光波导、光波导的制造方法及光组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光波导、光波导的制造方法及光组件。
【背景技术】
[0002]伴随着信息容量的增大，不仅在干线和访问系统这样的通信领域，在路由器和服务器内的信息处理中，也正在进行使用光信号的光互连技术的开发。特别是作为用于在路由器和服务器装置内的板间或者板内的短距离信号传输中使用光的光传输路径，期望使用与光纤相比配线的自由度高、且能够高密度化的光波导，其中，使用了加工性和经济性优异的聚合物材料的光波导是有前途的。
[0003]作为光波导，提出了如下光波导:首先，在基板上固化形成下部包覆层，然后，在下部包覆层上形成芯图案，在下部包覆层和芯图案上层叠上部包覆层(例如，参照专利文献1)0
[0004]在使多个这样的光波导排列成片状而形成的情况下，在光波导形成后，需要将基板与光波导切断而单片化。
[0005]通常，在基板与光波导的切断中，可使用激光加工、使用了切割锯和刳刨机的切削加工、使用了刀片模具和金属模具的剪切加工等。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2006-011210号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题
[0010]然而，在上述的加工方法中，存在如下问题:由于基板与光波导的加工性不同导致产生毛刺，或者端面倾斜，或者端面不连续地形成，或者由于基板与光波导的密合性低导致产生剥离。
[0011]另外，在将光波导的外形形状用于连接器的定位，使光波导的芯与受发光构件(受发光元件和光纤等)光轴对准的光组件中，芯图案与外形必须以小于或等于10 μπι水平的精度形成，但在上述任一加工方法中，与芯图案的位置精度良好的加工都困难。在位置精度不好的光组件中，光波导的芯与受发光构件的光轴会偏离，有光信号传输效率降低的问题。
[0012]本发明是为了解决上述课题而作出的发明，目的在于提供与光纤连接器等异体连接器的光轴容易对准且光信号传输效率优异的光波导、光波导的制造方法及光组件。
[0013]用于解决问题的方法
[0014]本发明人等为了解决上述课题进行了深入研宄，结果发现:通过制成具有与基板外周相比更露出的突出图案的光波导，能够解决上述课题。本发明是基于上述见解而完成的发明。
[0015]即，本发明是:
[0016](I) 一种光波导，其具有基板、设置在上述基板上的下部包覆层、设置在上述下部包覆层上的光信号传输用芯图案和突出图案、以及按照与上述下部包覆层一起覆盖上述光信号传输用芯图案的方式设置的上部包覆层，上述突出图案具有与上述基板、上述下部包覆层、上述上部包覆层相比向基板外周方向突出的外周壁；
[0017](2)根据(I)所述的光波导，上述外周壁相对于上述光波导形成面大致垂直；
[0018](3)根据(I)或者(2)所述的光波导，上述突出图案夹持上述基板外周；
[0019](4)根据⑴?(3)中任一项所述的光波导，上述下部包覆层为经图案化的下部包覆图案，上述下部包覆图案的端部被上述突出图案夹持；
[0020](5)根据(I)?(4)中任一项所述的光波导，上述上部包覆层为经图案化的上部包覆图案，上述上部包覆图案的端部被上述突出图案夹持；
[0021](6)根据⑴?(4)中任一项所述的光波导，上述突出图案的底面形成在与上述光波导形成面的背面大致同一平面上、或者形成在与上述光波导形成面的背面相比更靠上述光波导形成面的一侧；
[0022](7) 一种光波导的制造方法，其包含如下工序:在支撑基板的一部分上形成基板的工序Al ;在上述基板上形成下部包覆图案的工序BI ;在上述基板、上述下部包覆图案、和上述支撑基板表面上，通过光刻加工按照夹持上述基板外周的方式形成上述突出图案的工序Cl ;埋入上述光信号传输用芯图案，且在端部被上述突出图案夹持的位置形成上部包覆图案的工序Dl ;以及将上述支撑基板除去的工序El ；
[0023](8) 一种光波导的制造方法，其包含如下工序:在支撑基板的一部分上形成基板，并且在上述基板附近的另一部分上形成剥离基板的工序A2 ;在上述基板上形成下部包覆图案的工序BI ;在上述基板、下部包覆图案、上述支撑基板表面、和上述剥离基板表面上，通过光刻加工按照夹持上述基板外周的方式形成上述突出图案的工序C2 ;埋入上述光信号传输用芯图案，且在端部被上述突出图案夹持的位置形成上部包覆图案的工序Dl ;以及将上述支撑基板除去的工序El ；
[0024](9)根据(7)或者(8)所述的光波导的制造方法，在上述工序Al或者上述工序A2之前，依次具有如下工序:在临时固定片上贴合基板片，按照不切断上述临时固定片的方式将上述基板片形状加工为上述基板形状的工序；在上述基板片的表面层叠上述支撑基板的工序；以及将上述临时固定片除去的工序；
[0025](10)根据(7)?(9)中任一项所述的光波导的制造方法，在上述工序Cl或者上述工序C2中，形成上述突出图案的同时在上述下部包覆图案上形成光信号传输用芯图案；
[0026](11)根据(7)?(10)中任一项所述的光波导的制造方法，在上述工序El的同时或者之后具有将上述剥离基板除去的工序F ；
[0027](12) 一种光波导的制造方法，其包含如下工序:在上述基板上形成下部包覆层的工序B2;在上述下部包覆层上形成延伸的光信号传输用芯图案，且按照该光信号传输用芯图案位于中间的方式形成突出图案的工序C3;按照上述突出图案的侧面部中与上述光信号传输用芯图案的侧面部不相对一侧的侧面部露出、且埋设上述光信号传输用芯图案的方式形成上部包覆图案的工序D2 ;以及将上述突出图案下方的上述基板和上述下部包覆层、或者上述基板除去的工序E2 ；
[0028](13) 一种光波导的制造方法，其包含如下工序:在上述基板上形成下部包覆图案的工序BI ;在上述下部包覆图案上形成延伸的光信号传输用芯图案，且在上述基板上和/或上述下部包覆图案上按照该光信号传输用芯图案位于中间的方式形成突出图案的工序C4 ;按照上述突出图案的侧面部中与上述光信号传输用芯图案的侧面部不相对一侧的侧面部露出、且埋设上述光信号传输用芯图案的方式形成上部包覆图案的工序D2;以及将上述突出图案下方的上述基板和上述下部包覆图案、或者上述基板除去的工序E3 ;
[0029](14)根据(13)所述的光波导的制造方法，按照夹持上述下部包覆图案的端部的方式形成上述突出图案；
[0030](15)根据(12)?(14)中任一项所述的光波导的制造方法，同时形成上述光信号传输用芯图案和上述突出图案；
[0031](16)根据(12)?(15)中任一项所述的光波导的制造方法，通过光刻加工形成上述光信号传输用芯图案和上述突出图案；
[0032](17)根据(12)?(16)中任一项所述的光波导的制造方法，通过光刻加工形成上述上部包覆图案；
[0033](18)根据(12)?(17)中任一项所述的光波导的制造方法，在上述E2或者上述E3中，将上述突出图案的未被上述上部包覆图案覆盖的侧面部作为光波导的外周壁；
[0034](19)根据(12)?(18)中任一项所述的光波导的制造方法，在上述E2或者上述E3中，通过切割加工进行除去；
[0035](20)根据(12)?(19)中任一项所述的光波导的制造方法，在上述E2或者上述E3中，通过切割加工将截面切削为大致矩形或者大致三角形；
[0036](21)根据(12)?(20)中任一项所述的光波导的制造方法，在上述E2或者上述E3中，上述突出图案下方的至少一部分上述基板和/或上述下部包覆图案残留；
[0037](22) 一种光组件，使用上述突出图案的外周壁将上述⑴?(6)中任一项所述的光波导和连接器配合而成。
[0038]发明效果
[0039]根据本发明，能够提供与光纤连接器等异体连接器的光轴容易对准且光信号传输效率优异的光波导、光波导的制造方法及光组件。
【附图说明】
[0040]图1是表示本发明的第I实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0041]图2是表示本发明的第I实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0042]图3是表示本发明的第2实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0043]图4是表示本发明的第2实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0044]图5是表示本发明的第3实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0045]图6是表示本发明的第3实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0046]图7是表示本发明的第4实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0047]图8是表示本发明的第4实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0048]图9是表示本发明的第5实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0049]图10是表示本发明的第5实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0050]图11是表示本发明的第6实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0051]图12是表示本发明的第6实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0052]图13是表示本发明的第7实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0053]图14是表示本发明的第7实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0054]图15是表示本发明的第8实施方式的光波导的一个形态的截面图。
[0055]图16是表示本发明的第8实施方式的光波导的制造方法的工序截面图。
[0056]图17是表示本发明的实施例1涉及的制造方法的平面图。
[0057]图18是表示本发明的实施例2涉及的制造方法的平面图。
【具体实施方式】
[0058](第I实施方式)
[0059]本发明的第I实施方式的光波导，如图1所示，具有基板1、设置在基板I的光波导形成面13上的下部包覆层2 (下部包覆图案21)、设置在下部包覆层2上的光信号传输用芯图案31、按照与下部包覆层2 —起覆盖光信号传输用芯图案31的方式设置的上部包覆层4(上部包覆图案41)、以及在与基板I的基板外周11相比更突出的位置具有外周壁33的突出图案32。
[0060][基板]
[0061]基板I对光波导赋予强韧性。另外，在使用切割锯等在光波导上形成光路转换镜的情况下，基板I能够抑制光波导断裂。另外，在下部包覆图案21(下部包覆层2)上形成多个通道的光信号传输用芯图案31的情况下，能够抑制光波导的收缩，良好地保持光信号传输用芯图案31间的间距。另外，在制作工序(后述的工序El和工序F)中物理地剥离突出部5的支撑基板6和剥离基板7时，由于基板I能够按照由下部包覆图案21和上部包覆图案41夹持突出图案32的方式保持，因此能够抑制突出部5的破损。另外，基板I能够抑制连接器与光波导配合时突出部5的破损。
[0062]从上述的观点考虑，作为基板I的材质，例如可列举玻璃环氧树脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、硅基板、塑料基板、金属基板、在上述各基板上形成有树脂层的带树脂层基板、在上述各基板上形成有金属层的带金属层基板、电配线板等。
[0063]基板I的厚度没有特别限制，在想要得到刚性光波导的情况下，如果大于或等于50 μm，则具有易得到作为刚性基板I的强度这样的优点，如果小于或等于2000 μπι，则能够得到低背的光波导。从以上的观点考虑，基板I的厚度优选为大于或等于50μπι且小于或等于2000 μπι的范围，更优选为大于或等于60 μπι且小于或等于1000 μπι的范围。
[0064]在想要对光波导赋予柔软性的情况下，作为基板1，优选使用具有柔软性和强韧性的材料。作为具有柔软性和强韧性的基板1，适合列举例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚硫化物(polyether sulfide)、聚芳醋、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。
[0065]基板I的厚度没有特别限制，如果大于或等于5μπι，则具有易得到作为载体膜的强度这样的优点，如果小于或等于200 μ m，则具有突出部5的基板I方向的底面和基板I的与光波导形成面相反的面易形成在大致同一平面上这样的优点。从以上的观点考虑，基板I的厚度优选为大于或等于5 μ m且小于或等于200 μ m的范围，更优选为大于或等于1ym且小于或等于100 μπι的范围。
[0066][下部包覆层和上部包覆层]
[0067]作为下部包覆层2和上部包覆层4，只要是比光信号传输用芯图案31更低折射率、且通过光和热进行固化的树脂就没有特别限制，能够适宜地使用感光性树脂和热固性树脂等。关于形成下部包覆层2和上部包覆层4的包覆层形成用树脂，所含有的成分可以相同也可以不同，折射率可以相同也可以不同。
[0068]作为下部包覆层2形成的下部包覆图案21和作为上部包覆层4形成的上部包覆图案41，例如能够通过层叠包覆层形成用树脂层并进行曝光显影来进行图案化。另外，作为形成下部包覆图案21和上部包覆图案41的另一例，能够通过仅在期望的部位配置膜状或者清漆状的包覆层形成用树脂而形成。从定位精度的观点考虑，优选为光刻加工。对于下部包覆图案21，也能够在基板I上形成下部包覆层20后，通过激光加工、利用切割等进行的切削加工而制成形成在基板I整面的下部包覆图案21。
[0069]作为用于形成下部包覆层2和上部包覆层4的方法，即层叠包覆层形成用树脂层的方法，没有特别限制，例如可以将包覆层形成用树脂溶解在溶剂中后涂布等而进行层叠，也可以层压事先准备的包覆层形成用树脂膜。
[0070]作为用于形成下部包覆层2和上部包覆层4的方法，在通过涂布进行的情况下，其方法没有限制，只要通过常规方法涂布包覆层形成用树脂即可。
[0071]另外，作为用于形成下部包覆层2和上部包覆层4的方法，在采用层压的情况下，在层压中使用的包覆层形成用树脂膜例如能够通过将包覆层形成用树脂溶解在溶剂中，涂布在支撑膜上并将溶剂除去，从而容易地制造。
[0072]关于下部包覆层2(下部包覆图案21)和上部包覆层4(上部包覆图案41)的厚度没有特别限制，以图案形成后的厚度计，优选为大于或等于5 μπι且小于或等于500 μπι的范围。如果图案形成后的厚度大于或等于5 μ m，则能够确保封闭光所需的包覆层厚度，如果小于或等于500 μ m，则能够得到低背的光波导。从以上的观点考虑，下部包覆图案21和上部包覆图案41的图案形成后的厚度进一步更优选为大于或等于10 μπι且小于或等于100 μπι的范围。另外，关于用于形成下部包覆图案21和上部包覆图案41的下部包覆层形成用树脂膜和上部包覆层形成用树脂膜的厚度，只要能够形成上述厚度的图案就没有特别限制，从容易得到均匀膜厚的树脂膜的观点考虑，树脂膜的厚度优选为小于或等于500 μπι。
[0073][光信号传输用芯图案]
[0074]作为光信号传输用芯图案31，例如能够通过层叠芯层形成用树脂层并进行曝光显影而形成。芯层形成用树脂优选使用比下部包覆层2(下部包覆图案21)和上部包覆层4(上部包覆图案41)更高折射率、且能够通过活性光线进行图案化的树脂。图案化前的芯层形成用树脂层的形成方法没有限制，例如可以将芯层形成用树脂溶解在溶剂中后涂布等而进行层叠，也可以层压事先准备的芯层形成用树脂膜。
[0075]关于光信号传输用芯图案31的厚度没有特别限制，如果形成后的光信号传输用芯图案3