TWI393928B - 光波導結構及其製造方法 - Google Patents

Description

光波導結構及其製造方法

本發明係有關於一種光波導結構，特別係有關於一種具有非透明對位鍵之光波導結構及其製造方法。

一般光互連系統(optical interconnection system)主要包含有訊號發送端、訊號輸送端及訊號接收端，此三種模組之間在組裝時的定位精確度將攸關光訊號的耦合效率與系統的傳輸效能，一般常見的做法可在光波導(waveguide)結構中形成對位鍵(alignment key)或對位記號，藉以提升組裝時的精確度。

當欲將對位鍵製作於光波導結構上時，一般都是在製作光波導核心層(Core)的步驟中同時製作，其中核心層的材料多為透光材質，因此對位鍵也是透光材質，這樣一來在對位時常會因為對比不佳造成對位上的困難。另外，因為光波導本身的材質過軟，使得製作於其上的對位鍵產生偏移與錯位等問題，如此將失去對位鍵的功能。有鑑於此，如何能改善傳統光波導結構的製造方式並提升對位鍵的精確度始成為一重要課題。

本發明之一實施例提供一種光波導結構之製作方法，包括：形成至少一對位鍵於一硬質基板表面；塗布一第一 披覆層於前述硬質基板表面並且覆蓋前述對位鍵；於前述第一披覆層上形成至少一光通道，用以傳遞光訊號；塗布一第二披覆層於前述第一披覆層上並且覆蓋前述光通道；以及，將前述硬質基板與前述第一披覆層分離，使得前述對位鍵顯露於第一披覆層之一第一表面。

於一實施例中，前述對位鍵為非透明材質。

於一實施例中，前述對位鍵為金屬材質。

於一實施例中，前述對位鍵可以是鎳、銅或鎢化鈦(TiW)。

於一實施例中，前述對位鍵係以電鍍方式形成於硬質基板上。

於一實施例中，前述對位鍵形成於硬質基板之一光滑表面上。

於一實施例中，前述製作方法更包括：對第一披覆層進行固化處理，使第一披覆層固化並與對位鍵緊密結合。

於一實施例中，前述製作方法更包括：對第二披覆層進行固化處理，使第二披覆層固化並與光通道緊密結合。

於一實施例中，前述製作方法更包括：形成至少一電訊號通道於硬質基板表面，用以傳遞電訊號；以及，將硬質基板與第一披覆層分離，使得電訊號通道顯露於第一披覆層之第一表面。

於一實施例中，前述硬質基板可包括一本體以及一緩衝層，前述緩衝層形成於本體上，且對位鍵形成於緩衝層上。

本發明之一實施例更提供一種光波導結構，其主要包括一第一披覆層、一非透明之對位鍵、一光通道以及一第二披覆層。前述第一披覆層具有一第一表面以及一第二表面，其中第二表面相反於第一表面。前述對位鍵形成於第一表面上，用以和一物件進行對位結合。前述光通道形成於第一披覆層之第二表面上，用以傳遞光訊號。前述第二披覆層形成於第一披覆層上並且覆蓋光通道。

於一實施例中，前述光波導結構更包括一電訊號通道，形成於第一披覆層之第一表面上，用以傳遞電訊號。

於一實施例中，前述對位鍵係預先形成於一硬質基板上，接著使第一披覆層覆蓋於對位鍵與硬質基板上，直到對位鍵與第一披覆層緊密結合後再將硬質基板剝離，使得對位鍵顯露於第一表面。

於一實施例中，前述硬質基板包括一本體以及一緩衝層，前述緩衝層形成於本體上，且對位鍵形成於緩衝層上。

為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

請參閱第1圖，在本實施例所揭露之光波導結構製造方法中，首先係形成至少一對位鍵M於一硬質基板S上，前述對位鍵M可採用非透明之金屬材質以提高對比度與可辨識度。舉例而言，可將鎳、銅、鎢化鈦(TiW)等材質透過電鍍方式形成於硬質基板S上，藉以形成對位鍵M，其中 前述對位鍵M可為十字、圓形或其他幾何圖案，此外亦可形成等距間隔之尺規刻度(如第1圖所示)。

再請參閱第2圖，當對位鍵M形成於硬質基板S表面之後，接著在硬質基板S與對位鍵M上方塗布一第一披覆層10，然後可透過加熱或施加紫外線(UV)等方式對第一披覆層10進行固化處理，以使其與對位鍵M緊密結合。如第2圖所示，當第一披覆層10固化之後，可使對位鍵M緊密地嵌合於第一披覆層10下方之第一表面11，以利於光波導結構在後續組裝時的對位之用。

請參閱第3圖，在製作完第一披覆層10之後，接著於第一披覆層10上方製作若干條光通道C1(optical channel)，用以傳遞光訊號。於本實施例中，第一披覆層10上方的第二表面12共形成有四條光通道C1，其中第二表面12係相反於前述第一表面11。接著，在第一披覆層10上方塗布一第二披覆層20(如第4圖所示)，並使第二披覆層20覆蓋前述光通道C1，然後可透過加熱或施加紫外線(UV)等方式對第二披覆層20進行固化處理，以使其與光通道C1和第一披覆層10緊密接合。

當完成前述步驟後，便可將硬質基板S由下方剝除(peeling)，亦即使其與第一披覆層10和對位鍵M分離。如第5圖所示，由於對位鍵M在固化後已可完全嵌合於第一披覆層10下方之第一表面11，因此不會隨著硬質基板S脫落，至此可得到一具有非透明對位鍵之光波導結構。

應了解的是，當對位鍵M與硬質基板S分離後會顯露 於第一披覆層10下方之第一表面11，以利於後續的組裝對位之用。舉例而言，可將前述具有對位鍵M之光波導結構與一電路板或其他物件進行對位結合，其中由於對位鍵M係採用非透明材質所製成，故具有較高的對比度與可辨識度，如此將有助於透過機器視覺或自動化影像檢測等方式進行對位組裝，藉以提升產品精度並可達到大量生產之目的。

需特別說明的是，為了使對位鍵M可穩固地結合於光波導結構上而不會隨著硬質基板S脫落，前述第一披覆層10與對位鍵M之間的附著力(adherability)必須大於硬質基板S與對位鍵M之間的附著力；為了達成此一目的，可將對位鍵M形成於硬質基板S之一光滑表面上，以降低其附著力並可使硬質基板S順利地由第一披覆層10下方之第一表面11剝離。此外，亦可採用如第6圖所示之硬質基板S，其係由一本體S1以及一緩衝層S2(buffer layer)所構成，其中對位鍵M形成於硬質基板S的緩衝層S2上，由於緩衝層S2與第一披覆層10之間的附著力較小，因此當硬質基板S由光波導結構下方剝除時不致於損壞對位鍵M。

再請參閱第7圖，本發明另一實施例之光波導結構製作方法係在硬質基板S上形成對位鍵M的同時，一併製作至少一電訊號通道C2以傳遞光訊號，至於其他製程則與第1~5圖所示之方法大致相同。應了解的是，在硬質基板S剝除之後，電訊號通道C2會與對位鍵M一同顯露於第一披覆層10之第一表面11，其中電訊號通道C2可與對位 鍵M同樣具有對位功能。

綜上所述，本發明提供一種具有非透明對位鍵之光波導結構及其製作方法，其中藉由將非透明之對位鍵預先形成於一硬質基板上，待對位鍵轉印至光波導結構上再將硬質基板剝除，如此可避免光波導本身因材質過軟而造成製作於其上的對位鍵產生偏移或錯位等問題。另一方面，由於本發明中的對位鍵係採用非透明材質，故具有較佳的對比度與可辨識度，如此可有利於透過機器視覺或自動化影像檢測等方式將光波導結構與一電路板或其他物件進行對位結合，藉以提升產品精度並可達到大量生產之目的。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

第一披覆層‧‧‧10

第一表面‧‧‧11

第二表面‧‧‧12

第二披覆層‧‧‧20

光通道‧‧‧C1

電訊號通道‧‧‧C2

對位鍵‧‧‧M

硬質基板‧‧‧S

本體‧‧‧S1

緩衝層‧‧‧S2

第1~5圖表示本發明一實施例之光波導結構製造方法示意圖；第6圖表示對位鍵形成於硬質基板之緩衝層上之示意圖；以及第7圖表示電訊號通道形成於硬質基板上之示意圖。

第一披覆層‧‧‧10

第一表面‧‧‧11

第二表面‧‧‧12

第二披覆層‧‧‧20

光通道‧‧‧C1

對位鍵‧‧‧M

硬質基板‧‧‧S

Claims (19)

1. 一種光波導結構之製作方法，包括：形成至少一對位鍵於一硬質基板表面；塗布一第一披覆層於該硬質基板表面並且覆蓋該對位鍵，其中該第一披覆層之一第一表面連接該對位鍵；於該第一披覆層之一第二表面形成至少一光通道，用以傳遞光訊號，其中該第二表面相反於該第一表面；塗布一第二披覆層於該第一披覆層上並且覆蓋該光通道；以及將該硬質基板與該第一披覆層分離，使得該對位鍵顯露於該第一披覆層之該第一表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中該對位鍵為非透明材質。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中該對位鍵為金屬材質。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中該對位鍵為鎳、銅或鎢化鈦(TiW)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中該對位鍵係以電鍍方式形成於該硬質基板上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中該對位鍵形成於該硬質基板之一光滑表面上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中在形成該光通道之前更包括下列步驟：對該第一披覆層進行固化處理，使該第一披覆層固化 並與該對位鍵緊密結合。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中在將該硬質基板與該第一披覆層分離之前更包括下列步驟：對該第二披覆層進行固化處理，使該第二披覆層固化並與該光通道緊密結合。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中在形成該對位鍵於該硬質基板表面之後更包括下列步驟：形成至少一電訊號通道於該硬質基板表面，用以傳遞電訊號；以及將該硬質基板與該第一披覆層分離，使得該電訊號通道顯露於該第一披覆層之該第一表面。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光波導結構之製作方法，其中該硬質基板包括一本體以及一緩衝層，該緩衝層形成於該本體上，且該對位鍵形成於該緩衝層上。
11. 一種光波導結構，包括：一第一披覆層，具有一第一表面以及一第二表面，其中該第二表面相反於該第一表面；至少一非透明之對位鍵，形成於該第一表面，用以和一物件進行對位結合；一光通道，形成於該第一披覆層之該第二表面上，用以傳遞光訊號；以及一第二披覆層，形成於該第一披覆層上並且覆蓋該光 通道。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光波導結構，其中該對位鍵為非透明材質。
13. 如申請專利範圍第11項所述之光波導結構，其中該對位鍵為金屬材質。
14. 如申請專利範圍第11項所述之光波導結構，其中該對位鍵為鎳、銅或鎢化鈦(TiW)。
15. 如申請專利範圍第11項所述之光波導結構，其中該光波導結構更包括一電訊號通道，形成於該第一披覆層之該第一表面上，用以傳遞電訊號。
16. 如申請專利範圍第11項所述之光波導結構，其中該對位鍵係預先形成於一硬質基板上，接著使該第一披覆層覆蓋於該對位鍵與該硬質基板上，直到該對位鍵與該第一披覆層緊密結合後再將該硬質基板剝離，以使得該對位鍵顯露於該第一表面。
17. 如申請專利範圍第16項所述之光波導結構，其中該對位鍵係以電鍍方式預先形成於該硬質基板上。
18. 如申請專利範圍第16項所述之光波導結構，其中該硬質基板具有一光滑表面，且該對位鍵形成於該光滑表面上。
19. 如申請專利範圍第16項所述之光波導結構，其中該硬質基板包括一本體以及一緩衝層，該緩衝層形成於該本體上，且該對位鍵形成於該緩衝層上。