JP3846284B2 - 光導波路の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光導波路の製造方法に係り、詳しくは、電気配線と光配線とを同一の基板上で積み重ねる場合に好適な光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩ（大規模集積回路）を代表とする電子部品を用いて各種電子装置を組み立てることが一般的に行われているが、そのような電子部品は電気配線が形成された電気配線基板上に実装される。そして、各電子部品間を電気的に接続している電気配線を伝送する電気信号により、電子装置は所定の動作を行うように構成されている。ところで、このように電気信号を利用して動作する電子装置では、動作時に不要なノイズを発生するので、周囲の他の電子装置に対して誤動作させたり、性能を低下させる等の影響を与える。また、電気配線に存在する容量と抵抗との時定数により信号に遅延が生ずる。
【０００３】
一方、通信の大容量化、高速化を実現するために、光信号を情報の伝送媒体として利用する光通信技術が広く普及してきており、光通信網を構築すべく光交換機、光インターコネクション装置等の光通信装置が活発に研究開発されている。光通信装置においては、光信号を伝送する光配線として光導波路が使用され、この光導波路は支持基板となる絶縁基板上に形成される。このように、光信号を利用して動作する光通信装置では、動作時にノイズを発生することがないので、周囲の他の光通信装置あるいは電子装置に影響を与えることがない。また、光配線では導体の表皮効果による高周波信号の損失がない。
【０００４】
したがって、電気配線基板上の電気配線の一部を光配線に置き換えて電気信号の代わりに光信号を利用することにより、周囲の他の電子装置に与える影響を低減し、信号伝送の高速化を図ることができるようになる。このためには、電気配線と光配線とが同一の基板上で積み重なるように構成した光電気配線基板を形成することが望ましい。ここで、一般に電子部品の高密度実装を図るように電気配線基板上には多層化された電気配線が形成されているので、この多層化電気配線に基づいて電気配線基板上には凹凸面が形成されるため、この凹凸面に直接に光配線となる光導波路を重ねると、光配線を流れる光信号の伝送損失が大きくなる。それゆえ、光信号の伝送損失が大きくならないように工夫して、上述したように電気配線と光配線とを同一の基板上に積み重ねる必要がある。
【０００５】
このように電気配線基板上の電気配線の一部を光配線（光導波路）に置き換えるようにした光電気配線基板の製造方法が、例えば特開２００１−１５８８９号公報に開示されている。以下、図１６を参照して、同光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１６（ａ）に示すように、シリコン基板から成る第１の支持基板１０１上に、Ｃｒ、Ｃｕ等から成る剥離層１０２を介して、光配線（光導波路）となる光導波路樹脂層（光配線層フィルム）１０３を形成する。光導波路樹脂層１０３は、下クラッド層と上クラッド層との間にコア層が形成された構成になっている。ここで、第１の支持基板１０１は膜厚の薄い光導波路樹脂層１０３が、容易に変形して丸まるのを防止するために用いられている。
【０００６】
次に、図１６（ｂ）に示すように、剥離層１０２を溶解除去することにより、光導波路樹脂層１０３を第１の支持基板１０１から剥離する。次に、図１６（ｃ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を第１の接着剤１０４を介して、ラミネータでガラス基板から成る第２の支持基板１０５に貼り合わせる。この第２の支持基板１０５は、第１の支持基板１０１と同じ役割を担っている。
【０００７】
次に、図１６（ｄ）に示すように、第２の支持基板１０５に貼り合わされている光導波路樹脂層１０３を、変性ポリイミド樹脂から成る第２の接着剤１０６を介して、表面に電気配線（図示せず）が形成されているポリイミド多層配線基板から成る電気配線基板１０７に貼り合わせる。ここで、第２の接着剤１０６の接着強度を第１の接着剤１０４のそれよりも大きくなるように設計しておく。次に、図１６（ｅ）に示すように、第２の支持基板１０５を第１の接着剤１０４ごと光導波路樹脂層１０３から剥離することにより、電気配線基板１０７上に第２の接着剤１０６を介して光導波路樹脂層１０３が貼り合わされた光電気配線基板１０８を完成させる。
【０００８】
以上により、光配線としての役割を担う光導波路樹脂層１０３と、電気配線（図示せず）とが同一の電気配線基板１０７上で積み重なるように構成された光電気配線基板１０８が得られる。しかも、光配線である光導波路樹脂層１０３は第２の接着剤１０６を介して電気配線基板１０７上の電気配線と接しているので、多層化された電気配線により凹凸面が形成されていても、第２の接着剤１０６の存在により、光配線はその凹凸面の影響を受けないので、光配線を流れる光信号の伝送損失は大きくならない。
【０００９】
また、上述したような光電気配線基板に適用するようにした光導波路の製造方法が、例えば特開２００１−１５４０５１号公報に開示されている。以下、図１７を参照して、同光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１７（ａ）に示すように、アルミニウムから成る支持基板１１１を、予め形成されたフッ素化ポリイミド膜から成る上クラッド層１１２に貼り合わせる。符号１１３はフッ素化ポリイミド膜から成る中間クラッド層、符号１１４は銅基板、符号１１５は銅厚膜である。次に、図１７（ｂ）に示すように、銅基板１１４及び銅厚膜１１５を除去した後、図１７（ｃ）に示すように、フッ素化ポリイミド膜から成るコア層１１６を形成する。次に、図１７（ｄ）に示すように、下クラッド層１１７を形成する。続いて、支持基板１１１を除去することにより、光導波路１１８を製造する。この光導波路１１８は、別に用意された電気配線基板に貼り合わせることにより、光電気配線基板が完成されることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−１５８８９号公報記載の従来の光電気配線基板の製造方法では、光配線（光導波路）となる光導波路樹脂層を形成するための第１の支持基板と、第１の支持基板から剥離した光導波路樹脂層を保持するための第２の支持基板との複数種類の支持基板を用いるので、製造時間を費やすためコストアップが避けられない、という問題がある。
すなわち、従来の光電気配線基板の製造方法では、図１６（ａ）に示すように、光配線となる光導波路樹脂層１０３を形成するためにシリコン基板から成る第１の支持基板１０１を用い、また図１６（ｃ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を再び支持するためにガラス基板から成る第２の支持基板１０５を用いている。このため、第１の支持基板１０１から光導波路樹脂層１０３を剥離するための作業が必要になり、また剥離した光導波路樹脂層１０３を再び第２の支持基板１０５に貼り合わせる作業や、光導波路樹脂層１０３を第２の支持基板１０５から再び剥離する作業が必要になる。したがって、光電気配線基板を製造するのに余分な時間が費やされることになって、コストアップになる。
【００１１】
また、従来の光電気配線基板の製造方法では、光配線となる光導波路樹脂層を第１の支持基板から剥離した際に膜厚の薄い光導波路樹脂層が容易に変形して丸まってしまうので、光電気配線基板製造時の光導波路樹脂層の取り扱い性が悪い、という問題がある。
すなわち、図１６（ｂ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を第１の支持基板１０１から剥離した後に、膜厚の薄い光導波路樹脂層１０３が丸まってしまうため、次に図１６（ｃ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を第２の支持基板１０５に貼り合わせるときに、光導波路樹脂層１０３を平坦な状態に修正しなければならず、あるいは平坦な状態に修正するのが困難な場合には貼り合わせ作業に余分な時間が費やされる等、光導波路樹脂層１０３の取り扱い性が悪くなる。
【００１２】
一方、特開２００１−１５４０５１号公報記載の従来の光導波路の製造方法では、支持基板と光導波路とのそれぞれの構成材料の熱膨張率が異なるので、光導波路に残留応力が生ずる、という問題がある。
すなわち、従来の光導波路の製造方法では、図１７（ａ）に示すように、アルミニウムから成る支持基板１１１をフッ素化ポリイミド膜から成る上クラッド層１１２に貼り合わせた状態で、図１７（ｃ）に示すように、フッ素化ポリイミド膜から成るコア層１１６を形成した後、図１７（ｄ）に示すように、フッ素化ポリイミド膜から成る下クラッド層１１７を形成して光導波路１１８を製造している。このため、アルミニウムとフッ素化ポリイミド膜との熱膨張率の相違により、製造された光導波路１１８に残留応力が生ずるようになる。この結果、光導波路１１８にクラックが発生し易くなるので、光導波路の長期信頼性が低下するようになる。
【００１３】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、光導波路を用いて光電気配線基板を製造する場合、光導波路に残留応力を生じさせることがなくなると共に光導波路の取り扱い性を改善することができ、また光電気配線基板の製造時間を短縮することができるようにした光導波路の製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光信号を伝送する光導波路を光電気配線基板に設けるための光導波路の製造方法に係り、有機溶剤により溶解される熱可塑性樹脂から成る支持基板を形成する第１の工程と、次に、前記支持基板上に、有機溶剤により溶解されず光導波路の一部を構成する硬化性樹脂である下クラッド層を塗布した後、硬化させる第２の工程と、次に、前記下クラッド層上に、前記支持基板と略同じ熱膨張率を有し、光導波路の一部を構成し前記下クラッド層より屈折率の高い感光性樹脂によりコア層を形成する第３の工程と、次に、前記コア層の上面を含む全面に光導波路の一部を構成し前記コア層より屈折率の低い、硬化性樹脂である上クラッド層を形成する第４の工程により、前記下クラッド層と前記上クラッド層との間に前記コア層が配置された光導波路を前記支持基板上に形成した光導波路基板を製造する工程と、次に、前記光導波路基板を一対用いて前記上クラッド層同士を対向させ、前記上クラッド層間に、予め表面に電気配線が形成されている有機樹脂基板から成る電気配線基板を挟み込んで全体を一体化する第５の工程を実施した後、次に、有機溶剤を用いて前記一対の光導波路基板のそれぞれの前記支持基板を溶解させて除去することにより、前記電気配線基板上に貼り合わされた前記一対の光導波路を前記光電気配線基板に設けることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光導波路の製造方法に係り、上記支持基板が、ポリカーボネート樹脂から成ることを特徴としている。
としている。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の光導波路の製造方法に係り、上記ポリカーボネート樹脂が、１０、０００〜２０、０００の分子量を有することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の光導波路の製造方法に係り、上記有機溶剤が、塩化メチレン、テトラクロロエタン、メチレンクロライド、クロロホルム、１、１、２トリクロロエタン、クロルベンゼン又はジオキサンから成ることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、光信号を伝送する光導波路を光電気配線基板に設けるための光導波路の製造方法に係り、略２００℃以上の熱変形温度を有する熱可塑性樹脂から成る支持基板を形成する第１の工程と、次に、前記支持基板上に、光導波路の一部を構成する下クラッド層の樹脂を塗布した後、１６０〜２００℃で加熱して硬化させる第２の工程と、次に、前記下クラッド層上に、前記支持基板と略同じ熱膨張率を有し、光導波路の一部を構成し前記下クラッド層より屈折率の高い感光性樹脂によりコア層を形成する第３の工程と、次に、前記コア層の上面を含む全面に光導波路の一部を構成し前記コア層より屈折率の低い、硬化性樹脂である上クラッド層を形成する第４の工程により、前記下クラッド層と前記上クラッド層との間に前記コア層が配置された光導波路を前記支持基板上に形成した光導波路基板を製造する工程と、次に、前記光導波路基板を一対用いて前記上クラッド層同士を対向させ、前記上クラッド層間に、予め表面に電気配線が形成されている有機樹脂基板から成る電気配線基板を挟み込んで全体を一体化する第５の工程を実施した後、略２６０℃以上に加熱処理することにより、前記一対の光導波路基板のそれぞれの前記支持基板を溶融あるいは軟化させて除去することにより、前記電気配線基板上に貼り合わされた前記一対の光導波路を前記光電気配線基板に設けることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の光導波路の製造方法に係り、上記支持基板が、２００〜２６０℃の熱変形温度を有することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の光導波路の製造方法に係り、上記支持基板が、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリアリレート又はポリフェニレンエーテルから成ることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１乃至図４は、この発明の第１実施例に係る光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。以下、図１〜図４を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂である分子量が１０、０００〜２０、０００のポリカーボネート樹脂から成る、厚さが略１ｍｍ、縦横方向の寸法が略３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形状の支持基板１を形成する。この支持基板１は、後述するように支持基板１上に光導波路を製造した後には、塩化メチレン、テトラクロロエタン、メチレンクロライド、クロロホルム、１、１、２トリクロロエタン、クロルベンゼン、ジオキサン等の有機溶剤により溶解されて除去される。支持基板１としてポリカーボネート樹脂を用いる場合は、分子量が略２０、０００を上回ると、上述したような有機溶剤により溶解することが困難になる。一方、分子量が略１０、０００を下回ると、融点が低下するようになるので支持基板としては適さなくなる。一般に、分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂を支持基板１として用いることが望ましい。この分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂は、略１２０℃の熱変形温度（荷重たわみ温度）を有している。支持基板１は、上述の有機溶剤により容易に溶解できる材料であれば、ポリカーボネート樹脂に限ることはない。
【００３２】
次に、図１（ｂ）に示すように、支持基板１上に、光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）２を形成する。この下クラッド層２の材料は、上述の有機溶剤により溶解されないものが用いられる。下クラッド層２は、予めエポキシ樹脂液を支持基板１上に塗布した後、加熱して硬化させることにより形成する。この場合、エポキシ樹脂の加熱硬化処理は、上述したように支持基板１を構成しているポリカーボネート樹脂の熱変形温度である１２０℃以下で行う必要がある。このような条件を満足させるため、エポキシ樹脂の加熱硬化処理を略１１０℃で略６０分行う。また、下クラッド層２は、エポキシ樹脂に限らずに、紫外線硬化性樹脂を用いてもよい。この紫外線硬化性樹脂を用いる場合は、常温で波長３６５ｎｍの紫外線を１Ｊ〜８Ｊ／ｃｍ2の強度で、略１０分照射させて硬化させて、下クラッド層２を形成する。
【００３３】
次に、図１（ｃ）に示すように、下クラッド層２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層２より屈折率の高い、感光性樹脂であるエポキシ化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂から成るコア層３を形成する。このコア層３は、シングルモード光導波路を形成する場合は膜厚を略７μｍに形成し、マルチモード光導波路を形成する場合は膜厚を略５０μｍに形成する。コア層３は、予め紫外線硬化性樹脂液を下クラッド層２上面を含む全面に塗布した後、略１１０℃で略１０分乾燥処理して溶媒を除去し、現像処理を施して所望の形状にパターニングする。次に、略１１０℃で略３０分加熱硬化処理を行った後常温に戻すことにより、上述したような膜厚となるように形成する。
【００３４】
ここで、コア層３を形成する一連の工程において、上述の紫外線硬化性樹脂としてはポリカーボネート樹脂から成る支持基板１と略同じ熱膨張率を有しているものを用いる。したがって、上述のように加熱硬化処理後に常温に戻す際に紫外線硬化性樹脂は支持基板１と略同じ割合で収縮するため、紫外線硬化性樹脂に残留応力を生じさせることなくコア層３を形成することができる。また、コア層３は、感光性樹脂であれば紫外線硬化性樹脂に限らずに、シリコンオリゴマーに感光性を付与した構成の感光性樹脂を用いてもよい。この感光性樹脂も支持基板１と略同じ熱膨張率を有している。
【００３５】
次に、図１（ｄ）に示すように、前述した図１（ｂ）の工程と略同様にして、コア層３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）４を形成する。この上クラッド層４は、下クラッド層２と同様にエポキシ樹脂に限らずに、紫外線硬化性樹脂を用いて構成してもよい。以上のように、下クラッド層２と上クラッド層４との間にコア層３が配置された光導波路５を支持基板１上に形成することにより、光導波路基板６を製造する。ここで、光導波路５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層３が光配線となる）、この光導波路５を光導波路基板６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図１（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００３６】
次に、図２（ｅ）に示すように、以上のようにして得られた光導波路基板６を一対用いて上クラッド層４同士を対向させ、両上クラッド層４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されて、後述するように表裏導通導体（スルーホールコンタクト）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板７を挟み込んで全体を一体化する。具体的には、電気配線基板７あるいは上クラッド層４に真空雰囲気中で常温硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、真空プレス装置により一対の真空プレス板８で両側から加圧してエポキシ樹脂接着剤を常温で硬化させることにより、一対の光導波路基板６と電気配線基板７とを接着させて、全体を一体化する。なお、上述の常温硬化型エポキシ樹脂接着剤に代えて紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いて、紫外線を照射して硬化させて一対の光導波路基板６と電気配線基板７とを接着させるようにしてもよい。
【００３７】
次に、一対の真空プレス板８を除去した後、図２（ｆ）に示すように、前述したような有機溶剤を用いて一対の光導波路基板６のそれぞれのポリカーボネート樹脂から成る支持基板１を溶解させて除去することにより、電気配線基板７上に一対の光導波路５が貼り合わされた光電気配線基板の主要部を製造する。ここで、支持基板１を除去する方法は、有機溶剤を用いる方法と併用して機械的研磨を行うようにしてもよい。
前述したように、有機溶剤としては支持基板１に対してのみ作用して溶解させる性質の材料を用いているので、上クラッド層２、コア層３及び下クラッド層４には影響を与えないで、支持基板１のみを除去することができる。
【００３８】
次に、図３（ｇ）に示すように、一方側（この例では上方側）の光導波路５の表層の下クラッド層２から電気配線基板７の電気配線７１に至る部品端子接続穴７２を、レーザあるいはドリル等の加工手段により形成して光電気配線基板９を完成させる。なお、電気配線基板７には予め表裏導通穴７３に埋め込まれた表裏導通導体７４、この表裏導通導体７４のそれぞれ上端及び下端で導通する電気配線７１、７５が形成されているものとする。
【００３９】
次に、図３（ｈ）に示すように、バンプ、導電柱等から成る部品端子７６を有する電子部品７７を、その部品端子７６を部品端子接続孔７２に位置合わせして電気配線７１に接続することにより実装する。
あるいは、図４に示すように、一方側（例えば上方側）の光導波路５を部分的に電気配線基板７の電気配線７１が露出するように除去して開口部７８を形成して、この開口部７８にレーザダイオードのような部品端子７９を有する発光部品８０を、その部品端子７９を電気配線７１に接続し、かつその発光部品８０の発光部が開口部７８の側面に露出したコア層３に位置合わせするように実装する。そして、電気配線基板７の他の位置にＶ溝８１を形成して、このＶ溝８１に光ファイバー８２を、この光ファイバー８２のコア層８３が光導波路５のコア層３に位置合わせするように実装する。
【００４０】
また、この他に以下のような製造方法も可能である。すなわち、図２（ｅ）の製造工程の前に、電気配線基板７に予め電子部品を実装しておき、一方、光導波路基板６のその電子部品実装位置に対応した位置の光導波路５及び支持基板１を部分的に除去しておく。次に、図２（ｅ）の製造工程と略同様に、上記電気配線基板７上に上記光導波路基板６を貼り合わせることにより、光電気配線基板７を製造する。あるいは、予め内部に電子部品を埋め込むようにして実装した電気配線基板７を用いて、この電気配線基板７上に光導波路基板６を貼り合わせることにより、光電気配線基板９を製造することも可能である。
【００４１】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路５を用いて光電気配線基板９を製造する場合、予め製造した光導波路基板６を電気配線基板７上に貼り合わせた後に、有機溶剤により光導波路基板６の支持基板１のみを溶解して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のように、第１の支持基板１０１から光導波路樹脂層１０３を剥離するための作業や、剥離した光導波路樹脂層１０３を再び第２の支持基板１０５に貼り合わせる作業や、光導波路樹脂層１０３を第２の支持基板１０５から再び剥離する作業はいずれも不要になる。それゆえ、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００４２】
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板９に適用する光導波路５を製造する場合、略同じ熱膨張率を有するポリカーボネート樹脂から成る支持基板１上に、紫外線硬化性樹脂あるいはシリコンオリゴマーに感光性を付与した構成の感光性樹脂を用いてコア層３を形成するので、感光性樹脂を加熱硬化処理後に常温に戻す際に感光性樹脂は支持基板１と略同じ割合で収縮するので、感光性樹脂に残留応力を生じさせることなくコア層３を形成することができる。それゆえ、図１７に示した従来の製造方法のように、支持基板１１１と光導波路１１８との熱膨張率の相違により、製造された光導波路１１８に残留応力が生じるようなことはなくなる。したがって、光導波路にクラックが発生しにくくなるので、光導波路の長期信頼性が向上するようになる。加えて、残留応力がなくなることに伴って、残留応力があると避けられなかった異なる偏光方向に依存する屈折率差も防止できるようになるので、光導波路の光伝送特性を改善することができるようになる。
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光導波路５は支持基板１から剥離されない状態で支持基板１と共に電気配線基板７上に貼り合わされるので、膜厚の薄い光導波路５が変形して丸まってしまうことはない。したがって、光導波路５を平坦な状態に修正するような余分な作業は不要になるので、光導波路５の取り扱い性が改善されるようになる。
【００４３】
このように、この例の光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路５を用いて光電気配線基板９を製造する場合、予め製造した光導波路基板６を電気配線基板７上に貼り合わせた後に、有機溶剤により光導波路基板６の支持基板１のみを溶解して除去するようにしたので、余分の支持基板を用いる必要がなくなる。
また、この例の光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板９に適用する光導波路５を製造する場合、略同じ熱膨張率を有する支持基板１上に感光性樹脂を用いてコア層３を形成するので感光性樹脂に残留応力は生ぜず、また光導波路５は支持基板１から剥離されることがないので、光導波路１が変形して丸まることはなくなる。
したがって、光導波路を用いて光電気配線基板を製造する場合、光導波路に残留応力を生じさせることがなくなると共に光導波路の取り扱い性を改善することができ、また光電気配線基板の製造時間を短縮することができる。
【００４４】
◇第２実施例
図５及び図６は、この発明の第２実施例に係る光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、光導波路を形成する熱処理温度をより高くするために、より高い熱変形温度を有する支持基板を用いるようにした点である。以下、図５及び図６を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイド（Polyphenylene Sulfide:PPS）樹脂から成る、厚さが略１ｍｍ、縦横方向の寸法が略３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形状の支持基板１１を形成する。このＰＰＳ樹脂は結晶性ポリマーであるため、略２６０℃の熱変形温度を有し、略２８０℃の融点に近い高い耐熱性を備えている。したがって、ＰＰＳ樹脂は略２８０℃の温度で溶融させて除去できるので、熱変形温度に比べてそれほど高くない温度で除去できるという利点を有している。支持基板１１は、上述のＰＰＳ樹脂に限らず、略２００℃以上の熱変形温度を有するポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリフェニレンエーテル等の他の熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００４５】
次に、図５（ｂ）に示すように、支持基板１１上に、光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）１２を形成する。この下クラッド層１２は、予め例えばフルオレン骨格を有するエポキシ樹脂液を支持基板１１上に塗布した後、１６０〜２００℃で加熱して硬化させることにより形成する。上述のＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１は、１６０〜２００℃の加熱硬化処理温度よりも高い略２６０℃の熱変形温度を有しているので、その加熱硬化処理温度に十分に耐えることができるため、熱変形することはない。また、熱硬化性樹脂としてはＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１と略同じ熱膨張率を有している、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂を用いる。したがって、上述のような加熱硬化処理後に常温に戻す際に、そのエポキシ樹脂は支持基板１１と略同じ割合で収縮するので、エポキシ樹脂に残留応力を生じさせることなく下クラッド層１２を形成することができる。
【００４６】
次に、図５（ｃ）に示すように、下クラッド層１２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層１２より屈折率の高い、感光性樹脂である例えばフルオレン骨格を有しアルカリ可溶性のエポキシ樹脂から成るコア層１３を形成する。このコア層１３は、第１実施例と略同様な膜厚に形成する。コア層１３は、予めエポキシ樹脂液を下クラッド層１２上面を含む全面に塗布した後、略１１０℃で略１０分乾燥処理して溶媒を除去し、現像処理を施して所望の形状にパターニングする。次に、１６０〜２００℃で加熱硬化処理を行った後常温に戻すことにより、上述したような膜厚となるように形成する。
このように、コア層１３を形成する一連の工程において用いるエポキシ樹脂はＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１と略同じ熱膨張率を有しているので、上述のように加熱硬化処理後に常温に戻す際にエポキシ樹脂は支持基板１１と略同じ割合で収縮するため、エポキシ樹脂に残留応力を生じさせることなくコア層１３を形成することができる。
【００４７】
次に、図５（ｄ）に示すように、前述した図５（ｂ）の製造工程と略同様にして、コア層１３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層１３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）１４を形成する。この上クラッド層１４は、下クラッド層１２と同様に例えばフルオレン骨格を有するエポキシ樹脂に限らずに、透明な熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂を用いて構成してもよい。以上により、下クラッド層１２と上クラッド層１４との間にコア層１３が配置された光導波路１５を支持基板１１上に形成することにより、光導波路基板１６を製造する。ここで、光導波路１５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層１３が光配線となる）、この光導波路１５を光導波路基板１６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図５（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００４８】
次に、図６（ｅ）に示すように、以上のようにして得られた光導波路基板１６を一対用いて上クラッド層１４同士を対向させ、両上クラッド層１４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成され、表裏導通穴が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板１７を挟み込んで全体を一体化する。具体的には、電気配線基板１７あるいは上クラッド層１４に真空雰囲気中で常温硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、真空プレス装置により一対の真空プレス板１８で両側から加圧してエポキシ樹脂接着剤を常温で硬化させることにより、一対の光導波路基板１６と電気配線基板１７とを接着させて、全体を一体化する。なお、上述の常温硬化型エポキシ樹脂接着剤に代えて紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いて、紫外線を照射して硬化させて、一対の光導波路基板１６と電気配線基板１７とを接着させるようにしてもよい。
【００４９】
次に、一対の真空プレス板１８を除去した後、図６（ｆ）に示すように、略２６０℃以上に加熱処理することにより、一対の光導波路基板１６のそれぞれのＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１を溶融あるいは軟化させて除去することにより、電気配線基板１７上に一対の光導波路１５が貼り合わされた光電気配線基板１９を製造する。次に、第１実施例の図３（ｇ）の製造工程と略同様に、一方側（この例では上方側）の光導波路１５の表層の下クラッド層１２から電気配線基板１７の電気配線に至る部品端子接続穴を、レーザあるいはドリル等の加工手段により形成して光電気配線基板１９を完成させる。ここで、支持基板１１を除去する方法は、略２６０℃近くの熱変形温度以上に加熱した研磨具を用いた機械的研磨を行うようにしてもよい。
前述したように、支持基板１１を構成しているＰＰＳ樹脂の熱変形温度である略２６０℃以上に加熱することにより、上クラッド層１２、コア層１３及び下クラッド層１４には影響を与えないので、支持基板１１のみを除去することができる。
【００５０】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路１５を用いて光電気配線基板１９を製造する場合、予め製造した光導波路基板１６を電気配線基板１７上に貼り合わせた後に、光導波路１５の支持基板１１を構成しているＰＰＳ樹脂の融点以上に加熱して光導波路基板１６の支持基板１１のみを溶解あるいは軟化して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００５１】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、略２００℃以上の熱変形温度を有する熱可塑性樹脂から成る支持基板１１を用いるようにしたので、支持基板１１上に光導波路１５を形成する場合の熱硬化性樹脂あるいは感光性樹脂の加熱硬化処理温度を高くすることができるため、それらの樹脂を十分に硬化させることができ、信頼性の高い光導波路を製造することができる。また、加熱した研磨具を用いて機械的研磨により支持基板１１を除去する場合には、支持基板１１のみがほとんど加熱されて、光導波路１５を構成する樹脂部分はそれ程加熱されないので、光導波路１５の劣化を防止することができる。
【００５２】
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板１９に適用する光導波路１５を製造する場合、略同じ熱膨張率を有するＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１上に、エポキシ樹脂から成る感光性樹脂を用いてコア層１３を形成するので、図１７に示した従来の製造方法のように製造された光導波路に残留応力が生じるようなことはなくなるため、光導波路にクラックが発生しにくくなって、光導波路の長期信頼性が向上するようになる。加えて、残留応力があると避けられなかった異なる偏光方向に依存する屈折率差も防止できるようになるので、光導波路の光伝送特性を改善することができるようになる。
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光導波路１５は支持基板１１から剥離されない状態で支持基板１１と共に電気配線基板１７上に貼り合わされるので、膜厚の薄い光導波路１５が変形して丸まってしまうことはなくなるため、光導波路１５の取り扱い性が改善されるようになる。
【００５３】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、支持基板上に光導波路を形成する場合の樹脂の加熱硬化処理を高くすることができるため、樹脂を十分に硬化させることができ、信頼性の高い光導波路を製造することができる。
加えてこの実施例の構成によれば、加熱した研磨具を用いて機械的研磨により支持基板を除去する場合には、支持基板のみがほとんど加熱されるので、光導波路の劣化を防止することができる。
【００５４】
◇第３実施例
図７乃至図９は、この発明の第３実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、光導波路に電気配線を形成する場合、電気配線に自由度を持たせるようにした点である。以下、図７〜図９を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
予め、第１実施例の図１（ａ）〜（ｄ）と略同様な工程を経て、下クラッド層２２と上クラッド層２４との間にコア層２３が配置された光導波路２５を支持基板２１上に形成することにより、図７（ａ）に示したような光導波路基板２６を製造する。この光導波路基板２６は、さらに以下の製造工程を経ることにより表面に所望の処理が施される。まず、上クラッド層２４の表面を機械的研磨あるいは加熱加圧を施すことにより、平坦化処理を行う。
【００５５】
次に、図７（ｂ）に示すように、平坦化処理した上クラッド層２４の表面を、クロム酸塩水溶液、過マンガン酸カリウム水溶液等の酸化剤を用いて溶解させることにより、粗化処理を行う。次に、上クラッド層２４の表面に、Ｐｄ（パラジウム）触媒を付与した後、無電解銅めっき液を用いた無電解銅めっき法により、膜厚が略１μｍの膜厚の第１の金属めっき層を形成する。次に、さらに電解銅めっき法により、第１の金属めっき層上に膜厚が略１８μｍの第２の金属めっき層を形成して、膜厚が略１９μｍの金属めっき層１０を形成する。
【００５６】
次に、図７（ｃ）に示すように、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、金属めっき層１０上の不要部を除いた全面をフォトレジスト膜で覆った後、フォトレジスト膜をマスクとしてドライエッチングあるいはウエットエッチング等のエッチング処理を施すことにより、不要部の金属めっき層１０を除去することにより、金属めっき層１０を所望の形状にパターニングする。この金属めっき層１０は、光導波路２５の第１の電気配線として働く。
【００５７】
次に、図７（ｄ）に示すように、金属めっき層１０上面を含む全面に、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略５０μｍのバッファ樹脂層３０を形成する。バッファ樹脂層３０は、予めエポキシ樹脂液を全面に塗布した後、略１５０℃で略２時間加熱硬化処理を行った後常温に戻すことにより、上述したような膜厚となるように形成する。ここで、上述した略１５０℃の加熱硬化温度は、支持基板２１を構成しているポリカーボネート樹脂の略１２０℃の熱変形温度を越えているが、バッファ樹脂層３０自身が支持基板として機能するため、全体での熱変形は生じない。したがって、例えば上クラッド層２４の表面に形成されている金属めっき層１０が断線するようなおそれはない。
以上により、下クラッド層２２と上クラッド層２４との間にコア層２３が配置され、表面に金属めっき層１０及びバッファ樹脂層３０が形成された光導波路２５を支持基板２１上に形成することにより、光導波路基板２６を製造する。ここで、光導波路２５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層２３が光配線となる）、この光導波路２５を光導波路基板２６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図７（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００５８】
次に、図８（ｅ）に示すように、以上のようにして得られた光導波路基板２６を一対用いてバッファ樹脂層３０同士を対向させ、それぞれのバッファ樹脂層３０間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板２７を挟み込んで全体を一体化する。具体的には、電気配線基板２７あるいはバッファ樹脂層３０に真空雰囲気中で常温硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、真空プレス装置により一対の真空プレス板２８で両側から加圧してエポキシ樹脂接着剤を常温で硬化させることにより、一対の光導波路基板２６と電気配線基板２７とを接着させて、全体を一体化する。このように一体化するとき、予め光導波路２５の上クラッド層２４の表面に形成されている金属めっき層１０は、電気配線基板２７の表面の多層化された電気配線と接することなくバッファ樹脂層３０と接しているので、バッファ樹脂層３０により保護されるので損傷を受けて変形や断線のおそれがない。
【００５９】
次に、一対の真空プレス板２８を除去した後、図８（ｆ）に示すように、前述したような塩化メチレン、テトラクロロエタン、メチレンクロライド、クロロホルム、１、１、２トリクロロエタン、クロルベンゼン、ジオキサン等の有機溶剤を用いて一対の光導波路基板２６のそれぞれのポリカーボネート樹脂から成る支持基板２１を溶解させて除去することにより、電気配線基板２７上に一対の光導波路２５が貼り合わされた光電気配線基板２９の主要部を製造する。あるいは、支持基板２１を除去する方法は、有機溶剤を用いる方法と併用して機械的研磨を行うようにしてもよい。
前述したように、有機溶剤としては支持基板２１に対してのみ作用して溶解させる性質の材料を用いているので、上クラッド層２２、コア層２３及び下クラッド層２４には影響を与えないで、支持基板２１のみを除去することができる。
【００６０】
次に、図９（ｇ）に示すように、それぞれの光導波路２５の表層の下クラッド層２２から電気配線基板２７の電気配線８５に至る部品端子接続穴８６を、レーザあるいはドリル等の加工手段により形成する。次に、図９（ｈ）に示すように、部品端子接続穴８６を含む全面に銅めっき層を形成した後、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、電気配線基板２７の電気配線８５と金属めっき層１０とを接続するようにパターニングした金属めっき層３２を形成する。この金属めっき層３２は、光導波路２５の第２の電気配線として働く。
【００６１】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路２５を用いて光電気配線基板２９を製造する場合、予め製造した光導波路基板２６を電気配線基板２９上に貼り合わせた後に、光導波路２５の支持基板２１を構成しているポリカーボネート樹脂を有機溶剤により光導波路基板２６の支持基板２１のみを溶解して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００６２】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、予め上クラッド層２４の表面に金属めっき層１０を形成した光導波路２５を電気配線基板２７に貼り合わせて一体化した後、支持基板２１を除去して露出したそれぞれの下クラッド層２２の表面に金属めっき層３２を形成するようにしたので、光導波路２５の両面側にそれぞれ金属めっき層１０、３２を形成できるため、光導波路２５に形成する電気配線に自由度を持たせることができる。
【００６３】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、光導波路の両面側にそれぞれ金属めっき層を形成できるため、光導波路に形成する電気配線に自由度を持たせることができる。
【００６４】
◇第４実施例
図１０及び図１１は、この発明の第４実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、支持基板として孔あき樹脂基板を用いるようにした点である。以下、図１０及び図１１を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等から成る厚さが略１ｍｍの孔あき樹脂基板３５上に、分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂から成る、厚さが略１００μｍの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を形成する。これらの孔あき樹脂基板３５及び溶媒溶解性樹脂フィルム３７は一体となって、後述するように光導波路４５を支持する役割を担う。溶媒溶解性樹脂フィルム３７を孔あき樹脂基板３５上に形成できるので、そのフィルム３７の膜厚は薄く（前述した例では孔あき樹脂基板３５の膜厚の略１０分の１に）形成することができる。分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂は、略２４１℃の融点を有しているので、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を略２４１℃以上に加熱することにより軟化させて、孔あき樹脂基板３５に接着する。この孔あき樹脂基板３５に孔３６を形成する目的は、後述するように溶媒溶解性樹脂フィルム３７に有機溶剤を作用させる場合に広面積の経路を確保することにあるので、孔３６の平面形状は円形、楕円形、正方形、長方形、多角形等の種々の形状を選ぶことができる。
【００６５】
次に、図１０（ｂ）に示すように、前述した第１実施例の図１（ｂ）の工程と略同様にして、溶媒溶解性樹脂フィルム３７上に、光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）４２を形成する。
【００６６】
次に、図１０（ｃ）に示すように、前述した第１実施例の図１（ｃ）の工程と略同様にして、下クラッド層４２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層４２より屈折率の高い、感光性樹脂であるエポキシ化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂から成るコア層４３を形成する。
【００６７】
次に、図１０（ｄ）に示すように、前述した第１実施例の図１（ｄ）の工程と略同様にして、コア層４３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層４３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）４４を形成する。以上のように、下クラッド層４２と上クラッド層４４との間にコア層４３が配置された光導波路４５を、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を介して孔あき樹脂基板３５上に形成することにより、光導波路基板４６を製造する。ここで、光導波路４５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層４３が光配線となる）、この光導波路４５を孔あき樹脂基板３５と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図１０（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００６８】
次に、図１１（ｅ）に示すように、前述した第１実施例の図２（ｅ）の工程と略同様にして、以上のようにして得られた光導波路基板４６を一対用いて上クラッド層４４同士を対向させ、両上クラッド層４４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板４７を挟み込んで全体を一体化する。
【００６９】
次に、図１１（ｆ）に示すように、前述した第１実施例の図２（ｆ）の工程と略同様にして、前述したような有機溶剤を用いて孔あき樹脂基板３５の孔３６を通じてその有機溶剤を溶媒溶解性樹脂フィルム３７に作用させ、一対の孔あき樹脂基板３５上のそれぞれの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解させて除去することにより、電気配線基板４７上に一対の光導波路４５が貼り合わされた光電気配線基板４９を完成させる。
前述したように、予め穴３６を形成した孔あき樹脂基板３５を用いてこの孔あき樹脂基板３５上に溶媒溶解性樹脂フィルム３７を形成した後、孔３６を通じて有機溶剤を溶媒溶解性樹脂フィルム３７に作用させるようにしてこの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解させるので、溶媒溶解性樹脂フィルム３７の表面の広い面積に対して同時に有機溶剤を作用させることができる。それゆえ、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を除去する時間を短縮できると共に、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解した廃液の量を少なくできるので、フイルム除去に必要な費用のコストダウンを図ることができる。また、溶媒溶解性樹脂フィルム３７は、孔あき樹脂基板３５上に形成されるので膜厚は薄くてよいので、材料費の節約を図ることもできる。
【００７０】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路４５を用いて光電気配線基板４９を製造する場合、予め溶媒溶解性樹脂フィルム３７を介して光導波路４５を形成した孔あき樹脂基板３５を電気配線基板４９上に貼り合わせた後に、孔あき樹脂基板３５の孔３６を通じて有機溶剤を作用させて溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００７１】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、孔あき樹脂基板３５の孔３６を通じて有機溶剤を作用させて溶媒溶解性樹脂フィルム３７を除去するので、溶媒溶解性樹脂フィルム３７の表面の広い面積に対して同時に有機溶剤を作用させることができるため、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を除去する時間を短縮できると共に、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解した廃液の量を少なくできるので、フイルム除去に必要な費用のコストダウンを図ることができる。
【００７２】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、孔あき樹脂基板の孔を通じて有機溶剤を作用させて溶媒溶解性樹脂フィルムを除去するので、フイルム除去に必要な費用のコストダウンを図ることができる。
【００７３】
図１２は、第４実施例の変形例を示す図で、孔あき樹脂基板３５に代えて、多孔質樹脂基板３８を用いた例である。この変形例では、図１２に示すように、多孔質樹脂基板３８上に溶媒溶解性樹脂フィルム３７を介して光導波路４５を形成することにより、光導波路基板３９を製造する。そして、図１１（ｅ）の工程と略同様の工程を経た後、図１１（ｆ）の工程と略同様の工程により、前述したような有機溶剤を用いて多孔質樹脂基板３８を通じてその有機溶剤を溶媒溶解性樹脂フィルム３７に作用させ、一対の多孔質樹脂基板３８上のそれぞれの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解させて除去することにより、電気配線基板４７上に一対の光導波路４５が貼り合わされた光電気配線基板４９を完成させる。
【００７４】
このように、この変形例によっても、第４実施例における孔あき樹脂基板に代えて多孔質樹脂基板を用いる点が異なるだけなので、第４実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
【００７５】
◇第５実施例
図１３乃至図１５は、この発明の第５実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、コア層を構成する有機樹脂にポーリング処理を施すことにより電界配向ポリマーを形成して、この電界配向ポリマーを光変調素子として利用するようにした点である。以下、図１３〜図１５を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１３（ａ）に示すように、前述した第２実施例の図５（ａ）の工程と略同様にして、熱可塑性樹脂であるＰＰＳ樹脂から成る、厚さが略１ｍｍ、縦横方向の寸法が略３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形状の支持基板５１を形成する。
【００７６】
次に、図１３（ｂ）に示すように、支持基板５１上に、後述するようにコア層５３を構成する有機樹脂に対するポーリング処理用の電極５０を形成する。この電極５０は、例えば無電解銅めっき法及び電解銅めっき法により全面に銅めっき層を形成した後、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、不要部の銅めっき層を除去することにより、所望の形状にパターニングして形成する。あるいは、この電極５０は所望の形状にパターニングすることなく全面に形成してもよい。
【００７７】
次に、図１３（ｃ）に示すように、前述した第２実施例の図３（ｂ）の工程と略同様にして、電極５０上面を含む全面に光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）５２を形成する。
【００７８】
次に、図１３（ｄ）に示すように、下クラッド層５２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層５２より屈折率の高い、有機樹脂から成る膜厚が略５μｍのコア層５３を形成する。このコア層５３は、図１４（ｈ）において後述するように、１つのコア層５３を長さ方向の途中位置において、Ｙ分岐により二分岐した第１の分岐経路５３Ａ及び第２の分岐経路５３Ｂを有する平面形状に形成する。これら第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂの両端部はいずれも一体に結合されて１つのコア層５３を構成する。コア層５３は、次のような方法により形成する。
予めポリメタクリル酸メチル（Poly-Methyl Methacrylate:PMMA）樹脂のようなアクリル酸エステル樹脂、あるいはポリスチレン系樹脂等に、スチルベンゼン化合物、アゾ化合物又はアゾメチレン化合物等から成る有機色素化合物を高分子中に分散あるいは高分子の側鎖に結合させた樹脂層を、下クラッド層５２の全面に略５μｍの膜厚に塗布した後硬化させる。次に、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、その樹脂層を反応性イオンエッチングによりパターニングして、前述したように長さ方向の途中位置において二分岐した第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂを有する平面形状のコア層５３を形成する。
【００７９】
また、コア層５３は次のような方法により形成する。
予め感光性樹脂であるクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を１１０重量部と、アルリル酸を３６重量部とを、ハイドロキノンを０．１重量部の存在下に略１０５℃で略１０時間反応させることにより、第１の組成物Ａを得る。次に、第１の反応物Ａを１００重量部と、有機非線形光学物質である２、４−ジエチルチオキサントンを２重量部と、４−［Ｎ−（２−ヒドロキシルエチレン）−Ｎ−エチルアミノ］−４’−ニトロアゾベンゼンを１０重量部と、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を３０重量部及びジシアンジアミドを２重量部とを混合し、混練することにより、第２の組成物Ｂを得る。次に、下クラッド層５２上の全面に、スピンコード法により、第２の組成物Ｂのクロロホルム溶液から成る樹脂層を略５μｍの膜厚に塗布した後、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、その樹脂層を直接現像することにより、前述したように長さ方向の途中位置において二分岐した第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂを有する平面形状のコア層５３を形成する。
【００８０】
次に、図１３（ｅ）に示すように、有機樹脂から成るコア層５３に対してポーリング処理を施す。
まず、コロナ放電装置のような高圧電源装置６０を用いて、ポーリング処理用の電極５０を高圧電源装置６０の一方の電源端子に接続してコア層５３の下方に接近させると共に、高圧電源装置６０の他方の電源端子に接続した針電極６２をコア層５３に接近させるように設ける。次に、高圧電源装置６０から電極５０と針電極６２との間に、放電電圧以下の臨界電圧である１０ｋＶ／ｃｍの電界を印加しながら、支持基板５１をコア層５３を構成している有機樹脂のガラス転移温度以上である略１５０℃で略１時間加熱処理した後、急冷して降温させ、略３０℃になるまで電界の印加を維持する。
【００８１】
このようなポーリング処理によれば、上述の加熱処理によりコア層５３を構成している有機樹脂のポリマーをゴム状に変化させ、上述の電界印加によりポリマーを電界の方向に配向させ、上述の電界を印加しながらガラス転移温度以下に降温することにより、ポリマーの配向を凍結して電界配向ポリマーを形成することができる。このようにして形成された電界配向ポリマーは、ポリマーの分子の線形分極率が一方向に揃う巨視的な線形性を有するので、一次の電気光学効果（ポッケルス効果）を生ずるようになる。この結果、後述するように電界配向ポリマーを光変調素子として利用できる。
【００８２】
次に、図１４（ｆ）に示すように、前述した第２実施例の図５（ｄ）の工程と略同様にして、コア層５３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層５３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）５４を形成する。
【００８３】
次に、図１４（ｇ）に示すように、前述の第３実施例の図７（ｃ）の工程と略同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、予め形成した銅めっき層の不要部を除去することにより、上クラッド層５４上に所望の形状にパターニングした一対の金属めっき層６３を形成する。この金属めっき層６３は、電気配線として働く。図１４（ｈ）は、図１４（ｇ）の工程に対応した斜視図を示す。図１４（ｈ）から明らかなように、下クラッド層５２上には１つのコア層５３が長さ方向の途中位置においてＹ分岐により二分岐された、第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂが形成されている。そして、上述の一対の金属めっき層６３は、光配線として働くコア層５３の例えば第１の分岐経路５３Ａに、略直交するパターンと第１の分岐経路５３Ａに略平行するパターンとを結合する。
【００８４】
上述した構成において、一対の金属めっき層６３に電気信号が伝送されると、この電気信号はポーリング処理を施した光導波路のコア層５３の第１の分岐経路５３Ａに上下から電界を印加するように作用し、この電界によって光導波路の屈折率が変化する。この結果、第１の分岐経路５３Ａを伝送される光信号と第２の分岐経路５３Ｂを伝送される光信号との間に位相差が生ずるようになって、コア層５３の両分岐経路５３Ａ、５３Ｂが一体に結合される部分で両光信号が干渉されるようになるので、位相差に応じて干渉される光信号の光量が変調されることになる。すなわち、前述したようにコア層５３にポーリング処理を施して電界配向ポリマーを形成することにより、光変調素子を構成することができる。
【００８５】
次に、図１５（ｉ）に示すように、前述の第３実施例の図７（ｄ）の工程と略同様に、金属めっき層６３上面を含む全面に、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略５０μｍのバッファ樹脂層６４を形成する。
以上により、下クラッド層５２と上クラッド層５４との間にコア層５３が配置され、表面に金属めっき層６３及びバッファ樹脂層６４が形成された光導波路５５を支持基板５１上に形成することにより、光導波路基板５６を製造する。ここで、光導波路５５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層５３が光配線となる）、この光導波路５５を光導波路基板５６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図１３（ａ）〜図１５（ｉ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００８６】
次に、前述の第３実施例の図８（ｅ）の工程と略同様に、図１５（ｊ）に示すように、光導波路基板５６を一対用いてバッファ樹脂層６４同士を対向させ、それぞれのバッファ樹脂層６４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板５７を挟み込んで全体を一体化する。このとき、一対の光導波路基板５６に隣接させて、異なる手順で製造されたＹ分岐したコア層５３が形成された光導波路基板６６をも一対用いて一体化する。
次に、前述の第２実施例の図６（ｆ）の工程と略同様に、略２６０℃以上に加熱処理することにより、一対の光導波路基板５６、６６のそれぞれのＰＰＳ樹脂から成る支持基板５１を溶融あるいは軟化させて除去することにより、電気配線基板５７上に一対の光導波路５５及び一対の光導波路６５が貼り合わされた光電気配線基板６９を完成させる。
このような製造方法によれば、異なる手順で製造したそれぞれの光導波路５５、６５を電気配線基板５７上に貼り合わせることができるので、異種の光導波路同士を容易に結合することができる。
【００８７】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路５５、６５を用いて光電気配線基板６９を製造する場合、予め製造した光導波路基板５６、６６を電気配線基板５７上に貼り合わせた後に、光導波路５５、６５の支持基板５１を構成しているＰＰＳ樹脂の熱変形温度以上に加熱して、光導波路基板５６、６６の支持基板５１のみを溶融あるいは軟化させて除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００８８】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、長さ方向の途中位置においてＹ分岐により二分岐した第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂを有するコア層５３に対してポーリング処理を施して電界配向ポリマーを形成した後、一方の分岐経路５３Ａに略直交する方向から結合し、分岐経路５３Ａに平行して電気信号を伝送する一対の金属めっき層６３を形成するようにしたので、光変調素子を容易に構成することができる。
【００８９】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、コア層５３にポーリング処理を施した後に製造した光導波路５５、６５を電気配線基板５７に貼り合わせるので、電気配線基板５７にポーリング処理による損傷を生じさせずに光電気配線基板６９を製造することができる。また、異なる手順で製造した光導波路５５、６５を電気配線基板５７上に貼り合わせることができるので、異種の光導波路同士を容易に結合することができる。
【００９０】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、コア層に対してポーリング処理を施して電界配向ポリマーを形成するので、光変調素子を容易に構成することができる。
【００９１】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、実施例では電気配線基板上に一対の光導波路基板を貼り合わせて光電気配線基板を製造する例について説明したが、光導波路基板は１つのみ用いて光電気配線基板を製造するようにしてもよい。また、第２実施例では支持基板をポリカーボネート樹脂により構成した例で説明したが、ポリカーボネート樹脂に代えてＰＰＳ樹脂を用いるようにしてもよい。また、支持基板、上下クラッド層、コア層等の寸法、膜厚等の条件は一例を示したものであり、目的、用途等に応じて変更することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板に適用する光導波路を製造する場合、略同じ熱膨張率を有する支持基板上に感光性樹脂を用いてコア層を形成するので感光性樹脂に残留応力は生ぜず、また光導波路は支持基板から剥離されることがないので、光導波路が変形して丸まることはなくなる。
したがって、光導波路を用いて光電気配線基板を製造する場合、光導波路に残留応力を生じさせることがなくなると共に光導波路の取り扱い性を改善することができ、また光電気配線基板の製造時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図２】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図３】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図４】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図５】この発明の第２実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図６】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図７】この発明の第３実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図８】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図９】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１０】この発明の第４実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１１】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１２】第４実施例の変形例を示す図である。
【図１３】この発明の第５実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１４】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１５】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１６】従来の光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１７】従来の光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、５１ 支持基板
２、１２、２２、４２、５２ 下クラッド層（第１クラッド層）
３、１３、２３、４３、５３、８３ コア層
４、１４、２４、４４、５４ 上クラッド層（第２クラッド層）
５、１５、２５、４５、５５、６５ 光導波路
６、１６、２６、３９、４６、５６、６６ 光導波路基板
７、１７、２７、４７、５７ 電気配線基板
８、１８、２８ 真空プレス板
９、１９、２９、４９、６９ 光電気配線基板
１０、３２、６３ 金属めっき層（電気配線）
３０、６４ バッファ樹脂層
３５ 孔あき樹脂基板
３６ 孔
３７ 溶媒溶解性樹脂フィルム
３８ 多孔質樹脂基板
５０ ポーリング処理用の電極
５３Ａ、５３Ｂ コア層の分岐経路
６０ 高圧電源装置
６２ 針電極
７１、７５、８５ 電気配線
７２、８６ 部品端子接続穴
７３ 表裏導通穴
７４ 表裏導通導体
７６、７９ 部品端子
７７ 電子部品
７８ 開口部
８０ 発光部品
８１ Ｖ溝
８２ 光ファイバー
【発明の属する技術分野】
この発明は、光導波路の製造方法に係り、詳しくは、電気配線と光配線とを同一の基板上で積み重ねる場合に好適な光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩ（大規模集積回路）を代表とする電子部品を用いて各種電子装置を組み立てることが一般的に行われているが、そのような電子部品は電気配線が形成された電気配線基板上に実装される。そして、各電子部品間を電気的に接続している電気配線を伝送する電気信号により、電子装置は所定の動作を行うように構成されている。ところで、このように電気信号を利用して動作する電子装置では、動作時に不要なノイズを発生するので、周囲の他の電子装置に対して誤動作させたり、性能を低下させる等の影響を与える。また、電気配線に存在する容量と抵抗との時定数により信号に遅延が生ずる。
【０００３】
一方、通信の大容量化、高速化を実現するために、光信号を情報の伝送媒体として利用する光通信技術が広く普及してきており、光通信網を構築すべく光交換機、光インターコネクション装置等の光通信装置が活発に研究開発されている。光通信装置においては、光信号を伝送する光配線として光導波路が使用され、この光導波路は支持基板となる絶縁基板上に形成される。このように、光信号を利用して動作する光通信装置では、動作時にノイズを発生することがないので、周囲の他の光通信装置あるいは電子装置に影響を与えることがない。また、光配線では導体の表皮効果による高周波信号の損失がない。
【０００４】
したがって、電気配線基板上の電気配線の一部を光配線に置き換えて電気信号の代わりに光信号を利用することにより、周囲の他の電子装置に与える影響を低減し、信号伝送の高速化を図ることができるようになる。このためには、電気配線と光配線とが同一の基板上で積み重なるように構成した光電気配線基板を形成することが望ましい。ここで、一般に電子部品の高密度実装を図るように電気配線基板上には多層化された電気配線が形成されているので、この多層化電気配線に基づいて電気配線基板上には凹凸面が形成されるため、この凹凸面に直接に光配線となる光導波路を重ねると、光配線を流れる光信号の伝送損失が大きくなる。それゆえ、光信号の伝送損失が大きくならないように工夫して、上述したように電気配線と光配線とを同一の基板上に積み重ねる必要がある。
【０００５】
このように電気配線基板上の電気配線の一部を光配線（光導波路）に置き換えるようにした光電気配線基板の製造方法が、例えば特開２００１−１５８８９号公報に開示されている。以下、図１６を参照して、同光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１６（ａ）に示すように、シリコン基板から成る第１の支持基板１０１上に、Ｃｒ、Ｃｕ等から成る剥離層１０２を介して、光配線（光導波路）となる光導波路樹脂層（光配線層フィルム）１０３を形成する。光導波路樹脂層１０３は、下クラッド層と上クラッド層との間にコア層が形成された構成になっている。ここで、第１の支持基板１０１は膜厚の薄い光導波路樹脂層１０３が、容易に変形して丸まるのを防止するために用いられている。
【０００６】
次に、図１６（ｂ）に示すように、剥離層１０２を溶解除去することにより、光導波路樹脂層１０３を第１の支持基板１０１から剥離する。次に、図１６（ｃ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を第１の接着剤１０４を介して、ラミネータでガラス基板から成る第２の支持基板１０５に貼り合わせる。この第２の支持基板１０５は、第１の支持基板１０１と同じ役割を担っている。
【０００７】
次に、図１６（ｄ）に示すように、第２の支持基板１０５に貼り合わされている光導波路樹脂層１０３を、変性ポリイミド樹脂から成る第２の接着剤１０６を介して、表面に電気配線（図示せず）が形成されているポリイミド多層配線基板から成る電気配線基板１０７に貼り合わせる。ここで、第２の接着剤１０６の接着強度を第１の接着剤１０４のそれよりも大きくなるように設計しておく。次に、図１６（ｅ）に示すように、第２の支持基板１０５を第１の接着剤１０４ごと光導波路樹脂層１０３から剥離することにより、電気配線基板１０７上に第２の接着剤１０６を介して光導波路樹脂層１０３が貼り合わされた光電気配線基板１０８を完成させる。
【０００８】
以上により、光配線としての役割を担う光導波路樹脂層１０３と、電気配線（図示せず）とが同一の電気配線基板１０７上で積み重なるように構成された光電気配線基板１０８が得られる。しかも、光配線である光導波路樹脂層１０３は第２の接着剤１０６を介して電気配線基板１０７上の電気配線と接しているので、多層化された電気配線により凹凸面が形成されていても、第２の接着剤１０６の存在により、光配線はその凹凸面の影響を受けないので、光配線を流れる光信号の伝送損失は大きくならない。
【０００９】
また、上述したような光電気配線基板に適用するようにした光導波路の製造方法が、例えば特開２００１−１５４０５１号公報に開示されている。以下、図１７を参照して、同光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１７（ａ）に示すように、アルミニウムから成る支持基板１１１を、予め形成されたフッ素化ポリイミド膜から成る上クラッド層１１２に貼り合わせる。符号１１３はフッ素化ポリイミド膜から成る中間クラッド層、符号１１４は銅基板、符号１１５は銅厚膜である。次に、図１７（ｂ）に示すように、銅基板１１４及び銅厚膜１１５を除去した後、図１７（ｃ）に示すように、フッ素化ポリイミド膜から成るコア層１１６を形成する。次に、図１７（ｄ）に示すように、下クラッド層１１７を形成する。続いて、支持基板１１１を除去することにより、光導波路１１８を製造する。この光導波路１１８は、別に用意された電気配線基板に貼り合わせることにより、光電気配線基板が完成されることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−１５８８９号公報記載の従来の光電気配線基板の製造方法では、光配線（光導波路）となる光導波路樹脂層を形成するための第１の支持基板と、第１の支持基板から剥離した光導波路樹脂層を保持するための第２の支持基板との複数種類の支持基板を用いるので、製造時間を費やすためコストアップが避けられない、という問題がある。
すなわち、従来の光電気配線基板の製造方法では、図１６（ａ）に示すように、光配線となる光導波路樹脂層１０３を形成するためにシリコン基板から成る第１の支持基板１０１を用い、また図１６（ｃ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を再び支持するためにガラス基板から成る第２の支持基板１０５を用いている。このため、第１の支持基板１０１から光導波路樹脂層１０３を剥離するための作業が必要になり、また剥離した光導波路樹脂層１０３を再び第２の支持基板１０５に貼り合わせる作業や、光導波路樹脂層１０３を第２の支持基板１０５から再び剥離する作業が必要になる。したがって、光電気配線基板を製造するのに余分な時間が費やされることになって、コストアップになる。
【００１１】
また、従来の光電気配線基板の製造方法では、光配線となる光導波路樹脂層を第１の支持基板から剥離した際に膜厚の薄い光導波路樹脂層が容易に変形して丸まってしまうので、光電気配線基板製造時の光導波路樹脂層の取り扱い性が悪い、という問題がある。
すなわち、図１６（ｂ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を第１の支持基板１０１から剥離した後に、膜厚の薄い光導波路樹脂層１０３が丸まってしまうため、次に図１６（ｃ）に示すように、光導波路樹脂層１０３を第２の支持基板１０５に貼り合わせるときに、光導波路樹脂層１０３を平坦な状態に修正しなければならず、あるいは平坦な状態に修正するのが困難な場合には貼り合わせ作業に余分な時間が費やされる等、光導波路樹脂層１０３の取り扱い性が悪くなる。
【００１２】
一方、特開２００１−１５４０５１号公報記載の従来の光導波路の製造方法では、支持基板と光導波路とのそれぞれの構成材料の熱膨張率が異なるので、光導波路に残留応力が生ずる、という問題がある。
すなわち、従来の光導波路の製造方法では、図１７（ａ）に示すように、アルミニウムから成る支持基板１１１をフッ素化ポリイミド膜から成る上クラッド層１１２に貼り合わせた状態で、図１７（ｃ）に示すように、フッ素化ポリイミド膜から成るコア層１１６を形成した後、図１７（ｄ）に示すように、フッ素化ポリイミド膜から成る下クラッド層１１７を形成して光導波路１１８を製造している。このため、アルミニウムとフッ素化ポリイミド膜との熱膨張率の相違により、製造された光導波路１１８に残留応力が生ずるようになる。この結果、光導波路１１８にクラックが発生し易くなるので、光導波路の長期信頼性が低下するようになる。
【００１３】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、光導波路を用いて光電気配線基板を製造する場合、光導波路に残留応力を生じさせることがなくなると共に光導波路の取り扱い性を改善することができ、また光電気配線基板の製造時間を短縮することができるようにした光導波路の製造方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光信号を伝送する光導波路を光電気配線基板に設けるための光導波路の製造方法に係り、有機溶剤により溶解される熱可塑性樹脂から成る支持基板を形成する第１の工程と、次に、前記支持基板上に、有機溶剤により溶解されず光導波路の一部を構成する硬化性樹脂である下クラッド層を塗布した後、硬化させる第２の工程と、次に、前記下クラッド層上に、前記支持基板と略同じ熱膨張率を有し、光導波路の一部を構成し前記下クラッド層より屈折率の高い感光性樹脂によりコア層を形成する第３の工程と、次に、前記コア層の上面を含む全面に光導波路の一部を構成し前記コア層より屈折率の低い、硬化性樹脂である上クラッド層を形成する第４の工程により、前記下クラッド層と前記上クラッド層との間に前記コア層が配置された光導波路を前記支持基板上に形成した光導波路基板を製造する工程と、次に、前記光導波路基板を一対用いて前記上クラッド層同士を対向させ、前記上クラッド層間に、予め表面に電気配線が形成されている有機樹脂基板から成る電気配線基板を挟み込んで全体を一体化する第５の工程を実施した後、次に、有機溶剤を用いて前記一対の光導波路基板のそれぞれの前記支持基板を溶解させて除去することにより、前記電気配線基板上に貼り合わされた前記一対の光導波路を前記光電気配線基板に設けることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光導波路の製造方法に係り、上記支持基板が、ポリカーボネート樹脂から成ることを特徴としている。
としている。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の光導波路の製造方法に係り、上記ポリカーボネート樹脂が、１０、０００〜２０、０００の分子量を有することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の光導波路の製造方法に係り、上記有機溶剤が、塩化メチレン、テトラクロロエタン、メチレンクロライド、クロロホルム、１、１、２トリクロロエタン、クロルベンゼン又はジオキサンから成ることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、光信号を伝送する光導波路を光電気配線基板に設けるための光導波路の製造方法に係り、略２００℃以上の熱変形温度を有する熱可塑性樹脂から成る支持基板を形成する第１の工程と、次に、前記支持基板上に、光導波路の一部を構成する下クラッド層の樹脂を塗布した後、１６０〜２００℃で加熱して硬化させる第２の工程と、次に、前記下クラッド層上に、前記支持基板と略同じ熱膨張率を有し、光導波路の一部を構成し前記下クラッド層より屈折率の高い感光性樹脂によりコア層を形成する第３の工程と、次に、前記コア層の上面を含む全面に光導波路の一部を構成し前記コア層より屈折率の低い、硬化性樹脂である上クラッド層を形成する第４の工程により、前記下クラッド層と前記上クラッド層との間に前記コア層が配置された光導波路を前記支持基板上に形成した光導波路基板を製造する工程と、次に、前記光導波路基板を一対用いて前記上クラッド層同士を対向させ、前記上クラッド層間に、予め表面に電気配線が形成されている有機樹脂基板から成る電気配線基板を挟み込んで全体を一体化する第５の工程を実施した後、略２６０℃以上に加熱処理することにより、前記一対の光導波路基板のそれぞれの前記支持基板を溶融あるいは軟化させて除去することにより、前記電気配線基板上に貼り合わされた前記一対の光導波路を前記光電気配線基板に設けることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の光導波路の製造方法に係り、上記支持基板が、２００〜２６０℃の熱変形温度を有することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の光導波路の製造方法に係り、上記支持基板が、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリアリレート又はポリフェニレンエーテルから成ることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１乃至図４は、この発明の第１実施例に係る光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。以下、図１〜図４を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂である分子量が１０、０００〜２０、０００のポリカーボネート樹脂から成る、厚さが略１ｍｍ、縦横方向の寸法が略３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形状の支持基板１を形成する。この支持基板１は、後述するように支持基板１上に光導波路を製造した後には、塩化メチレン、テトラクロロエタン、メチレンクロライド、クロロホルム、１、１、２トリクロロエタン、クロルベンゼン、ジオキサン等の有機溶剤により溶解されて除去される。支持基板１としてポリカーボネート樹脂を用いる場合は、分子量が略２０、０００を上回ると、上述したような有機溶剤により溶解することが困難になる。一方、分子量が略１０、０００を下回ると、融点が低下するようになるので支持基板としては適さなくなる。一般に、分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂を支持基板１として用いることが望ましい。この分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂は、略１２０℃の熱変形温度（荷重たわみ温度）を有している。支持基板１は、上述の有機溶剤により容易に溶解できる材料であれば、ポリカーボネート樹脂に限ることはない。
【００３２】
次に、図１（ｂ）に示すように、支持基板１上に、光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）２を形成する。この下クラッド層２の材料は、上述の有機溶剤により溶解されないものが用いられる。下クラッド層２は、予めエポキシ樹脂液を支持基板１上に塗布した後、加熱して硬化させることにより形成する。この場合、エポキシ樹脂の加熱硬化処理は、上述したように支持基板１を構成しているポリカーボネート樹脂の熱変形温度である１２０℃以下で行う必要がある。このような条件を満足させるため、エポキシ樹脂の加熱硬化処理を略１１０℃で略６０分行う。また、下クラッド層２は、エポキシ樹脂に限らずに、紫外線硬化性樹脂を用いてもよい。この紫外線硬化性樹脂を用いる場合は、常温で波長３６５ｎｍの紫外線を１Ｊ〜８Ｊ／ｃｍ2の強度で、略１０分照射させて硬化させて、下クラッド層２を形成する。
【００３３】
次に、図１（ｃ）に示すように、下クラッド層２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層２より屈折率の高い、感光性樹脂であるエポキシ化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂から成るコア層３を形成する。このコア層３は、シングルモード光導波路を形成する場合は膜厚を略７μｍに形成し、マルチモード光導波路を形成する場合は膜厚を略５０μｍに形成する。コア層３は、予め紫外線硬化性樹脂液を下クラッド層２上面を含む全面に塗布した後、略１１０℃で略１０分乾燥処理して溶媒を除去し、現像処理を施して所望の形状にパターニングする。次に、略１１０℃で略３０分加熱硬化処理を行った後常温に戻すことにより、上述したような膜厚となるように形成する。
【００３４】
ここで、コア層３を形成する一連の工程において、上述の紫外線硬化性樹脂としてはポリカーボネート樹脂から成る支持基板１と略同じ熱膨張率を有しているものを用いる。したがって、上述のように加熱硬化処理後に常温に戻す際に紫外線硬化性樹脂は支持基板１と略同じ割合で収縮するため、紫外線硬化性樹脂に残留応力を生じさせることなくコア層３を形成することができる。また、コア層３は、感光性樹脂であれば紫外線硬化性樹脂に限らずに、シリコンオリゴマーに感光性を付与した構成の感光性樹脂を用いてもよい。この感光性樹脂も支持基板１と略同じ熱膨張率を有している。
【００３５】
次に、図１（ｄ）に示すように、前述した図１（ｂ）の工程と略同様にして、コア層３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）４を形成する。この上クラッド層４は、下クラッド層２と同様にエポキシ樹脂に限らずに、紫外線硬化性樹脂を用いて構成してもよい。以上のように、下クラッド層２と上クラッド層４との間にコア層３が配置された光導波路５を支持基板１上に形成することにより、光導波路基板６を製造する。ここで、光導波路５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層３が光配線となる）、この光導波路５を光導波路基板６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図１（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００３６】
次に、図２（ｅ）に示すように、以上のようにして得られた光導波路基板６を一対用いて上クラッド層４同士を対向させ、両上クラッド層４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されて、後述するように表裏導通導体（スルーホールコンタクト）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板７を挟み込んで全体を一体化する。具体的には、電気配線基板７あるいは上クラッド層４に真空雰囲気中で常温硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、真空プレス装置により一対の真空プレス板８で両側から加圧してエポキシ樹脂接着剤を常温で硬化させることにより、一対の光導波路基板６と電気配線基板７とを接着させて、全体を一体化する。なお、上述の常温硬化型エポキシ樹脂接着剤に代えて紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いて、紫外線を照射して硬化させて一対の光導波路基板６と電気配線基板７とを接着させるようにしてもよい。
【００３７】
次に、一対の真空プレス板８を除去した後、図２（ｆ）に示すように、前述したような有機溶剤を用いて一対の光導波路基板６のそれぞれのポリカーボネート樹脂から成る支持基板１を溶解させて除去することにより、電気配線基板７上に一対の光導波路５が貼り合わされた光電気配線基板の主要部を製造する。ここで、支持基板１を除去する方法は、有機溶剤を用いる方法と併用して機械的研磨を行うようにしてもよい。
前述したように、有機溶剤としては支持基板１に対してのみ作用して溶解させる性質の材料を用いているので、上クラッド層２、コア層３及び下クラッド層４には影響を与えないで、支持基板１のみを除去することができる。
【００３８】
次に、図３（ｇ）に示すように、一方側（この例では上方側）の光導波路５の表層の下クラッド層２から電気配線基板７の電気配線７１に至る部品端子接続穴７２を、レーザあるいはドリル等の加工手段により形成して光電気配線基板９を完成させる。なお、電気配線基板７には予め表裏導通穴７３に埋め込まれた表裏導通導体７４、この表裏導通導体７４のそれぞれ上端及び下端で導通する電気配線７１、７５が形成されているものとする。
【００３９】
次に、図３（ｈ）に示すように、バンプ、導電柱等から成る部品端子７６を有する電子部品７７を、その部品端子７６を部品端子接続孔７２に位置合わせして電気配線７１に接続することにより実装する。
あるいは、図４に示すように、一方側（例えば上方側）の光導波路５を部分的に電気配線基板７の電気配線７１が露出するように除去して開口部７８を形成して、この開口部７８にレーザダイオードのような部品端子７９を有する発光部品８０を、その部品端子７９を電気配線７１に接続し、かつその発光部品８０の発光部が開口部７８の側面に露出したコア層３に位置合わせするように実装する。そして、電気配線基板７の他の位置にＶ溝８１を形成して、このＶ溝８１に光ファイバー８２を、この光ファイバー８２のコア層８３が光導波路５のコア層３に位置合わせするように実装する。
【００４０】
また、この他に以下のような製造方法も可能である。すなわち、図２（ｅ）の製造工程の前に、電気配線基板７に予め電子部品を実装しておき、一方、光導波路基板６のその電子部品実装位置に対応した位置の光導波路５及び支持基板１を部分的に除去しておく。次に、図２（ｅ）の製造工程と略同様に、上記電気配線基板７上に上記光導波路基板６を貼り合わせることにより、光電気配線基板７を製造する。あるいは、予め内部に電子部品を埋め込むようにして実装した電気配線基板７を用いて、この電気配線基板７上に光導波路基板６を貼り合わせることにより、光電気配線基板９を製造することも可能である。
【００４１】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路５を用いて光電気配線基板９を製造する場合、予め製造した光導波路基板６を電気配線基板７上に貼り合わせた後に、有機溶剤により光導波路基板６の支持基板１のみを溶解して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のように、第１の支持基板１０１から光導波路樹脂層１０３を剥離するための作業や、剥離した光導波路樹脂層１０３を再び第２の支持基板１０５に貼り合わせる作業や、光導波路樹脂層１０３を第２の支持基板１０５から再び剥離する作業はいずれも不要になる。それゆえ、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００４２】
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板９に適用する光導波路５を製造する場合、略同じ熱膨張率を有するポリカーボネート樹脂から成る支持基板１上に、紫外線硬化性樹脂あるいはシリコンオリゴマーに感光性を付与した構成の感光性樹脂を用いてコア層３を形成するので、感光性樹脂を加熱硬化処理後に常温に戻す際に感光性樹脂は支持基板１と略同じ割合で収縮するので、感光性樹脂に残留応力を生じさせることなくコア層３を形成することができる。それゆえ、図１７に示した従来の製造方法のように、支持基板１１１と光導波路１１８との熱膨張率の相違により、製造された光導波路１１８に残留応力が生じるようなことはなくなる。したがって、光導波路にクラックが発生しにくくなるので、光導波路の長期信頼性が向上するようになる。加えて、残留応力がなくなることに伴って、残留応力があると避けられなかった異なる偏光方向に依存する屈折率差も防止できるようになるので、光導波路の光伝送特性を改善することができるようになる。
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光導波路５は支持基板１から剥離されない状態で支持基板１と共に電気配線基板７上に貼り合わされるので、膜厚の薄い光導波路５が変形して丸まってしまうことはない。したがって、光導波路５を平坦な状態に修正するような余分な作業は不要になるので、光導波路５の取り扱い性が改善されるようになる。
【００４３】
このように、この例の光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路５を用いて光電気配線基板９を製造する場合、予め製造した光導波路基板６を電気配線基板７上に貼り合わせた後に、有機溶剤により光導波路基板６の支持基板１のみを溶解して除去するようにしたので、余分の支持基板を用いる必要がなくなる。
また、この例の光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板９に適用する光導波路５を製造する場合、略同じ熱膨張率を有する支持基板１上に感光性樹脂を用いてコア層３を形成するので感光性樹脂に残留応力は生ぜず、また光導波路５は支持基板１から剥離されることがないので、光導波路１が変形して丸まることはなくなる。
したがって、光導波路を用いて光電気配線基板を製造する場合、光導波路に残留応力を生じさせることがなくなると共に光導波路の取り扱い性を改善することができ、また光電気配線基板の製造時間を短縮することができる。
【００４４】
◇第２実施例
図５及び図６は、この発明の第２実施例に係る光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、光導波路を形成する熱処理温度をより高くするために、より高い熱変形温度を有する支持基板を用いるようにした点である。以下、図５及び図６を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイド（Polyphenylene Sulfide:PPS）樹脂から成る、厚さが略１ｍｍ、縦横方向の寸法が略３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形状の支持基板１１を形成する。このＰＰＳ樹脂は結晶性ポリマーであるため、略２６０℃の熱変形温度を有し、略２８０℃の融点に近い高い耐熱性を備えている。したがって、ＰＰＳ樹脂は略２８０℃の温度で溶融させて除去できるので、熱変形温度に比べてそれほど高くない温度で除去できるという利点を有している。支持基板１１は、上述のＰＰＳ樹脂に限らず、略２００℃以上の熱変形温度を有するポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリフェニレンエーテル等の他の熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００４５】
次に、図５（ｂ）に示すように、支持基板１１上に、光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）１２を形成する。この下クラッド層１２は、予め例えばフルオレン骨格を有するエポキシ樹脂液を支持基板１１上に塗布した後、１６０〜２００℃で加熱して硬化させることにより形成する。上述のＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１は、１６０〜２００℃の加熱硬化処理温度よりも高い略２６０℃の熱変形温度を有しているので、その加熱硬化処理温度に十分に耐えることができるため、熱変形することはない。また、熱硬化性樹脂としてはＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１と略同じ熱膨張率を有している、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂を用いる。したがって、上述のような加熱硬化処理後に常温に戻す際に、そのエポキシ樹脂は支持基板１１と略同じ割合で収縮するので、エポキシ樹脂に残留応力を生じさせることなく下クラッド層１２を形成することができる。
【００４６】
次に、図５（ｃ）に示すように、下クラッド層１２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層１２より屈折率の高い、感光性樹脂である例えばフルオレン骨格を有しアルカリ可溶性のエポキシ樹脂から成るコア層１３を形成する。このコア層１３は、第１実施例と略同様な膜厚に形成する。コア層１３は、予めエポキシ樹脂液を下クラッド層１２上面を含む全面に塗布した後、略１１０℃で略１０分乾燥処理して溶媒を除去し、現像処理を施して所望の形状にパターニングする。次に、１６０〜２００℃で加熱硬化処理を行った後常温に戻すことにより、上述したような膜厚となるように形成する。
このように、コア層１３を形成する一連の工程において用いるエポキシ樹脂はＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１と略同じ熱膨張率を有しているので、上述のように加熱硬化処理後に常温に戻す際にエポキシ樹脂は支持基板１１と略同じ割合で収縮するため、エポキシ樹脂に残留応力を生じさせることなくコア層１３を形成することができる。
【００４７】
次に、図５（ｄ）に示すように、前述した図５（ｂ）の製造工程と略同様にして、コア層１３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層１３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）１４を形成する。この上クラッド層１４は、下クラッド層１２と同様に例えばフルオレン骨格を有するエポキシ樹脂に限らずに、透明な熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂を用いて構成してもよい。以上により、下クラッド層１２と上クラッド層１４との間にコア層１３が配置された光導波路１５を支持基板１１上に形成することにより、光導波路基板１６を製造する。ここで、光導波路１５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層１３が光配線となる）、この光導波路１５を光導波路基板１６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図５（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００４８】
次に、図６（ｅ）に示すように、以上のようにして得られた光導波路基板１６を一対用いて上クラッド層１４同士を対向させ、両上クラッド層１４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成され、表裏導通穴が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板１７を挟み込んで全体を一体化する。具体的には、電気配線基板１７あるいは上クラッド層１４に真空雰囲気中で常温硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、真空プレス装置により一対の真空プレス板１８で両側から加圧してエポキシ樹脂接着剤を常温で硬化させることにより、一対の光導波路基板１６と電気配線基板１７とを接着させて、全体を一体化する。なお、上述の常温硬化型エポキシ樹脂接着剤に代えて紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を用いて、紫外線を照射して硬化させて、一対の光導波路基板１６と電気配線基板１７とを接着させるようにしてもよい。
【００４９】
次に、一対の真空プレス板１８を除去した後、図６（ｆ）に示すように、略２６０℃以上に加熱処理することにより、一対の光導波路基板１６のそれぞれのＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１を溶融あるいは軟化させて除去することにより、電気配線基板１７上に一対の光導波路１５が貼り合わされた光電気配線基板１９を製造する。次に、第１実施例の図３（ｇ）の製造工程と略同様に、一方側（この例では上方側）の光導波路１５の表層の下クラッド層１２から電気配線基板１７の電気配線に至る部品端子接続穴を、レーザあるいはドリル等の加工手段により形成して光電気配線基板１９を完成させる。ここで、支持基板１１を除去する方法は、略２６０℃近くの熱変形温度以上に加熱した研磨具を用いた機械的研磨を行うようにしてもよい。
前述したように、支持基板１１を構成しているＰＰＳ樹脂の熱変形温度である略２６０℃以上に加熱することにより、上クラッド層１２、コア層１３及び下クラッド層１４には影響を与えないので、支持基板１１のみを除去することができる。
【００５０】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路１５を用いて光電気配線基板１９を製造する場合、予め製造した光導波路基板１６を電気配線基板１７上に貼り合わせた後に、光導波路１５の支持基板１１を構成しているＰＰＳ樹脂の融点以上に加熱して光導波路基板１６の支持基板１１のみを溶解あるいは軟化して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００５１】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、略２００℃以上の熱変形温度を有する熱可塑性樹脂から成る支持基板１１を用いるようにしたので、支持基板１１上に光導波路１５を形成する場合の熱硬化性樹脂あるいは感光性樹脂の加熱硬化処理温度を高くすることができるため、それらの樹脂を十分に硬化させることができ、信頼性の高い光導波路を製造することができる。また、加熱した研磨具を用いて機械的研磨により支持基板１１を除去する場合には、支持基板１１のみがほとんど加熱されて、光導波路１５を構成する樹脂部分はそれ程加熱されないので、光導波路１５の劣化を防止することができる。
【００５２】
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板１９に適用する光導波路１５を製造する場合、略同じ熱膨張率を有するＰＰＳ樹脂から成る支持基板１１上に、エポキシ樹脂から成る感光性樹脂を用いてコア層１３を形成するので、図１７に示した従来の製造方法のように製造された光導波路に残留応力が生じるようなことはなくなるため、光導波路にクラックが発生しにくくなって、光導波路の長期信頼性が向上するようになる。加えて、残留応力があると避けられなかった異なる偏光方向に依存する屈折率差も防止できるようになるので、光導波路の光伝送特性を改善することができるようになる。
また、上述したような光導波路の製造方法によれば、光導波路１５は支持基板１１から剥離されない状態で支持基板１１と共に電気配線基板１７上に貼り合わされるので、膜厚の薄い光導波路１５が変形して丸まってしまうことはなくなるため、光導波路１５の取り扱い性が改善されるようになる。
【００５３】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、支持基板上に光導波路を形成する場合の樹脂の加熱硬化処理を高くすることができるため、樹脂を十分に硬化させることができ、信頼性の高い光導波路を製造することができる。
加えてこの実施例の構成によれば、加熱した研磨具を用いて機械的研磨により支持基板を除去する場合には、支持基板のみがほとんど加熱されるので、光導波路の劣化を防止することができる。
【００５４】
◇第３実施例
図７乃至図９は、この発明の第３実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、光導波路に電気配線を形成する場合、電気配線に自由度を持たせるようにした点である。以下、図７〜図９を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
予め、第１実施例の図１（ａ）〜（ｄ）と略同様な工程を経て、下クラッド層２２と上クラッド層２４との間にコア層２３が配置された光導波路２５を支持基板２１上に形成することにより、図７（ａ）に示したような光導波路基板２６を製造する。この光導波路基板２６は、さらに以下の製造工程を経ることにより表面に所望の処理が施される。まず、上クラッド層２４の表面を機械的研磨あるいは加熱加圧を施すことにより、平坦化処理を行う。
【００５５】
次に、図７（ｂ）に示すように、平坦化処理した上クラッド層２４の表面を、クロム酸塩水溶液、過マンガン酸カリウム水溶液等の酸化剤を用いて溶解させることにより、粗化処理を行う。次に、上クラッド層２４の表面に、Ｐｄ（パラジウム）触媒を付与した後、無電解銅めっき液を用いた無電解銅めっき法により、膜厚が略１μｍの膜厚の第１の金属めっき層を形成する。次に、さらに電解銅めっき法により、第１の金属めっき層上に膜厚が略１８μｍの第２の金属めっき層を形成して、膜厚が略１９μｍの金属めっき層１０を形成する。
【００５６】
次に、図７（ｃ）に示すように、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、金属めっき層１０上の不要部を除いた全面をフォトレジスト膜で覆った後、フォトレジスト膜をマスクとしてドライエッチングあるいはウエットエッチング等のエッチング処理を施すことにより、不要部の金属めっき層１０を除去することにより、金属めっき層１０を所望の形状にパターニングする。この金属めっき層１０は、光導波路２５の第１の電気配線として働く。
【００５７】
次に、図７（ｄ）に示すように、金属めっき層１０上面を含む全面に、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略５０μｍのバッファ樹脂層３０を形成する。バッファ樹脂層３０は、予めエポキシ樹脂液を全面に塗布した後、略１５０℃で略２時間加熱硬化処理を行った後常温に戻すことにより、上述したような膜厚となるように形成する。ここで、上述した略１５０℃の加熱硬化温度は、支持基板２１を構成しているポリカーボネート樹脂の略１２０℃の熱変形温度を越えているが、バッファ樹脂層３０自身が支持基板として機能するため、全体での熱変形は生じない。したがって、例えば上クラッド層２４の表面に形成されている金属めっき層１０が断線するようなおそれはない。
以上により、下クラッド層２２と上クラッド層２４との間にコア層２３が配置され、表面に金属めっき層１０及びバッファ樹脂層３０が形成された光導波路２５を支持基板２１上に形成することにより、光導波路基板２６を製造する。ここで、光導波路２５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層２３が光配線となる）、この光導波路２５を光導波路基板２６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図７（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００５８】
次に、図８（ｅ）に示すように、以上のようにして得られた光導波路基板２６を一対用いてバッファ樹脂層３０同士を対向させ、それぞれのバッファ樹脂層３０間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板２７を挟み込んで全体を一体化する。具体的には、電気配線基板２７あるいはバッファ樹脂層３０に真空雰囲気中で常温硬化型エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、真空プレス装置により一対の真空プレス板２８で両側から加圧してエポキシ樹脂接着剤を常温で硬化させることにより、一対の光導波路基板２６と電気配線基板２７とを接着させて、全体を一体化する。このように一体化するとき、予め光導波路２５の上クラッド層２４の表面に形成されている金属めっき層１０は、電気配線基板２７の表面の多層化された電気配線と接することなくバッファ樹脂層３０と接しているので、バッファ樹脂層３０により保護されるので損傷を受けて変形や断線のおそれがない。
【００５９】
次に、一対の真空プレス板２８を除去した後、図８（ｆ）に示すように、前述したような塩化メチレン、テトラクロロエタン、メチレンクロライド、クロロホルム、１、１、２トリクロロエタン、クロルベンゼン、ジオキサン等の有機溶剤を用いて一対の光導波路基板２６のそれぞれのポリカーボネート樹脂から成る支持基板２１を溶解させて除去することにより、電気配線基板２７上に一対の光導波路２５が貼り合わされた光電気配線基板２９の主要部を製造する。あるいは、支持基板２１を除去する方法は、有機溶剤を用いる方法と併用して機械的研磨を行うようにしてもよい。
前述したように、有機溶剤としては支持基板２１に対してのみ作用して溶解させる性質の材料を用いているので、上クラッド層２２、コア層２３及び下クラッド層２４には影響を与えないで、支持基板２１のみを除去することができる。
【００６０】
次に、図９（ｇ）に示すように、それぞれの光導波路２５の表層の下クラッド層２２から電気配線基板２７の電気配線８５に至る部品端子接続穴８６を、レーザあるいはドリル等の加工手段により形成する。次に、図９（ｈ）に示すように、部品端子接続穴８６を含む全面に銅めっき層を形成した後、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、電気配線基板２７の電気配線８５と金属めっき層１０とを接続するようにパターニングした金属めっき層３２を形成する。この金属めっき層３２は、光導波路２５の第２の電気配線として働く。
【００６１】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路２５を用いて光電気配線基板２９を製造する場合、予め製造した光導波路基板２６を電気配線基板２９上に貼り合わせた後に、光導波路２５の支持基板２１を構成しているポリカーボネート樹脂を有機溶剤により光導波路基板２６の支持基板２１のみを溶解して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００６２】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、予め上クラッド層２４の表面に金属めっき層１０を形成した光導波路２５を電気配線基板２７に貼り合わせて一体化した後、支持基板２１を除去して露出したそれぞれの下クラッド層２２の表面に金属めっき層３２を形成するようにしたので、光導波路２５の両面側にそれぞれ金属めっき層１０、３２を形成できるため、光導波路２５に形成する電気配線に自由度を持たせることができる。
【００６３】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、光導波路の両面側にそれぞれ金属めっき層を形成できるため、光導波路に形成する電気配線に自由度を持たせることができる。
【００６４】
◇第４実施例
図１０及び図１１は、この発明の第４実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、支持基板として孔あき樹脂基板を用いるようにした点である。以下、図１０及び図１１を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１０（ａ）に示すように、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等から成る厚さが略１ｍｍの孔あき樹脂基板３５上に、分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂から成る、厚さが略１００μｍの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を形成する。これらの孔あき樹脂基板３５及び溶媒溶解性樹脂フィルム３７は一体となって、後述するように光導波路４５を支持する役割を担う。溶媒溶解性樹脂フィルム３７を孔あき樹脂基板３５上に形成できるので、そのフィルム３７の膜厚は薄く（前述した例では孔あき樹脂基板３５の膜厚の略１０分の１に）形成することができる。分子量が略１５、０００のポリカーボネート樹脂は、略２４１℃の融点を有しているので、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を略２４１℃以上に加熱することにより軟化させて、孔あき樹脂基板３５に接着する。この孔あき樹脂基板３５に孔３６を形成する目的は、後述するように溶媒溶解性樹脂フィルム３７に有機溶剤を作用させる場合に広面積の経路を確保することにあるので、孔３６の平面形状は円形、楕円形、正方形、長方形、多角形等の種々の形状を選ぶことができる。
【００６５】
次に、図１０（ｂ）に示すように、前述した第１実施例の図１（ｂ）の工程と略同様にして、溶媒溶解性樹脂フィルム３７上に、光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）４２を形成する。
【００６６】
次に、図１０（ｃ）に示すように、前述した第１実施例の図１（ｃ）の工程と略同様にして、下クラッド層４２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層４２より屈折率の高い、感光性樹脂であるエポキシ化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂から成るコア層４３を形成する。
【００６７】
次に、図１０（ｄ）に示すように、前述した第１実施例の図１（ｄ）の工程と略同様にして、コア層４３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層４３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）４４を形成する。以上のように、下クラッド層４２と上クラッド層４４との間にコア層４３が配置された光導波路４５を、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を介して孔あき樹脂基板３５上に形成することにより、光導波路基板４６を製造する。ここで、光導波路４５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層４３が光配線となる）、この光導波路４５を孔あき樹脂基板３５と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図１０（ａ）〜（ｄ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００６８】
次に、図１１（ｅ）に示すように、前述した第１実施例の図２（ｅ）の工程と略同様にして、以上のようにして得られた光導波路基板４６を一対用いて上クラッド層４４同士を対向させ、両上クラッド層４４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板４７を挟み込んで全体を一体化する。
【００６９】
次に、図１１（ｆ）に示すように、前述した第１実施例の図２（ｆ）の工程と略同様にして、前述したような有機溶剤を用いて孔あき樹脂基板３５の孔３６を通じてその有機溶剤を溶媒溶解性樹脂フィルム３７に作用させ、一対の孔あき樹脂基板３５上のそれぞれの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解させて除去することにより、電気配線基板４７上に一対の光導波路４５が貼り合わされた光電気配線基板４９を完成させる。
前述したように、予め穴３６を形成した孔あき樹脂基板３５を用いてこの孔あき樹脂基板３５上に溶媒溶解性樹脂フィルム３７を形成した後、孔３６を通じて有機溶剤を溶媒溶解性樹脂フィルム３７に作用させるようにしてこの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解させるので、溶媒溶解性樹脂フィルム３７の表面の広い面積に対して同時に有機溶剤を作用させることができる。それゆえ、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を除去する時間を短縮できると共に、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解した廃液の量を少なくできるので、フイルム除去に必要な費用のコストダウンを図ることができる。また、溶媒溶解性樹脂フィルム３７は、孔あき樹脂基板３５上に形成されるので膜厚は薄くてよいので、材料費の節約を図ることもできる。
【００７０】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路４５を用いて光電気配線基板４９を製造する場合、予め溶媒溶解性樹脂フィルム３７を介して光導波路４５を形成した孔あき樹脂基板３５を電気配線基板４９上に貼り合わせた後に、孔あき樹脂基板３５の孔３６を通じて有機溶剤を作用させて溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解して除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００７１】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、孔あき樹脂基板３５の孔３６を通じて有機溶剤を作用させて溶媒溶解性樹脂フィルム３７を除去するので、溶媒溶解性樹脂フィルム３７の表面の広い面積に対して同時に有機溶剤を作用させることができるため、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を除去する時間を短縮できると共に、溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解した廃液の量を少なくできるので、フイルム除去に必要な費用のコストダウンを図ることができる。
【００７２】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、孔あき樹脂基板の孔を通じて有機溶剤を作用させて溶媒溶解性樹脂フィルムを除去するので、フイルム除去に必要な費用のコストダウンを図ることができる。
【００７３】
図１２は、第４実施例の変形例を示す図で、孔あき樹脂基板３５に代えて、多孔質樹脂基板３８を用いた例である。この変形例では、図１２に示すように、多孔質樹脂基板３８上に溶媒溶解性樹脂フィルム３７を介して光導波路４５を形成することにより、光導波路基板３９を製造する。そして、図１１（ｅ）の工程と略同様の工程を経た後、図１１（ｆ）の工程と略同様の工程により、前述したような有機溶剤を用いて多孔質樹脂基板３８を通じてその有機溶剤を溶媒溶解性樹脂フィルム３７に作用させ、一対の多孔質樹脂基板３８上のそれぞれの溶媒溶解性樹脂フィルム３７を溶解させて除去することにより、電気配線基板４７上に一対の光導波路４５が貼り合わされた光電気配線基板４９を完成させる。
【００７４】
このように、この変形例によっても、第４実施例における孔あき樹脂基板に代えて多孔質樹脂基板を用いる点が異なるだけなので、第４実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
【００７５】
◇第５実施例
図１３乃至図１５は、この発明の第５実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。この例の光電気配線基板の製造方法の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、コア層を構成する有機樹脂にポーリング処理を施すことにより電界配向ポリマーを形成して、この電界配向ポリマーを光変調素子として利用するようにした点である。以下、図１３〜図１５を参照して、この例の光電気配線基板の製造方法について工程順に説明する。
まず、図１３（ａ）に示すように、前述した第２実施例の図５（ａ）の工程と略同様にして、熱可塑性樹脂であるＰＰＳ樹脂から成る、厚さが略１ｍｍ、縦横方向の寸法が略３００ｍｍ×３００ｍｍの正方形状の支持基板５１を形成する。
【００７６】
次に、図１３（ｂ）に示すように、支持基板５１上に、後述するようにコア層５３を構成する有機樹脂に対するポーリング処理用の電極５０を形成する。この電極５０は、例えば無電解銅めっき法及び電解銅めっき法により全面に銅めっき層を形成した後、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、不要部の銅めっき層を除去することにより、所望の形状にパターニングして形成する。あるいは、この電極５０は所望の形状にパターニングすることなく全面に形成してもよい。
【００７７】
次に、図１３（ｃ）に示すように、前述した第２実施例の図３（ｂ）の工程と略同様にして、電極５０上面を含む全面に光導波路の一部を構成する熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの下クラッド層（第１クラッド層）５２を形成する。
【００７８】
次に、図１３（ｄ）に示すように、下クラッド層５２上に、光導波路の一部を構成し下クラッド層５２より屈折率の高い、有機樹脂から成る膜厚が略５μｍのコア層５３を形成する。このコア層５３は、図１４（ｈ）において後述するように、１つのコア層５３を長さ方向の途中位置において、Ｙ分岐により二分岐した第１の分岐経路５３Ａ及び第２の分岐経路５３Ｂを有する平面形状に形成する。これら第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂの両端部はいずれも一体に結合されて１つのコア層５３を構成する。コア層５３は、次のような方法により形成する。
予めポリメタクリル酸メチル（Poly-Methyl Methacrylate:PMMA）樹脂のようなアクリル酸エステル樹脂、あるいはポリスチレン系樹脂等に、スチルベンゼン化合物、アゾ化合物又はアゾメチレン化合物等から成る有機色素化合物を高分子中に分散あるいは高分子の側鎖に結合させた樹脂層を、下クラッド層５２の全面に略５μｍの膜厚に塗布した後硬化させる。次に、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、その樹脂層を反応性イオンエッチングによりパターニングして、前述したように長さ方向の途中位置において二分岐した第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂを有する平面形状のコア層５３を形成する。
【００７９】
また、コア層５３は次のような方法により形成する。
予め感光性樹脂であるクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を１１０重量部と、アルリル酸を３６重量部とを、ハイドロキノンを０．１重量部の存在下に略１０５℃で略１０時間反応させることにより、第１の組成物Ａを得る。次に、第１の反応物Ａを１００重量部と、有機非線形光学物質である２、４−ジエチルチオキサントンを２重量部と、４−［Ｎ−（２−ヒドロキシルエチレン）−Ｎ−エチルアミノ］−４’−ニトロアゾベンゼンを１０重量部と、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を３０重量部及びジシアンジアミドを２重量部とを混合し、混練することにより、第２の組成物Ｂを得る。次に、下クラッド層５２上の全面に、スピンコード法により、第２の組成物Ｂのクロロホルム溶液から成る樹脂層を略５μｍの膜厚に塗布した後、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、その樹脂層を直接現像することにより、前述したように長さ方向の途中位置において二分岐した第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂを有する平面形状のコア層５３を形成する。
【００８０】
次に、図１３（ｅ）に示すように、有機樹脂から成るコア層５３に対してポーリング処理を施す。
まず、コロナ放電装置のような高圧電源装置６０を用いて、ポーリング処理用の電極５０を高圧電源装置６０の一方の電源端子に接続してコア層５３の下方に接近させると共に、高圧電源装置６０の他方の電源端子に接続した針電極６２をコア層５３に接近させるように設ける。次に、高圧電源装置６０から電極５０と針電極６２との間に、放電電圧以下の臨界電圧である１０ｋＶ／ｃｍの電界を印加しながら、支持基板５１をコア層５３を構成している有機樹脂のガラス転移温度以上である略１５０℃で略１時間加熱処理した後、急冷して降温させ、略３０℃になるまで電界の印加を維持する。
【００８１】
このようなポーリング処理によれば、上述の加熱処理によりコア層５３を構成している有機樹脂のポリマーをゴム状に変化させ、上述の電界印加によりポリマーを電界の方向に配向させ、上述の電界を印加しながらガラス転移温度以下に降温することにより、ポリマーの配向を凍結して電界配向ポリマーを形成することができる。このようにして形成された電界配向ポリマーは、ポリマーの分子の線形分極率が一方向に揃う巨視的な線形性を有するので、一次の電気光学効果（ポッケルス効果）を生ずるようになる。この結果、後述するように電界配向ポリマーを光変調素子として利用できる。
【００８２】
次に、図１４（ｆ）に示すように、前述した第２実施例の図５（ｄ）の工程と略同様にして、コア層５３上面を含む全面に光導波路の一部を構成しコア層５３より屈折率の低い、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略２０μｍの上クラッド層（第２クラッド層）５４を形成する。
【００８３】
次に、図１４（ｇ）に示すように、前述の第３実施例の図７（ｃ）の工程と略同様にして、周知のフォトリソグラフィ技術を利用して、予め形成した銅めっき層の不要部を除去することにより、上クラッド層５４上に所望の形状にパターニングした一対の金属めっき層６３を形成する。この金属めっき層６３は、電気配線として働く。図１４（ｈ）は、図１４（ｇ）の工程に対応した斜視図を示す。図１４（ｈ）から明らかなように、下クラッド層５２上には１つのコア層５３が長さ方向の途中位置においてＹ分岐により二分岐された、第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂが形成されている。そして、上述の一対の金属めっき層６３は、光配線として働くコア層５３の例えば第１の分岐経路５３Ａに、略直交するパターンと第１の分岐経路５３Ａに略平行するパターンとを結合する。
【００８４】
上述した構成において、一対の金属めっき層６３に電気信号が伝送されると、この電気信号はポーリング処理を施した光導波路のコア層５３の第１の分岐経路５３Ａに上下から電界を印加するように作用し、この電界によって光導波路の屈折率が変化する。この結果、第１の分岐経路５３Ａを伝送される光信号と第２の分岐経路５３Ｂを伝送される光信号との間に位相差が生ずるようになって、コア層５３の両分岐経路５３Ａ、５３Ｂが一体に結合される部分で両光信号が干渉されるようになるので、位相差に応じて干渉される光信号の光量が変調されることになる。すなわち、前述したようにコア層５３にポーリング処理を施して電界配向ポリマーを形成することにより、光変調素子を構成することができる。
【００８５】
次に、図１５（ｉ）に示すように、前述の第３実施例の図７（ｄ）の工程と略同様に、金属めっき層６３上面を含む全面に、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂から成る膜厚が略５０μｍのバッファ樹脂層６４を形成する。
以上により、下クラッド層５２と上クラッド層５４との間にコア層５３が配置され、表面に金属めっき層６３及びバッファ樹脂層６４が形成された光導波路５５を支持基板５１上に形成することにより、光導波路基板５６を製造する。ここで、光導波路５５は光配線としての役割を担い（詳細にはコア層５３が光配線となる）、この光導波路５５を光導波路基板５６と共に以下の製造工程に用いることにより光電気配線基板を製造する。なお、上述したように図１３（ａ）〜図１５（ｉ）の一連の製造工程は、光導波路の製造方法を構成していることになる。
【００８６】
次に、前述の第３実施例の図８（ｅ）の工程と略同様に、図１５（ｊ）に示すように、光導波路基板５６を一対用いてバッファ樹脂層６４同士を対向させ、それぞれのバッファ樹脂層６４間に、予め表面に電気配線（図示せず）が形成されているエポキシ樹脂基板、ポリイミド樹脂基板等から成る厚さが略１ｍｍの電気配線基板５７を挟み込んで全体を一体化する。このとき、一対の光導波路基板５６に隣接させて、異なる手順で製造されたＹ分岐したコア層５３が形成された光導波路基板６６をも一対用いて一体化する。
次に、前述の第２実施例の図６（ｆ）の工程と略同様に、略２６０℃以上に加熱処理することにより、一対の光導波路基板５６、６６のそれぞれのＰＰＳ樹脂から成る支持基板５１を溶融あるいは軟化させて除去することにより、電気配線基板５７上に一対の光導波路５５及び一対の光導波路６５が貼り合わされた光電気配線基板６９を完成させる。
このような製造方法によれば、異なる手順で製造したそれぞれの光導波路５５、６５を電気配線基板５７上に貼り合わせることができるので、異種の光導波路同士を容易に結合することができる。
【００８７】
上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、光導波路５５、６５を用いて光電気配線基板６９を製造する場合、予め製造した光導波路基板５６、６６を電気配線基板５７上に貼り合わせた後に、光導波路５５、６５の支持基板５１を構成しているＰＰＳ樹脂の熱変形温度以上に加熱して、光導波路基板５６、６６の支持基板５１のみを溶融あるいは軟化させて除去するようにしたので、図１６に示した従来の製造方法のような余分の作業は不要になるため、光電気配線基板の製造に余分な時間が費やされないので、コストアップを抑制することができる。
【００８８】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、長さ方向の途中位置においてＹ分岐により二分岐した第１及び第２の分岐経路５３Ａ、５３Ｂを有するコア層５３に対してポーリング処理を施して電界配向ポリマーを形成した後、一方の分岐経路５３Ａに略直交する方向から結合し、分岐経路５３Ａに平行して電気信号を伝送する一対の金属めっき層６３を形成するようにしたので、光変調素子を容易に構成することができる。
【００８９】
また、上述したような光電気配線基板の製造方法によれば、コア層５３にポーリング処理を施した後に製造した光導波路５５、６５を電気配線基板５７に貼り合わせるので、電気配線基板５７にポーリング処理による損傷を生じさせずに光電気配線基板６９を製造することができる。また、異なる手順で製造した光導波路５５、６５を電気配線基板５７上に貼り合わせることができるので、異種の光導波路同士を容易に結合することができる。
【００９０】
このように、この実施例によっても、第１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることができる。
加えてこの実施例の構成によれば、コア層に対してポーリング処理を施して電界配向ポリマーを形成するので、光変調素子を容易に構成することができる。
【００９１】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、実施例では電気配線基板上に一対の光導波路基板を貼り合わせて光電気配線基板を製造する例について説明したが、光導波路基板は１つのみ用いて光電気配線基板を製造するようにしてもよい。また、第２実施例では支持基板をポリカーボネート樹脂により構成した例で説明したが、ポリカーボネート樹脂に代えてＰＰＳ樹脂を用いるようにしてもよい。また、支持基板、上下クラッド層、コア層等の寸法、膜厚等の条件は一例を示したものであり、目的、用途等に応じて変更することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の光導波路の製造方法によれば、光電気配線基板に適用する光導波路を製造する場合、略同じ熱膨張率を有する支持基板上に感光性樹脂を用いてコア層を形成するので感光性樹脂に残留応力は生ぜず、また光導波路は支持基板から剥離されることがないので、光導波路が変形して丸まることはなくなる。
したがって、光導波路を用いて光電気配線基板を製造する場合、光導波路に残留応力を生じさせることがなくなると共に光導波路の取り扱い性を改善することができ、また光電気配線基板の製造時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図２】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図３】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図４】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図５】この発明の第２実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図６】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図７】この発明の第３実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図８】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図９】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１０】この発明の第４実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１１】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１２】第４実施例の変形例を示す図である。
【図１３】この発明の第５実施例である光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１４】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１５】同光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１６】従来の光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【図１７】従来の光電気配線基板の製造方法の構成を工程順に示す工程図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、５１ 支持基板
２、１２、２２、４２、５２ 下クラッド層（第１クラッド層）
３、１３、２３、４３、５３、８３ コア層
４、１４、２４、４４、５４ 上クラッド層（第２クラッド層）
５、１５、２５、４５、５５、６５ 光導波路
６、１６、２６、３９、４６、５６、６６ 光導波路基板
７、１７、２７、４７、５７ 電気配線基板
８、１８、２８ 真空プレス板
９、１９、２９、４９、６９ 光電気配線基板
１０、３２、６３ 金属めっき層（電気配線）
３０、６４ バッファ樹脂層
３５ 孔あき樹脂基板
３６ 孔
３７ 溶媒溶解性樹脂フィルム
３８ 多孔質樹脂基板
５０ ポーリング処理用の電極
５３Ａ、５３Ｂ コア層の分岐経路
６０ 高圧電源装置
６２ 針電極
７１、７５、８５ 電気配線
７２、８６ 部品端子接続穴
７３ 表裏導通穴
７４ 表裏導通導体
７６、７９ 部品端子
７７ 電子部品
７８ 開口部
８０ 発光部品
８１ Ｖ溝
８２ 光ファイバー
Claims (7)
- 光信号を伝送する光導波路を光電気配線基板に設けるための光導波路の製造方法であって、
有機溶剤により溶解される熱可塑性樹脂から成る支持基板を形成する第１の工程と、
次に、前記支持基板上に、有機溶剤により溶解されず光導波路の一部を構成する硬化性樹脂である下クラッド層を塗布した後、硬化させる第２の工程と、
次に、前記下クラッド層上に、前記支持基板と略同じ熱膨張率を有し、光導波路の一部を構成し前記下クラッド層より屈折率の高い感光性樹脂によりコア層を形成する第３の工程と、
次に、前記コア層の上面を含む全面に光導波路の一部を構成し前記コア層より屈折率の低い、硬化性樹脂である上クラッド層を形成する第４の工程により、
前記下クラッド層と前記上クラッド層との間に前記コア層が配置された光導波路を前記支持基板上に形成した光導波路基板を製造する工程と、
次に、前記光導波路基板を一対用いて前記上クラッド層同士を対向させ、前記上クラッド層間に、予め表面に電気配線が形成されている有機樹脂基板から成る電気配線基板を挟み込んで全体を一体化する第５の工程を実施した後、
次に、有機溶剤を用いて前記一対の光導波路基板のそれぞれの前記支持基板を溶解させて除去することにより、前記電気配線基板上に貼り合わされた前記一対の光導波路を前記光電気配線基板に設けることを特徴とする光導波路の製造方法。 - 前記支持基板が、ポリカーボネート樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載の光導波路の製造方法。
- 前記ポリカーボネート樹脂が、１０、０００〜２０、０００の分子量を有することを特徴とする請求項２記載の光導波路の製造方法。
- 前記有機溶剤が、塩化メチレン、テトラクロロエタン、メチレンクロライド、クロロホルム、１、１、２トリクロロエタン、クロルベンゼン又はジオキサンから成ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の光導波路の製造方法。
- 光信号を伝送する光導波路を光電気配線基板に設けるための光導波路の製造方法であって、
略２００℃以上の熱変形温度を有する熱可塑性樹脂から成る支持基板を形成する第１の工程と、
次に、前記支持基板上に、光導波路の一部を構成する下クラッド層の樹脂を塗布した後、１６０〜２００℃で加熱して硬化させる第２の工程と、
次に、前記下クラッド層上に、前記支持基板と略同じ熱膨張率を有し、光導波路の一部を構成し前記下クラッド層より屈折率の高い感光性樹脂によりコア層を形成する第３の工程と、
次に、前記コア層の上面を含む全面に光導波路の一部を構成し前記コア層より屈折率の低い、硬化性樹脂である上クラッド層を形成する第４の工程により、
前記下クラッド層と前記上クラッド層との間に前記コア層が配置された光導波路を前記支持基板上に形成した光導波路基板を製造する工程と、
次に、前記光導波路基板を一対用いて前記上クラッド層同士を対向させ、前記上クラッド層間に、予め表面に電気配線が形成されている有機樹脂基板から成る電気配線基板を挟み込んで全体を一体化する第５の工程を実施した後、
略２６０℃以上に加熱処理することにより、前記一対の光導波路基板のそれぞれの前記支持基板を溶融あるいは軟化させて除去することにより、前記電気配線基板上に貼り合わされた前記一対の光導波路を前記光電気配線基板に設けることを特徴とする光導波路の製造方法。 - 前記支持基板が、２００〜２６０℃の熱変形温度を有することを特徴とする請求項５記載の光導波路の製造方法。
- 前記支持基板が、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリアリレート又はポリフェニレンエーテルから成ることを特徴とする請求項６記載の光導波路の製造方法。
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