CN102246071B

CN102246071B - 用于在光学配线板中形成镜面反射膜的方法和光学配线板

Info

Publication number: CN102246071B
Application number: CN2009801503166A
Authority: CN
Inventors: 中芝徹; 近藤直幸; 桥本真治
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: WO2010074186A1; KR20110081354A; EP2359172B1; JP5475428B2; US8744227B2; EP2359172A1; CN102246071A; JP2010170118A; US20110243495A1; KR101200674B1

Abstract

本发明的一个方面指的是一种用于在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜的方法，该方法的特征在于，使用多层膜，该多层膜中按顺序层叠基底(A)、金属层(B)和附着层(C)，以及利用插入的多层膜的附着层，金属层被转印和接合到设置在波导上的用于镜面反射膜形成的倾斜面。本发明提供一种方法，当在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜时，使用尽可能最小量的金属并且使用比较简单的设备和技术，就能够廉价地并且容易地形成镜面反射膜。

Description

用于在光学配线板中形成镜面反射膜的方法和光学配线板

技术领域

本发明涉及一种用于在光学配线板中形成镜面反射膜的方法，并且涉及一种包含利用该方法形成的镜面反射膜的光学配线板。

背景技术

光学配线板，是与光学波导结合的印刷电路板，作为解决如更快信号和不适当传输带宽伴随的高频噪声这样的各种信息处理设备中的持久性问题的手段，引起人们的广泛关注。

在这种光学配线板中，例如，当从基板表面输出光，或者相反地，向基板表面输入光时，镜面反射膜被形成在光学波导上以便以期望的角度弯曲光。作为形成这种膜的方法，例如，诸如非专利文献1的方法是众所周知的。这种方法包含形成镜面型倾斜面的处理，和在该表面上形成反射膜的处理。参照附图，阐述该方法的概要如下。

在图1中，(a)至(i)是用于阐明制作光学配线板的方法的实例的示意图，在该光学配线板中在光学波导上形成镜面反射膜，并且显示制作柔性型光学配线板的代表方法。

首先，准备包含铜箔或者类似物的金属层1和由聚亚胺树脂或类似物形成的绝缘层2的柔性电路板(图1的(a))。在绝缘层2面上形成第一熔覆层3(图1的(b))。

作为熔覆层3的材料，使用在传播光的波长上具有期望透明度的树脂，例如传播光的波长是850nm。可以使用各种形式，包括液体、半固化膜，或者是UV硬化材料或热硬化材料。当使用液体时，例如应用旋涂方法，或者在膜的情况下，例如应用真空层压方法，在绝缘层2上沉积该液体或者薄膜并且按需要进行硬化。

其次，形成核心层4(图1的(c)和(d))。核心层4是通过在与熔覆层3的界面处的全反射来限制并且传播光的部分，并且一般形成几μm至几百μm量级的宽度的图案(pattern)。

作为核心层4的组成材料，使用具有折射率高于熔覆层3并且在传播光的波长上具有期望透明度的树脂，例如波长为850nm。其形式可以是液体或者半固化膜，并且一般地，使用具有UV硬化性质并且能够由UV平版印刷术形成图案的材料。

核心层4一般由以下步骤形成：在整个表面类似于熔覆层3地被覆盖有膜之后，进行掩模以掩盖不必要的部分，然后进行UV照射以仅硬化必要部分(图1的(c))，后面的步骤是冲洗不必要部分(显影)(图1的(d))。

接下来，形成用于镜面薄膜形成的倾斜面5(图1的(e))。对于技术，例如，可以使用采用切割刀片的方法，采用槽刨刀片(router blade)的方法或者采用激光的方法，其中通常以大约45°角形成倾斜面5。在紧接着形成倾斜面5之后的步骤中，可能出现其表面平滑度不足以用作镜面的情况；在这种情况下，通过稀释波导材料获得的清漆可以被应用于机械加工面以改善平滑度。

接下来，在倾斜面5上形成镜面反射膜6(图1的(f))。在形成镜面反射膜6时，通常采用诸如真空蒸发或者溅射的真空法。作为镜面反射膜6的材料，当然选择在要被传播的光的波长范围内具有较高反射率的材料，但是考虑到可靠性和成本，选择性质平衡的材料。例如，在非专利文献1中，使用Au(金)。

接下来，已经在倾斜面5上形成镜面反射膜6的核心层4被覆盖有第二熔覆层7(图1的(g))。在形成第二熔覆层7时，一般而言，采用与第一熔覆层3相同的材料。其技术也是类似的；在液体的情况下，例如使用旋涂方法，并且在薄膜形式的情况下，例如真空层压方法能够被用于形成(薄膜沉积)，后面是根据需要进行硬化。

在形成第二熔覆层7之后，在其上形成覆盖层8以保护光透射层(图1的(h))。作为覆盖层8的材料，使用聚酰亚胺树脂、聚酯树脂或者其类似物，并且采用真空压制方法或者层压方法，接着是在大约140至170℃加热以硬化附着层。

最后，进行诸如通孔、电路图案和焊料抗蚀剂的形成的处理，以及进行金属镀层的处理，从而完成表层电路9(图1的(i))。此时，用于安装光学元件的衬底需要微米级定位精确度，并且在这种情况下，采用使用激光加工的高精度衬底形成的方法，例如专利文献1中说明的。

专利文献1：第2007-086210号日本特开专利公报

非专利文献1：松下电工技术报告，第54卷，第3，“光电复合柔性印刷电路板”(2006年9月发行)

发明内容

在诸如图1所示的制作光学配线板的传统方法中，对于在光学波导上形成镜面反射膜6的方法，已经采用如上所述的真空蒸发方法或者溅射方法，以使得金属附着到倾斜面5。但是，根据本发明者的研究，为了进行这些方法，需要真空处理设备或者其他大型设备，以致强加了过多的经济负担。

而且，根据本发明者的研究，以这些方法不能仅在有限必要区域上推进金属，所以金属的附着是在除用掩模来附着的区域以外的覆盖区域的状态下进行的，因此难以进行附着任务。另外，使用的金属蒸镀源(溅射源)多于需要的量，以致存在增加材料成本的问题。

考虑到传统方法中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种方法：当在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜时，使用尽可能最小量的金属并且使用比较简单的设备和技术，就能够廉价地并且容易地形成镜面反射膜。

本发明的一个方面指的是一种用于在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜的方法，该方法的特征在于，使用按顺序层叠基底、金属层和附着层的多层膜，以及利用插入的多层膜的附着层，金属层被转印和接合到设置在波导上的用于镜面反射膜形成的倾斜面。

本发明的另一方面关于包含通过上述方法制作的镜面反射膜的光学配线板。

下面结合附图本发明的目的、特性、特征和优点将从下文的具体说明中变得显而易见。

附图说明

图1是显示制作光学配线板的传统方法的实例的示意性处理图，在光学配线板中在光学波导上形成镜面反射膜。

图2是显示在本发明实施例中用于转印的多层膜的构造的实例的横截面图。

图3是显示在本发明实施例中制造多层膜的方法的实例的示意性处理图。

图4是显示在转印过程中当对附着层硬化时的方法的实例的概念图。

图5是显示在转印之后当硬化附着层时的方法的实例的概念图。

图6是使用具有弹性顶端的头的转印方法的实例的概念图。

图7是显示用于转印的较佳多层膜的实例的图。

图8是显示制造在其中金属层被分开的较佳多层膜的方法的实例的图。

图9是显示在镜面反射过程中光经过附着层的方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图更具体地阐明本发明的实施例和本发明的优点效果。

在诸如上述图1中显示的制造光学配线板众所周知的处理中，本发明的特点在于，特别是在镜面反射膜的形成方法方面已经做出了改进。具体地，如在下文中具体说明的，本发明的特点在于：使用按顺序层叠基底、金属层和附着层的多层膜；多层膜被设置成：附着层与用于在光学配线板的波导上形成的镜面的倾斜面相接触；并且在此之后，单独剥离基底以使得金属层转印和接合到用于镜面的倾斜面。

图2显示用于转印的多层膜的构造，其中基本使用由基底A、金属层B和附着层C组成的三层结构。

对于基底A的材料没有加以特别限制，并且能够使用诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯酸树脂、聚亚胺树脂和其类似物的聚酯树脂。较佳的是能够从层叠有基底的金属层B容易地剥离的材料，并且普通塑料薄膜一般是适合的。

当所使用的附着层C是用于转印需要加热的材料，例如热硬化树脂或者热熔性树脂时，能够从具有热敏电阻的材料选择基底A，基底A能够经受用于转印的热。虽然对基底A的厚度没有加以特别限制，但是较佳的是该层是薄的以便确保柔性以使基底沿着用于镜面形成的倾斜面，并且推荐基底A的厚度在0.2mm以下。基底A的厚度较佳的是在但不局限于0.01至0.05mm的范围内。

对金属层B的类型也没有加以特别限制，但是较佳的是使用对于要被传播的光具有高反射率的金属。例如，850nm是VCSEL的代表性的波长，其中VCSEL是可适用于表面安装的发光元件。例如，在此波长具有高反射率的金属是铜、银、金、铝、镍、铬和类似的。当考虑材料的稳定性时，铜、银和金是特别较佳的，并且特别是金是最佳的。但是，考虑到包括温度和湿度的使用环境，或者需要的特性，当然能够选择另一种金属。

金属层B的厚度仅需传播的光不会穿透，并且大约0.1μm以上的目标厚度是足够的。金属层B的厚度较佳地是在但不局限于0.1至0.5μm的范围内。

附着层C是对于将金属层B转印到用于镜面形成的倾斜面上必不可少的层，并且能够使用可硬化的任何材料。材料的硬化类型包括UV硬化类型和热硬化类型，特别地，环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂等是较佳的实例。为了获得与波导的组成材料的极好的紧密附着，较佳的是使用与波导组成材料相同种类的材料。

当使用UV硬化类型，根据处理机械加工性能的观点，以大约4000mJ以下的照射量时出现硬化是理想的。在热硬化类型的情况下，易于处理在60℃至150℃硬化的材料，并且这样的材料是较佳的。

附着层C的厚度可以是大约1μm以上。注意，当利用切割或者其他普通机械加工形成用于镜面形成的倾斜面时，切割带可能出现在机械加工面中，所以附着层C的厚度较佳地是比这种切割带顶部表面和底部表面之间的最大高度差厚或者是其它的粗糙度。这是因为能够可靠地充满切割带和其类似物，所以能够获得平滑反射面。通过这种方式，没有必要进行使用于反射膜形成的面的平滑预处理，并且能够抑制镜面反射膜的光学散射损失。附着层C的厚度较佳地是在但不局限于1至3μm的范围内。

最好是附着层C的折射率基本与核心层的折射率相同。其原因阐述如下。当金属层B被转印到用于镜面形成的倾斜面时，为了使光进入并且离开波导，光必须穿透附着层C。如果折射率不匹配的话，那么根据不匹配的幅度出现光反射损失。但是，通过使核心层和附着层C的折射率基本相同，能够防止这种光反射损失。

类似地，最好是附着层C在正在传播的光的波长范围内是透明的。这是因为，如上所述，由于当反射光时光经过附着层C，如果附着层C不是透明的，那么就会出现吸收损失。

同样对多层膜F的制造方法也没有加以特别限制。例如，可以使用在图3的处理图中显示的方法。即，准备诸如PET膜的基底A(图3的(a))，并且使用真空蒸发、溅射或者另一种任意方法以在基底A的表面上形成具有期望厚度的金属层B(图3的(b))。于是，在金属层B的表面上，通过涂覆、旋涂、浸渍或者另一种任意方法，含有成为附着层C的材料的清漆被形成期望厚度(图3的(c))，并且如果需要的话被干燥(图3的(d))。

接下来，将阐述多层膜F的金属层B转印到用于镜面形成的倾斜面上的方法。本发明的特点在于在用于镜面形成的倾斜面上形成金属层的方法。以上述图1中说明的现有技术类似于图1的(a)至(e)和图1的(g)至(i)能够进行，直到在光学配线板中的波导上形成用于镜面反射膜形成的倾斜面的处理，以及从在反射膜形成之后形成第二熔覆层直到表面电路形成的处理。因此省略这些处理的说明，并且集中对用于形成金属层B的处理进行说明。

图4是显示当在转印过程中硬化附着层时的方法的实例的概念图，其中指出热硬化的情况和UV硬化的情况。在UV硬化的情况下，仅显示使用掩模来限制照射区域的方法。

如图4的(a)所示，在使用显微镜或者其他方法确认位置的同时，包含基底A、金属层B和附着层C的多层膜F被设置在用于镜面形成的倾斜面5的表面上，以进行转印。于是，如图4的(b)、(b-1)和(b-2)所示，使较佳地具有包含弹性材料的顶部的头(或者加热头)H接近于多层膜F的基底A侧，并且多层膜F被压靠倾斜面5。虽然取决于附着层C的材料特性，但是根据处理属性的观点，此时的压力较佳地在0.05MPa至0.2MPa的范围内。

当硬化附着层C时，根据稳定性的观点，较佳地是在用头H固定多层膜F的同时硬化附着层C。当附着层C已经具有附着性，或者在加热时表现附着性时，附着层C能够在除去头H的状态下被硬化。

如图4的(b)所示，当附着层C是热硬化型层时，加热头H从基底A侧被压靠倾斜面5，并且施加热和压力。在这种情况下，因为必须从加热头H经过基底A和金属层B向附着层C传送热，所以加热温度较佳地被设置成高于热硬化温度1％至20％的温度。这是因为许多热量从金属层B被分散。

当附着层C是UV硬化层时，在如图4的(b-1)所示，从基底A侧将头H压靠倾斜面5时，如图4的(b-2)所示从背面侧利用UV照射附着层C并且硬化附着层C。这是因为，如果从上面照射UV，那么UV就会被金属层B阻挡，而且UV不会到达附着层C。

M表示掩模，它阻挡除了必需UV照射的区域以外的区域，所以无需UV照射的区域不会被照射。当不会经过UV的层存在于背面侧上时，不能采用这种从背面侧照射的方法。

当进行UV照射以便利用UV仅照射转印目标部分时，除了如上述实例中所示的使用掩模M来阻挡除用于照射的区域以外的区域的方法之外，例如能够采用使用透镜等集中光线的方法，或者使用具有良好方向性的激光的方法，或者其类似的方法。

最后，如图4的(c)所示，剥离并且除去多层膜F。此时，在附着层C被硬化的部分中，金属层B经由附着层C被转印到倾斜面5侧，并且没有被硬化的部分与基底A一起被剥离和除去。

接下来，图5是显示在转印之后当硬化附着层C时的方法的实例的概念图。作为热硬化的实例，仅显示加热整个基板的方法，并且作为UV硬化的实例，显示无需从金属层B之上按压头H就可硬化的方法。

当附着层C包含具有附着性或者在加热时表现附着性的材料时，在金属层B已经被转印到倾斜面5上之后，附着层C能够被硬化。即，虽然取决于材料的类型和组成，但是在附着层C还没有被硬化的状态下，如果倾斜面和附着层之间的附着力超出金属层和基底膜之间的附着力，那么即使当附着层C没有被硬化时，通过剥离基底A金属层B也能够被转印到倾斜面5。

在图5所示的方法中，类似于上述图4所使用的说明，包含基底A、金属层B和附着层C的多层膜F被设置在用于镜面形成的倾斜面5的表面上，以进行转印(图5的(a))。此时，保持附着层C以便面向倾斜面5。于是，使头H接近于多层膜F的基底A侧，其中头H的顶部较佳地包含弹性材料，并且多层膜F被压靠倾斜面5(图5的(b))，然后剥离并且除去多层膜F，使得金属层B转印到倾斜面5上(图5的(c))，最后附着层C受到热硬化(图5的(d-1))或者UV硬化(图5的(d-2))。

当在引起热硬化的同时，通过金属层B从加热头H进行加热时，类似于图4的情况，加热头H的温度较佳地被设置成比加热所需要温度高1％至20％的温度，以便弥补从金属层B的热的分散。但是，当加热整个基板时，这是不需要的。用于热硬化的时间可以是在转印之后立即进行，或者可以是在第二熔覆层的形成之后。

同样当引起UV硬化时，与上述图4中所示的实例在本质上没有区别，并且可以类似地进行UV硬化。UV硬化的时间同样既可以在转印之后立即进行，或者在第二熔覆层的形成之后的任意阶段中。但是，当由于覆盖形成或者其他一些原因导致从背面的UV透射率损失时，提前进行UV硬化。当在转印之后立即引起UV硬化时，考虑到确保转印面的稳定性，在将头再一次压靠转印的金属面B的同时进行UV照射是有用的。

如上所述，当执行诸如图4和图5所示的方法时，不必要求在金属层B被转印到倾斜面5上时硬化附着层C，但是能够在转印之后通过UV处理、热处理或者其他方法来硬化。

但是，如果附着层C处于未硬化状态，那么当剥离基底A时金属层B被拉向基底A侧，结果最终镜面的平坦度恶化，从而有可能导致光散射损失。因此，为了避免上述可能性并且获得稳定反射率，最好是在附着层C已经被硬化并且金属层B被转印到倾斜面5上之后剥离基底A。

如已说明的，尽管较佳附着层的实例包括热硬化层和UV硬化层，但是热硬化材料更较佳地是本实施例中用于附着层的那些材料。当引起附着层的硬化时，理想的是仅硬化与倾斜面接触的附着层。例如为了利用UV硬化附着层来获得这样的理想效果，或者将光聚集为点，或者使用掩模以限制照射区域。同样，如果从基底侧利用光进行照射，那么被金属层阻挡并且UV不会穿透，所以必须从背侧进行照射。因此，硬化的方法趋向于变得复杂。但是，如果热硬化材料被用于附着层，那么通过使用诸如烙铁的加热头能够比较容易地进行仅对部分的加热。

作为达到将多层膜F的金属层B转印到用于镜面反射膜形成的倾斜面上的装置，没有加以特别限制，并且可以使用任何装置：该装置将多层膜的附着层侧压靠用于镜面形成的倾斜面，并且通过从多层膜的基底侧施加压力和/或热，引起金属层转印和接合到倾斜面。在这种装置中，包含加热头H、识别镜面形成位置的摄影机和能够以亚微米精度移动的平台的装置是较佳的。

例如，如图4的(b)所示，当附着层C为热硬化型层时，包含加热头H的装置是较佳的，加热头H能够从多层膜F的基底A侧压靠倾斜面5并且施加热和压力。或者，如图4的(b-1)和(b-2)所示，当附着层C为UV硬化层时，包含头H的装置是较佳的：头H能够从多层膜F的基底A侧紧密压靠倾斜面5。

包含加热头H的简单装置的实例包括温度控制型烙铁，其顶端温度能够被调节以比附着层C的热硬化温度高1％至20％。并且，如下所述，当使用具有安装在铁的顶部上的弹性构件的烙铁时，能够进行温度调节，使得弹性构件的表面温度通过另外在适当位置设置热电偶而处于规定温度。

为了在多层膜F被固定在适当位置的同时利用头H(或者加热头H)将该多层膜F压靠倾斜面5并且引起附着层C的硬化，较佳地是头H(或者加热头H)具有从0.05MPa至0.2MPa的压力。

此外，最好是在装置中用于将多层膜压靠用于镜面形成的倾斜面并且引起金属层的转印的头具有弹性顶端。其原因如下。

即，包含用于镜面形成的倾斜面的波导的材料一般是非弹性的，而且当然倾斜面相对于基板面倾斜。因此，如果头的顶端是没有弹性的平坦形，那么有必要对头的方向进行精密调整，以便对倾斜面均匀施加压力和热。如果在使头的顶端面与倾斜面接触时彼此并不是平行的，那么就会不均匀传送压力和热，结果镜面性能恶化。

然而取决于机器加工方法，倾斜面本身没有必要是平坦的并且可以具有一定程度的起伏等，以及起伏等的范围通常也不是固定的。因此，准备具有容纳各种起伏等的顶端形的头并不是现实的。

此外，如果使用具有弹性顶端的头，例如图6所示(其中H表示头并且Hd表示弹性构件)，那么顶端能够柔性跟随倾斜面5的起伏等，并且能够均匀并且稳定地施加压力和热，因此这种头是较佳的。

这种弹性材料的实例包括但不局限于硅橡胶、丁腈橡胶、氟化橡胶和其类似物。当材料被用于加热头时，根据温度可以选择具有适当热敏电阻的弹性材料。

作为金属层，最好是使用在850nm具有高反射率的金属层。这是因为在850nm能够使镜面最优，850nm为一般用作光学配线板的光源的VCSEL(垂直腔面发射激光器)的波长。

此外，在本实施例中使用的多层膜中，较佳的是金属层被分成规定形状，当实现本发明时这样的金属层同样是一个较佳实施例。

即，当将金属层转印到具有附着层插入其中的倾斜面时，使得金属层与基底膜分离。此时，在其他部分而非用于转印的部分中的未硬化附着层和在其上层叠的金属层需要同时被切割、剥离和除去。尽管由于金属层非常薄所以能够比较容易地切割金属层，但是为了能够更容易地切割，较佳的是金属层提前被分成规定形状。

图7是显示用于转印的这种较佳多层膜F的实例的图。这里，规定的形状是适当覆盖用于镜面形成的整个倾斜面的形状，转印被进行到该倾斜面。例如，与倾斜面的形状基本相同或者稍微大于倾斜面的形状的形状是较佳的。在图7的实例中，具有大致正方形形状的金属层B以相等间隔被垂直和水平地设置在基底A上，并且用于转印的附着层C被形成在其表面侧上。

在图8中，(a)至(d)是显示以无限制方式制作如图7所示的较佳多层膜的方法的实例的图。准备诸如PET膜的基底A(图8的(a))，并且通过蒸发沉积、溅射等以期望形状和位置在基底A的表面上形成具有期望厚度的金属层B(图8的(b))。此时，使用利用掩模M调节金属层B的形状和位置的方法，所以不会在将被分开的区域中形成金属层B。

于是，类似于上述图3中所示的方法，用于形成附着层C的清漆被应用到金属层B上(图8的(c))，于是清漆被干燥以获得用于反射膜形成的多层膜F(图8的(d))。

图8中显示的实例并不是对本发明的限制，并且根据光学配线板的表面层电路的结构和其他特征能够任意修改金属层B的形状、位置等。

作为附着层C的组成材料，较佳地使用对于850nm的光具有高透射率的材料，该材料对于实现本发明的一个较佳实施例。其原因在于，如上所述，一般用作光学配线板中的光源的VCSEL的波长为850nm，并且在该波长范围内能够使镜面最优。

当通过转印形成的金属层B作为镜面反射光时，如图9(显示在镜面反射的过程中光经过附着层的方法的图)所示光经过附着层C。于是，如果提高附着层C的光学透射率，那么能够抑制反射光损失。这里，光的“高”透射率被定义成传输中的损失较佳地为0.5dB以下。

基于类似原因，最好是使用具有与波导的核心层基本相同折射率的材料作为附着层C的组成材料。这是因为，当金属层B作为镜面反射光时，如图9所示光经过附着层C，所以能够抑制在接触面的反射损失。这里，折射率表示传播光的波长的折射率，并且“基本相同”指的是折射率的差在大约1％范围内。

如上所述，集中对本发明的主要构成进行说明，本发明是在用于镜面形成的倾斜面上形成金属层的方法。但是，提供上述说明仅是在所有方面通过实施例图解本发明，因此本发明并不局限于此。应该了解的是，在不背离本发明的范围内也可以进行这里未说明的许多修改。

由于制造方法的优点，与传统光学配线板相比，能够以较低成本制造包含通过采用本发明的方法而获得的镜面反射膜的光学配线板，而且还能够提供优良性能。因此，具有通过这种方法制造的镜面反射膜的光学配线板同样被包括在本发明的技术范围内。

实例

以下，参照实例更具体地阐述本发明。但是，本发明并不局限于以下实例，并且在如上和如下所述的实施例范围内能够进行适当修改。这些修改同样被包括在本发明的技术范围内。

用于光学波导的环氧薄膜的制备

首先，制备以下三种类型的薄膜作为用于光学波导的材料。

1)环氧薄膜A

聚丙二醇缩水甘油醚(由东都化成株式会社制造的产品名称“PG207”)的7重量份、液状氢化双酚A型环氧树脂(由日本环氧树脂株式会社制造的产品名称“YX8000”)的25重量份、固态氢化双酚A型环氧树脂(由日本环氧树脂株式会社制造的产品名称“YL7170”)的20重量份、2-2-双(羟甲基)-1-丁醇的1，2-环氧-4-(2-环氧乙烷基)环己烷附加物(1，2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane additive of 2-2-bis(hydroxy methyl)-1-butanol)(由大赛璐化学工业株式会社制造的产品名称“EHPE3150”)的8重量份、固态双酚A环氧树脂(由日本环氧树脂株式会社制造的产品名称“Epicoat 1006FS”)的2重量份、苯氧基树脂(由东都化成株式会社制造的产品名称“YP50”)的20重量份、阳离子光硬化引发剂(由Adeka公司制造的产品名称“SP170”)的0.5重量份、阳离子热硬化引发剂(由三新化学工业株式会社制造的产品名称“SI-150L”)的0.5重量份和底材表面处理剂(由DIC株式会社制造的产品名称“F470”)的0.1重量份的混合物，被溶于30重量份的甲苯和70重量份的丁酮(MEK)的溶剂中，并且在利用具有1μm孔径的薄膜过滤器过滤之后，进行真空除气以获得环氧树脂清漆A。

如此获得的环氧树脂清漆A利用刮条涂布机被应用到厚度50μm的PET膜上，并且在80℃进行10分钟的初次干燥以后，在120℃进行10分钟的二次干燥。最后，作为保护膜，应用35μm厚的OPP覆盖膜，以获得薄膜厚度15μm的环氧薄膜A。环氧薄膜A在579nm的折射率为1.54。

2)环氧薄膜B

液状双酚A环氧树脂(由DIC株式会社制造的产品名称“Epichron 850S”)的42重量份、固态双酚A环氧树脂(由日本环氧树脂株式会社制造的产品名称“Epicoat 1006FS”)的55重量份、苯氧基树脂(由东都化成株式会社制造的产品名称“YP50”)的3重量份、阳离子光硬化引发剂(由Adeka公司制造的产品名称“SP170”)的1重量份和底材表面处理剂(由DIC株式会社制造的产品名称“F470”)的0.1重量份的混合物，被溶于24重量份的甲苯和56重量份的MEK的溶剂中，并且在利用具有1μm孔径的薄膜过滤器过滤之后，进行真空除气以获得环氧树脂清漆B。

类似于上述处理，环氧树脂清漆B被形成薄膜，并且制备薄膜厚度40μm的环氧薄膜B。环氧薄膜B在579nm的折射率为1.59。在估算850nm的光学透射率时，确定0.06dB/cm的适当透明度。

3)环氧薄膜C

使用用于制备上述环氧薄膜A的环氧树脂清漆A，并且通过类似于上述处理地形成薄膜，制备薄膜厚度55μm的环氧薄膜C。环氧薄膜C在579nm的折射率为1.54。

(用于热转印的多层膜的制作)

以下，通过以下过程制作供镜面反射膜的形成之用、用于热转印的多层膜。

(用于转印的多层膜1)

在制备用于制备环氧薄膜B的环氧树脂清漆B的方法中，代替阳离子光硬化引发剂“SP170”(同上)的1重量份，混合阳离子热硬化引发剂“SI-150L”(同上)的1重量份；其他使用相同方法制作用于附着层形成的清漆。

类似于环氧薄膜B的制备，使用如此获得的清漆来形成薄膜，并且在估算薄膜在579nm的折射率和透射率时，获得分别与环氧薄膜B相同的值1.59和0.06dB/cm。

厚度25μm的聚酰亚胺膜(由Du Pont-Toray Co.，Ltd.制造的产品名称“Kapton 100H”)被切割成在一侧测量为100mm的正方形。在一面上，通过真空溅射方法形成铜(Cu)的薄膜。如此形成的薄膜的厚度为

在如此获得的两层结构的膜的铜侧，利用刮条涂布机施加上述获得的用于附着层形成的清漆，并且在80℃进行10分钟的初次干燥，然后在120℃进行10分钟的二次干燥，从而形成厚度10μm的环氧层(附着层)。

(用于转印的多层膜2)

类似于上述用于转印的多层膜1，厚度25μm的聚酰亚胺膜被切割成在一侧测量100mm的正方形，并且使用真空溅射方法以在一面上形成铜薄膜。当通过真空溅射方法形成铜薄膜时，具有格状开口的掩模被固定在聚酰亚胺膜的上方。掩模的开口部为边长45μm的正方形，并且开口与开口之间的孔距为65μm。获得的两层膜具有形成为边长45μm的正方形的格状的铜层。类似于用于转印的多层膜1，在两层膜的Cu侧上被形成附着层。

(用于转印的多层膜3)

除了代替铜而使用铝(Al)作为用于真空溅射的金属之外，以与上述制作用于转印的多层膜1的方法相同的方式获得用于转印的多层膜3。薄膜的厚度同样为

实例1

作为镀铜的柔性基板，可以得到由松下电工有限公司制造的FELIOS板(产品名称“R-F775”，25μm厚度的聚酰亚胺，两侧板)，并且刻蚀掉在一面上的所有铜。

作为用于镀层的材料，使用环氧薄膜A；剥离薄膜A的OPP膜，该薄膜被放置成材料与基板的刻蚀面接触，并且在60℃、以0.2MPa施加压力120秒以进行分层。其次，超高压水银灯被用于照射有2000mJ的365nm的光从而引起硬化，最后剥离PET膜以在基板上形成下部镀层。

其次，环氧薄膜B被用作核心材料，并且类似于上述过程，环氧薄膜B被放置在下部镀层的表面上，以及通过在60℃、以0.2MPa施加压力120秒进行分层。其次，使用光掩模，该光掩模被配置有以250μm间隔、宽40μm且长110mm的20个狭缝；使其与环氧薄膜B的表面紧密接触，并且通过利用超高压水银灯照射2000mJ的365nm的紫外线，随着将光调整到平行光束，对应于狭缝的透明环氧薄膜B的部分被紫外线硬化。

此后，氟利昂替代品(Freon-substitute)水基清洗剂(由花王公司制造的产品名称“Cleanthrough”)被用作显影中的显影液，以形成核心。

接下来，进行微镜形成。首先，切割被用于形成45°的倾斜面。使用的刀片为具有90°尖角的金属接合刀片，使用的磨料为#5000，并且在维持刀片的15000rpm的旋转速度的同时，刀片以0.03mm/s的速度从镜面形成部的正上方下降，以将核心切割到切割下部镀层大约5μm的位置。然后，使刀片以5mm/s的移动速度在水平方向上移动，并且在切割之后，以0.03mm/s的速度在垂直方向上提升旋转刀片。此时，切割面的面粗糙度平均为100nm(rms)。其次进行热转印以在倾斜面上形成反射膜。使用多层膜1作为用于转印的多层膜。并且，使用温度控制焊铁作为用于热转印的头。

用镊子保持多层膜1并且，在用显微镜观察时，多层膜1被定位成其附着侧与通过切割获得的45°的倾斜面接触。于是，使具有顶端温度被调整到170℃的烙铁从多层膜1的基底侧接触5秒钟，从而引起附着侧的硬化。于是，当剥离并且除去多层膜1时，从45°倾斜面仅剥离聚酰亚胺薄膜，并且确认铜与附着侧一起被接合到倾斜面。

在测量此时转印面的表面粗糙度时，获得80nm的RMS值。

接下来，形成上部镀层。类似于上述下部镀层的形成，环氧薄膜C从正上方被放置到核心上，并且在通过在80℃施加0.2MPa的压力120秒而分层之后，利用超高压水银灯照射2000mJ(在365nm)的光从而引起硬化，最后，通过剥离PET膜，形成上部镀层。

最后，通过刻蚀铜层而在表面上进行电路形成，以完成柔性型光学配线板。

对于以这种方式获得的光学配线板，通过使得波长850nm的光在一侧上从一镜面进入并且通过使用光电二极管(PD)接收从另一镜面射出的光，估算从一个镜面到另一个镜面的损失，结果，20次光照的平均值为5.2[dB]。

实例2

使用与实例1的方法相类似的方法，直到45°倾斜面的形成。

接下来，通过热转印进行反射膜形成。作为用于转印的多层膜，使用多层膜3，并且使用类似于实施例1的温度控制型烙铁作为用于热转印的头。

用镊子保持多层膜3，并且在用显微镜观察时，多层膜3被定位成其附着层侧与通过切割获得的45°倾斜面接触。使具有顶端温度被调整到170℃的烙铁与多层膜3的基底侧接触5秒钟，从而引起附着层的硬化。于是，在剥离并且除去多层膜3时，从45°倾斜面仅剥离聚酰亚胺薄膜，并且确认铝被转印且接合到倾斜面。

在测量此时转印面的表面粗糙度时，获得82nm的RMS值。

于是，类似于实例1地形成电路，以完成柔性型光学配线板。

在以这种方式获得的光学配线板的一侧上从一镜面进入波长850nm的光，并且在使用PD接收从另一镜面射出的光，以及估算从一个镜面到另一个镜面的损失时，20次光照的平均值为7.8[dB]。根据该数值来判断，与实例1相比光学损失恶化；这归因于被用作金属层的铝在850nm的反射率小于铜在850nm的反射率(被金属吸收的较大)的事实。

实例3

类似于实例1，进行直到45°倾斜面的形成的制作。

接下来，通过热转印进行反射膜形成。使用多层膜1作为用于转印的多层膜。使用与实例1相同的温度控制型烙铁作为用于热转印的烙铁；厚度15μm的硅橡胶被安装成覆盖铁的顶端，并且安装热电偶。

用镊子保持多层膜1，并且在用显微镜观察时，多层膜1被定位成其附着层侧与通过切割获得的45°倾斜面接触。使得烙铁与基底面侧接触5秒，从而引起附着层的硬化，在该烙铁中，调整顶端温度使得读出的热电偶为170℃(硅橡胶表面处于170℃)。于是，在剥离并且除去多层膜1时，从45°倾斜面仅剥离聚酰亚胺薄膜，并且确认Cu被转印且接合到倾斜面。

在测量此时转印面的表面粗糙度时，获得70nm的RMS值。

于是，类似于实例1地形成电路，以完成柔性型光学配线板。

在以这种方式获得的光学配线板的一侧上从一镜面进入波长850nm的光，并且在使用PD接收从另一镜面射出的光，以及估算从一个镜面到另一个镜面的损失时，20次光照的平均值为4.8[dB]。根据该值来判断，与实例1相比改善了光学损失；这归因于弹性构件被固定到铁的顶端，从而改善了在热转印时Cu层的表面粗糙度的事实。

实施例4

类似于实例1，进行直到45°倾斜面的形成的制作。

接下来，进行使用用于热转印的多层膜的反射膜形成。作为多层膜，使用上述多层膜2。使用与实例1相同的温度控制型烙铁作为用于热转印的烙铁；厚度15μm的硅橡胶被安装成覆盖铁的顶端，并且安装热电偶。

用镊子保持多层膜2，并且在用显微镜观察时，多层膜2被定位成其附着层侧与通过切割获得的45°倾斜面接触。使得烙铁与多层膜2的基底面侧接触5秒，从而引起附着层的硬化，在该烙铁中，调整顶端温度使得读出的热电偶为170℃(硅橡胶表面处于170℃)。于是，在剥离并且除去多层膜时，从45°倾斜面仅剥离作为基底层的聚酰亚胺薄膜，并且确认Cu被接合到倾斜面。在该实例中，由于设置在金属层中的分开的部分的有利效果，比在实例3中更容易进行膜剥离和除去。

在测量此时转印面的表面粗糙度时，获得63nm的RMS值。

于是，类似于实例1地形成电路，以完成柔性型光学配线板。

在以这种方式获得的光学配线板的一侧上从一镜面进入波长850nm的光，并且在使用PD接收从另一镜面射出的光，以及估算从一个镜面到另一个镜面的损失时，20次光照的平均值为4.5[dB]。根据该值来判断，与实例1相比改善了光学损失；这归因于多层膜的金属层被提前分开，从而改善了在转印时的表面粗糙度的事实。

比较例1

类似于实例1，进行直到45°倾斜面的形成的制作。

以下，真空溅射方法被用于形成Cu反射膜。使用仅在对应于45°倾斜面的位置具有开口的掩模，并且Cu薄膜形成被调整成Cu仅被附着到期望位置。Cu厚度为

于是，类似于实例1地形成电路，以完成柔性型光学配线板。

在以这种方式获得的光学配线板的一侧上从一镜面进入波长850nm的光，并且在使用PD接收从另一镜面射出的光，以及估算从一个镜面到另一个镜面的损失时，20次光照的平均值为5.9[dB]。

比较例2

类似于实例1，进行直到45°倾斜面的形成的制作。

为了改善获得的45°倾斜面的平滑度，TEA-CO₂激光器(波长9.8μm)被用于从法线方向、以9mJ/mm²的能量密度、在边长100μm照射区域之上、用具有以100Hz的频率重复的9.3μs脉冲宽度的四个照射脉冲照射倾斜面。此时切割面的平均表面粗糙度为60nm，与单独切割的结果相比较是改善的。

于是，通过真空溅射方法类似于比较例1地形成Cu反射膜，此后，类似于实例1地形成电路，以完成柔性型光学配线板。

在以这种方式获得的光学配线板的一侧上从一镜面进入波长850nm的光，并且在使用PD接收从另一镜面射出的光，以及估算从一个镜面到另一个镜面的损失时，20次光照的平均值为4.4[dB]，这就显示了光学损失低于比较例1。

如上所述，本发明的一个方面指的是一种在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜的方法，该方法的特征在于，使用按顺序层叠基底、金属层和附着层的多层膜，以及利用插入的多层膜的附着层，金属层被转印和接合到设置在波导上的用于镜面反射膜形成的倾斜面。

根据该方法，当在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜时，利用尽可能少量的金属并且使用比较简单的设备和技术，就能够容易并且廉价地形成镜面反射膜。

当执行上述方法时，通过硬化附着层，金属层能够被转印并且接合到用于镜面反射膜形成的倾斜面。在该方法中，热硬化的附着层被较佳地用作附着层。

将多层膜的金属层转印并且接合到倾斜面的较佳方法包含，将多层膜的附着层侧压靠用于镜面反射膜形成的倾斜面，并且利用具有弹性顶端的头从多层膜的基底侧施加压力和/或热。

在该方法中，作为金属层，较佳地使用从铜、银和金组成的群中至少选择一种金属。

该方法的另一个较佳实施例是使用多层膜，在该多层膜中，根据用于镜面反射膜形成的倾斜面的形状将金属层分成规定形状。

作为该方法中的附着层，期望的是使用传播波长850nm的光的材料。

同样是较佳实施例的是，使用具有与波导的核心层基本相同折射率的材料作为附着层。

此外，包含通过上述方法制作的镜面反射膜的光学配线板同样被包括在本发明的技术范围内。

工业实用性

根据本发明，当在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜时，利用尽可能少量的金属并且使用比较简单的设备和技术，就能够容易并且廉价地形成镜面反射膜。

Claims

1.一种用于在光学配线板中的波导上形成镜面反射膜的方法，其特征在于，使用多层膜，所述多层膜中按顺序层叠基底、金属层和附着层，以及利用插入的所述多层膜的所述附着层，所述金属层被转印和接合到设置在所述波导上的用于镜面反射膜形成的倾斜面。

2.如权利要求1所述的用于形成镜面反射膜的方法，其特征在于，所述金属层通过硬化所述附着层而被转印和接合到用于镜面反射膜形成的所述倾斜面。

3.如权利要求1或2所述的用于形成镜面反射膜的方法，其特征在于，热硬化的附着层被用作所述附着层。

4.如权利要求1或2所述的用于形成镜面反射膜的方法，其特征在于，通过将所述多层膜的附着层侧压靠用于镜面反射膜形成的所述倾斜面，并且通过利用加热头从所述多层膜的基底侧施加压力和/或热，所述金属层被转印和接合到所述倾斜面，所述加热头的顶端包含弹性构件。

5.如权利要求1或2所述的用于形成镜面反射膜的方法，其特征在于，在铜、银和金之中的任意金属被用作所述金属层。

6.如权利要求1或2所述的用于形成镜面反射膜的方法，其特征在于，使用所述多层膜，其中根据用于镜面反射膜形成的所述倾斜面的形状，所述金属层被分成规定形状。

7.如权利要求1或2所述的用于形成镜面反射膜的方法，其特征在于，使得波长850nm的光透过的材料被用作所述附着层。

8.如权利要求1或2所述的用于形成镜面反射膜的方法，其特征在于，具有与所述波导的核心层实质上相同折射率的材料被用作所述附着层。