(57)【要約】【課題】光伝送基板を容易に製造することができる光伝送部品群および光伝送基板の製造方法を提供すること。【解決手段】光伝送部品群４は、貫通孔２８を有する回路基板２と、回路基板２に設けられた光導波路１とを有する光伝送部品１００の貫通孔２８に挿入されるものである。また、光伝送部品群４は、貫通孔２８に挿入された挿入状態で、光導波路１と光学的に接続される光導波路６と、挿入状態とする際、貫通孔２８に光導波路６を案内しつつ、光導波路６とともに挿入される板片５とを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する基板と、該基板に設けられた第１の導光路とを有する光伝送部品の前記凹部に挿入される光伝送部品群であって、
前記凹部に挿入された挿入状態で、前記第１の導光路と光学的に接続される第２の導光路と、
前記挿入状態とする際、前記凹部に前記第２の導光路を案内しつつ、前記第２の導光路とともに挿入される案内部材とを有することを特徴とする光伝送部品群。
【請求項２】
前記案内部材は、前記第２の導光路よりも硬質な板材で構成されている請求項１に記載の光伝送部品群。
【請求項３】
前記凹部は、深さが段階的に変化した段差部を有し、
前記案内部材は、前記段差部と当接して、前記第２の導光路の前記凹部への挿入限界を規制する請求項１または２に記載の光伝送部品群。
【請求項４】
前記基板の前記凹部が開放している部分の縁部は、面取り加工が施されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光伝送部品群。
【請求項５】
前記凹部は、前記基板の厚さ方向に貫通する貫通孔で構成され、
前記第１の導光路は、前記基板の面上に設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光伝送部品群。
【請求項６】
凹部を有する基板と、該基板に設けられた第１の導光路と、前記凹部内に挿入され、前記第１の導光路と光学的に接続される第２の導光路とを備える光伝送基板を製造する製造方法であって、
前記第２の導光路を前記凹部に挿入する挿入工程を有し、
前記挿入工程では、前記第２の導光路を、該第２の導光路を案内する案内部材で案内しつつ、前記凹部に挿入することを特徴とする光伝送基板の製造方法。
【請求項７】
前記挿入工程では、前記案内部材を前記凹部の内側面に沿わせつつ、前記凹部に挿入する請求項６に記載の光伝送基板の製造方法。
【請求項８】
案内部材は、前記挿入工程後も前記凹部内に留置される請求項６または７に記載の光伝送基板の製造方法。
【請求項９】
前記挿入工程に先立って、前記第２の導光路と前記案内部材とを固定する固定工程を有する請求項６ないし８のいずれか１項に記載の光伝送基板の製造方法。
【請求項１０】
前記固定工程では、前記第２の導光路は、前記案内部材の一方の面に固定される請求項９に記載の光伝送基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送部品群および光伝送基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光信号を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信では、光を一地点から他地点へ導くための手段として、基板と光導波路とを備えた光導波路基板（光伝送基板）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、ビアホール内に光導波路を形成する方法として、基板にビアホールを形成し、該ビアホール内に樹脂材料を充填するという方法が開示されている。しかしながら、ビアホールは、比較的小さい貫通孔であるため、前記充填が困難な場合が想定される。
【０００４】
この不具合を解消するために、光導波路を成形した後に、その光導波路をビアホールに挿入するという方法も考えられる。しかしながら、光導波路は、可撓性を有しているため、比較的小さいビアホールに挿入するのは困難である。
このように、光導波路組立体を製造するのは、困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−００４０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、光伝送基板を容易に製造することができる光伝送部品群および光伝送基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（１０）の本発明により達成される。
（１）  凹部を有する基板と、該基板に設けられた第１の導光路とを有する光伝送部品の前記凹部に挿入される光伝送部品群であって、
前記凹部に挿入された挿入状態で、前記第１の導光路と光学的に接続される第２の導光路と、
前記挿入状態とする際、前記凹部に前記第２の導光路を案内しつつ、前記第２の導光路とともに挿入される案内部材とを有することを特徴とする光伝送部品群。
【０００８】
（２）  前記案内部材は、前記第２の導光路よりも硬質な板材で構成されている上記（１）に記載の光伝送部品群。
【０００９】
（３）  前記凹部は、深さが段階的に変化した段差部を有し、
前記案内部材は、前記段差部と当接して、前記第２の導光路の前記凹部への挿入限界を規制する上記（１）または（２）に記載の光伝送部品群。
【００１０】
（４）  前記基板の前記凹部が開放している部分の縁部は、面取り加工が施されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光伝送部品群。
【００１１】
（５）  前記凹部は、前記基板の厚さ方向に貫通する貫通孔で構成され、
前記第１の導光路は、前記基板の面上に設けられている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光伝送部品群。
【００１２】
（６）  凹部を有する基板と、該基板に設けられた第１の導光路と、前記凹部内に挿入され、前記第１の導光路と光学的に接続される第２の導光路とを備える光伝送基板を製造する製造方法であって、
前記第２の導光路を前記凹部に挿入する挿入工程を有し、
前記挿入工程では、前記第２の導光路を、該第２の導光路を案内する案内部材で案内しつつ、前記凹部に挿入することを特徴とする光伝送基板の製造方法。
【００１３】
（７）  前記挿入工程では、前記案内部材を前記凹部の内側面に沿わせつつ、前記凹部に挿入する上記（６）に記載の光伝送基板の製造方法。
【００１４】
（８）  案内部材は、前記挿入工程後も前記凹部内に留置される上記（６）または（７）に記載の光伝送基板の製造方法。
【００１５】
（９）  前記挿入工程に先立って、前記第２の導光路と前記案内部材とを固定する固定工程を有する上記（６）ないし（８）のいずれかに記載の光伝送基板の製造方法。
【００１６】
（１０）  前記固定工程では、前記第２の導光路は、前記案内部材の一方の面に固定される上記（９）に記載の光伝送基板の製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光伝送基板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光伝送部品群の拡大詳細図である
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図１に示す光伝送部品群を挿入状態とする過程を示す図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、図１に示す光伝送部品群を挿入状態とする過程を示す図である。
【図６】光伝送部品群の挿入状態を示す断面図である。
【図７】本発明の光伝送基板の製造方法を示す図であって、（ａ）は、準備工程を示す断面図、（ｂ）は、貼り付け工程を示す断面図である。
【図８】本発明の光伝送基板の製造方法を示す図であって、（ａ）は、挿入状態を示す断面図、（ｂ）は、光素子配置工程を示す断面図である。
【図９】本発明の光伝送基板の製造方法を示す図であって、（ａ）は、封止工程を示す断面図、（ｂ）は、封止工程が完了した状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の光伝送部品群の第２実施形態を示す正面図である。
【図１１】図１０に示す光伝送部品群と光学的に接続される光導波路を示す平面図である。
【図１２】本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の第３実施形態を示す断面図である。
【図１３】本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の第４実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の光伝送部品群および光伝送基板の製造方法について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の斜視図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光伝送部品群の拡大詳細図、図４は、（ａ）および（ｂ）は、図１に示す光伝送部品群を挿入状態とする過程を示す図、図５は、（ａ）および（ｂ）は、図１に示す光伝送部品群を挿入状態とする過程を示す図、図６は、光伝送部品群の挿入状態を示す断面図、図７は、本発明の光伝送基板の製造方法を示す図であって、（ａ）は、準備工程を示す断面図、（ｂ）は、貼り付け工程を示す断面図、図８は、本発明の光伝送基板の製造方法を示す図であって、（ａ）は、挿入状態を示す断面図、（ｂ）は、光素子配置工程を示す断面図は、図９は、本発明の光伝送基板の製造方法を示す図であって、（ａ）は、封止工程を示す断面図、（ｂ）は、封止工程が完了した状態を示す断面図である。
【００２１】
なお、以下の説明では、各の上側を「上」、下側を「下」という。
図１に示す光伝送基板１０は、光伝送部品１００と、光伝送部品群４とを有している。光伝送部品１００は、貫通孔２８が形成された回路基板（基板）２と、回路基板２上に搭載された受光素子（光素子）３と、帯状をなし、回路基板２の受光素子３と反対側に設けられた光導波路（第１の導光路）１とを有している。また、光伝送部品群４は、板片（案内部材）（板材）５と、光導波路６とを有している。この光伝送部品群４は、光伝送部品１００の貫通孔２８に挿入された挿入状態で光伝送基板１０となる。光伝送基板１０では、受光素子３と光導波路１とが、光導波路６を介して光学的に接続されている。以下、各部について詳細に説明する。
【００２２】
図２に示すように、回路基板２は、第１の絶縁層２１と、第１の導体パターン（導体回路）２２と、第２の絶縁層２３と、第２の導体パターン（導体回路）２４と、第３の絶縁層２５と、第３の導体パターン（導体回路）２６と、被覆層（ソルダーレジスト層）２７とを有し、これらがこの順に下側から積層された（配置された）積層体で構成されている。
【００２３】
なお、回路基板２の総厚は、特に限定されず、例えば、０．２５〜３．２ｍｍであるのが好ましく、０．５〜１．５ｍｍであるのがより好ましい。
【００２４】
第１の導体パターン２２、第２の導体パターン２４、第３の導体パターン２６は、それぞれ、導電性を有する金属材料で構成されたものであり、互いに電気的に接続されている。そして、第１の導体パターン２２、第２の導体パターン２４、第３の導体パターン２６のうちのいずれかは、電源や制御装置と接続されている。また、第３の導体パターン２６は、導体ポスト８を介して、受光素子３と電気的に接続されている。これにより、受光素子３に対して、電力を供給したり、電気信号の送受信を行なうことができる。
【００２５】
なお、各導体パターンは、それぞれ、金属箔をエッチングにより所定のパターンに形成したものである。また、金属箔としては、特に限定されないが、例えば、銅箔を好適に用いることができる。これにより、各導体パターンは、それぞれ、比較的抵抗値が小さいものとなる。
【００２６】
第１の絶縁層２１は、第１の導体パターン２２を外部から絶縁する層である。第２の絶縁層２３は、第１の導体パターン２２と第２の導体パターン２４との所定箇所を絶縁する層である。第３の絶縁層２５は、第２の導体パターン２４と第３の導体パターン２６との所定箇所を絶縁する層である。このような各絶縁層により、各導体パターンの不本意なショート（短絡）を確実に防止することができる。
【００２７】
被覆層２７は、第３の導体パターン２６の少なくとも一部を覆うように形成されている。これにより、第３の導体パターン２６を保護することができ、よって、例えば、第３の導体パターン２６の劣化やショートを防止することができる。
【００２８】
なお、第１の絶縁層２１、第２の絶縁層２３、第３の絶縁層２５および被覆層２７の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種樹脂材料が挙げられ、特に、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【００２９】
図２および図３に示すように、回路基板２の略中央部には、その厚さ方向に貫通する貫通孔（凹部）２８が設けられている。また、回路基板２では、貫通孔２８の回路基板２の上面２０ａに開口した部分が上面側開口部２８７となっており、回路基板２の下面２０ｂに開口した部分が下面側開口部２８８となっている。上面側開口部２８７および下面側開口部２８８は、回路基板２の平面視で略長方形をなしている。
【００３０】
また、貫通孔２８は、４つの内側面２８１、２８２、２８３、２８４で規定されている。内側面２８１と内側面２８３とは光導波路１の長手方向に対向しており、内側面２８２と内側面２８４とは、光導波路１の幅方向に対向している。
【００３１】
この貫通孔２８の上面側開口部２８７の縁部は、面取り加工が施されている。これにより、上面側開口部２８７の縁部には、貫通孔２８の中心軸に向って湾曲した湾曲面２８９が形成される。
【００３２】
このような貫通孔２８は、幅が一定の幅一定部２８５と、幅一定部２８５よりも幅が大きい幅広部２８６とに分けることができる。また、貫通孔２８は、幅一定部２８５と幅広部２８６との境界部に、その深さが段階的に変化した一対の段差部２９が形成されている。各段差部２９は、内側面２８２および内側面２８４にそれぞれ設けられている。また、各段差部２９は、それぞれ回路基板２の上面２０ａおよび下面２０ｂと平行な当接面２９１を有している。
【００３３】
図１および図２に示すように、光導波路１は、回路基板２の下面２０ｂ側に設けられており、例えば接着層等（図示せず）により回路基板２に固定されている。光導波路１は、下方からクラッド層（第１クラッド層）１１、コア層１３、およびクラッド層（第２クラッド層）１２をこの順で積層してなる帯状の積層体で構成されている。
【００３４】
また、コア部１４の横断面形状は、正方形または矩形（長方形）のような四角形であるのが一般的であるが、特に限定されず、真円、楕円のような円形、菱形、三角形、五角形のような多角形であってもよい。
【００３５】
コア部１４の幅および高さは、特に限定されないが、それぞれ、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、２０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００３６】
コア層１３の構成材料は、特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等であるのが好ましく、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂がより好ましい。
【００３７】
コア層１３がノルボルネン系樹脂で構成されていた場合、コア層１３は、基板２や、基板２および光導波路１の間の接着剤等との線膨張率差が比較的小さくなる。これにより、コア層１３は、光導波路１を基板２に接着した状態で、例えば、環境温度の変化等により生じるコア層１３の変形を抑制することができる。したがって、光導波路１および基板２は、密着性に優れる。
【００３８】
また、各クラッド層１１、１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。
【００３９】
また、コア層１３の構成材料およびクラッド層１１、１２の構成材料を選択する場合、両者の間の屈折率差を考慮して材料を選択すればよい。具体的には、コア層１３とクラッド層１１、１２との境界において光を確実に全反射させるため、コア層１３の構成材料の屈折率がクラッド層１１、１２の屈折率に比べ十分に大きくなるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、コア部１４からクラッド層１１、１２に光が漏れ出るのを抑制することができる。
【００４０】
なお、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３の構成材料とクラッド層１１、１２の構成材料との密着性（親和性）が高いことも重要である。
【００４１】
このような構成の光導波路１にはコア部１４を通過する光を反射するミラー１６が形成されている。
【００４２】
図２に示すように、ミラー１６は、光導波路１に、例えば、レーザー照射により楔形に掘り込み加工を施して形成される。これにより得られた楔状の空間には、２つの傾斜面１６１、１６２が臨んでいる。この２つの傾斜面１６１、１６２のうちの傾斜面１６１がミラー１６として機能する。
【００４３】
ミラー１６をレーザー照射により形成する場合、用いるレーザーとしては、例えば、ＡｒＦ及びＫｒＦ等のエキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー等が挙げられる。
【００４４】
レーザーの照射エネルギーは、特に限定されないが、１〜１０ｍＪ程度であるのが好ましく、５〜７ｍＪ程度であるのがより好ましい。これにより、短時間で光導波路１の構成材料を除去することができる。また、レーザーの照射する際の周波数は、特に限定されないが、５０〜３００Ｈｚ程度であるのが好ましく、２００〜２５０Ｈｚ程度であるのがより好ましい。周波数が前記範囲内であると、傾斜面１６１は確実に平滑なものとなる。
【００４５】
この傾斜面１６１は、光導波路１(コア部１４)の延在（長手）方向に対して所定の傾斜角度θで傾斜しており、かつ、その右側と左側では、屈折率が異なっている。このため、コア部１４を通過する光は、傾斜面１６１に到達すると、この傾斜面１６１（ミラー１６）で反射され、上側に屈曲される。
この傾斜角度θは、４２〜４８°が好ましく、４３〜４７°がより好ましい。
【００４６】
なお、ミラー１６には、必要に応じて反射膜を成膜するようにしてもよい。この反射膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜が好ましく用いられる。
【００４７】
また、ミラー１６は、例えばコア部１４の光軸を９０°曲げる屈曲導波路等の光路変換手段で代替することもできる。
【００４８】
このような傾斜角度θに設定された傾斜面１６１では、コア部１４を通過する光は、略直角に反射され、クラッド層１２の上面に設けられたレンズ１７に入射する。
【００４９】
レンズ１７は、光導波路１（クラッド層１２）の上面のうち、ミラー１６により反射された光が通過する部分に設けられている。
【００５０】
図２に示すように、レンズ１７は、凸レンズであり、その平面視において円形をなすプラノコンペックスレンズで構成される。また、レンズ１７の底面は、平面で構成されており、光導波路１の上面に、例えば、接着剤等で固定されている。レンズ１７の上面は、凸状をなす湾曲面で構成されている。また、レンズ１７の焦点は、挿入状態において、光導波路６の下端面と一致するよう設定されている。
【００５１】
通常、コア部１４を通過し、ミラー１６により反射された光は、発散するが、このような構成のレンズ１７を設けることにより、収束された後、光導波路６に入射するようになる。これにより、より多くの光が光導波路６に入射することができ、光の損失の発生を抑制することができる。よって、信頼性が高く高品質な光通信を提供し得る光伝送基板１０を得ることができる。
【００５２】
これに対し、レンズ１７を省略した場合、ミラー１６により反射され、発散された光の一部は、光導波路６に入射されない。この場合、光導波路６に入射されない光は損失となり、光導波路６に入射する光量が少なくなる。この結果、光のＳ／Ｎ比が低下してしまう。
【００５３】
レンズ１７を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料、サファイア、水晶のような各種結晶材料等が挙げられる。
【００５４】
このような光導波路１は、例えば、図示しない接着剤等を介して基板２に固定される。この接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等を用いることができる。
【００５５】
受光素子３は、受光部３３を備える素子本体３１と、バンプ３２とを備えている。バンプ３２は、導体ポスト８を介して回路基板２の第３の導体パターン２６に接続されている。この受光素子３は、図示しないＩＣ回路に接続されており、受光部３３で受光した検出信号をＩＣ回路で増幅するよう構成されている。このような受光素子３は、例えば、フォトダイオード等で構成されている。
【００５６】
また、受光素子３と回路基板２との間には封止材７が設けられている。この封止材７は、受光部３３を封止している。これにより、受光部３３が外部に露出することなく封止された構造となるため、汚れ、損傷、酸化等から受光部３３が保護される。その結果、受光素子３の信頼性が向上する。
【００５７】
また、封止材７の構成材料としては、絶縁性を有する樹脂材料が好ましく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
【００５８】
また、封止材７は、室温で１０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度であるのが好ましく、１００〜８０００ｍＰａ・ｓ程度であるのがより好ましい。これにより、封止材７は、隙間に浸透するための適度な流動性と、回路基板２と受光素子３との間に侵入したとき、表面張力によって所定の形状を保持し得る保形性と、を高度に両立するものとなる。
【００５９】
次に光伝送部品群４について説明する。
光伝送部品群４は、板片（板材）５と光導波路６とを有している。この光伝送部品群４は、光伝送部品１００の貫通孔２８に挿入された挿入状態で光伝送基板１０となる。
【００６０】
光導波路６は、ミラー１６が省略されていること以外は、光導波路１と略同様の構成であり、図３に示すように、下方からクラッド層（第１クラッド層）６１、コア層６３、およびクラッド層（第２クラッド層）６２をこの順で積層してなる帯状の積層体で構成されている。このうちコア層６３には、図３に示すように、平面視で直線状をなす１本のコア部６４と、このコア部６４の側面に隣接する側面クラッド部６５とが形成されている。コア部６４は、帯状の積層体の長手方向に沿って延伸しており、かつ、積層体の幅方向のほぼ中央部に位置している。
【００６１】
光導波路６の長さは、光導波路１よりも短く、回路基板２の厚さ（貫通孔２８の深さ）と略同じ長さで構成されている。また、光導波路６は、光導波路１よりも薄い。このような光導波路６を貫通孔２８に挿入することで、光導波路６を介して光導波路１と受光素子３とを光学的に接続することができる。
【００６２】
板片５は、光導波路６よりも硬質な材料で構成されており、その厚さＴ１は、光導波路６の厚さＴ２よりも厚い。この板片５は、光導波路６を一方の面に固定した状態で、光導波路６とともに貫通孔２８に挿入される。また、光伝送部品群４の総厚Ｗ１＋Ｗ２は、貫通孔２８の光導波路１の長手方向の長さＬ３よりも小さい。
【００６３】
なお、以下では、図２に示すような挿入状態における光導波路１の幅方向を板片５の幅方向とし、挿入状態における回路基板２の厚さ方向を板片５の長さ方向とする。
【００６４】
図３および図６に示すように、板片５は、幅が一定である幅一定部５１と、幅一定部５１の上側に設けられ、幅一定部５１よりも幅が広い幅広部５２とを有している。幅一定部５１の幅Ｗ１は、貫通孔２８の幅一定部２８５の幅Ｗ３とほぼ同じかまたは若干小さい。また、幅広部５２の幅Ｗ２は、貫通孔２８の幅広部２８６の幅Ｗ４とほぼ同じかまたは若干小さい。これにより、挿入状態で板片５が光導波路１の幅方向にずれるのを防止することができる。
【００６５】
また、図３に示すように、板片５の長さＬ１と光導波路６の長さＬ２との差は３０％以下であるのが好ましく、２０％以下であるのがより好ましい。これにより、板片５と光導波路６との接触面積（接着面積）を十分に確保することができる。
【００６６】
また、光導波路６の下端面６７は、板片５の下端面５４よりも５〜１００μｍ上側に退避している。これにより、挿入状態でレンズ１７（光導波路１）と光導波路６の下端面６７とが接触するのを確実に防止することができる。一方、光導波路６の上端面６６は、板片５の上端面５３よりも５〜１００μｍ上側に突出している。これにより、挿入状態で光導波路６と受光素子３との距離をできるだけ小さくすることができる。よって、光導波路６と受光素子３との光結合損失をできるだけ小さくすることができる。
【００６７】
このような板片５の構成材料としては特に限定されず、例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、耐熱ナイロン系樹脂、ＰＰＳ樹脂のような各種樹脂材料、ステンレス鋼、アルミニウム合金のような各種金属材料等が挙げられ、これらの中でも特に、エポキシ系樹脂が好ましい。これにより、板片５および光導波路６の線膨張率差をできるだけ小さくすることができる。よって、板片５および光導波路６が接着された状態において、環境温度の変化等により生じる板片５および光導波路６の位置ずれ効果的に抑制することができる。したがって、板片５および光導波路６は、密着性に優れる。
【００６８】
また、板片５と光導波路の固定方法としては、例えば接着剤等で固定する方法などが挙げられる。この接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等を用いることができる。
【００６９】
ここで、光導波路６は、比較的薄く、可撓性を有しているため、単独で貫通孔２８に挿入するのは困難である。しかしながら、光導波路６は、貫通孔２８に挿入される際、硬質な板片５とともに、板片５に案内されつつ貫通孔２８に挿入される。このため、光導波路６を容易に貫通孔２８に挿入することができ、容易に挿入状態とすることができる。すなわち、板片５は、光導波路６を貫通孔２８に挿入する際、その挿入を補助する補助部材として機能する。以下、このことについて詳細に説明する。
【００７０】
図４（ａ）に示すように、光伝送部品群４を貫通孔２８に挿入する際には、まず、光伝送部品群４を回路基板２に対して傾けた状態で、図中矢印Ａ方向に移動させて接近させる。そして、図４（ｂ）に示すように、板片５の光導波路６と反対側の面を貫通孔２８の上面側開口部２８７の縁部、すなわち、湾曲面２８９に当接させて当接状態とする。湾曲面２８９は、エッジが省略されているため、板片５が回路基板２の上面側開口部２８７の縁部と接触して損傷するのを防止することができる。
【００７１】
次に、当接状態から、光伝送部品群４を図４（ｂ）中矢印Ｂ方向に、湾曲面２８９と当接している部分を回動中心として回動させて起立させる。そして、図５（ａ）に示すように、板片５の起立が完了したら、図５（ｂ）に示すように、そのままの姿勢で板片５を内側面２８３に抑えつけながら（沿わせつつ）押し込む。
【００７２】
なお、挿入操作中は、光伝送部品群４の下端部が当接面２９１に接触することが想定される。しかしながら、光導波路６の下端面６７は、前述したように、板片５の下端面５４よりも上側（挿入方向後方側）に退避している。このため、光伝送部品群４が段差部２９の当接面２９１に接触したとしても、接触する部分は光導波路６ではなく、板片５となる。これにより、挿入操作において光導波路６が損傷するのをより確実に防止することができる。
【００７３】
また、図６に示すように、光伝送部品群４を貫通孔２８に挿入し、その挿入が完了すると、板片５の幅広部５２は、段差部２９の当接面２９１と当接する。この当接状態では、板片５は、それ以上の挿入が規制された状態となる。これにより、板片５の過剰な挿入によって、幅一定部５１が不本意に光導波路１に接触して、光導波路１を損傷するのを確実に防止することができる。このように、段差部２９は、板片５の挿入限界を規制する規制部として機能する。
【００７４】
また、光伝送基板１０では、板片５が挿入状態となった後も貫通孔２８内に留置されて用いられる。前述したように、光導波路６は、比較的薄く、可撓性を有している。また、光伝送部品群４の総厚Ｗ１＋Ｗ２は、貫通孔２８の長さＬ３よりも小さく、挿入状態では、光導波路６と内側面２８１との間に間隙が存在している。これらのことから、例えば、外部からの熱等により、光導波路６が貫通孔２８内（前記間隙内）で撓んで変形するおそれがある。しかしながら、光伝送部品群４では、硬質な板片５に固定されている。これにより、前述したような環境であっても、光導波路６は、挿入状態で直線状の姿勢を確実に維持することができる。すなわち、製造後、例えば、環境温度の変化等に伴う光導波路の膨張または収縮に起因するコア部の位置ずれを効果的に抑制することができる。このように、板片５によれば、光導波路６の変形による光伝送効率の低下を防止することができる。
【００７５】
以上のように、板片５によれば、比較的薄く、可撓性を有する光導波路６を容易に、かつ、損傷を防止しつつ貫通孔２８に挿入することができる。よって、光伝送基板１０を容易に挿入状態とすることができる。また、板片５によれば、光導波路６と回路基板２とが非接触のまま、挿入状態とすることができる。これにより、光導波路６が挿入操作中に回路基板２と接触して損傷するのを確実に防止することができる。よって、得られた光伝送基板１０は、光導波路６に損傷箇所が省略された信頼性に優れたものとなる。
【００７６】
また、光伝送基板１０では、受光素子３と光導波路１とが光導波路６を介して光学的に接続されている。これにより、受光素子３と光導波路１との光の結合損失をできるだけ小さくすることができる。よって、光伝送基板１０では、光伝送効率が優れたものとなる。
【００７７】
以上のような構成の光伝送部品群４を備えた光伝送基板１０は、例えば、ルータ装置、ＷＤＭ装置、携帯電話、自動車、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー、その他各種電化製品に搭載することができる。
【００７８】
次に、光伝送基板１０の製造方法について説明する。
光伝送基板１０の製造方法は、準備工程と、貼り付け工程と、固定工程と、挿入工程と、光素子配置工程と、封止工程とを有している。
【００７９】
［１］準備工程
まず、光導波路１、回路基板２、受光素子３、板片５および光導波路６を準備する。
【００８０】
［２］貼り付け工程
次に、図７（ａ）に示す回路基板２の下面に光導波路１を貼り付ける。このとき、図７（ｂ）に示すように、光導波路１が、回路基板２の貫通孔２８に対応する部分にレンズ１７が位置するよう回路基板２に貼り付ける。
【００８１】
［３］固定工程
次に、板片５の一方の面に接着剤を介して光導波路６を固定する。このとき、前述したように、板片５の下端面よりも光導波路６の下端面が上側に退避し、かつ、板片５の上端面よりも光導波路６の上端面が上側に突出するように固定する。これにより、光伝送部品群４が組立てられる。
【００８２】
［４］挿入工程
次に、回路基板２の貫通孔２８に組立てられた光伝送部品群４を挿入する。この際、前述したように、板片５により、光導波路６を容易に貫通孔２８に挿入することができる（図４、図５参照）。
【００８３】
なお、図８（ａ）に示す挿入完了状態で、光導波路６と貫通孔２８の内側面２８１との間に接着剤等を注入して光伝送部品群４を回路基板２に固定してもよい。
【００８４】
［５］光素子配置工程
次に、図８（ｂ）に示すように、受光素子３を回路基板２の上面のうちの、貫通孔２８に対応する部分に配置する。これにより、受光素子３と光導波路６とが光学的に接続される。
【００８５】
［６］封止工程
最後に、図９（ａ）に示すように、ディスペンサー（封止材供給部）９により、受光素子３と回路基板２との間にペースト状の封止材７を供給する。図９（ｂ）に示すように、封止材７によって、受光素子３の下面の封止が完了した状態では、受光素子３の受光部３３を封止することができる。また、封止材７の一部が貫通孔２８内に入り込むことで、回路基板２と、受光素子３と、板片５と、光導波路６とを一括して安定的に固定することもできる。なお、このとき、封止材７の一部で、貫通孔２８内も封止してもよい。
【００８６】
このように、本発明によれば、容易に光伝送基板１０を製造することができる。さらに、挿入工程に先立って、光導波路６と板片５とを固定することで、光伝送部品群４の貫通孔２８への挿入操作をより容易に、安定的に行うことができる。
【００８７】
＜第２実施形態＞
図１０は、本発明の光伝送部品群の第２実施形態を示す正面図、図１１は、図１０に示す光伝送部品群と光学的に接続される光導波路を示す平面図である。
なお、以下では、説明の都合上、図１０の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００８８】
以下、この図を参照して本発明の光伝送部品群の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００８９】
本実施形態は、主に光伝送部品群の構成が異なること以外は第１実施形態と同様である。
【００９０】
図１０に示すように、光伝送部品群４Ａは、一対の光導波路６’を有している。光導波路６’は、板片５の両面にそれぞれ固定されている。
【００９１】
各光導波路６’は、幅方向に整列された５本のコア部６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅを有している。また、各光導波路６’は、それらの幅方向に、コア部の中心を基準として、互いに５０〜２５０μｍずれて配置されている。
【００９２】
また、本実施形態の光導波路１’は、１０本のコア部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ、１４ｊを有している。また、コア部１４ａには、ミラー１６ａが設けられ、コア部１４ｂには、ミラー１６ｂが設けられ、コア部１４ｃには、ミラー１６ｃが設けられ、コア部１４ｄには、ミラー１６ｄが設けられ、コア部１４ｅには、ミラー１６ｅが設けられ、コア部１４ｆには、ミラー１６ｆが設けられ、コア部１４ｇには、ミラー１６ｇが設けられ、コア部１４ｈには、ミラー１６ｈが設けられ、コア部１４ｉには、ミラー１６ｉが設けられ、コア部１４ｊには、ミラー１６ｊが設けられている。
【００９３】
各ミラー１６ａ〜１６ｊは、ミラー１６ａ、１６ｃ、１６ｅ、１６ｇ、１６ｉが光導波路１’の幅方向に整列しており、ミラー１６ｂ、１６ｄ、１６ｆ、１６ｈ、１６ｊがミラー１６ａ、１６ｃ、１６ｅ、１６ｇ、１６ｉとは、ずれた位置で、光導波路１’の幅方向に整列している。このように、各ミラー１６ａ〜１６ｊは、千鳥格子状に配置されている。
【００９４】
このような構成によれば、挿入状態で、一対の光導波路６’と、隣り合うコア部同士の距離が比較的狭い光導波路１’とを、ミラー１６ａ〜１６ｊを介して光学的に接続することができる。よって、光伝送基板１０Ａでは、光伝送部品群４Ａを介して、光導波路１’と各光導波路６’との間でより多くのデータ通信を行うことができる。
【００９５】
なお、本実施形態の光伝送基板１０Ａでは、各光導波路１’に対応するよう、受光素子３が２つ設けられている（図示せず）。
【００９６】
＜第３実施形態＞
図１２は、本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の第３実施形態示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１２の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００９７】
以下、この図を参照して本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、光伝送部品群の構成が異なること以外は第１実施形態と同様である。
【００９８】
光伝送部品群４Ｂは、の板片５’は、その全長にわたって、幅が下側に向って漸減したテーパ部５５を有している。また、板片５’の下端の幅は、光導波路６の幅と同じかまたは大きい。これにより、挿入状態とする際、光導波路６の側面と回路基板２の貫通孔２８’とが接触するのを防止することができる。
【００９９】
貫通孔２８は、回路基板２の厚さ方向の全長にわたって、幅が漸減した幅漸減部２８０を有している。
【０１００】
このような構成の光伝送基板１０Ｂでは、挿入状態としたとき、板片５’のテーパ部５５と貫通孔２８’の幅漸減部２８０とがテーパ嵌合する。これにより、挿入状態で光伝送部品群４Ｂと回路基板２とが固定される。よって、光導波路６と貫通孔２８の内側面との間に接着剤等の固定材料を注入するのを省略することができる。さらに、このような構成によれば、光伝送部品群４Ｂの挿入深さも規制することができる。よって、回路基板２に段差部２９を形成するのを省略することができる。
【０１０１】
＜第４実施形態＞
図１３は、本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の第４実施形態を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１３の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１０２】
以下、この図を参照して本発明の光伝送部品群を備える光伝送基板の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態は、貫通孔の構成が異なること以外は第１実施形態と同様である。
本実施形態の貫通孔２８Ａは、板片５が挿入される板片挿入部２８０Ａと、光導波路６が挿入される光導波路挿入部２８０Ｂとに分けることができる。
【０１０４】
板片挿入部２８０Ａは、板片５の幅広部５２の幅と略同じ幅であり、光導波路挿入部２８０Ｂは、光導波路６の幅とほぼ同じ幅である。また、段差部２９および当接面２９１は、板片挿入部２８０Ａに設けられている。
【０１０５】
このような貫通孔２８Ａに光伝送部品群４を挿入した挿入状態では、板片５は、貫通孔２８Ａ内で、板片５の幅方向および厚さ方向の移動が規制された状態となる。これにより、光導波路６と貫通孔２８Ａの内側面２８１との間に接着剤等を注入して固定するのを省略することができる。
【０１０６】
以上、本発明の光伝送部品群および光伝送基板の製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光伝送部品群を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１０７】
なお、本発明の光伝送部品群および光伝送基板の製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（工程）を組み合わせたものであってもよい。
【０１０８】
また、各実施形態において、光伝送基板では、光が第１の導光路から光素子に向う構成であるが、本発明ではこれに限定されず、光が光素子から第１の導光路に向う構成となっていてもよい。この場合、光素子は、発光素子で構成されている。
【０１０９】
また、第１の導光路および第２の導光路は、光導波路であるが、本発明ではこれに限定されず、例えば、光ファイバーで構成されていてもよい。
【０１１０】
また、前記第１、第３実施形態では、光導波路が有するチャンネル（コア部）数は、１つであるが、各光導波路では、チャンネル数が２つ以上であってもよい。この場合、チャンネル数に応じてミラー、レンズ、光素子、受光素子等の数をコア部に合わせて設定すればよい。また、発光素子および受光素子については、１つの素子に複数の発光部または複数の受光部を備えたものを用いるようにしてもよい。
【０１１１】
また、前記各実施形態では、第２の導光路と案内部材とは、別体として構成されているが、本発明ではこれに限定されず、案内部材が、クラッド層としての機能を兼ねる電気基板用の材料で構成されていてもよい。この場合、光伝送部品群用のシート材を製造し、このシート材を切り出すことによって、同時に複数の光伝送部品群を得ることができる。
【０１１２】
また、前記各実施形態では、挿入工程において、光伝送部品群は、図中上側、すなわち、回路基板の光素子が配置される面側から貫通孔に挿入されるが、本発明ではこれに限定されず、図中下側、すなわち、光素子が配置される面と反対側の面側から挿入されてもよい。この場合、光素子配置工程、挿入工程および貼り付け工程の順に行ってもよく、挿入工程、貼り付け工程および光素子配置工程の順に行ってもよく、挿入工程、光素子配置工程および貼り付け工程の順に行ってもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１、１’        光導波路
１１            クラッド層（第１クラッド層）
１２            クラッド層（第２クラッド層）
１３            コア層
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ、１４ｊ  コア部
１５            側面クラッド部
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、１６ｊ  ミラー
１６１          傾斜面
１６２          傾斜面
１７            レンズ
２              回路基板（基板）
２０ａ          上面
２０ｂ          下面
２１            第１の絶縁層
２２            第１の導体パターン（導体回路）
２３            第２の絶縁層
２４            第２の導体パターン（導体回路）
２５            第３の絶縁層
２６            第３の導体パターン（導体回路）
２７            被覆層（ソルダーレジスト層）
２８、２８’、２８Ａ    貫通孔
２８０          幅漸減部
２８０Ａ        板片挿入部
２８０Ｂ        光導波路挿入部
２８１          内側面
２８２          内側面
２８３          内側面
２８４          内側面
２８５          幅一定部
２８６          幅広部
２８７          上面側開口部
２８８          下面側開口部
２８９          湾曲面
２９            段差部
２９１          当接面
３              受光素子
３１            素子本体
３２            バンプ
３３            受光部
４、４Ａ、４Ｂ  光伝送部品群
５              案内部材
５’            板片
５１            幅一定部
５２            幅広部
５３            上端面
５４            下端面
５５            テーパ部
６、６’        光導波路
６１            クラッド層（第１クラッド層）
６２            クラッド層（第２クラッド層）
６３            コア層
６４、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ  コア部
６５            側面クラッド部
６６            上端面
６７            下端面
７              封止材
８              導体ポスト
９              ディスペンサー
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  光伝送基板
１００          光伝送部品
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  長さ
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４  幅
Ｔ１、Ｔ２      厚さ
【図１】
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【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】
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【図１３】
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