JP2001091773A - 光回路モジュール - Google Patents
光回路モジュールInfo
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光回路モジュールに関し、光配線を構成する
光導波路の形成を容易にするとともに、クロストークを
防止する。 【解決手段】 透明絶縁基板１の一方の表面に少なくと
も一対の面型受発光デバイス２，３を受発光面が透明絶
縁基板１に相対するように実装するとともに、少なくと
も一対の面型受発光デバイス２，３間を透明絶縁基板１
の他方の表面に設けた光導波路４を介して光接続する。
光導波路の形成を容易にするとともに、クロストークを
防止する。 【解決手段】 透明絶縁基板１の一方の表面に少なくと
も一対の面型受発光デバイス２，３を受発光面が透明絶
縁基板１に相対するように実装するとともに、少なくと
も一対の面型受発光デバイス２，３間を透明絶縁基板１
の他方の表面に設けた光導波路４を介して光接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光回路モジュールに
関するものであり、特に、情報通信機器等に用いる信号
の授受を光によって行うための発光素子及び受光素子を
搭載した光回路モジュールに関するものである。
関するものであり、特に、情報通信機器等に用いる信号
の授受を光によって行うための発光素子及び受光素子を
搭載した光回路モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、計算機の光インターコネクション
や光交換機をはじめとする光システムにおいて、半導体
集積回路装置やマルチチップモジュール等の半導体デバ
イス間を光導波路で結合し、信号伝達を半導体集積回路
装置やマルチチップモジュールに組み込んだ発光デバイ
ス及び受光デバイスによって行うことが提案されてい
る。
や光交換機をはじめとする光システムにおいて、半導体
集積回路装置やマルチチップモジュール等の半導体デバ
イス間を光導波路で結合し、信号伝達を半導体集積回路
装置やマルチチップモジュールに組み込んだ発光デバイ
ス及び受光デバイスによって行うことが提案されてい
る。
【０００３】例えば、この様な光回路モジュールにおい
て、電子デバイスと光デバイスとを、光導波路及び電気
配線層を積層させた基板の両面に搭載すること（必要な
らば、特開平６−６９４９０号公報参照）、或いは、基
板の両面に設けた光導波路を端面に設けた４５度傾斜ミ
ラーによって光結合すること（必要ならば、特開平５−
２７３４１９号公報参照）等が提案されている。
て、電子デバイスと光デバイスとを、光導波路及び電気
配線層を積層させた基板の両面に搭載すること（必要な
らば、特開平６−６９４９０号公報参照）、或いは、基
板の両面に設けた光導波路を端面に設けた４５度傾斜ミ
ラーによって光結合すること（必要ならば、特開平５−
２７３４１９号公報参照）等が提案されている。
【０００４】ここで、図７を参照して、従来の光回路モ
ジュールの一例を説明する。図７参照図７は、従来の光
回路モジュールの概念的構成図であり、電気配線用ビア
４２を埋設した透明ガラス基板４１上に、ボンディング
パッド４５を介して発光デバイス４６及び受光デバイス
４７をマウントするとともに、発光デバイス４６及び受
光デバイス４７の間を光結合する光導波路４３を設けた
ものである。
ジュールの一例を説明する。図７参照図７は、従来の光
回路モジュールの概念的構成図であり、電気配線用ビア
４２を埋設した透明ガラス基板４１上に、ボンディング
パッド４５を介して発光デバイス４６及び受光デバイス
４７をマウントするとともに、発光デバイス４６及び受
光デバイス４７の間を光結合する光導波路４３を設けた
ものである。
【０００５】この様な光回路モジュールにおいては、半
導体集積回路装置（図示せず）からの出力信号を発光デ
バイス４６において光信号に変換し、これを信号光４８
として光導波路４３に導入し、端面ミラー４４によって
反射させて光導波路４３内を導波させるとともに、他端
の端面ミラー４４によって再び反射させて受光デバイス
４７に入射させ、受光デバイスにおいて再び電気信号に
変換して他の半導体集積回路装置（図示せず）に入力す
ることによって信号の授受を行う。
導体集積回路装置（図示せず）からの出力信号を発光デ
バイス４６において光信号に変換し、これを信号光４８
として光導波路４３に導入し、端面ミラー４４によって
反射させて光導波路４３内を導波させるとともに、他端
の端面ミラー４４によって再び反射させて受光デバイス
４７に入射させ、受光デバイスにおいて再び電気信号に
変換して他の半導体集積回路装置（図示せず）に入力す
ることによって信号の授受を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光回路
モジュールにおいては、図７に示したように、光導波路
４３の端面に形成した４５°傾斜の端面ミラー４４によ
って光結合を行うのが通常であるが、屈折率の制約から
端面ミラー４４を透明ガラス基板４１に対して逆テーパ
状に形成する必要があり、加工が極めて難しいという問
題がある。
モジュールにおいては、図７に示したように、光導波路
４３の端面に形成した４５°傾斜の端面ミラー４４によ
って光結合を行うのが通常であるが、屈折率の制約から
端面ミラー４４を透明ガラス基板４１に対して逆テーパ
状に形成する必要があり、加工が極めて難しいという問
題がある。
【０００７】また、ｚ軸方向、即ち、透明ガラス基板４
１の層厚方向に光を導波させる際に、自由導波によって
実現することが多く、その場合には、ｚ軸方向において
クロストークが大きく、高密度実装の妨げになってい
る。
１の層厚方向に光を導波させる際に、自由導波によって
実現することが多く、その場合には、ｚ軸方向において
クロストークが大きく、高密度実装の妨げになってい
る。
【０００８】また、光導波路による光配線は、一般に同
一面内で直交してもクロストークは発生しにくいと言わ
れているが、光導波路断面の大きなマルチモード導波路
ではかなりのクロストークが発生するという問題があ
る。
一面内で直交してもクロストークは発生しにくいと言わ
れているが、光導波路断面の大きなマルチモード導波路
ではかなりのクロストークが発生するという問題があ
る。
【０００９】したがって、本発明は、光配線を構成する
光導波路の形成を容易にするとともに、クロストークを
防止することを目的とする。
光導波路の形成を容易にするとともに、クロストークを
防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図１は、
光回路モジュールの概念的要部断面図である。 図１参照 （１）本発明は、光回路モジュールにおいて、透明絶縁
基板１の一方の表面に少なくとも一対の面型受発光デバ
イス２，３を受発光面が透明絶縁基板１に相対するよう
に実装するとともに、少なくとも一対の面型受発光デバ
イス２，３間を透明絶縁基板１の他方の表面に設けた光
導波路４を介して光接続することを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図１は、
光回路モジュールの概念的要部断面図である。 図１参照 （１）本発明は、光回路モジュールにおいて、透明絶縁
基板１の一方の表面に少なくとも一対の面型受発光デバ
イス２，３を受発光面が透明絶縁基板１に相対するよう
に実装するとともに、少なくとも一対の面型受発光デバ
イス２，３間を透明絶縁基板１の他方の表面に設けた光
導波路４を介して光接続することを特徴とする。
【００１１】この様に、実装する少なくとも一対の面型
受発光デバイス２，３と面型受発光デバイス２，３間の
光結合を行う光導波路４とを透明絶縁基板１の互いに反
対側の面に設けることによって、光導波路４の形成を容
易にすることができる。特に、光導波路４の端面に４５
°傾斜ミラー５を設ける際に、透明絶縁基板１に対し順
テーパ状とすることができるので形成が容易になる。
受発光デバイス２，３と面型受発光デバイス２，３間の
光結合を行う光導波路４とを透明絶縁基板１の互いに反
対側の面に設けることによって、光導波路４の形成を容
易にすることができる。特に、光導波路４の端面に４５
°傾斜ミラー５を設ける際に、透明絶縁基板１に対し順
テーパ状とすることができるので形成が容易になる。
【００１２】（２）また、本発明は、光回路モジュール
において、透明絶縁基板１の両方の表面に少なくとも一
対ずつの面型受発光デバイス２，３を受発光面が透明絶
縁基板１に相対するように実装するとともに、一方の表
面に実装した少なくとも一対の面型受発光デバイス２，
３間を透明絶縁基板１の他方の表面に設けた光導波路４
を介して光接続し、また、他方の表面に実装した少なく
とも一対の面型受発光デバイス２，３間を透明絶縁基板
１の一方の表面に設けた光導波路４を介して光接続する
ことを特徴とする。
において、透明絶縁基板１の両方の表面に少なくとも一
対ずつの面型受発光デバイス２，３を受発光面が透明絶
縁基板１に相対するように実装するとともに、一方の表
面に実装した少なくとも一対の面型受発光デバイス２，
３間を透明絶縁基板１の他方の表面に設けた光導波路４
を介して光接続し、また、他方の表面に実装した少なく
とも一対の面型受発光デバイス２，３間を透明絶縁基板
１の一方の表面に設けた光導波路４を介して光接続する
ことを特徴とする。
【００１３】この様に、透明絶縁基板１の表面に少なく
とも一対ずつの面型受発光デバイス２，３を実装し、互
いに反対側の表面に設けた光導波路４を用いて光結合す
ることによって、多層光配線構造とすることができるの
で、同一面内での光の交差がなくなり、マルチモード片
面実装で懸念されるクロストークを減少することができ
る。
とも一対ずつの面型受発光デバイス２，３を実装し、互
いに反対側の表面に設けた光導波路４を用いて光結合す
ることによって、多層光配線構造とすることができるの
で、同一面内での光の交差がなくなり、マルチモード片
面実装で懸念されるクロストークを減少することができ
る。
【００１４】（３）また、本発明は、上記（１）または
（２）において、透明絶縁基板１の層厚方向に延在する
ように電気配線用金属ビア６を埋設するとともに、光導
波路４の端面に透明絶縁基板１に対し順テーパ形状の４
５°傾斜ミラー５を設けたことを特徴とする。
（２）において、透明絶縁基板１の層厚方向に延在する
ように電気配線用金属ビア６を埋設するとともに、光導
波路４の端面に透明絶縁基板１に対し順テーパ形状の４
５°傾斜ミラー５を設けたことを特徴とする。
【００１５】この様に、透明絶縁基板１の層厚方向に延
在するように電気配線用金属ビア６を埋設することによ
って、透明絶縁基板１内を導波する光のクロストークを
電気配線用金属ビア６における反射・吸収によって低減
することができ、それによって、高密度の基板内光配線
が可能になる。また、光導波路４の端面に透明絶縁基板
１に対し順テーパ形状の４５°傾斜ミラー５を設けるこ
とによって信号光７を直角方向に偏向することができる
ので、簡単な構成により少なくとも一対ずつの面型受発
光デバイス２，３を光導波路４によって光接続すること
ができる。
在するように電気配線用金属ビア６を埋設することによ
って、透明絶縁基板１内を導波する光のクロストークを
電気配線用金属ビア６における反射・吸収によって低減
することができ、それによって、高密度の基板内光配線
が可能になる。また、光導波路４の端面に透明絶縁基板
１に対し順テーパ形状の４５°傾斜ミラー５を設けるこ
とによって信号光７を直角方向に偏向することができる
ので、簡単な構成により少なくとも一対ずつの面型受発
光デバイス２，３を光導波路４によって光接続すること
ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】ここで、図２乃至図４を参照し
て、本発明の第１の実施の形態を説明するが、まず、図
２を参照して本発明の第１の実施の形態の光回路モジュ
ールの概念的構成を説明する。 図２参照 図２は本発明の第１の実施の形態の光回路モジュールの
概念的構成図であり、例えば、直径が０．２ｍｍのＷ
（タングステン）細線からなる電気配線用ビア１２を所
定のピッチ、例えば、１ｍｍで埋設した透明ガラス基板
１１の一方の表面上に、スパッタリング法によってＴ
ｉ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕを順次堆積させたのちパターニン
グすることによって所定のデバイス用の電極配線を形成
する。なお、電極配線と電気配線用ビア１２が接続する
部分には、ボンディングパッド１５を設けている。
て、本発明の第１の実施の形態を説明するが、まず、図
２を参照して本発明の第１の実施の形態の光回路モジュ
ールの概念的構成を説明する。 図２参照 図２は本発明の第１の実施の形態の光回路モジュールの
概念的構成図であり、例えば、直径が０．２ｍｍのＷ
（タングステン）細線からなる電気配線用ビア１２を所
定のピッチ、例えば、１ｍｍで埋設した透明ガラス基板
１１の一方の表面上に、スパッタリング法によってＴ
ｉ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕを順次堆積させたのちパターニン
グすることによって所定のデバイス用の電極配線を形成
する。なお、電極配線と電気配線用ビア１２が接続する
部分には、ボンディングパッド１５を設けている。
【００１７】一方、透明ガラス基板１１の他方の表面上
に、屈折率が１．５１のフッ素化ポリイミド膜からなる
下部クラッド層、屈折率が１．５３のフッ素化ポリイミ
ド膜からなるコア層、及び、屈折率が１．５１のフッ素
化ポリイミド膜からなる上部クラッド層からなる光導波
路１３を設け、光導波路１３の両端面を４５°傾斜した
順テーパ状の端面ミラー１４とする。
に、屈折率が１．５１のフッ素化ポリイミド膜からなる
下部クラッド層、屈折率が１．５３のフッ素化ポリイミ
ド膜からなるコア層、及び、屈折率が１．５１のフッ素
化ポリイミド膜からなる上部クラッド層からなる光導波
路１３を設け、光導波路１３の両端面を４５°傾斜した
順テーパ状の端面ミラー１４とする。
【００１８】この実装基板の一方の表面側に発光デバイ
ス１６及び受光デバイス１７を互いに対をなすように、
且つ、発光面及び受光面が透明絶縁基板に相対するよう
にマウントする。なお、この場合の発光デバイス１６と
は、他の位置にマウントした半導体集積回路装置（図示
せず）からの電気出力信号を信号光１８に変換する単体
の発光素子でも良いし、或いは、半導体集積回路装置と
一体になった半導体光集積回路装置であっても良く、発
光素子は半導体レーザでも良いし、或いは、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）であっても良い。また、受光デバイス１
７とは、受光した信号光１８を電気信号に変換し、他の
位置にマウントした半導体集積回路装置（図示せず）へ
入力する単体の受光素子でも良いし、或いは、半導体集
積回路装置と一体になった半導体光集積回路装置であっ
ても良い。
ス１６及び受光デバイス１７を互いに対をなすように、
且つ、発光面及び受光面が透明絶縁基板に相対するよう
にマウントする。なお、この場合の発光デバイス１６と
は、他の位置にマウントした半導体集積回路装置（図示
せず）からの電気出力信号を信号光１８に変換する単体
の発光素子でも良いし、或いは、半導体集積回路装置と
一体になった半導体光集積回路装置であっても良く、発
光素子は半導体レーザでも良いし、或いは、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）であっても良い。また、受光デバイス１
７とは、受光した信号光１８を電気信号に変換し、他の
位置にマウントした半導体集積回路装置（図示せず）へ
入力する単体の受光素子でも良いし、或いは、半導体集
積回路装置と一体になった半導体光集積回路装置であっ
ても良い。
【００１９】次に、図３及び図４を参照して、端面ミラ
ー１４を有する光導波路１３の製造工程を説明する。な
お、図３（ａ）乃至図４（ｄ）は、信号光の導波方向に
沿った概略的な要部断面図であり、また、図４（ｅ）
は、図４（ｄ）に対応する平面図である。 図３（ａ）参照 まず、Ｗ細線からなる電気配線用ビア１２を埋設すると
ともに、一方の表面に所定の電極配線１９を形成した透
明ガラス基板１１の他方の表面上に、屈折率が１．５１
のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ塗布して下部ク
ラッド層２０としたのち、引き続いて、屈折率が１．５
３のフッ素化ポリイミド膜を厚さ４０μｍ塗布してコア
層２０とする。
ー１４を有する光導波路１３の製造工程を説明する。な
お、図３（ａ）乃至図４（ｄ）は、信号光の導波方向に
沿った概略的な要部断面図であり、また、図４（ｅ）
は、図４（ｄ）に対応する平面図である。 図３（ａ）参照 まず、Ｗ細線からなる電気配線用ビア１２を埋設すると
ともに、一方の表面に所定の電極配線１９を形成した透
明ガラス基板１１の他方の表面上に、屈折率が１．５１
のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ塗布して下部ク
ラッド層２０としたのち、引き続いて、屈折率が１．５
３のフッ素化ポリイミド膜を厚さ４０μｍ塗布してコア
層２０とする。
【００２０】図３（ｂ）参照 次いで、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を施すこと
によって、コア層２１を幅４０μｍにして断面形状が４
０μｍ角になるようにパターニングしたのち、全面に屈
折率が１．５１のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ
塗布して上部クラッド層２２とする。
によって、コア層２１を幅４０μｍにして断面形状が４
０μｍ角になるようにパターニングしたのち、全面に屈
折率が１．５１のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ
塗布して上部クラッド層２２とする。
【００２１】図３（ｃ）参照 次いで、エキシマレーザを用いて、ビームの断面形状を
三角形に整形したレーザ光２３を正方形パターンの両端
面に照射して定速スキャンニングする。
三角形に整形したレーザ光２３を正方形パターンの両端
面に照射して定速スキャンニングする。
【００２２】図４（ｄ）及び図４（ｅ）参照 レーザ光２３を定速スキャンニングすることによって、
上部クラッド層２２及びコア層２０をエッチングして、
４５°傾斜した順テーパ状の端面ミラー１４を形成す
る。即ち、レーザ光２３のビームの断面形状が三角形で
あるので、三角形の頂点に相当する部分の光エネルギー
は小さいのでエッチングレートは最低になり、一方、三
角形の底辺に相当する部分の光エネルギーは大きいので
エッチングレートは最大になる。したがって、光エネル
ギーが照射位置によってリニアーに変化するので、４５
°傾斜した順テーパ状の端面ミラー１４が形成されるこ
とになる。なお、下部クラッド層２０の一部もエッチン
グされてもかまわないものである。
上部クラッド層２２及びコア層２０をエッチングして、
４５°傾斜した順テーパ状の端面ミラー１４を形成す
る。即ち、レーザ光２３のビームの断面形状が三角形で
あるので、三角形の頂点に相当する部分の光エネルギー
は小さいのでエッチングレートは最低になり、一方、三
角形の底辺に相当する部分の光エネルギーは大きいので
エッチングレートは最大になる。したがって、光エネル
ギーが照射位置によってリニアーに変化するので、４５
°傾斜した順テーパ状の端面ミラー１４が形成されるこ
とになる。なお、下部クラッド層２０の一部もエッチン
グされてもかまわないものである。
【００２３】再び、図２参照 この様な本発明の第１の実施の形態の光回路モジュール
において、発光デバイス１６から出力された、例えば、
波長が８５０ｎｍのレーザ光からなる信号光１８は、透
明ガラス基板１１の厚さ方向に放出され、透明ガラス基
板１１を介して光導波路１３へ入射され、端面ミラー１
４で反射されて光導波路１３内を導波し、他方の端面ミ
ラー１４において再び反射されることによって、透明ガ
ラス基板１１を介して受光デバイス１５へ入射されるこ
とになる。
において、発光デバイス１６から出力された、例えば、
波長が８５０ｎｍのレーザ光からなる信号光１８は、透
明ガラス基板１１の厚さ方向に放出され、透明ガラス基
板１１を介して光導波路１３へ入射され、端面ミラー１
４で反射されて光導波路１３内を導波し、他方の端面ミ
ラー１４において再び反射されることによって、透明ガ
ラス基板１１を介して受光デバイス１５へ入射されるこ
とになる。
【００２４】この光回路モジュールにおける導波損失を
測定したところ、透明ガラス基板１１で１ｄＢ／１回、
端面ミラー１４で１ｄＢ／１回、光導波路１３内で１ｄ
Ｂ／５ｃｍの挿入損失となり、電気配線用ビア１２を跨
いで１ｍｍピッチで隣接する光導波路１３でのクロスト
ークは−４０ｄＢ以下となり、電気配線用ビア１２を設
けなかった場合の−２０ｄＢと比較して大幅な改善が見
られた。
測定したところ、透明ガラス基板１１で１ｄＢ／１回、
端面ミラー１４で１ｄＢ／１回、光導波路１３内で１ｄ
Ｂ／５ｃｍの挿入損失となり、電気配線用ビア１２を跨
いで１ｍｍピッチで隣接する光導波路１３でのクロスト
ークは−４０ｄＢ以下となり、電気配線用ビア１２を設
けなかった場合の−２０ｄＢと比較して大幅な改善が見
られた。
【００２５】これは、透明ガラス基板１１に所定ピッチ
で電気配線用ビア１２を埋設しているので、透明ガラス
基板１１内を厚さ方向に自由導波する信号光１８の内、
散乱・拡散する成分は、電気配線用ビア１２によって反
射・吸収されてクロストークが低減することになる。
で電気配線用ビア１２を埋設しているので、透明ガラス
基板１１内を厚さ方向に自由導波する信号光１８の内、
散乱・拡散する成分は、電気配線用ビア１２によって反
射・吸収されてクロストークが低減することになる。
【００２６】また、本発明の第１の実施の形態において
は、光導波路１３を透明ガラス基板１１の発光デバイス
１６等を実装する側と反対側の表面に設けているので、
端面ミラー１４を順テーパ状に形成することができ、三
角形に整形したレーザ光２３を定速スキャンニングする
だけであるので製造工程が非常に簡単になる。
は、光導波路１３を透明ガラス基板１１の発光デバイス
１６等を実装する側と反対側の表面に設けているので、
端面ミラー１４を順テーパ状に形成することができ、三
角形に整形したレーザ光２３を定速スキャンニングする
だけであるので製造工程が非常に簡単になる。
【００２７】次に、図５を参照して、本発明の第２の実
施の形態の光回路モジュールにおける光導波路の製造工
程を説明する。なお、各図は、信号光の導波方向に沿っ
た概略的な要部断面図である。 図５（ａ）参照 まず、Ｗ細線からなる電気配線用ビア１２を埋設すると
ともに、一方の表面に所定の電極配線１９を形成した透
明ガラス基板１１の他方の表面上に、屈折率が１．５１
のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ塗布して下部ク
ラッド層２０としたのち、引き続いて、屈折率が１．５
３のフッ素化ポリイミド膜を厚さ４０μｍ塗布してコア
層２０とする。
施の形態の光回路モジュールにおける光導波路の製造工
程を説明する。なお、各図は、信号光の導波方向に沿っ
た概略的な要部断面図である。 図５（ａ）参照 まず、Ｗ細線からなる電気配線用ビア１２を埋設すると
ともに、一方の表面に所定の電極配線１９を形成した透
明ガラス基板１１の他方の表面上に、屈折率が１．５１
のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ塗布して下部ク
ラッド層２０としたのち、引き続いて、屈折率が１．５
３のフッ素化ポリイミド膜を厚さ４０μｍ塗布してコア
層２０とする。
【００２８】図５（ｂ）参照 次いで、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を施すこと
によって、コア層２１及び下部クラッド層２０を幅４０
μｍにパターニングしたのち、全面に屈折率が１．５１
のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ塗布して上部ク
ラッド層２２とし、次いで、エキシマレーザを用いて、
ビームの断面形状を三角形に整形したレーザ光２３を正
方形パターンの両端面に照射して定速スキャンニングす
る。
によって、コア層２１及び下部クラッド層２０を幅４０
μｍにパターニングしたのち、全面に屈折率が１．５１
のフッ素化ポリイミド膜を厚さ１０μｍ塗布して上部ク
ラッド層２２とし、次いで、エキシマレーザを用いて、
ビームの断面形状を三角形に整形したレーザ光２３を正
方形パターンの両端面に照射して定速スキャンニングす
る。
【００２９】図５（ｃ）参照 レーザ光２３を定速スキャンニングすることによって、
上部クラッド層２２乃至下部クラッド層２０をエッチン
グして、４５°傾斜した順テーパ状の端面ミラー１４が
形成されることになる。なお、下部クラッド層２０は必
ずしもエッチングする必要はない。
上部クラッド層２２乃至下部クラッド層２０をエッチン
グして、４５°傾斜した順テーパ状の端面ミラー１４が
形成されることになる。なお、下部クラッド層２０は必
ずしもエッチングする必要はない。
【００３０】この第２の実施の形態においては、パター
ニング工程において下部クラッド層２０まで除去してい
るので、パターニング工程の終了点を制御に精度を要す
ることがないので製造工程が簡素化されるが、レーザ光
２３を照射して端面ミラー１４を形成することにおい
て、透明ガラス基板１１の表面がダメージを受ける危険
がある。なお、その他の光学特性等は、上記の第１の実
施の形態と同様である。
ニング工程において下部クラッド層２０まで除去してい
るので、パターニング工程の終了点を制御に精度を要す
ることがないので製造工程が簡素化されるが、レーザ光
２３を照射して端面ミラー１４を形成することにおい
て、透明ガラス基板１１の表面がダメージを受ける危険
がある。なお、その他の光学特性等は、上記の第１の実
施の形態と同様である。
【００３１】次に、図６を参照して、両面実装に関する
本発明の第３の実施の形態の光回路モジュールを説明す
る。 図６参照 図６は、本発明の第３の実施の形態の光回路モジュール
の概念的構成図であり、両面に電極配線を形成するとと
もに、両面に互いの光導波方向が略直交する様に光導波
路を形成し、透明ガラス基板の両面にそれぞれ少なくと
も一対ずつ（図においては、一対ずつ）の発光デバイス
及び受光デバイスを設けたものであり、その製造工程は
上記の第１又は第２の実施の形態と基本的に同様であ
る。
本発明の第３の実施の形態の光回路モジュールを説明す
る。 図６参照 図６は、本発明の第３の実施の形態の光回路モジュール
の概念的構成図であり、両面に電極配線を形成するとと
もに、両面に互いの光導波方向が略直交する様に光導波
路を形成し、透明ガラス基板の両面にそれぞれ少なくと
も一対ずつ（図においては、一対ずつ）の発光デバイス
及び受光デバイスを設けたものであり、その製造工程は
上記の第１又は第２の実施の形態と基本的に同様であ
る。
【００３２】即ち、上記の第１又は第２の実施の形態と
同様に、Ｗ細線からなる電気配線用ビア（図示せず）を
埋設するとともに、一方の表面に所定の電極配線（図示
せず）を形成した透明ガラス基板からなる両面実装基板
３１の基板表面３２に表面光導波路３４を設けるととも
に、基板裏面３３に表面光導波路３４と略直交するよう
に裏面光導波路３５を形成する。
同様に、Ｗ細線からなる電気配線用ビア（図示せず）を
埋設するとともに、一方の表面に所定の電極配線（図示
せず）を形成した透明ガラス基板からなる両面実装基板
３１の基板表面３２に表面光導波路３４を設けるととも
に、基板裏面３３に表面光導波路３４と略直交するよう
に裏面光導波路３５を形成する。
【００３３】次いで、基板表面３２の裏面光導波路３５
の両方の端面ミラー（図示せず）に対向する位置に表面
実装発光デバイス３６と表面実装受光デバイス３７とが
対になるようにマウントするとともに、基板裏面３３の
表面光導波路３４の両方の端面ミラー（図示せず）に対
向する位置に裏面実装発光デバイス３８と裏面実装受光
デバイス３９とが対になるようにマウントしたものであ
る。
の両方の端面ミラー（図示せず）に対向する位置に表面
実装発光デバイス３６と表面実装受光デバイス３７とが
対になるようにマウントするとともに、基板裏面３３の
表面光導波路３４の両方の端面ミラー（図示せず）に対
向する位置に裏面実装発光デバイス３８と裏面実装受光
デバイス３９とが対になるようにマウントしたものであ
る。
【００３４】この本発明の第３の実施の形態において
は、両面実装基板３１の厚さ方向をｚ軸方向とした場
合、ｘ軸方向光配線とｙ軸方向光配線とを、両面実装基
板３１の互いに反対側の表面に設けているので、ｘ軸方
向光配線とｙ軸方向光配線との間でクロストークが発生
することが全くなくなる。その他の光学特性は上記の第
１又は第２の実施の形態と同様である。
は、両面実装基板３１の厚さ方向をｚ軸方向とした場
合、ｘ軸方向光配線とｙ軸方向光配線とを、両面実装基
板３１の互いに反対側の表面に設けているので、ｘ軸方
向光配線とｙ軸方向光配線との間でクロストークが発生
することが全くなくなる。その他の光学特性は上記の第
１又は第２の実施の形態と同様である。
【００３５】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成及び条件に
限られるものではなく、各種の変更が可能である。例え
ば、光導波路の形成工程は、上記の第１及び第２の実施
の形態に記載した方法に限られるものではなく、例え
ば、下部クラッド層乃至上部クラッド層を形成したの
ち、下部クラッド層までパターニングし、次いで、三角
形状のレーザ光を照射して端面ミラーを形成しても良い
ものであり、塗布工程が連続した一度の工程になるの
で、製造工程を簡素化することができる。但し、コア層
の側面が上部クラッド層に覆われないことになる。
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成及び条件に
限られるものではなく、各種の変更が可能である。例え
ば、光導波路の形成工程は、上記の第１及び第２の実施
の形態に記載した方法に限られるものではなく、例え
ば、下部クラッド層乃至上部クラッド層を形成したの
ち、下部クラッド層までパターニングし、次いで、三角
形状のレーザ光を照射して端面ミラーを形成しても良い
ものであり、塗布工程が連続した一度の工程になるの
で、製造工程を簡素化することができる。但し、コア層
の側面が上部クラッド層に覆われないことになる。
【００３６】また、上記の各実施の形態においては、光
導波路をフッ素化ポリイミド膜で構成しているが、他の
樹脂膜によって形成しても良いものであり、さらには、
シリカ系等の無機材料を用いた光導波路でも良い。但
し、シリカ系等の無機材料を用いる場合には、レーザ光
による加工が困難であるので、Ａｒイオン等を４５°斜
め方向から照射することによって端面ミラーを形成する
ことになり、その際の透明ガラス基板のダメージを防止
するために、光導波路の周囲を所定パターンのレジスト
で覆う必要がある。
導波路をフッ素化ポリイミド膜で構成しているが、他の
樹脂膜によって形成しても良いものであり、さらには、
シリカ系等の無機材料を用いた光導波路でも良い。但
し、シリカ系等の無機材料を用いる場合には、レーザ光
による加工が困難であるので、Ａｒイオン等を４５°斜
め方向から照射することによって端面ミラーを形成する
ことになり、その際の透明ガラス基板のダメージを防止
するために、光導波路の周囲を所定パターンのレジスト
で覆う必要がある。
【００３７】また、上記の各実施の形態においては、実
装基板として、研磨により平坦な表面が得られる透明ガ
ラス基板を用いているが、必ずしも、ガラス基板である
必要はなく、透明絶縁性樹脂基板を用いても良いもので
ある。
装基板として、研磨により平坦な表面が得られる透明ガ
ラス基板を用いているが、必ずしも、ガラス基板である
必要はなく、透明絶縁性樹脂基板を用いても良いもので
ある。
【００３８】また、上記の各実施の形態においては、同
一表面に形成する光導波路を同じ方向に整列させて形成
しているが、必ずしも同じ方向である必要はなく、同一
表面においてクロスオーバーが生じなければ、製造工程
においてもクロストーク特性においても問題はない。
一表面に形成する光導波路を同じ方向に整列させて形成
しているが、必ずしも同じ方向である必要はなく、同一
表面においてクロスオーバーが生じなければ、製造工程
においてもクロストーク特性においても問題はない。
【００３９】また、上記の各実施の形態においては、実
装基板に埋設する電気配線用金属ビアとしてＷ細線を用
いているが、必ずしもＷ細線に限られるものではなく、
Ｃｕ（銅）細線やＰｔ（プラチナ）細線等の他の良導電
体からなる細線を用いても良いものである。
装基板に埋設する電気配線用金属ビアとしてＷ細線を用
いているが、必ずしもＷ細線に限られるものではなく、
Ｃｕ（銅）細線やＰｔ（プラチナ）細線等の他の良導電
体からなる細線を用いても良いものである。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、受発光デバイス間を光
接続する光導波路を透明実装基板の受発光デバイスを実
装した面と反対の表面に設けているので、光導波路に設
ける端面ミラーを簡単な工程により形成することが可能
になり、また、透明実装基板に光を反射・吸収する電気
配線用金属ビアを所定ピッチで埋設しているので、透明
実装基板内での自由導波に伴うクロストークを大幅に低
減することができ、それによって、光回路モジュールの
実用化、高性能化に寄与するところが大きい。
接続する光導波路を透明実装基板の受発光デバイスを実
装した面と反対の表面に設けているので、光導波路に設
ける端面ミラーを簡単な工程により形成することが可能
になり、また、透明実装基板に光を反射・吸収する電気
配線用金属ビアを所定ピッチで埋設しているので、透明
実装基板内での自由導波に伴うクロストークを大幅に低
減することができ、それによって、光回路モジュールの
実用化、高性能化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の光回路モジュール
の概念的構成図である。
の概念的構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の光回路モジュール
における光導波路の途中までの製造工程の説明図であ
る。
における光導波路の途中までの製造工程の説明図であ
る。
【図４】本発明の第１の実施の形態の光回路モジュール
における光導波路の図３以降の製造工程の説明図であ
る。
における光導波路の図３以降の製造工程の説明図であ
る。
【図５】本発明の第２の実施の形態の光回路モジュール
における光導波路の製造工程の説明図である。
における光導波路の製造工程の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の光回路モジュール
の概念的構成図である。
の概念的構成図である。
【図７】従来の光回路モジュールの概念的構成図であ
る。
る。
１ 透明絶縁基板 ２ 面型受発光デバイス ３ 面型受発光デバイス ４ 光導波路 ５ ４５°傾斜ミラー ６ 電気配線用金属ビア ７ 信号光 １１ 透明ガラス基板 １２ 電気配線用ビア １３ 光導波路 １４ 端面ミラー １５ ボンディングパッド １６ 発光デバイス １７ 受光デバイス １８ 信号光 １９ 電極配線 ２０ 下部クラッド層 ２１ コア層 ２２ 上部クラッド層 ２３ レーザ光 ３１ 両面実装基板 ３２ 基板表面 ３３ 基板裏面 ３４ 表面光導波路 ３５ 裏面光導波路 ３６ 表面実装発光デバイス ３７ 表面実装受光デバイス ３８ 裏面実装発光デバイス ３９ 裏面実装受光デバイス ４１ 透明ガラス基板 ４２ 電気配線用ビア ４３ 光導波路 ４４ 端面ミラー ４５ ボンディングパッド ４６ 発光デバイス ４７ 受光デバイス ４８ 信号光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H047 KA04 LA09 MA07 PA02 PA21 PA24 PA28 QA05 RA00 TA00 TA43 5F041 AA14 DC26 EE25 FF14 5F073 AB16 AB21 BA01 EA07 EA29 FA30 5F088 BA20 BB01 JA03 JA05 JA14
Claims (3)
- 【請求項１】 透明絶縁基板の一方の表面に少なくとも
一対の面型受発光デバイスを受発光面が前記透明絶縁基
板に相対するように実装するとともに、前記少なくとも
一対の面型受発光デバイス間を前記透明絶縁基板の他方
の表面に設けた光導波路を介して光接続することを特徴
とする光回路モジュール。 - 【請求項２】 透明絶縁基板の両方の表面に少なくとも
一対ずつの面型受発光デバイスを受発光面が前記透明絶
縁基板に相対するように実装するとともに、一方の表面
に実装した前記少なくとも一対の面型受発光デバイス間
を前記透明絶縁基板の他方の表面に設けた光導波路を介
して光接続し、また、他方の表面に実装した前記少なく
とも一対の面型受発光デバイス間を前記透明絶縁基板の
一方の表面に設けた光導波路を介して光接続することを
特徴とする光回路モジュール。 - 【請求項３】 上記透明絶縁基板の層厚方向に延在する
ように電気配線用金属ビアを埋設するとともに、上記光
導波路の端面に前記透明絶縁基板に対し順テーパ形状の
４５°傾斜ミラーを設けたことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の光回路モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26994799A JP4211018B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 光回路モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26994799A JP4211018B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 光回路モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091773A true JP2001091773A (ja) | 2001-04-06 |
| JP4211018B2 JP4211018B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=17479434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26994799A Expired - Fee Related JP4211018B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 光回路モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4211018B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006323316A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
| JP2006323320A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
| JP2006330119A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP26994799A patent/JP4211018B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006323316A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
| JP2006323320A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
| JP2006330119A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
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| JP4211018B2 (ja) | 2009-01-21 |
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