(57)【要約】【課題】光配線パターンに対して位置精度よく外形加工ができる手段及び複雑な外形加工を可能とする製造工程を提供する。これにより高機能かつ高品質な光基板とその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】図４（ａ）に示すようなクラッド１１中に少なくとも１本のコア（光配線）２１を備えたフィルム状光基材１０を平坦に固定し、抜き刃３１を有する抜き型３０にてフィルム状光基材１０の端面を成形する光基板の製造方法である。また、抜き型３０の抜き刃３１をフィルム状光基材１０の主面に対して斜めに入れることで、フィルム状光基材１０の端面を主面に対し任意の角度θで成形することも可能である。【選択図】図４
2007241190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッド中に少なくとも１本のコアを備えた光基板の製造方法であって、
前記クラッドと、クラッド内層に埋め込まれた１本以上のコアとからなるフィルム状光基材を製造する工程と、
抜き型の抜き刃により前記フィルム状光基材の端面を打ち抜いて成形する工程とを備えたことを特徴とする光基板の製造方法。
【請求項２】
前記抜き刃により前記フィルム状光基材の端面を打ち抜いて成形する工程は、前記抜き型の抜き刃を前記フィルム状光基材の主面に対して斜めに入れることで、前記フィルム状光基材の端面を主面に対し任意の角度で成形することを特徴とする請求項１記載の光基板の製造方法。
【請求項３】
クラッド中に少なくとも１本のコアを備えた光基板の製造方法であって、
前記クラッドと、クラッド内層に埋め込まれた１本以上のコアと、クラッド内層またはフィルム状光基材表面にアライメントマークとを備えたフィルム状光基材を製造する工程と、
前記アライメントマークを基準として前記抜き型の抜き刃の位置合わせを行う工程と、
前記抜き型の抜き刃により前記フィルム状光基材の端面を打ち抜いて成形する工程とを備えたことを特徴とする光基板の製造方法。
【請求項４】
前記アライメントマークはコア形成と同時にコア形成材料によって形成されることを特徴とする請求項３記載の光基板の製造方法。
【請求項５】
前記抜き型の抜き刃により前記フィルム状光基材の不要部が繋がった状態で打ち抜かれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする光基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１層の光配線を有する光基板の製造方法及び光基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
光基板の製造は、多種の方法が提案されている。その中で、簡単にコア部を設ける方法として、コアパターン部を形成した成形型を用い、この成形型のコアパターン部にコア材を充填してコア部を成形する製造方法が提案されている。
このようにして成形されたコア部をクラッド層で覆い光配線層とするものである。
【０００３】
このように光配線を有する光基板を作成後、この光基板の外形を、例えば、レーザー加工あるいはダイシング加工により外形加工をして、外形寸法を合わせる手法がとられている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００４】
しかし、一旦、光配線を有する光基板を作成後、この光基板の外形を加工すると、光基板の外形加工精度がばらつき、この状態で光基板に光コネクタを設置すると光接続損失が発生するという問題がある。
特に、フィルム状の光基板に光コネクタを設置する場合、光基板の外形加工精度にばらつきがあると、光接続位置がずれ光接続損失が増加する問題がある。
【０００５】
光基板の外形加工をレーザー加工で行った場合は、加工精度が数十ミクロン程度ばらつく問題がある。また、前述の加工精度の問題以外に、加工時に発生する炭化物除去、大量生産時の加工時間、加工コストなど、多くの課題があった。
【０００６】
また、レーザー加工に代えてダイシング加工では、加工精度が十数ミクロン程度ばらつく問題がある上、加工時の水洗により吸湿してしまうという問題があった。
さらに、加工面が直線となるので、曲線形状や凹凸のある形状をダイシングでは加工できないという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−１１８１１７号公報
【特許文献２】特開平５−２１００２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、光配線パターンに対して位置精度よく外形加工ができる手段及び複雑な外形加工を可能とする製造工程を提供する。これにより高機能かつ高品質な光基板とそ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】
【０００８】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、クラッド中に少なくとも１本のコアを備えた光基板の製造方法であって、
前記クラッドと、クラッド内層に埋め込まれた１本以上のコアとからなるフィルム状光基材を製造する工程と、抜き型の抜き刃により前記フィルム状光基材の端面を打ち抜いて成形する工程とを備えたことを特徴とする光基板の製造方法としたものである。
【０００９】
また、請求項２においては、前記抜き型の抜き刃により前記フィルム状光基材の端面を打ち抜いて成形する工程は、前記抜き型の抜き刃を前記フィルム状光基材の主面に対して
斜めに入れることで、前記フィルム状光基材の端面を主面に対し任意の角度で成形することを特徴とする請求項１記載の光基板の製造方法としたものである。
【００１０】
また、請求項３においては、クラッド中に少なくとも１本のコアを備えた光基板の製造方法であって、
前記クラッドと、クラッド内層に埋め込まれた１本以上のコアと、クラッド内層またはフィルム状光基材表面にアライメントマークとを備えたフィルム状光基材を製造する工程と、前記アライメントマークを基準として前記抜き型の抜き刃の位置合わせを行う工程と、前記抜き型の抜き刃により前記フィルム状光基材の端面を打ち抜いて成形する工程とを備えたことを特徴とする光基板の製造方法としたものである。
【００１１】
また、請求項４においては、前記アライメントマークはコア形成と同時にコア形成材料によって形成されることを特徴とする請求項４記載の光基板の製造方法としたものである。
【００１２】
また、請求項５においては、前記抜き型の抜き刃により前記抜き刃により前記フィルム状光基材の不要部が繋がった状態で打ち抜かれることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光基板の製造方法としたものである。
【００１３】
さらにまた、請求項８においては、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする光基板としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
第一に、任意形状を有する抜き型を使用することで、従来手法では成型困難な外形の光基板を安価に製造することが可能となる。光配線の入出射口を任意位置に設定することで、より高密度微細ピッチの光基板を製造することが可能となる。
【００１５】
第二に、フィルム状光基材を任意の角度で抜き加工することで、光基板の外形端面に任意の角度を設けることが可能となる。これにより複雑な形状の任意箇所のみに光路変換構造を形成することが可能となり、光基板の設計自由度が向上する。
【００１６】
第三に、フィルム状光基材にアライメントマークを設置することで、抜き型による外形加工位置精度を向上することができる。さらに、光配線（コア）材料によりアライメントマークを形成することで、光配線の位置と外形加工の位置精度が向上し、光コネクタ等の製造において光接続損失を低減することができる。
【００１７】
本発明の光基板の製造方法では、抜き刃によりフィルム状光基材の不要部を繋げた状態で打ち抜くため、フィルム状光基材の工程搬送と不要部の回収を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１、図２（ａ）及び図３は、本発明の光基板の製造方法で作製した光基板の一実施例を示す模式平面図を、図２（ｂ）は、図２（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図をそれぞれ示す。
本発明の光基板１００は、抜き刃によりフィルム状光基材１０の端面を打ち抜いて成形したもので、抜き刃を使用することにより、複雑な形状をした端面形状をした光基板を得ることができる。
また、本発明の光基板１００ａは、フィルム状光基材に対し抜き型を任意の角度で抜き加工することで、外形端面に任意の角度を設けた光基板の例である。
また、図３に示す光基板１００ｂは、アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａに電気配線を施したフィルム状光基材１０ｂを用いて作製した光基板の一実施例を示す模式平面図である。
【００１９】
以下、本発明の光基板の製造方法について説明する。
請求項１に係る本発明の光基板の製造方法は、図４（ａ）に示すようなクラッド１１中に少なくとも１本のコア（光配線）２１を備えたフィルム状光基材１０を固定し、抜き刃３１を有する抜き型３０にてフィルム状光基材１０の端面を成形する光基板の製造方法である（図４（ｂ）及び（ｃ）参照）。
図５には、上記の製造方法で得られた光基板１００の模式上面図を示す。
【００２０】
フィルム状光基材には、一般に用いられている無機、有機高分子材料を用いることができる。具体的には、カーボネート材料、エポキシ材料、アクリル材料、イミド材料、ウレタン材料、シリコーン材料、無機フィラー混入有機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。ただし、屈折率を制御した光学材料を用いることが望ましい。
【００２１】
打ち抜き加工には抜き刃として一枚刃の抜き刃を用いることもできるし、複数の抜き刃が一定の間隔を空けて束になったものを用いることもできる。
また、両端が閉じた形状の刃、すなわち環状になった刃を用いて、一回の型抜き操作で光基板の端面を全て成形することもできる。
【００２２】
打ち抜き加工を行う際には、フィルム状光基材を裏側から支持することが好ましい。
例えば、抜き刃に対応した形状の支持台を、フィルム状光基材の移動に同期させるか、あるいは打ち抜き工程の行われる時だけ支持体によって支持されるようにしてもよい。
【００２３】
請求項２に係る本発明の光基板の製造方法は、抜き型３０ａの抜き刃３１ａをフィルム状光基材１０の主面に対して斜めに入れることで（図７参照）、フィルム状光基材１０の端面を主面に対し任意の角度θで成形することを可能にした光基板の製造方法である。
これによりコア２１端面を任意の角度に切断することが可能であるので、例えば、主面に対して４５°の角度を持つよう成形し、表面に金属蒸着等によりミラー加工を行うことができる。
これにより、光信号を任意の方向に光路変換することが可能となり、チャネル間接続、光素子への入出射など光部品の機能が向上し、その設計自由度を高めることができる。
【００２４】
抜き型３０、３０ａの抜き刃３１、３１ａには、任意の有機材料および無機材料を使用することができる。具体的には、アクリル材料、シリコーン材料、シリコンウェハ、金属材料、硝子材料などが使用でき、好ましい材料としては        である。
加工性を高めるため、抜き刃３１、３１ａの表面に易滑層を設けることもできる。
【００２５】
請求項３に係る本発明の光基板の製造方法は、抜き刃の形状が図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す千鳥形状の他、直線形状はもちろん、のこぎり形状、かぎ型、波型など、直線と角（鋭角、直角、鈍角）の組み合わせ、曲線の連続（波型など）、直線と曲線の連続（波型のバリエーションとして）などを用いることができる。特に、一直線ではない複雑な形状を効率よく成形する場合に本発明の製造方法は効果を発揮する。
これにより、図６に示すような千鳥形状の外形加工した光基板１００の例など、ダイシング加工では加工できない形状も簡便に成型することができる。
【００２６】
請求項４に係る本発明の光基板の製造方法は、少なくとも１本のコア（光配線）２１を備えたフィルム状光基材１０のクラッド１１の余白部にアライメントマーク４１をコア形成材料で形成したフィルム状光基材１０ａを作製し、まず、アライメントマーク４１を基
準として抜き刃の位置合わせを行い、次に、抜き刃によりフィルム状光基材の端面を打ち抜いて成形し、外形加工された光基板を作製するものである。
【００２７】
以下、アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａを用いた光基板の製造方法について説明する。
図８は、クラッド１１の上下余白部にアライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａの模式上面図を、図９（ａ）及び（ｂ）、図１０（ａ）及び（ｂ）は、アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａを用いた光基板の製造方法の一実施例を示す模式上面図を、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）は、図９（ａ）及び図１０（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図をそれぞれ示す。
【００２８】
まず、クラッド１１にコア（光配線）２１の形成を行うと同時に、クラッド１１の上下余白部にコア（光配線）２１と同じ材料でアライメントマーク４１を形成したフィルム状光基材１０ａを作製する（図８参照）。
【００２９】
次に、千鳥形状の抜き刃３１bを有する抜き型３０ｂを用いて、抜き型３０ｂの抜き位置をアライメントマーク４１で位置合わせして、フィルム状光基材１０ａの主面に対して斜めに入れることで、フィルム状光基材１０ａの一方の端面を所定の角度θで千鳥形状に成形する（図９（ａ）及び（ｂ）参照）。
ここで、千鳥形状の成形は、クラッド１１の上下余白部を残して成形される。
【００３０】
次に、コの字型の抜き刃３１ｃを有する抜き型３０ｃを用いて、抜き型３０ｃの抜き位置をアライメントマーク４１で位置合わせして、フィルム状光基材１０ａの他方の端面と上下端面を成形する（図１０（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００３１】
ここで、抜き型３０ｂ及び抜き型３０ｃを用いてフィルム状光基材１０ａを型抜きする場合、フィルム状光基材１０ａの上下、左右の端面を残した状態で打ち抜いた状態で、フィルム状光基材１０ａの上下、左右の余白部が繋がった状態になっているため、フィルム状光基材の工程搬送と不要部の回収を容易に行うことができる。
【００３２】
アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａを用いて作製した光基板１００ａの模式上面図及び模式構成断面図を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。
【００３３】
このように、フィルム状光基材１０ａにアライメントマーク４１を設け、このアライメントマーク４１を用いて外形加工を行うことで、光配線位置と外形加工位置を高精度に合わせることができる。
また、複数の抜き型を用いた外形加工においても、コア２１に対して外形加工位置を正確に合わせることができ、且つ、抜き型による外形加工の位置精度を向上させることができる。
【００３４】
打ち抜き加工には抜き刃として一枚刃の抜き刃を用いることもできるし、複数の抜き刃が一定の間隔を空けて束になったものを用いることもできる。また、両端が閉じた形状の刃、すなわち環状になった刃を用いて、一回の型抜き操作で光基板の端面を全て成形することもできる。
【００３５】
アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａに電気配線を施したフィルム状光基材１０ｂを用いた光基板の製造法について説明する。
図１２（ｂ）及び（ｃ）は、アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａに電気配線を施したフィルム状光基材１０ｂを用いた光基板の製造方法の一実施例を示す。
【００３６】
まず、クラッド１１にコア（光配線）２１の形成を行うと同時に、クラッド１１の上下余白部にコア（光配線）２１と同じ材料でアライメントマーク４１を形成したフィルム状光基材１０ａを作製し、さらにアライメントマーク４１を用いて電気配線５１の位置決めを行って、コア（光配線）２１の所定位置に電気配線５１を施したフィルム状光基材１０ｂを作製する（図１２（ａ）参照）。
【００３７】
次に、上下、左右の端部が閉じた抜き刃３１ｄを有する抜き型３０ｄを用いて、抜き型３０ｄの抜き位置をアライメントマーク４１で位置合わせして、フィルム状光基材１０ｂの上下、左右端面を成形する（図１２（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００３８】
アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａに電気配線５１を施したフィルム状光基材１０ｂを用いて作製した光基板１００ｂを図１３に示す。
【００３９】
このように、アライメントマーク４１を設けたフィルム状光基材１０ａに電気配線を施したフィルム状光基材１０ｂを用いて光基板を作製することにより、コア（光配線）２１と電気配線の位置及び光配線位置と外形加工位置を高精度に合わせることができる。
【００４０】
このようにして作製された光基板は、例えば、光ケーブル回線と家庭用電話回線を接続する光コネクタとして用いることができる。
【実施例１】
【００４１】
まず、エポキシ系導波路材料（ＮＴＴ−ＡＴ製）を用い、下部クラッド層１１、コア層２１、上部クラッド層１１を順次積層し、フィルム状光基材１０を作製した（図４（ａ）参照）。
ここで、各層の硬化にはＵＶ露光装置を用い、２００ｍｊ以上の光量を照射、硬化した。
【００４２】
次に、ステンレス材料を加工して抜き刃３１を有する抜き型３０を作製した（図４（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００４３】
次に、フィルム状光基材１０を平坦に固定し、抜き刃３１を有する抜き型３０を主面に垂直に押し当て、フィルム状光基材１０の４端面を垂直に加工して外形加工を行い（図４（ｂ）及び（ｃ）参照）、光基板１００を作製した（図５参照）。
【実施例２】
【００４４】
まず、実施例１と同様な構成と手法でフィルム状光基材１０を作製し、この上に銅を全面スパッタして導体層を形成し、パターニング処理して、アライメントマーク４１を形成し、クラッド１１の上下端面にアライメントマーク４１が形成されたフィルム状光基材１０ａを作製した（図８参照）。
【００４５】
次に、ステンレス材料を加工して、千鳥形状の抜き刃３１ｂを有する抜き型３０ｂ及び抜き刃３１ｃを有するコの字型の抜き型３０ｃを作製した（図９（ａ）及び（ｂ）、図１０（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００４６】
次に、フィルム状光基材１０ａを水平に対して主面が斜め４５°の角度で固定し、アライメントマーク４１にて千鳥形状の抜き刃３１ｂを有する抜き型３０ｂを位置合わせした後、抜き加工して、フィルム状光基材１０ａの一方の端面を４５°の角度で千鳥形状に加工した（図９（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００４７】
次に、一方の端面が４５°の角度で千鳥形状に加工されたフィルム状光基材１０ａ’を平坦に固定し、アライメントマーク４１にて抜き刃３１ｃを有するコの字型の抜き型３０
ｃを位置合わせした後、主面に垂直に押し当て、フィルム状光基材１０の他方の端面及び上下端面を垂直に抜き加工して外形加工を行った（図１０（ａ）及び（ｂ）参照）。
さらに、４５°の角度で千鳥形状に加工された一方の端面に      膜からなる反射層を形成し、一方の端面が４５°の角度で千鳥形状に、他方の端面及び上下端面が垂直に外形加工された光基板１００ａを作製した（図１１（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００４８】
光基板１００ａの右側から光信号を入射し、光導波路端面で光路が９０°変換されていることを確認した。また、光路が９０°変換される箇所が、４５°の角度で千鳥形状に成形された一方の端面であることを確認した。
【実施例３】
【００４９】
まず、実施例１と同様な構成と手法でフィルム状光基材１０を作製し、この上に銅を全面スパッタして薄膜導体層を形成し、薄膜導体層カソードにして電解銅めっきを行い、２０μｍ厚の導体層を形成した。
さらに、２０μｍ厚の導体層をパターニング処理して、アライメントマーク４１、電気配線５１を形成し、クラッド１１の上下端面にアライメントマーク４１が形成されたフィルム状光基材１０ａに電気配線５１を形成したフィルム状光基材１０ｂを作製した（図１２（ａ）参照）。
【００５０】
次に、ステンレス材料を加工して、抜き刃３１ｄを有する上下、左右の端部が閉じた抜き型３０ｄを作製した（図１２（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００５１】
次に、電気配線５１が形成されたフィルム状光基材１０ｂを平坦に固定し、アライメントマーク４１にて抜き刃３１ｄを有する上下、左右の端部が閉じた抜き型３０ｄを位置合わせした後、フィルム状光基材１０ｄの４端面を垂直に抜き加工して外形加工を行って（図１２（ｂ）及び（ｃ）参照）、電気配線５１が形成された光基板１００ｂを作製した（図１３（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００５２】
光基板１００ｂは、コア（光配線）２１に対し、電気配線５１及び外形加工位置が±５μｍの精度で形成されていることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の光基板の一実施例を示す模式上面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の光基板の他の実施例を示す模式上面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した光基板の模式構成断面図である。
【図３】本発明の光基板の他の実施例を示す模式上面図である。
【図４】（ａ）は、フィルム状光基材の一実施例を示すフィルム状光基材１０の模式上面図である。（ｂ）は、フィルム状光基材１０に抜き型３０を押しあてている状態を示す説明図である。（ｃ）は、抜き型３０の抜き刃３１にてフィルム状光基材１０を抜き加工している状態を示す説明図である。
【図５】抜き型３０にて抜き加工された光基板１００の模式上面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、抜き型の抜き刃の形状の一例を示す説明図である。
【図７】抜き型３０ａの抜き刃３１ａにてフィルム状光基材１０を抜き加工している状態を示す説明図である。
【図８】フィルム状光基材の一実施例を示すフィルム状光基材１０ａの模式上面図である。
【図９】（ａ）は、フィルム状光基材１０ａのアライメントマーク４１と抜き型３０ｂを位置合わせした後、抜き型３０ｂを押しあてている状態を示す説明図である。（ｂ）は、抜き型３０ｂの抜き刃３１ｂにてフィルム状光基材１０ａを抜き加工している状態を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は、フィルム状光基材１０ａのアライメントマーク４１と抜き型３０ｃとを位置合わせした後、抜き型３０ｃを押しあてている状態を示す説明図である。（ｂ）は、抜き型３０ｃの抜き刃３１ｃにてフィルム状光基材１０ａを抜き加工している状態を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は、抜き型３０ｃにて抜き加工された光基板１００ａの模式上面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した光基板１００ａの模式構成断面図である。
【図１２】（ａ）は、電気配線加工を施したフィルム状光基材１０ｂの一例を示す模式上面図である。（ｂ）は、フィルム状光基材１０ｂのアライメントマーク４１と抜き型３０ｄとを位置合わせした後、抜き型３０ｄを押しあてている状態を示す説明図である。（ｃ）は、抜き型３０ｄの抜き刃３１ｄにてフィルム状光基材１０ｂを抜き加工している状態を示す説明図である。
【図１３】抜き型３０ｄにて抜き加工された光基板１００ｂの模式上面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１１……クラッド
１０、１０ａ、１０ｂ……フィルム状光基材
２１……コア（光配線）
２１ａ……レジストパターン
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ……抜き型
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ……抜き刃
４１……アライメントマーク
５１……電気配線
１００、１００ａ、１００ｂ……光基板
【図１】
2007241190.tif 000003
【図２】
2007241190.tif 000004
【図３】
2007241190.tif 000005
【図４】
2007241190.tif 000006
【図５】
2007241190.tif 000007
【図６】
2007241190.tif 000008
【図７】
2007241190.tif 000009
【図８】
2007241190.tif 000010
【図９】
2007241190.tif 000011
【図１０】
2007241190.tif 000012
【図１１】
2007241190.tif 000013
【図１２】
2007241190.tif 000014
【図１３】
2007241190.tif 000015