(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板上に、１もしくは複数の光配線層からなる光配線フィルムを硬化型接着剤層によって貼り合わされた光基板の製造方法において、
支持基板と光配線フィルムに形成された少なくとも１の位置合わせパターンにより位置合わせを行いながら、硬化型接着層を介して重ね合わせる工程と、
少なくとも該位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、
支持基板と光配線フィルムに形成された他の位置合わせパターンにより、フィルムの一部を保持しながら、保持機構あるいは基板側を移動することによって、フィルムを伸ばし、あるいは縮めながら位置合わせを行う工程と、
少なくとも該他の位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、
を具備することを特徴とする光基板の製造方法。
【請求項２】
前記位置合わせパターンが、光配線のコア部分近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光基板の製造方法。
【請求項３】
前記位置合わせが、ｚ座標についても行われることを特徴とする請求項１乃至２に記載の光基板の製造方法。
【請求項４】
前記各工程の後に、硬化性接着剤層の全体を硬化する工程を具備することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４により製造された光基板を支持基板とし、
両方の光配線フィルムに形成された少なくとも１の位置合わせパターンにより位置合わせを行いながら、光配線フィルム同士を硬化型接着層を介して重ね合わせる工程と、
少なくとも該位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、
両方の光配線フィルムに形成された他の位置合わせパターンにより、フィルムの一部を保持しながら、保持機構あるいは基板側を移動することによって、フィルムを伸ばし、あるいは縮めながら位置合わせを行う工程と、
少なくとも該他の位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、
を具備することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光基板の製造方法。
【請求項６】
位置合わせの精度が３ミクロン以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に１層もしくは多層の光配線層を有する光基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光信号を伝達する光配線フィルムは、取り扱いの都合上等の理由により、基板上に積層した光基板の形態で使用される場合が多い。また、並列伝送を可能とするため、複数の光配線フィルムを積層したアレイ形態で使用される場合もある。
【０００３】
前記したような複数の光配線フィルムを積層させる方法としては、位置合わせマーカーもしくは雄雌接合部を用いた位置合わせ技術が報告されている（特開平１１−１８３７４７号公報参照）。
【０００４】
しかし、雌雄接合部を用いた位置合わせ技術では、数ミクロン以上の位置ずれが生じてしまい、シングルモードのように数ミクロン以下の精度が必要な場合、使用できない問題がある。
【０００５】
また、位置合わせマーカーを用いた位置合わせ技術では、伸縮／屈曲する光配線フィルム自体の位置精度が変化するため、位置合わせマーカーの位置精度も数ミクロン以下とはならない問題がある。
【０００６】
また、基板上の半導体チップと光配線フィルムとの接合を考えた場合、高さ方向の位置精度も必要となるが、従来の位置合わせ技術では高さ方向の高精度な位置合わせが考慮されていない問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みてなされたもので、光配線フィルムの積層で高精度のアライメントを可能とする、光基板及び光基板の製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
本発明において上記の課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、支持基板上に、１もしくは複数の光配線層からなる光配線フィルムを硬化型接着剤層によって貼り合わされた光基板の製造方法において、支持基板と光配線フィルムに形成された少なくとも１の位置合わせパターンにより位置合わせを行いながら、硬化型接着層を介して重ね合わせる工程と、少なくとも該位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、支持基板と光配線フィルムに形成された他の位置合わせパターンにより、フィルムの一部を保持しながら、保持機構あるいは基板側を移動することによって、フィルムを伸ばし、あるいは縮めながら位置合わせを行う工程と、少なくとも該他の位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、を具備することを特徴とする光基板の製造方法である。請求項２に記載の発明は、前記位置合わせパターンが、光配線のコア部分近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光基板の製造方法である。請求項３に記載の発明は、前記位置合わせが、ｚ座標についても行われることを特徴とする請求項１乃至２に記載の光基板の製造方法である。請求項４に記載の発明は、前記各工程の後に、硬化性接着剤層の全体を硬化する工程を具備することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光基板の製造方法である。請求項５に記載の発明は、請求項１〜４により製造された光基板を支持基板とし、両方の光配線フィルムに形成された少なくとも１の位置合わせパターンにより位置合わせを行いながら、光配線フィルム同士を硬化型接着層を介して重ね合わせる工程と、少なくとも該位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、両方の光配線フィルムに形成された他の位置合わせパターンにより、フィルムの一部を保持しながら、保持機構あるいは基板側を移動することによって、フィルムを伸ばし、あるいは縮めながら位置合わせを行う工程と、少なくとも該他の位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、を具備することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光基板の製造方法である。請求項６に記載の発明は、位置合わせの精度が３ミクロン以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光基板の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の光基板の断面図を図１に示す。
【００１０】
本発明の光基板は、支持基板１０上に、硬化型接着剤層２０と光配線フィルム３０を積層してなる。なお、製造においては、硬化型接着剤層２０と光配線フィルム３０からなる転写媒体４０を用いることが好ましい。
【００１１】
支持基板１０は転写媒体４０を転写する被転写基板となる。支持基板１０には、目的に応じ任意の材料を使用することができる。具体的には、シリコン基板、ガラス基板、セラミック基板、電気プリント配線基板などが使用できるが、これに限定されるものではない。
【００１２】
支持基板１０上の所望の位置に、複数の位置合わせの基準となるパターン（以下、位置合わせパターンという）１１を作成する。該パターンは、位置合わせの手法により、任意の形状を取る。具体的には、トンボマーク、円パターン、四角パターンなどが使用できるが、これに限定されるものではない。
【００１３】
硬化型接着剤層２０には、一般に用いられている硬化型接着剤を用いることができる。具体的には、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、イミド系接着剤、ウレタン系接着剤などが使用できるが、これに限定されるものではない。ただし、硬化型接着剤層２０中を光信号が透過する場合、屈折率を制御した光学接着剤を用いることが望ましい。
【００１４】
硬化型接着剤層２０に高い断熱特性を有する材料を用いることで、基板１０と光配線フィルム３０の熱伝導を遮断することができる。具体的には、ガラスウール、珪素土、石綿、コルク等を混合した樹脂および発泡性樹脂を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、硬化型接着剤層中に中空フィラーなどの添加剤を混入することにより断熱特性を向上させることもできる。
【００１５】
硬化型接着剤層２０は、硬化前適当な流動性を有し、接着剤層２０を硬化させた後この流動性を消滅させる。硬化方法としては熱硬化型、光硬化型などの材料が存在するが、これに限定されるものではない。
【００１６】
光配線フィルム３０には、一般に用いられている光導波路材料を用いることができる。具体的には、エポキシ系材料、アクリル系材料、イミド系材料、ポリカーボネート系材料、シリコーン系材料などが使用できるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
光配線フィルム３０の所望の位置に、複数の位置合わせパターン３１を作成する。後記するｚ座標（垂直方向／厚さ方向）の位置合わせを行う場合、パターン３１は、光配線のコア近傍（例えばコアから０〜１００μｍ程度の位置）に設けられていることが好ましい。パターン３１は、位置合わせの手法により、任意の形状を取る。具体的には、トンボマーク、円パターン、四角パターンなどが使用できるが、これに限定されるものではない。なお、パターン３１は、位置精度の点からは、光配線層フィルムの支持基板側の面に形成されることが好ましいが、光配線層フィルムの支持基板側の反対面であっても、光配線層フィルム中に作成されていてもよい。
【００１８】
ｘｙ座標（水平方向）の位置合わせは、上面（光配線層フィルム側）からの観察画像を利用し、フィルムの一部を保持しながら、該保持機構あるいは基板側を移動することによって、フィルムを伸ばし、あるいは縮めながら位置合わせを行う。具体的には、パターン１１とパターン３１を一致させるように位置合わせを行う手法があるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
光基板の用途によっては、ｚ軸座標の位置合わせも行うことが望ましい。ｚ座標の位置合わせは、パターン１１とパターン３１の相対距離を合わせることで行う。具体的には、レーザー変位計によりパターン１１とパターン３１の距離を測定し、光配線フィルム表面を押し引きする事で位置合わせを行う手法があるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
そして、上記の位置合わせを行った状態で、上記位置合わせマークの近傍（例えば１ｍｍφ以下）の硬化型接着剤を硬化させる。その際、位置合わせマークから離れた部分は硬化されず。別の地点の位置合わせには影響がない。
【００２１】
本発明に係わる光基板は、前記支持基板と光配線フィルムを用いて、位置合わせ及び硬化型接着層の硬化を複数回行って貼り合わせることを特徴とする。伸縮／屈曲する光配線フィルムを用いても光接続部のように精度が必要な複数の部位において、順次位置合わせ及び硬化型接着層の硬化を行えば、精度が必要でない部位がずれていても影響はなく、結果として実効的な位置精度を数ミクロン以下とすることができる。
【００２２】
また、光基板の製造は、支持基板と光配線フィルムに形成された少なくとも１の位置合わせパターンにより位置合わせを行いながら、支持基板と光配線フィルムを硬化型接着層を介して重ね合わせる工程と、少なくとも該位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、支持基板と光配線フィルムに形成された他の位置合わせパターンにより、フィルムの一部を保持しながら、保持機構あるいは基板側を移動することによって、フィルムを伸ばし、あるいは縮めながら位置合わせを行う工程と、少なくとも該他の位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、を具備する方法、更には、前記工程の後に、硬化性接着剤層の全体を完全に硬化するための工程を具備する方法によりなすことができる。
【００２３】
更に、光配線フィルムを多層としたい場合には、前記光基板を支持基板とし、両方の光配線フィルムに形成された少なくとも１の位置合わせパターンにより位置合わせを行いながら、光配線フィルム同士を硬化型接着層を介して重ね合わせる工程と、少なくとも該位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、両方の光配線フィルムに形成された他の位置合わせパターンにより、フィルムの一部を保持しながら、保持機構あるいは基板側を移動することによって、フィルムを伸ばし、あるいは縮めながら位置合わせを行う工程と、少なくとも該他の位置合わせパターン近傍の硬化型接着層を硬化させる工程と、を具備する製造方法によりなすことができる。
【００２４】
前記製造方法を用いることにより、位置合わせの精度が３ミクロン以下である光基板の製造が可能である。さらに慎重に行えば、位置合わせ精度１ミクロン以下も可能である。また、図４のように、前記製造方法を位置合わせの精度が必要なコア近傍のみに用いても良い。
【００２５】
【実施例】
以下に本発明を実施例をもって説明するが、本発明がそれらに限定解釈されるものではない。また、以下の記載では、光配線フィルムの光配線層数を１層として説明するが、複数の層であってもよい。また、以下の記載では光配線をシングルモードとして説明するが、必ずしもシングルモードである必要はない。
【００２６】
＜実施例１＞
まず図２（ａ）に示すように、光配線フィルム７０上に、位置合わせの基準となるパターン７１、７２、７３を作成した。
【００２７】
次に図２（ｂ）に示すように、シリコン基板５０上に、位置合わせの基準となるパターン５１、５２、５３を作成した。
【００２８】
続いて、主材としてエピコート８２８（油化シェルエポキシ（株））を、硬化材としてトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）（和光純薬工業( 株) ）を使用し、それらを重量比１０：１で混合することで硬化型接着剤を調製した。
【００２９】
図２（ｃ）に示すように、光配線フィルム７０上に、硬化型接着剤を、ドクターブレードを用いて塗工し、硬化型接着剤層６０を作成した。このときの硬化型接着剤層６０の膜厚は２ミクロンである。
【００３０】
図２（ｄ）に示すように、位置合わせパターン５１と、位置合わせパターン７１のｘｙｚ座標位置合わせを行い、シリコン基板５０上に、転写媒体８０を転写、積層した。
【００３１】
図２（ｅ）に示すように、位置合わせパターン５１、７１周辺をヒーターで加熱し、位置合わせパターン５１、７１周辺の硬化型接着剤層６１を硬化させた。
【００３２】
位置合わせパターン５１、７１周辺では、光配線フィルム７０がシリコン基板５０に１ミクロン以下のｘｙｚ位置精度で転写されていることを確認した。このとき、位置合わせパターン５２、７２および５３、７３周辺でのｘｙｚ位置合わせ精度は３〜５ミクロンとなった。
【００３３】
図２（ｆ）に示すように、位置合わせパターン５２と、位置合わせパターン７２のｘｙｚ座標位置合わせを行った。
【００３４】
図２（ｇ）に示すように、位置合わせパターン５２、７２周辺をヒーターで加熱し、位置合わせパターン５２、７２周辺の硬化型接着剤層６２を硬化させた。
【００３５】
図２（ｈ）に示すように、位置合わせパターン５３と、位置合わせパターン７３のｘｙｚ座標位置合わせを行った。
【００３６】
図２（ｉ）に示すように、位置合わせパターン５３、７３周辺をヒーターで加熱し、位置合わせパターン５３、７３周辺の硬化型接着剤層６３を硬化させた。
【００３７】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、硬化型接着剤層全体を硬化させ、光基板９０を作成した。
【００３８】
位置合わせパターン５２、７２および５３、７３周辺では、光配線フィルム７０がシリコン基板５０に１ミクロン以下のｘｙｚ位置精度で転写されていることを確認した。
【００３９】
＜実施例２＞
実施例１と同様の工程により、光基板９０を作成した。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、光基板９０上に位置合わせの基準となるパターン９１、９２、９３を作成した。
【００４１】
実施例１と同様の工程により、転写媒体１２０を作成した。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、位置合わせパターン９１と、位置合わせパターン１１１のｘｙｚ座標位置合わせを行い、光基板９０上に、転写媒体１２０を転写・積層した。
【００４３】
図３（ｃ）に示すように、位置合わせパターン９１、１１１周辺をヒーターで加熱し、位置合わせパターン９１、１１１周辺の硬化型接着剤層１０１を硬化させた。
【００４４】
位置合わせパターン９１、１１１周辺では、光配線フィルム１１０が光基板９０に１ミクロン以下のｘｙｚ位置精度で転写されていることを確認した。このとき、位置合わせパターン９２、１１２および９３、１１３周辺でのｘｙｚ位置合わせ精度は３〜５ミクロンとなった。
【００４５】
図３（ｄ）に示すように、位置合わせパターン９２と、位置合わせパターン１１２のｘｙｚ座標位置合わせを行った。
【００４６】
図３（ｅ）に示すように、位置合わせパターン９２、１１２周辺をヒーターで加熱し、位置合わせパターン９２、１１２周辺の硬化型接着剤層１０２を硬化させた。
【００４７】
図３（ｆ）に示すように、位置合わせパターン９３と、位置合わせパターン１１３のｘｙｚ座標位置合わせを行った。
【００４８】
図３（ｇ）に示すように、位置合わせパターン９３、１１３周辺をヒーターで加熱し、位置合わせパターン９３、１１３周辺の硬化型接着剤層１０３を硬化させた。
【００４９】
基板全体を１００℃、１時間加熱し、硬化型接着剤層全体を硬化させ、光基板１３０を作成した。
【００５０】
位置合わせパターン９２、１１２および９３、１１３周辺では、光配線フィルム１１０が光基板９０に１ミクロン以下のｘｙｚ位置精度で転写されていることを確認した。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果がある。
第１に、光基板内の所望の位置において、光配線フィルムのアライメント精度が１ミクロン以下となる効果がある。これにより、光基板の光特性が向上し、シングルモード光基板の様な高精度基板設計が可能となる。
【００５２】
第２に、光配線フィルムや光基板の大きさに制約が無くなる効果がある。技術上、光配線フィルムの大きさに関わらず、所望の位置のアライメントが可能である。これにより、数十センチを越える超大型光基板の作成が可能となる。
【００５３】
第３に、光配線フィルムを１ミクロン以下の精度で積層することが容易となる効果がある。ｘｙｚの３次元位置合わせ技術を用いることで、ｘｙ座標のみでなく、ｚ方向の位置精度で積層できる。これにより、数十層の多層光基板の作成が可能となる。
【００５４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光基板における、垂直方向に切断する断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係わる光基板の製造方法の説明図である。
【図３】本発明の実施例２に係わる光基板の製造方法の説明図である。
【図４】本発明の光基板における、垂直方向に切断する断面図である。
【符号の説明】
１０  支持基板
１１  位置合わせパターン
２０  硬化型接着剤層
３０  光配線フィルム
３１  位置合わせパターン
３２  コア
４０  転写媒体
５０  シリコン基板
５１  位置合わせパターン
５２  位置合わせパターン
５３  位置合わせパターン
６０  硬化型接着剤層
６１  硬化型接着剤層（硬化済み）
６２  硬化型接着剤層（硬化済み）
６３  硬化型接着剤層（硬化済み）
７０  光配線フィルム
７１  位置合わせパターン
７２  位置合わせパターン
７３  位置合わせパターン
７４  コア
８０  転写媒体
９０  光基板
９１  位置合わせパターン
９２  位置合わせパターン
９３  位置合わせパターン
１００  硬化型接着剤層
１０１  硬化型接着剤層（硬化済み）
１０２  硬化型接着剤層（硬化済み）
１０３  硬化型接着剤層（硬化済み）
１１０  光配線フィルム
１１１  位置合わせパターン
１１２  位置合わせパターン
１１３  位置合わせパターン
１２０  転写媒体
１３０  光基板
【図１】
0004453184.tif 000002
【図２】
0004453184.tif 000003
【図３】
0004453184.tif 000004
【図４】
0004453184.tif 000005