CN102016666B - 制造光波导的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是通过使芯部的表面平滑来制造具有低的光损耗的光波导。为此，一种制造光波导的方法包括：在形成在基材(1)上的下覆层(2)的表面上形成光敏聚合物的芯部形成层(3)的芯部形成层形成步骤；通过对芯部形成层(3)的热处理降低芯部形成层(3)的表面粘度来使表面平滑的平滑步骤；和经过对被平滑的芯部形成层(3)的选择曝光来形成芯部的曝光步骤。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造光波导的方法。
背景技术
近年来，已经见证了通信基础结构中的宽带技术的快速普及以及计算机的信息处理能力的显著进步。按照这种进步，已经比以前更需要具有高速信息传输路径的信息处理电路基材。在本文中，利用光的信号传输正在被研究作为克服电信号的传输速度极限的手段。可以被廉价加工的聚合物光波导作为可以传输光信号的电路基材已经受到关注。
制造聚合物光波导的已知方法涉及，例如，包括光敏聚合物的层的光刻图案(例如，专利文献1或非专利文献1)。以下阐述了这种方法的概要。
首先，下覆层形成在基材的表面上，包括用于形成芯部的光敏聚合物的薄膜层形成在下覆层的表面上。如此形成的光敏聚合物薄膜层然后经由已经在其上形成电路图案的光掩模被UV射线照射，从而有选择地固化将形成芯部的部分。然后，通过显影形成芯部，借此去除未固化的部分。芯部被用于形成上覆层的材料所覆盖。
用于芯部形成的薄膜层可以例如按照以下方法形成。固体光敏聚合物的清漆或液体光敏聚合物被涂布在形成在基材的表面上的下覆层的表面上，然后被干燥。在另一方法中，光敏聚合物清漆被首先涂布在支持基材的表面上，然后被干燥以便形成干膜。然后，该干膜被层压在形成在基材的表面上的下覆层的表面上。
专利文献1：日本专利申请特开第2007-084765号公报
非专利文献1：“光电柔性印刷配线板”，MEW技术报告，Vol.54，No.3(2006年9月)
发明内容
本发明的目的在于通过使芯部的表面平滑来制造具有低的光损耗的光波导。
本发明的一方面是制造光波导的方法，该方法包括：在形成在基材上的下覆层上形成光敏聚合物的芯部形成层的芯部形成层形成步骤；通过对芯部形成层的热处理降低芯部形成层的表面粘度来使芯部的表面平滑的平滑步骤；和经过对平滑的芯部形成层的选择曝光来形成芯部的曝光步骤。
本发明允许形成具有平滑表面的芯部。结果获得具有低的经过其中的光损失的光波导。
在阅读了以下详细说明以及附图之后，本发明的这些及其他目的、特征和优点将变得更明显。
附图说明
图1A是说明在本发明的一个实施例中用于制造光波导的方法中的一个步骤的示意性的截面图；
图1B是说明在本发明的一个实施例中用于制造光波导的方法中的一个步骤的示意性的截面图；
图1C是说明在本发明的一个实施例中用于制造光波导的方法中的一个步骤的示意性的截面图；
图1D是说明在本发明的一个实施例中用于制造光波导的方法中的一个步骤的示意性的截面图；
图1E是说明在本发明的一个实施例中用于制造光波导的方法中的一个步骤的示意性的截面图；
图1F是说明在本发明的一个实施例中用于制造光波导的方法中的一个步骤的示意性的截面图；
图2是用于说明干膜的构造的示意性的截面图；
图3A是在实例1中获得的光波导的芯部的侧面的SEM观察期间获得的SEM显微照片；
图3B是在比较实例1中获得的光波导的芯部的侧面的SEM观察期间获得的SEM显微照片；和
图4是说明用于评价实例中的波损失的设备的结构的示意图。
具体实施方式
在形成用于形成光敏聚合物的芯部的薄膜层的情况中，存在薄膜层的厚度不均匀以及薄膜层的表面中有气泡和空隙这样的问题。混入表面中的这些气泡和空隙引起以下问题。混入的气泡和/或空隙使得薄膜层的表面条件不均一。当UV射线等的照射以便有选择地固化薄膜层时，薄膜层的不均一的表面条件以形成的芯部中的不均一的表面条件的形式持续。这个不均一的表面条件导致被引导的光散射，被引导的光散射使光损耗增大。不均一的表面条件还引起有选择地曝光期间的光散射，结果，光进入不被曝光的掩模部分。结果，在不能如计划的获得芯部的轮廓以及光损耗增大上是有问题的。
本实施例的制造光波导的方法包括：在形成在基材上的下覆层上形成光敏聚合物的芯部形成层的芯部形成层形成步骤；通过经过芯部形成层的热处理降低其表面粘度来使芯部形成层的表面平滑的平滑步骤；和经过有选择地曝光从平滑的芯部形成层的表面来形成芯部的曝光步骤。
以下参考附图说明本发明的较佳实施例。
图1A到图1F是说明本实施例的工艺流程图。在图1A到图1F中，参考数字1表示基材，2表示下覆层，3表示芯部形成层，4表示光掩模，5表示芯部以及6表示上覆层。
作为基材1，可以使用各种有机和无机的基材，没有任何特别的限制。有机基材的具体实例包括环氧基材、丙烯酸基材、聚碳酸酯基材、聚酰亚胺基材等等。无机基材的实例包括，例如，硅基材或玻璃基材。同时，电路可以形成在基材上。
在本实施例的制造方法中，下覆层2首先形成在基材1上，如图1A所示。
形成下覆层2的方法可以涉及，例如，在基材1的表面上粘结用于形成下覆层2的包括具有预定折射率的可固化树脂材料的树脂膜，然后进行固化，或者可以涉及涂布用于形成下覆层2的液体可固化树脂，然后进行固化，或者涂布可固化树脂清漆，然后进行固化。当形成下覆层2时，基材1的表面较佳的是预先受到表面处理，例如等离子处理，以便使表面活化，从而提高其粘附性。
用于形成下覆层2的可固化树脂是对被引导的光的传输波长具有比芯部5低的折射率的材料。对传输波长的折射率是例如大约1.5到1.55。
这种可固化树脂的实例包括，例如，具有在上述范围之内的折射率的环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂和聚酰亚胺树脂。
下覆层2的厚度没有特别限制，但是范围较佳的是例如从大约5到15μm。
使用树脂膜形成下覆层2的方法包括，例如，以下步骤。
首先，包括可固化树脂的树脂膜被覆盖在基材1的表面上，并通过热压被粘结到基材1。在另一方法中，树脂膜可以经由透明粘合剂被粘结到基材1的表面。当树脂膜是可光固化的树脂时，后者经过光的照射被固化。当树脂膜是热固性树脂时，后者经过加热被固化。
使用液体可固化树脂形成下覆层2的方法包括，例如，以下步骤。
首先，将液体可固化树脂或者可固化树脂清漆涂布到基材1的表面上。使用的涂布方法没有特别限制，并且可以是旋转涂布、刮棒涂布或者浸渍涂布。当被涂布的可固化树脂是可光固化的树脂时，树脂经过光的照射被固化。当被涂布的可固化树脂是热固性树脂时，树脂经过加热被固化。
接下来，使包括光敏聚合物材料的芯部形成层3形成在下覆层2的外表面上，如图1B所示。
形成芯部形成层3的方法可以涉及，将用于形成芯部5的包括具有预定折射率的光敏聚合物的树脂膜粘结到下覆层2的表面上。在另一方法中，可以应用用于形成芯部形成层3的液体光敏聚合物。在又一个方法中，可以应用用于形成芯部形成层3的光敏聚合物的清漆，然后进行干燥。当形成芯部形成层3时，下覆层2的表面较佳的是预先受到表面处理，例如等离子处理，以便使表面活化，从而提高其粘附性。
在此，光敏性指的是被光照射时改变的特性。这种改变的实例包括，例如，变硬、变软、对于具体溶剂的可溶性的改变、或者折射率中的改变。光可以是由UV射线代表的能量束，但是对此没有限制。取决于芯部形成层3的特性，使用的光可以是其它波长的光。
包括光敏聚合物的树脂膜可以是，例如，通过将半固化的状态下的光敏聚合物材料涂布到诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的支持基材(保护膜)上所获得的干膜。如图2中所示，干膜20在两侧上被保护膜21保护。
用于形成芯部形成层3的光敏聚合物对被引导的光的传输波长具有比下覆层2高的折射率。较佳的是，对传输波长的折射率是例如大约1.55到1.6。
用于形成芯部形成层3的光敏聚合物的实例包括，例如，光敏材料，该光敏材料诸如可光固化的材料，该可光固化的材料包括具有在上述范围之内的折射率的环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂或者聚酰亚胺树脂的树脂成分。
就较高的耐热性而言，在这些成分之中尤其较佳的是包含双酚型环氧树脂和光阳离子固化剂的可光固化的树脂的成分。具有高耐热性的光波导可以与经过回流处理的印刷板结合。
从粘附性的角度出发，用于形成芯部形成层3的光敏聚合物和用于形成下覆层2的可固化树脂较佳的是属于相同树脂类型的树脂。
芯部形成层3的厚度没有特别限制，但是范围较佳的是例如从大约20到100μm。
粘结包括用于形成芯部形成层3的光敏聚合物的树脂膜的具体方法包括，例如，以下步骤。
首先，包含光敏聚合物的树脂膜可以被覆盖在下覆层2的表面上，并通过热压可以被粘结到表面。在另一方法中，树脂膜可以经由透明粘合剂被粘结到下覆层2的表面。
使用液体光敏聚合物来形成芯部形成层3的方法的实例可以是以下方法。
首先，将光敏聚合物的清漆或者液体光敏聚合物涂布到下覆层2的表面上。必要时，清漆涂层然后被干燥。
在本实施例的制造方法中，如图1C中所示，在经过有选择地曝光芯部形成层3对芯部形成层3进行固化等等之前，经由热处理，芯部形成层3的表面的粘度被降低。作为这种热处理的结果，芯部形成层3的表面被软化或熔化。经过表面张力效应，热处理消除了芯部形成层3的表面处的不均匀、气泡、空隙等等，从而使表面平滑。
热处理的条件没有特别限制，只要条件允许经过不均匀、气泡、空隙等等的消除使芯部形成层3的表面平滑。按照形成芯部形成层3的光敏聚合物的类型，适当地选择热处理的条件。较佳的是，条件包括，例如，热处理的温度，以便形成芯部形成层3的光敏聚合物的粘度从1到50000Pa·sec，更佳的是，从5到10000Pa·sec。粘度是在升温的情况下使用锥板流变仪(HAKKE制造的RheoStress RS75，圆锥体直径Ф20mm，角度2°，1Hz)测量的值。
当使用干膜时，较佳的是在保护膜被剥离时进行热处理，因为这样做引起增强的平滑效果。当芯部形成层3的表面被保护膜覆盖时进行热处理时，必须考虑保护膜的耐热性来选择热处理的温度。
热处理的持续时间较佳的是大约10到30分钟。
热处理的方法没有特别限制。具体地，采用的热处理可以涉及在设定成预定温度的烘箱中加热，或者在热板上加热。
其次，热处理过的芯部形成层3经由具有用于形成芯部的图案的光掩模4被有选择地曝光，如图1D中所示，从而形成芯部。
曝光没有特别限制，只要以需要的光强度进行，该光具有能够经由光掩模4有选择地变更(固化等等)芯部形成层3的表面的波长。使用的曝光方法可以是，例如，其中光掩模4被放置成与芯部形成层3的表面接触的接触曝光，或者其中在光掩模和表面之间保持预定间隙以便光掩模不接触表面的投影曝光。当进行接触曝光时，5到15μm厚的包括例如PET膜的分离膜较佳的是被插入在光掩模4和芯部形成层3之间，以免芯部形成层3粘附到光掩模4。分离膜以不掩蔽曝光部分的方式被布置。
按照光敏聚合物的类型具体地选择曝光条件。在UV可固化树脂的情况下，例如，用大约365nm的UV射线以500到2500mJ的强度进行曝光。
当使用可光固化的树脂时，后者可以在曝光后通过加热被后固化，以确保可靠的固化。较佳的后固化的加热条件包括20到120分钟的80到160℃的加热温度。
然后，必要时，对有选择地曝光的芯部形成层，经过显影形成芯部5，如图1E所示。当使用的光敏聚合物材料是其折射率在曝光的部分改变的材料时，可以省略显影。
显影是使用显影剂去除正显影情况下的未曝光的部分或者负显影情况下的曝光的部分的处理。
显影剂的具体实例包括，例如，丙酮、异丙醇、甲苯、乙二醇或者这些物质以预定比例混合的混合物。含水的显影剂，诸如日本专利申请特开第2007-292964A号中所揭示的含水的显影剂，也可以较佳地被使用。显影方法可以涉及喷涂显影剂或者可以涉及超声清洗。
最后，芯部5被埋在上覆层6中，如图1F中所示。当芯部形成层3中使用的光敏聚合物是其折射率在曝光的部分改变的材料时，省略上覆层6的形成。芯部形成层3的未曝光的部分然后用作上覆层。
形成上覆层6的方法可以涉及以埋藏芯部5的方式涂布用于形成上覆层6的液体可固化树脂，然后通过热、光等等来固化。另一方法可以涉及涂布用于形成上覆层6的可固化树脂的清漆，然后通过热、光等等来固化。又一个方法可以涉及粘结用于形成上覆层6的树脂膜，然后通过热、光等等来固化。
用于形成上覆层6的可固化树脂没有特别限制，只要它是对被引导的光的传输波长具有比芯部5低的折射率的材料。使用的可固化树脂的类型较佳的是与形成下覆层2的材料相同。
上覆层6的厚度没有特别限制，但是较佳的是允许维持上覆层6的在芯部5以上的厚度与下覆层2的厚度相当。当显影不是必需的时候，通过使用可变折射率的芯部材料，上覆层6较佳的是被形成在芯部形成层3上至与下覆层2的厚度相当的厚度。
作为上述处理结果，获得诸如图1F中所示的光波导10。
光波导10由包括聚合物的芯部5和覆盖芯部5的覆层(下覆层2和上覆层6)形成。芯部5的折射率高于覆层的折射率，因此经过芯部5传送的光通过全反射被限制在芯部5中。这种光波导10主要被用作多模波导。芯部5的横截面形状是例如20到100μm的矩形形状。除了包括芯部5的那层的厚度以外，下覆层和上覆层的厚度大约是5到15μm。芯部5和覆层(下覆层2和上覆层6)之间的折射率差没有特别限制，但是较佳的是从0.5到3％。
实例
根据实例详细说明本发明。但是，本发明决不意指限于这些实例或者被这些实例所限制。
首先将说明制造用于形成芯部的覆层的环氧膜的方法。
[制备实例1：环氧膜A的制备]
在30重量份的甲苯和70重量份的MEK的混合溶剂中，溶解有7重量份的聚丙二醇二缩水甘油醚(东都化成制造的“PG207”)、25重量份的液体氢化双酚-A环氧树脂(日本环氧树脂制造的“YX8000”)、20重量份的固体氢化双酚-A环氧树脂(日本环氧树脂制造的“YL7170”)、8重量份的1-2-环氧-4(2-环氧乙烷)-环己烷和2，2-双(羟甲基)-1-丁醇(大赛璐化学工业株式会社制造的“EHPE-3150”)、2重量份的固体双酚-A环氧树脂(日本环氧树脂制造的“Epicoat 1006FS”)、20重量份的苯氧基树脂(东都化成制造的“YP5O”)、0.5重量份的光-阳离子固化引发剂(ADEKA制造的“SP17O”)、以及0.5重量份的热-阳离子固化引发剂(三新化学工业株式会社制造的“SI-150L”)，还有0.1重量份的表面调整剂(DIC公司制造的“F470”)。获得的溶液经过1μm的孔膜过滤器被过滤并且被真空去除泡沫以制备环氧清漆。
获得的环氧清漆通过使用刮棒涂布机被施加到50μm厚的PET膜上，在80℃第一次被干燥10分钟，并且在120℃第二次被干燥10分钟，以生产出15μm厚的环氧膜A。环氧膜A对579nm光的折射率是1.54。环氧膜A的表面被35μm的双轴取向的聚丙烯(OPP)膜(保护膜)覆盖。
[制备实例2：环氧膜B的制备]
在24重量份的甲苯和56重量份的MEK的混合溶剂中，溶解有42重量份的液体双酚A环氧树脂(DIC公司制造的“Epiclon 850S”)、55重量份的固体双酚-A环氧树脂(日本环氧树脂制造的“Epicoat 1006FS”)、3重量份的苯氧基树脂(东都化成制造的“YP5O”)、1重量份的光-阳离子固化引发剂(ADEKA制造的“SP17O”)以及0.1重量份的表面调整剂(DIC公司制造的“F470”)。获得的溶液经过1μm的孔膜过滤器被过滤并且被真空去除泡沫以制备环氧清漆。
获得的环氧清漆以与制备实例1中同样的方式被制成膜，以生产出具有40μm厚的环氧膜B。环氧膜B对579nm光的折射率是1.59。环氧膜B的表面被35μm的OPP膜覆盖。
[制备实例3：环氧膜C的制备]
以与制备实例1中相同的方式制备环氧膜C，但是达到55μm的厚度，而不是15μm。环氧膜C对579nm光的折射率是1.54。环氧膜C的表面被35μm的OPP膜覆盖。
[实例1]
OPP膜已经被剥离的环氧膜A被覆盖在聚碳酸酯基材的表面上。结果形成的层叠体通过在60℃和0.2MPa这种条件下被热压120秒而被层压。使用超高压汞灯，环氧膜A经过2000mJ的具有365nm波长的UV射线的照射而被固化。通过将PET膜从环氧膜A表面剥 离，在聚碳酸酯基材的表面上形成下覆层。
OPP膜已经被剥离的环氧膜B然后被覆盖到如此形成的下覆层的表面上，并且结果形成的层叠体通过在60℃和0.2MPa这种条件下被热压120秒而被层压。覆盖层压的环氧膜B的表面的PET膜被剥离，然后层压体在设定成100℃的烘箱中受到20分钟的热处理，从而熔融环氧膜B的表面。层压体从烘箱处被移走并且被冷却。
然后，具有40μm宽且110mm长、相隔250μm的20个缝隙的光掩模接触热处理过的环氧膜B的表面以掩盖后者。对应于缝隙的环氧膜B的部分然后经由光掩模经过2000mJ的具有365nm波长的UV射线的照射被固化，该UV射线由超高压汞灯发出并被调整成平行射线束。然后使用作为显影剂的由花王制造的“Cleanthrough”(替代氟利昂的水清洗剂)通过显影形成芯部。
使用扫描电子显微镜(SEM)观察形成的芯部的侧面。在图3A中显示的是SEM显微照片。
OPP膜已经被剥离的环氧膜C被覆盖到形成的芯部的表面上，并且结果形成的层叠体通过在80℃和0.2MPa这种条件下被热压120秒而被层压。使用超高压汞灯，环氧膜C经过2000mJ的具有365nm波长的UV射线的照射而被固化。通过将PET膜从环氧膜C的表面剥离形成上覆层，从而生产出光波导。如下评价获得的光波导。
[评价方法]
(经过波导的光损失)
使用如图4中所示的设备结构评价光损失。在图4中，参考数字40表示发出850nm光的LED光源，41表示连接到LED光源40的单模光纤，42表示光波导，43表示塑包光纤(PCF)，44表示功率计，以及45表示折射率匹配剂。
获得的光波导样品的两端面被打磨以生产出100mm长的光波导42。然后，使来自如图4中所示配置的单元的LED光源40的850nm光经由单模光纤41穿透光波导42。经过光波导42出射的光经由PCF 43被入射到测量光的强度的功率计44上。对于20个芯部，光损失平均为0.15dB/cm。
(粘度测量)
使用锥板流变仪(HAKKE制造的RheoStress RS75，圆锥体直径Ф20mm，角度2°)，在升温时，以1Hz测量环氧膜B在热处理温度的粘度。
(平滑性)
通过SEM以1000倍的放大率观察形成的芯部的面。把图3A中所示的SEM显微照片中的表面状态作为参考样品，按照以下标准来评定在纵向以10个等距离点成像的芯部的 面的状态。
A：具有相同于或超越于参考样品的平滑外观的8个以上的点的情况。
B：具有相同于或超越于参考样品的平滑外观的3个以上、不到8个的点的情况。
C：具有相同于或超越于参考样品的平滑外观的不到3个的点的情况。
评价结果被概括在表1中。
[比较实例1]
以与实例1中相同的方式形成光波导，但是在其中层压的环氧膜B没有被热处理过。以与实例1中相同的方式评价该光波导。评价结果被概括在表1中。使用扫描电子显微镜(SEM)观察形成的芯部的面。在图3B中显示的是SEM显微照片。获得的光波导的光损失为0.30dB/cm。
通过热处理芯部形成层而获得的实例1的光波导的光损失为0.15dB/cm，大约是比较实例1的光波导的0.30dB/cm的损失的一半，在比较实例1中芯部形成层没有被热处理过。对图3B中所示的比较实例1的光波导的芯部的SEM显微照片的观察，显示出在厚度方向上的气泡、空隙和大量条纹状的凸部。相反，图3A中所示的实例1的光波导的芯部的SEM显微照片显示出平滑表面，没有凸部或气泡。
[实例2到17]
以与实例1中相同的方式制造和评价光波导，但是改变表1和2中所示的热处理条件。结果在表1和2中被给出。
[表1]
[表2]
结果的比较表明与比较实例1相比在实例1到9中平滑性提高且光损失较低，在实例1到9中处理时间被固定在20分钟并且热处理温度从50到150℃范围变化，在比较实例1中没有进行热处理。在上述热处理条件中，环氧树脂B的粘度是1到50000Pa·sec。当在60到120℃实施热处理时，即，当环氧树脂B的粘度是5到10000Pa·sec时，光损失特别低。
[实例18]
以与实例1中相同的方式制造和评价光波导，但是，是在环氧膜B的表面用PET膜覆盖时在100℃进行热处理20分钟，PET膜在温度回复到室温以后被从材料表面剥离，而不是在剥离覆盖层压的环氧膜B的表面的PET膜以后进行热处理。获得的光波导的光损失是0.23dB/cm。平滑等级是“B”。
[实例19]
液体UV可固化环氧树脂(美国EMI制造的“OC3515”，对579nm光具有1.50的折射率)被滴在聚碳酸酯基材的表面上，并且在其上以300rpm被旋转涂布10秒和以700rpm被旋转涂布60秒。在2500mJ的来自超高压汞灯的具有365nm波长的UV射线的照射下，环氧树脂被固化，以形成10μm厚的下覆层。
然后，液体UV可固化树脂(美国EMI制造的“OC3553”，对579nm光具有1.52的折射率)被滴在形成的下覆层的表面上，并且在其上以1400rpm被旋转涂布30秒，从而形成40μm厚的芯部形成层。作为在烘箱中以60℃热处理20分钟的结果，芯部形成层的粘度被降低。UV可固化环氧树脂“OC3553”在60℃测量的粘度大约是1Pa·sec。
然后，具有40μm宽且110mm长、相隔250μm的20个缝隙的光掩模被接触到热处理过的芯部形成层的表面上以掩盖后者。对应于缝隙的芯部形成层的部分然后经由光掩模经过2000mJ的具有365nm波长的UV射线的照射被固化，该UV射线由超高压汞灯发出并被调整成平行射线束。然后使用作为显影剂的由花王制造的“Cleanthrough”(替代氟利昂的水清洗剂)通过显影形成芯部。
最后，UV可固化环氧树脂“OC3515”以700rpm被旋转涂布30秒，以便如此覆盖整个芯部形成层。在2500mJ的来自超高压汞灯的具有365nm波长的UV射线的照射下，环氧树脂被固化，以形成10μm厚的上覆层，从而生产出光波导。以与实例1中相同的方式评价获得的光波导。结果在表3中被给出。
[比较实例2]
除了在其中没有进行热处理之外，以与实例19中相同的方式获得并评价光波导。结果在表3中被给出。
[表3]
在实例19中，在芯部形成层的粘度为1Pa·sec的温度条件下进行热处理，借此使表面变成气泡和空隙被消除的平滑表面。结果，与其中没有进行热处理的比较实例2的情况相比较，显著地减少了光损失。
上面详细说明的本发明的一方面是制造光波导的方法，该方法包括：在形成在基材上的下覆层上形成包括光敏聚合物的芯部形成层的芯部形成层形成步骤；通过对芯部形成层的热处理降低其表面粘度来使芯部形成层的表面平滑的平滑步骤；和为了形成芯部，经过从被平滑的芯部形成层的表面对芯部形成层选择曝光来形成芯部的曝光步骤。在这种制造方法中，通过在经由光掩模曝光形成在下覆层的表面上的芯部形成层的预定部分之前热处理表面层，芯部形成层的表面的粘度被降低，以便用这种方式使表面平滑。在这种热处理中，通过热使表面熔融或软化引起的表面张力具有从表面消除气泡、空隙等等的效果，从而使表面平滑。具有显示出极好的形状稳定性并且其中没有多余的光敏部分形成在由光掩模覆盖的区域中的平滑表面层的芯部，经由光掩模，通过曝光已经如上所述使其表面层部分平滑的芯部形成层而形成。结果在具有这种芯部的光波导中抑制了被引导的光的损失。
较佳地，就通过充分地降低芯部形成层的表面的粘度来使芯部形成层的表面层充分平滑并且从其中消除气泡和空隙而言，平滑步骤中的热处理条件包括温度，以使光敏聚合物的粘度是1到50000Pa·sec。
较佳地，可光固化的聚合物是包含双酚型环氧树脂和光阳离子固化剂的树脂合成物，因为在这种情况下可以获得具有高耐热性并且可以与印刷板等等结合的波导。
较佳地，芯部形成层形成步骤是将预先形成的光敏聚合物的膜粘结到下覆层的表面的 步骤。这种步骤在提供简单操作的方面是较佳的，其中可以容易地形成芯部形成层。在这种膜的粘结期间，不被粘结的面通常被保护膜保护。在这种情况下，较佳的是在保护膜被剥离的情况下进行热处理。
Claims (9)
1.一种制造光波导的方法，其特征在于，
所述方法包括：
在形成在基材上的下覆层上形成光敏聚合物的芯部形成层的芯部形成层形成步骤；
通过对所述芯部形成层的热处理降低所述芯部形成层的表面粘度以使得光敏聚合物的粘度为5到10000Pa·sec，从而使所述芯部形成层的所述表面平滑的平滑步骤；和
经过从平滑的所述芯部形成层的所述表面对所述芯部形成层进行选择曝光来形成芯部的曝光步骤。
2.如权利要求1所述的制造光波导的方法，其特征在于，所述热处理是通过热软化所述表面来使所述芯部形成层的所述表面平滑的处理。
3.如权利要求1所述的制造光波导的方法，其特征在于，所述热处理是通过热熔融所述表面来使所述芯部形成层的所述表面平滑的处理。
4.如权利要求1所述的制造光波导的方法，其特征在于，在所述平滑步骤中的所述热处理条件包括在使所述光敏聚合物的粘度是5到10000Pa·sec的温度下持续10到30分钟的时间。
5.如权利要求1到4中任一项所述的制造光波导的方法，其特征在于，所述光敏聚合物是可光固化的聚合物。
6.如权利要求5所述的制造光波导的方法，其特征在于，所述可光固化的聚合物包含双酚型环氧树脂和光阳离子固化剂。
7.如权利要求1到4中任一项所述的制造光波导的方法，其特征在于，所述芯部形成层形成步骤是将预先形成的所述光敏聚合物的膜粘结到所述下覆层的表面的步骤。
8.如权利要求7所述的制造光波导的方法，其特征在于，所述膜是由半固化的可光固化的聚合物形成的膜。
9.如权利要求7所述的制造光波导的方法，其特征在于，所述膜通过保护膜被预先保护，并且在所述保护膜的剥离以后受到所述热处理。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO, LTD. Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD. Effective date: 20120315 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120315 Address after: Japan's Osaka kamato city characters really 1006 times Applicant after: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Address before: Japan Osaka Applicant before: Matsushita Electric Works, Ltd. |
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| GR01 | Patent grant |