光波導、光波導的制造方法及光組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光波導、光波導的制造方法及光組件。
【背景技術】
[0002]伴隨著信息容量的增大，不僅在干線和訪問系統這樣的通信領域，在路由器和服務器內的信息處理中，也正在進行使用光信號的光互連技術的開發。特別是作為用于在路由器和服務器裝置內的板間或者板內的短距離信號傳輸中使用光的光傳輸路徑，期望使用與光纖相比配線的自由度高、且能夠高密度化的光波導，其中，使用了加工性和經濟性優異的聚合物材料的光波導是有前途的。
[0003]作為光波導，提出了如下光波導:首先，在基板上固化形成下部包覆層，然后，在下部包覆層上形成芯圖案，在下部包覆層和芯圖案上層疊上部包覆層(例如，參照專利文獻1)0
[0004]在使多個這樣的光波導排列成片狀而形成的情況下，在光波導形成后，需要將基板與光波導切斷而單片化。
[0005]通常，在基板與光波導的切斷中，可使用激光加工、使用了切割鋸和刳刨機的切削加工、使用了刀片模具和金屬模具的剪切加工等。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2006-011210號公報
【發明內容】
[0009]發明要解決的問題
[0010]然而，在上述的加工方法中，存在如下問題:由于基板與光波導的加工性不同導致產生毛刺，或者端面傾斜，或者端面不連續地形成，或者由于基板與光波導的密合性低導致產生剝離。
[0011]另外，在將光波導的外形形狀用于連接器的定位，使光波導的芯與受發光構件(受發光元件和光纖等)光軸對準的光組件中，芯圖案與外形必須以小于或等于10 μπι水平的精度形成，但在上述任一加工方法中，與芯圖案的位置精度良好的加工都困難。在位置精度不好的光組件中，光波導的芯與受發光構件的光軸會偏離，有光信號傳輸效率降低的問題。
[0012]本發明是為了解決上述課題而作出的發明，目的在于提供與光纖連接器等異體連接器的光軸容易對準且光信號傳輸效率優異的光波導、光波導的制造方法及光組件。
[0013]用于解決問題的方法
[0014]本發明人等為了解決上述課題進行了深入研宄，結果發現:通過制成具有與基板外周相比更露出的突出圖案的光波導，能夠解決上述課題。本發明是基于上述見解而完成的發明。
[0015]即，本發明是:
[0016](I) 一種光波導，其具有基板、設置在上述基板上的下部包覆層、設置在上述下部包覆層上的光信號傳輸用芯圖案和突出圖案、以及按照與上述下部包覆層一起覆蓋上述光信號傳輸用芯圖案的方式設置的上部包覆層，上述突出圖案具有與上述基板、上述下部包覆層、上述上部包覆層相比向基板外周方向突出的外周壁；
[0017](2)根據(I)所述的光波導，上述外周壁相對于上述光波導形成面大致垂直；
[0018](3)根據(I)或者(2)所述的光波導，上述突出圖案夾持上述基板外周；
[0019](4)根據⑴?(3)中任一項所述的光波導，上述下部包覆層為經圖案化的下部包覆圖案，上述下部包覆圖案的端部被上述突出圖案夾持；
[0020](5)根據(I)?(4)中任一項所述的光波導，上述上部包覆層為經圖案化的上部包覆圖案，上述上部包覆圖案的端部被上述突出圖案夾持；
[0021](6)根據⑴?(4)中任一項所述的光波導，上述突出圖案的底面形成在與上述光波導形成面的背面大致同一平面上、或者形成在與上述光波導形成面的背面相比更靠上述光波導形成面的一側；
[0022](7) 一種光波導的制造方法，其包含如下工序:在支撐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圖案的工序BI ;在上述基板、上述下部包覆圖案、和上述支撐基板表面上，通過光刻加工按照夾持上述基板外周的方式形成上述突出圖案的工序Cl ;埋入上述光信號傳輸用芯圖案，且在端部被上述突出圖案夾持的位置形成上部包覆圖案的工序Dl ;以及將上述支撐基板除去的工序El ；
[0023](8) 一種光波導的制造方法，其包含如下工序:在支撐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剝離基板的工序A2 ;在上述基板上形成下部包覆圖案的工序BI ;在上述基板、下部包覆圖案、上述支撐基板表面、和上述剝離基板表面上，通過光刻加工按照夾持上述基板外周的方式形成上述突出圖案的工序C2 ;埋入上述光信號傳輸用芯圖案，且在端部被上述突出圖案夾持的位置形成上部包覆圖案的工序Dl ;以及將上述支撐基板除去的工序El ；
[0024](9)根據(7)或者(8)所述的光波導的制造方法，在上述工序Al或者上述工序A2之前，依次具有如下工序:在臨時固定片上貼合基板片，按照不切斷上述臨時固定片的方式將上述基板片形狀加工為上述基板形狀的工序；在上述基板片的表面層疊上述支撐基板的工序；以及將上述臨時固定片除去的工序；
[0025](10)根據(7)?(9)中任一項所述的光波導的制造方法，在上述工序Cl或者上述工序C2中，形成上述突出圖案的同時在上述下部包覆圖案上形成光信號傳輸用芯圖案；
[0026](11)根據(7)?(10)中任一項所述的光波導的制造方法，在上述工序El的同時或者之后具有將上述剝離基板除去的工序F ；
[0027](12) 一種光波導的制造方法，其包含如下工序:在上述基板上形成下部包覆層的工序B2;在上述下部包覆層上形成延伸的光信號傳輸用芯圖案，且按照該光信號傳輸用芯圖案位于中間的方式形成突出圖案的工序C3;按照上述突出圖案的側面部中與上述光信號傳輸用芯圖案的側面部不相對一側的側面部露出、且埋設上述光信號傳輸用芯圖案的方式形成上部包覆圖案的工序D2 ;以及將上述突出圖案下方的上述基板和上述下部包覆層、或者上述基板除去的工序E2 ；
[0028](13) 一種光波導的制造方法，其包含如下工序:在上述基板上形成下部包覆圖案的工序BI ;在上述下部包覆圖案上形成延伸的光信號傳輸用芯圖案，且在上述基板上和/或上述下部包覆圖案上按照該光信號傳輸用芯圖案位于中間的方式形成突出圖案的工序C4 ;按照上述突出圖案的側面部中與上述光信號傳輸用芯圖案的側面部不相對一側的側面部露出、且埋設上述光信號傳輸用芯圖案的方式形成上部包覆圖案的工序D2;以及將上述突出圖案下方的上述基板和上述下部包覆圖案、或者上述基板除去的工序E3 ;
[0029](14)根據(13)所述的光波導的制造方法，按照夾持上述下部包覆圖案的端部的方式形成上述突出圖案；
[0030](15)根據(12)?(14)中任一項所述的光波導的制造方法，同時形成上述光信號傳輸用芯圖案和上述突出圖案；
[0031](16)根據(12)?(15)中任一項所述的光波導的制造方法，通過光刻加工形成上述光信號傳輸用芯圖案和上述突出圖案；
[0032](17)根據(12)?(16)中任一項所述的光波導的制造方法，通過光刻加工形成上述上部包覆圖案；
[0033](18)根據(12)?(17)中任一項所述的光波導的制造方法，在上述E2或者上述E3中，將上述突出圖案的未被上述上部包覆圖案覆蓋的側面部作為光波導的外周壁；
[0034](19)根據(12)?(18)中任一項所述的光波導的制造方法，在上述E2或者上述E3中，通過切割加工進行除去；
[0035](20)根據(12)?(19)中任一項所述的光波導的制造方法，在上述E2或者上述E3中，通過切割加工將截面切削為大致矩形或者大致三角形；
[0036](21)根據(12)?(20)中任一項所述的光波導的制造方法，在上述E2或者上述E3中，上述突出圖案下方的至少一部分上述基板和/或上述下部包覆圖案殘留；
[0037](22) 一種光組件，使用上述突出圖案的外周壁將上述⑴?(6)中任一項所述的光波導和連接器配合而成。
[0038]發明效果
[0039]根據本發明，能夠提供與光纖連接器等異體連接器的光軸容易對準且光信號傳輸效率優異的光波導、光波導的制造方法及光組件。
【附圖說明】
[0040]圖1是表示本發明的第I實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0041]圖2是表示本發明的第I實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0042]圖3是表示本發明的第2實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0043]圖4是表示本發明的第2實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0044]圖5是表示本發明的第3實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0045]圖6是表示本發明的第3實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0046]圖7是表示本發明的第4實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0047]圖8是表示本發明的第4實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0048]圖9是表示本發明的第5實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0049]圖10是表示本發明的第5實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0050]圖11是表示本發明的第6實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0051]圖12是表示本發明的第6實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0052]圖13是表示本發明的第7實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0053]圖14是表示本發明的第7實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0054]圖15是表示本發明的第8實施方式的光波導的一個形態的截面圖。
[0055]圖16是表示本發明的第8實施方式的光波導的制造方法的工序截面圖。
[0056]圖17是表示本發明的實施例1涉及的制造方法的平面圖。
[0057]圖18是表示本發明的實施例2涉及的制造方法的平面圖。
【具體實施方式】
[0058](第I實施方式)
[0059]本發明的第I實施方式的光波導，如圖1所示，具有基板1、設置在基板I的光波導形成面13上的下部包覆層2 (下部包覆圖案21)、設置在下部包覆層2上的光信號傳輸用芯圖案31、按照與下部包覆層2 —起覆蓋光信號傳輸用芯圖案31的方式設置的上部包覆層4(上部包覆圖案41)、以及在與基板I的基板外周11相比更突出的位置具有外周壁33的突出圖案32。
[0060][基板]
[0061]基板I對光波導賦予強韌性。另外，在使用切割鋸等在光波導上形成光路轉換鏡的情況下，基板I能夠抑制光波導斷裂。另外，在下部包覆圖案21(下部包覆層2)上形成多個通道的光信號傳輸用芯圖案31的情況下，能夠抑制光波導的收縮，良好地保持光信號傳輸用芯圖案31間的間距。另外，在制作工序(后述的工序El和工序F)中物理地剝離突出部5的支撐基板6和剝離基板7時，由于基板I能夠按照由下部包覆圖案21和上部包覆圖案41夾持突出圖案32的方式保持，因此能夠抑制突出部5的破損。另外，基板I能夠抑制連接器與光波導配合時突出部5的破損。
[0062]從上述的觀點考慮，作為基板I的材質，例如可列舉玻璃環氧樹脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、硅基板、塑料基板、金屬基板、在上述各基板上形成有樹脂層的帶樹脂層基板、在上述各基板上形成有金屬層的帶金屬層基板、電配線板等。
[0063]基板I的厚度沒有特別限制，在想要得到剛性光波導的情況下，如果大于或等于50 μm，則具有易得到作為剛性基板I的強度這樣的優點，如果小于或等于2000 μπι，則能夠得到低背的光波導。從以上的觀點考慮，基板I的厚度優選為大于或等于50μπι且小于或等于2000 μπι的范圍，更優選為大于或等于60 μπι且小于或等于1000 μπι的范圍。
[0064]在想要對光波導賦予柔軟性的情況下，作為基板1，優選使用具有柔軟性和強韌性的材料。作為具有柔軟性和強韌性的基板1，適合列舉例如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、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺。
[0065]基板I的厚度沒有特別限制，如果大于或等于5μπι，則具有易得到作為載體膜的強度這樣的優點，如果小于或等于200 μ m，則具有突出部5的基板I方向的底面和基板I的與光波導形成面相反的面易形成在大致同一平面上這樣的優點。從以上的觀點考慮，基板I的厚度優選為大于或等于5 μ m且小于或等于200 μ m的范圍，更優選為大于或等于1ym且小于或等于100 μπι的范圍。
[0066][下部包覆層和上部包覆層]
[0067]作為下部包覆層2和上部包覆層4，只要是比光信號傳輸用芯圖案31更低折射率、且通過光和熱進行固化的樹脂就沒有特別限制，能夠適宜地使用感光性樹脂和熱固性樹脂等。關于形成下部包覆層2和上部包覆層4的包覆層形成用樹脂，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]作為下部包覆層2形成的下部包覆圖案21和作為上部包覆層4形成的上部包覆圖案41，例如能夠通過層疊包覆層形成用樹脂層并進行曝光顯影來進行圖案化。另外，作為形成下部包覆圖案21和上部包覆圖案41的另一例，能夠通過僅在期望的部位配置膜狀或者清漆狀的包覆層形成用樹脂而形成。從定位精度的觀點考慮，優選為光刻加工。對于下部包覆圖案21，也能夠在基板I上形成下部包覆層20后，通過激光加工、利用切割等進行的切削加工而制成形成在基板I整面的下部包覆圖案21。
[0069]作為用于形成下部包覆層2和上部包覆層4的方法，即層疊包覆層形成用樹脂層的方法，沒有特別限制，例如可以將包覆層形成用樹脂溶解在溶劑中后涂布等而進行層疊，也可以層壓事先準備的包覆層形成用樹脂膜。
[0070]作為用于形成下部包覆層2和上部包覆層4的方法，在通過涂布進行的情況下，其方法沒有限制，只要通過常規方法涂布包覆層形成用樹脂即可。
[0071]另外，作為用于形成下部包覆層2和上部包覆層4的方法，在采用層壓的情況下，在層壓中使用的包覆層形成用樹脂膜例如能夠通過將包覆層形成用樹脂溶解在溶劑中，涂布在支撐膜上并將溶劑除去，從而容易地制造。
[0072]關于下部包覆層2(下部包覆圖案21)和上部包覆層4(上部包覆圖案41)的厚度沒有特別限制，以圖案形成后的厚度計，優選為大于或等于5 μπι且小于或等于500 μπι的范圍。如果圖案形成后的厚度大于或等于5 μ m，則能夠確保封閉光所需的包覆層厚度，如果小于或等于500 μ m，則能夠得到低背的光波導。從以上的觀點考慮，下部包覆圖案21和上部包覆圖案41的圖案形成后的厚度進一步更優選為大于或等于10 μπι且小于或等于100 μπι的范圍。另外，關于用于形成下部包覆圖案21和上部包覆圖案41的下部包覆層形成用樹脂膜和上部包覆層形成用樹脂膜的厚度，只要能夠形成上述厚度的圖案就沒有特別限制，從容易得到均勻膜厚的樹脂膜的觀點考慮，樹脂膜的厚度優選為小于或等于500 μπι。
[0073][光信號傳輸用芯圖案]
[0074]作為光信號傳輸用芯圖案31，例如能夠通過層疊芯層形成用樹脂層并進行曝光顯影而形成。芯層形成用樹脂優選使用比下部包覆層2(下部包覆圖案21)和上部包覆層4(上部包覆圖案41)更高折射率、且能夠通過活性光線進行圖案化的樹脂。圖案化前的芯層形成用樹脂層的形成方法沒有限制，例如可以將芯層形成用樹脂溶解在溶劑中后涂布等而進行層疊，也可以層壓事先準備的芯層形成用樹脂膜。
[0075]關于光信號傳輸用芯圖案31的厚度沒有特別限制，如果形成后的光信號傳輸用芯圖案3