帶有透鏡的基板及其制造方法，以及帶有透鏡的光波導(dǎo)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在基板上形成光學(xué)透鏡的帶有透鏡的基板及其制造方法，和具有該帶有透鏡的基板的帶有透鏡的光波導(dǎo)以及能夠形成透鏡等的曲面形狀圖案形成用樹脂膜。
【背景技術(shù)】
[0002]在IC技術(shù)、LSI技術(shù)中，為了提高工作速度、集成度，正在進(jìn)行將電配線基板中的電配線的一部分替換為光纖、光波導(dǎo)等光配線，并且利用光信號代替電信號。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)I中公開了在表面上具備光學(xué)元件的IC芯片的上方設(shè)置光波導(dǎo)膜，在這些IC芯片和光波導(dǎo)膜之間進(jìn)行光通信。然而，在專利文獻(xiàn)I這種具備光學(xué)元件這樣的光通信工具的基板與光波導(dǎo)這樣的光通信工具之間進(jìn)行光通信時，存在如果沒有以高精度將這些光通信工具彼此定位并安裝則無法進(jìn)行光通信的問題，如果未聚光則光損耗增大、信號強(qiáng)度減小的問題。
[0004]為了解決該問題，在基板的表面上設(shè)置了顯微透鏡。作為簡易制造顯微透鏡的方法，已知例如如專利文獻(xiàn)2中記載的那樣利用所謂熱垂落(熱/?'扎)的方法。具體而言，在透明基板的表面上形成感光性樹脂抗蝕劑，并且在基板的背面形成具有開口部的遮光膜。接著，從遮光膜側(cè)照射光，使感光性樹脂抗蝕劑中存在于和遮光膜的開口部相對位置的部分曝光，然后顯影，形成圓柱狀的抗蝕劑構(gòu)造物。然后，加熱該抗蝕劑構(gòu)造物，使抗蝕劑構(gòu)造物的表面熱垂落，從而制造顯微透鏡。
[0005]另外，作為顯微透鏡其他的簡易制造方法，還已知有在基板上滴下液滴樹脂，形成顯微透鏡的方法。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 - 11210號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004 - 361858號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]然而，如專利文獻(xiàn)2所述在基板表面上直接形成透鏡時，由于基板表面的微細(xì)凹凸、基板表面的潤濕性不均勻、基板表面與透鏡部件形成材料的表面張力差異等，難以使透鏡形狀固定，存在有無法以狹窄的間距寬度形成多個透鏡部件的問題。
[0010]另外，為了減少光損耗，可以考慮增大設(shè)置在基板上的透鏡部件的厚度，縮小透鏡部件與和該透鏡部件光學(xué)連接的其他光學(xué)部件的距離。然而，在專利文獻(xiàn)2所述的通過熱垂落制造的透鏡中，如果增大透鏡厚度，則透鏡面的曲率減小，因此，為了適當(dāng)?shù)乇３智?，不得不增大直徑，窄間距化變得更加困難。
[0011]這些問題不僅產(chǎn)生于專利文獻(xiàn)2所述的利用熱垂落的透鏡部件中，在向基板上滴下液滴樹脂形成透鏡部件時，以及制作透鏡形狀的抗蝕劑后，通過各向異性蝕刻在基板本身上形成透鏡部件時也同樣會產(chǎn)生。進(jìn)而，作為其他的透鏡部件，還有通過注射成型使凸透鏡從基座突出的顯微透鏡，然而在該情況下，由于基座的厚度，透鏡部件變厚，當(dāng)基板與透鏡部件復(fù)合時，存在有厚度變厚的問題。
[0012]因此，以往很難以簡單的方法任意選擇透鏡高度并且使透鏡形狀成為固定并且所希望的形狀，例如，使透鏡與其他光學(xué)部件的距離變窄、使透鏡窄間距化等。
[0013]本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種任意選擇透鏡高度，并使透鏡形狀成為固定并且所希望的形狀，從而能夠使透鏡與其他光學(xué)部件的距離變窄、使透鏡窄間距化的帶有透鏡的基板。另外，本發(fā)明目的還在于提供能夠在任意的基板上形成所希望的透鏡形狀的帶有透鏡的基板的制造方法，進(jìn)而提供曲面形狀圖案的制造方法、能夠容易地制造該曲面形狀圖案的曲面形狀圖案形成用樹脂膜。
[0014]解決問題的方法
[0015]本發(fā)明人進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在基板上設(shè)置柱狀部件后，在柱狀部件上配置透鏡部件，可以解決上述問題，由此完成本發(fā)明。
[0016]也就是說，本發(fā)明提供:
[0017][I] 一種帶有透鏡的基板，其具備基板、設(shè)置在所述基板一面?zhèn)鹊闹鶢畈考?、和進(jìn)一步設(shè)置在所述柱狀部件上的透鏡部件。
[0018][2]根據(jù)上述[I]所述的帶有透鏡的基板，其中，所述柱狀部件從所述基板的一面上突出。
[0019][3]根據(jù)上述[I]或[2]所述的帶有透鏡的基板，其中，所述柱狀部件由透明材料形成。
[0020][4]根據(jù)上述[I]?[3]中任一項所述的帶有透鏡的基板，其中，所述基板具有通孔，并且，所述柱狀部件以一部分配置在所述通孔內(nèi)部、一部分由通孔內(nèi)部從所述基板的一面上突出的方式形成，所述帶有透鏡的基板在所述通孔內(nèi)部具有在比所述柱狀部件更靠近所述基板另一面?zhèn)扰渲玫耐该鞑考?br>[0021][5]根據(jù)上述[4]所述的帶有透鏡的基板，其中，所述透明部件的與基板側(cè)一面相反側(cè)的面形成為與所述基板的一面平行的非透鏡面。
[0022][6]根據(jù)上述[4]所述的帶有透鏡的基板，其中，所述透明部件的與基板側(cè)一面相反側(cè)的面配置在所述通孔的外部，并且形成為凸透鏡面。
[0023][7]根據(jù)上述[I]?[6]中任一項所述的帶有透鏡的基板，其中，所述透鏡部件為凸透鏡。
[0024][8]根據(jù)上述[I]?[7]中任一項所述的帶有透鏡的基板，其中，所述基板為具有電配線的電配線板。
[0025][9]根據(jù)上述[I]?[8]中任一項所述的帶有透鏡的基板，其中，在所述基板的一面上，與透鏡部件平行設(shè)置有抗蝕劑，所述抗蝕劑具有從所述基板的一面到所述透鏡部件的最上部的高度以上的高度。
[0026][10]根據(jù)上述[I]?[9]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其包含下述第I?第3工序，
[0027]第I工序:在基板的一面上形成柱狀部件的工序；
[0028]第2工序:在所述基板的一面?zhèn)葘盈B透鏡部件形成用感光性樹脂組合物，并至少在所述柱狀部件上配置透鏡部件形成用感光性樹脂組合物，并且通過曝光使所述柱狀部件上的所述透鏡部件形成用感光性樹脂組合物固化，在所述柱狀部件上形成透鏡部件形成用柱狀部件的工序；
[0029]第3工序:加熱所述透鏡部件形成用柱狀部件，使其滴液，從而使其上表面形成為凸透鏡面的工序。
[0030][11]根據(jù)上述[10]所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述基板為具有通孔的基板，
[0031]在所述第I工序中，從所述基板的一面?zhèn)葘盈B柱狀部件形成用感光性樹脂組合物，并使其填充在所述通孔內(nèi)，并且，從所述基板的另一面?zhèn)葘盈B透明部件形成用樹脂組合物，并使其填充在所述通孔內(nèi)，
[0032]對位于與所述通孔一致的位置上的所述柱狀部件形成用感光性樹脂組合物進(jìn)行曝光，使其固化，并且，對所述透明部件形成用樹脂組合物進(jìn)行光固化或熱固化，
[0033]顯影除去所述柱狀部件形成用感光性樹脂組合物的未固化部分，形成從所述通孔的內(nèi)部向所述基板一面的外部突出的柱狀部件。
[0034][12]根據(jù)上述[11]所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，在所述第I工序中，在所述基板的另一面?zhèn)扰渲迷谂c所述通孔相對的位置上具有開口部的掩模，并隔著所述掩模從所述另一面?zhèn)日丈浠钚怨饩€，從而對所述柱狀部件形成用感光性樹脂組合物進(jìn)行曝光，使其固化。
[0035][13]根據(jù)上述[11]所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述基板對于對所述柱狀部件形成用感光性樹脂組合物進(jìn)行曝光時的活性光線具有遮光性，
[0036]在所述第I工序中，通過從所述基板的另一面?zhèn)日丈浠钚怨饩€，從而對所述柱狀部件形成用感光性樹脂組合物中配置在與所述通孔一致的位置上的部分進(jìn)行曝光，使其固化。
[0037][14]根據(jù)上述[11]?[13]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，在所述第2工序中，在所述基板的另一面?zhèn)扰渲迷谂c所述通孔相對的位置上具有開口部的掩模，并隔著所述掩模從所述另一面?zhèn)日丈浠钚怨饩€，從而對所述透鏡部件形成用感光性樹脂組合物進(jìn)行曝光，使其固化。
[0038][15]根據(jù)上述[11]?[13]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述基板對于對所述透鏡部件形成用感光性樹脂組合物進(jìn)行曝光時的活性光線具有遮光性，
[0039]在所述第2工序中，通過從所述基板的另一面?zhèn)日丈浠钚怨饩€，從而對所述透鏡部件形成用感光性樹脂組合物中與所述通孔一致的部分進(jìn)行曝光，使其固化。
[0040][16]根據(jù)上述[11]?[15]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述透明部件形成用樹脂組合物為感光性樹脂組合物。
[0041][17] 一種帶有透鏡的光波導(dǎo)，其具備上述[I]?[8]中任一項所述的帶有透鏡的基板、光波導(dǎo)、和形成在所述光波導(dǎo)的與透鏡部件相對的位置上的反射鏡，
[0042]其中，所述光波導(dǎo)由設(shè)置在所述基板的另一面?zhèn)鹊南虏堪矊?、設(shè)置在所述下部包覆層上的芯層、以及設(shè)置在所述芯層上的上部包覆層形成。
[0043][18] 一種帶有透鏡的光波導(dǎo)，其具備上述[4]所述的帶有透鏡的基板，
[0044]其中，所述透明部件形成為層疊在所述基板另一面上的下部包覆層，
[0045]在所述下部包覆層上層疊芯層以及上部包覆層而形成光波導(dǎo)，
[0046]在所述光波導(dǎo)的與透鏡部件相對的位置上形成反射鏡。
[0047][19] 一種光模塊，其具有上述[I]?[9]中任一項所述的帶有透鏡的基板。
[0048][20]根據(jù)上述[I]?[8]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其包含將基板、柱狀部件形成用樹脂層、和曲面形狀形成用樹脂層依次層疊形成層疊體的工序(A)、
[0049]蝕刻該柱狀部件形成用樹脂層和該曲面形狀形成用樹脂層，形成柱狀部件和曲面形狀形成用部件的層疊凸部的工序(B)、和
[0050]加熱該曲面形狀形成用部件，使其滴液，形成透鏡部件的工序(C)。
[0051][21]根據(jù)上述[20]所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述曲面形狀形成用樹脂層為感光性樹脂層。
[0052][22]根據(jù)上述[20]或[21]所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述柱狀部件形成用樹脂層為感光性樹脂層。
[0053][23]根據(jù)上述[20]?[22]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，在所述工序(B)中，通過曝光使所述曲面形狀形成用樹脂層光固化，接著進(jìn)行蝕刻，將其圖案化。
[0054][24]根據(jù)上述[20]?[23]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，在所述工序(B)中，在所述曲面形狀形成用樹脂層曝光的同時，對所述柱狀部件形成用樹脂層進(jìn)行曝光。
[0055][25]根據(jù)上述[20]?[24]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述曲面形狀形成用樹脂層和所述柱狀部件形成用樹脂層的至少一者是由干膜形成的樹脂層O
[0056][26]根據(jù)上述[20]?[25]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述基板為透明基板。
[0057][27]根據(jù)上述[20]?[26]中任一項所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，在所述工序(A)中，將預(yù)先制造的含有曲面形狀形成用樹脂層和柱狀部件形成用樹脂層的層疊體的曲面形狀圖案形成用樹脂膜層疊在基板上。
[0058][28]根據(jù)上述[27]所述的帶有透鏡的基板的制造方法，其中，所述曲面形狀圖案形成用樹脂膜具有層疊在曲面形狀形成用樹脂層側(cè)的支持膜和層疊在所述柱狀部件形成用樹脂層側(cè)的保護(hù)膜中的至少一者。
[0059][29] 一種根據(jù)上述[20]?[28]中任一項所述的制造方法得到的帶有透鏡的基板。
[0060][30] 一種曲面形狀圖案的制造方法，其包含將柱狀部件形成用樹脂層和曲面形狀形成用樹脂層依次層疊形成層疊體的工序(A’ )、
[0061]蝕刻該柱狀部件形成用樹脂層和該曲面形狀形成用樹脂層，形成柱狀部件和曲面形狀形成用部件的層疊凸部的工序(B)、和
[0062]加熱該曲面形狀形成用部件，使其滴液，形成曲面的工序(C’ )。
[0063][31] 一種含有曲面形狀形成用樹脂層和柱狀部件形成用樹脂層的層疊體的曲面形狀圖案形成用樹脂膜
[0064][32]根據(jù)上述[31]所述的曲面形狀圖案形成用樹脂膜，其具有層疊在所述曲面形狀形成用樹脂層側(cè)的支持膜和層疊在所述柱狀部件形成用樹脂層側(cè)的保護(hù)膜中的至少一者O
[0065][33] 一種帶有曲面形狀圖案的基板，其具備基板、設(shè)置在該基板一面?zhèn)鹊闹鶢畈考?、和進(jìn)一步設(shè)置在該柱狀部件上的曲面形狀圖案。
[0066]發(fā)明效果
[0067]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠任意選擇透鏡高度，并使透鏡形狀成為固定且所希望的形狀的帶有透鏡的基板。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以得到所希望的良好形狀的曲面形狀圖案。
【附圖說明】
[0068][圖1]是第I實施方式涉及的帶有透鏡的基板的立體圖。
[0069][圖2]是第I實施方式涉及的帶有透鏡的基板的剖面圖。
[0070][圖3]是表示第I實施方式涉及的帶有透鏡的基板的制造方法的立體圖。
[0071][圖4]是表示第I實施方式涉及的帶有透鏡的基板的制造方法的剖面圖。
[0072][圖5]是第2實施方式涉及的帶有透鏡的基板的立體圖。
[0073][圖6]是第2實施方式涉及的帶有透鏡的基板的剖面圖。
[0074][圖7]是表示第2實施方式涉及的帶有透鏡的基板的制造方法的立體圖。
[0075][圖8]是表示第2實施方式涉及的帶有透鏡的基板的制造方法的剖面圖。
[0076][圖9]是表示第2實施方式的變形例涉及的帶有透鏡的基板的剖面圖。
[0077][圖10]是表示第2實施方式的變形例涉及的帶有透鏡的基板的制造方法的一個工序的剖面圖。
[0078][圖11]是表示第2實施方式的變形例涉及的帶有透鏡的基板的剖面圖。
[0079][圖12]是表示在第I實施方式中，設(shè)置有抗蝕劑的帶有透鏡的基板的立體圖。
[0080][圖13]是表示在第I實施方式中，設(shè)置有抗蝕劑的帶有透鏡的基板的剖面圖。
[0081][圖14]是表示帶有透鏡的光波導(dǎo)的剖面圖。
[0082][圖15]是表示帶有透鏡的光波導(dǎo)的制造方法的剖面圖。
[0083][圖16]是表示本發(fā)明的帶有透鏡的基板的制造方法的立體圖。
[0084][圖17]是表示本發(fā)明的帶有透鏡的基板的制造方法的剖面圖。
[0085]符號說明
[0086]I 基板
[0087]2 通孔
[0088]3 柱狀部件
[0089]3A 柱狀部件形成用樹脂層
[0090]5 透明部件
[0091]5A 透明部件形成用樹脂層
[0092]6 透鏡部件
[0093]6A 透鏡部件形成用柱狀部件
[0094]7 下部包覆層
[0095]8 芯層
[0096]9 上部包覆層
[0097]10 光波導(dǎo)
[0098]11反射鏡
[0099]12支持膜
[0100]13抗蝕劑
[0101]14曲面形狀形成用部件
[0102]14A曲面形狀形成用樹脂層
[0103]15凸透鏡面
[0104]16曲面形狀圖案
[0105]17溝
[0106]17A傾斜面
[0107]18發(fā)光元件
[0108]19受光元件
[0109]20帶有透鏡的基板
[0110]22開口部
[0111]23光掩模
【具體實施方式】
[0112][第I實施方式]
[0113]〈帶有透鏡的基板〉
[0114]本發(fā)明第I實施方式涉及的帶有透鏡的基板20，具備基板1、以從基板I的一面突出的方式設(shè)置在基板I的一面?zhèn)鹊闹鶢畈考?、和配置在柱狀部件3上的透鏡部件6。透鏡部件6為凸透鏡，并且其上表面彎曲為凸?fàn)?，形成凸透鏡面(參見圖1)。
[0115]在帶有透鏡的基板20中，例如，在與透鏡部件6相對的位置、以及與基板I的另一面相對的位置上配置發(fā)光元件、受光元件、光波導(dǎo)、光纖等光學(xué)部件，用于光通信。
[0116]具體而言，例如如圖2所示，在與基板I的另一面相對、并且與透鏡部件6—致的位置上配置發(fā)光元件18，在與透鏡部件6相對的位置上配置受光元件19。由發(fā)光元件18發(fā)出的光信號，從基板I的另一面?zhèn)热肷涞交錓中，入射的光信號通過基板1、柱狀部件3和透鏡部件6，并由透鏡部件6的凸透鏡面進(jìn)行聚光，入射到受光元件19中。通過采用這樣的構(gòu)成，能夠以較少的光損耗進(jìn)行光通信。
[0117]接著，對帶有透鏡的基板的各部件進(jìn)