JP5299551B2 - 光基板、光基板の製造方法、及び光モジュール構造 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバを収容する光基板及びその製造方法、ならびに光基板を有する光モジュール構造に関する。

従来、光ファイバを保持する溝を有し、かつ光電変換素子が実装される光実装基板が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の光実装基板は、高温加熱で軟化した基板材料に三角柱状の突起部を有する金型を押し付けて形成される。光実装基板には、金型の突起部に対応した形状のガイド溝、及びこのガイド溝の端部におけるテーパ面が形成される。テーパ面には、金属層のメッキ又はミラーの貼り付けによって反射面が形成され、ガイド溝に保持された光ファイバの出射光を受光素子側に反射する。

特開２００３−１６７１７５号公報

特許文献１に記載の光実装基板は、ガイド溝及びテーパ面の形成に金型を用いるので、製造設備が高コストとなる。

そこで、本発明は、低コスト化を図ることが可能な光基板、光基板の製造方法、及び光モジュール構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、互いに対向する第１及び第２の主面を有する板状の樹脂からなり、前記第１及び前記第２の主面の間を厚さ方向に貫通するスリット状の光ファイバ収容部が形成された基材と、前記基材の前記第２の主面に形成された金属層と、前記第１の主面に形成された金属からなる配線パターンとを備え、前記基材には、前記光ファイバ収容部の終端に、前記第１の主面に対する傾斜角が鈍角である傾斜面が形成され、前記傾斜面には、前記光ファイバ収容部に収容された光ファイバから光が出射されたとき、その出射光を前記第１の主面側に反射する反射層が形成された光基板を提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、板状の樹脂からなる基材の第１の主面に第１の金属層を形成すると共に、前記第１の主面に対向する第２の主面に金属層を設ける第１工程と、前記第１の金属層の一部を帯状に除去する第２工程と、前記第１の金属層を除去した部位に前記第１の主面に対してレーザ光を照射して、前記基材に前記第１及び前記第２の主面の間を厚さ方向に貫通するスリット状の光ファイバ収容部、及び前記光ファイバ収容部の終端における傾斜面を形成する第３工程とを有する光基板の製造方法を提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、前記光基板、及び前記光ファイバを伝送媒体とする光信号と電気信号とを変換する光電変換素子を備え、前記光電変換素子は、前記傾斜面を覆うように前記第１の主面に実装された光モジュール構造を提供する。

本発明に係る光基板、光基板の製造方法、及び光モジュール構造によれば、低コスト化を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る光基板、及びその光基板を備えた光モジュール構造の一構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、光基板の反射部及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、光基板を第１の主面側から見た反射部及びその周辺部における形成過程を示す平面図である。 第１の実施の形態に係る光モジュール構造の一例を示す断面図である。 第１の実施の形態の変形例に係る光モジュール構造の一例を示し、図４のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、第２の実施の形態に係る光基板の反射部及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、第２の実施の形態に係る光基板を第１の主面側から見た反射部及びその周辺部における形成過程を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 第２の実施の形態に係る光モジュール構造の一例を示す断面図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る光基板の要部、及び光基板を備えた光モジュール構造の一構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

この光基板１は、互いに対向する第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂを有する板状の基材１０を備えている。基材１０は、例えばポリイミド等の絶縁性の樹脂からなる。第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂは互いに平行であり、基材１０の厚みは例えば７０μｍである。図１（ａ）は、光基板１を第１の主面１０ａ側から見た状態を示している。

また、光基板１は、基材１０の第１の主面１０ａに形成された導電性の金属箔からなる複数の配線パターン２と、第２の主面１０ｂに形成された導電性の金属層３とを備えている。本実施の形態では、金属層３が第２の主面１０ｂの全体に設けられている。複数の配線パターン２の間には、基材１０の樹脂表面が露出している。なお、図１では、後述する光電変換素子４１及び押え部材８の裏側にあたる配線パターン２を破線で示している。

また、基材１０には、第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂの間を基材１０の厚さ方向に貫通し、第１の主面１０ａ及び第２の主面１０ｂに平行に延びるスリット状の光ファイバ収容部１００が形成されている。光ファイバ収容部１００の一端（終端）には、光ファイバ９を伝送媒体とする光を反射する反射部１００ａが形成されている。光ファイバ収容部１００の他端は基材１０の端面（第１の主面１０ａと第２の主面１０ｂとの間の基材１０の端部における側面）に開口している。反射部１００ａの詳細な構成については後述する。

この光ファイバ収容部１００には、光ファイバ９が収容されている。光ファイバ９は、第１の主面１０ａに貼り付けられた板状の押え部材８により、光ファイバ収容部１００から抜け出さないように保持されている。

光基板１の第１の主面１０ａ側には、配線パターン２の上に、光電変換素子４１と、光電変換素子４１に電気的に接続された半導体回路素子４２とが実装されている。光電変換素子４１は、電気信号を光信号に変換し、又は光信号を電気信号に変換する素子である。前者の例としては、半導体レーザ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）等の発光素子が挙げられる。また、後者の例としては、フォトダイオード等の受光素子が挙げられる。光電変換素子４１は、基材１０側に形成された受発光部４１０ａ（図４参照）から、基材１０に垂直な方向に光を出射又は入射するように構成されている。

光電変換素子４１が電気信号を光信号に変換する素子である場合、半導体回路素子４２は、光電変換素子４１を駆動するドライバＩＣである。また、光電変換素子４１が光信号を電気信号に変換する素子である場合、半導体回路素子４２は、光電変換素子４１から入力される信号を増幅する受信ＩＣである。

本実施の形態では、光電変換素子４１がフリップチップ実装され、本体部４１０に４つの端子（バンプ）４１１が設けられている。４つの端子４１１は、それぞれ配線パターン２に接続されている。また、光電変換素子４１は、本体部４１０が反射部１００ａに対向する位置に実装されている。

光電変換素子４１が電気信号を光信号に変換する素子である場合、反射部１００ａは、光電変換素子４１から出射された光を光ファイバ９の端面側に反射する。また、光電変換素子４１が光信号を電気信号に変換する素子である場合、反射部１００ａは、光ファイバ９から出射された光を光電変換素子４１側に反射する。

半導体回路素子４２は、本体部４２０の配線パターン２に向かい合う面の反対側に、複数（図１に示す例では１２個）の端子（電極パッド）４２１が設けられている。それぞれの端子４２１は、ボンディングワイヤ４２２によって配線パターン２に電気的に接続されている。また、複数の端子４２１のうち一部の端子４２１は、光電変換素子４１の端子４１１が接続された配線パターン２に接続され、これにより半導体回路素子４２と光電変換素子４１とが電気的に接続されている。

なお、図１では図示を省略しているが、光基板１には、光電変換素子４１及び半導体回路素子４２の他に、コネクタやＩＣ（Integrated Circuit）、あるいは能動素子（トランジスタ等）や受動素子（抵抗器、コンデンサ等）などの電子部品を実装することが可能である。

次に、図２及び図３を参照して光基板１の製造方法を説明する。
図２（ａ）〜（ｅ）は、光基板１の反射部１００ａ及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。図３（ａ）〜（ｄ）は、光基板１を第１の主面１０ａ側から見た反射部１００ａ及びその周辺部における形成過程を示す平面図である。

光基板１の製造工程は、基材１０の第１の主面１０ａに第１の金属層２１を形成すると共に、第２の主面１０ｂに金属層３１を形成する第１工程と、第１の金属層２１の一部を帯状に除去する第２工程と、第１の金属層２１を除去した部位に第１の主面１０ａに対して斜めにレーザ光Ｌを照射して、光ファイバ収容部１００、及び光ファイバ収容部１００の終端における傾斜面１０１を形成する第３工程と、傾斜面１０１及び第１の主面１０ａの第１の金属層２１の上に第２の金属層２２を形成する第４工程と、第１及び第２の金属層２１，２２の一部をエッチングして第１の主面１０ａに複数の配線パターン２を形成する第５工程とを、少なくとも有している。

本実施の形態ではさらに、第１及び第２の金属層２１，２２、ならびに第２の主面１０ｂ側における金属層３１にニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）のメッキを施す第６工程を有している。以下、第１〜第６工程について、より詳細に説明する。

第１工程では、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、基材１０の第１の主面１０ａの全体に第１の金属層２１を、第２の主面１０ｂの全体に金属層３１を、例えば接着、蒸着、又は無電解メッキによってそれぞれ形成する。本実施の形態では、第１の金属層２１及び金属層３１が、主として良導体である銅（Ｃｕ）からなる。なお、本実施の形態では、金属層３１が第１の金属層２１よりも厚く形成されているが、これらの厚みは同じであってもよい。

第２工程では、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、エッチングによって第１の金属層２１の一部を帯状に除去する。より具体的には、第１の金属層２１を除去する帯状の部分２１ａを除いて第１の金属層２１上にレジスト膜を形成し、エッチングによってレジスト膜が形成されていない部分の第１の金属層２１を溶解させる。

第３工程では、図２（ｃ）に示すように、第２工程で第１の金属層２１を除去した部位を含む範囲に第１の主面１０ａに対して斜めにレーザ光Ｌを照射する。このレーザ光として、より具体的には、例えばエキシマレーザやＵＶレーザ（紫外線レーザ）を用いることができる。レーザ光Ｌの照射によって、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示すように、光ファイバ収容部１００、及び光ファイバ収容部１００の終端における傾斜面１０１が基材１０に形成される。このレーザ光Ｌの強度は、基材１０を照削（光を照射して削ること）し得る強度であるが、第１の金属層２１及び金属層３１は照削しない強度である。したがって、第１の金属層２１が除去された部位のみに光ファイバ収容部１００が形成される。

傾斜面１０１は、レーザ光Ｌの進行方向に沿って形成される。換言すれば、傾斜面１０１の第１の主面１０ａに対する角度を傾斜角θとすると、この傾斜角θに対応する角度で第１の主面１０ａにレーザ光Ｌを照射することにより、所望の形状の傾斜面１０１を形成することができる。傾斜角θは鈍角（θ＞９０°）であり、本実施の形態では傾斜角θが１３５°である。すなわち、傾斜面１０１と第２の主面１０ｂとがなす角度は４５°である。

また、第２の主面１０ｂにおける金属層３１は、レーザ光Ｌの照射によって除去されず、光ファイバ収容部１００の底面となる。この金属層３１は、光ファイバ９（図１に示す）を第２の主面１０ｂ側から支持する。

第４工程では、図２（ｄ）に示すように、第３工程で基材１０に形成した傾斜面１０１、及び第１の主面１０ａに形成された第１の金属層２１の全体に、第２の金属層２２を形成する。本実施の形態では、第２の金属層２２が主として銅（Ｃｕ）からなり、例えば無電解メッキによって第１の金属層２１及び傾斜面１０１上に形成される。また、第２の金属層２２は、光ファイバ収容部１００における金属層３１の一方の面（第２の主面１０ｂ側の面）にも形成される。

第５工程では、図３（ｄ）に示すように、第１及び第２の金属層２１，２２の一部をエッチングして、第１の主面１０ａに複数の配線パターン２を形成する。より具体的には、第１の金属層２１及び第２の金属層２２を除去する部分を除いて、第２の金属層２２上にレジスト膜を形成し、エッチングによってレジスト膜が形成されていない部分の第１の金属層２１及び第２の金属層２２を溶解させる。このレジスト膜は、傾斜面１０１に形成された第２の金属層２２上にも形成され、傾斜面１０１における第２の金属層２２は除去されずに残る。

第６工程では、図２（ｅ）に示すように、第５工程においてエッチングにより除去されずに残った第２の金属層２２及び第２の主面１０ｂにおける金属層３１の上にニッケル（Ｎｉ）メッキを施してＮｉメッキ層２３，３２を形成し、さらにＮｉ層２３，３２の上に金（Ａｕ）メッキを施して金メッキ層２４，３３を形成する。このニッケルメッキ及び金メッキは、例えば無電解メッキによって行うことができる。

以上の第１〜第６工程により、基材１０の第１の主面１０ａには、第１の金属層２１，第２の金属層２２，Ｎｉメッキ層２３，及び金メッキ層２４を有する４層構造の金属層からなる配線パターン２が形成される。第１及び第２の金属層２１，２２を合わせた厚みは例えば５〜２５μｍ、Ｎｉメッキ層２３の厚みは例えば１５μｍ以下、金メッキ層２４の厚みは例えば０．０３〜０．５μｍである。

また、傾斜面１０１には、第２の金属層２２，Ｎｉメッキ層２３，及び金メッキ層２４を有する３層構造の金属からなる反射層１０２が形成される。つまり、反射部１００ａは、傾斜面１０１上に反射層１０２を形成して構成されている。

この反射層１０２は、配線パターン２を形成する工程（第４〜第６工程）で形成された金属層である。配線パターン２と反射層１０２とは、配線パターン２の最下層に第１の金属層２１が形成されている他は、共通の層構成を有している。また、配線パターン２及び反射層１０２は、その最表面が共に金（金メッキ層２４）によりメッキされている。

一方、基材１０の第２の主面１０ｂには、金属層３１，Ｎｉメッキ層３２，金メッキ層３３を有する３層構造の金属からなる金属層３が形成される。配線パターン２及び反射層１０２の第２の金属層２２は、光ファイバ収容部１００において金属層３の金属層３１の上に形成されているので、反射層１０２に連続して形成された配線パターン２と金属層３とは、反射層１０２によって電気的に接続されている。

本実施の形態では、反射層１０２に連続して形成された配線パターン２が、接地電位であるグランドパターン２ａ（図１参照）であり、金属層３の電位は接地電位となる。これにより、基材１０の第１の主面１０ａ側に実装された電子部品の動作が安定し、また基材１０にスルーホールを形成することにより、第１の主面１０ａ側に実装された図略のＩＣのＧＮＤ端子を接地電位に接続（接地）しやすくなる。

図４は、本実施の形態に係る光モジュール構造を示す断面図である。この光モジュール構造は、光基板１及び光電変換素子４１を備え、光電変換素子４１は、傾斜面１０１を第１の主面１０ａ側から覆うように、第１の主面１０ａに実装されている。

光ファイバ９は、その一端部が光ファイバ収容部１００に収容され、その端面９ａが反射層１０２に面している。光ファイバ９は、コア９０の外周に筒状のクラッド層９１を有している。図４では、光ファイバ９を伝送媒体とする光の光路ＬＰを一点鎖線で示している。

反射層１０２は、光ファイバ９（コア９０）から光が出射されたとき、その出射光を第１の主面１０ａ側に反射する。光電変換素子４１が受光素子である場合、反射層１０２で反射した光は光電変換素子４１の本体部４１０に設けられた受発光部４１０ａから光電変換素子４１内に入射し、光電変換素子４１は、この入射光による光信号を電気信号に変換する。

また、光電変換素子４１が発光素子である場合、光電変換素子４１は、半導体回路素子４２から供給される電気信号を光信号に変換し、この光信号を表す光を受発光部４１０ａから出射する。この出射光は、反射層１０２で反射して、光ファイバ９のコア９０に入射し、光ファイバ９を伝搬する。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
本実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。

（１）光ファイバ収容部１００は、基材１０の厚さ方向に貫通して形成されるので、この光ファイバ収容部１００及び傾斜面１０１をレーザ光の照射によって形成することができる。これにより、例えば金型を用いることなく基材１０に光ファイバ収容部１００及び傾斜面１０１を形成することができる。

（２）光ファイバ収容部１００は、基材１０の厚さ方向に貫通して形成されるので、例えば溝状の収容部に光ファイバを収容する場合に比較して、光基板１を薄く形成することができる。すなわち、光基板１の厚みを光ファイバ９の直径と同等（例えば光基板１の厚みが光ファイバ９の直径の±２０％以内）にすることができる。

（３）反射層１０２は導電性であり、配線パターン２と連続して形成されているので、例えば基材１０にスルーホールを設けることなく、配線パターン２と金属層３とを電気的に接続することができる。

（４）基材１０の傾斜面１０１は、レーザ光の照射によって形成されるので、その表面を精度良く平坦な面に形成することができる。これにより、光電変換素子４１から出射された光を光ファイバ９に、又は光ファイバ９から出射された光を光電変換素子４１に、的確に反射させることが可能となる。

（５）配線パターン２及び反射層１０２は、その最上層が金メッキされているので、腐食による反射層１０２における反射率の低下を抑制することができると共に、配線パターン２と光電変換素子４１との電気的な接続を良好とすることができる。

（６）反射層１０２の各層は、配線パターン２を形成する工程で基材１０の傾斜面１０１上に形成される。すなわち、反射層１０２を形成するための専用の工程が不要であるので、光基板１の製造時間を短縮できると共に、製造コストを低減することができる。

（変形例）
また、第１の実施の形態に係る光基板１は、例えば以下のように変形して実施することも可能である。

図５は、第１の実施の形態の変形例に係る光モジュール構造の一例を示し、図４のＡ−Ａ線断面図であり、光ファイバ９が光ファイバ収容部１００内で固定された状態を示している。

本変形例に係る光モジュール構造は、光ファイバ９の固定方法が第１の実施の形態に係る光モジュール構造とは異なり、それ以外の構成は第１の実施の形態に係る光モジュール構造と共通であるので、同一の機能を有する部材については共通する符号を付し、その重複した説明を省略する。

本変形例では、光ファイバ９は押え部材８を用いず、ハンダ５によって光ファイバ収容部１００内に固定されている。より具体的には、ハンダ５が、基材１０の第１の主面１０ａにおける光ファイバ収容部１００を挟んだ部位及び光ファイバ収容部１００の内面に亘って形成された金属層の最表面（具体的には、金メッキ層２４）に固着されることにより、光ファイバ９が光ファイバ収容部１００内に固定される。なお、ハンダ５は、少なくとも基材１０の第１の主面１０ａにおける光ファイバ収容部１００を挟んだ部位に形成された金メッキ層２４に固着し、光ファイバ収容部１００の第１の主面側の開口が封止されればよい。

この変形例の場合、別途押え部材８を用意する必要はなく、光基板１を製造する工程の中で光ファイバ９を固定することが可能である。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図６乃至図８を参照して説明する。本実施の形態に係る光基板１の製造工程は、第２工程及び第３工程が第１の実施の形態に係る光基板１の製造工程の第２工程及び第３工程とは異なる。図６乃至図８において、光基板１について説明したものと同一の機能を有する部位については共通する符号を付し、その重複した説明を省略する。

また、本実施の形態では、第１の実施の形態における第１の金属層２１に替えて第１の金属層２１Ａが、第２の金属層２２に替えて第２の金属層２２Ａが、Ｎｉメッキ層２３に替えてＮｉメッキ層２３Ａが、金メッキ層２４に替えて金メッキ層２４Ａが形成される。それぞれの金属層及びメッキ層の材質等は共通である。第１の金属層２１Ａ、第２の金属層２２Ａ、Ｎｉメッキ層２３Ａ、及び金メッキ層２４Ａは、本実施の形態に係る配線パターン２Ａを構成する。第２の金属層２２Ａは、第１の金属層２１Ａを覆い、その一部は第１の主面１０ａ上に形成されている。また、第２の金属層２２Ａは、第１の金属層２１Ａの上から傾斜面１０１に連続して形成されて反射面１０２を構成する。Ｎｉメッキ層２３Ａ及び金メッキ層２４Ａは、第２の金属層２２Ａの上に形成されている。

図６（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施の形態に係る光基板１の反射部１００ａ及びその周辺部における形成過程を示す断面図である。図６（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態に係る光基板１を第１の主面１０ａ側から見た反射部１００ａ及びその周辺部における形成過程を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施の形態の第２工程において、エッチングにより第１の金属層２１Ａが除去された帯状の部分２１Ａａは、その長手方向の長さＬ_０が第１の実施の形態に係る帯状の部分２１ａの長手方向の長さよりも長く形成されている。具体的には、第１の金属層２１Ａ上に形成されるレジスト膜の面積を第１の実施の形態におけるレジスト膜よりも小さくし、第１の金属層２１Ａをより長い範囲に亘って溶解させる。

第３工程では、第１の実施の形態と同様に、第１の主面１０ａに対して斜めにレーザ光Ｌを照射することにより傾斜面１０１を形成する。このとき、レーザ光Ｌを第１の主面１０ａに照射する領域は、帯状の部分２１Ａａに面する第１の金属層２１Ａの端面２１Ａｂから帯状の部分２１Ａａの長手方向に沿って所定の距離Ｌ_１だけ離間した位置よりも基材１０の端面１０ｃ側である。つまり、傾斜面１０１は、その第１の主面１０ａ側の端部が、第１の主面１０ａにおける第１の金属層２１Ａの端面２１Ａｂから光ファイバ収容部１００の長手方向に沿って所定の距離Ｌ_１をあけた部位に位置する。これにより、端面２１Ａｂからの距離が所定の距離Ｌ_１未満である領域には、基材１０を照削し得る強度の光は照射されない。

この所定の距離Ｌ_１は、端面２１Ａｂにおける第１の金属層２１Ａの表面２１Ａｃと基材１０の第１の主面１０ａとの間の段差が、傾斜面１０１に形成された第２の金属層２２Ａの表面２２Ａａの平坦度に影響を与えない寸法に設定されている。換言すれば、所定の距離Ｌ_１は、反射層１０２に膨出部２１０（図４参照）が形成されない寸法である。膨出部２１０は、傾斜面１０１の第１の主面１０ａ側の端部付近に形成される反射層１０２の膨らみであり、この端部付近における第１の金属層２１の表面と第１の主面１０ａとの間の段差によって、第１の金属層２１の上から傾斜面１０１に連続して形成される第２の金属層２２が盛り上がるように形成されてしまうことに起因するものである。この所定の距離Ｌ_１は、例えば配線パターン２Ａの積層方向の厚みよりも長い寸法である。

帯状の部分２１Ａａの長手方向の長さＬ_０は、所定の距離Ｌ_１と、帯状の部分２１Ａａの長手方向に沿った傾斜面１０１の長さＬ_２と、光ファイバ収容部１００の長手方向の長さＬ_３とを足し合わせた長さとなる（Ｌ_０＝Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）。

図８は、第２の実施の形態に係る光モジュール構造の一例を示す断面図である。

本実施の形態では、第１の金属層２１Ａの端面２１Ａｂが傾斜面１０１から所定の距離Ｌ_１だけ離間しているため、第２の金属層２２Ａ、Ｎｉメッキ層２３Ａ、及び金メッキ層２４Ａから構成される反射層１０２Ａは、その表面が反射部１００ａ全体に亘って平坦に形成されている。したがって、図８に示すように、反射部１００ａの第１の主面１０ａ側の部分においても、光ファイバ９のコア９０から出射された光若しくは受発光部４１０ａから出射された光が正確に反射し、光電変換素子４１内若しくは光ファイバ９のコア９０内に入射する。

（第２の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第２の実施の形態では、第１の実施の形態の（１）〜（６）の作用及び効果の他に、以下の作用及び効果がある。

第３工程において、傾斜面１０１は、第１の金属層２１Ａが除去された帯状の部分２１Ａａに面する第１の金属層２１Ａの端面２１Ａｂから帯状の部分２１Ａａの長手方向に沿って所定の距離Ｌ_１だけ離間した位置よりも基板１０の端面１０ｃ側にレーザ光Ｌを照射して形成されるため、端面２１Ａｂが傾斜面１０１に近い場合に生じ得る膨出部２１０が反射層１０２Ａに形成されない。つまり、レーザ光Ｌを照射する位置を端面２１Ａｂから離すことにより、第１の金属層２１Ａの表面２１Ａｃと基材１０の第１の主面１０ａとの間の段差が傾斜面１０１における第２の金属層２２Ａの形状に影響しないようにすることができる。したがって、反射部１００ａの全体において、的確な方向に向かって光を反射させることができる。つまり、光ファイバ９のコア９０から出射された光若しくは受発光部４１０ａから出射されたより多くの光を、光電変換素子４１内若しくは光ファイバ９のコア９０内に確実に入射させることが可能である。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］互いに対向する第１及び第２の主面（１０ａ，１０ｂ）を有する板状の樹脂からなり、前記第１及び前記第２の主面の間を厚さ方向に貫通するスリット状の光ファイバ収容部（１００）が形成された基材（１９）と、前記基材（１０）の前記第２の主面（１０ｂ）に形成された金属層（３１）と、前記第１の主面（１０ａ）に形成された金属からなる配線パターン（２，２Ａ）とを備え、前記基材（１０）には、前記光ファイバ収容部（１００）の終端に、前記第１の主面（１０ａ）に対する傾斜角（θ）が鈍角である傾斜面（１０１）が形成され、前記傾斜面（１０１）には、前記光ファイバ収容部（１００）に収容された光ファイバ（９）から光が出射されたとき、その出射光を前記第１の主面（１０ａ）側に反射する反射層（１０２，１０２Ａ）が形成された、光基板（１）。

［２］前記配線パターン（２，２Ａ）と前記第２の主面（１０ｂ）に設けられた金属層（３１）とが、前記傾斜面（１０１）の前記反射層（１０２，１０２Ａ）によって電気的に接続された、［１］に記載の光基板（１）。

［３］前記光ファイバ収容部（１００）及び前記傾斜面（１０１）は、前記第１の主面（１０ａ）に対して前記傾斜角（θ）に対応した角度でレーザ光（Ｌ）を照射することにより形成された、［１］又は［２］に記載の光基板（１）。

［４］前記反射層（１０２，１０２Ａ）及び前記配線パターン（２，２Ａ）は、その最表面が金（Ａｕ）によりメッキされている、［１］乃至［３］の何れか１項に記載の光基板（１）。

［５］前記配線パターン（２Ａ）は、第１の金属層（２１Ａ）と、前記第１の金属層（２１Ａ）を覆う第２の金属層（２２Ａ）とを有し、前記傾斜面（１０１）は、その前記第１の主面（１０ａ）側の端部が、前記第１の主面（１０ａ）における前記第１の金属層（２１Ａ）の端面（２１Ａｂ）から、前記光ファイバ収容部（１００）の長手方向に沿って所定の距離（Ｌ_１）をあけた部位に位置する、［１］乃至［４］の何れか１項に記載の光基板（１）。

［６］前記第２の金属層（２２Ａ）は、前記第１の金属層（２１Ａ）の上から前記傾斜面（１０１）に連続して形成されて前記反射層（１０２）を構成する、［５］に記載の光基板（１）。

［７］前記所定の距離（Ｌ_１）は、前記第１の金属層（２１Ａ）の表面（２１Ａｃ）と前記基材（１０）の前記第１の主面（１０ａ）との間の前記端面（２１Ａｂ）における段差が前記第２の金属層（２２Ａ）の前記傾斜面（１０１）に対応する表面の平坦度に影響を与えない寸法である、［５］または［６］に記載の光基板（１）。

［８］前記光ファイバ（９）は、ハンダ（５）によって前記光ファイバ収容部（１００）内に固定されている、［１］乃至［７］の何れか１項に記載の光基板（１）。

［９］板状の樹脂からなる基材（１０）の第１の主面（１０ａ）に第１の金属層（２１，２１Ａ）を形成すると共に、前記第１の主面（１０ａ）に対向する第２の主面（１０ｂ）に金属層（３１）を設ける第１工程と、前記第１の金属層の一部を帯状に除去する第２工程と、前記第１の金属層を除去した部位に前記第１の主面（１０ａ）に対してレーザ光（Ｌ）を照射して、前記基材（１０）にスリット状の光ファイバ収容部（１００）、及び前記光ファイバ収容部（１００）の終端における傾斜面（１０１）を形成する第３工程とを有する光基板（１）の製造方法。

［１０］前記傾斜面（１０１）及び前記第１の主面（１０ａ）の前記第１の金属層（２１，２１Ａ）の上に第２の金属層（２２，２２Ａ）を形成する第４工程と、前記第１及び第２の金属層（２１，２１Ａ、２２，２２Ａ）の一部をエッチングして前記第１の主面（１０ａ）に配線パターン（２，２Ａ）を形成する第５工程とをさらに有する、［９］に記載の光基板（１）の製造方法。

［１１］前記第３工程における前記レーザ光（Ｌ）を照射する領域は、前記第１の金属層（２１Ａ）を除去した部位（２１Ａａ）に面する前記第１の金属層（２１Ａ）の端面（２１Ａｂ）から、前記第１の金属層（２１Ａ）を除去した部位（２１Ａａ）の長手方向に沿って所定の距離（Ｌ_１）以上離間した領域である、［９］又は［１０］に記載の光基板の製造方法。

［１２］前記所定の距離（Ｌ_１）は、前記第１の金属層（２１Ａ）の表面（２１Ａｃ）と前記基材（１０）の前記第１の主面（１０ａ）との間の前記端面（２１Ａｂ）における段差が前記第２の金属層（２２Ａ）の前記傾斜面（１０１）に対応する表面の平坦度に影響を与えない寸法に設定されている、［１１］に記載の光基板（１）の製造方法。

［１３］前記第３工程は、前記傾斜面（１０１）の前記第１の主面（１０ａ）に対する傾斜角（θ）に対応した角度で、前記第１の主面（１０ａ）に斜めにレーザ光（Ｌ）を照射する工程である、［９］乃至［１２］の何れか１項に記載の光基板（１）の製造方法。

［１４］前記第３工程は、前記レーザ光（Ｌ）の透過率が調節されたシャドーマスクを用いて、前記第１の主面（１０ａ）に対して垂直に前記レーザ光（Ｌ）を照射する工程である、［９］乃至［１２］の何れか１項に記載の光基板（１）の製造方法。

［１５］前記第３工程は、機械加工によって前記傾斜面（１０１）を形成する工程である、［９］乃至［１２］の何れか１項に記載の光基板（１）の製造方法。

［１６］［１］乃至［８］の何れか１つに記載の光基板（１）、及び前記光ファイバ（１００）を伝送媒体とする光信号と電気信号とを変換する光電変換素子（４１）を備え、前記光電変換素子（４１）は、前記傾斜面（１０１）を覆うように前記第１の主面（１０ａ）に実装された光モジュール構造。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、金属層３が第２の主面１０ｂの全体に設けられた所謂ベタパターンである場合について説明したが、金属層３の一部を所望の形状にエッチングして配線パターンとしてもよい。この場合、第２の主面１０ｂ側にも電子部品を実装することができる。

また、上記実施の形態では、光基板１に一つの光ファイバ収容部１００及び光モジュール構造を形成した場合について説明したが、これに限らず、光基板１に複数の光ファイバ収容部１００及び光モジュール構造を形成してもよい。

また、上記実施の形態では、第１の金属層２１，２１Ａ、第２の金属層２２，２２Ａ、及び金属層３１が銅（Ｃｕ）である場合について説明したが、これに限らず、第１の金属層２１，２１Ａ、第２の金属層２２，２２Ａ、及び金属層３１の一部又は全部が例えばアルミニウム（Ａｌ）であってもよい。また、配線パターン２，２Ａや金属層３の各層における材質も、上記したものに限らない。基材１０の材質も、ポリイミドに限らず、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタラート）であってもよい。

また、上記実施の形態では、第１の主面１０ａに対して斜めにレーザ光Ｌを照射することにより傾斜面１０１を形成したが、これに限らず、形成すべき傾斜面１０１の第１の主面１０ａからの深さ（垂直距離）に応じてレーザ光の透過率が調節されたシャドーマスクを用いて、第１の主面１０ａに対して垂直にレーザ光Ｌを照射して傾斜面１０１を形成してもよい。つまり、シャドーマスクを用いた場合、第１の主面１０ａに対してレーザ光を傾けて照射する必要がないため、傾斜面１０１の形成が容易になる。

また、上記実施の形態では、第１の主面１０ａに対して斜めにレーザ光Ｌを照射することにより傾斜面１０１を形成したが、これに限らず、ダイシング等の機械加工によって傾斜面１０１を形成してもよい。機械加工の場合、レーザ光による加工よりも低コストで傾斜面１０１を形成することが可能である。

１…光基板、２，２Ａ…配線パターン、２ａ…グランドパターン、３…金属層、５…ハンダ、８…押え部材、９…光ファイバ、９ａ…端面、１０…基材、１０ａ…第１の主面、１０ｂ…第２の主面、１０ｃ…端面、２１，２１Ａ…第１の金属層、２１ａ，２１Ａａ…帯状の部分、２１Ａｂ…端面、２１Ａｃ…表面、２２，２２Ａ…第２の金属層、２２Ａａ…表面、２３，２３Ａ，３２…Ｎｉメッキ層、２４，２４Ａ，３３…金メッキ層、３１…金属層、４１…光電変換素子、４２…半導体回路素子、９０…コア、９１…クラッド層、１００…光ファイバ収容部、１００ａ…反射部、１０１…傾斜面、１０２，１０２Ａ…反射層、２１０…膨出部、４１０…本体部、４１０ａ…受発光部、４１１…端子、４２０…本体部、４２１…端子、４２２…ボンディングワイヤ、Ｌ…レーザ光、ＬＰ…光路、θ…傾斜角

Claims (16)

1. 互いに対向する第１及び第２の主面を有する板状の樹脂からなり、前記第１及び前記第２の主面の間を厚さ方向に貫通するスリット状の光ファイバ収容部が形成された基材と、
   前記基材の前記第２の主面に形成された金属層と、
   前記第１の主面に形成された金属からなる配線パターンとを備え、
   前記基材には、前記光ファイバ収容部の終端に、前記第１の主面に対する傾斜角が鈍角である傾斜面が形成され、
   前記傾斜面には、前記光ファイバ収容部に収容された光ファイバから光が出射されたとき、その出射光を前記第１の主面側に反射する反射層が形成された、
   光基板。
2. 前記配線パターンと前記第２の主面に設けられた金属層とが、前記傾斜面の前記反射層によって電気的に接続された、
   請求項１に記載の光基板。
3. 前記光ファイバ収容部及び前記傾斜面は、前記第１の主面に対して前記傾斜角に対応した角度でレーザ光を照射することにより形成された、
   請求項１又は２に記載の光基板。
4. 前記反射層及び前記配線パターンは、その最表面が金（Ａｕ）によりメッキされている、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の光基板。
5. 前記配線パターンは、第１の金属層と、前記第１の金属層を覆う第２の金属層とを有し、
   前記傾斜面は、その前記第１の主面側の端部が、前記第１の主面における前記第１の金属層の端面から、前記光ファイバ収容部の長手方向に沿って所定の距離をあけた部位に位置する、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の光基板。
6. 前記第２の金属層は、前記第１の金属層の上から前記傾斜面に連続して形成されて前記反射層を構成する、
   請求項５に記載の光基板。
7. 前記所定の距離は、前記第１の金属層の表面と前記基材の前記第１の主面との間の前記端面における段差が前記第２の金属層の前記傾斜面に対応する表面の平坦度に影響を与えない寸法である、
   請求項５又は６に記載の光基板。
8. 前記光ファイバは、ハンダによって前記光ファイバ収容部内に固定されている、
   請求項１乃至７の何れか１項に記載の光基板。
9. 板状の樹脂からなる基材の第１の主面に第１の金属層を形成すると共に、前記第１の主面に対向する第２の主面に金属層を設ける第１工程と、
   前記第１の金属層の一部を帯状に除去する第２工程と、
   前記第１の金属層を除去した部位に前記第１の主面に対してレーザ光を照射して、前記基材に前記第１及び前記第２の主面の間を厚さ方向に貫通するスリット状の光ファイバ収容部、及び前記光ファイバ収容部の終端における傾斜面を形成する第３工程とを有する
   光基板の製造方法。
10. 前記傾斜面及び前記第１の主面の前記第１の金属層の上に第２の金属層を形成する第４工程と、
    前記第１及び第２の金属層の一部をエッチングして前記第１の主面に配線パターンを形成する第５工程とをさらに有する、
    請求項９に記載の光基板の製造方法。
11. 前記第３工程における前記レーザ光を照射する領域は、前記第１の金属層を除去した部位に面する前記第１の金属層の端面から、前記第１の金属層を除去した部位の長手方向に沿って所定の距離以上離間した領域である、
    請求項９又は１０に記載の光基板の製造方法。
12. 前記所定の距離は、前記第１の金属層の表面と前記基材の前記第１の主面との間の前記端面における段差が前記第２の金属層の前記傾斜面に対応する表面の平坦度に影響を与えない寸法に設定されている、
    請求項１１に記載の光基板の製造方法。
13. 前記第３工程は、前記傾斜面の前記第１の主面に対する傾斜角に対応した角度で、前記第１の主面に斜めにレーザ光を照射する工程である、
    請求項９乃至１２の何れか１項に記載の光基板の製造方法。
14. 前記第３工程は、前記レーザ光の透過率が調節されたシャドーマスクを用いて、前記第１の主面に対して垂直に前記レーザ光を照射する工程である、
    請求項９乃至１２の何れか１項に記載の光基板の製造方法。
15. 前記第３工程は、機械加工によって前記傾斜面を形成する工程である、
    請求項９乃至１２の何れか１項に記載の光基板の製造方法。
16. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の光基板、及び前記光ファイバを伝送媒体とする光信号と電気信号とを変換する光電変換素子を備え、
    前記光電変換素子は、前記傾斜面を覆うように前記第１の主面に実装された
    光モジュール構造。

Images