(57)【要約】【課題】層間の剥がれ及びバリの発生を低減し、かつ、反りの低減が可能な光導波路を提供する。【解決手段】下部基板１１と、下部基板１１上に設けられた下部クラッド層１２と、下部クラッド層１２上に設けられたコアパターン１３と、コアパターン１３上に設けられた上部クラッド層１４と、上部クラッド層１４上に設けられた上部基板１５と、上部基板１５、上部クラッド層１４及びコアパターン１３を連通してなる溝形成面１８を有し、溝形成面１８の少なくとも一部がコアパターン１３を通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラー１９として機能する溝部１７とを備える光導波路である。【選択図】図１
2015106034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に設けられたコアパターンと、
前記コアパターン上に設けられた上部クラッド層と、
前記上部クラッド層上に設けられた上部基板と、
前記上部基板、前記上部クラッド層及び前記コアパターンを連通してなる溝形成面を有し、前記溝形成面の少なくとも一部が前記コアパターンを通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラーとして機能する溝部
とを備える光導波路。
【請求項２】
前記下部クラッド層が、下部基板上に設けられる請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記上部基板は、少なくとも前記溝部が設けられる箇所に設けられる請求項１又は２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記上部基板は、前記上部クラッド層の全面に設けられる請求項１〜３のいずれかに記載の光導波路。
【請求項５】
前記上部基板上に設けられ、前記溝部を覆う蓋を備える請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
前記上部基板の弾性率は、前記上部クラッド層の弾性率より高い請求項１〜５のいずれかに記載の光導波路。
【請求項７】
前記下部基板及び前記上部基板の弾性率の差は、０Ｐａ以上１０ＧＰａ以下である請求項２〜６のいずれかに記載の光導波路。
【請求項８】
前記上部基板及び前記蓋の弾性率の差は、０Ｐａ以上１０ＧＰａ以下である請求項５〜７のいずれかに記載の光導波路。
【請求項９】
前記下部基板の厚さに対する前記上部基板の厚さは、０．５倍以上２倍以下である請求項２〜８のいずれかに記載の光導波路。
【請求項１０】
前記上部基板の厚さに対する前記蓋の厚さは、０．５倍以上２倍以下である請求項５〜９のいずれかに記載の光導波路。
【請求項１１】
前記溝形成面は、前記上部基板、前記上部クラッド層、前記コアパターン及び前記下部クラッド層を連通してなる請求項１〜１０のいずれかに記載の光導波路。
【請求項１２】
前記下部基板及び前記上部基板は、ポリイミドを主成分とする請求項２〜１１のいずれかに記載の光導波路。
【請求項１３】
下部クラッド層、コアパターン、上部クラッド層、上部基板からなる積層体を形成する工程と、
前記上部基板側から切削し、前記上部基板、前記上部クラッド層及び前記コアパターンを連通してなる溝形成面を有し、前記溝形成面の少なくとも一部が前記コアパターンを通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラーとして機能する溝部を形成する工程
とを含む光導波路の製造方法。
【請求項１４】
前記積層体を形成する工程が、下部基板上に前記積層体を形成する工程である請求項１３記載の光導波路の製造方法。
【請求項１５】
前記上部基板を積層する工程は、少なくとも前記溝部が設けられる箇所に前記上部基板を積層する請求項１３又は１４に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１６】
前記上部基板を積層する工程は、前記上部クラッド層の全面に前記上部基板を積層する請求項１３〜１５のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１７】
前記溝部を形成する工程の後に、前記上部基板上に、前記溝部を覆う蓋を積層する請求項１３〜１６のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１８】
前記溝部を形成する工程は、ダイシングブレードによる加工で前記溝部を形成する請求項１３〜１７のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスに用いられる光導波路及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報容量の増大に伴い、幹線及びアクセス系といった通信分野のみならず、ルータ及びサーバ内の情報処理にも光信号を用いる光インターコネクション技術の開発が進められている。特に、ルータ及びサーバ装置内のボード間、又はボード内の短距離信号伝送に光を用いるための光伝送路としては、光ファイバに比べて配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いることが望ましく、中でも、加工性及び経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。
【０００３】
光導波路としては、まず、基板上に下部クラッド層を硬化形成した後に、下部クラッド層上にコアパターンを形成し、下部クラッド及びコアパターン上に上部クラッド層を積層した光導波路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような光導波路に、コアパターンを通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラーを設ける場合は、上部クラッド層側からダイシングブレード等を用いて形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０１１２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の光導波路では、ダイシングブレード等を用いて光路変換ミラーを形成する際に、コアパターンと上部クラッド層間の剥がれが生じたり、上部クラッド層の表層にバリが生じたりすることが懸念される。生じたバリが光路変換ミラーに付着した場合には、光損失の悪化が生じる問題があった。
また、従来の光導波路では、光路変換ミラーを形成する際に、光導波路に反りが生じてしまうことが懸念される。光導波路に反りが生じてしまうと、光路変換ミラーを形成する際のハンドリング性が低下してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、層間の剥がれ及びバリの発生を低減し、かつ、反りの低減が可能な光導波路及び光導波路の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、光導波路の両面に基板を備える光導波路とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見にもとづいて完成したものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）前記下部クラッド層上に設けられたコアパターンと、前記コアパターン上に設けられた上部クラッド層と、前記上部クラッド層上に設けられた上部基板と、前記上部基板、前記上部クラッド層及び前記コアパターンを連通してなる溝形成面を有し、前記溝形成面の少なくとも一部が前記コアパターンを通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラーとして機能する溝部とを備える光導波路、
（２）前記下部クラッド層が、下部基板上に設けられる（１）に記載の光導波路、
（３）前記上部基板は、少なくとも前記溝部が設けられる箇所に設けられる（１）又は（２）に記載の光導波路、
（４）前記上部基板は、前記上部クラッド層の全面に設けられる（１）〜（３）のいずれかに記載の光導波路、
（５）前記上部基板上に設けられ、前記溝部を覆う蓋を備える（１）〜（４）のいずれかに記載の光導波路、
（６）前記上部基板の弾性率は、前記上部クラッド層の弾性率より高い（１）〜（５）のいずれかに記載の光導波路、
（７）前記下部基板及び前記上部基板の弾性率の差は、０Ｐａ以上１０ＧＰａ以下である（２）〜（６）のいずれかに記載の光導波路、
（８）前記上部基板及び前記蓋の弾性率の差は、０Ｐａ以上１０ＧＰａ以下である（５）〜（７）のいずれかに記載の光導波路、
（９）前記下部基板の厚さに対する前記上部基板の厚さは、０．５倍以上２倍以下である（２）〜（８）のいずれかに記載の光導波路、
（１０）前記上部基板の厚さに対する前記蓋の厚さは、０．５倍以上２倍以下である（５）〜（９）のいずれかに記載の光導波路、
（１１）前記溝形成面は、前記上部基板、前記上部クラッド層、前記コアパターン及び前記下部クラッド層を連通してなる（１）〜（１０）のいずれかに記載の光導波路、
（１２）前記下部基板及び前記上部基板は、ポリイミドを主成分とする（２）〜（１１）のいずれかに記載の光導波路、
（１３）下部クラッド層、コアパターン、上部クラッド層、上部基板からなる積層体を形成する工程と、前記上部基板側から切削し、前記上部基板、前記上部クラッド層及び前記コアパターンを連通してなる溝形成面を有し、前記溝形成面の少なくとも一部が前記コアパターンを通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラーとして機能する溝部を形成する工程とを含む光導波路の製造方法、
（１４）前記積層体を形成する工程が、下部基板上に前記積層体を形成する工程である（１３）記載の光導波路の製造方法、
（１５）前記上部基板を積層する工程は、少なくとも前記溝部が設けられる箇所に前記上部基板を積層する（１３）又は（１４）に記載の光導波路の製造方法、
（１６）前記上部基板を積層する工程は、前記上部クラッド層の全面に前記上部基板を積層する（１３）〜（１５）のいずれかに記載の光導波路の製造方法、
（１７）前記溝部を形成する工程の後に、前記上部基板上に、前記光路変換ミラーを覆う蓋を積層する（１３）〜（１６）のいずれかに記載の光導波路の製造方法、
（１８）前記溝部を形成する工程は、ダイシングブレードによる加工で前記溝部を形成する（１３）〜（１７）のいずれかに記載の光導波路の製造方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、層間の剥がれ及びバリの発生を低減し、かつ、反りの低減が可能な光導波路及び光導波路の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光導波路の一態様を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光導波路の工程断面図（その１）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る光導波路の工程断面図（その２）である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光導波路の一態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施の形態）
［光導波路］
本発明の第１の実施の形態に係る光導波路は、図１に示すように、下部基板１１と、下部基板１１上に設けられた下部クラッド層１２と、下部クラッド層１２上に設けられたコアパターン１３と、コアパターン１３上に設けられた上部クラッド層１４と、上部クラッド層１４上に設けられた上部基板１５と、上部基板１５、上部クラッド層１４及びコアパターン１３を連通してなる溝形成面１８を有し、溝形成面１８の少なくとも一部がコアパターン１３を通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラー１９として機能する溝部１７とを備える。
【００１２】
以下に、本発明の第１の実施の形態に係る光導波路に用いられる各部材について詳細に説明する。
【００１３】
＜下部基板及び上部基板＞
下部基板１１は、光導波路の下部クラッド層１２側からの破断を抑制し、光導波路にダイシングブレード等を用いて溝部１７を形成する場合に、光導波路の破断を抑制する効果があるため、設けることが好ましい。
上部基板１５は、溝部１７を形成する際に、コアパターン１３と上部クラッド層１４間の剥がれ、上部クラッド層１４の表層にバリが生じるのを低減させる効果がある。
下部基板１１及び上部基板１５を有する構成とすることで、溝部１７を形成する際に、光導波路に生じる反りを低減させる効果があるため好ましい。また、下部基板１１及び上部基板１５を有する構成とすることで、溝部１７を形成する際のハンドリング性を向上させる効果があるため好ましい。
【００１４】
下部基板１１及び上部基板１５として、強靭性を有する材質を用いると光導波路に強靭性を付与することができ、溝部１７を形成する際の加圧や振動を起因とする層間の剥がれ及びバリの発生を低減し、かつ、反りを低減することができるので好ましい。また、下部基板１１及び上部基板１５としては、剛直な基板であってもフレキシブル性を有する基板であってもよいが、フレキシブル性を有する基板を用いると光導波路にフレキシブル性を付与することができるので好ましい。
下部基板１１及び上部基板１５としては、上記の観点から、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、それらに電気配線が形成されたフレキシブルな電気配線板等が好適に挙げられる。より好適な下部基板１１及び上部基板１５としては、寸法安定性、耐熱性、高屈曲の観点から、ポリイミド、ポリイミドを主とした積層体等が挙げられる。
下部基板１１及び上部基板１５としては、光導波路を伝送する光信号波長に対して透明な材質であると、光信号が下部基板１１及び上部基板１５を透過することができるため好ましい。また、下部基板１１及び上部基板１５としては、コアパターン１３の検査に用いる検査光の波長に対して透明であると下部基板１１及び上部基板１５越しにコアパターン１３の視認性が得られるため好ましい。上記の観点から、下部基板１１及び上部基板１５は、紫外光、可視光、赤外光の少なくともいずれかの波長に対して透明であることが好ましい。
【００１５】
下部基板１１の弾性率は、下部クラッド層１２の弾性率より高いことが好ましい。下部基板１１の弾性率が下部クラッド層１２の弾性率より高いことで、光導波路全体の反りを低減させることができる。
【００１６】
上部基板１５の弾性率は、上部クラッド層１４の弾性率より高いことが好ましい。上部基板１５の弾性率が上部クラッド層１４の弾性率より高いことで、光導波路全体の反りを低減させることができる。また、上部基板１５の弾性率が上部クラッド層１４の弾性率より高いことで、加工時に上部基板１５全体が変形することに起因するバリを低減させることができ、上部クラッド層１４が低弾性であることによる加工時の振動が原因の上部クラッド層１４のバリを低減させることができる。
【００１７】
下部基板１１及び上部基板１５の弾性率の差は、光導波路全体の反りを低減させるという観点から、０Ｐａ以上１０ＧＰａ以下であることが好ましく、０Ｐａ以上５ＧＰａ以下であることがより好ましく、０Ｐａ以上３ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。
【００１８】
下部基板１１及び上部基板１５の厚さは、特に限定はないが、５μｍ以上であると、強度が得やすいという利点があり、３７．５μｍ以下であると低背な光導波路を得られる利点がある。上記の観点から、下部基板１１及び上部基板１５の厚さは、５μｍ以上３７．５μｍｍ以下の範囲であることが好ましく、１０μｍ以上２５μｍｍ以下の範囲であることがより好ましい。特に上部基板１５の厚さを１０μｍ以上２５μｍ以下にすることで、上部クラッド層１４のバリの低減が可能であると共に、切削量を低減できるため、光路変換ミラー１９が良好に形成できる。
下部基板１１の厚さに対する上部基板１５の厚さは、光導波路全体の反りを低減させるという観点から、０．５倍以上２倍以下であることが好ましく、０．７倍以上１．５倍以下であることがより好ましく、０．８倍以上１．３倍以下であることがさらに好ましい。
【００１９】
上部基板１５は、少なくとも溝部１７が設けられる箇所に設けられることが好ましい。上部基板１５が溝部１７を設ける箇所に設けられることで、溝部１７を形成する際の加圧や振動による溝部１７形成箇所近辺に生じるバリ及び反りを低減させることができる。
また、上部基板１５は、溝部１７が設けられる箇所だけに設けても構わないが、上部クラッド層１４の全面に設けられることが好ましい。上部基板１５が上部クラッド層１４の全面に設けられることで、溝部１７を形成する際の加圧や振動による溝部１７形成箇所近辺に生じるバリ及び反りを低減させる効果があり、かつ、光導波路全体の反りを低減させる効果がある。また、上部基板１５が上部クラッド層１４の全面に設けられることで、光導波路の厚さを均一にすることができる。
【００２０】
＜下部クラッド層及び上部クラッド層＞
下部クラッド層１２及び上部クラッド層１４は、コアパターン１３よりも低屈折率で、熱又は／及び光により硬化する樹脂であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂や感光性樹脂を好適に使用することができる。下部クラッド層１２及び上部クラッド層１４を形成するクラッド層形成用樹脂は、含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、屈折率が同一であっても異なっていてもよい。
本発明において、下部クラッド層１２とは、少なくともコアパターン１３と下部基板１１との間に配置されるクラッド層をいい、上部クラッド層１４とは、少なくともコアパターン１３と上部基板１５との間に配置されるクラッド層をいう。また、コアパターン１３の側面を覆う同一階層に形成されるクラッド層は、下部クラッド層１２や上部クラッド層１４から連続する層であっても、下部クラッド層１２及び上部クラッド層１４と別に形成されていてもよい。換言すると、コアパターン１３の側面を覆うクラッド層は、下部クラッド層１２であっても上部クラッド層１４であっても、それらとは異なるコアパターン１３よりも低屈折率な層であってもよい。
【００２１】
下部クラッド層１２及び上部クラッド層１４の厚さに関しては、特に限定するものではないが、５〜５００μｍの範囲であることが好ましい。パターン形成後の厚さが５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、低背な光導波路を得ることができる。上記の観点から、下部クラッド層１２及び上部クラッド層１４の厚さは、５〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２２】
＜コアパターン＞
コアパターン１３としては、下部クラッド層１２及び上部クラッド層１４より高屈折率で、用いる光信号に対して光信号の伝送に影響がない程度に透明であれば特に限定はなく、活性光線によりパターン化し得るものを用いることが好ましい。パターン化する方法の一例としては、コアパターン１３を形成する樹脂層を下部クラッド層１２上に積層し、露光し、必要により現像することで形成することができる。上記の観点からコアパターン１３を形成する樹脂としては、感光性樹脂組成物であることが好ましい。
【００２３】
コアパターン１３の厚さについては特に限定されないが、パターン形成後の厚さが、１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。上記の観点から、コアパターン１３の厚さは、１０〜１００μｍの範囲であることが好ましく、３０〜９０μｍの範囲であることが更に好ましい。
【００２４】
＜溝部＞
溝部１７は、上部基板１５、上部クラッド層１４及びコアパターン１３を連通してなる溝形成面１８により形成されている。溝形成面１８の少なくとも一部は、コアパターン１３を通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラー１９として機能する。光路変換ミラー１９は、コアパターン１３を伝搬した光信号を下部クラッド層１２や上部クラッド層１４に略垂直な方向に光路変換する機能を有する３０度以上６０度以下の傾斜面であることが好ましく、３５度以上５５度以下の傾斜面であることがより好ましい。光路変換ミラー１９は、空気反射ミラーであってもよいし、溝形成面１８に反射金属層を形成した金属反射ミラーであってもよい。
溝部１７を形成する具体例としては、上部基板１５側からダイシングブレード及びレーザーアブレーション等を用いて、上部基板１５、上部クラッド層１４及びコアパターン１３を切削除去することで形成できる。
ダイシングブレードの形状として、具体的には、溝部１７を形成する際に光路変換ミラー１９を形成する深さに該当する箇所は傾斜面で、溝部１７を形成する際に上部基板１５を形成する深さに該当する箇所は垂直面となるブレードが挙げられる。また、ダイシングブレードの形状としては、一方の面が傾斜面で、もう一方の面が略垂直面からなるブレードが挙げられる。
【００２５】
光路変換ミラー１９以外の溝形成面１８の形状は特に限定はないが、上記光路変換ミラー１９の傾斜角よりも急峻な面を有していると、切削除去される上部基板１５や上部クラッド層１４の体積を減らすことができるため、加工効率が良好であると共に、光路変換ミラー１９面の平滑性を向上させることができるため、低光損失な光路変換ミラー１９が得られる。さらに、上部基板１５に開口される部位の面積を低減することができるため、光路変換ミラー１９への異物等の付着の低減や、光路変換ミラー１９の強度向上に寄与できる。
【００２６】
＜蓋＞
本発明の光導波路は、上部基板１５上に設けられ、溝部１７を覆う蓋１６をさらに備えることが好ましい。溝部１７を覆う蓋１６を上部基板１５上に設けることで、溝部１７（光路変換ミラー１９）における光導波路の強度を向上させることができる。また、蓋１６を上部基板１５上に設けることで、光路変換ミラー１９に飛来物が付着するのを防ぐことができる。また、上部クラッド層１４が脆弱な場合であっても、蓋１６を上部基板１５上に設けることで、接着性を高めて上部クラッド層１４の凝集破壊を抑制することができる。
【００２７】
上部基板１５及び蓋１６の弾性率の差は、光導波路全体の反りを低減させるという観点から、０Ｐａ以上１０ＧＰａ以下であることが好ましく、０Ｐａ以上５ＧＰａ以下であることがより好ましく、０Ｐａ以上３ＧＰａ以下であることがさらに好ましい。
蓋１６は、上部基板１５と同じ材料であっても異なる材料であってもよい。
【００２８】
蓋１６の厚さは、特に限定はないが、５μｍ以上であると、強度が得やすいという利点があり、３７．５μｍ以下であると低背な光導波路を得られる利点がある。上記の観点から、蓋１６の厚さは、５μｍ以上３７．５μｍｍ以下の範囲であることが好ましく、１０μｍ以上２５μｍｍ以下の範囲であることがより好ましい。
上部基板１５の厚さに対する蓋１６の厚さは、光導波路全体の反りを低減させるという観点から、０．５倍以上２倍以下であることが好ましく、０．７倍以上１．５倍以下であることがより好ましく、０．８倍以上１．３倍以下であることがさらに好ましい。
【００２９】
＜接着層＞
上部クラッド層１４と上部基板１５とに接着力がない場合には、第１接着層２１を介して上部クラッド層１４及び上部基板１５を貼合することが好ましい。
上部基板１５と蓋１６とに接着力がない場合には、第２接着層２２を介して上部基板１５及び蓋１６を貼合することが好ましい。
第１接着層２１の厚さは、上部基板１５の厚さと比して、同一以下であることがより好ましく、５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。
第２接着層２２の厚さは、蓋１６の厚さと比して、同一以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましい。
また、コアパターン１３と、上部基板１５までの距離（上部クラッド層１４の厚さ又は上部クラッド層１４と第１接着層２１との厚さの総和）は、上部基板１５の厚さと比して、２倍以下であると、上部クラッド層１４のバリやコアパターン１３と上部クラッド層２１との界面剥離を効果的に抑制できるため好ましく、１倍以下であることがより好ましい。
【００３０】
［光導波路の製造方法］
以下に、本発明の実施の形態に係る光導波路の製造方法について図２及び図３を用いて説明する。
【００３１】
まず、図２（ａ）に示すように、好ましくは下部基板１１上に下部クラッド層１２を積層する。
下部クラッド層１２を形成する方法としては、特に限定はなく、例えば、下部基板１１の形成面側からクラッド層形成用樹脂ワニスを、スピンコーター、ダイコーター、コンマコーター、カーテンコーター等を用いて直接塗布し、適宜硬化して下部クラッド層１２にする方法が挙げられる。
下部基板１１を備えない光導波路である場合は、例えば、一旦基材上に下部クラッド層等の層を形成し、その後、基材を剥離することで形成することが可能である。
【００３２】
次に、図２（ｂ）に示すように、下部クラッド層１２上にコア形成用樹脂層１３ａを積層する。
下部クラッド層１２上にコア形成用樹脂層１３ａを積層する方法としては、特に限定はなく、例えば、コア層形成用樹脂ワニスやコア層形成用樹脂フィルムを用い、下部クラッド層１２上に、スピンコーター、ダイコーター、コンマコーター、カーテンコーター等を用いて直接塗布し、適宜硬化して、コア形成用樹脂層１３ａにする方法が挙げられる。別の方法としては、あらかじめ支持フィルム上にコア形成用樹脂ワニスを塗布して形成したコア形成用樹脂フィルムを、ロールラミネート、真空ロールラミネート、平板ラミネート、真空平板ラミネート、常圧プレス、真空プレス等を用いてコア形成用樹脂層１３ａを積層する方法が挙げられる。
コア形成用樹脂としては、塗布の際の流動性及び積層した後に硬化するという観点から、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂、光／熱併用硬化性樹脂であることが好ましい。
【００３３】
次いで、図２（ｃ）に示すように、コア形成用樹脂層１３ａをパターン化してコアパターン１３を形成する。
コアパターン１３を形成する方法としては、特に限定はなく、例えば、コア形成用樹脂層１３ａを形成した後に、エッチング等により所望の形状にコアパターン１３を形成する方法が挙げられる。
コア形成用樹脂層１３ａが感光性の樹脂である場合には、フォトリソグラフィー加工によってパターン化することができるので好ましい。具体的なフォトリソグラフィー加工としては、所望するパターン形状が描画されたフォトマスクを介し、露光にてコア層に未硬化部と硬化部を形成し、未硬化部を溶解、除去可能な各種溶剤及びアルカリ溶液等の現像液を用いた現像処理によってパターン化することができる。
【００３４】
次に、図２（ｄ）に示すように、コアパターン１３上に上部クラッド層１４を積層する。
上部クラッド層１４を形成する方法としては、特に限定はなく、例えば、コアパターン１３の形成面側からクラッド層形成用樹脂ワニスを、スピンコーター、ダイコーター、コンマコーター、カーテンコーター等を用いて直接塗布し、上述したようなフォトリソグラフィー加工によって形成する方法が挙げられる。別の方法としては、あらかじめ支持フィルム上にクラッド層形成用樹脂ワニスを塗布したクラッド層形成用樹脂フィルムを、ロールラミネート、真空ロールラミネート、平板ラミネート、真空平板ラミネート、常圧プレス、真空プレス等を用いてコアパターン１３の形成面側から積層し、同じくフォトリソグラフィー加工によって形成する方法が挙げられる。また、別の方法としては、クラッド層形成用樹脂ワニスを、スクリーン印刷及び所望箇所に部分的に塗布することによって形成する方法が挙げられる。
【００３５】
次に、図３（ａ）に示すように、上部クラッド層１４上に上部基板１５を積層する。
上部基板１５を積層する方法としては、特に限定はなく、例えば、上部クラッド層１４上に第１接着層２１を積層した後に、所望の箇所に上部基板１５を積層する方法が挙げられる。
【００３６】
上部基板１５を積層する工程において、少なくとも溝部１７が設けられる箇所に上部基板１５を積層することが好ましい。上部基板１５を積層することで、溝部１７を形成する際に、溝部１７形成箇所近辺に生じるバリ及び反りを低減させることができる。
【００３７】
又は、上部基板１５を積層する工程において、上部クラッド層１４の全面に上部基板１５を積層することが好ましい。上部基板１５が上部クラッド層１４の全面に設けられることで、溝部１７を形成する際に、溝部１７形成箇所近辺に生じるバリ及び反りを低減させることができ、かつ、光導波路全体の反りを低減させることができる。また、上部基板１５が上部クラッド層１４の全面に設けられることで、光導波路の厚さを均一にすることができる。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、上部基板１５側から切削し、上部基板１５、上部クラッド層１４及びコアパターン１３を連通してなる溝形成面１８を有し、溝形成面１８の少なくとも一部がコアパターン１３を通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラー１９として機能する溝部１７を形成する。
溝部１７を形成する方法としては、特に限定はなく、例えば、上部基板１５側からダイシングブレード及びレーザーアブレーション等を用いて、上部基板１５、上部クラッド層１４及びコアパターン１３を切削除去する方法が挙げられる。溝部１７を形成するにあたって、切削除去する量が多い場合には、ダイシングブレードによる加工が容易であり好ましい。
【００３９】
次に、図３（ｃ）に示すように、溝部１７を形成する工程の後に、上部基板１５上に、溝部１７を覆う蓋１６を積層する。
蓋１６を積層する方法としては、特に限定はなく、例えば、上部基板１５上の所望の箇所に第２接着層２２を積層した後に、蓋１６を積層する方法が挙げられる。
【００４０】
本発明の第１の実施の形態に係る光導波路及び光導波路の製造方法によれば、層間の剥がれ及びバリの発生を低減し、かつ、反りの低減が可能である。
【００４１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る光導波路は、図４に示すように、第１の実施の形態で示した光導波路と比して、溝部１７を形成する溝形成面１８の構成が異なる。第２の実施の形態に係る光導波路について、第１の実施の形態に係る光導波路と実質的に同様である箇所の記載については、重複した記載となるので省略する。
【００４２】
溝部１７は、上部基板１５、上部クラッド層１４、コアパターン１３及び下部クラッド層１２を連通してなる溝形成面１８により形成されている。溝形成面１８の少なくとも一部は、コアパターン１３を通過する光信号の光路変換を行う光路変換ミラー１９として機能する。光路変換ミラー１９は、コアパターン１３を伝搬した光信号を下部クラッド層１２や上部クラッド層１４に略垂直な方向に光路変換する機能を有する３０度以上６０度以下の傾斜面であることが好ましく、３５度以上５５度以下の傾斜面であることがより好ましい。光路変換ミラー１９は、空気反射ミラーであってもよいし、溝形成面１８に反射金属層を形成した金属反射ミラーであってもよい。
溝部１７を形成する具体例としては、上部基板１５側からダイシングブレード及びレーザーアブレーション等を用いて、上部基板１５、上部クラッド層１４、コアパターン１３及び下部クラッド層１２を切削除去することで形成できる。
【００４３】
本発明の第２の実施の形態に係る光導波路でも、第１の実施の形態に係る光導波路と同様の効果を得ることができる。
さらに、本発明の第２の実施の形態に係る光導波路によれば、溝形成面１８が上部基板１５から下部クラッド層１２を連通しているので、コアパターン１３の全面を確実に光路変換ミラー１９として機能させることができる。
【００４４】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【００４５】
例えば、第１の実施の形態において、コアパターン１３の形成方法としてフォトリソグラフィー加工を例示したが、
光導波路としては、光を伝搬する高屈折率部位のコアパターンとそれを取り巻く低屈折率のクラッド層からなればよく、少なくとも光路変換ミラー１９を形成する側に基板が配置されている構成であれば同様の効果が得られる。
同様の効果が得られる光導波路としては、例えば、下部クラッド層１２、パターン露光することによって高屈折率部位（コアパターン）及び低屈折率部位（クラッド）が発現する感光層、上部クラッド層の順に積層されてなる光導波路が挙げられる。さらには、下部クラッド層１２上に、凹版やインプリントによってコアパターン１３を形成し、該コアパターン１３の側面及び上面を覆う上部クラッド層１４を形成してなる光導波路が挙げられる。さらには、下部クラッド層に凹部が形成され、該凹部にコアパターンとしての高屈折率材が充填され、上部クラッド層によって該高屈折率材上が覆われてなる光導波路が挙げられる。さらには、クラッド層中にコアパターン形成用材料を任意の形状に注入して形成する光導波路が挙げられる。つまり、本発明においては、上記したような光導波路を採用することができ、光路変換ミラーを加工する方向は、それらの光導波路において基板が存在する側であればよい。
【００４６】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
【００４８】
（実施例１）
＜光導波路の作製＞
下部基板１１としてのポリイミド基板（東レ・デュポン株式会社製、「カプトンＥＮ」、厚さ２５μｍ、引っ張り弾性率５．３ＧＰａ、サイズ１００ｍｍ×１００ｍｍ）上の全面に、下部クラッド層１２（日立化成株式会社製、厚さ１０μｍ、引っ張り弾性率０．７ＭＰａ）を積層形成した。
次いで、下部クラッド層１２上に、コアパターン１３（日立化成株式会社製、厚さ５０μｍ、幅５０μｍ、引っ張り弾性率１．５ＧＰａ）を４本（２５０μｍピッチ）形成した。
次いで、コアパターン１３側面及び上面を覆い、コアパターン１３上の厚さが１０μｍになるように、上部クラッド層１４（引っ張り弾性率０．７ＭＰａ）を下部クラッド層１２上の全面に積層した。
次いで、上部クラッド層１４の全面上に熱硬化型接着剤（日立化成株式会社製）を塗布し、第１接着層２１（厚さ１０μｍ、引っ張り弾性率１ＧＰａ）を積層した。積層した第１接着層２１上に、上部基板１５としてのポリイミド基板（東レ・デュポン株式会社製、「カプトンＥＮ」、厚さ２５μｍ、引っ張り弾性率５．３ＧＰａ）を配置し、第１接着層２１を介して上部クラッド層１４と上部基板１５とを貼合させ、光導波路が得られた。
【００４９】
＜ミラーの形成＞
得られた両面ポリイミド基板付き光導波路の蓋形成面側から９０°開口（４５°の傾斜面）のダイシングブレードを回転数３０，０００ｒｐｍ、切削速度３．０ｍｍ／ｓの条件で、ダイシングブレード先端が、下部クラッド層１２中に食い込むように切削加工した。
その結果、コアパターン１３及び上部クラッド層１４間の界面剥離もなく、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、光導波路の反りもなく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
【００５０】
＜蓋の積層＞
得られた光路変換ミラー付き光導波路の光路変換ミラー加工面側から、上部基板１５の光路変換ミラー１９（溝部１７）が設けられた箇所に熱硬化型接着剤（日立化成株式会社製）を塗布し、第２接着層２２（厚さ１０μｍ、引っ張り弾性率１ＧＰａ）を積層した。積層した第２接着層２２上に、蓋１６としてのポリイミド基板（東レ・デュポン株式会社製、「カプトンＥＮ」、厚さ２５μｍ、引っ張り弾性率５．３ＧＰａ、サイズ１００ｍｍ×５ｍｍ）を積層した。
ミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラー１９の破断はなかった。
【００５１】
（実施例２）
実施例１において、ダイシングブレードの形状を一方の面が４５°（光路変換ミラー側）、もう一方の面が垂直面の４５°開口ブレードを用いた以外は同様の方法で行った。その結果、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、光導波路の反りもなく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
さらに実施例１と同様に蓋１６を積層し、ミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５２】
（実施例３）
実施例１において、下部基板１１及び蓋１６をポリイミド基板（東レ・デュポン株式会社製、商品名「カプトンＶ」、厚さ２５μｍ、引っ張り弾性率３．４ＧＰａ）に変更した以外は同様の方法で光路変換ミラー付き光導波路を作製した。その結果、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、光導波路の反りも少なく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
さらに蓋１６付きのミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５３】
（実施例４）
実施例１において、下部基板１１及び蓋１６をポリイミド基板（宇部興産株式会社製、「ユーピレックスＳ」、厚さ２５μｍ、引っ張り弾性率９．１ＧＰａ）に変更した以外は同様の方法で光路変換ミラー付き光導波路を作製した。その結果、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、光導波路の反りも少なく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
さらに蓋１６付きのミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５４】
（実施例５）
実施例１において、下部基板１１に用いたポリイミドの厚さを１２．５μｍに変更した以外は同様の方法で光路変換ミラー付き光導波路を作製した。その結果、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、光導波路の反りも少なく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
さらに蓋１６付きのミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５５】
（実施例６）
実施例１において、上部基板１５に用いたポリイミドの厚さを１２．５μｍに変更した以外は同様の方法で光路変換ミラー付き光導波路を作製した。その結果、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、光導波路の反りも少なく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れもおおよそ良好であった。
さらに蓋１６付きのミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５６】
（実施例７）
実施例１において、蓋１６に用いたポリイミドの厚さを１２．５μｍに変更した以外は同様の方法で光路変換ミラー付き光導波路を作製した。その結果、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、光導波路の反りも少なく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
さらに蓋１６付きのミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５７】
（実施例８）
実施例１において、切削加工する位置（サイズ１００ｍｍ×７ｍｍ）上に部分的に上部基板１２を積層した以外は同様の方法で光路変換ミラー付き光導波路を作製した。その結果、上部クラッド層１４にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、切削加工時の光導波路の反りはややあったが、切削加工部位の反りはなく、良好にハンドリングが可能であり、加工が可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
さらに蓋１６付きのミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５８】
（実施例９）
実施例１において、下部基板１１側から、コアパターン１３と上部基板１５との間の上部クラッド層１４中に食い込むように切削加工し光路変換ミラー１９を形成した以外は同様の方法で光路変換ミラー付き光導波路を作製した。この場合、実施例１における下部基板１１が上部基板１５、下部クラッド層１２が上部クラッド層１４、上部クラッド層１４が下部クラッド層１２、上部基板１５が下部基板１１とみなすこととなる。その後、下部基板１１側から、実施例１で用いた蓋１６（サイズ１００ｍｍ×５ｍｍ）を積層した。その結果、上部クラッド層１４（実施例１では上部基板）にはバリが発生せず、切削面に切削異物等はなかった。また、切削加工時の光導波路の反りはなく、良好にハンドリングが可能であった。光路変換ミラー１９表面の荒れも少なく良好であった。
さらに蓋１６付きのミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げても光路変換ミラーの破断はなかった。
【００５９】
（比較例１）
実施例１において、上部基板１５を積層せずに、上部クラッド層１４側から実施例１と同様の方法で切削加工を行ったところ、コアパターン１３及び上部クラッド層１４間に剥がれが観測され、上部クラッド層１４にはバリが発生していた。また、光導波路の反りが大きく、切削加工時にハンドリングが困難であった。
さらに実施例１と同様に蓋１６を上部クラッド層１４上に積層し、ミラー付き光導波路を曲率半径１０ｍｍで曲げたところ、上部クラッド層１４が凝集破壊し、溝部１７（ミラー部）で破断するものがあった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の光導波路は、安定した光伝送を行うことが可能であり、光デバイスに利用可能であるため、各種光学装置、光インターコネクション等の幅広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１１…下部基板
１２…下部クラッド層
１３…コアパターン
１４…上部クラッド層
１５…上部基板
１６…蓋
１７…溝部
１８…溝形成面
１９…光路変換ミラー
２１…第１接着層
２２…第２接着層
【図１】
2015106034.tif 000003
【図２】
2015106034.tif 000004
【図３】
2015106034.tif 000005
【図４】
2015106034.tif 000006