WO2011046115A1 - 光導波路基板及びその製造方法 - Google Patents

光導波路基板及びその製造方法 Download PDF

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WO2011046115A1
WO2011046115A1 PCT/JP2010/067869 JP2010067869W WO2011046115A1 WO 2011046115 A1 WO2011046115 A1 WO 2011046115A1 JP 2010067869 W JP2010067869 W JP 2010067869W WO 2011046115 A1 WO2011046115 A1 WO 2011046115A1
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WO
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core
optical waveguide
optical
optical axis
axis conversion
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PCT/JP2010/067869
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敏裕 黒田
大地 酒井
成行 八木
智章 柴田
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日立化成工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/50—Cutting by use of rotating axially moving tool with product handling or receiving means

Definitions

  • the present invention relates to an optical waveguide substrate and a method for manufacturing the same, and more particularly to an optical waveguide substrate in which alignment between an optical axis conversion mirror of the optical waveguide substrate and a light receiving and emitting element is performed with high precision and a method for manufacturing the same.
  • the present invention also relates to an opto-electric hybrid board in which the optical waveguide and electrical wiring are combined, a method for manufacturing the same, and a recess forming apparatus for positioning the optical waveguide board.
  • an inclined surface having an angle of 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the core is usually formed at the end of the core, and light is totally reflected by the inclined surface.
  • An optical axis conversion mirror is used.
  • Patent Documents 1 and 2 there is no detailed description on how to obtain the alignment marker and the alignment hole with high accuracy, and the alignment marker and the alignment hole are formed with high accuracy.
  • JP 2002-90586 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-37870
  • the present invention provides an optical waveguide substrate in which the alignment between the optical axis conversion mirror of the optical waveguide substrate and the light receiving and emitting element is performed with extremely high accuracy, a manufacturing method thereof, It is an object of the present invention to provide an opto-electric hybrid board in which an optical waveguide and electrical wiring are combined, a method for manufacturing the same, and a recess forming apparatus for aligning the optical waveguide board.
  • the present invention is a method of manufacturing an optical waveguide substrate that includes a core and a clad, has an optical axis conversion mirror in the core, and has a recess for aligning the optical axis conversion mirror and the light receiving and emitting element.
  • the image obtained by focusing the microscope at the highest position of the core in the optical axis conversion mirror and the image obtained by focusing the microscope at the lowest position are obtained to obtain the outline of the core.
  • the optical axis conversion mirror of the optical waveguide substrate and the light receiving and emitting element are aligned with extremely high accuracy, and the optical waveguide substrate with a small light transmission loss, the manufacturing method thereof, and the optical waveguide
  • an opto-electric hybrid board in which a waveguide and electrical wiring are combined, a method for manufacturing the same, and a recess forming apparatus for aligning the optical waveguide board. More specifically, it is possible to manufacture an opto-electric hybrid board in which the relative displacement between the optical waveguide and the light receiving / emitting element is within ⁇ 10 ⁇ m.
  • the optical waveguide substrate of the present invention includes a core and a clad, and has an optical axis conversion mirror in the core, and a concave portion for alignment between the optical axis conversion mirror and the light receiving and emitting element.
  • the manufacturing method of the present invention combines at least an image obtained by focusing the microscope at the highest position of the core in the optical axis conversion mirror portion and an image obtained by focusing the microscope at the lowest position.
  • the outline of the core is obtained, and the position of the alignment concave portion is determined from the position of the center of gravity of the outline.
  • the core and clad materials are of the same material and have high transparency, although the core and cladding materials have different refractive indexes, it is not easy to determine the core contour.
  • the contour of the core can be easily determined, and the alignment recess can be determined from the position of the center of gravity. Therefore, the alignment between the optical axis conversion mirror and the light receiving and emitting element can be performed with very high accuracy. Can do.
  • the manufacturing method of this invention is demonstrated in detail using FIG.1 and FIG.2.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a method for obtaining the contour of the core.
  • the manufacturing method of the present invention includes an upper clad 11, a core 12 and a lower clad 13, and in an optical waveguide 10 having an optical axis conversion mirror 14, the mirror 14 is observed with an optical microscope or the like to obtain a core outline.
  • the lens of the optical microscope 20 is lowered, and the focus of the microscope is set to the lowest position 14d of the core in the optical axis conversion mirror 14 (position in contact with the lower clad 13; hereinafter sometimes referred to as “lowest point”). Combine to get an image. By combining these two images, the contour of the core is obtained.
  • FIG. 2A is an image diagram at the highest point
  • FIG. 2D is an image diagram at the lowest point
  • FIG. 2A is focused on the highest position 14a of the core in the optical axis conversion mirror 14, so that the leftmost luminance appears higher and the rightward luminance appears lower.
  • FIG. 2D the rightmost luminance appears to be high because the lowest position 14d of the core in the optical axis conversion mirror 14 is in focus.
  • the image between 14a and 14d is divided into four and the observation images of the optical microscope are obtained at 14b and 14c in FIG. 1, the image diagrams as shown in FIGS.
  • the leftmost 1/4 portion is the highest luminance portion (8/8, represented by a high density diagonal line in FIG. 2), and the next 1/4 portion is shown.
  • the brightness is about half of that (4/8, expressed by a low density diagonal line in FIG. 2), the next 1/4 part is about half that (2/8, expressed by a dot in FIG. 2), the rightmost 1 It shows that the portion of / 4 is about half (1/8, expressed in white in FIG. 2).
  • the luminances in FIGS. 2B to 2D show the cases shown in Table 1 below, but these are examples.
  • 8/8 indicates the highest 8 when the luminance is divided into 8 levels
  • 4/8, 2/8, and 1/8 are similarly divided into 8 levels.
  • the relative luminance is 4, 2, and 1.
  • the image diagrams obtained in FIGS. 2 (a) and 2 (d) are synthesized to obtain the outline of the core.
  • the core is divided into four parts as shown in FIGS.
  • the core contour can be obtained with higher accuracy.
  • the degree of division may be further increased. For example, by setting the number of divisions to 10, it is possible to obtain a more accurate core outline.
  • the position of the alignment recess is determined from the position of the center of gravity of the core outline obtained by the above method.
  • the gravity center position of the contour of the core may be the intersection of the diagonal lines of the contour.
  • the position of the alignment recess is determined from the position of the center of gravity of the contour, and the recess is obtained.
  • the formation of the alignment recess can be obtained by ordinary drilling or the like, and is not particularly limited.
  • the alignment recess may be a through hole or a recess (dent) that does not penetrate. From the viewpoint of facilitating alignment, a through hole is more preferable.
  • the distance is appropriately determined depending on the size of the optical waveguide and the like, and is not particularly limited. For example, in the case of coupling with a very small light emitting / receiving element, the distance from the center of gravity of the contour of the contour of the core to the alignment recess is about 300 ⁇ m to 3000 ⁇ m.
  • the light emitting / receiving element used in the present invention is not particularly limited, and examples of the light emitting element include an edge emitting laser (semiconductor laser), a light emitting diode, and a surface emitting laser (VCSEL). Of these, a surface emitting laser (VCSEL) that can be increased in scale and driven at high speed, and has low cost and low power consumption is more preferable.
  • Examples of the light receiving element include a photodiode and a CCD (Charge-Coupled Device-Image Image Sensor). A photodiode is preferably used from the viewpoint of high-speed response.
  • An optical waveguide 30 shown in FIG. 3 includes an upper clad 31, a core 32, and a lower clad 33, has an optical axis conversion mirror 34, and further has a protective plate 35 for improving the strength of the mirror 34. ing.
  • the optical waveguide 30 has an alignment recess (hereinafter referred to as a “positioning through hole 36”) obtained by the above-described method.
  • the positioning through hole 36 includes a light receiving and emitting element mounting substrate and the substrate. A pin 37 for fitting is provided.
  • the light receiving / emitting element mounting substrate 40 includes the light receiving / emitting element 41 and the positioning through hole 42, and the distance X between the light receiving / emitting element 41 and the positioning through hole 42 was obtained by the above method. It is a distance that matches the distance Y between the position of the center of gravity of the contour of the core and the position of the alignment recess. Therefore, by fitting the pin 37 into the positioning through-hole 42, the light in which the central portion of the light receiving / emitting element and the center of gravity of the optical axis conversion mirror of the optical waveguide are matched with extremely high accuracy. An electric mixed substrate is obtained. Specifically, an opto-electric hybrid board is obtained in which the relative positional deviation between the center portion of the light emitting / receiving element and the center of gravity of the optical axis conversion mirror of the optical waveguide matches with accuracy within ⁇ 10 ⁇ m.
  • an optical waveguide film as the optical waveguide
  • a flexible electric wiring substrate is preferable as the light receiving / emitting element mounting substrate. This is because by taking such an embodiment, an opto-electric hybrid board having excellent flexibility can be obtained.
  • the optical waveguide film of the present invention includes a core and a clad, and those conventionally used as optical waveguide films can be used.
  • a resin film for forming an optical waveguide comprising a resin composition containing (A) a base polymer, (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator can be used.
  • the base polymer is for securing the strength when forming a cured product such as a film, and is not particularly limited as long as the object can be achieved.
  • Phenoxy resin, epoxy resin, examples thereof include (meth) acrylic resins, polycarbonate resins, polyarylate resins, polyether amides, polyether imides, polyether sulfones and the like, and derivatives thereof. These base polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • the photopolymerizable compound is not particularly limited as long as it is polymerized by irradiation with light such as ultraviolet rays, but is a compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule from the viewpoint of reactivity to light. Is preferred. Specific examples include (meth) acrylate, vinylidene halide, vinyl ether, vinylpyridine, vinylphenol, etc. Among them, (meth) acrylate is preferable from the viewpoint of transparency and heat resistance. As the (meth) acrylate, any of monofunctional, bifunctional, and trifunctional can be used. Here, (meth) acrylate means acrylate and methacrylate.
  • the photopolymerization initiator of the component (C) is not particularly limited.
  • 2,4,5-triarylimidazole dimer bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide
  • Phosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide
  • Examples include acridine derivatives such as phenylacridine and 1,7-bis (9,9'-acridinyl) heptane; N-phenylglycine, N-phenylglycine derivatives, and coumarin compounds.
  • the blending amount of the (A) base polymer is preferably 10 to 80% by mass with respect to the total amount of the (A) component and the (B) component.
  • the blending amount is 10% by mass or more, a thick film having a film thickness of 50 ⁇ m or more can be easily produced when a film is formed.
  • photocuring is performed. The reaction proceeds sufficiently.
  • the blending amount of the (A) base polymer is more preferably 20 to 70% by mass.
  • the blending amount of the (B) photopolymerizable compound is preferably 20 to 90% by mass with respect to the total amount of the component (A) and the component (B).
  • the blending amount is 20% by mass or more, the base polymer can be easily entangled and cured, and when it is 90% by mass or less, a thick film can be easily formed.
  • the blending amount of the photopolymerizable compound (B) is more preferably 30 to 80% by mass.
  • the blending amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). If the blending amount is 0.1 parts by mass or more, the photosensitivity is sufficient. On the other hand, if it is 10 parts by mass or less, absorption at the surface layer of the photosensitive resin composition does not increase during exposure, and the internal Is sufficiently cured. Furthermore, it is preferable that the propagation loss does not increase due to the light absorption effect of the polymerization initiator itself. From the above viewpoint, the blending amount of the (C) polymerization initiator is more preferably 0.2 to 5 parts by mass.
  • the optical waveguide film of the present invention can be easily produced by dissolving a resin composition containing the components (A) to (C) in a solvent, applying the solution to a substrate, and removing the solvent.
  • the solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve the resin composition.
  • a solvent such as acetamide or propylene glycol monomethyl ether or a mixed solvent thereof can be used.
  • the solid content concentration in the resin solution is usually preferably about 30 to 60% by mass.
  • the thickness of the optical waveguide film of the present invention is not particularly limited, but the thickness after drying is usually 10 to 250 ⁇ m. When it is 10 ⁇ m or more, there is an advantage that the coupling tolerance with the light emitting / receiving element can be increased, and when it is 250 ⁇ m or less, there is an advantage that the coupling efficiency with the light receiving / emitting element is improved. From the above viewpoint, the thickness of the film is preferably in the range of 40 to 90 ⁇ m.
  • the substrate used in the process for producing the optical waveguide forming resin film of the present invention is a support for supporting the optical waveguide forming film, and the material thereof is not particularly limited, but the optical waveguide forming film is peeled off later. From the viewpoint of being easy to handle and having heat resistance and solvent resistance, polyesters such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, and the like are preferable.
  • the thickness of the substrate is preferably in the range of 5 to 50 ⁇ m. When it is 5 ⁇ m or more, there is an advantage that the strength as a support is easily obtained, and when it is 50 ⁇ m or less, there is an advantage that a gap with the mask at the time of pattern formation becomes small and a finer pattern can be formed.
  • the thickness of the base material is more preferably in the range of 10 to 40 ⁇ m, particularly preferably 20 to 30 ⁇ m.
  • the film for forming an optical waveguide provided on the substrate thus obtained can be easily stored, for example, by winding it into a roll.
  • a protective film can also be provided on the optical waveguide forming film as necessary.
  • the base material and the protective film may be subjected to an antistatic treatment or the like in order to facilitate later peeling of the optical waveguide forming film.
  • a manufacturing method for forming an optical waveguide using the resin film for forming an optical waveguide obtained as described above will be described below.
  • the method include a method of laminating the lower clad film peeled off from the base material by applying pressure while heating on the substrate after removing the protective film when the protective film is present. .
  • the heating temperature of the resin film is preferably 50 to 130 ° C.
  • the pressing pressure is preferably about 0.1 to 1.0 MPa (about 1 to 10 kgf / cm 2 ). There is no particular limitation.
  • the thickness of the lower cladding layer is not particularly limited, but is preferably 2 to 50 ⁇ m. If it is 2 ⁇ m or more, it becomes easy to confine the propagating light inside the core, and if it is 50 ⁇ m or less, the entire thickness of the optical waveguide is not too large.
  • the thickness of the lower cladding layer is more preferably in the range of 2 to 20 ⁇ m, and particularly preferably in the range of 5 to 15 ⁇ m, from the viewpoint of satisfying bending durability with a particularly small bending radius. .
  • the thickness of the lower cladding layer is a value from the boundary between the core portion and the lower cladding layer to the lower surface of the lower cladding layer.
  • the lower clad film is cured by light or heating, and a core film having a higher refractive index than that of the lower clad film is laminated in the same manner.
  • the resin film thus laminated is irradiated with actinic rays in an image form through a negative or positive mask pattern called an artwork.
  • the active light source include known light sources that effectively emit ultraviolet rays, such as carbon arc lamps, mercury vapor arc lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, and xenon lamps.
  • those that effectively emit visible light such as a photographic flood bulb and a solar lamp, can be used.
  • the core film having a refractive index higher than that of the lower clad film is manufactured in consideration of the following points. That is, the height of the core is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 ⁇ m. When the height of the core is 10 ⁇ m or more, the alignment tolerance is not reduced in the coupling with the light emitting / receiving element after the optical waveguide is formed, and when the height is 150 ⁇ m or less, In the coupling, the coupling efficiency is not reduced.
  • the height of the core portion is more preferably in the range of 10 to 120 ⁇ m, particularly preferably in the range of 30 to 90 ⁇ m, from the viewpoint of satisfying bending durability with a particularly small bending radius.
  • a developer corresponding to the composition of the resin film such as an organic solvent, an alkaline aqueous solution, or an aqueous developer, is used for development by a known method such as spraying, rocking immersion, brushing, or scraping.
  • a developer an organic solvent, an alkaline aqueous solution or the like that is safe and stable and has good operability is preferably used.
  • organic solvent developer examples include 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, and ⁇ -butyrolactone. It is done. These organic solvents may be added with water in the range of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • Examples of the base of the alkaline aqueous solution include alkali hydroxides such as lithium, sodium, or potassium hydroxide, alkali carbonates such as lithium, sodium, potassium, or ammonium carbonate or bicarbonate, potassium phosphate, and phosphoric acid.
  • Alkali metal phosphates such as sodium and alkali metal pyrophosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate are used.
  • Examples of the alkaline aqueous solution used for development include a dilute solution of 0.1 to 5% by mass of sodium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by mass of potassium carbonate, and a dilute solution of 0.1 to 5% by mass of sodium hydroxide.
  • Preferred examples include solutions and dilute solutions of 0.1 to 5% by mass sodium tetraborate.
  • the pH of the alkaline aqueous solution used for development is preferably in the range of 9 to 14, and the temperature is adjusted in accordance with the developability of the layer of the photosensitive resin composition.
  • a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for accelerating development, and the like may be mixed.
  • the aqueous developer comprises water or an alkaline aqueous solution and one or more organic solvents.
  • the alkaline substance include borax, sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, , 3-diaminopropanol-2, morpholine and the like.
  • the pH of the developer is preferably as low as possible within a range where the resist can be sufficiently developed, preferably pH 8 to 12, more preferably pH 9 to 10.
  • organic solvent examples include triacetone alcohol, acetone, ethyl acetate, alkoxyethanol having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono And butyl ether. These are used alone or in combination of two or more.
  • concentration of the organic solvent is usually preferably 2 to 90% by mass, and the temperature can be adjusted according to the developability. Further, a small amount of a surfactant, an antifoaming agent or the like can be mixed in the aqueous developer.
  • the core pattern may be further cured by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.1 to 1000 mJ / cm 2 as necessary.
  • an upper clad film having a refractive index lower than that of the core film is laminated by the same method to produce an optical waveguide.
  • the thickness of the upper clad layer is not particularly limited as long as the core portion can be embedded, but the thickness after drying is preferably 2 to 50 ⁇ m, and the bending durability with a small bending radius. From the viewpoint of satisfying the above, the thickness is more preferably in the range of 2 to 20 ⁇ m, and particularly preferably in the range of 5 to 15 ⁇ m.
  • the thickness of the upper cladding layer may be the same as or different from the thickness of the lower cladding layer formed first.
  • the thickness of the upper cladding layer is a value from the boundary between the core portion and the upper cladding layer to the upper surface of the upper cladding layer.
  • the optical waveguide of the present invention has an optical axis conversion mirror in the core.
  • the optical axis conversion mirror is formed by forming an inclined surface having an angle of 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the core at the end of the core, and totally reflecting light on the inclined surface. It can be obtained by cutting.
  • the blade to be attached to the dicing saw is selected with a 45 ° edge, and the grindstone particle size of the blade is selected according to the workpiece.
  • the blade is formed so as to reduce surface roughness with a 45 ° inclined surface on the optical waveguide while pure water is applied to the blade while rotating at high speed several tens of thousands of times.
  • an FPC (Flexible Printed Circuit) board can be suitably used.
  • a substrate material for the FPC substrate polyimide, polyamide, polyetherimide, polyethylene terephthalate, liquid crystal polymer, and the like are used.
  • polyimide is used from the viewpoint of heat resistance and availability.
  • Kapton made by Toray DuPont Co., Ltd.
  • Kapton there is no restriction
  • the opto-electric hybrid board of the present invention is manufactured by bonding the optical waveguide film and the flexible electric wiring board.
  • an adhesive can be used as necessary.
  • the type of the adhesive can be appropriately determined according to the materials of the optical waveguide film and the flexible electric wiring board.
  • the adhesive preferably has flexibility after curing. Specifically, after curing, the elastic modulus is preferably 700 MPa or less, and 600 MPa or less. It is more preferable that it is 500 MPa or less.
  • acrylic rubber adhesives and commercially available products include high heat-resistant adhesive insulating material KS7003 (elastic modulus 700 MPa) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., adhesive high bond for flexible printed wiring boards manufactured by Hitachi Chemical Polymer Co., Ltd. 808 (elastic modulus 50 MPa) etc. are illustrated suitably.
  • the method for joining the optical waveguide film and the flexible electrical wiring board is not particularly limited except that the optical axis conversion mirror of the optical waveguide board and the light receiving and emitting element are accurately combined as described above.
  • a method using a roll laminator or a flat plate laminator is preferable.
  • the laminating temperature in the roll laminator is preferably in the range of room temperature (25 ° C.) to 100 ° C. When it is room temperature (25 ° C.) or higher, adhesion to the optical waveguide is improved, and when it is 100 ° C. or lower, the required film thickness is obtained without flowing the adhesive layer. From the above viewpoint, the range of 40 to 100 ° C. is more preferable.
  • the pressure is preferably 0.2 to 1.0 MPa (1 to 10 kgf / cm 2 ) and the laminating speed is preferably 0.1 to 3 m / min, but these conditions are not particularly limited.
  • the flat plate laminator refers to a laminator in which a laminated material is sandwiched between a pair of flat plates and pressed by pressing the flat plate.
  • a vacuum pressurizing laminator can be suitably used.
  • the heating temperature here is preferably 50 to 100 ° C.
  • the pressing pressure is preferably 0.1 to 1.0 MPa (1 to 10 kgf / cm 2 ), but these conditions are particularly limited. There is no.
  • the bonding is preferably performed over the entire surface.
  • the present invention also includes an alignment recess forming apparatus. That is, an optical microscope, a moving mechanism unit that moves the lens of the optical microscope up and down, a processing drill, a moving mechanism unit that moves the processing drill, and an observation image calculation device that captures an image from the optical microscope and processes the image It is the recessed part formation apparatus for position alignment provided with.
  • the alignment recess forming apparatus 50 of the present invention can observe an optical axis conversion mirror portion of an optical waveguide substrate that includes a core and a clad, and includes an optical waveguide 30 having an optical axis conversion mirror 34 in the core.
  • the lens is moved up and down by the lens moving mechanism 51 that sets the optical waveguide substrate and moves the lens of the optical microscope 20 up and down, and the microscope is at least at the highest position (highest point) of the core in the optical axis conversion mirror 34. And an image obtained by focusing the microscope at the lowest position (lowest point). Further, an image may be obtained by obtaining the microscope at the midpoint between the highest point and the lowest point. The larger the number of points in the image, the better the outline of the core can be obtained with high accuracy.
  • the observation image of the optical microscope obtained by the above method is taken into the observation image calculation device 52, and image processing (image synthesis) is performed to obtain the outline of the core. Note that at least the image at the highest point and the image at the lowest point are used to obtain the contour of the core.
  • the position of the center of gravity of the contour is determined by the observation image calculation device 52.
  • the position of the center of gravity may be an intersection of diagonal lines.
  • the processing drill is moved by the processing drill moving mechanism 54 that moves the processing drill 53 to a position at a specific distance from the position of the center of gravity, and the alignment recess is at least formed by the drill. Form two places.
  • the concave portion for alignment may be a through hole or a concave portion (dent) that does not penetrate.
  • the vertical and horizontal edge positions and the center position of the mirror of the optical axis conversion unit were measured.
  • the focus position of the microscope is moved up and down to match the highest position of the core, and when the contrast of one edge is clear, the edge position is measured, and then to the lowest position of the core, the other edge is measured.
  • the position was measured, and then the edge position in the lateral direction of the core was measured on the left and right with the focus in the vicinity of the center of the core thickness.
  • the center position in the XY direction was measured by taking the average of the vertical and horizontal edge positions of the mirror of the optical axis conversion unit from the four stage movement distances. In this way, the relative position between the concave portion and the mirror of the optical axis conversion unit was measured, and the amount of deviation from the preset relative position was calculated, thereby evaluating the alignment accuracy.
  • Example 1 (1-1) Production of Optical Waveguide Film [Production of Clad Layer Forming Resin Film]
  • A 48 parts by mass of phenoxy resin (trade name: Phenotote YP-70, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) as the binder polymer
  • B alicyclic diepoxycarboxylate (trade name: KRM) as the photopolymerizable compound -2110, molecular weight: 252, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 49.6 parts by mass
  • C As a photopolymerization initiator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt (trade name: SP-170, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 2 parts by mass, SP-100 (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) as a sensitizer, 0.4 parts by mass, and 40 parts by mass of propylene glycol monomethyl
  • the resin varnish A for forming a clad layer obtained above is coated on a corona-treated surface of a polyamide film (trade name: Miktron, manufactured by Toray Industries, Inc., thickness: 12 ⁇ m) (Multicoater TM-MC, Inc. It is applied using Hirano Tech Seed, dried at 80 ° C. for 10 minutes, then at 100 ° C. for 10 minutes, and then as a protective film, a release PET film (trade name: Purex A31, Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness: 25 ⁇ m) ) was attached so that the release surface was on the resin side to obtain a resin film for forming a cladding layer.
  • a polyamide film trade name: Miktron, manufactured by Toray Industries, Inc., thickness: 12 ⁇ m
  • a release PET film trade name: Purex A31, Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness: 25 ⁇ m
  • the thickness of the resin layer can be arbitrarily adjusted by adjusting the gap of the coating machine.
  • the thickness after curing is 20 ⁇ m for the lower cladding layer and 70 ⁇ m for the upper cladding layer. Adjusted.
  • the core layer-forming resin varnish B obtained above is applied to the non-treated surface of a PET film (trade name: Cosmo Shine A1517, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 16 ⁇ m) in the same manner as in the above production example.
  • a release PET film (trade name: PUREX A31, Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness: 25 ⁇ m) is applied as a protective film so that the release surface is on the resin side, and a core layer forming resin A film was obtained.
  • the gap of the coating machine was adjusted so that the film thickness after curing was 50 ⁇ m.
  • the lower clad layer was formed by irradiating ultraviolet rays (wavelength 365 nm) with 1 J / cm 2 from the opposite side of the material film and then heat-treating at 80 ° C. for 10 minutes.
  • a roll laminator (HLM-1500, manufactured by Hitachi Chemical Technoplant Co., Ltd.) is used under the conditions of pressure 0.4 MPa, temperature 50 ° C., laminating speed 0.2 m / min.
  • a vacuum pressurizing laminator manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., MVLP-500
  • a core layer was formed by thermocompression bonding under a pressure time of 30 seconds.
  • the resin film for forming a clad layer was laminated as an upper clad layer under the same laminating conditions as described above. Further, after irradiation with a total of 25 J / cm 2 on both surfaces with ultraviolet rays (wavelength 365 nm), heat treatment is performed at 160 ° C. for 1 hour to form a flexible optical waveguide in which an upper cladding layer is formed and a base film is disposed outside. did. Furthermore, in order to peel the polyamide film, the flexible optical waveguide was treated under high temperature and high humidity conditions of 85 ° C./85% for 24 hours to produce a flexible optical waveguide from which the base film was removed.
  • the core layer was 1.584 and the clad layer was 1.550 at a wavelength of 830 nm.
  • the propagation loss of the manufactured optical waveguide was determined by using a cut-back method using a surface-emitting laser (850 nm, manufactured by EXFO, FLS-300-01-VCL) as a light source, and Q82214, manufactured by Advantest Corporation as a light receiving sensor.
  • an optical axis conversion mirror was manufactured using a dicing saw (DAD-341, manufactured by DISCO Corporation).
  • the dicing blade was abrasive grain # 5000, the blade tip was inclined at 45 degrees, the feed rate was 1 mm / s, the spindle rotation speed was 30,000 RPM, and grooves were formed in a wet manner while pure water was applied to the blade at 1 L / min.
  • the core portion of the optical axis conversion mirror of the optical waveguide film was roughly divided into four parts, and observed using an optical microscope (“Metal Microscope BH2” manufactured by Olympus Corporation) while shifting the focus. The observation yielded 4 points including images obtained by focusing the microscope on the highest and lowest points. This image was synthesized to obtain the outline of the core. Since the outline of the core was a rectangle of 50 ⁇ m in length and 70 ⁇ m in width, the position of the center of gravity determined from the outline was set as the position of the intersection of diagonal lines.
  • (+500 ⁇ m, +1000 ⁇ m) and (+500 ⁇ m) , ⁇ 1000 ⁇ m) are the positions of the alignment recesses.
  • a through hole with a diameter of 600 ⁇ m was formed in this portion with a machining drill, and a pin with a diameter of 595 ⁇ m was attached to the through hole.
  • This adhesive varnish was applied onto a 75 ⁇ m-thick surface release-treated polyethylene terephthalate (manufactured by Teijin Ltd., Teijin Tetron film: A-31) and dried by heating at 80 ° C. for 30 minutes to obtain an adhesive sheet. .
  • This adhesive sheet is laminated together with a light-transmitting supporting base material having a thickness of 80 ⁇ m (manufactured by Thermo Corporation, low density polyethylene terephthalate / vinyl acetate / low density polyethylene terephthalate three-layer film: FHF-100).
  • a sheet-like adhesive composed of a protective film (surface release-treated polyethylene terephthalate), an adhesive layer, and a light-transmitting support substrate was produced.
  • the thickness of the adhesive layer was 10 ⁇ m.
  • the adhesive layer of the sheet-like adhesive thus prepared was cured at 160 ° C. for 1 hour, and the light transmittance was measured with a U-3310 UV-visible spectrophotometer manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. It had a high transmittance of 98% or more at 850 nm, and a transmission loss equivalent to 0.1 dB or less.
  • the refractive index was measured with a Metricon prism coupler (Model 2010) and found to be 1.505 at a wavelength of 830 nm.
  • the tensile elastic modulus was 350 MPa.
  • a concave portion for alignment was provided on a flexible electric wiring board (length 20 mm, width 3 mm, base material: Kapton 100EN, board thickness: 25 ⁇ m, copper circuit thickness: 12 ⁇ m) having electric wiring and light emitting / receiving elements. .
  • a flexible electric wiring board (length 20 mm, width 3 mm, base material: Kapton 100EN, board thickness: 25 ⁇ m, copper circuit thickness: 12 ⁇ m) having electric wiring and light emitting / receiving elements.
  • the center portion of the light receiving / emitting element and the center of gravity of the optical axis conversion mirror of the optical waveguide are aligned with each other. It set so that it might correspond with coordinate position (x, y), and provided the through-hole with the drill for processing.
  • the pin provided on the optical waveguide film is attached to the alignment through-hole of the flexible electrical wiring board, thereby positioning the optical waveguide with adhesive at a predetermined position of the flexible electrical wiring board, and a vacuum pressure laminator ( MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., vacuumed to 500 Pa or less, and then temporarily pressure-bonded under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 50 ° C., and a pressurization time of 30 seconds, and then 160 ° C. in a clean oven. It heated for 1 hour, the optical waveguide film and the flexible electrical wiring board were adhere
  • MVLP-500 manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.
  • the light transmittance of Kapton EN which is the base material of the flexible electrical wiring board
  • Kapton EN which is the base material of the flexible electrical wiring board
  • a U-3310 spectrophotometer manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation
  • the light loss when transmitting through the electric wiring board is as low as less than 0.5 dB.
  • the light transmission through hole is not provided.
  • the light loss from the light emitting element passes through the waveguide and the light loss entering the other light receiving element is 2 dB, and the positional deviation between the waveguide core portion of the optical axis conversion mirror and the light receiving and emitting element is almost equal. It was a result of zero efficient optical transmission.
  • Example 1 an opto-electric hybrid board was obtained in the same manner as in Example 1 except that the optical waveguide film and the flexible electric wiring board were aligned by the conventional method using the metal marker shown below. . That is, (x, y) coordinates (+500 ⁇ m, +1000 ⁇ m) and (+500 ⁇ m, ⁇ 1000 ⁇ m), which are the same coordinates as the recess position of Example 1, were used as alignment metal marker positions. In this portion, the marker having a diameter of 200 ⁇ m was formed through resist exposure / development / metal vapor deposition and resist stripping process.
  • An optical axis conversion mirror was formed at a location where light receiving and emitting elements were to be coupled, offset by ⁇ 500 ⁇ m in the X direction parallel to the line segment connecting the marker centers.
  • the flexible electric wiring board having the light receiving and emitting elements based on the marker was positioned on the optical waveguide with an adhesive, and the optical waveguide film and the flexible electric wiring board were bonded to obtain an opto-electric hybrid board.
  • the optical loss between the light receiving and emitting elements is 4 dB
  • the misalignment between the waveguide core portion of the optical axis conversion mirror and the light receiving and emitting elements is 20 ⁇ m. It was a result.
  • the optical loss between the light receiving and emitting elements was 4 dB, the positional deviation between the waveguide and the light receiving and emitting elements was 20 ⁇ m, the alignment was poor, and the result was inefficient optical transmission.
  • an optical waveguide substrate capable of extremely accurately aligning the optical axis conversion mirror and the light receiving and emitting element of the optical waveguide substrate and reducing the light transmission loss, and a method for manufacturing the same.
  • the relative positional deviation amount between the optical waveguide and the light receiving and emitting element can be within ⁇ 10 ⁇ m.
  • the optical axis conversion mirror of the optical waveguide substrate and the light receiving and emitting element are aligned with extremely high accuracy, and an opto-electric hybrid board with a small light transmission loss and a manufacturing method thereof can be obtained.
  • the amount of relative displacement between the optical waveguide and the light receiving / emitting element is within ⁇ 10 ⁇ m.
  • the optical waveguide positioning recess forming apparatus of the present invention the optical waveguide and the optical waveguide mixed substrate can be manufactured with high production efficiency.

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Abstract

　コア（１２）とクラッド（１１），（１３）を備え、該コアに光軸変換ミラー（１４）を有し、該光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせ用凹部を有する光導波路基板の製造方法であって、少なくとも、光軸変換ミラー部におけるコアの最も高い位置（１４ａ）に顕微鏡（２０）の焦点を合わせて得た画像と最も低い位置（１４ｄ）に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を合成 してコアの輪郭を得、該輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定し、該凹部を得ることを特徴とする光導波路基板の製造方法及び該製造方法により得られた光導波路基板により、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせが、極めて精度よくなされている光導波路基板及びその製造方法を提供する。

Description

光導波路基板及びその製造方法
　本発明は、光導波路基板及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせが精度よくなされた光導波路基板及びその製造方法に関する。また、該光導波路と電気配線を複合化した光電気混載基板及びその製造方法並びに光導波路基板の位置合わせ用凹部形成装置に関する。
　近年、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、いわゆる光インタコネクションが検討されている。光の伝送路として加工の容易さ、低コスト、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な点からポリマー光導波路が注目を集めている。
　このような光通信を用いるデバイスでは、光信号と電気信号を結合させる必要があり、光導波路と受発光素子との光軸を合致させる必要がある。光信号と電気信号を結合させる方法としては、通常、コアの端部にコアの長手方向に対して４５度の角度を持つ傾斜面を形成しておき、該傾斜面にて光を全反射させる光軸変換ミラーが用いられる。
　ところで、光導波路基板と電気回路基板を積み重ねて配置し、光軸を合致させるためには、光導波路基板及び電気回路基板に位置合わせ用マーカーを設けておき、これらを合致させることによって、簡易かつ確実に、電気回路基板上の受発光素子の光軸と、光導波路基板における光導波路の光軸とのアライメントを行なうことが提案されている（特許文献１、段落００２８参照）。
　また、多層配線基板であり、内層に金属配線層を備えるセラミック基板に、フィルム状の光導波路を位置合わせ穴とガイドピンを嵌合させることによって配置する光学素子搭載配線基板が提案されている（特許文献２、段落００５４～００５９）。
　しかしながら、特許文献１及び２では、どのようにして、精度良く位置合わせ用マーカーや位置合わせ穴を得るかについて、詳細な説明はなく、位置合わせ用マーカーや位置合わせ穴が、高い精度で形成されることを前提とした提案である。
　位置合わせ用マーカー等を形成する方法としては、通常、以下のような方法がとられる。すなわち、光導波路近傍に位置合わせ用メタルマーカーを、レジスト露光・現像・メタル蒸着、レジスト剥離プロセスを経て形成しておき、該マーカーからの距離を一定にして、ダイサーを用いて研削加工することによって、光軸変換ミラーを作製し、これによって、光軸を合致させている。
特開２００２－９０５８６号公報 特開２００５－３７８７０号公報
　従来の位置合わせ用マーカー等の作製において、従来の光学素子搭載配線基板であれば、十分な位置精度が得られていた。しかしながら、携帯電話やノート型パソコンなどに光導波路を用いることが検討されており、省スペース、薄型化に対応するため、受発光素子の小型化、配線密度の高度化が重要であり、光配線と電気配線のアライメントのより高い精度が求められている。
　このような状況下、従来の方法では、導波路近傍に位置合わせ用マーカーを作製するに際し、露光時の合わせ精度として、±１０～２０μｍ程度の相対位置ずれが考えられ、光軸変換ミラーの加工時に、位置合わせ用マーカーとの相対位置ずれとして±１０～２０μｍ程度のずれがさらに加わることが想定される。
　これに対し、現在求められている光導波路と光受発光素子との相対位置ずれ量は±１０μｍ以内であり、従来の方法では、十分な位置精度が得られない。
　本発明は、このような問題点に対して、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせが、極めて精度よくなされている光導波路基板及びその製造方法、さらには、該光導波路と電気配線を複合化した光電気混載基板及びその製造方法並びに光導波路基板の位置合わせ用凹部形成装置を提供することを目的とするものである。
　本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、先にコアに光軸変換ミラーを形成しておき、光学顕微鏡等を用いて、該ミラー面の重心位置を決定し、該重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定することによって、上記課題を解決し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
　すなわち、本発明は、コアとクラッドを備え、該コアに光軸変換ミラーを有し、該光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせ用凹部を有する光導波路基板の製造方法であって、少なくとも、光軸変換ミラーにおけるコアの最も高い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像と最も低い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を合成してコアの輪郭を得、該輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定し、該凹部を得ることを特徴とする光導波路基板の製造方法、及び該製造方法により製造した、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせが極めて精度よくなされている光導波路基板、さらには、該光導波路と電気配線を複合化した光電気混載基板及びその製造方法並びに光導波路基板の位置合わせ用凹部形成装置、を提供するものである。
　本発明の方法によれば、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせが、極めて精度よくなされ、光の伝送ロスが小さい光導波路基板及びその製造方法、さらには該光導波路と電気配線を複合化した光電気混載基板及びその製造方法並びに光導波路基板の位置合わせ用凹部形成装置、を提供することができる。より具体的には、光導波路と光受発光素子との相対位置ずれ量が±１０μｍ以内の光電気混載基板を製造することができる。
コアの輪郭を得るための手法を示す概念図である。 光学顕微鏡の観察像のイメージ図を示す図面である。 光導波路と受発光素子実装基板の接続方法を示す概念図である。 光導波路の位置合わせ用凹部形成装置の構成を示す概念図である。
　本発明の光導波路基板は、コアとクラッドを備え、該コアに光軸変換ミラーを有し、該光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせ用凹部を有する。そして、本発明の製造方法は、少なくとも、光軸変換ミラー部におけるコアの最も高い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像と最も低い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を合成してコアの輪郭を得、該輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定することを特徴とする。
　コアの輪郭は、コアとクラッドの材料が、互いに屈折率は異なるものの、同質の材料であり、しかも透明性の高い材料であるため、コアの輪郭を決定するのは容易ではない。本発明の方法を用いることで、コアの輪郭を容易に決定でき、その重心位置から位置合わせ用凹部が決定できるので、非常に高い精度で、光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせをすることができる。
　以下、図１及び図２を用いて、本発明の製造方法について詳細に説明する。
［コアの輪郭を得るための手法］
　図１は、コアの輪郭を得るための手法を示す概念図である。本発明の製造方法は、上部クラッド１１、コア部１２及び下部クラッド１３からなり、光軸変換ミラー１４を有する光導波路１０において、該ミラー１４を光学顕微鏡等で観察して、コアの輪郭を得る点に特徴がある。すなわち、該観察の際に、光学顕微鏡２０のレンズを上下させることで、焦点をずらしながら観察するものである。より具体的には、光軸変換ミラー１４におけるコアの最も高い位置１４ａ（上部クラッド１１に接する位置、以下「最高点」と記載する場合がある。）に顕微鏡の焦点を合わせて画像を得る。次に、光学顕微鏡２０のレンズを下降させ、光軸変換ミラー１４におけるコアの最も低い位置１４ｄ（下部クラッド１３に接する位置、以下「最低点」と記載する場合がある。）に顕微鏡の焦点を合わせて画像を得る。これら２つの画像を合成することで、コアの輪郭を得る。
　上記最高点及び最低点、並びにその中間点における光学顕微鏡の観察像のイメージ図を図２に示す。図２（ａ）は最高点におけるイメージ図であり、図２（ｄ）は最低点におけるイメージ図である。図２（ａ）は、光軸変換ミラー１４におけるコアの最も高い位置１４ａに焦点が合っているので、最も左側の輝度が高く見え、右側ほど輝度が低く見える。一方、図２（ｄ）は、光軸変換ミラー１４におけるコアの最も低い位置１４ｄに焦点が合っているので、最も右側の輝度が高く見える。さらに、例えば、１４ａと１４ｄの間を４分割して、図１の１４ｂ及び１４ｃにて光学顕微鏡の観察像を得れば、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すようなイメージ図が得られる。
　図２（ａ）に示す例では、最も左の１／４の部分の輝度が最も高い部分（８／８、図２では密度の高い斜線で表現）であり、次の１／４の部分の輝度がその半分（４／８、図２では密度の低い斜線で表現）程度、次の１／４の部分がさらにその半分（２／８、図２ではドットで表現）程度、最も右の１／４の部分がさらにその半分（１／８、図２では白抜きで表現）程度であることを示している。以下、図２（ｂ）～図２（ｄ）の輝度は、以下の第１表に示す輝度である場合を示しているが、これらは一例である。また、ここで８／８とは、輝度を８段階に区分した場合の最も高い８であることを示し、４／８、２／８及び１／８は、同様に輝度を８段階に区分した場合の相対的輝度が４、２及び１であることを示したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明では、少なくとも、図２（ａ）及び図２（ｄ）で得られるイメージ図を合成してコアの輪郭を得るが、上記のように、４分割して図２（ｂ）及び図２（ｃ）のイメージ図を得、これらも併せて合成して、コアの輪郭を得ることによって、より精度良く、コアの輪郭を得ることができる。なお、分割の程度は、さらに多くてもよく、例えば１０分割とすることで、さらに精度の高いコアの輪郭を得ることができる。
　次に、上記方法にて得られた、コアの輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定する。ここでは、コアの輪郭の重心位置は、該輪郭の対角線の交点とすればよい。
［位置合わせ用凹部の形成］
　次いで、該輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定し、該凹部を得る。位置合わせ用凹部の形成は、通常のドリル加工等により得ることができ、特に限定されない。なお、位置合わせ用凹部は貫通孔であってもよいし、貫通していない凹部（へこみ）であってもよい。位置合わせを容易にするとの観点からは、貫通孔であることがより好ましい。
　また、通常、光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせを行うには、位置合わせ用凹部を少なくとも２ヶ所決定しておく必要があるが、輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部までの距離は、光導波路の大きさ等によって適宜決定されるものであって、特に限定されない。例えば、非常に小さい受発光素子との結合を行う場合には、コアの輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部までの距離は３００μｍ～３０００μｍ程度である。
　なお、本発明で用いる受発光素子としては特に制限はなく、発光素子としては、例えば端面発光レーザー（半導体レーザー）、発光ダイオード又は面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）などが挙げられる。これらのうち、大規模化、高速駆動が可能であり、しかも低コスト及び低消費電力である面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）がより好ましい。また、受光素子としては、フォトダイオード、ＣＣＤ(Charge Coupled Device Image Sensor)などが挙げられるが、高速応答性の点からフォトダイオードを用いることが好ましい。
［光電気混載基板の製造］
　次に、上記方法により得た位置合わせ用凹部が貫通孔である場合を例に、光導波路と受発光素子実装基板を接続して、光電気混載基板を製造する方法について、図３を用いて説明する。
　図３に示す光導波路３０は、上部クラッド３１、コア部３２、下部クラッド３３からなり、光軸変換ミラー３４を有し、さらに、該ミラー３４の強度を向上させるための保護板３５を有している。
　該光導波路３０は、上述の方法により得た位置合わせ用凹部（以下、「位置決め用貫通孔３６」と称する。）を有し、該位置決め用貫通孔３６には、光受発光素子実装基板と嵌合するためのピン３７が設けられている。
　一方、光受発光素子実装基板４０は、光受発光素子と４１と位置決め用貫通孔４２を有し、光受発光素子と４１と位置決め用貫通孔４２の距離Ｘは、上記方法により求められたコアの輪郭の重心位置と位置合わせ用凹部の位置の距離Ｙに合致する距離とされている。
　したがって、上記位置決め用貫通孔４２にピン３７を嵌合することにより、極めて高い精度で、すなわち、受発光素子の中心部分と光導波路の光軸変換ミラーの重心位置が極めて高い精度で合致した光電気混載基板が得られる。具体的には、受発光素子の中心部分と光導波路の光軸変換ミラーの重心位置の相対位置ずれが±１０μｍ以内の精度で合致した光電気混載基板が得られる。
　なお、上記光導波路としては、光導波路フィルムを用いることが好ましく、光受発光素子実装基板としては、フレキシブル電気配線基板が好ましい。このような態様をとることで、屈曲性に優れる光電気混載基板が得られるからである。
　以下、本発明で好適に用いられる光導波路フィルムとフレキシブル電気配線基板について説明する。
［光導波路フィルム］
　本発明の光導波路フィルムは、コアとクラッドを備えたものであり、従来、光導波路フィルムとして用いられるものを利用することができる。例えば、（Ａ）ベースポリマー、（Ｂ）光重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有する樹脂組成物からなる光導波路形成用樹脂フィルムを用いることができる。
　（Ａ）ベースポリマーはフィルム等の硬化物を形成する場合に、その強度を確保するためのものであり、その目的を達成し得るものであれば特に限定されず、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン等、あるいはこれらの誘導体などが挙げられる。これらのベースポリマーは１種単独でも、また２種以上を混合して用いてもよい。
　（Ｂ）光重合性化合物は、紫外線等の光の照射によって重合するものであれば特に制限はないが、光に対する反応性の観点から、分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物であることが好ましい。具体的には、（メタ）アクリレート、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル、ビニルピリジン、ビニルフェノール等が挙げられるが、これらのうち透明性と耐熱性の観点から、（メタ）アクリレートが好ましい。（メタ）アクリレートとしては、１官能性のもの、２官能性のもの、３官能性のもののいずれをも用いることができる。
　なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
（Ｃ）成分の光重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’－テトラメチル－４，４’－ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ’－テトラエチル－４，４’－ジアミノベンゾフェノン、４－メトキシ－４’－ジメチルアミノベンゾフェノン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタン－１－オン、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、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、１，２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルフォリノプロパン－１－オン等の芳香族ケトン；２－エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２－ベンズアントラキノン、２，３－ベンズアントラキノン、２－フェニルアントラキノン、２，３－ジフェニルアントラキノン、１－クロロアントラキノン、２－メチルアントラキノン、１，４－ナフトキノン、９，１０－フェナントラキノン、２－メチル１，４－ナフトキノン、２，３－ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２－（ｏ－フルオロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｐ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５－トリアリールイミダゾール二量体；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、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のフォスフィンオキサイド類；９－フェニルアクリジン、１，７－ビス（９，９’－アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体；Ｎ－フェニルグリシン、Ｎ－フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物などが挙げられる。
　（Ａ）ベースポリマーの配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１０～８０質量％とすることが好ましい。この配合量が、１０質量％以上であるとフィルムを形成する場合に、膜厚５０μｍ以上の厚膜フィルムでも容易に製造することが可能であり、一方、８０質量％以下であると、光硬化反応が十分に進行する。以上の観点から、（Ａ）ベースポリマーの配合量は、２０～７０質量％とすることがさらに好ましい。
　（Ｂ）光重合性化合物の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、２０～９０質量％とすることが好ましい。この配合量が、２０質量％以上であると、ベースポリマーを絡み込んで硬化させることが容易にでき、一方、９０質量％以下であると、厚膜のフィルムを容易に形成することできる。以上の観点から、（Ｂ）光重合性化合物の配合量は３０～８０質量％とすることがさらに好ましい。
　（Ｃ）光重合開始剤の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．１～１０質量部とすることが好ましい。この配合量が０．１質量部以上であると、光感度が十分であり、一方１０質量部以下であれば、露光時に感光性樹脂組成物の表層での吸収が増大することがなく、内部の光硬化が十分となる。さらに、重合開始剤自身の光吸収の影響により伝搬損失が増大することもなく好適である。以上の観点から、（Ｃ）重合開始剤の配合量は、０．２～５質量部とすることがさらに好ましい。
　本発明の光導波路フィルムは、（Ａ）～（Ｃ）成分を含有する樹脂組成物を溶媒に溶解して、基材に塗布し、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。ここで用いる溶媒としては、該樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶媒又はこれらの混合溶媒を用いることができる。樹脂溶液中の固形分濃度は、通常３０～６０質量％程度であることが好ましい。
　本発明の光導波路フィルムの厚さについては特に限定されないが、乾燥後の厚さで、通常は１０～２５０μｍである。１０μｍ以上であると、受発光素子との結合トレランスが拡大できるという利点があり、２５０μｍ以下であると、受発光素子との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４０～９０μｍの範囲であることが好ましい。
　本発明の光導波路形成用樹脂フィルムの製造過程で用いる基材は、光導波路形成用フィルムを支持する支持体であって、その材料については特に限定されないが、後に光導波路形成用フィルムを剥離することが容易であり、かつ、耐熱性及び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが好適に挙げられる。該基材の厚さは、５～５０μｍの範囲であることが好ましい。５μｍ以上であると、支持体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、該基材の厚さは１０～４０μｍの範囲であることがより好ましく、２０～３０μｍであることが特に好ましい。
　このようにして得られた基材上に設けられた光導波路形成用フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に貯蔵することができる。また、必要に応じて、光導波路形成用フィルムの上に保護フィルムを設けることもできる。なお、上記基材及び保護フィルムは、後に光導波路形成用フィルムの剥離を容易とするため、帯電防止処理等が施されていてもよい。
　上記のようにして得られた光導波路形成用樹脂フィルムを用いて光導波路を形成するための製造手法について以下説明する。その方法としては、例えば、基材から剥離された下部クラッドフィルムを、保護フィルムが存在する場合には、保護フィルムを除去後、基板上に加熱しながら圧着することにより積層する方法などが挙げられる。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましい。該樹脂フィルムの加熱温度は５０～１３０℃とすることが好ましく、圧着圧力は、０．１～１．０ＭＰａ程度（１～１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度）とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
　下部クラッド層の厚さは、特に制限はないが、２～５０μｍであることが好ましい。２μｍ以上であると、伝搬光をコア内部に閉じ込めるのが容易となり、５０μｍ以下であると、光導波路全体の厚さが大きすぎることがない。本発明では、特に小さい曲げ半径での屈曲耐久性を満足するとの観点から、下部クラッド層の厚さは２～２０μｍの範囲であることがより好ましく、５～１５μｍの範囲であることが特に好ましい。
　なお、下部クラッド層の厚さとは、コア部と下部クラッド層との境界から下部クラッド層の下面までの値である。
　次いで、下部クラッドフィルムを光又は加熱により硬化し、下部クラッドフィルムより屈折率の高いコアフィルムを同様な方法で積層する。このようにして積層した樹脂フィルムは、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを通して活性光線が画像状に照射される。活性光線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する公知の光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を有効に放射するものも用いることができる。
　下部クラッドフィルムより屈折率の高いコアフィルムは以下の点について考慮しつつ作製される。
　すなわち、コア部の高さについては、特に制限はないが、１０～１５０μｍであることが好ましい。コア部の高さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子との結合において位置合わせトレランスが小さくなることがなく、１５０μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子との結合において、結合効率が小さくなることがない。本発明では、特に小さい曲げ半径での屈曲耐久性を満足するとの観点から、コア部の高さは１０～１２０μｍの範囲であることがより好ましく、３０～９０μｍの範囲であることが特に好ましい。
　次いで、露光後、ウエット現像、ドライ現像等で未露光部を除去して現像し、コアパターンを製造する。ウエット現像の場合は、有機溶剤、アルカリ性水溶液、水系現像液等の前記樹脂フィルムの組成に対応した現像液を用いて、例えば、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像する。
　現像液としては、有機溶剤、アルカリ性水溶液等の安全かつ安定であり、操作性が良好なものが好ましく用いられる。前記有機溶剤系現像液としては、例えば、１，１，１－トリクロロエタン、Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、γ－ブチロラクトン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、引火防止のため、１～２０質量％の範囲で水を添加してもよい。
　上記アルカリ性水溶液の塩基としては、例えば、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ、リチウム、ナトリウム、カリウム若しくはアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩等の炭酸アルカリ、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩などが用いられる。また、現像に用いるアルカリ性水溶液としては、例えば、０．１～５質量％炭酸ナトリウムの希薄溶液、０．１～５質量％炭酸カリウムの希薄溶液、０．１～５質量％水酸化ナトリウムの希薄溶液、０．１～５質量％四ホウ酸ナトリウムの希薄溶液等が好ましく挙げられる。また、現像に用いるアルカリ性水溶液のｐＨは９～１４の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光性樹脂組成物の層の現像性に合わせて調節される。また、アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させてもよい。
　上記水系現像液としては、水又はアルカリ水溶液と一種以上の有機溶剤とからなる。ここでアルカリ物質としては、前記物質以外に、例えば、ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、２ーアミノ－２－ヒドロキシメチル－１、３－プロパンジオール、１、３－ジアミノプロパノール－２、モルホリン等が挙げられる。現像液のｐＨは、レジストの現像が充分にできる範囲でできるだけ小さくすることが好ましく、ｐＨ８～１２とすることが好ましく、ｐＨ９～１０とすることがより好ましい。上記有機溶剤としては、例えば、三アセトンアルコール、アセトン、酢酸エチル、炭素数１～４のアルコキシ基をもつアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。有機溶剤の濃度は、通常、２～９０質量％とすることが好ましく、その温度は、現像性にあわせて調整することができる。また、水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤等を少量混入することもできる。
　また、必要に応じて２種類以上の現像方法を併用してもよい。現像の方式としては、例えば、ディップ方式、バトル方式、高圧スプレー方式等のスプレー方式、ブラッシング、スラッピング等が挙げられる。
　現像後の処理として、必要に応じて６０～２５０℃程度の加熱又は０．１～１０００ｍＪ／ｃｍ2程度の露光を行うことによりコアパターンをさらに硬化して用いてもよい。
　次いで、コアフィルムより屈折率の低い上部クラッドフィルムを同様の方法で積層し、光導波路を作製する。上部クラッド層の厚さは、コア部を埋め込むことができる範囲であれば、特に制限はないが、乾燥後の厚さで、２～５０μｍであることが好ましく、小さい曲げ半径での屈曲耐久性を満足するとの観点から、その厚さは２～２０μｍの範囲であることがより好ましく、５～１５μｍの範囲であることが特に好ましい。上部クラッド層の厚さは、最初に形成される下部クラッド層の厚さと同一であっても異なってもよい。なお、ここで示す上部クラッド層の厚さとは、コア部と上部クラッド層との境界から上部クラッド層の上面までの値である。
　本発明の光導波路は、コアに光軸変換ミラーを有する。光軸変換ミラーは、コアの端部にコアの長手方向に対して４５度の角度を持つ傾斜面を形成しておき、該傾斜面にて光を全反射させるものであり、ダイシングソーなどでカットすることにより得ることができる。
　ダイシングソーに取り付けるブレードは４５度刃先のものを選び、ブレードの砥石粒度は被加工物により選定する。ブレードは数万回に高速回転しながら、純水をブレードに掛けながら光導波路に４５度の傾斜面を面荒れが少なくなるように形成される。
［フレキシブル電気配線基板］
　フレキシブル電気配線基板としては、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板を好適に用いることができる。ＦＰＣ基板の基板材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマーなどが用いられるが、一般的には耐熱性や入手のしやすさの観点からポリイミドが用いられる。市販品としては、例えばカプトン（東レ・デュポン株式会社製）を用いたＦＰＣ基板が挙げられる。
　ここで、フレキシブル電気配線基板を構成する基板の厚さについては特に制限はなく、必要とする屈曲性によって適宜決定されるものである。具体的には、５～５０μｍの範囲が好ましい。
［光電気混載基板］
　上記光導波路フィルム及びフレキシブル電気配線基板を接合して、本発明の光電気混載基板は製造される。
　光導波路フィルムとフレキシブル電気配線基板の接合に際しては、必要に応じて、接着剤を使用することができる。接着剤の種類としては、光導波路フィルム及びフレキシブル電気配線基板の材質に応じて、適宜決定することができる。
　光電気混載基板に可撓性を持たせるためには、接着剤が硬化後に柔軟性を有することが好ましく、具体的には、硬化後において、弾性率が７００ＭＰａ以下であることが好ましく、６００ＭＰａ以下であることがさらに好ましく、５００ＭＰａ以下であることが特に好ましい。また、接着剤としての強度の点から、１ＭＰａ以上であることが好ましく、５ＭＰａ以上であることがより好ましい。
　接着剤の種類としては、アクリルゴム系接着剤や市販品としては、日立化成工業株式会社製高耐熱接着絶縁材ＫＳ７００３（弾性率７００ＭＰａ）、日立化成ポリマー株式会社製フレキシブル印刷配線板用接着剤ハイボン８０８（弾性率５０ＭＰａ）などが好適に例示される。
　光導波路フィルムとフレキシブル電気配線基板の接合方法については、上述のようにして、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子とを精度良く結合させること以外に、特に制限はないが、密着性、気泡巻き込み防止の観点から、ロールラミネータ、または平板型ラミネータを用いる方法が好ましい。ロールラミネータでのラミネート温度は、室温（２５℃）～１００℃の範囲とすることが好ましい。室温（２５℃）以上であると、光導波路との密着性が向上し、１００℃以下であると、接着剤層が流動することなく、必要とする膜厚が得られる。以上の観点から、４０～１００℃の範囲がより好ましい。圧力は０．２～１．０ＭＰａ（１～１０ｋｇｆ／ｃｍ2）が好ましく、ラミネート速度は０．１～３ｍ／ｍｉｎが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
　また、平板型ラミネータとは、積層材料を一対の平板の間に挟み、平板を加圧することにより圧着させるラミネータのことを指し、例えば、真空加圧式ラミネータを好適に用いることができる。ここでの加熱温度は、５０～１００℃とすることが好ましく、圧着圧力は、０．１～１．０ＭＰａ（１～１０ｋｇｆ／ｃｍ2）とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
　なお、光導波路フィルムとフレキシブル電気配線基板の接着性を考慮すると、接合は全面にわたってなされていることが好ましい。
［位置合わせ用凹部形成装置］
　また、本発明は位置合わせ用凹部形成装置をも包含する。すなわち、光学顕微鏡と、該光学顕微鏡のレンズを上下に移動させる移動機構部、加工用ドリル、該加工用ドリルを移動させる移動機構部、及び光学顕微鏡の観察像を取り込み画像処理する観察像演算装置を備えてなる位置合わせ用凹部形成装置である。以下、図４を用いて詳細に説明する。
　本発明の位置合わせ用凹部形成装置５０には、コアとクラッドを備え、該コアに光軸変換ミラー３４を有する光導波路３０を備えてなる光導波路基板の光軸変換ミラー部を観察し得るように、該光導波路基板がセットされ、光学顕微鏡２０のレンズを上下させるレンズ移動機構部５１によって、レンズが上下して、少なくとも光軸変換ミラー部３４におけるコアの最も高い位置（最高点）に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像と、最も低い位置（最低点）に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を得る。さらに、最高点と最低点の中間点において顕微鏡の焦点を合わせて得て画像を得てもよい。該画像の点数が多いほど、コアの輪郭を精度良く得られるために好適である。
　次いで、上記方法により得た光学顕微鏡の観察像を観察像演算装置５２に取り込み、画像処理（画像の合成）を行って、コアの輪郭を得る。なお、少なくとも上記最高点での画像と、最低点での画像は、コアの輪郭を得るために用いる。
　次に、該観察像演算装置５２によって、該輪郭の重心の位置を決定する。重心の位置は対角線の交点とすればよい。重心の位置を決定した後、該重心位置から特定の距離の位置に加工用ドリル５３を移動させる加工用ドリル移動機構５４によって、加工用ドリルを移動させ、該ドリルによって位置合わせ用凹部を、少なくとも２ヶ所形成する。ここで、位置合わせ用凹部は、上述のように、貫通孔であってもよいし、貫通していない凹部（へこみ）であってもよい。
　上述のような、作業はマニュアル操作により行うこともできるが、上記観察像演算装置５２によって、一連の作業を自動化することで、作業効率及び生産効率の向上を図ることができる。
　以下、本発明の実施例をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。
（評価方法）
位置合わせの精度の評価方法
　光学顕微鏡にＸＹ方向に移動可能な観察ステージと、０．１μｍ単位の読み取り可能な変位センサー（キーエンス株式会社製「ＧＴ２」）を設置した。次に顕微鏡の接眼レンズに設けたクロスマークの交点に、凹部の１２，３，６，９時方向の４点に合せて移動距離を読み取り、平均をとることで凹部のＸＹ方向の中心位置を計測した。ここで、光学顕微鏡のレンズ倍率は凹部直径の倍位の視野が確保できる様に選定した。
　次に同様に光軸変換部のミラーの縦横エッジ位置と中心位置を計測した。なお、顕微鏡の焦点位置を上下させてコアの最も高い位置に合せて一方のエッジのコントラストが鮮明な時点でエッジの位置を計測し、つぎにコアの最も低い位置に合せてもう一方のエッジの位置を計測し、次にコア厚みの中心近傍に焦点を合せてコアの横方向のエッジ位置を左右で計測した。この４点のステージ移動距離から光軸変換部のミラーの縦横エッジ位置と平均をとることでＸＹ方向の中心位置を計測した。
　このようにして凹部と光軸変換部のミラー間の相対位置を計測し、予め設定した該相対位置からのズレ量を算出することで位置合わせ精度の評価を行った。
実施例１
（１－１）光導波路フィルムの作製
〔クラッド層形成用樹脂フィルムの作製〕
　（Ａ）バインダポリマーとして、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）４８質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート（商品名：ＫＲＭ－２１１０、分子量：２５２、旭電化工業株式会社製）４９．６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩（商品名：ＳＰ－１７０、旭電化工業株式会社製）２質量部、増感剤として、ＳＰ－１００（商品名、旭電化工業株式会社製）０．４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質量部を広口のポリ瓶に秤量し、メカニカルスターラ、シャフト及びプロペラを用いて、温度２５℃、回転数４００ｒｐｍの条件で、６時間撹拌し、クラッド層形成用樹脂ワニスＡを調合した。その後、孔径２μｍのポリフロンフィルタ（商品名：ＰＦ０２０、アドバンテック東洋株式会社製）を用いて、温度２５℃、圧力０．４ＭＰａの条件で加圧濾過し、さらに真空ポンプ及びベルジャーを用いて減圧度５０ｍｍＨｇの条件で１５分間減圧脱泡した。
　上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスＡを、ポリアミドフィルム（商品名：ミクトロン、東レ株式会社製、厚さ：１２μｍ）のコロナ処理面上に塗工機（マルチコーターＴＭ－ＭＣ、株式会社ヒラノテクシード製）を用いて塗布し、８０℃、１０分、その後１００℃、１０分乾燥し、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、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さは、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、本実施例では硬化後の膜厚が、下部クラッド層２０μｍ、上部クラッド層７０μｍとなるように調節した。
〔コア層形成用樹脂フィルムの作製〕
　（Ａ）バインダポリマーとして、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、およびビスフェノール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およ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およ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。本実施例では硬化後の膜厚が５０μｍとなるよう、塗工機のギャップを調整した。
［光導波路フィルムの作製］
　上記で得られた下部クラッド層形成用樹脂フィルムの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、紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ－１１７２）にて樹脂側（基材フィルムの反対側）から紫外線（波長３６５ｎｍ）を１Ｊ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で１０分間加熱処理することにより、下部クラッド層を形成した。
　次に、該下部クラッド層上に、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、次いで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て、コア層を形成した。
　次に、幅５０μｍの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分間加熱乾燥した。
　次いで、上記と同様なラミネート条件にて、上部クラッド層として上記クラッド層形成用樹脂フィルムをラミネートした。さらに、紫外線（波長３６５ｎｍ）を両面に合計で２５Ｊ／ｃｍ2照射後、１６０℃で１時間加熱処理することによって、上部クラッド層を形成し基材フィルムが外側に配置されたフレキシブル光導波路を作製した。さらにポリアミドフィルム剥離のため、該フレキシブル光導波路を８５℃／８５％の高温高湿条件で２４時間処理し、基材フィルムを除去したフレキシブル光導波路を作製した。
　なお、コア層及びクラッド層の屈折率をＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー（Ｍｏｄｅｌ２０１０）で測定したところ、波長８３０ｎｍにて、コア層が１．５８４、クラッド層が１．５５０であった。また、作製した光導波路の伝搬損失を、光源に８５０ｎｍの面発光レーザー（（ＥＸＦＯ社製、ＦＬＳ－３００－０１－ＶＣＬ）を、受光センサに株式会社アドバンテスト製、Ｑ８２２１４を用い、カットバック法（測定導波路長１０、５、３、２ｃｍ、入射ファイバー；ＧＩ－５０／１２５マルチモードファイバー（ＮＡ＝０．２０）、出射ファイバー；ＳＩ－１１４／１２５（ＮＡ＝０．２２））により測定したところ、０．０５ｄＢ／ｃｍであった。
　また、得られた光導波路フィルムの引張弾性率及び引張強度を上記方法により測定した結果、引張弾性率が２，０００ＭＰａ、引張強度が７０ＭＰａであった。
　次に、ダイシングソー（株式会社ディスコ製、ＤＡＤ－３４１）を用いて、光軸変換ミラーを作製した。ダイシングブレードは砥粒＃５０００、刃先は４５度傾斜品、送り速度は１ｍｍ／ｓ、スピンンドル回転数は３万ＲＰＭとし、純水をブレードに１Ｌ／ｍｉｎ掛けながら湿式にて溝形成を行った。
　次に、光導波路フィルムの光軸変換ミラーのコア部を大まかに４分割し、光学顕微鏡（オリンパス株式会社製「金属顕微鏡ＢＨ２」）を用いて、焦点をずらしながら観察した。該観察は、最高点及び最低点に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を含む４点を得た。これの画像を合成し、コアの輪郭を得た。コアの輪郭は、縦５０μｍ、横７０μｍの長方形であったので、該輪郭から決定する重心位置を、対角線の交点の位置とした。
　該重心位置から、光導波路のコアに対して平行な方向をｘ軸、垂直な方向をｙ軸とした場合に、（ｘ，ｙ）の座標として、（＋５００μｍ，＋１０００μｍ）の位置と、（＋５００μｍ，－１０００μｍ）の位置の２ヶ所を位置合わせ用凹部の位置とした。この部分に加工用ドリルで、直径６００μｍの貫通孔を形成し、該貫通孔に、直径５９５μｍのピンを装着した。
（１－２）シート状接着剤の作製
　ＨＴＲ－８６０Ｐ－３（帝国化学産業株式会社製、商品名、グリシジル基含有アクリルゴム、分子量１００万、Ｔｇ－７℃）１００質量部、ＹＤＣＮ－７０３（東都化成株式会社製、商品名、ｏ－クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２１０）５．４質量部、ＹＤＣＮ－８１７０Ｃ（東都化成株式会社製、商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１５７）１６．２質量部、プライオーフェンＬＦ２８８２（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名、ビスフェノールＡノボラック樹脂）１５．３質量部、ＮＵＣＡ－１８９（日本ユニカー株式会社製、商品名、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン）０．１質量部、ＮＵＣＡ－１１６０（日本ユニカー株式会社製、商品名、γ‐ウレイドプロピルトリエトキシシラン）０．３質量部、Ａ－ＤＰＨ（新中村化学工業株式会社製、商品名、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）３０質量部、イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタノン－１－オン：Ｉ－３６９）１．５質量部、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気した。この接着剤ワニスを、厚さ７５μｍの表面離型処理ポリエチレンテレフタレート（帝人株式会社製、テイジンテトロンフィルム：Ａ－３１）上に塗布し、８０℃で３０分間加熱乾燥し粘接着シートを得た。この粘接着シートに、厚さ８０μｍの光透過性の支持基材（サーモ株式会社製、低密度ポリエチレンテレフタレート／酢酸ビニル／低密度ポリエチレンテレフタレート三層フィルム：ＦＨＦ－１００）をあわせてラミネートすることにより保護フィルム（表面離型処理ポリエチレンテレフタレート）、粘接着剤層、及び光透過性の支持基材からなるシート状接着剤を作製した。粘接着剤層の厚さは１０μｍとした。
　このように作製したシート状接着剤の粘接着剤層を１６０℃で１時間硬化し、光線透過率を株式会社日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ－３３１０紫外可視分光光度計にて測定したところ、波長８５０ｎｍにおいて９８％以上の高い透過率を有しており、０．１ｄＢ以下相当の透過損失であった。
　なお、屈折率をＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー（Ｍｏｄｅｌ２０１０）で測定したところ、波長８３０ｎｍにて１．５０５であった。
　また、得られたシート状接着剤の引張弾性率を上記方法により測定した結果、引張弾性率は３５０ＭＰａであった。
（１－３）光電気混載基板の作製
　フレキシブル光導波路に、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、保護フィルムを剥がしたシート状接着剤をラミネートした。続いてダイシングソー（株式会社ディスコ製、ＤＡＤ－３４１）を用いて、導波路を短冊状（長さ１００ｍｍ、幅３ｍｍ）に加工し、支持基材側から紫外線（３６５ｎｍ）を２５０ｍＪ／ｃｍ2照射し、粘接着剤層と支持基材界面の密着力を低下させ支持基材を剥がして接着剤付き光導波路を得た。
　次に、電気配線及び受発光素子を有するフレキシブル電気配線基板（長さ２０ｍｍ、幅３ｍｍ、基材：カプトン１００ＥＮ、基板厚さ：２５μｍ、銅回路厚さ：１２μｍ）に位置合わせ用凹部を設けた。該位置合わせ用凹部は、上記光導波路の位置合わせ用凹部の位置と合致させることにより、受発光素子の中心部分と光導波路の光軸変換ミラーの重心位置が合致するように、上記光導波路の座標位置（ｘ，ｙ）と合致するように設定し、加工用ドリルで貫通孔を設けた。
　次いで、光導波路フィルムに設けたピンをフレキシブル電気配線基板の位置合わせ用貫通孔に装着させることで、フレキシブル電気配線基板の所定の箇所に接着剤付き光導波路の位置決めをし、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秒の条件で仮圧着した後、クリンオーブン中で１６０℃、１時間加熱し、光導波路フィルムとフレキシブル電気配線基板を接着して、光電気混載基板を得た。
　ここでフレキシブル電気配線板の基材であるカプトンＥＮの光線透過率を株式会社日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ－３３１０分光光度計にて測定したところ、波長８５０ｎｍにおいて９８％であった。これは０．１ｄＢ相当の透過損失であり、前述の粘接着剤層と合算しても電気配線板を透過する際の光損失は０．５ｄＢ未満と低損失であるため、本実施例では、光透過用スルーホールを設けない構造とした。
　評価結果としては、発光素子から出た光が導波路を通り、他方の受光素子に入る光損失は２ｄＢであり、光軸変換ミラーの導波路コア部と光受発光素子間の位置ずれがほぼゼロの効率的な光伝送結果であった。
比較例１
　実施例１において、以下に示すメタルマーカーを用いる従来の方法で、光導波路フィルムとフレキシブル電気配線基板の位置合わせを行ったこと以外は、実施例１と同様にして、光電気混載基板を得た。すなわち、実施例１の凹部位置と同様の（ｘ，ｙ）の座標である（＋５００μｍ，＋１０００μｍ）の位置と、（＋５００μｍ，－１０００μｍ）の２ヶ所を位置合わせ用メタルマーカー位置とした。この部分に、直径２００μｍの該マーカーをレジスト露光・現像・メタル蒸着、レジスト剥離プロセスを経て形成した。該マーカー中心を結んだ線分と平行にＸ方向に－５００μｍオフセットした光受発光素子間結合予定箇所に、光軸変換ミラーを形成した。次に該マーカー基準で受発光素子を有するフレキシブル電気配線基板を接着剤付き光導波路に位置決めをし、光導波路フィルムとフレキシブル電気配線基板を接着して、光電気混載基板を得た。
　評価結果としては、光受発光素子間の光損失は４ｄＢであり、光軸変換ミラーの導波路コア部と光受発光素子間の位置ずれが２０μｍ存在する位置合せが悪く、非効率な光伝送結果であった。光受発光素子間の光損失は４ｄＢであり、導波路と光受発光素子間の位置ずれが２０μｍ存在する、位置合せが悪く、非効率な光伝送結果であった。
　本発明の方法によれば、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせが、極めて精度よくなされ、光の伝送ロスを小さくすることのできる光導波路基板及びその製造方法を提供することができる。具体的には、光導波路と光受発光素子との相対位置ずれ量が±１０μｍ以内とすることができる。
　また、本発明によれば、光導波路基板の光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせが、極めて精度よくなされ、光の伝送ロスの小さい光電気混載基板及びその製造方法が得られる。具体的には、光導波路と光受発光素子との相対位置ずれ量が±１０μｍ以内である。
　さらに、本発明の光導波路の位置合わせ用凹部形成装置によれば、上記光導波路、光導波路混載基板を高い生産効率で製造することができる。
１０　光導波路
１１　上部クラッド
１２　コア部
１３　下部クラッド
１４　光軸変換ミラー
１４ａ　光軸変換ミラーにおけるコアの最も高い位置（上部クラッドに接する位置、最高点）
１４ｂ　１４ａと１４ｄの間を４分割した１４ａから２／４の部分
１４ｃ　１４ａと１４ｄの間を４分割した１４ａから３／４の部分
１４ｄ　光軸変換ミラーにおけるコアの最も低い位置（下部クラッドに接する位置、最低点）
２０　光学顕微鏡
３０　光導波路
３１　上部クラッド
３２　コア部
３３　下部クラッド
３４　光軸変換ミラー
３５　保護板
３６　位置決め用貫通孔
３７　ピン
４０　光受発光素子搭載基板
４１　光受発光素子
４２　位置決め用貫通孔
ｘ　光受発光素子と位置決め用貫通孔の距離
ｙ　コアの輪郭の重心位置と位置合わせ用凹部の位置の距離
５０　位置合わせ用凹部形成装置
５１　レンズ移動機構部
５２　観察像演算装置
５３　加工用ドリル
５４　加工用ドリル移動機構部

Claims (10)

  1. 　コアとクラッドを備え、該コアに光軸変換ミラーを有し、該光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせ用凹部を有する光導波路基板の製造方法であって、少なくとも、光軸変換ミラー部におけるコアの最も高い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像と最も低い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を合成してコアの輪郭を得、該輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定し、該凹部を得ることを特徴とする光導波路基板の製造方法。
  2. 　前記凹部が少なくとも２ヶ所ある請求項１に記載の光導波路基板の製造方法。
  3. 　前記凹部が貫通孔である請求項１又は２に記載の光導波路基板の製造方法。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の製造方法により得られた光導波路基板。
  5. 　コアとクラッドを備え、該コアに光軸変換ミラーを有し、該光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせ用凹部を有する光導波路基板と、位置合わせ用凹部を有する光受発光素子搭載基板を接合してなる光電気混載基板であって、光受発光素子の中心部分と光導波路の光軸変換ミラーの重心位置の相対位置ずれが±１０μｍ以内であることを特徴とする光電気混載基板。
  6. 　前記光導波路基板が光導波路フィルムであり、前記光受発光素子搭載基板がフレキシブル電気配線基板である請求項５に記載の光電気混載基板。
  7. 　コアとクラッドを備え、該コアに光軸変換ミラーを有し、該光軸変換ミラーと光受発光素子との位置合わせ用凹部を有する光導波路基板と、位置合わせ用凹部を有する光受発光素子搭載基板を接合する光電気混載基板の製造方法であって、少なくとも、光軸変換ミラー部におけるコアの最も高い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像と最も低い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を合成してコアの輪郭を得、該輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定し、該凹部を得、輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部位置までの距離と合致するように、光受発光素子搭載基板の位置合わせ用凹部の位置を決定し、それぞれの位置合わせ用凹部によって位置合わせを行うことを特徴とする光電気混載基板の製造方法。
  8. 　前記光導波路基板が光導波路フィルムであり、前記光受発光素子搭載基板がフレキシブル電気配線基板である請求項７に記載の光電気混載基板の製造方法。
  9. 　コアとクラッドを備え、該コアに光軸変換ミラーを有する光導波路基板に位置合わせ用凹部を形成するための位置合わせ用凹部形成装置であって、光学顕微鏡、該光学顕微鏡のレンズを上下に移動させる移動機構部、加工用ドリル、該加工用ドリルを移動させる移動機構部、及び光学顕微鏡の観察像演算装置を備えることを特徴とする位置合わせ用凹部形成装置。
  10. 　前記観察像演算装置が、光軸変換ミラー部におけるコアの最も高い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像と最も低い位置に顕微鏡の焦点を合わせて得た画像を合成してコアの輪郭を得、該輪郭の重心位置から位置合わせ用凹部の位置を決定する請求項９に記載の位置合わせ用凹部形成装置。
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