一种用于光互连的聚硅氧烷光波导的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于光互连的聚硅氧烷光波导的制备方法，目的是提供一种制备长度大于20cm，成本低的用于光互连的光波导制备方法。技术方案是设计光波导图样，制得模板；将聚偏二氟乙烯溶液涂覆在模版上，脱模得到翻版；用苯基甲基环硅氧烷混合液填充翻版中的凹槽，苯基甲基环硅氧烷混合液固化后成为脊型波导的芯层；把四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液涂覆在翻版上，烘烤后形成四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷薄膜；将翻版从四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷薄膜上剥离，四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷薄膜形成下包层；将四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液涂覆在脊形波导上，四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液固化，形成聚合物上包层。采用本发明可以制备长度满足任何芯片间光互联要求的光波导，且工艺简单，成本低。

主权项

一种用于光互连的聚硅氧烷光波导的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，采用计算机辅助设计工具设计横截面与多模光纤的芯径相匹配、长度满足芯片间光互联要求的光波导图样，将光波导图样提交给专业制版公司制得模板；第二步，将聚偏二氟乙烯粉末溶解于二甲乙醯胺溶剂中，聚偏二氟乙烯粉末与二甲乙醯胺溶剂的质量比为1∶8，室温下混合搅拌，然后将温度升至50℃回流半小时，得到半透明状的聚偏二氟乙烯溶液；第三步，将聚偏二氟乙烯溶液涂覆在已制备好的模版(1)上，在室温下让聚偏二氟乙烯溶液中的二甲乙醯胺溶剂充分挥发，固化后的聚偏二氟乙烯薄膜从模版(1)上脱模即得到模板的翻版(2)；第四步，把苯基甲基环硅氧烷溶液与其配套固化剂溶液按质量比1∶1的比例混合，得到苯基甲基环硅氧烷混合液；用苯基甲基环硅氧烷混合液填充翻版(2)中的凹槽，在100℃～105℃温度下烘烤一小时，苯基甲基环硅氧烷混合液固化后成为脊型波导的芯层(3)；第五步，把四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷溶液与其配套固化剂溶液按质量比10∶1的比例混合，得到四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液；四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液放在密闭容器中抽真空，再用超声波振荡以去除四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液中的气泡；用流涎法把四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液涂覆在填充了苯基甲基环硅氧烷混合液的翻版(2)上，将四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷和翻版(2)一起在80℃～90℃温度下烘烤一小时，使四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液发生交联反应固化，形成四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷薄膜(4)；第六步，将翻版(2)从四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷薄膜(4)上剥离，四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷薄膜(4)形成下包层(5)，留在四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷薄膜(4)上的苯基甲基环硅氧烷形成芯层(3)，初步形成以空气为上包层的脊形波导；第七步，将四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液涂覆在第六步制备的以空气为上包层的脊形波导上，四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷混合液固化，形成聚合物上包层(6)，得到以苯基甲基环硅氧烷为芯层(3)，四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷为上包层(6)和下包层(5)的脊型波导。