JP4865605B2 - 光回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光導波路の光軸を略垂直に変換する光路変換手段を備えた光回路基板及びその製造方法に関するものである。

近年、半導体からなる集積素子の分野では、高速・高密度化への進展が著しく、従来の電気的な配線による相互接続では、信号の遅延、減衰、干渉等により、十分な特性が期待できなくなることが問題となっている。この問題は、ＩＯボトルネックといわれ、これを解決するために光インターコネクション技術が注目されている。光インターコネクション技術は、通信機器相互間や通信機器内のボード間にとどまらず、１つのボード内の集積回路素子間にも適用することが検討されている。

従来のボード内光インターコネクションを実現するための光回路基板としては、特許文献１に開示されている光導波路が形成された多層プリント基板が知られている。ここでは、基板表面に実装された面発光型素子（ＶＣＳＥＬ）から基板に垂直な方向に出射された信号光を、光配線に形成された光路変換ミラーで反射させることで光導波路を導波させ、導波した信号光を別の光路変換ミラーで反射させて面受光型光素子（プレーナー型フォトダイオード）によって受光するものである。

このような光回路基板では、光回路基板内の光導波路を伝播する光を基板表面に取り出す必要があるが、その取り出し方向は光導波路の光軸と直交する方向となるため、光導波路を伝搬する光の光軸を９０°変換させる手段が必要となる。

このような光路変換手段として、例えば特許文献２に開示されている図８に示すものが従来から知られている。ここでは、光導波路９０１の途中に光軸に対して４５°傾斜した反射面９０２が形成されており、この反射面９０２を光路変換手段に用いている。反射面９０２は、空孔９０３内の空気と光導波路９０１のコアとの界面により形成されており、コアの屈折率と空孔９０３内の空気の屈折率との差が比較的大きいことを利用したものである。コアの屈折率を１．５５とした場合、反射面９０２の法線方向に対する臨界角はおおよそ４０度となり、光導波路９０１の光軸に対する反射面の傾斜角度を４５度とすることで全反射が可能となり、結果として９０度の伝搬方向の変換が可能となる。

また、別の光路変換手段として、光路変換手段である反射面に金属膜を形成することで、効率よく光軸を変換させるようにしたものも知られている（特許文献３）。反射面に形成される金属膜としては、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等の金属が用いられている。
特開２００６−１２０９５６号 特開２００６−３３７７４８号 特開２００４−３４１４５４号

しかしながら、上記従来の光回路基板では、以下のような問題があった。すなわち、光導波路の光軸に対し４５°傾斜させた傾斜面を形成し、光路変換手段である反射面を、当該光導波路の傾斜面と空気との界面で形成すると、反射面の部分において光回路基板が肉薄となり、光回路基板の強度が低下してしまうといった問題があった。また、温度の変化等によって、反射面が変形してしまう恐れもあり、信頼性が低いといった問題があった。

一方、特許文献３に開示されているような反射面に金属膜を形成した光路変換手段を用いた場合には、金属膜の剥離が大きな問題となる。金属膜として金を用いた場合には、反射率を高くできる一方、剥離しやすいといった問題がある。また、金属膜に銀を用いた場合には、銀の酸化による剥離がやはり問題となる。これらの金属は、樹脂との密着性が高くないため、剥離の問題が生じる可能性がある。

そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、所定の屈折率の補填材を用いて光路変換手段を形成することにより、反射面の劣化や強度低下のない信頼性の高い光回路基板及びその製造方法を提供することを目的としている。

この発明の光回路基板の第１の態様は、プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板であって、前記光路変換手段は、前記コアを所定の角度で横断する１つの平面からなる第１の反射面と、前記コアと前記プリント配線板とで挟まれた一方の前記クラッドを、前記第１の反射面と連続して横断する１以上の平面からなる第２の反射面と、前記第１の反射面及び前記第２の反射面を界面として前記コア及び前記クラッドに隣接して設置された補填材と、を備え、前記第２の反射面は、前記主面となす角度が前記第１の反射面より垂直に近い角度に設定され、前記光導波路の光軸が、前記第１の反射面と前記第２の反射面とで少なくとも２回変換されることを特徴とする。

この発明の光回路基板の他の態様は、前記第２の反射面は２以上の平面からなり、前記第１の反射面端部に接する前記平面から前記プリント配線板に接する前記平面まで、前記主面となす角度が順次垂直に近づいていくように形成されていることを特徴とする。

この発明の光回路基板の他の態様は、前記補填材の屈折率は、前記第１の反射面及び前記第２の反射面で入射光を全反射させるよう前記コアの屈折率又は前記クラッドの屈折率に基づいて決定されていることを特徴とする。

この発明の光回路基板の他の態様は、前記補填材は、前記第１の反射面を界面として前記コアに隣接する第１の補填材と、前記第２の反射面を界面として前記クラッドに隣接する第２の補填材とからなり、前記第１の補填材の屈折率及び前記第２の補填材の屈折率は、それぞれ前記第１の反射面及び前記第２の反射面で入射光を全反射させるよう前記コアの屈折率及び前記クラッドの屈折率に基づいて決定されていることを特徴とする。

この発明の光回路基板の製造方法の第１の態様は、プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板の製造方法であって、先端が第１の角度で形成された切削面を有する第１のダイシングブレードを用いて、前記主面と垂直な軸に沿って前記光導波路の前記プリント配線板と接する面と対向する面から前記コアを横断するまで切削していく第１の工程と、先端が前記第１の角度より小さな第２の角度の切削面を有する第２のダイシングブレードを用いて、前記第１の工程と同じ軸に沿って前記プリント配線板に向かって所定の位置まで前記プリント配線板と前記コアとの間の前記クラッドを切削していく第２の工程と、前記第１の工程と前記第２の工程とで形成された前記光導波路の空孔に所定の屈折率を有する補填材を充填する第３の工程と、を有することを特徴とする。

この発明の光回路基板の製造方法の他の態様は、前記第１の工程と前記第２の工程との間で、先端が前記第２の角度より大きく、前記第１の角度より小さい角度の切削面を有する１以上の別のダイシングブレードを用いて、前記第１の工程と同じ軸に沿って前記プリント配線板と前記コアとの間の前記クラッドを所定の位置まで切削していく１以上の工程をさらに有することを特徴とする。

この発明の光回路基板の製造方法の他の態様は、プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板の製造方法であって、底面となす角度が注入口から底面に向かって順次大きくなる２以上の平面からなる側面を有する型枠に、所定の屈折率を有する樹脂を前記注入口から充填して補填材を形成する第１の工程と、コア材及びクラッド材が未硬化のときに、上面を前記プリント配線板に接触させ、かつ前記２以上の平面からなる側面を前記コア材及び前記クラッド材に接触させて前記補填材を配置する第２の工程と、前記コア材及び前記クラッド材が前記側面の所定の平面と接触するよう前記コア材及び前記クラッド材を整形して硬化させる第３の工程と、を有することを特徴とする。

この発明の光回路基板の製造方法の他の態様は、プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板の製造方法であって、底面と第１の角度をなす平面からなる側面を有する第１の型枠に所定の屈折率を有する第１の樹脂を充填して第１の補填材を形成する第１の工程と、底面となす角度が前記第１の角度より垂直に近い平面からなる側面を有する第２の型枠に所定の屈折率を有する第２の樹脂を充填して第２の補填材を形成する第２の工程と、前記プリント配線板上に配置された未硬化の第１のクラッド材に、上面が前記プリント配線板に接するまで前記第２の補填材を圧入する第３の工程と、前記第１のクラッド材上に配置された未硬化のコア材に、上面が前記第２の補填材に接するまで前記第１の補填材を圧入する第４の工程と、前記コア材の上部に第２のクラッド材を配置して硬化させる第５の工程と、を有することを特徴とする。

この発明の光回路基板の製造方法の他の態様は、前記第２の樹脂には、前記第１の樹脂と同じ屈折率を有する樹脂を用いることを特徴とする。

この発明の光回路基板の製造方法の他の態様は、前記第２の樹脂には、前記第１の樹脂と異なる所定の屈折率を有する樹脂を用いることを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、所定の屈折率の補填材を用いて形成された２以上の反射面を有する光路変換手段を備えることにより、反射面の劣化や強度低下のない信頼性の高い光回路基板を提供することができる。また、２以上の反射面を有する光路変換手段を、低コストで容易に製造可能な製造方法を提供することができる。

本発明によれば、１つの反射面での１回の反射による光路変換角度を小さくすることが可能となることから、光導波路材との屈折率差が小さい補填材を用いて光回路基板の強度を低下させることなく光路変換手段を実現することが可能となる。

図面を参照して本発明の好ましい実施の形態における光回路基板の構成及びその製造方法について詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。

本発明の光回路基板の第１の実施の形態を、図１を用いて以下に説明する。本実施形態の光回路基板１００は、プリント配線板１１０と、これに平行に配置された光導波路１２０とを備えており、光導波路１２０の所定の位置に光路変換手段１３０が設けられ、これに対応してプリント配線板１１０には光開口部１４０が設けられている。

プリント配線板１１０は、絶縁層１１１を挟んでその両面に導体パターン層１１２が形成されている。また、光導波路１２０は、コア１２１とこれを取り囲むクラッド１２２で構成されており、コア１２１の光軸がプリント配線板１１０の主面１１２ａと平行になっている。

光路変換手段１３０は、コア１２１の光軸をプリント配線板１１０の方向に略垂直に変換するものであり、従来は、コア１２１の光軸に対し４５°傾斜させた１つの反射面を有するよう形成されていた。これに対し、本実施形態の光回路基板１００では、光路変換手段１３０が第１の反射面１３１と第２の反射面１３２の２つの反射面を有するよう形成されている。反射面を２つ有するように光路変換手段１３０を形成することで、コア１２１の光軸を２回に分けて変換させるようにしている。光路変換手段１３０は、光導波路１２０と異なる屈折率を有する補填材１３３を用いて形成しており、第１の反射面１３１及び第２の反射面１３２は、光導波路１２０と補填材１３３との界面で形成されている。

コア１２１の光軸を光路変換手段１３０で効率よく変換するためには、コア１２１を伝播する光を光路変換手段１３０の反射面で全反射させる必要がある。反射面１３１及び１３２で全反射させるためには、反射面１３１、１３２の傾斜角度を好適に設定するともに、光導波路１２０の屈折率より所定値以上小さい屈折率を有する補填材１３３を反射面１３１、１３２の形成に用いる必要がある。

コア１２１の光軸を１つの反射面で９０°変換するためには、光軸に対し４５°傾斜させた反射面を用いる必要があり、反射面に４５°で入射した光を反射面で全反射させるためには、反射面を形成する補填材の屈折率が以下の条件を満たす必要がある。すなわち、コア１２１の屈折率を１．５５としたとき、コア１２１内を直線進行する光を全反射させるためには、補填材の屈折率を１．０９以下とする必要がある。このような条件を満足できるものとしては空気があるが、空気以外の材料は非常に少ない。

これに対し本実施形態の光路変換手段１３０は、２つの反射面１３１、１３２を有してコア１２１の光軸を２回に分けて変換するようにしており、２回の反射の合計で９０°の光軸の変換ができればよい。このため、各反射面１３１、１３２による光軸の変換角度を９０°より小さくすることができ、反射面１３１、１３２を形成する補填材１３３の屈折率を、１．０９より大きくすることが可能となる。

一例として、コア１２１の屈折率を１．５５、クラッドの屈折率を１．５３とし、反射面１３１、１３２を形成する補填材１３３の屈折率を１．４２としたとき、コア１２１内を直線進行する光は、各反射面１３１、１３２に入射する方向と各反射面とのなす角度がそれぞれ２３．６°、２１．８°以下のときに全反射させることができ、各反射面において４７．２°、４３．６°光軸が変換され、合計でほぼ９０°の光軸の変換が可能となる。

上記のように、本実施形態の光路変換手段１３０は、２つの反射面１３１、１３２を有することで、屈折率が１．４２以下の材料を補填材１３３に用いて形成することが可能となる。このような屈折率の材料は樹脂等から広く選択することが可能となり、材料の選択範囲を大幅に拡大することが可能となる。また、反射面１３１、１３２を空気との界面で形成するのではなく、樹脂等の補填材１３３を用いて形成することが可能となることから、光路変換手段１３０を形成することで光回路基板１００の強度を低下させてしまうといった恐れもない。さらに、反射面１３１、１３２に金、銀等の金属膜を形成することなく全反射させることが可能となることから、金属膜の剥離の問題はなくなる。

図１において、第１の反射面１３１はコア１２１を所定の傾斜角度で横断するように形成されており、第２の反射面１３２はコア１２１とプリント配線板１１０との間のクラッド１２２を横断するように形成されている。そして、プリント配線板１１０の主面１１２ａと第２の反射面１３２とのなす角度が、主面１１２ａと反射面１３１とのなす角度よりも大きく、２つの反射面によってコア１２１を進行する光の光軸の受ける角度変化が合計で９０°となるように形成されている。

本発明の光回路基板の第２の実施の形態を、図２を用いて以下に説明する。本実施形態の光回路基板２００では、光路変換手段２３０が第１の補填材２３３ａと第２の補填材２３３ｂとから構成されており、それぞれ屈折率の異なる材質を用いている。このように、コア２２１との界面で第１の反射面２３１を形成している補填材２３３ａと、クラッド２２２との界面で第２の反射面２３２を形成している補填材２３３ｂのそれぞれの屈折率を変えて設定できるようにすることで、それぞれに最適な補填材を用いることが可能となる。

すなわち、コア２２１から入射した光が第１の反射面２３１で全反射されるよう、コア２２１の屈折率に基づいて決定された屈折率を有する材料を補填材２３３ａに用いることができる。また、第１の反射面２３１で反射して第２の反射面２３２に入射した光がここで再び全反射されるよう、クラッド２２２の屈折率に基づいて決定された屈折率を有する材料を補填材２３３ｂに用いることができる。

コア２２１の屈折率とクラッド２２２の屈折率が異なっていることから、本実施形態では、補填材２３０ａと補填材２３０ｂの屈折率も異なるように設定できるようにしている。これにより、第１の反射面２３１で全反射されるように決定された屈折率の材料と第２の反射面２３２で全反射されるように決定された屈折率の材料とを、それぞれ補填材２３０ａと補填材２３０ｂとに用いることができる。

本発明の光回路基板の第３の実施の形態を、図３を用いて以下に説明する。本実施形態の光回路基板３００では、光路変換手段３３０の第２の反射面３３２を２以上の平面で形成するようにしている。反射面の傾きは、第１の反射面３３１が最も小さく（コア３２１の光軸に最も近く）、反射面３３２ａ、３３２ｂの順に大きくなっていく。各反射面をこのように形成することにより、コア３２１を伝播してきた光は、第１の反射面３３１で反射された後、第２の反射面３３２の一方の反射面３３２ａで反射され、さらに他方の反射面３３２ｂで反射されることで、プリント配線板３１０の主面３１２ａと略垂直な方向に光軸を変更している。

このように、本実施形態の光路変換手段３３０では、第１の反射面３３１と２つの第２の反射面３３２ａ、３３２ｂの３つの反射面を形成していることから、１つの反射面で光軸を変更する角度を小さくすることができる。例えば、３つの反射面でそれぞれ等角度ずつ光軸を変更させるとした場合には、１つの反射面で３０°だけ光軸を変更させればよい。このように、光軸と反射面とのなす角度をより小さくして全反射させる場合には、コア３２１及びクラッド３２２の屈折率により近い屈折率を有する材料を補填材３３３に用いることができ、補填材３３３としての材料の選択範囲をさらに拡げることができる。

次に、本発明の光回路基板の製造方法について、図面を用いて以下に説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態に係る光回路基板の製造方法を説明する図である。本実施形態の光回路基板の製造方法は、図４（ａ）に示す光回路基板材４０１をもとに、図４（ｅ）に示す光回路基板４００を製造するまでの工程を提供するものである。

光回路基板材４０１は、プリント配線板４１０と、コア４２１及びクラッド４２２を備えた光導波路４２０とを一体化させたものである。本実施形態の光回路基板の製造方法は、光回路基板材４０１を加工して光路変換手段４３０を形成することで、光回路基板４００を製造している。

まず、図４（ｂ）に示す第１の工程では、光導波路４２０のプリント配線板４１０と接する面とは反対の面（以下では下面という）４２０ａから、先端が所定角度の切削面４５１ａを有する第１のダイシングブレード４５１を光導波路４２０の光軸と垂直な軸に沿って移動させながら光導波路４２０を切削していく。第１のダイシングブレード４５１は、切削面４５１ａにより切削形成される角度が図４（ｅ）に示す第２の反射面４３１の傾きと等しくなっており、コア４２１を横断するまで光導波路４２０を切削していく。これにより、第１の反射面４３１が形成される。

次の図４（ｃ）に示す第２の工程では、第１のダイシングブレード４５１よりも小さい角度の切削面を有する第２のダイシングブレード４５２を用いて光導波路４２０の加工を行う。第２のダイシングブレード４５２の切削面４５２ａにより切削形成される角度は、図４（ｅ）に示す第１の反射面４３２の傾きと等しくなっており、第１の工程で第１のダイシングブレード４５１を移動させた同じ軸上で第２のダイシングブレード４５２を移動させる。そして、切削面４５２ａがプリント配線板４１０と接する光導波路４２０の上面４２０ｂに達した時点で第２のダイシングブレード４５２による切削を終了する。

上記の第１の工程と第２の工程により、光路変換手段４３０の第１の反射面４３１と第２の反射面４３２とが形成される。このとき、第１の反射面４３１と第２の反射面４３２とは、コア４２１とクラッド４２２の界面において連なった状態となっている。次の図４（ｄ）に示す第３の工程では、第１の工程と第２の工程で光導波路４２０に形成された空孔４５３に、所定の屈折率を有する補填材４３３を充填する。補填材４３３には、上記の第１の実施形態の光回路基板１００で説明した屈折率を有するものを用いる。

さらに、図４（ｅ）に示す第４の工程では、少なくとも第２の反射面４３２の垂直方向上部に位置するプリント配線板４１０の一部を切除して光開口部４４０を設ける。これにより、光回路基板４００が製造される。

本実施形態の光回路基板の製造方法では、切削面の角度が異なる２種類のダイシングブレード４５１、４５２を用いて２つの反射面４３１、４３２を形成しており、光路変換手段４３０が有する反射面と同数の異なる種類のダイシングブレードを用いることで光路変換手段４３０を形成することができる。

また、反射面を３面有する第３の実施形態の光回路基板３００では、切削面の傾き角度の異なる３種類のダイシングブレードを用いることで、図４を用いて説明した工程と同様の工程で光路変換手段３３０を形成することができる。すなわち、上記第１の工程と第２の工程との間に、先端が第２の角度より大きく、第１の角度より小さい角度の切削面を有する別のダイシングブレードを用いて、第１の工程と同じ軸に沿ってプリント配線板とコアとの間のクラッドを所定の位置まで切削していく工程をさらに有するようにする。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る光回路基板の製造方法を、図５を用いて説明する。本実施形態の光回路基板の製造方法は、所定形状の型枠を用いて補填材を形成し、これを光導波路の所定の位置に設置することで光路変換手段を製造するものである。

まず、図５（ａ）に示す第１の工程では、平板５０１上に補填材５３３を形成する樹脂５０２をポッティングし、次の図５（ｂ）に示す第２の工程で、所定形状の型枠５０３を用いて樹脂５０２を成型する。型枠５０３には、補填材５３３と同形状の凹部５０３ａが形成されており、この凹部５０３ａ内に樹脂５０２が充填されるように平板５０１上の樹脂５０２の上部から押下する。そして、凹部５０３ａ内に樹脂５０２が充填された状態でこれを硬化させる。

次の図５（ｃ）に示す第３の工程では、第２の工程で成型され硬化された補填材５３３を型枠５０３から取り出し、コア５２１及びクラッド５２２が未硬化の状態で所定の位置に設置する。このとき、光路変換手段５３０の第１の反射面５３１がコア５２１と接し、第２の反射面５３２がクラッド５２２と接する配置となるよう、補填材５３３の位置決めを行う。その後、コア５２１とクラッド５２２を硬化させ、さらにコア５２１及び補填材５３３上にクラッド５２２を塗布し、硬化させる。

さらに、所定の位置にプリント配線板５１０の所定の位置に光開口部５４０を形成することで、図５（ｄ）に示す光回路基板５００を製造する。上記の本実施形態の光回路基板の製造方法では、複数個のダイシングブレードを用いることなく、１つの型枠５０３のみで光路変換手段５３０を成型することが可能となる。

本発明の第３の実施の形態に係る光回路基板の製造方法を、図６、７を用いて説明する。図７（ｄ）に本実施形態の製造方法で製造された光回路基板６００を示す。本実施形態の製造方法では、上記の第２の実施形態の製造方法と同様に、型枠を用いて補填材６３３を成型するものであるが、本実施形態では、コア６２１との界面で第１の反射面６３１を形成するための第１の補填材６３３ａと、クラッド６２２との界面で第２の反射面６３２を形成するための第２の補填材６３３ｂとをそれぞれ別々の型枠で成型するようにしている。

図６において、（ａ）〜（ｃ）に示す第１の工程から第３の工程で第１の補填材６３３ａを成型し、（ｄ）〜（ｆ）に示す第４の工程から第６の工程で第２の補填材６３３ｂを成型している。（成型手順は、第２の実施形態に係る図５（ａ）、（ｂ）に関して説明したところと同様である。）

このようにして成型された第１の補填材６３３ａと第２の補填材６３３ｂとを用いて、図７に示す各工程で光回路基板６００を形成する。まず，図７（ａ）に示す第７の工程において、プリント基板６１０の一方の面に未硬化の下部クラッド６２２ａが載置された状態で、第２の補填材６３３ｂをプリント基板６１０に接するまで押下した後、下部クラッド６２２ａを硬化させる。

次の図７（ｂ）に示す第８の工程では、下部クラッド６２２ａの上に未硬化のコア６２１を載置し、未硬化の状態のまま第１の補填材６３３ａを第２の補填材６３３ｂに接するまで押下する。このとき、第１の補填材６３３ａの第１の反射面６３１と第２の補填材６３３ｂの第２の反射面６３２とが連続して繋がるように第１の補填材６３３ａの位置決めを行う。その後、コア６２１を硬化させる。

次の，図７（ｃ）に示す第９の工程では、コア６２１の上部に未硬化の上部クラッド６２２ｂを載置し、これを硬化させることで光導波路６２０を完成させている。図７（ｄ）に示す第１０の工程では、少なくとも第２の反射面６３２の垂直方向にあるプリント基板６１０の一部を切除して光開口部６４０を形成している。

上記のように、コア６２１と界面を形成する補填材６３３ａと、クラッド６２２と界面を形成する補填材６３３ｂとを別の工程で別の型枠を用いて成型する場合には、下部クラッド６２２ａを硬化させるときに補填材６３３ｂを固定することができ、コア６２１を硬化させるときに補填材６３３ａを固定することができる。これにより、補填材６３３の位置決めが容易になり、光回路基板６００を効率よく製造することが可能となる。

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る光回路基板及びその製造方法の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における光回路基板等の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の光回路基板の第１の実施形態を説明する図である。 本発明の光回路基板の第２の実施形態を説明する図である。 本発明の光回路基板の第３の実施形態を説明する図である。 本発明の光回路基板の製造方法の第１の実施形態を説明する図である。 本発明の光回路基板の製造方法の第２の実施形態を説明する図である。 本発明の光回路基板の製造方法の第３の実施形態を説明する図である。 本発明の光回路基板の製造方法の第３の実施形態を説明する図である。 従来の光路変換手段を説明する図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００、５００、６００ 光回路基板
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ プリント配線板
１１１ 絶縁層
１１２ 導体パターン層
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ 光導波路
１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１ コア
１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２ クラッド
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０ 光路変換手段
１３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１ 第１の反射面
１３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２ 第２の反射面
１３３、２３３、３３０、４３０、５３０、６３０ 補填材
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０ 光開口部
４０１ 光回路基板材
４５１、４５２ ダイシングブレード
５０２、６０２ 樹脂
５０３、６０３ 型枠
９０１ 光導波路
９０２ 反射面
９０３ 空孔

Claims (10)

1. プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板であって、
   前記光路変換手段は、
   前記コアを所定の角度で横断する１つの平面からなる第１の反射面と、
   前記コアと前記プリント配線板とで挟まれた一方の前記クラッドを、前記第１の反射面と連続して横断する１以上の平面からなる第２の反射面と、
   前記第１の反射面及び前記第２の反射面を界面として前記コア及び前記クラッドに隣接して設置された補填材と、を備え、
   前記第２の反射面は、前記主面となす角度が前記第１の反射面より垂直に近い角度に設定され、
   前記光導波路の光軸が、前記第１の反射面と前記第２の反射面とで少なくとも２回変換される
   ことを特徴とする光回路基板。
2. 前記第２の反射面は２以上の平面からなり、
   前記第１の反射面端部に接する前記平面から前記プリント配線板に接する前記平面まで、前記主面となす角度が順次垂直に近づいていくように形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光回路基板。
3. 前記補填材の屈折率は、前記第１の反射面及び前記第２の反射面で入射光を全反射させるよう前記コアの屈折率又は前記クラッドの屈折率に基づいて決定されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光回路基板。
4. 前記補填材は、前記第１の反射面を界面として前記コアに隣接する第１の補填材と、前記第２の反射面を界面として前記クラッドに隣接する第２の補填材とからなり、
   前記第１の補填材の屈折率及び前記第２の補填材の屈折率は、それぞれ前記第１の反射面及び前記第２の反射面で入射光を全反射させるよう前記コアの屈折率及び前記クラッドの屈折率に基づいて決定されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光回路基板。
5. プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板の製造方法であって、
   先端が第１の角度で形成された切削面を有する第１のダイシングブレードを用いて、前記主面と垂直な軸に沿って前記光導波路の前記プリント配線板と接する面と対向する面から前記コアを横断するまで切削していく第１の工程と、
   先端が前記第１の角度より小さな第２の角度の切削面を有する第２のダイシングブレードを用いて、前記第１の工程と同じ軸に沿って前記プリント配線板に向かって所定の位置まで前記プリント配線板と前記コアとの間の前記クラッドを切削していく第２の工程と、
   前記第１の工程と前記第２の工程とで形成された前記光導波路の空孔に所定の屈折率を有する補填材を充填する第３の工程と、を有する
   ことを特徴とする光回路基板の製造方法。
6. 前記第１の工程と前記第２の工程との間で、先端が前記第２の角度より大きく、前記第１の角度より小さい角度の切削面を有する１以上の別のダイシングブレードを用いて、前記第１の工程と同じ軸に沿って前記プリント配線板と前記コアとの間の前記クラッドを所定の位置まで切削していく１以上の工程をさらに有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の光回路基板の製造方法。
7. プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板の製造方法であって、
   底面となす角度が注入口から底面に向かって順次大きくなる２以上の平面からなる側面を有する型枠に、所定の屈折率を有する樹脂を前記注入口から充填して補填材を形成する第１の工程と、
   コア材及びクラッド材が未硬化のときに、上面を前記プリント配線板に接触させ、かつ前記２以上の平面からなる側面を前記コア材及び前記クラッド材に接触させて前記補填材を配置する第２の工程と、
   前記コア材及び前記クラッド材が前記側面の所定の平面と接触するよう前記コア材及び前記クラッド材を整形して硬化させる第３の工程と、を有する
   ことを特徴とする光回路基板の製造方法。
8. プリント配線板と、前記プリント配線板と平行に形成されたコア及びこれを取り囲むクラッドを有する光導波路と、前記光導波路の光軸を前記プリント配線板の主面に対し略垂直に変換する光路変換手段とを備えた光回路基板の製造方法であって、
   底面と第１の角度をなす平面からなる側面を有する第１の型枠に所定の屈折率を有する第１の樹脂を充填して第１の補填材を形成する第１の工程と、
   底面となす角度が前記第１の角度より垂直に近い平面からなる側面を有する第２の型枠に所定の屈折率を有する第２の樹脂を充填して第２の補填材を形成する第２の工程と、
   前記プリント配線板上に配置された未硬化の第１のクラッド材に、上面が前記プリント配線板に接するまで前記第２の補填材を圧入する第３の工程と、
   前記第１のクラッド材上に配置された未硬化のコア材に、上面が前記第２の補填材に接するまで前記第１の補填材を圧入する第４の工程と、
   前記コア材の上部に第２のクラッド材を配置して硬化させる第５の工程と、を有する
   ことを特徴とする光回路基板の製造方法。
9. 前記第２の樹脂には、前記第１の樹脂と同じ屈折率を有する樹脂を用いる
   ことを特徴とする請求項８に記載の光回路基板の製造方法。
10. 前記第２の樹脂には、前記第１の樹脂と異なる所定の屈折率を有する樹脂を用いる
    ことを特徴とする請求項８に記載の光回路基板の製造方法。

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