特開 2024-13031 配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024013031

(43)【公開日】2024-01-31

(54)【発明の名称】配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20240124BHJP

   G02B 6/12 20060101ALI20240124BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20240124BHJP

   G02B 6/125 20060101ALI20240124BHJP

   G02B 6/122 20060101ALI20240124BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 T

G02B6/12 301

G02B6/42

G02B6/125

G02B6/125 311

G02B6/122 311

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022114930

(22)【出願日】2022-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】國枝 雅敏

【テーマコード（参考）】

2H137

2H147

5E338

【Ｆターム（参考）】

2H137AA01

2H137AB09

2H137AB12

2H137BA32

2H137BA35

2H137BA38

2H137BA45

2H137BA52

2H137BA53

2H137BA55

2H137BA59

2H137BB02

2H137BB03

2H137BB12

2H137BB26

2H137BB32

2H137BB33

2H137BC51

2H137CC01

2H137EA03

2H137EA05

2H137EA06

2H147AA01

2H147AB04

2H147AB05

2H147BA10

2H147BB02

2H147BB03

2H147BD01

2H147BD05

2H147BE15

2H147BE17

2H147BG01

2H147CA01

2H147CA13

2H147CB01

2H147CB03

2H147CB05

2H147CC12

2H147CD10

2H147CD12

2H147DA09

2H147EA09C

2H147EA10C

2H147EA13A

2H147EA13B

2H147EA13C

2H147EA14A

2H147EA14B

2H147EA14C

2H147EA17A

2H147EA17B

2H147EA19A

2H147EA19B

2H147EA20A

2H147EA20B

2H147FA15

2H147FC09

2H147FD03

5E338AA03

5E338BB75

5E338BB80

5E338EE32

(57)【要約】

【課題】配線基板の設計自由度の向上。
【解決手段】実施形態の配線基板１００は、回路基板２００と、光を伝えるコア部５及びコア部５を囲むクラッド部５２を含んでいて回路基板２００の上に置かれている光導波路５０と、を含んでいる。配線基板１００は、第１部品実装領域Ａ１及び第２部品実装領域Ａ２を有し、光導波路５０は、第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂを含み、且つ、コネクタ部材Ｃと組み合わされてコネクタ部材Ｃとの間で光の受け渡しを行う光結合部５０ｘを有しており、第１の光導波路５ａは、第１部品実装領域Ａ１への実装部品との間で光の受け渡しを行う第１入出光部５０ａを有し、且つ、光結合部５０ｘの一部を含んでおり、第２の光導波路５ｂは、第２部品実装領域Ａ２への実装部品との間で光の受け渡しを行う第２入出光部５０ｂを有し、且つ、光結合部５０ｘの一部を含んでいる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁層及び導体層を含む回路基板と、
光を伝えるコア部及び前記コア部を囲むクラッド部を含んでいて前記回路基板の上に置かれている光導波路と、
を含む配線基板であって、
前記配線基板は第１部品実装領域及び第２部品実装領域を有し、
前記光導波路は、
第１の光導波路及び第２の光導波路を含み、且つ、
コネクタ部材と組み合わされて前記コネクタ部材との間で光の受け渡しを行う光結合部を有しており、前記第１の光導波路は、前記第１部品実装領域への実装部品との間で光の受け渡しを行う第１入出光部を有し、且つ、前記光結合部の一部を含んでおり、
前記第２の光導波路は、前記第２部品実装領域への実装部品との間で光の受け渡しを行う第２入出光部を有し、且つ、前記光結合部の一部を含んでいる。

【請求項2】

請求項１記載の配線基板であって、前記第１の光導波路は複数の前記コア部を含み、前記第２の光導波路は複数の前記コア部を含んでいる。

【請求項3】

請求項１記載の配線基板であって、
前記第１の光導波路を構成するコア部及び前記第２の光導波路を構成するコア部は、前記光結合部において所定の第１方向に沿って並ぶように並置されており、
前記第１の光導波路を構成するコア部の少なくとも１つは、前記第１方向と略直交する第２方向に沿って直線的に延びている。

【請求項4】

請求項３記載の配線基板であって、前記第２の光導波路の中心線は前記第２方向に対して１０°以上の角度を為す部分を含んでいる。

【請求項5】

請求項３記載の配線基板であって、前記第２の光導波路を構成するコア部は、弧を描きながら曲がる部分を含んでいる。

【請求項6】

請求項１記載の配線基板であって、さらに、前記第１部品実装領域を間に挟んで前記第２部品実装領域と並んでいる第３部品実装領域を有し、
前記光導波路は、さらに、前記第３部品実装領域への実装部品との間で光の受け渡しを行う第３入出光部を有し、且つ、前記光結合部の一部を含んでいる第３の光導波路を含んでいる。

【請求項7】

請求項６記載の配線基板であって、前記第１の光導波路、前記第２の光導波路、及び前記第３の光導波路は、全体として、前記光結合部から、前記第１入出光部、前記第２入出光部、及び前記第３入出光部が位置する領域に向かって放射状に延びている。

【請求項8】

請求項６記載の配線基板であって、前記光導波路は、さらに、前記第２部品実装領域と前記第３部品実装領域との間に延びている、サブ光導波路を含んでいる。

【請求項9】

請求項８記載の配線基板であって、前記サブ光導波路を構成するコア部は前記第１の光導波路を構成するコア部と交わっている。

【請求項10】

請求項１記載の配線基板であって、
前記第１入出光部における前記コア部の厚さ及び前記第２入出光部における前記コア部の厚さは、前記光結合部における前記コア部の厚さよりも小さく、
前記第１入出光部における前記コア部の幅及び前記第２入出光部における前記コア部の幅は、前記光結合部における前記コア部の幅よりも小さい。

【請求項11】

請求項１記載の配線基板であって、前記第１入出光部及び前記第２入出光部において、前記コア部の側面が前記クラッド部に覆われずに露出している。

【請求項12】

請求項１１記載の配線基板であって、
前記第１入出光部は平面視で前記第１部品実装領域と重なっており、前記第２入出光部は、平面視で前記第２部品実装領域と重なっている。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、導波路を含む基板と、基板に実装された集積回路及びフォトニックエンジンと、導波路に結合されたオプティカルカップリングと、を含むマイクロエレクトロニックパッケージ構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１８／０１８８４４８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示のマイクロエレクトロニックパッケージ構造の基板には、オプティカルカップリングと１つのフォトニックエンジンとの間に光路を提供する導波路だけが設けられている。フォトニックエンジンのような光電素子を含む部品を複数含むような、光信号及び電気信号の両方の伝送部を含む複雑な回路の実現が困難であり、光学部品の配置の自由度も低いと考えられる。光信号の伝送部を含む回路の複雑化や、それと共に求められる光学部品の配置に関する高い設計自由度に十分に対応できないことがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の配線基板は、絶縁層及び導体層を含む回路基板と、光を伝えるコア部及び前記コア部を囲むクラッド部を含んでいて前記回路基板の上に置かれている光導波路と、を含んでいる。そして、前記配線基板は第１部品実装領域及び第２部品実装領域を有し、前記光導波路は、第１の光導波路及び第２の光導波路を含み、且つ、コネクタ部材と組み合わされて前記コネクタ部材との間で光の受け渡しを行う光結合部を有しており、前記第１の光導波路は、前記第１部品実装領域への実装部品との間で光の受け渡しを行う第１入出光部を有し、且つ、前記光結合部の一部を含んでおり、前記第２の光導波路は、前記第２部品実装領域への実装部品との間で光の受け渡しを行う第２入出光部を有し、且つ、前記光結合部の一部を含んでいる。

【0006】

本発明の実施形態によれば、光信号の伝送部と電気信号の伝送部とを含んでいる配線基板において、より複雑な回路の実現が容易になることや、光学部品の配置の自由度が向上することがあると考えられる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態の配線基板の一例を示す断面図。

【図2】図１の配線基板の平面視での一例を示す平面図。

【図3】図１のIII部を拡大して示す断面図。

【図4】一実施形態の配線基板における光導波路の一例の平面図。

【図5】図４の例の光導波路のＶ－Ｖ線での断面図。

【図6A】一実施形態の配線基板における光導波路の他の例の平面図。

【図6B】一実施形態の配線基板における光導波路のさらに他の例の平面図。

【図7】図１のIII部の変形例を拡大して示す断面図。

【図8】実施形態の配線基板における光導波路と部品との組み合わせ形態の他の例を示す断面図。

【図9A】実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図9B】実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図9C】実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図9D】実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図9E】実施形態の配線基板の製造工程の一例を示す断面図。

【図10A】実施形態に係る光導波路の製造工程の一例を示す断面図。

【図10B】実施形態に係る光導波路の製造工程の一例を示す断面図。

【図10C】実施形態に係る光導波路の製造工程の一例を示す断面図。

【図10D】実施形態に係る光導波路の製造工程の一例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の一実施形態の配線基板が図面を参照しながら説明される。図１は一実施形態の配線基板の一例である配線基板１００を示す断面図であり、図２は、平面視での図１の配線基板１００の一例を示している（図１は図２のＩ－Ｉ線での断面図である）。なお、「平面視」は、実施形態の配線基板をその厚さ方向に沿う視線で見ることを意味している。図２に一点鎖線で描かれている円Ｂ内には、図２のII部の拡大図が示されている。図３には、図１のIII部の拡大図が示されている。配線基板１００は本実施形態の配線基板の一例に過ぎない。実施形態の配線基板の積層構造、並びに導体層及び絶縁層それぞれの数は、図１の配線基板１００の積層構造、並びに配線基板１００に含まれる導体層及び絶縁層それぞれの数に限定されない。また、以下の説明で参照される各図面では、開示される実施形態が理解され易いように特定の部分が拡大して描かれていることがあり、大きさや長さについて各構成要素がそれぞれの間の正確な比率で描かれていない場合がある。

【0009】

図１に示されるように、配線基板１００は、回路基板２００と、回路基板２００の上に置かれている光導波路５０とを含んでいる。回路基板２００は絶縁層及び導体層を含んでいる。具体的には、図１の例の回路基板２００は、コア基板３と、コア基板３の第１面３ａ上に順に積層されている絶縁層２１及び導体層１１、並びに、第２面３ｂ上に順に積層されている絶縁層２２及び導体層１２を含んでいる。絶縁層２１及び絶縁層２２それぞれには、自身を挟む導体層同士を接続するビア導体２０が形成されている。コア基板３は、絶縁層３２と、絶縁層３２の両面に形成されている導体層３１とを含んでいる。絶縁層３２には、絶縁層３２を貫通して両側の導体層３１同士を接続するスルーホール導体３３が設けられている。筒状のスルーホール導体３３の内部は、例えばエポキシ樹脂のような絶縁性樹脂や金属粒子を含む導電性樹脂で形成される充填体３４で充填されている。

【0010】

なお、実施形態の説明では、配線基板１００の厚さ方向において絶縁層３２から遠い側は、「上側」もしくは「上方」、又は単に「上」とも称され、絶縁層３２に近い側は、「下側」もしくは「下方」、又は単に「下」とも称される。さらに、配線基板１００の各構成要素において、絶縁層３２と反対側を向く表面は「上面」とも称され、絶縁層３２側を向く表面は「下面」とも称される。配線基板１００の厚さ方向は「Ｚ方向」とも称される。

【0011】

回路基板２００は、さらに、コア基板３の第１面３ａ側及び第２面３ｂ側それぞれに形成されているソルダーレジスト２３を含んでいる。ソルダーレジスト２３は、絶縁層２１及び導体層１１それぞれを部分的に覆うか、絶縁層２２及び導体層１２それぞれを部分的に覆っている。ソルダーレジスト２３は、例えば、感光性を有するエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などで形成されている。

【0012】

回路基板２００は、さらに、導体層１１の上に形成されている導体ポスト１３、１４を含んでいる。導体ポスト１３、１４の表面上には、例えば、すず系はんだや金系はんだなどを用いて接続層１５が形成されている。導体ポスト１３、１４は、導体層１１から絶縁層２１と反対方向に向かって延びる、例えば柱状の形状を有する導電体である。導体ポスト１３には、外部の部品Ｅａ１（第１部品）が接続され、導体ポスト１４には外部の部品Ｅｂが接続される。そのため、配線基板１００は、配線基板１００の使用時に部品Ｅａ１が配置される部品実装領域Ａ１（第１部品実装領域）を有している。部品実装領域Ａ１において、部品Ｅａ１は、接続層１５及び導体ポスト１３を介して導体層１１と接続されると共に、光導波路５０と光学的に結合される。

【0013】

図１には示されていないが、配線基板１００は、さらに、図２に示されるように、配線基板１００の使用時に外部の部品Ｅａ２（第２部品）が配置される部品実装領域Ａ２（第２部品実装領域）を有している。部品実装領域Ａ２において、部品Ｅａ２は、接続層１５及び導体ポスト１３と同様に回路基板２００に備えられる接続手段を介して導体層１１と接続されると共に、光導波路５０と光学的に結合される。

【0014】

配線基板１００の使用時に部品実装領域Ａ１及びＡ２にそれぞれ配置される部品Ｅａ１及び部品Ｅａ２は、光電変換機能を有する受光素子及び／又は発光素子などの光電素子を含む光学部品である。図１～図３の例の部品Ｅａ１は、電極Ｅ１ａ、及び、受光又は発光部Ｅ１ｂを備えている。受光又は発光部Ｅ１ｂは、部品Ｅａ１の側方及び下方を向く受光又は発光面Ｅ１ｃ（図３参照）を有している。図示されていないが、部品Ｅａ２も、電極Ｅ１ａ、及び受光又は発光部Ｅ１ｂとそれぞれ同様の、電極、及び光の受発光部を備え得る。電極Ｅ１ａ及び受光又は発光部Ｅ１ｂは、部品Ｅａ１における配線基板１００側に向けられる面に備えられている。すなわち、図１～図３の例において部品Ｅａ１及び部品Ｅａ２は、所謂フェイスダウン実装（フリップチップ実装）される。なお、配線基板１００は、図６Ａ及び図６Ｂを参照して後述されるように、部品実装領域Ａ３（第３部品実装領域）を有していてもよく、光学部品が実装される任意の数の部品実装領域を有し得る。

【0015】

部品Ｅａ１、Ｅａ２としては、フォトダイオードなどの受光素子、並びに、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、及び、垂直共振型面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）などの発光素子が例示される。部品Ｅａ１が発光素子である場合、部品Ｅａ１は、電極Ｅ１ａに入力される電気信号に基づく光を生成し、発光部として機能する受光又は発光部Ｅ１ｂから光を出射する。また、部品Ｅａ１が受光素子である場合、受光部として機能する受光又は発光部Ｅ１ｂに入光する光に基づく電気信号が生成されて電極Ｅ１ａから出力される。部品Ｅａ２も、部品Ｅａ１と同様に、発光素子である場合には、入力される電気信号に応じた光を出射し、受光素子である場合には、入光する光に応じた電気信号を出力する。

【0016】

一方、部品Ｅｂは、例えば、部品Ｅａ１、Ｅａ２を発光させる電気信号の生成、及び／又は、部品Ｅａ１、Ｅａ２で生成された電気信号の処理などを行う半導体装置などの電子部品であり得る。部品Ｅｂとしては、半導体装置、例えば、汎用オペアンプ、ドライバＩＣ、マイコン、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）などが例示される。

【0017】

絶縁層２１、２２、及び絶縁層３２は、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）又はフェノール樹脂などの熱硬化性の絶縁性樹脂を用いて形成され得る。絶縁層２１、２２、及び絶縁層３２は、フッ素樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポリエステル（ＰＥ）樹脂、及び変性ポリイミド（ＭＰＩ）樹脂のような熱可塑性の絶縁性樹脂を用いて形成されていてもよい。各絶縁層は、回路基板２００内の導体層同士の間に絶縁性を提供し得る任意の材料で形成され得る。図示されていないが、各絶縁層は、ガラス繊維やアラミド繊維などで形成される芯材（補強材）を含んでいてもよく、シリカ（ＳｉＯ₂）、アルミナ、又はムライトなどの微粒子からなる無機フィラーを含んでいてもよい。

【0018】

導体層１１、１２、及び導体層３１、スルーホール導体３３、ビア導体２０、並びに、導体ポスト１３、１４は、銅又はニッケルなどの適切な導電性を有する任意の金属を用いて形成され得る。これら各導電体は、図１では簡略化されて一層で描かれているが、２以上の膜体を含む多層構造を有し得る。例えば、導体層１１、１２は、無電解めっき膜、及び電解めっき膜を含む２層構造を有し得る。導体ポスト１３、１４は、例えば、無電解めっき及び／又は電解めっきによって析出されるめっき金属によって形成されている。

【0019】

導体層１１、１２、及び、導体層３１は、それぞれ、任意の導体パターンを含み得る。図１の例では、導体層１１は導体パッド１１ａ、１１ｂを含んでいる。導体パッド１１ａ上には導体ポスト１３が形成されており、部品Ｅａ１の電極Ｅ１ａは、導体ポスト１３を介して導体パッド１１ａに電気的に接続される。同様に、導体パッド１１ｂ上には導体ポスト１４が形成されており、部品Ｅｂの電極Ｅ２ａは、導体ポスト１４を介して導体パッド１１ｂに電気的に接続される。

【0020】

光導波路５０は、光を伝えるコア部５及びクラッド部５２を含んでいる。図２に示されるように、配線基板１００が含む光導波路５０は、それぞれが光を伝える２以上の（すなわち複数の）コア部５を含んでいる。そして光導波路５０は、コア部５及びクラッド部５２をそれぞれ含む第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂを含んでいる。図２の例において第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂは、それぞれ、複数のコア部５を含んでいる。しかし、第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂそれぞれが含むコア部５の数は特定の数に限定されず、各光導波路は任意の数のコア部５を含み得る。

【0021】

各コア部５は、各コア部５の延長方向（すなわち、各コア部５内での光の伝播方向）と交差する方向に沿って並ぶように並置されている。クラッド部５２は、各コア部５の周囲に設けられている。クラッド部５２は、光の伝播方向と直交する任意の方向においてコア部５を挟み込んでいる。従って、クラッド部５２は、光の伝播方向と直交する平面において、各コア部５を囲んでいる。

【0022】

第１の光導波路５ａの一端は部品実装領域Ａ１に位置している。第１の光導波路５ａは、部品実装領域Ａ１に配置される実装部品（図１～図３の例において部品Ｅａ１）との間で光の受け渡しを行う第１入出光部５０ａを有している。第１の光導波路５ａは、他端において、後述される光結合部５０ｘの一部である第１光結合部５０ｘ１を含んでいる。

【0023】

第２の光導波路５ｂの一端は部品実装領域Ａ２に位置している。第２の光導波路５ｂは、部品実装領域Ａ２に配置される実装部品（図２の例において部品Ｅａ２）との間で光の受け渡しを行う第２入出光部５０ｂを有している。第２の光導波路５ｂは、他端において、後述される光結合部５０ｘの一部である第２光結合部５０ｘ２を含んでいる。

【0024】

第１の光導波路５ａを構成するコア部５は、コア部５の延長方向の２つの端部（第１端部５α１、及び第１端部５α１の反対側の端部である第２端部５β１）を有している。第１の光導波路５ａのコア部５を伝播する光は、第１端部５α１又は第２端部５β１におけるコア部５の露出面からコア部５内に入光し、第１端部５α１又は第２端部５β１におけるコア部５の露出面から出光する。

【0025】

第２の光導波路５ｂを構成するコア部５は、コア部５の延長方向の２つの端部（第１端部５α２、及び第１端部５α２の反対側の端部である第２端部５β２）を有している。第２の光導波路５ｂのコア部５を伝播する光は、第１端部５α２又は第２端部５β２におけるコア部５の露出面からコア部５内に入光し、第１端部５α２又は第２端部５β２におけるコア部５の露出面から出光する。

【0026】

図１及び図２の例の光導波路５０では、各コア部５の第１端部５α１、５α２は、矩形の平面形状を有する光導波路５０の対向する２辺の一方の近傍に位置しており、第２端部５β１、５β２は、その対向する２辺の他方の近傍に位置している。

【0027】

コア部５の第２端部５β１、５β２側の端面は、図１及び図２に示されるように、配線基板１００の使用時に光導波路５０と接続される光ファイバＦと対向して光学的に結合するように位置づけられる。例えば図１に示されるように、コネクタ部材Ｃを用いて光ファイバＦと光導波路５０とが連結される。図１及び図２の例においてコネクタ部材Ｃは、光ファイバＦと光導波路５０とを光学的に結合させる光コネクタである。図１及び図２の例では、光導波路５０におけるコア部５の第２端部５β１、５β２側の端部が、回路基板２００の外側に突出している。そのため、光導波路５０へのコネクタ部材Ｃの取り付けが容易であり、コア部５の第２端部５β１、５β２側の端面と光ファイバＦとの光学的な結合が容易であると考えられる。

【0028】

このように光導波路５０は、光コネクタや光ファイバアレイのような形態のコネクタ部材Ｃと組み合わされて、コネクタ部材Ｃとの間で光の受け渡しを行う領域である光結合部５０ｘを有している。光結合部５０ｘは、前述したように、第１の光導波路５ａが含んでいる第１光結合部５０ｘ１、及び第２の光導波路５ｂが含んでいる第２光結合部５０ｘ２によって構成されている。光導波路５０では、第１光結合部５０ｘ１及び第２光結合部５０ｘ２それぞれにおいてコネクタ部材Ｃとの間で光の受け渡しが行われる。第１の光導波路５ａは、部品実装領域Ａ１及び第１入出光部５０ａと、光結合部５０ｘとの間に延びている。第２の光導波路５ｂは、部品実装領域Ａ２及び第２入出光部５０ｂと、光結合部５０ｘとの間に延びている。

【0029】

なお、「コネクタ部材」は、例えば図１などの例のように、配線基板上にある部品によって発光若しくは受光される光を伝播させる光導波路（内部光接続体）と、配線基板の外部に配置される光ファイバ等のような外部光接続体とにおいて、この２つの光接続体間に光路を提供する光コネクタ、光ファイバアレイ及び光カプラのような中継用又は連結用の光部材であり得る。また「コネクタ部材」は、光ファイバＦのように、所定の長さを有する光路の一端から他端まで光を伝播させる外部光接続体だけであってもよい。従って図１などの例において光ファイバＦが光コネクタなどを介さずに直接光導波路５０と連結されている場合は、光ファイバＦが光結合部５０ｘと光の受け渡しを行うコネクタ部材Ｃとなり得る。

【0030】

光結合部５０ｘは、コネクタ部材Ｃと組み合わされる。「コネクタ部材」は、それ自体は単体であるが、多心の光コネクタや光ファイバアレイのように、任意の複数の光路を有し得る。しかし、コネクタ部材Ｃでは、そのような任意の複数の光路が、樹脂で一体化されたり、結束されたりして、外形的に単体物として扱えるように形作られている。光導波路５０の各コア部５は、光結合部５０ｘにおいて、クラッド部５２に覆われない露出部（図１及び図２の例では、各コア部５の第２端部５β１、５β２側の端面）を有している。光結合部５０ｘでは、コネクタ部材Ｃからの光が各コア部５の露出部を通って入光し、各コア部５の露出部から、コネクタ部材Ｃに光が出光する。

【0031】

一方、コア部５の第１端部５α１、５α２は、図１～図３の例では平面視で部品実装領域Ａ１又は部品実装領域Ａ２と重なっている。図２の円Ｂ内、及び図３に示されるように、第１端部５α１において、第１の光導波路５ａのコア部５は、配線基板１００の使用時に、部品Ｅａ１の受光又は発光部Ｅ１ｂと対向するように位置づけられる。図示されていないが、第２の光導波路５ｂのコア部５は、配線基板１００の使用時に、部品Ｅａ２の受発光部と対向するように位置づけられる。部品Ｅａ１、Ｅａ２は、コア部５を伝播する光を発するか、コア部５を伝播する光をコア部５から受け取る、具体的には、図３に示されるように、コア部５の表面５１ａと部品Ｅａ１の受光又は発光面Ｅ１ｃとが対向して光学的に結合（アディアバティック結合）するように光導波路５０が位置づけられる。なお、光学的な結合は、アディアバティック結合に限定されず、ミラーを有する導波路等の形態であってもよい。

【0032】

このように光導波路５０は、部品Ｅａ１との間で光の受け渡しを行う領域である第１入出光部５０ａ（図２及び図３参照）を有し、さらに、部品Ｅａ２との間で光の受け渡しを行う領域である第２入出光部５０ｂ（図２参照）とを有している。図２及び図３の例では、第１入出光部５０ａは平面視で部品実装領域Ａ１と重なっており、第２入出光部５０ｂは、平面視で部品実装領域Ａ２と重なっている。第１入出光部５０ａでは、第１の光導波路５ａのコア部５の露出部と、部品Ｅａ１の受光又は発光部Ｅ１ｂとが対向する。そして、前述したように、部品Ｅａ１からの光がコア部５に入光し、コア部５から部品Ｅａ１に光が出光する。同様に、第２入出光部５０ｂでは、第２の光導波路５ｂのコア部５の露出部と、部品Ｅａ２における受光又は発光部Ｅ１ｂのような受発光部とが対向する。そして、部品Ｅａ２からの光がコア部５に入光し、コア部５から部品Ｅａ２に光が出光する。

【0033】

図１～図３の例では、クラッド部５２におけるコア部５の上側を覆っている部分は、コア部５の第１端部５α１、５α２側の光導波路５０の外縁まで形成されていない。そのため各コア部５の第１端部５α１、５α２では、図３に示されるように、コア部５内の光の伝播方向（Ｘ方向）に沿うコア部５の側面であって回路基板２００と反対側を向く表面５１ａが、クラッド部５２に覆われずに露出している。すなわち、第１端部５α１、５α２が部品実装領域Ａ１又は部品実装領域Ａ２と重なっている図１～図３の例では、各コア部５の表面５１ａは第１入出光部５０ａ及び第２入出光部５０ｂにおいて、クラッド部５２に覆われずに露出している。

【0034】

第１の光導波路５ａの各コア部５の表面５１ａがクラッド部５２を介さずに部品Ｅａ１の受光又は発光面Ｅ１ｃと対向しているため、効率の高い結合が実現されると考えられる。部品Ｅａ２と対向する第２の光導波路５ｂのコア部５と、部品Ｅａ２の図示されない受発光部との間でも、効率の高い光学的結合が得られると考えられる。なお、第１入出光部５０ａ及び第２入出光部５０ｂにおいて、各コア部５の表面５１ａだけでなく、回路基板２００側の表面を除く各コア部５の全体が、クラッド部５２に覆われずに露出していてもよい。

【0035】

光ファイバＦを伝播してきた光は、光結合部５０ｘから光導波路５０に入光し、各コア部５内を伝播して第１入出光部５０ａ又は第２入出光部５０ｂから、部品Ｅａ１、Ｅａ２内に入光する。その光は各部品内で電気信号に変換されて電極Ｅ１ａから出力される。出力された電気信号は、導体層１１を介して部品Ｅｂに入力されて処理される。一方、部品Ｅｂから出力された電気信号は、電極Ｅ１ａを介して部品Ｅａ１、Ｅａ２内に入力されて光に変換される。その光は、受光又は発光部Ｅ１ｂから出光して第１入出光部５０ａ又は第２入出光部５０ｂから光導波路５０に入光し、各コア部５内を伝播して光結合部５０ｘから光ファイバＦへと出光する。

【0036】

図１～図３の例では、配線基板１００は、さらに、支持板６を備えており、光導波路５０は支持板６上に配置されている。支持板６によって光導波路５０に剛性が付与される。図１～図３の例では、光導波路５０を備えた支持板６が回路基板２００の表面上に配置されている。光導波路５０は、支持板６上で形成されて、支持板６と共に、回路基板２００に固定されてもよく、支持板６と別個に形成されて、支持板６に例えば任意の接着剤（図示せず）で固定されていてもよい。光導波路５０は任意の手段で支持板６に固定され得る。支持板６も、接着剤などの任意の手段で回路基板２００に固定され得る。

【0037】

支持板６は、好ましくは、光導波路５０よりも高い剛性を有する材料で形成される。支持板６は、さらに、光導波路５０の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有する材料で形成されてもよい。温度変化による、光導波路５０と光ファイバＦ及び／又は部品Ｅａ１、Ｅａ２との光結合効率の低下が抑制されると考えられる。支持板６の材料としては、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、及び石英ガラスなどのガラス類、タングステン、チタン、及びモリブデンなどの各種金属、並びに、アルミナ、窒化ケイ素、及び酸化ケイ素などの各種セラミックス、などが例示される。

【0038】

このように光導波路５０が支持板６に支持されているため、コア部５の第１端部５ａ１、５α２が、部品Ｅａ１、Ｅａ２の受発光部と十分な効率で結合し得る位置に容易に位置付けられる。また、第２端部５β１、５β２が、光ファイバＦと十分な効率で結合し得る位置に容易に位置付けられる。そのため、光導波路５０自体の剛性が低くても、光導波路５０と部品Ｅａ１、Ｅａ２並びに光ファイバＦとが、十分な効率で光学的に結合されると考えられる。特に、支持板６におけるコア部５の第２端部５β１、５β２側の端部は、光導波路５０と共に回路基板２００の外側に突出して光導波路５０の突出部分を支持している。そのため、各コア部５の第２端部５β１、５β２側の端面と光ファイバＦとを容易且つ高い効率で光学的に結合させることができると考えられる。

【0039】

図４及び図５を参照して、光導波路５０がさらに説明される。図４は、本実施形態の配線基板における光導波路５０の一例の平面図であり、図５は、図４の光導波路５０のＶ－Ｖ線における断面図である。なお、図４では、理解が容易なように、各コア部５の外縁はクラッド部５２に覆われている部分も含めて実線で示されている。また、先に参照した図２では、各コア部５が、簡略化されて１本の破線で示されていたが、図４では、各コア部５が、その第１端部５α１、５α２から第２端部５β１、５β２まで、例示的な大きさの幅で描かれている。

【0040】

前述されたように、実施形態において光導波路５０は、第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂを含み、コネクタ部材Ｃと光の交換を行う光結合部５０ｘを有している。第１の光導波路５ａは、部品Ｅａ１との間で光の交換を行う第１入出光部５０ａを有し、第２の光導波路５ｂは、部品Ｅａ２との間で光の交換を行う第２入出光部５０ｂを有している。そして、第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂはいずれも光結合部５０ｘの一部を含んでいる。このような第１及び第２の光導波路５ａ、５ｂを含む光導波路５０を備えているので、実施形態の配線基板では、それぞれ光電変換機能を有する複数の光学部品を含むような、より複雑な、光信号の伝送路を有する回路を実現し得ることがある。

【0041】

また、複数の光電変換素子の配線基板上での配置の自由度が向上することがある。すなわち、例えば光コネクタのようなコネクタ部材Ｃと各光電変換素子との相互の相対位置に関する制約が緩和されることがある。例えば、複数の光電変換素子を別個の部品（例えば部品Ｅａ１と部品Ｅａ２）として用意し、その用意された部品同士を、隣接させずに離間させて配置し得ることがある。

【0042】

さらに、実施形態の配線基板では、部品Ｅａ１及び部品Ｅａ２のような複数の光学部品に対して、個別に、すなわち複数の、光コネクタのようなコネクタ部材Ｃを用意して光導波路と組み合わせなくてもよいことがある。そのため、実施形態によれば、複数の光学部品を含む回路を実現する配線基板の小型化が可能になることがある。

【0043】

図４の例では、第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂは、それぞれ、３つのコア部５を含んでいる。しかし、本実施形態において第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂは１以上の任意の数のコア部５を含み得る。

【0044】

図４の例において第１の光導波路５ａを構成するコア部５及び第２の光導波路５ｂを構成するコア部５は、光結合部５０ｘにおいて、所定の方向に沿って並ぶように並置されている。図４の例では、各コア部５は、光結合部５０ｘに隣接する光導波路５０の外縁５０２が延びるＹ方向に沿って並べられている。そして、図４の例の第１の光導波路５ａは、全体として、光結合部５０ｘから、第１入出光部５０ａまで、Ｙ方向と直交する、図４において矢印Ｘ２で示されるＸ２方向に沿って直線的に延びている。第１の光導波路５ａの中心線５ａｃは、Ｘ２方向に沿って直線的に延びている。なお、「第１の光導波路５ａの中心線」及び後述される「第２の光導波路５ｂの中心線」は、各光導波路において、最も離間している２つのコア部５の中心線同士の距離を二分する線である。

【0045】

特に第１の光導波路５ａを構成する３つのコア部５のうちの中央のコア部５は、Ｘ２方向に沿って屈曲せずに直線的に延びている。第１の光導波路５ａは、このように、光結合部５０ｘにおいてコア部５が並置される方向と略直交する方向に沿って屈曲せずに直線的に延びるコア部５を含んでいる。第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂを構成するコア部５の少なくとも１つは、このように、コア部５が並ぶＹ方向（第１方向）に直交するＸ２方向（第２方向）に沿って、屈曲することなく直線的に延びていてもよい。

【0046】

図４の例において第２の光導波路５５ｂは、光結合部５０ｘから、第２入出光部５０ｂまで、全体として、第１の光導波路５ａから離間するように伸びている。そのため、第１入出光部５０ａと第２入出光部５０ｂとの間における第１の光導波路５ａと第２の光導波路５ｂとの間隔は、光結合部５０ｘ内の第１の光導波路５ａと第２の光導波路５ｂとの間隔よりも広い。そのため、部品Ｅａ１と部品Ｅａ２との間での光学的な干渉や、各部品による発熱の影響が緩和されることがある。なお、「第１の光導波路５ａと第２の光導波路５ｂとの間隔」は、第１の光導波路５ａと第２の光導波路５ｂとの間で最も近接しているコア部５同士の距離である。

【0047】

図４の例において、光結合部５０ｘから第２入出光部５０ｂまで第１の光導波路５ａから離間するように伸びる第２の光導波路５ｂの中心線５ｂｃは、Ｘ２方向に沿っている第１の光導波路５ａの中心線５ａｃとの間に０ではない角度を為して延びている。例えば、第２の光導波路５ｂの中心線５ｂｃは、Ｘ２方向（第２方向）に対して１０°以上、３０°以下の角度を為す部分を含んでいてもよい。光導波路５０の大きさの過剰な増大が回避されながら、部品Ｅａ１と部品Ｅａ２とが十分な間隔で離間され、光学的な干渉や発熱の影響が緩和されることがある。

【0048】

図４の例では、コア部５の第１端部５α１、５α２における配置ピッチＰ１は、第２端部５β１、５β２における配置ピッチＰ２よりも小さい。例えば、第２端部５β１、５β２で各コア部５と結合される光ファイバＦは、部品Ｅａ１や部品Ｅａ２に備えられる受光又は発光部Ｅ１ｂ（図１参照）の配置ピッチほど小さいピッチで並び得ないことがある。図４の例では各コア部５が、第２端部５β１、５β２において第１端部５α１、５α２よりも大きな最小ピッチで配置されている。そのため、第１端部５α１、５α２及び第２端部５β１、５β２それぞれにおいて、各コア部５と、部品Ｅａ１、Ｅａ２の受発光部、又は光ファイバＦとが、別途のピッチ変換手段を要せずに、適切に結合されると考えられる。

【0049】

第１端部５α１、５α２におけるコア部５の最小の配置ピッチＰ１は、例えば１０μｍ以上、１００μｍ以下であり、３０μｍ以上、８０μｍ以下であることが好ましい。また、第２端部５β１、５β２におけるコア部５の最小の配置ピッチＰ２は、例えば、５０μｍ以上、４００μｍ以下であり、８０μｍ以上、３００μｍ以下であることが好ましい。しかし、各端部におけるコア部５の配置ピッチ、特に最小の配置ピッチは、これらの数値例に限定されない。

【0050】

図４の例では、第１入出光部５０ａにおける各コア部５の幅（平面視で光の伝播方向に直交する方向における各コア部５の対向する外縁間の距離）は、光結合部５０ｘにおける各コア部５の幅よりも小さい。同様に、第２入出光部５０ｂにおける各コア部５の幅は、光結合部５０ｘにおける各コア部５の幅よりも小さい。すなわち、第１端部５α１、５α２における各コア部５の幅は、第２端部５β１、５β２における各コア部５の幅よりも小さい。

【0051】

光結合部５０ｘで各コア部５と結合される光ファイバＦは、前述したように、部品Ｅａ１や部品Ｅａ２に備えられる受光又は発光部Ｅ１ｂ（図１参照）の配置ピッチほど小さいピッチで並び得ないことがある。すなわち、光ファイバＦは、部品Ｅａ１や部品Ｅａ２の受光又は発光部Ｅ１ｂの幅よりも大きなコア径を有することがある。コア部５が第１及び／又は第２の入出光部５０ａ、５０ｂにおいて光結合部５０ｘでの幅以上の幅を有していると、光導波路５０と、光ファイバＦ及び／又は部品Ｅａ１、Ｅａ２との間で、出射された光の多くが受光側に入光し得ずに喪失されると考えられる。しかし、図４の例では、各コア部５の幅は、第１入出光部５０ａ及び第２入出光部５０ｂにおいて光結合部５０ｘよりも小さいので、光導波路５０と、光ファイバＦ及び／又は部品Ｅａ１、Ｅａ２との間で、光が喪失され難いと考えられる。そのため、発光源（図示せず）に求められる光度が低く、従って発光源での消費電力を低減できることがある。

【0052】

図４の例において各コア部５の幅は、第２端部５β１、５β２から第１端部５α１、５α２に向かって連続的に逓減している。各コア部５内を伝播する光が、コア部５からクラッド部５２内に透過せずに全反射し易いと考えられる。しかし、コア部５の幅は、両端部の間で段階的に変化していてもよい。なお、各コア部５の幅は、第１端部５α１、５α２と第２端部５β１、５β２との間で異なっていなくてもよい。

【0053】

図４の例の光導波路５０では、図５に示されるように、各コア部５の厚さは、第１端部５α１と第２端部５β１との間で異なっており、第１端部５α１におけるコア部５の厚さは、第２端部５β１におけるコア部５の厚さよりも小さい。すなわち、第１入出光部５０ａにおける各コア部５の厚さ及び第２入出光部５０ｂ（図４参照）における各コア部５の厚さは、光結合部５０ｘにおける各コア部５の厚さよりも小さい。なお「コア部５の厚さ」は、第１端部５α１、５α２と第２端部５β１、５β２との間の各位置における、光の伝播方向に直交するコア部５の断面の外周上のＺ方向における最も離れた２点間の距離である。

【0054】

前述したように、光結合部５０ｘでコア部５と光学的に結合される光ファイバＦ（図４参照）は、第１入出光部５０ａ又は第２入出光部５０ｂでコア部５と光学的に結合される部品Ｅａ１、Ｅａ２の受光又は発光部Ｅ１ｂ（図１参照）の幅よりも大きなコア径を有し得る。コア部５の形成の容易性の面では、コア部５は、厚さと略同じ又は厚さよりも大きい幅を有していることが好ましい。コア部５が第１入出光部５０ａ又は第２入出光部５０ｂにおいて光結合部５０ｘでの厚さ以上の厚さを有していると、光導波路５０と光ファイバＦとの間で、及び／又は、光導波路５０と部品Ｅａ１、Ｅａ２との間で、出射された光の多くが受光側に入光し得ずに喪失されることがある。しかし、図５の例の第１入出光部５０ａ（及び図４に示される第２入出光部５０ｂ）におけるコア部５の厚さは、光結合部５０ｘにおけるコア部５の厚さよりも小さい。そのため、第１入出光部５０ａ、第２入出光部５０ｂ、及び光結合部５０ｘそれぞれにおいて、効率良く光を伝え得ることがある。前述したように消費電力を低減できることがある。

【0055】

図５の例では、コア部５の厚さは、第２端部５β１側の端面から第１端部５α１側の端面まで段階的に減少している。しかし、コア部５の厚さは、第２端部５β１側から第１端部５α１側まで連続的に減少していてもよい。また図５では、コア部５とコア部５よりも下側のクラッド部５２との界面Ｉ１と、光導波路５０の下面５０１との距離が、第２端部５β１よりも第１端部５α１において長く、光導波路５０の下面５０１とコア部５の上面（表面５１ａ）との距離は略一定である。しかし図５の例と異なり、光導波路５０の下面５０１と、コア部５の表面５１ａとの距離が第２端部５β１側よりも第１端部５α１側において短く、界面Ｉ１と光導波路５０の下面５０１との距離が略一定であってもよい。さらに、界面Ｉ１と光導波路５０の下面５０１との距離が第２端部５β１よりも第１端部５α１において長く、且つ、光導波路５０の下面５０１とコア部５の表面５１ａとの距離が第２端部５β１側よりも第１端部５α１側において短くてもよい。図４に示される第２光導波路５ｂのコア部５の厚さも、第１端部５α２と第２端部５β２との間で種々の態様で変化し得る。なお、各コア部５の厚さは、第１端部５α１、５α２と第２端部５β１、５β２との間で異なっていなくてもよい。

【0056】

第１端部５α１、５α２におけるコア部５の幅及び厚さ（例えば光学部品側）は、それぞれ、例えば２μｍ以上、１５μｍ以下である。第２端部５β１、５β２におけるコア部５の幅及び厚さ（例えば光ファイバ側）は、それぞれ、例えば２μｍ以上、１５μｍ以下である。コア部５が、このような厚さ及び幅を有していると、コア部５と、部品Ｅａ１、Ｅａ２や光ファイバＦ（図４参照）などの光学部品との高い効率での光結合が実現されることがある。

【0057】

光導波路５０、すなわちコア部５及びクラッド部５２は、任意の透光性の材料で形成される。光導波路５０は、例えば、有機性素材（有機物）、無機性素材（無機物）、又は、無機ポリマーのような有機成分と無機成分とを含む混成素材によって構成され得る。無機性素材として、石英ガラスやシリコンなどが例示され、有機性素材として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、及びエポキシ系樹脂などが例示される。有機物で構成される光導波路５０は、軽量で、且つ高い靭性を有し易い。

【0058】

コア部５及びクラッド部５２は、互いに異なる材料で構成されてもよく、互いに同じ系統の材料で構成されていてもよい。しかし、コア部５には、コア部５とクラッド部５２との界面での光の全反射が可能なように、クラッド部５２に用いられる材料よりも高い屈折率を有する材料が用いられる。コア部５及びクラッド部５２は、同一の屈折率を有する材料で形成された後に、適切な処理によってコア部５の屈折率とクラッド部５２の屈折率の差を設けてもよい。コア部５及びクラッド部５２の材料の組合せやコア部５とクラッド部５２の設計により、シングルモードの光導波路５が得られることがある。

【0059】

図６Ａ及び図６Ｂには、本実施形態における光導波路５０の他の例がそれぞれ示されている。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、各コア部５は均一な幅で描かれているが、図６Ａ及び図６Ｂの例においても、各コア部５の幅（及び厚さ）が、一方の端部と他方の端部との間で変化していてもよい。

【0060】

図６Ａ及び図６Ｂの例の光導波路５０は、第１の光導波路５ａ及び第２の光導波路５ｂに加えて、任意の数のコア部５及びその周囲のクラッド部５２によって構成される第３の光導波路５ｃを含んでいる。図６Ａ及び図６Ｂの例において第３の光導波路５ｃは複数のコア部５を含んでいる。図６Ａ及び図６Ｂの例の光導波路５０を含む実施形態の配線基板は、部品実装領域Ａ１を間に挟んで部品実装領域Ａ２と並んでいる部品実装領域Ａ３（第３部品実装領域）を有している。部品実装領域Ａ３には、部品Ｅａ３（第３部品）が配置される。部品Ｅａ３は、部品Ｅａ１などと同様に、光電変換機能を有する受光素子及び／又は発光素子などの光電素子を含む光学部品である。

【0061】

第３の光導波路５ｃの一端は部品実装領域Ａ３に位置している。第３の光導波路５ｃは、部品実装領域Ａ３に配置される実装部品（図６Ａ及び図６Ｂの例において部品Ｅａ３）との間で光の受け渡しを行う第３入出光部５０ｃを有している。第３光導波路５ｃは、他端において、光結合部５０ｘの一部を含んでいる。第３の光導波路５ｃは、部品実装領域Ａ３及び第３入出光部５０ｃと、光結合部５０ｘとの間に延びている。

【0062】

第３の光導波路５ｃを構成するコア部５は、第３入出光部５０ｃにおいて、クラッド部５２に覆われない露出部を有している。その露出部と、部品Ｅａ３における部品Ｅａ１の受光又は発光部Ｅ１ｂ（図１参照）と同様の受発光部（図示せず）とが対向する。そして、部品Ｅａ３からの光が第３の光導波路５ｃに入光し、第３の光導波路５ｃからの光は部品Ｅａ３に入光する。図６Ａの例において、第１入出光部５０ａ、第２入出光部５０ｂ、及び第３入出光部５０ｃは、光導波路５０におけるこれら各入出光部の近傍の外縁に沿って一列に並んでいる。第３入出光部５０ｃ及び第２入出光部５０ｂは、第１入出光部５０ａを両者の間に挟んで並んでいる。

【0063】

図６Ａ及び図６Ｂの例のように、本実施形態における光導波路５０は、実施形態の配線基板に実装される光学部品と光の受け渡しを行う、２よりも多い数の入出光部を有し得る。本実施形態おける光導波路５０は、実施形態の配線基板に実装される光学部品の数に応じた、２以上の任意の数の光導波路の入出光部を有し得る。そして、本実施形態における光導波路５０の各コア部５は、２よりも多い数の光導波路の入出光部（図６Ａなどの例において第１～第３の入出光部５０ａ～５０ｃ）それぞれと光結合部５０ｘとの間に延びていてもよい。より複雑な、光電素子を含む回路を、光電素子の配置に関する高い自由度の下で配線基板において実現できることがある。

【0064】

図６Ａ及び図６Ｂの例において第２の光導波路５ｂと第３の光導波路５ｃとは、光結合部５０ｘ側から、第２入出光部５０ｂ及び第３入出光部５０ｃ側まで、第１の光導波路５ａから離間するように伸びている。すなわち、第２の光導波路５ｂ及び第３の光導波路５ｃは、光結合部５０ｘ側から、第２入出光部５０ｂ及び第３入出光部５０ｃ側までの間で互いに反対方向に曲がっていて、互いに離間するように伸びている。その結果、第１の光導波路５ａ、第２の光導波路５ｂ、及び第３の光導波路５ｃは、全体として、光結合部５０ｘから、第１入出光部５０ａ、第２入出光部５０ｂ、及び第３入出光部５０ｃが位置する領域に向かって放射状に延びている。光結合部５０ｘ側において、第１～第３の光導波路５ａ～５ｃの両側に得られる空き領域を光路以外の用途などに有効利用できることがある。なお、コネクタ部材Ｃ（図１参照）は２以上の数で配置されてもよい。

【0065】

光結合部５０ｘ側から、第２入出光部５０ｂ及び第３入出光部５０ｃ側までの間で曲がっている第２の光導波路５ｂ及び第３の光導波路５ｃは、それぞれ、屈曲部を有するコア部５によって構成されている。そして、図６Ａ及び図６Ｂの例では、第２の光導波路５ｂ及び第３の光導波路５ｃそれぞれを構成するコア部５は、弧を描きながら曲がる部分を含んでいる。そのため、図６Ａ及び図６Ｂの例では、各コア部５が特定の角度で折れ曲がる部分を含んでいる場合と比べて、各コア部５からクラッド部５２へと透過する光が少なく、従って、より高い効率で光を伝送し得ることがある。このように、コア部５の屈曲部はＲ形状を形成していることが好ましく、そのＲ形状を示す曲率などの具体的な数値は特に限定されない。

【0066】

図６Ｂの例において光導波路５０は、さらに、第１～第３の光導波路５ａ～５ｃを構成するコア部５以外のコア部５を含むサブ光導波路５ｄを含んでいる。サブ光導波路５ｄは、部品実装領域Ａ２と部品実装領域Ａ３との間に延びている。このように部品実装領域Ａ２と部品実装領域Ａ３との間に延びる（すなわち、部品Ｅａ２と部品Ｅａ３との間に光路を提供する）コア部５を含む図６Ｂの例は、実施形態の配線基板で実現する回路の光電素子間の接続の自由度を一層高めることがある。図６Ｂでは、サブ光導波路５ｄは、２つのコア部５によって構成されているが、サブ光導波路５ｄは、任意の数のコア部５を含み得る。

【0067】

前述したように図６Ｂの例では、部品実装領域Ａ２と部品実装領域Ａ３とは、部品実装領域Ａ１を挟んで並んでいる。そして、第１入出光部５０ａよりも光結合部５０ｘ側にサブ光導波路５ｄが配設されている。そのため、サブ光導波路５ｄは第１の光導波路５ａと交わっている。サブ光導波路５ｄと第１の光導波路５ａとは、クラッド部５２を介して立体的（３次元的）に交差していてもよいが、図６Ｂの例では、サブ光導波路５ｄと第１の光導波路５ａとは、交差箇所において互いに当接して繋がっている。そのため、サブ光導波路５ｄにより、部品Ｅａ２と部品Ｅａ３との間での光伝送をダイレクトに行うことができる。そのため、光電変換素子間の光伝送を電気変換する場合と比べて、伝送ロスがない。なお、サブ光導波路５ｄの経路は、２つの光学部品同士を光学的に接続できさえすれば、図６Ｂに示される例に限定されない。例えばサブ光導波路５ｄは、部品実装領域Ａ１に関して、光結合部５０ｘ側と反対側に設けられていてもよい。

【0068】

なお、コア部５内の光の直進性により、サブ光導波路５ｄのコア部５を伝播する光は、第１の光導波路５ａとの交差部においても、第１の光導波路５ａのコア部５内に入らずに、さらに先のサブ光導波路５ｄのコア部５内を伝播すると考えられる。第１の光導波路５ａのコア部５内を伝播する光も同様に、サブ光導波路５ｄ側に入光せずに、第１の光導波路５ａ内を伝播すると考えられる。

【0069】

図７には、図１のIII部の変形例が拡大して示されている。図７の例では、光導波路５０のコア部５は、第１端部５α１側において光導波路５０の外縁まで形成されていない。コア部５は、コア部５よりも回路基板２００側のクラッド部５２の上面５２ａ上で端面を露出させている。コア部５の露出している端面は、コア部５内での光の伝播方向に沿う方向（Ｘ方向）において部品実装領域Ａ１と対向している。そして、図７に示されるように、クラッド部５２の上面５２ａの露出部分上に部品Ｅａ１が配置されると、コア部５の露出する端面は、受光又は発光部Ｅ１ｂにおいて側方を向く受光又は発光面Ｅ１ｃと対向する。そのため、コア部５の露出する端面と部品Ｅａ１の受光又は発光部Ｅ１ｂとの間で光の受け渡しが行われる。

【0070】

図７の例では、光導波路５０の一部は部品実装領域Ａ１と平面視で重なっているが、部品Ｅａ１との間で光の受け渡しを行う第１入出光部５０ａは、平面視で部品実装領域Ａ１と重ならずに隣接している。図示されていないが、第２入出光部５０ｂ（図２参照）も、図７の例の第１入出光部５０ａと同様に形成されていてもよい。このように、第１入出光部５０ａ及び第２入出光部５０ｂのいずれか又は両方が、部品実装領域Ａ１のような部品実装領域と平面視で重なっていなくてもよい。また、その場合、各コア部５における回路基板２００と反対方向を向く表面５１ａが、第１入出光部５０ａ及び第２入出光部５０ｂのいずれか又は両方において露出していなくてもよい。

【0071】

図８には、実施形態の配線基板１００における光導波路５０と部品Ｅａ１との組み合わせ形態の他の例が示されている。図８の例では、光導波路５０及び支持板６は、絶縁層２１及び導体層１１を覆うソルダーレジスト２３の上に配置されている。また、図８の例では、部品Ｅａ１の受光又は発光部Ｅ１ｂは、回路基板２００と反対側に向けられる部品Ｅａ１の上面に、電極Ｅ１ａと共に備えられている。電極Ｅ１ａは、部品Ｅａ１を貫く電極（図示せず）を介して導体ポスト１３に電気的に接続されている。光導波路５０のコア部５は、第１端部５α１側の端面が、部品Ｅａ１の上面に備えられている受光又は発光部Ｅ１ｂと対向するように設けられている。例えば、支持板６の厚さや、コア部５よりも回路基板２００側のクラッド部５２の厚さを適切に選択することによって、回路基板２００の表面からのコア部５の高さが調整され得る。このように、コア部５は、部品Ｅａ１における回路基板２００側に向けられる下面、及び上面のいずれに受光又は発光部Ｅ１ｂが備えられていても、その受光又は発光部Ｅ１ｂと対向して光学的に結合するように設けられ得る。

【0072】

つぎに、実施形態の配線基板を製造する方法の一例が、図１の配線基板１００を例に用いて図９Ａ～図９Ｅを参照して説明される。

【0073】

図９Ａに示されるように、コア基板３の両側に、絶縁層２１、２２、及び導体層１１、１２が形成される。例えば、コア基板３の絶縁層３２となる絶縁層を含む両面銅張積層基板に、サブトラクティブ法によって所望の導体パターンを有する導体層３１とスルーホール導体３３とが形成される。筒状の形体のスルーホール導体３３の内部は、例えばエポキシ樹脂などの適切な樹脂を注入することによって充填体３４で充填される。そして、コア基板３の第１面３ａ上に絶縁層２１が形成され、第２面３ｂ上に絶縁層２２が形成される。絶縁層２１及び絶縁層２２は、例えば、コア基板３上へのフィルム状のエポキシ樹脂の積層、及びその熱圧着によって形成される。各絶縁層には、ビア導体２０を形成するための貫通孔が、例えば炭酸ガスレーザー光の照射などによって形成される。そして、絶縁層２１の上に導体層１１が形成され、絶縁層２２の上には導体層１２が形成される。導体層１１は、導体パッド１１ａ、１１ｂなどの所定の導体パターンを含むように形成される。導体層１１及び導体層１２は、例えばセミアディティブ法によって形成される。導体層１１、１２の形成と共に、絶縁層２１、２２に設けられた貫通孔内にビア導体２０が形成される。

【0074】

図９Ｂに示されるように、導体ポスト１３が形成される。図９Ｂには、導体ポスト１３の形成後の図９ＡのIXＢ部の拡大図が示されている。図９Ｂには示されていないが、導体ポスト１４（図９Ｃ参照）も導体ポスト１３と共に形成される。セミアディティブ法による導体層１１などの形成では、図９Ｂに示されるように、絶縁層２１の表面の全面に、例えば無電解めっきによって金属膜１１１が形成されている。その金属膜１１１を給電層として用いる電解めっきを含むパターンめっきによって、めっき膜１１２が形成される。

【0075】

パターンめっきに用いられためっきレジスト（図示せず）が除去された後、金属膜１１１が全面的に残されたまま、導体層１１及び絶縁層２１の上に、導体ポスト１３の形成箇所に開口Ｒ１ａを有するめっきレジストＲ１が形成される。例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて開口Ｒ１ａが形成される。そして開口Ｒ１ａ内に、例えば、金属膜１１１を給電層として用いる電解めっきによって導体ポスト１３が形成される。

【0076】

さらに、図９Ｂに示されるように、接続層１５が、例えば金属膜１１１を給電層として用いる電解めっきによって、導体ポスト１３の端面上に形成される。接続層１５として、例えば、すず、すず合金、又は、金合金などからなる金属膜が形成される。接続層１５の形成後、めっきレジストＲ１が適切な剥離剤を用いて除去される。そして、金属膜１１１のうちのめっき膜１１２に覆われていない部分が、例えば、クイックエッチングによって除去される。

【0077】

図９Ｃに示されるように、絶縁層２１及び導体層１１、導体ポスト１３、１４、並びに接続層１５を覆うソルダーレジスト２３が形成される。ソルダーレジスト２３は、例えば、液状又はシート状のエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などを、印刷、塗布、吹き付け、又は積層などの方法で絶縁層２１、及びその表面上の各構成要素上に供給することによって形成される。ソルダーレジスト２３は、必要に応じて、加熱又は紫外線照射などによって本硬化又は仮硬化される。コア基板３の第２面３ｂ側にも、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂の塗布や積層などによってソルダーレジスト２３が形成される。

【0078】

図９Ｄに示されるように、ソルダーレジスト２３の厚さ方向の一部が除去される。ソルダーレジスト２３の厚さの減少によって、導体ポスト１３、１４における絶縁層２１と反対側の端部、及び接続層１５が露出する。ソルダーレジスト２３の一部は、例えば、四フッ化炭素（ＣＦ₄）ガスを用いるプラズマエッチングなどのドライエッチンングや、ブラスト処理などによって除去され得る。

【0079】

図９Ｅに示されるように、ソルダーレジスト２３における、光導波路５０が配置される領域に対応する部分が、例えば、炭酸ガスレーザー光の照射などによって除去される。絶縁層２１の表面のうちの光導波路５０が配置される領域が露出する。そのレーザー加工によってソルダーレジスト２３に開口２３ａが形成され得る。回路基板２００が完成する。

【0080】

光導波路５０が用意され、図１の例の配線基板１００が製造される場合は支持板６も用意される。光導波路５０は、例えば、フォトリソグラフィ法、Ｍｏｓｑｕｉｔｏ法、又はインプリント法などを用いて形成される。光導波路５０は、後述されるように、例えば、ガラスなどからなる支持板６上で形成されてもよいし、光導波路５０の形成後に、別途用意された支持板６上に任意の接着剤（図示せず）を用いて接着されてもよい。

【0081】

ソルダーレジスト２３から露出している絶縁層２１の表面の所定の部分に、例えば、熱硬化性、常温硬化性、又は光硬化性などの任意の接着剤Ｇｕが供給され、その上に、支持板６及び光導波路５０が搭載される。必要に応じて、加熱などによる接着剤Ｇｕの硬化処理が行われ、光導波路５０及び支持板６が回路基板２００に固定される。さらに、接続層１５が、リフロー処理などによって一旦溶かされて半球状の形状に整形される。以上の工程を経ることによって図１の例の配線基板１００が完成する。

【0082】

図１０Ａ～図１０Ｄを参照して、図４及び図５に例示の光導波路５０の形成方法の一例として、支持板６上でインプリント法を用いる方法が説明される。図１０Ａに示されるように、例えばガラス板が支持板６として用意され、支持板６の表面上に下部クラッド層５２１が形成される。例えばＰＭＭＡのような、クラッド部５２（図１０Ｃ参照）の構成材料として前述された材料が、フィルム状に成形されて支持板６に熱圧着される。

【0083】

下部クラッド層５２１に金型Ｍが押し付けられる。金型Ｍには、下部クラッド層５２１に押し付けられる面に、第１及び第２の光導波路５ａ、５ｂを構成する各コア部５（図４及び図５参照）に対応する形状を有するリブ状の複数の突起Ｍ１が設けられている。突起Ｍ１の先端は、コア部５における支持板６側の面が有すべき段差に対応する段差が設けられている。金型Ｍを下部クラッド層５２１に押し付けることによって、各コア部５（図１０Ｂ参照）の形状に対応する形状をそれぞれが有する複数の溝５２３が下部クラッド層５２１に形成される。溝５２３の底面には、コア部５が支持板６側の面に有すべき段差に対応する段差が形成される。

【0084】

図１０Ｂに示されるように、溝５２３にコア部５が形成される。コア部５は、前述したような例えばアクリル系樹脂のようにコア部５を構成し得る材料を、下部クラッド層５２１の表面上に、塗布又は印刷したり、或いはシート状に成形した上で積層したりすることによって形成される。具体的には、塗布などで下部クラッド層５２１の表面上に供給されるコア部５の構成材料で溝５２３が充填されることによってコア部５が形成される。コア部５の構成材料は、下部クラッド層５２１の全面に供給され、その後、溝５２３を充填している部分を除いて、例えば露光及び現像によって除去されてもよい。コア部５の構成材料は、適切なマスクを用いた印刷によって、溝５２３の内部だけに供給されてもよい。

【0085】

図１０Ｃに示されるように、上部クラッド層５２２が下部クラッド層５２１及びコア部５上に形成される。例えば、下部クラッド層５２１の形成と同様に、ＰＭＭＡのようなクラッド部５２の構成材料が、フィルム状に成形されて下部クラッド層５２１及びコア部５に熱圧着される。上部クラッド層５２２が下部クラッド層５２１と一体化するか少なくとも密着することによって、コア部５を囲むクラッド部５２が形成される。

【0086】

図１０Ｄに示されるように、上部クラッド層５２２においてコア部５の第１端部５α１を覆う部分が除去される。図４及び図５の例の光導波路５０の形成においては、上部クラッド層５２２における、第１入出光部５０ａ及び第２入出光部５０ｂ（図４参照）となるべき領域を覆っている部分が除去される。その結果、第１入出光部５０ａ内、及び第２入出光部５０ｂ内の第１端部５α１、５α２（図４参照）において、コア部５の一部が露出する。上部クラッド層５２２の除去部分は、例えば露光及び現像、又はレーザー加工などによって除去され得る。図１０Ｃに示される工程において、コア部５の第１端部５α１、５α２側の一部が覆われないように、クラッド部５２の構成材料が熱圧着されてもよい。例えば図１０Ａ～図１０Ｄに示される工程を経ることによって、図４及び図５に例示の光導波路５０が形成される。

【0087】

実施形態の配線基板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示される構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。前述したように、実施形態の配線基板は任意の積層構造を有し得る。例えば、実施形態の配線基板はコア基板を含まないコアレス基板であってもよい。実施形態の配線基板は、任意の数の導体層及び絶縁層を含み得る。導体パッド１１ｂ及び導体ポスト１４は形成されていなくてもよく、導体ポスト１３も必ずしも設けられない。また、光導波路が有する３つ以上の入出光部が一列に並んでいなくてもよい。コア部の配置ピッチは、一端側と他端側とで略同じであってもよく、コア部の幅及び厚さは、一端から他端まで略一定でもよい。コア部の大きさを示す寸法として幅及び厚さが用いられているが、コア部は矩形以外の任意の断面形状を有し得る。さらに、各光導波路を構成する全てのコア部が曲がることなく直線状に延びていてもよく、全てのコア部が曲がっていてもよい。

【符号の説明】

【0088】

１００ 配線基板
１１、１２ 導体層
２１、２２ 絶縁層
２００ 回路基板
５ コア部
５ａ 第１の光導波路
５ａｃ 第１の光導波路の中心線
５ｂ 第２の光導波路
５ｂｃ 第２の光導波路の中心線
５ｃ 第３の光導波路
５ｄ サブ光導波路
５０ 光導波路
５０ａ 第１入出光部
５０ｂ 第２入出光部
５０ｃ 第３入出光部
５０ｘ 光結合部
５１ａ コア部の表面（側面）
５２ クラッド部
Ａ１～Ａ３ 部品実装領域（第１～第３の部品実装領域）
Ｃ コネクタ部材（光コネクタ）
Ｅａ１ 部品（第１部品）
Ｅａ２ 部品（第２部品）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図9E】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】