的に結合される光素子と光伝送経路の何れか、または光素子と光伝送経路の双方と
を備えたことを特徴とする光モジュール。
An optical waveguide in which a support substrate for holding the shape of the waveguide sheet is attached to a surface of the waveguide sheet having at least one core and a clad;
An optical module comprising: an optical element optically coupled to the core and an optical transmission path, or both an optical element and an optical transmission path.
前記導波路シートは、前記コアの延びる方向に沿った端部に傾斜端面が形成され、前記傾斜端面に露出した前記コアの端面により反射面が形成されると共に、
前記光素子として、面型光素子が前記反射面と対向して配置された
ことを特徴とする請求項7記載の光モジュール。
The waveguide sheet has an inclined end surface formed at an end along the extending direction of the core, and a reflection surface is formed by the end surface of the core exposed at the inclined end surface.
The optical module according to claim 7, wherein a planar optical element is disposed as the optical element so as to face the reflecting surface.
ウェハ基板上に、少なくとも1本のコアとクラッドを有した導波路シートを形成し、
前記ウェハ基板上に形成された前記導波路シートの表面に支持基板を取り付け、
前記支持基板が取り付けられた前記導波路シートを前記ウェハ基板から剥離して、前記支持基板で前記導波路シートの形状が保持された光導波路を作製する
ことを特徴とする光導波路の製造方法。
Forming a waveguide sheet having at least one core and clad on the wafer substrate;
A support substrate is attached to the surface of the waveguide sheet formed on the wafer substrate,
A method of manufacturing an optical waveguide, comprising: peeling off the waveguide sheet to which the support substrate is attached from the wafer substrate to produce an optical waveguide in which the shape of the waveguide sheet is held by the support substrate.
前記ウェハ基板上に形成され、前記支持基板が取り付けられた前記導波路シートに対して、前記コアを横切る向きで、かつ前記支持基板の非取付位置に傾斜端面形成位置を設定し、前記傾斜端面形成位置を、前記導波路シートに形成する傾斜端面の角度に応じた刃部を有するブレードで切断して、前記導波路シートに傾斜端面を形成した後、前記導波路シートを前記ウェハ基板から剥離する
ことを特徴とする請求項9記載の光導波路の製造方法。
An inclined end surface forming position is set in a direction across the core and at a non-attached position of the support substrate with respect to the waveguide sheet formed on the wafer substrate and attached with the support substrate. The formation position is cut with a blade having a blade portion corresponding to the angle of the inclined end surface formed on the waveguide sheet, and after forming the inclined end surface on the waveguide sheet, the waveguide sheet is peeled off from the wafer substrate. The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 9.
前記ウェハ基板上に形成され、前記支持基板が取り付けられた前記導波路シートに対して、前記コアを横切る向きで、かつ前記支持基板の取付位置に垂直端面形成位置を設定し、前記垂直端面形成位置を、前記導波路シートに形成する垂直端面の角度に応じた刃部を有するブレードで切断して、前記導波路シートに、前記支持基板と同一面で垂直端面を形成した後、前記導波路シートを前記ウェハ基板から剥離する
ことを特徴とする請求項9記載の光導波路の製造方法。
A vertical end face forming position is set on the waveguide sheet formed on the wafer substrate and attached to the support substrate in a direction transverse to the core and at the mounting position of the support substrate. After cutting the position with a blade having a blade portion corresponding to the angle of the vertical end surface formed on the waveguide sheet, and forming the vertical end surface on the same plane as the support substrate on the waveguide sheet, the waveguide The method for manufacturing an optical waveguide according to claim 9, wherein the sheet is peeled from the wafer substrate.
JP2005174212A 2005-06-14 2005-06-14 Optical waveguide, optical module, and manufacturing method of optical waveguide Pending JP2006349861A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005174212A JP2006349861A (en) 2005-06-14 2005-06-14 Optical waveguide, optical module, and manufacturing method of optical waveguide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005174212A JP2006349861A (en) 2005-06-14 2005-06-14 Optical waveguide, optical module, and manufacturing method of optical waveguide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006349861A true JP2006349861A (en) 2006-12-28

Family

ID=37645820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005174212A Pending JP2006349861A (en) 2005-06-14 2005-06-14 Optical waveguide, optical module, and manufacturing method of optical waveguide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006349861A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008281817A (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Shinko Electric Ind Co Ltd Opto-electric hybrid substrate and method for manufacturing the same
US9453973B2 (en) 2014-05-30 2016-09-27 Fujitsu Limited Fabrication method for optical connector and optical connector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008281817A (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Shinko Electric Ind Co Ltd Opto-electric hybrid substrate and method for manufacturing the same
US9453973B2 (en) 2014-05-30 2016-09-27 Fujitsu Limited Fabrication method for optical connector and optical connector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1271211B1 (en) Optical coupling device with optical waveguide coupled to optical device
KR100360766B1 (en) Arrayed waveguide grating type optical multiplexer/demultiplexer and a method of manufacturing the same
US20090214157A1 (en) Optical module and optical waveguide
JP5135513B2 (en) Optical fiber array
US8100589B2 (en) Optical module and optical waveguide
US7796851B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide, optical waveguide and optical reception/transmission apparatus
JP4704126B2 (en) Optical module
JPH11218639A (en) Manufacture of phasing array device, namely, phaser and device of the kind
KR20100102698A (en) Manufacturing method of optical wiring printed board and optical wiring printed circuit board
JP2007072007A (en) Optical waveguide module
JP3748528B2 (en) Optical path conversion device and manufacturing method thereof
JP2007025382A (en) Optical waveguide, method of manufacturing optical waveguide and optical waveguide module
JP2008102283A (en) Optical waveguide, optical module and method of manufacturing optical waveguide
JP2011197633A (en) Optical waveguide collimator and optical switch device
JP2006349861A (en) Optical waveguide, optical module, and manufacturing method of optical waveguide
JP2006251046A (en) Optical waveguide substrate, optical surface mounting waveguide element, and their manufacturing method
JP4504435B2 (en) Planar optical circuit component and manufacturing method thereof
JP2007183467A (en) Optical waveguide with mirror and its manufacturing method
JP2007178950A (en) Optical wiring board and optical wiring module
JP4609311B2 (en) Optical transceiver
JPH10300956A (en) Optical branching waveguide and optical waveguide circuit
JP2008164943A (en) Multichannel optical path conversion element and its manufacturing method
US20220390670A1 (en) Optical Module
JP2009300562A (en) Multi-channel right-angled optical path converting element
JP2007094303A (en) Optical waveguide device and its manufacturing method