JP2010072075A - Flexible optical waveguide and flexible optoelectric hybrid substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレキシブル光導波路およびフレキシブル光電気混載基板に関するものである。 The present invention relates to a flexible optical waveguide and a flexible opto-electric hybrid board.
光通信システムの実用化に伴い、その基本構成としての光導波路に関する技術が注目を集めている。光導波路とは、代表的には、屈折率が高いコアを屈折率が低いクラッドが取り囲んだ埋め込み型構造をなすか、あるいは、屈折率が低い下部クラッドの上に屈折率が高いコアを形成し、上部クラッドを空気層としたリッジ型構造をなし、光導波路のコアに入射した光は該コアと該クラッドとの界面や該コアと該空気層との界面で反射しながら該コア中を伝播する。 Along with the practical application of optical communication systems, the technology related to optical waveguides as its basic configuration has attracted attention. An optical waveguide typically has a buried structure in which a core with a high refractive index is surrounded by a clad with a low refractive index, or a core with a high refractive index is formed on a lower clad with a low refractive index. A ridge structure with the upper clad as an air layer, and light incident on the core of the optical waveguide propagates through the core while being reflected at the interface between the core and the clad and at the interface between the core and the air layer. To do.
最近、光導波路と電子回路とを１枚の基板上に混載した光電気混載モジュールが開発されている。光電気混載モジュールは、裏面に電気配線を有する基板上に光導波路が形成されており、光導波路の両端部に４５°ミラーを形成して、一方の４５°ミラーの位置における基板の電気配線側に実装した発光素子から発光された光を光導波路のコアに導いて伝播させ、他方の４５°ミラーの位置における基板の電気配線側に実装した受光素子により受光するように構成されている。この場合、光導波路のコアと、４５°ミラーを介して、発光素子や受光素子との間で光を低損失で授受するためには、発光素子や受光素子を基板の電気配線側に正確に実装することが求められる。 Recently, an opto-electric hybrid module in which an optical waveguide and an electronic circuit are mounted on a single substrate has been developed. In the opto-electric hybrid module, optical waveguides are formed on a substrate having electrical wiring on the back surface, 45 ° mirrors are formed at both ends of the optical waveguide, and the electrical wiring side of the substrate at the position of one 45 ° mirror The light emitted from the light emitting element mounted on is guided and propagated to the core of the optical waveguide, and is received by the light receiving element mounted on the electric wiring side of the substrate at the position of the other 45 ° mirror. In this case, in order to transfer light between the light emitting element and the light receiving element via the 45 ° mirror and the core of the optical waveguide with low loss, the light emitting element and the light receiving element are accurately placed on the electric wiring side of the substrate. Implementation is required.
しかし、基板がポリイミドフィルムから構成されるフレキシブル光電気混載基板の場合には、基板自体が柔軟性を有するので、発光素子や受光素子を基板の電気配線側に実装する際に、基板に撓みが生じ、実装精度が低下するという問題点があった。 However, in the case of a flexible opto-electric hybrid board composed of a polyimide film, the board itself has flexibility, so that when the light emitting element or the light receiving element is mounted on the electric wiring side of the board, the board is not bent. As a result, there is a problem that the mounting accuracy is lowered.
そこで、例えば、特許文献１には、フレキシブル光電気混載基板ではないが、フレキシブル光導波路において、光の伝播方向の少なくとも一方の端部に、クラッドまたはコアを補強する補強部材を埋設することにより、フレキシブル光導波路を光送受信部のサブマウントに実装する際に、接合部におけるコアの位置ずれを防止して、高精度で実装できる技術が開示されている。
ところが、特許文献１に開示されている技術を用いて、補強部材を比較的硬いコア材料で形成しても、その周囲が比較的柔らかいクラッド材料で埋められているので、フレキシブル光導波路を光送受信部のサブマウントに実装する際の実装精度は、依然として不充分であり、また、特許文献１に開示されている技術をフレキシブル光電気混載基板に応用した場合、光素子を基板の電気配線側に実装する際に、基板に撓みが生じることを防止できず、実装精度を充分に向上させることができないという問題点があった。 However, even if the reinforcing member is formed of a relatively hard core material using the technique disclosed in Patent Document 1, the periphery of the reinforcing member is filled with a relatively soft clad material. The mounting accuracy at the time of mounting on the submount is still insufficient, and when the technique disclosed in Patent Document 1 is applied to a flexible opto-electric hybrid board, the optical element is placed on the electric wiring side of the board. When mounting, there is a problem that it is not possible to prevent the substrate from being bent and the mounting accuracy cannot be sufficiently improved.
上述した状況の下、本発明が解決すべき課題は、光送受信部のサブマウントに高精度で実装できるフレキシブル光導波路と、光素子を基板の電気配線側に高精度で実装できるフレキシブル光電気混載基板とを提供することにある。 Under the circumstances described above, the problem to be solved by the present invention is a flexible optical waveguide that can be mounted with high accuracy on the submount of the optical transceiver, and a flexible opto-electric hybrid device that can mount optical elements with high accuracy on the electrical wiring side of the substrate. And providing a substrate.
本発明者らは、種々検討の結果、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーの近傍において、クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域（コアの周囲を除く）を比較的硬いコアと同じ材料で形成すれば、フレキシブル光導波路を光送受信部のサブマウントに高精度で実装できること、また、フレキシブル光電気混載基板において、光素子を基板の電気配線側に高精度で実装できることを見出して、本発明を完成した。 As a result of various studies, the present inventors have investigated the region from the end of the clad to the 45 ° mirror (excluding the periphery of the core) in the vicinity of the 45 ° mirror formed at at least one end in the light propagation direction. Is made of the same material as the relatively hard core, the flexible optical waveguide can be mounted on the sub-mount of the optical transmission / reception unit with high precision, and in the flexible opto-electric hybrid board, the optical element is placed on the electrical wiring side of the board with high precision. As a result, the present invention was completed.
すなわち、本発明は、基板上に、光が伝播するコアと、該コアを包囲し、該コアより屈折率が小さいクラッドと、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーとを有するフレキシブル光導波路であって、該４５°ミラーを有する端部において、該クラッドの端部と該４５°ミラーとの間に、該クラッドより断面積が小さいクラッド延設部が設けられており、該クラッドの端部から該４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）が該コアと同じ材料で形成されていることを特徴とするフレキシブル光導波路を提供する。 That is, the present invention includes a core on which a light propagates, a clad surrounding the core and having a refractive index smaller than that of the core, and a 45 ° mirror formed at least at one end in the light propagation direction. A clad extending portion having a smaller cross-sectional area than the clad between the end of the clad and the 45 ° mirror at the end having the 45 ° mirror. And providing a flexible optical waveguide characterized in that a region (excluding the clad extending portion) from the end of the clad to the 45 ° mirror is formed of the same material as the core.
本発明のフレキシブル光導波路において、前記クラッドの端部から前記４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）の少なくとも一方の側面部は、前記クラッドと同じ材料で形成されていてもよい。 In the flexible optical waveguide of the present invention, at least one side surface portion of a region (excluding the clad extension portion) extending from the end portion of the clad to the 45 ° mirror may be formed of the same material as the clad.
また、本発明は、裏面に電気配線を有する基板上に、光が伝播するコアと、該コアを包囲し、該コアより屈折率が小さいクラッドと、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーとを有し、該４５°ミラーの位置における該基板の該電気配線側に光素子が実装されるフレキシブル光電気混載基板であって、該４５°ミラーを有する端部において、該クラッドの端部と該４５°ミラーとの間に、該クラッドより断面積が小さいクラッド延設部が設けられており、該クラッドの端部から該４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）が該コアと同じ材料で形成されていることを特徴とするフレキシブル光電気混載基板を提供する。 Further, the present invention provides a core having electrical wiring on the back surface, a core through which light propagates, a clad surrounding the core and having a refractive index lower than that of the core, and at least one end in the light propagation direction. A flexible opto-electric hybrid board having an optical element mounted on the electrical wiring side of the board at the position of the 45 ° mirror, at the end having the 45 ° mirror. A cladding extending portion having a smaller cross-sectional area than the cladding is provided between the end of the cladding and the 45 ° mirror, and a region extending from the end of the cladding to the 45 ° mirror (cladding extension) A flexible opto-electric hybrid board is provided, wherein the substrate is formed of the same material as the core.
本発明のフレキシブル光電気混載基板において、前記光素子を実装するためのパッドに対して鉛直方向に前記基板の上方に位置する部分を含めて、前記クラッド延設部の両側に位置する領域が前記コアと同じ材料で形成されていてもよい。あるいは、前記クラッドの端部から前記４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）の少なくとも一方の側面部が前記クラッドと同じ材料で形成されていてもよい。 In the flexible opto-electric hybrid board according to the present invention, the regions located on both sides of the clad extension part include the part located above the board in the vertical direction with respect to the pad for mounting the optical element. It may be made of the same material as the core. Alternatively, at least one side surface portion of a region (excluding the clad extension portion) from the end portion of the clad to the 45 ° mirror may be formed of the same material as the clad.
本発明のフレキシブル光導波路は、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーの近傍において、クラッドの端部と４５°ミラーとの間に、クラッドより断面積が小さいクラッド延設部が設けられており、クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）がコアと同じ材料（クラッドを構成する材料より比較的硬い材料）で形成されているので、フレキシブル光導波路を光送受信部のサブマウントに実装する際に、基板が撓むことがなく、接合部におけるコアの位置ずれを防止して、フレキシブル光導波路を高精度で実装できる。 The flexible optical waveguide of the present invention has a clad extension having a smaller cross-sectional area than the clad between the clad end and the 45 ° mirror in the vicinity of the 45 ° mirror formed at least one end in the light propagation direction. Because the area from the end of the clad to the 45 ° mirror (excluding the clad extension part) is made of the same material as the core (a material that is relatively harder than the material constituting the clad) When the flexible optical waveguide is mounted on the submount of the optical transmission / reception unit, the substrate does not bend, the core can be prevented from being displaced at the joint, and the flexible optical waveguide can be mounted with high accuracy.
本発明のフレキシブル光電気混載基板は、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーの近傍において、クラッドの端部と４５°ミラーとの間に、クラッドより断面積が小さいクラッド延設部が設けられており、クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）がコアと同じ材料（クラッドを構成する材料より比較的硬い材料）で形成されているので、４５°ミラーの位置における基板の電気配線側に光素子を実装する際に、基板が撓むことがなく、光素子の位置ずれを防止して、光素子を高精度で実装できる。 The flexible opto-electric hybrid board according to the present invention has a cross-sectional area smaller than that of the clad between the end of the clad and the 45 ° mirror in the vicinity of the 45 ° mirror formed at at least one end in the light propagation direction. A clad extension part is provided, and a region (excluding the clad extension part) from the end of the clad to the 45 ° mirror is formed of the same material as the core (a material harder than the material constituting the clad). Therefore, when mounting the optical element on the electric wiring side of the substrate at the position of the 45 ° mirror, the substrate does not bend, and the optical element can be mounted with high accuracy by preventing the positional deviation of the optical element.
≪フレキシブル光導波路≫
本発明のフレキシブル光導波路（以下「フレキシブル光導波路」ということがある。）は、基板上に、光が伝播するコアと、該コアを包囲し、該コアより屈折率が小さいクラッドと、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーとを有するフレキシブル光導波路であって、該４５°ミラーを有する端部において、該クラッドの端部と該４５°ミラーとの間に、該クラッドより断面積が小さいクラッド延設部が設けられており、該クラッドの端部から該４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）が該コアと同じ材料で形成されていることを特徴とする。
≪Flexible optical waveguide≫
The flexible optical waveguide of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “flexible optical waveguide”) includes a core on which light propagates, a clad that surrounds the core and has a lower refractive index than the core, A flexible optical waveguide having a 45 ° mirror formed at at least one end in the propagation direction, and at the end having the 45 ° mirror, between the end of the clad and the 45 ° mirror, A clad extension part having a smaller cross-sectional area than the clad is provided, and a region (excluding the clad extension part) from the end of the clad to the 45 ° mirror is formed of the same material as the core. It is characterized by.
なお、本発明のフレキシブル光導波路において、光の伝播方向における一方の端部にのみ４５°ミラーを形成する場合には、他方の端部に光ファイバ固定溝を形成して光導波路に光ファイバを接続すればよい。 In the flexible optical waveguide of the present invention, when a 45 ° mirror is formed only at one end in the light propagation direction, an optical fiber fixing groove is formed at the other end, and the optical fiber is formed in the optical waveguide. Just connect.
本発明のフレキシブル光導波路は、基板上に形成された光導波路を有し、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーを有するので、この端部を光送受信部のサブマウントに実装すれば、４５°ミラーの位置における基板の裏面から入射した光が該４５°ミラーで反射され、光導波路のコア中を伝播した後、光の伝播方向における他方の端部に４５°ミラーが形成されている場合には、該４５°ミラーで反射され、該４５°ミラーの位置における基板の裏面から出射することにより、また、光の伝播方向における他方の端部に光ファイバが接続されている場合には、該光ファイバに入射することにより、光信号の授受を行うことができる。あるいは、光の伝播方向における一方の端部に接続された光ファイバから入射した光が光導波路のコア中を伝播した後、光の伝播方向における他方の端部に形成された４５°ミラーで反射され、該４５°ミラーの位置における基板の裏面から出射することにより、光信号の授受を行うことができる。 The flexible optical waveguide of the present invention has an optical waveguide formed on a substrate and has a 45 ° mirror formed at least at one end in the light propagation direction. When mounted on the mount, the light incident from the back surface of the substrate at the position of the 45 ° mirror is reflected by the 45 ° mirror and propagates through the core of the optical waveguide, and then 45 ° at the other end in the light propagation direction. When a mirror is formed, the light is reflected by the 45 ° mirror and emitted from the back surface of the substrate at the position of the 45 ° mirror, and an optical fiber is connected to the other end in the light propagation direction. If the optical signal is incident on the optical fiber, the optical signal can be transmitted and received. Alternatively, after the light incident from the optical fiber connected to one end in the light propagation direction propagates through the core of the optical waveguide, it is reflected by the 45 ° mirror formed at the other end in the light propagation direction. Then, by emitting from the back surface of the substrate at the position of the 45 ° mirror, an optical signal can be exchanged.
本発明のフレキシブル光導波路の代表例を図１、図２および図４〜図７に示す。本発明のフレキシブル光導波路は、この代表例に限定されるものではなく、その構成を適宜変更することができる。図１は、フレキシブル光導波路を上方から見た部分平面図である。また、図２は、図１に示すフレキシブル光導波路を図１のＡ−Ａ線で切断して矢印方向から見た部分断面図である。図４は、図１に示すフレキシブル光導波路を図１のＢ−Ｂ線で切断して矢印方向から見た部分断面図である。図５は、図１に示すフレキシブル光導波路を図１のＣ−Ｃ線で切断して矢印方向から見た部分断面図である。図６は、図１に示すフレキシブル光導波路を図１のＤ−Ｄ線で切断して矢印方向から見た部分断面図である。図７は、図１に示すフレキシブル光導波路を図１のＥ−Ｅ線で切断して矢印方向から見た部分断面図である。なお、図１、図２および図４〜図７は、光の伝播方向における少なくとも一方の端部のうち、４５°ミラーを形成した側の端部を示している。 Representative examples of the flexible optical waveguide of the present invention are shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. The flexible optical waveguide of the present invention is not limited to this representative example, and the configuration thereof can be changed as appropriate. FIG. 1 is a partial plan view of a flexible optical waveguide as viewed from above. 2 is a partial cross-sectional view of the flexible optical waveguide shown in FIG. 1 taken along the line AA in FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the flexible optical waveguide shown in FIG. 1 taken along line BB in FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the flexible optical waveguide shown in FIG. 1 taken along line CC in FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the flexible optical waveguide shown in FIG. 1 taken along the line DD in FIG. 1 and viewed from the arrow direction. FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the flexible optical waveguide shown in FIG. 1 taken along the line EE of FIG. 1, FIG. 2, and FIGS. 4 to 7 show the end on the side where the 45 ° mirror is formed, among at least one end in the light propagation direction.
図１に示すように、フレキシブル光導波路を上方から見ると、基板（図１に現れていない。）上には、光を伝播するコア２と、コア２を包囲し、コア２より屈折率が小さいクラッド３とが形成されている。また、光の伝播方向における少なくとも一方の端部には、光を反射する４５°ミラー４が形成されている。そして、４５°ミラー４を有する端部において、クラッド３の端部５と４５°ミラー４との間に、クラッド３より断面積が小さいクラッド延設部６が設けられている。さらに、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域７（クラッド延設部６を除く）がコア２と同じ材料で形成されている。 As shown in FIG. 1, when the flexible optical waveguide is viewed from above, the core 2 that propagates light and the core 2 are surrounded on the substrate (not shown in FIG. 1). A small cladding 3 is formed. Further, a 45 ° mirror 4 that reflects light is formed at least at one end in the light propagation direction. A clad extending portion 6 having a smaller cross-sectional area than the clad 3 is provided between the end portion 5 of the clad 3 and the 45 ° mirror 4 at the end portion having the 45 ° mirror 4. Further, a region 7 (excluding the clad extension portion 6) extending from the end portion 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 is formed of the same material as the core 2.
図２に示すように、フレキシブル光導波路を図１のＡ−Ａ線で切断して矢印方向から見ると、基板１上には、光を伝播するコア２と、コア２を上下に挟み、コア２より屈折率が小さいクラッド３と、クラッド３より断面積が小さいクラッド延設部６とが形成されている。ただし、クラッド延設部６の厚さは、クラッド３の厚さと略同じである。また、光の伝播方向における少なくとも一方の端部には、光を反射する４５°ミラー４が形成されている。 As shown in FIG. 2, when the flexible optical waveguide is cut along the line AA in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow, a core 2 that propagates light and a core 2 are vertically sandwiched on the substrate 1. A clad 3 having a refractive index smaller than 2 and a clad extending portion 6 having a cross-sectional area smaller than that of the clad 3 are formed. However, the thickness of the clad extension portion 6 is substantially the same as the thickness of the clad 3. Further, a 45 ° mirror 4 that reflects light is formed at least at one end in the light propagation direction.
図４に示すように、フレキシブル光導波路を図１のＢ−Ｂ線で切断して矢印方向から見ると、基板１上には、クラッド３と、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域７とが形成されている。また、光の伝播方向における少なくとも一方の端部には、光を反射する４５°ミラー４が形成されている。そして、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域７は、コア２と同じ材料で形成されている。 As shown in FIG. 4, when the flexible optical waveguide is cut along the line BB in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow, the substrate 3 has a cladding 3 and a 45 ° mirror 4 from the end 5 of the cladding 3. A region 7 is formed. Further, a 45 ° mirror 4 that reflects light is formed at least at one end in the light propagation direction. A region 7 extending from the end 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 is formed of the same material as the core 2.
図５に示すように、フレキシブル光導波路を図１のＣ−Ｃ線で切断して矢印方向から見ると、基板１上には、クラッド３と、クラッド３より断面積が小さいクラッド延設部６とが形成されている。ただし、クラッド延設部６の厚さは、クラッド３の厚さと略同じである。また、光の伝播方向における少なくとも一方の端部には、光を反射する４５°ミラー４が形成されている。 As shown in FIG. 5, when the flexible optical waveguide is cut along the line CC in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow, the clad 3 and the clad extending portion 6 having a smaller cross-sectional area than the clad 3 are formed on the substrate 1. And are formed. However, the thickness of the clad extension portion 6 is substantially the same as the thickness of the clad 3. Further, a 45 ° mirror 4 that reflects light is formed at least at one end in the light propagation direction.
図６に示すように、フレキシブル光導波路を図１のＤ−Ｄ線で切断して矢印方向から見ると、基板１上には、光を伝搬するコア２と、コア２を包囲し、クラッド３より断面積が小さいクラッド延設部６が形成されている。そして、クラッド延設部６の両側、すなわちクラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域７は、コア２と同じ材料で形成されている。 As shown in FIG. 6, when the flexible optical waveguide is cut along the line DD in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow, the core 2 that propagates light and the core 2 are surrounded on the substrate 1, and the cladding 3 A clad extension 6 having a smaller cross-sectional area is formed. Then, both sides of the clad extension 6, that is, the region 7 extending from the end 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 is formed of the same material as the core 2.
図７に示すように、フレキシブル光導波路を図１のＥ−Ｅ線で切断して矢印方向から見ると、基板１上には、光を伝搬するコア２と、コア２を包囲し、コア２より屈折率が小さいクラッド３とが形成されている。 As shown in FIG. 7, when the flexible optical waveguide is cut along the line EE in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow, the core 2 that propagates light and the core 2 are surrounded on the substrate 1. A clad 3 having a smaller refractive index is formed.
本発明のフレキシブル光導波路の代表例の４５°ミラー近傍の構成を図８および図９に示す（ただし、光素子１０は、フレキシブル光電気混載基板の場合に実装されるものであり、フレキシブル光導波路の場合は、光素子１０およびパッド１１は存在しない。）。図８に示すように、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域（クラッド延設部６を除く）は、コア２と同じ材料で形成されている。しかし、本発明のフレキシブル光導波路の他の代表例では、例えば、図９に示すように、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域（クラッド延設部６を除く）の少なくとも一方の側面部８がクラッド３と同じ材料で形成されていてもよい。なお、側面部８以外の残りの領域７は、コア２と同じ材料で形成されている。 FIG. 8 and FIG. 9 show a configuration in the vicinity of a 45 ° mirror as a representative example of the flexible optical waveguide of the present invention (however, the optical element 10 is mounted in the case of a flexible opto-electric hybrid board, In this case, the optical element 10 and the pad 11 do not exist.) As shown in FIG. 8, a region from the end portion 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 (excluding the clad extension portion 6) is formed of the same material as the core 2. However, in another typical example of the flexible optical waveguide of the present invention, for example, as shown in FIG. 9, at least one of the regions (excluding the clad extension portion 6) extending from the end portion 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 The side surface portion 8 may be made of the same material as that of the clad 3. The remaining region 7 other than the side surface portion 8 is formed of the same material as the core 2.
このように、本発明のフレキシブル光導波路は、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーの近傍において、クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）が比較的硬いコアと同じ材料で形成されているので、フレキシブル光導波路を光送受信部のサブマウントに実装する際に、基板が撓むことがなく、接合部におけるコアの位置ずれを防止して、フレキシブル光導波路を高精度で実装できるという顕著な効果を奏する。 As described above, the flexible optical waveguide according to the present invention has a region extending from the end of the clad to the 45 ° mirror (the clad extension portion is provided) in the vicinity of the 45 ° mirror formed at at least one end in the light propagation direction. Is made of the same material as the relatively hard core, so that when the flexible optical waveguide is mounted on the submount of the optical transmitter / receiver, the substrate will not bend and the core will not be misaligned at the joint. Thus, a remarkable effect is achieved that the flexible optical waveguide can be mounted with high accuracy.
本発明のフレキシブル導波路において、基板材料や、クラッド材料およびコア材料は、硬化前または硬化後に可撓性を有する限り、特に限定されるものではなく、従来公知の光導波路用材料を用いることができる。なお、一般に、コア材料は、クラッド材料の硬化物より比較的硬い硬化物を与える。 In the flexible waveguide of the present invention, the substrate material, the cladding material, and the core material are not particularly limited as long as they have flexibility before or after curing, and conventionally known optical waveguide materials may be used. it can. In general, the core material gives a cured product that is relatively harder than the cured product of the cladding material.
以下、図１０および図１１を参照しながら、本発明のフレキシブル光導波路の製造方法の代表例について詳しく説明するが、本発明のフレキシブル光導波路の製造方法は下記の代表例に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。なお、図１０および図１１は、光の伝播方向に沿って基板に垂直に切断した断面図（図１のＡ−Ａ線で切断した矢印方向から見た場合に相当）であり、光の伝播方向における少なくとも一方の端部のうち、４５°ミラーを形成する側の端部を示している。 Hereinafter, a representative example of the method for manufacturing a flexible optical waveguide of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11. However, the method for manufacturing a flexible optical waveguide of the present invention is not limited to the following representative example. However, it can be implemented with appropriate modifications. 10 and 11 are sectional views (corresponding to the direction of the arrow cut along the line AA in FIG. 1) cut perpendicularly to the substrate along the light propagation direction, and the light propagation. Of at least one end in the direction, the end on the side forming the 45 ° mirror is shown.
まず、図１０（ａ）に示すように、例えば、リン青銅などの金属または合金を切削することにより、コア溝に対応する凹部１３、クラッド延設部の両側に位置する領域に対応する凹部（図１０（ａ）に現れていない。）および４５°ミラーを形成する領域に対応する凹部１４を形成して、第１の型（凹型）１２を作製する。 First, as shown in FIG. 10A, for example, by cutting a metal or alloy such as phosphor bronze, the recesses 13 corresponding to the core grooves and the recesses corresponding to the regions located on both sides of the clad extending portion ( The concave part 14 corresponding to the area where the 45 ° mirror is formed is formed by forming the first mold (concave mold) 12 (not shown in FIG. 10A).
次いで、ガラス基板上に、間隙を開けて、第１の型１２を載置する。この状態で、ガラス基板と第１の型１２との間隙に、例えば、二液硬化型シリコーン系ゴムなどの硬化性シリコーン材料を注入して充填する。あるいは、第１の型１２上に、例えば、二液硬化型シリコーン系ゴムなどの硬化性シリコーン材料を適量滴下した後、ガラス基板を載置して加圧することにより、ガラス基板と第１の型１２との間隙に硬化性シリコーン材料を充填してもよい。このとき、ガラス基板と第１の型１２との間隙を適宜調整する必要があるが、ガラス基板と第１の型１２との間に、例えば、シリコーン系ゴムシートなどのスペーサを置いて調整すればよい。あるいは、スペーサを用いることに代えて、第１の型１２に、スペーサの役割を果たす複数個の凸部を設けておいてもよい。 Next, the first mold 12 is placed on the glass substrate with a gap. In this state, a curable silicone material such as a two-component curable silicone rubber is injected and filled into the gap between the glass substrate and the first mold 12. Alternatively, for example, a suitable amount of a curable silicone material such as a two-component curable silicone rubber is dropped on the first mold 12, and then the glass substrate is placed and pressed to thereby apply the glass substrate and the first mold. A curable silicone material may be filled in the gap between the two. At this time, it is necessary to adjust the gap between the glass substrate and the first mold 12 as appropriate. For example, a spacer such as a silicone rubber sheet is placed between the glass substrate and the first mold 12 to adjust the gap. That's fine. Alternatively, instead of using a spacer, the first mold 12 may be provided with a plurality of convex portions serving as spacers.
そして、ガラス基板と第１の型１２との間隙に注入して充填した硬化性シリコーン材料を硬化させた後、第１の型１２を取り除いて、図１０（ｂ）に示すように、コア溝に対応する凸部１６、クラッド延設部の両側に位置する領域に対応する凸部（図１０（ｂ）に現れていない。）および４５°ミラーを形成する領域に対応する凸部１７を有する第２の型（凸型）１５を作製する。 Then, after the curable silicone material injected and filled in the gap between the glass substrate and the first mold 12 is cured, the first mold 12 is removed, and the core groove as shown in FIG. , A convex portion corresponding to a region located on both sides of the clad extending portion (not shown in FIG. 10B), and a convex portion 17 corresponding to a region forming a 45 ° mirror. A second mold (convex mold) 15 is produced.
なお、第２の型１５を作製する際には、第１の型１２から第２の型１５が容易に離型するように、第１の型１２上に、剥離剤を塗布しておいてもよい。剥離剤としては、従来公知の剥離剤を用いればよく、特に限定されるものではない。 When manufacturing the second mold 15, a release agent is applied on the first mold 12 so that the second mold 15 can be easily released from the first mold 12. Also good. A known release agent may be used as the release agent, and is not particularly limited.
次いで、図１０（ｂ）に示すように、例えば、ポリイミドフィルムなどの基板１上に、コア溝に対応する凸部１６が対向するように、より詳しくは、クラッド延設部の両側に位置する領域に対応する凸部および４５°ミラーを形成する領域に対応する凸部１７が基板１に接触するように、第２の型１５を載置する。この状態で、図１０（ｃ）に示すように、基板１と第２の型１５との間隙にクラッド材料を注入して充填する。あるいは、ポリイミドフィルムなどの基板１上に、クラッド材料を適量滴下した後、第２の型１５を凸部１７が基板１に接触するように載置することにより、基板１と第２の型１５との間隙にクラッド材料を充填してもよい。 Next, as shown in FIG. 10B, for example, on the substrate 1 such as a polyimide film, the convex portions 16 corresponding to the core grooves are opposed to each other, more specifically, on both sides of the clad extending portion. The second mold 15 is placed so that the convex portion corresponding to the region and the convex portion 17 corresponding to the region forming the 45 ° mirror are in contact with the substrate 1. In this state, as shown in FIG. 10C, the clad material is injected and filled into the gap between the substrate 1 and the second mold 15. Alternatively, an appropriate amount of a clad material is dropped on the substrate 1 such as a polyimide film, and then the second die 15 is placed so that the convex portions 17 are in contact with the substrate 1, whereby the substrate 1 and the second die 15 are placed. The gap may be filled with a clad material.
そして、基板１と第２の型１５との間隙に注入して充填したクラッド材料を硬化させた後、第２の型１５を取り除いて、図１０（ｄ）に示すように、基板１上に、コア溝１８を有するクラッド３を形成する。ただし、図１０（ｄ）には、一部しか現れていないが、コア溝１８の端部の底面側および側面側には、クラッド３の端部から伸びるクラッド延設部の底面部および側面部が設けられている。 Then, after the clad material injected and filled in the gap between the substrate 1 and the second mold 15 is cured, the second mold 15 is removed and the substrate 1 is formed on the substrate 1 as shown in FIG. Then, the clad 3 having the core groove 18 is formed. However, in FIG. 10 (d), only a part appears, but on the bottom surface side and the side surface side of the end portion of the core groove 18, the bottom surface portion and the side surface portion of the clad extending portion extending from the end portion of the clad 3. Is provided.
なお、第２の型１５がシリコーン系ゴムで形成され、クラッド３が熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂あるいは紫外線（または光）硬化性樹脂で形成されている場合には、第２の型１５を用いて、数十回程度、コア溝１８を有するクラッド３を形成すると、熱や経年変化などにより、第２の型１５が劣化してくることがある。また、コア溝１８を有するクラッド３を形成した後、クラッド材料の残滓により汚染されることがある。これらの場合には、第１の型１２から第２の型１５を再度作製して用いればよい。 When the second mold 15 is formed of silicone rubber and the clad 3 is formed of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or an ultraviolet (or light) curable resin, the second mold 15 is If the clad 3 having the core groove 18 is formed several tens of times, the second mold 15 may be deteriorated due to heat, aging, or the like. In addition, after forming the clad 3 having the core groove 18, the clad material may be contaminated with residues. In these cases, the first mold 12 to the second mold 15 may be produced again and used.
次いで、図１０（ｅ）に示すように、コア溝１８にコア材料を注入して充填し、また、クラッド延設部の両側に位置する領域（図１０（ｅ）に現れていない。）および４５°ミラーを形成する領域１９にコア材料を滴下し、これらのコア材料を硬化させてコア２を形成すると共に、クラッド延設部の両側に位置する領域および４５°ミラーを形成する領域１９をコア２と同じ材料で埋める。なお、図１０（ｅ）において、コア２は、１個しか形成されていないが、フレキシブル光導波路の用途などに応じて、２個またはそれ以上形成されていてもよい。また、コア２は、紙面に対して左右方向に伸びる直線上に形成されているが、フレキシブル光導波路の用途などに応じて、所定のパターン状に形成されていてもよい。 Next, as shown in FIG. 10E, the core material is injected and filled into the core groove 18, and regions located on both sides of the clad extending portion (not appearing in FIG. 10E) and. The core material is dropped on the region 19 where the 45 ° mirror is formed, and the core material is cured to form the core 2, and the region 19 located on both sides of the clad extending portion and the region 19 where the 45 ° mirror is formed Fill with the same material as core 2. In FIG. 10E, only one core 2 is formed, but two or more cores 2 may be formed depending on the use of the flexible optical waveguide. Moreover, although the core 2 is formed on the straight line extended in the left-right direction with respect to the paper surface, it may be formed in a predetermined pattern according to the use of the flexible optical waveguide.
そして、図１１（ｆ）に示すように、表面全体にクラッド材料を塗布し、図１１（ｇ）に示すように、クラッド延設部の両側に位置する領域（図１１（ｇ）に現れていない。）および４５°ミラーを形成する領域を被覆するフォトマスク２０を介して、紫外線を照射することにより、このクラッド材料を硬化させた後、フォトマスク２０を取り除き、未硬化部分を適当な溶剤で洗い流すことにより、図１１（ｈ）に示すように、コア２を埋め込むようにクラッド３を形成すると共に、クラッド延設部６の上面部を形成する。 Then, as shown in FIG. 11 (f), a clad material is applied to the entire surface, and as shown in FIG. 11 (g), it appears in regions located on both sides of the clad extension portion (FIG. 11 (g)). And after curing this cladding material by irradiating it with UV light through the photomask 20 covering the area where the 45 ° mirror is to be formed, the photomask 20 is removed and the uncured part is removed with a suitable solvent. As shown in FIG. 11 (h), the clad 3 is formed so as to embed the core 2, and the upper surface portion of the clad extending portion 6 is formed.
なお、図１１（ｈ）には、一部しか現れていないが、コア２の端部には、クラッド３の端部から伸びるクラッド延設部６が設けられており、クラッド延設部６は、クラッド３より断面積が小さく（図１を参照）、コア２の端部を包囲している。ただし、クラッド延設部６の厚さは、クラッド３の厚さと略同じである。 Although only a part of FIG. 11 (h) appears, a clad extension 6 extending from the end of the clad 3 is provided at the end of the core 2. The cross-sectional area is smaller than that of the cladding 3 (see FIG. 1) and surrounds the end of the core 2. However, the thickness of the clad extension portion 6 is substantially the same as the thickness of the clad 3.
次いで、図１１（ｉ）に示すように、クラッド延設部６の両側に位置する領域の凹部（図１１（ｉ）に現れていない。）および４５°ミラーを形成する領域の凹部にコア材料を滴下し、これらのコア材料を硬化させて、光導波路構造を形成する。 Next, as shown in FIG. 11 (i), the core material is formed in the recesses in the regions located on both sides of the clad extension 6 (not shown in FIG. 11 (i)) and in the recesses in the region where the 45 ° mirror is formed. The core material is cured to form an optical waveguide structure.
そして、図１１（ｊ）に示すように、４５°ミラーを形成する領域に形成されたコア材料の硬化物を、例えば、先端が９０°のＶ型のブレードを備えたダイシングソーで切削して、４５°ミラー４を形成する。 Then, as shown in FIG. 11 (j), the hardened material of the core material formed in the region where the 45 ° mirror is formed is cut with, for example, a dicing saw equipped with a V-shaped blade having a 90 ° tip. , 45 ° mirror 4 is formed.
かくして、図１１（ｊ）に示すように、基板１上に、光が伝播するコア２と、コア２を包囲し、コア２より屈折率が小さいクラッド３と、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラー４とを有するフレキシブル光導波路が得られる。特に、図１１（ｊ）には、一部しか現れていないが、４５°ミラー４を有する端部において、クラッド３の端部と４５°ミラー４との間に、クラッド３より断面積が小さいクラッド延設部６が設けられており、クラッド３の端部から４５°ミラー４に至る領域（クラッド延設部を除く）がコア２と同じ材料で形成されている。 Thus, as shown in FIG. 11 (j), on the substrate 1, the core 2 in which light propagates, the clad 3 surrounding the core 2 and having a refractive index smaller than that of the core 2, and at least one in the light propagation direction A flexible optical waveguide having a 45 ° mirror 4 formed at the end is obtained. In particular, FIG. 11 (j) shows only a part, but at the end portion having the 45 ° mirror 4, the cross-sectional area is smaller than that of the cladding 3 between the end portion of the cladding 3 and the 45 ° mirror 4. A clad extending portion 6 is provided, and a region (excluding the clad extending portion) from the end of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 is formed of the same material as the core 2.
なお、上記では、図１０（ａ）に示すマスター型（第１の型１２）を用いて、１個のフレキシブル光導波路を製造する方法について説明したが、複数個のフレキシブル光導波路に対応するマスター型（第１の型）を用いて、複数個のフレキシブル光導波路を製造することもできる。この場合、基板１上にクラッド３を形成した段階で、例えば、ダイシングすることにより、個々のチップに切り出して、その後は、上記と同様にして、個々のフレキシブル光導波路を製造すればよい。 In the above description, the method of manufacturing one flexible optical waveguide using the master mold (first mold 12) shown in FIG. 10A has been described. However, a master corresponding to a plurality of flexible optical waveguides is described. A plurality of flexible optical waveguides can also be manufactured using a mold (first mold). In this case, at the stage where the clad 3 is formed on the substrate 1, for example, by dicing, it is cut into individual chips, and thereafter, individual flexible optical waveguides may be manufactured in the same manner as described above.
また、図１０（ｂ）に示す樹脂製の型（第２の型１５）をロール表面に貼り付けて、凹版印刷の要領で、フレキシブル光導波路を大量生産することができる。 Moreover, a flexible optical waveguide can be mass-produced in the manner of intaglio printing by attaching a resin mold (second mold 15) shown in FIG. 10B to the roll surface.
≪フレキシブル光電気混載基板≫
本発明のフレキシブル光電気混載基板（以下「フレキシブル光電気混載基板」ということがある。）は、裏面に電気配線を有する基板上に、光が伝播するコアと、該コアを包囲し、該コアより屈折率が小さいクラッドと、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーとを有し、該４５°ミラーの位置における該基板の該電気配線側に光素子が実装されるフレキシブル光電気混載基板であって、該４５°ミラーを有する端部において、該クラッドの端部と該４５°ミラーとの間に、該クラッドより断面積が小さいクラッド延設部が設けられており、該クラッドの端部から該４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）が該コアと同じ材料で形成されていることを特徴とする。
≪Flexible opto-electric hybrid board≫
The flexible opto-electric hybrid board of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “flexible opto-electric hybrid board”) surrounds the core on which a light propagates on a board having electrical wiring on the back surface, and the core. A clad having a smaller refractive index and a 45 ° mirror formed at least at one end in the light propagation direction, and an optical element is mounted on the electrical wiring side of the substrate at the position of the 45 ° mirror. A flexible opto-electric hybrid board, wherein a clad extending portion having a smaller cross-sectional area than the clad is provided between the clad end and the 45 ° mirror at the end having the 45 ° mirror. The region from the end of the clad to the 45 ° mirror (excluding the clad extension) is formed of the same material as the core.
なお、本発明では、基本的には、基板の電気配線側に光素子を実装していない状態をフレキシブル光電気混載基板というが、基板の電気配線側に光素子を実装した状態を含めてフレキシブル光電気混載基板ということがある。 In the present invention, basically, a state where no optical element is mounted on the electric wiring side of the substrate is referred to as a flexible opto-electric hybrid board, but flexible including a state where the optical element is mounted on the electric wiring side of the substrate. Sometimes referred to as an opto-electric hybrid board.
また、本発明のフレキシブル光電気混載基板において、光の伝播方向における一方の端部にのみ４５°ミラーを形成する場合には、他方の端部に光ファイバ固定溝を形成して光導波路に光ファイバを接続すればよい。 Further, in the flexible opto-electric hybrid board according to the present invention, when a 45 ° mirror is formed only at one end in the light propagation direction, an optical fiber fixing groove is formed at the other end to allow light to enter the optical waveguide. What is necessary is just to connect a fiber.
本発明のフレキシブル光電気混載基板は、裏面に電気配線を有する基板上に形成された光導波路を有し、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーを有するので、該４５°ミラーの位置における基板の電気配線側に光素子（発光素子または受光素子）を実装すれば、発光素子から出射した光が４５°ミラーで反射され、光導波路のコア中を伝播した後、光の伝播方向における他方の端部に４５°ミラーが形成されている場合には、該４５°ミラーで反射され、受光素子に入射することにより、また、光の伝播方向における他方の端部に光ファイバが接続されている場合には、該光ファイバに入射することにより、光信号の授受を行うことができる。あるいは、光の伝播方向における一方の端部に接続された光ファイバから入射した光が光導波路のコア中を伝播した後、光の伝播方向における他方の端部に形成された４５°ミラーで反射され、受光素子に入射することにより、光信号の授受を行うことができる。 The flexible opto-electric hybrid board according to the present invention has an optical waveguide formed on a substrate having electrical wiring on the back surface, and has a 45 ° mirror formed at at least one end in the light propagation direction. If an optical element (light emitting element or light receiving element) is mounted on the electrical wiring side of the substrate at the position of the 45 ° mirror, after the light emitted from the light emitting element is reflected by the 45 ° mirror and propagates through the core of the optical waveguide, When a 45 ° mirror is formed at the other end in the light propagation direction, it is reflected by the 45 ° mirror and incident on the light receiving element, and at the other end in the light propagation direction. When an optical fiber is connected, an optical signal can be transmitted and received by entering the optical fiber. Alternatively, after the light incident from the optical fiber connected to one end in the light propagation direction propagates through the core of the optical waveguide, it is reflected by the 45 ° mirror formed at the other end in the light propagation direction. By entering the light receiving element, an optical signal can be exchanged.
裏面に電気配線を有する基板は、従来公知の技術を用いて作製できるが、例えば、基板上に接着剤層を介して銅箔を貼り合わせた３層ＣＣＬや基板上にメッキ処理などを行って直接銅箔を形成した２層ＣＣＬを用いて、銅箔を所望の回路パターンにエッチングすることにより得ることができる。銅箔のエッチングは、フレキシブル光導波路を製造する工程の前後のいずれかで行われるが、フレキシブル光導波路を製造する工程の前に行う方が好ましい。銅箔のエッチングに用いる薬剤などにより導波路材料が変性して光学特性が劣化する可能性があるからである。基板としては、従来公知のフレキシブル基板を用いることができるが、耐熱性や耐薬品性の観点から、ポリイミドフィルムが最も好ましい。 A substrate having electrical wiring on the back surface can be manufactured using a conventionally known technique. For example, a three-layer CCL in which a copper foil is bonded to a substrate via an adhesive layer or a plating process is performed on the substrate. It can be obtained by etching the copper foil into a desired circuit pattern using the two-layer CCL in which the copper foil is directly formed. Etching of the copper foil is performed either before or after the step of manufacturing the flexible optical waveguide, but is preferably performed before the step of manufacturing the flexible optical waveguide. This is because the waveguide material may be modified by chemicals used for etching the copper foil and the optical characteristics may be deteriorated. A conventionally known flexible substrate can be used as the substrate, but a polyimide film is most preferable from the viewpoint of heat resistance and chemical resistance.
本発明のフレキシブル光電気混載基板の代表例を図１および図３に示す。本発明のフレキシブル光電気混載基板は、この代表例に限定されるものではなく、その構成を適宜変更することができる。図１は、フレキシブル光電気混載基板を上方から見た部分平面図である。また、図３は、図１に示すフレキシブル光電気混載基板を図１のＡ−Ａ線で切断して矢印方向から見た部分断面図である。なお、図１および図３は、光の伝播方向における少なくとも一方の端部のうち、４５°ミラーを形成した側の端部を示している。 Representative examples of the flexible opto-electric hybrid board of the present invention are shown in FIGS. The flexible opto-electric hybrid board of the present invention is not limited to this representative example, and its configuration can be changed as appropriate. FIG. 1 is a partial plan view of a flexible opto-electric hybrid board viewed from above. 3 is a partial cross-sectional view of the flexible opto-electric hybrid board shown in FIG. 1 taken along the line AA in FIG. FIG. 1 and FIG. 3 show the end on the side where the 45 ° mirror is formed, among at least one end in the light propagation direction.
図１に示すように、フレキシブル光電気混載基板を上方から見ると、裏面に電気配線を有する基板（図１に現れていない。）上には、光を伝播するコア２と、コア２を包囲し、コア２より屈折率が小さいクラッド３とが形成されている。また、光の伝播方向における少なくとも一方の端部には、光を反射する４５°ミラー４が形成されている。そして、４５°ミラー４を有する端部において、クラッド３の端部５と４５°ミラー４との間に、クラッド３より断面積が小さいクラッド延設部６が設けられている。また、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域（クラッド延設部６を除く）がコア２と同じ材料で形成されている。 As shown in FIG. 1, when the flexible opto-electric hybrid board is viewed from above, the core 2 that propagates light and the core 2 are surrounded on the board (not shown in FIG. 1) having electrical wiring on the back surface. The clad 3 having a refractive index smaller than that of the core 2 is formed. Further, a 45 ° mirror 4 that reflects light is formed at least at one end in the light propagation direction. A clad extending portion 6 having a smaller cross-sectional area than the clad 3 is provided between the end portion 5 of the clad 3 and the 45 ° mirror 4 at the end portion having the 45 ° mirror 4. Further, a region (excluding the clad extension portion 6) from the end portion 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 is formed of the same material as the core 2.
図３に示すように、フレキシブル光電気混載基板を図１のＡ−Ａ線で切断して矢印方向から見ると、裏面に電気配線９を有する基板１上には、光を伝播するコア２と、コア２を上下に挟み、コア２より屈折率が小さいクラッド３と、クラッド３より断面積が小さいクラッド延設部６とが形成されている。ただし、クラッド延設部６の厚さは、クラッド３の厚さと略同じである。また、光の伝播方向における少なくとも一方の端部には、光を反射する４５°ミラー４が形成されている。そして、４５°ミラー４の位置における基板１の電気配線９側には、光素子１０が電気配線９のパッド１１に実装される。ただし、パッド１１は、図３に現れておらず、点線で表されている。 As shown in FIG. 3, when the flexible opto-electric hybrid board is cut along the line AA in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow, the core 2 that propagates light is formed on the substrate 1 having the electrical wiring 9 on the back surface. The clad 3 having a refractive index smaller than that of the core 2 and a clad extending portion 6 having a smaller cross-sectional area than that of the clad 3 are formed by sandwiching the core 2 from above and below. However, the thickness of the clad extension portion 6 is substantially the same as the thickness of the clad 3. Further, a 45 ° mirror 4 that reflects light is formed at least at one end in the light propagation direction. The optical element 10 is mounted on the pad 11 of the electrical wiring 9 on the side of the electrical wiring 9 of the substrate 1 at the position of the 45 ° mirror 4. However, the pad 11 does not appear in FIG. 3 and is represented by a dotted line.
本発明のフレキシブル光電気混載基板の代表例の４５°ミラー近傍の構成を図８および図９に示す（ただし、光素子１０を電気配線のパッド１１に実装した状態を示す。）。図８に示すように、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域（クラッド延設部６を除く）は、コア２と同じ材料で形成されている。より詳しくは、少なくとも光素子１０を実装するためのパッド１１に対して鉛直方向に基板１の上方に位置する部分を含めて、クラッド延設部６の両側に位置する領域がコア２と同じ材料で形成されている。しかし、本発明のフレキシブル光電気混載基板の他の代表例では、例えば、図９に示すように、クラッド３の端部５から４５°ミラー４に至る領域（クラッド延設部６を除く）の少なくとも一方の側面部８がクラッド３と同じ材料で形成されていてもよい。なお、側面部８以外の残りの部分は、コア２と同じ材料で形成されている。 A configuration in the vicinity of a 45 ° mirror of a representative example of the flexible opto-electric hybrid board of the present invention is shown in FIGS. 8 and 9 (however, the optical element 10 is mounted on the pad 11 of the electrical wiring). As shown in FIG. 8, a region from the end portion 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 (excluding the clad extension portion 6) is formed of the same material as the core 2. More specifically, at least the region located on both sides of the clad extension 6 including the portion located above the substrate 1 in the vertical direction with respect to the pad 11 for mounting the optical element 10 is the same material as the core 2. It is formed with. However, in another representative example of the flexible opto-electric hybrid board according to the present invention, for example, as shown in FIG. 9, the region extending from the end 5 of the clad 3 to the 45 ° mirror 4 (excluding the clad extension 6). At least one side surface portion 8 may be formed of the same material as that of the clad 3. The remaining part other than the side part 8 is formed of the same material as the core 2.
このように、本発明のフレキシブル光電気混載基板は、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーの近傍において、クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）が比較的硬いコアと同じ材料で形成されているので、４５°ミラーの位置における基板の電気配線側に光素子を実装する際に、基板が撓むことがなく、光素子の位置ずれを防止して、光素子を高精度で実装できるという顕著な効果を奏する。 As described above, the flexible opto-electric hybrid board according to the present invention has a region extending from the end of the cladding to the 45 ° mirror in the vicinity of the 45 ° mirror formed on at least one end in the light propagation direction (clad extension extending). Is formed of the same material as the relatively hard core, so that when the optical element is mounted on the electrical wiring side of the substrate at the 45 ° mirror position, the substrate does not bend and the optical element There is a remarkable effect that the optical element can be mounted with high accuracy by preventing the displacement.
本発明のフレキシブル光電気混載基板において、基板材料や、クラッド材料およびコア材料は、硬化前または硬化後に可撓性を有する限り、特に限定されるものではなく、従来公知の光導波路用材料を用いることができる。なお、一般に、コア材料は、クラッド材料の硬化物より比較的硬い硬化物を与える。 In the flexible opto-electric hybrid board of the present invention, the substrate material, the cladding material and the core material are not particularly limited as long as they have flexibility before curing or after curing, and conventionally known optical waveguide materials are used. be able to. In general, the core material gives a cured product that is relatively harder than the cured product of the cladding material.
本発明のフレキシブル光電気混載基板は、裏面に電気配線を有する基板を用いること以外は、本発明のフレキシブル光導波路と同様にして製造することができる。それゆえ、ここでは、その説明を省略する。 The flexible opto-electric hybrid board of the present invention can be manufactured in the same manner as the flexible optical waveguide of the present invention except that a board having electrical wiring on the back surface is used. Therefore, the description is omitted here.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記の実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and appropriate modifications are made within a range that can meet the purpose described above and below. Any of these can be carried out and are included in the technical scope of the present invention.
まず、フレキシブル光導波路を作製する際にクラッド材料およびコア材料として用いたＵＶ硬化型エポキシ樹脂の調製について説明する。 First, preparation of a UV curable epoxy resin used as a clad material and a core material when producing a flexible optical waveguide will be described.
≪ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（１）の調製≫
ポリテトラメチレンエーテルグリコールのジグリシジルエーテル（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ｊＥＲ（登録商標）ＹＬ７２１７」；数平均分子量７００〜８００）４１質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ｊＥＲ（登録商標）８２８ＥＬ」）５５質量部、光重合開始剤であるトリアリールスルホニウムヘキサフルオロリン酸塩（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製、商品名「ＵＶＩ−６９９２」）４質量部を、自転・公転ミキサー（株式会社シンキー製、商品名「あわとり練太郎（登録商標）」）を用いて混合し、クラッド材料として用いたＵＶ硬化型エポキシ樹脂（１）を調製した。
<< Preparation of UV curable epoxy resin (1) >>
Polytetramethylene ether glycol diglycidyl ether (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name “jER (registered trademark) YL7217”; number average molecular weight 700 to 800) 41 parts by mass, bisphenol A type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) Manufactured, trade name “jER (registered trademark) 828EL”) 55 parts by mass, photopolymerization initiator triarylsulfonium hexafluorophosphate (manufactured by The Dow Chemical Company, trade name “UVI-6992”) 4 Mass parts were mixed using a rotation / revolution mixer (trade name “Awatori Nertaro (registered trademark)” manufactured by Shinky Co., Ltd.) to prepare a UV curable epoxy resin (1) used as a cladding material.
レオメーター（株式会社レオテック製、商品名「ＲＣ２０−ＣＰＳ」）を用いて、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（１）の粘度を温度２３℃で測定したところ、１８０ｍＰａ・ｓであった。また、プリズムカプラ（サイロン・テクノロジ・インコーポレイテッド製、商品名「ＳＰＡ−４０００」）を用いて、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（１）の硬化後の屈折率を測定したところ、波長８５０ｎｍにおける屈折率は１．５３であった。 Using a rheometer (trade name “RC20-CPS” manufactured by Rheotech Co., Ltd.), the viscosity of the UV curable epoxy resin (1) was measured at a temperature of 23 ° C. and found to be 180 mPa · s. Further, when the refractive index after curing of the UV curable epoxy resin (1) was measured using a prism coupler (product name “SPA-4000”, manufactured by Cylon Technology Inc.), the refractive index at a wavelength of 850 nm was 1.53.
≪ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）の調製≫
ポリテトラメチレンエーテルグリコールのジグリシジルエーテル（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ｊＥＲ（登録商標）ＹＬ７２１７」；数平均分子量７００〜８００）９質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ｊＥＲ（登録商標）８２８ＥＬ」）４５質量部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ｊＥＲ（登録商標）５０５０」）４５質量部、光重合開始剤であるトリアリールスルホニウムヘキサフルオロリン酸塩（ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー製、商品名「ＵＶＩ−６９９２」）１質量部を、自転・公転ミキサー（株式会社シンキー製、商品名「あわとり練太郎（登録商標）」）を用いて混合し、コア材料として用いたＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）を調製した。
<< Preparation of UV curable epoxy resin (2) >>
9 parts by mass of polytetramethylene ether glycol diglycidyl ether (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name “jER (registered trademark) YL7217”; number average molecular weight 700 to 800), bisphenol A type epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) Manufactured, trade name "jER (registered trademark) 828EL") 45 parts by mass, brominated bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name "jER (registered trademark) 5050"), photopolymerization started 1 part by weight of triarylsulfonium hexafluorophosphate (trade name “UVI-6992” manufactured by The Dow Chemical Company, Inc.), which is an agent, was added to a rotating / revolving mixer (trade name “Awatori Knead” manufactured by Shinky Corporation). Taro (registered trademark) ”) and used as a core material Was prepared UV-curable epoxy resin (2).
レオメーター（株式会社レオテック製、商品名「ＲＣ２０−ＣＰＳ」）を用いて、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）の粘度を温度２３℃で測定したところ、８３，６８０ｍＰａ・ｓであった。また、プリズムカプラ（サイロン・テクノロジ・インコーポレイテッド製、商品名「ＳＰＡ−４０００」）を用いて、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）の硬化後の屈折率を測定したところ、波長８５０ｎｍにおける屈折率は１．５８であった。 Using a rheometer (trade name “RC20-CPS” manufactured by Rheotech Co., Ltd.), the viscosity of the UV curable epoxy resin (2) was measured at 23 ° C. and found to be 83,680 mPa · s. In addition, when the refractive index after curing of the UV curable epoxy resin (2) was measured using a prism coupler (product name “SPA-4000” manufactured by Cylon Technology Inc.), the refractive index at a wavelength of 850 nm was 1.58.
次に、フレキシブル光導波路を実際に作製した実施例および比較例について説明する。 Next, examples and comparative examples in which a flexible optical waveguide was actually manufactured will be described.
≪実施例１≫
１）リン青銅板（厚さ１０ｍｍ）の表面を切削し、コア溝に対応する幅５０μｍ、深さ５０μｍの凹部と、クラッド延設部の両側に位置する領域に対応する深さ７０μｍの凹部と、４５°ミラーを形成する領域に対応する深さ７０μｍの凹部とを形成して、図１０（ａ）に示すような第１の型（凹型）を作製した。
Example 1
1) A surface of a phosphor bronze plate (thickness 10 mm) is cut, and a recess having a width of 50 μm and a depth of 50 μm corresponding to the core groove, and a recess having a depth of 70 μm corresponding to regions located on both sides of the clad extending portion, A concave part having a depth of 70 μm corresponding to a region where a 45 ° mirror is to be formed was formed to produce a first mold (concave type) as shown in FIG.
２）ガラス基板（厚さ２ｍｍ）上に、間隙を開けて、第１の型を載置し、ガラス基板と第１の型との間隙に、気泡を挟み込むことなく、二液硬化型シリコーン系ゴム（東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名「ＳＩＬＰＯＴ １８４」）を注入して充填し、室温で２４時間静置して硬化させて、シリコーン系ゴム製の第２の型（凸型）を作製した。得られた第２の型は、図１０（ｂ）に示すように、コア溝に対応する凸部、クラッド延設部の両側に位置する領域に対応する凸部（図１０（ｂ）に現れていない。）および４５°ミラーを形成する領域に対応する凸部を有していた。 2) A two-part curable silicone system in which a gap is opened on a glass substrate (thickness: 2 mm), and the first mold is placed, and no air bubbles are sandwiched in the gap between the glass substrate and the first mold. Rubber (Toray Dow Corning Co., Ltd., trade name “SILPOT 184”) is injected and filled, and allowed to stand at room temperature for 24 hours to cure, and the second mold (convex mold) made of silicone rubber is used. Produced. As shown in FIG. 10B, the obtained second mold appears on the convex portions corresponding to the core grooves and the convex portions corresponding to the regions located on both sides of the clad extending portion (FIG. 10B). And a convex portion corresponding to the region forming the 45 ° mirror.
３）図１０（ｂ）に示すように、基板としてのポリイミドフィルム（東レ・デュポン株式会社製、商品名「カプトン（登録商標）Ｈタイプ」；厚さ２５μｍ）上に、コア溝に対応する凸部が対向するように、より詳しくは、クラッド延設部の両側に位置する領域に対応する凸部および４５°ミラーを形成する領域に対応する凸部が基板に接触するように、第２の型を載置し、図１０（ｃ）に示すように、基板と第２の型との間隙に、気泡を挟み込むことなく、クラッド材料として、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（１）を注入して充填し、第２の型側からＵＶ照射を行って硬化させた後、第２の型を取り除いて、図１０（ｄ）に示すように、基板上に、コア溝を有するクラッドとクラッド延設部の底面部および側面部とを形成した。クラッドの厚さは、コア溝の上端面部と基板との間の間隔に等しく、７０μｍ（コア溝の下側は厚さ２０μｍ）であった。 3) As shown in FIG. 10 (b), on a polyimide film as a substrate (trade name “Kapton (registered trademark) H type” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd .; thickness 25 μm), a protrusion corresponding to the core groove More specifically, the second portion is such that the convex portion corresponding to the region located on both sides of the clad extending portion and the convex portion corresponding to the region forming the 45 ° mirror are in contact with the substrate so that the portions face each other. Place the mold, and fill and fill the gap between the substrate and the second mold by injecting UV curable epoxy resin (1) as a cladding material without interposing bubbles in the gap as shown in FIG. 10 (c) Then, after curing by performing UV irradiation from the second mold side, the second mold is removed, and as shown in FIG. 10 (d), a clad having a core groove and a clad extending portion on the substrate The bottom part and the side part were formed. The thickness of the clad was equal to the distance between the upper end surface portion of the core groove and the substrate, and was 70 μm (the thickness below the core groove was 20 μm).
４）クラッドに形成されたコア溝に、コア材料として、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）を滴下し、毛細管現象を利用して、コア溝全体にコア材料を充填すると共に、クラッド延設部の両側に位置する領域および４５°ミラーを形成する領域にＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）を滴下し、ＵＶ照射を行って硬化させて、図１０（ｅ）に示すように、コア溝内に幅５０μｍ、厚さ５０μｍのコアを形成すると共に、クラッド延設部の両側に位置する領域（図１０（ｅ）に現れていない。）および４５°ミラーを形成する領域を、コアと同じ材料で埋めた。 4) A UV curable epoxy resin (2) is dropped as a core material into the core groove formed in the clad, and the core material is filled into the entire core groove using a capillary phenomenon. A UV curable epoxy resin (2) is dropped on a region located on both sides and a region where a 45 ° mirror is formed, and is cured by UV irradiation. As shown in FIG. A core of 50 μm and a thickness of 50 μm is formed, and the regions located on both sides of the cladding extension (not shown in FIG. 10E) and the region for forming the 45 ° mirror are filled with the same material as the core. It was.
５）そして、図１１（ｆ）に示すように、クラッド材料として、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂（１）をスピンコートし、図１１（ｇ）に示すように、クラッド延設部の両側に位置する領域および４５°ミラーを形成する領域を被覆するフォトマスクを介して、ＵＶ照射を行って硬化させることにより、パターニングした後、未硬化部分をアセトンで洗い流すことにより、図１１（ｈ）に示すように、厚さ２０μｍのクラッドおよびクラッド延設部の上面部を形成した。 5) Then, as shown in FIG. 11 (f), a UV curable epoxy resin (1) is spin-coated as a clad material, and as shown in FIG. 11 (g), it is located on both sides of the clad extending portion. As shown in FIG. 11 (h), after patterning by irradiating with UV irradiation through a photomask that covers the region and the region where the 45 ° mirror is formed, the uncured portion is washed away with acetone. Then, a clad having a thickness of 20 μm and an upper surface portion of the clad extending portion were formed.
６）次いで、クラッド延設部の両側に位置する領域の凹部および４５°ミラーを形成する領域の凹部にＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）を滴下し、ＵＶ照射を行って硬化させて、図１１（ｉ）に示すような光導波路構造を形成した。 6) Next, a UV curable epoxy resin (2) is dropped onto the recesses in the region located on both sides of the clad extension part and the recesses in the region where the 45 ° mirror is formed, and UV irradiation is performed to cure the resin. An optical waveguide structure as shown in (i) was formed.
なお、工程３）〜６）において、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂の硬化は、波長３６５ｎｍの紫外線を用いて、照度１０ｍＷ／ｃｍ２で１５分間、すなわちエネルギー密度９，０００ｍＪ／ｃｍ２の条件で行った。 In Steps 3) to 6), the UV curable epoxy resin was cured using ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm for 15 minutes at an illuminance of 10 mW / cm 2 , that is, an energy density of 9,000 mJ / cm 2 . .
７）そして、４５°ミラーを形成する領域に形成されたＵＶ硬化型エポキシ樹脂（２）の硬化物を、先端が９０°のＶ型のブレードを備えたダイシングソー（株式会社ディスコ製、商品名「ＤＡＤ３２１」）で切削して、４５°ミラーを形成することにより、図１１（ｊ）に示すようなフレキシブル光導波路を作製した。 7) Then, a cured product of the UV curable epoxy resin (2) formed in the region where the 45 ° mirror is formed is a dicing saw having a V-shaped blade with a 90 ° tip (manufactured by DISCO Corporation, trade name) By cutting with “DAD321”) to form a 45 ° mirror, a flexible optical waveguide as shown in FIG.
８）得られたフレキシブル光導波路について、基板の裏面から、他端に波長８５０ｎｍの光源に接続した光ファイバを用いて、一方の４５°ミラーとコアの延長部分との交点部に、波長８５０ｎｍの光を入射させると共に、他方の４５°ミラーとコアの延長部分との交点部に、他端に受光素子を接続した光ファイバを接触させることにより、コア中を伝播した光の強度を測定した。フレキシブル光導波路を挿入した場合と、フレキシブル光導波路を挿入せずに光ファイバ同士を接触させた場合との光量差から、フレキシブル光導波路の挿入損失を測定したところ、３ｄＢという小さい値であった。 8) About the obtained flexible optical waveguide, using the optical fiber connected to the light source with a wavelength of 850 nm from the back surface of the substrate to the other end, at the intersection of one 45 ° mirror and the extended portion of the core, the wavelength of 850 nm While making light incident, an optical fiber having a light receiving element connected to the other end was brought into contact with the intersection of the other 45 ° mirror and the extended portion of the core, thereby measuring the intensity of the light propagated through the core. The insertion loss of the flexible optical waveguide was measured from the light amount difference between the case where the flexible optical waveguide was inserted and the case where the optical fibers were contacted without inserting the flexible optical waveguide, and the value was as small as 3 dB.
また、ＪＰＣＡ−ＰＥ０２−０５−０１Ｓ−２００５ ７．１．２ｂに準拠して、耐折試験機（テスター産業株式会社製）を用いて、半径１ｍｍで±９０度に連続して室温で１０万回折り曲げても、クラックや断線などが発生せず、良好な外観を示した。 Further, according to JPCA-PE02-05-01S-2005 7.1.2b, using a folding tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), a radius of 1 mm and continuously at ± 90 degrees at room temperature of 100,000 Even when folded, cracks and disconnection did not occur, and a good appearance was shown.
≪比較例１≫
実施例１において、クラッド延設部の両側に位置する領域に対応する凹部および４５°ミラーを形成する領域に対応する凹部を有さず、コア溝に対応する凹部だけを有する第１の型を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、フレキシブル光導波路を作製した。このフレキシブル光導波路は、コアが４５°ミラーに至るまで伸びており、コアの周囲全体がコアを構成する材料より比較的柔らかいクラッド材料の硬化物で形成されていた。
≪Comparative example 1≫
In the first embodiment, the first mold having only the recess corresponding to the core groove without the recess corresponding to the region located on both sides of the clad extension portion and the recess corresponding to the region forming the 45 ° mirror is provided. A flexible optical waveguide was produced in the same manner as in Example 1 except that it was used. In this flexible optical waveguide, the core extends to a 45 ° mirror, and the entire periphery of the core is formed of a cured product of a clad material that is relatively softer than the material constituting the core.
得られたフレキシブル光導波路の挿入損失を、実施例１と同様にして、測定したところ、１０ｄＢという大きい値であった。 When the insertion loss of the obtained flexible optical waveguide was measured in the same manner as in Example 1, it was a large value of 10 dB.
また、ＪＰＣＡ−ＰＥ０２−０５−０１Ｓ−２００５ ７．１．２ｂに準拠して、耐折試験機（テスター産業株式会社製）を用いて、半径１ｍｍで±９０度に連続して室温で１０万回折り曲げても、クラックや断線などが発生せず、良好な外観を示した。 Further, according to JPCA-PE02-05-01S-2005 7.1.2b, using a folding tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), a radius of 1 mm and continuously at ± 90 degrees at room temperature of 100,000 Even when folded, cracks and disconnection did not occur, and a good appearance was shown.
≪比較例２≫
実施例１において、クラッド材料として、市販のＵＶ硬化型エポキシ樹脂（エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社製、商品名「Ｅ３１２９」；波長８５０ｎｍにおける硬化後の屈折率ｎ＝１．５２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、フレキシブル光導波路を作製した。
≪Comparative example 2≫
In Example 1, as a cladding material, a commercially available UV curable epoxy resin (manufactured by NTT Advanced Technology Co., Ltd., trade name “E3129”; refractive index n = 1.52 after curing at a wavelength of 850 nm) A flexible optical waveguide was produced in the same manner as in Example 1 except that it was used.
得られたフレキシブル光導波路の挿入損失を、実施例１と同様にして、測定したところ、３ｄＢという小さい値であった。 When the insertion loss of the obtained flexible optical waveguide was measured in the same manner as in Example 1, it was a small value of 3 dB.
また、ＪＰＣＡ−ＰＥ０２−０５−０１Ｓ−２００５ ７．１．２ｂに準拠して、耐折試験機（テスター産業株式会社製）を用いて、半径１ｍｍで±９０度に連続して室温で１０万回折り曲げたところ、断線が発生した。 Further, according to JPCA-PE02-05-01S-2005 7.1.2b, using a folding tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), a radius of 1 mm and continuously at ± 90 degrees at room temperature of 100,000 When it was folded, breakage occurred.
≪評価≫
以上のように、実施例１のフレキシブル光導波路は、４５°ミラーを有する端部において、クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域（クラッド延設部を除く）がコアと同じ材料で形成されているので、室温での１０万回の折り曲げに対して耐性を有し、かつ、挿入損失が小さかった。
≪Evaluation≫
As described above, in the flexible optical waveguide of Example 1, the region from the end of the clad to the 45 ° mirror (excluding the clad extension portion) is formed of the same material as the core at the end having the 45 ° mirror. Therefore, it was resistant to 100,000 bendings at room temperature, and the insertion loss was small.
これに対し、比較例１のフレキシブル光導波路は、コアが４５°ミラーに至るまで伸びており、コアの周囲全体がコアを構成する材料より比較的柔らかいクラッド材料の硬化物で形成されているので、室温での１０万回の折り曲げに対して耐性を有するが、４５°ミラーを形成するダイシング時に平坦な４５°ミラーが得られないので、挿入損失が大きかった。また、比較例２のフレキシブル光導波路は、実施例１のフレキシブル光導波路と同様の構造を有することから、４５°ミラーを形成するダイシング時に平坦な４５°ミラーが得られるので、挿入損失が小さいが、使用したクラッド材料の硬化物の特性から、室温での１０万回の折り曲げに対して耐性を有しなかった。 In contrast, in the flexible optical waveguide of Comparative Example 1, the core extends to the 45 ° mirror, and the entire periphery of the core is formed of a cured material of a clad material that is relatively softer than the material constituting the core. Although it has resistance to 100,000 times of bending at room temperature, a flat 45 ° mirror cannot be obtained when dicing to form a 45 ° mirror, so that the insertion loss is large. Further, since the flexible optical waveguide of Comparative Example 2 has the same structure as that of the flexible optical waveguide of Example 1, a flat 45 ° mirror can be obtained during dicing to form a 45 ° mirror, so the insertion loss is small. From the characteristics of the cured product of the clad material used, the clad material was not resistant to 100,000 bendings at room temperature.
かくして、光の伝播方向における少なくとも一方の端部に形成された４５°ミラーの近傍において、クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域（コアの周囲を除く）を比較的硬いコアと同じ材料で形成すると共に、光導波路を構成するクラッドを繰り返しの折り曲げに対して耐性を有する比較的柔らかい材料で形成すれば、光送受信部のサブマウントに高精度で実装できるフレキシブル光導波路が得られることがわかる。また、裏面に電気配線を有する基板を用いれば、同様にして、基板の電気配線側に光素子を高精度で実装できるフレキシブル光電気混載基板が得られることがわかる。 Thus, in the vicinity of the 45 ° mirror formed at at least one end in the light propagation direction, the region from the end of the cladding to the 45 ° mirror (excluding the periphery of the core) is made of the same material as the relatively hard core. It can be seen that a flexible optical waveguide that can be mounted with high accuracy on the submount of the optical transmitter / receiver can be obtained by forming the clad constituting the optical waveguide with a relatively soft material resistant to repeated bending. . In addition, it can be seen that if a substrate having electrical wiring on the back surface is used, a flexible opto-electric hybrid board capable of mounting optical elements on the electrical wiring side of the substrate with high accuracy can be obtained.
本発明のフレキシブル光導波路は、光送受信部のサブマウントに高精度で実装できる。また、本発明のフレキシブル光電気混載基板は、基板の電気配線側に光素子を高精度で実装できる。それゆえ、本発明は、フレキシブル光導波路やフレキシブル光電気混載基板の適用が期待される様々な光学関連分野や電子機器分野で多大の貢献をなすものである。 The flexible optical waveguide of the present invention can be mounted with high accuracy on the submount of the optical transceiver. Moreover, the flexible opto-electric hybrid board of the present invention can mount the optical element on the electric wiring side of the board with high accuracy. Therefore, the present invention greatly contributes to various optical-related fields and electronic equipment fields where application of flexible optical waveguides and flexible opto-electric hybrid boards is expected.
１ 基板
２ コア
３ クラッド
４ ４５°ミラー
５ クラッドの端部
６ クラッド延設部
７ クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域
８ クラッドの端部から４５°ミラーに至る領域の側面部
９ 電気配線
１０ 光素子
１１ パッド
１２ 第１の型（凹型）
１３ コア溝に対応する凹部
１４ ４５°ミラーを形成する領域に対応する凹部
１５ 第２の型（凸型）
１６ コア溝に対応する凸部
１７ ４５°ミラーを形成する領域に対応する凸部
１８ コア溝
１９ ４５°ミラーを形成する領域
２０ フォトマスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Core 3 Clad 4 45 degree mirror 5 Clad edge part 6 Clad extension part 7 The area | region from the edge part of a clad to a 45 degree mirror 8 The side part of the area | region from the edge part of a clad to a 45 degree mirror 9 Electric wiring 10 optical element 11 pad 12 first mold (concave)
13 Concave part corresponding to core groove 14 Concave part corresponding to region for forming 45 ° mirror 15 Second mold (convex type)
16 Convex part corresponding to core groove 17 Convex part corresponding to area where 45 ° mirror is formed 18 Core groove 19 Area where 45 ° mirror is formed 20 Photomask
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