(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの主面間に貫通孔が設けられた基板と、
前記貫通孔内において径方向における屈折率が周囲部よりも高く、前記貫通孔の中心軸に沿って前記貫通孔の一方の主面側の開口部から前記貫通孔の内部まで設けられた第１の屈折率体と、
前記貫通孔の他方の主面側の開口部に内接し、前記第１の屈折率体と離間するとともに、前記第１の屈折率体と同一の光軸を有する集光レンズと、
前記第１の屈折率体の屈折率および前記集光レンズの屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記貫通孔内において、前記第１の屈折率体と前記集光レンズとの周囲に設けられた第２の屈折率体と、
を具備する光伝送基板。
【請求項２】
前記集光レンズが、凸レンズである請求項１記載の光伝送基板。
【請求項３】
前記集光レンズが、前記貫通孔の径方向に屈折率分布を有する円筒状の屈折率分布型レンズである請求項１記載の光伝送基板。
【請求項４】
前記第１の屈折率体の端部の少なくとも１つが凸曲面である請求項１乃至３のいずれかに記載の光伝送基板。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光伝送基板と、
前記光伝送基板の前記貫通孔の前記一方の主面側の開口上に設けられ、前記第１の屈折率体と光学的に結合する光半導体デバイスと、
を具備する光伝送装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光伝送基板である第１の基板と、
前記第１の基板と平行に配置され、前記第１の基板と対向する主面上に前記第１の屈折率体と光学的に結合する光導波路を有する第２の基板と、
前記第１の基板に対向する前記第２の基板の主面上に設けられ、前記第１の屈折率体と前記光導波路との間で光伝送方向を変換させる光路変換部と、
を具備する複合光伝送基板。
【請求項７】
請求項６に記載の複合光伝送基板と、
前記第１の基板の前記貫通孔の前記一方の主面側の開口部に設けられ、前記光導波路と光学的に結合する光半導体デバイスと、
を具備する光電気混載基板。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光伝送基板の製造方法であって、
（１）基板に貫通孔を形成したのち、透明樹脂を前記貫通孔に充填して第２の屈折率体を形成する工程と、
（２）前記第２の屈折率体の中心軸を含むように、前記第２の屈折率体の一方の主面側の開口部から前記第２の屈折率体の途中まで孔部を形成したのち、前記孔部に、他の透明樹脂を充填して第１の屈折率体を形成する工程と、
（３）前記第２の屈折率体の他方の主面側の開口部に凹部を設けたのち、前記凹部に嵌合するように集光レンズを設ける工程と、
を含む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、基板の表面と裏面を光接続するための貫通孔を有する光伝送基板とその製造方法、光伝送装置、複合光伝送基板および光電気混載基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の信号処理量を増加させ、情報処理スピードを向上させるために、半導体デバイスの動作速度及び信号の入出力端子数は、将来に渡って増加の傾向にある。同時にその半導体デバイスを搭載するパッケージ基板と、パッケージ基板や各種電子部品を搭載するプリント配線基板の信号配線数も著しく増大しており、配線密度も高くなる傾向にある。
【０００３】
それに伴って、これらの基板に形成された金属電気配線における信号の減衰及び隣接する配線間のクロストークが顕著に増加し、深刻な問題となっている。とりわけマイクロプロセッサや画像処理用チップ、それらと接続するメモリなどの大規模な半導体集積回路においては、ＧＨｚレベルの信号を低消費電力で安定して入出力させることが大きな課題である。
【０００４】
この課題を解決するために、半導体デバイスに入出力される電気信号を半導体集積回路の近傍で光信号に変換し、その光信号を基板に形成した光導波路等の光配線によって伝送させる光伝送技術が多方面で検討されている。
【０００５】
光配線を用いた光伝送技術においては、基板の表面及び裏面に形成された光導波路だけでなく、基板の表面と裏面の間に設けた貫通孔を利用した信号光の伝送経路も提案されている。このような伝送経路は、例えば、光導波路に対して垂直に基板を貫通する孔に透明樹脂を充填して形成される。この信号光の光路としての貫通孔を用いることによって、従来の金属電気配線基板と同様に、光信号についても三次元的伝送が可能となる。
【０００６】
例えば、図６には、基板３１の貫通孔内に屈折率体３３を設け、さらに、貫通孔の開口上であって基板の外部に（基板の主面３１ｂ上に設けられたソルダレジスト層３６上に接着させて）マイクロレンズ３５を設けた光伝送基板が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３２９８９１号公報
【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、樹脂を充填した貫通孔を光伝送経路とした光伝送基板は、光貫通孔から出射する際に信号光が拡散し、高効率な光結合ができないものであった。
【０００８】
また、図６の光伝送基板は、基板３１の外部にマイクロレンズ３５を配置したものであるため、透明樹脂とマイクロレンズ３５との高精度な位置決めを行った後に接着剤などで固定する工程が別途必要である。さらに、光伝送基板のマイクロレンズ３５側に、他の基板に実装するための接続手段（半田、コネクタなど）を設ける場合、マイクロレンズ３５も光伝送基板と他の基板との間に存在するため、接続手段が限定されるという問題があった。
【０００９】
本発明は、光貫通孔から出射する際に信号光の拡散が抑制された光伝送基板とその製造方法、光伝送装置、複合光伝送基板および光電気混載基板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】
【００１０】
本発明は、２つの主面間に貫通孔が設けられた基板と、前記貫通孔内において径方向における屈折率が周囲部よりも高く、前記貫通孔の中心軸に沿って前記貫通孔の一方の主面側の開口部から前記貫通孔の内部まで設けられた第１の屈折率体と、前記貫通孔の他方の主面側の開口部に内接し、前記第１の屈折率体と離間するとともに、前記第１の屈折率体と同一の光軸を有する集光レンズと、前記第１の屈折率体の屈折率および前記集光レンズの屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記貫通孔内において、前記第１の屈折率体と集光レンズとの周囲を充填するように設けられた第２の屈折率体と、を具備する光伝送基板に関する。
【００１１】
前記集光レンズは、凸レンズであることが好ましい。
【００１２】
前記集光レンズは、前記貫通孔の径方向に屈折率分布を有する円筒状の屈折率分布型レンズであることが好ましい。
【００１３】
前記第１の屈折率体の端部の少なくとも１つは凸曲面であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、前記光伝送基板と、前記光伝送基板の前記貫通孔の前記一方の主面側の開口上に設けられ、前記第１の屈折率体と光学的に結合する光半導体デバイスと、を具備する光伝送装置に関する。
【００１５】
また、本発明は、前記光伝送基板である第１の基板と、前記第１の基板と平行に配置され、前記第１の基板と対向する主面上に前記第１の屈折率体と光学的に結合する光導波路を有する第２の基板と、前記第１の基板に対向する前記第２の基板の主面上に設けられ、前記第１の屈折率体と前記光導波路との間で光伝送方向を変換させる光路変換部と、を具備する複合光伝送基板に関する。
【００１６】
また、本発明は、前記複合光伝送基板と、前記第１の基板の前記貫通孔の前記一方の主面側の開口部に設けられ、前記第１の屈折率体および前記光導波路と光学的に結合する光半導体デバイスと、を具備する光電気混載基板に関する。
【００１７】
また、本発明は、前記光伝送基板の製造方法であって、（１）基板に貫通孔を形成したのち、透明樹脂を前記貫通孔に充填して第２の屈折率体を形成する工程と、（２）前記第２の屈折率体の中心軸を含むように、前記第２の屈折率体の一方の主面側の開口部から前記第２の屈折率体の途中まで孔部を形成したのち、前記孔部に、前記透明樹脂とは他の透明樹脂を充填して第１の屈折率体を形成する工程と、（３）前記第２の屈折率体の他方の主面側の開口部に凹部を設けたのち、前記凹部に嵌合するように集光レンズを設ける工程と、を含む光伝送基板の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光伝送基板は、２つの主面間に貫通孔が設けられた基板と、前記貫通孔内において径方向における屈折率が周囲部よりも高く、前記貫通孔の中心軸に沿って前記貫通孔の一方の主面側の開口部から前記貫通孔の内部まで設けられた第１の屈折率体と、前記貫通孔の他方の主面側の開口部に内接し、前記第１の屈折率体と離間するとともに、前記第１の屈折率体と同一の光軸を有する集光レンズと、前記第１の屈折率体の屈折率および前記集光レンズの屈折率よりも小さい屈折率を有し、前記貫通孔内において、前記第１の屈折率体と集光レンズとの周囲に設けられた第２の屈折率体と、を具備するものである。そして、このような構成をとることにより、前記貫通孔の前記一方の主面側の開口部から光が入射した場合、光は第１の屈折率体内にて反射を繰り返しながら進行し、前記第１の屈折率体と第２の屈折率体との界面において、それらの比屈折率差により光は一旦放射状に広がって集光レンズに到達する。そして、到達した光は集光レンズにて屈折することにより、広がりが抑制された光が集光レンズから出射されることになる。広がりが抑制された光としては、とくに、光の進行距離に対する影響が小さい平行光線を出射することも可能である。平行光線であることにより、光路変換した後の信号光の拡散を抑制することができる。また、本発明の光伝送基板を他の基板に実装した場合、実装間隔が変動したとしても、光伝送基板から他の基板へ伝送される信号光が平行光線の場合、本発明の光伝送基板と他の基板との結合光量変動を抑制することができる。
【００１９】
また、集光レンズが、貫通孔の開口部に内接して基板に十分保持されているため、本発明の光伝送基板を他の基板に実装する際に、横方向からの力が加わったとしても光軸のずれが抑制される。
【００２０】
前記集光レンズは、凸レンズであることにより、前記第１の屈折率体と前記低屈折率体との間の比屈折率差が大きいため、前記第１の屈折率体から前記低屈折率体へ出射した光が大きく広がったとしても、前記凸レンズから出射した光を、平行光線とすることも可能である。
【００２１】
前記集光レンズは、前記貫通孔の径方向に屈折率分布を有する円筒状の屈折率分布型レンズであることにより、凹凸のレンズ面とは異なり、基板の主面と平行なレンズ面を有するため、レンズ面の凹凸を考慮することなく、本発明の光伝送基板を別の基板に実装可能となる。
【００２２】
また、本発明の光伝送基板の製造方法は、（１）基板に貫通孔を形成したのち、透明樹脂を前記貫通孔に充填して第２の屈折率体を形成する工程と、（２）前記第２の屈折率体の中心軸を含むように、前記第２の屈折率体の一方の主面側の開口部から前記第２の屈折率体の途中まで孔部を形成したのち、前記孔部に、前記透明樹脂とは他の透明樹脂を充填して第１の屈折率体を形成する工程と、（３）前記第２の屈折率体の他方の主面側の開口部に凹部を設けたのち、前記凹部に嵌合するように集光レンズを設ける工程と、を含む。このような工程を経ることにより、集光レンズを基板に対して十分に保持することができるとともに、従来必要であった光軸の位置決め工程を省略することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明による光伝送基板の実施形態について図面を参照しつつ説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
図１は、本発明による光伝送基板の実施形態の概略構成を示す部分断面図である。図１中、点線は光軸Ａを、太線は信号光Ｂを示している。
【００２５】
図１における光伝送基板は、２つの主面１ａおよび１ｂ間に貫通孔５が設けられた基板１と、貫通孔５の一方の主面側の開口部から貫通孔５の内部まで貫通孔５と中心軸に沿って設けられ、径方向における屈折率が周囲部よりも高い第１の屈折率体３ａと、貫通孔５の他方の主面側の開口部に内接し、第１の屈折率体３ａと離間し、かつ第１の屈折率体３ａと同一の光軸を有する集光レンズ３ｃと、貫通孔５内において、第１の屈折率体３ａおよび集光レンズ３ｃの周囲を充填するように設けられ、第１の屈折率体３ａの屈折率および集光レンズ３ｃの屈折率よりも小さい屈折率を有するように設けられた第２の屈折率体３ｂと、を具備する。なお、図１において、基板１の主面１ａと同一平面上の第１の屈折率体３ａの端面上に、光半導体デバイス２として発光素子が設けられている。本発明においては、光配線基板に対して光半導体デバイス２を設けたものを光伝送装置とする。
【００２６】
図１において基板１としては、プリント配線基板に限らず、基板内部の絶縁層にアルミナ等を用いたセラミック配線基板や、シリコンやガラス等に電気配線を形成した基板を用いてもよい。汎用的なガラスエポキシ配線基板でもよい。基板の厚みとしては、０．５〜１．５ｍｍとすることができる。
【００２７】
基板１には、回路および実装構造に併せて、公知のフォトリソグラフィ工程やエッチング工程により、電極層とソルダレジスト層が形成されている（不図示）。
【００２８】
基板１としては、絶縁層と導体層とが交互に積層されてなる多層配線基板を用いている。基板１として多層配線層を用いることにより、図１のように、光半導体デバイス２と基板１とを金属バンプ４によって電気的に接続することができる。
【００２９】
図１では、基板１の２つの主面１ａ、１ｂの間に、これらの主面に対し垂直に貫通孔５が設けられる。この貫通孔５は、その内部空間において第１の屈折率体３ａ、第２の屈折率体３ｂおよび集光レンズ３ｃが形成されることにより、２つの主面間を結合する信号光の光路となる。貫通孔５の軸方向は、光軸Ａの方向となる。貫通孔５の両端開口はそれぞれ基板１の各主面１ａ、１ｂ上と同一平面上に位置している。
【００３０】
図１において貫通孔５は円筒状を示しているが、本発明においてはそれに限定されず、例えば、テーパー状などの形状であってもよい。なお、貫通孔５の孔径（直径）は１００〜２００μｍである。
【００３１】
図１において、第１の屈折率体３ａは、貫通孔５の中心軸に沿って貫通孔５の一方の主面側の開口部から内部まで設けられたものである。第１の屈折率体３ａの一方の端部３ａ１は貫通孔５の開口部にて露出し、他方の端部３ａ２は貫通孔５の内部にて第２の屈折率体３ｂと接している。
【００３２】
第１の屈折率体３ａとしては、透明樹脂材料を用いることができ、例えば、ポリシラン（屈折率１．６程度）、アクリル（屈折率１．５程度）、エポキシ（屈折率１．５程度）（いずれも波長８５０ｎｍにて）の樹脂材料を用いることができる。これらの透明樹脂材料の滴下時の粘度は１０００〜２０００（ｍＰ・ｓ）が好適である。この範囲の粘度であれば、貫通孔５の外へ流れ出たりすることはなく、貫通孔５内に隙間なく充填される。
【００３３】
貫通孔５内には、第１の屈折率体３ａの他に、第２の屈折率体３ｂおよび集光レンズ３ｃが設けられている。
【００３４】
集光レンズ３ｃは、第１の屈折率体３ａの端面が露出した貫通孔５の開口部（以下、一方の主面側の開口部）とは反対側に位置する他方の主面側の開口部に内接している。ここで、本発明における「集光レンズ」とは、照射された平行光線を集光させる効果を有するレンズをいい、前記効果を奏するものであれば特に限定されない。例えば、図１においては集光レンズとして、両面が凸曲面を有する凸レンズが挙げられているが、図２に示すように、図１の集光レンズと同様の効果を示す屈折率分布型（ＧＲＩＮ（Ｇｒａｔｅ  Ｉｎｄｅｘ）レンズ）であってもよい。ここで、ＧＲＩＮレンズとは、その屈折率分布がレンズの中心軸に対して軸対称であり、かつ２乗分布している円筒状のレンズをいう。集光レンズ３ｃとしてのＧＲＩＮレンズは、中心軸から径方向に外側に向かって屈折率が漸近的に低くなる構造をとるものである。
【００３５】
集光レンズ３ｃとしては、透明樹脂材料を用いることができ、例えば、ポリシラン、アクリル、エポキシの樹脂材料など、第１の屈折率体３ａと同様の樹脂材料を用いることができる。
【００３６】
第２の屈折率体３ｂは、貫通孔５内において第１の屈折率体３ａおよび集光レンズ３ｃの周囲を充填するように設けられ、第１の屈折率体３ａおよび集光レンズ３ｃの両方の屈折率よりも低い屈折率を有するものである（それぞれの屈折率の比較は、例えば、屈折式ニアフィールド（ＲＮＦ）法による屈折率分布測定によりおこなうことができる）。
【００３７】
第２の屈折率体３ｂとしては、第１の屈折率体３ａおよび集光レンズ３ｃの両方の屈折率よりも低い屈折率を有する透明樹脂であればよく、例えば、ポリシラン、アクリル、エポキシの樹脂材料を用いることができる。
【００３８】
以上のように構成された図１の光伝送基板における光伝送は、以下のようにおこなわれる。
【００３９】
光半導体デバイス２である発光素子（例えば面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ））の発光点から出射した信号光Ｂは、放射状に広がりながら貫通孔５の一方の主面側の開口部において第１の屈折率体３ａに入射する。第１の屈折率体３ａは第２の屈折率体３ｂよりも高い屈折率を有するため、入射した光は、第１の屈折率体３ａ内に閉じ込められながら第１の屈折率体３ａと第２の屈折率体３ｂとの界面（第１の屈折率体３ａの他方の端部３ａ２）まで進行する。
【００４０】
そして、第２の屈折率体３ｂは第１の屈折率体３ａよりも小さな屈折率を有するため、第１の屈折率体３ａと第２の屈折率体３ｂとの界面において、光は比屈折率差に応じた角度で出射し、放射状に広がりながら、第２の屈折率体３ｂと集光レンズ３ｃとの界面まで進行する。
【００４１】
集光レンズ３ｃが両面に凸曲面を有するとともに、集光レンズ３ｃは第２の屈折率体３ｂよりも大きな屈折率を有しているため、放射状に広がった信号光はそれらの界面にて比屈折率差および集光レンズ３ｃの曲面に応じた角度で狭まりながら集光レンズ３ｃ中を進行する。そして、集光レンズ３ｃの出射面では媒質との比屈折率差に応じた角度で再び屈折して出射する。
【００４２】
結果として集光レンズ３ｃから、放射状に広がらず、光軸に対してより平行に近い信号光が出射される。
【００４３】
図３（ａ）〜（ｆ）は、図１に示す本発明の光伝送基板の製造方法の実施形態の一例を模式的に示す工程ごとの要部断面図である。
【００４４】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１を貫通する貫通孔５を形成する。貫通孔５の形成方法としては、例えば、ドリルによる孔加工や、レーザーによる孔加工などが挙げられる。また、金型を用いてもよい。
【００４５】
次に、図３（ｂ）に示すように、その貫通孔５に液状の透明樹脂（第２の透明樹脂４３ｂ）を充填する。ここで第２の透明樹脂４３ｂとは、図１の第２の屈折率体３ｂを形成する材料である。この充填方法にはシリンジによる注入法や真空吸引による吸引法を用いればよい。第２の透明樹脂４３ｂを貫通孔５に充填する際には、貫通孔５から溢れ出たり、逆に不足したりすることがないように、その上下端面が基板１の上下面とそれぞれほぼ同一平面となるように充填する。
【００４６】
次に、それを約１００℃で数分間加熱することで（いわゆるプリベーク）、第２の透明樹脂４３ｂの反応による硬化が進み、液状から固化し、第２の屈折率体３ｂを形成する。
【００４７】
次に、図３（ｃ）に示すように、基板主面１ａにおける第２の屈折率体３ｂの開口部から第２の屈折率体３ｂの途中まで孔部（非貫通孔）４５を形成する。このとき、非貫通孔４５は貫通孔５の中心軸と同軸となるように形成されるとともに、非貫通孔４５の孔径（直径）が、貫通孔５の孔径（直径）よりも小さくなるように形成される。非貫通孔４５の形成方法としては、例えば、ドリルによる孔加工や、レーザーによる孔加工などを用いて、基板に対して所望とする深さまで、貫通孔５よりも小さい孔径となるように孔加工をおこない、非貫通孔４５を設けることが挙げられる。
【００４８】
次に、図３（ｄ）に示すように、非貫通孔４５に他の透明樹脂（第１の透明樹脂４３ａ）を充填する。第１の透明樹脂４３ａは、図１の第１の屈折率体３ａを形成する材料である。この充填方法には、前述と同様に、シリンジによる注入法や真空吸引による吸引法を用いればよい。第１の透明樹脂４３ａを非貫通孔４５に充填する際には、非貫通孔４５から溢れ出たり、逆に不足したりすることがないように、その上端面が基板１の上面とそれぞれほぼ同一平面となるように充填する。
【００４９】
次に、全体を約１００℃で数１０分間加熱して（いわゆるポストベーク）、第１の屈折率体３ａを形成する。
【００５０】
次に、図３（ｅ）に示すように、第２の屈折率体３ｂに対して集光レンズ３ｃが嵌合可能な形状の凹部４３ｃを形成する。具体的には、研削加工やドライエッチングなどの工法で集光レンズ３ｃの凸曲面と嵌合する凹部４３ｃが形成される。
【００５１】
次に、図３（ｆ）に示すように、図３（ｅ）に示すように形成された凹部４３に集光レンズ３ｃを設ける。集光レンズ３ｃは、市販されている集光レンズを購入して用いてもよく、また、作製した集光レンズを用いてもよい。
【００５２】
集光レンズ３ｃは、凹部４３との界面に接着機能を有した屈折率整合剤（マッチング・オイル）を注入して固定したり、周囲に接着剤を塗布して固定したりしてもよい。
【００５３】
以上のようにして、図１の光伝送基板を作製することができる。
【００５４】
また、図２の光伝送基板を作製する場合、図３（ａ）〜（ｄ）と同様の工程をおこなう。そして図３（ｅ）に示す工程にて、ＧＲＩＮレンズと嵌合して接するような凹部を形成する。具体的には、研削加工やドライエッチング、レーザ加工などの工法で、ＧＲＩＮレンズに嵌合して接するような凹部が形成される。この場合、凹部は貫通孔の中心軸に沿った断面形状が矩形状となる。
【００５５】
次に、図３（ｆ）に示す工程にて、第３の透明樹脂を凹部に充填し、充填した樹脂に対して、径方向に屈折率分布を有するような処理を施すことで、集光レンズとしてＧＲＩＮレンズを設けることができる。このような処理は、例えば、第３の透明樹脂として光の照射量に応じて屈折率が変化する材料（例えば、ポリシランなど）を用い、径方向の透過率に変化を持たせたフォトマスクを介して露光する工法を用いればよい。
【００５６】
図４は、本発明による光伝送基板の他の実施形態の概略構成を示す部分断面図である。
【００５７】
図４において、第１の屈折率体３ａは、その端部が共に凸曲面の第１の屈折率体を有するものである。この場合、端部の凸曲面が曲面レンズとして作用することができる。そのため、集光レンズ３ｃへの出射光の出射角度を低く抑えることが可能となり、結果的に集光レンズ３ｃの曲率が小さくとも、集光レンズ３ｃから、放射状に広がらず、光軸に対してより平行に近い信号光を出射させることができる。なお、図４における第１の屈折率体３ａは、図３（ｃ）で非貫通孔４５を形成する際に先端を曲面に加工しておき、透明樹脂４３ａを充填する際に基板１の主面１ａより突出する量を充填する方法、若しくは突出した部分を曲面に研磨加工や成型加工することで所望の形状とする。
【００５８】
図５は、本発明の光伝送基板を用いた複合光伝送基板の実施形態の一例を模式的に示す要部断面図である。図５に示す複合光伝送基板は、図１に示した光伝送基板と、前記光伝送基板における基板１に対して平行に配置された第２の基板１１とを具える。一実施例では、基板１をドーターボードとし、第２の基板１１をマザーボードとし、双方の基板上に電気配線が設けられる場合は、半田接続部１４を介して互いに電気的に接続されている。他の例では、基板１をマザーボードとし、第２の基板１１をドーターボードとしてもよい。
【００５９】
なお、図５において、基板１の主面１ａと同一平面上の第１の屈折率体３ａの端面に、光学的に結合するように、導体層（不図示）に搭載された光半導体デバイス２として例えば発光素子が設けられている。本発明においては、複合光伝送基板に対して光半導体デバイス２を設けたものを光電気混載基板とする。
【００６０】
さらに、第２の基板１１における基板１に対向する面上には、光導波路１２が形成されている。基板１に形成された第１の屈折率体３ａと、第２の基板１１に形成した光導波路１２とは、光路変換部１３によって光学的に結合されている。
【００６１】
光導波路１２は、コア部１２ａと、これを取り囲む上部クラッド部１２ｃおよび下部クラッド部１２ｂとから構成される。光路変換部１３は、基体に形成された反射面（光路変換面）１３ａを具備する。
【００６２】
図５において光路変換部１３は、Ｖ字型の断面を持つダイシングプレートなどにより光導波路１２の一部を切除して形成される。
【００６３】
反射面１３ａは、信号光の波長において高い反射率を有する金属膜を有することが好ましい。例えば、６００から１５００ｎｍの波長では金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜が好ましい。反射面１３ａは、光導波路１２の光伝送方向（基板に平行な方向）と、第１の屈折率体３ａの光伝送方向（基板に対して垂直な方向）との間で光路変換させる適宜の角度で設けられる。
【００６４】
複合光伝送基板の作製方法は、例えば次の通りである。
【００６５】
第１工程では、第２の基板１１（例えばマザーボード）の一方の面上に光導波路１２を作製する。第２工程では、光伝送基板を作製する。なお、第１工程と第２工程は、独立して行えるため順不同である。第３工程では、図１に示す光半導体デバイス２を有する光伝送装置を第２の基板１１上に搭載する。
【００６６】
前記第３工程において、第２の基板２に対して本発明の光伝送基板を、ボール形状をした半田接続部１４などにより実装をおこなう。なお、実装は半田接続に限定されず、他にコネクタなどの接続手段であってもよい。
【００６７】
本発明の光伝送基板を半田接続部により実装した場合、本発明の光伝送基板から出射される信号光は、放射状に広がらず、光軸に対して平行に近いものであるため、光伝送基板と、それを実装する基板との間隙の変動に対しての結合光量の変動の依存性を小さく抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の光伝送基板の実施形態の概略構成を示す部分断面図である。
【図２】本発明の光伝送基板の他の実施形態の概略構成を示す部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、図１に示す本発明の光伝送基板の製造方法の実施形態の一例を模式的に示す工程ごとの要部断面図である。
【図４】本発明の光伝送基板の他の実施形態の概略構成を示す部分断面図である。
【図５】本発明の光伝送基板を用いた複合光伝送基板の実施形態の一例を模式的に示す要部断面図である
【図６】従来の光伝送基板の代表例を示す概略図である
【符号の説明】
【００６９】
１            基板
１ａ，１ｂ    基板１の主面
２            光半導体デバイス
３ａ          第１の屈折率体３ａ
３ｂ          第２の屈折率体３ｂ
３ｃ          集光レンズ
４            金属バンプ
５            貫通孔
１１          第２の基板
１２          光導波路
１２ａ        コア部
１２ｂ        下部クラッド部
１２ｃ        上部クラッド部
１３          光路変換部
１３ａ        反射面
１４          半田接続部
４３ａ        第１の透明樹脂
４３ｂ        第２の透明樹脂
４３ｃ        凹部
４５          非貫通孔
Ａ            光軸
Ｂ            信号光
【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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