WO2023145593A1 - 光回路基板 - Google Patents

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WO2023145593A1
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晃史 相良
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京セラ株式会社
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical circuit board and an optical component mounting structure using the same.
  • optical fibers that can transmit large amounts of data at high speed have been used for information communication.
  • Optical signals are transmitted and received between this optical fiber and an optical component (silicon photonics device).
  • An optical fiber and an optical component are connected via an optical waveguide as described in Patent Documents 1 and 2, for example.
  • An optical circuit board includes a wiring board having an upper surface including a mounting area for optical components, and an optical waveguide located on the wiring board.
  • the optical waveguide is positioned adjacent to the mounting area and includes a lower clad, a core and an upper clad from the upper surface side of the wiring substrate.
  • the optical waveguide has a first end face facing the mounting region, and a second end face including the end face of the lower clad, the end face of the core and the end face of the upper clad in the same plane and located on the opposite side of the first end face.
  • the second end face at least a part of the end face of the lower clad and the end face of the upper clad have protrusions that protrude beyond the end face of the core.
  • An optical component mounting structure includes the above-described optical circuit board and an optical component located in the mounting area and having an optical transmission path, and includes an end surface of the core at the first end surface and an optical transmission line. It faces the end face of the road.
  • FIG. 1 is a plan view showing an optical component mounting structure in which optical components and electronic components are mounted on an optical circuit board according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is an enlarged explanatory view for explaining a cross section of a region X shown in FIG. 1
  • FIG. FIG. 3 is an enlarged explanatory view for explaining an example of a cross section of a region Y shown in FIG. 2
  • 3 is an enlarged explanatory view for explaining another example of the cross section of the region Y shown in FIG. 2
  • FIG. 3 is an enlarged explanatory view for explaining an example in which the second end face of the optical waveguide has a curved shape in the cross section of the region Y shown in FIG. 2
  • FIG. 3 is an enlarged explanatory view for explaining that the conductor layer has the largest thickness at the second end surface of the optical waveguide in the cross section of the region Y shown in FIG. 2;
  • FIG. 2 is an enlarged explanatory view for explaining a cross section of a region X shown in
  • the optical circuit board according to the present disclosure as described above, at least a part of the end face of the lower clad and the end face of the upper clad have protrusions that protrude beyond the end face of the core. As a result, according to the optical circuit board according to the present disclosure, it is possible to reduce the risk of damaging the end surface of the optical waveguide, and reduce the transmission loss of the optical signal.
  • FIG. 1 is a plan view showing an optical component mounting structure 10 in which an optical component 4 is mounted on an optical circuit board 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • An optical circuit board 1 includes a wiring board 2 and an optical waveguide 3.
  • a wiring board 2 included in the optical circuit board 1 according to one embodiment, a wiring board generally used for an optical circuit board can be used.
  • such a wiring board 2 includes, for example, a core board and buildup layers laminated on both sides of the core board.
  • the core substrate is not particularly limited as long as it is an insulating material. Examples of insulating materials include resins such as epoxy resins, bismaleimide-triazine resins, polyimide resins, and polyphenylene ether resins. These resins may be used in combination of two or more.
  • the core substrate usually has through-hole conductors for electrically connecting the upper and lower surfaces of the core substrate.
  • the core substrate may contain a reinforcing material.
  • reinforcing materials include insulating cloth materials such as glass fibers, glass nonwoven fabrics, aramid nonwoven fabrics, aramid fibers, and polyester fibers. Two or more reinforcing materials may be used in combination.
  • inorganic fillers such as silica, barium sulfate, talc, clay, glass, calcium carbonate, and titanium oxide may be dispersed in the core substrate.
  • the buildup layer has a structure in which insulating layers and conductor layers are alternately laminated.
  • a part of the conductor layer positioned on the outermost surface (the conductor layer positioned on the upper surface of the wiring board 2) includes a conductor layer 21a on which the optical waveguide 3 is positioned.
  • the conductor layer 21a is made of metal such as copper.
  • the insulating layer included in the buildup layer is not particularly limited as long as it is an insulating material, like the core substrate. Examples of insulating materials include resins such as epoxy resins, bismaleimide-triazine resins, polyimide resins, and polyphenylene ether resins. These resins may be used in combination of two or more.
  • each insulating layer may be made of the same resin or different resins.
  • the insulating layer and the core substrate included in the buildup layer may be made of the same resin or different resins.
  • the buildup layers usually have via-hole conductors for electrically connecting the layers.
  • inorganic fillers such as silica, barium sulfate, talc, clay, glass, calcium carbonate, and titanium oxide may be dispersed in the insulating layer included in the buildup layer.
  • the optical waveguide 3 included in the optical circuit board 1 is located on the surface of the conductor layer 21 a present on the surface of the wiring board 2 .
  • FIG. 2 is an enlarged explanatory view explaining a cross section of the region X shown in FIG.
  • the optical waveguide 3 has a structure in which a lower clad 31, an optical waveguide core 32 and an upper clad 33 are laminated in this order from the conductor layer 21a side.
  • the lower clad 31 included in the optical waveguide 3 is located on the surface of the wiring substrate 2, specifically, on the surface of the conductor layer 21a present on the surface of the optical waveguide formation region of the wiring substrate 2.
  • the material forming the lower clad 31 is not limited, and examples thereof include resins such as epoxy resin and silicon resin.
  • the upper clad 33 included in the optical waveguide 3 is also made of resin such as epoxy resin or silicone resin.
  • the lower clad 31 and the upper clad 33 may be made of the same material or different materials.
  • the lower clad 31 and the upper clad 33 may have the same thickness or different thicknesses.
  • the lower clad 31 and the upper clad 33 each have a thickness of approximately 5 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less, for example.
  • the optical waveguide core 32 included in the optical waveguide 3 is a portion through which light entering the optical waveguide 3 propagates.
  • the side surface of the optical transmission line 41 included in the optical component 4 mounted in the mounting area of the wiring board 2 and the side surface of the optical waveguide core 32 of the optical waveguide 3 are positioned to face each other.
  • the side surface of the optical waveguide 3 including the side surface of the optical waveguide core 32 facing the mounting area (optical component 4) of the wiring board 2 is defined as a first end surface 3a.
  • Optical signals are transmitted and received between the optical waveguide core 32 and the optical transmission line 41 on the first end face 3a.
  • the material forming the optical waveguide core 32 is not limited, and is appropriately set in consideration of, for example, light transmittance and wavelength characteristics of propagating light. Examples of materials include resins such as epoxy resins and silicone resins.
  • the optical waveguide core 32 has a thickness of, for example, about 3 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the side surface opposite to the first end face 3a is the second end face 3b, which includes the end face of the lower clad 31, the end face of the optical waveguide core 32, and the end face of the upper clad 33 in the same plane.
  • the side surface of the optical waveguide 3 facing the optical connector 5a is the second end surface 3b.
  • the second end surface 3b may have a curved surface portion 11 including the end surface of the lower clad 31, the end surface of the optical waveguide core 32 and the end surface of the upper clad 33 in the same plane. .
  • the curved surface portion 11 refers to, for example, an arch shape in cross section in which the end surface of the lower clad 31, the end surface of the optical waveguide core 32, and the end surface of the upper clad 33 are in contact with each other continuously without steps. At this time, the top of the arch shape is located on the side opposite to the optical connector 5a. Having such a curved surface portion 11 is advantageous in that damage to the end face of the optical waveguide core 32 can be reduced.
  • the second end surface 3b of the optical waveguide 3 is formed on a portion of the end surface of the lower clad 31 and protrudes from the end surface of the optical waveguide core 32.
  • a portion 34 is provided.
  • FIG. 3 is an enlarged explanatory view for explaining an example of a cross section of the region Y shown in FIG.
  • the optical circuit board 1 reduces the risk of scratching the end surface of the optical waveguide 3 (the second end surface 3b, especially the end surface of the optical waveguide core 32) by having such a protruding portion 34. It is possible to reduce the transmission loss of the optical signal.
  • the protruding portion 34 positioned on the end surface of the lower clad 31 may be referred to as a first protruding portion 341 .
  • the projecting portion 34 (first projecting portion 341) is made of the same material as the lower clad 31, for example, and may be molded integrally with the lower clad 31.
  • the first projecting portion 341 may be positioned below the intermediate portion (wiring board 2 side) in the thickness direction of the lower clad 31, and directly above the conductor layer 21a (lowermost portion of the lower clad 31). may be located. By positioning the first projecting portion 341 at such a location, the first projecting portion 341 is supported and reinforced by the relatively strong conductor layer 21a. When the first protruding portion 341 is positioned directly above the conductor layer 21a (at the lowest part of the lower clad 31), the support effect of the conductor layer 21a becomes greater.
  • the transmission of the optical signal is less likely to be hindered, and the second end surface of the optical waveguide 3 (in particular, the optical waveguide core 32) edge) can be protected.
  • the length of the protrusion 34 that is, the length L1 from the end surface of the optical waveguide core 32 to the tip of the protrusion 34 may be, for example, 1 ⁇ m or more and 3.5 ⁇ m or less. In the case of one protrusion 341, for example, it may be 1.2 ⁇ m or more and 3.3 ⁇ m or less.
  • the end face of the conductor layer 21a may be located directly below the second end face 3b of the optical waveguide 3. Further, for example, as shown in FIG. 3, the conductor layer end face is located between the end face of the optical waveguide core 32 and the tip of the projection 34 in the direction S in which the projection 34 shown in FIG. may These may be appropriately set in consideration of the connectability with the optical connector 5a.
  • the “tip of the projecting portion 34 ” means the tip of the projecting portion 34 that is the longest from the end face of the optical waveguide core 32 to the tip of the projecting portion 34 .
  • the thickness L3 of the conductor layer 21a may be the largest at the conductor layer end surface.
  • the length from the end surface of the optical waveguide core 32 to the conductor layer end surface may be, for example, 0.7 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less.
  • the protruding portion 34 need not be positioned only on the end face of the lower clad 31 as shown in FIG. 3, but may be positioned only on the end face of the upper clad 33. 31 and the end surface of the upper clad 33 .
  • FIG. 4 is an enlarged explanatory view for explaining another example of the cross section of the region Y shown in FIG. As shown in FIG. 4 , the protrusion 34 located on the end surface of the upper clad 33 is referred to as a second protrusion 342 .
  • the second projecting portion 342 is preferably positioned above the end surface of the upper clad 33 , and for example, the second projecting portion 342 may be positioned continuously on the upper surface of the upper clad 33 .
  • “The second protrusion is positioned continuously on the upper surface of the upper clad” means that the upper portion of the base of the second protrusion 342 is substantially flush with the upper surface of the upper clad 33 .
  • the length L2 from the end surface of the optical waveguide core 32 to the tip of the second projecting portion 342 may be, for example, 1 ⁇ m or more and 3.5 ⁇ m or less.
  • the second protruding portion 342 has such a length, it is possible to sufficiently protect the second end surface of the optical waveguide 3 (in particular, the end surface of the optical waveguide core 32), and to prevent transmission of optical signals. Efficiency can be fully demonstrated.
  • the length L2 of the second protrusion 342 may be longer than the length L1 of the first protrusion 341 (the length from the end face of the optical waveguide core 32 to the tip of the second protrusion 342).
  • Such a configuration can further reduce the possibility that the end surface of the optical waveguide 3 is damaged.
  • solder resist may be partially located on the surface of the wiring board 2 .
  • the solder resist is made of a resin such as an acrylic-modified epoxy resin.
  • the end face (substrate end face) of the wiring board 2 may be located between the second end face 3b of the optical waveguide core 32 and the tip of the projection 34 in the direction in which the projection 34 projects.
  • the "tip of the protrusion 34" means the tip of the protrusion 34 that is the longest from the end surface of the optical waveguide core 32 to the tip of the protrusion 34, as described above.
  • the wiring board 2 is prepared.
  • the wiring board 2 has a mounting area for the optical component 4 and an optical waveguide forming area adjacent to each other on its upper surface.
  • the optical waveguide formation region of the wiring board 2 includes a conductor layer 21a which is a part of the conductor layer located on the outermost surface (the conductor layer located on the upper surface of the wiring board 2).
  • the mounting area of the wiring board 2 includes pads 21b that are part of the conductor layer located on the outermost surface.
  • the conductor layer 21a and the pads 21b are made of metal such as copper.
  • a lower clad 31 is formed in the optical waveguide formation region. Specifically, a resin layer made of resin such as epoxy resin or silicon resin is laminated so as to cover the optical waveguide formation region. Then, it is exposed and developed to form the lower clad 31 .
  • an optical waveguide core 32 is formed along the upper surface of the lower clad 31 .
  • the optical waveguide core 32 is formed into a predetermined shape by applying or adhering epoxy resin, silicon resin, or the like to the lower clad 31 as described above, followed by exposure and development.
  • an upper clad 33 covering the upper surface of the lower clad 31 and the optical waveguide core 32 is formed.
  • the upper clad 33 is also formed by exposing and developing a resin such as epoxy resin or silicon resin.
  • the lower clad 31 and the upper clad 33 may be made of the same material or different materials.
  • the lower clad 31 and the upper clad 33 may have the same thickness or different thicknesses.
  • both end surfaces of the lower clad 31, the optical waveguide core 32 and the upper clad 33 are cut by, for example, a dicer to form the first end surface 3a and the second end surface 3b.
  • Compressive stress is applied to the positions where the projections 34 are to be formed when cutting with a dicer.
  • a dicing blade may be used to roll up the conductor layer 21a to apply compressive stress.
  • a compressive stress may be applied when the dicing blade is brought into contact.
  • the accumulated compressive stress is released, a part of at least one of the lower clad 31 and the upper clad 33 protrudes, and the protruding portion 34 (at least one of the first protruding portion 341 and the second protruding portion 341 ) is formed.
  • the heat treatment may be performed, for example, at 120° C. or higher and 160° C. or lower for 30 minutes or longer and 60 minutes or shorter.
  • An optical component mounting structure 10 according to an embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 1, has a structure in which optical components 4 and electronic components 6 are mounted on an optical circuit board 1 according to an embodiment.
  • An optical component 4 mounted on the optical component mounting structure 10 includes an optical transmission line 41 .
  • Examples of the optical component 4 including such an optical transmission line 41 include a silicon photonics device.
  • Examples of the electronic component 6 include an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and a driver IC.
  • the optical component 4 is electrically connected to the pad 21b located in the mounting area of the optical component 4 on the wiring board 2 via the solder 7.
  • Pads 21 b are part of a conductor layer located on the upper surface of wiring board 2 .
  • a silicon photonics device will be described as an example of the optical component 4 .
  • a silicon photonics device is, for example, one type of optical component having an optical transmission line 41 with a core made of silicon (Si) and a clad made of silicon dioxide (SiO 2 ).
  • the silicon photonics device includes a Si waveguide as the optical transmission line 41, and further includes a passivation film, a light source section, a light detection section, and the like (not shown).
  • the optical transmission line 41 (Si waveguide 41 ) is positioned at one end of the optical waveguide 3 so as to face the optical waveguide core 32 included in the optical waveguide 3 .
  • an electrical signal from the wiring board 2 is propagated through the solder 7 to the light source included in the optical component 4 (silicon photonics device).
  • the light source unit that receives the propagated electrical signal emits light.
  • the emitted optical signal is propagated through the optical transmission line 41 (Si waveguide 41) and the optical waveguide core 32 to the optical fiber 5 connected through the optical connector 5a.
  • the optical component mounting structure 10 in the second end surface 3b of the optical waveguide 3 included in the optical circuit board 1, at least a part of the end surface of the lower clad 31 and the end surface of the upper clad 33 is a light guide. It has a protrusion 34 that protrudes from the end face of the wave path core 32 . Therefore, the second end surface 3b of the optical waveguide 3 (in particular, the end surface of the optical waveguide core 32) is less likely to be damaged. As a result, the optical component mounting structure 10 according to one embodiment can reduce transmission loss of optical signals.

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Abstract

本開示に係る光回路基板は、光学部品の実装領域を含む上面を有する配線基板と、配線基板に位置する光導波路とを含む。光導波路は、実装領域に隣接して位置し、配線基板の上面側から下部クラッド、コアおよび上部クラッドを含む。光導波路は、実装領域と対向する第１端面と、下部クラッドの端面、コアの端面および上部クラッドの端面を同一面内に含み、第１端面と反対側に位置する第２端面とを有する。第２端面において、下部クラッドの端面および上部クラッドの端面のうちの少なくとも一部は、コアの端面よりも突出する突出部を有する。

Description

光回路基板
　本開示は、光回路基板、およびそれを用いた光学部品実装構造体に関する。
　近年、大容量のデータを高速で通信可能な光ファイバーが情報通信に使用されている。光信号の送受信は、この光ファイバーと光学部品（シリコンフォトニクスデバイス）との間で行われる。光ファイバーと光学部品とは、例えば特許文献１および２に記載のように光導波路を介して接続されている。
特開２００１－３３０７６２号公報 特許第４６７８１５５号公報
　本開示に係る光回路基板は、光学部品の実装領域を含む上面を有する配線基板と、配線基板に位置する光導波路とを含む。光導波路は、実装領域に隣接して位置し、配線基板の上面側から下部クラッド、コアおよび上部クラッドを含む。光導波路は、実装領域と対向する第１端面と、下部クラッドの端面、コアの端面および上部クラッドの端面を同一面内に含み、第１端面と反対側に位置する第２端面とを有する。第２端面において、下部クラッドの端面および上部クラッドの端面のうちの少なくとも一部は、コアの端面よりも突出する突出部を有する。
　本開示に係る光学部品実装構造体は、上記の光回路基板と、実装領域に位置しており、光伝送路を有する光学部品とを有しており、第１端面におけるコアの端面と光伝送路の端面とが対向している。
本開示の一実施形態に係る光回路基板に、光学部品および電子部品が実装された光学部品実装構造体を示す平面図である。 図１に示す領域Ｘの断面を説明するための拡大説明図である。 図２に示す領域Ｙの断面の一例を説明するための拡大説明図である。 図２に示す領域Ｙの断面の他の例を説明するための拡大説明図である。 図２に示す領域Ｙの断面において、光導波路の第２端面が曲面形状を有している一例を説明するための拡大説明図である。 図２に示す領域Ｙの断面において、導体層が光導波路の第２端面において最も厚さが大きいことを説明するための拡大説明図である。
　従来の光導波路は、上記のように、製品検査の際や輸送時などに、光ファイバーなどと接続するコネクター側の端面に、傷がつきやすい。特に、光信号の伝送に関係するコアに傷が付くと、光信号の伝送損失が大きくなる。そのため、光導波路の端面に傷を付けるおそれを低減し、光信号の伝送損失が少ない光回路基板が求められている。
　本開示に係る光回路基板は、上記のように、第２端面において、下部クラッドの端面および上部クラッドの端面のうちの少なくとも一部は、コアの端面よりも突出する突出部を有する。その結果、本開示に係る光回路基板によれば、光導波路の端面に傷を付けるおそれを低減することができ、光信号の伝送損失を少なくすることができる。
　本開示の一実施形態に係る光回路基板を、図１～３に基づいて説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る光回路基板１に、光学部品４が実装された光学部品実装構造体１０を示す平面図である。
　本開示の一実施形態に係る光回路基板１は、配線基板２と光導波路３とを含む。一実施形態に係る光回路基板１に含まれる配線基板２としては、一般的に光回路基板に使用される配線基板が挙げられる。
　このような配線基板２には、具体的に図示していないが、例えば、コア基板と、コア基板の両面に積層されたビルドアップ層とを含む。コア基板は、絶縁性を有する素材であれば特に限定されない。絶縁性を有する素材としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などの樹脂が挙げられる。これらの樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。コア基板は、通常、コア基板の上下面を電気的に接続するために、スルーホール導体を有している。
　コア基板は、補強材を含んでいてもよい。補強材としては、例えば、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド不織布、アラミド繊維、ポリエステル繊維などの絶縁性布材が挙げられる。補強材は２種以上を併用してもよい。さらに、コア基板には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機フィラーが、分散されていてもよい。
　ビルドアップ層は、絶縁層と導体層とが交互に積層された構造を有している。最表面に位置する導体層（配線基板２の上面に位置する導体層）の一部は、光導波路３が位置する導体層２１ａを含んでいる。導体層２１ａは、例えば銅などの金属で形成されている。ビルドアップ層に含まれる絶縁層は、コア基板と同様、絶縁性を有する素材であれば特に限定されない。絶縁性を有する素材としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などの樹脂が挙げられる。これらの樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。
　ビルドアップ層に絶縁層が２層以上存在する場合、それぞれの絶縁層は、同じ樹脂でもよく、異なる樹脂でもよい。ビルドアップ層に含まれる絶縁層とコア基板とは、同じ樹脂でもよく、異なる樹脂でもよい。ビルドアップ層は、通常、層間を電気的に接続するためのビアホール導体を有している。
　さらに、ビルドアップ層に含まれる絶縁層には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機フィラーが、分散されていてもよい。
　図２に示すように、一実施形態に係る光回路基板１に含まれる光導波路３は、配線基板２の表面に存在している導体層２１ａの表面に位置している。図２は、図１に示す領域Ｘの断面を説明する拡大説明図である。光導波路３は、導体層２１ａ側から下部クラッド３１、光導波路用コア３２および上部クラッド３３の順に積層された構造を有している。
　光導波路３に含まれる下部クラッド３１は、配線基板２の表面、具体的には配線基板２の光導波路形成領域の表面に存在している導体層２１ａの表面に位置している。下部クラッド３１を形成している材料は限定されず、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの樹脂が挙げられる。
　光導波路３に含まれる上部クラッド３３についても、下部クラッド３１と同様、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの樹脂で形成されている。下部クラッド３１と上部クラッド３３とは同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。さらに、下部クラッド３１および上部クラッド３３は、同じ厚みを有していてもよく、異なる厚みを有していてもよい。下部クラッド３１および上部クラッド３３は、例えば、それぞれ５μｍ以上１５０μｍ以下程度の厚みを有する。
　光導波路３に含まれる光導波路用コア３２は、光導波路３に侵入した光が伝搬する部分である。具体的には、配線基板２の実装領域に実装された光学部品４に含まれる光伝送路４１の側面と、光導波路３の光導波路用コア３２の側面とが対向するように位置している。図２に示すように、配線基板２の実装領域（光学部品４）と対向しているこの光導波路用コア３２の側面を含む光導波路３の側面を、第１端面３ａとする。
　この第１端面３ａにおいて、光導波路用コア３２と光伝送路４１との間で光信号の送受信が行われる。光導波路用コア３２を形成している材料は限定されず、例えば、光の透過性や伝搬する光の波長特性などを考慮して、適宜設定される。材料としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの樹脂が挙げられる。光導波路用コア３２は、例えば、３μｍ以上５０μｍ以下程度の厚みを有する。
　光導波路３において、第１端面３ａと反対側に位置する側面は第２端面３ｂであり、下部クラッド３１の端面、光導波路用コア３２の端面および上部クラッド３３の端面を同一面内に含む。具体的には、図２に示すように、光導波路３において、光コネクター５ａと対向している側面が、第２端面３ｂである。さらに、図５に示すように、第２端面３ｂは、下部クラッド３１の端面、光導波路用コア３２の端面および上部クラッド３３の端面を同一面内に含む曲面部１１を有していてもよい。曲面部１１とは、例えば断面において、下部クラッド３１の端面、光導波路用コア３２の端面および上部クラッド３３の端面が互いに段差なく連続して接しているアーチ形状を指す。このときアーチ形状の頂部は、光コネクター５ａとは反対側に位置している。このような曲面部１１を有することによって、光導波路用コア３２の端面が傷つくことを低減できる点で有利である。
　一実施形態に係る光回路基板１において、光導波路３の第２端面３ｂは、図３に示すように、下部クラッド３１の端面の一部に、光導波路用コア３２の端面よりも突出する突出部３４を有する。図３は、図２に示す領域Ｙの断面の一例を説明するための拡大説明図である。一実施形態に係る光回路基板１は、このような突出部３４を有することによって、光導波路３の端面（第２端面３ｂ、特に光導波路用コア３２の端面）に傷を付けるおそれを低減することができ、光信号の伝送損失を少なくすることができる。図３に示すように、下部クラッド３１の端面に位置している突出部３４を第１突出部３４１と記載する場合がある。
　突出部３４（第１突出部３４１）は、例えば、下部クラッド３１と同じ材料で形成されており、下部クラッド３１と一体的に成形されていてもよい。第１突出部３４１は、下部クラッド３１の厚さ方向において、中間部よりも下側（配線基板２側）に位置していてもよく、導体層２１ａの直上（下部クラッド３１の最下部）に位置していてもよい。第１突出部３４１がこのような個所に位置することによって、第１突出部３４１が比較的強固な導体層２１ａに支えられ、補強される。第１突出部３４１が導体層２１ａの直上（下部クラッド３１の最下部）に位置している場合には、導体層２１ａによる支持効果がより大きくなる。さらに、第１突出部３４１を、光導波路用コア３２から離れた位置に形成することによって、光信号の伝送が阻害されにくく、かつ光導波路３の第２端面（特に、光導波路用コア３２の端面）を保護することができる。
　突出部３４の長さ、すなわち、光導波路用コア３２の端面から突出部３４の先端までの長さＬ１は、例えば、１μｍ以上３．５μｍ以下であってもよく、特に、突出部３４が第１突出部３４１の場合、例えば、１．２μｍ以上３．３μｍ以下であってもよい。突出部３４（第１突出部３４１）がこのような長さを有していると、光導波路３の第２端面（特に、光導波路用コア３２の端面）を十分に保護することができ、かつ光信号の伝送効率も十分に発揮させることができる。
　導体層２１ａの端面（導体層端面）は、光導波路３の第２端面３ｂの直下に位置していてもよい。また、例えば、図３に示すように、導体層端面は、図３に示す突出部３４が突出する方向Ｓにおいて、光導波路用コア３２の端面と突出部３４の先端との間に位置していてもよい。これらは、光コネクター５ａとの接続性を考慮して適宜設定すればよい。突出部３４が複数存在する場合、「突出部３４の先端」とは、光導波路用コア３２の端面から突出部３４の先端までが最も長い突出部３４の先端を意味する。
　導体層端面が、突出部３４が突出する方向Ｓにおいて、光導波路用コア３２の端面と突出部３４の先端との間に位置していると、比較的柔らかい下部クラッド３１で衝撃を吸収し、比較的強固な導体層２１ａで衝撃から光導波路３を保護することができる。図６に示すように、導体層２１ａの厚さＬ３は、導体層端面において最も厚さが大きくてもよい。光導波路用コア３２の端面から導体層端面までの長さは、例えば、０．７μｍ以上２μｍ以下であってもよい。
　突出部３４は、図３に示すように、下部クラッド３１の端面にのみ位置している必要はなく、上部クラッド３３の端面にのみ位置していてもよく、図４に示すように、下部クラッド３１の端面および上部クラッド３３の端面の両方に位置していてもよい。図４は、図２に示す領域Ｙの断面の他の例を説明するための拡大説明図である。図４に示すように、上部クラッド３３の端面に位置している突出部３４を第２突出部３４２と記載する。
　第２突出部３４２は、上部クラッド３３の端面において上部に位置しているのがよく、例えば、第２突出部３４２が上部クラッド３３の上面に連続して位置していてもよい。「第２突出部が上部クラッドの上面に連続して位置する」とは、第２突出部３４２の根元の上部が、上部クラッド３３の上面とほぼ面一であることを意味する。第２突出部３４２を、光導波路用コア３２から離れた位置に形成することによって、光信号の伝送が阻害されにくく、かつ光導波路３の第２端面（特に、光導波路用コア３２の端面）を保護することができる。突出部３４（第２突出部３４２）は、例えば、上部クラッド３３と同じ材料で形成されており、上部クラッド３３と一体的に成形されていてもよい。
　突出部３４が第２突出部３４２の場合、光導波路用コア３２の端面から第２突出部３４２の先端までの長さＬ２は、例えば、１μｍ以上３．５μｍ以下であってもよい。第２突出部３４２がこのような長さを有していると、光導波路３の第２端面（特に、光導波路用コア３２の端面）を十分に保護することができ、かつ光信号の伝送効率も十分に発揮させることができる。
　図４に示すように、突出部３４が下部クラッド３１および上部クラッド３３の両方に位置している場合、第２突出部３４２の長さＬ２（光導波路用コア３２の端面から第２突出部３４２の先端までの長さ）は、第１突出部３４１の長さＬ１（光導波路用コア３２の端面から第２突出部３４２の先端までの長さ）より長くてもよい。このような構成によって、光導波路３の端面に傷が付く可能性がさらに低減できる。
　配線基板２の表面には、図示していないが、部分的にソルダーレジストが位置していてもよい。ソルダーレジストは樹脂で形成されており、樹脂としては、例えばアクリル変性エポキシ樹脂などが挙げられる。
　さらに、配線基板２の端面（基板端面）は、突出部３４が突出する方向において、光導波路用コア３２の第２端面３ｂと突出部３４の先端との間に位置していてもよい。突出部３４が複数存在する場合、「突出部３４の先端」とは、上述のように、光導波路用コア３２の端面から突出部３４の先端までが最も長い突出部３４の先端を意味する。
　次に、光導波路３の第２端面３ｂにおいて、下部クラッド３１および上部クラッド３３の少なくとも一方に、突出部３４を形成する方法の一実施形態を説明する。
　まず、配線基板２を準備する。配線基板２は、互いに隣接している光学部品４の実装領域および光導波路形成領域を上面に有している。配線基板２の光導波路形成領域には、最表面に位置する導体層（配線基板２の上面に位置する導体層）の一部である導体層２１ａを含んでいる。配線基板２の実装領域には、最表面に位置する導体層の一部であるパッド２１ｂを含んでいる。導体層２１ａおよびパッド２１ｂは、例えば銅などの金属で形成されている。
　次いで、光導波路形成領域に下部クラッド３１を形成する。具体的には、光導波路形成領域を被覆するように、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの樹脂で形成された樹脂層を積層させる。次いで、露光および現像し、下部クラッド３１を形成する。
　次いで、下部クラッド３１の上面に沿った光導波路用コア３２を形成する。光導波路用コア３２は、上述のようにエポキシ樹脂、シリコン樹脂などを下部クラッド３１上に塗布または貼付けした後、露光、現像処理を行うことで所定の形状に形成される。
　次いで、下部クラッド３１の上面および光導波路用コア３２を被覆する上部クラッド３３を形成する。上部クラッド３３も下部クラッド３１と同様、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの樹脂を露光、現像処理することで形成されている。下部クラッド３１と上部クラッド３３とは同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。さらに、下部クラッド３１および上部クラッド３３は、同じ厚みを有していてもよく、異なる厚みを有していてもよい。
　次いで、下部クラッド３１、光導波路用コア３２および上部クラッド３３の両端面を、例えばダイサーで切断し、第１端面３ａおよび第２端面３ｂを形成する。ダイサーで切断するときに、突出部３４を形成する位置に圧縮応力を加える。下部クラッド３１に第１突出部３４１を形成する場合は、例えば、ダイシングブレードを用いて導体層２１ａを巻き上げ、圧縮応力を付加すればよい。上部クラッド３３に第２突出部３４２を形成する場合は、例えば、ダイシングブレードを接触させる際に、圧縮応力を付加すればよい。
　次いで、熱処理に供することによって、溜まっている圧縮応力が開放され下部クラッド３１および上部クラッド３３の少なくとも一方の一部が突出し、突出部３４（第１突出部３４１および第２突出部３４１の少なくとも一方）が形成される。熱処理は、例えば、１２０℃以上１６０℃以下で、３０分以上６０分以下行えばよい。
　次に、本開示の光学部品実装構造体について説明する。本開示の一実施形態に係る光学部品実装構造体１０は、図１に示すように、一実施形態に係る光回路基板１に光学部品４および電子部品６が実装された構造を有している。一実施形態に係る光学部品実装構造体１０に実装される光学部品４には、光伝送路４１が含まれる。このような光伝送路４１を含む光学部品４としては、例えば、シリコンフォトニクスデバイスなどが挙げられる。電子部品６としては、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ドライバＩＣなどが挙げられる。
　光学部品４は、図２に示すように、配線基板２の光学部品４の実装領域に位置するパッド２１ｂとはんだ７を介して電気的に接続されている。パッド２１ｂは、配線基板２の上面に位置する導体層の一部である。
　光学部品４の一例として、シリコンフォトニクスデバイスについて説明する。シリコンフォトニクスデバイスは、例えば、ケイ素（Ｓｉ）をコアとし、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）をクラッドとする光伝送路４１を有する光学部品の１種である。シリコンフォトニクスデバイスは、光伝送路４１としてＳｉ導波路を含み、図示していないが、パッシベーション膜、光源部、光検出部などをさらに含んでいる。上述のように、光伝送路４１（Ｓｉ導波路４１）は、光導波路３の一方の端部において、光導波路３に含まれる光導波路用コア３２と対向するように位置している。
　例えば、配線基板２からの電気信号が、はんだ７を介して光学部品４（シリコンフォトニクスデバイス）に含まれる光源部に伝搬される。伝搬された電気信号を受信した光源部は発光する。発光した光信号が光伝送路４１（Ｓｉ導波路４１）および光導波路用コア３２を経由して、光コネクター５ａを介して接続されている光ファイバー５に伝播される。
　一実施形態に係る光学部品実装構造体１０は、光回路基板１に含まれる光導波路３の第２端面３ｂにおいて、下部クラッド３１の端面および上部クラッド３３の端面のうちの少なくとも一部は、光導波路用コア３２の端面よりも突出する突出部３４を有する。そのため、光導波路３の第２端面３ｂ（特に、光導波路用コア３２の端面）に傷を付けるおそれを低減することができる。その結果、一実施形態に係る光学部品実装構造体１０は、光信号の伝送損失を少なくすることができる。
　１　　光回路基板
　２　　配線基板
　２１ａ　導体層
　２１ｂ　パッド
　３　　光導波路
　３１　下部クラッド
　３２　光導波路用コア
　３３　上部クラッド
　３４　突出部
　３４１　第１突出部
　３４２　第２突出部
　４　　光学部品
　４１　光伝送路（シリコン導波路（Ｓｉ導波路））
　５　　光ファイバー
　５ａ　光コネクター
　６　　電子部品
　７　　はんだ
　１０　光学部品実装構造体
　１１　曲面部
　Ｒ１　光導波路形成領域
　Ｒ２　実装領域

Claims (12)

  1. 　光学部品の実装領域を含む上面を有する配線基板と、該配線基板に位置する光導波路とを含み、
    　前記光導波路は、前記実装領域に隣接して位置し、前記配線基板の前記上面側から下部クラッド、コアおよび上部クラッドを含み、
    　前記光導波路は、前記実装領域と対向する第１端面と、
    　前記下部クラッドの端面、前記コアの端面および前記上部クラッドの端面を同一面内に含み、前記第１端面と反対側に位置する第２端面と、を有し、
    　該第２端面において、前記下部クラッドの端面および前記上部クラッドの端面のうちの少なくとも一部が、前記コアの端面よりも突出する突出部を有する、
    光回路基板。
  2. 　前記配線基板の上面に導体層が位置しており、該導体層上に前記光導波路が位置している、請求項１に記載の光回路基板。
  3. 　前記導体層は、前記第２端面の直下に位置する導体層端面を含んでおり、該導体層端面が、前記突出部が突出する方向において、前記コアの端面と前記突出部の先端との間に位置している、請求項２に記載の光回路基板。
  4. 　前記突出部は、少なくとも前記下部クラッドに位置している第１突出部を含み、該第１突出部が、前記導体層の直上に位置している、請求項２または３のいずれかに記載の光回路基板。
  5. 　前記突出部は、少なくとも前記上部クラッドに位置している第２突出部を含み、該第２突出部が、前記上部クラッドの上面に連続して位置している、請求項１～４のいずれかに記載の光回路基板。
  6. 　前記配線基板は、前記突出部が突出する方向において、前記コアの端面と前記突出部の先端との間に位置する基板端面を有している、請求項１～５のいずれかに記載の光回路基板。
  7. 　前記第１突出部は、前記第２端面における前記コアの端面から１．２μｍ以上３．３μｍ以下の長さ突出している、請求項４～６のいずれかに記載の光回路基板。
  8. 　前記第２突出部は、前記第２端面における前記コアの端面から１μｍ以上３．５μｍ以下の長さ突出している、請求項５～７のいずれかに記載の光回路基板。
  9. 　前記突出部が突出する方向において、前記第２端面における前記コアの端面から前記第２突出部の先端までの長さは、前記第２端面における前記コアの端面から前記第１突出部の先端までの長さよりも長い、請求項５～８のいずれかに記載の光回路基板。
  10. 　前記第２端面は、前記下部クラッドの端面、前記コアの端面および前記上部クラッドの端面を同一面内に含む曲面部を有している、請求項１～９のいずれかに記載の光回路基板。
  11. 　前記導体層は、端面において最も厚さが大きい、請求項２～１０のいずれかに記載の光回路基板。
  12. 　請求項１～１１のいずれかに記載の光回路基板と、
    　前記実装領域に位置しており、光伝送路を有する光学部品と、
    を有し、
    　前記第１端面における前記コアの端面と前記光伝送路の端面とが対向している、
    光学部品実装構造体。
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