JP4655091B2

JP4655091B2 - 導波路フィルムケーブル

Info

Publication number: JP4655091B2
Application number: JP2007528195A
Authority: JP
Inventors: 位小野
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2026-04-20
Also published as: US7885502B2; WO2007013208A1; EP1909123A4; EP1909123A1; JPWO2007013208A1; CN101233437A; US20100142901A1; KR100973631B1; KR20080036053A

Description

本発明は導波路フィルムケーブルに係り、特に、フィルム上及びフィルムとして導波路を形成した構成とされた導波路フィルムケーブルに関する。

近年、光ファイバ網の発達により、各家庭内に光ファイバが導入されるようになっている。光ファイバからの光は、光モジュールや光配線ボードなどに供給されて、分岐されて、光入力を有する機器などに供給される。
光回路、受光素子、発光素子が搭載された光モジュールや光配線ボードの間は、光学的に結合する導波路フィルムケーブルによって、光学的に結合されていた。

光モジュールや光配線ボードの配置の自由度を向上させるため、この種の導波路フィルムケーブルには屈曲の自由度の向上が望まれていた。しかしながら、導波路フィルムケーブル上には、クラッド及びコアからなる導波路が形成されており、微小擦傷などが発生すると光学的特性が劣化する。また、破断などが発生すると、導波路が切断される。このため微小擦傷の低減、耐屈曲性が望まれている。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、微小擦傷を低減あるいは防止するとともに、耐屈曲性を向上させることができる導波路フィルムケーブルを提供することを目的とする。

本発明は、フィルム（１６１）上にコア及びクラッドを含む導波路（１６２、１６３）を形成した構成とされたケーブル本体（１５１）を有する導波路フィルムケーブルであって、前記導波路（１６２、１６３）を被覆する被覆膜を有し、前記ケーブル本体（１５１）のフィルム（１６１）に前記被覆膜を形成せず、前記ケーブル本体（１５１）の前記導波路上面にのみ前記被覆膜を形成し、前記被覆膜は、前記導波路に密着して形成され、膜厚が１〜５０００μｍであることを特徴とする。

なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲が限定されるものではない。

本発明によれば、被覆層によって微小擦傷を低減あるいは防止するとともに、耐屈曲性を向上させることができるなどの特長を有する。

本発明の一実施例の概略図である。導波路フィルムケーブルの斜視図である。導波路フィルムケーブルの横断面図である。導波路フィルムケーブルの第１変形例の斜視図である。導波路フィルムケーブルの第１変形例の横断面図である。導波路フィルムケーブルの第２変形例の斜視図である。導波路フィルムケーブルの第２変形例の横断面図である。導波路フィルムケーブルの第３変形例の斜視図である。導波路フィルムケーブルの第３変形例の横断面図である。導波路フィルムケーブルの第４変形例の斜視図である。導波路フィルムケーブルの第４変形例の断面図である。被覆膜１５２の膜圧に対する曲げ容易性を示す図である。被覆膜５１２による屈曲回数の寿命の延びを検証した図である。

符号の説明

１００光回路システム
１１１、１１２光モジュール、１１３導波路フィルムケーブル
１２１，１３１プリント配線板、１２２、１３２電子部品
１４１、１４２光ファイバ
１５１ケーブル本体、１５２被覆膜
１６１樹脂フィルム、１６２クラッド、１６３コア
１６２ａ下部クラッド層、１６２ｂ上部クラッド層

〔概略構成〕
図１は本発明の一実施例の概略図を示す。

本実施例の光回路システム１００は、光モジュール１１１、１１２、導波路フィルムケーブル１１３から構成されている。

光モジュール１１１は、プリント配線板１２１上に電子部品１２２を搭載した構成とされており、光ファイバ１４１及び導波路フィルムケーブル１１３が結合されている。また、光モジュール１１２は、プリント配線板１３１上に電子部品１３２を搭載した構成とされており、光ファイバ１４２及び導波路フィルムケーブル１１３が結合されている。

導波路フィルムケーブル１１３は、光モジュール１１１と光モジュール１１２とでやり取りされる光の伝達路として作用する。

〔導波路フィルムケーブル〕
図２は導波路フィルムケーブルの斜視図、図３は導波路フィルムケーブルの断面図を示す。図３（Ａ）は横断面図、図３（Ｂ）は縦断面図を示す。

導波路フィルムケーブル１１３は、ケーブル本体１５１、被覆膜１５２から構成されている。

〔ケーブル本体１５１〕
ケーブル本体１５１は、樹脂フィルム１６１上にクラッド１６２及びコア１６３を形成した構成とされている。樹脂フィルム１６１は、厚さ８０μｍ程度の例えば、シリコーン樹脂フィルムから構成されている。

クラッド１６２は、下部クラッド層１６２ａ、及び、上部クラッド層１６２ｂから構成されている。

まず、樹脂フィルム１６１上に下部クラッド層１６２ａを形成する。下部クラッド層１６２ａは、例えば、ポリイミドなどの透明樹脂から構成されている。

次に、下部クラッド層１６２ａ上にコア１６３を形成する。コア１６３は、導波路を構成しており、下部クラッド層１６２ａと同じポリイミドなどから構成される。

なお、コア１６３は、下部クラッド層１６２ａとは屈折率が異なるように樹脂の成分が調整されている。例えば、下部クラッド層１６２ａの屈折率をｎ１、コア１６３の屈折率をｎ２としたとき、
ｎ１＜ｎ２
となるように構成樹脂の成分調整が行われている。なお、屈折率ｎ１、ｎ２は、例えば、ｎ１＝１．５２５、ｎ２＝１．５３１に設定される。

コア１６３の形成は、まず、下部クラッド層１６２ａ上にスピンコート法などによりポリアミド酸の層を形成した後、加熱処理することによりイミド化させ、透明樹脂層を形成する。次に、レジストをパターニングした後、例えば、ＲＩＥ（reactive ion etching）装置などにより、下部グラッド層１６２ａが露出する程度までエッチングを行なう。このとき、フォトレジスト形成部分はエッチングされず、その下部の透明樹脂層が残ることになる。次に、残留したフォトレジストを除去する。以上により、コア１６３が形成される。なお、このとき、コア１６３は、例えば、光ファイバの径と略同じ、厚さ９〜１０μｍ程度に形成される。

上部クラッド層１６２ｂは、コア１６３の側面及び上面を覆うように形成される。上部クラッド層１６２ｂは、下部クラッド層１６２ａと同じポリイミドなどから構成されており、下部クラッド層１６２ａと同じ屈折率ｎ１となるように成分が調整されている。上部クラッド層１６２ｂは、スピンコートなどによりポリアミド酸の層を形成した後、加熱処理され、ポリアミド酸がイミド化されて形成される。

以上により、樹脂フィルム１６１上に屈折率ｎ１のクラッド１６２で囲まれた屈折率ｎ２のコア１６３が形成される。

〔被覆膜１５２〕
被覆膜１５２は、ケーブル本体１５１の周囲を厚さ１〜５０００μｍ程度の厚さで被覆するように形成されている。被覆膜１５２は、例えば、クラッド１６２、コア１６３と同じポリイミド、アクリル、ポリシロキ酸、シリコーン樹脂などから構成されており、ヤング率が１．０×１０＾４〜９．０×１０＾９程度の比較的低いヤング率となるように成分が調整されている。

被覆膜１５２は、未硬化状態の樹脂材料をケーブル本体１５１の導波路形成面である上面、非導波路形成面である下面、及び、側面に塗布、載置した後、付加・縮合反応により硬化させて形成される。これによって、被覆膜１５２は、ケーブル本体１５１に密着した状態で形成される。

また、被覆膜１５２は、比較的低いヤング率によって形成されるため、ケーブル本体１５１への密着性が高く、負荷モーメント分散することができ、耐屈曲性を向上させることができる。被覆膜１５２によって、ケーブル本体１５１に係る応力が分散されるため、クラッド１６２、及び、コア１６３への力の集中を避けることができ、よって、クラッド１６２、コア１６３にクラックなどの発生を抑制できる。

〔効果〕
以上、本実施例によれば、被覆膜１５２をケーブル本体１５１に形成することにより、微小擦傷を低減あるいは防止するとともに、耐屈曲性を向上させることができる。

〔第１変形例〕
図４は導波路フィルムケーブルの第１変形例の斜視図、図５は導波路フィルムケーブルの第１変形例の断面図を示す。

本変形例の導波路フィルムケーブル２１１は、ケーブル本体１５１の導波路形成面にのみ被覆膜２１２を形成した構成とされている。

ケーブル本体１５１の導波路形成面にのみ被覆膜２１２を形成した場合には、ケーブル本体１５１の導波路形成面を内周として湾曲させたときの耐屈曲性に特に有効である。

〔第２変形例〕
図６は導波路フィルムケーブルの第１変形例の斜視図、図７は導波路フィルムケーブルの第１変形例の断面図を示す。

本変形例の導波路フィルムケーブル３１１は、ケーブル本体１５１の側面に被覆膜３１２を形成した構成とされている。

このとき、被覆膜３１２は、例えば、ディップ或いはスタンピングといった手法によって形成される。これにより、図６に示すように導波路形成面、上面周縁部及び非導波路形成面、下面周縁部にまで被覆膜３１２が回り込む。これによって、ケーブル本体１５１のクラックなどが生じやすい端面及びその周縁部に働く応力を緩和することができる。

また、導波路形成面、全面に形成する場合に比べて光学的な劣化を低減できる。

〔第３変形例〕
図８は導波路フィルムケーブルの第３変形例の斜視図、図９は導波路フィルムケーブルの第３変形例の断面図を示す。

本変形例の導波路フィルムケーブル４１１は、ケーブル本体１５１をカバーするカバー４１２を有しており、ケーブル本体１５１とカバー４１２との間に被覆膜４１３を有する構成とされている。被覆膜４１３により、カバー４１２とケーブル本体１５１との間に働く応力を吸収できる。

〔第４変形例〕
図１０は導波路フィルムケーブルの第４変形例の斜視図、図１１は導波路フィルムケーブルの第４変形例の断面図を示す。

本変形例の導波路フィルムケーブル５１１は、ケーブル本体１５１に格子状に被覆膜５１２を形成した構成とされている。被覆膜５１２を格子状に形成することにより導波路形成面全面に形成する場合に比べて光学的特性の劣化を低減できる。

なお、本変形例では、格子状に被覆膜５１２を形成したが、パターンは格子状に限定されるものではなく、他のパターンであってもよい。

〔検証例〕
図１２は被覆膜１５２の膜圧に対する曲げ容易性を示す図である。

図１２に示すように被覆膜１５２の膜厚が厚い程、曲げ容易性が難しくなり、耐屈曲性が向上する。

図１３は被覆膜５１２による屈曲回数の寿命の延びを検証した図を示す。なお、図１３は被覆膜１５２がない導波路フィルムケーブルを基準とした相対的な寿命を示している。

本実施例のように被覆膜１５２が形成された導波路フィルムケーブル１１３によれば、被覆膜１５２がない導波路フィルムケーブルに比べて１．５〜５倍の屈曲回数に対する寿命の延びが得られることが検証できた。

また、本願は２００５年７月２７日に出願した日本国特許出願２００５−２１７９３１号に基づく優先権を主張するものであり同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。

Claims

フィルム上にコア及びクラッドを含む導波路を形成した構成とされたケーブル本体を有する導波路フィルムケーブルであって、
前記導波路を被覆する被覆膜を有し、
前記ケーブル本体のフィルムに前記被覆膜を形成せず、前記ケーブル本体の前記導波路上面にのみ前記被覆膜を形成し、
前記被覆膜は、前記導波路に密着して形成され、膜厚が１〜５０００μｍであることを特徴とする導波路フィルムケーブル。