JP5387206B2 - 光導波路構造体、光電気混載基板および電子機器 - Google Patents
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Description
(1) 長尺状のコア部と、該コア部の側面に隣接するように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層の一方の面側に隣接して積層された第1のクラッド層と、
該第1のクラッド層に隣接して積層された第1の支持層と、
前記コア層の他方の面側に隣接して積層された第2のクラッド層と、
該第2のクラッド層に隣接して積層された第2の支持層と、を有する光導波路構造体であって、
前記第1の支持層の形成条件と前記第2の支持層の形成条件とが互いに異なっており、
前記第1の支持層側が内側になるように当該光導波路構造体を曲げたときの曲げこわさをA’とし、前記第2の支持層側が内側になるように当該光導波路構造体を曲げたときの曲げこわさをB’としたとき、A’>B’であることを特徴とする光導波路構造体。
(6) さらに、前記第1のクラッド層の形成条件と前記第2のクラッド層の形成条件とが互いに異なっている上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の光導波路構造体。
該支持基板上に積層された、上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の光導波路構造体と、を有することを特徴とする光電気混載基板。
まず、本発明の光導波路および光導波路構造体の実施形態について説明する。
図1に示す光導波路構造体1は、光導波路(本発明の光導波路)6と、その下方に積層された支持フィルム(第1の支持層)2と、光導波路6の上方に積層されたカバーフィルム(第2の支持層)7とを有する帯状の部材である。
光導波路6は、図1中の下側からクラッド層(第1のクラッド層)61、コア層63およびクラッド層(第2のクラッド層)62をこの順で積層してなるものであり、コア層63には、長尺状のコア部64と、このコア部64に隣接する側面クラッド部65とが形成されている。図1に示す光導波路6には、並列する2つのコア部64と並列する3つの側面クラッド部65とが交互に設けられている。これにより、各コア部64は、側面クラッド部65および各クラッド層61、62で囲まれた状態となる。なお、図1に示す各コア部64には密なドットを付し、各側面クラッド部65には疎なドットを付している。
屈折率差(%)=|A”/B”−1|×100
カバーフィルム7は、光導波路6を保護するとともに、光導波路6を上方から支持するものである。これにより、汚れや傷などから光導波路6が保護され、光導波路構造体1の信頼性および機械的特性を高めることができる。
相違点(I)では、光導波路構造体1が有する光導波路6のうち、クラッド層61の形成条件とクラッド層62の形成条件とが異なる。このような相違点があると、例えば光導波路構造体1を曲げたときにクラッド層61が内側になるとした場合、クラッド層61は曲げ操作に伴って圧縮されるように変形し、一方、クラッド層62は、曲げ操作に伴って引っ張られるように変形する。したがって、上記の場合、このような変形の種類(圧縮変形または引っ張り変形)が異なることを踏まえて、クラッド層61およびクラッド層62の形成条件を適宜選択すればよい。
クラッド層61の厚さとクラッド層62の厚さとがほぼ同じである場合には、クラッド層61の構成材料は、クラッド層62の構成材料より曲げ弾性率が大きい材料であるのが好ましい。これにより、クラッド層61は、クラッド層62に比べて撓み難くなり、柔軟性が低くなる。その結果、クラッド層61(支持フィルム2)が内側になるように光導波路構造体1を曲げたとしても、内側に位置するクラッド層61は、それに加わる圧縮力を十分に吸収することができず、クラッド層62に比べてあまり大きく変形することができない。これは、一般的な樹脂材料では、一定の力を加えたとき、圧縮に伴う変形量が、引っ張りに伴う変形量比べて小さいからである。このため、光導波路構造体1は、クラッド層61が内側になるように曲げたときには、クラッド層61の柔軟性がクラッド層62に比べて相対的に低いことから、圧縮に伴う変形量も比較的小さくなり、この方向には容易に曲げることができなくなる。
クラッド層61の構成材料とクラッド層62の構成材料とが同じである場合には、クラッド層61の平均厚さは、クラッド層62の平均厚さより厚いことが好ましい。これにより、クラッド層61は、クラッド層62に比べて撓み難くなり、柔軟性が低くなる。その結果、クラッド層61(支持フィルム2)が内側になるように光導波路構造体1を曲げたとしても、内側に位置するクラッド層61は、それに加わる圧縮力を十分に吸収することができず、クラッド層62に比べてあまり大きく変形することができない。このため、光導波路構造体1は、この方向には容易に曲げることができなくなる。
相違点(II)では、光導波路構造体1のうち、支持フィルム2の形成条件とカバーフィルム7の形成条件とが異なる。このような相違点があると、例えば光導波路構造体1を曲げたときに支持フィルム2が内側になるとした場合、支持フィルム2は曲げ操作に伴って圧縮されるように変形し、一方、カバーフィルム7は、曲げ操作に伴って引っ張られるように変形する。したがって、上記の場合、このような変形の種類が異なることを踏まえて、支持フィルム2およびカバーフィルム7の形成条件を適宜選択すればよい。
支持フィルム2の厚さとカバーフィルム7の厚さとがほぼ同じである場合には、支持フィルム2の構成材料は、カバーフィルム7の構成材料より曲げ弾性率が大きい材料であるのが好ましい。これにより、支持フィルム2は、カバーフィルム7に比べて撓み難くなり、柔軟性が低くなる。その結果、支持フィルム2が内側になるように光導波路構造体1を曲げたとしても、内側に位置する支持フィルム2は、それに加わる圧縮力を十分に吸収することができず、カバーフィルム7に比べてあまり大きく変形することができない。これは、一般的な樹脂材料では、一定の力を加えたとき、圧縮に伴う変形量が、引っ張りに伴う変形量比べて小さいからである。このため、光導波路構造体1は、支持フィルム2が内側になるように曲げたときには、支持フィルム2の柔軟性がカバーフィルム7に比べて相対的に低いことから、圧縮に伴う変形量も比較的小さくなるため、この方向には容易に曲げることができなくなる。
支持フィルム2の構成材料とカバーフィルム7の構成材料とが同じである場合には、支持フィルム2の平均厚さは、カバーフィルム7の平均厚さより厚いことが好ましい。これにより、支持フィルム2は、カバーフィルム7に比べて撓み難くなり、柔軟性が低くなる。その結果、支持フィルム2が内側になるように光導波路構造体1を曲げたとしても、内側に位置する支持フィルム2は、それに加わる圧縮力を十分に吸収することができず、カバーフィルム7に比べてあまり大きく変形することができない。このため、光導波路構造体1は、この方向には容易に曲げることができなくなる。
光導波路構造体1では、図2(a)に詳しく示すように、その長手方向の両端部66の厚さが、中央部(両端部以外の部分)67の厚さより厚くなっている。これにより、光導波路構造体1では、中央部67における屈曲性が特に高くなるとともに、両端部66における剛性が特に高くなる。その結果、光導波路構造体1は、中央部67において小さい曲率半径で曲げることができ、かつ、両端部66を光コネクタ等の光部品に対して確実に接続することができる。
次に、光導波路6および光導波路構造体1の製造方法の一例について説明する。
光導波路6の製造方法では、互いに屈折率の異なる部位が物理的かつ光学的に接するように作製する必要がある。具体的には、コア部64に対して、側面クラッド部65や各クラッド層61、62が隙間を介することなく、確実に密着するように形成する必要がある。
光導波路構造体1の製造方法では、支持フィルム2と光導波路6との間、および、光導波路6とカバーフィルム7との間を、それぞれ接着または接合する。
図4は、図1に示す光導波路構造体を用いて光電気混載基板を製造する方法を説明するための図(図1のY−Y線断面図)である。
2 支持フィルム
6 光導波路
61、62 クラッド層
63 コア層
64 コア部
65 側面クラッド部
66 両端部
67 中央部
7 カバーフィルム
10、10’ 光電気混載基板
11、13、14 回路基板
12 電気配線パターン
131 両端部
132 端子
Claims (12)
- 長尺状のコア部と、該コア部の側面に隣接するように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層の一方の面側に隣接して積層された第1のクラッド層と、
該第1のクラッド層に隣接して積層された第1の支持層と、
前記コア層の他方の面側に隣接して積層された第2のクラッド層と、
該第2のクラッド層に隣接して積層された第2の支持層と、を有する光導波路構造体であって、
前記第1の支持層の形成条件と前記第2の支持層の形成条件とが互いに異なっており、
前記第1の支持層側が内側になるように当該光導波路構造体を曲げたときの曲げこわさをA’とし、前記第2の支持層側が内側になるように当該光導波路構造体を曲げたときの曲げこわさをB’としたとき、A’>B’であることを特徴とする光導波路構造体。 - 前記各支持層の前記形成条件は、構成材料および平均厚さのうちの少なくとも一方を含む請求項1に記載の光導波路構造体。
- 前記第1の支持層の構成材料は、前記第2の支持層の構成材料より曲げ弾性率が大きい材料である請求項1または2に記載の光導波路構造体。
- 前記第1の支持層の平均厚さは、前記第2の支持層の平均厚さより厚い請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
- JIS K 7106に規定の方法で測定された前記曲げこわさA’は、同様の方法で測定された前記曲げこわさB’を1としたとき、1.01〜5である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
- さらに、前記第1のクラッド層の形成条件と前記第2のクラッド層の形成条件とが互いに異なっている請求項1ないし5のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
- 当該光導波路構造体は、その長手方向の端部より厚さが薄い部分を、前記端部以外の位置に有するものである請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
- 前記端部における前記コア層の厚さは、前記端部以外の部分における前記コア層の厚さより厚い請求項7に記載の光導波路構造体。
- 前記端部における前記第1のクラッド層の厚さと前記第2のクラッド層の厚さとの和は、前記端部以外の部分における前記第1のクラッド層の厚さと前記第2のクラッド層の厚さとの和より厚い請求項7または8に記載の光導波路構造体。
- 前記各支持層の前記形成条件は、さらに、前記各支持層に対する溝加工の有無を含む請求項1ないし9のいずれか1項に記載の光導波路構造体。
- 電気配線パターンを備える支持基板と、
該支持基板上に積層された、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の光導波路構造体と、を有することを特徴とする光電気混載基板。 - 請求項11に記載の光電気混載基板を備えることを特徴とする電子機器。
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