JP2015087713A

JP2015087713A - 光導波路、光電気混載基板および電子機器

Info

Publication number: JP2015087713A
Application number: JP2013228446A
Authority: JP
Inventors: 公雄守谷; Kimio Moriya; 匠久保田; Takumi Kubota; 藤原　誠; Makoto Fujiwara; 誠藤原
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2015-05-07

Abstract

【課題】光路変換における光損失が抑制され、高品質な光通信を行い得る光導波路、かかる光導波路を備えた光電気混載基板および電子機器を提供すること。
【解決手段】光導波路１は、コア部１４が形成されているコア層１３と、コア層１３の下面に積層されたクラッド層１１と、コア層１３の上面に積層されたクラッド層１２と、を備える積層体１０と、クラッド層１２からコア部１４にかけて形成され、コア部１４の軸線Ａに対して傾斜するよう構成されている傾斜面（横断面）１７１と、を有し、傾斜面１７１は、そのうちのクラッド層１２に対応する領域であるクラッド層領域１２１の前記軸線に対する傾斜角度θ２が、傾斜面１７１のうちのコア部１４に対応する領域であるコア部領域１４１の軸線に対する傾斜角度θ４より小さく、かつ、クラッド層領域１２１とコア部領域１４１との間で軸線に対する傾斜角度が連続的に変化するよう構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光導波路、光電気混載基板および電子機器に関するものである。

近年、光信号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。

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。

このような光導波路によって例えば信号処理基板内の電気配線が置き換えられると、高周波ノイズの発生、電気信号の劣化といった電気信号に特有の課題が解消され、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。

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必要があることから、発光素子および受光素子とこれらの間を光学的に接続する光導波路とを備えた光導波路モジュールが開発されている。

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。

上述したような光インターフェースにおいては、発光素子の発光部から出射した信号光を光導波路のコア部に入射させるべく、光導波路に形成されたミラーで光路を変換する必要がある。ところが近年、光通信の大容量化および高速化がさらに進んでいることから、ミラーを用いた光路変換における光損失をさらに低減させることが望まれている。

特開２００５−２９４４０７号公報

本発明の目的は、光路変換における光損失が抑制され、高品質な光通信を行い得る光導波路、かかる光導波路を備えた光電気混載基板および電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１）コア部が形成されているコア層と、前記コア層の一方の面に積層されたクラッド層と、を備える積層体と、
前記クラッド層から前記コア部にかけて形成され、前記コア部の軸線に対して傾斜するよう構成されている横断面と、を有し、
前記横断面は、前記横断面のうちの前記クラッド層に対応する領域であるクラッド層領域の前記軸線に対する傾斜角度が、前記横断面のうちの前記コア部に対応する領域であるコア部領域の前記軸線に対する傾斜角度より小さく、かつ、前記クラッド層領域と前記コア部領域との間で前記軸線に対する傾斜角度が連続的に変化するよう構成されていることを特徴とする光導波路。

（２）前記クラッド層領域の前記軸線に対する傾斜角度と前記コア部領域の前記軸線に対する傾斜角度との間の相関関係は、前記クラッド層の屈折率と前記コア部の屈折率との間の相関関係に対応している上記（１）に記載の光導波路。

（３）当該光導波路は、前記コア部の途中または延長線上に位置する前記積層体に設けられた空洞部を有し、前記空洞部の内壁面の一部が前記横断面となるよう構成されている上記（１）または（２）に記載の光導波路。

（４）前記空洞部は、レーザー加工法またはインプリント法により形成されたものである上記（３）に記載の光導波路。

（５）前記積層体は、前記コア層と、前記コア層を挟むように積層された２層のクラッド層と、を備えるものであり、
前記横断面は、一方の前記クラッド層から前記コア層を経て他方の前記クラッド層にかけて連続的に形成されている上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の光導波路。

（６）さらに、前記横断面上に成膜された金属層を有している上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の光導波路。

（７）上記（１）ないし（６）のいずれか１項に記載の光導波路を備えることを特徴とする光電気混載基板。
（８）上記（７）に記載の光電気混載基板を備えることを特徴とする電子機器。

本発明によれば、光路変換における光損失が抑制され、高品質な光通信を行い得る光導波路が得られる。

また、本発明によれば、かかる光導波路を備える信頼性の高い光電気混載基板および電子機器が得られる。

本発明の光導波路の第１実施形態を一部透過して示す斜視図である。図１に示す光導波路の縦断面図である。図１に示す空洞部の開口部の他の例を示す平面図である。第１実施形態に係るミラーの他の構成例を示す縦断面図である。本発明の光導波路の第２実施形態の平面図である。本発明の光導波路の第３実施形態の断面図である。本発明の光導波路の第４実施形態の断面図である。本発明の光導波路の製造に用いられるレーザー加工装置の一例を模式的に示す斜視図である。レーザー加工用マスクを相対的に移動させ空洞部を形成する様子を図示した平面図である。本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図である。

以下、本発明の光導波路、光電気混載基板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。

＜光導波路＞
≪第１実施形態≫
まず、本発明の光導波路の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の光導波路の第１実施形態を一部透過して示す斜視図、図２は、図１に示す光導波路の縦断面図である。

図１に示す光導波路１は、帯状をなしており、光入射部と光出射部との間で光信号を伝送し、光通信を行う。

図１に示す光導波路１は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２を積層してなる積層体１０を備えている。コア層１３中には、長尺状のコア部１４とその側面に隣接して設けられた側面クラッド部１５とが形成されている。これにより、コア部１４はクラッド部（側面クラッド部１５および各クラッド層１１、１２）で囲まれることとなり、コア部１４に光を閉じ込めて伝搬することができる。

また、光導波路１には、積層体１０の一部を貫通する空洞部１７０が設けられている。なお、図１では、クラッド層１２から透けて見えるコア層１３中のコア部１４や側面クラッド部１５についても点線等で図示している。また、図２では、コア部１４の軸線Ａを一点鎖線で示している。

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いが、その差は０．３％以上であるのが好ましく、０．５％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いが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率差が前記下限値未満の場合、光を伝搬する効果が低下するおそれがあり、一方、屈折率差が前記上限値を上回る場合、光の伝送効率のそれ以上の向上は期待できない。

なお、前記屈折率差とは、コア部１４の最大屈折率をｎ４、側面クラッド部１５、クラッド層１１およびクラッド層１２の各最小屈折率をｎ５、ｎ１、ｎ２としたとき、次式で表される。

屈折率差（％）＝｜ｎ４／ｎ５−１｜×１００
屈折率差（％）＝｜ｎ４／ｎ１−１｜×１００
屈折率差（％）＝｜ｎ４／ｎ２−１｜×１００

また、コア層１３の幅方向、すなわち図２の紙面厚さ方向における屈折率分布は、いかなる形状の分布であってもよい。すなわち、この屈折率分布は、屈折率が不連続的に変化したいわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化したいわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。ＳＩ型の分布であれば屈折率分布の形成が容易であり、ＧＩ型の分布であれば屈折率の高い領域に信号光が集まる確率が高くなるため伝送効率が向上する。

一方、光導波路１の厚さ方向、すなわち図２の上下方向における屈折率分布も、上述したステップインデックス型の分布であってもよく、上述したグレーデッドインデックス型の分布であってもよい。

また、コア部１４は、平面視で直線状であっても曲線状であってもよい。さらに、コア部１４は途中で分岐または交差していてもよい。

なお、コア部１４の横断面形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形であってもよいが、四角形（矩形状）であることにより、コア部１４を形成し易い利点がある。

コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、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い。これにより、コア部１４の伝送効率を高めつつコア部１４の高密度化を図ることができる。すなわち、単位面積当たりに敷設可能なコア部１４の数を多くすることができるので、小面積であっても大容量の光通信を行うことができる。

なお、コア層１３に形成されるコア部１４の数は、特に限定されないが、例えば１〜１００本とされる。

上述したようなコア層１３およびクラッド層１１、１２の構成材料（主材料）は、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、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、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等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。これらは、比較的加工が容易であるため、空洞部１７０が形成されるコア層１３やクラッド層１１、１２の構成材料として好適である。

なお、光導波路１において、クラッド層１１は必要に応じて設けられればよく、省略することもできる。その場合、空気層がクラッド層１１の役目を果たすこととなる。

光導波路１には、積層体１０の一部が貫通するように除去されてなる空洞部１７０が設けられている。すなわち、光導波路１は、積層体１０とそれに形成された空洞部１７０とを備えたものである。図１に示す空洞部１７０は、コア部１４の長手方向の途中に位置している。空洞部１７０の内側面の一部は、コア部１４の光軸に対して傾斜するように横切っている傾斜面（横断面）１７１になっている。このような傾斜面１７１は、コア部１４の光路を変換するミラー（光路変換部）として機能する。すなわち、傾斜面１７１からなるミラーは、例えばコア部１４内において図２の右側から左側に向かって伝搬する光を、下方に向けて反射することにより、伝搬方向を変換する。

また、空洞部１７０は、クラッド層１２の上面に直交しかつコア部１４の光軸を含む仮想の平面で切断されたときの断面形状が、略台形をなしている。この台形は、図２の下方の辺が短く、上方の辺が長いものである。一方、台形の斜辺に相当するのが、前述した傾斜面１７１と、この傾斜面１７１に対向する位置にある傾斜面１７２である。

また、空洞部１７０の内側面のうち、コア部１４の光軸とほぼ平行な２つの面は、それぞれクラッド層１１の下面に対して垂直な直立面１７３、１７４になっている（図１参照）。これらの２つの傾斜面１７１、１７２と２つの直立面１７３、１７４とにより、空洞部１７０の内側面が構成されている。

ここで、従来の光導波路では、このような傾斜面を形成したとき、ミラーにおける反射特性において意図しない不具合が発生することがあった。本発明者は、このような不具合は、傾斜面の形状が大きく影響しており、特に、光導波路１の屈折率分布がグレーデッドインデックス型の分布である場合に、不具合が顕在化することを見出した。

そこで、本発明者は、このような傾斜面の形状と不具合の発生との因果関係について鋭意調査、検討を行った。そして、傾斜面の形状を最適化することにより、ミラーにおける反射特性の低下を抑制し得ることを見出した。具体的には、所定の条件を満たすよう、傾斜面１７１の領域ごとの傾斜角度を異ならせるとともに、傾斜角度の異なる領域同士が滑らかな曲面で繋がれたような形状に成形することで、このようなミラーにおける反射特性の低下が抑制され、その結果、光導波路に発生していた不具合が解消されることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、空洞部１７０の内側面の一部である傾斜面１７１、１７２は、図１、２に示すように、クラッド層１２からコア層１３を経てクラッド層１１に至るまでの間に連続して形成された面であって、それぞれ、その傾斜角度が途中で連続的に変化するよう構成されている。換言すれば、これらの傾斜面１７１、１７２は、滑らかな「うねり」を伴った形状になっている。

より具体的には、傾斜面１７１は、領域ごとに傾斜角度が異なっており、そのような領域同士が滑らかな曲面で繋がれている。図２の場合、傾斜面１７１のうち、クラッド層１２に対応する領域であるクラッド層領域１２１の軸線Ａに対する角度（鋭角側）を傾斜角度θ２とし、傾斜面１７１のうち、コア部１４に対応する領域であるコア部領域１４１の軸線Ａに対する角度（鋭角側）を傾斜角度θ４としたとき、傾斜面１７１はθ２＜θ４の関係を満足するよう構成されている。また、クラッド層１１に対応する領域であるクラッド層領域１１１の軸線Ａに対する角度（鋭角側）を傾斜角度θ１（図２参照）としたとき、傾斜面１７１はθ１＜θ４の関係を満足するよう構成されている。したがって、軸線Ａを基準に見たとき、傾斜面１７１は、クラッド層領域１１１およびクラッド層領域１２１は相対的に緩斜面になっており、一方、コア部領域１４１は相対的に急斜面になっているといえる。

コア部領域１４１の軸線Ａに対する角度（傾斜角度θ４）を求める際には、図２（ｂ）に示すように、軸線Ａとコア部領域１４１との交点Ｐにおけるコア部領域１４１の接線と軸線Ａとがなす角度を求め、これを前記傾斜角度θ４とする。なお、この場合、コア部１４の厚さの中間線を軸線Ａとみなすことができる。

また、クラッド層領域１１１の軸線Ａに対する角度（傾斜角度θ１）を求める際には、図２（ｂ）に示すように、クラッド層１１の厚さの中間の位置に、軸線Ａと平行な軸線Ａ’を引き、さらに、この軸線Ａ’とクラッド層領域１１１との交点Ｐ’において、クラッド層領域１１１の接線Ｔ’を引く。そして、この接線Ｔ’と軸線Ａ’とがなす角度を求め、これを前記傾斜角度θ１とする。

同様に、クラッド層領域１２１の軸線Ａに対する角度（傾斜角度θ２）を求める際には、図２（ｂ）に示すように、クラッド層１２の厚さの中間の位置に、軸線Ａと平行な軸線Ａ”を引き、さらに、この軸線Ａ”とクラッド層領域１２１との交点Ｐ”において、クラッド層領域１２１の接線Ｔ”を引く。そして、この接線Ｔ”と軸線Ａ”とがなす角度を求め、これを前記傾斜角度θ２とする。

なお、傾斜角度θ１、θ２、θ４の測定手順については、社団法人日本電子回路工業会が発行するＪＰＣＡ規格「光導波路を用いた光配線板の寸法測定方法（ＪＰＣＡ−ＰＥ０２−０５−０２Ｓ）」を用いることができる。

このような断面形状を有する傾斜面１７１によれば、ミラーにおける反射特性の低下を抑制することができる。このような効果が生じる理由は明確ではないが、理由の１つとして、コア層より屈折率の低いクラッド層では、最適な反射特性を発現するミラー傾斜角度がコア層より小さくなる。そのため、前記断面形状を有する傾斜面１７１により、クラッド層への漏れ光も十分反射させることが出来るということが挙げられる。また、特に、光導波路１の屈折率分布がグレーデッドインデックス型の分布である場合には、屈折率分布と最適な傾斜角度分布が大きな相関関係を持つという理由から、上記効果がより顕著なものとなる。

また、傾斜角度が連続的に変化していることからも、形状的にも傾斜面１７１において応力集中が誘起され難くなる。そして、応力集中が緩和されることにより、コア層１３とクラッド層１１、１２との界面の層間剥離の発生が抑制され、層間剥離に伴う伝送損失やミラーにおける反射損失の低減も図ることができる。

また、傾斜面１７２についても同様に、傾斜面１７２のうち、クラッド層１２に対応する領域の軸線Ａに対する角度（鋭角側）は、傾斜面１７２のうち、コア部１４に対応する領域の軸線Ａに対する角度（鋭角側）より大きくなるよう構成されている。また、傾斜面１７２のうち、クラッド層１１に対応する領域の軸線Ａに対する角度（鋭角側）は、傾斜面１７２のうち、コア部１４に対応する領域の軸線Ａに対する角度（鋭角側）より大きくなるよう構成されている。
これにより、傾斜面１７２の近傍においても応力の局所的な集中が緩和される。

また、傾斜面１７１、１７２が前述したような形状になっていると、空洞部１７０を形成し易いという利点もある。このような効果は、例えば、空洞部１７０をレーザー加工法により形成する場合において、特に顕著である。レーザー加工法では、レーザー照射によって被加工物が蒸発し、発生した気化物をアシストガスの流れとともに排出することにより、加工がなされる。この際、アシストガスをできるだけ、気化物の発生源に近づけることが、高精度な加工を行う上で重要である。形成しようとする傾斜面１７１、１７２が前述したような形状になっていると、空洞部１７０の開口部がより広くなるため、アシストガスが空洞部１７０の奥まで入り込み易くなる。このため、レーザー照射によって発生した気化物を効率よく排出することができ、高精度な加工を容易に行うことができる。その結果、反射特性の高い傾斜面１７１を形成することができ、他の光学部品との光結合効率に優れた光導波路１が得られる。

さらに、このような効果は、例えば、空洞部１７０をインプリント法により形成する場合においても、特に顕著である。インプリント法では、形成しようとする空洞部１７０の形状に対応した成形型を積層体１０に押圧し、埋入させることにより、凹部を形成する。この際、形成しようとする傾斜面１７１、１７２が前述したような形状になっていると、成形型の離型性が良好になるため、傾斜面１７１、１７２の形状を設計通りに再現することができる。その結果、傾斜面１７１からなるミラーは、反射特性が特に高いものとなる。

なお、傾斜角度θ２と傾斜角度θ４との間の関係は、上述したような関係であればよいが、好ましくは、クラッド層１２の最小屈折率ｎ２とコア部１４の最大屈折率ｎ４との間の関係と相関を有するよう設定される。これにより、コア層１３とクラッド層１２との界面における応力集中をより緩和することができる。このような効果が得られる理由の１つとしては、傾斜面１７１、１７２における屈折率差に応じて傾斜角度を設定することにより、ミラーにおける反射光の集光性が最適化され、ミラーを介した光結合における結合損失がより確実に抑制される、ということが考えられる。

また、上記相関とは、例えば、クラッド層１２とコア部１４との間で最小屈折率ｎ２と最大屈折率ｎ４との差が大きければ大きいほど、傾斜面１７１のうちのクラッド層領域１２１とコア部領域１４１との間で前記傾斜角度θ２と前記傾斜角度θ４との差が大きくなるよう設定されている状態のことをいう。すなわち、傾斜角度θ２と傾斜角度θ４との間の相関関係が、最小屈折率ｎ２と最大屈折率ｎ４との間の相関関係に対応するよう、傾斜面１７１の形状を設定すればよい。また、同様に、傾斜角度θ１と傾斜角度θ４との間の相関関係が、最小屈折率ｎ１と最大屈折率ｎ４との間の相関関係に対応するよう、傾斜面１７１の形状を設定すればよい。

したがって、例えば、光導波路１の厚さ方向の屈折率分布が前述したようなグレーデッドインデックス型の分布である場合には、傾斜面１７１の厚さ方向における傾斜角度の変化と、傾斜面１７１の厚さ方向における屈折率の変化とが、いずれも連続的変化であるという共通性を有することとなる。このような光導波路１は、コア層１３とクラッド層１１、１２との界面に応力が集中するのを特に緩和することができ、特に信頼性の高い光導波路１が得られる。

また、クラッド層領域１２１の傾斜角度θ２とコア部領域１４１の傾斜角度θ４との差θ４−θ２は、０．０５〜１０°程度であるのが好ましく、０．２〜５°程度であるのがより好ましく、０．５〜２．５°程度であるのがさらに好ましい。傾斜角度の差θ４−θ２を前記範囲内に設定することにより、傾斜面１７１における反射特性が特に最適化される。すなわち、傾斜面１７１を介したコア部１４と他の光学部品との光結合において、結合効率を特に高めることができる。なお、傾斜角度の差θ４−θ２が前記下限値を下回ると、傾斜面１７１の大きさによっては、傾斜面１７１のうねりの程度が小さくなり過ぎ、うねりによる前述したような効果が十分に発揮されないおそれがある。一方、傾斜角度の差θ４−θ２が前記上限値を上回ると、傾斜面１７１の大きさによっては、傾斜面１７１のうねりの程度が大きくなり過ぎ、反射特性の向上という効果が損なわれるとともに、応力集中の緩和という効果も損なわれるおそれがある。

同様に、クラッド層領域１１１の傾斜角度θ１とコア部領域１４１の傾斜角度θ４との差θ４−θ１も、上記の傾斜角度の差θ４−θ２と同様に設定されるのが好ましい。これにより、傾斜面１７１における反射特性をより高めることができる。

なお、傾斜角度θ４は、ミラーとして変換する光路の結合先の位置に応じて適宜設定されるが、好ましくは３０〜６０°程度に設定され、より好ましくは４０〜５０°程度に設定される。傾斜角度θ４を前記範囲内に設定することにより、傾斜面１７１においてコア部１４の光路を効率よく変換し、光路変換に伴う損失を抑制することができる。

また、傾斜面１７２は、上述した傾斜面１７１と同様であるが、傾斜角度は特に限定されない。

ここで、図３は、図１に示す空洞部１７０の開口部の他の例を示す平面図である。空洞部１７０の開口部の形状は、図１に示すような矩形状であってもよいが、図３に示す開口部１７５のような長円形であってもよい。なお、図３に示す光導波路１は、下記の点が異なる以外、図１に示す光導波路１と同様である。

開口部１７５は、前述した２つの傾斜面１７１、１７２に対応する直線線分からなる傾斜面上端１７１ａ、１７２ａと、２つの直立面１７３、１７４に対応する弧からなる直立面上端１７３ａ、１７４ａとで構成された、長円形をなしている。これにより、空洞部１７０近傍において、構造の変化や熱変化等に伴う応力が発生したとき、その応力が空洞部１７０近傍に集中し難くなる。その結果、光導波路１の伝送効率の低下や傾斜面１７１における反射効率の低下をより抑制し、高品質な光通信を行い得る光導波路１が得られる。

また、開口部１７５の全体形状は、矩形や長円形に限定されず、傾斜面上端１７１ａ以外の部分は、いかなる形状であってもよいが、例えば、四角形、五角形、六角形のような多角形が挙げられる。

一方、コア層１３の下面を基準面とするとき、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度（鋭角側）は、それぞれ好ましくは６０〜９０°程度とされる。各図では、ほぼ９０°として図示している。このような空洞部１７０は、その占める幅が最小限に抑えられるので、複数の空洞部１７０を隣り合わせて形成したとき、その間隔を最小化することができる。したがって、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度を前記範囲内に収めることは、狭いピッチで併設されたコア部１４に対しても空洞部１７０を高密度に配置し得るという点で有用である。また、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度を前記範囲内に収めることにより、直立面１７３、１７４近傍において各層を構成する材料の物性差による応力集中が特に抑えられる。その結果、層間剥離が特に生じ難くなるため、光導波路１の信頼性を特に高めることができる。

なお、空洞部１７０の最大深さは、積層体１０の厚さから適宜設定されるものであり、特に限定されないが、光導波路１の機械的強度や可撓性といった観点から、好ましくは１〜５００μｍ程度とされ、より好ましくは５〜４００μｍ程度とされる。

また、空洞部１７０の最大長さ、すなわち図３における空洞部１７０のＹ方向の最大長さは、特に限定されないが、クラッド層１１、１２やコア層１３の厚さや傾斜面１７１の傾斜角度との関係から、好ましくは２〜１２００μｍ程度とされ、より好ましくは１０〜１０００μｍ程度とされる。

さらに、空洞部１７０の最大幅、すなわち図３における空洞部１７０のＸ方向の最大長さは、特に限定されず、コア部１４の幅等に応じて適宜設定されるが、好ましくは１〜６００μｍ程度とされ、より好ましくは５〜５００μｍ程度とされる。

なお、空洞部１７０は、１本のコア部１４に対して１つ設けられていてもよいが、複数本のコア部１４に対してこれらに跨るように１つの空洞部１７０が設けられていてもよい。

また、複数個の空洞部１７０を形成する場合、それらの形成位置は、Ｙ方向において互いに同じ位置であっても、互いにずれていてもよい。

また、傾斜面１７１は、空洞部１７０の内側面ではなく、積層体１０の端面を軸線Ａに対して斜めに加工した傾斜面であってもよい。

図４は、第１実施形態に係るミラーの他の構成例を示す縦断面図である。図１では、傾斜面１７１がミラーを構成しているのに対し、図４では、傾斜面１７１とその上に成膜された反射膜１７６とがミラーを構成している点で相違している。それ以外については、図４に示す光導波路１は、図１に示す光導波路１と同様である。

このような反射膜１７６を設けることにより、ミラーにおける反射特性を特に高めることができる。反射膜１７６としては、例えば、金属膜、炭素膜、樹脂膜、セラミック膜、シリコン膜等が挙げられる。このうち、金属膜が好ましく用いられる。金属膜によれば、金属特有の光沢による反射率の高い反射膜１７６が得られる。金属膜の構成材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、クロム、ニッケル、銅、亜鉛、銀、白金、金、鉛等が挙げられる。

反射膜１７６の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜５００μｍ程度であるのが好ましく、０．５〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、十分な反射率を有するとともに、剥がれ難い反射膜が得られる。

反射膜１７６の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法のような物理蒸着法、ＣＶＤ法のような化学蒸着法、めっき法、熱転写法、金属箔転写法、印刷法、塗布法等が挙げられる。

また、傾斜面１７１の形状は、前述したようなうねりを有していることから、反射膜１７６を均一に形成し易いという利点もある。これは、傾斜面１７１では、クラッド層領域１２１の軸線Ａに対する角度（傾斜角度θ２）が、コア部領域１４１の軸線Ａに対する角度（傾斜角度θ４）より小さくなっていることによるものである。すなわち、傾斜面１７１の形状が前述したような形状になっていると、図４に示す光導波路１の上方から、例えば各種蒸着法により反射膜１７６を成膜する場合、蒸着源から飛散した物質が傾斜面１７１の各領域に到達し易くなる。それゆえ、各領域に成膜される反射膜１７６の膜厚を高精度に制御することが可能になる。換言すれば、傾斜面１７１がθ２＜θ４の関係を満足するよう構成されていることにより、空洞部１７０の開口部が広くなるので、飛散した物質がクラッド層領域１２１で妨げられ難くなる。このため、クラッド層領域１２１はもとより、コア部領域１４１やクラッド層領域１１１についても、反射膜１７６の膜厚を目的とする膜厚に制御することができる。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の光導波路の第２実施形態の平面図である。

以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図５に示す第２実施形態に係る光導波路１は、空洞部１７０の形成位置が異なる以外、第１実施形態に係る光導波路１と同様である。

すなわち、図５に示す空洞部１７０は、コア部１４の延長線上の側面クラッド部１５に形成されている。このような空洞部１７０は、その形成にあたって、クラッド層１２、コア層１３およびクラッド層１１を加工することになるが、このうち、コア層１３の加工位置は側面クラッド部１５の構成材料のみで構成された部位であるので、その加工の際、加工レート等の加工条件がほぼ等しくなる。その結果、コア層１３において高い加工精度で加工を施すことができ、形成される空洞部１７０の寸法精度を特に高めることができる。したがって、本実施形態によれば、寸法精度の高い空洞部１７０を備え、傾斜面１７１における反射効率が高く、高品質な光通信を行い得る光導波路１が得られる。
このような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

≪第３実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第３実施形態について説明する。
図６は、本発明の光導波路の第３実施形態の断面図である。

以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

前述した第１実施形態に係る光導波路１では、傾斜面１７２が傾斜面１７１と同様の「うねり」を伴う傾斜面になっているのに対し、本実施形態に係る光導波路１では、傾斜面１７２が、図６に示すように、軸線Ａに対してほぼ直交している平坦な直立面１７２’になっている。本実施形態に係る光導波路１は、この点で相違している以外、第１実施形態に係る光導波路１と同様である。
このような第３実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

≪第４実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第４実施形態について説明する。
図７は、本発明の光導波路の第４実施形態の断面図である。

以下、第４実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図７に示す第４実施形態に係る光導波路１は、さらに、クラッド層１１の下面に積層された支持フィルム２と、クラッド層１２の上面に積層されたカバーフィルム３と、を備えている以外、第１実施形態に係る光導波路１と同様である。

また、空洞部１７０は、カバーフィルム３を貫通するよう構成されている。したがって、傾斜面１７１は、カバーフィルム３からクラッド層１２およびコア層１３をそれぞれ経てクラッド層１１の途中に至るまでの間に連続して形成された面となる。
このような第４実施形態においても、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。

また、支持フィルム２およびカバーフィルム３を用いることで、積層体１０を外力や異物付着、汚染等から保護することができる。

また、第４実施形態によれば、傾斜面１７１がカバーフィルム３の断面も含むため、より広い面積を有するものとなる。このため、傾斜面１７１をより高い精度で形成し易くなる。すなわち、加工しようとする面が広いほど、コア部１４の断面の加工精度を容易に高められるため、第４実施形態によれば特に反射効率の高いミラーを形成することができる。

＜光導波路の製造方法＞
次に、本発明の光導波路を製造する方法について説明する。

図３に示す光導波路１は、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２を順次積層して積層体１０を得る工程と、積層体１０の一部を除去する加工を施すことにより、空洞部１７０を形成する工程と、を有する方法により製造することができる。

以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、（ａ）クラッド層１１を形成するための組成物、コア層１３を形成するための組成物、およびクラッド層１２を形成するための組成物を、順次成膜して製造する方法、（ｂ）各組成物を用いてクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をそれぞれ形成した後、積層する方法、（ｃ）３種の組成物を同時に押出成形して積層体を製造する方法等により、コア層形成層またはコア層形成層を含む多層構造を得る。

この際、コア層１３を形成するための組成物として、露光により屈折率が変化する屈折率変調能を有するものを用いれば、このコア層形成層に露光処理を施すことのみで、所望のパターンで敷設されたコア部１４を含むコア層１３を得ることができる。

なお、コア層１３の製造方法は、このような方法に限定されない。例えば成膜工程と、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを組み合わせたパターニング工程と、を繰り返し行うことにより、所望のパターンで敷設されたコア部１４を含むコア層１３を得ることができる。

［２］次に、積層体１０の一部を除去する加工を施す。これにより、空洞部１７０が形成され、光導波路１が得られる。空洞部１７０の形成方法には様々な方法が挙げられる。例えば、切削加工や研削加工といった機械加工法の他、レーザー加工法、電子線加工法、インプリント法等が挙げられる。このうち、レーザー加工法またはインプリント法によれば、寸法精度の高い空洞部１７０を比較的容易に形成することができる。以下、代表的にレーザー加工法によって空洞部１７０を形成する方法について説明する。

図８は、本発明の光導波路の製造に用いられるレーザー加工装置の一例を模式的に示す斜視図、図９は、レーザー加工用マスクを相対的に移動させ空洞部１７０を形成する様子を図示した平面図である。

図８に示すレーザー加工機（レーザー加工装置）９００は、図示しないレーザー光源と、レーザーの光軸上に配置されたレーザー加工用マスク９１０と、レーザー加工用マスク９１０を介してレーザー光源とは反対側に配置され、積層体１０をレーザー加工用マスク９１０に対して相対的に移動させる図示しない駆動ステージと、を備えている。以下、レーザー加工機９００の各部の構成について詳述する。

レーザー光源は、発振するレーザーの波長に応じて適宜選択されるが、例えば、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ_４レーザー、Ｙｂレーザー、半導体レーザーのような各種固体レーザー、ＣＯ_２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、エキシマーレーザーのような各種気体レーザー等が挙げられる。

また、レーザーの波長は、積層体１０の構成材料に応じて適宜設定されるが、例えば１５０〜９５０ｎｍ程度とされる。

駆動ステージとしては、例えばＸ−Ｙステージやリニアアクチュエーター等が用いられる。レーザー加工用マスク９１０に対して駆動ステージ上に載置した積層体１０を相対的に移動させることにより、積層体１０に対してレーザーの照射領域を任意のパターンで走査させることができる。これにより、積層体１０の任意の位置に対して任意の時間のレーザー照射を施すことができる。

レーザーが照射されると、照射領域では気化反応が生じ、凹部が生じる。したがって、照射領域を走査させることにより、走査軌跡に沿って凹部が連続的に形成され、最終的には走査軌跡に応じた開口を有する凹部が形成されることとなる。

なお、固定したレーザー加工用マスク９１０に対して積層体１０を移動させるのではなく、積層体１０を固定した状態でレーザー加工用マスク９１０を移動させるようにしてもよく、双方を移動させるようにしてもよい。

本製造方法に係るレーザー加工用マスク９１０は、板状体であって、レーザーを遮蔽する遮蔽部９１１と、レーザーを透過する透過部９１２と、を備えている。このレーザー加工用マスク９１０を介してレーザーを照射すると、透過部９１２においてレーザーの照射領域が成形され、透過部９１２の平面視形状に対応した積層体１０上の領域にレーザーが選択的に照射されることとなる。

次いで、このようなレーザー加工用マスク９１０を用いて、積層体１０に空洞部１７０を形成する方法について説明する。

図８に示すレーザー加工用マスク９１０は、コア部１４の長手方向、すなわちＹ方向に沿って透過部９１２が相対的に移動しつつレーザーが照射されるように使用される。図９には、その移動の際の透過部９１２の位置を間欠的に示している。

図９に示すような軌跡で透過部９１２（レーザー）が移動すると、その照射領域の軌跡に応じて、図３に示すような開口部１７５の空洞部１７０が形成される。すなわち、平面視で長円形をなす開口部１７５を有する空洞部１７０を容易に形成することができる。

また、図９に示すような軌跡で透過部９１２（レーザーの照射領域）が移動すると、それに伴ってＹ方向の端部、すなわち移動開始端と移動終了端では、積算光量が縁部に向かうにつれて徐々に減少する積算光量分布が形成される。このため、図９に示す軌跡の上端部と下端部には、図１に示すような傾斜面１７１と傾斜面１７２とが形成されることとなる。このとき、透過部９１２の移動とともに移動速度やレーザーの出力を適宜変更することにより、傾斜面１７１、１７２の傾斜角度を調整することができる。例えば、透過部９１２の移動とともに移動速度を徐々に低下させたりレーザーの出力を徐々に上げることにより、傾斜面１７１の傾斜角度を徐々に大きくすることができ、反対に、移動速度を徐々に上昇させたりレーザーの出力を徐々に下げることにより、傾斜面１７１の傾斜角度を徐々に小さくすることができる。また、積層体１０を構成する材料を異ならせることにより、材料固有の加工レート（単位光量当たりの加工量）が傾斜面１７１の傾斜角度に反映されることになるため、それを利用して傾斜面１７１の傾斜角度を部分的に異ならせるといった角度調整を行いつつ、空洞部１７０を形成するようにしてもよい。

＜光電気混載基板＞
次に、本発明の光電気混載基板の実施形態について説明する。
図１０は、本発明の光電気混載基板の実施形態を示す縦断面図である。

図１０に示す光電気混載基板１００は、光導波路（本発明の光導波路）１と、その上面に積層された電気配線基板５と、これらの間に介挿され両者を接着する接着シート９と、を有している。

図１０に示す電気配線基板５は、コア基板５１とその両面に積層されたビルドアップ層５２とを備えた多層基板５０と、この多層基板５０の下面に設けられた貫通孔５３と、を有している。

コア基板５１は、電気配線基板５を支持する基板であり、その構成材料としては、例えば、各種樹脂材料が挙げられる。この他、紙、ガラス布、樹脂フィルム等を基材とし、この基材に樹脂材料を含浸させたもの、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であってもよい。

これらの導体層５２２および貫通配線は、それぞれ、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、錫、金、銀のような金属単体、またはこれらの金属元素を含む合金等の導電性材料で構成される。

また、絶縁層５２１は、酸化ケイ素、窒化ケイ素のようなケイ素化合物、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂のような樹脂材料等により構成される。

このようにして、ビルドアップ層５２内には、面方向のみでなく厚さ方向にも広がる電気回路を構築することができ、電気回路の高密度化を図ることができる。

なお、このような多層基板は、いかなる工法で形成されたものであってもよいが、一例としてアディティブ法、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等の各種ビルドアップ工法により形成される。

また、本発明の光電気混載基板が備える電気配線基板は、上述した電気配線基板５のような多層基板を含むものに限定されず、例えば多層基板を単層の電気配線基板（リジッド基板）で代替したものであってもよく、ポリイミド基板、ポリエステル基板、アラミドフィルム基板のような各種フレキシブル基板で代替したものであってもよい。また、多層基板５０は、コア基板５１を含まないコアレスの多層基板で代替することもできる。

また、図１０に示す電気配線基板５は、多層基板５０の上面に設けられたソルダーレジスト層５４を有している。ソルダーレジスト層５４を設けることにより、電気配線基板の導体層５２２を酸化や腐食等から保護する。

なお、この電気配線基板には、図示しない電気素子が搭載されていてもよい。電気素子としては、例えば、ＩＣ、ＬＳＩ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード等が挙げられる。

また、図１０に示す光電気混載基板１００は、電気配線基板５上に搭載された光素子６を有している。

図１０に示す光素子６は、素子本体６０と、素子本体６０の下面に設けられた受発光部６１および端子６２と、端子６２から下方に突出するよう設けられたバンプ６３と、を有している。なお、受発光部とは、受光部または発光部、あるいはその双方の機能を有するものを指す。

光素子６は、受発光部６１の光軸が光導波路１の空洞部１７０の傾斜面１７１（ミラー）を介してコア部１４の光軸と一致するよう配置されている。これにより、光導波路１と光素子６とが光学的に接続され、光導波路１を伝搬する光信号を光素子６に受光させたり、光素子６から出射された光信号を光導波路１に入射したりすることができる。

光素子６としては、例えば、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子等の発光素子、フォトダイオード（ＰＤ、ＡＰＤ）等の受光素子が挙げられる。

＜電子機器＞
上述したような本発明に係る光導波路は、伝送効率が高く、かつ他の光学部品との光結合効率に優れたものである。このため、本発明の光導波路を備えることにより、高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器（本発明の電子機器）が得られる。

本発明の光導波路を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。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、その性能の飛躍的な向上が期待できることから、電子機器の低コスト化に貢献することができる。

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、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。

以上、本発明の光導波路、光電気混載基板および電子機器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、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、傾斜面１７１を光入射側ミラーとして用いた場合、光出射側はコア部１４の端面からコア部１４の光軸に沿って光を出射させるようにしてもよく、その際、出射端にはコネクターが装着されていてもよい。一方、傾斜面を光出射側ミラーとして用いた場合、光入射側はコア部１４の端面からコア部１４の光軸に沿って光を入射するようにしてもよく。その際、入射端にはコネクターが装着されていてもよい。

また、光導波路には複数の傾斜面が形成されていてもよい。例えば２つの傾斜面が形成されている場合、一方の傾斜面を光入射側ミラーとして用い、他方の傾斜面を光出射側ミラーとして用いることができる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．光導波路の製造
（実施例１）
（１）ポリオレフィン系樹脂の合成
ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）７．２ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）、およびジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン１２．９ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）を、５００ｍＬバイアル瓶に計量し、脱水トルエン６０ｇと酢酸エチル１１ｇを加えた。次に、Ｎｉ触媒溶液（３．２ｍｏｌ／Ｌ）を１ｍＬ加え、室温で１時間撹拌した後、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０ｇを加えて撹拌を行い、反応溶液を得た。

この反応溶液に無水酢酸９．５ｇ、過酸化水素水１８ｇ（濃度３０％）、およびイオン交換水３０ｇを加えてＮｉの還元処理を行った。処理の完了した反応溶液を分液ロートに移し替え、下部の水層を除去した後、油層を過剰のアセトン中に滴下して生成したポリマーを再沈殿させ、ろ過にすることにより、ポリマー＃１を得た。ポリマー＃１の分子量分布は、ＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝１０万、Ｍｎ＝４万であった。また、ポリマー＃１中の各構造単位のモル比は、ＮＭＲによる同定により、ヘキシルノルボルネン構造単位が５０ｍｏｌ％、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位が５０ｍｏｌ％であった。

（２）コア層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー＃１１０ｇ、メシチレン４０ｇ、酸化防止剤Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（チバガイギー社製）０．０１ｇ、シクロヘキシルオキセタンモノマー（東亜合成製ＣＨＯＸ、ＣＡＳ＃４８３３０３−２５−９、分子量１８６、沸点１２５℃／１．３３ｋＰａ）２ｇ、および重合開始剤（光酸発生剤）ＲｈｏｄｏｒｓｉｌＰｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ２０７４（Ｒｈｏｄｉａ社製、ＣＡＳ＃１７８２３３−７２−２）（０．０１２５ｇ、酢酸エチル０．１ｍＬ中）を加え均一に溶解させた後、０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、清浄なコア層形成用組成物を得た。

（３）クラッド層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー＃１の各構造単位のモル比を、ヘキシルノルボルネン構造単位８０ｍｏｌ％、およびジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位２０ｍｏｌ％にそれぞれ変更したものを、前記ポリマー＃１に代えて用いるようにした以外は、コア層形成用組成物と同様にして、クラッド層形成用組成物を得た。

（４）導波路フィルムの作製
ダイコーターによる３層共押出を用いることで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム上に、コア層形成用組成物を中間層、クラッド層形成用組成物を上層および下層にし、塗布を行い、これを５５℃の乾燥器に１０分間投入し均一な皮膜を得た。得られた被膜上に、ライン、スペースの直線パターンを描くように、マスクレス露光装置により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は１３００ｍＪ／ｃｍ^２とした。

次いで、露光後の被膜を１５０℃のオーブンに３０分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。なお、得られた皮膜の厚さは６５μｍ、そのうちコア層の厚さは４５μｍであった。また、コア層の屈折率分布は、グレーデッドインデックス型の分布になっていた。

（５）空洞部の形成
次に、レーザー加工により２つの空洞部を形成することにより、光入射側ミラーと光出射側ミラーとを作製した。これにより、長さ１０ｃｍの光導波路を得た。形成した空洞部の形状は、下記に示す通りである。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４４．５°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４４．６°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４４．９°（図２のθ４）
・θ４−θ２：０．３°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２００μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：９０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（実施例２）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４４．３°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４４．１°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４４．９°（図２のθ４）
・θ４−θ２：０．８°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２００μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：９０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（実施例３）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４３．７°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４３．８°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４５．０°（図２のθ４）
・θ４−θ２：１．２°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２５０μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：１００μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（実施例４）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４２．８°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４３．０°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４５．１°（図２のθ４）
・θ４−θ２：２．１°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２５０μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：１０５μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（実施例５）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４０．５°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４０．４°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４３．８°（図２のθ４）
・θ４−θ２：３．４°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２００μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：９０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（実施例６）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：３８．８°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：３８．７°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４５．５°（図２のθ４）
・θ４−θ２：６．８°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２５０μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：１２０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（実施例７）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例２と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図３
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４４．１°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４４．０°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４５．０°（図２のθ４）
・θ４−θ２：１．０°

（実施例８）
コア層形成用樹脂をエポキシ樹脂ＹＰ−５０Ｓ（新日鐵化学（株）製）、クラッド層形成用樹脂を脂環式エポキシ樹脂セロキサイド２０８１（ダイセル化学工業（株）製）、光重合性モノマーとしてセロキサイド２０２１Ｐ（ダイセル化学工業（株）製）、カチオン重合開始剤アデカオプトマーＳＰ−１７０（（株）ＡＤＥＫＡ製）に変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４４．３°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４４．３°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４５．０°（図２のθ４）
・θ４−θ２：０．７°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２００μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：９０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（実施例９）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例８と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図３
・傾斜面１７１の形状：連続湾曲面（図２）
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４３．８°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４３．６°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４４．７°（図２のθ４）
・θ４−θ２：１．１°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２００μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：９０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（比較例１）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状（平坦面）に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：平坦面
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４４．８°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４４．８°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４４．８°（図２のθ４）
・θ４−θ２：０°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２５０μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：１２０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（比較例２）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状（不連続面）に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：不連続面
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４３．６°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４３．７°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４５．１°（図２のθ４）
・θ４−θ２：１．４°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２５０μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：１２０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（比較例３）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状（平坦面）に変更した以外は、実施例８と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：平坦面
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４４．４°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４４．４°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４４．４°（図２のθ４）
・θ４−θ２：０°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２５０μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：１２０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

（比較例４）
加工条件を変更し、形成する空洞部の形状を以下の形状（不連続面）に変更した以外は、実施例８と同様にして光導波路を得た。

＜空洞部の形状＞
・空洞部１７０の概略図：図１
・傾斜面１７１の形状：不連続面
・クラッド層領域１１１の傾斜角度：４３．５°（図２のθ１）
・クラッド層領域１２１の傾斜角度：４３．６°（図２のθ２）
・コア部領域１４１の傾斜角度：４４．９°（図２のθ４）
・θ４−θ２：１．３°
・空洞部１７０のＹ方向の最大長さ：２５０μｍ
・空洞部１７０のＸ方向の最大長さ：１２０μｍ
・空洞部１７０の最大深さ：７０μｍ

なお、上記「不連続面」とは、コア部領域１４１およびクラッド層領域１１１、１２１は、それぞれ平坦面であるものの、互いの連結部は不連続的になっている面のことをいう。

２．光導波路の評価
２．１単位長さ当たりの伝送損失の評価
各実施例および各比較例で得られた光導波路について、単位長さ当たりの伝送損失を算出した。具体的には、波長８５０ｎｍのＶＣＳＥＬ（面発光レーザー）より発せられた光を５０μｍφの光ファイバーを経由して、各実施例および各比較例で得られた光導波路に導入し、出射光を２００μｍφの光ファイバーで受光し、光の強度を測定するとともに挿入損失を算出した。なお、単位長さ当たりの伝送損失の測定にはカットバック法を採用した。そして、光導波路の長さを横軸にとり、挿入損失を縦軸にとって測定値をプロットしたところ、測定値は直線上に並んだ。そこで、その直線の傾きから単位長さ当たりの伝送損失を算出した。
得られた評価結果および光導波路の製造条件を表１に示す。

表１に示すように、各実施例および各比較例で得られた光導波路については、単位長さ当たりの伝送損失はほぼ同じであった。

２．２ミラーにおける反射特性の評価
各実施例および各比較例で得られた光導波路について、ミラーを介して測定された挿入損失と、算出した単位長さ当たりの伝送損失から、ミラーの反射損失を算出した。そして、算出したミラーの反射損失を以下の評価基準にしたがって評価し、表１に示す。

＜反射損失の評価基準＞
◎：反射損失が特に小さい
○：反射損失がやや小さい
△：反射損失がやや大きい
×：反射損失が特に大きい

表１に示すように、各実施例で得られた光導波路では、いずれも各比較例で得られた光導波路に比べて、ミラーの反射損失が低いことが認められた。特に、実施例２〜５および実施例８で得られた光導波路では、その傾向が顕著であった。

以上のことから、本発明の光導波路によれば、ミラーの反射損失が低く、他の光学部品との光結合効率が高いため、高品質な光通信を行い得ることが認められた。

１光導波路
２支持フィルム
３カバーフィルム
５電気配線基板
５０多層基板
５１コア基板
５２ビルドアップ層
５２１絶縁層
５２２導体層
５３貫通孔
５４ソルダーレジスト層
６光素子
６０素子本体
６１受発光部
６２端子
６３バンプ
１０積層体
１１、１２クラッド層
１３コア層
１４コア部
１５側面クラッド部
９接着シート
１００光電気混載基板
１１１、１２１クラッド層領域
１４１コア部領域
１７０空洞部
１７１、１７２傾斜面
１７１ａ、１７２ａ傾斜面上端
１７２’ 直立面
１７３、１７４直立面
１７３ａ、１７４ａ直立面上端
１７５開口部
１７６反射膜
９００レーザー加工機
９１０レーザー加工用マスク
９１１遮蔽部
９１２透過部
Ａ、Ａ’、Ａ” 軸線
Ｐ、Ｐ’、Ｐ” 交点
Ｔ’、Ｔ” 接線
θ１、θ２、θ４傾斜角度

Claims

コア部が形成されているコア層と、前記コア層の一方の面に積層されたクラッド層と、を備える積層体と、
前記クラッド層から前記コア部にかけて形成され、前記コア部の軸線に対して傾斜するよう構成されている横断面と、を有し、
前記横断面は、前記横断面のうちの前記クラッド層に対応する領域であるクラッド層領域の前記軸線に対する傾斜角度が、前記横断面のうちの前記コア部に対応する領域であるコア部領域の前記軸線に対する傾斜角度より小さく、かつ、前記クラッド層領域と前記コア部領域との間で前記軸線に対する傾斜角度が連続的に変化するよう構成されていることを特徴とする光導波路。
前記クラッド層領域の前記軸線に対する傾斜角度と前記コア部領域の前記軸線に対する傾斜角度との間の相関関係は、前記クラッド層の屈折率と前記コア部の屈折率との間の相関関係に対応している請求項１に記載の光導波路。
当該光導波路は、前記コア部の途中または延長線上に位置する前記積層体に設けられた空洞部を有し、前記空洞部の内壁面の一部が前記横断面となるよう構成されている請求項１または２に記載の光導波路。
前記空洞部は、レーザー加工法またはインプリント法により形成されたものである請求項３に記載の光導波路。
前記積層体は、前記コア層と、前記コア層を挟むように積層された２層のクラッド層と、を備えるものであり、
前記横断面は、一方の前記クラッド層から前記コア層を経て他方の前記クラッド層にかけて連続的に形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光導波路。
さらに、前記横断面上に成膜された金属層を有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光導波路。
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光導波路を備えることを特徴とする光電気混載基板。
請求項７に記載の光電気混載基板を備えることを特徴とする電子機器。