专利名称：光波导的制作方法
技术领域：
本发明涉及光波导，特别涉及能确保与光学元件连接时的定位公差的光波导。
背景技术：
伴随着信息容量的增大，不仅在干线、访问系统这种通信领域，也在路由器、服务器内的信息处理中使用光信号的光互连技术的开发正在进行。具体地说，为了在路由器、月艮务器装置内的板间或在板内的短距离信号传输中使用光，作为光传输路径，使用与光纤相t匕，配线的自由度高、且能够高密度化的光波导。另外，光波导被用作光学产品的器件时，有时与其它光学元件，例如光纤连接而使用(例如专利文献1)，另外，与光电二极管、激光二极管连接时，必须使向光电二极管入射光的路径小，从激光二极管接受光的路径大(例如专利文献2)。因此，要求能确保光波导与光学元件连接时的定位公差。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-42149专利文献2:国际公开TO2007-026601
发明内容
发明要解决的课题本发明是为了解决上述课题而作出的发明，目的在于提供能确保与光学元件连接时的定位公差的光波导。用于解决课题的方法本发明人等反复进行了深入研究，结果发现，通过在光波导的下部包层上设置切口部，或设置虚设芯、虚拟包层，能够以对上部包层或光波导的厚度赋予锥度、或不赋予锥度的方式调整厚度。而且发现，基于这些见解可解决上述课题，由此完成了本发明。S卩，本发明提供一种光波导，其是在基材上依次层叠下部包层、在厚度方向具有锥度的芯图案、上部包层而形成的光波导，上述下部包层具有切口部，或在上述下部包层上具有虚设层。发明的效果本发明的光波导，特别是具有在厚度方向具有锥度的芯图案的光波导中，由于以对光波导的厚度赋予锥度或不赋予锥度的方式调整了厚度，因此能确保其与光学元件连接时的定位公差。
图1是表示本发明的光波导的一例的立体图。图2是表示本发明的光波导的另一例的立体图。
图3是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图4是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图5是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图6是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图7是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图8是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图9是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图10是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图11是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图12是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图13是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图14是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图15是表示本发明的光波导的另一例的立体图。图16是表示本发明的光波导的另一例的侧面图。
具体实施例方式使用图1 16对本发明的光波导进行说明。本发明的光波导，如图1 9所示，是在基材I上依次层叠下部包层2、在厚度方向具有锥度的芯图案3、上部包层4而形成的光波导，且为下部包层2具有切口部5的结构。本发明的光波导，如图2、5、8所示，可以在芯图案3的锥度薄侧具有比厚侧更大面积的切口部5。另外，如图3、6、9所示，可以在与芯图案3的锥度薄侧的前端相比更靠前的没有芯图案的部分上具有切口部5。本发明的光波导，如图1 3所示，可以为上部包层4在厚度方向具有锥度，且该锥度朝着与芯图案的锥度相同的方向变薄的形状。本发明的光波导，如图4 9所示，可以在下部包层2的切口部5上具有虚设芯6。在这种情况下，根据虚设芯6的配线密度，如图4 6所示，可以使上部包层4与基板面平行，或如图7 9所示，也可以制成上部包层4在厚度方向具有锥度，且该锥度朝着与芯图案3的锥度相反的方向变薄的形状。本发明的光波导，如图10 15所示，也可以是在基材I上依次层叠下部包层2、在厚度方向具有锥度的芯图案3、上部包层4而形成的光波导，且为在下部包层2上具有虚设层7的结构。本发明的光波导，如图11、13所示，可以在芯图案3的锥度厚侧具有比薄侧更大面积的虚设层7。另外，如图12、14所示，可以在与芯图案3的锥度厚侧的后端相比更靠后的没有芯图案3的部分上具有虚设层7。本发明的光波导，优选图10 15所不的虚设层7为包层。另外，可以使上述下部包层为多层，也可以例如如图15所示，在下部包层2与基材I之间具有下部包层8。另外，可以使上述虚设层为多层，也可以例如如图15所示，在虚设层7上具有虚设层9。如图14所示，芯图案3可以由多根构成。进一步，在本发明中，在厚度方向具有锥度的芯图案3优选为在宽度方向也具有锥度的形状。另外，本发明的光波导，如图16所示，上部包层4可以不仅具有锥度A，还具有平坦部B和/或C。以下对构成本发明的光波导的各层进行说明。(包层和包层形成用树脂膜)以下，对在本发明中使用的下部包层2和上部包层4进行说明。作为下部包层2和上部包层4，可以使用包层形成用树脂和包层形成用树脂膜。作为在本发明中使用的包层形成用树脂，只要是比芯图案3更低折射率，且通过光或热而固化的树脂组合物就没有特别的限制，可以优选地使用热固性树脂组合物、感光性树脂组合物。更优选而言，包层形成用树脂优选由包含(A)基础聚合物、(B)光聚合性化合物和(C)光聚合引发剂的树脂组合物构成。另外，对于在包层形成用树脂中使用的树脂组合物，在下部包层2和上部包层4中，该树脂组合物所含有的成分可以相同也可以不相同，该树脂组合物的折射率可以相同也可以不相同。在这里使用的(A)基础聚合物用于形成包层且确保该包层的强度，只要能够实现该目的就没有特别的限制，可以列举苯氧树脂、环氧树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树月旨、聚丙烯酸酯树脂、聚醚酰胺、聚醚酰亚胺、聚醚砜等，或它们的衍生物等。这些基础聚合物可以单独使用I种，另外也可以混合2种以上使用。在上述所例示的基础聚合物中，从耐热性高这样的观点出发，优选主链具有芳香族骨架，特别优选苯氧树脂。另外，从可进行3维交联、提高耐热性的观点出发，优选环氧树脂，特别是在室温下为固体的环氧树脂。进一步，为了确保包层 形成用树脂的透明性，与后面详述的(B)光聚合性化合物的相溶性很重要，从这点出发，优选上述苯氧树脂和(甲基)丙烯酸树脂。另外，这里所谓的(甲基)丙烯酸树脂是指丙烯酸树脂和甲基丙烯酸树脂。在苯氧树脂中，优选包含双酚A、双酚A型环氧化合物或它们的衍生物、和双酚F、双酚F型环氧化合物或它们的衍生物作为共聚成分的构成单元的树脂，因为它们的耐热性、密合性和溶解性优异。作为双酚A或双酚A型环氧化合物的衍生物，优选列举四溴双酚A、四溴双酚A型环氧化合物等。另外，作为双酚F或双酚F型环氧化合物的衍生物，优选列举四溴双酚F、四溴双酚F型环氧化合物等。作为双酚A/双酚F共聚型苯氧树脂的具体例，可列举东都化成(株)制“Phenotohto YP-70”(商品名)。 作为在室温下为固体的环氧树脂，例如可列举东都化成(株)制“ ΕΡ0Τ0ΗΤ0YD-7020、ΕΡ0Τ0ΗΤ0 YD-7019、ΕΡ0Τ0ΗΤ0 YD-7017”(全都是商品名)、日本环氧树脂(株)制“EPIK0TE1010、EPIK0TE1009、EPIK0TE1008”(全都是商品名)等双酚A型环氧树脂。接着，作为(B)光聚合性化合物，只要是通过紫外线等光的照射而聚合的物质就没有特别的限制，可列举在分子内具有乙烯性不饱和基的化合物、在分子内具有2个以上环氧基的化合物等。作为在分子内具有乙烯性不饱和基的化合物，可列举(甲基)丙烯酸酯、偏卤乙烯、乙烯基醚、乙烯基吡啶、乙烯基苯酚等，其中，从透明性和耐热性的观点出发，优选(甲基)丙烯酸酯。
作为(甲基)丙烯酸酯，也可以使用I官能性化合物、2官能性化合物、3官能性以上的多官能性化合物中的任一种化合物。另外，这里所谓的(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。作为在分子内具有2个以上环氧基的化合物，可以列举双酚A型环氧树脂等2官能或多官能芳香族缩水甘油醚、聚乙二醇型环氧树脂等2官能或多官能脂肪族缩水甘油醚、氢化双酚A型环氧树脂等2官能脂环式缩水甘油醚、邻苯二甲酸二缩水甘油酯等2官能芳香族缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯等2官能脂环式缩水甘油酯、N, N- 二缩水甘油基苯胺等2官能或多官能芳香族缩水甘油胺、脂环族二环氧羧酸酯(alicyclicdiepoxy carboxylate)等2官能脂环式环氧树脂、2官能杂环式环氧树脂、多官能杂环式环氧树脂、2官能或多官能含氟环氧树脂等。这些(B)光聚合性化合物可以单独使用或组合使用2种以上。接着，作为(C)成分的光聚合引发剂，没有特别的限制，例如作为在(B)成分中使用环氧化合物的情况下的引发剂，可以列举芳基重氮盐、二芳基碘鎗盐、三芳基硫鎗盐、三稀丙基砸鐵盐、二烧基苯甲酸甲基硫鐵盐、二烧基_4-轻基苯基硫鐵盐、横酸酷等。另外，作为在(B)成分中使用分子内具有乙烯性不饱和基的化合物的情况下的引发剂，可以列举二苯甲酮等芳香族酮、2-乙基蒽醌等醌类、苯偶姻甲基醚等苯偶姻醚化合物、苯偶姻等苯偶姻化合物、苯偶酰二甲基缩酮等苯偶酰衍生物、2-(邻氯苯基)_4，5-二苯基咪唑二聚体等2，4，5-三芳基咪唑二聚体、2-巯基乙酸苯并咪唑等苯并咪唑类、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等氧化膦类、9-苯基吖啶等吖啶衍生物、N-苯基甘氨酸、N-苯基甘氨酸衍生物、香豆素系化合物等。另外，也可以如二乙基噻吨酮和二甲氨基苯甲酸的组合那样组合噻吨酮系化合物和叔胺化合物。另外，从提高芯层和包层的透明性的观点出发，在上述化合物中，优选芳香族酮和氧化膦类。这些(C)光聚合引发剂可以单独使用或组合使用2种以上。(A)基础聚合物的配合量相对于(A)成分和(B)成分的总量优选设为5 80质量％。另外，(B)光聚合性化合物的配合量相对于(A)和(B)成分的总量优选设为95 20质量％。作为该(A)成分和(B)成分的配合量，如果(A)成分为5质量％以上、(B)成分为95质量％以下，则能容易地将树脂组合物膜化。另一方面，如果(A)成分为80质量％以下、(B)成分为20质量％以上，则能容易地使(A)基础聚合物交联固化，形成光波导时，图案形成性提高，且光固化反应充分地进行。从以上的观点出发，作为该(A)成分和(B)成分的配合量，更优选(A)成分为10 85质量％、(B)成分为90 15质量％，进一步优选(A)成分为20 70质量％、(B)成分为80 30质量％。(C)光聚合引发剂的配合量,相对于(A)成分和(B)成分的总量100质量份优选设为0.1 10质量份。如果该配合量为0.1质量份以上,则光感度充分，另一方面如果10质量份以下，则曝光时在感光性树脂组合物表层的吸收不会增大，内部的光固化充分。进一步，作为光波导使用时，不会因聚合引发剂本身的光吸收的影响而导致光运输损失增大，是适宜的。从以上的观点出发，(C)光聚合引发剂的配合量更优选设为0.2 5质量份。另外，在包层形成用树脂中，除了以上成分，根据需要，也可以以对本发明的效果不产生不良影响的比例添加抗氧化剂、黄变防止剂、紫外线吸收剂、可见光吸收剂、着色剂、增塑剂、稳定剂、填充剂等所谓的添加剂。在本发明中，形成包层的方法没有特别的限制，例如，只要通过涂布包层形成用树脂或层压包层形成用树脂膜而形成即可。在通过涂布的情况下，其方法没有限制，例如，只要通过常用方法涂布含有上述(A) (C)成分的树脂组合物即可。另外，在层压中使用的包层形成用树脂膜，例如，可以通过将上述树脂组合物溶解在溶剂中，涂布在支撑体膜上，并除去溶剂，而容易地制造。关于下部包层2和上部包层4的厚度，以干燥后的厚度计优选5 500 μ m的范围。如果为5 μ m以上，则可确保将光封闭所必要的包层厚度，如果为500 μ m以下，则容易均匀地控制膜厚。从以上的观点出发，下部包层2和上部包层4的厚度进一步更优选为10 100 μ m的范围。另外，为了包埋芯图案3，优选使上部包层4的厚度比芯图案3的厚度更厚。另外，作为在如图1 9和13 15所示的下部包层2上形成切口部5的方法，只要通过蚀刻来形成下部包层2即可，在使用感光性的下部包层2的情况下，可通过曝光和显影来形成切口部5。另外，作为形成作为如图10 15所示虚设层的包层7、9的方法，只要与下部包层2同样地通过蚀刻来形成即可，在使用感光性的包层7、9的情况下，可通过曝光和显影来形成切口部5。
(芯层形成用树脂和芯层形成用树脂膜)在本发明中，在下部包层2上层叠的芯图案3的形成方法没有特别的限制，例如，只要通过涂布芯层形成用树脂或层压芯层形成用树脂膜而形成芯层，通过蚀刻形成芯图案3即可。另外，在本发明中，在形成如图4 9所示的虚设芯6的情况下，形成芯层后，同时地蚀刻芯图案3和虚设芯6而形成，从而可以高效率地制造光波导。这时，如本发明所示，作为形成芯图案3具有锥度形状的方法，在层压芯层后的下部包层2上形成的芯层，从基板I表面到芯层表面的高度，比在基板I上形成的切口部分的芯层的表面的高度更高，例如，只要利用具有刚性的板等从芯层上表面施加压力使其平坦化，从而使芯层形成用树脂流动，赋予锥度即可。这时，通过适当调整压力、温度，也能调整锥度的角度。芯层形成用树脂，特别是在芯图案3中使用的芯层形成用树脂，设计成比包层2、4的折射率更高，可以使用能够通过活性光线而形成芯图案的树脂组合物。形成图案化前的芯层的方法没有限制，可列举通过常用方法涂布上述树脂组合物的方法等。关于芯层形成用树脂膜的厚度，没有特别的限制，干燥后的芯层厚度通常调整为10 100 μ m。如果该膜的厚度为10 μ m以上,则具有在光波导形成后与受发光兀件或光纤的耦合中，能进一步扩大定位公差这样的优点，如果为100 μ m以下，则具有在光波导形成后与受发光元件或光纤的耦合中，耦合效率提高这样的优点。从以上的观点出发，该膜的厚度进一步优选为30 70 μ m的范围。另外，包层形成用树脂膜和芯层形成用树脂膜优选在载体膜上形成。作为载体膜的种类，作为具有柔软性和强韧性的载体膜，可优选列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚硫化物、多芳基化合物、液晶聚合物、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺。支撑体膜的厚度优选为5 200 μ m。如果为5μπι以上，则具有易得到作为支撑体膜的强度这样的优点，如果为200 μ m以下，则具有与图案形成时的掩模的间隙变小，能形成更细微图案这样的优点。从以上的观点出发，支撑体膜的厚度更优选为10 100 μ m的范围，特别优选为15 50μπι。(基材)作为基材I的材质，没有特别的限制，例如，可举出玻璃环氧树脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、硅基板、塑料基板、金属基板、带树脂层的基板、带金属层的基板、塑料膜、带树脂层的塑料膜、带金属层的塑料膜等。作为基材1，通过使用具有柔软性和强韧性的基材、例如前述包层形成用树脂膜和芯层形成用树脂膜的载体膜作为基材，可以制成挠性光波导。另外，在基材I和下部包层2没有密合性的情况下，也可以在它们之间设置粘接层。作为粘接层的种类没有特别的限制，但优选列举双面胶、UV或热固化性粘接剂、半固化片、积层材料、在电配线板制造用途中使用的各种粘接剂。实施例以下，通过实施例进一步详细地说明本发明，但本发明只要不超出其主旨，就不受以下实施例的限制。实施例1 (图1的光波导的制造)[包层形成用树脂膜的制作][ (A)基础聚合物:(甲基)丙烯酸聚合物(A-1)的制作]在具备搅拌机、冷却管、气体导入管、滴液漏斗和温度计的烧瓶中，称量丙二醇单甲基醚乙酸酯46质量份和乳酸甲酯23质量份，一边导入氮气一边进行搅拌。使液温上升至650C，经3小时滴加甲基丙烯酸甲酯47质量份、丙烯酸丁酯33质量份、甲基丙烯酸2 —羟基乙酯16质量份、甲基丙烯酸14质量份、2，2’ 一偶氮双(2，4 一二甲基戊腈)3质量份、丙二醇单甲基醚乙酸酯46质量份、和乳酸甲酯23质量份的混合物后，在65°C搅拌3小时，进一步在95°C继续搅拌I小时，得到(甲基)丙烯酸聚合物(A — I)溶液(固体成分45质量％)。[重均分子量的测定]使用GPC (东曹(株)制“SD — 8022，，、“DP — 8020”、和“RI — 8020”)测定(A — I)的重均分子量(标准聚苯乙烯换算)，结果为3.9X104。另外，柱使用日立化成工业(株)制“Gelpack GL — A150 — S，，和 “Gelpack GL — A160 — S，，。[酸值的测定]测定A — 2的酸值，结果为79mgK0H / g。另外，酸值由中和A — 2溶液所需要的0.1mol / L氢氧化钾水溶液量算出。此时，将作为指示剂添加的酚酞由无色变色为粉色的点作为中和点。[包层形成用树脂清漆的调配]将作为(A)基础聚合物的前述A — I溶液(固体成分45质量％) 84质量份(固体成分38质量份)、作为(B)光固化成分的具有聚酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(新中村化学工业(株)制“U - 200AX”)33质量份、和具有聚丙二醇骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(新中村化学工业(株)制“UA - 4200”)15质量份、作为(C)热固化成分的将六亚甲基二异氰酸酯的异氰尿酸酯型三聚体用甲基乙基酮肟保护所得的多官能封闭异氰酸酯溶液(固体成分75质量％)(住化拜耳聚氨酯(株)制“Sumidur BL3175”)20质量份(固体成分15质量份)、作为(D)光聚合引发剂的I 一 [4 一(2 —轻基乙氧基)苯基]一 2 —轻基一2 —甲基一 I 一丙烧一 I 一酮(Ciba日本(株)制“艳佳固2959”)I质量份、双(2，4，6 —二甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Ciba日本(株)制“艳佳固819”)I质量份、和作为稀释用有机溶剂的丙二醇单甲基醚乙酸酯23质量份边搅拌边混合。使用孔径2 μ m的POLYFLON过滤器(ADVANTEC东洋(株)制“PF020”)进行加压过滤后，减压脱泡，得到包层形成用树脂清漆。使用上述涂布机，在PET膜(东洋纺织(株)制“Cosmoshine A4100”、厚度50 μ m)的非处理面上涂布上述得到的包层形成用树脂组合物，在100°c干燥20分钟后，粘贴表面脱模处理PET膜(帝人杜邦膜(株)制“Purex A31”、厚度25 μ m)作为覆盖膜，得到包层形成用树脂膜。[芯层形成用树脂膜的制作]使用作为(A)基础聚合物的苯氧树脂(商品名ZPhenotohto YP-70”，东都化成株式会社制)26质量份、作为(B)光聚合性化合物的9，9-双[4- (2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]-芴(商品名:A-BPEF、新中村化学工业株式会社制)36质量份、和双酚A型环氧丙烯酸酯(商品名:EA-1020、新中村化学工业株式会社制)36质量份、作为(C)光聚合引发剂的双(2，4，6—三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(商品名:艳佳固819、汽巴精化公司制)1质量份、和
1— [4 — (2 —轻基乙氧基)苯基]—2 —轻基一2 —甲基一I —丙烧一I —酮(商品名:艳佳固2959、汽巴精化公司制)1质量份、作为有机溶剂的丙二醇单甲基醚乙酸酯40质量份，除此以外，在与上述制造例同样的方法和条件下调配芯层形成用树脂清漆B。之后，在与上述制造例同样的方法和条件下加压过滤，进一步减压脱泡。使用与上述制造例同样的方法，在PET膜(商品名=Cosmoshine A1517、东洋纺织株式会社制、厚度:16 μ m)的非处理面上涂布上述得到的芯层形成用树脂清漆B并干燥，接着按照脱模面为树脂侧的方式粘贴脱模PET膜(商品名=Purex A31、帝人杜邦膜株式会社、厚度:25μπι)作为覆盖膜，得到芯层形成用树脂膜。[光波导的制作]在以蚀刻除去了 100mmX 100mm铜箔的FR-4基板(日立化成株式会社制,商品名:MCL-E-679FGB，厚度:0.6mm)上，从上述得到的包层形成用树脂膜上剥离作为覆盖膜的脱模PET膜(Purex A31 )，使用作为平板型层压机的真空加压式层压机(株式会社名机制作所制、MVLP - 500)，抽真空至500Pa以下后，在压力0.4MPa、温度50°C、加压时间30秒的条件下进行加热压接，隔着具有2处10mmX 10mm的遮光部(遮光部间间隙:300 μ m)的负型光掩模，使用紫外线曝光机(株式会社ORC制作所制，EXM-1172)以0.6J/cm2照射紫外线(波长365nm)，之后，剥离载体膜，使用显影液(1%碳酸钾水溶液)，对下部包层2进行蚀刻。接着，用水洗涤，在170°C下加热干燥和固化1小时，接着在80°C下加热处理10分钟，从而形成了具有大小为10mmXl0mm的切口部5的下部包层2。接着,在下部包层2上,使用棍层压机(日立化成Techno-Plant株式会社制、HLM 一1500)，在压力0.4MPa、温度50°C、层压速度0.2m / min的条件下层压厚度50 μ m的上述芯层形成用树脂膜，接着，使用在上热板上安装有厚度2mm SUS板的作为平板型层压机的真空加压式层压机(株式会社名机制作所制、MVLP-500)，抽真空至500Pa以下后，在压力0.4MPa、温度50°C、加压时间30秒的条件下进行加热压接，形成芯层。接着，隔着与切口部5相距50mm地点的宽度为50 μ m、切口部分的间隙地点的宽度为40 μ m的在宽度方向具有锥度的负型光掩模，以在切口部5的间隙形成芯图案的方式进行定位，使用上述紫外线曝光机以0.6J/cm2照射紫外线(波长365nm),接着在80°C下曝光5分钟后进行加热。之后，剥离作为载体膜的PET膜，使用显影液(丙二醇单甲基醚乙酸酯/N，N —二甲基乙酰胺=8 / 2、质量比)，对芯图案进行显影。接着，使用洗涤液(异丙醇)进行洗涤，在100°C下加热干燥10分钟，形成在厚度方向和宽度方向上具有锥度的四角锥台形状的芯图案3。接着，使用上述在上热板上安装有厚度2mm SUS板的真空加压式层压机(株式会社名机制作所制、MVLP-500)，抽真空至500Pa以下后，在压力0.4MPa、温度120°C、加压时间30秒的条件下层压厚度54 μ m的上述包层形成用树脂膜作为上部包层4。进一步，以4J/cm2照射紫外线(波长365nm)后，剥离载体膜，在170°C下加热处理I小时，从而形成上部包层4，制作图1所示的光波导。由得到的光波导的芯厚锥度形成的芯厚度薄的部分的高度为39.5 μ m (光波导薄膜端部)、42.5 μ m (离薄膜侧端部3mm地点)、46.7 μ m (离薄膜侧端部6mm地点),厚部分的高度为49.9 μ m (光波导厚膜端部)、49.9ym (离厚膜侧端部3mm地点)、48.5 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。另外，合计芯厚和上部包层厚的厚度为54.5 μ m (光波导薄膜端部)、57.5 μ m (离薄膜侧端部3_地点)、60.3 μ m (离薄膜侧端部6_地点)，厚部分的高度为65.2 μ m (光波导厚膜端部)、65.2 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、62.5 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。实施例2 (图10的光波导的制造)在实施例1中，不进行在下部包层2上形成切口部5的操作，在下部包层2上，从上述所得到的厚度为10 μ m的包层形成用树脂膜上剥离作为覆盖膜的脱模PET膜(PurexA31)，使用作为平板型层压机的真空加压式层压机(株式会社名机制作所制、MVLP - 500)，抽真空至500Pa以下后，在压力0.4MPa、温度50°C、加压时间30秒的条件下进行加热压接，隔着具有2处IOmmXlOmm的开口部(开口部间间隙:300 μ m)的负型光掩模，使用紫外线曝光机(株式会社ORC制作所制，EXM-1172)以0.6J/cm2照射紫外线(波长365nm)，之后，剥离载体膜，使用显影液(1%碳酸钾水溶液)，对下部包层2进行蚀刻。接着，用水洗涤，在170°C下加热干燥和固化I小时，接着在8(TC下加热处理10分钟,从而形成了大小为IOmmX IOmm的虚设层7。接着,在下部包层2上,使用棍层压机(日立化成Techno-Plant株式会社制、HLM — 1500)，在压力0.4MPa、温度50°C、层压速度0.2m / min的条件下层压厚度40 μ m的上述芯层形成用树脂膜，接着，使用在上热板上安装有厚度2mm SUS板的作为平板型层压机的真空加压式层压机(株式会社名机制作所制、MVLP-500)，抽真空至500Pa以下后，在压力0.4MPa、温度50°C、加压时间30秒的条件下进行加热压接，形成芯层。接着，隔着与虚设层7相距50mm地点的宽度为40 μ m、虚设层7的间隙地点的宽度为50 μ m的在宽度方向具有锥度的负型光掩模，以在虚设层7的间隙形成芯图案的方式进行定位，使用上述紫外线曝光机以0.6J/Cm2照射紫外线(波长365nm),接着在80°C下曝光5分钟后进行加热。之后，剥离作为载体膜的PET膜，使用显影液(丙二醇单甲基醚乙酸酯/N，N —二甲基乙酰胺=8 / 2、质量比)，对芯图案进行显影。接着，使用洗涤液(异丙醇)进行洗涤，在100°C加热干燥10分钟，形成了在厚度方向和宽度方向上具有锥度的四角锥台形状的芯图案3。与实施例1同样地形成上部包层，制作了图10所示的光波导。由得到的光波导的芯厚锥度形成的芯厚度薄的部分的高度为40.1 μπι (光波导薄膜端部)、40.1 μ m (离薄膜侧端部3mm地点)、42.4 μ m (离薄膜侧端部6mm地点),厚部分的高度为49.9 μ m (光波导厚膜端部)、46.3 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、45.0ym (离厚膜侧端部6mm地点)。另外，合计芯厚和上部包层厚的厚度为55.5 μ m (光波导薄膜端部)、55.5 μ m (离薄膜侧端部3mm地点)、58.3 μ m (离薄膜侧端部6mm地点)，厚部分的高度为64.5 μ m (光波导厚膜端部)、62.1 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、60.2 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。实施例3 (图14的光波导的制造)在实施例1中，在下部包层2上形成IOmmXlOmm的切口部5，在与切口部5相距20mm的部分上形成IOmm·XlOmm的虚设层7,通过与实施例1同样的方法形成芯层。接着，隔着切口部5侧附近的宽度为40 μ m、虚设层7侧附近的宽度为50 μ m的在宽度方向具有锥度的负型光掩模，以连结切口部5与虚设层7的间隙的方式进行定位，使用上述紫外线曝光机以0.6J/cm2照射紫外线(波长365nm)，接着在80°C下曝光5分钟后进行加热。之后，剥离作为载体膜的PET膜，使用显影液(丙二醇单甲基醚乙酸酯/ N，N—二甲基乙酰胺=8 / 2、质量比)，对芯图案进行显影。接着，使用洗涤液(异丙醇)进行洗涤，在100°C加热干燥10分钟，形成了在厚度方向和宽度方向上具有锥度的四角锥台形状的芯图案3。与实施例1同样地形成上部包层4，制作了图14所示的光波导。由得到的光波导的芯厚锥度形成的芯厚度薄的部分的高度为41.1 μπι (光波导薄膜端部)、43.2 μ m (离薄膜侧端部3mm地点)、44.4ym (离薄膜侧端部6mm地点)，厚部分的高度为49.9 μ m (光波导厚膜端部)、47.2 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、46.2 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。另外，合计芯厚和上部包层厚的厚度为54.5 μ m (光波导薄膜端部)、55.5 μ m (离薄膜侧端部3_地点)、57.1 μ m (离薄膜侧端部6_地点)，厚部分的高度为64.5 μ m (光波导厚膜端部)、62.0 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、61.0ym (离厚膜侧端部6mm地点)。实施例4 (图4的光波导的制造)除了在实施例1中，在切口部5上形成了 250μπι间距的宽度50μπι的芯图案(虚设芯6)以外，与实施例1同样地制作了图4所示的光波导。由得到的光波导的芯厚锥度形成的芯厚度薄的部分的高度为39.4 μ m (光波导薄膜端部)、42.4 μ m (离薄膜侧端部3mm地点)、46.5 μ m (离薄膜侧端部6mm地点),厚部分的高度为50.0 μ m (光波导厚膜端部)、49.9 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、48.4ym (离厚膜侧端部6mm地点)。另外，合计芯厚和上部包层厚的厚度为65.3μπι (光波导薄膜端部)、64.3μπι (离薄膜侧端部3mm地点)、65.0ym (离薄膜侧端部6mm地点)，厚部分的高度为65.2 μ m (光波导厚膜端部)、65.2 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、64.5 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。实施例5 (图7的光波导的制造)除了在实施例1中，在切口部5的整面上形成了芯图案(虚设芯6)以外，与实施例1同样地制作了图7所示的光波导。由得到的光波导的芯厚锥度形成的芯厚度薄的部分的高度为39.5μπι (光波导薄膜端部)、42.4 μ m (离薄膜侧端部3mm地点)、46.6 μ m (离薄膜侧端部6mm地点),厚部分的高度为50.0 μ m (光波导厚膜端部)、50.0ym (离厚膜侧端部3mm地点)、48.2 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。另外，合计芯厚和上部包层厚的厚度为75.3μπι (光波导薄膜端部)、73.3 μ m (离薄膜侧端部3_地点)、68.0ym (离薄膜侧端部6_地点)，厚部分的高度为65.2 μ m (光波导厚膜端部)、65.2 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、64.5 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。实施例6 (图2的光波导的制造)除了在实施例1中，使切口部5形成为一边为IOmm的直角等腰三角形以外，与实施例I同样地制作了图7所示的光波导。由得到的光波导的芯厚锥度形成的芯厚度薄的部分的高度为40.Ομπι (光波导薄膜端部)、41.7 μ m (离薄膜侧端部3mm地点)、43.1ym (离薄膜侧端部6mm地点),厚部分的高度为50.0 μ m (光波导厚膜端部)、49.9 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、48.8ym (离厚膜侧端部6mm地点)。另外，合计芯 厚和上部包层厚的厚度为55.1 μ m (光波导薄膜端部)、56.1 μ m (离薄膜侧端部3_地点)、57.3 μ m (离薄膜侧端部6_地点)，厚部分的高度为65.2 μ m (光波导厚膜端部)、65.2 μ m (离厚膜侧端部3mm地点)、62.5 μ m (离厚膜侧端部6mm地点)。工业实用性如以上详细的说明所示，本发明的光波导，特别是在具有在厚度方向具有锥度的芯图案的光波导中，由于以对光波导的厚度赋予锥度、或不赋予锥度的方式调整了厚度，因此可以确保其与光学元件连接时的定位公差。因此，例如可用作光纤和光波导的连接设备用的器件、将光波导和电配线板复合而成的器件。符号说明1:基材2:下部包层3:芯图案4:上部包层5:切口部6:虚设芯7:虚设层(包层)8:下部包层9:虚设层(包层)A:锥度
B、C:平坦部
权利要求
1.一种光波导，其是在基材上依次层叠下部包层、在厚度方向具有锥度的芯图案、上部包层而形成的光波导，所述下部包层具有切口部。
2.根据权利要求1所述的光波导，在所述芯图案的锥度薄侧具有比厚侧更大面积的切口部。
3.根据权利要求1所述的光波导，在与所述芯图案的锥度薄侧的前端相比更靠前的没有芯图案的部分具有切口部。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的光波导，所述上部包层在厚度方向具有锥度，该锥度朝着与芯图案的锥度相同的方向变薄。
5.根据权利要求1 3中任一项所述的光波导，在所述下部包层的切口部具有虚设芯。
6.根据权利要求4所述的光波导，所述上部包层在厚度方向具有锥度，该锥度朝着与芯图案的锥度相反的方向变薄。
7.一种光波导，其是在基材上依次层叠下部包层、在厚度方向具有锥度的芯图案、上部包层而形成的光波导，在所述下部包层上具有虚设层。
8.根据权利要求7所述的光波导，在所述芯图案的锥度厚侧具有比薄侧更大面积的虚设层
9.根据权利要求7所述的光波导，在与所述芯图案的锥度厚侧的后端相比更靠后的没有芯图案的部分具有所述虚设层。
10.根据权利要求7 9中任一项所述的光波导，所述虚设层是包层。
11.根据权利要求 1或7所述的光波导，在厚度方向具有锥度的芯图案是在宽度方向也具有锥度的形状。
全文摘要
本发明提供一种光波导，其是在基材1上依次层叠下部包层2、在厚度方向具有锥度的芯图案3、上部包层4而形成，且下部包层2具有切口部5的光波导，或是在基材1上依次层叠下部包层2、在厚度方向具有锥度的芯图案3、上部包层4而形成，且在下部包层2上具有虚设层的光波导，该光波导能确保其与光学元件连接时的定位公差。
文档编号G02B6/122GK103221856SQ20118005608
公开日2013年7月24日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者酒井大地, 黑田敏裕, 青木宏真 申请人:日立化成株式会社