CN101566704B - 挠性光配线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挠性光配线及其制造方法。提供一种提高了机械上的可靠性的挠性光配线。本发明的挠性光配线(1)具有包括由芯(2)和包层(3)构成的光波导的层(4)的多个层，在上述芯(2)配置成包含没有由弯曲引起的伸缩的中立面(N)或者上述芯(2)不包括上述中立面(N)的场合，配置成上述芯(2)的靠近上述中立面(N)的面与上述中立面(N)的距离(Δy)为最外层的表面的允许曲率半径(R)的0.03倍以下。

Description

挠性光配线及其制造方法

技术领域

本发明涉及提高了机械上的可靠性的挠性光配线及其制造方法。

背景技术

在个人电脑、便携式电话、电视等电子设备中，伴随着处理图像等的大容量的数据的服务器和应用程序的扩大，活跃地进行着高速、大容量的信号传输技术的开发。在如上面所举的设备之间、设备内、或者设备内的电子基板之间、电子基板内，可以进行高速、大容量的信号传输的光互连的开发受到关注。

以往，在上述基板之间的信号传输线路的连接上使用电配线。尤其在设备内，在电子基板之间要求挠性的部位，正在研究使用了多芯且挠性的FPC(Flexible Printed Circuit)或细径的同轴电缆的电配线。

但是，由电配线进行的信号传输伴随着信号的高速化，表现出串音、电磁辐射、频带的限制、由高频化引起的损失等问题。在电配线中，传输速度是每一信道数Gbps左右为界限，对于今后的高速化，需要增加芯线数或使用具有波形修正功能的元件。在增加了芯线数的场合，不仅配线成本提高，而且配线的体积也增加，在配线空间方面成为问题。而且，若要进行信号传输的高速化，在传输线路的终端不仅需要具有修正由传输中的延迟等产生的波形的紊乱的波形修正功能的修正电路，在重新安装该修正电路的场合，在修正电路的成本的基础上，还重新增加安装成本，存在成本变高的问题。而且，在电配线中传输线路起到天线的作用，由于来自传输线路的电磁波的辐射和外部的电磁波，存在信号产生干扰等问题。

通过代替电信号，将光作为传输介质的光互连，没有串音、电磁辐射等问题，而且可以进行在电信号中不能实现的数Gbps以上的高速传输。利用电配线可进行高速传输的光配线主要用于长距离信息传输中，例如，在连接大陆之间和大城市之间的网络中，利用光脉冲之间的延迟少的单模传输来进行。在传输距离更短的LAN(Local Area Network)和设备之间，由于芯径大，因此用设备之间的光连接容易的多模传输来进行信号传输。这些是利用光纤来传输，利用对应于各个传输模式的单模光纤和多模光纤。

另一方面，在设备内或电子基板之间、电子基板内，正在研究使用了光波导的光传输。为了实现这种光传输，开发出很多主要由聚合物制作的多模光波导。在这些光波导上搭载了变换电信号和光信号的元件，电信号转换为光信号进入光波导，在光波导中传输的光信号再次转换为电信号。为了将电信号转换为光信号，使用发光元件和用于驱动发光元件的驱动器，为了将光信号转换为电信号，使用受光元件和对接受的光信号进行放大处理的放大器。

这些发光元件和驱动器、放大器表面安装在光配线上，来自发光元件的光的射出方向与光波导的长度方向(在光波导内传播的光的方向)处于垂直的配置。而且，光波导的长度方向与从光波导射出并入射受光元件的光的方向处于垂直的配置。从而，在从发光元件向光波导的入射部和从光波导向受光元件的射出部，需要将光路的方向转换90°的光路转换部。在光路转换部使用如下技术，即，加工成在光波导芯的入射部和射出部设置45°的角度，将该45°的面作为镜面将光以90°的角度反射。

当在具有可动部的设备内或基板之间用光配线进行信号传输时，需要光配线能承受折弯和变形，活跃进行着挠性的光配线的开发。为了进行便携式电话或个人电脑的铰链部、可动机械等的信号传输，进行着主要使用了聚合物波导的开发。

专利文献1：日本特开2006-323316号公报

专利文献2：日本特开2006-339173号公报

当用使用了聚合物波导的挠性光配线进行具有可动部的设备内或基板之间的信号传输时，挠性光配线需要承受反复折弯和变形。于是，开发出使用了聚酰亚胺或降冰片烷等折弯特性优良的聚合物的挠性光配线(专利文献1)。

挠性光配线有作为光波导的单独的配线使用的情况和与电配线或其他部件层压而使用的情况。在与其他部件层压而使用的情况下，除了光波导之外，还使用用于传输电信号的金属配线和用于制作该金属配线的基材薄膜、以及用于提高挠性光配线的强度或用于防止因磨损和伤引起的损伤的加强板等。

在挠性光配线没有形成相对厚度方向的中心面对称的结构的场合，由于这些各种部件由各种材料构成，且弹性系数和厚度不同，因此没有由弯曲引起的伸缩的中立面从厚度反向的中心位置偏移。在挠性光配线被弯曲的场合，在弯曲的外侧部分(从中立面靠外侧部分)施加拉伸应力而材料拉伸，在弯曲的内侧部分(从中立面靠内侧部分)施加压缩应力而材料压缩。没有该拉伸和压缩的变形的部分为中立面。

聚合物光波导为了用包层材料增大芯的折射率，通常引入苯环等刚直的构造。因此，芯比包层材料弹性系数大，与包层材料比较成为硬而脆的材料。对于反复折弯性而言弹性系数大的材料是不利的，施加的拉伸应力或压缩应力尽量小为好。从而，弹性系数大的芯需要位于挠性光配线的中立面或其近旁。

为了减小施加在挠性光配线上的拉伸应力和压缩应力，可以使用减小整体的厚度的方法。但是，在之前所举例的需要附加金属配线或加强板等的场合，厚度的下限有限(专利文献2)。

用于设备内或基板之间的可动部的挠性光配线必须反复折弯特性优良，在挠性光配线中尤其是折弯特性差的芯部分容易产生断裂等不良情况。

发明内容

于是，本发明的目的是提供一种解决上述问题并提高了机械上的可靠性(折弯特性)的挠性光配线及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明的挠性光配线具有包括由芯和包层构成的光波导的层的多个层，在上述芯配置成包含没有由弯曲引起的伸缩的中立面或者上述芯不包括上述中立面的场合，配置成上述芯的靠近上述中立面的面与上述中立面的距离Δy是当弯曲了上述挠性光配线时的该挠性光配线的内侧最表面的曲率半径R的0.03倍以下。

另外，本发明的挠性光配线具有包括由芯和包层构成的光波导的层的多个层，在从该挠性光配线的最表面到第i个(i为自然数)层的弹性系数为Ei、该层的厚度为ti、从该层的厚度方向中心到上述最表面的距离为yi时，在上述芯配置成包括从上述最表面位于由公式(1)定义的距离yn的中立面或者上述芯不包括上述中立面的场合，配置成上述芯的靠近上述中立面的面与上述中立面的距离Δy是当弯曲了上述挠性光配线时的该挠性光配线的内侧最表面的曲率半径R的0.03倍以下，公式(1)如下：

$y_n=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Eitiyi}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Eiti}}---\left(1\right)$

在上述多个层中包含电配线层也可以。

上述光波导也可以是聚合物波导或光纤。

另外，本发明的挠性光配线的制造方法用于制造具有包括由芯和包层构成的光波导的层的多个层的挠性光配线，使用构成上述挠性光配线的各层的弹性系数和各层的厚度算出从上述挠性光配线的最表面到中立面的距离yn，根据该距离yn算出形成于上述挠性光配线内的上述中立面的位置，以上述芯包括上述中立面或者上述芯的靠近上述中立面的面与上述中立面的距离Δy成为当弯曲了上述挠性光配线时的该挠性光配线的内侧最表面的曲率半径R的0.03倍以下的方式，根据上述各层的弹性系数和上述各层的厚度控制形成于上述挠性光配线内的上述中立面的位置。

本发明具有如下优良的效果。

能够提高机械上的可靠性(折弯特性)。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的挠性光配线的图，(a)是侧剖视图，(b)是横剖视图。

图2是表示本发明的一个实施方式的挠性光配线的图，(a)是侧剖视图，(b)是弯曲时的横剖视图。

图3是表示本发明的一个实施方式的挠性光配线的图，(a)是侧剖视图，(b)是横剖视图。

图4是根据本发明的允许曲率半径R对距离Δy特性的图。

图5是表示实施例中的距离算出方法的图，(a)是在铜配线层具有最表面的场合的侧剖视图，(b)是在罩薄膜上具有最表面的场合的侧剖视图。

图中：

1-挠性光配线，2-芯，3-包层，5-铜配线层，6-铜配线用基材薄膜，7-罩薄膜。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的一个实施方式。

如图1(a)及图1(b)所示，涉及本发明的挠性光配线1具有包括由芯2和包层3构成的光波导的层4的多个层，并配置成上述芯2包括没有由弯曲引起的伸缩的中立面N。

另外，如图2(a)及图2(b)所示，涉及本发明的挠性光配线11具有包括由芯2和包层3构成的光波导的层4的多个层，并以芯2不包括中立面N的方式配置各层。该挠性光配线11以最表面S成为内侧的方式，用以中心点O为中心的曲率半径R(μm)的曲率弯曲。而且，中立面N位于内侧最表面S侧的包层3内。

这样在芯2不包括中立面N的场合，以芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy成为曲率半径R的0.03倍以下的方式形成挠性光配线11。另外，对于形成挠性光配线1、11的各层的配置方法，在后面叙述。

在本实施方式中，挠性光配线1包括铜配线层5、由聚酰亚胺等构成的铜配线用基材薄膜6、包层3、芯2、包层3、由聚酰亚胺等构成的罩薄膜7这6层。

在图1所示的实施方式中，如图所示，芯2配置成在该芯的厚度方向两面之间包括中立面N。

而且，如图2所示，在芯2不包括中立面N的场合，当芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离设为Δy、弯曲时的内侧最表面S的曲率半径设为R(μm)时，如下述公式(2)所示配置芯。

Δy≤0.03×R    (2)

对于该公式(2)的理由将在后面叙述。

以下说明将芯2的配置设定为芯2包括中立面N或者将芯2与中立面N的距离Δy以与曲率半径R的关系来规定的理由。

当挠性光配线1、11进行折弯等动作时，在挠性光配线1、11上施加拉伸应力和压缩应力。若反复施加该应力，则由于疲劳从挠性光配线1、11的机械性能弱的部分产生断裂等不良情况。当折弯时在挠性光配线1、11的弯曲的外侧最表面上施加最大的拉伸应力，随着从表面到内部而应力减少，不久变为压缩应力。从该拉伸应力变为压缩应力的部分为中立面N。若进一步朝向弯曲的内侧，则在相当于弯曲的最内侧部分的内侧最表面S，压缩应力最大。

本发明的挠性光配线1、11在中立面N或其近旁配置了芯2。在这里，所谓在中立面N配置芯2意味着芯2配置成包括中立面N，所谓在中立面N的近旁配置芯2意味着芯2不包括中立面N的情况，并配置成芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy成为内侧最表面S的曲率半径R的0.03倍以下。

一般来讲，在挠性光配线由聚合物波导构成的场合，设想层压了芯、包层、用于保护它们的罩薄膜以及粘接它们的粘接剂层等的构造。用于各个层的材料通常厚度、弹性系数不同。这些材料中光波导的芯2需要提高折射率，因此大多由苯环等包含刚直的构造的材料制作，芯2容易成为硬而脆的部位。在不考虑折弯时施加的应力而制作的现有的挠性光配线中，在对芯施加较大的拉伸应力的场合，考虑到由于对应力的拉伸等的应答小的芯而产生包层断裂等的不良情况。

本发明的挠性光配线1、11是由除了芯2、包层3之外还包括金属等电配线(铜配线层5)的多个层形成的挠性光配线1，在中立面N或其近旁配置了芯2。在金属的电配线(铜配线层5)包含于挠性光配线1的场合，金属的弹性系数与其他聚合物比较，大1位数至2位数左右，因此中立面N的位置受到该电配线的厚度的很大影响。在该挠性光配线1、11中，通过将芯2配置在中立面N或其近旁，而抑制芯的不良情况。

如图2所示，在芯2不包括中立面N的场合，根据挠性光配线11所要求的曲率半径R，芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy(μm)的允许值不同。

在这里，如图2(b)所示，将挠性光配线11用以中心点O为中心的曲率半径R(μm)的曲率来折弯，并将从压缩应力作用最大的内侧最表面S到中立面N的距离设为yn(μm)。此时，在位于芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy(μm)的面上作用的偏斜度ε用公式(3)表示。

$\mathrm{\ϵ}=\frac{\mathrm{\Δy}}{R+\mathrm{yn}}---\left(3\right)$

通常，在使用挠性光配线1、11的设备之间的配线等用途中曲率半径R为1000μm以上，挠性光配线1、11具有100～300μm左右的厚度，所以假设R＞＞yn，并近似于公式(3)，则表示为如下。

Δy＝εR    (4)

若使芯2拉伸3％的拉伸应力反复作用1000次以上，则有时产生破损等不良情况。因此，偏斜度ε最好为0.03以下。依赖于挠性光配线1、11的曲率半径R(μm)，芯最好配置成芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy(μm)满足公式(2)。

挠性光配线1、11有作为光波导单独的配线使用的情况和与电配线或其他部件层压而使用的情况。在与其他部件层压而使用的情况下，除了光波导(芯2、包层3)之外，还使用用于传输电和电信号的金属配线和用于制作该金属配线的基材薄膜(铜配线层5、铜配线用基材薄膜6)、用于提高挠性光配线1的强度并用于防止因磨损和伤引起的损伤的加强板(罩薄膜7)以及用于粘接这些部件的粘接层(未图示)。这些材料弹性系数相互不同，所使用的厚度也不同。在从由构成挠性光配线1、11的上侧最表面层或下侧最表面层(图示中的上侧成为最上或下的层)构成的最表面层到第i个(i为自然数且是从最表面层开始数的顺序)层的弹性系数为Ei、该层的厚度为ti、从挠性光配线1、11的最表面层到第i个层的厚度中心的距离为yi(i＝1的场合y1＝t1/2，i为2以上的自然数的场合， $\mathrm{yi}=\underset{i=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{ti}+\mathrm{ti}/2$ )时，构成挠性光配线1、11的挠性光配线1、11的中立面与挠性光配线1、11的最表面层的表面位置(最表面)的距离yn用公式(1)表述。

$y_n=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Eitiyi}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Eiti}}---\left(1\right)$

根据本发明，通过在该距离yn的位置(中立面N)或其近旁配置光波导的芯2，可以抑制由折弯等引起的芯2的断裂等不良情况。通过改变构成挠性光配线1的各层的弹性系数、厚度来将中立面N设定在任意的位置，在该中立面N或其近旁配置芯2，从而可以得到折弯特性优良的挠性光配线1、11。在这里，芯2最好配置成满足如下公式(2)。

Δy≤0.03×R    (2)

作为本发明的挠性光配线的光波导可以使用聚合物波导或光纤(参照图3)。

聚合物波导利用各种材料、各种制作方法而开发出，在这里可以使用任何材料和制作方法。聚合物材料可以使用从弹性材料到聚酰亚胺、填充了无机物的材料等各种材料，弹性系数通常为0.01～8GPa。制作方法根据材料可以使用直接曝光法、干蚀刻、光漂白、压模法等各种方法。在与电配线(铜配线层5)一起层叠在挠性光配线1时，作为电配线的基材薄膜(铜配线用基材薄膜6)可以使用聚酰亚胺、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、液晶聚合物、或者光波导材料其本身等各种材料，在用粘接剂(未图示)粘接各层时对其材料也没有限制。当仅用聚合物材料构成挠性光配线1时，各层的弹性系数没有太大的差别，因此芯2的配置场所的允许范围大，通过将芯2配置在中立面N或其近旁，能进一步提高折弯的可靠性。

如图3所示，涉及本发明的其他实施方式的挠性光配线31包括铜配线层5、铜配线用基材薄膜6、光纤32、粘接剂33、支撑层35、罩薄膜7这5层。这样，挠性光配线31成为光纤在铜配线用基材6与罩薄膜7之间使用粘接剂层压的构造。

在使用光纤32的场合，通过对成为用于支撑光纤32的支撑层35的薄膜施加层压或V槽加工而配置。光纤32尤其在用玻璃光纤制作的场合，由于光纤32为硬而脆的材料而对折弯弱。此时也通过将光纤32的芯配置在挠性光配线31的中立面N或其近旁，可以抑制由折弯引起的不良情况。

在弹性系数大的层和弹性系数小的层以相同的厚度粘贴2层的场合，中立面N向弹性系数大的一方移动。通过控制该中立面N的移动(＝在计划的位置上有中立面N)，也可以在芯2内部的位置配置中立面N。在金属的电配线(铜配线层5)位于挠性光配线1、11、31的表面的场合，存在中立面N向弹性系数大的电配线一侧移动的倾向。电配线的厚度越大越明显，还有在电配线进入中立面N的情况。此时，通过在与该电配线相反的一侧的最外层表面和挠性光配线1、11、31中设置具有同样的弹性系数的由金属箔等构成的对抗金属层(未图示)，可以使中立面N移动到挠性光配线31的中间左右，可以在该位置配置芯2(或光纤32)。对抗金属层还可以用于散热、电配线等其他目的。通过调节对抗金属层的弹性模量和厚度，可以自由设计中立面N的位置。

实施例

制作以图1或图2的构造为基本的挠性光配线1、11(实施例1～4)，在表1中表示各层的弹性系数和厚度、根据公式(1)得到的从铜配线层5的表面(最表面)到中立面(以下称为中立面N)的距离yn。

表1

各层	弹性系数(GPa)	实施例1各层厚度(μm)	实施例2各层厚度(μm)	实施例3各层厚度(μm)	实施例4各层厚度(μm)
						铜配线层	124	4	4	10	10
铜配线用基材薄膜	3	12.5	没有	25	25
						包层(第一)	1	10	15	20	20
芯	2	50	50	50	50
						包层(第二)	1	20	20	20	10
罩薄膜	3	25	25	25	25
						铜箔	124	没有	没有	没有	5
从铜配线层到芯上面的距离(μm)	-	26.5	19	55	55
						从铜配线层到中立面N的距离(μm)	-	22.5	20.9	19.2	57.7

在实施例1～4中，铜配线用基材薄膜6、罩薄膜7使用聚酰亚胺，弹性系数为3GPa。包层3、芯2的弹性系数分别为1GPa、2GPa。芯2的厚度为多模的50μm。

对于表1中的实施例1，以下详细说明将作为基准的最表面作为铜配线层(上侧最表面层)侧的场合的芯2的靠近中立面的面与中立面N的距离Δy的算出方法、和将作为基准的最表面作为罩薄膜(下侧最表面层)侧的场合的芯2的靠近中立面的面与中立面N的距离Δy的算出方法这两种方法。

首先，对于将最表面S作为铜配线层5侧的场合，使用图5(a)进行说明。图5(a)是将挠性光配线沿着包括光传播方向和层叠方向的面以包括芯2的方式切断的侧剖视图。

若将从最表面S到中立面N的距离yn用公式(1)算出，则yn＝22.5μm。然后，判断该中立面N位于挠性光配线内的哪个部分。具体来讲，判断中立面N位于从最表面S到第一包层3的位置(0～26.5μm)、芯2内(26.5～76.5μm)、从第二包层3到罩薄膜7的位置(76.5～121.5μm)中的哪个位置。其结果，中立面N位于第一包层3内，换言之，如图5(a)所示算出芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy＝(4+12.5+10)-22.5＝4μm。

然后，对将最表面S作为罩薄膜7侧的场合，使用图5(b)进行说明。图5(b)是将挠性光配线沿着包括光传播方向和层叠方向的面以包括芯2的方式切断的侧剖视图。

若将从最表面S到中立面N的距离yn用公式(1)算出，则yn＝99.0μm。然后，判断该中立面N位于挠性光配线内的哪个部分。具体来讲，判断中立面N位于从最表面S到第二包层3的位置(0～45μm)、芯2内(45～95μm)、从第一包层3到铜配线层5的位置(95～121.5μm)中的哪个位置。其结果，中立面N位于第一包层3内，换言之，如图5(b)所示算出芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy＝99.0-(25+20+50)＝4μm。

如上所述，不管将最表面S选择位于作为图示上侧的上侧最表面层或者作为图示下侧的下侧最表面层的哪一种，芯2的靠近中立面N的面与中立面N的距离Δy一律都能求出。

另外，图4表示用公式(2)表示的从中立面N到芯2的距离Δy的允许值(μm)。图4中的直线是绘制了Δy的允许上限值(Δy＝0.03×R)的线。如图所示，从曲率半径R小的场合，换言之以较大的曲率弯曲挠性光配线1、11的场合，需要Δy较小。即，芯2不能远离中立面N配置。另一方面，在曲率半径R大且以较小的曲率弯曲挠性光配线1的场合，距离Δy变大。即，芯2可以远离中立面N配置。

在实施例1中，是在铜配线用基材薄膜6上制作铜配线层5的构造。中立面N的位置为从铜配线层5的表面距离yn＝22.5μm，从铜配线层5的表面到芯2的上面的距离为26.5μm，因此成为中立面配置在芯2近旁的构造(Δy＝4μm)(曲率半径R＝1时，Δy为30μm以下)。

确认到即使使用该挠性光配线将曲率半径R＝1mm的弯曲反复进行3万次，芯2也不会断裂。而且确认到，即使将曲率半径R＝2mm的弯曲反复进行5万次，芯2也不会断裂。

在实施例2中，做成在光波导的包层3直接制作了铜配线层5的构造。在该组合中，从铜配线层5的表面到中立面N的距离yn为20.9μm，从中立面N到芯2的距离为19μm，因此成为芯2配置在包括中立面N的位置上的构造。

确认到即使使用该挠性光配线将曲率半径R＝2mm的弯曲反复进行10万次，芯2也不会断裂。

这些实施例1、2构成为位于挠性光配线1的表面上的铜配线层5作为铜箔，并配备在挠性光配线1的整个表面上的构造。但是，在实际的产品中，具有比芯2窄的宽度的铜配线配置一根或多根，铜配线面积比芯面积小。从而，在具有铜配线的部分和没有的部分，中立面N的位置不同。没有铜配线的部分在更远离铜配线的地方存在中立面N₁，具有铜配线的部分在靠近铜配线的地方存在中立面N₂。在铜配线面积比芯面积小的场合，平均的中立面N_AVG进一步向芯2侧移动。

在这种实际的产品中，使用根据没有铜配线的部分的面积和具有铜配线的部分的面积(铜配线面积)求出的面积比、从铜配线侧的最表面到中立面N₁的距离y₁和从铜配线侧的最表面到中立面N₂的距离y₂，算出从铜配线侧的最表面到中立面N_AVG的距离y_AVG，在芯2配置成包括该中立面N_AVG或者芯2不包括该中立面N_AVG的场合，以满足公式(3)的方式配置芯2。该Δy_AVG是芯2的靠近中立面的一侧的面与中立面N_AVG的距离。

Δy_AVG≤0.03×R    (3)

例如，在没有铜配线的部分与具有铜配线的部分的面积比为1∶1的场合，从铜配线的最表面到中立面N_AVG的距离y_AVG＝(y1+y2)/2。在没有铜配线的部分与具有铜配线的部分的面积比为2∶1的场合，从铜配线的最表面到中立面N_AVG的距离y_AVG＝(2×y1+y2)/3。

在实施例3中，从铜配线层5的表面到中立面N的距离yn为19.2μm，从铜配线层5的表面到芯2的距离为55μm，因此Δy为35.8μm，根据公式(2)，R＝1mm时的Δy超过30μm。但是，R＝2mm时允许值Δy为60μm，因此可以作为用于R＝2mm以上的折弯的光配线使用。

在使用该挠性光配线反复进行了曲率半径R＝1mm的弯曲之后，确认到当弯曲不足1000次时芯2就断裂。但是，在曲率半径R＝2mm的场合，确认到即使反复进行3万次的弯曲，芯2也不会断裂。

实施例4是在实施例3中的罩薄膜7的外侧再设置根据铜箔的对抗金属层(未图示)的构造。通过在两面设置铜箔(铜配线层5和对抗金属层)，成为芯2包括中立面N的构造。在没有该铜箔的实施例3中，成为芯2远离中立面N的构造，但是通过如实施例4那样附加新的层(厚度5μm的铜箔)来控制中立面N的位置，成为在芯2内包括中立面N的构造。从而，当弯曲了实施例4的挠性光配线时能够降低作用于芯2的拉伸力或压缩应力，所以能减少芯2的断裂等不良情况，能提高挠性光配线的机械上的可靠性。

确认到即使使用该挠性光配线将曲率半径R＝1mm的弯曲反复进行5万次，芯2也不会断裂。而且确认到，将曲率半径R＝2mm的弯曲反复进行10万次，芯2也不会断裂。

制作将以图3的构造为基本的光纤32用于光波导的挠性光配线31(实施例5、6)，在表2中表示各层的弹性系数和厚度、根据公式(1)得到的从铜配线层5的表面到中立面N的距离yn。如表2所示，在实施例5、6中，成为中立面N位于光纤中的构造。

表2

各层	弹性系数(GPa)	实施例5各层厚度(μm)	实施例6各层厚度(μm)
				铜配线层	124	5	10
铜配线用基材薄膜	3	50	25
				粘接剂	0.5	3	3
光纤	94	125	125
				粘接剂	0.5	3	3

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表2，接上页

罩薄膜	3	50	25
				从铜配线层到光纤上部的距离(μm)	-	58	38
从铜配线层到中立面N的距离(μm)	-	114.7	91

如上所述，通过控制挠性光配线的各层的弹性模量及各层的厚度，可以调整为中立面N位于芯2内或其近旁。由此，能够降低在挠性光配线被弯曲了时作用于芯的拉伸力或压缩应力。从而，能够减少因挠性光配线的弯曲而引起的芯的断裂等不良情况，能够提高挠性光配线的机械上的可靠性。

Claims (5)

1.一种挠性光配线，具有包括由芯和包层构成的光波导的层的多个层，其特征在于，

配置成上述芯不包括没有由弯曲引起的伸缩的中立面，上述芯的靠近上述中立面的面与上述中立面的距离Δy是当弯曲了上述挠性光配线时的该挠性光配线的内侧最表面的曲率半径R的0.03倍以下。

2.一种挠性光配线，具有包括由芯和包层构成的光波导的层的多个层，其特征在于，

在从该挠性光配线的最表面到第i个层的弹性系数为Ei，其中i为自然数、该层的厚度为ti、从该层的厚度方向中心到上述最表面的距离为yi时，配置成上述芯不包括从上述最表面距离由公式(1)定义的距离yn的中立面，上述芯的靠近上述中立面的面与上述中立面的距离Δy是当弯曲了上述挠性光配线时的该挠性光配线的内侧最表面的曲率半径R的0.03倍以下，上述公式(1)如下，

$y_n=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Eitiyi}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Eiti}}---\left(1\right)$

3.根据权利要求1或2所述的挠性光配线，其特征在于，

在上述多个层中包含电配线层。

4.根据权利要求1或2所述的挠性光配线，其特征在于，

上述光波导是聚合物波导或光纤。

5.一种挠性光配线的制造方法，用于制造具有包括由芯和包层构成的光波导的层的多个层的挠性光配线，其特征在于，

使用构成上述挠性光配线的各层的弹性系数和各层的厚度算出从上述挠性光配线的最表面到中立面的距离yn，根据该距离yn算出形成于上述挠性光配线内的上述中立面的位置，以上述芯不包括上述中立面且上述芯的靠近上述中立面的面与上述中立面的距离Δy成为当弯曲了上述挠性光配线时的该挠性光配线的内侧最表面的曲率半径R的0.03倍以下的方式，根据上述各层的弹性系数和上述各层的厚度，控制形成于上述挠性光配线内的上述中立面的位置。

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