JP5934932B2 - Optical waveguide, photoelectric composite wiring board, and method for manufacturing optical waveguide - Google Patents
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Description
本発明は、光導波路、前記光導波路を備える光電気複合配線板、及び光導波路の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical waveguide, an optoelectric composite wiring board including the optical waveguide, and a method for manufacturing the optical waveguide.
中長距離通信の分野、具体的には、FTTH(Fiber To The Home)や車載用の分野等では、高速伝送が求められており、これを実現するために、伝送媒体として光ファイバケーブルが用いられてきた。 High-speed transmission is required in the field of medium- and long-distance communication, specifically in the field of FTTH (Fiber To The Home) and in-vehicle, and in order to realize this, an optical fiber cable is used as a transmission medium. Has been.
そして、短距離通信、例えば、1m以内の通信においても、高速伝送が求められるようになってきている。また、このような短距離通信の分野では、光ファイバケーブルでは実現困難な性能も求められる。この求められる性能としては、具体的には、狭ピッチ、分岐、交差、及び多層化等の高密度配線、表面実装性、電気回路基板との一体化が可能であること、及び曲率半径の小さな曲げが可能であること等が挙げられる。これらの要求を満たすもとのとして、光導波路を備えた光配線板を用いることが考えられる。 High-speed transmission has been demanded even in short-distance communication, for example, communication within 1 m. Also, in the field of such short distance communication, performance that is difficult to achieve with optical fiber cables is also required. Specifically, the required performance includes high-density wiring such as narrow pitch, branching, crossing, and multilayering, surface mountability, integration with an electric circuit board, and a small radius of curvature. For example, it can be bent. As a basis for satisfying these requirements, it is conceivable to use an optical wiring board having an optical waveguide.
また、このような光配線板には、光導波路から入出力された光を利用するために、垂直共振器面発光レーザ(VCSEL)等の発光素子、フォトダイオード(PD)等の受光素子、及び集積回路(IC)等の半導体素子等が実装されていることが好ましい。そして、これらの素子を駆動させるために、光配線板上等に、電気回路が設けられている必要がある。このことから、光導波路だけではなく、電気回路も設けられた光電気複合配線板であることが好ましい。 In addition, in such an optical wiring board, a light emitting element such as a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), a light receiving element such as a photodiode (PD), A semiconductor element such as an integrated circuit (IC) is preferably mounted. In order to drive these elements, an electric circuit needs to be provided on the optical wiring board or the like. From this, it is preferable that the photoelectric composite wiring board is provided with not only an optical waveguide but also an electric circuit.
また、このような光電気複合配線板においては、光導波路内を導波させる光を所望の角度に曲げて、例えば、光導波路への光の入力や光導波路からの光の出力等を目的として、光導波路のコア部等に、光を反射可能な傾斜面が形成されている。そして、その傾斜面での光の反射率を高めるために、傾斜面に金属層を形成することがある。 In such an opto-electric composite wiring board, the light guided in the optical waveguide is bent at a desired angle, for example, for the purpose of inputting light into the optical waveguide or outputting light from the optical waveguide. An inclined surface capable of reflecting light is formed in the core portion of the optical waveguide. And in order to raise the reflectance of the light in the inclined surface, a metal layer may be formed in an inclined surface.
光導波路において、傾斜面に金属層を形成する方法としては、例えば、特許文献1に記載の、ミラー付き光導波路の製造方法等が挙げられる。
As a method for forming a metal layer on an inclined surface in an optical waveguide, for example, a method for producing an optical waveguide with a mirror described in
特許文献1には、光導波路のコアに斜面を有し、該斜面に金属膜を有するミラー付き光導波路の製造方法であって、金属膜転写用治具に金属を蒸着し、上記斜面に上記コアと同じ屈折率を有する接着剤を付着させ、該接着剤付きの斜面に上記金属膜転写用治具の上記金属を当てることにより、上記金属を転写させて上記斜面に金属膜を形成するミラー付き光導波路の製造方法が記載されている。
光導波路を製造する際、コア部の傾斜面に金属層を貼り付ける、いわゆる、転写法により金属層を形成する場合、コア部の傾斜面を超えて、コア部の側面に金属層が回り込んで形成される場合があった。このようにコア部の側面に金属層が回り込んだ場合、傾斜面に金属層を貼り付ける際に加える圧力が、傾斜面全体に均一にかけにくくなる。そうなると、金属層での光の反射における損失が大きくなってしまうことがあった。また、この金属層の回り込みは、隣り合うコア部間の距離が広いと、発生しやすい傾向があった。このため、コア部間の距離を縮めることが考えられる。しかしながら、コア部間の距離を縮めようとすれば、コア部の形成が困難になったり、コア部間に存在するクラッド層が薄くなり、コア部とクラッド層との間での光の反射率が低下するおそれ等があった。 When manufacturing an optical waveguide, when a metal layer is formed by a so-called transfer method, in which a metal layer is attached to the inclined surface of the core portion, the metal layer goes around the side surface of the core portion beyond the inclined surface of the core portion. In some cases, it was formed. When the metal layer wraps around the side surface of the core portion in this way, the pressure applied when the metal layer is attached to the inclined surface is not easily applied to the entire inclined surface. As a result, the loss in reflection of light at the metal layer may increase. Further, the metal layer wraps around easily when the distance between adjacent core portions is large. For this reason, it is conceivable to reduce the distance between the core portions. However, if the distance between the core parts is reduced, it becomes difficult to form the core parts, or the clad layer existing between the core parts becomes thin, and the light reflectance between the core parts and the clad layers is reduced. There was a risk of the decrease.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、光の反射における損失が低減された金属層を傾斜面に形成することができる光導波路の製造方法を提供することを目的とする。また、光の反射における損失が低減された金属層を傾斜面に形成することができる光導波路を提供することを目的とする。また、前記光導波路を備えた光電気複合配線板を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, Comprising: It aims at providing the manufacturing method of the optical waveguide which can form the metal layer in which the loss in the reflection of light was reduced on the inclined surface. It is another object of the present invention to provide an optical waveguide capable of forming a metal layer with reduced loss in light reflection on an inclined surface. It is another object of the present invention to provide a photoelectric composite wiring board provided with the optical waveguide.
本発明の一態様に係る光導波路の製造方法は、長尺状のコア部と、前記コア部の幅方向に所定の間隔をあけて並設する補助部とを、第1クラッド層の表面上に形成するコア部形成工程と、前記コア部に、光を反射させるための傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、前記傾斜面上に、転写法により金属層を形成する金属層形成工程と、前記第1クラッド層上に形成されたコア部及び補助部を埋設するように第2クラッド層を形成することによって、前記コア部を被うクラッド層を形成するクラッド層形成工程とを備え、前記傾斜面形成工程が、前記コア部に前記傾斜面を形成するとともに、前記補助部の一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように加工する工程であることを特徴とする光導波路の製造方法である。 An optical waveguide manufacturing method according to an aspect of the present invention includes: an elongated core portion; and an auxiliary portion arranged in parallel with a predetermined interval in the width direction of the core portion on the surface of the first cladding layer. Forming a core part, forming an inclined surface for reflecting light on the core part, and forming a metal layer on the inclined surface by a transfer method. A clad layer forming step of forming a clad layer covering the core portion by forming a second clad layer so as to embed the core portion and the auxiliary portion formed on the first clad layer, The inclined surface forming step is a step of forming the inclined surface in the core portion and processing so that one end surface of the auxiliary portion is adjacent to the inclined surface. It is a manufacturing method.
また、前記光導波路の製造方法において、前記傾斜面形成工程は、前記補助部の一端面が、前記傾斜面と略同一面上に存在する傾斜面を形成する工程であることが好ましい。 In the method for manufacturing an optical waveguide, the inclined surface forming step is preferably a step in which an end surface of the auxiliary portion forms an inclined surface that is substantially on the same plane as the inclined surface.
また、前記光導波路の製造方法において、前記コア部と前記補助部との間隔が、10〜50μmであることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the optical waveguide, it is preferable that a distance between the core portion and the auxiliary portion is 10 to 50 μm.
また、前記光導波路の製造方法において、前記傾斜面形成工程が、前記コア部に前記傾斜面を形成するとともに、前記コア部の前記傾斜面に対向し、前記コア部と離間して設けられる対向部を形成する工程であり、前記対向部の高さが、前記コア部の高さの半分以上であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the optical waveguide, the inclined surface forming step forms the inclined surface in the core portion, and is opposed to the inclined surface of the core portion and spaced apart from the core portion. It is the process of forming a part, It is preferable that the height of the said opposing part is more than half of the height of the said core part.
また、前記光導波路の製造方法において、前記対向部の、前記傾斜面と対向する面が、前記傾斜面の傾斜とは反対方向に傾斜した面であって、前記コア部と前記対向部との間隔が、最も近いところで、10〜100μmであることが好ましい。 In the optical waveguide manufacturing method, the surface of the facing portion that faces the inclined surface is a surface inclined in a direction opposite to the inclination of the inclined surface, and the core portion and the facing portion The distance is preferably 10 to 100 μm at the nearest place.
また、本発明の他の一態様に係る光導波路は、長尺状のコア部と、前記コア部を被うクラッド層とを備え、前記各コア部が、光を反射させるための傾斜面を有し、一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように、前記コア部の幅方向に所定の間隔をあけて並設する補助部をさらに備えることを特徴とする光導波路である。 An optical waveguide according to another aspect of the present invention includes a long core portion and a clad layer covering the core portion, and each core portion has an inclined surface for reflecting light. The optical waveguide further includes an auxiliary portion arranged in parallel with a predetermined interval in the width direction of the core portion so that one end surface is adjacent to the inclined surface.
また、前記光導波路において、前記補助部の、前記傾斜面と隣り合うように位置する一端面が、前記傾斜面と略同一面上に存在することが好ましい。 In the optical waveguide, it is preferable that one end surface of the auxiliary portion located adjacent to the inclined surface is substantially on the same surface as the inclined surface.
また、前記光導波路において、前記傾斜面上に、金属層を備えることが好ましい。 The optical waveguide preferably includes a metal layer on the inclined surface.
また、前記光導波路において、前記コア部の前記傾斜面に対向し、前記コア部と離間して設けられる対向部をさらに備え、前記対向部の高さが、前記コア部の高さの半分以上であることが好ましい。 The optical waveguide further includes a facing portion facing the inclined surface of the core portion and spaced apart from the core portion, wherein the height of the facing portion is at least half the height of the core portion. It is preferable that
また、本発明の他の一態様に係る光電気複合配線板は、前記光導波路と電気配線板とを備える光電気複合配線板である。 An opto-electric composite wiring board according to another aspect of the present invention is an opto-electric composite wiring board including the optical waveguide and the electric wiring board.
本発明によれば、光の反射における損失が低減された金属層を傾斜面に形成することができる光導波路を提供することができる。また、前記光導波路を備えた光電気複合配線板が提供される。また、光の反射における損失が低減された金属層を傾斜面に形成することができる光導波路の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical waveguide which can form the metal layer in which the loss in reflection of light was reduced on an inclined surface can be provided. An optoelectric composite wiring board provided with the optical waveguide is also provided. Moreover, the manufacturing method of the optical waveguide which can form the metal layer in which the loss in reflection of light was reduced on an inclined surface can be provided.
以下、本発明に係る実施形態について説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below.
本発明の一実施形態に係る光導波路の製造方法は、長尺状のコア部と、前記コア部の幅方向に所定の間隔をあけて並設する補助部とを、第1クラッド層の表面上に形成するコア部形成工程と、前記コア部に、光を反射させるための傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、前記傾斜面上に、転写法により金属層を形成する金属層形成工程と、前記第1クラッド層上に形成されたコア部及び補助部を埋設するように第2クラッド層を形成することによって、前記コア部を被うクラッド層を形成するクラッド層形成工程とを備え、前記傾斜面形成工程が、前記コア部に前記傾斜面を形成するとともに、前記補助部の一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように加工する工程であることを特徴とする光導波路の製造方法である。具体的には、図1に示すような光導波路を製造する方法が挙げられる。すなわち、ここで製造される光導波路は、長尺状のコア部と、前記コア部を被うクラッド層とを備え、前記各コア部が、光を反射させるための傾斜面を有し、一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように、前記コア部の幅方向に所定の間隔をあけて並設する補助部をさらに備える光導波路である。また、光導波路の製造方法は、上記の各工程を備えていれば、特に限定されず、具体的な製造方法は、下記実施例で詳細に説明する。なお、図1は、本発明の一実施形態に係る製造方法により製造される光導波路の一部を示す概略図である。図1(a)は、長尺状のコア部の側面側から見た光導波路の一部を示す側面図である。図1(b)は、コア部側から見た光導波路の一部を示す平面図である。 In the method for manufacturing an optical waveguide according to an embodiment of the present invention, a long core portion and an auxiliary portion arranged in parallel at a predetermined interval in the width direction of the core portion are provided on the surface of the first cladding layer. A core portion forming step to be formed thereon, an inclined surface forming step of forming an inclined surface for reflecting light on the core portion, and a metal layer forming step of forming a metal layer on the inclined surface by a transfer method And a cladding layer forming step of forming a cladding layer covering the core portion by forming the second cladding layer so as to embed the core portion and the auxiliary portion formed on the first cladding layer. The inclined surface forming step is a step of forming the inclined surface in the core portion and processing so that one end surface of the auxiliary portion is adjacent to the inclined surface. It is a manufacturing method of a waveguide. Specifically, a method of manufacturing an optical waveguide as shown in FIG. That is, the optical waveguide manufactured here includes a long core portion and a clad layer covering the core portion, and each core portion has an inclined surface for reflecting light. The optical waveguide further includes an auxiliary portion arranged in parallel at a predetermined interval in the width direction of the core portion so that the end surface is adjacent to the inclined surface. Moreover, the manufacturing method of an optical waveguide will not be specifically limited if said process is provided, A specific manufacturing method is demonstrated in detail by the following Example. FIG. 1 is a schematic view showing a part of an optical waveguide manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Fig.1 (a) is a side view which shows a part of optical waveguide seen from the side surface side of the elongate core part. FIG. 1B is a plan view showing a part of the optical waveguide viewed from the core side.
本発明の一実施形態に係る製造方法により製造される光導波路10は、まず、図1に示すように、長尺状のコア部11を備える。そして、光導波路10は、コア部11を被うクラッド層を備える。なお、光導波路は、実際には、このように、コア部と、コア部を被うクラッド層とを備えるものである。クラッド層としては、例えば、表面上にコア部が形成された第1クラッド層(下部クラッド層)と、そのコア部を埋設するように形成された第2クラッド層(上部クラッド層)とからなるもの等が挙げられる。しかしながら、図1には、本実施形態の特徴を説明するために、クラッド層の一部を省略し、コア部がクラッド層で覆われていないものを示す。具体的には、図1には、クラッド層として、第1クラッド層12のみを示し、第2クラッド層を省略したものを示す。
An
また、光導波路10としては、図1には、コア部が2本のものを例示したが、上記構成を備えるものであれば、特に限定されず、1本のものでも、3本以上のものであってもよい。
In addition, the
また、光導波路10は、長尺状のコア部11が、光を反射させるための傾斜面11aを有する。そして、光導波路10には、コア部11及びクラッド層以外に、コア部11の幅方向に所定の間隔をあけて並設する補助部13を備える。補助部13は、その一端面13aが、コア部11の傾斜面11aと隣り合う位置になるように設けられる。そして、補助部13は、コア部11との間に、所定の間隔D1をあけて設けられる。また、コア部11が2本以上ある場合は、補助部13は、隣り合うコア部11の間に間在する。そして、補助部13は、隣り合うコア部11のいずれとも、所定の間隔D1をあけて設けられる。
Moreover, the
また、コア部11の傾斜面11a上には、図2に示すように、金属層17を備える。そうすることで、光の反射率を高めることができ、傾斜面での光の反射による、光の損失を抑制することができる。なお、図2は、図1における破線15で囲まれた部分の拡大図である。また、金属層17は、コア部11の傾斜面11a上に直接形成されていてもよいし、図2に示すように、接着剤層16を介して形成されていてもよい。そうすることによって、金属層17の密着性の向上を図れる。また、金属層17は、光の反射率を高めることができれば、特に限定されない。例えば、銅からなる層等が挙げられる。
Moreover, on the
また、この金属層17の形成方法は、例えば、転写法が挙げられる。より具体的には、図3に示すような、接着剤層16、金属層17、及び基材18の順に積層された積層フィルム19を用いて形成する方法が挙げられる。なお、図3は、本発明の実施形態に係る光導波路において、コア部の傾斜面に金属層を形成する際に用いる積層フィルムの一例の断面図を示す。この積層フィルム19の接着剤層16を、コア部11の傾斜面11aに接触するように載置した後、積層フィルム19の基材18側から、傾斜面11aに向かって押圧する。その際、積層フィルム19の基材18側に、先端部が弾性材からなる加圧ヘッドをあてて、加圧する方法が挙がられる。また、弾性材としては、例えば、シリコーンゴム等が挙げられる。また、積層フィルムは、金属層17と基材18との間に、金属層の離型性を高めるために、離型層を備えるものであってもよい。また、積層フィルムとしては、特に限定されないが、例えば、株式会社サーマルプリンタ研究所製のTCU3000等が挙げられる。
An example of the method for forming the
このような光導波路を製造する方法であれば、得られた光導波路は、コア部の傾斜面に、光の反射における損失が低減された金属層が形成されたものである。このことは、光を反射させるための傾斜面をコア部に形成し、その傾斜面上に、例えば、上述したような、コア部の傾斜面に金属層を貼り付けて、金属層を形成する際に発生しうる、コア部の側面への金属層の回りこみを、コア部に並設された補助部によって、抑制することができることによると考えられる。このことにより、金属層は、傾斜面に貼り付けられる際に、均一に加圧することができると考えられる。よって、光の反射における損失が低減された金属層を形成することができると考えられる。 If it is a method of manufacturing such an optical waveguide, the obtained optical waveguide is obtained by forming a metal layer with reduced loss in light reflection on the inclined surface of the core portion. This is because an inclined surface for reflecting light is formed in the core portion, and the metal layer is formed on the inclined surface by attaching a metal layer to the inclined surface of the core portion as described above, for example. It is considered that the metal layer wrapping around the side surface of the core part that can occur at the time can be suppressed by the auxiliary part arranged in parallel with the core part. Accordingly, it is considered that the metal layer can be uniformly pressurized when being attached to the inclined surface. Therefore, it is considered that a metal layer with reduced loss in light reflection can be formed.
また、補助部13は、その一端面13aが、コア部11の傾斜面11aと隣り合う位置に配置されていれば、特に限定されない。このような補助部13であれば、コア部の側面への金属層の回りこみを抑制することができると考えられる。また、補助部13の、傾斜面11aと隣り合うように位置する一端面が、コア部11の傾斜面11aと略同一面上に存在することが好ましい。すなわち、補助部13の、傾斜面11aと隣り合うように位置する一端面13aが、コア部11の傾斜面11aと略同一の角度で傾斜した傾斜面であることが好ましい。そうすることによって、上述した、金属層の回りこみをより抑制することができると考えられ、光の反射における損失がより低減された金属層を形成することができる。
Moreover, the auxiliary |
また、補助部13の材質は、コア部11を構成する材質と同じであってもよいし、異なっていてもよい。異なる場合、コア部11より屈折率の低い材料であれば、それ自体がクラッドとして機能しうる。補助部13とコア部11との間の間隔D1が狭くても、コア部11を導波される光の、コア部11とクラッド層との界面における反射率の低下を抑制することができる。よって、光の損失の低下を抑制することができる。また、補助部13とコア部11との間の間隔D1は、狭いほど好ましい。コア部11の傾斜面11aと補助部13の傾斜面13aとが、連続面に近似してきて、金属層の回りこみをより抑制することができると考えられ、光の反射における損失がより低減された金属層を形成することができる。
Moreover, the material of the auxiliary |
また、補助部13とコア部11との間の間隔D1は、10〜50μmであることが好ましく、15〜40μmであることがより好ましく、20〜30μmであることがさらに好ましい。この間隔D1が小さすぎると、コア部11を導波される光が、コア部11とクラッド層との界面での反射率が低下し、クラッド層を通過する傾向がある。すなわち、コア部11を導波される光の、補助部13側への放射による損失が生じる傾向がある。このことにより、補助部13の材質は、コア部11を構成する材質と同じであっても、コア部11を導波される光の、コア部11とクラッド層との界面における反射率の低下を抑制することができると考えられる。また、間隔D1が大きすぎると、コア部側面への金属層の回りこみを抑制する効果が低減する傾向がある。
Moreover, it is preferable that the space | interval D1 between the auxiliary |
また、光導波路の製造方法は、上述した製造方法において、コア部に傾斜面を形成する際に、コア部の傾斜面に対向し、コア部と離間して設けられる対向部も形成する方法であってもよく、この対向部を形成する方法が好ましい。具体的には、図4に示すような光導波路を製造する方法が挙げられる。すなわち、ここで製造される光導波路20は、光導波路10と同様の光導波路において、図4に示すように、コア部11の傾斜面11aに対向し、コア部11と離間して設けられる対向部24をさらに備えるものである。なお、図4は、本発明の他の一実施形態に係る製造方法により製造される光導波路の一部を示す概略図である。図4(a)は、長尺状のコア部の側面側から見た光導波路の一部を示す側面図である。図4(b)は、コア部側から見た光導波路の一部を示す平面図である。
The optical waveguide manufacturing method is a method in which, in the above-described manufacturing method, when the inclined surface is formed in the core portion, an opposing portion that faces the inclined surface of the core portion and is spaced apart from the core portion is also formed. A method of forming the facing portion may be preferable. Specifically, a method of manufacturing an optical waveguide as shown in FIG. In other words, the
このような対向部を形成することによって、コア部の傾斜面に、光の反射における損失がより低減された金属層が形成された光導波路が得られる。このことは、コア部11の傾斜面11aに金属層17を貼り付けるために、金属層17を加圧する際、加圧に供した部材が、クラッド層の面方向等にずれることを抑制することができることによると考えられる。すなわち、金属層17の形成の際に、均一に加圧することができることによると考えられる。
By forming such a facing portion, an optical waveguide in which a metal layer with a reduced loss in light reflection is formed on the inclined surface of the core portion is obtained. This suppresses the member subjected to the pressurization from being displaced in the surface direction of the cladding layer or the like when the
また、対向部24の高さが、コア部11の高さの半分以上であることが好ましい。そうすることによって、金属層17を加圧する際における、加圧に供した部材の、クラッド層の面方向等のずれの発生を好適に抑制することができ、金属層17の形成の際に、より均一に加圧することができると考えられる。対向部24が低すぎると、対向部が存在することによる、前記ずれの発生の抑制を発揮しにくくなる傾向がある。
In addition, the height of the facing
また、対向部24の、コア部11の傾斜面11aと対向する面が、傾斜面11aの傾斜とは反対方向に傾斜した面24aであることが好ましい。そして、コア部11と対向部24との間隔D2が、最も近いところで、5〜100μmであることが好ましく、10〜60μmであることがより好ましく、10〜30μmであることがさらに好ましい。この間隔Dが狭すぎると、金属層17を加圧する際における、加圧に供した部材が、第1クラッド層12まで到達しにくくなる傾向がある。よって、コア部11の傾斜面の第1クラッド層12に近いところを加圧しにくくなり、金属層17を均一に加圧しにくくなる傾向がある。また、間隔D2が大きすぎると、対向部が存在することによる、前記ずれの発生の抑制を発揮しにくくなる傾向がある。
Moreover, it is preferable that the surface which opposes the
また、この対向部24の材質は、コア部11を構成する材質と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
Further, the material of the facing
次に、本発明に係る実施形態と比較するための比較用の実施形態として、従来の光導波路について説明する。 Next, a conventional optical waveguide will be described as a comparative embodiment for comparison with the embodiment according to the present invention.
この比較用の実施形態は、補助部13を備えないこと以外は、本発明に係る実施形態と同様である。具体的には、図5に示すような光導波路30が挙げられる。なお、図5は、従来の光導波路の一部を示す概略図である。図5(a)は、長尺状のコア部の側面側から見た光導波路の一部を示す側面図である。図5(b)は、コア部側から見た光導波路の一部を示す平面図である。
This comparative embodiment is the same as the embodiment according to the present invention except that the
このような光導波路30であれば、隣り合うコア部11間の距離が長く、コア部11の傾斜面11aに、金属層を貼り付ける際、コア部11の側面に金属層が回りこみ、それが原因となって、傾斜面11aに均一な金属層を形成できない。また、コア部11間の距離を単に短くすれば、コア部11を導波される光の、コア部11とクラッド層との界面における反射率の低下を抑制することが困難になる。
With such an
これに対して、本発明の実施形態に係る上記光導波路であれば、コア部間の距離を変更しなくても、上述したように、光の反射における損失が低減された金属層を傾斜面に形成することができる。 On the other hand, in the case of the optical waveguide according to the embodiment of the present invention, as described above, the metal layer with reduced loss in light reflection is inclined without changing the distance between the core portions. Can be formed.
また、本発明の他の一実施形態に係る光電気複合配線板は、前記光導波路と電気配線板とを備えるものである。この光電気複合配線板は、前記光導波路と電気配線板とを備えるものであれば、特に限定されない。具体的には、前記光導波路を、電気回路が予め形成された電気配線板上に形成させることによって、光電気複合配線板が得られる。また、前記光導波路と、電気回路が予め形成された電気配線板とを貼り付けることによっても、光電気複合配線板が得られる。 In addition, an optoelectric composite wiring board according to another embodiment of the present invention includes the optical waveguide and the electric wiring board. The photoelectric composite wiring board is not particularly limited as long as it includes the optical waveguide and the electrical wiring board. Specifically, an optical / electrical composite wiring board is obtained by forming the optical waveguide on an electric wiring board on which an electric circuit is previously formed. An optical / electrical composite wiring board can also be obtained by attaching the optical waveguide and an electric wiring board on which an electric circuit is formed in advance.
また、電気配線板としては、電気回路が形成された基板であれば、特に限定されない。その基板が、フレキシブル基板であっても、リジッド基板であってもよい。 Moreover, as an electrical wiring board, if it is a board | substrate with which the electrical circuit was formed, it will not specifically limit. The substrate may be a flexible substrate or a rigid substrate.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は、実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The scope of the present invention is not limited by the examples.
はじめに、本実施例で用いた樹脂フィルムの製造方法について説明する。 First, a method for producing the resin film used in this example will be described.
(下部クラッド層用樹脂フィルムの製造)
ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル(新日鐵化学株式会社製の「PG207」)7質量部、液状の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製の「YX8000」)25質量部、固形の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製の「YL7170」)20質量部、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物(株式会社ダイセル製の「EHPE3150」)8質量部、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製の「エピコート1006FS」)2質量部、フェノキシ樹脂(新日鐵化学株式会社製の「YP50」)20質量部、光カチオン硬化開始剤(株式会社ADEKA製の「SP170」)0.5質量部、熱カチオン硬化開始剤(三新化学工業株式会社製の「SI−150L」)0.5質量部、表面調整剤(DIC株式会社製の「F470」)0.1質量部の各配合成分を、トルエン30質量部、メチルエチルケトン(MEK)70質量部の溶剤に溶解し、孔径1μmのメンブランフィルタで濾過した後、減圧脱泡することによって、エポキシ樹脂ワニスを調製した。このエポキシ樹脂ワニスを、PETフィルム(東洋紡績株式会社製の「A4100」)の上に、株式会社ヒラノテクノシード製のコンマコータヘッドのマルチコータを用いて塗布し、その塗布膜を乾燥させた。そうすることによって、所定の厚みの下部クラッド層用樹脂フィルムが得られた。このようにして得られた下部クラッド層用樹脂フィルムは、膜厚15μmであった。また、下部クラッド層用樹脂フィルムの、波長579nmの光に対する屈折率は、1.54であった。なお、この下部クラッド層用樹脂フィルムは、保護フィルムとしてOPPフィルムで被覆した。
(Manufacture of resin film for lower cladding layer)
7 parts by mass of polypropylene glycol glycidyl ether (“PG207” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), 25 parts by mass of liquid hydrogenated bisphenol A type epoxy resin (“YX8000” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), solid hydrogenated bisphenol Type A epoxy resin (“YL7170” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 20 parts by mass, 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol ( 8 parts by mass of “EHPE3150” manufactured by Daicel Corporation, 2 parts by mass of solid bisphenol A type epoxy resin (“Epicoat 1006FS” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and phenoxy resin (“YP50” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) 20 parts by mass, photocationic curing initiator (“SP170” manufactured by ADEKA Corporation) 0.5 1 part by weight, 0.5 parts by weight of a thermal cation curing initiator (“SI-150L” manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.1 parts by weight of a surface conditioner (“F470” manufactured by DIC Corporation) The component was dissolved in a solvent of 30 parts by mass of toluene and 70 parts by mass of methyl ethyl ketone (MEK), filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm, and then degassed under reduced pressure to prepare an epoxy resin varnish. This epoxy resin varnish was applied onto a PET film (“A4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using a multicoater of a comma coater head manufactured by Hirano Technoseed Co., Ltd., and the coated film was dried. By doing so, the resin film for lower clad layers of predetermined thickness was obtained. The lower clad layer resin film thus obtained had a thickness of 15 μm. Moreover, the refractive index with respect to the light of wavelength 579nm of the resin film for lower clad layers was 1.54. This lower clad layer resin film was covered with an OPP film as a protective film.
(コア部用樹脂フィルムの製造)
3、4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’、4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(株式会社ダイセル製の「セロキサイド2021P(CEL2021Pとも称する)」)8質量部、エポキシ樹脂(株式会社ダイセル製の「EHPE3150」、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロセキサン付加物)12質量部、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製の「エピコート1006FS」)37質量部、3官能エポキシ樹脂(三井化学株式会社製の「VG−3101」)15質量部、固形ノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製の「EPPN201」)18質量部、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の「エピクロン850s」)10質量部、光カチオン硬化開始剤(株式会社ADEKA製の「SP−170」)1質量部、表面調整剤(DIC株式会社製の「F470」)0.1質量部の各配合成分を、トルエン30質量部とMEK70質量部との混合溶剤に溶解させた。そして、その溶液を、孔径1μmのメンブランフィルタで濾過した後、減圧脱泡することによって、エポキシ樹脂ワニスを調製した。このエポキシ樹脂ワニスを、PETフィルム(東洋紡績株式会社製の「A4100」)の上に、株式会社ヒラノテクノシード製のコンマコータヘッドのマルチコータを用いて塗布し、その塗布膜を乾燥させた。そうすることによって、所定の厚みのコア部用樹脂フィルムが得られた。このようにして得られたコア部用樹脂フィルムは、膜厚40μmであった。また、コア部用樹脂フィルムの、波長579nmの光に対する屈折率は、1.59であった。また、コア部用樹脂フィルムの、波長850nmの光に対する透過率は、0.06dB/cmであり、コア部用樹脂フィルムは、充分な透明性を有したものであった。
(Manufacture of resin film for core part)
3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexene carboxylate (“Celoxide 2021P (also referred to as CEL2021P)” manufactured by Daicel Corporation) 8 parts by mass, epoxy resin (“EHPE3150” manufactured by Daicel Corporation) 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclosoxane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol), 12 parts by mass of solid bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) "Epicoat 1006FS") 37 parts by mass, trifunctional epoxy resin ("VG-3101" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) 15 parts by mass, solid novolac epoxy resin ("EPPN201" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 18 parts by mass , Liquid bisphenol A type epoxy resin ("DIC Corporation" Each composition of 10 parts by mass of Piclon 850s "), 1 part by mass of a cationic photocuring initiator (" SP-170 "manufactured by ADEKA Corporation), and 0.1 part by mass of a surface conditioner (" F470 "manufactured by DIC Corporation). The component was dissolved in a mixed solvent of 30 parts by mass of toluene and 70 parts by mass of MEK. Then, the solution was filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm, and then degassed under reduced pressure to prepare an epoxy resin varnish. This epoxy resin varnish was applied onto a PET film (“A4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using a multicoater of a comma coater head manufactured by Hirano Technoseed Co., Ltd., and the coated film was dried. By doing so, the resin film for core parts of predetermined thickness was obtained. The core portion resin film thus obtained had a thickness of 40 μm. Moreover, the refractive index with respect to the light of wavelength 579nm of the resin film for core parts was 1.59. Moreover, the transmittance | permeability with respect to the light of wavelength 850nm of the resin film for core parts is 0.06 dB / cm, and the resin film for core parts had sufficient transparency.
(上部クラッド層用樹脂フィルムの製造)
厚みが40μmとなるように変更したこと以外、上部クラッド層用樹脂フィルムと同様にして、上部クラッド層用樹脂フィルムを製造した。
(Manufacture of resin film for upper cladding layer)
An upper clad layer resin film was produced in the same manner as the upper clad layer resin film except that the thickness was changed to 40 μm.
(転写フィルムの製造)
光カチオン硬化開始剤(株式会社ADEKA製の「SP−170」)1質量部の代わりに、熱カチオン硬化開始剤(三新化学工業株式会社製の「SI−150L」)1質量部に変更した以外、コア部用樹脂フィルム際に用いたエポキシ樹脂ワニスの調製方法と同様の方法で、接着層用の樹脂ワニスを調製した。なお、この樹脂ワニスを用いて、コア部用樹脂フィルムと同様の方法でフィルム化したものの、波長579nmの光に対する屈折率は、1.59であり、波長850nmの光に対する透過率は、0.06dB/cmであった。この接着層用の樹脂ワニスを用いて得られたフィルムは、コア部と同様の屈折率及び透過率が得られることがわかった。
(Manufacture of transfer film)
Instead of 1 part by mass of the cationic photocuring initiator (“SP-170” manufactured by ADEKA Corporation), the thermal cationic curing initiator (“SI-150L” manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) was changed to 1 part by mass. Except for the above, a resin varnish for the adhesive layer was prepared in the same manner as the method for preparing the epoxy resin varnish used for the resin film for the core part. Although this resin varnish was used to form a film in the same manner as the core portion resin film, the refractive index for light with a wavelength of 579 nm was 1.59, and the transmittance for light with a wavelength of 850 nm was 0.00. It was 06 dB / cm. The film obtained using the resin varnish for the adhesive layer was found to have the same refractive index and transmittance as the core part.
次に、厚さ25μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン株式会社製の「カプトン100H」)を準備し、100mm×100mmの大きさに切断した。この切断して得られたポリイミドフィルムの片面に、真空スパッタにより、銅の薄膜を形成することによって、2層構造のフィルムが得られた。この形成した薄膜の厚みは、1500Åである。この得られたフィルムの薄層側の表面上に、前記接着層用の樹脂ワニスを、バーコータで塗工し、80℃で10分間、1次乾燥をした後、120℃で10分間、2次乾燥をした。そうすることによって、接着剤層が形成され、図3に示すような積層フィルムが得られた。 Next, a polyimide film having a thickness of 25 μm (“Kapton 100H” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) was prepared and cut into a size of 100 mm × 100 mm. A film having a two-layer structure was obtained by forming a copper thin film on one side of the polyimide film obtained by cutting by vacuum sputtering. The thickness of the formed thin film is 1500 mm. On the surface on the thin layer side of the obtained film, the resin varnish for the adhesive layer is applied with a bar coater, subjected to primary drying at 80 ° C. for 10 minutes, and then at 120 ° C. for 10 minutes. Dried. By doing so, an adhesive layer was formed, and a laminated film as shown in FIG. 3 was obtained.
(実施例1)
図6を参照して、実施例1を説明する。なお、図6は、実施例1に係る光導波路の製造方法を説明するための模式図である。
Example 1
Example 1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the method of manufacturing the optical waveguide according to the first embodiment.
まず、図6(a)に示すように、基板61として、140mm×140mm×厚み1mmのポリカーボネート基板を用意した。
First, as shown in FIG. 6A, a polycarbonate substrate of 140 mm × 140 mm ×
次に、下部クラッド層用樹脂フィルムからOPPフィルムを剥離し、その下部クラッド層用樹脂フィルムを、図6(b)に示すように、基板61上に載置し、60℃、0.2MPaの加圧条件で、120秒間加圧することによって、基板61上に、下部クラッド層用樹脂フィルムを積層した。その後、下部クラッド層用樹脂フィルムの表面を、超高圧水銀灯で、波長365nmの紫外光を、2000mJ照射した。そうすることによって、図6(b)に示すように、下部クラッド層用樹脂フィルムが硬化し、基板61上に第1クラッド層(下部クラッド層)62が形成された。
Next, the OPP film is peeled from the lower clad layer resin film, and the lower clad layer resin film is placed on the
次に、図6(c)に示すように、コア部用樹脂フィルムを、下部クラッド層62の表面上に載置し、60℃、0.2MPaの加圧条件で、120秒間加圧することによって、下部クラッド層62上に、コア部用樹脂フィルムを積層することにより、コア材料層を形成した。
Next, as shown in FIG.6 (c), the resin film for core parts is mounted on the surface of the lower
そして、図6(c)に示すように、直線パターンのスリットを有するフォトマスク64を用い、そのマスクを介して、コア材料層に、照射光が略平行光になるように調整された超高圧水銀灯で、波長365nmの紫外光を、2000mJの光量で照射した。そうすることによって、コア材料層のコア部に相当する箇所が硬化された。ここで用いるフォトマスク64としては、図7に示すコア部65及び補助部76を形成できるようなフォトマスクを用いた。具体的には、コア部形成用スリットと、補助部形成用スリットを備えたものを用いた。また、コア部形成用スリットは、20本配置されているものであった。補助部形成用スリットは、各コア部形成用スリット間とコア部形成用スリットの両外側に配置され、コア部形成用スリットの両端部に配置したものであった。よって、補助部形成用スリットは、42箇所配置したものであった。そして、コア部形成用スリットとしては、幅40μm、長さ110mmの直線パターンのスリットであった。補助部形成用スリットは、幅150μmのスリットであった。また、コア部形成用スリットと補助部形成用スリットの距離は、30μmのものであった。
Then, as shown in FIG. 6C, a
次に、フレオン代替の洗浄液である、水系洗浄剤(花王株式会社製の「クリーンスルー」)を用い、現象処理を行った。そうすることによって、図6(d)及び図7(a)に示すような、コア部65を、下部クラッド層62上に形成した。また、その際、図7(a)に示すように、コア部65とともに、補助部76も形成した。
Next, a phenomenon treatment was performed using an aqueous cleaning agent (“Clean Through” manufactured by Kao Corporation), which is a freon replacement cleaning liquid. By doing so, the
次に、図6(e)に示すように、刃先の面が、刃の面方向に対する角度が45°である刃、すなわち、頂角が90°であって、先端幅が20μmである刃68(メタルボンドブレード(粒度5000番))を用い、回転数15000rpmで、コア部65を切り込んだ。具体的には、図7(a)に示すように、最外部に配置されたコア部65に対して、刃68を、回転させながら、移動速度0.03mm/秒の条件で降下させて、コア部65を切り込んだ。その際、コア部65を通り越し、下部クラッド層62を5μm程度切り込まれるようにした。その後、図8(a)に示すように、その状態で、刃68を下部クラッド層62の面方向に、コア部65を順次切り込むように、移動速度5mm/秒の条件で移動させた。そうすることによって、図6(e)及び図8(b)に示すように、45°傾斜面66aを備えたコア部66が形成された。その際、補助部78にも、45°傾斜面78aが形成された。さらに、45°傾斜面66aに対向し、45°傾斜面66aとは反対側に傾斜する傾斜面67aを備える対向部67も形成された。また、先端幅が20μmである刃68を用いて、コア部を切り込んでいることから、45°傾斜面66aを備えたコア部66と傾斜面67aを備える対向部67との傾斜面の距離は、20μmであった。なお、図7は、コア部への傾斜面形成の開始時を説明するための図面である。図8は、コア部への傾斜面の形成後を説明するための図面である。図7及び図8は、図6(e)で示す下部クラッド層62の面方向に垂直上方からみた図である。また、図7(b)は、図7(a)における破線73で囲まれた部分の拡大図である。図8(b)は、図8(a)における破線77で囲まれた部分の拡大図である。
Next, as shown in FIG. 6 (e), the blade tip surface is a blade whose angle with respect to the surface direction of the blade is 45 °, that is, a
次に、下部クラッド層用樹脂フィルムの製造する際に用いた樹脂ワニスを、トルエンとMEKとを、質量比で3:7で混合した混合溶剤で50倍に希釈した溶液を、得られた各傾斜面にブラシで薄く塗布した。その後、100℃で30分間乾燥した後に、超高圧水銀灯で1J/cm2の条件で紫外光を照射して露光した。その後、さらに120℃で10分間熱処理を行なった。そうすることによって、各傾斜面が平滑化された。 Next, each of the obtained resin varnishes used in the production of the resin film for the lower cladding layer was diluted 50 times with a mixed solvent in which toluene and MEK were mixed at a mass ratio of 3: 7. A thin brush was applied to the inclined surface. Then, after drying at 100 degreeC for 30 minutes, it exposed by irradiating an ultraviolet light on the conditions of 1 J / cm < 2 > with the ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, heat treatment was further performed at 120 ° C. for 10 minutes. By doing so, each inclined surface was smoothed.
次に、顕微鏡で観察しながら、図6(f)に示すように、転写フィルム19の接着剤層が、コア部66の傾斜面66aに接触するように、転写フィルム19を載置した。その後、先端部に、厚み15μmのシリコーンゴムを被覆し、さらに、熱電対をつけた、温度制御タイプのはんだごて69を、2kgの力で、5秒間押し付けた。その際、熱電対によって、シリコーンゴムの表面が170度程度になるように加熱した。そうすることによって、転写フィルム19の接着剤層が硬化した。その後、転写フィルム19の、ポリイミドフィルムを剥離することによって、図6(g)に示すように、コア部66の傾斜面66a上に、金属層70が形成された。この金属層70が、マイクロミラーとして働く。
Next, while observing with a microscope, the
次に、図6(h)に示すように、下部クラッド層62及びコア部66を被覆するようにして、上部クラッド層用樹脂フィルムを載置し、80℃、0.2MPaの加圧条件で、120秒間加圧することによって、上部クラッド層用樹脂フィルムを積層した。その後、上部クラッド層用樹脂フィルムの表面を、超高圧水銀灯で、波長365nmの紫外光を、2000mJ照射した。そうすることによって、図6(h)に示すように、上部クラッド層用樹脂フィルムが硬化し、第2クラッド層(上部クラッド層)71が形成された。
Next, as shown in FIG. 6 (h), an upper clad layer resin film is placed so as to cover the lower
最後に、図6(i)に示すように、基板61を剥離することによって、光導波路が得られた。なお、光導波路に入射して出射される導波光の光路は、矢符で示す。
Finally, as shown in FIG. 6I, an optical waveguide was obtained by peeling the
(実施例2)
図9を参照して、実施例2を説明する。なお、図9は、実施例2に係る光導波路の製造方法を説明するための模式図である。
(Example 2)
Example 2 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the method of manufacturing the optical waveguide according to the second embodiment.
まず、図9(a)に示すように、図フレキシブル両面銅張積層板(パナソニック電工株式会社製のFELIOS(R−F775))を用い、その一方の面を、パターニングすることで、実装用の電気回路91aを形成し、もう一方の面を、全て銅箔をエッチオフした。そうすることによって、外形サイズが130mm×130mmであって、厚み25μmのフレキシブルプリント配線基板(フレキシブル基板)91を得た。
First, as shown to Fig.9 (a), using the figure flexible double-sided copper clad laminated board (FELIOS (R-F775) by Panasonic Electric Works Co., Ltd.), and patterning one side, it is for mounting. The
次に、140mm×140mm×厚み2mmのガラス板の一方の面の全面に、再剥離タイプ両面粘着テープ(株式会社寺岡製作所製のNo.7692)の強粘着面を、加圧式真空ラミネータ(ニチゴー・モートン株式会社製のV−130、以下、単に、「真空ラミネータV−130」とも称する。)を用いて80℃、0.2MPaの条件で積層した。さらに、両面粘着テープの弱粘着面に、上述したフレキシブル基板の、各パターンが形成されている方の面を真空ラミネータV−130を用いて同条件で積層した。そうすることによって、図9(b)に示すように、仮基板としてのガラス板93に、フレキシブル基板91が両面粘着テープ92を介して仮接着した。
Next, a strong adhesive surface of a re-peeling type double-sided adhesive tape (No. 7692 manufactured by Teraoka Seisakusho Co., Ltd.) is applied to the entire surface of one side of a glass plate having a size of 140 mm × 140 mm × thickness 2 mm. It was laminated under conditions of 80 ° C. and 0.2 MPa using Morton V-130, hereinafter simply referred to as “vacuum laminator V-130”. Further, the surface of the flexible substrate on which each pattern was formed was laminated on the weak adhesive surface of the double-sided adhesive tape under the same conditions using a vacuum laminator V-130. By doing so, the
この図9(b)に示すような、ガラス板93に仮接着させたフレキシブル基板91を、基板61の代わりに用いること以外、実施例1と同様の方法で、光導波路を形成した。具体的には、図9(c)〜図9(i)に示す工程で、形成した。なお、ガラス板93に仮接着させたフレキシブル基板91の、ガラス板93側ではなく、フレキシブル基板91側の表面上に光導波路を形成した。
An optical waveguide was formed in the same manner as in Example 1 except that a
そうすることによって、図9(i)に示すような、光導波路が形成された。 By doing so, an optical waveguide as shown in FIG. 9I was formed.
次に、図9(j)に示すように、カバーレイフィルム(パナソニック電工株式会社製のハロゲンフリーカバーレイフィルムR−CAES、厚み12.5μmのポリイミド製のフィルム95の一方の面上に、15μm厚の接着層94を有する積層フィルム)を、上部クラッド層71上に、真空ラミネータV−130を用いて、120℃、0.3MPaの条件で、積層した。その後、160℃で1時間加熱した。そうすることによって、カバーレイフィルムの接着層を硬化させた。
Next, as shown in FIG. 9 (j), a cover lay film (halogen-free cover lay film R-CAES manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd., 15 μm on one surface of a
最後に、フレキシブル基板91から、ガラス板93を、両面粘着テープ92ともに、剥離した。そうすることによって、図9(k)に示すような、光導波路を備えた光電気複合配線板が得られた。なお、光導波路に入射して出射される導波光の光路は、矢符で示す。
Finally, the
(比較例)
図10を参照して、比較例を説明する。なお、図10は、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための模式図である。
(Comparative example)
A comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the method of manufacturing the optical waveguide according to the comparative example.
まず、図10(a)に示すように、基板201として、140mm×140mm×厚み1mmのポリカーボネート基板を用意した。
First, as shown in FIG. 10A, a polycarbonate substrate of 140 mm × 140 mm ×
次に、下部クラッド層用樹脂フィルムからOPPフィルムを剥離し、その下部クラッド層用樹脂フィルムを、図10(b)に示すように、基板201上に載置し、60℃、0.2MPaの加圧条件で、120秒間加圧することによって、基板201上に、下部クラッド層用樹脂フィルムを積層した。その後、下部クラッド層用樹脂フィルムの表面を、超高圧水銀灯で、波長365nmの紫外光を、2000mJ照射した。そうすることによって、図10(b)に示すように、下部クラッド層用樹脂フィルムが硬化し、基板201上に第1クラッド層(下部クラッド層)202が形成された。
Next, the OPP film is peeled from the lower clad layer resin film, and the lower clad layer resin film is placed on the
次に、図10(c)に示すように、コア部用樹脂フィルムを、下部クラッド層202の表面上に載置し、60℃、0.2MPaの加圧条件で、120秒間加圧することによって、下部クラッド層202上に、コア部用樹脂フィルムを積層することにより、コア材料層を形成した。
Next, as shown in FIG.10 (c), the resin film for core parts is mounted on the surface of the
そして、図10(c)に示すように、直線パターンのスリットを有するフォトマスク204を用い、そのマスクを介して、コア材料層に、照射光が略平行光になるように調整された超高圧水銀灯で、波長365nmの紫外光を、2000mJの光量で照射した。そうすることによって、コア材料層のコア部に相当する箇所が硬化された。ここで用いるフォトマスク204としては、図11に示すコア部205を形成できるようなフォトマスクを用いた。具体的には、幅40μm、長さ110mmの直線パターンのスリットを250μmピッチで20本配置したものであった。
Then, as shown in FIG. 10C, a
次に、フレオン代替の洗浄液である、水系洗浄剤(花王株式会社製の「クリーンスルー」)を用い、現象処理を行った。そうすることによって、図10(d)及び図11(a)に示すような、コア部205を、下部クラッド層202上に形成した。
Next, a phenomenon treatment was performed using an aqueous cleaning agent (“Clean Through” manufactured by Kao Corporation), which is a freon replacement cleaning liquid. By doing so, the
次に、図10(e)に示すように、刃先の面が、刃の面方向に対する角度が45°である刃、すなわち、頂角が90°であって、先端幅が20μmである刃206(メタルボンドブレード(粒度5000番))を用い、回転数15000rpmで、コア部205の端部を切り込んだ。具体的には、図10(a)に示すように、最外部に配置されたコア部205に対して、刃206を、回転させながら、移動速度0.03mm/秒の条件で降下させて、コア部205を切り込んだ。その際、コア部205を通り越し、下部クラッド層202を5μm程度切り込まれるようにした。その後、図12(a)に示すように、その状態で、刃68を下部クラッド層62の面方向に、コア部65を順次切り込むように、移動速度5mm/秒の条件で移動させた。そうすることによって、図10(e)及び図12(b)に示すように、45°傾斜面205aを備えたコア部205が形成された。なお、図11は、コア部への傾斜面形成の開始時を説明するための図面である。図12は、コア部への傾斜面の形成後を説明するための図面である。図11及び図12は、図10(e)で示す下部クラッド層202の面方向に垂直上方からみた図である。また、図11(b)は、図11(a)における破線210で囲まれた部分の拡大図である。図12(b)は、図12(a)における破線213で囲まれた部分の拡大図である。
Next, as shown in FIG. 10E, the blade tip surface is a blade whose angle with respect to the blade surface direction is 45 °, that is, a
次に、下部クラッド層用樹脂フィルムの製造する際に用いた樹脂ワニスを、トルエンとMEKとを、質量比で3:7で混合した混合溶剤で50倍に希釈した溶液を、得られた各傾斜面にブラシで薄く塗布した。その後、100℃で30分間乾燥した後に、超高圧水銀灯で1J/cm2の条件で紫外光を照射して露光した。その後、さらに120℃で10分間熱処理を行なった。そうすることによって、各傾斜面が平滑化された。 Next, each of the obtained resin varnishes used in the production of the resin film for the lower cladding layer was diluted 50 times with a mixed solvent in which toluene and MEK were mixed at a mass ratio of 3: 7. A thin brush was applied to the inclined surface. Then, after drying at 100 degreeC for 30 minutes, it exposed by irradiating an ultraviolet light on the conditions of 1 J / cm < 2 > with the ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, heat treatment was further performed at 120 ° C. for 10 minutes. By doing so, each inclined surface was smoothed.
次に、顕微鏡で観察しながら、図10(f)に示すように、転写フィルム19の接着剤層が、コア部205の傾斜面205aに接触するように、転写フィルム19を載置した。その後、先端部に、厚み15μmのシリコーンゴムを被覆し、さらに、熱電対をつけた、温度制御タイプのはんだごて69を、2kgの力で、5秒間押し付けた。その際、熱電対によって、シリコーンゴムの表面が170度程度になるように加熱した。そうすることによって、転写フィルム19の接着剤層が硬化した。その後、転写フィルム19の、ポリイミドフィルムを剥離することによって、図10(g)に示すように、コア部205の傾斜面205a上に、金属層208が形成された。
Next, while observing with a microscope, the
次に、図10(h)に示すように、下部クラッド層202及びコア部205を被覆するようにして、上部クラッド層用樹脂フィルムを載置し、80℃、0.2MPaの加圧条件で、120秒間加圧することによって、上部クラッド層用樹脂フィルムを積層した。その後、上部クラッド層用樹脂フィルムの表面を、超高圧水銀灯で、波長365nmの紫外光を、2000mJ照射した。そうすることによって、図10(h)に示すように、上部クラッド層用樹脂フィルムが硬化し、第2クラッド層(上部クラッド層)209が形成された。
Next, as shown in FIG. 10 (h), a resin film for the upper clad layer is placed so as to cover the lower
最後に、図10(i)に示すように、基板61を剥離することによって、光導波路が得られた。なお、光導波路に入射して出射される導波光の光路は、矢符で示す。
Finally, as shown in FIG. 10I, the optical waveguide was obtained by peeling off the
(評価)
形成された光導波路について、以下に示す評価を行った。
(Evaluation)
The following evaluation was performed on the formed optical waveguide.
(導波路損失測定)
光導波路の一方の端部(入射側端部)に、コア径10μmのNAO.21の光ファイバの端部を、マッチングオイル(シリコーンオイル)を介して、接続した。そして、他方の端部(出力側端部)に、コア径200μmのNAO.4の光ファイバの端部を、マッチングオイルを介して、接続した。850nm波長のLED光源からの光を、入力側端部に接続された光ファイバを介して、光導波路に入射させた。そして、光導波路からの出射光を、出力側端部に接続された光ファイバを介してパワーメータに入射させ、その出射光の光量P1を測定した。
(Waveguide loss measurement)
At one end (incident side end) of the optical waveguide, NAO. The ends of the 21 optical fibers were connected via matching oil (silicone oil). At the other end (output side end), NAO. The ends of the four optical fibers were connected via matching oil. Light from an LED light source with a wavelength of 850 nm was made incident on the optical waveguide through an optical fiber connected to the input side end. Then, the emitted light from the optical waveguide was made incident on the power meter through the optical fiber connected to the output side end, and the light quantity P1 of the emitted light was measured.
一方、入力側端部に接続された光ファイバと出力側端部に接続された光ファイバとを光導波路を介さずに直接接続した場合における、出力側端部に接続された光ファイバからの出射光の光量P0を、上記と同様、測定した。 On the other hand, when the optical fiber connected to the input side end and the optical fiber connected to the output side end are directly connected without going through the optical waveguide, the output from the optical fiber connected to the output side end The amount of incident light P0 was measured in the same manner as described above.
そして、下記式(1)により、マイクロミラー付きの光導波路の挿入損失(導波路損失)L1を求めた。 And the insertion loss (waveguide loss) L1 of the optical waveguide with a micromirror was calculated | required by following formula (1).
L1=−10log(P1/P0) (1)
(ミラー損失測定)
上記導波路損失測定と同様にして、まず、挿入損失L1を測定した。その後、マイクロミラー部分を切断し、端部を研磨することによって、長さが100mmで、両端部に40μm×40μmのコア部の端面が露出した光導波路が露出したものを作製した。この両端にコア部が露出した光導波路を、上記導波路損失測定と同様にして、光導波路のみ(マイクロミラーなし)の挿入損失L2を測定した。そして、L1とL2との差分を、ミラー損失とした。入力側と出力側とに2つマイクロミラーがある場合は、得られた値を2で割ることによって、マイクロミラー1つあたりのミラー損失とした。
L1 = -10 log (P1 / P0) (1)
(Mirror loss measurement)
First, the insertion loss L1 was measured in the same manner as the waveguide loss measurement. Thereafter, the micromirror part was cut and the end part was polished, thereby producing an optical waveguide having a length of 100 mm and exposing the end face of the core part of 40 μm × 40 μm at both ends. The insertion loss L2 of the optical waveguide alone (without the micromirror) was measured for the optical waveguide with the core portion exposed at both ends in the same manner as the above-described waveguide loss measurement. The difference between L1 and L2 was taken as the mirror loss. When there were two micromirrors on the input side and the output side, the obtained value was divided by 2 to obtain the mirror loss per micromirror.
その結果、実施例1で得られた光導波路について、上記評価を行うと、20本の平均で、L1が、3.2dBであり、L2が、2.2dBであった。よって、ミラー損失が、平均で、0.5dBであった。 As a result, when the above evaluation was performed on the optical waveguide obtained in Example 1, L1 was 3.2 dB and L2 was 2.2 dB on the average of 20 waveguides. Therefore, the average mirror loss was 0.5 dB.
また、実施例2で得られた光導波路について、上記評価を行うと、20本の平均で、L1が、3.8dBであり、L2が、2.2dBであった。よって、ミラー損失が、平均で、0.8dBであった。 Moreover, when the said evaluation was performed about the optical waveguide obtained in Example 2, L1 was 3.8 dB and L2 was 2.2 dB on the average of 20 pieces. Therefore, the average mirror loss was 0.8 dB.
また、比較例で得られた光導波路について、上記評価を行うと、20本の平均で、L1が、4.8dBであり、L2が、2.4dBであった。よって、ミラー損失が、平均で、1.2dBであった。 Moreover, when the said evaluation was performed about the optical waveguide obtained by the comparative example, L1 was 4.8 dB and L2 was 2.4 dB on the average of 20 pieces. Therefore, the average mirror loss was 1.2 dB.
これらのことから、補助部を形成した実施例1及び実施例2は、補助部を形成していない比較例よりも、ミラー損失が抑えられたことがわかった。よって、本発明に係る光導波路であれば、光の反射における損失が低減された金属層を傾斜面に形成することができることがわかった。 From these facts, it was found that Example 1 and Example 2 in which the auxiliary part was formed were able to suppress the mirror loss more than the comparative example in which the auxiliary part was not formed. Therefore, it was found that the optical waveguide according to the present invention can form a metal layer with reduced loss in light reflection on the inclined surface.
本明細書は、上述したように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。 As described above, the present specification discloses various modes of technology, of which the main technologies are summarized below.
本発明の一態様に係る光導波路の製造方法は、長尺状のコア部と、前記コア部の幅方向に所定の間隔をあけて並設する補助部とを、第1クラッド層の表面上に形成するコア部形成工程と、前記コア部に、光を反射させるための傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、前記傾斜面上に、転写法により金属層を形成する金属層形成工程と、前記第1クラッド層上に形成されたコア部及び補助部を埋設するように第2クラッド層を形成することによって、前記コア部を被うクラッド層を形成するクラッド層形成工程とを備え、前記傾斜面形成工程が、前記コア部に前記傾斜面を形成するとともに、前記補助部の一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように加工する工程であることを特徴とする光導波路の製造方法である。 An optical waveguide manufacturing method according to an aspect of the present invention includes: an elongated core portion; and an auxiliary portion arranged in parallel with a predetermined interval in the width direction of the core portion on the surface of the first cladding layer. Forming a core part, forming an inclined surface for reflecting light on the core part, and forming a metal layer on the inclined surface by a transfer method. A clad layer forming step of forming a clad layer covering the core portion by forming a second clad layer so as to embed the core portion and the auxiliary portion formed on the first clad layer, The inclined surface forming step is a step of forming the inclined surface in the core portion and processing so that one end surface of the auxiliary portion is adjacent to the inclined surface. It is a manufacturing method.
このような構成によれば、光の反射における損失が低減された金属層を、コア部の傾斜面上に形成することができる。よって、光の反射における損失が低減された光導波路が得られる。このことは、光を反射させるための傾斜面をコア部に形成し、その傾斜面上に、例えば、上述したような、コア部の傾斜面に金属層を貼り付けて、金属層を形成する際に発生しうる、コア部の側面への金属層の回りこみを、コア部に並設された補助部によって、抑制することができることによると考えられる。このことにより、金属層は、傾斜面に貼り付けられる際に、均一に加圧することができると考えられる。よって、光の反射における損失が低減された金属層を形成することができると考えられる。 According to such a configuration, the metal layer with reduced loss in light reflection can be formed on the inclined surface of the core portion. Therefore, an optical waveguide with reduced loss in light reflection can be obtained. This is because an inclined surface for reflecting light is formed in the core portion, and the metal layer is formed on the inclined surface by attaching a metal layer to the inclined surface of the core portion as described above, for example. It is considered that the metal layer wrapping around the side surface of the core part that can occur at the time can be suppressed by the auxiliary part arranged in parallel with the core part. Accordingly, it is considered that the metal layer can be uniformly pressurized when being attached to the inclined surface. Therefore, it is considered that a metal layer with reduced loss in light reflection can be formed.
また、前記光導波路の製造方法において、前記傾斜面形成工程は、前記補助部の一端面が、前記傾斜面と略同一面上に存在する傾斜面を形成する工程であることが好ましい。 In the method for manufacturing an optical waveguide, the inclined surface forming step is preferably a step in which an end surface of the auxiliary portion forms an inclined surface that is substantially on the same plane as the inclined surface.
このような構成によれば、光の反射における損失がより低減された金属層を傾斜面に形成することができる。このことは、金属層を形成する際、より均一に加圧することができることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to form a metal layer with a further reduced loss in light reflection on the inclined surface. This is considered to be because the metal layer can be more uniformly pressurized.
また、前記光導波路の製造方法において、前記コア部と前記補助部との間隔が、10〜50μmであることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the optical waveguide, it is preferable that a distance between the core portion and the auxiliary portion is 10 to 50 μm.
このような構成によれば、光の反射における損失がより低減された金属層を傾斜面に形成することができる。このことは、コア部の側面への金属層の回りこみをより抑制できることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to form a metal layer with a further reduced loss in light reflection on the inclined surface. This is considered due to the fact that the metal layer can be further prevented from being wrapped around the side surface of the core portion.
また、前記光導波路の製造方法において、前記傾斜面形成工程が、前記コア部に前記傾斜面を形成するとともに、前記コア部の前記傾斜面に対向し、前記コア部と離間して設けられる対向部を形成する工程であり、前記対向部の高さが、前記コア部の高さの半分以上であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the optical waveguide, the inclined surface forming step forms the inclined surface in the core portion, and is opposed to the inclined surface of the core portion and spaced apart from the core portion. It is the process of forming a part, It is preferable that the height of the said opposing part is more than half of the height of the said core part.
このような構成によれば、光の反射における損失がより低減された金属層を傾斜面に形成することができる。このことは、金属層を形成する際、より均一に加圧することができることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to form a metal layer with a further reduced loss in light reflection on the inclined surface. This is considered to be because the metal layer can be more uniformly pressurized.
また、前記光導波路の製造方法において、前記対向部の、前記傾斜面と対向する面が、前記傾斜面の傾斜とは反対方向に傾斜した面であって、前記コア部と前記対向部との間隔が、最も近いところで、10〜100μmであることが好ましい。 In the optical waveguide manufacturing method, the surface of the facing portion that faces the inclined surface is a surface inclined in a direction opposite to the inclination of the inclined surface, and the core portion and the facing portion The distance is preferably 10 to 100 μm at the nearest place.
このような構成によれば、光の反射における損失がより低減された金属層を傾斜面に形成することができる。このことは、金属層を形成する際、より均一に加圧することができることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to form a metal layer with a further reduced loss in light reflection on the inclined surface. This is considered to be because the metal layer can be more uniformly pressurized.
また、本発明の他の一態様に係る光導波路は、長尺状のコア部と、前記コア部を被うクラッド層とを備え、前記各コア部が、光を反射させるための傾斜面を有し、一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように、前記コア部の幅方向に所定の間隔をあけて並設する補助部をさらに備えることを特徴とする光導波路である。 An optical waveguide according to another aspect of the present invention includes a long core portion and a clad layer covering the core portion, and each core portion has an inclined surface for reflecting light. The optical waveguide further includes an auxiliary portion arranged in parallel with a predetermined interval in the width direction of the core portion so that one end surface is adjacent to the inclined surface.
このような構成によれば、光の反射における損失が低減された金属層を傾斜面に形成することができるものである。このことは、例えば、コア部の傾斜面に金属層を貼り付ける場合であっても、コア部の側面に金属層が回りこむことを、コア部に並設された補助部によって、抑制することができることによると考えられる。このことにより、金属層は、傾斜面に貼り付けられる際に、均一に加圧することができると考えられる。よって、光の反射における損失が低減された金属箔を形成することができると考えられる。 According to such a configuration, the metal layer with reduced loss in light reflection can be formed on the inclined surface. For example, even when a metal layer is affixed to the inclined surface of the core part, the metal part wraps around the side surface of the core part by an auxiliary part arranged in parallel with the core part. It is thought that it is possible. Accordingly, it is considered that the metal layer can be uniformly pressurized when being attached to the inclined surface. Therefore, it is considered that a metal foil with reduced loss in light reflection can be formed.
また、前記光導波路において、前記補助部の、前記傾斜面と隣り合うように位置する一端面が、前記傾斜面と略同一面上に存在することが好ましい。 In the optical waveguide, it is preferable that one end surface of the auxiliary portion located adjacent to the inclined surface is substantially on the same surface as the inclined surface.
このような構成によれば、光の反射における損失がより低減された金属層を傾斜面に形成することができるものである。このことは、金属層を形成する際、より均一に加圧することができることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to form a metal layer with a further reduced loss in light reflection on the inclined surface. This is considered to be because the metal layer can be more uniformly pressurized.
また、前記光導波路において、前記傾斜面上に、金属層を備えることが好ましい。 The optical waveguide preferably includes a metal layer on the inclined surface.
また、前記光導波路において、前記コア部の前記傾斜面に対向し、前記コア部と離間して設けられる対向部をさらに備え、前記対向部の高さが、前記コア部の高さの半分以上であることが好ましい。 The optical waveguide further includes a facing portion facing the inclined surface of the core portion and spaced apart from the core portion, wherein the height of the facing portion is at least half the height of the core portion. It is preferable that
このような構成によれば、光の反射における損失がより低減された金属層を傾斜面に形成することができるものである。このことは、金属層を形成する際、より均一に加圧することができることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to form a metal layer with a further reduced loss in light reflection on the inclined surface. This is considered to be because the metal layer can be more uniformly pressurized.
また、本発明の他の一態様に係る光電気複合配線板は、前記光導波路と電気配線板とを備える光電気複合配線板である。 An opto-electric composite wiring board according to another aspect of the present invention is an opto-electric composite wiring board including the optical waveguide and the electric wiring board.
10,20,30 光導波路
11 コア部
11a 傾斜面
12 第1クラッド層(下部クラッド層)
13 補助部
13a 傾斜面
16 接着剤層
17 金属層
18 基材
19 転写フィルム(積層フィルム)
24 対向部
10, 20, 30
13
24 Opposite part
Claims (9)
前記各コア部に、光を反射させるための傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、
前記傾斜面上に、転写法により金属層を形成する金属層形成工程と、
前記第1クラッド層上に形成された各コア部及び補助部を埋設するように第2クラッド層を形成することによって、前記各コア部を被うクラッド層を形成するクラッド層形成工程とを備え、
前記傾斜面形成工程が、前記各コア部に前記傾斜面を形成するとともに、前記補助部の一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように加工する工程であることを特徴とする光導波路の製造方法。 And two or more elongated core portion, and an auxiliary unit for Mazai at a predetermined interval in the width direction of the core portion adjacent the core portion and which forms on the surface of the first cladding layer Process,
An inclined surface forming step for forming an inclined surface for reflecting light on each of the core parts;
A metal layer forming step of forming a metal layer on the inclined surface by a transfer method;
A clad layer forming step of forming a clad layer covering each core part by forming the second clad layer so as to embed each core part and auxiliary part formed on the first clad layer. ,
The inclined surface forming step is a step of forming the inclined surface on each of the core portions and processing the one end surface of the auxiliary portion so as to be adjacent to the inclined surface. A method for manufacturing a waveguide.
前記対向部の高さが、前記コア部の高さの半分以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の光導波路の製造方法。 The inclined surface forming step, thereby forming the respective core portion and the inclined surface, the opposite to the inclined surface of each of the core portions, be a step of forming a facing portion which is provided apart from the respective core portions ,
The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of claims 1 to 3, wherein a height of the facing portion is half or more of a height of the core portion.
前記コア部と前記対向部との間隔が、最も近いところで、10〜100μmである請求項4に記載の光導波路の製造方法。 The surface of the facing portion that faces the inclined surface is a surface that is inclined in a direction opposite to the inclination of the inclined surface,
The method for manufacturing an optical waveguide according to claim 4, wherein a distance between the core portion and the facing portion is 10 to 100 μm at a closest position.
前記各コア部が、光を反射させるための傾斜面を有し、
前記傾斜面上に、金属層を備え、
一端面が、前記傾斜面と隣り合う位置になるように、隣り合う前記コア部の幅方向の間に所定の間隔をあけて間在する補助部をさらに備えることを特徴とする光導波路。 Comprising two or more elongated core portions, and a clad layer covering each core portion;
Each core part has an inclined surface for reflecting light,
A metal layer is provided on the inclined surface,
One end face, so that the position adjacent to the inclined surface, the light, characterized by further comprising an auxiliary unit which Mazai at a predetermined interval in the width direction of the core portion adjacent waveguide.
前記対向部の高さが、前記コア部の高さの半分以上である請求項6又は請求項7に記載の光導波路。 The opposite to the inclined surface of each of the core portions, further comprising a facing portion which is provided apart from the each of the core portions,
The optical waveguide according to claim 6 or 7 , wherein a height of the facing portion is half or more of a height of the core portion.
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