JP2024083662A - 光導波路基板、光モジュールおよび光モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光照射による、光学素子と電気回路基板の間のアンダーフィルの硬化が、より促進される光導波路基板等を提供する。【解決手段】光導波路基板は、円柱状または角柱状に形成され、第１の方向に線状に延伸するコアと、シート状に光透過部材により形成され、コアの外周面を覆うクラッドと、クラッドの第１の主面の一端部に設けられ、光学素子が実装される第１の領域と、第１の主面の反対側の第１の領域と向かい合う領域内に設けられ、第１の方向の他端部側から一端部側にコア内を伝搬する光を、第１の主面の垂直方向に反射して第１の領域に入射させる第１のミラーと、第１の主面の反対側の第１の領域と少なくとも一部が向かい合う領域内に設けられ、第１の方向の一端部側から他端部側にコア内を伝搬する光を、反射前の光軸と反射後の光軸とがなす角度が鈍角となる方向に反射して第１の領域に入射させる第２のミラーと、を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、光導波路基板等に関する。

近年、情報処理装置では、大容量化、高速化のために光通信の利用が盛んになっている。そして、光通信を行うために様々な光モジュールが開発されている。このような光モジュールの一種に、光導波路を備えた配線板（以降、光導波路基板と称する）を利用するものがある。光導波路基板としては、例えば、フレキシブルプリント配線板に複数の光導波路を形成したものが用いられる。このような光モジュールでは、小型化のために、光導波路基板の端部に、光学素子をフェイスダウン実装した構成が提案されている。フェイスダウン実装では、光学素子の受光面あるいは発光面が光導波路基板の主面に対向される。また、光導波路の端部に、光導波路の光軸と４５度をなす反射面（ミラー）が設けられる。この反射面によって、光導波路中を伝搬する光が垂直に反射される。この反射によって、光導波路中を伝搬する光を光学素子の受光面に導くことができる。あるいは、光学素子から出射された光を、光導波路に導くことができる。

光学素子のフェイスダウン実装では、例えば、はんだバンプや金バンプ等の導電性接合材によって光学素子とフレキシブル基板の配線とが接続される。そして、この接続部を保護するために、アンダーフィルの樹脂が、接続部の周囲に充填される。つまり、光素子とフレキシブル基板の間の接続部を含む部分にアンダーフィルが充填される。このような構成を持つ光モジュールの技術が、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１の光モジュールは、電気回路基板（本願の光導波路基板に相当）と、電気回路基板に接合された光素子（本願の光学素子に相当）とを備えている。電気回路基板は、光透過性樹脂基板を備え、光素子が接合された面と反対側の面には、光導波路が設けられている。光導波路は、第１クラッド層、コア、および第２クラッド層の積層からなる。光素子は、その発光部（または受光部）を電気回路基板に向けた状態（フェイスダウン）で、回路基板に実装されている。また、バンプおよび実装用パッドを介して、光素子が回路基板の電気回路に接続されている。

光導波路の一端部には、コアの長手方向に対して４５度傾斜した傾斜面が形成されている。そして、その傾斜面に位置するコアの部分は、光反射面になっている。このような構成により、上記光素子の発光部（または受光部）とコアとが光結合されている。また、光素子の発光部（または受光部）と、電気回路基板の光透過性樹脂基板との間が、光透過性樹脂硬化物（アンダーフィル）で埋められている。そして、光透過性樹脂硬化物の硬化にあたっては、まず、光素子の背面側（発光部の反対側）からＵＶ（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ、紫外線）が照射される。これにより、アンダーフィルが部分的に硬化される。この部分的な硬化によって光素子が仮固定される。その後、熱硬化によって、未硬化部分（ＵＶが照射されなかった部分）が硬化される。これにより、アンダーフィルが完全に硬化される。

国際公開第２０１３／０６９１００号

特許文献１の技術では、熱硬化前の光照射の段階において、光素子と電気回路基板との間の部分のアンダーフィルが、ほとんど硬化されない。光素子の背面からＵＶが照射されることが、その原因である。つまり光素子の陰になる部分のアンダーフィルには、ＵＶ光が照射されない。このため、ＵＶ光の光照射だけでは、光素子と電気回路基板の間のアンダーフィルの硬化が進まないという問題があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、光照射による、光学素子と電気回路基板の間のアンダーフィルの硬化が、より促進される光導波路基板等を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の光導波路基板は、円柱状または角柱状に形成され、第１の方向に線状に延伸するコアと、シート状に光透過部材により形成され、前記コアの外周面を覆うクラッドと、前記クラッドの第１の主面における前記第１の方向の一端部に設けられ、光学素子が実装される第１の領域と、前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と向かい合う領域内に、前記第１の方向の一端部側から他端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第１の傾斜面に形成され、前記第１の方向の他端部側から一端部側に前記コア内を伝搬する光を、前記第１の主面に対して垂直方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第１のミラーと、前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と少なくとも一部が向かい合う領域内に、前記第１の方向の他端部側から一端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第２の傾斜面に形成され、前記第１の方向の一端部側から他端部側に前記コア内を伝搬する光を、反射前の光軸と反射後の光軸とがなす角度が鈍角となる方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第２のミラーと、を有する。

また、本発明の光モジュールは、上記の光導波路基板と、前記第１の領域において、前記クラッドに実装された光学素子と、前記光学素子と前記クラッドの間に充填され、光硬化性を有するアンダーフィルと、を有する
また、本発明の光モジュールの製造方法は、光導波路基板に光学素子を実装する光モジュールの製造方法であって、前記光導波路基板は、円柱状または角柱状に形成され、第１の方向に線状に延伸するコアと、シート状に光透過部材により形成され、前記コアの外周面を覆うクラッドと、前記クラッドの第１の主面における前記第１の方向の一端部に設けられ、光学素子が実装される第１の領域と、前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と向かい合う領域内に、前記第１の方向の一端部側から他端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第１の傾斜面に形成され、前記第１の方向の他端部側から一端部側に前記コア内を伝搬する光を、前記第１の主面に対して垂直方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第１のミラーと、前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と少なくとも一部が向かい合う領域内に、前記第１の方向の他端部側から一端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第２の傾斜面に形成され、前記第１の方向の一端部側から他端部側に前記コア内を伝搬する光を、反射前の光軸と反射後の光軸とがなす角度が鈍角となる方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第２のミラーと、を有し、前記第１の領域に前記光学素子を実装し、前記光学素子と前記クラッドの間に、光硬化性を備えたアンダーフィルを充填し、前記コアから前記第２のミラーに向かって前記アンダーフィルを光硬化させる光を入射させる。

本発明の効果は、光照射による、光学素子と電気回路基板の間のアンダーフィルの硬化が、より促進される光導波路基板等を提供できることである。

第１の実施形態の光導波路基板を示す断面模式図である。 第１の実施形態の光モジュールの一例を示す平面模式図である。 第１の実施形態の光モジュールの一例を示す断面模式図である。 第１の実施形態の光モジュールの一例を示す別の方向の断面模式図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第１の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第２の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第３の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第４の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第５の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第６の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第７の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第８の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの変形例１を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの変形例１の第２の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの変形例２を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの変形例２の第２の状態を示す断面図である。 第１の実施形態の光導波路基板の変形例３を示す断面図である。 第１の実施形態の光導波路基板の変形例４を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの変形例５を示す断面図である。 第１の実施形態の光モジュールの変形例６を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の光導波路基板１０を示す断面模式図である。光導波路基板１０は、コア１と、クラッド２と、第１の領域２ａと、第１のミラー３と、第２のミラー４と、を有する。

コア１は、第１の方向に線状に延伸する円柱状または角柱状に形成される。ここで、説明のために、第１の方向における一端部と他端部とを定義する。一端部とは第１の方向におけるコア１の端部である。図１では、コア１の左側の端部が一端部である。そして、コア１の一端部のある方向を一端部側と称する。また、他端とは、コア１の一端部の反対側の端部である。図１ではコア１の右側の端部である。そして、コア１の他端部のある方向を他端部側と称する。

クラッド２は、光透過部材によってシート状に形成される。そして、クラッド２が、コア１の外周面を覆う。クラッド２が円柱状または角柱状のコア１の外周を取り囲んでいる。このため、図１では、コア１の上下にクラッド２が存在する。

第１の領域２ａは、クラッド２の第１の主面２ｂにおける第１の方向の一端部側に設けられる。第１の領域２ａには、光学素子２０が実装される。

第１の主面２ｂの反対側の面の第１の領域２ａと向かい合う領域内には、第１のミラー３が設けられる。第１のミラー３は、第１の傾斜面３ａに設けられる。コア１とクラッド２とを、第１の方向に対して斜めに切った断面となるように、第１の傾斜面３ａが形成される。位置が第１の方向の一端部側から他端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面２ｂから遠ざかるように、第１の傾斜面３ａが傾斜する。

ここで、第１の傾斜面３ａの第１の方向に対する傾きと、コア１と外部の媒体の屈折率差が全反射条件を満たせば、コア１を伝搬した光が第１の傾斜面３ａで全反射される。傾きが４５度、外部が空気の場合には、コア１の屈折率が１．４１以上で全反射条件が満たされる。この場合、第１の傾斜面３ａ自体が、第１のミラー３となり得る。しかしながら、反射効率を高めるために、第１の傾斜面３ａ上に金属膜等の反射部材が設けられても良い。また、反射部材が設けられた構成では、外部からのノイズ光の入射が防止される。

そして、第１の方向の他端部側から一端部側にコア１内を伝搬する光を、第１のミラー３が反射する。反射する方向は、第１の主面２ｂに対して垂直方向である。この反射によって、第１のミラー３の反射光が、第１の領域２ａに入射される。また、第１の主面２ｂの垂直方向から入射した光が、第１のミラー３に反射される。そして、反射光がコア１に入射する。

第１の主面２ｂの反対側の面のうち、第１の領域２ａと少なくとも一部が向かい合う領域内には、第２のミラー４が設けられる。第２のミラーは第２の傾斜面４ａに設けられる。コア１とクラッド２とを、第１の方向に対して斜めに切った断面となるように、第２の傾斜面４ａが形成される。位置が第１の方向の他端部側から一端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面２ｂから遠ざかるように、第２の傾斜面４ａが傾斜する。

第１の傾斜面３ａと同様に、第２の傾斜面４ａの傾きと、コア１と外部との屈折率差が全反射条件を満たせば、第２の傾斜面４ａ自体が第２のミラー４になり得る。しかしながら、第２の傾斜面４ａ上に金属膜等の反射部材が設けられても良い。そして、第１の方向の一端部側から他端部側にコア１内を伝搬する光を、第２のミラー４が反射する。反射の方向は、反射前の光軸と反射後の光軸とがなす角度が鈍角となる方向である。この反射によって、第２のミラー４の反射光が、第１の領域２ａに入射する。この際、第１の主面２ｂの垂直方向に対して、第２の傾きをもって、反射光が第１の領域２ａに入射する。

一端部側のコア１から入射し、第２のミラー４によって反射された光は、光学素子２０とクラッド２とが対向する空間に入射する。この空間に光硬化性のアンダーフィルが充填されている際には、アンダーフィルに光が入射する。この光が光硬化に寄与するものであれば、光の入射によってアンダーフィルが硬化される。そして、第２のミラー４が光を鈍角に反射するため、光を直角に反射する構成よりも、大きな領域のアンダーフィルが光硬化される。これにより、光照射によるアンダーフィルの硬化がより促進される。つまり、光照射による、光学素子と電気回路基板の間のアンダーフィルの硬化が、より促進される。

次に、光導波路基板１０を用いた光モジュールについて説明する。図２は、第１の実施形態の光モジュール１００の一例を示す平面模式図である。光モジュール１００は、光導波路基板１０と光学素子２０とを備える。クラッド２の一端部側の第１の領域２ａに、光学素子２０が実装される。第１の領域２ａの、第１の主面２ｂの反対側には、第１のミラー３と第２のミラー４が設けられる。図２の例では、４つのコア１に対応して、４つの光学素子２０が設けられている。

図３は、第１の実施形態の光モジュール１００の一例を示す断面模式図である。この図は、図２のＡ－Ａ´における断面の断面図である。図４は、第１の実施形態の光モジュール１００の一例を示す別の方向の断面模式図である。この図は、図２のＢ－Ｂ´における断面図である。

図３に示されるように、コア１の外周を取り囲むように、クラッド２が設けられる。図３の例では、コア１が円筒状であるため、その断面が円状である。コア１が四角柱などの多角柱状であれば、その断面は、多角形になる。そして、クラッド２の断面が長方形である。なお、クラッド２の断面は、長方形の角が面取りされた形状でもよい。

図４に示されるように、クラッド２の第１の主面２ｂの第１の領域２ａには、光学素子２０が実装されている。接続部３０によって、光学素子２０が第１の領域２ａに実装される。光学素子２０と第１の主面２ｂの間の、接続部３０の周囲には、アンダーフィル４０が充填される。アンダーフィル４０は、光硬化性である。また、アンダーフィル４０は、信号光Ｓを透過する。

第１の主面２ｂの反対側の面の第１の領域２ａと向かい合う領域内には、第１の傾斜面３ａが設けられる。また、第１の傾斜面３ａ上には、第１のミラー３が形成されている。位置が一端部側から他端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面２ｂから遠ざかるように、第１の傾斜面３ａが傾斜する。他端部側から一端部側にコア内を伝搬する信号光Ｓを、第１のミラー３が、第１の主面２ｂに対して垂直方向に反射する。つまり、第１のミラー３が、第１の方向に対して４５度傾いている。この反射によって、信号光Ｓが光学素子２０の受光部２１に入射する。なお、光学素子２０から信号光Ｓが送信される構成では、光学素子２０から送信された信号光Ｓが、第１のミラー３に反射される。そして、反射光がコア１の他端部側に向かって、コア１内を伝搬する。

また、第１の主面２ｂの反対側の面の第１の領域２ａと向かい合う領域内には、第２の傾斜面４ａが設けられる。第１の主面２ｂの反対側の面の、第１の領域２ａと少なくとも一部が向かい合う領域内に、第２の傾斜面４ａが設けられる。第２の傾斜面４ａ上には、第２のミラー４が形成されている。一端部側から他端部側にコア内を伝搬する光を、第２のミラー４が、第１の領域２ａに向けて反射する。この際、入射光の光軸と反射光の光軸とが鈍角となるように、第２のミラー４が光を反射する。つまり、第２のミラー４が、第１の方向に対して４５度より小さい角度に傾いている。

第２のミラーが、上記の構成であることによって、コア１の一端部側から第２のミラー４に入射した光が、光学素子２０と第１の主面２ｂの間のアンダーフィル４０に入射される。このため、アンダーフィル４０が未硬化の時に、第２のミラー４にコア１の一端部側から樹脂硬化光Ｐが入射されれば、アンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。

上記の硬化反応において、アンダーフィル４０がフロンタル重合する性質を備えていれば、光が当たっていない部分のアンダーフィル４０も硬化される。あるいは、アンダーフィル４０が酸増殖反応する性質を備えていれば、光が当たっていない部分のアンダーフィル４０も硬化される。あるいは、アンダーフィル４０が塩基増殖反応する性質を備えていれば、光が当たっていない部分のアンダーフィル４０も硬化される。ここで、フロンタル重合とは、光をトリガーに重合熱が発生し、重合熱の伝播により重合が進行する性質である。また、酸増殖反応する性質とは、光をトリガーにして、重合反応の触媒となる酸触媒が連鎖的に発生し、重合が進行する性質である。また、塩基増殖反応する性質とは、光をトリガーにして、重合反応の触媒となる塩基触媒が連鎖的に発生し、重合が進行する性質である。これらの性質を持つ樹脂を用いることによって、光をトリガーとして、光の当たらない場所でも重合が行われる。例えば、「有光晃二、エポキシ樹脂の光硬化～光反応とその増幅～、日本接着学会四Ｖｏｌ．５３、Ｎｏ．１１（２０１７）、Ｐ３９８－４０４）」には、このような重合機構が紹介されている。なお、上記の構成で、光硬化されなかったアンダーフィル４０があった際は、例えば、追加の加熱によって未硬化のアンダーフィル４０が硬化される。

以上に説明したように、本実施形態の光モジュール１００では、コア１の一端部側から樹脂硬化光を第２のミラー４に入射させることにより、アンダーフィル４０の少なくとも一部の光硬化が可能である。また、アンダーフィル４０が、フロンタル重合する性質、酸増殖反応する性質、または、塩基増殖反応する性質を備えた樹脂であれば、光が入射した領域よりも広い領域のアンダーフィル４０が硬化される。つまり、光照射による、光学素子と電気回路基板の間のアンダーフィルの硬化が、より促進される。特許文献１の技術のように、熱硬化前に光硬化で光学素子２０を仮固定する方法に適用した際には、仮固定が、より強固になる。このため、光学素子２０の位置がずれにくい。

次に、光モジュール１００の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、第１の状態から第８の状態まで、数字の昇順に、物の状態が変化する。

図５は、第１の実施形態の光モジュール１００の製造方法の第１の状態を示す断面図である。第１の方向に延伸するコア１と、コア１の外周を取り囲むクラッド２が形成されている。コア１は、例えば、複数設けられ、クラッド２はシート状に形成される。

図６は、第１の実施形態の光モジュール１００の製造方法の第２の状態を示す断面図である。クラッド２の第１の主面２ｂの一端部側に第１の領域２ａが設けられる。第１の領域２ａは、光学素子２０が実装される領域である。第１の領域２ａと反対側の面には、第１の傾斜面３ａと第２の傾斜面４ａが形成される。第１の傾斜面３ａは、第１の方向とのなす角が４５度となるように形成される。第２の傾斜面４ａは、第１の方向とのなす角が４５度より小さくなるように形成される。また、第１の傾斜面３ａは、第１の領域２ａと向かい合う領域内に形成される。第２の傾斜面４ａは、第１の領域２ａと少なくとも一部が向かい合う領域内に形成される。第１の傾斜面３ａおよび第２の傾斜面４ａは、例えば、ダイシング等の切削、化学的エッチング、レーザ加工等によって形成される。図４の説明で述べたように、第１の傾斜面３ａと第２の傾斜面４ａが、コア１を伝搬した光を全反射する構成とすることが可能である。

図７は、第１の実施形態の光モジュール１００の製造方法の第３の状態を示す断面図である。第１の傾斜面３ａ第３の状態では、第１の傾斜面３ａ上に第１のミラー３が形成される。また第２の傾斜面４ａ上には第２のミラーが形成される。ここで、第１の傾斜面３ａが、コア１を伝搬した光を全反射する構成では、第１の傾斜面３ａ自体が第１のミラー３となり得る。第２の傾斜面４ａについても同様である。また、第１の傾斜面３ａに反射部材が設けられて、第１のミラー３が形成されても良い。例えば、スパッタ、蒸着、メッキなどを用いた金属膜の成膜によって、反射部材が形成される。第２のミラー４についても同様である。

図８は、第１の実施形態の光モジュール１００の製造方法の第４の状態を示す断面図である。第１の主面２ｂの第１の領域２ａに、光学素子２０を接続するための電極３１が形成される。電極３１は、例えば、銅や金などの金属である。また、第１の主面２ｂには、電極３１の他に、配線や回路が形成されても良い。

図９は、第１の実施形態の光モジュール１００の製造方法の第５の状態を示す断面図である。電極３１の上に、光学素子２０の電極と接続を行うための導電性のバンプ３２が形成される。バンプ３２は、例えば、はんだや金などによって構成される。

図１０は、第１の実施形態の光モジュール１００の製造方法の第６の状態を示す断面図である。バンプ３２を光学素子２０の電極と接続することによって、光学素子２０が実装される。受光部２１が第１の主面２ｂと対向するフェイスダウンで、光学素子２０が実装される。なお、光学素子２０が発光素子の際には、発光部が第１の主面２ｂに対向する。

図１１は、第１の実施形態の光モジュールの製造方法の第７の状態を示す断面図である。光学素子２０と第１の主面２ｂの間の、接続部３０の周囲に、アンダーフィル４０が充填される。図１１の例では、アンダーフィル４０が接続部３０の外側にはみ出している。

図１２は、第１の実施形態の光モジュール１００の製造方法の第８の状態を示す断面図である。コア１の一端部側から第２のミラー４に向かって、樹脂硬化光Ｐが入射される。そして、樹脂硬化光Ｐが第２のミラー４に反射されて、光学素子２０と第１の主面２ｂの間のアンダーフィル４０に入射する。これによって、光学素子２０と第１の主面２ｂの間のアンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。また、アンダーフィル４０が、フロンタル重合する性質、酸増殖反応する性質、または、塩基増殖反応する性質を備えた樹脂であれば、光が入射した領域よりも広い領域のアンダーフィル４０が硬化される。

以上説明したように、本実施形態の光モジュール１００の製造方法によれば、コア１の一端部側から樹脂硬化光Ｐを入射することによって、光学素子２０と第１の主面２ｂの間のアンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。つまり、光照射による、光学素子と電気回路基板の間のアンダーフィルの硬化が、より促進される。特許文献１の技術のように、熱硬化前に光硬化で光学素子２０を仮固定する方法に適用した際には、仮固定が、より強固になる。このため、光学素子２０の位置がずれにくい。

（変形例１）
図１３は、第１の実施形態の光モジュールの変形例１を示す断面模式図である。変形例１の光モジュール１０１は、光導波路基板１０ａを備えている。光導波路基板１０ａは、光導波路基板１０の構成に加えて、第３のミラー５を備えている。第３のミラー５は、第２のミラー４の一端部側に設けられる。また、第３のミラー５は、第３の傾斜面５ａ上に形成される。位置が一端部側から他端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面２ｂから遠ざかるように、第３の傾斜面５ａが傾斜する。コア１とクラッド２とを、第１の方向に対して斜めに切った断面となるように、第３の傾斜面５ａが形成される。第３の傾斜面５ａが全反射条件を満たす場合は、第３の傾斜面５ａ自体が第３のミラー５になり得る。また、第３の傾斜面５ａ上に金属膜等の反射部材が設けられることによって、第３のミラー５が形成されても良い。そして、第３のミラー５は第１の方向に対して４５度傾いている。このため、第３のミラー５の反射光がコア１に入射する。そして、反射光が、第２のミラー４に向かってコア１内を伝搬する。

また、図１３には、樹脂硬化光Ｐを出射する樹脂硬化用照明２００が示されている。第１の主面２ｂの上方から、樹脂硬化光Ｐが照射される。照射範囲には、少なくとも、第１の領域２ａおよび第３のミラー５が設けられている領域が含まれる。この樹脂硬化光Ｐが直接照射されることによって、接続部３０の外側のアンダーフィル４０が硬化される。これに加えて、第３のミラー５に反射され、さらに第２のミラー４で反射された樹脂硬化光Ｐが、光学素子２０と第１の主面２ｂの間のアンダーフィル４０に入射する。これによって、光学素子２０と第１の主面２ｂの間のアンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。

以上の構成では、樹脂硬化用照明２００の出射する樹脂硬化光Ｐによって、接続部３０の外側のアンダーフィル４０が硬化される。これは、特許文献１と同様である。ところが、変形例１では、上記の硬化に加えて、光学素子２０と第１の主面２ｂの間のアンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。つまり、樹脂硬化光Ｐの照射によって、特許文献１の技術よりも、アンダーフィル４０の硬化が促進される。

図１４は、第１の実施形態の光モジュールの変形例１の第２の状態を示す断面図である。アンダーフィル４０の光硬化が完了した後は、第３のミラー５に入射した光が、信号光Ｓのノイズ（迷光）となる。このため、ノイズとなる光の、光学素子２０への入射を防ぐ必要がある。図１４の例では、第３のミラー５が設けられた領域に対応する第１の主面２ｂの領域に、遮光部材５０が設けられている。遮光部材５０によって、第３のミラー５および第２のミラー４を介したノイズ光の侵入が防止される。なお、遮光部材５０が、光導波路基板１０に実装される他の電子部品で構成されても良い。

（変形例２）
図１５は、第１の実施形態の光モジュールの変形例２を示す断面図である。変形例２の光モジュール１０２では、第２のミラー４と第３のミラー５の間のコア１に第１の不連続部１１が設けられている。この第１の不連続部１１は、アンダーフィル４０の硬化後に形成される。しかしながら、第１の不連続部１１を超えて樹脂硬化光Ｐがコア１内を伝搬可能であれば、第１の不連続部１１が、アンダーフィル４０の硬化前に形成されても良い。

図１６は、第１の実施形態の光モジュールの変形例２の第２の状態を示す断面図である。第２の状態では、第１の不連続部１１に遮光材料５１が充填されている。遮光材料５１により、第３のミラー５から第２のミラー４に至る光路が遮断される。以上のようにして、変形例２の光モジュール１０２では、光学素子２０へのノイズ光の進入が防止される。

（変形例３）
次に、光導波路基板の変形例について説明する。図１７は、第１の実施形態の光導波路基板の変形例３を示す断面図である。変形例３の光導波路基板１０ａでは、第２のミラー４１の少なくともコアに向き合う面に、凸面部４１ａが設けられている。凸面部４１ａでは、第２のミラー４が、コア１側に凸の形状になっている。このような凸面部４１ａによって、図１７に示すように、コア１から第２のミラー４１に入射した光が、平面の場合よりも広い角度範囲に反射される。このため、平面の第２のミラー４に比べて、樹脂硬化光Ｐによって硬化されるアンダーフィル４０の領域が大きくなる。

（変形例４）
図１８は、第１の実施形態の光導波路基板の変形例４を示す断面図である。変形例４の光導波路基板１０ａでは、第２のミラー４２の少なくともコアに向き合う面が、粗面部４２ａになっている。粗面部４２ａは、表面粗さが、所定の値の範囲の面である。具体的には、算術平均粗さＲａが、例えば、０．１～１０μｍの範囲である。樹脂硬化光Ｐとしては、紫外域から可視域の波長の光が使用されるのが一般的である。具体的には波長の範囲が０．１～０．７μｍである。上記の表面粗さの面によって、この波長の範囲の光が良く散乱される。

コア１の一端部側から第２のミラー４２に入射した光が、粗面部４２ａによって反射される。この際、表面粗さに起因する散乱によって、反射光の方向が広い範囲に広がる。その結果、平面の第２のミラー４に比べて、樹脂硬化光Ｐによって硬化されるアンダーフィル４０の領域が大きくなる。

（変形例５）
次に、光モジュールの変形例について説明する。図１９は、第１の実施形態の光モジュールの変形例５を示す断面図である。変形例５では、クラッド２の第１の主面２ｂの上に、被覆層６０が設けられている。同様に第１の主面２ｂの反対側の第２の主面２ｆにも被覆層６１が設けられている。

被覆層６０は透光性である。被覆層６１は、透光性であっても非透光性であっても良い。被覆層６０および被覆層６１は、例えば、ポリイミドやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で構成される。

また被覆層６０の第１の領域２ａには、光学素子２０が、実装される。光学素子２０が被覆層６０の主面に実装されること以外は、第１の実施形態の光モジュール１００と同様の構成である。

（変形例６）
図２０は、第１の実施形態の光モジュールの変形例６を示す断面図である。変形例６の光０４では、変形例５の光モジュール１０３の構成に加えて、光学素子２２が設けられる。被覆層６０の光導波路基板１０ｄの他端部側の第２の領域に、光学素子２２が設けられる。光学素子２２は、発光部２３を備える。光学素子２２と被覆層６０の間のアンダーフィル４０は、光学素子２０下部のアンダーフィル４０と同様の仕組みによって硬化される。つまり、コア１の他端部側から一端部側に伝搬する樹脂硬化光Ｐが、第５のミラー７によって鈍角に反射される。この反射光によって、光学素子２２と被覆層６０の間のアンダーフィル４０が硬化される。

光モジュール１０４では、光学素子２２の発光部２３から送信された信号光Ｓが、第４のミラー６によって垂直に反射される。そして、反射光がコア１に入射する。次いで、信号光Ｓが一端部側に向かってコア１内を伝搬する。そして、信号光Ｓが第１のミラー３に反射されて、光学素子２０の受光部２１に入射する。このようにして、光通信が実行される。

以上、本実施形態の光導波路基板１０等について説明した。

本実施形態の光導波路基板１０は、コア１と、クラッド２と、第１の領域２ａと、第１のミラー３と、第２のミラー４とを有する。コア１は、円柱状または角柱状に形成される。そして、コア１が、第１の方向に線状に延伸される。クラッド２は、光透過部材によって、シート状に形成される。そして、クラッド２が、コア１の外周面を覆う。クラッド２の第１の主面２ｂにおける第１の方向の一端部に、第１の領域２ａが設けられる。光学素子２０が実装される領域が、第１の領域２ａである。第１のミラー３が、第１の傾斜面３ａに形成される。第１の傾斜面３ａは、第１の主面２ｂの反対側の面に形成される。第１の傾斜面３ａは、第１の領域２ａと向かい合う領域内に形成される。位置が第１の方向の一端部側から他端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面から遠ざかるように、第１の傾斜面３ａが傾斜する。第１の方向の他端部側から一端部側にコア１内を伝搬する光を、第１のミラー３が反射する。反射光の方向は、第１の主面２ｂに対して垂直方向である。この反射光が、第１の領域２ａに入射される。第２のミラー４が、第２の傾斜面４ａに形成される。第２の傾斜面４ａは、第１の主面２ｂの反対側の面に形成される。第２の傾斜面４ａは、第１の領域２ａと少なくとも一部が向かい合う領域内に形成される。位置が第１の方向の他端部側から一端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面２ｂから遠ざかるように、第２の傾斜面４ａが傾斜する。第２のミラー４は、第１の方向の一端部側から他端部側にコア１内を伝搬する光を反射する。この際、反射前の光軸と反射後の光軸とのなす角度が鈍角となるように、光が反射される。

このような構成とすると、一端部側からコア１内を伝搬した光が、第２のミラー４に反射される。そして、反射光が、光学素子２０と第１の主面２ｂの間の領域に入射する。この光によって、光学素子２０と第１の主面２ｂの間に充填されたアンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。つまり特許文献１の技術では、光硬化することのできなかった領域のアンダーフィル４０が光硬化される。すなわち、光照射によるアンダーフィルの硬化が、より促進される。

また、一態様によれば、光導波路基板１０ａが、第３のミラー５を有する。第３のミラー５が、第３の傾斜面５ａ上に形成される。第３の傾斜面５ａは、第１の主面２ｂの反対側の面に設けられる。第３の傾斜面５ａは、第１の領域２ａよりも一端部側の領域に形成される。位置が第１の方向の他端部側から一端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面から遠ざかるように、第３の傾斜面５ａが傾斜する。そして、第３のミラー５が設けられた、第１の領域２ａよりも一端部側の第１の主面２ｂに光が入射する。この光が第３のミラー５によって反射される。この反射によって、第２のミラー４に向かって、光がコア１の中を伝搬する。

上記の構成で、第１の主面２ｂの上方から樹脂硬化光Ｐが照射されると、光学素子２０の接続部３０から外部にはみ出したアンダーフィル４０が子光硬化される。さらに、第３のミラー５と第２のミラー４を介して、光学素子２０と第１の主面２ｂの間に充填されたアンダーフィル４０の少なくとも一部に光が照射される。これにより、光学素子２０と第１の主面２ｂの間に充填されたアンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。つまり特許文献１の技術で硬化される部分に加えて、特許文献１の技術では、光硬化することのできなかった領域のアンダーフィル４０が光硬化される。

また一態様によれば、光導波路基板１０ｂにおいて、第１の不連続部１１が設けられる。第１の不連続部１１は、コア１が不連続となる部分である。第１の不連続部１１は、第２のミラー４と第３のミラー５との間に設けられる。

アンダーフィル４０が光硬化された後に、第１の不連続部１１に遮光材料５１が充填されることによって、第３のミラー５と第２のミラーとの間の光の伝搬が遮断される。これにより、光学素子２０に、第２のミラー４からノイズ光が侵入することが防止される。

また、一態様によれば、光導波路基板１０ｂにおいて、第２のミラー４２の表面粗さが、０．１μｍから１０μｍの範囲である。ここで、表面粗さは、算術平均粗さＲａである。第２のミラー４が平面（鏡面）の時よりも、光学素子２０と第１の主面２ｂの間の広い領域に、樹脂硬化光Ｐが入射される。つまり、より広い領域のアンダーフィル４０が光硬化される。

また、一態様によれば、光導波路基板１０ａにおいて、第２のミラー４１のうちのコア１に対応する領域が、コア１の方向に凸状に湾曲して形成されている。

このような構成とすることで、平面の第２のミラー４よりも広い角度範囲に樹脂硬化光Ｐが反射される。これによって、より広い領域のアンダーフィル４０が光硬化される。

また、本実施形態の光モジュール１００は、光導波路基板１０と、光学素子２０と、アンダーフィル４０とを有する。第１の領域２ａにおいて、クラッド２に光学素子２０が実装される。光学素子２０とクラッド２の間には、アンダーフィル４０が充填される。また、アンダーフィル４０が光硬化性である。

この光モジュール１００では、光導波路基板１０の特徴によって、光学素子２０とクラッド２の間に設けられたアンダーフィル４０の少なくとも一部に樹脂硬化光Ｐの照射が可能である。つまり特許文献１の技術では、光硬化することのできなかった領域のアンダーフィル４０が光硬化される。

また、一態様によれば、光モジュール１００において、前記アンダーフィル４０が、フロンタル重合する性質、酸増殖反応する性質、または、塩基増殖反応する性質を備えた樹脂である。

上記の性質をもった樹脂では、光が照射された領域よりも広い範囲で重合反応が進行する、このため、光が当たらなかった領域のアンダーフィル４０も硬化される。

また、一態様によれば、光モジュール１００において、クラッド２の第１の主面２ｂに電極３１が形成される。また、電極３１と光学素子２０とが、バンプ３２によって接続され。

上記のような構成とすることにより、容易かつ位置精度よく光学素子２０が光導波路基板１０に実装される。

また、本実施形態の光モジュールの製造方法は、光導波路基板１０に光学素子２０を実装する光モジュール１００の製造方法である。光導波路基板１０は、コア１と、クラッド２と、第１の領域２ａと、第１のミラー３と、第２のミラー４とを有する。コア１は、円柱状または角柱状に形成される。そして、コア１が、第１の方向に線状に延伸される。クラッド２は、光透過部材によって、シート状に形成される。そして、クラッド２が、コア１の外周面を覆う。クラッド２の第１の主面２ｂにおける第１の方向の一端部に、第１の領域２ａが設けられる。光学素子２０が実装される領域が、第１の領域２ａである。第１のミラー３が、第１の傾斜面３ａに形成される。第１の傾斜面３ａは、第１の主面２ｂの反対側の面に形成される。第１の傾斜面３ａは、第１の領域２ａと向かい合う領域内に形成される。位置が一端部側から他端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面２ｂから遠ざかるように、第１の傾斜面３ａが傾斜する。第１の方向の他端部側から一端部側にコア１内を伝搬する光を、第１のミラー３が反射する。反射光の方向は、第１の主面２ｂに対して垂直方向である。この反射光が、第１の領域２ａに入射される。第２のミラー４が、第２の傾斜面４ａに形成される。第２の傾斜面４ａは、第１の主面２ｂの反対側の面に形成される。第２の傾斜面４ａは、第１の領域２ａと少なくとも一部が向かい合う領域内に形成される。位置が一端部側から他端部側に向かうにつれて、面の位置が第１の主面２ｂから遠ざかるように、第２の傾斜面４ａが傾斜する。第２のミラー４は、第１の方向の一端部側から他端部側にコア１内を伝搬する光を反射する。この際、反射前の光軸と反射後の光軸とがなす角度が鈍角となる。そして、光導波路基板１０の第１の領域２ａに光学素子２０が実装される。また、光学素子２０とクラッド２の間に、光硬化性を備えたアンダーフィル４０が充填される。さらに、コア１から第２のミラー４に向かってアンダーフィル４０を光硬化させる樹脂硬化光Ｐが入射される。

上記の方法とすることで、光学素子２０と第１の主面２ｂの間の領域に、樹脂硬化光Ｐが入射する。この光によって、光学素子２０と第１の主面２ｂの間に充填されたアンダーフィル４０の少なくとも一部が硬化される。つまり特許文献１の技術では、光硬化することのできなかった領域のアンダーフィル４０が光硬化される。すなわち、光照射によるアンダーフィルの硬化が、より促進される。

また、一態様によれば、光モジュール１００の製造方法において、アンダーフィル４０を光硬化させる樹脂硬化光Ｐが第２のミラー４から間のアンダーフィル４０に入射される。そして、樹脂硬化光Ｐが入射された後に、遮光部材５０が取り付けられる。第２のミラー４の一端部側のコア１に遮光部材５０が取り付けられる。コア１から第２のミラー４への光の入射を、遮光部材５０がブロックする。

上記の構成とすることによって、アンダーフィル４０が硬化された後に、第２のミラー４から第１の領域２ａへの光の入射が阻止される。これによって、信号光Ｓへのノイズ光の混入が防止される。

以上、第１の実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ コア
２ クラッド
３ 第１のミラー
４ 第２のミラー
５ 第３のミラー
６ 第４のミラー
７ 第５のミラー
１０ 光導波路基板
２０ 光学素子
３０ 接続部
４０ アンダーフィル
１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 光モジュール

Claims (10)

1. 円柱状または角柱状に形成され、第１の方向に線状に延伸するコアと、
   シート状に光透過部材により形成され、前記コアの外周面を覆うクラッドと、
   前記クラッドの第１の主面における前記第１の方向の一端部に設けられ、光学素子が実装される第１の領域と、
   前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と向かい合う領域内に、前記第１の方向の一端部側から他端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第１の傾斜面に形成され、前記第１の方向の他端部側から一端部側に前記コア内を伝搬する光を、前記第１の主面に対して垂直方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第１のミラーと、
   前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と少なくとも一部が向かい合う領域内に、前記第１の方向の他端部側から一端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第２の傾斜面に形成され、前記第１の方向の一端部側から他端部側に前記コア内を伝搬する光を、反射前の光軸と反射後の光軸とがなす角度が鈍角となる方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第２のミラーと、
   を有する、
   ことを特徴とする光導波路基板。
2. 前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域より前記一端部側の領域内に、前記第１の方向の前記他端部側から前記一端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第３の傾斜面に形成され、前記第１の主面から入射した光を前記コアの中で前記第２のミラーに向けて反射する第３のミラーを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光導波路基板。
3. 前記第２のミラーと前記第３のミラーとの間に前記コアが不連続となる第１の不連続部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の光導波路基板。
4. 前記第２のミラーの算術平均粗さが０．１μｍから１０μｍの範囲である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光導波路基板。
5. 前記第２のミラーのうちで前記コアに対応する領域が前記コアの方向に凸状に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光導波路基板。
6. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光導波路基板と、
   前記第１の領域において、前記クラッドに実装された光学素子と、
   前記光学素子と前記クラッドの間に充填され、光硬化性を有するアンダーフィルと、
   を有する、
   ことを特徴とする光モジュール。
7. 前記アンダーフィルが、
   フロンタル重合する性質、酸増殖反応する性質、または塩基増殖反応する性質を備えた樹脂である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光モジュール。
8. 前記クラッドの前記第１の主面に電極が形成され、
   前記電極と前記光学素子とがバンプによって接続されている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光モジュール。
9. 光導波路基板に光学素子を実装する光モジュールの製造方法であって、
   前記光導波路基板は、
   円柱状または角柱状に形成され、第１の方向に線状に延伸するコアと、
   シート状に光透過部材により形成され、前記コアの外周面を覆うクラッドと、
   前記クラッドの第１の主面における前記第１の方向の一端部に設けられ、光学素子が実装される第１の領域と、
   前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と向かい合う領域内に、前記第１の方向の一端部側から他端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第１の傾斜面に形成され、前記第１の方向の他端部側から一端部側に前記コア内を伝搬する光を、前記第１の主面に対して垂直方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第１のミラーと、
   前記第１の主面の反対側の面であって前記第１の領域と少なくとも一部が向かい合う領域内に、前記第１の方向の他端部側から一端部側に向かうにつれて前記第１の主面から遠ざかる第２の傾斜面に形成され、前記第１の方向の一端部側から他端部側に前記コア内を伝搬する光を、反射前の光軸と反射後の光軸とがなす角度が鈍角となる方向に反射することで前記第１の領域に入射させる第２のミラーと、
   を有し、
   前記第１の領域に前記光学素子を実装し、
   前記光学素子と前記クラッドの間に、光硬化性を備えたアンダーフィルを充填し、
   前記コアから前記第２のミラーに向かって前記アンダーフィルを光硬化させる光を入射させる、
   ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
10. 前記アンダーフィルを光硬化させる光を入射した後に、
    前記第２のミラーの前記一端部側の前記コアに、前記コアから前記第２のミラーへの光の入射をブロックする遮光部材を取り付ける、
    ことを特徴とする請求項９に記載の光モジュールの製造方法。

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