(57)【要約】      （修正有）【課題】ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送に用いる電気配線板に光伝送路を複合した光電気混成基板等の光モジュールにおいて、構造が簡便となり、かつ小断面積となる光モジュールを提供すること。【解決手段】コア層（２）、下部クラッド層（１）、及び上部クラッド層（４）を有するフィルム状の高分子光導波路を含む光モジュールにおいて、下部クラッド層（１）あるいは上部クラッド層（４）に金属層（３）の回路パターンを形成する。【選択図】図１
2007293239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア層、下部クラッド層、及び上部クラッド層を有する光導波路を含む光モジュールであって、該光導波路内に金属層を内在していることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
金属層が、回路パターンを形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
光導波路が、高分子を含む材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
【請求項４】
光導波路が、フィルム状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項５】
金属層の厚さが、１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項６】
金属層の積層面が、粗化されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項７】
金属層が、銅、アルミニウム、金、及び、ニッケルからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む材料から形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項８】
下部クラッド層及び／又は上部クラッド層の表面に、受光素子又は発光素子が搭載されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路内に金属層を有する光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の普及に伴う情報容量の増大に対応するため、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送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。具体的には、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送に光を用いるために、電気配線板に光伝送路を複合した光電気混載基板等の光モジュールの開発がなされている。
【０００３】
このような光モジュールの例として、例えば光導波路層の外側に導体層を有する光モジュールがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、上記の従来技術においては、光導波路層と導体層の２層を必要とし、構造が複雑になり、かつ断面積が大きくなるといった問題点を有している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３００９３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４４６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決すべく、構造が簡便となり、かつ小断面積となる光モジュール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】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、下記に記載の方法により、上記課題を解決し得ることを見出した。すなわち本発明は、以下（１）〜（８）に関する。
（１）コア層、下部クラッド層、及び上部クラッド層を有する光導波路を含む光モジュールであって、該光導波路内に金属層を内在していることを特徴とする光モジュール。
（２）金属層が、回路パターンを形成して成ることを特徴とする上記（１）に記載の光モジュール。
（３）光導波路が、高分子を含む材料を用いて形成されていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の光モジュール。
（４）光導波路が、フィルム状であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光モジュール。
（５）金属層の厚さが、１〜１００μｍであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の光モジュール。
（６）金属層の積層面が、粗化されていることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の光モジュール。
（７）金属層が、銅、アルミニウム、金、及び、ニッケルからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む材料から形成されていることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の光モジュール。
（８）下部クラッド層及び／又は上部クラッド層の表面に、受光素子又は発光素子が搭載されていることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の光モジュール。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光導波路内に金属層を有することにより構造が簡便となり、かつ小断面積となる光モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の光モジュールは、コア層、下部クラッド層、及び、上部クラッド層を有する光導波路を含み、該光導波路内に金属層を内在していることを特徴とする。該金属層は、後述するパターニング処理を施して、回路パターンを形成していてもよい。
本発明の光モジュールの形態としては、上記光導波路の内部のいずれかにおいて、金属層が配置されている形態であれば、特に制限はないが、例えば、図１に示すような形態を例示することができる。
図１（ａ）は、金属層が、下部クラッド層に内在した光モジュールの断面図である。
図１（ｂ）は、回路パターンが形成された金属層が、下部クラッド層に内在した光モジュールの断面図である。
図１（ｃ）は、回路パターンが形成された金属層が、上部クラッド層に内在した光モジュールの断面図である。
図１（ｄ）は、金属層が、下部クラッド層の上面に積層された光モジュールの断面図である。
図１（ｅ）は、回路パターンが形成された金属層が、下部クラッド層の上面に積層された光モジュールの断面図である。
図１（ｆ）は、回路パターンが形成された金属層が、下部クラッド層の上面と、コア層の下面との間に積層された光モジュールの断面図である。
図１（ｇ）は、回路パターンが形成された金属層が、コア層の上面に積層された光モジュールの断面図である。
【０００９】
ここで、金属層は、適宜の金属を含む材料から形成され、該金属としては、導電性を有し、回路パターンを形成することにより電気配線になりうるものであれば、特に制限はないが、例えば、導電性、及び加工容易性の観点から、銅、アルミニウム、金、及び、ニッケル等が好適に挙げられ、これらの金属は、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。これらの中で、銅がより好ましい。
金属層の厚さとしては、製造される光モジュールに応じて、適宜選択することができるが、１〜１００μｍの範囲であることが好ましい。１μｍ以上であると、操作性が向上し、一方、１００μｍ以下であると、塗工条件が限定されず、かつ、フレキシブル性が損なわれることがなく、好適である。以上の観点から、さらには１０〜８０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１０】
金属層の回路パターンを形成する方法としては、特に制限はないが、例えば、ドライフィルムフォトレジストを金属層上にラミネート後、所定のパターンを有するマスクを介して光照射を行い、現像後、エッチング液に浸して、回路パターンを形成する方法等が挙げられる。
【００１１】
本発明の光モジュールの形態としては、光損失の観点からは、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｅ）に示すように、金属層がコア層と離れて配置されるのが好ましく、回路形成の観点からは、図１（ｄ）、（ｆ）、及び（ｇ）に示すように、金属層が、コア層に隣接していることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の光モジュールにおいて、光導波路材料との密着性を高める観点から、該金属層の積層面を粗化することが好ましい。ここで、金属層の積層面とは、金属層の上面又は下面のことであり、これらのいずれか片方を粗化してもよいが、少なくとも下面が粗化されていることが好ましく、両面が粗化されていることがより好ましい。
金属層の積層面の粗化法としては、特に制限はないが、例えば、サンドブラスト加工、反応性イオンエッチング等のドライエッチング、有機溶剤、酸、アルカリ等の化学薬品によるウェットエッチング等が挙げられる。
粗化された金属層の積層面の十点平均粗さ（以下、Ｒｚと略す。ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）は、好ましくは０．１μｍ以上２０μｍ以下である。Ｒｚが０．１μｍ以上であると、光導波路材料との密着性が向上する。一方、２０μｍ以下であると、埋め込み性が良好となる。以上の観点より、Ｒｚとしては、さらに好ましくは０．３μｍ以上１０μｍ以下である。
【００１３】
本発明で用いる光導波路材料としては、特に限定はされないが、該材料内で、金属層の回路パターンが形成可能で、該回路パターンの埋め込み性が良好なものが求められる。このような光導波路材料としては、高分子を含む材料が好適である。高分子を含む材料は、光導波路のコア層、下部クラッド、及び上部クラッド層のいずれにも用いることができる。このとき、コア層が、下部クラッド層及び上部クラッド層より高屈折率となるように材料を選択する。
【００１４】
高分子を含む材料としては、例えば、高分子として、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド、ポリエーテルアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリノルボルネン等、あるいはこれらの誘導体等が挙げられる。これらの高分子は、１種単独でも、また２種以上を混合して用いてもよい。
なお、ここで（メタ）アクリル樹脂とは、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂を意味する。
【００１５】
高分子を含む材料として、上記の高分子と共に、低分子化合物を含有していてもよい。該低分子化合物としては、重合性を有する化合物が好ましい。
重合性を有する低分子化合物としては、例えば、エチレン性不飽和基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物等が挙げられる。
エチレン性不飽和基を有する化合物としては、（メタ）アクリレート、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル、ビニルピリジン、ビニルフェノール等が挙げられる。
（メタ）アクリレートとしては、１官能性のもの、２官能性のもの、３官能性のもののいずれをも用いることができる。
なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
【００１６】
１官能性（メタ）アクリレートとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイロキシエチルコハク酸、パラクミルフェノキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、２−テトラヒドロピラニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等がある。
【００１７】
２官能性（メタ）アクリレートとしては、エトキシ化２−メチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２−メチル−１，８−オクタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン、９，９−ビス（３−フェニル−４−アクリロイルポリオキシエトキシ）フルオレン、ビスフェノールＡ型，フェノールノボラック型，クレゾールノボラック型，及びグリシジルエーテル型のエポキシ（メタ）アクリレート等がある。
【００１８】
３官能以上の（メタ）アクリレートとしては、エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、エトキシ化グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等がある。これらは１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００１９】
エポキシ基を有する化合物の例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等の２官能芳香族グリシジルエーテル；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂等の多官能芳香族グリシジルエーテル；ポリエチレングリコール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂、ヘキサンジオール型エポキシ樹脂等の２官能脂肪族グリシジルエーテル；水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等の２官能脂環式グリシジルエーテル；トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、ソルビトール型エポキシ樹脂、グリセリン型エポキシ樹脂等の多官能脂肪族グリシジルエーテル；フタル酸ジグリシジルエステル等の２官能芳香族グリシジルエステル；テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等の２官能脂環式グリシジルエステル；Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトリフルオロメチルアニリン等の２官能芳香族グリシジルアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４−ジアミノジフェニルメタン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−グリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｏ−トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール等の多官能芳香族グリシジルアミン；アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド等の２官能脂環式エポキシ樹脂；ジグリシジルヒダントイン等の２官能複素環式エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート等の多官能複素環式エポキシ樹脂；オルガノポリシロキサン型エポキシ樹脂等の２官能又は多官能ケイ素含有エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００２０】
これら重合性を有する低分子化合物に、熱又は光等のエネルギーを加えることにより、該低分子化合物を重合させることができるが、重合反応を促進する観点から、該低分子化合物と共に重合開始剤を用いることもできる。
【００２１】
例えば、光エネルギーによって低分子化合物の重合を開始させる、光重合開始剤としては、エチレン性不飽和基を有する化合物の開始剤として、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、１，２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、１−［（４−フェニルチオ）フェニル］−１，２−オクタジオン−２−ベンゾイルオキシム等の芳香族ケトン；２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、２−メチル１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のフォスフィンオキサイド類、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体；Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物等が挙げられる。また、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体において、２つの２，４，５−トリアリールイミダゾールのアリール基の置換基は同一で対称な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と３級アミン化合物とを組み合わせてもよい。これらは、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００２２】
エポキシ基を有する化合物の重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩；ジフェニルヨードニウムヘキサフロロホスホニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロアンチモネート塩等のジアリールヨードニウム塩；トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホニウム塩、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフロロヒドロキシアンチモネート塩等のトリアリールスルホニウム塩；トリフェニルセレノニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルセレノニウムホウフッ化塩、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロアンチモネート塩等のトリアリルセレノニウム塩；ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジエチルフェナシルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩等のジアルキルフェナシルスルホニウム塩；４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、４−ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート等のジアルキル−４−ヒドロキシフェニルスルホニウム塩；α−ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、Ｎ−ヒドロキシイミドスルホネート、α−スルホニロキシケトン、β−スルホニロキシケトン等のスルホン酸エステル等が挙げられる。これらの重合開始剤は、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００２３】
これらの高分子、及び低分子化合物の配合量としては、高分子と低分子化合物の総量に対して、高分子が５〜７０質量％であり、低分子化合物が３０〜９５質量％であることが好ましい。
高分子が５質量％以上であると、高分子を含有する材料をフィルム化することが容易となり、７０質量％以下であると、コアパターン形成性が向上する利点がある。以上の観点から、高分子の配合量は、１０〜５０質量％の範囲がさらに好ましい。
一方、低分子化合物が３０質量％以上であると、コアパターン形成性が向上する利点があり、低分子化合物が９５質量％以下であると、高分子を含有する材料をフィルム化することが容易となる。以上の観点から、低分子化合物の配合量は、５０〜９０質量％の範囲がさらに好ましい。
【００２４】
重合開始剤の配合量としては、高分子及び低分子化合物の総量１００質量部に対して、０．０５〜５質量部であることが好ましい。０．０５質量部以上であると、硬化性が向上し、一方、５質量部以下であれば、透明性が向上する。以上の観点から、重合開始剤の配合量は、１〜４質量部とすることがさらに好ましい。
【００２５】
また、このほかに必要に応じて、上記の高分子を含む材料に、内部離型剤、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤等のいわゆる添加剤を任意の割合で添加してもよい。
【００２６】
本発明を構成する光導波路としては、取り扱い性、及び加工性の観点から、フィルム状であることが好ましい。
フィルム状の光導波路は、例えば、コア層、下部クラッド層、及び上部クラッド層の少なくともいずれか１つに、光導波路形成用樹脂フィルムを用いることにより作製することができる。
光導波路形成用樹脂フィルムは、上記の高分子を含む材料を含有する樹脂組成物を溶媒に溶解して調製した光導波路形成用樹脂ワニスを、基材に塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
【００２７】
ここで用いる溶媒としては、上記の樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶媒、又はこれらの混合溶媒を用いることができる。樹脂溶液中の樹脂分濃度は通常３０〜８０質量％であることが好ましい。
【００２８】
光導波路形成用樹脂フィルムの製造過程で用いる基材は、光導波形成用樹脂フィルムを支持する支持体であって、その材料については特に限定されないが、後に光導波路形成用樹脂フィルムを剥離することが容易であり、かつ耐熱性及び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等が好適に挙げられる。
【００２９】
該基材の厚みは５〜５０μｍの範囲であることが好ましい。５μｍ以上であると支持体としての強度が得やすいという利点があり、５０μｍ以下であるとコアパターン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターン形成可能であるという利点がある。以上の観点から、該基材の厚みは１０〜４０μｍの範囲であることが好ましく、１５〜３０μｍの範囲であることがさらに好ましい。
【００３０】
このようにして得られた基材上に設けられた光導波路形成用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に貯蔵することができる。また、必要に応じて、光導波路形成用樹脂フィルムの上に保護フィルムを設けることもできる。なお、基材及び保護フィルムは、後に光導波路形成用樹脂フィルムの剥離を容易とするため、帯電防止処理等が施されていてもよい。
【００３１】
光導波路形成用樹脂フィルムの厚みについては、特に限定されないが、光導波路のコアとなるフィルム（以下、コア層形成用樹脂フィルムと表記）の厚さは、乾燥後の厚みで通常は１０〜１００μｍである。１０μｍ以上であると、光モジュールにおける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、光モジュールにおける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。以上の観点から、該フィルムの厚みは、さらに３０〜７０μｍの範囲であることが好ましい。
また、光導波路のクラッドとなるフィルム（以下、クラッド層形成用樹脂フィルムと表記）の厚さは、光の閉じ込めやコアの埋込みが可能であれば特に制限はないが、通常２０〜２００μｍである。
【００３２】
以下、本発明の光モジュールの製造方法の一例として、図１（ｅ）に示す形態の光モジュールの製造例について詳述する。図１（ｅ）は、回路パターンが形成された金属層３が、下部クラッド層１の上面に積層された光モジュールの一例を示すものである。
まず、第１の工程として、上記した光導波路形成用樹脂ワニスを調製し、該樹脂ワニスを金属箔上に塗布し、溶剤乾燥させて下部クラッド層形成用樹脂フィルムを作製し、該クラッド層形成用樹脂フィルムを光又は熱により硬化し、金属層及び下部クラッド層１を形成する。
【００３３】
次に、第２の工程として、該金属層の下部クラッド層１形成面とは反対側の面に、ドライフィルムレジストをラミネート法により積層し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光、現像を行い、エッチング法により回路パターン(金属層３)を形成する。
【００３４】
次に、第３の工程として、下部クラッド層１の上面（金属層３を設けた側の面）に、コア層形成用樹脂フィルムをラミネート法により積層する。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましい。該フィルムの加熱温度は５０〜１３０℃とすることが好ましく、圧着圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ（１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2）程度とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
【００３５】
次に、第４の工程として、フォトマスクを介して上記のコア層形成用樹脂フィルムの露光、現像を行い、コアパターン（コア層２）を形成する。この際、上記の回路パターン(金属層３)とコアパターン（コア層２）とが重ならないようにフォトマスクの位置を調整する。
【００３６】
具体的には、ネガマスクパターンを通して活性光線が画像状に照射される。活性光線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する公知の光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を有効に放射するものも用いることができる。
次いで、ウェット現像等で未露光部を除去して現像し、コアパターン（コア層２）を形成する。ウェット現像の場合は、前記フィルムの組成に適した有機溶剤等の現像液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像する。
【００３７】
有機溶剤系現像液としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、γ―ブチロラクトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。これらの有機溶剤は、引火防止のため、１〜２０質量部の範囲で水を添加することが好ましい。また、必要に応じて２種類以上の現像方法を併用してもよい。
現像の方式としては、例えば、ディップ方式、バトル方式、高圧スプレー方式等のスプレー方式、ブラッシング、スクラッピング等が挙げられ、高圧スプレー方式が解像度向上のためには最も適している。
現像後の処理として、必要に応じて６０〜２５０℃程度の加熱又は０．１〜１０００ｍＪ／ｃｍ2程度の露光を行うことにより、コアパターンをさらに硬化して用いてもよい。
【００３８】
最後に、第５の工程として、上部クラッド層形成用樹脂フィルムを上記と同様の条件にてラミネート法により積層し、さらに光又は熱によって硬化して、上部クラッド層４を形成することにより、図１（ｅ）に示すような形態の光モジュールを作製することができる。
【００３９】
次に、図１（ａ）に示す光モジュールの製造方法について説明する。図（ａ）は、金属層３が、下部クラッド層１に内在した光モジュールの一例を示すものである。
例えば、上述の第１の工程を同様に行う。さらに、上記した光導波路形成用樹脂フィルムの製造方法と同様の方法により、基材上に下部クラッド層形成用樹脂フィルムを作製する。次いで、該基材上に作製されたクラッド層形成用樹脂フィルムを、該第１の工程において形成した金属層の下部クラッド層形成用樹脂フィルム積層面と反対側の面に、上述の第５の工程と同様にラミネート及び硬化することにより、下部クラッド層１及び金属層３を形成する。次いで、上述の第３〜５の工程を同様に行い、コア層２及び上部クラッド層４を形成することにより、図１（ａ）に示すような形態の光モジュールを作製することができる。
【００４０】
次に、図１（ｂ）に示す光モジュールの製造方法について説明する。図（ｂ）は、回路パターンが形成された金属層３が、下部クラッド層１に内在した光モジュールの一例を示すものである。
例えば、上述の第１及び第２の工程を同様に行う。さらに、上記した光導波路形成用樹脂フィルムの製造方法と同様の方法により、基材上に下部クラッド層形成用樹脂フィルムを作製する。次いで、該第１の工程において作製した下部クラッド層形成用樹脂フィルムの回路パターン（金属層３）を形成した側の面に、該回路パターンを埋め込むように、該基材上に作製された下部クラッド層形成用樹脂フィルムを上述の第５の工程と同様にラミネート及び硬化することにより、下部クラッド層１を形成する。次いで、上述の第３〜５の工程を同様に行い、コア層２及び上部クラッド層４を形成することにより、図１（ｂ）に示すような形態の光モジュールを作製することができる。
【００４１】
次に、図１（ｃ）に示す光モジュールの製造方法について説明する。図（ｃ）は、回路パターンが形成された金属層３が、上部クラッド層４に内在した光モジュールの一例を示すものである。
例えば、上記した光導波路形成用樹脂フィルムの製造方法と同様の方法により、基材上に下部クラッド層形成用樹脂フィルムを作製し、該クラッド層形成用樹脂フィルムを光又は熱により硬化して、下部クラッド層１を形成する。次いで、上述の第３〜５の工程を同様に行い、コア層２及び該コア層２を埋め込むための上部クラッド層４を形成する。さらに、金属箔をラミネートにより積層して、金属層を形成した後に、上述の第２の工程と同様の方法により、回路パターン（金属層３）を形成する。次いで、該回路パターンを埋め込むように、上部クラッド層形成用樹脂フィルムを上述の第５の工程と同様にラミネート及び硬化して、金属層３を埋め込むための上部クラッド層４を形成することにより、図１（ｃ）に示すような形態の光モジュールを作製することができる。
【００４２】
次に、図１（ｄ）に示す光モジュールの製造方法について説明する。図（ｄ）は、金属層３が、下部クラッド層１の上面に積層された光モジュールの一例を示すものである。
例えば、上述の第１の工程を同様に行い、下部クラッド層１及び金属層３を形成する。続いて、上述の第３〜５の工程を同様に行い、金属層３の下部クラッド層１を設けた側の面と反対側の面に、コア層２及び上部クラッド層４を形成することにより、図１（ｄ）に示すような形態の光モジュールを作製することができる。
【００４３】
次に、図１（ｆ）に示す光モジュールの製造方法について説明する。図（ｆ）は、回路パターンが形成された金属層３が、下部クラッド層１の上面と、コア層２の下面との間に積層された光モジュールの一例を示すものである。
例えば、上述の第１〜第５の工程を同様に行い、この際、第４の工程において、回路パターン(金属層３)とコア層２が重なるようにフォトマスクの位置を調整することにより、図１（ｆ）に示すような形態の光モジュールを作製することができる。
【００４４】
次に、図１（ｇ）に示す光モジュールの製造方法について説明する。図（ｇ）は、回路パターンが形成された金属層３が、コア層２の上面に積層された光モジュールの一例を示すものである。
例えば、上記した光導波路形成用樹脂フィルムの製造方法と同様の方法により、基材上に下部クラッド層形成用樹脂フィルムを作製し、該クラッド層形成用樹脂フィルムを光又は熱により硬化して、下部クラッド層１を形成する。次いで、上述の第３及び第４の工程を同様に行って、コア層２を形成する。さらに、下部クラッド層１及びコア層２の上面に金属箔をラミネートにより積層して、金属層を形成し、上述の第２の工程と同様の方法により、回路パターン（金属層３）を形成する。この際、上記の回路パターン（金属層３）とコア層２が重なるようにフォトマスクの位置を調整する。さらに、コア層２及び回路パターン（金属層３）を埋め込むように、上部クラッド層形成用樹脂フィルムを上述の第５の工程と同様にラミネート及び硬化して、上部クラッド層４を形成することにより、図１（ｇ）に示すような形態の光モジュールを作製することができる。
【００４５】
得られた光モジュールに、各種カバーフィルムを貼り付けてフレキシブル性や耐傷性を増すことも可能である。該カバーフィルムとしては、上記したクラッド層形成用樹脂フィルムの製造過程に用いた基材が、クラッド層の外側に配置されることにより、光モジュールのカバーフィルムを兼用することもできる。
さらに作製した光モジュールの下部クラッド層及び／又は上部クラッド層の表面に、受光素子又は発光素子を搭載することも可能である。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に記述するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
表１に示す配合にて、高分子、低分子化合物、重合開始剤を含むコア用及びクラッド用樹脂を用意し、これらに溶剤としてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを樹脂１００質量部に対して３０質量部加え、コア用及びクラッド用樹脂ワニスを調合した。コア及びクラッド用樹脂の構成材料を変えることにより、コア層のほうがクラッド層より高屈折率となるように調合を行った。なお、表１に示す配合において、高分子および低分子化合物の配合量は、これらの総量に対する質量％であり、重合開始剤の配合量は、高分子および低分子化合物の総量１００質量部に対する割合（質量部）である。
【００４７】
【表１】
2007293239.tif 000003
【００４８】
＊１  フェノトートＹＰ−７０；ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ共重合型フェノキシ樹脂（東都化成（株）製）
＊２  Ａ−ＢＰＥＦ；９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン（新中村化学（株）製）
＊３  ＥＡ−１０２０；ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（新中村化学（株）製）
＊４  ＫＲＭ−２１１０；アリサイクリックジエポキシカルボキシレート（旭電化工業（株）製）
＊５  イルガキュア８１９；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
＊６  イルガキュア２９５９；１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
＊７  ＳＰ−１７０；トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩（旭電化工業（株）製）
【００４９】
コア層形成用樹脂フィルムは、カバーフィルムとして、ＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製、商品名「Ａ−４１００」、厚み２５μｍ）上に、アプリケーター（ヨシミツ精機（株）製、ＹＢＡ−４）を用いて、コア層形成用樹脂ワニスを塗布し、１００℃１０分で溶剤乾燥させて得た。
上部クラッド層形成用樹脂フィルムは、カバーフィルム（上記に同じもの）上に、クラッド用樹脂ワニスを用いて、上記と同じ方法により作製した。
下部クラッド層形成用樹脂フィルムは、銅箔（古河サーキットフォイル（株）製、商品名「ＧＴＳ−３５」、厚み３５μｍ）に、クラッド用樹脂ワニスを塗布し、１００℃で溶剤乾燥させて得た。
このときの樹脂フィルムの厚さは、アプリケーターの間隙を調節することで、５〜１００μｍの間で任意に調整可能であり、本実施例では、硬化後の膜厚が、コア層形成用樹脂フィルム５０μｍ、下部クラッド層樹脂フィルム３０μｍ、上部クラッド層樹脂フィルム８０μｍとなるように調節した。
【００５０】
銅箔上に作製された下部クラッド層形成用樹脂フィルムに紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００ｍＪ／ｃｍ2照射し、下部クラッド層１を形成した。
【００５１】
次に、銅箔上に、ドライフィルムレジストを１００℃、０．５ＭＰａの条件にて、ラミネート法により積層し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、室温、波長３６５ｎｍにおける光エネルギー量５０ｍＪ／ｃｍ2の条件にて、露光した後、１．０％炭酸ナトリウム水溶液、３０℃、２０秒の条件にて、現像を行い、エッチング法（塩化第二鉄浸漬、４０℃）により銅配線（金属層３）を形成した。
【００５２】
下部クラッド層１、及び銅配線上に、真空加圧式ラミネータ（（株）名鉄製作所製、ＭＶＣＰ−５００）を用い、コア層形成用樹脂フィルムを、圧力０．５ＭＰａ、温度５０℃の条件にて、ラミネート法により積層し、フォトマスクを介して、上記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００ｍＪ／ｃｍ2照射して露光した後、さらに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドを用いて現像を行い、コア層２を形成した。この際、銅配線とコア層２が重ならないように、フォトマスクの位置を調整した。現像液の洗浄には、イソプロパノールを用いた。
【００５３】
最後に、上記と同様な条件にて、上部クラッド層形成用樹脂フィルムをラミネート法により積層し、さらに、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００ｍＪ／ｃｍ2照射、続けて温度１６０℃、１時間の加熱処理を行って、上部クラッド層４を形成して、光モジュールを作製した。その結果、回路パターンが形成された金属層３が下部クラッド層１の上面に積層され、かつ該金属層３とコア層２が離れて配置された構造を有する小断面積な光モジュールを得ることができた。
【００５４】
作製した光モジュールの伝搬損失を、光源に８５０ｎｍのＶＣＳＥＬ（ＥＸＦＯ社製、ＦＬＳ−３００−０１−ＶＣＬ）および受光センサ（（株）アドバンテスト製、Ｑ８２２１４）を用い、カットバック法（測定導波路長５、３、２ｃｍ、入射ファイバ；ＧＩ−５０．５２５マルチモードファイバ（ＮＡ＝０．２０）、出射ファイバ；ＳＩ−１１４／１２５（ＮＡ＝０．２２））により測定したところ、０．１ｄＢ／ｃｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の光モジュールは、構造が簡便でかつ小断面積な光モジュールとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】光モジュールの一例を示すものであり、（ａ）から（ｇ）は断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  下部クラッド層
２  コア層
３  金属層
４  上部クラッド層
【図１】
2007293239.tif 000004