JP2009175274A - 光導波路デバイスの製法 - Google Patents

光導波路デバイスの製法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009175274A
JP2009175274A JP2008011885A JP2008011885A JP2009175274A JP 2009175274 A JP2009175274 A JP 2009175274A JP 2008011885 A JP2008011885 A JP 2008011885A JP 2008011885 A JP2008011885 A JP 2008011885A JP 2009175274 A JP2009175274 A JP 2009175274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
optical
light
opening
photosensitive resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008011885A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5049145B2 (ja
Inventor
Masayuki Hodono
将行 程野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2008011885A priority Critical patent/JP5049145B2/ja
Priority to EP09000528.1A priority patent/EP2083301B1/en
Priority to CN200910008428XA priority patent/CN101493555B/zh
Priority to KR1020090004935A priority patent/KR101525253B1/ko
Priority to US12/357,669 priority patent/US8168376B2/en
Publication of JP2009175274A publication Critical patent/JP2009175274A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5049145B2 publication Critical patent/JP5049145B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/132—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by deposition of thin films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/136—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by etching
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3873—Connectors using guide surfaces for aligning ferrule ends, e.g. tubes, sleeves, V-grooves, rods, pins, balls
    • G02B6/3885—Multicore or multichannel optical connectors, i.e. one single ferrule containing more than one fibre, e.g. ribbon type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • G02B6/4231—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment with intermediate elements, e.g. rods and balls, between the elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

【課題】基板に実装された受発光素子と、光導波路とを、比較的安価で簡単かつ大量生産が可能な方法によって、高精度で接続させることのできる、優れた光導波路デバイスの製法を提供する。
【解決手段】金属基板２０の片面に絶縁層２２を形成し、上記金属基板２０に形成されたアライメントマークを用いて第１のフォトマスクを位置決めして露光・現像を行うことにより導体層２８を形成した後、その反対側の面に、同じく上記アライメントマークを用いて第２のフォトマスクを位置決めして露光・現像を行うことにより導体層２８のパッド２８ａに実装される発光素子４０と光導波路フィルム４１との光結合用開口３６を形成し、上記パッド２８ａに発光素子４０を実装した後、上記光結合用開口３６を利用して、光導波路フィルム４１を金属基板２０に固定し、両者を光結合させるようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、光通信、光情報処理等、光学を利用した各種電気・電子技術に広く用いられる光導波路デバイスの製法に関するものである。
一般に、光導波路デバイスは、発光素子から発光される光を、光導波路によって伝播させたり、逆に、光導波路によって伝播された光を、受光素子に受光させることにより、光結合を行うものであるが、その結合に際しては、互いの光軸を同一上に設定することが重要であり、高い位置決め精度が要求される。最近、このような位置決めを簡単に行うことのできるレセプタクル構造を備えた光導波路デバイス（光モジュールを含む）が提案され、光通信等に汎用されている（特許文献１等を参照）。
例えば、上記特許文献１に記載された光モジュールは、図６に示すように、面型発光素子等の光素子１が搭載された基板２と、可とう性光導波路３を、上記光素子１に対し、同一光軸となるような配置で位置決めすることのできるレセプタクル４とを備えている。
なお、上記レセプタクル４は、可とう性光導波路３を位置決めするための案内路となる下側溝５が設けられた第１のレセプタクル６と、同じく案内路となる上側溝７が設けられた第２のレセプタクル８とで構成されており、基板２の上面から立設するガイドピン９、１０と、上記第１のレセプタクル６、第２のレセプタクル８のそれぞれの下面に設けられたガイド穴１１、１２とを嵌合させることにより、一体的に組み立てることができるようになっている。
特開２００６−１５４５５３公報
しかしながら、このものは、レセプタクル構造を形成するために、第１のレセプタクル６と第２のレセプタクル８という２つの部品を作製する工程と、これらの部品を基板２上に組み立てる工程とが必要であり、煩雑な手間を要するという問題がある。また、光素子１と可とう性光導波路３との位置決めを、上記組み立てられたレセプタクル構造によって行うため、各部材の加工精度および組立精度の積み重ねが、全体の精度を左右することになり、その調整が容易でないという問題もある。
さらに、レセプタクル構造を構成する各部材を、高い寸法精度で得ようとすれば、高価な固形フィラー（数〜数十ミクロンサイズ、単分散）を高濃度で含有した樹脂を、高い寸法精度で加工した金型で樹脂成型しなければならず、材料コストが高いだけでなく、上記固形フィラーによって金型が損傷しやすいため、金型のランニングコストが高くつくという問題もある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、基板に実装された受発光素子と、光導波路とを、比較的安価で簡単かつ大量生産が可能な方法によって、高精度で接続させることのできる、優れた光導波路デバイスの製法の提供を、その目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、片面に絶縁層が形成された金属基板に、フォトマスク位置合わせ用のアライメントマークを形成する工程と、上記金属基板の絶縁層形成面を第１の感光性樹脂層で被覆する工程と、その被覆面に対し、上記アライメントマークを利用して第１のフォトマスクを位置決めして露光・現像を行うことにより、上記第１の感光性樹脂層に、受発光素子実装用のパッドを含む導体パターンを転写し、不用な第１の感光性樹脂層を除去する工程と、上記第１の感光性樹脂層の除去によって現出した導体パターンに沿って導体層を形成する工程と、上記金属基板の、導体層形成面と反対側の面を、第２の感光性樹脂層で被覆する工程と、その被覆面に対し、上記アライメントマークを利用して第２のフォトマスクを位置決めして露光・現像を行うことにより、上記第２の感光性樹脂層に、光結合用開口パターンを転写し、不用な第２の感光性樹脂層を除去する工程と、上記第２の感光性樹脂層の除去によって現出した光結合用開口パターンに沿って金属基板に開口形成加工を施して光結合用開口を形成する工程とを備え、上記導体層のパッドに受発光素子を実装した後、上記光結合用開口を利用して、上記受発光素子と光導波路とを光結合させるようにした光導波路デバイスの製法を第１の要旨とする。
また、本発明は、そのなかでも、特に、上記光導波路としてマルチモード光導波路フィルムを用いるとともに、上記光結合用開口としてスリット状開口を形成し、上記導体層のパッドに受発光素子を実装した後、上記スリット状の光結合用開口に、上記マルチモード光導波路フィルムの一端を差し込んで固定することにより、上記受発光素子と光導波路とを光結合させるようにした光導波路デバイスの製法を第２の要旨とし、上記光導波路として、端部にＭＴコネクタが設けられた光導波路フィルムを用いるとともに、上記ＭＴコネクタ取付用専用ピンを挿通するための貫通孔を、上記光結合用開口の形成と同様にして、光結合用開口と同時に形成し、上記金属基板のパッドに受発光素子を実装した後、上記貫通孔に、ＭＴコネクタ取付用専用ピンを挿通してＭＴコネクタを取付固定することにより、上記受発光素子と光導波路とを光結合させるようにした光導波路デバイスの製法を第３の要旨とする。
すなわち、本発明者は、受発光素子と光導波路とを、比較的安価で簡単に、しかも高い精度で位置決めした状態で接続させることのできる方法について、鋭意検討を重ねた。その結果、金属基板に予めフォトマスク位置合わせ用のアライメントマークを形成しておき、そのアライメントマークを利用して、フォトリソグラフィによって受発光素子を実装するパッドを含む導体パターンを転写して導体層を形成し、同じくフォトリソグラフィによって光導波路との光結合用開口パターンを転写して開口を形成するようにすると、簡単かつ正確に両者を位置決めすることができることを見いだし、本発明に到達した。
本発明の光導波路デバイスの製法によれば、上記のように、金属基板に予めフォトマスク位置合わせ用のアライメントマークを形成しておき、そのアライメントマークを利用したフォトリソグラフィによって、受発光素子を実装するパッドを含む導体パターンを転写して導体層を形成するとともに、同じくフォトリソグラフィによって光導波路の光結合用開口パターンを転写して開口を形成するため、簡単かつ正確に両者を位置決めすることでき、高い精度で光結合を行うことができる。したがって、従来のような、煩雑な手間が不要となり、製造コストと作業時間を大幅に低減することができるという利点を有する。
そして、上記製法のなかでも、特に、上記光導波路として、マルチモード光導波路フィルムを用いるとともに、上記光結合用開口としてスリット状開口を形成したものは、一度に多数の光結合を、簡単かつ正確に行うことができるという利点を有する。
また、上記製法のなかでも、特に、上記光導波路として、端部にＭＴコネクタが設けられた光導波路フィルムを用いるとともに、上記ＭＴコネクタ取付用専用ピンを挿通するための貫通孔を、上記光結合用開口と同時に形成するようにしたものは、基板に、ＭＴコネクタ取付用専用ピンを挿通するための孔をあける工程をわざわざ設ける必要がないため、市販のＭＴコネクタと受発光素子との光結合を、簡単かつ正確に行うことができるという利点を有する。
つぎに、本発明を実施するための最良の形態を、発光素子と光導波路とを光結合して光導波路デバイスを製造する例を用いて、詳細に説明する。
この例によれば、まず、図１（ａ）に示すように、平板状の金属基板２０を準備し、その片面に、感光性ポリイミド樹脂、感光性ポリアミド樹脂、感光性エポキシ樹脂、感光性シリコーン樹脂等からなる感光性樹脂層２１を形成する。上記金属基板２０としては、ステンレンス（ＳＵＳ等）が好ましく、その厚みは、目的とする光導波路デバイスの用途に応じて適宜に設定されるが、通常、１〜５ｍｍに設定することが好適である。また、上記感光性樹脂層２１の厚みは、通常、３〜２０μｍに設定することが好適である。
そして、上記感光性樹脂層２１から、フォトリソグラフィによって、所定の配置で絶縁層を形成すべく、フォトマスクを用いて露光後、下層ポストエクスポージャーベーク（ＰＥＢ）により露光部と未露光部の感光性樹脂に溶解度に差をつける。そして、これを現像して未露光部を除去し、加熱によりポストベークを行うことにより、図１（ｂ）に示すように、金属基板２０上に、所定の配置で絶縁層２２を形成することができる。
つぎに、図１（ｃ）に示すように、上記絶縁層２２が形成された面の全面に、例えばスパッタ装置等の金属薄膜形成装置を用いて、金属めっき形成用のシード層２３を形成した後、この金属基板２０の所定位置に、フォトマスク位置決め用のアライメントマーク（貫通孔）Ａを、精密金型を用いて打ち抜き加工することにより形成する。
なお、上記シード層２３の材質は、後述する金属めっき工程において用いられるめっき金属に応じて適宜のものが用いられ、例えば、めっき金属がＣｕの場合、シード層２３には、Ｃｕ／ＮｉＣｒが好適に用いられる。
そして、上記絶縁層２２、シード層２３、アライメントマークＡが形成された金属基板２０の両面に、図１（ｄ）に示すように、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）（第１の感光性樹脂層）２４をラミネートしたのち、上記絶縁層２２およびシード層２３が形成された方の面に対し、第１のフォトマスク２５を位置決めして露光することにより、フォトマスク２５に開口として設けられた転写パターン２５ａ（＝受発光素子実装用パッドを含む導体パターン）をドライフィルムレジスト２４に転写することができる。このとき、金属基板２０のアライメントマークＡと、第１のフォトマスク２５に設けられたアライメントマークＢを位置合わせすることにより、金属基板２０に対する第１のフォトマスク２５の位置決めを正確に行う。なお、上記露光によってドライフィルムレジスト２４側に形成された転写部２６を、図２（ａ）において格子状ハッチングで示す。
そして、現像液を用いて、上記転写部２６のドライフィルムレジスト２４を溶解除去することにより、図２（ｂ）に示すように、凹状の導体パターン２７を現像した後（ポジ型）、セミアディティブ法等を用いて金属めっきを行い、上記導体パターン２７に沿って導体層２８を形成する。この状態を、図２（ｃ）に示す。上記金属めっきに用いられる金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ａｇ等があげられ、なかでも、Ｃｕが好適である。そして、上記導体層２８の厚みは、５〜２０μｍ、なかでも１０〜１２μｍに設定することが好適である。
つぎに、両面のドライフィルムレジスト２４を、アルカリ水溶液によって剥離した後〔図２（ｄ）参照〕、導体層２８以外の、不用な部分のシード層２３を、塩化第一鉄水溶液等のエッチング液を用いたエッチングによって除去する〔図３（ａ）参照）。これにより、金属基板２０の片面に、絶縁層２２を介して導体層２８が形成された回路基板３０を得ることができる。
そして、この回路基板３０の両面に、再びドライフィルムレジスト（第２の感光性樹脂層）３１をラミネートした後、図３（ｂ）に示すように、上記絶縁層２２および導体層２８が形成された方の面に対し、第２のフォトマスク３３を位置決めして露光することにより、フォトマスク３３に開口として設けられた転写パターン３３ａ（＝受発光素子と光導波路との光結合用開口パターン）をドライフィルムレジスト３１に転写することができる。このとき、金属基板２０のアライメントマークＡと、第２のフォトマスク３３に設けられたアライメントマークＣを位置合わせすることにより、金属基板２０に対する第２のフォトマスク３３の位置決めを正確に行う。なお、上記露光によってドライフィルムレジスト３１側に形成された転写部３４を、図３（ｂ）において格子状ハッチングで示す。
そして、現像液を用いて、上記転写部３４のドライフィルムレジスト３１を溶解除去することにより、図３（ｃ）に示すように、凹状の光結合用開口パターン３５を現像した後（ポジ型）、塩化第一鉄等のエッチング液を用いて、上記光結合用開口パターン３５に沿って金属基板２０をエッチングすることにより、光結合用開口３６を形成する。この状態を、図３（ｄ）に示す。
これを清浄に洗浄後、両面のドライフィルムレジスト３１を、アルカリ水溶液によって剥離し〔図４（ａ）参照〕、アルカリ焼けが発生しないよう、再度洗浄する。
そして、得られた回路基板３０の導体層２８のうち、発光素子を実装するためのパッド２８ａに所定のめっき処理を行った後、所定の個所にカバーレイを形成する（これらの図示は省略）。
なお、上記めっき処理は、実装対象となる発光素子の実装形態に応じて、適宜の方法を選択することができるが、例えば、ＮｉめっきとＡｕめっきとを組み合わせためっきが好適に用いらる。また、カバーレイの形成は、通常、片面に接着剤層を有するポリイミドフィルム等のカバーレイフィルムを貼付することが、簡単で好適である。
つぎに、上記回路基板３０のパッド２８ａに、発光素子４０を実装するとともに、図４（ｂ）において、矢印で示すように、反対側から、上記回路基板３０に形成された光結合用開口３６に光導波路フィルム４１の一端を差し込んで固定することにより、両者を光結合して、目的とする光導波路デバイスを得ることができる。
上記発光素子４０の実装は、発光素子４０の種類に応じて適宜行うが、例えば、電極と発光部が同一平面にある素子に対し、予めＡｕバンプを形成しておき、この部分を、上記回路基板３０側のパッド２８ａに接続し、超音波により固定することにより、フリップチップ実装することができる。
また、上記発光素子４０と光結合させる光導波路フィルム４１としては、例えば、長手方向に延びる可とう性のコア層４２を、クラッド層である帯状フィルム４３，４４で両面から挟んで積層一体化したものが用いられ、特に、その全体厚みが０．１〜２ｍｍ程度のものが、好適に用いられる。
そして、上記光導波路フィルム４１を、回路基板３０の光結合用開口３６に固定する方法としては、例えば、図４（ｃ）に示すように、上記光導波路フィルム４１が差し込まれた光結合用開口３６の周囲を、紫外線硬化型接着剤４５で固定することによって行うことができる。
このようにして得られた光導波路デバイスは、発光素子４０と、光結合用開口３６内に固定された光導波路フィルム４１の光導波路とが、金属基板２０に形成されたアライメントマークＡを利用したフォトリソグラフィによって、ともに高い精度で位置決めされた状態で光結合されているため、互いの光軸の同軸性が確保され、高強度の光量を伝送することができる。
そして、上記光導波路デバイスの製法によれば、上記高品質の光導波路デバイスを、フォトリソグラフィとエッチング等の開口形成とを組み合わせた簡単な工程で、効率よく製造することができ、実用的効果が大きい。
なお、上記の例では、金属基板２０に設けるアライメントマークＡを、精密金型による打ち抜き加工によって、貫通孔として形成したが、これに限るものではなく、例えば、金属基板２０の一端縁に切欠きを形成し、これをアライメントマークとしてもよいし、インクジェット等によって印刷されたマークをアライメントマークとしてもよい。
また、上記の例は、回路基板３０上に実装された発光素子４０と、光導波路フィルム４１の一端とを光結合してなる光導波路デバイスを製造する例であるが、本発明は、上記発光素子４０に代えて、受光素子を用いた場合にも、同様に適用することができる。
さらに、本発明は、回路基板３０に実装された発光素子４０と、別途用意される他の回路基板に実装された受光素子とを、１本の光導波路フィルム４１で接続する場合にも適用することができる。もちろん、同一基板上で、発光素子４０と受光素子とを光導波路フィルム４１で接続する場合にも適用することができる。
そして、上記の例では、光結合用の光導波路として、光導波路フィルム４１を用いたが、上記光導波路フィルム４１は、コア層４２が１本だけ設けられたシングルモードのものであっても、複数本のコア層４２が、所定ピッチで長手方向に平行に延びるマルチモードのものであっても差し支えない。ただし、マルチモードのものは、幅が広いので、金属基板２０の開口を、それに合わせて細長いスリット状に形成する必要がある。
また、光結合用の光導波路として、上記光導波路フィルム４１に代えて、光ファイバや、剛性の樹脂部材の内部に光導波路が形成された、各種の光伝送ブロック等を用いることができる。
さらに、本発明は、回路基板３０に形成された光結合用開口３６に、光導波路フィルム４１の一端を直接固定する場合に限らず、例えば図５（ａ）に示すように、一端もしくは両端にＭＴコネクタ（ＲＭＴコネクタを含む）５０が設けられた光導波路フィルム４１を用い、上記ＭＴコネクタ５０を回路基板３０に取り付けて光導波路デバイスを得る場合にも適用することができる。
すなわち、上記ＭＴコネクタ５０は、その端面に開口する２つの位置決め孔と、取り付ける相手側に設けられた位置決め孔とを利用して、コネクタ取付用の専用ピン〔図５（ｂ）参照）を用いて、他のＭＴコネクタや基板に取り付けられるようになっている。そこで、上記専用ピン取付用の位置決め孔を金属基板２０に形成する際、前記金属基板２０に光結合用開口３６を形成する方法と同じ方法（フォトリソグラフィによる開口パターンの転写＋金属基板２０のエッチング）で、前記光結合用開口３６と同時に、この孔を形成するようにすれば、金属基板２０上で正確な位置合わせがなされた状態で、上記位置決め孔を形成することができる。
したがって、この位置決め孔を利用することにより、例えば図５（ｂ）に示すように、回路基板３０に実装された発光素子４０に対し、正確な位置合わせがなされた状態で、ＭＴコネクタ５０を取り付けることができ、ＭＴコネクタ５０に接続された光導波路フィルム４１と発光素子４０とを光結合することができる。なお、図において、５３が金属基板２０に形成された位置決め孔、５４が専用ピンである。
〔実施例１〕
厚み２５μｍのＳＵＳ基板上に、厚み１０μｍで感光性ポリイミドを塗布した後、フォトマスクを用いて絶縁層形成予定部に露光し、下層ＰＥＢにより露光部と未露光部のポリイミドの溶解度に差をつけた。そして、現像液によって未露光部を除去した後、加熱によりポリイミドキュアを行い、硬化した露光部を絶縁層とした。
つぎに、スパッタ装置を用いて、Ｃｕめっき用のＣｕ／ＮｉＣｒシード層（厚み０．１５μｍ／０．１５μｍ）を形成した後、上記ＳＵＳ基板に、精密金型による打ち抜き加工を行い、フォトマスク位置合わせ用のアライメントマーク（貫通孔）を形成した。
そして、上記絶縁層が形成されたＳＵＳ基板の両面に、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）をラミネートし、その絶縁層が形成された方のドライフィルムレジストに対し、上記アライメントマークを利用してフォトマスクの位置合わせを行い、フォトリソによる露光・現像を行って露光部分のドライフィルムレジストを除去することにより、受発光素子が実装されるパッドや電気配線等を含む導体パターンを形成した。この導体パターンに沿って、セミアディティブ法によりＣｕめっきを行い、厚み１０〜１２μｍの導体層を形成した。そして、アルカリ水溶液を用いて両面のドライフィルムレジストを剥離した。これにより、ＳＵＳ基板上に絶縁層を介して導体層が形成された回路基板を得た。
つぎに、上記回路基板の、導体層以外の不用なシード層を、塩化第一鉄水溶液を用いたエッチングによって除去した後、上記回路基板の両面に、再度ドライフィルムレジストをラミネートした。そして、上記絶縁層および導体層が形成された方と反対側のドライフィルムレジストに対し、前記ＳＵＳ基板に設けられたアライメントマークを利用してフォトマスクの位置合わせを行い、フォトリソによる露光・現像を行って露光部分のドライフィルムレジストを除去することにより、光結合用開口パターンを形成した。この開口パターンに沿って、塩化第一鉄を用いたエッチングによりＳＵＳ基板を除去することにより、光結合用開口を形成した。この光結合用開口は、寸法ばらつきが±５μｍという高い精度で形成されていた。
上記光結合用開口が形成された回路基板を清浄に洗浄した後、導体層のパッドに、発光素子実装のために必要なめっき処理（厚み５μｍのＮｉめっきと厚み０．２μｍのＡｕめっき）を行った。そして、所定の場所に、ポリイミドフィルムからなるカバーレイフィルネを貼付した後、この回路基板に、電極と発光・受光部が同一平面にある素子を、フリップチップ実装した。なお、発光素子として、Ｕｌｍ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ社製のＶＣＳＥＬ（波長：８５０ｎｍ）を用い、受光素子として、Ａｌｂｉｓ社製のＧａＡｓフォトダイオードを用いた。これらの素子には、予めＡｕバンプを形成しておき、超音波による接合によって実装した。
そして、所定幅に精度よく裁断された光導波路フィルム（厚み０．１ｍｍ、幅３ｍｍ、コアサイズ５０μｍ×５０μｍの光導波路が３本、Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝５０μｍ／２００μｍのピッチで形成されたマルチモードの光導波路フィルム）を、回路基板の開口（０．１０５ｍｍ×３．００５ｍｍのスリット状）に差し込み、紫外線硬化型接着剤で固定した。
このようにして光結合された発光素子と光導波路フィルム、受光素子と光導波路フィルムは、±１０μｍ前後の累積公差で互いの光軸が結合されており、光損失が１ｄＢ以下という、フルパッシブアライメントを達成していることがわかった。
〔実施例２〕
上記実施例１と同様にして、ＳＵＳ基板上に、絶縁層を介して導体層（不用なシード層除去済）が形成された回路基板を作製した。そして、上記回路基板の両面に、ドライフィルムレジストをラミネートし、上記絶縁層および導体層が形成された方と反対側のドライフィルムレジストに対し、前記ＳＵＳ基板に設けられたアライメントマークを利用してフォトマスクの位置合わせを行い、フォトリソによる露光・現像を行って露光部分のドライフィルムレジストを除去することにより、光結合用開口パターンと、ＰＭＴコネクタ取付用の位置決め孔（２個一対）となる開口パターンとを、素子が実装されるパッドに対し正確な位置関係で形成した。
上記開口パターンに沿って、塩化第一鉄を用いたエッチングによりＳＵＳ基板を除去することにより、光結合用開口およびＰＭＴコネクタ取付用の位置決め孔とを形成した。上記光結合用開口は、寸法ばらつきが±５μｍという高い精度で形成されていた。また、上記位置決め孔の２個のピッチ精度も、±５μｍという高い精度であった。そして、上記光結合用開口および位置決め孔とが形成された回路基板を清浄に洗浄した後、上記実施例１と同様の発光素子と、実施例１と同様にしてにフリップチップ実装した。
一方、ＮＴＴ−ＡＴ社製のＰＭＴコネクタ（光導波路フィルム用コネクタ）に、所定サイズの光導波路フィルムをセットした。そして、このＰＭＴコネクタ取付用の専用ピンを、上記回路基板に形成された位置決め孔と、上記ＰＭＴコネクタの本体に設けられた位置決め孔とに挿通することにより、回路基板の所定位置に上記ＰＭＴコネクタを位置合わせした状態で、これを、紫外線硬化型接着剤を用いて固定した。このものは、回路基板上の発光素子と、上記ＰＭＴコネクタを介して取り付けられる光導波路フィルムとが、±１０μｍ前後の累積公差で互いの光軸が結合されており、光損失が１ｄＢ以下という、フルパッシブアライメントを達成していることがわかった。
（ａ）〜（ｄ）は、いずれも本発明の一実施例における光導波路デバイスの製造工程を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、いずれも上記光導波路デバイスの製造工程を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、いずれも上記光導波路デバイスの製造工程を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、いずれも上記光導波路デバイスの製造工程を模式的に示す説明図である。 （ａ）は本発明の光導波路デバイスの製法の他の例に用いることのできる光導波路コネクタの説明図、（ｂ）は上記光導波路コネクタの取付工程を模式的に示す説明図である。 従来の、レセプタクル構造を有する光導波路デバイスの一例を示す説明図である。
符号の説明
２０ 金属基板
２２ 絶縁層
２８ 導体層
２８ａ パッド
３６ 光結合用開口
４０ 発光素子
４１ 光導波路フィルム

Claims (3)

  1. 片面に絶縁層が形成された金属基板に、フォトマスク位置合わせ用のアライメントマークを形成する工程と、上記金属基板の絶縁層形成面を第１の感光性樹脂層で被覆する工程と、その被覆面に対し、上記アライメントマークを利用して第１のフォトマスクを位置決めして露光・現像を行うことにより、上記第１の感光性樹脂層に、受発光素子実装用のパッドを含む導体パターンを転写し、不用な第１の感光性樹脂層を除去する工程と、上記第１の感光性樹脂層の除去によって現出した導体パターンに沿って導体層を形成する工程と、上記金属基板の、導体層形成面と反対側の面を、第２の感光性樹脂層で被覆する工程と、その被覆面に対し、上記アライメントマークを利用して第２のフォトマスクを位置決めして露光・現像を行うことにより、上記第２の感光性樹脂層に、光結合用開口パターンを転写し、不用な第２の感光性樹脂層を除去する工程と、上記第２の感光性樹脂層の除去によって現出した光結合用開口パターンに沿って金属基板に開口形成加工を施して光結合用開口を形成する工程とを備え、上記導体層のパッドに受発光素子を実装した後、上記光結合用開口を利用して、上記受発光素子と光導波路とを光結合させるようにしたことを特徴とする光導波路デバイスの製法。
  2. 上記光導波路としてマルチモード光導波路フィルムを用いるとともに、上記光結合用開口としてスリット状開口を形成し、上記導体層のパッドに受発光素子を実装した後、上記スリット状の光結合用開口に、上記マルチモード光導波路フィルムの一端を差し込んで固定することにより、上記受発光素子と光導波路とを光結合させるようにした請求項１記載の光導波路デバイスの製法。
  3. 上記光導波路として、端部にＭＴコネクタが設けられた光導波路フィルムを用いるとともに、上記ＭＴコネクタ取付用専用ピンを挿通するための貫通孔を、上記光結合用開口の形成と同様にして、光結合用開口と同時に形成し、上記金属基板のパッドに受発光素子を実装した後、上記貫通孔に、ＭＴコネクタ取付用専用ピンを挿通してＭＴコネクタを取付固定することにより、上記受発光素子と光導波路とを光結合させるようにした請求項１記載の光導波路デバイスの製法。
JP2008011885A 2008-01-22 2008-01-22 光導波路デバイスの製法 Expired - Fee Related JP5049145B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008011885A JP5049145B2 (ja) 2008-01-22 2008-01-22 光導波路デバイスの製法
EP09000528.1A EP2083301B1 (en) 2008-01-22 2009-01-15 Manufacturing method of optical waveguide device
CN200910008428XA CN101493555B (zh) 2008-01-22 2009-01-21 光波导路装置的制造方法
KR1020090004935A KR101525253B1 (ko) 2008-01-22 2009-01-21 광도파로 디바이스의 제조 방법
US12/357,669 US8168376B2 (en) 2008-01-22 2009-01-22 Manufacturing method of optical waveguide device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008011885A JP5049145B2 (ja) 2008-01-22 2008-01-22 光導波路デバイスの製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009175274A true JP2009175274A (ja) 2009-08-06
JP5049145B2 JP5049145B2 (ja) 2012-10-17

Family

ID=40622089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008011885A Expired - Fee Related JP5049145B2 (ja) 2008-01-22 2008-01-22 光導波路デバイスの製法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8168376B2 (ja)
EP (1) EP2083301B1 (ja)
JP (1) JP5049145B2 (ja)
KR (1) KR101525253B1 (ja)
CN (1) CN101493555B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5809866B2 (ja) * 2011-07-21 2015-11-11 オリンパス株式会社 光素子モジュール、光伝送モジュール、および光伝送モジュールの製造方法
TWI509300B (zh) * 2011-12-14 2015-11-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光耦合模組及其製作方法
JP2014216377A (ja) * 2013-04-23 2014-11-17 イビデン株式会社 電子部品とその製造方法及び多層プリント配線板の製造方法
US10551566B2 (en) 2014-02-21 2020-02-04 Dow Silicones Corporation Method of preparing an optical connector and optical devices comprising the optical connector prepared thereby
GB2525657B (en) * 2014-05-01 2018-01-31 Xyratex Tech Limited An optical connector assembly, an optical printed circuit board assembly, an insert, and a method of manufacturing an optical connector assembly
JP7151593B2 (ja) * 2019-03-29 2022-10-12 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子、及び光導波路デバイス

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55151377A (en) * 1979-05-16 1980-11-25 Fujitsu Ltd Photo semiconductor device
JPH05129638A (ja) * 1991-03-18 1993-05-25 Hitachi Ltd 光半導体装置
JP2004258528A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Seiko Epson Corp 光通信モジュールの製造方法および電子機器
JP2004361630A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Seiko Epson Corp 光通信モジュール及びその製造方法、光通信装置、電子機器

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268113A (en) * 1979-04-16 1981-05-19 International Business Machines Corporation Signal coupling element for substrate-mounted optical transducers
JPS59220982A (ja) * 1983-05-31 1984-12-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 光素子用パッケ−ジ
JPH05243720A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Sanyo Electric Co Ltd 混成集積回路装置
JPH06237016A (ja) * 1993-02-09 1994-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ファイバモジュールおよびその製造方法
JP3764493B2 (ja) * 1993-09-20 2006-04-05 ソニー株式会社 電子スチルカメラ及び画像データ処理方法
JP2000349307A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Seiko Epson Corp 光モジュール及びプラットフォーム並びにこれらの製造方法並びに光伝達装置
US6408120B1 (en) * 1999-10-20 2002-06-18 Agere Systems Guardian Corp. Fiber array alignment arrangement
FR2815140B1 (fr) * 2000-10-11 2003-07-25 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif d'alignement passif de guides de lumiere et de composants optoelectriques et systeme optique utilisant ce dispositif
US6626585B1 (en) * 2000-11-16 2003-09-30 Optical Communication Products, Inc. Subassembly for passively aligning an optical fiber with a VCSEL and method of manufacturing the same
US6527457B2 (en) * 2001-02-01 2003-03-04 International Business Machines Corporation Optical fiber guide module and a method for making the same
JP2002250846A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置
KR20030044255A (ko) * 2001-11-29 2003-06-09 한국전자통신연구원 플립칩 본딩 광모듈 패키지 및 그 패키징 방법
US7085300B2 (en) * 2001-12-28 2006-08-01 Finisar Corporation Integral vertical cavity surface emitting laser and power monitor
US7146106B2 (en) * 2002-08-23 2006-12-05 Amkor Technology, Inc. Optic semiconductor module and manufacturing method
US7150569B2 (en) * 2003-02-24 2006-12-19 Nor Spark Plug Co., Ltd. Optical device mounted substrate assembly
WO2005052666A1 (ja) * 2003-11-27 2005-06-09 Ibiden Co., Ltd. Ｉｃチップ実装用基板、マザーボード用基板、光通信用デバイス、ｉｃチップ実装用基板の製造方法、および、マザーボード用基板の製造方法
JP2006047682A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Fujitsu Ltd 基板および光素子相互接続用基板
JP2006100525A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Toppan Printing Co Ltd 多層プリント配線板の製造方法
JP2006154553A (ja) 2004-11-30 2006-06-15 Seiko Epson Corp 光モジュール
JP2006243467A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Fuji Xerox Co Ltd 光送受信モジュール
US7206472B2 (en) * 2005-03-15 2007-04-17 Fujitsu Ltd. Optical backplanes with integrated optical couplers and methods of making the same
TW200807047A (en) * 2006-05-30 2008-02-01 Sumitomo Bakelite Co Substrate for mounting photonic device, optical circuit substrate, and photonic device mounting substrate
JP2009192818A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Nitto Denko Corp 光電気混載基板の製法およびそれによって得られる光電気混載基板
JP5160941B2 (ja) * 2008-04-17 2013-03-13 日東電工株式会社 光導波路モジュールの製造方法
JP5055193B2 (ja) * 2008-04-24 2012-10-24 日東電工株式会社 光電気混載基板の製造方法
JP5106348B2 (ja) * 2008-10-28 2012-12-26 日東電工株式会社 光電気混載モジュールの製造方法およびそれによって得られた光電気混載モジュール

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55151377A (en) * 1979-05-16 1980-11-25 Fujitsu Ltd Photo semiconductor device
JPH05129638A (ja) * 1991-03-18 1993-05-25 Hitachi Ltd 光半導体装置
JP2004258528A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Seiko Epson Corp 光通信モジュールの製造方法および電子機器
JP2004361630A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Seiko Epson Corp 光通信モジュール及びその製造方法、光通信装置、電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
CN101493555A (zh) 2009-07-29
EP2083301A1 (en) 2009-07-29
KR20090080903A (ko) 2009-07-27
KR101525253B1 (ko) 2015-06-02
US8168376B2 (en) 2012-05-01
CN101493555B (zh) 2012-01-18
JP5049145B2 (ja) 2012-10-17
EP2083301B1 (en) 2013-07-17
US20090186305A1 (en) 2009-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4260650B2 (ja) 光電気複合基板及びその製造方法
KR20090112585A (ko) 광전기 혼재 기판의 제조 방법
US8915657B2 (en) Opto-electric hybrid board and manufacturing method therefor
JP5049145B2 (ja) 光導波路デバイスの製法
US9265141B2 (en) Opto-electric hybrid board and manufacturing method therefor
US8837873B2 (en) Opto-electric hybrid board and manufacturing method therefor
JP2009192818A (ja) 光電気混載基板の製法およびそれによって得られる光電気混載基板
KR20100047130A (ko) 광전기 혼재 모듈의 제조 방법과 이에 의해 얻어진 광전기 혼재 모듈
JP2009093177A (ja) フォトリソグラフィを用いた内部光学経路を備えた回路基板の製造方法
US10606002B2 (en) Opto-electric hybrid board and manufacturing method for same
JP6286853B2 (ja) 電子装置とその製造方法、及び電子機器
US20170082810A1 (en) Optical connector and method for producing optical connector
EP2966485A1 (en) Opto-electric hybrid module
JP5349192B2 (ja) 光配線構造およびそれを具備する光モジュール
US8644660B2 (en) Opto-electric hybrid board and manufacturing method therefor
EP2957937A1 (en) Opto-electric hybrid module
JP4339198B2 (ja) 光モジュールの製造方法
JP4742771B2 (ja) 光電複合基板の製造方法
JP4703065B2 (ja) 光導波路回路の製造方法
JP2001255428A (ja) 光ファイバ接続用穴を有する光配線層及びその製造方法並びにそれを用いた光・電気配線基板及び光・電気実装基板
JP6787716B2 (ja) 光回路基板およびその製造方法
WO2004038471A1 (en) An optical board with electrical and optical wiring layers and a method of its production
JP2002014248A (ja) 光・電気配線基板およびその接続方法
JP2005326602A (ja) 光導波路及びその製造方法、光導波路装置、並びに光結合装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120501

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120618

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120618

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120710

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120720

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5049145

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees