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TW201443142A - 光波導用感光性環氧樹脂組成物、光波導形成用硬化性薄膜、及使用其之光波導以及光．電傳送用混合撓性印刷配線板、及其光波導之製法 - Google Patents

光波導用感光性環氧樹脂組成物、光波導形成用硬化性薄膜、及使用其之光波導以及光．電傳送用混合撓性印刷配線板、及其光波導之製法 Download PDF

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TW201443142A
TW201443142A TW103108378A TW103108378A TW201443142A TW 201443142 A TW201443142 A TW 201443142A TW 103108378 A TW103108378 A TW 103108378A TW 103108378 A TW103108378 A TW 103108378A TW 201443142 A TW201443142 A TW 201443142A
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Tomoyuki Hirayama
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明係一種含有下述(A)~(E)成分之光波導用感光性環氧樹脂組成物，相對於其環氧樹脂成分總量，各成分的比例為特定範圍。因此，塗布性、圖案化解析性、輥對輥製程適合性等優異，同時亦具有高透明性、耐熱性。(A)甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(但是，除了(C)及(D)成分以外)。(B)雙酚A型固體環氧樹脂。(C)含茀骨架的固體環氧樹脂。(D)含茀骨架的液狀環氧樹脂。(E)陽離子硬化起始劑。

Description

光波導用感光性環氧樹脂組成物、光波導形成用硬化性薄膜、及使用其之光波導以及光．電傳送用混合撓性印刷配線板、及其光波導之製法 發明領域
本發明係有關於光波導用感光性環氧樹脂組成物、光波導形成用硬化性薄膜、及使用其之光波導以及光．電傳送用混合撓性印刷配線板、及其光波導之製法，其中該光波導用感光性環氧樹脂組成物，可用作光通信、光資訊處理、以及在一般光學上廣為使用之光波導裝置中構成光波導之芯層等的形成材料。
發明背景
先前，光波導的製造係藉由透過光罩對由液狀感光性單體混合物所構成之塗膜照射紫外線來進行(專利文獻1參照)。但是，因為此種樹脂係光硬化敏感度高，另一方面，塗布後的表面黏性(tack性)亦高，所以應用如輥對輥(roll-to-roll)之連續製程時，因其塗膜薄膜與輥筒接觸時容易被破壞而有薄膜生產性差之問題。因此，應用輥對輥製程時，通常係使用常溫固體的感光性樹脂(參照專利文獻2)。
常溫固體的感光性樹脂係高分子量越高，硬化前 階段之成為非晶質薄膜時的撓性越提升，但是另一方面，具有圖案化解析性降低之問題。相反地低分子量時，雖然圖案化解析性提高，但是上述的撓性降低。亦即常溫固體的感光性樹脂時，因為上述的撓性與圖案化解析性係處於對立關係，所以該點係成為問題。
可是，在光波導的芯層形成材料，必須滿足高折射率、高透明性、高圖案化解析性、高耐熱性之許多的要求特性。因此，光波導製造商各公司已進行研討藉由各種原料的調配和平衡，來滿足該等特性之各種研討。又，進入大量生產之領域，亦被要求能夠應用輥對輥製程之芯層形成材料。
但是，就芯層形成材料而言，如前述在應用輥對輥製程時，欲將其未硬化物薄膜乾膜化而滿足低黏性和撓性的特性時，材料設計自由度有被狹窄化之可能性。又，因為在製造上述乾膜，在其兩面必須為疊層基材，所以從省資源化及成本之觀點，在其材料開發時亦研討對濕式製程的適合性(專利文獻3參照)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2001-281475號公報
專利文獻2：日本特開2011-27903號公報
專利文獻3：日本特開2010-230944號公報
專利文獻4：日本特開2011-237645號公報
發明概要
鑒於上述背景技術，亦藉由調配以特殊酚醛清漆型多官能環氧樹脂作為主劑之各種樹脂，來進行開發滿足上述各特性之感光性樹脂組成物(專利文獻4)。但是，適合光電混合基板的波導材料，尤其要求高透明性、及經得起焊料回流步驟之耐熱性(耐回流性)，上述所開發者在該方面尚有改善的餘地。
本發明係鑒於此種情形而進行，其目的在於提供一種塗布性、圖案化解析性、輥對輥製程適合性等優異同時具有高透明性、耐熱性之光波導用感光性環氧樹脂組成物、光波導形成用硬化性薄膜、及使用其之光波導以及光．電傳送用混合撓性印刷配線板、及其光波導之製法。
為了達成上述的目的，本發明以光波導用感光性環氧樹脂組成物為第1要點，該光波導用感光性環氧樹脂組成物係含有下述(A)~(E)成分者，且相對於其環氧樹脂成分總量，(A)成分為20~40重量%，(B)成分為10~30重量%，(C)成分為25~30重量%，(D)成分為20~25重量%，(A)+(B)成分及(C)+(D)成分各自為50重量%。
(A)甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(但是，除了(C)及(D)成分以外)。
(B)雙酚A型固體環氧樹脂。
(C)含茀骨架的固體環氧樹脂。
(D)含茀骨架的液狀環氧樹脂。
(E)陽離子硬化起始劑。
又，本發明以光波導形成用硬化性薄膜為第2要點，該光波導形成用硬化性薄膜係由上述第1要點的光波導用感光性環氧樹脂組成物所構成。
又，本發明以光波導為第3要點，該光波導的芯層係由上述第1要點的光波導用感光性環氧樹脂組成物所構成。並且，以光．電傳送用混合撓性印刷配線板為第4要點，該光．電傳送用混合撓性印刷配線板係具備上述第3要點的光波導。
而且，本發明以光波導之製法為第5要點，該光波導之製法之特徵在於：藉由含有輥對輥(roll-to-roll)機構之濕式製程，塗布上述第1要點的光波導用感光性環氧樹脂組成物而形成光波導的芯層。
亦即，為了解決前述課題，本發明人重複專心研討的結果，發現如上述將甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(A)、雙酚A型固體環氧樹脂(B)、含茀骨架的固體環氧樹脂(C)、含茀骨架的液狀環氧樹脂(D)併用且使該等的比例為特定範圍時，會形成維持了塗布性(消除塗布時的收縮(cissing)、不均)、輥對輥製程適合性(藉由未硬化柔軟性、低黏性而消除塗膜薄膜的龜裂)、圖案化解析性且高透明性、耐熱性(耐回流性)全部兼備之芯層形成材料，而達成本發明。
能夠得到如上述作用效果之理由，係推測如下。 亦即，認為因為上述調配組成僅取色相低的材料進行調配作為使用原料，所以光波導損耗低，又，因為使用伴隨著光硬化下硬化速度特別快的多官能環氧樹脂作為主劑，且在不阻礙其他要求物性的程度之調配比率的範圍內進行調整，所以圖案化解析性優異。進而，認為因為使用加熱引起的黃變特別少之材料作為使用原料，所以耐回流性高，而且在不阻礙其他要求特性的程度之調配平衡下，調整常溫固體成分與常溫液狀成分，有助於塗布性、未硬化時之非晶質薄膜的柔軟性和低黏性。
如此，本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物，作為其環氧樹脂成分，係併用甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(A)、雙酚A型固體環氧樹脂(B)、含茀骨架的固體環氧樹脂(C)、含茀骨架的液狀環氧樹脂(D)，且該等的比例為特定範圍。因此，塗布性、圖案化解析性、輥對輥製程適合性等優異，同時高透明性、耐熱性優異，在作為光波導用感光性清漆上能夠發揮優異的性能。
又，由上述環氧樹脂組成物所構成之光波導形成用硬化性薄膜，因為未硬化柔軟性、低黏性等優異，所以捲取等的操作性優異。
又，因為使上述環氧樹脂組成物硬化而形成光波導的芯層時，光波導損耗低、耐回流性優異，所以使用其所構成之光波導及光．電傳送用混合撓性印刷配線板，其性能優異。
而且，若藉由含有輥對輥機構之濕式製程塗布上述環氧樹脂組成物而形成光波導的芯層，則不需要製造乾膜時所必須之疊層基材，從省資源化及成本之觀點來看實屬優異。
用以實施發明之形態
其次，詳細地說明本發明的實施形態。但是，本發明係不被該實施形態限定。
《光波導用感光性環氧樹脂組成物》
本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物，其特徵在於：其環氧樹脂成分係由甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(A)、雙酚A型固體環氧樹脂(B)、含茀骨架的固體環氧樹脂(C)、含茀骨架的液狀環氧樹脂(D)所構成者，相對於其環氧樹脂成分總量，(A)成分為20~40重量%，(B)成分為10~30重量%，(C)成分為25~30重量%，(D)成分為20~25重量%，(A)+(B)成分及(C)+(D)成分為各自50重量%。又，在本發明，所謂「液狀」或「固體」，係意味著在25℃的溫度下，呈現「液狀」或「固體」狀態。又，所謂「液狀」，其宗旨亦包含未呈現「固體」狀態之顯示黏稠性者。
以下，依照順序說明以(A)~(D)成分為首之各種成分。
<甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(A)>
作為上述環氧樹脂(A)，能夠使用以下述通式(1)表示的 化合物。上述成分可以適當地參照先前眾所周知的技術而合成，且能夠購入市售品而準備。作為市售品，能夠舉出YDCN-700-10(新日鐵住金化學公司製)、YDCN-700-7(新日鐵住金化學公司製)、KI-3000(新日鐵住金化學公司製)、EOCN系列(日本化藥公司製)等。該等係可以單獨或併用2種以上而使用。
[在上述式(1)，R1係碳數1~6的烷基，彼此可以相同亦可以不同，又，n係正數]。
<雙酚A型固體環氧樹脂(B)>
作為上述環氧樹脂(B)，具體而言係能夠舉出苯氧基樹脂、雙酚A型環氧樹脂等。該等係可以單獨或併用2種以上而使用。上述成分係可以適當地參照先前眾所周知的技術而合成，亦能夠購入市售品而準備。作為市售品，能夠舉出YP-70(新日鐵住金化學公司製)、YP-50(新日鐵住金化學公司製)、1010(三菱化學公司製)、1007(三菱化學公司製)、1005(三菱化學公司製)、YD-012W(新日鐵住金化學公司製)、YL-6810(三菱化學公司製)等。
<含茀骨架的固體環氧樹脂(C)>
作為上述環氧樹脂(C)，能夠使用以下述通式(2)表示的化合物。上述成分係可以適當地參照先前眾所周知的技術而合成，且能夠購入市售品而準備。作為市售品，能夠舉出OGSOL PG-100(大阪Gas Chemicals公司製)等。
<含茀骨架的液狀環氧樹脂(D)>
作為上述環氧樹脂(D)，能夠使用以下述通式(3)表示的化合物。上述成分可以適當地參照先前眾所周知的技術而合成，且能夠購入市售品而準備。作為市售品，能夠舉出OGSOL EG-200(大阪Gas Chemicals公司製)等。
[式(3)中，R1~R4係氫原子或碳數1~6的烷基，可以相同亦可以不同，又，R5及R6係氫原子或甲基，可以相同亦可以不同，n係各自獨立且表示0~10的整數]。
在此，在本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物，為了滿足其要求特性之塗布性、圖案化解析性、輥對輥製程適合性、高透明性、耐熱性之特性的全部，係規定上述(A)~(D)之各成分的含有比例。亦即，在本發明，相對於環氧樹脂成分總量，(A)成分為20~40重量%，(B)成分為10~30重量%，(C)成分為25~30重量%，(D)成分為20~25重量%，(A)+(B)成分及(C)+(D)成分係各自必須為50重量%。
又，(A)成分為小於上述範圍((B)成分為大於上述範圍)時，能夠觀察到圖案化解析性、塗布性變差，(A)成分為大於上述範圍((B)成分為小於上述範圍)時，能夠觀察到應用輥對輥製程時之非晶質薄膜龜裂、形成作為光波導的芯層時之波導損耗變差。又，(C)成分為小於上述範圍((D)成分為大於上述範圍)時，能夠觀察到塗布性(收縮)變差，(C)成分為大於上述範圍((D)成分為小於上述範圍)時，能夠觀察到塗布性、清漆安定性變差。而且，相對於環氧樹脂成分總量，將全茀成分量設為小於50重量%時，由於樹脂折射率低落，致使作為波導之光線關進性低落，而產生彎曲損耗等的特性變差之可能性。因此，本發明係如上述規定(A)~(D)之各成分的含有比例。
又，本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物，係與上述(A)~(D)的環氧樹脂同時含有下述的陽離子硬化起始劑(E)。
<陽離子硬化起始劑(E)>
作為上述陽離子硬化起始劑(E)，例如，能夠舉出苯偶 姻類、苯偶姻烷基醚類、苯乙酮類、胺基苯乙酮類、蒽醌類、9-氧硫(thioxanthone)類、縮酮類、二苯基酮類、酮(xanthone)類、氧化膦類等的陽離子硬化起始劑。又，作為上述陽離子硬化起始劑，因為有助於曝光後之樹脂黃變耐性，以使用銻系陽離子硬化起始劑為佳。
作為上述陽離子硬化起始劑(E)，具體而言係能夠舉出三苯鋶．6氟化銻鹽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基-環己基-苯基-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉苯基)-丁酮-1,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉丙烷-1-酮、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦、雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙[2,6-二氟-3(1H-吡咯-1-基)-苯基]鈦、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮等。該等係可以單獨或併用2種以上而使用。因為有助於曝光後之樹脂黃變耐性，尤其是以三苯鋶．6氟化銻鹽為佳。
在本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物之上述陽離子硬化起始劑(E)的含量，係相對於其樹脂成分之環氧樹脂總量100重量份(以下，簡稱為「份」)，以設定為0.1~10份為佳，較佳為0.3~5份、特佳為0.5~2份。亦即，陽離子硬化起始劑(E)的含量太少時，藉由紫外線照射引起的光硬化性係難以得到滿足，又，陽離子硬化起始劑(E)的含 量太多時，光敏感度提升，在圖案化時會造成形狀異常，以及能夠觀察到所製成之波導的光學損耗有變差之傾向。
又，本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物，係除了上述(A)~(E)的各成分以外，按照必要而例如能夠舉出用以接著性之矽烷系或鈦系的偶合劑、烯烴系寡聚物、降莰烯系聚合物等的環烯烴系寡聚物和聚合物、合成橡膠、矽酮化合物等的可撓性賦予劑等的化合物、調平劑、脫泡劑、抗氧化劑等。該等添加劑係能夠在不阻礙本發明的效果之範圍內適當地調配。該等係能夠單獨或併用2種類以上而使用。
而且，本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物，係為了調製作為清漆來進行塗布，係能夠混合先前眾所周知的各種有機溶劑，來得到適合塗布的黏度。
作為上述有機溶劑，例如能夠舉出乳酸乙酯、甲基乙基酮、環己酮、丙醇酸乙酯、2-丁酮、N,N-二甲基乙醯胺、二甘二甲醚(diglyme)、二乙二醇甲基乙基醚、丙二醇甲基乙酸酯、丙二醇一甲基醚、四甲基呋喃、二甲氧基乙烷等。該等有機溶劑可單獨或併用2種類以上且能夠以得到適合塗布的黏度之方式適量地使用。
如上述進行而得到之由本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物所構成之光波導形成用硬化性薄膜(非晶質薄膜)，因為未硬化柔軟性、低黏性等優異，所以捲取等的操作性優異。
《光波導》
其次，說明使用本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物作為芯層的形成材料而成之光波導。
依照本發明而得到的光波導，係例如由下列結構所構成：基材；在該基材上以預定圖案形成之包覆層(下部包覆層)；在上述包覆層上以預定圖案形成之傳播光信號之芯層；以及在上述芯層上所形成之包覆層(上部包覆層)。而且，依照本發明而得到的光波導，上述芯層係能夠使用前述的光波導用感光性環氧樹脂組成物來形成。又，在依照本發明而得到的光波導，上述包覆層必須以折射率比芯層更小的方式形成。
在此，使用本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物而形成之芯層(硬化物)的折射率，係以1.59以上為佳，特佳是1.596以上。又，上述芯層(硬化物)的折射率測定，係例如能夠製造厚度約10μm的芯層(硬化物)，藉由使用SAIRON TECHNOLOGY公司製的稜鏡耦合儀(prism coupler)(SPA-4000型號)而測定在850nm之硬化芯層的折射率來進行。
在本發明，光波導係例如能夠藉由經由如以下的步驟來製造。亦即，準備基材，在該基材上塗布下部包覆層形成用的感光性清漆。在該清漆塗布上，配設用以使預定圖案(光波導圖案)曝光之光罩，透過該光罩而進行紫外線等的光照射，而且按照必要藉由進行加熱處理而硬化。隨後，藉由使用顯像液將上述光照射的未曝光部分溶解除去，來形成預定圖案的下部包覆層(包覆層的下方部分)。
其次，藉由在上述下部包覆層上，塗布由本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物所構成之芯層形成材料(清漆)，來形成芯形成層(未硬化層)。然後，在該芯形成層面上，配設用以使預定圖案(光波導圖案)曝光之光罩，透過該光罩而進行紫外線等的光照射，而且按照必要進行加熱處理。隨後，藉由使用顯像液將上述芯形成層的未曝光部分溶解除去，來形成預定圖案的芯層。
其次，在上述芯層上，塗布上部包覆層形成用的感光性清漆之後，進行紫外線照射等的光照射，而且按照必要藉由進行加熱處理，來形成上部包覆層(包覆層的上方部分)。藉由經由此種步驟，能夠製造目標光波導。
如此進行而得到的光波導，係藉由其芯層的特性而光波導損耗低、耐回流性優異，例如，能夠使用作為光．電傳送用混合撓性印刷配線板用的光波導。而且，具有上述芯層之光波導及光．電傳送用混合撓性印刷配線板，其性能係優異的。
作為上述基材材料，例如能夠舉出矽晶圓、金屬製基板、高分子薄膜、玻璃基板等。而且，作為上述金屬製基板，能夠舉出SUS等的不鏽鋼板等。又，作為上述高分子薄膜，具體而言係能夠舉出聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜、聚醯亞胺薄膜等。而且，其厚度係通常設定在10μm~3mm的範圍內。
在上述光照射，具體而言係進行紫外線照射。作為上述紫外線照射的紫外線光源，例如能夠舉出低壓水銀 燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又，紫外線的照射量係通常能夠舉出10~20000mJ/cm2，以100~15000mJ/cm2為佳，較佳為500~10000mJ/cm2左右。
使用上述紫外線照射曝光後，亦可進一步施行用以使因光反應引起的硬化完成之加熱處理。作為上述加熱處理條件，係通常為80~250℃，以在100~150℃進行10秒~2小時為佳，較佳是在5分鐘~1小時的範圍內進行。
又，將本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物使用作為上述芯層形成材料時，作為下部包覆層之形成材料和上部包覆層形成材料，例如能夠舉出適當地含有固體多官能芳香族環氧樹脂、固體(黏稠)茀含有二官能環氧樹脂、以及前述的各種光酸產生劑之樹脂組成物。而且，為了調製作為清漆來進行塗布，係能夠混合先前眾所周知的各種有機溶劑，來得到適合塗布的黏度。
作為上述有機溶劑，例如能夠舉出乳酸乙酯、甲基乙基酮、環己酮、丙醇酸乙酯、2-丁酮、N,N-二甲基乙醯胺、二甘二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、丙二醇甲基乙酸酯、丙二醇一甲基醚、四甲基呋喃、二甲氧基乙烷等。該等有機溶劑可單獨或併用2種類以上且能夠以得到適合塗布的黏度之方式適量地使用。
又，作為在上述基材上之使用各層的形成材料之塗布方法，例如能夠使用旋轉塗布機、塗布機、圓塗布機、棒塗布機等藉由塗布的方法；網版印刷、使用間隙物而形成間隙且藉由毛細管現象在其中注入之方法；使用多塗布 機等的塗布機且以輥對輥(roll-to-roll)製程連續地塗布之方法等。又，上述光波導亦能夠藉由將上述基材剝離除去而作為薄膜狀光波導。
又，本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物，因為在芯層形成時即便應用輥對輥製程，其非晶質薄膜具有不容易產生龜裂之特性，所以從大量生產性等之觀點，在其製造時係以應用輥對輥製程為佳。而且，藉由含有輥對輥機構之濕式製程進行塗布而形成光波導的芯層時，因為例如製造乾膜時所必要的疊層基材係不需要，所以從省資源化及成本之觀點，該製法亦是優異的。
[實施例]
其次，基於實施例與比較例一併說明本發明。但是，本發明係不被該等實施例限定。
[實施例1] <芯清漆的製造>
在遮光條件下，將甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(YDCN-700-10、新日鐵住金化學公司製)20份、雙酚A型固體環氧樹脂(1007、三菱化學公司製)30份、含茀骨架的固體環氧樹脂(OGSOL PG-100、大阪Gas Chemicals公司製)25份、茀骨架含有液狀(黏稠)環氧樹脂(OGSOL EG-200、大阪Gas Chemicals公司製)25份、及陽離子硬化起始劑(ADEKA OPTOMER SP-170、ADEKA公司製)1.0份與環己酮50份進行混合，而且於85℃加熱下攪拌使其完全溶解，隨後冷卻至室溫為止且藉由使用1.0μm Φ的膜濾機進行加熱加壓過 濾，來得到芯用感光性清漆。
<光波導的製造> (包覆清漆的製造)
在遮光條件下，將長鎖二官能半脂肪族液狀環氧樹脂(EXA-4816、DIC公司製)80份、多官能脂肪族固體環氧樹脂(EHPE3150、DAICEL公司製)20份、陽離子硬化起始劑(ADEKA OPTOMER SP-170、ADEKA公司製)2.0份，與乳酸乙酯40份混合，而且在85℃加熱下攪拌使其完全溶解，隨後，藉由冷卻至室溫且使用直徑1.0μm的膜濾機進行加熱加壓過濾，來調製包覆用感光性清漆。
(下部包覆層的製造)
將包覆清漆使用旋轉塗布機塗布在矽晶圓上，在加熱板上進行溶劑乾燥(130℃×10分鐘)之後，使用UV照射機[5000mJ/cm2(I線濾波器)]且透過預定光罩圖案[圖案寬度/圖案間隔(L/S)=50μm/200μm]而進行曝光，而且進行後加熱(130℃×10分鐘)。隨後，在γ-丁內酯中進行顯像(室溫下、3分鐘)且水洗之後，藉由在加熱板上使水分乾燥(120℃×10分鐘)而在矽晶圓上得到下部包覆層(厚度：15μm)。
(芯層的製造)
在如上述進行而得到的下部包覆層上，使用旋轉塗布機而塗布芯清漆且藉由在加熱板上進行溶劑乾燥(150℃×5分鐘)，來形成未硬化薄膜狀態的芯形成層。將所形成之未硬化的芯形成層，使用UV照射機[9000mJ/cm2(I線濾波器)]透過預定光罩圖案[圖案寬度/圖案間隔(L/S)=50μm/200μm]進 行曝光且進行後加熱(130℃×10分鐘)。隨後，在γ-丁內酯中進行顯像(室溫下、4分鐘)且水洗，而且藉由在加熱板上使水分乾燥(120℃×10分鐘)，而得到芯層(厚度：50μm)。
(上部包覆層的製造)
在如上述進行而得到的芯層上，使用旋轉塗布機塗布包覆清漆，在加熱板上進行溶劑乾燥(130℃×10分鐘)。隨後，進行5000mJ(I線濾波器)的曝光、130℃×10分鐘的PEB處理，隨後，在γ-丁內酯中進行顯像(室溫下、3分鐘)且水洗之後，藉由在加熱板上使水分乾燥(120℃×10分鐘)而得到上部包覆層(芯層上的上部包覆層厚度10μm)。
如此進行而製造在矽晶圓上形成有下部包覆層，且在該下部包覆層上形成有預定圖案的芯層，而且在該芯層上形成有上部包覆層之光波導(波導總厚度75μm)。
[實施例2]
將在芯清漆的材料所使用之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(YDCN-700-10)的比例變更為30份、將雙酚A型固體環氧樹脂(1007)的比例變更為20份。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地進行而製造光波導。
[實施例3]
將在芯清漆的材料所使用之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(YDCN-700-10)的比例變更為40份、將雙酚A型固體環氧樹脂(1007)的比例變更為10份。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地 進行而製造光波導。
[比較例1]
將在芯清漆的材料所使用之含茀骨架的固體環氧樹脂(OGSOL PG-100)的比例變更為20份、將茀骨架含有液狀(黏稠)環氧樹脂(OGSOL EG-200)的比例變更為30份。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地進行而製造光波導。
[比較例2]
將在芯清漆的材料所使用之含茀骨架的固體環氧樹脂(OGSOL PG-100)的比例變更為40份、將茀骨架含有液狀(黏稠)環氧樹脂(OGSOL EG-200)的比例變更為10份。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地進行而製造光波導。
[比較例3]
將在芯清漆的材料所使用之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(YDCN-700-10)的比例變更為10份、將雙酚A型固體環氧樹脂(1007)的比例變更為40份。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地進行而製造光波導。
[比較例4]
將在芯清漆的材料所使用之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(YDCN-700-10)的比例變更為50份且不含有雙酚A型固體環氧樹脂(1007)。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地進行而製造 光波導。
[比較例5]
將在芯清漆的材料所使用之環氧樹脂，變更為只有甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(YDCN-700-10)。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地進行而製造光波導。
[比較例6]
將在芯清漆的材料所使用之環氧樹脂，變更為只有特殊酚醛清漆型環氧樹脂(157S70、三菱化學公司製)。此外係與實施例1同樣地進行而製造芯清漆，而且使用該芯清漆以外係與實施例1同樣地進行而製造光波導。
依照下述的基準對如此進行而得到之實施例．比較例的芯清漆及光波導，進行各特性的評價。將其結果與各芯清漆的調配組成同時一併顯示有後述的表1。
(清漆安定性)
將所製成的各芯清漆，在乾燥箱中且常溫下靜置1星期，以目視且依照依照下述的基準評價清漆的白濁情況。
○：無白濁而能夠維持透明性。
×：產生白濁(能夠觀察到茀骨架含有環氧樹脂析出)。
(塗布性(收縮、不均))
將所製成的各芯清漆，塗布在矽晶圓上(以預烘烤後的塗膜成為大約50μm厚之方式塗布)之後，在加熱板上預烘烤(乾燥)150℃×5分鐘，而且以目視且依照依照下述的基準評價其塗膜表面的狀態。
○：無法觀察到不均(產生表面不均且無法維持塗膜均勻性)、收縮(芯樹脂塗膜從矽晶圓邊緣往中心部靠近3毫米以上且不沾)。
收縮：產生上述的收縮。
不均：產生上述的不均。
(黏性)
將所製成的各芯清漆塗布在矽晶圓上布(以預烘烤後的塗膜成為大約50μm厚之方式塗布)之後，在加熱板上進行預烘烤(乾燥)150℃×5分鐘，而且依照下述的基準，以指觸進行評價其塗膜表面的狀態。
○：無黏性且未產生表面粗糙。
×：具有黏性且產生表面粗糙。
(R-to-R適合性)
將所製成的各芯清漆，塗布在SUS基材上(以預烘烤後的塗膜成為大約50μm厚之方式塗布)之後，在加熱板上進行預烘烤(乾燥)150℃×5分鐘，而在SUS基材上得到非晶質薄膜。將該薄膜沿著直徑10cm Φ的軸心纏繞，依照下述的基準進行評價輥對輥製程(R-to-R)適合性。
○：在纏繞時不產生龜裂而具有R-to-R適合性。
×：纏繞時產生龜裂而不具有R-to-R適合性。
(圖案化解析性)
使用光學顯微鏡觀察，依照下述的基準評價各光波導製造時之下部包覆層上的芯圖案之形狀。
○：芯圖案的形狀無異常(圖案起伏或拖尾(tailing))而呈現 完美的矩形。
×：芯圖案的形狀未呈現完美的矩形而產生形狀異常。
(波導損耗)
使用各光波導作為試樣，且使用多模光纖(Multi Mode Fiber)[FFP-G120-0500、三喜公司製(直徑50μmMMF、NA=0.2)]，將從光源(850nmVCSEL光源OP250、三喜公司製)被振盪之光線聚光而入射至上述試樣。然後，使用透鏡[FH14-11、清和光學製作所公司製(倍率20、NA=0.4)]將從試樣所射出的光線聚光且使用光計量系統(Optical Multi Power Meter Q8221、Advantest公司製)，進行評價6通道。基於下述的基準從其平均全損耗來進行評價直線損耗。
○：全直線損耗為0.1dB/cm以下。
×：全直線損耗為大於0.1dB/cm之結果。
(耐回流性)
使用各光波導作為試樣，且使用回流模擬器(SANYOSEIKO製、SMT Scope SK-5000)，暴露於氮氣環境下、尖峰溫度250~255℃×45秒的加熱步驟之後，與上述同樣地進行而評價波導損耗(直線損耗)。基於下述的基準來進行評價其結果。
○：回流加熱後之全直線損耗為0.1dB/cm以下。
×：回流加熱後之全直線損耗為大於0.1dB/cm之結果。
從上述結果，實施例的芯清漆係任一者均是清漆安定性、塗布性、黏性、R-to-R適合性、圖案化解析性優異者。又，因為使用該芯清漆之實施例的光波導係低損耗且耐回流性亦優異，所以上述芯清漆係平衡特性優異者。
相對於此，比較例1~5的芯清漆係因為各材料的含有比例從本發明的範圍脫離，所以無法得到實施例程度的平衡特性，而造成在塗布時產生收縮和不均，或是其未硬化薄膜在應用輥對輥製程時，薄膜產生龜裂之問題等。比較例6的芯清漆，雖然清漆特性、R-to-R適合性等係優異，但是使用其所製成之光波導的波導損耗高且耐回流性亦差。
在上述實施例，係顯示在本發明之具體的形態，但是上述實施例係只不過是例示，而不被解釋為限定。該 業者係清楚明白各式各樣的變形係被籌劃在本發明的範圍內。
產業上之可利用性
本發明的光波導用感光性環氧樹脂組成物係作為光波導的構成部分之形成材料，作為芯層形成材料尤為有用。而且，使用上述光波導用感光性環氧樹脂組成物所製成之光波導，係例如能夠使用在光．電傳送用混合撓性印刷配線板等。

Claims (5)

  1. 一種光波導用感光性環氧樹脂組成物，係含有下述(A)~(E)成分者，其特徵在於：相對於其環氧樹脂成分總量，(A)成分為20~40重量%，(B)成分為10~30重量%，(C)成分為25~30重量%，(D)成分為20~25重量%，(A)+(B)成分及(C)+(D)成分各自為50重量%；(A)甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(但是，除了(C)及(D)成分以外)，(B)雙酚A型固體環氧樹脂，(C)含茀骨架的固體環氧樹脂，(D)含茀骨架的液狀環氧樹脂，(E)陽離子硬化起始劑。
  2. 一種光波導形成用硬化性薄膜，其係由如請求項1之光波導用感光性環氧樹脂組成物所構成。
  3. 一種光波導，該光波導之芯層係由如請求項1之光波導用感光性環氧樹脂組成物所構成。
  4. 一種光．電傳送用混合撓性印刷配線板，其係具備如請求項3之光波導而成。
  5. 一種光波導之製法，其係藉由含有輥對輥(roll-to-roll)機構之濕式製程，塗布如請求項1之光波導用感光性環氧樹脂組成物而形成光波導的芯層。
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