TWI781217B - 光波導、光電混合基板、及光電混合模組 - Google Patents

光波導、光電混合基板、及光電混合模組 Download PDF

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Abstract

光波導具備在光之傳輸方向上延伸的芯材、及沿著傳輸方向被覆芯材的包覆層。光波導在芯材與包覆層之界面上含有芯材之材料及包覆層之材料。具有混合層，且混合層具備在傳輸方向上厚度不同的複數個區域。

Description

光波導、光電混合基板、及光電混合模組
發明區域
本發明是有關於一種光波導、光電混合基板、其等之製造方法及光電混合模組，詳而言之，是有關於光波導、具備該光波導之光電混合基板、具備該光電混合基板之光電混合模組、光波導之製造方法、及光電混合基板之製造方法。
發明背景
以往，具備下包覆層、芯材及被覆其之上包覆層的光波導就是已知的。光波導是對資訊處理零件及資訊傳達零件等零件彼此進行光連接，並傳輸其等之間的光。
作為那樣的光波導，已有例如下述的連接器用光波導的方案被提出：設置有混合層，前述混合層是讓上包覆層形成用之樹脂成分滲入芯材之表層部，而讓芯材的樹脂成分與上包覆層的樹脂成分混合存在(參照例如專利文獻1)。
於專利文獻1所記載之連接器用光波導中，相較於芯材之折射率，混合層之折射率較小，因此芯材內之光變得難以通過混合層，所以將芯材表面中的光的損失降低，並藉此將零件彼此的光的損失降低。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2012-73358號公報
發明概要
另一方面，有因應於具體之用途及目的而欲對連接器用光波導進行光學的設計的情況。
然而，專利文獻1所記載之連接器用光波導由於混合層的厚度在傳輸方向上是相同的，因此會有無法進行因應於各種用途及目的之光學的設計之不良狀況。
本發明是提供一種可以進行因應於用途及目的之光學的設計的光波導、光電混合基板、其等之製造方法及光電混合模組。
本發明(1)包含一種光波導，其具備在光之傳輸方向上延伸的芯材、及沿前述傳輸方向被覆前述芯材的包覆層，在前述芯材與前述包覆層之界面中具有混合層，前述混合層含有前述芯材之材料及前述包覆層之材料，且前述混合層具備在前述傳輸方向上厚度不同之複數個區域。
在此光波導中，由於混合層具備在傳輸方向上厚度不同之複數個區域，因此能夠以因應於光波導之用 途及目的之光學的方式進行設計。
本發明(2)包含(1)記載之光波導，其中前述混合層是包含於前述芯材。
在此光波導中，由於混合層包含於芯材，因此可以有效率地降低在芯材之內部傳輸之光的損失。
本發明(3)包含(1)或(2)記載之光波導，其中在前述混合層之所有的區域中，前述混合層的厚度超過前述芯材與前述包覆層之前述界面的最大谷深Zv。
芯材與包覆層之界面具有與最大谷深Zv相對應之谷，亦即凹凸。如此一來，會有在界面上進行光的散射而使光的損失增大的情況。
然而，在此光波導中，由於在混合層之所有的區域中，混合層之厚度超過上述之最大谷深Zv，因此可以在光到達界面之前，使光在混合層中確實地朝向傳輸方向。因此，可以抑制起因於界面上的光的散射之光的損失的增大。
本發明(4)包含(1)至(3)中任一項記載之光波導，其中前述複數個區域包含具有第1厚度T1之厚層區域、及具有比前述第1厚度T1薄之第2厚度T2的薄層區域，且前述第1厚度T1相對於前述第2厚度T2之比值(T1/T2)為1.5以上。
在此光波導中由於第1厚度T1相對於第2厚度T2之比值(T1/T2)為1.5以上，因此可以藉由厚層區域及薄層區域，而以更加因應於光波導之用途及目的之光學的 方式進行設計。
本發明(5)包含(1)至(4)中任一項記載之光波導，其中前述複數個區域包含：第1區域，位於前述傳輸方向中的前述芯材之上游側端部；及第2區域，位於比前述第1區域更下游側，且前述第2區域中的前述混合層的厚度相對於前述第1區域中的前述混合層的厚度為較厚。
在此光波導中，第1區域中的混合層的厚度相對於第2區域中的混合層的厚度為較薄。因此，只要將光之入射裝置相向配置於與第1區域相對應之芯材的上游側端部，便可以藉由與較薄的第1區域之混合層相對應的芯材，而有效率地接收從入射裝置所出射之光。
另一方面，第2區域中的混合層的厚度相對於第1區域中的混合層的厚度為較厚。因此，可以將自第1區域至第2區域之光，藉由與較厚的第2區域相對應之芯材，具體而言是藉由依據第2區域之較厚的混合層之光的封閉效果，而在傳輸方向上傳輸光。
因此，既可以在第1區域中有效率地接收來自入射裝置之光，又可以在第2區域中將光封閉並且傳輸。
本發明(6)包含(1)至(5)中任一項記載之光波導，其中前述複數個區域包含：第3區域，位於前述傳輸方向中的前述芯材之下游側端部、及第2區域，位於比前述第3區域更上游側，且前述第2區域中的前述混合層的厚度相對於前述第3區域中的前述混合層的厚度為較厚。
在此光波導中，第2區域中的混合層的厚度 相對於第3區域中的混合層的厚度為較厚。因此，可以藉由依據第2區域之較厚的混合層之光的封閉效果，而在傳輸方向上傳輸光。
另一方面，第3區域中的混合層的厚度相對於第2區域中的混合層的厚度為較薄。因此，只要將光之受光裝置相向配置於與第3區域相對應之芯材的下游側端部，便可以使受光裝置有效率地從與較薄的第3區域之混合層相對應的芯材接收光。
其結果，既可以在第2區域中將光封閉並且傳輸，又可以在第3區域中使受光裝置有效率地接收光。
本發明(7)包含一種光電混合基板，其於前述厚度方向上依序具備(1)至(6)中任一項記載之光波導、及電路基板。
此光電混合基板由於具備上述之光波導，因此能夠以因應於用途及目的之光學的方式進行設計。
本發明(8)包含(7)記載之光電混合基板，其中前述電路基板具備金屬支撐層，前述光波導具有重複區域與非重複區域，前述重複區域是在朝前述厚度方向投影時，與前述金屬支撐層重覆之區域，前述非重複區域是與前述金屬支撐層不重覆之區域，前述非重覆區域中的前述混合層的厚度相對於前述重覆區域中的前述混合層的厚度為較厚。
本發明(9)包含一種光電混合基板，其於前述厚度方向上依序具備(5)記載之光波導、及電路基板，且更 具備與前述芯材中的前述傳輸方向的上游側端緣光耦合的光元件。
光電混合基板由於更具備與芯材中的傳輸方向的上游側端緣光耦合的光元件，因此可以在第1區域中有效率地接收來自光元件的光。
本發明(10)包含一種光電混合模組，其於前述厚度方向上依序具備(6)記載之光波導、及電路基板，且更具備與前述芯材中的前述傳輸方向的下游側端緣光耦合的外部光電路。
光電混合模組由於更具備與芯材中的傳輸方向的下游側端緣光耦合的外部光電路，因此可以使外部光電路從與第3區域相對應之較厚的芯材有效率地接收光。
本發明(11)包含一種光波導之製造方法，是用於製造具備芯材與包覆層之光波導，前述芯材是在光之傳輸方向上延伸，前述包覆層是沿著前述傳輸方向被覆前述芯材，前述光波導之製造方法具備：第1步驟，形成前述芯材；第2步驟，以前述包覆層之材料被覆前述芯材，以使前述包覆層材料從前述芯材之表面朝向內側滲入；及第3步驟，由前述包覆層之材料形成前述包覆層，並且在前述芯材中之與前述包覆層的界面上，形成含有前述芯材之材料及前述包覆層之材料的前述混合層， 在前述第2步驟中，是在前述傳輸方向上的複數個區域中使前述包覆層之材料的滲入深度不同。
在此光波導之製造方法的第2步驟中，由於在傳輸方向上的複數的區域中使包覆層之材料的滲入深度不同，因此可以使混合層具備在傳輸方向上厚度不同之複數個區域。
本發明(12)包含(11)記載之光波導之製造方法，其是在前述複數個區域中使前述芯材之反應率不同。
在此光波導之製造方法中，由於在複數個區域中使芯材之反應率不同，因此第2步驟中，只要以包覆層之材料被覆芯材，就可以在傳輸方向上的複數個區域中容易且確實地使包覆層之材料的滲入深度不同。
本發明(13)包含一種光電混合基板之製造方法，是用於製造於厚度方向上依序具備電路基板、下包覆層、芯材層及上包覆層的光電混合基板，其中前述電路基板具備金屬支撐層，前述芯材層是在光之傳輸方向上延伸，前述上包覆層是沿著前述傳輸方向被覆前述芯材，前述光電混合基板之製造方法依序具備：準備前述電路基板之步驟；將前述下部包覆層形成於前述電路基板之前述厚度方向其中一面之步驟；第1步驟，將前述芯材之材料配置於前述下包覆層之前述厚度方向其中一面，接著，將前述芯材之材料從前述厚度方向其中一側朝向另一側曝光，然後，藉由顯影將前述芯材形成於前述下包覆層之前述厚度方向其中一面；及第3步驟，將前述上包覆層形成為於前述下包覆層之前述厚度方向其中一面被覆前述芯材，以使前述上包覆層之材料從前述芯材之表面朝向內側滲入。
在此光電混合基板之製造方法的第1步驟中，由於將芯材之材料從厚度方向其中一側朝向另一側曝光，因此可將芯材之材料當中與金屬支撐層重覆的重覆區域藉由在金屬支撐層反射之光而過度地曝光。另一方面，與金屬支撐層不重覆之非重覆區域，並無如重覆區域之過度的曝光，而可以依所意料地來曝光。
因此，相較於與非重覆區域相對應之芯材的材料的反應率，與重覆區域相對應之芯材的材料的反應率變得較低。
因此，在第3步驟中，混合層中的重覆區域中的厚度相對於非重覆區域中的厚度變得較薄。
從而，可以依據由金屬支撐層進行的反射，而容易地使混合層的厚度不同。
本發明之光波導、光電混合基板、其等之製造方法及光電混合模組，可以進行因應於用途及目的之光學的設計。
1:光波導
2:下包覆層
3:芯材
4:上包覆層
5:第1界面
6:第2界面
7:長邊方向一端面
8:長邊方向另一端面
11:芯材上表面
12:芯材寬度方向其中一面
13:芯材寬度方向另一面
15:混合層
16:厚層區域
17:薄層區域
18:中間區域
19:另一側區域
20:其中一側區域
21:下側長邊方向其中一面
22:下側長邊方向另一面
23:下側上表面
24:感光性膜
25:光罩
26:上側長邊方向其中一面
27:上側長邊方向另一面
28:上側下表面
27:上側長邊方向另一面
28:上側下表面
29:凹部
30:光電混合基板
31:電路基板
34:光元件
35:金屬支撐層
36:基底絕緣層
37:導體層
38:覆蓋絕緣層
39:開口部
40:光電混合模組
41:遮光部
42:透光部
43:第1透光區域
44:第2透光區域
45:清漆
46:低反應率部分
47:高反應率部分
48:液面
49:入射裝置
50:受光裝置
51:鏡面
52:附近區域
53:內部(實效部)
55:外部光電路
58:光透射率變化區域
59:外側下表面
67:前端面
68:後端面
69:後側區域
70:前側區域
71:重覆區域
72:非重覆區域
D、D1、D2:滲入深度
k1:下限強度值
k2:上限強度值
T1:第1厚度
T1A、T2A:沿著芯材寬度方向其中一面之混合層的厚度
T1B、T2B:沿著芯材寬度方向另一面之混合層的厚度
T2:第2厚度
T3:重覆區域的厚度
T4:非重覆區域的厚度
X1:下限座標
X2:上限座標
Zv:最大谷深
λ 1:掃描波長
圖1是顯示本發明之光波導的一實施形態的側截面圖。
圖2是顯示沿圖1所示之光波導的X-X線的平截面圖。
圖3A~圖3C是顯示圖1及圖2所示之光波導的正截面圖，且顯示：圖3A為另一側區域之沿A-A線的截面圖，圖3B為中間區域之沿B-B線的截面圖，圖3C為其中一側區域 之沿C-C線的截面圖。
圖4A~圖4C是說明圖1、圖3A、及圖3B所示的光波導之製造方法的步驟圖，且顯示：圖4A為形成下包覆層的步驟，圖4B為形成芯材的第1步驟，圖4C為形成上包覆層的第3步驟，又，在圖4A~圖4C的每一個中顯示：左側圖為與圖1相對應之步驟，中央圖為與圖3A相對應之步驟，右側圖為與圖3B相對應之步驟。
圖5A~圖5C是詳細地說明圖4B~圖4C所示之第1步驟~第3步驟的步驟圖，且顯示：圖5A為形成感光性膜的步驟，圖5B為隔著光罩將感光性膜曝光的步驟，圖5C為形成具有低反應率部分及高反應率部分之芯材的步驟，圖5D為使上包覆層樹脂滲入芯材的步驟。
圖6A~圖6C是圖3A~圖3C所示之光波導的變形例(混合層亦包含於下包覆層，此為相向於芯材之變形例)的正截面圖，且顯示：圖6A為另一側區域的截面圖，圖6B為中間區域的截面圖，圖6C為其中一側區域的截面圖。
圖7A~圖7C是圖3A~圖3C所示之光波導的變形例(混合層亦包含於下包覆層，此為相向於芯材及其外側部分的變形例)的正截面圖，且顯示：圖7A為另一側區域的截面圖，圖7B為中間區域的截面圖，圖7C為其中一側區域的截面圖。
圖8A~圖8C是圖3A~圖3C所示之光波導的變形例(混合層是包含於上包覆層的變形例)的正截面圖，且顯示：圖8A為另一側區域的截面圖，圖8B為中間區域的截面圖， 圖8C為其中一側區域的截面圖。
圖9A~圖9C是圖6A~圖6C所示之光波導的變形例(混合層僅包含於芯材，其為沿第1界面及第2界面的變形例)的正截面圖，且顯示：圖9A為另一側區域的截面圖，圖9B為中間區域的截面圖，圖9C為其中一側區域的截面圖。
圖10A~圖10C是圖3A~圖3C及圖6A~圖6C所示之光波導的變形例(混合層是包含於芯材及上包覆層的變形例)的正截面圖，且顯示：圖10A為另一側區域的截面圖，圖10B為中間區域的截面圖，圖10C為其中一側區域的截面圖。
圖11是顯示圖1所示之光波導的變形例(在混合層附近區域之厚度為固定的變形例)的側截面圖。
圖12是顯示圖1所示之光波導的變形例(厚層區域包含中間區域及另一側區域的變形例)的側截面圖。
圖13是顯示圖1所示之光波導的變形例(厚層區域包含中間區域及其中一側區域的變形例)的側截面圖。
圖14是顯示圖1所示之具備光波導的光電混合基板的平面圖。
圖15是顯示圖14所示之光電混合基板的放大平截面圖。
圖16是顯示沿圖15所示之光電混合基板的Y-Y線的側截面圖。
圖17是顯示圖15所示之光電混合基板的變形例的放大平截面圖。
圖18是顯示沿圖17所示之光電混合基板的Y-Y線的側截面圖。
圖19A~圖19C是圖17及圖18所示之光波導的正截面圖，且顯示：圖19A為沿A-A線的截面圖，圖19B為沿B-B線的截面圖，圖19C為沿C-C線的截面圖。
圖20A~圖20E是說明圖18所示的光電混合基板之製造方法的步驟圖，且顯示：圖20A為準備電路基板的步驟，圖20B為形成下包覆層的步驟，圖20C為形成芯材的步驟，圖20D為形成上包覆層的步驟，圖20E為形成鏡面的步驟。
圖21A~圖21C是詳細地說明圖20C及圖20D之步驟的步驟圖，且顯示：圖21A為形成感光性膜的步驟，圖21B為隔著光罩將感光性膜曝光的步驟，圖21C為形成芯材的步驟，圖21D為使上包覆層樹脂滲入芯材的步驟。
用以實施發明之形態
(光波導)
參照圖1~圖5D來說明本發明之光波導的一實施形態即光波導1。
在圖1及圖2中，紙面左右方向為光波導1的長邊方向(光的傳輸方向、第1方向)。紙面右側為長邊方向其中一側(傳輸方向下游側之一例、第1方向其中一側)，紙面左側為長邊方向另一側(傳輸方向上游側之一例、第1方向另一側)。
在圖1中，紙面上下方向為光波導的上下方向(與傳輸方向正交的方向、厚度方向之一例、與第1方向正交之第2方向)。紙面上側為上側(厚度方向其中一側、第2方向其中一側)，紙面下側為下側(厚度方向另一側、第2方向另一側)。
在圖2中，紙面上下方向為光波導的寬度方向(與傳輸方向及厚度方向正交的方向、與第1方向及第2方向正交的第3方向)。紙面上側為寬度方向其中一側(第3方向其中一側)，紙面下側為寬度方向另一側(第3方向另一側)。
具體而言，方向是遵循各圖之方向箭號。
並無根據這些方向之定義來限定光波導1的製造時及使用時之方向的意圖。
如圖1及圖2所示，此光波導1在朝長邊方向延伸的平面視角下(與「在厚度方向上投影時」同義)具有大致矩形平板形狀。光波導1是將光從長邊方向另一側傳輸到其中一側。
光波導1是例如長條型光波導。又，光波導1是朝向上側而依序具備作為包覆層之一例的下包覆層2、芯材3、及作為包覆層之一例的上包覆層4。詳細來說，光波導1具備下包覆層2、配置於下包覆層2的上表面(後述之下側上表面23)的芯材3、及在下包覆層2之上表面(下側上表面23)配置成被覆芯材3的上包覆層4。較佳的是，光波導1僅由下包覆層2、芯材3及上包覆層4所構成。
下包覆層2具有朝長邊方向延伸之大致矩形板形狀。具體而言，下包覆層2具有：下側長邊方向其中一面21、下側長邊方向另一面22、及連結該等之上端緣的下側上表面23。下側長邊方向另一面22是相向配置於下側長邊方向其中一面21之長邊方向另一側。下側上表面23為下包覆層2之上表面且為平面。
作為下包覆層2材料，可列舉例如，具有透明性的樹脂，且較佳為具有絕緣性及透明性的樹脂，具體而言，可列舉環氧樹脂、聚醯胺酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、及降莰烯樹脂等。
下包覆層2之全光線透射率為例如70%以上。
下包覆層2之折射率可適當設定。
下包覆層2之厚度可為例如2μm以上，較佳為10μm以上，又，可為例如600μm以下，較佳為40μm以下。
芯材3是接觸於下側上表面23。如圖3A~圖3C所示，芯材3在正截面視角(以正交於長邊方向之面(沿上下方向及寬度方向之面)切斷之截面視角)下具有大致矩形狀。又，如圖2所示，芯材3具有在長邊方向上延伸之平面視角下大致直線(詳細來說為矩形)形狀。
如圖1所示，芯材3具有與下包覆層2之交界的第1界面5、接著說明之與上包覆層4之交界的第2界面6、長邊方向一端面7、及長邊方向另一端面8。
第1界面5為芯材3的下表面，且為芯材3與下包覆層2之界面。並且，第1界面5具有順應於下側上表面23之平坦面。亦即，第1界面5為平面。如圖3A~圖3C所示，是使下包覆層2之下側上表面23之中接觸芯材3的部分形成第1界面5。
第2界面6為芯材3之上表面及側面。又，第2界面6是相較於例如第1界面5較粗糙之面。具體而言，是連續地具有芯材上表面11、芯材寬度方向其中一面12、及芯材寬度方向另一面13。
芯材上表面11為芯材3的上表面。芯材上表面11實質上與第1界面5平行。芯材上表面11具有微細的凹凸。因此，最大谷深Zv為例如1nm以上，較佳為10nm以上，又，為例如1000nm以下，較佳為500nm以下。最大谷深Zv是依據JIS B0601(2009年版)來測定。以下之最大谷深Zv也是以和上述同樣的方法來測定。
芯材寬度方向其中一面12為芯材3之寬度方向其中一側面，且為連結第1界面5及芯材上表面11之寬度方向一端緣的側面(連結面)。芯材寬度方向其中一面12具有例如微細的凹凸，且其最大谷深Zv與芯材上表面11之最大谷深Zv相同。
芯材寬度方向另一面13為芯材3之寬度方向另一側面，且為連結第1界面5及芯材上表面11之寬度方向另一端緣的側面(連結面)。芯材寬度方向另一面13與芯材寬度方向其中一面12平行。芯材寬度方向其中一面13具有 例如微細的凹凸，且其最大谷深Zv與芯材上表面11之最大谷深Zv相同。
如圖1所示，長邊方向一端面7為連結第1界面5及第2界面6之長邊方向一端緣的端面(連結面)。再者，長邊方向一端面7是與下包覆層2之下側長邊方向其中一面21齊平。長邊方向一端面7為平面。長邊方向一端面7為露出於外側(長邊方向其中一側)之露出面。
長邊方向另一端面8為連結第1界面5及第2界面6之長邊方向另一端緣的端面(連結面)。長邊方向另一端面8與下包覆層2之下側長邊方向另一面22齊平。長邊方向另一端面8為平面。長邊方向另一端面8為露出於外側(長邊方向另一側)之露出面。
又，芯材3在第2界面6中包含混合層15(容後敘述)，前述混合層15含有芯材3之材料及後續說明的上包覆層4之材料。
芯材3的材料是選擇具有高折射率、優異之絕緣性及透明性的樹脂，具體而言是從在下包覆層2中所例示的樹脂中選擇。
芯材3之全光線透射率為例如50%以上。
芯材3之內部(比後述之混合層15更內部、或者芯材實效部)53的折射率比下包覆層2的折射率更高，具體而言，相對於下包覆層2之折射率100%，為例如100.1%以上，較佳為101%以上。再者，芯材3之表層的折射率為後述之混合層15的折射率，將於之後敘述。
芯材3之厚度為例如5μm以上，較佳為30μm以上，又，為例如100μm以下，較佳為70μm以下。芯材3之寬度方向長度(寬度)為例如1μm以上，較佳為3μm以上，又，為例如20μm以下，較佳為10μm以下。
上包覆層4是沿長邊方向而被覆芯材3。如圖3A~圖3C所示，具體而言，上包覆層4是接觸於芯材3之芯材上表面11、芯材寬度方向其中一面12及芯材寬度方向另一面13、及下包覆層2之下側上表面23當中第1界面5的外側部分(平面視角下與芯材3不重覆的部分)。
如圖1所示，上包覆層4在平面視角下具有與下包覆層2之外形形狀相同的外形形狀。上包覆層4具有在前後方向上延伸之大致片材(平板)形狀。具體而言，上包覆層4具有上側長邊方向其中一面26、上側長邊方向另一面27、上側下表面28(參照圖3A~圖3C)。
上側長邊方向其中一面26是與下包覆層2之下側長邊方向其中一面21、及芯材3之長邊方向一端面7齊平。
上側長邊方向另一面27，是在上側長邊方向其中一面26之長邊方向另一側隔著間隔而相向配置。上側長邊方向另一面27與下包覆層2的下側長邊方向另一面22、及芯材3之長邊方向另一端面8齊平。
如圖3A~圖3C所示，上側下表面28為上包覆層4之下表面，且具有順應於芯材3之形狀的形狀。具體而言，上側下表面28是連續具有位於芯材3之外側的外側下 表面59、及位於其內側的凹部29。
外側下表面59是接觸下包覆層2的下側上表面23。
凹部29是在外側下表面59之寬度方向內端緣連續，並與芯材3形成第2界面6。
上包覆層4的折射率是相對於芯材3之折射率而設定得較低。較佳的是，上包覆層4的折射率是與下包覆層2的折射率相同。
上包覆層4的材料，是從滿足上述之折射率的材料中選擇，具體而言，是選擇具有低折射率、優異之絕緣性及透明性的樹脂，具體而言，是選擇與下包覆層2相同的樹脂。上包覆層4的厚度為例如2μm以上，較佳為5μm以上，又，為例如600μm以下，較佳為40μm以下。
並且，如圖1及圖2所示，混合層15是在芯材3上沿著長邊方向而設置。具體而言，如圖3A~圖3C所示，混合層15是存在(包含)於第2界面6與其內側。
混合層15在長邊方向上具備厚度不同的複數個區域。具體而言，如圖1及圖2所示，混合層15包含厚層區域16、及薄層區域17。
厚層區域16具有比較厚之第1厚度T1。厚層區域16是作為第2區域之一例的中間區域18。具體而言，中間區域18是在芯材3中長邊方向一端部及兩端部以外的區域，並為設置於其等之中間的區域。
如圖3所示，中間區域18中的第1厚度T1包 含：在中間區域18中沿著芯材上表面11之混合層15的厚度T1、沿著芯材寬度方向其中一面12之混合層15的厚度T1A、及沿著芯材寬度方向另一面13之混合層15的厚度T1B。並且，上述之沿著芯材上表面11之混合層15的厚度T1，較佳為與沿著芯材寬度方向其中一面12之混合層15的厚度T1A、及沿著芯材寬度方向另一面13之混合層15的厚度T2A為相同。
如圖1及圖2所示，又，第1厚度T1是涵蓋中間區域18之長邊方向為相同(均一)。
又，混合層15(厚層區域16及薄層區域17)的存在及厚度，是藉由拉曼光譜法來特定上包覆層4之材料在混合層15中的比例成為例如50質量%的區域而算出。
具體而言，混合層15的厚度是如以下進行來測定。首先，使用拉曼分光光度計(SNOM/AFM/Raman複合機，WITec製，型號：alpha300RSA)對芯材3之材料實施拉曼強度測定，並將芯材3之材料中具特徵性之強度最高的波峰波長決定為掃描波長λ 1(cm-1)。接著，以橫越形成有混合層15之芯材3之實效部53的方式，在掃描波長λ 1中，從位於芯材3之寬度方向其中一側20μm的上包覆層4通過芯材寬度方向其中一面12及芯材寬度方向另一面13，到位於其寬度方向另一側20μm之上包覆層4為止的區域中，橫越地對混合層15實施拉曼測定。並將其強度剖面規格化成最小值成為0%，且最大值成為100%。然後，針對已規格化之拉曼強度剖面，以自芯材寬度方向其中一 面12到其寬度方向其中一側20μm為止之座標中的拉曼強度0~5%的平均值為基準來求出下限強度值k1。且同樣地以自芯材中心部到±10μm為止之座標中的拉曼強度95~100%的平均值為基準來求出上限強度值k2。並進一步地從拉曼剖面與(k1+k2)/2之值相交的交點求出相當於k1及k2之一半的拉曼強度的中間點座標Xm。然後，畫出中間點座標Xm中的拉曼剖面的切線，並將與前述之下限值k1及上限值k1的交點設為下限座標X1及上限座標X2。並將由此所算出之上限座標與下限座標的差｜X2-X1｜定義為混合層15的厚度(μm)。
厚層區域16(中間區域18)中的第1厚度T1為例如超過第2界面6之最大谷深Zv。更具體地來說，厚層區域16中的第1厚度T1為例如0.01μm以上，較佳為0.1μm以上，又，為例如20μm以下。
薄層區域17具有比較薄之第2厚度T2。具體而言，薄層區域17具有相較於厚層區域16之第1厚度T1而較薄之第2厚度T2。薄層區域17是位於厚層區域16之長邊方向其中一側及另一側(長邊方向兩外側)的每一側的區域(外側區域、或端部區域)。具體而言，薄層區域17是獨立而具有位於芯材3之長邊方向另一端部之作為第1區域的一例的另一側區域19、及位於芯材3之長邊方向一端部之作為第3區域的一例的其中一側區域20。並且，另一側區域19、中間區域18及其中一側區域20是連續的。另一側區域19、中間區域18及其中一側區域20是依此順序來朝向長 邊方向其中一側配置。
如圖3A所示，另一側區域19中的第2厚度T2包含：在另一側區域19中沿著芯材上表面11之混合層15的厚度T2、沿著芯材寬度方向其中一面12之混合層15的厚度T2A、及沿著芯材寬度方向另一面13之混合層15的厚度T2B。沿著上述之芯材上表面11之混合層15的厚度T2，較佳為與沿著芯材寬度方向其中一面12之混合層15的厚度T2A、及沿著芯材寬度方向另一面13之混合層15的厚度T2A為相同。
中間區域18中的第1厚度T1相對於另一側區域19中的第2厚度T2之比值(T1/T2)為例如1.5以上，又，為例如2000以下。只要比值T1/T2在上述之下限以上、或在上限以下，即可以既在中間區域18(厚層區域16)中確實地在長邊方向上傳輸光，並且使另一側區域19之長邊方向另一端面8確實地接收來自入射裝置49之光。
又，另一側區域19中的第2厚度T2，可以在其連接於中間區域18的區域(附近區域)52中連續地變化。具體而言，在所述之附近區域52中，第2厚度T2是隨著朝長邊方向其中一側前進而逐漸變厚。附近區域52中的第2厚度T2的變化率可適當設定。
另一方面，另一側區域19的上述附近區域52以外之部分中的第2厚度T2，是涵蓋長邊方向而相同。
另一側區域19之長邊方向長度並未特別限定，可為1μm以上。
其中一側區域20中的第2厚度T2，如圖3A及圖3C所示地，與上述之另一側區域19中的第2厚度T2同樣。
又，其中一側區域20中的第2厚度T2，可以在其連接於中間區域18之區域(附近區域)52中連續地變化。具體而言，在所述之附近區域52中，第2厚度T2是隨著朝長邊方向另一側前進而逐漸變厚。
又，中間區域18中的第1厚度T1相對於其中一側區域20中的第2厚度T2之比值(T1/T2)為例如1.5以上，又，為例如2000以下。只要比值T1/T2在上述之下限以上、或在上限以下，即可以既在中間區域18(厚層區域16)中確實地在長邊方向上傳輸光，並且從其中一側區域20之長邊方向一端面7將光確實地出射至受光裝置50。
從而，薄層區域17之第2厚度T2一方面是相對於厚層區域16之第1厚度T1而較薄，另一方面則是例如超過第2界面6之最大谷深Zv。藉此，厚層區域16中的第1厚度T1、及中間區域18中的第2厚度T2皆為例如超過第2界面6之最大谷深Zv。具體而言，薄層區域17之第2厚度T2為例如0.01μm以上，且較佳為0.05μm以上，又，為例如2μm以下。
混合層15中的上包覆層4之材料的比例相對於芯材3及上包覆層4之材料的總量為例如50質量%以上，又，為例如小於100質量%，較佳為90質量%以下。上包覆層4之材料的比例可藉由例如拉曼光譜法而利用與上 述同樣的手法來算出。
再者，在圖1~圖3C中，雖然是透過與芯材3中的內部53明確的交界來區別並描繪混合層15，但雖未圖示(無法圖示)，而為例如混合層15的輪廓(混合層15與內部53之交界)並不明確，在該情況下，上包覆層4之材料的比例相對於芯材3及上包覆層4之材料的總量為50質量%以上的區域即為混合層15。
接著，參照圖4A~圖5D說明製造此光波導1的方法。
如圖4A~圖4C所示，其具備：形成下包覆層2的步驟(參照圖4A)、形成芯材3之第1步驟(參照圖4B)、及形成上包覆層4並且形成混合層15的第3步驟(參照圖4C)。
如圖4A所示，在形成下包覆層2之步驟中，是例如依照公知的方法由上述之樹脂形成(或準備)下包覆層2。
下包覆層2是形成為具有下側長邊方向其中一面21、下側長邊方向另一面22及下側上表面23之片材形狀(或者事先準備已形成為片材形狀之物)。
如圖4B所示，在第1步驟中，接著是將芯材3形成於下包覆層2之下側上表面23。
要形成芯材3，是如圖5A所示地，將例如包含上述之樹脂、光酸產生劑及溶劑的清漆塗佈於下側上表面23，接著，使清漆乾燥(去除溶劑)，而形成由感光性樹 脂組成物所構成的感光性膜24。感光性膜24是在下側上表面23之上表面的整面形成為片材形狀。或者，可從乾膜光阻事先形成為片材形狀，而於下側上表面23載置感光性膜24。
接著，如圖5B~圖5D及圖4B所示，之後，藉由光蝕刻法來形成芯材3。
具體而言，首先，如圖4B所示，將具有遮光部41、及透光部42之光罩25配置於感光性膜24的上側。
遮光部41是構成為具有芯材3之相反圖案(反轉圖案)，並在接下來的曝光時對將到達感光性膜24之光進行遮光。
透光部42是構成為具有與芯材3相同的圖案，並在接下來的曝光時讓將到達感光性膜24之光通過(透射)需要量。
如圖5B所示，透光部42具有漸變式圖案，而可以在光罩25的曝光時進行漸變式曝光。透光部42具有例如光透射率不同的2種區域。具體而言，透光部42具有第1透光區域43、及相較於第1透光區域43之光透射率而具有較低的光透射率的第2透光區域44。
第1透光區域43具有相對較高之光透射率。第1透光區域43具有與對應於薄層區域17之芯材3相同的圖案。亦即，第1透光區域43是在遮光部41中位於長邊方向兩端部。
第2透光區域44是相較於第1透光區域43之 光透射率而具有較低的光透射率。第2透光區域44具有與對應於厚層區域16之芯材3相同的圖案。第2透光區域44是接續並位於2個第1透光區域43之內側。
第1透光區域43及第2透光區域44之光透射率可藉由公知之半色調網點光罩(halftone mask)等來適當調整。
於第1透光區域43中的連接於第2透光區域44的區域(與附近區域52相對應之區域)中設置有光透射率變化區域58，前述光透射率變化區域58是隨著接近第2透光區域44而使光之透射率逐漸地接近第2透光區域44之光透射率。
接著，如圖5B之箭號所示，隔著光罩25將感光性膜24曝光。具體而言，是從光罩25的上側隔著光罩25對感光性膜24照射(曝光)紫外線。
如此一來，如參照圖4B之中央圖及右側圖，在遮光部41會將光遮光，且與遮光部41相向之感光性膜24不會被曝光(受光)。
另一方面，如圖5B所示，在透光部42是使光透射需要量，且與透光部42相向之感光性膜24會被曝光。詳細地說，一方面在第1透光區域43中是透射較多的光，另一方面在第2透光區域44中則是透射較少的光。第2透光區域44中的光的透射量相較於第1透光區域43中的光的透射量為較少。並且，光透射率變化區域58中的光的透射量，是隨著接近第2透光區域44而變少。
因此，與第1透光區域43相對應之感光性膜24的曝光量(受光量)會較多，而與第2透光區域44相對應之感光性膜24的曝光量(受光量)會較少。亦即，與第2透光區域44相對應之感光性膜24的曝光量相較於與第1透光區域43相對應之感光性膜24的曝光量為較少。因此，與第2透光區域44相對應之感光性膜24之依據源自於光酸產生劑之酸的反應率，相較於與第1透光區域43相對應之感光性膜24的反應率為較低。再者，與光透射率變化區域58相對應之感光性膜24的反應率，是隨著接近於與第2透光區域44相對應之感光性膜24而變低。
因此，在感光性膜24中，作為與透光部42相對應的部分而形成有在感光性膜24中與第2透光區域44相對應之低反應率部分46、及與第1透光區域43相對應之高反應率部分47。
接著，將感光性膜24顯影。藉此，如圖4B所示，使與透光部42相對應的部分(低反應率部分46及高反應率部分47)殘留，並將與遮光部41相對應的部分去除。又，此時，由於在顯影中，是使顯影液侵蝕與遮光部41相對應的部分，因此會在芯材上表面11、芯材寬度方向其中一面12、及芯材寬度方向另一面13形成粗糙面(凹凸面)。粗糙面具有上述之最大谷深Zv。
藉此，可形成具有低反應率部分46及高反應率部分47之芯材3。
如圖5D所示，之後，以上包覆層4之材料被 覆芯材3。
上包覆層4之材料為上述之樹脂及光酸產生劑，且是將這些調製作為更包含溶劑之清漆45。
如圖5D所示，具體而言，是以被覆芯材3的方式，將清漆45塗佈於下包覆層2的下側上表面23。
再者，此時，將清漆45塗佈成使清漆45之液面48變得比芯材3之芯材上表面11更高。
當塗佈清漆45時，會使作為上包覆層4之材料的樹脂(以下，簡稱為「上包覆層樹脂」)從芯材3之第2界面6滲入內部。
此時，在高反應率部分47會有比較少量之上包覆層樹脂滲入，另一方面，在低反應率部分46會有比較多量之上包覆層樹脂滲入。亦即，在低反應率部分46會滲入比滲入高反應率部分47之上包覆層樹脂的量更多量之上包覆層樹脂。
此外，在高反應率部分47中的上包覆層樹脂的滲入深度D2會較淺，另一方面，在低反應率部分46中的上包覆層樹脂的滲入深度D1會較深。亦即，低反應率部分46中的上包覆層樹脂的滲入深度D1相較於高反應率部分47中的上包覆層樹脂的滲入深度D2為較深。
簡而言之，是對低反應率部分46及高反應率部分47塗佈清漆45，並在該等之間使上包覆層樹脂之滲入深度不同。
之後，使清漆乾燥(去除溶劑)，而形成由上 包覆層樹脂所構成之塗膜，接著，進行顯影並依需要進行加熱(曝光後加熱)。又，藉由加熱，以讓滲入芯材3之上包覆層樹脂的反應進行。
藉此，可在芯材3之表層部分(較第2界面6更位於內側之內側層)形成混合層15，前述混合層15會兼具有上包覆層樹脂、及作為芯材3之材料的樹脂(以下，簡稱為「芯材樹脂」)。混合層15的材料是上包覆層樹脂與芯材樹脂之混合物。混合層15的折射率是在芯材3的內部53中的折射率與上包覆層4的折射率之間。
如圖4C所示，可藉此形成混合層15，並且實施形成上包覆層4之第3步驟。此時，在混合層15的另一側區域19及其中一側區域20的每個區域之連接於中間區域18的附近區域中，會使厚度變化。
藉此，形成上包覆層4。
藉此，製造具備下包覆層2、芯材3及上包覆層4的光波導1。
之後，如圖1所示，將光的入射裝置49相向配置於芯材3之長邊方向另一端面8，而對芯材3與入射裝置49進行光連接。又，將受光裝置50相向配置於芯材3之長邊方向一端面7，而對芯材3與受光裝置50進行光連接。
藉此，可藉由光波導1對入射裝置49與受光裝置50進行光連接。
並且，在此光波導1中，由於混合層15具備在長邊方向上厚度不同之複數個區域，因此能夠以因應於 光波導1之用途及目的之光學的方式進行設計。
又，在此光波導1中，由於混合層15包含於芯材3，因此可以有效率地降低在芯材3之內部傳輸之光的損失。
又，第2界面6具有與最大谷深Zv相對應之谷，亦即凹凸。如此一來，會有在第2界面6上進行光的散射而使光的損失增大的情況。
然而，在此光波導1，由於在混合層15之所有的區域中，混合層15之厚度超過上述之最大谷深Zv，因此可以在光到達第2界面6之前，使光在混合層15中確實地朝向傳輸方向。因此，可以抑制起因於第2界面6上的光的散射之光的損失的增大。
再者，混合層15之折射率比芯材3中的內部53的折射率低。因此，從內部53朝向混合層15之光，會在混合層15中反射並再返回到混合層15。尤其會有下述情況：混合層15具有隨著從內部53朝向第2界面6，上包覆層樹脂的比例變高之級配(gradation)(階度、濃度梯度)。
藉由此上包覆層樹脂之比例的級配，如圖2之圓圈的放大圖所示，在混合層15中從內部53朝向第2界面6之光，會描繪如返回內部53之曲線軌道，並且被推回內部53。這是上述之光的封閉效果，且混合層15之厚度越厚此效果會變得越高。
又，只要厚層區域16的第1厚度T1相對於薄層區域17的第2厚度T2之比值(T1/T2)為1.5以上，即可以 藉由厚層區域16及薄層區域17，來確實地實施光波導1之因應於用途及目的之光學的設計。
具體而言，如圖1所示，在此光波導1中，另一側區域19中的混合層15的厚度T2相對於中間區域18中的混合層15的厚度T1為較薄。換言之，與中間區域18相對應之芯材3的內部的厚度(芯材實效厚度)，相對於與另一側區域19相對應之芯材3的內部的厚度(芯材實效厚度)為較厚。因此，只要將光之入射裝置49相向配置於與另一側區域19相對應之芯材3的長邊方向另一端面8，便可以藉由較厚的芯材實效部(芯材3的內部53)而有效率地接收從入射裝置49所出射之光。
另一方面，中間區域18中的混合層15的厚度T1相對於另一側區域19中的混合層15的厚度T2為較厚。因此，可以將進入中間區域18之光，藉由依據具有較厚的厚度T1的中間區域18之光的封閉效果，來有效率地在長邊方向上傳輸光。
因此，既可以在另一側區域19有效率地接收來自入射裝置49之光，又可以在中間區域18有效地將光封閉並且傳輸。
此外，在此光波導1中，其中一側區域20中的混合層15的厚度T2相對於中間區域18中的混合層15的厚度T1為較薄。換言之，即與中間區域18相對應之芯材3的內部的厚度(芯材實效厚度)，相對於與其中一側區域20相對應之芯材3的內部的厚度(芯材實效厚度)為較厚。因 此，只要將光之受光裝置50相向配置於芯材3的下游側端部，便可以使受光裝置50有效率地從較厚的芯材實效部(芯材3之內部53)接收光。
其結果，既可以在中間區域18中將光封閉並且傳輸，又可以在其中一側區域20中使受光裝置50有效率地接收光。
如圖5D所示，在此光波導1之製造方法的第2步驟中，由於在長邊方向上的複數個區域中使包覆層之材料的滲入深度不同，因此可以使混合層15具備在長邊方向上厚度不同的複數個區域。
又，在此光波導1之製造方法中，由於在複數個區域中使芯材3之反應率不同，因此在第2步驟中，只要以上包覆層4之材料被覆芯材3，就可以在長邊方向上的複數個區域中容易且確實地使上包覆層4之材料的滲入深度D1及D2不同。
(光波導之變形例)
在以下的各變形例中，針對與上述之一實施形態同樣的構件及步驟，是附加相同的參照符號，並省略其詳細的說明。又，可以適當地組合各變形例。此外，各變形例，除特別記載以外，皆可以發揮與一實施形態同樣的作用效果。
在一實施形態中，如圖3A~圖3C所示，混合層15僅包含於芯材3。
但，在此變形例中，如圖6A~圖6C所示，可 以將混合層15更進一步包含於下包覆層2。
包含於下包覆層2之混合層15，是在下側上表面23中沿著第1界面5而形成。包含於下包覆層2之混合層15的材料，是芯材樹脂與下包覆層之材料的混合物。並且，包含於下包覆層2之所有的混合層15，是僅相向於芯材3的第1界面5。
另一方面，如圖7A~圖7B所示，包含於下包覆層2之混合層15，可以包含相向於第1界面5的部分、及相向於外側下表面59的部分。
亦即，包含於下包覆層2之混合層15是沿著整個的下側上表面23而設置。
圖3A~圖3C之一實施形態、圖6A~圖6C之變形例、以及圖7A~圖7C之變形例當中，較佳的是列舉圖3A~圖3C之一實施形態、及圖6A~圖6C之變形例。若是這些，即可以防止起因於下述情形之光的損失：如圖7A~圖7B之箭號所示，光隔著包含於下包覆層2之相向於第1界面5的外側部分的部分而朝寬度方向兩外側擴散。
此外，圖3A~圖3C之一實施形態、及圖6A~圖6C之變形例當中，相較於圖6A~圖6C之變形例，以圖3A~圖3C之一實施形態為較理想。
又，如圖8A~圖8C所示，混合層15也可以包含於上包覆層4而非包含於芯材3。此混合層15是沿著第2界面6而包含於上包覆層4。
此外，如圖9A~圖9C所示，沿著第1界面5 之混合層15也可以包含於芯材3。亦即，沿著第1界面5之混合層15、及沿著第2界面6之厚層區域16，不論哪一個皆是包含於芯材3。
此外，如圖10A~圖10C所示，還可以一方面讓沿著第1界面5之混合層15包含於芯材3，另一方面讓沿著第2界面6之混合層15包含於上包覆層4。
又，如圖1所示，在2個薄層區域17(亦即，另一側區域19及其中一側區域20)的每一個區域中的附近區域52中，雖然使厚度連續地變化，但亦可例如，如圖11所示，在整個薄層區域17中，使厚度不變化而為固定。亦即，薄層區域17不具有附近區域52(參照圖1)。
在圖11之變形例中，在厚層區域16與薄層區域17之交界上，是使厚度變得不連續。亦即，此混合層15具有厚層區域16的第1厚度T1、及薄層區域17的第2厚度T2之2個厚度，且不具有在第1厚度T1及第2厚度T2之間的厚度。
又，在圖1所示之一實施形態中，薄層區域17具有另一側區域19及其中一側區域20之雙方。
另一方面，如圖12所示，在此變形例中，薄層區域17僅具有另一側區域19。再者，其中一側區域20是包含於厚層區域16。亦即，厚層區域16包含中間區域18及其中一側區域20。
再者，如圖13所示，在此變形例中，薄層區域17僅具有其中一側區域20。並且，另一側區域19是包含 於厚層區域16。亦即，厚層區域16包含中間區域18及另一側區域19。
又，在圖3A~圖3C所示之一實施形態中，雖然第2界面6相較於平面之第1界面5為較粗糙的面，但雖未圖示，亦可為例如第2界面6為平面。
惟，如一實施形態的形式，即使是第2界面6為粗糙面，而為容易發生上述之光的散射的態樣，由於如圖3A~圖3C所示，在整個混合層15之區域中，混合層15之厚度超過上述之最大谷深Zv，因此仍然可以在光到達第2界面6之前確實地使光朝向長邊方向，而抑制上述之光的散射。
(光波導之用途)
光波導1之用途並未特別限定，可適用於各種裝置，且較佳的是各種光學裝置。
(光電混合基板及光電混合模組)
其次，參照圖14~圖16以依序說明具備上述之光波導1的光電混合基板30、及具備光電混合基板30的光電混合模組40。
光電混合基板30具有朝前後方向延伸之大致平板形狀。又，光電混合基板30是在前後方向上傳輸光。光電混合基板30在平面視角下具有大致T字形狀。
如圖16所示，光電混合基板30是朝向上側而依序具備電路基板31、及光波導1。
電路基板31是形成光電混合基板30的下 層。電路基板31在平面視角下是設置於整個光電混合基板30。
電路基板31是朝向下側而依序具備金屬支撐層35、基底絕緣層36、導體層37、及覆蓋絕緣層38。具體來說，電路基板31具備金屬支撐層35、配置在金屬支撐層35之下表面的基底絕緣層36、配置在基底絕緣層36之下表面的導體層37、及在基底絕緣層36之下表面配置成被覆導體層37的一部分的覆蓋絕緣層38。金屬支撐層35、基底絕緣層36、導體層37、及覆蓋絕緣層38之材料、厚度等，是記載於例如日本專利特開2016-105160號公報、日本專利特開2015-87634號公報等。
又，金屬支撐層35之上表面為平面。並且，金屬支撐層35僅位於電路基板31之後端部。金屬支撐層35具有複數個開口部39。複數個的各個開口部39在平面視角下包含後述之鏡面51。
光波導1是形成光電混合基板30中的上層。光波導1是配置於電路基板31之上表面整面。光波導1是以圖1中的長邊方向沿著圖14所示之前後方向的方式而設置於光電混合基板30。
詳細來說，光波導1是在光電混合基板30上配置成其長邊方向其中一側朝向前側，且長邊方向另一側朝向後側。如圖15所示，又，混合層15中的另一側區域19為後側區域69，且其中一側區域20為前側區域70。
如圖16所示，在光波導1中，是朝向上側而 依序配置有下包覆層2、芯材3、及上包覆層4。
下包覆層2是被覆金屬支撐層35及基底絕緣層36之上表面。下包覆層2的下表面具有順應於金屬支撐層35及基底絕緣層36的上表面的形狀。
如圖14所示，芯材3是在寬度方向上互相隔著間隔而成行配置有複數個(4個)。複數個芯材3的每一個的後端面68(相當於長邊方向另一端面8)為鏡面51。
如圖16所示，鏡面51是相對於下包覆層31之下側上表面23成45度之角度的斜面。又，鏡面51是光傳輸方向轉換構件(或是光路轉換構件)，其是將從光元件34入射之光(光訊號)的傳輸方向從上下方向變更為前後方向。亦即，鏡面51是接收從以假想線表示之光元件34朝上側出射之光。
要製造此光電混合基板30，首先，是製作(準備)電路基板31，接著，在電路基板31上依照例如上述之方法而精密地製成光波導1。
之後，安裝光元件34。藉此，可對光元件34及芯材3進行光連接。
藉此，製造具備電路基板31、光波導1、及光元件34之光電混合基板30。
並且，只要將外部光電路55(假想線)連接到所製得之光電混合基板30，便可以構成光電混合模組40。
光電混合模組40具備光電混合基板30、及外部光電路55。
外部光電路55包含例如光纖等。外部光電路55是相向配置於芯材3的前端面67(相當於長邊方向一端面7)的前側。
此光電混合基板30由於具備上述之光波導1，因此能夠以因應於用途及目的之光學的方式進行設計。
並且，光電混合基板30由於更具備與芯材3之後端面68光耦合的光元件34，因此可以在另一側區域19中有效率地接收來自光元件34的光。
光電混合模組40由於更具備與芯材3中的前端面67光耦合的外部光電路55，因此可以使外部光電路55有效率地從與前側區域70相對應之較厚的芯材3(芯材實效部)接收光。
(光電混合基板之變形例)
在圖15及圖16所示之光電混合基板30中，混合層15是後側區域69及前側區域70中的厚度，相對於中間區域18的厚度變得較薄。亦即，混合層15的厚度是僅依據混合層15中的長邊方向位置而設定。
另一方面，如圖17及圖18(甚至圖19A~圖19C)所示，然而，也可以是例如混合層15之厚度，是依據有無與金屬支撐層35之重覆來設定。具體而言，在混合層15中，可以在厚度方向上，將與金屬支撐層35重覆之重覆區域71的厚度T4，相對於與金屬支撐層35不重覆之非重覆區域72的厚度T3來設定得較薄。
如圖17及圖18所示，混合層15具有重覆區域 71、及非重覆區域72。
重覆區域71是重覆於金屬支撐層35之區域(芯材3之後端部除外)。重覆區域71之厚度T4與薄層區域17之第2厚度T2(比較薄之厚度T2)同樣。
非重覆區域72具有與電路基板31之前側部分相對應的區域、及與芯材3之後端部相對應的區域。在非重覆區域72中，芯材3之後端部會包含有後端面68，且在平面視角下是包含於開口部39內。亦即，芯材3之後端部與金屬支撐層35在厚度方向上並未重覆。非重覆區域72的厚度T3與厚層區域16之第1厚度T1(比較厚的厚度T1)同樣。
接著，參照圖20A~圖21D來說明此光電混合基板30之製造方法。
如圖20A所示，首先，製作電路基板31，前述電路基板31是朝向下側而依序具備金屬支撐層35、基底絕緣層36、導體層37、及覆蓋絕緣層38。
如圖20B所示，接著，在電路基板31的下表面精密地製成下包覆層2。下包覆層2是充填於開口部39內。因此，下包覆層2的下表面具有與開口部39相對應之凸部。另一方面，下包覆層2具有平面之下側上表面23。
如圖20C所示，其次，將芯材3形成於下包覆層2之下側上表面23。
如圖21A所示，具體而言，是將上述之清漆45塗佈於下側上表面23，之後使清漆45乾燥而形成感光性 膜24。或者，從乾膜光阻來形成感光性膜24。
如圖21B所示，之後，將具有遮光部41與透光部42的光罩25配置於感光性膜24的上側。
透光部42，並不具有如一實施形態的漸變式圖案(參照圖5B)，因而光透射率在前後方向方向上為相同(均一)。透光部42具有與芯材3相同的圖案。並且，透光部42是也對應於開口部39內的芯材3之圖案。
如圖21B所示，接著，隔著光罩25來將感光性膜24曝光。具體而言，是由光罩25的上側(厚度方向其中一側之一例)朝向下側(厚度方向另一側之一例)，隔著光罩25來對感光性膜24照射活性能量線(曝光)(第1步驟)。
如此一來，在遮光部41會將光遮光，且與遮光部41相向之感光性膜24不會被曝光(受光)。
另一方面，在透光部42是使光透射，且與透光部42相向之感光性膜24會被曝光。詳細來說，是在與非重覆區域72相對應之感光性膜24，藉由於透光部42透射之光而從上側朝向下側曝光1次。
另一方面，在與重覆區域71相對應之感光性膜24上，首先是藉由於透光部42透射之光而從上側朝向下側曝光1次。之後，光是朝向下側透射於下包覆層2，接著，在金屬支撐層35之上表面朝上側反射，進而朝向上側透射於下包覆層2，並將與重覆區域71相對應之感光性膜24曝光。亦即，將與重覆區域71相對應之感光性膜24總計曝光2次。
簡而言之，是將與重覆區域71相對應之感光性膜24，相對於與非重覆區域72相對應之感光性膜24多曝光1次。換言之，對與重覆區域71相對應之感光性膜24的曝光量，是比對與非重覆區域72相對應之感光性膜24的曝光量多。
接著，將感光性膜24顯影並去除與遮光部41相對應的部分。
藉此，如圖21C所示，從而讓與重覆區域71相對應之感光性膜24成為高反應率部分47，而與非重覆區域72相對應之感光性膜24成為低反應率部分46。並且，可形成具有高反應率部分47及低反應率部分46的芯材3。
如圖21D所示，之後，以上包覆層4之材料被覆芯材3。
具體而言，是將清漆45塗佈成被覆芯材3。
接著，在高反應率部分47會有比較少量的上包覆層樹脂滲入，另一方面，在低反應率部分46會有比較多量之上包覆層樹脂滲入。
又，在高反應率部分47中的上包覆層樹脂的滲入深度D2會較淺，另一方面，在低反應率部分46中的上包覆層樹脂的滲入深度D1會較深。亦即，在低反應率部分46及高反應率部分47之間，使上包覆層樹脂的滲入深度不同。
並且，形成有對應於低反應率部分46之較厚的混合層15(非重覆區域72)、及對應於高反應率部分47之 較薄的混合層15(重覆區域71)。
如圖20D所示，藉此形成上包覆層4(第3步驟)。
之後，如圖20E所示，在芯材3之端部藉由例如雷射加工或切割加工來形成鏡面51。
如圖18所示，之後，以光元件34之出射口在上下方向上與鏡面51相向的方式，將光元件34安裝於電路基板31。藉此，對光元件34與芯材3進行光連接。
藉此，製造光電混合基板30。
之後，將外部光電路55相向配置於光電混合基板30中的芯材3的前端面67。藉此，隔著光電混合基板30之光波導1來對光元件34與外部光電路55進行光連接。
藉此製造具備光電混合基板30、及外部光電路55的光電混合模組40。
在上述之光電混合基板30之製造方法的第1步驟中，由於是從上側朝向下側來曝光感光性膜24，因此感光性膜24當中，重覆區域71是藉由在金屬支撐層35上反射之光而被過度地曝光。另一方面，非重覆區域72沒有如重覆區域71之過度的曝光，而可以依照所意料地來曝光。
因此，相較於與非重覆區域72相對應之感光性膜24的反應率，與重覆區域71相對應之感光性膜24的反應率變得較低。
因此，在第3步驟中，會使混合層15中的重覆區域71中的厚度T4，相對於混合層15中的非重覆區域 72中的厚度T3，變得較薄。
從而，可以依據由金屬支撐層35進行的反射，而容易地使混合層15的厚度T3及T4不同。
(變形例)
在上述中，是藉由感光性膜24之反應率來使上包覆層樹脂之滲入深度D(乃至混合層15之厚度T)不同。亦即，在圖5A~圖5D所示之一實施形態中，是藉由依據光罩25之漸變的感光性膜24之反應率的差異、或者在圖21A~圖21D所示之變形例中，是藉由依據有無金屬支撐層35之反射的感光性膜24之反應率的差異，而使上包覆層樹脂的滲入深度D不同。
但是，也可以變更例如曝光後加熱之條件、含有上包覆層樹脂之清漆的流動性、該清漆之乾燥溫度、甚至是芯材3之材料與上包覆層4之材料的分子設計(具體來說是分子的體積大小等)等的任一步驟中的條件，來使上包覆層樹脂的滲入深度D不同。
又，上述之各實施形態及各變形例是可以適當組合的。
再者，上述發明雖然是作為本發明的例示之實施形態而提供，但其只不過是例示，並不是要限定地進行解釋。對該技術領域之通常知識者來說可明瞭之本發明的變形例均可包含在後述申請專利範圍中。
產業上之可利用性
可將光波導設置於光電混合基板上。
1:光波導
2:下包覆層
3:芯材
4:上包覆層
5:第1界面
6:第2界面
7:長邊方向一端面
8:長邊方向另一端面
11:芯材上表面
15:混合層
16:厚層區域
17:薄層區域
18:中間區域
19:另一側區域
20:其中一側區域
21:下側長邊方向其中一面
22:下側長邊方向另一面
23:下側上表面
26:上側長邊方向其中一面
27:上側長邊方向另一面
28:上側下表面
49:入射裝置
50:受光裝置
52:附近區域
53:內部(實效部)
A、B、C、X:線
T1:第1厚度
T2:第2厚度

Claims (10)

  1. 一種光波導，其特徵在於：具備在光之傳輸方向上延伸的芯材、及沿前述傳輸方向被覆前述芯材的包覆層，在前述芯材與前述包覆層之界面中具有混合層，該混合層含有前述芯材之材料及前述包覆層之材料，且前述混合層具備在前述傳輸方向上厚度不同之複數個區域。
  2. 如請求項1之光波導，其中前述混合層是包含於前述芯材。
  3. 如請求項1之光波導，其中在前述混合層之所有的區域中，前述混合層的厚度超過前述芯材與前述包覆層之前述界面的最大谷深Zv。
  4. 如請求項1之光波導，其中前述複數個區域包含具有第1厚度T1之厚層區域、及具有比前述第1厚度T1薄之第2厚度T2的薄層區域，且前述第1厚度T1相對於前述第2厚度T2之比值(T1/T2)為1.5以上。
  5. 如請求項1之光波導，其中前述複數個區域包含：第1區域，位於前述傳輸方向中的前述芯材之上游側端部；及第2區域，位於比前述第1區域更下游側，且前述第2區域中的前述混合層的厚度相對於前述第 1區域中的前述混合層的厚度為較厚。
  6. 如請求項1之光波導，其中前述複數個區域包含：第3區域，位於前述傳輸方向中的前述芯材之下游側端部；及第2區域，位於比前述第3區域更上游側，且前述第2區域中的前述混合層的厚度相對於前述第3區域中的前述混合層的厚度為較厚。
  7. 一種光電混合基板，其特徵在於：於前述厚度方向上依序具備請求項1之光波導、及電路基板。
  8. 如請求項7之光電混合基板，其中前述電路基板具備金屬支撐層，前述光波導具有重複區域與非重複區域，該重複區域是在朝前述厚度方向投影時，與前述金屬支撐層重覆之區域，該非重複區域是與前述金屬支撐層不重覆之區域，前述非重覆區域中的前述混合層的厚度相對於前述重覆區域中的前述混合層的厚度為較厚。
  9. 一種光電混合基板，其特徵在於：於前述厚度方向上依序具備請求項5之光波導、及電路基板，且更具備與前述芯材中的前述傳輸方向的上游側端緣光耦合的光元件。
  10. 一種光電混合模組，其特徵在於：於前述厚度方向上依序具備請求項6之光波導、及電路基板， 且更具備與前述芯材中的前述傳輸方向的下游側端緣光耦合的外部光電路。
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