光ファイバコネクタ及びその製造方法
【課題】基板によらずにミスレジストレーションが少なく製造でき、光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、光ファイバの位置ずれがしにくい光ファイバコネクタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に、光ファイバガイドと、第１下部クラッド層上に光信号伝達用コアパターンが形成され、該光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる光導波路とが複数組並設された光ファイバコネクタであって、該光ファイバガイドが並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターンと交差する方向に延在する交差光ファイバガイドとを有し、該上部クラッド層が光ファイバガイド溝上に形成されておらず、かつ、前記光ファイバガイド溝に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターンとが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる光ファイバコネクタ及びその製造方法。
【解決手段】基板上に、光ファイバガイドと、第１下部クラッド層上に光信号伝達用コアパターンが形成され、該光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる光導波路とが複数組並設された光ファイバコネクタであって、該光ファイバガイドが並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターンと交差する方向に延在する交差光ファイバガイドとを有し、該上部クラッド層が光ファイバガイド溝上に形成されておらず、かつ、前記光ファイバガイド溝に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターンとが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる光ファイバコネクタ及びその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバコネクタ及びその製造方法に関し、特に、製造中のコアパターン及び上部クラッドパターンの解像性が向上されるため、ミスレジストレーションが少なく、光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、基板によらずに光ファイバの位置ずれがしにくい光ファイバコネクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に光ケーブル（光ファイバケーブルともいう）は、多量の情報の高速通信が可能であることから、家庭用、産業用の情報通信に広く利用されている。また、例えば自動車には、各種電装品（例えば、カーナビゲーションシステム等）が装備されているが、それらの電装品の光通信にも採用されている。このような光ケーブルが有する光ファイバの端末同士を突き合わせて接続する光ケーブルコネクタとして、特許文献１に開示されるものがある。
また、情報容量の増大に伴い、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ内の情報処理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、光伝送路として、光ファイバに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いられている。
そして、この光導波路と光ファイバとを接合する場合、例えば、特許文献２に記載したような光ファイバコネクタが挙げられる。
しかしながら、このような、光ファイバコネクタにおいては、光ファイバ搭載溝をダイシングによる切削加工の必要があるため作業効率が悪く、光導波路コアは溝の切削工程とは別の工程においてフォトリソ及びエッチングで作製するため、光ファイバの位置ずれが生じることがあった。更に、上記の方法ではシリコンウエハなどの寸法安定性の良い硬い基板上に形成しないと、より大きな光ファイバの位置ずれが生じた。
また、特許文献３に記載の光導波路が形成された導波路基板と、光ファイバがキャリアされた光コネクタをそれぞれ別のホルダに装着し、各ホルダの端面同志を固着するような光ファイバと光導波路の接続方法があるが、接続までの工程数が多く煩雑であった。また、特許文献４に記載の光ファイバコネクタ（図４参照）においては、フォトリソグラフィーによってコア配線パターンとファイバガイド溝と接着剤浸透溝とを一括形成する手法があるが、この場合、ファイバガイド溝端面の光導波路の下部クラッド層、コアパターン、上部クラッド層を、位置ずれなくフォトリソグラフィー加工する必要があり、寸法安定性の良い基板上に形成しないと製造上困難であった。さらに、コア配線パターンと、ファイバガイドの側壁部のコアパターンとの間に接着剤浸透溝を備えているが、そもそもファイバガイドとコア配線パターンのみを形成する場合、ファイバガイドの側壁部とコア配線パターンとの間に間隙がないとコアパターン自体のミスレジストレーションの原因となるため、設計上、コアパターンとファイバガイドの側壁部のコアパターンとの間に溝を形成することが必然である。例え接着剤浸透溝を設けても、上部クラッド層のパターニングの際に位置ズレを起こすと、上部クラッド層とファイバガイドの側壁部を形成するコアパターンとが接続してしまい接着剤浸透溝自体が形成できない問題があった。さらに、図５に示すように、接着剤浸透溝は形成できていても、上部クラッド層の境界が、ファイバガイドに近づくように蛇行し、ファイバガイド内に残存する上部クラッド層の影響で、光ファイバとコアパターンとが良好に接続できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４８９２５
【特許文献２】特開２００１−２０１６４６
【特許文献３】特開平７−１３０４０
【特許文献４】特許４５７７３７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、製造中のコアパターン及び上部クラッドパターンの解像性が向上され、下部クラッド層、コアパターン及び上部クラッド間の位置合わせ精度が緩和されるため、基板によらずにミスレジストレーションが少なく製造でき、光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、光ファイバの位置ずれがしにくい光ファイバコネクタ及び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】
【０００５】
本発明は、以下の発明を提供するものである。
［１］基板上に、光ファイバを固定するための光ファイバガイド溝を形成する光ファイバガイドと、
第１下部クラッド層上に光信号伝達用コアパターンが形成され、該光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる光導波路とが並設された光ファイバコネクタであって、
該光ファイバガイドが、光ファイバ配置部の両側面側に延在する並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターン側の光ファイバガイド溝の一端に、光信号伝達用コアパターンと交差する方向に延在する交差光ファイバガイドとを有し、
該上部クラッド層が光ファイバガイド溝上に形成されておらず、かつ、
前記光ファイバガイド溝に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターンとが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる光ファイバコネクタ。
［２］前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が交差間隙を有する［１］に記載の光ファイバコネクタ。
［３］前記光ファイバガイド溝と、前記光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる前記光導波路とが複数組並設され、前記並設された光ファイバガイド溝のうち少なくとも２つが前記交差間隙によって互いに連通している［２］に記載の光ファイバコネクタ。
［４］前記交差光ファイバガイドが、第１下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている［１］〜［３］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［５］前記交差光ファイバガイドが、下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている［１］〜［４］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［６］前記交差間隙と交差光ファイバガイドとの距離が０〜１０００μｍである［２］〜［５］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［７］前記光信号伝達用コアパターンと前記交差光ファイバガイドとが、接合されている［１］〜［６］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［８］前記交差光ファイバガイドと前記並行光ファイバガイドとが、接合されている［１］〜［７］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［９］前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が並行間隙を有する［２］〜［８］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１０］全ての交差光ファイバガイドが、並行光ファイバガイドを介して接続されている［１］〜［９］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１１］前記光ファイバガイド溝が、交差光ファイバガイドに近づくにしたがって幅方向に広くなるテーパ部を有する［１］〜［１０］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１２］前記テーパ部が、交差光ファイバガイドから５００μｍ以内に設けられている［１１］に記載の光ファイバコネクタ。
［１３］前記光導波路が、光路変換ミラー付きの光導波路である［１］〜［１２］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１４］基板上に第１下部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、第１下部クラッド層を形成するとともに光ファイバガイド部の第１下部クラッド層形成用フィルムを除去する第１の工程、第１下部クラッド層上及び第１下部クラッド層形成用フィルムが除去された基板上にコア形成用フィルムを積層し、露光現像によって、交差光ファイバガイドと、並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターンとを一括形成する第２の工程、光ファイバガイド及び光信号伝達用コアパターン上に、上部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、光ファイバガイド溝部の上部クラッド層形成用フィルムを、交差光ファイバガイド上を境界として除去する第３の工程を順に有することを特徴とする［１］〜［１３］のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
［１５］前記第２の工程において、交差間隙を形成することを特徴とする［１４］に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
［１６］前記第３の工程の後に、ダイシングソーによって前記交差光ファイバガイドを切削してスリット溝を形成すると同時に、光導波路の端面を平滑化する第４の工程を有する［１４］又は［１５］のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
［１７］前記スリット溝と前記交差間隙とが連続している［１６］に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光ファイバコネクタは、製造中のコアパターン及び上部クラッドパターンの解像性が向上され、下部クラッド層、コアパターン及び上部クラッド間の位置合わせ精度が緩和されるため、基板によらずにミスレジストレーションが少なく製造でき、光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、光ファイバの位置ずれがしにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の光ファイバコネクタ及びその製造方法の一例を示す、並行光ファイバガイドにおける並行方向断面図（ａ）、光信号伝達用コアパターンにおける並行方向断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の光ファイバコネクタ及びその製造方法の一例を示す、光導波路部における垂直方向断面図（ｃ）、光ファイバガイドにおける垂直方向断面図（ｄ）である。
【図３】本発明の光ファイバコネクタのファイバと光導波路の接続部分の一例を示す平面図（ｅ−１）〜（ｅ−３）である。
【図４】従来の光ファイバコネクタのファイバと光導波路の接続部分の一例を示す平面図である。
【図５】従来の光ファイバコネクタのファイバと光導波路の接続部分の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の光ファイバコネクタを、図１〜３を用いて説明する。図１及び２は、接着層として第２下部クラッド層２０１を用いたものである。なお、図２（ｄ）−６のみ、光ファイバガイド溝８の一部に光ファイバ３０を固定している状態を示す。
本発明の光ファイバコネクタは、基板１上に、光ファイバを固定するための光ファイバガイド溝８を形成する光ファイバガイドと、第１下部クラッド層３上に光信号伝達用コアパターン４が形成され、該光信号伝達用コアパターン４上に上部クラッド層７が形成されてなる光導波路２０とが複数組並設された光ファイバコネクタであって、該光ファイバガイドが、光ファイバ配置部の両側面側に延在する並行光ファイバガイド６と、光信号伝達用コアパターン４側の光ファイバガイド溝８の一端に、光信号伝達用コアパターン４と交差する方向に延在する交差光ファイバガイド５とを有し、該上部クラッド層７が光ファイバガイド溝８上に形成されておらず、かつ、前記光ファイバガイド溝８に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターン４とが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる。
また、並行光ファイバガイド６のうち１つ以上が交差間隙９０１を有することが好ましく、その場合、並設された光ファイバガイド溝８では、少なくとも２つが互いに連通した交差間隙９０１を有している。
光ファイバコネクタは、寸法安定性に課題を有するフレキシブル基板等においては、従来、光ファイバガイドの側壁部（並行光ファイバガイド６）と光信号伝達用コアパターン４との間に間隙を有さないと、並行光ファイバガイド６と光信号伝達用コアパターン４とが、接合してしまい、溶媒の液まわりが不良となるため、コアパターン及び上部クラッド層の解像性が低下する問題がある。さらに、光ファイバガイドの側壁部（並行光ファイバガイド６）と光信号伝達用コアパターン４との間に間隙を有しても、コアパターン及び上部クラッド層のパターニング位置が相対的にずれた場合、位置ずれした上部クラッド層によってこの間隙が埋め込まれてしまい、溶媒の液まわりが不良となる問題や、例え、埋め込まれなくとも、前述と同様の溶媒の液まわり不良のため、上部クラッド層の境界が、ファイバガイドに近づくように蛇行し、光ファイバガイド溝（ここでは、並行光ファイバガイド６と光信号伝達用コアパターン４との間）に残存する上部クラッド層７の影響で、光ファイバと光信号伝達用コアパターン４とが良好に接続できない問題があったが、本発明の光ファイバコネクタは交差光ファイバガイド５を有するため、交差光ファイバガイド５の厚さ分だけ、上部クラッド層７の位置合わせトレランスを確保でき、ミスレジストレーションを低減することができる。これは、上部クラッド層７の光ファイバガイド溝８側の非硬化領域と光信号伝達用コアパターン４側の硬化領域との境界を、交差光ファイバガイド５上にし、上部クラッド層７の現像を行うと、すでに形成済みの交差光ファイバガイド５が、光ファイバガイド溝８側にあらわになるため、図５に示すような、上部クラッド層７の境界の蛇行に影響されない。言い換えると上部クラッド層７の硬化領域・非硬化領域の境界とするよりも交差光ファイバガイド５の硬化領域・非硬化領域の境界とする方が、格段に光ファイバガイド溝８の解像性が向上できる。このようにして得られる本発明の光ファイバコネクタは、上部クラッド層７が、交差光ファイバガイド５を超えて光ファイバガイド溝８上に形成されていないものとなり、より具体的には、上記硬化領域・非硬化領域の境界は交差光ファイバガイド５上及び／又はそれより光導波路２０側に形成される。
また、並行光ファイバガイド６のうち１つ以上に交差間隙９０１を設けることにより、溶媒の液まわりを更に良好にさせることができる。特に、交差間隙９０１を設けることにより、コアパターン及び上部クラッド層７の現像性が向上する効果が得られる。
なお、本発明において、並行光ファイバガイド６は、光ファイバ３０を固定するためのものであって、光信号伝達用のコアとして機能するものではない。交差光ファイバガイド５は、その一部が、光信号が伝達される光信号伝達用コアパターンとして機能する。
また、使用する光ファイバ３０に制限はないが、以下に「光ファイバの直径」と表記した場合、光ファイバのクラッド外径もしくは光ファイバの被覆外径を表すこととする。
【０００９】
以下、本発明の光ファイバコネクタを構成する各層について説明する。
（下部クラッド層及び上部クラッド層）
以下、本発明で使用される下部クラッド層（第１下部クラッド層３、第２下部クラッド層２０１）及び上部クラッド層７について説明する。下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層としては、クラッド層形成用樹脂又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
【００１０】
本発明で用いるクラッド層形成用樹脂としては、光信号伝達用コアパターン４より低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層７において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。また、第２下部クラッド層２０１については、接着層２としての機能があれば、屈折率や光硬化性の性質は必要なく、後述の接着剤やコア形成用樹脂フィルムを用いても良い。
【００１１】
本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すれば良い。
塗布による場合には、その方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、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。
【００１２】
下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層７の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層７の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。また、第１下部クラッド層３は、光ファイバの中心と光信号伝達用コアパターン４の中心合わせのため、硬化後のフィルム厚みが、[（光ファイバの半径）−（第１下部クラッド層３上に形成された光信号伝達用コアパターン厚み）／２]の厚みのフィルムを用いることが更に好ましい。
具体例に、光ファイバの直径８０μｍ、光ファイバのコア径５０μｍの光ファイバを用いたときの好ましい下部クラッド層３の厚みを示す。まず、光導波路のコア径は、光ファイバから光信号伝達用コアパターン４へ光信号が伝搬してくる場合、光ファイバのコア径に外接する正方形が光損失なく伝搬できる。この場合、光導波路のコアは５０μｍ×５０μｍ（コア高さ；５０μｍ）となる。上記の式に当てはめると最適な下部クラッド層３の厚みは１５μｍとなる。また、上記と同一の光ファイバを用いて、光ファイバから光信号伝達用コアパターン４へ光信号が伝搬してくる場合、光ファイバのコア径に内接する正方形が光損失なく伝搬できる。この場合、光導波路のコアは２５√２μｍ×２５√２μｍ（コア高さ；２５√２μｍ）となる。上記の式に当てはめると最適な下部クラッド層３の厚みは（４０−１２．５√２）μｍとなる。
また、光導波路２０において、光信号伝達用コアパターン４を埋め込むための上部クラッド層７の厚みは、光信号伝達用コアパターン４の厚さ以上にすることが好ましいが、基板１表面から上部クラッド層７上面までの高さが光ファイバの直径以下になるように適宜調整すれば良い。
【００１３】
（コア層形成用樹脂及びコア層形成用樹脂フィルム）
本発明においては、下部クラッド層２０１，３に積層する光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５及び並行光ファイバガイド６の形成方法は特に限定されないが、例えば、コア層形成用樹脂の塗布又はコア層形成用樹脂フィルムのラミネートによりコア層を形成し、エッチングにより一括形成することで、光ファイバガイド溝８と光信号伝達用コアパターン４の位置ずれが生じないため好ましい。
また、本発明においては、光導波路２０と光ファイバガイドにおいて、それぞれコア層を形成した後、同時に露光現像して光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５、並行光ファイバガイド６、交差間隙９０１、並行間隙９０２等を同時に形成することにより、効率よく光ファイバコネクタを製造することができる。そのようにして得られた光ファイバコネクタは、光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５及び並行光ファイバガイド６が接合されたものとなる。
【００１４】
交差光ファイバガイド５は、光信号伝達用コアパターン４側の光ファイバガイド溝８の一端に、光信号伝達用コアパターン４と交差する方向（好ましくは略垂直）に設けられ、その厚さ（光信号伝達用コアパターン４側の端部から、光ファイバガイド溝８側の端部までの距離）は、光ファイバガイド溝８と平行方向の基板１のゆがみや上部クラッド層７の露光時のマスクの位置合わせ精度によって適宜変えても良く、上述のゆがみと位置合わせ精度を合算した考え得る最大の位置ずれ量の２倍以上であると、上部クラッド層７の硬化領域・非硬化領域境界線を交差光ファイバガイド５上に設けることができる。また、上記厚さが１００μｍ以下であると、上部クラッド層７の厚みの制御がしやすい。これらの観点から、１０〜１００μｍであることが好ましく、２０〜７０μｍであることがより好ましい。
並行光ファイバガイド６は、光ファイバと並行する方向（好ましくは略平行）に設けられ、その厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、３０〜２００μｍであることがより好ましい。
並行光ファイバガイド６のうち少なくとも１つ以上は交差間隙９０１を有することが好ましく、その場合、隣接する光ファイバガイド溝８が連通するため、現像液の液まわり性が良好となる。交差間隙９０１を設ける位置は、上記交差光ファイバガイド５から０〜１０００μｍであることが好ましく、０〜５００μｍであることがより好ましい。ここで、交差間隙９０１と交差光ファイバガイド５との距離とは、基板１平面上における、光信号伝達用コアパターン４の中心線の延長線や、光ファイバガイド溝８の中心線において、交差光ファイバガイド５の光ファイバガイド溝８側の端部との交点と、交差間隙９０１の交差光ファイバガイド５側の端部の延長線との交点との距離を示す。
各並行光ファイバガイド６に、さらに並行間隙９０２を設けると、液まわり性の点及び上部クラッド層７の膜厚制御の点でより好ましい。
また、並行光ファイバガイド６は、光ファイバガイド溝８が、交差光ファイバガイド５に近づくにしたがって幅方向に広くなるテーパ部１０を有するように設けると、交差光ファイバガイド５と並行光ファイバガイド６との接合部及びその近傍でコアパターンの樹脂残りが起こった場合でも、良好に光ファイバ３０を光信号伝達用コアパターン４に良好に突き当てられるため好ましい。このテーパ部１０の位置は、交差光ファイバガイド５から５００μｍ以内であると好ましく、５０μｍ以内であるとより好ましい。
【００１５】
コア層形成用樹脂、特に光信号伝達用コアパターン４に用いるコア層形成用樹脂は、クラッド層２０１，３より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得るものを用いることができる。パターン化する前のコア層の形成方法は限定されず、前記コア層形成用樹脂組成物を常法により塗布する方法等が挙げられる。
【００１６】
コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては特に限定されず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は１０〜１００μｍとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後の光信号伝達用コアパターン４の厚さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の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、光導波路形成後の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、該フィルムの厚さは、さらに３０〜９０μｍの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すれば良い。
また、光信号伝達用コアパターン４の硬化後の厚みは、光ファイバから光信号伝達用コアパターン４へ光を伝達する場合は、光ファイバのコア径以上になれば光の損失が少なく、光信号伝達用コアパターン４から光ファイバへ光を伝達する場合は、光信号伝達用コアパターン４の厚さと幅からなる矩形が、光ファイバのコア径の内側になるように調整すると更に良い。
また、クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルムはキャリアフィルム上に形成すると良い。キャリアフィルムの種類としては、柔軟性及び強靭性のあるキャリアフィルムとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドが好適に挙げられる。キャリアフィルムの厚さは、５〜２００μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、キャリアフィルムとしての強度が得やすいという利点があり、２００μｍ以下であると、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が形成できるという利点がある。以上の観点から、キャリアフィルムの厚さは１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましく、１５〜５０μｍであることが特に好ましい。
【００１７】
（基板）
基板１の材質としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板などが挙げられる。
基板１として柔軟性及び強靭性のある基材、例えば、前記クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルムのキャリアフィルムを基板として用いることで、フレキシブルな光ファイバコネクタとしてもよい。
【００１８】
本発明において、光ファイバ３０を光ファイバガイド溝８に固定する方法としては、特に限定されないが、例えば、ガラスブロックで光ファイバ３０を抑えて光ファイバガイド溝８に押し込み、光信号伝達用コアパターン４の中心と光ファイバ３０の中心を位置合わせして、接着剤等により固定すれば良い。
この際、図２、３に示すＸ方向の位置合わせは並行光ファイバガイド６により行い、Ｚ方向の位置合わせは基板１により行うことができる。
【００１９】
光ファイバガイドにおけるの基板面から光導波路２０の上部クラッド層７の上面までの距離が、光ファイバ３０の直径以下だと、ガラスブロックで光ファイバを抑えて光ファイバガイド溝８に押し込むなどの作業がしやすい。
また、並行光ファイバガイド６の高さ（厚さ）が、光ファイバ３０の半径以上であると光ファイバ３０の位置ずれがしにくい。
本発明においては、具体的には、光ファイバの直径が２００μｍ以下であればコア層形成用樹脂フィルムの膜厚が制御しやすいという観点から好ましく、１２５μｍ径や８０μｍ径の光ファイバを用いることが更に好ましい。並行光ファイバガイド６間の光ファイバガイド溝８の横幅としては、光ファイバの直径以上の幅であればよく、光ファイバの実装性及びトレランスの観点から、光ファイバの直径より０．１〜１０μｍ広い幅であると更に良い。並行光ファイバガイド６の高さは光ファイバの半径以上の高さであれば良く、且つ光ファイバの直径以下であれば良い。光ファイバの半径より５μｍ以上高く、直径より３μｍ以上低いと光ファイバの実装性が良いため更に好ましい。光ファイバガイドにおける基板面から光導波路２０の上部クラッド層７の上面までの距離（第１下部クラッド層３と上部クラッド層７の厚さの合計）は光ファイバの直径以下であれば良く、光ファイバの直径未満であればより効果的に光ファイバを固定できる。
【００２０】
図１〜３の光ファイバコネクタの場合、第１下部クラッド層３を除去する面積を低減することで基板表面からのコア高さ（特に並行光ファイバガイド６）の厚みばらつきを低減できるという理由及び光ファイバを固定する際のガラスブロックと上部クラッド層の接地領域を多くするという理由から、光ファイバガイドにおいて、光ファイバガイド溝８以外の部分に、第２下部クラッド層２０１及び上部クラッド層７が設けられていても良い。
また、光ファイバガイド溝８部分の上部クラッド層形成用樹脂フィルムをエッチング除去する工程において、除去部分が、並行光ファイバガイド６にかかっていても良い。
【００２１】
また、光信号伝達用コアパターン４や光ファイバガイドが、特に基板１に密着性が無い場合には、接着層２付きの基板１を用いてもよく、接着層が第２下部クラッド層２０１であっても良い。
接着層２の種類としては特に限定されないが、両面テープ、ＵＶまたは熱硬化性接着剤、プリプレグ、ビルドアップ材、電気配線板製造用途に使用される種々の接着剤が好適に挙げられる。光信号が基板１を透過する場合には、光信号波長において透明であればよくその際には、基板１と接着力のあるクラッド層形成用樹脂フィルムやコア層形成用樹脂フィルムを用いて接着層２とするのが好ましい。
【００２２】
また、電気配線板は特に限定されるものではないが、金属配線１０３がＦＲ−４上に形成された電気配線板でもよく、金属配線１０３がポリイミドやポリアミドフィルム上に形成されたフレキシブル配線板であってもよい。なお、金属配線１０３は金属層１０２から形成することができる。
光ファイバと光導波路を接続する光導波路端面の平滑化方法としては、特に限定するものではないが、例えば、ダイシングソーを用いて光導波路端面を切削し、スリット溝９を形成すると共に平滑化すればよい。この際のダイシングブレードの切削深さは、基板１表面以下にすると光ファイバ３０が良好に実装できるため好ましい。
【００２３】
以下、本発明の光ファイバコネクタの製造方法について具体的に説明する。
本発明の光ファイバコネクタの製造方法は、基板１上に第１下部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、第１下部クラッド層２０１を形成するとともに光ファイバガイド部の第１下部クラッド層形成用フィルムを除去する第１の工程、第１下部クラッド層上及び第１下部クラッド層形成用フィルムが除去された基板１上にコア形成用フィルムを積層し、露光現像によって、交差光ファイバガイド５と、並行光ファイバガイド６と、光信号伝達用コアパターン４とを一括形成する第２の工程、光ファイバガイド１２及び光信号伝達用コアパターン４上に、上部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、光ファイバガイド溝８部の上部クラッド層形成用フィルムを、交差光ファイバガイド５上を境界として除去する第３の工程を順に有することを特徴とする。光ファイバガイド１２と光信号伝達用コアパターン４とを同一のフォトマスクを用いて形成することで、光ファイバと光導波路との位置ずれを抑止することができる。
【００２４】
このようにして製造された本発明の光ファイバコネクタは、交差光ファイバガイド５が、第１下部クラッド層３と光ファイバガイド溝８との間に挟持された構成となる。
本発明の光ファイバコネクタの製造方法は、さらに、ダイシングソーによって前記交差光ファイバガイド５を切削してスリット溝１１を形成すると同時に、光導波路２０の端面を平滑化する第４の工程を有することが好ましい。光導波路２０の端面を平滑化することにより、光伝搬効率を向上することができる。さらに、接着剤によって光ファイバを接合する際に、該接着剤の液回り性が向上するため気泡の混入が少なく良好に光ファイバを固定することができる。
また、本発明の光ファイバコネクタにおいては、スリット溝１１と交差間隙９０１とが連続していると、スリット溝１１と交差間隙９０１間に並行光ファイバガイド６が部分的に残り、これが変形したり倒れたりすることがないため好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
実施例１
［クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
［（A）ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）の作製］
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（A−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
[重量平均分子量の測定］
（A−１）の重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー（株）製「ＳＤ−８０２２」、「ＤＰ−８０２０」、及び「ＲＩ−８０２０」）を用いて測定した結果、３．９×１０4であった。なお、カラムは日立化成工業（株）製「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。
［酸価の測定］
Ａ−２の酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価はＡ−２溶液を中和するのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
［クラッド層形成用樹脂ワニスの調合］
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ａ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、（Ｃ）熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン（株）製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｄ）光重合開始剤として、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・ジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋（株）製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
上記で得られたクラッド層形成用樹脂組成物を、ＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、前記塗工機を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用した第１下部クラッド層及び第２下部クラッド層（接着層）の厚みに付いては、実施例中に記載する。また、第１下部クラッド層及び第２下部クラッド層の硬化後の膜厚と塗工後の膜厚は同一であった。本実施例で用いた上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚についても実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
【００２６】
［コア層形成用樹脂フィルムの作製］
（Ａ）ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂（商品名：フェノトートＹＰ−７０、東都化成株式会社製）２６質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、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（商品名：Ａ−ＢＰＥＦ、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、及びビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：ＥＡ−１０２０、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、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（商品名：イルガキュア８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、及び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（商品名：イルガキュア２９５９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスＢを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスＢを、ＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績株式会社製、厚さ：１６μｍ）の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム株式会社、厚さ：２５μｍ）を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム厚みに付いては、実施例中に記載する。実施例中に記載するコア層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
【００２７】
［基板の作製］
（サブトラクティブ法による電気配線形成）
金属層１０２として片面銅箔付きのポリイミドフィルム１０１（（ポリイミド；ユーピレックスＶＴ（宇部日東化成製）、厚み；２５μｍ）、（銅箔；ＮＡ−ＤＦＦ（三井金属鉱業社製））、厚み；９μｍ）（図１（ａ）−１、図２（ｃ）−１参照）の銅箔面に感光性ドライフィルムレジスト（商品名：フォテック、日立化成工業株式会製、厚さ：２５μｍ）をロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、ラミネート速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で貼り、次いで紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて感光性ドライフィルムレジスト側から幅５０μｍのネガ型フォトマスクを介し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１２０ｍＪ／ｃｍ2照射し、未露光部分の感光性ドライフィルムレジストを３５℃の０．１〜５重量％炭酸ナトリウムの希薄溶液で除去した。その後、塩化第二鉄溶液を用いて、感光性ドライフィルムレジストが除去されむき出しになった部分の銅箔をエッチングにより除去し、３５℃の１〜１０重量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、露光部分の感光性ドライフィルムレジストを除去し、L（ライン幅）／S（間隙幅）＝６０／１９０μｍ（光信号伝達用コアパターン４間の間隙中心の直下、及び光ファイバガイド溝８部分の並行光ファイバガイド６の直下になるように間隙幅を変換している）の電気配線１０３を形成しフレキシブル配線板を得た。
【００２８】
（Ｎｉ／Ａｕめっきの形成）
その後、フレキシブル配線板を、脱脂、ソフトエッチング、酸洗浄し、無電解Ｎｉめっき用増感剤（商品名：ＳＡ−１００、日立化成工業株式会社製）に２５℃で５分間浸漬後水洗し、８３℃の無電解Ｎｉめっき液（奥野製薬社製、ＩＣＰニコロンＧＭ−ＳＤ溶液、ｐＨ４．６）に８分間浸漬して３μｍのＮｉ被膜を形成し、その後、純水にて洗浄を実施した。
次に、置換金めっき液（１００ｍＬ；ＨＧＳ−５００及び１．５ｇ；シアン化金カリウム／Ｌで建浴）（商品名：ＨＧＳ−５００、日立化成工業株式会社製、）に８５℃で８分間浸漬し、Ｎｉ被膜上に０．０６μｍの置換金被膜を形成した。これにより、カバーレイフィルムのない電気配線１０３部分が、Ｎｉ及びＡｕのめっきに被覆されたフレキシブル配線板を得た（図１（ａ）−２、図２（ｃ）−２参照）。
接着層２として上記で得られた１０μｍ厚のクラッド層形成用樹脂フィルムを大きさ１００×１００ｍｍに裁断し、保護フィルムである離型ＰＥＴフィルム（ピューレックスＡ３１）を剥離し、上記で形成したフレキシブル配線板のポリイミド面に、平板型ラミネータとして真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１００℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、第２下部クラッド層２０１付きの電気配線板を形成した。紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にてキャリアフィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を４Ｊ／ｃｍ2照射し、次いでキャリアフィルムを剥離し、１７０℃で１時間加熱処理することにより、厚さ１０μｍの第２下部クラッド層２０１付きの基板１を形成した（図１（ａ）−３、図２（ｃ）−３参照）。
【００２９】
［光ファイバコネクタの作製］
上記で得られた１５μｍ厚の下部クラッド層形成用樹脂フィルムを大きさ１００×１００μｍに裁断し、保護フィルムを剥離して、第２下部クラッド層２０１面側に上記と同様の条件で、真空ラミネータによって積層した。６６０μｍ×３．０ｍｍの非露光部を有したネガ型フォトマスクを介し、紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にてキャリアフィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。その後、キャリアフィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、第１下部クラッド層３を現像した。続いて、水洗浄し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、光ファイバガイド形成部分に６６０μｍ×３．０ｍｍの開口部を形成した第１下部クラッド層３付きの基板１を作製した（図１（ａ）−４、図２（ｃ）−４、図２（ｄ）−４参照）。これにより、光導波路２０形成部分には、第１下部クラッド層３が形成され、光ファイバガイド形成部分には、第１下部クラッド層３が無い状態となっている。
次に、上記の第１下部クラッド層３面にロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件で、保護フィルムを剥離した５０μｍ厚の上記コア層形成用樹脂フィルムをラミネートし、次いで上記の真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着した。その後、光信号伝達用コアパターン幅５０μｍ（ファイバ接続部分のパターンピッチ；１２５μｍ、光路変換ミラー形成部（ファイバ接続部分より５ｍｍ地点）のパターンピッチ；２５０μｍ、４本）、並行光ファイバガイド６幅４０μｍ（光ファイバガイド溝８ピッチ；１２５μｍ、４本、両端の並行光ファイバガイド６のみ１５０μｍ）のネガ型フォトマスクを介し、光信号伝達用コアパターン４が第１下部クラッド層３上に、交差光ファイバガイド５が、第１下部クラッド層３の端部（第２下部クラッド層２０１上における、第１下部クラッド層３が形成されている部分と、形成されていない部分との境界部）に、並行光ファイバガイド６及び交差間隙９０１が基板１（第２下部クラッド層２０１）上に形成されるように位置合わせをし、上記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を７００ｍＪ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。その後、キャリアフィルムであるＰＥＴフィルムを剥離し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝８／２、質量比）を用いて、コアパターンを現像した。続いて、洗浄液（イソプロパノール）を用いて洗浄し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５、並行光ファイバガイド６及び交差間隙９０１を形成し、同時に並行光ファイバガイド６間に８５μｍ幅（テーパ部１０における幅は８７μｍ）の光ファイバガイド溝８が形成された。ここで、交差間隙９０１と交差光ファイバガイド５との距離は１００μｍであった。なお、光ファイバガイドにおける各パターンの大きさは、光ファイバを光ファイバガイド溝８に固定した際に、光ファイバが光信号伝達用コアパターン４に光信号を送受可能な位置に接合するように設計されている（図１（ａ）−５、図１（ｂ）−５、図２（ｃ）−５、図２（ｄ）−５、図２（ｅ−１）参照）。
【００３０】
次いで、保護フィルムを剥離した５２μｍ厚の上部クラッド層樹脂フィルムをコアパターン形成面側から上記の真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。さらに、第１下部クラッド層３形成の際に使用したネガ型フォトマスクを使用して、交差光ファイバガイド５上が硬化領域・非硬化領域の境界となるように位置あわせして、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１５０ｍＪ／ｃｍ2照射後、キャリアフィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、光ファイバガイド溝８部分の上部クラッド層形成用樹脂フィルムを現像除去した。続いて、水洗浄し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、１２５μｍピッチ、ファイバ径８０μｍ、４チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は８５μｍ（テーパ部は８７μｍ）、光ファイバガイドの高さは６４μｍ、基板面から上部クラッド層上面までの高さは７５μｍ、光信号伝達用コアパターン４の厚みは５１μｍであった（図１（ａ）−６、図１（ｂ）−６、図２（ｃ）−６、図２（ｄ）−６参照）。
【００３１】
（光路変換ミラーの形成）
得られた光導波路２０の上部クラッド層７側からダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ社製）を用いて４５°の光路変換ミラー１３を形成した（図１（ａ）−７、図１（ｂ）−７参照）。次いでミラー形成部分を開口させたメタルマスクをミラー付きの光ファイバコネクタに設置し、蒸着装置（ＲＥ−００２５、ファースト技研製）を用いて蒸着金属層１４としてＡｕを０．５μｍ蒸着させた（図１（ａ）−８、図１（ｂ）−８参照）。
（スリット溝の形成）
得られた光導波路２０の光ファイバ接続端面を平滑化するためにダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ社製）を用いて４０μｍ幅のスリット溝１１を形成した（図１（ａ）−９、図１（ｂ）−９参照）。併せて、光ファイバガイド用コアパターンに対して平行に基板を切断し（光導波路端面から３ｍｍ地点）、基板端面にファイバ溝が現れるように外形加工を行った。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、１２５μｍピッチ、４チャンネルの光ファイバ３０（コア径；５０μｍ、クラッド径；８０μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン４の光伝達面に接合し、光ファイバ３０から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【００３２】
実施例２
実施例１において、下部クラッド層３を、開口部に１４５μｍ×３．０ｍｍの非露光部を２５０μｍピッチで４箇所を有するネガ型フォトマスクを用いて形成し、コアパターンを、光信号伝達用コアパターン幅５０μｍ、光ファイバガイド部分のパターンピッチ２５０μｍ、光路変換ミラー形成部（ファイバ接続部分より５ｍｍ地点）のパターンピッチ；２５０μｍ（４本）、並行光ファイバガイド６幅１６５μｍ（並行光ファイバガイド中央に４０μｍの並行間隙９０２を形成）、光ファイバガイド溝ピッチ２５０μｍ（４本、両端の並行光ファイバガイド６のみ１５０μｍ）、交差間隙９０１と交差光ファイバガイド５との距離は５μｍのネガ型フォトマスクとし、上部クラッド層７のネガ型フォトマスクを下部クラッド層３で用いたフォトマスクにした以外は同様の方法で２５０μｍピッチ、ファイバ径８０μｍ、４チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。また、スリット溝１１を形成する際に、該スリット溝と交差間隙を連続させた。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は８５μｍ、光ファイバガイドの高さは６３．５μｍ、基板面から上部クラッド層７上面までの高さは７４．５μｍ、光信号伝達用コアパターン４の高さは４９．３μｍであった。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、２５０μｍピッチ、４チャンネルの光ファイバ（コア径；５０μｍ、クラッド径；８０μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン５の光伝達面に接合し、光ファイバ３０から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【００３３】
実施例３
実施例１において下部クラッド層形成用樹脂フィルム厚みを３７．５μｍとし、１００μｍ×１０ｍｍの下部クラッドパターンを形成し、コアパターン形成用樹脂フィルム厚みを８７．５μｍとし、下部クラッドパターン上に幅５０μｍの光信号伝達用コアパターン４を形成し、パターン幅６０μｍで溝幅１３０μｍの並行光ファイバガイド６を形成し、上部クラッド層形成用樹脂フィルム厚みを９０μｍとし、光ファイバガイド溝８部分を除去した以外は同様の方法でファイバ径１２５μｍ、１チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は１３０μｍ、光ファイバガイドの高さは８７．８μｍ、基板面から上部クラッド層上面までの高さは９２μｍ、光信号伝達用コアパターン４の高さは５０．５μｍであった。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、１チャンネルの光ファイバ（コア径；５０μｍ、クラッド径；１２５μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン５の光伝達面に接合し、光ファイバ３０から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【００３４】
実施例４
実施例１において下部クラッド層形成用樹脂フィルム厚みを２３μｍ、コアパターン形成用樹脂フィルム厚みを３８μｍとし、光信号伝達用コアパターン４のコア幅を３５μｍにした以外は、同様の方法で２５０μｍピッチ、ファイバ径８０μｍ、４チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は８５μｍ、光ファイバガイドの高さは５１μｍ、基板面から上部クラッド層７上面までの高さは６８μｍ、光信号伝達用コアパターン４の厚みは３５．６μｍであった。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、４チャンネルの光ファイバ（コア径；５０μｍ、クラッド径；８０μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン５の光伝達面に接合し、光導波路からの光信号を光ファイバ３０へ伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上詳細に説明したように、本発明の光ファイバコネクタは、基板によらずに光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、光ファイバの位置ずれがしにくい。更に製造中のフォトリソグラフィプロセスによる光ファイバ搭載溝部のコア層及び上部クラッド層の解像性を確実に向上できるため量産性に優れている。
このため、光ファイバ用の光電気変換基板等として有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１．基板
１０１．ポリイミドフィルム
１０２．金属層
１０３．金属配線，電気配線
２．接着層
２０１．下部クラッド層（第２下部クラッド層）
３．下部クラッド層（第１下部クラッド層）
４．光信号伝達用コアパターン
５．交差光ファイバガイド
６．並行光ファイバガイド
７．上部クラッド層
８．光ファイバガイド溝
９０１．交差間隙
９０２．並行間隙
１０．テーパ部
１１．スリット溝
１２．光ファイバガイド
１３．光路変換ミラー
１４．金属層
２０．光導波路
３０．光ファイバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバコネクタ及びその製造方法に関し、特に、製造中のコアパターン及び上部クラッドパターンの解像性が向上されるため、ミスレジストレーションが少なく、光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、基板によらずに光ファイバの位置ずれがしにくい光ファイバコネクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に光ケーブル（光ファイバケーブルともいう）は、多量の情報の高速通信が可能であることから、家庭用、産業用の情報通信に広く利用されている。また、例えば自動車には、各種電装品（例えば、カーナビゲーションシステム等）が装備されているが、それらの電装品の光通信にも採用されている。このような光ケーブルが有する光ファイバの端末同士を突き合わせて接続する光ケーブルコネクタとして、特許文献１に開示されるものがある。
また、情報容量の増大に伴い、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ内の情報処理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、光伝送路として、光ファイバに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いられている。
そして、この光導波路と光ファイバとを接合する場合、例えば、特許文献２に記載したような光ファイバコネクタが挙げられる。
しかしながら、このような、光ファイバコネクタにおいては、光ファイバ搭載溝をダイシングによる切削加工の必要があるため作業効率が悪く、光導波路コアは溝の切削工程とは別の工程においてフォトリソ及びエッチングで作製するため、光ファイバの位置ずれが生じることがあった。更に、上記の方法ではシリコンウエハなどの寸法安定性の良い硬い基板上に形成しないと、より大きな光ファイバの位置ずれが生じた。
また、特許文献３に記載の光導波路が形成された導波路基板と、光ファイバがキャリアされた光コネクタをそれぞれ別のホルダに装着し、各ホルダの端面同志を固着するような光ファイバと光導波路の接続方法があるが、接続までの工程数が多く煩雑であった。また、特許文献４に記載の光ファイバコネクタ（図４参照）においては、フォトリソグラフィーによってコア配線パターンとファイバガイド溝と接着剤浸透溝とを一括形成する手法があるが、この場合、ファイバガイド溝端面の光導波路の下部クラッド層、コアパターン、上部クラッド層を、位置ずれなくフォトリソグラフィー加工する必要があり、寸法安定性の良い基板上に形成しないと製造上困難であった。さらに、コア配線パターンと、ファイバガイドの側壁部のコアパターンとの間に接着剤浸透溝を備えているが、そもそもファイバガイドとコア配線パターンのみを形成する場合、ファイバガイドの側壁部とコア配線パターンとの間に間隙がないとコアパターン自体のミスレジストレーションの原因となるため、設計上、コアパターンとファイバガイドの側壁部のコアパターンとの間に溝を形成することが必然である。例え接着剤浸透溝を設けても、上部クラッド層のパターニングの際に位置ズレを起こすと、上部クラッド層とファイバガイドの側壁部を形成するコアパターンとが接続してしまい接着剤浸透溝自体が形成できない問題があった。さらに、図５に示すように、接着剤浸透溝は形成できていても、上部クラッド層の境界が、ファイバガイドに近づくように蛇行し、ファイバガイド内に残存する上部クラッド層の影響で、光ファイバとコアパターンとが良好に接続できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４８９２５
【特許文献２】特開２００１−２０１６４６
【特許文献３】特開平７−１３０４０
【特許文献４】特許４５７７３７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、製造中のコアパターン及び上部クラッドパターンの解像性が向上され、下部クラッド層、コアパターン及び上部クラッド間の位置合わせ精度が緩和されるため、基板によらずにミスレジストレーションが少なく製造でき、光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、光ファイバの位置ずれがしにくい光ファイバコネクタ及び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】
【０００５】
本発明は、以下の発明を提供するものである。
［１］基板上に、光ファイバを固定するための光ファイバガイド溝を形成する光ファイバガイドと、
第１下部クラッド層上に光信号伝達用コアパターンが形成され、該光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる光導波路とが並設された光ファイバコネクタであって、
該光ファイバガイドが、光ファイバ配置部の両側面側に延在する並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターン側の光ファイバガイド溝の一端に、光信号伝達用コアパターンと交差する方向に延在する交差光ファイバガイドとを有し、
該上部クラッド層が光ファイバガイド溝上に形成されておらず、かつ、
前記光ファイバガイド溝に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターンとが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる光ファイバコネクタ。
［２］前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が交差間隙を有する［１］に記載の光ファイバコネクタ。
［３］前記光ファイバガイド溝と、前記光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる前記光導波路とが複数組並設され、前記並設された光ファイバガイド溝のうち少なくとも２つが前記交差間隙によって互いに連通している［２］に記載の光ファイバコネクタ。
［４］前記交差光ファイバガイドが、第１下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている［１］〜［３］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［５］前記交差光ファイバガイドが、下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている［１］〜［４］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［６］前記交差間隙と交差光ファイバガイドとの距離が０〜１０００μｍである［２］〜［５］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［７］前記光信号伝達用コアパターンと前記交差光ファイバガイドとが、接合されている［１］〜［６］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［８］前記交差光ファイバガイドと前記並行光ファイバガイドとが、接合されている［１］〜［７］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［９］前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が並行間隙を有する［２］〜［８］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１０］全ての交差光ファイバガイドが、並行光ファイバガイドを介して接続されている［１］〜［９］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１１］前記光ファイバガイド溝が、交差光ファイバガイドに近づくにしたがって幅方向に広くなるテーパ部を有する［１］〜［１０］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１２］前記テーパ部が、交差光ファイバガイドから５００μｍ以内に設けられている［１１］に記載の光ファイバコネクタ。
［１３］前記光導波路が、光路変換ミラー付きの光導波路である［１］〜［１２］のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
［１４］基板上に第１下部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、第１下部クラッド層を形成するとともに光ファイバガイド部の第１下部クラッド層形成用フィルムを除去する第１の工程、第１下部クラッド層上及び第１下部クラッド層形成用フィルムが除去された基板上にコア形成用フィルムを積層し、露光現像によって、交差光ファイバガイドと、並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターンとを一括形成する第２の工程、光ファイバガイド及び光信号伝達用コアパターン上に、上部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、光ファイバガイド溝部の上部クラッド層形成用フィルムを、交差光ファイバガイド上を境界として除去する第３の工程を順に有することを特徴とする［１］〜［１３］のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
［１５］前記第２の工程において、交差間隙を形成することを特徴とする［１４］に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
［１６］前記第３の工程の後に、ダイシングソーによって前記交差光ファイバガイドを切削してスリット溝を形成すると同時に、光導波路の端面を平滑化する第４の工程を有する［１４］又は［１５］のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
［１７］前記スリット溝と前記交差間隙とが連続している［１６］に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の光ファイバコネクタは、製造中のコアパターン及び上部クラッドパターンの解像性が向上され、下部クラッド層、コアパターン及び上部クラッド間の位置合わせ精度が緩和されるため、基板によらずにミスレジストレーションが少なく製造でき、光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、光ファイバの位置ずれがしにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の光ファイバコネクタ及びその製造方法の一例を示す、並行光ファイバガイドにおける並行方向断面図（ａ）、光信号伝達用コアパターンにおける並行方向断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の光ファイバコネクタ及びその製造方法の一例を示す、光導波路部における垂直方向断面図（ｃ）、光ファイバガイドにおける垂直方向断面図（ｄ）である。
【図３】本発明の光ファイバコネクタのファイバと光導波路の接続部分の一例を示す平面図（ｅ−１）〜（ｅ−３）である。
【図４】従来の光ファイバコネクタのファイバと光導波路の接続部分の一例を示す平面図である。
【図５】従来の光ファイバコネクタのファイバと光導波路の接続部分の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の光ファイバコネクタを、図１〜３を用いて説明する。図１及び２は、接着層として第２下部クラッド層２０１を用いたものである。なお、図２（ｄ）−６のみ、光ファイバガイド溝８の一部に光ファイバ３０を固定している状態を示す。
本発明の光ファイバコネクタは、基板１上に、光ファイバを固定するための光ファイバガイド溝８を形成する光ファイバガイドと、第１下部クラッド層３上に光信号伝達用コアパターン４が形成され、該光信号伝達用コアパターン４上に上部クラッド層７が形成されてなる光導波路２０とが複数組並設された光ファイバコネクタであって、該光ファイバガイドが、光ファイバ配置部の両側面側に延在する並行光ファイバガイド６と、光信号伝達用コアパターン４側の光ファイバガイド溝８の一端に、光信号伝達用コアパターン４と交差する方向に延在する交差光ファイバガイド５とを有し、該上部クラッド層７が光ファイバガイド溝８上に形成されておらず、かつ、前記光ファイバガイド溝８に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターン４とが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる。
また、並行光ファイバガイド６のうち１つ以上が交差間隙９０１を有することが好ましく、その場合、並設された光ファイバガイド溝８では、少なくとも２つが互いに連通した交差間隙９０１を有している。
光ファイバコネクタは、寸法安定性に課題を有するフレキシブル基板等においては、従来、光ファイバガイドの側壁部（並行光ファイバガイド６）と光信号伝達用コアパターン４との間に間隙を有さないと、並行光ファイバガイド６と光信号伝達用コアパターン４とが、接合してしまい、溶媒の液まわりが不良となるため、コアパターン及び上部クラッド層の解像性が低下する問題がある。さらに、光ファイバガイドの側壁部（並行光ファイバガイド６）と光信号伝達用コアパターン４との間に間隙を有しても、コアパターン及び上部クラッド層のパターニング位置が相対的にずれた場合、位置ずれした上部クラッド層によってこの間隙が埋め込まれてしまい、溶媒の液まわりが不良となる問題や、例え、埋め込まれなくとも、前述と同様の溶媒の液まわり不良のため、上部クラッド層の境界が、ファイバガイドに近づくように蛇行し、光ファイバガイド溝（ここでは、並行光ファイバガイド６と光信号伝達用コアパターン４との間）に残存する上部クラッド層７の影響で、光ファイバと光信号伝達用コアパターン４とが良好に接続できない問題があったが、本発明の光ファイバコネクタは交差光ファイバガイド５を有するため、交差光ファイバガイド５の厚さ分だけ、上部クラッド層７の位置合わせトレランスを確保でき、ミスレジストレーションを低減することができる。これは、上部クラッド層７の光ファイバガイド溝８側の非硬化領域と光信号伝達用コアパターン４側の硬化領域との境界を、交差光ファイバガイド５上にし、上部クラッド層７の現像を行うと、すでに形成済みの交差光ファイバガイド５が、光ファイバガイド溝８側にあらわになるため、図５に示すような、上部クラッド層７の境界の蛇行に影響されない。言い換えると上部クラッド層７の硬化領域・非硬化領域の境界とするよりも交差光ファイバガイド５の硬化領域・非硬化領域の境界とする方が、格段に光ファイバガイド溝８の解像性が向上できる。このようにして得られる本発明の光ファイバコネクタは、上部クラッド層７が、交差光ファイバガイド５を超えて光ファイバガイド溝８上に形成されていないものとなり、より具体的には、上記硬化領域・非硬化領域の境界は交差光ファイバガイド５上及び／又はそれより光導波路２０側に形成される。
また、並行光ファイバガイド６のうち１つ以上に交差間隙９０１を設けることにより、溶媒の液まわりを更に良好にさせることができる。特に、交差間隙９０１を設けることにより、コアパターン及び上部クラッド層７の現像性が向上する効果が得られる。
なお、本発明において、並行光ファイバガイド６は、光ファイバ３０を固定するためのものであって、光信号伝達用のコアとして機能するものではない。交差光ファイバガイド５は、その一部が、光信号が伝達される光信号伝達用コアパターンとして機能する。
また、使用する光ファイバ３０に制限はないが、以下に「光ファイバの直径」と表記した場合、光ファイバのクラッド外径もしくは光ファイバの被覆外径を表すこととする。
【０００９】
以下、本発明の光ファイバコネクタを構成する各層について説明する。
（下部クラッド層及び上部クラッド層）
以下、本発明で使用される下部クラッド層（第１下部クラッド層３、第２下部クラッド層２０１）及び上部クラッド層７について説明する。下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層としては、クラッド層形成用樹脂又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
【００１０】
本発明で用いるクラッド層形成用樹脂としては、光信号伝達用コアパターン４より低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層７において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。また、第２下部クラッド層２０１については、接着層２としての機能があれば、屈折率や光硬化性の性質は必要なく、後述の接着剤やコア形成用樹脂フィルムを用いても良い。
【００１１】
本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すれば良い。
塗布による場合には、その方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、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。
【００１２】
下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層７の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層２０１，３及び上部クラッド層７の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。また、第１下部クラッド層３は、光ファイバの中心と光信号伝達用コアパターン４の中心合わせのため、硬化後のフィルム厚みが、[（光ファイバの半径）−（第１下部クラッド層３上に形成された光信号伝達用コアパターン厚み）／２]の厚みのフィルムを用いることが更に好ましい。
具体例に、光ファイバの直径８０μｍ、光ファイバのコア径５０μｍの光ファイバを用いたときの好ましい下部クラッド層３の厚みを示す。まず、光導波路のコア径は、光ファイバから光信号伝達用コアパターン４へ光信号が伝搬してくる場合、光ファイバのコア径に外接する正方形が光損失なく伝搬できる。この場合、光導波路のコアは５０μｍ×５０μｍ（コア高さ；５０μｍ）となる。上記の式に当てはめると最適な下部クラッド層３の厚みは１５μｍとなる。また、上記と同一の光ファイバを用いて、光ファイバから光信号伝達用コアパターン４へ光信号が伝搬してくる場合、光ファイバのコア径に内接する正方形が光損失なく伝搬できる。この場合、光導波路のコアは２５√２μｍ×２５√２μｍ（コア高さ；２５√２μｍ）となる。上記の式に当てはめると最適な下部クラッド層３の厚みは（４０−１２．５√２）μｍとなる。
また、光導波路２０において、光信号伝達用コアパターン４を埋め込むための上部クラッド層７の厚みは、光信号伝達用コアパターン４の厚さ以上にすることが好ましいが、基板１表面から上部クラッド層７上面までの高さが光ファイバの直径以下になるように適宜調整すれば良い。
【００１３】
（コア層形成用樹脂及びコア層形成用樹脂フィルム）
本発明においては、下部クラッド層２０１，３に積層する光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５及び並行光ファイバガイド６の形成方法は特に限定されないが、例えば、コア層形成用樹脂の塗布又はコア層形成用樹脂フィルムのラミネートによりコア層を形成し、エッチングにより一括形成することで、光ファイバガイド溝８と光信号伝達用コアパターン４の位置ずれが生じないため好ましい。
また、本発明においては、光導波路２０と光ファイバガイドにおいて、それぞれコア層を形成した後、同時に露光現像して光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５、並行光ファイバガイド６、交差間隙９０１、並行間隙９０２等を同時に形成することにより、効率よく光ファイバコネクタを製造することができる。そのようにして得られた光ファイバコネクタは、光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５及び並行光ファイバガイド６が接合されたものとなる。
【００１４】
交差光ファイバガイド５は、光信号伝達用コアパターン４側の光ファイバガイド溝８の一端に、光信号伝達用コアパターン４と交差する方向（好ましくは略垂直）に設けられ、その厚さ（光信号伝達用コアパターン４側の端部から、光ファイバガイド溝８側の端部までの距離）は、光ファイバガイド溝８と平行方向の基板１のゆがみや上部クラッド層７の露光時のマスクの位置合わせ精度によって適宜変えても良く、上述のゆがみと位置合わせ精度を合算した考え得る最大の位置ずれ量の２倍以上であると、上部クラッド層７の硬化領域・非硬化領域境界線を交差光ファイバガイド５上に設けることができる。また、上記厚さが１００μｍ以下であると、上部クラッド層７の厚みの制御がしやすい。これらの観点から、１０〜１００μｍであることが好ましく、２０〜７０μｍであることがより好ましい。
並行光ファイバガイド６は、光ファイバと並行する方向（好ましくは略平行）に設けられ、その厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、３０〜２００μｍであることがより好ましい。
並行光ファイバガイド６のうち少なくとも１つ以上は交差間隙９０１を有することが好ましく、その場合、隣接する光ファイバガイド溝８が連通するため、現像液の液まわり性が良好となる。交差間隙９０１を設ける位置は、上記交差光ファイバガイド５から０〜１０００μｍであることが好ましく、０〜５００μｍであることがより好ましい。ここで、交差間隙９０１と交差光ファイバガイド５との距離とは、基板１平面上における、光信号伝達用コアパターン４の中心線の延長線や、光ファイバガイド溝８の中心線において、交差光ファイバガイド５の光ファイバガイド溝８側の端部との交点と、交差間隙９０１の交差光ファイバガイド５側の端部の延長線との交点との距離を示す。
各並行光ファイバガイド６に、さらに並行間隙９０２を設けると、液まわり性の点及び上部クラッド層７の膜厚制御の点でより好ましい。
また、並行光ファイバガイド６は、光ファイバガイド溝８が、交差光ファイバガイド５に近づくにしたがって幅方向に広くなるテーパ部１０を有するように設けると、交差光ファイバガイド５と並行光ファイバガイド６との接合部及びその近傍でコアパターンの樹脂残りが起こった場合でも、良好に光ファイバ３０を光信号伝達用コアパターン４に良好に突き当てられるため好ましい。このテーパ部１０の位置は、交差光ファイバガイド５から５００μｍ以内であると好ましく、５０μｍ以内であるとより好ましい。
【００１５】
コア層形成用樹脂、特に光信号伝達用コアパターン４に用いるコア層形成用樹脂は、クラッド層２０１，３より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得るものを用いることができる。パターン化する前のコア層の形成方法は限定されず、前記コア層形成用樹脂組成物を常法により塗布する方法等が挙げられる。
【００１６】
コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては特に限定されず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は１０〜１００μｍとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後の光信号伝達用コアパターン４の厚さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の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、光導波路形成後の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、該フィルムの厚さは、さらに３０〜９０μｍの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すれば良い。
また、光信号伝達用コアパターン４の硬化後の厚みは、光ファイバから光信号伝達用コアパターン４へ光を伝達する場合は、光ファイバのコア径以上になれば光の損失が少なく、光信号伝達用コアパターン４から光ファイバへ光を伝達する場合は、光信号伝達用コアパターン４の厚さと幅からなる矩形が、光ファイバのコア径の内側になるように調整すると更に良い。
また、クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルムはキャリアフィルム上に形成すると良い。キャリアフィルムの種類としては、柔軟性及び強靭性のあるキャリアフィルムとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドが好適に挙げられる。キャリアフィルムの厚さは、５〜２００μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、キャリアフィルムとしての強度が得やすいという利点があり、２００μｍ以下であると、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が形成できるという利点がある。以上の観点から、キャリアフィルムの厚さは１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましく、１５〜５０μｍであることが特に好ましい。
【００１７】
（基板）
基板１の材質としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板などが挙げられる。
基板１として柔軟性及び強靭性のある基材、例えば、前記クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルムのキャリアフィルムを基板として用いることで、フレキシブルな光ファイバコネクタとしてもよい。
【００１８】
本発明において、光ファイバ３０を光ファイバガイド溝８に固定する方法としては、特に限定されないが、例えば、ガラスブロックで光ファイバ３０を抑えて光ファイバガイド溝８に押し込み、光信号伝達用コアパターン４の中心と光ファイバ３０の中心を位置合わせして、接着剤等により固定すれば良い。
この際、図２、３に示すＸ方向の位置合わせは並行光ファイバガイド６により行い、Ｚ方向の位置合わせは基板１により行うことができる。
【００１９】
光ファイバガイドにおけるの基板面から光導波路２０の上部クラッド層７の上面までの距離が、光ファイバ３０の直径以下だと、ガラスブロックで光ファイバを抑えて光ファイバガイド溝８に押し込むなどの作業がしやすい。
また、並行光ファイバガイド６の高さ（厚さ）が、光ファイバ３０の半径以上であると光ファイバ３０の位置ずれがしにくい。
本発明においては、具体的には、光ファイバの直径が２００μｍ以下であればコア層形成用樹脂フィルムの膜厚が制御しやすいという観点から好ましく、１２５μｍ径や８０μｍ径の光ファイバを用いることが更に好ましい。並行光ファイバガイド６間の光ファイバガイド溝８の横幅としては、光ファイバの直径以上の幅であればよく、光ファイバの実装性及びトレランスの観点から、光ファイバの直径より０．１〜１０μｍ広い幅であると更に良い。並行光ファイバガイド６の高さは光ファイバの半径以上の高さであれば良く、且つ光ファイバの直径以下であれば良い。光ファイバの半径より５μｍ以上高く、直径より３μｍ以上低いと光ファイバの実装性が良いため更に好ましい。光ファイバガイドにおける基板面から光導波路２０の上部クラッド層７の上面までの距離（第１下部クラッド層３と上部クラッド層７の厚さの合計）は光ファイバの直径以下であれば良く、光ファイバの直径未満であればより効果的に光ファイバを固定できる。
【００２０】
図１〜３の光ファイバコネクタの場合、第１下部クラッド層３を除去する面積を低減することで基板表面からのコア高さ（特に並行光ファイバガイド６）の厚みばらつきを低減できるという理由及び光ファイバを固定する際のガラスブロックと上部クラッド層の接地領域を多くするという理由から、光ファイバガイドにおいて、光ファイバガイド溝８以外の部分に、第２下部クラッド層２０１及び上部クラッド層７が設けられていても良い。
また、光ファイバガイド溝８部分の上部クラッド層形成用樹脂フィルムをエッチング除去する工程において、除去部分が、並行光ファイバガイド６にかかっていても良い。
【００２１】
また、光信号伝達用コアパターン４や光ファイバガイドが、特に基板１に密着性が無い場合には、接着層２付きの基板１を用いてもよく、接着層が第２下部クラッド層２０１であっても良い。
接着層２の種類としては特に限定されないが、両面テープ、ＵＶまたは熱硬化性接着剤、プリプレグ、ビルドアップ材、電気配線板製造用途に使用される種々の接着剤が好適に挙げられる。光信号が基板１を透過する場合には、光信号波長において透明であればよくその際には、基板１と接着力のあるクラッド層形成用樹脂フィルムやコア層形成用樹脂フィルムを用いて接着層２とするのが好ましい。
【００２２】
また、電気配線板は特に限定されるものではないが、金属配線１０３がＦＲ−４上に形成された電気配線板でもよく、金属配線１０３がポリイミドやポリアミドフィルム上に形成されたフレキシブル配線板であってもよい。なお、金属配線１０３は金属層１０２から形成することができる。
光ファイバと光導波路を接続する光導波路端面の平滑化方法としては、特に限定するものではないが、例えば、ダイシングソーを用いて光導波路端面を切削し、スリット溝９を形成すると共に平滑化すればよい。この際のダイシングブレードの切削深さは、基板１表面以下にすると光ファイバ３０が良好に実装できるため好ましい。
【００２３】
以下、本発明の光ファイバコネクタの製造方法について具体的に説明する。
本発明の光ファイバコネクタの製造方法は、基板１上に第１下部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、第１下部クラッド層２０１を形成するとともに光ファイバガイド部の第１下部クラッド層形成用フィルムを除去する第１の工程、第１下部クラッド層上及び第１下部クラッド層形成用フィルムが除去された基板１上にコア形成用フィルムを積層し、露光現像によって、交差光ファイバガイド５と、並行光ファイバガイド６と、光信号伝達用コアパターン４とを一括形成する第２の工程、光ファイバガイド１２及び光信号伝達用コアパターン４上に、上部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、光ファイバガイド溝８部の上部クラッド層形成用フィルムを、交差光ファイバガイド５上を境界として除去する第３の工程を順に有することを特徴とする。光ファイバガイド１２と光信号伝達用コアパターン４とを同一のフォトマスクを用いて形成することで、光ファイバと光導波路との位置ずれを抑止することができる。
【００２４】
このようにして製造された本発明の光ファイバコネクタは、交差光ファイバガイド５が、第１下部クラッド層３と光ファイバガイド溝８との間に挟持された構成となる。
本発明の光ファイバコネクタの製造方法は、さらに、ダイシングソーによって前記交差光ファイバガイド５を切削してスリット溝１１を形成すると同時に、光導波路２０の端面を平滑化する第４の工程を有することが好ましい。光導波路２０の端面を平滑化することにより、光伝搬効率を向上することができる。さらに、接着剤によって光ファイバを接合する際に、該接着剤の液回り性が向上するため気泡の混入が少なく良好に光ファイバを固定することができる。
また、本発明の光ファイバコネクタにおいては、スリット溝１１と交差間隙９０１とが連続していると、スリット溝１１と交差間隙９０１間に並行光ファイバガイド６が部分的に残り、これが変形したり倒れたりすることがないため好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
実施例１
［クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
［（A）ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）の作製］
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（A−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
[重量平均分子量の測定］
（A−１）の重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー（株）製「ＳＤ−８０２２」、「ＤＰ−８０２０」、及び「ＲＩ−８０２０」）を用いて測定した結果、３．９×１０4であった。なお、カラムは日立化成工業（株）製「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。
［酸価の測定］
Ａ−２の酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価はＡ−２溶液を中和するのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
［クラッド層形成用樹脂ワニスの調合］
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ａ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、（Ｃ）熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン（株）製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｄ）光重合開始剤として、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・ジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋（株）製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
上記で得られたクラッド層形成用樹脂組成物を、ＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、前記塗工機を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用した第１下部クラッド層及び第２下部クラッド層（接着層）の厚みに付いては、実施例中に記載する。また、第１下部クラッド層及び第２下部クラッド層の硬化後の膜厚と塗工後の膜厚は同一であった。本実施例で用いた上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚についても実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
【００２６】
［コア層形成用樹脂フィルムの作製］
（Ａ）ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂（商品名：フェノトートＹＰ−７０、東都化成株式会社製）２６質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、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（商品名：Ａ−ＢＰＥＦ、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、及びビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：ＥＡ−１０２０、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、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（商品名：イルガキュア８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、及び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（商品名：イルガキュア２９５９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスＢを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスＢを、ＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績株式会社製、厚さ：１６μｍ）の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム株式会社、厚さ：２５μｍ）を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム厚みに付いては、実施例中に記載する。実施例中に記載するコア層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
【００２７】
［基板の作製］
（サブトラクティブ法による電気配線形成）
金属層１０２として片面銅箔付きのポリイミドフィルム１０１（（ポリイミド；ユーピレックスＶＴ（宇部日東化成製）、厚み；２５μｍ）、（銅箔；ＮＡ−ＤＦＦ（三井金属鉱業社製））、厚み；９μｍ）（図１（ａ）−１、図２（ｃ）−１参照）の銅箔面に感光性ドライフィルムレジスト（商品名：フォテック、日立化成工業株式会製、厚さ：２５μｍ）をロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、ラミネート速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で貼り、次いで紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて感光性ドライフィルムレジスト側から幅５０μｍのネガ型フォトマスクを介し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１２０ｍＪ／ｃｍ2照射し、未露光部分の感光性ドライフィルムレジストを３５℃の０．１〜５重量％炭酸ナトリウムの希薄溶液で除去した。その後、塩化第二鉄溶液を用いて、感光性ドライフィルムレジストが除去されむき出しになった部分の銅箔をエッチングにより除去し、３５℃の１〜１０重量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、露光部分の感光性ドライフィルムレジストを除去し、L（ライン幅）／S（間隙幅）＝６０／１９０μｍ（光信号伝達用コアパターン４間の間隙中心の直下、及び光ファイバガイド溝８部分の並行光ファイバガイド６の直下になるように間隙幅を変換している）の電気配線１０３を形成しフレキシブル配線板を得た。
【００２８】
（Ｎｉ／Ａｕめっきの形成）
その後、フレキシブル配線板を、脱脂、ソフトエッチング、酸洗浄し、無電解Ｎｉめっき用増感剤（商品名：ＳＡ−１００、日立化成工業株式会社製）に２５℃で５分間浸漬後水洗し、８３℃の無電解Ｎｉめっき液（奥野製薬社製、ＩＣＰニコロンＧＭ−ＳＤ溶液、ｐＨ４．６）に８分間浸漬して３μｍのＮｉ被膜を形成し、その後、純水にて洗浄を実施した。
次に、置換金めっき液（１００ｍＬ；ＨＧＳ−５００及び１．５ｇ；シアン化金カリウム／Ｌで建浴）（商品名：ＨＧＳ−５００、日立化成工業株式会社製、）に８５℃で８分間浸漬し、Ｎｉ被膜上に０．０６μｍの置換金被膜を形成した。これにより、カバーレイフィルムのない電気配線１０３部分が、Ｎｉ及びＡｕのめっきに被覆されたフレキシブル配線板を得た（図１（ａ）−２、図２（ｃ）−２参照）。
接着層２として上記で得られた１０μｍ厚のクラッド層形成用樹脂フィルムを大きさ１００×１００ｍｍに裁断し、保護フィルムである離型ＰＥＴフィルム（ピューレックスＡ３１）を剥離し、上記で形成したフレキシブル配線板のポリイミド面に、平板型ラミネータとして真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１００℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、第２下部クラッド層２０１付きの電気配線板を形成した。紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にてキャリアフィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を４Ｊ／ｃｍ2照射し、次いでキャリアフィルムを剥離し、１７０℃で１時間加熱処理することにより、厚さ１０μｍの第２下部クラッド層２０１付きの基板１を形成した（図１（ａ）−３、図２（ｃ）−３参照）。
【００２９】
［光ファイバコネクタの作製］
上記で得られた１５μｍ厚の下部クラッド層形成用樹脂フィルムを大きさ１００×１００μｍに裁断し、保護フィルムを剥離して、第２下部クラッド層２０１面側に上記と同様の条件で、真空ラミネータによって積層した。６６０μｍ×３．０ｍｍの非露光部を有したネガ型フォトマスクを介し、紫外線露光機（株式会社オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にてキャリアフィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５０ｍＪ／ｃｍ2照射した。その後、キャリアフィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、第１下部クラッド層３を現像した。続いて、水洗浄し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、光ファイバガイド形成部分に６６０μｍ×３．０ｍｍの開口部を形成した第１下部クラッド層３付きの基板１を作製した（図１（ａ）−４、図２（ｃ）−４、図２（ｄ）−４参照）。これにより、光導波路２０形成部分には、第１下部クラッド層３が形成され、光ファイバガイド形成部分には、第１下部クラッド層３が無い状態となっている。
次に、上記の第１下部クラッド層３面にロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件で、保護フィルムを剥離した５０μｍ厚の上記コア層形成用樹脂フィルムをラミネートし、次いで上記の真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着した。その後、光信号伝達用コアパターン幅５０μｍ（ファイバ接続部分のパターンピッチ；１２５μｍ、光路変換ミラー形成部（ファイバ接続部分より５ｍｍ地点）のパターンピッチ；２５０μｍ、４本）、並行光ファイバガイド６幅４０μｍ（光ファイバガイド溝８ピッチ；１２５μｍ、４本、両端の並行光ファイバガイド６のみ１５０μｍ）のネガ型フォトマスクを介し、光信号伝達用コアパターン４が第１下部クラッド層３上に、交差光ファイバガイド５が、第１下部クラッド層３の端部（第２下部クラッド層２０１上における、第１下部クラッド層３が形成されている部分と、形成されていない部分との境界部）に、並行光ファイバガイド６及び交差間隙９０１が基板１（第２下部クラッド層２０１）上に形成されるように位置合わせをし、上記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を７００ｍＪ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。その後、キャリアフィルムであるＰＥＴフィルムを剥離し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝８／２、質量比）を用いて、コアパターンを現像した。続いて、洗浄液（イソプロパノール）を用いて洗浄し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、光信号伝達用コアパターン４、交差光ファイバガイド５、並行光ファイバガイド６及び交差間隙９０１を形成し、同時に並行光ファイバガイド６間に８５μｍ幅（テーパ部１０における幅は８７μｍ）の光ファイバガイド溝８が形成された。ここで、交差間隙９０１と交差光ファイバガイド５との距離は１００μｍであった。なお、光ファイバガイドにおける各パターンの大きさは、光ファイバを光ファイバガイド溝８に固定した際に、光ファイバが光信号伝達用コアパターン４に光信号を送受可能な位置に接合するように設計されている（図１（ａ）−５、図１（ｂ）−５、図２（ｃ）−５、図２（ｄ）−５、図２（ｅ−１）参照）。
【００３０】
次いで、保護フィルムを剥離した５２μｍ厚の上部クラッド層樹脂フィルムをコアパターン形成面側から上記の真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。さらに、第１下部クラッド層３形成の際に使用したネガ型フォトマスクを使用して、交差光ファイバガイド５上が硬化領域・非硬化領域の境界となるように位置あわせして、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１５０ｍＪ／ｃｍ2照射後、キャリアフィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、光ファイバガイド溝８部分の上部クラッド層形成用樹脂フィルムを現像除去した。続いて、水洗浄し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、１２５μｍピッチ、ファイバ径８０μｍ、４チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は８５μｍ（テーパ部は８７μｍ）、光ファイバガイドの高さは６４μｍ、基板面から上部クラッド層上面までの高さは７５μｍ、光信号伝達用コアパターン４の厚みは５１μｍであった（図１（ａ）−６、図１（ｂ）−６、図２（ｃ）−６、図２（ｄ）−６参照）。
【００３１】
（光路変換ミラーの形成）
得られた光導波路２０の上部クラッド層７側からダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ社製）を用いて４５°の光路変換ミラー１３を形成した（図１（ａ）−７、図１（ｂ）−７参照）。次いでミラー形成部分を開口させたメタルマスクをミラー付きの光ファイバコネクタに設置し、蒸着装置（ＲＥ−００２５、ファースト技研製）を用いて蒸着金属層１４としてＡｕを０．５μｍ蒸着させた（図１（ａ）−８、図１（ｂ）−８参照）。
（スリット溝の形成）
得られた光導波路２０の光ファイバ接続端面を平滑化するためにダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ社製）を用いて４０μｍ幅のスリット溝１１を形成した（図１（ａ）−９、図１（ｂ）−９参照）。併せて、光ファイバガイド用コアパターンに対して平行に基板を切断し（光導波路端面から３ｍｍ地点）、基板端面にファイバ溝が現れるように外形加工を行った。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、１２５μｍピッチ、４チャンネルの光ファイバ３０（コア径；５０μｍ、クラッド径；８０μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン４の光伝達面に接合し、光ファイバ３０から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【００３２】
実施例２
実施例１において、下部クラッド層３を、開口部に１４５μｍ×３．０ｍｍの非露光部を２５０μｍピッチで４箇所を有するネガ型フォトマスクを用いて形成し、コアパターンを、光信号伝達用コアパターン幅５０μｍ、光ファイバガイド部分のパターンピッチ２５０μｍ、光路変換ミラー形成部（ファイバ接続部分より５ｍｍ地点）のパターンピッチ；２５０μｍ（４本）、並行光ファイバガイド６幅１６５μｍ（並行光ファイバガイド中央に４０μｍの並行間隙９０２を形成）、光ファイバガイド溝ピッチ２５０μｍ（４本、両端の並行光ファイバガイド６のみ１５０μｍ）、交差間隙９０１と交差光ファイバガイド５との距離は５μｍのネガ型フォトマスクとし、上部クラッド層７のネガ型フォトマスクを下部クラッド層３で用いたフォトマスクにした以外は同様の方法で２５０μｍピッチ、ファイバ径８０μｍ、４チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。また、スリット溝１１を形成する際に、該スリット溝と交差間隙を連続させた。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は８５μｍ、光ファイバガイドの高さは６３．５μｍ、基板面から上部クラッド層７上面までの高さは７４．５μｍ、光信号伝達用コアパターン４の高さは４９．３μｍであった。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、２５０μｍピッチ、４チャンネルの光ファイバ（コア径；５０μｍ、クラッド径；８０μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン５の光伝達面に接合し、光ファイバ３０から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【００３３】
実施例３
実施例１において下部クラッド層形成用樹脂フィルム厚みを３７．５μｍとし、１００μｍ×１０ｍｍの下部クラッドパターンを形成し、コアパターン形成用樹脂フィルム厚みを８７．５μｍとし、下部クラッドパターン上に幅５０μｍの光信号伝達用コアパターン４を形成し、パターン幅６０μｍで溝幅１３０μｍの並行光ファイバガイド６を形成し、上部クラッド層形成用樹脂フィルム厚みを９０μｍとし、光ファイバガイド溝８部分を除去した以外は同様の方法でファイバ径１２５μｍ、１チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は１３０μｍ、光ファイバガイドの高さは８７．８μｍ、基板面から上部クラッド層上面までの高さは９２μｍ、光信号伝達用コアパターン４の高さは５０．５μｍであった。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、１チャンネルの光ファイバ（コア径；５０μｍ、クラッド径；１２５μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン５の光伝達面に接合し、光ファイバ３０から光信号を伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【００３４】
実施例４
実施例１において下部クラッド層形成用樹脂フィルム厚みを２３μｍ、コアパターン形成用樹脂フィルム厚みを３８μｍとし、光信号伝達用コアパターン４のコア幅を３５μｍにした以外は、同様の方法で２５０μｍピッチ、ファイバ径８０μｍ、４チャンネル用の光ファイバコネクタを作製した。
得られた光ファイバコネクタにおいて、光ファイバガイド溝８の横幅は８５μｍ、光ファイバガイドの高さは５１μｍ、基板面から上部クラッド層７上面までの高さは６８μｍ、光信号伝達用コアパターン４の厚みは３５．６μｍであった。
以上のようにして得られた光ファイバコネクタにおいて、４チャンネルの光ファイバ（コア径；５０μｍ、クラッド径；８０μｍ）をガラスブロックで抑えて光ファイバガイド溝８に押し込んだところ、光導波路２０の光信号伝達用コアパターン５の光伝達面に接合し、光導波路からの光信号を光ファイバ３０へ伝達することが可能であり、かつ、光ファイバ３０が位置ずれすることもなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上詳細に説明したように、本発明の光ファイバコネクタは、基板によらずに光ファイバと光導波路コアとの位置合わせが容易で、光ファイバの位置ずれがしにくい。更に製造中のフォトリソグラフィプロセスによる光ファイバ搭載溝部のコア層及び上部クラッド層の解像性を確実に向上できるため量産性に優れている。
このため、光ファイバ用の光電気変換基板等として有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１．基板
１０１．ポリイミドフィルム
１０２．金属層
１０３．金属配線，電気配線
２．接着層
２０１．下部クラッド層（第２下部クラッド層）
３．下部クラッド層（第１下部クラッド層）
４．光信号伝達用コアパターン
５．交差光ファイバガイド
６．並行光ファイバガイド
７．上部クラッド層
８．光ファイバガイド溝
９０１．交差間隙
９０２．並行間隙
１０．テーパ部
１１．スリット溝
１２．光ファイバガイド
１３．光路変換ミラー
１４．金属層
２０．光導波路
３０．光ファイバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、光ファイバを固定するための光ファイバガイド溝を形成する光ファイバガイドと、
第１下部クラッド層上に光信号伝達用コアパターンが形成され、該光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる光導波路とが並設された光ファイバコネクタであって、
該光ファイバガイドが、光ファイバ配置部の両側面側に延在する並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターン側の光ファイバガイド溝の一端に、光信号伝達用コアパターンと交差する方向に延在する交差光ファイバガイドとを有し、
該上部クラッド層が光ファイバガイド溝上に形成されておらず、かつ、
前記光ファイバガイド溝に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターンとが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が交差間隙を有する請求項１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項３】
前記光ファイバガイド溝と、前記光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる前記光導波路とが複数組並設され、前記並設された光ファイバガイド溝のうち少なくとも２つが前記交差間隙によって互いに連通している請求項２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項４】
前記交差光ファイバガイドが、第１下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項５】
前記交差光ファイバガイドが、下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項６】
前記交差間隙と交差光ファイバガイドとの距離が０〜１０００μｍである請求項２〜５のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項７】
前記光信号伝達用コアパターンと前記交差光ファイバガイドとが、接合されている請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項８】
前記交差光ファイバガイドと前記並行光ファイバガイドとが、接合されている請求項１〜７のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項９】
前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が並行間隙を有する請求項２〜８のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１０】
全ての交差光ファイバガイドが、並行光ファイバガイドを介して接続されている請求項１〜９のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１１】
前記光ファイバガイド溝が、交差光ファイバガイドに近づくにしたがって幅方向に広くなるテーパ部を有する請求項１〜１０のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１２】
前記テーパ部が、交差光ファイバガイドから５００μｍ以内に設けられている請求項１１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１３】
前記光導波路が、光路変換ミラー付きの光導波路である請求項１〜１２のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１４】
基板上に第１下部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、第１下部クラッド層を形成するとともに光ファイバガイド部の第１下部クラッド層形成用フィルムを除去する第１の工程、第１下部クラッド層上及び第１下部クラッド層形成用フィルムが除去された基板上にコア形成用フィルムを積層し、露光現像によって、交差光ファイバガイドと、並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターンとを一括形成する第２の工程、光ファイバガイド及び光信号伝達用コアパターン上に、上部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、光ファイバガイド溝部の上部クラッド層形成用フィルムを、交差光ファイバガイド上を境界として除去する第３の工程を順に有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【請求項１５】
前記第２の工程において、交差間隙を形成することを特徴とする請求項１４に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【請求項１６】
前記第３の工程の後に、ダイシングソーによって前記交差光ファイバガイドを切削してスリット溝を形成すると同時に、光導波路の端面を平滑化する第４の工程を有する請求項１４又は１５のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【請求項１７】
前記スリット溝と前記交差間隙とが連続している請求項１６に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【請求項１】
基板上に、光ファイバを固定するための光ファイバガイド溝を形成する光ファイバガイドと、
第１下部クラッド層上に光信号伝達用コアパターンが形成され、該光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる光導波路とが並設された光ファイバコネクタであって、
該光ファイバガイドが、光ファイバ配置部の両側面側に延在する並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターン側の光ファイバガイド溝の一端に、光信号伝達用コアパターンと交差する方向に延在する交差光ファイバガイドとを有し、
該上部クラッド層が光ファイバガイド溝上に形成されておらず、かつ、
前記光ファイバガイド溝に固定された光ファイバと、前記光信号伝達用コアパターンとが、光信号を送受可能に配置されるように、前記光ファイバガイド及び前記光導波路が並設されてなる光ファイバコネクタ。
【請求項２】
前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が交差間隙を有する請求項１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項３】
前記光ファイバガイド溝と、前記光信号伝達用コアパターン上に上部クラッド層が形成されてなる前記光導波路とが複数組並設され、前記並設された光ファイバガイド溝のうち少なくとも２つが前記交差間隙によって互いに連通している請求項２に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項４】
前記交差光ファイバガイドが、第１下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている請求項１〜３のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項５】
前記交差光ファイバガイドが、下部クラッド層と光ファイバガイド溝との間に挟持されている請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項６】
前記交差間隙と交差光ファイバガイドとの距離が０〜１０００μｍである請求項２〜５のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項７】
前記光信号伝達用コアパターンと前記交差光ファイバガイドとが、接合されている請求項１〜６のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項８】
前記交差光ファイバガイドと前記並行光ファイバガイドとが、接合されている請求項１〜７のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項９】
前記並行光ファイバガイドのうち１つ以上が並行間隙を有する請求項２〜８のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１０】
全ての交差光ファイバガイドが、並行光ファイバガイドを介して接続されている請求項１〜９のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１１】
前記光ファイバガイド溝が、交差光ファイバガイドに近づくにしたがって幅方向に広くなるテーパ部を有する請求項１〜１０のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１２】
前記テーパ部が、交差光ファイバガイドから５００μｍ以内に設けられている請求項１１に記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１３】
前記光導波路が、光路変換ミラー付きの光導波路である請求項１〜１２のいずれかに記載の光ファイバコネクタ。
【請求項１４】
基板上に第１下部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、第１下部クラッド層を形成するとともに光ファイバガイド部の第１下部クラッド層形成用フィルムを除去する第１の工程、第１下部クラッド層上及び第１下部クラッド層形成用フィルムが除去された基板上にコア形成用フィルムを積層し、露光現像によって、交差光ファイバガイドと、並行光ファイバガイドと、光信号伝達用コアパターンとを一括形成する第２の工程、光ファイバガイド及び光信号伝達用コアパターン上に、上部クラッド層形成用フィルムを積層し、露光現像によって、光ファイバガイド溝部の上部クラッド層形成用フィルムを、交差光ファイバガイド上を境界として除去する第３の工程を順に有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【請求項１５】
前記第２の工程において、交差間隙を形成することを特徴とする請求項１４に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【請求項１６】
前記第３の工程の後に、ダイシングソーによって前記交差光ファイバガイドを切削してスリット溝を形成すると同時に、光導波路の端面を平滑化する第４の工程を有する請求項１４又は１５のいずれかに記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【請求項１７】
前記スリット溝と前記交差間隙とが連続している請求項１６に記載の光ファイバコネクタの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８１２６６（Ｐ２０１２−１８１２６６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４２８７６（Ｐ２０１１−４２８７６）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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