光波導以及電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光波導以及電子設備。
[0002] 本申請主張于基于2013年3月29日在日本申請的特愿2013-075387號以及于 2013年11月26日在日本申請的特愿2013-243997號的優(yōu)先權，并在此引用其內(nèi)容。
【背景技術】
[0003] 近年來，作為用于將光信號從一個地點導向其它地點的手段，光波導逐漸普及。該 光波導具有線狀的芯部以及設置為覆蓋芯部的周圍的被覆部。芯部由相對于光實質(zhì)上透明 的材料構成，被覆部由折射率比芯部低的材料構成。
[0004] 在光波導中，從芯部的一端導入的光在芯部與被覆部的邊界邊進行反射邊被向另 一端輸送。在光波導中，在光的入射側配置有半導體激光器等發(fā)光元件，在光的出射側配置 有光電二極管等受光元件。從發(fā)光元件射出的光向光波導入射并在光波導中傳播，而后被 受光元件接收。基于接收的光的閃爍圖案或光的強弱圖案進行通信。
[0005] 例如，若將信號處理基板內(nèi)的電氣配線置換成光波導，則能夠期待消除高頻噪聲 的產(chǎn)生、電信號的劣化之類的電信號所特有的課題，從而能夠使信號處理基板的進一步的 高處理能力化。
[0006] 為了將電氣配線置換成光波導，需要進行電信號與光信號的相互轉(zhuǎn)換。因此，開發(fā) 了具備發(fā)光元件以及受光元件、將發(fā)光元件與受光元件之間以光學方式連接的光波導的光 波導模塊。
[0007] 例如，在專利文獻1中公開了具有印刷電路基板、搭載于印刷電路基板上的發(fā)光 元件以及設置于印刷電路基板的下表面?zhèn)鹊墓獠▽У墓饨涌凇６?，光波導與發(fā)光元件之 間經(jīng)由形成于印刷電路基板的用于傳送光信號的貫通孔亦即通孔以光學方式被連接。
[0008] 在上述的光接口中，為了使從發(fā)光元件的發(fā)光部射出的信號光向光波導的芯部入 射，需要利用形成于光波導的反射鏡轉(zhuǎn)換光路。
[0009] 上述的反射鏡例如可以由形成為僅橫截光波導中的芯部的傾斜面構成，但也可以 由專利文獻2所記載的、遍布芯與層疊于該芯的被覆層連續(xù)地形成的傾斜面構成。在專利 文獻2公開了在層疊下包層、芯以及上包層后，在它們的一端形成相對于芯的軸向，即長度 方向傾斜45°的傾斜面，從而將該傾斜面使用為光波導的光反射面。
[0010] 專利文獻1 :日本特開2005-294407號公報
[0011] 專利文獻2 :日本特開2012-208306號公報
[0012] 然而，當在層疊體設置傾斜面的情況下，擔心在芯與被覆層之間產(chǎn)生剝離，而使光 波導的傳送特性降低、反射鏡的反射特性降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制傳送特性的降低而進行高品質(zhì)的光通信的 光波導以及具備上述的光波導的電子設備。
[0014] 上述的目的通過下述（1)~（11)的本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)。
[0015] (1) -種光波導，其具有形成有芯部的芯層、層疊于上述芯層的一面的第一被覆 層、層疊于上述芯層的另一面的第二被覆層以及分別貫通上述第二被覆層以及上述芯層直 至上述第一被覆層的空洞部，
[0016] 上述光波導的特征在于，
[0017] 上述空洞部的內(nèi)壁面的一部分由相對于包含上述芯層與上述第一被覆層的界面 的平面傾斜且交叉的傾斜面構成，
[0018] 在上述平面中，上述傾斜面與上述內(nèi)壁面的、同上述傾斜面連續(xù)的其他部分的連 接部的最小曲率半徑為1~500 μ m。
[0019] (2)根據(jù)上述（1)所記載的光波導，其特征在于，構成為：
[0020] 上述空洞部設置于上述芯部或者上述芯部的長度方向的延長線上，
[0021] 上述傾斜面橫截上述芯部的光軸或者其延長線。
[0022] (3)根據(jù)上述（1)或（2)所記載的光波導，其特征在于，
[0023] 在上述第二被覆層中的與上述芯層相反的一側的面的上述空洞部中，上述傾斜面 與上述內(nèi)壁面的、同上述傾斜面連續(xù)的其他部分的連接部的最小曲率半徑為1~500 μm。
[0024] (4)根據(jù)上述⑴~⑶中任一項所記載的光波導，其特征在于，
[0025] 在上述第二被覆層與上述芯層的界面的上述空洞部中，上述傾斜面與上述內(nèi)壁面 的、同上述傾斜面連續(xù)的其他部分的連接部的最小曲率半徑為1~500 μπι。
[0026] (5)根據(jù)上述⑴~⑷中任一項所記載的光波導，其特征在于，
[0027] 具有層疊于上述第二被覆層的與上述芯層相反的一側的面的覆蓋層。
[0028] (6)根據(jù)上述⑴~（5)中任一項所記載的光波導，其特征在于，
[0029] 上述空洞部的內(nèi)壁面包含相對于上述平面以銳角側的角度為60~90°的角度交 叉的直立面。
[0030] (7)根據(jù)上述⑴~（6)中任一項所記載的光波導，其特征在于，
[0031] 上述傾斜面相對于上述平面以20~90°的角度交叉。
[0032] (8)根據(jù)上述（6)或（7)所記載的光波導，其特征在于，構成為：
[0033] 上述空洞部的內(nèi)壁面包含兩個上述傾斜面以及兩個上述直立面，
[0034] 上述空洞部在其內(nèi)壁面被上述平面剖切后的剖面中，上述傾斜面彼此以及上述直 立面彼此分別對置。
[0035] (9)根據(jù)上述（6)~⑶中任一項所記載的光波導，其特征在于，
[0036] 上述直立面沿光波導的長度方向彎曲。
[0037] (10)根據(jù)上述⑴~（5)中任一項所記載的光波導，其特征在于，構成為：
[0038] 上述空洞部的內(nèi)壁面與上述平面之間的角度亦即與上述空洞部側相反的一側的 角度成為銳角。
[0039] (11) -種電子設備，其特征在于，
[0040] 具備上述⑴~（10)中任一項所記載的光波導。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得能夠抑制傳送特性的降低而進行高品質(zhì)的光通信的光波 導。
[0042] 另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得具備上述的光波導的可靠性較高的電子設備。
【附圖說明】
[0043] 圖1是透過光波導的一部分表示本發(fā)明的光波導的第一實施方式的立體圖。
[0044] 圖2是圖1所示的光波導的俯視圖。
[0045] 圖3是示意性地表示圖2所示的光波導的凹部（空洞部）被包含芯層與第一被覆 層的界面的平面剖切后的開口的俯視圖。
[0046] 圖4是示意性地表示圖2所示的光波導的凹部（空洞部）的開口的俯視圖。
[0047] 圖5是第二實施方式所涉及的光波導的俯視圖。
[0048] 圖6是第三實施方式所涉及的光波導的俯視圖。
[0049] 圖7是第四實施方式所涉及的光波導的剖視圖。
[0050] 圖8是示意性地表示本發(fā)明的光波導的制造所使用的激光加工裝置的一個例子 的立體圖。
[0051] 圖9是圖示了使激光加工用掩模相對移動而形成凹部的情況的俯視圖。
[0052] 圖10是示意性地表示圖4所示的凹部的開口的其他構成例的俯視圖。
【具體實施方式】
[0053] 以下，基于附圖所示的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的光波導以及電子設備詳細地進行 說明。
[0054] 〈光波導〉
[0055] 《第一實施方式》
[0056] 首先，對本發(fā)明的光波導的第一實施方式進行說明。
[0057] 圖1是透過一部分表示本發(fā)明的光波導的第一實施方式的立體圖，圖2是圖1所 示的光波導的俯視圖，圖3是示意性地表示圖2所示的光波導的凹部（也稱為空洞部、槽） 被包含芯層與第一被覆層的界面的平面剖切后的開口的俯視圖，圖4是示意性地表示圖2 所示的光波導的凹部（空洞部）的開口的俯視圖。
[0058] 圖1所示的光波導1呈帶狀，在光入射部與光出射部之間傳送光信號，進行光通 {目。
[0059] 圖1所示的光波導1具備從下側層疊被覆層11、芯層13以及被覆層12而成的層 疊體10。在芯層13中，形成有長條狀的芯部14以及與芯部14的側面鄰接地設置的側面被 覆部15。此外，在圖1、圖2中，利用虛線等也對能夠從被覆層12透視到的芯層13中的芯 部14、側面被覆部15進行圖示。
[0060] 芯部14的寬度以及芯部14的高度（芯層13的厚度）不被特別地限定，但優(yōu)選為 1~200 μ m左右，更加優(yōu)選為5~100 μ m左右。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)芯層13的芯部14的高密 度化，從而能夠提高光波導的光的傳送效率。即，能夠增多在每個單位面積能夠鋪設的芯部 14的個數(shù)，因此即使光波導為小面積，也能夠進行大容量的光通信。
[0061] 此外，形成于芯層13的芯部14的個數(shù)不被特別地限定，但例如能夠形成1~100 條。
[0062] 另外，光波導1的寬度方向的折射率分布以及厚度方向的折射率分布可以分別為 折射率不連續(xù)地變化的所謂的階躍折射率（SI)型的分布，也可以為折射率連續(xù)地變化的 所謂的緩變折射率（GI)型的分布。
[0063] 在光波導1設置有將其一部分除去而形成的凹部（空洞部）170。即，光波導1具 備層疊體10以及形成于層疊體10的凹部170。圖1所示的凹部170位于芯部14的長度方 向的中途。凹部170的內(nèi)側面的一部分成為相對于芯部14的光軸，即芯部14的長度方向 傾斜的傾斜面171。換言之，傾斜面171相對于包含芯層13與被覆層11的界面的平面傾 斜且交叉。上述的傾斜面171作為轉(zhuǎn)換芯部14的光路的反射鏡（光路轉(zhuǎn)換部）發(fā)揮功能。 即，由傾斜面171構成的反射鏡使在芯部14內(nèi)從圖2的上側朝向下側傳播的光朝向圖2的 紙面里側反射，從而轉(zhuǎn)換傳播方向。
[0064] 凹部170構成為在被與被覆層12的上表面正交且與芯部14的長度方向平行的平 面剖切后，其剖面形狀呈底部的寬度較窄且開口的寬度較寬的梯形。另外，凹部170也可以 構成為在被與被覆層12的上表面正交且與芯部14的長度方向平行的平面剖切時，其剖面 形狀呈以底部為頂點的三角形。
[0065] 另外，如圖1、圖2所示，傾斜面171為在從被覆層12經(jīng)由芯層13直至被覆層11 的中途之間連續(xù)形成的平坦面。另外，在凹部170的內(nèi)側面中的與傾斜面171對置的位置 設置有另一傾斜面172。該傾斜面172也與傾斜面171相同地，為在從被覆層12經(jīng)由芯層 13直至被覆層11的中途之間連續(xù)形成的平坦面。
[0066] 另一方面，凹部170的內(nèi)側面中的與芯部14的光軸，即長度方向大致平行的兩個 面分別為具有與被覆層11的下表面垂直的關系的直立面173、174。該直立面173、174構成 為在俯視包含芯層13與被覆層11的界面的平面時，如圖2所示，能夠觀察到稍微彎曲。
[0067] 由上述的兩個傾斜面171、172與兩個直立面173、174構成凹部170的內(nèi)側面。
[0068] 若在光波導形成凹部，則往往產(chǎn)生與傳送特性、反射特性有關的不希望的不良情 況。上述的不良情況在對光波導進行溫度循環(huán)試驗那樣的加速試驗的情況下以較高的頻率 產(chǎn)生，因此考慮為伴隨著加速試驗而帶來的負荷，而在光波導產(chǎn)生某些化學方面或者構造 方面的問題。
[0069] 本發(fā)明的發(fā)明人對在具備上述的凹部的光波導產(chǎn)生不良情況的原因進行專心調(diào) 查、研究。然后，發(fā)現(xiàn)了不良情況的原因在于在凹部附近產(chǎn)生的層間剝離，具體而言在上述 的傾斜面附近的芯層與被覆層的界面產(chǎn)生的層間剝離。然后，發(fā)現(xiàn)了在凹部的開口部的形 狀滿足規(guī)定的條件時，上述的層間剝離的產(chǎn)生被抑制，其結果，能夠消除在光波導產(chǎn)生的不 良情況，而完成了本發(fā)明。
[0070] 即，在將利用包含光波導1中的芯層13與被覆層11的界面的平面剖切凹部170 的內(nèi)壁面后的凹部170的開口部設為"開口部177"時，開口部177的俯視形狀呈由與上述 的兩個傾斜面171、172對應的直線線段171b、172b以及與直線線段171b、172b鄰接（連 續(xù)）且與上述的兩個直立面173、174對應的弧173b、174b構成的橢圓形。而且，各直線線 段171b、172b與各弧173b、174b的連接部178的最小曲率半徑成為1~500 μm(參照圖3 的曲率半徑r2)。
[0071] 根據(jù)具有上述的剖面形狀的凹部170,應力在其附近局部的集中被緩和。其結果， 能夠抑制以應力集中的部位為起點產(chǎn)生龜裂、在凹部170附近的層間產(chǎn)生剝離。其結果，能 夠獲得能夠抑制光波導1的傳送效率的降低、傾斜面171的反射效率的降低而進行高品質(zhì) 的光通信的光波導1。
[0072] 此外，最小曲率半徑;1"2優(yōu)選形成3~400 μπι左右，更加優(yōu)選形成5~350 μπι左 右，進一步更加優(yōu)選形成10