[发明专利]光配线及光传输模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种传输光信号的光配线及光传输模块。

背景技术

近年来，可高速进行大容量的数据通信的光通信网正在扩大。今后，预计该光通信网将搭载于民用设备。而且，作为数据传输的高速大容量化、干扰对策、在设备内的基板间进行数据传输的基板间配线，正在寻求与现有的电缆的没有变化而使用的光配线。作为该光配线可列举光纤、塑料光纤(POF)等。

以往，作为基板间配线主要采用可适于光纤或者塑料光纤这些长距离数据传输用途的加工法而制作的光缆。另外，以往的基板间配线为了防止因来自外部的机械冲击而引起的特性劣化，而采用通过覆盖层保护周围的覆盖结构。

另外，薄膜光波导由于利用对材料、图案不加选择的加工法制作，因而适合得到光功能。因此，光波导主要面向光回路用途。光波导是指由折射率大的芯和与该芯的周围相接设置的折射率小的包层形成，入射到该芯的光信号在该芯与包层的边界反复全反射的同时进行传递。另外，由于芯及包层由柔软的高分子材料构成，因而，薄膜光波导具有柔软性。

作为上述薄膜光波导，例如有专利文献1所公示的包层部的主面被由氧化物、氮化物或者氮氧化物构成的保护层覆盖的薄膜光波导。

另外，在寻求高速且大容量的数据通信中，提案有使利用现有的电气配线进行传输和利用光配线进行传输并存的电/光传输一体化模块。在该电/光传输一体化模块中，采用电/光混载基板，在电/光混载基板中作为基板间配线的一部分采用了光波导。

在上述电/光混载基板中，难以以电气配线层为基板且在其上层叠光配线层。另外，在光波导形成方面，难以在同一平面上形成电气配线层和光配线层。因此，通常电/光混载基板采用叠层数比较多的多层结构。

例如专利文献2公示了一种提高这样的电/光混载基板的可挠性的技术。专利文献2所记载的技术为，仅在电/光混载基板的弯曲部分使光配线和电气配线分离(分开)，在这些配线间形成空间(空气层)。由此，降低电/光混载基板总厚度。另外，还记载有以下的技术，即、在电/光混载基板上，在平面上使光配线及电气配线错开，使光配线及电气配线不重叠。这样的技术并不限于电/光混载基板，可应用于通常的电气配线进行的技术。

近年来，由于携带电话及计算机等电子设备的发展，基板间配线要求数据传输距离的短距离化、及节省空间化。伴随于此，在电子设备的基板间配线中，着眼于弯曲及扭转等活动性被重视的领域。利用现有的基板间配线的弯曲性，难以满足应用到电子设备内的配线时所要求的活动性。

另一方面，薄膜光波导由于可通过对材料、图案不加选择的加工法制作，因而作为材料可使用柔软材料。因此，薄膜光波导可满足应用到电子设备内的配线时所要求的活动性。

但是，实际上在将薄膜光波导应用到电子设备的基板间配线的情况下，存在因薄膜光波导为可挠的(柔软性)光配线而引起的下述课题。即，作为基板间配线的薄膜光波导搭载于电子设备内时，薄膜光波导在与薄膜光波导外部的结构体之间发生接触，而且，由于该接触而比现有的基板间配线更易受到光学特性的劣化。另外，薄膜光波导由于与外部的结构体的接触，而存在折弯、摩擦或者磨耗的问题。

另外，与现有的基板间配线相同，即使是对于薄膜光波导，采用通过覆盖层保护周围(两面、整个面)的覆盖结构的情况，也存在以下课题。即，不论薄膜光波导具有什么样的弯曲性、柔软性，具有上述覆盖结构的薄膜光波导的弯曲弹性模量都受覆盖层的弯曲弹性模量的约束。其结果是，作为基板间配线的薄膜光波导变得难以明显弯曲，且难以满足应用到电子设备内的配线时所要求的活动性。

另外，如专利文献2那样，使光配线和电气配线分离(分开)而在这些配线间形成空间(空气层)的技术中，存在利用通常的电气配线进行的技术不能预想到的以下的光配线独自的课题。

即，在电/光混载基板上形成重视弯曲性的光波导的情况下，与以PI(聚酰亚胺)为主要材料的电气配线不同，为了减少弯曲时的泄漏光，需要提高芯和包层之间的折射率差。另外，在选择包层材料时，除增大与芯的折射率之外，为了耐受弯曲时的切断而要求更柔软的材料。

在现有的光通信用的光波导中，由于需要对包层和芯的折射率差进行极小且精密的控制，因此，通过在芯中添加添加物以实现包层。即，芯和包层材料的主要成分相同。与此相对，在作为电/光混载基板(基板间配线)的光配线使用光波导的情况下，包层的材料不是如现有的光通信用光波导那样通过在芯中添加添加物而形成包层，而是扩大选择的范围，考虑在当今的工业产品中所使用的各种材料作为候选。