JP2006208527A - Circuit module with optical waveguide and method of manufacturing the same - Google Patents

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憲二 山崎
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智樹 梅澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit module with an optical waveguide in which an optical path is not limited to a linear form. <P>SOLUTION: An optical waveguide 102 is provided on the surface 10a of a substrate 10. In the circuit module, the optical waveguide 102 is formed in a groove 12 which has a side face 12a which is provided as a mirror not perpendicular to the surface 10a of the substrate 10, and side faces 12c and 12d which are neither parallel nor perpendicular to the side face 12a in a plane which is parallel to the surface 10a of the substrate 10 and perpendicular to the surface 10a of the substrate 10, and on which side faces mirrors facing to each other are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光導波路を備えた回路モジュール及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a circuit module including an optical waveguide and a manufacturing method thereof.

近年、光導波路を回路基板上に形成し、電気信号を光信号に変換すると共に、光信号により信号処理を行う電気回路及び光回路をハイブリッド化させた回路モジュールが用いられるようになっている。   In recent years, an optical waveguide is formed on a circuit board to convert an electrical signal into an optical signal, and an electric circuit that performs signal processing using the optical signal and a circuit module in which the optical circuit is hybridized have been used.

特許文献１には、光導波路溝を有する下部クラッド層と、光導波路溝内に充填されたコア部材と、光導波路溝がコア部材で満たされた下部クラッド層の上面に貼り付けられた上部クラッド層とを備える光導波路が開示されている。光導波路溝では、端面が光導波路の光軸に対して傾斜しており、傾斜端面に反射膜が形成されている。   Patent Document 1 discloses a lower clad layer having an optical waveguide groove, a core member filled in the optical waveguide groove, and an upper clad attached to the upper surface of the lower clad layer in which the optical waveguide groove is filled with the core member. An optical waveguide comprising a layer is disclosed. In the optical waveguide groove, an end surface is inclined with respect to the optical axis of the optical waveguide, and a reflective film is formed on the inclined end surface.

特許文献２には、基板の凹部のみにコア材あるいはコア材とクラッド材を充填し、コアあるいはコアとクラッドを作製する工程と、別の基板にクラッド材を塗布し、クラッド付き基板を作製する工程と、該コアあるいはコアとクラッドを該クラッド付き基板に転写する工程と、さらにクラッドで覆う工程と、を備えた光導波路の形成方法が開示されている。   In Patent Document 2, a core material or a core material and a clad material are filled only in the recesses of the substrate, a core or a core and a clad material are produced, and a clad material is applied to another substrate to produce a clad substrate. A method of forming an optical waveguide is disclosed which includes a step, a step of transferring the core or the core and the clad to the clad substrate, and a step of covering with the clad.

特許文献３には、クラッド素材の表面に断面ほぼ角形の凸型を有するプレス型を押し付けて、クラッド素材の表面に断面ほぼ角形の直線溝を形成する工程と、直線溝におけるクラッド素材の表面に一対の傾斜面を有する凸型を有するプレス型を押し付けて、クラッド素材の表面に両端に一対の傾斜面を有する凹溝を形成する工程と、を備える光導波路の製造方法が開示されている。   In Patent Document 3, a press mold having a convex mold having a substantially square cross section is pressed on the surface of the clad material to form a linear groove having a substantially square cross section on the surface of the clad material. A method of manufacturing an optical waveguide is disclosed that includes pressing a press die having a convex mold having a pair of inclined surfaces to form concave grooves having a pair of inclined surfaces at both ends on the surface of the cladding material.

特開２００３−５７４６６号公報JP 2003-57466 A 特開２００３−２４０９９６号公報JP 2003-240996 A 特開２００４−６１９９１号公報JP 2004-61991 A

しかしながら、上記従来技術では、光導波路が基板上に形成された直線状の溝に形成されている。このように光導波路の形状が直線形状に限定されているので、回路モジュールに搭載される光導波路及び電気回路のレイアウトの柔軟性を低下させる原因となっている。   However, in the above prior art, the optical waveguide is formed in a linear groove formed on the substrate. As described above, since the shape of the optical waveguide is limited to a linear shape, this causes a reduction in the flexibility of the layout of the optical waveguide and electric circuit mounted on the circuit module.

また、上記従来技術では、下部のクラッド層となる基板に溝を形成しているので基板材料が制限される問題がある。さらに、コア又はコアとクラッドをクラッド付き基板に転写する工程を必要としたり、溝の底部を形成するプレス工程とは別に溝の側面を形成するプレス工程を必要としたりするので、光導波路の製造の工程が複雑となり、製造コストが増加する原因となっている。   Further, in the above prior art, there is a problem that the substrate material is limited because the groove is formed in the substrate which becomes the lower clad layer. In addition, a process for transferring the core or the core and the clad to the clad substrate is required, or a pressing process for forming the side surface of the groove is required separately from the pressing process for forming the bottom of the groove. This process is complicated, which increases the manufacturing cost.

本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、製造工程を簡略化すると共に、光路が直線状に限定されない光導波路を備えた回路モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a circuit module including an optical waveguide whose optical path is not limited to a straight line and a method for manufacturing the same.

本発明は、基板表面にプレス型を押し付けて前記基板表面に溝を形成し、前記溝内に光導波路を形成する回路モジュールの製造方法であって、前記プレス型は、前記基板表面に対して垂直でない角度αを有する第１の傾斜面と、前記基板表面に対して平行な底面と、を有する凸部を備えることを特徴とする。   The present invention is a method of manufacturing a circuit module in which a press die is pressed against a substrate surface to form a groove in the substrate surface, and an optical waveguide is formed in the groove, the press die being against the substrate surface And a convex portion having a first inclined surface having a non-vertical angle α and a bottom surface parallel to the substrate surface.

このとき、前記プレス型の凸部は、前記基板表面と平行な平面内において前記第１の傾斜面に対して水平又は垂直でない角度θを有し、基板表面に対して略垂直な角度βである第２及び第３の側面を有することが好適である。   At this time, the convex portion of the press die has an angle θ that is not horizontal or perpendicular to the first inclined surface in a plane parallel to the substrate surface, and an angle β that is substantially perpendicular to the substrate surface. It is preferred to have certain second and third sides.

これにより、基板表面上に設けられた光導波路を備えた回路モジュールであって、前記光導波路は、基板表面に対して垂直でない角度αを有するミラーが設けられた第１の側面と、基板表面と平行な平面内において前記第１の側面に対して水平又は垂直でない角度θを有し、基板表面に対して略垂直な角度βであり、互いに対向するようにミラーが設けられた第２及び第３の側面と、を有する溝に形成されることを特徴とする回路モジュールを実現することができる。   Accordingly, the circuit module includes an optical waveguide provided on the substrate surface, the optical waveguide including a first side surface provided with a mirror having an angle α that is not perpendicular to the substrate surface, and the substrate surface. And an angle β that is not horizontal or vertical with respect to the first side surface in a plane parallel to the first side, and an angle β that is substantially perpendicular to the substrate surface, and second and second mirrors are provided so as to face each other. A circuit module characterized by being formed in a groove having a third side surface can be realized.

本発明の回路モジュールの製造方法において、前記溝の凹部に少なくとも２以上の互いに異なる屈折率を有する誘電体を充填することが好適である。   In the circuit module manufacturing method of the present invention, it is preferable that at least two or more dielectrics having different refractive indexes are filled in the recesses of the groove.

例えば、前記基板を熱成形可能な樹脂材料を主材料とし、前記溝の凹部に、前記樹脂材料とは異なる材料からなる誘電体を第１のクラッド層として形成し、前記第１のクラッド層の上部に前記第１のクラッド層とは異なる屈折率を有するコア層を形成し、前記コア層の上部に前記コア層とは異なる屈折率を有する第２のクラッド層を形成する。   For example, a resin material capable of thermoforming the substrate is used as a main material, and a dielectric made of a material different from the resin material is formed as a first cladding layer in the recess of the groove, and the first cladding layer A core layer having a refractive index different from that of the first cladding layer is formed on the upper portion, and a second cladding layer having a refractive index different from that of the core layer is formed on the core layer.

これにより、基板表面上に設けられた光導波路を備えた回路モジュールであって、前記基板は熱成形可能な樹脂材料を主材料としてなり、前記光導波路は、基板表面に対して垂直でなく、ミラーが設けられた第１の側面を有する溝に形成され、前記溝の凹部に、互いに異なる屈折率を有する少なくとも２以上の前記樹脂材料とは異なる誘電体がクラッド層、コア層、クラッド層の順に積層されている回路モジュールを実現することができる。   Thereby, a circuit module including an optical waveguide provided on the substrate surface, the substrate is made of a thermoformable resin material as a main material, the optical waveguide is not perpendicular to the substrate surface, A dielectric different from at least two or more of the resin materials having a refractive index different from each other is formed in a groove having a first side surface provided with a mirror, and in the recess of the groove. Circuit modules that are sequentially stacked can be realized.

また、前記溝を形成した後に前記基板表面に金属層を形成し、前記金属層をパターンニングすることによって電気配線を形成することが好適である。また、前記基板の表面に金属層を形成したのちに前記プレス型を押し付けて前記基板表面に溝を形成し、前記金属層をパターンニングすることによって電気配線を形成することも好適である。ここで、前記プレス型を押し付けて前記基板表面に溝を形成する際にアライメント用のマークを同時に形成し、前記電気配線を形成する際に、前記アライメント用のマークを用いて前記金属膜をパターンニングすることが好適である。そして、前記コア層を形成する際に、前記金属膜で形成したアライメント用のマークを用いてコア層をパターンニングしても良い。また、発光素子又は受光素子を前記基板に実装する際に、前記金属膜で形成したアライメント用のマークを用いて発光素子又は受光素子の発光部及び受光部をアライメントしても良い。   In addition, it is preferable to form an electric wiring by forming a metal layer on the substrate surface after forming the groove and patterning the metal layer. It is also preferable to form an electrical wiring by forming a metal layer on the surface of the substrate and then pressing the press die to form a groove on the surface of the substrate and patterning the metal layer. Here, when the groove is formed on the substrate surface by pressing the press die, an alignment mark is formed at the same time, and when the electric wiring is formed, the metal film is patterned using the alignment mark. It is preferable to ning. And when forming the said core layer, you may pattern a core layer using the mark for alignment formed with the said metal film. Further, when the light emitting element or the light receiving element is mounted on the substrate, the light emitting part and the light receiving part of the light emitting element or the light receiving element may be aligned using an alignment mark formed of the metal film.

これにより、本発明の回路モジュールでは、前記溝に設けられたミラーを構成する材料と同一の材料からなる電気配線層が形成される。また、アライメント用のマークを用いて電気配線と光導波路との相対位置を正確にアライメントすることができる。ここで、電気配線に対してセルフアライメントによって発光素子回路の配置を行うことで、前記光導波路が互いに光学的に分離された複数の光路を備える場合においても、前記第１の側面に設けられたミラーに光学的に結合された複数の発光素子を設ける場合に各発光素子を各光路に対して正確な相対位置に配置させることも可能である。同様に、電気配線に対してセルフアライメントによって受光素子回路の配置を行うことで、前記光導波路が互いに光学的に分離された複数の光路を備える場合においても、前記第１の側面に設けられたミラーに光学的に結合された複数の受光素子を設ける場合に各受光素子を各光路に対して正確な相対位置に配置させることも可能である。   Thereby, in the circuit module of the present invention, an electric wiring layer made of the same material as that constituting the mirror provided in the groove is formed. Further, the relative position between the electric wiring and the optical waveguide can be accurately aligned using the alignment mark. Here, by arranging the light emitting element circuit by self-alignment with respect to the electrical wiring, the optical waveguide is provided on the first side surface even when the optical waveguide includes a plurality of optical paths optically separated from each other. When a plurality of light emitting elements optically coupled to the mirror are provided, each light emitting element can be disposed at an accurate relative position with respect to each optical path. Similarly, by arranging the light receiving element circuit by self-alignment with respect to the electric wiring, the optical waveguide is provided on the first side surface even when the optical waveguide includes a plurality of optical paths optically separated from each other. When a plurality of light receiving elements optically coupled to the mirror are provided, each light receiving element can be arranged at an accurate relative position with respect to each optical path.

本発明によれば、光路が直線状に限定されない光導波路を備えた回路モジュールを実現することができる。また、製造工程を簡略化し、製造コストを低減させることができる。   According to the present invention, a circuit module including an optical waveguide whose optical path is not limited to a linear shape can be realized. In addition, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

本発明の実施の形態における回路モジュール１００は、図１の平面図並びに図２及び図３の断面図に示すように、光導波路１０２、電気配線回路１０４、発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８を含んで構成される。図２は図１のＡ−Ａラインに沿った断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂラインに沿った断面図である。光導波路１０２、電気配線回路１０４は基板１０の表面１０ａ上に形成され、発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８は光導波路１０２及び電気配線回路１０４に互いに一部が重なるように配置される。   The circuit module 100 according to the embodiment of the present invention includes an optical waveguide 102, an electric wiring circuit 104, a light emitting element circuit 106, and a light receiving element circuit 108, as shown in the plan view of FIG. Consists of including. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. The optical waveguide 102 and the electric wiring circuit 104 are formed on the surface 10 a of the substrate 10, and the light emitting element circuit 106 and the light receiving element circuit 108 are disposed so as to partially overlap the optical waveguide 102 and the electric wiring circuit 104.

光導波路１０２は、発光素子回路１０６に含まれる発光素子から出力される光を受けて、光を伝播させて、受光素子回路１０８に含まれる受光素子まで伝送する。   The optical waveguide 102 receives light output from the light emitting element included in the light emitting element circuit 106, propagates the light, and transmits the light to the light receiving element included in the light receiving element circuit 108.

光導波路１０２は、熱成形可能な基板１０の表面１０ａに形成された溝１２内に形成される。溝１２は、図２の断面図に示すように、基板１０の表面に対して垂直でなく、基板１０の表面に対して略４５°の角度αをもった側面１２ａを有する。光導波路１０２は、図１に示すように、側面１２ａに対して対象位置に基板１０の表面に対して垂直でなく、基板１０の表面に対して略４５°の角度αをもった側面１２ｂを有する。側面１２ａ，１２ｂの表面にはそれぞれ金属層１４ａ，１４ｂが形成される。金属層１４ａ，１４ｂは、例えば、銅やアルミニウムを主材料とすることができる。金属層１４ａ，１４ｂは、発光素子回路１０６から表面１０ａの法線方向から入射された光を平面方向に反射して光導波路１０２に導くミラーと、光導波路１０２を平面方向に伝播してきた光を法線方向に反射して光導波路１０２から受光素子回路１０８へと出力するミラーとしての役割を果たす。   The optical waveguide 102 is formed in a groove 12 formed in the surface 10a of the thermoformable substrate 10. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the groove 12 has a side surface 12 a that is not perpendicular to the surface of the substrate 10 and has an angle α of approximately 45 ° with respect to the surface of the substrate 10. As shown in FIG. 1, the optical waveguide 102 has a side surface 12 b that is not perpendicular to the surface of the substrate 10 at a target position with respect to the side surface 12 a but has an angle α of about 45 ° with respect to the surface of the substrate 10. Have. Metal layers 14a and 14b are formed on the surfaces of the side surfaces 12a and 12b, respectively. The metal layers 14a and 14b can be mainly made of copper or aluminum, for example. The metal layers 14a and 14b reflect the light incident from the normal direction of the surface 10a from the light emitting element circuit 106 in the planar direction and guides the light propagating through the optical waveguide 102 in the planar direction. It plays the role of a mirror that reflects in the normal direction and outputs from the optical waveguide 102 to the light receiving element circuit 108.

また、溝１２は、図１の平面図に示すように、基板１０の表面と平行な平面内における平面形状において側面１２ａ又は側面１２ｂと水平（θ＝０）又は垂直（θ＝９０°）でない角度θを有する側面１２ｃ，１２ｄを有する。側面１２ｃ，１２ｄは、互いに対向するように、例えば角度θが略４５°となるように配設される。また、側面１２ｃ，１２ｄは、図３の断面図に示すように、基板１０の表面に対して略垂直の角度βを有する。側面１２ｃ，１２ｄの表面にはそれぞれ金属層１４ｃ，１４ｄが形成される。金属層１４ｃ，１４ｄは、例えば、銅やアルミニウムを主材料とすることができる。金属層１４ｃ，１４ｄは、金属層１４ａによって光導波路１０２内に導かれた光を平面方向に反射して光路を変更し、金属層１４ｂからなるミラーへ伝播させるミラーとしての役割を果たす。   Further, as shown in the plan view of FIG. 1, the groove 12 is not horizontal (θ = 0) or vertical (θ = 90 °) with respect to the side surface 12 a or the side surface 12 b in a planar shape in a plane parallel to the surface of the substrate 10. It has side surfaces 12c and 12d having an angle θ. The side surfaces 12c and 12d are arranged so that, for example, the angle θ is approximately 45 ° so as to face each other. Further, the side surfaces 12c and 12d have an angle β substantially perpendicular to the surface of the substrate 10 as shown in the cross-sectional view of FIG. Metal layers 14c and 14d are formed on the surfaces of the side surfaces 12c and 12d, respectively. The metal layers 14c and 14d can be mainly made of copper or aluminum, for example. The metal layers 14c and 14d function as mirrors that reflect the light guided into the optical waveguide 102 by the metal layer 14a in the plane direction, change the optical path, and propagate to the mirror made of the metal layer 14b.

このように水平（θ＝０）又は垂直（θ＝９０°）でない角度θを有する側面１２ｃ，１２ｄを光導波路１０２に設けることによって、光の伝播途中において光路を非直線状に変更することが可能となる。これによって、図４に示すように、様々な形状の光導波路を形成することが可能となり、回路モジュールに搭載される光導波路及び電気回路のレイアウトの柔軟性を高めることができる。   Thus, by providing the optical waveguide 102 with the side surfaces 12c and 12d having an angle θ that is not horizontal (θ = 0) or vertical (θ = 90 °), the optical path can be changed to a non-linear shape during the propagation of light. It becomes possible. As a result, as shown in FIG. 4, optical waveguides having various shapes can be formed, and the flexibility of the layout of the optical waveguides and electric circuits mounted on the circuit module can be increased.

このとき、後で説明するように、側面１２ａ，１２ｂと側面１２ｃ，１２ｄとを同一のプレス型により一括して形成することにより、側面１２ａ，１２ｂと側面１２ｃ，１２ｄとを相対的な位置関係（角度θ）を高い精度で配置することができる。   At this time, as will be described later, the side surfaces 12a, 12b and the side surfaces 12c, 12d are collectively formed by the same press die, so that the side surfaces 12a, 12b and the side surfaces 12c, 12d are in a relative positional relationship. (Angle θ) can be arranged with high accuracy.

なお、溝１２が水平（θ＝０）又は垂直（θ＝９０°）でない角度θを有する側面１２ｃ，１２ｄを持つ屈曲形状とすることは本実施の形態における特徴の１つであるが、溝１２を直線形状とすることもできる。   Note that it is one of the characteristics of the present embodiment that the groove 12 has a side surface 12c, 12d having an angle θ that is not horizontal (θ = 0) or vertical (θ = 90 °). 12 may be a linear shape.

また、溝１２の凹部には、少なくとも２以上の互いに異なる屈折率を有する誘電体層１６が充填される。具体的には、図２及び図３の断面図に示すように、所定の屈折率を有する誘電体層１６ｂの周囲を取り囲むように誘電体層１６ｂよりも屈折率が小さい誘電体層１６ａ，１６ｃ，１６ｄが設けられる。   The recesses of the grooves 12 are filled with at least two or more dielectric layers 16 having different refractive indexes. Specifically, as shown in the sectional views of FIGS. 2 and 3, dielectric layers 16a and 16c having a refractive index smaller than that of the dielectric layer 16b so as to surround the periphery of the dielectric layer 16b having a predetermined refractive index. , 16d are provided.

具体的には、少なくとも２以上の異なる屈折率を有する誘電体層１６ａ，１６ｂ，１６ｃが順に積層されて光導波路１０２の光路に沿って延伸された領域と、この領域を両脇から挟み込むように誘電体層１６ａ，１６ｄ，１６ｃが順に積層されて光導波路１０２の光路に沿って延伸された領域が設けられる。これらの誘電体層１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、誘電体層１６ａと誘電体層１６ｃとの屈折率（誘電率）が略等しく、誘電体層１６ｂの屈折率（誘電率）が誘電体層１６ａ，１６ｃの屈折率（誘電率）よりも高くなるように設定される。また、誘電体層１６ｄの屈折率（誘電率）は誘電体層１６ｂの屈折率（誘電率）よりも低く、誘電体層１６ａ，１６ｃの屈折率（誘電率）と略等しくなるように設定される。これにより、誘電体層１６ｂが、より屈折率の低い誘電体層１６ａ，１６ｃ，１６ｄに周囲を囲まれ、光導波路１０２の光路に沿って配設された構成となる。すなわち、誘電体層１６ａ，１６ｃ，１６ｄが光導波路１０２のクラッド層となり、誘電体層１６ｂが光導波路１０２のコア層となる。   Specifically, at least two or more dielectric layers 16a, 16b, and 16c having different refractive indexes are sequentially stacked and extended along the optical path of the optical waveguide 102, and the region is sandwiched from both sides. Dielectric layers 16 a, 16 d, and 16 c are sequentially stacked to provide a region that extends along the optical path of the optical waveguide 102. The dielectric layers 16a, 16b, and 16c have substantially the same refractive index (dielectric constant) between the dielectric layer 16a and the dielectric layer 16c, and the refractive index (dielectric constant) of the dielectric layer 16b is the dielectric layer 16a, It is set to be higher than the refractive index (dielectric constant) of 16c. Further, the refractive index (dielectric constant) of the dielectric layer 16d is set to be lower than the refractive index (dielectric constant) of the dielectric layer 16b and substantially equal to the refractive index (dielectric constant) of the dielectric layers 16a and 16c. The As a result, the dielectric layer 16b is surrounded by the dielectric layers 16a, 16c, and 16d having a lower refractive index, and is disposed along the optical path of the optical waveguide 102. That is, the dielectric layers 16 a, 16 c, and 16 d are the cladding layers of the optical waveguide 102, and the dielectric layer 16 b is the core layer of the optical waveguide 102.

コア層となる誘電体層１６ｂは、図１の平面図に示すように、光導波路１０２内に導かれた光を金属層１４ｂからなるミラーへ伝播させる経路に沿って延伸される。例えば、本実施の形態における光導波路１０２のように、光路をミラーによって水平方向に変更させる側面１２ｃ，１２ｄを有する場合、変更された光路に沿ってコア層となる誘電体層１６ｂを配設することが好適である。   As shown in the plan view of FIG. 1, the dielectric layer 16b serving as the core layer is extended along a path for propagating light guided into the optical waveguide 102 to the mirror made of the metal layer 14b. For example, in the case of having the side surfaces 12c and 12d whose optical path is changed in the horizontal direction by a mirror like the optical waveguide 102 in the present embodiment, the dielectric layer 16b serving as the core layer is disposed along the changed optical path. Is preferred.

本実施の形態では、基板１０をクラッド層とせず、基板１０の表面１０ａに形成された溝１２内に下部クラッド層、コア層、上部クラッド層を形成することによって、基板１０に用いる材料の選択の幅を広げることができる。すなわち、基板１０は溝１２を形成する際に熱成形可能な材料であれば良く、光導波路１０２を伝播する光の波長領域においてクラッド層として使用できる屈折率をもたない材料とすることができる。   In the present embodiment, the material used for the substrate 10 is selected by forming the lower cladding layer, the core layer, and the upper cladding layer in the groove 12 formed in the surface 10a of the substrate 10 without using the substrate 10 as a cladding layer. Can be widened. That is, the substrate 10 may be any material that can be thermoformed when forming the grooves 12, and can be a material having no refractive index that can be used as a cladding layer in the wavelength region of light propagating through the optical waveguide 102. .

なお、基板１０に用いる材料の選択の幅を狭めることとなるが、基板１０を下部クラッド層として利用して、溝１２内にコア層と上部クラッド層を形成する構成としても良い。   In addition, although the selection range of the material used for the substrate 10 is narrowed, the core layer and the upper clad layer may be formed in the groove 12 using the substrate 10 as the lower clad layer.

電気配線回路１０４は、回路モジュール１００の電気信号の伝播を司る部分として機能する。例えば、回路モジュール１００の外部との電気信号の入出力のための外部端子、発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８の入出力及び電力の配線を含む。電気配線回路１０４は、パターンニングされた銅やアルミニウム等を用いて基板１０の表面１０ａ上に形成することができる。   The electrical wiring circuit 104 functions as a part that controls propagation of electrical signals of the circuit module 100. For example, it includes external terminals for inputting / outputting electrical signals to / from the outside of the circuit module 100, input / output of the light emitting element circuit 106 and the light receiving element circuit 108, and power wiring. The electrical wiring circuit 104 can be formed on the surface 10a of the substrate 10 using patterned copper, aluminum, or the like.

発光素子回路１０６は、電気信号を光に変換し、変換された光を光導波路１０２へ導入するために用いられる。発光素子回路１０６は、発光素子及び発光素子（LED、レーザ）のドライバ等を含んで構成され、入力された電気信号に応じた光信号を生成して出力する。   The light emitting element circuit 106 is used to convert an electrical signal into light and introduce the converted light into the optical waveguide 102. The light emitting element circuit 106 includes a light emitting element and a driver for the light emitting element (LED, laser), and generates and outputs an optical signal corresponding to the input electric signal.

発光素子回路１０６は、基板１０とは異なるサブ基板上に形成され、基板１０の表面１０ａ上における所定の位置に配置される。電気配線回路１０４と発光素子回路１０６とはハンダ等によって電気的に接続される。図１のように、光導波路１０２に複数の光路を形成した場合には、それぞれ光路の対応する位置に複数の発光素子を光導波路の側面１２ａに沿って並べた構成とすることが好適である。これによって、複数の電気信号を同時に伝播又は処理することができる。   The light emitting element circuit 106 is formed on a sub-board different from the board 10 and is arranged at a predetermined position on the surface 10 a of the board 10. The electrical wiring circuit 104 and the light emitting element circuit 106 are electrically connected by solder or the like. As shown in FIG. 1, when a plurality of optical paths are formed in the optical waveguide 102, it is preferable that a plurality of light emitting elements are arranged along the side surface 12a of the optical waveguide at positions corresponding to the optical paths. . Thereby, a plurality of electrical signals can be propagated or processed simultaneously.

受光素子回路１０８は、光導波路１０２を伝播してきた光信号を電気信号に変換し、電気配線回路１０４へ出力するために用いられる。受光素子回路１０８は、受光素子（フォトディテクタ）及びアンプ等を含んで構成され、光導波路１０２から出力された光信号を電気信号に変化する。   The light receiving element circuit 108 is used to convert an optical signal propagated through the optical waveguide 102 into an electric signal and output the electric signal to the electric wiring circuit 104. The light receiving element circuit 108 includes a light receiving element (photodetector), an amplifier, and the like, and changes the optical signal output from the optical waveguide 102 into an electrical signal.

受光素子回路１０８は、基板１０とは異なるサブ基板上に形成され、基板１０の表面１０ａ上における所定の位置に配置される。電気配線回路１０４と受光素子回路１０８とはハンダ等によって電気的に接続される。ここで、図１のように、光導波路１０２に複数の光路を形成した場合には、それぞれ光路の対応する位置に複数の受光素子を光導波路の側面１２ｂに沿って並べた構成とすることが好適である。これによって、複数の光信号を同時に処理することができる。   The light receiving element circuit 108 is formed on a sub-substrate different from the substrate 10 and is disposed at a predetermined position on the surface 10 a of the substrate 10. The electrical wiring circuit 104 and the light receiving element circuit 108 are electrically connected by solder or the like. Here, as shown in FIG. 1, when a plurality of optical paths are formed in the optical waveguide 102, a plurality of light receiving elements are arranged along the side surface 12b of the optical waveguide at positions corresponding to the optical paths. Is preferred. Thereby, a plurality of optical signals can be processed simultaneously.

回路モジュール１００は、図５〜図１３に示す製造工程に沿って作成することができる。以下では、簡略化のため断面図は左右対称として示している。以下では、熱成形可能な樹脂材料を主材料とした基板１０を用いた製造工程について説明を行う。   The circuit module 100 can be created along the manufacturing process shown in FIGS. In the following, for simplification, the cross-sectional view is shown as symmetrical. Below, the manufacturing process using the board | substrate 10 which used the resin material which can be thermoformed as a main material is demonstrated.

図５のステップＳ１０では、基板１０の表面１０ａに金属層１４を形成する。金属層１４は、ミラーと電気配線とに利用されるものであるので、光反射率が高く、電気伝導性の高い銅やアルミニウムを用いることが好適である。また、基板１０の表面１０ａ全体に同一材料の金属膜１４を形成しても良いし、電気配線となる領域に銅の膜を形成し、ミラーとなる領域にアルミニウムの膜を形成することも好適である。   In step S <b> 10 of FIG. 5, the metal layer 14 is formed on the surface 10 a of the substrate 10. Since the metal layer 14 is used for the mirror and the electric wiring, it is preferable to use copper or aluminum having high light reflectivity and high electrical conductivity. It is also preferable to form the metal film 14 of the same material on the entire surface 10a of the substrate 10, or to form a copper film in a region to be an electric wiring and to form an aluminum film in a region to be a mirror. It is.

図６のステップＳ１２では、プレス型２０を用いて基板１０の表面１０ａをヒートプレスして溝１２を形成する。このとき、図７に示すように、プレス型２０は光導波路１０２の平面形状を有する凸部２０ａを備える。凸部２０ａは、表面１０ａに対して略４５°の角度αを有する傾斜面２２ａ，２２ｂと、傾斜面２２ａ，２２ｂに対して水平面内において角度θを有し、表面１０ａに対して略９０°の角度βを有する側面２２ｃ，２２ｄと、を備える。傾斜面２２ａ，２２ｂは、溝１２の側面１２ａ，１２ｂに対応する。側面２２ｃ，２２ｄは、側面１２ｃ，１２ｄに対応する。   In step S <b> 12 of FIG. 6, the groove 12 is formed by heat-pressing the surface 10 a of the substrate 10 using the press die 20. At this time, as shown in FIG. 7, the press die 20 includes a convex portion 20 a having a planar shape of the optical waveguide 102. The convex portion 20a has inclined surfaces 22a and 22b having an angle α of approximately 45 ° with respect to the surface 10a, an angle θ in the horizontal plane with respect to the inclined surfaces 22a and 22b, and approximately 90 ° with respect to the surface 10a. Side surfaces 22c and 22d having an angle β of. The inclined surfaces 22 a and 22 b correspond to the side surfaces 12 a and 12 b of the groove 12. The side surfaces 22c and 22d correspond to the side surfaces 12c and 12d.

熱成形可能な温度にまで基板１０を加熱したうえで、プレス型２０を表面１０ａに平行に押し付けることによって、表面１０ａに凸部２０ａに対応する溝１２を形成する。表面１０ａに形成された金属膜１４は延伸性及び展性が高いので、溝１２の形状に沿って金属膜１４が表面を覆った構造に形成することができる。   After heating the substrate 10 to a temperature at which thermoforming is possible, the press mold 20 is pressed in parallel to the surface 10a, whereby the grooves 12 corresponding to the convex portions 20a are formed on the surface 10a. Since the metal film 14 formed on the surface 10 a has high stretchability and malleability, it can be formed in a structure in which the metal film 14 covers the surface along the shape of the groove 12.

このとき、溝１２と共にアライメント用のマーク３０を形成しておくことが好適である。図７に示すように、プレス型２０に、凸部２０ａと共にマーク用凸部２０ｂを設けておくことによって、基板１０の邪魔にならない領域にアライメント用のマーク３０を形成することができる。   At this time, it is preferable to form the alignment mark 30 together with the groove 12. As shown in FIG. 7, the alignment mark 30 can be formed in a region that does not interfere with the substrate 10 by providing the press mold 20 with the mark protrusion 20 b together with the protrusion 20 a.

なお、ステップＳ１０及びＳ１２の代わって、第１にプレス型２０を用いて基板１０の表面１０ａに溝１２を形成し、第２に蒸着やめっき等の手法を用いて溝１２が形成された表面１０ａに金属層１４を形成しても良い。蒸着により金属層１４を形成する場合、蒸着源からの距離又は蒸着源からの角度等を調整することによって溝１２の垂直な側面１２ｃ，１２ｄにも金属層１４が形成されるようにすることが好適である。   In place of steps S10 and S12, first, a groove 12 is formed on the surface 10a of the substrate 10 using a press die 20, and second, a surface on which the groove 12 is formed using a technique such as vapor deposition or plating. The metal layer 14 may be formed on 10a. When the metal layer 14 is formed by vapor deposition, the metal layer 14 may be formed on the vertical side surfaces 12c and 12d of the groove 12 by adjusting the distance from the vapor deposition source or the angle from the vapor deposition source. Is preferred.

図８のステップＳ１４では、金属層１４をミラー及び電気配線としてパターンニングする。パターンニングには従来のフォトリソグラフィ技術やエッチング技術等を用いることができる。例えば、基板１０の表面１０ａ全体にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いてミラーを形成する側面１２ａ〜１２ｄ及び電気配線回路１０４の配線部分がフォトレジストで覆われるようにマスクを形成し、マスクを利用して不要部分の金属層１４をエッチングする。これによって、側面１２ａ〜１２ｄにミラーとなる金属層１４ａ〜１４ｄと、電気配線回路１０４の配線となる金属層１４ｅと、が残されるようにパターンニングを行うことができる。このとき、アライメント用のマーク３０を用いて電気配線回路１０４のパターンニングを行うことが好適である。   In step S14 of FIG. 8, the metal layer 14 is patterned as a mirror and electrical wiring. Conventional photolithography technology, etching technology, or the like can be used for patterning. For example, a photoresist is applied to the entire surface 10a of the substrate 10, and a mask is formed so that the side surfaces 12a to 12d forming the mirror and the wiring portion of the electric wiring circuit 104 are covered with the photoresist by using a photolithography technique. The unnecessary portion of the metal layer 14 is etched using a mask. Thus, patterning can be performed so that the metal layers 14a to 14d serving as mirrors and the metal layer 14e serving as the wiring of the electric wiring circuit 104 are left on the side surfaces 12a to 12d. At this time, it is preferable to pattern the electrical wiring circuit 104 using the alignment mark 30.

図９のステップＳ１６では、溝１２の内部に下部クラッド層となる誘電体層１６ａが形成される。既存のスクリーン印刷技術等を用いて溝１２の底部に所定の厚さで誘電体材料を埋め込むことによって誘電体層１６ａが形成される。   In step S <b> 16 of FIG. 9, a dielectric layer 16 a serving as a lower cladding layer is formed inside the groove 12. The dielectric layer 16a is formed by embedding a dielectric material with a predetermined thickness at the bottom of the groove 12 using an existing screen printing technique or the like.

ここで、光感応性の誘電体材料を埋め込み、所定の波長の光を照射することによって屈折率を低下させて誘電体層１６ａとすることができる。光感応性の誘電体材料は、光を照射しないときには高い屈折率を有し、所定の条件の光を照射することによって屈折率が低下する材料とすることが好適である。このような光感応性の材料としてはポリシランが挙げられる。   Here, the dielectric layer 16a can be formed by reducing the refractive index by embedding a photosensitive dielectric material and irradiating light of a predetermined wavelength. The photosensitive dielectric material is preferably a material that has a high refractive index when not irradiated with light and whose refractive index decreases when irradiated with light of a predetermined condition. An example of such a photosensitive material is polysilane.

図１０のステップＳ１８では、溝１２の内部に誘電体１６ａに重ね合わせて誘電体層１６ｂ，１６ｄが形成される。誘電体層１６ｂがコア層となり、誘電体層１６ｄが中部クラッド層となる。   In step S18 of FIG. 10, dielectric layers 16b and 16d are formed inside the groove 12 so as to overlap the dielectric 16a. The dielectric layer 16b becomes a core layer, and the dielectric layer 16d becomes a middle cladding layer.

まず、既存のスクリーン印刷技術等を用いて溝１２内の誘電体層１６ａ上に光感応性の誘電材料を埋め込む。光感応性の誘電体材料は、光を照射しないときには誘電体１６ａよりも高い屈折率を有し、所定の条件の光を照射することによって屈折率が誘電体層１６ａと同程度又はそれ以下に低下する材料とすることが好適である。例えば、誘電体層１６ａを形成する際に用いた光感応性の誘電体材料を用いることが好適である。既存のフォトリソグラフィ技術や光の遮蔽技術を用いて、コア層となる部分以外の領域に光を照射することによって誘電体材料の屈折率を低下させ、図１１の平面図に示すように、コア層となる屈折率が高い誘電体層１６ｂ（ハッチングで示す）とクラッド層となる屈折率が低い誘電体層１６ｄとを形成する。このとき、アライメント用のマーク３０を用いてコア層となる領域のパターンニングを行うことが好適である。   First, a photosensitive dielectric material is embedded on the dielectric layer 16a in the groove 12 using an existing screen printing technique or the like. The photosensitive dielectric material has a refractive index higher than that of the dielectric 16a when not irradiated with light, and the refractive index is made equal to or lower than that of the dielectric layer 16a by irradiating with light of a predetermined condition. It is preferable to use a material that decreases. For example, it is preferable to use a photosensitive dielectric material used when forming the dielectric layer 16a. Using existing photolithography technology or light shielding technology, the refractive index of the dielectric material is lowered by irradiating light to a region other than the portion that becomes the core layer, and as shown in the plan view of FIG. A dielectric layer 16b (indicated by hatching) having a high refractive index to be a layer and a dielectric layer 16d having a low refractive index to be a cladding layer are formed. At this time, it is preferable to pattern the region to be the core layer using the alignment mark 30.

図１２のステップＳ２０では、溝１２の内部に上部クラッド層となる誘電体層１６ｃが形成される。既存のスクリーン印刷技術等を用いて溝１２の内部の誘電体層１６ｂ，１６ｄと重ね合わせて所定の厚さで誘電体材料を埋め込むことによって誘電体層１６ｃが形成される。   In step S <b> 20 of FIG. 12, a dielectric layer 16 c serving as an upper cladding layer is formed inside the groove 12. The dielectric layer 16c is formed by embedding a dielectric material with a predetermined thickness so as to overlap with the dielectric layers 16b and 16d inside the groove 12 using an existing screen printing technique or the like.

ここで、光感応性の誘電体材料を埋め込み、所定の波長の光を照射することによって屈折率を低下させて誘電体層１６ｃとすることができる。例えば、誘電体層１６ａを形成する際に用いた光感応性の誘電体材料を用いることが好適である。   Here, by embedding a photosensitive dielectric material and irradiating light of a predetermined wavelength, the refractive index can be lowered to form the dielectric layer 16c. For example, it is preferable to use a photosensitive dielectric material used when forming the dielectric layer 16a.

図１３のステップＳ２２では、光学回路が基板１０上に搭載される。発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８が基板１０の表面１０ａ上における所定の位置に配置される。発光素子回路１０６は、回路に含まれる発光素子からコア層となる誘電体層１６ｂからなる光路に対応する位置に光を入射できる位置に配置する。また、受光素子回路１０８は、回路に含まれる受光素子がコア層となる誘電体層１６ｂからなる光路に対応する位置から光を受光できる位置に配置する。複数の発光素子又は受光素子のアレイからなる場合には、各素子がそれぞれ光路に対応するように配置する。   In step S <b> 22 of FIG. 13, the optical circuit is mounted on the substrate 10. The light emitting element circuit 106 and the light receiving element circuit 108 are disposed at predetermined positions on the surface 10 a of the substrate 10. The light emitting element circuit 106 is disposed at a position where light can enter from a light emitting element included in the circuit to a position corresponding to an optical path including the dielectric layer 16b serving as a core layer. The light receiving element circuit 108 is disposed at a position where the light receiving element included in the circuit can receive light from a position corresponding to the optical path formed of the dielectric layer 16b serving as the core layer. In the case of a plurality of light emitting elements or an array of light receiving elements, each element is arranged so as to correspond to an optical path.

発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８を配置する際には、ハンダボール等を用いたハンダリフローによるセルフアライメント技術を用いることによって、発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８の電気配線の端子と電気配線回路１０４の端子との位置とを自動的に位置合わせすることもできる。ステップＳ１４において溝１２と同時に形成したアライメント用マーク３０を用いて電気配線回路１０４又はコア層をパターンニングした場合、電気配線回路１０４と光導波路１０２の光路との相対的な位置を正確にアライメントすることができる。また、アライメントマークと発光素子の発光部及び受光素子の受光部をそれぞれ認識して、より高い精度のアライメントをすることも可能である。従って、発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８と電気配線回路１０４との相対的な位置をセルフアライメントにより正確に配置することによって、発光素子回路１０６及び受光素子回路１０８と光導波路１０２の光路も自動的に正確にアライメントすることができる。   When the light-emitting element circuit 106 and the light-receiving element circuit 108 are arranged, the self-alignment technique by solder reflow using a solder ball or the like is used, so that the electric wiring terminals and the electric wiring of the light-emitting element circuit 106 and the light-receiving element circuit 108 are used. It is also possible to automatically align the position with the terminal of the circuit 104. In the case where the electric wiring circuit 104 or the core layer is patterned using the alignment mark 30 formed simultaneously with the groove 12 in step S14, the relative positions of the electric wiring circuit 104 and the optical path of the optical waveguide 102 are accurately aligned. be able to. It is also possible to perform alignment with higher accuracy by recognizing the alignment mark, the light emitting part of the light emitting element, and the light receiving part of the light receiving element. Accordingly, by accurately arranging the relative positions of the light emitting element circuit 106 and the light receiving element circuit 108 and the electric wiring circuit 104 by self-alignment, the optical paths of the light emitting element circuit 106, the light receiving element circuit 108, and the optical waveguide 102 are also automatically performed. Can be accurately aligned.

以上のように、光路が直線状に限定されない光導波路１０２を備えた回路モジュール１００を実現することができる。光導波路の形状が直線形状に限定されないので、回路モジュール１００のレイアウトの柔軟性が高くなる。   As described above, the circuit module 100 including the optical waveguide 102 whose optical path is not limited to a linear shape can be realized. Since the shape of the optical waveguide is not limited to a linear shape, the flexibility of the layout of the circuit module 100 is increased.

また、基板１０の材料は下部クラッド層となる誘電体材料に限定されないので、基板１０とする材料の選択範囲が広くなる。また、コア又はコアとクラッドをクラッド付き基板に転写する工程を必要とせず、溝の底部を形成するプレス工程と別に溝の側面を形成するプレス工程を必要とせず、１つのプレス型のみを用いて光導波路を製造することができるので製造工程が簡略化され、製造コストを低減できる。   Further, since the material of the substrate 10 is not limited to the dielectric material used as the lower cladding layer, the selection range of the material for the substrate 10 is widened. Also, there is no need to transfer the core or the core and the clad to the clad substrate, and no pressing process for forming the side surface of the groove is required separately from the pressing process for forming the bottom of the groove, and only one press die is used. Thus, the optical waveguide can be manufactured, so that the manufacturing process is simplified and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本実施の形態では、基板１０の表面１０ａのみに光導波路１０２やその他の電気回路を形成したが、図１４に示すように、基板１０の裏面１０ｂにも光導波路１０２やその他の電気回路を形成することも好適である。また、基板１０を複数重ね合わせて、それぞれスルーホール等を介して電気的又は光学的に接続することによって集積化することも好適である。   In this embodiment, the optical waveguide 102 and other electric circuits are formed only on the front surface 10a of the substrate 10. However, as shown in FIG. 14, the optical waveguide 102 and other electric circuits are also formed on the back surface 10b of the substrate 10. It is also preferable to form It is also preferable to integrate by stacking a plurality of substrates 10 and connecting them electrically or optically through through holes or the like.

また、図１５に示すように、複数の回路モジュール１００の表面１０ａを互いに向き合わせて、光学的なジャンパー結合を行うことも可能である。   Further, as shown in FIG. 15, it is also possible to perform optical jumper coupling by making the surfaces 10a of the plurality of circuit modules 100 face each other.

＜変形例１＞
上記実施の形態では、基板１０の表面１０ａ上への金属層１４の形成工程（ステップＳ１０）とプレス工程（ステップＳ１２）とを別々の工程で行っていた。本変形例１では、これらの工程を一括して行う製造方法について説明する。 <Modification 1>
In the said embodiment, the formation process (step S10) and the press process (step S12) of the metal layer 14 on the surface 10a of the board | substrate 10 were performed by the separate process. In the first modification, a manufacturing method in which these steps are collectively performed will be described.

図１６に示すように、熱成形可能な樹脂基材フィルム４０を複数枚重ね合わせて金属箔４２で挟み込む。この積層体を加熱すると共に、プレス型２０を押し付けて加工する。これによって、図１７に示すように、樹脂基材フィルム４０を基板１０として成形し、ヒートプレスにより金属箔４２と基板とを圧着すると共に、プレス型２０により所望の形状の溝１２を形成することができる。   As shown in FIG. 16, a plurality of thermoformable resin base films 40 are overlapped and sandwiched between metal foils 42. While heating this laminated body, the press die 20 is pressed and processed. Thus, as shown in FIG. 17, the resin base film 40 is formed as the substrate 10, the metal foil 42 and the substrate are pressure-bonded by heat pressing, and the groove 12 having a desired shape is formed by the press die 20. Can do.

樹脂基材フィルム４０は、例えば、５０μｍ〜２００μｍ厚のフィルムを必要に応じて重ね合わせて使用することが好適である。金属箔４２は、１０μｍ〜１００μｍ厚の銅箔又はアルミニウム箔を使用することが好適である。   As the resin base film 40, for example, it is preferable to use a film having a thickness of 50 μm to 200 μm by overlapping them as necessary. The metal foil 42 is preferably a copper foil or an aluminum foil having a thickness of 10 μm to 100 μm.

以降は、上記実施の形態のステップＳ１４以降と同様に処理することによって回路モジュール１００を形成することができる。   Thereafter, the circuit module 100 can be formed by performing the same processing as in step S14 and subsequent steps in the above embodiment.

＜変形例２＞
本変形例２では、シリコンウェハ等の基板上にワニス状の熱硬化性耐熱性樹脂を塗布して基板１０とする製造方法について説明する。 <Modification 2>
In the second modification, a manufacturing method for forming a substrate 10 by applying a varnish-like thermosetting heat-resistant resin on a substrate such as a silicon wafer will be described.

図１８に示すように、シリコン基板５０上にワニス状のポリイミド等の耐熱性樹脂５２を塗布し、プリベークにより樹脂をｂ−stage状態の半硬化状態にする。次に、図１９に示すように、この積層体を完全な硬化状態になる温度で加熱すると共に、プレス型２０を押し付けて加工する。これによって、シリコン基板５０と耐熱性樹脂５２とが積層された基板１０を形成すると共に、プレス型２０の凸部２０ａの形状に沿った溝１２を形成することができる。次に、図２０に示すように、蒸着等により銅又はアルミニウム等の金属層１４を表面に蒸着する。このとき、蒸着源からの距離又は蒸着源からの角度等を調整することによって溝１２の垂直な側面１２ｃ，１２ｄにも金属層１４が形成されるようにすることが好適である。   As shown in FIG. 18, a heat-resistant resin 52 such as varnish-like polyimide is applied on a silicon substrate 50, and the resin is made into a semi-cured state in a b-stage state by pre-baking. Next, as shown in FIG. 19, the laminate is heated at a temperature at which it is completely cured, and is processed by pressing the press die 20. Thus, the substrate 10 in which the silicon substrate 50 and the heat resistant resin 52 are laminated can be formed, and the groove 12 can be formed along the shape of the convex portion 20a of the press die 20. Next, as shown in FIG. 20, a metal layer 14 such as copper or aluminum is vapor-deposited on the surface by vapor deposition or the like. At this time, it is preferable that the metal layer 14 is also formed on the vertical side surfaces 12c and 12d of the groove 12 by adjusting the distance from the vapor deposition source or the angle from the vapor deposition source.

以降は、上記実施の形態のステップＳ１４以降と同様に処理することによって回路モジュール１００を形成することができる。   Thereafter, the circuit module 100 can be formed by performing the same processing as in step S14 and subsequent steps in the above embodiment.

なお、シリコン基板５０の表面に集積回路を形成しておき、耐熱性樹脂５２にスルーホール等を設けることによって、スルーホールを介して耐熱性樹脂５２の表面に形成された電気回路や光導波路に電気的又は光学的に接続することも好適である。   An integrated circuit is formed on the surface of the silicon substrate 50, and a through hole or the like is provided in the heat resistant resin 52, whereby an electric circuit or an optical waveguide formed on the surface of the heat resistant resin 52 through the through hole is formed. An electrical or optical connection is also suitable.

本発明の実施の形態における回路モジュールの平面図である。It is a top view of the circuit module in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光導波路の形状の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the shape of the optical waveguide in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるプレス型の形状の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the shape of the press die in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光導波路のコア層、クラッド層の配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the core layer of a light guide, and a clad layer in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in embodiment of this invention. 両面に光導波路等が形成された回路モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the circuit module in which the optical waveguide etc. were formed in both surfaces. 光学的にジャンパーされた回路モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the circuit module optically jumpered. 本発明の変形例１における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in the modification 1 of this invention. 本発明の変形例１における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in the modification 1 of this invention. 本発明の変形例２における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in the modification 2 of this invention. 本発明の変形例２における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in the modification 2 of this invention. 本発明の変形例２における回路モジュールの製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the circuit module in the modification 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 基板、１０ａ 表面、１０ｂ 裏面、１２ 溝、１２ａ〜１２ｄ 側面、１４（１４ａ〜１４ｄ） 金属層、１６（１６ａ〜１６ｄ） 誘電体層、２０ プレス型、２０ａ 凸部、２０ｂ マーク用凸部、２２ａ，２２ｂ 傾斜面、２２ｃ，２２ｄ 側面、３０ アライメント用マーク、４０ 樹脂基材フィルム、４２ 金属箔、５０ シリコン基板、５２ 耐熱性樹脂、１００ 回路モジュール、１０２ 光導波路、１０４ 電気配線回路、１０６ 発光素子回路、１０８ 受光素子回路。   10 substrate, 10a surface, 10b back surface, 12 grooves, 12a to 12d side surface, 14 (14a to 14d) metal layer, 16 (16a to 16d) dielectric layer, 20 press mold, 20a convex portion, 20b mark convex portion, 22a, 22b inclined surface, 22c, 22d side surface, 30 alignment mark, 40 resin base film, 42 metal foil, 50 silicon substrate, 52 heat resistant resin, 100 circuit module, 102 optical waveguide, 104 electrical wiring circuit, 106 light emission Element circuit, 108 Light receiving element circuit.

Claims (15)

基板表面上に設けられた光導波路を備えた回路モジュールであって、
前記光導波路は、
基板表面に対して垂直でない角度αを有するミラーが設けられた第１の側面と、
基板表面と平行な平面内において前記第１の側面に対して水平又は垂直でない角度θを有し、基板表面に対して略垂直な角度βであり、互いに対向するようにミラーが設けられた第２及び第３の側面と、
を有する溝に形成されることを特徴とする回路モジュール。 A circuit module having an optical waveguide provided on a substrate surface,
The optical waveguide is
A first side surface provided with a mirror having an angle α that is not perpendicular to the substrate surface;
A mirror having an angle θ that is not horizontal or perpendicular to the first side surface in a plane parallel to the substrate surface, is substantially perpendicular to the substrate surface, and is opposed to each other. The second and third sides;
A circuit module formed in a groove having 請求項１に記載の回路モジュールにおいて、
前記溝の凹部に少なくとも２以上の互いに異なる屈折率を有する誘電体が充填されていることを特徴とする回路モジュール。 The circuit module according to claim 1,
A circuit module, wherein the recesses of the grooves are filled with at least two dielectrics having different refractive indexes. 基板表面上に設けられた光導波路を備えた回路モジュールであって、
前記基板は熱成形可能な樹脂材料を主材料としてなり、
前記光導波路は、基板表面に対して垂直でない角度αを有するミラーが設けられた第１の側面を有する溝に形成され、
前記溝の凹部に、互いに異なる屈折率を有する少なくとも２以上の前記樹脂材料とは異なる誘電体がクラッド層、コア層、クラッド層の順に積層されていることを特徴とする回路モジュール。 A circuit module having an optical waveguide provided on a substrate surface,
The substrate is mainly composed of a thermoformable resin material,
The optical waveguide is formed in a groove having a first side surface provided with a mirror having an angle α that is not perpendicular to the substrate surface;
A circuit module, wherein at least two or more dielectric materials different from the resin material having different refractive indexes are laminated in order of a cladding layer, a core layer, and a cladding layer in the recess of the groove. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の回路モジュールにおいて、
前記溝に設けられたミラーを構成する材料と同一の材料からなる電気配線層を前記基板表面上に有することを特徴とする回路モジュール。 In the circuit module according to any one of claims 1 to 3,
A circuit module comprising an electric wiring layer made of the same material as that constituting the mirror provided in the groove on the substrate surface. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回路モジュールにおいて、
前記光導波路は、互いに光学的に分離された複数の光路を備えるものであり、
前記第１の側面に設けられたミラーに光学的に結合された複数の発光素子をさらに備えることを特徴とする回路モジュール。 In the circuit module according to any one of claims 1 to 4,
The optical waveguide is provided with a plurality of optical paths optically separated from each other,
The circuit module further comprising a plurality of light emitting elements optically coupled to a mirror provided on the first side surface. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回路モジュールにおいて、
前記光導波路は、互いに光学的に分離された複数の光路を備えるものであり、
前記第１の側面に設けられたミラーに光学的に結合された複数の受光素子をさらに備えることを特徴とする回路モジュール。 In the circuit module according to any one of claims 1 to 4,
The optical waveguide is provided with a plurality of optical paths optically separated from each other,
The circuit module further comprising a plurality of light receiving elements optically coupled to a mirror provided on the first side surface. 基板表面にプレス型を押し付けて前記基板表面に溝を形成し、前記溝内に光導波路を形成する回路モジュールの製造方法であって、
前記プレス型は、前記基板表面に対して垂直でない角度αを有する第１の傾斜面と、前記基板表面に対して平行な底面と、を有する凸部を備えることを特徴とする回路モジュールの製造方法。 A method of manufacturing a circuit module, wherein a press mold is pressed on a substrate surface to form a groove in the substrate surface, and an optical waveguide is formed in the groove,
The press mold includes a convex portion having a first inclined surface having an angle α that is not perpendicular to the substrate surface and a bottom surface parallel to the substrate surface. Method. 請求項７に記載の回路モジュールの製造方法において、
前記プレス型の凸部は、前記基板表面と平行な平面内において前記第１の傾斜面に対して水平又は垂直でない角度θを有し、基板表面に対して略垂直な角度βである第２及び第３の側面を有することを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module according to claim 7,
The convex part of the press die has an angle θ that is not horizontal or perpendicular to the first inclined surface in a plane parallel to the substrate surface, and is an angle β that is substantially perpendicular to the substrate surface. And a third method of manufacturing a circuit module. 請求項８に記載の回路モジュールの製造方法において、
前記溝の凹部に少なくとも２以上の互いに異なる屈折率を有する誘電体を充填することを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module according to claim 8,
A method of manufacturing a circuit module, wherein the recesses of the grooves are filled with at least two dielectrics having different refractive indexes. 請求項７に記載の回路モジュールの製造方法において、
前記基板は熱成形可能な樹脂材料を主材料とし、
前記溝の凹部に、前記樹脂材料とは異なる材料からなる誘電体を第１のクラッド層として形成し、前記第１のクラッド層の上部に前記第１のクラッド層とは異なる屈折率を有するコア層を形成し、前記コア層の上部に前記コア層とは異なる屈折率を有する第２のクラッド層を形成することを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module according to claim 7,
The substrate is mainly made of a thermoformable resin material,
A dielectric made of a material different from the resin material is formed in the recess of the groove as a first cladding layer, and a core having a refractive index different from that of the first cladding layer is formed on the first cladding layer. Forming a layer, and forming a second cladding layer having a refractive index different from that of the core layer on the core layer. 請求項７〜１０のいずれか１つに記載の回路モジュールの製造方法において、
前記溝を形成した後に前記基板表面に金属層を形成し、
前記金属層をパターンニングすることによって電気配線を形成することを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module as described in any one of Claims 7-10,
After forming the groove, forming a metal layer on the substrate surface,
An electrical wiring is formed by patterning the metal layer, and a method for manufacturing a circuit module. 請求項７〜１０のいずれか１つに記載の回路モジュールの製造方法において、
前記基板の表面に金属層を形成したのちに前記プレス型を押し付けて前記基板表面に溝を形成し、
前記金属層をパターンニングすることによって電気配線を形成することを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module as described in any one of Claims 7-10,
After forming a metal layer on the surface of the substrate, press the press mold to form a groove on the substrate surface,
An electrical wiring is formed by patterning the metal layer, and a method for manufacturing a circuit module. 請求項１１又は１２に記載の回路モジュールの製造方法において、
前記プレス型を押し付けて前記基板表面に溝を形成する際にアライメント用のマークを同時に形成し、
前記電気配線を形成する際に、前記アライメント用のマークを用いて前記金属膜をパターンニングすることを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module according to claim 11 or 12,
When forming the groove on the surface of the substrate by pressing the press die, simultaneously forming an alignment mark,
A method of manufacturing a circuit module, comprising: patterning the metal film using the alignment mark when forming the electrical wiring. 請求項１３に記載の回路モジュールの製造方法において、
前記コア層を形成する際に、前記金属膜で形成したアライメント用のマークを用いてコア層をパターンニングすることを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module according to claim 13,
A method of manufacturing a circuit module, wherein when forming the core layer, the core layer is patterned using an alignment mark formed of the metal film. 請求項１３又は１４に記載の回路モジュールの製造方法において、
発光素子又は受光素子を前記基板に実装する際に、
前記金属膜で形成したアライメント用のマークを用いて発光素子又は受光素子の発光部及び受光部をアライメントすることを特徴とする回路モジュールの製造方法。 In the manufacturing method of the circuit module according to claim 13 or 14,
When mounting a light emitting element or a light receiving element on the substrate,
A method for manufacturing a circuit module, comprising aligning a light emitting element and a light receiving part of a light emitting element or a light receiving element using an alignment mark formed of the metal film.
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