JP6393975B2 - 光導波路、光電気混載基板および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、光導波路、光電気混載基板および電子機器に関するものである。

従来から、傾斜面（ミラー面）を有する光導波路の製造方法として、第１クラッド層、コア部が形成されているコア層および第２クラッド層が積層された積層体に対して、第２クラッド層側から、テーパー状のブレードによって光導波路を切削加工して切り欠きを形成することにより、傾斜面を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。しかしながら、特許文献１、２の光導波路では、ブレードの先端が積層体の面方向と平行な直線（または微細幅の面）となっている（図６参照）。そのため、以下のような問題が生じてしまう。

ブレードによって形成される切り欠きは、積層体の第１クラッド層側の表面に貫通させない方が好ましい。これは、仮に、切り欠きが第１クラッド層側の表面に貫通してしまうと、その開口から、切り欠き内に塵や埃、水分等が侵入し、これらが反射面を汚染することによって、光反射効率が低下するおそれがあるためである。切り欠きを第１クラッド層側の表面まで貫通させないためには、ブレードの高精度な制御が必要となるが、積層体の厚さが薄いため、ブレードの高精度な制御は極めて難しい。特許文献１のようなブレードを用いて切り欠きを形成する場合、ブレードの切削深さ（積層体への侵入深さ）が所望の深さとなれば問題はないが、例えば、ブレードの切削深さが所望の深さよりも深くなると、ブレードの先端の全域が同時に積層体を貫通してしまい、第１クラッド層側の表面に形成される開口が大きくなり、上記問題がより顕著に発生してしまう（図６参照）。

特開２００８−３０４８７０号公報 特開平１１−２５８９５３号公報

本発明の目的は、開口の発生を抑制することのできる光導波路、光電気混載基板および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）〜（６）の本発明により達成される。
（１） 支持フィルム、第１クラッド層、コア層、第２クラッド層がこの順に積層された積層体を備える光導波路であって、
前記コア層は、長尺状のコア部と、前記コア部の側面に隣接して設けられた側面クラッド部とを備え、
前記積層体は、前記第２クラッド層が存在する面から、前記第２クラッド層と、前記コア層の前記コア部と、前記第１クラッド層と、前記支持フィルムとを連通してなる切り欠きを備え、
前記切り欠きは、５つの面によって形成され、
前記５つの面は、傾斜面が２つと、直立面が２つと、２つの前記傾斜面の辺によってなる底面が１つとであり、
前記傾斜面は、前記第２クラッド層と、前記コア層の前記コア部と、前記第１クラッド層と、前記支持フィルムとを連通してなる面であり、
前記底面は、前記支持フィルムを通してなる面、または、前記第１クラッド層及び前記支持フィルムを連通してなる面であり、
前記底面の形状は、積層体の厚み方向から観察して、２つの弧によって囲まれてなる形状であり、
前記２つの弧によって囲まれてなる形状は、２つの頂点を備え、
前記２つの弧によって囲まれてなる形状の弧の中央は、前記頂点と比べて、前記積層体の厚み方向において、前記第２クラッド層側に存在する、光導波路。

（２） （１）に記載の光導波路であって、
前記積層体の厚み方向から観察する場合において、前記底面の前記２つの頂点を結ぶ直線に対する垂線の前記２つの弧の間の長さをＷ１とするとき、前記Ｗ１は、前記垂線が前記頂点を通過する場合から、前記弧の中央を通過する場合まで漸増する、光導波路。

（３） （１）又は（２）に記載の光導波路であって、
前記傾斜面は、平坦面である、光導波路。

（４） （１）から（３）のいずれか１つに記載の光導波路であって、
前記底面は、前記支持フィルムを通してなる面である、光導波路。

（５） （１）から（４）のいずれか１つに記載の光導波路と、
前記光導波路に積層され、表面に電気配線を備える電気配線基板と、を有する光電気混載基板。
（６） （５）に記載の光電気混載基板を備える電子機器。

本発明によれば、開口の発生を抑制することのできる光導波路が得られる。
また、本発明によれば、かかる光導波路を備える信頼性の高い光電気混載基板および電子機器が得られる。

本発明の光導波路の第１実施形態を一部透過して示す斜視図である。 図１に示す光導波路の縦断面図である。 図１に示す光導波路が有する切り欠きを図２中の矢印Ｂ方向から見た断面図である。 図１に示す光導波路が有する切り欠きの上面図である。 図１に示す光導波路が有する切り欠きを示す斜視図である。 本発明と従来例とを比較する図である。 第１実施形態に係るミラーの他の構成例を示す縦断面図である。 本発明の光導波路の第２実施形態の切り欠きを示す断面図である。 本発明の光導波路の第３実施形態の切り欠きを示す断面図である。 本発明の光導波路の第４実施形態の切り欠きを示す縦断面図である。 図１０に示す切り欠きの上面図である。 本発明の光導波路の第５実施形態の縦断面図である。 本発明の光導波路の第６実施形態の縦断面図である。 本発明の光導波路の第７実施形態の切り欠きを示す断面図である。 本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図である。

以下、本発明の光導波路、光電気混載基板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。

＜光導波路＞
≪第１実施形態≫
まず、本発明の光導波路の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の光導波路の第１実施形態を一部透過して示す斜視図、図２は、図１に示す光導波路の縦断面図、図３は、図１に示す光導波路が有する切り欠きを図２中の矢印Ｂ方向から見た断面図、図４は、図１に示す光導波路が有する切り欠きの上面図、図５は、図１に示す光導波路が有する切り欠きを示す斜視図、図６は、本発明と従来例とを比較する図、図７は、第１実施形態に係るミラーの他の構成例を示す縦断面図である。

図１に示す光導波路１は、帯状をなしており、光入射部と光出射部との間で光信号を伝送し、光通信を行う。

図１に示す光導波路１は、下側からクラッド層（第１クラッド層）１１、コア層１３およびクラッド層（第２クラッド層）１２を積層してなる積層体１０を備えている。コア層１３中には、長尺状のコア部１４とその側面に隣接して設けられた側面クラッド部１５とが形成されている。これにより、コア部１４は、クラッド部（側面クラッド部１５および各クラッド層１１、１２）で囲まれることとなり、コア部１４に光を閉じ込めて伝搬することができる。また、光導波路１には積層体１０に形成された切り欠き１７０が設けられている。なお、以下では、積層体１０のクラッド層１１側の表面を表面１０ａと言い、クラッド層１２側の表面を表面１０ｂと言う。

コア部１４の屈折率は、クラッド部の屈折率より大きければよいが、その差は０．３％以上であるのが好ましく、０．５％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は特に設定されないが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率差が前記下限値未満の場合、光を伝搬する効果が低下するおそれがあり、一方、屈折率差が前記上限値を上回る場合、光の伝送効率のそれ以上の向上は期待できない。

なお、前記屈折率差とは、コア部１４の最大屈折率をｎ４、側面クラッド部１５、クラッド層１１およびクラッド層１２の各最小屈折率をｎ５、ｎ１、ｎ２としたとき、次式で表される。

屈折率差（％）＝｜ｎ４／ｎ５−１｜×１００
屈折率差（％）＝｜ｎ４／ｎ１−１｜×１００
屈折率差（％）＝｜ｎ４／ｎ２−１｜×１００

また、コア層１３の幅方向（図２の紙面厚さ方向）における屈折率分布は、いかなる形状の分布であってもよい。すなわち、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。

一方、光導波路１の厚さ方向（図２の上下方向）における屈折率分布も、上述したステップインデックス型の分布であってもよく、上述したグレーデッドインデックス型の分布であってもよい。

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、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い。これにより、コア部１４の伝送効率を高めつつコア部１４の高密度化を図ることができる。すなわち、単位面積当たりに敷設可能なコア部１４の数を多くすることができるので、小面積であっても大容量の光通信を行うことができる。

なお、コア層１３に形成されるコア部１４の数は、特に限定されないが、例えば１〜１００本とされる。

上述したようなコア層１３およびクラッド層１１、１２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。これらは、比較的加工が容易であるため、切り欠き１７０が形成されるコア層１３やクラッド層１１、１２の構成材料として好適である。

光導波路１には、積層体１０の一部が表面１０ｂ側から除去されてなる切り欠き１７０が設けられている。すなわち、光導波路１は、積層体１０とそれに形成された切り欠き１７０とを備えたものである。図１に示す切り欠き１７０は、コア部１４の長手方向の途中に位置している。切り欠き１７０の形成方法としては、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィー技法とエッチング技法とを用いたパターニング法によって形成することができるし、マスクを用いたレーザー加工法や、切り欠き１７０の形状に対応した成形型（ブレード）を押し付けるインプリント法などによっても形成することができる。

図２に示すように、このような切り欠き１７０の内側面の一部は、コア部１４の軸線Ａに対して傾斜して横切っている傾斜面（横断面）１７１、１７２になっている。傾斜面１７１は、コア部１４の光路を変換するミラー面（光路変換部）として機能する。傾斜面１７１は、例えばコア部１４内において図２の右側から左側に向かって伝搬する光を下方に向けて反射することにより伝搬方向を変換する。なお、傾斜面１７１と同様にして、傾斜面１７２をミラー面として利用してもよい。

傾斜面１７１、１７２は、それぞれ、平坦面で構成されている。これにより、傾斜面１７１で反射された光の拡散を低減でき、傾斜面１７１における光反射特性を高くすることができる。

また、図３に示すように、傾斜面１７１の表面１０ａ側の輪郭線１７９が凹状に湾曲し、その両端部１７９ａ、１７９ｂが中央部１７９ｃよりも表面１０ａ側に位置している。

また、輪郭線１７９は、その全域がクラッド層１１内（クラッド層１１の厚さ方向の途中）に位置している。これにより、傾斜面１７１の面積を大きく確保することができ、傾斜面１７１における光反射特性を高くすることができる。

以上のように、傾斜面１７１、１７２が共に平坦面であり、輪郭線１７９が凹状に湾曲しているため、切り欠き１７０は、図４および図５に示すような形状となる。図示するように、切り欠き１７０は、輪郭線１７９に対応して湾曲した底面１７８を有し、底面１７８の幅Ｗ_１が両端部から中央部に向けて漸増している。すなわち、幅Ｗ_１が最少の両端部が最も表面１０ａ側に位置し、幅Ｗ_１が最大の中央部が最も表面１０ａから遠くに位置している。また、両端部の幅Ｗ_１は、ほぼ０であり、当該部分にて傾斜面１７１、１７２が接触（接続）している。そのため、図４中のＣ−Ｃ線断面では、切り欠き１７０の断面形状が略台形をなし、図４中のＤ−Ｄ線断面、Ｅ−Ｅ線断面では、切り欠き１７０の断面形状が略三角形をなしている。ただし、両端部の幅Ｗ_１は、０でなくてもよく、図４中のＣ−Ｃ線断面、Ｄ−Ｄ線断面、Ｅ−Ｅ線断面のそれぞれで切り欠き１７０の断面形状が略台形をなしていてもよい。

切り欠き１７０（輪郭線１７９）をこのような形状とすることによって、従来のように輪郭線１７９が表面１０ａに平行な直線状である場合に比べて、次のような効果を発揮することができる。仮に、光導波路１の製造過程において、切り欠き１７０が設定値よりも深く形成され、図６に示すように、切り欠き１７０が表面１０ａまで貫通してしまったとしても、当該貫通によってできる表面１０ａの開口９を従来よりも小さく抑えることができる。そのため、表面１０ａに形成された開口９からの塵や埃、水分等の侵入が抑制され、傾斜面１７１、１７２の汚染が抑制される。

ここで、輪郭線１７９の両端部１７９ａ、１７９ｂと中央部１７９ｃとのギャップＧの最小値としては、特に限定されず、切り欠き１７０の形成精度や切り欠き１７０の幅によっても異なるが、０．５〜３００μｍ程度であるのが好ましく、２〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、製造誤差によって表面１０ａに形成される開口９をより小さく抑えることができる。

また、輪郭線１７９の曲率半径（平均曲率半径）としては、特に限定されず、切り欠き１７０の形成精度等によっても異なるが、２０００μｍ以下程度であるのが好ましく、１０００μｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、製造誤差によって表面１０ａに形成される開口９をより小さく抑えることができる。なお、輪郭線１７９の曲率半径は、その全域に亘って一定であってもよいし、各部で異なっていてもよい。例えば、両端部１７９ａ、１７９ｂの曲率半径が中央部１７９ｃの曲率半径よりも大きくてもよいし、反対に、両端部１７９ａ、１７９ｂの曲率半径が中央部１７９ｃの曲率半径よりも小さくてもよい。

以上、切り欠き１７０について説明した。切り欠き１７０の最大深さＤは、積層体１０の厚さから適宜設定されるものであり、特に限定されないが、光導波路１の機械的強度や可撓性といった観点から、１〜５００μｍ程度とするのが好ましく、５〜４００μｍ程度とするのがより好ましい。

また、切り欠き１７０の最大長さＬは、特に限定されないが、クラッド層１１、１２やコア層１３の厚さ、および、傾斜面１７１、１７２の傾斜角度との関係から、２〜１２００μｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００μｍ程度とするのがより好ましい。

さらに、切り欠き１７０の最大幅Ｗは、特に限定されず、コア部１４の幅、コア部１４のピッチ、コア部１４のライン数等に応じて適宜設定されるが、１〜１００００μｍ程度とするのが好ましく、５〜６０００μｍ程度とするのがより好ましい。

なお、切り欠き１７０は、１本のコア部１４に対して１つ設けられていてもよいが、複数本のコア部１４に対してこれらに跨るように１つ設けられていてもよい。

図７は、第１実施形態に係るミラーの他の構成例を示す縦断面図である。図１では、傾斜面１７１がミラーを構成しているのに対し、図７では、傾斜面１７１とその上に成膜された反射膜１７６とがミラーを構成している点で相違している。それ以外については、図４に示す光導波路１は、図１に示す光導波路１と同様である。

このような反射膜１７６を設けることにより、ミラーにおける光反射特性を特に高めることができる。反射膜１７６としては、例えば、金属膜、炭素膜、樹脂膜、セラミック膜、シリコン膜等が挙げられる。このうち、金属膜が好ましく用いられる。金属膜によれば、金属特有の光沢による反射率の高い反射膜１７６が得られる。金属膜の構成材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、クロム、ニッケル、銅、亜鉛、銀、白金、金、鉛等が挙げられる。

反射膜１７６の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜５００μｍ程度であるのが好ましく、０．５〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、十分な反射率を有するとともに、剥がれ難い反射膜が得られる。

反射膜１７６の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法のような物理蒸着法、ＣＶＤ法のような化学蒸着法、めっき法、熱転写法、金属箔転写法、印刷法、塗布法等が挙げられる。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第２実施形態について説明する。

図８は、本発明の光導波路の第２実施形態の切り欠きを示す断面図である。なお、図８は、前述した図３に対応する図である。

以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図８に示す第２実施形態に係る光導波路１は、切り欠き１７０の構成が異なる以外、第１実施形態に係る光導波路１と同様である。

前述した第１実施形態に係る光導波路１では、傾斜面１７１の輪郭線１７９の全域がクラッド層１１内に位置しているのに対して、本実施形態に係る光導波路１では、図８に示すように、傾斜面１７１の輪郭線１７９の全域がコア層１３内に位置している。すなわち、切り欠き１７０がクラッド層１１に到達していない。これにより、切り欠き１７０内に、コア層１３とクラッド層１１との境界が露出しないため、前記境界を起点とした剥離の発生等を効果的に防止することができる。そのため、例えば、前述した第１実施形態と比較して機械的強度に優れた光導波路１となる。
このような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

≪第３実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第３実施形態について説明する。

図９は、本発明の光導波路の第３実施形態の切り欠きを示す断面図である。なお、図９は、前述した図３に対応する図である。

以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

前述した第１実施形態に係る光導波路１では、傾斜面１７１の輪郭線１７９の全域がクラッド層１１内に位置しているのに対して、本実施形態に係る光導波路１では、図９に示すように、傾斜面１７１の輪郭線１７９の両端部１７９ａ、１７９ｂがクラッド層１１内に位置し、中央部１７９ｃコア層１３内に位置している。すなわち、両端部１７９ａ、１７９ｂと中央部１７９ｃとが積層体１０の異なる層に位置している。これにより、前述した第１実施形態の光導波路１よりも、切り欠き１７０に露出するコア層１３とクラッド層１１との境界の全長を短くすることができ、前記境界を起点とした剥離の発生等を効果的に抑制することができる。また、前述した第２実施形態よりもコア部１４を横断する領域の面積が大きくなるため、傾斜面１７１における光反射特性が向上する。すなわち、本実施形態の光導波路１によれば、第１実施形態の効果と、第２実施形態の効果とを折衷することができる。
このような第３実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

≪第４実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第４実施形態について説明する。

図１０は、本発明の光導波路の第４実施形態の切り欠きを示す縦断面図、図１１は、図１０に示す切り欠きの上面図である。なお、図９は、前述した図３に対応する図であり、図１１は、前述した図４に対応する図である。

以下、第４実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

前述した第１実施形態に係る光導波路１では、傾斜面１７１、１７２が平坦面で構成されているのに対して、本実施形態に係る光導波路１では、図１０に示すように、傾斜面１７１、１７２が共に湾曲凸面（切り欠き１７０の内側へ向けて凸の湾曲面）で構成されている。このように、傾斜面が湾曲凸面で構成されているため、本実施形態の切り欠き１７０には、底面１７８が存在せず、輪郭線１７９の全域で、すなわち他の面を介さずに傾斜面１７１、１７２が接続されている。このように、本実施形態によれば、切り欠き１７０に底面が形成されないため、製造誤差により形成されてしまう開口９の面積を第１実施形態と比較して小さくすることができる。さらには、前述のように傾斜面１７１が湾曲凸面をなしているため、反射した光を集光させることができ、より効率的な光の伝搬を行うことができる。
このような第４実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

≪第５実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第５実施形態について説明する。
図１２は、本発明の光導波路の第５実施形態を示す縦断面図である。

以下、第５実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

前述した第１実施形態に係る光導波路１では、傾斜面１７２が傾斜面１７１と同様に傾斜した面になっているのに対し、本実施形態に係る光導波路１では、傾斜面１７２が、軸線Ａに対してほぼ直交している平坦な直立面１７２’になっている。
このような第５実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

≪第６実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第６実施形態について説明する。
図１３は、本発明の光導波路の第６実施形態の縦断面図である。

以下、第６実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図１３に示す第７実施形態に係る光導波路１は、さらに、クラッド層１１の下面（表面１０ａ）に積層された支持フィルム２と、クラッド層１２の上面（表面１０ｂ）に積層されたカバーフィルム３と、を備えている。

また、切り欠き１７０は、カバーフィルム３を貫通するよう構成されている。したがって、傾斜面１７１は、カバーフィルム３からクラッド層１２およびコア層１３をそれぞれ経てクラッド層１１の途中に至るまでの間に連続して形成された面となる。
このような第６実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

また、支持フィルム２およびカバーフィルム３を用いることで、積層体１０を外力や異物付着、汚染等から保護することができる。

また、傾斜面１７１がカバーフィルム３の断面も含むため、より広い面積を有するものとなる。このため、傾斜面１７１をより高い精度で形成し易くなる。すなわち、加工しようとする面が広いほど、コア部１４の断面の加工精度を容易に高められるため、第６実施形態によれば特に反射効率の高いミラーを形成することができる。

≪第７実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第７実施形態について説明する。

図１４は、本発明の光導波路の第７実施形態の切り欠きを示す断面図である。なお、図１４は、前述した図３に対応する図である。

以下、第８実施形態について説明するが、以下の説明では、前述の実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図１４に示す第７実施形態に係る光導波路１は、切り欠き１７０の構成が異なる以外、第６実施形態に係る光導波路１と同様である。

前述した第６実施形態に係る光導波路１では、切り欠き１７０がクラッド層１１まで到達しているのに対して、本実施形態に係る光導波路１では、切り欠き１７０が支持フィルム２まで到達している。

この際、図１４（ａ）に示すように、輪郭線１７９の全域が支持フィルム２内に位置していてもよいし、図１４（ｂ）に示すように、輪郭線１７９の両端部１７９ａ、１７９ｂが支持フィルム２内に位置し、中央部１７９ｃがクラッド層１１内に位置していてもよいし、図１４（ｃ）に示すように、輪郭線１７９の両端部１７９ａ、１７９ｂが支持フィルム２内に位置し、中央部１７９ｃがコア層１３内に位置していてもよい。特に、図１４（ｂ）、（ｃ）の構成によれば、図１４（ａ）の構成と比較して、切り欠き１７０に露出するコア層１３とクラッド層１１との境界や、クラッド層１１と支持フィルム２との境界を短くすることができ、前記境界を起点とした剥離の発生等を効果的に抑制することができる。
このような第７実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

＜光電気混載基板＞
次に、本発明の光電気混載基板の実施形態について説明する。

図１５は、本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図である。
図１５に示す光電気混載基板１００は、光導波路（本発明の光導波路）１と、その上面に積層された電気配線基板５と、これらの間に介挿され両者を接着する接着シート９０と、を有している。

図１５に示す電気配線基板５は、コア基板５１とその両面に積層されたビルドアップ層５２とを備えた多層基板５０と、この多層基板５０の下面に設けられたバンプ５３と、を有している。

コア基板５１は、電気配線基板５を支持する基板であり、その構成材料としては、例えば、各種樹脂材料が挙げられる。この他、紙、ガラス布、樹脂フィルム等を基材とし、この基材に樹脂材料を含浸させたもの、具体的には、ガラス布・エポキシ銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板等のコンポジット銅張積層板に使用される絶縁性基板の他、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板等の耐熱・熱可塑性の有機系リジッド基板や、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板等のセラミックス系リジッド基板等であってもよい。

これらの導体層５２２および貫通配線は、それぞれ、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、錫、金、銀のような金属単体、またはこれらの金属元素を含む合金等の導電性材料で構成される。

また、絶縁層５２１は、酸化ケイ素、窒化ケイ素のようなケイ素化合物、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂のような樹脂材料等により構成される。

このようにして、ビルドアップ層５２内には、面方向のみでなく厚さ方向にも広がる電気回路を構築することができ、電気回路の高密度化を図ることができる。

なお、このような多層基板５０は、いかなる工法で形成されたものであってもよいが、一例としてアディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等の各種ビルドアップ工法により形成される。

また、本発明の光電気混載基板が備える電気配線基板は、上述した電気配線基板５のような多層基板を含むものに限定されず、例えば多層基板を単層の電気配線基板（リジッド基板）で代替したものであってもよく、ポリイミド基板、ポリエステル基板、アラミドフィルム基板のような各種フレキシブル基板で代替したものであってもよい。また、多層基板５０は、コア基板５１を含まないコアレスの多層基板で代替することもできる。

また、図１５に示す電気配線基板５は、多層基板５０の上面に設けられたソルダーレジスト層５４を有している。ソルダーレジスト層５４を設けることにより、電気配線基板５の導体層５２２を酸化や腐食等から保護する。

なお、この電気配線基板５には、図示しない電気素子が搭載されていてもよい。電気素子としては、例えば、ＩＣ、ＬＳＩ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード等が挙げられる。

また、図１５に示す光電気混載基板１００は、電気配線基板５上に搭載された光素子６を有している。

図１５に示す光素子６は、素子本体６０と、素子本体６０の下面に設けられた受発光部６１および端子６２と、端子６２から下方に突出するよう設けられたバンプ６３と、を有している。なお、受発光部とは、受光部または発光部、あるいはその双方の機能を有するものを指す。

光素子６は、受発光部６１の光軸が光導波路１の切り欠き１７０の傾斜面１７１（ミラー）を介してコア部１４の軸線と一致するよう配置されている。これにより、光導波路１と光素子６とが光学的に接続され、光導波路１を伝搬する光信号を光素子６に受光させたり、光素子６から出射された光信号を光導波路１に入射したりすることができる。

光素子６としては、例えば、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子等の発光素子、フォトダイオード（ＰＤ、ＡＰＤ）等の受光素子が挙げられる。

＜電子機器＞
上述したような本発明に係る光導波路は、伝送効率が高く、かつ他の光学部品との光結合効率に優れたものである。このため、本発明の光導波路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。

本発明の光導波路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導波路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ことから、電子機器の低コスト化に貢献することができる。

さらに、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、本発明の光導波路、光電気混載基板および電子機器について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、傾斜面１７１を光入射側ミラーとして用いた場合、光出射側はコア部１４の端面からコア部１４の軸線に沿って光を出射させるようにしてもよく、その際、出射端にはコネクターが装着されていてもよい。一方、傾斜面を光出射側ミラーとして用いた場合、光入射側はコア部１４の端面からコア部１４の軸線に沿って光を入射するようにしてもよく。その際、入射端にはコネクターが装着されていてもよい。

また、光導波路には複数の傾斜面が形成されていてもよい。例えば２つの傾斜面が形成されている場合、一方の傾斜面を光入射側ミラーとして用い、他方の傾斜面を光出射側ミラーとして用いることができる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 第１クラッド層、コア部が形成されているコア層および第２クラッド層が積層された積層体と、
前記第２クラッド層側から前記コア部に向けて形成され、前記コア部の軸線に対して傾斜する傾斜面を備える切り欠きと、を有し、
前記傾斜面の前記第１クラッド層側の輪郭線は、その両端部が中央部よりも前記第１クラッド層側に位置することを特徴とする光導波路。
２． 前記輪郭線は、凹状に湾曲している１．に記載の光導波路。
３． 前記輪郭線の両端部は、前記第１クラッド層に位置している１．または２．に記載の光導波路。
４． 前記輪郭線の両端部は、前記コア層に位置している１．または２．に記載の光導波路。
５． 前記輪郭線の中央部と端部は、互いに、前記積層体の異なる層に位置している１．ないし３．のいずれか１つに記載の光導波路。
６． 前記傾斜面は、湾曲凸面をなしている１．ないし５．のいずれか１つに記載の光導波路。
７． 前記傾斜面は、平坦面である１．ないし５．のいずれか１つに記載の光導波路。
８． １．ないし７．のいずれか１つに記載の光導波路と、
前記光導波路に積層され、表面に電気配線を備える電気配線基板と、を有することを特徴とする光電気混載基板。
９． ８．に記載の光電気混載基板を備えることを特徴とする電子機器。

１ 光導波路
１０ 積層体
１０ａ 表面
１０ｂ 表面
１００ 光電気混載基板
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
１７０ 切り欠き
１７１ 傾斜面
１７２ 傾斜面
１７２’ 直立面
１７６ 反射膜
１７８ 底面
１７９ 輪郭線
１７９ａ 端部
１７９ｂ 端部
１７９ｃ 中央部
２ 支持フィルム
３ カバーフィルム
５ 電気配線基板
５０ 多層基板
５１ コア基板
５２ ビルドアップ層
５２１ 絶縁層
５２２ 導体層
５３ 貫通孔
５４ ソルダーレジスト層
６ 光素子
６０ 素子本体
６１ 受発光部
６２ 端子
６３ バンプ
７ 樹脂材料
９ 開口
９０ 接着シート
Ａ 軸線
Ｄ 最大深さ
Ｇ ギャップ
Ｗ 最大幅
Ｗ_１ 幅

Claims (6)

1. 支持フィルム、第１クラッド層、コア層、第２クラッド層がこの順に積層された積層体を備える光導波路であって、
   前記コア層は、長尺状のコア部と、前記コア部の側面に隣接して設けられた側面クラッド部とを備え、
   前記積層体は、前記第２クラッド層が存在する面から、前記第２クラッド層と、前記コア層の前記コア部と、前記第１クラッド層と、前記支持フィルムとを連通してなる切り欠きを備え、
   前記切り欠きは、５つの面によって形成され、
   前記５つの面は、傾斜面が２つと、直立面が２つと、２つの前記傾斜面の辺によってなる底面が１つとであり、
   前記傾斜面は、前記第２クラッド層と、前記コア層の前記コア部と、前記第１クラッド層と、前記支持フィルムとを連通してなる面であり、
   前記底面は、前記支持フィルムを通してなる面、または、前記第１クラッド層及び前記支持フィルムを連通してなる面であり、
   前記底面の形状は、積層体の厚み方向から観察して、２つの弧によって囲まれてなる形状であり、
   前記２つの弧によって囲まれてなる形状は、２つの頂点を備え、
   前記２つの弧によって囲まれてなる形状の弧の中央は、前記頂点と比べて、前記積層体の厚み方向において、前記第２クラッド層側に存在する、光導波路。
2. 請求項１に記載の光導波路であって、
   前記積層体の厚み方向から観察する場合において、前記底面の前記２つの頂点を結ぶ直線に対する垂線の前記２つの弧の間の長さをＷ１とするとき、前記Ｗ１は、前記垂線が前記頂点を通過する場合から、前記弧の中央を通過する場合まで漸増する、光導波路。
3. 請求項１又は２に記載の光導波路であって、
   前記傾斜面は、平坦面である、光導波路。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光導波路であって、
   前記底面は、前記支持フィルムを通してなる面である、光導波路。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光導波路と、
   前記光導波路に積層され、表面に電気配線を備える電気配線基板と、を有する光電気混載基板。
6. 請求項５に記載の光電気混載基板を備える電子機器。

Images