(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送路により接続されて該光伝送路を経由する光伝送を行なう光伝送端相互間に光伝送路を形成する光伝送路形成方法において、
基板上に、光伝送端相互間に形成される光伝送路を載置することにより該光伝送路の形状をアーチ状に規制する、該基板とは別体の基盤体を形成する基盤体形成工程と、
前記光伝送端のうちの第１の光伝送端に、三次元方向に移動可能なキャピラリから、加熱により溶融して流動状態にある、凝固性の光伝送路形成材料を射出して、該第１の光伝送端に、該光伝送路形成材料を押し付けて接続する第１の接続工程と、
前記第１の光伝送端に接続された光伝送路形成材料に連続する、加熱により溶融して流動状態にある、凝固性の光伝送路形成材料を、前記キャピラリを三次元方向に移動させながら該第１の光伝送端から、前記基盤体に沿わせて、前記光伝送端のうちの第２の光伝送端まで凝固させながら配線する光伝送路配線工程と、
前記第１の光伝送端と前記第２の光伝送端との間に架け渡された光伝送路形成材料を、該第２の光伝送端に押し付けて接続する第２の接続工程と、
前記キャピラリを前記第２の光伝送端から引き離す引き離し工程とを備えたことを特徴とする光伝送路形成方法。
【請求項２】
前記基盤体形成工程が、前記光伝送路の屈折率よりも低い屈折率を有する材料で基盤体を形成する工程であることを特徴とする請求項１記載の光伝送路形成方法。
【請求項３】
前記基盤体形成工程が、前記光伝送路から洩れた光を遮光する遮光材料で基盤体を形成する工程であることを特徴とする請求項１記載の光伝送路形成方法。
【請求項４】
前記基盤体形成工程が、前記光伝送路配線工程において配線された光伝送路の少なくとも一部が基盤体に埋没するように半凝固状態にある基盤体を形成する工程であることを特徴とする請求項１記載の光伝送路形成方法。
【請求項５】
光伝送路により接続されて該光伝送路を経由する光伝送を行なう光伝送路と、
該光伝送路により接続されて該光伝送路を経由する光伝送を行う複数の光伝送端と、
基板上に、光伝送端相互間に形成される光伝送路を載置するあるいは埋没することにより該光伝送路の形状をアーチ状に規制する、該基板とは別体の基盤体とを備え、
前記光伝送路は、前記光伝送端のうちの第１の光伝送端から流動状態にある、凝固性の光伝送路形成材料を前記基盤体に沿わせて、前記光伝送端のうちの第２の光伝送端まで凝固させながら配線したものであることを特徴とする光回路。
【請求項６】
前記光伝送路が、前記複数の光伝送端のうち一つの光伝送端にテーパをもって接続されたものであることを特徴とする請求項５記載の光回路。
【請求項７】
前記光伝送路が、前記複数の光伝送端のうちの一つの光伝送端に４５°のテーパをもって接続されたものであることを特徴とする請求項５記載の光回路。
【請求項８】
複数の光伝送端のうちの一つの光伝送端が光導波回路であり、該光伝送端に対応する光伝送端が光導波路であることを特徴とする請求項５記載の光回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送路により接続されてその光伝送路を経由する光伝送を行なう光伝送端相互間に光伝送路を形成する光伝送路形成方法、およびその方法により形成された光回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子回路の接続方法として電気配線によるものが知られている。しかし、近年の回路処理速度の高速度化に伴い、電気配線では遅延や波形の歪みなどが生じ、正確な信号伝送ができないことから、電気信号を光に置き換え、光伝送路により信号を伝達する、いわゆる光インターコネクション技術が考案されている。しかしながら光インターコネクション技術は発光素子と受光素子または光導波路との結合のための光軸合わせに数μｍ以下の精度を必要とするため、実装組立てが困難であるという問題がある。
【０００３】
また、光導波路を発光素子などに接続する方法として、直接結合させるのでなく、空間に光を伝播させて間接的に接続を行う非接触型の光結合器も提案されている。ただし、このような非接触型の光結合器では結合損失を小さくするために、さらに発光部に対向する光ファイバの端部をレンズ状に加工するなどの対策が取られているが、実装（位置合わせ）工程がより複雑になるという問題が生じている。従来の光ファイバと受・発光素子との光接続はその受・発光面がダイの上面にあり上方からの光、あるいは上方への光と結合する必要があるため、光ファイバの端部を４５度に切断・研磨しておりファイバの光軸周りの回転と軸合わせのＸＹθの３軸に関して同時に制御する必要があって、位置合わせコストが実装コストの大半を占めることになる。
【０００４】
これを解決するために、特開平１−２６９９０３号公報、特開平５−８８０２８号公報のように、光ファイバをワイヤボンディング方式により直接素子と接触することによって、光結合させる方式が考案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光半導体装置では、光信号の送信端もしくは受信端となる光伝送端間の光伝送路形成に当たり光ファイバを用いており、ワイヤボンディングと同様の実装方法を採用すると、光ファイバは数μｍから数ｍｍの長さの間をワイヤボンディングで自由に接続できるほどの柔軟性を持たないことから、ワイヤボンディングを行おうとして光ファイバを屈曲させると光ファイバがその屈曲部で破断してしまい、接続は事実上不可能に近い。また、破断せずにワイヤボンディングを行うことができたとしても、光伝送端、すなわち、発光素子と受光素子または光導波路との結合部に常に剪断応力が加わるために接着剥離を起こす恐れが大きいという、信頼性上の問題点もある。
【０００６】
また、特公平８−１２３０３号公報には、電子モジュールの基板上に位置決めされた押し出しノズルから光導波管用のポリマー粘性材料を押し出し、押し出しノズルと基板とを相対的に移動させて基板上に光導波管を形成する方法が開示されている。しかしながら、特公平８−１２３０３号公報には、基板表面上に導波管を形成する際のチップと導波管との接続方法についての具体的な記載がなく、基板上方から粘性材料を押し出してチップ側面で導波管との光軸を合わせることは非常に困難である。また、この公報に記載された方法では、導波管を基板表面上に形成するためチップ間接続では導波管をＬ字形に形成しなくてはならないが、このようなＬ字形の屈曲部が存在すると光は導波管内を伝送することができず、屈曲部より外部に抜け出てしまうことになる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み、光伝送端どうしを光伝送路で接続するに際し、破断が生じたり剪断応力が残存することが防止された、信頼性の高い光伝送路形成方法、およびその方法により形成された光回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の光伝送路形成方法は、光伝送路により接続されて該光伝送路を経由する光伝送を行なう光伝送端相互間に光伝送路を形成する光伝送路形成方法において、基板上に、光伝送端相互間に形成される光伝送路を載置することにより該光伝送路の形状をアーチ状に規制する、該基板とは別体の基盤体を形成する基盤体形成工程と、上記光伝送端のうちの第１の光伝送端に、三次元方向に移動可能なキャピラリから、加熱により溶融して流動状態にある、凝固性の光伝送路形成材料を射出して、該第１の光伝送端に、該光伝送路形成材料を押し付けて接続する第１の接続工程と、上記第１の光伝送端に接続された光伝送路形成材料に連続する、加熱により溶融して流動状態にある、凝固性の光伝送路形成材料を、上記キャピラリを三次元方向に移動させながら該第１の光伝送端から、上記基盤体に沿わせて、上記光伝送端のうちの第２の光伝送端まで凝固させながら配線する光伝送路配線工程と、上記第１の光伝送端と上記第２の光伝送端との間に架け渡された光伝送路形成材料を、該第２の光伝送端に押し付けて接続する第２の接続工程と、上記キャピラリを上記第２の光伝送端から引き離す引き離し工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、本発明において、「流動状態」とは、光伝送路形成材料が凝固する前の流動性を有する状態をいい、この流動状態には、溶融状態、すなわち、加熱により被加熱材料（ここでは光伝送路形成材料）を軟化させ、この軟化により被加熱材料に流動性を持たせた状態、および、溶融状態、すなわち溶質（ここでは光伝送路形成材料）を溶媒に溶かし、これによりその溶質に流動性を持たせた状態の双方が含まれる。
【００１０】
本発明の光伝送路形成方法は、先ず光伝送路が載置される基盤体を形成した後、加熱により溶融して流動状態にある、凝固性の光伝送路形成材料を、キャピラリを三次元方向に移動させながら第１の光伝送端から、基盤体に沿わせて、第２の光伝送端まで凝固させながら配線し、第１の光伝送端と第２の光伝送端との間に架け渡された光伝送路形成材料を、第２の光伝送端に押し付けて接続することにより光伝送路を形成するものであり、上記基盤体を伝送効率の良い形状に形成することにより伝送効率の良い光伝送路を容易に得ることができる。このようにすることにより光ファイバを屈曲させる工程をなくすことができるため、光伝送路の破断や剪断応力の発生が防止され、信頼性の高い光伝送路形成が行なわれる。
【００１１】
ここで、上記基盤体形成工程が、上記光伝送路の屈折率よりも低い屈折率を有する材料で基盤体を形成する工程であってもよく、また、上記基盤体形成工程が、上記光伝送路から洩れた光を遮光する遮光材料で基盤体を形成する工程であってもよい。
【００１２】
また、上記基盤体形成工程が、上記光伝送路配線工程において配線された光伝送路の少なくとも一部が基盤体に埋没するように半凝固状態にある基盤体を形成する工程であってもよい。すなわち、半凝固状態にある基盤体の中に光伝送路の一部あるいは全部を埋没させ、光伝送路の周囲を基盤体で取り囲むように基盤体を形成し、その後基盤体を凝固させるようにしてもよい。
【００１３】
また、上記の目的を達成する本発明の光回路は、光伝送路により接続されて該光伝送路を経由する光伝送を行なう光伝送路と、該光伝送路により接続されて該光伝送路を経由する光伝送を行う複数の光伝送端と、基板上に、光伝送端相互間に形成される光伝送路を載置するあるいは埋没することにより該光伝送路の形状をアーチ状に規制する、該基板とは別体の基盤体とを備え、上記光伝送路は、上記光伝送端のうちの第１の光伝送端から流動状態にある、凝固性の光伝送路形成材料を上記基盤体に沿わせて、上記光伝送端のうちの第２の光伝送端まで凝固させながら配線したものであることを特徴とする。
ここで、上記光伝送路が、上記複数の光伝送端のうち一つの光伝送端にテーパをもって接続されたものであってもよい。また、上記光伝送路が、上記複数の光伝送端のうちの一つの光伝送端に４５°のテーパをもって接続されたものであってもよく、また、複数の光伝送端のうちの一つの光伝送端が光導波回路であり、該光伝送端に対応する光伝送端が光導波路であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の、以下に説明する各実施形態に共通の光インターコネクションの要部を示す斜視図である。
ガラスもしくはＬｉＮｂＯ3 などの基板１に、Ｓｉウェハ、ＧａＡｓウエハなどの上に形成された、発光、受光素子及び電子回路を有する光・電子集積回路２が搭載されている。基板１には、第１の光・電子集積回路の光出力端より他の光・電子集積回路の光入力端に信号を伝送するための光導波路３ａが形成されている。光導波路３ａは、ガラスなどへのＣｓ+ 、Ｒｂ+ 、Ｌｉ+ 、Ａｇ+ などのイオン交換、もしくはＬｉＮｂＯ3 などへのＶ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｔｉなどのイオン拡散により形成される。また、Ｓｉウエハ、ＧａＡｓウエハなどの上には、例えばＣＶＤ、スパッタリングによる、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 などの酸化膜、窒化膜の形成、イオン注入、電子ビームによるＡｌＧａＡｓエピタキシャル成長などにより、堆積、エッチングが繰り返され、これにより光導波路３ｂが形成されている。光導波路３ａと光導波回路３ｂとは、基盤体６に載置された光伝送路４により光学的に結合されている。この光伝送路４は、流動状態にある伝送路形成材料の一端を光導波回路３ｂに接続し、その流動状態にある伝送路形成材料を基盤体６に沿わせて光導波路３ａまで配線し光導波路３ａに接続することにより光導波回路３ｂと光導波路３ａとの間に架け渡された状態に形成される。一方、各電気接続端子は、金線などを用いた従来通りのワイヤボンディング法によるワイヤ５で電気的に結合されている。
【００１５】
図２は、各実施形態に共通の光伝送路形成装置の概略構成図である。
この光伝送路形成装置１００には、基板１を載置する基板載置台８が備えられている。基板１上には光・電子集積回路２が搭載されており、この光伝送路形成装置１００によって、図１に示す光インターコネクションが形成される。また、この光伝送路形成装置１００には、光伝送路を形成する部分を撮影して画像信号を得るカメラ１１１と、流動状態にある光伝送回路形成材料を射出するキャピラリ１２と、キャピラリ１２を支持するアーム１１３と、キャピラリ１２を三次元方向に自在に駆動するキャピラリ駆動部１１４と、キャピラリ駆動部１１４を制御する制御回路１１５などが備えられている。さらに、キャピラリ１２の上部には、キャピラリ１２に光伝送路形成材料を供給するための光伝送路形成材料移送部などが備えられているが、この図２では図示省略されている。
【００１６】
図３は、図２で図示省略されていた、キャピラリ上部の光伝送路形成材料移送部の概略構成図である。
キャピラリ１２の上部にはタンク１１が備えられ、そのタンク１１とキャピラリ１２は、光伝送路形成材料２０を移送するための移送管１３で連結されている。また、この移送管１３の途中には、光伝送路形成材料２０をキャピラリ１２に移送する量を制御する移送量制御部１４が備えられている。
【００１７】
図４（ａ）は、同様に、キャピラリの先端が二重管構造になっている光伝送路形成材料移送部の概略構成図であり、図４（ｂ）は、キャピラリ先端部の拡大図である。
図４に示すキャピラリ１２１の、図３に示す光伝送路形成材料移送部におけるキャピラリ１２との主な相違点は、キャピラリ１２１の先端が、図４（ｂ）に示すように、二重管構造になっており、タンク１１ａからの、コアを形成する光伝送路形成材料２０ａと、タンク１１ｂからの、クラッドを形成する光伝送路形成材料２０ｂとの二層構造の光伝送路形成材料がキャピラリ１２１の先端から押し出される点にある。ここでは、２つのタンク１１ａ，１１ｂに付属する各要素を、タンク１１ａ，１１ｂと同様の添字ａ，ｂで区別している。二層構造の光伝送路については、後述の実施形態において説明する。
【００１８】
図５は、移送量制御部の模式断面図である。
移送量制御部１４の内部にはボールねじ状のスクリュー１４１が備えられており、このスクリュー１４１の回転軸にはモータ１５が連結されている。このモータ１５は、図２に示す制御回路１１５からの指令により、その回転、停止が制御され、この移送量制御部１４による光伝送路形成材料２０の、キャピラリ１２への移送量は、このモータ１５の回転に応じて定められる。
【００１９】
図３に戻って説明を続ける。タンク１１の上部は開閉自在に密封されており、その上部には、タンク１１内部を加圧するための空気ないし所定のガスを送り込む加圧配管１６およびその加圧配管１６を導通、遮断するバルブ１６１が備えられている。またこれと同様に、タンク１１の上部には、タンク１１内部を減圧するための真空配管１７およびそのバルブ１７１が備えられている。
【００２０】
以下では、本発明における各実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図６は、本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における基盤体形成工程の工程図であり、図７は、本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における第１の接続工程の工程図であり、図８は、本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における光伝送路配線工程の工程図であり、図９は、本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における第２の接続工程の工程図である。
【００２１】
先ず、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、基板１上に搭載された光・電子集積回路２に第１の光伝送端２１である発光素子が備えられており、基板１上には第２の光伝送端２２である受講素子が備えられている。この第１の光伝送端２１と第２の光伝送端２２との間に、光伝送路を載置するための基盤体６を形成する。基盤体６は、第１の光伝送端２１と第２の光伝送端２２との間に光伝送路形成材料を配線する際のガイドの役目を果たすものであり、流動状態にある凝固性の光伝送路形成材料を基盤体６に沿わせて第１の光伝送端２１から第２の光伝送端２２まで配線が行われ、第１の光伝送端２１から第２の光伝送端２２との間にアーチ状の光伝送路が架け渡される。アーチの曲率半径は光伝送路の伝送効率に大きな影響を及ぼすので、所望の伝送効率が得られるよう基盤体６の形状を定める。基盤体６を形成するための材料としては高粘度シリコーン樹脂、例えば、トーレ・ダウ・コーニング・シリコーン社製ＪＣＲ６１２６などが用いられる。なお、光伝送路の形状を基盤体６の形状に十分適合させるために、光伝送路形成材料２０の粘度は１０2 〜１０5 ポアズ程度に調整することが望ましい。
【００２２】
基盤体６を形成した後、１５０℃程度に加熱して高粘度シリコーン樹脂を硬化させることにより基盤体形成工程が終了する。
次に、図７（Ｃ）に示すように、図２及び図３で説明したキャピラリ１２及び光伝送路形成材料移送部を第１の光伝送端２１の直上の位置に移動させた後、光伝送路形成材料２０として用いられるポリアリレートを、図３に示す、温度コントロール用ヒータ付きのタンク１１に入れて、ポリアリレートが十分に溶融し所望の粘度となる温度、例えば３００℃に加熱する。次に、バルブ１７１を開き、光伝送路形成材料２０中に巻き込まれている空気が抜き取られる。次に、バルブ１７１を閉めた後、今度はバルブ１６１を開き、タンク１１内を加圧し、さらにモータ１５を回転させることによって移送量制御部１４内部のスクリュー１４１（図５参照）を、光伝送路形成材料２０をキャピラリ１２に供給する側に回転させ、タンク１１内の光伝送路形成材料２０をキャピラリ１２に向けて移送する。２７０〜３００℃に加熱された光伝送路形成材料２０はキャピラリ１２から押し出す。キャピラリ１２は先端部まで加熱されており、光伝送路形成材料２０は、キャピラリ１２の先端部において溶融状態にある。その光伝送路形成材料２０がキャピラリ１２から一部押し出された状態で、図７（Ｄ）に示すように、キャピラリ１２を降下させ、光伝送路形成材料２０の先端を第１の光伝送端２１に押し当てることにより、光伝送路形成材料２０は第１の光伝送端２１に接続される。この第１の接続工程において、光伝送路形成材料２０は、キャピラリ１２から押し出されるとすぐに、１５０〜１７５℃に加熱された第１の光伝送端２１に接触し、この接触により冷却され同時に接着される。
【００２３】
その後、図８（Ｅ）及び図８（Ｆ）に示すように、タンク１１内の光伝送路形成材料２０を加圧し続けることにより光伝送路形成材料２０を押し出しつつキャピラリ１２を基盤体６に沿わせて移動させ、光伝送路形成材料２０を第１の光伝送端２１から第２の光伝送端２２に向かってアーチを架け渡すように配線する。光伝送路配線工程が終了すると、図８（Ｆ）に示すように、キャピラリ１２は光伝送路形成材料２０を第２の光伝送端２２に押し付けることにより、光伝送路形成材料２０は第２の光伝送端２２に接続される。
【００２４】
図９（Ｇ）に示すように、キャピラリ１２が第２の光伝送端２２から引き離され、図９（Ｈ）に示すように、第１の光伝送端２１と第２の光伝送端２２との間に光伝送路４０が形成される。
本実施形態においては、第１の光伝送端２１である発光素子は光・電子集積回路２の基板に垂直な方向に光を射出するので、第１の光伝送端２１に接続される光伝送路は最初は、第１の光伝送端２１から垂直上方に延伸するように形成すると共に、上方へ行くに従い、基盤体６に沿って第２の光伝送端２２に向けてアーチを描くようキャピラリ１２を移動する。光伝送路形成材料２０は基盤体６上に載置されて配線されながら、同時に雰囲気空気（１７５℃以下）によって冷却されて高粘度化（凝固）しながら基盤体６に沿った形状の光伝送路４０が形成される。
【００２５】
このようにして、光伝送を行う光伝送路と、光伝送路により接続されて光伝送路を経由する光伝送を行う複数の光伝送端と、光伝送路が載置されて光伝送路の形状を規制する基盤体とを備えた本発明の光回路が形成される。
図１０は、本発明の光回路の実施形態を示す模式図である。
この光回路には、光伝送路４０と、光伝送端２１，２２と、基盤体６とが備えられている。
【００２６】
この実施形態では、光伝送路４０を基板１の水平方向に伸びた導波路に接続するために、図１０に示すように、光伝送路４０が４５°に近いテーパを持って第２の光伝送端２２に接続するように形成されている。こうすることにより、光伝送路４０と基板１の導波路との接続性を高めることができる。
なお、上記の本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における、位置合わせは、キャピラリ１２を第１及び第２の光伝送端２１，２２に合わせるだけとなり、位置合わせコストを大幅に低減することができる。従って、接続しようとする２点間の座標を図２に示す光伝送路形成装置１００に入力すれば、従来の金線を用いたワイヤボンダで採用されているループコントロールと同様のループコントロール（形状コントロール）が可能である。しかしながら従来の、金線を用いたワイヤボンダで行われているループコントロールがループの頂点を低く抑えるように制御しているのに対し、本実施形態では、ループの形状ができるだけ滑らかな曲線を描くように制御される。また、従来の金線のワイヤボンダは直線状の金線を所望の曲線状に折り曲げるため、複雑な制御をしているのに対し、本実施形態の光伝送路形成装置１００では、光伝送端における光の受・発光面に対し垂直方向に光伝送路を形成する場合には、２つの光伝送端を結ぶ距離を直径とする半円を描くように光伝送路を形成する必要があるが、その形状は、基盤体６を形成する時に予め作り込んでおくことが可能であり、光伝送路を配線する時は、光伝送路形成材料２０を基盤体６に載せて行くだけでよいので制御が容易である。
【００２７】
なお、上記の一連の光伝送路形成工程が終了した後、もしくはこれらの一連の光伝送路形成工程に先立って、各電気接続端子には、従来通りの、金線などを用いたワイヤボンディング法による電気的な接続が行われる。
このようにして、電気接続および光接続双方が終了した後、基板１は基板載置台８から外され冷却されて光伝送路形成材料であるポリアリレートが凝固し、図９（Ｈ）に示す光伝送路４０が完成する。
【００２８】
なお、上記第１実施形態では、光伝送路形成材料としてポリアリレートを用いた例について説明したが、光伝送路形成材料は、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネイト、ポリエーテルサルホン、アモルファスポリオレフィンなど、光透過性を有する材料であればいずれでもよく、有機高分子材料に限らずガラスなどの無機材料でもよい。
【００２９】
また、光伝送路形成材料をジクロロメタンなどの有機溶剤に溶解し流動状態として用いる方法によっても光伝送路を形成することができる。その場合の光伝送路形成材料としては、ポリエステル、アクリル、ポリアミド（ナイロン６６など）、ポリスチレンなど、光透過性を有する材料であればいずれでもよく、有機溶剤としては、ジクロロメタンに限らず、ヘキサン、ベンゼン、四塩化炭素、クロロホルムなどが使用可能である。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、本発明の光伝送路形成方法の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、光伝送路形成方法のうちの基盤体形成工程において、光伝送路を案内する案内溝を有する基盤体が形成される。
図１１は、本発明の光伝送路形成方法の第２の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
【００３１】
図１１（Ａ）には、基盤体６及び光伝送路４０の側面が示され、図１１（Ｂ）乃至図１１（Ｅ）には、図１１（Ａ）の基盤体６及び光伝送路４０のＡ−Ａ’方向の断面図が示されている。図１１（Ｂ）に示すように、基盤体６の上面には光伝送路形成材料２０を案内する案内溝６０が設けられている。この案内溝６０の作成方法は、例えば、図６に示すように高粘度シリコーン樹脂（例えばＪＣＲ６１２６など）を用いて所望の形状の基盤体６を形成した後、高粘度シリコーン樹脂の吐出孔が直径数μｍから数十μｍ程度のディスペンサを用いて基盤体６の上面に、光伝送路の延びる方向に平行に所定間隔を隔てて並ぶ２本の線状体６１，６２を形成することにより、図１１（Ｃ）に示すように２本の線状体６１，６２の間隙を案内溝６０として用いる。また、ディスペンサの先端部を２つに仕切ることにより２本の線状体を形成するようにしてもよい。
【００３２】
また、図１１（Ｄ）あるいは図１１（Ｅ）に示すような形状の案内溝６０を形成することとしてもよい。これらの案内溝６０は、基盤体６を形成した後、硬化処理を施す前に、型押しなどの方法によって形成することができる。
なお、基盤体６が上部に広幅の面を有しており光伝送路を配線する際のガイドを必要としない場合は、図１１（Ｂ）のように、特に案内溝を設けないでもよい。
【００３３】
以上説明した基盤体６の案内溝６０以外の工程は、前述の第１実施形態と同一である。
（第３実施形態）
次に、本発明の光伝送路形成方法の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の工程により基盤体形成、第１の接続工程、光伝送路配線工程、第２の接続工程が行われた後、基盤体と同様の材料で光伝送形成材料を覆う工程が付加される。
【００３４】
図１２は、本発明の光伝送路形成方法の第３の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
第３の実施形態では、基盤体６は、光伝送路形成材料２０（例えばポリアリレートなど）の屈折率よりも低い屈折率を有する材料（例えばＪＣＲ６１２６など）で形成され、さらに、その材料を用い、図１２に示すように、光伝送路形成材料２０の上部を覆う被覆層６ａを形成する。この被覆層６ａは基盤体６と共に、光伝送路のコアとなる光伝送路形成材料２０の周囲を取り巻くクラッド層として働く。なお、図１２（Ａ）乃至図１２（Ｄ）の基盤体６及び光伝送路形成材料２０は、それぞれ、図１１（Ｂ）乃至図１１（Ｅ）の基盤体６及び光伝送路形成材料２０に対応している。
【００３５】
（第４実施形態）
次に、本発明の光伝送路形成方法の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態では、光伝送路形成方法のうちの基盤体形成工程において、光伝送路から洩れた光を遮光する遮光材料で基盤体が形成される。遮光材料としては、例えば、黒色の高粘度シリコーン樹脂（ＳＨ６１００）を用いる。基盤体を形成した後は、第１実施形態と同様の方法で、光伝送路を形成し、さらに基盤体と同様の材料で光伝送材料を取り囲む。
【００３６】
（第５実施形態）
次に、本発明の光伝送路形成方法の第５の実施形態について説明する。
図１３は、本発明の光伝送路形成方法の第５の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
第５の実施形態では、光伝送路形成方法のうちの基盤体形成工程において、基盤体６を低屈折率材料６’と遮光材料６”の二層で形成する。低屈折率材料６’としては高粘度シリコーン樹脂（例えばＪＣＲ６１２６など）が用いられ、また、遮光材料６”としては黒色の高粘度シリコーン樹脂（例えばＳＨ６１００など）が用いられる。この二層構造の基盤体６の上に光伝送路形成材料２０が配線され、その上に低屈折率材料による第１の被覆層６’ａと遮光材料による第２の被覆層６”ａが形成される。こうすることにより、光伝送路の周囲に低屈折率材料によるクラッドが形成され、さらにその周囲に遮光材料による遮光層が形成される。
【００３７】
なお、図１３（Ａ）乃至図１３（Ｄ）の基盤体６及び光伝送路形成材料２０は、それぞれ、図１２（Ａ）乃至図１２（Ｄ）の基盤体６及び光伝送路形成材料２０に対応している。
（図６実施形態）
次に、本発明の光伝送路形成方法の第６の実施形態について説明する。
【００３８】
図１４は、本発明の光伝送路形成方法の第６の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
この実施形態では、図１４（Ａ）に示すように、低屈折率材料６’と遮光材料６”の二層で形成された基盤体６の上に２本の光伝送路形成材料２０が並んで配線されており、その上に低屈折率材料による第１の被覆層６’ａと遮光材料による第２の被覆層６”ａが形成されている。なお、クラッドとして機能する低屈折率材料６’を、図１４（Ａ）に示すように、２本の光伝送路形成材料２０にわたって連続した層として形成してもよく、図１４（Ｂ）に示すように、２本の光伝送路形成材料２０それぞれに対応させて形成してもよい。また、並んで形成される光伝送路の本数は２本に限られるものではなく、本発明の光回路を、一つの基盤体上に複数の光伝送路が並んで形成された光回路として形成することができる。
【００３９】
（図７実施形態）
次に、本発明の光伝送路形成方法の第７の実施形態について説明する。
図１５及び図１６は、本発明の光伝送路形成方法の第７の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
第７の実施形態では、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、及び図１６（Ｃ）に示すように、光伝送路形成方法のうちの基盤体形成後の基盤体６の加熱処理を基盤体６が半凝固状態となった時に中止し、次の光伝送路配線工程において、半凝固状態の基盤体６上に、光伝送路形成材料２０を配線し、光伝送路４０の少なくとも一部を基盤体６に埋没させる。なお、図１５（Ａ）から図１５（Ｃ）までの各工程は図８（Ｅ）から図９（Ｈ）までの各工程に対応しているので、詳細な説明は省略する。さらに、図１６（Ｄ）に示すように、光伝送路形成材料２０が基盤体６に覆われていない部分を基盤体６と同様の材料で覆い被覆層６ａを形成することにより、光伝送形成材料２０の周囲を基盤体６で取り囲む。このようにすることにより、光伝送路形成材料２０の周囲に低屈折率材料によるクラッドが形成されて、本発明の光回路を得ることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光伝送路形成方法によれば、光伝送端相互間に光伝送路を載置する基盤体を形成した後、この基盤体に沿わせて光伝送路形成材料を光伝送端相互間に架け渡すことにより光伝送路を形成するため、従来の光伝送路形成材料を屈曲させる工程がなくなり、光伝送路形成材料が屈曲部で破断することが防止される。また、光伝送端に剪断方向の応力が加わることもなくなるので接着剥離も防ぐことができる。さらに、従来の電気回路におけるワイヤボンディングと同様な工程が採用されているため、従来どおりの金線などを用いたワイヤボンディング同様に位置決めを含む接続工程全体を自動化することができる。このため、従来の光ファイバによる光接続方法と比べて、組立工数および調整工数も短縮され、安価で信頼性の高い光接続が可能となる。
【００４１】
また、本発明の光回路によれば、基盤体の形状により光伝送路の形状を決定することができるため、伝送効率のよい光伝送路を作り込むことができる。また、基盤体を設けることで、基盤体が光伝送路を補強する役目を果たすため、光伝送路の信頼性を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、以下に説明する各実施形態に共通の光インターコネクションの要部を示す斜視図である。
【図２】各実施形態に共通の光伝送路形成装置の概略構成図である。
【図３】図２で図示省略されていた、キャピラリ上部の光伝送路形成材料移送部の概略構成図である。
【図４】（ａ）は、同様に、キャピラリの先端が二重管構造になっている光伝送路形成材料移送部の概略構成図であり、（ｂ）は、キャピラリ先端部の拡大図である。
【図５】移送量制御部の模式断面図である。
【図６】図６は、本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における基盤体形成工程の工程図である。
【図７】本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における第１の接続工程の工程図である。
【図８】本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における光伝送路配線工程の工程図である。
【図９】本発明の光伝送路形成方法の第１の実施形態における第２の接続工程の工程図である。
【図１０】本発明の光回路の実施形態を示す模式図である。
【図１１】本発明の光伝送路形成方法の第２の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
【図１２】本発明の光伝送路形成方法の第３の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
【図１３】本発明の光伝送路形成方法の第５の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
【図１４】本発明の光伝送路形成方法の第６の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
【図１５】本発明の光伝送路形成方法の第７の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
【図１６】本発明の光伝送路形成方法の第７の実施形態における基盤体及び光伝送路の断面模式図である。
【符号の説明】
１    基板
２    光・電子集積回路
３ａ，３ｂ  光導波回路
４    光伝送路
５    ワイヤ
６    基盤体
６ａ，６’ａ，６”ａ    被覆層
６’    低屈折率材料
６”    遮光材料
８    基板載置台
１１，１１ａ，１１ｂ    タンク
１２，１２１    キャピラリ
１３    移送管
１４    移送量制御部
１５    モータ
１６    加圧配管
１７    真空配管
２０，２０ａ，２０ｂ    光伝送路形成材料
２１，２２    光伝送端
４０    光伝送路
６０    案内溝
６１，６２    線状体
１００    光伝送路形成装置
１１１    カメラ
１１３    アーム
１１４    キャピラリ駆動部
１１５    制御回路
１４１    スクリュー
１６１，１７１    バルブ
【図１】
0003833311.tif 000002
【図２】
0003833311.tif 000003
【図３】
0003833311.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003833311.tif 000008
【図８】
0003833311.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003833311.tif 000012
【図１２】
0003833311.tif 000013
【図１３】
0003833311.tif 000014
【図１４】
0003833311.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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