JP2008015301A - 光基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッドをなす基板本体の内部に、クラッドよりも高い屈折率を有するコアを配した光基板において、コア端部の位置ずれを防止できるようにする。
【解決手段】中空の金型５３内に線状のコア５を配置すると共に、前記金型５３に形成されて外方に連通する挿通孔５５，５５に前記コア５の端部５ａ，５ｂを各々挿通させ、前記コア５の端部５ａ，５ｂにより前記挿通孔５５，５５を閉塞するコア配置工程と、前記金型５３内に、前記コア５よりも屈折率の低いクラッド材料６１を充填して硬化させるクラッド形成工程と、硬化した前記クラッド材料６１からなる基板本体６３及び前記コア５を前記金型５３から取り外す離型工程とを備えることを特徴とする光基板６９の製造方法を提供する。
【選択図】図６

Description

この発明は、光基板及びその製造方法に関する。

電子計算機のＬＳＩクロック周波数は益々増大する傾向にあり、現在では１ＧＨｚオーダーのものが出現するに至っている。この結果、従来のボード内やシステム内の電気伝送のままでは、速度制限を受けてしまい、システム性能を阻害する原因となっていた。こうした速度制限は電気伝送による高周波減衰、インピーダンスの不整合、クロストーク、グランド雑音などの影響により生じていた。更に、テラビット/秒の性能が求められてくると、電気伝送の場合、誘電損失と表皮効果に起因する高周波減衰のため、高速化と共にボード内での許容伝送距離が短くなる課題もあった。

近年では、このような問題を解決するために、プリント基板の銅による電気配線の一部を光ファイバ又は光導波路に置き換えて電気信号の変わりに光信号を利用することが行われている。この光伝送ではインピーダンスの不整合といった上記の悪影響を無視でき、又許容伝送距離が伝送速度に依存しないという利点を有する。
このような光導波路を備える光基板は、例えば特許文献１に示すように、通常光信号を通過させる線状のコアを、該コアよりも屈折率の低いクラッド中に埋め込んで構成されており、レーザダイオードやフォトダイオードといった送受信光デバイスによって光伝送が行われる。

従来、上記光基板を製造する方法としては、例えば特許文献１に示すように、鋳型に形成された線状の溝と、溝を覆うように配されたクラッド用フィルム基材とにより形成されるコア用の細いトンネル内に、コア形成用樹脂材料を流し込む方法がある。
特開２００４−２２６９４１号公報

しかしながら、上述した従来の製造方法では、コア形成用樹脂材料の硬化収縮によって、光基板の端部におけるコアの長手方向の端部位置がずれてしまう虞がある。特に、このコアの位置ずれは、光基板が大きくなる程顕著になるため、大型の光基板の製造には対応することができないという問題がある。
さらに、細いトンネル内へのコア形成用樹脂材料の注入は、その速度を速くすることが困難であるため、すなわち、コアの形成に時間を要するため、光基板の製造効率が低くなるという問題もある。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、コアの位置ずれを防止でき、また、製造効率の向上を容易に図ることができる光基板及び光基板の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、少なくともクラッドを含む基板本体の内部に、前記クラッドよりも高い屈折率を有する線状のコアを配した光基板において、前記コアの長手方向の端部が前記基板本体の端面から突出していることを特徴とする光基板を提案している。

この発明に係る光基板によれば、コアの端部が基板本体の端面から突出しているため、基板本体の端面に対するコアの端部の位置を明確とすることができる。したがって、レーザダイオードやフォトダイオード等の送受信光デバイスや、該送受信光デバイスに接続するためのコネクタ等の各種モジュールに光基板を取り付ける際には、コアの端部を基準として、コアと各種モジュールとの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
さらに、コアの端部のみが基板本体の端面から突出しているため、コアの端部の形状加工を容易に行うことができる。具体的には、突出したコアの端部をレンズ形状等の各種形状に容易に形成することができる。

また、請求項２に係る発明は、中空の金型内に線状のコアを配置すると共に、前記金型に形成されて外方に連通する挿通孔に前記コアの端部を挿通させ、前記コアの端部により前記挿通孔を閉塞するコア配置工程と、前記金型内に、前記コアよりも屈折率の低いクラッド材料を充填して硬化させるクラッド形成工程と、硬化した前記クラッド材料及び前記コアを前記金型から取り外す離型工程とを備えることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、コアよりも屈折率の低いクラッドをなす基板本体の端面からコアの端部を突出させた光基板が製造されることになり、基板本体に対するコアの端部の位置を明確とすることができる。
そして、コア配置工程においては、挿通孔を閉塞するようにコアの端部を前記挿通孔に挿通するため、コアの端部が金型に対して固定されることになる。これにより、クラッド形成工程においてクラッド材料が硬化収縮しても、基板本体に対するコアの端部の位置がずれることを容易に防止して、基板本体に対するコアの端部の位置を精度良く設定することができる。また、金型に複数のコアを取り付けた場合には、クラッド材料の硬化収縮に基づいて相互に隣り合うコア間のピッチが変化することも容易に防止できる。

また、金型内にクラッド材料を充填してクラッドをなす基板本体を形成するため、基板本体の外形形状を精度良く形成することが可能となる。
さらに、コア配置工程において中空の金型内にコアを配置した後に、クラッド形成工程において端部を除くコアを基板本体内に埋没させるため、線状のコアを金型内の空間に自由に配置することが可能となり、基板本体内におけるコアの経路を自由に設定できる。すなわち、例えば、複数のコアを基板本体内において互いに立体交差させたり、隣り合うコア間のピッチを自由に設定することが可能となる。
また、上述のように、コアを金型内に配置しつつコアの端部を金型に固定した状態で、クラッド材料を金型内に充填させて硬化させるだけで光基板を容易に製造することができるため、光基板の製造効率向上を図ることもできる。

さらに、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の光基板の製造方法において、前記金型が２つに分割可能とされ、分割された前記金型の少なくとも一方に、前記挿通孔をなす溝が形成されていることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、コア配置工程においてコアの端部を溝内に配置した後に金型を一体とするだけで、コアの端部を挿通孔に挿通させることができるため、コア配置工程を簡便に実施することができる。

また、請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の光基板の製造方法において、前記挿通孔が複数形成され、前記コア配置工程において、少なくとも１つの前記挿通孔に電気配線が挿通され、前記電気配線により前記挿通孔が閉塞されることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

なお、前記電気配線は、導電性材料からなる線状部材あって、例えば、通常の回路基板に使用される単純な銅線や、同軸ケーブル等のことを示している。
この発明に係る光基板の製造方法によれば、同一の基板本体内にコア及び電気配線の両方を容易に形成することができる。
また、電気配線はコアの端部と同様に金型の挿通孔に固定されるため、コアと同様に基板本体に対する電気配線の位置を精度良く設定することができる。

さらに、請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の光基板の製造方法において、前記挿通孔が複数形成され、前記コア配置工程において、前記挿通孔に略棒状のアライメントピンが挿通され、該アライメントピンにより前記挿通孔が閉塞されることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、基板本体から突出するアライメントピンを備えた光基板を容易に製造することができる。このアライメントピンは、光基板の送受信光デバイスへの取り付けに際して、送受信光デバイスに差し込む等して光基板と送受信光デバイスとの位置決めに使用することができる。すなわち、送受信光デバイスに接続するためのコネクタ構造を備えた光基板を容易に製造することができる。
また、アライメントピンはコアの端部と同様に金型の挿通孔に固定されるため、基板本体やコアに対するアライメントピンの位置を精度良く設定することができ、送受信光デバイスに対するコアの端部の位置を高い精度で設定することができる。

また、請求項６に係る発明は、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の光基板の製造方法において、前記挿通孔を形成した前記金型の内壁面が、前記挿通孔における前記コアの挿通方向に対して傾斜する傾斜内面をなし、前記離型工程の後に、前記傾斜内面の形状に合わせて形成された前記クラッド材料の傾斜平面から突出する前記コアの端部が、前記傾斜平面と同一平面をなすように切断される端部形成工程を備えることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、端面形成工程において、傾斜平面と同一平面をなすようにコアの端部を形成することにより、コアの端部にはコアの長手方向に対して傾斜したミラー面が形成されることになる。このミラー面を備えた光基板では、例えば、外方から基板本体を介してミラー面に向けて光を入射することで、この光をミラー面において反射させてコア内に導入することができる。なお、傾斜平面やミラー面の角度は、金型形状を適宜変更することで容易に変更することができる。

また、請求項７に係る発明は、請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の光基板の製造方法において、前記金型の内壁面に、前記金型に充填される前記クラッド材料にレンズ形状を付与する凹部が形成されていることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法においては、クラッド形成工程を行うだけで、金型の凹部の形状に合わせて基板本体にレンズが一体的に形成されることになる。このレンズでは、例えば、外方から光基板に入射される光を集光してコアに効率よく導入したり、コアから放出される光を集光して、光基板に接続される送受信光デバイスに効率よく伝送することができる。
なお、このレンズは金型に形成する凹部の形成位置応じて、基板本体の表裏面や側面など、任意の箇所に容易に形成することができる。

また、請求項８に係る発明は、請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の光基板の製造方法において、前記挿通孔が複数形成され、前記コア配置工程において、複数の前記挿通孔に、相互に直径の異なる前記コアの端部を各々挿通させることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、線径の細いコアをシングルモード光配線として、また、比較的太いコアをマルチモード光配線として機能させることができ、これらシングルモード光配線とマルチモード光配線とが混在した光基板を容易に製造することができる。

請求項１及び請求項２に係る発明によれば、基板本体に対するコアの端部の位置が明確となるため、送受信光デバイスやコネクタ等の各種モジュールに対するコアの位置合わせを容易に行うことができ、光基板の各種モジュールへの取り付けを簡便に行うことができる。
さらに、コアの端部のみが基板本体の端面から突出しているため、コアの端部の形状加工を容易に行うこともでき、高機能な光基板を提供することができる。

また、請求項２に係る発明によれば、コアを金型内に配置しつつコアの端部を金型に固定した状態で、クラッド材料を金型内に充填させて硬化させるだけで光基板を容易に製造することができるため、光基板の製造効率向上を図ることができる。
また、基板本体に対するコアの端部の位置を精度良く設定することができ、また、複数のコアを備える光基板を製造する場合には、コアの端部間のピッチがずれることを容易に防止できるため、信頼性の高い光基板を提供することができる。
さらに、金型の形状に合わせて基板本体の外形形状の加工精度を向上させることができるため、各種モジュールに対する基板本体の取り付け精度も向上させることができ、各種モジュールに対するコアの端部の位置合わせも高精度に行うことが可能となる。
さらに、基板本体内におけるコアの経路を自由に設定することができるため、より高機能な光基板を提供することが可能となる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、コア配置工程を簡便に実施できるため、光基板の製造をさらに容易に行うことができる。

さらに、請求項４に係る発明によれば、コア及び電気配線を備えた光基板を製造することで、電気配線を利用して光基板に接続される各種モジュールへの電力供給や低速度電気信号を、光信号と同時に伝送することが可能となる。
また、基板本体に対するコアの端部及び電気配線の位置を精度良く設定できるため、各種モジュールに対するコア及び電気配線の位置合わせを容易に行うことができる。また、光基板のコア及び電気配線の両方に一括して接続するコネクタを安価に製造することもできる。

さらに、請求項５に係る発明によれば、コネクタを別途用意しなくても、光基板に形成されたアライメントピンを送受信光デバイスに差し込む等するだけで、光基板を送受信光デバイスに取り付けることができるため、送受信光デバイスに対する光基板の取り付けを容易に行うことができる。
また、基板本体に対するアライメントピンの位置を高い精度で設定することができるため、光基板を高い精度で送受信光デバイスに取り付けることが可能となる。

さらに、請求項６に係る発明によれば、基板本体の傾斜平面が金型の形状に合わせて形成されるため、基板本体をダイシング等によって切断して傾斜平面を形成する場合と比較して、その傾斜角度を精度良く設定することができる。また、傾斜平面を形成するために基板本体をダイシング等によって別途切断する必要がないため、ミラー面を備えた光基板の製造工程を簡略化することができる。

さらに、請求項７に係る発明によれば、レンズによる集光機能を備えた光基板を容易に製造することができる。
また、レンズは金型の凹部形状に合わせて形成されるため、基板本体におけるレンズの形成位置を高い精度で設定することができる。

さらに、請求項８に係る発明によれば、短距離伝送光信号（マルチモード）及び長距離伝送光信号（シングルモード）の双方に対応した光インターフェースを実現した光基板を提供することができる。

以下、図１〜４を参照し、本発明の第１実施形態に係る光基板及びその製造方法について説明する。
図１に示すように、この実施の形態に係る光基板１は、クラッドをなすフィルム状の基板本体３の内部に、クラッドよりも高い屈折率を有する直線状のコア５，５，５を複数配して構成されている。
基板本体３の厚さ寸法は、例えば５０〜２００μｍ程度とすればよい。各コア５の断面は略円形状に形成されており、その直径寸法は、基板本体３内にコア５を配することができるように、例えば５〜２００μｍ程度の間で適宜調整することが好ましい。

各コア５の長手方向の一端部（端部）５ａ及び他端部（端部）は、基板本体３の２つの側面（端面）３ａ，３ｂから各々突出している。各コア５の突出量は、例えば数μｍ〜数十μｍとすればよい。
また、複数のコア５，５，５には、線径の細いコア５、及び、比較的太いコア５の２種類がある。すなわち、この光基板１には、相互に直径の異なる２種類のコア５が設けられている。線径の細いコア５は、シングルモード光配線として機能し、比較的太いコア５は、マルチモード光配線として機能するようになっている。

コア５を構成する材料、及び、基板本体３を構成するクラッド材料には、屈折率を調整した光透過性の光学材料を使用すればよく、例えば石英材料、有機無機複合材料、有機材料（ポリイミド、エポキシ、シリコン、アクリル、ウレタン、カーボネートおよびこれらの変性化合物）などを使用することができる。なお、コア材料及びクラッド材料は、熱硬化もしくは紫外線硬化することが望ましい。

ここで、紫外線硬化する材料としては、例えば光重合型のオリゴマー（ＵＶプレポリマー）、光重合性型モノマー（ＵＶモノマー）、光重合開始剤から構成されているものが挙げられる。ＵＶプレポリマーとしては、例えばエポキシアクリレート、脂肪族環状エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、臭化エポキシ樹脂、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、アルキドアクリレート等が使用可能である。ＵＶモノマーとしては、例えば単官能アクリレート、２官能アクリレート、３官能アクリレート、４官能アクリレート等のアクリルモノマーが使用可能である。光重合開始剤としては、例えばベンゾイン系、アセトフェノン系、パーオキサイド系、チオキサントン系、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートといった芳香族ジアゾニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩などが挙げられる。
これらの組成を構成要素としてなる紫外線硬化型の樹脂によりコア材料及びクラッド材料を構成することができる。

ところで、コア５及びクラッドをなす基板本体３によって構成される光導波路における光伝送損失は赤外振動吸収の高調波や密度・濃度ゆらぎによるレイリー散乱による散乱損失といった物質固有の要因が影響を及ぼしている。このうち、熱運動による固体内のゆらぎを抑えるためには、線形高分子よりも紫外線等により三次元硬化する上記樹脂の方が好ましい。また、紫外線硬化する高分子光導波路の屈折率は、分子構造や組成を変えることにより自由に制御可能である。こうして、光導波路をなすコア材とクラッド材は光伝送の波長に適した屈折率差になるように設定することができる。

コア材料及びクラッド材料に使用する紫外線硬化型の樹脂のさらなる具体例としては、以下のものを十分に混合して配合したものがある。
フェノールノボラック型エポキシアクリレート分子量５０００；新中村化学工業（株）製・・・１６.２５重量部
光重合性モノマー；ジペンタエリスリトールペンタアクリレート・・・１３.７５重量部
光重合開始剤；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１・・・４.０重量部
４,４−ジエチルチオキサントン・・・０.７５重量部
２,４ジエチルチオキサントン・・・０.２５重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル・・・６５重量部

なお、上述した紫外線硬化型の樹脂を硬化させる際には、通常水銀灯やハロゲンランプ等の光源を使用するが、紫外線硬化型の樹脂の種類や厚さ、硬化の程度等に応じて、照射する紫外線の波長、強度などの紫外線の照射条件を適宜設定すればよい。

次に、上記構成の光基板１の製造方法について説明する。
光基板１を製造する際には、予め直線状のコア５を製造しておく。ここで、コア５を製造する際には、はじめに、図２（ａ）に示すように、平坦面２０Ａから窪んで形成された凹部２０Ｂを有する型２０を用意する。この凹部２０Ｂには、コア５の半径と同じ寸法の半径で形成された半円形の円筒面からなる底面２０Ｃが形成されており、底面２０Ｃの最下部と平坦面２０Ａとの間の寸法は、コア５の直径と同じ寸法か、あるいは、コア５の直径よりも僅かに大きな寸法となっている。そして、図２（ｂ）に示すように、凹部２０Ｂにコア材料を盛り上げて充填し硬化させることで、断面が略円形状のコア５を形成することができる。

そして、図３，４に示すように、複数のコア５，５，５を中空の金型２３内に配置すると共に、金型２３に形成されて外方に連通する複数の挿通孔２５，２５，・・・に、それぞれコア５，５，５の各端部５ａ，５ｂを１つずつ挿通させて、これら各端部５ａ，５ｂにより各挿通孔２５を閉塞する（コア配置工程）。
この金型２３は、基板本体３の成型に使用するものであり、その内壁面は、基板本体３の外形形状をなすようになっている。この金型２３を構成する材料としては、クラッド材料に対して離型性の良好なものが好ましく、例えば、ステンレス、セラミック、シリコン、ニッケル、各種樹脂、石英を選択的に使用すればよい。

また、金型２３は、各挿通孔２５が一対の溝２５ａ，２５ｂに分割されるように、上型２３Ａと下型２３Ｂの２つに分割可能とされている。したがって、コア配置工程において、上記構成の金型２３にコア５を取り付ける際には、図３に示すように、コア５の各端部５ａ，５ｂを上型２３Ａの溝２５ａ内、若しくは、下型２３Ｂの溝２５ｂ内に配置した後に、図４に示すように、上型２３Ａ及び下型２３Ｂを嵌め合わせて一体の金型２３を構成すればよい。以上により、複数のコア５，５，５の各端部５ａ，５ｂが金型２３に対して固定されることになる。

その後、金型２３内にクラッド材料を充填して熱や紫外線等の任意の手段により硬化させる（クラッド充填工程）。この工程においては、金型２３の上型２３Ａに形成された注入用の穴２７からクラッド材料を注入すればよい。なお、上型２３Ａには、注入用の穴２７とは別途に空気排出用の穴２９が形成されているため、クラッド材料の充填を円滑に行うことができる。この工程により、硬化したクラッド材料からなる基板本体３が成形されることになる。
最後に、硬化したクラッド材料及びコア５を金型２３から取り外す離型工程を行うことで、図１に示す光基板１の製造が完了する。
なお、クラッド形成工程や離型工程の後であれば、基板本体３や金型２３から突出する複数のコア５の端部５ａ，５ｂを切断して、これらの突出長さを調整したり揃えたりしても良い。

上記のように、この光基板１及びその製造方法によれば、コア５の端部５ａ，５ｂが基板本体３の側面３ａ，３ｂから突出しているため、基板本体３の側面３ａ，３ｂに対するコア５の端部５ａ，５ｂの位置を明確とすることができる。したがって、送受信光デバイスや、該送受信光デバイスに接続するためのコネクタ等の各種モジュールに光基板１を取り付ける際には、コア５の端部５ａ，５ｂを基準として、コア５と各種モジュールとの位置合わせを容易に行うことが可能となり、光基板１の各種モジュールへの取り付けを簡便に行うことができる。
また、クラッドを含まないコア５の端部５ａ，５ｂのみが基板本体３の側面３ａ，３ｂから突出しているため、コア５の端部５ａ，５ｂの形状加工を容易に行うことができ、高機能な光基板１を提供することもできる。具体的には、突出したコア５の端部５ａ，５ｂをレンズ形状等の各種形状に容易に形成することができる。
さらに、シングルモード光配線としての細いコア５及びマルチモード光配線としての太いコア５とが混在した光基板１を製造することで、短距離伝送光信号（マルチモード）及び長距離伝送光信号（シングルモード）の双方に対応した光インターフェースを実現した光基板１を提供することができる。

また、コア配置工程においては、コア５の各端部５ａ，５ｂが金型２３に対して固定されるため、クラッド形成工程においてクラッド材料が硬化収縮しても、基板本体３に対するこれら端部５ａ，５ｂの位置がずれることを防止して、基板本体３に対するこれら端部５ａ，５ｂの位置を精度良く設定することができる。また、相互に隣り合う２つのコア５，５間のピッチが変化することも容易に防止できる。したがって、信頼性の高い光基板１を提供することができる。
また、金型２３内にクラッド材料を充填してクラッドをなす基板本体３を形成するため、基板本体３の外形形状を精度良く形成することが可能となり、各種モジュールに対する基板本体３の取り付け精度を向上させて、各種モジュールに対するコア５の端部５ａ，５ｂの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。

さらに、コア配置工程において中空の金型２３内にコア５を配置した後に、クラッド形成工程において端部５ａ，５ｂを除くコア５を基板本体３内に埋没させるため、コア５を金型２３内の空間に自由に配置することが可能となり、基板本体３内におけるコア５の経路を自由に設定でき、より高機能な光基板を提供することができる。
具体的には、複数のコア５，５，５を相互に立体交差させたり、隣り合うコア５，５間のピッチを自由に設定することができる。また、コア５は、図１，３に示すように、基板本体３の内部において直線状に配されることに限らず、曲線状に配することもできる。なお、コア５を曲線状に形成する場合には、図２に示す型２０の凹部２０Ｂを曲線状に形成しておけばよい。

また、光基板１の製造に使用する金型２３は、各挿通孔２５が一対の溝２５ａ，２５ｂに分割されるように、上型２３Ａと下型２３Ｂの２つに分割可能となっているため、コア配置工程においてコア５を一方の溝２５ａ，２５ｂ内に配置した後に金型２３を一体とするだけで、コア５の端部５ａ，５ｂを挿通孔２５に挿通させることができ、コア配置工程を簡便に実施することができる。
そして、コア５を金型２３内に配置すると共にコア５の端部５ａ，５ｂを金型２３に固定した状態で、クラッド材料を金型２３内に充填させて硬化させるだけで基板本体３内にコア５を備える光基板１を容易に製造することができるため、光基板１の製造効率向上を図ることができる。

なお、この実施形態において、コア５の一端部５ａ及び他端部５ｂは、相互に逆向きに位置する基板本体３の２つの側面３ａ，３ｂにそれぞれ突出するとしたが、これに限ることはなく、基板本体３のいかなる面に突出しても構わない。すなわち、例えば、コア５の一端部５ａを基板本体３の側面３ａから突出させると共に他端部５ｂを基板本体３の表面３ｃや裏面から突出させるとしてもよいし、コア５の一端部５ａ及び他端部５ｂを同一の側面３ａから突出させるとしても構わない。
また、コア５の断面は略円形状に形成されることに限らず、四角形状など、任意の形状に形成されていて構わない。

さらに、基板本体３は、フィルム状に形成されることに限らず、厚みのある板状など、任意の形状に形成することができる。ただし、基板本体３の厚さ寸法は、コア５の直径寸法や断面積の大きさに応じて適宜決めることが好ましい。
また、基板本体３は、上や横から見て長方形に形成されることに限らず、任意の外観形状に設定することができる。すなわち、基板本体３は、例えば、その側面３ａ，３ｂを表面３ｃや裏面に対して傾斜させる等して、横から見てひし形や台形に形成されるとしてもよいし、例えば、上から見て、丸形やひし形、段差形状に形成されるとしても構わない。

次に、本発明による第２実施形態について図５を参照して説明する。なお、この第２実施形態の光基板及びその製造方法は、第１実施形態と基板本体内部の構造についてのみ異なっている。ここでは、主に上記相違点についてのみ説明し、第１実施形態の光基板１と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。

図５に示すように、この実施形態に係る光基板３１では、複数のコア５，５，５に加えて、基板本体３の内部に複数の電気配線９，９及び棒状に形成された複数のアライメントピン１１，１１が直線状に配されており、各電気配線９及び各アライメントピン１１の長手方向の一端部９ａ，１１ａ及び他端部は、コア５の一端部５ａ及び他端部と共に２つの側面３ａ，３ｂから各々突出している。そして、同一の側面３ａ，３ｂから突出するコア５、電気配線９及びアライメントピン１１の端部５ａ，９ａ，１１ａは、基板本体３の表面３ｃ方向に並べて配されている。
電気配線９は、導電性材料からなる線状の部材であって、例えば、通常の回路基板に使用される単純な銅線や同軸ケーブル等からなる。なお、電気配線９は、図示のように２つ設けられるとしても良いし、１つのみ若しくは３つ以上設けられるとしても構わない。

アライメントピン１１は、光基板３１をレーザダイオードやフォトダイオード等の送受信光デバイス（不図示）に取り付ける際に、送受信光デバイスに差し込む等して光基板３１と送受信光デバイスとの突き当て位置等の位置決めに使用するものであり、その径寸法や形状を高精度に設定した銅線やステンレス線等によって構成されている。なお、アライメントピン１１は、同一の側面３ａ，３ｂから少なくとも１つ突出していればよいが、図示のように、同一の側面３ａ，３ｂから２つ以上突出させることが好ましい。

上記構成の光基板３１を製造する際には、第１実施形態と同様に、コア配置工程、クラッド形成工程及び離型工程を実施すればよい。すなわち、コア配置工程においては、コア５と同様に、金型内に電気配線９及びアライメントピン１１を配置すると共に、金型に形成した複数の挿通孔に電気配線９の端部９ａ、アライメントピン１１の端部１１ａを１つずつ挿通させて、電気配線９、アライメントピン１１の各端部９ａ，１１ａにより上記挿通孔を閉塞すればよい。これにより、電気配線９、アライメントピン１１の各端部９ａ，１１ａがコア５と共に金型に対して固定されることになる。
なお、クラッド形成工程や離型工程の後には、コア５と同様に、基板本体３や金型から突出する電気配線９やアライメントピン１１の各端部９ａ，１１ａを切断して、これらの突出長さを調整したり揃えたりしても良い。

この光基板３１及びその製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、コア５、電気配線９、アライメントピン１１を金型内に配置しつつコア５、電気配線９、アライメントピン１１の端部５ａ，９ａ，１１ａを金型に固定した状態で、クラッド材料を金型内に充填させて硬化させるだけで基板本体３内にコア５、電気配線９及びアライメントピン１１を備える光基板３１を容易に製造することができ、光基板３１の製造効率向上を図ることができる。
また、コア５に加えて電気配線９も備えた光基板３１を製造することで、電気配線９を利用して光基板３１に接続される各種モジュールへの電力供給や低速度電気信号を、光信号と同時に伝送することが可能となる。

また、コア５に加えてアライメントピン１１も備えた光基板３１を製造することで、送受信光デバイスに接続するためのコネクタ構造を光基板３１に設けることができるため、コネクタを別途用意しなくても、アライメントピン１１を送受信光デバイスに差し込む等するだけで、光基板３１を送受信光デバイスに取り付けることができる。したがって、送受信光デバイスに対する光基板３１の取り付けを容易に行うことができる。
さらに、コア５と同様に、基板本体３に対するアライメントピン１１の端部１１ａの位置を精度良く設定することができるため、アライメントピン１１により送受信光デバイスに対するコア５や電気配線９の端部５ａ，９ａの位置を高精度で設定することができる。すなわち、光基板３１を高い精度で送受信光デバイスに取り付けることが可能となる。

また、この実施形態でも、コア５と同様に、基板本体３内における電気配線９及びアライメントピン１１の経路を自由に設定できるため、電気配線９及びアライメントピン１１は、図５に示すように、基板本体３の内部において直線状に配されることに限らず、曲線状に配することもできし、コア５や電気配線９、アライメントピン１１を相互に立体交差させることも可能である。

なお、この実施形態において、電気配線９及びアライメントピン１１は基板本体３の側面３ａ，３ｂから突出するとしたが、これに限ることはなく、少なくともコア５の端部５ａを突出させる基板本体３の同一面から突出していればよい。
また、この光基板３１には、コア５と共に電気配線９及びアライメントピン１１の両方が設けられるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも電気配線９及びアライメントピン１１の一方が設けられていればよい。なお、光基板３１が、アライメントピン１１を備えず、コア５及び電気配線９のみを備える場合でも、基板本体３に対するコア５の端部５ａ，５ｂ及び電気配線９の位置を精度良く設定できるため、各種モジュールに対するコア５及び電気配線９の位置合わせを容易に行うことができる。また、コア５及び電気配線９の両方に一括して接続するコネクタを安価に製造することもできる。

次に、本発明による第３実施形態について図６，７を参照して説明する。なお、この第３実施形態の光基板及びその製造方法は、第１実施形態と基板本体及びこれを成形する金型の形状についてのみ異なっている。ここでは、主に上記相違点についてのみ説明し、第１実施形態の光基板１及びその製造方法に使用する金型２３の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。

この実施形態に係る光基板を製造する場合には、図６（ａ），（ｂ）に示す金型５３を用意しておく。この金型５３のうち、コア５の一端部５ａ及び他端部５ｂを各々挿通させる挿通孔５５，５５を形成した内壁面は、コア５の挿通方向に対して傾斜する傾斜内面５７，５７をなしている。また、金型５３の内壁面のうち傾斜内面５７，５７に対向する位置には、金型５３内に充填されるクラッド材料にレンズ形状を付与する２つの凹部５９，５９が形成されている。なお、金型５３は、第１実施形態の金型２３と同様に、各挿通孔５５が一対の溝５５ａ，５５ｂに分割されるように、上型５３Ａと下型５３Ｂの２つに分割可能とされており、各凹部５９は上型５３Ａに形成されている。

この金型５３を用いて本実施形態の光基板を製造する際には、はじめに、図６（ａ）に示すように、金型５３を上型５３Ａと下型５３Ｂとに分割した状態から、上記実施形態と同様のコア配置工程及びクラッド形成工程を実施して、図６（ｂ）に示すように、金型５３内にクラッド材料６１を充填して硬化させる。したがって、離型工程を実施すると、図６（ｃ）に示すように、傾斜内面５７，５７の形状に合わせた傾斜平面（端面）６３ａ，６３ｂを有し、かつ、各凹部５９，５９の形状に合わせたレンズ６５，６５を一体的に形成した基板本体６３を備え、基板本体６３の傾斜平面６３ａ，６３ｂからコア５の端部５ａ，５ｂを各々突出させた光基板６９が得られる。
なお、ここでは、コア５のみを用いて光基板６９の製造方法について説明したが、第２実施形態に示した電気配線９及びアライメントピン１１を含めても上記光基板６９を製造することができる。

また、この光基板６９の製造方法においては、離型工程の後にコア５の端部５ａ，５ｂの形状加工として、図７に示すように、コア５の端部５ａ，５ｂが傾斜平面６３ａ，６３ｂと同一平面をなすように、基板本体６３の傾斜平面６３ａ，６３ｂから突出するコア５の端部５ａ，５ｂを切断する端部形成工程を実施してもよい。

端部形成工程を施した光基板６９Ａにおいては、コア５の端部５ａ，５ｂにコア５の長手方向に対して傾斜したミラー面７１ａ，７１ｂが形成されることになり、光基板６９Ａの外方から基板本体６３を介してミラー面に向けて光を入射することで、この光をミラー面７１ａにおいて反射させてコア５内に導入することができる。また、この光基板６９Ａにおいては、コア５内を伝播する光をミラー面７１ｂにおいて反射させて光基板６９の外方に放出させることもできる。なお、傾斜平面６３ａ，６３ｂやミラー面７１ａ，７１ｂの傾斜角度は、金型５３の形状を適宜変更することで容易に変更することができる。

そして、この光基板６９Ａの傾斜平面６３ａ，６３ｂは、上述のように、基板本体６３をダイシング等によって切断して傾斜平面を形成する場合と比較して、その傾斜角度を精度良く設定することができる。また、傾斜平面６３ａ，６３ｂを形成するために基板本体６３をダイシング等によって別途切断する必要がないため、ミラー面７１ａ，７１ｂを備えた光基板６９Ａの製造工程を簡略化することができる。

また、基板本体６３に形成されたレンズ６５，６５では、外方から光基板６９Ａに入射される光を集光してミラー面７１ａに効率よく入射させたり、ミラー面７１ｂから基板本体６３の外方に向かう光を集光して、光基板６９Ａに接続される送受信光デバイスに効率よく伝送することができる。したがって、レンズ６５，６５による集光機能を備えた光基板６９Ａを容易に製造することができる。
さらに、レンズ６５，６５は、金型５３の凹部５９，５９の形状に合わせて形成されるため、基板本体６３におけるレンズ６５，６５の形成位置を高い精度で設定することができる。

なお、上述した全ての実施形態において、挿通孔２５，５５をなす溝２５ａ，２５ｂ，５５ａ，５５ｂは、２つに分割された上型２３Ａ，５３Ａ及び下型２３Ｂ，５３Ｂの両方に形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも２つに分割された上型２３Ａ，５３Ａ若しくは下型２３Ｂ，５３Ｂの一方に形成されていればよい。

また、２つに分割可能な金型２３，５３を使用する代わりに、例えば図８に示す金型７３を使用しても構わない。この金型７３は、その中空部分が上方に開口して構成されており、一体に形成されている。
すなわち、この金型７３を使用する場合には、その挿通孔７５が上記実施形態のように分割されないため、コア配置工程においては、コア５や電気配線９、アライメントピン１１を挿通孔７５に通す必要がある。また、クラッド形成工程においては、金型７３の開口部分７３ａからクラッド材料を流し込めばよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

この発明の第１実施形態に係る光基板を示す概略斜視図である。 この発明の第１実施形態に係る光基板の製造方法に使用するコアの製造方法の説明図である。 この発明の第１実施形態に係る光基板の製造方法において、コアを金型に取り付ける前の状態を示す概略斜視図である。 この発明の第１実施形態に係る光基板の製造方法において、コアを金型に取り付けた後の状態を示す概略斜視図である。 この発明の第２実施形態に係る光基板を示す概略斜視図である。 この発明の第３実施形態に係る光基板の製造方法の説明図である。 この発明の第３実施形態に係る光基板を示す概略側断面図である。 この発明の他の実施形態に係る光基板の製造方法に使用する金型を示す概略斜視図である。

符号の説明

１，３１，６９，６９Ａ 光基板
３，６３ 基板本体
３ａ，３ｂ 側面（端面）
５ コア
５ａ 一端部（端部）
５ｂ 他端部（端部）
９ 電気配線
１１ アライメントピン
２３，５３，７３ 金型
２５，５５ 挿通孔
２５ａ，２５ｂ，５５ａ，５５ｂ 溝
５７ 傾斜内面
５９ 凹部
６１ クラッド材料
６３ａ，６３ｂ 傾斜平面（端面）
６５ レンズ

Claims (8)

1. 少なくともクラッドを含む基板本体の内部に、前記クラッドよりも高い屈折率を有する線状のコアを配した光基板において、前記コアの長手方向の端部が前記基板本体の端面から突出していることを特徴とする光基板。
2. 中空の金型内に線状のコアを配置すると共に、前記金型に形成されて外方に連通する挿通孔に前記コアの端部を挿通させ、前記コアの端部により前記挿通孔を閉塞するコア配置工程と、
   前記金型内に、前記コアよりも屈折率の低いクラッド材料を充填して硬化させるクラッド形成工程と、
   硬化した前記クラッド材料及び前記コアを前記金型から取り外す離型工程とを備えることを特徴とする光基板の製造方法。
3. 前記金型が２つに分割可能とされ、
   分割された前記金型の少なくとも一方に、前記挿通孔をなす溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光基板の製造方法。
4. 前記挿通孔が複数形成され、
   前記コア配置工程において、少なくとも１つの前記挿通孔に電気配線が挿通され、前記電気配線により前記挿通孔が閉塞されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光基板の製造方法。
5. 前記挿通孔が複数形成され、
   前記コア配置工程において、前記挿通孔に略棒状のアライメントピンが挿通され、該アライメントピンにより前記挿通孔が閉塞されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
6. 前記挿通孔を形成した前記金型の内壁面が、前記挿通孔における前記コアの挿通方向に対して傾斜する傾斜内面をなし、
   前記離型工程の後に、前記傾斜内面の形状に合わせて形成された前記クラッド材料の傾斜平面から突出する前記コアの端部が、前記傾斜平面と同一平面をなすように切断される端部形成工程を備えることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
7. 前記金型の内壁面に、前記金型に充填される前記クラッド材料にレンズ形状を付与する凹部が形成されていることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
8. 前記挿通孔が複数形成され、
   前記コア配置工程において、複数の前記挿通孔に、相互に直径の異なる前記コアの端部を各々挿通させることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
   
   

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