CN101243339A - 光波导器件以及光波导器件的制造方法 - Google Patents

光波导器件以及光波导器件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光波导器件以及光波导器件的制造方法。本发明目的在于减少光波导器件中的光损耗。而且减少制造时的成本。在光波导器件(2)的两端部形成有45度的倾斜面(13、14)，设有镀金而成的反射镜(15、16)以覆盖住倾斜面(13、14)的芯部(12)露出的部分。此外，在光导部件(2)的上表面实施有沿着光导部件(2)延伸的金布线(17)。使用使反射镜(15、16)与金布线(17)对齐而准备的图形掩模，用真空蒸发法或溅射法等真空成膜法将金镀到光导部件(2)上，同时形成反射镜(15、16)和金布线(17)。

Description

光波导器件以及光波导器件的制造方法
技术领域
本发明涉及光波导器件以及光波导器件的制造方法。
背景技术
近年来，作为光通信用部件，利用使用了高分子树脂材料的光波导器件。在光波导器件中，为了改变光布线的方向，在光波导的端部形成45度的倾斜面，利用该倾斜面使光路弯曲成直角的技术被开发出来。(例如，参照专利文献1：特开2001-166167公报)
此外，与光波导同时还设有用于电连接的布线的场合，例如，考虑了把光波导与设有铜布线的FPC(Flexible Printed Circuit)贴在一起的结构。参照图5A、图5B以及图5C对设有光波导和铜布线的光波导器件31进行说明。图5A是光波导器件31的俯视图，图5B是图5A的剖面Y-Y中光波导器件31的剖视面，图5C是图5A的剖面Z-Z中光波导器件31的剖视面。
如图5A、图5B以及图5C所示，在聚酰亚胺薄膜等导电布线用薄膜32上设有对光进行引导的光导部件33、铜布线34、35。实际上，它们的上表面也被导电布线用薄膜覆盖而构成有FPC，在此省略其图示。
如图5B所示，光导部件33从下面起由保护层36、包层部37、保护层38组成，在包层部37的内部形成有折射率比包层部37更高的芯部39。在光导部件33的两端形成有45度的倾斜面，在其表面镀有金，形成有反射镜40、41。此外，发光元件42与导电布线用薄膜32、受光元件43与导电布线用薄膜32分别用光路材料44、45粘接。从发光元件42发出的光被反射镜40反射，进入到芯部39内。然后，被另一端的放射镜41反射，被受光元件43接收。
此外，如图5A以及图5C所示，电路电极46、47利用铜布线34通过连接部件50、51电连接。此外，电路电极48、49利用铜布线35通过连接部件(未图示)电连接。
然而，上述那种光波导器件31由于需要用于设置铜布线34、35的导电布线用薄膜32，因导电布线用薄膜32、用于连接导电布线用薄膜32和光导部件33的粘接材料(未图示)而产生光损耗。此外，必须分别设置用于进行光耦合的光导部件33和用于进行电耦合的铜布线34、35。
发明内容
本发明是鉴于上述原有技术中的问题而提出的，是以减小光波导器件中的光损耗为课题。此外，本发明以争取制造时的低成本化为课题。
为了解决上述课题，根据本发明的第一方案，是在包层部内具有芯部，并具备向光导方向延伸的光导部件的光波导器件，在所述光导部件上实施有金属布线。
此外，在所述光导部件的端部形成有倾斜面，在该倾斜面上镀有金属，所述金属布线较好是由与所述倾斜面上镀的金属相同的金属构成。
此外，较好是所述金属布线实施在与所述倾斜面上的镀有金属相同的一侧。
此外，较好是所述光导部件形成为薄膜状。
此外，较好是所述金属布线沿所述光导方向延伸。
此外，较好是在所述光导部件的端部设有在光与电相互之间进行变换的光电变换元件。
此外，所述光导部件的端部之中，较好是一方端部的光电变换元件是发光元件，另一方端部的光电变换元件是受光元件。
根据本发明的第二方案，是在包层部内具有芯部、并具备向光导方向延伸的光导部件的光波导器件的制造方法，在所述光导部件上形成金属布线。
根据本发明的第三方案，是在包层部内具有芯部、并在向光导方向延伸的光导部件的端部形成有倾斜面、在该倾斜面上镀有金属而成的光波导器件的制造方法，在所述倾斜面镀金属时，同时在所述光导部件上形成金属布线。
本发明具有如下效果。
根据本发明，由于不需要用于另外设置导电布线的导电布线用薄膜，从而能够避免在界面的散射或反射，能够减少光损耗。此外，通过使结构简化，能够降低成本以及减少故障。
附图说明
图1A是本发明的实施方式中的光波导薄膜光缆1的俯视图。
图1B是表示图1A的光波导薄膜光缆1的剖面X-X的剖视面。
图2A是用于说明形成下部包层10a的图。
图2B是用于说明形成芯层19的图。
图2C是用于说明形成芯部12的图。
图3A是用于说明形成上部包层10b的图。
图3B是用于说明形成倾斜面13、14的图。
图4是用于说明反射镜15、16与金属布线17、18的形成方法的图。
图5A是原有的光波导器件31的俯视图。
图5B是图5A的剖面Y-Y中光波导器件31的剖视面。
图5C是图5A的剖面Z-Z中光波导器件31的剖视面。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1A是本实施方式中的光波导薄膜光缆1的俯视图，图1B是表示图1A的光波导薄膜光缆1的剖面X-X的剖视面。
如图1A以及图1B所示，光波导薄膜光缆1包括：沿光导方向(图1B中的右方向)延伸的光导部件2；光导部件2的端部之中在一方端部设置的发光元件3；在与发光元件3相反一侧的端部设置的受光元件4等。发光元件3和光导部件2、受光元件4和光导部件2由光路材料5、6粘接。光路材料5、6起粘接固定发光元件3以及受光元件4和光导部件2的作用，具有作为使光透过稳定的折射介质的作用。
发光元件3由例如面发光型半导体激光器(VCSEL：Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser)构成，根据从外部供给的电信号，在垂直于与光导部件2的接触面的方向(图1B中的上方向)发光。发光元件3设在基板7上。
受光元件4由例如PD(Photodiode)构成，接收与光导部件2的接触面垂直的方向(图1B中的下方向)的光，并变换成电信号。受光元件4设在基板8上。
光导部件2为薄膜状，具有挠性。光导部件2从下开始由保护层9、包层部10、保护层11组成，在包层部10的内部形成有折射率比包层部10更高的芯部12。
如图1B所示，在光导部件2的两端部形成有45度的倾斜面13、14，设有镀金而成反射镜15、16以覆盖倾斜面13、14的芯部12露出的部分。此外，在光导部件2的反射镜15、16相同侧实施有沿光导方向延伸的金布线17、18。在此，所谓在与反射镜15、16的相同侧是指在图1B中光导部件2的上表面侧。
如图1B所示，从发光元件3发出的光被反射镜15反射，光路被变换了90度。然后，光在芯部12内传播，被反射镜16反射，被受光元件4接收。
其次，参照图2A、图2B、图2C、图3A、图3B以及图4来说明光波导薄膜光缆1的制造方法。
首先，如图2A所示，在保护层9上利用旋转成膜法等形成液状的树脂薄膜，通过对其进行加热处理，形成下部包层10a。保护层9由例如聚酰亚胺、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等树脂薄膜构成。下部包层10a由具有透光性的高分子树脂材料构成，例如环氧系树脂、丙烯系树脂、酰亚胺系树脂等构成。
其次，如图2B所示，在下部包层10a上，利用旋转成膜法等形成液状的树脂薄膜，通过对其进行加热处理，形成折射率比下部包层10a更高的芯层19。芯层19由具有透光性的高分子树脂材料构成，例如环氧系树脂、丙烯系树脂、酰亚胺系树脂等构成。其次，在芯层19涂敷掩模，通过影印以及蚀刻处理，如图2C所示，形成芯部12。
其次，如图3A所示，利用旋转成膜法等形成液状的树脂薄膜，通过对其进行加热处理，由与下部包层10a同样成分的材料覆盖芯部12而形成上部包层10b。再有，在上部包层10b上形成保护层11。保护层11由例如聚酰亚胺、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等树脂薄膜构成。下部包层10a以及上部包层10b相当于图1A以及图1B所示的包层部10。
其次，如图3B所示，对图3A所示的各层的端部进行45度切削加工形成倾斜面13、14，形成镀金之前的光导部件2。
其次，如图4所示，使用使反射镜15、16和金布线17、18的位置对齐而准备的图形掩模20，用真空蒸发法或溅射法等真空成膜法在光导部件2上镀金，同时形成反射镜15、16和金布线17、18。反射镜15、16为厚约0.3μm的实用膜厚。此外，金布线17、18的厚度较好是3μm左右。
然后，如图1B所示，用光路部件5、6粘接发光元件3以及受光元件4和光导部件2，完成光波导薄膜光缆1。
如上所述，根据本实施方式，由于不需要用于另外设置导电布线的导电布线用薄膜，从而能够避免在界面的散射或反射，能够减小光损耗。此外，由于同时形成反射镜15、16和金布线17、18，从而与分别形成反射镜15、16和金布线17、18的场合相比，能够减少制造工序中的工时。此外，通过简化结构，能够降低成本以及减少故障。
还有，上述实施方式中的记述是本发明的光波导器件的例子，但并不限定于此。构成光波导薄膜光缆1的各部分的细节结构在不脱离本发明的宗旨的范围可以作适当变更。
例如，在上述实施方式中，图1B中在光导部件2的上表面形成金布线17、18，也可以在光导部件2的侧面或下表面设置布线。此外，在上述实施方式中，在保护层11的上表面形成金布线17、18，但也可以在包层部10直接设置布线。
此外，在光导部件2上镀金时，也可以同时使用多个图形掩模。此外，除了真空成膜法以外也可以使用电镀法、无电镀法等。此外，代替镀金，也可以将Cr/Cu、Cr/Al等活性金属做成夹层，放置廉价基金属导体。
此外，在上述实施方式中，对反射镜15、16的角度形成为45度的场合进行了说明，但反射镜15、16的角度并不限定于此，也可以根据发光元件3或受光元件4的特性调整到光损耗为最小的角度。
此外，在上述实施例中，发光元件3和受光元件4分别设在不同的基板7、8上，但发光元件3和受光元件4也可以设在同一基板上。
产业上的可利用性
本发明的光波导器件以及光波导器件的制造方法在光通信领域有用，可应用于进行光耦合和电耦合部分的技术。
图中符号说明
1光波导薄膜光缆(光波导器件)
2光导部件
3发光元件
4受光元件
5、6光路材料
9保护层
10包层部
10a下部包层
10b上部包层
11保护层
12芯部
13、14倾斜面
15、16反射镜
17、18金布线
19芯层
20图形掩模
31光波导器件
32导电布线用薄膜
33光导部件
34、35铜布线
36保护层
37包层部
38保护层
39芯部
40、41反射镜
42发光元件
43受光元件
44、45光路材料
46、47、48、49电路电极

Claims (9)

1.一种光波导器件，在包层部内具有芯部，并具备向光导方向延伸的光导部件，其特征在于，
在所述光导部件上实施有金属布线。
2.根据权利要求1所述的光波导器件，其特征在于，
在所述光导部件的端部形成有倾斜面，在该倾斜面上镀有金属，所述金属布线由与所述倾斜面的镀有金属相同的金属构成。
3.根据权利要求2所述的光波导器件，其特征在于，
所述金属布线实施在与所述倾斜面的镀有金属相同的一侧。
4.根据权利要求1至3任一项所述的光波导器件，其特征在于，所述光导部件形成为薄膜状。
5.根据权利要求1至4任一项所述的光波导器件，其特征在于，所述金属布线沿所述光导方向延伸。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光波导器件，其特征在于，
在所述光导部件的端部设有在光与电相互之间进行变换的光电变换元件。
7.根据权利要求6所述的光波导器件，其特征在于，
所述光导部件的端部之中，一方端部的光电变换元件为发光元件，另一方端部的光电变换元件是受光元件。
8.一种光波导器件的制造方法，用于制造在包层部内具有芯部，并具备向光导方向延伸的光导部件的光波导器件，其特征在于，
在所述光导部件上形成金属布线。
9.一种光波导器件的制造方法，用于制造在包层部内具有芯部，并在向光导方向延伸的光导部件的端部形成有倾斜面，在该倾斜面上镀有金属而成的光波导器件，其特征在于，
在所述倾斜面镀金属时，同时在所述光导部件上形成金属布线。
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