JP6637368B2 - 光導波路装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光導波路装置及びその製造方法に関する。

従来、電気信号を扱う配線基板の上に光信号を扱う光導波路が形成された光導波路装置がある。光導波路装置は光電気複合基板であり、電気信号の伝達速度の限界を補うために、高速部分を光信号で伝達することができる。

光導波路の端側には光路変換ミラーが配置されており、光素子が光導波路の光路変換ミラーに光結合されるように配線基板に搭載される。

特開２０１１−１１８１６３号公報

後述する予備的事項の欄で説明するように、光導波路装置を製造するには、切削装置の回転ブレードにより、複数のコア層に光路変換ミラーを得るための溝部を形成する工程がある。

このとき、回転ブレードは切削不要な下側のクラッド層も切削することになるため、回転ブレードの消耗が早くなり、コスト高を招く問題がある。

また、回転ブレードがコア層の下側のクラッド層を突き抜けて配線基板の配線層まで達することがあり、この場合は、配線層とクラッド層との界面で剥離が発生する。

光路変換ミラーを得るための溝部を信頼性よくコア層に形成できる新規な構造の光導波路装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

以下の開示の一観点によれば、配線基板と、前記配線基板の上に形成された第１クラッド層と、前記第１クラッド層の上面に直接形成された下地保護層と、前記第１クラッド層及び前記下地保護層の上に形成されたコア層と、前記コア層と前記下地保護層とをその積層方向に連続的に切欠いて形成された、傾斜面を備えた溝部と、前記傾斜面に形成された光路変換ミラーと、前記第１クラッド層及び前記コア層の上に形成された第２クラッド層とを有し、前記下地保護層は並んで配置された複数の下地保護パターンを有し、前記コア層は並んで配置された複数のコアパターンを有し、複数の前記下地保護パターンそれぞれの上に、前記コアパターンが１つずつ配置され、前記下地保護層の屈折率は前記コア層の屈折率よりも低く、前記下地保護層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅は、前記コア層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅以上である光導波路装置が提供される。

以下の開示によれば、光導波路装置では、第１クラッド層の上に下地保護層がパターン状に形成され、第１クラッド層及び下地保護層の上にコア層が形成されている。コア層の上面から下地保護層に、光路変換ミラーを得るための溝部が形成されている。

溝部は、回転ブレードによりコア層を切削することにより形成される。このとき、コア層の切削部分の下に下地保護層を配置しているため、第１クラッド層が回転ブレードによって切削されることが防止される。

これにより、回転ブレードは、切削不要な第１クラッド層を切削しないため、回転ブレードの磨耗が少なくなり、寿命を長くすることができるため、低コスト化を図ることができる。

また、コア層の切削部分の下に下地保護層が配置されているので、回転ブレードが第１クラッド層を突き抜けて配線基板の配線層に達することが回避される。これにより、光導波路の光路変換ミラーの下の領域において、配線層と第１クラッド層との界面で剥離が発生することが防止される。

図１（ａ）〜（ｄ）は予備的事項に係る光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その１）である。 図２（ａ）及び（ｂ）は予備的事項に係る光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その２）である。 図３（ａ）及び（ｂ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その１）である。 図４は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その２）である。 図５（ａ）及び（ｂ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その３）である。 図６（ａ）及び（ｂ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その４）である。 図７（ａ）及び（ｃ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その５）である。 図８は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その６）である。 図９（ａ）及び（ｂ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その７）である。 図１０（ａ）及び（ｂ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その８）である。 図１１（ａ）〜（ｃ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図及び平面図（その９）である。 図１２（ａ）〜（ｃ）は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その１０）である。 図１３（ａ）及び（ｂ）は実施形態の光導波路装置を示す断面図及び平面図である。 図１４は実施形態の光導波路装置に光素子が搭載された様子を示す断面図及び平面図である。

以下、実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

実施形態を説明する前に、基礎となる予備的事項について説明する。予備的事項の記載は、発明者の個人的な検討内容であり、公知技術ではない新規な技術を含む。

予備的事項に係る光導波路装置の製造方法では、まず、図１（ａ）に示すように、配線基板１００を用意する。図１（ａ）の配線基板１００では、絶縁層１２０と、その上に形成された配線層１４０とが部分的に描かれている。

次いで、図１（ｂ）に示すように、配線基板１００の上に第１クラッド層２００を形成する。さらに、図１（ｃ）に示すように、第１クラッド層２００の上にコア層３００を形成する。

続いて、図１（ｄ）に示すように、切削装置の回転ブレード１６０により、コア層３００の端側の光路変換ミラーが配置される部分を厚み方向に切削する。

これにより、図２（ａ）に示すように、コア層３００の端側に溝部３００ａが形成される。溝部３００ａの傾斜面Ｓに金属層が形成されて、光路変換ミラーが得られる。

溝部３００ａはコア層３００を分断すると共に、下地の第１クラッド層２００の厚みの途中まで形成される。

図２（ｂ）は図２（ａ）の構造体を上側からみた平面図である。図２（ｂ）に示すように、切削装置の回転ブレード１６０はコア層３００の延在方向と直交する方向に移動し、複数のコア層３００に溝部３００ａが順次形成される。

このとき、回転ブレード１６０は、複数のコア層３００の間の領域の切削不要な第１クラッド層２００も切削することになり、第１クラッド層２００に切込み２００ａが形成される。

このため、回転ブレード１６０は、広範囲の切削不要な箇所を切削することになる。よって、回転ブレード１６０の消耗が早くなり、回転ブレード１６０の交換頻度が高くなるため、コスト高を招く問題がある。

また、回転ブレード１６０が消耗してくると、溝部３００ａを形成する際に、良好な傾斜面Ｓが得られないと共に、所望の深さの溝部３００ａを上手く形成できなくなる。

さらには、回転ブレード１６０でコア層３００に溝部３００ａを形成する際に、コア層３００を完全に分断する必要があるため、下地の第１クラッド層２００がある程度切削される。

第１クラッド層２００の厚みは比較的薄く、切削量のマージンが少ないため、特に配線基板１００に反りが発生したりすると、回転ブレード１６０が第１クラッド層２００を突き抜けて配線基板１００の配線層１４０に達することがある。

配線基板１００の配線層１４０が回転ブレード１６０で切削されると、配線層１４０が変形し、配線層１４０と第１クラッド層２００との界面で剥離が発生する。

以下に説明する実施形態の光導波路装置では、前述した不具合を解消することができる。

（実施形態）
図３〜図１２は実施形態の光導波路装置の製造方法を示す図、図１３は実施形態の光導波路装置を示す図である。以下、光導波路装置の製造方法を説明しながら、光導波路装置の構造を説明する。

実施形態の光導波路装置の製造方法では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、まず、電気信号を扱う配線基板１０を用意する。図３（ｂ）は図３（ａ）の配線基板１０を上側からみた平面図である。

配線基板１０では、基板１２の両面に配線層２０がそれぞれ形成されている。基板１２には厚み方向に貫通するスルーホールＴＨが設けられており、スルーホールＴＨ内に貫通導体２２が充填されている。両面側の配線層２０は貫通導体２２を介して相互接続されている。配線層２０及び貫通導体２２は銅などから形成される。

なお、スルーホールＴＨの側壁に形成されたスルーホールめっき層を介して両面側の配線層２０が相互接続され、スルーホールＴＨの残りの孔に樹脂が充填されていてもよい。

また、基板１２はリジット基板であってもよいし、あるいはフレキシブル基板でもよい。リジット基板とする場合は、基板１２は例えばガラスエポキシ樹脂などから形成される。

あるいは、フレキシブル基板とする場合は、基板１２は例えばポリイミドフィルムなどから形成される。また、基板１２の両面側において、配線層２０の積層数は任意に設定することができる。

配線基板１０のスルーホールＴＨはドリルやレーザなどで形成され、配線層２０及び貫通導体２２はフォトリソグラフィ及びめっき技術などを使用して形成される。

次いで、図４に示すように、配線基板１０の上に第１クラッド層を得るための感光性樹脂層（不図示）を形成し、フォトリソグラフィに基づいて露光／現像を行う。

その後に、感光性樹脂層を１００℃〜１４０℃程度の加熱処理によって硬化させる。これにより、配線基板１０上の光導波路形成領域に第１クラッド層３２が形成される。第１クラッド層３２の厚みは、例えば、１０μｍ〜３０μｍ程度である。

感光性樹脂層としては、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂などが好適に使用される。感光性樹脂層の形成方法としては、半硬化状態（Ｂ−ステージ）の感光性樹脂シートを貼付してもよいし、あるいは、液状の感光性樹脂を塗布してもよい。

第１クラッド層３２をパターン化せずに全面に形成する場合は、非感光性樹脂を使用してもよい。

後述するコア層及び第２クラッド層を形成する工程においても同様な樹脂が好適に使用される。

続いて、図５（ａ）に示すように、光導波路形成領域の両端側の第１クラッド層３２の上に下地保護層４０をパターン状に形成する。図５（ｂ）は図５（ａ）の構造体を上側からみた平面図である。

図５（ｂ）を加えて参照すると、下地保護層４０は、後述するコア層の光路変換ミラーを得るための溝部が配置される部分に対応する第１クラッド層３２の領域上に配置される。

図５（ｂ）では、光導波路形成領域のうちの２本のコア層が配置される領域が部分的に示されており、２本のコア層（不図示）の両端部に対応する領域に下地保護層４０がそれぞれ島状に分離されて配置される。

下地保護層４０の形成方法としては、まず、第１クラッド層３２の上に感光性樹脂層（不図示）を形成し、フォトリソグラフィに基づいて露光／現像を行う。

その後に、感光性樹脂層を１００℃〜１４０℃程度の加熱処理によって硬化させる。これにより、第１クラッド層３２の上に下地保護層４０が島状にパターン化されて形成される。下地保護層４０の厚みは、例えば、５〜１５μｍ程度である。

下地保護層４０は、コア層３４の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂から形成される。さらに好適には、下地保護層４０は、第１クラッド層３２と同じ屈折率を有する樹脂から形成される。この態様では、光導波路を構築する際に、下地保護層４０が第１クラッド層３２の一部として機能する。

次いで、図６（ａ）に示すように、第１クラッド層３２及び下地保護層４０の上にコア層を得るための感光性樹脂層（不図示）を形成する。

さらに、フォトリソグラフィに基づいて露光／現像を行った後に、感光性樹脂層を１００℃〜１４０℃程度の加熱処理によって硬化させる。これにより、第１クラッド層３２及び下地保護層４０の上にコア層３４がパターン化されて形成される。

図６（ｂ）は図６（ａ）の構造体を上側からみた平面図である。図６（ｂ）を加えて参照すると、コア層３４は、前述した図５（ｂ）の両端側の一対の下地保護層４０の上に両端部が配置されるように形成される。そして、複数のコア層３４が第１クラッド層３２の上に帯状パターンとして並んで配置される。

このようにして、複数のコア層３４の両端部の下に下地保護層４０がそれぞれ配置される。後述するように、コア層３４の両端部に光路変換ミラーを得るための溝部が回転ブレードによって形成される。このとき、下地保護層４０は、回転ブレードで下地の第１クラッド層３２が切削されることを防止する保護層として機能する。

図６（ｂ）に示すように、好適な例では、下地保護層４０の幅Ｗ１はコア層３４の幅Ｗ２よりも大きく設定され、下地保護層４０の幅方向の両端部がコア層３４の両側面から外側にはみ出した状態となる。あるいは、下地保護層４０の幅Ｗ１はコア層３４の幅Ｗ２と同じであってもよい。

このように、下地保護層４０の幅Ｗ１はコア層の幅Ｗ２以上に設定される。

例えば、コア層３４の幅Ｗ１は５μｍ〜５０μｍに設定され、コア層３４の厚みは５μｍ〜５０μｍに設定される。

図７（ａ）及び（ｂ）には、下地保護層４０のパターンの変形例が示されている。図７（ｂ）は図７（ａ）の構造体を上側からみた平面図である。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、前述した図５（ａ）及び（ｂ）の工程において、下地保護層４０をコア層３４の一端側から他端側まで一本の長手状パターンとして配置してもよい。

この場合は、一本の下地保護層４０の上にコア層３４がそれぞれ配置される。この態様においても、下地保護層４０の幅Ｗ１はコア層３４の幅Ｗ２よりも大きく設定され、下地保護層４０の幅方向の両端部がコア層３４の両側面から外側にはみ出した状態となる。

なお、図６及び図７では、コア層３４の長手方向の両端の側面が下地保護層４０の側面よりも外側に配置されているが、コア層３４の長手方向の両端の側面が下地保護層４０の上に配置されるようにしてもよい。図７（ａ）及び（ｂ）において、下地保護層４０以外の要素は図６（ａ）及び（ｂ）と同じである。

以下の工程では、図６（ａ）及び（ｂ）の構造体を使用して説明する。

続いて、図８に示すように、回転ブレード１４を備えた切削装置（不図示）を用意する。回転ブレード１４はモータ（不図示）に接続された回転軸１６に連結されている。回転ブレード１４は刃先に傾斜面１４ａを有し、被切削物の表面から厚み方向に傾斜面を有するＶ字状の溝部を形成することができる。

また、回転ブレード１４及び回転軸１６は移動手段（不図示）に接続されており、上下方向及び水平方向に移動することができる。これにより、回転ブレード１４は、所定の高さ位置に調整された状態で、水平方向に移動して被切削物を切削することができる。

このような切削装置の回転ブレード１４により、コア層３４の両端側の光路変換ミラーが配置される部分を厚み方向に切削する。

これにより、図９（ａ）に示すように、光路を９０°変換するための傾斜面Ｓを備えたＶ字状の溝部３４ａを形成する。傾斜面Ｓは、配線基板１０の表面に対して好適には４５°で傾斜して形成される。

図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９（ａ）の工程で回転ブレード１４によってコア層３４に溝部３４ａを形成する際の様子をＡ方向からみた模式図である。図１０（ａ）では、回転ブレード１４が透視的に描かれている。

図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態では、コア層３４の溝部３４ａを形成する部分の下に下地保護層４０が配置されている。そして、回転ブレード１４の刃先が下地保護層４０の厚みの途中に配置されるように高さ位置が調整された状態で、水平方向に移動しながら、複数の並んだコア層３４に溝部３４ａを順次形成していく。

このようにして、並列に並んだコア層３４及び下地保護層４０に一括で溝部３４ａを形成する。

これにより、図１０（ｂ）に示すように、回転ブレード１４が複数のコア層３４の間の領域を通過する際に、回転ブレード１４の刃先と第１クラッド層３２の上面との間に隙間Ｃが生じるようになっている。

このようにして、第１クラッド層３２の上に下地保護層４０を配置して局所的にかさ上げすることにより、第１クラッド層３２が回転ブレード１４によって切削されないようにしている。

これにより、回転ブレード１４は、切削不要な第１クラッド層３２を切削しないため、回転ブレード１４の磨耗が少なくなり、寿命を長くすることができる。よって、回転ブレード１４の交換頻度を低減することができるため、低コスト化を図ることができる。

さらに、回転ブレード１４の寿命を長くできるため、良好な傾斜面Ｓを備えた所望の深さの溝部３４ａを歩留りよく形成することができる。

さらには、コア層３４の切削部分の下に下地保護層４０が配置されているので、回転ブレード１４が第１クラッド層３２に達することが防止される。しかも、配線基板１０に反りが発生するとしても、下地保護層４０の厚みを調整することにより、回転ブレード１４が第１クラッド層３２に達することが防止される。

これにより、回転ブレード１４が第１クラッド３２を突き抜けて配線基板１０の配線層２０に達することを回避することができる。よって、溝部３４ａの下の領域において、配線層２０と第１クラッド層３２との界面で剥離が発生することが防止される。

以上の方法により、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数のコア層３４の両端部に傾斜面Ｓを備えた溝部３４ａがそれぞれ形成される。

図１１（ｂ）は図１１（ａ）の構造体を上側からみた平面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）のコア層３４の左側の溝部３４ａの部分拡大平面図である。

図１１（ｃ）の部分拡大平面図を参照すると、コア層３４の幅方向の側面からはみ出した下地保護層４０の両端部に、コア層３４の溝部３４ａに連通する切込み４０ａが形成される。下地保護層４０の切込み４０ａは、回転ブレード１４でコア層３４に溝部３４ａを形成する際に同時に形成される。

このとき、下地保護層４０はコア層３４の下地層として配置され、回転ブレード１４は同じ高さ位置で水平方向に移動する。下地保護層４０の幅方向の両端部にはコア層３４が存在しないため、回転ブレード１４の先端部のみで下地保護層４０が切削されて切込み４０ａが形成される。

このため、下地保護層４０の切込み４０ａの深さはコア層３４の深さよりも浅くなっている。

また、図１１（ｂ）に示すように、複数のコア層３４の間の領域の第１クラッド層３２は回転ブレード１４と接触しないため、第１クラッド層３２には切込みは形成されない。

次いで、図１２（ａ）に示すように、マスク蒸着などにより、コア層３４の溝部３４ａの傾斜面Ｓに光反射性の金属層を部分的に形成して光路変換ミラーＭを得る。光反射性の金属として、金又はアルミニウムなどがある。

次いで、図１２（ｂ）に示すように、図１２（ａ）の第１クラッド層３２及びコア層３４の上に、第２クラッド層を得るための感光性樹脂層（不図示）を形成する。さらに、フォトリソグラフィに基づいて露光／現像を行った後に、感光性樹脂層を１００℃〜１４０℃程度の加熱処理によって硬化させる。

これにより、第１クラッド層３２の上に、コア層３４を被覆する第２クラッド層３６が形成される。第２クラッド層３６の厚みは、例えば３０μｍ〜５０μｍ程度である。第２クラッド層３６は、コア層３４の溝部３４ａ及び光路変換ミラーＭを埋め込んで形成され、上面が平坦面として形成される。

これにより、下から順に、第１クラッド層３２、コア層３４及び第２クラッド層３６から形成される光導波路５が得られる。光導波路５は、コア層３４が第１クラッド層３２及び第２クラッド層３６で囲まれた構造を有する。

光導波路５では、コア層３４の屈折率が第１クラッド層３２及び第２クラッド層３６の屈折率よりも高くなるように設定される。

続いて、図１２（ｃ）に示すように、第２クラッド層３６及び第１クラッド層３２をレーザで加工することにより、配線基板１０の配線層２０に到達する接続ホールＣＨを形成する。

あるいは、フォトリソグラフィによって接続ホールＣＨを形成してもよい、この場合は、前述した図４の第１クラッド層３２を形成する工程で配線基板１０の配線層２０の上に第１ホールを形成する。

さらに、前述した図１２（ｂ）の第２クラッド層３６を形成する工程で、第１クラッド層３２の第１ホールに連通する第２ホールを形成する。このようにして、第１ホール及び第２ホールから接続ホールＣＨが形成される。

続いて、図１３（ａ）に示すように、接続ホールＣＨ内のビア導体を介して配線基板１０の配線層２０に接続される接続パッドＰを第２クラッド層３６の上に形成する。

接続パッドＰは、例えばセミアディティブ法によって形成される。詳しく説明すると、まず、接続ホールＣＨ内及び第２クラッド層３６の上にシード層（不図示）を形成する。次いで、接続ホールＣＨを含む領域に開口部が設けられためっきレジスト層（不図示）をシード層の上に形成する。

その後に、シード層をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、接続ホールＣＨ内からめっきレジスト層に開口部に金属めっき層（不図示）を形成する。さらに、めっきレジスト層を剥離した後に、金属めっき層をマスクにしてシード層をエッチングする。これにより、シード層及び金属めっき層から接続パッドＰが形成される。

以上により、実施形態の光導波路装置１が得られる。

図１３（ａ）に示すように、実施形態の光導波路装置１は、前述した図３（ａ）及び（ｂ）で説明した配線基板１０を備えている。配線基板１０では、基板１２の両面に配線層２０がそれぞれ形成されており、両面側の配線層２０は貫通導体２２を介して相互接続されている。

そして、配線基板１０の上に第１クラッド層３２が形成されている。第１クラッド層３２の上に下地保護層４０がパターン状に形成されている。また、第１クラッド層３２及び下地保護層４０の上にコア層３４が形成されている。

さらに、コア層３４の上面から下地保護層４０の厚みの途中まで傾斜面Ｓを備えた溝部３４ａが形成されている。溝部３４ａの傾斜面Ｓには、金属層からなる光路変換ミラーＭが形成されている。

このように、本実施形態では、コア層３４の溝部３４ａはコア層３４の両端部に形成され、下地保護層４０は、両端部の溝部３４ａに対応する領域に分離されて配置されている。

前述した製造方法で説明したように、下地保護層４０は、コア層３４に溝部３４ａを回転ブレード１４で形成する際に、回転ブレード１４で下地の第１クラッド層３２が切削されることを防止する保護層として機能する。このため、下地保護層４０は、コア層３４の溝部３４ａが形成される領域に島状に分離されて配置される。

あるいは、前述した図７（ａ）及び（ｂ）で説明したように、下地保護層４０をコア層３４の一端側から他端側まで一本の長手状パターンとして配置してもよい。

このように、下地保護層４０は、コア層３４の溝部３４ａが配置される両端部に対応する領域に島状に分離して形成してもよいし、コア層３４の全体にほぼ対応するパターンで形成してもよい。

図１３（ｂ）は図１３（ａ）の光導波路装置１を上側からみた平面図である。図１３（ｂ）及び前述した図６（ｂ）に示すように、下地保護層４０の幅はコア層３４の幅よりも大きく設定されている。あるいは、下地保護層４０の幅はコア層３４の幅と同じであってもよい。

さらに、図１３（ｂ）に示すように、前述した図１１（ｃ）で説明したように、下地保護層４０の幅方向の両端部にコア層３４の溝部３４ａに連通する切込み４０ａが形成されている。

また、下地保護層４０の両端部の切込み４０ａの深さは、コア層３４の溝部３４ａの深さよりも浅くなっている。

一方、図１３（ｂ）に示すように、前述した図１１（ｂ）で説明したように、複数のコア層３４の間の領域の第１クラッド層３２には回転ブレード１４による切込みは形成されていない。

これは、前述した図１０（ａ）及び（ｂ）で説明したように、回転ブレード１４で複数のコア層３４に溝部３４ａを形成する際に、下地保護層４０を配置することで第１クラッド層３２と回転ブレード１４との間に隙間Ｃが生ずるためである。

下地保護層４０の屈折率は、コア層３４の屈折率よりも低く設定され、さらに好適には、第１クラッド層３２と同じ屈折率に設定される。

また、第１クラッド層３２及びコア層３４の上に第２クラッド層３６が形成されている。第２クラッド層３６はコア層３４の溝部３４ａを埋め込んで形成され、上面が平坦面となっている。

第１クラッド層３２、コア層３４及び第２クラッド層３６から光導波路５が構築される。

また、第２クラッド層３６及び第１クラッド層３２に、配線基板１０の配線層２０に到達する接続ホールＣＨが形成されている。そして、第２クラッド層３６の上に、接続ホールＣＨ内のビア導体を介して配線基板１０の配線層２０に接続される接続パッドＰが形成されている。

本実施形態の光導波路装置１では、コア層３４の溝部３４ａが形成された部分の下に下地保護層４０が配置されている。下地保護層４０は、回転ブレード１４でコア層３４に溝部３４ａを形成する際に、下地の第１クラッド層３２が切削されることを防止する保護層として機能する
このため、回転ブレード１４が第１クラッド３２を突き抜けて配線基板１０の配線層２０に達することを回避することができる。よって、光路変換ミラーＭの下の領域で、配線層２０と第１クラッド層３２との界面で剥離が発生することが防止される。これにより、光導波路装置の信頼性を向上させることができる。

次に、図１３（ａ）の光導波路装置１に光素子を搭載する方法について説明する。

図１４（ａ）に示すように、光導波路装置１のコア層３４の一端側の接続パッドＰに、発光素子５０をはんだ電極５２によって接続する。発光素子５０は光素子の一例である。

発光素子５０はその下面に複数の発光部５０ａを備えており、発光部５０ａが光導波路装置１の各光路の光路変換ミラーＭに光結合される。発光素子５０として、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が好適に使用される。

また、光導波路装置１のコア層３４の他端側の接続パッドＰに受光素子６０をはんだ電極６２によって接続する。受光素子６０は光素子の一例である。

受光素子６０はその下面に複数の受光部６０ａを備えており、受光部６０ａが光導波路装置１の各光路の光路変換ミラーＭに光結合される。受光素子６０として、フォトダイオードが好適に使用される。

発光素子５０及び受光素子６０の下側にアンダーフィル樹脂をそれぞれ充填してもよい。

本実施形態の光導波路装置１では、図１４（ａ）の矢印経路で示すように、不図示のドライバ素子から出力される電気信号が発光素子５０に供給され、発光素子５０の発光部５０ａから下側に光が出射される。

発光素子５０から出射される光は、第２クラッド層３６を透過して光導波路装置１の光路変換ミラーＭに到達する。さらに、光路変換ミラーＭで光が反射され、光路が９０°変換されてコア層３４に入射する。

次いで、コア層３４に入射した光は、コア層３４内で全反射を繰り返して伝播し、他端側の光路変換ミラーＭに到達する。そして、他端側の光路変換ミラーＭで光が反射されて光路が９０°変換され、第２クラッド層３６を透過して受光素子６０の受光部６０ａに光が入射される。

受光素子６０は光信号を電気信号に変換し、不図示のアンプ素子に電気信号が供給される。

本実施形態の光導波路装置１では、光路変換ミラーＭの下の領域での剥離が発生しないため、歩留りよく製造されると共に、光素子との光結合の高い信頼性が得られる。

１…光導波路装置、５…光導波路、１０…配線基板、１２…基板、１４…回転ブレード、１４ａ，Ｓ…傾斜面、１６…回転軸、２０…配線層、２２…貫通導体、３２…第１クラッド層、３４…コア層、３４ａ…溝部、３６…第２クラッド層、４０…下地保護層、４０ａ…切込み、５０…発光素子、５０ａ…発光部、５２，６２…はんだ電極、６０…受光素子、６０ａ…受光部、ＣＨ…接続ホール、Ｐ…接続パッド、Ｍ…光路変換ミラー、ＴＨ…スルーホール。

Claims (10)

1. 配線基板と、
   前記配線基板の上に形成された第１クラッド層と、
   前記第１クラッド層の上面に直接形成された下地保護層と、
   前記第１クラッド層及び前記下地保護層の上に形成されたコア層と、
   前記コア層と前記下地保護層とをその積層方向に連続的に切欠いて形成された、傾斜面を備えた溝部と、
   前記傾斜面に形成された光路変換ミラーと、
   前記第１クラッド層及び前記コア層の上に形成された第２クラッド層と
   を有し、
   前記下地保護層は並んで配置された複数の下地保護パターンを有し、前記コア層は並んで配置された複数のコアパターンを有し、複数の前記下地保護パターンそれぞれの上に、前記コアパターンが１つずつ配置され、
   前記下地保護層の屈折率は前記コア層の屈折率よりも低く、
   前記下地保護層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅は、前記コア層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅以上であることを特徴とする光導波路装置。
2. 前記コア層の溝部は前記コア層の両端部に形成され、
   前記下地保護層は、前記コア層の両端部に対応する領域に分離されて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路装置。
3. 前記下地保護層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅は、前記コア層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅よりも大きく設定され、
   前記下地保護層の前記幅の方向の両端部に、前記溝部に連通する切込みが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光導波路装置。
4. 前記下地保護層は、前記第１クラッド層と同じ屈折率を有する樹脂から形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光導波路装置。
5. 前記配線基板に接続され、前記光路変換ミラーに光結合された光素子を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光導波路装置。
6. 配線基板の上に、第１クラッド層を形成する工程と、
   前記第１クラッド層の上面に下地保護層を直接形成する工程と、
   前記第１クラッド層及び前記下地保護層の上にコア層を形成する工程と、
   回転ブレードにより、前記コア層と前記下地保護層とをその積層方向に連続的に切欠いて、傾斜面を備えた溝部を形成する工程と、
   前記傾斜面に光路変換ミラーを形成する工程と、
   前記第１クラッド層及び前記コア層の上に第２クラッド層を形成する工程と
   を有し、
   前記下地保護層は並んで配置された複数の下地保護パターンを有し、前記コア層は並んで配置された複数のコアパターンを有し、複数の前記下地保護パターンそれぞれの上に、前記コアパターンが１つずつ配置され、
   前記下地保護層の屈折率は前記コア層の屈折率よりも低く、
   前記下地保護層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅は、前記コア層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅以上に設定されることを特徴とする光導波路装置の製造方法。
7. 前記下地保護層を形成する工程において、
   前記下地保護層は、前記コア層の両端部に対応する領域に分離されて配置され、
   前記溝部を形成する工程において、
   前記コア層の溝部は前記コア層の両端部に形成されることを特徴とする請求項６に記載の光導波路装置の製造方法。
8. 前記下地保護層を形成する工程において、
   前記下地保護層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅は、前記コア層の前記コアパターンの光伝搬方向と平面視において垂直に交わる方向の幅よりも大きく設定され、
   前記溝部を形成する工程において、
   前記下地保護層の前記幅の方向の両端部に、前記溝部に連通する切込みが形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の光導波路装置の製造方法。
9. 前記コア層を形成する工程において、
   前記コア層は複数で並んで形成され、
   前記溝部を形成する工程において、
   前記複数のコア層に溝部を形成する際に、前記回転ブレードと前記第１クラッド層との間に隙間が生じることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の光導波路装置の製造方法。
10. 前記第２クラッド層を形成する工程の後に、
    前記光路変換ミラーに光結合される光素子を前記配線基板に接続する工程を有することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の光導波路装置の製造方法。
    
    
    
    

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