(57)【要約】【課題】効率のよい光信号の伝送を実現することができ、しかも低コストな光路変換部品付きの光導波路構造体を提供すること。【解決手段】本発明の光路変換部品付きの光導波路構造体４０は、主面４５、コア４３、クラッド４２，４４及び穴部４６を有する。光信号が伝搬する光路となるコア４３は、主面４５に沿って延びている。クラッド４２，４４はコア４３を取り囲んでいる。穴部４６は、コア４３の途上または端部に位置し、かつ主面４５にて開口している。光路変換部品付きの光導波路構造体４０は、光路変換部品本体５２を有する光路変換部品５１を備えている。光路変換部品本体５２は、光路の一部を構成するコア状部分５７をクラッド状部分５６，５８で取り囲んだ構造を有する。光路変換部品本体５２は穴部４６の中に挿入される。光路変換部品本体５２の表面上には光反射体５５が形成されていてもよい。【選択図】  図２
2005070142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面、前記主面に沿って延びかつ光信号が伝搬する光路となるコア、前記コアを取り囲むクラッド、及び、前記コアの途上または端部に位置しかつ前記主面にて開口する穴部を有する光導波路構造体と、
光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記穴部の中に挿入される光路変換部品本体を有する光路変換部品と
を備えることを特徴とする光路変換部品付きの光導波路構造体。
【請求項２】
前記光路変換部品本体に光反射体が形成されるとともに、
前記コア状部分は、前記光導波路構造体が有する前記コアと、前記光路変換部品が有する前記光反射体との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の光路変換部品付きの光導波路構造体。
【請求項３】
前記光導波路構造体において前記コアに光が入射する側に前記穴部を設けるとともに、その光入射側の穴部の中に配置される前記光路変換部品本体に、前記コアよりも断面積の小さいコア状部分を形成することを特徴とする請求項２に記載の光路変換部品付きの光導波路構造体。
【請求項４】
前記光導波路構造体において前記コアから光が出射する側に前記穴部を設けるとともに、その光出射側の穴部の中に配置される前記光路変換部品本体に、前記コアの径より断面積の大きいコア状部分を形成することを特徴とする請求項２に記載の光路変換部品付きの光導波路構造体。
【請求項５】
光導波路構造体とは別体で構成される光路変換部品であって、
光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記光導波路構造体に設けられた穴部の中に挿入可能な光路変換部品本体を備えることを特徴とする光路変換部品。
【請求項６】
光導波路構造体とは別体で構成される光路変換部品であって、
光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記光導波路構造体に設けられた穴部の中に挿入可能で、傾斜面を有する光路変換部品本体と、
前記光路変換部品本体の前記傾斜面の表面上に形成された金属膜からなる光反射体と
を備えることを特徴とする光路変換部品。
【請求項７】
請求項６に記載の光路変換部品の製造方法において、
前記コア状部分及び前記クラッド状部分を形成する工程と、
前記コア状部分及び前記クラッド状部分に対する機械的加工を行って、前記傾斜面を形成する工程と、
前記傾斜面の表面上に前記金属膜からなる光反射体を形成する工程と、
前記金属膜からなる光反射体の形成後に前記コア状部分及び前記クラッド状部分に対する加工を行って、前記光路変換部品本体を完成させる工程と
を含むことを特徴とする光路変換部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光路変換部品付きの光導波路構造体、光路変換部品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットに代表される情報通信技術の発達や、情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、画像等の大容量データを送受信するニーズが高まりつつある。かかる大容量データを情報通信設備を通じて自由にやり取りするためには１０Ｇｂｐｓ以上の情報伝達速度が望ましく、そのような高速通信環境を実現しうる技術として光通信技術に大きな期待が寄せられている。一方、機器内の配線基板間での接続、配線基板内の半導体チップ間での接続、半導体チップ内での接続など、比較的短い距離における信号伝達経路に関しても、高速で信号を伝送することが近年望まれている。このため、従来一般的であった金属ケーブルや金属配線から、光ファイバや光導波路等の光伝送手段を用いた光伝送へと移行することが理想的である考えられている。
【０００３】
特に光導波路は、光ファイバと比較して配線自由度が高い等の利点を有することから、近年注目を集めている。それゆえ最近では、光導波路を基材の表面に対してほぼ平行な状態で配置した構造の光導波路構造体が、種々提案されるに至っている。この種の光導波路構造体においては、通常、光導波路の上方に受発光部を配置させた状態で光学素子（発光素子や受光素子）が搭載される。このような光導波路構造体では、光学素子との間で効率よく光が伝わるように、光導波路のコアを伝搬する光を基材に対して垂直な方向に進路変換させる光路変換部が、光導波路または基板に配設される。
【０００４】
図１７，図１８には、従来の光導波路構造体及びその製造方法の一例が示されている。この光導波路構造体の製造に際しては、まず、コア１０２及びクラッド１０３を有する光導波路１０１を、基材１０６とは別に作製しておく。次に、支持板１０９上に支持された光導波路１０１の片側面に、ダイシングブレードを用いたダイシング加工によりＶ字溝１０４を形成する。その後、Ｖ字溝１０４の内壁面に金属膜１０５を設けることにより、凹状の光路変換部を形成する（図１７参照）。次に、このような光導波路１０１を基材１０６の主面１０７上に転写した後、さらに主面１０７上に光学素子１０８を搭載することにより、光導波路構造体が完成するようになっている（図１８参照）。なお、これと類似の技術は下記の特許文献においても開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、図１９，図２０，図２１には、従来の光導波路構造体及びその製造方法の別の例が示されている。この光導波路構造体の製造に際しては、まず、用意しておいた基材１０６の主面１０７上に、凸状の光路変換部品１１２を貼り付ける（図１９参照）。次に、基材１０６の主面１０７上に、下層のクラッド１０３、コア１０２、上層のクラッド１０３を順次積層することにより、凸状の光路変換部品１１２を覆うようにして光導波路１０１を形成する（図２０参照）。そして、主面１０７上に光学素子１０８を搭載することにより、光導波路構造体が完成するようになっている（図２１参照）。
【０００６】
また、図２２〜図２５には、従来の光導波路構造体及びその製造方法のさらに別の例が示されている。この光導波路構造体の製造に際しては、まず、用意しておいた基材１０６の主面１０７上に、光導波路１０１を形成する（図２２参照）。この場合、下層のクラッド１０３、コア１０２及び上層のクラッド１０３を順次積層形成していくビルドアップ法を採用してもよく、あらかじめ層状に形成された光導波路１０１を貼り付けるという手法を採用してもよい。次に、光導波路１０１における所定箇所に、エッチング等の手法によって貫通孔１１３を形成する。そして、貫通孔１１３の形成によって露出された部分の表面に、治具１１４を用いて凸状の光路変換部品１１２を貼り付ける（図２３参照）。その際、光路変換部品１１２と光導波路１０１（特にコア１０２）との位置合わせ作業（アライメント作業）を行い、両者の光軸を合わせる必要がある。そして、光導波路１０１上に光学素子１０８を接合することにより、光導波路構造体が完成するようになっている（図２４，図２５参照）。なお、これと類似の技術は下記の特許文献においても開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１６６１６７号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−８２２４４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１７，図１８に示す従来技術の場合、Ｖ字溝１０４を加工形成する必要があることに加え、光路変換部が形成された光導波路１０１を基材１０６上に転写する必要がある。よって、工数が多くて煩雑であるという欠点があり、生産性の向上や低コスト化に向いていなかった。
【００１０】
また、図１９〜図２１に示す従来技術の場合、既に凸状の光路変換部品１１２がある状態で光導波路１０１を形成していることから、光路変換部品１１２の形成箇所にて光導波路１０１が押し上げられ、コア１０２等が上下にうねるように変形する。その結果、コア１０２から上層のクラッド１０３に光が漏れやすくなり、コア１０２を伝搬してきた光が光路変換部品１１２の反射面１１５まで届きにくくなるという欠点があった。そしてこの場合には光の伝送ロスが増大することから、効率のよい光信号の伝送を実現することができなかった。
【００１１】
また、図２２〜図２５に示す従来技術の場合、凸状の光路変換部品１１２を貼り付けるためには、治具１１４の厚さ代分だけ貫通孔１１３を大きめに開口形成しておく必要がある。それゆえ、図２５に示されるように、コア１０２の切断端１１６（即ち貫通孔１１３の内周面）と、凸状の光路変換部品１１２の有する反射面１１５との距離が必然的に大きく（数百μｍ以上に）なってしまう。よって、光がコア１０２のない空隙１１７（空気層）を通過する長さが増加する結果、かかる空隙１１７の通過時に光が広がってしまい、光が光路変換部品１１２の反射面１１５まで届きにくくなるという欠点があった。それゆえ、光漏れが起こり、光の伝送ロスが増大するという問題があった。よって、効率のよい光信号の伝送を実現することができなかった。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率のよい光信号の伝送を実現することができ、しかも低コストな光路変換部品付きの光導波路構造体を提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記の光路変換部品付きの光導波路構造体を得るのに好適な光路変換部品及びその製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記課題を解決する手段としては、主面、前記主面に沿って延びかつ光信号が伝搬する光路となるコア、前記コアを取り囲むクラッド、及び、前記コアの途上または端部に位置しかつ前記主面にて開口する穴部を有する光導波路構造体と、光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記穴部の中に挿入される光路変換部品本体を有する光路変換部品とを備えることを特徴とする光路変換部品付きの光導波路構造体、がある。
【００１４】
従って、上記の発明によると、光路変換部品本体が光路の一部を構成しうるものであるため、光が光路変換部品本体内を通過する長さが増える一方で、光がコアのない空隙を通過する長さが減少する。また、光導波路構造体に設けられた穴部の中に光路変換部品の光路変換部品本体を挿入する構造であるため、光路変換部品の押し上げに起因するコア等の変形、といった不都合は生じない。よって、例えばコアから上層のクラッドへの光漏れも防止される。以上のことから、光路変換部品の光反射体にて高い効率で光を反射可能となる結果、光の伝送ロスが低減され、効率のよい光信号の伝送を実現することができる。特に本実施形態では、クラッド状部分に取り囲まれたコア状部分を光が伝搬することから、光が周囲に広がりにくい。よって、光を効率よく伝送することができ、光の伝送ロスを確実に低減することができる。
【００１５】
また、光導波路構造体自身の一部に凹状の光路変換部を加工形成するものとは異なり、光路変換部品付きの光導波路構造体の製造にあたって工数が少なくて済むので、生産性の向上や低コスト化を図ることができる。しかも、光路変換部を光導波路構造体とは別体の部品として取り扱うことが可能であるため、例えば光路変換部品に不良があった場合に、光路変換部品のみを交換することができる。つまり、光導波路構造体ごと交換する必要がなく、このことは低コスト化にも寄与する。
【００１６】
上記の光導波路構造体は、少なくとも１つの主面を有しており、具体的には板状またはフィルム状の部材である。かかる光導波路構造体は、主面に沿って延びかつ光信号が伝搬する光路となるコア、前記コアを取り囲むクラッドを有する。光導波路構造体は、無機材料を用いて構成された無機系光導波路構造体であってもよく、有機材料を用いて構成された有機系光導波路構造体であってもよい。また、かかる光導波路構造体は、基板等のような支持体なしで単独で存在するものであってもよいほか、基板のような支持体上に支持された状態で存在するものであってもよい。前記無機系光導波路構造体の例としては、石英等からなる光導波路構造体がある。前記有機系光導波路構造体の例としては、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などのポリマ材料からなる光導波路構造体がある。前記ポリマ材料の具体例としては、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂などを挙げることができる。コアを形成する材料及びクラッドを形成する材料はいずれも透光性を有することが好ましい。コアを形成するポリマ材料は、クラッドを形成するポリマ材料よりも数％ほど屈折率が高くなるように設定される。また、コア及びクラッドの厚さは数μｍ〜数十μｍ程度に設定されることがよい。上記のような有機系光導波路構造体は、周知の手法（選択混合法、ＲＩＥ法、直接露光法、射出成形利用法、フォトブリーチング法など）によって形成されることができる。
【００１７】
上記の光導波路構造体は、前記コアの途上または端部に位置しかつ前記主面にて開口する穴部を有する。穴部内には、光路変換部品の光路変換部品本体が挿入可能となっている。この場合において、穴部は、主面のみにて開口する非貫通穴であってもよいほか、主面及びその反対側面にて開口する貫通穴であってもよい。穴部の大きさ、形状等に関しては特に限定されないが、少なくとも光路変換部品の光路変換部品本体が無理なく挿入可能な大きさ、形状に設定される。なお、穴部は、１つのコアの途上または端部に位置していてもよく、複数のコアを横切る（跨ぐ）ようにしてそれらの途上または端部に位置していてもよい。また、主面に直交する方向から見たときの穴部の形状は、主面に直交する方向から見たときの光路変換部品本体の形状に相似していることが好ましい。即ち、両者が全く異なる形状である場合に比べて両者が相似した形状のほうが、穴部に光路変換部品本体が挿入しやすく、しかも両者間に空隙が生じにくいからである。即ち、主面に直交する方向から見たときの穴部の形状を矩形状とした場合、主面に直交する方向から見たときの光路変換部品本体の形状も矩形状にすることがよい。あるいは、主面に直交する方向から見たときの穴部の形状を円形状とした場合、主面に直交する方向から見たときの光路変換部品本体の形状も円形状にすることがよい。
【００１８】
穴部の形成方法としては周知の技術を採用することができ、具体例としては、ドリル加工、パンチ加工、エッチング加工、レーザ加工などがある。これらの中でも特に、フォトリソグラフィを利用したエッチング加工またはレーザ加工を選択することがよい。その理由は、これらの加工法によれば、微細な穴部であっても比較的簡単にかつ高精度に形成することができるからである。
【００１９】
上記の光路変換部品は、光反射体が形成される部分である光路変換部品本体を有している。光路変換部品本体は、光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有している。言い換えると、光路変換部品本体は、光導波路と類似の構造をその内部に備えている。
【００２０】
光路変換部品本体を構成するコア状部分及びクラッド状部分は光透過性材料からなり、具体的にはガラス等の光透過性無機材料や、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の光透過性有機材料からなる。部品としての取扱の容易さという観点からすると、光透過性有機材料を選択することが好ましい。
【００２１】
光路変換部品本体は、光導波路構造体に設けられた穴部の中に挿入可能な大きさ、形状を有している。その好適例としては、傾斜面を有する断面略直角三角形状の光路変換部品本体を挙げることができる。前記傾斜面は略直角三角形状における最も長い辺に位置している。この場合、光反射体は傾斜面の表面上に設けられることがよい。
【００２２】
前記光路変換部品本体の高さは前記穴部の深さと略等しく設定され、前記光路変換部品本体の幅は前記穴部の幅と略等しく設定されていることが好ましい。このような構成であると、穴部に光路変換部品本体を挿入することにより、同時にコアと光路変換部品本体とが位置合わせされる。よって、煩雑な位置合わせ作業を省略可能となり、よりいっそう低コスト化を達成することができる。
【００２３】
光路変換部品はさらに光反射体を備えていてもよく、この構成によると光を効率よく反射することが可能となる。光反射体は前記光路変換部品本体の内部または表面に形成されることがよい。なお、光路変換部品本体の表面に光反射体を形成した構造のほうが製造しやすいため、低コスト化に有利である。具体的には、前記光路変換部品本体は、前記コアの延びる方向に対して傾斜した位置関係の傾斜面を有するとともに、前記傾斜面の表面上には、前記光反射体である金属膜が形成されていることが好ましい。金属膜の形成に使用される金属材料としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、ロジウム等のような、光沢を有する金属を挙げることができる。光沢を有する金属は光を効率よく反射しうるため、光路変換部品としての用途に適するからである。金属膜は光を９０％以上反射することがよく、特には光を全反射することがよい。また、金属膜は傾斜面の一部または全部に形成される。その場合、金属膜の形成面積は、少なくともコアの断面積よりも大きく設定されることがよい。金属膜の厚さは、使用する金属材料の種類や薄膜の形成方法などに鑑みて適宜設定される。
【００２４】
前記傾斜面は平坦状であっても湾曲状であってもよい。平坦状の傾斜面であれば、光路変換部品本体を加工形成しやすくなる。一方、凸状に湾曲した傾斜面であれば、金属膜の光反射面が凹状になるため、集光作用を得ることができる。その結果、光の伝送ロスがよりいっそう低減される。
【００２５】
前記コア状部分は、前記光導波路構造体が有する前記コアと、前記光路変換部品が有する前記光反射体との間に位置していることが好ましい。この位置にコア状部分が設けられていると、コア及び光反射体間での光の伝送ロスを低減することができる。なお、前記コア状部分はコアと光反射体との間でない別の箇所、例えば、光反射体と光学素子との間に位置していてもよい。
【００２６】
ここで、コア状部分の形状（断面形状）は特に限定されず、例えば略円形状や略矩形状に設定することができる。また、コア状部分の大きさも限定されず任意に設定することが可能であるが、強いて言うと以下のように設定することが好ましい。
【００２７】
即ち、前記光導波路構造体において前記コアに光が入射する側に前記穴部を設けた場合、その光入射側の穴部の中に配置される前記光路変換部品本体については、前記コアより断面積の小さいコア状部分を形成することが好ましい。光入射側においては、光反射体にて反射された光が、コア状部分を通過した後にコアに入射する。仮にコアよりも断面積の大きいコア状部分を形成したとすれば、コア状部分を通過した光がコアに入射せず、クラッド側に漏れてしまう可能性がある。これに対して上記のようにコアよりも断面積の小さいコア状部分を形成すれば、コアに確実に光を入射させることができ、光の伝送ロスの低減を図ることができる。
【００２８】
また、前記光導波路構造体において前記コアから光が出射する側に前記穴部を設けた場合、その光出射側の穴部の中に配置される前記光路変換部品本体については、前記コアよりも断面積の大きいコア状部分を形成することが好ましい。光出射側においては、コアを伝搬してきた光が、コア状部分を通過した後に光反射体にて反射される。仮にコアよりも断面積の小さいコア状部分を形成したとすれば、コアを通過した光がコア状部分に入射せず、クラッド状部分側に漏れてしまう可能性がある。これに対して上記のようにコアよりも断面積の大きいコア状部分を形成すれば、コア状部分に確実に光を入射させることができ、光の伝送ロスの低減を図ることができる。
【００２９】
なお、光導波路構造体の光入射側には光学素子の一種である発光素子が一般的に配置され、光導波路構造体の光出射側には光学素子の一種である受光素子が一般的に配置される。ただし、本発明において発光素子や受光素子は必須の構成要素ではなく、任意の要素である。発光素子の具体例としては、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）、半導体レーザダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ  ；ＬＤ）、面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ；ＶＣＳＥＬ）等を挙げることができる。これらの発光素子は、入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を所定部位に向けて発光部から出射する機能を備えている。一方、受光素子としては、例えば、ｐｉｎフォトダイオード（ｐｉｎ  Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ；ｐｉｎ  ＰＤ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を挙げることができる。これらの受光素子は、光信号を受光部にて入射し、その入射した光信号を電気信号に変換して出力する機能を有している。
【００３０】
前記光路変換部品は、前記光路変換部品本体を支持するとともに前記穴部の開口縁に係止する支持係止部をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、支持係止部がいわばストッパとなるため、光路変換部品本体の挿入深さを容易に決定できるとともに、深さ方向へのズレを未然に防止することができる。また、支持係止部を備えたものであれば、支持係止部を把持等することにより、光路変換部品本体や光反射体の部分に触ることなく光路変換部品を取り扱うことが可能となる。よって、部品としての取扱性も向上する。
【００３１】
ここで、支持係止部の形状や大きさは特に限定されるべきではないが、例えば光路変換部品本体の基端面よりも大きな平板状であることが好適である。支持係止部の下面（即ち、光路変換部品本体の基端面を支持する面）は、平坦であることがよい。また、支持係止部の上面（即ち、光路変換部品本体の基端面を支持する面の反対側面）は、一部または全部が平坦であることがよい。上面に平坦な部分があると真空吸着しやすくなるため、部品の取扱性が向上する。
【００３２】
前記穴部の開口縁には段差部が設けられ、前記支持係止部は前記段差部に嵌り込んだ状態で前記開口縁に係止していることが好ましい。この構成によれば、光路変換部品の光導波路からの突出量が少なくなる。そのため、光学素子を光導波路構造体の主面に近づけて配置することが可能となる。ゆえに、光学素子の受光部または発光部と光反射体との距離が縮まる結果、光の広がりを抑えることができ、光の伝送ロスを確実に低減することができる。また、全体の薄肉化にも寄与する。
【００３３】
前記段差部は例えば上側のクラッドの深さまたはそれよりも若干少ない程度に形成されることが好適である。支持係止部が段差部に嵌り込んだ状態では、支持係止部の上面は光導波路構造体の主面とほぼ面一になることがよい。言い換えると、前記状態では、光導波路構造体の主面からの支持係止部の上面の突出量はほぼゼロであることがよい。
【００３４】
前記光路変換部品本体及び前記支持係止部は、共通の光透過性材料を用いて一体形成されていることが好ましい。例えば、光路変換部品本体を支持係止部に接合したものであると、両者の接合界面にて屈折や光漏れ等が起こり、光の伝送ロスの増大につながる可能性がある。しかし、光路変換部品本体及び支持係止部を共通の光透過性材料を用いて一体形成した構成であると、屈折や光漏れ等が起こらず、光の伝送ロスを確実に低減することができる。
【００３５】
前記穴部の内壁面と前記光路変換部品本体との間の空隙は、光透過性材料からなる接着剤によって埋められていることが好ましい。この構成によると、空隙がなくなることで光の伝送ロスを確実に低減することができる。なお、光透過性材料からなる接着剤の好適例としては、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤などがある。
【００３６】
前記光路変換部品は、マイクロレンズをさらに備えることが好ましい。例えば、光路変換部品とは別個にマイクロレンズを設けた場合、部品点数が増えるばかりでなく、マイクロレンズの厚さ分だけ光導波路構造体と光学素子との距離が大きくなってしまう。その点、上記構成によれば、部品点数の増加や、光導波路構造体と光学素子との距離の増大を回避することができる。また、マイクロレンズを通過する際に集光されるので、光の伝送ロスをよりいっそう低減することができる。なお、マイクロレンズは１００μｍ以下の直径を有することがよく、支持係止部の内部または上面に１つまたは複数形成される。かかるマイクロレンズは、前記光路変換部品本体及び前記支持係止部と共通の光透過性材料を用いて一体形成されていることが好ましい。
【００３７】
上記課題を解決する別の手段としては、光導波路構造体とは別体で構成される光路変換部品であって、光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記光導波路構造体に設けられた穴部の中に挿入可能な光路変換部品本体を備えることを特徴とする光路変換部品、がある。
【００３８】
従って、上記構成の光路変換部品の光路変換部品本体を光導波路構造体の穴部に挿入することにより、光の伝送ロスの少ない光路変換部品付きの光導波路構造体を確実に得ることができる。
【００３９】
また、上記課題を解決する別の手段としては、光導波路構造体とは別体で構成される光路変換部品であって、光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記光導波路構造体に設けられた穴部の中に挿入可能で、傾斜面を有する光路変換部品本体と、前記光路変換部品本体の前記傾斜面の表面上に形成された金属膜からなる光反射体とを備えることを特徴とする光路変換部品、がある。
【００４０】
従って、上記構成の光路変換部品の光路変換部品本体を光導波路構造体の穴部に挿入することにより、光の伝送ロスの少ない光路変換部品付きの光導波路構造体を確実に得ることができる。また、金属膜からなる光反射体を備えているため、その金属膜によって光を効率よく反射することができる。さらに、傾斜面の表面上に金属膜を形成してそれを光反射体としているため、製造コストを抑えることができる。
【００４１】
また、上記課題を解決する別の手段としては、請求項６に記載の光路変換部品の製造方法において、前記コア状部分及び前記クラッド状部分を形成する工程（コア状部分及びクラッド状部分形成工程）と、前記コア状部分及び前記クラッド状部分に対する機械的加工を行って、前記傾斜面を形成する工程（傾斜面形成工程）と、前記傾斜面の表面上に前記金属膜からなる光反射体を形成する工程（光反射体形成工程）と、前記金属膜からなる光反射体の形成後に前記コア状部分及び前記クラッド状部分に対する加工を行って、前記光路変換部品本体を完成させる工程（光路変換部品本体加工工程）とを含むことを特徴とする光路変換部品の製造方法、がある。
【００４２】
従って、この発明によると、コア状部分及び前記クラッド状部分を有する所定の光路変換部品を、比較的簡単にかつ低コストで製造することができる。また、光反射体形成工程の後に光路変換部品本体加工工程を行っているため、金属膜が傾斜面以外の面に付着して光路を遮るといったことが回避される。
【００４３】
コア状部分及びクラッド状部分形成工程では、基本的にコア及びクラッドを有する光導波路構造体を作製する従来公知の手法（選択混合法、ＲＩＥ法、直接露光法、射出成形利用法、フォトブリーチング法など）により、コア状部分及びクラッド状部分を有する層状基材を形成する。コア状部分を形成する材料及びクラッド状部分を形成する材料はいずれも透光性を有することが好ましい。コア状部分を形成する材料は、クラッド状部分を形成する材料よりも数％ほど屈折率が高くなるように設定される。なお、前記材料として透明樹脂材料を使用することが好ましく、これにより低コスト化を図ることができる。
【００４４】
なお、支持係止部を有する光路変換部品である場合には、本工程においてコア状部分またはクラッド状部分を形成する際、後に支持係止部が形成されるべき部分を一体形成しておくことがよい。マイクロレンズを有する光路変換部品である場合についても同様に、本工程においてコア状部分またはクラッド状部分を形成する際、後にマイクロレンズが形成されるべき部分を一体形成しておくことがよい。
【００４５】
続く傾斜面形成工程では、コア状部分及びクラッド状部分に対する機械的加工を行って傾斜面を形成する。この場合の機械的加工の具体例としては、ダイシングによるＶ溝加工などを挙げることができる。
【００４６】
続く光反射体形成工程では、傾斜面の表面上に金属膜からなる光反射体を形成する。光反射体の形成は、金属ペーストの塗布による薄膜形成や、金属のスパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等による薄膜形成、金属めっきによる薄膜形成といった手法により行うことができる。これら薄膜形成法のなかでも、大掛かりな装置が不要な金属ペーストを用いた手法が、低コスト化に有利である。この時点で金属膜は、傾斜面のみに形成されていてもよいが、傾斜面以外の面にある程度付着していても構わない。その理由は、余剰の金属膜は光路変換部品本体加工工程を行う際に除去すればよいからである。
【００４７】
続く光路変換部品本体加工工程では、前記金属膜からなる光反射体の形成後にコア状部分及びクラッド状部分に対する加工を行うことで、層状基材における余分な部分を除去して成形し、前記光路変換部品本体を完成させる。この場合の加工としては、例えば、切削加工などの機械的加工が好適である。
【００４８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
【００４９】
以下、本発明の光路変換部品付きの光導波路構造体４０を具体化した一実施形態の光電気複合実装配線基板１０を、図１〜図１１に基づき詳細に説明する。
【００５０】
図１には、本実施形態の光電気複合実装配線基板１０が示されている。この光電気複合実装配線基板１０を構成するセラミック基板１１は、上面１２及び下面１３を有する略矩形状の板部材である。かかるセラミック基板１１はいわゆる多層配線基板であって、上面１２及び内層に金属配線層からなる導体回路１６を備えている。このセラミック基板１１はビアホール導体（図示略）も備えており、層の異なる導体回路１６同士はビアホール導体を介して層間接続されている。
【００５１】
セラミック基板１１の上面１２には、各種の電子部品が表面実装されている。より詳細にいうと、発光素子（光学素子）の一種である面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ、以下「ＶＣＳＥＬ２１」とする。）、ドライバＩＣ１５、受光素子（光学素子）の一種であるフォトダイオード３１、レシーバＩＣ１７が、それぞれ表面実装されている。なお、ＶＣＳＥＬ２１、ドライバＩＣ１５、フォトダイオード３１、レシーバＩＣ１７は、はんだバンプ２３を下面側に備えている。それらのはんだバンプ２３は、セラミック基板１１の上面１２に設けられた複数のパッド１４に対して接合されている。前記パッド１４には図示しない他の電子部品も接合されている。
【００５２】
前記ＶＣＳＥＬ２１は、発光面を下方に向けた状態で搭載されていて、一列に並べられた複数（ここでは２つ）の発光部２２をその発光面内に有している。従って、これらの発光部２２は、セラミック基板１１の上面１２に対して直交する方向（即ち図１，図２の下方向）に、所定波長のレーザ光を出射するようになっている。フォトダイオード３１は、受光面を下方に向けた状態で搭載されていて、一列に並べられた複数（ここでは２つ）の受光部３２をその受光面内に有している。従って、これらの受光部３２は、図１の下側から上側に向かうレーザ光を受けやすいような構成となっている。
【００５３】
図１，図２に示されるように、セラミック基板１１の上面１２には、光路変換部品付きの光導波路構造体４０が配設されている。この光導波路構造体４０は、フィルム状を呈する有機系の光導波路構造体であって、下層のクラッド４２、コア４３及び上層のクラッド４４を有している。コア４３は、実質的に光信号が伝搬する光路となる部分であって、下層のクラッド４２及び上層のクラッド４４により取り囲まれている。本実施形態の場合、クラッド４２，４４及びコア４３は、屈折率等の異なる透明なポリマ材料、具体的には屈折率等の異なるＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）により形成されている。かかるＰＭＭＡは熱硬化性を有している。図３に示されるように、本実施形態の場合、光路となるコア４３は２つであって、それらは直線的にかつ平行に延びるように形成されている。なお、コア４３の数は１つであってもよく、３つ以上であってもよい。コア４３を形成する材料は、クラッド４２，４４を形成する材料よりも数％ほど屈折率が高くなるように設定される。クラッド４２，４４及びコア４３の厚さはそれぞれ数十μｍ程度に設定され、結果として光導波路構造体４０の厚さは１５０μｍ〜２００μｍ程度になっている。
【００５４】
図１〜図３に示されるように、コア４３の途上には、光導波路構造体４０の上面４５（主面）及び下面にて開口する穴部４６が貫通形成されている。本実施形態の穴部４６は、２つのコア４３を横切る（跨ぐ）ようにして形成されている（図３参照）。光入射側の穴部４６はＶＣＳＥＬ２１の発光部２２の直下に位置し、光出射側の穴部４６はフォトダイオード３１の受光部３２の直下に位置している。光導波路構造体４０の上面４５に直交する方向から見たときの穴部４６の形状は略矩形状であり、その一辺の寸法は約１５０μｍに設定されている。また、穴部４６の深さは、１５０μｍ〜２００μｍ程度に設定されている。
【００５５】
また、図１〜図３には本実施形態にて使用される光路変換部品５１が示されている。この光路変換部品５１は、光路変換部品本体５２、支持係止部５３及び光反射体５４を備えている。
【００５６】
穴部４６に挿入される光路変換部品本体５２は、断面略直角三角形状の部材であり、別の表現をすると、直方体をその対角線方向に沿って二分したときの一方のような形状を有する部材である。なお、光導波路構造体４０の上面４５に直交する方向から見たときの光路変換部品本体５２の形状は略矩形状であり、同方向から見たときの穴部４６の形状と等しくなっている。光路変換部品本体５２は、コア４３の延びる方向に対して４５°の角度を持つ傾斜面５４を有している。この傾斜面５４は平坦であって、略直角三角形状における最も長い辺に位置している。光反射体である金属膜５５は、傾斜面５４の表面全体に設けられている。本実施形態では、光沢のあるロジウムを用いて厚さ０．１μｍ〜１０μｍ程度の金属膜５５を形成している。かかる金属膜５５は光を全反射しうるものである。光路変換部品本体５２の高さは、穴部４６の深さと略等しく１５０μｍ〜２００μｍ程度に設定されている。光路変換部品本体５２の幅は、穴部４６の幅と略等しく１５０μｍ程度に設定されている。ゆえに、光路変換部品本体５２は、穴部４６の中に無理なく挿入可能な大きさ及び形状を有している。
【００５７】
支持係止部５３は光路変換部品本体５２の基端面よりも大きな矩形平板状の部材であって、その一辺の寸法は約３００μｍに設定されている。従って、支持係止部５３の外周部は、光路変換部品本体５２の基端部から側方に数十μｍほど張り出している。光路変換部品本体５２の基端面は支持係止部５３の下面中央部にて支持されている。なお、支持係止部５３の下面外周部及び上面全体は平坦になっている。
【００５８】
図２、図３に示されるように、光路変換部品本体５２は、光路の一部を構成するコア状部分５７を、クラッド状部分５６，５８で取り囲んだ構造を有している。コア状部分５７は、コア４３と金属膜５５との間に位置していて、コア４３と同じ方向に延びている。本実施形態では、断面略矩形状のコア状部分５７及び断面略矩形状のコア４３が同軸上に配置されるとともに、コア状部分５７の断面積とコア４３の断面積とがほぼ等しくなるように設定されている。
【００５９】
光路変換部品本体５２における上層のクラッド状部分５８及び支持係止部５３は、共通の光透過性材料（本実施形態ではＰＭＭＡ）を用いて一体的に形成されている。この構成は、屈折や光漏れ等に起因する光の伝送ロスを確実に低減するうえで好適である。また、光路変換部品本体５２における下層のクラッド状部分５６も、上層のクラッド状部分５８と同じＰＭＭＡを用いて形成されている。光路変換部品本体５２におけるコア状部分５７については、それらよりも屈折率が若干高いＰＭＭＡを用いて形成されている。なお、樹脂材料を主体とする本実施形態の光路変換部品５１は、割れや欠けが生じにくいため取扱性に優れている。
【００６０】
そして、上記構成の光路変換部品５１は、光路変換部品本体５２を光導波路構造体４０の上面４５側から穴部４６内に挿入した状態で、光導波路構造体４０に取り付けられている。図２に示す部品挿入時においては、支持係止部５３の下面外周部が穴部４６の開口縁に係止した状態となる。また、穴部４６の内壁面と光路変換部品本体５２との間の空隙は、光透過性材料からなる接着剤６３によって完全に埋められている。接着剤６３の使用により、穴部４６に対して光路変換部品５１が強固に固定される。なお、本実施形態では、接着剤６３として透明なアクリル樹脂系接着剤を用いている。穴部４６内における空隙の解消は、光の伝送ロスの低減に寄与する。
【００６１】
このように構成された光電気複合実装配線基板１０の一般的な動作について簡単に述べておく。
【００６２】
ＶＣＳＥＬ２１及びフォトダイオード３１は、セラミック基板１１の導体回路１６を介した電力供給により、動作可能な状態となる。ドライバＩＣ１５からＶＣＳＥＬ２１に電気信号が出力されると、ＶＣＳＥＬ２１は入力した電気信号を光信号（レーザ光）に変換した後、その光信号を光入射側の光路変換部品５１に向け出射する。このとき、光信号は光路変換部品５１の支持係止部５３の上面からその内部に入り込んだ後、光路変換部品本体５２における上層のクラッド状部分５８を通過して、傾斜面５４上の金属膜５５に到る。そこで、光信号は反射されて約４５°進行方向を変換した後、さらに光路変換部品本体５２におけるコア状部分５７内を通過してその側面から出射し、コア４３内に入射する。このとき、光信号はクラッド状部分５６，５８に取り囲まれたコア状部分５７を伝搬するため、周囲に広がらずに光導波路構造体４０のコア４３まで届きやすくなる。その後、光信号はコア４３の内部をその長手方向に沿って伝搬し、光出射側の光路変換部品５１に到る。当該光路変換部品５１において、まず光信号は、光路変換部品本体５２の側面からその内部に入射し、光路変換部品本体５２におけるコア状部分５７内を通過して、傾斜面５４上の金属膜５５に到る（図２，図３の矢印参照）。このとき、光信号はクラッド状部分５６，５８に取り囲まれたコア状部分５７を伝搬するため、周囲に広がらずに金属膜５５まで届きやすくなる。そこで、光信号は反射されて約４５°進行方向を変換した後、さらに光路変換部品本体５２におけるクラッド状部分５８内及び支持係止部５３内を通過して、支持係止部５３の上面から出射する。そして、最終的に光信号は、フォトダイオード３１の受光部３２に入射する（図２，図３の矢印参照）。フォトダイオード３１は受光した光信号を電気信号に変換してレシーバＩＣ１７に出力する。レシーバＩＣ１７は、それを元の電気信号の状態に戻して出力するようになっている。
【００６３】
次に、上記構成の光電気複合実装配線基板１０の製造方法を図４〜図１１に基づいて説明する。
【００６４】
以下の手順により、あらかじめ光路変換部品５１を作製しておく。まず、下層のクラッド状部分５６、コア状部分５７及び上層のクラッド状部分５８となるべき層を備えたＰＭＭＡ製の層状基材６１を、従来公知の手法によって形成する（図４参照、コア状部分及びクラッド状部分形成工程）。上層のクラッド状部分５８となるべき層は、他の層よりも数十μｍほど厚く形成されている。これは、支持係止部５３の厚さ分が加味されているからである。次に、層状基材６１における下層のクラッド状部分５６の側に対して、ダイシングによるＶ溝加工を行い、Ｖ字溝６２を形成する。Ｖ字溝６２の先端は、コア状部分５７を通り抜けて上層のクラッド状部分５８にまで達する。次に、ロジウムを含むペーストを作製し、同ペーストをＶ字溝６２の内表面に塗布し、かつ乾燥させて硬化する。その結果、厚さ数μｍの金属膜５５を形成する（図６参照、光反射体形成工程）。そして、切削加工を行って層状基材６１における不要な部分を除去することにより、所望の形状に成形する（図７参照、光路変換部品本体加工工程）。その結果、コア状部分５７及びクラッド状部分５６，５８を備えた、本実施形態特有の光路変換部品５１が完成する。
【００６５】
また、以下の手順により、あらかじめセラミック基板１１を作製しておく。アルミナ粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤などを均一に混合・混練してなる原料スラリーを作製し、この原料スラリーを用いてドクターブレード装置によるシート成形を行って、所定厚みのグリーンシートを形成する。グリーンシートにおける所定部分にはパンチ加工を施し、形成された穴の中にビアホール導体形成用の金属ペーストを充填する。また、グリーンシートの表面に金属ペーストを印刷することにより、後に導体回路１６となる印刷層を形成する。そして、これら複数枚のグリーンシートを積層プレスして一体化し、グリーンシート積層体とする。このグリーンシート積層体を、周知の手法に従って乾燥、脱脂、焼成することにより、セラミック基板１１とする。
【００６６】
また、以下の手順により、あらかじめ光導波路構造体４０を作製しておく。上記のセラミック基板１１の上面１２における所定箇所に、周知の手法によって下層のクラッド４２用の樹脂材料（ＰＭＭＡ）を５０μｍ〜７０μｍほど塗布しかつ乾燥させて、まず下層のクラッド４２を形成する。同様の手法によって、下層のクラッド４２の表面上にコア４３を塗布形成し、さらにコア４３及び下層のクラッド４２の表面上に上層のクラッド４４を塗布形成する（図８参照）。この後、セラミック基板１１全体を所定温度で所定時間加熱して、光導波路構造体４０を構成する下層のクラッド４２、コア４３及び上層のクラッド４４を硬化させる。
【００６７】
次に、光導波路構造体４０に対し炭酸ガスレーザによるレーザ穴明け加工を施すことにより、矩形状の穴部４６を２箇所に形成する（図９参照）。なお、レーザ穴明け加工の代わりに、フォトリソグラフィを利用したエッチング加工を行ってもよい。具体的には、クラッド４２，４４やコア４３の形成材料を塗布、乾燥した後に、その上面にフォトマスクを形成し、この状態でそれぞれ露光及び現像を行うことにより、穴部４６を形成する。
【００６８】
続いて、下記の手順で部品挿入工程を行う。まず、穴部４６内に接着剤６３を充填しておき（図１０参照）、この状態で光路変換部品５１の光路変換部品本体５２を穴部４６内に挿入する（図１１参照）。この場合、例えば光路変換部品本体５２を図示しない真空チャック等により吸着保持するようにしてもよい。支持係止部５３を備えた本実施形態によれば、光路変換部品本体５２や金属膜５５の部分に直接触ることなく光路変換部品５１を取り扱うことができる。なお、光路変換部品本体５２の高さは穴部４６の深さと略等しく設定され、光路変換部品本体５２の幅は穴部４６の幅と略等しく設定されている。それゆえ、穴部４６に光路変換部品本体５２を挿入することにより、同時にコア４３と光路変換部品本体５２とが位置合わせされる。よって、煩雑な位置合わせ作業を省略可能となり、低コスト化に有利となる。また挿入の際、支持係止部５３が穴部４６の開口縁に係止する、いわばストッパとなるため、光路変換部品本体５２の挿入深さを容易に決定できるとともに、深さ方向へのズレを未然に防止することができる。そして、部品挿入後にセラミック基板１１全体を所定の温度に加熱して接着剤６３を硬化させ、穴部４６に対して光路変換部品５１を強固に固定する。
【００６９】
以上の結果、所望の光路変換部付きの光導波路構造体４０が完成する。そして、セラミック基板１１上のパッド１４上にＶＣＳＥＬ２１等の光学素子を位置合わせして実装すれば、さらに所望の光電気複合実装配線基板１０が完成する。
【００７０】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００７１】
（１）本実施形態によると、光路変換部品本体５２が光路の一部を構成しうるものであるため、光が光路変換部品本体５２内を通過する長さが増える一方で、光がコア４３のない空隙を通過する長さが減少する。また、光導波路構造体４０に設けられた穴部４６の中に光路変換部品本体５２を挿入する構造であるため、光路変換部品５１の押し上げに起因するコア４３等の変形、といった不都合は生じない。よって、例えばコア４３から上層のクラッド４４への光漏れも確実に防止される。以上のことから、光路変換部品５１の金属膜５５にて高い効率で光を反射可能となる結果、光の伝送ロスが低減され、効率のよい光信号の伝送を実現することができる。
【００７２】
特に本実施形態では、クラッド状部分５６，５８に取り囲まれたコア状部分５７を光が伝搬することから、光が周囲に広がりにくい。よって、光を効率よく伝送することができ、光の伝送ロスを確実に低減することができる。
【００７３】
（２）本実施形態によると、光導波路構造体４０自身の一部に凹状の光路変換部を加工形成するものとは異なり、光路変換部品付きの光導波路構造体４０の製造にあたって工数が少なくて済む。よって、生産性の向上や低コスト化を図ることができる。しかも、光路変換部を光導波路構造体４０とは別体の部品として取り扱うことが可能であるため、例えば光路変換部品５１に不良があった場合に、光路変換部品５１のみを交換することができる。つまり、光導波路構造体４０ごと交換する必要がなく、このことは低コスト化にも寄与する。しかも、穴部４６に光路変換部品本体５２を挿入することにより、同時にコア４３と光路変換部品本体５２とを位置合わせすることができる。よって、煩雑な位置合わせ作業を省略可能となり、よりいっそう低コスト化を達成することができる。
【００７４】
（３）本実施形態によれば、コア状部分５７及びクラッド状部分５６，５８を有する所定の光路変換部品５１を、比較的簡単にかつ低コストで製造することができる。また、光反射体形成工程の後に光路変換部品本体加工工程を行っているため、金属膜５５が傾斜面５４以外の面に付着して光路を遮るといったことが回避される。ゆえに、歩留まりの低下を防止することができる。また、金属膜５５を形成するにあたり種々の手法を適応できるようになるため、製造が簡単な光路変換部品５１とすることができる。さらに、金属膜５５を形成するにあたり、例えば、傾斜面４５以外の箇所への付着を防止する手段を講じる必要がなくなる（例えばマスクの形成が不要になる）ため、工数が減り、製造コストを低減することができる。
［第２の実施の形態］
【００７５】
以下、本発明を具体化した第２の実施形態の光路変換部品付きの光導波路構造体４０を図１２，図１３に基づき詳細に説明する。ここでは上記実施形態との相違点について言及し、共通点についての説明を省略する。
【００７６】
本実施形態では、光入射側の穴部４６の中に配置される光路変換部品６２と、光出射側の穴部４６の中に配置される光路変換部品６１とで、若干構造上の差異がある。つまり、光入射側の穴部４６の中に配置される光路変換部品本体５２については、図１３に示されるように、コア４３より断面積が小さいコア状部分５７が形成されている。ここでは、コア４３の断面積を１００とすると、コア状部分５７の断面積が３０〜９０程度に設定されている。また、光出射側の穴部４６の中に配置される光路変換部品本体５２については、図１２に示されるように、コア４３より断面積が大きいコア状部分５７が形成されている。ここでは、コア４３の断面積を１００とすると、コア状部分５７の断面積が１１０〜２００程度に設定されている。
【００７７】
従って、光入射側においては、金属膜５５にて反射された光が、コア状部分５７を通過した後にコア４３に入射する。仮にコア４３よりも断面積の大きいコア状部分５７を形成したとすれば、コア状部分５７を通過した光がコア４３に入射せず、クラッド４２，４４側に漏れてしまう可能性がある。これに対して上記のようにコア４３よりも断面積の小さいコア状部分５７を形成すれば、コア４３に確実に光を入射させることができ、光の伝送ロスの低減を図ることができる。
【００７８】
光出射側においては、コア４３を伝搬してきた光が、コア状部分５７を通過した後に金属膜５５にて反射される。仮にコア４３よりも断面積の小さいコア状部分５７を形成したとすれば、コア４３を通過した光がコア状部分５７に入射せず、クラッド状部分５６，５８側に漏れてしまう可能性がある。これに対して上記のようにコア４３よりも断面積の大きいコア状部分５７を形成すれば、コア状部分５７に確実に光を入射させることができ、光の伝送ロスの低減を図ることができる。
［第３の実施の形態］
【００７９】
以下、本発明を具体化した第３の実施形態の光路変換部品付きの光導波路構造体４０を図１４に基づき詳細に説明する。ここでは上記実施形態との相違点について言及し、共通点についての説明を省略する。
【００８０】
図１４に示されるように、本実施形態では、穴部４６の開口縁にその全周にわたって段差部４８が設けられている。そして、光路変換部品７１の支持係止部５３は、段差部４８に嵌り込んだ状態で開口縁に係止している。支持係止部５３の上面は光導波路構造体４０の上面４５とほぼ面一になっている。なお、段差部４８の深さ寸法は２０μｍ〜５０μｍ程度であって、上側のクラッド４４の厚さよりも若干少なく設定されている。かかる段差部４８の深さ寸法は、支持係止部５３の厚さとほぼ等しく設定されている。
【００８１】
上記のような、段差部４８を有する穴部４６は、例えば、以下のような手法により形成することができる。まず、クラッド４２，４４及びコア４３の３層からなる光導波路構造体４０を形成する。次に、光導波路構造体４０において段差部４８及び穴部４６が形成されるべき領域にレーザ光を照射して、非貫通の凹部を形成する。この凹部の深さは上側のクラッド４４の厚さよりも若干少なく設定される。次に、レーザ光の強度を高めに設定したうえで、穴部４６が形成されるべき領域にレーザ光を照射して、穴部４６を貫通形成する。なお、このような２段階のレーザ穴明け加工以外の従来公知の手法（例えばエッチング法など）を利用して段差部４８を有する穴部４６を形成することも、勿論可能である。
【００８２】
そして、本実施形態の構成によれば、光路変換部品７１の光導波路構造体４０からの突出量がほぼゼロになる。そのため、ＶＣＳＥＬ２１やフォトダイオード３１を光導波路構造体４０の上面４５に近づけて配置することが可能となる。ゆえに、受光部３２または発光部２２と、光反射体である金属膜５５との距離が縮まる結果、光の広がりを抑えることができ、光の伝送ロスを確実に低減することができる。また、この構成は全体の薄肉化を図るうえでも好ましい。
［第４の実施の形態］
【００８３】
以下、本発明を具体化した第４の実施形態の光路変換部品付きの光導波路構造体４０を図１５に基づき詳細に説明する。ここでは上記実施形態との相違点について言及し、共通点についての説明を省略する。
【００８４】
本実施形態の光路変換部品８１は、支持係止部５３の上面略中央部における２箇所に、直径３０μｍ〜８０μｍ程度のマイクロレンズ８２を備えている。これらのマイクロレンズ８２は、光路変換部品本体５２における上層のクラッド状部分５８及び支持係止部５３と共通の光透過性材料（ここではＰＭＭＡ）を用いて一体的に形成されたものである。
【００８５】
従って、例えば光導波路構造体４０の光出射側においては、金属膜５５にて反射されて進行方向を上方に変更した光が、マイクロレンズ８２を通過する際に集光される。その結果、スポットエリアの小さな反射光を得ることが可能となる。よって、本実施形態の構成によれば、フォトダイオード３１の受光部３２に入射しうる光の量が増え、光の伝送ロスをよりいっそう低減することができる。
【００８６】
また、この構成によれば、光路変換部品８１とは別個にマイクロレンズを設けた場合とは異なり、部品点数の増加や、光導波路構造体４０と光学素子（ＶＣＳＥＬ２１及びフォトダイオード３１）との距離の増大を回避することができる。このことも光の伝送ロスの低減に寄与している。
［第５の実施の形態］
【００８７】
以下、本発明を具体化した第５の実施形態の光路変換部品付きの光導波路構造体４０を図１６に基づき詳細に説明する。ここでは上記実施形態との相違点について言及し、共通点についての説明を省略する。
【００８８】
本実施形態の光路変換部品９１では、コア４３と金属膜５５との間でない別の箇所、具体的には金属膜５５と支持係止部５３の上面中央部との間にコア状部分５７が設けられている。別の表現をすると、金属膜５５から光学素子に到る光路の途上において、コア状部分５７が上下方向に延びるように設けられている。そして、このような構成であったとしても、クラッド状部分５６，５８に取り囲まれたコア状部分５７を光が伝搬することから、光が周囲に広がりにくい。よって、光を効率よく伝送することができ、光の伝送ロスを確実に低減することができる。
【００８９】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００９０】
・上記各実施形態の光路変換部品５１，６１，６２，７１，８１，９１では、１つの部品について金属膜５５等の光反射体を１つのみ設けていた。しかし、これに限定されることはなく、光反射体を２つ以上設けることも可能である。
【００９１】
・上記各実施形態では、部品挿入工程を行う際に接着剤６３を用いることにより、光路変換部品５１，６１，６２，７１，８１，９１を穴部４６に対して強固に固定していた。しかし、接着剤６３を使用せずに部品挿入工程を実施してもよく、この場合には修正作業がより簡単になる。
【００９２】
・上記各実施形態では、セラミック基板１１上に光導波路構造体４０を形成してから穴部４６の形成を行っていたが、光導波路構造体４０に穴部４６を形成した後に光導波路構造体４０をセラミック基板１１上に配設するようにしてもよい。あるいは、光導波路構造体４０に穴部４６を形成し、さらに穴部４６に光路変換部品５１，６１，６２，７１，８１，９１を挿入保持させた後に、その光路変換部品付き光導波路構造体４０をセラミック基板１１上に配設するようにしてもよい。なお、光路変換部品付き光導波路構造体４０を支持する基板は、必ずしもセラミック基板１１でなくてもよく、例えば樹脂基板、金属基板、ガラス基板などであっても構わない。
【００９３】
・上記各実施形態では、金属膜５５からなる光反射体を光路変換部品本体５２の傾斜面５４に形成していた。これに限定されず、膜状ではない金属体、例えば微小な金属板や微小な金属塊などを光路変換部品本体５２の傾斜面５４に取り付けるようにしてもよい。
【００９４】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００９５】
（１）前記光路変換部品本体の高さは前記穴部の深さと略等しく設定され、前記光路変換部品本体の幅は前記穴部の幅と略等しく設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光路変換部品付きの光導波路構造体。
【００９６】
（２）前記光路変換部品は、前記光路変換部品本体を支持するとともに前記穴部の開口縁に係止する支持係止部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４、技術的思想（１）のいずれか１項に記載の光路変換部品付きの光導波路構造体。
【００９７】
（３）前記穴部の開口縁には段差部が設けられ、前記支持係止部は前記段差部に嵌り込んだ状態で前記開口縁に係止していることを特徴とする、技術的思想（２）に記載の光路変換部品付きの光導波路構造体。
【００９８】
（４）前記穴部の内壁面と前記光路変換部品本体との間の空隙は、光透過性材料からなる接着剤によって埋められていることを特徴とする請求項１乃至４、技術的思想（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の光路変換部品付きの光導波路構造体。
【００９９】
（５）光導波路構造体とは別体で構成される光路変換部品であって、光透過性材料からなる断面略直角三角形状部材であり、光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記穴部の中に挿入される光路変換部品本体と、前記光路変換部品本体の傾斜面の表面上に形成された金属膜からなる光反射体とを有することを特徴とする光路変換部品。
【０１００】
（６）光導波路構造体とは別体で構成される光路変換部品であって、光透過性材料からなる断面略直角三角形状部材であり、光路の一部を構成するコア状部分をクラッド状部分で取り囲んだ構造を有し、前記穴部の中に挿入される光路変換部品本体と、前記光路変換部品本体の傾斜面の表面上に形成された金属膜からなる光反射体と、前記光路変換部品本体の基端面を支持する前記基端面よりも大きな平板状の部材であって、その上面に平坦な部分があり、その外周部が前記穴部の開口縁に係止可能な支持係止部とを有することを特徴とする光路変換部品。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態の光電気複合実装配線基板を示す全体断面図。
【図２】第１実施形態における光路変換部品付きの光導波路構造体を示す部分概略断面図。
【図３】前記光路変換部品付きの光導波路構造体を示す部分斜視図。
【図４】前記光路変換部品の製造プロセスにおいて、出発材料となる基材を示す概略断面図。
【図５】前記光路変換部品の製造プロセスにおいて、層状基材にＶ溝加工を施した状態を示す概略断面図。
【図６】前記光路変換部品の製造プロセスにおいて、Ｖ字溝に金属膜を形成した状態を示す概略断面図。
【図７】前記光路変換部品の製造プロセスにおいて、切削加工を行って完成した光路変換部品を示す概略断面図。
【図８】穴部形成前の光導波路構造体を示す部分概略断面図。
【図９】穴部形成後の光導波路構造体を示す部分概略断面図。
【図１０】穴部に光路変換部品を挿入する際の様子を示す部分概略断面図。
【図１１】穴部に光路変換部品を挿入した状態を示す部分概略断面図。
【図１２】第２実施形態における光路変換部品付きの光導波路構造体の光入射側を示す部分概略断面図。
【図１３】第２実施形態における光路変換部品付きの光導波路構造体の光出射側を示す部分概略断面図。
【図１４】第３実施形態における光路変換部品付きの光導波路構造体を示す部分概略断面図。
【図１５】第４実施形態の変形例における光路変換部品付きの光導波路構造体を示す部分概略断面図。
【図１６】第５実施形態における光路変換部品付きの光導波路構造体を示す部分概略断面図。
【図１７】第１の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図１８】第１の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図１９】第２の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図２０】第２の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図２１】第２の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図２２】第３の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図２３】第３の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図２４】第３の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【図２５】第３の従来技術の問題点を説明するための概略断面図。
【符号の説明】
４０…光路変換部品付きの光導波路構造体
４２…下層のクラッド
４３…コア
４４…上層のクラッド
４５…主面としての上面
４６…穴部
４８…段差部
５１，６１，６２，７１，８１，９１…光路変換部品
５２…光路変換部品本体
５４…傾斜面
５５…光反射体としての金属膜
５６…下層のクラッド状部分
５７…コア状部分
５８…上層のクラッド状部分
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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