CN108885304A - 光波导层叠体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光波导层叠体,该光波导层叠体在光波导(W)的单面层叠由绝缘层(1)和覆盖层(3)形成的有机基材层(X),上述有机基材层(X)的一部分欠缺而使光波导(W)自该欠缺部局部地暴露。将上述光波导暴露部处的光波导(W)的、相对于预定波长区域的激光的透过率设为P,将上述有机基材层(X)的至少面向上述光波导暴露部的部分的、相对于上述激光的透过率设为Q,上述P、Q满足P≥70%、P‑Q≥25%。根据该光波导层叠体,层叠于光波导的有机基材层不会因激光加工而受到损伤、热损伤,能够被精确地去除。因而,上述光波导层叠体具有较高的品质。
Description
技术领域
本发明涉及在光波导的至少单面层叠绝缘膜等的有机基材层而得到的光波导层叠体及其制造方法。
背景技术
伴随着传送信息量的增加,在最近的电子设备等中,除了采用电布线之外,还采用光布线,并且常常使用能够同时传送电信号和光信号的光电混载基板。作为这样的光电混载基板,例如公知有如下构造:如图10所示,将由聚酰亚胺等形成的绝缘层1设为基板,在该绝缘层1的表面设置由导电图案形成的电布线2而成为电路基板E,在该绝缘层1的背面侧设置光波导W,该光波导W与安装于上述电布线2的预定位置的光元件光耦合。另外,上述电路基板E的表面被覆盖层3绝缘保护。此外,光波导W由下包层6、成为光的传输路径的芯7以及上包层8这三层构成。
对于上述光电混载基板10,除了其自身搭载于电子设备之外,还将该光电混载基板10形成为带状并在其顶端安装了光电连接用的套筒,从而常用作将多个板之间、板上的芯片之间连接起来的连接用连接器。
也如图10所示,上述光电混载基板10通常形成为如下形状:在光波导W的沿着长度方向的两侧,电路基板E的两个缘部(图中以单点划线Y围绕的部分)比光波导W的两个缘部向外侧突出。在制作光电混载基板10时,通常采用如下制作方法来制作,即,首先制作电路基板E,接着,在该电路基板E的背面(即由聚酰亚胺等形成的绝缘层1的背面)利用光刻法等将下包层6、芯7、上包层8制作成预定的图案形状的同时依照该顺序层叠形成,由于在形成平坦的层之后,去除不需要的部分来制作图案形状,因此在比电路基板E的背面形状靠内侧的位置形成光波导W的轮廓形状是技术常识。此外,在普通的光波导中,也提出了在基板的单面侧形成比该基板小一圈的光波导的方案(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-115480号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,如图10所示,在光电混载基板10中,在电路基板E的两个缘部比光波导W的两个缘部向外侧突出的形状中,存在如下问题:在检查产品时、输送、转移产品时,该突出部分易于碰到输送引导件等而受到冲击,易于产生破损、欠缺而导致电布线2吸湿并生锈等的品质下降。特别是在对整体赋予了挠性的光电混载基板10中,由于电路基板E的厚度极薄,其突出部分尤其容易损伤。
此外,在将该光电混载基板10用作连接用连接器的情况下,如图11的(a)所示,需要进行将光电混载基板10的顶端部分嵌入并固定在套筒(日文:フェルール)11的凹部11a内的操作,但当为了防止上述电路基板E的突出部受损伤,以相对于电路基板E的外形具有较大间隙的方式设计上述凹部11a的开口时,产生如下问题:无法在凹部11a内正确地进行芯7的定位,而无法恰当地进行基于该连接器的光耦合。
此外,相反地,为了正确地进行芯7的定位,也考虑到将上述套筒11的凹部11a的开口设为相对于电路基板E的外形具有极小间隙,但在该情况下,能够预想到,如图11的(b)所示,在将光电混载基板10的顶端嵌入凹部11a内时,电路基板E的突出部卡在凹部11a的开口缘部而无法顺畅地嵌入,操作性变差。
因此,本申请人想出使光波导W的沿着长度方向的两侧面比电路基板E的沿长度方向的两侧面向侧方突出的光电混载基板,并且已经提出申请(日本特愿2015-122725,平成27年6月18日申请)。根据该结构,具有较厚厚度且耐冲击性优异的光波导W的两侧面向侧方突出,因此易于处理,并且具有能够正确地进行芯7向套筒的凹部内定位等这样的优点。
但是,为了得到光波导W的两侧面向侧方突出的光电混载基板,需要进行如下工序:在电路基板E的成为基底的绝缘层的背面形成轮廓比该绝缘层的轮廓小一圈的光波导W,然后,去除电路基板E的不需要部分。探讨出对于上述电路基板E的去除加工应用激光加工的方法,但是,如果不是严谨地限制加工条件而恰当设定去除的层的厚度,则不仅电路基板E受损或受到热损伤,有可能连其下方的光波导W也受损或受到热损伤。
并且,若电路基板E的去除预定部处的激光的透过率过高,则无法对电路基板E进行去除加工,反过来,若电路基板E的下方的光波导W处的激光的透过率过低,则有可能连光波导W都被进行去除加工。因此,难以在完全不影响光波导W侧的前提下高效地仅对电路基板E的不需要部分进行去除加工,强烈地期望建立一种能够更加简单地进行激光加工的技术。
本发明是鉴于这种情况完成的,提供如下优异的光波导层叠体及其制造方法:在光电混载基板等的光波导层叠体中,通过激光加工精确地去除层叠于光波导的有机基材层,并且光波导不会因激光加工而受到损伤、热损伤,而能够维持高品质。
用于解决问题的方案
本发明的第1技术方案提供一种光波导层叠体,该光波导层叠体具有光波导和层叠于上述光波导的至少单面的有机基材层,其中,上述光波导层叠体具有光波导暴露部,使层叠于光波导的有机基材层的一部分欠缺,并使光波导自该欠缺部局部地暴露而形成该光波导暴露部,将上述光波导暴露部处的光波导的、相对于预定波长区域的激光的透过率设为P,将上述有机基材层的至少面向上述光波导暴露部的部分的、相对于上述激光的透过率设为Q,上述的P、Q满足下述的不等式(1)、(2),
P≥70%……(1)、P-Q≥25%……(2)。
此外,本发明的第2技术方案提供一种光波导层叠体,其中特别是,上述有机基材层的透过率Q为70%以下,本发明的第3技术方案提供一种光波导层叠体,其中特别是,上述有机基材层为聚酰亚胺树脂层。并且,本发明的第4技术方案提供一种光波导层叠体,其中,上述有机基材层的面向上述光波导暴露部的端面为激光切削面。
并且,本发明的第5技术方案提供一种光波导层叠体的制造方法,其具有:准备光波导的工序;在上述光波导的至少单面层叠有机基材层的工序;以及利用预定波长区域的激光照射来去除上述有机基材层的一部分而形成使光波导局部地暴露的光波导暴露部的工序,其中,准备上述光波导的工序是准备光波导暴露预定部处的相对于上述激光的透过率P满足下述的不等式(1)的光波导的工序,层叠上述有机基材层的工序是层叠如下有机基材层的工序,该有机基材层中,至少层叠于上述光波导暴露预定部处的部分的相对于上述激光的透过率Q满足下述的不等式(2),
P≥70%……(1)、P-Q≥25%……(2)。
此外,本发明的第6技术方案提供一种光波导层叠体的制造方法,其中特别是,上述有机基材层的透过率Q为70%以下,本发明的第7技术方案提供一种光波导层叠体的制造方法,其中特别是,上述有机基材层为聚酰亚胺树脂层。
发明的效果
即,本发明的光波导层叠体在光波导的至少单面层叠有机基材层,并具有使上述有机基材层的一部分欠缺而使光波导自该欠缺部局部地暴露的光波导暴露部。并且,具有如下特征:光波导的上述光波导暴露部处的部分相对于上述激光的透过率P和有机基材层的至少面向上述光波导暴露部的部分相对于上述激光的透过率Q彼此相差较大。更具体而言,上述光波导的透过率P和上述有机基材层的透过率Q设定为满足下述的不等式(1)、(2),
P≥70%……(1)、P-Q≥25%……(2)。
根据该结构,在利用激光照射对有机基材层的一部分进行去除加工时,在有机基材层中有效地利用激光进行去除加工,激光在上述有机基材层的下方的光波导中透过且不会对光波导产生影响,因此,有机基材层的面向光波导暴露部的端面成为精细的面。并且,通过有机基材层的去除加工而局部地暴露的光波导的表面不会因激光受到损伤、或者光波导的内部不会受到热损伤,能够确保高品质。
此外,在本发明中,特别是在上述有机基材层的透过率Q为70%以下的情况下,与有机基材层的透过率之差为25%以上的光波导的材料的选择范围较大,能够组合更高品质的光波导和有机基材层。
并且,在本发明中,特别是在上述有机基材层为聚酰亚胺树脂层的情况下,有机基材层的绝缘性和耐热性优异,因此,适合光电混载基板等用途。
并且,像已述那样,在本发明中,有机基材层的一部分通过激光照射进行去除加工,有机基材层的面向上述光波导暴露部的端面成为激光切削面,在该情况下,上述激光切削面的加工精度优异,具有高品质。
并且,根据本发明的光波导层叠体的制造方法,在利用激光照射对有机基材层进行去除加工时,容易设定激光加工条件,能够在不对光波导产生影响的前提下高效地进行有机基材层的去除加工。
此外,在上述制造方法中,特别是在上述有机基材层的透过率Q为70%以下的情况下,与有机基材层的透过率之差为25%以上的光波导的材料的选择范围较大,能够提供组合了更高品质的光波导和有机基材层而得到的光波导层叠体。
并且,在上述制造方法中,特别是在上述有机基材层为聚酰亚胺树脂层的情况下,有机基材层的绝缘性和耐热性优异,并且适合由激光照射进行的去除加工,因此能够高效地提供更高品质的光电混载基板等的光波导层叠体。
附图说明
图1的(a)是示意地表示将本发明应用于光电混载基板的一个实施方式的局部纵剖视图,图1的(b)是图1的(a)的A-A’剖视图。
图2的(a)是表示上述光电混载基板的制造方法中的电路基板的制作工序的说明图,图2的(b)是图2的(a)的A-A’剖面的说明图,图2的(c)是同样表示上述电路基板的制作工序的说明图,图2的(d)是图2的(c)的A-A’剖面的说明图。
图3的(a)是同样表示上述电路基板的制作工序的说明图,图3的(b)是图3的(a)的A-A’剖面的说明图,图3的(c)是同样表示上述电路基板的制作工序的说明图,图3的(d)是图3的(c)的A-A’剖面的说明图。
图4的(a)是表示上述光电混载基板的制造方法中的光波导的制作工序的说明图,图4的(b)是图4的(a)的A-A’剖面的说明图,图4的(c)是同样表示上述光波导的制作工序的说明图,图4的(d)是图4的(c)的A-A’剖面的说明图。
图5的(a)是同样表示上述光波导的制作工序的说明图,图5的(b)是图5的(a)的A-A’剖面的说明图,图5的(c)是同样表示上述光波导的制作工序的说明图,图5的(d)是图5的(c)的A-A’剖面的说明图。
图6是表示上述光电混载基板的制造方法中的激光照射工序的说明图。
图7的(a)、图7的(b)都是关于上述光电混载基板的效果的说明图。
图8的(a)~图8的(e)均是表示本发明的光波导层叠体的其他实施方式的说明图。
图9的(a)、图9的(b)都是表示本发明的光波导层叠体的另一个实施方式的说明图。
图10是表示以往的光电混载基板的一个例子的示意性纵剖视图。
图11的(a)、图11的(b)都是关于以往的光电混载基板的问题点的说明图。
具体实施方式
接着,基于附图来详细地说明本发明的实施方式。
图1的(a)是示意地表示将本发明的光波导层叠体应用于光电混载基板的一个实施方式的局部纵剖视图,图1的(b)是图1的(a)的A-A’剖视图。即,该光电混载基板10具有:电路基板E,其在绝缘层1的表面设有电布线2;以及光波导W,其设于上述绝缘层1的背面侧。
上述电路基板E成为如下结构:在由聚酰亚胺形成的绝缘层1的表面形成包含光元件安装用的焊盘2a、接地用电极2b、其他各种元件安装用的焊盘、连接器安装用的焊盘等(未图示)的电布线2,其中,电布线2的除上述焊盘2a等之外的部分被由与上述绝缘层1相同的聚酰亚胺形成的覆盖层3绝缘保护。另外,未被上述覆盖层3覆盖的焊盘2a等的表面被由金、镍等形成的电解镀层4覆盖。
另一方面,设于上述绝缘层1的背面侧的光波导W由如下构件构成:下包层6;芯7,其以预定图案形成于该下包层6的表面(图1中的下表面);以及上包层8,其以覆盖该芯7的状态与上述下包层6的表面一体化。另外,附图标记9是为了加强该光电混载基板10而设于绝缘层1的背面的金属层,并图案形成于除要求挠性的部分之外的部位。并且,在该金属层9形成有用于确保芯7与光元件之间的光路的贯通孔5,上述下包层6也进入该贯通孔5内。
此外,芯7的与上述电路基板E的光元件安装用的焊盘2a相对应的部分形成为相对于芯7的长度方向呈45°倾斜的倾斜面。该倾斜面成为光的反射面7a并发挥如下的作用:将在芯7内传播来的光的方向改变90°后使其向光元件的光接收部入射,或相反地将从光元件的发光部射出的光的方向改变90°后使其向芯7内入射。
并且,如图1的(b)所示,该光电混载基板10成为如下配置,即,从上方观察时,电路基板E的沿着该光波导W的长度方向的两个侧面向比光波导W的两个侧面的位置靠内侧的位置进入,成为光波导W比电路基板E向左右两侧突出的形状。
上述光波导W比电路基板E向左右两侧突出的部分是通过在制造该光电混载基板的过程中利用激光照射去除最初也层叠于光波导W上的电路基板E的左右两侧部分而有意使光波导W暴露的部分(参照图6)。
上述电路基板E的、通过激光照射被去除的左右两侧部分是未形成有电布线2等的不需要部分,并由绝缘层1和覆盖层3构成。即,电路基板E的绝缘层1和覆盖层3相当于本发明的“有机基材层X”。并且,上述绝缘层1和覆盖层3由同一材料形成,两者都使用相对于在电路基板E的去除加工中使用的激光(在该例子中波长为355nm的激光)的透过率Q较小、即该激光难以透过的树脂材料。
此外,在去除上述绝缘层1和覆盖层3而光波导W暴露出的状态下向左右两侧突出的部分由下包层6和上包层8构成。上述下包层6和上包层8由同一材料形成,为了在通过上述激光照射来进行去除加工时防止光波导W的部分受到损伤、热损伤,两者都使用尽可能使该激光透过的材料。即,上述下包层6、上包层8的、相对于在上述激光照射中使用的激光(在该例子中波长为355nm的激光)的透过率P都设定得比上述有机基材层X的透过率Q大得多。
接着,说明上述光电混载基板的制造方法(参照图2~图6)。
首先,准备平板状的金属层9,在其表面涂布相对于波长355nm的激光的透过率Q较小且由聚酰亚胺形成的感光性绝缘树脂,并利用光刻法形成预定图案的绝缘层1(参照图2的(a)和表示其A-A’剖面的图2的(b))。另外,在该例子中,为了形成与金属层9相接触的接地用电极2b,而形成使上述金属层9的表面显露的孔部1a。上述绝缘层1的厚度例如设定在1μm~50μm的范围内。
接着,如图2的(c)和表示其A-A’剖面的图2的(d)所示,利用例如半添加法在上述绝缘层1的表面形成电布线2(包含光元件安装用的焊盘2a、接地用电极2b、其他焊盘等,以下相同)。
接着,如图3的(a)和表示其A-A’剖面的图3的(b)所示,在电布线2的除了光元件安装用的焊盘2a、其他焊盘之外的部分涂布感光性绝缘树脂(相对于波长355nm的激光的透过率Q较小),该感光性绝缘树脂由与在绝缘层1中使用的聚酰亚胺相同的聚酰亚胺形成,并利用光刻法形成覆盖层3。覆盖层3的厚度例如设定在1μm~50μm的范围内。
然后,如图3的(c)和表示其A-A’剖面的图3的(d)所示,在光元件安装用的焊盘2a、其他焊盘的表面形成电解镀层4。由此形成电路基板E。
接着,在由上述金属层9和电路基板E形成的层叠体的两个面层压感光性抗蚀剂之后,利用光刻法,在上述金属层9的背面侧(与电路基板E所在侧相反的面侧)的感光性抗蚀剂中的、与不需要金属层9的部分和光路用的贯通孔形成预定部相对应的部分形成孔部,使上述金属层9的背面局部地显露。
然后,通过蚀刻去除上述金属层9的显露部分,使绝缘层1自该去除痕迹显露,然后,利用氢氧化钠水溶液等剥离上述感光性抗蚀剂。由此,如图4的(a)和表示其A-A’剖面的图4的(b)所示,仅在需要加强的区域形成有金属层9,同时也形成光路用的贯通孔5。
接着,为了在上述绝缘层1的背面(在形成有金属层9的部分处为金属层9的背面)形成光波导W(参照图1的(a)),首先,如图4的(c)和表示其A-A’剖面的图4的(d)所示,在上述绝缘层1和金属层9的背面(图中的下表面)涂布相对于355nm的激光的透过率P较大的下包层6的形成材料即感光性树脂。然后,通过照射线使该涂布层曝光并使其硬化,从而形成为下包层6。此时,能够利用光刻法将上述下包层6形成为预定图案状。并且,该下包层6以进入上述金属层9的光路用的贯通孔5并填充该贯通孔5的状态形成。上述下包层6的厚度(从绝缘层1的背面起的厚度)通常设定得比金属层9的厚度厚,例如设定为1μm~200μm。另外,用于形成光波导W的一系列操作是在将形成有上述金属层9的绝缘层1的背面朝上的状态下进行的,但在附图中以保持形成有上述金属层9的绝缘层1的背面朝下的状态示出。
接着,如图5的(a)和表示其A-A’剖面的图5的(b)所示,利用光刻法在上述下包层6的表面(图中的下表面)形成预定图案的芯7。芯7的厚度例如设定在1μm~200μm的范围内,宽度例如设定在3μm~100μm的范围内。作为上述芯7的形成材料例如能够举出与上述下包层6相同的感光性树脂,并且使用折射率比上述下包层6和后述的上包层8的形成材料的折射率大的材料。例如,能够通过调整下包层6、芯7、上包层8的各自形成材料的选择种类、组成比来进行该折射率的调整。
接着,如图5的(c)和表示其A-A’剖面的图5的(d)所示,以覆盖上述芯7的方式,利用光刻法,与下包层6的表面(图中的下表面)重叠地形成上包层8。如此形成光波导W。另外,上述上包层8的厚度(从下包层6的表面起的厚度)例如设定为上述芯7的厚度以上且300μm以下。作为上述上包层8的形成材料,在该例子中,使用与上述下包层6相同的感光性树脂(相对于355nm的激光的透过率P较大)。
如此得到与图10所示的以往的光电混载基板10相同的光电混载基板10’(在该例子中为中间产品),该光电混载基板10’的形状为,在光波导W的沿着长度方向的两侧,电路基板E的两个缘部比光波导W的两个缘部向外侧突出。并且,如在图6中箭头所示那样,对上述电路基板E的应该去除的两个缘部(图中以网状的阴影表示的部分)与残留的部分之间的边界部进行激光照射(激光的波长为355nm),通过去除加工来切断该边界部。然后,通过将上述电路基板E的、应该去除的两个缘部以从光波导W剥离的方式去除,从而能够得到图1所示的、光波导W比电路基板E向左右两侧突出的形状的光电混载基板10。
另外,像所延伸那样,上述电路基板E的、被激光照射的切断部是由绝缘层1和覆盖层3构成的有机基材层X(相对于波长355nm的激光的透过率Q较小)。此外,配置在上述切断部的正下方的光波导W的部分是由下包层6和上包层8构成的层(相对于波长355nm的激光的透过率P比上述透过率Q大得多)。
因而,采用将图6所示的光电混载基板10’(中间产品)如图示那样通过激光照射进行切断而得到的光电混载基板10,在利用激光照射来去除有机基材层X时,激光难以透过有机基材层X,针对该有机基材层X有效地利用激光来进行去除加工。并且,有机基材层X的去除端面、即有机基材层X的面向光波导暴露部的端面成为精细的面,去除部的轮廓形状的尺寸精度较高。此外,在上述有机基材层X的下方的光波导W中,激光几乎透过而不会对光波导W产生影响,因此,不会发生通过去除有机基材层X而暴露的光波导W的表面部分因激光而受损伤或者光波导W的内部受到热损伤,能够确保高品质。
并且,根据该光电混载基板10,成为光波导W的沿着长度方向的两个缘部比电路基板E的两个缘部向侧方突出的结构,因此,不会像图10所示的现有产品那样使比较薄且容易受到损伤的电路基板E受到来自外部的冲击而损伤,能够长期稳定地维持优异的品质。
并且,在例如将该光电混载基板10嵌入套筒而用作连接器的情况下,如图7的(a)所示,能够使以芯7为基准而形成的光波导W的外形正好沿着套筒11的凹部11a内嵌入,因此,不会使光波导W的芯7产生位置偏离,能够容易实现正确的光耦合。
此外,并不限定于用作连接器的情况,在产品的品质检查时、输送、转移时等,例如图7的(b)所示那样,能够使具有较厚厚度的光波导W的底面和侧面以沿着引导件12的状态进行移动、移载,因此,电路基板E自不必说,光波导W的突出部分也难以受到冲击,芯7、电路基板E的品质不会受损。此外,光电混载基板10难以自引导件12偏离,因此,在检查工序中,能够在正确的位置检查芯7,能够抑制检查错误的发生。
另外,像上述的例子那样,在通过对层叠于光波导W的有机基材层X进行激光照射从而以不会对光波导W产生影响的方式对有机基材层X进行局部去除加工时,有机基材层X相对于激光的透过率Q和光波导W相对于激光的透过率P需要满足下述的不等式(1)、(2)。
P≥70%……(1)、P-Q≥25%……(2)
上述有机基材层X相对于激光的透过率Q和光波导W相对于激光的透过率P能够通过对各自形成材料的种类和配合比例进行调整。并且,上述有机基材层X不必整体具有上述光学特性,仅有机基材层X的至少通过激光照射被去除的部分(包含横跨去除部和残留部的边界部)具有上述透过率Q即可。此外,同样地,仅光波导W的与有机基材层X的至少通过激光照射被去除的部分重叠的部分具有上述透过率P即可。
并且,上述有机基材层X的透过率Q越小,用于去除加工的能量越大,加工效率越高,因此是优选的。因而,上述透过率Q也取决于激光的种类,但一般优选为70%以下,更优选为50%以下,进一步优选为30%以下。作为这种有机基材层X的形成材料,广泛地用作光电混载基板等的绝缘层的聚酰亚胺树脂是优选的。即,聚酰亚胺树脂的绝缘性和耐热性优异,也适于由激光照射进行的去除加工,因此是优选的。另外,上述绝缘层1和覆盖层3彼此既可以是相同的材料,也可以是不同的材料,在两者是不同的材料的情况下,将相对于上述激光的透过率较大的一者的材料的透过率规定为有机基材层X的透过率Q,能够在本发明的优选的范围内使用。
此外,上述光波导W的透过率P越大,激光越会保持原状态地透过,对光波导W的影响越小,因此是优选的。因而,上述透过率P如上所述,需要是70%以上,其中,也优选为80%以上,更优选为90%以上。并且,考虑到由激光照射对有机基材层X进行去除加工的效率,上述透过率P、透过率Q之差(P-Q)如上所述必须是25%以上,其中,该差优选为50%以上,并且该差进一步优选为70%以上。作为这种光波导W的形成材料,能够举出感光性环氧树脂等,优选使用透明度尽可能高的材料。
并且,在上述的例子中,电路基板E和光波导W的厚度根据光电混载基板10的用途、所要求的性能而适当地设定,但通常情况下,优选设定为光波导W的厚度大于电路基板E的厚度,尤其优选为将电路基板E的厚度设为3μm~200μm左右、将光波导W的厚度设为20μm~500μm程度。即,其原因在于,在设为这种结构的情况下,尽管整体比较薄并具有挠性,但不会像以往那样使电路基板E的绝缘部分受到冲击,此外,在用作连接器的情况下也不会发生芯7的位置偏离,因此,实用效果更好。另外,上述电路基板E的厚度的优选的范围为3μm~200μm,其中,特别优选地设为5μm~100μm,更加优选地设为5μm~50μm。
此外,在上述电路基板E中,绝缘层1与覆盖层3合在一起的有机基材层X的厚度优选为例如1μm~100μm。若有机基材层X的厚度过薄,则有可能在绝缘性、强度这些方面不充分,反过来,如果该厚度过厚,则柔软性受损,并且用于去除有机基材层X的不需要部分的激光照射能量增多,从对成本、光波导W产生的影响这一点来看,并不优选。
并且,在上述的例子中,优选的是,将上述电路基板E的侧面与光波导W的侧面的、从上方观察时的偏离宽度(在图1的(b)中用D表示)设定为2mm以下。即,若偏离宽度D大于2mm,则光波导W的从电路基板E的两侧缘向侧方突出的部分变得过大,若该部分受到较大的冲击则有可能在光波导W内产生应变应力等,对光的传播带来不利影响,并不优选。此外,若偏离宽度D过大,则如所述那样,在由激光照射进行的去除加工中,难以仅切断边界部并将其剥离,因此,必须将电路基板E的、面积比较大的两个缘部全部利用激光照射去除,该去除加工耗费时间、或者材料的浪费量增多,在这些方面并不优选。
但是,在本发明中,也可以是,上述偏离宽度为0(零),即电路基板E的宽度与光波导W的宽度完全相同。即,其原因在于,如果两者中的一者不突出,则不会发生冲击偏向一方。但是,在该情况下,也与上述的例子同样地,首先,在以使电路基板E的两侧缘自光波导W的两侧缘突出的形状进行制作之后,利用激光照射对该突出部分进行去除加工。因而,重要的是,将光电混载基板E的有机基材层X相对于激光的透过率Q和光波导W相对于激光的透过率P预先设定为满足所述的不等式(1)、(2)。
并且,如图8的(a)所示,在上述的例子中,位于由绝缘层1和覆盖层3形成的有机基材层X的、被激光照射的切断部的正下方的光波导W成为下包层6与上包层8层叠的结构,但上述切断部处的光波导W的结构并不限定于此。例如,如图8的(b)所示,切断部的正下方的光波导W既可以是仅由上包层8形成的结构,也可以是如图8的(c)所示那样仅由下包层6形成的结构。
或者,切断部的正下方的光波导W既可以是如图8的(d)所示的、成为下包层6、芯7以及上包层8这三层的结构,也可以是如图8的(e)所示的、在下包层6的表面(图中的下表面)显露出芯7的结构。并且,既可以是如图9的(a)所示的、成为芯7和上包层8这两层的结构,也可以是如图9的(b)所示的、仅由芯7形成的结构。
另外,上述一系列的例子是将本发明应用于光电混载基板10的例子,但本发明并不限于应用在光电混载基板10中,能够广泛地应用于如下结构的光波导层叠体:在光波导W的单面或者两个面层叠有绝缘层1等的有机基材X,该有机基材层X的一部分通过激光照射被去除而欠缺,光波导W的表面自该欠缺部局部地暴露。
并且,在上述一系列的例子中,在光电混载基板10中利用激光照射对沿着光波导W的长度方向的电路基板E的两侧面、即由绝缘层1和覆盖层3构成的有机基材层X的两侧面进行去除加工,但有机基材层X的通过激光照射去除的部位并不限定于光波导W的沿着长度方向的两侧面,哪个部分都可以。
并且,关于上述有机基材层X,若将其一部分去除,则像上述的例子那样,既可以层叠多个层,也可以是单层。
实施例
接着,与比较例一同来说明本发明的实施例。但是,本发明并不限定于以下的实施例。
[实施例1~实施例9、比较例1~比较例4]
使用后述的被用于光波导W的材料和被用于有机基材层X的材料,按照常规方法在光波导W(整体厚度110μm:Clad1的厚度40μm+Clad2的厚度30μm+Core的厚度40μm)的单面层叠有机基材层X(整体厚度15μm:绝缘层的厚度10μm+覆盖层的厚度5μm),从而制作了模拟13种光回路基板的样品(实施例1~实施例9、比较例1~比较例4),这些样品的激光加工部处的光波导W的材料与有机基材层X的材料的组合如后述的表1所示。然后,使用后述的4种激光装置对这些样品在样品的厚度方向上进行激光照射,从而仅去除样品的一个端缘部(宽度50μm的区域)的有机基材层X。然后,利用由电子显微镜(放大倍率:500倍)获得的放大图像来确认该去除部的状态,对是否适合激光加工进行评价。评价针对如下三点进行:用于去除有机基材层X的激光加工次数;有机基材层X的去除是否不充分而导致产生加工残留(未被加工的部分);在有机基材层X去除之后的光波导W的表面是否产生加工痕迹(熔融、由热产生的块),并像以下这样来评价。将其结果与各材料相对于激光源区域的透过率(%)一同在后述的表1中表示。
[评价]
◎(优):在1次~多次切削中,未形成加工痕迹和加工残留。
〇(良):在多次切削中有时产生微小的加工痕迹,但在一次切削中均未形成加工痕迹和加工残留。
△(普通):在一次切削中有时产生微小的加工残留,但不产生加工痕迹。在多次切削中不产生加工残留,但有时产生微小的加工痕迹。
NG1:在一次切削中不仅机基材层X被切削,连光波导W也被切削,在光波导W形成较大的加工痕迹。
NG2:即使反复多次切削也无法切削有机基材层X。
(被用于光波导W的材料)
Clad1:液态长链二官能半脂肪族环氧树脂(DIC公司制,EXA-4816) 80重量份
含有脂环骨架的环氧树脂(DAICE化学工业公司制:EHPE-3150) 20重量份
光酸产生剂(ADEKA公司制:SP-170) 2重量份
乳酸乙酯(武藏野化学研究所公司制) 40重量份
Clad2:在Clad1的材料中添加以下材料
TINUVIN479(BASFJapan公司制) 2重量份
Core:邻甲酚酚醛清漆缩水甘油醚
(日文:o-クレゾールノボラックグリシジルエーテル)
(新日铁住金化学公司制,YDCN-700-10) 50重量份
双苯氧基乙醇芴二缩水甘油醚(日文:ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル)(大阪气体化学公司制,OGSOL-EG-100) 50重量份
光酸产生剂(ADEKA公司制:SP-170) 1重量份
乳酸乙酯(武蔵野化学研究所公司制) 50重量份
(有机基材层X用的材料)
PI1:日本特开2005-165138号公报的段落[0063]~[0066]所述的芯层聚酰胺酸酰胺
PI2:日本特开2013-100441号公报的段落[0064]~[0071]所述的感光性聚酰胺酸组合物C
PI3:在日本特开2005-165138号公报的段落[0063]~[0066]所述的芯层聚酰胺酸酰胺中将其成膜条件变更而改变了激光透过率Q的材料
Clad2:在Clad1的材料中添加以下材料
TINUVIN479(BASFJapan公司制) 2重量份
(激光装置)
激光源波长266nm:纳秒YAG激光(COHERENT公司制)
激光源波长355nm:纳秒YAG激光(LIGHTWAVE公司制)
激光源波长532nm:纳秒YAG激光(COHERENT公司制)
激光源波长1064nm:纳秒YAG激光(COHERENT公司制)
(光波导W相对于激光的透过率P、有机基材层X相对于激光的透过率Q的测量方法)
使用分球光线透过率测量装置(JASCO公司制,V-670)获得表示各层的、光的波长与透过率的关系的图表之后,求得了相对于激光源波长的透过率。但是,针对构成激光加工部的光波导W和有机基材层X的各层,制作了与所述的各层的厚度相同的厚度的单层膜,将这些膜依次设置于V-670并测量出全光线透过率。在测量时,在表面的散射较大的情况下,在筒状的石英玻璃中填充流动石蜡(液状)并将膜浸渍于其中的状态下进行了测量。
[表1]
从上述的结果可知,在实施例1~实施例9中,针对有机基材层X的利用激光加工而形成的去除部,对有机基材层X进行一次至多次激光加工,从而不会对暴露的光波导W的表面产生损伤等的影响,能够大致良好地去除有机基材层X。与此相对,可知在比较例1~比较例4中均存在切削到光波导W的内部或者无法对有机基材层X进行切削的问题。
另外,在上述实施例子中示出了本发明的具体的方式,但上述实施例只是例示,并不能限定性地进行解释。对于本领域技术人员而言显而易见的各种变形都在本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明能够用于提供如下光波导层叠体:与光波导层叠的有机基材层通过激光照射局部地被去除,并且光波导不会因该激光照射受到热的影响,能够维持高品质。
附图标记说明
1、绝缘层;3、覆盖层;10、光电混载基板;W、光波导;X、有机基材层。
Claims (7)
1.一种光波导层叠体,该光波导层叠体具有光波导和层叠于上述光波导的至少单面的有机基材层,
该光波导层叠体的特征在于,
上述光波导层叠体具有光波导暴露部,使层叠于光波导的有机基材层的一部分欠缺,并使光波导自该欠缺部局部地暴露而形成该光波导暴露部,
将上述光波导暴露部处的光波导的、相对于预定波长区域的激光的透过率设为P,将上述有机基材层的至少面向上述光波导暴露部的部分的、相对于上述激光的透过率设为Q,上述的P、Q满足下述的不等式(1)、(2),
P≥70%……(1)、P-Q≥25%……(2)。
2.根据权利要求1所述的光波导层叠体,其中,
上述有机基材层的透过率Q为70%以下。
3.根据权利要求1或2所述的光波导层叠体,其中,
上述有机基材层是聚酰亚胺树脂层。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光波导层叠体,其中,
上述有机基材层的面向上述光波导暴露部的端面为激光切削面。
5.一种光波导层叠体的制造方法,其具有如下工序:
准备光波导的工序;在上述光波导的至少单面层叠有机基材层的工序;以及利用预定波长区域的激光照射来去除上述有机基材层的一部分而形成使光波导局部地暴露的光波导暴露部的工序,
该光波导层叠体的制造方法的特征在于,
上述准备光波导的工序是准备光波导暴露预定部处的相对于上述激光的透过率P满足下述的不等式(1)的光波导的工序,
层叠上述有机基材层的工序是层叠如下有机基材层的工序,该有机基材层中,至少层叠于上述光波导暴露预定部处的部分相对于上述激光的透过率Q满足下述的不等式(2),
P≥70%……(1)、P-Q≥25%……(2)。
6.根据权利要求5所述的光波导层叠体的制造方法,其中,
上述有机基材层的透过率Q为70%以下。
7.根据权利要求5或6所述的光波导层叠体的制造方法,其中,
上述有机基材层为聚酰亚胺树脂层。
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