光伝送構造体
【課題】 信頼性の高い光導波路を有する光伝送構造体を提供する。
【解決手段】 発光伝送構造体２０は、一方主面３５に第１開口３５ａ，他方主面３６に第２開口３６ａを備える第１貫通孔３０ａを有する基板３０と、第１貫通孔３０ａの内部に位置し、基板３０よりも熱膨張係数の大きい材料からなるとともに、第１開口３５ａの側から第２開口３６ａの側まで貫通する第２貫通孔４０ｂを有する第１光学部材４０と、第２貫通孔４０ｂの内部に位置し、第１光学部材４０の屈折率よりも大きい屈折率を有する第２光学部材５０とを有し、第１貫通孔３０ａは、基板３０の厚み方向において、第１開口３５ａから続く第１領域３７と、第１領域３７から第２開口３６ａ側に続き、第１領域３７よりも断面積が小さい第２領域３８とを有する。
【解決手段】 発光伝送構造体２０は、一方主面３５に第１開口３５ａ，他方主面３６に第２開口３６ａを備える第１貫通孔３０ａを有する基板３０と、第１貫通孔３０ａの内部に位置し、基板３０よりも熱膨張係数の大きい材料からなるとともに、第１開口３５ａの側から第２開口３６ａの側まで貫通する第２貫通孔４０ｂを有する第１光学部材４０と、第２貫通孔４０ｂの内部に位置し、第１光学部材４０の屈折率よりも大きい屈折率を有する第２光学部材５０とを有し、第１貫通孔３０ａは、基板３０の厚み方向において、第１開口３５ａから続く第１領域３７と、第１領域３７から第２開口３６ａ側に続き、第１領域３７よりも断面積が小さい第２領域３８とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の厚み方向に延びる光導波路を有する光伝送構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理能力の向上を図るべく、集積回路素子などの電気素子の間の電気通信を光伝送に変更することが検討されている。例えば、特許文献１には、基板の厚み方向に延びる複数の光導波路を有する光伝送構造体に、複数の発光素子などの光電変換素子を実装した光伝送モジュールが開示されている。この光導波路は、基板を厚み方向に貫通する複数の貫通孔の各々に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された光伝送構造体では、周囲の温度変動によって生じる熱応力が貫通孔の開口に集中し、基板から光導波路が剥離してしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、信頼性の高い光導波路を有する光伝送構造体および光伝送モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態に係る光伝送構造体は、一方主面に第１開口および他方主面に第２開口を備える第１貫通孔を有する基板と、前記第１貫通孔の内部に位置し、前記基板よりも熱膨張係数の大きい材料からなるとともに、前記第１開口の側から前記第２開口の側まで貫通する第２貫通孔を有する第１光学部材と、前記第２貫通孔の内部に位置し、前記第１光学部材の屈折率よりも大きい屈折率を有する第２光学部材とを有し、前記第１貫通孔は、前記基板の厚み方向において、前記第１開口から続く第１領域と、前記第１領域から前記第２開口側に続き、前記第１領域よりも断面積が小さい第２領域とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、信頼性の高い光導波路を有する光伝送構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る光伝送モジュールの１つの実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る光伝送構造体の１つの実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２に示したIII−III線に沿った要部断面図である。
【図４】本発明に係る光伝送構造体の製造工程の１つの実施形態を示す要部断面図である。
【図５】図４に示した光伝送構造体の製造工程の続きの工程を示す要部断面図である。
【図６】図５に示した光伝送構造体の製造工程の続きの工程を示す要部断面図である。
【図７】本発明に係る光伝送構造体の他の実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図８】図７に示したVIII−VIII線に沿った要部断面図である。
【図９】本発明に係る光伝送構造体の他の実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図１０】図９に示したＸ−Ｘ線に沿った要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜光伝送構造体および光伝送モジュールの第１の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体および光伝送モジュールの一実施形態として光伝送構造体２０および光伝送モジュール１０を例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１に示した光伝送モジュール１０は、光伝送構造体２０と、光素子としての光電変換素子１１と、回路素子１２とを備えている。
【００１１】
図２，３に示した光伝送構造体２０は、主基板３０と、第１光学部材４０と、複数の第２光学部材５０と、電気配線６０とを備えている。
【００１２】
主基板３０は、第１光学部材４０、第２光学部材５０、および電気配線６０を支持する機能を担っている。この主基板３０の厚みとしては、例えば０．１〜２〔ｍｍ〕の範囲が挙げられる。この主基板３０としては、例えばガラス基材エポキシ樹脂基板、ガラス基材銅張基板、ポリイミド樹脂基板、セラミック基板などが使用される。この主基板３０は、単層の基板、または複数の基板を積層した積層体として形成される。本実施形態では、複層のセラミック基板を採用している。本実施形態の主基板３０は、複数の副基板３１が積層されて構成されている。
【００１３】
この主基板３０は、厚み方向に貫通している貫通孔を有している。ここでは、この貫通孔を第１貫通孔３０ａとしている。この第１貫通孔３０ａは、主基板３０の２つの主面３５，３６で開口している。一方側の主面３５における開口を第１開口３５ａとし，他方主面３６における開口を第２開口３６ａとする。この第１開口３５ａと第２開口３６ａとが、第１貫通孔３０ａの上面と下面とを構成する。この第１貫通孔３０ａは、副基板３１に設けられている副貫通孔３１ａが連通して構成されている。この副貫通孔３１ａは、副基板３１の各々に設けられており、副基板３１を厚み方向に貫通している。この厚み方向を図３ではＤ１，Ｄ２方向として示している。
【００１４】
そして、基板３０の厚み方向において、第１貫通孔３０ａは、第１領域３７と第２領域３８とを有する。第１領域３７は、第１開口３５ａ側に位置している。第１領域３７の側壁は主面３５側に向かうにつれて徐々に広がる形状となっている。言い換えると、第１領域３７は、基板３０の主面３５に平行な断面でみたときの断面積が、主面３５側から、主面３６側に向かうにつれ、連続的に小さくなっている。第２領域３８は、基板３０の厚み方向において、第１領域３７から第２開口３６ａ側に続くように形成され、第１領域３７よりも、基板３０の主面３５に平行な断面における断面積が小さくなっている。
【００１５】
なお、この例では第１開口３５ａは細長い形状であり、第１領域３７の第１開口３５ａの長手方向（長軸方向、図２におけるＤ３，Ｄ４方向）に伸びる仮想線（図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線）を含む厚み方向（Ｄ１，Ｄ２方向）の断面をみたときに、側面が第１開口３５側に向けて広がるよう傾斜している。すなわち、基板３０の厚み方向における断面でみたときに、第１貫通孔３０ａの幅が、第２領域３８よりも大きく、かつ、１開口３５ａに向けて徐々に広がっている。
【００１６】
このように、第１領域３７を設けることにより、主基板３０の主面３５側において第１光学部材４０との接触する部位に集中していた大きな応力を低減することができる。すなわち、従来は、第１光学部材４０が熱収縮する際に、熱膨張係数の大きく異なる主基板３０と第１光学部材４０とが接触していることから、第１光学部材４０に主基板３０に比べて大きく収縮するような力が働くが、主基板３０と接していることにより変位することができずにクラック等が発生してしまっていた。しかしながら、第１貫通孔３０ａに第１領域３７を設けたことにより、最も応力のかかる第１開口３５ａ側に位置する表面、端部において、その部位に存在する第１光学部材４０を引っ張る第１光学部材４０の量を減らすことができる。これにより、主基板３０の第１貫通孔３０ａの開口との接触部に集中していた応力の一部を減らすことができる。
【００１７】
この第１貫通孔３０ａの内には、第１光学部材４０が設けられている。
【００１８】
第１光学部材４０は、第１貫通孔３０ａの内部に設けられている。
【００１９】
この第１光学部材４０には、第１開口３５ａの側から他方の主面３６に向かって貫通している貫通孔が設けられている。ここでは、この複数の貫通孔を第２貫通孔４０ｂとしている。この第２貫通孔４０ｂは、第１貫通孔３０ａの内側に位置している。この第２貫通孔４０ｂは、複数設けられており、厚み方向と直交する１つの方向に沿って並んでいる。この１つの方向を本実施形態では配列方向としている。この配列方向を図１〜３ではＤ３，Ｄ４方向として示している。この配列方向は、主基板３０の面方向のうち１方向に延びている。
【００２０】
この第２貫通孔４０ｂの各々の内には、第２光学部材５０が設けられている。この第２光学部材５０は、複数が配列方向に沿って配列され、各々が厚み方向に沿って延びている。この第２光学部材５０の配列方向における間隔としては、例えば６２．５〜２５０〔μｍ〕の範囲が挙げられる。また、配列方向に沿った第２光学部材５０の径としては、例えば１０〜１００〔μｍ〕の範囲が挙げられる。
【００２１】
第２光学部材５０は、光伝送構造体２０の光導波路２０ａとしての機能を有している。この第２光学部材５０の屈折率は、第１光学部材４０の屈折率に比べて大きくなっている。このように、第１光学部材４０の屈折率に比べて第２光学部材５０の屈折率を大きくすることで、第２光学部材５０が光導波路２０ａとして機能することができるようになる。つまり、この第１光学部材４０は光導波路２０ａのいわゆるクラッドとして機能し、第２光学部材５０は光導波路２０ａのいわゆるコアとして機能している。この第２光学部材５０の屈折率としては、第１光学部材４０の屈折率に対しての比屈折率差としては、例えば０．８〜４〔％〕の範囲が挙げられる。
【００２２】
この第２光学部材５０は、１つの第１貫通孔３０ａの内に複数設けられている。この第２光学部材５０は、１つの第１貫通孔の内に１つの第２光学部材を設ける場合に比べて、中心間の間隔を狭くすることができる。つまり、本実施形態の光伝送構造体２０では、２つの第２貫通孔４０ｂの間に第１光学部材４０が介在するだけでよいので、中心間の間隔を狭くすることができる。さらに、本実施形態のように、主基板３０として積層型セラミック基板を採用する際には、複数の副基板３１を積層する際の積層ズレに対する許容誤差を大きくすることができる。
【００２３】
この第１光学部材４０を形成する材料としては、種々の樹脂が挙げられ、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などが含まれる。本実施形態では、第１光学部材４０を形成する材料として、感光性を有する樹脂を採用している。このように感光性を有する樹脂を採用することで、フォトリソグラフィ技術を採用して第２貫通孔４０ｂを形成することができる。
【００２４】
フォトリソグラフィ技術を採用して第２貫通孔４０ｂを形成する場合、次の利点がある。第１に、複数の第２貫通孔４０ｂの間での相対的な位置ズレを極めて小さくすることができる点が挙げられる。複数の第２貫通孔４０ｂを一度の露光によって一括形成することができるからである。第２貫通孔４０ｂの位置ズレを小さくすると、他の光導波路に光学的に接続する際に、当該他の光導波路に対して第２貫通孔４０ｂの内部を伝わる光を良好に伝送することができる。当業者の間では、複数の光導波路の間の相対的なズレが５〔μｍ〕以下であることが好ましいとされている。フォトリソグラフィ技術を採用する場合のズレは、第２貫通孔４０ｂに相当するフォトマスクにおけるマスク部分の位置ズレに依存することになる。このフォトマスクの製造誤差は、一般的に１〔μｍ〕未満とされているので、第２貫通孔４０ｂの位置ズレを５〔μｍ〕以下に抑えることが容易に可能である。
【００２５】
第２に、第２貫通孔４０ｂの内壁を滑らかにすることができる点が挙げられる。直進性の高い光を利用して第２貫通孔４０ｂを形成するからである。内壁面を滑らかにすることで、第２貫通孔４０ｂの内部を伝わる光の損失を小さくすることができる。当業者の間では、内部を伝わる光の波長に対して、内壁面の粗さが十分に小さいことが好ましいとされている。
【００２６】
電気配線６０は、第２光学部材５０に光学的に結合している光電変換素子１１に電気的に接続されている。この電気配線６０は、主基板３０のＤ１方向側の表面に設けられている表面配線層６１を含んでいる。この電気配線６０は、副基板３１を貫通して形成されている貫通導体、および２つの副基板３１の間に形成される中間配線層が含まれていてもよい。この貫通導体としては、中央が中空となった形状でも、また中央が導電ペーストなどにより埋められた構成でもかまわない。この貫通導体は、めっき法、金属膜の蒸着法、導電性樹脂の注入法などの方法を用いて形成できる。
【００２７】
上述のように、電気配線６０の表面配線層６１には、光電変換素子１１が電気的に接続されている。本実施形態の光電変換素子１１は、電気配線６０の表面配線層６１に金属バンプ、導電性接着剤などによって実装される。この光電変換素子１１と表面配線層６１との接続部を除く他の部位は、保護層で覆われていてもよい。
【００２８】
この光電変換素子１１は、入力された電気信号に応じて光を発する機能、または入射された光に応じて電気信号に変換する機能を有している。この光電変換素子１１は、光導波路２０ａに光学的に結合している。本実施形態の光電変換素子１１は、電気配線６０を介して入力された電気信号に応じて光導波路２０ａに光信号を伝送する機能、または光導波路２０ａを介して入力された光信号に応じて電気配線６０に電気信号を伝送する機能を担っている。
【００２９】
上述の光を発する光電変換素子１１としては、種々の発光素子が適用できる。この光電変換素子１１としては、例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が好ましい。光を受ける光電変換素子１１としては、例えばフォトダイオード（ＰＤ；Photo Diode）など種々の受光素子が適用できる。この受光素子としてＰＤを採用する場合は、応答速度の速い素子が好ましく、例えばＰＩＮ−ＰＤなどが挙げられる。
【００３０】
光電変換素子１１は、１つの素子に１つの光電変換部を有していても、１つの素子に複数の光電変換部を有していてもよい。本実施形態の光電変換素子１１は、１つの素子に１つの光電変換部を有している。１つの光電変換部は、１つの第２光学部材５０に対応して配置されている。この１つの光電変換部は、１つの光導波路２０ａに対応して配置されている。
【００３１】
回路素子１２は、電気配線６０を介して光電変換素子１１と電気的に接続されている。この回路素子１２は、光電変換素子１１の担う機能によって、担う機能が異なっている。光電変換素子１１が光を発する場合、回路素子１２は、光電変換素子１１に変調された電気信号（変調電圧）を入力して、光電変換素子１１の発光強度を制御している。また、光電変換素子１１が光を受ける場合、回路素子１２は、光電変換素子１１で受光する光信号強度に応じて出力される電流信号を電圧信号に変換して出力している。また、この回路素子１２は、信号の波形を制御したり、ノイズ成分を除去したりする機能を併せ持っていてもよい。なお、光電変換素子１１で発する電気信号の出力が小さい場合、信号を増幅する機能を担っていても良い。この信号増幅機能は、光電変換素子１１自体が有していてもよい。また、この回路素子１２は、論理演算および数値計算を行う機能を有していてもよい。
【００３２】
＜光伝送構造体の製造方法の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体の製造方法の一実施形態として光伝送構造体２０の製造方法を例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
まず、主基板３０を準備する。本実施形態の主基板３０は、次の工程を経て製造される。まず、図４（ａ）に示したように、焼成することで副基板３１となる複数のグリーンシート３１Ｘを準備する。次に、図４（ｂ）に示したように、このグリーンシート３１Ｘに副貫通孔３１ａとなるシート孔３１Ｘａを開ける。このときに、最上層のグリーンシート３１Ｘｘのシート孔３１Ｘｘａに、シートの主面と平行な面でみた断面積が他のシート孔３１Ｘａよりも大きい領域を有するように加工する。このシート孔３１Ｘａ，３１Ｘｘａの形成と併せて、電気配線６０の貫通導体に用いられる貫通孔が必要に応じて形成される。これらの孔開けは、種々の方法で形成でき、例えば、ピンおよび金型でシートを打ち抜いたり、レーザ光で削ったりして形成できる。次に、このグリーンシート３１Ｘ、３１Ｘｘに電気配線６０となる金属ペーストを配置する。この金属ペーストは、例えばスクリーン印刷技術を利用したり、インクジェット印刷技術を採用したりして形成することができる。この電気配線６０となる金属ペーストとしては、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銀（Ａｇ）、および銅（Ｃｕ）などの金属を含有させたものが挙げられる。次に、図４（ｃ）に示したように、シート孔３１Ｘａ，３１Ｘｘａが連通するようにグリーンシート３１Ｘを積層する。次に、積層したグリーンシート３１Ｘを焼成して、図５（ａ）に示したように、第１貫通孔３０ａを有する主基板３０を形成する。このグリーンシート３１Ｘの焼成と併せて金属ペーストを焼成し、電気配線６０を形成する。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示したように、主基板３０の第１貫通孔３０ａに、硬化することによって第１光学部材４０となる感光性材料４０Ｘを充填する。この感光性材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびポリイミド樹脂などを基材としたものが挙げられる。本実施形態では、露光することで現像液に対しての溶解性が低下するネガ型のフォトレジストを採用する。次に、感光性材料４０Ｘをプリベークをする。このプリベーク後に感光性材料４０Ｘを露光する。この露光の際には、第２貫通孔４０ｂとなる領域に光が照射されないようにしたフォトマスクを採用する。このようなフォトマスクを採用することによって、第２貫通孔４０ｂとなる領域を一括して形成することができる。この露光の際の光源としては、例えば、各種ランプ、レーザ、および電子線などの種々のものが採用できる。次に、露光した感光性材料４０Ｘをポストベークする。次に、ポストベークした感光性材料４０Ｘを現像液で現像して、図６（ａ）に示したように、第２貫通孔４０ｂを有する第１光学部材４０を形成する。
【００３５】
次に、第１光学部材４０の第２貫通孔４０ｂに第２光学部材５０となる透光性材料を充填する。次にこの透光性材料を硬化して、図６（ｂ）に示したように、第２光学部材５０を形成する。
【００３６】
上述の工程を経て、図６（ｂ）に示した光伝送構造体２０を製造することができる。
【００３７】
＜光伝送構造体の第２の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体および光伝送モジュールの他の実施形態として光伝送構造体２０Ａを例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
図７，８に示した光伝送構造体２０Ａは、主基板３０Ａと、第１光学部材４０と、複数の第２光学部材５０と、電気配線６０とを備えている。この光伝送構造体２０Ａは、主基板３０Ａを備える点において光伝送構造体２０の構成と異なっている。この光伝送構造体２０Ａは、光電変換素子１１を例示した光素子、および回路素子１２を実装して光伝送モジュールとすることが可能である。
【００３９】
主基板３０Ａは、第１貫通孔Ａａを有している点において主基板３０の構成と異なっている。この第１貫通孔３０Ａａは、主基板３０Ａの厚み方向において、第１領域３７Ａ，第２領域３８Ａ，第３領域３９Ａを有する。第１領域３７Ａ，第２領域３８Ａは、第１領域３７，第２領域３８と同様である。第３領域３９Ａは、主基板３０Ａの厚み方向において、第２領域３８Ａから第２開口３６Ａａまで続くように位置している。そして、第３領域３９Ａの基板３０Ａの一方主面３５Ａと平行な面における断面積が、第２領域３８Ａに比べ大きくなっている。このような形状とすることにより、主基板３０Ａの両主面３５Ａ，３６Ａにおいて、その開口３５Ａａ，３６Ａａ付近に集中する熱膨張係数の差に起因する応力を減少させることができる。
【００４０】
＜光伝送構造体の第３の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体および光伝送モジュールの他の実施形態として光伝送構造体２Ｂを例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図９，１０に示した光伝送構造体２０Ｂは、主基板３０と、第１光学部材４０Ｂと、複数の第２光学部材５０と、電気配線６０とを備えている。この光伝送構造体２０Ｂは、第１光学部材４０Ｂを備える点において光伝送構造体２０の構成と異なっている。この光伝送構造体２０Ｂは、光電変換素子１１を例示した光素子、および回路素子１２を実装して光伝送モジュールとすることが可能である。
【００４２】
第１光学部材４０Ｂは、一部が第１貫通孔３０ａの第１開口３５ａの側の表面に窪み部４０Ｂａが設けられている点で、第１光学部材４０と異なる。この窪み部４０Ｂａは、他の主面３６側に窪んでいる。この窪み部４０Ｂａを設けることによって、主基板３０の第１貫通孔３０ａの第１開口３５ａとの接触部に集中していた応力の一部を当該窪み部４０Ｂａに分散することができる。この窪み部４０Ｂａは、第１貫通孔３０ａの内に窪んでおり、底面が主基板３０の一方の主面３５よりも窪んでいる。この光伝送構造体２０Ｂでは、第１貫通孔３０ａの開口３５ａよりも窪んだ位置にも応力を分散することができる。なお、このような窪み部４０Ｂａは、例えば図５（ｂ）において、感光性材料をプリベークする際に第１主面３５側から押圧することにより形成することができる。
【００４３】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００４４】
上述の光伝送構造体２０の製造方法では、ネガ型のフォトレジストを採用しているが、露光することで現像液に対しての溶解性が増加するポジ型のフォトレジストを採用してもよい。ポジ型を採用する場合には、露光する領域も併せて変更する。
【００４５】
上述の光伝送構造体２０の製造方法では、主基板３０としてセラミック基板を採用した製造方法を記載しているが、有機基板を採用して光伝送構造体を製造してもよい。有機基板を採用して光伝送構造体を製造する場合は、副基板の積層後に、基体を打ち抜き加工して、第１貫通孔を形成してもよい。このようにして、副基板を一括で打ち抜く場合は副貫通孔の位置ズレを低減することができる。
【００４６】
前述の光伝送構造体２０の第１領域３７は、基板３０の厚み方向において、主面３５と平行な面における断面積が徐々に変化する構成としたが、第１領域３７において一定でもよいし、段階的に変化するものとしてもよい。
【００４７】
さらに、前述の光伝送構造体２０の第１領域３７は、基板３０の厚み方向において、側面が傾斜面となっていたが、第１領域３７の全てにおいて傾斜面となっていなくてもよい。具体的には、第１貫通孔３０ａが細長い形状である場合には、その長手方向の両端部において特に応力が集中するため、長手方向のみにおいて側壁を傾斜面としてもよい。言い換えると、図２のＤ５、Ｄ６方向における断面をみたときには、第１貫通孔３０ａの側面（内壁面）は垂直であってもよい。
【００４８】
また、第１光学部材４０は、一部が第１貫通孔３０ａの第１開口３５ａの一方から突出してもよいし、当該突出した部位が第１貫通孔３０ａの開口の周囲に延在していてもよい。このような構成により、周囲の温度変化による熱応力を分散することができるので好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
１０・・・光伝送モジュール
１１・・・光電変換素子
１２・・・回路素子
２０・・・光伝送構造体
２０ａ・・・光導波路
２１・・・光配線基板
３０・・・主基板（基板）
３０ａ・・・第１貫通孔
３１・・・副基板
３１Ｘ・・・グリーンシート
３１ａ・・・副貫通孔
３１Ｘａ・・・シート孔
３５・・・一方主面
３５ａ・・・第１開口
３６・・・他方主面
３６ａ・・・第２開口
３７・・・第１領域
３８・・・第２領域
４０・・・第１光学部材
４０Ｘ・・・感光性材料
４０ａ・・・窪み部
４０ｂ・・・第２貫通孔
５０・・・第２光学部材
６０・・・電気配線
６１・・・表面配線層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の厚み方向に延びる光導波路を有する光伝送構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理能力の向上を図るべく、集積回路素子などの電気素子の間の電気通信を光伝送に変更することが検討されている。例えば、特許文献１には、基板の厚み方向に延びる複数の光導波路を有する光伝送構造体に、複数の発光素子などの光電変換素子を実装した光伝送モジュールが開示されている。この光導波路は、基板を厚み方向に貫通する複数の貫通孔の各々に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９４８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された光伝送構造体では、周囲の温度変動によって生じる熱応力が貫通孔の開口に集中し、基板から光導波路が剥離してしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、信頼性の高い光導波路を有する光伝送構造体および光伝送モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態に係る光伝送構造体は、一方主面に第１開口および他方主面に第２開口を備える第１貫通孔を有する基板と、前記第１貫通孔の内部に位置し、前記基板よりも熱膨張係数の大きい材料からなるとともに、前記第１開口の側から前記第２開口の側まで貫通する第２貫通孔を有する第１光学部材と、前記第２貫通孔の内部に位置し、前記第１光学部材の屈折率よりも大きい屈折率を有する第２光学部材とを有し、前記第１貫通孔は、前記基板の厚み方向において、前記第１開口から続く第１領域と、前記第１領域から前記第２開口側に続き、前記第１領域よりも断面積が小さい第２領域とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、信頼性の高い光導波路を有する光伝送構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る光伝送モジュールの１つの実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る光伝送構造体の１つの実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２に示したIII−III線に沿った要部断面図である。
【図４】本発明に係る光伝送構造体の製造工程の１つの実施形態を示す要部断面図である。
【図５】図４に示した光伝送構造体の製造工程の続きの工程を示す要部断面図である。
【図６】図５に示した光伝送構造体の製造工程の続きの工程を示す要部断面図である。
【図７】本発明に係る光伝送構造体の他の実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図８】図７に示したVIII−VIII線に沿った要部断面図である。
【図９】本発明に係る光伝送構造体の他の実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図１０】図９に示したＸ−Ｘ線に沿った要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜光伝送構造体および光伝送モジュールの第１の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体および光伝送モジュールの一実施形態として光伝送構造体２０および光伝送モジュール１０を例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１に示した光伝送モジュール１０は、光伝送構造体２０と、光素子としての光電変換素子１１と、回路素子１２とを備えている。
【００１１】
図２，３に示した光伝送構造体２０は、主基板３０と、第１光学部材４０と、複数の第２光学部材５０と、電気配線６０とを備えている。
【００１２】
主基板３０は、第１光学部材４０、第２光学部材５０、および電気配線６０を支持する機能を担っている。この主基板３０の厚みとしては、例えば０．１〜２〔ｍｍ〕の範囲が挙げられる。この主基板３０としては、例えばガラス基材エポキシ樹脂基板、ガラス基材銅張基板、ポリイミド樹脂基板、セラミック基板などが使用される。この主基板３０は、単層の基板、または複数の基板を積層した積層体として形成される。本実施形態では、複層のセラミック基板を採用している。本実施形態の主基板３０は、複数の副基板３１が積層されて構成されている。
【００１３】
この主基板３０は、厚み方向に貫通している貫通孔を有している。ここでは、この貫通孔を第１貫通孔３０ａとしている。この第１貫通孔３０ａは、主基板３０の２つの主面３５，３６で開口している。一方側の主面３５における開口を第１開口３５ａとし，他方主面３６における開口を第２開口３６ａとする。この第１開口３５ａと第２開口３６ａとが、第１貫通孔３０ａの上面と下面とを構成する。この第１貫通孔３０ａは、副基板３１に設けられている副貫通孔３１ａが連通して構成されている。この副貫通孔３１ａは、副基板３１の各々に設けられており、副基板３１を厚み方向に貫通している。この厚み方向を図３ではＤ１，Ｄ２方向として示している。
【００１４】
そして、基板３０の厚み方向において、第１貫通孔３０ａは、第１領域３７と第２領域３８とを有する。第１領域３７は、第１開口３５ａ側に位置している。第１領域３７の側壁は主面３５側に向かうにつれて徐々に広がる形状となっている。言い換えると、第１領域３７は、基板３０の主面３５に平行な断面でみたときの断面積が、主面３５側から、主面３６側に向かうにつれ、連続的に小さくなっている。第２領域３８は、基板３０の厚み方向において、第１領域３７から第２開口３６ａ側に続くように形成され、第１領域３７よりも、基板３０の主面３５に平行な断面における断面積が小さくなっている。
【００１５】
なお、この例では第１開口３５ａは細長い形状であり、第１領域３７の第１開口３５ａの長手方向（長軸方向、図２におけるＤ３，Ｄ４方向）に伸びる仮想線（図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線）を含む厚み方向（Ｄ１，Ｄ２方向）の断面をみたときに、側面が第１開口３５側に向けて広がるよう傾斜している。すなわち、基板３０の厚み方向における断面でみたときに、第１貫通孔３０ａの幅が、第２領域３８よりも大きく、かつ、１開口３５ａに向けて徐々に広がっている。
【００１６】
このように、第１領域３７を設けることにより、主基板３０の主面３５側において第１光学部材４０との接触する部位に集中していた大きな応力を低減することができる。すなわち、従来は、第１光学部材４０が熱収縮する際に、熱膨張係数の大きく異なる主基板３０と第１光学部材４０とが接触していることから、第１光学部材４０に主基板３０に比べて大きく収縮するような力が働くが、主基板３０と接していることにより変位することができずにクラック等が発生してしまっていた。しかしながら、第１貫通孔３０ａに第１領域３７を設けたことにより、最も応力のかかる第１開口３５ａ側に位置する表面、端部において、その部位に存在する第１光学部材４０を引っ張る第１光学部材４０の量を減らすことができる。これにより、主基板３０の第１貫通孔３０ａの開口との接触部に集中していた応力の一部を減らすことができる。
【００１７】
この第１貫通孔３０ａの内には、第１光学部材４０が設けられている。
【００１８】
第１光学部材４０は、第１貫通孔３０ａの内部に設けられている。
【００１９】
この第１光学部材４０には、第１開口３５ａの側から他方の主面３６に向かって貫通している貫通孔が設けられている。ここでは、この複数の貫通孔を第２貫通孔４０ｂとしている。この第２貫通孔４０ｂは、第１貫通孔３０ａの内側に位置している。この第２貫通孔４０ｂは、複数設けられており、厚み方向と直交する１つの方向に沿って並んでいる。この１つの方向を本実施形態では配列方向としている。この配列方向を図１〜３ではＤ３，Ｄ４方向として示している。この配列方向は、主基板３０の面方向のうち１方向に延びている。
【００２０】
この第２貫通孔４０ｂの各々の内には、第２光学部材５０が設けられている。この第２光学部材５０は、複数が配列方向に沿って配列され、各々が厚み方向に沿って延びている。この第２光学部材５０の配列方向における間隔としては、例えば６２．５〜２５０〔μｍ〕の範囲が挙げられる。また、配列方向に沿った第２光学部材５０の径としては、例えば１０〜１００〔μｍ〕の範囲が挙げられる。
【００２１】
第２光学部材５０は、光伝送構造体２０の光導波路２０ａとしての機能を有している。この第２光学部材５０の屈折率は、第１光学部材４０の屈折率に比べて大きくなっている。このように、第１光学部材４０の屈折率に比べて第２光学部材５０の屈折率を大きくすることで、第２光学部材５０が光導波路２０ａとして機能することができるようになる。つまり、この第１光学部材４０は光導波路２０ａのいわゆるクラッドとして機能し、第２光学部材５０は光導波路２０ａのいわゆるコアとして機能している。この第２光学部材５０の屈折率としては、第１光学部材４０の屈折率に対しての比屈折率差としては、例えば０．８〜４〔％〕の範囲が挙げられる。
【００２２】
この第２光学部材５０は、１つの第１貫通孔３０ａの内に複数設けられている。この第２光学部材５０は、１つの第１貫通孔の内に１つの第２光学部材を設ける場合に比べて、中心間の間隔を狭くすることができる。つまり、本実施形態の光伝送構造体２０では、２つの第２貫通孔４０ｂの間に第１光学部材４０が介在するだけでよいので、中心間の間隔を狭くすることができる。さらに、本実施形態のように、主基板３０として積層型セラミック基板を採用する際には、複数の副基板３１を積層する際の積層ズレに対する許容誤差を大きくすることができる。
【００２３】
この第１光学部材４０を形成する材料としては、種々の樹脂が挙げられ、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などが含まれる。本実施形態では、第１光学部材４０を形成する材料として、感光性を有する樹脂を採用している。このように感光性を有する樹脂を採用することで、フォトリソグラフィ技術を採用して第２貫通孔４０ｂを形成することができる。
【００２４】
フォトリソグラフィ技術を採用して第２貫通孔４０ｂを形成する場合、次の利点がある。第１に、複数の第２貫通孔４０ｂの間での相対的な位置ズレを極めて小さくすることができる点が挙げられる。複数の第２貫通孔４０ｂを一度の露光によって一括形成することができるからである。第２貫通孔４０ｂの位置ズレを小さくすると、他の光導波路に光学的に接続する際に、当該他の光導波路に対して第２貫通孔４０ｂの内部を伝わる光を良好に伝送することができる。当業者の間では、複数の光導波路の間の相対的なズレが５〔μｍ〕以下であることが好ましいとされている。フォトリソグラフィ技術を採用する場合のズレは、第２貫通孔４０ｂに相当するフォトマスクにおけるマスク部分の位置ズレに依存することになる。このフォトマスクの製造誤差は、一般的に１〔μｍ〕未満とされているので、第２貫通孔４０ｂの位置ズレを５〔μｍ〕以下に抑えることが容易に可能である。
【００２５】
第２に、第２貫通孔４０ｂの内壁を滑らかにすることができる点が挙げられる。直進性の高い光を利用して第２貫通孔４０ｂを形成するからである。内壁面を滑らかにすることで、第２貫通孔４０ｂの内部を伝わる光の損失を小さくすることができる。当業者の間では、内部を伝わる光の波長に対して、内壁面の粗さが十分に小さいことが好ましいとされている。
【００２６】
電気配線６０は、第２光学部材５０に光学的に結合している光電変換素子１１に電気的に接続されている。この電気配線６０は、主基板３０のＤ１方向側の表面に設けられている表面配線層６１を含んでいる。この電気配線６０は、副基板３１を貫通して形成されている貫通導体、および２つの副基板３１の間に形成される中間配線層が含まれていてもよい。この貫通導体としては、中央が中空となった形状でも、また中央が導電ペーストなどにより埋められた構成でもかまわない。この貫通導体は、めっき法、金属膜の蒸着法、導電性樹脂の注入法などの方法を用いて形成できる。
【００２７】
上述のように、電気配線６０の表面配線層６１には、光電変換素子１１が電気的に接続されている。本実施形態の光電変換素子１１は、電気配線６０の表面配線層６１に金属バンプ、導電性接着剤などによって実装される。この光電変換素子１１と表面配線層６１との接続部を除く他の部位は、保護層で覆われていてもよい。
【００２８】
この光電変換素子１１は、入力された電気信号に応じて光を発する機能、または入射された光に応じて電気信号に変換する機能を有している。この光電変換素子１１は、光導波路２０ａに光学的に結合している。本実施形態の光電変換素子１１は、電気配線６０を介して入力された電気信号に応じて光導波路２０ａに光信号を伝送する機能、または光導波路２０ａを介して入力された光信号に応じて電気配線６０に電気信号を伝送する機能を担っている。
【００２９】
上述の光を発する光電変換素子１１としては、種々の発光素子が適用できる。この光電変換素子１１としては、例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が好ましい。光を受ける光電変換素子１１としては、例えばフォトダイオード（ＰＤ；Photo Diode）など種々の受光素子が適用できる。この受光素子としてＰＤを採用する場合は、応答速度の速い素子が好ましく、例えばＰＩＮ−ＰＤなどが挙げられる。
【００３０】
光電変換素子１１は、１つの素子に１つの光電変換部を有していても、１つの素子に複数の光電変換部を有していてもよい。本実施形態の光電変換素子１１は、１つの素子に１つの光電変換部を有している。１つの光電変換部は、１つの第２光学部材５０に対応して配置されている。この１つの光電変換部は、１つの光導波路２０ａに対応して配置されている。
【００３１】
回路素子１２は、電気配線６０を介して光電変換素子１１と電気的に接続されている。この回路素子１２は、光電変換素子１１の担う機能によって、担う機能が異なっている。光電変換素子１１が光を発する場合、回路素子１２は、光電変換素子１１に変調された電気信号（変調電圧）を入力して、光電変換素子１１の発光強度を制御している。また、光電変換素子１１が光を受ける場合、回路素子１２は、光電変換素子１１で受光する光信号強度に応じて出力される電流信号を電圧信号に変換して出力している。また、この回路素子１２は、信号の波形を制御したり、ノイズ成分を除去したりする機能を併せ持っていてもよい。なお、光電変換素子１１で発する電気信号の出力が小さい場合、信号を増幅する機能を担っていても良い。この信号増幅機能は、光電変換素子１１自体が有していてもよい。また、この回路素子１２は、論理演算および数値計算を行う機能を有していてもよい。
【００３２】
＜光伝送構造体の製造方法の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体の製造方法の一実施形態として光伝送構造体２０の製造方法を例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
まず、主基板３０を準備する。本実施形態の主基板３０は、次の工程を経て製造される。まず、図４（ａ）に示したように、焼成することで副基板３１となる複数のグリーンシート３１Ｘを準備する。次に、図４（ｂ）に示したように、このグリーンシート３１Ｘに副貫通孔３１ａとなるシート孔３１Ｘａを開ける。このときに、最上層のグリーンシート３１Ｘｘのシート孔３１Ｘｘａに、シートの主面と平行な面でみた断面積が他のシート孔３１Ｘａよりも大きい領域を有するように加工する。このシート孔３１Ｘａ，３１Ｘｘａの形成と併せて、電気配線６０の貫通導体に用いられる貫通孔が必要に応じて形成される。これらの孔開けは、種々の方法で形成でき、例えば、ピンおよび金型でシートを打ち抜いたり、レーザ光で削ったりして形成できる。次に、このグリーンシート３１Ｘ、３１Ｘｘに電気配線６０となる金属ペーストを配置する。この金属ペーストは、例えばスクリーン印刷技術を利用したり、インクジェット印刷技術を採用したりして形成することができる。この電気配線６０となる金属ペーストとしては、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銀（Ａｇ）、および銅（Ｃｕ）などの金属を含有させたものが挙げられる。次に、図４（ｃ）に示したように、シート孔３１Ｘａ，３１Ｘｘａが連通するようにグリーンシート３１Ｘを積層する。次に、積層したグリーンシート３１Ｘを焼成して、図５（ａ）に示したように、第１貫通孔３０ａを有する主基板３０を形成する。このグリーンシート３１Ｘの焼成と併せて金属ペーストを焼成し、電気配線６０を形成する。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示したように、主基板３０の第１貫通孔３０ａに、硬化することによって第１光学部材４０となる感光性材料４０Ｘを充填する。この感光性材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、およびポリイミド樹脂などを基材としたものが挙げられる。本実施形態では、露光することで現像液に対しての溶解性が低下するネガ型のフォトレジストを採用する。次に、感光性材料４０Ｘをプリベークをする。このプリベーク後に感光性材料４０Ｘを露光する。この露光の際には、第２貫通孔４０ｂとなる領域に光が照射されないようにしたフォトマスクを採用する。このようなフォトマスクを採用することによって、第２貫通孔４０ｂとなる領域を一括して形成することができる。この露光の際の光源としては、例えば、各種ランプ、レーザ、および電子線などの種々のものが採用できる。次に、露光した感光性材料４０Ｘをポストベークする。次に、ポストベークした感光性材料４０Ｘを現像液で現像して、図６（ａ）に示したように、第２貫通孔４０ｂを有する第１光学部材４０を形成する。
【００３５】
次に、第１光学部材４０の第２貫通孔４０ｂに第２光学部材５０となる透光性材料を充填する。次にこの透光性材料を硬化して、図６（ｂ）に示したように、第２光学部材５０を形成する。
【００３６】
上述の工程を経て、図６（ｂ）に示した光伝送構造体２０を製造することができる。
【００３７】
＜光伝送構造体の第２の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体および光伝送モジュールの他の実施形態として光伝送構造体２０Ａを例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
図７，８に示した光伝送構造体２０Ａは、主基板３０Ａと、第１光学部材４０と、複数の第２光学部材５０と、電気配線６０とを備えている。この光伝送構造体２０Ａは、主基板３０Ａを備える点において光伝送構造体２０の構成と異なっている。この光伝送構造体２０Ａは、光電変換素子１１を例示した光素子、および回路素子１２を実装して光伝送モジュールとすることが可能である。
【００３９】
主基板３０Ａは、第１貫通孔Ａａを有している点において主基板３０の構成と異なっている。この第１貫通孔３０Ａａは、主基板３０Ａの厚み方向において、第１領域３７Ａ，第２領域３８Ａ，第３領域３９Ａを有する。第１領域３７Ａ，第２領域３８Ａは、第１領域３７，第２領域３８と同様である。第３領域３９Ａは、主基板３０Ａの厚み方向において、第２領域３８Ａから第２開口３６Ａａまで続くように位置している。そして、第３領域３９Ａの基板３０Ａの一方主面３５Ａと平行な面における断面積が、第２領域３８Ａに比べ大きくなっている。このような形状とすることにより、主基板３０Ａの両主面３５Ａ，３６Ａにおいて、その開口３５Ａａ，３６Ａａ付近に集中する熱膨張係数の差に起因する応力を減少させることができる。
【００４０】
＜光伝送構造体の第３の実施形態＞
以下、本発明に係る光伝送構造体および光伝送モジュールの他の実施形態として光伝送構造体２Ｂを例示し、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図９，１０に示した光伝送構造体２０Ｂは、主基板３０と、第１光学部材４０Ｂと、複数の第２光学部材５０と、電気配線６０とを備えている。この光伝送構造体２０Ｂは、第１光学部材４０Ｂを備える点において光伝送構造体２０の構成と異なっている。この光伝送構造体２０Ｂは、光電変換素子１１を例示した光素子、および回路素子１２を実装して光伝送モジュールとすることが可能である。
【００４２】
第１光学部材４０Ｂは、一部が第１貫通孔３０ａの第１開口３５ａの側の表面に窪み部４０Ｂａが設けられている点で、第１光学部材４０と異なる。この窪み部４０Ｂａは、他の主面３６側に窪んでいる。この窪み部４０Ｂａを設けることによって、主基板３０の第１貫通孔３０ａの第１開口３５ａとの接触部に集中していた応力の一部を当該窪み部４０Ｂａに分散することができる。この窪み部４０Ｂａは、第１貫通孔３０ａの内に窪んでおり、底面が主基板３０の一方の主面３５よりも窪んでいる。この光伝送構造体２０Ｂでは、第１貫通孔３０ａの開口３５ａよりも窪んだ位置にも応力を分散することができる。なお、このような窪み部４０Ｂａは、例えば図５（ｂ）において、感光性材料をプリベークする際に第１主面３５側から押圧することにより形成することができる。
【００４３】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００４４】
上述の光伝送構造体２０の製造方法では、ネガ型のフォトレジストを採用しているが、露光することで現像液に対しての溶解性が増加するポジ型のフォトレジストを採用してもよい。ポジ型を採用する場合には、露光する領域も併せて変更する。
【００４５】
上述の光伝送構造体２０の製造方法では、主基板３０としてセラミック基板を採用した製造方法を記載しているが、有機基板を採用して光伝送構造体を製造してもよい。有機基板を採用して光伝送構造体を製造する場合は、副基板の積層後に、基体を打ち抜き加工して、第１貫通孔を形成してもよい。このようにして、副基板を一括で打ち抜く場合は副貫通孔の位置ズレを低減することができる。
【００４６】
前述の光伝送構造体２０の第１領域３７は、基板３０の厚み方向において、主面３５と平行な面における断面積が徐々に変化する構成としたが、第１領域３７において一定でもよいし、段階的に変化するものとしてもよい。
【００４７】
さらに、前述の光伝送構造体２０の第１領域３７は、基板３０の厚み方向において、側面が傾斜面となっていたが、第１領域３７の全てにおいて傾斜面となっていなくてもよい。具体的には、第１貫通孔３０ａが細長い形状である場合には、その長手方向の両端部において特に応力が集中するため、長手方向のみにおいて側壁を傾斜面としてもよい。言い換えると、図２のＤ５、Ｄ６方向における断面をみたときには、第１貫通孔３０ａの側面（内壁面）は垂直であってもよい。
【００４８】
また、第１光学部材４０は、一部が第１貫通孔３０ａの第１開口３５ａの一方から突出してもよいし、当該突出した部位が第１貫通孔３０ａの開口の周囲に延在していてもよい。このような構成により、周囲の温度変化による熱応力を分散することができるので好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
１０・・・光伝送モジュール
１１・・・光電変換素子
１２・・・回路素子
２０・・・光伝送構造体
２０ａ・・・光導波路
２１・・・光配線基板
３０・・・主基板（基板）
３０ａ・・・第１貫通孔
３１・・・副基板
３１Ｘ・・・グリーンシート
３１ａ・・・副貫通孔
３１Ｘａ・・・シート孔
３５・・・一方主面
３５ａ・・・第１開口
３６・・・他方主面
３６ａ・・・第２開口
３７・・・第１領域
３８・・・第２領域
４０・・・第１光学部材
４０Ｘ・・・感光性材料
４０ａ・・・窪み部
４０ｂ・・・第２貫通孔
５０・・・第２光学部材
６０・・・電気配線
６１・・・表面配線層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方主面に第１開口および他方主面に第２開口を備える第１貫通孔を有する基板と、
前記第１貫通孔の内部に位置し、前記基板よりも熱膨張係数の大きい材料からなるとともに、前記第１開口の側から前記第２開口の側まで貫通する第２貫通孔を有する第１光学部材と、
前記第２貫通孔の内部に位置し、前記第１光学部材の屈折率よりも大きい屈折率を有する第２光学部材とを有し、
前記第１貫通孔は、前記基板の厚み方向において、前記第１開口から続く第１領域と、前記第１領域から前記第２開口側に続き、前記第１領域よりも断面積が小さい第２領域とを有する光伝送構造体。
【請求項２】
前記第１貫通孔は、前記基板の前記一方主面に平行な断面で見たときの前記第１領域の断面積が前記第１開口の側から前記第２領域まで連続的に小さくなっている、請求項１に記載の光伝送構造体。
【請求項３】
前記第１開口は、細長い形状であり、
前記第１領域は、前記第１開口の長軸方向に延びる仮想線を含む前記基板の厚み方向の断面で見たときに、幅が前記第２領域の幅に比べて大きい、請求項１または２に記載の光伝送構造体。
【請求項４】
前記第１貫通孔は、前記基板の厚み方向において、前記第２領域から前記第２開口の側まで続く、前記基板の前記一方主面に平行な断面で見たときの断面積が前記第２領域よりも大きい第３領域をさらに有する、請求項１乃至３のいずれかに記載の光伝送構造体。
【請求項５】
前記第１光学部材は、前記第１開口の側の面に、前記第２開口の側に窪んでいる窪み部を有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の光伝送構造体。
【請求項１】
一方主面に第１開口および他方主面に第２開口を備える第１貫通孔を有する基板と、
前記第１貫通孔の内部に位置し、前記基板よりも熱膨張係数の大きい材料からなるとともに、前記第１開口の側から前記第２開口の側まで貫通する第２貫通孔を有する第１光学部材と、
前記第２貫通孔の内部に位置し、前記第１光学部材の屈折率よりも大きい屈折率を有する第２光学部材とを有し、
前記第１貫通孔は、前記基板の厚み方向において、前記第１開口から続く第１領域と、前記第１領域から前記第２開口側に続き、前記第１領域よりも断面積が小さい第２領域とを有する光伝送構造体。
【請求項２】
前記第１貫通孔は、前記基板の前記一方主面に平行な断面で見たときの前記第１領域の断面積が前記第１開口の側から前記第２領域まで連続的に小さくなっている、請求項１に記載の光伝送構造体。
【請求項３】
前記第１開口は、細長い形状であり、
前記第１領域は、前記第１開口の長軸方向に延びる仮想線を含む前記基板の厚み方向の断面で見たときに、幅が前記第２領域の幅に比べて大きい、請求項１または２に記載の光伝送構造体。
【請求項４】
前記第１貫通孔は、前記基板の厚み方向において、前記第２領域から前記第２開口の側まで続く、前記基板の前記一方主面に平行な断面で見たときの断面積が前記第２領域よりも大きい第３領域をさらに有する、請求項１乃至３のいずれかに記載の光伝送構造体。
【請求項５】
前記第１光学部材は、前記第１開口の側の面に、前記第２開口の側に窪んでいる窪み部を有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の光伝送構造体。
【図１】
【図２】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図２】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９７１４９（Ｐ２０１３−９７１４９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９３１３（Ｐ２０１１−２３９３１３）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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