JP2010256877A - 光導波路コアの製造方法、光導波路の製造方法、光導波路、及び光電気複合配線板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板上に形成されたクラッド層の表面に、感光性材料からなるコア材料層を形成するコア材料層形成工程と、コア材料層表面に、屈折率が1より高い高屈折率物質を密着させるように被覆する高屈折率物質被覆工程と、高屈折率物質の被覆されている側からクラッド層表面に対して所定の傾斜角度から露光光を照射することにより、コア材料層に対して、コア部を形成するための所定形状のパターン露光をする露光工程と、露光工程により露光されたコア材料層表面から高屈折率物質を除去する高屈折率物質除去工程と、高屈折率物質除去工程により前記高屈折率物質が除去された後のコア材料層を現像することにより、傾斜端面を有するコア部を形成する現像工程とを備える光導波路の製造方法を用いる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための概略図である。図1(a)は、第1実施形態における露光工程を示す概略断面図であり、図1(b)は、第1実施形態における現像工程を示す概略断面図であり、図1(c)は、形成された光導波路を示す概略断面図であり、図1(d)は、第1実施形態における露光工程における露光光の進行方向を説明するための概略図であり、図1(a)における楕円Aで示す部分を拡大したものである。
ここで、n0が1.33とすると、露光光が前記コア材料層13中に入射する条件として、下記式(2)が成立する。
そして、n1が1.4〜1.6であるとすると、露光光が前記コア材料層13中に入射する条件として、下記式(3)が成立する。
これに対して、前記コア材料層13が前記高屈折率物質15で被覆されていない場合、前記コア材料層13の、露光光の入射側表面上に存在するものが空気である場合、n0が1であり、n1が1.4〜1.6であるとすると、露光光が前記コア材料層13中に入射する条件として、下記式(4)が成立する。
上述したように、屈折率が1より高い高屈折率物質15で前記コア材料層13を被覆した状態で、露光を行うと、前記コア材料層13の表面で露光光が全反射せずに、前記コア材料層13中に露光光が入射される角度範囲が広くなる。よって、前記クラッド層13表面の垂直方向に対して所定の角度、例えば、45°をなすように、前記コア材料層中に露光光を通過させることができる。そして、屈折率が1より高い高屈折率物質15で前記コア材料層13を被覆した状態ではなく、例えば、空気中で露光を行うと、前記コア材料層13の屈折率n1を調整しなければ、所定の角度、例えば、45°ミラー用の傾斜端面を形成することができなくなる場合がある。また、前記コア材料層の屈折率n1を調整して、傾斜端面を形成することができたとしても、傾斜端面表面の平滑性が低下する傾向がある。このことは、仮に露光光が入射できたとしても、反射される露光光が多くなり、露光が不充分になることによると考えられる。
次に、本発明の第1実施形態である光導波路の製造方法において用いられる露光光として、角度の異なる2種の光を用いた場合について説明する。本発明の第1実施形態である光導波路の製造方法と対応する部分には、同一の参照符号を付し、重複部分については詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態である光導波路の製造方法において用いられる高屈折率物質が、前記クラッド層表面に対する傾斜面を有する構造体であって、前記高屈折率物質被覆工程が、前記コア材料層に前記構造体を密着させる工程である場合について説明する。本発明の第1実施形態や第2実施形態である光導波路の製造方法と対応する部分には、同一の参照符号を付し、重複部分については詳細な説明を省略する。
ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル(東都化成(株)製「PG207」)7質量部、液状の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「YX8000」)25質量部、固形の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「YL7170」)20質量部、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物(ダイセル化学工業(株)製「EHPE3150」)8質量部、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「エピコート1006FS」)2質量部、フェノキシ樹脂(東都化成(株)製「YP50」)20質量部、光カチオン硬化開始剤((株)アデカ製「SP170」)0.5質量部、熱カチオン硬化開始剤(三新化学工業(株)製「SI−150L」)0.5質量部、表面調整剤(DIC(株)製「F470」)0.1質量部の各配合成分を、トルエン30質量部、MEK70質量部の溶剤に溶解し、孔径1μmのメンブランフィルタで濾過した後、減圧脱泡することによって、エポキシ樹脂ワニスを調製した。このエポキシ樹脂ワニスを厚み50μmのPETフィルムの上にバーコーターで塗工し、80℃で10分間、一次乾燥をしたあと、120℃で10分間、二次乾燥をした。最後に保護フィルムとして35μmのOPPフィルムで被覆した。このようにして得られた下部クラッド用光硬化性樹脂シートAは、膜厚10μmであり、波長579nmの光に対する屈折率は1.54であった。
液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC(株)製「エピクロン850S」)42質量部、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製「エピコート1006FS」)55質量部、フェノキシ樹脂(東都化成(株)製「YP50」)3質量部、光カチオン硬化開始剤((株)アデカ製「SP170」)1質量部、表面調整剤(DIC(株)製「F470」)0.1質量部の各配合成分を、トルエン24質量部、MEK56質量部の溶剤に溶解し、孔径1μmのメンブランフィルタで濾過した後、減圧脱泡することによって、エポキシ樹脂ワニスを調整した。このエポキシ樹脂ワニスを上述した「光硬化性樹脂シートAの製造」と同様にしてフィルム化した。このようにして得られたコア部用光硬化性樹脂シートBは、膜厚40μmであり、波長579nmの光に対する屈折率は1.59であった。また、850nmにおける透過率は0.06dB/cmと高い透明性を有していた。
エポキシ樹脂ワニスの塗布厚みを変えた以外は、「光硬化性樹脂シートAの製造」と同様にしてフィルム化することにより上部クラッド用光硬化性樹脂シートCを得た。このようにして得られた光硬化性樹脂シートCは、膜厚50μmであり、波長579nmの光に対する屈折率は1.54であった。
図4を参照して光導波路を製造する方法について説明する。なお、図4は、実施例1における光導波路の製造方法を説明するための模式図である。
光導波路の一方の端部(入射側端部)に、コア径10μmのNAO.21の光ファイバの端部を、マッチングオイル(シリコーンオイル)を介して、接続した。そして、他方の端部(出力側端部)に、コア径200μmのNAO.4の光ファイバの端部を、マッチングオイルを介して、接続した。LED光源からの光を、入力側端部に接続された光ファイバを介して、光導波路19に入射させた。そして、光導波路19からの出射光を、出力側端部に接続された光ファイバを介してパワーメータに入射させ、その出射光の光量P1を測定した。
(ミラー損失測定)
上記導波路損失測定と同様にして、まず、挿入損失L1を測定した。その後、マイクロミラー部分を切断し、端部を研磨することによって、両端に光導波路が露出したものを作製した。その両端に光導波路が露出したものを、上記導波路損失測定と同様にして、光導波路のみの挿入損失L2を測定した。そして、L1とL2との差分を、ミラー損失とした。入力側と出力側とに2つマイクロミラーがある場合は、得られた値を2で割ることによって、マイクロミラー1つあたりのミラー損失とした。
図5を参照して光電複合配線板を製造する方法について説明する。なお、図5は、実施例2における光導波路の製造方法を説明するための模式図である。
図6を参照して光導波路を製造する方法について説明する。なお、図6は、実施例3における光導波路の製造方法を説明するための模式図である。
図7を参照して光導波路を製造する方法について説明する。なお、図7は、比較例における光導波路の製造方法を説明するための模式図である。比較例は、露光時に空気中で行うこと以外、実施例3と同様であるが、具体的には、以下のようなものである。
図9を参照して光電複合配線板を製造する方法について説明する。なお、図9は、実施例4における光導波路の製造方法を説明するための模式図である。
12 第1クラッド層(下部クラッド層)
13 コア材料層
14 フォトマスク
15 高屈折率物質
16 コア部
17 傾斜端面
18 第2クラッド層(上部クラッド層)
19 光導波路
20 マイクロミラー
21,22,51 基板
23 接着剤層
24,45 光入出部
30,50 光電複合配線板
31 高屈折率物質(構造体)
41 電気回路
42 ガラス板
43 両面粘着テープ
44 カバーレイフィルム
Claims (9)
- 傾斜端面を有する光導波路コアの製造方法であって、
基板上に形成されたクラッド層の表面に、感光性材料からなるコア材料層を形成するコア材料層形成工程と、
前記コア材料層表面に、屈折率が1より高い高屈折率物質を密着させるように被覆する高屈折率物質被覆工程と、
前記高屈折率物質の被覆されている側から前記クラッド層表面に対して所定の傾斜角度から露光光を照射することにより、前記コア材料層に対して、コア部を形成するための所定形状のパターン露光をする露光工程と、
前記露光工程により露光されたコア材料層表面から前記高屈折率物質を除去する高屈折率物質除去工程と、
前記高屈折率物質除去工程により前記高屈折率物質が除去された後のコア材料層を現像することにより、傾斜端面を有するコア部を形成する現像工程とを備えることを特徴とする光導波路コアの製造方法。 - 前記コア材料層形成工程が、前記クラッド層の表面上に、前記感光性材料からなる感光性フィルムを貼り付ける工程である請求項1に記載の光導波路コアの製造方法。
- 前記高屈折率物質が、液体であって、
前記高屈折率物質被覆工程が、前記コア材料層を前記高屈折率物質に浸漬させる工程である請求項2に記載の光導波路コアの製造方法。 - 前記高屈折率物質が、前記クラッド層表面に対する傾斜面を有する構造体であって、
前記高屈折率物質被覆工程が、前記コア材料層に前記構造体を密着させる工程である請求項1又は請求項2に記載の光導波路コアの製造方法。 - 前記露光光が、前記クラッド層表面に対する角度が異なる、少なくとも2種以上の光からなる請求項1〜4のいずれか1項に記載の光導波路コアの製造方法。
- 前記感光性材料が、ビスフェノール型エポキシ樹脂と光カチオン硬化剤とを含有する樹脂組成物である請求項1〜5のいずれか1項に記載の光導波路コアの製造方法。
- 傾斜端面を有する光導波路コアを備える光導波路の製造方法であって、
基板上に形成された第1クラッド層の表面に、感光性材料からなるコア材料層を形成するコア材料層形成工程と、
前記コア材料層表面に、屈折率が1より高い高屈折率物質を密着させるように被覆する高屈折率物質被覆工程と、
前記高屈折率物質の被覆されている側から前記第1クラッド層表面に対して所定の傾斜角度から露光光を照射することにより、前記コア材料層に対して、コア部を形成するための所定形状のパターン露光をする露光工程と、
前記露光工程により露光されたコア材料層表面から前記高屈折率物質を除去する高屈折率物質除去工程と、
前記高屈折率物質除去工程により前記高屈折率物質が除去された後のコア材料層を現像することにより、傾斜端面を有するコア部を形成する現像工程と、
前記コア部を埋設するように第2クラッド層を形成するクラッド層形成工程とを備えることを特徴とする光導波路の製造方法。 - 請求項7に記載の光導波路の製造方法によって得られたことを特徴とする光導波路。
- 請求項8に記載の光導波路を備えることを特徴とする光電気複合配線板。
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