JP2014095800A - 光基板、光基板の製造方法、及び光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化を図ることが可能な光基板、光基板の製造方法、及び光モジュールを提供する。
【解決手段】第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する板状の樹脂からなり、光ファイバ９を収容する光ファイバ収容部１００が形成された基材２と、第１の主面２ａに形成された第１の金属層１０と、第２の主面２ｂに形成された第２の金属層２０とを備え、光ファイバ収容部１００は、第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂの間を基材２の厚さ方向に貫通し、第１の主面２ａ側及び第２の主面２ｂ側からの光ファイバ９の抜け出しが阻止された空洞構造である。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバを収容する光基板及びその製造方法、ならびに光基板を有する光モジュールに関する。

従来、光ファイバを保持する溝を有し、かつ光電変換素子が実装される光実装基板が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の光実装基板は、高温加熱で軟化した基板材料に三角柱状の突起部を有する金型を押し付けて光ファイバを収容するガイド溝が形成されている。このガイド溝は、その深さが基板材料の厚みよりも浅くなっている。光ファイバは、光実装基板の表面に固定された平板ガラスによってガイド溝内に押圧されて固定されている。

特開２００３−１６７１７５号公報

ところで、近年の情報処理装置や通信装置等の電子機器における部品の高密度化に伴い、光実装基板にも薄型化が要請されている。この薄型化の要請は高まる一方であり、例えば光ファイバの直径と同程度の厚さにまで基板を薄くすることが求められている。

特許文献１に記載の光実装基板の製造方法では、ガイド溝の深さを基板材料の厚みと同程度にすることはできない。また、平板ガラスの厚み分だけ光実装基板の厚みが厚くなる。

そこで、本発明の目的は、薄型化を図ることが可能な光基板、光基板の製造方法、及び光モジュールを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、第１及び第２の主面を有する板状の樹脂からなり、光ファイバを収容する光ファイバ収容部が形成された基材と、前記第１の主面に形成された第１の金属層と、前記第２の主面に形成された第２の金属層とを備え、前記光ファイバ収容部は、前記第１及び第２の主面の間を前記基材の厚さ方向に貫通し、前記第１及び第２の主面側からの前記光ファイバの抜け出しが阻止された空洞構造である光基板を提供する。

また、上記課題を解決することを目的として、第１及び第２の主面を有する板状の樹脂からなり、光ファイバを収容する光ファイバ収容部が形成された基材と、前記第１の主面に形成された第１の金属層と、前記第２の主面に形成された第２の金属層とを備え、前記第１の金属層側及び前記第２の金属層側からレーザ光を照射し、前記第１の金属層及び前記第２の金属層の前記開口を通過したレーザ光によって前記基材に前記光ファイバ収容部を形成する工程を含む光基板の製造方法を提供する。

また、前記光基板と、前記光ファイバを伝送媒体とする光信号と電気信号とを交換する光電変換素子とを備えた光モジュールを提供する。

本発明に係る光基板、光基板の製造方法、及び光モジュールによれば、薄型化を図ることが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る光基板、及びその光基板を備えた光モジュールの一構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 第１の実施の形態に係る光モジュールの一例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、光基板の光ファイバ収容部及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、光基板を第１の主面側から見た光ファイバ収容部及びその周辺部における形成過程を示す平面図である。 第２の実施の形態に係る光モジュールの一例を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る光モジュールの一例を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、光基板の光ファイバ収容部及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、光基板を第１の主面側から見た光ファイバ収容部及びその周辺部における形成過程を示す平面図である。 第２の実施の形態に係る光モジュールの一例を示し、（ａ）はハンダで固定された状態における図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図５の一部拡大図である。 第２の実施の形態の変形例に係る光モジュールの一例を示し、開口の位置における光ファイバ収容部の長手方向に直交する断面の断面図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光基板、及びその光基板を備えた光モジュールの一構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

この光基板１は、互いに対向する第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する板状の基材２を備えている。基材２は、例えばポリイミド等の絶縁性の樹脂からなる。第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂは互いに平行であり、基材２の厚みは例えば７０μｍである。図１（ａ）は、光基板１を第１の主面２ａ側から見た状態を示している。

また、光基板１は、基材２の第１の主面２ａに形成された導電性の第１の金属層１０と、第２の主面２ｂに形成された導電性の第２の金属層２０とを備えている。本実施の形態では、第２の金属層２０が第２の主面２ｂの全体に設けられている。第１の金属層１０は、後述する光電変換素子４１と電気的に接続される光電変換素子用配線パターン１１０と、後述する半導体回路素子４２と電気的に接続される半導体回路素子用配線パターン１１１とを有して構成されている。

また、基材２には、第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂの間を基材２の厚さ方向に貫通し、第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂに平行に延びるスリット状の光ファイバ収容部１００が形成されている。光ファイバ収容部１００の一端（終端）には、光ファイバ９を伝送媒体とする光を反射する反射面１００ａが形成されている。光ファイバ収容部１００の他端は基材２の端面２ｃ（第１の主面２ａと第２の主面２ｂとの間の基材２の端部における側面）に開口し、その開口から光ファイバ９が光ファイバ収容部１００に挿入される。

この光ファイバ収容部１００は、収容された光ファイバ９の第１の主面２ａ側及び第２の主面２ｂ側からの抜け出しが阻止された空洞構造を有している。また、光ファイバ収容部１００は、第１の主面２ａ側が第１の金属層１０を覆うように形成されたフィルム状の絶縁膜としてのレジスト３によって覆われ、光ファイバ９が第１の主面２ａ側から抜け出さないように保持されている。

光基板１の第１の主面２ａ側には、光電変換素子用配線パターン１１０の上に光電変換素子４１が、半導体回路素子用配線パターン１１１の上に半導体回路素子４２が、それぞれ実装されている。光電変換素子４１は、電気信号を光信号に変換し、又は光信号を電気信号に変換する素子である。前者の例としては、半導体レーザ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）等の発光素子が挙げられる。また、後者の例としては、フォトダイオード等の受光素子が挙げられる。光電変換素子４１は、基材２側に形成された受発光部４１２（図２参照）から、基材２に垂直な方向に光を出射又は入射するように構成されている。

光電変換素子４１が電気信号を光信号に変換する素子である場合、半導体回路素子４２は、光電変換素子４１を駆動するドライバＩＣである。また、光電変換素子４１が光信号を電気信号に変換する素子である場合、半導体回路素子４２は、光電変換素子４１から入力される信号を増幅する受信ＩＣである。

本実施の形態では、光電変換素子４１がフリップチップ実装され、本体部４１０に４つの端子（バンプ）４１１が設けられている。４つの端子４１１は、それぞれ光電変換素子用配線パターン１１０に接続されている。また、光電変換素子４１は、本体部４１０が反射面１００ａに対向する位置に実装されている。

光電変換素子４１が電気信号を光信号に変換する素子である場合、反射面１００ａは、光電変換素子４１から出射された光を光ファイバ９の端面側に反射する。また、光電変換素子４１が光信号を電気信号に変換する素子である場合、反射面１００ａは、光ファイバ９から出射された光を光電変換素子４１側に反射する。

半導体回路素子４２は、本体部４２０の半導体回路素子用配線パターン１１１に向かい合う面の反対側に、複数（図１に示す例では１２個）の端子（電極パッド）４２１が設けられている。それぞれの端子４２１は、ボンディングワイヤ４２２によって半導体回路素子用配線パターン１１１に電気的に接続されている。また、複数の端子４２１のうち一部の端子４２１は、光電変換素子４１の端子４１１が接続された光電変換素子用配線パターン１１０に接続され、これにより半導体回路素子４２と光電変換素子４１とが電気的に接続されている。

なお、図１では図示を省略しているが、光基板１には、光電変換素子４１及び半導体回路素子４２の他に、コネクタやＩＣ（Integrated Circuit）、あるいは能動素子（トランジスタ等）や受動素子（抵抗器、コンデンサ等）などの電子部品を実装することが可能である。

図２は、第１の実施の形態に係る光モジュールの一例を示す断面図である。この光モジュールは、光基板１及び光電変換素子４１を備え、光電変換素子４１は、傾斜面１０１を第１の主面２ａ側から覆うように、第１の主面２ａに実装されている。

図２に示すように、第１の金属層１０は、第１の下地金属層１１，第２の下地金属層１２，Ｎｉメッキ層１３，及び金メッキ層１４を有する４層構造からなる。第１及び第２の下地金属層１１，１２を合わせた厚みは例えば５〜２５μｍ、Ｎｉメッキ層１３の厚みは例えば１５μｍ以下、金メッキ層１４の厚みは例えば０．０３〜０．５μｍである。レジスト３は、金メッキ層１４の表面を覆うように貼り付けられる。

基材２における光ファイバ収容部１００の終端に形成された傾斜面１０１には、第２の下地金属層１２，Ｎｉメッキ層１３，及び金メッキ層１４を有する３層構造の金属からなる反射層１０２が形成されている。つまり、反射面１００ａは、傾斜面１０１上に反射層１０２を形成して構成される。第１の金属層１０と反射層１０２とは、第１の金属層１０の最下層に第１の下地金属層１１が形成されている他は、共通の層構成を有している。また、第１の金属層１０及び反射層１０２は、その最表面が共に金（金メッキ層１４）によりメッキされている。

一方、第２の金属層２０は、下地金属層２１，Ｎｉメッキ層２２，金メッキ層２３を有する３層構造の金属からなる。第１の金属層１０及び反射層１０２の第２の下地金属層１２は、光ファイバ収容部１００において第２の金属層２０の下地金属層２１の上に形成されているので、反射層１０２に連続して形成された第１の金属層１０と第２の金属層２０とは、反射層１０２によって電気的に接続されている。

本実施の形態では、反射層１０２に連続して形成された光電変換素子用配線パターン１１０の１つが、接地電位であるグランドパターン１１０ａ（図１参照）であり、第２の金属層２０の電位は接地電位となる。これにより、基材２の第１の主面２ａ側に実装された電子部品の動作が安定し、また基材２にスルーホールを形成することにより、第１の主面２ａ側に実装された図略のＩＣのＧＮＤ端子を接地電位に接続（接地）しやすくなる。

光ファイバ９は、その一端部が光ファイバ収容部１００に収容され、その端面９ａが反射面１００ａ（反射層１０２）に面している。光ファイバ９は、コア９０の外周に筒状のクラッド層９１を有している。図２では、光ファイバ９を伝送媒体とする光の光路ＬＰを一点鎖線で示している。

反射面１００ａ（反射層１０２）は、光ファイバ９（コア９０）から光が出射されたとき、その出射光を第１の主面２ａ側に反射する。光電変換素子４１が受光素子である場合、反射面１００ａ（反射層１０２）で反射した光は光電変換素子４１の本体部４１０に設けられた受発光部４１２から光電変換素子４１内に入射し、光電変換素子４１は、この入射光による光信号を電気信号に変換する。

また、光電変換素子４１が発光素子である場合、光電変換素子４１は、半導体回路素子４２から供給される電気信号を光信号に変換し、この光信号を表す光を受発光部４１２から出射する。この出射光は、反射面１００ａ（反射層１０２）で反射して、光ファイバ９のコア９０に入射し、光ファイバ９を伝搬する。

次に、図３及び図４を参照して光基板１の製造方法を説明する。
図３（ａ）〜（ｆ）は、光基板１の光ファイバ収容部１００及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。図４（ａ）〜（ｅ）は、光基板１を第１の主面２ａ側から見た光ファイバ収容部１００及びその周辺部における形成過程を示す平面図である。

光基板１の製造工程は、基材２の第１の主面２ａに第１の下地金属層１１を形成すると共に、第２の主面２ｂに下地金属層２１を形成する第１工程と、第１の下地金属層１１の一部を帯状に除去する第２工程と、第１の下地金属層１１を除去した部位に第１の主面２ａに対して斜めにレーザ光Ｌを照射して、光ファイバ収容部１００、及び光ファイバ収容部１００の終端における傾斜面１０１を形成する第３工程と、傾斜面１０１及び第１の主面２ａの第１の下地金属層１１の上に第２の下地金属層１２を形成する第４工程と、第１及び第２の下地金属層１１，１２の一部をエッチングして第１の主面２ａに複数の光電変換素子用配線パターン１１０及び半導体回路素子用配線パターン１１１を形成する第５工程と、第１及び第２の下地金属層１１，１２、ならびに第２の主面２ｂ側における下地金属層２１にニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）のメッキを施す第６工程と、第１の主面２ａ全体にレジスト３を貼り付ける第７工程とを有している。以下、第１〜第７工程について、より詳細に説明する。

第１工程では、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、基材２の第１の主面２ａの全体に第１の下地金属層１１を、第２の主面２ｂの全体に下地金属層２１を、例えば接着、蒸着、又は無電解メッキによってそれぞれ形成する。本実施の形態では、第１の下地金属層１１及び下地金属層２１が、主として良導体である銅（Ｃｕ）からなる。

第２工程では、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、エッチングによって第１の下地金属層１１の一部を帯状に除去する。より具体的には、第１の下地金属層１１を除去する帯状の部分１１ａを除いて第１の下地金属層１１上にレジスト膜を形成し、エッチングによってレジスト膜が形成されていない部分の第１の下地金属層１１を溶解させる。

第３工程では、図３（ｃ）に示すように、第２工程で第１の下地金属層１１を除去した部位を含む範囲に第１の主面２ａに対して斜めにレーザ光Ｌを照射する。このレーザ光として、より具体的には、例えばエキシマレーザやＵＶレーザ（紫外線レーザ）を用いることができる。レーザ光Ｌの照射によって、図３（ｃ）及び図４（ｃ）に示すように、光ファイバ収容部１００、及び光ファイバ収容部１００の終端における傾斜面１０１が基材２に形成される。このレーザ光Ｌの強度は、基材２を照削（光を照射して削ること）し得る強度であるが、第１の下地金属層１１及び下地金属層２１は照削しない強度である。したがって、第１の下地金属層１１が除去された部位のみに光ファイバ収容部１００が形成される。

傾斜面１０１は、レーザ光Ｌの進行方向に沿って形成される。換言すれば、傾斜面１０１の第１の主面２ａに対する角度を傾斜角θとすると、この傾斜角θに対応する角度で第１の主面２ａにレーザ光Ｌを照射することにより、所望の形状の傾斜面１０１を形成することができる。傾斜角θは鈍角（θ＞９０°）であり、本実施の形態では傾斜角θが１３５°である。すなわち、傾斜面１０１と第２の主面２ｂとがなす角度は４５°である。

また、第２の主面２ｂにおける下地金属層２１は、レーザ光Ｌの照射によって除去されず、光ファイバ収容部１００の底面となる。この下地金属層２１は、光ファイバ９（図１に示す）を第２の主面２ｂ側から支持する。

第４工程では、図３（ｄ）に示すように、第３工程で基材２に形成した傾斜面１０１、及び第１の主面２ａに形成された第１の下地金属層１１の全体に、第２の下地金属層１２を形成する。本実施の形態では、第２の下地金属層１２が主として銅（Ｃｕ）からなり、例えば無電解メッキによって第１の下地金属層１１及び傾斜面１０１上に形成される。また、第２の下地金属層１２は、光ファイバ収容部１００における下地金属層２１の一方の面（第２の主面２ｂ側の面）にも形成される。

第５工程では、図４（ｄ）に示すように、第１及び第２の金属層１１，１２の一部をエッチングして、第１の主面２ａに複数の光電変換素子用配線パターン１１０及び半導体回路素子用配線パターン１１１を形成する。より具体的には、第１の下地金属層１１及び第２の下地金属層１２を除去する部分を除いて、第２の下地金属層１２上にレジスト膜を形成し、エッチングによってレジスト膜が形成されていない部分の第１の下地金属層１１及び第２の下地金属層１２を溶解させる。このレジスト膜は、傾斜面１０１に形成された第２の下地金属層１２上にも形成され、傾斜面１０１における第２の下地金属層１２は除去されずに残る。

第６工程では、図３（ｅ）に示すように、第５工程においてエッチングにより除去されずに残った第２の下地金属層１２及び第２の主面２ｂにおける下地金属層２１の上にニッケル（Ｎｉ）メッキを施してＮｉメッキ層１３，２２を形成し、さらにＮｉ層１３，２２の上に金（Ａｕ）メッキを施して金メッキ層１４，２３を形成する。このニッケルメッキ及び金メッキは、例えば無電解メッキによって行うことができる。

第７工程では、図３（ｆ）及び図４（ｅ）に示すように、第１の主面２ａ全体を覆うようにフィルム状のレジスト３が配置される。つまり、光ファイバ収容部１００の第１の主面２ａ側及び第１の金属層１０（光電変換素子用配線パターン１１０，半導体回路素子用配線パターン１１１）の表面及び光ファイバ収容部１００の第１の主面２ａ側が、レジスト３で覆われる。したがって、光ファイバ収容部１００は、第１の主面２ａ側がレジスト３で覆われ、第２の主面２ｂ側が第２の金属層２０で覆われた空洞構造となる。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。

（１）光ファイバ収容部１００は、基材２を厚さ方向に貫通して形成されているため、基材２の厚みを光ファイバ９の直径と同等にすることができる。また、例えば特許文献１に記載の光実装基板のように、光ファイバを固定するための部材（平板ガラス）を設ける必要もない。これにより、光基板１の薄型化を図ることが可能となる。

（２）本実施の形態では、光ファイバ収容部１００からの光ファイバ９の抜け出しを阻止するための部材を別途設ける必要がないため、製造コストを削減することが可能となる。

（３）光ファイバ収容部１００は空洞構造を有しているため、光ファイバ９は光基板１に平行な方向に抜き差しをすることが可能である。したがって、光基板１に実装された他の電子部品等を取り外すことなく光ファイバ９を抜き差しでき、作業が容易になる。

（４）光ファイバ収容部１００及び傾斜面１０１は、レーザ光Ｌの照射によって形成するため、例えば別途反射部材を設けたり、特許文献１に記載の光実装基板のように金型を用いることなく反射面１００ａを構成することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５乃至図９を参照して説明する。本実施の形態に係る光基板１は、第２工程以降の製造工程が、第１の実施の形態に係る光基板１の第２工程以降の製造工程とは異なる。図５乃至図９において、光基板１について説明したものと同一の機能を有する部位については共通する符号を付し、その重複した説明を省略する。

また、本実施の形態では、第１の実施の形態における第１の金属層１０に替えて第１の金属層１０Ａが、第２の金属層２０に替えて第２の金属層２０Ａが、光ファイバ収容部１００に替えて光ファイバ収容部１００Ａが、反射面１００ａに替えて反射面９０ａが形成される。第１及び第２の金属層１０Ａ，２０Ａにおけるそれぞれの金属層及びメッキ層の材質及び層構造等は共通である。

図５は、第２の実施の形態に係る光モジュールの一例を示す断面図である。図６は、第２の実施の形態に係る光モジュールの一例を示す斜視図である。

本実施の形態に係る光ファイバ収容部１００Ａは、第１の主面２ａに複数の開口１５が、第２の主面２ｂに複数の開口２４が、それぞれ形成されている。複数の開口１５及び複数の開口２４は、光ファイバ収容部１００Ａの長手方向に沿って交互に配置されている。つまり、光ファイバ収容部１００Ａは、第１の主面２ａ側が光ファイバ収容部１００Ａの収容空間を外部に臨ませる複数の開口１５が形成された第１の金属層１０Ａによって覆われ、第２の主面２ｂ側が光ファイバ収容部１００Ａの収容空間を外部に臨ませる複数の開口２４が形成された第２の金属層２０Ａによって覆われている。

また、基材２には、光ファイバ収容部１００Ａの終端に、傾斜面は形成されていない。替わって、光ファイバ９の端面９ａが第１の主面２ａに対して傾斜し、反射面９０ａが形成されている。本実施の形態では、傾斜角は４５°である。

反射面９０ａは、コア９０から出射される出射光を第１の主面２ａ側に反射させ、光電変換素子４１内に入射させる。また、光電変換素子４１から出射された出射光を反射面９０ａで反射させ、コア９０内に入射させる。

図７（ａ）〜（ｄ）は、光基板１の光ファイバ収容部１００Ａ及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。図８（ａ）〜（ｄ）は、光基板１を第１の主面２ａ側から見た光ファイバ収容部１００Ａ及びその周辺部における形成過程を示す平面図である。

本実施の形態の第１工程では、図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、基材２の第１の主面２ａの全体に第１の金属層１０Ａを、第２の主面２ｂの全体に第２の金属層２０Ａを、例えば接着、蒸着、又は無電解メッキによってそれぞれ形成する。本実施の形態に係る第１の金属層１０Ａは、第１の実施の形態に係る第１の金属層１０の構成と異なり、下地金属層，Ｎｉメッキ層，金メッキ層を有する３層構造の金属からなる。第２の金属層２０Ａの層構成も、第１の金属層１０Ａと同様の層構成である。

第２工程では、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、エッチングによって第１の金属層１０Ａ及び第２の金属層２０Ａの一部（開口１５，２４となる領域）を四角形状に複数箇所除去する。すなわち、第１の金属層１０Ａの複数の除去部分１０Ａａでは第１の主面２ａが露出し、第２の金属層２０Ａの複数の除去部分２０Ａａでは第２の主面２ｂが露出している。複数の除去部分１０Ａａ，２０Ａａは、光ファイバ収容部１００Ａの長手方向に沿って所定の間隔を空けて交互に配置される。所定の間隔は、基材２の厚み方向の寸法以上の距離であればよい。

第３工程では、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示すように、第１の金属層１０Ａの複数の除去部分１０Ａａにおいて、第１の主面２ａに対して垂直にレーザ光Ｌを照射する。これにより、複数の開口１５が形成されると共に、基材２は照削されて第２の金属層２０Ａが露出する。

第４工程では、図７（ｄ）及び図８（ｄ）に示すように、第３工程と同様にして、第２の金属層２０Ａの複数の除去部分２０Ａａにおいて、第２の主面２ｂに対して垂直にレーザ光Ｌを照射する。これにより、複数の開口２４が形成されると共に、基材２が照削されて光ファイバ収容部１００Ａが形成される。つまり、第３及び第４工程において、第１の金属層１０Ａの除去部分１０Ａａ（開口１５）及び第２の金属層２０Ａの除去部分２０Ａａ（開口２４）を通過したレーザ光Ｌによって基材２に光ファイバ収容部１００Ａが形成される。

なお、上記実施の形態において、光ファイバ９をハンダ５によって光ファイバ収容部１００Ａに固定させてもよい。図９は、光ファイバ９をハンダ５で固定した場合の一例を示す図であり、（ａ）はハンダ５で固定された状態における図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図５の一部拡大図である。

光ファイバ９は、光ファイバ収容部１００Ａの長手方向に沿って光基板１に平行な方向（図６の矢印Ｂ）から挿入される。図９に示すように、光ファイバ収容部１００Ａに収容された光ファイバ９は、ハンダ５によって光ファイバ収容部１００Ａ内に固定される。より具体的には、複数の開口１５，２４を塞ぐように、第１の金属層１０Ａ及び第２の金属層２０Ａの最表面（具体的には、金メッキ層）に固着される。

（第２の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第２の実施の形態では、第１の実施の形態の（１）乃至（３）の作用及び効果の他に、以下の作用及び効果がある。

本実施の形態では、レーザ光Ｌで光ファイバ収容部１００Ａを形成すると共に、第１の主面２ａ側を複数の開口１５を有する第１の金属層１０Ａで覆い、第２の主面２ｂ側を複数の開口２４を有する第２の金属層２０Ａで覆うことができる。したがって、レーザ光Ｌを照射する第３及び第４工程において、光ファイバ収容部１００Ａの空洞構造が形成されるため、作業工程の短縮につながる。

また、本実施の形態においても、ハンダ５で光ファイバ９が光ファイバ収容部１００Ａ内に固定すれば、光ファイバ収容部１００Ａ内における光ファイバ９の軸方向の移動及び回転を防ぐことができる。これにより、反射面９０ａの位置及び角度を適切な状謡に維持できる。

（第２の実施の形態の変形例）
また、第２の実施の形態に係る光基板１は、例えば以下のように変形して実施することも可能である。

図１０は、第２の実施の形態の変形例に係る光モジュールの一例を示し、開口１５（図５参照）の位置における光ファイバ収容部１００Ａの長手方向に直交する断面の断面図である。本変形例に係る光ファイバ収容部１００Ａにおける基材２の表面には、第２の実施の形態に係る光ファイバ収容部１００Ａ内の構造と異なり、第３の金属層３０が形成されている。

本変形例では、第１の主面２ａに形成される第１の金属層１０は、第１の実施の形態と同様に、第１の下地金属層１１、第２の下地金属層１２、Ｎｉメッキ層１３、金メッキ層１４を有する４層構造の金属からなる。第２の主面２ｂに形成される第２の金属層２０Ｂの層構成も、第１の金属層１０と同様に、第１の下地金属層２１Ａ、第２の下地金属層２１Ｂ、Ｎｉメッキ層２２、金メッキ層２３を有する４層構造の金属からなる。第３の金属層３０は、図１０に示すように、第２の下地金属層１２、Ｎｉメッキ層１３、金メッキ層１４を有する３層構造の金属からなる。また、開口２４（図５参照）の位置における断面では、第３の金属層３０は、第２の下地金属層２１Ｂ、Ｎｉメッキ層２２、金メッキ層２３を有する３層構造の金属からなる。

本変形例の第１工程では、第１の金属層１０のうち第１の下地金属層１１及び第２の金属層２０Ｂのうち第１の下地金属層２１Ａのみを、例えば接着、蒸着、又は無電解メッキによってそれぞれ形成する。第２工程では、エッチングによって第１の下地金属層１１，２１Ａの一部をそれぞれ四角形状に複数箇所除去する。第３及び第４工程では、第２の実施の形態に係る第３及び第４工程と同様に、複数の除去部分にレーザ光Ｌを照射することにより光ファイバ収容部１００Ａが形成される。

本変形例では、第４工程に続く第５工程において、第１の主面１０ａ及び光ファイバ収容部１００Ａにおける基材２の表面に第２の下地金属層１２、Ｎｉメッキ層１３、金メッキ層１４を、例えば接着、蒸着、又は無電解メッキによってそれぞれ形成すると共に、第２の主面１０ｂ及び光ファイバ収容部１００Ａにおける基材２の表面に第２の下地金属層２１Ｂ，Ｎｉメッキ層２２、金メッキ層２３を、例えば接着、蒸着、又は無電解メッキによってそれぞれ形成する。これにより、光ファイバ収容部１００Ａにおける基材２の表面に、第３の金属層３０が形成される。

また、本変形例ではさらに、第６工程において、光ファイバ収容部１００Ａに挿入された光ファイバ９を、ハンダ５によって光ファイバ収容部１００Ａ内に固定させる。

本変形例に係る光モジュールによれば、光ファイバ収容部１００Ａにおける基材２の表面に、第３の金属層３０が形成されているため、光ファイバ９を光ファイバ収容部１００Ａに挿入する際、光ファイバ９と第３の金属層３０の最表面（金メッキ層１４，２４）との間の摩擦が軽減され、挿入し易くなる。

また、光ファイバ９を光ファイバ収容部１００Ａ内に固定する際、ハンダ５が第３の金属層３０の最表面（金メッキ層１４，２４）にも固着し、光ファイバ９を光ファイバ収容部１００Ａ内により確実に固定することが可能である。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］第１の主面（２ａ）及び第２の主面（２ｂ）を有する板状の樹脂からなり、光ファイバ（９）を収容する光ファイバ収容部（１００，１００Ａ）が形成された基材（２）と、前記第１の主面（２ａ）に形成された第１の金属層（１０，１０Ａ）と、前記第２の主面（２ｂ）に形成された第２の金属層（２０，２０Ａ）とを備え、前記光ファイバ収容部（１００，１００Ａ）は、前記第１の主面（２ａ）及び第２の主面（２ｂ）の間を前記基材（２）の厚さ方向に貫通し、前記第１の主面（２ａ）側及び第２の主面（２ｂ）側からの前記光ファイバ（９）の抜け出しが阻止された空洞構造である、光基板（１）。

［２］前記光ファイバ収容部（１００，１００Ａ）は、前記第２の主面（２ｂ）側の少なくとも一部が前記第２の金属層（２０，２０Ａ）によって覆われている、［１］に記載の光基板（１）。

［３］前記光ファイバ収容部（１００）は、前記第１の主面（２ａ）側が前記第１の金属層（１０）を覆うように形成されたフィルム状の絶縁膜（３）によって覆われている、［１］又は［２］に記載の光基板（１）。

［４］前記光ファイバ収容部（１００Ａ）は、前記第１の主面（２ａ）側が前記光ファイバ収容部（１００Ａ）の収容空間を外部に臨ませる複数の開口（１５）が形成された前記第１の金属層（１０Ａ）によって覆われている、［１］又は［２］に記載の光基板（１）。

［５］前記光ファイバ収容部（１００Ａ）は、前記第２の主面（２ｂ）側が前記光ファイバ収容部（１００Ａ）の収容空間を外部に臨ませる複数の開口（２４）が形成された前記第２の金属層（２０Ａ）によって覆われている、［４］に記載の光基板（１）。

［６］前記光ファイバ収容部（１００Ａ）における前記基材（２）の表面には、第３の金属層（３０）が形成されている、［４］又は［５］に記載の光基板（１）。

［７］前記光ファイバ（９）は、ハンダ（５）によって前記光ファイバ収容部（１００Ａ）内に固定されている、［４］乃至［６］の何れか１項に記載の光基板（１）。

［８］前記基材（２）には、前記光ファイバ（９）を伝搬する光を反射する反射面（１００ａ）が前記第１の主面（２ａ）に対して傾斜して前記光ファイバ収容部（１００，１００Ａ）の終端に形成された、［１］乃至［７］の何れか１項に記載の光基板（１）。

［９］［５］に記載の光基板の製造方法であって、前記第１の金属層（１０Ａ）側及び前記第２の金属層（２０Ａ）側からレーザ光（Ｌ）を照射し、前記第１の金属層（１０Ａ）及び前記第２の金属層（２０Ａ）の前記開口（１５，２４）を通過したレーザ光（Ｌ）によって前記基材（２）に前記光ファイバ収容部（１００Ａ）を形成する工程を含む、光基板（１）の製造方法。

［１０］［１］乃至［８］の何れか１項に記載の光基板（１）と、前記光ファイバ（９）を伝送媒体とする光信号と電気信号とを交換する光電変換素子（４１）とを備えた、光モジュール。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、第２の金属層２０が第２の主面２ｂの全体に設けられた所謂ベタパターンである場合について説明したが、第２の金属層２０の一部を所望の形状にエッチングして配線パターンとしてもよい。この場合、第２の主面２ｂ側にも電子部品を実装することができる。

また、上記実施の形態では、光基板１に一つの光ファイバ収容部１００及び光モジュールを形成した場合について説明したが、これに限らず、光基板１に複数の光ファイバ収容部１００及び光モジュール構造を形成してもよい。

また、上記実施の形態では、第１の下地金属層１１，２１Ａ、第２の下地金属層１２，２１Ｂ、及び下地金属層２１が銅（Ｃｕ）である場合について説明したが、これに限らず、第１の下地金属層１１，２１Ａ、第２の下地金属層１２，２１Ｂ、及び下地金属層２１の一部又は全部が例えばアルミニウム（Ａｌ）であってもよい。また、第１の金属層１０，１０Ａや第２の金属層２０，２０Ａ，２０Ｂの各層における材質も、上記したものに限らない。基材２の材質も、ポリイミドに限らず、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタラート）であってもよい。

また、レーザ光の透過率が調節されたシャドーマスクを用いて、傾斜面１０１及び光ファイバ収容部１００，１００Ａを形成してもよい。

また、ダイシング等の機械加工によって傾斜面１０１を形成してもよい。機械加工の場合、レーザ光による加工よりも低コストで傾斜面１０１を形成することが可能である。

また、第１の実施の形態において、反射面１００ａは、基材２に形成された傾斜面１０１の上に形成せず、別途反射部材等を設けてもよいし、光ファイバ９の端面９ａを傾斜させて反射面１００ａを形成してもよい。同様に、第２の実施の形態において、反射面９０ａは、別途反射部材等を設けてもよいし、レーザ光Ｌで基材２に直接傾斜面を形成してその上に反射面９０ａを形成してもよい。

また、第２の実施の形態及びその変形例において、第１の主面２ａ側及び第２の主面２ｂ側に複数の開口１５，２４がそれぞれ形成されていたが、これに限らず、第１の主面２ａ側に複数の開口１５のみが形成されていてもよいし、第２の主面２ｂ側に複数の開口２４のみが形成されていてもよい。この場合、除去部分１０Ａａ又は除去部分２０Ａａから垂直にレーザ光Ｌを照射するだけでなく、斜めにレーザ光Ｌを照射することにより光ファイバ収容部１００Ａが形成される。

１…光基板、２…基材、２ａ…第１の主面、２ｂ…第２の主面、２ｃ…端面、３…レジスト（絶縁膜）、５…ハンダ、９…光ファイバ、９ａ…端面、１０，１０Ａ…第１の金属層、１０Ａａ，２０Ａａ…除去部分、１１…第１の下地金属層、１１ａ…帯状の部分、１２…第２の下地金属層、１３，２２…Ｎｉメッキ層、１４，２３…金メッキ層、１５，２４…開口、２０，２０Ａ，２０Ｂ…第２の金属層、２１…下地金属層、２１Ａ…第１の下地金属層、２１Ｂ…第２の下地金属層、３０…第３の金属層、４１…光電変換素子、４２…半導体回路素子、９０…コア、９０ａ…反射面、９１…クラッド層、１００，１００Ａ…光ファイバ収容部、１００ａ…反射面、１０１…傾斜面、１０２…反射層、１１０…光電変換素子用配線パターン、１１０ａ…グランドパターン、１１１…半導体回路素子用配線パターン、４１０…本体部、４１１…端子、４１２…受発光部、４２０…本体部、４２１…端子、４２２…ボンディングワイヤＬ…レーザ光、ＬＰ…光路、θ…傾斜角

Claims (10)

1. 第１及び第２の主面を有する板状の樹脂からなり、光ファイバを収容する光ファイバ収容部が形成された基材と、
   前記第１の主面に形成された第１の金属層と、
   前記第２の主面に形成された第２の金属層とを備え、
   前記光ファイバ収容部は、前記第１及び第２の主面の間を前記基材の厚さ方向に貫通し、前記第１及び第２の主面側からの前記光ファイバの抜け出しが阻止された空洞構造である、
   光基板。
2. 前記光ファイバ収容部は、前記第２の主面側の少なくとも一部が前記第２の金属層によって覆われている、
   請求項１に記載の光基板。
3. 前記光ファイバ収容部は、前記第１の主面側が前記第１の金属層を覆うように形成されたフィルム状の絶縁膜によって覆われている、
   請求項１又は２に記載の光基板。
4. 前記光ファイバ収容部は、前記第１の主面側が前記光ファイバ収容部の収容空間を外部に臨ませる複数の開口が形成された前記第１の金属層によって覆われている、
   請求項１又は２に記載の光基板。
5. 前記光ファイバ収容部は、前記第２の主面側が前記光ファイバ収容部の収容空間を外部に臨ませる複数の開口が形成された前記第２の金属層によって覆われている、
   請求項４に記載の光基板。
6. 前記光ファイバ収容部における前記基材の表面には、第３の金属層が形成されている、
   請求項４又は５に記載の光基板。
7. 前記光ファイバは、ハンダによって前記光ファイバ収容部内に固定されている、
   請求項４乃至６の何れか１項に記載の光基板。
8. 前記基材には、前記光ファイバを伝搬する光を反射する反射面が前記第１の主面に対して傾斜して前記光ファイバ収容部の終端に形成された、
   請求項１乃至７の何れか１項に記載の光基板。
9. 請求項５に記載の光基板の製造方法であって、
   前記第１の金属層側及び前記第２の金属層側からレーザ光を照射し、前記第１の金属層及び前記第２の金属層の前記開口を通過したレーザ光によって前記基材に前記光ファイバ収容部を形成する工程を含む、
   光基板の製造方法。
10. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の光基板と、
    前記光ファイバを伝送媒体とする光信号と電気信号とを交換する光電変換素子とを備えた、
    光モジュール。

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