JPH041705A - 光伝送基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光を用いた情報伝送を行なうための光伝送路
が内蔵された基板の製造方法に係り、特に光伝送性能が
良好な光伝送基板を容易かつ低価格で製造する方法に関
する。

〔従来の技術〕

光を用いた情報伝送が活発に行なわれており、各種の機
器内でも光による情報の伝送が行なわれる。この光の伝
送は高屈折率を有する光透過性材料を低屈折率の材料で
被覆して構成される光伝送路を通じて行なわれる。この
光の伝送路は用途に応じ、分岐や結合等が必要となる場
合があり、このような光伝送体の回路を有する基板を用
いることが知られている。

分岐、結合等が含まれる伝送路を有する基板の製造方法
として、例えば、特開昭５５−１２０００４号の「高分
子光導波路の製造方法」が知られている。

この方法は、屈折率の低い透明なプラスチックからなり
、一方の表面にクラッド溝を有する基板を射出成形しす
る。その後、この表面に平面を有する金型を押し付すす
て、溝部内に高屈折率を有する透明プラスチックを高圧
で射出し、基板と一体になった光導波路を成形するもの
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような方法では、基板の表面に形成された
溝部に、光伝送体をとなる透明プラスチックを高圧で射
出するときに、基板の溝が射出圧で変形し、正確な寸法
・形状が保てないことがある。このために光伝送性能が
低下するという問題がある。

また基板の溝の変形を防ぐために、射出圧を低くすると
光伝送体を構成する樹脂と基板の密着が不充分となる。

基板は光伝送体となる樹脂よりも屈折率の低い樹脂から
なり、クラッドとなるものであり、密着が不充分である
と光伝送性能が低下する。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的は光伝送性能の良好な光伝送基板
を容易かつ低価格で製造することができる方法を提供す
ることである。

［課題を解決するための手段〕 上記のような目的を達成するため、本発明では次のよう
な手段を採る。

製作しようとする光伝送路と同じ寸法および形状の空洞
を形成する。この空洞は、例えば、金属チューブを内包
する樹脂基板を射出成形した後、チューブ内にこの金属
を溶解し得る液体を流入させて、金属チューブを溶解除
去することにより形成される。

金属チューブが除去されたあとの空洞内に流動体である
樹脂前駆体を注入し、反応硬化させて光伝送体を成形す
る。また、上記金属チューブの外面にクラッド樹脂を被
覆しておくことも出来る。

〔作用〕

このような方法では、金属チューブ等によって空洞を光
伝送路の形状に形成することによって、任意の光回路を
有する光伝送基板を容易に得ることができる。金属チュ
ーブ等をエツチングした後の空洞は、樹脂基板の内部に
形成されるので、光伝送体となる樹脂の前駆体を注入す
るときの注入圧で変形したりすることがない。

射出成形される樹脂基板に内包される金属チューブを、
クラッド樹脂による被覆を有するものとすると、金属チ
ューブを溶解除去してもクランド樹脂が空洞の内面に残
り、内部に樹脂を注入して成形された光伝送体と密着し
てクラッドとなる。

このため、基板内にクラッド層を有する光伝送路が形成
され、基板を構成する樹脂はクラッドとしての光学的特
性を必要とせず、力学的強度、耐環境性、コスト等を考
慮して選択される。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例である光伝送基板の製造方
法において、金属チェーブを内包して射出成形された樹
脂基板を示す概略斜視図である。

第２図は、第１図中に示すＩ−Ｉ線での断面図である。

基板１は、ポリ４−メチルｌ−ペンテンからなり、アル
ミチューブ２を内包して射出成形されたものである。ア
ルミチューブ２は、光伝送体の形状−寸法にあわせて製
作され、埋め込まれるものであり、曲線部分を有するチ
ューブ２ａ’ＰＹ字形に分岐したチューブ２ｂ等を含む
ことができる。

このアルミチューブ２の孔内２ｃに６０〜７０°Ｃに熱
した水酸化ナトリウム２０％溶液を流し込み、アルミチ
ューブ２を溶解して除去する。

アルミチューブ２が完全に除去されると第３図に示すよ
うにアルミチューブの外部形状に等しい空洞４０が基板
１内に形成される。この空洞内に屈折率１．５７の透明
エポキシモノマを完全に注入し、室温において硬化させ
る。硬化したエポキシ樹脂は第４図に示すように、上記
空洞を埋め、基板１と密着して一体となる。このエポキ
シ樹脂４は樹脂基板ｌの材料であるポリ４−メチル−１
−ペンテンより屈折率が大きく、光伝送体４すなわちコ
アとなり、基板１はクラッドの働きをする。

このような光伝送基板の製造方法では、アルミチューブ
２の形状を適宜選択することにより、様々な光回路を含
む光伝送基板を容易に製造することができる。また、こ
のようにして製造された光伝送基板の光伝送体は基板内
に完全に内包されており、光伝送特性が良好なものとな
る。

なお、上記実施例では、基板材料としてポリ４−メチル
−１−ペンテンを用いているが、これに限らず、透明性
、低屈折率を有する樹脂であれば使用することができ、
エチレン４−フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリアルキルメタアクリレート、メチルメタク
リレートアルキルアクリレート共重合体等が使用できる
。

光伝送体４の材料は透明性、高屈折率を有し、基板の空
洞内に前駆体を注入後、硬化させることができるもので
あればよく、上記透明エポキシ樹脂のほか、ポリメチル
メタクリレート、ポリスチレン、透明ポリエステル樹脂
、シリコーン樹脂等が使用可能である。

上記空洞内に注入後、硬化させることができる樹脂は、
例えば、単量体あるいは単量体中に樹脂が溶解した単量
体樹脂シロップ等の前駆体として注入できるものである
。

基板の射出成形時に埋め込む金属チューブとして上記実
施例ではアルミチューブを用いているが、成形時に破損
したりしない強度を有し、成形後に適当な液体によって
溶解し得る材料であれば使用でき、銅、鉄、亜鉛等のチ
ューブおよび真ちゅう、ステンレス鋼等の合金製チュー
ブとすることもできる。

金属チューブを溶解する液体は、チューブの材料を溶解
し得る適切なものが使用され、酸、アルカリ、金属塩溶
液等から選択される。

第５図は、本発明の他の実施例において、金属チューブ
を内包して射出成形された基板の概略斜視図である。第
６図は第５図中に示す■−■線での断面図である。

基板１は、ガラスフィラー４０％を含有するポリフェニ
レンスルファイドからなり、アルミチューブ２を内包し
て射出成形されたものである。アルミチューブ２は、曲
線部分や分岐を含むことができ、その外面にはクラッド
樹脂である６−フッ化エチレン４−フッ化プロピレン共
重合体樹脂による被覆３が施されている。このアルミチ
ューブ２をエツチングにより除去すると第７図に示すよ
うに、基板１内にクラッド樹脂被覆３が一体として残り
、このクラッド樹脂の被覆３でライニングされた空洞４
０が樹脂基板ｌ内に形成される。この空洞４０内に透明
エポキシ樹脂を注入し、室温で硬化させると、第８図に
示すように、光伝送体４すなわちコアとなる透明エポキ
シ樹脂の外側にクラッド樹脂の被覆３が密着し、さらに
その外側に樹脂基板１が密着した光伝送基板が形成され
る。

上記被覆３をなす６−フッ化エチレン４−フッ化プロピ
レン共重合体の屈折率は透明エポキシ樹脂の屈折率より
も低く、光伝送体４の外面に層状に密着して、伝送され
る光の損失を低減するクラッドを構成する。

このような光伝送基板の製造方法では、基板内にクラッ
ド層を有する光伝送体を容易に形成することができる。

この実施例において、基板の材料は、特に光学的特性に
関する制限はなく、強度特性、耐環境性、価格等の点を
考慮して選択でき、ボリフヱニレンサルファイドの他、
ＡＢＳ樹脂、ナイロン、ポリアセタール、ポリプロピレ
ン、ポリフェニレンオキサイド、ポリ４−メチル１−ペ
ンテン、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエー
テルスルフォン、ポリエーテルイミド等が使用できる。

また基板樹脂中にはガラス繊維、金属酸化物等の無機充
填剤を用途に応じて添加することもできる。

金属チューブに被覆されるクラッド樹脂は、透明性およ
び低屈折率を有し、金属チューブへの被覆性が良好な樹
脂であればよく、押し出し被覆による成形を行なう場合
は熱可塑性樹脂を用いることができ、樹脂のモノマを塗
布後硬化させる方法で被覆する場合は熱硬化性樹脂等を
用いることができる。熱可塑性樹脂は、プラスチック光
フアイバークラッドとして使用されるものを、この金属
チューブの被覆として用いることができ、上記６−フッ
化エチレン４−フッ化プロピレン共重合体のほか、ポリ
メチルメタクリレート、ポリ４−メチル−１−ペンテン
、４−フッ化エチレン６−フッ化プロピレン共重合体、
エチレン−４−フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビ
ニリデン、フフ化ビニリデン４−フッ化エチレン共重合
体、ポリアルキルメタアクリレート、テトラフルオロエ
チレンパーフルオロアルキルビニ、ルエーテル共重合体
等が使用できる。

光伝送体すなわちコアの材料および金属チューブの材料
は先に示した実施例と同じ材料を使用することができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、金属チューブ等
を基板に内包させてエツチングすることにより基板に光
伝送路に対応した空洞を形成し、この空洞にコア材料を
充填して光伝送体を形成するため、任意の光回路を有す
る光伝送基板を容易に製造することができる。また光伝
送体が樹脂基板内に完全に内包されるため、光伝送特性
が良好な基板を容易かつ安価に製造することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例において、金属チューブを
内包して射出成形した基板を示す概略斜視図。第２図は
、第１図中に示すＩ−Ｉ線での断面図。第３図は、第１
図に示す基板内の金属チューブを溶解・除去した状態を
示す断面図。第４図は、第１図に示す基板の金属チュー
ブを透明樹脂に置き換え、完成した光伝送基板の断面図
。第５図は、本発明の他の実施例において、金属チュー
ブを内包して射出成形した基板を示す概略斜視図第６回
は、第５図中に示す■−■線での断面図。 第７図は、第５図に示す基板内の金属チューブを溶解・
除去した状態を示す断面図。第８図は、第５図に示す基
板の金属チューブを透明樹脂に置き換え、完成した光伝
送基板の断面図。 符合の説明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂基板内部に光伝送路と同じ寸法および形状の
   空洞を形成し、この空洞内に光伝送体となる樹脂の前駆
   体を注入し、反応硬化させることを特徴とする光伝送基
   板の製造方法。
2. （２）前記空洞が、金属チューブを内包する樹脂基板を
   成形し、前記金属チューブをエッチングにより溶解除去
   することによって形成される請求項第１項記載の光伝送
   基板の製造方法。
3. （３）前記金属チューブが外面にクラッド樹脂による被
   覆を有することを特徴とする請求項第２項記載の光伝送
   基板の製造方法。