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光连接器用光波导路和采用了该光波导路的光连接器、以及光连接器用光波导路的制作方法

摘要

本发明涉及光连接器用光波导路、采用该光波导路的光连接器以及光连接器用光波导路的制作方法,该光连接器用光波导路在插入并固定在插芯的光波导路固定用贯通孔中时,能够准确地定位芯体的宽度方向位置从而降低连接时的光耦合损失的、且价格便宜。光连接器用光波导路包括:芯体(1)、下覆层(2)以及上覆层(3),带状的长度方向的端部固定在设于光连接器的插芯的规定的贯通孔中,在下覆层上侧,利用光刻法形成芯体,且以该芯体的位置或定位用对准标记为基准并利用光刻法形成上覆层。上覆层(3)包覆芯体且以包覆下覆层(2)的包含宽度方向端面(2a、2a’)在内部分的方式包覆下覆层,上覆层的宽度与插芯的光波导路固定用孔大致同宽。

著录项

  • 公开/公告号CN102193143A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-09-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 日东电工株式会社;

    申请/专利号CN201110056278.7

  • 发明设计人 宗和范;藤泽润一;辻田雄一;

    申请日2011-03-09

  • 分类号

  • 代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人刘新宇

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2023-12-18 03:26:04

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2014-07-16

    授权

    授权

  • 2012-11-07

    实质审查的生效 IPC(主分类):G02B6/122 申请日:20110309

    实质审查的生效

  • 2011-09-21

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及光连接器用光波导路和采用了该光波导路的光连接器、以及该光连接器用光波导路的制作方法。

背景技术

近年来,由于电子设备的集成化、大规模化,多用于连接设备内的板之间、板上的芯片之间等的电气配线的发热和其电力消耗成为问题。因此,正在开发一种用于将上述电气配线替换成轻量、低发热且具有挠性的高分子光波导路的光配线(光互连)技术。

在该光配线中用于连结各板之间等的光连接器由带状的光波导路和安装在该光波导路的长度方向端部上的、被称为插芯(ferrule)的具有规定形状的连接用端子构成。另外,该光连接器利用由相对地载置的插芯间的卡合-被卡合所实现的定位功能将光纤与光波导路之间、或者光波导路与光波导路的之间(即,光连接器与光连接器之间)连结(光连接)起来,从而传导各板之间的信号等(例如,参照非专利文献1等)。

在这样的光连接器中,在插芯前端侧的露出光波导路的长度方向端面的端面(连接用端面)上设有供调芯用引导销插入的引导孔等。利用了这样的插芯的光连接器之间的连接以如下方式进行。即,将上述导销的两端分别插入以使上述连接用端面面对(对峙)的方式配置的各插芯的引导孔中,从而使上述连接用端面彼此对接并面对连接。由此,使固定在各插芯的规定位置的光纤与光波导路的长度方向端面,或者使光波导路与 光波导路的长度方向端面彼此抵接,从而将两者光连接。

另外,在用于上述那样的光连接器中的光波导路中,通常使用在宽度方向上具有8、12、24条等的芯体的、宽度为数mm,长度为数cm~数十cm程度的带状的光波导路。这样的宽度窄的带状光波导路是以如下方式形成的:将宽度更宽的、长条薄膜状光波导路切割为规定长度,且采用切割机或激光等沿上述各芯体的光轴方向将薄膜状光波导路切为规定宽度,从而单独分离为规定尺寸地形成。然后,单独分离后的具有规定尺寸的光波导路自上述插芯的光波导路固定用贯通孔的一方的插入口被插入,然后在使光波导路的长度方向的一端面(光连接面)自贯通孔的设于具有上述引导孔的插芯的连接用端面(前表面)上的另一方的出口露出的状态下,将光波导路固定(参照专利文献1、2)。

专利文献1:日本特开2000-2820号公报

专利文献2:日本特开2006-39282号公报

非专利文献1:日本JPCA规格“PMT光连接器的详细规格”JPCA-PE03-01-07S-(2006)社团法人日本电子电路工业会平成18年5月(下文提及JPCA均指日本的JPCA规格)

但是,由于利用切割机进行的切割加工的性能极限,因此,上述那样地采用进行切割机单独分离后而得的光连接器用光波导路存在尺寸精度低、尤其是光波导路宽度方向的偏差大的问题。如此,若光波导路宽度方向的尺寸的偏差大,则即使将光波导路嵌入并固定在形成于插芯的规定位置上的光波导路固定用贯通孔中,且一边采用导销等来调芯一边将光连接器彼此面对连接,抵接的光波导路内的芯体彼此的光轴也不一致,因而增大了光耦合损失。

另外,与上述采用切割机的情况相比,利用激光单独分离 的光连接器用光波导路其宽度方向的尺寸精度虽然提高,但由于激光的加热会产生光波导路的性能下降。另外,与切割机不同,激光具有能够曲线性地将光波导路单独分离的优点,但存在为了去除加工后残留的加工残渣,需要另外进行清洗工序的缺点。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做成的,目的在于,提供一种在插入并固定在插芯的光波导路固定用贯通孔中时,能够准确地定位芯体的宽度方向位置且连接时的光耦合损失小且价格便宜的光连接器用光波导路和采用该光波导路的光连接器、以及光连接器用光波导路的制作方法。

为了达成上述目的,本发明的第一技术方案是一种光连接器用光波导路,该光连接器用光波导路具有用于传导光的芯体和设于该芯体的上下的下覆层和上覆层,该光连接器用光波导路在其自身的长度方向的端部插入到设在插芯中的规定的贯通孔中的状态下被固定,该插芯用于与其他光连接器相连接,其中,上述下覆层形成为宽度比上述贯通孔的宽度窄,上述芯体在该下覆层上侧形成为作为感光性树脂制的光刻体的沿上述长度方向连续的凸条,上述上覆层由以上述芯体的位置或定位用对准标记为基准而形成的感光性树脂制的光刻体构成,上述上覆层包覆上述芯体且以包覆下覆层的包含宽度方向端面在内部分的方式包覆上述下覆层。

此外,本发明的第二技术方案是一种使用上述光连接器用光波导路的光连接器,该光连接器用光波导路的至少一方的端部自贯通孔的一方的插入口插入并被固定,该管通孔设于具有调芯构造的插芯上,并且该光连接器用光波导路的长度方向前 端面自上述贯通孔的另一方的出口露出,从而用于传导光的芯体的长度方向端部被定位在规定位置。

此外,本发明的第三技术方案是一种光连接器用光波导路的制作方法,其包括如下工序:形成下覆层的工序,该下覆层的图案宽度比上述贯通孔的宽度窄;在该下覆层的表面形成芯体形成用的感光性树脂层的工序;对该感光性树脂层照射线照射而使其曝光为规定图案,且将该曝光部分形成为芯体的工序;形成上覆层形成用的感光性树脂层的工序,该上覆层形成用的感光性树脂层包覆该芯体且以包覆下覆层的包含宽度方向端面在内的部分的方式包覆上述下覆层;以上述芯体的位置或定位用对准标记为基准,将具有与上述贯通孔相同宽度的光掩模对位,然后对上述感光树脂层照射线照射并将其曝光为规定图案,从而形成具有与上述贯通孔大致相同宽度的上覆层的工序。

即,本案发明者们为了解决上述问题而反复进行专心研究,结果发现利用切割机、激光等进行的物理性(机械性)的切割加工使光波导路的宽度方向的尺寸精度、光波导路的性能下降,且由于该精度的下降而产生的、各个的芯体的水平方向的位置错位成为导致插芯间的光耦合损失增大的原因。因此,本发明的发明者们想到在将光波导路形成为规定宽度形状时,利用能够远比上述物理性的切割加工高精度地进行尺寸加工的光刻等光学手法,从而完成了本发明。

本发明是在以上的见解的基础上完成的,本发明的光连接器用光波导路形成为其上覆层包覆芯体且以包覆下覆层的包含宽度方向端面在内的部分的方式包覆下覆层。因此,该上覆层的宽度方向端面构成光波导路的整体宽度。另外,由于该上覆层是利用光刻法形成的,因此其精度高,并且,由于该上覆层是以上述芯体的位置或定位用对准标记为基准而形成的,因此, 即使在与插芯的贯通孔相配合时,上述芯体也能够按照最初的设计被准确地定位于期望的位置。由此,在将插芯之间连接起来的情况下,也能够使光波导路内的芯体的光轴与光纤的芯体的光轴、或者光波导路内的芯体彼此的光轴一致,能够防止光耦合损失的增大。

另外,在采用了上述光连接器用光波导路的光连接器中,光连接器用光波导路的至少一方的端部自设在具有调芯构造的插芯上的贯通孔的一方的插入口被插入并固定,其长度方向前端面自上述贯通孔的另一方的出口露出,从而将用于传导光的芯体的长度方向端部定位在规定位置,固定在插芯中的光波导路的芯体位置的再现性高、产品间的偏差也小。因此,即使在一边采用导销等来调芯,一边将光连接器(插芯)彼此面对连接的情况下,由于相抵接的光波导路内的芯体与光纤的芯体间的光轴、或者光波导路内的芯体彼此的光轴一致,因此能够将光耦合损失保持在极低。

此外,在本发明的光连接器用光波导路的制作方法中,上覆层形成为包覆芯体且包覆下覆层的包含宽度方向端面在内的部分的方式包覆下覆层,该上覆层是采用光刻法而形成的。因此,以稳定的高精度来形成上覆层的宽度方向端部、即光波导路的整体宽度。

另外,该制作方法是以芯体的位置或者定位用对准标记作为基准而形成上覆层,所以即使在使上覆层与插芯的光波导路固定用的贯通孔相配合时也不会产生间隙,因而能够再现性良好地将上述芯体定位在按照设计的期望的位置。由此,能够减小在将光连接器(插芯)彼此面对连接的情况下的光耦合损失。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的光连接器的概略结构图。

图2是说明用于将本发明的实施方式中的光连接器连接起来的方法的图。

图3的(a)~(c)均为用于表示实施方式的光连接器用光波导路的结构的示意图,图3的(a)是自上方观察光波导路的俯视图,图3的(b)是侧视图,图3的(c)是端面图。

图4的(a)、(b)均为表示本发明的光连接器的其他形状例的图。

图5的(a1)~(c6)均为用于说明实施方式的光连接器用光波导路的制作方法的图,(a1)~(a6)是自上方观察光波导路的俯视图,(b1)~(b6)是长度方向的剖视图,(c1)~(c6)是端面图。

具体实施方式

接下来,参照附图来详细说明本发明的实施方式。

图1是本发明的实施方式中的光连接器的概略结构图、图2是说明用于连接光连接器之间的方法的图。另外,图3的(a)~(c)均为表示用于本实施方式的光连接器上的光波导路的结构的示意图、图3的(a)是自上方观察光波导路的俯视图、图3的(b)是自长度方向横向观察光波导路的侧视图、图3的(c)是光波导路的长度方向端部的端面图。另外,实际上在图3的(a)的俯视图和图3的(b)侧视图中,光波导路芯体被上覆层包覆是看不到的,但为了易于说明而用实线来表示光波导路芯体。另外,将带状的光波导路10的长边方向称为长度(长边)方向,将供芯体1排列的上述光波导路10的短边方向称为宽度方向,将用于构成光波导路10的各层的层叠方向(厚度方向)称为上下方向。

如图3的(a)所示,本实施方式中的光连接器是在带状的光波导路10的长度方向端部上如图1所示地安装有由前述的社团法人日本电子电路工业会(JPCA)标准化了的具有规定形状的连接用端子〔(PMT)插芯20〕的光连接器,该光波导路10在其宽度方向上具有多个直线状芯体1(在本实施方式中为12条)。另外,在图1、图2中,附图标记21是用于构成光波导路10的插入口的筒状的引出罩(boots)部,附图标记22是插芯主体,附图标记23是盖部(盖体),附图标记30是用于将各插芯20之间面对连接的调芯用导销,附图标记20c是导销30插入用的引导孔。

上述插芯20是通过在插芯主体22上组装上述引出罩部21和盖体23而形成的,在该插芯主体22与盖体23之间形成有用于构成光波导路固定用的贯通孔的、截面呈方形的间隙。并且,该间隙与上述筒状的引出罩部21的内部空间相连通,该引出罩部21的外侧开口形成光波导路固定用贯通孔的光波导路插入口20a,上述间隙的开口(图2的右侧插芯的端面开口)形成光波导路固定用贯通孔的光波导路出口20b。

在该实施方式中,在如下状态下将上述带状光波导路10固定到插芯20中:将图3(c)所示的带状光波导路10的连结用端部(长度方向端部)如图1所示地插入到插芯插入用的引出罩部21中,且如图2的右侧的插芯20那样,使带状光波导路10的连结用端部的前端(光连接面)定位在插芯端面的光波导路出口20b内且向外部露出。

如此,带状光波导路10与插芯20一起构成光连接器P。然后,如图2所示,使用导销30、30,使上述插芯20与安装在光纤11等的端部的光连接器M的与插芯20大致相同形状的插芯20’连结,从而将该光连接器P(在本实施方式中是采用光波 导路10的PMT光连接器)与光连接器M(在本实施方式是采用光纤11的MT光连接器)光连接。

在这种情况下,如图3(c)所示,带状光波导路10形成为上覆层3包覆各芯体1且包覆下覆层2的宽度方向的端面2a,2a’的状态。因此,该上覆层3的宽度方向的端面3a、3a’构成带状光波导路10的整体宽度。而且,上述上覆层3由利用光刻法形成的光刻体构成,因此尺寸准确且精度高,并且,上述上覆层3是利用后述的制作方法,以上述各芯体1的位置或定位用对准标记为基准而形成的,因此其在插入到插芯20的方形贯通孔中时也不会产生间隙,从而各芯体1按照最初的设计被定位在期望的位置。由此,即使在将光连接器P与其他光连接器M相连接的情况下,也能够使上述带状光波导路10内的各芯体1的光轴与相对的另一插芯20’内的光纤芯体的光轴一致,从而防止光耦合损失的增大。

接下来,对于用于上述光连接器P的光波导路进行说明。

对于用于光连接器上的带状的光波导路10,采用具有能够弯曲的柔软性且易于利用光刻成形加工的共聚物类光波导路。该光波导路10的基本结构与以往的薄膜状光波导路相同,如图3所示,由作为用于传导光的光路的多个芯体1、设在该芯体1的上下的上覆层3和下覆层2构成。该上覆层3形成为包覆上述各芯体1且还包覆上述下覆层2的宽度方向的端面2a、2a’。

下覆层2是截面呈方形的带状体,在按照上述JPCA标准来制作光波导路的情况下,要求下覆层2宽度形成为为3.000mm(误差+0.00mm、-0.03mm)。在本实施方式的光连接器用光波导路的情况下,考虑到要用后述的上覆层3包覆该下覆层2的宽度方向端面2a,2a’,预先将下覆层2的宽度形成为比上述所需宽度稍窄的宽度(单侧小10~30μm,整体宽度小20~ 60μm)。

上述各芯体1由利用光刻法形成的感光性树脂制的光刻体构成,各个芯体1是在光波导路长度方向上连续的、截面呈大致正方形的凸条。另外,各芯体1形成为在其长度方向上彼此平行。在按照上述JPCA标准来制作光波导路的情况下,各芯体1形成为0.04mm的方形(误差±0.005mm),且将各芯体1间的间距设定为0.25mm。另外,这些芯体1是利用光刻法而将全部12条一次性制成的。另外,本发明中所说的“感光性树脂制的光刻体”是指利用上述光刻法而形成的物体。

另外,对于上述芯体1的厚度(高度)和宽度、芯体间的间距、芯体的条数,可以与应连接的对象相对应地进行设计。另外,在本实施方式中,使各芯体1的宽度在长度方向恒定,但也可以为了提高上述带状光波导路10的端部(出光侧端部和受光侧端部)的光耦合效率,形成为各芯体的一端侧的宽度较宽、另一端侧的宽度较窄。例如,在自具有50μm的芯体宽度的光纤接受光的情况下,也可以使光连接器用光波导路的受光侧端部的芯体的截面形状较大地形成为较大的高度(厚度)50μm×宽度60μm,且使另一端的出光侧端部的芯体的截面形状形成为较小的高度50μm×宽度40μm。

用于对上述芯体1和下覆层2加以包覆的上覆层3是以上述各芯体1的位置或定位用对准标记作为基准,并由前述的感光性树脂制的光刻体构成的。详细而言,以包覆芯体1、下覆层2、并且用厚壁包覆沿该下覆层2的长度方向的左右两侧部的方式涂敷感光性树脂。然后,采用用于以规定尺寸仅包覆上述厚壁的左右两侧部的外侧部分的光掩模,且利用肉眼观察、光学显微镜、采用了光学传感器或者照相机的图像处理等来检测芯体1的宽度方向左右的位置或者定位用对准标记,从而以芯体1的 宽度方向左右的位置或定位用对准标记的位置为基准而使上述光掩模对位、曝光并显影。由此,形成以规定宽度包覆芯体1和下覆层2、以及下覆层2的宽度方向的左右两端部(端面2a,2a’)的上覆层3。

上述上覆层3形成为在层单体下的厚度为0.03~0.13mm,从而作为光波导路10整体的厚度(整体厚度)为0.1~0.2mm。此外,上覆层3的整体宽度形成为3.000mm(误差+0.00mm,-0.03mm)。

另外,与上述下覆层2和各芯体1相同地,该上覆层3也按照顾客的要求而形成为数十mm~数百mm程度的长度,但为了包覆下覆层2和各芯体1的长度方向端面,也可以稍长地形成该上覆层3。对于超过客户的要求的长度部分,利用后述的切割机等将其切除,从而在光波导路10的长度方向端面(前端面、与其他光连接器的接触面)露出上述各芯体1的长度方向端面(大致正方形的光连接面)。该上覆层3也是利用上述光刻法形成的“感光性树脂制的光刻体”。

如此,上述上覆层3是由利用光刻法形成的光刻体构成的,因而尺寸准确且高精度地形成本实施方式的光连接器用光波导路。另外,该上覆层3是以上述各芯体1的位置或定位用对准标记为基准而形成的,因此,即使插入到上述光连接器P的插芯20的光波导路固定用孔中时,各芯体1也能够被准确地定位在按照最初的设计的位置。

另外,在上述实施方式中,示例了与JPCA标准中所公开的MT插芯或者PMT插芯相对应的、12条(12通道)的直线状光波导路,但也可以将本发明的光连接器用光波导路形成为其他形状的光波导路。例如,也适用将光波导路的芯体图案形成为曲线状的光波导路,或将光波导路芯体分支,以将光信号分 波、合波的光波导路〔参照图4的(a)〕,抑或将芯体交叉,以重组(再排列)光信号的光波导路〔参照图4的(b〕等。在上述芯体图案中,不需要在光波导路的各端部上各安装一个插芯,可以与需求的功能相对应地安装多个插芯。

接下来说明本发明的光连接器用光波导路的制作方法。

图5是说明本发明的实施方式的光连接器用光波导路的制作方法的图,(a1)~(a6)是自上方观察光波导路的俯视图、(b1)~(b6)是光波导路的长度方向的剖视图,(c1)~(c6)是光波导路的长度方向端部的端面图。另外,图中左方的箭头所示的顺序表示工序的进行状态。

关于本发明的第1实施方式中的光连接器用光波导路的制作方法,首先,如图5(a1)、(b1)、(c1)所示,利用涂敷等,在玻璃板、树脂板、金属板等基板(省略图示)上形成规定宽度的下覆层2。

该下覆层2的形成以如下方式进行。即,首先,将由作为原材料的树脂所构成的清漆涂敷到基板上。该清漆的涂敷利用例如旋转涂布法、浸渍法、模涂布、辊涂布等进行。接着使清漆硬化,从而制作下覆层2。

接着,如图5的(a2)、(b 2)、(c2)所示,在下覆层2上涂敷芯体1的形成材料(感光性树脂)后,使用虚线所示的光掩模M1并照射由空心箭头L表示的紫外线,而将芯体1形成用感光树脂层曝光并显影为规定图案,从而制成图5的(a3)、(b3)、(c3)所示那样的直线状芯体1。

更加详细而言,芯体1的形成以下述方式进行。即,首先,利用与上述相同的旋转涂布法、浸渍法、模涂布、辊涂布将清漆涂敷在下覆层2上,该清漆是将感光性树脂溶解在溶剂中而制成的。接着,将清漆干燥而形成感光性树脂层。然后,隔着 形成有与期望的芯体1图案相对应的开口图案的光掩模M1,利用紫外线、可视光等照射线L使上述感光性树脂层曝光。经过对未曝光部分的溶解去除工序,该被曝光部分成为芯体1。

完成了上述曝光后,根据感光性树脂的类型来进行用于使光反应完结的加热处理。然后,采用显影液,并利用浸渍法、喷涂法、搅动法等进行显影,使感光性树脂层中的未曝光部分溶解并去除该未曝光部分,使残留的感光性树脂层形成为芯体1的图案。接着,利用加热处理,将形成为该芯体1的图案的残留树脂层中的显影液去除。由此,使形成为上述芯体1的图案的残留树脂层形成芯体1〔参照图5的(a3)、(b3)、(c3)〕。

接着,如图5(a4)、(b4)、(c4)所示,利用涂敷等,用上覆层3的形成材料(感光性树脂)来包覆各芯体1,并且还包覆下覆层2的宽度方向的端面2a,2a’。接着,利用肉眼观察、光学显微镜、采用了光学传感器或者照相机的图像处理等来检测被上述上覆层3的形成材料所包覆的芯体1的位置或与上述芯体1的制作同时形成的定位用对准标记的位置,且以该芯体位置为基准将光掩模M2对位,然后将上覆层3形成用感光树脂层曝光、显影、从而获得图5的(a5)、(b5)、(c5)所示的带状光波导路。

更加详细而言,首先,将由上述感光性树脂构成的清漆涂敷在上述芯体1和下覆层2上。这时,如图5的(c4)所示,以包覆下覆层2的宽度方向的端面2a、2a’的方式较宽地(比作为最终目标的整体宽度要宽)进行涂敷,并且如图5的(b4)所示,以还包覆下覆层2的长度方向的端面2b、2b’的方式较长地进行涂敷。该清漆的涂敷利用例如旋转涂布法、浸渍法、模涂布、辊涂布等进行。接着,使清漆硬化。

在进行该硬化时,隔着掩模M2利用照射线L来曝光,该光 掩模M2形成有与期望的上覆层3的形状相对应的开口图案。这时,在将上述光掩模M2定位之前,准确地进行如下位置控制:利用光学显微镜、光学传感器等预先测量作为定位的起点的、芯体1或者对准标记的位置,以该测量位置为基准,如图5的(c4)所示地,使光掩模M2的开口图案的宽度方向缘部到达能够形成作为上述最终目标的整体宽度的位置。

若进一步详细说明上述光掩模M2的定位方法的话,作为使用的定位方法,列举有:(1)以形成于下覆层2上的芯体1(芯体图案)本身作为基准而进行定位的方法和(2)以在下覆层2上与上述芯体1同时形成的对准标记为基准而进行定位的方法。

用于光波导路中的材料通常在可视光中具有透明性,在光掩模M2的对位方法中,可以应用在以往的光刻工艺中所采用的图像处理方法。例如,在上述(1)的方法的情况下,与下覆层2和上覆层3的材料相比,芯体1的材料在使用波长上折射率通常高0.01以上,因此,利用该折射率差来识别芯体图案且通过图像处理等而将该图案二值化,从而能够实现高精度的对准。当然,也可以利用光学显微镜、作业者的肉眼观察来进行对位。

此外,在基板为透明的情况下,为了能够检测上述芯体图案的边缘(轮廓),也可以通过自基板背面进行光照射来准确地识别芯体图案。在基板不透明的情况下,也可以自芯体图案的上方照射光,使图案的边缘浮现出来来进行识别、对位。另外,在以芯体图案作为基准的情况下,不是确认芯体图案的中央部(端部之外的区域),而是确认终端部的话,更能够减小位置错位的风险,因此优选确认终端部。另外,优选以上述芯体1中的位于宽度方向两端的芯体1、1或者其中一方的芯体1作为基准。当然,也可以以全部的芯体1作为基准。

另外,在以与上述芯体1的形成同时地预先形成在下覆层2上的定位用对准标记为基准进行定位的方法(2)的情况下,也可以利用肉眼观察、光学显微镜或者上述图像处理等来识别该对准标记,且进行光掩模M2的对位。该对准标记是在上述芯体曝光用光掩模M1上相对于芯体图案单独形成的标记,在形成上述芯体1时,利用光刻法而与芯体1同时形成该对准标记,因此,该对准标记的相对的尺寸位置精度通常是0.1μm左右的准确的精度。因此,即使以该对准标记为基准进行与上述光掩模M2的对位,也能够保持与将上述芯体本身的图案作为基准的情况等效的位置精度。另外,在利用对准标记来定位光掩模M2的情况下,也优选不将该对准标记配置在上述光掩模M1的中央附近,而是配置在光掩模M1的周边部。作为上述对准标记的形状,优选十字标记、圆形等具有对称性的形状,因为这种形状在图像识别时因方向性而产生的影响小。

完成对光掩模M2的定位后,隔着该光掩模M2利用照射线进行曝光。经过对未曝光部分的溶解去除工序,该被曝光部分成为上覆层3。作为照射线,最好采用紫外线。另外,在完成了上述曝光后,为了使光反应完结而进行加热处理。然后,通过采用显影液进行显影,使感光性树脂层上的未曝光部分溶解并去除该未曝光部分,通过利用加热处理来去除该显影液而使残留的感光性树脂层如图5的(a5)、(b5)、(c5)所示地形成所需宽度图案的上覆层3。另外,利用该方法,能够将光波导路的整体宽度准确地形成为期望的宽度。

然后,如图5的(b5)→图5的(b6)所示,利用采用了切刀4、4的切割方法来切割光波导路的长度方向端部,从而将带状光波导路切齐成所需的长度。由此,以规定宽度制造规定长度的光连接器用光波导路,该规定宽度使得在该光波导路的长 度方向的一端面(光连接面)上,各芯体1的长度方向端面(正方形端面)露出。

如此,在本实施方式的光连接器用光波导路的制作方法中,上覆层3是利用光刻法而形成的,因此其精度高,而且上覆层3的宽度方向的端面是以上述芯体1的位置作为基准而形成的,所以,即使在如图1所示地、使光波导路与光连接器的插芯(20)的贯通孔(光波导路插入口20a)相配合时,该光连接器用光波导路的宽度(整体宽度)也会与上述贯通孔的宽度一致,因而不产生间隙,各芯体1按照最初的设计被准确地定为在期望的位置。由此,在将光连接器彼此连接的情况下,光纤芯体与光波导路芯体的光轴、或者光波导路内的芯体彼此的光轴也会一致,从而能够防止光耦合损失的增大。

另外,对于本发明的光连接器用光波导路,最好与上述芯体1和上覆层3相同地,将下覆层2也形成为利用上述光刻法形成的“感光性树脂制的光刻体”。如此,通过将下覆层2幸成为为光刻体,能够进一步提高下覆层2的尺寸精度。

另外,对于在上述光刻法中的隔着光掩模的紫外线的照射,通常使用超高压水银灯、高压水银灯等。但是,上述光源不是含有单一的波长,而是数量多地含有g线,h线,i线等多个波长。另一方面,公知的是,根据感光性树脂的类型的不同,与包括上述多个波长(具有广泛的光谱)的光相比,将波长域限定并照射的话,能够提高分辨性、图像形成性。尤其是,若将上述(具有广泛的光谱)光照射到利用了光阳离子聚合的环氧类、氧杂环丁烷类、利用了光自由基聚合的丙烯酸类材料上,则膜表面附近会优先硬化,而出现图案截面上部的宽度变大的、所谓“T型顶”现象。在观察光波导路的截面形状的情况下,该T型顶的现象呈下侧(基板侧)的宽度窄,上侧(表层侧)的宽 度宽,因此导致光波导路的整体宽度不均匀,因而在如本发明那样地将光波导路插入并固定在光连接器的插芯的光波导路固定用贯通孔中时,会产生光波导路芯体的位置(光轴)自规定位置偏离的这一不良现象。

因此,在本发明中,对于像上述那样隔着光掩模来照射紫外线的情况,从包覆图案的分辨性的观点出发,优选采用被称为带通滤波器的曝光过滤器,从而与感光性材料的种类相对应地、仅照射目的曝光线。另外,根据树脂材料的不同,因为会发生硬化收缩等体积的收缩、曝光线(紫外线)的散射等,所以与光掩模的设计值相比,实际的图案可能会变粗或变细。因此,为了最终精加工成需要范围的尺寸,优选采取对上述光掩模的尺寸施加校正系数等对策。

另外,作为用于本发明的光连接器用光波导路的制作方法的形成材料,对于覆层和芯体,除了环氧树脂,聚酰亚胺树脂,丙烯酸树脂,甲基丙烯树脂之外,还可以列举氧杂环丁烷、硅酮树脂等感光性树脂(光聚合性树脂)。即使在上述树脂中,从成本、膜厚控制性、损失等观点考虑,优选阳离子聚合性环氧树脂。

另外,上述光聚合性树脂与光酸产生剂、光碱产生剂、光自由基聚合开始剂等光催化剂一起构成光聚合性树脂组成物,作为其他成分,也可以包括反应性低聚物、稀释剂、偶联剂等。

作为光酸产生剂,例如可以使用鎓盐、茂金属络合物等化合物。作为鎓盐,可以使用重氮鎓盐、锍盐、碘鎓盐、鏻盐和硒鎓盐等,作为它们的抗衡离子,可以使用CF3SO3-、BF4-、PF6-、AsF6-、和SbF6-等阴离子。作为具体例子,可列举出三氟甲基磺酸三苯基锍、六氟磷酸4-氯苯重氮鎓、六氟锑酸三苯基锍、六氟磷酸三苯基锍、六氟锑酸(4-苯基硫代苯基)二苯基锍、六氟 磷酸(4-苯基硫代苯基)二苯基锍、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚-双-六氟锑酸盐、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚-双-六氟磷酸盐、六氟锑酸(4-甲氧基苯基)二苯基锍、六氟锑酸(4-甲氧基苯基)苯基碘鎓、六氟磷酸双(4-叔丁基苯基)碘鎓、六氟锑酸苄基三苯基鏻、六氟磷酸三苯基硒鎓等。这些化合物可以单独使用或者组合两种以上使用。

作为反应性低聚物,例如可以使用芴衍生物型环氧化物(fluorene derivative type epoxies)、其他大量的环氧树脂(epoxies),环氧(甲基)丙烯酸酯,聚氨酯丙烯酸酯,丁二烯丙烯酸酯,氧杂环丁烷等。尤其,氧杂环丁烷类由于即使仅添加少量也具有促进聚合性混合物固化的效果,故优选。作为其例子,可列举出3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、二(1-乙基(3-氧杂环丁基))甲基醚、3-乙基-3-(2-乙基己基甲基)氧杂环丁烷等。这些反应性低聚物可以单独使用或者组合两种以上使用。

作为稀释剂,例如可列举出丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚等碳数2~25的烷基单缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、十二烷二醇二缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、丙三醇聚缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、间苯二酚缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、四氟丙基缩水甘油醚、八氟丙基缩水甘油醚、十二氟戊基缩水甘油醚、氧化苯乙烯、1,7-辛二烯二环氧化物、1,8-萜二烯二环氧化物、1,8-萜二烯单氧化物、α-蒎烯环氧化物、β-蒎烯环氧化物、环己烯环氧化物、环辛烯环氧化物、乙烯基环己烯氧化物等。

进而,从耐热性、透明性的观点来看,作为优选的稀释剂, 可列举出作为分子内具有脂环式结构的环氧化物(epoxies)的3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯、3,4-环氧环己烯基乙基-8,4-环氧环己烯羧酸酯、乙烯基环己烯二氧化物、烯丙基环己烯二氧化物、8,4-环氧基-4-甲基环己基-2-环氧丙烷、双(3,4-环氧环己基)醚等。通过在作为主剂的环氧树脂中适量混合这些稀释剂,可以使环氧基的反应率上升,其结果,可以提高所得固化物的耐热性、所成薄膜的柔软性。

作为偶联剂,可以使用环氧系的偶联剂。例如可列举出2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等。另外,也可以使用氨基系的3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。

此外,考虑到成形后的尺寸伸缩等,作为上覆层的形成材料的光聚合性树脂组合物优选不包含粘度调整用的溶剂(不与作为主剂的感光性树脂反应、仅具有使树脂膨润和塑化的作用的有机溶剂)。例如,使用环氧树脂时,通过使用液态的环氧单体代替上述溶剂,可以使上覆层的形成材料无溶剂化。作为液态的环氧单体,例如可列举出DAICEL CHEMICALINDUSTRIES,LTD.制造的CELLOXIDE 2021P、DAICELCHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造的CELLOXIDE 2081、ADEKA Corporation制造的ADEKA RESIN EP4080E等,使用这些可以溶解固态或粘稠液态的环氧树脂、进行无溶剂化。

接着,对实施例和比较例一并进行说明。然而,本发明并不限定于下述实施例。

实施例

首先,在实施例之前先制备使用材料。

实施例1、4的下覆层和上覆层的形成材料

成分A:邻甲酚酚醛清漆缩水甘油醚<东都化成公司制造的YDCN-700-10>,100重量份

成分B:三芳基锍盐的50%碳酸异丙烯酯溶液<San-AproLtd.制造的CPI-200K>(光酸产生剂),1重量份

将这些搅拌溶解(温度80℃、搅拌250rpm×3小时)于60重量份乳酸乙酯<武藏野化学研究所制造>来制备覆层的形成材料(光聚合性树脂组合物)。用数字粘度计<BrookfieldEngineering Laboratories,Inc.制造的HBDV-I+CP>测量所制备的清漆的粘度,结果为1800mPa·s。

实施例2、5的下覆层和上覆层的形成材料

成分C:双苯氧基乙醇芴二缩水甘油醚<Osaka GasChemicals Co.,Ltd.制造的OGSOL EG>,70重量份

成分D:1,1,3-三(2,5-二甲基-4-[2-(3-氧杂环丁基)丁氧基苯基])-3-苯基丙烷<日东电工公司制造,参照日本特开2007-191433号>,30重量份

成分E:4,4’-双(二(β-羟基乙氧基)苯亚锍基)苯硫醚-双-六氟锑酸盐(4,4′-bis[di(-hydroxyethoxy)phenylsulfinio]phenyl sulfidebishexafluoroantimonate)的50%碳酸异丙烯酯溶液(光酸产生剂),1重量份

将这些搅拌溶解(温度80℃、搅拌250rpm×3小时)于40重量份乳酸乙酯<和光纯药公司制造>,由此制备覆层形成材料。用数字粘度计<Brookfield Engineering Laboratories,Inc.制造的HBDV-I+CP>测量所制备的清漆的粘度,结果为1300mPa·s。

实施例3、6的下覆层和上覆层的形成材料

成分C:双苯氧基乙醇芴二缩水甘油醚<Osaka GasChemicals Co.,Ltd.制造的OGSOL EG>,35重量份

成分F:3’,4’-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯<DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造的CELLOXIDE2021P>,40重量份

成分G:(3’,4’-环氧环己烷)甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯<DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造的CELLOXIDE2081>,25重量份

成分H:4,4’-双(二(β-羟基乙氧基)苯亚锍基)苯硫醚-双-六氟锑酸盐的50%碳酸异丙烯酯溶液<光酸产生剂>,2重量份

将这些混合、搅拌溶解(温度90℃、搅拌300rpm×1小时),由此制备覆层形成材料。用数字粘度计<Brookfield EngineeringLaboratories,Inc.制造的HBDV-I+CP>测量所制备的清漆的粘度,结果为2600mPa·s。此外,该覆层形成材料(光聚合性树脂组合物)不包含上述乳酸乙酯等用于粘度调整的有机溶剂(不与作为主剂的感光性树脂反应、仅具有使树脂膨润和塑化的作用的有机溶剂),为“无溶剂类型”。

各实施例的核的形成材料

成分C:双苯氧基乙醇芴二缩水甘油醚<Osaka GasChemicals Co.,Ltd.制造的OGSOL EG>,70重量份

成分I:双酚芴二缩水甘油醚<Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.制造的OGSOL PG>,30重量份

成分H:4,4’-双(二(β-羟基乙氧基)苯亚锍基)苯硫醚-双-六氟锑酸盐的50%1碳酸异丙烯酯溶液<光酸产生剂>,1重量份

将这些搅拌溶解(温度80℃、搅拌400rpm×18小时)于55重量份环己酮<和光纯药公司制造>,由此制备核形成材料(光聚合性树脂组合物)。用数字粘度计<Brookfield EngineeringLaboratories,Inc.制造的HBDV-I+CP>测量所制备的清漆的粘度,结果为1000mPa·s。

(实施例1)

〔下覆层的制作〕

首先,在利用采用了旋涂器<Mikasa Co.,Ltd制1X-DX2>的旋转涂布法将上述实施例1用的下覆层的形成材料涂敷在玻璃基板<中央硝子株式会社制厚度1.1mm,140mm方形)的表面上后,进行130℃×15分钟的干燥处理。然后,隔着石英光掩模M1并利用4000mJ/cm2的365nm线照射<曝光机(Mikasa corporation制MA-60F)、超高压水银灯(UshioInc.制USH-250D)>来进行曝光。该石英光掩模M1具有与下覆层相对应的方形图案(宽度2.88mm×长度102.0mm)的开口,且在与该方形的开口的长度(长边)方向平行的线上的彼此分离的两处上形成有与环状对准标记A(直径1mm、宽度50μm)相对应的图案的开口。紧接着,进行150℃×10分钟的加热处理。接着,在通过采用Y-丁内酯<三菱化学株式会社制>来进行3分钟的浸渍显影,从而溶解去除未曝光部分后,通过进行150℃×10分钟的加热处理,而在基板上形成下覆层和两个环状对准标记A。所获得的下覆层的截面尺寸,用数字显微镜<基恩士株式会社制VHX-200>测量的结果是:宽度2.90mm×厚度30μm。

〔芯体的制作〕

接下来,在利用采用了旋涂器<Mikasa Co.,Ltd制1X-DX2>的旋转涂布法将上述芯体的形成材料涂敷在上述下覆层的表面上后,进行150℃×20分钟的干燥处理。接着,将石英光掩模M2配置在上述下覆层的上方,该石英光掩模M2具有与沿长度方向彼此平行的直线状芯体相对应的图案(12条、各自的长度101mm、宽度40μm、芯体的间隔210μm)的开口,且在与上述图案的开口的长度方向平行的线上的彼此离开的两 处形成有与十字型环状对准标记B(长度1mm,宽度50μm)相对应的图案的开口,然后,以将与上述各十字型对准标记B相对应的图案收纳在上述环状对准标记A的框内的方式将该石英光掩模M2定位。接着,隔着上述石英光掩模M2自其上方利用37000mJ/cm2的365nm线照射<曝光机(Mikasa corporation制MA-60F)、超高压水银灯(Ushio Inc.制USH-250D)>来进行曝光。紧接着,进行100℃×60分钟的加热处理。接着,在通过采用Y-丁内酯<三菱化学株式会社制>来进行3分钟的浸渍显影,从而溶解去除未曝光部分后,通过进行150℃×30分钟的加热处理,而形成多条芯体和两个十字型对准标记B。所获得的芯体的截面尺寸用数字显微镜<基恩士株式会社制VHX-200>测量的结果是:宽度40μm×高度40μm。

〔上覆层的制作〕

接着,利用旋转涂布法,在该芯体上涂敷上述实施例1用的上覆层的形成材料,从而包覆各芯体且以包覆上述下覆层的包含沿长度方向的左右两侧部(宽度方向的两端部)在内的部分的方式包覆上述下覆层整体。另外,这时上覆层呈还将芯体和下覆层的长度方向端面包覆的状态。然后,进行130℃×15分钟的干燥处理。

接着,准备石英光掩模M3,该石英光掩模M3具有与上述上覆层相对应的方形图案(宽度2.98mm×长度104.0mm)的开口,且在与该方形开口的长度(长边)方向平行的线上的彼此分开的两处形成有十字型的对准标记C(1边的长度1mm、宽度100μm)。然后,将该石英光掩模M3配置在基板的上方,利用对准用光学显微镜来识别上述各十字型对准标记B的位置,且使设在上述光掩模M3上的对准标记C在该标记B上与该标记B重合,从而准确地定位上述石英光掩模M3的水平位置。

然后,隔着上述石英光掩模M3利用4000mJ/cm2的365nm线照射<曝光机(Mikasa corporation制MA-60F)、超高压水银灯(Ushio Inc.制USH-250D)>来进行曝光。紧接着,进行150℃×10分钟的加热处理。接着,在通过采用Y-丁内酯<三菱化学株式会社制>来进行3分钟的浸渍显影,从而溶解去除未曝光部分后,通过进行150℃×10分钟的加热处理来完成上覆层、获得带状光波导路。包括上述上覆层的整个光波导路的截面尺寸用数字显微镜<基恩士株式会社制VHX-200>测量的结果是:宽度3.0mm×厚度100μm。

〔光波导路的端面加工〕

将上述制作的光波导路自玻璃基板剥离,且将薄膜化了的光波导路粘贴在切割带<日东电工株式会社制UE-111AJ>上。利用切割机<切割装置(迪思科株式会社制DAD522),迪思科株式会社制刀具(NBC-Z205050.6×0.025×40mm、切割速度0.3mm/sec)>而连同芯体和下覆层一起地切割上覆层长度方向端部附近,从而将光波导路的长度(全长)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得实施例1的光连接器用光波导路。

(实施例2)

〔下覆层的制作〕

首先,在利用采用了旋涂器<Mikasa Co.,Ltd制1X-DX2>的旋转涂布法将上述实施例1用的下覆层的形成材料涂敷在玻璃基板<中央硝子株式会社制厚度1.1mm、140mm角)的表面上后,进行130℃×15分钟的干燥处理。然后,隔着石英光掩模M 1并利用4000mJ/cm2的365nm线照射<曝光机(Mikasa corporation制MA-60F)、超高压水银灯(Ushio Inc.制USH-250D)>来进行曝光,该石英光掩模M1具有与下覆 层相对应的方形图案(宽度2.90mm×长度102.0mm)的开口,且在该方形开口的与长度(长边)方向平行的线上的彼此分离的两处上形成有与环状对准标记A(直径1mm、宽度50μm)相对应的图案的开口。紧接着,进行100℃×15分钟的加热处理。接着,在通过采用Y-丁内酯<三菱化学株式会社制>来进行3分钟的浸渍显影,从而溶解去除未曝光部分后,通过进行150℃×15分钟的加热处理,而在基板上形成下覆层和两个环状对准标记A。所获得的下覆层的截面尺寸用数字显微镜<基恩士株式会社制VHX-200>测量的结果是:宽度2.90mm×厚度30μm。

〔芯体的制作〕

接着,与上述实施例1相同地在上述下覆层的表面上形成多条芯体和两个十字型对准标记B。

〔上覆层的制作〕

接着,利用旋转涂布法,在该芯体上涂敷上述实施例2用的上覆层的形成材料,从而包覆各芯体且以包覆上述下覆层的包含沿长度方向的左右两侧部(宽度方向的两端部)在内的部分的方式包覆上述下覆层整体。另外,这时上覆层呈还将芯体和下覆层的长度方向端面包覆的状态。然后,进行130℃×15分钟的干燥处理。

接着,准备石英光掩模M3,该石英光掩模M3具有与上述上覆层相对应的方形图案(宽度3.00mm×长度104.0mm)的开口,且在与该方形开口的长度(长边)方向平行的线上的彼此分开的两处形成有十字型的对准标记C(1边的长度1mm、宽度100μm)。然后,将该石英光掩模M3配置在基板的上方,利用对准用光学显微镜来识别上述各十字型对准标记B的位置,且使设在上述光掩模M3上的对准标记C在该标记B上与该标记B 重合,从而准确地定位上述石英光掩模M3的水平位置。

然后,隔着上述石英光掩模M3,并利用4000mJ/cm2的365nm线照射<曝光机(Mikasa corporation制MA-60F)、超高压水银灯(Ushio Inc.制US H-250D)>来进行曝光。紧接着,进行100℃×15分钟的加热处理。接着,在通过采用Y-丁内酯<三菱化学株式会社制>来进行3分钟的浸渍显影,从而溶解去除未曝光部分后,通过进行150℃×15分钟的加热处理而完成上覆层、获得带状光波导路。包括上述上覆层的整个光波导路的截面尺寸用数字显微镜<基恩士株式会社制VHX-200>测量的结果是:宽度3.0mm×厚度100μm。

〔光波导路的端面加工〕

与上述实施例1相同地,将上述制作的光波导路自玻璃基板剥离,并利用切割机切割芯体和下覆层,从而将光波导路的长度(全长)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得实施例2的光连接器用光波导路。

(实施例3)

〔下覆层的制作〕

首先,利用采用了旋涂器<Mikasa Co.,Lt d制1X-DX2>的旋转涂布法将上述实施例3用的下覆层的形成材料涂敷在玻璃基板<中央硝子株式会社制厚度1.1mm、140mm方形)的表面上。然后,隔着石英光掩模M1利用4000mJ/cm2的365nm线照射<曝光机(Mikasa corporation制MA-60F)、超高压水银灯(Ushio Inc.制USH-250D)>来进行曝光,该石英光掩模M1具有与下覆层相对应的方形图案(宽度2.885mm×长度102.0mm)的开口,且在与该方形开口的长度(长边)方向平行的线上的彼此分离的两处上形成有与环状对准标记A(直径1mm、宽度50μm)相对应的图案的开口。接下来,进行70℃×15 分钟的加热处理.接着,在通过采用Y-丁内酯<三菱化学株式会社制>来进行3分钟的浸渍显影,从而溶解去除未曝光部分后,通过进行150℃×15分钟的加热处理,而在基板上形成下覆层和两个环状对准标记A。所获得的下覆层的截面尺寸用数字显微镜<基恩士株式会社制VHX-200>测量的结果是:宽度2.90mm×厚度30μm。

〔芯体的制作〕

接着,与上述实施例1相同地在上述下覆层的表面上形成多条芯体和两个十字型对准标记B。

〔上覆层的制作〕

接着,利用旋转涂布法,在该芯体上涂敷上述实施例3用的上覆层的形成材料,从而包覆各芯体且以包覆上述下覆层的包含沿长度方向的左右两侧部(宽度方向的两端部)在内的部分的方式包覆上述下覆层整体。另外,这时上覆层呈还将芯体和下覆层的长度方向端面包覆的状态。

接着,准备石英光掩模M3,该石英光掩模M3具有与上述上覆层相对应的方形图案(宽度2.985mm×长度103.0mm)的开口,且在与该方形开口的长度(长边)方向平行的线上的彼此分开的两处形成有十字型的对准标记C(1边的长度1mm、宽度100μm)。然后,将该石英光掩模M3配置在基板的上方,利用对准用光学显微镜来识别上述各十字型对准标记B的位置,且使设在上述光掩模M3上的对准标记C在该标记B上与该标记B重合,从而准确地定位上述石英光掩模M3的水平位置。

然后,隔着上述石英光掩模M3,并利用4000mJ/cm2的365nm线照射<曝光机(Mikasa corporation制MA-60F)、超高压水银灯(Ushio Inc.制USH-250D)>来进行曝光。紧接着,进行70℃×15分钟的加热处理。接着,在通过采用Y-丁 内酯<三菱化学株式会社制>来进行3分钟的浸渍显影,从而溶解去除未曝光部分后,通过进行150℃×15分钟的加热处理而完成上覆层、获得带状光波导路。对于包括上述上覆层的整个光波导路的截面尺寸,用数字显微镜<基恩士株式会社制VHX-200>测量的结果是:宽度3.0mm×厚度100μm。

〔光波导路的端面加工〕

与上述实施例1相同地,将上述制作的光波导路自玻璃基板剥离,并利用切割机切割芯体和下覆层,从而将光波导路的长度(全长)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得实施例3的光连接器用光波导路。

(实施例4)

〔下覆层和芯体的制作〕

与上述实施例1相同地,在基板上形成下覆层,且在下覆层上侧形成多条芯体。

〔上覆层的制作〕

接着,采用与上述实施例1相同图案的石英光掩模M3,且除了利用芯体图案两端部的位置来定位该光掩模这一点之外,与上述实施例1相同地完成上覆层、获得带状光波导路。

〔光波导路的端面加工〕

接着,与上述实施例1相同地将光波导路的长度(全长)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得实施例4的光连接器用光波导路。

(实施例5)

〔下覆层和芯体的制作〕

与上述实施例2相同地,在基板上形成下覆层,且在下覆层上侧形成多条芯体。

〔上覆层的制作〕

接着,采用与上述实施例2相同图案的石英光掩模M3,且除了利用芯体图案两端部的位置来定位该光掩模这一点之外,与上述实施例2相同地完成上覆层、获得带状光波导路。

〔光波导路的端面加工〕

接着,与上述实施例2相同地将光波导路的长度(全长)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得实施例5的光连接器用光波导路。

(实施例6)

〔下覆层和芯体的制作〕

与上述实施例3相同地,在基板上形成下覆层,且在下覆层上侧形成多条芯体。

〔上覆层的制作〕

接着,采用与上述实施例3相同图案的石英光掩模M3,且除了利用芯体图案两端部的位置来定位该光掩模这一点之外,与上述实施例3相同地完成上覆层、获得带状光波导路。

〔光波导路的端面加工〕

接着,与上述实施例3相同地将光波导路的长度(全长)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得实施例6的光连接器用光波导路。

(比较例1)

〔下覆层的制作〕

除了不采用光掩模,而是将下覆层的整个表面曝光这一点之外,与实施例1相同地形成下覆层。

〔芯体的制作〕

实施例1相同地形成芯体(无对准作业)。

〔上覆层的制作〕

除了不采用光掩模,而是将上覆层的整个表面曝光这一点 之外,与实施例1相同地形成上覆层,从而获得光波导路薄膜(无对准作业)。

〔光波导路的宽度加工和端面加工〕

接着,采用在实施例1中所采用的切割装置和切割刀、切割带,沿芯体的光轴方向(光波导路的长度方向),以使光波导路的整体宽度成为相当于12条芯体的宽度(3.0mm)的方式,以1.0mm/sec的速度切割上述光波导路薄膜、从而获得带状光波导路。另外,利用上述切割机,以0.3mm/sec的速度l连同芯体和上覆层一起来切割上覆层的长度方向端部附近,从而将光波导路的长度(全长)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得比较例1的光连接器用光波导路。

(比较例2)

〔光波导路薄膜的制作〕

与上述比较例1相同地获得光波导路薄膜。

〔光波导路的宽度加工和端面加工〕

接着,将上述制作的光波导路薄膜自玻璃基板剥离,且采用Exitech社制的准分子激光加工装置(型号M8000,波长:248nm,平均输出功率:50W,脉冲宽度:20ns,频率:100Hz)而与上述比较例1相同地,沿芯体的光轴方向(光波导路的长度方向)切割光波导路薄膜,使包括12条芯体的、光波导路的整体宽度成为3.0mm,从而获得带状光波导路。接着,与实施例1相同地,利用切割机,连同芯体和覆层地切割该光波导路的长度方向端部,从而将光波导路的长度(产生)调节为100mm,且使上述各芯体的长度方向端面(光连接面)露出,从而获得比较例2的光连接器用光波导路。

[光连接器的制作]

像上述那样,采用获得的实施例1~6和比较例1、比较例2的光连接器用光波导路,并将这些光连接器用光波导路的端部(长度方向端部)插入到以JPCA标准为准的PMT插芯的罩部中,且在将光波导路的连结用端部的前端(光连接面)定位在上述插芯端面的光波导路出口内并露出于外部的状态下,将上述光波导路固定在插芯中,从而制成实施例1~6和比较例1、比较例2的光连接器。

<光波导路的尺寸精度>

通过采用KEYENCE社制造的光学显微镜(VHX-200)来观察上述所获得的实施例1~6和比较例1、2的光波导路各20条的光连接面,测量成为12条的成束的光波导路的宽度方向最外侧的芯体与光波导路的宽度方向端部(侧面)的位置精度。该结果用“表1”来表示。

【表1】

根据上述”表1”可知,实施例1~6均具有优异于比较例1的光波导路的精度尺寸。另外,比较例2的尺寸精度与实施例1~6大致相等。

<光连接器的性能试验>

以JPCA-PE03-01-07S为标准来测量上述获得的实施例1~6和比较例1、2的光连接器的光耦合损失(连接损失)。

结果,采用实施例1~6的光波导路的光连接器的耦合损失均小于1.5dB。这控制在JPCA-PE03-01-07S所规定的标准内。另外,采用比较例2的光波导路的光连接器的耦合损失也均小于1.5dB,但在采用比较例1的光波导路的光连接器中,存在三个连接损失大于1.5dB的连接器。

如此,制成的光连接器全部控制在标准内的是实施例1~6和比较例2。但是,关于比较例2,确认出:12条芯体中两端各两条、共计四条芯体的传播损失与其他芯体相比成为较大的3.0dB。这可能是因为高输出功率的激光加工导致加工部附近受到了热损伤。从即使用肉眼观察方法也能确认的程度的在加工部附近产生的变色能够引发该热损伤的影响。如此,在比较例2中,问题在于,激光加工部附近无法作为光波导路来使用。

另一方面,比较例1采用切割机,因此能够进行直线加工但不能进行曲线部的加工,因而在加工自由度上存在问题。另外,比较例2能够进行曲线加工等任意形状的加工,但切割速度慢,切割后需要清洗处理切割面的残渣。另外,由于装置自身的运转成本高,因此缺乏量产性。

与之相比,在实施例1~6中,省略了宽度方向的切割处理工序,不会产生切割速度、运转成本等的问题,在量产性上也很有利。

工业应用性

本发明的光连接器用光波导路和采用该光波导路的光连接器的光耦合损失低,适合用于连接电子设备内的板之间、板上的芯片之间等的光配线。另外,利用本发明的光连接器用光波导路的制作方法能够高效率、低成本地制造低耦合损失的光波导路。

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