JP2005345928A - Optical waveguide device and manufacturing method thereof, optical path conversion component, optical waveguide structure body with optical path conversion component - Google Patents

Optical waveguide device and manufacturing method thereof, optical path conversion component, optical waveguide structure body with optical path conversion component Download PDF

Info

Publication number
JP2005345928A
JP2005345928A JP2004167810A JP2004167810A JP2005345928A JP 2005345928 A JP2005345928 A JP 2005345928A JP 2004167810 A JP2004167810 A JP 2004167810A JP 2004167810 A JP2004167810 A JP 2004167810A JP 2005345928 A JP2005345928 A JP 2005345928A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical path
optical waveguide
conversion component
path conversion
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004167810A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4234061B2 (en
Inventor
Atsushi Suzuki
敦 鈴木
Toshifumi Kojima
敏文 小嶋
Takeshi Ono
大野　　猛
Monichi Miyaji
紋一 宮地
Toshikazu Horio
俊和 堀尾
Toshikatsu Takada
俊克 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2004167810A priority Critical patent/JP4234061B2/en
Publication of JP2005345928A publication Critical patent/JP2005345928A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4234061B2 publication Critical patent/JP4234061B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide device with which an angular deviation of a reflecting surface is less likely to occur, because of the stable arrangement of an optical oath conversion component, and with which the light transmission loss is small. <P>SOLUTION: The optical waveguide device 10 includes a support substrate 11, an optical waveguide structure body 41, and the optical path conversion component 52. The support substrate 11 has a substrate main surface 12. The optical waveguide structure body 41 has clads 42, 44 surrounding cores 43, 43 as optical paths for transmitting an optical signal and is supported on the substrate main surface 12. The optical path conversion component 52 consists of a pedestal part 53 and a light-reflecting part 54. The pedestal part 53 has an underside 56 placed on the substrate main surface 12. The light-reflecting part 54 is formed integral with the pedestal part 53 and has reflecting surfaces 55 inclined with respect to the underside 56. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光導波路デバイス及びその製造方法、光路変換部品、光路変換部品付きの光導波路構造体に関するものである。   The present invention relates to an optical waveguide device, a manufacturing method thereof, an optical path conversion component, and an optical waveguide structure with an optical path conversion component.

近年、インターネットに代表される情報通信技術の発達や、情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、画像等の大容量データを送受信するニーズが高まりつつある。かかる大容量データを情報通信設備を通じて自由にやり取りするためには１０Ｇｂｐｓ以上の情報伝達速度が望ましく、そのような高速通信環境を実現しうる技術として光通信技術に大きな期待が寄せられている。一方、機器内の配線基板間での接続、配線基板内の半導体チップ間での接続、半導体チップ内での接続など、比較的短い距離における信号伝達経路に関しても、高速で信号を伝送することが近年望まれている。このため、従来一般的であった金属ケーブルや金属配線から、光ファイバや光導波路等の光伝送媒体を用いた光伝送への移行が理想的である考えられている。   In recent years, with the development of information communication technology represented by the Internet and the dramatic improvement in the processing speed of information processing apparatuses, there is an increasing need for transmitting and receiving large-capacity data such as images. An information transmission speed of 10 Gbps or higher is desirable to exchange such a large amount of data freely through an information communication facility, and great expectations are placed on optical communication technology as a technology that can realize such a high-speed communication environment. On the other hand, signals can be transmitted at high speeds even on signal transmission paths at relatively short distances, such as connections between wiring boards in equipment, connections between semiconductor chips in wiring boards, connections within semiconductor chips, etc. It has been desired in recent years. For this reason, it is considered that the shift from metal cables and metal wirings, which have been conventionally common, to optical transmission using an optical transmission medium such as an optical fiber or an optical waveguide is ideal.

そして最近では、光伝送媒体を支持基板の基板主面上に平行な状態で配設した構造の光導波路デバイスが各種提案されるに至っている（例えば、特許文献１，２参照）。この種のデバイスにおいては、通常、支持基板の基板主面上に光素子（面発光素子や面受光素子）が直接的に、または小基板を介して間接的に搭載される。基板主面に対して平行に設けられた光伝送媒体と、基板主面上に面実装された光素子とは、光結合される。そのためには、光路を約９０°変換する必要があり、これを実現する手段としてマイクロミラー等の光路変換部品が使用される。例えば、特許文献１には、断面が略二等辺三角形状のマイクロミラーを光導波路内に埋設した構造が開示されている。特許文献２には、断面が略三角形状のマイクロミラーを子基板上または光素子上に設けるとともに、そのマイクロミラーを光ファイバの端部から離間して配置した構造が開示されている。このほか、特許文献２には、断面が略台形状のマイクロミラーや、断面が略台形状であってめっき膜からなるつば部を有するマイクロミラーも開示されている。
特開２００３−５０３２９号公報（図２等） 特開２００４−１２８８９号公報（図１〜図１５等） Recently, various optical waveguide devices having a structure in which an optical transmission medium is arranged in parallel with a main surface of a support substrate have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In this type of device, an optical element (a surface light-emitting element or a surface light-receiving element) is usually mounted directly or indirectly via a small substrate on the substrate main surface of a support substrate. The optical transmission medium provided in parallel to the substrate main surface and the optical element surface-mounted on the substrate main surface are optically coupled. For this purpose, it is necessary to convert the optical path by about 90 °, and an optical path conversion component such as a micromirror is used as means for realizing this. For example, Patent Document 1 discloses a structure in which a micromirror having a substantially isosceles triangular cross section is embedded in an optical waveguide. Patent Document 2 discloses a structure in which a micromirror having a substantially triangular cross section is provided on a daughter board or an optical element, and the micromirror is disposed apart from an end of an optical fiber. In addition, Patent Document 2 discloses a micromirror having a substantially trapezoidal cross section and a micromirror having a substantially trapezoidal cross section and having a collar portion made of a plating film.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-50329 (FIG. 2 etc.) JP 2004-12889 A (FIGS. 1 to 15 etc.)

ところが、上記従来技術には下記の問題がある。   However, the above prior art has the following problems.

例えば、断面が略二等辺三角形状のマイクロミラーをあらかじめ別体で作製し、それを真空チャック等の手段で吸着して支持体上に設置するような場合、マイクロミラーが転がってしまうことがある。即ち、本来頂点にあるべき直角部が底部に来てしまい、支持体上にマイクロミラーを誤って装着してしまう可能性がある。従って、マイクロミラーの転がりを回避するためには作業を慎重に行う必要があり、作業性が低下しやすくなる。   For example, when a micromirror having a substantially isosceles triangular cross section is prepared separately in advance, and is adsorbed by means such as a vacuum chuck and placed on a support, the micromirror may roll. . That is, there is a possibility that the right-angled portion that should originally be at the apex comes to the bottom, and the micromirror is erroneously mounted on the support. Therefore, in order to avoid the rolling of the micromirror, it is necessary to perform the work carefully, and the workability is likely to be lowered.

また、断面が略二等辺三角形状のマイクロミラーの場合、設置面積が小さいため不安定な設置状態となり、傾いてしまうことがある。よって、反射面の角度が設定角度から大きくずれて、反射効率が低下する結果、光の伝送ロスの拡大につながることがある。なお、断面が略台形状のマイクロミラーや、断面が略台形状であってつば部を有するマイクロミラーは、いずれも支持体に小面積側を接触させるようにして設置される。よって、同様に不安定な設置状態となり、傾いてしまうことがある。   Further, in the case of a micromirror having a substantially isosceles triangular cross section, the installation area is small, so that the installation state may be unstable and tilted. Therefore, the angle of the reflection surface is greatly deviated from the set angle, and the reflection efficiency is lowered. As a result, the transmission loss of light may be increased. Note that the micromirror having a substantially trapezoidal cross section and the micromirror having a substantially trapezoidal cross section and having a collar portion are both installed so that the small area side contacts the support. Therefore, it may be similarly unstable and tilted.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光路変換部品が安定して設置されるため反射面の角度ずれが起きにくく、光の伝送ロスが小さい光導波路デバイス、光路変換部品付きの光導波路構造体を提供することにある。本発明の別の目的は、上記の優れた光導波路デバイスを製造するのに好適な製造方法を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、支持体に対して比較的容易にしかも安定的に設置可能な光路変換部品を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical waveguide device, an optical path, and an optical path conversion component that is less likely to cause an angle shift of a reflecting surface because an optical path conversion component is stably installed. An object of the present invention is to provide an optical waveguide structure with a conversion component. Another object of the present invention is to provide a production method suitable for producing the above-described excellent optical waveguide device. Still another object of the present invention is to provide an optical path conversion component that can be relatively easily and stably installed on a support.

上記課題を解決するための手段としては、基板主面を有する支持基板と、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記基板主面上に支持される光導波路構造体と、前記基板主面上に設置される底面を持つ台座部、及び、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部を有する光路変換部品とを備えることを特徴とする光導波路デバイスがある。   Means for solving the above-mentioned problems include a support substrate having a substrate main surface, a core serving as an optical path through which an optical signal propagates, and a clad surrounding the core, and an optical waveguide supported on the substrate main surface. An optical path conversion component having a structure, a pedestal portion having a bottom surface installed on the main surface of the substrate, and a light reflection portion integrally formed with the pedestal portion and having a reflection surface inclined with respect to the bottom surface; There is an optical waveguide device characterized by comprising:

従って、この手段によると、基板主面上に台座部の底面を設置することにより、設置時に光路変換部品が安定する。よって、設置後に光反射部の反射面の角度ずれが起こりにくくなり、反射効率の低下に起因する光の伝送ロスの拡大を防止することができる。また、この光路変換部品は安定しており転がりにくいため、別体で作製したものを保持して基板主面上に設置する作業を比較的容易に行うことができる。しかも、台座部があると、光路変換部品の方向性を簡単にかつ正確に認識可能なため、例えば誤装着などを未然に防止することができる。   Therefore, according to this means, the optical path conversion component is stabilized at the time of installation by installing the bottom surface of the pedestal portion on the main surface of the substrate. Therefore, the angle deviation of the reflecting surface of the light reflecting portion is less likely to occur after installation, and an increase in light transmission loss due to a decrease in reflection efficiency can be prevented. In addition, since this optical path conversion component is stable and does not easily roll, it is possible to relatively easily perform the work of holding a separately manufactured product and installing it on the main surface of the substrate. In addition, if there is a pedestal portion, the directionality of the optical path conversion component can be easily and accurately recognized, so that, for example, erroneous mounting can be prevented in advance.

上記光導波路デバイスは基板主面を有する支持基板を備えている。支持基板は光導波路構造体等を支持する支持体としての役割を果たすものであって、例えば、樹脂基板、セラミック基板、金属基板等を挙げることができる。樹脂基板としては、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド−トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）等を主材料とする基板を挙げることができる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。セラミック基板としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ほう素、ベリリア、ムライト、低温焼成ガラスセラミック、ガラスセラミック等からなる基板を挙げることができる。金属基材としては、例えば、銅板や銅合金板、銅以外の金属単体や銅以外の合金からなる基板を挙げることができる。   The optical waveguide device includes a support substrate having a substrate main surface. The support substrate serves as a support for supporting the optical waveguide structure and the like, and examples thereof include a resin substrate, a ceramic substrate, and a metal substrate. Examples of the resin substrate include substrates mainly composed of EP resin (epoxy resin), PI resin (polyimide resin), BT resin (bismaleimide-triazine resin), PPE resin (polyphenylene ether resin), and the like. In addition, a substrate made of a composite material of these resins and organic fibers such as glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or polyamide fibers may be used. Examples of the ceramic substrate include substrates made of alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, beryllia, mullite, low-temperature fired glass ceramic, glass ceramic, and the like. Examples of the metal substrate include a copper plate, a copper alloy plate, a substrate made of a single metal other than copper, or an alloy other than copper.

支持基板は、絶縁層と導体層とを備えた配線基板であることがよい。導体層は基板表面に形成されていてもよく、基板内部に形成されていてもよい。これらの導体層の層間接続を図るために、基板内部にはビアホール導体が形成されていてもよい。なお、導体層やビアホール導体は、例えば、金属めっき、導電性金属ペーストの印刷や充填などの手法により形成される。このような配線基板に加えて、例えば、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層を、基板主面上に備えるビルドアップ配線基板を用いることも許容される。また、支持基板の基板主面上には、光路変換部品が接合されるべき接続パッドがあらかじめ形成されていてもよい。接続パッドを設けておくと、基板主面と光路変換部品との密着性を向上させやすくなる。   The support substrate may be a wiring substrate provided with an insulating layer and a conductor layer. The conductor layer may be formed on the substrate surface or may be formed inside the substrate. In order to achieve interlayer connection between these conductor layers, via hole conductors may be formed inside the substrate. Note that the conductor layer and the via-hole conductor are formed by a technique such as metal plating or printing or filling with a conductive metal paste, for example. In addition to such a wiring board, for example, it is allowed to use a build-up wiring board provided with a build-up layer formed by alternately laminating resin insulating layers and conductor layers on the main surface of the board. Further, a connection pad to which the optical path conversion component is to be bonded may be formed in advance on the main surface of the support substrate. Providing the connection pad facilitates improving the adhesion between the substrate main surface and the optical path conversion component.

上記光導波路デバイスは光導波路構造体を備えている。光導波路構造体は、光信号が伝搬する光路となるコア及びコアを取り囲むクラッドを有し、基板主面上に支持されている。光導波路構造体におけるクラッドは、通常、基板主面上に配置される第１クラッドと、コアを介して第１クラッド上に配置される第２クラッドとからなる。光導波路構造体は有機系であっても無機系であってもよい。例えば、有機系光導波路構造体に使用される樹脂材料の例としては、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂などがある。コアを形成する材料及びクラッドを形成する材料はいずれも透光性を有することが好ましい。コアを形成する材料は、クラッドを形成する材料よりも数％ほど（具体的には０．２％から４．０％ほど）屈折率が高くなるように設定される。コア及びクラッドの厚さは、それぞれ５μｍ〜１５０μｍ程度に設定される。   The optical waveguide device includes an optical waveguide structure. The optical waveguide structure has a core serving as an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core, and is supported on the main surface of the substrate. The clad in the optical waveguide structure is usually composed of a first clad disposed on the main surface of the substrate and a second clad disposed on the first clad via the core. The optical waveguide structure may be organic or inorganic. For example, examples of resin materials used for organic optical waveguide structures include polyimide resins such as fluorinated polyimide, epoxy resins, UV curable epoxy resins, PMMA (polymethyl methacrylate), deuterated PMMA, and deuterium. There are acrylic resins such as fluorinated PMMA, polyolefin resins, and the like. Both the material forming the core and the material forming the clad preferably have translucency. The material forming the core is set to have a refractive index higher by several percent (specifically, from 0.2% to 4.0%) than the material forming the clad. The thicknesses of the core and the cladding are each set to about 5 μm to 150 μm.

上記光導波路デバイスは１つまたは２つ以上の光素子を備えていてもよい。光素子は、基板主面及び光導波路構造体の表面のうちの少なくともいずれかに搭載される。その搭載方法としては、例えば、ワイヤボンディングやフリップチップボンディング等の手法、異方導電性材料を用いた手法などがある。光素子を大別すると、発光部を有するもの（即ち発光素子）と、受光部を有するもの（即ち受光素子）とがある。発光素子の具体例としては、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）、半導体レーザダイオード（Laser Diode ；ＬＤ）、面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；ＶＣＳＥＬ）等がある。これらの発光素子は、入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を光導波路構造体の所定部位に向けて発光部から出射する機能を備えている。一方、受光素子の具体例としては、例えば、ｐｉｎフォトダイオード（pin Photo Diode；pin ＰＤ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等がある。これらの受光素子は、光導波路構造体の所定部位から出射された光信号を受光部にて入射し、その入射した光信号を電気信号に変換して出力する機能を有している。従って、発光素子の発光部や受光素子の受光部は、光導波路に対して光結合される必要がある。光素子に使用する好適な材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓなどを挙げることができる。   The optical waveguide device may include one or more optical elements. The optical element is mounted on at least one of the substrate main surface and the surface of the optical waveguide structure. As the mounting method, for example, there are a method such as wire bonding and flip chip bonding, and a method using an anisotropic conductive material. The optical elements are roughly classified into those having a light emitting part (namely, light emitting element) and those having a light receiving part (namely, light receiving element). Specific examples of the light emitting element include a light emitting diode (LED), a semiconductor laser diode (LD), a surface emitting laser (VCSEL), and the like. These light emitting elements have a function of converting an input electrical signal into an optical signal and then emitting the optical signal from a light emitting unit toward a predetermined portion of the optical waveguide structure. On the other hand, specific examples of the light receiving element include a pin photodiode (pin PD) and an avalanche photodiode (APD). These light receiving elements have a function of causing an optical signal emitted from a predetermined portion of the optical waveguide structure to be incident on the light receiving portion, converting the incident optical signal into an electric signal, and outputting the electric signal. Therefore, the light emitting part of the light emitting element and the light receiving part of the light receiving element need to be optically coupled to the optical waveguide. Examples of suitable materials used for the optical element include Si, Ge, InGaAs, GaAsP, and GaAlAs.

上記光導波路デバイスは光路変換部品を備えている。この光路変換部品は、光路を所望の方向に変換するための部品であって、例えば支持基板や光導波路構造体とは別体で作製される。この光路変換部品は、基板主面上に設置される底面を持つ台座部を有するとともに、台座部と一体形成されるとともに底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部を有している。台座部は光反射部を下側から支えるような構造となっている。光変換部は反射面を１箇所にのみ有していてもよいが、２箇所以上に有していてもよい。また、光反射部の頂部は角形状になっていてもよく、平坦形状になっていてもよい。   The optical waveguide device includes an optical path conversion component. This optical path conversion component is a component for converting an optical path in a desired direction, and is manufactured separately from, for example, a support substrate or an optical waveguide structure. The optical path conversion component includes a pedestal portion having a bottom surface installed on the main surface of the substrate, and a light reflection portion that is integrally formed with the pedestal portion and has a reflection surface that is inclined with respect to the bottom surface. The pedestal has a structure that supports the light reflecting portion from below. Although the light conversion part may have a reflective surface only in one place, it may have in two or more places. Moreover, the top part of the light reflection part may have a square shape or a flat shape.

光路変換部品の好適例としては金属バンプが挙げられ、具体的には光沢を有する金、銀、銅、ニッケル、ロジウム等の金属からなるバンプが好ましい。光沢のある前記金属は光を効率よく反射しうるため、光路変換部品の材料として適しているからである。なお、金属以外の材料（例えばガラス等）を用いて台座部及び光反射部を形成するとともに、光反射部の表面に金属膜を形成して反射面とした光路変換部品であってもよい。また、光反射部及び台座部は同一の材料を用いて一体形成されているため、これにより光路変換部品の低コスト化を図りやすくなる。   A metal bump is mentioned as a suitable example of an optical path conversion component, Specifically, the bump which consists of metals, such as gold | metal | money which has gloss, silver, copper, nickel, rhodium, is preferable. This is because the glossy metal can reflect light efficiently and is suitable as a material for an optical path conversion component. In addition, while forming a base part and a light reflection part using materials (for example, glass etc.) other than a metal, the optical path conversion component which formed the metal film in the surface of the light reflection part and made it the reflective surface may be sufficient. Further, since the light reflecting portion and the pedestal portion are integrally formed using the same material, this makes it easier to reduce the cost of the optical path conversion component.

光路変換部品における台座部の平面視での投影面積は、光反射部の平面視での投影面積よりも大きいことが好ましく、このように設定することで光路変換部品設置時の安定感を高めることができる。また、台座部の厚さは光路変換部品の高さの１／４以上であることがよい。このように設定すると、部品の重心が低くなるため、光路変換部品設置時の安定感を確実に高めることができるとともに、台座部自身に所望の強度を付与することができる。また、台座部の厚さは第１クラッドの厚さよりも小さいことが好ましい。台座部の厚さが第１クラッドの厚さ以上であると、台座部の一部がコア側に突出し、その分だけ反射面として機能しうる有効面積が減少してしまう。   The projected area in plan view of the pedestal portion in the optical path conversion component is preferably larger than the projected area in plan view of the light reflecting portion, and by setting in this way, a sense of stability when installing the optical path conversion component is enhanced. Can do. The thickness of the pedestal part is preferably ¼ or more of the height of the optical path conversion component. With this setting, the center of gravity of the component is lowered, so that a sense of stability at the time of installing the optical path conversion component can be reliably increased, and desired strength can be imparted to the pedestal portion itself. In addition, the thickness of the pedestal portion is preferably smaller than the thickness of the first cladding. If the thickness of the pedestal portion is equal to or greater than the thickness of the first cladding, a part of the pedestal portion protrudes toward the core side, and the effective area that can function as a reflecting surface is reduced accordingly.

光路変換部品は、光導波路構造体から離間するようにしてその外部に設置されることも可能であるが、光導波路構造体に接触するようにして設置されることが好ましい。前者の構造では光信号が空気中を伝搬する際に拡散、減衰等して伝送ロスが拡大しやすいのに対し、後者の構成ではその心配がなく光を効率よく伝送することができる。特には、光路変換部品を光導波路構造体の内部に設置し、その際に台座部を第１クラッド内に埋設することがより好ましい。この構成によると、台座部の埋設によって光路変換部品の固定強度が増し、光路変換部品がよりいっそう安定化する。また、光反射部についてはその大部分がコア内に埋設されていることが好ましい。この構成によると、光路変換部品の固定強度が増大することに加えて、コアに対して反射面を確実にかつ位置ずれすることなく接触させることができる。よって、光を効率よく伝送することが可能となる。   The optical path conversion component may be installed outside the optical waveguide structure so as to be separated from the optical waveguide structure, but is preferably installed so as to be in contact with the optical waveguide structure. In the former structure, when an optical signal propagates in the air, the transmission loss is easily increased by diffusion, attenuation, etc., whereas in the latter structure, the light can be transmitted efficiently without the concern. In particular, it is more preferable to install the optical path conversion component inside the optical waveguide structure and embed the pedestal portion in the first cladding. According to this configuration, the fixing strength of the optical path conversion component is increased by embedding the pedestal portion, and the optical path conversion component is further stabilized. Moreover, it is preferable that most of the light reflecting portion is embedded in the core. According to this configuration, in addition to the increase in the fixing strength of the optical path conversion component, the reflecting surface can be reliably brought into contact with the core without being displaced. Therefore, it becomes possible to transmit light efficiently.

光路変換部品として金属バンプを備える光導波路デバイスは、例えば、下記の工程を含む製造方法によって製造することができる。即ち、この製造方法は、前記基板主面上に金属素材を配置する材料配置工程と、成形凹部を有する型押し治具を用い、その型押し治具で前記金属素材を型押しすることにより、前記金属バンプを成形する成形工程とを含む。   An optical waveguide device including a metal bump as an optical path conversion component can be manufactured by a manufacturing method including the following steps, for example. That is, this manufacturing method uses a material placement step of placing a metal material on the main surface of the substrate and a stamping jig having a molding recess, and stamping the metal material with the stamping jig, Forming step of forming the metal bump.

この製造方法によると、基板主面上に配置された金属素材を成形して金属バンプとするため、あらかじめ別体で作製した金属バンプを基板主面上に移載する工程を省略することができる。従って、設置作業の作業性が向上するとともに、誤装着の可能性もなくなる。また、型押し治具を用いた成形によれば、台座部及び光反射部を備えた所望形状の金属バンプを比較的簡単にかつ低コストで得ることができる。つまり、この方法は、光路変換部品として金属バンプを備える光導波路デバイスの製造に適している。
なお、金属素材を配置する材料配置工程と、成形凹部を有する型押し治具を用い、その型押し治具で前記金属素材を型押しすることにより、前記光路変換部品を成形する成形工程と、前記基板主面上に前記光路変換部品を載置する光路変換部品載置工程とを含む製造方法も同様に好適である。 According to this manufacturing method, since the metal material disposed on the main surface of the substrate is formed into metal bumps, the step of transferring the metal bumps prepared separately in advance onto the main surface of the substrate can be omitted. . Therefore, the workability of the installation work is improved and the possibility of erroneous mounting is eliminated. Further, according to the molding using the embossing jig, a metal bump having a desired shape including the pedestal part and the light reflecting part can be obtained relatively easily and at low cost. That is, this method is suitable for manufacturing an optical waveguide device having metal bumps as optical path conversion components.
In addition, a material placement step of placing a metal material, a molding step of molding the optical path conversion component by using a stamping jig having a molding recess, and stamping the metal material with the stamping jig, A manufacturing method including an optical path conversion component mounting step of mounting the optical path conversion component on the substrate main surface is also suitable.

光路変換部品として金属バンプを備える光導波路デバイスは、例えば、下記の工程を含む製造方法によって製造することもできる。即ち、この製造方法は、前記基板主面上に、未硬化の第１クラッドを形成する第１クラッド形成工程と、あらかじめ別体で作製された前記金属バンプの一部を前記未硬化の第１クラッド内に埋設する部品埋設工程と、前記第１クラッド形成工程及び前記部品埋設工程を行った後で前記コアを形成するコア形成工程と、前記コア形成工程を行った後で前記第２クラッドを形成する第２クラッド形成工程とを含む。
この製造方法によると、第１クラッド形成工程により形成された第１クラッドは未硬化であるため、特に穴あけ工程を実施しなくてもその内部に金属バンプを容易に埋設することができる。また、埋設した金属バンプに対して第１クラッドがよく追従するため、両者間に隙間ができにくく、金属バンプを高い強度で確実に設置することができる。つまり、この方法も、光路変換部品として金属バンプを備える光導波路デバイスの製造に適している。 An optical waveguide device including a metal bump as an optical path conversion component can be manufactured by, for example, a manufacturing method including the following steps. That is, in this manufacturing method, a first clad forming step of forming an uncured first clad on the main surface of the substrate, and a part of the metal bumps prepared separately separately from the uncured first A component embedding step for embedding in the clad, a core forming step for forming the core after performing the first clad forming step and the component embedding step, and the second cladding after performing the core forming step. Forming a second clad forming step.
According to this manufacturing method, since the first clad formed by the first clad forming step is uncured, the metal bumps can be easily embedded therein without performing a drilling step. In addition, since the first cladding follows the buried metal bump well, it is difficult to form a gap between them, and the metal bump can be reliably installed with high strength. That is, this method is also suitable for manufacturing an optical waveguide device including metal bumps as optical path conversion components.

なお、第１クラッド形成工程及び部品埋設工程を行った後、未硬化の第１クラッドを硬化させる第１クラッド硬化工程を行うことが望ましい。この場合、第１クラッド硬化工程は、コア形成工程及び第２クラッド形成工程の前に行われることがよい。その理由は、フィルム材料を用いたコアの形成では光路変換部品に応力が加わる可能性があり、その際に角度ずれが起こるリスクを低減するためである。   In addition, after performing a 1st clad formation process and a component embedding process, it is desirable to perform the 1st clad hardening process which hardens an uncured 1st clad. In this case, the first clad curing step may be performed before the core formation step and the second clad formation step. The reason is that the formation of the core using the film material may reduce the risk that stress may be applied to the optical path conversion component and an angle shift occurs at that time.

上記課題を解決するための手段としては、支持体に設置可能な光路変換部品であって、前記支持体に設置されるべき底面を持つ台座部と、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部とを有することを特徴とした光路変換部品がある。   Means for solving the above-mentioned problems are optical path conversion components that can be installed on a support, and a pedestal part having a bottom surface to be installed on the support body, and is integrally formed with the pedestal part and the bottom surface There is an optical path conversion component having a light reflecting portion having a reflecting surface inclined with respect to the surface.

従って、この光路変換部品は台座部を備えていることから、支持体に対して安定して設置することができる。よって、設置後に光反射部が傾くことがなく、反射面の角度ずれが起こりにくい。また、この光路変換部品は安定しており転がりにくいため、別体で作製したものを保持して支持体上に設置する作業を比較的容易に行うことができる。しかも、台座部があると、光路変換部品の方向性を簡単にかつ正確に認識可能なため、例えば誤装着などを未然に防止することができる。   Therefore, since this optical path conversion component includes the pedestal portion, it can be stably installed on the support. Therefore, the light reflecting portion does not tilt after installation, and the angle deviation of the reflecting surface hardly occurs. In addition, since this optical path conversion component is stable and does not easily roll, it is possible to relatively easily carry out the work of holding a separately manufactured product and installing it on the support. In addition, if there is a pedestal portion, the directionality of the optical path conversion component can be easily and accurately recognized, so that, for example, erroneous mounting can be prevented in advance.

上記課題を解決するための手段としては、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有する光導波路構造体と、底面を持つ台座部、及び、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部を有し、前記底面を露出させた状態で前記光導波路構造体内に埋設された光路変換部品とを備えることを特徴とする光路変換部品付きの光導波路構造体がある。   As means for solving the above-mentioned problems, an optical waveguide structure having a core serving as an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core, a pedestal portion having a bottom surface, and the pedestal portion are integrally formed. And an optical path conversion component embedded in the optical waveguide structure with the bottom surface exposed, the optical path conversion component having a light reflection portion having a reflection surface inclined with respect to the bottom surface There is an optical waveguide structure attached.

従って、この構成によれば、あらかじめ光導波路構造体内に光路変換部品を埋設した構造であるため、光導波路構造体を支持基板上に設置する際に併せて光路変換部品を設置することができる。また、光路変換部品が光導波路構造体に接触する構造であるため、光信号の拡散、減衰等が起こらず、光を効率よく伝送することができる。つまり、この光路変換部品付きの光導波路構造体は、上記の優れ光導波路デバイスの構成部材として好適なものであるといえる。   Therefore, according to this configuration, since the optical path conversion component is embedded in the optical waveguide structure in advance, the optical path conversion component can be installed together with the optical waveguide structure on the support substrate. In addition, since the optical path conversion component is in contact with the optical waveguide structure, the optical signal is not diffused or attenuated, and light can be transmitted efficiently. That is, it can be said that the optical waveguide structure with the optical path conversion component is suitable as a constituent member of the excellent optical waveguide device.

［第１実施形態］ [First Embodiment]

以下、本発明を具体化した第１実施形態の光導波路デバイス１０を図１〜図９に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, the optical waveguide device 10 of the first embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図１には、本実施形態の光導波路デバイス１０が示されている。この光導波路デバイス１０を構成するセラミック基板１１（支持基板）は、上面１２（基板主面）及び下面１３を有する略矩形板状の部材である。かかるセラミック基板１１はいわゆる多層配線基板であって、上面１２及び内層に金属配線層からなる導体回路１６を備えている。このセラミック基板１１はビアホール導体（図示略）も備えており、層の異なる導体回路１６同士はビアホール導体を介して層間接続されている。   FIG. 1 shows an optical waveguide device 10 of the present embodiment. The ceramic substrate 11 (support substrate) constituting the optical waveguide device 10 is a substantially rectangular plate-shaped member having an upper surface 12 (substrate main surface) and a lower surface 13. The ceramic substrate 11 is a so-called multilayer wiring board, and includes a conductor circuit 16 formed of a metal wiring layer on an upper surface 12 and an inner layer. The ceramic substrate 11 also includes a via-hole conductor (not shown), and the conductor circuits 16 having different layers are connected to each other via the via-hole conductor.

セラミック基板１１の上面１２には、各種の電子部品が表面実装されている。より詳細にいうと、発光素子の一種である面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser、以下「ＶＣＳＥＬ２１」とする。）、ドライバＩＣ１５、受光素子の一種であるフォトダイオード３１、レシーバＩＣ１７が、それぞれ表面実装されている。なお、ＶＣＳＥＬ２１、ドライバＩＣ１５、フォトダイオード３１、レシーバＩＣ１７は、複数のはんだバンプ２３を下面側に備えている。それらのはんだバンプ２３は、セラミック基板１１の上面１２に設けられた複数のパッド１４に対して接合されている。前記パッド１４には図示しない他の電子部品が接合されていてもよい。   Various electronic components are surface-mounted on the upper surface 12 of the ceramic substrate 11. More specifically, a surface emitting laser (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, hereinafter referred to as “VCSEL21”), a driver IC 15, a photodiode 31, which is a type of light receiving element, and a receiver IC 17 are respectively provided on the surface. Has been implemented. The VCSEL 21, the driver IC 15, the photodiode 31, and the receiver IC 17 include a plurality of solder bumps 23 on the lower surface side. These solder bumps 23 are bonded to a plurality of pads 14 provided on the upper surface 12 of the ceramic substrate 11. Other electronic components (not shown) may be bonded to the pad 14.

前記ＶＣＳＥＬ２１は、発光面を下方に向けた状態で搭載されていて、一列に並べられた複数（ここでは４つ）の発光部２２をその発光面内に有している。従って、これらの発光部２２は、セラミック基板１１の上面１２に対して直交する方向（即ち図１の下方向）に、所定波長のレーザ光を出射するようになっている。フォトダイオード３１は、受光面を下方に向けた状態で搭載されていて、一列に並べられた複数（ここでは４つ）の受光部３２をその受光面内に有している。従って、これらの受光部３２は、図１の下側から上側に向かうレーザ光を受けやすいような構成となっている。   The VCSEL 21 is mounted with the light emitting surface facing downward, and has a plurality (four in this case) of light emitting units 22 arranged in a line in the light emitting surface. Accordingly, these light emitting portions 22 emit laser light having a predetermined wavelength in a direction orthogonal to the upper surface 12 of the ceramic substrate 11 (that is, the downward direction in FIG. 1). The photodiode 31 is mounted with the light receiving surface facing downward, and has a plurality (four in this case) of light receiving portions 32 arranged in a line in the light receiving surface. Therefore, these light receiving parts 32 are configured to easily receive laser light from the lower side to the upper side in FIG.

図１に示されるように、セラミック基板１１の上面１２には、長尺状をした有機系の光導波路構造体４１が積層形成されている。この光導波路構造体４１は、下部クラッド４２（第１クラッド）、コア４３及び上部クラッド４４（第２クラッド）によって構成されている。コア４３は、実質的に光信号が伝搬する光路となる部分であって、下部クラッド４２及び上部クラッド４４により取り囲まれている。本実施形態の場合、クラッド（下部クラッド４２及び上部クラッド４４）とコア４３とでは、屈折率等の異なる透明なポリマ材料が使用されている。光路となるコア４３は４つであって、それらは直線的にかつ平行に延びるように形成されている。コア４３を形成する材料は、下部クラッド４２及び上部クラッド４４を形成する材料よりも数％ほど（具体的には０．２％から４．０％ほど）屈折率が高くなるように設定される。また、本実施形態では、下部クラッド４２、コア４３及び上部クラッド４４の厚さが、それぞれ約５０μｍ、約５０μｍ、約４０μｍに設定されている。   As shown in FIG. 1, a long organic optical waveguide structure 41 is laminated on the upper surface 12 of the ceramic substrate 11. The optical waveguide structure 41 includes a lower clad 42 (first clad), a core 43, and an upper clad 44 (second clad). The core 43 is a portion that substantially becomes an optical path through which an optical signal propagates, and is surrounded by a lower clad 42 and an upper clad 44. In this embodiment, transparent polymer materials having different refractive indexes and the like are used for the clad (the lower clad 42 and the upper clad 44) and the core 43. There are four cores 43 serving as optical paths, and they are formed so as to extend linearly and in parallel. The material forming the core 43 is set to have a refractive index higher by several percent (specifically, from 0.2% to 4.0%) than the material forming the lower clad 42 and the upper clad 44. . In the present embodiment, the thicknesses of the lower clad 42, the core 43, and the upper clad 44 are set to about 50 μm, about 50 μm, and about 40 μm, respectively.

図１，図２に示されるように、セラミック基板１１の上面１２において光路変換部品を配置すべ所定の箇所には、複数の光路変換部品用パッド５１が下地層として形成されている。本実施形態の光路変換部品用パッド５１は、銅、ニッケル及び金の順で積層した３層構造であって、その厚さは１〜２０μｍ前後に設定されている。光路変換部品用パッド５１の表面上には、台座部５３と光反射部５４とを有する金属バンプ５２（光路変換部品）が設けられている。台座部５３及び光反射部５４は同じ金属材料（本実施形態では金）を用いて一体形成されている。台座部５３は上面及び底面５６を有し、その底面５６は光路変換部品用パッド５１の表面上に接合されている。図２にて現れた台座部５３の断面は略長方形状となっている。光反射部５４は台座部５３の上面中央部に載っており、台座部５３は光反射部５４を下側から支えている。なお、金属バンプ５２の設置時の安定感を高めるために、台座部５３の平面視での投影面積は、光反射部５４の平面視での投影面積よりも大きくなっている。図２にて現れる光反射部５４の断面は略二等辺三角形状となっている。光反射部５４の側面は、セラミック基板１１の上面１２や自身の底面に対して約４５°傾斜しているため、光信号を反射してその進行方向を約９０°変換しうる反射面５５となっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of optical path conversion component pads 51 are formed as base layers at predetermined locations on the upper surface 12 of the ceramic substrate 11 where the optical path conversion components are to be arranged. The optical path conversion component pad 51 of the present embodiment has a three-layer structure in which copper, nickel and gold are laminated in this order, and the thickness thereof is set to about 1 to 20 μm. On the surface of the optical path conversion component pad 51, a metal bump 52 (optical path conversion component) having a pedestal portion 53 and a light reflection portion 54 is provided. The pedestal portion 53 and the light reflecting portion 54 are integrally formed using the same metal material (in this embodiment, gold). The pedestal portion 53 has a top surface and a bottom surface 56, and the bottom surface 56 is bonded onto the surface of the optical path conversion component pad 51. The cross section of the pedestal portion 53 that appears in FIG. 2 is substantially rectangular. The light reflecting portion 54 is placed on the center of the upper surface of the pedestal portion 53, and the pedestal portion 53 supports the light reflecting portion 54 from below. In order to enhance the stability when the metal bumps 52 are installed, the projected area of the pedestal portion 53 in plan view is larger than the projected area of the light reflecting portion 54 in plan view. The cross section of the light reflecting portion 54 that appears in FIG. 2 has a substantially isosceles triangular shape. Since the side surface of the light reflecting portion 54 is inclined by about 45 ° with respect to the upper surface 12 of the ceramic substrate 11 and the bottom surface of the ceramic substrate 11, the reflecting surface 55 can reflect the optical signal and change its traveling direction by about 90 °. It has become.

本実施形態において金属バンプ５２の高さ（以下「バンプ高」という。）は約１００μｍに設定されている。台座部５３の厚さは、約２０μｍに設定されている。バンプ高の１／２以下の値、または下部クラッド４２の高さ以下の値、具体的には５μｍ〜５０μｍ程度に設定されていることが好ましい。そして、このような寸法設定により、台座部５３に所望の強度が付与されている。また、金属バンプ５２全体として重心が低くなり、部品設置時の安定感が高くなる。なお、台座部５３の厚さは下部クラッド４２の厚さ（５０μｍ）よりも小さいことから、台座部５３は下部クラッド４２内に完全に埋まっている。一方、光反射部５４の高さは約８０μｍに設定されている。バンプ高の１／２以上の値、またはコア４３の高さ以上の値、具体的には５０μｍ〜９５μｍ程度に設定されていることが好ましい。光反射部５４は、完全にコア４３を横断する形で埋まっている。ゆえに、コア４３内の光反射部５４の側面は、光を反射する反射面５５として機能しうるようになっている。本実施形態では、金属バンプ５２の高さをコア４３上面と同一の高さに設定しているが、金属バンプ５２の高さを１１０μｍとして、金属バンプ５２の頭頂部をコア４３の上面部より高く形成してもよい。   In the present embodiment, the height of the metal bump 52 (hereinafter referred to as “bump height”) is set to about 100 μm. The thickness of the pedestal 53 is set to about 20 μm. It is preferable that the value be set to a value of 1/2 or less of the bump height, or a value of the lower clad 42 or less, specifically about 5 μm to 50 μm. And the desired intensity | strength is provided to the base part 53 by such dimension setting. Further, the center of gravity of the metal bump 52 as a whole is lowered, and the sense of stability at the time of component installation is increased. Since the thickness of the pedestal portion 53 is smaller than the thickness (50 μm) of the lower clad 42, the pedestal portion 53 is completely buried in the lower clad 42. On the other hand, the height of the light reflecting portion 54 is set to about 80 μm. It is preferable that the value is set to a value of 1/2 or more of the bump height, or a value of the height of the core 43 or more, specifically about 50 μm to 95 μm. The light reflecting portion 54 is completely buried so as to cross the core 43. Therefore, the side surface of the light reflecting portion 54 in the core 43 can function as a reflecting surface 55 that reflects light. In this embodiment, the height of the metal bump 52 is set to the same height as the upper surface of the core 43, but the height of the metal bump 52 is set to 110 μm, and the top of the metal bump 52 is located above the upper surface of the core 43. You may form high.

このように構成された光導波路デバイス１０の一般的な動作について簡単に述べておく。   A general operation of the optical waveguide device 10 configured as described above will be briefly described.

ＶＣＳＥＬ２１及びフォトダイオード３１は、セラミック基板１１の導体回路１６を介した電力供給により、動作可能な状態となる。ドライバＩＣ１５からＶＣＳＥＬ２１に電気信号が出力されると、ＶＣＳＥＬ２１は入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を金属バンプ５２の反射面５５に向けて、発光部２２からレーザ光として出射する。発光部２２から出射したレーザ光は、光導波路構造体４１の上面側から入射して反射面５５に到達する。反射面５５に到達したレーザ光は、そこで進行方向を９０°変更し、コア４３の一端に入射する。コア４３内を伝搬して他端に到達したレーザ光は、そこに設けられている金属バンプ５２の反射面５５により反射され、再び進行方向を９０°変更する。このため、レーザ光は光導波路構造体４１の上面側から出射し、フォトダイオード３１の受光部３２に入射する。すると、フォトダイオード３１は光信号を電気信号に変換してレシーバＩＣ１７に出力する。レシーバＩＣ１７は、それを増幅等してセラミック基板１１側に出力するようになっている。   The VCSEL 21 and the photodiode 31 are operable by supplying power via the conductor circuit 16 of the ceramic substrate 11. When an electrical signal is output from the driver IC 15 to the VCSEL 21, the VCSEL 21 converts the input electrical signal into an optical signal and then emits the optical signal toward the reflective surface 55 of the metal bump 52 as a laser beam from the light emitting unit 22. To do. The laser light emitted from the light emitting unit 22 is incident from the upper surface side of the optical waveguide structure 41 and reaches the reflecting surface 55. The laser beam that has reached the reflecting surface 55 changes its traveling direction by 90 ° and enters one end of the core 43. The laser light that has propagated through the core 43 and reached the other end is reflected by the reflecting surface 55 of the metal bump 52 provided there, and again changes the traveling direction by 90 °. Therefore, the laser light is emitted from the upper surface side of the optical waveguide structure 41 and enters the light receiving portion 32 of the photodiode 31. Then, the photodiode 31 converts the optical signal into an electric signal and outputs it to the receiver IC 17. The receiver IC 17 amplifies it and outputs it to the ceramic substrate 11 side.

次に、上記構成の光導波路デバイス１０の製造方法を図３〜図９に基づいて説明する。   Next, a manufacturing method of the optical waveguide device 10 having the above configuration will be described with reference to FIGS.

（１）セラミック基板１１の作製   (1) Fabrication of ceramic substrate 11

まず、以下の手順によりセラミック基板１１を作製する。アルミナ粉末、有機バインダ、溶剤、可塑剤などを均一に混合・混練してなる原料スラリーを作製し、この原料スラリーを用いてドクターブレード装置によるシート成形を行って、所定厚みのグリーンシートを形成する。グリーンシートにおける所定部分にはパンチ加工を施し、形成された穴の中にビアホール導体形成用の金属ペーストを充填する。また、グリーンシートの表面に金属ペーストを印刷することにより、後に導体回路１６となる印刷層を形成する。そして、これら複数枚のグリーンシートを積層プレスして一体化し、グリーンシート積層体とする。このグリーンシート積層体を、周知の手法に従って乾燥、脱脂、焼成することにより、セラミック基板１１とする。   First, the ceramic substrate 11 is produced by the following procedure. A raw material slurry is prepared by uniformly mixing and kneading alumina powder, organic binder, solvent, plasticizer, etc., and this raw material slurry is used to form a sheet with a doctor blade device to form a green sheet having a predetermined thickness. . A predetermined portion of the green sheet is punched, and a metal paste for forming a via-hole conductor is filled in the formed hole. Moreover, the printing layer used as the conductor circuit 16 later is formed by printing a metal paste on the surface of a green sheet. Then, the plurality of green sheets are laminated and integrated to form a green sheet laminate. The green sheet laminate is dried, degreased, and fired according to a known technique to obtain a ceramic substrate 11.

（２）光路変換部品用パッド５１の形成   (2) Formation of optical path conversion component pad 51

セラミック基板１１の上面１２に、ドライフィルム（めっきレジスト）を付け、露光、現像によりパッド形成部以外の箇所をドライフィルムで保護する。そして、銅めっき、ニッケルめっき及び金めっきを行い、最後にドライフィルム（めっきレジスト）を剥離することにより、光路変換部品用パッド５１を形成する。このようなめっき法に代えて転写法を採用してもよい。   A dry film (plating resist) is attached to the upper surface 12 of the ceramic substrate 11, and portions other than the pad forming portion are protected by the dry film by exposure and development. Then, copper plating, nickel plating and gold plating are performed, and finally the dry film (plating resist) is peeled off to form the optical path conversion component pad 51. A transfer method may be employed instead of such a plating method.

（３）金属バンプ５２の成形   (3) Molding of metal bump 52

図３に示されるように、素材載置板１０１の上面に塊状の金属素材１０２（本実施形態では金塊）を載置しておく。金属素材１０２の上方には、超合金等により作製された型押し治具１０３が配置される。この型押し治具１０３の下端面には、光反射部５４を成形するための第１成形凹部１０４と、台座部５３を成形するための第２成形凹部１０５とが形成されている。そして、成形時には型押し治具１０３を下降させ、その下端面を金属素材１０２に対して所定の圧力で押し付ける（図４参照）。すると、台座部５３及び光反射部５４を備えた所望形状の金属バンプ５２を比較的簡単にかつ低コストで得ることができる（図５参照）。
（４）未硬化下部クラッド形成工程（第１クラッド形成工程） As shown in FIG. 3, a massive metal material 102 (in this embodiment, a gold ingot) is placed on the upper surface of the material placing plate 101. An embossing jig 103 made of a superalloy or the like is disposed above the metal material 102. A first molding concave portion 104 for molding the light reflecting portion 54 and a second molding concave portion 105 for molding the pedestal portion 53 are formed on the lower end surface of the embossing jig 103. Then, at the time of molding, the die pressing jig 103 is lowered, and the lower end surface thereof is pressed against the metal material 102 with a predetermined pressure (see FIG. 4). Then, the desired-shaped metal bump 52 provided with the base part 53 and the light reflection part 54 can be obtained comparatively easily and at low cost (see FIG. 5).
(4) Uncured lower clad forming step (first clad forming step)

エポキシ系化合物［脂環式エポキシ系化合物（ダイセル化学工業株式会社製、品名「ＥＨＰＥ３１５０」）９９．５質量％及び重合開始剤（酸発生剤、旭電化工業株式会社製、品名「ＳＰ１７２」）０．５質量％］を含む硬化性組成物（クラッド形成用組成物）と、溶剤（メチルエチルケトン）とを混合し、溶解させて混合溶液（固形分；７８％）を調製する。その後、得られた混合溶液を剥離シート（ＰＥＴ製フィルム、厚さ；３８μｍ）上にキャスティング法（ギャップ；１３０μｍ）により塗布する。次いで、加熱乾燥（条件；１２０℃×３０分間）を行って溶剤を除去し、これにより得られたクラッド形成用未硬化フィルム（下部クラッド形成用未硬化フィルム）を用意する。そして、このクラッド形成用未硬化フィルムをセラミック基板１１の上面１２に載置し、温度４０℃〜５０℃、圧力０．５ＭＰａの条件で圧着を行い、その後温度１２０℃×３０分間の条件で乾燥する（図６参照）。このような未硬化フィルムの圧着という方法に代えて、クラッド形成用液状物の塗布、乾燥という方法により、未硬化の下部クラッド４２を形成することも可能である。   Epoxy compound [alicyclic epoxy compound (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., product name “EHPE3150”) 99.5% by mass and polymerization initiator (acid generator, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., product name “SP172”) 0 .5% by mass] is mixed with a solvent (methyl ethyl ketone) and dissolved to prepare a mixed solution (solid content: 78%). Thereafter, the obtained mixed solution is applied on a release sheet (PET film, thickness: 38 μm) by a casting method (gap: 130 μm). Subsequently, drying by heating (conditions: 120 ° C. × 30 minutes) is performed to remove the solvent, and an uncured film for forming a clad (uncured film for forming a lower clad) thus obtained is prepared. Then, this uncured film for forming a clad is placed on the upper surface 12 of the ceramic substrate 11, and is subjected to pressure bonding under conditions of a temperature of 40 ° C. to 50 ° C. and a pressure of 0.5 MPa, and then dried under the conditions of a temperature of 120 ° C. × 30 minutes. (See FIG. 6). The uncured lower clad 42 can be formed by a method of applying and drying a clad forming liquid instead of the method of pressing the uncured film.

（５）金属バンプ埋設工程（部品埋設工程）   (5) Metal bump embedding process (component embedding process)

図７に示されるように、バンプ移載手段である真空チャック１２１は、その下端面にバンプ保持凹部１２２を備えている。バンプ保持凹部１２２には真空引き路１２３が連通しており、その真空引き路１２３を介して真空引きを行うことにより金属バンプ５２がバンプ保持凹部１２２に吸着保持される。本実施形態の金属バンプ５２は台座部５３を備えていることから、比較的安定していて転がりにくい。そのため、別体で作製した金属バンプ５２を真空チャック１２１で保持して移載する作業を比較的容易に行うことができる。しかも、台座部５３を設けたことで、金属バンプ５２の方向性を簡単にかつ正確に認識可能となり、誤装着を未然に防ぐことができる。   As shown in FIG. 7, the vacuum chuck 121 that is a bump transfer means includes a bump holding recess 122 on the lower end surface thereof. A vacuum drawing path 123 communicates with the bump holding recess 122, and the metal bumps 52 are sucked and held in the bump holding recess 122 by performing vacuum drawing through the vacuum drawing path 123. Since the metal bump 52 of this embodiment includes the pedestal 53, it is relatively stable and difficult to roll. Therefore, it is possible to relatively easily perform the work of holding and transferring the metal bumps 52 separately manufactured by the vacuum chuck 121. In addition, by providing the pedestal 53, the directionality of the metal bumps 52 can be easily and accurately recognized, and erroneous mounting can be prevented.

そして、このような吸着保持状態の真空チャック１２１を光路変換部品用パッド５１の直上位置まで移動させ（図７参照）、光路変換部品用パッド５１との位置合わせを行う。位置合わせが完了したら、真空チャック１２１を下降させて金属バンプ５２を未硬化の下部クラッド４２に載置する。その後、温度６０〜１００℃及び圧力５ＭＰａ未満の条件で金属バンプ５２を押圧して、金属バンプ５２の下半分を未硬化の下部クラッド４２内に埋め込むとともに、底面５６を光路変換部品用パッド５１に接合する。なお、図８には埋設完了後に真空チャック１２１を退避させた状態が示されている。この時点では下部クラッド４２は未硬化であるため、特に穴あけ工程を実施しなくても、その内部に金属バンプ５２を容易に埋設することができる。また、埋設した金属バンプ５２に対して下部クラッド４２がよく追従するため、両者間に隙間ができにくい。しかも、面積の大きな台座部５３の底面５６が光路変換部品用パッド５１に接合される結果、金属バンプ５２が非常に安定する。以上のことは、金属バンプ５２に高い設置強度を確保できることを意味している。また、金属バンプ５２を未硬化の下部クラッド４２上に載置し、その後、温度１２０℃に加熱することにより樹脂を軟化させ、金属バンプ５２が自重で未硬化下部クラッド４２に沈み込むことを利用し、金属バンプ５２を未硬化下部クラッド４２内に埋入させることも可能である。   Then, the vacuum chuck 121 in the suction holding state is moved to a position immediately above the optical path conversion component pad 51 (see FIG. 7), and alignment with the optical path conversion component pad 51 is performed. When the alignment is completed, the vacuum chuck 121 is lowered and the metal bumps 52 are placed on the uncured lower clad 42. Thereafter, the metal bumps 52 are pressed under conditions of a temperature of 60 to 100 ° C. and a pressure of less than 5 MPa to embed the lower half of the metal bumps 52 in the uncured lower clad 42 and the bottom surface 56 to the optical path conversion component pad 51. Join. FIG. 8 shows a state in which the vacuum chuck 121 is retracted after the completion of embedding. Since the lower clad 42 is uncured at this time, the metal bumps 52 can be easily embedded therein without performing a drilling step. Further, since the lower clad 42 follows the buried metal bump 52 well, it is difficult to form a gap between them. In addition, as a result of the bottom surface 56 of the base portion 53 having a large area being joined to the optical path conversion component pad 51, the metal bumps 52 are very stable. The above means that high installation strength can be secured for the metal bumps 52. Further, the metal bump 52 is placed on the uncured lower clad 42 and then heated to a temperature of 120 ° C. to soften the resin, and the metal bump 52 sinks into the uncured lower clad 42 by its own weight. The metal bumps 52 can also be embedded in the uncured lower clad 42.

（６）未硬化下部クラッド硬化工程   (6) Uncured lower clad curing process

金属バンプ５２が埋設させた未硬化の下部クラッド４２を露光（露光量；２０００ｍＪ／ｃｍ２、光源；紫外線ランプ、露光時間；約７分間）とポストベイクとして１２０℃×３０分間と本硬化１５０℃×１時間の加熱を行って、完全に硬化させる。そして、この工程を経ることにより金属バンプ５２が確実に保持固定される。 Uncured lower clad 42 embedded with metal bumps 52 is exposed (exposure amount: 2000 mJ / cm 2 , light source: ultraviolet lamp, exposure time: about 7 minutes) and post-baked at 120 ° C. for 30 minutes and main-cured at 150 ° C. Heat for 1 hour to cure completely. Then, through this step, the metal bumps 52 are securely held and fixed.

（７）コア形成工程   (7) Core formation process

エポキシ系化合物［芳香族エポキシ系化合物（ジャパンエポキシレジン株式会社製、品名「エピコート１００１」）４４．５質量％、脂環式エポキシ系化合物（ダイセル化学工業株式会社製、品名「ＥＨＰＥ３１５０」）５５．０質量％］及び重合開始剤（酸発生剤、旭電化工業株式会社製、品名「ＳＰ１７２」）０．５質量％を含む硬化性組成物を用意する。この硬化性組成物と溶剤（メチルエチルケトン）とを混合し、溶解させて混合溶液（固形分；７８％）を調製する。その後、得られた混合溶液を支持体（ＰＥＴ製フィルム、厚さ；３８μｍ）上にキャスティング法（ギャップ；１３０μｍ）により塗布する。次いで、加熱乾燥（条件；１２０℃×３０分間）を行って溶剤を除去することにより、コア形成用未硬化フィルム１３１を用意した。そして、このコア形成用未硬化フィルム１３１を、硬化した下部クラッド４２及び金属バンプ５２の上に載置し、温度４０℃〜５０℃、圧力０．５ＭＰａの条件で圧着を行い、温度１２０℃×３０分間の条件で乾燥する（図９参照）。なお、台座部５３を備える本実施形態の金属バンプ５２は設置状態が極めて安定していることから、フィルム貼り付け時に傾くようなことがない。   Epoxy compound [Aromatic epoxy compound (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., product name “Epicoat 1001”) 44.5% by mass, alicyclic epoxy compound (Daicel Chemical Industries, Ltd., product name “EHPE3150”) 0 mass%] and a polymerization initiator (acid generator, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., product name "SP172") are prepared. This curable composition and a solvent (methyl ethyl ketone) are mixed and dissolved to prepare a mixed solution (solid content: 78%). Then, the obtained mixed solution is apply | coated by the casting method (gap; 130 micrometers) on a support body (PET film, thickness; 38 micrometers). Subsequently, the core-forming uncured film 131 was prepared by drying by heating (conditions: 120 ° C. × 30 minutes) to remove the solvent. And this uncured film 131 for core formation is mounted on the hardened lower clad 42 and the metal bump 52, and is pressure-bonded under conditions of a temperature of 40 ° C. to 50 ° C. and a pressure of 0.5 MPa, and a temperature of 120 ° C. × Dry under conditions of 30 minutes (see FIG. 9). In addition, since the installation state is very stable, the metal bump 52 of this embodiment provided with the base part 53 does not tilt at the time of film sticking.

次いで、同フィルム１３１上に、所定パターン（線幅；約５０μｍ）が形成されたフォトマスクを配置して露光（露光量；５００ｍＪ／ｃｍ２、光源；紫外線ランプ、露光時間；約２分間）し、温度１２０℃×３０分間の条件でポストベイクする。次いで、２−メトキシエタノールを用いて現像（３０秒）し、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）にて洗浄し、同フィルム１３１をパターニングすると同時に硬化して、所望のコア４３とする（図９参照）。その後、１５０℃×１時間の加熱を行いコア４３を本硬化させる。 Next, a photomask on which a predetermined pattern (line width; about 50 μm) is formed is placed on the film 131 and exposed (exposure amount: 500 mJ / cm 2 , light source: ultraviolet lamp, exposure time: about 2 minutes). And post-baking at a temperature of 120 ° C. for 30 minutes. Next, development is performed using 2-methoxyethanol (30 seconds), washing is performed with isopropyl alcohol (IPA), and the film 131 is patterned and cured at the same time as a desired core 43 (see FIG. 9). Thereafter, the core 43 is fully cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.

（８）上部クラッド形成工程（第２クラッド形成工程）   (8) Upper cladding formation process (second cladding formation process)

基本的には、下部クラッド形成工程で用いたものと同じクラッド形成用未硬化フィルム（上部クラッド形成用未硬化フィルム）を用意する。そして、このクラッド形成用未硬化フィルムをコア４３及び下部クラッド４２上に載置し、温度４０℃〜５０℃、圧力０．５ＭＰａの条件で圧着し、温度１２０℃×３０分間の条件で乾燥する。次いで、露光（露光量；２０００ｍＪ／ｃｍ２、光源；紫外線ランプ、露光時間；約７分間）とポストベイク１２０℃×３０分間と本硬化１５０℃×１時間の加熱とを行って硬化させ、上部クラッド４４を形成することにより、光導波路構造体４１とする。 Basically, the same uncured film for forming clad (uncured film for forming upper clad) as that used in the lower clad forming step is prepared. Then, this uncured film for forming a clad is placed on the core 43 and the lower clad 42, pressure-bonded under conditions of a temperature of 40 ° C. to 50 ° C. and a pressure of 0.5 MPa, and dried under a condition of a temperature of 120 ° C. × 30 minutes. . Next, it is cured by exposure (exposure amount: 2000 mJ / cm 2 , light source: ultraviolet lamp, exposure time: about 7 minutes), post-baking at 120 ° C. for 30 minutes, and main curing at 150 ° C. for 1 hour to cure the upper cladding. By forming 44, an optical waveguide structure 41 is obtained.

（９）素子搭載工程   (9) Element mounting process

セラミック基板１１の上面１２にある複数のパッド１４上に、ＶＣＳＥＬ２１、ドライバＩＣ１５、フォトダイオード３１及びレシーバＩＣ１７をそれぞれ載置する。そして、所定温度及び所定時間のはんだリフローを行ってはんだバンプ２３を溶融させ、ＶＣＳＥＬ２１、ドライバＩＣ１５、フォトダイオード３１及びレシーバＩＣ１７をパッド１４に接合すれば、光導波路デバイス１０が完成する。   The VCSEL 21, the driver IC 15, the photodiode 31, and the receiver IC 17 are mounted on the plurality of pads 14 on the upper surface 12 of the ceramic substrate 11, respectively. Then, solder reflow is performed at a predetermined temperature and for a predetermined time to melt the solder bump 23, and the VCSEL 21, the driver IC 15, the photodiode 31, and the receiver IC 17 are joined to the pad 14, whereby the optical waveguide device 10 is completed.

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態の光路変換部品である金属バンプ５２は台座部５３と光反射部５４とを備えており、その光反射部５４には底面５６に対して約４５°傾斜した反射面５５が形成されている。そして、台座部５３の底面５６を光路変換部品用パッド５１上に設置した場合には、金属バンプ５２が安定的に支持される。しかも、金属バンプ５２は光導波路構造体４１内に完全に埋設されることでしっかりと固定保持されている。よって、バンプ設置後に金属バンプ５２が傾くようなことがなく、光反射部５４の反射面５５の角度ずれが起こりにくくなる。それゆえ、反射効率の低下に起因する光の伝送ロスの拡大が防止され、光を効率よく伝送可能な光導波路デバイス１０を得ることができる。
（２）金属バンプ５２は光導波路構造体４１内に埋設されているため、光反射部５４の反射面５５がコア４３に接触している。従って、光の伝送ロスが小さく、光を効率よく伝送することができる。
（３）また、設置前においてもこの金属バンプ５２は安定していて転がりにくいため、セラミック基板１１上への移載作業の際に真空チャック１２１で確実に吸着することができる。よって、移載作業を比較的容易に行うことができる。このことは光導波路デバイス１０を製造するときの生産性の向上にも寄与する。しかも、台座部５３があることで部品の方向性を簡単にかつ正確に認識可能なため、例えば誤装着などを未然に防止することができる。
［第２実施形態］ Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The metal bump 52 which is an optical path conversion component of the present embodiment includes a pedestal portion 53 and a light reflecting portion 54, and the light reflecting portion 54 has a reflecting surface 55 inclined by about 45 ° with respect to the bottom surface 56. Is formed. And when the bottom face 56 of the base part 53 is installed on the optical path conversion component pad 51, the metal bumps 52 are stably supported. Moreover, the metal bumps 52 are firmly fixed and held by being completely embedded in the optical waveguide structure 41. Therefore, the metal bumps 52 are not inclined after the bumps are installed, and the angle deviation of the reflection surface 55 of the light reflecting portion 54 is less likely to occur. Therefore, an increase in light transmission loss due to a decrease in reflection efficiency is prevented, and the optical waveguide device 10 capable of transmitting light efficiently can be obtained.
(2) Since the metal bump 52 is embedded in the optical waveguide structure 41, the reflecting surface 55 of the light reflecting portion 54 is in contact with the core 43. Therefore, light transmission loss is small and light can be transmitted efficiently.
(3) Since the metal bumps 52 are stable and difficult to roll even before installation, they can be reliably attracted by the vacuum chuck 121 during the transfer operation onto the ceramic substrate 11. Therefore, the transfer operation can be performed relatively easily. This also contributes to an improvement in productivity when manufacturing the optical waveguide device 10. In addition, the presence of the pedestal portion 53 makes it possible to easily and accurately recognize the directionality of the component, so that, for example, erroneous mounting can be prevented.
[Second Embodiment]

次に、第２実施形態の光導波路デバイス１０の製造方法を図１０〜図１２に基づいて説明する。ここでは上記第１実施形態の製造方法と相違する点を中心に述べる。   Next, the manufacturing method of the optical waveguide device 10 of 2nd Embodiment is demonstrated based on FIGS. Here, the points different from the manufacturing method of the first embodiment will be mainly described.

（１）材料配置工程   (1) Material placement process

図１０に示されるように、本実施形態では、光路変換部品用パッド５１の上面に塊状の金属素材１０２（本実施形態では金塊）を載置しておく。   As shown in FIG. 10, in the present embodiment, a massive metal material 102 (gold in this embodiment) is placed on the upper surface of the optical path conversion component pad 51.

（２）金属バンプ成形工程   (2) Metal bump forming process

超合金等により作製された型押し治具１４１を金属素材１０２の上方に配置する。なお、この型押し治具１４１の下端面には、光反射部５４を成形するための第１成形凹部１４２のみが形成されている。この第１成形凹部１４２の容積は、金属素材１０２の容積よりも小さくなるように設定される。そして、この型押し治具１４１を下降させ、その下端面を金属素材１０２に対して所定の圧力で押し付ける（図１１参照）。このとき、型押し治具１４１の下端面と光路変換部品用パッド５１の上面との間に、５μｍ〜５０μｍ程度の隙間をあけるようにする。すると、第１成形凹部１４２からはみ出した余剰の金属素材１０２が台座部５３となる。   An embossing jig 141 made of a superalloy or the like is placed above the metal material 102. In addition, only the 1st shaping | molding recessed part 142 for shape | molding the light reflection part 54 is formed in the lower end surface of this embossing jig 141. As shown in FIG. The volume of the first molding recess 142 is set to be smaller than the volume of the metal material 102. Then, the die pressing jig 141 is lowered, and the lower end surface thereof is pressed against the metal material 102 with a predetermined pressure (see FIG. 11). At this time, a gap of about 5 μm to 50 μm is formed between the lower end surface of the embossing jig 141 and the upper surface of the optical path conversion component pad 51. Then, the surplus metal material 102 that protrudes from the first molding recess 142 becomes the pedestal 53.

（３）光導波路構造体作製工程   (3) Optical waveguide structure manufacturing process

第１実施形態で使用したクラッド形成用未硬化フィルムを硬化させて下部クラッド４２を形成した後、その上に同じく第１実施形態で使用したコア形成用未硬化フィルム１３１を圧着する。この状態でコア形成用未硬化フィルム１３１の露光、現像を行い、同フィルム１３１をパターニングすると同時に硬化して、所望のコア４３とする。次に、同じく第１実施形態で使用したクラッド形成用未硬化フィルムをコア４３及び下部クラッド４２上に載置して圧着し、露光を行って硬化させ、上部クラッド４４を形成することにより、光導波路構造体４１とする。このように得られた光導波路構造体４１には、レーザ加工等のような従来周知の手法により抜き孔４７を形成する。抜き孔４７は、光路変換部品用パッド５１及び金属バンプ５２の形成位置に対応して設けられる。   After the uncured film for forming a clad used in the first embodiment is cured to form the lower clad 42, the uncured film for forming a core 131 used in the first embodiment is pressure-bonded thereon. In this state, the core-forming uncured film 131 is exposed and developed, and the film 131 is patterned and cured at the same time to obtain a desired core 43. Next, the uncured film for forming a clad used in the first embodiment is placed on the core 43 and the lower clad 42 and pressure-bonded, and is exposed and cured to form an upper clad 44. The waveguide structure 41 is used. In the thus obtained optical waveguide structure 41, a hole 47 is formed by a conventionally known method such as laser processing. The hole 47 is provided corresponding to the position where the optical path conversion component pad 51 and the metal bump 52 are formed.

（４）光導波路構造体設置工程   (4) Optical waveguide structure installation process

抜き孔加工を施した光導波路構造体４１を接着剤等でセラミック基板１１の上面１２に接着し、光導波路デバイス１０を完成させる（図１２参照）。このとき、光路変換部品用パッド５１及び金属バンプ５２は、抜き孔４７内に配置された状態となる。   The optical waveguide structure 41 subjected to the punching process is bonded to the upper surface 12 of the ceramic substrate 11 with an adhesive or the like to complete the optical waveguide device 10 (see FIG. 12). At this time, the optical path conversion component pad 51 and the metal bump 52 are arranged in the hole 47.

そして本実施形態の製造方法によると、セラミック基板１１上にて金属素材１０２を成形して金属バンプ５２とするため、あらかじめ別体で作製した金属バンプ５２を移載する工程を省略することができる。従って、第１実施形態に比べて設置作業の作業性が向上する。   According to the manufacturing method of this embodiment, since the metal material 102 is formed on the ceramic substrate 11 to form the metal bumps 52, the step of transferring the metal bumps 52 prepared separately in advance can be omitted. . Therefore, the workability of the installation work is improved as compared with the first embodiment.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限度において、適宜変更して適用できることは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and applied without departing from the scope of the invention.

・上記第１及び第２実施形態では、型押し法により金属バンプ５２を成形したが、勿論これに限定されることはなく、型押し法以外の方法（例えば、金属の切削加工またはエッチング加工等）を採用してもよい。
・第１実施形態では、未硬化下部クラッド硬化工程、コア形成工程、上部クラッド形成工程において、１５０℃×１時間の加熱により本硬化を行っているが、これを行わなくても、光導波路として十分光を伝播させることが可能である。また１５０℃×１時間の加熱を、上部クラッド形成工程後に一括して行うことも可能である。 In the first and second embodiments, the metal bumps 52 are formed by the stamping method. However, the present invention is not limited to this, and methods other than the stamping method (for example, metal cutting or etching) ) May be adopted.
In the first embodiment, the main curing is performed by heating at 150 ° C. × 1 hour in the uncured lower clad curing process, the core forming process, and the upper clad forming process. It is possible to propagate light sufficiently. It is also possible to perform heating at 150 ° C. for 1 hour in a lump after the upper clad forming step.

・例えば、図１３に示す別の実施形態の金属バンプ１５２のように、上面を平坦にしてもよい。あるいは、図１４に示す別の実施形態の金属バンプ１６２のように、上面を平坦にし、かつ、光反射部５４の反射面５５を片側のみにしてもよい。   For example, the upper surface may be flat like a metal bump 152 of another embodiment shown in FIG. Alternatively, like the metal bump 162 of another embodiment shown in FIG. 14, the upper surface may be flat and the reflection surface 55 of the light reflecting portion 54 may be only on one side.

・また、図１５に示されるように、底面５６のみを露出させた状態で金属バンプ５２を埋設した光路変換部品付き光導波路構造体１６１をあらかじめ製造しておき、これをセラミック基板１１の上面１２に貼り付けるようにしてもよい。この方法によっても、第１実施形態とほぼ同じ構造の光導波路デバイス１０を製造することが可能である。   As shown in FIG. 15, an optical waveguide structure 161 with an optical path conversion component in which metal bumps 52 are embedded with only the bottom surface 56 exposed is manufactured in advance, and this is used as the upper surface 12 of the ceramic substrate 11. You may make it stick to. Also by this method, it is possible to manufacture the optical waveguide device 10 having substantially the same structure as that of the first embodiment.

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.

（１）基板主面を有する支持基板と、前記基板主面上に配置された金属製の接続パッドと、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記基板主面上に支持される光導波路構造体と、前記基板主面上の前記接続パッドに接合される底面を持つ台座部、及び、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部を有する金属バンプとを備えることを特徴とする光導波路デバイス。   (1) A support substrate having a substrate main surface, a metal connection pad disposed on the substrate main surface, a core serving as an optical path through which an optical signal propagates, and a clad surrounding the core, An optical waveguide structure supported on a surface, a pedestal portion having a bottom surface bonded to the connection pad on the main surface of the substrate, and a reflection formed integrally with the pedestal portion and inclined with respect to the bottom surface An optical waveguide device comprising a metal bump having a light reflecting portion having a surface.

（２）基板主面を有する支持基板と、光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記基板主面上に支持される光導波路構造体と、前記支持基板及び前記光導波路構造体のうちの少なくともいずれかの上に搭載される光素子と、前記基板主面上に設置される底面を持つ台座部、及び、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部を有する光路変換部品とを備え、前記光素子と前記コアとが光結合されていることを特徴とする光導波路デバイス。   (2) a support substrate having a substrate main surface, a core serving as an optical path through which an optical signal propagates, and a clad surrounding the core, and an optical waveguide structure supported on the substrate main surface; the support substrate; An optical element mounted on at least one of the optical waveguide structures, a pedestal portion having a bottom surface installed on the main surface of the substrate, and integrally formed with the pedestal portion and on the bottom surface An optical waveguide device comprising: an optical path conversion component having a light reflecting portion having a reflecting surface inclined with respect to the optical device, wherein the optical element and the core are optically coupled.

（３）基板主面を有する支持基板と、光信号が伝搬する光路となるコア、前記基板主面上に配置される第１クラッド及び前記コアを介して前記第１クラッド上に配置される第２クラッドを有する光導波路構造体と、前記基板主面上に設置される底面を持ちかつ前記第１クラッド内に埋設される台座部、及び、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持ちかつその大部分が前記コア内に埋設される光反射部を有する光路変換部品とを備えることを特徴とする光導波路デバイス。   (3) A support substrate having a substrate main surface, a core serving as an optical path through which an optical signal propagates, a first cladding disposed on the substrate main surface, and a first cladding disposed on the first cladding via the core. An optical waveguide structure having two clads, a pedestal portion having a bottom surface installed on the main surface of the substrate and embedded in the first clad, and formed integrally with the pedestal portion and with respect to the bottom surface An optical waveguide device comprising: an optical path conversion component having a light reflecting portion that has a reflective surface that is inclined and is mostly embedded in the core.

本発明を具体化した第１実施形態の光導波路デバイスを示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an optical waveguide device according to a first embodiment embodying the present invention. 第１実施形態の光導波路デバイスを示す要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view which shows the optical waveguide device of 1st Embodiment. 第１実施形態の光導波路デバイスの製造方法において、金属バンプ成形工程を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the metal bump formation process in the manufacturing method of the optical waveguide device of 1st Embodiment. 同製造方法において、金属バンプ成形工程を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating a metal bump formation process in the manufacturing method. 同製造方法において、成形された金属バンプを示す概略断面図。In the manufacturing method, the schematic sectional drawing which shows the shape | molded metal bump. 同製造方法において、未硬化下部クラッド形成工程を説明するための概略断面図。In the manufacturing method, the schematic sectional drawing for demonstrating a non-hardened lower clad formation process. 同製造方法において、金属バンプ埋設工程を説明するための概略断面図。In the manufacturing method, the schematic sectional drawing for demonstrating a metal bump embedding process. 同製造方法において、金属バンプ埋設工程を説明するための概略断面図。In the manufacturing method, the schematic sectional drawing for demonstrating a metal bump embedding process. 同製造方法において、コア形成工程を説明するための概略断面図。In the manufacturing method, the schematic sectional drawing for demonstrating a core formation process. 第２実施形態の光導波路デバイスの製造方法において、材料配置工程を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating a material arrangement | positioning process in the manufacturing method of the optical waveguide device of 2nd Embodiment. 同製造方法において、金属バンプ成形工程を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating a metal bump formation process in the manufacturing method. 同製造方法において、光導波路構造体設置工程を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the optical waveguide structure installation process in the manufacturing method. 別の実施形態の光導波路デバイスを示す要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view which shows the optical waveguide device of another embodiment. 別の実施形態の光導波路デバイスを示す要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view which shows the optical waveguide device of another embodiment. 別の実施形態の光導波路デバイスを示す要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view which shows the optical waveguide device of another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０…光導波路デバイス
１１…支持基板
１２…基板主面
４１…光導波路構造体
４２…（第１）クラッドとしての下部クラッド
４３…コア
４４…（第２）クラッドとしての上部クラッド
５２…光路変換部品としての金属バンプ
５３…台座部
５５…反射面
５６…底面
１０２…金属素材
１０３，１４１…型押し治具
１０４，１０５，１４２…成形凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical waveguide device 11 ... Supporting substrate 12 ... Substrate main surface 41 ... Optical waveguide structure 42 ... (First) Lower clad as clad 43 ... Core 44 ... (Second) Upper clad as clad 52 ... Optical path conversion component Metal bumps 53 as a pedestal portion 55 ... Reflective surface 56 ... Bottom surface 102 ... Metal material 103, 141 ... Embossing jig 104, 105, 142 ... Molding recess

Claims (9)

基板主面を有する支持基板と、
光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有し、前記基板主面上に支持される光導波路構造体と、
前記基板主面上に設置される底面を持つ台座部、及び、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部を有する光路変換部品と
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。 A support substrate having a substrate main surface;
An optical waveguide structure that has a core that is an optical path through which an optical signal propagates and a clad that surrounds the core, and is supported on the main surface of the substrate;
A pedestal portion having a bottom surface installed on the main surface of the substrate, and an optical path conversion component having a light reflection portion formed integrally with the pedestal portion and having a reflection surface inclined with respect to the bottom surface. A featured optical waveguide device. 前記クラッドは、前記基板主面上に配置される第１クラッドと、前記コアを介して前記第１クラッド上に配置される第２クラッドとからなり、前記台座部の厚さは、前記第１クラッドの厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の光導波路デバイス。   The clad includes a first clad disposed on the main surface of the substrate and a second clad disposed on the first clad through the core, and the thickness of the pedestal portion is the first clad. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the optical waveguide device is smaller than a thickness of the clad. 前記台座部は、前記第１クラッド内に埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の光導波路デバイス。   The optical waveguide device according to claim 2, wherein the pedestal is embedded in the first cladding. 前記光路変換部品は、金属バンプであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光導波路デバイス。   The optical waveguide device according to claim 1, wherein the optical path conversion component is a metal bump. 請求項１に記載の光導波路デバイスを製造する方法であって、
前記基板主面上に金属素材を配置する材料配置工程と、
成形凹部を有する型押し治具を用い、その型押し治具で前記金属素材を型押しすることにより、前記光路変換部品を成形する成形工程と
を含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an optical waveguide device according to claim 1, comprising:
A material placement step of placing a metal material on the substrate main surface;
And a molding step of molding the optical path conversion component by stamping the metal material with the stamping jig using the stamping jig. . 請求項１に記載の光導波路デバイスを製造する方法であって、
金属素材を配置する材料配置工程と、
成形凹部を有する型押し治具を用い、その型押し治具で前記金属素材を型押しすることにより、前記光路変換部品を成形する成形工程と、
前記基板主面上に前記光路変換部品を載置する光路変換部品載置工程と
を含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an optical waveguide device according to claim 1, comprising:
A material placement process for placing metal materials;
A molding step of molding the optical path conversion component by using a stamping jig having a molding recess and stamping the metal material with the stamping jig;
An optical path conversion component mounting step of mounting the optical path conversion component on the main surface of the substrate. 請求項１に記載の光導波路デバイスを製造する方法であって、
前記基板主面上に、未硬化の第１クラッドを形成する第１クラッド形成工程と、
あらかじめ別体で作製された前記光路変換部品の一部を前記未硬化の第１クラッド内に埋設する部品埋設工程と、
前記第１クラッド形成工程及び前記部品埋設工程を行った後で前記コアを形成するコア形成工程と、
前記コア形成工程を行った後で前記第２クラッドを形成する第２クラッド形成工程と
を含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an optical waveguide device according to claim 1, comprising:
A first cladding forming step of forming an uncured first cladding on the substrate main surface;
A component embedding step of embedding a part of the optical path conversion component prepared separately in advance in the uncured first cladding;
A core forming step of forming the core after performing the first cladding forming step and the component embedding step;
And a second clad forming step of forming the second clad after performing the core forming step. 支持体に設置可能な光路変換部品であって、前記支持体に設置されるべき底面を持つ台座部と、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部とを有することを特徴とした光路変換部品。   An optical path conversion component that can be installed on a support, a pedestal having a bottom surface to be installed on the support, and a light reflection formed integrally with the pedestal and having a reflective surface inclined with respect to the bottom And an optical path conversion component. 光信号が伝搬する光路となるコア及び前記コアを取り囲むクラッドを有する光導波路構造体と、
底面を持つ台座部、及び、前記台座部と一体形成されるとともに前記底面に対して傾斜した反射面を持つ光反射部を有し、前記底面を露出させた状態で前記光導波路構造体内に埋設された光路変換部品と
を備えることを特徴とする光路変換部品付きの光導波路構造体。 An optical waveguide structure having a core serving as an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core;
A pedestal having a bottom surface, and a light reflecting portion formed integrally with the pedestal portion and having a reflecting surface inclined with respect to the bottom surface, and embedded in the optical waveguide structure with the bottom surface exposed. An optical waveguide structure with an optical path conversion component, comprising the optical path conversion component.
JP2004167810A 2004-06-04 2004-06-04 Manufacturing method of optical waveguide device Expired - Fee Related JP4234061B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004167810A JP4234061B2 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Manufacturing method of optical waveguide device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004167810A JP4234061B2 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Manufacturing method of optical waveguide device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005345928A true JP2005345928A (en) 2005-12-15
JP4234061B2 JP4234061B2 (en) 2009-03-04

Family

ID=35498352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004167810A Expired - Fee Related JP4234061B2 (en) 2004-06-04 2004-06-04 Manufacturing method of optical waveguide device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4234061B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009180861A (en) * 2008-01-30 2009-08-13 Kyocera Corp Optical transmission substrate, method of manufacturing the same, composite optical transmission substrate, and optical module
JP2009180794A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Shinko Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing optical waveguide
JP2011064977A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Hitachi Chem Co Ltd Method of manufacturing optical waveguide and opto-electric composite substrate, and the optical waveguide and opto-electric composite substrate obtained by the same
JP2014137411A (en) * 2013-01-15 2014-07-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Method for manufacturing optical module
EP2881773A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-10 ams AG Semiconductor device with integrated mirror and method of producing a semiconductor device with integrated mirror

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5479310B2 (en) 2010-12-03 2014-04-23 新光電気工業株式会社 Optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical waveguide device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009180794A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Shinko Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing optical waveguide
JP2009180861A (en) * 2008-01-30 2009-08-13 Kyocera Corp Optical transmission substrate, method of manufacturing the same, composite optical transmission substrate, and optical module
JP2011064977A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Hitachi Chem Co Ltd Method of manufacturing optical waveguide and opto-electric composite substrate, and the optical waveguide and opto-electric composite substrate obtained by the same
JP2014137411A (en) * 2013-01-15 2014-07-28 Furukawa Electric Co Ltd:The Method for manufacturing optical module
EP2881773A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-10 ams AG Semiconductor device with integrated mirror and method of producing a semiconductor device with integrated mirror
WO2015082203A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 Ams Ag Semiconductor device with integrated mirror and method of producing a semiconductor device with integrated mirror
US9753218B2 (en) 2013-12-03 2017-09-05 Ams Ag Semiconductor device with integrated mirror and method of producing a semiconductor device with integrated mirror

Also Published As

Publication number Publication date
JP4234061B2 (en) 2009-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7150569B2 (en) Optical device mounted substrate assembly
US8041159B2 (en) Optical/electrical hybrid substrate and method of manufacturing the same
JP5384819B2 (en) Opto-electric hybrid package, opto-electric hybrid module
WO2011004545A1 (en) Photoelectric composite wiring module and method for manufacturing same
JP4639101B2 (en) Component supporting substrate, manufacturing method thereof, and optical device
US7106921B2 (en) Optical waveguide interconnection board, method of manufacturing the same, precursor for use in manufacturing optical waveguide interconnection board, and photoelectric multifunction board
JP4246563B2 (en) Optical component support substrate and manufacturing method thereof, optical component support substrate with optical component and manufacturing method thereof
JP2004163722A (en) Component-incorporated substrate
JP4202216B2 (en) Photoelectric composite wiring structure, optical element mounting substrate, optical waveguide layer, and optical path conversion component
JP4234061B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide device
JP4764669B2 (en) Optical package, optical package with optical element, and optical waveguide module
JP4456354B2 (en) Optical component support substrate with optical components and method for manufacturing the same
JP2004258065A (en) Optical waveguide substrate and its manufacturing method, and photoelectric compound mount wiring board and its manufacturing method
JP5349192B2 (en) Optical wiring structure and optical module having the same
JP4476743B2 (en) Optical component support substrate and manufacturing method thereof
JP2005070141A (en) Optical waveguide structure with optical path conversion component and manufacturing method therefor and optical path conversion component
JP2005115190A (en) Opto-electric composite wiring board and laminated optical waveguide structure
JP2005037870A (en) Optical element loading substrate, its manufacturing method, optical element loading substrate with optical waveguide, its manufacturing method, optical element loading substrate with optical fiber connector, its manufacturing method, and optical element loading substrate with optical component
JP2005099761A (en) Optical component supporting substrate, method of manufacturing the same, optical component supporting substrate with optical component, and method of manufacturing the same
JP5341047B2 (en) Component support substrate and manufacturing method thereof
JP4280677B2 (en) Manufacturing method of device with optical waveguide structure
JP2004264382A (en) Optical waveguide substrate and its manufacture method as well as opto-electronic composite packaging wiring substrate and its manufacture method
JP2009080204A (en) Optoelectric consolidation package and optoelectric consolidated module
JP2012088634A (en) Optical waveguide device and method for manufacturing the same
JP2005070142A (en) Optical waveguide structure with optical path conversion component, optical path conversion component, and manufacturing method of optical path conversion component

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080714

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080910

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081128

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081210

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees