JP2001013341A - 光配線基板およびその製造方法 - Google Patents
光配線基板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】２層もしくは２層以上の光導波路層を有する光
配線基板において、光導波路間の光接続効率を向上さ
せ、しかも一層中の多数のミラーもしくは多層のミラー
を一括して形成できる光配線基板とその製造方法を提供
することを課題とする。 【解決手段】前記光導波路層の端面が、該導波路層面に
対して斜めに角度を持つ面を形成し、該端面で光信号を
反射させて光導波路層間を光結合させることを特徴とす
る光配線基板としたものである。
配線基板において、光導波路間の光接続効率を向上さ
せ、しかも一層中の多数のミラーもしくは多層のミラー
を一括して形成できる光配線基板とその製造方法を提供
することを課題とする。 【解決手段】前記光導波路層の端面が、該導波路層面に
対して斜めに角度を持つ面を形成し、該端面で光信号を
反射させて光導波路層間を光結合させることを特徴とす
る光配線基板としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一基板上に存在
する多層の光導波路層の上下のコア間を光接続させる光
配線基板に関する。
する多層の光導波路層の上下のコア間を光接続させる光
配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】多層光導波路の層間光接続については、
光導波路コアに反射ミラーを形成し、光を該導光波路面
に対して垂直に曲げる技術や、光導波路中にレンズを設
け光接続効率を向上させる技術が報告されている。（特
開平５−３１３０２７号公報参照）
光導波路コアに反射ミラーを形成し、光を該導光波路面
に対して垂直に曲げる技術や、光導波路中にレンズを設
け光接続効率を向上させる技術が報告されている。（特
開平５−３１３０２７号公報参照）
【０００３】また、反射ミラーの製造方法についても、
レーザ加工、ドライエッチ加工（特開平６−２６５７３
８公報参照）、ダイシング加工など、いくつか製造方法
が報告されている。
レーザ加工、ドライエッチ加工（特開平６−２６５７３
８公報参照）、ダイシング加工など、いくつか製造方法
が報告されている。
【０００４】しかしながら、レーザ加工ではミラー１カ
所ごとに加工を行うため加工効率が悪い問題がある。ド
ライエッチ加工では真空工程が存在するため、レーザ加
工同様に加工効率が悪い問題がある。ダイシング加工で
は加工範囲がミリ単位となってしまい、ミラー周辺に光
導波路の回路を設計することができない問題点がある。
また、光導波路間の接続においては、位置あわせ精度は
±１μmが限度とされており、加工位置精度、加工形状
精度の問題も存在している。
所ごとに加工を行うため加工効率が悪い問題がある。ド
ライエッチ加工では真空工程が存在するため、レーザ加
工同様に加工効率が悪い問題がある。ダイシング加工で
は加工範囲がミリ単位となってしまい、ミラー周辺に光
導波路の回路を設計することができない問題点がある。
また、光導波路間の接続においては、位置あわせ精度は
±１μmが限度とされており、加工位置精度、加工形状
精度の問題も存在している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る従来技
術の欠点に鑑みてなされたもので、光導波路間の光接続
効率を向上させ、しかも一層中の多数のミラーもしくは
多層のミラーを一括して形成できる光配線基板とその製
造方法を提供することを課題とする。
術の欠点に鑑みてなされたもので、光導波路間の光接続
効率を向上させ、しかも一層中の多数のミラーもしくは
多層のミラーを一括して形成できる光配線基板とその製
造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、まず請求項１の発明では、２層もしくは２層以上
の光導波路層を有する光配線基板において、前記光導波
路層の端面が、該導波路層面に対して斜めに角度を持つ
面を形成し、該端面で光信号を反射させて光導波路層間
を光結合させることを特徴とする光配線基板としたもの
である。
めに、まず請求項１の発明では、２層もしくは２層以上
の光導波路層を有する光配線基板において、前記光導波
路層の端面が、該導波路層面に対して斜めに角度を持つ
面を形成し、該端面で光信号を反射させて光導波路層間
を光結合させることを特徴とする光配線基板としたもの
である。
【０００７】また請求項２の発明は、請求項１記載の光
配線基板において、前記光導波路層を形成してなる光導
波路フィルムを積層して、２層もしくは２層以上の多層
構成としたことを特徴とする。
配線基板において、前記光導波路層を形成してなる光導
波路フィルムを積層して、２層もしくは２層以上の多層
構成としたことを特徴とする。
【０００８】また請求項３の発明は、前記光導波路フィ
ルムの端面を、光導波路フィルム面に対して斜めに切断
する工程と、該光導波路フィルムを積層する工程と、を
含むことを特徴とする光配線基板の製造法である。
ルムの端面を、光導波路フィルム面に対して斜めに切断
する工程と、該光導波路フィルムを積層する工程と、を
含むことを特徴とする光配線基板の製造法である。
【０００９】また請求項４の発明は、前記光導波路フィ
ルムを積層する工程と、積層してなる該光導波路フィル
ムの端面を、積層光導波路フィルム面に対して斜めに切
断する工程と、積層してなる該積層光導波路フィルムの
端面の一部を、該積層光導波路フィルム面に対して垂直
に切断する工程と、を含むことを特徴とする光配線基板
の製造法である。
ルムを積層する工程と、積層してなる該光導波路フィル
ムの端面を、積層光導波路フィルム面に対して斜めに切
断する工程と、積層してなる該積層光導波路フィルムの
端面の一部を、該積層光導波路フィルム面に対して垂直
に切断する工程と、を含むことを特徴とする光配線基板
の製造法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
に基づいて以下に詳細に説明する。
に基づいて以下に詳細に説明する。
【００１１】本発明の光配線基板の一例を示した断面図
を図１に示す。本発明の光配線基板は、端面が光導波路
フィルム面に対して斜めに切断された光導波路フィルム
１０、２０を積層する構造をとる。
を図１に示す。本発明の光配線基板は、端面が光導波路
フィルム面に対して斜めに切断された光導波路フィルム
１０、２０を積層する構造をとる。
【００１２】光導波路フィルム１０、２０には、光信号
を伝搬する光配線として、コアパターン１１、２１が、
コア材料よりも低い屈折率を有するクラッド層１２、２
２に埋設されている。
を伝搬する光配線として、コアパターン１１、２１が、
コア材料よりも低い屈折率を有するクラッド層１２、２
２に埋設されている。
【００１３】光導波路フィルム１０の光配線１１を図面
左方向より進行してきた光は、端面１３で９０°反射
し、下方へ向きを変える。そして、光導波路フィルム２
０の端面２３で９０°反射し、光配線２１を図面左方向
へ進行する。光導波路フィルム１０、２０には、光信号
であるレーザ光を反射させ９０°に伝搬方向を変える端
面１３、２３が形成される。この端面は、コアを伝搬す
る光信号を、９０°に反射させることで、光導波路フィ
ルムから放出したり、逆に、コアパターン面にたいし９
０°の角度を持ったレーザー光を、コアに伝搬する役割
を果たし、一般に光導波路フィルム面に対し４５°をな
す面を形成する。この端面は光配線層上にフォトリソグ
ラフィ技術により形成したメタルマスクをもとにエッチ
ング法を用いた穿孔による加工、またはレーザによる穿
孔による加工、または研磨剤を用いた研磨加工により形
成できる。また、この端面加工は、光導波路フィルム端
面の全体に加工してもよいし、端面の一部に加工しても
よい。
左方向より進行してきた光は、端面１３で９０°反射
し、下方へ向きを変える。そして、光導波路フィルム２
０の端面２３で９０°反射し、光配線２１を図面左方向
へ進行する。光導波路フィルム１０、２０には、光信号
であるレーザ光を反射させ９０°に伝搬方向を変える端
面１３、２３が形成される。この端面は、コアを伝搬す
る光信号を、９０°に反射させることで、光導波路フィ
ルムから放出したり、逆に、コアパターン面にたいし９
０°の角度を持ったレーザー光を、コアに伝搬する役割
を果たし、一般に光導波路フィルム面に対し４５°をな
す面を形成する。この端面は光配線層上にフォトリソグ
ラフィ技術により形成したメタルマスクをもとにエッチ
ング法を用いた穿孔による加工、またはレーザによる穿
孔による加工、または研磨剤を用いた研磨加工により形
成できる。また、この端面加工は、光導波路フィルム端
面の全体に加工してもよいし、端面の一部に加工しても
よい。
【００１４】光導波路フィルム１０、２０の固定には、
一般に用いられている接着剤を用いることができる。た
だし、接着部分を光信号が透過する場合、屈折率を制御
した光学接着剤を用いることが望ましい。また、この接
着工程は、光導波路フィルムの端面加工の後でもよい
し、接着工程を行った後、端面加工を行ってもよい。
一般に用いられている接着剤を用いることができる。た
だし、接着部分を光信号が透過する場合、屈折率を制御
した光学接着剤を用いることが望ましい。また、この接
着工程は、光導波路フィルムの端面加工の後でもよい
し、接着工程を行った後、端面加工を行ってもよい。
【００１５】同様の工程を繰り返すことにより、２層以
上の光導波路フィルムの積層を行うことができる。３層
以上の積層を行う場合、図２に示すように、端面加工の
部分を調整し、任意の層同士の光信号の伝達を行うこと
ができる。
上の光導波路フィルムの積層を行うことができる。３層
以上の積層を行う場合、図２に示すように、端面加工の
部分を調整し、任意の層同士の光信号の伝達を行うこと
ができる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明を実施例について詳細に説明す
る。本発明は、以下の実施例に限定されるものではな
い。また、以下の記載では、光導波路フィルムの積層数
を２層もしくは４層として説明するが、必ずしも２層も
しくは４層に限定されるものではない。
る。本発明は、以下の実施例に限定されるものではな
い。また、以下の記載では、光導波路フィルムの積層数
を２層もしくは４層として説明するが、必ずしも２層も
しくは４層に限定されるものではない。
【００１７】＜実施例１＞まず、図３の（ａ）に示すよ
うに、金属基板３１上に、クラッド層３２として、ポリ
イミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日立化成工業（株）製）を
スピンコートし、３５０℃にてイミド化させた。このと
きの膜厚は１５μｍである。
うに、金属基板３１上に、クラッド層３２として、ポリ
イミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日立化成工業（株）製）を
スピンコートし、３５０℃にてイミド化させた。このと
きの膜厚は１５μｍである。
【００１８】図３の（ｂ）のように、コア層３３とし
て、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１３０５（日立化成工業
（株）製）を同様にスピンコートし、３５０℃にてイミ
ド化させた。このときの膜厚は８μｍである。
て、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１３０５（日立化成工業
（株）製）を同様にスピンコートし、３５０℃にてイミ
ド化させた。このときの膜厚は８μｍである。
【００１９】コア層表面にＡｌを蒸着し、フォトレジス
トの所定のパターンを形成し、エッチング液にてＡｌの
メタルマスクを形成する。さらに、酸素ガスを用い、反
応性イオンエッチングにてコア層をエッチングし、Ａｌ
膜をエッチング除去して、図３の（ｃ）のように、光配
線３３を形成する。
トの所定のパターンを形成し、エッチング液にてＡｌの
メタルマスクを形成する。さらに、酸素ガスを用い、反
応性イオンエッチングにてコア層をエッチングし、Ａｌ
膜をエッチング除去して、図３の（ｃ）のように、光配
線３３を形成する。
【００２０】図３の（ｄ）のように、その上からクラッ
ド層３４としてＯＰＩ−Ｎ１００５を同様にコーティン
グ、イミド化させる。このときのクラッド層の膜厚は、
コア層光配線上で１５μｍである。
ド層３４としてＯＰＩ−Ｎ１００５を同様にコーティン
グ、イミド化させる。このときのクラッド層の膜厚は、
コア層光配線上で１５μｍである。
【００２１】図３の（e）のように、金属基板３１をエ
ッチング液により溶解させる。
ッチング液により溶解させる。
【００２２】以上の工程により、光導波路フィルム３０
が作成される。
が作成される。
【００２３】同様の工程により光導波路フィルム４０を
作成する。
作成する。
【００２４】図４（ａ）に示すように、光導波路フィル
ム３０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
ム３０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
【００２５】図４（ｂ）に示すように、光導波路フィル
ム４０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
ム４０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
【００２６】図４（ｃ）に示すように、光導波路フィル
ム３０と光導波路フィルム４０を接着する。この際、接
着剤５０として、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日立
化成工業（株）製）を接着面にロールコートし、３５０
℃にてイミド化させた。このときの接着剤の膜厚は３μ
ｍである。
ム３０と光導波路フィルム４０を接着する。この際、接
着剤５０として、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日立
化成工業（株）製）を接着面にロールコートし、３５０
℃にてイミド化させた。このときの接着剤の膜厚は３μ
ｍである。
【００２７】光導波路フィルム３０の光配線を図面左方
向より進行してきた光は、端面で９０°反射し、下方へ
向きを変える。そして、光導波路フィルム４０の端面で
９０°反射し、光配線を図面左方向へ進行する。光導波
路フィルム３０のコアに光信号を入光し、光導波路フィ
ルム４０のコアに光信号が伝搬されていることを確認し
た。
向より進行してきた光は、端面で９０°反射し、下方へ
向きを変える。そして、光導波路フィルム４０の端面で
９０°反射し、光配線を図面左方向へ進行する。光導波
路フィルム３０のコアに光信号を入光し、光導波路フィ
ルム４０のコアに光信号が伝搬されていることを確認し
た。
【００２８】＜実施例２＞実施例１と同様の工程によ
り、光導波路フィルム３０、４０を作成した。
り、光導波路フィルム３０、４０を作成した。
【００２９】図５（ａ）に示すように、光導波路フィル
ム３０と光導波路フィルム４０を接着する。この際、接
着剤として、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日立化成
工業（株）製）を接着面にロールコートし、３５０℃に
てイミド化させた。このときの接着剤の膜厚は３μｍで
ある。
ム３０と光導波路フィルム４０を接着する。この際、接
着剤として、ポリイミドＯＰＩ−Ｎ１００５（日立化成
工業（株）製）を接着面にロールコートし、３５０℃に
てイミド化させた。このときの接着剤の膜厚は３μｍで
ある。
【００３０】図５（ｂ）に示すように、光導波路フィル
ム３０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
ム３０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
【００３１】図５（ｃ）に示すように、光導波路フィル
ム４０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
ム４０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研
磨する。
【００３２】光導波路フィルム３０の光配線を図面左方
向より進行してきた光は、端面で９０°反射し、下方へ
向きを変える。そして、光導波路フィルム４０の端面で
９０°反射し、光配線を図面左方向へ進行する。光導波
路フィルム３０のコアに光信号を入光し、光導波路フィ
ルム４０のコアに光信号が伝搬されていることを確認し
た。
向より進行してきた光は、端面で９０°反射し、下方へ
向きを変える。そして、光導波路フィルム４０の端面で
９０°反射し、光配線を図面左方向へ進行する。光導波
路フィルム３０のコアに光信号を入光し、光導波路フィ
ルム４０のコアに光信号が伝搬されていることを確認し
た。
【００３３】＜実施例３＞実施例１と同様の工程によ
り、光導波路フィルム３０、４０、６０、７０を作成し
た。
り、光導波路フィルム３０、４０、６０、７０を作成し
た。
【００３４】図６（ａ）に示すように、実施例１と同様
の工程により、光導波路フィルム３０，４０，６０，７
０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研磨す
る。
の工程により、光導波路フィルム３０，４０，６０，７
０の端面を、光導波路フィルム面に対し、斜めに研磨す
る。
【００３５】図６（ｂ）に示すように、実施例１と同様
の工程により、光導波路フィルム３０，４０，６０，７
０を接着する。
の工程により、光導波路フィルム３０，４０，６０，７
０を接着する。
【００３６】図６（ｃ）に示すように、実施例２と同様
の工程により、光導波路フィルム３０，４０の端面を研
磨する。
の工程により、光導波路フィルム３０，４０の端面を研
磨する。
【００３７】図６（ｄ）に示すように、実施例２と同様
の工程により、光導波路フィルム６０，７０の端面を研
磨する。
の工程により、光導波路フィルム６０，７０の端面を研
磨する。
【００３８】光導波路フィルム３０の光配線を図面左方
向より進行してきた光は、端面で９０°反射し、下方へ
向きを変える。そして、光導波路フィルム４０の端面で
９０°反射し、光配線を図面左方向へ進行し、さらに、
光導波路フィルム４０のもう一方の端面で９０°反射
し、下方へ向きを変え、さらに、光導波路フィルム６０
の端面で９０°反射し、光配線を図面左方向より進行し
てきた光は、光導波路フィルム６０のもう一方の端面で
９０°反射し、下方へ向きを変える。そして、光導波路
フィルム７０の端面で９０°反射し、光配線を図面左方
向へ進行する。光導波路フィルム３０のコアに光信号を
入光し、光導波路フィルム４０、６０、７０のコアに光
信号が伝搬されていることを確認した。
向より進行してきた光は、端面で９０°反射し、下方へ
向きを変える。そして、光導波路フィルム４０の端面で
９０°反射し、光配線を図面左方向へ進行し、さらに、
光導波路フィルム４０のもう一方の端面で９０°反射
し、下方へ向きを変え、さらに、光導波路フィルム６０
の端面で９０°反射し、光配線を図面左方向より進行し
てきた光は、光導波路フィルム６０のもう一方の端面で
９０°反射し、下方へ向きを変える。そして、光導波路
フィルム７０の端面で９０°反射し、光配線を図面左方
向へ進行する。光導波路フィルム３０のコアに光信号を
入光し、光導波路フィルム４０、６０、７０のコアに光
信号が伝搬されていることを確認した。
【００３９】
【発明の効果】本発明は、次のような効果がある。第１
に、積層した光導波路フィルムの上下方向の光信号の伝
搬が可能となるという効果がある。
に、積層した光導波路フィルムの上下方向の光信号の伝
搬が可能となるという効果がある。
【００４０】第２に、光導波路フィルム端面に光信号の
進行方向変換部分をまとめて作成することにより、光導
波路フィルム張り合わせの際のアライメントは、端面部
分のみであわせればよい。このため、光導波路フィルム
全体のアライメントを考慮する必要がない。このため、
非常に簡便に、アライメント精度を格段に向上させるこ
とができるという効果がある。
進行方向変換部分をまとめて作成することにより、光導
波路フィルム張り合わせの際のアライメントは、端面部
分のみであわせればよい。このため、光導波路フィルム
全体のアライメントを考慮する必要がない。このため、
非常に簡便に、アライメント精度を格段に向上させるこ
とができるという効果がある。
【００４１】第３に、光導波路フィルムの端面をサブミ
クロンオーダーで加工することは、技術的に容易であ
る。本発明の手法を用いれば、コア断面の位置をあらか
じめ正確に設計することが可能となる。その結果、アラ
イメントマークを用いた張り合わせ手法でも、サブミク
ロンオーダーのアライメント精度を確保することが可能
となる効果がある。
クロンオーダーで加工することは、技術的に容易であ
る。本発明の手法を用いれば、コア断面の位置をあらか
じめ正確に設計することが可能となる。その結果、アラ
イメントマークを用いた張り合わせ手法でも、サブミク
ロンオーダーのアライメント精度を確保することが可能
となる効果がある。
【００４２】第４に、光導波路フィルム端面に光信号の
進行方向変換部分をまとめて作成することにより、端面
以外の部分の接着において、接着剤が光を透過する必要
がなくなる。これにより、接着剤の選択範囲が増し、プ
ロセス自由度や設計自由度が増加し、製作コストが低下
するという効果がある。
進行方向変換部分をまとめて作成することにより、端面
以外の部分の接着において、接着剤が光を透過する必要
がなくなる。これにより、接着剤の選択範囲が増し、プ
ロセス自由度や設計自由度が増加し、製作コストが低下
するという効果がある。
【図１】本発明の光配線基板における、光配線であるコ
アパターンに沿って切断する断面図。（２層構成の一
例）
アパターンに沿って切断する断面図。（２層構成の一
例）
【図２】本発明の光配線基板における、光配線であるコ
アパターンに沿って切断する断面図。（３層構成の一
例）
アパターンに沿って切断する断面図。（３層構成の一
例）
【図３】本発明における、光導波路フィルムの製造方法
の説明図。（実施例１）
の説明図。（実施例１）
【図４】本発明の光配線基板の製造方法の説明図。（実
施例１）
施例１）
【図５】本発明の光配線基板の製造方法の説明図。（実
施例２）
施例２）
【図６】本発明の光配線基板の製造方法の説明図。（実
施例３）
施例３）
１０ 光導波路フィルム １１ 光配線（コアパターン又はコア層） １２ クラッド層 １３ 端面 ２０ 光導波路フィルム ２１ 光配線（コアパターン又はコア層） ２２ クラッド層 ２３ 端面 ３０ 光導波路フィルム ３１ 金属基板 ３２ クラッド層 ３３ 光配線（コアパターン又はコア層） ３４ クラッド層 ４０ 光導波路フィルム ５０ 接着剤 ６０ 光導波路フィルム ７０ 光導波路フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H047 KA04 KB08 LA09 PA02 PA03 PA24 PA28 QA05 TA04 TA43 TA44 TA47
Claims (4)
- 【請求項１】２層もしくは２層以上の光導波路層を有す
る光配線基板において、 前記光導波路層の端面が、光導波路層面に対して斜めに
角度を持つ面を形成し、該端面で光信号を反射させて光
導波路層間を光結合させることを特徴とする光配線基
板。 - 【請求項２】前記光導波路層を形成してなる光導波路フ
ィルムを積層して、２層もしくは２層以上の多層構成と
したことを特徴とする請求項１記載の光配線基板。 - 【請求項３】前記光導波路フィルムの端面を、光導波路
フィルム面に対して斜めに切断する工程と、該光導波路
フィルムを積層する工程と、を含むことを特徴とする光
配線基板の製造法。 - 【請求項４】前記光導波路フィルムを積層する工程と、
積層してなる該光導波路フィルムの端面を、光導波路フ
ィルム面に対して斜めに切断する工程と、積層してなる
該光導波路フィルムの端面の一部を、光導波路フィルム
面に対して垂直に切断する工程と、を含むことを特徴と
する光配線基板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18587599A JP2001013341A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 光配線基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18587599A JP2001013341A (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 光配線基板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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