JPH11248956A - 光導波路付基板及びその製造方法 - Google Patents

光導波路付基板及びその製造方法

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JPH11248956A
JPH11248956A JP10054955A JP5495598A JPH11248956A JP H11248956 A JPH11248956 A JP H11248956A JP 10054955 A JP10054955 A JP 10054955A JP 5495598 A JP5495598 A JP 5495598A JP H11248956 A JPH11248956 A JP H11248956A
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light
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崇暁 宇敷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光導波路付基板において、光を扱うについ
て、基板を有効に活用できて、基板の高密度化に対応で
きるようにする。 【解決手段】 基板１に、これの厚さ方向に貫通する貫
通孔３を形成し、この貫通孔３部分に、基板１の厚さ方
向にわたる第１の光導波路２を設ける。基板１の上面側
及び下面側には、それぞれ第２の光導波路７を設ける。
第２の光導波路７には、第１の光導波路２と対応する部
分に、光の方向を変えるるための反射面８を設ける。基
板１に厚さ方向にわたる第１の光導波路２を設けた構成
としているので、基板１の上面側と下面側とを光学的に
接続することができるようになり、これにより、光を扱
う手段を基板１の両面に設けることが可能になるから、
基板１を有効に活用できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に光導波路を
設ける構成とした光導波路付基板及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】近年、光と電気の混載
を目的として、基板に光導波路を設ける構成とした光導
波路付基板が検討されている。従来では、例えば次のよ
うなものが考えられている。それは、基板の片面に、光
導波路を設けると共に、この光導波路の一端部側に位置
させて、方向変換手段としての反射面及び受光素子を設
け、光導波路に入った光を、反射面にて受光素子側へ向
きを変え、その受光素子にて受ける構成としたものであ
る。
【０００３】しかしながら、上記した構成のものの場
合、基板において光が扱えるのは、片面側だけである。
このため、光を扱うについて、一つの基板において利用
できるスペースが限定されることになる。
【０００４】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その第１の目的は、光を扱うについて、基板
を有効に活用できて、基板の高密度化に対応できる光導
波路付基板を提供することにあり、また、第２の目的と
して、基板に光導波路を良好に形成することができる光
導波路付基板の製造方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した第１の目的を達
成するために、請求項１の発明は、基板と、この基板
に、当該基板の一方の面側から他方の面側にかけて厚さ
方向にわたって設けられた第１の光導波路と、前記基板
の両面のうち少なくともどちらか一方の面側に設けられ
た第２の光導波路と、これら第１の光導波路と第２の光
導波路のうちの一方の光導波路から他方の光導波路側へ
光の向きを変える方向変換手段とを具備する構成とした
ことを特徴とするものである。
【０００６】上記した手段によれば、基板に設けられた
第１の光導波路は、基板の一方の面と他方の面とを光学
的に接続することができる。このため、光を扱う手段を
基板の両面に設けることが可能になり、基板を有効に活
用できるようになる。
【０００７】この場合、第１の光導波路は、基板に形成
された貫通孔に設けることが好ましい（請求項２の発
明）。また、第１の光導波路は、光を通すためのコア層
と、このコア層の周りに設けられたクラッド層とから構
成することが好ましい（請求項３の発明）。
【０００８】上記した第２の目的を達成するために、請
求項６の発明は、基板に、請求項２記載の第１の光導波
路を形成するにあたり、貫通孔が形成された基板を第１
の光導波路形成用の樹脂液中に浸して前記貫通孔内に樹
脂液を充填させ、この後、その樹脂液を硬化させるよう
にしたことを特徴とするものである。このような手段に
よれば、基板に、これの厚さ方向にわたる第１の光導波
路を良好に、しかも容易に形成することが可能になる。
【０００９】また、第２の目的を達成するために、請求
項７の発明は、基板に、請求項３記載の第１の光導波路
を形成するにあたり、基板に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔が形成された基板をクラッド層形成用の第１
の樹脂液中に浸して前記貫通孔内に第１の樹脂液を充填
させた後、その樹脂液を硬化させる工程と、第１の樹脂
で埋められた前記貫通孔部分にクラッド層を残してコア
用貫通孔を形成する工程と、前記コア用貫通孔が形成さ
れた基板をコア層形成用の第２の樹脂液中に浸して前記
コア用貫通孔内に第２の樹脂液を充填させた後、その樹
脂液を硬化させる工程とを行うようにしたことを特徴と
するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１ないし図４を参照して説明する。これらのう
ち、図１及び図２は要部を拡大して示したものでる。基
板１は、例えば、耐熱性に優れたポリイミド製のフィル
ムから構成されている。この基板１に用いたポリイミド
フィルムは、厚さが１２５μｍ、屈折率が１．７５１の
ものであり、柔軟性を有している。
【００１１】この基板１には、当該基板１の図１中、上
面側から下面側にかけて厚さ方向にわたるように第１の
光導波路２が設けられている。この第１の光導波路２
は、基板１に形成された貫通孔３に設けられていて、光
を通すためのコア層４と、このコア層４の周りに設けら
れたクラッド層５とから構成されている。この場合、コ
ア層４は、例えば、屈折率が１．５６０のフッ素化ポリ
イミド樹脂により形成され、また、クラッド層５は、例
えば、屈折率が１．５４１のフッ素化ポリイミド樹脂に
より形成されている。
【００１２】ここで、基板１に第１の光導波路２を形成
する方法について、図３を参照して説明する。 （１）ポリイミドフィルムからなる基板１に、第１の光
導波路２を形成する箇所に対応して、円形の貫通孔３を
形成する（（ａ）参照）。この貫通孔３は、例えばＫｒ
Ｆエキシマレーザー（波長が２４８ｎｍ）を用いて形成
する。貫通孔３の内径は、例えば１５０μｍとする。
【００１３】（２）次に、基板１を、クラッド層５を形
成するための第１の樹脂、この場合、フッ素化ポリイミ
ドの樹脂液中に浸し（いわゆるディッピング）、貫通孔
３内にその第１の樹脂が充填されるようにする。このと
き、第１の樹脂は基板１の表裏両面にも付着することに
なる。そして、基板１を取り出した後、その第１の樹脂
５ａ（（ｂ）参照）を硬化させる。このとき、貫通孔３
は第１の樹脂５ａにより埋められた状態となっている。
【００１４】（３）次に、第１の樹脂５ａで埋められた
貫通孔３部分に、クラッド層５を残して円形のコア用貫
通孔６（（ｃ）参照）を、レーザーまたはプラズマによ
り形成する。この場合、コア用貫通孔６の内径は、例え
ば１２５μｍとする。なお、コア用貫通孔６は、棒状の
ものを差し込むことで形成するようにしてもよい。
【００１５】（４）次に、コア用貫通孔６が形成された
基板１を、コア層４を形成するための第２の樹脂、この
場合、フッ素化ポリイミドの樹脂液中に浸し、コア用貫
通孔６内にその第２の樹脂が充填されるようにする。こ
のとき、第２の樹脂は基板１の表裏両面にも付着するこ
とになる。そして、基板１を取り出した後、その第２の
樹脂４ａ（（ｄ）参照）を硬化させる。このとき、コア
用貫通孔６は第２の樹脂４ａにより埋められた状態とな
っている。これにより、基板１の貫通孔３部分に、第２
の樹脂４ａによりコア層４が形成されると共に、第１の
樹脂５ａによりクラッド層５が形成される。
【００１６】このようにして第１の光導波路２が形成さ
れた基板１には、図１及び図２中、上面側と下面側に、
それぞれ同様な構成の第２の光導波路７，７が設けられ
ている。この第２の光導波路７は、例えば、屈折率が
１．５７２のフッ素化ポリイミド樹脂により形成された
もので、第１の光導波路２の端部と対応する部分に、光
の方向変換手段を構成する反射面８がそれぞれ形成され
ている。この場合、反射面８は、４５度の傾斜面により
形成されている。この反射面８に、例えば金属の薄膜を
形成することが好ましい。このようにした場合には、反
射面８における反射率を高めることができる。
【００１７】このような構成の第２の光導波路７は、基
板１とは別に予め形成され、上記コア層４を形成するた
めの第２の樹脂４ａを接着剤として基板１の上面側及び
下面側にそれぞれ固定状態に設けられている。この場
合、上面側の光導波路７と下面側の光導波路７とは、そ
の長手方向（光の通る方向）が直交する配置形態となっ
ている。
【００１８】上記した構成において、例えば、上面側の
第２の光導波路７に、図１及び図２中矢印Ａ方向の光が
入力されると、その光は、第２の光導波路７を通り、端
部の反射面８において第１の光導波路２側に向きを変
え、この第１の光導波路２のコア層４を通って下方に向
かう。コア層４を下方に向かった光は、下面側の反射面
８において第２の光導波路７側に向きを変え、この第２
の光導波路７を通って出力されるようになる。このと
き、上面側の第２の光導波路７に入力される光と、下面
側の第２の光導波路７から出力される光の向きは、９０
度異なった向きとなる。
【００１９】また、上述とは逆に、下面側の第２の光導
波路７の端部から光を入力した場合には、光は上述とは
逆の経路で上面側の第２の光導波路７から出力されるよ
うになる。
【００２０】図４には、１枚の基板１に、上述した第１
の光導波路２と第２の光導波路７，７を複数組設けたも
のが示されている。この場合も、上面側の第２の光導波
路７と下面側の第２の光導波路７とは、その長手方向
（光の通る方向）が直交する配置形態となっている。
【００２１】ここで、図示はしないが、例えば基板１の
下面側に、第２の光導波路７を設けることに代えて、受
光素子を設ける構成とすることもできる。このようにし
た場合には、上面側の第２の光導波路７に入力された光
を、第１の光導波路２を経由して、その受光素子により
検出することが可能になる。
【００２２】上記した第１実施例によれば、次のような
効果を得ることができる。基板１に、この基板１の厚さ
方向にわたって第１の光導波路２を設けた構成としてい
るので、基板１の一方の面である上面側と他方の面とな
る下面側とを光学的に接続することができるようにな
る。これにより、光を扱う手段を基板１の両面に設ける
ことが可能になるから、基板１を有効に活用できるよう
になり、ひいては基板１の高密度化に対応できるように
なる。
【００２３】第１の光導波路２は、基板１に形成した貫
通穴３に設ける構成としているので、基板１に第１の光
導波路２を設ける構成としながらも、基板１を極力コン
パクトにすることができる。
【００２４】第１の光導波路２は、光を通すためのコア
層４と、このコア層４の周りに設けられたクラッド層５
とから構成しているから、この第１の光導波路２に光を
良好に通すことができる。
【００２５】第２の光導波路７を基板１の上下両面側に
設け、上面側の第２の光導波路７と下面側の第２の光導
波路７の向きを適宜設定することにより、基板１におい
て光の方向を自由に設定することが可能になる。
【００２６】また、基板１に第１の光導波路２を形成す
る際に、上記した製造方法（（１）〜（４））を採用し
たことにより、基板１にこれの厚さ方向にわたる第１の
光導波路２を良好に、しかも容易に形成することができ
る。
【００２７】図５は本発明の第２実施例を示したもので
あり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、基板１の下面側の第２の光
導波路７は、これの長手方向（光の通る方向）が、上面
側の第２の光導波路７の長手方向（光の通る方向）と同
じ方向となっている。
【００２８】図６は本発明の第３実施例を示したもので
あり、この第３実施例は第１実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、基板１に形成された貫通穴３の中央
部に設けられた第１の光導波路１０は、中心部のコア層
１１と、このコア層１１の周りに設けられたクラッド層
１２とから構成されている。基板１の図中上下両面、及
び貫通穴３におけるクラッド層１２の周りには、第２の
クラッド層１３が設けられている。
【００２９】基板１の上面側に設けられた第２の光導波
路１４は、中央部のコア層１５と、このコア層１５の周
りに設けられたクラッド層１６とから構成されている。
この第２の光導波路１４の端部にも、反射面８が形成さ
れている。そして、第２の光導波路１４のコア層１５
は、反射面８において向きが変えられていて、このコア
層１５と第１の光導波路１０におけるコア層１１とが接
続された状態となっている。なお、基板１の下面側に
は、第２の光導波路１４または受光素子が設けられる構
成とする。
【００３０】このような構成とした第３実施例において
も、基板１の上下両面側を光学的に接続することができ
るようになり、光を扱う手段を基板１の両面に設けるこ
とが可能になるから、基板１を有効に活用できるように
なり、ひいては基板１の高密度化に対応できるようにな
る。
【００３１】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。基板１の厚さ方向に設けられる第１の光導波
路２，１０は、基板１に形成した貫通孔３部分に設ける
ことに代えて、基板１の側縁部において、当該基板１の
一方の面側から他方の面側にかけて厚さ方向にわたって
設ける構成とすることもできる。このようにした場合に
は、基板１に貫通孔３を設けなくても良い。
【００３２】第１の光導波路２，１０は、コア層４，１
１の１層だけでも良い。第１の光導波路２，１０は、基
板１の厚さによっては、予め形成したものを基板１の貫
通孔３に埋め込むようにして設けることも可能である。
第２の光導波路７，１４は、基板１の片面に溝を形成
し、この溝に設ける構成とすることもできる。反射面８
は、第２の光導波路７，１４とは別の部材に設けること
もできる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を得る
ことができる。請求項１の光導波路付基板によれば、基
板に、この基板の厚さ方向にわたって第１の光導波路を
設ける構成としたことにより、基板の一方の面側と他方
の面側とを光学的に接続することができるようになる。
これにより、光を扱う手段を基板の両面に設けることが
可能になるから、基板を有効に活用できるようになり、
ひいては基板の高密度化に対応できるようになる。
【００３４】請求項２の光導波路付基板によれば、基板
を極力コンパクトにすることができる。請求項３の光導
波路付基板によれば、第１の光導波路に光を良好に通す
ことができる。
【００３５】請求項４の光導波路付基板によれば、第２
の光導波路を基板の両面側に設けることにより、基板に
おいて光の方向を自由に設定することが可能になる。請
求項６，７の光導波路付基板の製造方法によれば、基板
にこれの厚さ方向にわたる第１の光導波路を良好に、し
かも容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す要部の縦断面図
【図２】要部の破断斜視図
【図３】（ａ）〜（ｄ）は基板に第１の光導波路を形成
する工程を示す図
【図４】基板に第１及び第２の光導波路を複数組設けた
状態の斜視図
【図５】本発明の第２実施例を示す図２相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【符号の説明】
１は基板、２は第１の光導波路、３は貫通孔、４はコア
層、４ａは第２の樹脂、５はクラッド層、５ａは第１の
樹脂、６はコア用貫通孔、７は第２の光導波路、８は反
射面（方向変換手段）、１０は第１の光導波路、１１は
コア層、１２はクラッド層、１４は第２の光導波路、１
５はコア層、１６はクラッド層を示す。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と、 この基板に、当該基板の一方の面側から他方の面側にか
    けて厚さ方向にわたって設けられた第１の光導波路と、 前記基板の両面のうち少なくともどちらか一方の面側に
    設けられた第２の光導波路と、 これら第１の光導波路と第２の光導波路のうちの一方の
    光導波路から他方の光導波路側へ光の向きを変える方向
    変換手段とを具備したことを特徴とする光導波路付基
    板。
  2. 【請求項２】 第１の光導波路は、基板に形成された貫
    通孔に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
    光導波路付基板。
  3. 【請求項３】 第１の光導波路は、光を通すためのコア
    層と、このコア層の周りに設けられたクラッド層とから
    構成されていることを特徴とする請求項１または２記載
    の光導波路付基板。
  4. 【請求項４】 第２の光導波路は、基板の両面側に設け
    られていることを特徴とする請求項１記載の光導波路付
    基板。
  5. 【請求項５】 基板は、ポリイミドにより形成されてい
    ることを特徴とする請求項１記載の光導波路付基板。
  6. 【請求項６】 基板に、請求項２記載の第１の光導波路
    を形成するにあたり、 貫通孔が形成された基板を第１の光導波路形成用の樹脂
    液中に浸して前記貫通孔内に樹脂液を充填させ、この
    後、その樹脂液を硬化させるようにしたことを特徴とす
    る光導波路付基板の製造方法。
  7. 【請求項７】 基板に、請求項３記載の第１の光導波路
    を形成するにあたり、 基板に貫通孔を形成する工程と、 前記貫通孔が形成された基板をクラッド層形成用の第１
    の樹脂液中に浸して前記貫通孔内に第１の樹脂液を充填
    させた後、その樹脂液を硬化させる工程と、 第１の樹脂で埋められた前記貫通孔部分にクラッド層を
    残してコア用貫通孔を形成する工程と、 前記コア用貫通孔が形成された基板をコア層形成用の第
    ２の樹脂液中に浸して前記コア用貫通孔内に第２の樹脂
    液を充填させた後、その樹脂液を硬化させる工程とを行
    うようにしたことを特徴とする光導波路付基板の製造方
    法。
JP05495598A 1998-03-06 1998-03-06 光導波路付基板の製造方法 Expired - Fee Related JP3715425B2 (ja)

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