(57)【要約】【課題】  クラッド層の硬化収縮によりクラッド層に皺や気泡等が発生するのを防止する。【解決手段】  支持基板２の上面には上クラッド層７を支持するための所定高さのスペーサ３、４が突設されている。さらに、支持基板２の上面には、スペーサ３、４と連続するようにしてスペーサ３、４の上面より低い位置に位置する中間面２２、２３が設けられている。この結果、スペーサ３、４の高さは、スペーサ３、４と中間面２２、２３の間の段差と、中間面２２、２３の段差に分けられ、段差部分が小さな段差に分配される。この結果、クラッド用樹脂の硬化収縮による応力も分散させられ、下クラッド層に皺や気泡などの不良が発生しにくくなる。【選択図】      図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、
前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサと、
前記第２の基板の下クラッド層下面を成形する面と前記スペーサの上面との中間の高さに位置し、かつ、前記スペーサに連続した中間面と、
を前記第２の基板に設けたことを特徴とする光導波路装置。
【請求項２】
光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、
前記第２の基板の最も高い位置にある面が、前記下クラッド層の上面よりも低い位置に位置していることを特徴とする光導波路装置。
【請求項３】
前記中間面が前記コアの下方に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路装置。
【請求項４】
前記第２の基板に形成されている段差部分の段差が２０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光導波路装置。
【請求項５】
光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、
前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの外周面に傾斜面を形成したことを特徴とする光導波路装置。
【請求項６】
前記傾斜面の傾斜角度が５５°以下であることを特徴とする、請求項５に記載の光導波路装置。
【請求項７】
前記機能部位は、金属膜を形成された領域であることを特徴とする、請求項１、２又は５に記載の光導波路装置。
【請求項８】
前記機能部位は、光ファイバを支持させるためのＶ溝であることを特徴とする、請求項１、２又は５に記載の光導波路装置。
【請求項９】
光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、
前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの上面の面積を前記第２の基板の面積の１０％以下としたことを特徴とする光導波路装置。
【請求項１０】
光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、
前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの上面の一辺の長さを１ｍｍ以下としたことを特徴とする光導波路装置。
【請求項１１】
光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置を製造する過程における中間体であって、
前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサと、
前記第２の基板の下クラッド層下面を成形する面と前記スペーサの上面との中間の高さに位置し、かつ、前記スペーサに連続した中間面と、
を前記第２の基板に設けたことを特徴とする光導波路装置の中間体。
【請求項１２】
光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置を製造する過程における中間体であって、
前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの外周面に傾斜面を形成したことを特徴とする光導波路装置の中間体。
【請求項１３】
第１の基板に、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を形成する工程と、
第２の基板に、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサと、前記第２の基板の下クラッド層下面を成形する面と前記スペーサの上面との中間の高さに位置し、かつ、前記スペーサに連続した中間面と、機能部位とを形成する工程と、
第２の基板と第１の基板の間にクラッド用樹脂を挟み込んで第２の基板のスペーサ上に第１の基板を載置し、クラッド用樹脂を硬化させて両基板間に下クラッド層を成形する工程と、
前記スペーサを除去する工程と、
を備えた光導波路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア内で光を透過伝搬する光導波路に光ファイバガイドや光学素子設置部、光変調機能などを付加した光導波路装置とその製造方法に関する。また、その光導波路装置の中間体に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信に用いられる光ファイバの接続部や末端部では、他の光ファイバや投光素子、受光素子と接続するために光導波路装置が用いられている。このような光導波路装置としては、従来、赤外線波長領域で低損失の石英系材料を用いた光導波路装置が主流であった。しかし、最近では、安価な高分子材料を用いて形成された高分子光導波路の開発が行なわれている。このような高分子導波路装置としては、例えばシリコン基板の上に高分子導波路を形成した特許文献１のような光導波路装置がある。
【０００３】
そこで、本発明の発明者らは、図１及び図２のような構造の光導波路装置１を試作した。図１は光導波路装置１の斜視図、図２はその分解斜視図である。この光導波路装置１は、支持基板２の上に光導波路１０を積層した構造となっている。支持基板２はシリコン基板からなり、その上面両端部にはスペーサ３、４が形成され、スペーサ４の上面には光ファイバを位置決めするためのＶ溝５が設けられている。光導波路１０は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の透明な樹脂からなる上クラッド層７の下面に上クラッド層７よりも屈折率の大きな透明樹脂から成るコア８を設け、その下面に上クラッド層７と同じ樹脂からなる下クラッド層９を積層したものであって、ガラス基板からなるカバー基板６の下面に形成されている。この光導波路１０は、支持基板２の上面のスペーサ３、４間に納まるように配置されており、支持基板２の上面に垂直な方向から見たとき、コア８の端部とＶ溝５とが一直線状となるように配置されている。
【０００４】
上記の光導波路装置１は、製造工程においては単品製作されるのではなく、図３及び図４のような集合体を分割することによって複数個一度に製作される。図３は切り離される前の複数個の光導波路装置の集合体を示す平面図、図４は図３のＸ１−Ｘ１線断面図である。符号２Ａは、最終的に切り離されて支持基板２となる支持親基板を示しており、例えばシリコンウエハである。また、６Ａは、最終的に切り離されてカバー基板６となるカバー親基板であって、例えばガラスウエハである。図３及び図４の集合体を得るには、支持親基板２Ａの上面にエッチングによって複数個分のスペーサ３、４及びＶ溝５を形成し、一方、カバー親基板６Ａの下面に複数個分の上クラッド層７及びコア８を成形する。ついで、支持親基板２Ａの上面に下クラッド層９を成形するためのクラッド用樹脂を滴下し、カバー親基板６Ａを上下反転させて支持親基板２Ａの上に重ね、支持親基板２Ａとカバー親基板６Ａの間にクラッド用樹脂を押し広げる。このとき、スペーサ３、４を上クラッド層７の下面に押し当てることにより、クラッド用樹脂は一定の厚みに成形される。この状態で例えば紫外線照射することによってクラッド用樹脂を硬化させ、支持親基板２Ａと上クラッド層７との間に下クラッド層９を成形する。なお、符号１１で示すものは、クラッド用樹脂がＶ溝５内に流れ出るのを防止するための堰部である。
【０００５】
この後、図３に示す１点鎖線に沿って集合体をダイシングカットすることにより個々の光導波路装置１に分割する。ついで、スペーサ３、４の内側の端部に相当する箇所でカバー基板６及び上クラッド層７をダイシングカットし、不要部分のカバー基板６、上クラッド層７、下クラッド層９（クラッド用樹脂）を除去し、さらに支持基板２の端部をダイシングカットしてＶ溝５の端を支持基板２の端面で開放させて図１及び図２に示したような光導波路装置１を得る。ここで、上記紫外線照射時に、スペーサ３、４に対向する箇所をマスキングして紫外線がクラッド用樹脂に届かないようにしておけば、スペーサ３、４の箇所のカバー基板６や上クラッド層７などを容易に除去することができる。また、上記堰部１１も、このときダイサーのブレードで切り込みを入れることによって除去してもよい。
【０００６】
しかしながら、上記のような光導波路装置１を試作した結果、下クラッド層９に微細な皺や気泡（ボイド）が発生した。この原因は、クラッド用に用いられている樹脂の硬化収縮率が大きい（硬化収縮率が１０％程度）ためであると思われる。図５は皺の発生する様子を調べるためにクラッド用樹脂を全体にわたって硬化させたサンプルを示す平面図である。また、図６は図５のＸ２−Ｘ２線断面図である。図５においては、皺１２の発生した箇所を太実線で表わしており、スペーサ３、４の段差部分の近傍に皺が発生しやすいことが分かる。また、皺１２とともに気泡が発生することもある。このような皺１２や気泡が発生すると、光導波路装置１に外観不良が発生すると共に、残留応力のために上クラッド層７やコア８が変形し、コア８内を伝搬する光信号が漏れて光信号の伝搬効率を低下させる問題がある。
【０００７】
また、下クラッド層９の硬化収縮により図７に示すように上クラッド層７及びコア８と下クラッド層９との間に剥離１３が発生し、不良品となることもあった。さらに、実験の結果では、スペーサ３、４の段差が大きいほど、皺１２や剥離１３等が発生しやすいことも明らかになった。
【０００８】
なお、このような特性劣化等を防止するためには、クラッド用樹脂として硬化収縮の小さな樹脂を用いればよいが、硬化収縮の小さな樹脂は高価であるので、光導波路装置１のコストが高くつくとともに樹脂の選択の幅が狭くなる。そのため、樹脂の種類によることなく、硬化収縮による特性劣化を防止する方法が望まれる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２８１４７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クラッド層の硬化収縮による皺等の発生を防止し、光導波路装置の特性の劣化や外観不良を緩和することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の光導波路装置は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサと、前記第２の基板の下クラッド層下面を成形する面と前記スペーサの上面との中間の高さに位置し、かつ、前記スペーサに連続した中間面とを前記第２の基板に設けたものである。
【００１２】
ここで、機能部位とは、例えば光ファイバの端部を納めて位置決めするためのＶ溝や、発光素子や受光素子などを実装するための金属膜（パッド）を形成した面などである。また、中間面は、一つでもよく、複数であってもよい。
【００１３】
本発明の第１の光導波路装置においては、スペーサによって下クラッド層の厚みを規定することができ、下クラッド層の厚みを均一にすることができる。しかも、スペーサの上面と中間面との段差、中間面どうしの段差、中間面と第２の基板の下クラッド層下面を成形する面との段差がいずれも下クラッド層の厚みに比べて小さくなるので、下クラッド層の樹脂が硬化収縮する際の内部応力を分散させることができ、下クラッド層の皺や気泡等の発生を低減でき、光導波路装置の外観不良や特性の劣化を防止することができる。
【００１４】
特に、スペーサの上面と中間面との段差、中間面どうしの段差、中間面と第２の基板の下クラッド層下面を成形する面との段差を２０μｍ以下にすれば、応力を緩和させて皺や気泡の発生を抑制する効果が高くなる。
【００１５】
本発明の第２の光導波路装置は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、前記第２の基板の最も高い位置にある面が、前記下クラッド層の上面よりも低い位置に位置していることを特徴としている。
【００１６】
第１の光導波路装置を製作した後、スペーサの部分を裁断して除去することにより第２の光導波路装置を得ることができるので、第２の光導波路装置においても第１の光導波路装置と同様な作用効果を得ることができる。
【００１７】
第１の光導波路装置の実施態様においては、前記中間面をコアの下方に位置させていてもよい。この実施態様のように、コアの下方に中間面を形成することにより、コアの近傍における応力集中を緩和することができる。また、コアのない領域からコアの下方領域まで中間面を延長させることにより中間面の長さを長くすることも可能になるので、より応力の緩和に効果がある。
【００１８】
本発明の第３の光導波路装置は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの外周面に傾斜面を形成したものである。ここで傾斜面は、平面によって形成されていてもよく、曲面によって形成されていてもよい。また、傾斜面はスペーサの全周に設けていてもよく、一部に設けていてもよい。
【００１９】
第１の光導波路装置では、中間面を形成することによって段差を小さくしているが、無限に小さな段差の中間面を無数に形成することによって傾斜面に近似させることができることから分かるように、傾斜面によっても第１の光導波路装置と同様な作用効果を得ることができる。ここで、傾斜面の傾斜角度は、５５°以下であることが望ましい。
【００２０】
本発明による第４の光導波路装置は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの上面の面積を前記第２の基板の面積の１０％以下としたことを特徴としている。また、スペーサの上面の面積は、第２の基板の面積の３％以下がより好ましい。
【００２１】
また、本発明の第５の光導波路装置は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置において、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの上面の一辺の長さを１ｍｍ以下としたものである。
【００２２】
本発明の第４及び第５の光導波路装置においては、スペーサの面積を小さくし、スペーサを細くすることによって下クラッド層に生じる樹脂の硬化収縮による応力の集中を小さくしている。従って、この光導波路装置によっても、下クラッド層における皺や気泡の発生を抑制し、光導波路装置の外観不良や特性の劣化を防止することができる。
【００２３】
本発明の第１の光導波路装置の中間体は、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置を製造する過程における中間体であって、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めさせるためのするスペーサと、前記第２の基板の下クラッド層下面を成形する面と前記スペーサの上面との中間の高さに位置し、かつ、前記スペーサに連続した中間面とを前記第２の基板に設けたことを特徴としている。ここで、光導波路装置の中間体（中間製品）とは、光導波路装置の最終製品が出来上がる前の製造工程途中における形態をいう。
【００２４】
本発明の第１の光導波路装置の中間体においては、スペーサによって下クラッド層の厚みを規定することができ、下クラッド層の厚みを均一にすることができる。しかも、スペーサの上面と中間面との段差、中間面どうしの段差、中間面と第２の基板の下クラッド層下面を成形する面との段差がいずれも下クラッド層の厚みに比べて小さくなるので、下クラッド層の樹脂が硬化収縮する際の内部応力を分散させることができ、製造工程において下クラッド層の皺や気泡等が発生するのを防止することができ、光導波路装置の外観不良や特性の劣化を抑制することができる。
【００２５】
本発明の第２の光導波路装置の中間体においては、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を有する第１の基板と、機能部位を有する第２の基板との間に下クラッド層を挟んで成形することにより、前記第１の基板と前記第２の基板を接合させた光導波路装置を製造する過程における中間体であって、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサを前記第２の基板に設け、前記スペーサの外周面に傾斜面を形成したことを特徴としている。
【００２６】
第１の光導波路装置の中間体では、中間面を形成することによって段差を小さくしているが、無限に小さな段差の中間面を無数に形成することによって傾斜面に近似させることができることから分かるように、傾斜面によっても第１の光導波路装置の中間体と同様な作用効果を得ることができる。ここで、傾斜面の傾斜角度は、５５°以下であることが望ましい。
【００２７】
本発明の光導波路装置の製造方法は、第１の基板に、光を透過伝搬させるコア及びコアを囲む上クラッド層を形成する工程と、第２の基板に、前記上クラッド層の下面を支持して位置決めするためのスペーサと、前記第２の基板の下クラッド層下面を成形する面と前記スペーサの上面との中間の高さに位置し、かつ、前記スペーサに連続した中間面と、機能部位とを形成する工程と、第２の基板と第１の基板の間にクラッド用樹脂を挟み込んで第２の基板のスペーサ上に第１の基板を載置し、クラッド用樹脂を硬化させて両基板間に下クラッド層を成形する工程と、前記スペーサを除去する工程とを備えたことを特徴としている。
【００２８】
本発明の光導波路装置の製造方法においては、スペーサによって下クラッド層の厚みを規定することができ、下クラッド層の厚みを均一にすることができる。しかも、スペーサの上面と中間面との段差、中間面どうしの段差、中間面と第２の基板の下クラッド層下面を成形する面との段差がいずれも下クラッド層の厚みに比べて小さくなるので、下クラッド層の樹脂が硬化収縮する際の内部応力を分散させることができ、製造工程において下クラッド層の皺や気泡等が発生するのを防止することができ、光導波路装置の外観不良や特性の劣化を抑制することができる。
【００２９】
なお、本発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３１】
図８は本発明の一実施例による光導波路装置２１の斜視図である。図９は最終製品となる一段階前の状態における光導波路装置２１の分解斜視図である。また、図１０は製造工程における光導波路装置２１の集合体を示す平面図、図１１は図１０のＸ３−Ｘ３線断面図である。この実施例の光導波路装置２１は特に説明しない部分については、図１〜図４に示した光導波路装置１と同様な構造を有しており、また、同様な工程により製造されるので、図１〜図４において説明した光導波路装置１と対応する部分については同じ符号を付することによって説明を省略する。
【００３２】
この実施例の光導波路装置２１は、最終工程の一つ前の段階では、図９に示すような構造を有している。即ち、スペーサ３、４の面積は小さくなっており、それぞれの周囲にスペーサ３、４よりも高さの低い中間高さの面（以下、中間面という。）２２、２３を設けている。また、中間面２３には、Ｖ溝５が形成されている。皺の発生を防止するためには、スペーサ３、４の面積が小さい方が望ましいので、必要な強度が不足しない限度で、スペーサ３、４の面積は全体の面積の１０％以下であることが望ましい。また、中間面２２、２３の高さは２０μｍ以下であることが望ましく、中間面２２、２３の上面から測ったスペーサ３、４の高さも２０μｍ以下であることが望ましい。さらに、皺の発生防止のためには段差部分どうしは離れていることが望ましいので、中間面２２、２３の水平方向の長さ（コア長さ方向と平行な方向の長さ）は３００μｍ以上あることが望ましい。カバー基板６の下面に形成された光導波路１０は、中間面２２と中間面２３との間において支持基板２の上面に設けられている。
【００３３】
そして、最終工程においては、ダイシングソーによって中間面２３の端面をカッティングして堰部１１を除去すると共に、支持基板２の端部を図９に示したＣ線に沿って切り落としてＶ溝５の端を開放させ、図８のような光導波路装置２１を得る。
【００３４】
このような構造を有する光導波路装置２１は、図１０及び図１１に示すようにして製造される。シリコンウエハからなる支持親基板２Ａの上面には、端のものを除いて中間面２２及び２３が一体に形成されており、各中間面２２及び２３の上にはスペーサ３及び４が一体に突設されている。従って、この支持親基板２Ａの上にクラッド用樹脂を滴下し、カバー親基板６Ａの下面に形成された上クラッド層７及びコア８でクラッド用樹脂を押さえて支持親基板２Ａと上クラッド層７との間に押し広げる。このときスペーサ３、４が上クラッド層７の下面に突き当てられることによってクラッド用樹脂が一定の厚みに形成される。この状態で、カバー親基板６Ａを通してクラッド用樹脂に紫外線を照射することによってクラッド用樹脂をＵＶ硬化させ、下クラッド層９を成形する。このとき中間面２２及びスペーサ３の領域と、中間面２３及びスペーサ４の領域をマスクで覆ってクラッド用樹脂に紫外線が照射されないようにしておく。
【００３５】
下クラッド層９が硬化した後、図１０に示す１点鎖線に沿って光導波路装置２１の集合体をダイシングカットすると、個々の光導波路装置２１が切り離される。さらに、中間面２２及び中間面２３の内側の端に沿ってカバー基板６をカットすれば、、中間面２２、２３の領域では、クラッド用樹脂が硬化しないので、カバー基板６や上クラッド層７等を容易に除去でき、中間面２２、２３やスペーサ３、４を露出させることができる。こうして得られたものが、図９に示した光導波路装置２１である。
【００３６】
この実施例の図１１と、試作例の図４とを比較すると、試作例の場合には深い段差が設けられているので、クラッド用樹脂の硬化収縮による応力が段差部分に集中して大きな内部応力が発生している。これに対し、この実施例の場合には、段差部分が２箇所に分散されると共に各段差部分の段差が小さくなるので、クラッド用樹脂の硬化収縮による応力が集中することなく、各段差部分に分散されることになる。この結果、この実施例の光導波路装置２１によれば、下クラッド層９に皺や気泡が発生したり、上クラッド層７と下クラッド層９との間に剥離が生じたりしにくくなる。
【００３７】
また、実験によれば、段差が２０μｍ以上になると、皺等が発生し易くなるので、各段差部分の高さは上記のように２０μｍ以下が望ましい。しかし、場合によっては下クラッド層９が薄いとコア８内を伝搬する光信号が漏れ易くなることがある。そのため、下クラッド層９の厚みを４０μｍ以上にしなければならないような場合には、図１２に示すように、段差部分を３箇所以上に分散させ、各段差部分の高さが２０μｍ以下となるようにしてもよい。特に、図１２に示す例では、コア８の端部の下方にも中間面２４、２５を設けて段差部分を形成しているので、コア８の端部における応力集中を緩和させることができる。
【００３８】
図１３は本実施例の変形例を示している。この変形例では、カバー親基板６Ａを重ねる前に、支持親基板２Ａの中間面２２の上にメタルパターン２６を予め形成している。このメタルパターン２６は、例えば発光素子や受光素子を実装するための実装用パッドとなるものである。このようなメタルパターン２６を設けた場合には、下クラッド層９に皺等が発生し易くなるが、本実施例によれば、段差部分を分散させて応力集中を緩和させることで、皺や気泡の発生を抑制することができる。なお、中間面２２にメタルパターン２６を設ける場合、図１２のように段差部分の段数を３段以上に増やしておけば、メタルパターン２６の高さの自由度が高くなる。
【００３９】
また、図１４はこの実施例の変形例を示す平面図、図１５は図１４のＸ４−Ｘ４線断面図である。これまでの実施例では、各段差部分はステップ状（階段状）に形成していたが、この変形例では、スペーサ３、４と中間面２２、２３の間を傾斜面２７によって形成し、中間面２２、２３と支持親基板２Ａの上面との間を傾斜面２８によって形成している。これらの傾斜面２７、２８の傾斜角としては、５５°以下が望ましい。例えば、支持親基板２Ａとして[１００]シリコン基板等を用いれば、エッチングによって傾斜角５４°の傾斜面２７、２８を形成することができる。なお、傾斜面とするのは、一部の段差部分だけであってもよい。また、傾斜面は円弧状の面などの曲面であっても差し支えない。
【００４０】
また、傾斜面によれば徐々に高さが変化して応力が分散させられるので、図１６に示す傾斜面２９のように段差部分の高さがある程度高い場合でも、１つの段差部分で済ませることができる。
【実施例２】
【００４１】
実施例１では、最終製品ではスペーサは除去されていたが、スペーサを残してあってもよい。図１７は本発明の実施例２による光導波路装置３７を示す外観斜視図、図１８はその一部分解した斜視図である。この実施例では、支持基板２の上面の下クラッド層形成領域内に複数のスペーサ３、４を突設させると共に、その周囲にスペーサ３、４よりも高さの低い中間面２２、２３を形成している。
【００４２】
このような実施例でも、下クラッド層９の樹脂硬化時の応力を分散させることができるので、皺等の発生を防止することができる。また、この実施例では、スペーサ３、４及び中間面２２、２３が下クラッド層形成領域に設けられているので、最終製品としての光導波路装置３７にもスペーサ３、４や中間面２２、２３が残っている。
【００４３】
また、図１９は、外周面の全体もしくは一部を傾斜面２７としたスペーサ３、４を下クラッド層形成領域に設けた実施例であり、図２０はその分解斜視図である。この実施例でも、傾斜面２７の傾斜角は５５°以下であることが望ましい。
【００４４】
この実施例も、下クラッド層９の樹脂硬化時の応力を分散させることができるので、皺等の発生を防止することができる。また、この実施例では、スペーサ３、４が下クラッド層形成領域に設けられているので、最終製品としての光導波路装置にもスペーサ３、４が残っている。
【００４５】
なお、上記実施例１や実施例２では、スペーサ３、４や中間面２２、２３、２４、２５などは一直線状に配置していたが、これら各部の配置は任意に配置することができる。図２１はこのような一例の支持親基板２Ａを示す斜視図である。この例では、Ｖ溝５を挟むようにして幅方向の両端にストライプ状のスペーサ３、４を形成しており、スペーサ３及びスペーサ４の間の領域全体をスペーサ３、４よりも高さの低い中間面２２Ａとしている。また、下クラッド層９を成形するための凹部３０がＶ溝５の端に接するように配置され、凹部３０の隣接する２辺に接してメタル実装面３１、３２を凹設し、メタル実装面３１、３２の上にメタルパターン２６を形成している。このような例では、スペーサ３、４と中間面２２Ａとが段差が小さくなるように２次元状に配列されている。この例では、この支持基板の上にカバー基板を重ねて支持基板と上クラッド層との間に下クラッド層を形成し、Ｖ溝部やメタルパターン２６を露出させた最終の製品形態において、スペーサ３及び４は除去されることなく残っていてもよい。
【実施例３】
【００４６】
図２２〜図２７は本発明の別な実施例による光導波路装置を製造順序に従って示している。図２２はこの光導波路装置の集合体を示す平面図であり、図２３は図２２のＸ５−Ｘ５線断面図である。また、図２４はカバー基板及び上クラッド層の一部を除去した状態を示す平面図であり、図２５はその１個分の光導波路装置の断面図である。また、図２６は、分割された光導波路装置の一部分解した斜視図であり、図２７はフィルタを組み込まれた光導波路装置の斜視図である。
【００４７】
この実施例では、スペーサ３、４の面積を小さくし、長辺の長さが１ｍｍ以下となるようにしている。実験によれば、下クラッド層９の皺は、スペーサ３、４を平面視で長方形にしたとき、長辺側に発生し易いことが分かっている。これは長辺側でクラッド用樹脂が供給されにくいためであると考えられる。そして、スペーサ３、４の面積を小さくし、特に長辺の長さを１ｍｍ以下とすることにより、スペーサ３、４における段差が大きくても下クラッド層９に皺が生じにくいことが分かっている。そこで、この実施例では、スペーサ３、４を一辺が１ｍｍ以下の寸法となるように細くし、複数本のスペーサ３、４で上クラッド層７を支持している。また、スペーサ３、４を小さくしたことに伴って、スペーサ３、４とは別に支持台３３とＶ溝部３４を設け、支持台３３の上面にメタルパターン２６を設け、Ｖ溝部３４の上面にＶ溝５を形成している。
【００４８】
スペーサ３、４の好ましい面積の上限値は、別な形で規定することもできる。すなわち、スペーサ３、４の面積は、支持基板２の面積の１０％以下、特に３％以下とするのが望ましい。
【００４９】
しかして、支持親基板２Ａのスペーサ３、４上面を上クラッド層７の下面に当接させてカバー親基板６Ａ及び上クラッド層７を支持し、支持親基板２Ａと上クラッド層７との間にクラッド用樹脂によって下クラッド層９を成形される。図２３及び図２４はこの状態を示している。
【００５０】
ついで、支持台３３及びＶ溝部３４に対応する部分のカバー親基板６Ａ及び上クラッド層７をダイシングカットして切り離す。この結果、図２４及び図２５に示すように、支持台３３及びＶ溝部３４がカバー親基板６Ａから露出させられる。
【００５１】
この後、光導波路装置の集合体をダイシングカットして個々の光導波路装置に分離し、堰部１１を削り取ると共に支持基板２の端部をカットしてＶ溝５の端を支持基板２の端面で開放させる。この状態を分解斜視図で示したものが図２６である。ついで、図２７に示すように、カバー基板６、上クラッド層７、コア８、下クラッド層９及び支持基板２の一部に斜めにスリット溝３５を切り込む。このスリット溝３５には、所定波長領域の光を透過させ、他の波長領域の光を反射させるフィルタ３６を挿入し、コア８内を所定波長領域の光のみを選択的に透過伝搬させるようにしている。
【００５２】
このようにしてスペーサ３、４を細くすることによっても下クラッド層９における皺などの発生を抑制することができるので、コア８を伝搬する光の漏れによる損失を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の発明者らによる試作例の光導波路装置を示す斜視図である。
【図２】図１の光導波路装置の分解斜視図である。
【図３】切り離される前の複数個の光導波路装置の集合体を示す平面図である。
【図４】図３のＸ１−Ｘ１線断面図である。
【図５】皺の発生する様子を調べるためにクラッド用樹脂を全体にわたって硬化させたサンプルを示す平面図である。
【図６】図５のＸ２−Ｘ２線断面図である。
【図７】光導波路装置に剥離の生じた様子を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例１による光導波路装置の斜視図である。
【図９】最終製品となる一段階前の状態における光導波路装置の分解斜視図である。
【図１０】製造工程における光導波路装置の集合体を示す平面図である。
【図１１】図１０のＸ３−Ｘ３線断面図である。
【図１２】段差部分の数をさらに増やした例を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例１の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施例１の別な変形例を示す平面図である。
【図１５】図１４のＸ４−Ｘ４線断面図である。
【図１６】本発明の実施例１のさらに別な変形例を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施例２による光導波路装置を示す斜視図である。
【図１８】同上の光導波路装置の一部分解した斜視図である。
【図１９】実施例２の変形例を示す斜視図である。
【図２０】同上の光導波路装置の一部分解した斜視図である。
【図２１】本発明の実施例１及び２のさらに別な変形例における支持基板の斜視図である。
【図２２】本発明の実施例３における光導波路装置の集合体の平面図である。
【図２３】図２２のＸ５−Ｘ５線断面図である。
【図２４】同上の光導波路装置の集合体において、カバー基板及び上クラッド層の一部を除去した状態を示す平面図である。
【図２５】同上の光導波路装置の集合体のうちの一つの光導波路を示す断面図である。
【図２６】分割された光導波路装置の一部分解した斜視図である。
【図２７】フィルタを組み込まれた光導波路装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  光導波路装置
２  支持基板
２Ａ  支持親基板
３、４  スペーサ
５  Ｖ溝
６  カバー基板
６Ａ  カバー親基板
７  上クラッド層
８  コア
９  下クラッド層
１０  光導波路
１１  堰部
１２  皺
１３  剥離
２１  光導波路装置
２２、２２Ａ、２３、２４、２５  中間面
２６  メタルパターン
２７、２８、２９  傾斜面
３０  凹部
３１、３２  メタル実装面
３３  支持台
３４  Ｖ溝部
３５  スリット溝
３６  フィルタ
【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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【図２６】
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【図２７】
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