WO2017104522A1 - 光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法 - Google Patents

光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法 Download PDF

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light
optical waveguide
light reflecting
core
reflecting surface
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博紀 小澤
雄一 辻田
明 有馬
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日東電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical waveguide inspection method used in the fields of optical communication, optical information processing and other general optics, and a method of manufacturing an optical waveguide using the same.
  • optical wiring has been adopted in addition to electrical wiring as the amount of transmission information increases.
  • an electric circuit board E having an electric wiring 52 and an optical waveguide W having a core (optical wiring) 57 are laminated and correspond to both ends of the optical waveguide W.
  • An opto-electric hybrid board is proposed in which the light emitting element 11 and the light receiving element 12 are mounted on the electric circuit board E (see, for example, Patent Document 1).
  • the electric circuit board E has an electric wiring 52 formed on the surface of the insulating layer 51.
  • the optical waveguide W has a core (optical wiring) 57 sandwiched between a first cladding layer 56 and a second cladding layer 58.
  • the first cladding layer 56 of the optical waveguide W is in contact with the back surface of the insulating layer 51 of the electric circuit board E (the surface opposite to the surface on which the electric wiring 52 is formed). Further, both end portions of the optical waveguide W corresponding to the light emitting element 11 and the light receiving element 12 are formed on inclined surfaces inclined by 45 ° with respect to the longitudinal direction of the core 57 (light propagation direction), The portions of the core 57 located on the inclined surface are light reflecting surfaces 57a and 57b.
  • a through hole 55 for an optical path is formed in the portion of the insulating layer 51 corresponding to the light emitting element 11 and the light receiving element 12, and the light emitting element 11 and the first end ( Light L can propagate between the light reflection surface 57a at the left end portion in FIG. 7 and between the light receiving element 12 and the light reflection surface 57b at the second end portion (right end portion in FIG. 7). .
  • the propagation of the light L in the opto-electric hybrid board is performed as follows. First, light L is emitted from the light emitting element 11 toward the light reflecting surface 57a at the first end. The light L passes through the optical path through hole 55 formed in the insulating layer 51, passes through the first cladding layer 56, and is reflected by the light reflecting surface 57 a at the first end of the core 57 (optical path). 90 degrees), and advances in the longitudinal direction in the core 57. The light L propagating through the core 57 is reflected by the light reflection surface 57b at the second end of the core 57 (the optical path is converted by 90 °) and travels toward the light receiving element 12. Subsequently, the light L is emitted through the first cladding layer 56, passes through the optical path through hole 55 formed in the insulating layer 51, and then received by the light receiving element 12.
  • the amount of light received by the light receiving element 12 is small because the light reflecting surfaces 57a and 57b at both ends of the core 57 are curved and flat. Was found to be small. Therefore, it was found that the light L reflected by the light reflecting surfaces 57a and 57b was scattered without reflecting in the designed direction, and the amount of the light L reaching the light receiving portion of the light receiving element 12 was reduced. That is, the present inventors have found that not only the inclination angles of the light reflecting surfaces 57a and 57b but also the degree of curvature (the degree of flatness) is greatly involved in light propagation.
  • the degree of curvature of the light reflecting surfaces 57a and 57b is determined by scanning the light reflecting surfaces 57a and 57b with laser light, obtaining images of the light reflecting surfaces 57a and 57b, and analyzing the images. can do.
  • the test is not simple. Conventionally, a method for simply inspecting the degree of curvature of the light reflecting surfaces 57a and 57b has not been proposed.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and inspection of an optical waveguide that can easily inspect the degree of curvature (the degree of flatness) of a light reflecting surface formed on the core of the optical waveguide.
  • a method and a method of manufacturing an optical waveguide using the method are provided.
  • the present invention provides a step of preparing an optical waveguide having a linear core for an optical path, and having a light reflecting surface for optical path conversion formed at the first end of the core; The step of causing light to enter the core from the second end of the core, reflecting the light on the light reflecting surface, then emitting the light from the optical waveguide, and measuring the luminance of the emitted light;
  • An optical waveguide inspection method comprising: a first inspection method for inspecting the degree of curvature of the light reflecting surface based on the measured brightness value.
  • the present invention also includes a step of forming a core, a step of forming the first end portion of the core on the light reflecting surface, and a step of inspecting the degree of curvature of the light reflecting surface by the method for inspecting the optical waveguide.
  • the second gist is a method for producing an optical waveguide having an acceptable optical waveguide based on the result of the inspection.
  • the present inventors reflect the light reflecting surface and then emits the light from the optical waveguide. I researched about the light. As a result, it was found that the degree of curvature of the light reflecting surface and the brightness of the emitted light have a correlation. That is, the greater the degree of curvature of the light reflecting surface (the smaller the degree of flatness), the larger the extent of light reflected by the light reflecting surface, so the brightness of the light emitted from the optical waveguide Becomes smaller.
  • the degree of curvature of the light reflecting surface the light reflecting surface is closer to a flat surface
  • the degree of curvature of the light reflecting surface the smaller the extent of light reflected by the light reflecting surface, so that the brightness of the light emitted from the optical waveguide is reduced.
  • the present inventors have found that if the magnitude of the luminance of the light emitted from the optical waveguide is measured, the degree of curvature of the light reflecting surface can be easily inspected based on the measured value of the luminance. .
  • the optical waveguide inspection method of the present invention light is reflected by the light reflecting surface formed on the core of the optical waveguide, and then emitted from the optical waveguide, and the luminance of the emitted light is measured. Since the degree of curvature of the light reflecting surface (the degree of flatness) and the intensity of the emitted light are correlated, if the intensity of the emitted light from the optical waveguide is measured, Based on the measured luminance value, the degree of curvature of the light reflecting surface (the degree of flatness) can be easily inspected.
  • the measurement value of the luminance is Since it is easy to determine whether it is larger or smaller than the reference value, the inspection of the degree of curvature of the light reflecting surface can be made simpler.
  • the image sensor is measured in a state where the camera is equipped with an image sensor and the camera is focused on a part of the light reflecting surface (also referred to as a focus state).
  • the light emitted from the optical waveguide is imaged by the imaging device, and the image of the emitted light from the optical waveguide becomes clear. The area of becomes smaller.
  • the luminance is measured by using the camera provided with the imaging element, and with the imaging element in a state where the focus of the camera is removed from the light reflecting surface (also referred to as a defocused state).
  • a defocused state When imaging the light emitted from the optical waveguide and obtaining the brightness of the captured image, the image of the light emitted from the optical waveguide imaged by the imaging element is blurred, and the area of the image is growing.
  • the difference between the measured value of the luminance of the emitted light reflected by the light reflecting surface having a large degree of curvature measured in the defocused state and the reference value of the luminance is the same as when measured in the focused state. In comparison, it becomes larger. Therefore, it becomes easy to confirm that the degree of curvature of the light reflecting surface is large.
  • the first end of the core is formed on the light reflecting surface, and then the degree of curvature of the light reflecting surface is inspected by the optical waveguide inspection method. Excluding products with a large degree of curvature, only acceptable products that meet the standards can be shipped as products. As a result, the reliability of the quality of the optical waveguide can be increased.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an opto-electric hybrid board including an optical waveguide to be inspected by the optical waveguide inspection method of the present invention.
  • the opto-electric hybrid boards A and B in this embodiment are used by being connected to both ends of the optical fiber F, and the opto-electric hybrid boards A and B and the optical fiber F are used. And form an opto-electric hybrid module.
  • the opto-electric hybrid boards A and B at each end of the opto-electric hybrid module include an optical waveguide W1 connected to the end of the optical fiber F, an electrical circuit board E1 laminated on the optical waveguide W1, and the above And optical elements 11 and 12 mounted on the electric circuit board E1 corresponding to the first end of the optical waveguide W1.
  • the light elements 11 and 12 are provided on the opto-electric hybrid board A at the first end (left end in FIG. 1) of the opto-electric hybrid module.
  • the light receiving element 12 is provided in the opto-electric hybrid board B at the two ends (the right end in FIG. 1). Further, in this embodiment, a portion of the space between the electric circuit board E1 and the optical waveguide W1 corresponding to the mounting pad 2a on which the light emitting element 11 and the light receiving element 12 are mounted is used for reinforcement.
  • a metal layer M1 is provided.
  • an electric wiring having the electric wiring body 2 and the mounting pad 2a is formed on the surface of the light-transmitting insulating layer 1, and the electric wiring body 2 covers the electric circuit board E1. It is covered with ray 3.
  • the optical waveguide W1 is configured such that a linear core 7 for an optical path is sandwiched between a first cladding layer 6 and a second cladding layer 8. And the 1st end part of the optical waveguide W1 corresponding to the said light emitting element 11 and the said light receiving element 12 is formed in the inclined surface which inclined 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the core 7, and is located in the inclined surface
  • the portion of the core 7 to be formed is light reflecting surfaces 7a and 7b. That is, in the opto-electric hybrid board A at the first end (left end in FIG. 1) of the opto-electric hybrid module, the light reflecting surface 7a reflects the light L, so In the opto-electric hybrid board B at the second end (right end in FIG.
  • the light reflecting surface 7b reflects the light L, and the light receiving element 12 Light propagation between the core 7 is enabled.
  • the second end of the optical waveguide W1 (the end opposite to the light reflecting surfaces 7a and 7b) is a right-angled plane perpendicular to the longitudinal direction of the core 7, and is positioned on the right-angled plane.
  • a portion of the core 7 to be connected is a connection surface 7 c connected to the end surface of the core 9 of the optical fiber F.
  • the metal layer M1 is disposed between the insulating layer 1 of the electric circuit board E1 and the first cladding layer 6 of the optical waveguide W1.
  • An optical path is formed between the light emitting element 11 and the light reflecting surface 7a corresponding to the metal layer M1 and the light receiving element 12 and the light reflecting surface 7b corresponding to the metal layer M1.
  • a through-hole 5 is formed.
  • the light propagation in the opto-electric hybrid module is performed as follows. That is, first, in the opto-electric hybrid board A at the first end (left end in FIG. 1) of the opto-electric hybrid module, the light reflecting surface 7a from the light emitting part 11a of the light emitting element 11 to the first end of the core 7 is provided. Light L is emitted toward. The light L passes through the insulating layer 1, the through hole 5 for the optical path formed in the metal layer M1, and the first cladding layer 6 in this order, and then enters the core 7. Subsequently, the light L is reflected by the light reflecting surface 7a at the first end of the core 7 to change the optical path by 90 ° and propagates through the core 7 to the connecting surface 7c at the second end.
  • the light is emitted from the connection surface 7c. Subsequently, the light L enters the core 9 of the optical fiber F from the first end portion (left end portion in FIG. 1) of the core 9 of the optical fiber F, and enters the core 9 of the optical fiber F. After propagating to the second end (right end in FIG. 1), the light is emitted from the second end. Subsequently, the light L is incident on the core 7 from the connection surface 7c of the second end of the core 7 on the opto-electric hybrid board B at the second end (right end in FIG. 1) of the opto-electric hybrid module. To do.
  • the light L propagates to the light reflecting surface 7 b at the first end of the core 7, is reflected by the light reflecting surface 7 b, changes the optical path by 90 °, and propagates toward the light receiving element 12. .
  • the light receiving unit 12a receives the light.
  • the refractive index of the core 7 is a value exceeding 1
  • the outside of the light reflecting surfaces 7a and 7b is air
  • the refractive index of the air is 1.
  • the light L reflected by the light reflecting surface 7a at the first end of the core 7 It is important that the core 7 properly propagates to the connection surface 7c of the second end without leaking from the core.
  • the light L reflected by the light reflecting surface 7b at the first end of the core 7 is appropriately received by the light receiving element. It is important that the light receiving portions 12a receive the light.
  • the light L reflected by the light reflecting surfaces 7a and 7b does not reflect in the designed direction. Therefore, in the opto-electric hybrid board A at the first end (left end in FIG. 1) of the opto-electric hybrid module, the light L reflected by the light reflecting surface 7a leaks from the core 7, and the opto-electric hybrid module In the opto-electric hybrid board B at the second end (right end in FIG. 1), the light L reflected by the light reflecting surface 7b is not properly received by the light receiving portion 12a of the light receiving element 12. In these cases, the opto-electric hybrid boards A and B are discarded because they cannot perform their functions. When the opto-electric hybrid boards A and B are discarded, the light-emitting element 11 and the light-receiving element 12 that function normally are also discarded, which results in a large loss.
  • the light reflecting surface of the optical waveguide W1 prior to mounting of the light emitting element 11 and the light receiving element 12, in the manufacturing process of the opto-electric hybrid board A, B, the light reflecting surface of the optical waveguide W1.
  • the degree of curvature (degree of flatness) of 7a and 7b is inspected.
  • the production of the opto-electric hybrid boards A and B provided with the above inspection process is performed as follows.
  • a metal sheet material Ma (see FIG. 2A) for forming the metal layer M1 is prepared.
  • the material for forming the metal sheet material Ma include stainless steel and 42 alloy. Among these, stainless steel is preferable from the viewpoint of dimensional accuracy and the like.
  • the thickness of the metal sheet material Ma (metal layer M1) is set within a range of 10 to 100 ⁇ m, for example.
  • a photosensitive insulating resin is applied to the surface of the metal sheet material Ma, and an insulating layer 1 having a predetermined pattern is formed by a photolithography method.
  • the material for forming the insulating layer 1 include synthetic resins such as polyimide, polyether nitrile, polyether sulfone, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyvinyl chloride, and silicone-based sol-gel materials.
  • the thickness of the insulating layer 1 is set within a range of 10 to 100 ⁇ m, for example.
  • the electric wiring (electric wiring main body 2 and mounting pad 2a) is formed by, for example, a semi-additive method, a subtractive method, or the like.
  • a photosensitive insulating resin made of polyimide resin or the like is applied to the portion of the electric wiring body 2, and a cover lay 3 is formed by photolithography.
  • the electric circuit board E1 is formed on the surface of the metal sheet material Ma.
  • the optical waveguide W1 of the opto-electric hybrid boards A and B And in order to form the optical waveguide W1 (refer FIG. 4) in the back surface of the laminated body of the said electric circuit board
  • a photosensitive resin which is a material for forming the first cladding layer 6, is applied to the lower surface (the lower surface in the figure). Thereafter, the coating layer is exposed to radiation and cured to form the first cladding layer 6.
  • the first cladding layer 6 includes a removal portion (second end side portion S in the longitudinal direction) of the metal sheet material Ma (see FIG.
  • the thickness of the first cladding layer 6 is set within a range of 5 to 80 ⁇ m, for example.
  • a core 7 having a predetermined pattern is formed on the surface (lower surface in the drawing) of the first cladding layer 6 by photolithography.
  • the second end portion of the core 7 is formed on a surface perpendicular to the longitudinal direction of the core 7 and serves as a connection surface 7c connected to the end surface of the core 9 (see FIG. 1) of the optical fiber F.
  • the dimensions of the core 7 are set, for example, in a range of 5 to 200 ⁇ m in width and in a range of 5 to 200 ⁇ m in thickness.
  • Examples of the material for forming the core 7 include the same photosensitive resin as that for the first cladding layer 6, and the formation of the first cladding layer 6 and the second cladding layer 8 described below (see FIG. 3C). A material having a higher refractive index than the material is used.
  • a second cladding layer 8 is formed on the surface (the lower surface in the drawing) of the first cladding layer 6 by photolithography so as to cover the core 7.
  • the thickness of the second cladding layer 8 exceeds the thickness of the core 7, and is set to, for example, 500 ⁇ m or less.
  • Examples of the material for forming the second cladding layer 8 include the same photosensitive resin as that for the first cladding layer 6.
  • the portion (first end) of the core 7 corresponding to the mounting pad 2a of the electric circuit board E1 (located in the lower side in the figure) is replaced with the first cladding layer.
  • 6 and the second cladding layer 8 are formed on an inclined surface inclined by 45 ° with respect to the longitudinal direction of the core 7 by, for example, excimer laser processing.
  • the portions of the core 7 located on these inclined surfaces become the light reflecting surfaces 7a and 7b.
  • the method of inspecting the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b is as follows. First, as shown in FIG. 4, a light source 10 such as an LED (light emitting diode) that emits uniform light and a CCD (charge coupled device). An image sensor and a camera 20 including an image sensor such as a CMOS (phase correction metal oxide semiconductor) image sensor are prepared. And the said light source 10 is installed in the connection surface 7c side of the 2nd end part of the core 7, Above the part of the electric circuit board
  • CMOS phase correction metal oxide semiconductor
  • the light L1 enters the core 7 from the connecting surface 7c at the second end of the core 7, is reflected by the light reflecting surfaces 7a and 7b at the first end, and converts the optical path by 90 °. , And propagates toward the camera 20. Subsequently, the light L1 exits the core 7, passes through the first cladding layer 6, the through hole 5 for the optical path formed in the metal layer M1, and the insulating layer 1 in this order, and then the camera 20 Exit toward
  • the emitted light L1 is imaged by the imaging element of the camera 20. And the brightness
  • the focus of the camera 20 is on a part of the light reflecting surfaces 7a and 7b at the first end of the core 7 (for example, the upper edge of the light reflecting surface 7b). They may be combined, or they may be removed from the light reflecting surfaces 7a and 7b in the direction of the camera 20, or may be removed from the opposite side (the direction opposite to the camera 20 from the light reflecting surfaces 7a and 7b). .
  • the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b can be inspected. That is, it can be determined that the larger the measured value of the luminance, the smaller the extent of the light L1 reflected by the light reflecting surfaces 7a and 7b, and the less the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b. Therefore, when the measured value of the luminance is larger than a preset reference value, the light reflecting surfaces 7a and 7b are close to a flat surface and suitable for practical use, and can be regarded as a product that has passed the above inspection.
  • the imaging element is a CCD image sensor
  • the light receiving pixels of the CCD image sensor receive the emitted light L1 and the luminance value for each light receiving pixel. Is measured.
  • a predetermined threshold value for example, 500
  • the threshold value of the luminance value is set, for example, in the range of 10 to 2000, preferably in the range of 100 to 1000, and more preferably in the range of 300 to 700.
  • the optical waveguide W1 is formed through the step of inspecting the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b.
  • a step of inspecting the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b is provided, and the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b is suitable for practical use. It is the second feature of the present invention that the product is an acceptable product.
  • connection surface 7c of the core 7 of the opto-electric hybrid board A having the light emitting element 11 is connected to the first end of the core 9 of the optical fiber F, and the second end of the core 9 of the optical fiber F is By connecting the connection surface 7c of the core 7 of the opto-electric hybrid board B having the light receiving elements 12, the opto-electric hybrid module shown in FIG. 1 is obtained.
  • the optical waveguide W1 forming step includes a step of inspecting the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b, so that the light reflecting surfaces 7a and 7b are rejected products having a large degree of curvature.
  • the light emitting element 11 and the light receiving element 12 can be prevented from being mounted on the electric circuit board E1 laminated on a certain optical waveguide W1.
  • the light emitting element 11 and the light receiving element 12 are mounted on the electric circuit board E1 laminated on the optical waveguide W1, which is a rejected product, and the normally functioning light emitting element 11 and light receiving element 12 are discarded. Can be prevented.
  • FIG. 5 is a longitudinal section showing another embodiment of an opto-electric hybrid board provided with an optical waveguide to be inspected by the optical waveguide inspection method of the present invention.
  • the opto-electric hybrid boards A and B at both ends of the opto-electric hybrid module are directly connected without using the optical fiber F in the above-described embodiment shown in FIG. It is in form.
  • symbol E2 is an electric circuit board
  • symbol M2 is a metal layer
  • symbol W2 is an optical waveguide.
  • the other parts are the same as those of the above embodiment shown in FIG. 1, and the same reference numerals are given to the same parts.
  • the electric circuit board E2, the metal layer M2, and the optical waveguide W2 are formed by the same process as the above embodiment.
  • the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b at both ends of the optical waveguide W2 can be inspected in the same manner as in the above embodiment.
  • the method of inspecting the degree of curvature of one of the light reflecting surfaces 7b corresponds to the first light reflecting surface 7a of the core 7 located on the mounting side of the light emitting element 11, as shown in FIG.
  • a light source 10 such as an LED is installed above the electric circuit board E2
  • a camera 20 is installed above the electric circuit board E2 corresponding to the second light reflecting surface 7b of the core 7.
  • the light L 1 is emitted from the light source 10 toward the first light reflecting surface 7 a of the core 7.
  • the light L1 is reflected by the first light reflecting surface 7a, propagates through the core 7, is reflected by the second light reflecting surface 7b, and is emitted toward the camera 20.
  • the emitted light L1 is imaged by the camera 20 to measure the luminance of the emitted light L1.
  • the number of light receiving pixels whose luminance value is equal to or higher than the threshold value is counted. The number is set as an area integrated value, and the degree of curvature of the second light reflecting surface 7b is inspected based on the area integrated value.
  • the degree of curvature of the other first light reflecting surface 7 a is inspected by changing the right and left directions of the optical waveguide W ⁇ b> 2 and measuring.
  • the light-emitting element 11 and the light-receiving element 12 are mounted only on the electric circuit board E2 laminated on the optical waveguide W2 that has passed the above inspection, and the opto-electric hybrid board shown in FIG. 5 is obtained.
  • the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b is different from that in which the electric wiring (electric wiring main body 2 and mounting pad 2a) is formed on the electric circuit boards E1 and E2. Although inspected, the degree of curvature of the light reflecting surfaces 7a and 7b can be inspected in the same manner for the case where the electric wiring is not formed.
  • OCT-001 As a device for measuring luminance, OCT-001 manufactured by Synergy Opto Systems was prepared.
  • a light source for light incident on the core a light source having a wavelength of 850 nm, a uniform light irradiation surface having a diameter of 4 mm, and an NA (numerical aperture) of 0.57 was used.
  • the CCD image sensor of the camera that images the light emitted from the optical waveguide has a magnification of 5 times, a field of view range of 1.28 mm ⁇ 0.96 mm, and an NA (numerical aperture) of 0.42.
  • Example 1 The focus of the camera was adjusted to the upper edge of the light reflecting surface of each sample, and the emitted light from one core was imaged by the camera in that state (focus state). Then, the threshold value of the luminance value measured at each light receiving pixel of the CCD image sensor was set to 500, and the number of light receiving pixels at which the luminance value higher than the threshold value was measured was counted. The period from imaging with the camera to counting the number of light receiving pixels is set as one time, and this is repeated four times. The total is the area integrated value, and is shown in Table 1 below.
  • Example 2 In Example 1, the camera was moved by 160 ⁇ m in the direction away from the light reflecting surface of each sample while maintaining the focal length of the camera. In other words, the focal point of the camera is at a position on the 160 ⁇ m camera 20 side from the upper edge of the light reflecting surface of each sample. In this state (defocused state), the emitted light was picked up by the camera. Then, the area integrated value was calculated in the same manner as in Example 1 and shown in Table 1 below.
  • a reference product was prepared as a reference for comparison.
  • the area integrated value of the reference product in Example 1 was 4364. This area integrated value was used as a reference value, and a value 4000, which was about 10% reduction of the reference value, was used as a threshold value. Then, in each sample, those having an area integrated value of not less than the threshold 4000 are evaluated as “ ⁇ : the degree of curvature of the light reflecting surface is small”, and those having the area integrated value less than the threshold 4000 are “ ⁇ : The degree of curvature of the light reflecting surface was evaluated as “large”, and the results are shown in Table 1 below.
  • the area integrated value of the reference product in Example 2 was 12251.
  • This area integrated value was used as a reference value, and a value 11000, which was about 10% reduction of the reference value, was used as a threshold value. Then, in each sample, those having an area integrated value of 11000 or more are evaluated as “ ⁇ : the degree of curvature of the light reflecting surface is small”, and those having an area integrated value of less than the threshold 11000 are “x: The degree of curvature of the light reflecting surface was evaluated as “large”, and the results are shown in Table 1 below.
  • the degree of curvature of the light reflecting surface inspected by the inspection methods of Examples 1 and 2 coincided with the evaluation by the image of the light reflecting surface actually obtained by scanning with laser light. That is, it was found that the degree of curvature of the light reflecting surface can be inspected by the simple inspection method of Examples 1 and 2.
  • optical waveguide inspection method and the optical waveguide manufacturing method using the same according to the present invention can be used for simply inspecting the degree of curvature of the light reflecting surface formed on the core of the optical waveguide.

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Abstract

光導波路のコアに形成された光反射面の湾曲の程度（平面になっている度合い）を簡便に検査することができる光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法を提供する。本発明の光導波路の検査方法は、光源１０からの光Ｌ１を、光導波路Ｗ１のコア７の第２端部の接続面７ｃから入射させて第１端部の光反射面７ａ，７ｂで反射させた後、光導波路Ｗ１から出射させ、その出射光Ｌ１を、撮像素子を備えたカメラ２０で撮像する。そして、その撮像した画像の輝度を求めることにより、出射光Ｌ１の輝度を測定する。その輝度の測定値が大きい程、光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度も小さいと判定できる。そこで、上記輝度の測定値が、基準値よりも大きいものは、光反射面７ａ，７ｂが平面に近く、上記検査の合格品とすることができる。

Description

光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法
　本発明は、光通信，光情報処理，その他一般光学の分野で用いられる光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法に関するものである。
　最近の電子機器等では、伝送情報量の増加に伴い、電気配線に加えて、光配線が採用されている。そのようなものとして、例えば、図７に示すように、電気配線５２を有する電気回路基板Ｅとコア（光配線）５７を有する光導波路Ｗとが積層され、その光導波路Ｗの両端部に対応する上記電気回路基板Ｅの部分に、発光素子１１および受光素子１２が実装された光電気混載基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光電気混載基板では、上記電気回路基板Ｅは、絶縁層５１の表面に電気配線５２が形成されたものとなっている。また、上記光導波路Ｗは、コア（光配線）５７が第１クラッド層５６と第２クラッド層５８とで挟持されたものとなっている。そして、上記電気回路基板Ｅの絶縁層５１の裏面（電気配線５２の形成面と反対側の面）に、上記光導波路Ｗの第１クラッド層５６が接触している。また、上記発光素子１１および上記受光素子１２に対応する、上記光導波路Ｗの両端部は、上記コア５７の長手方向（光の伝播する方向）に対して４５°傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面に位置するコア５７の部分が光反射面５７ａ，５７ｂになっている。さらに、上記発光素子１１および上記受光素子１２に対応する上記絶縁層５１の部分に、光路用の貫通孔５５が形成されており、その貫通孔５５を通して、上記発光素子１１と第１端部（図７では左端部）の光反射面５７ａとの間および上記受光素子１２と第２端部（図７では右端部）の光反射面５７ｂとの間で、光Ｌが伝播可能となっている。
　上記光電気混載基板における光Ｌの伝播は、つぎのようにして行われる。まず、発光素子１１から光Ｌが第１端部の光反射面５７ａに向けて発光される。その光Ｌは、上記絶縁層５１に形成された光路用の貫通孔５５を通過した後、第１クラッド層５６を通り抜け、コア５７の第１端部の光反射面５７ａで反射して（光路を９０°変換して）、コア５７内を、長手方向に進む。そして、そのコア５７内を伝播した光Ｌは、コア５７の第２端部の光反射面５７ｂで反射し（光路を９０°変換し）、受光素子１２に向けて進む。つづいて、その光Ｌは、第１クラッド層５６を通り抜けて出射され、上記絶縁層５１に形成された光路用の貫通孔５５を通過した後、受光素子１２で受光される。
　上記光電気混載基板では、コア５７の第２端部の光反射面５７ｂで反射した光Ｌが、適正に受光素子１２で受光されるようになっていることが重要である。そのため、従来、上記光反射面５７ｂの傾斜角度を検査し、適正な傾斜角度の光反射面５７ｂを有するもののみを合格品とする方法が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
特開２００９－２８８３４１号公報 特開平７－２３４１１８号公報 特開２０１４－１９９２２９号公報
　しかしながら、上記光反射面５７ｂの傾斜角度が適正であっても、個体によって、受光素子１２での受光量が少ないものがあった。そこで、本発明者らがその原因を追究した結果、受光素子１２での受光量が少ないものは、上記コア５７の両端部における光反射面５７ａ，５７ｂが湾曲していて平面になっている度合いが小さいことがわかった。そのため、その光反射面５７ａ，５７ｂで反射する光Ｌが設計どおりの方向に反射せず散乱し、受光素子１２の受光部に届く光Ｌの量が少なくなっていることがわかった。すなわち、本発明者らは、光反射面５７ａ，５７ｂの傾斜角度だけではなく、湾曲の程度（平面になっている度合い）も、光伝播に大きく関与していることを突き止めた。
　上記光反射面５７ａ，５７ｂの湾曲の程度は、その光反射面５７ａ，５７ｂをレーザ光にてスキャンして、その光反射面５７ａ，５７ｂの画像を得、その画像を解析することにより、検査することができる。しかし、その検査は簡便ではない。上記光反射面５７ａ，５７ｂの湾曲の程度を簡便に検査する方法は、従来、提案されていない。
　本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光導波路のコアに形成された光反射面の湾曲の程度（平面になっている度合い）を簡便に検査することができる光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法を提供する。
　上記の目的を達成するため、本発明は、光路用の線状のコアを有し、そのコアの第１端部に光路変換用の光反射面が形成されている光導波路を準備する工程と、上記コアの第２端部からそのコア内に光を入射させ、その光を上記光反射面で反射させた後、上記光導波路から出射させ、その出射した出射光の輝度を測定する工程とを備えた光導波路の検査方法であって、上記輝度の測定値に基づいて、上記光反射面の湾曲の程度を検査する光導波路の検査方法を第１の要旨とする。
　また、本発明は、コアを形成する工程と、このコアの第１端部を光反射面に形成する工程と、この光反射面の湾曲の程度を上記光導波路の検査方法により検査する工程とを備えた光導波路の製法であって、その検査の結果に基づいて、基準に合った光導波路を合格品とする光導波路の製法を第２の要旨とする。
　本発明者らは、光導波路のコアに形成された光反射面の湾曲の程度を簡便に検査することができるようにすべく、上記光反射面で反射した後、上記光導波路から出射する出射光について、研究を重ねた。その結果、上記光反射面の湾曲の程度と上記出射光の輝度の大きさとが相関関係にあることを突き止めた。すなわち、上記光反射面の湾曲の程度が大きい（平面になっている度合いが小さい）程、その光反射面で反射する光の広がり程度が大きくなることから、上記光導波路からの出射光の輝度が小さくなる。逆に、上記光反射面の湾曲の程度が小さい（光反射面が平面に近い）程、その光反射面で反射する光の広がり程度が小さくなることから、上記光導波路からの出射光の輝度が大きくなる。そこで、本発明者らは、上記光導波路からの出射光の輝度の大きさを測定すれば、その輝度の測定値に基づいて、上記光反射面の湾曲の程度を簡便に検査できることを見出した。
　本発明の光導波路の検査方法では、光導波路のコアに形成された光反射面で光を反射させた後、上記光導波路から出射させ、その出射光の輝度を測定している。そして、上記光反射面の湾曲の程度（平面になっている度合い）と上記出射光の輝度の大きさとが相関関係にあることから、上記光導波路からの出射光の輝度を測定すれば、その輝度の測定値に基づいて、上記光反射面の湾曲の程度（平面になっている度合い）を簡便に検査することができる。
　特に、上記輝度の測定値に基づく光反射面の湾曲検査において、輝度の基準値を予め設定し、その基準値と上記輝度の測定値とを比較する場合には、上記輝度の測定値が上記基準値よりも大きいか小さいかの判定が容易であるため、上記光反射面の湾曲の程度の検査を、より簡便にすることができる。
　さらに、上記輝度の測定工程において、上記輝度の測定を、撮像素子を備えたカメラを用い、そのカメラの焦点を上記光反射面の一部分に合わせた状態（フォーカス状態ともいう）で、上記撮像素子により上記光導波路からの出射光を撮像して、その撮像した画像の輝度を求めることにより行う場合には、上記撮像素子で撮像する上記光導波路からの出射光の画像が鮮明になり、その画像の面積が小さくなる。
　また、上記輝度の測定工程において、上記輝度の測定を、撮像素子を備えたカメラを用い、そのカメラの焦点を上記光反射面から外した状態（デフォーカス状態ともいう）で、上記撮像素子により上記光導波路からの出射光を撮像して、その撮像した画像の輝度を求めることにより行う場合には、上記撮像素子で撮像する上記光導波路からの出射光の画像がぼやけ、その画像の面積が大きくなる。それにより、上記デフォーカス状態で測定した、湾曲の程度が大きい光反射面で反射した上記出射光の輝度の測定値と、上記輝度の基準値との差は、上記フォーカス状態で測定した場合と比較して、大きくなる。そのため、光反射面の湾曲の程度の大きいことの確認が容易になる。
　そして、本発明の光導波路の製法は、コアの第１端部を光反射面に形成した後、この光反射面の湾曲の程度を上記光導波路の検査方法により検査するため、光反射面の湾曲の程度の大きいものを排除して、基準に合った合格品のみを商品として出荷することができる。その結果、光導波路の品質の信頼性を高くすることができる。
本発明の光導波路の検査方法の検査対象となる光導波路を備えた光電気混載基板の一実施の形態を模式的に示す縦断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、上記光電気混載基板の電気回路基板の形成工程を模式的に示す説明図であり、（ｄ）は、上記光電気混載基板の金属層の形成工程を模式的に示す説明図である。 （ａ）～（ｄ）は、上記光電気混載基板の光導波路の形成工程を模式的に示す説明図である。 上記光導波路の検査方法の一実施の形態を模式的に示す説明図である。 本発明の光導波路の検査方法の検査対象となる光導波路を備えた光電気混載基板の他の実施の形態を模式的に示す縦断面図である。 上記光導波路の検査方法の他の実施の形態を模式的に示す説明図である。 従来の光電気混載基板を模式的に示す縦断面図である。
　つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
　図１は、本発明の光導波路の検査方法の検査対象となる光導波路を備えた光電気混載基板の一実施の形態を示す縦断面図である。この実施の形態における光電気混載基板Ａ，Ｂは、図１に示すように、光ファイバＦの両端部に接続されて使用されるものであり、これら光電気混載基板Ａ，Ｂと光ファイバＦとで光電気混載モジュールを形成している。この光電気混載モジュールの各端部の光電気混載基板Ａ，Ｂは、上記光ファイバＦの端部に接続される光導波路Ｗ１と、この光導波路Ｗ１に積層された電気回路基板Ｅ１と、上記光導波路Ｗ１の第１端部に対応する上記電気回路基板Ｅ１の部分に実装された光素子１１，１２とを備えている。これら光素子１１，１２は、光電気混載モジュールの第１端部（図１では、左端部）の光電気混載基板Ａに備えられているのが発光素子１１であり、光電気混載モジュールの第２端部（図１では、右端部）の光電気混載基板Ｂに備えられているのが受光素子１２である。さらに、この実施の形態では、上記電気回路基板Ｅ１と上記光導波路Ｗ１との間のうち、上記発光素子１１および上記受光素子１２が実装される実装用パッド２ａに対応する部分に、補強用の金属層Ｍ１が設けられている。
　より詳しく説明すると、上記電気回路基板Ｅ１は、透光性を有する絶縁層１の表面に、電気配線本体２と上記実装用パッド２ａとを有する電気配線が形成され、その電気配線本体２がカバーレイ３で被覆されたものとなっている。
　上記光導波路Ｗ１は、光路用の線状のコア７が第１クラッド層６と第２クラッド層８とで挟持されたものとなっている。そして、上記発光素子１１および上記受光素子１２に対応する、光導波路Ｗ１の第１端部は、コア７の長手方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成されており、その傾斜面に位置するコア７の部分は、光反射面７ａ，７ｂになっている。すなわち、光電気混載モジュールの第１端部（図１では、左端部）の光電気混載基板Ａでは、上記光反射面７ａが、光Ｌを反射して、発光素子１１とコア７との間の光伝播を可能にし、光電気混載モジュールの第２端部（図１では、右端部）の光電気混載基板Ｂでは、上記光反射面７ｂが、光Ｌを反射して、受光素子１２とコア７との間の光伝播を可能にしている。また、上記光導波路Ｗ１の第２端部（光反射面７ａ，７ｂと反対側の端部）は、コア７の長手方向に対して直角な直角面に形成されており、その直角面に位置するコア７の部分は、上記光ファイバＦのコア９の端面に接続される接続面７ｃとなっている。
　上記金属層Ｍ１は、上記電気回路基板Ｅ１の絶縁層１と上記光導波路Ｗ１の第１クラッド層６との間に配置されている。そして、上記発光素子１１と上記光反射面７ａとの間に対応する上記金属層Ｍ１の部分および上記受光素子１２と上記光反射面７ｂとの間に対応する上記金属層Ｍ１の部分に、光路用の貫通孔５が形成されている。
　上記光電気混載モジュールにおける光伝播は、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、光電気混載モジュールの第１端部（図１では、左端部）の光電気混載基板Ａにおいて、上記発光素子１１の発光部１１ａからコア７の第１端部の光反射面７ａに向かって、光Ｌが発光される。その光Ｌは、上記絶縁層１，上記金属層Ｍ１に形成された光路用の貫通孔５，上記第１クラッド層６をこの順に通過した後、コア７内に入射する。つづいて、その光Ｌは、上記コア７の第１端部の光反射面７ａで反射して、光路を９０°変換し、そのコア７内を第２端部の接続面７ｃまで伝播した後、その接続面７ｃから出射する。つづいて、その光Ｌは、上記光ファイバＦのコア９の第１端部（図１では、左端部）からその光ファイバＦのコア９内に入射し、その光ファイバＦのコア９内を第２端部（図１では、右端部）まで伝播した後、その第２端部から出射する。つづいて、その光Ｌは、光電気混載モジュールの第２端部（図１では、右端部）の光電気混載基板Ｂにおいて、コア７の第２端部の接続面７ｃからそのコア７に入射する。つづいて、その光Ｌは、上記コア７の第１端部の光反射面７ｂまで伝播し、その光反射面７ｂで反射して、光路を９０°変換し、受光素子１２に向けて伝播する。つづいて、その光Ｌは、コア７を出て、上記第１クラッド層６，上記金属層Ｍ１に形成された光路用の貫通孔５，上記絶縁層１をこの順に通過した後、受光素子１２の受光部１２ａで受光される。
　ここで、上記コア７の屈折率は１を超える値であり、上記光反射面７ａ，７ｂの外側は、空気であり、その空気の屈折率は１である。このように、上記コア７の屈折率が、その外側の空気の屈折率よりも大きいことから、光Ｌは、上記光反射面７ａ，７ｂを透過せず、その光反射面７ａ，７ｂで反射するのである。
　このように、光電気混載モジュールの第１端部（図１では、左端部）の光電気混載基板Ａでは、コア７の第１端部の光反射面７ａで反射した光Ｌが、コア７から漏れることなく、適正にコア７内を第２端部の接続面７ｃまで伝播するようになっていることが重要である。また、光電気混載モジュールの第２端部（図１では、右端部）の光電気混載基板Ｂでは、コア７の第１端部の光反射面７ｂで反射した光Ｌが、適正に受光素子１２の受光部１２ａで受光されるようになっていることが重要である。もし、上記光反射面７ａ，７ｂが湾曲していて平面になっている度合いが小さいと、その光反射面７ａ，７ｂで反射する光Ｌは、設計どおりの方向に反射しない。そのため、光電気混載モジュールの第１端部（図１では、左端部）の光電気混載基板Ａでは、光反射面７ａで反射した光Ｌがコア７から漏れるようになり、光電気混載モジュールの第２端部（図１では、右端部）の光電気混載基板Ｂでは、光反射面７ｂで反射した光Ｌが受光素子１２の受光部１２ａに適正に受光されないようになる。これらの場合、上記光電気混載基板Ａ，Ｂは、その機能を発揮できないことから、廃棄される。上記光電気混載基板Ａ，Ｂが廃棄されると、正常に機能する上記発光素子１１および受光素子１２も廃棄されることから、損失が大きい。
　そこで、この実施の形態では、下記に説明するように、上記光電気混載基板Ａ，Ｂの作製工程において、上記発光素子１１および受光素子１２の実装に先立って、上記光導波路Ｗ１の光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度（平面になっている度合い）を検査する。
　すなわち、上記検査工程を備えた光電気混載基板Ａ，Ｂの作製は、つぎのようにして行われる。
〔光電気混載基板Ａ，Ｂの電気回路基板Ｅ１の形成〕
　まず、上記金属層Ｍ１を形成するための金属シート材Ｍａ〔図２（ａ）参照〕を準備する。この金属シート材Ｍａの形成材料としては、例えば、ステンレス，４２アロイ等があげられ、なかでも、寸法精度等の観点から、ステンレスが好ましい。上記金属シート材Ｍａ（金属層Ｍ１）の厚みは、例えば、１０～１００μｍの範囲内に設定される。
　ついで、図２（ａ）に示すように、上記金属シート材Ｍａの表面に、感光性絶縁樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により、所定パターンの絶縁層１を形成する。この絶縁層１の形成材料としては、例えば、ポリイミド，ポリエーテルニトリル，ポリエーテルスルホン，ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリ塩化ビニル等の合成樹脂、シリコーン系ゾルゲル材料等があげられる。上記絶縁層１の厚みは、例えば、１０～１００μｍの範囲内に設定される。
　つぎに、図２（ｂ）に示すように、上記電気配線（電気配線本体２および実装用パッド２ａ）を、例えば、セミアディティブ法，サブトラクティブ法等により形成する。
　ついで、図２（ｃ）に示すように、上記電気配線本体２の部分に、ポリイミド樹脂等からなる感光性絶縁樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により、カバーレイ３を形成する。このようにして、上記金属シート材Ｍａの表面に、電気回路基板Ｅ１が形成される。
〔光電気混載基板Ａ，Ｂの金属層Ｍ１の形成〕
　その後、図２（ｄ）に示すように、上記金属シート材Ｍａにエッチング等を施すことにより、その金属シート材Ｍａの長手方向の先端部（第２端部）側部分Ｓを除去するとともに、その金属シート材Ｍａに光路用の貫通孔５を形成する。このようにして、上記金属シート材Ｍａを金属層Ｍ１に形成する。
〔光電気混載基板Ａ，Ｂの光導波路Ｗ１の形成〕
　そして、上記電気回路基板Ｅ１と上記金属層Ｍ１との積層体の裏面に光導波路Ｗ１（図４参照）を形成するために、まず、図３（ａ）に示すように、上記積層体の裏面（図では下面）に、第１クラッド層６の形成材料である感光性樹脂を塗布する。その後、その塗布層を照射線により露光して硬化させ、第１クラッド層６に形成する。その第１クラッド層６は、上記金属シート材Ｍａ〔図２（ｄ）参照〕の除去部分（長手方向の第２端部側部分Ｓ）および上記金属層Ｍ１に形成された光路用の貫通孔５を埋めた状態で形成される。上記第１クラッド層６の厚み（金属層Ｍ１の裏面からの厚み）は、例えば、５～８０μｍの範囲内に設定される。なお、光導波路Ｗ１の形成時（上記第１クラッド層６，下記コア７，下記第２クラッド層８の形成時）は、上記積層体の裏面は上に向けられる。
　ついで、図３（ｂ）に示すように、上記第１クラッド層６の表面（図では下面）に、フォトリソグラフィ法により、所定パターンのコア７を形成する。このコア７の第２端部は、そのコア７の長手方向に直角な面に形成され、上記光ファイバＦのコア９（図１参照）の端面に接続される接続面７ｃとなっている。また、上記コア７の寸法は、例えば、幅が５～２００μｍの範囲内に設定され、厚みが５～２００μｍの範囲内に設定される。上記コア７の形成材料としては、例えば、上記第１クラッド層６と同様の感光性樹脂があげられ、上記第１クラッド層６および下記第２クラッド層８〔図３（ｃ）参照〕の形成材料よりも屈折率が大きい材料が用いられる。
　つぎに、図３（ｃ）に示すように、上記コア７を被覆するよう、上記第１クラッド層６の表面（図では下面）に、フォトリソグラフィ法により、第２クラッド層８を形成する。この第２クラッド層８の厚み（第１クラッド層６の表面からの厚み）は、上記コア７の厚みを超え、例えば、５００μｍ以下に設定される。上記第２クラッド層８の形成材料としては、例えば、上記第１クラッド層６と同様の感光性樹脂があげられる。
　その後、図３（ｄ）に示すように、上記電気回路基板Ｅ１の実装用パッド２ａに対応する（図では下方に位置する）コア７の部分（第１端部）を、上記第１クラッド層６および上記第２クラッド層８とともに、例えば、エキシマレーザ加工等により、コア７の長手方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成する。それら傾斜面に位置する上記コア７の部分が光反射面７ａ，７ｂとなる。
〈光導波路Ｗ１の形成工程における光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度の検査〉
　そして、つぎのようにして、上記コア７の第１端部に形成された光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度（平面になっている度合い）を検査する。この検査方法が、本発明の第１の特徴である。
　すなわち、上記光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査する方法は、図４に示すように、まず、均一光を発光するＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源１０と、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ，ＣＭＯＳ（相補正金属酸化膜半導体）イメージセンサ等の撮像素子を備えたカメラ２０とを準備する。そして、コア７の第２端部の接続面７ｃ側に、上記光源１０を設置し、コア７の第１端部の光反射面７ａ，７ｂに対応する電気回路基板Ｅ１の部分の上方に、上記カメラ２０を設置する。ついで、その光源１０からコア７の第２端部の接続面７ｃに向かって、光Ｌ１を発光させる。
　これにより、上記光Ｌ１は、上記コア７の第２端部の接続面７ｃからそのコア７に入射し、第１端部の光反射面７ａ，７ｂで反射して、光路を９０°変換し、上記カメラ２０に向けて伝播する。つづいて、その光Ｌ１は、コア７を出て、上記第１クラッド層６，上記金属層Ｍ１に形成された光路用の貫通孔５，上記絶縁層１をこの順に通過した後、上記カメラ２０に向かって出射する。
　つぎに、その出射光Ｌ１を、上記カメラ２０の撮像素子により撮像する。そして、その撮像した画像の輝度を求めることにより、上記出射光Ｌ１の輝度を測定する。その出射光Ｌ１の撮像（輝度の測定）の際、上記カメラ２０の焦点を、上記コア７の第１端部の光反射面７ａ，７ｂの一部分（例えば、光反射面７ｂの上端縁）に合わせてもよいし、その光反射面７ａ，７ｂから上記カメラ２０の方向に外してもよいし、その反対側（光反射面７ａ，７ｂからカメラ２０と反対側の方向）に外してもよい。
　そして、上記輝度の測定値に基づいて、上記光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査することができる。すなわち、上記輝度の測定値が大きい程、上記光反射面７ａ，７ｂで反射した光Ｌ１の広がり程度が小さく、上記光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度も小さいと判定することができる。そこで、上記輝度の測定値が、予め設定した基準値よりも大きいものは、上記光反射面７ａ，７ｂが平面に近く、実用に適しており、上記検査の合格品とすることができる。
　例えば、上記撮像素子がＣＣＤイメージセンサの場合、そのＣＣＤイメージセンサに上記出射光Ｌ１が撮像されると、そのＣＣＤイメージセンサの受光ピクセルが上記出射光Ｌ１を受光し、各受光ピクセル毎に輝度値が測定される。そして、その輝度値に所定の閾値（例えば、５００）を設定し、その閾値以上の輝度値が測定された受光ピクセルの数を数える。その数をエリア積算値とし、そのエリア積算値が大きい程、上記光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度が小さいと判定することができる。なお、上記輝度値の閾値は、例えば、１０～２０００の範囲内に設定され、好ましくは１００～１０００の範囲内に設定され、さらに好ましくは３００～７００の範囲内に設定される。
　このようにして、上記光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査する工程を経て、光導波路Ｗ１が形成される。このように、光導波路Ｗ１の形成工程において、上記光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査する工程を設け、その光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度が実用に適している光導波路Ｗ１を合格品とすることが、本発明の第２の特徴である。
〔光電気混載基板Ａ，Ｂの発光素子１１および受光素子１２の実装〕
　そして、上記検査の合格品である光導波路Ｗ１に積層されている電気回路基板Ｅ１の実装用パッド２ａに、発光素子１１または受光素子１２（図１参照）を実装する。このようにして、発光素子１１を有する光電気混載基板Ａと、受光素子１２を有する光電気混載基板Ｂとを得る。
　そして、光ファイバＦのコア９の第１端部に、発光素子１１を有する光電気混載基板Ａのコア７の接続面７ｃを接続し、その光ファイバＦのコア９の第２端部に、受光素子１２を有する光電気混載基板Ｂのコア７の接続面７ｃを接続することにより、図１に示す光電気混載モジュールを得る。
　このように、光導波路Ｗ１の形成工程において、上記光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査する工程を備えているため、その光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度が大きい不合格品である光導波路Ｗ１に積層されている電気回路基板Ｅ１に対しては、発光素子１１および受光素子１２を実装しないようにすることができる。それにより、不合格品である光導波路Ｗ１に積層されている電気回路基板Ｅ１に発光素子１１および受光素子１２が実装されて、正常に機能する発光素子１１および受光素子１２が廃棄されることを防止することができる。
　図５は、本発明の光導波路の検査方法の検査対象となる光導波路を備えた光電気混載基板の他の実施の形態を示す縦断面である。この実施の形態における光電気混載基板では、図１に示す上記実施の形態において、光ファイバＦを介することなく、光電気混載モジュールの両端部の光電気混載基板Ａ，Ｂが直接接続したような形態になっている。なお、図５において、符号Ｅ２は電気回路基板、符号Ｍ２は金属層、符号Ｗ２は光導波路である。それ以外の部分は、図１に示す上記実施の形態と同様であり、同様の部分には、同じ符号を付している。
　そして、上記実施の形態と同様の工程により、電気回路基板Ｅ２，金属層Ｍ２および光導波路Ｗ２が形成される。そして、この実施の形態でも、上記実施の形態と同様にして、上記光導波路Ｗ２の両端部の光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査することができる。
　すなわち、一方の上記光反射面７ｂの湾曲の程度を検査する方法は、図６に示すように、まず、発光素子１１の実装側に位置する、コア７の第１光反射面７ａに対応する電気回路基板Ｅ２の部分の上方に、ＬＥＤ等の光源１０を設置するとともに、そのコア７の第２光反射面７ｂに対応する電気回路基板Ｅ２の部分の上方に、カメラ２０を設置する。ついで、その光源１０からコア７の第１光反射面７ａに向かって、光Ｌ１を発光させる。
　これにより、上記光Ｌ１は、上記第１光反射面７ａで反射し、コア７内を伝播した後、上記第２光反射面７ｂで反射し、上記カメラ２０に向かって出射する。ついで、その出射光Ｌ１を、上記カメラ２０で撮像することにより、上記出射光Ｌ１の輝度を測定する。そして、先に述べた方法と同様にして、閾値以上の輝度値が測定された受光ピクセルの数を数える。その数をエリア積算値とし、そのエリア積算値に基づいて、上記第２光反射面７ｂの湾曲の程度を検査する。
　また、同様にして、図６において、上記光導波路Ｗ２の左右の向きを入れ替えて測定することにより、他方の上記第１光反射面７ａの湾曲の程度を検査する。
　その後、上記検査に合格した光導波路Ｗ２に積層された電気回路基板Ｅ２に対してのみ、発光素子１１および受光素子１２（図５参照）を実装し、図５に示す光電気混載基板を得る。
　なお、上記各実施の形態では、電気回路基板Ｅ１，Ｅ２に電気配線（電気配線本体２および実装用パッド２ａ）が形成されているものに対して、光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査したが、上記電気配線が形成されていないものに対しても、同様にして、光反射面７ａ，７ｂの湾曲の程度を検査することができる。
　つぎに、実施例について説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるものではない。
　輝度を測定する装置として、シナジーオプトシステムズ社製のＯＣＴ－００１を準備した。コアに入射させる光の光源は、発光する光の波長が８５０ｎｍ、均一光照射面が直径４ｍｍ、ＮＡ（開口数）が０．５７のものを用いた。光導波路からの出射光を撮像するカメラのＣＣＤイメージセンサは、倍率が５倍、視野範囲が１．２８ｍｍ×０．９６ｍｍ、ＮＡ（開口数）が０．４２のものを用いた。
　コアの第２端部に光入射面（接続面）が形成され、コアの第１端部に光反射面が形成された光導波路（図１参照）のサンプルを１５個準備した。そのコアの寸法は、断面を５０μｍ×５０μｍの長方形、長さを３ｍｍ、隣り合うコアとコアとの間の距離を２５０μｍとした。そして、上記光源で発光させた光を、上記コアの第２端部の光入射面からそのコア内に光を入射させ、その光を第１端部の光反射面で反射させた後、上記光導波路から出射させた。
〔実施例１〕
　上記カメラの焦点を各サンプルの光反射面の上端縁に合わせ、その状態（フォーカス状態）で、１本のコアによる上記出射光を上記カメラで撮像した。そして、ＣＣＤイメージセンサの各受光ピクセルで測定される輝度値の閾値を５００に設定し、その閾値以上の輝度値が測定された受光ピクセルの数を数えた。上記カメラでの撮像から受光ピクセルの数を数えるまでを１回として、これを４回繰り返し、その合計をエリア積算値とし、下記の表１に示した。
〔実施例２〕
　上記実施例１において、上記カメラの焦点距離を維持したまま、上記カメラを各サンプルの光反射面から遠ざかる方向に１６０μｍ移動させた。すなわち、上記カメラの焦点は、各サンプルの光反射面の上端縁より１６０μｍカメラ２０側の位置にある。その状態（デフォーカス状態）で、上記出射した出射光を上記カメラで撮像した。そして、上記実施例１と同様にして、エリア積算値を算出し、下記の表１に示した。
〔光反射面の湾曲の評価（エリア積算値による評価）〕
　比較の基準となる基準品を準備した。上記実施例１での基準品のエリア積算値は４３６４であった。このエリア積算値を基準値とし、その基準値の約１０％減の値４０００を閾値とした。そして、各サンプルにおいて、上記エリア積算値がその閾値４０００以上のものを「○：光反射面の湾曲の程度が小さい」と評価し、上記エリア積算値が上記閾値４０００未満のものを「×：光反射面の湾曲の程度が大きい」と評価し、それぞれ下記の表１に示した。また、上記実施例２での基準品のエリア積算値は１２２５１であった。このエリア積算値を基準値とし、その基準値の約１０％減の値１１０００を閾値とした。そして、各サンプルにおいて、上記エリア積算値がその閾値１１０００以上のものを「○：光反射面の湾曲の程度が小さい」と評価し、上記エリア積算値が上記閾値１１０００未満のものを「×：光反射面の湾曲の程度が大きい」と評価し、それぞれ下記の表１に示した。
〔光反射面の曲率半径の測定およびスキャン画像による評価〕
　キーエンス社製のＶＫＸ－２５０を用い、上記光導波路の各サンプルの光反射面をレーザ光にてスキャンし、その光反射面の画像を得、その画像を解析することにより、実際の上記光反射面の曲率半径を特定した。そして、その曲率半径が２００μｍ以上のものを「○：光反射面の湾曲の程度が小さい」と評価し、上記曲率半径が２００μｍ未満のものを「×：光反射面の湾曲の程度が大きい」と評価し、それぞれ下記の表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記表１のように、実施例１，２の検査方法で検査した光反射面の湾曲の程度は、レーザ光でのスキャンにより実際に得た光反射面の画像による評価と一致した。すなわち、実施例１，２の簡便な検査方法で、光反射面の湾曲の程度を検査できることがわかった。
　また、光導波路の形成工程に、上記実施例１，２の検査方法を取り入れた。その結果、光反射面の湾曲の程度の大小を簡単に検査することができた。
　上記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、上記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。
　本発明の光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法は、光導波路のコアに形成された光反射面の湾曲の程度を簡便に検査する場合に利用可能である。
　Ｌ１　光
　Ｗ１　光導波路
　７　コア
　７ａ，７ｂ　光反射面
　７ｃ　接続面
　１０　光源
　２０　カメラ

Claims (5)

  1. 　光路用の線状のコアを有し、そのコアの第１端部に光路変換用の光反射面が形成されている光導波路を準備する工程と、上記コアの第２端部からそのコア内に光を入射させ、その光を上記光反射面で反射させた後、上記光導波路から出射させ、その出射した出射光の輝度を測定する工程とを備えた光導波路の検査方法であって、上記輝度の測定値に基づいて、上記光反射面の湾曲の程度を検査することを特徴とする光導波路の検査方法。
  2. 　上記輝度の測定値に基づく光反射面の湾曲検査において、輝度の基準値を予め設定し、その基準値と上記輝度の測定値とを比較して、上記光反射面の湾曲の程度を検査する請求項１記載の光導波路の検査方法。
  3. 　上記輝度の測定工程において、上記輝度の測定を、撮像素子を備えたカメラを用い、そのカメラの焦点を上記光反射面の一部分に合わせた状態で、上記撮像素子により上記光導波路からの出射光を撮像して、その撮像した画像の輝度を求めることにより行う請求項１または２記載の光導波路の検査方法。
  4. 　上記輝度の測定工程において、上記輝度の測定を、撮像素子を備えたカメラを用い、そのカメラの焦点を上記光反射面から外した状態で、上記撮像素子により上記光導波路からの出射光を撮像して、その撮像した画像の輝度を求めることにより行う請求項１または２記載の光導波路の検査方法。
  5. 　コアを形成する工程と、このコアの第１端部を光反射面に形成する工程と、この光反射面の湾曲の程度を請求項１～４のいずれか一項に記載の光導波路の検査方法により検査する工程とを備えた光導波路の製法であって、その検査の結果に基づいて、基準に合った光導波路を合格品とすることを特徴とする光導波路の製法。
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