(57)【要約】【課題】光回路にプリント配線板を精度良く、簡易に実装できる光回路アセンブリを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による光回路アセンブリは、導波路型光回路と、プリント配線板とから構成される。導波路型光回路は、平面基板上に形成された光導波路と、光導波路上に形成された抵抗発熱体と、抵抗発熱体と電気的に接続された電極とを有する。プリント配線板は、配線と、電極と、開口窓とを有する。導波路型光回路の電極とプリント配線板の電極とが電気的に接続されるようにプリント配線板の開口窓を設けることにより、光回路にプリント配線板を精度良く、簡易に実装することができるようになる。【選択図】図３
2011069925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面基板上に形成された光導波路と、前記光導波路上に形成された抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と電気的に接続された電極とを有する導波路型光回路と、
配線と電極とを有するプリント配線板と
を備えた光回路アセンブリであって、前記プリント配線板は、前記導波路型光回路の電極と前記プリント配線板の電極とが電気的に接続されるようにする開口窓を有することを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載の光回路アセンブリであって、
前記開口窓は、前記プリント配線板の電極の近傍に設けられ、前記導波路型光回路の電極の近傍に配置されることを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項３】
請求項２に記載の光回路アセンブリであって、
前記プリント配線板の電極は、プリント配線板の裏面に形成され、
前記導波路型光回路の電極と前記プリント配線板の電極とは、異方性導電膜によって電気的に接続されることを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項４】
請求項２に記載の光回路アセンブリであって、
前記プリント配線板の電極は、プリント配線板の上面に形成され、
前記導波路型光回路の電極と前記プリント配線板の電極とは、ボンディングワイヤによって電気的に接続されることを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、
前記プリント配線板は、前記抵抗発熱体の上に配置される開口窓をさらに有することを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項６】
請求項２から５のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、
前記導波路型光回路は、列状に並べられた複数のペアの電極を有し、前記開口窓は、前記導波路型光回路の電極ごとに設けられたことを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項７】
請求項２から５のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、
前記導波路型光回路は、列状に並べられた複数のペアの電極を有し、前記開口窓は、前記導波路型光回路の複数の電極ごとに設けられたことを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項８】
請求項２から５のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、
前記導波路型光回路は、列状に並べられた複数のペアの電極を有し、前記開口窓は、前記列状に並べられた複数のペアの電極に対応して列状に設けられたことを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項９】
請求項６から８のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、
前記導波路型光回路は、平面基板上に多連に形成された複数のマッハツェンダ干渉計を備えたことを特徴とする光回路アセンブリ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、
前記導波路型光回路は、複数の平面基板から構成され、前記プリント配線板は、単一の板から構成されたことを特徴とする光回路アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導波路型光回路とプリント配線板からなる光回路アセンブリに関し、より詳細には、光回路アセンブリの小型化、プリント配線板の高精度実装、導波路型光回路の放熱性向上を実現した光回路アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来の光回路アセンブリの一例を示す（特許文献１を参照）。図１に示すよう、平面基板９１２上に光導波路９０１、９０２と、光導波路９０１、９０２上に抵抗発熱体９３１、９３２とが形成され、抵抗発熱体９３１、９３２の両端は、それぞれ電気配線９５１〜９５４によって、平面基板の端面近傍に設けられた電極端子９６１〜９６４に電気接続されている。
【０００３】
この平面基板９１２の端面近傍に、電気コネクタ９１５と、配線９９１〜９９４と、電極９８１〜９８４とからなるプリント基板９１６が設置され、プリント基板９１６の電極９８１〜９８４と、平面基板９１２の電極端子９６１〜９６４とが、ボンディングワイヤ９７１〜９７４で電気的に接続されている。電気コネクタ９１５には、外部より電気ケーブルが装着でき、外部電源に接続することができる。このように、パッケージ９１７の外部より、プリント基板９１６を通して、平面基板９１２の電極端子９６１〜９６４に給電でき、抵抗発熱体９３１、９３２を駆動することができる。
【０００４】
しかし、従来は、平面基板上の抵抗発熱体に給電するため、この導波路型光回路とは別に、プリント基板を設置する必要があり、パッケージが大きくなるという問題があった。特に、近年は光回路アセンブリの小型化が要求されており、導波路型光回路の小型化は進んでいる一方で、電気配線に必要な領域はそれほど変わらないため、給電用プリント基板の占める割合が年々大きくなっている。
【０００５】
そこで、電気配線の問題を解消するための方法が検討されてきた。
【０００６】
図２に、従来の光回路アセンブリの一例を示す（特許文献２を参照）。図２（ａ）に示すように、平面基板９１２上に光導波路９０１、９０２と、光導波路９０１、９０２上に抵抗発熱体９３１、９３２とが形成され、抵抗発熱体９３１、９３２の両端は、それぞれ電気配線９５１〜９５４によって、平面基板９１２の端面以外の位置に並べて設置された電極端子９６１〜９６４に電気接続されている。
【０００７】
そして、この平面基板９１２上には、図２（ｂ）に示すように、配線９９１〜９９４と、電極９８１〜９８４とが形成されたプリント配線板９１８が、図２（ｃ）に示すように、実装されている。ここで、プリント配線板９１８の電極９８１〜９８４は、プリント配線板の裏面に形成されており、平面基板９１２上の導波路型光回路の電極端子９６１〜９６４と、プリント配線板９１８の電極９８１〜９８４とが、異方性導電膜によって、電気的に接続されている。ここで、異方性導電膜とは、熱硬化性樹脂内に導電粒子を含有させたもので、電極の間に挟んで加熱・加圧することにより、接着剤樹脂が流動し、垂直方向のみに導電性を示す性質を持つ材料である。
【０００８】
このように、導波路型光回路が形成された平面基板にプリント配線板を実装することで、外部から直接給電することができ、給電用プリント基板が不要となる。そのため、光回路アセンブリを小型にすることができる。
【０００９】
例えば、本手法は、光分岐部と、光結合部と、これら光分岐部と光結合部に挟まれた複数の光導波路からなる光路長差付与部と、光路長差付与部の光導波路上に形成された抵抗発熱体とからなるマッハツェンダ干渉計を基本素子としたマトリクススイッチ（非特許文献１）に適用されている。また、１×Ｎスイッチ（非特許文献２、３）や、多連スイッチ（非特許文献４）など、その他の任意の導波路型光回路に適用することで、小型な光回路アセンブリを実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−００４０１４号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３７３７号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】S. Sohma et al., “Silica-based PLC Type 32 x 32 Optical Matrix Switch,” ECOC2006, Sept. 2006.
【非特許文献２】T. Watanabe et al., “Silica-based PLC 1×128 thermo-optic switch,” ECOC2001, Oct. 2001.
【非特許文献３】K. Suzuki et al., “High-Speed Optical 1 × 4 Switch Based on Generalized Mach Zehnder Interferometer With Hybrid Configuration of Silica-Based PLC and Lithium Niobate Phase-Shifter Array,” Photonics Technology Letters Vol. 19, no. 9, pp. 674-676, May. 2007.
【非特許文献４】T. Goh et al., “Port Scalable PLC-Based Wavelength Selective Switch with Low Extension Loss for Multi-Degree ROADM/WXC,” OFC2008, Feb. 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の光回路アセンブリでは、平面基板に直接プリント配線板を実装することで、給電用プリント基板が不要となり、モジュールを小さくできるが、プリント配線板の実装誤差による接続不良、製造工程の負担増、抵抗発熱体の熱による温度上昇という、新たな問題が生じた。
【００１３】
異方性導電膜を用いてプリント配線板の電極と平面基板上の電極端子を電気的に接続する方法では、プリント配線板にはポリイミドなどの柔軟な材料が一般的に用いられる。ところが柔軟な材質のため、平面基板上のアライメントマーカを目印にプリント配線板の縦横方向を高精度に合わせるのは難しく、プリント配線板の電極と平面基板上の電極端子の位置がずれ、接続不良が生じることがある。
【００１４】
また、プリント配線板は、熱膨張・収縮しやすいので、周囲の温度変化により、プリント配線板の電極の位置ずれが生じやすかった。特に光回路アセンブリを小型にするには、電極端子を密集させる必要があり、位置ずれや、実装工程の負担が大きな問題となる。プリント配線板を複数枚に分け、それぞれを個別に実装すれば、位置合わせ精度の問題を解消できるかもしれないが、部品点数の増加によるコスト増や、実装スペースの増大、平面基板上の電気配線の引き回しによる回路サイズの増大という問題がある。
【００１５】
さらに、抵抗発熱体は発熱するので、光回路アセンブリをプリント配線板で覆うと、放熱しにくくなる。そして、温度上昇により、光回路アセンブリ上の導波路型光回路の光学特性変化や、プリント配線板のさらなる位置ずれなどの問題が生じることがある。
【００１６】
本発明の目的とするところは、導波路型光回路の電極端子にプリント配線板を直接接続することで小型な光回路アセンブリを実現することにある。また、プリント配線板を高精度に実装し、接続不良を低減し、抵抗発熱体からの熱を放熱した光回路アセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、平面基板上に形成された光導波路と、前記光導波路上に形成された抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と電気的に接続された電極とを有する導波路型光回路と、配線と電極とを有するプリント配線板とを備えた光回路アセンブリであって、前記プリント配線板は、前記導波路型光回路の電極と前記プリント配線板の電極とが電気的に接続されるようにする開口窓を有することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光回路アセンブリであって、前記開口窓は、前記プリント配線板の電極の近傍に設けられ、前記導波路型光回路の電極の近傍に配置されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光回路アセンブリであって、前記プリント配線板の電極は、プリント配線板の裏面に形成され、前記導波路型光回路の電極と前記プリント配線板の電極とは、異方性導電膜によって電気的に接続されることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の光回路アセンブリであって、前記プリント配線板の電極は、プリント配線板の上面に形成され、前記導波路型光回路の電極と前記プリント配線板の電極とは、ボンディングワイヤによって電気的に接続されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、前記プリント配線板は、前記抵抗発熱体の上に配置される開口窓をさらに有することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２から５のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、前記導波路型光回路は、列状に並べられた複数のペアの電極を有し、前記開口窓は、前記導波路型光回路の電極ごとに設けられたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２から５のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、前記導波路型光回路は、列状に並べられた複数のペアの電極を有し、前記開口窓は、前記導波路型光回路の複数の電極ごとに設けられたことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２から５のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、前記導波路型光回路は、列状に並べられた複数のペアの電極を有し、前記開口窓は、前記列状に並べられた複数のペアの電極に対応して列状に設けられたことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６から８のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、前記導波路型光回路は、平面基板上に多連に形成された複数のマッハツェンダ干渉計を備えたことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれかに記載の光回路アセンブリであって、前記導波路型光回路は、複数の平面基板から構成され、前記プリント配線板は、単一の板から構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明を適用することにより、平面基板にプリント配線板を精度良く、位置ずれもなく、簡易に実装でき、小型な光回路アセンブリを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の光回路アセンブリの一例を示す図である。
【図２】従来の光回路アセンブリの別の一例を示す図であり、図２（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリを示し、図２（ｂ）は、プリント配線板の裏面を示し、図２（ｃ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリを示している。
【図３】本発明の第１実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図であり、図３（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリを示し、図３（ｂ）は、プリント配線板の裏面を示し、図３（ｃ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリを示している。
【図４】本発明の第２実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図であり、図４（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリを示し、図４（ｂ）は、プリント配線板の裏面を示し、図４（ｃ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリを示している。
【図５】本発明の第３実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図であり、図５（ａ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリを示し、図５（ｂ）は、線分Ａ−Ａの断面図を示し、図５（ｃ）は、線分Ｂ−Ｂの断面図を示している。
【図６】本発明の第４実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図であり、図６（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリを示し、図６（ｂ）は、プリント配線板の上面を示している。
【図７】図６においてプリント配線板が実装された光回路アセンブリを示し、図７（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリの線分Ａ−Ａの断面図を示し、図７（ｂ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリの線分Ａ−Ａの断面図を示している。
【図８】本発明の第５実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図であり、図８（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリを示し、図８（ｂ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリを示している。
【図９】本発明の第６実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図であり、図９（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリを示し、図９（ｂ）は、プリント配線板の裏面を示し、図９（ｃ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリを示している。
【図１０】本発明の第６実施形態における光回路アセンブリの別の一例を示す図であり、図１０（ａ）は、プリント配線板が実装される前の光回路アセンブリを示し、図９（ｂ）は、プリント配線板が実装された光回路アセンブリを示している。
【図１１】本発明の第６実施形態における光回路アセンブリのさらに別の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第６実施形態における光回路アセンブリのさらに別の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第７実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図である。
【図１４】本発明の第７実施形態における光回路アセンブリの別の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第８実施形態における光回路アセンブリの一例を示す図である。
【図１６】本発明の平面基板上に形成された導波路型光回路の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を具体的に説明する。  
（第１の実施形態）
図３に、本発明の第１実施形態における光回路アセンブリを示す。  
図３（ａ）に示すように、この光回路アセンブリは、平面基板１３１上に、光導波路１２１、１２２と、光導波路１２１、１２２上に形成された抵抗発熱体２０１、２０２と、抵抗発熱体２０１、２０２の両端から電気配線５０１〜５０４を通して設けられた電極端子６０１〜６０４とからなる導波路型光回路を備えている。また、平面基板上には、配線板の外枠の位置合わせを行うためのアライメントマーカ４０１、４０２や、配線板の内側の位置合わせを行うためのアライメントマーカ４０３、４０４が形成されている。
【００３０】
図３（ｂ）に、平面基板上に設置するプリント配線板１５１の裏面の構成を示す。基材上に配線５５１〜５５４と、電極６５１〜６５４とが形成されている。ここで、プリント配線板１５１の面内に、開口窓３０１、３０２が設けられている。
【００３１】
図３ｃに、平面基板１３１にプリント配線板１５１を設置した光回路アセンブリを示す。まず、プリント配線板１５１の外枠が、平面基板上に形成されたアライメントマーカ４０１、４０２に概ね合うよう設置する。次に、プリント配線板１５１に形成した開口窓３０１、３０２が、平面基板上に形成されたアライメントマーカ４０３、４０４に合うよう、プリント配線板１５１の角度と、縦横方向の位置を微調整する。
【００３２】
具体的な数値例を示す。平面基板１３１上の光導波路１２１、１２２のコア幅は４．５μｍ、コア厚は４．５μｍとした。抵抗発熱体２０１、２０２の幅は０．１ｍｍ、長さは１ｍｍとした。電極端子６０１〜６０４は長さ１ｍｍ、幅０．５ｍｍとし、光導波路１２１、１２２から１ｍｍ離れた位置に形成して、幅０．３ｍｍの電気配線で抵抗発熱体と電気的に接続した。平面基板１３１上のアライメントマーカ４０１、４０２は、幅０．１ｍｍの光導波路で描き、基板端面から２ｍｍ離れた位置に配置した。平面基板１３１上のアライメントマーカ４０３、４０４は、幅０．１ｍｍ、長さ０．５ｍｍの光導波路を縦横方向に描くことで形成した。プリント配線板１５１の電極６５１〜６５４は長さ１ｍｍ、幅０．４ｍｍ、配線５５１〜５５４は幅０．２ｍｍとした。開口窓３０１、３０２は、幅０．２ｍｍ、長さ０．６ｍｍの長方形を縦と横に重ねた十字型の形状で形成した。
【００３３】
なお、本実施形態では、プリント配線板１５１の外枠の位置を合わせるためのアライメントマーカ４０１、４０２も使用したが、これらのマーカがなくても、精度良く位置を合わせることができる。また、開口窓の形状として、単純な正方形ではなく、十字型にすることで、縦横の両軸を合わせられるようにしたが、三角形、円形、楕円形、長方形、文字形状、縦線と横線の組み合わせなど、任意の形状の開口窓を用いることができる。また、平面基板とプリント配線板で、形状が違っていても良い。
【００３４】
このように、プリント配線板１５１の内側に開口窓を設け、平面基板上に形成されたアライメントマーカと合わせることで、プリント配線板１５１と平面基板１３１の縦横方向の位置を高精度で合わせることができた。
【００３５】
以上、本実施形態を適用することにより、電極端子の接続不良が解消され、製造工程の負担が軽減された。
【００３６】
（第２の実施形態）
図４に、本発明の第２実施形態における光回路アセンブリを示す。  
本実施形態では、第１の実施形態と異なり、プリント配線板１５１の面内の開口窓３０１〜３０４を、平面基板１３１上に形成された電極端子６０１〜６０４の近傍に設けた。開口窓を、平面基板上の電極端子とプリント配線板の電極の近傍に設け、平面基板上に形成された電極端子と合わせることで、アライメントマーカを介することなく、両者の面内位置を直接高精度で合わせられるようになる。
【００３７】
具体的な数値例を示す。平面基板１３１上の光導波路１２１、１２２のコア幅は９μｍ、コア厚は９μｍとした。抵抗発熱体２０１、２０２の幅は０．０５ｍｍ、長さは２ｍｍとした。電極端子６０１〜６０４は長さ２ｍｍ、幅０．５ｍｍとし、光導波路１２１、１２２から３ｍｍ離れた位置に形成して、幅０．１ｍｍの電気配線で抵抗発熱体と電気的に接続した。平面基板１３１上のアライメントマーカ４０１、４０２は、幅０．２ｍｍの電気配線で描き、基板端面から３ｍｍ離れた位置に配置した。プリント配線板１５１の電極６５１〜６５４は長さ１．９ｍｍ、幅０．３ｍｍ、配線５５１〜５５４は幅０．１ｍｍとした。開口窓３０１〜３０４は、幅０．２５ｍｍ、長さ０．４ｍｍの長方形の形状に形成した。上記数値は一例であり、その他の寸法を用いることができる。
【００３８】
（第３の実施形態）
図５に、本発明の第３実施形態における光回路アセンブリを示す。  
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、電極が裏面に形成されたプリント配線板が平面基板上に設置され、プリント配線板の電極と平面基板の電極端子とが、異方性導電膜によって電気的に接続されている。
【００３９】
図５（ｂ）に線分Ａ−Ａの切断面、図５（ｃ）に線分Ｂ−Ｂの切断面を示す。基板１８１上にクラッド１８２と、コア１８３とが形成され、クラッド１８２の上面には、電極端子１８５と、電極端子１８５以外を覆う絶縁膜１８４とが形成されている。なお、ここでは、電気配線と電極端子は同じ材質で形成しているが、そのうち絶縁膜１８４で覆った部分を電気配線とし、絶縁膜１８４で覆わず、上面を電気的に接続できる部分を電極端子としている。プリント配線板は、基材１９１、カバー１９２、および配線１９３または電極１９４から構成されており、電極１９４以外の部分はカバー１９２で覆われている。また、プリント配線板は、電極端子１８５と電極１９４の近傍に開口窓１９５を有する。平面基板とプリント配線板の間には、熱硬化性樹脂１８６に導電粒子１８７を含有させた異方性導電膜が挟まれ、プリント配線板の上面から加熱・加圧することにより、接着剤樹脂が流動し、垂直方向のみに導通して、電極端子１８５と電極１９４が電気的に接続される。
【００４０】
具体的な数値例を示す。プリント配線板として、フレキシブル配線板を用い、基材１９１とカバー１９２は厚さ２５μｍの薄膜を、電極１９４は厚さ１０μｍの薄膜で形成した。導電膜として、熱硬化性接着剤樹脂に平均粒子径３μｍの金属粒子を含有させた異方性導電膜を用いた。基板として、シリコン基板を用い、石英系光導波路を形成した後、厚さ３μｍの電気配線、厚さ３μｍの電極端子、厚さ６μｍの絶縁膜を装荷した。上記数値は一例であり、任意の材質や寸法を用いることができる。
【００４１】
（第４の実施形態）
図６に、本発明の第４実施形態における光回路アセンブリを示す。  
図６（ａ）に示すように、この光回路アセンブリは、平面基板１３１上に、光導波路１２１、１２２と、光導波路１２１、１２２上に形成された抵抗発熱体２０１、２０２と、抵抗発熱体２０１、２０２の両端から電気配線５０１〜５０４を通して設けられた電極端子６０１〜６０４とからなる導波路型光回路を備えている。
【００４２】
図６（ｂ）に示すように、プリント配線板１５１の上面には、配線５５１〜５５４と、電極６５１〜６５４とが形成されている。また、プリント配線板１５１の面内に、開口窓３０１〜３０４が形成されている。第３の実施形態と大きく異なるのは、配線や電極がプリント配線板の上面に形成されている点にある。また、第１〜３の実施形態と違って、開口窓３０１〜３０４は電極６５１〜６５４全体を平行移動させた位置に形成され、開口窓３０１〜３０４は平面基板の電極端子と同程度の大きさであることを特徴とする。
【００４３】
図７に、平面基板にプリント配線板を設置した光回路アセンブリを示す。平面基板１３１にプリント配線板を設置する際に、図７（ａ）に示すように、プリント配線板１５１に形成した開口窓３０１〜３０４が、平面基板上に形成された電極端子６０１〜６０４に合うよう、プリント配線板１５１の角度と、縦横方向の位置を微調整する。なお、平面基板上に、プリント配線板１５１の外枠に沿ったアライメントマーカ４０１、４０２も形成したが、本実施形態では、これらのマーカは使用しなくてもよい。
【００４４】
図７（ｂ）に、平面基板１３１にプリント配線板１５１を実装する前の線分Ａ−Ａの切断面を示し、図７（ｃ）に、平面基板１３１にプリント配線板１５１を設置し、ボンディングワイヤ１８８で、電極端子１８５と電極１９４を電気的に接続した後の線分Ａ−Ａの切断面を示す。
【００４５】
第３の実施形態と異なり、本実施形態では、平面基板上の電極端子１８５と、プリント配線板上の電極１９４が異なる面上に形成されているので、たとえ位置ずれが生じたとしても、両者の接触不良を防ぐことができる。
【００４６】
具体的な数値例を示す。平面基板１３１上の光導波路１２１、１２２のコア幅は７μｍ、コア厚は７μｍとした。抵抗発熱体２０１、２０２の幅は０．０７ｍｍ、長さは３ｍｍとした。電極端子６０１〜６０４は長さ１ｍｍ、幅０．２５ｍｍとし、光導波路１２１、１２２から５ｍｍ離れた位置に形成して、幅０．２ｍｍの電気配線で抵抗発熱体と電気的に接続した。平面基板１３１上のアライメントマーカ４０１、４０２は、幅０．０５ｍｍの電極端子で描き、基板端面から１ｍｍ離れた位置に配置した。プリント配線板１５１の電極６５１〜６５４は長さ１ｍｍ、幅０．２５ｍｍ、配線５５１〜５５４は幅０．２ｍｍとした。電極６５１〜６５４は、横方向位置は電極端子６０１〜６０４と同じにし、縦方向位置は、電極端子６０１〜６０４から、０．５ｍｍ離れた位置に配置した。開口窓３０１〜３０４は、幅０．２７ｍｍ、長さ１．０２ｍｍの長方形の形状に形成した。ボンディングワイヤ１８８、電極端子１８５、電極１９４の材質としてＡｕを用いたが、その他の材料を用いても良い。上記数値は一例であり、その他の寸法を用いることができる。
【００４７】
以上、本実施形態を適用することにより、プリント配線板を平面基板上に精度良く実装でき、また、電極端子の接続不良を予防することができる。
【００４８】
（第５の実施形態）
図８に、本発明の第５実施形態における光回路アセンブリを示す。  
本実施形態のプリント配線板は、第２実施形態と似ているが、平面基板上に形成された抵抗発熱体の位置に、放熱用の開口窓が設けられた点が異なる。
【００４９】
図８（ａ）に示すように、プリント配線板１５１の上面に、放熱用の開口窓３０５、３０６が設けられている。図８（ｂ）に、このプリント配線板１５１を平面基板１３１上に実装した様子を示す。抵抗発熱体２０１と２０２の上部に開口窓３０５と３０６が設けられ、抵抗発熱体を駆動しても放熱できるので、温度上昇を防ぐことができる。それにより、光回路アセンブリ上の導波路型光回路の光学特性変化や、プリント配線板のさらなる位置ずれなどの問題を解消することができる。
【００５０】
具体的な数値例を示す。平面基板上に形成された導波路型光回路は、第２実施形態と同じものを用い、新たに追加した開口窓３０５、３０６は、幅０．０７ｍｍ、長さ２．２２ｍｍの長方形の形状に形成した。もちろん、その他の寸法にしても良い。
【００５１】
（第６の実施形態）
図９に、本発明の第６実施形態における光回路アセンブリを示す。  
図９（ａ）に示すように、この光回路アセンブリは、平面基板１３１上に、光導波路１２１〜１２４と、光導波路１２１〜１２４上に形成された抵抗発熱体２０１〜２０４と、抵抗発熱体２０１〜２０４の両端から電気配線５０１〜５０８を通して設けられた電極端子６０１〜６０８とからなる導波路型光回路を備えている。これらの導波路型光回路の電極端子６０１〜６０４と、電極端子６０５〜６０８とは、それぞれ列状に並べられている。すなわち、図９においては、導波路型光回路と電極端子が、共に列状に並べられている。
【００５２】
図９（ｂ）に、本実施形態の平面基板上に設置するプリント配線板１５１の裏面の構成を示す。基材上に配線５５１〜５５８と、電極６５１〜６５８とが形成されており、プリント配線板１５１の面内に、開口窓３０１〜３１２が設けられている。ここで、開口窓３０１〜３０８は、電極端子６０１〜６０８ごとに設けられている。また、開口窓３０９〜３１２は、抵抗発熱体２０１〜２０４の位置に設けられている。開口窓３０９〜３１２は本実施形態に必須ではないが、第５実施形態の放熱効果も取り入れたい場合は、設けても良い。
【００５３】
図９（ｃ）に、平面基板１３１にプリント配線板１５１を設置した光回路アセンブリを示す。
【００５４】
本実施形態の特徴は、複数の導波路型光回路を有する光回路アセンブリにおいて、平面基板上の電極端子が列状に並べられていることにある。このように、電極端子を列状に並べることで、プリント配線板を平面基板上に設置する際に、まとめて電気的に接続できるので、実装工程を簡素化できる。また、個々の電極端子ごとにプリント配線板に開口窓を開けることで、いずれの電極端子も精度良く、プリント配線板の電極と接続することができる。
【００５５】
なお、図９（ｂ）に示したプリント配線板１５１を真中で分断し、電極６５１〜６５４側と、電極６５５〜６５８側の２枚のプリント配線板をそれぞれ従来のように貼り付けることも考えられる。そうすれば、平面基板上の電極端子とプリント配線板の電極を精度良く接続できるし、抵抗発熱体を避ければ放熱の問題もない。しかし、プリント配線板が複数ではなく、１枚であれば、プリント配線板の他方に接続される電気コネクタが１つで良く、部品点数を抑えられるし、２枚よりも１枚の方が、実装に必要なスペースが小さくて済み、光回路アセンブリを小型にできる。また、１枚の方が実装作業をしやすい。
【００５６】
具体的な数値例を示す。平面基板１３１上に、光導波路１２１〜１２４を１ｍｍピッチで配置し、コア幅は３μｍ、コア厚は３μｍとした。抵抗発熱体２０１〜２０４の幅は０．０２ｍｍ、長さは１ｍｍとした。電極端子６０１〜６０８は長さ０．５ｍｍ、幅０．２ｍｍとし、光導波路１２１〜１２４から０．５ｍｍ離れた位置に形成して、幅０．０５ｍｍの電気配線で抵抗発熱体と電気的に接続した。このとき、電極端子６０１〜６０４は、隣り合う電極端子との縦方向の距離が１ｍｍであり、電極端子６０５〜６０８は、隣り合う電極端子との縦方向の距離が１ｍｍである。プリント配線板１５１の電極６５１〜６５８は長さ０．４ｍｍ、幅０．２ｍｍ、配線５５１〜５５８は幅０．０５ｍｍとした。開口窓３０１〜３０８は、幅０．２ｍｍ、長さ０．３ｍｍの長方形の形状に形成した。開口窓３０９〜３１２は、幅０．０４ｍｍ、長さ１．１２ｍｍの長方形の形状に形成した。
【００５７】
上記数値は一例であり、その他の寸法を用いることができる。
【００５８】
また、図９に示したように、プリント配線板を、導波路型光回路の光が伝搬する方向に対し、垂直方向に設置したが、図１０に示したように、プリント配線板を、導波路型光回路の光が伝搬するのと同じ方向に設置してももちろん良い。
【００５９】
さらに、図１１に示すように、平面基板上に形成された複数の電極端子ごとに、プリント配線板の開口窓が開けるようにしてもよい。このように、複数の電極端子を束にし、開口窓を束ごとに開けることで、まとめて位置合わせができ、図１０の場合よりも素早く位置合わせができる。
【００６０】
図１２に示すように、平面基板上に形成された列状の電極端子に対応して、プリント配線板の開口窓が列状に開けるようにしてもよい。このように、開口窓を列状に開けることで、列ごとにまとめて位置合わせができ、図９の場合よりも素早く位置合わせが可能となる。
【００６１】
（第７の実施形態）
図１３に、本発明の第７実施形態における導波路型光回路を示す。  
この導波路型光回路は、光カプラ１４３、１４４と、これら光カプラに挟まれた光導波路１４１、１４２からなる光路長差付与部と、光カプラ１４３に接続された入力ポートと、光カプラ１４４に接続された出力ポートとで構成されている。また、光路長差付与部の光導波路１４１、１４２上には、それぞれ抵抗発熱体２０１、２０２が形成されている。
【００６２】
このような干渉計型の導波路型光回路では、光路長差付与部付近に応力がかかると、その光学特性が変化しやすいので、抵抗発熱体２０１、２０２に直接電極端子を接続するのではなく、電気配線５０１〜５０４を通して、光導波路１４１、１４２から離した位置に電極端子を形成する。もちろん、電極端子を形成したことによる光学特性への影響を加味して、抵抗発熱体２０１、２０２に電極端子を直接接続しても良く、そうした方がより小型にできるが、本実施形態では、電気配線を通して、電極端子を離した位置に形成している。このような導波路型光回路は、マッハツェンダ干渉計と呼ばれ、導波路型光回路の基本素子として用いられている。
【００６３】
図１４に、図１３のマッハツェンダ干渉計素子を平面基板上に多連に形成した回路例を示す。２分岐ＭＺＩ素子７０１に、２分岐ＭＺＩ素子７０２、７０３が接続され、４分岐７９１が構成されている。４分岐７９１の４つの出力には、それぞれゲートＭＺＩ素子７１１、７３１、７５１、７７１が接続され、ゲートＭＺＩ素子７１１、７３１、７５１、７７１の一方の出力に、２段目のゲートＭＺＩ素子７１２、７３２、７５２、７７２が接続され、ゲートＭＺＩ素子７１１、７３１、７５１、７７１の他方の出力に、ゲートＭＺＩ素子７２１、７４１、７６１、７８１と、それに続く、２段目のゲートＭＺＩ素子７２２、７４２、７６２、７８２が接続されている。ここで、２分岐ＭＺＩ素子は、一つの入力を二つの出力に切り替える素子で、ゲートＭＺＩ素子は、光を透過するか遮断するか切り替える素子である。そして、ゲートＭＺＩ素子に関しては、入力と同じ側から出力する場合、光は通過するだけなので、段数としてはカウントしていない。
【００６４】
上記導波路型光回路は、一例であり、本発明は任意の導波路型光回路に適用することができる。
【００６５】
（第８の実施形態）
図１５に、本発明の第８実施形態における導波路型光回路を示す。  
図１５に示すように、導波路型光回路が形成された複数の平面基板１３１〜１３３が相互に接続され、そのうちの平面基板１３１及び１３２に、プリント配線板１５１が実装され、電気的に接続されている。平面基板１３１〜１３３には光ファイバ１７４が接続され、パッケージ１７７におさめられている。
【００６６】
第１〜第７実施形態では、１枚の平面基板のみを扱ったが、本実施形態のように、複数の平面基板をプリント配線板で電気的に接続しても良い。また、それぞれの平面基板が異なる素材のものであっても良い。
【００６７】
（その他の実施形態）
本発明による導波路型回路の作製例を示す。ここでは、シリコン基板上に形成された石英系平面型光回路で作製するものとする。図１６にその製造工程を示す。平面基板１６１上に火炎堆積法でＳｉＯ2を主体にした下部クラッドガラススート１６２、ＳｉＯ2にＧｅＯ2を添加したコアガラススート１６３を堆積する（図１６（ａ））。その後、１０００℃以上の高温でガラス透明化を行う。このとき、下部クラッドガラス層１６４、コアガラス１６５は設計した厚さとなるように、ガラスの堆積を行う（図１６（ｂ））。引き続き、フォトリソグラフィ技術を用いてコアガラス１６５上にエッチングマスク１６６を形成し（図１６（ｃ））、反応性イオンエッチングによってコアガラス１６５のパターン化を行う（図１６（ｄ））。エッチングマスク１６６を除去した後、上部クラッドガラス１６７を再度火炎堆積法で形成する。上部クラッドガラス１６７にはＢ2Ｏ3やＰ2Ｏ5などのドーパントを添加してガラス転移温度を下げ、それぞれのコアガラス１６５とコアガラス１６５の狭い隙間にも上部クラッドガラス１６７が入り込むようにする（図１６（ｅ））。上記工程の後、必要に応じて、抵抗発熱体や断熱溝を形成しても良い。
【００６８】
上記で述べた平面型光回路は、主にシリコン基板上の石英系ガラス導波路を用いた例を示したが、その導波路材料がポリイミド、シリコン、半導体、ＬｉＮｂＯ3などであってもよい。また、例えばその製造方法が、スピンコート法、ゾルゲル法、スパッタ法、ＣＶＤ法、イオン拡散法、イオンビーム直接描画法などであっても本発明は適用可能である。また、基板もシリコンに限定するものではなく、石英などその他の材料を用いても良い。また、駆動手段として、抵抗発熱体を用いた熱光学効果を利用したが、電気光学効果、磁気光学効果など、その他の手段を用いても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１０１〜１０４  入力／出力ポート
１２１〜１２４  光導波路
１３１〜１３３  平面基板
１４１、１４２  アーム導波路
１４３、１４４  光カプラ
１５１  プリント配線板
１６１  平面基板
１６２  下部クラッドガラススート
１６３  コアガラススート
１６４  下部クラッドガラス
１６５  コアガラス
１６６  エッチングマスク
１６７  上部クラッドガラス
１７４  光ファイバ
１７７  パッケージ
１８１  基板
１８２  クラッド
１８３  コア
１８４  絶縁膜
１８５  抵抗発熱体
１８６  熱硬化性樹脂
１８７  導電粒子
１８８  ボンディングワイヤ
１９１  基材
１９２  カバー
１９３  配線
１９４  電極
１９５  開口窓
２０１〜２０４  抵抗発熱体
３０１〜３１２  開口窓
４０１〜４０４  アライメントマーカ
５０１〜５０８  電気配線
５５１〜５５８  配線
６０１〜６０８  電極端子
６５１〜６５８  電極
７０１〜７０３  ２分岐ＭＺＩ素子
７１１、７１２、７２１、７２２、７３１、７３２、７４１、７４２、７５１、７５２、７６１、７６２、７７１、７７２、７８１、７８２  ゲートＭＺＩ素子
７９１  ４分岐
９０１、９０２  光導波路
９１２  平面基板
９１４  光ファイバ
９１５  電気コネクタ
９１６  プリント基板
９１７  パッケージ
９１８  プリント配線板
９３１、９３２  抵抗発熱体
９４１、９４２  アライメントマーカ
９５１〜９５４  電気配線
９６１〜９６４  電極端子
９７１〜９７４  ボンディングワイヤ
９８１〜９８４  電極
９９１〜９９４  配線
【図１】
2011069925.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2011069925.tif 000014
【図１３】
2011069925.tif 000015
【図１４】
2011069925.tif 000016
【図１５】
2011069925.tif 000017
【図１６】
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