專利名稱：光波導(dǎo)薄膜和光基片以及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光波導(dǎo)薄膜和光基片以及它們的制造方法，更詳細(xì)地說，涉及光波導(dǎo)薄膜及其制造方法、具有光波導(dǎo)薄膜的光基片及其制造方法。
背景技術(shù)：
以往，已知利用光波導(dǎo)薄膜，對設(shè)置在光基片上的多個光學(xué)元件之間進(jìn)行光連接。 這種光波導(dǎo)薄膜配置在光基片時需要對光基片精密定位，以確保光路準(zhǔn)確。作為這種光波導(dǎo)薄膜，例如已提出由多個光布線層組成并以硬化型粘接劑為中介形成在硅基片上的光布線薄膜(例如參考日本國專利特開2002-116334號公報(bào))。此方案中，在光布線薄膜表面和支承基片表面，將對位圖案形成為厚度方向上相互對置，接著利用這些對位圖案，將光布線薄膜對硅基片對位。然而，日本國專利特開2002-116334號公報(bào)中，光布線薄膜與光基片之間，具體而言，厚度方向上相互對置的圖案之間，介入硬化型粘接劑層。因此，對位中難以看到形成硬化型粘接劑層部分的對位圖案。其結(jié)果，光布線薄膜難以對光基片的良好對位。又，此光布線薄膜的厚度增加形成硬化型粘接劑層的份額，難以薄型化，而且存在制造成本增大的弊病。本發(fā)明的目的在于，提供一種定位時能得到優(yōu)良的定位精度又能謀求薄、輕和制造成本降低的光波導(dǎo)薄膜和光基片以及它們的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的光波導(dǎo)薄膜，配備具有粘接功能的包層和被包層覆蓋的芯層。此光波導(dǎo)薄膜的包層具有粘接功能，因此對支承基片定位時能使光波導(dǎo)薄膜直接接觸支承基片的表面。因此，即使在光波導(dǎo)薄膜和支承基片雙方形成定位標(biāo)記，也能從厚度方向準(zhǔn)確看清定位標(biāo)記。其結(jié)果，能達(dá)到對支承基片精度良好的定位。而且，由于此光波導(dǎo)薄膜的包層具有粘接功能，對支承基片粘接中，不需要另行設(shè)置粘接劑層。因此，能謀求光波導(dǎo)薄膜薄且輕，并能謀求制造成本降低。又，本發(fā)明的光波導(dǎo)薄膜，以在合層(日文，s本一卜)壓400千巴(kPa)、溫度 130°C裝貼到硅片時，按剝離速度50毫米/分(mm/min)往對硅片表面90度的方向剝離時的阻力，為0. 1牛頓(N)/20毫米(mm)以上為妥。此光波導(dǎo)薄膜在對硅片定位后具有特定阻力，因此能可靠地粘接硅片。又，本發(fā)明的光波導(dǎo)薄膜，以在合層壓0. 1千巴、溫度25°C裝貼到硅片時按剝離速度50毫米/分往對硅片表面90度的方向剝離時的阻力，為0. 5牛頓/20毫米以下為妥。此光波導(dǎo)薄膜在對硅片定位時貼(暫時粘接)在硅片的情況下，具有特定阻力，因此光波導(dǎo)薄膜因該裝貼而錯位時，能方便地剝下光波導(dǎo)薄膜進(jìn)行位置修正。又，本發(fā)明的光波導(dǎo)薄膜，以所述包層包含丙烯酸樹脂和/或環(huán)氧樹脂為妥。又，本發(fā)明的光波導(dǎo)薄膜，以所述包層在表面具有凹凸結(jié)構(gòu)為妥。此光波導(dǎo)薄膜暫時粘接于支承基片，使剝下的凹凸結(jié)構(gòu)的表面于支承基片接觸， 所以能減小暫時粘接的粘接力。因此，使定位時的剝離方便，能重復(fù)暫時粘接和剝離(修正位置)，所以可得優(yōu)良的定位精度。又，本發(fā)明的光波導(dǎo)薄膜制造方法，具有以下工序形成芯層的工序；以及通過在所述芯層的表面疊積由樹脂組成的薄膜，形成具有粘接功能并具有比所述芯層的折射率低的折射率的包層的工序。又，本發(fā)明的光波導(dǎo)薄膜制造方法，具有以下工序形成芯層的工序；以及通過在所述芯層的表面涂敷液狀樹脂組成物后接著使所述樹脂組成物干燥，形成具有粘接功能并具有比所述芯層的折射率低的折射率的包層的工序。又，本發(fā)明的光基片，配備支承基片；以及光波導(dǎo)薄膜，該光波導(dǎo)薄膜裝貼在所述支承基片的、配備具有粘接功能的包層和被所述包層覆蓋的芯層。此光基片將達(dá)到精度良好定位的光波導(dǎo)薄膜裝貼在支承基片，因此能確保優(yōu)良的連接可靠性。又，本發(fā)明的光基片，在支承基片形成第1定位標(biāo)記，在所述光波導(dǎo)薄膜形成與所述第1定位標(biāo)記對應(yīng)的第2定位標(biāo)記后，接著一面使所述支承基片的表面與所述包層的表面接觸、一面利用所述第1定位標(biāo)記和所述第2定位標(biāo)記，使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位，然后利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化，并使光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合，從而得到所述光基片。通過一面使支承基片表面與包層表面接觸、一面利用第1定位標(biāo)記和第2定位標(biāo)記使光波導(dǎo)薄膜對支承基片定位，從而形成此光基片。因此，能又縮短厚度方向的第1定位圖案與第2定位圖案之間的距離又使光波導(dǎo)薄膜順暢地在支承基片表面滑動，因此能達(dá)到精密定位。而且，此光基片能不用粘接劑層而將已定位的光波導(dǎo)薄膜原樣粘接在支承基片， 因此能謀求光基片薄且輕，并能謀求制造成本降低。又，本發(fā)明的光基片，一面使支承基片的表面與所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層的表面接觸、一面將所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位成光學(xué)元件間的光軸貫通所述芯層， 然后利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化，并使光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合，從而得到所述光基片。通過一面使支承基片表面與包層表面接觸、一面使光波導(dǎo)薄膜對支承基片定位， 從而形成此光基片。因此，能使光波導(dǎo)薄膜順暢地在支承基片表面滑動，因此能達(dá)到精密定位。而且，此光基片能不用粘接劑層而將已定位的光波導(dǎo)薄膜原樣粘接在支承基片， 所以能謀求光基片薄且輕，并能謀求制造成本降低。又，本發(fā)明的光基片制造方法，具有以下工序在支承基片形成第1定位標(biāo)記的工序；在所述光波導(dǎo)薄膜，形成與所述第1定位標(biāo)記對應(yīng)的第2定位標(biāo)記的工序；一面使所述支承基片的表面與所述包層的表面接觸、一面利用所述第1定位標(biāo)記和所述第2定位標(biāo)記使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位的工序；以及利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化，并使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合的工序。又，本發(fā)明的光基片制造方法，具有以下工序一面使支承基片的表面與所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層的表面接觸、一面將所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位成光學(xué)元件間的光軸貫通所述芯層的工序；以及利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化，并使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合的工序。


圖1是一本發(fā)明光波導(dǎo)薄膜實(shí)施方式的沿寬度方向的剖視圖。圖2是示出圖1所示光波導(dǎo)薄膜的制造方法的工序圖，(a)示出在基體材料上形成內(nèi)包層的工序，(b)示出將芯層形成在內(nèi)包層上的工序，(c)示出在內(nèi)包層上將外包層形成為覆蓋芯層的工序，(d)示出去除基體材料的工序。圖3是將圖1所示光波導(dǎo)薄膜裝貼在支承基片并制造光基片的方法的工序圖，(a) 示出利用第1定位標(biāo)記和第2定位標(biāo)記將光波導(dǎo)薄膜對支承基片定位的工序，(b)示出使已定位的光波導(dǎo)薄膜對支承基片暫時粘接的工序，(c)示出利用加熱和加壓使外包層硬化并使光波導(dǎo)薄膜粘接支承基片的工序。圖4是用光軸將圖1所示的光波導(dǎo)薄膜對支承基片定位并制造光基片的方法的說明圖。圖5是將圖1所示光波導(dǎo)薄膜裝貼在支承基片并制造光基片的方法的工序圖，(a) 示出利用光軸將光波導(dǎo)薄膜對支承基片定位的工序，(b)示出使已定位的光波導(dǎo)薄膜對支承基片暫時粘接的工序，(c)示出利用加熱和加壓使外包層硬化并使光波導(dǎo)薄膜粘接支承基片的工序。
具體實(shí)施例方式圖1是一本發(fā)明光波導(dǎo)薄膜實(shí)施方式的沿寬度方向(與縱向正交的方向)的剖視圖，圖2是示出圖1所示光波導(dǎo)薄膜的制造方法的工序圖。圖1中，此光波導(dǎo)薄膜1形成俯視實(shí)質(zhì)上矩形的扁帶狀，具有內(nèi)包層2、形成在內(nèi)包層2上的芯層3、以及在內(nèi)包層2上形成為覆蓋芯層3的外包層4。芯層3被內(nèi)包層2和外包層4覆蓋。而且，在內(nèi)包層2的上表面設(shè)置多個G個) 芯層3，將其并行配置，往縱向延伸，并且在寬度方向相互隔開間隔。將芯層3的縱向兩端部做成與多個光學(xué)元件光連接用的連接部分。將各芯層3形成剖視截面為實(shí)質(zhì)上矩形。外包層4具有粘接功能，兼作能與后文闡述的支承基片6粘接的粘接層。而且，外包層4將其表面(即外包層4的上表面)形成凹凸結(jié)構(gòu)，具體而言，形成算術(shù)平均表面粗糙度為例如0.05微米(μπι) 5微米(以0.1微米 3.0微米為佳)的凹凸結(jié)構(gòu)。再者， 將所述平均表面粗糙度當(dāng)作用激光顯微鏡的表面觀察得到的表面粗糙度的算術(shù)平均Ra求出。而且，遵照J(rèn)IS Β0601-1994求出此算術(shù)平均粗糙度。接著，參照圖2說明此光波導(dǎo)薄膜1的制造方法。首先，此方法如圖2(a)所示，首先，準(zhǔn)備基體材料15，接著，在該基體材料15上形成內(nèi)包層2。
基體材料15做成板狀，作為此基體材料15的材料，可舉例如硅、玻璃等陶瓷材料， 例如銅、鋁、不銹鋼、鐵合金等金屬材料，例如聚酰亞胺、玻璃環(huán)氧樹脂、二甲酯(PET)等樹脂材料。以舉陶瓷材料為佳?；w材料的厚度為例如10微米 1500微米，以10微米 1500微米為佳。作為形成內(nèi)包層2的材料，可舉例如聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、硅樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或者它們的氟化變性體或氘化變性體，還可舉芴變性體等樹脂材料。這些材料最好配合感光劑，當(dāng)作感光樹脂使用。在基體材料15上形成內(nèi)包層2時，例如調(diào)制上述樹脂的漆(樹脂溶液)，利用澆注、旋涂等將該漆涂敷在基體材料15上后，使其干燥，根據(jù)需要，進(jìn)行加熱。再者，使用感光樹脂的情況下，在漆的涂覆和干燥后，以光掩模為中介進(jìn)行曝光，根據(jù)需要，曝光后進(jìn)行加熱，然后進(jìn)行顯像，接著進(jìn)行加熱。這樣形成的內(nèi)包層2的厚度為例如5微米 100微米。接著，此方法如圖2(b)所示，在內(nèi)包層2上形成芯層3。作為形成芯層3的材料，可舉折射率高于內(nèi)包層2的樹脂材料的樹脂材料。作為這種樹脂材料，可舉例如與上文所述相同的樹脂材料。形成芯層3時，例如調(diào)制上述樹脂的漆(樹脂溶液)，利用澆注、旋涂等將該漆涂敷在內(nèi)包層2的表面后，使其干燥，根據(jù)需要，進(jìn)行加熱。再者，使用感光樹脂的情況下，在漆的涂覆和干燥后，以光掩模為中介進(jìn)行曝光，根據(jù)需要，曝光后進(jìn)行加熱，然后進(jìn)行顯像，接著進(jìn)行加熱。這樣形成的芯層3的厚度為例如5微米 100微米，寬度為例如5微米，寬度方向的間隔為例如5微米 500微米。接著，此方法如圖2(c)所示，在內(nèi)包層2上將外包層4形成為覆蓋芯層3。作為形成外包層4的材料，只要是折射率低于芯層3的樹脂材料而且能顯現(xiàn)粘接功能的材料，不加以限定；例如可舉含丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂組成物。由例如丙烯類粘接劑組成物調(diào)制丙烯酸樹脂，這種丙烯類粘接劑組成物例如包含丙烯系單體成分和聚合弓I發(fā)劑。丙烯系單體成分主要包含(偏)丙烯酸烷基酯，其它還包含具有反應(yīng)性官能團(tuán)的含反應(yīng)性官能團(tuán)乙烯系單體和多官能性單體(去除含反應(yīng)性官能團(tuán)乙烯系單體)。(偏)丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯，例如可列舉(偏) 丙烯酸丁酯、(偏)丙烯酸異丁酯、(偏)丙烯酸sec-丁酯、(偏)丙烯酸t(yī)-丁酯、(偏) 丙烯酸戊酯、(偏)丙烯酸新戊酯、(偏)丙烯酸異戊酯、(偏)丙烯酸己酯、(偏)丙烯酸庚酯、(偏)丙烯酸辛酯、(偏)丙烯酸2-乙基己酯、(偏)丙烯酸異辛酯、(偏)丙烯酸壬酯、(偏)丙烯酸異(偏)壬酯、(偏)丙烯酸癸酯、(偏)丙烯酸十(烷)酯、(偏)丙烯酸十一(烷)酯、(偏)丙烯酸十二(烷)酯、(偏)丙烯酸十三(烷)酯、(偏)丙烯酸十四(烷)酯、(偏)丙烯酸十五(烷)酯、(偏)丙烯酸十六(烷)酯、(偏)丙烯酸十七 (烷)酯、(偏)丙烯酸異十八(烷)酯((偏)丙烯酸異正十八(烷)酯)等(偏)丙烯酸烷基(碳數(shù)4 18直鏈或分支烷基)酯等。這些(偏)丙烯酸烷基酯能單獨(dú)使用或同時使用2種以上。(偏)丙烯酸烷基酯的配合比率相對于單體成分100重量配份，為例如50 99.5重量配份。作為含反應(yīng)性官能團(tuán)的乙烯系單體，可舉出例如含羧基的乙烯系單體。作為這種含羧基羧乙烯系單體，可列舉例如(偏)丙烯酸、富馬酸、馬來酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸等非飽和羧酸，例如無水富馬酸、無水馬來酸、無水衣康酸等非飽和二羧酸無水物，例如衣康酸(一)甲酯、衣康酸(一)丁酯、2-丙烯酰乙氧基苯二甲酸等非飽和二羧酸(一)酯，例如2-甲烯酰乙氧基偏苯三酸、2-甲烯酰乙氧基1，2，4，5_苯四酸等非飽和三羧酸(一)酯， 例如羧乙基丙烯酸酯、羧戊基丙烯酸酯等羧烷基丙烯酸酯等。含反應(yīng)性官能團(tuán)乙烯系單體的配合比率相對于丙烯系單體成分100配份，為例如 0. 5 30配份。作為多官能性單體，可列舉例如乙二醇二(偏)丙烯酸酯、二乙二醇二(偏)丙烯酸酯、三乙二醇二(偏)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(偏)丙烯酸酯、四甘醇二(偏)丙烯酸酯、新戊基甘醇(偏)丙烯酸酯、1，6-己二元醇二(偏)丙烯酸酯、季戊四醇(偏)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(偏)丙烯酸酯、二季戊四醇六(偏)丙烯酸酯等(單或聚)亞烷基多元醇聚(偏)丙烯酸酯或苯乙烯等。而且，作為多官能性單體，還可舉環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、尿烷丙烯酸酯等。這些多官能性單體可單獨(dú)使用或同時使用2種以上。多官能性單體的配合比率相對于丙烯系單體成分100配份，為例如四以下配份。作為聚合引發(fā)劑的例子，可舉例如光聚合引發(fā)劑、熱聚合引發(fā)劑等。作為光聚合引發(fā)劑，可列舉例如苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、2，2_ 二甲氧基-1，2-苯乙烷-1-酮等苯偶姻乙醚，例如茴香醚甲醚等取代苯偶姻醚，例如2，2- 二乙氧基苯乙酮、2， 2- 二甲氧基-2- 二苯乙酮、1-羥基-環(huán)己苯酮等取代苯乙酮，例如2-甲基-2-羥苯基·乙基(甲)酮等芳香族氯化磺酰，例如1-苯基-1，I"丙二酮-2- (ο-乙氧基碳酰)-肟等光激活性肟。以舉2，2- 二甲氧基-1，2-苯乙烷-1-酮、1-羥基-環(huán)己苯酮為佳。 光聚合引發(fā)劑通常使用一般市售品，例如IRGA⑶RE系列(CHIBASPECIALITY CHEMICALS公司制)，具體可舉IRGACURE651 (2，2-2，2- 二甲氧基-1，2-苯乙烷-1-酮)、 IRGA⑶RE184(1-羥基-環(huán)己苯酮)等。作為熱聚合引發(fā)劑，可舉例如苯甲?；^氧化物、月桂基過氧化物等過氧化物類引發(fā)劑，例如2，2’ -偶氮雙異丁腈、偶氮雙甲基丁腈)等偶氮類引發(fā)劑。這些聚合引發(fā)劑可單獨(dú)使用或同時使用2種以上。聚合引發(fā)劑的配合比率相對于單體成分100重量配份，為例如0. 01 5重量配份，以0. 1 3重量配份為佳。再者，丙烯類粘著劑組成物可按適當(dāng)比率添加例如粘度調(diào)整劑等添加劑。作為粘度添加劑，可舉例如苯乙烯類成塊聚合物。于是，通過配合丙烯系單體、聚合引發(fā)劑和添加劑(根據(jù)需要)，調(diào)制丙烯類粘著劑組成物。再者，可當(dāng)作按適當(dāng)比率配合溶媒(例如丁酮、丙基碳酸鹽等)的丙烯類粘著劑組成物的漆調(diào)制丙烯類粘著劑組成物。例如從環(huán)氧類粘著劑組成物調(diào)制環(huán)氧樹脂；這種環(huán)氧類粘著劑組成物例如包含環(huán)氧系單體成分和聚合引發(fā)劑。作為含有系單體，可舉例如脂環(huán)族類環(huán)氧單體、芳香族類環(huán)氧單體、含氮環(huán)類環(huán)氧單體等，以舉脂環(huán)族類環(huán)氧單體、芳香族類環(huán)氧單體為佳。
作為脂環(huán)族類環(huán)氧單體，可舉例如具有環(huán)己烯氧化物骨架的脂環(huán)族類環(huán)氧單體， 以舉3，4-環(huán)氧環(huán)己烯基甲基-3’，4’ -環(huán)氧環(huán)己烯基羧化物為佳。作為芳香族類環(huán)氧單體，可舉例如具有芴骨架的芴變性體，以舉雙苯氧基乙醇芴二縮水甘油醚、雙苯基芴二縮水甘油醚為佳。作為聚合引發(fā)劑，可舉例如熱聚合引發(fā)劑、光聚合引發(fā)劑等，以舉光聚合引發(fā)劑為佳。作為這種光聚合引發(fā)劑，可舉例如光氧化發(fā)生劑，具體而言，可舉重胺鹽、锍鹽、碘鐺鹽、 磷鐺鹽、硒鹽等鐺鹽。而且，作為與它們配對的離子，可舉例如CF3S03-、BF4-, PF6-, AsF6-, SbF6-、等陰離子。作為光氧化發(fā)生劑，作為锍鹽和SbF6-的鹽，具體可舉4，4’ -雙[二(β 羥基乙氧基)苯亞磺基]亞硫酸鹽-雙-六氟銻酸鹽。這些聚合引發(fā)劑可單獨(dú)使用，也可同時使用2種以上。聚合引發(fā)劑的配合比率相對于環(huán)氧系單體100配份，為例如0. 1 10配份。又，環(huán)氧類粘著劑組成物中，能以適當(dāng)比率添加硬化觸媒等添加劑。作為硬化觸媒，可舉例如咪唑類熱硬化觸媒。于是，通過配合環(huán)氧系單體成分、聚合引發(fā)劑和添加劑(根據(jù)需要)，調(diào)制環(huán)氧類粘著劑組成物。再者，可當(dāng)作按適當(dāng)比率配合溶媒(例如丁酮、丙基碳酸鹽等)的環(huán)氧類粘著劑組成物的漆調(diào)制環(huán)氧類粘著劑組成物。然后，形成外包層4時，例如在靠模的表面涂覆上文所述那樣調(diào)制的樹脂組成物， 接著使樹脂組成物聚合并形成薄膜后，將薄膜復(fù)制并疊積在芯層3的表面。或者，在芯層3 的表面涂覆樹脂組成物后，使樹脂組成物聚合。形成靠模的材料可舉與上述基體材料相同的材料。以舉PET為佳。將靠模的表面 (具體為靠模的與涂覆的樹脂組成物接觸的面)形成算術(shù)平均表面粗糙度0. 05微米 5微米的凹凸結(jié)構(gòu)?？磕Ｉ媳砻娴乃阈g(shù)平均表面粗糙度的較佳范圍與上述外包層4的表面的較佳范圍相同。而且，與上文所述同樣地求出算術(shù)平均表面粗糙度。能利用模壓加工等公知的方法形成靠模表面的凹凸結(jié)構(gòu)。作為在靠模表面涂覆樹脂組成物的方法，可舉澆注、旋涂等涂覆方法。再者，涂覆后，當(dāng)作漆調(diào)制組成物的情況下，根據(jù)需要，以80°C 120°C進(jìn)行加熱5分鐘 30分鐘，使其干燥。使樹脂組成物聚合時，樹脂組成物在包含光聚合引發(fā)劑的情況下，以例如照射量 10毫焦/厘米2 (mj/cm2) 10000毫焦/厘米2照射例如紫外線等光。而且，在樹脂組成物包含熱聚合引發(fā)劑的情況下，以例如60°C 150°C加熱5分鐘 30分鐘。由此，在靠模的表面(上表面)形成薄膜。接著，使疊加在靠模的薄膜上下翻轉(zhuǎn)，在內(nèi)包層2上將薄膜疊積成覆蓋芯層3后， 從薄膜剝下靠模。再者，此薄膜的疊積中，根據(jù)需要，可進(jìn)行加熱和加壓，例如能以0.1兆巴 (MPa) 0. 5兆巴、69°C 100°C進(jìn)行加熱和加壓。又，作為在芯層3的表面涂覆樹脂組成物(液狀樹脂組成物)的方法，可舉澆注、 旋涂等涂覆方法。再者，涂覆后，當(dāng)作漆調(diào)制組成物的情況下，根據(jù)需要，以80°C 120°C進(jìn)行加熱5分鐘 30分鐘，使其干燥。然后，在樹脂組成物的表面將與上文所述相同的靠模疊積成其凹凸結(jié)構(gòu)的表面與已涂覆的樹脂組成物的表面接觸并放置5分鐘 30分鐘后，從樹脂組成物剝下靠模。
由此，能在芯層3的表面，形成具有粘接功能且具有低于芯層3的折射率的折射率的外包層4。這樣形成的外包層4的厚度，是比芯層3厚10微米(μ m)或更多，為例如15微米 110微米。接著，此方法如圖2(d)所示，去除基體材料15。作為基體材料的去除，例如可用蝕刻、剝離等。這樣，能準(zhǔn)備配備內(nèi)包層2、芯層3和外包層4的光波導(dǎo)薄膜1。再者，光波導(dǎo)薄膜1中，以合層壓400千巴(kPa)、溫度130°C將外包層4裝貼在硅片的情況下，以剝離速度50毫米/分(mm/min)往對硅片表面90度的方向剝離時的阻力(即粘接力，后面的實(shí)施例中詳述的最終粘接合層強(qiáng)度)為例如為0. 1牛頓(N)/20毫米 (mm)以上，以0.2牛頓/20毫米以上為佳，通常為5牛頓/20毫米以下。最終粘接合層強(qiáng)度在上述范圍內(nèi)，則對硅片定位后，能可靠地粘接在硅片。又，以合層壓0. 1千巴(kPa)、溫度25°C將外包層4裝貼在硅片的情況下，以剝離速度50毫米/分(mm/min)往對硅片表面90度的方向剝離時的阻力(即粘接力，后面的實(shí)施例中詳述的暫時粘接合層強(qiáng)度)為例如為0. 5牛頓(N)/20毫米(mm)以下，以0. 4牛頓 /20毫米以下為佳，通常為0. 1牛頓/20毫米以上。暫時粘接合層強(qiáng)度在上述范圍，則對硅片定位時暫時粘接在硅片的情況下，光波導(dǎo)薄膜1錯位時，能方便地剝下光波導(dǎo)薄膜1，進(jìn)行位置修正。接著，參照圖3說明將此光波導(dǎo)薄膜1裝貼在支承基片6并制造作為本發(fā)明一光基片實(shí)施方式的光基片7的方法。首先，此方法參照圖3 (a)那樣準(zhǔn)備支承基片6，并且在該支承基片6形成第1定位標(biāo)記8。支承基片6由例如硅片的無機(jī)材料薄板組成。將支承基片形成俯視稍微大于光波導(dǎo)薄膜1的實(shí)質(zhì)上矩形扁帶狀。支承基片6的厚度為例如25微米 5000微米。第1定位標(biāo)記8是用于光波導(dǎo)薄膜1的定位的標(biāo)記，在支承基片6的寬度方向兩端部的上表面當(dāng)作槽部形成該標(biāo)記。而且，將第1定位標(biāo)記8形成例如俯視為+字狀、圓狀、 矩形等適當(dāng)形狀。再者，也可預(yù)先在支承基片6形成第1定位標(biāo)記8。又，此方法參照圖1的虛線和圖3(a)那樣，在光波導(dǎo)薄膜1的內(nèi)包層2形成第2 定位標(biāo)記9。具體而言，在內(nèi)包層2的寬度方向兩端部的下表面當(dāng)作槽部形成第2定位標(biāo)記 9。第2定位標(biāo)記9是被形成對應(yīng)于第1定位標(biāo)記8在俯視上與第1定位標(biāo)記8形狀相同以用于光波導(dǎo)薄膜1的定位的標(biāo)記。再者，可在形成內(nèi)包層2的同時形成第2定位標(biāo)記9。接著，此方法如圖3(a)所示，一面使支承基片6的表面與外包層4的表面接觸、一面利用第1定位標(biāo)記8和第2定位標(biāo)記9使光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6定位。S卩，首先，使光波導(dǎo)薄膜1上下翻轉(zhuǎn)，將光波導(dǎo)薄膜1和支承基片6配置成對置，使外包層4的下表面(上下翻轉(zhuǎn)前的上表面，上下翻轉(zhuǎn)后的下表面)對著支承基片6的上表面接觸。接著，從上方觀看第1定位標(biāo)記8和第2定位標(biāo)記9。此觀看中，第1定位標(biāo)記8 和第2定位標(biāo)記9俯視上不重疊時，即光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6未定位時，一面使外包層 4的下表面與支承基片6的上表面接觸、一面如圖3 (a)的箭頭號所示，使光波導(dǎo)薄膜1在支承基片6的上表面滑動。然后，從上方觀看第1定位標(biāo)記8和第2定位標(biāo)記9，第1定位標(biāo)記8和第2定位標(biāo)記9俯視上重疊時，即光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6定位時，使已定位的光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6暫時粘接。暫時粘接中，如圖3(b)的假想線箭頭號所示，以例如0. 1千巴 1千巴的壓力往下方裝貼光波導(dǎo)薄膜1。此暫時粘接后，再次確認(rèn)第1定位標(biāo)記8和第2定位標(biāo)記9是否俯視上重疊。此情況下，第1定位標(biāo)記8和第2定位標(biāo)記9俯視上不重疊時(參考圖3 (a))，將光波導(dǎo)薄膜1往上方拉開一下，把光波導(dǎo)薄膜1從支承基片6剝下，并且再次重復(fù)上述定位操作。然后，如果第1定位標(biāo)記8和第2定位標(biāo)記9俯視上重疊，則如圖3 (c)所示，利用加熱和加壓使已定位的光波導(dǎo)薄膜1的外包層4硬化，從而使光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6接合。加熱的溫度為例如80°C 150°C，最好設(shè)定為100°C 130°C。而且，壓力為例如 1千巴 500千巴，最好設(shè)定為100千巴 300千巴。由此，能得到配備支承基片6和裝貼在支承基片6的光波導(dǎo)薄膜1的光基片7。于是，利用此方法得到的光波導(dǎo)薄膜1由于外包層4具有粘接功能，在對支承基片 6定位時，能使外包層4直接接觸支承基片6的表面。因此，即使分別在光波導(dǎo)薄膜1和支承基片6形成第2定位標(biāo)記9和第1定位標(biāo)記8，也能從厚度方向準(zhǔn)確看清第1定位標(biāo)記8 和第2定位標(biāo)記9。其結(jié)果，光波導(dǎo)薄膜1能達(dá)到對支承基片6精度良好的定位。又，此光波導(dǎo)薄膜1由于外包層4具有粘接功能，在對支承基片6的粘接中，不需要另行設(shè)置粘接劑層。因此，能謀求光波導(dǎo)薄膜1薄且輕，并能謀求制造成本降低。而且，此光基片7將達(dá)到精度良好的定位的光波導(dǎo)薄膜1裝貼在支承基片6，因此能確保優(yōu)良的連接可靠性。再者，上述說明中，使外包層4具有粘接功能，但也能除外包層4外，還使內(nèi)包層2 具有粘接功能，或使內(nèi)包層2具有粘接功能，以代替外包層4。再者，使內(nèi)包層2具有粘接功能以代替外包層4的情況下，在光基片7的制造中，不使光波導(dǎo)薄膜1上下翻轉(zhuǎn)，而使內(nèi)包層2的表面與光基片7的表面接觸。又，上述說明中，將外包層4的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，但不限于此，也能例如形成平坦?fàn)?。最好將外包?的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)。外包層4的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，則對支承基片6的暫時粘接中，使外包層4的凹凸結(jié)構(gòu)的表面接觸支承基片6，所以能使暫時粘接的粘接力(暫時粘接合層強(qiáng)度)減小。因此，使定位時的剝離容易，能重復(fù)暫時粘接和剝離(修正位置)，所以能達(dá)到優(yōu)良的定位精度。還能使內(nèi)包層2具有粘接功能，而且在該內(nèi)包層2的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)。接著，參照圖4和圖5說明制造本發(fā)明另一光基片實(shí)施方式的方法。再者，對與上述各部對應(yīng)的構(gòu)件在以后各圖中標(biāo)注同一參考標(biāo)號，省略其詳細(xì)說明。圖4中，在支承基片6的一縱向方，設(shè)置作為光學(xué)元件的發(fā)光元件10和連接發(fā)光元件10發(fā)光側(cè)光纖18，在另一縱向方設(shè)置作為光學(xué)元件的受光元件11和連接受光元件11 的受光側(cè)光纖19。發(fā)光元件10為面發(fā)光激光器(VCSEL)或發(fā)光二極管(LED)等，將發(fā)光元件10發(fā)的光從發(fā)光側(cè)光纖18往受光側(cè)光纖19出射。
受光元件11為光電二極管(PD)等，接收從受光側(cè)光纖19入射的光，探測入射光
的光量。再者，發(fā)光側(cè)光纖18和受光側(cè)光纖19，為配置多根0根)光軸的多模光纖。由此，如圖4的虛線所示，在發(fā)光元件10與受光元件11之間，具體而言，在發(fā)光側(cè)光纖18與供給側(cè)光纖19之間，支承基片6上配置多根G根)光軸20。再者，通過例如使用調(diào)芯單元調(diào)整發(fā)光側(cè)光纖18和受光側(cè)光纖19的配置，配置光軸20。于是，首先，此方法如圖5 (a)所示，一面使支承基片6的表面與外包層4的表面接觸、一面將光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6定位成發(fā)光元件10與受光元件11之間的光軸20貫通芯層3。具體而言，參照圖4那樣判斷是否受光元件11從發(fā)光元件10充分探測入射光，即判斷是否光軸20貫通芯層3。此判斷中，光軸20未貫通芯層20時，一面使外包層4的下表面與支承基片6的上表面接觸、一面如圖4和圖5(a)的箭頭號所示，使光波導(dǎo)薄膜1在支承基片6的上表面滑動。然后，再次判斷是否光軸20貫通芯層3，在圖5 (b)所示那樣受光元件11充分探測來自發(fā)光元件10的入射光時，即光軸20貫通芯層3時，使已定位的光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6暫時粘接。而且，此暫時粘接后，再次確認(rèn)是否光軸貫通芯層3。此情況下，光軸20未貫通芯層3時(參考圖5(a))，將光波導(dǎo)薄膜1往上方拉開一下，把光波導(dǎo)薄膜1從支承基片6剝下，并且再次重復(fù)上述定位操作。然后，如果光軸20貫通芯層3，則如圖5 (c)所示，利用加熱和加壓使已定位的光波導(dǎo)薄膜1的外包層4硬化，從而使光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6接合。此方法用光軸20將光波導(dǎo)薄膜1對支承基片6定位，因此能可靠且簡便地得到確保優(yōu)良的可靠性的光基片7。實(shí)施例下面，舉實(shí)施例和比較例，進(jìn)一步具體說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明不受下面的實(shí)施例和比較例任何限制。再者，下面的說明中，“份”和“％”以重量基準(zhǔn)，除非專門標(biāo)明。實(shí)施例1(制作光波導(dǎo)薄膜)在140毫米X 140毫米的玻璃板上，用旋涂器涂覆按照表1的處方調(diào)制的環(huán)氧類樹脂組成物A，然后照射紫外線；接著以120°C加熱15分鐘，使其硬化(預(yù)硬化)，從而形成厚25微米的內(nèi)包層(參考圖2(a))。內(nèi)包層在波長830納米(nm)的折射率為1. 5420接著，在內(nèi)包層上，用旋涂器涂覆按照表1的處方調(diào)制的環(huán)氧類樹脂組成物B，然后以光掩模為中介進(jìn)行紫外線曝光；接著用Y-丁內(nèi)酯水溶液進(jìn)行顯像后，以120°C加熱15 分鐘，使其硬化(預(yù)硬化)，從而形成厚50微米的芯層(參考圖2(b))。此芯層的寬度為50 微米，各芯層之間的間隔為200微米，在波長830納米的折射率為1. 602。接著，準(zhǔn)備將上表面加工處理(磨砂表面處理)成凹凸結(jié)構(gòu)的PET薄膜(EMBLET SM-38，厚38微米，UNICHIKA公司制)；接著，在此PET薄膜的上表面涂覆按照表1的處方調(diào)制的丙烯類粘著劑組成物C，然后利用紫外線使其光聚合，從而制作丙烯酸樹脂組成的薄膜 (參考圖2(c))。此薄膜的厚度為40微米。接著，使疊積在PET薄膜上的丙烯酸樹脂組成的薄膜上下翻轉(zhuǎn)后，在內(nèi)包層上，以合層壓400千巴、溫度100°C 130°C將此丙烯酸樹脂薄膜疊積成覆蓋芯層。然后，從樹脂薄膜剝下PET薄膜。再者，此外包層在波長830納米的折射率為1. 602，外包層上表面的算術(shù)平均表面粗糙度Ra為0. 1微米 3. 0微米。根據(jù)使用激光顯微鏡(1LM21H，Lasertec公司制)的表面觀察算出算術(shù)平均表面粗糙度Ra。然后，從內(nèi)包層剝下玻璃板，從而制作了內(nèi)包層、芯層和外包層組成的光波導(dǎo)薄膜。(制作光基片)在硅片上，用波長780納米飛(姆托)秒激光器形成第1定位標(biāo)記。又，在已制作的光波導(dǎo)薄膜的內(nèi)包層上，用KrF準(zhǔn)分子激光器形成第2定位標(biāo)記。接著，將光波導(dǎo)薄膜配置在硅片的表面，一面使其在硅片的表面滑動、一面用光學(xué)顯微鏡觀察第1定位標(biāo)記和第2定位標(biāo)記，并且將光波導(dǎo)薄膜對硅片定位(參考圖3(a))于是，以合層壓0. 1千巴、溫度25 °C將光波導(dǎo)薄膜暫時粘接在硅片(參考圖 3 (b))。然后，以合層壓400千巴、溫度130°C將光波導(dǎo)薄膜最終粘接在硅片(參考圖3 (c))。由此，制作了硅片上裝貼光波導(dǎo)薄膜的光基片。又，用測長顯微鏡測量最終粘接后的第1定位標(biāo)記預(yù)第2定位標(biāo)記錯開的長度并算出最終粘接前后的偏移量時，確認(rèn)在5微米以內(nèi)。還在用測長顯微鏡測量最終粘接后的光波導(dǎo)薄膜的厚度并算出最終粘接前后的厚度變化量時，確認(rèn)在5微米以內(nèi)。實(shí)施例2實(shí)施例1的形成外包層中，作為丙烯酸樹脂組成的薄膜，使用NA590(丙烯酸樹脂帶，厚25微米，日東電工公司制)。除這點(diǎn)外，與實(shí)施例1同樣地形成外包層，制作光波導(dǎo)薄膜后，接著制作光基片。再者外包層的厚度為25微米。實(shí)施例3實(shí)施例1的形成外包層中，使用普通PET薄膜(未加工處理成凹凸結(jié)構(gòu)的PET薄膜)，以代替加工處理成凹凸結(jié)構(gòu)的PET薄膜。除這點(diǎn)外，與實(shí)施例1同樣地形成外包層，制作光波導(dǎo)薄膜后，接著制作光基片。再者，將外包層的上表面形成平坦?fàn)?。而且，外包層的厚度?0微米。實(shí)施例4實(shí)施例1的形成外包層中，在包含芯層的內(nèi)包層上，利用旋涂器涂覆按照表1的處方調(diào)制的環(huán)氧類樹脂組成物D后，以90°C、10分鐘的時間使其干燥(預(yù)烘干)，從而形成外包層，又在最終粘接后，以150°C、30分鐘的時間進(jìn)行蝕刻后，使其熱硬化(后烘干)。除這點(diǎn)外，與實(shí)施例1同樣地形成外包層，制作光波導(dǎo)薄膜后，接著制作光基片。再者，外包層的厚度為50微米。實(shí)施例5與實(shí)施例1同樣地形成光波導(dǎo)薄膜。接著，使用手動調(diào)芯單元將連接VCSEL(波長 850納米)的VCSEL側(cè)光纖和連接PD的PD側(cè)光纖設(shè)置成把光軸在硅片上(參考圖4)。接著，將光波導(dǎo)薄膜配置在硅片的表面，使VCSEL—面發(fā)光一面在硅片表面滑動， 并且在光軸貫通芯層從而使PD探測到最大感光量時，將光波導(dǎo)薄膜對硅片定位(參考圖 5(a))。于是，以合層壓0. 1千巴、溫度25 °C將光波導(dǎo)薄膜暫時粘接在硅片(參考圖5(b))。然后，以合層壓400千巴、溫度130°C將光波導(dǎo)薄膜最終粘接在硅片(參考圖5(c))。由此，制作了硅片上裝貼光波導(dǎo)薄膜的光基片。此光基片將光波導(dǎo)薄膜對硅片精度良好地定位。比較例1實(shí)施例1的形成外包層中，用旋涂器涂覆環(huán)氧類樹脂組成物A，然后照射紫外線， 接著以120°C加熱15分鐘，使其硬化，形成外包層，從而制作了光波導(dǎo)薄膜；接著，制作光基片。再者，當(dāng)作實(shí)質(zhì)上沒有粘接性(表面粘性)的樹脂，形成此外包層。此外包層的厚度為 75微米。表 權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)薄膜制造方法，其特征在于，具有以下工序 形成芯層的工序；以及通過在所述芯層的表面疊積由樹脂組成的薄膜，形成具有粘接功能并具有比所述芯層的折射率低的折射率的包層的工序。
2.一種光波導(dǎo)薄膜制造方法，其特征在于，具有以下工序 形成芯層的工序；以及通過在所述芯層的表面涂敷液狀樹脂組成物后接著使所述樹脂組成物干燥，形成具有粘接功能并具有比所述芯層的折射率低的折射率的包層的工序。
3.一種光基片，其特征在于，配備 支承基片；以及光波導(dǎo)薄膜，該光波導(dǎo)薄膜裝貼在所述支承基片的、配備具有粘接功能的包層和被所述包層覆蓋的芯層。
4.一種光基片，其特征在于，在支承基片形成第1定位標(biāo)記，在配備具有粘接功能的包層和被所述包層覆蓋的芯層的光波導(dǎo)薄膜形成與所述第1定位標(biāo)記對應(yīng)的第2定位標(biāo)記后，接著一面使所述支承基片的表面與所述包層的表面接觸、一面利用所述第1定位標(biāo)記和所述第2定位標(biāo)記，使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位，然后利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化，并使光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合，從而得到所述光基片。
5.一種光基片，其特征在于，一面使支承基片的表面與配備具有粘接功能的包層和被所述包層覆蓋的芯層的光波導(dǎo)薄膜的所述包層的表面接觸、一面將所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位成光學(xué)元件間的光軸貫通所述芯層，然后利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化， 并使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合，從而得到所述光基片。
6.一種光基片制造方法，其特征在于，具有以下工序 在支承基片形成第1定位標(biāo)記的工序；在配備具有粘接功能的包層和被所述包層覆蓋的芯層的光波導(dǎo)薄膜，形成與所述第1 定位標(biāo)記對應(yīng)的第2定位標(biāo)記的工序；一面使所述支承基片的表面與所述包層的表面接觸、一面利用所述第1定位標(biāo)記和所述第2定位標(biāo)記，使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位的工序；以及利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化，并使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合的工序。
7.一種光基片制造方法，其特征在于，具有以下工序一面使支承基片的表面與配備具有粘接功能的包層和被所述包層覆蓋的芯層的光波導(dǎo)薄膜的所述包層的表面接觸、一面將所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片定位成光學(xué)元件間的光軸貫通所述芯層的工序；以及利用加熱和加壓，使定位后的所述光波導(dǎo)薄膜的所述包層硬化，并使所述光波導(dǎo)薄膜對所述支承基片接合的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光波導(dǎo)薄膜和光基片以及它們的制造方法。光波導(dǎo)薄膜配備具有粘接功能的包層和被該包層覆蓋的芯層。
文檔編號G02B6/122GK102313928SQ20111025480
公開日2012年1月11日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者井口伸兒, 山口美穗, 程野將行, 長崎國夫 申請人:日東電工株式會社