光元件、光波导装置、它们的制造方法以及使用它们的光电混载基板的制作方法

专利名称：光元件、光波导装置、它们的制造方法以及使用它们的光电混载基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含光波导板和光元件构成的光波导装置。
背景技术：
近年来，随着PC机、以蜂窝电话或PDA(Personal DigitalAssistant)为代表的便携机器、数字AV(声像)机器等的性能的迅速提高，在所有的频带已经可以混合无线、有线实现其相互连接。因此，针对来自电路板的电磁辐射噪声(Electromagnetic InterferenceEMI)或对来自外界的电波混入的抗干扰性(Immunity)、因不完全连接造成的信号的紊流(Signal IntegritySI)等引起的数字机器的误动作的防范措施已成为当务之急。关于这样的电磁波问题，在产品出厂前通过电波法的限制值是不可缺少的，用于其防范措施的开发成本也正在年年增加，人们正期待基本上没有电磁感应的光布线可以作为从根本上解决该瓶颈问题的关键。
此外，由于今后在家庭内也可以整备高速连接环境，故即便是在各种各样的密封环境中自由地连接高速电子机器，也需要防范误动作、噪声混入等，光连接是可以相对地简单地进行电气隔离的有效的手段之一。
作为用于此目的的光布线手段曾提出有各种各样的方法。
图1给出了一例记载在特开平9-270751号公开专利上的光布线手段。
同图中，1120是电路板，1130是信号光出射端，1133是信号光入射部，1101是光通道，1134是信号光出射部，1140是信号光入射端。光元件1132、1142安装在电路板1120的输入输出端口1130、1140上，可以通过45度反射镜1133s(光路变换装置)与光波导板1100相结合。
在使从光元件1132输入的光结合于光通道(光波导)时，光元件与光通道的位置吻合(调准)，更具体地说，光元件与45度反射镜1133s的位置吻合极为重要。

发明内容
因此，本发明的目的即为提供对光元件与光路变换装置的调准进行了改良的光波导装置、光元件、光电融合布线基板。
涉及本发明的光波导装置是包含光波导板以及光元件构成的光波导装置，其特征在于该光元件具有光路变换装置。
上述光波导板也可以具有用于安装上述光元件的导引结构。
此外，涉及本发明的光波导装置是包含光波导板以及光元件构成的光波导装置，其特征在于在该光波导板或者该光波导板上的层上，具有用于安装该光元件的导引结构。
在上述光波导板内配置有光路变换装置，该光路变换装置设置在上述导引结构的正下方。
本发明的光元件是可以安装在光波导板上的面型光元件(垂直共振型面发光激光器、面型光电二极管等自不必说，是也包括结合端面发光半导体激光器和45度反射镜在基板上垂直地辐射光线之类的元件的广义的概念)，其特征在于在该光元件上集成了使从该光元件出射的光的行进方向相对于该光波导板在水平方向变化的光路变换装置、或者使入射到该光元件的光的行进方向相对于该光波导板在垂直方向变化的光路变换装置。
在本发明的光元件中，使光元件和用于光路变换的圆锥形状反射镜、半球形状反射镜、45度反射镜、棱镜(相对于反射镜具有反射面，棱镜等具有反射·折射面)等光路变换装置相集成，在可安装它们的光波导板侧将不需要特别的加工。由于具备了光路变换装置的光元件可以通过在光波导板上进行孔加工等安装在其任意的位置上，故可以将之设置在对应了电路板上的需要电极衬垫的位置上。
因此，与在光波导板侧设置反射镜的方法相比，由于在光波导板上安装光元件时，无需进行与该反射镜的调准，不需要在光波导板上进行特别的加工，故可以实现批量生产性能优异的用于光布线的光波导装置。
在作为光波导板使用了二维平板波导时，使用了圆锥形状的反射镜时可以在所有的方向进行信号的发送接收。另一方面，在该情况下使用45度反射镜时，可以使特定方向的信号发送接收和所有方向的信号发送接收混载。此外，在二维平板波导为1层时，基本上多路信号可以形成分时操作，即进行串行·并行变换。但是，如果使其一部上还混载有三维波导，则也可以在需要的线路上进行各通道独立的并行传送。
更为具体地，可以采用如下这样的样态。
上述光元件被安装在安装基板上，光路变换装置用聚合物形成，或上述光元件是裸露接头的形态，光路变换装置用聚合物形成。
上述光路变换装置可以是通过反射作用进行光路变换的元件。此时，光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的方向配置在其中心的圆锥形状的反射面，其使从发光元件出射的光在该顶点周围360度的所有方向上反射，进行光分配，或上述光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的方向配置在其中心的圆锥形状的反射面，其可以使从该顶点的周围360度的所有方向传送来的光反射并入射到光元件的功能部。
此外，上述光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的方向并配置在其中心的半球形状的反射面，其使从发光元件出射的光在该顶点周围360度的所有方向上反射，进行光分配，或者上述光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的方向配置在其中心的半球形状的反射面，其可以使从该顶点的周围360度的所有方向传送来的光反射并入射到光元件的功能部。
另外，上述光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的方向配置在其中心的角锥形状的反射面，其可以使从发光元件出射的光在该顶点周围的方向上反射，进行光分配，或者上述光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的方向配置在其中心的角锥形状的反射面，其可以使从该顶点的周围的方向传送来的光反射并入射到光元件的功能部。
进而，上述光路变换装置是45度反射镜，其可以使从作为发光元件的光元件出射的光具有指向性并反射到规定的方向上，进行光传输，或者上述光路变换装置是45度反射镜，其可以使从某规定的方向传送来的光反射并入射到作为感光元件的光元件中。
上述光路变换装置也可以是如通过反射·折射作用进行光路变换的棱镜、半反半透反射镜之类的元件。此时，上述光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的相反方向配置在其中心的圆锥形状的反射·折射面，其可以使从发光元件出射的光在该顶点周围360度的所有方向上反射·折射，进行光分配，或者上述光路变换装置是顶点朝向作为发光元件的光元件的功能部的相反方向配置在其中心的圆锥形状的反射·折射面，其可以使从该顶点的周围360度的所有方向传送来的光反射·折射并入射到光元件的功能部。
在光元件是面型发光元件时，该光元件是面型LED、垂直共振型面发光激光器等。作为面型感光元件的情况，上述光元件是面型光电二极管等。
上述光元件的两个电极典型地是从集成了上述光路变换装置侧的相反一侧的基板表面上引出。这样做可以将光元件简单地设置在对应了电路板上的需要电极衬垫的位置上。
进而，达成上述目的的本发明的光波导装置的特征在于，埋入上述光路变换装置并进行光结合地将上述的光元件安装在具有二维平板波导构造的二维光波导板上，用光进行信号的授受。这里，光路变换装置可以以来自某一特定方向的信号为主进行接收，也可以主要朝向某一特定方向接收信号光。
在该构造中，与在光波导板侧设置反射镜的方法相比，由于在光波导板上安装光元件时，无需进行调准，不需要在光波导板上进行特别的加工，故可以实现批量生产性能优异的用于光布线的光波导装置。
因为作为光波导板使用二维平板波导，故在作为光元件的光路变换装置使用了圆锥形状等的反射镜时，可以在所有的方向进行信号的接收发送。另一方面，在该情况下也使用具有45度反射镜的光元件时，则还可以混载特定方向上的信号发送接收和所有方向上的信号发送接收。此外，在二维平板波导为1层时，基本上多路信号可以形成分时操作，即进行串行·并行变换。但是，如果在其一部上还混载有三维波导，或重叠二维平板波导，则也可以只在需要的线路上进行各通道独立的并行传送。
进而，在光波导板上混载电气布线、并用可弯曲的挠性的构造体来构成光波导板时，如果利用本发明的光波导装置以电气、光混载的形式实现安装有LSI等的电气板的一部分的布线，则可以无需进行较大的设计变更地、廉价地实施EMI防范措施。
此外，达成上述目的的本发明的光波导板是可以在上述的光波导装置中使用的二维光波导板，其特征在于，在其一部或全部上包含有用于独立于其他的光的发送接收地、以特定的通道进行光的发送接收的三维波导，或在其表面的一部上形成用于进行电气布线的金属图案。
另外，达成上述目的的本发明的光电混载基板的特征在于可以在电路板上获得电气的连接地安装集成了上述的光路变换装置的光元件，并通过使用了上述的光波导装置的光信号的发送接收，配布该电路的信号的一部或者全部使电子机器动作。由此，通过在安装有LSI等的电路板的一部分布线上使用本发明的光波导装置形成光电混载基板，可以无需对电路板进行较大的设计变更地、廉价地实施EMI防范措施。
此时，可以在电路板上获得电气的连接地安装上述光元件的位置，或者是LSI封装上面，或者上述光波导装置是挠性的，大致可以描画安装有LSI和受动构件的电路板上的凹凸地进行安装。
进而，达成上述目的的本发明的光元件的制造方法的特征在于，将平坦地形成了上述光路变换装置的外部形状的聚合物一直加热到玻璃转移温度附近，通过将之压入做成了期望的形状的模型来进行加工。
具体地，就是在面型发光元件或者面型感光元件的表面形成透明聚合物等，并将聚合物加工成上述的反射镜形状。在晶片上以二维阵列的状态一次形成它们，如果对各元件开模的话，则可以批量生产带光变换装置的光元件。
此外，达成上述目的的本发明的光元件的制造方法的特征还在于，可以逐个目的地使上述光路变换装置的外部形状不同，在上述光波导板上形成能够嵌合在期望的光元件所具有的光路变换装置的外部形状上的孔，并自我选择地将光元件安装在光波导板上，或者将上述光波导板一直加热到玻璃转移温度附近，通过将集成了上述光路变换装置的光元件压入到所期望的位置进行安装。
这样，如果按照光元件使所集成的光路变换装置的外部形状不同，并做成能够自我选择地安装光波导板的孔形状，则可联系到生产工序的提高效率。进而，还可以对应光路变换装置的材料、外部形状等，不在光波导板上形成孔地、将光波导板一直加热到玻璃转移温度附近，通过在此压入光路变换装置，将带有光路变换装置的光元件安装在光波导板上。
另外，涉及本发明的光波导装置是包含有用于由光来进行信号的授受的光波导板的光波导装置，其特征在于，在该光波导板上形成有用于以规定的姿势设置、固定光元件或者电气元件的导引结构，以便能够在该光波导板上构筑电路或者电·光回路。在本发明的光波导装置的构成中，由于可以预先形成有用于安装光元件的导引孔，以便能够使用典型的用于进行光路变换的圆锥形状反射镜、半球状反射镜、45度反射镜、棱镜、衍射光栅等光路变换装置与光波导进行光结合，故不需要进行调准作业。在其导引孔上，也可以形成用于驱动光元件的电气布线，如果可进行电气接触地用导电粘接剂等进行粘接，则可以形成用于驱动元件的电极。由此，可以不需要用于进行调准的特别的构件或机构地、提供批量生产性优异的用于光布线的光安装体。
基于上述基本构成，可以采用如下的更具体的样态。
上述导引结构是可以将光元件安装在能够与上述光波导板进行光结合的位置上的导引孔等。
也可以在相对于上述光波导板成规定的角度(典型的是垂直)的方向上进一步包含用于进行光的入、出射的光路变换装置，以使设置、固定在光波导板的导引结构上的光元件能够中介于光路变换装置与光波导板进行光结合。更为具体地，可在构成基板或者包层的构件上形成构成光路变换装置的突起物等，并在其上作为波导芯层通过浸渍法、浇铸法、旋转涂敷法等形成透明树脂。进而，形成包层以及使用光刻蚀和腐蚀、或者使用模型成形、激光加工等形成用于元件安装的导引孔。进而，还可以形成用于进行倒装式安装的电气布线。
为了使光元件光学地结合于光波导板，典型地是使用光路变换装置，但也可以利用导引结构使光元件成为倾斜姿势等规定的姿势，或者可以在光波导板内进行设置时，进行没有光路变换装置地使光元件与光波导板光结合的设计。
上述光路变换装置也可以由形成在包层上的突起物构成，利用按转印了其形状的形式所形成的芯层部分传输来自设置、固定在导引结构上的发光元件的出射光，或者使传经芯层而来的光入射到设置、固定在导引结构上的感光元件。此外，上述光路变换装置也可以用转印用于形成芯层的模型所形成的突起形状制作的芯层部分构成，利用光路变换装置，可以在该芯层中传输来自设置、固定在导引结构上的发光元件的出射光，或者使传经芯层而来的光入射到设置、固定在导引结构上的感光元件中。
上述光路变换装置是对向设置、固定在导引结构上的光元件的功能部中心配置了顶点的圆锥形状或者半球形状的反射镜，也可以在与光波导板面平行的面内将从发光元件出射的光反射到360度的所有方向上，进行光分配。此外，还可以反射从在与光波导板面平行的面内360度的所有方向传输而来的光使之入射到光元件中。采用这样做法，可以使用光路变换装置广播方式地进行从设置、固定在导引结构上的发光元件到光波导板内的全体的信号发送，或者用设置、固定在导引结构上的感光元件接收来自光波导板内的所有信号源的信号。
上述光路变换装置是45度反射镜，其也可以具有指向性地将从设置、固定在导引结构上的光元件出射的光反射到一定的方向上，进行光传输。此外，还可以反射从某一定的方向传输而来的光，使之入射到设置、固定在导引结构上的感光元件中。这样，使用该光路变换装置，可以将来自设置、固定在导引结构上的发光元件的信号发送给光波导板内的某一特定的区域，或者用设置、固定在导引结构上的感光元件接收来自特定的信号发送源的信号。
在上述光波导板的一部或者全部上，也可以包含用于进行设置、固定在导引结构上的光元件间的特定通道之间的光的发送接收的三维波导。在二维平板波导为1层时，基本上多路信号可以形成分时操作，即进行串行·并行变换，但如果在其一部上还混载三维波导，则也可以在需要的线路上进行各通道独立的并行传送。
上述导引结构也可以做成设置、固定有电阻、电容、集成电路(IC)等电气元件并能够在光波导板上构筑电路的导引孔。采用这样做法，还可以多样化地利用光波导装置。
在上述光波导板上，可以形成并获得用于驱动光元件的金属图案或者用于进行电气布线的金属图案。此时，典型地是金属图案的接线点延伸到导引结构内，并在在导引结构上设置、固定光元件或者电气元件时，电气地将其电极或者接线点连接到该金属图案的接线点上。
上述导引结构可以是吻合应该安装在上述光波导板上的光元件或者电气元件的外形并进行嵌合地形成的导引孔，或者是由吻合应该安装在上述光波导板上的光元件或者电气元件的外形的内壁和具有任意的大小、形状的外壁构成的导引孔。
进而，达成上述目的的本发明的光电混载基板的特征在于可以在电路板上获得电气的连接地安装上述光波导装置，并通过使用了该光波导装置的光信号的授受来配布该电路的信号的一部或者全部，以使电子机器动作。
在该基本构成中，可以在电路板上获得电气连接地安装上述光元件的位置，或者是LSI封装的上部，或者上述光波导装置是挠性的、大致可以描画安装有LSI和受动构件的电路板上的凹凸地进行安装。在光波导板上混载有电气布线，并用可弯曲板片的挠性的构造体来构成光波导板时，如果利用本发明的光安装体以电·光混载的形式实现安装有LSI等的电气板的一部分的布线，则可以无需较大的设计变更地、廉价地实施EMI防范措施。
此外，也可以采用重叠多个上述光波导装置，并在该重叠的光波导装置的一部或者全部上形成贯通穿孔将各光波导装置的用于驱动光元件的电气布线连接在电路板上的构成。为了同时进行多个的信号布线，可以这样多层地做成光波导装置并将之与电路板集成即可。此时，使光元件以及光路变换装置安装在应该进行光结合的光波导板上，如果在多层光波导板上埋入穿过通道孔并用于进行导通的导电体则可以形成用于驱动光元件的电气布线，可以不需要如图9的以往例那样设置用于控制光束的扩散的光元件地、提供低成本的多层光电融合基板。
进而，达成上述目的的本发明的光波导装置的制造方法的特征在于至少包括下述工序，即在光波导的包层上制作光路变换装置的工序；通过在该包层表面涂布树脂形成芯层的工序；在该芯层表面进一步涂布树脂形成包层的工序；在该包层上对应该光路变换装置形成用于在规定的位置安装光元件的导引结构和用于驱动光元件的电气布线的工序。或者至少具有以下工序，即通过在带有光路变换装置的模型的基板上涂布树脂形成芯层的工序；在该芯层的表面对应该光路变换装置形成用于在规定的位置安装光元件的导引结构和用于驱动光元件的电气布线的工序；从基板上剥离该芯层的工序。
这些制造方法进一步包括在上述导引结构上与上述电气布线形成接触地倒装粘接光元件的工序。


图1是使用2维光学板的通常的光学导波设备的示意图。
图2A是根据本发明构成的与光路转换单元合为一体的光学装置的截面图。
图2B是第一实施例的透视图。
图3A至图3E是制作与图2A的光路转换单元合为一体的光学装置的制作方法的截面图。
图4是第一实施例的截面图。
图5是第二个实施例的截面图。
图6A至6F示出模型的制作方法，该模型用于制造光路转换单元图5。
图7A是根据本发明构造的与光路转换单元合为一体的光学装置截面图。
图7B是第三实施例的透视图。
图8是第四实施例的透视图。
图9是第五实施例的透视图。
图10是在电路上安装在第五实施例的光学导波板上的实施例的截面图。
图11A是根据本发明构造的与光路转换单元合为一体的光学装置的截面图。
图12A、图12B是根据本发明构造的成叠的实施例的截面图。
图13是第七实施例的透视图。
图14A至图14D是光学导波设备图13的制造方法的截面图。
图15是将第七实施例安装在电路上的光学导波板的实施例的截面图。
图16是第八实施例的透视图。
图17是将第八实施例安装在电路上的光学导波板的实施例的截面图。
图18是第九实施例的透视图。
图19是根据本发明形成的线导波的光学导波板的第七实施例的透视图。
具体实施例方式
下面，按照图面说明应该使本发明的实施形态明瞭的、具体的实施例。
(实施例1)图2(a)是作为根据本发明的实施例1的带光路变换装置的光源的断面图，图2(b)是在光波导板上安装了这样的光源或感光元件的光元件的光波导装置例的斜视图。
在本实施例的光源中，在Si或陶瓷等的安装机构(安装基板)1上，安装有LED、面发光激光器等面出射型的发光元件2，并可以用安装机构1的金属电极14、15进行发光元件2的驱动。在面型发光元件2的功能部(发光部)的表面，形成着具有可以进行用光的行进方向16所示那样的光路变换的反射镜4的光路变换装置3。这里，如图2(b)左侧的发光元件5那样，以反射镜4作为圆锥形状(使通过其顶点的中心线重合于发光元件2的功能部的中心的圆锥形状)的45度反射镜，可以使光入射到光波导板7全体。作为光路变换装置3，从加工的容易性考虑，在此使用的是PMMA、聚碳酸脂、聚酰亚胺、××等聚合物。另一方面，在图1(b)右侧的光检测器6中，可以用作为光路变换装置的四角锥状的反射镜10使传经光波导板7而来的光反射到上方并进行感光。
从加工的容易性等考虑，光波导板7也是用透明聚合物形成的。这是因为通过组合折射率不同的材料构成芯层12(折射率较大的部分)和上下包层13(折射率较小的部分)使整体的厚度成为100μm的程度，可以在折曲等方面做成自由的二维挠性的板片。这里，芯层12使用了折射率为1.59的聚碳酸脂Z，包层13使用了折射率为1.53的××，但材料或厚度并非只限于此。较好的光波导板7的各端面部是在此反射光而又不对光元件产生不良影响地形成光吸收部或散射光的粗糙面或斜锥形状、以及带无反射镀层等。
发光元件5以及光检测器6的光路变换装置3的材料也采用与芯层12相同的聚碳酸脂Z，通过用折射率接近于该材料的环氧系列光学粘合剂等将光路变换装置3固定在光波导板7上，可以最小限度地降低在光路变换装置3和芯层12的界面处的反射等。这里，应该安装发光元件5的光波导板7的孔8做成圆筒形状，应该安装光检测器6的孔9做成4角柱形状等，如果使它们的形状不同，则在光元件的安装时，可以进行自我选择的元件调准，较为便利。可以如图2(b)那样地形成光路变换装置3的外形，以便能够恰好地与该孔的形状嵌合。当然，也可以将所有的孔都做成同样的形状，进而逐个光元件地区分并在孔上安装光元件。这里，因为光波导板7的面内方向的光元件5、6的安装位置没有方向性，故发光元件5可以在360度的任意方向上嵌合到孔8，光检测器6也可以在4个等价方向的任意一个位置上嵌合到孔9。但如果在有方向性时，则应该仔细考虑在光路变换装置和孔上形成标识来重合它们，或者通过确定形状使之只有在光路变换装置和孔取规定的位置关系时才能嵌合。
只要光波导板7相对于传播光是具有足够的透过率的构件，则可以使用玻璃、半导体、有机材料等任意的材料获得。
例如，可以原样不变地使用市场上销售的玻璃基板、鈮酸锂等单晶基板、Si、GaAs等半导体基片、有机板片等。其他也可以使用通过真空蒸敷、翻转、涂布等任意的手法进行制膜，或通过注塑成形、挤压成形等进行成形制作的方法等。关于孔的成形方法也可以使用腐蚀等任何的方法。其深度也是只要在使光元件嵌合时能够发挥其规定的功能的程度即可，怎样的深度都可以，进一步贯通也可以。
通过用上述这样的方法在光波导板7上安装光元件5、6，可以无需调准精度地在自由的位置配置光元件。此外，由于光波导板7可以同时在按照电路板设计的需要的位置上通过形成孔等的后加工来配置光元件，故可以低成本且高标准自由度地实现可对应柔软的设计变更的光电融合基板用的光波导装置。图2(b)中图示出了一个配置多个光元件的例子。
这里，因为是如上述这样作为光波导板7使用了二维平板波导，故在使用圆锥形状反射镜4使来自发光元件5的光入射时，来自一个发光元件5的光可以传输到光波导板7的所有的点，无论光检测器6设置在哪里，都可以读出其光信息。另一方面，因为不适用于多比特(位)的同时传送，故可以变换成串行信号。因而，通过用光波导板7构筑只对应EMI防范措施所需要的信号线这样的电路设计，可以实现高性能的光电融合基板。
下面，沿着图3说明带光路变换装置的光元件的制作工序。
在图3(a)中，在表里均已经形成了电极图案17、18、23的氧化铝陶瓷基板20上，粘接有光元件21。符号19表示作为光元件21的发光区域或者感光区域的功能部。在图3中，给出了2个元件的断面，但实际上，例如是以500μm的间隙二维阵列状地逐次安装的元件21。光元件21的一方的电极(例如阴极)用光元件21的安装基板20与电极18的接触取得，另一方的电极(如阳极)通过用焊接线22从光元件表面电极连接到电极23构成。
在图3(b)中，利用浇铸法或者旋转涂敷等将在氯苯等有机溶媒中溶解了聚碳酸脂Z的物质涂布在基板20以及元件21上并使之干燥，作为聚合物24成膜。
在图3(c)中，使基板20的温度一直上升到玻璃转移温度附近(上述聚合物24的情况时约为170℃)，将用于挤压形成圆锥形状的凹槽26和元件21间的沟25的模型27挤压到聚合物24上进行加工。在形成元件21间的沟25时，在进行用图2说明过的那样的自我选择的元件调准时，控制沟25的外形为圆筒形状或四角柱形状等。
在图3(d)中，在聚合物24表面作为金属反射膜28例如通过真空蒸敷等形成Al薄膜。此后，利用开模机用开模沟29分割成500μm的间隙。虽然通过开模切断的安装基板20的外形是4角柱形状的，但可以控制其上所形成的聚合物24的外形为所需要的形状。这里，并非一定要有金属反射膜。在不形成金属反射膜时，孔内的圆锥形状的凹槽26的空间部也透过一部分光，但多数情况下几乎没有影响，可以忽略。
最后在图3(e)中，通过蒸敷、或者电镀形成用于连接电极23和17、以及电极18和17的侧面金属部30，完成带光路变换装置的光元件。
上面所述的聚合物的材料或加工方法只是一个例子，并非只限定于本方法。例如，作为聚合物材料也可以使用PMMA或聚酰亚胺，还可以通过腐蚀或使用同步加速器轨道辐射光(SOR)的LIGA处理形成光路变换装置。此外，也可以使用可以用SU-8那样的直接光刻蚀来进行加工的厚膜保护层形成光路变换装置。
此外，在本实施例中，是在安装基板20上装配并腐蚀光元件21，但也可以不使用安装基板地、原样不变地使用形成了光元件的基板本身、即所谓的裸露芯片。该情况下，在图3(a)中，规定2称之为发光区域，1称之为元件基板，在元件基板1上直接形成光路变换装置3。此时，具有可以简化工序，减小芯片尺寸之类的优点。但是，相反地，因为也存在光元件的热特性不好，强度弱等问题点，故需要对应于用途区分使用。
下面，用图4给出了在电路板上使用了这样的光波导板的例子。图4是以便携式电话为代表的小型便携式机器的电路板43的断面图。基板43为多层堆叠、且高密度地形成有电气布线46或通道孔45。符号44是用于进行无线通信的RF电路部，由用于防备电磁干涉的屏蔽罩覆盖着。过去，在从RF电路板引出信号线时，因信号线的长度成为了天线，故因共态噪声的影响，可能会引起电路本身的误动作，为了通过电波法的标准而需要花费很多的设计时间。
这里，如果使用根据本发明的光波导板40进行信号布线，由于不会形成天线，故可以大幅度地降低无用的辐射。用于进行光布线的输入输出端子设置在LSI42、47等的封装上部，通过倒装式安装，在该端子上粘接着上面说明过的带光路变换装置的光元件41。这里，如果覆盖光元件41地粘接形成有用于嵌入该光元件41的孔的光波导板40，则可以形成光电混载基板。当然，如图2(b)所示的那样，也可以在先将光元件41粘接在光波导板40上后，在电路板43上进行位置对正并粘贴该光波导装置。
根据本实施例，由于可以最小限度地进行电路板的设计变更并安装本发明的光波导装置，故可以不增加成本地实施EMC(Electromagnetic Compatibility)防范措施。这里，所谓平板状的光波导，是指如在从信号发送部观看接收部时，在不同于该接收部存在的方向上也能够进行光传输的波导。
(实施例2)在实施例1中，说明的是光路变换装置3具有圆锥形状反射镜4，但也可以使用其他形状、例如半球状形的反射镜。其断面图示于图5。
在本实施例中，通过制作具有半球状的突起的模型51，并与实施例1同样地加热并挤压聚合物24，在聚合物24上加工半球状的凹槽52。在此，通过半球状的凹槽52的顶点的中心线也重合于光元件的功能部的中心。也可以在凹槽52的表面上蒸敷金属反射膜等以提高反射率。
在该光路变换装置的形状中，虽然光元件与光波导板的光结合比较低(因为光波导板的临界角以下的光成分增加)，但模型51的制作比较容易，由于模型形状没有锐角部，故具有在将模型51挤压到聚合物24上时不易引起加工不良等的优点。
我们使用图6说明半球形状模型51的制作方法。图6中，(b)、(d)、(f)分别是平面图，(a)、(c)、(e)是沿着(b)的A-A’面的断面图(分别对应于(b)、(d)、(f))。
在图6(a)、(b)中，作为模型用的基板使用例如Si基板55，其表面上作为电镀用阴极电极全面成膜有Ti/Au膜56，通过保护膜54形成应该电镀的窗口区域图案53。在图6(c)、(d)中，如果进行Ni镀，则可以在窗口区域53上形成符号57那样的半球状的构造体。这里，取该半球57的半径为80μm，但尺寸并非只限定于此。
下面，在图6(e)、(f)中，在除去了保护膜54后，为了强化半球镀层57的基座部分，在没有保护层的状态下全面地形成5μm程度的镀层58。此后，进行金属加工等，井栏状地形成元件分离用的隔壁59，并通过将之粘接在镀层58上完成模型51。这里，图6中给出的是2×2的阵列，但实际上是在基板55全体上形成阵列形状。
除了这样地将制作的模型51挤压在聚合物24上进行加工的方法之外，也可以使用在模型51上形成平坦的聚合物，并通过剥离该聚合物在聚合物上转印形状的方法。该情况下，在从开型的基板上剥离了聚合物后，通过在光元件阵列上将该聚合物进行位置对准并利用粘接材料等进行固定即可。
此外，在进行电镀时，如果达到使表面变得粗糙这样的条件(例如，或加快电镀的速率，或改变材料)，则可以同时制作能够形成使之还具有作为散射体作用的光路变换装置的模型。通过使之散射，可以增加在光波导板的芯层·包层界面处以超过临界角的入射角入射并传播的光成分，提高光波导板和光元件的光结合的效率。
同样地，也可以用其他形状，如角锥、椭圆体等形状形成光路变换装置。当然，最好是使通过它们的顶点的中心线重合于光元件的功能部的中心。其他点与实施例1相同。
(实施例3)在到此为止的实施例中，是使用光路变换装置在二维平板状光波导板全体上传输光的形态，但也可以如图7(a)那样，使用45度反射镜66只在某一定方向上使光线出射。实施例3的情况，作为光源62如果使用面发光激光器，由于其指向性高(辐射角在10度以下)，故即使是二维光波导板，在通常的电路基板的规模(10cm前后)中，也可以朝向特定的光检测器的方向发送信息。在图7(a)中，61是基板，63是光路变换装置，64和65是电极，71表示光的行进方向。
图7(b)给出的是在二维光波导板69上安装了带光路变换装置的光元件的状态的图，显示的是将从发光元件67出射的光限定在符号70的区域传输并只发送给感光元件72的情况。通过将感光元件68也作为光路变换装置形成45度反射镜，可以只接收从特定的方向传送而来的光。这里，在图7(b)中，简略化地描绘了发光元件67和感光元件68的光路变换装置(45度反射镜)。
按照本实施例的构成，可以混载在二维波导片全体传输的光和有指向性的光，还可以根据光功率的大小、感光的时机等在光检测器侧识别、分离并检测出传输光。即，在具有指向性地传输光时，因为光功率损失少，故与使光传输到二维全体的情况相比，由于到达光检测器的到达功率大，所以，可以利用其识别、分离并检测出传输光。此外，在具有指向性时，由于根据传输距离其光功率也不相同，故还可以进行根据信号发送位置的信号的识别、分离。其他点与实施例1相同。
(实施例4)根据本发明的实施例4，不仅是二维平板波导，也可以是适用于混载了具有横方向的封闭构造的三维波导的光波导板77的构成。其样态示于图8。如果在三维波导78只用确定的光元件75、76间的连结线进行连结，则在光波导板77全体上光将不能扩散。使光入射到该波导78时的光元件的光路变换装置最好是实施例3那样的45度反射镜，但也可以用实施例1、2那样的结合于二维全体的构成并使其一部入射到三维波导78。在该构成中，即使中介于二维平板波导也可以在发光元件和感光元件之间进行信号光的发送接收。此时，虽然存在该光在三维波导中产生串光的可能性，但因为该光的级别较弱，故可以在光检测器侧分离并检测出中介于光元件75、76间的三维波导的传输光。
在三维波导图案的形成上，例如，在聚碳酸脂Z时，使一氯苯中同时混入有单基物，在进行了涂布后用形成有图8的图案的光掩膜进行曝光，并利用只在光照射的区域产生交联来聚合化。于是，只有聚合化了的部分折射率变高，形成三维波导78。
在三维波导78的形成方法上，除了这样的利用形成图案的方法以外，也有加热并挤压模型在光波导板77表面添加凹凸，并将凸出部分作为三维波导78的方法。本实施例的情况适合于需要进行并行传送的场合。其他点与实施例1相同。
(实施例5)根据本发明的实施例5是如图9这样，同时还在光波导板81的表面形成电气布线80，并作为挠性的基板加以利用。该电气布线80可以用于进行与本发明的带光路变换装置的光元件82、83的电气连接，也可以与光元件没有关系地、作为高密度地形成有图10所示的电气布线94或通道孔95的电路板97上的辅助的跨接线(跳线)使用。
这样的基板如图10所示的那样，由于可以不进行具有RF电路96的电路板97的设计变更地、作为挠性的本发明的光波导板91沿着LSI98的凹凸进行安装，故可以不增加成本地实施EMC防范措施。这里，在上面说明过的带光路变换功能的光元件92的电极直接倒装粘接在便携机器的电路板97上。并且，如果在其上覆盖形成有用于嵌入其光元件92的孔的光波导板91地进行安装并粘接需要的部位，则可以形成光电的混载基板。
这里，也可以根据需要在光波导板91上安装利用上述电气布线80的电气元件芯片93。其他点与实施例1相同。
(实施例6)在根据本发明的实施例6的光元件107中，如图11(a)所示的那样，是一个使用半反半透反射镜乃至于反射·折射部构成光路变换装置103的形态。在此，半反半透反射镜的光路变换装置103为使通过顶点的中心线重合于感发光部102的中心的圆锥形状。在图11(a)中，101是基板，105和106是电极，104表示光的行进方向。
在本实施例中，光波导板111和光路变换装置103索性改变材料，使用折射率或玻璃转移温度不同的材料。例如，作为半反半透反射镜103使用SU-8或聚酰亚胺等玻璃转移温度高达摄氏200度以上的材料，作为光波导板材料使用PMMA等玻璃转移温度为摄氏120度程度的玻璃转移温度的材料。这里，在半反半透反射镜表面蒸敷有15nm程度的Au薄膜。光波导板111和光路变换装置103的折射率的大小关系可有多种形式，根据情况进行设计即可。光路变换装置103可以用与实施例1等说明过的方法相同的方法制作得到。
在安装光元件107、108时，虽然可以如上述的实施例那样在光波导板上形成孔，但在本实施例中，是加热光波导板111并将光元件的半反半透反射部103压入自由的位置地安装的(相反地，也可以将上述实施例的带光路变换装置的光元件压入加热了的光波导板地进行安装。此时，由于孔内没有切实地形成空间部，故最好是形成金属反射膜28。此外，虽然也可以如实施例1地安装本实施例的带光路变换装置的光元件，但此时需要不形成空间部地使孔形成为恰好嵌合到光路变换装置的外形上的形状)。此时，如图11(b)所示的那样，一直加热到作为光波导板111的PMMA的玻璃转移温度120度附近，将光元件107、108在适当的位置通过电子石蜡等预先粘贴到玻璃基板等上，进而将之挤压到光波导板111的想要安装该光元件的位置上。这样一来，光元件前端的尖锐的光路变换装置103将穿入光波导板111的内部地进入到里面，如果上述石蜡也是在120度程度融化的话，则可以将基板从穿入到光波导板111的光元件107、108上剥离下来。此后，流洗粘在光元件107、108上的石蜡，通过用粘接剂固定光元件，可以简单地制作安装有带光路变换装置的光元件107、108的光波导板111。该安装方法是比较容易的方法。
此前所述的实施例的光波导板全部是用单层的情况说明的，当然，也可以将其全部或者一部做成堆叠的多层的光波导板。图12(a)、(b)给出了其例子。在图12(a)中，在包层153a、153b、153c和芯层152a、152b交互地堆叠的多层的光波导板151上安装有光元件157、158，但其中一个光元件157只与上面的层152a结合，另一个光元件158则与上下的层152a、152b结合，在图12(b)中，给出的是多层堆叠了将实施例1那样的、带光路变换装置的光元件所安装的光波导装置的表面做成了平坦部165的光波导板的构造。在图12(b)的构造中，虽然需要将各光元件160的电极取出到外面，但可以在其上使用图9所示的那样的电气布线。
下面，按照图面说明应该使本发明的实施形态明瞭的、具体的实施例。
(实施例7)图13是根据实施例7的光波导装置的构成斜视图。如图13所示的这样，在本实施例的光波导板207上形成有用于安装作为光源的面发光激光器等面出射型发光元件205的、可以与其外形嵌合的自调准用的导引孔208。在光波导板207上还形成有端部延伸到导引孔208内的金属布线202、203，以用于在导引孔208内设置发光元件205时使该端部与发光元件205的电极相接触进行元件驱动。
在安装有面型发光元件205的导引孔208的下方的光波导板207的部分上，预先形成有可进行光路变换的反射镜(在图13中虽然没有图示，但后面有记述)，如果在导引孔208中安装发光元件205，则可以对正该发光元件205和反射镜的位置以及使发光元件205的传输光能够入射到光波导板207。这里，作为圆锥形状的45度反射镜，可以使发光元件205的传输光入射到光波导板207的面内方向全体，使所发送的光信号在构成二维平板波导的光波导板207全体上传输。
另一方面，也同样地形成有另一个导引孔209和位于其下方的光路变换装置(圆锥形状的45度反射镜)，在该导引孔209上安装光检测器206时，可以利用该光路变换装置使传经光波导板207而来的全方位的光出射到上方并被光检测器206感光。
从加工的容易性等考虑，光波导板207是用透明聚合物形成的。这是因为通过组合折射率不同的材料构成芯层212(折射率较大的部分)和上下包层213(折射率较小的部分)使整体的厚度成为100μm的程度，可以做成在折曲等方面自由的二维的挠性的板片。这里，在厚度为100μm的芯层212使用了折射率为1.59的聚碳酸脂Z，在厚度为100μm的包层213使用了折射率为1.53的Arton，但材料或厚度并非只限于此。较好的光波导板207的各端部是在此反射光而又不对光元件产生不良影响地、形成有光吸收部或散射光的粗糙面或斜锥形状以及带无反射镀层等。
在光波导板207上形成的光路变换装置在利用注塑成形或者加热加压等加工包层材料的基础上，通过用浸渍法、浇铸法、涂敷法等形成芯层材料制作。
在光源205以及光检测器206的安装上，由于是与形成在光波导板207上的金属布线202、203相接触地进行倒装式粘接，故在通过印刷或者用调合器在规定位置上涂布了Ag焊剂或乳剂焊锡等后，将光元件205、206插入导引孔208、209并通过加热到150度程度进行粘接。
电气布线202、203是铝、铜等的金属布线。在其制作方面，可以例举如通过真空蒸敷和刻蚀技术形成Al、Cu、Ag、Au等布线图案的方法。其他还可以例举如在用筛选印刷法在基材上印刷Cu、Ag、Au等的导电性焊剂形成了电路导体图案后，通过烧结导电性焊剂使之硬化来形成导体回路的方法。另外，还有堆叠电解铜箔等金属箔，使用在期望的图案上形成了腐蚀保护层并通过化学腐蚀该金属箔来形成导体回路图案的方法等。进而，在布线上也可以使用在聚合波导和热膨胀系数或弹性系数等点上匹配系数良好的导电性聚合物。
在图13中，安装后的光元件205、206的一部成为较光波导板207的表面突出若干的形状，但也可以根据光元件的厚度和导引孔208、209的深度使之完全地埋入。进而，也可以使光元件的发光部或者感光部一直达到芯层212内地埋入光元件地形成导引孔。该情况下，也可以没有光路变换装置地、光学地结合光元件和光波导板207。此时，使用环状激光器或球形元器件，可以使来自发光元件205的出射光传输到光波导板207的面内全体方向，或用光检测器206接收传经光波导板207而来的全方位的光。此外，也可以以倾斜姿势设置光元件地形成导引孔，没有光路变换装置地、光学地结合光元件和光波导板207。用这样的方法，通过在光波导板207上安装光元件，可以无需调准精度地实现高生产性的光波导装置。
作为光元件，例如，有使用MOCVD等晶体生长方法在GaAs基片上形成有GaAs/AlGaAsMQW活性层、单波长共振器的衬垫层以及AlAs/AlGaAsDBR反射镜(在活性层的两侧)的面发光激光器(VCSEL)等。上述球状元器件可以用形成在球面上的电极的形状设定光辐射样态或感光样态，并在球状Si基片上形成用包层夹着的活性层来构成。作为感光元件，可以使用SiPIN光电二极管(PD)等。
这里，作为光波导板207使用的是二维平板波导。因而，在使用圆锥反射镜使来自光源205的光入射时，来自一个光源的光可以传输到所有的点，无论将光检测器206放在哪里都可以读出其信息。另一方面，因为不适用于多比特(位)的同时传送，故可以变换成串行信号。因而，通过只用光波导板207构筑实施EMI防范措施所需要的信号线的电路设计，可以实现高性能的光电融合基板。图13图示出一例多个光元件的配置。
下面，沿着图14说明本实施例的光波导装置的制作工序。图14所示是具有光路变换装置处的断面图，虽然为了方便只描绘了2处，但实际上可以如图13地、在任意的位置进行设置。在图14(a)中，通过使用了模型的注塑成形等，制作了具备由90度顶角的圆锥形状的突起221进行的光路变换功能的包层材料220。该突起221除了模型成型之外，还可以或通过加热平坦的包层材料挤压模型进行后加工制作、或通过在平坦的包层材料上粘接突起物制作、或通过局部地进行电镀制作突起。在该突起221的表面，作为光的反射体219，如形成有Al、Au、Ag膜等。这里，在通过金属电镀制作突起221时，可以将其表面原样不动地作为反射镜使用。
其次，在图14(b)中，利用浸渍法形成了芯层222、包层223。这些层的形成也可以用旋转涂敷或浇铸法等进行。图14(c)中，在圆锥形状突起221上调准加工有用于在包层223上安装光元件的导引孔226，并如图示的那样，形成用于与元件进行电极接触的金属布线224、225。在孔加工上，可使用光刻蚀和腐蚀，以及挤压模型或激光孔加工等。导引孔226的深度在此是一直达到芯层222，但其既可以到达包层223的某处，也可以一直到达芯层222内。根据情况进行选择即可。
在图14(d)中，将光元件嵌入导引孔226内地进行了倒装式安装。此时，可以利用Ag焊剂或乳剂焊锡等导电体229、230来获得金属布线224、225与光元件227的电极231、232的接触点。这里，所形成的圆锥形状的突起221或导引孔226可以使通过圆锥形状的突起221的顶点的中心线重合于光元件227的功能部228的中心。利用以上装置进行如符号233所示那样的光传输，可以实现能够进行以二维光波导板为介质的信号的授受的光波导装置。在本实施例中，使用的是圆锥形状的光路变换功能，但也可以使用半球形状、多角锥形状或45度反射镜。
图15给出了在电路板上使用了这样的光波导板的例子。图15是以便携式电话为代表的小型便携机器的电路板263的断面图。基板263为多层堆积，且高密度地形成有电气布线266或通道孔(Via-hole)265。符号264是用于进行无线通信的RF电路部，由用于防备电磁干涉的屏蔽罩覆盖着。过去，在从RF电路板引出信号线时，因信号线的长度成为了天线，故因共态噪声辐射的影响，可能会引起电路本身的误动作，为了通过电波法的标准，需要花费很多的设计时间。
这里，如果使用根据本发明的光波导板260进行信号布线，由于不会形成天线，故可以大幅度地降低无用的辐射。且只要将用于进行光布线的输入输出端子设置在LSI262、267等的封装上部，并使该端子和在上面说明过的光波导装置表面的光元件268驱动用的电气布线相接触地进行安装即可。
根据本实施例，由于可以最小限度地进行电路板的设计变更来安装本发明的光波导装置，故可以不增加成本地实施EMC(Electromagnetic Compatibility)防范措施。
但是，在上述导引孔上，除了光元件以外，也可以通过嵌入单纯地连接电气布线的导电体、作为形成电气回路的电气元件的电阻、电容或IC等将之用于别的用途。进而，也可以嵌入仅是挡块构件而将之置于断线状态。另外，导引孔中并非仅限于单一的元器件，也可以嵌入如激光器阵列这样的多个元器件。电气布线也可以在导引孔内延伸对应其数目的端部。此时，也可以对应各元件所处的位置在光波导板内形成圆锥形状反射镜等光路变换装置。
(实施例8)在实施例7中，是在包层上形成了作为光路变换装置的突起物，但在本实施例中，则是涉及为将光波导板做成单纯的构造而在芯层本身转印突起物，并尽可能薄地做成包层或者只做成芯层的构造的形式。
如图16所示的这样，在芯层241的形成上，在具有突起形状242的模型240上用浸渍法或者旋转涂敷等涂布作为透明树脂的材料，如聚碳酸脂Z。在与模型240相反侧的表面上，与实施例7同样地形成光元件驱动用的电气布线244，进而，用感光性树脂等形成光元件246用的导引框架245。作为该感光树脂，较好地，在聚酰亚胺系列可以使用旭化成公司制的PIME，在环氧系列可以使用Micro Chem公司的SU-8等。
在本实施例中，作为芯层241取厚度100μm，作为导引框架245取厚度50μm，并和实施例7同样地，用Ag焊剂等将研磨到厚度为100μm程度的光元件246，以使其电极248与布线244相接触。
此后，通过从模型240剥离光波导板241，可以提供光波导装置。如果需要的话，也可以在两面或者单面上薄薄地蒸镀包层材料(没有图示)。该薄薄的包层材料与保护芯层用的包层或者将芯层241的表面做得更光滑而没有包层的情况相比，是具有提高带有包层的光波导板241的光传播性能作用的介质。在本实施例中，作为光路变换装置的反射镜由用凹部243形成的芯层241和空气的界面形成。该构成虽然有若干的光的入射损失或传输损失，但因其非常简单的构造而在生产性上十分优越，故适合于实现低成本的光布线。当然，也可以与实施例7同样地在凹部243表面形成金属反射体等。
按照以上实施例，可以实现进行符号249所示那样的光传输，并在光元件246的功能部247间进行以二维波导板241为介质的信号的授受的光波导装置。
在本实施例中，由于可以较薄地、挠性地制作光波导装置，故可以如图17所示的那样，在具有RF电路236、电气布线234、通道孔布线235的电路板237上，如挠性的打印电路(FPC)那样地、可缝合LSI238的间隙地进行安装。在这样的安装中，可以不变更电路板237的设计地追加布线，不增加成本地实施EMC防范措施。具有上述说明过的光路变换装置251和光元件252的光波导装置250上的电气布线可以对准便携机器的电路板237的电气布线234直接进行倒装式粘接安装，可以简单地形成光·电的混载基板。
也可以根据需要在光波导板250上安装电气布线239或电气元件芯片253。即，光波导板本身就成为了光电混载基板。
这里，给出的是将光波导板250作为挠性布线板使用的例子，不用说，当然可以以1mm程度的厚度注塑成形芯层并作为刚性的基板使用。在其他点上与实施例7相同。
(实施例9)在上述的实施例中所述的是单层的光波导板的例子，而在本实施例将如图18所示的那样，涉及到做成了多层构造的例子。通过做成多层，可以形成多比特的同时光布线。
在图18中，273是多层电路板，形成有通道孔布线274、电气布线279，并在基板表面安装有LSI270。
在本实施例中，光波导装置在电路板273上以夹层的形式形成在中心部。光波导装置由4层的芯层276以及夹持它们的5层的包层277构成。并且，在进行光布线的同时，用和实施例7以及实施例8相同的方法制作并在需要的位置上安装了光路变换装置271以及光元件278，并通过堆叠具备这些装置的光波导板形成了光波导装置。为了驱动光元件278，与电路板273同样地，在光波导装置内设置通道孔，通过电镀或者埋入铜焊剂等，形成通道孔布线272。作为通道孔的形成，激光加工是最简单的，只要在对准并堆叠各波导片时形成贯通孔地、预先在各光波导板层的需要的位置上开孔即可。此外，为了进行光波导装置的面内布线，也可以在包层277内设计电气布线275。
在只利用近年来的电气布线进行的堆叠基板(多层板)中，在高速信号的传输布线方面，因近接布线引起的串话噪声、因电阻不匹配造成的反射等引起的信号劣化，以及作为其结果而产生的电磁辐射噪声的防范已成为问题。通过在高速信号的传输部分中使用根据本发明的对应堆叠基板的多层光波导装置，可以解决这些问题。
在本实施例中，光波导装置是在电路板273形成夹层的形式，但也可以是只在单面上具有电路板的形式，或者交互地多层叠加光波导装置和电路板的形式。
(实施例10)
在此前的实施例中，是使用作为圆锥形状反射镜的光路变换装置在二维平板状光波导板全体上传输光的形态，但也可以用45度反射镜使光只出射到某一定方向上，进行1对1的传送。此时，如果作为光源使用面发光激光器的话，由于其指向性高(辐射角为10度以下)，故即使是二维光波导板，也可以在通常的电路板的规模(10cm前后)中朝向特定的光检测器的方向发送信号。同样地，感光元件的光路变换装置也可以使用45度反射镜。
按照本实施例的构成，可以混载在二维波导板全体中传输的光和有指向性的光，还可以根据光功率的大小、感光的时机等在光检测器侧识别、分离并检测传输光。即，在使之具有指向性地进行光传输时，由于光功率损失少，故与使光传经二维全体的情况相比，由于到达光检测器的到达功率大，所以，可以利用其识别、分离并检测传输光。此外，在具有指向性时，由于根据传输距离光功率有所不相同，故还可以进行根据接收位置的信号的识别、分离。
(实施例11)图19所示的根据本发明的实施例5不仅是二维平板波导，而且也是适用于混载了具有横方向封闭构造的三维波导的光波导板287的构成。为了进行1对1的传送，如图19所示的那样，混载具有横方向封闭构造的三维波导也是有效的。其样态示于图19。如果用三维波导288只连结所确定的光元件285、286间的连结线，则在光波导板287全体上光将不能扩散。使光入射到该波导288时的光元件的光路变换装置最好是实施例4那样的45度反射镜，但也可以用实施例7、8那样的使之结合于二维全体的构成使其一部分入射到三维波导288。
在该构成中，即使中介于二维平板波导也可以在发光元件和感光元件之间进行信号光的发送接收。此时，虽然存在该光在三维波导288中产生串光的可能性，但因为该光的级别较弱，故可以在光检测器侧分离并检测中介于光元件285、286间的三维波导288的传输光。
在三维波导图案的形成方面，例如，在使用聚碳酸脂Z时，使一氯苯中同时也混入单基物，并在涂布后用形成有图19的图案的光掩膜进行曝光，利用只在使光照射的区域产生交联并聚合化。于是，只有聚合化了的部分折射率变高，形成三维波导288。
在三维波导288的形成方法上，除了这样的利用形成图案的方法以外，也有加热并挤压模型在光波导板287表面添加凹凸，并将凸出部分作为三维波导288的方法。本实施例的情况适合于需要进行并行传送的场合。其他点与实施例1相同。
如以上所说明的这样，在光波导板上安装光元件时，本发明的用于电磁噪声防范措施等的光波导装置可以实现容易调准的光波导装置。
权利要求
1.一种光波导装置，是包含光波导板以及光元件构成的光波导装置，其中，该光元件具有光路变换装置。
2.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光波导板具有用于安装上述光元件的导引装置。
3.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光路变换装置是使从该光元件出射的光的行进方向相对于该光波导板在水平方向变化的装置，或者使入射到该光元件的光的行进方向相对于该光波导板在垂直方向变化的装置。
4.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光元件是面型LED、垂直共振器型面发光激光器、或者面型光电二极管。
5.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光元件的两个电极从集成了上述光路变换装置侧的相反一侧的面引出。
6.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光元件在上述光波导板内以广播方式进行信号发送。
7.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光元件在上述光波导板内的特定的区域发送光信号。
8.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光元件接收来自上述光波导板内的所有的信号发送源的信号。
9.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，上述光元件接收由特定的信号发送源发送来的信号。
10.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，在上述光波导板的至少一部分上具有用于相对于其他的光的发送接收独立地用特定的通道进行光的发送接收的三维波导路。
11.根据权利要求1所记述的光波导装置，其中，在上述光波导板的表面的至少一部分上形成有电气布线用的金属图案。
12.一种光波导装置，是一种包含光波导板以及光元件构成的光波导装置，其中，在光波导板或者该光波导板上的层上具有用于安装该光元件的导引结构。
13.根据权利要求12所记述的光波导装置，其中，在上述光波导板内配置有光路变换装置，且该光路变换装置设置在上述导引装置的正下方。
14.根据权利要求12所记述的光波导装置，其中，上述导引装置是设置、固定电气元件并可以在上述光波导板上构筑电路的导引孔。
15.根据权利要求12所记述的光波导装置，其中，在上述光波导板面上形成用于驱动光元件的金属图案以及用于进行电气布线的金属图案。
16.根据权利要求12所记述的光波导装置，其中，上述金属图案的端部伸入到上述导引装置内，在上述导引装置上安装上述光元件时，该光元件的电极或者端子电气地连接在该金属图案的端部上。
17.根据权利要求12所记述的光波导装置，其中，上述导引装置是导引孔，该导引孔可对应并嵌合应该安装在上述光波导板上的光元件以及电气元件的外形。
全文摘要
本发明提供一种光学导波设备，其包括光波导板和与光路转换单元合为一体的光学装置。其中，该光板包括用于设置光学装置的引导单元。
文档编号G02B6/43GK1402030SQ02130588
公开日2003年3月12日 申请日期2002年8月19日 优先权日2001年8月21日
发明者尾内敏彦 申请人:佳能株式会社