JP2016109995A - 光電気混載基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】光の伝播損失の充分な低減が可能な光電気混載基板を提供する。【解決手段】光路用の線状のコア７を第１クラッド層６および第２クラッド層８で挟持した光導波路Ｗと、その第１クラッド層６の表面に、透光性を有する絶縁層１を介して形成された電気配線２と、この電気配線２の一部分である実装用パッド２ａに実装された発光素子１１および受光素子１２とを備え、光導波路Ｗのコア７の端部に、光Ｌを反射してコア７と発光素子１１との間およびコア７と受光素子１２との間の光伝播を可能とする光反射面７ａ，７ｂが形成されている光電気混載基板であって、それら光反射面７ａ，７ｂが、コア７の幅方向および厚み方向の少なくとも一方に曲げられ、コア７の幅方向の曲率半径が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値、上記コア７の厚み方向の曲率半径が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面に形成されている。【選択図】図１
Description
本発明は、光導波路と、電気配線と、この電気配線の一部分に実装された光素子と備えた光電気混載基板に関するものである。
最近の電子機器等では、伝送情報量の増加に伴い、電気配線に加えて、光配線が採用されている。そのようなものとして、例えば、図４に示すように、絶縁層５１の表面に電気配線５２が形成されてなる電気回路基板Ｅ１と、この電気回路基板Ｅ１の上記絶縁層５１の裏面（電気配線５２の形成面と反対側の面）に積層された光導波路Ｗ１〔第１クラッド層５６，コア（光配線）５７，第２クラッド層５８〕と、上記電気配線５２の形成面のうち上記光導波路Ｗ１の両端部に対応する部分に実装された発光素子１１および受光素子１２とからなる光電気混載基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光電気混載基板では、光導波路Ｗ１の両端部が、上記コア５７の長手方向（光の伝播する方向）に対して４５°傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面に位置するコア５７の部分が光反射面５７ａ，５７ｂになっている。また、上記発光素子１１および受光素子１２に対応する上記絶縁層５１の部分に、光路用の貫通孔５５が形成され、上記発光素子１１と一端部の光反射面５７ａとの間および上記受光素子１２と他端部の光反射面５７ｂとの間で、上記貫通孔５５を通して光Ｌが伝播可能となっている。
上記光電気混載基板における光Ｌの伝播は、つぎのようにして行われる。まず、発光素子１１から光Ｌが一端部の光反射面５７ａに向けて発光される。その光Ｌは、上記絶縁層５１に形成された光路用の貫通孔５５を通過した後、光導波路Ｗ１の一端部（図４では左端部）の第１クラッド層５６を通り抜け、コア５７の一端部の光反射面５７ａで反射して（光路を９０°変換して）、コア５７内を、長手方向に進む。そして、そのコア５７内を伝播した光Ｌは、コア５７の他端部（図４では右端部）の光反射面５７ｂで反射し（光路を９０°変換し）、受光素子１２に向けて進む。つづいて、その光Ｌは、他端部の第１クラッド層５６を通り抜けて出射され、光路用の貫通孔５５を通過した後、受光素子１２で受光される。
しかしながら、上記発光素子１１から発光された光Ｌ、および他端部の光反射面５７ｂで反射した光Ｌは、図４に示すように拡散する。そのため、有効に伝播される光Ｌの量が少なく、光Ｌの伝播損失が大きい。
そこで、上記光反射面５７ｂを、図５に示すように、凹曲面６８に形成すると共に、その外面に、金を蒸着することにより、反射ミラー６９を形成したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このものでは、コア６７内を伝播した光Ｌを、コア６７の端部の上記反射ミラー６９の凹曲面６８で反射させ、受光素子１２の受光部１２ａでの集光を図っている。それにより、光Ｌの伝播損失の低減を図っている。なお、図５において、符号６６，６８は、クラッド層である。
しかしながら、上記特許文献２の発明では、反射ミラー６９の凹曲面６８の曲率半径等について検討されておらず、光Ｌの伝播損失の低減が不充分である。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光の伝播損失の充分な低減が可能な光電気混載基板の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の光電気混載基板は、光路用の線状のコアを２層のクラッド層で挟持した光導波路と、その１層のクラッド層の表面に直接または他の層を介して形成された電気配線と、この電気配線の一部分に実装された光素子とを備え、上記光導波路のコアの端部に、光を反射して上記コアと上記光素子との間の光伝播を可能とする光反射面が形成されている光電気混載基板であって、上記光反射面が、下記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの凹曲面に形成されているという構成をとる。
（Ａ）コアの幅方向のみに曲げられ、その曲率半径が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
（Ｂ）コアの厚み方向のみに曲げられ、その曲率半径が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
（Ｃ）コアの幅方向および厚み方向に曲げられ、コアの幅方向の曲率半径が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定され、上記コアの厚み方向の曲率半径が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
（Ａ）コアの幅方向のみに曲げられ、その曲率半径が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
（Ｂ）コアの厚み方向のみに曲げられ、その曲率半径が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
（Ｃ）コアの幅方向および厚み方向に曲げられ、コアの幅方向の曲率半径が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定され、上記コアの厚み方向の曲率半径が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
本発明者らは、光電気混載基板において、光の伝播損失の充分な低減を図るべく、コアの端部の、凹曲面に形成された光反射面の曲率半径に着目し、研究を重ねた。その研究の過程で、前記特許文献２における光反射面の曲率半径を調べた。すなわち、その特許文献２には、先に述べたように、光反射面の曲率半径について検討されていないものの、それの図４（ｈ）および図７に、コアの厚み方向の凹曲面が図示されているとともに、段落〔００４０〕および〔００６０〕に、それらの図に図示されているコアおよび上部クラッドの厚みが記載されている。そこから、上記図示されている図の倍率を算出し、実際の、上記凹曲面（光反射面）の曲率半径を算出すると、上記図４（ｈ）に図示されている凹曲面の曲率半径は７１μｍ程度であり、上記図７に図示されている凹曲面の曲率半径は１１μｍ程度である。一方、コアの幅方向の凹曲面の曲率半径については、それを算出するための情報が上記特許文献２に記載されていない。そこで、そのコアの幅方向の曲率半径も、上記コアの厚み方向の曲率半径と同程度と推測し、そのような曲率半径の凹曲面を光反射面として、実際に光の伝播損失を測定すると、前記特許文献１における平面状の傾斜面を光反射面とした場合よりも、光の伝播損失が大きくなった。
その光の伝播損失が大きくなる原因を、本発明者らが追究した結果、上記特許文献２における凹曲面は、曲率が強く（曲率半径が小さく）、そのため、先に述べたように、光の伝播損失の低減が不充分であることがわかった。そこで、さらに研究を重ねた結果、上記凹曲面を、上記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの凹曲面とすると、光の伝播損失が充分に低減されるようになり、本発明を完成させた。すなわち、上記特許文献２の発明では、到底、本発明の効果は得られない。
本発明の光電気混載基板は、光を反射してコアと光素子との間の光伝播を可能とする光反射面が、上記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの凹曲面に形成されているため、上記凹曲面（光反射面）での光の反射による集光が適正化され、光の伝播損失を充分に低減させることができる。
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
図１（ａ）は、本発明の光電気混載基板の一実施の形態を模式的に示す縦断面図であり、図１（ｂ）は、コア７の両端部を下から見た状態を模式的に示す拡大図である。この実施の形態の光電気混載基板は、光路用の線状のコア７を第１クラッド層６および第２クラッド層８で挟持した光導波路Ｗと、その第１クラッド層６の表面に、透光性を有する絶縁層１を介して形成された電気配線２と、この電気配線２の一部分である実装用パッド２ａに実装された発光素子１１および受光素子１２と、上記絶縁層１と上記第１クラッド層６との間のうち、上記発光素子１１および受光素子１２の実装位置に対応する部分に設けられた補強用の金属層Ｍとを備えており、全体が帯状に形成されている。また、上記発光素子１１および受光素子１２に対応する金属層Ｍの部分に、光路用の貫通孔５が形成されている。さらに、上記発光素子１１および受光素子１２に対応する、光導波路Ｗの両端部は、コア７の長手方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成されているとともに、その傾斜面に位置するコア７の部分は、光Ｌを反射して、発光素子１１とコア７との間の光伝播および受光素子１２とコア７との間の光伝播を可能にする、凹曲面に形成された光反射面７ａ，７ｂになっている。
ここで、上記コア７の屈折率は１を超える値であり、上記光反射面７ａ，７ｂの外側は、空気であり、その空気の屈折率は１である。このように、上記コア７の屈折率が、その外側の空気の屈折率よりも大きいことから、光Ｌは、上記光反射面７ａ，７ｂを透過せず、その光反射面７ａ，７ｂで反射するのである。そして、その光反射面７ａ，７ｂになっている凹曲面の曲率半径は、コア７の幅方向が、５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定され、上記コア７の厚み方向が、２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている。このように、上記光反射面７ａ，７ｂを、上記曲率半径に設定された凹曲面とすることが、本発明の大きな特徴の一つである。なお、図１（ａ），（ｂ）では、上記光反射面７ａ，７ｂが凹曲面であることをわかりやすくするために、曲率を強く（曲率半径を小さく）して図示している。
そして、上記光電気混載基板における光伝播は、つぎのようにして行われる。すなわち、上記発光素子１１の発光部１１ａからコア７の一端部の反射面７ａに向かって、光Ｌが拡散状に発光され、その光Ｌは、上記絶縁層１，上記金属層Ｍに形成された光伝播用の貫通孔５，上記第１クラッド層６をこの順に通過する。そして、その光Ｌは、コア７の一端部の凹曲面状の反射面７ａで反射し、その凹曲面の作用により、平行光ないし集束光にされ、コア７内に送り込まれる。ついで、その光Ｌは、コア７の他端部まで伝播され、その他端部の凹曲面状の反射面７ｂで反射する。この反射の際も、反射した光Ｌは、その反射面７ｂの凹曲面の作用により、受光素子１２の受光部１２ａで集光し、その受光部１２ａで受光される。その受光部１２ａの直径は、通常、２０〜８０μｍであるため、その受光部１２ａの範囲内で集光される。
このように、上記光電気混載基板では、発光素子１１から出射してコア７の一端部の凹曲面状の反射面７ａで反射しコア７内に送り込まれる光Ｌが、上記反射面７ａの作用により、平行光ないし集束光にされる。また、コア７の他端部の反射面７ｂで反射して受光素子１２で受光される光Ｌが、上記反射面７ｂの作用により、受光素子１２の受光部１２ａで集光するようになっている。これらのため、上記光電気混載基板では、光Ｌが有効に伝播され、光Ｌの伝播が効率的になっている。
すなわち、上記光電気混載基板では、第１クラッド層６と上記コア７との界面から、上記発光素子１１の発光部１１ａまでの距離および上記受光素子１２の受光部１２ａまでの距離は、通常、２０〜１００μｍの範囲内にある。この範囲内の距離では、上記光反射面７ａ，７ｂを、上記曲率半径（コア７の幅方向が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値、上記コア７の厚み方向が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値）に設定された凹曲面とすることにより、その光反射面７ａ，７ｂでの光Ｌの反射が上記のように適正化され、光Ｌの伝播損失を充分に低減することができる。
なかでも、上記距離が７０〜１００μｍの範囲内では、コア７の幅方向の曲率半径を、１００μｍを上回り１３００μｍ以下の値に設定し、コア７の厚み方向の曲率半径を、５００μｍを上回り１３００μｍ以下の値に設定することが好ましい。より好ましくは、上記距離が２０μｍ以上７０μｍ未満でも、コア７の幅方向の曲率半径を、１００μｍを上回り１３００μｍ以下の値に設定し、コア７の厚み方向の曲率半径を、５００μｍを上回り１３００μｍ以下の値に設定することである。
つぎに、上記光電気混載基板の製法について説明する〔図２（ａ）〜（ｅ），図３（ａ）〜（ｄ）参照〕。
まず、平坦状の上記金属層Ｍ〔図２（ａ）参照〕を準備する。この金属層Ｍの形成材料としては、ステンレス，４２アロイ等があげられ、なかでも、寸法精度等の観点から、ステンレスが好ましい。上記金属層Ｍの厚みは、例えば、１０〜１００μｍの範囲内に設定される。
ついで、図２（ａ）に示すように、上記金属層Ｍの表面に、感光性絶縁樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により、所定パターンの絶縁層１を形成する。それと同時に、長手方向の両端部に、金属層Ｍに接触するアース用電極２ｂを形成するために、上記金属層Ｍの表面を露呈させる孔部１ｂを形成する。上記絶縁層１の厚みは、例えば、１０〜１００μｍの範囲内に設定される。
上記絶縁層１の形成材料としては、例えば、ポリイミド，ポリエーテルニトリル，ポリエーテルスルホン，ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリ塩化ビニル等の合成樹脂、シリコーン系ゾルゲル材料等があげられる。なかでも、耐熱性および絶縁性に優れ、波長６００ｎｍ以上において全光線透過率７０％以上を有する感光性ポリイミドが好ましい。さらに、上記発光素子１１および受光素子１２〔図１（ａ）参照〕を実装する際の熱で変形が起こらないようにする観点から、上記絶縁層１を、１５０℃以上の耐熱性を有する形成材料を用いることが好ましい。上記絶縁層１の厚みは、例えば、３〜１００μｍの範囲内に設定される。なお、上記全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」５．５「光線透過率および全光線反射率」に規定する積分式光線透過率測定装置および測定法による値である。
つぎに、図２（ｂ）に示すように、上記電気配線（実装用パッド２ａおよびアース用電極２ｂを含む）２を、例えばセミアディティブ法により形成する。この方法は、まず、上記絶縁層１の表面に、スパッタリングまたは無電解めっき等により、銅やクロム等からなる金属膜（図示せず）を形成する。この金属膜は、後の電解めっきを行う際のシード層（電解めっき層形成の素地となる層）となる。ついで、上記金属層Ｍ，絶縁層１およびシード層からなる積層体の両面に、感光性レジスト（図示せず）をラミネートした後、上記シード層が形成されている側の感光性レジストに、フォトリソグラフィ法により、上記電気配線（実装用パッド２ａおよびアース用電極２ｂを含む）２のパターンの孔部を形成し、その孔部の底に上記シード層の表面部分を露呈させる。つぎに、電解めっきにより、上記孔部の底に露呈した上記シード層の表面部分に、銅等からなる電解めっき層を積層形成する。そして、上記感光性レジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。その後、上記電解めっき層が形成されていないシード層の部分をソフトエッチングにより除去する。残存したシード層と電解めっき層とからなる積層部分が上記電気配線（実装用パッド２ａおよびアース用電極２ｂを含む）２である。ここでは、上記セミアディティブ法を説明したが、サブトラクティブ法でもよい。
そして、図２（ｃ）に示すように、上記電気配線（実装用パッド２ａおよびアース用電極２ｂを含む）２の表面に、ニッケル等からなる無電解めっき層（図示せず）を形成した後、上記実装用パッド２ａを除く電気配線２（アース用電極２ｂを含む）の部分に、ポリイミド樹脂等からなる感光性絶縁樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により、カバーレイ３を形成する。
ついで、図２（ｄ）に示すように、上記実装用パッド２ａに形成された上記無電解めっき層（図示せず）をエッチングにより除去した後、その除去跡に、金やニッケル等からなる電解めっき層４を形成する。このようにして、前記金属層Ｍの表面に、電気回路基板Ｅが形成される。
つぎに、上記金属層Ｍと電気回路基板Ｅとからなる積層体の両面に、感光性レジスト（図示せず）をラミネートする。その後、上記金属層Ｍの裏面側（電気回路基板Ｅと反対側の面側）の感光性レジストのうち、光路用の貫通孔形成予定部に対応する部分および長手方向の中間部分に、フォトリソグラフィ法により、孔部を形成し、その孔部の底（図では上面）に上記金属層Ｍの裏面部分を露呈させる。
そして、図２（ｅ）に示すように、上記孔部の底に露呈した上記金属層Ｍの部分を、その金属層Ｍの金属材料に応じたエッチング用水溶液（例えば、ステンレス層の場合は、塩化第２鉄水溶液）を用いてエッチングすることにより除去し、その除去跡Ｒ，Ｓの底（図では上面）に上記絶縁層１を露呈させる。その後、上記感光性レジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。長手方向の両端部分の上記除去跡Ｒは、光路用の貫通孔５である。
そして、上記金属層Ｍの裏面に光導波路Ｗ〔図３（ｄ）参照〕を形成するために、まず、図３（ａ）に示すように、上記金属層Ｍの裏面（図では下面）に、第１クラッド層６の形成材料である感光性樹脂を塗布した後、その塗布層を照射線により露光して硬化させ、第１クラッド層６に形成する。その第１クラッド層６は、上記金属層Ｍのうち、エッチング除去された除去跡Ｒ，Ｓに入り込んで埋めた状態で形成される。上記第１クラッド層６の厚み（金属層Ｍの裏面からの厚み）は、例えば、５〜８０μｍの範囲内に設定される。なお、光導波路Ｗの形成時（上記第１クラッド層６，下記コア７，下記第２クラッド層８の形成時）は、上記金属層Ｍの裏面は上に向けられる。
ついで、図３（ｂ）に示すように、上記第１クラッド層６の表面（図では下面）に、フォトリソグラフィ法により、所定パターンのコア７を形成する。また、上記コア７の寸法は、例えば、幅が５〜２００μｍの範囲内に設定され、厚みが５〜２００μｍの範囲内に設定される。上記コア７の形成材料としては、例えば、上記第１クラッド層６と同様の感光性樹脂があげられ、上記第１クラッド層６および下記第２クラッド層８〔図３（ｃ）参照〕の形成材料よりも屈折率が大きい材料が用いられる。この屈折率の調整は、例えば、上記第１クラッド層６，コア７，第２クラッド層８の各形成材料の種類の選択や組成比率を調整して行うことができる。
つぎに、図３（ｃ）に示すように、上記コア７を被覆するよう、上記第１クラッド層６の表面（図では下面）に、フォトリソグラフィ法により、第２クラッド層８を形成する。この第２クラッド層８の厚み（第１クラッド層６の表面からの厚み）は、上記コア７の厚みを超え、例えば、５００μｍ以下に設定される。上記第２クラッド層８の形成材料としては、例えば、上記第１クラッド層６と同様の感光性樹脂があげられる。
そして、図３（ｄ）に示すように、上記電気回路基板Ｅの実装用パッド２ａに対応する（図では下方に位置する）光導波路Ｗの部分（両端部）を、例えば、エキシマレーザ加工等により、コア７の長手方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成するとともに、その傾斜面のコア７の部分を上記凹曲面の光反射面７ａ，７ｂに形成する。上記凹曲面は、レーザスポット（加工エリア）を小さくして、走査しながら加工する。その加工により深く切削する部分は、レーザの出力を増加するか、または加工回数を増加する等して加工する。このようにして、前記金属層Ｍの裏面に、光導波路Ｗが形成される。
その後、上記実装用パッド２ａに、発光素子１１および受光素子１２〔図１（ａ）参照〕を実装し、図１（ａ）に示す光電気混載基板を得る。
なお、上記実施の形態では、光反射面７ａ，７ｂを、コア７の幅方向にも厚み方向にも曲げられた凹曲面としたが、コア７の幅方向のみに曲げられた凹曲面としてもよいし、厚み方向のみに曲げられた凹曲面としてもよい。その場合の凹曲面の曲率半径は、上記実施の形態と同様である。
また、上記実施の形態において、光反射面７ａ，７ｂの外側の面に、金等の金属を蒸着またはめっき等することにより、金属層を形成してもよい。この場合、その金属層により、上記光反射面７ａ，７ｂでの反射効率が向上し、光Ｌの伝播損失のさらなる低減が可能となる。
また、上記実施の形態では、光反射面７ａ，７ｂとなるコア７の端部のみを凹曲面に形成したが、その凹曲面は、第１クラッド層６や第２クラッド層８にまで形成されていてもよい。
また、上記実施の形態では、コア７の両端部の光反射面７ａ，７ｂとも、凹曲面に形成したが、場合によって、いずれか一方にのみを凹曲面に形成してもよい。その場合、他方の端部は、コア７の長手方向に対して傾斜した平面状の傾斜面（光反射面）に形成してもよいし、コア７の長手方向に対して直角な平面状の直角面（光透過面）に形成してもよい。そして、その光透過面は、光ファイバの端部が接続されるようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態では、補強用の金属層Ｍを設けたが、場合によって、設けなくてもよい。この場合、光電気混載基板の作製は、例えば、剥離性基台上に、上記実施の形態と同様にして、電気回路基板Ｅを形成した後、その剥離性基台を剥離し、上記電気回路基板Ｅの絶縁層１の裏面（電気配線２の形成面と反対側の面）に、上記実施の形態と同様にして、光導波路Ｗを形成することにより行われる。
また、上記実施の形態では、金属層Ｍを備えた電気回路基板Ｅを形成した後に、その電気回路基板Ｅに光導波路Ｗを形成し、その後、発光素子１１および受光素子１２を実装することにより、光電気混載基板を得たが、その光電気混載基板を得る工程は、他でもよく、例えば、発光素子１１等を実装した電気回路基板Ｅと、光導波路Ｗとを個別に形成し、その光導波路Ｗに、上記電気回路基板Ｅを装着するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、絶縁層１を透光性を有するものとしたが、非透光性のものでもよい。その場合、絶縁層１に光路用の貫通孔を形成する。また、第１クラッド層６が絶縁性のものであれば、その第１クラッド層６の表面に直接、電気配線２（実装用パッド２ａを含む）を形成してもよい。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
〔コアの形成材料〕
成分ａ：ｏ−クレゾールノボラックグリシジルエーテル（新日鐵住金化学社製、ＹＤＣＮ−７００−１０）５０重量部。
成分ｂ：ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル（大阪ガスケミカル社製、オグゾールＥＧ）５０重量部。
成分ｃ：光酸発生剤（アデカ社製、ＳＰ１７０）１重量部。
成分ｄ：乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製、溶剤）５０重量部。
これら成分ａ〜ｄを混合することにより、コアの形成材料を調製した。
成分ａ：ｏ−クレゾールノボラックグリシジルエーテル（新日鐵住金化学社製、ＹＤＣＮ−７００−１０）５０重量部。
成分ｂ：ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル（大阪ガスケミカル社製、オグゾールＥＧ）５０重量部。
成分ｃ：光酸発生剤（アデカ社製、ＳＰ１７０）１重量部。
成分ｄ：乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製、溶剤）５０重量部。
これら成分ａ〜ｄを混合することにより、コアの形成材料を調製した。
〔第１および第２クラッド層の形成材料〕
成分ｅ：脂環骨格を含むエポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）２０重量部。
成分ｆ：液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＤＩＫ社製、ＥＸＡ−４８１６）８０重量部。
成分ｇ：光酸発生剤（アデカ社製、ＳＰ１７０）２重量部。
成分ｈ：乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製、溶剤）４０重量部。
これら成分ｅ〜ｈを混合することにより、第１および第２クラッド層の形成材料を調製した。
成分ｅ：脂環骨格を含むエポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）２０重量部。
成分ｆ：液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＤＩＫ社製、ＥＸＡ−４８１６）８０重量部。
成分ｇ：光酸発生剤（アデカ社製、ＳＰ１７０）２重量部。
成分ｈ：乳酸エチル（武蔵野化学研究所社製、溶剤）４０重量部。
これら成分ｅ〜ｈを混合することにより、第１および第２クラッド層の形成材料を調製した。
上記各形成材料を用い、上記実施の形態と同様にして、下記の表１〜３に示す曲率半径に設定された凹曲面の光反射面を有する、実施例１〜１４および比較例１〜９の光電気混載基板を作製した。この光電気混載基板では、コアの一端部のみに凹曲面（光反射面）を形成し、他端部はコアの長手方向に直角な平面状の直角面（光透過面）に形成した。また、実装した光素子は、受光素子（Albis 社製、PDCS32T-XS）とした。ここで、コアの幅は５０μｍ、コアの厚みは５０μｍ、第１クラッド層の厚み（金属層の裏面からの厚み）は５μｍとした。なお、上記比較例３，６，９は、光反射面が平面状（曲率半径∞）の傾斜面であるものとした。
〔光の伝播損失〕
光ファイバ〔ＧＩ（グレーデッドインデックス）ファイバ：直径５０μｍ、ＮＡ（開口数）０．２２〕の一端部に、発光素子（OPTOTEST社製、レーザ安定化光源OP-250-LS-MM50）を接続した。そして、上記発光素子から発光され上記光ファイバの他端部から出射した光を直接、実装前の上記受光素子で受光した際の光量Ａを測定した。ついで、上記光ファイバの他端部を、上記光電気混載基板の光透過面（上記コアの他端部）に接続し、上記発光素子から発光され上記光ファイバの他端部から出射した光を、上記光電気混載基板の光導波路のコアに通して上記受光素子で受光した際の光量Ｂを測定した。そして、その比（Ａ／Ｂ）を算出し、その値を上記光電気混載基板における光の伝播損失とした。そして、その結果を下記の表１〜３に示した。ここで、第１クラッド層とコアとの界面から、受光素子の受光部までの距離は、３０μｍとした。
光ファイバ〔ＧＩ（グレーデッドインデックス）ファイバ：直径５０μｍ、ＮＡ（開口数）０．２２〕の一端部に、発光素子（OPTOTEST社製、レーザ安定化光源OP-250-LS-MM50）を接続した。そして、上記発光素子から発光され上記光ファイバの他端部から出射した光を直接、実装前の上記受光素子で受光した際の光量Ａを測定した。ついで、上記光ファイバの他端部を、上記光電気混載基板の光透過面（上記コアの他端部）に接続し、上記発光素子から発光され上記光ファイバの他端部から出射した光を、上記光電気混載基板の光導波路のコアに通して上記受光素子で受光した際の光量Ｂを測定した。そして、その比（Ａ／Ｂ）を算出し、その値を上記光電気混載基板における光の伝播損失とした。そして、その結果を下記の表１〜３に示した。ここで、第１クラッド層とコアとの界面から、受光素子の受光部までの距離は、３０μｍとした。
上記表１〜３の結果から、光反射面の曲率半径が、所定の範囲に設定された実施例１〜１４は、光の伝播損失が小さく、その所定の範囲から外れた比較例１〜９は、結合損失が大きいことがわかる。
本発明の光電気混載基板は、光の伝播損失を充分に低減させる場合に利用可能である。
Ｌ 光
Ｗ 光導波路
１ 絶縁層
２ 電気配線
６ 第１クラッド層
７ コア
７ａ，７ｂ 光反射面
８ 第２クラッド層
１１ 発光素子
１２ 受光素子
Ｗ 光導波路
１ 絶縁層
２ 電気配線
６ 第１クラッド層
７ コア
７ａ，７ｂ 光反射面
８ 第２クラッド層
１１ 発光素子
１２ 受光素子
Claims (2)
- 光路用の線状のコアを２層のクラッド層で挟持した光導波路と、その１層のクラッド層の表面に直接または他の層を介して形成された電気配線と、この電気配線の一部分に実装された光素子とを備え、上記光導波路のコアの端部に、光を反射して上記コアと上記光素子との間の光伝播を可能とする光反射面が形成されている光電気混載基板であって、上記光反射面が、下記（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの凹曲面に形成されていることを特徴とする光電気混載基板。
（Ａ）コアの幅方向のみに曲げられ、その曲率半径が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
（Ｂ）コアの厚み方向のみに曲げられ、その曲率半径が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。
（Ｃ）コアの幅方向および厚み方向に曲げられ、コアの幅方向の曲率半径が５０μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定され、上記コアの厚み方向の曲率半径が２００μｍを上回り１５００μｍ未満の値に設定されている凹曲面。 - 上記凹曲面が、レーザ加工により形成されたレーザ加工面になっている請求項１記載の光電気混載基板。
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