JP5160941B2 - 光導波路モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信，光情報処理，その他一般光学で広く用いられる光導波路モジュールの製造方法に関するものである。

光導波路モジュールは、例えば、図７に示すように、基板８１と、この基板８１の表面に形成された、アンダークラッド層８４とコア８５とオーバークラッド層８６とからなる光導波路と、上記基板８１の裏面に取り付けられた発光素子３１および受光素子３２とからなっている。これら発光素子３１および受光素子３２にはそれぞれ電気配線８３が接続されている。そして、発光素子３１からの光（光信号）Ｌを、光導波路を介して、受光素子３２に伝播できるよう、発光素子３１の上方および受光素子３２の上方では、上記基板８１に、光路となる貫通孔８８が形成され、さらに、両貫通孔８８の上方に、光導波路の両端部が位置決めされている。この光導波路の両端部は、光軸に対して４５°傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面のコア８５部分が光路変換ミラー８５ａに形成されている（例えば、特許文献１参照）。

上記光導波路モジュールにおける光Ｌの伝播は、つぎのようにして行われる。まず、発光素子３１から光Ｌが上方に出射される。その光Ｌは、上記基板８１の貫通孔８８を通過した後、光導波路の一端部（図７では左端部）のアンダークラッド層８４を通り抜け、コア８５の一端部に入射する。つづいて、その光Ｌは、コア８５の一端部の光路変換ミラー８５ａで反射して（光路が９０°変換して）、コア８５の奥方に導かれる。そして、その光Ｌは、コア８５内を他端部（図７では右端部）まで伝播する。つづいて、その光Ｌは、上記他端部の光路変換ミラー８５ａで下方に反射し（光路が９０°変換し）、アンダークラッド層８４を通り抜けて出射される。そして、その光Ｌは、上記基板８１の貫通孔８８を通過した後、受光素子３２に伝播される。

また、光導波路と発光素子３１または受光素子３２との間の光Ｌの結合損失を低減するために、図８に示すように、光導波路両端部の光路変換ミラー９５ａに対応するオーバークラッド層９６の表面部分を凸状レンズ部９６ａに形成することが提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。すなわち、光導波路の一端部では、発光素子３１から出射された光Ｌは、上記凸状レンズ部９６ａにより集光され、その集光状態でコア９５の一端部の光路変換ミラー９５ａに導かれる。光導波路の他端部では、コア９５の他端部の光路変換ミラー９５ａで反射した光は、上記凸状レンズ部９６ａにより集光され、その集光状態で受光素子３２に向かって出射される。このような上記凸状レンズ部９６ａの集光作用により、光Ｌの結合損失を低減している。なお、図８において、符号９４はアンダークラッド層である。
特開２００７−４０４３号公報（段落〔００９６〕〜〔０１００〕および図２５，２６，３２，３４） 特開２００３−１７２８３７号公報 特開２００６−１５４３３５号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３では、光路変換ミラー（傾斜面）８５ａ，９５ａを形成するために、光導波路両端部を回転刃等により切削する必要があり、生産効率が悪い。しかも、光路変換ミラー８５ａ，９５ａの形成が回転刃等による切削であると、その切断角度（傾斜面の角度）や切断面（傾斜面）の平面度等の精度にばらつきが生じ易い。光路変換ミラー８５ａ，９５ａの精度が不充分であると、光路変換が適正に行われず、光Ｌの結合損失が大きくなる。また、上記特許文献２，３では、凸状レンズ部９６ａの形成に光路変換ミラー９５ａとの位置決め精度を要し、その形成が困難になっている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光の反射部を安定した精度で形成することができ、その生産効率がよい光導波路モジュールの製造方法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の光導波路モジュールの製造方法は、アンダークラッド層，このアンダークラッド層の表面に所定パターンに形成されたコアおよびこのコアを被覆するオーバークラッド層を表面側に有する光導波路と、この光導波路の裏面側において上記光導波路の端部に関連して実装された光学素子と、光を反射して上記コアと上記光学素子との間の光伝播を可能とする反射部とを備えた光導波路モジュールを製造する方法であって、上記オーバークラッド層を下記の（Ａ）または（Ｂ）の型成形法により形成すると同時に、上記光導波路の端部に対応するオーバークラッド層の端部を、上記型成形法に用いる成形型の型面の端部の転写により、反射部に形成する工程を有するという構成をとる。
（Ａ）オーバークラッド層の表面形状に対応する型面を有する凹部とこの凹部の一部分に連通する注入孔とが形成されている成形型を準備し、その成形型の上記凹部内にコアを位置決めした状態で、その凹部の開口面をアンダークラッド層の表面に密着させ、その状態で、上記凹部の型面とアンダークラッド層の表面とコアの表面で囲まれる成形空間に、オーバークラッド層の形成材料を上記注入孔から注入した後、硬化させる型成形法。
（Ｂ）コアを被覆するようにアンダークラッド層の表面にオーバークラッド層の形成材料からなる形成材料層を形成し、その形成材料層に対して、オーバークラッド層の表面形状に対応する型面を有する凹部が形成されその凹部に連通する注入孔が形成されていない成形型をプレスして、その成形型の上記凹部内にコアを位置決めするとともに、その凹部の開口面をアンダークラッド層の表面に密着させ、その状態で、上記形成材料層を硬化させる型成形法。

本発明の光導波路モジュールの製造方法では、光導波路のオーバークラッド層を型成形法により形成すると同時にそれに反射部も形成している。このため、オーバークラッド層の形状を安定して（ばらつきなく）形成することができる。そして、オーバークラッド層端部の反射部も、安定した精度で形成される。これにより、製造された光導波路モジュールでは、上記反射部を介した、コアと光学素子との間の光伝播において、上記反射部での光反射（光路変換）を適正に行うことができるようになり、光の結合損失を小さくすることができる。また、上記反射部が型成形法によりオーバークラッド層と同時に形成されるため、反射部の形成に回転刃等による切削工程〔従来技術の光路変換ミラー部分（傾斜面）の形成工程〕がなく、光導波路の生産効率がよくなり、その結果、光導波路モジュールの生産効率がよくなる。

特に、上記オーバークラッド層の端部を反射部に形成する工程が、オーバークラッド層自体の端部を断面アーチ状の曲面に形成する工程である場合には、製造された光導波路モジュールでは、上記反射部での反射が凹曲面での反射になるため、上記反射部で反射した光を集光させることができる。これにより、上記反射部を介した、コアの端部と光学素子との間の光伝播では、光を集光させた状態で行うことができるため、光の結合損失をより小さくすることができる。

また、上記オーバークラッド層自体の端部を断面アーチ状の曲面に形成する工程の後、その曲面上に金属膜を形成する工程を有する場合には、製造された光導波路モジュールでは、上記金属膜により、反射部での光の反射率を高めることができるため、光の伝播効率も高めることができる。

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）〜（ｄ）ないし図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光導波路モジュールの製造方法の第１の実施の形態を示している。この実施の形態では、まず、図１（ａ）に示すように、ステンレス製基板１の下面の所定位置に、絶縁層２を所定パターンに形成した後、その絶縁層２の表面に、電気配線３を所定パターンに形成する。ついで、図１（ｂ）に示すように、上記ステンレス製基板１の上面の所定位置に、アンダークラッド層４，コア５をこの順に所定パターンに積層形成する。そして、図１（ｃ）〜（ｄ）に示すように、オーバークラッド層６形成用の成形型１０を用い型成形する。この成形型１０の型面には、その両端に、反射部６ａ形成用の、中空球を約１／４にした約１／４球面（凹部１１の両端部１１ａ）が形成されている。そして、この成形型１０を用いた型成形法により、上記コア５を被覆した状態で、オーバークラッド層６を形成する。これにより、上記アンダークラッド層４とコア５とオーバークラッド層６とからなる光導波路を作製する。この実施の形態では、上記オーバークラッド層６の両端部は、約１／４球面（断面約１／４円）に形成され、その約１／４球面（断面アーチ状の曲面）が反射部６ａとなる。本発明では、このように、反射部６ａを有するオーバークラッド層６を型成形法により形成し、それにより、光導波路の生産効率を向上させ、光導波路モジュールの生産効率を向上させることができる。

さらに、この実施の形態では、図２（ａ）に示すように、上記約１／４球面上に、金属膜７を、めっきまたは蒸着により形成する。つぎに、図２（ｂ）に示すように、上記光導波路部分が含まれる所定領域を、上記ステンレス製基板１等と共に打ち抜く。そして、図２（ｃ）に示すように、上記光導波路の両端部の反射部６ａに対応する絶縁層２部分およびステンレス製基板１部分に、レーザ加工等により貫通孔８を形成した後、各貫通孔８の下方を覆うように、発光素子３１および受光素子３２をそれぞれ実装する（取り付ける）。この実装は、上記発光素子３１および受光素子３２の電極３１ａ，３２ａを、上記電気配線３の所定位置（電気配線３の一部に形成されたパッド）に接続することにより行われる。このようにして、光導波路モジュールが製造される。

この光導波路モジュールでは、上記発光素子３１および受光素子３２は、光導波路の裏面側において上記光導波路の端部に関連して実装されており、上記光導波路の端部に形成された反射部６ａは、光を反射させてコア５と発光素子３１および受光素子３２との光伝播を可能にしている。すなわち、上記光導波路モジュールでは、図３に示すように、上記発光素子３１は、光導波路の一端部（図３では左端部）の裏面側（図３では下側）に実装されており、上記受光素子３２は、光導波路の他端部（図３では右端部）の裏面側に実装されている。そして、上記発光素子３１は、オーバークラッド層６の一端部の反射部６ａに対して光Ｌを出射する光学素子であり、その発光素子３１から出射された光Ｌは、上記ステンレス製基板１の貫通孔８を通過した後、光導波路の一端部のアンダークラッド層４を通り抜け、オーバークラッド層６の一端部に入射する。つづいて、その光Ｌは、オーバークラッド層６の一端部の反射部６ａで反射して、コア５の一端面からコア５内に入射する。そして、その光Ｌは、コア５内を他端面まで伝播し、そのコア５の他端面から出射する。つづいて、その光Ｌは、オーバークラッド層６の他端部の反射部６ａで反射し、アンダークラッド層４を通り抜けて出射される。そして、その光Ｌは、上記基板１の貫通孔８を通過した後、受光素子３２で受光される。このような光Ｌの伝播において、この実施の形態では、上記両端部の反射部６ａでの反射が凹曲面（上記約１／４球面）での反射になるため、上記反射部６ａで反射した光Ｌは集光し、光の結合損失がより小さくなる。

上記光導波路モジュールの製造方法について、より詳しく説明すると、上記ステンレス製基板１〔図１（ａ）参照〕の厚みは、通常、２０〜２００μｍの範囲内に設定される。

上記絶縁層２〔図１（ａ）参照〕の形成材料としては、例えば、感光性ポリイミド樹脂，感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂があげられる。そして、上記絶縁層２の形成は、まず、上記ステンレス製基板１の下面（絶縁層２の形成時は上に向ける）の所定位置に、上記感光性樹脂を塗布して感光性樹脂層を形成した後、絶縁層２のパターンに対応する開口パターンが形成されているフォトマスクを介して、上記感光性樹脂層を照射線により露光する。ついで、現像液を用いて現像を行うことにより、未露光部分を溶解させて除去し、残存した感光性樹脂層を絶縁層２のパターンに形成する。その後、その残存感光性樹脂層中の現像液を加熱処理により除去する。これにより、上記残存感光性樹脂層を絶縁層２に形成する。絶縁層２の厚みは、通常、５〜１５μｍの範囲内に設定される。

上記電気配線３〔図１（ａ）参照〕の形成は、例えば、まず、上記絶縁層２の表面（電気配線３の形成時は上に向ける）に、スパッタリングまたは無電解めっき等により金属層（厚み６００〜２６００Å程度）を形成する。ついで、その金属層の表面に、ドライフィルムレジストを貼着した後、フォトリソグラフィにより上記ドライフィルムレジストに電気配線３のパターンの溝部を形成し、その溝部の底に上記金属層の表面部分を露呈させる。つぎに、電解めっきにより、上記溝部の底に露呈した上記金属層の表面部分に、電解めっき層（厚み５〜２０μｍ程度）を積層形成する。そして、上記ドライフィルム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金属層部分をソフトエッチングにより除去し、残存した電解めっき層とその下の金属層とからなる積層体を電気配線３に形成する。

上記アンダークラッド層４〔図１（ｂ）参照〕の形成材料としては、例えば、感光性ポリイミド樹脂，感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂があげられる。そして、上記アンダークラッド層４の形成は、まず、上記ステンレス製基板１の上面の所定位置に、上記アンダークラッド層４形成用の感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、必要に応じて、それを加熱処理（５０〜１２０℃×１０〜３０分間程度）して乾燥させ、アンダークラッド層４に形成される感光性樹脂層を形成する。つぎに、フォトリソグラフィにより上記感光性樹脂層を所定パターンのアンダークラッド層４に形成する。アンダークラッド層４の厚みは、通常、５〜５０μｍの範囲内に設定される。

上記コア５〔図１（ｂ）参照〕の形成材料としては、例えば、上記アンダークラッド層４と同様の感光性樹脂があげられ、上記アンダークラッド層４およびオーバークラッド層６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、上記アンダークラッド層４，コア５，オーバークラッド層６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。そして、コア５の形成は、上記アンダークラッド層４の表面の所定位置に、上記コア５形成用の感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、フォトリソグラフィにより所定パターンのコア５を形成する。コア５の厚みは、通常、５〜６０μｍの範囲内に設定され、その幅は、通常、５〜６０μｍの範囲内に設定される。

上記オーバークラッド層６の形成は、上記コア５の形成の後に、図１（ｃ）〜（ｄ）に示すようにしてオーバークラッド層６を型成形法により形成するのであり、これが本発明の大きな特徴である。すなわち、図１（ｃ）に示すように、上記型成形法に用いられる成形型１０には、上記オーバークラッド層６〔図１（ｄ）参照〕の表面形状に対応する型面を有する凹部１１が形成されている。そして、オーバークラッド層６を形成する際に、上記凹部１１内にコア５を位置決めした状態で、その凹部１１の開口面をアンダークラッド層４の表面に密着させることにより、上記凹部１１の型面とアンダークラッド層４の表面とコア５の表面で囲まれる空間が成形空間に形成されるようになっている。また、上記成形型１０には、後述するオーバークラッド層６形成用の感光性樹脂を上記成形空間に注入するための注入孔１２が、上記凹部１１に連通した状態で形成されている。さらに、この実施の形態では、上記凹部１１の型面の両端部１１ａが、オーバークラッド層６の反射部６ａを転写形成する型面になっている。また、後述するように、上記成形型１０を通して、上記成形空間に満たされたオーバークラッド層６形成用の感光性樹脂を、紫外線等の照射線により露光する必要があるため、上記成形型１０としては、照射線を透過する材料からなるもの（例えば石英製のもの）が用いられる。

上記オーバークラッド層６の形成材料としては、例えば、上記アンダークラッド層４と同様の感光性樹脂があげられ、無溶剤タイプのものが用いられる。その粘度は、上記成形空間への注入を可能にするため、好適には、１００〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲内に設定される。

そして、オーバークラッド層６の形成は、上記オーバークラッド層６形成用の成形型１０および感光性樹脂を用い、例えば、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、図１（ｃ）に示すように、上記成形型１０の型面が形成された凹部１１内に、上記コア５が位置決めされるよう、上記凹部１１の開口面を上記アンダークラッド層４の表面に密着させる。そして、上記凹部１１の型面とアンダークラッド層４の表面とコア５の表面で囲まれた成形空間に、オーバークラッド層６形成用の感光性樹脂（無溶剤）６Ａを、上記成形型１０に形成された注入孔１２から注入し、上記成形空間を上記感光性樹脂６Ａで満たす。つぎに、上記成形型１０を通して紫外線等の照射線を露光した後に加熱処理を行う。これにより、上記感光性樹脂が硬化し、反射部６ａを有するオーバークラッド層６〔図１（ｄ）参照〕が形成される。また、オーバークラッド層６とアンダークラッド層４とは、同様の感光性樹脂からなるため、その接触部分で同化する。そして、図１（ｄ）に示すように、脱型し、両端部が反射部６ａに形成されているオーバークラッド層６を得る。このオーバークラッド層６の厚みは、通常、５０〜２０００μｍの範囲内に設定される。

上記反射部６ａの表面に形成される金属膜７〔図２（ａ）参照〕の形成材料としては、例えば、ニッケル，銅，銀，金，クロム，アルミニウム，亜鉛，錫，コバルト，タングステン，白金，パラジウムおよびこれらの２種以上の元素を含む合金材料等があげられる。そして、上記金属膜７の形成は、例えば、上記反射部６ａ以外の部分をレジスト層によりマスキングした状態（反射部６ａのみを露呈した状態）で、先に述べためっきまたは蒸着により行われる。その後、上記レジスト層は除去される。上記金属膜７の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜５μｍの範囲内に設定される。

そして、先に述べたように、図２（ｂ）に示すように、光導波路部分が含まれる所定領域を、上記ステンレス製基板１等と共に打ち抜く。その後、図２（ｃ）に示すように、上記光導波路の両端部に形成された反射部６ａに対応するステンレス製基板１部分に、レーザ加工等により貫通孔８を形成した後、各貫通孔８の下方を覆うように、発光素子３１および受光素子３２をそれぞれ電気配線３に接続する。上記発光素子３１としては、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等があげられ、受光素子３２としては、ＰＤ（Photo Diode ）等があげられる。

このようにして、ステンレス製基板１の上面に、アンダークラッド層４とコア５とオーバークラッド層６とからなる光導波路が作製され、上記ステンレス製基板１の下面に、絶縁層２および電気配線３が形成され、かつ、発光素子３１および受光素子３２が実装された光導波路モジュールを製造することができる。この光導波路モジュールの製造方法では、オーバークラッド層６の形成が型成形法により行われるため、オーバークラッド層６の両端部の反射部６ａが、型転写により安定した精度で形成される。また、オーバークラッド層６の形成と同時に反射部６ａを形成することができるため、従来技術のようなオーバークラッド層６形成後の両端部の切削工程がなく、光導波路モジュールの生産効率がよい。

なお、上記実施の形態では、オーバークラッド層６の反射部６ａを約１／４球面に形成しているが、コア５が幅広の場合、その全体を被覆するために、反射部６ａを断面形状がアーチ状曲面（例えば約１／４円）をもつ樋状面に形成してもよい。

また、上記実施の形態では、ステンレス製基板１を帯状に形成し、それをロール状に巻装したロール体から、上記ステンレス製基板１を繰り出しながら、絶縁層２の形成から打ち抜きまでを連続的に行ってもよい。または、途中の工程（例えば、光導波路の作製）まで連続的に行った後、ロール状に巻き取り、それを繰り出しながら、その後の工程を連続的に行ってもよい。このように連続工程を採用すると、生産効率がより向上する。

また、上記実施の形態では、基板１として、ステンレス製基板１を用いたが、他の金属材料または樹脂材料等からなる基板１でもよい。そして、その基板１が絶縁性を有するものである場合は、上記絶縁層２を形成することなく、上記基板１に直接、電気配線３を形成してもよい。上記絶縁層２は、上記金属製基板１のような通電性を有する基板１と電気配線３との短絡を防止するためのものである。

また、上記実施の形態では、アンダークラッド層４を形成したが、アンダークラッド層４を形成することなく、ステンレス製基板１等の基板１の上面に直接、コア５を形成してもよい。上記基板１の上面が、コア５内を通る光の反射面として作用するからである。

また、上記実施の形態では、電気配線３を形成した後、光導波路を作製し、その後、発光素子３１および受光素子３２をそれぞれ実装したが、オーバークラッド層６を型成形法により形成すれば、それらの順番は他でもよい。例えば、電気配線３を形成した後、発光素子３１および受光素子３２をそれぞれ実装し、その後、光導波路を作製してもよい。

図４は、本発明の光導波路モジュールの製造方法の第２の実施の形態を示している。この実施の形態は、上記第１の実施の形態において、金属膜７〔図２（ａ）〜（ｃ）参照〕を形成しない形態である。それ以外の部分は上記第１の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

この実施の形態では、金属膜７が形成されていないため、反射部６ａの反射率は低下するものの、オーバークラッド層６の屈折率の方が、上記反射部６ａの外側にある空気の屈折率よりも大きいため、反射部６ａに当たった光は、その大部分が反射する。このため、光の伝播は、上記第１の実施の形態と同様、適正に行われる。そして、この第２の実施の形態でも、オーバークラッド層６の形成が型成形法により行われるため、オーバークラッド層６の両端部の反射部６ａが安定した精度で形成され、しかも、光導波路モジュールの生産効率がよい。

図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の光導波路モジュールの製造方法の第３の実施の形態を示している。この実施の形態は、上記第１の実施の形態におけるステンレス製基板１〔図１（ａ）〜（ｄ）参照〕等の基板１が構成されない光導波路モジュールを製造する形態である。すなわち、まず、図５（ａ）に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルム等の基台９を準備し、その基台９上の所定部分に、上記第１の実施の形態と同様にして、アンダークラッド層４，コア５，オーバークラッド層６をこの順に形成して光導波路を作製する。さらに、この実施の形態でも、図５（ｂ）に示すように、上記反射部６ａの表面に、金属膜７を、めっきまたは蒸着により形成する。ついで、図５（ｃ）に示すように、上記基台９から光導波路を剥離する。つぎに、図５（ｄ）に示すように、その剥離した光導波路のアンダークラッド層４の下面に直接、上記第１の実施の形態と同様にして、所定の電気配線３を形成した後、上記光導波路の両端部の反射部６ａに対応する電気配線３部分に、発光素子３１および受光素子３２を接続する。このようにして、光導波路モジュールが製造される。

この第３の実施の形態でも、オーバークラッド層６の形成が型成形法により行われるため、オーバークラッド層６の両端部の反射部６ａが安定した精度で形成され、しかも、光導波路モジュールの生産効率がよい。

図６（ａ）〜（ｂ）は、本発明の光導波路モジュールの製造方法の第４の実施の形態のオーバークラッド層６の形成工程を示している。この実施の形態は、上記第１の実施の形態において、オーバークラッド層６の形成をプレス成形（型成形）とする形態である。すなわち、上記第１の実施の形態において、コア５を形成した後〔図１（ｂ）参照〕、図６（ａ）に示すように、そのコア５を被覆するように、上記アンダークラッド層４の表面に、オーバークラッド層６形成用の半硬化（Ｂステージ）または未硬化の感光性樹脂層６Ｂを形成する。そして、図６（ｂ）に示すように、その感光性樹脂層６Ｂに対して成形型２０をプレスし、その感光性樹脂層６Ｂをオーバークラッド層６の形状に成形する。そして、その状態で、上記成形型２０を通して紫外線等の照射線を露光した後に加熱処理を行う。これにより、反射部６ａを有するオーバークラッド層６を形成する。それ以外の部分は上記第１の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

この実施の形態において、上記半硬化の感光性樹脂層６Ｂの形成は、オーバークラッド層６形成用の感光性樹脂（無溶剤）を塗布した後に、その塗布層に対する照射線の露光や加熱処理を適宜調整することにより行う。また、上記未硬化の感光性樹脂層６Ｂは、上記感光性樹脂（無溶剤）の塗布層である。そして、上記成形型２０は、上記第１の実施の形態で用いた成形型１０〔図１（ｃ）参照〕において、材料注入用の注入孔１２が形成されていないものが用いられる。

この第４の実施の形態でも、オーバークラッド層６の形成が型成形法により行われるため、オーバークラッド層６の両端部の反射部６ａが安定した精度で形成され、しかも、光導波路モジュールの生産効率がよい。

なお、上記第４の実施の形態におけるオーバークラッド層６のプレス成形は、上記第３の実施の形態におけるオーバークラッド層６の形成に採用してもよい。

また、上記各実施の形態では、オーバークラッド層６の両端部の反射部６ａを断面アーチ状の曲面に形成したが、上記反射部６ａを有するオーバークラッド層６が型成形法による形成であり、その反射部６ａを介してコア５の端面と発光素子３１または受光素子３２との間で光伝播が可能であれば、その形状は、断面アーチ状の曲面の他、例えば、４５°傾斜面等でもよい。

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。

〔アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料〕
下記の一般式（１）で示される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（成分Ａ）３５重量部、脂環式エポキシである３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシヘキセンカルボキシレート（ダイセル化学社製、セロキサイド２０２１Ｐ）（成分Ｂ）４０重量部、シクロヘキセンオキシド骨格を有する脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学社製、セロキサイド２０８１）（成分Ｃ）２５重量部、４，４’−ビス〔ジ（βヒドロキシエトキシ）フェニルスルフィニオ〕フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの５０％プロピオンカーボネート溶液（成分Ｄ）２重量部とを混合することにより、アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料を調製した。

〔コアの形成材料〕
上記成分Ａ：７０重量部、１，３，３−トリス｛４−〔２−（３−オキセタニル）〕ブトキシフェニル｝ブタン：３０重量部、上記成分Ｄ：１重量部を乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。

〔光導波路モジュールの光導波路の作製〕
ステンレス製基板（厚み５０μｍ）の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料をアプリケータにより塗布した後、全面に２０００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線照射による露光を行った。つづいて、１００℃×１５分間の加熱処理を行うことにより、アンダークラッド層を形成した。このアンダークラッド層の厚みを接触式膜厚計で測定すると１０μｍであった。

そして、上記アンダークラッド層の表面に、コアの形成材料をアプリケータにより塗布した後、１００℃×５分間の乾燥処理を行った。ついで、その上方に、形成するコアパターンと同形状の開口パターンが形成された合成石英系のクロムマスク（フォトマスク）を配置し、その上方から、プロキシミティ露光法にて４０００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線照射による露光を行った。さらに、８０℃×１５分間の加熱処理を行った。つぎに、γ−ブチロラクトン水溶液を用いて現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１２０℃×１５分間の加熱処理を行うことにより、コアを形成した。コアの断面寸法は、ＳＥＭで測定したところ、幅５０μｍ×高さ５０μｍであった。

ついで、上記コアを被覆するように、上記オーバークラッド層の形成材料をアプリケータにより塗布した後、石英製の成形型を用いてプレスし、その成形型を通して２０００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線照射による露光を行った。つづいて、１２０℃×１５分間の加熱処理を行った後、脱型することにより、両端部が約１／４球面に形成されそれを反射部とするオーバークラッド層を形成した。上記約１／４球面の曲率半径は、一端部（発光素子側）を５４０μｍ、他端部（受光素子側）を３２０μｍとした。上記オーバークラッド層の厚みを接触式膜厚計で測定すると１００μｍであった。このようにして、光導波路モジュールの光導波路を作製した。

〔比較例〕
上記実施例と同様にして、ステンレス製基板の表面に、アンダークラッド層およびコアを形成した。そして、上記コアを被覆するように、上記オーバークラッド層の形成材料をアプリケータにより塗布した後、１００℃×１５分間の乾燥処理を行い、感光性樹脂層を形成した。ついで、その感光性樹脂層の上方に、オーバークラッド層のパターンと同形状の開口パターンが形成された合成石英系の露光マスクを位置決めした。そして、その上方から、コンタクト露光法にて２０００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線照射による露光を行った後、１５０℃×６０分間の加熱処理を行った。つぎに、γ−ブチロラクトン水溶液を用いて現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１００℃×１５分間の加熱処理を行うことにより、オーバークラッド層（厚み１００μｍ）を形成した。その後、刃先角度９０°の回転刃を、オーバークラッド層の真上から下ろし、上記アンダークラッド層とコアとオーバークラッド層からなる光導波路の両端部を、４５°の傾斜面に切削し、その傾斜面を反射部に形成した。このようにして、光導波路モジュールの光導波路を作製した。

上記実施例では、反射部を有するオーバークラッド層が型成形法により形成されるため、反射部を安定した精度で形成することができ、かつ、光導波路の生産効率がよかった。これに対し、上記比較例では、オーバークラッド層を形成した後に、回転刃を用いて切削することにより反射部を形成するため、反射部の精度にばらつきが生じ易く、光導波路の生産効率が悪かった。

（ａ）〜（ｄ）は、本発明の光導波路モジュールの製造方法の第１の実施の形態を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記光導波路モジュールの製造方法の第１の実施の形態を模式的に示す説明図である。 上記光導波路モジュールを模式的に示す断面図である。 本発明の光導波路モジュールの製造方法の第２の実施の形態を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の光導波路モジュールの製造方法の第３の実施の形態を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本発明の光導波路モジュールの製造方法の第４の実施の形態のオーバークラッド層の形成工程を模式的に示す説明図である。 従来の光導波路モジュールを模式的に示す説明図である。 従来の他の光導波路モジュールを模式的に示す断面図である。

符号の説明

５ コア
６ オーバークラッド層
６ａ 反射部
１０ 成形型

Claims (8)

1. アンダークラッド層，このアンダークラッド層の表面に所定パターンに形成されたコアおよびこのコアを被覆するオーバークラッド層を表面側に有する光導波路と、この光導波路の裏面側において上記光導波路の端部に関連して実装された光学素子と、光を反射して上記コアと上記光学素子との間の光伝播を可能とする反射部とを備えた光導波路モジュールを製造する方法であって、上記オーバークラッド層を下記の（Ａ）または（Ｂ）の型成形法により形成すると同時に、上記光導波路の端部に対応するオーバークラッド層の端部を、上記型成形法に用いる成形型の型面の端部の転写により、反射部に形成する工程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）オーバークラッド層の表面形状に対応する型面を有する凹部とこの凹部の一部分に連通する注入孔とが形成されている成形型を準備し、その成形型の上記凹部内にコアを位置決めした状態で、その凹部の開口面をアンダークラッド層の表面に密着させ、その状態で、上記凹部の型面とアンダークラッド層の表面とコアの表面で囲まれる成形空間に、オーバークラッド層の形成材料を上記注入孔から注入した後、硬化させる型成形法。
   （Ｂ）コアを被覆するようにアンダークラッド層の表面にオーバークラッド層の形成材料からなる形成材料層を形成し、その形成材料層に対して、オーバークラッド層の表面形状に対応する型面を有する凹部が形成されその凹部に連通する注入孔が形成されていない成形型をプレスして、その成形型の上記凹部内にコアを位置決めするとともに、その凹部の開口面をアンダークラッド層の表面に密着させ、その状態で、上記形成材料層を硬化させる型成形法。
2. 上記オーバークラッド層の端部を反射部に形成する工程が、オーバークラッド層自体の端部を断面アーチ状の曲面に形成する工程である請求項１記載の光導波路モジュールの製造方法。
3. 上記断面アーチ状の曲面が、断面約１／４円の曲面である請求項２記載の光導波路モジュールの製造方法。
4. 上記オーバークラッド層自体の端部を断面アーチ状の曲面に形成する工程の後、その曲面上に金属膜を形成する工程を有する請求項２記載の光導波路モジュールの製造方法。
5. 上記光学素子の取り付けが、光導波路の端部の裏面側に直接行われる請求項１〜４のいずれか一項に記載の光導波路モジュールの製造方法。
6. 上記光学素子の取り付けが、光導波路の端部の裏面側に、光通過用の貫通孔を有する基板を介して行われる請求項１〜４のいずれか一項に記載の光導波路モジュールの製造方法。
7. 上記光学素子が、上記コアに対して光を出射する発光素子であり、上記反射部が、上記発光素子からの出射光を反射する請求項１〜６のいずれか一項に記載の光導波路モジュールの製造方法。
8. 上記光学素子が、上記コアからの光を受光する受光素子であり、上記反射部が、上記コアからの光を反射する請求項１〜６のいずれか一項に記載の光導波路モジュールの製造方法。

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