光結合器の製造方法および光結合器
【課題】コアとその周囲に所定の形状のクラッドを形成することが可能な量産性の高い光結合器の製造方法および光結合器を提供する。
【解決手段】本実施形態の光結合器の製造方法は、コア製造工程とクラッド製造工程からなる。また、コア１１１ａ、クラッド１１２ａ、および堰止部１４１ａを形成するための成型手段として、第１の露光マスク１４２および第２の露光マスク１４３を用いて光硬化性樹脂であるコア材料１１４およびクラッド材料１１５に光を照射する。コア１１１ａと堰止部１４１ａとを同一のコア材料１１４を用いて同時に形成しており、製造工程の短縮化を図るとともに、光導波路１１０ａを所定の形状に作製可能な量産性の高い製造方法となっている。
【解決手段】本実施形態の光結合器の製造方法は、コア製造工程とクラッド製造工程からなる。また、コア１１１ａ、クラッド１１２ａ、および堰止部１４１ａを形成するための成型手段として、第１の露光マスク１４２および第２の露光マスク１４３を用いて光硬化性樹脂であるコア材料１１４およびクラッド材料１１５に光を照射する。コア１１１ａと堰止部１４１ａとを同一のコア材料１１４を用いて同時に形成しており、製造工程の短縮化を図るとともに、光導波路１１０ａを所定の形状に作製可能な量産性の高い製造方法となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光回路基板に備えられた光伝送路と光素子とを光結合させるための光結合器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、例えば特許文献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。特許文献１に開示された光回路基板は、基板表面に実装された面発光型光素子（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伝送路を導波させ、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。
【０００４】
光信号を用いた光伝送システムでは、発光素子や受光素子等に加えて、光信号を伝播させるための光伝送路が必要となり、各受発光素子を光伝送路に光結合させて用いている。光信号は、光強度の高低で表されることから、光伝送システムでは光強度を維持することが重要である。また、受発光素子を実装するには電気回路基板が必要となり、これが受発光素子と光伝送路との間に実装されるため、受発光素子と光伝送路とが離れた構造となっている。その結果、受発光素子と光伝送路との間で十分な光強度が確保できなくなってしまうといった問題があった。
【０００５】
このような構造の光伝送システムにおいて、十分な光強度を確保するには受発光素子と光伝送路との間を高い光結合効率で光結合する手段が必要となる。高い光結合効率を実現する光結合手段として、受発光素子と光伝送路との間に光を伝搬させるための光導波路を用いるものが従来から知られている（特許文献２）。光導波路を用いた光結合手段を図７に示す。ここでは、光素子９０１と光伝送路９０２との間を、光導波路（光ピン）９０３を用いて光結合した例を示している。
【０００６】
また、非特許文献１には、光素子と光伝送路との間を光結合させるための光導波路が、いわゆる自己形成法という方法で形成されるものが開示されている。自己形成法により光結合器の光導波路を形成する方法を図８に示す。ここでは、光素子９１１の受発光面にコア用樹脂として未硬化の紫外線硬化樹脂９１３を配置し、その上に所定のパターンが形成されたマスク９１４を載置し、その上から紫外線等の光を照射することによりコア９１２を形成している。
【特許文献１】特許公開２００６−１２０９５６号公報
【特許文献２】特許公開２００４−１５７４３８号公報
【非特許文献１】第２０回エレクトロニクス実装学会講演大会、２２Ｃ−０７、「マスク転写法光ロッドとファイバの光接続」東海大学 久保宏行他、２００６．３．２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の光結合器およびその製造方法では、以下のような問題があった。上記の光ピン等のように光ファイバを加工して光導波路を形成する方法では、量産性に欠けるといった問題があった。また、自己形成法（紫外線露光法）によりコアを形成する方法では、量産性を高めることは可能なものの、クラッドが形成されていないため信頼性が低いという問題があり、信頼性を向上させるためにコア周囲にクラッドを形成しようにも、未硬化のクラッド材をコアを覆うように配置することが困難といった問題があった。
【０００８】
すなわち、コアの周りにクラッド材を多く供給すると溢れて周囲に影響を及ぼしたり、界面における光軸が曲がってしまうといった問題がある一方、クラッド材が少ないとコアを十分に覆うことができない等の問題があった。
【０００９】
さらに、クラッドを所定の形状に形成するのが困難といった問題があった。コアおよびクラッドを形成する前に、コア材やクラッド材を供給するための堰止部を市販のダム剤を用いてコアの周りに設けることも可能であるが、ディスペンサを用いて形成しているため、堰止部を所定の位置に所定の形状で精度良く形成するといったことができない。クラッドの形状は堰止部の形状に影響されるため、堰止部を所定通りに形成できないと、クラッドの形状も所定通りに形成することができないといった問題があった。
【００１０】
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、コアとその周囲に所定の形状のクラッドを形成することが可能な量産性の高い光結合器の製造方法および光結合器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の光結合器の製造方法の第１の態様は、電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器の製造方法であって、前記光素子の受発光面または前記電気回路基板の開口部に前記光導波路のコアおよび該コアを取り囲む堰止部を同時に作製するコア製造工程と、前記堰止部の内部にクラッドを形成するクラッド製造工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コアと前記堰止部とを同一の材料で形成することを特徴とする。
【００１３】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コアのコア材料は、光硬化性樹脂であることを特徴とする。
【００１４】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コア製造工程は、前記コアおよび前記堰止部に対応するパターンを有する第１の露光マスクを通して前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成することを特徴とする。
【００１５】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コア製造工程は、前記光硬化樹脂が硬化する光を透過する型を用いて前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成することを特徴とする。
【００１６】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記クラッドを、光硬化性のクラッド材料で形成することを特徴とする。
【００１７】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応するパターンを有する第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、未硬化の前記クラッド材料を除去するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記クラッドを、熱硬化性もしくは熱可塑性のクラッド材料で形成することを特徴とする。
【００２０】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応する形状を有する型を配置するステップと、型が配置された状態で熱硬化するステップと、型を離型するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明の光結合器の第１の態様は、電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器であって、前記光素子の受発光面および前記電気回路基板の開口部の少なくともいずれか一方に形成された所定の形状の前記光導波路のコアと、前記コアを取り囲むように前記コアと同時に所定の形状に形成された堰止部と、前記堰止部の内部に形成されたクラッドと、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明の光結合器の他の態様は、前記堰止部は、所定の位置に開口部を有することを特徴とする。
【００２３】
この発明の光結合器の他の態様は、前記堰止部は、複数の柱状体を配列して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コアとその周囲に所定の形状のクラッドを形成することが可能な量産性の高い光結合器の製造方法および光結合器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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結合器の製造方法および光結合器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。
【００２６】
本発明の第１の実施形態に係る光結合器の製造方法、およびこの製造方法を用いて製造された光結合器を、図１、２を用いて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る光結合器の製造方法を説明するための概略工程図であり、図２は、本実施形態に係る光結合器の製造方法により製造された光結合器を用いて、光回路基板と光素子とを光結合させた実施例を示す断面図および光素子搭載基板の下面図を示している。
【００２７】
図２では、本実施形態の光結合器１００が、光素子搭載用基板１２１に搭載された光素子１２０と、光回路基板１３０に備えられた光伝送路１３１とを高効率で光結合するために用いられている。光回路基板１３０は、電気回路基板１３２と、これに略平行に設置された光伝送路１３１とを備えている。光結合器１００は、光素子１２０の受発光面１２０ａに設置された素子側光導波路１１０ａと、光伝送路１３１の上面に形成された電気回路基板１３２の開口部１３３に設置された基板側光導波路１１０ｂとで構成されている。
【００２８】
素子側光導波路１１０ａおよび基板側光導波路１１０ｂは、それぞれコア１１１ａ、１１１ｂとその外周面に形成されたクラッド１１２ａ、１１２ｂとで構成されており、それぞれが光素子１２０の受発光面１２０ａおよび電気回路基板１３２の開口部１３３に別々に形成されている。光素子搭載用基板１２１は、はんだ１５１で電気回路基板１３２に電気的に接続されている。素子側光導波路１１０ａおよび基板側光導波路１１０ｂは、はんだ１５１とともに接着剤１５２で一体に固定されている。
【００２９】
図２に示す光素子搭載基板１２１の下面図は、光素子搭載基板１２１に形成された素子側光導波路１１０ａを下側から見た図であるが、素子側光導波路１１０ａの周りに堰止部１４１ａが形成されている。同様に、光回路基板１３０にも基板側光導波路１１０ｂの周りに堰止部１４１ｂが形成されている。
【００３０】
光素子１２０と光回路基板１３０とを光結合器１００を用いて光結合することにより、光素子１２０と光伝送路１３１に設けられた反射面１３４との間で、コア１１１ａと１１１ｂの内部を光が伝送するように構成され、これにより光の減衰を抑えて高い光結合を実現することができる。
【００３１】
上記のような光結合器１００を製造するための本発明の実施形態に係る光結合器の製造方法を以下に説明する。図１では、光素子１２０の受発光面１２０ａに素子側光導波路１１０ａを形成する例を示しているが、電気回路基板１３２の開口部１３３に基板側光導波路１１０ｂを形成する場合も、図１と同様の製造方法を用いることができる。
【００３２】
本実施形態の光結合器の製造方法では、図１（ａ）に示すコア製造工程と同図（ｂ）に示すクラッド製造工程により素子側光導波路１１０ａを形成している。ここでは、コア１１１ａ、クラッド１１２ａ、および堰止部１４１ａを形成するための成型手段として、第１の露光マスク１４２および第２の露光マスク１４３を用いており、これを介して光硬化性樹脂であるコア材料１１４およびクラッド材料１１５に光を照射する手段を用いている。
【００３３】
コア製造工程では、まず第１段階としてコア１１１ａと堰止部１４１ａとを形成する位置にコア材料１１４を供給する。次の第２段階では、コア材料１１４の上部に第１の露光マスク１４２を配置し、その上部から光を照射することで、コア１１１ａと堰止部１４１ａとを形成する。さらに第３段階では、未硬化のまま残ったコア材料１１４を除去する。
【００３４】
上記のコア製造工程において、第１段階ではコア１１１ａと堰止部１４１ａを形成するのに十分な量のコア材料１１４を光素子搭載基板１２１上に供給している。第２段階では、コア１１１ａと堰止部１４１ａを形成する位置のみで光を透過させるように光透過パターンが形成された第１の露光マスク１４２を用い、これをコア材料１１４の上部に配置する。このとき、コアの形成位置が光素子１２０の受発光部の位置に一致するように位置合わせする。その後、第１の露光マスク１４２の上部から光を照射し、第１の露光マスク１４２を透過した光がコア材料１１４を硬化させる。これによって、光素子搭載基板１２１上にコア１１１ａと堰止部１４１ａが形成される。このとき、光は平行光が望ましい。
【００３５】
上記のコア製造工程により形成されるコア１１１ａおよび堰止部１４１ａは、第１の露光マスク１４２に形成された光透過パターンに対応する形状に形成される。従って、第１の露光マスク１４２の光透過パターンを適切に形成することで、所定の形状のコア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成することができる。
【００３６】
コア製造工程の第１段階では、光素子搭載基板１２１上にコア材料１１４を供給しているが、図１（ａ）ではコア材料１１４を堰き止める部材を特に用いていない。堰止部１４１ａを形成する位置を取り囲むように適当な部材を配置し、その内部にコア材料１１４を供給するようにした場合には、より少ない量のコア材料１１４でコア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成することができる。
【００３７】
図１（ａ）では、第２段階において第１の露光マスク１４２をコア材料１１４の上部で支える手段を特に使用しない場合について、記載している。
【００３８】
コア製造工程の第３段階では、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａの形成に用いられたものを除く未硬化のコア材料１１４を、たとえばエタノールを用いて除去している。これにより、コア材料１１４を所定の形状に硬化して形成されたコア１１１ａおよび堰止部１４１ａが光素子搭載基板１２１上に残される。
【００３９】
上記のコア製造工程に続いてクラッド製造工程が実行される。クラッド製造工程では、まず第１段階としてコア製造工程で形成されたコア１１１ａおよび堰止部１４１ａ上にクラッド材料１１５を供給する。次の第２段階では、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａの上部に第２の露光マスク１４３を配置し、その上部から光を照射することでクラッド１１２ａを形成する。さらに第３段階では、未硬化のまま残ったクラッド材料１１５を除去する。
【００４０】
上記のクラッド製造工程において、第１段階ではコア１１１ａと堰止部１４１ａを覆うように十分な量のクラッド材料１１５を供給している。クラッド材料１１５が十分に供給されていない場合には、コア１１１ａの先端までクラッド１１２ａを形成できないおそれがある。本実施形態の光結合器の製造方法では、コア製造工程において堰止部１４１ａが形成されていることから、その内部にクラッド材料１１５を充填させることで、コア１１１ａの先端までクラッド１１２ａを形成することが可能となる。また、クラッド材料１１５が周囲に拡がるのを防止することができることから、より少ない量のクラッド材料１１５でクラッド１１２ａを形成することができる。
【００４１】
クラッド製造工程の第２段階では、第２の露光マスク１４３に光透過パターンを適切に形成することで、所定の形状のクラッド１１２ａを形成することができる。図１（ｂ）では、堰止部１４１ａの内部だけでなくその外部にも所定幅のクラッド材料１１５を硬化させるようにしている。別の実施例として、堰止部１４１ａの内部のみに光を透過するように光透過パターンを形成することで、堰止部１４１ａの内部のみにクラッド１１２ａを形成するようにすることもできる。
【００４２】
第３段階では、堰止部１４１ａの外部等に残された未硬化のクラッド材料１１５を、たとえばエタノールを用いて除去している。これにより、所定の形状のコア１１１ａとクラッド１１２ａを備えた素子側光導波路１１０ａが形成される。
【００４３】
上記説明のように、本実施形態の光結合器の製造方法では、コア１１１ａと堰止部１４１ａとを同一のコア材料１１４を用いて同時に形成しており、製造工程の短縮化を図っている。また、第１の露光マスク１４２および第２の露光マスク１４３を用いた成型手段により、コア１１１ａおよびクラッド１１２ａを所定の位置に所定の形状で形成することが可能な量産性の高い製造方法となっている。
【００４４】
本実施形態のコア製造工程を、図３を用いてさらに詳細に説明する。図３では第２段階において、第１の露光マスクをコア材料１１４の上部で支える支持台１４４を使う場合について、記載している。図３（ａ）の第１ステップでは、光素子搭載用基板１２１を水平に設置する。なお、図３では光素子１２０の表示を省略している。つぎの第２ステップでは、支持台１４４を光素子搭載用基板１２１上の所定の位置に配置する。支持台１４４は、少なくとも堰止部１４１ａの設置位置よりも広い領域を取り囲むように配置する。
【００４５】
図３（ｃ）の第３ステップでは、支持台１４４で囲まれた領域内にコア材料１１４を供給する。このとき、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成する位置および高さ以上にコア材料１１４を供給する。第４ステップでは、支持台１４４の上に第１の露光マスク１４２を載置する。第１の露光マスク１４２は、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成する位置のみで光を透過するように光透過パターンが形成されている。
【００４６】
図３（ｅ）の第５ステップでは、第１の露光マスク１４２の上部からライトガイド１４５を用いて光を照射する。照射する光として、たとえばＵＶ光を用いることができる。第１の露光マスク１４２の光透過パターンに従って透過した光がコア材料１１４に達し、光に照射された部分のコア材料１１４が硬化する。このように硬化されたコア材料１１４がコア１１１ａおよび堰止部１４１ａとなる。
【００４７】
図３（ｆ）の第６ステップで第１の露光マスク１４２と支持台１４４を取り除き、未硬化のコア材料１１４を除去する。除去方法としては、たとえばエタノールで洗浄することで未硬化のコア材料１１４を除去することができる。図３（ｇ）は、光素子搭載用基板１２１上にコア１１１ａおよび堰止部１４１ａが完成した状態を示している。
【００４８】
つぎに、本実施形態のクラッド製造工程を、図４を用いてさらに詳細に説明する。図４（ａ）の第１ステップでは、上記のコア製造工程で作製されたコア１１１ａおよび堰止部１４１ａを備えた光素子搭載用基板１２１を水平に設置する。。
【００４９】
図４（ｂ）の第２ステップでは、堰止部１４１ａで囲まれた領域内にクラッド材料１１５を供給する。このとき、少なくとも堰止部１４１ａの内部にコア１１１ａの高さ以上にクラッド材料１１５を供給する。第３ステップでは、堰止部１４１ａの上に第２の露光マスク１４３を載置する。第２の露光マスク１４３には、所望のクラッド１１２ａの形状が光透過パターンとして形成されている。
【００５０】
図４（ｄ）の第４ステップでは、第２の露光マスク１４３の上部からライトガイド１４５を用いて光を照射する。ここでも、照射する光としてたとえばＵＶ光を用いることができる。第２の露光マスク１４３の光透過パターンに従って透過した光がクラッド材料１１５に達し、光に照射された部分のクラッド材料１１５が硬化する。このように硬化されたクラッド材料１１５がクラッド１１２ａとなる。
【００５１】
図４（ｅ）の第５ステップで第２の露光マスク１４３および支持台１４４を取り除き、未硬化のコア材料１１４を除去する。除去方法としては、たとえばエタノールで洗浄することで未硬化のクラッド材料１１５を除去することができる。図４（ｆ）は、光素子搭載用基板１２１上にコア１１１ａとクラッド１１２ａからなる素子側光導波路１１０ａおよび堰止部１４１ａが完成した状態を示している。
【００５２】
上記説明のように、本実施形態によれば、コアの形成と同時に所定の位置に所定の形状の堰止部を形成することで、コアとその周囲に所定の形状のクラッドを形成することが可能な量産性の高い光結合器の製造方法および光結合器を提供することが可能となる。
【００５３】
本発明の光結合器の製造方法の別の実施形態として、クラッド材料として熱硬化性樹脂または、熱可塑性樹脂を用い、所定の形状をした型に熱硬化性クラッド材料を入れ、加熱して硬化させたり、加熱した状態の中で、所定の形状をした型に熱可塑性クラッド材料を入れ、冷却することにより、クラッドを形成することができる。
また、加熱方法に熱風を用いることも可能である。所定の形状をした型に熱風を当て、通過した熱によりクラッド材料を硬化させ、クラッドを形成することも可能である。
【００５４】
本発明の光結合器の製造方法によれば、好ましい形状の堰止部を適宜形成することが可能である。図２に示した実施例では、堰止部１４１ａがコア１１１ａおよびクラッド１１２ａを取り囲む矩形状に形成されていた。このようなクラッド１１２ａの全周を取り囲む形状だけでなく、たとえば図５に示すような複数の柱状体２０３をコア２０１の周りに配列したものを堰止部２０２とすることもできる。
【００５５】
図５に示す堰止部２０２では、柱状体２０３の間に複数の隙間が形成されているが、このような形状であってもコア材料１１４およびクラッド材料の粘性により、それぞれを堰止部２０２の内部に閉じ込めることが可能である。柱状体２０３の本数や配置間隔等は、クラッドの径やコア材料１１４およびクラッド材料の粘性等から適宜決めることができる。また、未硬化のコア材料１１４およびクラッド材料をたとえばエタノールで除去するには、堰止部２０２のように隙間が設けられている形状が好ましい。
【００５６】
堰止部のさらに別の実施例を図６に示す。本実施例の堰止部３０２は、図２に示した堰止部１４１ａと同様のコア３０１を取り囲む矩形形状を有しており、さらに開口部３０３が設けられている。このような開口部３０３を適宜設けることにより、未硬化のコア材料１１４あるいはクラッド材料１１５を容易に除去することが可能となる。開口部３０３の大きさ等は、コア材料１１４およびクラッド材料１１５の粘性や洗浄の容易さ等から決めることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る光結合器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結合器及びその製造方法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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る光結合器の製造方法を説明する概略工程図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光結合器を用いて光回路基板と光素子とを光結合した実施例を示す平面図および断面図である。
【図３】本実施形態のコア製造工程を説明する詳細工程図である。
【図４】本実施形態のクラッド製造工程を説明する詳細工程図である。
【図５】堰止部の別の実施例を示す斜視図である。
【図６】堰止部のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図７】従来の光結合手段の一例を示す図である。
【図８】従来の光結合用の光導波路を形成する例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 光結合器
１１０ａ、１１０ｂ 光導波路
１１１ａ、１１１ｂ、２０１，３０１ コア
１１２ａ、１１２ｂ クラッド
１１４ コア材料
１１５ クラッド材料
１２０、９０１、９１１ 光素子
１２０ａ 受発光面
１２１ 光素子搭載用基板
１３０ 光回路基板
１３１、９０２ 光伝送路
１３２ 電気回路基板
１３３ 開口部
１３４ 反射面
１４１ａ、１４１ｂ 堰止部
１４２ 第１の露光マスク
１４３ 第２の露光マスク
１４４ 支持台
１４５ ライトガイド
１５１ はんだ
１５２ 接着剤
２０２、３０２ 堰止部
２０３ 柱状体
３０３ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光回路基板に備えられた光伝送路と光素子とを光結合させるための光結合器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、例えば特許文献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。特許文献１に開示された光回路基板は、基板表面に実装された面発光型光素子（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伝送路を導波させ、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。
【０００４】
光信号を用いた光伝送システムでは、発光素子や受光素子等に加えて、光信号を伝播させるための光伝送路が必要となり、各受発光素子を光伝送路に光結合させて用いている。光信号は、光強度の高低で表されることから、光伝送システムでは光強度を維持することが重要である。また、受発光素子を実装するには電気回路基板が必要となり、これが受発光素子と光伝送路との間に実装されるため、受発光素子と光伝送路とが離れた構造となっている。その結果、受発光素子と光伝送路との間で十分な光強度が確保できなくなってしまうといった問題があった。
【０００５】
このような構造の光伝送システムにおいて、十分な光強度を確保するには受発光素子と光伝送路との間を高い光結合効率で光結合する手段が必要となる。高い光結合効率を実現する光結合手段として、受発光素子と光伝送路との間に光を伝搬させるための光導波路を用いるものが従来から知られている（特許文献２）。光導波路を用いた光結合手段を図７に示す。ここでは、光素子９０１と光伝送路９０２との間を、光導波路（光ピン）９０３を用いて光結合した例を示している。
【０００６】
また、非特許文献１には、光素子と光伝送路との間を光結合させるための光導波路が、いわゆる自己形成法という方法で形成されるものが開示されている。自己形成法により光結合器の光導波路を形成する方法を図８に示す。ここでは、光素子９１１の受発光面にコア用樹脂として未硬化の紫外線硬化樹脂９１３を配置し、その上に所定のパターンが形成されたマスク９１４を載置し、その上から紫外線等の光を照射することによりコア９１２を形成している。
【特許文献１】特許公開２００６−１２０９５６号公報
【特許文献２】特許公開２００４−１５７４３８号公報
【非特許文献１】第２０回エレクトロニクス実装学会講演大会、２２Ｃ−０７、「マスク転写法光ロッドとファイバの光接続」東海大学 久保宏行他、２００６．３．２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の光結合器およびその製造方法では、以下のような問題があった。上記の光ピン等のように光ファイバを加工して光導波路を形成する方法では、量産性に欠けるといった問題があった。また、自己形成法（紫外線露光法）によりコアを形成する方法では、量産性を高めることは可能なものの、クラッドが形成されていないため信頼性が低いという問題があり、信頼性を向上させるためにコア周囲にクラッドを形成しようにも、未硬化のクラッド材をコアを覆うように配置することが困難といった問題があった。
【０００８】
すなわち、コアの周りにクラッド材を多く供給すると溢れて周囲に影響を及ぼしたり、界面における光軸が曲がってしまうといった問題がある一方、クラッド材が少ないとコアを十分に覆うことができない等の問題があった。
【０００９】
さらに、クラッドを所定の形状に形成するのが困難といった問題があった。コアおよびクラッドを形成する前に、コア材やクラッド材を供給するための堰止部を市販のダム剤を用いてコアの周りに設けることも可能であるが、ディスペンサを用いて形成しているため、堰止部を所定の位置に所定の形状で精度良く形成するといったことができない。クラッドの形状は堰止部の形状に影響されるため、堰止部を所定通りに形成できないと、クラッドの形状も所定通りに形成することができないといった問題があった。
【００１０】
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、コアとその周囲に所定の形状のクラッドを形成することが可能な量産性の高い光結合器の製造方法および光結合器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の光結合器の製造方法の第１の態様は、電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器の製造方法であって、前記光素子の受発光面または前記電気回路基板の開口部に前記光導波路のコアおよび該コアを取り囲む堰止部を同時に作製するコア製造工程と、前記堰止部の内部にクラッドを形成するクラッド製造工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コアと前記堰止部とを同一の材料で形成することを特徴とする。
【００１３】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コアのコア材料は、光硬化性樹脂であることを特徴とする。
【００１４】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コア製造工程は、前記コアおよび前記堰止部に対応するパターンを有する第１の露光マスクを通して前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成することを特徴とする。
【００１５】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記コア製造工程は、前記光硬化樹脂が硬化する光を透過する型を用いて前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成することを特徴とする。
【００１６】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記クラッドを、光硬化性のクラッド材料で形成することを特徴とする。
【００１７】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応するパターンを有する第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、未硬化の前記クラッド材料を除去するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記クラッドを、熱硬化性もしくは熱可塑性のクラッド材料で形成することを特徴とする。
【００２０】
この発明の光結合器の製造方法の他の態様は、前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応する形状を有する型を配置するステップと、型が配置された状態で熱硬化するステップと、型を離型するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明の光結合器の第１の態様は、電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器であって、前記光素子の受発光面および前記電気回路基板の開口部の少なくともいずれか一方に形成された所定の形状の前記光導波路のコアと、前記コアを取り囲むように前記コアと同時に所定の形状に形成された堰止部と、前記堰止部の内部に形成されたクラッドと、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明の光結合器の他の態様は、前記堰止部は、所定の位置に開口部を有することを特徴とする。
【００２３】
この発明の光結合器の他の態様は、前記堰止部は、複数の柱状体を配列して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コアとその周囲に所定の形状のクラッドを形成することが可能な量産性の高い光結合器の製造方法および光結合器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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結合器の製造方法および光結合器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。
【００２６】
本発明の第１の実施形態に係る光結合器の製造方法、およびこの製造方法を用いて製造された光結合器を、図１、２を用いて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る光結合器の製造方法を説明するための概略工程図であり、図２は、本実施形態に係る光結合器の製造方法により製造された光結合器を用いて、光回路基板と光素子とを光結合させた実施例を示す断面図および光素子搭載基板の下面図を示している。
【００２７】
図２では、本実施形態の光結合器１００が、光素子搭載用基板１２１に搭載された光素子１２０と、光回路基板１３０に備えられた光伝送路１３１とを高効率で光結合するために用いられている。光回路基板１３０は、電気回路基板１３２と、これに略平行に設置された光伝送路１３１とを備えている。光結合器１００は、光素子１２０の受発光面１２０ａに設置された素子側光導波路１１０ａと、光伝送路１３１の上面に形成された電気回路基板１３２の開口部１３３に設置された基板側光導波路１１０ｂとで構成されている。
【００２８】
素子側光導波路１１０ａおよび基板側光導波路１１０ｂは、それぞれコア１１１ａ、１１１ｂとその外周面に形成されたクラッド１１２ａ、１１２ｂとで構成されており、それぞれが光素子１２０の受発光面１２０ａおよび電気回路基板１３２の開口部１３３に別々に形成されている。光素子搭載用基板１２１は、はんだ１５１で電気回路基板１３２に電気的に接続されている。素子側光導波路１１０ａおよび基板側光導波路１１０ｂは、はんだ１５１とともに接着剤１５２で一体に固定されている。
【００２９】
図２に示す光素子搭載基板１２１の下面図は、光素子搭載基板１２１に形成された素子側光導波路１１０ａを下側から見た図であるが、素子側光導波路１１０ａの周りに堰止部１４１ａが形成されている。同様に、光回路基板１３０にも基板側光導波路１１０ｂの周りに堰止部１４１ｂが形成されている。
【００３０】
光素子１２０と光回路基板１３０とを光結合器１００を用いて光結合することにより、光素子１２０と光伝送路１３１に設けられた反射面１３４との間で、コア１１１ａと１１１ｂの内部を光が伝送するように構成され、これにより光の減衰を抑えて高い光結合を実現することができる。
【００３１】
上記のような光結合器１００を製造するための本発明の実施形態に係る光結合器の製造方法を以下に説明する。図１では、光素子１２０の受発光面１２０ａに素子側光導波路１１０ａを形成する例を示しているが、電気回路基板１３２の開口部１３３に基板側光導波路１１０ｂを形成する場合も、図１と同様の製造方法を用いることができる。
【００３２】
本実施形態の光結合器の製造方法では、図１（ａ）に示すコア製造工程と同図（ｂ）に示すクラッド製造工程により素子側光導波路１１０ａを形成している。ここでは、コア１１１ａ、クラッド１１２ａ、および堰止部１４１ａを形成するための成型手段として、第１の露光マスク１４２および第２の露光マスク１４３を用いており、これを介して光硬化性樹脂であるコア材料１１４およびクラッド材料１１５に光を照射する手段を用いている。
【００３３】
コア製造工程では、まず第１段階としてコア１１１ａと堰止部１４１ａとを形成する位置にコア材料１１４を供給する。次の第２段階では、コア材料１１４の上部に第１の露光マスク１４２を配置し、その上部から光を照射することで、コア１１１ａと堰止部１４１ａとを形成する。さらに第３段階では、未硬化のまま残ったコア材料１１４を除去する。
【００３４】
上記のコア製造工程において、第１段階ではコア１１１ａと堰止部１４１ａを形成するのに十分な量のコア材料１１４を光素子搭載基板１２１上に供給している。第２段階では、コア１１１ａと堰止部１４１ａを形成する位置のみで光を透過させるように光透過パターンが形成された第１の露光マスク１４２を用い、これをコア材料１１４の上部に配置する。このとき、コアの形成位置が光素子１２０の受発光部の位置に一致するように位置合わせする。その後、第１の露光マスク１４２の上部から光を照射し、第１の露光マスク１４２を透過した光がコア材料１１４を硬化させる。これによって、光素子搭載基板１２１上にコア１１１ａと堰止部１４１ａが形成される。このとき、光は平行光が望ましい。
【００３５】
上記のコア製造工程により形成されるコア１１１ａおよび堰止部１４１ａは、第１の露光マスク１４２に形成された光透過パターンに対応する形状に形成される。従って、第１の露光マスク１４２の光透過パターンを適切に形成することで、所定の形状のコア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成することができる。
【００３６】
コア製造工程の第１段階では、光素子搭載基板１２１上にコア材料１１４を供給しているが、図１（ａ）ではコア材料１１４を堰き止める部材を特に用いていない。堰止部１４１ａを形成する位置を取り囲むように適当な部材を配置し、その内部にコア材料１１４を供給するようにした場合には、より少ない量のコア材料１１４でコア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成することができる。
【００３７】
図１（ａ）では、第２段階において第１の露光マスク１４２をコア材料１１４の上部で支える手段を特に使用しない場合について、記載している。
【００３８】
コア製造工程の第３段階では、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａの形成に用いられたものを除く未硬化のコア材料１１４を、たとえばエタノールを用いて除去している。これにより、コア材料１１４を所定の形状に硬化して形成されたコア１１１ａおよび堰止部１４１ａが光素子搭載基板１２１上に残される。
【００３９】
上記のコア製造工程に続いてクラッド製造工程が実行される。クラッド製造工程では、まず第１段階としてコア製造工程で形成されたコア１１１ａおよび堰止部１４１ａ上にクラッド材料１１５を供給する。次の第２段階では、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａの上部に第２の露光マスク１４３を配置し、その上部から光を照射することでクラッド１１２ａを形成する。さらに第３段階では、未硬化のまま残ったクラッド材料１１５を除去する。
【００４０】
上記のクラッド製造工程において、第１段階ではコア１１１ａと堰止部１４１ａを覆うように十分な量のクラッド材料１１５を供給している。クラッド材料１１５が十分に供給されていない場合には、コア１１１ａの先端までクラッド１１２ａを形成できないおそれがある。本実施形態の光結合器の製造方法では、コア製造工程において堰止部１４１ａが形成されていることから、その内部にクラッド材料１１５を充填させることで、コア１１１ａの先端までクラッド１１２ａを形成することが可能となる。また、クラッド材料１１５が周囲に拡がるのを防止することができることから、より少ない量のクラッド材料１１５でクラッド１１２ａを形成することができる。
【００４１】
クラッド製造工程の第２段階では、第２の露光マスク１４３に光透過パターンを適切に形成することで、所定の形状のクラッド１１２ａを形成することができる。図１（ｂ）では、堰止部１４１ａの内部だけでなくその外部にも所定幅のクラッド材料１１５を硬化させるようにしている。別の実施例として、堰止部１４１ａの内部のみに光を透過するように光透過パターンを形成することで、堰止部１４１ａの内部のみにクラッド１１２ａを形成するようにすることもできる。
【００４２】
第３段階では、堰止部１４１ａの外部等に残された未硬化のクラッド材料１１５を、たとえばエタノールを用いて除去している。これにより、所定の形状のコア１１１ａとクラッド１１２ａを備えた素子側光導波路１１０ａが形成される。
【００４３】
上記説明のように、本実施形態の光結合器の製造方法では、コア１１１ａと堰止部１４１ａとを同一のコア材料１１４を用いて同時に形成しており、製造工程の短縮化を図っている。また、第１の露光マスク１４２および第２の露光マスク１４３を用いた成型手段により、コア１１１ａおよびクラッド１１２ａを所定の位置に所定の形状で形成することが可能な量産性の高い製造方法となっている。
【００４４】
本実施形態のコア製造工程を、図３を用いてさらに詳細に説明する。図３では第２段階において、第１の露光マスクをコア材料１１４の上部で支える支持台１４４を使う場合について、記載している。図３（ａ）の第１ステップでは、光素子搭載用基板１２１を水平に設置する。なお、図３では光素子１２０の表示を省略している。つぎの第２ステップでは、支持台１４４を光素子搭載用基板１２１上の所定の位置に配置する。支持台１４４は、少なくとも堰止部１４１ａの設置位置よりも広い領域を取り囲むように配置する。
【００４５】
図３（ｃ）の第３ステップでは、支持台１４４で囲まれた領域内にコア材料１１４を供給する。このとき、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成する位置および高さ以上にコア材料１１４を供給する。第４ステップでは、支持台１４４の上に第１の露光マスク１４２を載置する。第１の露光マスク１４２は、コア１１１ａおよび堰止部１４１ａを形成する位置のみで光を透過するように光透過パターンが形成されている。
【００４６】
図３（ｅ）の第５ステップでは、第１の露光マスク１４２の上部からライトガイド１４５を用いて光を照射する。照射する光として、たとえばＵＶ光を用いることができる。第１の露光マスク１４２の光透過パターンに従って透過した光がコア材料１１４に達し、光に照射された部分のコア材料１１４が硬化する。このように硬化されたコア材料１１４がコア１１１ａおよび堰止部１４１ａとなる。
【００４７】
図３（ｆ）の第６ステップで第１の露光マスク１４２と支持台１４４を取り除き、未硬化のコア材料１１４を除去する。除去方法としては、たとえばエタノールで洗浄することで未硬化のコア材料１１４を除去することができる。図３（ｇ）は、光素子搭載用基板１２１上にコア１１１ａおよび堰止部１４１ａが完成した状態を示している。
【００４８】
つぎに、本実施形態のクラッド製造工程を、図４を用いてさらに詳細に説明する。図４（ａ）の第１ステップでは、上記のコア製造工程で作製されたコア１１１ａおよび堰止部１４１ａを備えた光素子搭載用基板１２１を水平に設置する。。
【００４９】
図４（ｂ）の第２ステップでは、堰止部１４１ａで囲まれた領域内にクラッド材料１１５を供給する。このとき、少なくとも堰止部１４１ａの内部にコア１１１ａの高さ以上にクラッド材料１１５を供給する。第３ステップでは、堰止部１４１ａの上に第２の露光マスク１４３を載置する。第２の露光マスク１４３には、所望のクラッド１１２ａの形状が光透過パターンとして形成されている。
【００５０】
図４（ｄ）の第４ステップでは、第２の露光マスク１４３の上部からライトガイド１４５を用いて光を照射する。ここでも、照射する光としてたとえばＵＶ光を用いることができる。第２の露光マスク１４３の光透過パターンに従って透過した光がクラッド材料１１５に達し、光に照射された部分のクラッド材料１１５が硬化する。このように硬化されたクラッド材料１１５がクラッド１１２ａとなる。
【００５１】
図４（ｅ）の第５ステップで第２の露光マスク１４３および支持台１４４を取り除き、未硬化のコア材料１１４を除去する。除去方法としては、たとえばエタノールで洗浄することで未硬化のクラッド材料１１５を除去することができる。図４（ｆ）は、光素子搭載用基板１２１上にコア１１１ａとクラッド１１２ａからなる素子側光導波路１１０ａおよび堰止部１４１ａが完成した状態を示している。
【００５２】
上記説明のように、本実施形態によれば、コアの形成と同時に所定の位置に所定の形状の堰止部を形成することで、コアとその周囲に所定の形状のクラッドを形成することが可能な量産性の高い光結合器の製造方法および光結合器を提供することが可能となる。
【００５３】
本発明の光結合器の製造方法の別の実施形態として、クラッド材料として熱硬化性樹脂または、熱可塑性樹脂を用い、所定の形状をした型に熱硬化性クラッド材料を入れ、加熱して硬化させたり、加熱した状態の中で、所定の形状をした型に熱可塑性クラッド材料を入れ、冷却することにより、クラッドを形成することができる。
また、加熱方法に熱風を用いることも可能である。所定の形状をした型に熱風を当て、通過した熱によりクラッド材料を硬化させ、クラッドを形成することも可能である。
【００５４】
本発明の光結合器の製造方法によれば、好ましい形状の堰止部を適宜形成することが可能である。図２に示した実施例では、堰止部１４１ａがコア１１１ａおよびクラッド１１２ａを取り囲む矩形状に形成されていた。このようなクラッド１１２ａの全周を取り囲む形状だけでなく、たとえば図５に示すような複数の柱状体２０３をコア２０１の周りに配列したものを堰止部２０２とすることもできる。
【００５５】
図５に示す堰止部２０２では、柱状体２０３の間に複数の隙間が形成されているが、このような形状であってもコア材料１１４およびクラッド材料の粘性により、それぞれを堰止部２０２の内部に閉じ込めることが可能である。柱状体２０３の本数や配置間隔等は、クラッドの径やコア材料１１４およびクラッド材料の粘性等から適宜決めることができる。また、未硬化のコア材料１１４およびクラッド材料をたとえばエタノールで除去するには、堰止部２０２のように隙間が設けられている形状が好ましい。
【００５６】
堰止部のさらに別の実施例を図６に示す。本実施例の堰止部３０２は、図２に示した堰止部１４１ａと同様のコア３０１を取り囲む矩形形状を有しており、さらに開口部３０３が設けられている。このような開口部３０３を適宜設けることにより、未硬化のコア材料１１４あるいはクラッド材料１１５を容易に除去することが可能となる。開口部３０３の大きさ等は、コア材料１１４およびクラッド材料１１５の粘性や洗浄の容易さ等から決めることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る光結合器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結合器及びその製造方法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。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る光結合器の製造方法を説明する概略工程図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光結合器を用いて光回路基板と光素子とを光結合した実施例を示す平面図および断面図である。
【図３】本実施形態のコア製造工程を説明する詳細工程図である。
【図４】本実施形態のクラッド製造工程を説明する詳細工程図である。
【図５】堰止部の別の実施例を示す斜視図である。
【図６】堰止部のさらに別の実施例を示す斜視図である。
【図７】従来の光結合手段の一例を示す図である。
【図８】従来の光結合用の光導波路を形成する例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 光結合器
１１０ａ、１１０ｂ 光導波路
１１１ａ、１１１ｂ、２０１，３０１ コア
１１２ａ、１１２ｂ クラッド
１１４ コア材料
１１５ クラッド材料
１２０、９０１、９１１ 光素子
１２０ａ 受発光面
１２１ 光素子搭載用基板
１３０ 光回路基板
１３１、９０２ 光伝送路
１３２ 電気回路基板
１３３ 開口部
１３４ 反射面
１４１ａ、１４１ｂ 堰止部
１４２ 第１の露光マスク
１４３ 第２の露光マスク
１４４ 支持台
１４５ ライトガイド
１５１ はんだ
１５２ 接着剤
２０２、３０２ 堰止部
２０３ 柱状体
３０３ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器の製造方法であって、
前記光素子の受発光面または前記電気回路基板の開口部に前記光導波路のコアおよび該コアを取り囲む堰止部を同時に作製するコア製造工程と、
前記堰止部のすくなくとも内部にクラッドを形成するクラッド製造工程と、を含む
ことを特徴とする光結合器の製造方法。
【請求項２】
前記コア製造工程は、前記コアと前記堰止部とを同一の材料で形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光結合器の製造方法。
【請求項３】
前記コアのコア材料は、光硬化性樹脂である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光結合器の製造方法。
【請求項４】
前記コア製造工程は、前記コアおよび前記堰止部に対応するパターンを有する第１の露光マスクを通して前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成する
ことを特徴とする請求項３に記載の光結合器の製造方法。
【請求項５】
前記コア製造工程は、前記光硬化樹脂が硬化する光を透過する型を用いて前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成する
ことを特徴とする請求項３に記載の光結合器の製造方法。
【請求項６】
前記クラッド製造工程は、前記クラッドを光硬化性のクラッド材料で形成する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光結合器の製造方法。
【請求項７】
前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の光結合器の製造方法。
【請求項８】
前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応するパターンを有する第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、未硬化の前記クラッド材料を除去するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の光結合器の製造方法。
【請求項９】
前記クラッド製造工程は、前記クラッドを、熱硬化性もしくは熱可塑性のクラッド材料で形成する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光結合器の製造方法。
【請求項１０】
前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応する形状を有する型を配置するステップと、型が配置された状態で熱硬化するステップと、型を離型するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項９に記載の光結合器の製造方法。
【請求項１１】
電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器であって、
前記光素子の受発光面および前記電気回路基板の開口部の少なくともいずれか一方に形成された所定の形状の前記光導波路のコアと、
前記コアを取り囲むように前記コアと同時に所定の形状に形成された堰止部と、
前記堰止部の内部に形成されたクラッドと、を備える
ことを特徴とする光結合器。
【請求項１２】
前記堰止部は、所定の位置に開口部を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の光結合器。
【請求項１３】
前記堰止部は、複数の柱状体を配列して形成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の光結合器。
【請求項１】
電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器の製造方法であって、
前記光素子の受発光面または前記電気回路基板の開口部に前記光導波路のコアおよび該コアを取り囲む堰止部を同時に作製するコア製造工程と、
前記堰止部のすくなくとも内部にクラッドを形成するクラッド製造工程と、を含む
ことを特徴とする光結合器の製造方法。
【請求項２】
前記コア製造工程は、前記コアと前記堰止部とを同一の材料で形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光結合器の製造方法。
【請求項３】
前記コアのコア材料は、光硬化性樹脂である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光結合器の製造方法。
【請求項４】
前記コア製造工程は、前記コアおよび前記堰止部に対応するパターンを有する第１の露光マスクを通して前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成する
ことを特徴とする請求項３に記載の光結合器の製造方法。
【請求項５】
前記コア製造工程は、前記光硬化樹脂が硬化する光を透過する型を用いて前記コア材料に光を照射することで、前記コアおよび前記堰止部を前記所定の形状に形成する
ことを特徴とする請求項３に記載の光結合器の製造方法。
【請求項６】
前記クラッド製造工程は、前記クラッドを光硬化性のクラッド材料で形成する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光結合器の製造方法。
【請求項７】
前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の光結合器の製造方法。
【請求項８】
前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応するパターンを有する第２の露光マスクを配置するステップと、前記第２の露光マスクを介して前記クラッド材料に光を照射するステップと、未硬化の前記クラッド材料を除去するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の光結合器の製造方法。
【請求項９】
前記クラッド製造工程は、前記クラッドを、熱硬化性もしくは熱可塑性のクラッド材料で形成する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光結合器の製造方法。
【請求項１０】
前記クラッド製造工程は、前記堰止部のすくなくとも内部に前記クラッド材料を供給するステップと、前記クラッド材料上部に前記クラッドに対応する形状を有する型を配置するステップと、型が配置された状態で熱硬化するステップと、型を離型するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項９に記載の光結合器の製造方法。
【請求項１１】
電気回路基板と、前記電気回路基板に略平行に設けられた光伝送路とを備えた光回路基板に、光素子を光結合させるための光導波路を備えた光結合器であって、
前記光素子の受発光面および前記電気回路基板の開口部の少なくともいずれか一方に形成された所定の形状の前記光導波路のコアと、
前記コアを取り囲むように前記コアと同時に所定の形状に形成された堰止部と、
前記堰止部の内部に形成されたクラッドと、を備える
ことを特徴とする光結合器。
【請求項１２】
前記堰止部は、所定の位置に開口部を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の光結合器。
【請求項１３】
前記堰止部は、複数の柱状体を配列して形成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の光結合器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７５４７５（Ｐ２００９−１７５４７５Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４４２８（Ｐ２００８−１４４２８）
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（０００１２５３６９）学校法人東海大学 (352)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（０００１２５３６９）学校法人東海大学 (352)
【Ｆターム（参考）】
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