JP2002258081A - 光配線基板、光配線基板の製造方法及び多層光配線 - Google Patents
光配線基板、光配線基板の製造方法及び多層光配線Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光導波路層間の光の伝播を効果的に行える光導
波路間及び層間光移行部を改良し、光の伝播を効果的に
行える光配線基板、光配線基板の製造方法及び多層光配
線を提供する。 【解決手段】基板８上に形成されるコア１とクラッド２
よりなる光導波路１０の光路の光路先端部に連続して、
周辺部の屈折率と異なる屈折率を有するスラブ光導波路
３及び平板状凸レンズ４が設けられる。前記平板状凸レ
ンズ４を通過した光の光路は、ミラー５で略９０度変換
される。前記ミラー５で反射された光は、シリンドリカ
ルレンズ６で平行光とされる。
波路間及び層間光移行部を改良し、光の伝播を効果的に
行える光配線基板、光配線基板の製造方法及び多層光配
線を提供する。 【解決手段】基板８上に形成されるコア１とクラッド２
よりなる光導波路１０の光路の光路先端部に連続して、
周辺部の屈折率と異なる屈折率を有するスラブ光導波路
３及び平板状凸レンズ４が設けられる。前記平板状凸レ
ンズ４を通過した光の光路は、ミラー５で略９０度変換
される。前記ミラー５で反射された光は、シリンドリカ
ルレンズ６で平行光とされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速、大容量の信
号伝送を必要とする情報通信系に用いられる光配線基
板、光配線基板の製造方法及び多層光配線に関する。
号伝送を必要とする情報通信系に用いられる光配線基
板、光配線基板の製造方法及び多層光配線に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報通信系において、高速、大容量の信
号伝送に適する光信号が用いられている。光デバイス間
の光伝送は、光配線として本数が少ないときは光ファイ
バを用い、本数が数百本から数千本となる場合には、基
板上に光導波路が敷設された光配線基板が用いられる。
通常は、複数の光導波路が光学的に接続され、光信号の
伝送が行われる複数の光配線基板が設けられる。
号伝送に適する光信号が用いられている。光デバイス間
の光伝送は、光配線として本数が少ないときは光ファイ
バを用い、本数が数百本から数千本となる場合には、基
板上に光導波路が敷設された光配線基板が用いられる。
通常は、複数の光導波路が光学的に接続され、光信号の
伝送が行われる複数の光配線基板が設けられる。
【０００３】この場合、光の直進性が高いため、光ファ
イバ同士、又は、基板上の光導波路同士を結合させる
際、位置精度が問題となる。例えば、シングルモードの
光ファイバ同士では、設定されている位置ずれの許容差
は、０．５μｍ程度である。マルチモードで、数１０μ
ｍのコア径の光導波路・光ファイバの位置ずれの許容差
は、コア径の数分の１程度である。
イバ同士、又は、基板上の光導波路同士を結合させる
際、位置精度が問題となる。例えば、シングルモードの
光ファイバ同士では、設定されている位置ずれの許容差
は、０．５μｍ程度である。マルチモードで、数１０μ
ｍのコア径の光導波路・光ファイバの位置ずれの許容差
は、コア径の数分の１程度である。
【０００４】光導波路が敷設された光配線基板同士を別
部材のコネクタを使用して結合させる場合もあるが、１
００μｍ以上の位置ずれが生じる場合がある。このよう
に、用いられるコア径以上に位置ずれが生じると光信号
は、伝播されない。又、光配線基板上に敷設された数百
本から数千本の光導波路同士を結合させる際に、コネク
タとして精密加工された光ファイバコネクタを用いよう
としても、許容される心線数は、単心から１２心程度に
制限されるので、使用される光ファイバコネクタの数は
格段に多くなり、現実的でない。
部材のコネクタを使用して結合させる場合もあるが、１
００μｍ以上の位置ずれが生じる場合がある。このよう
に、用いられるコア径以上に位置ずれが生じると光信号
は、伝播されない。又、光配線基板上に敷設された数百
本から数千本の光導波路同士を結合させる際に、コネク
タとして精密加工された光ファイバコネクタを用いよう
としても、許容される心線数は、単心から１２心程度に
制限されるので、使用される光ファイバコネクタの数は
格段に多くなり、現実的でない。
【０００５】又、光信号は、高速なデータ送信が可能な
ことから、基幹通信システムのような長距離伝送では、
光通信が主体になっている。特に、ＷＤＭ（Wavelength
Division Multiplexing）：波長多重変調と呼ばれる１
本の光ファイバに複数の波長で異なった情報を同時に送
信する技術が開発され、大容量の情報が高速で送られ
る。
ことから、基幹通信システムのような長距離伝送では、
光通信が主体になっている。特に、ＷＤＭ（Wavelength
Division Multiplexing）：波長多重変調と呼ばれる１
本の光ファイバに複数の波長で異なった情報を同時に送
信する技術が開発され、大容量の情報が高速で送られ
る。
【０００６】基幹通信システムの中継基地局では、WDM
で送られてくる情報を単一波長に分離し、夫々の行き先
をスイッチで切換えて、再び一つの光ファイバに合波す
る。このとき、ある波長の光の行先を任意に切換える必
要がある。即ち、Ｎチャンネルの入力をＮチャンネルの
出力に交換するクロスコネクト機能が必要である。ＷＤ
Ｍの多重化が進み、１００波以上の光が一つの光ファイ
バで送られてくることが予想されている。このため、ク
ロスコネクト機能には１０００チャンネル以上を処理す
る能力が求められている。
で送られてくる情報を単一波長に分離し、夫々の行き先
をスイッチで切換えて、再び一つの光ファイバに合波す
る。このとき、ある波長の光の行先を任意に切換える必
要がある。即ち、Ｎチャンネルの入力をＮチャンネルの
出力に交換するクロスコネクト機能が必要である。ＷＤ
Ｍの多重化が進み、１００波以上の光が一つの光ファイ
バで送られてくることが予想されている。このため、ク
ロスコネクト機能には１０００チャンネル以上を処理す
る能力が求められている。
【０００７】しかし、数１０００チャンネルを処理可能
な光スイッチは、未だ存在しない。そこで、現実には、
図５４で示すように小さなスイッチを多段に組み合わせ
て用いている。図５４は、入力光ファイバ４１０と出力
光ファイバ４６０との間の光伝送を、６４チャンネルの
入出力を３段構成の８×８チャンネルの第１、第２、及
び第３のスイッチ４２０、４３０、４５０を用いてクロ
スコネクト光配線４３０、４３０のチャンネル処理を行
っていることを示している。
な光スイッチは、未だ存在しない。そこで、現実には、
図５４で示すように小さなスイッチを多段に組み合わせ
て用いている。図５４は、入力光ファイバ４１０と出力
光ファイバ４６０との間の光伝送を、６４チャンネルの
入出力を３段構成の８×８チャンネルの第１、第２、及
び第３のスイッチ４２０、４３０、４５０を用いてクロ
スコネクト光配線４３０、４３０のチャンネル処理を行
っていることを示している。
【０００８】各段のスイッチは、所定本数毎の入力光フ
ァイバ４１０を担う光スイッチ４７０が複数個有してい
る。このとき、前記クロスコネクト光配線４３０は、各
段のスイッチ間で交差して結合される光配線構造としな
ければならない。従来の特開平６−３３１９１０は、任
意の組み合わせで接続替えを行う光ファイバ心線切替え
装置が開示されている。
ァイバ４１０を担う光スイッチ４７０が複数個有してい
る。このとき、前記クロスコネクト光配線４３０は、各
段のスイッチ間で交差して結合される光配線構造としな
ければならない。従来の特開平６−３３１９１０は、任
意の組み合わせで接続替えを行う光ファイバ心線切替え
装置が開示されている。
【０００９】しかしながら、１０００チャンネル以上に
なると光ファイバを収納するための膨大なスペースが必
要となる欠点が指摘されていた。又、特開平１１−１７
８０１８に示す光コネクト装置は、前段のスイッチを搭
載した基板と後段の基板を直交させた構造が開示されて
いる。しかしながら、光ファイバの引き回しが単純化さ
れるが、基板の実装方法が限定される。
なると光ファイバを収納するための膨大なスペースが必
要となる欠点が指摘されていた。又、特開平１１−１７
８０１８に示す光コネクト装置は、前段のスイッチを搭
載した基板と後段の基板を直交させた構造が開示されて
いる。しかしながら、光ファイバの引き回しが単純化さ
れるが、基板の実装方法が限定される。
【００１０】更に、特開平１０−２４３４２４に示す光
クロスコネクトシステムは、Ｎ本のＭ芯光ファイバを積
層した二次元ファイバアレイとＭ本×Ｎ芯の二次元ファ
イバアレイを直交して接合させることでクロスコネクト
構成とする技術が開示されている。しかしながら、クロ
スコネクト構造は、コンパクトに実現できるが、光ファ
イバの芯間ピッチで積層することができなければ、結合
損失が大きくなる製造上の問題が生じていた。
クロスコネクトシステムは、Ｎ本のＭ芯光ファイバを積
層した二次元ファイバアレイとＭ本×Ｎ芯の二次元ファ
イバアレイを直交して接合させることでクロスコネクト
構成とする技術が開示されている。しかしながら、クロ
スコネクト構造は、コンパクトに実現できるが、光ファ
イバの芯間ピッチで積層することができなければ、結合
損失が大きくなる製造上の問題が生じていた。
【００１１】又、光ファイバ素線を任意の配線に敷設し
て、樹脂などによりシート状に固定させたファイバシー
ト技術を使用する方法もある。この場合、光ファイバに
保護皮膜がない分、コンパクトにまとめることができ
る。しかしながら、先に図５４で示したように交差構造
の中央部分に光ファイバが集中して積み重なってしま
う。光ファイバには最小曲げ半径が決まっているが、光
ファイバの積み重なりにより生じる縦方向の曲げ半径の
制御は困難となる。このため、光伝送の特性が保証でき
ないという問題が生じていた。
て、樹脂などによりシート状に固定させたファイバシー
ト技術を使用する方法もある。この場合、光ファイバに
保護皮膜がない分、コンパクトにまとめることができ
る。しかしながら、先に図５４で示したように交差構造
の中央部分に光ファイバが集中して積み重なってしま
う。光ファイバには最小曲げ半径が決まっているが、光
ファイバの積み重なりにより生じる縦方向の曲げ半径の
制御は困難となる。このため、光伝送の特性が保証でき
ないという問題が生じていた。
【００１２】近時、通信分野では、長距離のみならず近
距離の信号伝達に光伝送が主流になってきている。従来
の電気による信号伝達技術は、ＣＰＵの発達によるクロ
ック周波数およびデータの通信速度が上昇し、信号の伝
送速度は、日々向上している。しかし、電気信号の伝達
技術において信号の切替を担うクロスコネクト装置をそ
のまま光通信の信号切替に使うには難があり、そこで特
に、光ビアを多層配線の層間に構成し、光信号の層間移
行部としている。
距離の信号伝達に光伝送が主流になってきている。従来
の電気による信号伝達技術は、ＣＰＵの発達によるクロ
ック周波数およびデータの通信速度が上昇し、信号の伝
送速度は、日々向上している。しかし、電気信号の伝達
技術において信号の切替を担うクロスコネクト装置をそ
のまま光通信の信号切替に使うには難があり、そこで特
に、光ビアを多層配線の層間に構成し、光信号の層間移
行部としている。
【００１３】又、高速、大容量の信号伝送を必要とする
情報通信系の装置内において、信号や、データを光配線
基板を構成する従来の光導波路は、シリコンウエハ等の
基板上にクラッド材料を成膜し、次いでコア材をパター
ニングするプロセスで製作されている。この場合、工程
中に熱履歴による応力により基板に反りが生じたり、ク
ラックが入る等の欠点があった。これに対処するための
従来技術として、特開平８−２９６３２に開示されてい
るような、光配線を構成している光導波路層の構成個所
を除く個所を除去する対策、特開平５−２８１４２４に
示される応力緩和層を導入する対策、又は、特開平６−
２１４１２８の光導波路層の裏面に応力層を制膜するこ
とで表と裏の両面で応力のバランスを保ち、基板の平坦
化を達成する対策が採られている。
情報通信系の装置内において、信号や、データを光配線
基板を構成する従来の光導波路は、シリコンウエハ等の
基板上にクラッド材料を成膜し、次いでコア材をパター
ニングするプロセスで製作されている。この場合、工程
中に熱履歴による応力により基板に反りが生じたり、ク
ラックが入る等の欠点があった。これに対処するための
従来技術として、特開平８−２９６３２に開示されてい
るような、光配線を構成している光導波路層の構成個所
を除く個所を除去する対策、特開平５−２８１４２４に
示される応力緩和層を導入する対策、又は、特開平６−
２１４１２８の光導波路層の裏面に応力層を制膜するこ
とで表と裏の両面で応力のバランスを保ち、基板の平坦
化を達成する対策が採られている。
【００１４】又、従来、基板面にレンズを形成する技術
として、光メモリから情報を再生するための光ピックア
ップ装置に用いられる光学素子としてのマイクロレンズ
の製造方法が知られている。特開昭６０−１５５５５２
は、両面からエッチングにより半球面上穴部を形成し、
基板と異なる物質を充填した後、表面を研磨して平面マ
イクロレンズを得ている。特開平１１−１７７１２３
は、基板の両面にレンズが配置される構造が示されてい
る。
として、光メモリから情報を再生するための光ピックア
ップ装置に用いられる光学素子としてのマイクロレンズ
の製造方法が知られている。特開昭６０−１５５５５２
は、両面からエッチングにより半球面上穴部を形成し、
基板と異なる物質を充填した後、表面を研磨して平面マ
イクロレンズを得ている。特開平１１−１７７１２３
は、基板の両面にレンズが配置される構造が示されてい
る。
【００１５】しかし、基板の両面にレンズを形成する際
の位置合わせに難があった。例えば、図５５（Ａ）に示
すように、従来の光ディスク装置等に使用されるマイク
ロレンズの製造工程において、基板６１の上下の両面に
凹部６２を形成し、次いで、図５５（Ｂ）に示すように
透明物質６３を前記凹部６２に埋めてレンズを形成する
に際し、前記上下の凹部６２の位置合わせが正確に行え
ない欠点があった。
の位置合わせに難があった。例えば、図５５（Ａ）に示
すように、従来の光ディスク装置等に使用されるマイク
ロレンズの製造工程において、基板６１の上下の両面に
凹部６２を形成し、次いで、図５５（Ｂ）に示すように
透明物質６３を前記凹部６２に埋めてレンズを形成する
に際し、前記上下の凹部６２の位置合わせが正確に行え
ない欠点があった。
【００１６】又、高速, 大容量の信号伝送を必要とする
情報通信系の装置内における光信号の伝送に際しては、
光配線基板の導波路同士の光学的な接続が、両者の接続
位置における位置合わせに高精度が要求され、又、集光
機能を高めるという点で重要視されている。光導波路同
士を光学的に接続するためには、コリメートや、集光す
るためのレンズが必要とされるが、従来、図５６に示す
ような、クラッド８５上のコア８６からの光が射出され
る先端部にボールレンズ８７が置かれる構造のものが知
られている。
情報通信系の装置内における光信号の伝送に際しては、
光配線基板の導波路同士の光学的な接続が、両者の接続
位置における位置合わせに高精度が要求され、又、集光
機能を高めるという点で重要視されている。光導波路同
士を光学的に接続するためには、コリメートや、集光す
るためのレンズが必要とされるが、従来、図５６に示す
ような、クラッド８５上のコア８６からの光が射出され
る先端部にボールレンズ８７が置かれる構造のものが知
られている。
【００１７】又、高速, 大容量の信号伝送を必要とする
情報通信系の装置において、ＣＰＵの動作周波数の向上
に伴い、クロック周波数の向上や、データの転送速度の
向上がもたらされた。近時、伝送速度の向上のため、Ｌ
ＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）：差動
伝送や、波形整形技術などの高帯域化技術が開発され、
電気伝送の性能の向上は進んでいるが１０Ｇｂｐｓ以上
の領域では、電気信号の波形なまりの発生などが原因で
伝送を困難にしている。
情報通信系の装置において、ＣＰＵの動作周波数の向上
に伴い、クロック周波数の向上や、データの転送速度の
向上がもたらされた。近時、伝送速度の向上のため、Ｌ
ＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）：差動
伝送や、波形整形技術などの高帯域化技術が開発され、
電気伝送の性能の向上は進んでいるが１０Ｇｂｐｓ以上
の領域では、電気信号の波形なまりの発生などが原因で
伝送を困難にしている。
【００１８】又、光通信を主体とする長距離伝送では、
パスの切換えを行うクロスコネクト装置の電気伝送部分
が、光通信速度を担いきれなくなってきている。そこ
で、短距離伝送でも光通信が行えるよう技術開発が行わ
れ、光送受信モジュールと光ファイバとの接続態様が実
現している。又、短距離の高速信号伝送の光接続に用い
られる光配線基板も知られている。例えば、複数の光導
波路がＸ軸方向に並行して配置されている光導波層と、
他の複数の光導波路がＹ軸方向に並行して配置されてい
る光導波層とを積層して多層光配線を構成する場合、層
間の光接続位置は、図５７に示すように決められてい
る。
パスの切換えを行うクロスコネクト装置の電気伝送部分
が、光通信速度を担いきれなくなってきている。そこ
で、短距離伝送でも光通信が行えるよう技術開発が行わ
れ、光送受信モジュールと光ファイバとの接続態様が実
現している。又、短距離の高速信号伝送の光接続に用い
られる光配線基板も知られている。例えば、複数の光導
波路がＸ軸方向に並行して配置されている光導波層と、
他の複数の光導波路がＹ軸方向に並行して配置されてい
る光導波層とを積層して多層光配線を構成する場合、層
間の光接続位置は、図５７に示すように決められてい
る。
【００１９】光基板９０上でＸ軸方向に並行して複数本
の光導波路９１が配設された光導波路層と、前記複数本
の光導波路９１に直角に交差してＹ軸方向に並行して配
設された複数本の光導波路から成る光導波路層が積層さ
れて構成される光配線基板は、前記Ｘ軸とＹ軸の複数の
光導波路の夫々との交差位置の内、図５７中に斜線で示
す任意の交差位置９３に光ビアを形成することで層間の
光伝播を行っている。
の光導波路９１が配設された光導波路層と、前記複数本
の光導波路９１に直角に交差してＹ軸方向に並行して配
設された複数本の光導波路から成る光導波路層が積層さ
れて構成される光配線基板は、前記Ｘ軸とＹ軸の複数の
光導波路の夫々との交差位置の内、図５７中に斜線で示
す任意の交差位置９３に光ビアを形成することで層間の
光伝播を行っている。
【００２０】図６０に示すＸ軸方向に並行して配設され
た複数本の光導波路９１とＹ軸方向に並行して配設され
た複数本の光導波路９２とが交差するよう積層された光
導波路層は、図５８に示すＸ軸方向に並行して配設され
た複数本の光導波路９１から成る光導波路層に、図５９
に示すＹ軸方向に並行して配設された複数本の光導波路
９２から成る光導波路層を重ねることで得られる。
た複数本の光導波路９１とＹ軸方向に並行して配設され
た複数本の光導波路９２とが交差するよう積層された光
導波路層は、図５８に示すＸ軸方向に並行して配設され
た複数本の光導波路９１から成る光導波路層に、図５９
に示すＹ軸方向に並行して配設された複数本の光導波路
９２から成る光導波路層を重ねることで得られる。
【００２１】前記光導波路層の夫々には位置合わせマー
ク９４が示されていて、これら位置合わせマーク９４を
基準にして積層し、図６０に示す多層光配線が得られ
る。
ク９４が示されていて、これら位置合わせマーク９４を
基準にして積層し、図６０に示す多層光配線が得られ
る。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように光信号
を伝送するに際し、光ファイバ又は、基板上に敷設した
光導波路を用いる場合、コネクタによる心線数の制限
や、光ファイバ同士、又は、光導波路同士を結合させる
際の結合位置の精度が、光信号伝送の妨げとなる場合が
生じた。
を伝送するに際し、光ファイバ又は、基板上に敷設した
光導波路を用いる場合、コネクタによる心線数の制限
や、光ファイバ同士、又は、光導波路同士を結合させる
際の結合位置の精度が、光信号伝送の妨げとなる場合が
生じた。
【００２３】又、一方の光配線基板の光導波路から射出
された光が、他方の光配線基板の光導波路に入射される
光路中で平行光とされることが望ましいが、従来は、図
５３に示したように光導波路のコア１の端面を半円形に
形成し、端面を通過した光が平行になるよう意図した構
成がある。しかしながら、光導波路内では、光が複雑に
反射しているので完全な平行光を得ることができなかっ
た。
された光が、他方の光配線基板の光導波路に入射される
光路中で平行光とされることが望ましいが、従来は、図
５３に示したように光導波路のコア１の端面を半円形に
形成し、端面を通過した光が平行になるよう意図した構
成がある。しかしながら、光導波路内では、光が複雑に
反射しているので完全な平行光を得ることができなかっ
た。
【００２４】本発明は、光導波路から射出された光が、
光路中で平行光とされる光配線基板、及び光導波路同士
の結合位置の精度を厳密に設定することなく、両者を結
合できる多層光配線の光学的な接続構造を提供すること
を目的とする。又、１０００チャンネル以上の高速で大
容量のデータ信号を伝送処理する能力を有するクロスコ
ネクト構造を有する光配線基板の実現が望まれていた。
光路中で平行光とされる光配線基板、及び光導波路同士
の結合位置の精度を厳密に設定することなく、両者を結
合できる多層光配線の光学的な接続構造を提供すること
を目的とする。又、１０００チャンネル以上の高速で大
容量のデータ信号を伝送処理する能力を有するクロスコ
ネクト構造を有する光配線基板の実現が望まれていた。
【００２５】本発明は、Ｎチャンネルの入力光配線と出
力光配線を、チャンネル数に依存せずに上下２層に敷設
し、層間移行部の夫々の個所において、１対１の光配線
同士で層を違えて接続し、有効な多チャンネルのクロス
コネクト構造を有する光配線基板を提供することを目的
とする。又、本発明は、基板の上下２面に夫々下部クラ
ッド層とコアと上部クラッド層とを形成する光導波路の
製造工程において、前記上部クラッド層から前記基板に
達する、光ビアとなる略４５°斜面を形成する工程を含
む光配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
力光配線を、チャンネル数に依存せずに上下２層に敷設
し、層間移行部の夫々の個所において、１対１の光配線
同士で層を違えて接続し、有効な多チャンネルのクロス
コネクト構造を有する光配線基板を提供することを目的
とする。又、本発明は、基板の上下２面に夫々下部クラ
ッド層とコアと上部クラッド層とを形成する光導波路の
製造工程において、前記上部クラッド層から前記基板に
達する、光ビアとなる略４５°斜面を形成する工程を含
む光配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００２６】又、光通信の多層配線間で光信号の切換を
するクロスコネクト機能を担う光ビアは、その製造プロ
セスにおいて、温度変化が原因で内部に気泡が生じ、内
面に応力が働きクラックが生じるおそれがあった。更
に、光導波路から前記光ビアに光が入る際に、光の有す
る波動性のために進行方向で広がろうとして、光路中で
の有効な光の進行が妨げられる。
するクロスコネクト機能を担う光ビアは、その製造プロ
セスにおいて、温度変化が原因で内部に気泡が生じ、内
面に応力が働きクラックが生じるおそれがあった。更
に、光導波路から前記光ビアに光が入る際に、光の有す
る波動性のために進行方向で広がろうとして、光路中で
の有効な光の進行が妨げられる。
【００２７】そこで、本発明は、クラックを防ぎ、光ビ
ア内での光の集光性を高め、且つ光の方向精度を高める
ことのできる光配線基板を提供することを目的とする。
又、光導波路を製作する工程中に生じる反りやクラック
に対する従来の対策技術は、多層化する光配線基板に対
しては充分ではなかった。例えば、特開平８−２９６３
２は、１層のみでは有効であるが、多層化した場合、除
去した部分が埋まってしまう。埋まるのを避けるため、
多層化するに際しフィルムを層間に挿入することもでき
るがスリット部に空気層が残ってしまうため熱工程中に
空気の熱膨張により応力が発生してしまう問題点が指摘
されていた。
ア内での光の集光性を高め、且つ光の方向精度を高める
ことのできる光配線基板を提供することを目的とする。
又、光導波路を製作する工程中に生じる反りやクラック
に対する従来の対策技術は、多層化する光配線基板に対
しては充分ではなかった。例えば、特開平８−２９６３
２は、１層のみでは有効であるが、多層化した場合、除
去した部分が埋まってしまう。埋まるのを避けるため、
多層化するに際しフィルムを層間に挿入することもでき
るがスリット部に空気層が残ってしまうため熱工程中に
空気の熱膨張により応力が発生してしまう問題点が指摘
されていた。
【００２８】又、特開平５−２８１４２４は、リッジ型
導波路で１層のみの場合は有効であるが、埋め込み方や
多層化の場合は、熱膨張によりクラックが発生する欠点
があった。一方、特開平６−２１４１２８は、多層化し
た場合に、応力のバランスを保つためには、光導波路層
の両面に応力層を成膜することが必要となり、表と裏の
両面を多層化すること必要となり現実的でないのが実情
である。
導波路で１層のみの場合は有効であるが、埋め込み方や
多層化の場合は、熱膨張によりクラックが発生する欠点
があった。一方、特開平６−２１４１２８は、多層化し
た場合に、応力のバランスを保つためには、光導波路層
の両面に応力層を成膜することが必要となり、表と裏の
両面を多層化すること必要となり現実的でないのが実情
である。
【００２９】そこで、この発明は、多層波光導波路の製
作工程において、応力による反りやクラックの発生を回
避できる光配線基板及び、光配線基板の製造方法を提供
することを目的とする。又、光ディスク装置等におい
て、光メモリからの情報をピックアップするために用い
られるマイクロレンズの製造工程においては、図５５
（Ａ）に示すように基板６１の両面に別々工程で穴（凹
部）６２を形成するので、上下の位置合わせが難しく、
図５５（Ｂ）に形成されたレンズ６３の位置は、ずれ６
４が生じてしまう欠点があった。このことから、大型基
板に用いる場合には、ずれも大きくなり適用が難しい。
作工程において、応力による反りやクラックの発生を回
避できる光配線基板及び、光配線基板の製造方法を提供
することを目的とする。又、光ディスク装置等におい
て、光メモリからの情報をピックアップするために用い
られるマイクロレンズの製造工程においては、図５５
（Ａ）に示すように基板６１の両面に別々工程で穴（凹
部）６２を形成するので、上下の位置合わせが難しく、
図５５（Ｂ）に形成されたレンズ６３の位置は、ずれ６
４が生じてしまう欠点があった。このことから、大型基
板に用いる場合には、ずれも大きくなり適用が難しい。
【００３０】又、基板自体を光学材料で製作する必要が
あるので、大型基板とするには強度やコストの点で不利
であった。そこで、この発明は、基板上の一方の層から
の光を他方の層に伝播するに際し、前記基板中の光の層
間移行部に設けられる一対のレンズの位置合わせを正確
に行うことができ、大型基板にも支障なく適応できる光
配線基板及び、光配線基板の製造方法を提供することを
目的とする。
あるので、大型基板とするには強度やコストの点で不利
であった。そこで、この発明は、基板上の一方の層から
の光を他方の層に伝播するに際し、前記基板中の光の層
間移行部に設けられる一対のレンズの位置合わせを正確
に行うことができ、大型基板にも支障なく適応できる光
配線基板及び、光配線基板の製造方法を提供することを
目的とする。
【００３１】又、従来、光導波路同士を光学的に接続す
る場合、クラッド上のコアからの光を射出するコア先端
部に置かれる球状のレンズは、前記コアとの位置あわせ
に高精度が要求されていた。しかし、配線基板上に多く
の光導波路が設けられている場合には、夫々の光導波路
毎に球状レンズを対応させて設けなければならず、しか
もその位置合わせは、前記コアの中心と球状レンズの中
心とをμｍ単位の高精度で配置する必要があった。この
ため、製造工程を難しくするとともに、製造コストも掛
かるという欠点があった。
る場合、クラッド上のコアからの光を射出するコア先端
部に置かれる球状のレンズは、前記コアとの位置あわせ
に高精度が要求されていた。しかし、配線基板上に多く
の光導波路が設けられている場合には、夫々の光導波路
毎に球状レンズを対応させて設けなければならず、しか
もその位置合わせは、前記コアの中心と球状レンズの中
心とをμｍ単位の高精度で配置する必要があった。この
ため、製造工程を難しくするとともに、製造コストも掛
かるという欠点があった。
【００３２】そこで、本発明の目的は、光配線の光導波
路同士を接続するのに、位置合わせが容易で、一方の光
導波路からの他方の光導波路へ光を伝播する際の効果的
な集光機能を有し、特に複数本の光導波路が配設されて
いる場合、対向した光導波路同士を光学的に接続する場
合に有効な光配線基板を提供することを目的とする。
又、多層光配線において、従来のプリント基板のように
配線の引き回しを可能にするためには、光導波路の交差
構造や、層間の光導波路の接続技術に配慮する必要があ
る。
路同士を接続するのに、位置合わせが容易で、一方の光
導波路からの他方の光導波路へ光を伝播する際の効果的
な集光機能を有し、特に複数本の光導波路が配設されて
いる場合、対向した光導波路同士を光学的に接続する場
合に有効な光配線基板を提供することを目的とする。
又、多層光配線において、従来のプリント基板のように
配線の引き回しを可能にするためには、光導波路の交差
構造や、層間の光導波路の接続技術に配慮する必要があ
る。
【００３３】光導波路層を積層する場合、従来のフォト
リソグラフィ技術を使った位置合わせでは、数十ｃｍ角
以上の大きさの基板で、層間光移行部である光ビアを数
ミクロン以下の位置精度で形成することは難しい。図５
７で示した従来例で、２層の光導波路層を積層する場
合、光ビアを形成すべき層間の光導波路の交差位置は、
導波路層自体が透明であるため、認識できない。このた
め、位置合わせマーク９４を基準にして積層し、パター
ニングされた光導波路の交差位置を光ビア位置と定め、
レーザ加工する。
リソグラフィ技術を使った位置合わせでは、数十ｃｍ角
以上の大きさの基板で、層間光移行部である光ビアを数
ミクロン以下の位置精度で形成することは難しい。図５
７で示した従来例で、２層の光導波路層を積層する場
合、光ビアを形成すべき層間の光導波路の交差位置は、
導波路層自体が透明であるため、認識できない。このた
め、位置合わせマーク９４を基準にして積層し、パター
ニングされた光導波路の交差位置を光ビア位置と定め、
レーザ加工する。
【００３４】しかしながら、前記位置合わせマークを基
準にして光導波路層を積層したとしても、導波路形成用
のマスクによる導波路パターンの位置ずれや、導波路の
積層プロセスでの熱履歴が原因の位置ずれがあり、光ビ
アの加工位置にずれが生ずる。基板サイズが大きい場合
には、この欠点は、特に、顕著である。そこで、本発明
は、積層された光導波路同士の交差位置を高い位置精度
で確認でき、光ビア加工ができ、層間の光導波路の光接
続損失、チャネル間の損失ばらつきを低減できる多層光
配線基板を提供することを目的とする。
準にして光導波路層を積層したとしても、導波路形成用
のマスクによる導波路パターンの位置ずれや、導波路の
積層プロセスでの熱履歴が原因の位置ずれがあり、光ビ
アの加工位置にずれが生ずる。基板サイズが大きい場合
には、この欠点は、特に、顕著である。そこで、本発明
は、積層された光導波路同士の交差位置を高い位置精度
で確認でき、光ビア加工ができ、層間の光導波路の光接
続損失、チャネル間の損失ばらつきを低減できる多層光
配線基板を提供することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の光配線基板は、基板と、
前記基板上に形成されるコアとクラッドよりなる光導波
路と、前記光導波路の光路先端部に連続して形成される
スラブ光導波路及び平板状凸レンズと、前記凸レンズを
通過した光を前記基板の面に交差する方向に反射するミ
ラーと、前記ミラーで反射された光を平行光とするレン
ズとを有することを特徴とする。
め、本発明の請求項１に記載の光配線基板は、基板と、
前記基板上に形成されるコアとクラッドよりなる光導波
路と、前記光導波路の光路先端部に連続して形成される
スラブ光導波路及び平板状凸レンズと、前記凸レンズを
通過した光を前記基板の面に交差する方向に反射するミ
ラーと、前記ミラーで反射された光を平行光とするレン
ズとを有することを特徴とする。
【００３６】本発明の請求項１に記載の光配線基板にお
いては、光導波路のコアから出た光は、スラブ光導波路
を経て平板状凸レンズから光の水平成分が平行な光とさ
れる。前記平板状凸レンズからの光は、ミラーで反射さ
れ、更に、レンズを通過して平行光とされる。これによ
り、光路中の伝送される光は、略平行光とされ、接続さ
れる他の導波路内にレンズを介して正しく集光される。
いては、光導波路のコアから出た光は、スラブ光導波路
を経て平板状凸レンズから光の水平成分が平行な光とさ
れる。前記平板状凸レンズからの光は、ミラーで反射さ
れ、更に、レンズを通過して平行光とされる。これによ
り、光路中の伝送される光は、略平行光とされ、接続さ
れる他の導波路内にレンズを介して正しく集光される。
【００３７】又、本発明の請求項２に記載の多層光配線
は、第１基板と、前記基板上に形成されるコアとクラッ
ドよりなる第１光導波路と、前記第１光導波路の光路先
端部に続いて形成される第１のスラブ光導波路及び第１
平板状凸レンズと、前記第１平板状凸レンズを通過した
光を前記基板の面に交差する方向に反射する第１ミラー
と、前記第１ミラーで反射された光を平行光とする第１
レンズと、を有する第１光配線基板と、前記第１のレン
ズに対向して配置され、前記第１のレンズからの平行光
を入射し集光する第２のレンズと、第２基板と、前記第
２のレンズを通過した光を前記第２基板の面に平行な方
向に反射する第２ミラーと、前記第２基板上に形成され
るコアとクラッドよりなる第２光導波路と、前記第２光
導波路の端部に続いて形成され、前記第２ミラーで反射
された光を通す第２の平板状凸レンズ及びスラブ光導波
路と、を有する第２の光配線基板とを有し、前記第１の
光配線基板と前記第２の光配線基板との間で光信号を接
続することを特徴とする。
は、第１基板と、前記基板上に形成されるコアとクラッ
ドよりなる第１光導波路と、前記第１光導波路の光路先
端部に続いて形成される第１のスラブ光導波路及び第１
平板状凸レンズと、前記第１平板状凸レンズを通過した
光を前記基板の面に交差する方向に反射する第１ミラー
と、前記第１ミラーで反射された光を平行光とする第１
レンズと、を有する第１光配線基板と、前記第１のレン
ズに対向して配置され、前記第１のレンズからの平行光
を入射し集光する第２のレンズと、第２基板と、前記第
２のレンズを通過した光を前記第２基板の面に平行な方
向に反射する第２ミラーと、前記第２基板上に形成され
るコアとクラッドよりなる第２光導波路と、前記第２光
導波路の端部に続いて形成され、前記第２ミラーで反射
された光を通す第２の平板状凸レンズ及びスラブ光導波
路と、を有する第２の光配線基板とを有し、前記第１の
光配線基板と前記第２の光配線基板との間で光信号を接
続することを特徴とする。
【００３８】このようにして、第１光導波路から第１の
スラブ光導波路及び平板状凸レンズ、前記第１ミラーを
介し、更に第１レンズを経て得られる平行光は、正確に
第２のミラーに集光されて第２の導波路内に伝送される
ので, 第１と第２の光導波路同士の接続に際しての位置
合わせに煩わされることなく両者間で光学的な接続が行
われる。
スラブ光導波路及び平板状凸レンズ、前記第１ミラーを
介し、更に第１レンズを経て得られる平行光は、正確に
第２のミラーに集光されて第２の導波路内に伝送される
ので, 第１と第２の光導波路同士の接続に際しての位置
合わせに煩わされることなく両者間で光学的な接続が行
われる。
【００３９】本発明の請求項３に記載の光配線基板は、
基板と、前記基板の一方の面に積層されるＮ個の入力端
を有する入力側の複数の光配線と、前記基板の他方の面
に積層され、前記基板上で前記Ｎ個の入力端と直交する
Ｎ個の出力端を有する出力側の複数の光配線とを有し、
前記入力側の複数の光配線と前記出力側の複数の光配線
とは、層間移行部の夫々の個所において、１対１の光配
線同士で層を違えて接続されることを特徴とする。
基板と、前記基板の一方の面に積層されるＮ個の入力端
を有する入力側の複数の光配線と、前記基板の他方の面
に積層され、前記基板上で前記Ｎ個の入力端と直交する
Ｎ個の出力端を有する出力側の複数の光配線とを有し、
前記入力側の複数の光配線と前記出力側の複数の光配線
とは、層間移行部の夫々の個所において、１対１の光配
線同士で層を違えて接続されることを特徴とする。
【００４０】本発明の光配線基板は、入力光配線の直線
部と出力光配線の直線部とを異なる層に配し、屈曲部で
層間の移行を行う。これにより、チャンネル数に依存す
ることなくＮチャンネル入力をＮチャンネル出力に交換
でき、大規模なクロスコネクト機能を要する場合にも容
易に適応できる。
部と出力光配線の直線部とを異なる層に配し、屈曲部で
層間の移行を行う。これにより、チャンネル数に依存す
ることなくＮチャンネル入力をＮチャンネル出力に交換
でき、大規模なクロスコネクト機能を要する場合にも容
易に適応できる。
【００４１】又、本発明の他の光配線基板は、基板と、
前記基板上に敷設され、基板の１辺にＮ個の入力端を有
し、他辺にＮ個の出力端を有し、前記基板上に略Ｌ字状
に敷設された複数の光ファイバとにより構成されたこと
を特徴とする。本発明の光配線基板においては、光配線
が光ファイバであり、屈曲部を最小曲げ半径以上の曲率
を有して、略Ｌ字状として基板上に敷設した。
前記基板上に敷設され、基板の１辺にＮ個の入力端を有
し、他辺にＮ個の出力端を有し、前記基板上に略Ｌ字状
に敷設された複数の光ファイバとにより構成されたこと
を特徴とする。本発明の光配線基板においては、光配線
が光ファイバであり、屈曲部を最小曲げ半径以上の曲率
を有して、略Ｌ字状として基板上に敷設した。
【００４２】これにより、光ファイバ同士が上下で交差
する個所を有するがＮ個の入力端からの入力信号をその
まま出力端から出力信号として出力できる。又、本発明
の請求項４に記載の光配線基板の製造方法は、基板に下
部クラッド層を形成する工程と、前記下部クラッド層上
にコア層を形成する工程と、前記コア層上に光導波路パ
ターン層を形成する工程と、前記光導波路パターン層を
マスクとしてエッチングし、光導波路となるコアパター
ンを形成する工程と、前記光導波路パターン層を除去
し、前記コアパターンを露出後、上部クラッド層を形成
する工程と、前記上部クラッド層から前記基板に達す
る、光ビアとなる略４５°斜面を形成する工程と、前記
略４５°斜面に反射膜を形成する工程とを有することを
特徴とする。
する個所を有するがＮ個の入力端からの入力信号をその
まま出力端から出力信号として出力できる。又、本発明
の請求項４に記載の光配線基板の製造方法は、基板に下
部クラッド層を形成する工程と、前記下部クラッド層上
にコア層を形成する工程と、前記コア層上に光導波路パ
ターン層を形成する工程と、前記光導波路パターン層を
マスクとしてエッチングし、光導波路となるコアパター
ンを形成する工程と、前記光導波路パターン層を除去
し、前記コアパターンを露出後、上部クラッド層を形成
する工程と、前記上部クラッド層から前記基板に達す
る、光ビアとなる略４５°斜面を形成する工程と、前記
略４５°斜面に反射膜を形成する工程とを有することを
特徴とする。
【００４３】本発明の光配線基板の製造方法によれば、
基板上に光配線としての光導波路を、光ビアとなる略４
５°斜面を有し、容易に製造することができる。又、本
発明の請求項５に記載の多層光配線基板は、基板と、前
記基板の上下面に異なる光配線層を形成する光導波路
と、光配線層間を結ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部と
を連絡する溝又は孔とを有することを特徴とする。
基板上に光配線としての光導波路を、光ビアとなる略４
５°斜面を有し、容易に製造することができる。又、本
発明の請求項５に記載の多層光配線基板は、基板と、前
記基板の上下面に異なる光配線層を形成する光導波路
と、光配線層間を結ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部と
を連絡する溝又は孔とを有することを特徴とする。
【００４４】これにより、本発明の多層光配線基板にお
いては、光ビア内と外部とを連絡する溝又は孔が通気溝
又は通気孔となり、前記光ビア内に発生する応力を緩和
できる。又、本発明の他の多層光配線基板は、基板と、
前記基板の上下面に異なる光配線層を形成する光導波路
と、光配線層間を結ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部と
を連絡する孔と、前記光ビア内に収納される光集光部と
を有することを特徴とする。
いては、光ビア内と外部とを連絡する溝又は孔が通気溝
又は通気孔となり、前記光ビア内に発生する応力を緩和
できる。又、本発明の他の多層光配線基板は、基板と、
前記基板の上下面に異なる光配線層を形成する光導波路
と、光配線層間を結ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部と
を連絡する孔と、前記光ビア内に収納される光集光部と
を有することを特徴とする。
【００４５】本発明多層光配線基板においては、前記光
ビア内に導かれた光は、光集光部で集光される。これに
より、前記ビア内での光の波動性による広がりを防ぎ、
光の損失が減少する。又、本発明の請求項６に記載の光
配線基板は、基板と、前記基板上に形成される下部クラ
ッド層、コア層及び上部クラッド層より成る光導波路
と、前記コア層の両側に略平行して配設される一対のス
リットと、前記上部クラッド層に設けられ前記一対のス
リット間を連結する少なくとも一個の溝とを有すること
を特徴とする。
ビア内に導かれた光は、光集光部で集光される。これに
より、前記ビア内での光の波動性による広がりを防ぎ、
光の損失が減少する。又、本発明の請求項６に記載の光
配線基板は、基板と、前記基板上に形成される下部クラ
ッド層、コア層及び上部クラッド層より成る光導波路
と、前記コア層の両側に略平行して配設される一対のス
リットと、前記上部クラッド層に設けられ前記一対のス
リット間を連結する少なくとも一個の溝とを有すること
を特徴とする。
【００４６】本発明の光配線基板においては、光導波路
のコア層を挟んで一対のスリットが形成され、前記一対
のスリット間を溝で連通させたことにより、熱履歴によ
る応力緩和することができる。これにより、前記基板に
反りや、クラックが生じることが防げる。又、本発明の
光配線基板は、前記スリット及び前記溝の少なくともい
ずれか一方が外気と連通しているので、前記スリット内
に空気が閉じ込められることはない。
のコア層を挟んで一対のスリットが形成され、前記一対
のスリット間を溝で連通させたことにより、熱履歴によ
る応力緩和することができる。これにより、前記基板に
反りや、クラックが生じることが防げる。又、本発明の
光配線基板は、前記スリット及び前記溝の少なくともい
ずれか一方が外気と連通しているので、前記スリット内
に空気が閉じ込められることはない。
【００４７】又、本発明の他の光配線基板は、基板上に
形成される下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層
より成る光導波路と、前記コア層の両側に略平行して配
設される一対のスリットと、前記上部クラッド層に設け
られ前記一対のスリットを連結する少なくとも一個の溝
とを有する第１の光配線層と、前記第１の光配線層上に
積層され、前記第１の光配線層の前記一対のスリットの
いずれか一方と前記溝を介して連通されるスリットを持
つ少なくとも一対のスリットを有する前記第１の光配線
層と同一構成の第２の光配線層とにより構成されている
ことを特徴とする。
形成される下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層
より成る光導波路と、前記コア層の両側に略平行して配
設される一対のスリットと、前記上部クラッド層に設け
られ前記一対のスリットを連結する少なくとも一個の溝
とを有する第１の光配線層と、前記第１の光配線層上に
積層され、前記第１の光配線層の前記一対のスリットの
いずれか一方と前記溝を介して連通されるスリットを持
つ少なくとも一対のスリットを有する前記第１の光配線
層と同一構成の第２の光配線層とにより構成されている
ことを特徴とする。
【００４８】本発明の多層光配線基板においては、光配
線層の各層に形成されたスリットが前記溝を介して連通
されているので多層の光配線構造としても、熱履歴によ
る応力緩和することができる。これにより、多層光配線
としても、前記基板に反りや、クラックが生じることが
防げる。本発明の他の光配線基板の製造方法は、基板上
に下部クラッド層を形成する工程と、前記下部クラッド
層上にコア層を形成する工程と、前記コア層上に作成し
た光導波路パターン層をマスクとしてエッチングし、光
導波路となるコアパターンを形成する工程と、前記光導
波路パターン層を除去し、前記コアパターンを露出後、
上部クラッド層を形成する工程と、前記コア層の両側に
略平行して前記基板の表面に届く一対のスリットを形成
する工程と、前記上部クラッド層に設けられ前記一対の
スリット間を連結する少なくとも一個の溝を形成する工
程とを有することを特徴とする。
線層の各層に形成されたスリットが前記溝を介して連通
されているので多層の光配線構造としても、熱履歴によ
る応力緩和することができる。これにより、多層光配線
としても、前記基板に反りや、クラックが生じることが
防げる。本発明の他の光配線基板の製造方法は、基板上
に下部クラッド層を形成する工程と、前記下部クラッド
層上にコア層を形成する工程と、前記コア層上に作成し
た光導波路パターン層をマスクとしてエッチングし、光
導波路となるコアパターンを形成する工程と、前記光導
波路パターン層を除去し、前記コアパターンを露出後、
上部クラッド層を形成する工程と、前記コア層の両側に
略平行して前記基板の表面に届く一対のスリットを形成
する工程と、前記上部クラッド層に設けられ前記一対の
スリット間を連結する少なくとも一個の溝を形成する工
程とを有することを特徴とする。
【００４９】本発明の光配線基板の製造方法において
は、基板上で複数の光導波路層を分断するようコア層の
長手方向の両側に略平行して一対のスリット及び前記一
対のスリットを連通する溝をエキシマレーザで形成でき
るので、前記溝を通じて外気と連通でき、特に光導波路
を多層化した場合に夫々の層のスリット部分に閉じ込め
られた空気による熱膨張による体積変化が原因で生じる
応力を緩和することができる。
は、基板上で複数の光導波路層を分断するようコア層の
長手方向の両側に略平行して一対のスリット及び前記一
対のスリットを連通する溝をエキシマレーザで形成でき
るので、前記溝を通じて外気と連通でき、特に光導波路
を多層化した場合に夫々の層のスリット部分に閉じ込め
られた空気による熱膨張による体積変化が原因で生じる
応力を緩和することができる。
【００５０】このような光配線基板の製造方法により得
られ、多層化された光配線構成とした場合も、反りや、
クラックが生じることがない。又、本発明の請求項７に
記載の発明は、基板と、前記基板の一方の面に形成され
る光導波路層と、前記基板の他方の面に形成される受光
部と、前記基板中に設けられ、一方の面から他方の面に
光路を変更する光の層間移行部とを有する光配線基板に
おいて、前記層間移行部は、前記基板に形成された貫通
孔と、前記貫通孔内に充填される屈折率の異なる２種の
透明物質を重ねて形成される前記基板の少なくとも一方
の面に形成されるレンズとにより構成されていることを
特徴とする。
られ、多層化された光配線構成とした場合も、反りや、
クラックが生じることがない。又、本発明の請求項７に
記載の発明は、基板と、前記基板の一方の面に形成され
る光導波路層と、前記基板の他方の面に形成される受光
部と、前記基板中に設けられ、一方の面から他方の面に
光路を変更する光の層間移行部とを有する光配線基板に
おいて、前記層間移行部は、前記基板に形成された貫通
孔と、前記貫通孔内に充填される屈折率の異なる２種の
透明物質を重ねて形成される前記基板の少なくとも一方
の面に形成されるレンズとにより構成されていることを
特徴とする。
【００５１】本発明の光配線基板は、前記層間光移行部
として、前記基板の両面に形成されるレンズの位置決め
が正確にできる。これにより、簡単で、大量の光ビア
や、光インターフェイスである前記層間光移行部を形成
でき、大型基板にも容易に適用できる。又、本発明の他
の光配線基板の製造方法は、基板に貫通孔を設ける工程
と、前記貫通孔に所定の屈折率を有する第１の透明物質
を充填する工程と、前記第１の透明物質の両表面を研磨
し夫々凹面を形成する工程と、前記両凹面に夫々前記第
１の透明物質の屈折率より高い屈折率の第２の透明物質
を充填する工程とを有することを特徴とする。
として、前記基板の両面に形成されるレンズの位置決め
が正確にできる。これにより、簡単で、大量の光ビア
や、光インターフェイスである前記層間光移行部を形成
でき、大型基板にも容易に適用できる。又、本発明の他
の光配線基板の製造方法は、基板に貫通孔を設ける工程
と、前記貫通孔に所定の屈折率を有する第１の透明物質
を充填する工程と、前記第１の透明物質の両表面を研磨
し夫々凹面を形成する工程と、前記両凹面に夫々前記第
１の透明物質の屈折率より高い屈折率の第２の透明物質
を充填する工程とを有することを特徴とする。
【００５２】本発明の光配線基板の製造方法は、簡単な
工程で基板の両面に正確に位置決めされた両レンズを形
成できる。これにより、簡単に、大量の光ビアや、光イ
ンターフェイスである層間光移行部を形成でき、大型基
板にも容易に適応できる。又、本発明の請求項８に記載
の光配線基板は、コアと、前記コアに接し、前記コアの
屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成る光導
波路を基板上で支持し、前記コアの先端部は、凸形状に
形成され、前記凸形状の先端部に対向し前記コアの中心
に曲率中心が合致するよう配置されたシリンドリカルコ
イルを有することを特徴とする。
工程で基板の両面に正確に位置決めされた両レンズを形
成できる。これにより、簡単に、大量の光ビアや、光イ
ンターフェイスである層間光移行部を形成でき、大型基
板にも容易に適応できる。又、本発明の請求項８に記載
の光配線基板は、コアと、前記コアに接し、前記コアの
屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成る光導
波路を基板上で支持し、前記コアの先端部は、凸形状に
形成され、前記凸形状の先端部に対向し前記コアの中心
に曲率中心が合致するよう配置されたシリンドリカルコ
イルを有することを特徴とする。
【００５３】又、請求項９に記載の光配線基板は、コア
と、前記コアの周囲を覆い、前記コアの屈折率と異なる
屈折率を有するクラッドとより成り、前記コアの先端部
が前記クラッドから空気中に露出して基板上に支持され
る第１の光導波路と、前記第１の光導波路の前記先端部
に対向する位置に配置され、空気中に露出している先端
部を有するコアと、前記コアの周囲を覆い、前記コアの
屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成り、前
記第１の光導波路との間で光信号の伝播を行う基板上に
支持される第２の光導波路とにより構成される信号の光
学的接続構造を有する。
と、前記コアの周囲を覆い、前記コアの屈折率と異なる
屈折率を有するクラッドとより成り、前記コアの先端部
が前記クラッドから空気中に露出して基板上に支持され
る第１の光導波路と、前記第１の光導波路の前記先端部
に対向する位置に配置され、空気中に露出している先端
部を有するコアと、前記コアの周囲を覆い、前記コアの
屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成り、前
記第１の光導波路との間で光信号の伝播を行う基板上に
支持される第２の光導波路とにより構成される信号の光
学的接続構造を有する。
【００５４】これにより、本発明の光配線基板は、光配
線の光導波路同士を接続するのに、位置合わせが容易
で、一方の光導波路からの他方の光導波路へ光を伝播す
る際の効果的な集光機能を有する。特に複数本の光導波
路が配設されている場合、対向した光導波路同士を光学
的に接続する場合に有効な光配線基板を得ることができ
る。
線の光導波路同士を接続するのに、位置合わせが容易
で、一方の光導波路からの他方の光導波路へ光を伝播す
る際の効果的な集光機能を有する。特に複数本の光導波
路が配設されている場合、対向した光導波路同士を光学
的に接続する場合に有効な光配線基板を得ることができ
る。
【００５５】又、本発明の請求項１０に記載の光配線基
板は、コアと、前記コアの周囲を覆い、前記コアの屈折
率と異なる屈折率を有するクラッドとより成る光導波路
層を支持する光配線基板において、前記光導波路層の幅
方向に軸対称に光透過率分布領域を形成したことを特徴
とする。更に、本発明の他の多層配線基板は、積層され
た第１光導波路及び第２光導波路の交差部における垂直
方向の光透過率を他の部分と異ならせることにより、前
記交差部の中心位置を検出可能とし、当該中心位置に光
導波路層間を光伝播する光ビアが形成されることを特徴
とする。
板は、コアと、前記コアの周囲を覆い、前記コアの屈折
率と異なる屈折率を有するクラッドとより成る光導波路
層を支持する光配線基板において、前記光導波路層の幅
方向に軸対称に光透過率分布領域を形成したことを特徴
とする。更に、本発明の他の多層配線基板は、積層され
た第１光導波路及び第２光導波路の交差部における垂直
方向の光透過率を他の部分と異ならせることにより、前
記交差部の中心位置を検出可能とし、当該中心位置に光
導波路層間を光伝播する光ビアが形成されることを特徴
とする。
【００５６】これにより、本発明の多層配線基板は、光
導波路基板面に対し垂直に見て光導波路の交差位置の光
透過率を他の部分より高くすることで前記交差位置を画
像認識できる。その結果、光導波路間の複数の交差位置
を個々に直接検出し、その位置を光ビアの形成位置と定
め、位置ずれを少なくでき、パターニング処理に比べ高
い精度で光ビアの加工が可能になる。
導波路基板面に対し垂直に見て光導波路の交差位置の光
透過率を他の部分より高くすることで前記交差位置を画
像認識できる。その結果、光導波路間の複数の交差位置
を個々に直接検出し、その位置を光ビアの形成位置と定
め、位置ずれを少なくでき、パターニング処理に比べ高
い精度で光ビアの加工が可能になる。
【００５７】更に、本発明の他の光配線基板の製造方法
は、基板上に第１のクラッド層を形成する工程と、前記
クラッド層上にコア層を形成後、マスクを介して露光処
理しコア部を形成する工程と、前記コア部を覆い第２の
クラッド層を形成する工程と、前記第２のクラッド層上
に光吸収率の高い部材で第３のクラッド層を形成する工
程と、前記第３のクラッド層を平坦化し、前記コアの軸
対称に光透過分布領域を形成する工程と、より成ること
を特徴とする。
は、基板上に第１のクラッド層を形成する工程と、前記
クラッド層上にコア層を形成後、マスクを介して露光処
理しコア部を形成する工程と、前記コア部を覆い第２の
クラッド層を形成する工程と、前記第２のクラッド層上
に光吸収率の高い部材で第３のクラッド層を形成する工
程と、前記第３のクラッド層を平坦化し、前記コアの軸
対称に光透過分布領域を形成する工程と、より成ること
を特徴とする。
【００５８】これにより、本発明の光配線基板の製造方
法によれば、光導波路間に光吸収部材を配置することが
できる。それによって、前記光導波路の中心位置を前記
光吸収部材の光透過率の違いから確認できる。
法によれば、光導波路間に光吸収部材を配置することが
できる。それによって、前記光導波路の中心位置を前記
光吸収部材の光透過率の違いから確認できる。
【００５９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の光配線基板の基
本的構成を示す模式的平面図であり、図２は、図１のＡ
−Ａ線による断面図である。
て、添付の図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の光配線基板の基
本的構成を示す模式的平面図であり、図２は、図１のＡ
−Ａ線による断面図である。
【００６０】基板８上に敷設される光導波路１０は、コ
ア１とクラッド２より成る。光信号の伝送部となる前記
コア１は、前記クラッド２より屈折率が高い。この場合
のクラッド材として、フッ素化ポリイミド樹脂ＯＰ１−
Ｎ３２０５（日立化成）、屈折率＝１．５２が用いられ
る。コア材としては、フッ素化ポリイミド樹脂ＯＰ１−
Ｎ３４０５（日立化成）、屈折率＝１．５３が用いられ
る。
ア１とクラッド２より成る。光信号の伝送部となる前記
コア１は、前記クラッド２より屈折率が高い。この場合
のクラッド材として、フッ素化ポリイミド樹脂ＯＰ１−
Ｎ３２０５（日立化成）、屈折率＝１．５２が用いられ
る。コア材としては、フッ素化ポリイミド樹脂ＯＰ１−
Ｎ３４０５（日立化成）、屈折率＝１．５３が用いられ
る。
【００６１】前記光導波路１０のコア１の光路先端部に
連続して、スラブ光導波路３及び平板状凸レンズ４が形
成される。前記光導波路１０から前記スラブ光導波路３
及び平板状凸レンズ４を経て射出された光は、その光路
上に設けられた４５度ミラー５で光の進行方向を略９０
度変換される。前記４５度ミラー５は、その表面に反射
率を向上させるため、金属反射膜若しくは誘電体多層膜
７が形成される。
連続して、スラブ光導波路３及び平板状凸レンズ４が形
成される。前記光導波路１０から前記スラブ光導波路３
及び平板状凸レンズ４を経て射出された光は、その光路
上に設けられた４５度ミラー５で光の進行方向を略９０
度変換される。前記４５度ミラー５は、その表面に反射
率を向上させるため、金属反射膜若しくは誘電体多層膜
７が形成される。
【００６２】この場合の誘電体多層膜は、高屈折率物質
と低屈折率物質を交互に積層した構成であり、夫々が、
膜厚×屈折率＝λ／４、もしくはλ／２（λは波長）な
る値に設定されている。高屈折率物質としてＺｎＳ
（２．３５）、ＴｉＯ2 （２．３５）が用いられ、低屈
折率物質としてＭｇＦ2 （１．３８）、ＳｉＯ2 （１．
４６）が用いられる。
と低屈折率物質を交互に積層した構成であり、夫々が、
膜厚×屈折率＝λ／４、もしくはλ／２（λは波長）な
る値に設定されている。高屈折率物質としてＺｎＳ
（２．３５）、ＴｉＯ2 （２．３５）が用いられ、低屈
折率物質としてＭｇＦ2 （１．３８）、ＳｉＯ2 （１．
４６）が用いられる。
【００６３】前記ミラーで反射された光を受光するシリ
ンドリカルレンズ６が前記光導波路１０の表面であっ
て、前記光路上に設置される。前記シリンドリカルレン
ズ６を設置するための位置決めは、前記クラッドの表面
に窪みを設けるか、又は、位置決め用の突起９を設け位
置合わせをすればよい。上記構成の光配線基板におい
て、光導波路のコア１から進行してきた光は、スラブ導
波路３を通過する際に進行方向に対して横方向に広が
り、平板状凸レンズ４を経て光の水平成分は、平行光と
なって射出される。このとき、前記スラブ導波路３の屈
折率を前記コア１の屈折率以上とすれば広がり角を小さ
くでき、ビーム径の小さい平行光を得ることができる。
ンドリカルレンズ６が前記光導波路１０の表面であっ
て、前記光路上に設置される。前記シリンドリカルレン
ズ６を設置するための位置決めは、前記クラッドの表面
に窪みを設けるか、又は、位置決め用の突起９を設け位
置合わせをすればよい。上記構成の光配線基板におい
て、光導波路のコア１から進行してきた光は、スラブ導
波路３を通過する際に進行方向に対して横方向に広が
り、平板状凸レンズ４を経て光の水平成分は、平行光と
なって射出される。このとき、前記スラブ導波路３の屈
折率を前記コア１の屈折率以上とすれば広がり角を小さ
くでき、ビーム径の小さい平行光を得ることができる。
【００６４】更に、射出光は、４５度ミラー５で進行方
向を略９０度変換され、シリンドリカルレンズ６を経て
平行光を得ることができる。ロッドレンズを前記シリン
ドリカルレンズ６に代えて用いてもよい。図３は、一方
の光導波路から射出された光が、光路中で平行光とさ
れ、他方の光導波路に入光され、結合位置の精度を厳密
に設定することなく光導波路同士の結合ができる多層光
配線の光学的な接続構造を示す断面図である。
向を略９０度変換され、シリンドリカルレンズ６を経て
平行光を得ることができる。ロッドレンズを前記シリン
ドリカルレンズ６に代えて用いてもよい。図３は、一方
の光導波路から射出された光が、光路中で平行光とさ
れ、他方の光導波路に入光され、結合位置の精度を厳密
に設定することなく光導波路同士の結合ができる多層光
配線の光学的な接続構造を示す断面図である。
【００６５】図３において、一方の光導波路を含む光配
線基板及び他方の光導波路を含む光配線基板の夫々は、
図２に示す基本的な光配線基板の構成と同一であり、添
字を異にする同一参照番号を付し、その構成の説明は省
略する。一方の光配線基板を構成する光路中にあるシリ
ンドリカルレンズ６ａに対向する位置に他方の光配線基
板を構成するシリンドリカルレンズ６ｂを配置して光導
波路同士の結合ができる多層光配線の光学的な接続構造
とする。
線基板及び他方の光導波路を含む光配線基板の夫々は、
図２に示す基本的な光配線基板の構成と同一であり、添
字を異にする同一参照番号を付し、その構成の説明は省
略する。一方の光配線基板を構成する光路中にあるシリ
ンドリカルレンズ６ａに対向する位置に他方の光配線基
板を構成するシリンドリカルレンズ６ｂを配置して光導
波路同士の結合ができる多層光配線の光学的な接続構造
とする。
【００６６】一方のシリンドリカルレンズ６ａから得ら
れた平行光は、他方の光配線基板を構成するシリンドリ
カルレンズ６ｂに入射され、集光されて光の光路を略９
０度変換する４５度ミラー７ｂを介して他方の導波路中
に導かれる。次いで、平板状凸レンズ４ｂ及びスラブ光
導波路３ｂを順に介してコア１ｂに光信号は、伝送され
る。
れた平行光は、他方の光配線基板を構成するシリンドリ
カルレンズ６ｂに入射され、集光されて光の光路を略９
０度変換する４５度ミラー７ｂを介して他方の導波路中
に導かれる。次いで、平板状凸レンズ４ｂ及びスラブ光
導波路３ｂを順に介してコア１ｂに光信号は、伝送され
る。
【００６７】図４は、本実施の形態の変形例を示す光配
線基板の構成を示す平面図である。コア１とスラブ光導
波路３と平板凸レンズ４と４５度ミラー５を含む光導波
路が平行に複数個、同一クラッド２中に設けられる。夫
々の光導波路中に設けられている夫々の４５度ミラー５
からの光は、共通にクラッド上に設けられた１個のシリ
ンドリカルレンズ６で受光され、夫々が平行光として射
出される。１個のシリンドリカルレンズ６で複数の光導
波路を一括して対応できるのでコスト上有利である。
線基板の構成を示す平面図である。コア１とスラブ光導
波路３と平板凸レンズ４と４５度ミラー５を含む光導波
路が平行に複数個、同一クラッド２中に設けられる。夫
々の光導波路中に設けられている夫々の４５度ミラー５
からの光は、共通にクラッド上に設けられた１個のシリ
ンドリカルレンズ６で受光され、夫々が平行光として射
出される。１個のシリンドリカルレンズ６で複数の光導
波路を一括して対応できるのでコスト上有利である。
【００６８】（第２の実施の形態）次に本発明の他の実
施の形態について、図５乃至図１５を参照して説明す
る。図５は、本実施の形態の光配線基板の基本的構成を
模式的に示した図である。基板１７の両面にＮチャンネ
ル光配線１２，１３が形成される。入力光配線１２は、
入力端子１４を有し下層に敷設され、出力光配線１３
は、出力端子１５を有し上層に敷設される。
施の形態について、図５乃至図１５を参照して説明す
る。図５は、本実施の形態の光配線基板の基本的構成を
模式的に示した図である。基板１７の両面にＮチャンネ
ル光配線１２，１３が形成される。入力光配線１２は、
入力端子１４を有し下層に敷設され、出力光配線１３
は、出力端子１５を有し上層に敷設される。
【００６９】入力配線１２及び出力配線１３は、直線状
に形成され異なる層上で互いに直交している。このた
め、前記入力端と出力端とは、矩形状の前記基板１７の
対向していない辺に設けられる。前記入力配線１２は、
夫々が層間光移行部1 ６で直角に屈曲され、出力配線１
３に接続される。
に形成され異なる層上で互いに直交している。このた
め、前記入力端と出力端とは、矩形状の前記基板１７の
対向していない辺に設けられる。前記入力配線１２は、
夫々が層間光移行部1 ６で直角に屈曲され、出力配線１
３に接続される。
【００７０】図６は、多チャンネルの光導波路の敷設パ
ターンを平面的に示す図であり、図５と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略する。次に、前記層間移
行部（以下光ビアと称する）６の構成及びその製造方法
を図図７及び図８を参照して説明する。図７は、前記光
ビア６部分を含む光導波路の断面図を示す。尚、上層光
導波路と下層光導波路とが、説明の便宜上、基板２１を
挟んで平行に図示されているが実際は上方から見て配線
方向が互いに直交している。
ターンを平面的に示す図であり、図５と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略する。次に、前記層間移
行部（以下光ビアと称する）６の構成及びその製造方法
を図図７及び図８を参照して説明する。図７は、前記光
ビア６部分を含む光導波路の断面図を示す。尚、上層光
導波路と下層光導波路とが、説明の便宜上、基板２１を
挟んで平行に図示されているが実際は上方から見て配線
方向が互いに直交している。
【００７１】前記上層光導波路と下層光導波路は基板２
１上下面にあって、共に下部クラッド２２／コア２３／
上部クラッド２４の三層から構成されている。前記光ビ
ア６は、反射面が４５°の傾斜を持つ溝２０であり、斜
面に金属より成る反射膜２５が形成されている。図８
（Ａ）〜（Ｄ）及び図９（Ａ）〜（Ｄ）は光導波路の製
造工程を示す工程図である。
１上下面にあって、共に下部クラッド２２／コア２３／
上部クラッド２４の三層から構成されている。前記光ビ
ア６は、反射面が４５°の傾斜を持つ溝２０であり、斜
面に金属より成る反射膜２５が形成されている。図８
（Ａ）〜（Ｄ）及び図９（Ａ）〜（Ｄ）は光導波路の製
造工程を示す工程図である。
【００７２】図８（Ａ）は、基板２１上にクラッド層２
２を積層した図を示す。この場合のクラッド材として、
フッ素化ポリイミド樹脂ＯＰ１−Ｎ３２０５（日立化
成）、屈折率＝１．５２が用いられる。このフッ素化ポ
リイミド樹脂は、スピンコートで５〜１５μｍの厚みに
塗布し、所定の条件で加熱し、硬化させる。次に、前記
クラッド層２２上にコア層２３を積層する（図８
（Ｂ））。コア材としては、フッ素化ポリイミド樹脂Ｏ
Ｐ１−Ｎ３４０５（日立化成）、屈折率＝１．５３が用
いられる。このフッ素化ポリイミド樹脂は、スピンコー
トで１０〜２０μｍの厚みに塗布し、所定の条件で加熱
し、硬化させる。
２を積層した図を示す。この場合のクラッド材として、
フッ素化ポリイミド樹脂ＯＰ１−Ｎ３２０５（日立化
成）、屈折率＝１．５２が用いられる。このフッ素化ポ
リイミド樹脂は、スピンコートで５〜１５μｍの厚みに
塗布し、所定の条件で加熱し、硬化させる。次に、前記
クラッド層２２上にコア層２３を積層する（図８
（Ｂ））。コア材としては、フッ素化ポリイミド樹脂Ｏ
Ｐ１−Ｎ３４０５（日立化成）、屈折率＝１．５３が用
いられる。このフッ素化ポリイミド樹脂は、スピンコー
トで１０〜２０μｍの厚みに塗布し、所定の条件で加熱
し、硬化させる。
【００７３】次いで、スッパッタ及びエッチングによ
り、アルミニウム層２４により光導波路パターンを形成
する（図８（Ｃ））。アルミニウム層２４により成る光
導波路パターンをエッチングマスクとして、前記コア層
２２をドライエッチング（ＲＩＥ）することで、光導波
路となる矩形状のコアパターン２６を形成する（図８
（Ｄ））。 前記光導波路パターンを形成した前記アル
ミニウム層２４は、酸で除去され前記コアパターン２６
を露出する（図９（Ａ））。
り、アルミニウム層２４により光導波路パターンを形成
する（図８（Ｃ））。アルミニウム層２４により成る光
導波路パターンをエッチングマスクとして、前記コア層
２２をドライエッチング（ＲＩＥ）することで、光導波
路となる矩形状のコアパターン２６を形成する（図８
（Ｄ））。 前記光導波路パターンを形成した前記アル
ミニウム層２４は、酸で除去され前記コアパターン２６
を露出する（図９（Ａ））。
【００７４】次いで、前記クラッド層２２及び前記コア
層２３を覆い、上部クラッド層２７を積層する（図９
（Ｂ））。この場合のクラッド材として、フッ素化ポリ
イミド樹脂ＯＰ１−Ｎ３２０５（日立化成）、屈折率＝
１．５２が用いられる。このフッ素化ポリイミド樹脂
は、塗布され所定の条件で加熱され、硬化する。前記上
部クラッド層２７の上面から前記基板に至るまでエキシ
マレーザを照射して４５°の傾斜を持つ溝２０を形成
し、光ビアを形成する（図９（Ｃ））。
層２３を覆い、上部クラッド層２７を積層する（図９
（Ｂ））。この場合のクラッド材として、フッ素化ポリ
イミド樹脂ＯＰ１−Ｎ３２０５（日立化成）、屈折率＝
１．５２が用いられる。このフッ素化ポリイミド樹脂
は、塗布され所定の条件で加熱され、硬化する。前記上
部クラッド層２７の上面から前記基板に至るまでエキシ
マレーザを照射して４５°の傾斜を持つ溝２０を形成
し、光ビアを形成する（図９（Ｃ））。
【００７５】更に、前記溝２０の斜面にスパッタにより
金の薄膜を形成し、反射膜２８とする（図９（Ｄ））。
次に、図１０及び図１１を参照して、外部と接続される
ための上記光配線基板の実装構成を説明する。図１０
は、本発明の光配線基板の実装例を示す平面図であり、
光コネクタ２９が、前記基板２１上の前記入力配線１２
の入力端子及び前記出力配線１３の出力端子の夫々を複
数本の光ファイバ毎にまとめ、装着される例を示す。
金の薄膜を形成し、反射膜２８とする（図９（Ｄ））。
次に、図１０及び図１１を参照して、外部と接続される
ための上記光配線基板の実装構成を説明する。図１０
は、本発明の光配線基板の実装例を示す平面図であり、
光コネクタ２９が、前記基板２１上の前記入力配線１２
の入力端子及び前記出力配線１３の出力端子の夫々を複
数本の光ファイバ毎にまとめ、装着される例を示す。
【００７６】図１１は、前記入力配線１２の入力端子及
び前記出力配線１３の出力端子の夫々に、段差的に光路
長が異なる多芯光ファイバ又は、テープ状の光導波路３
０が接続される例を示す。接続される光ファイバの長さ
を段階的に変えることでトータルの長さを均一化し、基
板上の光ファイバを通過する光信号の同時性の要求を満
たすことができる。
び前記出力配線１３の出力端子の夫々に、段差的に光路
長が異なる多芯光ファイバ又は、テープ状の光導波路３
０が接続される例を示す。接続される光ファイバの長さ
を段階的に変えることでトータルの長さを均一化し、基
板上の光ファイバを通過する光信号の同時性の要求を満
たすことができる。
【００７７】又、前記入力配線１２の入力端子及び前記
出力配線１３の出力端子の夫々に、接続される光配線を
前記光配線基板２１の材質と同じ材質で形成すれば、ト
ータルの配線長を揃えることで光信号を電気信号に変換
する際の損失のばらつきを少なくすることができる。他
に、光配線基板中に光を減衰させる手段、例えば金属膜
をコア近傍に配置することで光信号を電気信号に変換す
る際の損失のばらつきを少なくすることができる。
出力配線１３の出力端子の夫々に、接続される光配線を
前記光配線基板２１の材質と同じ材質で形成すれば、ト
ータルの配線長を揃えることで光信号を電気信号に変換
する際の損失のばらつきを少なくすることができる。他
に、光配線基板中に光を減衰させる手段、例えば金属膜
をコア近傍に配置することで光信号を電気信号に変換す
る際の損失のばらつきを少なくすることができる。
【００７８】次に、本実施の形態の光配線基板の他の例
について説明する。図１２（Ａ）は、光配線基板の平面
図である。図に示すように矩形状の基板２１におけるＮ
個の入力端１４は、前記基板２１の対向する２辺に設け
られ、Ｎ個の出力端１５は、前記基板２１の前記２辺と
異なる対向する２辺に設けられる。これは、図１２
（Ｂ）に示す光配線パターンと図１２（Ｃ）に示す光配
線パターンとを重ね合わせることで得られる。
について説明する。図１２（Ａ）は、光配線基板の平面
図である。図に示すように矩形状の基板２１におけるＮ
個の入力端１４は、前記基板２１の対向する２辺に設け
られ、Ｎ個の出力端１５は、前記基板２１の前記２辺と
異なる対向する２辺に設けられる。これは、図１２
（Ｂ）に示す光配線パターンと図１２（Ｃ）に示す光配
線パターンとを重ね合わせることで得られる。
【００７９】通常の多芯光ファイバのピッチは、２５０
μｍである。これと同一ピッチで光導波路を敷設する
と、１０００チャンネルの場合、２５ｃｍ以上の基板が
必要となるが本構成の場合、およそ半分の大きさの基板
で済む。図１３は、光配線基板の更に他の例を示す斜視
図である。前記光配線が、前記基板２１を介して上下に
２層ずつ積層される４層の光導波路であり、前記入力端
１４側及び前記出力端１５側から見て各層間のコア配列
は、千鳥配列である。
μｍである。これと同一ピッチで光導波路を敷設する
と、１０００チャンネルの場合、２５ｃｍ以上の基板が
必要となるが本構成の場合、およそ半分の大きさの基板
で済む。図１３は、光配線基板の更に他の例を示す斜視
図である。前記光配線が、前記基板２１を介して上下に
２層ずつ積層される４層の光導波路であり、前記入力端
１４側及び前記出力端１５側から見て各層間のコア配列
は、千鳥配列である。
【００８０】本構成も図１２で説明したように、上下に
光導波路パターンを重ね合わせて形成できる。これによ
れば、コンパクトな光配線基板を得ることができる。図
１４は、光配線基板の更に他の例を示す平面図である。
基板２１上に光配線として光ファイバ素線１２が敷設さ
れる。基板の１辺にＮ個の入力端１４を有し、他辺にＮ
個の出力端１５を有する。
光導波路パターンを重ね合わせて形成できる。これによ
れば、コンパクトな光配線基板を得ることができる。図
１４は、光配線基板の更に他の例を示す平面図である。
基板２１上に光配線として光ファイバ素線１２が敷設さ
れる。基板の１辺にＮ個の入力端１４を有し、他辺にＮ
個の出力端１５を有する。
【００８１】前記基板２１上で光ファイバ素線１２は、
連続して略Ｌ字状に敷設され樹脂で固められる。前記光
ファイバ素線１２は、直角に曲げることができないの
で、最小曲げ半径以上の曲率を有するように略Ｌ字状に
敷設している。この場合、前記入力側光と前記出力側と
の光ファイバは同一であり、光路の方向を９０度変換し
たときに、互いに重なり合う個所を有して敷設される。
連続して略Ｌ字状に敷設され樹脂で固められる。前記光
ファイバ素線１２は、直角に曲げることができないの
で、最小曲げ半径以上の曲率を有するように略Ｌ字状に
敷設している。この場合、前記入力側光と前記出力側と
の光ファイバは同一であり、光路の方向を９０度変換し
たときに、互いに重なり合う個所を有して敷設される。
【００８２】図１４に示す光配線基板の構成は、図１５
（Ａ）に示すように基板２１もしくはシート上に、外形
２５０μｍのシングルモード光ファイバもしくは、ＧＩ
型マルチモード光ファイバ素線１２を敷設する。続い
て、図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）に示すように順次、
光ファイバ素線１２を追加しながら敷設することによっ
て得られる。
（Ａ）に示すように基板２１もしくはシート上に、外形
２５０μｍのシングルモード光ファイバもしくは、ＧＩ
型マルチモード光ファイバ素線１２を敷設する。続い
て、図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）に示すように順次、
光ファイバ素線１２を追加しながら敷設することによっ
て得られる。
【００８３】（第３の実施の形態）次に本発明の他の実
施の形態である多層光配線基板について、図１６〜図２
４を参照して説明する。図１６は、本実施の形態の多層
光配線基板の模式的構成図を示す。図は、基板３１の上
下両面に光導波路３２を設けた構成を示す。
施の形態である多層光配線基板について、図１６〜図２
４を参照して説明する。図１６は、本実施の形態の多層
光配線基板の模式的構成図を示す。図は、基板３１の上
下両面に光導波路３２を設けた構成を示す。
【００８４】前記基板３１には、前記光導波路３２から
の光を前記光導波路３３へ移行する層間移行部である光
ビア３４が設けられる。前記基板３１の内部に前記光ビ
ア３４と外部とを連絡するトンネル構造の溝３５が形成
される。前記光ビア３４内には、光集光部としての球レ
ンズ３６が配置される。前記溝３５は、内部が空気、又
は液体で満たされる。
の光を前記光導波路３３へ移行する層間移行部である光
ビア３４が設けられる。前記基板３１の内部に前記光ビ
ア３４と外部とを連絡するトンネル構造の溝３５が形成
される。前記光ビア３４内には、光集光部としての球レ
ンズ３６が配置される。前記溝３５は、内部が空気、又
は液体で満たされる。
【００８５】多層光配線基板に溝を設けた例として、特
開平１０−６２８２５があるが溝は、コア層に設けられ
ている。特開平１０−７３７７５は、光導波路にスリッ
トから交差部と屈折率の等しい屈折率整合液体を封入す
ることの記載があるが、本発明が、光ビア内の気泡の圧
力による応力を緩和しようとする溝であることと異な
る。
開平１０−６２８２５があるが溝は、コア層に設けられ
ている。特開平１０−７３７７５は、光導波路にスリッ
トから交差部と屈折率の等しい屈折率整合液体を封入す
ることの記載があるが、本発明が、光ビア内の気泡の圧
力による応力を緩和しようとする溝であることと異な
る。
【００８６】特開平９−２８３７７６及び特開平８−１
７９１７８は、球レンズをモジュールに実装することが
開示されているが本発明のような光導波路層間の光の層
間移行部に用いるものではない。更に、特開平５−２４
１０４４は、光ファイバと凸レンズの結合について開示
されているが、光導波路層間の移行のための光ビアや、
球レンズについては触れていない。特開平６−２５００
３１は、光配線基板に設けられるスルーホールが、断面
が露出するとの開示があるが、本発明の光ビアは、基板
の上下から挟み込まれている構造である。
７９１７８は、球レンズをモジュールに実装することが
開示されているが本発明のような光導波路層間の光の層
間移行部に用いるものではない。更に、特開平５−２４
１０４４は、光ファイバと凸レンズの結合について開示
されているが、光導波路層間の移行のための光ビアや、
球レンズについては触れていない。特開平６−２５００
３１は、光配線基板に設けられるスルーホールが、断面
が露出するとの開示があるが、本発明の光ビアは、基板
の上下から挟み込まれている構造である。
【００８７】このように、従来の開示技術と本発明とは
構造上も、その主旨も明らかに異なる。図１６に示した
本発明の多層光配線基板は、リッジ型の光導波路３２，
３３を採用している。導波路材料として、クラッド材
は、日立化成工業株式会社の光部品用ポリイミドＯＰＩ
−Ｎ３２０５が用いられる。
構造上も、その主旨も明らかに異なる。図１６に示した
本発明の多層光配線基板は、リッジ型の光導波路３２，
３３を採用している。導波路材料として、クラッド材
は、日立化成工業株式会社の光部品用ポリイミドＯＰＩ
−Ｎ３２０５が用いられる。
【００８８】前記クラッド材の積層にはスピンコーター
が用いられ、アンダークラッド層となる樹脂を積層した
後、このクラッド層の屈折率と異なる屈折率を有するコ
ア層の樹脂を積層する。コア材は、日立化成工業株式会
社の光部品用ポリイミドＯＰＩ−Ｎ３４０５が用いられ
る。コア層には、図１７に示すようなレーザ加工により
光導波路のパターンが形成される。
が用いられ、アンダークラッド層となる樹脂を積層した
後、このクラッド層の屈折率と異なる屈折率を有するコ
ア層の樹脂を積層する。コア材は、日立化成工業株式会
社の光部品用ポリイミドＯＰＩ−Ｎ３４０５が用いられ
る。コア層には、図１７に示すようなレーザ加工により
光導波路のパターンが形成される。
【００８９】コア層４９の表面には、レーザ４６からの
レーザ光をマスク４７、結像レンズ４８を介して光導波
路パターンを作製する。更に、光導波路パターンが形成
された前記コア層４９の表面にオーバークラッド層を積
層して光導波路を形成する。上記図１６に示す実施の形
態においては、通気孔となるトンネル構造の溝３５を設
けることにより前記光ビア３４内で発生した圧力が逃が
され、応力が緩和される。
レーザ光をマスク４７、結像レンズ４８を介して光導波
路パターンを作製する。更に、光導波路パターンが形成
された前記コア層４９の表面にオーバークラッド層を積
層して光導波路を形成する。上記図１６に示す実施の形
態においては、通気孔となるトンネル構造の溝３５を設
けることにより前記光ビア３４内で発生した圧力が逃が
され、応力が緩和される。
【００９０】又、光集光部としての球レンズ３６の挿入
により、前記光ビア３４内部での光の損失が減少する。
レンズは、球状であるため光ビア内部に挿入するときの
方向精度の難度が緩和される。又、前記光ビア３４内部
を空気で満たすことができるので空気と前記球レンズと
の屈折率差が大きくなるため、集光効果が増大する。
により、前記光ビア３４内部での光の損失が減少する。
レンズは、球状であるため光ビア内部に挿入するときの
方向精度の難度が緩和される。又、前記光ビア３４内部
を空気で満たすことができるので空気と前記球レンズと
の屈折率差が大きくなるため、集光効果が増大する。
【００９１】更に、多層配線基板において適応する場合
には、多層に積層する際に球レンズが目印となり、位置
精度が向上する。次に、上記実施の形態の光配線基板の
構成部分について具体的に説明する。図１８は、本発明
の光導波路のクラッド層に通気用の溝を形成した状態を
示す図である。
には、多層に積層する際に球レンズが目印となり、位置
精度が向上する。次に、上記実施の形態の光配線基板の
構成部分について具体的に説明する。図１８は、本発明
の光導波路のクラッド層に通気用の溝を形成した状態を
示す図である。
【００９２】光導波路のクラッド層３７に複数の光ビア
３４及びこれら光ビア３４間を結ぶ溝３５が形成されて
いることを示す。前記溝３５は、図上２箇所において外
部に連絡され、溝内は、通気されている。前記溝３５
は、図１７に示すレーザ加工により形成される。次に、
図１９に示すように前記クラッド層３７の一面にフィル
ム３８を挟んで他のクラッド層３９を積層しアンダーク
ラッド層４０を形成する。前記フィルム３８は、前記光
ビア３５が前記クラッド層３９を形成する際の樹脂で埋
まるの防ぐためである。
３４及びこれら光ビア３４間を結ぶ溝３５が形成されて
いることを示す。前記溝３５は、図上２箇所において外
部に連絡され、溝内は、通気されている。前記溝３５
は、図１７に示すレーザ加工により形成される。次に、
図１９に示すように前記クラッド層３７の一面にフィル
ム３８を挟んで他のクラッド層３９を積層しアンダーク
ラッド層４０を形成する。前記フィルム３８は、前記光
ビア３５が前記クラッド層３９を形成する際の樹脂で埋
まるの防ぐためである。
【００９３】前記アンダークラッド層４０の上に図示し
ていないがコア層を積層する。このようにして、クラッ
ド層３７内に複数の光ビア３４及びこれら光ビア３４間
を結ぶ溝３５が形成される。図２０は、本発明の一実施
の形態を示す支持基板の形成工程を説明する図である。
ていないがコア層を積層する。このようにして、クラッ
ド層３７内に複数の光ビア３４及びこれら光ビア３４間
を結ぶ溝３５が形成される。図２０は、本発明の一実施
の形態を示す支持基板の形成工程を説明する図である。
【００９４】２枚の基板を貼り合わせて支持基板を構成
し、この支持基板内に複数の光ビアと溝を形成する例で
ある。一方の基板４１には、通気用の溝３５が、レーザ
でパターニングされて形成される。前記基板４１に他方
の基板４２が貼り合わされ、上方からレーザ又は、ドリ
ルを用いて光ビア３４を形成する。片方の基板にのみ溝
が形成される。
し、この支持基板内に複数の光ビアと溝を形成する例で
ある。一方の基板４１には、通気用の溝３５が、レーザ
でパターニングされて形成される。前記基板４１に他方
の基板４２が貼り合わされ、上方からレーザ又は、ドリ
ルを用いて光ビア３４を形成する。片方の基板にのみ溝
が形成される。
【００９５】その後, 図２１に示すように２枚の基板で
出来た支持基板４３の両面に夫々フィルム４４，４５を
介して図示しない光導波路のアンダークラッド層を形成
する。図２２は、基板の両面に溝が形成される例を示
す。図で下面の溝は、図示されない。
出来た支持基板４３の両面に夫々フィルム４４，４５を
介して図示しない光導波路のアンダークラッド層を形成
する。図２２は、基板の両面に溝が形成される例を示
す。図で下面の溝は、図示されない。
【００９６】１枚の基板４６の上下面の夫々に複数の光
ビア３４と、これらビア間を連絡し、外部と通気のため
に連絡される溝３５が形成される例である。前記基板４
６の両面には夫々フィルム４４，４５を介して基板に対
する上層及び下層の夫々の導波路の下部クラッド層が積
層される。図２３は、クラッド層内の複数の溝を一括し
て通気できる通気孔を設ける例を示す模式図である。
ビア３４と、これらビア間を連絡し、外部と通気のため
に連絡される溝３５が形成される例である。前記基板４
６の両面には夫々フィルム４４，４５を介して基板に対
する上層及び下層の夫々の導波路の下部クラッド層が積
層される。図２３は、クラッド層内の複数の溝を一括し
て通気できる通気孔を設ける例を示す模式図である。
【００９７】前記複数の光ビア３４に夫々連絡される複
数の溝３５は、一括して前記クラッド層３７の最上面か
ら垂直に設けられた通気孔５０に連絡される。前記通気
孔５０は、クラッド層を製造する最終工程でドリル５１
用いて形成される。図２４は、前記クラッド層３７に形
成された複数の光ビア３４内に夫々球レンズ３６を挿入
する工程を説明する図である。
数の溝３５は、一括して前記クラッド層３７の最上面か
ら垂直に設けられた通気孔５０に連絡される。前記通気
孔５０は、クラッド層を製造する最終工程でドリル５１
用いて形成される。図２４は、前記クラッド層３７に形
成された複数の光ビア３４内に夫々球レンズ３６を挿入
する工程を説明する図である。
【００９８】クラッド３７の上面に複数の球レンズ３６
を散布する。スキージ５２を用いてクラッド３７の上面
を掃き、前記球レンズ３６を開口部から空いている光ビ
ア内へ落とし込む。スクリーン印刷の要領で掃く操作を
行い前記球レンズ３６を光ビア内に収納する。 （第４の実施の形態）次に、本発明の光配線基板の第４
の実施の形態を図２５乃至図３０を参照して説明する。
を散布する。スキージ５２を用いてクラッド３７の上面
を掃き、前記球レンズ３６を開口部から空いている光ビ
ア内へ落とし込む。スクリーン印刷の要領で掃く操作を
行い前記球レンズ３６を光ビア内に収納する。 （第４の実施の形態）次に、本発明の光配線基板の第４
の実施の形態を図２５乃至図３０を参照して説明する。
【００９９】図２５は、本発明の光配線基板の構成を模
式的に示す平面図である。図２６は、図２５におけるＸ
−Ｘ線断面図であり、図２７は、図２５におけるＹ−Ｙ
線断面図である。図２５に示すように、基板５３上に
は、複数の光導波路５４が直線状に設けられる。前記複
数の光導波路の夫々は、図２６、図２７に夫々示すよう
に下部クラッド層５５、コア層５６、上部クラッド層５
７より構成される。
式的に示す平面図である。図２６は、図２５におけるＸ
−Ｘ線断面図であり、図２７は、図２５におけるＹ−Ｙ
線断面図である。図２５に示すように、基板５３上に
は、複数の光導波路５４が直線状に設けられる。前記複
数の光導波路の夫々は、図２６、図２７に夫々示すよう
に下部クラッド層５５、コア層５６、上部クラッド層５
７より構成される。
【０１００】前記直線状の光導波路５４の両側には、略
平行に一対のスリット５８が設けられる。これらスリッ
トによって、複数の光導波路層は夫々基板上で分断され
る形状とされる。他の光導波路５４が、前記スリット５
８の直線方向と略直角に交わるように配置される場合も
ある。前記一対のスリット５８間は、溝５９が形成され
て連通される。前記溝５９は、図２７に示すように前記
上部クラッド層５７を前記直線状のコア層を直角に横切
るように削り形成される。
平行に一対のスリット５８が設けられる。これらスリッ
トによって、複数の光導波路層は夫々基板上で分断され
る形状とされる。他の光導波路５４が、前記スリット５
８の直線方向と略直角に交わるように配置される場合も
ある。前記一対のスリット５８間は、溝５９が形成され
て連通される。前記溝５９は、図２７に示すように前記
上部クラッド層５７を前記直線状のコア層を直角に横切
るように削り形成される。
【０１０１】前記スリット５８及び前記溝５７は、いず
れかが前記基板の端で外気と連絡される。図２８は、図
２６に示す第１の光導波路の上部クラッド層上に第２の
光導波路６０が積層された状態を示す。前記第２の光導
波路６０は、スリット５８がコア層５６の長手方向を直
角に断つように形成されている。前記第１の光導波路５
４と前記第２の光導波路６０の夫々のスリット５８は、
前記溝５９を介して互いに連通している。
れかが前記基板の端で外気と連絡される。図２８は、図
２６に示す第１の光導波路の上部クラッド層上に第２の
光導波路６０が積層された状態を示す。前記第２の光導
波路６０は、スリット５８がコア層５６の長手方向を直
角に断つように形成されている。前記第１の光導波路５
４と前記第２の光導波路６０の夫々のスリット５８は、
前記溝５９を介して互いに連通している。
【０１０２】次に、図２９（Ａ）〜（Ｄ）を参照して本
発明の光配線基板の製造方法について説明する。第１の
製造例を以下に説明する。図２９（Ａ）に示すように、
シリコン基板５３上に、光硬化エポキシ樹脂を下部クラ
ッド層５５として１５μｍ成膜して、光硬化させた。こ
の光硬化エポキシ樹脂は、屈折率が波長８３０ｎｍの光
に対し１．５０５であり、商品名−ＵＶＲ６１２８（ユ
ニオンカーバイド製）が用いられる。
発明の光配線基板の製造方法について説明する。第１の
製造例を以下に説明する。図２９（Ａ）に示すように、
シリコン基板５３上に、光硬化エポキシ樹脂を下部クラ
ッド層５５として１５μｍ成膜して、光硬化させた。こ
の光硬化エポキシ樹脂は、屈折率が波長８３０ｎｍの光
に対し１．５０５であり、商品名−ＵＶＲ６１２８（ユ
ニオンカーバイド製）が用いられる。
【０１０３】次いで、コア層として光硬化エポキシ樹脂
を２０μｍ成膜する。マスク越しに光照射を行い導波路
パターンを形成し、これをマスクとしてエッチングし、
光導波路となるコアパターンを形成する。このときのコ
ア層は、屈折率が波長８３０ｎｍの光に対し１．５２０
であり、主成分を図３０の化学式に示すビスフェノール
Ａジグリシジルとする屈折率を調整して得られる複数の
エポキシ樹脂の混合物より成る。
を２０μｍ成膜する。マスク越しに光照射を行い導波路
パターンを形成し、これをマスクとしてエッチングし、
光導波路となるコアパターンを形成する。このときのコ
ア層は、屈折率が波長８３０ｎｍの光に対し１．５２０
であり、主成分を図３０の化学式に示すビスフェノール
Ａジグリシジルとする屈折率を調整して得られる複数の
エポキシ樹脂の混合物より成る。
【０１０４】次いで、図２９（Ｂ）に示すように前記光
導波路パターン層を除去し、前記コアパターンを露出
後、光硬化エポキシ樹脂を１５μｍの厚さで成膜した上
部クラッド層５７を形成し光硬化させた。このときの上
部クラッド層５７は、屈折率が波長８３０ｎｍの光に対
し１．５０５であり、商品名−ＵＶＲ６１２８（ユニオ
ンカーバイド製）が用いられる。
導波路パターン層を除去し、前記コアパターンを露出
後、光硬化エポキシ樹脂を１５μｍの厚さで成膜した上
部クラッド層５７を形成し光硬化させた。このときの上
部クラッド層５７は、屈折率が波長８３０ｎｍの光に対
し１．５０５であり、商品名−ＵＶＲ６１２８（ユニオ
ンカーバイド製）が用いられる。
【０１０５】前記上部クラッド層５７の上面を平坦化
後、エキシマレーザを用いて前記コア層の長手方向の両
側に略平行して前記基板５３の表面に届くまで削り、一
対のスリット５８を形成する（図２９（Ｃ））。図では
複数の光導波路層の夫々が、基板５３上でスリット５８
によって分断されることを示す。更に、前記上部クラッ
ド層５７の上面をエキシマレーザを用いて５μｍ削り、
前記スリット間を連結する溝５９を形成する。（図２９
（Ｄ））。上述のようにして、本実施の形態の光配線基
板を製造することができる。
後、エキシマレーザを用いて前記コア層の長手方向の両
側に略平行して前記基板５３の表面に届くまで削り、一
対のスリット５８を形成する（図２９（Ｃ））。図では
複数の光導波路層の夫々が、基板５３上でスリット５８
によって分断されることを示す。更に、前記上部クラッ
ド層５７の上面をエキシマレーザを用いて５μｍ削り、
前記スリット間を連結する溝５９を形成する。（図２９
（Ｄ））。上述のようにして、本実施の形態の光配線基
板を製造することができる。
【０１０６】図２８に示すように光配線層を積層する構
成は、別途作成した光硬化エポキシ樹脂を用いた導波路
フィルムフィルムラミネータで貼り付け光導波路の２層
構造とすることができる。第２の製造例は、上記第１製
造例とその構成は、以下の点を異にするだけで同一であ
る。
成は、別途作成した光硬化エポキシ樹脂を用いた導波路
フィルムフィルムラミネータで貼り付け光導波路の２層
構造とすることができる。第２の製造例は、上記第１製
造例とその構成は、以下の点を異にするだけで同一であ
る。
【０１０７】即ち、シリコン基板５３上に形成される第
１層の光導波路は、光硬化エポキシ樹脂を用いて製作さ
れ、この第１層の光導波路上に液状のシリコン樹脂を成
膜した後、光硬化エポキシ樹脂を用いて成膜して、第２
層の光導波路を積層した。ここで、液状のシリコン樹脂
は、シリコンオイルでよい。第３の製造例は、シリコン
基板５３上に下部クラッド５５として、フッ素樹脂を１
０μｍの厚さで成膜して、１５０℃で焼結した。コア層
としてフッ素樹脂を１０μｍの厚さで成膜して、１５０
℃で焼結した。前記コア上にアルミニウムをスパッタし
た後、レジストを用いて線幅１０μｍのパターニングを
行った。次いで、前記コア用フッ素樹脂をエッチング
し、更に、アルミニウムをリン酸と硝酸との混合物でエ
ッチングすることで１０μｍ角の導波路を作成した。
１層の光導波路は、光硬化エポキシ樹脂を用いて製作さ
れ、この第１層の光導波路上に液状のシリコン樹脂を成
膜した後、光硬化エポキシ樹脂を用いて成膜して、第２
層の光導波路を積層した。ここで、液状のシリコン樹脂
は、シリコンオイルでよい。第３の製造例は、シリコン
基板５３上に下部クラッド５５として、フッ素樹脂を１
０μｍの厚さで成膜して、１５０℃で焼結した。コア層
としてフッ素樹脂を１０μｍの厚さで成膜して、１５０
℃で焼結した。前記コア上にアルミニウムをスパッタし
た後、レジストを用いて線幅１０μｍのパターニングを
行った。次いで、前記コア用フッ素樹脂をエッチング
し、更に、アルミニウムをリン酸と硝酸との混合物でエ
ッチングすることで１０μｍ角の導波路を作成した。
【０１０８】前記コア層の上に上部クラッド５７用のフ
ッ素樹脂を成膜して上面を平坦化した。前記スリット５
８及び溝５９は、第１の製造例と同様にエキシマレーザ
を用いて製作した。このようにして製作した光導波路の
第１層の上に光硬化エポキシ樹脂を塗布し、その上に第
２層の光導波路を積層する。
ッ素樹脂を成膜して上面を平坦化した。前記スリット５
８及び溝５９は、第１の製造例と同様にエキシマレーザ
を用いて製作した。このようにして製作した光導波路の
第１層の上に光硬化エポキシ樹脂を塗布し、その上に第
２層の光導波路を積層する。
【０１０９】前記第２層の光導波路は、下部クラッド層
５５としてフッ素樹脂を成膜して、１５０℃で焼結し
た。コア層をパターニングした後、上部クラッド層５７
を成膜して、１５０℃で焼結した。高圧水銀灯を照射す
ることによって、前記光硬化エポキシ樹脂を硬化させ
た。このようにして、本実施の形態の光配線基板を製造
することができる。
５５としてフッ素樹脂を成膜して、１５０℃で焼結し
た。コア層をパターニングした後、上部クラッド層５７
を成膜して、１５０℃で焼結した。高圧水銀灯を照射す
ることによって、前記光硬化エポキシ樹脂を硬化させ
た。このようにして、本実施の形態の光配線基板を製造
することができる。
【０１１０】（第５の実施の形態）次に、図３１乃至図
３６を参照して、本発明の光配線基板の第５の実施の形
態である層間光移行部及びその製造工程を説明する。図
３１は、本実施の形態の光配線基板の層間光移行部の構
成を示す断面図である。
３６を参照して、本発明の光配線基板の第５の実施の形
態である層間光移行部及びその製造工程を説明する。図
３１は、本実施の形態の光配線基板の層間光移行部の構
成を示す断面図である。
【０１１１】基板６５には、貫通孔６６が設けられる。
前記貫通孔６６には、上下面が凹面形状とされた低屈折
率樹脂６７が挿入され、前記凹面の窪みに高屈折率樹脂
６８が埋められる。前記高屈折率樹脂６８は、基板の表
面に沿って夫々平坦化され一対の凹レンズ６９を形成し
て層間光移行部７０とする。上記構成は、前記基板６５
の上下の２面に配設される例えば光導波路間の光路をつ
なぐ光ビアとして機能する。
前記貫通孔６６には、上下面が凹面形状とされた低屈折
率樹脂６７が挿入され、前記凹面の窪みに高屈折率樹脂
６８が埋められる。前記高屈折率樹脂６８は、基板の表
面に沿って夫々平坦化され一対の凹レンズ６９を形成し
て層間光移行部７０とする。上記構成は、前記基板６５
の上下の２面に配設される例えば光導波路間の光路をつ
なぐ光ビアとして機能する。
【０１１２】図３２（Ａ）〜（Ｆ）は、図３１に示す光
配線基板の層間光移行部７０の製造工程図である。図３
２（Ａ）に示す基板６５は、ガラスエポキシ樹脂より成
り、例えばレーザドリルで削り貫通孔６６を設ける（図
３２（Ｂ））。次に、前記基板６５の上面を一面に低屈
折率樹脂であるフッ素化エポキシ樹脂６７を塗布し、前
記基板面上にスキージを移行させて、前記樹脂６７を前
記貫通孔６６内に埋め込み、その後焼結する（図３２
（Ｃ））。
配線基板の層間光移行部７０の製造工程図である。図３
２（Ａ）に示す基板６５は、ガラスエポキシ樹脂より成
り、例えばレーザドリルで削り貫通孔６６を設ける（図
３２（Ｂ））。次に、前記基板６５の上面を一面に低屈
折率樹脂であるフッ素化エポキシ樹脂６７を塗布し、前
記基板面上にスキージを移行させて、前記樹脂６７を前
記貫通孔６６内に埋め込み、その後焼結する（図３２
（Ｃ））。
【０１１３】前記基板６５の研磨速度を前記低屈折率樹
脂６７の研磨速度よりも小さくするという条件で前記低
屈折率樹脂６７の表面を研磨し、その表面を凹面形状に
する（図３２（Ｄ））。このとき、研磨時間や、圧力条
件などを変更することにより、凹面の曲率を任意に設定
できる。
脂６７の研磨速度よりも小さくするという条件で前記低
屈折率樹脂６７の表面を研磨し、その表面を凹面形状に
する（図３２（Ｄ））。このとき、研磨時間や、圧力条
件などを変更することにより、凹面の曲率を任意に設定
できる。
【０１１４】次に、前記低屈折率樹脂６７の凹面に、ビ
スフェノールを硬化材とするエポキシ樹脂を高屈折率樹
脂６８として充填し、その後焼結する（図３２
（Ｅ））。前記基板６５の表面に沿って前記高屈折率樹
脂６８を研磨して、平坦化し前記基板の両表面に一対の
凹面レンズ６９を形成する（図３２（Ｆ））。このと
き、前記一対の凹面レンズ６９、６９の設定位置は、前
記貫通孔６６を形成した時点で決められ、移動すること
もなく正確に定まる。従って、光ビアとして前記基板６
５の上下面に配設されている光配線間の光路を上下に中
心位置の合った一対の凹面レンズを通じて光学的に接続
できる。
スフェノールを硬化材とするエポキシ樹脂を高屈折率樹
脂６８として充填し、その後焼結する（図３２
（Ｅ））。前記基板６５の表面に沿って前記高屈折率樹
脂６８を研磨して、平坦化し前記基板の両表面に一対の
凹面レンズ６９を形成する（図３２（Ｆ））。このと
き、前記一対の凹面レンズ６９、６９の設定位置は、前
記貫通孔６６を形成した時点で決められ、移動すること
もなく正確に定まる。従って、光ビアとして前記基板６
５の上下面に配設されている光配線間の光路を上下に中
心位置の合った一対の凹面レンズを通じて光学的に接続
できる。
【０１１５】次に、図３３を参照して、本実施の形態で
ある光配線基板について説明する。図３３は、基板６５
に設けられる層間光移行部の光ビア部分の構成は、図３
１に示す構成と同一であり、同一符号を付してその説明
を省略する。前記基板６５の上下面には、夫々光導波路
７１，７２が敷設される。前記光導波路７１，７２は、
コア層７３とクラッド層７４とから成り、夫々の端面
は、前記光ビア７０の面上で４５度に傾斜した４５度ミ
ラー７５が設けられる。
ある光配線基板について説明する。図３３は、基板６５
に設けられる層間光移行部の光ビア部分の構成は、図３
１に示す構成と同一であり、同一符号を付してその説明
を省略する。前記基板６５の上下面には、夫々光導波路
７１，７２が敷設される。前記光導波路７１，７２は、
コア層７３とクラッド層７４とから成り、夫々の端面
は、前記光ビア７０の面上で４５度に傾斜した４５度ミ
ラー７５が設けられる。
【０１１６】一方の光導波路７１から前記基板６５に平
行に進行した光は、前記４５度ミラー７５で９０度、光
路が変更され前記光ビア７０内で前記一対凹面のレンズ
６９に発散と集光が行われて、他方の光導波路７２へ伝
播される。次に、図３４（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本
発明の他の実施の形態である光配線基板の製造工程につ
いて説明する。
行に進行した光は、前記４５度ミラー７５で９０度、光
路が変更され前記光ビア７０内で前記一対凹面のレンズ
６９に発散と集光が行われて、他方の光導波路７２へ伝
播される。次に、図３４（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本
発明の他の実施の形態である光配線基板の製造工程につ
いて説明する。
【０１１７】図３４（Ａ）に示す基板６５に形成された
貫通孔６６内に充填される低屈折率樹脂６７の上下の凹
面は、一方の凹面７８よりも他方の凹面７９の研磨深さ
を深くする。両凹面の研磨条件を変えることで凹面の曲
率を変えることができる。前記凹面７８，７９に高屈折
率樹脂６８を充填した後、基板面に沿って表面を平坦化
して曲率の異なる凹レンズ６９を形成する（図３４
（Ｂ））。
貫通孔６６内に充填される低屈折率樹脂６７の上下の凹
面は、一方の凹面７８よりも他方の凹面７９の研磨深さ
を深くする。両凹面の研磨条件を変えることで凹面の曲
率を変えることができる。前記凹面７８，７９に高屈折
率樹脂６８を充填した後、基板面に沿って表面を平坦化
して曲率の異なる凹レンズ６９を形成する（図３４
（Ｂ））。
【０１１８】次に、前記基板６５の上面はスペーサ８０
を介して光導波路７１が敷設され、下面には、他の光導
波路７２が敷設される（図３４（Ｃ））。この光導波路
７１からの光は、前記スペーサ８０の存在のため、放射
面積が大きくなる。しかしながら、前記凹面７９の曲率
が大なので前記凹レンズ６９における集光効果が著し
く、他方の凹レンズ６９を介して他方の光導波路７２に
有効に伝播される。
を介して光導波路７１が敷設され、下面には、他の光導
波路７２が敷設される（図３４（Ｃ））。この光導波路
７１からの光は、前記スペーサ８０の存在のため、放射
面積が大きくなる。しかしながら、前記凹面７９の曲率
が大なので前記凹レンズ６９における集光効果が著し
く、他方の凹レンズ６９を介して他方の光導波路７２に
有効に伝播される。
【０１１９】次に、図３５（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、
本実施の形態の他の例である光配線基板の製造工程につ
いて説明する。図３５（Ａ）に示す基板６５は、ガラス
エポキシ樹脂より成り、例えばレーザドリル８１で削ら
れ、貫通孔６６が形成される（図３５（Ｂ））。前記貫
通孔６６は、前記基板６５に炭酸ガスレーザ８１を照射
することによって得られる。炭酸ガスレーザ８１をスパ
イラル状に移動させ、円加工を行うことで前記貫通孔６
６の側面は、テーパー状の断面形状となる。
本実施の形態の他の例である光配線基板の製造工程につ
いて説明する。図３５（Ａ）に示す基板６５は、ガラス
エポキシ樹脂より成り、例えばレーザドリル８１で削ら
れ、貫通孔６６が形成される（図３５（Ｂ））。前記貫
通孔６６は、前記基板６５に炭酸ガスレーザ８１を照射
することによって得られる。炭酸ガスレーザ８１をスパ
イラル状に移動させ、円加工を行うことで前記貫通孔６
６の側面は、テーパー状の断面形状となる。
【０１２０】次に、前記基板６５の上面を一面に低屈折
率樹脂であるフッ素化エポキシ樹脂６７を塗布し、前記
基板面上にスキージを移行させて、前記貫通孔６６の径
の大なる開口から前記樹脂６７を前記貫通孔６６内に埋
め込み、その後焼結する。次いで、前記基板６５の研磨
速度を前記低屈折率樹脂６７の研磨速度よりも小さくす
るという条件で前記低屈折率樹脂６７の表面を研磨し、
その表面を凹面形状にする。
率樹脂であるフッ素化エポキシ樹脂６７を塗布し、前記
基板面上にスキージを移行させて、前記貫通孔６６の径
の大なる開口から前記樹脂６７を前記貫通孔６６内に埋
め込み、その後焼結する。次いで、前記基板６５の研磨
速度を前記低屈折率樹脂６７の研磨速度よりも小さくす
るという条件で前記低屈折率樹脂６７の表面を研磨し、
その表面を凹面形状にする。
【０１２１】次に、前記低屈折率樹脂６７の凹面に、ビ
スフェノールを硬化材とするエポキシ樹脂を高屈折率樹
脂６８として充填し、その後焼結する。前記基板６５の
表面に沿って前記高屈折率樹脂６８を研磨して、平坦化
し前記基板の両表面に一対の凹面レンズ６９を形成し、
光インターフェース８４を完成する（図３５（Ｃ））。
スフェノールを硬化材とするエポキシ樹脂を高屈折率樹
脂６８として充填し、その後焼結する。前記基板６５の
表面に沿って前記高屈折率樹脂６８を研磨して、平坦化
し前記基板の両表面に一対の凹面レンズ６９を形成し、
光インターフェース８４を完成する（図３５（Ｃ））。
【０１２２】前記光インターフェース８４が形成された
前記基板６５の一方の面には、光導波路７２が敷設され
る。前記光インターフェース８４を介して光路を変更さ
れた光は、前記基板６５の他方の面に固定部８２で固定
された受光素子８３によって受光される（図３５
（Ｄ））。このとき、前記基板下部の光導波路７２から
の光は、前記光インターフェース８４内で出射角をもっ
て広がるが、前記溝６６がテーパー状であるため通過す
る光は前記基板６５に当たることなく、前記基板上部の
前記受光素子８３に効率よく到達できる。
前記基板６５の一方の面には、光導波路７２が敷設され
る。前記光インターフェース８４を介して光路を変更さ
れた光は、前記基板６５の他方の面に固定部８２で固定
された受光素子８３によって受光される（図３５
（Ｄ））。このとき、前記基板下部の光導波路７２から
の光は、前記光インターフェース８４内で出射角をもっ
て広がるが、前記溝６６がテーパー状であるため通過す
る光は前記基板６５に当たることなく、前記基板上部の
前記受光素子８３に効率よく到達できる。
【０１２３】次に、図３６（Ａ）〜（Ｃ））を参照し
て、本実施の形態の他の例である光配線基板の製造工程
について説明する。前記基板６５に貫通孔６６を形成
し、前記貫通孔６５内に低屈折率材より成るフッ素化エ
ポキシ樹脂６７を挿入し、オーブン８２内で前記貫通孔
６６の一方の端から加圧する（図３６（Ａ））。
て、本実施の形態の他の例である光配線基板の製造工程
について説明する。前記基板６５に貫通孔６６を形成
し、前記貫通孔６５内に低屈折率材より成るフッ素化エ
ポキシ樹脂６７を挿入し、オーブン８２内で前記貫通孔
６６の一方の端から加圧する（図３６（Ａ））。
【０１２４】その結果、前記フッ素化エポキシ樹脂６７
の一方の端は、凹面に形成され、他方の端は、凸面に形
成され、その後焼結される（図３６（Ｂ））。前記凹面
に高屈折率樹脂６８を充填し、その後焼結し、更にその
表面を研磨して、平坦化し凹面レンズ６９を形成する
（図３６（Ｂ））。前記光ビア７０が形成された前記基
板６５の一方の面には、光導波路７２が敷設され、前記
光ビア７０を介して光路を変更された光は、前記基板６
５の他方の面に固定部８２で固定された受光素子８３に
よって受光される（図３６（Ｃ））。
の一方の端は、凹面に形成され、他方の端は、凸面に形
成され、その後焼結される（図３６（Ｂ））。前記凹面
に高屈折率樹脂６８を充填し、その後焼結し、更にその
表面を研磨して、平坦化し凹面レンズ６９を形成する
（図３６（Ｂ））。前記光ビア７０が形成された前記基
板６５の一方の面には、光導波路７２が敷設され、前記
光ビア７０を介して光路を変更された光は、前記基板６
５の他方の面に固定部８２で固定された受光素子８３に
よって受光される（図３６（Ｃ））。
【０１２５】このとき、前記フッ素化エポキシ樹脂６７
の凸部は、空気と接する部分で空気との屈折率の差が大
きくなり、より大きな集光が得られる。このため、基板
下部の光導波路７２と、基板上部の受光素子８３との間
で効率よく光学的に結合できる。 （第６の実施の形態）次に、本発明の光配線基板の第６
の実施の形態を図３７乃至図３８を参照して説明する。
の凸部は、空気と接する部分で空気との屈折率の差が大
きくなり、より大きな集光が得られる。このため、基板
下部の光導波路７２と、基板上部の受光素子８３との間
で効率よく光学的に結合できる。 （第６の実施の形態）次に、本発明の光配線基板の第６
の実施の形態を図３７乃至図３８を参照して説明する。
【０１２６】図３７は本発明の第６の実施の形態を示す
光導波路の構成を示す概略斜視図である。図３７に示す
ように基板９０上に、スピンコート法を用いてクラッド
層８５及びコア層８６を積層する。前記コア層８６から
の光を放出する先端部は、メタルマスクにより凸形状と
なるようエッチングにより凸型先端部８８を形成する。
光導波路の構成を示す概略斜視図である。図３７に示す
ように基板９０上に、スピンコート法を用いてクラッド
層８５及びコア層８６を積層する。前記コア層８６から
の光を放出する先端部は、メタルマスクにより凸形状と
なるようエッチングにより凸型先端部８８を形成する。
【０１２７】前記凸型先端部８８に対向する位置で前記
クラッド８５上にシリンドリカルレンズ８９を配置す
る。このとき、前記コア８６の長手方向の中心線の延長
上に前記シリンドリカルレンズ８９の曲率中心があるよ
う両者は、配置される。図３８は、図３７に示す光導波
路の平面図である。前記コア８６の凸形状の先端部は、
前記コア８６の屈折率と同じ屈折率を有する部材であれ
ば別部材で構成してもよい。
クラッド８５上にシリンドリカルレンズ８９を配置す
る。このとき、前記コア８６の長手方向の中心線の延長
上に前記シリンドリカルレンズ８９の曲率中心があるよ
う両者は、配置される。図３８は、図３７に示す光導波
路の平面図である。前記コア８６の凸形状の先端部は、
前記コア８６の屈折率と同じ屈折率を有する部材であれ
ば別部材で構成してもよい。
【０１２８】図３９は、図３８に示す前記コア８６の他
の例を示す光導波路の平面図である。前記コア８６は、
先端部に向かって末広形状とする形状であり、先端部
は、凸形状である。図４０は、光導波路同士を光学的に
接続する態様を斜視して示す図である。一方の光導波路
は、コア８６と、前記コア８６の周囲を覆い、前記コア
の屈折率と異なる屈折率を有するクラッド８５とで構成
される。
の例を示す光導波路の平面図である。前記コア８６は、
先端部に向かって末広形状とする形状であり、先端部
は、凸形状である。図４０は、光導波路同士を光学的に
接続する態様を斜視して示す図である。一方の光導波路
は、コア８６と、前記コア８６の周囲を覆い、前記コア
の屈折率と異なる屈折率を有するクラッド８５とで構成
される。
【０１２９】前記コア８６の先端部が前記クラッド８５
から空気中に露出して基板９０上に支持される。前記一
方の光導波路に対向する位置に、光学的に接続される他
方の光導波路が配置される。前記コア８６は、空気中に
露出している先端部８８を有し、周囲をクラッド８５で
覆われている。前記クラッドの屈折率は、前記コアの屈
折率と異なる。
から空気中に露出して基板９０上に支持される。前記一
方の光導波路に対向する位置に、光学的に接続される他
方の光導波路が配置される。前記コア８６は、空気中に
露出している先端部８８を有し、周囲をクラッド８５で
覆われている。前記クラッドの屈折率は、前記コアの屈
折率と異なる。
【０１３０】一方の光導波路の露出している凸形状の端
部８８から射出された光は、他方の光導波路の露出して
いる凸形状の端部８８に集光され、光信号の伝播を結合
効率良く行うことができる光学的接続構造を得ることが
できる。 （第７の実施の形態）次に、本発明の第７の実施の形態
である光配線基板及びその製造方法、及び多層光配線基
板について図４１乃至図５１を参照して説明する。
部８８から射出された光は、他方の光導波路の露出して
いる凸形状の端部８８に集光され、光信号の伝播を結合
効率良く行うことができる光学的接続構造を得ることが
できる。 （第７の実施の形態）次に、本発明の第７の実施の形態
である光配線基板及びその製造方法、及び多層光配線基
板について図４１乃至図５１を参照して説明する。
【０１３１】図４１（Ａ）は、１層の光導波路層を示す
平面図であり、図４１（Ｂ）は、図4 １（Ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。図４１（Ａ）、（Ｂ）は、基板上に３
本の光導波路が、Ｘ軸方向に並行して配設された光配線
を示す。前記光導波路は、夫々コア９１と、前記コア９
１の周囲を覆うクラッド９５、９６とより成る。前記夫
々の光導波路の両側は、コア９１の軸心を中心にして軸
対象に光透過率の低い光吸収部材９７が並行して埋め込
まれ第１層の光導波路層が形成される。
平面図であり、図４１（Ｂ）は、図4 １（Ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。図４１（Ａ）、（Ｂ）は、基板上に３
本の光導波路が、Ｘ軸方向に並行して配設された光配線
を示す。前記光導波路は、夫々コア９１と、前記コア９
１の周囲を覆うクラッド９５、９６とより成る。前記夫
々の光導波路の両側は、コア９１の軸心を中心にして軸
対象に光透過率の低い光吸収部材９７が並行して埋め込
まれ第１層の光導波路層が形成される。
【０１３２】図４２（Ａ）は、２層目の光導波路層を示
す平面図であり、図４２（Ｂ）は、図４２（Ａ）のＢ−
Ｂ線断面図である。図４２、図４３は、基板上に３本の
光導波路が、Ｙ軸方向に並行して配設された光配線を示
す。前記夫々のコア９２とクラッド９５、９６より成る
光導波路の両側は、コア９１の軸心を中心にして軸対称
に光透過率の低い光吸収部材９７が並行して埋め込まれ
第２層目の光導波路層が形成される。
す平面図であり、図４２（Ｂ）は、図４２（Ａ）のＢ−
Ｂ線断面図である。図４２、図４３は、基板上に３本の
光導波路が、Ｙ軸方向に並行して配設された光配線を示
す。前記夫々のコア９２とクラッド９５、９６より成る
光導波路の両側は、コア９１の軸心を中心にして軸対称
に光透過率の低い光吸収部材９７が並行して埋め込まれ
第２層目の光導波路層が形成される。
【０１３３】図４１（Ａ）、図４２（Ａ）に示す光導波
路層上から垂直に光を照らした時、光吸収部材９７を設
けたため、光導波路部分が明るく認識できる。図４３
（Ａ）に示すように、前記第１層の光導波路層の上に前
記第２の光導波路層を重ね合わせ照明すると格子状に前
記各層の導波路の交差部分が明るく認識される。各格子
状の中心９３が前記導波路の交差位置の中心である。
路層上から垂直に光を照らした時、光吸収部材９７を設
けたため、光導波路部分が明るく認識できる。図４３
（Ａ）に示すように、前記第１層の光導波路層の上に前
記第２の光導波路層を重ね合わせ照明すると格子状に前
記各層の導波路の交差部分が明るく認識される。各格子
状の中心９３が前記導波路の交差位置の中心である。
【０１３４】図４３（Ｂ）は、図４３（Ａ）のＣ−Ｃ線
断面図であり、図４３（Ｃ）は、図４３（Ａ）のＤ−Ｄ
線断面図である。次に、図４２（Ｂ）の断面図で示した
光導波路層の製造工程を図４７、４８を参照して説明す
る。基板９８上に低屈折率の樹脂を塗布し、この樹脂を
光硬化させて第１のクラッド層９５を形成する（図４４
（Ａ））。
断面図であり、図４３（Ｃ）は、図４３（Ａ）のＤ−Ｄ
線断面図である。次に、図４２（Ｂ）の断面図で示した
光導波路層の製造工程を図４７、４８を参照して説明す
る。基板９８上に低屈折率の樹脂を塗布し、この樹脂を
光硬化させて第１のクラッド層９５を形成する（図４４
（Ａ））。
【０１３５】前記第１のクラッド層９５上に高屈折率の
樹脂を塗布してコア層９２を成膜後（図４４（Ｂ））、
マスク９９を介して露光処理し（図４４（Ｃ））、その
後現像処理してコア部９２を形成する（図４４
（Ｄ））。次に、前記コア部９２を覆い第２のクラッド
層９６をディップ法などで形成する（図４５（Ａ））。
樹脂を塗布してコア層９２を成膜後（図４４（Ｂ））、
マスク９９を介して露光処理し（図４４（Ｃ））、その
後現像処理してコア部９２を形成する（図４４
（Ｄ））。次に、前記コア部９２を覆い第２のクラッド
層９６をディップ法などで形成する（図４５（Ａ））。
【０１３６】前記第２のクラッド層９７上に光吸収率の
高い部材で光吸収層９７を形成する（図４５（Ｂ））。
次に、前記光吸収層９７を平坦化し（図４５（Ｃ）、前
記コア９２の軸対称に光透過分布領域を形成する。図４
２（Ｂ）の断面図は、理想的な光導波路層を示している
が、図４３（Ｃ）の断面図で示す光導波路層であれば、
前記コア９２の軸対称に光透過分布領域を形成し、光導
波路の中心軸を認識するのに充分である。
高い部材で光吸収層９７を形成する（図４５（Ｂ））。
次に、前記光吸収層９７を平坦化し（図４５（Ｃ）、前
記コア９２の軸対称に光透過分布領域を形成する。図４
２（Ｂ）の断面図は、理想的な光導波路層を示している
が、図４３（Ｃ）の断面図で示す光導波路層であれば、
前記コア９２の軸対称に光透過分布領域を形成し、光導
波路の中心軸を認識するのに充分である。
【０１３７】次に、図４３（Ａ）で説明した第１層及び
第２層の光導波路層を積層した場合の光導波路の中心軸
及び両光導波路の交差部の検出について、図４６を参照
して説明する。光配線基板の背面から光を照射し、ＣＣ
Ｄカメラ等で画像化するとコア軸を中心に軸対称に形成
された光透過率分布領域９７が検出できる。
第２層の光導波路層を積層した場合の光導波路の中心軸
及び両光導波路の交差部の検出について、図４６を参照
して説明する。光配線基板の背面から光を照射し、ＣＣ
Ｄカメラ等で画像化するとコア軸を中心に軸対称に形成
された光透過率分布領域９７が検出できる。
【０１３８】更に、画像処理によって、光導波路同士の
交差位置の中心座標を求めることができる。交差位置の
中心座標は、Ｘ軸上、光強度が閾値を越えているＸ座標
ｘ１とｘ２とを検出し、座標点（ｘ１＋ｘ２）／２をＹ
軸方向に配置されている光導波路の中心軸の座標と認識
する。同様に、Ｙ軸上、光強度が閾値を越えているＹ座
標ｙ１とｙ２とを検出し、座標点（ｙ１＋ｙ２）／２を
Ｘ軸方向に配置されている光導波路の中心軸の座標と認
識する。
交差位置の中心座標を求めることができる。交差位置の
中心座標は、Ｘ軸上、光強度が閾値を越えているＸ座標
ｘ１とｘ２とを検出し、座標点（ｘ１＋ｘ２）／２をＹ
軸方向に配置されている光導波路の中心軸の座標と認識
する。同様に、Ｙ軸上、光強度が閾値を越えているＹ座
標ｙ１とｙ２とを検出し、座標点（ｙ１＋ｙ２）／２を
Ｘ軸方向に配置されている光導波路の中心軸の座標と認
識する。
【０１３９】上記Ｘ軸上及びＹ軸上の夫々の中心線の交
差点を中心座標と定め、この位置に光ビアを設ければよ
い。複数の光導波路が層を違えて互いに交差している場
合も、複数の交差点を、夫々座標上の番地として順次認
識し、その位置で光ビアを形成する。前記光ビアは、積
層された光導波路層の一方の層から他方の層へ光路を変
更するため光を射出する端面と受光する端面をエキシマ
レーザ加工機によって所望の形状に加工する。
差点を中心座標と定め、この位置に光ビアを設ければよ
い。複数の光導波路が層を違えて互いに交差している場
合も、複数の交差点を、夫々座標上の番地として順次認
識し、その位置で光ビアを形成する。前記光ビアは、積
層された光導波路層の一方の層から他方の層へ光路を変
更するため光を射出する端面と受光する端面をエキシマ
レーザ加工機によって所望の形状に加工する。
【０１４０】前記エキシマレーザ加工機は、上述した画
像認識による光導波路交差部の検出系の動作と連動さ
せ、図４７に示すレーザ加工マスク１００の開口部１０
８を移動させ、前記光ビア部にある光導波路の端面をレ
ーザ加工する。レーザ加工する際の加工の深さは、図４
８の曲線ａに示すように、マスク１００の移動速度が速
ければ浅く、速度が遅ければ深く加工される。
像認識による光導波路交差部の検出系の動作と連動さ
せ、図４７に示すレーザ加工マスク１００の開口部１０
８を移動させ、前記光ビア部にある光導波路の端面をレ
ーザ加工する。レーザ加工する際の加工の深さは、図４
８の曲線ａに示すように、マスク１００の移動速度が速
ければ浅く、速度が遅ければ深く加工される。
【０１４１】図４９は、異なる層にある光導波路１０
１、１０２同士を光学的に接続するのに光導波路の端面
を夫々４５度傾斜したミラー１０３の形状に加工した例
を示す。光ビア部の加工は、画像認識による光導波路交
差部の検出系の動作と連動しているので交差位置をその
都度検出しながら加工することができるので、位置ずれ
なく加工できる。
１、１０２同士を光学的に接続するのに光導波路の端面
を夫々４５度傾斜したミラー１０３の形状に加工した例
を示す。光ビア部の加工は、画像認識による光導波路交
差部の検出系の動作と連動しているので交差位置をその
都度検出しながら加工することができるので、位置ずれ
なく加工できる。
【０１４２】更に、加工されるミラー面に図示されてな
いが、反射率の高い金（Ａｕ）などの金属スパッタ、メ
ッキなど公知の手法で薄膜を形成することによって、光
導波路内を伝播する光の反射率を高めることができる。
この光ビア部で光路は、９０度変更される。次に、異な
る層間の光導波路の光学的な接続構造についての実施の
形態を図５０乃至図５２を参照して説明する。
いが、反射率の高い金（Ａｕ）などの金属スパッタ、メ
ッキなど公知の手法で薄膜を形成することによって、光
導波路内を伝播する光の反射率を高めることができる。
この光ビア部で光路は、９０度変更される。次に、異な
る層間の光導波路の光学的な接続構造についての実施の
形態を図５０乃至図５２を参照して説明する。
【０１４３】図５０は、異なる層にある光導波路１０
１，１０２の端面が夫々シリンドリカルミラー１０４，
１０５に構成され、互いに軸が直交する配置とされる光
ビア構造を示す。シリンドリカルミラーを作るためのシ
リンドリカル面の加工方法は、レーザ加工時の図４７に
示したスリットマスク１００の移動速度を調節すること
で得られる。
１，１０２の端面が夫々シリンドリカルミラー１０４，
１０５に構成され、互いに軸が直交する配置とされる光
ビア構造を示す。シリンドリカルミラーを作るためのシ
リンドリカル面の加工方法は、レーザ加工時の図４７に
示したスリットマスク１００の移動速度を調節すること
で得られる。
【０１４４】図５１に示すように、４５度の平面ミラー
の製作時のマスクの移動曲線ａに比べ、シリンドリカル
ミラーの製作時のマスクの移動曲線ｂは、初期の速さを
はやくし、最終移動時の速さを緩くすることでシリンド
リカル面が得られる。マルチモード導波路の場合は、伝
播する光の進行方向が定まらないので、光ビアを通過す
る際に、光の広がりによる損失が発生しやすい。上述し
たように一組の４５度ミラーを互いに軸が直交するシリ
ンドリカル面とすることによって、光集光性を持たせ、
結合効率を向上させることができる。
の製作時のマスクの移動曲線ａに比べ、シリンドリカル
ミラーの製作時のマスクの移動曲線ｂは、初期の速さを
はやくし、最終移動時の速さを緩くすることでシリンド
リカル面が得られる。マルチモード導波路の場合は、伝
播する光の進行方向が定まらないので、光ビアを通過す
る際に、光の広がりによる損失が発生しやすい。上述し
たように一組の４５度ミラーを互いに軸が直交するシリ
ンドリカル面とすることによって、光集光性を持たせ、
結合効率を向上させることができる。
【０１４５】異なる層にある光導波路の軸がねじれて、
略直交する配置の場合でも同様のレーザ加工を夫々の端
面に施すことで、相互に軸が直交するシリンドリカル面
を形成できる。次に、図５２を参照して、異なる層間で
平行に、光導波路１０２，１０３を直線上に配置した場
合の例を説明する。
略直交する配置の場合でも同様のレーザ加工を夫々の端
面に施すことで、相互に軸が直交するシリンドリカル面
を形成できる。次に、図５２を参照して、異なる層間で
平行に、光導波路１０２，１０３を直線上に配置した場
合の例を説明する。
【０１４６】前記光導波路１０２，１０３の光結合する
夫々の端面は、４５度ミラー１０６，１０７が形成され
ている。前記光導波路１０１，１０２の軸に対して軸対
称に光透過率分布が成されていれば、両光導波路の軸心
を認識でき、軸心上の任意の位置を光ビア部とすること
ができる。 （付記１）基板と、前記基板上に形成されるコアとクラ
ッドよりなる光導波路と、前記光導波路の光路先端部に
連続して形成されるスラブ光導波路及び平板状凸レンズ
と、前記凸レンズを通過した光を前記基板の面に交差す
る方向に反射するミラーと、前記ミラーで反射された光
を平行光とするレンズとを有することを特徴とする光配
線基板。
夫々の端面は、４５度ミラー１０６，１０７が形成され
ている。前記光導波路１０１，１０２の軸に対して軸対
称に光透過率分布が成されていれば、両光導波路の軸心
を認識でき、軸心上の任意の位置を光ビア部とすること
ができる。 （付記１）基板と、前記基板上に形成されるコアとクラ
ッドよりなる光導波路と、前記光導波路の光路先端部に
連続して形成されるスラブ光導波路及び平板状凸レンズ
と、前記凸レンズを通過した光を前記基板の面に交差す
る方向に反射するミラーと、前記ミラーで反射された光
を平行光とするレンズとを有することを特徴とする光配
線基板。
【０１４７】（付記２）前記ミラーは、表面に金属反射
膜及び誘電体多層膜のいずれか一方により形成されてい
ることを特徴とする付記１に記載の光配線基板。 （付記３）クラッド、コア、スラブ光導波路、平板凸レ
ンズ及び反射鏡を含み、光路を形成する光導波路が、平
行に複数個設けられ、夫々の光導波路に設けられている
夫々の反射鏡からの光は、共通に設けられた１個のシリ
ンドリカルレンズによって夫々平行光となることを特徴
とする光配線基板。
膜及び誘電体多層膜のいずれか一方により形成されてい
ることを特徴とする付記１に記載の光配線基板。 （付記３）クラッド、コア、スラブ光導波路、平板凸レ
ンズ及び反射鏡を含み、光路を形成する光導波路が、平
行に複数個設けられ、夫々の光導波路に設けられている
夫々の反射鏡からの光は、共通に設けられた１個のシリ
ンドリカルレンズによって夫々平行光となることを特徴
とする光配線基板。
【０１４８】（付記４）第１基板と、前記基板上に形成
されるコアとクラッドよりなる第１光導波路と、前記第
１光導波路の光路先端部に続いて形成される第１のスラ
ブ光導波路及び第１平板状凸レンズと、前記第１平板状
凸レンズを通過した光を前記基板の面に交差する方向に
反射する第１ミラーと、前記第１ミラーで反射された光
を平行光とする第１レンズと、を有する第１光配線基板
と、前記第１のレンズに対向して配置され、前記第１の
レンズからの平行光を入射し集光する第２のレンズと、
第２基板と、前記第２のレンズを通過した光を前記第２
基板の面に平行な方向に反射する第２ミラーと、前記第
２基板上に形成されるコアとクラッドよりなる第２光導
波路と、前記第２光導波路の端部に続いて形成され、前
記第２ミラーで反射された光を通す第２の平板状凸レン
ズ及びスラブ光導波路と、を有する第２の光配線基板と
を有し、前記第１の光配線基板と前記第２の光配線基板
との間で光信号を接続することを特徴とする多層光配
線。
されるコアとクラッドよりなる第１光導波路と、前記第
１光導波路の光路先端部に続いて形成される第１のスラ
ブ光導波路及び第１平板状凸レンズと、前記第１平板状
凸レンズを通過した光を前記基板の面に交差する方向に
反射する第１ミラーと、前記第１ミラーで反射された光
を平行光とする第１レンズと、を有する第１光配線基板
と、前記第１のレンズに対向して配置され、前記第１の
レンズからの平行光を入射し集光する第２のレンズと、
第２基板と、前記第２のレンズを通過した光を前記第２
基板の面に平行な方向に反射する第２ミラーと、前記第
２基板上に形成されるコアとクラッドよりなる第２光導
波路と、前記第２光導波路の端部に続いて形成され、前
記第２ミラーで反射された光を通す第２の平板状凸レン
ズ及びスラブ光導波路と、を有する第２の光配線基板と
を有し、前記第１の光配線基板と前記第２の光配線基板
との間で光信号を接続することを特徴とする多層光配
線。
【０１４９】（付記５）基板と、前記基板の一方の面に
積層されるＮ個の入力端を有する入力側の複数の光配線
と、前記基板の他方の面に積層され、前記基板上で前記
Ｎ個の入力端と直交するＮ個の出力端を有する出力側の
複数の光配線とを有し、前記入力側の複数の光配線と前
記出力側の複数の光配線とは、層間移行部の夫々の個所
において、１対１の光配線同士で層を違えて接続される
ことを特徴とする光配線基板。
積層されるＮ個の入力端を有する入力側の複数の光配線
と、前記基板の他方の面に積層され、前記基板上で前記
Ｎ個の入力端と直交するＮ個の出力端を有する出力側の
複数の光配線とを有し、前記入力側の複数の光配線と前
記出力側の複数の光配線とは、層間移行部の夫々の個所
において、１対１の光配線同士で層を違えて接続される
ことを特徴とする光配線基板。
【０１５０】（付記６）前記Ｎ個の入力端は、前記基板
の第１の辺に設けられ、前記Ｎ個の出力端は、前記基板
の第１の辺に隣り合う第２の辺に設けられることを特徴
とする付記５に記載の光配線基板。 （付記７）前記Ｎ個の入力端は、前記基板の対向する２
辺に設けられ、前記Ｎ個の出力端は、前記基板の前記２
辺と異なる対向する２辺に設けられることを特徴とする
付記５に記載の光配線基板。
の第１の辺に設けられ、前記Ｎ個の出力端は、前記基板
の第１の辺に隣り合う第２の辺に設けられることを特徴
とする付記５に記載の光配線基板。 （付記７）前記Ｎ個の入力端は、前記基板の対向する２
辺に設けられ、前記Ｎ個の出力端は、前記基板の前記２
辺と異なる対向する２辺に設けられることを特徴とする
付記５に記載の光配線基板。
【０１５１】（付記８）前記光配線は、光導波路であ
り、２層間の前記層間移行部は、前記入力側の前記光導
波路と前記出力側の前記光導波路の夫々において、互い
に対向し、光路を直交して変更する一対の斜面ミラーが
設けられていることを特徴とする付記５に記載の光配線
基板。 （付記９）前記光配線は、前記基板を介して積層される
４層の光導波路であり、各層間のコア配列は、千鳥配列
であることを特徴とする付記５に記載の光配線基板。
り、２層間の前記層間移行部は、前記入力側の前記光導
波路と前記出力側の前記光導波路の夫々において、互い
に対向し、光路を直交して変更する一対の斜面ミラーが
設けられていることを特徴とする付記５に記載の光配線
基板。 （付記９）前記光配線は、前記基板を介して積層される
４層の光導波路であり、各層間のコア配列は、千鳥配列
であることを特徴とする付記５に記載の光配線基板。
【０１５２】（付記１０）前記入力端及び前記出力端の
少なくとも一方に、前記基板上での異なる光路長を全長
で均一になるように補完する光ファイバが接続されてい
ることを特徴とする付記５に記載の光配線基板。 （付記１１）基板と、前記基板上に敷設され、基板の１
辺にＮ個の入力端を有し、他辺にＮ個の出力端を有し、
前記基板上に略Ｌ字状に敷設された複数の光ファイバと
により構成されたことを特徴とする光配線基板。
少なくとも一方に、前記基板上での異なる光路長を全長
で均一になるように補完する光ファイバが接続されてい
ることを特徴とする付記５に記載の光配線基板。 （付記１１）基板と、前記基板上に敷設され、基板の１
辺にＮ個の入力端を有し、他辺にＮ個の出力端を有し、
前記基板上に略Ｌ字状に敷設された複数の光ファイバと
により構成されたことを特徴とする光配線基板。
【０１５３】（付記１２）前記複数の光ファイバは、互
いに重なり合って敷設される個所を有することを特徴と
する付記１１に記載の光配線基板。 （付記１３）基板に下部クラッド層を形成する工程と、
前記下部クラッド層上にコア層を形成する工程と、前記
コア層上に光導波路パターン層を形成する工程と、前記
光導波路パターン層をマスクとしてエッチングし、光導
波路となるコアパターンを形成する工程と、前記光導波
路パターン層を除去し、前記コアパターンを露出後、上
部クラッド層を形成する工程と、前記上部クラッド層か
ら前記基板に達する、光ビアとなる略４５°傾斜を形成
する工程と、前記略４５°の斜面に反射膜を形成する工
程と、を有することを特徴とする光配線基板の製造方
法。
いに重なり合って敷設される個所を有することを特徴と
する付記１１に記載の光配線基板。 （付記１３）基板に下部クラッド層を形成する工程と、
前記下部クラッド層上にコア層を形成する工程と、前記
コア層上に光導波路パターン層を形成する工程と、前記
光導波路パターン層をマスクとしてエッチングし、光導
波路となるコアパターンを形成する工程と、前記光導波
路パターン層を除去し、前記コアパターンを露出後、上
部クラッド層を形成する工程と、前記上部クラッド層か
ら前記基板に達する、光ビアとなる略４５°傾斜を形成
する工程と、前記略４５°の斜面に反射膜を形成する工
程と、を有することを特徴とする光配線基板の製造方
法。
【０１５４】（付記１４）基板と、前記基板の上下面に
異なる光配線層を形成する光導波路と、光配線層間を結
ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部とを連絡する溝又は孔
とを有することを特徴とする多層光配線基板。 （付記１５）前記溝又は孔は、前記導波路に形成される
ことを特徴とする付記１４に記載の多層光配線基板。
異なる光配線層を形成する光導波路と、光配線層間を結
ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部とを連絡する溝又は孔
とを有することを特徴とする多層光配線基板。 （付記１５）前記溝又は孔は、前記導波路に形成される
ことを特徴とする付記１４に記載の多層光配線基板。
【０１５５】（付記１６）前記溝又は孔は、前記基板に
形成されることを特徴とする付記１４に記載の多層光配
線基板。 （付記１７）前記光ビアは、前記クラッド層内で前記コ
ア数に対応して複数個設けられ、前記複数の光ビアは、
少なくとも隣接する光ビア同士を共通の溝又は孔で連結
され、外部に連絡されることを特徴とする付記１４に記
載の多層光配線基板。
形成されることを特徴とする付記１４に記載の多層光配
線基板。 （付記１７）前記光ビアは、前記クラッド層内で前記コ
ア数に対応して複数個設けられ、前記複数の光ビアは、
少なくとも隣接する光ビア同士を共通の溝又は孔で連結
され、外部に連絡されることを特徴とする付記１４に記
載の多層光配線基板。
【０１５６】（付記１８）前記クラッド層内で、前記複
数の光ビアに夫々連絡された複数の孔は、前記クラッド
層上面から垂直に設けられた通気孔に連絡されることを
特徴とする付記１７に記載の多層光配線基板。 （付記１９）前記孔は、前記光導波路と前記基板との境
界面に形成されることを特徴とする付記１４に記載の多
層光配線基板。
数の光ビアに夫々連絡された複数の孔は、前記クラッド
層上面から垂直に設けられた通気孔に連絡されることを
特徴とする付記１７に記載の多層光配線基板。 （付記１９）前記孔は、前記光導波路と前記基板との境
界面に形成されることを特徴とする付記１４に記載の多
層光配線基板。
【０１５７】（付記２０）基板と、前記基板の上下面に
異なる光配線層を形成する光導波路と、光配線層間を結
ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部とを連絡する孔と、前
記光ビア内に収納される光集光部とを有することを特徴
とする多層光配線基板。 （付記２１）基板と、前記基板上に形成される下部クラ
ッド層、コア層及び上部クラッド層より成る光導波路
と、前記コア層の両側に略平行して配設される一対のス
リットと、前記上部クラッド層に設けられ前記一対のス
リット間を連結する少なくとも一個の溝とを有すること
を特徴とする光配線基板。
異なる光配線層を形成する光導波路と、光配線層間を結
ぶ光ビアと、前記光ビア内と外部とを連絡する孔と、前
記光ビア内に収納される光集光部とを有することを特徴
とする多層光配線基板。 （付記２１）基板と、前記基板上に形成される下部クラ
ッド層、コア層及び上部クラッド層より成る光導波路
と、前記コア層の両側に略平行して配設される一対のス
リットと、前記上部クラッド層に設けられ前記一対のス
リット間を連結する少なくとも一個の溝とを有すること
を特徴とする光配線基板。
【０１５８】（付記２２）前記スリット及び前記溝の少
なくともいずれか一方が外気と連通していることを特徴
とする付記２１に記載の光配線基板。 （付記２３）前記スリットの幅は、前記導波路の幅より
小であることを特徴とする付記２１に記載の光配線基
板。 （付記２４）前記スリットと略直角に交差する他の光導
波路を更に有することを特徴とする付記２１に記載の光
配線基板。
なくともいずれか一方が外気と連通していることを特徴
とする付記２１に記載の光配線基板。 （付記２３）前記スリットの幅は、前記導波路の幅より
小であることを特徴とする付記２１に記載の光配線基
板。 （付記２４）前記スリットと略直角に交差する他の光導
波路を更に有することを特徴とする付記２１に記載の光
配線基板。
【０１５９】（付記２５）基板上に形成される下部クラ
ッド層、コア層及び上部クラッド層より成る光導波路
と、前記コア層の両側に略平行して配設される一対のス
リットと、前記上部クラッド層に設けられ前記一対のス
リットを連結する少なくとも一個の溝とを有する第１の
光配線層と、前記第１の光配線層上に積層され、前記第
１の光配線層の前記一対のスリットのいずれか一方と前
記溝を介して連通されるスリットを持つ少なくとも一対
のスリットを有する前記第１の光配線層と同一構成の第
２の光配線層とにより構成されていることを特徴とする
多層光配線基板。
ッド層、コア層及び上部クラッド層より成る光導波路
と、前記コア層の両側に略平行して配設される一対のス
リットと、前記上部クラッド層に設けられ前記一対のス
リットを連結する少なくとも一個の溝とを有する第１の
光配線層と、前記第１の光配線層上に積層され、前記第
１の光配線層の前記一対のスリットのいずれか一方と前
記溝を介して連通されるスリットを持つ少なくとも一対
のスリットを有する前記第１の光配線層と同一構成の第
２の光配線層とにより構成されていることを特徴とする
多層光配線基板。
【０１６０】（付記２６）基板上に下部クラッド層を形
成する工程と、前記下部クラッド層上にコア層を形成す
る工程と、前記コア層上に作成した光導波路パターン層
をマスクとしてエッチングし、光導波路となるコアパタ
ーンを形成する工程と、前記光導波路パターン層を除去
し、前記コアパターンを露出後、上部クラッド層を形成
する工程と、前記コア層の両側に略平行して前記基板の
表面に届く一対のスリットを形成する工程と、前記上部
クラッド層に設けられ前記一対のスリット間を連結する
少なくとも一個の溝を形成する工程とを有することを特
徴とする光配線基板の製造方法。
成する工程と、前記下部クラッド層上にコア層を形成す
る工程と、前記コア層上に作成した光導波路パターン層
をマスクとしてエッチングし、光導波路となるコアパタ
ーンを形成する工程と、前記光導波路パターン層を除去
し、前記コアパターンを露出後、上部クラッド層を形成
する工程と、前記コア層の両側に略平行して前記基板の
表面に届く一対のスリットを形成する工程と、前記上部
クラッド層に設けられ前記一対のスリット間を連結する
少なくとも一個の溝を形成する工程とを有することを特
徴とする光配線基板の製造方法。
【０１６１】（付記２７）基板と、前記基板の一方の面
に形成される光導波路層と、前記基板の他方の面に形成
される受光部と、前記基板中に設けられ、一方の面から
他方の面に光路を変更する光の層間移行部とを有する光
配線基板において、前記層間移行部は、前記基板に形成
された貫通孔と、前記貫通孔内に充填される屈折率の異
なる２種の透明物質を重ねて形成される前記基板の少な
くとも一方の面に形成されるレンズとにより構成されて
いることを特徴とする光配線基板。
に形成される光導波路層と、前記基板の他方の面に形成
される受光部と、前記基板中に設けられ、一方の面から
他方の面に光路を変更する光の層間移行部とを有する光
配線基板において、前記層間移行部は、前記基板に形成
された貫通孔と、前記貫通孔内に充填される屈折率の異
なる２種の透明物質を重ねて形成される前記基板の少な
くとも一方の面に形成されるレンズとにより構成されて
いることを特徴とする光配線基板。
【０１６２】（付記２８）前記受光部は、他の光導波路
層であり、前記層間移行部は、光ビアであり、前記貫通
孔に充填されたとき、上下の両表面が凹面に形成される
所定の屈折率を有する第１の透明物質と、前記両凹面に
夫々前記第１の透明物質の屈折率より高い屈折率の物質
を充填し、前記基板面に沿って表面を平坦化して前記基
板面に凹面レンズが形成される第２の透明物質とにより
構成されていることを特徴とする付記２７に記載の光配
線基板。
層であり、前記層間移行部は、光ビアであり、前記貫通
孔に充填されたとき、上下の両表面が凹面に形成される
所定の屈折率を有する第１の透明物質と、前記両凹面に
夫々前記第１の透明物質の屈折率より高い屈折率の物質
を充填し、前記基板面に沿って表面を平坦化して前記基
板面に凹面レンズが形成される第２の透明物質とにより
構成されていることを特徴とする付記２７に記載の光配
線基板。
【０１６３】（付記２９）前記前記第１の透明物質が形
成する前記上下両面は、互いに曲率が異なる凹面が形成
されることを特徴とする付記２８に記載の光配線基板。 （付記３０）前記受光部は、受光素子であり、前記層間
移行部は、光インターフェイスであり、前記貫通孔は、
前記基板の深さ方向に断面がテーパー形状であり、前記
基板の上下面に形成される凹面レンズは、互いに径を異
にすることを特徴とする付記２７に記載の光配線基板。
成する前記上下両面は、互いに曲率が異なる凹面が形成
されることを特徴とする付記２８に記載の光配線基板。 （付記３０）前記受光部は、受光素子であり、前記層間
移行部は、光インターフェイスであり、前記貫通孔は、
前記基板の深さ方向に断面がテーパー形状であり、前記
基板の上下面に形成される凹面レンズは、互いに径を異
にすることを特徴とする付記２７に記載の光配線基板。
【０１６４】（付記３１）前記受光部は、受光素子であ
り、前記層間移行部は、光インターフェイスであり、前
記光導波路から入光される一方の面は、高い屈折率物質
より成る凹面レンズが形成され、他方の面は、前記凹面
レンズより低い屈折率物質で表面が凸面形状であること
を特徴とする付記２７に記載の光配線基板。 （付記３２）基板に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔
に所定の屈折率を有する第１の透明物質を充填する工程
と、前記第１の透明物質の両表面を研磨し夫々凹面を形
成する工程と、前記両凹面に夫々前記第１の透明物質の
屈折率より高い屈折率の第２の透明物質を充填する工程
とを有することを特徴とする光配線基板の製造方法。
り、前記層間移行部は、光インターフェイスであり、前
記光導波路から入光される一方の面は、高い屈折率物質
より成る凹面レンズが形成され、他方の面は、前記凹面
レンズより低い屈折率物質で表面が凸面形状であること
を特徴とする付記２７に記載の光配線基板。 （付記３２）基板に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔
に所定の屈折率を有する第１の透明物質を充填する工程
と、前記第１の透明物質の両表面を研磨し夫々凹面を形
成する工程と、前記両凹面に夫々前記第１の透明物質の
屈折率より高い屈折率の第２の透明物質を充填する工程
とを有することを特徴とする光配線基板の製造方法。
【０１６５】（付記３３）前記基板に貫通孔を設ける工
程は、レーザ光をスパイラル状に移行照射し、前記貫通
孔を前記基板の深さ方向に断面がテーパー形状に形成す
ることを特徴とする付記３２に記載の光配線基板の製造
方法。 （付記３４）基板に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔
内に低屈折率材より成る樹脂を充填する工程と、前記低
屈折率材より成る樹脂の一方の面から加圧し、前記一方
の面を凹面形状とし、他方の面を凸面形状とする工程
と、前記低屈折率材より成る樹脂の凹面に高屈折率材よ
り成る樹脂を充填する工程と、前記基板面に沿って前記
高屈折率材より成る樹脂を研磨して平坦化する工程とを
有することを特徴とする光配線基板の製造方法。
程は、レーザ光をスパイラル状に移行照射し、前記貫通
孔を前記基板の深さ方向に断面がテーパー形状に形成す
ることを特徴とする付記３２に記載の光配線基板の製造
方法。 （付記３４）基板に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔
内に低屈折率材より成る樹脂を充填する工程と、前記低
屈折率材より成る樹脂の一方の面から加圧し、前記一方
の面を凹面形状とし、他方の面を凸面形状とする工程
と、前記低屈折率材より成る樹脂の凹面に高屈折率材よ
り成る樹脂を充填する工程と、前記基板面に沿って前記
高屈折率材より成る樹脂を研磨して平坦化する工程とを
有することを特徴とする光配線基板の製造方法。
【０１６６】（付記３５）コアと、前記コアに接し、前
記コアの屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより
成る光導波路を基板上で支持し、前記コアの先端部は、
凸形状に形成され、前記凸形状の先端部に対向し前記コ
アの中心に曲率中心が合致するよう配置されたシリンド
リカルコイルを有することを特徴とする光配線基板。 （付記３６）前記凸形状の先端部は、前記コアの屈折率
と同じ屈折率を有する部材で構成されることを特徴とす
る付記３５に記載の光配線基板。
記コアの屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより
成る光導波路を基板上で支持し、前記コアの先端部は、
凸形状に形成され、前記凸形状の先端部に対向し前記コ
アの中心に曲率中心が合致するよう配置されたシリンド
リカルコイルを有することを特徴とする光配線基板。 （付記３６）前記凸形状の先端部は、前記コアの屈折率
と同じ屈折率を有する部材で構成されることを特徴とす
る付記３５に記載の光配線基板。
【０１６７】（付記３７）前記コアは、先端部に向かっ
て広がった形状であることを特徴とする付記３５に記載
の光配線基板。 （付記３８）コアと、前記コアの周囲を覆い、前記コア
の屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成り、
前記コアの先端部が前記クラッドから空気中に露出して
基板上に支持される第１の光導波路と、前記第１の光導
波路の前記先端部に対向する位置に配置され、空気中に
露出している先端部を有するコアと、前記コアの周囲を
覆い、前記コアの屈折率と異なる屈折率を有するクラッ
ドとより成り、前記第１の光導波路との間で光信号の伝
播を行う基板上に支持される第２の光導波路とにより構
成される信号の光学的接続構造を有する光配線基板。
て広がった形状であることを特徴とする付記３５に記載
の光配線基板。 （付記３８）コアと、前記コアの周囲を覆い、前記コア
の屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成り、
前記コアの先端部が前記クラッドから空気中に露出して
基板上に支持される第１の光導波路と、前記第１の光導
波路の前記先端部に対向する位置に配置され、空気中に
露出している先端部を有するコアと、前記コアの周囲を
覆い、前記コアの屈折率と異なる屈折率を有するクラッ
ドとより成り、前記第１の光導波路との間で光信号の伝
播を行う基板上に支持される第２の光導波路とにより構
成される信号の光学的接続構造を有する光配線基板。
【０１６８】（付記３９）前記第１の光導波路の先端部
は垂直方向を中心軸とする円筒面を有し、前記第２の光
導波路の先端部は水平方向を中心軸とする円筒面を有す
ることを特徴とする付記３８に記載の光配線基板。 （付記４０）コアと、前記コアの周囲を覆い、前記コア
の屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成る光
導波路層を支持する光配線基板において、前記光導波路
層の幅方向に軸対称に光透過率分布領域を形成したこと
を特徴とする光配線基板。
は垂直方向を中心軸とする円筒面を有し、前記第２の光
導波路の先端部は水平方向を中心軸とする円筒面を有す
ることを特徴とする付記３８に記載の光配線基板。 （付記４０）コアと、前記コアの周囲を覆い、前記コア
の屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成る光
導波路層を支持する光配線基板において、前記光導波路
層の幅方向に軸対称に光透過率分布領域を形成したこと
を特徴とする光配線基板。
【０１６９】（付記４１）積層された第１光導波路及び
第２光導波路の交差部における垂直方向の光透過率を他
の部分と異ならせることにより、前記交差部の中心位置
を検出可能とし、当該中心位置に光導波路層間を光伝播
する光ビアが形成されることを特徴とする多層光配線基
板。 （付記４２）Ｘ軸に沿って並設され、夫々第１のコアと
第１のクラッドで構成される複数の第１の光導波路と、
前記第１の光導波路の両側に前記第１のコアの軸心を中
心にして軸対象に配設される光透過率の低い第１の光吸
収部材とより成る第１の光導波路層と、Ｙ軸に沿って並
設され、夫々第２のコアと第２のクラッドで構成され、
前記第１の光導波路層の前記第１の光導波路と夫々直交
して配設される複数の第２の光導波路と、前記第２の光
導波路の両側に夫々前記第２のコアの軸心を中心にして
軸対象に配設される光透過率の低い第２の光吸収部材と
を有し、前記第１の光導波路層に前記第２の光導波路層
が積層されていることを特徴とする多層光配線。
第２光導波路の交差部における垂直方向の光透過率を他
の部分と異ならせることにより、前記交差部の中心位置
を検出可能とし、当該中心位置に光導波路層間を光伝播
する光ビアが形成されることを特徴とする多層光配線基
板。 （付記４２）Ｘ軸に沿って並設され、夫々第１のコアと
第１のクラッドで構成される複数の第１の光導波路と、
前記第１の光導波路の両側に前記第１のコアの軸心を中
心にして軸対象に配設される光透過率の低い第１の光吸
収部材とより成る第１の光導波路層と、Ｙ軸に沿って並
設され、夫々第２のコアと第２のクラッドで構成され、
前記第１の光導波路層の前記第１の光導波路と夫々直交
して配設される複数の第２の光導波路と、前記第２の光
導波路の両側に夫々前記第２のコアの軸心を中心にして
軸対象に配設される光透過率の低い第２の光吸収部材と
を有し、前記第１の光導波路層に前記第２の光導波路層
が積層されていることを特徴とする多層光配線。
【０１７０】（付記４３）前記第１光導波路と第２光導
波路は、層を違えて互いに直交し、前記交差部における
光ビア構造は、前記第１光導波路と第２光導波路の光路
の結合面を、互いに軸が直交するシリンドリカル面とす
ることを特徴とする付記４１に記載の多層光配線基板。 （付記４４）前記第１光導波路と第２光導波路は、層を
違えて互いに平行に直進し、前記交差部における光ビア
構造は、前記第１光導波路と第２光導波路の光路の結合
面を、互いに平面ミラーとすることを特徴とする付記４
１に記載の多層光配線基板。
波路は、層を違えて互いに直交し、前記交差部における
光ビア構造は、前記第１光導波路と第２光導波路の光路
の結合面を、互いに軸が直交するシリンドリカル面とす
ることを特徴とする付記４１に記載の多層光配線基板。 （付記４４）前記第１光導波路と第２光導波路は、層を
違えて互いに平行に直進し、前記交差部における光ビア
構造は、前記第１光導波路と第２光導波路の光路の結合
面を、互いに平面ミラーとすることを特徴とする付記４
１に記載の多層光配線基板。
【０１７１】（付記４５）基板上に第１のクラッド層を
形成する工程と、前記クラッド層上にコア層を形成後、
マスクを介して露光処理しコア部を形成する工程と、前
記コア部を覆い第２のクラッド層を形成する工程と、前
記第２のクラッド層上に光吸収率の高い部材で第３のク
ラッド層を形成する工程と、前記第３のクラッド層を平
坦化し、前記コアの軸対称に光透過分布領域を形成する
工程と、より成ることを特徴とする光配線基板の製造方
法。
形成する工程と、前記クラッド層上にコア層を形成後、
マスクを介して露光処理しコア部を形成する工程と、前
記コア部を覆い第２のクラッド層を形成する工程と、前
記第２のクラッド層上に光吸収率の高い部材で第３のク
ラッド層を形成する工程と、前記第３のクラッド層を平
坦化し、前記コアの軸対称に光透過分布領域を形成する
工程と、より成ることを特徴とする光配線基板の製造方
法。
【０１７２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光配線基板
は、光導波路からの射出光を光路中で確実に平行光とす
ることができ、又、光導波路同士を光学的に接続する場
合、両者の結合位置の精度を厳密に配慮することなく、
正確に結合できる光学的な接続構造を有する光配線基板
を得ることができる。
は、光導波路からの射出光を光路中で確実に平行光とす
ることができ、又、光導波路同士を光学的に接続する場
合、両者の結合位置の精度を厳密に配慮することなく、
正確に結合できる光学的な接続構造を有する光配線基板
を得ることができる。
【０１７３】又、本発明の光配線基板は、Ｎチャンネル
の入力光配線と出力光配線を、チャンネル数に依存せず
に上下２層に敷設し、層間移行部の夫々の個所におい
て、１対１の光配線同士で層を違えて接続し、多チャン
ネルに有効なクロスコネクト構造を有する光配線基板を
得ることができる。又、本発明の光配線基板は、光導波
路の層間又は、基板内部に形成された光ビア内部と外部
と連絡する通気のための溝を形成することにより、前記
光ビア内の圧力を大気圧と等しくし、製造プロセスにお
いて、温度変化が原因で生じる応力を緩和できる。その
結果、各層でのクラックの発生が抑えられ、多層化のプ
ロセスの難度が緩和される。
の入力光配線と出力光配線を、チャンネル数に依存せず
に上下２層に敷設し、層間移行部の夫々の個所におい
て、１対１の光配線同士で層を違えて接続し、多チャン
ネルに有効なクロスコネクト構造を有する光配線基板を
得ることができる。又、本発明の光配線基板は、光導波
路の層間又は、基板内部に形成された光ビア内部と外部
と連絡する通気のための溝を形成することにより、前記
光ビア内の圧力を大気圧と等しくし、製造プロセスにお
いて、温度変化が原因で生じる応力を緩和できる。その
結果、各層でのクラックの発生が抑えられ、多層化のプ
ロセスの難度が緩和される。
【０１７４】更に、光ビア内に光集光部として、例えば
球レンズを挿入することにより光ビア内での光の集光性
を高め、且つ光の方向精度を高めることができる多層光
配線基板を得ることができる。又、本発明の光配線基板
及びその製造方法によれば、前記光導波路の前記コア層
の長手方向の両側に略平行して一対のスリットが配設さ
れ、前記一対のスリットを連結する少なくとも一個の溝
を設けることにより、熱履歴による応力緩和することが
できる。
球レンズを挿入することにより光ビア内での光の集光性
を高め、且つ光の方向精度を高めることができる多層光
配線基板を得ることができる。又、本発明の光配線基板
及びその製造方法によれば、前記光導波路の前記コア層
の長手方向の両側に略平行して一対のスリットが配設さ
れ、前記一対のスリットを連結する少なくとも一個の溝
を設けることにより、熱履歴による応力緩和することが
できる。
【０１７５】これにより、多層光配線としても、前記基
板に反りや、クラックが生じることが防げる。又、本発
明の光配線基板及びその製造方法によれば、前記層間光
移行部として、前記基板の両面に形成されるレンズの位
置決めが正確にできる。これにより、簡単で、大量の光
ビアや、光インターフェイスである前記層間光移行部を
形成でき、大型基板にも容易に適用できる。
板に反りや、クラックが生じることが防げる。又、本発
明の光配線基板及びその製造方法によれば、前記層間光
移行部として、前記基板の両面に形成されるレンズの位
置決めが正確にできる。これにより、簡単で、大量の光
ビアや、光インターフェイスである前記層間光移行部を
形成でき、大型基板にも容易に適用できる。
【０１７６】又、本発明の光配線基板によれば、集光効
果が良好であり、特に光配線の光導波路同士を接続する
のに、位置合わせが容易で、一方の光導波路からの他方
の光導波路へ光を伝播する際の効果的な集光機能を有す
る。特に複数本の光導波路が配設されている場合、対向
した光導波路同士を光学的に接続する場合に有効な光配
線基板を得ることができる。
果が良好であり、特に光配線の光導波路同士を接続する
のに、位置合わせが容易で、一方の光導波路からの他方
の光導波路へ光を伝播する際の効果的な集光機能を有す
る。特に複数本の光導波路が配設されている場合、対向
した光導波路同士を光学的に接続する場合に有効な光配
線基板を得ることができる。
【０１７７】又、本発明の光配線基板によれば、積層さ
れた光導波路基板面に対し垂直に見て、導波路の交差位
置の光透過率を他の部分より高くすることで前記交差位
置を画像認識できる。その結果、光導波路間の複数の交
差位置を個々に直接検出し、その位置を光ビアの形成位
置と定め、位置ずれを少なくでき、パターニング処理に
比べ高い精度で光ビアの加工が可能になる。
れた光導波路基板面に対し垂直に見て、導波路の交差位
置の光透過率を他の部分より高くすることで前記交差位
置を画像認識できる。その結果、光導波路間の複数の交
差位置を個々に直接検出し、その位置を光ビアの形成位
置と定め、位置ずれを少なくでき、パターニング処理に
比べ高い精度で光ビアの加工が可能になる。
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態である光配
線基板の基本的構成を示す模式的平面図である。
線基板の基本的構成を示す模式的平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】図３は、多層光配線の光学的な接続構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態の実施例の光配線基
板の構成を示す模式的平面図である。
板の構成を示す模式的平面図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態の光配線基
板の基本的構成を模式的に示した斜視図である。
板の基本的構成を模式的に示した斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態の光配線基
板の多チャンネルの光導波路の敷設パターンを平面的に
示す図である。
板の多チャンネルの光導波路の敷設パターンを平面的に
示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態の光配線基
板の光ビア部分を含む光導波路の断面図である。
板の光ビア部分を含む光導波路の断面図である。
【図８】図８（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第２の実施の
形態の光配線基板の光導波路の製造工程を示す工程図
（その１）である。
形態の光配線基板の光導波路の製造工程を示す工程図
（その１）である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第２の実施の
形態の光配線基板の光導波路の製造工程を示す工程図
（その２）である。
形態の光配線基板の光導波路の製造工程を示す工程図
（その２）である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態の光配
線基板の実装例を示す平面図である。
線基板の実装例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態の光配
線基板の他の実装例を示す平面図である。
線基板の他の実装例を示す平面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、本発明の他の実施形態を示
す光配線の敷設状態を示す平面図である。図１２（Ｂ）
は、図１２（Ａ）に示す本発明の光配線の敷設状態を形
成すための一方の光線パターンを示す平面図である。図
１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）に示す本発明の光配線の敷
設状態を形成すための他方の光線パターンを示す平面図
である。
す光配線の敷設状態を示す平面図である。図１２（Ｂ）
は、図１２（Ａ）に示す本発明の光配線の敷設状態を形
成すための一方の光線パターンを示す平面図である。図
１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）に示す本発明の光配線の敷
設状態を形成すための他方の光線パターンを示す平面図
である。
【図１３】図１３は、本発明の第２の実施の形態の光配
線基板の他の例を示す斜視図である。
線基板の他の例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、光配線基板の更に他の実施形態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、図１４に示す光配
線を敷設する敷設順序を示す平面図である。
線を敷設する敷設順序を示す平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第３の実施の形態を示す
多層光配線基板の模式的構成図を示す。
多層光配線基板の模式的構成図を示す。
【図１７】図１７は、本発明の第３の実施の形態をを示
す光導波路に対するレーザ加工によるパターニング方法
を説明する図である。
す光導波路に対するレーザ加工によるパターニング方法
を説明する図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態の光配線基板にお
ける光導波路のクラッド層に通気用の溝を形成した状態
を示す図である。
ける光導波路のクラッド層に通気用の溝を形成した状態
を示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態を示す光導波路の
クラッド層の形成工程を説明する図である。
クラッド層の形成工程を説明する図である。
【図２０】図２０は、本発明の第３の実施の形態を示す
支持基板の形成工程を説明する図である。
支持基板の形成工程を説明する図である。
【図２１】図２１は、本発明の第３の実施の形態を示す
支持基板を用いて上下面に光導波路を形成する工程を説
明する図である。
支持基板を用いて上下面に光導波路を形成する工程を説
明する図である。
【図２２】図２２は、本発明の第３の実施の形態を示す
上下面に溝を形成する支持基板を用いて光導波路を形成
する工程を説明する図である。
上下面に溝を形成する支持基板を用いて光導波路を形成
する工程を説明する図である。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施の形態を示
し、クラッド層内の複数の溝を一括して通気できる通気
孔を設ける例を示す模式図である。
し、クラッド層内の複数の溝を一括して通気できる通気
孔を設ける例を示す模式図である。
【図２４】図２４は、本発明の第３の実施の形態の多層
光配線において光ビア内に球レンズを挿入する工程を説
明する図。
光配線において光ビア内に球レンズを挿入する工程を説
明する図。
【図２５】図２５は、本発明の第４の実施の形態の光配
線基板の構成を模式的に示す平面図である。
線基板の構成を模式的に示す平面図である。
【図２６】図２６は、図２５におけるＸ−Ｘ線による断
面図である。
面図である。
【図２７】図２７は、図２５におけるＹ−Ｙ線による断
面図である。
面図である。
【図２８】図２８は、本発明の第４の実施の形態の光導
波路層が積層された状態を示す断面図である。
波路層が積層された状態を示す断面図である。
【図２９】図２９（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第４の実
施の形態の光配線基板の製造方法を説明する工程図であ
る。
施の形態の光配線基板の製造方法を説明する工程図であ
る。
【図３０】図３０は、図２９に示す実施例に使われるコ
ア層の主成分の化学式を示す。
ア層の主成分の化学式を示す。
【図３１】図３１は、本発明の第５の実施の形態の光配
線基板の層間光移行部の構成を示す断面図である。
線基板の層間光移行部の構成を示す断面図である。
【図３２】図３２は、図３１に示す光配線基板の層間光
移行部７０の製造工程図である。
移行部７０の製造工程図である。
【図３３】図３３は、本発明の第５の実施の形態の一実
施の形態である光配線基板の構成を示す断面図である。
施の形態である光配線基板の構成を示す断面図である。
【図３４】図３４（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第５の実
施の形態である光配線基板の製造工程を示す図である。
施の形態である光配線基板の製造工程を示す図である。
【図３５】図３５（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第５の実
施の形態の他の例である光配線基板の製造工程を示す図
である。
施の形態の他の例である光配線基板の製造工程を示す図
である。
【図３６】図３６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第５の実
施の形態の更に他の例である光配線基板の製造工程を示
す図である。
施の形態の更に他の例である光配線基板の製造工程を示
す図である。
【図３７】図３７は、本発明の第６の実施の形態を示す
光導波路の構成を示す概略斜視図である。
光導波路の構成を示す概略斜視図である。
【図３８】図３８は、本発明の第６の実施の形態を示す
図3 ７に示す光導波路の平面図である。
図3 ７に示す光導波路の平面図である。
【図３９】図３９は、図３８に示す実施の形態の他の例
を示す光導波路の平面図である。
を示す光導波路の平面図である。
【図４０】図４０は、光導波路同士を光学的に接続する
態様を斜視して示す図である。
態様を斜視して示す図である。
【図４１】図４１は、本発明の第７の実施の形態の光配
線基板を示す図であり、図４１（Ａ）は、Ｘ軸方向に3
本の光導波路が並設された1 層目の光導波路層を示す平
面図、図４１（Ｂ）は、図４１のＡ−Ａ線による断面図
である。
線基板を示す図であり、図４１（Ａ）は、Ｘ軸方向に3
本の光導波路が並設された1 層目の光導波路層を示す平
面図、図４１（Ｂ）は、図４１のＡ−Ａ線による断面図
である。
【図４２】図４２（Ａ）は、Ｙ軸方向に3 本の光導波路
が並設された２層目の光導波路層を示す平面図、図４２
（Ｂ）は、図４２（Ａ）のＢ−Ｂ線による断面図であ
る。
が並設された２層目の光導波路層を示す平面図、図４２
（Ｂ）は、図４２（Ａ）のＢ−Ｂ線による断面図であ
る。
【図４３】図４３（Ａ）は、図４１（Ａ）と図４２
（Ａ）に示す光導波路層を積層して得られる積層光導波
路層の平面図、図４３（Ｂ）は、図４３（Ａ）Ｃ−Ｃ線
による断面図、図４３（Ｃ）は、図４３（Ａ）のＤ−Ｄ
線による断面図である。
（Ａ）に示す光導波路層を積層して得られる積層光導波
路層の平面図、図４３（Ｂ）は、図４３（Ａ）Ｃ−Ｃ線
による断面図、図４３（Ｃ）は、図４３（Ａ）のＤ−Ｄ
線による断面図である。
【図４４】図４４（Ａ）〜（Ｄ）は、図４２（Ｂ）の断
面図で示した光導波路層の製造工程を示す工程図（その
１）である。
面図で示した光導波路層の製造工程を示す工程図（その
１）である。
【図４５】図４５（Ａ）〜（Ｃ）は、図４２（Ｂ）の断
面図で示した光導波路層の製造工程を示す工程図（その
２）である。
面図で示した光導波路層の製造工程を示す工程図（その
２）である。
【図４６】図４６は、光導波路層を積層したときの光導
波路の中心軸及び両光導波路の交差部の検出について説
明する図である。
波路の中心軸及び両光導波路の交差部の検出について説
明する図である。
【図４７】図４７は、光ビア部分を形成するレーザ加工
を説明する図である。
を説明する図である。
【図４８】図４８は、レーザ加工する際のマスクの移動
速度と加工深さの関係を示す特性図である。
速度と加工深さの関係を示す特性図である。
【図４９】図４９は、異なる層間の光導波路同士が光路
を直交して光結合する光ビア部分の一例を示す構成図で
ある。
を直交して光結合する光ビア部分の一例を示す構成図で
ある。
【図５０】図５０は、光結合される光導波路の端面が夫
々シリンドリカルミラーで構成されている例を示す光ビ
ア構造を示す部分的斜視図である。
々シリンドリカルミラーで構成されている例を示す光ビ
ア構造を示す部分的斜視図である。
【図５１】図５１は、レーザ加工する際のマスクの移動
速度と加工深さの関係が45度平面ミラーと、シリンドリ
カルミラーとで異なることを示す特性図である。
速度と加工深さの関係が45度平面ミラーと、シリンドリ
カルミラーとで異なることを示す特性図である。
【図５２】図５２は、異なる層間の光導波路同士が光路
を直進して光結合する光ビア部分の一例を示す構成図で
ある。
を直進して光結合する光ビア部分の一例を示す構成図で
ある。
【図５３】図５３は、従来の光配線基板における光導波
路の光の進行方向を説明する図である。
路の光の進行方向を説明する図である。
【図５４】図５４は、従来の多チャンネルの光信号のク
ロスコネクト機能を果たす３段構成の光スイッチの構成
例を示す図である。
ロスコネクト機能を果たす３段構成の光スイッチの構成
例を示す図である。
【図５５】図５５（Ａ）、（Ｂ）は、従来の光ディスク
装置等に使用されるマイクロレンズの製造工程において
レンズ間の位置ずれが生じる例を示す図である。
装置等に使用されるマイクロレンズの製造工程において
レンズ間の位置ずれが生じる例を示す図である。
【図５６】図５６は、導波路同士を光学的に接続するた
めに、光導波路の先端に対向してボールレンズが配置さ
れる光導波路の従来例を示す斜視図である。
めに、光導波路の先端に対向してボールレンズが配置さ
れる光導波路の従来例を示す斜視図である。
【図５７】図５７は、本発明の光配線基板における、光
導波路層を積層したときの光学的な接続位置を示す模式
的平面図である。
導波路層を積層したときの光学的な接続位置を示す模式
的平面図である。
【図５８】図５８は、複数の光導波路がＸ軸方向に並行
して配置されている光導波層の配置例を示す図である。
して配置されている光導波層の配置例を示す図である。
【図５９】図５９は、複数の光導波路がＹ軸方向に並行
して配置されている光導波層の配置例を示す図である。
して配置されている光導波層の配置例を示す図である。
【図６０】図６０は、Ｘ軸方向に並行して配設された複
数本の光導波路とＹ軸方向に並行して配設された複数本
の光導波路とが交差するよう積層された光導波路層を示
す図である。
数本の光導波路とＹ軸方向に並行して配設された複数本
の光導波路とが交差するよう積層された光導波路層を示
す図である。
１…コア ２…クラッド ３…スラブ導波路 ４…平板凸レンズ ５…４５度ミラー ６…シリンドリカルレンズ １７、２１…基板 １２…入力光配線 １３…出力光配線 ２０…Ｖ字溝 ２２，２４…クラッド ２３…コア ２５…反射膜 ３１…基板 ３２，３３…光導波路 ３４…光ビア ３５…溝 ３６…球レンズ ３７、３９…クラッド層 ３８…フィルム ４１，４２…基板 ４３…支持基板 ４４，４５…フィルム ５０…通気孔 ５４…第１の光導波路 ５５…下部クラッド層 ５６…コア層 ５７…上部クラッド層 ５８…スリット ５９…溝 ６０…第２の光導波路 ６６…貫通孔 ６７…低屈折率樹脂 ６８…高屈折率樹脂 ６９…凹レンズ ７０…光ビア ７１，７２…光導波路 ８０…スペーサ ８３…受光素子 ８４…光インターフェイス ８５…クラッド ８６…コア ８９…シリンドリカルレンズ ９０…基板 ９１，９２…コア ９５，９６…クラッド ９７…光吸収部材 １００…マスク １０１，１０２…光導波路 １０４，１０５…シリンドリカルミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 雅俊 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 佐々木 伸也 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 青木 剛 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA23 BA24 CA12 CA17 CA21 CA35 CA36 CA38 2H047 KA02 KA03 KA15 KB08 KB09 LA06 LA09 MA03 MA05 PA21 PA24 TA32
Claims (10)
- 【請求項１】 基板と、前記基板上に形成されるコアと
クラッドよりなる光導波路と、前記光導波路の光路先端
部に連続して形成されるスラブ光導波路及び平板状凸レ
ンズと、前記凸レンズを通過した光を前記基板の面に交
差する方向に反射するミラーと、前記ミラーで反射され
た光を平行光とするレンズとを有することを特徴とする
光配線基板。 - 【請求項２】 第１基板と、前記基板上に形成されるコ
アとクラッドよりなる第１光導波路と、前記第１光導波
路の光路先端部に続いて形成される第１のスラブ光導波
路及び第１平板状凸レンズと、前記第１平板状凸レンズ
を通過した光を前記基板の面に交差する方向に反射する
第１ミラーと、前記第１ミラーで反射された光を平行光
とする第１レンズと、を有する第１光配線基板と、 前記第１のレンズに対向して配置され、前記第１のレン
ズからの平行光を入射し集光する第２のレンズと、第２
基板と、前記第２のレンズを通過した光を前記第２基板
の面に平行な方向に反射する第２ミラーと、前記第２基
板上に形成されるコアとクラッドよりなる第２光導波路
と、前記第２光導波路の端部に続いて形成され、前記第
２ミラーで反射された光を通す第２の平板状凸レンズ及
びスラブ光導波路と、を有する第２の光配線基板とを有
し、 前記第１の光配線基板と前記第２の光配線基板との間で
光信号を接続することを特徴とする多層光配線。 - 【請求項３】 基板と、前記基板の一方の面に積層され
るＮ個の入力端を有する入力側の複数の光配線と、前記
基板の他方の面に積層され、前記基板上で前記Ｎ個の入
力端と直交するＮ個の出力端を有する出力側の複数の光
配線とを有し、前記入力側の複数の光配線と前記出力側
の複数の光配線とは、層間移行部の夫々の個所におい
て、１対１の光配線同士で層を違えて接続されることを
特徴とする光配線基板。 - 【請求項４】 基板に下部クラッド層を形成する工程
と、前記下部クラッド層上にコア層を形成する工程と、
前記コア層上に光導波路パターン層を形成する工程と、
前記光導波路パターン層をマスクとしてエッチングし、
光導波路となるコアパターンを形成する工程と、前記光
導波路パターン層を除去し、前記コアパターンを露出
後、上部クラッド層を形成する工程と、前記上部クラッ
ド層から前記基板に達する、光ビアとなる略４５°傾面
を形成する工程と、前記略４５°斜面に反射膜を形成す
る工程とを有することを特徴とする光配線基板の製造方
法。 - 【請求項５】 基板と、前記基板の上下面に光配線層を
形成する光導波路と、光配線層間を結ぶ光ビアと、前記
光ビア内と外部とを連絡する溝又は孔とを有することを
特徴とする多層光配線基板。 - 【請求項６】 基板と、前記基板上に形成される下部ク
ラッド層、コア層及び上部クラッド層より成る光導波路
と、前記コア層の両側に略平行して配設される一対のス
リットと、前記上部クラッド層に設けられ前記一対のス
リット間を連結する少なくとも一個の溝とを有すること
を特徴とする光配線基板。 - 【請求項７】 基板と、前記基板の一方の面に形成され
る光導波路層と、前記基板の他方の面に形成される受光
部と、前記基板中に設けられ、一方の面から他方の面に
光路を変更する光の層間移行部とを有する光配線基板に
おいて、前記層間移行部は、前記基板に形成された貫通
孔と、前記貫通孔内に充填される屈折率の異なる２種の
透明物質を重ねて形成される前記基板の少なくとも一方
の面に形成されるレンズとにより構成されていることを
特徴とする光配線基板。 - 【請求項８】 コアと、前記コアに接し、前記コアの屈
折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成る光導波
路を基板上で支持し、前記コアの先端部は、凸形状に形
成され、前記凸形状の先端部に対向し配置されたシリン
ドリカルレンズを有することを特徴とする光配線基板。 - 【請求項９】 コアと、前記コアの周囲を覆い、前記コ
アの屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成
り、前記コアの先端部が前記クラッドから空気中に露出
して基板上に支持される第１の光導波路と、 前記第１の光導波路の前記先端部に対向する位置に配置
され、空気中に露出している先端部を有するコアと、前
記コアの周囲を覆い、前記コアの屈折率と異なる屈折率
を有するクラッドとより成り、前記第１の光導波路との
間で光信号の伝播を行う基板上に支持される第２の光導
波路とにより構成される信号の光学的接続構造を有する
光配線基板。 - 【請求項１０】 コアと、前記コアの周囲を覆い、前記
コアの屈折率と異なる屈折率を有するクラッドとより成
る光導波路層を支持する光配線基板において、前記光導
波路層の幅方向に軸対称に光透過率分布領域を形成した
ことを特徴とする光配線基板。
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| US10/949,906 US7068871B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-09-24 | Optical wiring substrate, method of manufacturing optical wiring substrate and multilayer optical wiring |
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| JP2001056009A JP2002258081A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 光配線基板、光配線基板の製造方法及び多層光配線 |
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