JP4131222B2 - Manufacturing method of optical circuit board - Google Patents
Manufacturing method of optical circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- JP4131222B2 JP4131222B2 JP2003358296A JP2003358296A JP4131222B2 JP 4131222 B2 JP4131222 B2 JP 4131222B2 JP 2003358296 A JP2003358296 A JP 2003358296A JP 2003358296 A JP2003358296 A JP 2003358296A JP 4131222 B2 JP4131222 B2 JP 4131222B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- deflection element
- layer
- optical
- core layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、光偏向素子を有する光回路板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical circuit board having an optical deflection element.
電気回路と光回路を混載した光回路板は、電気回路を施した基板の上に直接、光回路の層を形成するクラッド層とコア層とクラッド層を順次積層し、さらにこの上に電解回路をメッキなどで積み上げる方法や、仮基板上に光回路の層を形成するクラッド層とコア層とクラッド層を積み上げた後、電気回路板に光回路の層を接着して、仮基板を剥離し、さらに光回路の層の上に電気回路をメッキなどの方法で積み上げる方法などで製造されている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照)。
しかし、上記の方法では、製造工程数が多く、作業が繁雑なうえに、光回路などの配線精度が悪く、品質の維持管理が困難で、高品質な光回路板を安定して製造することが難しいという問題があった。 However, with the above method, the number of manufacturing steps is large, the work is complicated, the wiring accuracy of optical circuits, etc. is poor, the maintenance of quality is difficult, and high quality optical circuit boards are stably manufactured. There was a problem that was difficult.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で高品質な光回路板を製造することができる光回路板の製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an optical circuit board manufacturing method capable of manufacturing a high-quality optical circuit board by a simple method.
本発明の請求項1に係る光回路板の製造方法は、クラッド層1,2とコア層3から形成され光を偏向出射させあるいは光を偏向入射させる光偏向素子4を有する光回路5を備えた光回路板を製造する方法であって、光偏向素子成形型6を設けた支持体7の表面に第一のクラッド層1を形成する工程と、複数の光偏向素子4が連通する光偏向素子連部4Aが光偏向素子成形型6で表面に成形された第一のクラッド層1を支持体7から剥離する工程と、光偏向素子連部4Aの表面に光反射膜9を形成する工程と、第一のクラッド層1の光偏向素子4を形成した側の表面に第一のクラッド層1よりも屈折率の高いコア層3と光偏向素子連部4Aとが光偏向素子連部4Aの光偏向素子4の箇所で交差するように上記コア層3を複数本形成する工程と、コア層3の表面にコア層3よりも屈折率の低い第二のクラッド層2を形成する工程とを有すると共に、上記光反射膜9は、光偏向素子連部4Aの表面のうちコア層3が交差する部分となる光偏向素子4のみに形成することを特徴とするものである。
An optical circuit board manufacturing method according to
また本発明の請求項2に係る光回路板の製造方法は、クラッド層1,2とコア層3から形成され光を偏向出射させあるいは光を偏向入射させる光偏向素子4を有する光回路5を備えた光回路板を製造する方法であって、光偏向素子成形型6を設けた支持体7の表面に光反射膜9を設ける工程と、この支持体7の表面に第一のクラッド層1を形成する工程と、複数の光偏向素子4が連通する光偏向素子連部4Aが光偏向素子成形型6で表面に成形された第一のクラッド層1を支持体7から剥離する工程と、第一のクラッド層1の剥離の際に光反射膜9を転写させることによって光偏向素子連部4Aの表面に光反射膜9を形成する工程と、第一のクラッド層1の光偏向素子4を形成した側の表面に第一のクラッド層1よりも屈折率の高いコア層3と光偏向素子連部4Aとが光偏向素子連部4Aの光偏向素子4の箇所で交差するように上記コア層3を複数本形成する工程と、コア層3の表面にコア層3よりも屈折率の低い第二のクラッド層2を形成する工程とを有すると共に、上記光反射膜9は、光偏向素子連部4Aの表面のうちコア層3が交差する部分となる光偏向素子4のみに形成することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an optical circuit board comprising: an
また請求項3の発明は、請求項1又は2において、光偏向素子4の表面に光反射膜9を形成する際に、第一のクラッド層1の表面に位置合わせ用のガイドマーク10を光反射膜9で形成することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, when the
また請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、支持体7にガイドマーク成形型11を設け、このガイドマーク成形型11で第一のクラッド層1の表面に位置合わせ用のガイドマーク10を形成することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the
また請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかにおいて、一本のコア層3にその長手方向に沿って順に突出高さが異なる複数の光偏向素子4が交差するように、コア層3をパターニングして形成することを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the core is formed such that a plurality of light deflecting
また請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかにおいて、第一のクラッド層1及び第二のクラッド層2の少なくとも一方の表面に金属箔12を接着し、金属箔12を加工して電気回路13を形成する工程を有することを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the
また請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかにおいて、第一のクラッド層1の光偏向素子4を形成した側の表面に第一のクラッド層1よりも屈折率の高いコア層3を形成する工程の後に、光偏向素子4に対応する箇所においてコア層3の表層部を除去する加工を行なうことによって、光偏向素子4の突出先端がコア層3の表面よりもコア層3の内側に位置しないようにすることを特徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the core layer having a refractive index higher than that of the
本発明の請求項1に係る光回路板の製造方法によれば、支持体の表面で第一のクラッド層を形成することによって、光偏向素子を成形した第一のクラッド層を得ることができ、この第一のクラッド層の上にコア層や第二のクラッド層を形成することによって光回路を作製することができるものであり、簡易な方法で高品質な光回路板を製造することができるものである。
According to the method for manufacturing an optical circuit board according to
また請求項1の発明によれば、光反射膜によって光偏向素子の反射率を高めることができ、光の入出力の効率を向上することができるものである。
また光反射膜は光偏向素子のうちコア層が交差する部分のみに形成するので、コア層と光偏向素子の交差部においてコア層から光が漏れることを防ぐことができるものである。
また請求項1の発明によれば、一つの光偏向素子連部を複数のコア層に共用して、各コア層に光偏向素子を設けることができるものである。
According to the first aspect of the present invention, the reflectance of the light deflecting element can be increased by the light reflecting film, and the input / output efficiency of light can be improved.
In addition, since the light reflecting film is formed only at the portion where the core layer intersects in the light deflection element, it is possible to prevent light from leaking from the core layer at the intersection between the core layer and the light deflection element.
According to the first aspect of the present invention, one optical deflection element continuous portion is shared by a plurality of core layers, and an optical deflection element can be provided in each core layer.
また本発明の請求項2に係る光回路板の製造方法によれば、支持体の表面で第一のクラッド層を形成することによって、光偏向素子を成形した第一のクラッド層を得ることができ、この第一のクラッド層の上にコア層や第二のクラッド層を形成することによって光回路を作製することができるものであり、簡易な方法で高品質な光回路板を製造することができるものである。
また請求項2の発明によれば、光偏向素子の表面に光反射膜を形成するプロセスを簡略化することができると共に、正確な位置において光偏向素子の表面に光反射膜を形成することができるものである。
また光反射膜は光偏向素子のうちコア層が交差する部分のみに形成するので、コア層と光偏向素子の交差部においてコア層から光が漏れることを防ぐことができるものである。
また請求項2の発明によれば、一つの光偏向素子連部を複数のコア層に共用して、各コア層に光偏向素子を設けることができるものである。
According to the method for manufacturing an optical circuit board according to
According to the invention of
In addition, since the light reflecting film is formed only at the portion where the core layer intersects in the light deflection element, it is possible to prevent light from leaking from the core layer at the intersection between the core layer and the light deflection element.
According to the second aspect of the present invention, one optical deflection element continuous portion is shared by a plurality of core layers, and an optical deflection element can be provided in each core layer.
また請求項3の発明によれば、ガイドマークを基準にして、後工程でのコア層のパターニングや電気回路のパターニングを精度高く行なうことができるものであり、しかも光反射膜の形成の際に同時にガイドマークも形成することができ、工数が増加することなくガイドマークの形成を行なうことができるものである。
According to the invention of
また請求項4の発明によれば、ガイドマークを基準にして、後工程でのコア層のパターニングや電気回路のパターニングを精度高く行なうことができるものであり、しかも第一のクラッド層の形成の際に同時にガイドマークも形成することができ、工数が増加することなくガイドマークの形成を行なうことができるものである。
According to the invention of
また請求項5の発明によれば、コア層内に伝送される入力信号を突出高さが低い光偏向素子から高い光偏向素子へと順次偏向させて出力させることができ、1入力信号を各光偏向素子で複数の出力に分離することができるものである。
According to the invention of
また請求項6の発明によれば、金属箔を加工して電気回路を形成することによって、従来のプリント配線板の製造技術をそのまま用いて電気回路を形成することができるものであり、簡易な方法で光回路に電気回路を混載した基板を製造することができるものである。
Further, according to the invention of
また請求項7の発明によれば、コア層内を伝播される光信号が光偏向素子の突出先端を超えて漏れることを防ぐことができ、光偏向素子で光を偏向させてコア層から出射させる出射効率を高めることができるものである。
According to the invention of
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
図1は本発明の実施の形態の一例を示すものであり、支持体7の表面には偏向素子成形型6が設けてある。偏向素子成形型6は偏向素子4の凸形状に対応した凹型に形成されるものであり、偏向素子4を断面三角形のミラー4aとして形成する場合には、断面三角形の溝として、偏向素子4を回折格子4bとして形成する場合には、複数本の凹凸溝として、偏向素子成形型6を形成するものである。支持体7の材質は、アルミニウム、SUSなどの金属や、プラスチック類、ガラス類など任意であるが、成形する偏向素子4としてのミラー4aや回折格子4bは表面荒れ等が極力少ないことが望まれるので、鏡面を出すことができると共に加工し易い材質のものが好ましい。また偏向素子成形型6は、最終段階で得られる偏向素子4の形状と厳密に一致している必要はなく、その基となる形状に形成されていればよい。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. A deflection element molding die 6 is provided on the surface of a
そしてまず図1(a)に示すように、支持体7の偏向素子成形型6を設けた表面に光透過性の樹脂20を流し込んで供給し、これを硬化させることによって第一のクラッド層1を形成する。第一クラッド層1を形成する樹脂20としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、触媒によって硬化する樹脂など、任意の樹脂を使用することが可能であり、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、珪素樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、透明性と耐熱性が高いものが望ましい。また支持体7の表面に樹脂を流し込む前に、離型困難になるのを防ぐために、支持体7の表面に離型処理を行なうのが望ましい。特に限定されるものではないが、例えば樹脂がエポキシ樹脂の場合、フッ素系の樹脂で支持体7の表面を離型処理することが効果的である。
First, as shown in FIG. 1 (a), the
上記のように支持体7の表面に光透過性の樹脂を流し込んで硬化させることによって、偏向素子成形型6で表面に細長い突条として突出する偏向素子4を成形した第一クラッド層1を形成することができるものである。第一クラッド層1に形成する偏向素子4としては、上記のようなミラー4aや回折格子4bの他に、プリズムなど、光回路5内の導波光と光回路5外の空間光とを結合させ、光回路5から光を偏向出射させたり、光回路5に光を偏向入射させることができる任意なもので形成することが可能である。そして第一クラッド層1を支持体7の表面から剥離することによって、図1(b)のような、光偏向素子4が表面に成形された第一クラッド層1を得ることができるものである。
As described above, the light-transmitting resin is poured into the surface of the
次に、図1(c)及び図2(a)のように、第一クラッド層1の光偏向素子4を形成した表面に光透過性の樹脂21を流し込んで供給し、図1(d)のように光Lを照射するなどしてパターニングすることによって、図2(b)に示すように配線パターン形状にコア層3を形成する。コア層3を形成するパターニングについては後で詳しく説明するが、コア層3は、第一クラッド層1よりも光の屈折率が高い樹脂で形成されるものである。また第一クラッド層1に形成した光偏向素子4はコア層3内に食い込むように配置されている。
Next, as shown in FIG. 1C and FIG. 2A, a light-transmitting
そしてこのコア層3を被覆するようにコア層3の上に第二のクラッド層2を形成することによって、図1(e)及び図2(c)のような、コア層3を第一クラッド層1と第二クラッド層2でサンドイッチした光回路板Aを得ることができるものである。第二クラッド層2はコア層3よりも光の屈折率が低い樹脂で形成されるものであり、第一クラッド層1の樹脂と同じもので形成することができるが、その他、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムなどのフィルム状樹脂を用い、これをコア層3の上に重ねて一時的に溶融させることによって第二クラッド層2を積層形成する方法などでも可能であり、また固体状での使用も可能である。
Then, by forming the second
上記のようにして得られる光回路板Aには、第一及び第二クラッド層1,2間のパターン形状のコア層3が光導波路となって光回路5が形成されており、コア層3内に沿って光を導波することができるものである。そして光回路5内を導波される光は、コア層3内に食い込むように配置される光偏向素子4で反射されたり回折されたりして進行方向が90°偏向され、第二クラッド層2あるいは第一クラッド層1を通して外部に出射されるようになっている。また、外部から第二クラッド層2あるいは第一クラッド層1を通して入射された光は、光偏向素子4で反射されたり回折されたりして進行方向が90°偏向され、光回路5内に入射されて導波されるようになっている。
In the optical circuit board A obtained as described above, the
図3は本発明の他の実施の形態の一例を示すものであり、このものでは、上記と同様に図3(a)のように支持体7の偏向素子成形型6を設けた表面に光透過性の樹脂20を供給して第一クラッド層1を成形する際に、樹脂20の硬化前、あるいは硬化後に、図3(b)のようにこの第一クラッド層1の樹脂20の支持体7と反対側の表面に第二支持体8を重ねて接着するようにしてある。樹脂の硬化前に第二支持体8を重ねると、樹脂自体の接着力で第一クラッド層1の樹脂に第二支持体8を接着することができる。第二支持体8は比較的剛性が高いリジッドな平板で形成されるものであり、ガラスや、ポリカーボネート、アクリル樹脂等のプラスチック等で形成したものを用いることができる。第一クラッド層1の成形の際に熱をかけることを想定して、耐熱性の高いものを用いるのが望ましく、ポリカーボネートは140℃まで、ガラスはものによって1000℃近くまで耐熱性があるのでこれらが好ましい。また第二支持体8として、電気プリント回路板の基板として用いられる金属箔張り絶縁樹脂基板を用いることもできる。金属箔は一般的に銅箔であるが、これに限られるものではない。この金属箔は後述のように電気回路13の形成用に使用することが可能である。
FIG. 3 shows an example of another embodiment of the present invention. In this example, light is applied to the surface of the
上記のように、支持体7の表面に樹脂20を供給して第一クラッド層1を成形する際に第二支持体8を接着することによって、第一クラッド層1の樹脂20を第二支持体8で保護することができ、ハンドリング性など取り扱い性が向上するものである。特に支持体7の上に流し込んだ樹脂20が硬化前のまだ液状のときでも、支持体7と第二支持体8の間で液状樹脂20を保持することができるので、次工程に移動させることなどが自由になり、取り扱い性が向上するものである。また、第一クラッド層1を第二支持体8で補強することができるので、図3(c)のように第一クラッド層1を成形した後に支持体7から剥離する際に、第一クラッド層1が伸びたり変形したりしてダメージを受けることを防ぐことができるものである。第二支持体8は、第一クラッド層1の上にコア層3を形成したり、第二クラッド層2を形成したりする最終段階まで保持しておいてもよいし、熱応力を緩和するために、適当な段階で剥がしてもよい。
As described above, when the
ここで、第一クラッド層1を形成する樹脂として光硬化性樹脂を用いる場合、支持体7の表面に光硬化性樹脂を流し込んで供給した後、露光して、光硬化性樹脂を光硬化させることによって第一クラッド層1を形成するにあたって、通常、露光は支持体7の上に流し込んだ光硬化性樹脂の上から行なわれる。しかしこのとき、支持体7として透明ガラスや透明プラスチックなど光透過性の材質のもので形成していれば、図4(a)のように支持体7の上に光硬化性樹脂22を流し込んだ後、支持体7を通して光Lを光硬化性樹脂22に照射して露光を行なうことが可能になるものであり、露光の向きが自由になって、露光プロセスの自由度が向上し、生産性を高めることができるものである。また露光前の液状の光硬化性樹脂22が支持体7の上に乗った状態での取り扱い性(ハンドリング性)が向上するものである。
Here, when using a photocurable resin as resin which forms the 1st clad
また、支持体7の表面に光硬化性樹脂22を流し込んで供給した後に、図5(a)のように光硬化性樹脂22の上に第二支持体8を接着する場合、第二支持体8として透明ガラスや透明プラスチックなど光透過性の材質のもので形成したものを用いていれば、第二支持体8を通して光Lを光硬化性樹脂22に照射して露光を行なうことが可能になるものであり、露光の向きが自由になって、露光プロセスの自由度が向上し、生産性を高めることができるものである。
In addition, when the
ここで、光偏向素子4をミラー4aとして形成する場合、ミラー4aの反射率は、コア層3の樹脂の屈折率と第一クラッド層1の樹脂の屈折率との差、及びコア層3の長手方向に対するミラー4aの表面の角度で決まるが、さらに光偏向素子4の表面に光反射膜9を形成することによって、ミラー4aの光反射率を高めることができ、光偏向素子4の信頼性を高めることができるものである。光反射膜9の材料は、アルミニウム、銀、金など、光の反射が得られる材質で薄膜に形成できるものであれば何でもよいが、高い光反射率を得るには金の薄膜が最も適している。光反射膜9の形成は蒸着、メッキ、ペーストを用いた印刷など、任意のプロセスで行なうことができる。
Here, when the
図6は、光偏向素子4の表面に光反射膜9を形成する方法の一例を示すものである。まず、図6(a)のように光偏向素子4が表面に成形された第一クラッド層1を支持体7から剥離した後、光反射膜9を施す光偏向素子4(ミラー4a)に対応して孔23を設けたマスク24を第一クラッド層1の上に配置し、そして真空蒸着装置などを用いて金属の粒子を図6(b)の矢印のように飛翔させて、マスク24の孔23を通過させることによって、図6(c)のように光偏向素子4の表面に金属を蒸着させて光反射膜9を形成することができるものである。このように光偏向素子4の表面に光反射膜9を形成した後、図6(d)のように第一クラッド層1の表面にコア層3を形成する樹脂21を流し込んで供給し、後は図1の場合と同様にして光回路板に仕上げることができるものである。
FIG. 6 shows an example of a method for forming the
図7は、光偏向素子4の表面に光反射膜9を形成する方法の他の一例を示すものである。このものではまず、支持体7の光偏向素子成形型6の表面に光反射膜9を設ける。支持体7の光偏向素子成形型6に光反射膜9を設けるにあたっては、図7(a)のように支持体7の表面の光偏向素子成形型6以外の部分に電気絶縁性の被膜26を被覆し、金属など導体で形成される支持体7に通電してメッキ浴に浸漬することによって、光偏向素子成形型6の表面に選択的に電解メッキをして行なうことができる。光偏向素子成形型6は凹形状に形成されているので、光偏向素子成形型6の表面に光反射膜9を形成することは難しいが、電解メッキを行なえば、凹形状の光偏向素子成形型6の表面に光反射膜9を均一な厚みで形成することが容易になるものである。このように支持体7の光偏向素子成形型6の表面に光反射膜9を設けた後、図7(b)のように支持体7の光偏向素子成形型6を設けた表面に光透過性の樹脂20を供給して硬化させることによって第一のクラッド層1を形成する。そして第一クラッド層1を支持体7の表面から剥離することによって、図7(c)のように光偏向素子成形型6で光偏向素子4が表面に成形された第一クラッド層1を得ることができるものであり、このとき、光偏向素子成形型6の表面から光反射膜9が転写され、光偏向素子4の表面に光反射膜9が形成されるものである。後は、図1の場合と同様にして、図7(d)のように第一クラッド層1の光偏向素子4を形成した表面に光透過性の樹脂21を供給し、露光するなどしてパターニングすることによって、図7(e)のようにコア層3を形成し、さらにコア層3を被覆する第二のクラッド層2を形成することによって、図7(f)のような、コア層3を第一クラッド層1と第二クラッド層2でサンドイッチした光回路板Aを得ることができるものである。
FIG. 7 shows another example of the method of forming the
ここで、光偏向素子4は細長く連続する光偏向素子連部4Aとして形成されており、複数本のコア層3がこの光偏向素子連部4Aの光偏向素子4の箇所で交差するように設けられている。そして上記のように光偏向素子連部4Aの表面に光反射膜9を形成するにあたって、光偏向素子連部4Aの全長に光反射膜9を形成するようにしてもよいが、光反射膜9は光偏向素子連部4Aのうちコア層3が交差する部分となる光偏向素子4のみに形成するようにするのが好ましい。すなわち、図8(a)のように光偏向素子4が表面に成形された第一クラッド層1を支持体7から剥離した後、例えば図6(b)と同様に金属蒸着して、図8(b)のように光偏向素子連部4Aの表面のうちコア層3を形成しようとする部分である光偏向素子4にのみ光反射膜9を形成する。そしてこの光反射膜9を形成した部分である光偏向素子4の箇所において光偏向素子連部4Aと交差するようにコア層3をパターニングして設けることによって、図8(c)のように、光偏向素子連部4Aの表面のうちコア層3の部分のみに光反射膜9が形成されるようにすることができるものであり、コア層3と光偏向素子連部4Aの交差部においてコア層3から光が漏れることを防ぐことができるものである。
Here, the
次に、コア層3をパターニングして形成する工程について説明する。光偏向素子4を形成した第一クラッド層1の表面に形成するコア層3の樹脂としては、透過率の高いものを選択する必要があり、有機、無機を問わないが、第一及び第二のクラッド層1,2との接着性や、パターニング性を考慮に入れて選択するのが望ましい。接着性は、最終段階においてコア層3を第二クラッド層2で覆うことを考えれば、比較的条件として緩やかでもよいが、パターニング性は光導波の伝送損失に影響を及ぼすおそれがあるため、重要な要素である。
Next, a process of patterning the
パターニングプロセスは各種のものが可能であるが、コア層3の材料として光によって屈折率が変化する樹脂を用い、選択的に露光することによってパターニングすることができる。光によって屈折率が変化する樹脂としては、例えば「ポリシラン」と呼ばれるポリメチルフェニルシランや、「ポリガイド(Polyguide)」と呼ばれるデユポン社の開発したアクリル樹脂中に光重合性モノマーを含有する複合樹脂フィルムなどを用いることができる。
Although various types of patterning processes are possible, patterning can be performed by using a resin whose refractive index is changed by light as the material of the
図9は光によって屈折率が変化する樹脂を用いてコア層3を形成する方法の一例を示すものであり、まず第一クラッド層1の光偏向素子4を形成した表面に図9(a)のように光によって屈折率が変化する樹脂28を塗布して供給し、次に図9(b)のように透光部29を設けたマスク30をこの樹脂28の上に配置し、マスク30の上から光Lを照射して透光部29を設けた部分を通して樹脂28を部分的に露光する。あるいは図9(c)のようにレーザ発振器31から発振させたレーザー光Laを走査させて樹脂28を部分的に露光する。このように樹脂28を部分的に露光することによって、露光された部分の樹脂28の屈折率が変化する。ここで、樹脂28として光によって屈折率が上昇するものを用いると、樹脂28のうち露光した部分にコア層3をパターニングして形成することができるものであり、また樹脂28として光によって屈折率が低下するものを用いると、樹脂28のうち露光しない部分にコア層3をパターニングして形成することができるものである。このように樹脂28として光によって屈折率が低下するものを用いる場合には、樹脂28の元の屈折率が第一及び第二のクラッド層1,2より高いものを用いる必要がある。このようにして、露光のパターンでコア層3のパターン形状を形成することができるものであり、コア層3の形成の自由度が向上するものである。そして図9(d)のように配線パターン形状のコア層3を形成した後、図9(e)のようにコア層3の上に第二クラッド層2を形成することによって、光回路板Aを得ることができるものである。尚、図9の(a)(b)(c)は正面図、(d)(e)は側面図である。
FIG. 9 shows an example of a method for forming the
また、反応性イオンエッチング(RIE)等のエッチングプロセスで選択的に樹脂を除去することができる場合には、不要部分の樹脂を除去して配線パターン形状にコア層3を形成することができるものである。さらに、光硬化性のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、珪素樹脂など光によって硬化する光硬化性樹脂を用いる場合、配線パターン形状に露光して未露光部分を除去することによって、配線パターン形状にコア層3を形成することができる。図10は光硬化性樹脂を用いてコア層3を形成する方法の一例を示すものであり、図9の場合と同様に、まず第一クラッド層1の光偏向素子4を形成した表面に図10(a)のように光硬化性樹脂32を塗布して供給し、次に図10(b)のように透光部29を設けたマスク30をこの光硬化性樹脂32の上に配置し、マスク30の上から光Lを照射して透光部29を設けた部分を通して光硬化性樹脂32を部分的に露光する。あるいは図10(c)のようにレーザ発振器31から発振させたレーザー光Laを走査させて光硬化性樹脂32を部分的に露光する。このように光硬化性樹脂32を部分的に露光することによって、露光された部分を光硬化させることができると共に未露光部分は未硬化のままにすることができる。従って、未露光で未硬化のままの部分の光硬化性樹脂32は現像液で溶解して、洗い流して除去することができる。あるいは光硬化性樹脂32が液状の場合は未露光の液状の部分を洗い流して除去することができる。このようにして、未露光部分の光硬化性樹脂32を除去すると共に、露光部分の光硬化性樹脂32を配線パターン形状で残すことによって、図10(d)のようにコア層3を形成することができるものである。このように露光のパターンでコア層3のパターン形状を形成することができ、コア層3の形成の自由度が向上するものであり、そしてこのように配線パターン形状でコア層3を形成した後、図10(e)のようにコア層3を覆って第二クラッド層2を形成することによって、光回路板Aを得ることができるものである。尚、図10の(a)(b)(c)は正面図、(d)(e)は側面図である。
Further, when the resin can be selectively removed by an etching process such as reactive ion etching (RIE), the
上記のように第一クラッド層1の上にパターニングしてコア層3を形成するにあたって、図11に示す実施の形態では、第一クラッド層1の複数の光偏向素子4間が連通するように連続させて光偏向素子4が長い寸法で連続する光偏向素子連部4Aを形成し、この光偏向素子4が連続する一つの光偏向素子連部4Aに複数本のコア層3を交差させるようにしてある。図11において(b)は(a)の側面図である。このように一つの光偏向素子連部4Aに複数本のコア層3を交差させることによって、光を偏向出射させあるいは偏向入射させる光偏向素子4の型を複数のコア層3に共用することができるものであり、各コア層3ごとに光偏向素子4を形成する場合に比べて、生産性が向上するものである。
In forming the
また図12に示す実施の形態では、第一クラッド層1の上にパターニングしてコア層3を形成するにあたって、一本のコア層3にその長手方向に沿って複数の光偏向素子4を交差させるようにしてある。コア層3に交差する複数の光偏向素子4は、光回路5を形成するコア層3に光が伝送される方向で順に高さが高くなるように、高さを異ならせて形成してある。従ってこの実施の形態の光回路板Aでは、光回路5を形成するコア層3を伝送される光は、最も手前の高さが低い光偏向素子4aで一部が偏向されて光回路5の外部へ出射し、他の光はこの光偏向素子4aの箇所を通過し、次の光偏向素子4aで一部が偏向されて光回路5の外部へ出射し、さらにこの光偏向素子4aの箇所を通過した光は、次の高さが高い光偏向素子4aで偏向されて光回路5の外部へ出射するようにすることができるものであり、光回路5を形成するコア層3に入力された光を複数箇所から出力させることができるものである。一本のコア層3に光偏向素子4が図12のように3つあれば、1入力、3出力として信号伝送が可能であり、さらに一本のコア層3に光偏向素子4が複数あれば、1入力、複数出力として信号伝送が可能である。光偏向素子4を回折格子4bで形成する場合には、格子の結合長を調整することによって、出力パワーの分割比調整をすることができるものである。また光偏向素子4をミラー4aで形成する場合には、一対複数結合とし、ミラー4aの高さを順に高くなるように形成してその高さを調整することによって、光信号を等分に出力することが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 12, when forming the
ここで、上記の各実施の形態のように、光偏向素子4が表面に形成された第一クラッド層1を成形した後、第一クラッド層1の表面を少なくとも酸素を含むガスのプラズマで処理するのが好ましい。このように第一クラッド層1を酸素ガスのプラズマで処理した後に、光反射膜9の形成や、コア層3の形成を行なうことによって、光偏向素子4に対する光反射膜9の密着性や第一クラッド層1に対するコア層3の密着性を高めることができ、光反射膜9やコア層3の剥離を防ぐことができるものである。
Here, as in each of the above-described embodiments, after forming the
また上記の各実施の形態のように、第一クラッド層1の表面にコア層3を形成するにあたっては、例えば図13(a)のような光偏向素子4を表面に突出して形成した第一クラッド層1を成形した後、図13(b)のように第一クラッド層1の表面に光透過性の樹脂21を供給し、図9(a)(b)や図10(a)(b)などの手段でパターンニングすることによって、図13(c)のように光偏向素子4と交差するようにコア層3の形成を行なうことができる。このとき、第一クラッド層1の表面に樹脂21を供給する際に、第一クラッド層1の表面から突出している光偏向素子4の部分では樹脂21が盛り上がり易く、特に第一クラッド層1の表面に樹脂21をスピンコートで塗布する場合に樹脂21の盛り上がりが発生し易い。従って光偏向素子4の部分では図13(b)に示すように樹脂21の厚みが光偏向素子4の突出高さよりも厚くなり、この樹脂21からパターンニングして形成されるコア層3の厚みも光偏向素子4と交差する部分では図13(c)のように光偏向素子4の突出高さよりも厚くなって、光偏向素子4の突出先端はコア層3の表面よりも内側に位置し、光偏向素子4の突出先端はコア層3の盛り上がり部3aで覆われることになる。そしてこのように光偏向素子4の突出先端がコア層3の厚み内に位置すると、図14(a)に示すように、コア層3内をa矢印のように伝送される光は、光偏向素子4で90°偏向されてb矢印のように外部に出射されるが、a矢印の光のうち一部は、光偏向素子4の先端を超えてc矢印のようにコア層3の盛り上がり部3aを通過してしまうことになり、光偏向素子4の後方へ光が漏れて出射効率が低くなる。
Further, as in each of the above-described embodiments, when the
そこでこの場合には、コア層3が光偏向素子4と交差する部分に盛り上がって形成される盛り上がり部3aに切削や研磨などの加工を施して除去し、図13(d)のように光偏向素子4の突出先端がコア層3の表面よりもコア層3の厚み内に位置しないようにするのが好ましい。このように光偏向素子4がコア層3の厚み内に位置しないようにして、光偏向素子4の突出先端をコア層3の表面と一致させるか、光偏向素子4の突出先端をコア層3の表面から突出させるようにすることによって、図14(b)に示すように、コア層3内をa矢印のように伝送される光は、総て光偏向素子4で90°偏向されてb矢印のように外部に出射されるものであり、光の出射効率を高めることができるものである。尚、図12のように、1入力複数出力が可能になるよう、コア層3の厚みよりも光偏向素子4の突出高さを低く形成したものについては、この実施の形態は適用されないのはいうまでもない。
In this case, therefore, the raised
図15は上記のようにして作製した光回路板Aを電気回路を混載した光・電気混載基板として形成する工程の一例を示すものであり、既述のようにして光回路板Aを作製した後、光回路板Aの第一クラッド層1と第二クラッド層2の表面に金属箔12を接着する。金属箔12は第一クラッド層1と第二クラッド層2のいずれか一方に接着するようにしても、あるいは第一クラッド層1と第二クラッド層2の両方に接着するようにしてもいずれでもよい。金属箔12としては銅箔やアルミニウム箔などを用いることができるものであり、図15(a)のように第一クラッド層1や第二クラッド層2の外面にプリプレグ34を介して金属箔12を重ね、これを加熱加圧成形することによって、図15(b)のようにプリプレグ34による絶縁性接着層35によって金属箔12を第一クラッド層1や第二クラッド層2の表面に接着することができるものである。尚、絶縁性接着層35の屈折率がコア層3の屈折率よりも低いものであれば、絶縁性接着層35を第二クラッド層2を兼用するものとして形成することも可能である。
FIG. 15 shows an example of a process of forming the optical circuit board A manufactured as described above as an optical / electrical mixed substrate in which an electric circuit is mixed. The optical circuit board A was manufactured as described above. Thereafter, a
そして一般的なプリント配線板の製造プロセスに従って金属箔12を加工して電気回路13を形成する。すなわち、金属箔12の表面に感光性レジスト(図示省略)を塗工し、電気回路13に対応してパターン形状に透光部36を設けたマスク37を通して露光し、現像した後に、金属箔12をエッチングしてパターニングを行なうことによって、図15(c)のように電気回路13を形成することができるものである。このようにして、コア層3による光回路5と電気回路13が混載された光・電気混載基板を得ることができるものである。
Then, according to a general printed wiring board manufacturing process, the
ここで、光電気混載基板にあっては、光回路5の光信号と電気回路13の電気信号は相互変換されるのが一般的であり、比較的短距離の伝送と信号処理の場面では電気信号を用い、比較的長距離の伝送の場面では光信号を用いるという使い分けがされることが多い。そして光信号と電気信号との変換には面発光型ダイオード(VCSEL)やフォトダイオード(PD)などの光・電気変換素子が用いられるが、光回路5と電気回路13を光偏向素子4の部分で結合すると共にこの結合部分に光・電気変換素子を実装する必要がある。このように光回路5と電気回路13を光偏向素子4の部分で正確に結合するためには、光回路5と電気回路13を位置合わせをしながら形成する必要があり、光回路5と電気回路13の位置合わせをするためには、ガイドマーク10を形成しておいて、このガイドマーク10を基準にして光回路5や電気回路13を形成するのが望ましい。
Here, in the opto-electric hybrid board, the optical signal of the
図16はガイドマーク10を形成する方法の一例を示すものであり、図6の場合と同様にして、第一クラッド層1の光偏向素子4の表面に光反射膜9を形成する際に、同時に、第一のクラッド層1の表面に位置合わせ用のガイドマーク10を光反射膜9で形成するようにしたものである。すなわち、図16(a)に示すように、光反射膜9を施す光偏向素子4に対応して孔23を設けたマスク24には、ガイドマーク10を形成する箇所にも孔39が設けてある。そしてこのマスク24を第一クラッド層1の上に配置し、真空蒸着などを行なうことによって、マスク24の孔23を通して光偏向素子4の表面に金属を蒸着させて光反射膜9を形成する際に、同時に、孔39を通して第一クラッド層1の表面に金属を蒸着させてガイドマーク10を形成することができるものである。
FIG. 16 shows an example of a method for forming the
また図17はガイドマーク10を形成する方法の他の一例を示すものであり、支持体7で第一クラッド層1を成形する際に、同時に、第一クラッド層1の表面に位置合わせ用のガイドマーク10を形成するようにしたものである。すなわち、支持体7の表面には光偏向素子成形型6の他に、凸部などでガイドマーク成形型11が形成してあり、図17(a)のように支持体7の表面に樹脂20を供給して硬化させて第一クラッド層1を成形し、この第一クラッド層1を支持体7から剥がすことによって、図17(b)に示すように、光偏向素子4の他に、ガイドマーク成形型11でガイドマーク10を凹部として表面に形成した第一クラッド層1を得ることができるものである。
FIG. 17 shows another example of the method for forming the
このように第一クラッド層1に形成されるガイドマーク10と光偏向素子4とは相互に位置が固定された関係にある。従って、コア層3をパターニング形成するための図9(b)や図10(b)のようなマスク30にこのガイドマーク10に対応する箇所にマークを形成しておき、このマークをガイドマーク10に合わせてマスク30の位置決めをすることによって、光偏向素子4と正確な位置で交差するコア層3を形成することが可能になるものである。また同様に電気回路13をパターニング形成する図15(b)のようなマスク37にも同様にガイドマーク10に対応する箇所にマークを形成しておき、このマークをガイドマーク10に合わせてマスク37の位置決めをすることによって、光偏向素子4と正確な位置で交差する電気回路13を形成することが可能になるものである。このようにして、ガイドマーク10を基準にしてコア層3からなる光回路5と電気回路13の位置合わせをすることができるものであり、またガイドマーク10を基準にして光・電気変換素子を実装することもできるものであり、光回路5と電気回路13を正確に結合させるようにすることが容易になるものである。
Thus, the
ここで、上記のように第一クラッド層1に一体に設けられた光偏向素子4の表面に光反射膜9を形成したり、第一クラッド層1に光反射膜9でガイドマーク10を形成したりするにあたって、光反射膜9を形成する部分の表面にクロムを含む膜を形成した後に、この上に光反射膜9やガイドマーク10を形成するようにするのが好ましい。すなわち、図18(a)のように光偏向素子4が表面に成形された第一クラッド層1を支持体7から剥離した後、光反射膜9を施す光偏向素子4に対応した孔23と、ガイドマーク10を形成する箇所に対応した孔39を設けたマスク24を用い、このマスク24を図18(b)のように第一クラッド層1の上に配置し、クロムを含む金属の真空蒸着を行なうことによって、図18(c)のようにマスク24の孔23を通して光偏向素子4の表面に蒸着してクロム膜41を形成すると共に孔39を通して第一クラッド層1の表面に蒸着してクロム膜41を形成する。次に図18(c)のように同じマスク24をそのまま用いて第一クラッド層1の上に配置し、金などの金属の真空蒸着を行なうことによって、図18(d)のように、マスク24の孔23を通して光偏向素子4に蒸着してクロム膜41の表面上に光反射膜9を形成することができると共に孔39を通して第一クラッド層1に蒸着してクロム膜41の表面上にガイドマーク10を形成することができるものである。このように光反射膜9やガイドマーク10の下地としてクロムを含む膜41を形成しておくことによって、光反射膜9やガイドマーク10の密着性を高めることができ、光反射膜9やガイドマーク10が剥離することを防ぐことができるものである。
Here, as described above, the
次に本発明を実施例によって具体的に説明する。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
(参考例1)
支持体7として、深さ40μm、開口幅80μmの断面直角二等辺三角形状に形成した長さ30mmのV溝からなる光偏向素子成形型6を50mmを隔てて表面に2本設けた、図19の形状の鉄(STAVAX)製の板を用いた。そして光偏向素子成形型6を設けた面において支持体7の周囲に堤防壁を形成し、クラッド層用樹脂として米EMI社製紫外線硬化エポキシ樹脂「OC3514」(屈折率1.50(@波長589nm))を、20℃の環境下で支持体7の上に流し込み、300rpmで10秒間、700rpmで60秒間、スピンコートし、第二支持体8として2mm厚のガラス板を接着した後、クラッド層用樹脂に超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJ(@波長365nm)で照射し、硬化させることによって第一クラッド層1を形成した。このようにして光偏向素子成形型6で光偏向素子4を成形した第一クラッド層1を支持体7から剥離した。(図1(a)(b)、図5(a)(b)参照)
次に、マスク24を通して金を1700Åの厚みで蒸着することによって、第一クラッド層1の光偏向素子4(ミラー4a)に光反射膜9を設けると共に、第一クラッド層1の表面にガイドマーク10を設けた。(図16(a)(b)参照)
この後、第一クラッド層1の上に、コア層用樹脂として米EMI社製紫外線硬化液状エポキシ樹脂「OC3553」(屈折率1.52(@波長589nm))を、20℃の環境下で流し込み、1400rpmでスピンコートした。そして幅40μmのコア層形成用の透光部29を1mmピッチで平行に5本形成すると共にガイドマーク視認用の透光部を形成したエマルジョンマスク30を用い、ガイドマーク10と位置合わせをしながらマスク30をコア層用樹脂の上に配置し、マスク30を通してコア層用樹脂に超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJで投影露光した。次に100℃で30分間加熱処理をした後、現像液として花王社製「クリンスルー」の2倍希釈液を用いて、超音波洗浄により45秒間洗浄し、さらにイオン交換水を用いて、超音波洗浄により30秒間洗浄して、現像をおこなうことによって、コア層3をパターニングして形成した。このコア層3はいずれも光偏向素子4と交差して形成されていた。(図10(b)(d)参照)
最後に、上記クラッド層用樹脂「OC3514」をコア層3の上から流し込み、700rpmでスピンコートした後に、超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJで照射し、硬化させることによって、第二クラッド層2(コア層3の底面からの厚み約60μm、コア層3の上からの厚み約20μm)を形成し、光回路板Aを得た。(図1(e)、図10(e)参照)
このようにして得た光回路板Aにおいて、光反射膜9付きの一対の光偏向素子4のうち、第二クラッド層2の外側から一方の入力側の光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を入射させ、コア層3内を導波させて他方の出力側の光偏向素子4からの光の出射を確認する試験を行なったところ、総ての光回路5において光入出力が行なわれていることが確認された。
( Reference Example 1)
As the
Next, gold is vapor-deposited with a thickness of 1700 mm through the
Thereafter, an ultraviolet curable liquid epoxy resin “OC3553” (refractive index of 1.52 (@ wavelength 589 nm)) manufactured by EMI, Inc. is poured as a core layer resin on the
Finally, the clad layer resin “OC3514” is poured from above the
In the optical circuit board A thus obtained, of the pair of
(参考例2)
支持体7として、図20に示すように、左から順に、深さが40μm、10μm、13μm、20μm、40μm、開口幅が80μm、20μm、26μm、40μm、80μmの断面直角二等辺三角形状に形成した長さ30mmのV溝からなる5本の光偏向素子成形型6を10mm置きに表面に設けたものを用いた。その他は、参考例1と同様にして光回路板を得た。(図12参照)
このようにして得た光回路板において、図20の支持体7の左端の光偏向素子成形型6から成形される光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を第二クラッド層2の外側から入射させ、コア層3内を導波させて他の4つの光偏向素子4から光が出射されているかを確認する試験を行なったところ、総ての光回路5において光入出力が行なわれていることが確認された。
( Reference Example 2)
As shown in FIG. 20, the
In the optical circuit board thus obtained, the
(参考例3)
第二支持体8としてFR−4タイプの銅張り積層板(松下電工社製「R1766」、内側の銅箔はエッチング除去)を用い、この第二支持体8の上にプリプレグ(松下電工社製「R1766」、硬化樹脂の屈折率1.59(@波長589nm))を重ね、さらにこの上に、参考例1で用いた支持体7を光偏向素子成形型6を設けた側の面で重ね、これを最高温度170℃、最高圧力2.03MPa(20kg/cm2)で加熱加圧成形し、プリプレグの硬化層で第一クラッド層1を形成した。この後、第一クラッド層1を支持体7から剥がし、参考例1と同様にして第一クラッド層1に光反射膜9とガイドマーク10を設けた。
( Reference Example 3)
An FR-4 type copper-clad laminate (“R1766” manufactured by Matsushita Electric Works Co., Ltd., with the inner copper foil removed by etching) is used as the
次に、コア層用樹脂として日本ペイント社製「ポリシランPS−SR104」を用い、第一クラッド層1の上に流し込んで1000rpmで30秒間スピンコートし、120℃で10分間加熱して溶媒を飛ばして厚み40μmのフィルム状にした。そして、参考例1と同じマスク30を用い、ガイドマーク10と位置合わせをしながらマスク30をコア層用樹脂の上に配置し、マスク30を通してコア層用樹脂に超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJ(@波長365nm)で投影露光した。このように露光することによって、屈折率が1.645(@波長589nm)のコア層3となる領域と、コア層3を囲む屈折率が1.46(@波長589nm)のクラッド層となる領域が形成された。(図9(b)(d)参照)
このものについて、光反射膜9付きの一対の光偏向素子4のうち、一方の入力側の光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を入射させ、他方の出力側の光偏向素子4からの光の出射を確認する試験を行なったところ、総ての光回路5において光入出力が行なわれていることが確認された。
Next, “Polysilane PS-SR104” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. is used as the resin for the core layer, poured onto the
About this thing, the light of a semiconductor laser with a wavelength of 670 nm is made to inject into the
次に、コア層3の上に上記と同じプリプレグ及び銅箔を重ね、最高温度170℃、最高圧力2.03MPa(20kg/cm2)で加熱加圧成形し、プリプレグの硬化層で第二クラッド層2を形成することによって、両面に銅箔を積層した光・電気混載基板用の基板を得た。(図15(b)参照)
(参考例4)
参考例1と同様にして第一クラッド層1を形成すると共に第一クラッド層1に光反射膜9とガイドマーク10を設けた後、コア層用樹脂として上記「ポリシランPS−SR104」を第一クラッド層1の上に流し込んで1000rpmで30秒間スピンコートし、120℃で10分間加熱して溶媒を飛ばして厚み40μmのフィルム状にした。そして、参考例1と同じマスク30を用い、ガイドマーク10と位置合わせをしながらマスク30をコア層用樹脂の上に配置し、マスク30を通してコア層用樹脂に超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJ(@波長365nm)で投影露光した。このように露光することによって、屈折率が1.645(@波長589nm)のコア層3となる領域と、コア層3を囲む屈折率が1.46(@波長589nm)のクラッド層となる領域が形成された。この後、参考例1と同様にして、コア層3の上に第二クラッド層2を形成し、光回路板Aを得た。(図9(b)(d)(e)参照)
このようにして得た光回路板Aにおいて、光反射膜9付きの一対の光偏向素子4のうち、一方の入力側の光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を入射させ、他方の出力側の光偏向素子4からの光の出射を確認する試験を行なったところ、総ての光回路5において光入出力が行なわれていることが確認された。
Next, the same prepreg and copper foil as described above are overlaid on the
( Reference Example 4)
In the same manner as in Reference Example 1, after forming the
In the optical circuit board A thus obtained, the light of the semiconductor laser having a wavelength of 670 nm is incident on the
(参考例5)
支持体7として、深さ40μm、開口幅80μmの断面直角二等辺三角形状に形成した長さ1mmのV溝からなる光偏向素子成形型6を50mmを隔てて表面に2本設けると共に、直径1mm深さ40μmの円柱状凹部からなるガイドマーク成形型11を設けた、図21に示す鉄(STAVAX)製の板を用いた。そして参考例1と同様にして支持体7の表面にクラッド層用樹脂を流し込んで硬化させることによって第一クラッド層1を形成し、光偏向素子成形型6で光偏向素子4を成形すると共にガイドマーク成形型11でガイドマーク10を成形した第一クラッド層1を支持体7から剥離した。(図17(a)(b)参照)
次に、光反射膜9の形成を行なわず、参考例1と同様にして第一クラッド層1の上にコア層用樹脂を塗布し、参考例1と同様なマスク30を用い、ガイドマーク10と位置合わせをしながらマスク30をコア層用樹脂の上に配置し、参考例1と同様に露光・現像をおこなうことによって、コア層3をパターニングして形成した。そしてさらに参考例1と同様にして、コア層3の上に第二クラッド層2を形成し、光回路板を得た。
( Reference Example 5)
As the
Then, without formation of the
このようにして得た光回路板において、一対の光偏向素子4のうち、一方の入力側の光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を入射させ、他方の出力側の光偏向素子4からの光の出射を確認する試験を行なったところ、光入出力が行なわれていることが確認された。
In the optical circuit board thus obtained, semiconductor laser light having a wavelength of 670 nm is incident on one input-side
(参考例6)
支持体7として、深さ40μm、開口幅80μmの断面直角二等辺三角形状に形成した長さ30mmのV溝からなる光偏向素子成形型6を50mmを隔てて表面に2本設けた、図19の形状のガラス板を用いた。そして参考例1と同様にしてクラッド層用樹脂を支持体7の上に塗布し、その上に第二支持体8としてFR−4タイプの銅張り積層板(松下電工社製「R1766」、内側の銅箔はエッチング除去)を接着させた。次に、支持体7を通してクラッド層用樹脂に超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJ(@波長365nm)で照射し、硬化させることによって第一クラッド層1を形成した。(図4(a)(b)参照)
あとは参考例1と同様にして、光反射膜9とガイドマーク10の形成、コア層3のパターニング形成、第二クラッド層2の形成を行なうことによって、光回路板を得た。この光回路板について、参考例1と同様にして光入出力を確認した。
( Reference Example 6)
As the
Thereafter, in the same manner as in Reference Example 1, an optical circuit board was obtained by forming the
次に、この光回路板の第二支持体8と反対側の表面にFR−4タイプのプリプレグを介して銅箔を重ね、最高温度170℃、最高圧力2.03MPa(20kg/cm2)で加熱加圧成形することによって、銅箔を積層した。そして、ガイドマーク10を基準にしてレーザビア加工、銅箔のパターニング、メッキ処理を行なうことによって電気回路を形成し、さらに光・電気変換素子(VCSELやPD)を実装することによって、光・電気混載基板を得た。
Next, a copper foil is stacked on the surface of the optical circuit board opposite to the
(参考例7)
62.5mm×30mm×9.9mmのステンレス製の支持体7を、旭硝子社製「CYTOPCTL−107M」の1体積部と、住友スリーエム社製「フロリナートFC−77」の74体積部との混合液に浸漬し、超音波洗浄機にて3分間処理した後、混合液から引き上げて100℃で2分間、180℃で2分間乾燥することによって、支持体7の表面にフッ素樹脂の絶縁性被膜26を形成した。次に、ダイヤモンドバイトで支持体7の表面を切削して、深さ40μm、開口幅80μmの断面直角二等辺三角形状に形成した長さ30mmのV溝からなる光偏向素子成形型6を、50mmを隔てて表面に2本設けた。そしてシアン化金カリウムとクエン酸を主成分とする、株式会社日本高純度科学製金メッキ液「テンペレジストEX」の8g/L液で金メッキ浴を調製し、この金メッキ浴に支持体7を垂直に設置して陰極を接続すると共に、支持体7の光偏向素子成形型6に対面する場所に10mm×10mmの白金電極を設置して陽極に接続した。この後、金メッキ液をポンプで強制的に攪拌しながら、温度70℃、電流密度0.5A/dm2の条件で38秒間、電気メッキを行なうことによって、光偏向素子成形型6の表面に金メッキをして光反射膜9を形成した。このとき、支持体7の表面の光偏向素子成形型6以外の部分は絶縁性被膜26で被覆されているので、金メッキは付着しなかった。また光偏向素子成形型6の表面に金メッキで形成された光反射膜9の厚みを蛍光X線膜厚計で測定したところ、約0.17μmであった。(図7(a)(b)参照)
あとは、参考例1と同様にして、この支持体7を用いて第一クラッド層1を形成し、コア層3の形成、第二クラッド層2の形成を行なうことによって、光回路板を得た。このようにして得た光回路板において、一対の光偏向素子4のうち、一方の入力側の光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を入射させ、他方の出力側の光偏向素子4からの光の出射を確認する試験を行なったところ、光入出力が行なわれていることが確認された。
( Reference Example 7)
A 62.5 mm × 30 mm × 9.9 mm
Thereafter, in the same manner as in Reference Example 1, the first
(実施例1)
参考例1と同様にして第一クラッド層1を形成した後、第一クラッド層1の表面全体を、酸素と窒素の混合ガスをプラズマ媒体ガスとするプラズマで処理した。次に、マスク24を通して金を1700Åの厚みで蒸着することによって、第一クラッド層1の光偏向素子4(ミラー4a)のコア層3と交差する部分のみに光反射膜9を設けると共に、第一クラッド層1の表面にガイドマーク10を設けた。(図16(a)(b)及び図8参照)
この後、参考例1と同様にしてコア層3の形成と第二クラッド層2の形成を行なうことによって、光回路板を得た。このようにして得た光回路板において、一対の光偏向素子4のうち、一方の入力側の光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を入射させ、他方の出力側の光偏向素子4からの光の出射を確認する試験を行なったところ、光入出力が行なわれていることが確認された。
(Example 1 )
After forming the
Thereafter, by performing the formation of the formation and a
(実施例2)
支持体7として、深さ40μm、開口幅80μmの頂角45°の断面二等辺三角形状に形成した長さ30mmのV溝からなる光偏向素子成形型6を50mmを隔てて表面に2本設けた、図19の形状の鉄(STAVAX)製の板を用いた。そして光偏向素子成形型6を設けた面において支持体7の周囲に堤防壁を形成し、クラッド層用樹脂として米EMI社製紫外線硬化エポキシ樹脂「OC3505」(屈折率1.523(@波長589nm))を、20℃の環境下で支持体7の上に流し込み、その上に第二支持体8として2mm厚のガラス板を接着した後、第二支持体8の側からクラッド層用樹脂に超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJ(@波長365nm)で照射し、硬化させることによって第一クラッド層1を形成した。このようにして光偏向素子成形型6で光偏向素子4を成形した第一クラッド層1を支持体7から剥離した。(図3(a)(b)(c)、図5(a)(b)参照)
次に、マスク24を通して蒸着を行なうことによって、第一クラッド層1の光偏向素子4(ミラー4a)のコア層3と交差する部分のみと第一クラッド層1の表面に、まずクロムを20Åの厚で蒸着すると共に次いで金を1700Åの厚みで蒸着して、光反射膜9とガイドマーク10を設けた。(図18(b)(c)(d)、図8(b)参照)
この後、第一クラッド層1の上に、コア層用樹脂として米EMI社製紫外線硬化液状エポキシ樹脂「OC3505」(屈折率1.523(@波長589nm))を、20℃の環境下で流し込み、1600rpmでスピンコートした。そして幅40μmのコア層形成用の透光部29を1mmピッチで平行に5本形成すると共にガイドマーク視認用の透光部を形成したエマルジョンマスク30を用い、ガイドマーク10と位置合わせをしながらマスク30をコア層用樹脂の上に配置し、マスク30を通してコア層用樹脂に超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJで投影露光した。次に90℃で10分間加熱処理をした後、現像液としてイソプロピルアルコールとアセトンの混合溶液を用いて超音波洗浄により10秒間洗浄し、さらにイオン交換水を用いて流水洗浄し、これを3回繰り返して未露光部の樹脂を除去する現像をおこなうことによって、コア層3をパターニングして形成した。このコア層3はいずれも光偏向素子4と交差して形成されていた。(図10(b)(d)、図8(c)参照)
このように形成したコア層3の光偏向素子4との交差部の高さ(厚さ)と、光偏向素子4の高さをそれぞれ測定したところ、前者が43μm、後者が38μmであり、コア層3の光偏向素子4との交差部の高さのほうが大きいので、コア層3の光偏向素子4との交差部の表面を研磨してこの部分の高さを38μmに修正した。(図13(c)(d)参照)
最後に、上記クラッド層用樹脂「OC3505」をコア層3の上から流し込み、700rpmでスピンコートした後に、超高圧水銀ランプにより紫外線を露光量2500mJで照射し、硬化させることによって、第二クラッド層2を形成し、光回路板Aを得た。(図1(e)、図10(e)参照)
このようにして得た光回路板Aにおいて、光反射膜9付きの一対の光偏向素子4のうち、第二クラッド層2の外側から一方の入力側の光偏向素子4に対して波長670nmの半導体レーザーの光を入射させ、コア層3内を導波させて他方の出力側の光偏向素子4からの光の出射を確認する試験を行なったところ、5本の総ての光回路5において光入出力が行なわれていることが確認された。また上記のようにコア層3の光偏向素子4との交差部の表面を研磨して光偏向素子4の光反射膜9を形成した部分の高さに合わせるようにした結果、光偏向素子4からの光の出射強度が高くなっており、光偏向素子4の後方への光の漏れが大幅に減少していることが確認された。
(Example 2 )
As the
Next, vapor deposition is performed through the
Thereafter, an ultraviolet curable liquid epoxy resin “OC3505” (refractive index of 1.523 (@ wavelength 589 nm)) manufactured by EMI Co. as a core layer resin is poured onto the first
When the height (thickness) of the intersection of the
Finally, the clad layer resin “OC3505” is poured from above the
In the optical circuit board A thus obtained, of the pair of
1 第一のクラッド層
2 第二のクラッド層
3 コア層
4 光偏向素子
5 光回路
6 光偏向素子成形型
7 支持体
8 第二支持体
9 光反射膜
10 ガイドマーク
11 ガイドマーク成形型
12 金属箔
13 電気回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003358296A JP4131222B2 (en) | 2002-10-22 | 2003-10-17 | Manufacturing method of optical circuit board |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002307495 | 2002-10-22 | ||
JP2003358296A JP4131222B2 (en) | 2002-10-22 | 2003-10-17 | Manufacturing method of optical circuit board |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004163914A JP2004163914A (en) | 2004-06-10 |
JP4131222B2 true JP4131222B2 (en) | 2008-08-13 |
Family
ID=32828057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003358296A Expired - Fee Related JP4131222B2 (en) | 2002-10-22 | 2003-10-17 | Manufacturing method of optical circuit board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4131222B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006017885A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Fuji Xerox Co Ltd | Waveguide film type optical module, optical waveguide film and its manufacturing method |
CN101506705B (en) * | 2006-09-21 | 2011-07-06 | 日立化成工业株式会社 | Optical waveguide substrate and substrate mounting photoelectric hybrid circuit |
US7989148B2 (en) | 2007-10-19 | 2011-08-02 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Method for forming photoelectric composite board |
WO2009066699A1 (en) * | 2007-11-19 | 2009-05-28 | Alps Electric Co., Ltd. | Optical waveguide and method for manufacturing the same |
JP4974917B2 (en) * | 2008-01-29 | 2012-07-11 | 新光電気工業株式会社 | Manufacturing method of optical waveguide |
JP2011013362A (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Nippon Shokubai Co Ltd | Method of manufacturing optical waveguide |
JP2012103425A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Panasonic Corp | Manufacturing method for photoelectric composite wiring board, and photoelectric composite wiring board manufactured by the same |
JP2012103381A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Panasonic Corp | Manufacturing method for photoelectric composite wiring board, and photoelectric composite wiring board manufactured by the same |
JP2012103380A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Panasonic Corp | Manufacturing method for photoelectric composite wiring board, and photoelectric composite wiring board manufactured by the same |
JP5980593B2 (en) * | 2012-06-29 | 2016-08-31 | 東芝機械株式会社 | Mirror surface processing method and groove processing method of film workpiece by fly cut |
-
2003
- 2003-10-17 JP JP2003358296A patent/JP4131222B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004163914A (en) | 2004-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7330612B2 (en) | Material for substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly | |
EP1522882B1 (en) | Optical waveguide having mirror surface formed by laser beam machining | |
US8417078B2 (en) | Printed circuit board element including an optoelectronic component and an optical waveguide | |
KR101268799B1 (en) | Method of manufacturing optical waveguide having mirror face, and optoelectronic composite wiring board | |
JP3193500B2 (en) | Manufacturing method of flexible electric / optical wiring circuit module | |
TWI435127B (en) | Method of manufacturing optical waveguide core, method of manufacturing optical waveguide, optical waveguide, and optoelectric composite wiring board | |
WO2004027472A1 (en) | Optical waveguide and method for manufacturing same | |
JP2008046638A (en) | Optical printed circuit board and manufacturing method therefor | |
JP5014855B2 (en) | Opto-electric integrated wiring board, manufacturing method thereof, and opto-electric integrated wiring system | |
JP2004341454A (en) | Manufacturing method of optical circuit-electric circuit consolidation substrate | |
JP4131222B2 (en) | Manufacturing method of optical circuit board | |
JP2009069359A (en) | Optical waveguide device, and light outputting module | |
WO2007114316A1 (en) | Optical transmission substrate and method for fabricating the same, and optoelectronic hybrid substrate | |
JP2005099521A (en) | Optical transmission device | |
JP2005266119A (en) | Manufacturing method of photoelectric wiring board | |
JP4742771B2 (en) | Method for manufacturing photoelectric composite substrate | |
JP2008275770A (en) | Optical path conversion body, optical path conversion structure, composite optical transmission substrate, and optical module | |
JP2005234455A (en) | Manufacturing method of optical circuit substrate | |
JP2005134577A (en) | Self-forming optical waveguide structure body and electro-optical combined wiring structure body | |
JP3487218B2 (en) | Method for manufacturing optical module and optical waveguide | |
JP2005078022A (en) | Optical waveguide module and its manufacturing method | |
JP2009145647A (en) | Hybrid wiring board and method of manufacturing the same | |
JP2012098332A (en) | Method of manufacturing photoelectric composite wiring board and photoelectric composite wiring board | |
JP2010145938A (en) | Method of manufacturing optical module | |
JP2010224246A (en) | Manufacturing method for optical substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070522 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080310 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080430 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080513 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4131222 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130606 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |