TWI574071B - 光纖連接器及其製造方法、光纖連接器和光纖的連接方法以及光纖連接器和光纖的組裝體 - Google Patents

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Daichi Sakai
Toshihiro Kuroda
Kazushi Minakawa
Hiromichi Aoki
Hiroshi Betsui
Kouta Segawa
Masao Uchigasaki
Shigeyuki Yagi
Tomoaki Shibata
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Hitachi Chemical Co Ltd
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光纖連接器及其製造方法、光纖連接器和光纖的連接方法以及光纖連接器和光纖的組裝體
本發明是有關於一種光纖連接器及其製造方法、光纖連接器和光纖的連接方法、光纖連接器和光纖的組裝體,尤其有關於一種不依賴於基板而光纖與光波導芯的位置對準容易且光纖的位置不易偏移的光纖連接器及其製造方法、光纖連接器和光纖的連接方法、光纖連接器和光纖的組裝體。
一般而言,光纜(cable)(亦稱作光纖纜)可進行大量資訊的高速通信,因而被廣泛用於家庭用、工業用的資訊通信中。而且,例如汽車中裝備各種電力組件(例如,汽車導航系統等),於該些電力組件的光通信中亦採用上述光纜。作為將此種光纜所具有的光纖的終端彼此對接而加以連接的光纜連接器,有專利文獻1中揭示的光纜連接器。
而且,伴隨資訊容量的增大,不僅在幹線或存取系統等通信領域中,在路由器或伺服器內的資訊處理中亦推進使用光信號的光互連(light interconnection)技術的開發。具體而言,為了在路由器或伺服器裝置內的板(board)間或者板內的短距離信號傳送中使用光,作為光傳送路徑,使用與光纖相比配線的自由度高且可實現高密度化的光波導。
而且,作為將該光波導和光纖接合的方法,例如可列舉如專利文獻2記載的光纖連接器。
然而,此種光纖連接器中,必須藉由切割來對光纖搭載溝槽進行切削加工,因而作業效率差,而且,光波導芯是在與溝槽的切削步驟不同的另一步驟中藉由光微影及蝕刻而製作,因而會產生光纖的位置偏移。進而,上述方法中若不形成在矽晶圓等的尺寸穩定性佳的硬基板上,則會產生更大的光纖的位置偏移。
而且,雖然有如下的光纖與光波導的連接方法,即,將專利文獻3所記載的形成有光波導的波導基板與承載著光纖的光連接器安裝在分別不同的固持器(holder)上,並將各固持器的端面彼此固接,但直至連接為止的步驟數多且煩雜。
而且,並設著光纖搭載溝槽與光波導的專利文獻4記載的光纖連接器中,利用如下方法,即,在光纖搭載溝槽中導入光纖固定用黏著劑與光纖,並從光纖搭載側由固定夾具而加以抑制,從而將光波導和光纖進行位置對準,但在光纖固定時若不將固定夾具保持水平則光纖與光波導發生軸偏移,從而存在導致光損失的課題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-48925
[專利文獻2]日本專利特開2001-201646
[專利文獻3]日本專利特開平7-13040
[專利文獻4]專利第4577376號
本發明的目的在於提供一種光纖與光波導芯的位置對準容易且光纖的搭載容易並且光纖的位置不易偏移的光纖連接器及其製造方法,光纖連接器和光纖的連接方法,光纖連接器和光纖的組裝體。
本發明者等人針對上述課題,發現可藉由如下的光纖連接器而解決上述課題,即,上述光纖連接器包括光纖導引構件,該光纖導引構件形成有具有用以固定光纖的溝槽的光纖導引圖案、及覆蓋該光纖導引圖案的蓋材,且將該光纖導引構件及光波導並設。本發明基於該發現而完成。
亦即,本發明提供如下的(1)~(4)。
(1)一種光纖連接器,包括光纖導引構件及光波導,上述光纖導引構件包括:構成基板的一部分的光纖導引側(optical fiber guide side)基板部,上述光纖導引側基板部上的光纖導引圖案(optical fiber guide pattern),及覆蓋上述光纖導引圖案的蓋材;上述光波導包含:上述基板中與上述光纖導引側基板部鄰接的光波導側基板部,上述光波導側基板部上的光波導側第1下部包覆層(first lower clad layer),上述光波導側第1下部包覆層上的光信號傳達用芯圖案,及上述光信號傳達用芯圖案上的光波導側上部包覆層;上述光纖導引圖案包含隔開間隔而並列的多根導引構件,相鄰的2根導引構件、光纖導引側基板部、及光纖導引側蓋材部之間的空間成為光纖導引溝槽,在上述光信號傳達用芯圖案的光路方向的延長線上存在上述光纖導引溝槽。
(2)一種光纖連接器的製造方法,是上述光纖連接器的製造方法,且包括:第1步驟,在基板上積層第1下部包覆層後,藉由蝕刻將存在於應形成光纖導引溝槽的部位的第1下部包覆層除去,從而形成光波導側第1下部包覆層;第2步驟,在形成有上述光波導側第1下部包覆層的基板上,積層芯形成用樹脂層後,藉由蝕刻一次性形成光纖導引芯圖案與光信號傳達用芯圖案;第3步驟,在形成有上述光纖導引芯圖案與上述光信號傳達用芯圖案的基板上,積層上部包覆層形成用樹脂層後,藉由蝕刻將存在於應形成上述光纖導引溝槽的部位的上部包覆層形成用樹脂層除去,從而形成光纖導引側上部包覆層、光波導側上部包覆層及光纖導引溝槽;以及第4步驟,形成覆蓋上述光纖導引溝槽的蓋材。
(3)一種光纖連接器和光纖的連接方法,在上述光纖連接器的光纖導引溝槽中填充黏著劑(adhesive agent)並且***配置光纖。
(4)一種光纖連接器和光纖的組裝體,包括:上述光纖連接器;以及配置在上述光纖連接器的光纖導引溝槽的光纖;及黏著劑。
本發明的光纖連接器的光纖與光波導芯的位置對準容易且光纖的搭載容易,並且光纖的位置不易偏移。
本發明的光纖連接器包括光纖導引構件及光波導,上 述光纖導引構件包括:構成基板的一部分的光纖導引側基板部,上述光纖導引側基板部上的光纖導引圖案,及覆蓋上述光纖導引圖案的蓋材;上述光波導包含:上述基板中與上述光纖導引側基板部鄰接的光波導側基板部,上述光波導側基板部上的光波導側第1下部包覆層,上述光波導側第1下部包覆層上的光信號傳達用芯圖案,及上述光信號傳達用芯圖案上的光波導側上部包覆層;上述光纖導引圖案包含隔開間隔而並列的多根導引構件,相鄰的2根導引構件、光纖導引側基板部、及光纖導引側蓋材部之間的空間成為光纖導引溝槽,在上述光信號傳達用芯圖案的光路方向的延長線上存在上述光纖導引溝槽。
而且,本發明的光纖連接器的製造方法是上述光纖連接器的製造方法,且包括:第1步驟,在基板上積層第1下部包覆層後,藉由蝕刻將存在於應形成光纖導引溝槽的部位的第1下部包覆層除去,從而形成光波導側第1下部包覆層;第2步驟,在形成有上述光波導側第1下部包覆層的基板上,積層芯形成用樹脂層後,藉由蝕刻一次性形成光纖導引芯圖案與光信號傳達用芯圖案;第3步驟,在形成有上述光纖導引芯圖案與上述光信號傳達用芯圖案的基板上,積層上部包覆層形成用樹脂層後,藉由蝕刻將存在於應形成上述光纖導引溝槽的部位的上部包覆層形成用樹脂層除去,從而形成光纖導引構件側上部包覆層、光波導側上部包覆層及光纖導引溝槽;以及第4步驟,形成覆蓋上述光纖導引溝槽的蓋材。
本發明的光纖連接器和光纖的連接方法包括如下步驟,在上述的光纖連接器的光纖導引溝槽中填充黏著劑,並且***配置光纖。
本發明的光纖連接器和光纖的組裝體,包括:上述的光纖連接器,以及配置在上述光纖連接器的光纖導引溝槽的光纖及黏著劑。
若成為該光纖連接器,則由於光纖導引構件與光波導並設,藉此藉由將光纖固定於光纖導引構件,而可容易地進行光纖與光波導芯的位置對準。而且,因光纖藉由光纖導引圖案及蓋材而被導引,故光纖的位置不易偏移。進而,只要將光纖***至光纖導引溝槽,便可將光纖與光波導簡易固定。
[第1實施形態]
(光纖連接器的構造)
以下,參照圖式,對第1實施形態的光纖連接器1進行說明。第1圖是表示第1實施形態的光纖連接器1的平面圖,第2圖是表示第1實施形態的光纖連接器的立體圖,第3圖是沿著第1圖的A-A線的端視圖,第4圖是沿著第1圖的B-B線的端視圖,第5圖是沿著第1圖的C-C線的端視圖,第6圖是沿著第1圖的D-D線的端視圖。
第1實施形態的光纖連接器1並設著光纖導引構件2與光波導3。
光纖導引構件2包括:構成基板10的一部分(第3圖中的左側)的光纖導引側基板部10a,光纖導引側基板 部10a上的光纖導引圖案26(第3圖),及覆蓋光纖導引圖案26的蓋材40。
而且,光波導3包括:基板10中與上述光纖導引側基板部10a鄰接的光波導側基板部10b,光波導側基板部10b上的光波導側第1下部包覆層22b,光波導側第1下部包覆層22b上的光信號傳達用芯圖案23b,及光信號傳達用芯圖案23b上的光波導側上部包覆層24b。
其次,對該些光纖導引構件2及光波導3進行更詳細說明。
基板10包含:俯視形狀為長方形的基板本體11,配置於基板本體11的背面的金屬配線12,及存在於基板本體11的表面的大致整個面的黏著層13。該黏著層13較佳為作為第2下部包覆層發揮功能。然而,亦可省略黏著層13。
該基板10的一部分(第3圖中的左側)成為光纖導引側基板部10a,剩餘部分(第3圖中的右側)成為光波導側基板部10b。
而且,蓋材40包含蓋材本體41、及存在於蓋材本體41的背面的黏著層42。亦可省略該黏著層42。
本實施形態中,蓋材40從光纖導引構件2遍及(across)光波導3而延伸。因此,該蓋材40包括覆蓋光纖導引構件2的光纖導引側蓋材部40a,及覆蓋光波導3的光波導側蓋材部40b。其中,該蓋材40亦可不延伸至光波導3為止。
在該光纖導引側基板部10a上存在光纖導引圖案26。該光纖導引圖案26包括彼此隔開間隔而平行地存在的多根(本實施形態中5根)導引構件126(第1圖及第2圖)。該些多根導引構件126與基板10的長邊平行地延伸。相鄰的2根導引構件126間的空間成為光纖導引溝槽32。
該光纖導引圖案26包含:存在於光纖導引側基板部10a上的光纖導引側第1下部包覆層22a,存在於該光纖導引側第1下部包覆層22a上的光纖導引芯圖案23a,及存在於該光纖導引芯圖案23a上的光纖導引側上部包覆層24a。
上述光纖導引側第1下部包覆層22a如第2圖所示,包含彼此隔開間隔而平行地存在的多根(本實施形態中5根)光纖導引側第1下部包覆片122。同樣地,上述光纖導引芯圖案23a包含彼此隔開間隔而平行地存在的多根(本實施形態中5根)光纖導引芯片123。同樣地,上述光纖導引側上部包覆層24a包含彼此隔開間隔而平行地存在的多根(本實施形態中5根)光纖導引側上部包覆片124。
上述導引構件126包括該些光纖導引側第1下部包覆片122、光纖導引芯片123、及光纖導引側上部包覆片124。
如第2圖所示,在中央的3根導引構件126,光纖導引芯片123覆蓋光纖導引側第1下部包覆片122的上表面及側面,且延伸至光纖導引側基板部10a的表面為止。換句話說,在光纖導引側基板部10a上立設光纖導引芯片123,成為該光纖導引芯片123的內部存在光纖導引側第1 下部包覆片122的構造。而且,兩端的2根導引構件126中,光纖導引芯片123比光纖導引側第1下部包覆片122更向光纖導引溝槽32側突出,覆蓋光纖導引側第1下部包覆片122的側面並延伸至光纖導引側基板部10a為止。
而且,在該些5根光纖導引芯片123的上表面,存在光纖導引側上部包覆片124。藉由該些光纖導引芯片123及光纖導引側上部包覆片124,形成光纖導引溝槽32的側面。如第6圖所示,該些光纖導引芯片123的側面比其上方的光纖導引側上部包覆片124的側面更向光纖導引溝槽32側突出。藉此,與光纖導引溝槽32的光路正交的方向的剖面成為T字形。亦即,光纖導引溝槽32成為:由相鄰的導引構件126的光纖導引芯片123形成的窄寬部及由該相鄰的導引構件126的相鄰的光纖導引側上部包覆片124形成的與窄寬部相連的形狀。如此,由於光纖導引溝槽32成為T字形狀,光纖導引芯片123比光纖導引側上部包覆片124更向光纖導引溝槽32側突出,因此光纖的側部實質上藉由導引構件126的光纖導引芯片123而被保持。藉此,因可藉由光纖導引芯圖案23a來固定光纖的側部,故可精度良好地將光信號傳達用芯圖案23b和光纖位置對準。進而在製造時,即便上部包覆層及下部包覆層的形成位置與芯圖案多少有一些偏移,亦可實現如下的優異的效果:可避免上部包覆層及下部包覆層形成於光纖導引溝槽上而妨礙光纖的***。而且,如上述般,光纖的側部藉由光纖導引芯片123而保持,因此利用與光信號傳達用 芯相同的遮罩來設計該光纖導引芯片123,藉此可實現能夠精度更良好地將光纖與光信號傳達用芯定位的優異的效果。
而且,光纖導引側上部包覆層24a填埋光纖導引芯圖案23a與後述的光纖導引側蓋材部40a之間的空間。藉此,可藉由光纖導引圖案26來支持光纖導引側蓋材部40a。而且,光纖導引圖案26的上端固定於光纖導引側蓋材部40a,因此可藉由光纖導引圖案26將光纖牢固地固定。
另外,如第2圖所示,外側的2根導引構件126中,光纖導引側上部包覆片124從光纖導引芯片123的上表面遍及外側的側面而存在。
上述光纖導引芯圖案23a是用以將光纖固定的導引件,從而並不發揮作為光信號傳達用的芯的功能。
在該光纖導引圖案26上,存在覆蓋光纖導引圖案26的光纖導引側蓋材部40a。藉由該光纖導引側蓋材部40a,光纖導引溝槽32的上端被閉合。
而且,在上述的光波導側基板部10b上,存在光波導側第1下部包覆層22b。該光波導側第1下部包覆層22b存在於光波導側基板部10b的表面的大致整個面。
在該光波導側第1下部包覆層22b上,存在光信號傳達用芯圖案23b。該光信號傳達用芯圖案23b如第1圖所示,包括隔開間隔而配置的多根(本實施形態中4根)芯構件23c(第1圖)。如第1圖所示,芯構件23c整體沿基板10的長邊方向延伸。芯構件23c包含一端側部、中央部、 及另一端側部。一端側部為光纖導引構件2側的部分,且在基板10的長邊方向上延伸,相鄰的一端側部彼此的間隔變窄。中央部與上述一端側部相連,相對於基板10的長邊方向與基板10的外側成角度地延伸。另一端側部與上述中央部相連,且在基板10的長邊方向上延伸,相鄰的另一端側部彼此的間隔比上述一端側部彼此的間隔寬。如此,本實施形態中,光波導3具有芯圖案23b的間距轉換功能。藉此,可使應藉由光纖連接器1而固定的光纖的光纖帶的光纖間距、與應設定於光纖連接器的光路轉換鏡31的上方的光學元件陣列的間距一致。
然而,該間距轉換功能並非為必須。例如,芯圖案23b亦可為直線、S字彎曲、逆S字彎曲。
在該光信號傳達用芯圖案23b上,存在光波導側上部包覆層24b。如第5圖所示,成為該光波導側上部包覆層24b內埋設著光信號傳達用芯圖案23b的構造。
從該光波導側上部包覆層24b遍及光信號傳達用芯圖案23b而設置著V字溝槽30。該V字溝槽30可遍及基板10的短邊方向的全長延伸,存在於至少1根光信號傳達用芯圖案23b的光路上即可。因光信號傳達用芯圖案23b的折射率與空氣的折射率不同,故藉由利用該折射率差,而可將該V字溝槽30的光纖導引構件2側的面設為光路轉換鏡31。而且,如圖示般,亦可在V字溝槽30的2側面中至少光纖導引構件2側的面,設置包含蒸鍍金屬層的光路轉換鏡31。
本實施形態中,該光路轉換鏡31設置在光信號傳達用芯圖案23b(芯構件23c)的上述另一端側部,亦可設置在一端側部或中央部。其中,從避免來自鄰接的芯構件23c的信號接收的觀點考慮,較佳為設置在芯構件23c彼此的間隔變寬的另一端側部。
在該光波導側上部包覆層24b的表面存在光波導側蓋材部40b。該光波導側蓋材部40b成為V字溝槽30的加強部。
如第3圖所示,在該些光纖導引構件2與光波導3的邊界,存在狹縫溝槽25。該狹縫溝槽25從蓋材40的下面遍及基材10(黏著層13)的厚度方向的中途而存在。而且,該狹縫溝槽25存在於至少光信號傳達用芯圖案23b與光纖導引構件2的邊界即可,亦可遍及基板10的短邊方向的全長而延伸。在將該狹縫溝槽25設置在基板10的短邊方向的一部分的情況下,可藉由雷射加工而較佳地形成。在將該狹縫溝槽25遍及基板10的短邊方向的全長而設置的情況下,可藉由雷射加工或切割機(Dicing Saw)而較佳地形成。
如第1圖所示,在上述光信號傳達用芯圖案23b的各芯構件23c的光路方向的延長線上,存在上述光纖導引溝槽32。
在如上述般構成的光纖連接器1中,光纖***至光纖導引溝槽32,光纖的端面與光信號傳達用芯圖案23b的端面接觸,且利用黏著劑而固定(參照後述第48圖)。如此 僅***光纖便可進行光纖與光波導3的位置對準。
此時,光纖導引溝槽32的寬度方向(第6圖的左右方向)的位置對準可藉由光纖導引圖案26來進行,光纖導引溝槽32的高度方向(第3圖的上下方向)的位置對準可藉由基板10及蓋材40來進行。若將黏著劑導入光纖導引溝槽32,則光纖與基板10的間隙、光纖與蓋材40的間隙、及光纖與光纖導引圖案26的間隙中分別填充著黏著劑,從而可減少光波導3和光纖的軸偏移。藉由如此設置間隙,而黏著劑的液體循環性亦提高。
(光纖連接器的製造方法)
以下,參照圖式,對第1實施形態的光纖連接器1的製造方法進行說明。
第7圖是表示光纖連接器1的基板的第1製造步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第8圖是表示光纖連接器1的基板的第1製造步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
第9圖是表示光纖連接器1的基板的第2製造步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第10圖是表示光纖連接器1的基板的第2製造步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
第11圖是表示光纖連接器1的基板的第3製造步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第12圖是表示光纖連接器1的基板的第3製造步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
第13圖是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第14圖是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖,第15圖是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖,第16圖是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
第17圖是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第18圖是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖,第19圖是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖,第20圖是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
第21圖是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第22圖是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖,第23圖是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖,第24圖是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
第25圖是表示光纖連接器1的第5步驟及第6步驟的立體圖,第26圖是表示光纖連接器1的第5步驟及第6步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第27圖是表示光纖連接器1的第5步驟及第6步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
第28圖是表示光纖連接器1的第7步驟的相當於第1 圖的A-A線的部位的端視圖,第29圖是表示光纖連接器1的第7步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
第1實施形態的光纖連接器的製造方法包含下述的第1步驟、第2步驟、第3步驟及第4步驟。而且,亦可包含下述的基板的第1製造步驟、基板的第2製造步驟、第5步驟、第6步驟及第7步驟。
<基板的第1製造步驟(第7圖,第8圖)>
本步驟中,在基板本體11的背面形成金屬層12a。該金屬層12a亦可藉由蒸鍍等而形成。
<基板的第2製造步驟(第9圖、第10圖)>
本步驟中,藉由蝕刻等從金屬層12a將不需要的部分除去,從而形成金屬配線12。作為蝕刻溶液,可列舉氯化第2銅(cupric chloride)水溶液、氯化第2鐵(ferric chloride)水溶液、過氧化氫水、硫酸水溶液、鹽酸、硝酸水溶液等。
<基板的第3製造步驟(第11圖、第12圖)>
其次,在基板本體11的表面形成黏著層13。該黏著層13的形成方法未作特別限制,可藉由與後述第1下部包覆層同樣的方法而較佳地形成。
<第1步驟(第13圖~第16圖)>
第1步驟是如下步驟:在基板10上積層第1下部包覆層後,藉由蝕刻而將存在於應形成光纖導引溝槽32的部位的第1下部包覆層除去,並形成光波導側第1下部包覆層22b。
第1下部包覆層的形成方法未作特別限定,例如,藉 由包覆層形成用樹脂組成物的塗佈或包覆層形成用樹脂膜的層壓形成即可。
在藉由塗佈的情況下,其方法不作限定,藉由普通方法塗佈包覆層形成用樹脂組成物即可。而且,層壓中所使用的包覆層形成用樹脂膜例如藉由如下方法而可容易製造:將包覆層形成用樹脂組成物溶解於溶劑中,並塗佈於承載膜,且除去溶劑。另外,後述的光纖導引側第1下部包覆層22a亦可藉由與第1下部包覆層同樣的方法而較佳地形成。
本實施形態中,如第14圖及第16圖所示,第1下部包覆層形成用樹脂膜中,藉由蝕刻僅將存在於應形成光纖導引溝槽32的部位的第1下部包覆層形成用樹脂膜除去。因此,在光纖導引側基板部10a的表面形成光纖導引側第1下部包覆層22a。然而,亦可不形成該光纖導引構件側第1下部包覆層22a,將光纖導引構件側的第1下部包覆層形成用樹脂膜全部除去。
<第2步驟(第17圖~第20圖)>
第2步驟是如下步驟:在形成有上述光波導側第1下部包覆層22b的基板10上,積層芯形成用樹脂層後,藉由蝕刻將光纖導引芯圖案23a與光信號傳達用芯圖案23b一次性形成。該芯形成用樹脂層亦可藉由與第1下部包覆層同樣的方法而較佳地形成。
<第3步驟(第21圖~第24圖)>
第3步驟是如下步驟:在形成有上述光纖導引芯圖案 23a與上述光信號傳達用芯圖案23b的基板10上,積層上部包覆層形成用樹脂層後,藉由蝕刻將存在於應形成上述光纖導引溝槽32的部位的上部包覆層形成用樹脂層除去,並形成光纖導引側上部包覆層24a、光波導側上部包覆層24b及光纖導引溝槽32。該上部包覆層形成用樹脂層亦可藉由與第1下部包覆層同樣的方法而較佳地形成。
<第5步驟(第25圖~第27圖)>
第5步驟是如下步驟:沿著上述光纖導引溝槽32與上述光波導側下部包覆層22b的邊界,在基板10表面形成狹縫溝槽25。該狹縫溝槽25較佳為藉由切割機而形成。
形成該狹縫溝槽25的主要的理由為如下所示。第22圖中,包含光波導側第1下部包覆層22b、光信號傳達用芯圖案23b及光波導側上部包覆層24b的光纖導引構件2側的端部的光纖接合端面,相對於基板10垂直。然而,實際上在該光纖接合端面藉由蝕刻等形成的情況下,該光纖接合端面有時相對於基板10並不垂直,或者在該光纖接合端面產生凹凸。因此,以將該光纖接合端面形成為平面的方式形成狹縫溝槽25,藉此使該光纖接合端面成為與基板10垂直的平面。藉此,該光纖接合端面與光纖端面充分接觸,可防止或抑制該接合部位的光損失。而且,該狹縫溝槽25如第27圖所示,到達基板10的黏著層13為止。因此,防止光纖的端面的下部因光波導側第1下部包覆層22b的端部的壓陷部被朝向上方上推,而在該光纖接合端面與光纖端面的接合時可防止或抑制該接合部位的光損失。
本實施形態中,在進行第5步驟時,形成從光波導側上部包覆層24b到達光信號傳達用芯圖案23b為止的V字溝槽30。該V字溝槽30較佳為藉由切割機而形成。
<第6步驟(第28圖~第29圖)>
第6步驟中,在V字溝槽30的光纖導引構件2側的面形成包含金屬層的光路轉換鏡31。該光路轉換鏡31藉由金屬蒸鍍在V字溝槽30的光纖導引構件2側的面而可較佳地形成。
<第4步驟(第1圖~第6圖)>
第4步驟是形成覆蓋上述光纖導引溝槽32的蓋材40的步驟。
該蓋材40可藉由如下而較佳地形成:準備包含蓋材本體41及其背面的黏著層42的積層體,使黏著層42黏著於光纖導引側上部包覆層24a及光波導側上部包覆層24b的表面。
該蓋材40包含覆蓋光纖導引溝槽32的光纖導引側蓋材部40a、及覆蓋光波導側上部包覆層24b的光波導側蓋材部40b。該光波導側蓋材部40b作為光波導2的光路轉換鏡31形成部分的加強構件而發揮功能。
蓋材的形成方法可根據蓋材的材質而適當決定,但較佳為使用輥貼合機、真空疊合機等而形成。
(光纖連接器的各構件的說明)
以下,對構成本發明的光纖連接器的各構件進行說明。
(下部包覆層及上部包覆層)
本說明書中,有時將光纖導引側上部包覆層24a及光波導側上部包覆層24b合併而稱作上部包覆層,將光纖導引側第1下部包覆層22a及光波導側第1下部包覆層22b合併而稱作第1下部包覆層,將第1下部包覆層及黏著層13合併而稱作下部包覆層。
作為下部包覆層及上部包覆層,可使用包覆層形成用樹脂或包覆層形成用樹脂膜。
作為構成包覆層形成用樹脂膜的樹脂組成物,只要為以比光信號傳達用芯圖案23b低的折射率,藉由光或熱而硬化的樹脂組成物則不作特別限定,可較佳地使用熱硬化性樹脂組成物或感光性樹脂組成物。包覆層形成用樹脂膜中使用的樹脂組成物在下部包覆層及上部包覆層中,該樹脂組成物所含有的成分可相同亦可不同,該樹脂組成物的折射率可相同亦可不同。而且,關於第2下部包覆層,較佳為具有作為黏著層的功能,折射率或光硬化性的性質並非為必須,亦可使用後述的黏著劑或芯形成用樹脂膜。
關於下部包覆層及上部包覆層的厚度,未作特別限定,乾燥後的厚度較佳為5μm~500μm的範圍。若為5μm以上,則可確保光的封閉(confinement)所需的包覆厚度,若為500μm以下,則容易均一地控制膜厚。從以上的觀點考慮,下部包覆層及上部包覆層的厚度進而更佳為10μm~100μm的範圍。而且,第1下部包覆層,進而較佳為使用如下厚度的膜,即,用以進行光纖的中心與光信號傳達用芯圖案23b的中心對準的硬化後的膜厚度為{(光纖 的半徑)-(形成於第1下部包覆層3上的光信號傳達用芯圖案23b厚度)/2}的厚度的膜。
作為具體例,表示使用光纖的直徑80μm、光纖的芯徑50μm的光纖時的較佳的下部包覆層的厚度。首先,構成光信號傳達用芯圖案23b的各芯構件23c的芯徑,在從光纖向光信號傳達用芯圖案23b傳送光信號的情況下,與光纖的芯徑外接的正方形可無光損失地傳送。該情況下,芯構件23c為50μm×50μm(芯高度;50μm)。若符合上述式則最佳的下部包覆層的厚度成為15μm。而且,在使用與上述相同的光纖,從光纖向光信號傳達用芯圖案23b傳送光信號的情況下,與光纖的芯徑內接的正方形可無光損失地傳送。該情況下,芯構件23c成為25μm×25μm(芯高度;25μm)。若符合上述式則最佳的下部包覆層的厚度為(40-25)μm。
而且,光波導3中,用於填埋光信號傳達用芯圖案23b的上部包覆層的厚度較佳為光信號傳達用芯圖案23b的厚度以上,以從基板10表面到上部包覆層上表面為止的高度成為光纖的直徑以上的方式進行適當調整即可。
(芯層形成用樹脂及芯層形成用樹脂膜)
本說明書中,有時將光纖導引芯圖案23a及光信號傳達用芯圖案23b合併而稱作芯圖案,並將進行蝕刻而形成芯圖案前的狀態稱作芯層。
本發明中,芯圖案的形成方法未作特別限定,例如,藉由芯層形成用樹脂的塗佈或芯層形成用樹脂膜的層壓形 成芯層,藉由蝕刻形成芯圖案即可。
本發明中,光波導3與光纖導引構件2中,分別形成芯層後,同時進行蝕刻而同時形成光信號傳達用芯圖案23b與光纖導引芯圖案23a,藉此可高效地製造光纖連接器1。
芯層形成用樹脂,尤其光信號傳達用芯圖案23b中使用的芯層形成用樹脂,被設計成比包覆層高的折射率,較佳為使用藉由活性光線而可形成芯圖案的樹脂組成物。圖案化前的芯層的形成方法未作限定,可列舉藉由普通方法塗佈上述芯層形成用樹脂組成物的方法等。
關於芯層形成用樹脂膜的厚度未作特別限定,乾燥後的芯層的厚度通常調整為10μm~100μm。若該膜的加工後的光信號傳達用芯圖案23b的厚度為10μm以上,則具有在與光波導3形成後的受發光元件或光纖的結合中位置對準容許誤差(tolerance)可放大的優點,若為100μm以下,則具有在與光波導3形成後的受發光元件或光纖的結合中,結合效率提高的優點。根據以上的觀點,該膜的厚度進而較佳為30μm~90μm的範圍,為了獲得該厚度而適當調整膜厚度即可。
而且,光信號傳達用芯圖案23b的硬化後的厚度在從光纖向光信號傳達用芯圖案23b傳達光的情況下,若為光纖的芯徑以上則光的損失少,在從光信號傳達用芯圖案23b向光纖傳達光的情況下,若將包含光信號傳達用芯圖案23b的厚度與寬度的矩形調整為成為光纖的芯徑的內 側,則更佳。
(基板)
作為基板10的材質,未作特別限制,例如可列舉環氧玻璃樹脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、矽基板、塑膠基板、金屬基板、附樹脂層的基板、附金屬層的基板、塑膠膜、附樹脂層的塑膠膜、附金屬層的塑膠膜、電氣配線板等。
該些中,作為基板10,具有柔軟性及強韌性的基材,例如藉由使用聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)等的聚酯、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚醯胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚苯醚(polyphenylene ether)、聚醚硫醚(polyether sulfide)、聚芳酯(Polyarylate)、液晶聚合物、聚碸(polysulfone)、聚醚碸(Poly ether sulfones)、聚醚醚酮(polyetheretherketone)、聚醚醯亞胺(polyetherimide)、聚醯胺-醯亞胺(polyamide imide)、聚醯亞胺(polyimide),亦可設為可撓性光纖連接器。關於基板10的厚度,可根據板的翹曲或尺寸穩定性而適當變更,較佳為10μm~10.0mm。在藉由光路轉換鏡而光路轉換的光信號透過基板10的情況下,亦可使用相對於光信號的波長為透明的基板10。其中,如後述般亦可省略光路轉換鏡,該情況下,亦可使用透明基板以外的基板。
而且,電氣配線板未作特別限定,金屬配線12亦可為 形成於FR-4上的電氣配線板,金屬配線12亦可為形成於聚醯亞胺或聚醯胺膜上的可撓性配線板。另外,金屬配線12可由金屬層12a形成。
關於黏著層13的種類,未作特別限定,可較佳地列舉兩面膠帶、UV或熱硬化性黏著劑、預浸物、增層材、電氣配線板製造用途所使用的各種黏著劑。在光信號透過基板10的情況下,只要光信號波長中為透明即可,此時,較佳為使用與基板10具有黏著力的包覆層形成用樹脂膜或芯層形成用樹脂膜來形成黏著層13。
(蓋材)
本發明的光纖連接器1具有蓋材40。具有此種蓋材40的態樣中,重要的是光纖導引溝槽32的高度及寬度的任一者為固定於光纖導引溝槽32的光纖的直徑以上。亦即,需要使光纖導引溝槽32的高度比光纖的直徑大,且光纖導引溝槽32的寬度比光纖的直徑大。藉由滿足該條件,可將光纖容易地***至由光纖導引溝槽32與蓋材40形成的空間內。而且,在如此而***光纖的狀態下,以該光纖與可將光信號傳達至光波導3的光信號傳達用芯圖案23b的位置接合的方式,並設光纖導引構件2與光波導3。
關於蓋材40的材質,未作特別限定,在上部包覆層具有黏著性的情況下,可列舉環氧玻璃樹脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、矽基板、塑膠基板、金屬基板、塑膠膜,該些基板中亦可設置樹脂層、金屬層等。而且,作為蓋材40,亦可使用電氣配線(electric wiring)板。
尤其,作為具有柔軟性及強韌性的蓋材40,例如可較佳地列舉聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚硫醚、聚芳酯、液晶聚合物、聚碸、聚醚碸、聚醚醚酮、聚醚醯亞胺、聚醯胺-醯亞胺、聚醯亞胺等。該些中,自耐熱性、尺寸穩定性的觀點考慮,尤佳為聚醯胺-醯亞胺、聚醯亞胺。
而且,在上部包覆層無黏著性的情況下,較佳為在上述列舉的蓋材本體41設置黏著層42,從而形成附黏著層的蓋材40。
關於蓋材40的厚度,可根據板的翹曲或尺寸穩定性而適當變更,但較佳為10μm~10.0mm。而且,作為形成在蓋材40的黏著層42的厚度,通常0.1μm~50μm為較佳的範圍,但更佳為0.1μm~20μm。這是因為,若黏著層42的厚度為20μm以下,則朝向光纖導引溝槽32的黏著劑的流入受到抑制,從而容易控制從基板10表面到蓋材40底面為止的距離。
進而,本發明的光波導3較佳為具有光路轉換鏡31,在情況下,該蓋材40較佳為兼具備光路轉換鏡31的加強部。
(黏著劑)
作為填充於光纖導引溝槽32內而用於光纖與光纖導引構件2的黏著的黏著劑,只要可將光纖與光纖導引構件2黏著則不作特別限制,則可列舉光學用黏著劑、光路結 合用黏著劑、光學零件用密封材、透明黏著劑、折射率整合材兼黏著劑、包覆層形成用樹脂清漆、芯層形成用樹脂清漆等的光硬化型黏著劑、熱硬化型黏著劑、光熱硬化型的黏著劑、2液混合硬化型的黏著劑,該些中,在不透過用以使基板10或蓋材40硬化的電磁波的情況下,較佳為熱硬化型的黏著劑或2液混合硬化型的黏著劑。
[第1實施形態的變形例]
下部包覆層及上部包覆層分別形成多層,而形成所期望的厚度。
上述的光纖連接器1中,光路轉換鏡31設為形成有金屬膜的光路轉換鏡,但亦可為利用了空氣層與芯層的折射率差的光路轉換鏡。
而且,V字溝槽30及光路轉換鏡31亦可省略。
而且,尤其在基板本體11具有密接性的情況下,亦可省略基板10的黏著層13。而且,該黏著層13亦可形成下部包覆層的一部分作為第2下部包覆層。
上述的光纖連接器1中,在基板10上存在光纖導引側第1下部包覆層22a,在該光纖導引側第1下部包覆層22a上存在光纖導引芯圖案23a,在該光纖導引芯圖案23a上存在光纖導引側上部包覆層24a,但亦可省略光纖導引側第1下部包覆層22a。
[第2實施形態]
(光纖連接器的構造)
第2實施形態的光纖連接器在第1實施形態的光纖連 接器中,代替狹縫溝槽25或與狹縫溝槽25一併,而包括將光纖導引構件2的外部與光纖導引溝槽32連通的黏著劑導入狹縫。
第2實施形態的光纖連接器中,光纖導引溝槽32經由光纖導引溝槽32的光纖***口而與外部連通,並且經由黏著劑導入狹縫而與外部連通。因此,在從光纖的***口及黏著劑導入狹縫的一者導入黏著劑時,光纖導引溝槽32內的空氣從光纖的***口及黏著劑導入狹縫的另一者流出。藉此,可容易地將黏著劑導入至光纖導引溝槽32內。而且,當在導入著黏著劑的光纖導引溝槽32內導入黏著劑及光纖而將光纖固定時,過量的黏著劑經由黏著劑導入狹縫而向光纖導引溝槽32的外側流出。藉此,可容易地將光纖導入並固定於光纖導引溝槽32內。
(第2實施形態的光纖連接器及其製造方法的第1較佳例)
以下,參照圖式,對第2實施形態的光纖連接器的第1較佳例進行說明。第30圖是光纖連接器1A的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第31圖是光纖連接器1A的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖,第32圖是光纖連接器1A的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖,第33圖是光纖連接器1A的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
<光纖連接器的構造>
光纖連接器1A是在第1實施形態的光纖連接器1中, 代替狹縫溝槽25,而設置著將光纖導引構件2的外部與光纖導引溝槽32連通的黏著劑導入狹縫25A。
光纖連接器1A中,與光纖連接器1相同的符號表示相同部分。
該黏著劑導入狹縫25A存在於光纖導引構件2與光波導3的邊界。該黏著劑導入狹縫25A從蓋材40的黏著層42的厚度方向的中途而到達基板10的背面為止。而且,該黏著劑導入狹縫25A遍及基板10的短邊方向的全長而延伸,亦可存在於短邊方向的一部分。
<光纖連接器的製造方法>
第2實施形態的光纖連接器的製造方法在第3步驟中可較佳地實施與第1實施形態的光纖連接器的製造方法同樣的方法。因此,對第3步驟的後步驟進行說明。
《第5A步驟(第34圖~第37圖)》
第34圖是表示第5A步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第35圖是表示第5A步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖,第36圖是表示第5A步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖,第37圖是表示第5A步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
就第5A步驟而言,除不進行狹縫溝槽25的形成以外,實施與上述第5步驟同樣的步驟。
亦即,第5A步驟中,形成從光波導側上部包覆層24b到達光信號傳達用芯圖案23b為止的V字溝槽30。該V字溝槽30較佳為藉由切割機而形成。
《第6步驟(第38圖~第39圖)》
第38圖是表示第6步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第39圖是表示第6步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
第6步驟與第2實施形態的第6步驟同樣。
亦即,在V字溝槽30的光纖導引構件2側的面形成包含金屬層的光路轉換鏡31。該光路轉換鏡31藉由金屬蒸鍍於V字溝槽30的光纖導引構件2側的面而可較佳地形成。
《第4步驟(第40圖~第43圖)》
第40圖是表示第4步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第41圖是表示第4步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖,第42圖是表示第4步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖,第43圖是表示第4步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
第4步驟與第2實施形態的第4步驟同樣。
亦即,第4步驟中,形成覆蓋上述光纖導引溝槽32的蓋材40。
該蓋材40準備包含蓋材本體41及其背面的黏著層42的積層體,藉由使黏著層42黏著於光纖導引側上部包覆層24a及光波導側上部包覆層24b的表面而較佳地形成。
該蓋材40包含覆蓋光纖導引溝槽32的光纖導引側蓋材部40a、及覆蓋光波導側上部包覆層24b的光波導側蓋材部40b。該光波導側蓋材部40b作為光波導2的光路轉 換鏡31形成部分的加強構件發揮功能。
《黏著劑導入狹縫的形成步驟(第30圖~第33圖)》
在第4步驟後,形成黏著劑導入狹縫25A。該黏著劑導入狹縫25A從基板10的下面到達光纖導引溝槽32為止。而且,該黏著劑導入狹縫25A遍及基板的短邊方向的全長而延伸。該黏著劑導入狹縫25A較佳為藉由切割機而形成。而且,在藉由切割機形成該黏著劑導入狹縫25A時,較佳為將光波導側第1下部包覆層22b、光信號傳達用芯圖案23b及光波導側上部包覆層24b的光纖導引構件2側的端面切削而形成黏著劑導入狹縫25A。
(第2實施形態的光纖連接器及其製造方法的第2較佳例)
以下,參照圖式對第2實施形態的光纖連接器的第2較佳例進行說明。第44圖是光纖連接器1B的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第45圖是光纖連接器1B的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
光纖連接器1B在上述光纖連接器1B中,代替黏著劑導入狹縫25A,而設置將光纖導引構件2的外部與光纖導引溝槽32連通的黏著劑導入狹縫25B。
光纖連接器1B中,與光纖連接器1相同的符號表示相同部分。
該黏著劑導入狹縫25B存在於光纖導引構件2與光波導3的邊界。該黏著劑導入狹縫25B從基板10的黏著層13的厚度方向的中途到達蓋材40的表面為止。而且,該 黏著劑導入狹縫25B遍及基板10的短邊方向的全長而延伸,亦可存在於短邊方向的一部分。
該黏著劑導入狹縫25B亦可藉由切割機而較佳地形成。
(第2實施形態的光纖連接器及其製造方法的第3較佳例)
以下,參照圖式對第2實施形態的光纖連接器的第3較佳例進行說明。第46圖是光纖連接器1C的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第47圖是光纖連接器1C的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
光纖連接器1C在上述光纖連接器1中,進而設置將光纖導引構件2的外部與光纖導引溝槽32連通的黏著劑導入狹縫25C。
該黏著劑導入狹縫25C較光纖導引構件2與光波導3的邊界而存在於光纖導引構件2側。該黏著劑導入狹縫25C從基板10的黏著層13的厚度方向的中途到達蓋材40的表面為止。而且,該黏著劑導入狹縫25C遍及基板10的短邊方向的全長而延伸,但亦可存在於短邊方向的一部分。
該黏著劑導入狹縫25C亦可藉由切割機而較佳地形成。
(第2實施形態的光纖連接器及其製造方法的第4較佳例)
以下,參照圖式對第2實施形態的光纖連接器的第3 較佳例進行說明。第54圖是光纖連接器1D的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖,第55圖是光纖連接器1D的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
光纖連接器1D在上述光纖連接器1中,進而設置將光纖導引構件的外部與光纖導引溝槽32連通的黏著劑導入狹縫25D。
該黏著劑導入狹縫25D較光纖導引構件2與光波導3的邊界而存在於光纖導引構件2側。該黏著劑導入狹縫25D從基板10到達光纖導引溝槽32為止。而且,該黏著劑導入狹縫25D遍及基板10的短邊方向的全長而延伸,但亦可存在於短邊方向的一部分。
該黏著劑導入狹縫25D亦可藉由切割機而較佳地形成。
[本發明的光纖連接器和光纖的連接方法及組裝體]
本發明的光纖連接器和光纖的連接方法是在本發明的光纖連接器的光纖導引溝槽填充黏著劑並且***配置光纖的連接方法。
而且,本發明的光纖連接器和光纖的組裝體包括本發明的光纖連接器、及配置於該光纖連接器的光纖導引溝槽的光纖及黏著劑。
第48圖~第51圖是表示本發明的光纖連接器和光纖的組裝體70、70A、70B、70C及光纖連接器和光纖的連接方法的剖面圖。
組裝體70、70A、70B、70C分別包含:光纖連接器1、 1A、1B、1C,及配置於各光纖連接器1、1A、1B、1C的光纖導引溝槽32的光纖50及黏著劑60。該組裝體70、70A、70B、70C可藉由在光纖連接器1、1A、1B、1C的光纖導引溝槽32填充黏著劑60並且***配置光纖50而製造。
作為黏著劑,只要可將光纖50與光纖導引構件2黏著則不作特別限制,但可列舉光學用黏著劑、光路結合用黏著劑、光學零件用密封材、透明黏著劑、折射率整合材兼黏著劑、包覆層形成用樹脂清漆、芯層形成用樹脂清漆等的光硬化型黏著劑、熱硬化型黏著劑、光熱硬化型的黏著劑、2液混合硬化型的黏著劑,該些中,在不透過用以使基板10或蓋材40硬化的電磁波的情況下,較佳為熱硬化型的黏著劑或2液混合硬化型的黏著劑。
黏著劑的25℃時的黏度較佳為150mPa‧s~400mPa‧s,更佳為200mPa‧s~350mPa‧s,進而較佳為250mPa‧s~300mPa‧s。若在該範圍內,則可使光纖50的中心線與光纖導引溝槽32的光纖***方向的中心線大致一致。該25℃時的黏度可藉由後述的實施形態所記載的測定方法測定。
[光纖連接器與光纖的尺寸]
本發明的光纖連接器及其製造方法、光纖連接器和光纖的連接方法、及光纖連接器和光纖的組裝體中,使用第52圖及第53圖來說明光纖連接器和光纖的較佳尺寸。
第52圖及第53圖分別為第4圖及第6圖的部分放大 圖。另外,使用光纖連接器1對該尺寸進行說明,使用後述的光纖連接器1A~光纖連接器1D的情況下的尺寸亦同樣。
本發明中,光纖中並無限制,所謂「光纖的直徑」是指光纖的包覆外徑,在該包覆藉由保護層而被覆並且***配置於光纖導引溝槽的情況下是指附保護層的光纖的外徑。而且,所謂「光纖的半徑」,是指基於上述定義的「光纖的直徑」的一半的長度。
光纖的直徑較佳為200μm以下,但從容易控制芯形成用樹脂膜的膜厚的觀點考慮,進而較佳為使用125μm直徑或80μm直徑的光纖。
光纖導引溝槽32的寬度W為固定於光纖導引構件2的光纖50的直徑R以上,上述光纖導引溝槽32的高度D1較佳為光纖的直徑R以上。藉此,可將光纖50良好地***配置於光纖導引溝槽32內。
從基板10與光信號傳達用芯圖案23b的高度方向的中心之間的距離D2減去固定於光纖導引構件2的光纖50的半徑r所得的值α1,較佳為0.5μm~15μm,從光纖導引溝槽32的高度D1減去光纖50的直徑R所得的值α2較佳為1.0μm~30μm。藉此,光纖50與基板10的間隔及光纖50與蓋材40的間隔變窄,藉由黏著劑的表面張力或黏著劑的流動性而將光纖50配置於光纖導引溝槽32的高度方向的大致中央,因而可精度良好地進行光纖50與光傳達用芯圖案23b的芯對準。
自上述觀點而言,值α1更佳為0.5μm~7.5μm,進而較佳為0.5μm~5μm。而且,值α2更佳為1.0μm~15μm,進而較佳為1.0μm~10μm。
同樣地,從上述光信號傳達用芯圖案23b的高度方向的中心與蓋材40之間的距離D3,減去固定於光纖導引構件2的光纖50的半徑r所得的值α3較佳為0.5μm~15μm,更佳為0.5μm~7.5μm,進而較佳為0.5μm~5μm。藉此,光纖50與基板10的間隔及光纖50與蓋材40的間隔變窄,藉由黏著劑的表面張力或黏著劑的流動性將光纖50配置於光纖導引溝槽32的高度方向的大致中央,因而可精度良好地進行光纖50與光傳達用芯圖案23b的芯對準。
自同樣的觀點考慮,值α3與值α1的差的絕對值α4較佳為0μm~7.5μm,更佳為0μm~5μm,進而較佳為0μm~3μm。
從光纖導引溝槽32的寬度W減去光纖的直徑R所得的值α5,自光纖的實裝性及容許誤差的觀點考慮,更佳為1.0μm~30μm,進而較佳為1.0μm~15μm,進而更佳為1.0μm~10μm。
而且,光纖導引溝槽32的光纖插通方向的中心線與光信號傳達用芯圖案23b的光路方向的中心線較佳為一致。在將光信號傳達用芯圖案23b與光纖導引芯圖案23a在同一步驟中藉由光微影加工而形成的情況下,以上述的光纖導引溝槽32的中心線與光信號傳達用芯圖案23b(芯構件 23c)的中心線彼此一致的方式設計光罩形狀即可。所使用的光纖為芯直徑數十μm以上的多模(multi mode)用光纖即可。
光纖導引溝槽32的長度L較佳為100μm~30mm,更佳為300μm~10mm,進而較佳為1mm~5mm。若為100μm以上,則可充分防止光纖相對於光纖導引溝槽32的長度L方向的傾斜,若為30mm以下,則可將光纖連接器小型化。
[實例]
以下,藉由實例對本發明進行更詳細說明,但本發明只要不脫離其主旨,則不限定於以下的實例。
[包覆層形成用樹脂膜的製作]
<(A)基礎聚合物(base polymer);(甲基)丙烯酸聚合物((meth)acrylic polymer)(A-1)的製作>
在包括攪拌機、冷卻管、氣體導入管、滴下漏斗、及溫度計的燒瓶中,稱量丙二醇單甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)46質量份及乳酸甲酯(methyl lactate)23質量份,且一邊導入氮氣體一邊進行攪拌。使液溫上升至65℃,將甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)47質量份、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)33質量份、2-甲基丙烯酸羥乙酯(hydroxyethyl methacrylate)16質量份、甲基丙烯酸14質量份、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)3質量份、丙二醇單甲醚醋酸酯46質量份、及乳酸甲酯23質量份的混合物以3小時滴下後,以65℃攪拌3 小時,進而以95℃持續攪拌1小時,從而獲得(甲基)丙烯酸聚合物(A-1)溶液(固形份45質量%)。
<重量平均分子量的測定>
使用GPC(Tosoh(股)製造「SD-8022」、「DP-8020」及「RI-8020」)對(A-1)的重量平均分子量(按照標準聚苯乙烯換算)進行測定,結果為3.9×104。另外,管柱使用的是日立化成工業(股)製造的「GelpackGL-A150-S」及「GelpackGL-A160-S」。
<酸值的測定>
對(A-1)的酸值進行測定的結果為79mgKOH/g。另外,酸值根據中和(A-1)溶液所需的0.1mol/L氫氧化鉀水溶液量而算出。此時,將作為指示劑而添加的酚酞從無色變為粉紅的點設為中和點。
<黏著劑的黏度的測定>
關於黏著劑,使用E型黏度計(東機產業(股)製造,商品名VISCONIC ELD),測定溫度設為25℃,試樣設為0.4mL,轉數設為20min-1,對黏度進行測定。
<包覆層形成用樹脂清漆A的調合>
一邊將如下部分攪拌一邊加以混合:(A)作為基礎聚合物的上述A-1溶液(固形份45質量%)84質量份(固形份38質量份),(B)作為光硬化成分的具有聚酯骨架的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯(新中村化學工業(股)製造「U-200AX」)33質量份、及具有聚丙二醇骨架的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯(新中村化學工業(股)製造「UA-4200」) 15質量份,(C)作為熱硬化成分的六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)的三聚異氰酸酯(isocyanurate)型三聚物由甲基乙基酮肟(Methyl ethyl ketone oxime)保護的多官能封閉型異氰酸酯(Blocked Isocyanate)溶液(固形份75質量%)(Sumika Bayer Urethane(股)製造「sumijuir BL3175」)20質量份(固形份15質量份),(D)作為光聚合起始劑的1-[4-(2-羥乙氧基)苯]-2-羥基-2-甲基-1-丙基-1-酮(Ciba Japan(股)製造「Irgacure 2959」)1質量份、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化二苯基膦(Ciba Japan(股)製造「Irgacure 819」)1質量份、及作為稀釋用有機溶劑的丙二醇單甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)23質量份。使用孔徑2μm的Polyflon過濾器(advantec東洋(股)製造「PF020」)進行加壓過濾後,進行減壓脫泡,從而獲得包覆層形成用樹脂清漆A。
將上述所獲得的包覆層形成用樹脂清漆A,在PET膜(東洋紡織(股)製造「COSMOSHINE A4100」,厚度50μm)的非處理面上,使用塗佈機(multi coater TM-MC,hirano-tec株式會社製造)進行塗佈,以100℃乾燥20分鐘後,貼附作為保護膜的表面脫模處理PET膜(Teijindupontfilm(股)製造「PurexA31」,厚度25μm),從而獲得包覆層形成用樹脂膜。此時樹脂層的厚度可藉由調節塗佈機的間隙而任意調整,關於本實例中所使用的第1下部包覆層及第2下部包覆層(黏著層)的厚度,在實 例中有所記載。而且,第1下部包覆層及第2下部包覆層的硬化後的膜厚與塗佈後的膜厚相同。關於本實例中所使用的上部包覆層形成用樹脂膜的膜厚在實例中亦有所記載。實例中所記載的上部包覆層形成用樹脂膜的膜厚設為塗佈後的膜厚。
[芯層形成用樹脂膜的製作]
除使用如下以外:(A)作為基礎聚合物的苯氧基樹脂(商品名:Phenotohto YP-70.東都化成(股)製造)26質量份、(B)作為光聚合性化合物的9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基](商品名:A-BPEF,新中村化學工業(股)製造)36質量份、及雙酚A型環氧丙烯酸酯(商品名:EA-1020.新中村化學工業(股)製造)36質量份,(C)作為光聚合起始劑的雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化二苯基膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphine oxide))(商品名:Irgacure 819,Ciba Japan(股)公司製造)1質量份、及1-[4-(2-羥乙氧基)苯]-2-羥基-2-甲基-1-丙基-1-酮(商品名:Irgacure 2959,Ciba Japan(股)製造)1質量份、作為有機溶劑的丙二醇單甲醚醋酸酯40質量份,以與上述包覆層形成用樹脂清漆A的製造例同樣的方法及條件來調和芯層形成用樹脂清漆B。然後,以與上述包覆層形成用樹脂清漆A的製造例同樣的方法及條件進行加壓過濾,進而進行減壓脫泡。
在PET膜(商品名:COSMOSHINE A1517,東洋紡織(股)製造,厚度:16μm)的非處理面上,利用與上 述製造例同樣的方法塗佈乾燥上述所獲得的芯層形成用樹脂清漆B,然後將作為保護膜的脫模PET膜(商品名:PurexA31,Teijindupontfilm(股)製造,厚度:25μm)以脫模面成為樹脂側的方式貼附,從而獲得芯層形成用樹脂膜。此時樹脂層的厚度藉由調節塗佈機的間隙而可任意調整,關於本實例中所使用的芯層形成用樹脂膜厚度,在以下的各實例中有所記載。實例中所記載的芯層形成用樹脂膜的膜厚成為塗佈後的膜厚。
[基板的製作]
(藉由減成法的電氣配線形成)
在作為金屬層的附單面銅箔的聚醯亞胺膜((聚醯亞胺;Upilex VT(宇部日東化成(股)製造),厚度;25μm),(銅箔;NA-DFF(三井金屬礦業(股)製造),厚度;9μm))的銅箔面,使用輥貼合機(Hitachi Chemical Techno-plant(股)製造,HLM-1500),以壓力0.4MPa、溫度110℃、層壓速度0.4m/min的條件,貼合感光性乾膜抗蝕劑(商品名:Photek,日立化成工業(股)製造,厚度:25μm),然後藉由紫外線曝光機(Oak製作所(股)製作,EXM-1172)自感光性乾膜抗蝕劑側經由寬度50μm的負型光罩,以120mJ/cm2照射紫外線(波長365nm),利用35℃的0.1重量%~5重量%碳酸鈉的稀薄溶液將未曝光部分的感光性乾膜抗蝕劑除去。然後,使用氯化鐵溶液將感光性乾膜抗蝕劑除去後而成為暴露的部分的銅箔藉由蝕刻而除去,且使用35℃的1重量%~10重量%氫氧化鈉水溶液,將曝光部 分的感光性乾膜抗蝕劑除去,形成L(線寬)/S(間隙寬度)=60μm/65μm的電氣配線而獲得可撓性配線板。
(鍍Ni/Au的形成)
然後,將可撓性配線板進行脫脂、軟蝕刻、酸清洗,在非電解鍍Ni用增感劑(商品名:SA-100.日立化成工業(股)製造)中以25℃、5分鐘進行浸漬後水洗,在83℃的非電解鍍Ni液(奧野製藥(股)製造,ICP nikoron GM-SD溶液,pH4.6)中進行8分鐘浸漬從而形成3μm的Ni被膜,然後,藉由純水實施清洗。
其次,在置換鍍金液(100mL;HGS-500及1.5g;在氰化金鉀/L中建浴)(商品名:HGS-500.日立化成工業(股)製造,)中以85℃、浸漬8分鐘,在Ni被膜上形成0.06μm的置換金被膜。藉此,獲得無覆蓋膜的電氣配線部分由鍍Ni及鍍Au而被覆的可撓性配線板。
將作為黏著層13的上述所獲得的10μm厚的包覆層形成用樹脂膜裁斷為大小100mm×100mm,將作為保護膜的脫模PET膜(Purex A31)剝離,在上述形成的可撓性配線板的聚醯亞胺面,使用作為平板型疊合機的真空加壓式疊合機(名機製作所(股)製作,MVLP-500),在500Pa以下抽成真空後,以壓力0.4MPa、溫度100℃、加壓時間30秒的條件進行加熱壓接,從而形成附第2下部包覆層的電氣配線板。藉由紫外線曝光機((股)製作所製造,EXM-1172)而自承載膜側以4J/cm2照射紫外線(波長365nm),然後將承載膜剝離,以170℃進行1小時加熱處理, 藉此形成附厚度10μm的第2下部包覆層的基板10。
實例1 [光纖連接器1A的製作]
(第1步驟)
將上述所獲得的20μm厚的下部包覆層形成用樹脂膜栽斷為大小100μm×100μm,將保護膜剝離,在第2下部包覆層面側,在與上述同樣的條件下,藉由真空疊合機而積層。經由具有95μm×3.0mm×4根非曝光部的負型光罩,藉由紫外線曝光機(Oak製作所(股)製作,EXM-1172)自承載膜側以250mJ/cm2照射紫外線(波長365nm)。然後,剝離承載膜,使用顯影液(1%碳酸鉀水溶液),對第1下部包覆層進行蝕刻。繼而,進行水清洗,以170℃進行1小時加熱乾燥及硬化,從而於光纖導引溝槽形成部分形成95μm×3.0mm的開口部。藉此,成為在光波導3形成部分形成有光波導側第1下部包覆層22b,在光纖導引構件2側形成有光纖導引側第1下部包覆層22a的狀態。
(第2步驟)
其次,在上述的第1下部包覆層面使用輥貼合機(Hitachi Chemical Techno-plant(股)製造,HLM-1500)以壓力0.4MPa、溫度50℃、層壓速度0.2m/min的條件,層壓剝離了保護膜的50μm厚的上述芯層形成用樹脂膜,然後,使用上述的真空加壓式疊合機(株式會社名機製作所製作,MVLP-500),在500Pa以下抽成真空後,以壓力0.4MPa、溫度70℃、加壓時間30秒的條件進行加熱壓接。 然後,經由光信號傳達用芯圖案寬度50μm(光纖連接部分的圖案間距;125μm,光路轉換鏡形成部(自光纖連接部分離開5mm的地點)的圖案間距;250μm,4根)、光纖導引芯圖案寬度40μm(光纖溝槽間距;125μm,4根,僅兩端的光纖導引芯圖案150μm)的負型光罩,將光信號傳達用芯圖案23b形成於第1下部包覆層上,將由光纖導引芯圖案23a形成的光纖導引溝槽32形成於基板上,以此方式進行位置對準,並藉由上述紫外線曝光機以700mJ/cm2照射紫外線(波長365nm),繼而以80℃、5分鐘進行曝光後加熱。然後,將作為承載膜的PET膜剝離,使用顯影液(丙二醇單甲醚醋酸酯/N,N-二甲基乙醯胺=8/2,質量比)蝕刻芯圖案。然後,使用清洗液(異丙醇)進行清洗,以100℃進行10分鐘加熱乾燥,從而形成光信號傳達用芯圖案23b及光纖導引芯圖案23a,且同時形成85μm寬的光纖導引溝槽32。另外,光纖導引芯圖案23a的各圖案的大小在將光纖固定於光纖導引溝槽32時,以光纖與可將光信號收發至光信號傳達用芯圖案23b的位置接合的方式進行設計。
(第3步驟)
其次,將剝離了保護膜的70μm厚的上部包覆層樹脂膜自芯圖案形成面側開始,使用上述的真空加壓式疊合機(名機製作所(股)製作,MVLP-500),於500Pa以下抽成真空後,以壓力0.35MPa、溫度110℃、加壓時間30秒的條件進行加熱壓接並層壓。進而,使用第1下部包覆層 形成時所使用的負型光罩以150mJ/cm2照射紫外線(波長365nm)後,將承載膜剝離,並使用顯影液(1%碳酸鉀水溶液),蝕刻上部包覆層形成用樹脂膜。繼而,進行水清洗,以170℃進行1小時加熱乾燥及硬化。
如以上般,製作125μm間距、光纖徑80μm、4通道用的光纖連接器本體。
所獲得的光纖連接器本體中,光纖導引溝槽32的橫寬為85μm,光纖導引芯圖案23a的高度(自第2下部包覆層表面算起的高度)為70μm,自基板面至上部包覆層上表面為止的高度為90μm,光信號傳達用芯圖案23b的厚度為50μm。
(第5A步驟及第6步驟)
<光路轉換鏡的形成>
自所獲得的光纖連接器本體的上部包覆層側使用切割機(DAC552,Disco(股)公司製造)而形成45°的V字溝槽30。其次,將使鏡形成部分開口的金屬遮罩設置在附鏡片的光纖連接器本體,使用蒸鍍裝置(RE-0025,First技研製)而使作為蒸鍍金屬層的Au蒸鍍0.5μm從而形成光路轉換鏡31。
(第4步驟)
<蓋材的形成>
於聚醯亞胺膜(Upilex RN(宇部日東化成(股)製造),厚度;25μm)上將作為黏著層42的上述所獲得的10μm厚的包覆層形成用樹脂膜的保護膜剝離,在與上述同樣的 條件下,藉由真空疊合機積層,形成附黏著層42的蓋材40。其次,將積層於蓋材40的包覆層形成用樹脂膜的承載膜剝離,並自上述的光纖連接器的上部包覆層形成面側,在與上述同樣的條件下,藉由真空疊合機進行加熱壓接。其次,以180℃、1小時加熱硬化,從而形成附蓋材40的光纖連接器1A。
自光纖導引溝槽32的基板10(第2下部包覆層13)表面至蓋材40的底面(蓋材的黏著層42的底面)為止的高度為90μm。
所獲得的光纖連接器1A中,下部包覆層的厚度為20μm,光信號傳達用芯圖案23b的厚度為50μm,自光信號傳達用芯圖案23b上表面至蓋材40底面為止的上部包覆層的厚度為20μm,光纖溝槽32寬度為80μm。
(黏著劑導入狹縫的形成步驟)
為了將所獲得的光波導3的光纖連接端面平滑化而使用切割機(DAC552,Disco(股)公司製造),形成兼用作40μm寬度的狹縫溝槽的黏著劑導入狹縫25A。並且,相對於光纖導引芯圖案23a平行地切斷基板10(自光波導端面離開3mm的地點),以在基板端面出現光纖導引溝槽32的方式進行外形加工。
自如以上般而獲得的光纖連接器1A的黏著劑導入狹縫25A,滴下作為黏著劑的上述的芯層形成用樹脂清漆,在由光纖導引溝槽32及蓋材40形成的空間部,***125μm間距、4通道的光纖50(芯徑;50μm,包覆徑;80μm), 以180℃、1小時加熱硬化後,與光波導3的光信號傳達用芯圖案23b的光傳達面接合,自光纖50傳達光信號後,光損失為1.53dB。將其結果表示於表1。
實例2~實例19
實例1中,除對下部包覆層樹脂膜的厚度、芯層形成用樹脂膜的厚度、上部包覆層樹脂膜的厚度、芯圖案形成用負型光罩的形狀進行適當調整,將光纖連接器1A的各部分的尺寸表示於表1以外,進行與實例1同樣的操作。而且,與實例1同樣地,對光損失的值進行測定。將其結果表示於表1及表2中。
實例20 [光纖連接器1的製作]
(第1步驟)
除代替20μm厚的下部包覆層形成用樹脂膜而使用15μm厚的下部包覆層形成用樹脂膜以外,進行與實例1的第1步驟同樣的操作。
(第2步驟)
進行與實例1的第2步驟同樣的操作。
(第3步驟)
除代替70μm厚的上部包覆層形成用樹脂膜而使用85μm厚的上部包覆層形成用樹脂膜、及將加壓壓接時的壓力設為0.4MPa以代替0.35MPa以外,進行與實例1的第3步驟同樣的操作。
(第5步驟及第6步驟)
<狹縫溝槽的形成>
為了將所獲得的光纖連接器本體的光纖連接端面平滑 化而使用切割機(DAC552,Disco(股)公司製造),形成40μm寬度的狹縫溝槽25。並且,相對於光纖導引側芯圖案23a平行地切斷基板(自光波導端面離開3mm的地點),以在基板端面出現光纖導引溝槽32的方式進行外形加工。
<光路轉換鏡的形成>
從所獲得的光纖連接器本體的上部包覆層側使用切割機(DAC552,Disco(股)公司製造)而形成45°的V字溝槽30。其次,將使鏡形成部分開口的金屬遮罩設置在附鏡片的光纖連接器,使用蒸鍍裝置(RE-0025,First技研製)使作為蒸鍍金屬層12a的Au蒸鍍0.5μm從而形成光路轉換鏡31。
(第4步驟)
除將從基板10表面到蓋材40的底面(蓋材40的黏著層的底面)為止的高度設為82μm以代替90μm以外,進行與實例1的第4步驟同樣的操作。
自如以上般而獲得的光纖連接器1的光纖導引溝槽32滴下上述的芯層形成用樹脂清漆,在由光纖導引溝槽32及蓋材40形成的空間部,***125μm間距、4通道的光纖50(芯徑;50μm,包覆徑;80μm),以180℃、1小時加熱硬化後,與光波導3的光信號傳達用芯圖案23b的光傳達面接合,從而可從光纖50傳達光信號,且,光纖50亦不會偏移。
實例21 [光纖連接器1A的製作]
(第1步驟)
除代替20μm厚的下部包覆層形成用樹脂膜,而使用15μm厚的下部包覆層形成用樹脂膜以外,進行與實例1的第1步驟同樣的操作。
(第2步驟)
進行與實例1的第2步驟同樣的操作。
(第3步驟)
除代替70μm厚的上部包覆層形成用樹脂膜而使用85μm厚的上部包覆層形成用樹脂膜,及將加壓壓接時的壓力設為0.4MPa以代替0.35MPa以外,進行與實例1的第3步驟同樣的操作。
(第5A步驟,第6步驟)
進行與實例1的第5A步驟及第6步驟同樣的操作。
(第4步驟)
除將自基板10表面到蓋材40的底面(蓋材40的黏著層的底面)為止的高度設為82μm以代替90μm以外,進行與實例1的第4步驟同樣的操作。
(黏著劑導入狹縫的形成步驟)
進行與實例1的黏著劑導入狹縫的形成步驟同樣的操作,從而獲得光纖連接器1A。
從如以上般而獲得的光纖連接器1A的黏著劑導入狹縫25A滴下上述的芯層形成用樹脂清漆,在由光纖導引溝槽32及蓋材40形成的空間部,***125μm間距、4通道 的光纖50(芯徑;50μm,包覆徑;80μm),以180℃、1小時加熱硬化後,與光波導3的光信號傳達用芯圖案23b的光傳達面接合,從而可從光纖50傳達光信號,且,光纖50亦不會偏移。
實例22 [光纖連接器1B的製作]
除將黏著劑導入狹縫的形成步驟設為下述般以外,進行與實例21同樣的操作。
(黏著劑導入狹縫的形成步驟)
為了將所獲得的光波導3的光纖連接端面平滑化,而使用切割機(DAC552,Disco(股)公司製造)形成40μm寬度的兼用作狹縫溝槽的黏著劑導入狹縫25B。並且,相對於光纖-導引芯圖案23a平行地切斷蓋材40(自光波導端面離開3mm的地點),以在蓋材端面出現光纖導引溝槽32的方式進行外形加工。
從如以上般而獲得的光纖連接器1B的黏著劑導入狹縫25B滴下上述的芯層形成用樹脂清漆,在由光纖導引溝槽32及蓋材40形成的空間部,***125μm間距、4通道的光纖50(芯徑;50μm,包覆徑;80μm),以180℃、1小時加熱硬化後,與光波導3的光信號傳達用芯圖案23b的光傳達面接合,從而可從光纖50傳達光信號,且,光纖50亦不會偏移。
實例23 [光纖連接器1C的製作]
在第4步驟後,除進行下述的黏著劑導入狹縫的形成步驟以外,進行與實例20同樣的操作。
(黏著劑導入狹縫的形成步驟)
使用切割機(DAC552,Disco(股)公司製造)形成40μm寬度的黏著劑導入狹縫25C。該黏著劑導入狹縫25C藉由如下而形成:相對於光纖導引芯圖案23a平行地切斷蓋材40(自光波導端面離開3mm的地點),以在蓋材端面出現光纖導引溝槽32的方式進行外形加工。
從如以上般而獲得的光纖連接器1C的黏著劑導入狹縫25C滴下上述的芯層形成用樹脂清漆,在由光纖導引溝槽32及蓋材40形成的空間部,***125μm間距、4通道的光纖50(芯徑;50μm,包覆徑;80μm),以180℃、1小時加熱硬化後,與光波導3的光信號傳達用芯圖案23b的光傳達面接合,從而可從光纖50傳達光信號,且,光纖50亦不會偏移。
實例24 [光纖連接器1D的製作]
在第4步驟後,除進行下述的黏著劑導入狹縫的形成步驟以外,進行與實例20同樣的操作。
(黏著劑導入狹縫的形成步驟)
為了將所獲得的光波導3的光纖連接端面平滑化,而使用切割機(DAC552,Disco(股)公司製造)形成40μm寬度的兼用作狹縫溝槽的黏著劑導入狹縫25D。該黏著劑導入狹縫25D藉由如下而形成:相對於光纖-導引芯圖案 23a平行地切斷基板10(自光波導端面離開3mm的地點),以在蓋材端面出現光纖導引溝槽32的方式進行外形加工。
從如以上般而獲得的光纖連接器1D的黏著劑導入狹縫25D滴下上述的芯層形成用樹脂清漆,在由光纖導引溝槽32及蓋材40形成的空間部,***125μm間距、4通道的光纖50(芯徑;50μm,包覆徑;80μm),以180℃、1小時加熱硬化後,與光波導3的光信號傳達用芯圖案23b的光傳達面接合,從而可從光纖50傳達光信號,且,光纖50亦不會偏移。
[產業上之可利用性]
如以上詳細說明般,本發明的光纖連接器不依賴於基板而容易進行光纖與光波導芯的位置對準,且光纖的位置不易偏移。並且,只要將光纖***至由溝槽與蓋材形成的空間內便可將光纖與光波導簡易結合。
因此,可有效用作光纖用的光電轉換基板等。
1、1A、1B、1C、1D‧‧‧光纖連接器
2‧‧‧光纖導引構件
3‧‧‧光波導
10‧‧‧基板
10a‧‧‧光纖導引側基板部
10b‧‧‧光波導側基板部
11‧‧‧基板本體
12‧‧‧金屬配線
12a‧‧‧金屬層
13‧‧‧黏著層
22a‧‧‧光纖導引側第1下部包覆層
22b‧‧‧光波導側第1下部包覆層
23a‧‧‧光纖導引芯圖案
23b‧‧‧光信號傳達用芯圖案
23c‧‧‧芯構件
24a‧‧‧光纖導引側上部包覆層
24b‧‧‧光波導側上部包覆層
25‧‧‧狹縫溝槽
25A、25B、25C、25D‧‧‧黏著劑導入狹縫
26‧‧‧光纖導引圖案
30‧‧‧V字溝槽
31‧‧‧光路轉換鏡
32‧‧‧光纖導引溝槽
40‧‧‧蓋材
40a‧‧‧光纖導引側蓋材部
40b‧‧‧光波導側蓋材部
41‧‧‧蓋材本體
42‧‧‧黏著層
50‧‧‧光纖
60‧‧‧黏著劑
70、70A、70B、70C‧‧‧組裝體
122‧‧‧光纖導引側第1下部包覆片
123‧‧‧光纖導引芯片
124‧‧‧光纖導引側上部包覆片
126‧‧‧導引構件
A、B、C、D‧‧‧線
D1‧‧‧光纖導引溝槽的高度
D2‧‧‧基板與光信號傳達用芯圖案的高度方向的中心之間的距離
D3‧‧‧光信號傳達用芯圖案的高度方向的中心與蓋材之間的距離
r‧‧‧光纖的半徑
R‧‧‧光纖的直徑
W‧‧‧光纖導引溝槽的寬度
圖1是表示第1實施形態的光纖連接器1的平面圖。
圖2是表示第1實施形態的光纖連接器1的立體圖。
圖3是沿著圖1的A-A線的端視圖(end view)。
圖4是沿著圖1的B-B線的端視圖。
圖5是沿著圖1的C-C線的端視圖。
圖6是沿著圖1的D-D線的端視圖。
圖7是表示光纖連接器1的基板的第1製造步驟的相 當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖8是表示光纖連接器1的基板的第1製造步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖9是表示光纖連接器1的基板的第2製造步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖10是表示光纖連接器1的基板的第2製造步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖11是表示光纖連接器1的基板的第3製造步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖12是表示光纖連接器1的基板的第3製造步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖13是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖14是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖15是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖16是表示光纖連接器1的第1步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
圖17是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖18是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖19是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1 圖的C-C線的部位的端視圖。
圖20是表示光纖連接器1的第2步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
圖21是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖22是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖23是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖24是表示光纖連接器1的第3步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
圖25是表示光纖連接器1的第5步驟及第6步驟的立體圖。
圖26是表示光纖連接器1的第5步驟及第6步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖27是表示光纖連接器1的第5步驟及第6步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖28是表示光纖連接器1的第6步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖29是表示光纖連接器1的第6步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖30是光纖連接器1A的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖31是光纖連接器1A的相當於第1圖的B-B線的部 位的端視圖。
圖32是光纖連接器1A的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖33是光纖連接器1A的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
圖34是表示光纖連接器1A的第5A步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖35是表示光纖連接器1A的第5A步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖36是表示光纖連接器1A的第5A步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖37是表示光纖連接器1A的第5A步驟的相當於第1圖的D-D線的部位的端視圖。
圖38是表示光纖連接器1A的第6步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖39是表示光纖連接器1A的第6步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖40是表示光纖連接器1A的第4步驟的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖41是表示光纖連接器1A的第4步驟的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖42是表示光纖連接器1A的第4步驟的相當於第1圖的C-C線的部位的端視圖。
圖43是表示光纖連接器1A的第4步驟的相當於第1 圖的D-D線的部位的端視圖。
圖44是光纖連接器1B的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖45是光纖連接器1B的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖46是光纖連接器1C的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖47是光纖連接器1C的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
圖48是表示光纖連接器1和光纖的組裝體70及光纖連接器和光纖的連接方法的剖面圖。
圖49是表示光纖連接器1A和光纖的組裝體70A及光纖連接器和光纖的連接方法的剖面圖。
圖50是表示光纖連接器1B和光纖的組裝體70B及光纖連接器和光纖的連接方法的剖面圖。
圖51是表示光纖連接器1C和光纖的組裝體70C及光纖連接器和光纖的連接方法的剖面圖。
圖52是第4圖的部分放大圖。
圖53是第6圖的部分放大圖。
圖54是光纖連接器1D的相當於第1圖的A-A線的部位的端視圖。
圖55是光纖連接器1D的相當於第1圖的B-B線的部位的端視圖。
1‧‧‧光纖連接器
2‧‧‧光纖導引構件
3‧‧‧光波導
23c‧‧‧芯構件
30‧‧‧V字溝槽
31‧‧‧光路轉換鏡
32‧‧‧光纖導引溝槽
126‧‧‧導引構件

Claims (17)

  1. 一種光纖連接器,包括:光纖導引構件及光波導,上述光纖導引構件包括:構成基板的一部分的光纖導引側基板部;上述光纖導引側基板部上的光纖導引圖案;以及覆蓋上述光纖導引圖案的蓋材;上述光波導包括:上述基板中鄰接於上述光纖導引側基板部的光波導側基板部;上述光波導側基板部上的光波導側第1下部包覆層;上述光波導側第1下部包覆層上的光信號傳達用芯圖案;以及上述光信號傳達用芯圖案上的光波導側上部包覆層,上述光纖導引圖案包含隔開間隔而並列的多根導引構件,相鄰的2根上述導引構件、上述光纖導引側基板部及上述光纖導引側蓋材之間的空間成為光纖導引溝槽,在上述光信號傳達用芯圖案的光路方向的延長線上存在上述光纖導引溝槽,從上述光波導側上部包覆層遍及上述光信號傳達用芯圖案而設置著V字溝槽,上述V字溝槽於上述光纖導引構件側的面設為光路轉換鏡, 上述光波導在上述光信號傳達用芯圖案的光路上具有光路轉換鏡,上述蓋材包括:覆蓋上述光纖導引圖案側的光纖導引側蓋材部;以及覆蓋上述光路轉換鏡的光波導側蓋材部,上述光波導側蓋材部成為上述光路轉換鏡加強部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光纖連接器,其中上述光纖導引圖案包含:上述光纖導引側基板部上的光纖導引側第1下部包覆層;上述光纖導引側基板部上的光纖導引芯圖案;以及上述光纖導引芯圖案上的光纖導引側上部包覆層。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光纖連接器,其中上述光纖導引構件包括將上述光纖導引構件的外部與上述光纖導引溝槽連通的黏著劑導入狹縫。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之光纖連接器,其中上述基板中,上述光波導側第1下部包覆層及上述光纖導引側第1下部包覆層所存在的一側的表面層為黏著層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光纖連接器,上述黏著層為第2下部包覆層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光纖連接器,其中上述基板為電氣配線板。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光纖連接器,其中上述光纖導引溝槽的寬度為固定於上述光纖導引構件的光纖 的直徑以上,上述光纖導引溝槽的高度為上述光纖的直徑以上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光纖連接器,其中從上述基板與上述光信號傳達用芯圖案的高度方向的中心之間的距離減去固定於上述光纖導引構件的光纖的半徑所得的值α1為0.5μm~15μm,從上述光纖導引溝槽的高度減去上述光纖的直徑所得的值α2為1.0μm~30μm。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光纖連接器,其中從上述光信號傳達用芯圖案的高度方向的中心與上述蓋材之間的距離減去固定於上述光纖導引構件的光纖的半徑所得的值α3為0.5μm~15μm。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光纖連接器,其中從上述光信號傳達用芯圖案的高度方向的中心與上述蓋材之間的距離減去固定於上述光纖導引構件的光纖的半徑所得的值α3與值α1的差的絕對值α4為0μm~7.5μm。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光纖連接器,其中從上述光纖導引溝槽的寬度減去上述光纖的直徑所得的值α5為1.0μm~30μm。
  12. 一種光纖連接器的製造方法,是如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之光纖連接器的製造方法,且包括:第1步驟,在基板上積層第1下部包覆層後,藉由蝕刻將存在於應形成光纖導引溝槽的部位的第1下部包覆層除去,從而形成光波導側第1下部包覆層; 第2步驟,在形成有上述光波導側第1下部包覆層的基板上,積層芯形成用樹脂層後,藉由蝕刻一次性形成光纖導引芯圖案與光信號傳達用芯圖案;第3步驟,在形成有上述光纖導引芯圖案與上述光信號傳達用芯圖案的基板上,積層上部包覆層形成用樹脂層後,藉由蝕刻將存在於應形成上述光纖導引溝槽的部位的上部包覆層形成用樹脂層除去,從而形成光纖導引側上部包覆層、光波導側上部包覆層及光纖導引溝槽;形成V字溝槽的步驟,所述V字溝槽從上述光波導側上部包覆層到達上述光信號傳達用芯圖案為止;形成光路轉換鏡步驟,所述光路轉換鏡包含金屬層而形成在上述V字溝槽的上述光纖導引構件側的面;以及第4步驟,形成覆蓋上述光纖導引溝槽與上述光纖導引溝槽的蓋材。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之光纖連接器的製造方法,其中在第3步驟後,包含第5步驟,該第5步驟沿著上述光纖導引溝槽與上述光波導側下部包覆層的邊界,在基板表面形成狹縫溝槽。
  14. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之光纖連接器的製造方法,其中在第3步驟後或第4步驟後,形成貫通基板的厚度方向並連通至光纖導引溝槽為止的黏著劑導入狹縫。
  15. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之光纖連接器的製造方法,其中在第4步驟後,形成貫通蓋材的厚 度方向並連通至光纖導引溝槽為止的黏著劑導入狹縫。
  16. 一種光纖連接器和光纖的連接方法,包括:在如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之光纖連接器的光纖導引溝槽中填充黏著劑並且***配置光纖。
  17. 一種光纖連接器和光纖的組裝體,包括:如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之光纖連接器;以及配置在上述光纖連接器的光纖導引溝槽的光纖及黏著劑。
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