JP2015025953A - Optical fiber connector, manufacturing method therefor, and optical fiber cable with the same - Google Patents

Optical fiber connector, manufacturing method therefor, and optical fiber cable with the same Download PDF

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Daichi Sakai
大地 酒井
黒田 敏裕
Toshihiro Kuroda
敏裕 黒田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide; an optical fiber connector which offers reduced variation in thickness of a plurality of optical transmission core patterns, a minor difference between a height of an optical waveguide up to an upper cladding layer surface and a height of an optical fiber guide section, and reduced variation in optical coupling loss with optical fibers; a manufacturing method therefor; and an optical fiber cable with the same; as well as a manufacturing method for the optical fiber connector, which suppresses generation of air bubbles during the manufacturing process.SOLUTION: An optical fiber connector comprises an optical waveguide section having lower cladding layers 3, a plurality of optical transmission core patterns 7, and an upper cladding layer, and an optical fiber guide section having optical fiber mounting grooves for fixing optical fibers, which are located side-by-side on a substrate 1. The optical waveguide section has at least one lower cladding groove 5 formed at one location between the plurality of optical transmission core patterns 7. The optical fiber guide section has the optical fiber mounting grooves arranged such that optical fibers fixed thereto are coupled with the optical transmission core patterns 7 in a way that enables optical signal transmission.

Description

本発明は光ファイバコネクタ及びその製造方法に関し、特に、複数の光伝達用コアパターンの厚みばらつき及び、光導波路の上部クラッド層表面までの高さと、光ファイバガイド部の高さとの差が少なく、光ファイバとの結合損失のばらつきを低減できる光ファイバコネクタ及びその製造方法、並びに光ファイバコネクタに光ファイバが搭載された光ファイバケーブルに関する。さらに製造工程中の気泡の発生を抑制できる光ファイバコネクタの製造方法に関する。   The present invention relates to an optical fiber connector and a manufacturing method thereof, in particular, a thickness variation of a plurality of core patterns for light transmission, and a difference between the height to the surface of the upper clad layer of the optical waveguide and the height of the optical fiber guide portion is small The present invention relates to an optical fiber connector capable of reducing variations in coupling loss with an optical fiber, a manufacturing method thereof, and an optical fiber cable in which an optical fiber is mounted on the optical fiber connector. Furthermore, it is related with the manufacturing method of the optical fiber connector which can suppress generation | occurrence | production of the bubble in a manufacturing process.

一般的に光ファイバは、多量の情報の高速通信が可能であることから、家庭用、産業用等の情報通信に広く利用されている。また、例えば自動車には、各種電装品(例えば、カーナビゲーションシステム等)が装備されているが、それらの電装品の光通信にも採用されている。このような光ケーブルが有する光ファイバの端末同士を突き合わせて接続する光ケーブルコネクタとして、特許文献1に開示されるものがある。
また、情報容量の増大に伴い、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ内の情報処理にも光信号を用いる光インターコネクション技術の開発が進められている。具体的には、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送に光を用いるために、光伝送路として、光ファイバに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路が用いられている。
そして、この光導波路と光ファイバとを接合する場合、例えば、特許文献2に記載したような光ファイバコネクタが挙げられる。
しかしながら、このような、光ファイバコネクタにおいては、光ファイバ搭載溝をダイシングによる切削加工で行う必要があるため作業効率が悪く、光導波路コアは溝の切削工程とは別の工程においてフォトリソ及びエッチングで作製するため、光ファイバの位置ずれが生じることがあった。更に、上記の方法ではシリコンウエハなどの寸法安定性の良い硬い基板上に形成しないと、より大きな光ファイバの位置ずれが生じた。
また、特許文献3に記載の光導波路が形成された光導波路基板と、光ファイバがキャリアされた光コネクタをそれぞれ別のホルダに装着し、各ホルダの端面同志を固着するような光ファイバと光導波路の接続方法があるが、接続までの工程数が多く煩雑であった。
それらを解決する方法として特許文献4に記載のように光ファイバ搭載溝の側壁と光伝達用コアパターンとを同一工程で形成した光ファイバコネクタがある。
In general, optical fibers are widely used for home and industrial information communication because they can perform high-speed communication of a large amount of information. For example, automobiles are equipped with various electrical components (for example, a car navigation system), and are also used for optical communication of these electrical components. As an optical cable connector for connecting the ends of optical fibers included in such an optical cable, there is one disclosed in Patent Document 1.
In addition, with the increase in information capacity, development of optical interconnection technology using optical signals not only for communication fields such as trunk lines and access systems but also for information processing in routers and servers is underway. Specifically, since light is used for short-distance signal transmission between boards in a router or server device, the optical transmission path has a higher degree of freedom of wiring and higher density than optical fibers. Possible optical waveguides are used.
And when joining this optical waveguide and an optical fiber, an optical fiber connector as described in patent document 2 is mentioned, for example.
However, in such an optical fiber connector, since the optical fiber mounting groove needs to be cut by dicing, the work efficiency is poor, and the optical waveguide core is formed by photolithography and etching in a process different from the groove cutting process. Due to the production, the optical fiber may be misaligned. Further, in the above-described method, if the substrate is not formed on a hard substrate having good dimensional stability such as a silicon wafer, a larger positional shift of the optical fiber occurs.
Also, an optical waveguide substrate on which an optical waveguide described in Patent Document 3 is formed and an optical connector in which an optical fiber is carried are attached to different holders, and the optical fibers and optical fibers that fix the end faces of each holder are fixed. There is a method for connecting waveguides, but the number of steps until connection is large and complicated.
As a method for solving them, there is an optical fiber connector in which a side wall of an optical fiber mounting groove and a core pattern for light transmission are formed in the same process as described in Patent Document 4.

特開2010−48925号公報JP 2010-48925 特開2001−201646号公報JP 2001-201646 A 特開平7−13040号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-13040 特開2009−198803号公報JP 2009-198803 A

しかし、特許文献4に記載のものでは、複数の光伝達用コアパターンが一つのパターンである下部クラッド層上に形成されているため、コアパターン形成用の樹脂を積層すると、各光伝達用コアパターンの樹脂の流れ(流動性)が場所によって異なるため、コアパターンの高さにばらつきが発生することが懸念される。これによって光ファイバと光導波路との結合損失のばらつきになる。また、コアパターン形成後の上部クラッド層も同様であり、基板表面から光ファイバガイド部上に設けられる上部クラッド層の高さと光導波路の上部クラッド層までの高さにばらつきが発生する懸念がある。これによって光ファイバを光ファイバ搭載溝に良好に押しつけることができなくなるため、やはり結合損失のばらつきになる。また、その光ファイバ搭載溝は、下部クラッド層表面よりも低い層であり、製造中にコアパターン形成用樹脂層や上部クラッド層形成用樹脂層を形成する際に、光ファイバ搭載溝付近に気泡が発生し、良好なパターンが形成されにくい課題もある。
また、特許文献4の記載では接着剤導入溝をコアパターンと同時に形成しているが、光ファイバを光導波路端面まで接続してしまうと、光ファイバが接着剤の流れを阻害する壁となり、良好に接着剤が流れず接続不良になることも懸念される。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、複数の光伝達用コアパターンの厚みばらつきが少なく、光導波路の上部クラッド層表面までの高さと光ファイバガイド部の高さとの差が少なく、光ファイバとの結合損失のばらつきを低減できる光ファイバコネクタ及びその製造方法、並びに、光ファイバコネクタに光ファイバが搭載された光ファイバケーブルを提供するものであり、さらに製造工程中の気泡の発生を抑制できる光ファイバコネクタの製造方法を提供するものである。
However, in the thing of patent document 4, since the several core pattern for light transmission is formed on the lower clad layer which is one pattern, when resin for core pattern formation is laminated | stacked, each core for light transmission Since the resin flow (fluidity) of the pattern varies depending on the location, there is a concern that the height of the core pattern may vary. This causes variations in coupling loss between the optical fiber and the optical waveguide. The same applies to the upper clad layer after the core pattern is formed, and there is a concern that the height from the substrate surface to the upper clad layer provided on the optical fiber guide part and the height from the upper clad layer of the optical waveguide may vary. . As a result, the optical fiber cannot be pressed well against the optical fiber mounting groove, resulting in variations in coupling loss. The optical fiber mounting groove is a layer lower than the surface of the lower clad layer, and when forming the core pattern forming resin layer and the upper clad layer forming resin layer during manufacture, bubbles are formed near the optical fiber mounting groove. Occurs and it is difficult to form a good pattern.
In addition, in the description of Patent Document 4, the adhesive introduction groove is formed simultaneously with the core pattern. However, if the optical fiber is connected to the end face of the optical waveguide, the optical fiber becomes a wall that hinders the flow of the adhesive, which is good. There is also a concern that the adhesive does not flow and the connection is poor.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and there is little variation in the thickness of a plurality of core patterns for light transmission, and the difference between the height to the surface of the upper cladding layer of the optical waveguide and the height of the optical fiber guide portion. The present invention provides an optical fiber connector that can reduce variations in coupling loss with an optical fiber, a method for manufacturing the same, and an optical fiber cable in which the optical fiber is mounted on the optical fiber connector. The present invention provides a method for manufacturing an optical fiber connector capable of suppressing the occurrence of the above.

本発明は、以下の発明を提供するものである。
(1)基板上に、下部クラッド層、複数の光伝達用コアパターン、上部クラッド層を有する光導波路部と、光ファイバを固定するための光ファイバ搭載溝を有する光ファイバガイド部とが併設された光ファイバコネクタであって、前記光導波路部は、複数の光伝達用コアパターン間の少なくとも1箇所に下部クラッド溝が形成され、前記光ファイバガイド部は、固定される光ファイバと前記光伝達用コアパターンとが光信号を伝達可能な位置に接合するように、前記ファイバ搭載溝を配置してなる光ファイバコネクタ。
(2)前記下部クラッド溝は、複数の光伝達用コアパターン間の少なくとも1箇所に下部クラッド層を分断するよう形成する(1)に記載の光ファイバコネクタ。
(3)前記下部クラッド溝と前記光伝達用コアパターンとが略平行方向に延在する(1)又は(2)に記載の光ファイバコネクタ。
(4)前記光ファイバ搭載溝の底面と、前記下部クラッド溝の底面が同一平面である(1)〜(3)のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
(5)前記複数の光伝達用コアパターンの高さのばらつきが±5μm以下である(1)〜(4)のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
(6)前記基板表面から前記光導波路上面までの高さと前記光ファイバガイド部上面までの高さの差が10μm以下である(1)〜(5)のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
(7)基板上に、下部クラッド層、複数の光伝達用コアパターン、上部クラッド層を有する光導波路部と、光ファイバを固定するための光ファイバ搭載溝を有する光ファイバガイド部とが併設された光ファイバコネクタの製造方法であって、
基板上に下部クラッド層形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、前記光ファイバガイド部における光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部と、前記光導波路部における下部クラッド溝を形成する工程A、
前記下部クラッド層形成面側からコアパターン形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、前記光導波路部における下部クラッド層上に光伝達用コアパターンと、前記光ファイバガイド部における下部クラッド層上に光ファイバ搭載溝の側壁を形成する工程B、及び
前記光伝達用コアパターン形成面側から上部クラッド層形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、前記光ファイバガイド部における光ファイバ搭載溝上の上部クラッド層を除去する工程Cを有する光ファイバコネクタの製造方法。
(8)前記工程Aにおいて、前記光ファイバガイド部における光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部と前記光導波路部における下部クラッド溝を連結させて形成する(7)に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
(9)前記光導波路部における光伝達用コアパターンの光軸上に光路変換ミラーを形成する(7)又は(8)に記載の光ファイバコネクタの製造方法、
(10)前記下部クラッド層形成用樹脂層、前記コアパターン形成用樹脂層、前記上部クラッド層形成用樹脂層の少なくともいずれかが感光性の樹脂層である(7)〜(9)のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
(11)前記下部クラッド層形成用樹脂層、前記コアパターン形成用樹脂層、前記上部クラッド層形成用樹脂層の少なくともいずれかがドライフィルムである(7)〜(10)のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
(12)前記基板に、光伝達用コアパターンと光ファイバ搭載溝形成部とを挟持するように基板溝を形成するか、又は、光ファイバ搭載溝形成部の光導波路側の端部に基板溝を形成する、工程Dをさらに含み、前記工程Dは、前記工程B又は前記工程Cの前に行われる前記(7)〜(11)のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
(13)前記(7)〜(12)のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法によって得られる光ファイバコネクタ。
(14)前記(1)〜(6)及び前記(13)のいずれかに記載の光ファイバコネクタの、前記光ファイバ搭載溝に光ファイバが搭載されてなる光ファイバケーブル。
The present invention provides the following inventions.
(1) An optical waveguide portion having a lower clad layer, a plurality of light transmission core patterns and an upper clad layer, and an optical fiber guide portion having an optical fiber mounting groove for fixing the optical fiber are provided on the substrate. In the optical fiber connector, the optical waveguide portion has a lower clad groove formed at least at one position between a plurality of optical transmission core patterns, and the optical fiber guide portion includes the optical fiber to be fixed and the optical transmission portion. An optical fiber connector in which the fiber mounting groove is arranged so that the core pattern is bonded to a position where an optical signal can be transmitted.
(2) The optical fiber connector according to (1), wherein the lower clad groove is formed so as to divide the lower clad layer at least at one position between a plurality of optical transmission core patterns.
(3) The optical fiber connector according to (1) or (2), wherein the lower cladding groove and the core pattern for light transmission extend in a substantially parallel direction.
(4) The optical fiber connector according to any one of (1) to (3), wherein a bottom surface of the optical fiber mounting groove and a bottom surface of the lower cladding groove are on the same plane.
(5) The optical fiber connector according to any one of (1) to (4), wherein variation in height of the plurality of optical transmission core patterns is ± 5 μm or less.
(6) The optical fiber connector according to any one of (1) to (5), wherein a difference between a height from the substrate surface to the upper surface of the optical waveguide and a height from the upper surface of the optical fiber guide portion is 10 μm or less.
(7) An optical waveguide portion having a lower clad layer, a plurality of light transmission core patterns, an upper clad layer, and an optical fiber guide portion having an optical fiber mounting groove for fixing the optical fiber are provided on the substrate. An optical fiber connector manufacturing method comprising:
Forming a resin layer for forming a lower clad layer on a substrate, and forming, by etching, a lower clad layer removing portion including an optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion and a lower clad groove in the optical waveguide portion;
A resin layer for forming a core pattern is formed from the lower clad layer forming surface side, and an optical transmission core pattern on the lower clad layer in the optical waveguide portion and light on the lower clad layer in the optical fiber guide portion are etched. Forming a side wall of the fiber mounting groove; and forming an upper cladding layer forming resin layer from the light transmitting core pattern forming surface side and etching the upper cladding layer on the optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion The manufacturing method of the optical fiber connector which has the process C which removes.
(8) The optical fiber connector according to (7), wherein in the step A, the lower cladding layer removing portion including the optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion and the lower cladding groove in the optical waveguide portion are connected to each other. Production method.
(9) The method of manufacturing an optical fiber connector according to (7) or (8), wherein an optical path conversion mirror is formed on an optical axis of a core pattern for light transmission in the optical waveguide portion,
(10) Any of (7) to (9), wherein at least one of the lower clad layer forming resin layer, the core pattern forming resin layer, and the upper clad layer forming resin layer is a photosensitive resin layer. The manufacturing method of the optical fiber connector of description.
(11) At least one of the lower clad layer forming resin layer, the core pattern forming resin layer, and the upper clad layer forming resin layer is a dry film according to any one of (7) to (10). Manufacturing method of optical fiber connector.
(12) A substrate groove is formed on the substrate so as to sandwich the core pattern for light transmission and the optical fiber mounting groove forming portion, or a substrate groove at an end of the optical fiber mounting groove forming portion on the optical waveguide side The optical fiber connector manufacturing method according to any one of (7) to (11), further including step D, wherein step D is performed before step B or step C.
(13) An optical fiber connector obtained by the method for manufacturing an optical fiber connector according to any one of (7) to (12).
(14) An optical fiber cable in which an optical fiber is mounted in the optical fiber mounting groove of the optical fiber connector according to any one of (1) to (6) and (13).

本発明の光ファイバコネクタ及びその製造方法、それにより得られる光ファイバケーブルは、複数の光伝達用コアパターンの厚みばらつきを低減でき、また、光導波路の上部クラッド層表面までの高さと光ファイバガイド部の高さとの差が少なく、光ファイバとの結合損失のばらつきを低減できる。さらに、本発明の光ファイバコネクタの製造方法では製造工程中の気泡の発生を抑制できる。   The optical fiber connector of the present invention, the manufacturing method thereof, and the optical fiber cable obtained thereby can reduce variations in the thickness of a plurality of core patterns for light transmission, and the height to the surface of the upper cladding layer of the optical waveguide and the optical fiber guide There is little difference with the height of the part, and variation in coupling loss with the optical fiber can be reduced. Furthermore, in the manufacturing method of the optical fiber connector of this invention, generation | occurrence | production of the bubble in a manufacturing process can be suppressed.

本発明の光ファイバコネクタの製造方法の一例を示す平面図であり、(a)から(f)にかけての順番でその製造方法が示される((a)〜(c)を示す)。It is a top view which shows an example of the manufacturing method of the optical fiber connector of this invention, and the manufacturing method is shown in order from (a) to (f) (shown (a)-(c)). 本発明の光ファイバコネクタの製造方法の一例を示す平面図であり、(a)から(f)にかけての順番でその製造方法が示される((d)〜(f)を示す)。It is a top view which shows an example of the manufacturing method of the optical fiber connector of this invention, and the manufacturing method is shown in order from (a) to (f) (it shows (d)-(f)). 本発明の光ファイバコネクタの一例を示す、光ファイバ搭載溝垂直方向A−A’断面図である。It is optical fiber mounting groove | channel perpendicular | vertical A-A 'sectional drawing which shows an example of the optical fiber connector of this invention. 本発明の光ファイバコネクタの一例を示す、光導波路の光伝達用コアパターン垂直方向B−B’断面図である。It is a core pattern vertical direction B-B 'cross section for optical transmission of an optical waveguide showing an example of an optical fiber connector of the present invention. 本発明の光ファイバコネクタの一例を示す、光導波路の光伝達用コアパターン同軸方向C’−C断面図である。It is a core pattern coaxial direction C'-C sectional view for optical transmission of an optical waveguide showing an example of an optical fiber connector of the present invention. 本発明の光ファイバコネクタの一例を示す、光ファイバ搭載溝同軸方向D’−D断面図である。It is optical fiber mounting groove coaxial direction D'-D sectional drawing which shows an example of the optical fiber connector of this invention.

本発明の光ファイバコネクタを、図1〜図6を用いて説明する。本発明の光ファイバコネクタは、基板1上に、下部クラッド層3、複数の光伝達用コアパターン7、上部クラッド層9を有する光導波路部12と、光ファイバ14を固定するための光ファイバ搭載溝11を有する光ファイバガイド部が併設された光ファイバコネクタである。そして、前記光導波路部12は、複数の光伝達用コアパターン7間のうち少なくとも一箇所、好ましくは2〜3本のコアパターンごとに一箇所の下部クラッド層3に下部クラッド溝5が形成された光ファイバコネクタである。さらに、前記光ファイバガイド部は、固定される光ファイバ14が、光導波路部12の光伝達用コアパターン7と光信号を伝達可能な位置に接合するように、前記光ファイバ搭載溝11を配置してなる構造を有する。   The optical fiber connector of the present invention will be described with reference to FIGS. An optical fiber connector according to the present invention is mounted on an optical fiber for fixing an optical fiber 14 and an optical waveguide portion 12 having a lower cladding layer 3, a plurality of optical transmission core patterns 7, and an upper cladding layer 9 on a substrate 1. This is an optical fiber connector provided with an optical fiber guide portion having a groove 11. In the optical waveguide portion 12, the lower cladding groove 5 is formed in the lower cladding layer 3 at least at one place among the plurality of core patterns 7 for light transmission, preferably every two to three core patterns. Optical fiber connector. Further, the optical fiber guide portion is arranged with the optical fiber mounting groove 11 so that the optical fiber 14 to be fixed is joined to the optical transmission core pattern 7 of the optical waveguide portion 12 at a position where the optical signal can be transmitted. The structure is as follows.

下部クラッド溝5を形成することによって、下部クラッド層3のパターンの反りを抑制できる溝とすることができる。前記下部クラッド溝5により、下部クラッド層3は、下部クラッド溝により、一部又は全部が分断することが好ましい。分断とは、下部クラッド溝が形成されることで下部クラッド層が存在しない部分が形成されることをいう(図3の断面図がこの状態である)。全部が分断されるとは、下部クラッド層が下部クラッド溝により複数の下部クラッド層パターンに完全に分断されることをいう。このように下部クラッド層を分断することにより、下部クラッド層3の収縮も各パターンに分断され、光ファイバコネクタの反りを抑制できる。本効果は工程中のハンドリング性も向上する利点がある。
また、コアパターン、上部クラッド層形成用樹脂層を形成した後に、エッチングで光伝達用コアパターン7や光ファイバガイドコア8、上部クラッド層9、10を形成する場合、下部クラッド溝5を形成することによって、コアパターン形成用樹脂層や上部クラッド層形成用樹脂層を形成する際に、下部クラッド溝5への樹脂の流動が起こって基板1上全体の樹脂の流動性が向上するため、複数の光伝達用コアパターン7を形成しても、光伝達用コアパターン7の厚みを揃えることが可能となり、光ファイバ14との良好な光信号の送受が可能となる。本発明では、光伝達用コアパターンのばらつきを±5μm以下に抑えることが好ましく、これが可能となる。本効果は上部クラッド層9、10を形成する際も同様であり、基板1表面から光導波路部12上面までの高さと光ファイバガイド部上面までの高さの差が10μm以下に抑制できる。これにより、光ファイバ14を光ファイバ搭載溝11に搭載する際に、例えば光導波路、光ファイバガイド部にまたがるようにガラスブロック等で抑えてもガラスブロックの傾きが小さくできるため、光ファイバ14と光伝達用コアパターン7との良好な位置合わせができる。
また、下部クラッド溝5を形成しないと、光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6(あらかじめ下部クラッド層を形成しない場合も除去部6と表す)は、凹部となり、コアパターン形成用樹脂層や上部クラッド層形成用樹脂層を形成する際に、気泡が発生しやすい。気泡が発生すると良好な形状の光ファイバガイドコアやその上の上部クラッド層10が形成しにくくなる。
By forming the lower cladding groove 5, it is possible to obtain a groove that can suppress the warping of the pattern of the lower cladding layer 3. It is preferable that the lower cladding layer 3 is partly or partially divided by the lower cladding groove 5 by the lower cladding groove 5. The division means that a portion where the lower cladding layer does not exist is formed by forming the lower cladding groove (the sectional view of FIG. 3 is in this state). That all are divided means that the lower clad layer is completely divided into a plurality of lower clad layer patterns by the lower clad groove. By dividing the lower clad layer in this way, the contraction of the lower clad layer 3 is also divided into each pattern, and the warpage of the optical fiber connector can be suppressed. This effect has the advantage of improving the handling properties during the process.
Further, when the core pattern and the resin layer for forming the upper clad layer are formed and then the optical transmission core pattern 7, the optical fiber guide core 8, and the upper clad layers 9 and 10 are formed by etching, the lower clad groove 5 is formed. As a result, when the resin layer for forming the core pattern and the resin layer for forming the upper cladding layer are formed, the flow of the resin to the lower cladding groove 5 occurs, and the fluidity of the resin on the entire substrate 1 is improved. Even if the optical transmission core pattern 7 is formed, it is possible to make the thickness of the optical transmission core pattern 7 uniform, and it is possible to send and receive a good optical signal to and from the optical fiber 14. In the present invention, it is preferable to suppress the variation of the core pattern for light transmission to ± 5 μm or less, and this is possible. This effect is the same when the upper cladding layers 9 and 10 are formed, and the difference between the height from the surface of the substrate 1 to the upper surface of the optical waveguide portion 12 and the upper surface of the optical fiber guide portion can be suppressed to 10 μm or less. Thus, when the optical fiber 14 is mounted in the optical fiber mounting groove 11, the inclination of the glass block can be reduced even if it is suppressed by a glass block or the like so as to straddle the optical waveguide and the optical fiber guide portion. Good alignment with the core pattern 7 for light transmission can be achieved.
If the lower clad groove 5 is not formed, the lower clad layer removal portion 6 including the optical fiber mounting groove (also referred to as the removal portion 6 when the lower clad layer is not formed in advance) becomes a concave portion, and the core pattern forming resin layer When forming the upper cladding layer forming resin layer, bubbles are likely to be generated. When bubbles are generated, it becomes difficult to form a well-shaped optical fiber guide core and the upper clad layer 10 thereon.

また、本発明の光ファイバコネクタには、図1、2に示すように、光導波路部12と光ファイバガイド部との間に基板溝2を有していることが好ましく、機能的にみれば、両部分を挟持するような状態で有することが好ましく、構造的にみれば、形成された光伝達用コアパターン7と、光ファイバ搭載溝形成部(光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6)とを挟持するように、又は、光ファイバ搭載溝形成部(光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6)の光導波路側の端部に、基板溝2を有していることが好ましい。基板溝2を有することによって、光ファイバ14を、接着剤等を用いて接着する際に、接着剤が流れる溝として機能し、光ファイバ14の搭載時間が短縮できる。光ファイバ14を光導波路部12に突き当てた後でも、接着剤の液回りは良好である。
また、コアパターン、上部クラッド層形成用樹脂層を形成した後にエッチングで光伝達用コアパターン7や光ファイバガイドコア8、上部クラッド層9、10を形成する場合、基板溝2をあらかじめ形成することによって、上述したように樹脂層を形成しようとすると光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6に気泡が発生するが、基板溝2を通じて気泡を排出することができるため歩留まりよく樹脂層を積層でき、良好な形状の光ファイバガイド部が形成できる。
The optical fiber connector of the present invention preferably has a substrate groove 2 between the optical waveguide portion 12 and the optical fiber guide portion as shown in FIGS. It is preferable that both portions are sandwiched. From a structural point of view, the formed light transmission core pattern 7 and the optical fiber mounting groove forming portion (the lower clad layer removing portion including the optical fiber mounting groove) 6) or at the end of the optical fiber mounting groove forming portion (the lower clad layer removing portion 6 including the optical fiber mounting groove) on the optical waveguide side. preferable. By having the substrate groove 2, when the optical fiber 14 is bonded using an adhesive or the like, it functions as a groove through which the adhesive flows, and the mounting time of the optical fiber 14 can be shortened. Even after the optical fiber 14 is abutted against the optical waveguide portion 12, the liquid around the adhesive is good.
In addition, when the core pattern 7 and the upper cladding layer forming resin layer are formed and then the optical transmission core pattern 7, the optical fiber guide core 8, and the upper cladding layers 9 and 10 are formed by etching, the substrate groove 2 is formed in advance. Therefore, when the resin layer is formed as described above, bubbles are generated in the lower cladding layer removing portion 6 including the optical fiber mounting groove. However, since the bubbles can be discharged through the substrate groove 2, the resin layer is laminated with a high yield. And an optical fiber guide portion having a good shape can be formed.

本発明において光ファイバガイド部は、光ファイバ搭載溝11の側面を形成する部材を有する部分を表し、この光ファイバ搭載溝11は、光伝達用コアパターン7と同一材料からなる光ファイバガイドコア8で形成されていると良く、光ファイバガイドコア8には、下部クラッド層と同一材料から形成されるダミー下部クラッド層4や、上部クラッド層10を内包して備えていてもよい。少なくとも一つの光ファイバガイドコア8に上部クラッド層10を備えると光導波路の上部クラッド層9表面の高さ(最大高さ)を合わせやすく、光ファイバ14を光ファイバ搭載溝11に搭載する際に良好に光ファイバ14を押圧する(抑える)ことができる。
なお、本発明において、光ファイバガイドコア8は、光ファイバ14を固定するためのものであって、光伝達用のコアとして機能するものではない。
また、使用する光ファイバに制限はないが、以下「光ファイバの直径」と表記した場合、光ファイバのクラッド外径もしくは光ファイバの被覆外径を表すこととする。
In the present invention, the optical fiber guide portion represents a portion having a member forming the side surface of the optical fiber mounting groove 11, and the optical fiber mounting groove 11 is made of the same material as the optical transmission core pattern 7. The optical fiber guide core 8 may include a dummy lower cladding layer 4 formed of the same material as the lower cladding layer and an upper cladding layer 10. When the upper clad layer 10 is provided in at least one optical fiber guide core 8, it is easy to match the height (maximum height) of the surface of the upper clad layer 9 of the optical waveguide, and when the optical fiber 14 is mounted in the optical fiber mounting groove 11. The optical fiber 14 can be pressed (suppressed) well.
In the present invention, the optical fiber guide core 8 is for fixing the optical fiber 14 and does not function as a core for light transmission.
Further, although there is no limitation on the optical fiber to be used, when it is expressed as “optical fiber diameter” below, it represents the cladding outer diameter of the optical fiber or the coating outer diameter of the optical fiber.

本発明の光ファイバコネクタにおいて、上述した下部クラッド溝5と光伝達用コアパターン7とは略平行方向に延在するとよい。ここでの略平行方向とは、光伝達用コアパターン7のうち光が伝搬する部位と下部クラッド溝5が交差しないことを意味しており、下部クラッド溝5が分断されていても、蛇行していても広義に略平行方向とする。光伝達用コアパターン7と下部クラッド溝5が交差しなければ、光伝達用コアパターン7の厚みはほぼ一定となるため良好に光信号が伝搬できる。   In the optical fiber connector of the present invention, the lower clad groove 5 and the light transmission core pattern 7 described above preferably extend in a substantially parallel direction. Here, the substantially parallel direction means that the portion of the light transmitting core pattern 7 where light propagates and the lower cladding groove 5 do not cross each other, and meandering even when the lower cladding groove 5 is divided. Even in this case, the direction is almost parallel. If the optical transmission core pattern 7 and the lower cladding groove 5 do not intersect, the thickness of the optical transmission core pattern 7 is substantially constant, so that an optical signal can be propagated satisfactorily.

本発明の光ファイバコネクタにおいて、光ファイバ搭載溝11の底面と、下部クラッド溝の底面は同一平面であるとよい。同一平面であると、基板1の反りを低減できる。
さらに、コアパターン形成用樹脂層や上部クラッド層形成用樹脂層を形成する際に、気泡の発生をより低減することができる。前記同一平面は、基板の表面とすることができる。
以下、本発明の光ファイバコネクタの各部材について詳細に説明する。
In the optical fiber connector of the present invention, the bottom surface of the optical fiber mounting groove 11 and the bottom surface of the lower cladding groove are preferably flush with each other. If they are on the same plane, the warpage of the substrate 1 can be reduced.
Furthermore, when the core pattern forming resin layer and the upper clad layer forming resin layer are formed, the generation of bubbles can be further reduced. The same plane may be the surface of the substrate.
Hereinafter, each member of the optical fiber connector of the present invention will be described in detail.

[基板]
基板の材料としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、樹脂フィルム、電気配線板等が挙げられる。樹脂フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどが好適である。
基板の厚みには特に制限はないが、強度の確保及び光路の短縮による光ロスの低減の観点から、基板の厚みは5μm〜1mmであることが好ましく、10〜100μmであることがより好ましい。
基板1を光信号が透過する場合には、使用する光信号を透過し得る基板1を用いれば良く、例えば使用する光信号が赤外光である場合には、赤外光を透過する樹脂基板、シリコン基板等を用いると良い。光信号を透過しない基板1の場合は、光信号が透過する部分に開口部を設けると良い。
基板1と下部クラッド層3、光ファイバガイドコア8とに接着力がない又は弱い場合には、接着層付きの基板1とするとよい。
[substrate]
The material of the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a glass epoxy resin substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, a silicon substrate, a plastic substrate, a metal substrate, a substrate with a resin layer, a substrate with a metal layer, a resin film, and an electric wiring board. Is mentioned. As resin films, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyamide, polycarbonate, polyphenylene ether, polyether sulfide, polyarylate, liquid crystal polymer, polysulfone, polyethersulfone and polyether Ether ketone, polyether imide, polyamide imide, polyimide and the like are preferable.
The thickness of the substrate is not particularly limited, but the thickness of the substrate is preferably 5 μm to 1 mm, more preferably 10 to 100 μm, from the viewpoint of securing strength and reducing optical loss due to shortening of the optical path.
When the optical signal is transmitted through the substrate 1, the substrate 1 that can transmit the optical signal to be used may be used. For example, when the optical signal to be used is infrared light, the resin substrate that transmits infrared light A silicon substrate or the like may be used. In the case of the substrate 1 that does not transmit an optical signal, it is preferable to provide an opening in a portion that transmits the optical signal.
If the substrate 1, the lower cladding layer 3, and the optical fiber guide core 8 have no or weak adhesive force, the substrate 1 with an adhesive layer may be used.

[基板溝]
光伝達用コアパターン7と、光ファイバ搭載溝形成部(光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6)とを挟持するように、又は光ファイバ搭載溝形成部(光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6)の光導波路部12側の端部に基板溝2を設けると良い。基板溝2は、基板1に直接溝が形成されたものでも、基板上に溝付き樹脂層を形成して基板1としたものであってもよい。光伝達用コアパターン7と光ファイバ搭載溝形成部(光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6)とを挟持するように、形成すると、光伝達用コアパターン7をエッチングによってパターン化する際に、裾に現像不足や現像残りによる裾引きが発生しても裾引きを基板溝2内にすることができるため、後の工程で光導波路端面を例えばダイシングソー等を用いて平坦化処理しなくても良好に光ファイバ14と光導波路とを接合することができる。
直接溝を形成する方法としては、例えばプレスや射出成形を用いて基板1を変形させて基板溝2を形成する方法や、ダイシングやレーザーアブレーションを用いて、基板1に基板溝2を設ける方法などが挙げられる。
基板上に溝付き樹脂層を形成して基板1とする方法としては、例えば、感光性の樹脂層を基板上に形成し、フォトリソグラフィー加工によって基板溝2の樹脂を除去して形成することによってできる。一括加工で、切削くず等の異物の発生が少ないという観点からフォトリソグラフィー加工による基板溝2の形成が好ましい。
基板溝2は光導波路部12及び光ファイバ搭載溝11形成後にも、光導波路の端部を挟持するか、光ファイバ搭載溝11の光導波路部12側の端部に形成され、基板溝2が露わになっていると良い。ここでの端部とは、一般には、光導波路部12の端面から基板溝2の凹みのはじまりまでの距離が0μmのことを指すが、本発明では光ファイバ搭載溝11の光導波路部12端面から0〜200μm以内の端部及び端部近傍を広義に端部とする。また、基板溝2の幅(光軸方向の幅)は、光ファイバ14の先端がたわみ、光導波路と良好に接続できないことがない範囲であればよく、5〜300μmが好ましい。より好ましくは25〜200μmであり、さらに好ましくは50〜150μmである。上記を換言すると、基板溝2は光導波路から5〜500μm以内に形成されているとよい。光導波路部12側の端部に基板溝2を形成することによって、光導波路部12と光ファイバ14を接着する際に、効率よく接着剤を充填することができる。
また、基板溝2の深さは、基板1の厚み・強度、接着剤の液回り性で適宜選択すればよく、5〜50μmが好ましく、5〜30μmであることがより好ましく、5〜25μmであることがさらに好ましい。
[Substrate groove]
The optical transmission core pattern 7 and the optical fiber mounting groove forming part (the lower cladding layer removing part 6 including the optical fiber mounting groove) are sandwiched, or the optical fiber mounting groove forming part (the lower part including the optical fiber mounting groove). The substrate groove 2 is preferably provided at the end of the cladding layer removing portion 6) on the optical waveguide portion 12 side. The substrate groove 2 may be a substrate in which a groove is formed directly on the substrate 1 or a substrate 1 formed by forming a grooved resin layer on the substrate. When the optical transmission core pattern 7 and the optical fiber mounting groove forming portion (the lower cladding layer removing portion 6 including the optical fiber mounting groove) are formed to be sandwiched, the optical transmission core pattern 7 is patterned by etching. In addition, even if skirting due to insufficient development or residual development occurs in the skirt, the skirting can be made in the substrate groove 2, so that the end face of the optical waveguide is flattened using a dicing saw or the like in a later step. Even if it is not necessary, the optical fiber 14 and the optical waveguide can be bonded satisfactorily.
As a method of directly forming the groove, for example, a method of forming the substrate groove 2 by deforming the substrate 1 using press or injection molding, a method of providing the substrate groove 2 on the substrate 1 using dicing or laser ablation, or the like. Is mentioned.
As a method for forming a resin layer with a groove on the substrate to form the substrate 1, for example, a photosensitive resin layer is formed on the substrate, and the resin in the substrate groove 2 is removed by photolithography and formed. it can. The formation of the substrate groove 2 by photolithography is preferred from the viewpoint that collective processing generates less foreign matter such as cutting scraps.
Even after the optical waveguide portion 12 and the optical fiber mounting groove 11 are formed, the substrate groove 2 sandwiches the end portion of the optical waveguide or is formed at the end portion of the optical fiber mounting groove 11 on the optical waveguide portion 12 side. It should be exposed. The term “end portion” as used herein generally means that the distance from the end face of the optical waveguide section 12 to the beginning of the recess of the substrate groove 2 is 0 μm. In the present invention, the end face of the optical waveguide section 12 of the optical fiber mounting groove 11 is used. The end and the vicinity of the end within 0 to 200 μm are defined as ends in a broad sense. Further, the width of the substrate groove 2 (width in the optical axis direction) may be in a range where the tip of the optical fiber 14 is bent and cannot be satisfactorily connected to the optical waveguide, and is preferably 5 to 300 μm. More preferably, it is 25-200 micrometers, More preferably, it is 50-150 micrometers. In other words, the substrate groove 2 is preferably formed within 5 to 500 μm from the optical waveguide. By forming the substrate groove 2 at the end on the optical waveguide portion 12 side, the adhesive can be efficiently filled when the optical waveguide portion 12 and the optical fiber 14 are bonded.
The depth of the substrate groove 2 may be appropriately selected depending on the thickness and strength of the substrate 1 and the fluidity of the adhesive, and is preferably 5 to 50 μm, more preferably 5 to 30 μm, and more preferably 5 to 25 μm. More preferably it is.

[下部クラッド層・上部クラッド層]
以下、本発明で使用される下部クラッド層3、ダミー下部クラッド層4及び上部クラッド層9,10について説明する。下部クラッド層3、ダミー下部クラッド層4及び上部クラッド層9,10としては、クラッド層形成用樹脂又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
[Lower cladding layer / Upper cladding layer]
Hereinafter, the lower clad layer 3, the dummy lower clad layer 4, and the upper clad layers 9 and 10 used in the present invention will be described. As the lower clad layer 3, the dummy lower clad layer 4, and the upper clad layers 9 and 10, a clad layer forming resin or a clad layer forming resin film can be used.

本発明で用いるクラッド層形成用樹脂としては、光伝達用コアパターン7より低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層3、ダミー下部クラッド層4及び上部クラッド層9,10において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。   The resin for forming the clad layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a resin composition that has a lower refractive index than that of the light transmitting core pattern 7 and is cured by light or heat, and is not limited. A resin composition can be suitably used. The resin composition used for the resin for forming the cladding layer may be the same or different in the components contained in the resin composition in the lower cladding layer 3, the dummy lower cladding layer 4, and the upper cladding layers 9 and 10. The refractive index of the resin composition may be the same or different.

ダミー下部クラッド層4は、屈折率等の制限はないが、下部クラッド層3と同時に形成すると位置精度の観点から好ましいため、下部クラッド層3と同様の樹脂組成物であるとよい。また、ダミー下部クラッド層4を配置しなくてもよいが、配置すると、下部クラッド層3(光導波路部)との下部クラッド層のパターン面積を同一又は近づけることができ、コアパターン形成用樹脂や上部クラッド層形成用樹脂の平坦性をより確保しやすいため、設けることが好ましい。   The dummy lower clad layer 4 is not limited in refractive index or the like, but if it is formed at the same time as the lower clad layer 3, it is preferable from the viewpoint of positional accuracy. Therefore, the dummy lower clad layer 4 is preferably a resin composition similar to the lower clad layer 3. In addition, the dummy lower cladding layer 4 may not be disposed. However, when the dummy lower cladding layer 4 is disposed, the pattern area of the lower cladding layer with the lower cladding layer 3 (optical waveguide portion) can be made the same or close, and the core pattern forming resin or Since the flatness of the resin for forming the upper clad layer is more easily secured, it is preferably provided.

本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂の塗布又はクラッド層形成用樹脂層(ドライフィルム)のラミネートにより形成すれば良い。
塗布による場合には、その方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂層(ドライフィルム)は、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、支持フィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
In the present invention, the method for forming the clad layer is not particularly limited. For example, the clad layer may be formed by applying a clad layer forming resin or laminating a clad layer forming resin layer (dry film).
In the case of application, the method is not limited, and the clad layer forming resin composition may be applied by a conventional method.
The clad layer-forming resin layer (dry film) used for laminating can be easily manufactured by, for example, dissolving the clad layer-forming resin composition in a solvent, applying it to a support film, and removing the solvent. Can do.

下部クラッド層3、ダミー下部クラッド層4及び上部クラッド層9,10の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、5〜500μmの範囲が好ましい。5μm以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、500μm以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層3及び上部クラッド層9,10の厚さは、さらに10〜200μmの範囲であることがより好ましい。また、下部クラッド層3は、光ファイバの中心と光伝達用コアパターン中心合わせのため、硬化後のフィルム厚みが、{(光ファイバの半径)−(下部クラッド層3上に形成された光伝達用コアパターン厚み)/2}の厚みのフィルムを用いることが更に好ましい。接着剤等で光ファイバ14を固定する際に、光ファイバ搭載溝11と光ファイバ14との間に間隙ができる場合には上記の値に間隙分の厚みを足した厚みのフィルムを用いるとさらによい。
具体例に、光ファイバの直径80μm、光ファイバのコア径50μmの光ファイバを用いたときの好ましい下部クラッド層3の厚みを示す。まず、光導波路のコア径は、光ファイバから光伝達用コアパターンへ光信号が伝搬してくる場合、光ファイバのコア径に外接する正方形が光損失なく伝搬できる。この場合、光導波路のコアは50μm×50μm(コア高さ;50μm)となる。上記の式に当てはめると最適な下部クラッド層3の厚みは15μm(=40-50/2)となる。また、上記と同一の光ファイバを用いて、光ファイバから光伝達用コアパターンへ光信号が伝搬してくる場合、光ファイバのコア径に内接する正方形が光損失なく伝搬できる。この場合、光導波路のコアは36μm×36μm(コア高さ;36μm)となる。上記の式に当てはめると最適な下部クラッド層3の厚みは22μm(=40-36/2)となる。なお、光ファイバ搭載溝11と光ファイバ14との間に間隙ができる場合には上記の値に間隙分の厚みを足した厚みのフィルムを用いるとさらによい。
また、光導波路において、光伝達用コアパターン7を埋め込むための上部クラッド層9,10の厚みは、コアパターン7の厚さ以上にすることが好ましいが、光ファイバ14を搭載する際に、ガラスブロック等で光ファイバ14を抑える場合には、基板1表面から上部クラッド層上面までの高さが光ファイバ14の直径以下になるように適宜調整すれば良い。あらかじめ光ファイバ搭載溝11上に蓋を形成して孔状にし、該孔に光ファイバを差し込む場合には、光ファイバ14の直径以上であるとよい。
The thicknesses of the lower cladding layer 3, the dummy lower cladding layer 4, and the upper cladding layers 9 and 10 are not particularly limited, but the thickness after drying is preferably in the range of 5 to 500 μm. When the thickness is 5 μm or more, a clad thickness necessary for light confinement can be secured, and when the thickness is 500 μm or less, it is easy to control the film thickness uniformly. From the above viewpoint, the thickness of the lower cladding layer 3 and the upper cladding layers 9 and 10 is more preferably in the range of 10 to 200 μm. Further, the lower clad layer 3 has a cured film thickness of {(radius of the optical fiber) − (light transmission formed on the lower clad layer 3) in order to align the center of the optical fiber and the center pattern of the light transmission core. It is more preferable to use a film having a thickness of core pattern thickness) / 2}. When a gap is formed between the optical fiber mounting groove 11 and the optical fiber 14 when the optical fiber 14 is fixed with an adhesive or the like, a film having a thickness obtained by adding the thickness of the gap to the above value is further used. Good.
A specific example shows a preferable thickness of the lower cladding layer 3 when an optical fiber having an optical fiber diameter of 80 μm and an optical fiber core diameter of 50 μm is used. First, when the optical signal propagates from the optical fiber to the optical transmission core pattern, a square circumscribing the core diameter of the optical fiber can propagate without optical loss. In this case, the core of the optical waveguide is 50 μm × 50 μm (core height: 50 μm). Applying the above formula, the optimum thickness of the lower cladding layer 3 is 15 μm (= 40-50 / 2). In addition, when an optical signal is propagated from the optical fiber to the optical transmission core pattern using the same optical fiber as described above, a square inscribed in the core diameter of the optical fiber can propagate without optical loss. In this case, the core of the optical waveguide is 36 μm × 36 μm (core height: 36 μm). Applying the above formula, the optimum thickness of the lower cladding layer 3 is 22 μm (= 40−36 / 2). When a gap is formed between the optical fiber mounting groove 11 and the optical fiber 14, it is better to use a film having a thickness obtained by adding the thickness of the gap to the above value.
In the optical waveguide, the thickness of the upper cladding layers 9 and 10 for embedding the light transmission core pattern 7 is preferably equal to or greater than the thickness of the core pattern 7. When the optical fiber 14 is suppressed by a block or the like, the height from the surface of the substrate 1 to the upper surface of the upper cladding layer may be adjusted as appropriate so that the height is equal to or less than the diameter of the optical fiber 14. When a lid is formed in advance on the optical fiber mounting groove 11 to form a hole and the optical fiber is inserted into the hole, the diameter is preferably equal to or larger than the diameter of the optical fiber 14.

[下部クラッド溝]
下部クラッド溝5は、光伝達用コアパターン7間の下部クラッド層に設けられた溝であり、複数配列した光伝達用コアパターン7の少なくとも一組の光伝達用コアパターン7間(即ち1箇所)に設けられていれば良く、より好ましくは2〜3本の光伝達用コアパターンに付き1つのコアパターン間に設けられていると良く(上記と同様)、さらに好ましくは全ての光伝達用コアパターン7間に設けられていると良い。下部クラッド溝5の幅は、5μm〜光伝達用コアパターン7間の距離以下であるとよく、30μm〜光伝達用コアパターン7間の距離以下であるとよりよく、50μm〜光伝達用コアパターン7間の距離以下であるとさらによい。
下部クラッド溝5の深さは、特に限定はないが、10〜100μmであるとよく、15〜100μmであるとよりよく、後述する下部クラッド層3と同一厚みであるとさらによい。
[Lower cladding groove]
The lower cladding groove 5 is a groove provided in the lower cladding layer between the light transmission core patterns 7, and is located between at least one set of the light transmission core patterns 7 of the plurality of light transmission core patterns 7 (that is, one place). ), More preferably 2 to 3 light transmission core patterns and one core pattern (same as above), and more preferably for all light transmission. It may be provided between the core patterns 7. The width of the lower clad groove 5 is preferably 5 μm to the distance between the light transmission core patterns 7, more preferably 30 μm to the distance between the light transmission core patterns 7, and 50 μm to the light transmission core pattern. It is even better if the distance is less than 7.
The depth of the lower cladding groove 5 is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 μm, more preferably 15 to 100 μm, and even more preferably the same thickness as the lower cladding layer 3 described later.

[光伝達用コアパターン]
本発明においては、下部クラッド層3及び基板1上に形成する、光伝達用コアパターン7、光ファイバガイドコア8の形成方法は、コアパターン形成用樹脂の塗布又はコアパターン形成用樹脂層(ドライフィルム)のラミネートにより樹脂層を形成し、エッチングによりコアパターンを形成すれば良い。
本発明においては、コアパターン形成用樹脂層を形成した後、同時にエッチングして光伝達用コアパターン7と光ファイバガイドコア8を同時に形成することにより、効率よく光ファイバコネクタを製造することができる。
[Core pattern for light transmission]
In the present invention, the light transmission core pattern 7 and the optical fiber guide core 8 formed on the lower clad layer 3 and the substrate 1 are formed by coating a core pattern forming resin or a core pattern forming resin layer (dry layer). A resin layer may be formed by laminating a film and a core pattern may be formed by etching.
In the present invention, an optical fiber connector can be efficiently manufactured by forming the core pattern forming resin layer and then simultaneously etching to form the optical transmission core pattern 7 and the optical fiber guide core 8 at the same time. .

コアパターン形成用樹脂、特に光伝達用コアパターン7に用いるコアパターン形成用樹脂は、クラッド層3より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得る樹脂組成物を用いることができる。   The core pattern forming resin, in particular, the core pattern forming resin used for the light transmitting core pattern 7 is designed to have a higher refractive index than that of the cladding layer 3, and uses a resin composition that can form the core pattern with actinic rays. be able to.

コアパターン形成用樹脂層(フィルム)の厚さについては特に限定されず、乾燥後のコアパターン形成用樹脂層の厚さが、通常は10〜200μmとなるように調整される。下部クラッド層3上に形成される光伝達用コアパターン7の厚さが10μm以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、100μm以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、下部クラッド層3上に形成される光伝達用コアパターン7の厚さは、さらに30〜90μmの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すれば良い。
また、光伝達用コアパターンの硬化後の厚みは、光ファイバから光伝達用コアパターンへ光を伝達する場合は、光ファイバのコア径以上になれば光の損失が少なく、光伝達用コアパターンから光ファイバへ光を伝達する場合は、光伝達用コアパターンの厚さと幅からなる矩形が、光損失に悪影響のない範囲で光ファイバのコア径の内側になるように調整すると更に良い。
複数の光伝達用コアパターン7のうち、最も厚みの厚い光伝達用コアパターン7と最も厚みの薄い光伝達用コアパターン7の差は、本発明の光ファイバコネクタであると低減できる。その差は光伝搬及び光ファイバとの結合損失が良好である範囲であるとよく、好ましくは0〜10μm(ばらつき±5μm)、より好ましくは0〜5μm(ばらつき±2.5μm)、さらに好ましくは0〜3μm(ばらつき±1.5μm)である。
The thickness of the core pattern forming resin layer (film) is not particularly limited, and the thickness of the dried core pattern forming resin layer is usually adjusted to be 10 to 200 μm. When the thickness of the core pattern 7 for light transmission formed on the lower cladding layer 3 is 10 μm or more, there is an advantage that the alignment tolerance can be increased in coupling with the light emitting / receiving element or the optical fiber after the optical waveguide is formed. When the thickness is 100 μm or less, there is an advantage that the coupling efficiency is improved in coupling with the light emitting / receiving element or the optical fiber after the optical waveguide is formed. From the above viewpoint, the thickness of the light transmission core pattern 7 formed on the lower cladding layer 3 is preferably in the range of 30 to 90 μm, and if the film thickness is appropriately adjusted to obtain the thickness, good.
In addition, when the thickness of the light transmission core pattern after curing is from the optical fiber to the light transmission core pattern, the loss of light is less if the light transmission core pattern exceeds the core diameter of the optical fiber. In the case of transmitting light from the optical fiber to the optical fiber, it is better to adjust so that the rectangle composed of the thickness and width of the core pattern for light transmission is inside the core diameter of the optical fiber within a range that does not adversely affect the optical loss.
Among the plurality of light transmission core patterns 7, the difference between the thickest light transmission core pattern 7 and the thinnest light transmission core pattern 7 can be reduced with the optical fiber connector of the present invention. The difference may be within a range in which light propagation and coupling loss with an optical fiber are good, preferably 0 to 10 μm (variation ± 5 μm), more preferably 0 to 5 μm (variation ± 2.5 μm), more preferably 0 to 3 μm (variation ± 1.5 μm).

また、クラッド層形成用樹脂層(ドライフィルム)及びコアパターン形成用樹脂層(ドライフィルム)は、支持フィルム上に形成すると良い。支持フィルムの種類としては、柔軟性及び強靭性のある支持フィルムとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどが好適に挙げられる。支持フィルムの厚さは、5〜200μmであることが好ましい。5μm以上であると、支持フィルムとしての強度が得やすいという利点があり、200μm以下であると、パターン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターンが形成できるという利点がある。以上の観点から、支持フィルムの厚さは10〜100μmの範囲であることがより好ましく、15〜50μmであることが特に好ましい。   The resin layer for forming a cladding layer (dry film) and the resin layer for forming a core pattern (dry film) are preferably formed on a support film. Examples of the support film include flexible and tough support films such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and other polyesters, polyethylene, polypropylene and other polyolefins, polyamides, polycarbonates, polyphenylene ethers and polyethers. Preferred examples include sulfide, polyarylate, liquid crystal polymer, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyetherimide, polyamideimide, and polyimide. The thickness of the support film is preferably 5 to 200 μm. When it is 5 μm or more, there is an advantage that the strength as a support film is easily obtained, and when it is 200 μm or less, there is an advantage that a gap with the mask at the time of pattern formation becomes small and a finer pattern can be formed. From the above viewpoint, the thickness of the support film is more preferably in the range of 10 to 100 μm, and particularly preferably 15 to 50 μm.

[光ファイバ搭載溝、光ファイバガイド部、光ファイバガイドコア]
本発明において、光ファイバ14を光ファイバ搭載溝11に固定する方法としては、特に限定されないが、例えば、ガラスブロックでファイバを抑えて光ファイバ搭載溝11に押し込み、光伝達用コアパターン7の中心と光ファイバ14の中心を位置合わせして、接着剤等により固定すれば良い。
この際、基板1との平行方向の位置合わせは光ファイバガイドコア8により行い、基板1との垂直方向の位置合わせは基板1により行うことができる。
[Optical fiber mounting groove, optical fiber guide, optical fiber guide core]
In the present invention, the method for fixing the optical fiber 14 to the optical fiber mounting groove 11 is not particularly limited. For example, the optical fiber 14 is pressed into the optical fiber mounting groove 11 by holding the fiber with a glass block, and the center of the light transmitting core pattern 7 is centered. And the center of the optical fiber 14 may be aligned and fixed with an adhesive or the like.
At this time, alignment in the direction parallel to the substrate 1 can be performed by the optical fiber guide core 8, and alignment in the direction perpendicular to the substrate 1 can be performed by the substrate 1.

光ファイバガイド部の基板1表面から光導波路部12の上部クラッド層9の上面までの距離が、光ファイバ14の直径以下だと、ガラスブロックで光ファイバを抑えて光ファイバ搭載溝11に押し込むなどの作業がしやすい。
また、光ファイバガイド部の光ファイバガイドコア8の高さ(厚さ)が、光ファイバ14の半径以上であると光ファイバ14の位置ずれがしにくい。
光ファイバガイドコア8間の光ファイバ搭載溝11の幅としては、光ファイバの直径以上の幅であればよく、光ファイバの実装性及びトレランスの観点から、光ファイバの直径より0.1〜10μm広い幅であると更に良い。光ファイバガイドコア8の高さは光ファイバの半径以上の高さであれば良く、且つ光ファイバの直径以下であれば良い。光ファイバガイド部(上部クラッド層10を含む)高さは、光ファイバの半径より5μm以上高く、直径より3μm以上低いと光ファイバ14をガラスブロック等で抑える場合の実装性が良いため更に好ましい。
あらかじめ光ファイバ搭載溝11上に蓋がされて孔状になっており、該孔に光ファイバを挿入して実装する場合の光ファイバガイド部(上部クラッド層10を含む)高さは、光ファイバの直径以上であれば良い。光ファイバの直径より5μm以上高く、直径+15μm以下であると光ファイバと光導波路の位置ずれを抑制できるため好ましい。
本発明の光ファイバコネクタは、基板1表面から光導波路部12の上部クラッド層9までの高さ(最大高さ)と、基板1表面から光ファイバガイド部の上部クラッド層10までの高さ(最大高さ)の差が低減できる。その差は光ファイバを良好に抑え、又は蓋を良好に設置でき、光ファイバ14と光導波路部12との結合損失が良好である範囲であるとよく、好ましくは0〜10μm、より好ましくは0〜5μm、さらに好ましくは0〜3μmである。
If the distance from the substrate 1 surface of the optical fiber guide portion to the upper surface of the upper cladding layer 9 of the optical waveguide portion 12 is equal to or less than the diameter of the optical fiber 14, the optical fiber is suppressed by a glass block and pushed into the optical fiber mounting groove 11 or the like. Easy to work.
Further, when the height (thickness) of the optical fiber guide core 8 in the optical fiber guide portion is equal to or larger than the radius of the optical fiber 14, the optical fiber 14 is hardly displaced.
The width of the optical fiber mounting groove 11 between the optical fiber guide cores 8 may be equal to or larger than the diameter of the optical fiber. From the viewpoint of the mountability and tolerance of the optical fiber, it is 0.1 to 10 μm from the diameter of the optical fiber. A wider width is better. The height of the optical fiber guide core 8 may be higher than the radius of the optical fiber, and may be lower than the diameter of the optical fiber. The height of the optical fiber guide portion (including the upper clad layer 10) is more preferably 5 μm or more than the radius of the optical fiber and 3 μm or more lower than the diameter, which is more preferable because the mountability when holding the optical fiber 14 with a glass block or the like is good.
The height of the optical fiber guide portion (including the upper clad layer 10) when the optical fiber mounting groove 11 is previously covered with a lid to form a hole and the optical fiber is inserted into the hole for mounting is the optical fiber. It is sufficient if it is equal to or larger than the diameter. It is preferable that the diameter is higher than the diameter of the optical fiber by 5 μm or more and the diameter +15 μm or less because the displacement between the optical fiber and the optical waveguide can be suppressed.
The optical fiber connector of the present invention has a height (maximum height) from the surface of the substrate 1 to the upper cladding layer 9 of the optical waveguide portion 12 and a height from the surface of the substrate 1 to the upper cladding layer 10 of the optical fiber guide portion ( The difference in maximum height can be reduced. The difference may be within a range in which the optical fiber can be satisfactorily suppressed or the lid can be installed well, and the coupling loss between the optical fiber 14 and the optical waveguide portion 12 is good, preferably 0 to 10 μm, more preferably 0. It is -5 micrometers, More preferably, it is 0-3 micrometers.

[光ファイバ]
本発明においては、具体的には、光ファイバの直径が200μm以下であればコアパターン形成用樹脂層(フィルム)の膜厚が制御しやすいという観点から好ましく、125μm径や80μm径の光ファイバを用いることが更に好ましい。
[Optical fiber]
In the present invention, specifically, if the diameter of the optical fiber is 200 μm or less, it is preferable from the viewpoint that the film thickness of the resin layer (film) for forming the core pattern is easy to control, and an optical fiber having a diameter of 125 μm or 80 μm is used. More preferably, it is used.

[光路変換ミラー]
光伝達用コアパターン7の光軸上には光路変換ミラー13を設けても良い。光路変換ミラー13は、光伝達用コアパターン7を伝搬した光を、基板1に対して略垂直方向に光路変換可能な機構であれば特に限定はなく、光路を好ましくは45〜135°、より好ましくは75〜105°、さらに好ましくは87〜93°に光路変換すると良い。また、光路変換される方向は、下部クラッド層3側でも上部クラッド層9側でも良い。下部クラッド層3側に光路変換されて、基板1を透過する場合には、基板1に透過する光の波長に対して透明性を有しているか、光が透過する箇所が透明又は開口であることが好ましい。
光路変換ミラー13は、光伝達用コアパターン7の光軸上に略45°の傾斜面を形成した空気反射ミラーや、傾斜面に反射金属層を形成した金属反射ミラーであっても良い。
[Optical path conversion mirror]
An optical path conversion mirror 13 may be provided on the optical axis of the core pattern 7 for light transmission. The optical path conversion mirror 13 is not particularly limited as long as the light propagated through the light transmission core pattern 7 can be optically converted in a direction substantially perpendicular to the substrate 1, and the optical path is preferably 45 to 135 °. The optical path is preferably changed to 75 to 105 °, more preferably 87 to 93 °. The direction of the optical path conversion may be on the lower clad layer 3 side or the upper clad layer 9 side. When the light path is changed to the lower clad layer 3 side and transmitted through the substrate 1, it has transparency with respect to the wavelength of the light transmitted through the substrate 1, or the portion where the light is transmitted is transparent or opening. It is preferable.
The optical path conversion mirror 13 may be an air reflection mirror in which an inclined surface of approximately 45 ° is formed on the optical axis of the light transmission core pattern 7 or a metal reflection mirror in which a reflective metal layer is formed on the inclined surface.

光路変換ミラー13の形成方法としては、特に限定はなく、レーザーアブレーションや、ダイシングソー等の切削加工を用いて光路変換ミラー13用の傾斜面を形成する方法等が好適に挙げられる。光伝達用コアパターン7の光軸上に同一工程で光路変換ミラー13を形成すると、効率的に複数の光路変換ミラー13を形成でき、さらにそれらの位置の相関が得られやすいため好ましい。
また、本発明では、樹脂と空気との屈折率差を利用した空気反射ミラーがよいが、反射面に反射金属層をもうけた金属反射ミラーでもよい。反射金属層の形成方法としては、特に限定はないが、蒸着、スパッタ、めっき等が挙げられる。反射金属層の種類としてはAu、Ag、Cu、Al、Cu、Ni、Ti等の各種金属、及びそれらの合金等が好適に用いられる。
以下、本発明の光ファイバコネクタの製造方法について詳細に説明する。
A method for forming the optical path conversion mirror 13 is not particularly limited, and a method of forming an inclined surface for the optical path conversion mirror 13 by using laser ablation or cutting such as a dicing saw is preferable. It is preferable to form the optical path conversion mirror 13 on the optical axis of the core pattern 7 for light transmission in the same process because a plurality of optical path conversion mirrors 13 can be efficiently formed and the correlation between these positions can be easily obtained.
In the present invention, an air reflecting mirror using a difference in refractive index between resin and air is preferable, but a metal reflecting mirror having a reflecting metal layer on the reflecting surface may be used. The method for forming the reflective metal layer is not particularly limited, and examples thereof include vapor deposition, sputtering, and plating. As the type of the reflective metal layer, various metals such as Au, Ag, Cu, Al, Cu, Ni, Ti, and alloys thereof are preferably used.
Hereinafter, the manufacturing method of the optical fiber connector of this invention is demonstrated in detail.

(工程A)
本発明の光ファイバコネクタの製造方法では、工程Aとして基板1上に下部クラッド層形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、光ファイバガイド部における、光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部6と、光導波路部における下部クラッド溝5とを形成する。これらを同時に形成することによって位置精度のよい下部クラッド層除去部6及び下部クラッド溝5を形成できる。このとき下部クラッド層除去部6及び下部クラッド溝5は接続していると後のコアパターン形成用樹脂層、上部クラッド層形成用樹脂層を形成する際に樹脂の流れ性が向上し、樹脂層の平坦性が得られやすく、気泡の発生も抑えられる。
(Process A)
In the method for manufacturing an optical fiber connector of the present invention, a lower clad layer forming resin layer is formed on the substrate 1 as step A, and the lower clad layer removing portion 6 including the optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion is formed by etching. And a lower cladding groove 5 in the optical waveguide portion. By forming these simultaneously, the lower cladding layer removing portion 6 and the lower cladding groove 5 with high positional accuracy can be formed. At this time, if the lower clad layer removing portion 6 and the lower clad groove 5 are connected, the flowability of the resin is improved when forming the resin layer for forming the core pattern and the resin layer for forming the upper clad layer later. It is easy to obtain flatness and the generation of bubbles is also suppressed.

(工程B)
本発明の光ファイバコネクタの製造方法では、工程Bとして下部クラッド層3形成面側からコアパターン形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、下部クラッド層3上に光伝達用コアパターン7を形成すると共に、光ファイバガイドコア8を形成する。光ファイバガイドコア8は、光ファイバ搭載溝11の側壁となる。本発明ではこれらを同時に形成することができる。これにより、光ファイバ搭載溝11と、光伝達用コアパターン7との高い位置精度を確保でき、光ファイバ14を光ファイバ搭載溝11に搭載すると、良好に光導波路部12と光ファイバ14とを位置合わせできる。
(Process B)
In the method for manufacturing an optical fiber connector of the present invention, as step B, a core pattern forming resin layer is formed from the lower clad layer 3 formation surface side, and a light transmission core pattern 7 is formed on the lower clad layer 3 by etching. At the same time, the optical fiber guide core 8 is formed. The optical fiber guide core 8 becomes a side wall of the optical fiber mounting groove 11. In the present invention, these can be formed simultaneously. As a result, high positional accuracy between the optical fiber mounting groove 11 and the optical transmission core pattern 7 can be ensured. When the optical fiber 14 is mounted in the optical fiber mounting groove 11, the optical waveguide portion 12 and the optical fiber 14 are satisfactorily formed. Can be aligned.

(工程C)
本発明の光ファイバコネクタの製造方法では、工程Cとして光伝達用コアパターン7形成面側から上部クラッド層形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、光ファイバガイド部における前記光ファイバ搭載溝上の上部クラッド層を除去する。
(Process C)
In the method for manufacturing an optical fiber connector of the present invention, as step C, a resin layer for forming an upper clad layer is formed from the light transmitting core pattern 7 forming surface side, and etching is performed to form an upper portion on the optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion Remove the cladding layer.

(工程D)
本発明の光ファイバコネクタの製造方法では、工程Dとして基板1に光伝達用コアパターン7と、光ファイバ搭載溝11形成部とを挟持するように基板溝2を形成する、又は光ファイバ搭載溝11形成部の光導波路部側の端部に基板溝2を形成することが好ましい。
なお、工程Dはコアパターン形成用樹脂層、上部クラッド層形成用樹脂層を形成する際の気泡の発生を抑制する観点から、工程B又は工程Cの前に行われる。
(Process D)
In the optical fiber connector manufacturing method of the present invention, as step D, the substrate groove 2 is formed so as to sandwich the optical transmission core pattern 7 and the optical fiber mounting groove 11 forming portion in the substrate 1, or the optical fiber mounting groove. It is preferable to form the substrate groove 2 at the end of the 11 forming portion on the optical waveguide portion side.
In addition, the process D is performed before the process B or the process C from a viewpoint of suppressing generation | occurrence | production of the bubble at the time of forming the resin layer for core pattern formation, and the resin layer for upper clad layer formation.

[エッチング]
本発明ではコアパターン形成用樹脂層又はクラッド層形成用樹脂層をエッチングしてパターン化する。エッチングの方法としては、RIE(Reactive Ion Etching)などのドライエッチングや、溶剤やアルカリ溶液を用いて樹脂を溶解や膨潤除去するウェットエッチングが挙げられる。ドライエッチング及びウェットエッチングする前に、コアパターン形成用樹脂層又はクラッド層形成用樹脂層上にエッチングされない又はされにくいエッチングレジストパターンを形成してエッチングレジストパターンがない部分のコアパターン形成用樹脂層又はクラッド層形成用樹脂層を除去し、その後にエッチングレジストパターンを除去する方法を用いてもよい。ウェットエッチングする場合には、コアパターン形成用樹脂層又はクラッド層形成用樹脂層が、溶液やアルカリ溶液によってエッチング可能な樹脂を用いるとよい。
別のウェットエッチングの方法として、コアパターン形成用樹脂層又は上部クラッド層形成用樹脂層を感光性の樹脂層とし、活性光線で光硬化し、ウェットエッチングする方法がある。この方法を用いると、樹脂層上にエッチングレジストパターンを形成する工程、エッチングレジストパターンを除去する工程が不要であるためよい。
ウェットエッチングであると深さの異なるパターン(光伝達用コアパターンと光ファイバガイドコア等)を容易に形成できるため好ましい。
[etching]
In the present invention, the core pattern forming resin layer or the cladding layer forming resin layer is etched and patterned. Examples of the etching method include dry etching such as RIE (Reactive Ion Etching), and wet etching in which a resin is dissolved or swelled and removed using a solvent or an alkaline solution. Before performing dry etching and wet etching, an etching resist pattern that is not or hardly etched is formed on the core pattern forming resin layer or the clad layer forming resin layer, and the core pattern forming resin layer or the portion without the etching resist pattern is formed. A method of removing the clad layer forming resin layer and then removing the etching resist pattern may be used. When wet etching is performed, a resin that can be etched with a solution or an alkaline solution may be used for the core pattern forming resin layer or the clad layer forming resin layer.
As another wet etching method, there is a method in which the core pattern forming resin layer or the upper clad layer forming resin layer is a photosensitive resin layer, photocured with actinic rays, and wet etched. If this method is used, a step of forming an etching resist pattern on the resin layer and a step of removing the etching resist pattern are unnecessary.
Wet etching is preferable because patterns with different depths (such as a light transmission core pattern and an optical fiber guide core) can be easily formed.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明を限定するものではない。
実施例1
<クラッド層形成用樹脂フィルムの作製>
[(A)(メタ)アクリルポリマー(ベースポリマー)の作製]
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート46質量部及び乳酸メチル23質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を65℃に上昇させ、メチルメタクリレート47質量部、ブチルアクリレート33質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート16質量部、メタクリル酸14質量部、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート46質量部、及び乳酸メチル23質量部の混合物を3時間かけて滴下後、65℃で3時間撹拌し、さらに95℃で1時間撹拌を続けて、(A)(メタ)アクリルポリマーの溶液(固形分45質量%)を得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited.
Example 1
<Preparation of a resin film for forming a cladding layer>
[Production of (A) (meth) acrylic polymer (base polymer)]
46 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 23 parts by mass of methyl lactate were weighed in a flask equipped with a stirrer, a cooling pipe, a gas introduction pipe, a dropping funnel, and a thermometer, and stirred while introducing nitrogen gas. . The liquid temperature was raised to 65 ° C., 47 parts by mass of methyl methacrylate, 33 parts by mass of butyl acrylate, 16 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, 14 parts by mass of methacrylic acid, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile ) A mixture of 3 parts by mass, 46 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 23 parts by mass of methyl lactate was added dropwise over 3 hours, followed by stirring at 65 ° C. for 3 hours, and further stirring at 95 ° C. for 1 hour. A) A (meth) acrylic polymer solution (solid content: 45% by mass) was obtained.

[重量平均分子量の測定]
(A)(メタ)アクリルポリマーの重量平均分子量(標準ポリスチレン換算)をGPC(東ソー(株)製「SD−8022」、「DP−8020」、及び「RI−8020」)を用いて測定した結果、3.9×10であった。なお、カラムは日立化成(株)製「Gelpack GL−A150−S」及び「Gelpack GL−A160−S」を使用した。
[酸価の測定]
(A)(メタ)アクリルポリマーの酸価を測定した結果、79mgKOH/gであった。なお、酸価は(A)(メタ)アクリルポリマー溶液を中和するのに要した0.1mol/L水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
[Measurement of weight average molecular weight]
(A) The result of having measured the weight average molecular weight (standard polystyrene conversion) of (meth) acrylic polymer using GPC ("SD-8022", "DP-8020", and "RI-8020" by Tosoh Corp.). It was 3.9 × 10 4 . As the column, “Gelpack GL-A150-S” and “Gelpack GL-A160-S” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. were used.
[Measurement of acid value]
As a result of measuring the acid value of (A) (meth) acrylic polymer, it was 79 mgKOH / g. The acid value was calculated from the amount of 0.1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution required to neutralize the (A) (meth) acrylic polymer solution. At this time, the point at which the phenolphthalein added as an indicator changed color from colorless to pink was defined as the neutralization point.

[クラッド層形成用樹脂ワニスの調合]
ベースポリマーとして、前記(A)(メタ)アクリルポリマー溶液(固形分45質量%)84質量部(固形分38質量部)、(B)光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート(新中村化学工業(株)製「U−200AX」)33質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート(新中村化学工業(株)製「UA−4200」)15質量部、(C)熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液(固形分75質量%)(住化バイエルウレタン(株)製「スミジュールBL3175」)20質量部(固形分15質量部)、(D)光重合開始剤として、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(チバ・ジャパン(株)製「イルガキュア2959」)1質量部、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(チバ・ジャパン(株)製「イルガキュア819」)1質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート23質量部を攪拌しながら混合した。孔径2μmのポリフロンフィルタ(アドバンテック東洋(株)製「PF020」)を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
[Preparation of resin varnish for forming clad layer]
As a base polymer, 84 parts by mass (solid content 38 parts by mass) of the (A) (meth) acrylic polymer solution (solid content 45% by mass), (B) urethane (meth) acrylate having a polyester skeleton as a photocuring component ( Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. “U-200AX”) 33 parts by mass, and urethane (meth) acrylate having a polypropylene glycol skeleton (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. “UA-4200”) 15 parts by mass, (C ) As a thermosetting component, a polyfunctional block isocyanate solution (solid content 75% by mass) obtained by protecting isocyanurate type trimer of hexamethylene diisocyanate with methyl ethyl ketone oxime (“Sumijour BL3175” manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) 20 1 part by mass (solid content 15 parts by mass), (D) 1- [4- 2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one (“Irgacure 2959” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), 1 part by weight, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) ) 1 part by mass of phenylphosphine oxide (“Irgacure 819” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) and 23 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate as an organic solvent for dilution were mixed with stirring. After pressure filtration using a polyflon filter having a pore size of 2 μm (“PF020” manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.), degassing was performed under reduced pressure to obtain a resin varnish for forming a cladding layer.

[クラッド層形成用樹脂フィルムの作製]
上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスを、支持フィルムであるPETフィルム(東洋紡績(株)製「コスモシャインA4100」、厚み50μm)の非処理面上に、塗工機(マルチコーターTM−MC、(株)ヒラノテクシード製)を用いて塗布し、100℃で20分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理PETフィルム(帝人デュポンフィルム(株)製「ピューレックスA31」、厚み25μm)を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。
このとき、クラッド層形成用樹脂ワニスより形成される樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、乾燥後の膜厚については後述する。
[Preparation of resin film for forming clad layer]
The resin varnish for forming a clad layer obtained above is coated on a non-treated surface of a PET film (“Cosmo Shine A4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 50 μm) as a support film. MC, manufactured by Hirano Tech Seed Co., Ltd., dried at 100 ° C. for 20 minutes, and then a surface release treated PET film (“Purex A31” manufactured by Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness 25 μm) is pasted as a protective film. A resin film for forming a cladding layer was obtained.
At this time, the thickness of the resin layer formed from the clad layer forming resin varnish can be arbitrarily adjusted by adjusting the gap of the coating machine, and the thickness after drying will be described later.

<コアパターン形成用樹脂フィルムの作製>
(A)ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂(商品名:フェノトートYP−70、東都化成(株)製)26質量部、(B)光重合性化合物として、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(商品名:A−BPEF、新中村化学工業(株)製)36質量部、及びビスフェノールA型エポキシアクリレート(商品名:EA−1020、新中村化学工業(株)製)36質量部、(C)光重合開始剤として、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:イルガキュア819、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)1質量部、及び1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(商品名:イルガキュア2959、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)1質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40質量部を用いたこと以外は上述のクラッド層形成用樹脂ワニスの調合と同様の方法及び条件でコアパターン形成用樹脂ワニスを調合した。その後、上記と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコアパターン形成用樹脂ワニスを、支持フィルムであるPETフィルム(商品名:コスモシャインA1517、東洋紡績(株)製、厚さ:16μm)の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型PETフィルム(商品名:ピューレックスA31、帝人デュポンフィルム(株)、厚さ:25μm)を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コアパターン形成用樹脂フィルムを得た。
このとき、コアパターン形成用樹脂ワニスより形成される樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、乾燥後の膜厚については後述する。
<Preparation of resin film for core pattern formation>
(A) As a base polymer, 26 parts by mass of a phenoxy resin (trade name: Phenotote YP-70, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), and (B) 9,9-bis [4- (2- Acrylyloxyethoxy) phenyl] fluorene (trade name: A-BPEF, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 36 parts by mass, and bisphenol A type epoxy acrylate (trade name: EA-1020, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 36 parts by mass, (C) 1 part by mass of bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide (trade name: Irgacure 819, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) -[4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one (trade name: Irgacu 2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), and the core pattern was prepared in the same manner and under the same conditions as in the above-mentioned preparation of the resin varnish for forming a clad layer, except that 40 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was used as the organic solvent. A forming resin varnish was prepared. Thereafter, pressure filtration and degassing under reduced pressure were performed in the same manner and conditions as described above.
On the non-treated surface of the PET film (trade name: Cosmo Shine A1517, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 16 μm) as a support film, the core pattern-forming resin varnish obtained above is After applying and drying in the same manner, a release PET film (trade name: PUREX A31, Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness: 25 μm) is attached as a protective film so that the release surface is on the resin side. A resin film for forming a core pattern was obtained.
At this time, the thickness of the resin layer formed from the resin varnish for core pattern formation can be arbitrarily adjusted by adjusting the gap of the coating machine, and the thickness after drying will be described later.

[基板1の作製]
上記で得られた15μm厚みのクラッド層形成用樹脂層(フィルム)の保護フィルムを剥離して、100mm×100mmのポリイミドフィルム(ポリイミド;ユーピレックスRN(宇部日東化成(株)製)、厚み;25μm)上に配置した。その後、真空加圧式ラミネータ((株)名機製作所製、MVLP−500)を用い、500Pa以下に真空引きした後、圧力0.4MPa、温度80℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。
次いで100μmの遮光部を有するネガ型フォトマスクを介し、紫外線露光機(株式会社オーク製作所製、EXM−1172)にて支持フィルム側から紫外線(波長365nm)を250mJ/cm照射した。その後、支持フィルムを剥離し、現像液(1質量%炭酸カリウム水溶液)を用いて、クラッド層形成用樹脂層をエッチングした。続いて、水洗浄し、170℃で1時間加熱乾燥及び硬化し、100μm幅、厚み15μmの基板溝2付きの基板1を作製した。
[Production of Substrate 1]
The protective film of the 15 μm-thick clad layer-forming resin layer (film) obtained above was peeled off, and a 100 mm × 100 mm polyimide film (polyimide; Upilex RN (manufactured by Ube Nitto Kasei Co., Ltd.), thickness: 25 μm) Placed on top. Then, after vacuuming to 500 Pa or less using a vacuum pressurization type laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), thermocompression bonding is performed under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a pressurization time of 30 seconds. And laminated.
Next, ultraviolet light (wavelength 365 nm) was irradiated from the support film side with 250 mJ / cm 2 through a negative photomask having a light-shielding part of 100 μm with an ultraviolet exposure machine (EXM-1172, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). Thereafter, the support film was peeled off, and the resin layer for forming the clad layer was etched using a developing solution (1 mass% potassium carbonate aqueous solution). Subsequently, the substrate 1 was washed with water, dried and cured by heating at 170 ° C. for 1 hour, and a substrate 1 with a substrate groove 2 having a width of 100 μm and a thickness of 15 μm was produced.

[光ファイバコネクタの作製]
上記で得られた37.5μm厚のクラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムを剥離して、基板溝2形成面側から上記の真空ラミネータを用いて上記と同様の条件で、積層した。110μm×10mm×12箇所(250μmピッチ)の開口部(下部クラッド層)と110μm×30mm×10mm×13箇所(250μmピッチ)の開口部(ダミー下部クラッド層4)を100μm離してそれぞれが半ピッチ(125μm)ずらしたネガ型フォトマスクを100μm離した部分が基板溝2と重なるように位置合わせし、紫外線露光機(株式会社オーク製作所製、EXM−1172)にて支持フィルム側から紫外線(波長365nm)を250mJ/cm照射した。その後、支持フィルムを剥離し、現像液(1質量%炭酸カリウム水溶液)を用いて、下部クラッド層形成用樹脂をエッチングした。続いて、水洗浄し、170℃で1時間加熱乾燥及び硬化し、下部クラッド層3とダミー下部クラッド層4を形成した。なお、表記したパターン以外の部分はパターン密度を揃えるために、110μm幅のダミーパターンを250μmピッチで形成した。
[Fabrication of optical fiber connector]
The protective film of the 37.5 μm-thick clad layer forming resin film obtained above was peeled off and laminated under the same conditions as described above using the vacuum laminator from the substrate groove 2 forming surface side. 110 μm × 10 mm × 12 locations (250 μm pitch) openings (lower cladding layer) and 110 μm × 30 mm × 10 mm × 13 locations (250 μm pitch) openings (dummy lower cladding layer 4) are separated by 100 μm, and each is half pitch ( 125 μm) The shifted negative type photomask is aligned so that the part separated by 100 μm overlaps the substrate groove 2, and ultraviolet light (wavelength 365 nm) from the support film side with an ultraviolet exposure machine (EXM-1172, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) Was irradiated with 250 mJ / cm 2 . Thereafter, the support film was peeled off, and the lower clad layer forming resin was etched using a developer (1 mass% potassium carbonate aqueous solution). Subsequently, it was washed with water, dried by heating at 170 ° C. for 1 hour, and cured to form a lower cladding layer 3 and a dummy lower cladding layer 4. In addition, in order to make the pattern density uniform in portions other than the described pattern, dummy patterns with a width of 110 μm were formed at a pitch of 250 μm.

[コアパターンの作製]
次に、保護フィルムを剥離した71μm厚の上記コアパターン形成用樹脂フィルムを上記の下部クラッド層3形成面側に配置し、その上から厚み1mmのSUS304をあてがい、さらに、基板1側にも厚み1mmのSUS304をあてがい、上記の真空ラミネータを用いて上記と同様の条件で、積層した。次いで上記の真空加圧式ラミネータ(株式会社名機製作所製、MVLP−500)を用い、500Pa以下に真空引きした後、圧力0.4MPa、温度70℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着した。その後、光伝達用コアパターン幅50μm(ピッチ;250μm、12本)、光ファイバガイドコア8幅121μm(ピッチ;250μm、13本)の開口部を有するネガ型フォトマスクを介し、それぞれの光伝達用コアパターン7がそれぞれの下部クラッド層3上に、光ファイバガイドコア8が、ダミー下部クラッド層4を埋設するように位置合わせをし、上記紫外線露光機にて紫外線(波長365nm)を700mJ/cm照射し、次いで80℃で5分間露光後加熱を行った。その後、支持フィルムであるPETフィルムを剥離し、現像液(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/N,N−ジメチルアセトアミド=8/2、質量比)を用いて、コアパターンをエッチングした。続いて、洗浄液(イソプロパノール)を用いて洗浄し、100℃で10分間加熱乾燥し、光伝達用コアパターン7及び光ファイバガイドコア8を形成した。なお、光ファイバガイドコア8における各パターンの大きさは、光ファイバを光ファイバ搭載溝11に固定した際に、光ファイバ14が光伝達用コアパターン7に光信号を送受可能な位置に接合するように設計されている。
光伝達用コアパターン7の断面形状は50μm×50μmで、光ファイバガイドコアの高さは87.4μm、幅は121μmであった(光ファイバガイドコア間は129μm)。
なお、表記したパターン以外の部分はパターン密度を揃えるために、50μm幅のダミーパターンを250μmピッチで形成した。
[Production of core pattern]
Next, the 71 μm-thick core pattern forming resin film from which the protective film has been peeled is placed on the lower clad layer 3 forming surface side, SUS304 having a thickness of 1 mm is applied thereon, and the substrate 1 side is further thickened. 1 mm of SUS304 was applied, and lamination was performed under the same conditions as described above using the vacuum laminator. Next, using the above-described vacuum pressurization type laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), after vacuuming to 500 Pa or less, thermocompression bonding under conditions of pressure 0.4 MPa, temperature 70 ° C., pressurization time 30 seconds. did. Thereafter, each of the optical transmission core patterns is opened through a negative photomask having an opening having a width of 50 μm (pitch: 250 μm, 12) and an optical fiber guide core 8 having a width of 121 μm (pitch: 250 μm, 13). The core pattern 7 is aligned so that the optical fiber guide core 8 embeds the dummy lower clad layer 4 on each lower clad layer 3, and ultraviolet rays (wavelength 365 nm) are 700 mJ / cm by the ultraviolet exposure machine. 2 exposures, followed by post-exposure heating at 80 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the PET film as the support film was peeled off, and the core pattern was etched using a developer (propylene glycol monomethyl ether acetate / N, N-dimethylacetamide = 8/2, mass ratio). Then, it wash | cleaned using the washing | cleaning liquid (isopropanol), and it heat-dried for 10 minutes at 100 degreeC, and formed the core pattern 7 for optical transmission, and the optical fiber guide core 8. FIG. The size of each pattern in the optical fiber guide core 8 is such that when the optical fiber is fixed to the optical fiber mounting groove 11, the optical fiber 14 is bonded to the optical transmission core pattern 7 at a position where an optical signal can be transmitted and received. Designed to be
The cross-sectional shape of the optical transmission core pattern 7 was 50 μm × 50 μm, the height of the optical fiber guide core was 87.4 μm, and the width was 121 μm (the distance between the optical fiber guide cores was 129 μm).
In addition, in order to make the pattern density uniform in portions other than the described pattern, dummy patterns having a width of 50 μm were formed at a pitch of 250 μm.

次いで、保護フィルムを剥離した92μm厚のクラッド層形成用樹脂層(フィルム)を配置し、その上から厚み1mmのSUS304をあてがい、さらに、基板1側にも厚み1mmのSUS304をあてがい、上記の真空ラミネータを用いて上記と同様の条件で、ラミネートした。さらに、下部クラッド層3形成の際に使用したネガ型フォトマスクのうち光導波路部を全て開口部にしたネガ型フォトマスクを使用して紫外線(波長365nm)を150J/cm照射後、支持フィルムを剥離し、現像液(1質量%炭酸カリウム水溶液)を用いて、光ファイバ搭載溝11部分の上部クラッド層形成用樹脂層(フィルム)をエッチングで除去した。続いて、水洗浄し、170℃で1時間加熱乾燥及び硬化し、250μmピッチ、ファイバ径125μm、12チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、基板1表面から光導波路上面までの距離は、最大で122μm、光ファイバガイド部の基板1表面から上部クラッド層10までの高さは最大で123μmであった。12本の光伝達用コアパターンの厚みの最大値は51μmで、最小値は49.2μmであり、ばらつきは±0.9μmであった。本製造方法で10個の光ファイバコネクタを作製したところ、コアパターン形成時も、上部クラッド層形成時も光ファイバ搭載溝11に気泡が発生することは一度もなかった。
Next, a 92 μm-thick clad layer-forming resin layer (film) from which the protective film has been peeled off is placed, SUS304 with a thickness of 1 mm is applied from the top, and SUS304 with a thickness of 1 mm is further applied to the substrate 1 side. Lamination was performed using a laminator under the same conditions as described above. Further, the negative photomask used in forming the lower clad layer 3 is exposed to 150 J / cm 2 of ultraviolet rays (wavelength 365 nm) using a negative photomask having the entire optical waveguide portion opened, and then the support film. The upper cladding layer forming resin layer (film) in the optical fiber mounting groove 11 portion was removed by etching using a developer (1 mass% potassium carbonate aqueous solution). Subsequently, it was washed with water, heated and dried at 170 ° C. for 1 hour, and cured to produce an optical fiber connector for 250 channels with a pitch of 250 μm and a fiber diameter of 125 μm.
In the obtained optical fiber connector, the distance from the substrate 1 surface to the upper surface of the optical waveguide was 122 μm at the maximum, and the height from the substrate 1 surface of the optical fiber guide portion to the upper cladding layer 10 was 123 μm at the maximum. The maximum thickness of the 12 light transmission core patterns was 51 μm, the minimum value was 49.2 μm, and the variation was ± 0.9 μm. When ten optical fiber connectors were manufactured by this manufacturing method, bubbles were never generated in the optical fiber mounting groove 11 both when the core pattern was formed and when the upper clad layer was formed.

[光路変換ミラーの形成]
得られた光導波路部12の上部クラッド層9側からダイシングソー(DAC552、株式会社ディスコ製)を用いて45°の光路変換ミラー13を形成した。
さらに、矩形のブレードを備えた上記ダイシングソーを用いて基板1を3mm×20.1mmに加工した。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタの光ファイバ搭載溝11に、250μmピッチ、12チャンネルの光ファイバ14(コア径;50μm、クラッド径;125μm)をガラスブロックで抑えて光ファイバ搭載溝11に押し込んだところ、光導波路部12の光伝達用コアパターン7の光伝達面に接合し、光ファイバ14から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ14が位置ずれすることもなかった。光損失のばらつきも±0.2dBであった。
光ファイバ14固定用の接着剤として上記で得たコアパターン形成用樹脂ワニスを光ファイバ搭載溝11に滴下したところ、基板溝2をつたって良好に全ての光ファイバ搭載溝11に回り込んだ。
[Formation of optical path conversion mirror]
A 45 ° optical path conversion mirror 13 was formed using a dicing saw (DAC552, manufactured by DISCO Corporation) from the upper clad layer 9 side of the obtained optical waveguide section 12.
Further, the substrate 1 was processed to 3 mm × 20.1 mm using the above dicing saw provided with a rectangular blade.
In the optical fiber mounting groove 11 of the optical fiber connector obtained as described above, a 250 μm pitch, 12-channel optical fiber 14 (core diameter: 50 μm, cladding diameter: 125 μm) is suppressed by a glass block, and the optical fiber mounting groove 11 is used. The optical fiber 14 is bonded to the light transmission surface of the optical transmission core pattern 7 of the optical waveguide portion 12 so that an optical signal can be transmitted from the optical fiber 14, and the optical fiber 14 may be displaced. There wasn't. The variation in optical loss was also ± 0.2 dB.
When the core pattern forming resin varnish obtained above as an adhesive for fixing the optical fiber 14 was dropped onto the optical fiber mounting groove 11, it satisfactorily went around all the optical fiber mounting grooves 11 through the substrate groove 2.

比較例1
実施例1において、基板溝2を形成せずに直接ポリイミド上に下部クラッド層3を形成し、下部クラッド層3のパターン化に用いたネガ型フォトマスクを、上部クラッド層9,10のパターン化で用いたネガ型フォトマスクに変更し、下部クラッド溝5を形成しなかった以外は同様の方法で光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、基板1表面から光導波路上面までの距離は、最大で134μm、光ファイバガイド部の基板1表面から上部クラッド層10までの高さは最大で126μmであった。12本の光伝達用コアパターンの厚みの最大値は58.0μmで、最小値は46.0μmであり、ばらつきは±6.0μmであった。中心部の光伝達用コアパターンが厚い傾向であった。さらに、本製造方法で10個の光ファイバコネクタを作製したところ、コアパターン形成時に光ファイバ搭載溝11に気泡が発生したものが9個、上部クラッド層形成時に気泡が発生したものが8個あった。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタの光ファイバ搭載溝11に、250μmピッチ、12チャンネルの光ファイバ14(コア径;50μm、クラッド径;125μm)をガラスブロックで抑えて光ファイバ搭載溝8に押し込んだところ、光導波路部12の光伝達用コアパターン7の光伝達面に接合し、光ファイバ14から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ14が位置ずれすることもなかったが、光損失のばらつきは±0.6dBであった。
Comparative Example 1
In Example 1, the lower cladding layer 3 is formed directly on the polyimide without forming the substrate groove 2, and the negative photomask used for patterning the lower cladding layer 3 is patterned into the upper cladding layers 9, 10. An optical fiber connector was fabricated in the same manner except that the negative photomask used in Step 1 was changed and the lower cladding groove 5 was not formed.
In the obtained optical fiber connector, the distance from the substrate 1 surface to the upper surface of the optical waveguide was 134 μm at the maximum, and the height from the substrate 1 surface of the optical fiber guide portion to the upper cladding layer 10 was 126 μm at the maximum. The maximum thickness of the 12 light transmitting core patterns was 58.0 μm, the minimum value was 46.0 μm, and the variation was ± 6.0 μm. The core pattern for light transmission at the center tends to be thick. Furthermore, when 10 optical fiber connectors were produced by this manufacturing method, 9 bubbles were generated in the optical fiber mounting groove 11 when the core pattern was formed, and 8 bubbles were generated when the upper cladding layer was formed. It was.
In the optical fiber mounting groove 11 of the optical fiber connector obtained as described above, the optical fiber mounting groove 8 is obtained by holding the optical fiber 14 (core diameter: 50 μm, clad diameter: 125 μm) of 250 μm pitch and 12 channels with a glass block. The optical fiber 14 is bonded to the light transmission surface of the optical transmission core pattern 7 of the optical waveguide portion 12 so that an optical signal can be transmitted from the optical fiber 14, and the optical fiber 14 may be displaced. Although there was no variation, the variation in optical loss was ± 0.6 dB.

さらに光ファイバ14固定用の接着剤として上記で得たコアパターン形成用樹脂ワニスを光ファイバ搭載溝11に滴下したところ、全ての光ファイバ搭載溝11に回り込むのに時間がかかり、光ファイバ14と光導波路の間に気泡が残存した。   Further, when the core pattern forming resin varnish obtained above as an adhesive for fixing the optical fiber 14 is dropped on the optical fiber mounting groove 11, it takes time to wrap around all the optical fiber mounting grooves 11. Bubbles remained between the optical waveguides.

以上詳細に説明したように、本発明の光ファイバコネクタは、複数の光伝達用コアパターンの厚みばらつきが低減でき、光導波路の上部クラッド層表面までの高さと光ファイバガイド部の高さとの差が少なく、光ファイバとの結合損失のばらつきを低減できる。
このため、光ファイバ用の光電気変換基板等として有用である。
As described above in detail, the optical fiber connector of the present invention can reduce the thickness variation of a plurality of core patterns for light transmission, and the difference between the height to the surface of the upper cladding layer of the optical waveguide and the height of the optical fiber guide portion. Therefore, variation in coupling loss with the optical fiber can be reduced.
Therefore, it is useful as a photoelectric conversion substrate for optical fibers.

1.基板
2.基板溝
3.下部クラッド層
4.ダミー下部クラッド層
5.下部クラッド溝
6.光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部
7.光伝達用コアパターン
8.光ファイバガイドコア
9.上部クラッド層(光導波路部)
10.上部クラッド層(光ファイバガイド部)
11.光ファイバ搭載溝
12.光導波路部
13.光路変換ミラー
14.光ファイバ
1. Substrate 2. 2. substrate groove Lower clad layer 4. 4. Dummy lower cladding layer 5. Lower cladding groove 6. Lower clad layer removal section including optical fiber mounting groove 7. Core pattern for light transmission 8. Optical fiber guide core Upper cladding layer (optical waveguide)
10. Upper cladding layer (optical fiber guide)
11. 10. Optical fiber mounting groove Optical waveguide section 13. Optical path conversion mirror 14. Optical fiber

Claims (14)

基板上に、下部クラッド層、複数の光伝達用コアパターン、上部クラッド層を有する光導波路部と、光ファイバを固定するための光ファイバ搭載溝を有する光ファイバガイド部とが併設された光ファイバコネクタであって、前記光導波路部は、複数の光伝達用コアパターン間の少なくとも1箇所に下部クラッド溝が形成され、前記光ファイバガイド部は、固定される光ファイバと前記光伝達用コアパターンとが光信号を伝達可能な位置に接合するように、前記光ファイバ搭載溝を配置してなる光ファイバコネクタ。   An optical fiber in which an optical waveguide portion having a lower clad layer, a plurality of light transmission core patterns, an upper clad layer, and an optical fiber guide portion having an optical fiber mounting groove for fixing the optical fiber is provided on a substrate. The optical waveguide portion has a lower clad groove formed in at least one position between a plurality of light transmission core patterns, and the optical fiber guide portion includes an optical fiber to be fixed and the light transmission core pattern. An optical fiber connector in which the optical fiber mounting groove is arranged so that the optical fiber can be joined to a position where the optical signal can be transmitted. 前記下部クラッド溝は、複数の光伝達用コアパターン間の少なくとも1箇所に下部クラッド層を分断するよう形成する請求項1に記載の光ファイバコネクタ。   2. The optical fiber connector according to claim 1, wherein the lower clad groove is formed so as to divide the lower clad layer at at least one location between a plurality of core patterns for light transmission. 前記下部クラッド溝と前記光伝達用コアパターンとが略平行方向に延在する請求項1又は2に記載の光ファイバコネクタ。   The optical fiber connector according to claim 1, wherein the lower cladding groove and the core pattern for light transmission extend in a substantially parallel direction. 前記光ファイバ搭載溝の底面と、前記下部クラッド溝の底面が同一平面である請求項1〜3のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。   The optical fiber connector according to any one of claims 1 to 3, wherein a bottom surface of the optical fiber mounting groove and a bottom surface of the lower cladding groove are flush with each other. 前記複数の光伝達用コアパターンの高さのばらつきが±5μm以下である請求項1〜4のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。   The optical fiber connector according to any one of claims 1 to 4, wherein a variation in height of the plurality of core patterns for light transmission is ± 5 µm or less. 前記基板表面から前記光導波路部上面までの高さと前記光ファイバガイド部上面までの高さの差が10μm以下である請求項1〜5のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。   The optical fiber connector according to any one of claims 1 to 5, wherein a difference between a height from the substrate surface to an upper surface of the optical waveguide portion and a height from the upper surface of the optical fiber guide portion is 10 µm or less. 基板上に、下部クラッド層、複数の光伝達用コアパターン、上部クラッド層を有する光導波路部と、光ファイバを固定するための光ファイバ搭載溝を有する光ファイバガイド部とが併設された光ファイバコネクタの製造方法であって、
基板上に下部クラッド層形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、前記光ファイバガイド部における光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部と、前記光導波路部に下部クラッド溝を形成する工程A、
前記下部クラッド層形成面側からコアパターン形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、前記光導波路部における下部クラッド層上に光伝達用コアパターンと、前記光ファイバガイド部における下部クラッド層上に光ファイバ搭載溝の側壁を形成する工程B、及び、
前記光伝達用コアパターン形成面側から上部クラッド層形成用樹脂層を形成し、エッチングによって、前記光ファイバガイド部における光ファイバ搭載溝上の上部クラッド層を除去する工程Cを有する光ファイバコネクタの製造方法。
An optical fiber in which an optical waveguide portion having a lower clad layer, a plurality of light transmission core patterns, an upper clad layer, and an optical fiber guide portion having an optical fiber mounting groove for fixing the optical fiber is provided on a substrate. A method for manufacturing a connector, comprising:
Forming a resin layer for forming a lower clad layer on the substrate, and forming, by etching, a lower clad layer removing portion including an optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion, and forming a lower clad groove in the optical waveguide portion;
A resin layer for forming a core pattern is formed from the lower clad layer forming surface side, and an optical transmission core pattern on the lower clad layer in the optical waveguide portion and light on the lower clad layer in the optical fiber guide portion are etched. Forming a side wall of the fiber mounting groove; and
Manufacturing of an optical fiber connector comprising a step C of forming a resin layer for forming an upper clad layer from the light transmission core pattern forming surface side and removing the upper clad layer on the optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion by etching. Method.
前記工程Aにおいて、前記光ファイバガイド部における光ファイバ搭載溝を含む下部クラッド層除去部と前記光導波路部における下部クラッド溝を連結させて形成する請求項7に記載の光ファイバコネクタの製造方法。   8. The method of manufacturing an optical fiber connector according to claim 7, wherein in step A, the lower clad layer removing portion including the optical fiber mounting groove in the optical fiber guide portion and the lower clad groove in the optical waveguide portion are connected to each other. 前記光導波路部における光伝達用コアパターンの光軸上に光路変換ミラーを形成する請求項7又は8に記載の光ファイバコネクタの製造方法。   The method of manufacturing an optical fiber connector according to claim 7 or 8, wherein an optical path conversion mirror is formed on an optical axis of a core pattern for light transmission in the optical waveguide portion. 前記下部クラッド層形成用樹脂層、前記コアパターン形成用樹脂層、前記上部クラッド層形成用樹脂層の少なくともいずれかが感光性の樹脂層である請求項7〜9のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。   The optical fiber according to any one of claims 7 to 9, wherein at least one of the lower clad layer forming resin layer, the core pattern forming resin layer, and the upper clad layer forming resin layer is a photosensitive resin layer. A method for manufacturing a connector. 前記下部クラッド層形成用樹脂層、前記コアパターン形成用樹脂層、前記上部クラッド層形成用樹脂層の少なくともいずれかがドライフィルムである請求項7〜10のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。   The optical fiber connector production according to any one of claims 7 to 10, wherein at least one of the lower clad layer forming resin layer, the core pattern forming resin layer, and the upper clad layer forming resin layer is a dry film. Method. 前記基板に、光伝達用コアパターンと光ファイバ搭載溝形成部とを挟持するように基板溝を形成するか、又は、光ファイバ搭載溝形成部の光導波路部側の端部に基板溝を形成する、工程Dをさらに含み、前記工程Dは、前記工程B又は前記工程Cの前に行われる請求項7〜11のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。   A substrate groove is formed on the substrate so as to sandwich the optical transmission core pattern and the optical fiber mounting groove forming portion, or a substrate groove is formed at the end of the optical fiber mounting groove forming portion on the optical waveguide portion side. The method of manufacturing an optical fiber connector according to claim 7, further comprising a step D, wherein the step D is performed before the step B or the step C. 請求項7〜12のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法によって得られる光ファイバコネクタ。   The optical fiber connector obtained by the manufacturing method of the optical fiber connector in any one of Claims 7-12. 請求項1〜6及び請求項13のいずれかに記載の光ファイバコネクタの前記光ファイバ搭載溝に光ファイバが搭載されてなる光ファイバケーブル。   An optical fiber cable in which an optical fiber is mounted in the optical fiber mounting groove of the optical fiber connector according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016188886A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing the same

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