JP4329742B2 - 光ファイバシートの作製方法及び光ファイバプレシートの作製方法 - Google Patents

Description

本発明は光ファイバシートの作製方法及び光ファイバプレシートの作製方法に係り、例えば基板内・基板間の光配線に適する光ファイバシートの作製方法及び光ファイバプレシートの作製方法に関するものである。

近年の信号伝送速度の増加に伴い、基板内・基板間の信号配線に光インターコネクションを使うことの期待が高まっている。この中で基板内の光インターコネクションは、基板中央部の光電変換モジュールから基板端部の光コネクタまでの光配線が代表的なもので、同一基板内のモジュール間、複数基板内のモジュール間を直接つなぐケースなどが考えられる。この接続においては、光接続数は１〜１２心程度、接続箇所は１：１ないしは１：２程度、途中分岐は不要、接続長は数ｃｍ〜十数ｃｍ、１心あたりの伝送速度１０Ｇｂｐｓがもっとも使われそうな態様である。

基板内光インターコネクションの光伝送媒体としては光ファイバシート、有機導波路、光ファイバテープが考えられる。図６には、これらの差異及び特徴をまとめてある。
光ファイバシートは、有機導波路等より伝送損失が低い、超高bit rate伝送に適する、クロス配線が容易、基板間・機器間配線にも光ファイバが用いられることが多いのでこの配線との接続損失が小さい等の利点がある。
また、光ファイバテープでは、接続位置がオフセットしている場合には直線的な配線ができず、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、少なくとも一度回転させて接続しなければならず不適であるが、光ファイバシートはオフセットや分岐にも対応できるという利点がある。すなわち、基板１０１上の光電変換モジュール１０２と、光ファイバテープ１０３により接続する光コネクタ１０４が近距離でオフセットしている場合には、光ファイバテープ１０３は横方向に屈曲しにくいため、上方で回転させて接続距離を長くして接続しなければならないという欠点がある。

光ファイバシートは、光ファイバの整列や等長配線、余長吸収等のために、互いに張り合わされた２枚の同サイズの可撓性樹脂製シートの間に複数本の光ファイバを配線したものである（例えば特許文献１参照）。
通常、光ファイバシートは、片面に粘着層を有する樹脂シートの粘着層に光ファイバを所定の配線パターンをもって貼り付け、その上から、同様に、片面に粘着層を有する樹脂シートを貼り合わせ、２枚の樹脂シート間に複数本の光ファイバを挟み込んで固定した構造になっている。従って、光ファイバシートでは、接続点がオフセットしている場合や、クロス配線も可能である。また、光コネクタ付きの光ファイバシートは、前述した光ファイバシートに配線された光ファイバの、光ファイバシートから外側に延出した端部に光コネクタを取り付けて製作することができる。

特開平７−３５９５８号公報

ところで、光配線に既存の光ファイバシートを用いる場合には、ファイバの被覆除去・カットに失敗して再カットが必要な時長さが変わってしまうこと、被覆除去の長さを精密に制御することが難しいことから、コネクタを接続するためにファイバ余長が必要になる。また、小型の光ファイバシートの場合、小さなスペースにファイバを何本も配線しなければならないことにより製造コストが高くなる、等の課題があった。さらに、電子機器内等において用いられる場合が多いことから、難燃性も要求されている。しかし既存の光ファイバシートの場合、端部に光ファイバ素線が露出しており、この部分に難燃性を付与できない問題があった。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、余長を設ける必要がなく、製造コストが低減できて、難燃性が確保できる光ファイバシートを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバシートの作製方法の第１の特徴は、光ファイバを配置して形成される光配線パターンを、基材及び保護材でラミネートした構造の光ファイバシートの作製方法であって、一方の面に粘着層を有する前記基材の、複数個の前記光配線パターンの境界位置に対応して設けられている開口窓を通過するように、当該粘着層上に少なくとも１本の光ファイバを連続的に配線して複数個の前記光配線パターンを形成する光ファイバ配線工程と、前記基材の前記開口窓に対応して開口された前記保護材を前記基材上に重ね合わせて光ファイバプレシートを一体的に形成する光ファイバプレシート形成工程と、前記プレシートにおける所定の前記開口窓を通過する前記光ファイバを当該光ファイバに交差する切断線によって切断して、少なくとも１個の前記光配線パターンを含む光ファイバシートを切り出す切出し工程と、を備えたことにある。

このように構成された光ファイバシートの作製方法においては、複数個の光配線パターンの境界位置に開口窓が設けられた基材の粘着層に、光ファイバを連続的に配線して所望の光配線パターンを複数個形成し、基材の開口窓に対応して開口が設けられている保護材を基材に重ねて一体化して光ファイバプレシートを作製した後、この光ファイバプレシートの開口窓において光ファイバを直角に切断して光ファイバシートを切り出すので、正確な長さで、ロスのない余長無しの光ファイバシートを作製することができることになる。また、一枚の光ファイバプレシートから複数枚の光ファイバシートを作製することができるので、光ファイバシートのコストダウンを図ることができる。

また、本発明にかかる光ファイバシートの作製方法の第２の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記光ファイバに、前記開口窓の略中央において傷をつけた後、前記基材及び前記保護材に曲げ応力をかけて前記光ファイバを劈開することにある。

このように構成された光ファイバシートの作製方法においては、予め設けられている開口窓の中央において光配線パターンを切断するので、正確な長さの光ファイバシートを作製することができる。また、切断時には、光ファイバの切断位置に傷をつけ、光ファイバプレシートを曲げるようにして光ファイバを劈開するので、きれいな切断面で切断することができその後の切断面の研磨処理が不要になる。

また、本発明にかかる光ファイバシートの作製方法の第３の特徴は、上記本発明の第１または第２の特徴において、前記開口窓において前記光ファイバを支持するブリッジ部を、前記開口窓を横断するように前記基材上に形成したことにある。

このように構成された光ファイバシートの作製方法においては、基材上の開口窓を横断するようにブリッジ部を設けたので、光ファイバの切断時に光ファイバを支持することができ、光ファイバに対し不用な曲げ応力を掛けずに高精度な切断を行うことができる。また、光ファイバプレシートの状態で、開口窓において光ファイバを支持することができる。

また、本発明にかかる光ファイバシートの作製方法の第４の特徴は、上記本発明の第１から第３のいずれかの特徴において、前記ブリッジ部と前記光ファイバとの粘着力は、前記粘着層の前記保護材との粘着力よりも低いことにある。

このように構成された光ファイバシートの作製方法においては、ブリッジ部が粘着力を有しているので、複数の光ファイバを不揃いなく位置決めして切断でき、切断後も光コネクタ取り付け直前まで不揃いのない状態で維持できる。また、ブリッジ部と光ファイバとの粘着力は、粘着層の保護材との粘着力よりも低いので、光ファイバシートを切り出した際に、ブリッジ部を容易に取り除くことができる。

また、本発明にかかる光ファイバシートの作製方法の第５の特徴は、上記本発明の第１から第４のいずれかの特徴において、前記基材及び前記保護材が難燃性の材質から形成されていることにある。

このように構成された光ファイバシートの作製方法においては、難燃性の基材及び保護材を用いることにより、難燃性の光ファイバシートを作製することができ、難燃性が要求される電気機器内等にも使用することができるようになる。

また、本発明の参考例となる光ファイバモジュールは、上記本発明の第１から第５のいずれかの特徴に記載の光ファイバシートの作製方法によって切り出した光ファイバシートにおける前記開口窓で露出した光ファイバにコネクタが接続されたことにある。

このように構成された光ファイバモジュールにおいては、光ファイバプレシートから切り出した光ファイバシートの、開口窓に露出していた端部にコネクタを接続したので、基板内・基板間の光配線に容易に使用することができる。

また、本発明にかかる光ファイバプレシートの作製方法の第７の特徴は、光ファイバを配置して形成される複数個の光配線パターンを、基材及び保護材でラミネートした構造の光ファイバプレシートの作製方法であって、一方の面に粘着層を有する前記基材の、前記複数個の光配線パターンの境界位置に対応して設けられている開口窓を通過するように、当該粘着層上に少なくとも１本の光ファイバを連続的に配線して前記複数個の光配線パターンを形成する光ファイバ配線工程と、前記基材の前記開口窓に対応して開口された前記保護材を前記基材上に重ね合わせて一体化する工程と、を備えたことにある。

このように構成された光ファイバプレシートの作製方法においては、複数個の光配線パターンの境界位置に開口窓が設けられた基材の粘着層に、光ファイバを連続的に配線して所望の光配線パターンを複数個形成し、基材の開口窓に対応して開口が設けられている保護材を基材に重ねて一体化したので、開口窓において光ファイバを直角に切断することにより、光ファイバシートを容易に切り出すことができる光ファイバプレシートを作成することができる。

本発明によれば、複数個の光配線パターンの境界位置に開口窓が設けられた基材の粘着層に、光ファイバを連続的に配線して所望の光配線パターンを複数個形成し、基材の開口窓に対応して開口が設けられている保護材を基材に重ねて一体化して光ファイバプレシートを作製した後、この光ファイバプレシートの開口窓において光ファイバを直角に切断して光ファイバシートを切り出すので、正確な長さで、ロスのない余長無しの光ファイバシートを多数作製することができることになる。また、一枚の光ファイバプレシートから複数枚の光ファイバシートを作製することができるので、光ファイバシートのコストダウンを図ることができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の光ファイバプレシートの作製方法によって作製される光ファイバプレシートの平面図、図２（Ａ）は光ファイバプレシートに含まれる光ファイバシートを示す平面図、図２（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図、図３は光ファイバプレシートから切り出された光ファイバシートを示す平面図、図４（Ａ）は光ファイバシートを用いて光部材間を接続した状態を示す正面図、図４（Ｂ）は光ファイバシートを用いて光部材間を接続した状態を示す平面図である。

図１には、本発明にかかる光ファイバプレシート３０が示されている。光ファイバプレシート３０は、図２にも示すように、光ファイバ１１を配線して形成される複数個の光配線パターン１２を、可撓性を有する基材１３及び保護材１４でラミネートしたものであり、単一ユニットを形成する光ファイバシート１０を、一枚の光ファイバプレシート３０を区画する切断線１９で切断して切り出すためのものである。
光ファイバプレシート３０は、一方の面に粘着層１５を有する前記基材１３の、前記複数個の光配線パターン１２の境界位置に対応して設けられている開口窓１６を通過するように、当該粘着層１５上に少なくとも１本の光ファイバ１１を連続的に配線して既述の複数個の光配線パターン１２を形成し、基材１３の開口窓１６に対応して開口１７が設けられた保護材１４を基材１３上に重ね合わせて一体化したものである。
そして、光ファイバシート１０は、光ファイバプレシート３０を切断する切断線１９と、前述した光ファイバプレシート３０の開口窓１６を通過する光ファイバ１１を当該光ファイバ１１に交差する切断線１８ｂとによって切断して、少なくとも１個の光配線パターン１２を含むように切り出すことにより作製される。

基材１３の粘着層１５に配線する光ファイバ１１は、図１に示すように左右両側（図１では右側のみ図示）に連結部１１ｂを設けることにより、光ファイバプレシート３０全体の光配線パターン１２を一筆書きすることができる。このようにすると、１本の長い光ファイバ１１を用いて全体の光配線パターン１２を自動で形成することができ、光配線パターン１２を形成した後に左右の連結部１１ｂを切除することにより光ファイバプレシート３０を作製することができる。

図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基材１３及び保護材１４には、光ファイバシート１０の１ユニット毎に、例えば矩形状の開口窓１６及び開口１７が対応して設けられており、光ファイバシート１０の境界位置に位置する光ファイバ１１が露出している。開口窓１６及び開口１７の光ファイバ１１長手方向の幅は、光ファイバシート１０を切り出したときに開口窓１６に露出している光ファイバ１１ａの長さ、すなわち開口窓１６の幅の半分が、コネクタ２１を取り付けるのに必要な長さに光ファイバの切断端面処理に必要な作業長を加えたものとなっている。
なお、基材１３及び保護材１４を、難燃性の材質から形成するのが望ましい。これにより、難燃性の光ファイバシート１０を作製することができ、発熱部を有する電子機器内等に使用することができるようになる。

また、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基材１３側である開口窓１６には、開口窓１６を光ファイバ１１の軸線方向と交差する方向に横断するブリッジ部１８が設けられている。このブリッジ部１８により光ファイバ１１ａの切断時に光ファイバ１１ａを支持することができ、光ファイバに対し不用な曲げ応力を掛けずに高精度な切断を行うことができる。また、光ファイバプレシート３０の状態で、開口窓１６において光ファイバ１１を支持することができるようになっている。
ブリッジ部１８の上面にも粘着層１８ａが設けられていて、光ファイバ１１は開口窓１６においてブリッジ部１８の上面に付着されて支持されている。ブリッジ部１５が粘着層１８ａを有しているので、複数の光ファイバを不揃いなく位置決めして切断でき、切断後も光コネクタを取り付ける直前まで不揃いのない状態で維持できる。ブリッジ部１８の粘着層１８ａは基材１３上の粘着層１５よりも粘着力が弱いものとなっている。このため、単一ユニットとなる光ファイバシート１０を切り出した際に、ブリッジ部を容易に分離させて取り除くことができるようになっている。なお、ブリッジ部１８の粘着層は、粘着力が小さなテープを貼り付けることにより容易に設けることができる。

図１から図３に示すように、光ファイバシート１０を作製する際には、前述した光ファイバプレシート３０の切断線１９に沿って光ファイバプレシート３０の一部２０Ａを切り出し、開口窓１６（開口１７）の略中央に設けられているブリッジ部１８において切断線１８ｂに沿って光ファイバ上部に傷をつけた後、基材１３及び保護材１４に曲げ応力をかけて光ファイバ１１ａを劈開する。
これにより、予め設けられている開口窓１６の中央において光配線パターン１２を切断するので、正確な長さの光ファイバシート１０を作製することができる。また、切断時には、光ファイバ１１の切断線１８ｂに傷をつけ、光ファイバプレシート１０を曲げるようにして光ファイバ１１ａを劈開するので、きれいな切断面で切断することができその後の切断面の研磨処理が不要になる。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、光ファイバプレシート３０から切り出された光ファイバシート１０において、開口窓１６に露出していた光ファイバ１１ａにコネクタ２１を接続して光ファイバモジュール２０を形成することができる。この光ファイバモジュール２０では、例えば、ＶＣＳＥＬ等の面発光タイプのＬＤや受光部としてのＰＤ等からなる光電変換モジュール２３を基板２２に実装し、光ファイバシート１０の一方の端部に設けられている直角コネクタ２１ａを光電変換モジュール２３に接続する。また、他方には通常のコネクタ２１ｂを取り付け、例えば、基板２２を機器背面２５等にコネクタ接続で実装することにより筐体外への光接続端子として構成することができる。
なお、コネクタ２１を取り付ける際に、光ファイバ１１ａの端部の被覆を除去することになるが、除去長さが短いことに加えて、刃とヒータを用いた加熱リムーバを用いることにより、正確で失敗のない除去が可能である。

以上、前述した光ファイバシートの作製方法及び光ファイバプレシートの作成方法によれば、複数個の光配線パターン１２の境界位置に開口窓１６が設けられた基材１３の粘着層１５に、光ファイバ１１を連続的に配線して所望の光配線パターン１２を複数個形成し、基材１３の開口窓１６に対応して開口１７が設けられている保護材１４を基材１３に重ねて一体化して光ファイバプレシート３０を作製した後、この光ファイバプレシート３０の開口窓１６において光ファイバ１１を直角に切断して複数枚の光ファイバシート１０を切り出すので、正確な長さで、ロスのない余長無しの光ファイバシート１０を同時に多数作製することができることになる。また、一枚の光ファイバプレシート３０から複数枚の光ファイバシート１０を同時に作製することができるので、光ファイバシート１０のコストダウンを図ることができる。

なお、本発明の光ファイバシートの作製方法及び光ファイバプレシートの作製方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。例えば、前述した実施形態においては、粘着層１５は基材１３にのみ設けられているように説明したが、保護材１４にも粘着層１４ａ（図２（Ｂ）参照）を設けるようにしてもよい。
また、光配線パターン１２を構成している光ファイバ１１の本数は、図示されているもの限らず、任意の本数が可能である。
また、前述した実施形態では、光ファイバ１１を基材１３に貼り付ける場合に付いて説明したが、粘着層１５が厚い場合には、光ファイバ１１を粘着層１５に埋め込むようにして光配線パターン１２を形成することもできる。

また、前述した実施形態においては、同一形状の光配線パターンを、一枚の光ファイバプレシート３０に複数個形成するように記載したが、種々の形状の光配線パターンを一枚の光ファイバプレシートに形成することで、同時に多種製品に対応可能に構成することもできる。

また、前述した実施形態においては、分岐がない場合に付いて説明したが、図５に示すように、光ファイバ１１が分岐する光ファイバプレシート３１の場合についても同様に適用することができる。
分岐する場合には、光配線パターン１２の境界位置に対応して設けられている開口窓１６が分岐した後の境界位置にも設けられることになるので、１個の光ファイバシート１０には少なくとも３個の開口窓１６が設けられることになる。

以上のように、本発明に係る光ファイバシートの作製方法及び光ファイバプレシートの作製方法は、複数個の光配線パターンの境界位置に開口窓が設けられた基材の粘着層に、光ファイバを連続的に配線して所望の光配線パターンを複数個形成し、基材の開口窓に対応して開口が設けられている保護材を基材に重ねて一体化して光ファイバプレシートを作製した後、この光ファイバプレシートの開口窓において光ファイバを直角に切断して光ファイバシートを切り出すので、正確な長さで、ロスのない余長無しの光ファイバシートを作製することができることになる。また、一枚の光ファイバプレシートから複数枚の光ファイバシートを作製することができるので、光ファイバシートのコストダウンを図ることができるという効果を有し、例えば基板内・基板間の光配線に適する光ファイバシートの作製方法及び光ファイバプレシートの作製方法等として有用である。

本発明の光ファイバプレシートの作製方法によって作製される光ファイバプレシートの平面図である。 （Ａ）は光ファイバプレシートに含まれる光ファイバシートを示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂ位置の断面図である。 光ファイバプレシートから切り出された光ファイバシートを示す平面図である。 （Ａ）は光ファイバシートを用いて接続した状態を示す正面図、（Ｂ）は光ファイバシートを用いて接続した状態を示す平面図である。 本発明にかかる光ファイバプレシートの別の実施形態を示す平面図である。 光ファイバシート、有機導波路、テープファイバの利点、欠点をまとめた表である。 （Ａ）は光ファイバテープを用いてオフセット接合した状態を示す正面図、（Ｂ）は図７（Ａ）中Ｂ方向から見た平面図である。

符号の説明

１０ 光ファイバシート
１１ 光ファイバ
１２ 光配線パターン
１３ 基材
１４ 保護材
１５ 粘着層
１６ 開口窓
１７ 開口
１８ ブリッジ部
１８ｂ 切断線
２０ 光ファイバモジュール
２１ コネクタ
３０ 光ファイバプレシート

Claims (6)

1. 光ファイバを配置して形成される光配線パターンを、基材及び保護材でラミネートした構造の光ファイバシートの作製方法であって、
   一方の面に粘着層を有する前記基材の、複数個の前記光配線パターンの境界位置に対応して設けられている開口窓を通過するように、当該粘着層上に少なくとも１本の光ファイバを連続的に配線して複数個の前記光配線パターンを形成する光ファイバ配線工程と、
   前記基材の前記開口窓に対応して開口された前記保護材を前記基材上に重ね合わせて光ファイバプレシートを一体的に形成する光ファイバプレシート形成工程と、
   前記プレシートにおける所定の前記開口窓を通過する前記光ファイバを当該光ファイバに交差する切断線によって切断して、少なくとも１個の前記光配線パターンを含む光ファイバシートを切り出す切出し工程と、を備えたことを特徴とする光ファイバシートの作製方法。
2. 前記光ファイバに、前記開口窓の略中央において傷をつけた後、前記基材及び前記保護材に曲げ応力をかけて前記光ファイバを劈開することを特徴とする請求項１記載の光ファイバシートの作製方法。
3. 前記開口窓において前記光ファイバを支持するブリッジ部を、前記開口窓を横断するように前記基材上に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバシートの作製方法。
4. 前記ブリッジ部と前記光ファイバとの粘着力は、前記粘着層の前記保護材との粘着力よりも低いことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光ファイバシートの作製方法。
5. 前記基材及び前記保護材が難燃性の材質から形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光ファイバシートの作製方法。
6. 光ファイバを配置して形成される複数個の光配線パターンを、基材及び保護材でラミネートした構造の光ファイバプレシートの作製方法であって、
   一方の面に粘着層を有する前記基材の、前記複数個の光配線パターンの境界位置に対応して設けられている開口窓を通過するように、当該粘着層上に少なくとも１本の光ファイバを連続的に配線して前記複数個の光配線パターンを形成する光ファイバ配線工程と、
   前記基材の前記開口窓に対応して開口された前記保護材を前記基材上に重ね合わせて一体化する工程と、を備えたことを特徴とする光ファイバプレシートの作製方法。

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