JP2008015304A - 光基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッド部材に及びコアを備える光基板において、クラッド部材に対するコアの端部の位置ずれを防止できるようにする。
【解決手段】略板状に形成されたクラッド部材３をステージ２１上に配置するクラッド配置工程と、前記クラッド部材３よりも屈折率の高い線状のコア５を、前記クラッド部材３上に配置すると共に、前記コア５の端部５ａ，５ｂを前記ステージ２１の周囲に配された位置決め治具２７に固定するコア固定工程と、前記コア５を前記クラッド部材３に固着させる固着工程とを備えることを特徴とする光基板の製造方法を提供する。
【選択図】図３

Description

この発明は、光基板及びその製造方法に関する。

電子計算機のＬＳＩクロック周波数は益々増大する傾向にあり、現在では１ＧＨｚオーダーのものが出現するに至っている。この結果、従来のボード内やシステム内の電気伝送のままでは、速度制限を受けてしまい、システム性能を阻害する原因となっていた。こうした速度制限は電気伝送による高周波減衰、インピーダンスの不整合、クロストーク、グランド雑音などの影響により生じていた。更に、テラビット/秒の性能が求められてくると、電気伝送の場合、誘電損失と表皮効果に起因する高周波減衰のため、高速化と共にボード内での許容伝送距離が短くなる課題もあった。

近年では、このような問題を解決するために、プリント基板の銅による電気配線の一部を光ファイバ又は光導波路に置き換えて電気信号の変わりに光信号を利用することが行われている。この光伝送ではインピーダンスの不整合といった上記の悪影響を無視でき、又許容伝送距離が伝送速度に依存しないという利点を有する。
このような光導波路を備える光基板は、例えば特許文献１に示すように、通常光信号を通過させる線状のコアを、該コアよりも屈折率の低いクラッド中に埋め込んで構成されており、レーザダイオードやフォトダイオードといった送受信光デバイスによって光伝送が行われる。

従来、上記光基板を製造する方法としては、例えば特許文献１に示すように、鋳型に形成された細い線状の溝と、溝を覆うように配されたクラッド用フィルム基材とにより形成されるコア用の細いトンネル内に、コア形成用樹脂材料を流し込む方法がある。
特開２００４−２２６９４１号公報

しかしながら、上述した従来の製造方法では、コア形成用樹脂材料の硬化収縮によって、光基板の端部におけるコアの長手方向の端部位置がずれてしまう虞がある。特に、このコアの位置ずれは、光基板が大きくなる程顕著になるため、大型の光基板の製造には対応することができないという問題がある。
また、細い線状の溝などのように複雑な形状を有する鋳型を作成すると、鋳型の作成コストが大きく増加するため、光基板の製造コストが高くなるという問題もある。
さらに、細いトンネル内にコア形成用樹脂材料を流し込むなど、光基板の製造工程も複雑であるため、歩留まりが低下するという問題もある。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、コアの位置ずれを防止でき、また、製造コストの削減及び歩留まりの向上を図ることができる光基板の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、線状のコアが、接着剤により該コアよりも屈折率の低い略板状のクラッド部材上に固着され、前記コアの長手方向の端部が、前記クラッド部材から突出していることを特徴とする光基板を提案している。

この発明に係る光基板によれば、コアの端部がクラッド部材から突出しているため、クラッド部材に対するコアの端部の位置を明確とすることができる。したがって、レーザダイオードやフォトダイオード等の送受信光デバイスや、該送受信光デバイスに接続するためのコネクタ等の各種モジュールに光基板を取り付ける際には、コアの端部を基準として、コアと各種モジュールとの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
また、コアの端部のみがクラッド部材から突出しているため、コアの端部の形状加工を容易に行うことができる。具体的には、突出したコアの端部をレンズ形状等の各種形状に容易に形成することができる。

さらに、この光基板はクラッド部材に線状のコアを固着しただけの単純な構成となっており、また、コアの径寸法はクラッドを含む通常の光ファイバに比べて小さいため、クラッド部材を薄膜状に形成し、これに線状のコアを固着することで、光基板の薄型化を容易に図ることができる。そして、光基板を薄く形成できることに加え、コアは小さい径寸法を有している分だけ光ファイバよりも小さい半径で曲げることができるため、曲げに強い光基板を提供することができる。
また、接着剤によりコアをクラッド部材に固着させるという単純な工程を行うだけで光基板を製造することができるため、複雑形状を有する金型を使用したり、複雑な製造プロセスを行う必要が無くなる。

また、請求項２に係る発明は、略板状に形成されたクラッド部材をステージ上に配置するクラッド配置工程と、前記クラッド部材よりも屈折率の高い線状のコアを、前記クラッド部材上に配置すると共に、前記コアの端部を前記ステージの周囲に配された位置決め治具に固定するコア固定工程と、前記コアを前記クラッド部材に固着させる固着工程とを備えることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、ステージ上に配されたクラッド部材からコアの端部を突出させた光基板が製造されることになり、前述したように、クラッド部材に対するコアの端部の位置を明確とすることができる。
また、前述したように、クラッド部材を薄膜状に形成することで薄型化を容易に図ることができ、コアは光ファイバよりも小さい半径で曲げることができるため、曲げに強い光基板を提供することができる。
さらに、クラッド部材を配置するステージ及びコアの端部を固定する位置決め治具という簡素な構成のものだけを使用して、予め線状に形成されたコアをクラッド部材に固着させるという単純な工程だけで、光基板を製造することができるため、従来のように、複雑形状を有する金型を使用したり、複雑な製造プロセスを行う必要が無くなる。

また、コア固定工程においては、コアの端部が位置決め治具に固定されるため、コアの端部がステージやクラッド部材に対して位置決めされることになる。これにより、固着工程においてクラッド部材に対するコアの端部の位置がずれることを防止でき、クラッド部材に対するコアの端部の位置を精度良く設定することができる。また、コア固定工程において、クラッド部材上に複数のコアを配置すると共にこれら複数のコアの各端部を位置決め治具に固定した場合には、相互に隣り合うコア間のピッチが変化することも容易に防止できる。
さらに、コア固定工程においてはクラッド部材上にコアを配置するため、線状のコアをクラッド部材上において自由に配置することが可能となり、クラッド部材上におけるコアの経路を自由に設定できる。すなわち、例えば、コアをクラッド部材上で直線状に配したり曲線状に配したりすることができる。

さらに、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の光基板の製造方法において、前記クラッド配置工程の後から前記固着工程の前までに、前記クラッド部材上に接着剤を塗布し、前記固着工程において、該接着剤を硬化させて前記コアを前記クラッド部材に固着させることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

また、請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の光基板の製造方法において、前記位置決め治具が、溝を形成した位置決め部材と、前記溝に対向して配置される押さえ部材とを備え、前記コア固定工程において、前記コアを前記ステージ上に配置する際に前記溝内に前記コアの端部を配置し、その後に、前記押さえ部材を前記位置決め部材に向けて押さえつけ、前記位置決め部材と共に前記コアの端部を挟み込むことを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、コアの端部を位置決め部材の溝内に配するだけで、クラッド部材に対するコアの位置決めを容易に行うことができる。また、コアの端部を溝内に配した状態で位置決め部材及び押さえ部材により挟み込むため、位置決め治具によりコアの端部を固定する際に、クラッド部材に対するコアの端部の位置がずれることを確実に防止することができる。

さらに、請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の光基板の製造方法において、前記コア固定工程において、電気配線を前記クラッド部材上に配置すると共に、前記電気配線の端部を前記位置決め治具に固定し、前記固着工程において、前記電気配線を前記クラッド部材に固着させることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

なお、前記電気配線は、導電性材料からなる線状部材あって、例えば、通常の回路基板に使用される単純な銅線や、同軸ケーブル等のことを示している。
この発明に係る光基板の製造方法によれば、同一のクラッド部材上にコア及び電気配線の両方を容易に配置することができる。
また、電気配線の端部はコアの端部と同様に位置決め治具に固定されるため、コアと同様にクラッド部材に対する電気配線の位置を精度良く設定することができる。

また、請求項６に係る発明は、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の光基板の製造方法において、前記コア固定工程において、略棒状のアライメントピンを前記クラッド部材上に配置すると共に、前記アライメントピンの端部を前記位置決め治具に固定し、前記固着工程において、前記アライメントピンを前記クラッド部材に固着させることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、クラッド部材から突出するアライメントピンを備えた光基板を容易に製造することができる。このアライメントピンは、光基板の送受信光デバイスへの取り付けに際して、送受信光デバイスに差し込む等して光基板と送受信光デバイスとの位置決めに使用することができる。すなわち、送受信光デバイスに接続するためのコネクタ構造を備えた光基板を容易に製造することができる。
また、アライメントピンの端部はコアの端部と同様に位置決め治具に固定されるため、クラッド部材やコアに対するアライメントピンの位置を精度良く設定することができ、送受信光デバイスに対するコアの端部の位置を高い精度で設定することができる。

また、請求項７に係る発明は、請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の光基板の製造方法において、前記固着工程と同時若しくは前記固着工程の後に、前記コアよりも屈折率の低いオーバークラッド部材により前記コアを覆うコア被覆工程を備えることを特徴とする光基板の製造方法を提案している。

この発明に係る光基板の製造方法によれば、コア被覆工程を実施することで、コアをクラッド部材及びオーバークラッド部材の内部に埋め込むことができるため、コアが外方に露出する場合と比較して、コア内を通過する光信号がコアの外側に散乱することを抑制して、光基板の光信号特性を向上させることができる。

請求項１及び請求項２に係る発明によれば、クラッド部材に対するコアの端部の位置が明確となるため、送受信光デバイスやコネクタ等の各種モジュールに対するコアの位置合わせを容易に行うことができ、光基板の各種モジュールへの取り付けを簡便に行うことができる。
また、コアの端部のみがクラッド部材から突出しているため、コアの端部の形状加工を容易に行うこともでき、高機能な光基板を提供することができる。
さらに、光基板を薄く形成できることに加えて、コアは光ファイバよりも小さい半径で曲げることができるため、曲げに強い光基板を提供することができる。
また、コアをクラッド部材に固着させるだけで光基板を製造できるため、複雑形状を有する金型を使用したり、複雑な製造プロセスを行う必要が無くなり、光基板の製造コスト削減及び歩留まりの向上を図ることができる。

また、請求項２に係る発明によれば、クラッド部材に対するコアの端部の位置を精度良く設定することができ、また、複数のコアを備える光基板を製造する場合には、コアの端部間のピッチがずれることを容易に防止できるため、信頼性の高い光基板を提供することができる。
さらに、クラッド部材上におけるコアの経路を自由に設定することができるため、より高機能な光基板を提供することが可能となる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、接着剤を用いることで容易かつ確実にコアをクラッド部材上に固着させることができる。

また、請求項４に係る発明によれば、位置決め治具を位置決め部材及び押さえ部材により構成することで、クラッド部材に対するコアの位置決めを容易に行うことができると共に、クラッド部材に対するコアの端部の位置がずれることを確実に防止することができる。

さらに、請求項５に係る発明によれば、コア及び電気配線を備えた光基板を製造することで、電気配線を利用して光基板に接続される各種モジュールへの電力供給や低速度電気信号を、光信号と同時に伝送することが可能となる。
また、クラッド部材に対するコア及び電気配線の端部の位置を精度良く設定できるため、各種モジュールに対するコア及び電気配線の位置合わせを容易に行うことができる。また、光基板のコア及び電気配線の両方に一括して接続するコネクタを安価に製造することもできる。

また、請求項６に係る発明によれば、コネクタを別途用意しなくても、光基板に形成されたアライメントピンを送受信光デバイスに差し込む等するだけで、光基板を送受信光デバイスに取り付けることができるため、送受信光デバイスに対する光基板の取り付けを容易に行うことができる。
また、クラッド部材に対するアライメントピンの位置を高い精度で設定することができるため、光基板を高い精度で送受信光デバイスに取り付けることが可能となる。

さらに、請求項７に係る発明によれば、コアをクラッド部材及びオーバークラッド部材の内部に埋め込むことができるため、光基板の光信号特性が向上する。

以下、図１〜６を参照し、本発明の第１実施形態に係る光基板及びその製造方法について説明する。この実施の形態に係る光基板は、略板状のクラッド部材に、クラッド部材よりも高い屈折率を有するコアを取り付けて構成されるものである。これらクラッド部材及びコアは、いずれも光透過性を有する光学材料により形成されている。
この光基板を製造する際には、図１に示すように、予め直線状のコア５を製造しておく。ここで、コア５を製造する際には、はじめに、図１（ａ）に示すように、平坦面２０Ａから窪んで形成された凹部２０Ｂを有する型２０を用意する。この凹部２０Ｂには、コア５の半径と同じ寸法の半径で形成された半円形の円筒面からなる底面２０Ｃが形成されており、底面２０Ｃの最下部と平坦面２０Ａとの間の寸法は、コア５の直径と同じ寸法か、あるいは、コア５の直径よりも僅かに大きな寸法となっている。そして、図１（ｂ）に示すように、凹部２０Ｂにコア材料を盛り上げて充填し硬化させることで、断面が略円形状のコア５を形成することができる。
コア５の形状は、断面が略円形状であれば、光ファイバや受発光素子、送受信光デバイスとの接続部分での光伝送損失を抑えることができ好ましい。本発明の光基板では、コア５の断面形状が方形や台形、多角形、半円など、いずれの形態であっても用いることができる。また、コア５の太さが変わったり、分岐していても良い。
上記の断面形状を備えた線状のコア５は、例えば、型２０の凹部２０Ｂの形状を変更することで製造できる。

また、この光基板の製造に際しては、図２に示すように、予め平面視略矩形の板状に形成されたステージ２１、及び、複数の溝２３Ａ，２３Ａ，・・・を形成した位置決め部材２３，２３を設置しておく。位置決め部材２３，２３は、ステージ２１を挟み込む位置に２つ配置されており、これらステージ２１及び位置決め部材２３の相対的な位置は固定されている。
位置決め部材２３の溝２３Ａは、図２，４に示すように、断面略Ｖ字状に形成されており、ステージ２１及び位置決め部材２３の配列方向に延びている。この溝２３Ａは、切削加工、エッチング、金型加工などの任意の加工手法で形成することができる。

そして、このステージ２１上に略板状のクラッド部材３を配置する（クラッド配置工程）。
この工程において、クラッド部材３はステージ２１の周縁からはみださないように配され、ステージ２１に対する位置決めがなされる。このクラッド部材３の位置決めは、例えばステージ２１上に突出する凸部（不図示）にクラッド部材３の周縁を当接させたり、ステージ２１に窪んで形成される凹部（不図示）にクラッド部材３を入れ込む等することで実施することができる。

ここで使用するクラッド部材３は、任意の厚さ寸法に設定することができ、可撓性を有する薄膜状のフィルムであっても可撓性を有さない厚板状の基板であってもよい。また、クラッド部材３は、任意の外観を持った形状に設定することができる。すなわち、クラッド部材３は、上から見て図示例のように長方形状に形成されることに限らず、例えば、円形状やひし形状、段差形状に形成されるとしてもよい。また、クラッド部材３の周縁の側面に角度を付ける等して、横から見たクラッド部材３がひし形状や台形状に形成されていても構わない。

次いで、図３，４に示すように、型２０を用いて直線状に形成された複数のコア５，５，５をクラッド部材３上に配すると共に、各コア５の長手方向の一端部（端部）５ａ及び他端部（端部）５ｂをそれぞれ位置決め部材２３の溝２３Ａ内に固定させる（コア固定工程）。これにより、クラッド部材３に対する各コア５の端部５ａ，５ｂの位置決めがなされることになる。
なお、この工程において、コア５の各端部５ａ，５ｂを溝２３Ａ内で固定させるためには、コア５をクラッド部材３上に配置する際に溝２３Ａ内にコア５の端部５ａ，５ｂを配置し、その後に略板状の押さえ部材２５を位置決め部材２３に向けて押さえつけ、これら位置決め部材２３及び押さえ部材２５によりコア５の端部５ａ，５ｂを挟み込めばよい。押さえ部材２５は、溝２３Ａに対向して配置されるものであり、位置決め部材２３と共にコア５の端部５ａ，５ｂを固定する位置決め治具２７を構成している。

押さえ部材２５を押さえつける手法としては、マグネット吸着、バネ押さえつけ、エア吸着、エア圧力等の任意の手法を用いることができるが、押さえ部材２５の押しつけ力は、コア５を傷つけない程度の圧力とすることが望ましい。
なお、上述した位置決め部材２３及び押さえ部材２５は、略板状に形成されることに限らず、コア５の端部５ａ，５ｂを挟み込むことができれば任意の形状に形成されるとしてもよい。また、位置決め部材２３及び押さえ部材２５には、シリコン、ガラス、ポリイミド、ステンレス、アルミなどの任意の材料を用いることができる。

このコア固定工程の終了後には、図５，６に示すように、クラッド部材３上の全体に接着剤７を塗布しておく（接着剤塗布工程）。この接着剤７は、コア５よりも低い屈折率の光学材料から形成されており、クラッド部材３と同じか、クラッド部材３よりも高い屈折率であることが好ましい。コア５からクラッド部材３にかけて、段階的に屈折率が低くなることで、光信号の伝播モードを向上できると共に、光伝送損失を小さく抑えることができる。特に、接着剤７の屈折率がクラッド部材３の屈折率よりも高い場合には、さらに光信号の伝播モードを向上させることができる。
その後、接着剤７を硬化させてコア５をクラッド部材３に固着させる（固着工程）。ここでは、クラッド部材３上で硬化した接着剤７の厚さ寸法をコア５の径寸法よりも小さくしており、コア５の上部が接着剤７から外方に露出している。最後に、コア５の端部５ａ，５ｂを位置決め治具２７から取り外すと共にクラッド部材３をステージ２１上から取り外すことで、光基板１の製造が完了する。

以上のようにして製造された光基板１は、図５，６に示すように、クラッド部材３上に、クラッド部材３及び接着剤７よりも高い屈折率を有する複数のコア５，５，５を接着剤７により固着して構成されている。コア５の直径寸法は、光基板１の用途に応じて例えば５〜２００μｍ程度の間で適宜調製することが好ましい。
また、各コア５の一端部５ａ及び他端部５ｂは、相互に逆向きに位置するクラッド部材３の２つの側面から各々突出している。各コア５の突出量は、例えば数μｍ〜数十μｍ程度とすればよい。なお、この光基板１においては、クラッド部材３から突出する複数のコア５の端部５ａ，５ｂを切断して、これらの突出長さを調整したり揃えたりしても良い。

ここで、コア５を構成するコア材料、及び、クラッド部材３を構成するクラッド材料には、屈折率を調整した光透過性の光学材料を使用すればよく、例えば石英材料、有機無機複合材料、有機材料（ポリイミド、エポキシ、シリコン、アクリル、ウレタン、カーボネートおよびこれらの変性化合物）などを使用することができる。なお、コア材料及びクラッド材料は、熱硬化もしくは紫外線硬化することが望ましい。

ここで、紫外線硬化する材料としては、例えば光重合型のオリゴマー（ＵＶプレポリマー）、光重合性型モノマー（ＵＶモノマー）、光重合開始剤から構成されているものが挙げられる。ＵＶプレポリマーとしては、例えばエポキシアクリレート、脂肪族環状エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、臭化エポキシ樹脂、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、アルキドアクリレート等が使用可能である。ＵＶモノマーとしては、例えば単官能アクリレート、２官能アクリレート、３官能アクリレート、４官能アクリレート等のアクリルモノマーが使用可能である。光重合開始剤としては、例えばベンゾイン系、アセトフェノン系、パーオキサイド系、チオキサントン系、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートといった芳香族ジアゾニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩などが挙げられる。
これらの組成を構成要素としてなる紫外線硬化型の樹脂によりコア材料及びクラッド材料を構成することができる。

ところで、コア５及びクラッド部材３によって構成される光導波路における光伝送損失は赤外振動吸収の高調波や密度・濃度ゆらぎによるレイリー散乱による散乱損失といった物質固有の要因が影響を及ぼしている。このうち、熱運動による固体内のゆらぎを抑えるためには、線形高分子よりも紫外線等により三次元硬化する上記樹脂の方が好ましい。また、紫外線硬化する高分子光導波路の屈折率は、分子構造や組成を変えることにより自由に制御可能である。こうして、光導波路をなすコア材とクラッド材は光伝送の波長に適した屈折率差になるように設定することができる。

コア材料及びクラッド材料に使用する紫外線硬化型の樹脂のさらなる具体例としては、以下のものを十分に混合して配合したものがある。
フェノールノボラック型エポキシアクリレート分子量５０００；新中村化学工業（株）製・・・１６.２５重量部
光重合性モノマー；ジペンタエリスリトールペンタアクリレート・・・１３.７５重量部
光重合開始剤；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１・・・４.０重量部
４,４−ジエチルチオキサントン・・・０.７５重量部
２,４ジエチルチオキサントン・・・０.２５重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル・・・６５重量部

なお、上述した紫外線硬化型の樹脂を硬化させる際には、通常水銀灯やハロゲンランプ等の光源を使用するが、紫外線硬化型の樹脂の種類や厚さ、硬化の程度等に応じて、照射する紫外線の波長、強度などの紫外線の照射条件を適宜設定すればよい。

また、接着剤７には、コア５よりも低い屈折率に制御された任意の材料を使用することができるが、上述したクラッド部材３やコア５と同様の材料を用いることが好ましく、例えば、有機無機複合材料、有機材料（ポリイミド、エポキシ、シリコン、アクリル、ウレタン、カーボネートおよびこれらの変性化合物）などが挙げられ、例えばこれらのモノマー組成比を変更して重合することで、屈折率を制御することができる。
このように構成された光基板１においては、コア５の上部が接着剤７から外方に露出しているが、空気はコア５の屈折率よりも低いため、光信号をコア５の長手方向に通過させることは可能である。

上記のように、この光基板１及びその製造方法によれば、コア５の端部５ａ，５ｂがクラッド部材３から突出しているため、クラッド部材３に対するコア５の端部５ａ，５ｂの位置を明確とすることができる。したがって、送受信光デバイスや、該送受信光デバイスに接続するためのコネクタ等の各種モジュールに光基板１を取り付ける際には、コア５の端部５ａ，５ｂを基準として、コア５と各種モジュールとの位置合わせを容易に行うことが可能となり、光基板１の各種モジュールへの取り付けを簡便に行うことができる。
また、コア５の端部５ａ，５ｂのみがクラッド部材３から突出しているため、コア５の端部５ａ，５ｂの形状加工を容易に行うことができ、高機能な光基板１を提供することもできる。具体的には、突出したコア５の端部５ａ，５ｂをレンズ形状等の各種形状に容易に形成することができる。

さらに、この光基板１はクラッド部材３に直線状のコア５を固着しただけの単純な構成となっており、また、コア５の径寸法はクラッドを含む通常の光ファイバに比べて小さいため、クラッド部材３を薄膜状に形成し、これに直線状のコア５を固着することで、光基板１の薄型化を容易に図ることができる。そして、光基板１を薄く形成できることに加え、コア５は小さい径寸法を有している分だけ光ファイバよりも小さい半径で曲げることができるため、曲げに強い光基板１を提供することができる。
また、クラッド部材３を配置するステージ２１及びコア５の端部５ａ，５ｂを固定する位置決め治具２７という簡素な構成のものだけを使用して、予め直線状に形成されたコア５をクラッド部材３に固着させるという単純な工程だけで、光基板１を製造することができる。このため、従来のように、複雑形状を有する金型を使用したり、複雑な製造プロセスを行う必要が無くなり、光基板１の製造コスト削減及び歩留まりの向上を図ることができる。

また、コア固定工程においては、コア５の端部５ａ，５ｂが位置決め治具２７に固定されるため、コア５の端部５ａ，５ｂがステージ２１やクラッド部材３に対して位置決めされることになる。これにより、固着工程においてクラッド部材３に対するコア５の端部５ａ，５ｂの位置がずれることを防止でき、クラッド部材３に対するコア５の端部５ａ，５ｂの位置を精度良く設定することができる。
さらに、このコア固定工程においては、コア５の端部５ａ，５ｂを位置決め部材２３の溝２３Ａ内に配するだけで、クラッド部材３に対するコア５の端部５ａ，５ｂの位置決めを容易に行うことができる。また、コア５の端部５ａ，５ｂを溝２３Ａ内に配した状態で位置決め部材２３及び押さえ部材２５により挟み込むため、位置決め治具２７によりコア５の端部５ａ，５ｂを固定する際に、クラッド部材３に対するコア５の端部５ａ，５ｂの位置がずれることを確実に防止することができる。
そして、コア固定工程においては、クラッド部材３上に複数のコア５，５，５を配置すると共にこれら複数のコア５，５，５の各端部５ａ，５ｂを位置決め治具２７に固定しているため、相互に隣り合うコア５，５，５間のピッチが変化することも容易に防止できる。したがって、信頼性の高い光基板１を提供することができる。

さらに、コア固定工程においては、クラッド部材３上にコア５を配置するため、コア５をクラッド部材３上において自由に配置することが可能となり、クラッド部材３上におけるコア５の経路を自由に設定できる。したがって、より高機能な光基板１を提供することができる。
具体的には、図３，５に示すように、クラッド部材３上でコア５を直線状に配置してもよいが、例えば、クラッド部材３上でコア５を曲線状に配することもできるし、コア５を直角に曲げて配置しても構わない。

さらに、接着剤７を用いることで、容易かつ確実にコア５をクラッド部材３に固着させることができる。
また、接着剤７の厚さ寸法をコア５の径寸法よりも小さく形成しているため、コア５の形成位置を除く光基板１の厚さ寸法を薄くすることができ、より曲げに強い光基板１を提供することが可能となる。

なお、この実施形態において、コア５の一端部５ａ及び他端部５ｂは、相互に逆向きに位置するクラッド部材３の２つの側面からそれぞれ突出するとしたが、これに限ることはなく、クラッド部材３のいかなる面に突出しても構わない。すなわち、例えば、コア５の一端部５ａをクラッド部材３の側面から突出させると共に他端部５ｂをクラッド部材３の上面から突出させるとしてもよいし、コア５の一端部５ａ及び他端部５ｂをクラッド部材３の同一の側面から突出させるとしても構わない。ただし、上述した構成の光基板１を製造する際には、コア５の端部５ａ，５ｂの突出位置にあわせて、コア５の端部５ａ，５ｂを固定する位置決め治具２７を配置しておく必要がある。
また、コア５の断面は略円形状に形成されることに限らず、四角形状など、任意の形状に形成されていて構わない。この場合、位置決め部材２３に形成される溝２３Ａは、断面略Ｖ字状に形成されることに限らず、コア５の断面形状に応じてその断面形状を適宜変更することが好ましい。

さらに、クラッド部材３上に配置されるコア５の上部が外方に露出する場合には、接着剤７は光透過性を有する光学材料に限らず、少なくともコア５をクラッド部材３に固着させることができる材料であればよく、例えば光を透過しない材料であっても構わない。
また、接着剤７は、クラッド部材３上の全体に塗布されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともコア５の固着に要する位置にのみ塗布されていればよい。この場合には、クラッド部材３上における接着剤７の塗布領域を最低限に抑えることができるため、光基板７の更なる薄型化を図ることができる。

また、クラッド部材３上に配置されるコア５の上部は、接着剤７から外方に露出するとしたが、これに限ることはなく、接着剤７が光学材料によって形成されていれば、接着剤７の内部に埋め込まれるとしても構わない。この場合には、上記実施形態と比較して光基板１の厚さ寸法が大きくなるが、同一の屈折率を有するクラッド部材３や接着剤７により覆うことが可能となるため、コア５内を通過する光信号がコア５の外側に散乱することをさらに抑制して、光基板１の光信号特性を向上させることができる。

さらに、接着剤塗布工程は、コア固定工程の後に行われるとしたが、これに限ることはなく、少なくともクラッド配置工程の後から固着工程の前までの間に行われるとしても構わない。すなわち、接着剤塗布工程は、例えばクラッド配置工程とコア固定工程との間に行われるとしても構わない。
また、光基板１の製造方法において、クラッド部材３上に配されたコア５は、接着剤７によりクラッド部材３に固着されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、クラッド部材３に直接固着させるとしてもよい。この場合には、クラッド配置工程において硬化前のクラッド部材３をステージ２１上に配置し、固着工程においてクラッド部材３を硬化させればよい。ここで、硬化前のクラッド部材３が流動性を有している場合には、ステージ２１に凹部などを形成しておき、この凹部内に硬化前のクラッド部材３を流し込めばよい。
このように、クラッド部材３自体によりコア５を固着させる場合でも、上記実施形態と同様にコア５の上部が外方に露出するとしても良いし、コア５がクラッド部材３の内部に埋め込まれるとしても構わない。

次に、本発明による第２実施形態について図７を参照して説明する。なお、この第２実施形態の光基板及びその製造方法は、第１実施形態とクラッド部材上に配置される構成についてのみ異なっている。ここでは、主に上記相違点についてのみ説明し、第１実施形態の光基板１と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、この実施形態に係る光基板３１では、複数のコア５，５，５に加えて、クラッド部材３上に複数の電気配線９，９及び棒状に形成された複数のアライメントピン１１，１１が接着剤７によって固着されており、複数のコア５，５，５と共にクラッド部材３上に並べて配置されている。また、各電気配線９及び各アライメントピン１１の長手方向の端部は、第１実施形態で示したコア５の端部５ａ，５ｂと同様にクラッド部材３の２つの側面から各々突出している。
電気配線９は、導電性材料からなる線状の部材であって、例えば、通常の回路基板に使用される単純な銅線や同軸ケーブル等からなる。なお、電気配線９は、図示のように２つ設けられるとしても良いし、１つのみ若しくは３つ以上設けられるとしても構わない。

アライメントピン１１は、光基板３１をレーザダイオードやフォトダイオード等の送受信光デバイス（不図示）に取り付ける際に、送受信光デバイスに差し込む等して光基板３１と送受信光デバイスとの突き当て位置等の位置決めに使用するものであり、その径寸法や形状を高精度に設定した銅線やステンレス線等によって構成されている。なお、アライメントピン１１は、コア５が突出するクラッド部材３の側面から少なくとも１つ突出していればよいが、２つ以上突出させることが好ましい。

上記構成の光基板３１を製造する際には、第１実施形態と同様に、クラッド配置工程、コア固定工程、接着剤塗布工程及び固着工程を実施すればよい。すなわち、コア固定工程においては、コア５と同様に、クラッド部材３上に電気配線９及びアライメントピン１１を配置すると共に、電気配線９及びアライメントピン１１の端部をそれぞれ位置決め治具２７に固定すればよい。これにより、電気配線９、アライメントピン１１の端部がクラッド部材３に対して位置決めされることになる。そして、固着工程において、接着剤７を硬化させて電気配線９及びアライメントピン１１をクラッド部材３に固着させればよい。
なお、光基板３１の製造後であれば、コア５と同様に、クラッド部材３から突出する電気配線９やアライメントピン１１の各端部を切断して、これらの突出長さを調整したり揃えたりしても良い。

この光基板３１及びその製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、コア５、電気配線９、アライメントピン１１をクラッド部材３上に配置しつつコア５、電気配線９、アライメントピン１１の端部を位置決め治具２７に固定した状態で、接着剤塗布工程や固着工程を行うだけで、クラッド部材３上にコア５、電気配線９及びアライメントピン１１を固着させた光基板３１を容易に製造することができ、光基板３１の製造効率向上を図ることができる。
また、コア５に加えて電気配線９も備えた光基板３１を製造することで、電気配線９を利用して光基板３１に接続される各種モジュールへの電力供給や低速度電気信号を、光信号と同時に伝送することが可能となる。

また、コア５に加えてアライメントピン１１も備えた光基板３１を製造することで、光基板３１に送受信光デバイスに接続するためのコネクタ構造を設けることができるため、コネクタを別途用意しなくても、アライメントピン１１を送受信光デバイスに差し込む等するだけで、光基板３１を送受信光デバイスに取り付けることができる。したがって、送受信光デバイスに対する光基板３１の取り付けを容易に行うことができる。
さらに、コア５と同様に、クラッド部材３に対するアライメントピン１１の端部の位置を精度良く設定することができるため、アライメントピン１１により送受信光デバイスに対するコア５や電気配線９の端部の位置を高精度で設定することができる。すなわち、光基板３１を高い精度で送受信光デバイスに取り付けることが可能となる。

また、この実施形態でも、コア５と同様に、クラッド部材３上における電気配線９及びアライメントピン１１の経路を自由に設定できるため、電気配線９及びアライメントピン１１は、上述したように、クラッド部材３上で直線状に配されることに限らず、曲線状に配することもできる。

なお、この実施形態において、電気配線９及びアライメントピン１１はクラッド部材３の側面から突出するとしたが、これに限ることはなく、少なくともコア５の端部５ａ，５ｂを突出させるクラッド部材３の同一面から突出していればよい。
また、この光基板３１には、コア５と共に電気配線９及びアライメントピン１１の両方が設けられるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも電気配線９及びアライメントピン１１の一方が設けられていればよい。なお、光基板３１が、アライメントピン１１を備えず、コア５及び電気配線９のみを備える場合でも、クラッド部材３に対するコア５の端部５ａ，５ｂ及び電気配線９の位置を精度良く設定できるため、各種モジュールに対するコア５及び電気配線９の位置合わせを容易に行うことができる。また、コア５及び電気配線９の両方に一括して接続するコネクタを安価に製造することもできる。

次に、本発明による第３実施形態について図８を参照して説明する。なお、この第３実施形態の光基板及びその製造方法は、第１実施形態の光基板及びその製造方法に、構成や工程を新たに付加したものとなっている。ここでは、主に付加した部分についてのみ説明し、第１実施形態の光基板１等の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。

図８に示すように、この実施形態に係る光基板５１を製造する際には、第１の実施形態と同様の固着工程の後に、コア５よりも屈折率の低いオーバークラッド部材１３により複数のコア５，５，５の上部を覆う（コア被覆工程）。ここで使用するオーバークラッド部材１３は、図示のようにフィルム状に形成されるとしても良いが、厚板状に形成されるとしても構わない。また、オーバークラッド部材１３としては、屈折率を制御した任意の材料を使用することができるが、クラッド部材３及びコア５と同様の材料を用いることが好ましい。また、オーバークラッド部材１３の屈折率は、クラッド部材３と同等とすることがより好ましい。
このコア被覆工程においては、オーバークラッド部材１３がクラッド部材３上の全体に配され、固着工程に使用した接着剤７とは別の接着剤（不図示）を介して、クラッド部材３及びコア５に圧着される。これにより、端部５ａ，５ｂを除くコア５がクラッド部材３及びオーバークラッド部材１３の内部に埋め込まれることになる。

なお、クラッド配置工程において設置したクラッド部材３により光基板５１の外形形状を予め設定しておくことで、オーバークラッド部材１３の外形寸法や設置精度は比較的適当でよいが、オーバークラッド部材１３がクラッド部材３の周縁からはみださないことがより好ましい。また、このオーバークラッド部材１３は、コア５の他にも、第２実施形態の電気配線９やアライメントピン１１を覆うとしても構わない。

この光基板５１及びその製造方法によれば、コア５をクラッド部材３及びオーバークラッド部材１３の内部に埋め込むことができるため、コア５が外方に露出する場合と比較して、コア５内を通過する光信号がコア５の外側に散乱することをさらに抑制して、光基板５１の光信号特性を向上させることができる。

なお、この実施形態において、コア被覆工程は、固着工程の後に行われるとしたが、これに限ることはなく、例えば固着工程と同時に行われるとしても良い。コア被覆工程を固着工程と同時に行う場合には、例えば固着工程において使用する接着剤７を介してオーバークラッド部材１３をクラッド部材３やコア５に圧着するとしてもよい。すなわち、接着剤塗布工程において接着剤７を塗布した後に、オーバークラッド部材１３を接着剤７上及びコア５上に配置する。そして、この状態において接着剤７を硬化させる固着工程を実施して、コア５をクラッド部材３に固着させると同時にオーバークラッド部材１３をクラッド部材３やコア５に圧着させればよい。

また、オーバークラッド部材１３をクラッド部材３上の全体に配置してコア５を覆うとしたが、これに限ることはなく、少なくとも外方に露出するコア５を覆えばよい。ただし、複数のコア５が外方に露出している場合には、同一のオーバークラッド部材１３により複数のコア５を一括して覆うことが好ましい。
さらに、オーバークラッド部材１３は、別途接着剤によりクラッド部材３及びコア５に固着されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、液状のオーバークラッド材料をクラッド部材３上及びコア５上に塗布し、オーバークラッド材料を硬化させてオーバークラッド部材１３をクラッド部材３上及びコア５上に固着した状態で形成するとしても構わない。この場合には、クラッド部材３にコア５を固着させる接着剤７を用いずに、オーバークラッド部材１３によりコア５をクラッド部材３に固着させることができるため、オーバークラッド部材１３が第１実施形態の接着剤７として機能することになる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

この発明の第１実施形態に係る光基板の製造方法に使用するコアの製造方法の説明図である。 この発明の第１実施形態に係る光基板の製造方法において、ステージ上にクラッド部材を配置した状態を示す概略斜視図である。 この発明の第１実施形態に係る光基板の製造方法において、コアを位置決め治具に固定した状態を示す概略斜視図である。 図３のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明の第１実施形態に係る光基板の製造方法において、コアを固着させる接着剤をクラッド部材上に塗布した状態を示す概略斜視図である。 図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。 この発明の第２実施形態に係る光基板を示す概略断面図である。 この発明の第３実施形態に係る光基板を示す概略断面図である。

符号の説明

１，３１，５１ 光基板
３ クラッド部材
５ コア
５ａ 一端部（端部）
５ｂ 他端部（端部）
７ 接着剤
９ 電気配線
１１ アライメントピン
１３ オーバークラッド部材
２１ ステージ
２３ 位置決め部材
２３Ａ 溝
２５ 押さえ部材
２７ 位置決め治具

Claims (7)

1. 線状のコアが、接着剤により該コアよりも屈折率の低い略板状のクラッド部材上に固着され、
   前記コアの長手方向の端部が、前記クラッド部材から突出していることを特徴とする光基板。
2. 略板状に形成されたクラッド部材をステージ上に配置するクラッド配置工程と、
   前記クラッド部材よりも屈折率の高い線状のコアを、前記クラッド部材上に配置すると共に、前記コアの端部を前記ステージの周囲に配された位置決め治具に固定するコア固定工程と、
   前記コアを前記クラッド部材に固着させる固着工程とを備えることを特徴とする光基板の製造方法。
3. 前記クラッド配置工程の後から前記固着工程の前までに、前記クラッド部材上に接着剤を塗布し、
   前記固着工程において、該接着剤を硬化させて前記コアを前記クラッド部材に固着させることを特徴とする請求項２に記載の光基板の製造方法。
4. 前記位置決め治具が、溝を形成した位置決め部材と、前記溝に対向して配置される押さえ部材とを備え、
   前記コア固定工程において、前記コアを前記ステージ上に配置する際に前記溝内に前記コアの端部を配置し、その後に、前記押さえ部材を前記位置決め部材に向けて押さえつけ、前記位置決め部材と共に前記コアの端部を挟み込むことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光基板の製造方法。
5. 前記コア固定工程において、電気配線を前記クラッド部材上に配置すると共に、前記電気配線の端部を前記位置決め治具に固定し、
   前記固着工程において、前記電気配線を前記クラッド部材に固着させることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
6. 前記コア固定工程において、略棒状のアライメントピンを前記クラッド部材上に配置すると共に、前記アライメントピンの端部を前記位置決め治具に固定し、
   前記固着工程において、前記アライメントピンを前記クラッド部材に固着させることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
7. 前記固着工程と同時若しくは前記固着工程の後に、前記コアよりも屈折率の低いオーバークラッド部材により前記コアを覆うコア被覆工程を備えることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の光基板の製造方法。
   
   

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