JP3823825B2 - Method for producing polymer optical waveguide - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光電気複合実装基板に用いられる高分子光導波路の製造方法に関し、より詳しくは、量産性に優れ製造コストが低く、且つ高精度なコアとクラッドからなる高分子光導波路の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子計算機のLSIクロック周波数は益々増大する傾向にあり、現在では1GHzオーダーのものが出現するに至っている。この結果、従来のボード内やシステム内の電気伝送のままでは、速度制限を受けてしまい、システム性能を阻害する原因となっていた。こうした速度制限は電気伝送による高周波減衰、インピーダンスの不整合、クロストーク、グランド雑音などの影響により生じていた。更に、テラビット/秒の性能が求められてくると、電気伝送の場合、誘電損失と表皮効果に起因する高周波減衰のため、高速化と共にボード内での許容伝送距離が短くなる課題もあった。
【0003】
このような問題を解決するために、プリント基板の銅による電気配線の一部を光ファイバー又は光導波路に置き換え電気信号の変わりに光信号を利用することが行われ始めている。なぜなら、光伝送ではインピーダンスの不整合といった上記の悪影響を無視でき、又許容伝送距離が伝送速度に依存しないからである。
【0004】
プリント基板内での光通信を実現するために用いられる光導波路は、通常光信号の通過するコア部が該コア部よりも屈折率の低いクラッドの中に埋め込んだ構造とし、一般にプリント基板上面に設けられ、レーザダイオードやフォトダイオードといった送受信光デバイスによって光伝送が行われる。
【0005】
光ファイバで実証済みのように石英は透明性が極めて良好であるため、プリント基板に光導波路として用いた場合も波長1.3μmにおいて0.1dB/cm以下の低損失を達成している。しかし、その光導波路の作成には長時間を必要とすることや、作成時に高温が必要である、大面積化が困難であるなどの製造上の問題点がある。
【0006】
これに対して高分子光導波路は低い温度で形成が可能であり、ポリイミドなどの耐熱性の高い材料を用いることも可能になってきている。ポリイミドを光学材料として適用していくには透明性が優れ、屈折率が自由に制御できることが重要である。これに対応する材料として特開平7−239422号公報で示されているフッ素化ポリイミドが開発されている。これらのポリイミドに代表される高分子光導波路の製造方法は導波路(主にコア)パターン形成時に反応性イオンエッチングを用いるのが主流であるが、こうした作成工程は複雑で高分子材の使用という、低コスト化へのメリットを生かしきれない欠点があった。従って、高分子材料特有の性質を活かした簡便な光導波路の製造方法が望まれていた。
【0007】
特開平8−118777号公報では溝の形成された凹版に対しブランケットの回転する方向を傾け、通常ブランケットの回転する方向と溝の方向が一致している場合に比べて、左右の形状を非対称に変化させる方式を示している。しかし、このままでは光導波路として用いることは出来ず、印刷転移工程後に、光導波路として必要な加工を行っていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で示したように高分子導波路の作製における課題を解決した、加工性に優れ安価な高分子光導波路の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成する高分子導波路の製造方法に関するもので、請求項1に記載の発明は、コアとクラッドを基板表面に設ける高分子光導波路の製造方法であって、凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型光導波路材をブランケットの表面に転移させるとともに、前記高分子光導波路材に紫外線を照射し、次いでこの高分子光導波路材をブランケットから基板表面に転移させ光配線を形成することを特徴とする高分子光導波路の製造方法である。
また、請求項2に記載の発明は、紫外線を前記ブランケットおよび/または凹版の裏面から照射することを特徴とする請求項1記載の高分子光導波路の製造方法である。
また、請求項3に記載の発明は、凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型導波路材をブランケットの表面に転移させる第一工程と、前記高分子光導波路材をブランケットから基板の表面に転移させる第二工程からなり、第一転移工程がブランケットを凹版の表面に接触させた状態で回転させ、また第二転移工程が前記ブランケットを基板表面に接触させた状態で回転させることを特徴とする請求項1乃至2記載の高分子光導波路の製造方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。本発明の高分子光導波路の製造方法において、紫外線が照射されるタイミングは凹版の凹部に充填された紫外線硬化型導波路材がブランケットの表面に転移されたと同時である。
【0011】
紫外線を照射する方法としては、例えば図1に示すように、ブランケット胴21の内部に設置された光源22からブランケット胴21およびブランケット23を通じて高分子光導波路材11に対して紫外線を照射する方法があげられる。この場合、ブランケット胴21には紫外線を透過させる材質を使用する必要がある。図1中、白矢印は紫外線の照射方向を示し、符号24は紫外線を遮断するカバーを示す。この場合、高分子光導波路材11の硬化はブランケット23との界面から進行するため、ブランケット23から基板への第二転移工程において高分子光導波路材11がブランケット23の表面から剥離し易く、印刷工程を高速化しても、該光導波路材の凝集を阻止してその形状を保持できる。
【0012】
また、例えば図2に示すように、凹版25の裏面側に設置された光源22から凹版25を通じて高分子光導波路材11に紫外線を照射する方法であってもよい。この場合、ブランケット23に転移された高分子光導波路材11の表面で硬化が進行するため、高分子光導波路材11が凹版の凹部をはなれてから高分子光導波路材11表面の硬化が進行するまでの時間が短く、該光導波路材の凝集を阻止してその形状を保持する効果がより優れている。
【0013】
図1または図2に示す光源22は、ブランケット23が凹版25から高分子光導波路材11を受理する位置にのみ紫外線を照射することができるように設定されている。すなわち、図1に示す場合、光源22から照射される紫外線を遮断するためのカバー24は、ブランケット23が凹版25から高分子光導波路材11を受理する位置にのみ紫外線が照射されるように、その開口部の大きさおよび向きが調節されている。また、図2に示す場合、上記と同様にカバー24の開口部の大きさおよび向きが調節されていると共に、図2中に黒矢印で示す方向にブランケット23が回転するのに伴って、凹版25及び基板10がブランケット23と同じ方向に移動できるように設定する。
【0014】
なお、本発明において、紫外線の照射方法としては、図1および図2に示す方法を併用することも可能である。紫外線の照射条件は使用する紫外線硬化型の高分子光導波路材の種類や高分子光導波路材の厚さ等によって異なるものの、前述した導波路材の硬化の程度に応じて設定される。
【0015】
例えば、ブランケットの裏面から紫外線を照射する場合には、高分子光導波路材とブランケットとの界面における紫外線の露光量(積算光量)を、通常50〜1000mJ/cm2、好ましくは100〜500mJ/cm2とするのが適当である。露光量が上記範囲を越えると、高分子光導波路材とブランケット表面との界面の近傍だけでなく、高分子光導波路材全体で硬化が進行してしまい、高分子光導波路材の粘着性が低下してしまうことから、第二転移工程となる基板への高分子光導波路材の転移が不十分になるおそれがある。逆に、露光量が上記範囲を下回ると、高分子光導波路材の形状の変化を防止するという本発明の効果が得られなくなるおそれがある。
【0016】
一方、凹版の裏面から紫外線を照射する場合には、ブランケットに転移された高分子光導波路材の表面における露光量を、通常50〜1000mJ/cm2、好ましくは100〜500mJ/cm2とするのが適当である。露光量が上記範囲を超えると、インキの表面部分の粘着性が低下しすぎて、第二転移工程となる基板表面への高分子光導波路材の転移が不十分になり、工程後に高分子光導波路材11がブランケット23の表面に残存するいわゆるパイリングが起こるおそれがある。逆に、露光量が上記範囲を下回ると、高分子光導波路材の形状の変化を防止するという本発明の効果が得られなくなるおそれがある。
【0017】
次に、本発明に用いられる凹版、ブランケット、基板、高分子光導波路材等について詳細に説明する。本発明に用いられる、凹版には、例えばフッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリメタクリル樹脂等の樹脂、或いはステンレス、銅、低膨張合金アンバー等の金属やソーダライムガラス、ノンアルカリガラス、石英ガラス、低アルカリガラス等のガラスなどが用いられる。なかでも、ソーダライムガラス等の軟質ガラスを得るのが、微細パターンを高精度で再現するうえで好ましい。
【0018】
紫外線の照射を凹版の裏面から行う場合には、紫外線の透過性が高いことが要求される。具体的には、上記凹版の紫外線透過率は50%以上であるのが好ましい。前記紫外線透過率は200〜400nmの紫外線領域の全般にわたって上記範囲を満たす必要はなく、照射される紫外線の波長領域において上記範囲を満たしていればよい。
【0019】
上記凹版の凹部は、光導波路のパターンに応じて作製されたものである。凹部の深さは5〜70μmの範囲でコア或いはクラッドの厚みに応じて設定される。凹部の深さが前記範囲を下回ると、コア或いはクラッドに必要とされる高分子光導波路の厚みが1回の印刷で得られなくなるため好ましくない。一方、凹部の深さが前記範囲を超えると、形成される高分子光導波路が厚くなり、微細パターンを高精度で再現し難くなる傾向がある。
【0020】
前記のパターンは通常コアが矩形状のストライプ線路として形成され、線路の幅即ち凹部の幅は、コアの場合5〜70μmが好ましい。一方、クラッドの場合はコアの線路数により凹部の幅が広がるが、例えば、1mm〜100mmの範囲で設定できる。また、ブランケットの表面ゴム層にシリコーンゴムを用いたときは、シリコーンゴムの表面張力が通常15〜25dyn/cmと低く、凹版からの高分子光導波路材を受理しにくいことから、凹版の凹部に表面処理を施して凹部の表面張力を5〜20dyn/cm程度にまで低下させて、前記導波路材を転移させやすくしておくことも有効である。この為の、表面処理としては、例えば、シリコーンゴム等のシリコン系コーティング層や四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、フッ化ビニリデン等からなるフッ素系樹脂等のコーティング層を凹部の表面に形成する方法が一例として挙げられる。
【0021】
上記凹版の凹部に高分子光導波路材を充填する方法としては、ドクターブレードを用いてスキージする方法、ディスペンサーで注入する方法、バブルジェット(登録商標)によって注入する方法、スクリーン印刷を用いる方法などが挙げられる。
【0022】
本発明に用いられるブランケットとしては、例えば、プラスチックフィルム等の支持体の表面にシリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどのゴムからなるゴム層を担持させたものが使用できる。該ブランケットはコア或いはクラッドの表面の平坦性をより向上させるため、表面ゴム層が平滑なものであるのが好ましい。また、表面ゴム層として硬度(JIS A)が20〜80であるシリコーンゴムを用いたときには、第二転移工程となる光導波路材の基板表面への転移を線路パターンのエッジがシャープ状態で良好に行う事ができる。
【0023】
紫外線の照射をブランケットの裏面から行う場合、ブランケットを構成する表面ゴム層と支持体、更にブランケットを巻き付けるブランケット胴とには、紫外線の透過率の高い事が要求される。具体的には上記表面ゴム層と支持体の紫外線透過率は50%以上であるのが好ましい。前記紫外線透過率は200〜400nmの紫外線領域の全般にわたって上記範囲を満たす必要はなく、照射される紫外線の波長領域において上記条件を満たしていればよい。
【0024】
紫外線透過率が上記範囲を満たすゴムとしては、例えば、シリカなどの充填剤を含まないシリコーンゴム、ミラブルシリコーンゴム、RTV(室温硬化)シリコーンゴム、電子線硬化型シリコーンゴムなどが挙げられる。紫外線透過率が上記範囲を満たす支持体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、メタクリル酸メチル等のアクリル樹脂といったプラスチックフィルムが挙げられる。
【0025】
ブランケットを巻き付けるためのブランケット胴には、通常、銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属が用いられるが、上記のように、ブランケット胴に紫外線の透過性が要求されるときには、例えばソーダライムガラスや、メタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂といった硬質プラスチックフィルムなどからなるブランケット胴を用いれば良い。
【0026】
第二転移工程によりブランケットから高分子導波路材を転移させる基板としては電気配線の形成されるガラスエポキシ基板、フィルム状のフレキシブルなポリイミド基板、或いはソーダガラス、硼珪酸ガラス、シリコンウェハーを用いることができる。
【0027】
本発明に用いられる高分子光導波路材は紫外線照射により反応硬化するワニス状の樹脂である。この紫外線硬化型高分子光導波路材は例えば光重合型のオリゴマー(UVプレポリマー)、光重合性型モノマー(UVモノマー)、光重合開始剤から構成されているものが挙げられる。UVプレポリマーとしては、例えばエポキシアクリレート、脂肪族環状エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、臭化エポキシ樹脂、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、アルキドアクリレート等が使用可能である。UVモノマーとしては、例えば単官能アクリレート、2官能アクリレート、3官能アクリレート、4官能アクリレート等のアクリルモノマーが使用可能である。光重合開始剤としては、例えばベンゾイン系、アセトフェノン系、パーオキサイド系、チオキサントン系、p−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートといった芳香族ジアゾニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩などが挙げられる。これらの組成を構成要素としてなる紫外線硬化型の樹脂で構成されてなることを特徴とする。
【0028】
光導波路に於ける光伝送損失は赤外振動吸収の高調波や密度・濃度ゆらぎによるレイリー散乱による散乱損失といった物質固有の要因が影響を及ぼしている。このうち、熱運動による固体内のゆらぎを抑えるためには、線形高分子よりも紫外線等により三次元硬化する上記樹脂の方が好ましい。また、紫外線硬化する高分子光導波路の屈折率は、分子構造や組成を変えることにより自由に制御可能である。こうして、光導波路のコア材とクラッド材は光伝送の波長に適した屈折率差になるように設定する。
【0029】
本発明の光導波路の構造は、反応性イオンエッチング等の公知の方法でパターニングされ作製される光導波路と同様でよく、例えばスラブ型、リッジ型、埋め込み型等がある。
【0030】
本発明に於ける紫外線の光源としては、照射する紫外線の波長、強度などの紫外線の照射条件に応じて選択され、通常は水銀灯、ハロゲンランプなどを使用することができる。
【0031】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0032】
(実施例1)
凹版25の凹部26に下部クラッドとしての高分子光導波路材11を充填した後、ブランケット23の表面に転移させると共に、図1に示すようにブランケット胴21内に設置された紫外線の光源22からブランケット23およびブランケット胴21を通じて前記高分子光導波路材11に紫外線(低圧水銀ランプ、波長254nm、照度1500mW/cm2)を照射した。次いで、前記導波路材11をブランケット23から基板10の表面に転移させることにより、下部クラットの印刷を行った。
【0033】
凹版25の基板にはソーダライムガラス(縦100×横100mm)を使用した。凹版25の表面に形成された凹部は深さ30μm、幅10mm、長さ50mmである。ブランケット23には、厚さ0.3mmのポリエチレンフィルムからなる支持体上に硬度60度のシリコーンゴムをコーティングして、総厚み1.0mmとしたものを使用した。基板10にはガラスエポキシ基板(縦100mm×横100mm)を使用した。
【0034】
高分子光導波路材11には次の紫外線硬化型の樹脂を用いた。
フェノールノボラック型エポキシアクリレート分子量5000;新中村化学工業(株)製・・・16.25重量部
光重合性モノマー;ジペンタエリスリトールペンタアクリレート・・・13.75重量部
光重合開始剤;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1・・・4.0重量部
4,4−ジエチルチオキサントン・・・0.75重量部
2,4ジエチルチオキサントン・・・0.25重量部
エチレングリコールモノブチルエーテル・・・65重量部
を十分に混合して本発明の紫外線硬化型下部クラッド用高分子導波路材の組成物を得た。
【0035】
上記の印刷において高分子光導波路材11とブランケット23との界面における紫外線の露光量は200mJ/cm2であった。下部クラッドが印刷形成された後、200℃、10分の乾燥を行い、下部クラッド12とした。屈折率は1.5125であった(図3(a))。
【0036】
下部クラッドが形成されたガラスエポキシ上に、前記工程と同様に凹版25の凹部26にコアとしての高分子光導波路材11を充填した後、ブランケット23の表面に転移させると共に、図1に示すようにブランケット銅21内に設置された紫外線の光源22からブランケット23およびブランケット銅21を通じて前記高分子光導波路材11に紫外線(低圧水銀ランプ、波長254nm、照度1500mW/cm2)を照射した。次いで、前記光導波路材11をブランケット23からガラスエポキシ基板10の表面に転移形成した下部クラッド12上に転移させコア13を形成した。
【0037】
上記凹版25には凹部に深さ40μm、幅40μm、長さ50mmが形成されたソーダライムガラスを用いた。コア材としての高分子導波路材は次の紫外線硬化樹脂を用いた。
【0038】
ビスフェノールA型エポキシアクリレート分子量5000;昭和高分子(株)製・・・18.25重量部
光重合性モノマー;ビスフェノールA EO変性(n=2)ジアクリレート・・・13.75重量部
光重合開始剤;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン1・・・4.0重量部
4,4−ジエチルチオキサントン・・・0.75重量部
2,4ジエチルチオキサントン・・・0.25重量部
シクロヘキサノン・・・63重量部
【0039】
を十分に混合して本発明の紫外線硬化型コア用高分子導波路材の組成物を得た。上記の印刷において高分子光導波路材11とブランケット23との界面における紫外線の露光量は200mJ/cm2であった。コアが印刷形成された後、200℃、10分の乾燥を行いコア13形成を完了させた(図3(b))。屈折率は1.5331であった。
【0040】
下部クラッドパターン、コアパターンが順次形成された電気配線基板上に前記工程と同様に凹版25の凹部26に下部クラットとして用いた高分子光導波路材11を充填した後、ブランケット23の表面に転移させると共にブランケット銅21に設置された紫外線の光源22からブランケット23およびブランケット銅21を通じて前記高分子光導波路材11に紫外線(低圧水銀ランプ、波長254nm、照度1500mW/cm2)を照射した。次いで、前記導波路材11をブランケット23から下部クラット12、コア13が順次形成されたパターン上に重ねて転移させ、上部クラッド14として印刷を行った。
【0041】
凹版25の表面に形成された凹部は深さ30μm、幅10mm、長さ50mmである。また、高分子光導波路材11には、前記下部クラットとして用いた紫外線硬化型の高分子導波路材組成物を用いた。上部クラッドが印刷形成された後、100℃、10分の乾燥を行い、上部クラッド層の加熱乾燥を行う事により上部クラッド14の形成を完了させ、埋め込み型の高分子光導波路を作製した(図3(c))。
【0042】
上記実施例について印刷初期と10,000回連続印刷後との高分子光導波路の線幅の変化率を電子顕微鏡で観察した。また基板に印刷された高分子光導波路の位置と、当該高分子光導波路に対応する凹版の凹部の位置との誤差(印刷精度)の最大値を求めた所、高分子光導波路材の変化率(%)は±0.1%以下および印刷精度は3μmであった。
【0043】
こうして作製した高分子光導波路を波長633nmのHe−Neレーザ光を用い、伝送損失を調べたところ0.3dB/cmで低損失であった。また、高分子光導波路表面は完全に平滑であり膜中に凝集物などが認められなかった。
【0044】
(実施例2)
凹版25の凹部26に実施例1で用いた高分子光導波路材11を充填したのち、ブランケット23の表面に転移させるとももに、図2に示すように凹版25の裏面側に設置された紫外線の光源22から凹版25を通じて前記高分子光導波路材11に紫外線を照射した。次いで、この高分子光導波路材11をブランケット23からガラスエポキシ基板10の表面に転移させることを繰り返し(図2)、埋め込み型の高分子光導波路を作製した。
【0045】
上記に使用した凹版25、高分子光導波路材11、ブランケット23、は何れも実施例1と同じである。紫外線の光源22には低圧水銀ランプ(波長254nm、照度1000mW/cm2)を使用した。なお、上記、転移工程においてブランケット23に転移された高分子光導波路材11の表面における紫外線の積算光量は、何れも80mJ/cm2であった。
【0046】
下部クラッド12、コア13、上部クラッド14の転移工程ごと、実施例1と同様に加熱を行うことにより高分子光導波路を完成させた。
【0047】
上記実施例について印刷初期と10,000回連続印刷後との高分子導波路の線幅の変化率を電子顕微鏡で観察した。また基板に印刷された高分子導波路の位置と、当該高分子導波路に対応する凹版の凹部の位置との誤差(印刷精度)の最大値を求めた所、高分子導波路材の変化率(%)は±0.1%以下および印刷精度は3μmであった。
【0048】
こうして作製した高分子光導波路を波長633nmのHe−Neレーザ光を用い、伝送損失を調べたところ0.3dB/cmで低損失であった。
【0049】
また、高分子光導波路表面は完全に平滑であり膜中に凝集物などが認められなかった。
【0050】
(比較例1)
実施例1と同じ凹版25の凹部26に高分子光導波路材11を充填した後、前記高分子光導波路材11を凹版25の凹部26からブランケット23の表面に移転させ、次いで、紫外線による露光を行わなず、その後、高分子光導波路材11をブランケット23からガラスエポキシ基板10に転移させることにより、高分子導波路の下部クラッドの印刷を行った。
【0051】
上記凹版25は実施例1で用いたソーダライムガラス(縦100×横100mm)である。凹版25の表面に形成された凹部のパターンは実施例1と同様とした。ブランケット23には厚さ0.3mmのPETフィルムからなる支持体上に硬度50度のシリコーンゴムをコーティングして総厚み1.0mmとしたものを用いた。基板は実施例1で使用したもガラスエポキシ基板を使用した。
【0052】
高分子光導波路材11としては、フッ素化ポリアミドをジメチルアセトアミドに固形分比25%に溶解し、粘度77dPa・s(日立化成製 OPI N3305−7H25)に調整したものを用いた。
【0053】
(比較例2)
高分子光導波路の作製において、高分子光導波路材、ブランケット、凹版、基板等は実施例1と同じものを用い、紫外線による露光工程を行わずに高分子光導波路を作製した。上記比較例1乃至2について高分子光導波路材11の転移を10,000回行い、転移初期と10,000回連続転移後との高分子導波路の線幅の変化率を電子顕微鏡で観察した。また、電気配線板に印刷されたパターンの位置との誤差(印刷精度)の最大値を求めた。
【0054】
上記高分子導波路材の線幅の変化率(%)および印刷精度(μm)の結果を表1に示す。インキの線幅の変化率における符号+および−は前回と同じである。
【0055】
【表1】

Figure 0003823825
【0056】
表1より明らかなように、実施例1及び2では10,000回連続印刷後においても高分子光導波路材の線幅の変化率が極めて小さく、印刷ラインのエッジがシャープで高分子導波路としての平坦性に優れているなど、印刷品質でもって印刷精度の優れた高分子導波路を作製することが出来た。
【0057】
これに対してブランケットの表面に転移された高分子導波路材に紫外線を照射しなかった比較例1乃至2では10,000回連続印刷後における高分子導波路材の線幅の変化率が極めて大きくなった。また、ブランケットからガラスエポキシ基板への高分子導波路材の転移が不十分で、高分子導波路材がローラー上で堆積し転写しなくれるパイリングが生じたため、高分子導波路材の形状が乱れたり、ラインの直線性が悪くなった。こうして作製した高分子光導波路を波長633nmのHe−Neレーザ光を用い、伝送損失を調べたところ転移初期の時点でも6.0〜8.0dB/cmと損失が大幅に増加していた。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、紫外線硬化タイプの高分子導波路材を転移工程に伴う形状の変化を防止でき、優れた印刷品質で光導波路形成ができる。また、印刷を繰り返しても優れた品質を維持することができる。従って、高分子光導波路の量産が容易となり、低コストでの提供を実現できる。
【0059】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高分子光導波路の製造方法の工程を示す模式図である。
【図2】本発明の高分子光導波路の製造方法の工程を示す模式図である。
【図3】本発明の高分子光導波路の製造方法によって形成される光導波路の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
10・・・基板
11・・・高分子導波路材
12・・・下部クラッド
13・・・コア
14・・・上部クラッド
21・・・ブランケット胴
22・・・光源
23・・・ブランケット
24・・・紫外線遮断カバー
25・・・凹版
26・・・凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a polymer optical waveguide used for an opto-electric composite mounting substrate, and more particularly relates to a method for producing a polymer optical waveguide comprising a core and a clad having high productivity and low production cost and high accuracy. .
[0002]
[Prior art]
The LSI clock frequency of electronic computers tends to increase more and more, and now the one of the order of 1 GHz has appeared. As a result, if the electrical transmission in the conventional board or system is used as it is, the speed is limited, which is a cause of hindering the system performance. Such speed limitations were caused by the effects of high frequency attenuation due to electrical transmission, impedance mismatch, crosstalk, and ground noise. Furthermore, when the performance of terabit / second is required, in the case of electrical transmission, there is a problem that the allowable transmission distance in the board is shortened along with the increase in speed due to high-frequency attenuation due to dielectric loss and skin effect.
[0003]
In order to solve such a problem, it has begun to use an optical signal instead of an electric signal by replacing a part of an electric wiring made of copper on a printed board with an optical fiber or an optical waveguide. This is because the above-described adverse effects such as impedance mismatching can be ignored in optical transmission, and the allowable transmission distance does not depend on the transmission speed.
[0004]
An optical waveguide used to realize optical communication in a printed circuit board has a structure in which a core part through which an optical signal normally passes is embedded in a clad having a refractive index lower than that of the core part. The optical transmission is performed by a transmission / reception optical device such as a laser diode or a photodiode.
[0005]
Quartz has very good transparency as already demonstrated for optical fibers, and even when used as an optical waveguide on a printed circuit board, a low loss of 0.1 dB / cm or less is achieved at a wavelength of 1.3 μm. However, there are problems in manufacturing such as that it takes a long time to produce the optical waveguide, a high temperature is required at the time of production, and it is difficult to increase the area.
[0006]
On the other hand, the polymer optical waveguide can be formed at a low temperature, and it has become possible to use a material having high heat resistance such as polyimide. In order to apply polyimide as an optical material, it is important that the transparency is excellent and the refractive index can be freely controlled. As a material corresponding to this, a fluorinated polyimide disclosed in JP-A-7-239422 has been developed. The main method of manufacturing polymer optical waveguides represented by these polyimides is to use reactive ion etching at the time of waveguide (mainly core) pattern formation. , There was a drawback that could not make full use of the benefits to lower costs. Therefore, there has been a demand for a simple optical waveguide manufacturing method that takes advantage of the properties unique to polymer materials.
[0007]
In JP-A-8-118777, the direction in which the blanket rotates is inclined with respect to the intaglio in which the groove is formed, and the shape of the left and right is made asymmetrical compared to the case where the direction of rotation of the blanket and the direction of the groove coincide with each other. It shows the method of changing. However, as it is, it cannot be used as an optical waveguide, and processing necessary as an optical waveguide has been performed after the printing transfer process.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a process for producing a polymer optical waveguide which is excellent in processability and inexpensive and solves the problems in the production of a polymer waveguide as shown in the prior art.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a method of manufacturing a polymer waveguide that achieves the above object, and the invention according to claim 1 is a method of manufacturing a polymer optical waveguide in which a core and a clad are provided on a substrate surface, The UV curable optical waveguide material filled in the recesses is transferred to the surface of the blanket, and the polymer optical waveguide material is irradiated with ultraviolet rays, and then the polymer optical waveguide material is transferred from the blanket to the substrate surface to provide optical wiring. It is a manufacturing method of a polymer optical waveguide characterized by forming.
The invention according to claim 2 is the method for producing a polymer optical waveguide according to claim 1, wherein ultraviolet rays are irradiated from the back surface of the blanket and / or intaglio.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a first step of transferring the ultraviolet curable waveguide material filled in the concave portion of the intaglio surface to the surface of the blanket, and the polymer optical waveguide material from the blanket to the surface of the substrate. It comprises a second step of transferring, characterized in that the first transferring step rotates with the blanket in contact with the surface of the intaglio, and the second transferring step rotates with the blanket in contact with the substrate surface. The method for producing a polymer optical waveguide according to claim 1 or 2.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. In the method for producing a polymer optical waveguide of the present invention, the timing of irradiation with ultraviolet rays is the same as when the ultraviolet curable waveguide material filled in the concave portions of the intaglio is transferred to the surface of the blanket.
[0011]
As a method of irradiating ultraviolet rays, for example, as shown in FIG. 1, a method of irradiating the polymer optical waveguide material 11 with ultraviolet rays from a light source 22 installed in the blanket cylinder 21 through the blanket cylinder 21 and the blanket 23. can give. In this case, it is necessary to use a material that transmits ultraviolet rays for the blanket cylinder 21. In FIG. 1, a white arrow indicates the irradiation direction of ultraviolet rays, and a reference numeral 24 indicates a cover that blocks ultraviolet rays. In this case, since the curing of the polymer optical waveguide material 11 proceeds from the interface with the blanket 23, the polymer optical waveguide material 11 is easily peeled off from the surface of the blanket 23 in the second transition process from the blanket 23 to the substrate. Even if the process is speeded up, aggregation of the optical waveguide material can be prevented and its shape can be maintained.
[0012]
Further, for example, as shown in FIG. 2, a method of irradiating the polymer optical waveguide material 11 with ultraviolet rays through the intaglio 25 from the light source 22 installed on the back side of the intaglio 25 may be used. In this case, since the curing proceeds on the surface of the polymer optical waveguide material 11 transferred to the blanket 23, the curing of the surface of the polymer optical waveguide material 11 proceeds after the polymer optical waveguide material 11 peels off the concave portion of the intaglio. The time until the time is short, and the effect of preventing the aggregation of the optical waveguide material and maintaining its shape is more excellent.
[0013]
The light source 22 shown in FIG. 1 or 2 is set so that the blanket 23 can irradiate ultraviolet rays only at a position where the polymer optical waveguide material 11 is received from the intaglio 25. That is, in the case shown in FIG. 1, the cover 24 for blocking the ultraviolet rays emitted from the light source 22 is irradiated with ultraviolet rays only at a position where the blanket 23 receives the polymer optical waveguide material 11 from the intaglio 25. The size and orientation of the opening is adjusted. Further, in the case shown in FIG. 2, the size and direction of the opening of the cover 24 are adjusted in the same manner as described above, and the intaglio is accompanied with the rotation of the blanket 23 in the direction indicated by the black arrow in FIG. 25 and the substrate 10 are set so that they can move in the same direction as the blanket 23.
[0014]
In the present invention, as the ultraviolet irradiation method, the methods shown in FIGS. 1 and 2 can be used in combination. Irradiation conditions of ultraviolet rays vary depending on the type of the ultraviolet curable polymer optical waveguide material used, the thickness of the polymer optical waveguide material, and the like, but are set according to the degree of curing of the above-described waveguide material.
[0015]
For example, when irradiating ultraviolet rays from the back side of the blanket, the exposure amount (integrated light amount) of ultraviolet rays at the interface between the polymer optical waveguide material and the blanket is usually 50 to 1000 mJ / cm. 2 , Preferably 100 to 500 mJ / cm 2 Is appropriate. When the exposure amount exceeds the above range, curing proceeds not only in the vicinity of the interface between the polymer optical waveguide material and the blanket surface, but also in the entire polymer optical waveguide material, and the adhesiveness of the polymer optical waveguide material decreases. Therefore, there is a possibility that the transfer of the polymer optical waveguide material to the substrate which is the second transfer step becomes insufficient. On the other hand, when the exposure amount is below the above range, the effect of the present invention of preventing the change in the shape of the polymer optical waveguide material may not be obtained.
[0016]
On the other hand, when irradiating ultraviolet rays from the back surface of the intaglio, the exposure amount on the surface of the polymer optical waveguide material transferred to the blanket is usually 50 to 1000 mJ / cm. 2 , Preferably 100 to 500 mJ / cm 2 Is appropriate. When the exposure amount exceeds the above range, the adhesiveness of the surface portion of the ink is too low, and the transfer of the polymer optical waveguide material to the substrate surface, which is the second transfer step, becomes insufficient. There is a possibility that so-called piling in which the waveguide material 11 remains on the surface of the blanket 23 may occur. On the other hand, when the exposure amount is below the above range, the effect of the present invention of preventing the change in the shape of the polymer optical waveguide material may not be obtained.
[0017]
Next, the intaglio, blanket, substrate, polymer optical waveguide material and the like used in the present invention will be described in detail. The intaglio used in the present invention includes, for example, resins such as fluororesin, polycarbonate resin, polyethersulfone resin, polymethacrylic resin, or metals such as stainless steel, copper, low expansion alloy amber, soda lime glass, non-alkali glass, Glass such as quartz glass and low alkali glass is used. Among these, obtaining a soft glass such as soda lime glass is preferable for reproducing a fine pattern with high accuracy.
[0018]
When ultraviolet irradiation is performed from the back side of the intaglio, high ultraviolet transmittance is required. Specifically, the ultraviolet transmittance of the intaglio is preferably 50% or more. The ultraviolet transmittance does not need to satisfy the above range over the entire ultraviolet region of 200 to 400 nm, and only needs to satisfy the above range in the wavelength region of the irradiated ultraviolet rays.
[0019]
The concave part of the intaglio is produced according to the pattern of the optical waveguide. The depth of the recess is set in the range of 5 to 70 μm according to the thickness of the core or the clad. If the depth of the recess is less than the above range, it is not preferable because the thickness of the polymer optical waveguide required for the core or the clad cannot be obtained by one printing. On the other hand, when the depth of the recess exceeds the above range, the formed polymer optical waveguide becomes thick, and it tends to be difficult to reproduce the fine pattern with high accuracy.
[0020]
The pattern is usually formed as a stripe line having a rectangular core, and the width of the line, that is, the width of the recess is preferably 5 to 70 μm in the case of the core. On the other hand, in the case of a clad, the width of the concave portion increases depending on the number of core lines, but can be set in the range of 1 mm to 100 mm, for example. Moreover, when silicone rubber is used for the surface rubber layer of the blanket, the surface tension of the silicone rubber is usually as low as 15 to 25 dyn / cm, and it is difficult to accept the polymer optical waveguide material from the intaglio. It is also effective to reduce the surface tension of the recesses to about 5 to 20 dyn / cm by performing a surface treatment so that the waveguide material can be easily transferred. For this purpose, as a surface treatment, for example, a silicon-based coating layer such as silicone rubber or a fluorine-based resin coating layer made of ethylene tetrafluoride, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, or the like is formed on the surface of the recess. One example is the method.
[0021]
Examples of the method of filling the concave portion of the intaglio with the polymer optical waveguide material include a method of squeezing using a doctor blade, a method of injecting with a dispenser, a method of injecting with bubble jet (registered trademark), and a method of using screen printing. Can be mentioned.
[0022]
As the blanket used in the present invention, for example, one in which a rubber layer made of rubber such as silicone rubber or acrylonitrile-butadiene rubber is supported on the surface of a support such as a plastic film can be used. The blanket preferably has a smooth surface rubber layer in order to further improve the flatness of the core or clad surface. Moreover, when silicone rubber having a hardness (JIS A) of 20 to 80 is used as the surface rubber layer, the transition of the optical waveguide material to the substrate surface, which is the second transition process, is improved with the sharp edge of the line pattern. Can be done.
[0023]
When the irradiation of ultraviolet rays is performed from the back side of the blanket, the surface rubber layer and the support constituting the blanket and the blanket cylinder around which the blanket is wound are required to have a high ultraviolet ray transmittance. Specifically, the ultraviolet transmittance of the surface rubber layer and the support is preferably 50% or more. The ultraviolet transmittance does not need to satisfy the above-described range over the entire ultraviolet region of 200 to 400 nm, as long as the above conditions are satisfied in the wavelength region of the irradiated ultraviolet rays.
[0024]
Examples of the rubber that satisfies the above-mentioned range of the ultraviolet transmittance include silicone rubber not containing a filler such as silica, millable silicone rubber, RTV (room temperature curing) silicone rubber, and electron beam curable silicone rubber. Examples of the support that satisfies the above range of ultraviolet transmittance include plastic films such as acrylic resins such as polyethylene, polypropylene, and methyl methacrylate.
[0025]
A metal such as copper, aluminum, and stainless steel is usually used for the blanket cylinder for winding the blanket. However, as described above, when the blanket cylinder is required to transmit ultraviolet rays, for example, soda lime glass or methacrylic acid is used. A blanket cylinder made of a hard plastic film such as an acrylic resin such as methyl acid may be used.
[0026]
As a substrate for transferring the polymer waveguide material from the blanket in the second transfer step, a glass epoxy substrate on which electrical wiring is formed, a film-like flexible polyimide substrate, soda glass, borosilicate glass, or silicon wafer may be used. it can.
[0027]
The polymer optical waveguide material used in the present invention is a varnish-like resin that is reactively cured by ultraviolet irradiation. Examples of the ultraviolet curable polymer optical waveguide material include those composed of a photopolymerizable oligomer (UV prepolymer), a photopolymerizable monomer (UV monomer), and a photopolymerization initiator. As the UV prepolymer, for example, epoxy acrylate, aliphatic cyclic epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, brominated epoxy resin, urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polyol acrylate, alkyd acrylate and the like can be used. As the UV monomer, for example, an acrylic monomer such as a monofunctional acrylate, a bifunctional acrylate, a trifunctional acrylate, or a tetrafunctional acrylate can be used. Examples of the photopolymerization initiator include aromatic diazonium salts such as benzoin, acetophenone, peroxide, thioxanthone, p-methoxybenzenediazonium hexafluorophosphate, and aromatic sulfonium salts such as triphenylsulfonium hexafluorophosphate. It is done. It is characterized by comprising an ultraviolet curable resin having these compositions as constituent elements.
[0028]
Optical transmission loss in an optical waveguide is influenced by material-specific factors such as infrared vibration absorption harmonics and scattering loss due to Rayleigh scattering due to density and concentration fluctuations. Among these, in order to suppress fluctuations in the solid due to thermal motion, the above resin that is three-dimensionally cured by ultraviolet rays or the like is preferable to the linear polymer. In addition, the refractive index of the polymer optical waveguide that is cured by ultraviolet rays can be freely controlled by changing the molecular structure and composition. Thus, the core material and the clad material of the optical waveguide are set so as to have a refractive index difference suitable for the wavelength of optical transmission.
[0029]
The structure of the optical waveguide of the present invention may be the same as that of an optical waveguide patterned and manufactured by a known method such as reactive ion etching, and examples thereof include a slab type, a ridge type, and a buried type.
[0030]
The ultraviolet light source in the present invention is selected according to the ultraviolet irradiation conditions such as the wavelength and intensity of the ultraviolet light to be irradiated, and usually a mercury lamp, a halogen lamp, etc. can be used.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
[0032]
Example 1
After filling the concave portion 26 of the intaglio 25 with the polymer optical waveguide material 11 as the lower clad, it is transferred to the surface of the blanket 23, and the blanket from the ultraviolet light source 22 installed in the blanket cylinder 21 as shown in FIG. 23 and the blanket cylinder 21, the polymer optical waveguide material 11 is irradiated with ultraviolet rays (low pressure mercury lamp, wavelength 254 nm, illuminance 1500 mW / cm 2 ). Next, the waveguide member 11 was transferred from the blanket 23 to the surface of the substrate 10 to print the lower clat.
[0033]
Soda lime glass (length 100 × width 100 mm) was used for the intaglio 25 substrate. The concave portion formed on the surface of the intaglio 25 has a depth of 30 μm, a width of 10 mm, and a length of 50 mm. As the blanket 23, a support made of a polyethylene film having a thickness of 0.3 mm was coated with a silicone rubber having a hardness of 60 degrees so as to have a total thickness of 1.0 mm. As the substrate 10, a glass epoxy substrate (length 100 mm × width 100 mm) was used.
[0034]
The following ultraviolet curable resin was used for the polymer optical waveguide material 11.
Phenol novolac type epoxy acrylate molecular weight 5000; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 16.25 parts by weight
Photopolymerizable monomer; dipentaerythritol pentaacrylate: 13.75 parts by weight
Photopolymerization initiator; 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1... 4.0 parts by weight
4,4-diethylthioxanthone 0.75 parts by weight
2,4 diethylthioxanthone 0.25 parts by weight
Ethylene glycol monobutyl ether: 65 parts by weight
Were sufficiently mixed to obtain a composition of a polymer waveguide material for ultraviolet curing type lower clad of the present invention.
[0035]
In the above printing, the exposure amount of ultraviolet rays at the interface between the polymer optical waveguide material 11 and the blanket 23 is 200 mJ / cm. 2 Met. After the lower clad was printed and formed, drying was performed at 200 ° C. for 10 minutes to form the lower clad 12. The refractive index was 1.5125 (FIG. 3 (a)).
[0036]
On the glass epoxy on which the lower cladding is formed, the concave portion 26 of the intaglio 25 is filled with the polymer optical waveguide material 11 as the core in the same manner as described above, and then transferred to the surface of the blanket 23 as shown in FIG. Ultraviolet light (low pressure mercury lamp, wavelength 254 nm, illuminance 1500 mW / cm) from the ultraviolet light source 22 installed in the blanket copper 21 to the polymer optical waveguide material 11 through the blanket 23 and the blanket copper 21. 2 ). Subsequently, the optical waveguide material 11 was transferred from the blanket 23 onto the lower clad 12 formed to be transferred from the surface of the glass epoxy substrate 10 to form the core 13.
[0037]
For the intaglio 25, soda lime glass having a recess with a depth of 40 μm, a width of 40 μm, and a length of 50 mm was used. The following ultraviolet curable resin was used for the polymer waveguide material as the core material.
[0038]
Bisphenol A type epoxy acrylate molecular weight 5000; Showa Polymer Co., Ltd .... 18.25 parts by weight
Photopolymerizable monomer; Bisphenol A EO-modified (n = 2) diacrylate ... 13.75 parts by weight
Photopolymerization initiator; 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone 1... 4.0 parts by weight
4,4-diethylthioxanthone 0.75 parts by weight
2,4 diethylthioxanthone 0.25 parts by weight
Cyclohexanone: 63 parts by weight
[0039]
Were sufficiently mixed to obtain a composition of a polymer waveguide material for an ultraviolet curable core of the present invention. In the above printing, the exposure amount of ultraviolet rays at the interface between the polymer optical waveguide material 11 and the blanket 23 is 200 mJ / cm. 2 Met. After the core was printed, the core 13 was formed by drying at 200 ° C. for 10 minutes (FIG. 3B). The refractive index was 1.5331.
[0040]
The polymer optical waveguide material 11 used as the lower clat is filled in the concave portion 26 of the intaglio 25 on the electric wiring board on which the lower clad pattern and the core pattern are sequentially formed, and then transferred to the surface of the blanket 23. In addition, ultraviolet light (low pressure mercury lamp, wavelength 254 nm, illuminance 1500 mW / cm) is applied to the polymer optical waveguide material 11 from the ultraviolet light source 22 installed on the blanket copper 21 through the blanket 23 and the blanket copper 21. 2 ). Next, the waveguide material 11 was transferred from the blanket 23 on the pattern in which the lower crate 12 and the core 13 were sequentially formed, and printed as the upper clad 14.
[0041]
The concave portion formed on the surface of the intaglio 25 has a depth of 30 μm, a width of 10 mm, and a length of 50 mm. For the polymer optical waveguide material 11, the ultraviolet curable polymer waveguide material composition used as the lower clat was used. After the upper clad is printed and formed, drying is performed at 100 ° C. for 10 minutes, and the upper clad layer is heated and dried to complete the formation of the upper clad 14 to fabricate a buried type polymer optical waveguide (see FIG. 3 (c)).
[0042]
With respect to the above examples, the change rate of the line width of the polymer optical waveguide between the initial printing and after 10,000 continuous printings was observed with an electron microscope. The maximum value of the error (printing accuracy) between the position of the polymer optical waveguide printed on the substrate and the position of the concave portion of the intaglio corresponding to the polymer optical waveguide was obtained, and the rate of change of the polymer optical waveguide material (%) Was ± 0.1% or less, and the printing accuracy was 3 μm.
[0043]
When the transmission loss was examined for the thus prepared polymer optical waveguide using a He—Ne laser beam having a wavelength of 633 nm, it was a low loss of 0.3 dB / cm. Further, the surface of the polymer optical waveguide was completely smooth, and no aggregates were observed in the film.
[0044]
(Example 2)
After filling the concave portion 26 of the intaglio 25 with the polymer optical waveguide material 11 used in the first embodiment, it is transferred to the surface of the blanket 23 and the ultraviolet ray disposed on the back side of the intaglio 25 as shown in FIG. The polymer optical waveguide material 11 was irradiated with ultraviolet rays from the light source 22 through the intaglio 25. Next, this polymer optical waveguide material 11 was repeatedly transferred from the blanket 23 to the surface of the glass epoxy substrate 10 (FIG. 2), thereby producing an embedded polymer optical waveguide.
[0045]
The intaglio 25, the polymer optical waveguide material 11, and the blanket 23 used above are all the same as in the first embodiment. The ultraviolet light source 22 includes a low-pressure mercury lamp (wavelength 254 nm, illuminance 1000 mW / cm 2 )It was used. Note that the cumulative amount of ultraviolet light on the surface of the polymer optical waveguide material 11 transferred to the blanket 23 in the transfer step is 80 mJ / cm. 2 Met.
[0046]
The polymer optical waveguide was completed by performing heating in the same manner as in Example 1 for each transition process of the lower cladding 12, the core 13, and the upper cladding 14.
[0047]
With respect to the above examples, the change rate of the line width of the polymer waveguide between the initial printing and after 10,000 continuous printings was observed with an electron microscope. In addition, when the maximum value of the error (printing accuracy) between the position of the polymer waveguide printed on the substrate and the position of the concave portion of the intaglio corresponding to the polymer waveguide was determined, the rate of change of the polymer waveguide material (%) Was ± 0.1% or less, and the printing accuracy was 3 μm.
[0048]
When the transmission loss was examined for the thus prepared polymer optical waveguide using a He—Ne laser beam having a wavelength of 633 nm, it was a low loss of 0.3 dB / cm.
[0049]
Further, the surface of the polymer optical waveguide was completely smooth, and no aggregates were observed in the film.
[0050]
(Comparative Example 1)
After filling the concave portion 26 of the same intaglio plate 25 with the polymer optical waveguide material 11 as in Example 1, the polymer optical waveguide material 11 is transferred from the concave portion 26 of the intaglio plate 25 to the surface of the blanket 23, and then exposed to ultraviolet rays. Then, the lower cladding of the polymer waveguide was printed by transferring the polymer optical waveguide material 11 from the blanket 23 to the glass epoxy substrate 10.
[0051]
The intaglio 25 is the soda lime glass (length 100 × width 100 mm) used in Example 1. The pattern of the recesses formed on the surface of the intaglio 25 was the same as in Example 1. As the blanket 23, a support made of a PET film having a thickness of 0.3 mm was coated with a silicone rubber having a hardness of 50 degrees to have a total thickness of 1.0 mm. The substrate used in Example 1 was a glass epoxy substrate.
[0052]
The polymer optical waveguide material 11 was prepared by dissolving fluorinated polyamide in dimethylacetamide at a solid content ratio of 25% and adjusting the viscosity to 77 dPa · s (OPI N3305-7H25 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
[0053]
(Comparative Example 2)
In the production of the polymer optical waveguide, the same polymer optical waveguide material, blanket, intaglio, substrate and the like were used as in Example 1, and the polymer optical waveguide was produced without performing the exposure step with ultraviolet rays. In Comparative Examples 1 and 2, the transition of the polymer optical waveguide material 11 was performed 10,000 times, and the change rate of the line width of the polymer waveguide between the initial transition and after the 10,000th continuous transition was observed with an electron microscope. . Further, the maximum value of the error (printing accuracy) from the position of the pattern printed on the electric wiring board was obtained.
[0054]
Table 1 shows the results of the rate of change (%) in line width and printing accuracy (μm) of the polymer waveguide material. The signs + and-in the rate of change of the line width of the ink are the same as the previous time.
[0055]
[Table 1]
Figure 0003823825
[0056]
As is apparent from Table 1, in Examples 1 and 2, the rate of change in the line width of the polymer optical waveguide material is extremely small even after continuous printing 10,000 times, and the edge of the printing line is sharp and a polymer waveguide is obtained. It was possible to fabricate polymer waveguides with excellent printing accuracy, such as excellent flatness.
[0057]
In contrast, in Comparative Examples 1 and 2 in which the polymer waveguide material transferred to the surface of the blanket was not irradiated with ultraviolet light, the rate of change in the line width of the polymer waveguide material after 10,000 continuous printings was extremely high. It became bigger. In addition, the transition of the polymer waveguide material from the blanket to the glass epoxy substrate was insufficient, and the polymer waveguide material was deposited on the roller, causing a pile that could not be transferred. Or the linearity of the line has deteriorated. When the transmission loss was examined for the polymer optical waveguide manufactured in this manner using a He—Ne laser beam having a wavelength of 633 nm, the loss was greatly increased to 6.0 to 8.0 dB / cm even at the initial stage of the transition.
[0058]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the change of the shape accompanying an ultraviolet curing type polymeric waveguide material with a transfer process can be prevented, and optical waveguide formation can be performed with the outstanding print quality. In addition, excellent quality can be maintained even when printing is repeated. Accordingly, mass production of the polymer optical waveguide is facilitated, and provision at a low cost can be realized.
[0059]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the steps of a method for producing a polymer optical waveguide of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the steps of a method for producing a polymer optical waveguide of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an optical waveguide formed by the polymer optical waveguide manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 ... Board
11 ... polymer waveguide material
12 ... Lower cladding
13 ... Core
14 ... upper clad
21 ... Blanket cylinder
22 ... Light source
23 ... Blanket
24 ... UV blocking cover
25 ... Intaglio
26 ... recess

Claims (3)

コアまたはクラッドを基板表面に形成する高分子光導波路の製造方法であって、凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型光導波路材をブランケットの表面に転移させると同時に、前記高分子光導波路材に紫外線を照射し、次いでこの高分子光導波路材をブランケットから基板表面に転移させ光配線を形成することを特徴とする高分子光導波路の製造方法。A method for producing a polymer optical waveguide in which a core or a clad is formed on a substrate surface, wherein an ultraviolet curable optical waveguide material filled in a concave portion on an intaglio plate surface is transferred to a blanket surface, and at the same time , the polymer optical waveguide material A method for producing a polymer optical waveguide, comprising: irradiating the substrate with ultraviolet rays, and then transferring the polymer optical waveguide material from the blanket to the substrate surface to form an optical wiring. 紫外線を前記ブランケットおよび/または凹版の裏面から照射することを特徴とする請求項1記載の高分子光導波路の製造方法。  2. The method for producing a polymer optical waveguide according to claim 1, wherein ultraviolet rays are irradiated from the back surface of the blanket and / or intaglio. 凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型導波路材をブランケットの表面に転移させる第一工程と、前記高分子光導波路材をブランケットから基板の表面に転移させる第二工程からなり、第一転移工程がブランケットを凹版の表面に接触させた状態で回転させ、また第二転移工程が前記ブランケットを基板表面に接触させた状態で回転させることを特徴とする請求項1または2記載の高分子光導波路の製造方法。  The first transition consists of a first step of transferring the UV curable waveguide material filled in the recesses of the intaglio surface to the surface of the blanket and a second step of transferring the polymer optical waveguide material from the blanket to the surface of the substrate. 3. The polymer light guide according to claim 1, wherein the step is rotated while the blanket is in contact with the surface of the intaglio, and the second transfer step is rotated while the blanket is in contact with the substrate surface. A method for manufacturing a waveguide.
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