JP2017090838A - 光配線部品、光コネクターおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】環境温度が変化したときでも光導波路における伝送効率の低下を抑制し得る光配線部品、環境温度が変化したときでも載置された光導波路における伝送効率の低下を抑制し得る光コネクター、および、信頼性の高い電子機器を提供すること。
【解決手段】光配線部品１０は、光導波路１と光コネクター５と接着剤６とを有し、光コネクター５は、外面として対向面５２（第１外面）と非対向面５３（第２外面）とを含むコネクター本体５１と、対向面５２と非対向面５３とを貫通し、内面として、上面５０１と、接着剤６を介して光導波路１が載置されている下面５０２（第１内面）と、側面５０３（第２内面）と、側面５０４（第３内面）と、を含む貫通孔５０（貫通部）と、下面５０２を含む平面の一部を凹没させてなる凹部であって、下面５０２の法線方向からの平面視において光導波路１からはみ出すように設けられている溝５０５と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光配線部品、光コネクターおよび電子機器に関するものである。

光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側にはフォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンまたはその強弱パターンに基づいて通信を行う。

ところで、光導波路は一般に短距離の光通信を担うのに対し、長距離の光通信には光ファイバーが用いられる。したがって、これらを接続することにより、ローカルネットワークと基幹系ネットワークとを接続することが可能になる。

光導波路と光ファイバーとの接続には、例えば、光導波路の端面と光ファイバーの端面とを突き合わされた状態で保持する形態が採用される（例えば、特許文献１参照）。この保持には互いに嵌合可能な結合機構が用いられる。具体的には、光導波路の端部を保持する第１フェルールと光ファイバーの端部を保持する第２フェルールとの間が、アライメントピンと嵌合穴とを嵌合させることにより結合される。

ここで、特許文献１に記載された光導波路は帯状をなしており、下面が基板上に接着されている。また、第１フェルールは光配線収容溝を有しており、この光配線収容溝に光導波路が収容した状態で、基板上に第１フェルールが固定されている。これにより光導波路の端部は、上面および両側面が第１フェルールで覆われ、下面が基板で覆われた状態になる。その上で、光導波路と光配線収容溝との隙間に接着剤が充填され、第１フェルールが固定されている。

特開２０１１−７５６８８号公報

しかしながら、光導波路の側面が接着剤で覆われると、例えば環境温度が変化したときに、光導波路と接着剤の熱膨張差に伴って、光導波路に応力が集中するおそれがある。この応力集中は、光導波路の伝送効率の低下を招く。

本発明の目的は、環境温度が変化したときでも光導波路における伝送効率の低下を抑制し得る光配線部品、環境温度が変化したときでも載置された光導波路における伝送効率の低下を抑制し得る光コネクター、および、信頼性の高い電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１） 光導波路と、前記光導波路に装着されている光コネクターと、前記光導波路と前記光コネクターとを接着する接着剤と、を有し、
前記光コネクターは、
外面として第１外面と第２外面とを含むコネクター本体と、
前記第１外面と前記第２外面とを貫通し、内面として、前記接着剤を介して光導波路が載置されている第１内面と、前記第１内面の一端側に設けられている第２内面と、前記第１内面の他端側に設けられている第３内面と、を含む貫通部と、
前記第１内面を含む平面の一部を凹没させてなる凹部であって、前記第１内面の法線方向からの平面視において、少なくとも一部が前記光導波路からはみ出すように設けられている凹部と、
を備えることを特徴とする光配線部品。

（２） 前記凹部は、前記第１内面と前記第２内面との間、および、前記第１内面と前記第３内面との間、の少なくとも一方に設けられている上記（１）に記載の光配線部品。

（３） 前記光導波路は、長尺状をなしており、
前記凹部は、少なくとも一部が前記光導波路の幅方向の外側にはみ出すように設けられている上記（１）または（２）に記載の光配線部品。

（４） 前記貫通部は、前記第１外面と前記第２外面の双方に開口している以外では、前記コネクター本体の内部に閉じられている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光配線部品。

（５） 前記凹部は、前記第１外面と前記第２外面との間を貫通するよう構成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光配線部品。

（６） 前記接着剤は、前記第１内面と前記光導波路との間に介在するとともに、前記凹部内に溜まっている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光配線部品。

（７） 前記光導波路は、互いに表裏の関係にある２つの主面を有するシート状をなしており、
前記２つの主面のうち、一方の主面は、前記接着剤を介して前記第１内面に接着されており、他方の主面は、前記貫通部の内面と離間している上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光配線部品。

（８） 外面として第１外面と第２外面とを含むコネクター本体と、
前記第１外面と前記第２外面とを貫通し、内面として、光導波路を載置可能な第１内面と、前記第１内面の一端側に設けられている第２内面と、前記第１内面の他端側に設けられている第３内面と、を含む貫通部と、
前記第１内面を含む平面の一部を凹没させてなる凹部であって、前記第１内面と前記第２内面との間、および、前記第１内面と前記第３内面との間、の少なくとも一方に設けられている凹部と、
を備えることを特徴とする光コネクター。

（９） 上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光配線部品を備えることを特徴とする電子機器。

本発明によれば、環境温度が変化したときでも光導波路における伝送効率の低下を抑制し得る光配線部品が得られる。

また、本発明によれば、光導波路が載置された場合に、環境温度が変化したときでも載置された光導波路における伝送効率の低下を抑制し得る光コネクターが得られる。

また、本発明によれば、信頼性が高い電子機器が得られる。

本発明の光配線部品の実施形態を示す斜視図である。 図１に示す光配線部品のうち他の光学部品に対向する面の正面図および図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図２（ａ）の部分拡大図である。 図１に示す光配線部品に含まれる光コネクターのみを示す斜視図である。 図５に示す光コネクターのうち他の光学部品に対向する面の正面図および図５のＣ−Ｃ線断面図である。 図６のＤ−Ｄ線断面図である。 図１〜４に示す光配線部品および光コネクターの第１変形例を示す図である。 図１〜４に示す光配線部品および光コネクターの第２変形例を示す図（分解図）である。 図３に示す光配線部品に含まれる光導波路の一部を示す部分拡大斜視図である。

以下、本発明の光配線部品、光コネクターおよび電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜光配線部品＞
まず、本発明の光配線部品の実施形態について説明する。

図１は、本発明の光配線部品の実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１に示す光配線部品のうち他の光学部品に対向する面の正面図および図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線断面図であり、図４は、図２（ａ）の部分拡大図である。また、図５は、図１に示す光配線部品に含まれる光コネクターのみを示す斜視図であり、図６は、図５に示す光コネクターのうち他の光学部品に対向する面の正面図および図５のＣ−Ｃ線断面図であり、図７は、図６のＤ−Ｄ線断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図２、５の上方を「上」、下方を「下」という。

図１に示す光配線部品１０は、光導波路１と、光導波路１の端部に設けられた光コネクター５と、を有している。

図１に示す光導波路１は、長尺状をなし、かつ幅よりも厚さが小さい横断面形状を有する帯状をなしている。この光導波路１では、長手方向の一端と他端との間で光信号を伝送することができる。

なお、本願の各図では、光配線部品１０のうち、光導波路１の一端近傍のみを図示しており、その他の部位の図示は省略している。光配線部品１０のうち、光導波路１の一端近傍以外の構成は、特に限定されないが、例えば一端近傍と同様の構成とすることができる。また、本明細書では、図２（ｂ）における光導波路１の左端部を「先端部１０１」、左端の端面を「先端面１０２」ともいう。

このような光導波路１は、図２（ｂ）に示すように、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２が下方からこの順で積層された積層体を備えている。また、コア層１３には、図３に示すように、並列に設けられた８本の長尺状のコア部１４と、各コア部１４の側面に隣接する側面クラッド部１５と、が形成されている。なお、図３では、光導波路１のコア層１３を透視して図示している。

これらのコア部１４が、光導波路１において光信号を伝送する伝送路として機能する。各コア部１４の先端面１０２は、各コア部１４を他の光学部品に対して光結合可能な光入出射面となる。

光導波路１の先端部１０１には、図１に示すように、この先端部１０１を覆うようにして光コネクター５が設けられている。すなわち、光コネクター５は、コネクター本体５１と、コネクター本体５１に形成された貫通孔５０（貫通部）と、を備えており、この貫通孔５０内に光導波路１の先端部１０１が挿入されている。

図２（ｂ）および図５（ｂ）におけるこの光コネクター５の左端面は、光配線部品１０を他の光学部品と光接続するときにこの光学部品に対向する面となる。本明細書では、図２（ｂ）および図５（ｂ）における光コネクター５の左端面を「対向面５２」といい、図２（ｂ）および図５（ｂ）における光コネクター５の右端面を「非対向面５３」という。換言すれば、光コネクター５は、コネクター本体５１と、コネクター本体５１に設けられた対向面５２と、コネクター本体５１に設けられた非対向面５３と、コネクター本体５１に形成された貫通孔５０と、を備えている。

貫通孔５０は、コネクター本体５１の対向面５２（第１外面）と、非対向面５３（第２外面）と、を貫通するように形成されている。また、貫通孔５０は、その長手方向に直交する方向に沿って切断されたとき、長方形をなす切断面を有するように構成されている。

貫通孔５０の内面のうち、図２の下方に位置する部分を「下面５０２」とすると、下面５０２は、光導波路１を載置する載置面となる。この下面５０２には、接着剤６を介して光導波路１が接着されている。

また、光導波路１は、その先端面１０２が、光コネクター５の対向面５２と同一面内に位置するように配置されている。これにより、光コネクター５の対向面５２を他の光学部品と接触させたとき、光導波路１の先端面１０２も同時に他の光学部品と接触させることができる。その結果、先端面１０２が他の光学部品によって大きく傷つくのを防止しつつ、先端面１０２と他の光学部品とを適度な力で接触させることができる。

なお、光コネクター５に対する光導波路１の位置は、上記の位置に限定されない。すなわち、先端面１０２が、光コネクター５の対向面５２を含む面から突出（非対向面５３側とは反対側に突出）していてもよく、反対に、対向面５２を含む面から後退して（非対向面５３側にずれて）いてもよい。

以下、光配線部品１０の構成についてさらに詳述する。
（光コネクター）
光コネクター５は、前述したように、コネクター本体５１と、コネクター本体５１に形成された貫通孔５０と、を備えている。

光導波路１は、前述したように、接着剤６を介して下面５０２に接着されている。これにより、光導波路１は、貫通孔５０に挿入された状態で固定される。その結果、光導波路１を外力や環境変化等から保護することができるので、光配線部品１０と他の光学部品との光結合効率の低下をより確実に抑制することができる。

貫通孔５０は、コネクター本体５１を貫通するように形成された空洞（孔）であり、光コネクター５の対向面５２（第１外面）内および非対向面５３（第２外面）内にそれぞれ開口している。すなわち、貫通孔５０は、対向面５２と非対向面５３とを繋ぐように貫通している。

また、貫通孔５０は、対向面５２と非対向面５３の双方に開口している一方、コネクター本体５１のそれ以外の外面には開口しておらず、コネクター本体５１の内部に閉じられている。このような貫通孔５０によれば、外力や環境変化等から光導波路１を特に良好に保護することができる。その結果、とりわけ耐候性に優れた光配線部品１０が得られる。

貫通孔５０の横断面形状（開口同士を結ぶ線と直交する方向での切断面形状）は、前述したような長方形に限定されず、正方形であってもよく、平行四辺形、六角形、八角形、長円形のようなその他の形状であってもよい。

また、光導波路１の幅（コア部１４の長手方向に直交する方向における長さ）をＷとしたとき、貫通孔５０の幅Ｗ１は、光導波路１の幅Ｗと同じであってもよいが、光導波路１の幅Ｗより広く設定されるのが好ましい。これにより、光導波路１の幅方向に空間を伴わせることができる。すなわち、光導波路１の先端部１０１の側面と貫通孔５０の内面との間に隙間を設けることができる。その結果、この空間に接着剤６のはみ出しを許容することができるので、あふれ出た接着剤６が先端面１０２に回り込むのを防止することができる。

この場合、光導波路１の幅Ｗに対する貫通孔５０の幅Ｗ１の比率は、特に限定されないが、１．０１Ｗ〜３Ｗ程度であるのが好ましく、１．１Ｗ〜２Ｗ程度であるのがより好ましい。これにより、上述した効果をより高めることができる。

また、貫通孔５０の内面のうち、図２（ｂ）の上方に位置する部分を「上面５０１」とすると、光導波路１は、空間を隔てて上面５０１と離間している。

換言すると、光導波路１は前述したように帯状をなしているので、互いに対向する（表裏の関係にある）２つの主面を備えている。したがって、２つの主面のうち、一方の主面が接着剤６を介して貫通孔５０の下面５０２に接着されているのに対し、他方の主面は貫通孔５０の上面５０１との間に空間を隔てている。

このような状態では、仮に、光配線部品１０が置かれた環境の変化によって、接着剤６や光導波路１に体積変化が生じた場合でも、光導波路１と上面５０１との間の空間によって、その体積変化を吸収することができる。このため、体積変化に伴って大きな応力が発生するのを防止し、応力集中に伴う光導波路１の伝送効率の低下等を防止することができる。

光導波路１と貫通孔５０の上面５０１との距離Ｌ１は、光導波路１の平均厚さの１〜１５００％程度であるのが好ましく、３〜１０００％程度であるのがより好ましい。距離Ｌ１を前記範囲内に設定することにより、仮に光導波路１が膨張したとしても、距離Ｌ１の空間によってその体積変化を十分に吸収することができる。その結果、応力集中に伴う光導波路１の伝送効率の低下等を防止することができる。

なお、光導波路１と貫通孔５０の上面５０１との間は、必ずしも離間していなくてもよく、例えば接着剤等を用いないで光導波路１と上面５０１とが接触していてもよい。

また、光コネクター５は、各種コネクター規格に準拠した部位を含んでいてもよい。かかるコネクター規格としては、例えば小型（Ｍｉｎｉ）ＭＴコネクター、ＪＩＳ Ｃ ５９８１に規定されたＭＴコネクター、１６ＭＴコネクター、２次元配列型ＭＴコネクター、ＭＰＯコネクター、ＭＰＸコネクター等が挙げられる。

本実施形態に係る光コネクター５のコネクター本体５１には、図１、５に示すように、２つのガイド孔５１１が形成されている。このガイド孔５１１は、コネクター本体５１のうち、対向面５２（第１外面）内および非対向面５３（第２外面）内にそれぞれ開口している。すなわち、２つのガイド孔５１１は、それぞれ第１外面と第２外面とを繋ぐように貫通している。

これらのガイド孔５１１には、光配線部品１０を他の光学部品と接続する際、図示しないガイドピンが挿入される。これにより、光配線部品１０と他の光学部品とを位置合わせする際に、互いの位置をより正確に合わせることができ、かつ、両者を互いに固定することができる。すなわち、ガイド孔５１１は、光配線部品１０を他の光学部品と接続するための接続機構として機能する。

なお、ガイド孔５１１は、コネクター本体５１を貫通せず、非対向面５３を含む平面内に開口していなくてもよい。

また、上記接続機構に代えて、爪による係止を利用した係止機構や接着剤等を用いるようにしてもよい。

また、貫通孔５０の形状は、図示した形状に限定されない。例えば、図２に示す光コネクター５では、上面５０１と下面５０２との距離は一定であるが、貫通孔５０の形状はこれに限定されず、例えば、対向面５２側から非対向面５３側に向かうにつれて徐々に距離が大きくなるような形状であってもよい。

コネクター本体５１の構成材料としては、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂のような各種樹脂材料、ステンレス鋼、アルミニウム合金のような各種金属材料等が挙げられる。

ここで、このような貫通孔５０の下面５０２には、接着剤６を介して光導波路１の下面１０３が接着されている（図２参照）。

本実施形態に係る光コネクター５では、貫通孔５０の横断面形状が前述したように長方形をなしているので、貫通孔５０の内面は４つの平坦面を含んでいることとなる。この４つの平坦面のうち、光導波路１が載置されている下面５０２を第１内面とし、下面５０２の一端側（貫通孔５０の開口同士を結ぶ方向と直交する方向における一端側）に位置する側面５０３を第２内面とし、下面５０２の他端側に位置する側面５０４を第３内面とする。

また、下面５０２（第１内面）と側面５０３（第２内面）との間、および、下面５０２（第１内面）と側面５０４（第３内面）との間には、それぞれ下面５０２を含む平面の一部を凹没させてなる溝５０５（凹部）が設けられている。

そして、本実施形態に係る光配線部品１０は、下面５０２の法線方向から平面視されたとき、図３に示すように、溝５０５がはみ出すように構成されている。このような位置に設けられた溝５０５は、余分な接着剤６を受け入れる貯留部として機能する。すなわち、接着剤６の量を厳密に制御することは難しく、量が少ない場合には接着力に低下を招く一方、量が多過ぎた場合には光導波路１と下面５０２との間から接着剤６がはみ出す。はみ出した接着剤６は、光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６に付着し易くなる。そして、光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６に付着した接着剤６は、例えば環境温度が変化したときに熱膨張差等に起因して光導波路１に応力の集中を生じさせ、伝送効率の低下を招く。また、はみ出した接着剤６が、光導波路１の先端面１０２に付着すると、光の入出射が妨げられ、光配線部品１０と他の光学部品との光結合効率の低下を招く。

これに対し、本実施形態では、はみ出した接着剤６を溝５０５に受け入れることができるので、接着剤６が光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６、先端面１０２に付着する確率を低下させる。このため、例えば環境温度が変化した場合でも、光導波路１の伝送効率が低下するのを抑制することができる。

また、換言すれば、接着剤６の量を厳密に調整して供給する必要がないため、光配線部品１０の製造プロセスにおいて、ある程度のばらつきを許容することができる。このため、光配線部品１０の製造効率を高めることができ、製造歩留まりを高めることができる。

さらに、光導波路１と下面５０２との間からはみ出た余分な接着剤６が溝５０５に溜まると、接着剤６と溝５０５との間では、アンカー効果に基づく接着力の向上が図られる。これにより、光コネクター５と光導波路とをより強固に接着することができる。その結果、光コネクター５から光導波路１が剥離し難くなり、光配線部品１０の信頼性をより高めることができる。
なお、溝５０５に接着剤６が溜まることは必須ではなく、溜まっていなくてもよい。

また、溝５０５は、平面視において光導波路１からはみ出す位置に設けられていればよく、その位置は特に限定されないが、本実施形態では、下面５０２（第１内面）と側面５０３（第２内面）との間、および、下面５０２（第１内面）と側面５０４（第３内面）との間にそれぞれ設けられている。このような位置に設けることにより、光導波路１と下面５０２との間からはみ出した接着剤６を溝５０５において効率よく受け止めることができる。その結果、余分な接着剤６が貫通孔５０の側面５０３や側面５０４に沿って流れ出し、光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６に付着する確率を十分に下げることができる。

さらに、溝５０５は、光導波路１からはみ出していれば、その位置は特に限定されないが、好ましくは光導波路１の幅方向の外側にはみ出すように構成される。かかる位置は、余分な接着剤６が最も多くはみ出す位置であるため、余分な接着剤６が光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６に回り込むのを阻止するという観点から、溝５０５の形成位置として適している。したがって、かかる位置に溝５０５を設けることにより、接着剤６が光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６に付着する確率を十分に下げることができる。

また、溝５０５は、平面視において、少なくとも一部が光導波路１からはみ出していればよく、一部が光導波路１の下面１０３の直下に入り込んでいてもよい。また、溝５０５とは別の溝が、光導波路１の下面１０３の直下に設けられていてもよい。

平面視において光導波路１と溝５０５との離間距離Ｌ２（図４参照）は、特に限定されないが、光導波路１の厚さｔの１００％以下であるのが好ましく、５０％以下であるのがより好ましい。離間距離Ｌ２を前記範囲内に設定することで、余分な接着剤６が光導波路１の側面１０４に流れる確率よりも、溝５０５に流れ込む確率を高めることができる。これにより、前述した効果がより確実に発揮される。

一方、溝５０５の一部が光導波路１の下面１０３の直下に入り込んでいる場合には、光導波路１の幅方向において、光導波路１からはみ出ている溝５０５の割合が５０％以上確保されていることが好ましい。これにより、溝５０５が、光コネクター５に対する光導波路１の位置精度に及ぼす影響を抑えつつ、前述した効果も確保することができる。

なお、溝５０５の幅Ｗ２（図４参照）は、溝５０５の深さｄに応じて適宜設定され、特に限定されないが、一例として、光導波路１の厚さｔの１０〜５００％程度であるのが好ましく、３０〜３００％程度であるのがより好ましい。

また、溝５０５の深さｄ（図４参照）も、溝５０５の幅Ｗ２に応じて適宜設定され、特に限定されないが、一例として、光導波路１の厚さｔの５〜３００％程度であるのが好ましく、１０〜２００％程度であるのがより好ましい。

このような条件を満たすことにより、溝５０５には光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６に付着するのを抑制するのに十分な容量が確保される。なお、これらの値が上限値を上回ってもよいが、それ以上の効果を期待できず、また、光コネクター５の大型化を招くおそれがある。

溝５０５の横断面形状（貫通孔５０の開口同士を結ぶ方向と直交する面による切断面形状）は、特に限定されず、図１、２に示すような半円状であってもよく、三角形、四角形、六角形のような多角形や、その他いかなる形状であってもよい。

また、溝５０５の横断面形状は、溝５０５の長手方向の全体にわたって同形状である必要はなく、途中で形状が変化していてもよい。また、溝５０５の平面視形状も、特に限定されず、凹部であればよく、溝のような細長い形状に限定されない。

さらに、溝５０５は、下面５０２（第１内面）と側面５０３（第２内面）との間、および、下面５０２（第１内面）と側面５０４（第３内面）との間のうち、いずれか一方のみに設けられていてもよい。

なお、溝５０５が光導波路１からはみ出すように配置することで、前述したようなアンカー効果に基づく接着力の向上が図りつつ、光コネクター５の下面５０２は平坦面とすることが可能になる。これにより、接着力の向上と接着位置精度の向上とを両立させることができる。その結果、光コネクター５に対する光導波路１の位置関係を設計値により近づけることができ、他の光学部品との光結合効率に優れた光配線部品１０が得られる。

また、溝５０５は、貫通孔５０と同様、対向面５２（第１外面）と非対向面５３（第２外面）との間を貫通するように構成されているのが好ましい。このような溝５０５に未硬化の接着剤６が溜まると、その分だけ、接着剤６は対向面５２や非対向面５３により広い表面積を露出させることになる。このように露出した接着剤６の表面は、多くの光量を受けることができ、かつ、溝５０５の長手方向の中央部付近にまで光を届け易くなるので、接着剤６が光硬化性接着剤である場合に、硬化反応を促進させることに寄与する。すなわち、光硬化性接着剤は、通常、含有する重合開始剤が露光により反応してラジカルやカチオンを発生させ、連鎖的に重合反応（硬化反応）が進行する。したがって、露光面積を広く確保することにより、短時間で効率よく硬化反応を生じさせることができる。その結果、光導波路１と光コネクター５との接着信頼性が高い光配線部品１０が得られる。

加えて、平面視において溝５０５が光導波路１からはみ出しているということは、光導波路１の側面１０４と光コネクター５の貫通孔５０の側面５０３との間や、光導波路１の側面１０５と貫通孔５０の側面５０４との間には、自ずと隙間が生じる。この隙間を光が通ることにより、溝５０５に溜まっている接着剤６の全体にも光が当たり易くなる。かかる観点からも、接着剤６の硬化反応を促進させることができる。

また、かかる溝５０５を含む光コネクター５は、一般的な成形方法によって容易に製造可能なものとなる。このため、光コネクター５の低コスト化を図ることができる。

なお、溝５０５の上記構成は、必須ではなく、溝５０５は、必ずしも光コネクター５の対向面５２や非対向面５３に開口していなくてもよく、いずれか一方のみに開口していてもよい。

また、下面５０２および溝５０５には、必要に応じて表面改質処理が施されていてもよい。これにより、被処理面の構成材料によっては、下面５０２や溝５０５と接着剤６との親和性を高めることができ、これらの界面に気泡が巻き込まれるのを抑制することができる。その結果、接着面積を十分に広く確保することができ、下面５０２や溝５０５に対する接着剤６の接着強度をより高めることができる。

表面改質処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ放電処理、アーク放電処理、オゾン処理、スパッタリング、エッチング、カップリング剤の付与、露光処理、ブラスト処理等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を含む処理が用いられる。

このうち、プラズマ処理が好ましく用いられ、等方性プラズマ処理がより好ましく用いられる。プラズマ処理によれば、下面５０２の面精度にほとんど影響を及ぼすことなく、下面５０２に対する接着剤６の親和性を高めることができる。このため、高い接着力を確保しつつ、下面５０２と接着剤６を介して下面５０２に接着された光導波路１との位置関係が設計値からずれ難くなる。その結果、光コネクター５のガイド孔５１１と光導波路１のコア部１４との位置関係も設計値により近づけることができる。その結果、他の光学部品との光結合効率に優れた光配線部品１０が得られる。

なお、下面５０２および溝５０５に表面改質処理を施したとき、側面５０３、側面５０４および上面５０１にも表面改質処理を施してもよいが、施さないようにしてもよい。後者の場合、側面５０３および側面５０４に対する接着剤６の親和性が相対的に低くなるため、余分な接着剤６が側面５０３や側面５０４に流れ出し難くなる。その結果、余分な接着剤６が光導波路１の側面１０４、１０５や上面１０６に付着する確率をより低下させることができる。
また、光配線部品１０の構成は、図１〜４に示す構成に限定されない。

図８は、図１〜４に示す光配線部品および光コネクターの第１変形例を示す図である。なお、本変形例は、下記の事項が異なる以外、図１〜４に示す光配線部品および光コネクターと同様である。

第１変形例に係る光コネクター５は、図８に示すように、コネクター本体５１と、コネクター本体５１に形成され、互いに独立した２つの貫通孔５０と、を備えている。そして、各貫通孔５０には、それぞれ光導波路１が挿入された状態で固定されている。その結果、１つの光コネクター５に対して２本の光導波路１が装着されている。

各貫通孔５０には、それぞれ、図５〜７に示す溝５０５が設けられている。このため、光導波路１の側面や上面に接着剤６が付着する確率を低下させるといった前述の各効果を、光導波路１ごとに得ることができる。

図９は、図１〜４に示す光配線部品および光コネクターの第２変形例を示す図（分解図）である。なお、本変形例は、下記の事項が異なる以外、図１〜４に示す光配線部品および光コネクターと同様である。また、図９では、接着剤を省略している。

第２変形例に係る光コネクター５は、図９に示すように、コネクター本体５１と、コネクター本体５１に形成された貫通孔５０と、を備えており、コネクター本体５１は、基体５１ａと蓋体５１ｂとを組み立ててなる組立体で構成されている。

図９に示すコネクター本体５１は、基体５１ａと、対向面５２を含む平面と非対向面５３を含む平面とを貫通するように形成された貫通溝５１０と、を備えている。そして、図９に矢印で示すように、この貫通溝５１０に蓋体５１ｂを収めることにより、貫通溝５１０の一部が塞がれ、図５〜７に示すのと同様の貫通孔５０が形成される。この貫通孔５０には、光導波路１が挿入された状態で固定されている。

このようにして組立体中に形成される貫通孔５０には、図５〜７に示すのと同様の溝５０５が設けられている。このため、光導波路１の側面や上面に接着剤６が付着する確率を低下させるといった前述の各効果を得ることができる。

なお、光コネクター５の形状は、これらに限定されず、例えば蓋体５１ｂが省略された形態であってもよい。この場合、貫通溝５１０がそのまま貫通部として機能する。

（光導波路）
図１０は、図３に示す光配線部品に含まれる光導波路の一部を示す部分拡大斜視図である。図１０では、説明の便宜のため、図３に示す光導波路１のうち、２本のコア部１４の近傍を拡大して図示している。

図１０に示す２本のコア部１４は、それぞれクラッド部（側面クラッド部１５および各クラッド層１１、１２）で囲まれており、コア部１４に光を閉じ込めて伝搬することができる。

コア部１４の横断面における屈折率分布は、いかなる分布であってもよい。この屈折率分布は、屈折率が不連続的に変化したいわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化したいわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。ＳＩ型の分布であれば屈折率分布の形成が容易であり、ＧＩ型の分布であれば屈折率の高い領域に信号光が集まる確率が高くなるため伝送効率が向上する。

また、コア部１４は、平面視で直線状であっても曲線状であってもよい。さらに、コア部１４は途中で分岐または交差していてもよい。

なお、コア部１４の横断面形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形であってもよいが、四角形（矩形状）であることにより、コア部１４を形成し易い利点がある。

コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、それぞれ１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１の伝送効率の低下を抑えつつコア部１４の高密度化を図ることができる。

一方、図３に示すように複数のコア部１４が並列しているとき、コア部１４同士の間に位置する側面クラッド部１５の幅は、５〜２５０μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜１２０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、コア部１４同士の間で光信号が混在（クロストーク）するのを防止しつつコア部１４の高密度化を図ることができる。

上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）は、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。

また、クラッド層１１、１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。

なお、光導波路１は、その全体が樹脂材料で構成されているのが好ましい。これにより、光導波路１は、可撓性に富んだものとなり、実装作業の容易化が図られる。

光導波路１の幅は、特に限定されないが、１〜１００ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。

また、光導波路１中に形成されるコア部１４の数は、特に限定されないが、１〜１００本程度であるのが好ましい。なお、コア部１４の数が多い場合は、必要に応じて、光導波路１を多層化してもよい。具体的には、図１０に示す光導波路１の上に、さらにコア層とクラッド層とを交互に重ねることにより多層化することができる。

また、必要に応じて、光導波路１の表面に前述した表面改質処理を施すようにしてもよい。これにより、光導波路１と接着剤６との密着性を高め、光導波路１と光コネクター５との接着力を高めることができる。

なお、図２、３では図示していないものの、図１０に示す光導波路１は、さらに、最下層として支持フィルム２を、最上層としてカバーフィルム３を、それぞれ備えている。

支持フィルム２およびカバーフィルム３の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料が挙げられる。

また、支持フィルム２およびカバーフィルム３の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、支持フィルム２およびカバーフィルム３は、適度な剛性を有するものとなるため、コア層１３を確実に支持するとともに、外力や外部環境からコア層１３を確実に保護することができる。

なお、支持フィルム２やカバーフィルム３は、それぞれ必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。

（接着剤）
接着剤６としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、オレフィン系接着剤、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。

また、光硬化性接着剤が好ましく用いられる。これにより、光導波路１を高温に曝すことなく、光導波路１と光コネクター５とを接着することができる。

接着剤６の硬化物の弾性率は、好ましくは１０００〜２００００ＭＰａ程度とされ、より好ましくは３００〜１５０００ＭＰａ程度とされ、さらに好ましくは５００〜１２５００ＭＰａ程度とされ、特に好ましくは１０００〜１００００ＭＰａ程度とされる。接着剤６の硬化物の弾性率を前記範囲内に設定することにより、光コネクター５に対して光導波路１をより確実に固定しつつ、光導波路１中に熱応力等が集中するのを抑制し、伝送損失の増大を抑えることができる。

なお、接着剤６の弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に規定された方法に準拠し、温度２５℃で測定される。

また、接着剤６の硬化物のガラス転移温度は、３０〜２６０℃程度であるのが好ましく、３５〜２００℃程度であるのがより好ましい。接着剤６の硬化物のガラス転移温度を前記範囲内に設定することにより、光配線部品１０の耐熱性をより高めることができる。

なお、接着剤６の硬化物のガラス転移温度は、動的粘弾性測定法（ＤＭＡ法）により測定することができる。

また、接着剤６は、貫通孔５０の下面５０２の全面に設けられている必要はなく、例えば部分的に接着剤６が設けられていない部位があってもよい。

＜電子機器＞
上述したような本発明の光配線部品は、前述したように、光導波路における伝送効率の低下が抑えられる。したがって、本発明の光配線部品を備えることにより、高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器（本発明の電子機器）が得られる。

本発明の光配線部品を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光配線部品を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できる。

また、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。

以上、本発明の光配線部品、光コネクターおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、前記各実施形態では、光導波路の一端部に光コネクターが装着されているが、他端部にも同様の光コネクターが装着されていてもよく、これとは異なる光コネクターが装着されていてもよい。また、他端部には、光コネクターに代えて、各種の受発光素子が実装されていてもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．光配線部品の製造
（実施例１）
（１）光導波路の作製
まず、クラッド層形成用の組成物としてノルボルネン系樹脂（ＰＮＢ）を含む組成物を調製した。次いで、この組成物を厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（支持フィルム）上に塗布し、乾燥、硬化させて厚さ１０μｍのクラッド層を得た。

次いで、得られたクラッド層上に、コア層形成用の組成物としてノルボルネン系樹脂（ＰＮＢ）を含む組成物を塗布し、乾燥、硬化させて厚さ５０μｍのコア層を得た。続いて、紫外線を露光し、コア層中にコア部と側面クラッド部とを形成した。なお、形成したコア部の本数は８本、コア部の幅は５０μｍであった。

一方、別のポリイミドフィルム（カバーフィルム）上に組成物を塗布し、乾燥、硬化させて厚さ１０μｍのクラッド層を得た。

そして、コア層とクラッド層とが接するように重ねた。これにより、ポリイミドフィルム、クラッド層、コア層、クラッド層およびポリイミドフィルムがこの順で積層されてなる光導波路を得た。なお、光導波路の厚さは１２０μｍ、幅は２ｍｍ、長さは１０ｃｍであった。

（２）光コネクターの装着
次に、得られた光導波路の２つの主面のうち、一方の主面にエポキシ系接着剤を塗布した。

次に、光コネクターの貫通部内に、エポキシ系接着剤を塗布した光導波路を挿入した。そして、接着剤を介して光導波路と光コネクターとを接着した。これにより、図１に示す光配線部品を得た。
なお、光コネクターおよび光導波路に係る寸法は、表１に示す通りである。

また、貫通部内を光学顕微鏡で観察したところ、接着剤が貫通部内に形成された溝内に溜まっていたが、光導波路の側面には付着していなかった。

（実施例２〜１２）
光コネクターおよび光導波路に係る寸法を表１に示す値に変更した以外は、それぞれ実施例１と同様にして光配線部品を得た。

なお、表１中の距離Ｌ２がマイナス表記になっているものは、光コネクターの貫通部内に形成された溝が、光導波路の直下に形成されていることを示しており、その値は、光導波路の直下に入り込んでいる部分の幅を表している。

また、各実施例で得られた光配線部品の貫通部内を光学顕微鏡で観察したところ、いずれも、接着剤が貫通部内に形成された溝内に溜まっていたが、光導波路の側面には付着していなかった。

（比較例）
光コネクターの貫通部内に形成された図１に示す溝を省略し、貫通部の下面全体を平坦面に変更した以外は、実施例１と同様にして光配線部品を得た。
なお、貫通部内を光学顕微鏡で観察したところ、接着剤が光導波路の側面に付着していた。

２．光配線部品の評価
２．１ 剥離試験
各実施例および比較例で得られた光配線部品について、光コネクターを切断し、貫通部内に接着された光導波路を露出させた。

次に、光コネクターを固定した上で、光導波路を引っ張り、光コネクターから光導波路を引き剥がすとともに、その過程における引張荷重の最大値を求めた。

そして、比較例で得られた光配線部品における引張荷重を１としたとき、各実施例で得られた光配線部品における引張荷重の相対値を求めた。
算出結果を表１に示す。

２．２ 位置精度
各実施例および比較例で得られた光配線部品について、光コネクターの先端面側に露出している光導波路の端面を観察した。

次いで、光コネクターに形成された２つのガイド孔同士を結ぶ線分に対して、各コア部がどの程度ずれているかを測定した。

そして、そのずれ量を以下の評価基準に照らして評価した。
＜位置精度の評価基準＞
◎：ずれ量が非常に小さい
○：ずれ量がやや小さい
△：ずれ量がやや大きい
×：ずれ量が非常に大きい
評価結果を表１に示す。

２．３ 温度サイクル試験
まず、各実施例および比較例で得られた光配線部品を、温度サイクル試験装置に入れた。この際、光導波路と光コネクターとを接着する接着剤の量をそれぞれ２０段階に変えた光配線部品を、各実施例および比較例のそれぞれについて作製し、これらの全てを温度サイクル試験装置に入れた。

次いで、装置内を−４０℃で３０分間保持した後、２０℃で１０分間保持した。
次いで、装置内を８５℃で３０分間保持した後、２０℃で１０分間保持した。
以上の昇降温を１サイクルとして、かかる温度サイクルを１００サイクル繰り返した。

次いで、試験前の光配線部品の挿入損失と試験後の光配線部品の挿入損失とを比較し、挿入損失の増分を算出した。なお、これらの挿入損失は、社団法人 日本電子回路工業会が規定した「高分子光導波路の試験方法（ＪＰＣＡ−ＰＥ０２−０５−０１Ｓ−２００８）」の４．６．１挿入損失の測定方法に準拠して測定した。

その上で、比較例で得られた光配線部品について、温度サイクル試験に伴う挿入損失の増分が０．１５ｄＢ以下に抑えられている最大の接着剤量を１（基準値）とする。

そして、各実施例で得られた光配線部品について、温度サイクル試験に伴う挿入損失の増分が０．１５ｄＢ以下に抑えられている最大の接着剤量を、基準値に対する相対値として求めた。

なお、上述したような挿入損失の増分が所定の値以下になるときの最大の接着剤量は、挿入損失の増分が所定の値以下にするために制御すべき接着剤量の許容幅に相当するものである。このため、最大の接着剤量が多ければ、それだけ所定の光学特性を満足させる際の接着剤量の許容幅が広いことになり、製造容易性（実現性）が高いことを意味する。
算出した相対値を、「許容接着剤量」として表１に示す。

表１から明らかなように、各実施例で得られた光配線部品では、比較例で得られた光配線部品に比べて、温度サイクル試験を経た後でも挿入損失の増分を少なく抑えるための接着剤の許容幅が広いことが認められた。

これに対し、比較例で得られた光配線部品では、温度サイクル試験を経た後、挿入損失の増分を少なく抑えるための接着剤の許容幅が狭いことが認められた。

また、各実施例で得られた光配線部品は、接着部の引張荷重および位置精度についても良好であった。

これらのことから、本発明によれば、環境温度等の変化による伝送効率の低下を抑制し得る信頼性の高い光配線部品が得られることが認められた。

１ 光導波路
２ 支持フィルム
３ カバーフィルム
５ 光コネクター
６ 接着剤
１０ 光配線部品
１１ クラッド層
１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１５ 側面クラッド部
５０ 貫通孔
５１ コネクター本体
５１ａ 基体
５１ｂ 蓋体
５２ 対向面
５３ 非対向面
１０１ 先端部
１０２ 先端面
１０３ 下面
１０４ 側面
１０５ 側面
１０６ 上面
５０１ 上面
５０２ 下面
５０３ 側面
５０４ 側面
５０５ 溝
５１０ 貫通溝
５１１ ガイド孔

Claims (9)

1. 光導波路と、前記光導波路に装着されている光コネクターと、前記光導波路と前記光コネクターとを接着する接着剤と、を有し、
   前記光コネクターは、
   外面として第１外面と第２外面とを含むコネクター本体と、
   前記第１外面と前記第２外面とを貫通し、内面として、前記接着剤を介して光導波路が載置されている第１内面と、前記第１内面の一端側に設けられている第２内面と、前記第１内面の他端側に設けられている第３内面と、を含む貫通部と、
   前記第１内面を含む平面の一部を凹没させてなる凹部であって、前記第１内面の法線方向からの平面視において、少なくとも一部が前記光導波路からはみ出すように設けられている凹部と、
   を備えることを特徴とする光配線部品。
2. 前記凹部は、前記第１内面と前記第２内面との間、および、前記第１内面と前記第３内面との間、の少なくとも一方に設けられている請求項１に記載の光配線部品。
3. 前記光導波路は、長尺状をなしており、
   前記凹部は、少なくとも一部が前記光導波路の幅方向の外側にはみ出すように設けられている請求項１または２に記載の光配線部品。
4. 前記貫通部は、前記第１外面と前記第２外面の双方に開口している以外では、前記コネクター本体の内部に閉じられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光配線部品。
5. 前記凹部は、前記第１外面と前記第２外面との間を貫通するよう構成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光配線部品。
6. 前記接着剤は、前記第１内面と前記光導波路との間に介在するとともに、前記凹部内に溜まっている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光配線部品。
7. 前記光導波路は、互いに表裏の関係にある２つの主面を有するシート状をなしており、
   前記２つの主面のうち、一方の主面は、前記接着剤を介して前記第１内面に接着されており、他方の主面は、前記貫通部の内面と離間している請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光配線部品。
8. 外面として第１外面と第２外面とを含むコネクター本体と、
   前記第１外面と前記第２外面とを貫通し、内面として、光導波路を載置可能な第１内面と、前記第１内面の一端側に設けられている第２内面と、前記第１内面の他端側に設けられている第３内面と、を含む貫通部と、
   前記第１内面を含む平面の一部を凹没させてなる凹部であって、前記第１内面と前記第２内面との間、および、前記第１内面と前記第３内面との間、の少なくとも一方に設けられている凹部と、
   を備えることを特徴とする光コネクター。
9. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光配線部品を備えることを特徴とする電子機器。

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