專利名稱：光波導(dǎo)基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光波導(dǎo)基板及其制造方法，進(jìn)ー步詳細(xì)而言，涉及高精度地進(jìn)行了光波導(dǎo)基板的光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)的光波導(dǎo)基板及其制造方法。此外，還涉及將該光波導(dǎo)和電氣配線復(fù)合化的光電混載基板及其制造方法以及光波導(dǎo)基板的位置對準(zhǔn)用凹部形成裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在電子元件間、配線基板間的高速·高密度信號傳送中，就使用以往的電氣配線的傳送而言，信號的相互干擾、衰減成為屏障，開始看到高速·高密度化的極限。為了打破該極限，研究了用光連接電子元件間、配線基板間的技木，即所謂的光互連。作為光的傳送路徑，從加工的容易度、低成本、配線的自由度高、且能夠高密度化的觀點(diǎn)出發(fā)，聚合物光波導(dǎo)受到關(guān)注。使用這樣的光通信的設(shè)備中，需要使光信號與電信號耦合，需要使光波導(dǎo)與收發(fā)光元件的光軸一致。作為使光信號與電信號耦合的方法，通常使用在芯的端部形成有相對于芯的長度方向具有45度的角度的傾斜面，且使光在該傾斜面上全反射的光軸轉(zhuǎn)換鏡。而且，為了將光波導(dǎo)基板和電路基板堆疊而配置，并使光軸一致，提出了如下方案在光波導(dǎo)基板和電路基板上設(shè)置位置對準(zhǔn)用標(biāo)識器，通過使它們一致，從而簡便且確實(shí)地進(jìn)行電路基板上的收發(fā)光元件的光軸與光波導(dǎo)基板的光波導(dǎo)的光軸的校準(zhǔn)(參照專利文獻(xiàn)1、段落0028)o另外，提出了在作為多層配線基板的內(nèi)層具備金屬配線層的陶瓷基板上，通過使位置對準(zhǔn)孔和導(dǎo)銷嵌合而配置膜狀的光波導(dǎo)的光學(xué)元件搭載配線基板(專利文獻(xiàn)2、段落 0054 0059)。然而，專利文獻(xiàn)1和2中，關(guān)于如何高精度地得到位置對準(zhǔn)用標(biāo)識器、位置對準(zhǔn)孔， 沒有詳細(xì)說明，是以高精度地形成位置對準(zhǔn)用標(biāo)識器、位置對準(zhǔn)孔為前提的提案。作為形成位置對準(zhǔn)用標(biāo)識器等的方法，通常采取以下那樣的方法。即，經(jīng)抗蝕劑曝光·顯影·金屬蒸鍍、抗蝕劑剝離エ藝，在光波導(dǎo)附近形成位置對準(zhǔn)用金屬標(biāo)識器，使距該標(biāo)識器的距離一定地使用切塊機(jī)進(jìn)行研磨加工，從而制作光軸轉(zhuǎn)換鏡，由此，使光軸一致。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2002 — 90586號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2005 — 37870號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題以往的位置對準(zhǔn)用標(biāo)識器等的制作中，如果是以往的光學(xué)元件搭載配線基板，則得到了充分的位置精度。然而，研究了在手機(jī)、筆記本型個(gè)人電腦等中使用光波導(dǎo)，為了應(yīng)對省空間、薄型化，收發(fā)光元件的小型化、配線密度的高度化很重要，要求光配線與電氣配線的校準(zhǔn)的更高精度。這樣的狀況下，使用以往的方法在波導(dǎo)附近制作位置對準(zhǔn)用標(biāo)識器吋，作為曝光時(shí)的對準(zhǔn)精度，認(rèn)為有士 10 20 μ m左右的相對位置偏差，在光軸轉(zhuǎn)換鏡的加工吋，作為與位置對準(zhǔn)用標(biāo)識器的相對位置偏差，估計(jì)進(jìn)ー步增加士 10 20 μ m左右的偏差。與此相對，現(xiàn)在要求的光波導(dǎo)與光收發(fā)光元件的相對位置偏差量為士 ΙΟμπι以內(nèi)，使用以往的方法得不到充分的位置精度。本發(fā)明針對這樣的問題點(diǎn)，目的在于提供極高精度地進(jìn)行了光波導(dǎo)基板的光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)的光波導(dǎo)基板及其制造方法，以及，將該光波導(dǎo)與電氣配線復(fù)合化的光電混載基板及其制造方法以及光波導(dǎo)基板的位置對準(zhǔn)用凹部形成裝置。解決課題的方法本發(fā)明人等反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過先在芯上形成光軸轉(zhuǎn)換鏡，使用光學(xué)顯微鏡等確定該鏡面的重心位置，并由該重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部的位置，可以解決上述課題。本發(fā)明基于上述見解而完成。S卩，本發(fā)明提供光波導(dǎo)基板的制造方法，其特征在干，其為具備芯和包層、該芯上具有光軸轉(zhuǎn)換鏡、且具有該光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)用凹部的光波導(dǎo)基板的制造方法，至少將使顯微鏡的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡上的芯的最高位置對準(zhǔn)而得到的圖像和使顯微鏡的焦點(diǎn)與最低位置對準(zhǔn)而得到的圖像合成而得到芯的輪廓，由該輪廓的重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部的位置，從而得到該凹部；以及通過該制造方法制造的、極高精度地進(jìn)行了光波導(dǎo)基板的光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)的光波導(dǎo)基板，以及，將該光波導(dǎo)與電氣配線復(fù)合化的光電混載基板及其制造方法以及光波導(dǎo)基板的位置對準(zhǔn)用凹部形成 發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的方法，可以提供極高精度地進(jìn)行光波導(dǎo)基板的光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)，且光的傳送損耗小的光波導(dǎo)基板及其制造方法，以及將該光波導(dǎo)與電氣配線復(fù)合化的光電混載基板及其制造方法以及光波導(dǎo)基板的位置對準(zhǔn)用凹部形成裝置。 更具體而言，可以制造光波導(dǎo)與光收發(fā)光元件的相對位置偏差量為士 ΙΟμπι以內(nèi)的光電混載基板。


圖1是表示用于得到芯的輪廓的方法的概念圖。圖2是表示光學(xué)顯微鏡的觀察圖像的圖像圖(イメージ図)的附圖。圖3是表示光波導(dǎo)與收發(fā)光元件安裝基板的連接方法的概念圖。圖4是表示光波導(dǎo)的位置對準(zhǔn)用凹部形成裝置的構(gòu)成的概念圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的光波導(dǎo)基板具備芯和包層，該芯上具有光軸轉(zhuǎn)換鏡，且具有該光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)用凹部。并且，本發(fā)明的制造方法的特征在干，至少將使顯微鏡的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡部上的芯的最高位置對準(zhǔn)而得到的圖像和使顯微鏡的焦點(diǎn)與最低位置對準(zhǔn)而得到的圖像合成而得到芯的輪廓，并由該輪廓的重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部的位置。就芯的輪廓而言，芯和包層的材料雖然折射率相互不同，但為相同性質(zhì)的材料，而且為透明性高的材料，因此不易于確定芯的輪廓。通過使用本發(fā)明的方法，可以容易確定芯的輪廓，且可以由其重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部，因此可以非常高精度地進(jìn)行光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)。以下，使用圖1和圖2，對本發(fā)明的制造方法詳細(xì)進(jìn)行說明。[用于得到芯的輪廓的方法]圖1是表示用于得到芯的輪廓的方法的概念圖。本發(fā)明的制造方法具有如下特征，在由上部包層11、芯部12和下部包層13構(gòu)成，且具有光軸轉(zhuǎn)換鏡14的光波導(dǎo)10中，用光學(xué)顯微鏡等觀察該鏡14，得到芯的輪廓。即，該觀察時(shí)，通過使光學(xué)顯微鏡20的透鏡上下移動而一邊移動焦點(diǎn)一邊觀察。更具體而言，使顯微鏡的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡14上的芯的最高位置14a (與上部包層11相接的位置，以下有時(shí)記載為“最高點(diǎn)”。)對準(zhǔn)而得到圖像。接著，使光學(xué)顯微鏡20的透鏡下降，使顯微鏡的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡14上的芯的最低位置14d(與下部包層13相接的位置，以下有時(shí)記載為“最低點(diǎn)”。)對準(zhǔn)而得到圖像。通過將這2個(gè)圖像合成而得到芯的輪廓。將在上述最高點(diǎn)和最低點(diǎn)、以及其中間點(diǎn)的光學(xué)顯微鏡的觀察圖像的圖像圖示于圖2。圖2 (a)是最高點(diǎn)的圖像圖，圖2 (d)是最低點(diǎn)的圖像圖。圖2 (a)中，由于焦點(diǎn)對準(zhǔn)了光軸轉(zhuǎn)換鏡14上的芯的最高位置14a，因此可看到最左側(cè)的亮度高，且可看到越往右側(cè)亮度越低。另一方面，圖2 (d)中，由于焦點(diǎn)對準(zhǔn)了光軸轉(zhuǎn)換鏡14上的芯的最低位置14d，因此可看到最右側(cè)的亮度高。進(jìn)一步，例如，如果將Ha與14d之間分割成4份，在圖1的14b和Hc處得到光學(xué)顯微鏡的觀察圖像的話，可得到圖2 (b)和圖2 (c)所示那樣的圖像圖。圖2 (a)所示的例子表示最左的1 / 4的部分是亮度最高的部分(8 / 8，圖2中用密度高的斜線表現(xiàn))，下一 1 / 4的部分的亮度為其一半(4 / 8，圖2中用密度低的斜線表現(xiàn))左右，下一 1 / 4的部分進(jìn)一步為其一半(2 / 8，圖2中用點(diǎn)表現(xiàn))左右，最右的1 /4的部分進(jìn)一步為其一半(1 / 8，圖2中用空白表現(xiàn))左右。以下，顯示圖2 (b) 圖2 (d)的亮度為以下的第1表所示的亮度的情況，但它們?yōu)橐粋€(gè)例子。另外，這里所謂8 / 8，表示將亮度劃分成8個(gè)等級時(shí)最高的8，4 / 8、2 / 8和1 / 8表示同樣將亮度劃分成8個(gè)等級時(shí)相對亮度為4、2和1。[表 1]
權(quán)利要求
1.ー種光波導(dǎo)基板的制造方法，其特征在干，其為具備芯和包層、該芯上具有光軸轉(zhuǎn)換鏡、且具有該光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)用凹部的光波導(dǎo)基板的制造方法，至少將使顯微鏡的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡部上的芯的最高位置對準(zhǔn)而得到的圖像和使顯微鏡的焦點(diǎn)與最低位置對準(zhǔn)而得到的圖像合成而得到芯的輪廓，由該輪廓的重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部的位置，從而得到該凹部。
2.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)基板的制造方法，所述凹部至少具有2處。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)基板的制造方法，所述凹部為貫通孔。
4.ー種光波導(dǎo)基板，通過權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的制造方法得到。
5.ー種光電混載基板，其特征在干，其為將具備芯和包層、該芯上具有光軸轉(zhuǎn)換鏡、且具有該光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)用凹部的光波導(dǎo)基板與具有位置對準(zhǔn)用凹部的光收發(fā)光元件搭載基板接合而成的光電混載基板，光收發(fā)光元件的中心部分與光波導(dǎo)的光軸轉(zhuǎn)換鏡的重心位置的相對位置偏差為士 10 μ m以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的光電混載基板，所述光波導(dǎo)基板為光波導(dǎo)膜，所述光收發(fā)光元件搭載基板為柔性電氣配線基板。
7.ー種光電混載基板的制造方法，其特征在干，其為將具備芯和包層、該芯上具有光軸轉(zhuǎn)換鏡、且具有該光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)用凹部的光波導(dǎo)基板與具有位置對準(zhǔn)用凹部的光收發(fā)光元件搭載基板接合的光電混載基板的制造方法，至少將使顯微鏡的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡部上的芯的最高位置對準(zhǔn)而得到的圖像和使顯微鏡的焦點(diǎn)與最低位置對準(zhǔn)而得到的圖像合成而得到芯的輪廓，由該輪廓的重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部的位置，從而得到該凹部，以與從輪廓的重心位置到位置對準(zhǔn)用凹部位置的距離一致的方式確定光收發(fā)光元件搭載基板的位置對準(zhǔn)用凹部的位置，并通過各個(gè)位置對準(zhǔn)用凹部進(jìn)行位置對準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求7所述的光電混載基板的制造方法，所述光波導(dǎo)基板為光波導(dǎo)膜，所述光收發(fā)光元件搭載基板為柔性電氣配線基板。
9.ー種位置對準(zhǔn)用凹部形成裝置，其特征在干，其為用于在具備芯和包層、該芯上具有光軸轉(zhuǎn)換鏡的光波導(dǎo)基板上形成位置對準(zhǔn)用凹部的位置對準(zhǔn)用凹部形成裝置，具備光學(xué)顯微鏡、使該光學(xué)顯微鏡的透鏡上下移動的移動機(jī)構(gòu)部、加工用鉆頭、使該加工用鉆頭移動的移動機(jī)構(gòu)部和光學(xué)顯微鏡的觀察圖像運(yùn)算裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的位置對準(zhǔn)用凹部形成裝置，所述觀察圖像運(yùn)算裝置將使顯微鏡的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡部上的芯的最高位置對準(zhǔn)而得到的圖像和使顯微鏡的焦點(diǎn)與最低位置對準(zhǔn)而得到的圖像合成而得到芯的輪廓，并由該輪廓的重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部的位置。
全文摘要
通過如下的光波導(dǎo)基板的制造方法和利用該制造方法得到的光波導(dǎo)基板，從而提供極高精度地進(jìn)行了光波導(dǎo)基板的光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)的光波導(dǎo)基板及其制造方法，所述光波導(dǎo)基板的制造方法的特征在于其為具備芯(12)和包層(11)、(13)，該芯上具有光軸轉(zhuǎn)換鏡(14)，且具有該光軸轉(zhuǎn)換鏡與光收發(fā)光元件的位置對準(zhǔn)用凹部的光波導(dǎo)基板的制造方法，至少將使顯微鏡(20)的焦點(diǎn)與光軸轉(zhuǎn)換鏡部上的芯的最高位置(14a)對準(zhǔn)而得到的圖像和使顯微鏡的焦點(diǎn)與最低位置(14d)對準(zhǔn)而得到的圖像合成而得到芯的輪廓，由該輪廓的重心位置確定位置對準(zhǔn)用凹部的位置，從而得到該凹部。
文檔編號G02B6/42GK102597827SQ201080050768
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者八木成行, 柴田智章, 酒井大地, 黑田敏裕 申請人:日立化成工業(yè)株式會社