JP2018146437A - Inspection method of optical waveguide and preparation method of optical waveguide using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信,光情報処理,その他一般光学の分野で用いられる光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法に関するものである。 The present invention relates to an optical waveguide inspection method used in the fields of optical communication, optical information processing, and other general optics, and a method of manufacturing an optical waveguide using the same.
最近の電子機器等では、伝送情報量の増加に伴い、電気配線に加えて、光配線が併用されている。そのようなものとして、電気配線を有する電気回路基板と、コア(光配線)を有する光導波路とが積層された光電気混載基板が提案されている。その光電気混載基板のなかには、上記電気回路基板に光素子が実装されて使用されるものがあり、そのものは、上記光素子の実装位置に対応する上記光導波路のコアの部分が、そのコアの長手方向に対して45°傾斜した光反射面に形成されている。 In recent electronic devices and the like, along with an increase in the amount of transmission information, optical wiring is used in combination with electrical wiring. As such, an opto-electric hybrid board is proposed in which an electric circuit board having electric wiring and an optical waveguide having a core (optical wiring) are laminated. Some of the opto-electric hybrid boards are used with an optical element mounted on the electric circuit board, and the optical waveguide core part corresponding to the mounting position of the optical element is the core part of the optical circuit board. It is formed on a light reflecting surface inclined by 45 ° with respect to the longitudinal direction.
そして、上記光導波路の製造工程では、コアを形成した後、そのコアの状態(例えば、光伝播性能,寸法,上記光反射面の傾斜角度等)が検査される(例えば、特許文献1〜3参照)。その検査方法の一例について説明すると、まず、LED(発光ダイオード)等の光源からコアの一端部に向けて光を照射し、そのコアの他端部から出射した光を、CCD(電荷結合素子)イメージセンサ等の撮像素子で捕らえ、その撮像素子により撮像する。その撮像の際、撮像素子の焦点を光出射部(コアの他端部)に合わせる必要がある。これにより、出射光の撮像に適正な位置に、撮像素子を位置決めする。ついで、上記撮像した出射光の画像を解析することにより、上記コアの状態(上記光伝播性能等)を検査する。そして、その検査したコアの状態が、予め設定した基準に合うものを、上記検査の合格品とする。 And in the manufacturing process of the said optical waveguide, after forming a core, the state (for example, light propagation performance, a dimension, the inclination angle of the said light reflection surface, etc.) of the core is test | inspected (for example, patent documents 1-3) reference). An example of the inspection method will be described. First, light is emitted from a light source such as an LED (light emitting diode) toward one end of the core, and the light emitted from the other end of the core is converted into a CCD (charge coupled device). The image is captured by an image sensor such as an image sensor, and the image is captured by the image sensor. At the time of imaging, it is necessary to focus the imaging element on the light emitting part (the other end of the core). As a result, the image sensor is positioned at a position appropriate for imaging the emitted light. Next, the state of the core (the light propagation performance and the like) is inspected by analyzing the image of the captured emitted light. And the thing in which the state of the inspected core meets a preset standard is regarded as a passing product of the above inspection.
また、上記検査の効率化を図るために、複数の光導波路を、コアの長手方向と直角の方向に、並列させた帯状の光導波路集合シートを作製し、その光導波路集合シートの各光導波路を並列順に検査する方法が提案されている(例えば、上記特許文献3参照)。そして、検査後に、上記光導波路集合シートから、個々の光導波路が切り出される。 In order to increase the efficiency of the inspection, a strip-shaped optical waveguide assembly sheet is produced by arranging a plurality of optical waveguides in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the core, and each optical waveguide of the optical waveguide assembly sheet is produced. Has been proposed (see, for example, Patent Document 3 above). Then, after the inspection, individual optical waveguides are cut out from the optical waveguide assembly sheet.
しかしながら、上記従来の光導波路の検査方法では、撮像素子の焦点をコアの光出射部に合わせる工程(撮像素子の位置決め工程)に、長い時間(例えば25個の光導波路に対し280秒間程度)を要する。たとえ上記特許文献3のように効率化を図った方法でも、上記焦点を合わせる工程が必要であり、同様の長い時間を要する。そのため、光導波路の生産性が悪くなっている。しかも、コアの光出射部の加工状態が悪い場合や寸法が小さい場合は、上記焦点合わせに、より長い時間を要し、光導波路の生産性がさらに悪くなる。 However, in the above-described conventional optical waveguide inspection method, a long time (for example, about 280 seconds for 25 optical waveguides) is required for the step of focusing the image pickup device on the light emitting portion of the core (the image pickup device positioning step). Cost. Even in the method of improving efficiency as in Patent Document 3 described above, the step of focusing is required, and a similar long time is required. Therefore, the productivity of the optical waveguide is deteriorated. In addition, when the processing state of the light emitting portion of the core is poor or the dimensions are small, the focusing requires a longer time, and the productivity of the optical waveguide is further deteriorated.
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、出射光を撮像する際の撮像素子の位置決めに要する時間を短縮することができる光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and there is provided an optical waveguide inspection method and an optical waveguide manufacturing method using the optical waveguide inspection method that can reduce the time required for positioning the image pickup element when imaging emitted light. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するため、本発明は、光入射部と光出射部とを有し光入射部と光出射部との間の光路用のコアを備えた光導波路を準備する工程と、この光導波路の上記光出射部の位置を位置検出手段により検出する工程と、上記光入射部から上記光導波路のコア内に光を入射させ、その光を上記光出射部から出射させる工程と、上記検出した光出射部の位置情報に基づいて、撮像素子を位置決めし、上記光出射部から出射した出射光を、上記撮像素子により撮像する工程と、その撮像した出射光の画像解析により、上記コアの状態を検査する工程とを備えている光導波路の検査方法を第1の要旨とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a step of preparing an optical waveguide having a light incident portion and a light emitting portion and having an optical path core between the light incident portion and the light emitting portion, A step of detecting the position of the light emitting portion of the optical waveguide by a position detecting means, a step of causing light to enter the core of the optical waveguide from the light incident portion, and a step of emitting the light from the light emitting portion; Based on the detected position information of the light emitting portion, the image pickup device is positioned, and the core is obtained by imaging the emitted light emitted from the light emitting portion with the image pickup device and image analysis of the picked up emitted light. An optical waveguide inspection method comprising a step of inspecting the state is a first gist.
また、本発明は、コアを形成する工程と、このコアの状態を上記光導波路の検査方法により検査する工程とを備えた光導波路の製法であって、上記検査の結果が基準に合った光導波路を合格品とする光導波路の製法を第2の要旨とする。 Further, the present invention is a method of manufacturing an optical waveguide comprising a step of forming a core and a step of inspecting the state of the core by the optical waveguide inspection method, and the optical waveguide whose inspection result meets a standard The manufacturing method of the optical waveguide which makes a waveguide an acceptable product is made into the 2nd summary.
本発明の光導波路の検査方法では、光出射部から出射した出射光を撮像する工程に先立って、光出射部の位置を位置検出手段により検出する工程を備えている。すなわち、上記撮像工程では、既に、光出射部の位置が認識された状態にあり、それにより、撮像素子の焦点が光出射部に合う位置(出射光の撮像に適正な位置)が確定した状態にある。そのため、上記撮像工程に先立って、ないし上記撮像工程において、上記撮像素子の焦点が光出射部に合う位置(出射光の撮像に適正な位置)に、撮像素子を素早く位置決めすることができる。すなわち、本発明の光導波路の検査方法では、長い時間を要する、撮像素子の焦点を合わせる工程が不要となっている。そのため、上記撮像素子の位置決めに要する時間を短縮することができる。その結果、上記検査に要する時間を短縮することができる。 The optical waveguide inspection method of the present invention includes a step of detecting the position of the light emitting portion by the position detecting means prior to the step of imaging the emitted light emitted from the light emitting portion. That is, in the above imaging step, the position of the light emitting unit has already been recognized, and thereby the position where the focus of the imaging element matches the light emitting unit (the appropriate position for imaging the emitted light) has been determined. It is in. Therefore, prior to the imaging step or in the imaging step, the imaging element can be quickly positioned at a position where the focus of the imaging element is aligned with the light emitting portion (a position appropriate for imaging the emitted light). That is, in the optical waveguide inspection method of the present invention, a process for focusing the image pickup device, which takes a long time, is unnecessary. Therefore, the time required for positioning the image sensor can be shortened. As a result, the time required for the inspection can be shortened.
特に、上記準備する光導波路が、コアの長手方向と直角の方向に、複数並列され、それら複数の光導波路により、帯状の光導波路集合シートをなし、その光導波路集合シートの各光導波路を並列順に検査する場合には、検査を光導波路の並列順に連続的にできるため、検査の効率化を図ることができる。 In particular, a plurality of the optical waveguides to be prepared are arranged in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the core. The plurality of optical waveguides form a strip-shaped optical waveguide assembly sheet, and the optical waveguides of the optical waveguide assembly sheet are arranged in parallel. In the case of sequentially inspecting, the inspection can be continuously performed in the parallel order of the optical waveguides, so that the inspection efficiency can be improved.
さらに、上記光導波路集合シートが、コアの長手方向と直角の方向に並列された複数の光導波路からなる列を、複数列並列させたものとなっており、それら複数列を同時に検査する場合には、同時に検査できる光導波路の数が上記列の数だけ増加するため、検査のより一層の効率化を図ることができる。 Further, when the optical waveguide assembly sheet is a plurality of optical waveguides arranged in parallel in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the core, the plurality of optical waveguides are arranged in parallel, and when the plurality of rows are inspected simultaneously. Since the number of optical waveguides that can be inspected at the same time increases by the number of the above-described columns, it is possible to further increase the efficiency of the inspection.
また、上記光導波路の光出射部の位置を検出する位置検出手段が、レーザ変位計である場合には、上記光出射部の位置の検出に要する時間を短くできるため、検査のさらなる効率化を図ることができる。 Further, when the position detecting means for detecting the position of the light emitting portion of the optical waveguide is a laser displacement meter, the time required for detecting the position of the light emitting portion can be shortened, so that the inspection can be made more efficient. Can be planned.
そして、本発明の光導波路の製法は、コアを形成した後、このコアの状態を上記光導波路の検査方法により検査し、その検査の結果が基準に合った光導波路を合格品とする。ここで、上記検査に要する時間は短縮可能であることから、光導波路の生産性を高めることができる。 In the optical waveguide manufacturing method of the present invention, after the core is formed, the state of the core is inspected by the above-described optical waveguide inspection method, and the optical waveguide whose inspection result meets the standard is regarded as an acceptable product. Here, since the time required for the inspection can be shortened, the productivity of the optical waveguide can be increased.
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1(a)は、本発明の光導波路の検査方法の第1の実施の形態の検査対象となる光導波路を備えた光電気混載基板が複数並列された光電気混載基板集合シートを示す平面図であり、図1(b)は、その光電気混載基板集合シートが有する上記光電気混載基板を示す横断面図〔図1(a)のX−X断面図〕である。この実施の形態における、検査前の光電気混載基板A1は、図1(b)に示すように、電気回路基板Eと、この電気回路基板Eの片面〔図1(b)では下面〕に積層形成された、検査前の光導波路W1とを備えている。また、この実施の形態では、上記電気回路基板Eと上記光導波路W1との間の一部に、補強用の金属層Mが配置されている。そして、上記光電気混載基板集合シート(光導波路集合シート)Sは、図1(a)に示すように、複数の上記光電気混載基板A1(複数の上記光導波路W1)を、上記光導波路Wのコア7の長手方向と直角の方向に、間隔をあけて一体に並列させた帯状のものとなっている。
FIG. 1A is a plan view showing an opto-electric hybrid board assembly sheet in which a plurality of opto-electric hybrid boards having optical waveguides to be inspected according to the first embodiment of the optical waveguide inspection method of the present invention are arranged in parallel. FIG. 1B is a transverse cross-sectional view (XX cross-sectional view of FIG. 1A) showing the opto-electric hybrid board included in the opto-electric hybrid board assembly sheet. In this embodiment, the opto-electric hybrid board A1 before the inspection is laminated on the electric circuit board E and one surface of the electric circuit board E (the lower surface in FIG. 1B) as shown in FIG. And a formed optical waveguide W1 before inspection. In this embodiment, a reinforcing metal layer M is disposed in a part between the electric circuit board E and the optical waveguide W1. Then, as shown in FIG. 1A, the opto-electric hybrid board assembly sheet (optical waveguide assembly sheet) S includes a plurality of the opto-electric hybrid boards A1 (a plurality of optical waveguides W1) and the optical waveguide W. In the direction perpendicular to the longitudinal direction of the
より詳しく説明すると、上記電気回路基板Eは、透光性を有する絶縁層1の表面に、電気配線(図示せず)と素子実装用パッド2とが形成されたものとなっている。ここで、上記絶縁層1は、上記金属層Mの表面(光導波路Wと反対側の面)に形成されている。
More specifically, the electric circuit board E has electric wiring (not shown) and
光導波路W1は、光路用の線状のコア7が第1クラッド層6と第2クラッド層8とで挟持されたものとなっている。そして、上記電気回路基板Eの素子実装用パッド2に対応する上記光導波路Wの一端部は、コア7の長手方向に対して45°傾斜した傾斜面に形成されており、その傾斜面に位置するコア7の部分は、光反射面7aになっている。上記光導波路W1の他端部(光反射面7aと反対側の端部)は、コア7の長手方向に対して直角な直角面に形成されており、その直角面に位置するコア7の部分は、光ファイバF(図2参照)のコア9の端面に接続される接続面7cとなっている。ここで、上記第1クラッド層6は、上記金属層Mの裏面(電気回路基板Eと反対側の面)に形成されている。
In the optical waveguide W1, a
そして、上記光導波路W1の検査後、その検査に合格した光導波路Wを備えた光電気混載基板Aだけが上記光電気混載基板集合シートSから個々に切り出される。そして、その光電気混載基板Aは、図2に示すように、光ファイバFの両端部に接続されて使用される。ここで、検査前の光導波路W1と検査後の光導波路Wとは、同じ構成である。また、検査前の光導波路W1を備えた光電気混載基板A1と検査後の光導波路Wを備えた光電気混載基板Aとは、同じ構成である。そして、一方の端部(図2では、左端部)の光電気混載基板Aの素子実装用パッド2には、発光素子11が実装され、他方の端部(図2では、右端部)の光電気混載基板Aの素子実装用パッド2には、受光素子12が実装される。このようにして、これら光電気混載基板Aと光ファイバFと発光素子11と受光素子12とで光電気混載モジュールが形成され、電子機器等に搭載される。
Then, after the inspection of the optical waveguide W1, only the opto-electric hybrid board A having the optical waveguide W that has passed the inspection is individually cut out from the opto-electric hybrid board aggregate sheet S. The opto-electric hybrid board A is used by being connected to both ends of the optical fiber F as shown in FIG. Here, the optical waveguide W1 before the inspection and the optical waveguide W after the inspection have the same configuration. The opto-electric hybrid board A1 including the optical waveguide W1 before the inspection and the opto-electric hybrid board A including the optical waveguide W after the inspection have the same configuration. The light emitting element 11 is mounted on the
上記光電気混載モジュールにおける光伝播は、つぎのようにして行われる。すなわち、一方の端部(図2では、左端部)の光電気混載基板Aに実装された発光素子11から発光された光Lは、その光電気混載基板Aのコア7から、上記光ファイバFのコア9、他方の端部(図2では、右端部)の光電気混載基板Aのコア7をこの順番に伝播して受光素子12で受光される。
Light propagation in the opto-electric hybrid module is performed as follows. That is, the light L emitted from the light emitting element 11 mounted on the opto-electric hybrid board A at one end (left end in FIG. 2) is transmitted from the
このように、各端部の光電気混載基板Aでは、コア7の光伝播性能が重要である。そこで、この実施の形態では、下記に説明するように、上記光電気混載基板Aの作製工程において、上記光導波路W1〔図1(b)参照〕のコア7の光伝播性能を検査する。
Thus, in the opto-electric hybrid board A at each end, the light propagation performance of the
すなわち、上記検査工程を備えた光電気混載基板Aの作製は、まず、検査前の光電気混載基板A1が複数並列された帯状の上記光電気混載基板集合シートSを作製する。この光電気混載基板集合シートSにおける個々の光電気混載基板A1の作製は、つぎのようにして行われる。 That is, in the production of the opto-electric hybrid board A provided with the inspection step, first, the strip-like opto-electric hybrid board assembly sheet S in which a plurality of opto-electric hybrid boards A1 before inspection are arranged in parallel is produced. The production of each opto-electric hybrid board A1 in the opto-electric hybrid board assembly sheet S is performed as follows.
〔光電気混載基板A1の電気回路基板Eの形成〕
まず、上記金属層Mを形成するための帯状の金属シート材Ma〔図3(a)参照〕を準備する。この金属シート材Maの形成材料としては、例えば、ステンレス,42アロイ等があげられ、なかでも、寸法精度等の観点から、ステンレスが好ましい。上記金属シート材Ma(金属層M)の厚みは、例えば、10〜100μmの範囲内に設定される。
[Formation of the electric circuit board E of the opto-electric hybrid board A1]
First, a strip-shaped metal sheet material Ma (see FIG. 3A) for forming the metal layer M is prepared. Examples of the material for forming the metal sheet material Ma include stainless steel and 42 alloy. Among these, stainless steel is preferable from the viewpoint of dimensional accuracy and the like. The thickness of the metal sheet material Ma (metal layer M) is set within a range of 10 to 100 μm, for example.
ついで、図3(a)に示すように、上記金属シート材Maの表面に、感光性絶縁樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法により、所定パターンの絶縁層1を形成する。この絶縁層1の形成材料としては、例えば、ポリイミド,ポリエーテルニトリル,ポリエーテルスルホン,ポリエチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート,ポリ塩化ビニル等の合成樹脂、シリコーン系ゾルゲル材料等があげられる。上記絶縁層1の厚みは、例えば、10〜100μmの範囲内に設定される。
Next, as shown in FIG. 3A, a photosensitive insulating resin is applied to the surface of the metal sheet material Ma, and the insulating
つぎに、図3(b)に示すように、上記電気配線(図示せず)と素子実装用パッド2とを、例えば、セミアディティブ法,サブトラクティブ法等により形成する。このようにして、上記金属シート材Maの表面に、電気回路基板Eが形成される。
Next, as shown in FIG. 3B, the electrical wiring (not shown) and the
〔光電気混載基板A1の金属層Mの形成〕
その後、図3(c)に示すように、上記金属シート材Maにエッチング等を施すことにより、その金属シート材Maの不要部分を除去して形を整え、上記金属シート材Maを金属層Mに形成する。
[Formation of metal layer M of opto-electric hybrid board A1]
Thereafter, as shown in FIG. 3C, etching or the like is performed on the metal sheet material Ma to remove unnecessary portions of the metal sheet material Ma so as to shape the metal sheet material Ma. To form.
〔光電気混載基板A1の光導波路Wの形成〕
そして、上記電気回路基板Eと上記金属層Mとの積層体の裏面(電気回路基板Eと反対側の面)に光導波路W1〔図1(b)参照〕を形成するために、まず、図4(a)に示すように、上記積層体の裏面(図では下面)に、第1クラッド層6の形成材料である感光性樹脂を塗布する。その後、その塗布層を照射線により露光して硬化させ、第1クラッド層6に形成する。上記第1クラッド層6の厚み(金属層Mの裏面からの厚み)は、例えば、5〜80μmの範囲内に設定される。なお、光導波路Wの形成時(上記第1クラッド層6,下記コア7,下記第2クラッド層8の形成時)は、上記積層体の裏面は上に向けられる。
[Formation of optical waveguide W of opto-electric hybrid board A1]
In order to form the optical waveguide W1 (see FIG. 1B) on the back surface (the surface opposite to the electrical circuit substrate E) of the laminate of the electrical circuit board E and the metal layer M, first, FIG. As shown to 4 (a), the photosensitive resin which is the formation material of the 1st clad
ついで、図4(b)に示すように、上記第1クラッド層6の表面(図では下面)に、フォトリソグラフィ法により、所定パターンのコア7を形成する。上記コア7の寸法は、例えば、幅が5〜200μmの範囲内に設定され、厚みが5〜200μmの範囲内に設定される。上記コア7の形成材料としては、例えば、上記第1クラッド層6と同様の感光性樹脂があげられ、上記第1クラッド層6および下記第2クラッド層8〔図4(c)参照〕の形成材料よりも屈折率が大きい材料が用いられる。
Next, as shown in FIG. 4B, a
つぎに、図4(c)に示すように、上記コア7を被覆するよう、上記第1クラッド層6の表面(図では下面)に、フォトリソグラフィ法により、第2クラッド層8を形成する。この第2クラッド層8の厚み〔コア7の頂面(図では下面)からの厚み〕は、例えば、3〜50μmの範囲内に設定される。上記第2クラッド層8の形成材料としては、例えば、上記第1クラッド層6と同様の感光性樹脂があげられる。
Next, as shown in FIG. 4C, a
その後、図4(d)に示すように、上記電気回路基板Eの素子実装用パッド2に対応する(図では下方に位置する)コア7の部分(一端部)を、上記第1クラッド層6および上記第2クラッド層8とともに、例えば、エキシマレーザ加工等により、コア7の長手方向に対して45°傾斜した傾斜面に形成する。それら傾斜面に位置する上記コア7の部分が光反射面7aとなる。また、上記コア7の他端部(光反射面7aと反対側の端部)は、そのコア7の長手方向に直角な面に形成され、光ファイバFのコア9(図1参照)の端面に接続される接続面7cとなる。このようにして、検査前の光導波路W1を得るとともに、その光導波路W1を備えた光電気混載基板A1が複数並列された前記光電気混載基板集合シートS〔図1(a),(b)参照〕を得る。
Thereafter, as shown in FIG. 4D, the portion (one end portion) of the
〈光導波路W1の検査方法〉
そして、つぎのようにして、上記光導波路W1のコア7の光伝播性能を検査する。この検査方法は、コア7の中を伝播した後に出射した光を撮像素子により撮像するのに先立って、光出射部の位置を検出する方法である。この検査方法が、本発明の第1の特徴である。
<Inspection method of optical waveguide W1>
Then, the light propagation performance of the
すなわち、上記検査方法は、この実施の形態では、図5に示すように、まず、帯状の上記光電気混載基板集合シートSを、エア吸着ベルト(図示せず)の上面に吸着させ、その光電気混載基板集合シートSの長手方向(図5に示す矢印方向)に移動させる。そして、その移動における上流側に、レーザ変位計(位置検出手段)30を設置し、下流側に、均一光を発光するLED(発光ダイオード)等の光源10と、CCD(電荷結合素子)イメージセンサ,CMOS(相補正金属酸化膜半導体)イメージセンサ等の撮像素子を備えたカメラ20とを設置する。なお、図5では、上記検査方法をわかりやすくするため、上記光電気混載基板集合シートSの構成の一部を簡略化ないし省略して図示している。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the inspection method first adsorbs the strip-like opto-electric hybrid board assembly sheet S on the upper surface of an air adsorption belt (not shown), and the light. The electric mixed board assembly sheet S is moved in the longitudinal direction (the arrow direction shown in FIG. 5). A laser displacement meter (position detecting means) 30 is installed on the upstream side in the movement, and a
より詳しく説明すると、上記レーザ変位計30は、レーザ光30aを平面状に出射する出射体31と、その出射されたレーザ光30aを受光する受光体32とを備えた透過型であり、それら出射体31と受光体32との間に、上記光電気混載基板集合シートSの光出射部となる上記接続面7cのある側端縁部が位置するよう、それら出射体31と受光体32とを配置する。
More specifically, the
上記光源10は、コア7の一端部の光反射面7aに対応する電気回路基板Eの部分の上方に設置されており、その光源10からコア7の一端部の光反射面7aに向かって、光Lが発光されている。これにより、光導波路W1〔図1(b)参照〕へは、上記光反射面7aに対応する第1クラッド層6の表面部分(光導波路W1の光入射部)から光Lが入射し、その後、上記光反射面7aで反射し、コア7の他端部の接続面7c(光導波路W1の光出射部)から出射している(図2参照)。
The
上記カメラ20は、コア7の他端部の接続面7cに対面した状態で設置され、その接続面7cから出射した光Lを、上記撮像素子で捕らえることができるようになっている。また、上記カメラ20は、3次元に移動可能なカメラ移動部(図示せず)に固定されており、そのカメラ移動部を作動させてカメラ20を移動させることができるようになっている。
The
このような状態において、上記レーザ変位計30の出射体31と受光体32との間を、上記光電気混載基板集合シートSの光出射部(接続面7c)のある側端縁部が通ることにより、上記出射体31から平面状に出射されたレーザ光30aの一部が、上記光電気混載基板集合シートSの側端縁部で遮断され、残りの遮断されていないレーザ光30aが上記受光体32で受光される。そのレーザ光30aの遮断状態の変化により、上記光電気混載基板集合シートSの光出射部(接続面7c)の位置を、光電気混載基板A1の並列順に、検知することができる。このように光出射部の位置でレーザ光30aの遮断状態が変化するよう、光電気混載基板A1の形成工程において、上記光出射部に対応する光電気混載基板A1の部分を光電気混載基板集合シートSの側端縁から突出させた状態に形成するか、または凹ませた状態に形成する。
In such a state, the side edge portion where the light emitting portion (
そして、その検出した光出射部(接続面7c)の位置情報に基づいて、上記撮像素子の焦点が上記光出射部(接続面7c)に合う位置に、上記カメラ移動部を作動させてカメラ20を移動させることにより、上記カメラ20を位置決めする。そのため、上記撮像素子が上記光出射部(接続面7c)からの出射光Lを捕らえてから、上記撮像素子の焦点を光出射部(コア7の他端部)に合わせる必要がない。すなわち、この実施の形態では、長い時間を要する焦点を合わせる工程が不要となっている。
Then, based on the detected position information of the light emitting part (
上記レーザ変位計30による光出射部(接続面7c)の位置の検知から上記カメラ20を位置決めまでに要する時間は短く、例えば、上記光電気混載基板集合シートSにおける25個の光電気混載基板A1に対し10秒間程度である。先に述べたように、焦点を合わせる必要がある従来の検査方法では、同条件で、280秒間程度を要する。
The time required from the detection of the position of the light emitting portion (
また、上記カメラ20を位置決めと同時に、上記光出射部(接続面7c)から出射した光Lを、上記光電気混載基板A1の並列順に、上記カメラ20の撮像素子により撮像する。そして、その撮像した出射光Lの画像を解析することにより、上記コア7における光伝播損失値を算出する。このように上記コア7の光伝播性能を検査することにより、光導波路W1を並列順に検査する。そして、その算出した光伝播損失値が、予め設定した基準値よりも小さいものを、コア7の光伝播性能が優れているとして、上記検査の合格品とする。
Simultaneously with the positioning of the
このようにして、上記コア7の光伝播性能を検査する工程を経て、光導波路Wが形成される。そして、それと同時に、光電気混載基板Aが複数並列された光電気混載基板集合シートSを得る。そして、上記のように、光導波路Wの形成工程における上記コア7の光伝播性能の検査では、出射光の撮像に先立って、光出射部の位置を検出するため、上記検査に要する時間を短縮することができる。そのため、光導波路Wの生産性を高めることができ、ひいては、光電気混載基板集合シートSの生産性を高めることができる。
Thus, the optical waveguide W is formed through the process of inspecting the light propagation performance of the
このように、光導波路Wの形成工程において、上記コア7の光伝播性能を検査する工程を設け、そのコア7の光伝播性能が実用に適している光導波路Wを合格品とすることが、本発明の第2の特徴である。
Thus, in the process of forming the optical waveguide W, a step of inspecting the light propagation performance of the
〔光電気混載モジュールの作製〕
その後、上記検査の合格品である光導波路Wを備えた光電気混載基板Aを、上記光電気混載基板集合シートSから個々に切り出し、図2に示すように、その光電気混載基板Aのコア7の接続面7cを、コネクタ(図示せず)等を介して、光ファイバFのコア9の両端部に接続する。また、その光ファイバFの一方の端部の光電気混載基板Aの素子実装用パッド2に、発光素子11を実装し、他方の端部の光電気混載基板Aの素子実装用パッド2に、受光素子12を実装する。このようにして、前記光電気混載モジュールを得る。
[Production of opto-electric hybrid module]
Thereafter, the opto-electric hybrid board A provided with the optical waveguide W, which is an acceptable product of the above inspection, is individually cut out from the opto-electric hybrid board assembly sheet S, and the core of the opto-electric hybrid board A is shown in FIG. 7 are connected to both ends of the
図6は、本発明の光導波路の検査方法の第2の実施の形態を示す説明図である。この実施の形態の検査方法は、図5に示す上記第1の実施の形態の検査方法において、光源10とカメラ20の配置を逆にしたものである。すなわち、光源10は、コア7の他端部の接続面7cに対面した状態で設置され、カメラ20は、コア7の一端部の光反射面7aに対応する電気回路基板Eの部分の上方に設置されている。そして、光源10からの光Lが、コア7の接続面7cから、コア7内に入射し、光反射面7aで反射した後、第1クラッド層6,絶縁層1をこの順番に透過して、カメラ20に向かって出射している。このように、この実施の形態では、光導波路W1の光入射部が、コア7の接続面7cとなっており、光導波路W1〔図1(b)参照〕の光出射部が、上記光反射面7aに対応する第1クラッド層6の表面部分となっている。そのため、上記光出射部の位置を検知するレーザ変位計30として、出射体と受光体とが一体となっている反射型のものを用いる。それ以外の部分は、図5に示す上記第1の実施の形態と同様であり、同様の部分には、同じ符号を付している。
FIG. 6 is an explanatory view showing a second embodiment of the optical waveguide inspection method of the present invention. The inspection method of this embodiment is obtained by reversing the arrangement of the
この第2の実施の形態において、上記光出射部の位置の検知は、上記反射型のレーザ変位計30を、光電気混載基板A1の表面の上方に配置する。そして、そのレーザ変位計30から光電気混載基板の表面に向けてレーザ光30bを出射し、その光電気混載基板A1で反射したレーザ光30cを、上記レーザ変位計30で受光する。このとき、上記光出射部は、2個の素子実装用パッド2に挟まれた低い位置にあることから、その光出射部ではレーザ光30cの反射状態が変化するため、その光出射部を検知することができる。
In the second embodiment, the position of the light emitting part is detected by placing the reflective
そして、この第2の実施の形態では、上記第1の実施の形態と光Lの伝播方向を逆にして、光導波路W1のコア7の光伝播性能を検査することができる。そして、上記第1の実施の形態と同様に、上記検査に要する時間を短縮することができ、光導波路Wおよび光電気混載基板集合シートSの生産性を高めることができる。
In the second embodiment, the light propagation performance of the
図7は、本発明の光導波路の検査方法の第3の実施の形態の検査対象となる光導波路を備えた光電気混載基板を示す横断面図〔図1(b)に相当する断面図〕である。この実施の形態における、検査前の光電気混載基板B1は、1個の電気回路基板Eの両端部に、素子実装用パッド2が形成され、その電気回路基板Eに積層される光導波路W2のコア7の両端部に、光反射面7aが形成されている。また、検査前の光導波路W2と検査後の光導波路Wとは、同じ構成である。また、検査前の光導波路W2を備えた光電気混載基板B1と検査後の光導波路Wを備えた光電気混載基板Bとは、同じ構成である。そして、検査後の光電気混載基板Bは、光ファイバF(図2参照)を介さないものとなっている。それ以外の部分は、図1(b)に示す、上記第1の実施の形態における光電気混載基板A1と同様であり、同様の部分には、同じ符号を付している。
FIG. 7 is a transverse cross-sectional view (cross-sectional view corresponding to FIG. 1B) showing an opto-electric hybrid board provided with an optical waveguide to be inspected according to the third embodiment of the optical waveguide inspection method of the present invention. It is. In this embodiment, the opto-electric hybrid board B1 before the inspection has
この光電気混載基板Bにおける光伝播は、一端部の表面からの光Lが、絶縁層1,第1クラッド層6をこの順番に透過した後、コア7の一端部の光反射面7aで反射して、コア7内を伝播する。その後、コア7の他端部の光反射面7aで反射して、第1クラッド層6,絶縁層1をこの順番に透過して、他端部の表面から出射される。すなわち、光導波路W2の光入射部も光出射部も、上記光反射面7aに対応する第1クラッド層6の表面部分となっている。
The light propagation in this opto-electric hybrid board B is reflected by the
そのため、この第3の実施の形態の、光導波路W2の検査方法は、図8に示すように、光出射部の位置を検知するレーザ変位計30として、上記第2の実施の形態(図6参照)と同様、出射体と受光体とが一体となっている反射型のものを用いる。また、光源10もカメラ20も、光電気混載基板B1の上方に設置される。そして、上記第1および第2の実施の形態と同様にして、光導波路W2のコア7の光伝播性能を検査することができる。
Therefore, the inspection method of the optical waveguide W2 according to the third embodiment, as shown in FIG. 8, uses the second embodiment (FIG. 6) as a
この第3の実施の形態でも、上記第1および第2の実施の形態と同様に、上記検査に要する時間を短縮することができ、光導波路Wおよび光電気混載基板集合シートSの生産性を高めることができる。 Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments, the time required for the inspection can be shortened, and the productivity of the optical waveguide W and the opto-electric hybrid board assembly sheet S can be increased. Can be increased.
図9は、本発明の光導波路の検査方法の第4の実施の形態を示す説明図である。この実施の形態の検査方法は、光電気混載基板集合シートSが、図1(a)に示す、並列された複数の光電気混載基板A1からなる列を、2列並列させたものとなっている。ただし、その2列とも、光出射部(接続面7c)を、光電気混載基板集合シートSの側端縁に形成している。そして、上記2列同時に検査することができる。各列の検査は、図5に示す上記第1の実施の形態と同様にして行うことができる。それ以外の部分は、図5に示す上記第1の実施の形態と同様であり、同様の部分には、同じ符号を付している。
FIG. 9 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the optical waveguide inspection method of the present invention. In the inspection method of this embodiment, the opto-electric hybrid board assembly sheet S is obtained by arranging two rows of a plurality of juxtaposed opto-electric hybrid boards A1 shown in FIG. Yes. However, the light emission part (
この第4の実施の形態では、同時に検査できる光導波路W1の数が2倍となるため、検査のより一層の効率化を図ることができ、光導波路Wおよび光電気混載基板集合シートSの生産性をより一層高めることができる。 In the fourth embodiment, since the number of optical waveguides W1 that can be inspected at the same time is doubled, the inspection efficiency can be further increased, and the production of the optical waveguide W and the opto-electric hybrid board aggregate sheet S can be achieved. The sex can be further enhanced.
なお、この第4の実施の形態では、2列とも、図5に示す上記第1の実施の形態と同様にして検査したが、その2列のうち1列については、光源10とカメラ20の配置を逆にし、図6に示す上記第2の実施の形態と同様にして検査してもよい。また、2列とも、図6に示す上記第2の実施の形態と同様にして検査してもよい。
In the fourth embodiment, both the two rows were inspected in the same manner as in the first embodiment shown in FIG. 5, but one of the two rows is that of the
また、この第4の実施の形態において、光電気混載基板A1が、図7に示す、光入射部の位置も光出射部の位置も光電気混載基板B1の表面にあるものであれば、並列された複数の光電気混載基板B1からなる列を、2列ないし3列以上並列させることができる。そのため、同時に検査できる光導波路の数をさらに増加することができ、検査のさらなる効率化を図ることができる。そして、光導波路Wおよび光電気混載基板集合シートSの生産性をさらに高めることができる。 Further, in this fourth embodiment, if the opto-electric hybrid board A1 has the light incident part position and the light emission part position on the surface of the opto-electric hybrid board B1 as shown in FIG. Two or three or more rows of the plurality of opto-electric hybrid boards B1 can be arranged in parallel. Therefore, the number of optical waveguides that can be inspected at the same time can be further increased, and the efficiency of inspection can be further increased. And the productivity of the optical waveguide W and the opto-electric hybrid board assembly sheet S can be further enhanced.
なお、上記各実施の形態では、コア7の光伝播性能の検査の際に、そのコア7に1方向のみに光を伝播させたが、その後、光源10とカメラ20の配置を逆にし、上記と逆方向に光を伝播させて検査を行ってもよい。このようにすると、1個の光導波路を2回検査することになるため、検査精度が向上する。
In each of the above embodiments, when the light propagation performance of the
また、上記各実施の形態では、複数の光電気混載基板A1,B1が並列された光電気混載基板集合シートSを用いて検査したが、光電気混載基板A1,B1が単独で移動された状態で、検査してもよい。 Moreover, in each said embodiment, although test | inspected using the opto-electric hybrid board | substrate assembly sheet | seat S in which several opto-electric hybrid board | substrates A1 and B1 were arranged in parallel, the opto-electric hybrid board | substrate A1, B1 was moved independently You may inspect it.
さらに、上記各実施の形態では、光導波路W1,W2に電気回路基板Eが積層された状態で、その光導波路W1,W2を検査したが、光導波路W1,W2のみを形成した状態で検査してもよい。 Further, in each of the above embodiments, the optical waveguides W1 and W2 are inspected in a state where the electric circuit board E is laminated on the optical waveguides W1 and W2. However, the inspection is performed in a state where only the optical waveguides W1 and W2 are formed. May be.
そして、上記各実施の形態では、光導波路W1,W2の光出射部の位置を検知する装置として、レーザ変位計30を用いたが、上記光出射部の位置を検知できれば、他の装置を用いてもよい。
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施の形態では、光電気混載基板集合シートSを移動させているが、レーザ変位計30ならびに光源10およびカメラ20(撮像素子)を移動させてもよい。または、光電気混載基板集合シートSと、レーザ変位計30ならびに光源10およびカメラ20(撮像素子)とを、互いに反対方向に移動させてもよい。
In each of the above embodiments, the opto-electric hybrid board assembly sheet S is moved, but the
さらに、上記各実施の形態では、コア7の状態として、コア7の光伝播性能を検査したが、コア7の寸法(幅および厚み),光反射面7aの傾斜角度等のコア7の状態を、上記のように撮像した出射光の画像解析により、検査することもできる(前記特許文献1〜3参照)。その際、上記各実施の形態と同様に、光出射部からの出射光の撮像に先立って、光出射部の位置を位置検出手段により検出するため、上記検査に要する時間を短縮することができる。
Further, in each of the above embodiments, the light propagation performance of the
つぎに、実施例について説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるものではない。 Next, examples will be described. However, the present invention is not limited to the examples.
〔実施例1〕
図5に示す第1の実施の形態のようにして、光電気混載基板集合シートの光導波路について、コアの光伝播性能を検査した。その光電気混載基板集合シートにおいて並列されている光電気混載基板の数を25個とした。また、上記光導波路のコアの寸法は、断面を50μm×50μmの正方形、長さを10cmとした。そして、上記光導波路の光出射部は、上記光電気混載基板集合シートの側端縁部に位置している。そのため、上記光出射部の位置を検知するレーザ変位計として、透過型のレーザ変位計(キーエンス社製、LS−9006M)を用いた。
[Example 1]
As in the first embodiment shown in FIG. 5, the optical propagation performance of the core was inspected for the optical waveguide of the opto-electric hybrid board assembly sheet. The number of opto-electric hybrid boards arranged in parallel in the opto-electric hybrid board assembly sheet was 25. Moreover, the dimensions of the core of the optical waveguide were a square with a cross section of 50 μm × 50 μm and a length of 10 cm. And the light emission part of the said optical waveguide is located in the side edge part of the said opto-electric hybrid board assembly sheet. Therefore, a transmission type laser displacement meter (manufactured by Keyence Corporation, LS-9006M) was used as a laser displacement meter for detecting the position of the light emitting portion.
また、上記光出射部からの出射光を撮像する装置として、シナジーオプトシステムズ社製のOCT−001を用いた。この装置は、光源と、CCDイメージセンサ(撮像素子)を備えたカメラとを備えている。上記光源は、発光する光の波長が850nm、均一光照射面が直径4mm、NA(開口数)が0.57である。上記CCDイメージセンサは、倍率が5倍、視野範囲が1.28mm×0.96mm、NA(開口数)が0.42である。 Further, OCT-001 manufactured by Synergy Opto Systems Co., Ltd. was used as a device for imaging the emitted light from the light emitting part. This apparatus includes a light source and a camera including a CCD image sensor (imaging device). The light source has a wavelength of emitted light of 850 nm, a uniform light irradiation surface diameter of 4 mm, and an NA (numerical aperture) of 0.57. The CCD image sensor has a magnification of 5 times, a field of view range of 1.28 mm × 0.96 mm, and an NA (numerical aperture) of 0.42.
〔実施例2〕
図6に示す第2の実施の形態のようにして、光電気混載基板集合シートの光導波路について、コアの光伝播性能を検査した。その光導波路の光出射部は、第1クラッド層の表面部分に位置している。そのため、上記光出射部の位置を検知するレーザ変位計として、反射型のレーザ変位計(キーエンス社製、LJ−V7020K)を用いた。それ以外の部分は、上記実施例1と同様とした。
[Example 2]
As in the second embodiment shown in FIG. 6, the optical propagation performance of the core was examined for the optical waveguide of the opto-electric hybrid board assembly sheet. The light emitting portion of the optical waveguide is located on the surface portion of the first cladding layer. Therefore, a reflective laser displacement meter (manufactured by Keyence Corporation, LJ-V7020K) was used as a laser displacement meter for detecting the position of the light emitting portion. The other parts were the same as in Example 1 above.
〔比較例1〕
上記実施例1において、従来の検査方法のように、光導波路の光出射部からの出射光を、CCDイメージセンサで捕らえ、そのCCDイメージセンサの焦点を光導波路の光出射部に合わせた後、撮像した。それ以外の部分は、上記実施例1と同様とした。
[Comparative Example 1]
In Example 1 above, after the light emitted from the light emitting portion of the optical waveguide is captured by the CCD image sensor and the focus of the CCD image sensor is adjusted to the light emitting portion of the optical waveguide, as in the conventional inspection method, I took an image. The other parts were the same as in Example 1 above.
〔比較例2〕
上記実施例2において、従来の検査方法のように、光導波路の光出射部からの出射光を、CCDイメージセンサで捕らえ、そのCCDイメージセンサの焦点を光導波路の光出射部に合わせた後、撮像した。それ以外の部分は、上記実施例2と同様とした。
[Comparative Example 2]
In Example 2 above, after the emitted light from the light emitting portion of the optical waveguide is captured by the CCD image sensor and the focus of the CCD image sensor is adjusted to the light emitting portion of the optical waveguide, as in the conventional inspection method, I took an image. The other parts were the same as in Example 2 above.
〔検査時間〕
上記実施例1,2および比較例1,2について、光電気混載基板集合シートの25個の光導波路の検査に要した時間を測定した。そして、その結果を下記の表1に示した。
[Inspection time]
For Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the time required to inspect 25 optical waveguides of the opto-electric hybrid board assembly sheet was measured. The results are shown in Table 1 below.
上記表1の結果から、実施例1,2では、比較例1,2と比較して、検査時間が短いことがわかる。 From the results shown in Table 1, it can be seen that Examples 1 and 2 have a shorter inspection time than Comparative Examples 1 and 2.
また、上記実施例1,2において、光電気混載基板集合シートとして、並列された複数の光電気混載基板からなる列を、2列並列させたもの(図9参照)を用いても、上記実施例1,2と同様の傾向を示す結果が得られた。さらに、上記光電気混載基板を、光入射部の位置も光出射部の位置も、光電気混載基板の表面にあるもの(図7参照)とし、その光電気混載基板が複数並列された列を、2列ないし3列以上並列させた光電気混載基板集合シートを用いても、上記実施例1,2と同様の傾向を示す結果が得られた。 Further, in the first and second embodiments, the above-described implementation can be performed even if two rows of a plurality of juxtaposed opto-electric hybrid boards are arranged in parallel as the opto-electric hybrid board assembly sheet (see FIG. 9). Results showing the same tendency as in Examples 1 and 2 were obtained. Furthermore, the opto-electric hybrid board is the one where the position of the light incident part and the position of the light emitting part are on the surface of the opto-electric hybrid board (see FIG. 7), and a row in which a plurality of the opto-electric hybrid boards are arranged in parallel Even when an opto-electric hybrid board assembly sheet in which two or three or more rows were arranged in parallel was used, the result showing the same tendency as in Examples 1 and 2 was obtained.
そして、上記実施例1,2において、光電気混載基板集合シートに代えて、光電気混載基板を単独で移動させた状態で検査しても、上記実施例1,2と同様の傾向を示す結果が得られた。 And in the said Examples 1 and 2, it replaces with an opto-electric hybrid board assembly sheet, and even if it inspects in the state which moved the opto-electric hybrid board independently, the result which shows the same tendency as the said Examples 1 and 2 was gotten.
さらに、上記実施例1,2および比較例1,2では、コアの光伝播性能を検査したが、コアの寸法(幅および厚み)および光反射面の傾斜角度を、上記と同様に、撮像した出射光の画像解析により検査しても、上記実施例1,2および比較例1,2と同様の傾向を示す結果が得られた。 Further, in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the light propagation performance of the core was inspected, but the core dimensions (width and thickness) and the inclination angle of the light reflecting surface were imaged in the same manner as described above. Even when examined by image analysis of the emitted light, results showing the same tendency as in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were obtained.
本発明の光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法は、光導波路のコア状態(光伝播性能,寸法,光反射面の傾斜角度等)を短時間で検査する場合に利用可能である。 The optical waveguide inspection method and the optical waveguide manufacturing method using the optical waveguide according to the present invention can be used for inspecting the core state of the optical waveguide (light propagation performance, dimensions, inclination angle of the light reflecting surface, etc.) in a short time. is there.
L 光
7 コア
7c 接続面
20 カメラ
30 レーザ変位計
L light 7
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