JP4691758B2 - 光配線基板および製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹凸を有する基板上に１層もしくは多層の光配線層を有する、光配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に光配線フィルムを積層させる方法として、位置合わせマーカーもしくは雄雌接合部を用いた位置合わせ技術が報告されている（特開平１１−１８３７４７号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、凹凸を有する基板上に光配線フィルムを積層する場合、基板の凹凸により光配線フィルムが歪んでしまい、光伝搬損失が悪化し、高精度な位置合わせが不可能となる問題がある。
【０００４】
また、基板および基板−光配線フィルムの接着剤の耐熱性をあげることで光配線層の耐熱性を向上させる技術が報告されている（特開平１１−３８２４１号参照）。
【０００５】
しかしながら、基板や接着剤が熱を有する場合、該基板・該接着剤の耐熱性にかかわらず、光配線フィルムの温度が上昇し、光配線フィルムの光特性が悪化する問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、光配線の積層面を平坦とし光伝搬損失を向上させ、しかも高精度のアライメントを可能とする。また、接着剤層の断熱特性を向上させ、基板の熱量によらず、光配線の特性を向上させた光配線基板とその製造法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１の発明では、少なくとも１層の光配線層を有する光配線基板において、該光配線層と、該光配線層を支持する支持基板との間に接着剤層を有有し、前記接着剤層は、流動性を有し、硬化させることで流動性が消滅するものであり、かつ前記基板表面の凹凸以上の厚みを持つことで、該凹凸を解消し、前記接着剤層と前記光配線層の接着面を実質上平坦とするものであり、接着剤の断熱性を向上させることのできる中空フィラーを添加した樹脂を用いたことを特徴とする光配線基板である。
請求項２の発明では、前記基板上に形成された光配線層表面の平均表面粗さが１μｍ以下であることを特徴とする請求項１の何れかに記載の光配線基板である。
請求項３の発明は、１層もしくは１層以上の光配線層からなる光配線フィルムと、該光配線フィルムの一部もしくは全面に塗布された接着層からなる転写媒体を電気プリント配線基板上に積層することを特徴とする請求項１又は２に記載の光配線基板の製造方法である。
請求項４の発明は、１層もしくは１層以上の光配線層からなる光配線フィルムと、該光配線フィルムの一部もしくは全面に塗布された接着層からなる転写媒体を電気プリント配線基板上に積層することを特徴とする請求項１又は２に記載の光配線基板の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の光配線基板において、その断面図を図１に示す。
【０００９】
本発明の光配線基板は、凹凸を有する基板１０上に接着剤層２０と光配線フィルム３０を積層する構造をとる。
【００１０】
支持基板１０の表面は凹凸を有する。シリコン基板などの結晶基板を用いた場合、この凹凸の高さは数ｎｍとなる。電気プリント配線基板を用いた場合、この凹凸の高さは数十μｍとなる。
【００１１】
接着剤層２０には、一般に用いられている接着剤を用いることができる。ただし、接着剤層２０中を光信号が透過する場合、屈折率を制御した光学接着剤を用いることが望ましい。
【００１２】
接着剤層２０に高い断熱性を有する材料を用いることで、基板１０と光配線フィルム３０の熱伝導を遮断することができる。ガラスウール、珪素土、石綿、コルク等を混合した樹脂および発泡性樹脂を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、接着剤中に中空フィラーなどの添加剤を混入することにより断熱性を向上させることもできる。
【００１３】
接着剤層２０の層厚を、基板１０の凹凸以上にすることで、該凹凸を解消し、接着剤層２０と光配線フィルム３０の接着面を実質上平坦とすることができる。この場合、接着剤層２０が適当な流動性を有し、接着剤層２０を硬化させた後この流動性を消滅させる。硬化方法としては熱硬化型、光硬化型などの材料が存在するが、これに限定されるものではない。
【００１４】
接着剤層２０は基板１０に塗工しても、光配線フィルム３０に塗工してもよい。
【００１５】
光配線フィルム３０の端面を研磨することで、光接続部分の光損失を減少させることができる。また、基板１０と光配線フィルム３０の接着工程は、光配線フィルム３０の端面加工の後でもよいし、接着工程を行った後、端面加工を行ってもよい。
【００１６】
同様の工程を繰り返すことにより、２層以上の光配線フィルムの積層を行うことができる。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明を実施例をもって説明するが、本発明がそれらに限定解釈されるものではない。また、以下の記載では、光配線フィルムの積層数を１層として説明するが、必ずしも１層である必要はない。また、以下の記載では光配線をシングルモードとして説明するが、必ずしもシングルモードである必要はない。
【００１８】
＜実施例１＞
まず、主材としてエピコート828 （油化シェルエポキシ（株））を、硬化材としてはトリエチレンテトラミン(TETA)（和光純薬工業( 株) ）を使用し、それらを重量比10：1 で混合することで接着剤を調製した。
【００１９】
図２の（ａ）に示すように、１５μm の表面凹凸を有する電気基板４０上に、接着剤を、ドクターブレードを用いて塗工し、接着剤層５０を作成した。このときの接着剤層５０の膜厚は２０μｍである。
【００２０】
図２の（ｂ）に示すように、接着剤層５０上に、光配線フィルム６０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））を転写・積層した。
【００２１】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、接着剤層５０を硬化させた。
【００２２】
光配線フィルム６０の表面荒さを測定し、平均表面荒さＲａが１μｍ以下であることを確認した。
【００２３】
光配線フィルム６０に光信号を入光し、光配線フィルム６０の光損失が、転写前後で変化しないことを確認した。
【００２４】
＜実施例２＞
実施例１と同様の工程により、接着剤を調製した。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、光配線フィルム９０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））に、接着剤を、ドクターブレードを用いて塗工し、接着剤層８０を作成した。このときの接着剤層８０の膜厚は２０μｍである。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、１５μm の表面凹凸を有する電気基板７０上に、光配線フィルム９０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））と接着剤層８０を、転写・積層した。
【００２７】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、接着剤層８０を硬化させた。
【００２８】
光配線フィルム９０の表面荒さを測定し、平均表面荒さＲａが１μｍ以下であることを確認した。
【００２９】
光配線フィルム９０に光信号を入光し、光配線フィルム９０の光損失が、転写前後で変化しないことを確認した。
【００３０】
＜実施例３＞
まず、主材としてエピコート828 （油化シェルエポキシ（株））を、硬化材としてはトリエチレンテトラミン(TETA)（和光純薬工業( 株) ）を使用し、それらを重量比10：1 で混合し、フィラーとしてSUNSPHERE H-32（旭硝子（株））を３重量％添加することで接着剤を調製した。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、光配線フィルム１２０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））に、接着剤を、ドクターブレードを用いて塗工し、接着剤層１１０を作成した。このときの接着剤層１１０の膜厚は２０μｍである。
【００３２】
図４（ｂ）に示すように、１５μm の表面凹凸を有する電気基板１００上に、光配線フィルム１２０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））と接着剤層１１０を、転写・積層した。
【００３３】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、接着剤層１１０を硬化させた。
【００３４】
光配線フィルム１２０の表面荒さを測定し、平均表面荒さＲａが１μｍ以下であることを確認した。
【００３５】
光配線フィルム１２０に光信号を入光し、光配線フィルム１２０の光損失が、転写前後で変化しないことを確認した。
【００３６】
電気基板１００下面を１００℃に加熱した際、光配線フィルム１２０の表面温度は５０℃であることを確認した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果がある。
第１に、下地となる基板の表面凹凸に関係なく、積層した光配線フィルムが実質上平坦となる効果がある。これにより、光配線フィルムの光特性が向上し、下地となる支持基板の選択範囲が広がる。
【００３８】
第２に、下地となる基板の温度を接着剤層が遮断することで、光配線フィルムの温度が低温に保たれる効果がある。これにより、光配線フィルムの光特性が向上し、下地となる支持基板の使用温度範囲が広がる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光配線基板を垂直方向に切断する断面図。
【図２】実施例１に係わる光配線基板の製造方法の説明図。
【図３】実施例２に係わる光配線基板の製造方法の説明図。
【図４】実施例３に係わる光配線基板の製造方法の説明図。
【符号の説明】
１０ 基板
２０ 接着剤層
３０ 光配線フィルム
４０ 電気基板
５０ 接着剤層
６０ 光配線フィルム
７０ 電気基板
８０ 接着剤層
９０ 光配線フィルム
１００ 電気基板
１１０ 接着剤層
１２０ 光配線フィルム
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹凸を有する基板上に１層もしくは多層の光配線層を有する、光配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に光配線フィルムを積層させる方法として、位置合わせマーカーもしくは雄雌接合部を用いた位置合わせ技術が報告されている（特開平１１−１８３７４７号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、凹凸を有する基板上に光配線フィルムを積層する場合、基板の凹凸により光配線フィルムが歪んでしまい、光伝搬損失が悪化し、高精度な位置合わせが不可能となる問題がある。
【０００４】
また、基板および基板−光配線フィルムの接着剤の耐熱性をあげることで光配線層の耐熱性を向上させる技術が報告されている（特開平１１−３８２４１号参照）。
【０００５】
しかしながら、基板や接着剤が熱を有する場合、該基板・該接着剤の耐熱性にかかわらず、光配線フィルムの温度が上昇し、光配線フィルムの光特性が悪化する問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は係る従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、光配線の積層面を平坦とし光伝搬損失を向上させ、しかも高精度のアライメントを可能とする。また、接着剤層の断熱特性を向上させ、基板の熱量によらず、光配線の特性を向上させた光配線基板とその製造法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１の発明では、少なくとも１層の光配線層を有する光配線基板において、該光配線層と、該光配線層を支持する支持基板との間に接着剤層を有有し、前記接着剤層は、流動性を有し、硬化させることで流動性が消滅するものであり、かつ前記基板表面の凹凸以上の厚みを持つことで、該凹凸を解消し、前記接着剤層と前記光配線層の接着面を実質上平坦とするものであり、接着剤の断熱性を向上させることのできる中空フィラーを添加した樹脂を用いたことを特徴とする光配線基板である。
請求項２の発明では、前記基板上に形成された光配線層表面の平均表面粗さが１μｍ以下であることを特徴とする請求項１の何れかに記載の光配線基板である。
請求項３の発明は、１層もしくは１層以上の光配線層からなる光配線フィルムと、該光配線フィルムの一部もしくは全面に塗布された接着層からなる転写媒体を電気プリント配線基板上に積層することを特徴とする請求項１又は２に記載の光配線基板の製造方法である。
請求項４の発明は、１層もしくは１層以上の光配線層からなる光配線フィルムと、該光配線フィルムの一部もしくは全面に塗布された接着層からなる転写媒体を電気プリント配線基板上に積層することを特徴とする請求項１又は２に記載の光配線基板の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の光配線基板において、その断面図を図１に示す。
【０００９】
本発明の光配線基板は、凹凸を有する基板１０上に接着剤層２０と光配線フィルム３０を積層する構造をとる。
【００１０】
支持基板１０の表面は凹凸を有する。シリコン基板などの結晶基板を用いた場合、この凹凸の高さは数ｎｍとなる。電気プリント配線基板を用いた場合、この凹凸の高さは数十μｍとなる。
【００１１】
接着剤層２０には、一般に用いられている接着剤を用いることができる。ただし、接着剤層２０中を光信号が透過する場合、屈折率を制御した光学接着剤を用いることが望ましい。
【００１２】
接着剤層２０に高い断熱性を有する材料を用いることで、基板１０と光配線フィルム３０の熱伝導を遮断することができる。ガラスウール、珪素土、石綿、コルク等を混合した樹脂および発泡性樹脂を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、接着剤中に中空フィラーなどの添加剤を混入することにより断熱性を向上させることもできる。
【００１３】
接着剤層２０の層厚を、基板１０の凹凸以上にすることで、該凹凸を解消し、接着剤層２０と光配線フィルム３０の接着面を実質上平坦とすることができる。この場合、接着剤層２０が適当な流動性を有し、接着剤層２０を硬化させた後この流動性を消滅させる。硬化方法としては熱硬化型、光硬化型などの材料が存在するが、これに限定されるものではない。
【００１４】
接着剤層２０は基板１０に塗工しても、光配線フィルム３０に塗工してもよい。
【００１５】
光配線フィルム３０の端面を研磨することで、光接続部分の光損失を減少させることができる。また、基板１０と光配線フィルム３０の接着工程は、光配線フィルム３０の端面加工の後でもよいし、接着工程を行った後、端面加工を行ってもよい。
【００１６】
同様の工程を繰り返すことにより、２層以上の光配線フィルムの積層を行うことができる。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明を実施例をもって説明するが、本発明がそれらに限定解釈されるものではない。また、以下の記載では、光配線フィルムの積層数を１層として説明するが、必ずしも１層である必要はない。また、以下の記載では光配線をシングルモードとして説明するが、必ずしもシングルモードである必要はない。
【００１８】
＜実施例１＞
まず、主材としてエピコート828 （油化シェルエポキシ（株））を、硬化材としてはトリエチレンテトラミン(TETA)（和光純薬工業( 株) ）を使用し、それらを重量比10：1 で混合することで接着剤を調製した。
【００１９】
図２の（ａ）に示すように、１５μm の表面凹凸を有する電気基板４０上に、接着剤を、ドクターブレードを用いて塗工し、接着剤層５０を作成した。このときの接着剤層５０の膜厚は２０μｍである。
【００２０】
図２の（ｂ）に示すように、接着剤層５０上に、光配線フィルム６０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））を転写・積層した。
【００２１】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、接着剤層５０を硬化させた。
【００２２】
光配線フィルム６０の表面荒さを測定し、平均表面荒さＲａが１μｍ以下であることを確認した。
【００２３】
光配線フィルム６０に光信号を入光し、光配線フィルム６０の光損失が、転写前後で変化しないことを確認した。
【００２４】
＜実施例２＞
実施例１と同様の工程により、接着剤を調製した。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、光配線フィルム９０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））に、接着剤を、ドクターブレードを用いて塗工し、接着剤層８０を作成した。このときの接着剤層８０の膜厚は２０μｍである。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、１５μm の表面凹凸を有する電気基板７０上に、光配線フィルム９０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））と接着剤層８０を、転写・積層した。
【００２７】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、接着剤層８０を硬化させた。
【００２８】
光配線フィルム９０の表面荒さを測定し、平均表面荒さＲａが１μｍ以下であることを確認した。
【００２９】
光配線フィルム９０に光信号を入光し、光配線フィルム９０の光損失が、転写前後で変化しないことを確認した。
【００３０】
＜実施例３＞
まず、主材としてエピコート828 （油化シェルエポキシ（株））を、硬化材としてはトリエチレンテトラミン(TETA)（和光純薬工業( 株) ）を使用し、それらを重量比10：1 で混合し、フィラーとしてSUNSPHERE H-32（旭硝子（株））を３重量％添加することで接着剤を調製した。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、光配線フィルム１２０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））に、接着剤を、ドクターブレードを用いて塗工し、接着剤層１１０を作成した。このときの接着剤層１１０の膜厚は２０μｍである。
【００３２】
図４（ｂ）に示すように、１５μm の表面凹凸を有する電気基板１００上に、光配線フィルム１２０（ＮＴＴアドバンステクノロジ（株））と接着剤層１１０を、転写・積層した。
【００３３】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、接着剤層１１０を硬化させた。
【００３４】
光配線フィルム１２０の表面荒さを測定し、平均表面荒さＲａが１μｍ以下であることを確認した。
【００３５】
光配線フィルム１２０に光信号を入光し、光配線フィルム１２０の光損失が、転写前後で変化しないことを確認した。
【００３６】
電気基板１００下面を１００℃に加熱した際、光配線フィルム１２０の表面温度は５０℃であることを確認した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果がある。
第１に、下地となる基板の表面凹凸に関係なく、積層した光配線フィルムが実質上平坦となる効果がある。これにより、光配線フィルムの光特性が向上し、下地となる支持基板の選択範囲が広がる。
【００３８】
第２に、下地となる基板の温度を接着剤層が遮断することで、光配線フィルムの温度が低温に保たれる効果がある。これにより、光配線フィルムの光特性が向上し、下地となる支持基板の使用温度範囲が広がる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光配線基板を垂直方向に切断する断面図。
【図２】実施例１に係わる光配線基板の製造方法の説明図。
【図３】実施例２に係わる光配線基板の製造方法の説明図。
【図４】実施例３に係わる光配線基板の製造方法の説明図。
【符号の説明】
１０ 基板
２０ 接着剤層
３０ 光配線フィルム
４０ 電気基板
５０ 接着剤層
６０ 光配線フィルム
７０ 電気基板
８０ 接着剤層
９０ 光配線フィルム
１００ 電気基板
１１０ 接着剤層
１２０ 光配線フィルム
Claims (4)
- 少なくとも１層の光配線層を有する光配線基板において、該光配線層と、該光配線層を支持する電気プリント配線基板との間に接着剤層を有し、
前記接着剤層は、流動性を有し、硬化させることで流動性が消滅するものであり、かつ
前記基板表面の凹凸以上の厚みを持つことで、該凹凸を解消し、前記接着剤層と前記光配線層の接着面を実質上平坦とするものであり、
接着剤の断熱性を向上させることのできる中空フィラーを添加した樹脂を用いたことを特徴とする光配線基板。 - 前記基板上に形成された光配線層表面の平均表面粗さが１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光配線基板。
- １層もしくは１層以上の光配線層からなる光配線フィルムと、該光配線フィルムの一部もしくは全面に塗布された接着層からなる転写媒体を電気プリント配線基板上に積層することを特徴とする請求項１又は２に記載の光配線基板の製造方法。
- １層もしくは１層以上の光配線層からなる光配線フィルムを、電気プリント配線基板の一部もしくは全面に塗布された接着層上に積層することを特徴とする請求項１又は２に記載の光配線基板の製造方法。
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2000
- 2000-07-10 JP JP2000208528A patent/JP4691758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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