(57)【要約】【課題】光導波路フィルムにおけるコアとデバイスとの接続精度を向上させる。【解決手段】光導波フィルム１００は、フィルム基板１１の一面に沿って下部クラッド層１３ａが形成され、この下部クラッド層１３ａにアライメントマーク１４ａと光を導波する方向に延在するコアパターン１２が形成され、このアライメントマーク１４ａとコアパターン１２を下部クラッド層１３ａと挟持する上部クラッド層１３ｂが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導波する方向に延在するフィルム基板の一面に沿って第１のクラッド層が形成され、
前記第１のクラッド層にコアパターンとアライメントマークが形成され、
前記コアパターンとアライメントマークを前記第１のクラッド層と挟持する第２のクラッド層が形成されたことを特徴とする光導波路フィルム。
【請求項２】
前記アライメントマークは前記コアパターンを形成するコア材で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光導波路フィルム。
【請求項３】
前記アライメントマークは前記コアパターンと異なる屈折率で形成されることを特徴とする請求項２に記載の光導波路フィルム。
【請求項４】
前記アライメントマークは、金属片で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光導波路フィルム。
【請求項５】
コアパターンと当該コアパターンを被覆するクラッドにより、当該コアパターンの延在方向に光を導波する光導波路フィルムの製造方法であって、
フィルム基板上に第１のクラッド層を形成する第１クラッド層形成工程と、
前記第１のクラッド層上にコア層を形成するコア層形成工程と、
前記形成されたコア層に前記コアパターンとアライメントマークを形成するパターン形成工程と、
前記形成されたコアパターンをクラッドで被覆する被覆工程と、
を有することを特徴とする光導波路フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア・クラッド構造で光を導波する光導波路フィルム及び光導波路フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークの基幹サーバから各家庭のＰＣ（Personal  Computer）などを含む様々なデータ処理装置においては、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などの開発が進み、演算処理の高速化、扱うデータの大容量化が進んでいる。
【０００３】
このため、その装置内部の基板などにおけるデータ転送は、正確に高速で行う必要があるため、従来のメタリックケーブルによる通信に代わって、基板上にコア・クラッド構造に相当する薄膜を形成して光を導波させる光導波路により、低損失で広帯域の通信で行うものがある。
【０００４】
この光導波路による通信では、光導波路とＬＤ（LaserDiode）やＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity  Surface-emitting  Laser）又はＰＤ（PhotoDiode）との接続箇所や、光導波路同士の接続箇所において、接続デバイスと光を導波するコアとの位置や角度ずれによる損失を少なくするため、正確な位置合わせ（アライメント：Alignment）を行うことが重要である。
【０００５】
光導波路におけるアライメントには、光源からの光を光導波路に導波し、光出力が最大になるようにモニタしながら位置合わせを行うアクティブアライメントと、ダイシングソーなどで形成されたコアを包むクラッドの外形形状やアライメントマーク及び接続デバイス側の形状やアライメントマークで位置合わせを行うパッシブアライメントがある。
【０００６】
アクティブアライメントは、個体差に関係なく損失の少ない接続を行うことができるが、工数が多くなるため量産には向かない。パッシブアライメントは、工数が少ないため、量産に適している。このため、量産に適したパッシブアライメントで正確に接続するための技術開発が進められている。例えば、非特許文献１には、光導波路コアの形状を透過光で観察し、コア自身をアライメントマークとする技術や、凹みのある光導波路断面形状をマーカとする技術が開示されている。
【非特許文献１】塩田剛史、高松信博、鈴木健司、「光導波路フィルムを用いたボード内光インタコネクション」エレクトロニクス実装学会誌、２００３年、Ｖｏｌ．６、Ｎｏ．６、ｐ．４８１−４８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のダイシングソーなどで形成されたクラッドの外形形状やアライメントマークを用いる方法では、ダイシングソーによる加工精度が誤差に影響するため、十分ではなかった。また、非特許文献１に記載のコア自身をアライメントマークとする技術では、実装精度がウェハーロットやウェハー面内のコア寸法やコア形状のばらつきに依存する問題や、コアからデバイスに導光する部分に４５度ミラー面を形成し、その面に透過防止のために金属膜などで被膜する場合など、コア部分の観察ができない状態ではアライメントを行うことができないという制約があった。
【０００８】
本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、光導波路フィルムにおけるコアとデバイスとの接続精度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光を導波する方向に延在するフィルム基板の一面に沿って第１のクラッド層が形成され、前記第１のクラッド層にコアパターンとアライメントマークが形成され、前記コアパターンとアライメントマークを前記第１のクラッド層と挟持する第２のクラッド層が形成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記アライメントマークは前記コアパターンを形成するコア材で形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記アライメントマークは前記コアパターンと異なる屈折率で形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記アライメントマークは、金属片で形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、コアパターンと当該コアパターンを被覆するクラッドにより、当該コアパターンの延在方向に光を導波する光導波路フィルムの製造方法であって、フィルム基板上に第１のクラッド層を形成する第１クラッド層形成工程と、前記第１のクラッド層上にコア層を形成するコア層形成工程と、前記形成されたコア層に前記コアパターンとアライメントマークを形成するパターン形成工程と、前記形成されたコアパターンをクラッドで被覆する被覆工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光を導波する方向に延在するフィルム基板の一面に沿って第１のクラッド層が形成され、前記第１のクラッド層にコアパターンとアライメントマークが形成され、前記コアパターンとアライメントマークを前記第１のクラッド層と挟持する第２のクラッド層が形成される構成であるため、光導波フィルムと接続するデバイスとのアライメントを外形形状の誤差等に影響されることなく行うことができ、光導波路フィルムとデバイスとの接続精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明するが、この発明はこの実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の用語や用途などはこれに限定されない。
【００１６】
図１（Ａ）は、本発明である光導波フィルム１００の一端側の斜視図であり、図１（Ｂ）は、光導波フィルム１００におけるアライメントマーク１４ａ近傍の斜視図であり、図２（Ａ）は、本発明の別形態である光導波フィルム１０１の一端側の斜視図であり、図２（Ｂ）は、光導波フィルム１０１におけるアライメントマーク１４ｃ近傍の斜視図であり、図３、図４は、本発明である光導波フィルム１００、１０１の製造方法を説明する断面概略図である。
【００１７】
先ず、光導波フィルム１００の構成について説明する。図１（Ａ）に示すように、光導波フィルム１００は、フィルム基板１１、コアパターン１２、クラッド１３及びアライメントマーク１４ａ、１４ｂを有する構成である。なお、光導波フィルム１００は光導波する方向である延在方向（図示例ではＹ２−Ｙ１方向）に対して対称な構造であるため、他端側の構成は省略する。
【００１８】
光を導波する方向に延在するフィルム基板１１の一面には、コアパターン１２、アライメントマーク１４ａ、１４ｂを有するクラッド１３がその面に沿って設けられる。クラッド１３は、図１（Ｂ）に示すように、フィルム基板１１と接する下部クラッド層１３ａとその上に積層する上部クラッド層１３ｂから形成され、その下部クラッド層１３ａと上部クラッド層１３ｂとは同一の屈折率である。
【００１９】
コアパターン１２は下部クラッド層１３ａ上に延在方向に沿って形成され、上部クラッド層１３ｂがそのコアパターン１２を覆うように積層される。このコアパターン１２における屈折率は、下部クラッド層１３ａ、上部クラッド層１３ｂにおける屈折率より高い。したがって、光は、クラッド１３の延在方向に設けられたコアパターン１２の内部を全反射しながら伝播する。
【００２０】
アライメントマーク１４ａ、１４ｂは下部クラッド層１３ａ上のコアパターン１２と異なる所定位置に形成され、上部クラッド層１３ｂが覆うように積層される。アライメントマーク１４ａ、１４ｂは、コアパターン１２と同じコア材である。このため、クラッド１３に対してコアパターン１２と同様な屈折率であり、外部から容易に観測可能である。
【００２１】
アライメントマーク１４ａ、１４ｂの形成位置の例としては、その中心位置が延在方向の一端側（図示例ではＹ２方向端部側）から距離Ｄ１であり、アライメントマーク１４ａとアライメントマーク１４ｂの互いの間隔が距離Ｄ２であり、コアパターン１２がその互いの中間である距離Ｄ３を通る位置である。このため、アライメントマーク１４ａ、１４ｂの位置を計測することで、コアパターン１２の位置を特定することが可能となる。
【００２２】
なお、このアライメントマーク１４ａ、１４ｂの形成位置は、コアパターン１２の位置を特定可能な予め定められた所定位置であり、コアパターン１２と異なる位置であればいずれであってもよい。例えば、図２に示す光導波フィルム１０１のように、アライメントマーク１４ｃ、１４ｄが角部近傍において、その角部を形成する面と接するように設けられる構成であっても良い。この場合は、外部からのアライメントマークの観測をより容易に行うことができる。
【００２３】
また、このアライメントマークの形状は、図示例に限定されるものではないが、円形状や直線が計測位置で交わるなどの計測位置や計測方向が特定し易い形状が好ましい。
【００２４】
また、このアライメントマークは、コアパターン１２と同様な屈折率で形成される構成以外に、コアパターン１２と異なる屈折率、より好適にはコアパターン１２より高い屈折率で形成されても良い。この場合は、より容易にアライメントマークの計測を行うことができる。
【００２５】
また、アライメントマークは、ミラーコーティングされた金属片など他の物質で形成されてもよい。この場合は、ミラーコーティングで反射される光を観測するなど、より容易にアライメントマークの位置計測を行うことができる。また、金属片が導電性を有する場合であり、図２に例示したように外部の面と接するように形成された場合は、導通テストを行うことで容易なアライメントを実施することができる。
【００２６】
次に、光導波フィルム１００の製造方法について説明する。図３（Ａ）に示すように、フィルム基板１１の上に下部クラッド層１３ａを形成する。フィルム基板１１は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの樹脂フィルムによる可撓性を有するフレキシブル基板や、ガラスクロスを重ねたものにエポキシ樹脂を含浸させたガラスエキポシ基板、紙にフェノール樹脂を含浸させた紙フェノール基板、紙にエポキシ樹脂を含浸させた紙エポキシ基板、テフロン（登録商標）樹脂による基板などの可撓性をもたないリジッド基板である。
【００２７】
下部クラッド層１３ａは、例えばフッ素化ポリイミドなどの光透過性を有する透明樹脂から構成されている。このフッ素化ポリイミドの下部クラッド層１３ａは、例えば、ポリアミド酸などの層をフィルム基板１１上にスピンコート法などにより形成した後、加熱処理することでイミド化させることにより形成される。このイミド化した塗膜は溶剤に不溶となるため、塗り重ねが可能である。なお、光透過性を有する透明樹脂としては、フッ素化ポリイミドの他に、エポキシ系樹脂、シリコン樹脂又はアクリル系樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル：ＰＭＭＡ）などであってもよい。
【００２８】
次いで、図３（Ｂ）に示すように、下部クラッド層１３ａ上に当該下部クラッド層１３ａより屈折率の高いコア層１２１を形成する。コア層１２１は、前述した下部クラッド層１３ａの物質に他の物質をドープさせて屈折率を調整したものでもよいが、フッ素化ポリイミドなどではフッ素化率を変化させたものを下部クラッド層１３ａと同様にスピンコート法などにより形成する。
【００２９】
次いで、図３（Ｃ）に示すように、ＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）によりコアパターンとアライメントマークを形成するためのフォトレジスト１２２をフォトリソグラフィ技術により形成して、パターニングする。フォトレジスト１２２の材料としては、Ｓｉ含有レジスト、金属、ガラスなどの蒸着膜、ＳＯＧ（Spin  On  Glass）などを用いることができる。
【００３０】
次いで、図４（Ａ）に示すように、ＲＩＥ装置などにより、下部クラッド層１３ａが露出するまでドライエッチング処理を行う。次いで、図４（Ｂ）に示すように、残留したフォトレジスト１２２を除去する。
【００３１】
次いで、図４（Ｃ）に示すように、コアパターン１２を覆うように上部クラッド層１３ｂをスピンコート法などにより形成する。上部クラッド層１３ｂは、下部クラッド層１３ａと同じ屈折率になるように成分調整され、例えば、フッ素化ポリイミドの場合はポリアミド酸の層を形成した後、加熱処理され、ポリアミド酸がイミド化されて形成される。
【００３２】
なお、光導波フィルム１００の製造方法については、図５（ａ）に示すような直接露光法や、図５（ｂ）に示すようなフォトブリーチング法（屈折率変化法）であってもよい。
【００３３】
直接露光法は、フィルム基板１１に下部クラッド層１３１ａ、コア層１２４を塗布し、フォトレジスト１２５でマスクした後にＵＶ（紫外線）を照射してパターン部分を硬化させてエッチング処理を行い、コアパターン１２やアライメントマーク１４（前述のアライメントマーク１４ａ、１４ｂ）を露出させ、上部クラッド層１３１ｂを塗布する製造方法である。
【００３４】
フォトブリーチング法は、フィルム基板１１に下部クラッド層１３２ａ、コア層１２６を塗布し、マスク１２７でマスクした後にＵＶ（紫外線）を照射してコア層１２６におけるパターン部分とクラッド部分との屈折率を変化させ、上部クラッド層１３２ｂを塗布する製造方法である。なお、アライメントマーク１４を形成するマスク部分に対しては、照射時間を調整して屈折率を高める構成であってよい。この場合は、作成されたアライメントマーク１４が周りのクラッド１３と比較して高屈折率となるため、より容易にアライメントマーク１４の検出を行うことができる。
【００３５】
以上のように、光導波フィルム１００は、光導波フィルム１００は、フィルム基板１１の一面に沿って下部クラッド層１３ａが形成され、この下部クラッド層１３ａにアライメントマーク１４ａと光を導波する方向に延在するコアパターン１２が形成され、このアライメントマーク１４ａとコアパターン１２を下部クラッド層１３ａと挟持する上部クラッド層１３ｂが形成される構成である。このため、光導波フィルムと接続するデバイスとのアライメントを外形形状の誤差等に影響されることなく行うことができ、光導波路フィルムにおけるコアとデバイスとの接続精度を向上することができる。
【００３６】
また、光導波フィルム１００は、アライメントマークがコア材で形成する構成であり、クラッドに対して異なる屈折率であるため、外部から容易にアライメントマークを観測することができ、容易なコア位置の特定を実現する。また、アライメントマークの屈折率はコアと異なる屈折率で形成されるため、より容易にアライメントマークを識別することができる。
【００３７】
また、光導波フィルム１００は、アライメントマークを金属片で形成することにより、光の反射によるアライメントマークの計測などをより容易に行うことができる。
【００３８】
また、光導波フィルム１００は、コアパターンを形成する際にアライメントマークを形成する工程で形成されるため、コアパターンと同精度でアライメントマークの形成を行うことができ、外形形状でアライメントを行う場合よりも高い精度でコアとデバイスとのアライメントを行うことができる。
【００３９】
なお、本実施の形態における記述は、本発明の一例を示すものであり、これに限定しない。本発明における光導波フィルム１００、１０１の細部構成に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（Ａ）は、本発明である光導波フィルム１００の一端側の斜視図であり、（Ｂ）は、光導波フィルム１００におけるアライメントマーク１４ａ近傍の斜視図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の別形態である光導波フィルム１０１の一端側の斜視図であり、（Ｂ）は、光導波フィルム１０１におけるアライメントマーク１４ｃ近傍の斜視図である。
【図３】光導波フィルム１００、１０１の製造方法を説明する断面外観図である。
【図４】光導波フィルム１００、１０１の製造方法を説明する断面外観図である。
【図５】（ａ）は、光導波フィルム１００、１０１の直接露光法での製造を説明する断面外観図であり、（ｂ）は、光導波フィルム１００、１０１のフォトブリーチング法での製造を説明する断面外観図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００、１０１  光導波フィルム
１１  フィルム基板
１２  コアパターン
１２１、１２４、１２６  コア層
１２２、１２５  フォトレジスト
１２７  マスク
１３  クラッド
１３ａ、１３１ａ、１３２ａ  下部クラッド層
１３ｂ、１３１ｂ、１３２ｂ  上部クラッド層
１３２ｃ  中間クラッド層
１４、１４ａ〜１４ｄ  アライメントマーク
Ｄ１〜Ｄ３  距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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