JP2012078607A - Optical waveguide module, manufacturing method of optical waveguide module, and electronic equipment - Google Patents

Optical waveguide module, manufacturing method of optical waveguide module, and electronic equipment Download PDF

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誠 藤原
Tsuyoshi Furukawa
剛 古川
Akinori Yoshihara
章仙 吉原
Shinsuke Terada
信介 寺田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide module with reduced optical coupling loss between a light-emitting device and an optical waveguide and enabling high quality optical communication, to provide a method of efficiently manufacturing the optical waveguide module, and to provide an electronic equipment which includes the optical waveguide module and enables high quality optical communication.SOLUTION: An optical waveguide module 10 includes an optical waveguide 1 in which a mirror 16 is formed, a circuit board 2 provided above the optical waveguide 1, and a light-emitting device 3 mounted on the circuit board 2. The optical waveguide 1 has a clad layer 11, a core layer 13, and a clad layer 12, which are laminated in this order from the bottom. On a top surface of the clad layer 12, a structure 9 is mounted, in which a rugged pattern 100 is formed by arranging a plurality of recesses locally-recessing its surface at an area on an optical path connecting between the mirror 16 and the light-emitting device 3. The structure 9 provides an antireflection function of light to the surface of the optical waveguide 1.

Description

本発明は、光導波路モジュール、光導波路モジュールの製造方法および電子機器に関するものである。   The present invention relates to an optical waveguide module, a method for manufacturing an optical waveguide module, and an electronic apparatus.

近年、情報化の波とともに、大容量の情報を高速で通信可能な広帯域回線（ブロードバンド）の普及が進んでいる。また、これらの広帯域回線に情報を伝送する装置として、ルーター装置、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置等の伝送装置が用いられている。これらの伝送装置内には、ＬＳＩのような演算素子、メモリーのような記憶素子等が組み合わされた信号処理基板が多数設置されており、各回線の相互接続を担っている。   In recent years, with the wave of computerization, wideband lines (broadband) capable of communicating a large amount of information at high speed have been spreading. Also, as devices for transmitting information to these broadband lines, transmission devices such as router devices and WDM (Wavelength Division Multiplexing) devices are used. In these transmission apparatuses, a large number of signal processing boards in which arithmetic elements such as LSIs and storage elements such as memories are combined are installed, and each line is interconnected.

各信号処理基板には、演算素子や記憶素子等が電気配線で接続された回路が構築されているが、近年、処理する情報量の増大に伴って、各基板では、極めて高いスループットで情報を伝送することが要求されている。しかしながら、情報伝送の高速化に伴い、クロストークや高周波ノイズの発生、電気信号の劣化等の問題が顕在化しつつある。このため、電気配線がボトルネックとなって、信号処理基板のスループットの向上が困難になっている。また、同様の課題は、スーパーコンピューターや大規模サーバー等でも顕在化しつつある。   Each signal processing board has a circuit in which arithmetic elements, storage elements, etc. are connected by electrical wiring. However, with the increase in the amount of information to be processed in recent years, each board has a very high throughput. It is required to transmit. However, with the speeding up of information transmission, problems such as generation of crosstalk and high frequency noise and deterioration of electric signals are becoming apparent. For this reason, electrical wiring becomes a bottleneck, making it difficult to improve the throughput of the signal processing board. Similar problems are also becoming apparent in supercomputers and large-scale servers.

一方、光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。   On the other hand, an optical communication technique for transferring data using an optical carrier wave has been developed, and in recent years, an optical waveguide is becoming popular as a means for guiding the optical carrier wave from one point to another point. This optical waveguide has a linear core part and a clad part provided so as to cover the periphery thereof. The core part is made of a material that is substantially transparent to the light of the optical carrier wave, and the cladding part is made of a material having a refractive index lower than that of the core part.

光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。   In the optical waveguide, light introduced from one end of the core portion is conveyed to the other end while being reflected at the boundary with the cladding portion. A light emitting element such as a semiconductor laser is disposed on the incident side of the optical waveguide, and a light receiving element such as a photodiode is disposed on the emission side. Light incident from the light emitting element propagates through the optical waveguide, is received by the light receiving element, and performs communication based on the flickering pattern of the received light or its intensity pattern.

このような光導波路により信号処理基板内の電気配線を置き換えられると、前述したような電気配線の問題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。   If the electrical wiring in the signal processing board is replaced by such an optical waveguide, it is expected that the problem of the electrical wiring as described above will be solved and the signal processing board can be further increased in throughput.

ところで、電気配線を光導波路に置き換える際には、電気信号と光信号との相互変換を行うべく、発光素子と受光素子とを備え、これらの間を光導波路で光学的に接続してなる光導波路モジュールが用いられる。   By the way, when replacing electric wiring with an optical waveguide, a light emitting element and a light receiving element are provided in order to perform mutual conversion between an electric signal and an optical signal, and an optical waveguide formed by optically connecting the light emitting element and the light receiving element therebetween. A waveguide module is used.

例えば、特許文献１には、プリント基板と、プリント基板上に搭載された発光素子と、プリント基板の下面側に設けられた光導波路と、を有する光インターフェースが開示されている。そして、光導波路と発光素子との間は、プリント基板に形成された、光信号を伝送するための貫通孔であるスルーホールを介して光学的に接続されている。   For example, Patent Document 1 discloses an optical interface having a printed circuit board, a light emitting element mounted on the printed circuit board, and an optical waveguide provided on the lower surface side of the printed circuit board. The optical waveguide and the light emitting element are optically connected through a through hole, which is a through hole for transmitting an optical signal, formed on the printed board.

しかしながら、上述したような光インターフェースでは、発光素子と光導波路との光結合において、光結合損失が大きいことが課題となっている。具体的には、発光素子の発光部から出射した信号光がスルーホールを通過して光導波路に入射する際、スルーホールと光導波路との界面で一部の信号光が反射する。この反射は、光導波路に入射する信号光の減衰をもたらす他、反射光が発光部に戻ることで、発光素子の発光安定性を損なう。   However, the optical interface as described above has a problem that the optical coupling loss is large in the optical coupling between the light emitting element and the optical waveguide. Specifically, when the signal light emitted from the light emitting portion of the light emitting element passes through the through hole and enters the optical waveguide, a part of the signal light is reflected at the interface between the through hole and the optical waveguide. This reflection causes attenuation of the signal light incident on the optical waveguide, and the reflected light returns to the light emitting portion, thereby impairing the light emission stability of the light emitting element.

特開２００５−２９４４０７号公報JP 2005-294407 A

本発明の目的は、光素子と光導波路との光結合損失が小さく、高品質の光通信が可能な光導波路モジュール、かかる光導波路モジュールを効率よく製造可能な光導波路モジュールの製造方法、および、前記光導波路モジュールを備え、高品質の光通信が可能な電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical waveguide module that has a small optical coupling loss between an optical element and an optical waveguide and enables high-quality optical communication, an optical waveguide module manufacturing method that can efficiently manufacture such an optical waveguide module, and An object of the present invention is to provide an electronic device including the optical waveguide module and capable of high-quality optical communication.

このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。
（１） コア部と、前記コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部と、前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記クラッド部の外部へと変換する光路変換部と、を備える光導波路と、
前記光路変換部を介して前記コア部と光学的に接続されるよう前記クラッド部の外部に設けられた光素子と、
前記光導波路の前記光路変換部と前記光素子との間に設けられ、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターンを備える構造体と、を有することを特徴とする光導波路モジュール。 Such an object is achieved by the present inventions (1) to (14) below.
(1) A core part, a clad part provided so as to cover the side surface of the core part, and provided in the middle or on an extension line of the core part, and converts the optical path of the core part to the outside of the clad part. An optical waveguide comprising: an optical path conversion unit;
An optical element provided outside the cladding part so as to be optically connected to the core part via the optical path changing part;
A structure provided between the optical path changing portion of the optical waveguide and the optical element, and having a concavo-convex pattern in which a plurality of convex portions having locally protruded surfaces or concave portions having locally recessed portions are arranged. And an optical waveguide module.

（２） 前記凸部および前記凹部は、一定の間隔で規則的に配置されている上記（１）に記載の光導波路モジュール。   (2) The optical waveguide module according to (1), wherein the convex portions and the concave portions are regularly arranged at regular intervals.

（３） 前記凹凸パターンにおける前記凸部同士の配置周期および前記凹部同士の配置周期は、前記光導波路に入射される信号光の波長以下である上記（１）または（２）に記載の光導波路モジュール。   (3) The optical waveguide according to (1) or (2), wherein an arrangement cycle between the convex portions and an arrangement cycle between the concave portions in the concave / convex pattern are equal to or less than a wavelength of signal light incident on the optical waveguide. module.

（４） 前記凹凸パターンにおける前記凸部の高さおよび前記凹部の深さは、前記光導波路に入射される信号光の波長以下である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路モジュール。   (4) The light according to any one of (1) to (3), wherein a height of the convex portion and a depth of the concave portion in the concave / convex pattern are equal to or less than a wavelength of signal light incident on the optical waveguide. Waveguide module.

（５） 前記凸部および前記凹部の形状は、柱状、錐状および半球状のいずれか、またはこれらに準じた形状である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路モジュール。   (5) The optical waveguide module according to any one of (1) to (4), wherein the convex portion and the concave portion have a columnar shape, a conical shape, a hemispherical shape, or a shape conforming thereto.

（６） 前記凸部および前記凹部の形状は、凸条または凹条である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路モジュール。   (6) The shape of the said convex part and the said recessed part is an optical waveguide module in any one of said (1) thru | or (4) which is a protruding item | line or a concave item.

（７） 前記構造体は、表面に前記凹凸パターンが形成された板状体で構成されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路モジュール。   (7) The optical waveguide module according to any one of (1) to (6), wherein the structure is configured by a plate-like body having the uneven pattern formed on a surface thereof.

（８） 前記構造体は、前記光導波路の表面上に設けられている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路モジュール。   (8) The optical waveguide module according to any one of (1) to (7), wherein the structure is provided on a surface of the optical waveguide.

（９） 当該光導波路モジュールは、さらに、前記光導波路と前記光素子との間に設けられた基板を有し、
前記構造体は、前記基板の表面上に設けられている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の光導波路モジュール。 (9) The optical waveguide module further includes a substrate provided between the optical waveguide and the optical element,
The optical waveguide module according to any one of (1) to (8), wherein the structure is provided on a surface of the substrate.

（１０） 前記光路変換部は、少なくとも前記コア部を斜めに横断するよう設けられた反射面で構成される上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の光導波路モジュール。   (10) The optical waveguide module according to any one of (1) to (9), wherein the optical path conversion unit includes a reflective surface provided so as to obliquely cross at least the core unit.

（１１） さらに、前記構造体と前記光素子との間に設けられた集光レンズを有する上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の光導波路モジュール。   (11) The optical waveguide module according to any one of (1) to (10), further including a condensing lens provided between the structure and the optical element.

（１２） コア部と、前記コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部と、前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記クラッド部の外部へと変換する光路変換部と、を備える光導波路と、
前記光路変換部を介して前記コア部と光学的に接続されるよう前記クラッド部の外部に設けられた光素子と、
前記光導波路の前記光路変換部と前記光素子との間に設けられ、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターンを備える構造体と、を有する光導波路モジュールの製造方法であって、
前記光導波路の表面上に構造体形成用組成物を塗布し、液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜またはその半硬化物に成形型を押圧しつつ前記液状被膜またはその半硬化物を硬化させることにより、前記凹凸パターンを形成するとともに前記構造体を形成する工程と、
前記光素子を配置する工程と、を有することを特徴とする光導波路モジュールの製造方法。 (12) A core part, a clad part provided so as to cover a side surface of the core part, and provided in the middle or on an extension line of the core part, and converts the optical path of the core part to the outside of the clad part. An optical waveguide comprising: an optical path conversion unit;
An optical element provided outside the cladding part so as to be optically connected to the core part via the optical path changing part;
A structure provided between the optical path changing portion of the optical waveguide and the optical element, and having a concavo-convex pattern in which a plurality of convex portions having locally protruded surfaces or concave portions having locally recessed portions are arranged. An optical waveguide module having a body,
Applying a structure-forming composition on the surface of the optical waveguide to form a liquid film; and
Forming the concavo-convex pattern and forming the structure by curing the liquid coating or the semi-cured product thereof while pressing a mold on the liquid coating or the semi-cured product thereof;
And a step of arranging the optical element. A method of manufacturing an optical waveguide module, comprising:

（１３） コア部と、前記コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部と、前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記クラッド部の外部へと変換する光路変換部と、を備える光導波路と、
前記光路変換部を介して前記コア部と光学的に接続されるよう前記クラッド部の外部に設けられた光素子と、
前記光導波路と前記光素子との間に設けられた基板と、
前記基板と前記光素子との間に設けられ、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターンを備える構造体と、を有する光導波路モジュールの製造方法であって、
前記基板の表面上に構造体形成用組成物を塗布し、液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜またはその半硬化物に成形型を押圧しつつ前記液状被膜またはその半硬化物を硬化させることにより、前記凹凸パターンを形成するとともに前記構造体を形成する工程と、
前記光導波路および前記光素子を配置する工程と、を有することを特徴とする光導波路モジュールの製造方法。 (13) A core part, a clad part provided so as to cover a side surface of the core part, and provided in the middle or on an extension line of the core part, and converts the optical path of the core part to the outside of the clad part. An optical waveguide comprising: an optical path conversion unit;
An optical element provided outside the cladding part so as to be optically connected to the core part via the optical path changing part;
A substrate provided between the optical waveguide and the optical element;
A light guide provided between the substrate and the optical element, and having a concavo-convex pattern in which a plurality of convex portions having locally protruded surfaces or concave portions having locally recessed portions are arranged. A method for manufacturing a waveguide module, comprising:
Applying a structure-forming composition on the surface of the substrate to form a liquid film;
Forming the concavo-convex pattern and forming the structure by curing the liquid coating or the semi-cured product thereof while pressing a mold on the liquid coating or the semi-cured product thereof;
And a step of arranging the optical waveguide and the optical element.

（１４） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路モジュールを備えることを特徴とする電子機器。   (14) An electronic apparatus comprising the optical waveguide module according to any one of (1) to (11).

本発明によれば、凹凸パターンが形成された構造体を備えることにより、発光素子と光導波路との光結合損失を小さくすることができるため、光搬送波のＳ／Ｎ比が高く、高品質の光通信が可能な光導波路モジュールが得られる。   According to the present invention, since the optical coupling loss between the light emitting element and the optical waveguide can be reduced by providing the structure in which the concavo-convex pattern is formed, the S / N ratio of the optical carrier is high, and the high quality is achieved. An optical waveguide module capable of optical communication is obtained.

また、本発明によれば、このような光導波路モジュールを効率よく製造することができる。   Further, according to the present invention, such an optical waveguide module can be efficiently manufactured.

また、本発明によれば、このような光導波路モジュールを備えることにより、高品質の光通信が可能な信頼性の高い電子機器が得られる。   In addition, according to the present invention, by providing such an optical waveguide module, a highly reliable electronic device capable of high-quality optical communication can be obtained.

本発明の光導波路モジュールの第１実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 1st Embodiment of the optical waveguide module of this invention. 図１のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図２の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 図２に示す光導波路モジュールの他の構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structural example of the optical waveguide module shown in FIG. 図１に示す光導波路モジュールのうち、光導波路を取り出して示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which take out and show an optical waveguide among optical waveguide modules shown in FIG. 凹部または凸部の形状の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the shape of a recessed part or a convex part. 本発明の光導波路モジュールの第２実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the optical waveguide module of this invention. 本発明の光導波路モジュールの第３実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 3rd Embodiment of the optical waveguide module of this invention. 本発明の光導波路モジュールの第４実施形態を示す図であって、光導波路のみを取り出し、天地反転させた斜視図（一部透過して示す）である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the optical waveguide module of this invention, Comprising: It is the perspective view (it shows partially permeate | transmitting) which took out only the optical waveguide and reversed it upside down. 本発明の光導波路モジュールの第５実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 5th Embodiment of the optical waveguide module of this invention. 図２に示す光導波路モジュールを製造する方法を説明するための図（縦断面図）である。It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating the method to manufacture the optical waveguide module shown in FIG. 図１０に示す光導波路モジュールを製造する方法を説明するための図（縦断面図）である。It is a figure (longitudinal sectional view) for demonstrating the method to manufacture the optical waveguide module shown in FIG.

以下、本発明の光導波路モジュール、光導波路モジュールの製造方法および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an optical waveguide module, a method of manufacturing an optical waveguide module, and an electronic apparatus according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

＜光導波路モジュール＞
≪第１実施形態≫
まず、本発明の光導波路モジュールの第１実施形態について説明する。 <Optical waveguide module>
<< First Embodiment >>
First, a first embodiment of the optical waveguide module of the present invention will be described.

図１は、本発明の光導波路モジュールの第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図２の部分拡大図である。なお、以下の説明では、図２、３の上側を「上」、下側を「下」という。また、各図では、厚さ方向を強調して描いている。   1 is a perspective view showing a first embodiment of the optical waveguide module of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. In the following description, the upper side of FIGS. 2 and 3 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. In each figure, the thickness direction is emphasized.

図１に示す光導波路モジュール１０は、光導波路１と、その上方に設けられた回路基板２と、回路基板２上に搭載された発光素子３（光素子）と、を有している。   An optical waveguide module 10 shown in FIG. 1 includes an optical waveguide 1, a circuit board 2 provided above the optical waveguide 1, and a light emitting element 3 (optical element) mounted on the circuit board 2.

光導波路１は、長尺の帯状をなしており、回路基板２および発光素子３は、光導波路１の一方の端部（図２の左側の端部）に設けられている。   The optical waveguide 1 has a long band shape, and the circuit board 2 and the light emitting element 3 are provided at one end of the optical waveguide 1 (the left end in FIG. 2).

発光素子３は、電気信号を光信号に変換し、発光部３１から光信号を出射して光導波路１に入射させる素子である。図２に示す発光素子３は、その下面に設けられた発光部３１と、発光部３１に通電する電極３２とを有している。発光部３１は、図２の下方に向けて光信号を出射する。なお、図２に示す矢印は、発光素子３から出射した信号光の光路の例である。   The light emitting element 3 is an element that converts an electrical signal into an optical signal, emits the optical signal from the light emitting unit 31, and enters the optical waveguide 1. The light emitting element 3 shown in FIG. 2 has a light emitting part 31 provided on the lower surface thereof, and an electrode 32 for energizing the light emitting part 31. The light emitting unit 31 emits an optical signal downward in FIG. Note that the arrows shown in FIG. 2 are examples of the optical path of the signal light emitted from the light emitting element 3.

一方、光導波路１のうち、発光素子３の位置に対応してミラー（光路変換部）１６が設けられている。このミラー１６は、図２の左右方向に延伸する光導波路１の光路を、光導波路１の外部へと変換するものであり、図２では、発光素子３の発光部３１と光学的に接続されるよう、光路を９０°変換する。このようなミラー１６を介することにより、発光素子３から出射した信号光を光導波路１に入射させることができる。また、図示しないものの、光導波路１の他方の端部には、受光素子が設けられる。この受光素子も光導波路１と光学的に接続されており、光導波路１に入射された信号光は受光素子に到達する。その結果、光導波路モジュール１０において光通信が可能になる。   On the other hand, a mirror (optical path conversion unit) 16 is provided corresponding to the position of the light emitting element 3 in the optical waveguide 1. The mirror 16 converts the optical path of the optical waveguide 1 extending in the left-right direction in FIG. 2 to the outside of the optical waveguide 1. In FIG. 2, the mirror 16 is optically connected to the light emitting portion 31 of the light emitting element 3. The optical path is converted by 90 °. By passing through such a mirror 16, the signal light emitted from the light emitting element 3 can be made incident on the optical waveguide 1. Although not shown, a light receiving element is provided at the other end of the optical waveguide 1. This light receiving element is also optically connected to the optical waveguide 1, and the signal light incident on the optical waveguide 1 reaches the light receiving element. As a result, optical communication is possible in the optical waveguide module 10.

ここで、光導波路１の表面上の、ミラー１６と発光部３１とを繋ぐ光路が通過する部位には、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターン１００を備える構造体９が配置されている（図３参照）。この構造体９に設けられた凹凸パターン１００は、発光部３１から光導波路１に入射する信号光の反射を抑制し、相対的に入射効率を高めることができる。その結果、発光素子３と光導波路１との光結合効率が向上する。   Here, on the surface of the optical waveguide 1 where the optical path connecting the mirror 16 and the light emitting portion 31 passes, there are a plurality of convex portions that are locally protruded or concave portions that are locally recessed. A structure 9 having a concavo-convex pattern 100 formed is disposed (see FIG. 3). The concavo-convex pattern 100 provided in the structure 9 can suppress the reflection of the signal light incident on the optical waveguide 1 from the light emitting unit 31 and can relatively increase the incident efficiency. As a result, the optical coupling efficiency between the light emitting element 3 and the optical waveguide 1 is improved.

以下、光導波路モジュール１０の各部について詳述する。
（光導波路）
図１に示す光導波路１は、下方からクラッド層（第１クラッド層）１１、コア層１３、およびクラッド層（第２クラッド層）１２をこの順で積層してなる帯状の積層体で構成される。このうちコア層１３には、図１に示すように、平面視で直線状をなす１本のコア部１４と、このコア部１４の側面に隣接する側面クラッド部１５とが形成されている。コア部１４は、帯状の積層体の長手方向に沿って延伸しており、かつ、積層体の幅のほぼ中央に位置している。なお、図１において、コア部１４にはドットを付している。 Hereinafter, each part of the optical waveguide module 10 will be described in detail.
(Optical waveguide)
An optical waveguide 1 shown in FIG. 1 is configured by a belt-like laminate in which a clad layer (first clad layer) 11, a core layer 13, and a clad layer (second clad layer) 12 are laminated in this order from below. The Among these, as shown in FIG. 1, the core layer 13 is formed with a single core portion 14 that is linear in a plan view, and a side cladding portion 15 that is adjacent to the side surface of the core portion 14. The core part 14 is extended | stretched along the longitudinal direction of a strip | belt-shaped laminated body, and is located in the approximate center of the width | variety of a laminated body. In FIG. 1, the core portion 14 is provided with dots.

図２に示す光導波路１では、ミラー１６を介して入射された光を、コア部１４とクラッド部（各クラッド層１１、１２および各側面クラッド部１５）との界面で全反射させ、他方の端部に伝搬させることができる。これにより、出射端で受光した光の明滅パターンおよび光の強弱パターンの少なくとも一方に基づいて光通信を行うことができる。   In the optical waveguide 1 shown in FIG. 2, the light incident through the mirror 16 is totally reflected at the interface between the core portion 14 and the clad portion (each clad layer 11, 12 and each side clad portion 15). It can be propagated to the end. Thereby, optical communication can be performed based on at least one of the blinking pattern of light received at the emitting end and the intensity pattern of light.

コア部１４とクラッド部との界面で全反射を生じさせるためには、界面に屈折率差が存在する必要がある。コア部１４の屈折率は、クラッド部の屈折率より大きければよく、その差は特に限定されないものの、クラッド部の屈折率の０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても、光の伝送効率のそれ以上の増大は期待できない。   In order to cause total reflection at the interface between the core part 14 and the clad part, a difference in refractive index needs to exist at the interface. Although the refractive index of the core part 14 should just be larger than the refractive index of a clad part, and the difference is not specifically limited, It is preferable that it is 0.5% or more of the refractive index of a clad part, and it is 0.8% or more. Is more preferable. On the other hand, the upper limit value may not be set, but is preferably about 5.5%. If the difference in refractive index is less than the lower limit, the effect of transmitting light may be reduced, and even if the upper limit is exceeded, no further increase in light transmission efficiency can be expected.

なお、前記屈折率差とは、コア部１４の屈折率をＡ、クラッド部の屈折率をＢとしたとき、次式で表わされる。   The difference in refractive index is expressed by the following equation, where A is the refractive index of the core portion 14 and B is the refractive index of the cladding portion.

屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
また、図１に示す構成では、コア部１４は平面視で直線状に形成されているが、途中で湾曲、分岐等していてもよく、その形状は任意である。 Refractive index difference (%) = | A / B-1 | × 100
Moreover, in the structure shown in FIG. 1, although the core part 14 is formed in linear form by planar view, you may be curving, branching, etc. in the middle, The shape is arbitrary.

また、コア部１４の横断面形状は、正方形または矩形（長方形）のような四角形であるのが一般的であるが、特に限定されず、真円、楕円のような円形、菱形、三角形、五角形のような多角形であってもよい。   The cross-sectional shape of the core portion 14 is generally a square such as a square or a rectangle (rectangle), but is not particularly limited, and is not limited to a circle, such as a perfect circle or an ellipse, a rhombus, a triangle, or a pentagon. A polygon such as

コア部１４の幅および高さは、特に限定されないが、それぞれ、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、２０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。   The width and height of the core portion 14 are not particularly limited, but are preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm, and still more preferably about 20 to 70 μm.

コア層１３の構成材料は、上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等である。   The constituent material of the core layer 13 is not particularly limited as long as the above-described refractive index difference is generated. Specifically, the core layer 13 is an acrylic resin, a methacrylic resin, a polycarbonate, a polystyrene, an epoxy resin, or an oxetane resin. Other cyclic ether resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, polysilanes, polysilazanes, and various resin materials such as cyclic olefin resins such as benzocyclobutene resins and norbornene resins, quartz glass, borosilicate glass Such as a glass material.

また、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。   Of these, norbornene resins are particularly preferable. These norbornene-based polymers include, for example, ring-opening metathesis polymerization (ROMP), combination of ROMP and hydrogenation reaction, polymerization by radical or cation, polymerization using a cationic palladium polymerization initiator, and other polymerization initiators ( For example, it can be obtained by any known polymerization method such as polymerization using a polymerization initiator of nickel or another transition metal).

一方、各クラッド層１１、１２は、それぞれ、コア層１３の下部および上部に位置している。このような各クラッド層１１、１２は、各側面クラッド部１５とともに、コア部１４の外周を囲むクラッド部を構成し、これにより光導波路１は信号光を漏出させることなく伝搬させることができる導光路として機能する。   On the other hand, the clad layers 11 and 12 are located below and above the core layer 13, respectively. The clad layers 11 and 12 together with the side clad parts 15 constitute a clad part surrounding the outer periphery of the core part 14, thereby allowing the optical waveguide 1 to propagate the signal light without leaking. Functions as an optical path.

クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さ（各コア部１４の平均高さ）の０．１〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．２〜１．２５倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層１１、１２の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、３〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１が必要以上に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、クラッド層としての機能が好適に発揮される。   The average thickness of the clad layers 11 and 12 is preferably about 0.1 to 1.5 times the average thickness of the core layer 13 (average height of each core portion 14). More preferably, the average thickness of the clad layers 11 and 12 is not particularly limited, but is usually preferably about 1 to 200 μm and about 3 to 100 μm, respectively. More preferably, it is about 5 to 60 μm. Thereby, the function as a clad layer is suitably exhibited while preventing the optical waveguide 1 from becoming unnecessarily large (thickened).

また、各クラッド層１１、１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。   Further, as the constituent material of each of the cladding layers 11 and 12, for example, the same material as the constituent material of the core layer 13 described above can be used, but a norbornene polymer is particularly preferable.

また、コア層１３の構成材料およびクラッド層１１、１２の構成材料を選択する場合、両者の間の屈折率差を考慮して材料を選択すればよい。具体的には、コア層１３とクラッド層１１、１２との境界において光を確実に全反射させるため、コア層１３の構成材料の屈折率がクラッド層１１、１２の屈折率に比べ十分に大きくなるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、コア部１４からクラッド層１１、１２に光が漏れ出るのを抑制することができる。   Further, when selecting the constituent material of the core layer 13 and the constituent materials of the clad layers 11 and 12, the material may be selected in consideration of the refractive index difference between them. Specifically, the refractive index of the constituent material of the core layer 13 is sufficiently larger than the refractive index of the cladding layers 11 and 12 in order to surely totally reflect light at the boundary between the core layer 13 and the cladding layers 11 and 12. What is necessary is just to select a material so that it may become. Thereby, a sufficient refractive index difference is obtained in the thickness direction of the optical waveguide 1, and light can be prevented from leaking from the core portion 14 to the cladding layers 11 and 12.

なお、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３の構成材料とクラッド層１１、１２の構成材料との密着性（親和性）が高いことも重要である。   From the viewpoint of suppressing light attenuation, it is also important that the adhesiveness (affinity) between the constituent material of the core layer 13 and the constituent materials of the cladding layers 11 and 12 is high.

また、前述したように、光導波路１の途中には、ミラー１６が設けられている（図２参照）。このミラー１６は、光導波路１の途中に掘り込み加工を施し、これにより得られた空間（空洞）の内壁面で構成される。この内壁面の一部は、コア部１４を斜め４５°に横切る平面であり、この平面がミラー１６となる。ミラー１６を介して、光導波路１と発光部３１とが光学的に接続されている。   As described above, the mirror 16 is provided in the middle of the optical waveguide 1 (see FIG. 2). The mirror 16 is formed of an inner wall surface of a space (cavity) obtained by digging in the middle of the optical waveguide 1. A part of this inner wall surface is a plane that crosses the core portion 14 at an angle of 45 °, and this plane becomes the mirror 16. The optical waveguide 1 and the light emitting unit 31 are optically connected via the mirror 16.

なお、ミラー１６には、必要に応じて反射膜を成膜するようにしてもよい。この反射膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜が好ましく用いられる。   A reflective film may be formed on the mirror 16 as necessary. As the reflective film, a metal film such as Au, Ag, or Al is preferably used.

また、ミラー１６は、例えばコア部１４の光軸を９０°曲げる屈曲導波路等の光路変換手段で代替することもできる。   Further, the mirror 16 can be replaced by an optical path conversion means such as a bent waveguide that bends the optical axis of the core portion 14 by 90 °.

また、クラッド層１２の上面には、構造体９が載置されている。なお、この構造体９については後に詳述する。   A structure 9 is placed on the upper surface of the cladding layer 12. The structure 9 will be described later in detail.

なお、光導波路１は、さらに、クラッド層１１の下面に設けられた支持フィルムおよびクラッド層１２の上面に設けられたカバーフィルムを有していてもよい。   The optical waveguide 1 may further include a support film provided on the lower surface of the cladding layer 11 and a cover film provided on the upper surface of the cladding layer 12.

このような支持フィルムおよびカバーフィルムの構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料等が挙げられる。   Examples of the constituent material of the support film and the cover film include various resin materials such as polyethylene terephthalate (PET), polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyimide, and polyamide.

また、支持フィルムおよびカバーフィルムの各平均厚さは、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。   Moreover, each average thickness of a support film and a cover film is although it does not specifically limit, It is preferable that it is about 5-200 micrometers, and it is more preferable that it is about 10-100 micrometers.

なお、支持フィルムとクラッド層１１との間、および、カバーフィルムとクラッド層１２との間は、接着または接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤または粘着剤による接着等が挙げられる。   The support film and the clad layer 11 and the cover film and the clad layer 12 are bonded or bonded. Examples of the method include thermocompression bonding, bonding with an adhesive or an adhesive, and the like. Can be mentioned.

このうち、接着層としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。また、特に耐熱性の高いものとして、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミド、ポリイミドエーテル等の熱可塑性ポリイミド接着剤が好ましく用いられる。   Among these, as an adhesive layer, various hot-melt-adhesives (polyester type | system | group, modified olefin type | system | group) etc. are mentioned other than an acrylic adhesive, a urethane type adhesive agent, a silicone type adhesive agent, for example. Moreover, as a thing with especially high heat resistance, thermoplastic polyimide adhesive agents, such as a polyimide, a polyimide amide, a polyimide amide ether, a polyester imide, a polyimide ether, are used preferably.

また、接着層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがより好ましい。   Moreover, although the average thickness of an contact bonding layer is not specifically limited, It is preferable that it is about 1-100 micrometers, and it is more preferable that it is about 5-60 micrometers.

なお、カバーフィルムを設けた場合には、構造体９は、カバーフィルム上に載置されることとなる。   When a cover film is provided, the structure 9 is placed on the cover film.

（発光素子）
発光素子３は、前述したように、下面に発光部３１と電極３２とを有するものであるが、具体的には、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）のような半導体レーザーや、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子である。 (Light emitting element)
As described above, the light-emitting element 3 has the light-emitting portion 31 and the electrode 32 on the lower surface, and specifically, a semiconductor laser such as a surface-emitting laser (VCSEL), a light-emitting diode (LED), or the like. It is a light emitting element.

一方、図１、２に示す光導波路モジュール１０の回路基板２上には、発光素子３に隣り合うように半導体素子４が搭載されている。半導体素子４は、発光素子３の動作を制御する素子であり、下面には電極４２を有している。かかる半導体素子４としては、例えば、ドライバーＩＣや、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）、リミッティングアンプ（ＬＡ）等を含むコンビネーションＩＣの他、各種ＬＳＩ、ＲＡＭ等が挙げられる。   On the other hand, the semiconductor element 4 is mounted on the circuit board 2 of the optical waveguide module 10 shown in FIGS. The semiconductor element 4 is an element that controls the operation of the light emitting element 3, and has an electrode 42 on the lower surface. Examples of the semiconductor element 4 include a combination IC including a driver IC, a transimpedance amplifier (TIA), a limiting amplifier (LA), and various LSIs and RAMs.

なお、発光素子３と半導体素子４は、後述する回路基板２により電気的に接続されており、半導体素子４により発光素子３の発光パターンおよび発光の強弱パターンを制御し得るよう構成されている。   The light emitting element 3 and the semiconductor element 4 are electrically connected by a circuit board 2 to be described later, and the semiconductor element 4 is configured so that the light emission pattern of the light emitting element 3 and the intensity pattern of light emission can be controlled.

（回路基板）
光導波路１の上方には、回路基板２が設けられており、回路基板２の下面と光導波路１の上面とは接着層５を介して接着されている。 (Circuit board)
A circuit board 2 is provided above the optical waveguide 1, and the lower surface of the circuit board 2 and the upper surface of the optical waveguide 1 are bonded via an adhesive layer 5.

回路基板２は、図２に示すように、絶縁性基板２１と、その下面に設けられた導体層２２と、上面に設けられた導体層２３と、を有している。回路基板２上に搭載された発光素子３と半導体素子４とは、導体層２３を介して電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2, the circuit board 2 includes an insulating substrate 21, a conductor layer 22 provided on the lower surface thereof, and a conductor layer 23 provided on the upper surface. The light emitting element 3 and the semiconductor element 4 mounted on the circuit board 2 are electrically connected via the conductor layer 23.

ここで、発光素子３の発光部３１と光導波路１のミラー１６との間は光学的に接続されているため、信号光の光路は、絶縁性基板２１を厚さ方向に貫通することとなる。したがって、絶縁性基板２１は、透光性を有する材料で構成されているのが好ましい。これにより、光路の伝送効率を高めることができる。なお、絶縁性基板２１には、光路に対応する領域に開口するスルーホールを形成するようにしてもよい。   Here, since the light emitting portion 31 of the light emitting element 3 and the mirror 16 of the optical waveguide 1 are optically connected, the optical path of the signal light penetrates the insulating substrate 21 in the thickness direction. . Therefore, the insulating substrate 21 is preferably made of a light-transmitting material. Thereby, the transmission efficiency of an optical path can be improved. The insulating substrate 21 may be formed with a through hole that opens in a region corresponding to the optical path.

また、絶縁性基板２１は可撓性を有しているのが好ましい。可撓性を有する絶縁性基板２１は、回路基板２と光導波路１との密着性向上に寄与するとともに、形状変化に対する優れた追従性を有するものとなる。その結果、光導波路１が可撓性を有している場合には、光導波路モジュール１０全体も可撓性を有するものとなり、実装性に優れたものとなる。また、光導波路モジュール１０を湾曲させた際には、絶縁性基板２１と導体層２２、２３との剥離や、回路基板２と光導波路１との剥離を確実に防止することができ、剥離に伴う絶縁性の低下や伝送効率の低下を防止する。   The insulating substrate 21 is preferably flexible. The flexible insulating substrate 21 contributes to improving the adhesion between the circuit board 2 and the optical waveguide 1 and has an excellent followability to a shape change. As a result, when the optical waveguide 1 is flexible, the entire optical waveguide module 10 is also flexible and has excellent mountability. Further, when the optical waveguide module 10 is bent, it is possible to reliably prevent the insulating substrate 21 and the conductor layers 22 and 23 from peeling and the circuit board 2 and the optical waveguide 1 from peeling. This prevents a decrease in insulation and a decrease in transmission efficiency.

絶縁性基板２１のヤング率（引張弾性率）は、一般的な室温環境下（２０〜２５℃前後）で１〜２０ＧＰａ程度であるのが好ましく、２〜１２ＧＰａ程度であるのがより好ましい。ヤング率の範囲がこの程度であれば、絶縁性基板２１は、上述したような効果を得る上で十分な可撓性を有するものとなる。   The Young's modulus (tensile modulus) of the insulating substrate 21 is preferably about 1 to 20 GPa and more preferably about 2 to 12 GPa in a general room temperature environment (around 20 to 25 ° C.). If the range of the Young's modulus is this level, the insulating substrate 21 has sufficient flexibility to obtain the above-described effects.

このような絶縁性基板２１を構成する材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、各種ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられるが、中でもポリイミド系樹脂を主材料とするものが好ましく用いられる。ポリイミド系樹脂は、耐熱性が高く、優れた透光性および可撓性を有していることから、絶縁性基板２１の構成材料として特に好適である。   Examples of the material constituting the insulating substrate 21 include various resin materials such as polyimide resins, polyamide resins, epoxy resins, various vinyl resins, and polyester resins such as polyethylene terephthalate resins. Of these, those mainly composed of a polyimide resin are preferably used. The polyimide resin is particularly suitable as a constituent material of the insulating substrate 21 because it has high heat resistance and excellent translucency and flexibility.

なお、絶縁性基板２１の具体例としては、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板、アラミド銅張フィルム基板等に使用されるフィルム基板が挙げられる。   Specific examples of the insulating substrate 21 include film substrates used for polyester copper-clad film substrates, polyimide copper-clad film substrates, aramid copper-clad film substrates, and the like.

また、絶縁性基板２１の平均厚さは、５〜５０μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０μｍ程度であるのがより好ましい。このような厚さの絶縁性基板２１であれば、その構成材料によらず、十分な可撓性を有するものとなる。また、絶縁性基板２１の厚さが前記範囲内であれば、光導波路モジュール１０の薄型化が図られるとともに、絶縁性基板２１の透過損失が抑制される。   In addition, the average thickness of the insulating substrate 21 is preferably about 5 to 50 μm, and more preferably about 10 to 40 μm. The insulating substrate 21 having such a thickness has sufficient flexibility regardless of the constituent material. If the thickness of the insulating substrate 21 is within the above range, the optical waveguide module 10 can be thinned and the transmission loss of the insulating substrate 21 can be suppressed.

さらには、絶縁性基板２１の厚さが前記範囲内であれば、信号光の発散によって伝送効率が低下するのを防止することができる。例えば、発光素子３の発光部３１から出射した信号光は、一定の出射角で発散しつつ回路基板２を通過してミラー１６に入射するが、発光部３１とミラー１６との離間距離が大き過ぎる場合、信号光が発散し過ぎてしまい、ミラー１６に到達する光量が減少するおそれがある。これに対し、絶縁性基板２１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、発光部３１とミラー１６との離間距離を確実に小さくすることができるため、信号光は広く発散してしまう前にミラー１６に到達する。その結果、ミラー１６に到達する光量の減少を防止し、発光素子３と光導波路２との光結合に伴う損失（光結合損失）を十分に低下させることができる。また、絶縁性基板２１の平均厚さを前記範囲内とすれば、信号光を集光するレンズを用いなくても十分な光結合効率が得られるので、光導波路モジュール１０の構造を簡略化することができ、光導波路モジュール１０の製造歩留まりを高めることができる。   Furthermore, if the thickness of the insulating substrate 21 is within the above range, it is possible to prevent the transmission efficiency from being lowered due to the divergence of the signal light. For example, the signal light emitted from the light emitting unit 31 of the light emitting element 3 is incident on the mirror 16 through the circuit board 2 while diverging at a constant emission angle, but the separation distance between the light emitting unit 31 and the mirror 16 is large. If it is too large, the signal light will diverge too much and the amount of light reaching the mirror 16 may be reduced. On the other hand, by setting the average thickness of the insulating substrate 21 within the above range, the separation distance between the light emitting unit 31 and the mirror 16 can be surely reduced, so that the signal light is diffused widely. The mirror 16 is reached. As a result, a decrease in the amount of light reaching the mirror 16 can be prevented, and the loss (optical coupling loss) associated with the optical coupling between the light emitting element 3 and the optical waveguide 2 can be sufficiently reduced. Further, if the average thickness of the insulating substrate 21 is within the above range, sufficient optical coupling efficiency can be obtained without using a lens for condensing signal light, so that the structure of the optical waveguide module 10 is simplified. Therefore, the manufacturing yield of the optical waveguide module 10 can be increased.

なお、絶縁性基板２１は、１枚の基板であってもよいが、複数層の基板を積層してなる多層基板（ビルドアップ基板）であってもよい。この場合、多層基板の層間には、パターニングされた導体層を含み、この導体層には任意の電気回路が形成されていてもよい。これにより、絶縁性基板２１中に高密度の電気回路を構築することができる。   The insulating substrate 21 may be a single substrate, or may be a multilayer substrate (build-up substrate) formed by stacking a plurality of substrates. In this case, a patterned conductor layer is included between the layers of the multilayer substrate, and an arbitrary electric circuit may be formed in the conductor layer. Thereby, a high-density electric circuit can be constructed in the insulating substrate 21.

また、絶縁性基板２１には、厚さ方向に貫通する１つまたは複数の貫通孔が設けられていてもよく、これらの貫通孔には導電性材料が充填されているか、または、貫通孔の内壁面に沿って導電性材料の被膜が成膜されていてもよい。この導電性材料は、絶縁性基板２１の両面の間を電気的に接続する貫通ビアとなる。   Further, the insulating substrate 21 may be provided with one or a plurality of through holes penetrating in the thickness direction, and these through holes are filled with a conductive material, or the through holes A conductive material film may be formed along the inner wall surface. This conductive material becomes a through via that electrically connects both surfaces of the insulating substrate 21.

また、絶縁性基板２１に設けられた導体層２２および導体層２３は、それぞれ導電性材料で構成されている。各導体層２２、２３には、所定のパターンが形成されており、このパターンは配線として機能する。絶縁性基板２１に貫通ビアが形成されている場合、貫通ビアと各導体層２２、２３とが接続され、これにより、導体層２２と導体層２３とが一部で導通する。   The conductor layer 22 and the conductor layer 23 provided on the insulating substrate 21 are each made of a conductive material. A predetermined pattern is formed on each of the conductor layers 22 and 23, and this pattern functions as a wiring. When the through via is formed in the insulating substrate 21, the through via and each of the conductor layers 22 and 23 are connected, whereby the conductor layer 22 and the conductor layer 23 are partially connected.

各導体層２２、２３に用いられる導電性材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の各種金属材料が挙げられる。   Examples of the conductive material used for each of the conductor layers 22 and 23 include aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), nickel (Ni), and tungsten (W ) And various metal materials such as molybdenum (Mo).

また、各導体層２２、２３の平均厚さは、配線に要求される導電率等に応じて適宜設定されるものの、例えば１〜３０μｍ程度とされる。   Moreover, although the average thickness of each conductor layer 22 and 23 is suitably set according to the electrical conductivity etc. which are requested | required of wiring, it shall be about 1-30 micrometers, for example.

また、各導体層２２、２３に形成される配線パターンの幅も、配線に要求される導電率や各導体層２２、２３の厚さ等に応じて適宜設定されるものの、例えば２〜１０００μｍ程度であるのが好ましく、５〜５００μｍ程度であるのがより好ましい。   Also, the width of the wiring pattern formed on each conductor layer 22 and 23 is appropriately set according to the electrical conductivity required for the wiring, the thickness of each conductor layer 22 and 23, etc., for example, about 2 to 1000 μm It is preferable that the thickness is about 5 to 500 μm.

なお、このような配線パターンは、例えば、一旦全面に形成された導体層をパターニングする（例えば、銅張基板の銅箔を部分的にエッチングする）方法、別途用意した基板上にあらかじめパターニングされた導体層を転写する方法等により形成される。   In addition, such a wiring pattern is patterned in advance on a separately prepared substrate, for example, a method of patterning a conductor layer once formed on the entire surface (for example, partially etching a copper foil of a copper-clad substrate). It is formed by a method of transferring a conductor layer.

また、図３に示す各導体層２２、２３は、発光素子３の発光部３１とミラー１６との間の光路に干渉しないよう設けられた開口部２２１、２３１を有している。その結果、開口部２２１には導体層２２の厚さに相当する高さの空隙２２２が、開口部２３１には導体層２３の厚さに相当する高さの空隙２３２がそれぞれ生じている。   Also, each of the conductor layers 22 and 23 shown in FIG. 3 has openings 221 and 231 provided so as not to interfere with the optical path between the light emitting portion 31 of the light emitting element 3 and the mirror 16. As a result, a gap 222 having a height corresponding to the thickness of the conductor layer 22 is generated in the opening 221, and a gap 232 having a height corresponding to the thickness of the conductor layer 23 is generated in the opening 231.

また、発光素子３や半導体素子４と導体層２３との間は、各種ハンダ、各種ろう材等により電気的かつ機械的に接続される。   Further, the light emitting element 3 or the semiconductor element 4 and the conductor layer 23 are electrically and mechanically connected by various solders, various brazing materials and the like.

ハンダおよびろう材としては、例えば、Ｓｎ−Ｐｂ系の鉛ハンダの他、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ａｌ系の各種鉛フリーハンダ、ＪＩＳに規定された各種低温ろう材等が挙げられる。   Examples of the solder and brazing material include Sn—Pb lead solder, Sn—Ag—Cu, Sn—Zn—Bi, Sn—Cu, Sn—Ag—In—Bi, Sn—Zn. -Various Al-based lead-free solders, various low-temperature brazing materials defined by JIS, etc.

なお、発光素子３や半導体素子４としては、例えばＢＧＡ(Ball Grid Array)タイプやＬＧＡ(Land Grid Array)タイプ等のパッケージ仕様の素子が用いられる。   In addition, as the light emitting element 3 and the semiconductor element 4, a package specification element such as a BGA (Ball Grid Array) type or an LGA (Land Grid Array) type is used, for example.

また、導体層２３とハンダ（またはろう材）とが接触することにより、導体層２３を構成する金属成分の一部がハンダ側に溶解する現象が生じるおそれがある。この現象は、特に銅製の導体層２３に対して生じる場合が多いことから「銅食われ」と呼ばれている。銅食われが発生すると、導体層２３が薄くなったり、欠損したりする等の不具合を招き、導体層２３の機能を損なうおそれがある。   Further, when the conductor layer 23 and the solder (or brazing material) are in contact with each other, there is a possibility that a part of the metal component constituting the conductor layer 23 is dissolved on the solder side. This phenomenon is called “copper erosion” because it often occurs particularly with respect to the copper conductor layer 23. If copper erosion occurs, the conductor layer 23 may be thinned or damaged, and the function of the conductor layer 23 may be impaired.

そこで、ハンダと接する導体層２３の表面には、あらかじめ、ハンダの下地として銅食われ防止膜（下地層）を形成しておくのが好ましい。この銅食われ防止膜の形成により、銅食われが防止され、導体層２３の機能を長期にわたって維持することができる。   Therefore, it is preferable to previously form a copper erosion prevention film (underlayer) as a solder underlayer on the surface of the conductor layer 23 in contact with the solder. By forming the copper erosion preventing film, copper erosion is prevented and the function of the conductor layer 23 can be maintained over a long period of time.

銅食われ防止膜の構成材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、パラジウム（Ｐｄ）等が挙げられ、銅食われ防止膜は、これらの金属組成１種からなる単層であってもよく、２種以上を含む複合層（例えば、Ｎｉ−Ａｕ複合層、Ｎｉ−Ｓｎ複合層等）であってもよい。   Examples of the constituent material of the copper corrosion prevention film include nickel (Ni), gold (Au), platinum (Pt), tin (Sn), palladium (Pd), and the like. A single layer composed of one kind of metal composition may be used, or a composite layer containing two or more kinds (for example, a Ni—Au composite layer, a Ni—Sn composite layer, etc.) may be used.

銅食われ防止膜の平均厚さは、特に限定されないが、０．０５〜５μｍ程度であるのが好ましく、０．１〜３μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、銅食われ防止膜そのものの電気抵抗を抑制しつつ、十分な銅食われ防止作用を発現させることができる。   The average thickness of the copper erosion preventing film is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 5 μm, and more preferably about 0.1 to 3 μm. Thereby, it is possible to exhibit a sufficient copper erosion preventing action while suppressing the electrical resistance of the copper erosion preventing film itself.

なお、発光素子３や半導体素子４と導体層２３との電気的接続は、上述したような接続方法の他、ワイヤーボンディング、異方性導電フィルム（ＡＤＦ）、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）等を用いた製造方法で行われてもよい。   In addition, the electrical connection between the light emitting element 3 or the semiconductor element 4 and the conductor layer 23 is performed by wire bonding, anisotropic conductive film (ADF), anisotropic conductive paste (ACP), etc. in addition to the connection method described above. It may be carried out by a manufacturing method using

このうち、ワイヤーボンディングによれば、発光素子３や半導体素子４と回路基板２との間で熱膨張差が生じたとしても、柔軟性の高いボンディングワイヤーによって熱膨張差を吸収することができるので、接続部に対する応力集中が防止される。   Among them, according to wire bonding, even if a difference in thermal expansion occurs between the light emitting element 3 or the semiconductor element 4 and the circuit board 2, the difference in thermal expansion can be absorbed by a highly flexible bonding wire. , Stress concentration on the connecting portion is prevented.

また、発光素子３と導体層２３との隙間および発光素子３の側方には、発光素子３を囲うように封止材６１が配置されている。これにより、導体層２３に開口部２３１を形成したことによる空隙２３２にも封止材６１が充填される。   Further, a sealing material 61 is disposed so as to surround the light emitting element 3 in the gap between the light emitting element 3 and the conductor layer 23 and in the side of the light emitting element 3. As a result, the sealing material 61 is also filled in the gap 232 resulting from the formation of the opening 231 in the conductor layer 23.

一方、半導体素子４と導体層２３との隙間および半導体素子４の側方には、封止材６２が充填されている。   On the other hand, a sealing material 62 is filled in the gap between the semiconductor element 4 and the conductor layer 23 and the side of the semiconductor element 4.

このような封止材６１、６２は、発光素子３および半導体素子４の耐候性（耐熱性、耐湿性、気圧変化等）を高めるとともに、振動、外力、異物付着等から発光素子３および半導体素子４を確実に保護することができる。   Such sealing materials 61 and 62 improve the weather resistance (heat resistance, moisture resistance, atmospheric pressure change, etc.) of the light emitting element 3 and the semiconductor element 4 and also the light emitting element 3 and the semiconductor element from vibration, external force, foreign matter adhesion, and the like. 4 can be reliably protected.

封止材６１、６２としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。   Examples of the sealing materials 61 and 62 include an epoxy resin, a polyester resin, a polyurethane resin, and a silicone resin.

また、回路基板２と光導波路１との間は接着層５により接着されているが、接着層５を構成する接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。また、特に耐熱性の高いものとして、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミド、ポリイミドエーテル等の熱可塑性ポリイミド接着剤が挙げられる。   The circuit board 2 and the optical waveguide 1 are bonded to each other with an adhesive layer 5. Examples of the adhesive constituting the adhesive layer 5 include an epoxy adhesive, an acrylic adhesive, and a urethane adhesive. In addition to silicone adhesives, various hot melt adhesives (polyester-based, modified olefin-based) and the like can be mentioned. Moreover, as a thing with especially high heat resistance, thermoplastic polyimide adhesive agents, such as a polyimide, a polyimide amide, a polyimide amide ether, a polyester imide, a polyimide ether, are mentioned.

なお、図３に示す接着層５は、発光素子３の発光部３１とミラー１６とを繋ぐ光路を避けるように設けられている。すなわち、接着層５には、上記光路に対応した位置に設けられた開口部５１が形成されている。この開口部５１により、上記光路と接着層５との干渉が防止されている。   Note that the adhesive layer 5 shown in FIG. 3 is provided so as to avoid an optical path connecting the light emitting portion 31 of the light emitting element 3 and the mirror 16. That is, the adhesive layer 5 has an opening 51 provided at a position corresponding to the optical path. The opening 51 prevents interference between the optical path and the adhesive layer 5.

以上のような光導波路モジュール１０では、発光素子３の発光部３１から出射した信号光が、空隙２３２に充填された封止材６１、絶縁性基板２１、空隙２２２および開口部５１を通過して、光導波路１に入射される。   In the optical waveguide module 10 as described above, the signal light emitted from the light emitting part 31 of the light emitting element 3 passes through the sealing material 61 filled in the gap 232, the insulating substrate 21, the gap 222 and the opening 51. , Is incident on the optical waveguide 1.

なお、光導波路モジュール１０は、光導波路１の他方の端部にも、回路基板２を有していてもよく、他の光学部品との接続を担うコネクター等を有していてもよい。   Note that the optical waveguide module 10 may have the circuit board 2 at the other end of the optical waveguide 1 or may have a connector or the like responsible for connection with other optical components.

図４は、図２に示す光導波路モジュールの他の構成例を示す縦断面図である。   FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another configuration example of the optical waveguide module shown in FIG.

図４（ａ）に示す光導波路モジュール１０では、光導波路１の他方の端部（図２、４の右側の端部）の上面にも回路基板２が設けられている。また、この回路基板２上には、受光素子７と半導体素子４とが搭載されている。また、光導波路１には、受光素子７の受光部７１の位置に対応してミラー１６が形成されている。   In the optical waveguide module 10 shown in FIG. 4A, the circuit board 2 is also provided on the upper surface of the other end of the optical waveguide 1 (the right end in FIGS. 2 and 4). A light receiving element 7 and a semiconductor element 4 are mounted on the circuit board 2. A mirror 16 is formed in the optical waveguide 1 corresponding to the position of the light receiving portion 71 of the light receiving element 7.

このような光導波路モジュール１０では、光導波路１からミラー１６を介して出射した信号光が、受光素子７の受光部７１に到達すると、光信号から電気信号への変換がなされる。このようにして光導波路１の両端部間における光通信が行われる。   In such an optical waveguide module 10, when the signal light emitted from the optical waveguide 1 through the mirror 16 reaches the light receiving portion 71 of the light receiving element 7, the optical signal is converted into an electrical signal. In this way, optical communication between both ends of the optical waveguide 1 is performed.

一方、図４（ｂ）に示す光導波路モジュール１０では、光導波路１の他方の端部に、他の光学部品との接続を担うコネクター２０が設けられている。コネクター２０としては、光ファイバーとの接続に用いられるＰＭＴコネクター等が挙げられる。コネクター２０を介して光導波路モジュール１０を光ファイバーに接続することで、より長距離の光通信が可能になる。   On the other hand, in the optical waveguide module 10 shown in FIG. 4B, a connector 20 that is connected to other optical components is provided at the other end of the optical waveguide 1. Examples of the connector 20 include a PMT connector used for connection with an optical fiber. By connecting the optical waveguide module 10 to the optical fiber via the connector 20, optical communication over a longer distance becomes possible.

なお、図４では、光導波路１の一方の端部と他方の端部とで１対１の光通信を行う場合について説明したが、光導波路１の他方の端部には、光路を複数に分岐することができる光スプリッターを接続するようにしてもよい。   In FIG. 4, the case where one-to-one optical communication is performed between one end and the other end of the optical waveguide 1 has been described. However, a plurality of optical paths are provided at the other end of the optical waveguide 1. An optical splitter that can be branched may be connected.

（構造体）
ここで、光導波路１の表面（クラッド層１２の上面）上のうち、ミラー１６と発光部３１とを繋ぐ光路が通過する部位（開口部５１内および空隙２２２内）には、前述したように、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターン１００が形成された構造体９が載置されている。 (Structure)
Here, on the surface of the optical waveguide 1 (the upper surface of the cladding layer 12), the portion (in the opening 51 and the gap 222) through which the optical path connecting the mirror 16 and the light emitting portion 31 passes is as described above. A structure 9 on which a concavo-convex pattern 100 formed by arranging a plurality of convex portions having locally protruded surfaces or concave portions having locally recessed portions is placed.

このような構造体９がない場合、空隙２２２とクラッド層１２の上面との界面において、信号光の反射が生じ、反射した分が光結合における損失となる。その結果、信号光が減衰し、光通信のＳ／Ｎ比が低下してしまう。   Without such a structure 9, signal light is reflected at the interface between the gap 222 and the upper surface of the cladding layer 12, and the reflected light is a loss in optical coupling. As a result, the signal light is attenuated and the S / N ratio of optical communication is lowered.

これに対し、構造体９を設けることにより、光導波路１の表面に光の反射防止機能が付与される。その結果、信号光の減衰が抑制され、光通信のＳ／Ｎ比を高めることができる。そして、信頼性が高く高品質な光通信を提供し得る光導波路モジュール１０が得られる。   On the other hand, by providing the structure 9, a light reflection preventing function is imparted to the surface of the optical waveguide 1. As a result, the attenuation of the signal light is suppressed, and the S / N ratio of optical communication can be increased. And the optical waveguide module 10 which can provide a reliable and high quality optical communication is obtained.

図５は、図１に示す光導波路モジュール１０のうち、構造体９を取り出して示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上」、下側を「下」という。   FIG. 5 is a partially enlarged view showing the structure 9 extracted from the optical waveguide module 10 shown in FIG. In the following description, the upper side in FIG. 5 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

図５に示す構造体９では、上面に凹凸パターン１００が形成されているが、凹凸パターン１００は、構造体９の平滑な表面を局所的に凹没させ、一定の間隔で分布した複数個の凹部１０１で構成されている。   In the structure 9 shown in FIG. 5, the concavo-convex pattern 100 is formed on the upper surface. However, the concavo-convex pattern 100 is formed by locally denting the smooth surface of the structure 9 and distributing a plurality of distributions at regular intervals. A recess 101 is formed.

凹部１０１の分布パターンは、不規則的であってもよいが、一定の間隔で規則的に分布したパターンであるのが好ましい。これにより、凹凸パターン１００による反射防止機能がより確実なものとなり、かつ、凹凸パターン１００全体で反射防止機能が均一になる。   The distribution pattern of the recesses 101 may be irregular, but is preferably a pattern that is regularly distributed at regular intervals. Thereby, the antireflection function by the concavo-convex pattern 100 becomes more reliable, and the antireflection function becomes uniform throughout the concavo-convex pattern 100.

具体的な分布パターンとしては、例えば、四方格子状パターン、六方格子状パターン、八方格子状パターン、放射状パターン、同心円状パターン、螺旋状パターン等が挙げられる。   Specific examples of the distribution pattern include a tetragonal lattice pattern, a hexagonal lattice pattern, an octagonal lattice pattern, a radial pattern, a concentric circular pattern, and a spiral pattern.

また、隣り合う凹部１０１同士の配置周期（凹部１０１の中心間の距離）Ｐは、発光素子３から出射される信号光の波長以下であるのが好ましい。これにより、凹凸パターン１００では、信号光の回折現象がほとんど生じなくなり、回折に伴う損失の発生を防止することができる。そして、光学的には、凹凸パターン１００付近の空間の屈折率を、空隙２２２の屈折率とクラッド層１２の屈折率との中間の値としてみなすことができるようになり、凹凸パターン１００に入射する信号光は、このみなし屈折率に応じて振る舞うこととなる。すなわち、凹凸パターン１００付近の空間によって空隙２２２とクラッド層１２の界面の屈折率差が緩和されることとなり、入射効率が格段に向上する。その結果、反射に伴う光結合損失の増大を抑制することができる。   Further, the arrangement period (distance between the centers of the recesses 101) P between the adjacent recesses 101 is preferably equal to or less than the wavelength of the signal light emitted from the light emitting element 3. Thereby, in the uneven | corrugated pattern 100, the diffraction phenomenon of signal light hardly arises, and generation | occurrence | production of the loss accompanying a diffraction can be prevented. Optically, the refractive index of the space near the concavo-convex pattern 100 can be regarded as an intermediate value between the refractive index of the gap 222 and the refractive index of the cladding layer 12, and enters the concavo-convex pattern 100. The signal light behaves according to this deemed refractive index. In other words, the difference in refractive index at the interface between the gap 222 and the cladding layer 12 is relaxed by the space in the vicinity of the concavo-convex pattern 100, and the incident efficiency is remarkably improved. As a result, an increase in optical coupling loss due to reflection can be suppressed.

また、隣り合う凹部１０１同士の間隔（凹部１０１の中心間の距離）が一定でない場合も、同様の理由から、その間隔は信号光の波長以下であるのが好ましい。   Even when the interval between adjacent recesses 101 (the distance between the centers of the recesses 101) is not constant, for the same reason, the interval is preferably equal to or less than the wavelength of the signal light.

なお、発光素子３から出射される信号光の波長は、一般的に１５０〜１６００ｎｍ程度であるので、それに応じて凹部１０１同士の間隔の上限が設定される。   Since the wavelength of the signal light emitted from the light emitting element 3 is generally about 150 to 1600 nm, the upper limit of the interval between the recesses 101 is set accordingly.

一方、凹部１０１同士の間隔の下限は、特に限定されないが、凹部１０１の形成容易性や長期信頼性等の観点から２０ｎｍ程度とされる。   On the other hand, the lower limit of the interval between the recesses 101 is not particularly limited, but is about 20 nm from the viewpoint of the ease of forming the recesses 101 and long-term reliability.

また、凹部１０１同士の間隔のうち、凹部１０１が占める距離の割合（占有率）は、１０〜９０％程度であるのが好ましく、２０〜８０％程度であるのがより好ましく、３０〜７０％程度であるのがさらに好ましい。これにより、凹凸パターン１００による反射防止機能がより確実なものとなる。   Moreover, it is preferable that the ratio (occupancy) of the distance which the recessed part 101 occupies among the space | intervals of the recessed parts 101 is about 10 to 90%, It is more preferable that it is about 20 to 80%, 30 to 70%. More preferably, it is about. Thereby, the antireflection function by the concavo-convex pattern 100 becomes more reliable.

一方、凹部１０１の深さＤは、発光素子３から出射される信号光の波長以下であるのが好ましい。これにより、凹凸パターン１００では、信号光の回折現象がほとんど生じなくなり、回折に伴う損失の発生を防止することができる。そして、光学的には、凹凸パターン１００付近の空間の屈折率を、空隙２２２の屈折率とクラッド層１２の屈折率との中間の値としてみなすことができるようになり、凹凸パターン１００に入射する信号光は、このみなし屈折率に応じて振る舞うこととなる。すなわち、凹凸パターン１００付近の空間によって空隙２２２とクラッド層１２の界面の屈折率差が緩和されることとなり、入射効率が格段に向上する。その結果、反射に伴う光結合損失の増大を抑制することができる。   On the other hand, the depth D of the recess 101 is preferably equal to or less than the wavelength of the signal light emitted from the light emitting element 3. Thereby, in the uneven | corrugated pattern 100, the diffraction phenomenon of signal light hardly arises, and generation | occurrence | production of the loss accompanying a diffraction can be prevented. Optically, the refractive index of the space near the concavo-convex pattern 100 can be regarded as an intermediate value between the refractive index of the gap 222 and the refractive index of the cladding layer 12, and enters the concavo-convex pattern 100. The signal light behaves according to this deemed refractive index. In other words, the difference in refractive index at the interface between the gap 222 and the cladding layer 12 is relaxed by the space in the vicinity of the concavo-convex pattern 100, and the incident efficiency is remarkably improved. As a result, an increase in optical coupling loss due to reflection can be suppressed.

なお、発光素子３から出射される信号光の波長は、一般的に１５０〜１６００ｎｍ程度であるので、それに応じて凹部１０１の深さの上限が設定される。   Since the wavelength of the signal light emitted from the light emitting element 3 is generally about 150 to 1600 nm, the upper limit of the depth of the recess 101 is set accordingly.

一方、凹部１０１の深さＤの下限は、特に限定されないが、凹部１０１の形成容易性や長期信頼性等の観点から２０ｎｍ程度とされる。   On the other hand, the lower limit of the depth D of the concave portion 101 is not particularly limited, but is about 20 nm from the viewpoint of the ease of forming the concave portion 101 and long-term reliability.

また、凹部１０１同士の配置周期Ｐや凹部１０１の深さＤが、発光素子３から出射される信号光の波長以下でない場合でも、前述した反射防止機能がもたらされる。この場合、入射効率の向上はそれほど期待できないが、信号光は凹凸パターン１００により散乱されるため、発光素子３側への反射が抑制される。その結果、反射光が照射されることに伴い発光素子３の発光安定性が損なわれるのを防止することができる。   Further, even when the arrangement period P between the recesses 101 and the depth D of the recesses 101 are not less than or equal to the wavelength of the signal light emitted from the light emitting element 3, the above-described antireflection function is provided. In this case, although the improvement in incident efficiency cannot be expected so much, since the signal light is scattered by the concave / convex pattern 100, reflection to the light emitting element 3 side is suppressed. As a result, it is possible to prevent the light emission stability of the light emitting element 3 from being impaired as the reflected light is irradiated.

図５に示す各凹部１０１の形状は、それぞれ開口の平面視形状が四角形であり、深さ方向にその四角形が維持された形状になっている。すなわち、各凹部１０１は、それぞれ四角柱状をなしている。   The shape of each recess 101 shown in FIG. 5 is such that the shape of the opening in plan view is a quadrangle, and the quadrangle is maintained in the depth direction. That is, each recess 101 has a quadrangular prism shape.

ここで、図６は、凹部または凸部の形状の一例を示す斜視図である。
各凹部１０１の形状は、図５に示す形状に限定されず、例えば、角柱状、角錐状（図６（ａ）参照）、角錐台形状（図６（ｂ）参照）、円柱状（図６（ｃ）参照）、円錐状（図６（ｄ）参照）、円錐台形状（図６（ｅ）参照）、半球状、楕円半球状、長円半球状、凹条（凸条）、二次曲線回転体、四次曲線回転体、六次曲線回転体、正規分布曲線回転体、三角関数曲線回転体、その他、任意の曲線の回転体等の形状であってもよい。さらに、これらの２種以上が混在したものであってもよい。 Here, FIG. 6 is a perspective view showing an example of the shape of the concave portion or the convex portion.
The shape of each recess 101 is not limited to the shape shown in FIG. 5, and for example, a prismatic shape, a pyramid shape (see FIG. 6A), a truncated pyramid shape (see FIG. 6B), or a cylindrical shape (FIG. 6). (See (c)), conical (see FIG. 6 (d)), truncated cone (see FIG. 6 (e)), hemispherical, elliptical hemispherical, oval hemispherical, concave (convex), secondary The shape may be a curved rotator, a quartic curve rotator, a sixth-order curve rotator, a normal distribution curve rotator, a trigonometric curve rotator, or any other curved rotator. Further, two or more of these may be mixed.

なお、上述したような形状には、その形状に準じた形状も含まれる。準じた形状とは、例えば、各形状の角部を面取りした形状、各形状同士を連結した形状、各形状同士を合成した形状等が挙げられる。   In addition, the shape according to the shape is also included in the shape as described above. Examples of the conforming shape include a shape in which corners of each shape are chamfered, a shape in which the shapes are connected, a shape in which the shapes are combined, and the like.

また、上述した各形状のうち、各凹部１０１の形状は、柱状、錐状および半球状のいずれか、またはこれらに準じた形状であるのが好ましい。このような形状の凹部１０１を有する凹凸パターン１００は、光導波路１に対して優れた反射防止機能を付与することができる。また、光導波路１の上面に対して斜めに入射する信号光に対しても、等方的な反射防止機能が発揮されることから、入射角依存が少ない。   Moreover, it is preferable that the shape of each recessed part 101 among each shape mentioned above is either a column shape, a cone shape, and a hemispherical shape, or a shape according to these. The concave / convex pattern 100 having the concave portion 101 having such a shape can impart an excellent antireflection function to the optical waveguide 1. In addition, since the isotropic antireflection function is exhibited even with respect to the signal light incident obliquely with respect to the upper surface of the optical waveguide 1, the incident angle dependency is small.

なお、凹部１０１の形状として上記に例示した種々の形状は、いずれも、凹部にも凸部にもなり得る。また、図６に示す形状は、天地反転した形状であってもよい。なお、凸部同士の配置周期は、前述した凹部１０１同士の配置周期Ｐと同様にすればよく、凸部の高さも、前述した凹部１０１の深さＤと同様にすればよい。   Any of the various shapes exemplified above as the shape of the concave portion 101 can be a concave portion or a convex portion. Further, the shape shown in FIG. 6 may be an inverted shape. The arrangement period between the convex parts may be the same as the arrangement period P between the concave parts 101 described above, and the height of the convex part may be the same as the depth D of the concave parts 101 described above.

一方、各凹部１０１の形状は、凹条（線状の溝）であるのが好ましい（図６（ｆ）参照）。このような形状の凹部１０１を有する凹凸パターン１００は、光導波路１に対してとりわけ優れた反射防止機能を付与することができる。また、凸部の場合は、凸条（線状の凸部）であってもよい。   On the other hand, it is preferable that the shape of each recessed part 101 is a groove (linear groove | channel) (refer FIG.6 (f)). The concave / convex pattern 100 having the concave portion 101 having such a shape can impart a particularly excellent antireflection function to the optical waveguide 1. Moreover, in the case of a convex part, a protruding item | line (linear convex part) may be sufficient.

このような構造体９の形状は、特に限定されないが、例えば、板状体（層状体を含む）、ブロック体等が挙げられる。   Although the shape of such a structure 9 is not specifically limited, For example, a plate-shaped body (a layered body is included), a block body, etc. are mentioned.

このうち、構造体９の形状は、板状体であるのが好ましい。これにより、構造体９は、光導波路１の表面や回路基板２に対する密着性の高いものとなり、界面における光結合損失を抑制し得るものとなる。   Among these, the shape of the structure 9 is preferably a plate-like body. Thereby, the structure 9 becomes a thing with high adhesiveness with respect to the surface of the optical waveguide 1 or the circuit board 2, and can suppress the optical coupling loss in an interface.

なお、板状体である構造体９の平面視形状としては、特に限定されず、真円、楕円、長円等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形等が挙げられる。   The planar shape of the structure 9 that is a plate-like body is not particularly limited, and examples thereof include a circle such as a perfect circle, an ellipse, and an ellipse, and a polygon such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, and a hexagon.

また、板状体である構造体９の平均厚さは、構成材料に応じて適宜設定されるものの、好ましくは１０〜３００μｍ程度、より好ましくは２０〜２００μｍ程度とされる。構造体９の平均厚さを前記範囲内とすることにより、構造体９の光透過性を著しく損なうことなく、そして凹凸パターン１００を形成したとしても十分な機械的強度を有する構造体９が得られる。   Moreover, although the average thickness of the structure 9 which is a plate-shaped body is suitably set according to a constituent material, Preferably it is about 10-300 micrometers, More preferably, it is about 20-200 micrometers. By setting the average thickness of the structure 9 within the above range, the structure 9 having sufficient mechanical strength can be obtained without significantly impairing the light transmittance of the structure 9 and even when the uneven pattern 100 is formed. It is done.

構造体９の構成材料としては、光透過性を有する材料であればよいが、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等が挙げられる。   As a constituent material of the structural body 9, any material having optical transparency may be used. For example, an acrylic resin, a methacrylic resin, a polycarbonate, a polystyrene, a cyclic ether resin such as an epoxy resin or an oxetane resin, In addition to various resin materials such as polyamide, polyimide, polybenzoxazole, polysilane, polysilazane, cyclic olefin resin such as benzocyclobutene resin and norbornene resin, glass materials such as quartz glass and borosilicate glass are listed. It is done.

また、図２では、構造体９に発光素子３の発光部３１から出射した信号光が入射する。この場合、構造体９の屈折率は、光導波路１のクラッド層１２の屈折率と同程度であるか、または大きいのが好ましい。これにより、発光素子３の発光部３１から出射した信号光が構造体９に入射した後、その信号光を効率よく光導波路１に入射させることができる。その結果、光導波路１と発光素子３との光結合効率をより高めることができる。   In FIG. 2, the signal light emitted from the light emitting portion 31 of the light emitting element 3 enters the structure 9. In this case, it is preferable that the refractive index of the structure 9 is approximately equal to or higher than the refractive index of the cladding layer 12 of the optical waveguide 1. Thereby, after the signal light emitted from the light emitting portion 31 of the light emitting element 3 is incident on the structure 9, the signal light can be efficiently incident on the optical waveguide 1. As a result, the optical coupling efficiency between the optical waveguide 1 and the light emitting element 3 can be further increased.

なお、構造体９の屈折率は、構造体９全体で均一でなくてもよく、例えば構造体９が板状体である場合、その厚さ方向に沿って屈折率が段階的または連続的に変化するような屈折率分布が形成されていてもよい。具体的には、空隙２２２中の空気の屈折率と光導波路１の屈折率とを段階的または連続的に繋ぐような屈折率変化を伴う屈折率分布が好ましい。このような屈折率分布を有する構造体９は、光結合効率を特に高め得るものとなる。   Note that the refractive index of the structure 9 may not be uniform throughout the structure 9. For example, when the structure 9 is a plate-like body, the refractive index is stepwise or continuously along the thickness direction. A refractive index distribution that changes may be formed. Specifically, a refractive index distribution with a refractive index change that connects the refractive index of air in the gap 222 and the refractive index of the optical waveguide 1 stepwise or continuously is preferable. The structure 9 having such a refractive index distribution can particularly improve the optical coupling efficiency.

また、構造体９は、光導波路１に対して密着していればよいが、この密着手段は特に限定されない。例えば、構造体９と光導波路１とは固着または融着していてもよく、接着剤、接着シート等を介して接着されていてもよい。この場合、接着剤としては、前述のようなものを用いることができる。   Moreover, the structure 9 should just be closely_contact | adhered with respect to the optical waveguide 1, but this contact | adherence means is not specifically limited. For example, the structure 9 and the optical waveguide 1 may be fixed or fused, and may be bonded via an adhesive, an adhesive sheet, or the like. In this case, the adhesive described above can be used.

また、構造体９の上面は、回路基板２の下面および光導波路１の上面に対して平行であるのが好ましい。これにより、光結合効率をより高めることができる。
また、構造体９は、光導波路１の上面全体を覆う程度の大きさを有していてもよい。 The upper surface of the structure 9 is preferably parallel to the lower surface of the circuit board 2 and the upper surface of the optical waveguide 1. Thereby, the optical coupling efficiency can be further increased.
The structure 9 may have a size that covers the entire top surface of the optical waveguide 1.

なお、このような構造体９は、受光素子側に設けるようにしてもよい。図４（ａ）には、受光素子７側に構造体９を設けた場合を示している。図４（ａ）の受光素子７側に設けられた構造体９は、回路基板２の下面に載置されており、構造体９の下面に凹凸パターン１００（図示せず）が形成されている。このため、光導波路１を伝搬し、ミラー１６で反射された信号光が回路基板２に入射する際、構造体９によって回路基板２の下面における反射を防止する機能が付与される。したがって、構造体９を備えることで、光導波路１への入射側のみならず、出射側における光結合損失を抑制することができ、信号光の伝搬効率をより高めることができる。   Such a structure 9 may be provided on the light receiving element side. FIG. 4A shows a case where the structure 9 is provided on the light receiving element 7 side. The structure 9 provided on the light receiving element 7 side in FIG. 4A is placed on the lower surface of the circuit board 2, and an uneven pattern 100 (not shown) is formed on the lower surface of the structure 9. . For this reason, when the signal light propagating through the optical waveguide 1 and reflected by the mirror 16 is incident on the circuit board 2, the structure 9 provides a function of preventing reflection on the lower surface of the circuit board 2. Therefore, by providing the structure 9, not only the incident side to the optical waveguide 1 but also the optical coupling loss on the emitting side can be suppressed, and the propagation efficiency of the signal light can be further increased.

また、構造体９は、回路基板２の下面でなく、受光部７１に密着するよう、受光素子７の下面に載置されてもよい。   Further, the structure 9 may be placed not on the lower surface of the circuit board 2 but on the lower surface of the light receiving element 7 so as to be in close contact with the light receiving unit 71.

なお、上述した発光素子３側の構造体９における特徴等は、受光素子７側の構造体９にも全て適用可能である。例えば、構造体９は、受光素子７側の回路基板２の下面のみでなく、受光素子７の下面等に設けられてもよい。   Note that the above-described features and the like of the structure 9 on the light emitting element 3 side are all applicable to the structure 9 on the light receiving element 7 side. For example, the structure 9 may be provided not only on the lower surface of the circuit board 2 on the light receiving element 7 side but also on the lower surface of the light receiving element 7 or the like.

≪第２実施形態≫
次に、本発明の光導波路モジュールの第２実施形態について説明する。 << Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the optical waveguide module of the present invention will be described.

図７は、本発明の光導波路モジュールの第２実施形態を示す縦断面図である。
以下、第２実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図７において、第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the optical waveguide module of the present invention.
Hereinafter, although the second embodiment will be described, the description will focus on differences from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted. In FIG. 7, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.

図７に示す光導波路モジュール１０は、回路基板２および封止材６１の構成が異なる以外は、第１実施形態と同様である。   The optical waveguide module 10 shown in FIG. 7 is the same as that of the first embodiment except that the configurations of the circuit board 2 and the sealing material 61 are different.

図７に示す回路基板２では、導体層２２、２３に設けられた開口部２２１、２３１に対応して、絶縁性基板２１にも、絶縁性基板２１を貫通する開口部２１１が形成されている。これにより、発光素子３の発光部３１とミラー１６とを繋ぐ光路が絶縁性基板２１と干渉するのを防止して、光結合効率をより高めることができる。   In the circuit board 2 shown in FIG. 7, corresponding to the openings 221 and 231 provided in the conductor layers 22 and 23, the insulating substrate 21 is also provided with an opening 211 that penetrates the insulating substrate 21. . Thereby, it can prevent that the optical path which connects the light emission part 31 of the light emitting element 3, and the mirror 16 interferes with the insulating substrate 21, and can improve optical coupling efficiency more.

なお、開口部２１１の内径は、発光素子３から出射される信号光の出射角やミラー１６の有効面積に応じて適宜設定される。また、導体層２２、２３に設けられた開口部２２１、２３１および接着層５に設けられた開口部５１についても同様である。   The inner diameter of the opening 211 is appropriately set according to the emission angle of the signal light emitted from the light emitting element 3 and the effective area of the mirror 16. The same applies to the openings 221 and 231 provided in the conductor layers 22 and 23 and the opening 51 provided in the adhesive layer 5.

また、図７に示す光導波路モジュール１０では、封止材６１についても、発光部３１とミラー１６とを繋ぐ光路を避けるよう、発光部３１の直下を囲うように設けられている。これにより、光路と封止材６１とが干渉するのを防止して、光結合効率をさらに高めることができる。   In the optical waveguide module 10 shown in FIG. 7, the sealing material 61 is also provided so as to surround directly under the light emitting unit 31 so as to avoid an optical path connecting the light emitting unit 31 and the mirror 16. Thereby, it can prevent that an optical path and the sealing material 61 interfere, and can further improve optical coupling efficiency.

したがって、図７に示す光導波路モジュール１０では、発光素子３の下面から構造体９の上面に至るまで、導体層２３、絶縁性基板２１、導体層２２、および接着層５を貫通する開口部１０Ｌが形成されている。このような開口部１０Ｌを設けることにより、発光部３１と構造体９とを繋ぐ光路と干渉するものがなくなるので、光結合効率が特に高くなるのである。   Therefore, in the optical waveguide module 10 shown in FIG. 7, the opening 10 </ b> L that penetrates the conductor layer 23, the insulating substrate 21, the conductor layer 22, and the adhesive layer 5 from the lower surface of the light emitting element 3 to the upper surface of the structure 9. Is formed. By providing such an opening 10L, there is no interference with the optical path connecting the light emitting unit 31 and the structure 9, so that the optical coupling efficiency is particularly high.

なお、本実施形態に係る絶縁性基板２１は、第１実施形態で説明した可撓性基板以外に、比較的剛性の高い剛性基板であってもよい。   The insulating substrate 21 according to the present embodiment may be a rigid substrate having a relatively high rigidity other than the flexible substrate described in the first embodiment.

このような絶縁性基板２１は、耐屈曲性が高くなり、屈曲に伴う発光素子３の損傷を防止する。   Such an insulating substrate 21 has high bending resistance, and prevents damage to the light emitting element 3 due to bending.

絶縁性基板２１のヤング率（引張弾性率）は、一般的な室温環境下（２０〜２５℃前後）で５〜５０ＧＰａ程度であるのが好ましく、１２〜３０ＧＰａ程度であるのがより好ましい。ヤング率の範囲がこの程度であれば、絶縁性基板２１は、上述したような効果をより確実に発揮することができる。   The Young's modulus (tensile modulus) of the insulating substrate 21 is preferably about 5 to 50 GPa and more preferably about 12 to 30 GPa in a general room temperature environment (around 20 to 25 ° C.). If the range of the Young's modulus is about this level, the insulating substrate 21 can more reliably exhibit the effects as described above.

このような絶縁性基板２１を構成する材料としては、例えば、紙、ガラス布、樹脂フィルム等を基材とし、この基材に、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂材料を含浸させたものが挙げられる。   As a material constituting such an insulating substrate 21, for example, paper, glass cloth, resin film or the like is used as a base material, and a phenol resin, a polyester resin, an epoxy resin, a cyanate resin, a polyimide is used as the base material. And those impregnated with a resin material such as a fluororesin and a fluororesin.

具体的には、ガラス布・エポキシ銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板等のコンポジット銅張積層板に使用される絶縁性基板の他、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板等の耐熱・熱可塑性の有機系リジッド基板や、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板等のセラミックス系リジッド基板等が挙げられる。   Specifically, in addition to insulating substrates used for composite copper-clad laminates such as glass cloth / epoxy copper-clad laminates, glass nonwoven fabrics / epoxy copper-clad laminates, polyetherimide resin substrates, polyetherketone resin substrates Examples thereof include heat-resistant and thermoplastic organic rigid substrates such as polysulfone resin substrates, and ceramic rigid substrates such as alumina substrates, aluminum nitride substrates, and silicon carbide substrates.

また、絶縁性基板２１が上述したような材料で構成される場合、その平均厚さは、好ましくは３００μｍ〜３ｍｍ程度、より好ましくは５００μｍ〜２．５ｍｍ程度とされる。   Further, when the insulating substrate 21 is made of the above-described material, the average thickness is preferably about 300 μm to 3 mm, more preferably about 500 μm to 2.5 mm.

≪第３実施形態≫
次に、本発明の光導波路モジュールの第３実施形態について説明する。 «Third embodiment»
Next, a third embodiment of the optical waveguide module of the present invention will be described.

図８は、本発明の光導波路モジュールの第３実施形態を示す縦断面図である。
以下、第３実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図８において、第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the optical waveguide module of the present invention.
Hereinafter, the third embodiment will be described, but the description will focus on the differences from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted. In FIG. 8, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.

図８（ａ）に示す光導波路モジュール１０は、空隙２２２に突出するように、絶縁性基板２１の下面に設けられた集光レンズ８を有している以外、第１実施形態と同様である。この集光レンズ８により、発光素子３から出射した信号光が集光され、光結合効率を高めることができる。   The optical waveguide module 10 shown in FIG. 8A is the same as that of the first embodiment except that it has a condensing lens 8 provided on the lower surface of the insulating substrate 21 so as to protrude into the gap 222. . The condensing lens 8 condenses the signal light emitted from the light emitting element 3, and can increase the optical coupling efficiency.

なお、集光レンズ８については、収束光がミラー１６の有効領域内に照射されるよう、その焦点距離が設定されている。これにより、有効領域外に照射される信号光がほとんどなくなり、光結合効率を確実に高めることができる。   Note that the focal length of the condenser lens 8 is set so that the convergent light is irradiated within the effective area of the mirror 16. Thereby, there is almost no signal light irradiated outside the effective region, and the optical coupling efficiency can be reliably increased.

また、集光レンズ８の焦点距離を設定する他、集光レンズ８とミラー１６との離間距離を調整することで、ミラー１６に対する収束光の照射光量を高めることもできる。集光レンズ８とミラー１６との離間距離を調整するには、接着層５の厚さやクラッド層１２の厚さを調整すればよい。   In addition to setting the focal length of the condenser lens 8, the amount of convergent light applied to the mirror 16 can be increased by adjusting the distance between the condenser lens 8 and the mirror 16. In order to adjust the separation distance between the condenser lens 8 and the mirror 16, the thickness of the adhesive layer 5 and the thickness of the cladding layer 12 may be adjusted.

集光レンズ８の形状は、特に限定されないが、例えば、平凸レンズ、両凸レンズ、凸メニスカスレンズ、フレネルレンズのような凸レンズが挙げられる。また、凸レンズと凹レンズとを組み合わせた複合レンズであってもよい。   Although the shape of the condensing lens 8 is not specifically limited, For example, convex lenses, such as a planoconvex lens, a biconvex lens, a convex meniscus lens, and a Fresnel lens, are mentioned. Moreover, the compound lens which combined the convex lens and the concave lens may be sufficient.

また、集光レンズ８の構成材料は、透光性材料であればよく、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、サファイア、蛍石のような無機材料、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、カーボネート系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂のような有機材料等が挙げられる。   Moreover, the constituent material of the condensing lens 8 should just be a translucent material, for example, inorganic materials like quartz glass, borosilicate glass, sapphire, fluorite, silicone resin, fluorine resin, carbonate resin. And organic materials such as olefin resins and acrylic resins.

一方、図８（ｂ）に示す光導波路モジュール１０は、開口部１０Ｌに突出するように、発光素子３の下面に設けられた集光レンズ８を有している以外、第２実施形態と同様である。この集光レンズ８により、発光素子３から出射した信号光が集光され、光結合効率を高めることができる。   On the other hand, the optical waveguide module 10 shown in FIG. 8B is the same as in the second embodiment except that it has a condensing lens 8 provided on the lower surface of the light emitting element 3 so as to protrude into the opening 10L. It is. The condensing lens 8 condenses the signal light emitted from the light emitting element 3, and can increase the optical coupling efficiency.

≪第４実施形態≫
次に、本発明の光導波路モジュールの第４実施形態について説明する。 << Fourth Embodiment >>
Next, a fourth embodiment of the optical waveguide module of the present invention will be described.

図９は、本発明の光導波路モジュールの第４実施形態を示す図であって、光導波路のみを取り出し、天地反転させた斜視図（一部透過して示す）である。なお、図９では、コア層１３中のコア部１４に密なドットを、側面クラッド部１５に疎なドットを、それぞれ付している。   FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the optical waveguide module of the present invention, and is a perspective view (partially shown through) in which only the optical waveguide is taken out and inverted upside down. In FIG. 9, dense dots are attached to the core portion 14 in the core layer 13, and sparse dots are attached to the side cladding portion 15.

以下、第４実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図９において、第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Hereinafter, although the fourth embodiment will be described, the description will focus on the differences from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted. In FIG. 9, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.

第４実施形態は、コア層１３中のコア部１４と側面クラッド部１５の形状が異なるとともに、ミラー１６の形成位置が側面クラッド部１５を横切るように形成されている以外、第１実施形態と同様である。   The fourth embodiment is different from the first embodiment except that the shape of the core portion 14 and the side clad portion 15 in the core layer 13 is different and the formation position of the mirror 16 is formed so as to cross the side clad portion 15. It is the same.

図９（ａ）に示す光導波路１は、第１実施形態に係る光導波路１である。
この光導波路１では、ミラー１６が光導波路１を厚さ方向に一部貫通するように形成されたＶ字状をなす空間１６０の側面の一部で構成されている。この側面は、平面状であり、かつ、コア部１４の軸線に対して４５°傾斜している。 An optical waveguide 1 shown in FIG. 9A is the optical waveguide 1 according to the first embodiment.
In this optical waveguide 1, the mirror 16 is configured by a part of a side surface of a V-shaped space 160 formed so as to partially penetrate the optical waveguide 1 in the thickness direction. This side surface is planar and is inclined 45 ° with respect to the axis of the core portion 14.

図９（ａ）に示すミラー１６には、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の各加工面が露出しており、ミラー１６のほぼ中心部には、コア部１４の加工面が位置し、その左右には側面クラッド部１５の加工面が位置している。   9A, the processed surfaces of the cladding layer 11, the core layer 13, and the cladding layer 12 are exposed, and the processed surface of the core portion 14 is located almost at the center of the mirror 16. And the processing surface of the side clad part 15 is located in the right and left.

一方、図９（ｂ）に示す光導波路１は、第４実施形態（本実施形態）に係る光導波路１である。   On the other hand, the optical waveguide 1 shown in FIG. 9B is the optical waveguide 1 according to the fourth embodiment (this embodiment).

図９（ｂ）に示す光導波路１では、その一方の端部において、コア部１４が光導波路１の端面まで到達せず、途中で途切れている。そして、コア部１４が途切れた箇所から端面までは、側面クラッド部１５が設けられている。なお、このコア部１４が途切れた部分を、コア部欠損部１７とする。   In the optical waveguide 1 shown in FIG. 9B, the core portion 14 does not reach the end surface of the optical waveguide 1 at one end portion, and is interrupted in the middle. And the side clad part 15 is provided from the location where the core part 14 interrupted to the end surface. A portion where the core portion 14 is interrupted is referred to as a core portion missing portion 17.

図９（ｂ）では、ミラー１６がこのコア部欠損部１７中に形成されている。コア部欠損部１７に形成されたミラー１６は、コア部１４の光軸の延長線上に位置しているため、ミラー１６で反射した信号光は、コア部１４の光軸の延長線に沿って伝搬し、コア部１４中に入射する。   In FIG. 9B, the mirror 16 is formed in the core portion defect portion 17. Since the mirror 16 formed in the core missing part 17 is located on the extension line of the optical axis of the core part 14, the signal light reflected by the mirror 16 is along the extension line of the optical axis of the core part 14. Propagate and enter into the core part 14.

ところで、図９（ｂ）に示すミラー１６には、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の各加工面が露出しているが、このうち、コア層１３の加工面には、側面クラッド部１５の加工面のみが露出することとなる。このようなミラー１６は、コア層１３の加工面が単一材料（側面クラッド部１５の構成材料）のみで構成されているため、均一な平滑性を有するものとなる。これは、空間１６０を加工する際、コア層１３については単一材料を加工することになるので、加工レートが均一になるからである。しかも、コア層１３の上下に位置するクラッド層１１、１２は、クラッド材料で構成されているため、側面クラッド部１５の構成材料と加工レートが近くなる。その結果、ミラー１６の面全体で加工レートが均一になり、ミラー１６は優れた反射特性を有し、ミラー損失の少ないものとなる。   By the way, in the mirror 16 shown in FIG. 9B, the processed surfaces of the cladding layer 11, the core layer 13, and the cladding layer 12 are exposed. Of these, the processed surface of the core layer 13 has a side cladding. Only the processed surface of the portion 15 is exposed. Such a mirror 16 has uniform smoothness because the processed surface of the core layer 13 is composed of only a single material (a constituent material of the side clad portion 15). This is because, when the space 160 is processed, a single material is processed for the core layer 13, so that the processing rate becomes uniform. Moreover, since the clad layers 11 and 12 positioned above and below the core layer 13 are made of a clad material, the constituent material of the side clad portion 15 is close to the processing rate. As a result, the processing rate is uniform over the entire surface of the mirror 16, and the mirror 16 has excellent reflection characteristics and low mirror loss.

以上のことから、本実施形態に係る光導波路モジュール１０は、光結合効率が特に高いものとなる。   From the above, the optical waveguide module 10 according to the present embodiment has a particularly high optical coupling efficiency.

≪第５実施形態≫
次に、本発明の光導波路モジュールの第５実施形態について説明する。 «Fifth embodiment»
Next, a fifth embodiment of the optical waveguide module of the present invention will be described.

図１０は、本発明の光導波路モジュールの第５実施形態を示す縦断面図である。
以下、第５実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図１０において、第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the optical waveguide module of the present invention.
Hereinafter, although the fifth embodiment will be described, the description will focus on the differences from the first embodiment, and the description of the same matters will be omitted. In FIG. 10, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those described above, and detailed description thereof is omitted.

図１０（ａ）に示す光導波路モジュール１０は、構造体９、接着層５および封止材６１の構成が異なる以外は、第１実施形態と同様である。   The optical waveguide module 10 shown in FIG. 10A is the same as the first embodiment except that the structures 9, the adhesive layer 5, and the sealing material 61 are different.

すなわち、図１０（ａ）に示す接着層５は、開口部５１の形成が省略されている。そして、空隙２２２に突出するよう設けられていた構造体９が省略されるとともに、接着層５は、空隙２２２を充填するよう構成されている。これにより、回路基板２を透過した信号光が光導波路１に入射する際、界面での反射が抑制され、光結合効率の低下が防止される。   That is, the formation of the opening 51 is omitted in the adhesive layer 5 shown in FIG. The structure 9 provided so as to protrude into the gap 222 is omitted, and the adhesive layer 5 is configured to fill the gap 222. Thereby, when the signal light which permeate | transmitted the circuit board 2 injects into the optical waveguide 1, reflection in an interface is suppressed and the fall of optical coupling efficiency is prevented.

また、図１０（ａ）に示す封止材６１は、発光部３１とミラー１６とを繋ぐ光路を避けるよう、発光部３１の直下を囲うように設けられている。これにより、光路と封止材６１とが干渉するのを防止することができる。封止材６１を上記のようにした結果、導体層２３における空隙２３２および空隙２３２と発光素子３との間隙は、それぞれ空気層となる。   Further, the sealing material 61 shown in FIG. 10A is provided so as to surround the light emitting unit 31 so as to avoid an optical path connecting the light emitting unit 31 and the mirror 16. Thereby, it can prevent that an optical path and the sealing material 61 interfere. As a result of the sealing material 61 as described above, the gap 232 in the conductor layer 23 and the gap between the gap 232 and the light emitting element 3 become air layers, respectively.

そして、本実施形態では、この空隙２３２に突出するように、回路基板２の絶縁性基板２１の上面に構造体９が載置されている。これにより、回路基板２に対する信号光の入射効率が高くなり、光結合効率をより高めることができる。   In the present embodiment, the structure 9 is placed on the upper surface of the insulating substrate 21 of the circuit board 2 so as to protrude into the gap 232. Thereby, the incident efficiency of the signal light with respect to the circuit board 2 becomes high, and the optical coupling efficiency can be further increased.

なお、構造体９は、絶縁性基板２１の上面のみでなく、第１実施形態と同様、光導波路１の上面にも載置されていてもよい。   The structure 9 may be placed not only on the upper surface of the insulating substrate 21 but also on the upper surface of the optical waveguide 1 as in the first embodiment.

図１０（ｂ）に示す光導波路モジュール１０は、構造体９および封止材６１の構成が異なる以外は、第１実施形態と同様である。   The optical waveguide module 10 shown in FIG. 10B is the same as that of the first embodiment except that the structures 9 and the sealing material 61 are different.

すなわち、図１０（ｂ）に示す封止材６１は、図１０（ａ）と同様、発光部３１とミラー１６とを繋ぐ光路を避けるように設けられている。そして、空隙２３２に突出するように、回路基板２の絶縁性基板２１の上面に構造体９が載置されている。   That is, the sealing material 61 shown in FIG. 10B is provided so as to avoid the optical path connecting the light emitting unit 31 and the mirror 16 as in FIG. Then, the structure 9 is placed on the upper surface of the insulating substrate 21 of the circuit board 2 so as to protrude into the gap 232.

さらに、図１０（ｂ）に示す光導波路モジュール１０では、第１実施形態と同様、光導波路１の上面にも構造体９が載置されている。   Furthermore, in the optical waveguide module 10 shown in FIG. 10B, the structure 9 is placed on the upper surface of the optical waveguide 1 as in the first embodiment.

このような光導波路モジュール１０によれば、発光素子３と光導波路１との光結合効率を特に高めることができる。   According to such an optical waveguide module 10, the optical coupling efficiency between the light emitting element 3 and the optical waveguide 1 can be particularly improved.

なお、図１０では、構造体９に発光素子３の発光部３１から出射した信号光が入射する。この場合、構造体９の屈折率は、絶縁性基板２１の屈折率と同程度であるか、または大きいのが好ましい。これにより、発光素子３の発光部３１から出射した信号光が構造体９に入射した後、その信号光を効率よく光導波路１に入射させることができる。その結果、光導波路１と発光素子３との光結合効率をより高めることができる。   In FIG. 10, the signal light emitted from the light emitting portion 31 of the light emitting element 3 enters the structure 9. In this case, it is preferable that the refractive index of the structure 9 is approximately the same as or higher than that of the insulating substrate 21. Thereby, after the signal light emitted from the light emitting portion 31 of the light emitting element 3 is incident on the structure 9, the signal light can be efficiently incident on the optical waveguide 1. As a result, the optical coupling efficiency between the optical waveguide 1 and the light emitting element 3 can be further increased.

また、構造体９の屈折率は、構造体９全体で均一でなくてもよく、例えば構造体９が板状体である場合、その厚さ方向に沿って屈折率が段階的または連続的に変化するような屈折率分布が形成されていてもよい。具体的には、空隙２３２中の空気の屈折率と絶縁性基板２１の屈折率とを段階的または連続的に繋ぐような屈折率変化を伴う屈折率分布が好ましい。このような屈折率分布を有する構造体９は、光結合効率を特に高め得るものとなる。   Further, the refractive index of the structure 9 may not be uniform throughout the structure 9. For example, when the structure 9 is a plate-like body, the refractive index is stepwise or continuously along the thickness direction. A refractive index distribution that changes may be formed. Specifically, a refractive index distribution with a refractive index change that connects the refractive index of air in the gap 232 and the refractive index of the insulating substrate 21 stepwise or continuously is preferable. The structure 9 having such a refractive index distribution can particularly improve the optical coupling efficiency.

＜光導波路モジュールの製造方法＞
次に、上述したような光導波路モジュールを製造する方法（本発明の光導波路モジュールの製造方法）の一例について説明する。 <Method for manufacturing optical waveguide module>
Next, an example of the method for manufacturing the optical waveguide module as described above (the method for manufacturing the optical waveguide module of the present invention) will be described.

図１に示す光導波路モジュール１０は、光導波路１、回路基板２、発光素子３および半導体素子４を用意し、これらを実装することで製造される。   An optical waveguide module 10 shown in FIG. 1 is manufactured by preparing an optical waveguide 1, a circuit board 2, a light emitting element 3, and a semiconductor element 4, and mounting them.

このうち、回路基板２は、絶縁性基板２１の両面を覆うように導体層を形成した後、不要部分を除去（パターニング）し、配線パターンを含む導体層２２、２３を残存させることで形成される。   Among these, the circuit board 2 is formed by forming a conductor layer so as to cover both surfaces of the insulating substrate 21 and then removing (patterning) unnecessary portions to leave the conductor layers 22 and 23 including the wiring pattern. The

導体層の製造方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理蒸着法、電解めっき、無電解めっき等のめっき法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法等が挙げられる。   Examples of the method for producing the conductor layer include chemical vapor deposition methods such as plasma CVD, thermal CVD, and laser CVD, physical vapor deposition methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating, plating methods such as electrolytic plating and electroless plating, Examples include a thermal spraying method, a sol-gel method, and a MOD method.

また、導体層のパターニング方法としては、例えばフォトリソグラフィー法とエッチング法とを組み合わせた方法が挙げられる。   Moreover, as a patterning method of a conductor layer, the method which combined the photolithography method and the etching method is mentioned, for example.

＜光導波路の製造方法＞
ここで、光導波路の製造方法の一例について説明する。 <Optical waveguide manufacturing method>
Here, an example of a method for manufacturing an optical waveguide will be described.

光導波路１は、下方からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をこの順で積層してなる積層体（母材）と、この積層体の一部を除去することで形成されたミラー１６と、を有している。   The optical waveguide 1 includes a laminated body (base material) formed by laminating a clad layer 11, a core layer 13 and a clad layer 12 in this order from below, and a mirror 16 formed by removing a part of the laminated body. And have.

以下、光導波路の製造方法を、［１］積層体を形成する工程、［２］ミラー１６を形成する工程、に分けて説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the optical waveguide will be described by dividing into [1] a step of forming a laminated body and [2] a step of forming the mirror 16.

［１］積層体（母材）は、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２を順次成膜して形成する方法、あるいは、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をあらかじめ基材上に成膜した後、それぞれを基板から剥離して貼り合わせる方法等により製造される。   [1] The laminate (base material) is formed by sequentially forming the clad layer 11, the core layer 13 and the clad layer 12, or the clad layer 11, the core layer 13 and the clad layer 12 are previously formed on a substrate. After the film is formed, each is manufactured by a method of peeling and bonding each of them from the substrate.

クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の各層は、それぞれ形成用の組成物を基材上に塗布して液状被膜を形成した後、液状被膜を均一化するとともに揮発成分を除去することにより形成される。   Each of the clad layer 11, the core layer 13 and the clad layer 12 is formed by applying a composition for formation on a substrate to form a liquid film, and then homogenizing the liquid film and removing volatile components. It is formed.

塗布方法としては、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられる。   Examples of the coating method include a doctor blade method, a spin coating method, a dipping method, a table coating method, a spray method, an applicator method, a curtain coating method, and a die coating method.

また、液状被膜中の揮発成分を除去するには、液状被膜を加熱したり、減圧下に置いたり、あるいは乾燥ガスを吹き付けたりする方法が用いられる。   In order to remove volatile components in the liquid film, a method of heating the liquid film, placing the liquid film under reduced pressure, or spraying a dry gas is used.

なお、各層の形成用組成物としては、例えば、クラッド層１１、コア層１３またはクラッド層１２の構成材料を各種溶媒に溶解または分散してなる溶液（分散液）が挙げられる。   In addition, as a composition for formation of each layer, the solution (dispersion liquid) formed by melt | dissolving or disperse | distributing the constituent material of the clad layer 11, the core layer 13, or the clad layer 12 in various solvents is mentioned, for example.

ここで、コア層１３中にコア部１４と側面クラッド部１５とを形成する方法としては、例えば、フォトブリーチング法、フォトリソグラフィー法、直接露光法、ナノインプリンティング法、モノマーディフュージョン法等が挙げられる。これらの方法はいずれも、コア層１３の一部領域の屈折率を変化させる、あるいは、一部領域の組成を異ならせることにより、相対的に屈折率の高いコア部１４と相対的に屈折率の低い側面クラッド部１５とを作り込むことができる。   Here, examples of a method for forming the core portion 14 and the side clad portion 15 in the core layer 13 include a photobleaching method, a photolithography method, a direct exposure method, a nanoimprinting method, and a monomer diffusion method. It is done. In any of these methods, the refractive index of the core layer 13 is relatively different from that of the core portion 14 having a relatively high refractive index by changing the refractive index of the partial region of the core layer 13 or changing the composition of the partial region. A side cladding portion 15 having a low height can be formed.

［２］次いで、積層体に対してクラッド層１１の下面側から一部を除去する掘り込み加工を施す。これにより得られた空間（空洞）１６０の内壁面がミラー１６となる。   [2] Next, the laminated body is subjected to a digging process for removing a part from the lower surface side of the clad layer 11. The inner wall surface of the space (cavity) 160 thus obtained becomes the mirror 16.

積層体に対する掘り込み加工は、例えば、レーザー加工法、ダイシングソーによるダイシング加工法等により行うことができる。
以上のようにして、光導波路１が得られる。 The digging process on the stacked body can be performed by, for example, a laser processing method, a dicing method using a dicing saw, or the like.
The optical waveguide 1 is obtained as described above.

≪第１の製造方法≫
次に、光導波路モジュールの第１の製造方法について説明する。 ≪First manufacturing method≫
Next, the 1st manufacturing method of an optical waveguide module is demonstrated.

図１１は、図２に示す光導波路モジュールを製造する方法を説明するための図（縦断面図）である。   FIG. 11 is a view (longitudinal sectional view) for explaining a method of manufacturing the optical waveguide module shown in FIG.

以下、第１の製造方法を、［１］光導波路１上に構造体９を形成する工程、［２］回路基板２、発光素子３および半導体素子４を実装する工程、に分けて説明する。   Hereinafter, the first manufacturing method will be described by dividing into [1] a process of forming the structure 9 on the optical waveguide 1 and [2] a process of mounting the circuit board 2, the light emitting element 3 and the semiconductor element 4.

［１］まず、光導波路１を用意し、クラッド層１２の上面に、構造体９の形成用組成物を塗布して液状被膜９１を形成する（図１１（ａ））。構造体９の形成用組成物としては、例えば、前述した構造体９の構成材料を各種溶媒に溶解または分散してなる溶液（分散液）が挙げられる。   [1] First, the optical waveguide 1 is prepared, and the liquid coating 91 is formed on the upper surface of the clad layer 12 by applying the composition for forming the structure 9 (FIG. 11A). Examples of the composition for forming the structure 9 include solutions (dispersions) obtained by dissolving or dispersing the constituent materials of the structure 9 in various solvents.

次いで、成形型１１０を液状被膜９１に押圧する（図１１（ｂ））。そして、この状態で、液状被膜９１を硬化（本硬化）させる。これにより、液状被膜９１が硬化し、構造体９が形成される。それとともに、構造体９の上面には、成形型１１０の型が転写され、その後、成形型１１０を離型することにより構造体９に凹凸パターン１００が形成される（図１１（ｃ））。   Next, the mold 110 is pressed against the liquid coating 91 (FIG. 11B). In this state, the liquid coating 91 is cured (mainly cured). As a result, the liquid coating 91 is cured and the structure 9 is formed. At the same time, the mold of the mold 110 is transferred to the upper surface of the structure 9, and then the uneven pattern 100 is formed on the structure 9 by releasing the mold 110 (FIG. 11C).

このような方法であれば、液状被膜９１に対して成形型１１０の型が転写されるので、良好な転写性が得られる。その結果、とりわけ寸法精度の高い凹凸パターン１００を形成することができる。   With such a method, since the mold 110 is transferred to the liquid film 91, good transferability can be obtained. As a result, the concavo-convex pattern 100 having particularly high dimensional accuracy can be formed.

また、光導波路１の上面に直接構造体９を形成することができるので、光導波路１と構造体９との光学的接続が極めて良好になる。すなわち、光導波路１の上面に液状被膜９１を形成するため、界面に空隙がほとんど形成されず、界面における光損失が確実に抑制される。   Further, since the structure 9 can be formed directly on the upper surface of the optical waveguide 1, the optical connection between the optical waveguide 1 and the structure 9 becomes extremely good. That is, since the liquid coating 91 is formed on the upper surface of the optical waveguide 1, almost no void is formed at the interface, and light loss at the interface is reliably suppressed.

以上のことから、本製造方法によれば、光結合効率の特に高い光導波路モジュール１０を製造することができる。   From the above, according to the present manufacturing method, the optical waveguide module 10 with particularly high optical coupling efficiency can be manufactured.

液状被膜９１の硬化は、構造体９の形成用組成物の組成に応じて異なるものの、熱硬化方法、光硬化方法等により行われる。   The liquid film 91 is cured by a thermosetting method, a photocuring method, or the like, although it varies depending on the composition of the composition for forming the structure 9.

また、成形型１１０を押圧する前に、液状被膜９１を半硬化の状態（ドライフィルム）とし、このドライフィルムに対して成形型１１０を押圧するようにしてもよい。これにより、成形性と離型性をより高めることができる。なお、ドライフィルムは、液状被膜９１中の溶媒の一部を除去してなるものであり、硬化物に比べて柔軟性および可塑性に富んでいる。   Further, before the mold 110 is pressed, the liquid coating 91 may be in a semi-cured state (dry film), and the mold 110 may be pressed against this dry film. Thereby, a moldability and mold release property can be improved more. The dry film is formed by removing a part of the solvent in the liquid coating 91 and is richer in flexibility and plasticity than the cured product.

また、成形型１１０は、加熱された状態で押圧され、押圧後は冷却されるのが好ましい。これにより、成形型１１０の形状の転写性が高められ、転写後の凹凸パターン１００の保形性も高めることができる。その結果、寸法精度の高い凹凸パターン１００が得られる。   Moreover, it is preferable that the shaping | molding die 110 is pressed in the heated state, and is cooled after pressing. Thereby, the transferability of the shape of the shaping | molding die 110 is improved, and the shape retention property of the uneven | corrugated pattern 100 after transfer can also be improved. As a result, the concavo-convex pattern 100 with high dimensional accuracy is obtained.

成形型１１０としては、例えば、金属製、シリコン製、樹脂製、ガラス製、セラミックス製の型が用いられ、成形面には離型剤を塗布しておくのが好ましい。   As the mold 110, for example, a metal, silicon, resin, glass, or ceramic mold is used, and a mold release agent is preferably applied to the molding surface.

また、成形型１１０の型は、例えば、レーザー加工法、電子ビーム加工法、フォトリソグラフィー法等の方法により形成することができる。   The mold 110 can be formed by a method such as a laser processing method, an electron beam processing method, or a photolithography method.

なお、成形型１１０は、マスター型（原型）を複製したものであってもよい。このような複製型としては、例えば、表面に型が複製されたフィルム等が挙げられる。   The mold 110 may be a duplicate of the master mold (original mold). Examples of such a replication mold include a film having a mold replicated on the surface.

［２］次いで、接着剤を用いて光導波路１上に回路基板２を積層する。さらに、回路基板２上に発光素子３および半導体素子４を実装する。これにより、光導波路モジュール１０が得られる。   [2] Next, the circuit board 2 is laminated on the optical waveguide 1 using an adhesive. Further, the light emitting element 3 and the semiconductor element 4 are mounted on the circuit board 2. Thereby, the optical waveguide module 10 is obtained.

≪第２の製造方法≫
次に、光導波路モジュールの第２の製造方法について説明する。 «Second manufacturing method»
Next, a second manufacturing method of the optical waveguide module will be described.

図１２は、図１０に示す光導波路モジュールを製造する方法を説明するための図（縦断面図）である。   FIG. 12 is a view (longitudinal sectional view) for explaining a method of manufacturing the optical waveguide module shown in FIG.

以下、第２の製造方法を、［１］回路基板２上の構造体９を形成する工程、［２］光導波路１、発光素子３および半導体素子４を実装する工程、に分けて説明する。   Hereinafter, the second manufacturing method will be described by dividing into [1] a step of forming the structure 9 on the circuit board 2 and [2] a step of mounting the optical waveguide 1, the light emitting element 3 and the semiconductor element 4.

［１］まず、回路基板２を用意し、絶縁性基板２１の上面の空隙２３２に、構造体９の形成用組成物を塗布して液状被膜９１を形成する（図１２（ａ））。   [1] First, the circuit board 2 is prepared, and the liquid film 91 is formed by applying the composition for forming the structure 9 in the gap 232 on the upper surface of the insulating substrate 21 (FIG. 12A).

このとき、空隙２３２は側面を導体層２３で囲まれ、底面は絶縁性基板２１で覆われている。このため、液状である構造体９の形成用組成物を貯留し、液状被膜９１を形成することができる。しかも、空隙２３２に前記組成物を貯留することで、液状被膜９１の膜厚を容易に均一化することができるので、最終的に膜厚が均一な構造体９が得られる。その結果、構造体９の光学特性においても均一化を図ることができる。   At this time, the side surface of the air gap 232 is surrounded by the conductor layer 23, and the bottom surface is covered with the insulating substrate 21. For this reason, the liquid composition 91 can be formed by storing the liquid composition for forming the structure 9. In addition, by storing the composition in the gap 232, the film thickness of the liquid coating 91 can be easily uniformed, so that the structure 9 having a uniform film thickness is finally obtained. As a result, the optical characteristics of the structure 9 can be made uniform.

次いで、成形型１１０を液状被膜９１に押圧する（図１２（ｂ））。そして、この状態で、液状被膜９１を硬化（本硬化）させる。これにより、液状被膜９１が硬化し、構造体９が形成される。それとともに、構造体９の上面には、成形型１１０の型が転写され、その後、成形型１１０を離型することにより構造体９に凹凸パターン１００が形成される（図１２（ｃ））。   Next, the mold 110 is pressed against the liquid coating 91 (FIG. 12B). In this state, the liquid coating 91 is cured (mainly cured). As a result, the liquid coating 91 is cured and the structure 9 is formed. At the same time, the mold of the mold 110 is transferred to the upper surface of the structure 9, and then the uneven pattern 100 is formed on the structure 9 by releasing the mold 110 (FIG. 12C).

このような方法であれば、絶縁性基板２１の上面に直接構造体９を形成することができるので、絶縁性基板２１と構造体９との光学的接続が極めて良好になる。すなわち、絶縁性基板２１の上面に液状被膜９１を形成するため、界面に空隙がほとんど形成されず、界面における光損失が確実に抑制される。   With such a method, the structure 9 can be formed directly on the upper surface of the insulating substrate 21, so that the optical connection between the insulating substrate 21 and the structure 9 is extremely good. That is, since the liquid film 91 is formed on the upper surface of the insulating substrate 21, almost no void is formed at the interface, and light loss at the interface is reliably suppressed.

以上のことから、本製造方法によれば、光結合効率の特に高い光導波路モジュール１０を製造することができる。   From the above, according to the present manufacturing method, the optical waveguide module 10 with particularly high optical coupling efficiency can be manufactured.

［２］次いで、接着剤を用いて光導波路１上に回路基板２を積層する。さらに、回路基板２上に発光素子３および半導体素子４を実装する。これにより、光導波路モジュール１０が得られる。   [2] Next, the circuit board 2 is laminated on the optical waveguide 1 using an adhesive. Further, the light emitting element 3 and the semiconductor element 4 are mounted on the circuit board 2. Thereby, the optical waveguide module 10 is obtained.

＜電子機器＞
本発明の光導波路モジュールを備える電子機器（本発明の電子機器）は、光信号と電気信号の双方の信号処理を行ういかなる電子機器にも適用可能であるが、例えば、ルーター装置、ＷＤＭ装置、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類への適用が好適である。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路モジュールを備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消されるため、その性能の飛躍的な向上が期待できる。 <Electronic equipment>
The electronic device (the electronic device of the present invention) including the optical waveguide module of the present invention can be applied to any electronic device that performs signal processing of both an optical signal and an electric signal. For example, a router device, a WDM device, Application to electronic devices such as mobile phones, game machines, personal computers, televisions, home servers, etc. is preferable. In any of these electronic devices, it is necessary to transmit a large amount of data at high speed between an arithmetic device such as an LSI and a storage device such as a RAM. Therefore, since such an electronic device includes the optical waveguide module of the present invention, problems such as noise and signal degradation peculiar to the electric wiring are eliminated, and a dramatic improvement in performance can be expected.

さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、基板内の集積度を高めて小型化が図られるとともに、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。   In addition, the amount of heat generated in the optical waveguide portion is greatly reduced compared to electrical wiring. Therefore, the degree of integration in the substrate can be increased to reduce the size, the power required for cooling can be reduced, and the power consumption of the entire electronic device can be reduced.

以上、本発明の光導波路モジュール、光導波路モジュールの製造方法および電子機器の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば光導波路モジュールを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよく、複数の実施形態同士を組み合わせるようにしてもよい。   The optical waveguide module, the method for manufacturing the optical waveguide module, and the embodiment of the electronic device according to the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to this, and for example, the components constituting the optical waveguide module are the same. It can be replaced with any structure that can exhibit the above function. Moreover, arbitrary components may be added, and a plurality of embodiments may be combined.

また、光導波路１の上面および下面には、それぞれカバーフィルムが積層されていてもよい。カバーフィルムにより、光導波路１を確実に保護することができる。なお、カバーフィルムとしては、可撓性を有する絶縁性基板と同様のものが用いられる。   Further, a cover film may be laminated on each of the upper and lower surfaces of the optical waveguide 1. The optical waveguide 1 can be reliably protected by the cover film. In addition, as a cover film, the thing similar to the insulating board | substrate which has flexibility is used.

また、前記各実施形態では、光導波路１が有するチャンネル（コア部）数は、１つであるが、本発明の光導波路モジュールでは、チャンネル数が２つ以上であってもよい。この場合、チャンネル数に応じてミラー、構造体、発光素子等の数を設定すればよい。また、発光素子および受光素子については、１つの素子に複数の発光部または複数の受光部を備えたものを用いるようにしてもよい。   Moreover, in each said embodiment, although the number of the channels (core part) which the optical waveguide 1 has is one, the number of channels may be two or more in the optical waveguide module of this invention. In this case, the number of mirrors, structures, light emitting elements, etc. may be set according to the number of channels. As for the light emitting element and the light receiving element, one element having a plurality of light emitting units or a plurality of light receiving units may be used.

さらに、構造体９は、上述したような方法で形成されたものに限らず、すでに硬化したものを載置したものであってもよい。   Furthermore, the structure 9 is not limited to the one formed by the method as described above, and may be one that has already been cured.

１ 光導波路
１０ 光導波路モジュール
１０Ｌ 開口部
１１ クラッド層（第１クラッド層）
１２ クラッド層（第２クラッド層）
１３ コア層
１４ コア部
１５ 側面クラッド部
１６ ミラー
１６０ 空間
１７ コア部欠損部
２ 回路基板
２０ コネクター
２１ 絶縁性基板
２１１ 開口部
２２、２３ 導体層
２２１、２３１ 開口部
２２２、２３２ 空隙
３ 発光素子
３１ 発光部
３２ 電極
４ 半導体素子
４２ 電極
５ 接着層
５１ 開口部
６１、６２ 封止材
７ 受光素子
７１ 受光部
８ 集光レンズ
９ 構造体
９１ 液状被膜
１００ 凹凸パターン
１０１ 凹部
１１０ 成形型 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical waveguide 10 Optical waveguide module 10L Opening 11 Cladding layer (1st cladding layer)
12 Cladding layer (second cladding layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Core layer 14 Core part 15 Side surface clad part 16 Mirror 160 Space 17 Core part missing | missing part 2 Circuit board 20 Connector 21 Insulating board 211 Opening part 22, 23 Conductive layer 221,231 Opening part 222,232 Air gap 3 Light emitting element 31 Light emission Part 32 Electrode 4 Semiconductor element 42 Electrode 5 Adhesive layer 51 Opening 61, 62 Sealing material 7 Light receiving element 71 Light receiving part 8 Condensing lens 9 Structure 91 Liquid coating film 100 Concavity and convexity pattern 101 Concave part 110 Mold

Claims (14)

コア部と、前記コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部と、前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記クラッド部の外部へと変換する光路変換部と、を備える光導波路と、
前記光路変換部を介して前記コア部と光学的に接続されるよう前記クラッド部の外部に設けられた光素子と、
前記光導波路の前記光路変換部と前記光素子との間に設けられ、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターンを備える構造体と、を有することを特徴とする光導波路モジュール。 A core part, a clad part provided so as to cover a side surface of the core part, and an optical path conversion part provided in the middle of the core part or on an extension line, for converting the optical path of the core part to the outside of the clad part And an optical waveguide comprising:
An optical element provided outside the cladding part so as to be optically connected to the core part via the optical path changing part;
A structure provided between the optical path changing portion of the optical waveguide and the optical element, and having a concavo-convex pattern in which a plurality of convex portions having locally protruded surfaces or concave portions having locally recessed portions are arranged. And an optical waveguide module. 前記凸部および前記凹部は、一定の間隔で規則的に配置されている請求項１に記載の光導波路モジュール。   The optical waveguide module according to claim 1, wherein the convex portions and the concave portions are regularly arranged at regular intervals. 前記凹凸パターンにおける前記凸部同士の配置周期および前記凹部同士の配置周期は、前記光導波路に入射される信号光の波長以下である請求項１または２に記載の光導波路モジュール。   3. The optical waveguide module according to claim 1, wherein an arrangement cycle between the convex portions and an arrangement cycle between the concave portions in the concave / convex pattern are equal to or less than a wavelength of signal light incident on the optical waveguide. 前記凹凸パターンにおける前記凸部の高さおよび前記凹部の深さは、前記光導波路に入射される信号光の波長以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路モジュール。   4. The optical waveguide module according to claim 1, wherein a height of the convex portion and a depth of the concave portion in the concave / convex pattern are equal to or less than a wavelength of signal light incident on the optical waveguide. 前記凸部および前記凹部の形状は、柱状、錐状および半球状のいずれか、またはこれらに準じた形状である請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路モジュール。   5. The optical waveguide module according to claim 1, wherein the shape of the convex portion and the concave portion is any of a columnar shape, a conical shape, and a hemispherical shape, or a shape conforming thereto. 前記凸部および前記凹部の形状は、凸条または凹条である請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路モジュール。   The optical waveguide module according to any one of claims 1 to 4, wherein the convex portions and the concave portions are convex or concave. 前記構造体は、表面に前記凹凸パターンが形成された板状体で構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路モジュール。   The optical waveguide module according to any one of claims 1 to 6, wherein the structure is configured by a plate-like body having the uneven pattern formed on a surface thereof. 前記構造体は、前記光導波路の表面上に設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の光導波路モジュール。   The optical waveguide module according to claim 1, wherein the structure is provided on a surface of the optical waveguide. 当該光導波路モジュールは、さらに、前記光導波路と前記光素子との間に設けられた基板を有し、
前記構造体は、前記基板の表面上に設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載の光導波路モジュール。 The optical waveguide module further includes a substrate provided between the optical waveguide and the optical element,
The optical waveguide module according to claim 1, wherein the structure is provided on a surface of the substrate. 前記光路変換部は、少なくとも前記コア部を斜めに横断するよう設けられた反射面で構成される請求項１ないし９のいずれかに記載の光導波路モジュール。   The optical waveguide module according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical path conversion unit includes a reflection surface provided so as to obliquely cross at least the core unit. さらに、前記構造体と前記光素子との間に設けられた集光レンズを有する請求項１ないし１０のいずれかに記載の光導波路モジュール。   Furthermore, the optical waveguide module in any one of Claim 1 thru | or 10 which has a condensing lens provided between the said structure and the said optical element. コア部と、前記コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部と、前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記クラッド部の外部へと変換する光路変換部と、を備える光導波路と、
前記光路変換部を介して前記コア部と光学的に接続されるよう前記クラッド部の外部に設けられた光素子と、
前記光導波路の前記光路変換部と前記光素子との間に設けられ、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターンを備える構造体と、を有する光導波路モジュールの製造方法であって、
前記光導波路の表面上に構造体形成用組成物を塗布し、液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜またはその半硬化物に成形型を押圧しつつ前記液状被膜またはその半硬化物を硬化させることにより、前記凹凸パターンを形成するとともに前記構造体を形成する工程と、
前記光素子を配置する工程と、を有することを特徴とする光導波路モジュールの製造方法。 A core part, a clad part provided so as to cover a side surface of the core part, and an optical path conversion part provided in the middle of the core part or on an extension line, for converting the optical path of the core part to the outside of the clad part And an optical waveguide comprising:
An optical element provided outside the cladding part so as to be optically connected to the core part via the optical path changing part;
A structure provided between the optical path changing portion of the optical waveguide and the optical element, and having a concavo-convex pattern in which a plurality of convex portions having locally protruded surfaces or concave portions having locally recessed portions are arranged. An optical waveguide module having a body,
Applying a structure-forming composition on the surface of the optical waveguide to form a liquid film; and
Forming the concavo-convex pattern and forming the structure by curing the liquid coating or the semi-cured product thereof while pressing a mold on the liquid coating or the semi-cured product thereof;
And a step of arranging the optical element. A method of manufacturing an optical waveguide module, comprising: コア部と、前記コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部と、前記コア部の途中または延長線上に設けられ、前記コア部の光路を前記クラッド部の外部へと変換する光路変換部と、を備える光導波路と、
前記光路変換部を介して前記コア部と光学的に接続されるよう前記クラッド部の外部に設けられた光素子と、
前記光導波路と前記光素子との間に設けられた基板と、
前記基板と前記光素子との間に設けられ、表面を局所的に突出させた凸部または局所的に凹没させた凹部を複数個配置してなる凹凸パターンを備える構造体と、を有する光導波路モジュールの製造方法であって、
前記基板の表面上に構造体形成用組成物を塗布し、液状被膜を形成する工程と、
前記液状被膜またはその半硬化物に成形型を押圧しつつ前記液状被膜またはその半硬化物を硬化させることにより、前記凹凸パターンを形成するとともに前記構造体を形成する工程と、
前記光導波路および前記光素子を配置する工程と、を有することを特徴とする光導波路モジュールの製造方法。 A core part, a clad part provided so as to cover a side surface of the core part, and an optical path conversion part provided in the middle of the core part or on an extension line, for converting the optical path of the core part to the outside of the clad part And an optical waveguide comprising:
An optical element provided outside the cladding part so as to be optically connected to the core part via the optical path changing part;
A substrate provided between the optical waveguide and the optical element;
A light guide provided between the substrate and the optical element, and having a concavo-convex pattern in which a plurality of convex portions having locally protruded surfaces or concave portions having locally recessed portions are arranged. A method for manufacturing a waveguide module, comprising:
Applying a structure-forming composition on the surface of the substrate to form a liquid film;
Forming the concavo-convex pattern and forming the structure by curing the liquid coating or the semi-cured product thereof while pressing a mold on the liquid coating or the semi-cured product thereof;
And a step of arranging the optical waveguide and the optical element. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の光導波路モジュールを備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the optical waveguide module according to claim 1.
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