JP5810533B2 - ミラー付き光導波路の製造方法、ミラー付き光導波路、及びミラー付き光電気複合基板 - Google Patents

Description

本発明は、ミラー付き光導波路及びその製造方法、並びに、そのミラー付き光導波路を備えるミラー付き光電気複合基板に関する。

電子素子間や配線基板間の高速・高密度信号伝送において、従来の電気配線による伝送では、信号の相互干渉や減衰が障壁となり、高速・高密度化の限界が見え始めている。これを打ち破るため電子素子間や配線基板間を光で接続する技術、いわゆる光インターコネクションが提案されており、電気配線と光配線の複合化に関して種々の検討が行われている。光伝送路としては、光ファイバに比べ、配線の自由度が高く、且つ高密度化が可能な光導波路（板状の光伝送路）を用いることが望ましく、中でも、加工性や経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。
この光導波路として、光路を変換させるためのミラーを１対備えたものも提案されている。

例えば、特許文献１，２の導波路フィルム型光モジュールは、板状の光導波路フィルムの長手方向における一方の側面が傾斜したミラー面とされていると共に、この光導波路フィルムの長手方向の途中に光路変換部が設けられている。また、この光導波路フィルムの下面のうちこれらミラー面及び光路変換部と対応する位置に、それぞれ発光素子及び受光素子が設けられている。そして、この発光素子から上方に向けて光信号が送信されると、ミラー面に反射されて長手方向に光路を変えて進行した後、その一部が光路変換部によって下方に光路変換されて受光素子に受信され、残部が光路を変えることなく光路変換部を透過する。
なお、特許文献１には、この光路変換部の具体的な説明はない。
特許文献２の図１（Ｃ）及び段落００５６，００５８には、この光路変換部が傾斜面であることが開示されている。この光導波路フィルムを製造するには、まず鋳型内に下部クラッドフィルムを配置した後、導波路コア形成用硬化性樹脂を充填して導波路コアを成型する。この成型時に、導波路コアの上面に断面直角三角形状の切れ込み部が形成される。この切れ込み部の傾斜面が上記光路変換部となる。必要に応じてこの切れ込み部をダイシングソー等で仕上げた後、導波路コアの上に上部クラッドフィルムを積層する。この上部クラッドフィルムにより、切れ込み部内の空隙は埋められる。このようにして、傾斜面よりなる光路変換面が導波路コアに形成されてなる光導波路フィルムが製造される。

また、特許文献３の図２及び段落００２０〜００２３には、１対のミラーを有する光導波路の製造方法が記載されている。この製造方法について、第７図を用いて説明する。
基板１１上に下部クラッド層２５を形成する。この下部クラッド層２５上にコア材料層を形成し、エッチング等により、下部クラッド層２５の長手方向に沿って延在する角棒状のコア１３ａを３本形成する。次いで、切削加工等により、各コア１３ａの短手方向の全長にわたって延在する溝を、コア１３ａの長手方向に間隔をおいて１対形成する。これら１対の溝の形成により、各コア１３ａには４つの切断面が、長手方向に間隔をおいて形成されることになる。これら４つの切断面のうち、内側の１対の切断面は長手方向に対して直交した垂直面となっており、外側の１対の切断面は長手方向に対して斜交した傾斜面となっている。これら１対の傾斜面に金属を被覆してミラー１６，１８を形成する。その後、図示は省略するが、板状の上部クラッド層用材料を加温しながらコア１３ａの上面に加圧・融着して、上部クラッド層を形成する。このとき、この上部クラッド層用材料により、溝内の空隙が埋められる。このようにして、ミラー付き光導波路が製造される。
この光導波路の上方から一方の溝内に進行した光信号は、一方のミラー１６でコア長手方向に光路変換され、一方の溝においてミラー１６に隣接する垂直面を通ってコア１３ａを進行した後、他方の溝においてミラー１８に隣接する垂直面を通過して他方の溝内に進行し、他方のミラー１８で上方に光路変換され、光導波路の上方に送信される。

特開２００６−０１１２１０号公報 特開２００６−０１７８８５号公報 国際公開第２００６／０５４５６９号

特許文献１，２の光導波路フィルムは、光路変換部が光信号の一部のみを反射し、残部を透過してしまうため、この反射後の光信号が弱くなるという問題がある。
特許文献３の光導波路にあっては、光信号がコア１３ａに形成された溝内を通過する必要があるため、以下の問題がある。すなわち、上部クラッド層の形成時に、溝内の空隙が上部クラッド層用材料によって十分に埋まらず、溝内に空気が残存すると、この空気に起因して光損失が生じるおそれがある。また、光信号は、ミラー１６，１８の間の前記２つの垂直面（長手方向における中央のコア１３ａの両端面）を通過する必要があるため、前記２つの垂直面をミラー面として利用することができない。

本発明は、ミラーによって光信号を小さい光損失にて光路変換することができるミラー付き光導波路及びその製造方法と、この光導波路を備えたミラー付き光電気複合基板とを提供することを課題とする。

本発明者らは、途切れることなく連続するコア層の両端又は片端を傾斜面としてこれら傾斜面に金属層を形成することにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、下記［１］〜［７］を提供するものである。
[１]下部クラッド層と、前記下部クラッド層上のコア層と、前記コア層に間隔をおいて形成された１対の傾斜面と、前記１対の傾斜面に形成された金属層よりなる１対のミラーとを有するミラー付き光導波路であって、前記コア層のうち前記１対の傾斜面の間の部分は、途切れることなく連なる連続部となっており、下部クラッド層側から入射された光信号が、一方のミラーによって光路変換され、前記連続部分を伝搬し、もう一方のミラーにより光路変換され、再度下部クラッド層側に出力されることを特徴とするミラー付き光導波路。
［２］前記コア層に間隔をおいて２つの溝が平行に形成されており、一方の溝のうち他方の溝に近い側の側面と、前記他方の溝のうち前記一方の溝に近い側の側面とが、前記１対の傾斜面となっている［１］に記載のミラー付き光導波路。
［３］前記２つの溝の少なくとも一方は、他方の溝に遠い側の側面も傾斜しており、この遠い側の側面にも前記ミラーが形成されている［１］又は［２］に記載のミラー付き光導波路。
［４］下部クラッド層と、前記下部クラッド層上のコア層と、前記コア層に間隔をおいて形成された傾斜面及び垂直面と、前記傾斜面に形成された金属層よりなるミラーとを有するミラー付き光導波路であって、前記コア層のうち傾斜面と垂直面の間の部分は、途切れることなく連なる連続部となっており、下部クラッド層側から入射された光信号が、ミラーによって光路変換され、前記連続部分を伝搬し、前記垂直面から出射される、又は、前記垂直面から入射された光信号が、前記連続部を伝搬し、ミラーにより光路変換され、下部クラッド層側に出射されることを特徴とするミラー付き光導波路。
［５］前記コア層の上面を被覆する上部クラッド層を有する［１］〜［４］のいずれかに記載のミラー付き光導波路。
［６］前記傾斜面に形成された金属層を被覆し、且つ前記コア層の上面を被覆する上部クラッド層を有する［１］〜［５］のいずれかに記載のミラー付き光導波路。
［７］［１］〜［６］のいずれか１項に記載のミラー付き光導波路を製造する方法であって、前記コア層に前記傾斜面を形成する第１の工程と、前記第１の工程の後に、前記傾斜面に前記ミラーを形成する第２の工程とを有するミラー付き光導波路の製造方法。
［８］前記第２の工程の後に、前記コア層及び前記ミラー上に上部クラッド層を積層する第３の工程を有する［７］に記載のミラー付き光導波路の製造方法。
［９］［１］〜［６］のいずれか１項に記載のミラー付き光導波路と電気配線板との積層体を含むミラー付き光電気複合基板。

本発明のミラー付き光導波路及びミラー付き光電気複合基板にあっては、一方のミラーで光路変換された光信号は、コア層の連続部内を一度も出光することなく進行して他方のミラーまで到達し、かつこの他方のミラーが光信号を透過させることなく確実に光路変換させるため、又は、ミラーで光路変換された（垂直面から入射した）光信号は、コア層の連続部内を一度も出光することなく進行して他方の垂直面（ミラー）まで到達し、かつこのミラーが光信号を透過させることなく確実に光路変換させるため、光損失が小さい。
また本発明のミラー付き光導波路の製造方法によれば、光信号伝達用のコア層に金属層よりなるミラーを直接形成するため、光導波路の厚みを薄く形成することができる。なお、この上に更に上部クラッド層を積層すると、光路変換用の斜面部を形成した際の溝が外部に露出しないミラー付き光導波路、並びにミラー付き光電気複合基板を得ることができる。

第１図（ａ）は第１の実施の形態に係るミラー付き光導波路の模式的な斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第１図（ｃ）は第１図（ｂ）において上部クラッド層８及びミラー６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを省略した断面図である。 第１図のミラー付き光導波路の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。 本発明のミラー付き光電気複合基板の一例を示す模式的な断面図である。 第２の実施の形態に係るミラー付き光導波路の模式的な断面図である。 第３の実施の形態に係るミラー付き光導波路の模式的な断面図である。 第４の実施の形態に係るミラー付き光導波路の模式的な断面図である。 従来例に係るミラー付き光導波路の製造方法を説明する斜視図である。

〔ミラー付き光導波路の構成〕
本実施の形態に係るミラー付き光導波路について、第１図及び第２図を用いて説明する。第１図（ａ）は実施の形態に係るミラー付き光導波路の斜視図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第１図（ｃ）は第１図（ｂ）において上部クラッド層８及びミラー６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを省略した断面図である。

詳細は後述するが、本実施の形態に係るミラー付き光導波路９は、主に、基板１と、基板１上の下部クラッド層２と、下部クラッド層２上のコアパターン３と、コアパターン３に間隔をおいて形成された１対の傾斜面４ａ，５ａ（第１図（ｃ））と、これら１対の傾斜面４ａ，５ａに形成された金属層よりなる１対のミラー６ａ，７ａと、コアパターン３上の上部クラッド層８とを有する。コアパターン３のうち前記１対の傾斜面４ａ，５ａの間の部分は、途切れることなく連なる連続部３ａとなっている。
このミラー付き光導波路９にあっては、第１図（ｂ）の矢印Ａのとおり、一方のミラー６ａで光路変換された光信号は、コアパターン３の連続部３ａ内を一度も出光することなく進行して他方のミラー７ａまで到達し、かつこの他方のミラー７ａが光信号を透過させることなく確実に光路変換させるため、光損失が小さいものとなる。
次に、このミラー付き光導波路９の構成について詳細に説明する。

（基板）
基板１の材料としては、特に制限はなく、例えば、ポリイミド基板、ＦＲ−４基板、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板が挙げられる。
基板１として柔軟性及び強靭性のある基材、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドを基板として用いることで、フレキシブルな光導波路としてもよい。
この基板１の厚さとしては、板の反りや寸法安定性により、適宜変えてよいが、好ましくは０．１〜１０．０ｍｍである。本実施の形態では、光信号の波長に対して透明な基板１を用いるとよい。

（下部クラッド層）
上記基板１の上面に、下部クラッド層２が設けられている。
下部クラッド層２としては、コアパターン３より低屈折率の樹脂が使用される。下部クラッド層２の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層２の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。

（コアパターン）
本実施の形態では、この下部クラッド層２上に、２個のコアパターン３が設けられている。これらコアパターン３は、細長い角柱状であり、互いに間隔をおいて平行に設けられている。
コアパターン３の材料としては、下部クラッド層２及び上部クラッド層８より高屈折率の樹脂が好適に用いられる。
コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては特に限定されず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は１０〜１００μｍとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後のコア層３の厚さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、該フィルムの厚さは、さらに３０〜９０μｍの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すればよい。

（溝）
上記コアパターン３は、その長手方向に間隔をおいて２つの溝４，５（第１図（ｃ））を有している。これらの溝４，５は、コアパターン３の短手方向に延在しており、その両端がコアパターン３の両側面にまで至っている。
これらの溝４，５は、コアパターン３の上面から下部クラッド層２の上面以下の深さにまで至っている。
これらの溝４，５は、コアパターン３の短手方向と直交する断面がＶ字形状となっている。溝４の２つの側面のうち、溝５に近い側の側面が傾斜面４ａ、溝５に遠い側の側面が側面４ｂとなっている。また、溝５の２つの側面のうち、溝４に近い側の側面が傾斜面５ａ、溝４に遠い側の側面が側面５ｂとなっている。

傾斜面４ａ，５ａの法線とコアパターン３の長手方向（ないし下部クラッド層２の表面）とのなす傾斜角は、用途に応じて適宜設定することができるが、好ましくは３０〜６０°、より好ましくは４０〜５０°、更に好ましくは４４〜４６°である。一方、側面４ｂ，５ｂの法線とコアパターン３の長手方向（ないし下部クラッド層２の表面）とのなす傾斜角は特に限定されず、０〜９０°の範囲であれば尚よい。なお、側面４ｂ、５ｂも光路変換用に用いる場合には、これらの側面４ｂ、５ｂの傾斜角を傾斜面４ａ，５ａと同様とするのが好ましい。
なお、コアパターン３のうち、これら傾斜面４ａ，５ａの間の部分が、途切れることなく連なる連続部３ａとなっている。この連続部３ａは、コアパターン３の短手方向と直交する断面が台形状となっている。

（ミラー）
上記傾斜面４ａ，５ａ及び側面４ｂ，５ｂに、金属層よりなるミラーが設けられている。このミラーの材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｎｉ等の各種金属が好適に用いられる。反射率の観点から、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌがより好適に用いられる。
なお、本実施の形態では傾斜面４ａ，５ａの他に側面４ｂ，５ｂにもミラーを設けているが、側面４ｂ，５ｂにはミラーを設けなくてもよい。

（上部クラッド層）
これら下部クラッド層２の上面及びコアパターン３を覆うようにして、上部クラッド層８が設けられている。上記溝４，５は、この上部クラッド層８により充填されている。このように、溝４，５が上部クラッド層８で充填され、ミラー６ａ，７ａが大気中に露出していないので、ミラー６ａ，７ａが劣化したり損傷したりすることが防止される。
上部クラッド層８の材料としては、コアパターン３より低屈折率の樹脂が使用される。この上部クラッド層８と下部クラッド層２とは、材料が同一であっても異なっていてもよく、屈折率が同一であっても異なっていてもよい。
上部クラッド層の厚さに関しても下部クラッド層と同様に、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、上部クラッド層８の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。また、コアパターン３を埋め込むためには、上部クラッド層８の厚みはコアパターン３の厚さ以上にすることが好ましい。

次に、このように構成されたミラー付き光導波路９に光信号を送受信する一例について説明する。
図示は省略するが、例えば、ミラー付き光導波路９の下面（基板１の下面）のうち、ミラー６ａの真下及びミラー７ａの真下の位置に、それぞれ、発光素子及び受光素子を設置する。発光素子が発した光信号は、第１図（ｂ）に矢印Ａで示すとおり、ミラー付き光導波路９の内を上向きに進行し、基板１、下部クラッド層２を通過してコアパターン３内に進行した後、ミラー６ａでコア層３の長手方向（図１（ｂ）の右方向）に光路変換され、コアパターン３の連続部３ａ内を進行した後、ミラー７ａで下向きに光路変換され、下部クラッド層２及び基板１を通過して受光素子に受信される。
このように、一方のミラー６ａで光路変換された光信号は、コアパターン３の連続部３ａ内を一度も出光することなく進行して他方のミラー７ａまで到達し、かつこの他方のミラー７ａが光信号を通過することなく確実に光路変換させるため、光損失が小さいものとなる。
ミラーと垂直面を有する光導波路の場合は、下部クラッド層側から入射し、垂直面から光信号を出射させても、垂直面側から光信号を入射し、下部クラッド層側から出射させても良い。

〔ミラー付き光導波路の製造方法〕
次に、本発明のミラー付き光導波路の製造方法について、第２図を用いて説明する。第２図は、上記ミラー付き光導波路９の製造方法の一例を説明する模式的な断面図である。

＜基板上への下部クラッド層の形成工程（第２図（ａ））＞
基板１上に下部クラッド層２を積層する。下部クラッド層２の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すればよい。

クラッド層形成用樹脂としては、コアパターン３より低屈折率であり、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。
塗布の方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すればよい。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。

このクラッド層形成用樹脂フィルムは、支持フィルム上に形成することが好ましい。支持フィルムの種類としては、基板１として柔軟性及び強靭性のある基材として上記に列挙したフィルムが好適に挙げられる。支持体フィルムの厚さは、５〜５０μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、支持体フィルムとしての強度が得やすいという利点があり、５０μｍ以下であると、パターン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターンが形成できるという利点がある。以上の観点から、支持体フィルムの厚さは１０〜４０μｍの範囲であることがより好ましく、１５〜３０μｍであることが特に好ましい。
なお、後述するコア層形成用樹脂フィルム及び下部クラッド層用のクラッド層形成用樹脂フィルムも、この支持フィルム上に形成することが好ましい。

＜コアパターンの形成工程（第２図（ｂ））＞
次いで、該下部クラッド層２上にコアパターン３を形成する。
このコアパターン３の形成方法には特に制限はなく、例えば、コア層形成用樹脂の塗布又はコア層形成用樹脂フィルムのラミネートによりコア層３’を形成し、エッチングによりコアパターン３を形成すればよい。
上記コア層形成用樹脂及びコア層形成用樹脂フィルムとしては、活性光線によりコアパターンを形成し得る樹脂組成物を用いることができる。

＜第１の工程（傾斜面の形成工程）（第２図（ｃ））＞
第１の工程として、第２図（ｃ）に示すとおり、コアパターン３の上面から下部クラッド層２の上面以下の深さまで切削し、溝４，５を形成する。溝４，５の形成方法は特に限定されず、レーザーアブレーションやダイシングソーによって形成すればよい。
この溝４の２側面のうち、溝５に近い側の側面が傾斜面４ａとなり、溝５と遠い側の側面が側面４ｂとなる。また、この溝５の２側面のうち、溝４に近い側の側面が傾斜面５ａとなり、溝４と遠い側の側面が側面５ｂとなる。

＜第２の工程（ミラーの形成工程）（第２図（ｄ））＞
第２の工程として、第２図（ｄ）に示すとおり、傾斜面４ａ，５ａ及び側面４ｂ，５ｂに金属層よりなるミラー６ａ，７ａ及びミラー６ｂ，７ｂを形成する。金属層の形成方法としては、特に限定はないが、蒸着、スパッタリング、めっき等が好ましい。
また、傾斜面４ａ，５ａにのみミラー６ａ，７ａを形成する場合は、傾斜面４ａ，５ａに対応する箇所を開口させたメタルマスクを用いて蒸着、又はスパッタリングを行ったり、レジストを用いて傾斜面４ａ，５ａを開口させ、蒸着、スパッタリング、めっき等を行い、その後、レジストを除去するのが好ましい。ミラーの形成範囲は適宜調節すればよく、少なくとも傾斜面４ａ，５ａのうちコアパターン３ａの一部に形成すればよいが、光損失を小さくする観点からは、傾斜面４ａ，５ａの全面に形成することがより好ましい。
本実施の形態では、ミラー６ａ，７ａのうち傾斜面４ａ，５ａと接する面（下面）で光信号を反射するため、ミラーのうち傾斜面４ａ，５ａと反対側の面（上面）に多少の凹凸が存在したとしても、光損失は生じない。したがって、ミラーを容易に形成することができる。

＜第３の工程（上部クラッド層の形成工程）（第２図（ｅ））＞
第３の工程として、第２図（ｅ）に示すとおり、コアパターン３の上面側から上部クラッド層８を積層する。上部クラッド層８の形成方法としては、特に限定はなく、スピンコートによってクラッド層形成用の樹脂をコーティングしたり、ドライフィルム型のクラッド層形成用の樹脂フィルムをロールラミネータや真空ラミネータ等を用いて積層することが好ましい。このとき、溝４，５がクラッド層形成用の樹脂又は樹脂フィルムで埋められる。これにより、ミラー付き光導波路の強度が高くなり、溝４，５近傍で折れ等が生じることが防止される。
本実施の形態では、光信号が溝４，５を通過することがない。このため、仮に溝４，５内に多少の空気が残存したとしても、光損失が生じることがない。

〔光電気複合基板〕
次に、第３図を参照して、本実施の形態に係る光電気複合基板を説明する。第３図は実施の形態に係る光電気複合基板の模式的な断面図である。
本実施の形態に係る光電気複合基板５０は、上記のミラー付き光導波路９において、基板１に代えて、下面に電気配線５２を備えた電気配線板５１を用いたものである。
電気配線板５１としては、特に限定されるものではなく、光電気複合部材に用いられる種々の電気配線板を用いることができる。例えば、基板に直接配線が設けられているもの（例えば、金属配線がＦＲ−４上に形成された電気配線板）であってもよい。また、金属配線がポリイミドやポリアミドフィルム上に形成されたフレキシブル配線板（例えば、片面に銅が貼り付けられたポリイミド基板を用い、光導波路と積層した後に、電気配線パターンを形成したもの）であってもよい。更に、上記の配線板を多層化してあってもよい。

このようなミラー付き光導波路を備えた光電気複合基板５０は、様々な光インターコネクションの分野に適用しうる、光電気複合モジュールとなり得る。本発明の光導波路を用いた光電気複合モジュールとしては、例えば、ＡＯＣ（active optical cable）が挙げられる。

＜その他の実施の形態＞
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記ミラー付き光導波路９において、基板１は省略してもよい。上記ミラー付き光導波路９では、コアパターン３は２個であったが、１個でもよく、３個以上でもよい。上部クラッド層８は省略してもよいが、光信号がコアパターン３の連続部３ａを通過する際の光損失の低減や、溝４，５近傍における高強度化のためには、上部クラッド層８は設けた方が好ましい。上記基板１、下部クラッド層２、コアパターン３及び上部クラッド層８は、それぞれ、接着剤によって接合してもよい。この場合、接着剤は光信号を透過するものであることが好ましい。

上記ミラー付き光導波路９において、コアパターン３のうち連続部３ａ以外の部分は、第４図のミラー付き光導波路９Ａのように省略してもよい。

第５図のミラー付き光導波路９Ｂのとおり、コアパターン３のうち、溝４，５の間の箇所に、さらに断面Ｖ字状の溝３０を設け、この溝３０の２つの側面に金属層よりなるミラー３１ａ，３１ｂを設けてもよい。この場合、コアパターン３のうち溝４と溝３０との間の部分が第１の連続部３２となり、コアパターン３のうち溝３０と溝５との間の部分が第２の連続部３３となる。このように構成することにより、溝３０の２つの側面の両方を、ミラー３１ａ，３１ｂの形成用の側面として有効に用いることができる。

なお、第５図のミラー付き光導波路９Ｂのように中央の溝３０を断面Ｖ字状にすることに代えて、第６図のミラー付き光導波路９Ｃのように中央の溝４０を断面逆台形状としてもよい。この溝４０の両側面にミラー４１ａ，４２ａが形成されている。また、この溝４０により、コア３が第１の連続部４１と第２の連続部４２とに分割されている。これら第１の連続部４１及び第２の連続部４２の他端側の傾斜面にも、ミラー４１ｂ，４２ｂが形成されている。
これにより、基板１の下面のうち左側のミラー３１ａ及び右側のミラー３１ｂの真下に相当する箇所に、それぞれ、左側の受発光素子及び右側の受発受光素子を設置したときに、これらの素子が干渉し合ったり、左側のミラー３１ａと右側の受発光素子との間で光信号の誤送受信がなされたり、右側のミラー３１ｂと左側の受発光素子との間で光信号の誤受送信がなされたりすることが防止される。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。

実施例１
［クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
［（A）ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）の作製］
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。

［クラッド層形成用樹脂ワニスの調合］
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ａ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、（Ｃ）熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン（株）製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｄ）光重合開始剤として、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋（株）製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。

上記で得られたクラッド層形成用樹脂組成物を、ＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、前記塗工機を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用した下部クラッド層２の厚みは１５μｍ、上部クラッド層８の厚みは７０μｍのものを用いた。

［コア層形成用樹脂フィルムの作製］
（Ａ）ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂（商品名：フェノトートＹＰ−７０、東都化成株式会社製）２６質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン（商品名：Ａ−ＢＰＥＦ、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、及びビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：ＥＡ−１０２０、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド（商品名：イルガキュア８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、及び１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（商品名：イルガキュア２９５９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスＢを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。

上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスＢを、ＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績株式会社製、厚さ：１６μｍ）の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム株式会社、厚さ：２５μｍ）を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム厚みは、５０μｍのものを用いた。

［光導波路の作製］
以下の手順で、第１〜３図のミラー付き光導波路９（但し、コアパターン３は１個）を作製した。
１００ｍｍ×１００ｍｍのポリイミド基板（宇部日東化成株式会社製、商品名；ユーピレックスＲＮ、厚さ；２５μｍ）上に上記で得られたクラッド層形成用樹脂フィルムから保護フィルムである離型ＰＥＴフィルム（ピューレックスＡ３１）を剥離し、平板型ラミネータとして真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着し、紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を４Ｊ／ｃｍ²照射し、その後、キャリアフィルムを剥離し、続いて、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、下部クラッド層２を形成した（第３図（ａ）参照）。

次に、下部クラッド層２上に、ロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件で上記コア層形成用樹脂フィルムをラミネートし、次に、開口幅が５０μｍネガ型フォトマスクを介し、上記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．６Ｊ／ｃｍ²照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。その後、支持フィルムであるＰＥＴフィルムを剥離し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝８／２、質量比）を用いて、コアパターンを現像した。続いて、洗浄液（イソプロパノール）を用いて洗浄し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、１個のコアパターン３（長さ１００ｍｍ×幅５０μｍ×高さ５０μｍ）を形成した（第３図（ｂ）参照）。

上記で得られたコアパターン３の基板反対側からダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ製）を用いて、溝４（傾斜面４ａ、側面４ｂ）及び溝５（傾斜面５ａ、側面５ｂ）を形成した（第３図（ｃ）参照）。

次いで傾斜面４ａ，５ａ部分に３００μｍ×３００μｍの開口を有するメタルマスクをコアパターン３上に設置し、蒸着装置（ＲＥ−００２５、株式会社ファースト技研製）を用いてミラー６ａ，７ａとしてＡｕを０．５μｍ蒸着させた（第３図（ｄ）参照）。

次いで、上部クラッド層８として厚さ７０μｍの上記クラッド層形成用樹脂フィルムを上記真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１２０℃、加圧時間３０秒ラミネートした。さらに、紫外線（波長３６５ｎｍ）を４Ｊ／ｃｍ²照射後、キャリアフィルムを剥離し、１７０℃で１時間加熱処理することによって、上部クラッド層８を形成し、第１〜３図に示すミラー付き光導波路を作製した（第３図（ｅ）参照）。これにより溝４，５が上部クラッド層８で充填されたミラー付き光導波路９を得た。
得られた光導波路の一方のミラーをダイシングソーで切断し、一方がミラーで、もう一方が垂直面の光導波路を得た。

実施例２
［光電気複合基板の作製］
［電気配線板の作製］
（サブトラクティブ法による電気配線形成）
１００ｍｍ×１００ｍｍの片面銅箔付きのポリイミドフィルム（（ポリイミド；ユーピレックスＶＴ（宇部日東化成製）、厚み；２５μｍ）、（銅箔；ＮＡ−ＤＦＦ（三井金属鉱業株式会社製）、厚み；９μｍ）の銅箔面に感光性ドライフィルムレジスト（商品名：フォテック、日立化成工業株式会社製、厚さ：２５μｍ）をロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、ラミネート速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で貼り、次いで紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて感光性ドライフィルムレジスト側から幅５０μｍのネガ型フォトマスクを介し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１２０ｍＪ／ｃｍ²照射し、未露光部分の感光性ドライフィルムレジストを３５℃の１重量％炭酸ナトリウムの希薄溶液で除去した。その後、塩化第二鉄溶液を用いて、感光性ドライフィルムレジストが除去されむき出しになった部分の銅箔をエッチングにより除去し、３５℃の３重量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、露光部分の感光性ドライフィルムレジストを除去し、L（ライン幅）／S（間隙幅）＝６０／１９０μｍの直線の電気配線を形成しフレキシブル配線板を得た。

（Ｎｉ／Ａｕめっきの形成）
その後、フレキシブル配線板を、脱脂、ソフトエッチング、酸洗浄し、無電解Ｎｉめっき用増感剤（商品名：ＳＡ−１００、日立化成工業株式会社製）に２５℃で５分間浸漬後水洗し、８３℃の無電解Ｎｉめっき液（奥野製薬工業株式会社製、ＩＣＰニコロンＧＭ−ＳＤ溶液、ｐＨ４．６）に８分間浸漬して３μｍのＮｉ被膜を形成し、その後、純水にて洗浄を実施した。
次に、置換金めっき液（１００ｍＬ；ＨＧＳ−５００及び１．５ｇ；シアン化金カリウム／Ｌで建浴）（商品名：ＨＧＳ−５００、日立化成工業株式会社製）に８５℃で８分間浸漬し、Ｎｉ被膜上に０．０６μｍの置換金被膜を形成した。このようにして、電気配線５２を有するフレキシブルな電気配線板５１を得た。

［光電気複合基板の作製］
基板１に代えて上記電気配線板２１を用いたこと以外は実施例１と同様にして、光電気複合基板５０を作製した（第４図参照）。

１ 基板
２ 下部クラッド層
３ コアパターン
４，５ 溝
４ａ，５ａ 傾斜面
４ａ，５ｂ 側面
６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ ミラー
８ 上部クラッド層
９ ミラー付き光導波路
５０ 光電気複合基板
５１ 電気配線板
５２ 電気配線

Claims (8)

1. 下部クラッド層と、
   前記下部クラッド層上のコア層と、
   間隔をおいて前記コア層に形成された１対の傾斜面と、
   前記１対の傾斜面のそれぞれに金属層を直接形成してなる１対のミラーと、
   前記金属層及び前記コア層を埋設する上部クラッド層と
   を有するミラー付き光導波路であって、
   前記金属層は、前記傾斜面に隣接する、前記コア層における前記上部クラッド層側の面の一部にも形成され、
   前記コア層のうち前記１対の傾斜面の間の部分は、途切れることなく連なる連続部となっており、前記下部クラッド層側から入射された光信号が、前記１対のミラーの一方のミラーによって光路変換され、前記連続部を伝搬し、前記１対のミラーの他方のミラーにより光路変換され、再度、前記下部クラッド層側に出力されることを特徴とするミラー付き光導波路。
2. 間隔をおいて２つの溝が平行に前記コア層に形成されており、
   前記２つの溝の一方の溝の２つの側面のうち、前記２つの溝の他方の溝に近い側の側面と、前記他方の溝の２つの側面のうち前記一方の溝に近い側の側面とが、前記１対の傾斜面となっている請求項１に記載のミラー付き光導波路。
3. 少なくとも前記一方の溝の２つの側面のうちの前記他方の溝に遠い側の側面も傾斜しており、この遠い側の側面にもミラーが形成されている請求項２に記載のミラー付き光導波路。
4. 下部クラッド層と、
   前記下部クラッド層上のコア層と、
   間隔をおいて前記コア層に形成された傾斜面及び垂直面と、
   前記傾斜面に金属層を直接形成してなるミラーと、
   前記金属層及び前記コア層を埋設する上部クラッド層と
   を有するミラー付き光導波路であって、
   前記金属層は、前記傾斜面に隣接する、前記コア層における前記上部クラッド層側の面の一部にも形成され、
   前記コア層のうち前記傾斜面と前記垂直面との間の部分は、途切れることなく連なる連続部となっており、前記下部クラッド層側から入射された光信号が、前記ミラーによって光路変換され、前記連続部を伝搬し、前記垂直面から出射される、又は、前記垂直面から入射された光信号が、前記連続部を伝搬し、前記ミラーにより光路変換され、前記下部クラッド層側に出射されることを特徴とするミラー付き光導波路。
5. 前記コア層に対して前記下部クラッド層側に、前記光信号を透過し、０．１〜１０．０ｍｍの厚さを有する基板をさらに有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のミラー付き光導波路。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のミラー付き光導波路を製造する方法であって、
   前記コア層に前記傾斜面を形成する第１の工程と、
   前記第１の工程の後に、前記傾斜面に隣接する、前記コア層における前記上部クラッド層側の面の一部にも形成されるように、前記傾斜面に金属層を直接形成することによって、前記傾斜面に前記ミラーを形成する第２の工程と
   を有するミラー付き光導波路の製造方法。
7. 前記第２の工程の後に、前記コア層及び前記金属層上に前記上部クラッド層を積層する第３の工程を有する請求項６に記載のミラー付き光導波路の製造方法。
8. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のミラー付き光導波路と電気配線板との積層体を含むミラー付き光電気複合基板。

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