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TW201606367A - 光波導用感光性樹脂組成物及光波導芯層形成用光硬化性薄膜、以及使用其之光波導、光電傳送用混合撓性印刷配線板 - Google Patents

光波導用感光性樹脂組成物及光波導芯層形成用光硬化性薄膜、以及使用其之光波導、光電傳送用混合撓性印刷配線板 Download PDF

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TW201606367A
TW201606367A TW104111927A TW104111927A TW201606367A TW 201606367 A TW201606367 A TW 201606367A TW 104111927 A TW104111927 A TW 104111927A TW 104111927 A TW104111927 A TW 104111927A TW 201606367 A TW201606367 A TW 201606367A
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photoacid generator
forming
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TW104111927A
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Inventor
Tomoyuki Hirayama
Naoya Sugimoto
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明為一種光波導用感光性樹脂組成物，其含有樹脂成分及光酸產生劑，且上述光酸產生劑為具備下述特性(x)者。因此，使用本發明之光波導用感光性樹脂組成物來例如形成光波導之芯層時，將能夠形成一低損失、且圖案成形性及耐迴焊性優異之光波導芯層。 (x)從紫外線光譜形狀算出之吸收端(0-0躍遷能)，在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態下，是在3.5~4.1eV之範圍，前述紫外線光譜形狀是透過使用紫外/可見光分光光度計來測量吸光度而獲得。

Description

光波導用感光性樹脂組成物及光波導芯層形成用光硬化性薄膜、以及使用其之光波導、光電傳送用混合撓性印刷配線板 發明領域
本發明是有關於做為構成光電傳送用混合撓性印刷配線板中光波導的芯層等之形成材料使用的光波導用感光性樹脂組成物及光波導芯層形成用光硬化性薄膜、以及使用其之光波導、光電傳送用混合撓性印刷配線板，而前述光電傳送用混合撓性印刷配線板被廣泛使用在光通訊、光資訊處理及其他一般光學上。
發明背景
以往，在光電傳送用混合撓性印刷配線板取向之光波導芯層形成材料方面，除了使用環氧樹脂等樹脂成分之外，同時為了透過材料之光硬化來賦予圖案成形性，還使用具有因光照射而生酸產生敏感度之具有寬廣π共軛系統骨架的光酸產生劑(專利文獻1)。
習知技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2010-230944號公報
發明概要
然而，若使用具有如此寬廣π共軛系統骨架的光酸產生劑，短波長吸收之波側邊會延伸到長波長區域，結果便是會妨礙所形成之芯層的低損失化。基於所述情況，故迫切期盼有一種在低損失化上優異、且能維持以往之高解析圖案成形性同時亦兼具耐迴焊性之可成為光波導芯層形成材料的感光性硬化樹脂組成物。
本發明為有鑒於如此情事而產生者，其目的在於提供具有以下特性之光波導用感光性樹脂組成物及光波導芯層形成用光硬化性薄膜、以及使用其之光波導、光電傳送用混合撓性印刷配線板：在做為光波導形成用材料、特別是做為芯層形成材料，具備高解析圖案成形性，且亦具備優異的低損失化及耐迴焊性。
為了達成上述目的，本發明是以光波導用感光性樹脂組成物為第1要旨，該光波導用感光性樹脂組成物含有樹脂成分及光酸產生劑，且上述光酸產生劑為具備下述特性(x)者：(x)從紫外線光譜形狀算出之吸收端(0-0躍遷能)，在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態下，是在3.5~4.1eV之範圍，前述紫外線光譜形狀是透過使用紫外/可見光分光光度計來測量吸光度而獲得。
又，本發明是以光波導芯層形成用光硬化性薄 膜為第2要旨，該光波導芯層形成用光硬化性薄膜是將上述第1要旨之光波導用感光性樹脂組成物形成薄膜狀而成。
進一步，本發明是以光波導為第3要旨，該光波導是由基材及在該基材上形成披覆層，進一步在上述披覆層中以預定圖案形成傳輸光信號之芯層而成者，且上述芯層是藉由使上述第1要旨之光波導用感光性樹脂組成物、或使上述第2要旨之光波導芯層形成用光硬化性薄膜硬化形成而成。
然後，本發明是以光電傳送用混合撓性印刷配線板為第4要旨，該光電傳送用混合撓性印刷配線板具備上述第3要旨之光波導。
本案發明人等針對會成為阻礙使用芯層形成材料所得硬化物之低損失化之要因的熱劣化(著色)產生機制一再進行探討。在該過程之中了解到，上述熱劣化之產生是源自於因樹脂氧化劣化而生之π共軛系統擴張因子的產生。亦即，在以往之光硬化性樹脂組成物之摻合成分的設計中，從良好圖案成形性的觀點來看，摻合成分之一的光酸產生劑之選定方針一直是採用具有陽離子骨架之光酸產生劑(例如，三苯基鋶鹽系)，且前述陽離子骨架具有對曝光波長365nm有敏感度之較寬廣的π共軛系統。然而該寬廣的π共軛系統骨架，會因為在經光照射產生酸後陰離子部分之殘渣(殘骸)氧化劣化時π共軛系統擴張，而成為容易著色之要因，於是基於如此發現再進一步一再探討，結 果想到使用具備有前述特性(x)之光酸產生劑。若使用具如此特殊特性(x)、亦即具有所謂狹窄π共軛系統陽離子骨架之光酸產生劑，則對曝光波長365nm會毫無敏感度而必須是混線曝光(泛光)，然所獲得之硬化物卻是較使用從以前即在使用之具有陽離子骨架之光酸產生劑，且前述陽離子骨架具有對曝光波長365nm有敏感度之較寬廣的π共軛系統之情況，更難以著色，從而發現可賦予高透明性(低損失)，進而達成本發明。
如這般，本發明為含有樹脂成分同時還含有前述特定光酸產生劑之光波導用感光性樹脂組成物。因此，使用該光波導用感光性樹脂組成物來例如形成光波導之芯層時，將能夠形成一低損失、且圖案成形性及耐迴焊性優異之光波導芯層。
然後，在上述光聚合起始劑方面，若使用後述以通式(1)所示之光酸產生劑，將能夠賦予更優異之高透明性(低損失)，且賦予更加優異之耐迴焊性。
又，在上述光酸產生劑方面，若是使用藉由後述通式(1)及通式(2)中X為以SbF6表示之六氟化銻陰離子所構成而成之光酸產生劑，由於加熱所致之黄變會變小，又曝光後樹脂黄變性優異，因此做為芯部形成材料，將可達成抑制加熱等所致之黄變的效果，結果便可具備使用做為光波導或光電傳送用混合撓性印刷配線板時所要求之優異耐迴焊性。
用以實施發明之形態
接著，將針對本發明之實施形態進行詳細說明。但本發明並非為此實施形態所限定。
《光波導用感光性樹脂組成物》
本發明光波導用感光性樹脂組成物(以下有時僅稱為「感光性樹脂組成物」。)為使用樹脂成分及特定光酸產生劑而獲得者。
以下，依序針對各種成分做說明。
<樹脂成分>
上述樹脂成分，可舉使用做為芯形成材料之各種環氧樹脂等。例如，可舉具有聚合性取代基之脂肪族系環氧樹脂。而該具有聚合性取代基之脂肪族系環氧樹脂宜為在常溫下顯示為固態者。此外，本發明中，所謂「固態」，意指在25℃之溫度下呈現出「固態」狀態。
做為上述具有聚合性取代基之脂肪族系環氧樹脂之一例，可例舉支鏈多官能脂肪族系環氧樹脂。上述支鏈多官能脂肪族系環氧樹脂為在支鏈具有2個以上官能基數之脂肪族樹脂，可舉諸如2，2-雙(羥甲基)-1-丁醇的1，2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物等多官能脂肪族環氧樹脂等。該等可單獨使用，亦可2種以上併用。具體而言，可舉EHPE3150(DAICEL公司製)等。又，上述支鏈多官能脂肪族系環氧樹脂宜為顯示為固態者，此時之固態意 指如上述之在常溫(25℃)之溫度下呈現出固體狀態。
而在上述支鏈多官能脂肪族系環氧樹脂等環氧樹脂之中，是在該環氧樹脂中存在聚合性取代基，且上述聚合性取代基宜為陽離子聚合性取代基。上述陽離子聚合性取代基可舉諸如環氧基、具有脂環式骨架之環氧基等。
進一步，做為上述具有聚合性取代基之脂肪族系環氧樹脂之一例，可例舉二官能長鏈脂肪族系環氧樹脂。上述二官能長鏈脂肪族系環氧樹脂可舉諸如在兩末端具有聚合性官能基之環氧基的長鏈脂肪族環氧樹脂等。如此一來，藉由使用上述長鏈脂肪族環氧樹脂，將可使在陽離子聚合中之交聯密度降低，而可賦予硬化物柔軟性。如此二官能長鏈脂肪族系環氧樹脂可舉諸如氫化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂等。該等可單獨使用，亦可2種以上併用。具體而言，可舉YX-8040(三菱化學公司製)、ST-4000D(新日鐵化學公司製)等。且本發明中重點在脂肪族系環氧樹脂為含有脂環式環氧樹脂。又，上述二官能長鏈脂肪族系環氧樹脂宜顯示為固態，此時之固態意指如上述之在常溫(25℃)之溫度下呈現出固體狀態。
例如，在併用上述支鏈多官能脂肪族系環氧樹脂(A)與二官能長鏈脂肪族系環氧樹脂(B)時之混合重量比[(A)：(B)]，宜為(A)：(B)=4：1~1：1，且特別以(A)：(B)=3：1~1：1為佳。當混合重量比落在上述範圍之外，例如，一旦上述支鏈多官能脂肪族系環氧樹脂(A)太少，則在光、熱硬化中圖案成形性會有惡化的傾向。
<特定之光酸產生劑>
上述特定之光酸產生劑是用以對感光性樹脂組成物賦予經光照射而起之硬化性，例如賦予紫外線硬化性。而在本發明所使用光酸產生劑之特徵在於具備下述特性(x)。
(x)從紫外線光譜形狀算出之吸收端(0-0躍遷能)，在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態下，是在3.5~4.1eV之範圍，前述紫外線光譜形狀是透過使用紫外/可見光分光光度計來測量吸光度而獲得。
由於使用具備如此特性(x)之光酸產生劑，亦即，具有狹窄π共軛系統陽離子骨架之光酸產生劑，因此，如前所述，對曝光波長365nm是毫無敏感度，而所獲得之硬化物，相較於使用了以往有寬廣π共軛系統之具有陽離子骨架之光酸產生劑，會變得難以著色，且能被賦予高透明性。
所謂上述吸收端(0-0躍遷能)值，是以0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態求得吸收光譜時的吸收端，且具體而言，是將吸收端波長(nm)換算為能量(eV)之值，前述吸收端波長(nm)是從顯示縱軸：Absorbance(吸光度)-横軸：波長λ(nm)關係之曲線λmax(nm)波峰的切線所求得。
在本發明中，光酸產生劑具備上述特性(x)，藉此將可賦予高解析圖案成形性與優異之低損失化。前述0-0躍遷能一旦在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態下偏離上述範圍，且為較低值時，因硬化時之氧化劣化所致之黄變將會變的顯著，而由於此黄變(著色)，透明性將會降低 (低損失化)；一旦偏離上述範圍，且為較大值時，例如，於高壓水銀燈等的光吸收會顯著的不足，光解裂活性會降低，因此圖案形成將會變得困難，亦即，圖案成形性將會變得不好。
上述特定光酸產生劑可使用以下述通式(1)所示陽離子骨架結構構成而成之光酸產生劑、及以下述通式(2)所示陽離子骨架結構構成而成之光酸產生劑。該等可單獨使用，亦可2者併用。
[上述式(1)中，R1~R3之中至少兩者為芳基。又，X為具有銻、磷或硼之陰離子。]
[式(2)中，R4及R5為芳基、烷基或環烷基，可相同亦可相異。又，X為具有銻、磷或硼之陰離子。]
上述通式(1)中，R1~R3之中至少兩者為芳基之芳基鋶化合物，亦即，以芳基鋶為陽離子之化合物，此芳基鋶化合物之R1~R3可全部皆為芳基，亦可R1~R3之中兩者為芳基、且剩下的一者為烷基或環烷基。上述芳基鋶化合物可舉例如三芳基鋶化合物、二芳基烷基鋶化合物、二芳 基環烷基鋶化合物等。
上述芳基鋶化合物之芳基例如，宜為苯基、萘基，且特別以苯基為佳。又，該芳基可相同亦可相異。上述芳基鋶化合物依需要而具有之烷基或環烷基宜為碳數1~15之直鏈或支鏈烷基，或者碳數3~15之環烷基，可舉例甲基、乙基、丙基、正丁基、二級丁基、三級丁基、環丙基、環丁基、環己基等。
上述式(1)中的R1~R3中，芳基、烷基、環烷基亦可具有烷基(例如，碳數1~15)、環烷基(例如，碳數3~15)、芳基(例如，碳數6~14)、烷氧基(例如，碳數1~15)、鹵素原子、羥基做為取代基。適宜之取代基例如為碳數1~12之直鏈或支鏈烷基，碳數3~12之環烷基，碳數1~12之直鏈、支鏈或環狀之烷氧基，且以碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基為佳。取代基可取代R1~R3之3者中的任1者，亦可取代全部3者。
上述通式(2)中，R4~R5為各自獨立之芳基、烷基或環烷基。而在R4~R5中，上述芳基宜為苯基、萘基，且以苯基特別為佳。又，上述R4~R5之芳基亦可具有取代基。在上述R4~R5中，就上述芳基亦可具有之取代基而言，可舉例如烷基(例如，碳數1~15)、環烷基(例如，碳數3~15)、芳基(例如，碳數6~15)、烷氧基(例如，碳數1~15)、鹵素原子、羥基等。
在以上述通式(1)所示陽離子骨架結構構成而成之光酸產生劑及以通式(2)所示陽離子骨架結構構成而成之 光酸產生劑中，式(1)、(2)中的X為相對於陽離子骨架部之相對陰離子(counter anion)，例如可從銻、磷、硼系之陰離子種類適宜選擇。其中，從所謂賦予高透明性(低損失)、提升耐迴焊性之觀點來看，上述相對陰離子宜為銻系陰離子，且宜使用式(1)、(2)中之X是以SbF6表示之六氟化銻陰離子所構成而成之酸產生劑。
這般上述之特定光酸產生劑之一例，可使用具備有上述特性(x)，且例如，在式(1)中，R1為4-(苯硫基)苯基、4-(甲硫基)苯基、4-(甲氧基)苯基、4-甲基苯基、苯基等，R2、R3分別為4-甲基苯基、苯基、碳數1~15之烷基、氫基等(各自可相異亦可相同)，且X為SbF6之光酸產生劑；或者，在式(2)中，R4、R5為4-烷基苯基(此處所稱烷基表示碳數1~15之直鏈或支鏈形狀之烷基鏈)、或苯基，且X為SbF6之光酸產生劑等。具體而言，可舉WPI-116(和光純藥工業公司製)、WPAG-1056(和光純藥工業公司製)、CPI-101A(San-Apro公司製)等的光酸產生劑。
相對於感光性樹脂組成物之樹脂成分100重量份，上述特定光酸產生劑之含量宜設定在0.1~3重量份，且以0.5~3重量份為佳、以0.5~1重量份特別為佳。亦即，一旦光酸產生劑之含量過少，則會難以藉由所需之光照射(紫外線照射)獲得光硬化性；一旦過多，則光敏感度上昇，在圖案成形時會有招致形狀異常之傾向，以及，初期損失之要求物性會有惡化的傾向。
在本發明感光性樹脂組成物，除了上述樹脂成 分、特定之光酸產生劑之外，依需要，例如為了提高接著性，還可有例如矽烷系或鈦系之偶合劑；烯烴系寡聚物或降冰片烯系聚合物等的環烯烴系寡聚物或聚合物；合成橡膠、矽膠化合物等的密著賦予劑；受阻酚系抗氧化劑或磷系抗氧化劑等的各種抗氧化劑；整平劑、消泡劑等。該等添加劑，在不妨礙本發明效果之範圍內，可適宜摻和。該等可單獨使用，或2種以上合併使用。
相對於感光性樹脂組成物之樹脂成分(例如，具聚合性取代基之脂肪族系樹脂)100重量份，上述抗氧化劑之摻合量宜設定在小於3重量份，且以在2重量份以下為佳，以1重量份以下特別為佳。亦即，一旦抗氧化劑之含量過多，初期損失物性會有惡化的傾向。
本發明感光性樹脂組成物，可藉由將上述樹脂成分及特定之光酸產生劑，甚至依需要之其他添加劑，依所欲之摻和比例攪拌混和來調製。進一步，為了將本發明感光性樹脂組成物調製成塗布用清漆，亦可在加熱下(例如，60~90℃左右)攪拌使之溶解在有機溶劑。上述有機溶劑之使用量可適宜調整，例如，相對於感光性樹脂組成物之樹脂成分100重量份，宜設定在20~80重量份，且特別以30~40重量份為佳。亦即，一旦有機溶劑之使用量過少，調製做成塗布用清漆時，會成為高黏度，則塗布性會有降低的傾向；一旦有機溶劑之使用量過多，使用塗布用清漆來塗布形成厚膜會有變困難的傾向。
做為調製上述塗布用清漆時所使用之有機溶 劑，可舉諸如乳酸乙酯、甲基乙基酮、環己酮、乳酸乙酯、2-丁酮、N，N-二甲基乙醯胺、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、丙二醇乙酸甲酯、丙二醇單甲基醚、四甲基呋喃、二甲氧基乙烷等。該等有機溶劑可以單獨使用或2種以上併用，並可例如使用上述範圍內之預定量以成為適合於塗布之黏度。
《光波導》
接著，將針對使用本發明感光性樹脂組成物做為芯層之形成材料而成之光波導進行說明。
藉由本發明而獲得之光波導，例如是由下述結構所構成：基材、在該基材上以預定圖案形成之披覆層(下部披覆層，under clad layer)、在上述披覆層上傳輸光信號之以預定圖案形成之芯層、進一步，在上述芯層上形成之披覆層(上部披覆層，over clad layer)。而在藉由本發明所獲得之光波導之特徵在於，上述芯層是藉由前述感光性樹脂組成物形成而成。又，關於上述下部披覆層形成材料及上部披覆層形成材料，可使用同樣成分組成所構成之披覆層形成用樹脂組成物，亦可使用相異成分組成之樹脂組成物。此外，在藉由本發明而獲得之光波導中，上述披覆層之折射率形成較芯層小是必要的。
在本發明中，光波導可藉由經由，例如接下來的步驟來製造。亦即，準備基材，並在該基材上塗布披覆層形成材料之由感光性樹脂組成物所構成之感光性清漆。對該清漆塗布面進行紫外線等的光照射，進一步，依需要 進行加熱處理，藉此使感光性清漆硬化。如此一來將形成下部披覆層(披覆層之下方部分)。
然後，藉由在上述下部披覆層上塗布使本發明感光性樹脂組成物溶解於有機溶劑而成之芯層形成材料(感光性清漆)，形成芯形成用之未硬化層。此時，在塗布上述芯層形成材料(感光性清漆)後，藉由加熱乾燥來除去有機溶劑，將會形成一薄膜形狀，即，成為未硬化光波導芯層形成用光硬化性薄膜。然後，在這芯形成用未硬化層面上，配置用以使預定圖案(光波導圖案)曝光之光罩，並透過該光罩進行紫外線等的光照射，進一步，依需要進行加熱處理。之後，使用顯影液將上述芯形成用未硬化層之未曝光部分溶解除去，藉此形成預定圖案之芯層。
接著，在上述芯層上塗布上述披覆層形成材料之由感光性樹脂組成物構成之感光性清漆後，進行紫外線照射等的光照射，進一步依需要，進行加熱處理，藉此形成上部披覆層(披覆層之上方部分)。藉由經由如此步驟，可製造目標之光波導。
做為上述基材材料，可舉諸如矽晶片、金屬製基板、高分子薄膜、玻璃基板等。而在上述金屬製基板方面，可舉SUS等的不鏽鋼板等。又，在上述高分子薄膜方面，具體而言，可舉聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚亞醯胺薄膜等。然後其厚度通常設定在10μm~3mm之範圍內。
上述光照射，具體而言是進行紫外線照射。做 為在上述紫外線照射之紫外線光源，可舉諸如低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈等。又，紫外線的照射量，通常可舉10~20000mJ/cm2，且以100~15000mJ/cm2為宜，以500~10000mJ/cm2左右為佳。
在經由上述紫外線照射之曝光之後，為了使藉由光反應之硬化完成，亦可進一步實施加熱處理。上述加熱處理條件通常是在80~250℃、且宜在100~150℃，並在10秒~2小時、且宜在5分~1小時之範圍內進行。
又，做為上述披覆層形成材料，可舉諸如雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、氟化環氧樹脂、環氧改質矽膠樹脂等的各種液狀環氧樹脂、固態環氧樹脂、甚至是適當含有前述各種光酸產生劑之樹脂組成物，且可適當進行相較於芯層形成材料更低折射率之摻料設計。進一步，依需要，為了將披覆層形成材料調製做為清漆並塗布，亦可適量使用以往習知之各種有機溶劑以獲得適於塗布之黏度，以及，亦可按不致降低作為使用了上述芯層形成材料之光波導之機能的程度，適量使用各種添加劑(抗氧化劑、密著賦予劑、整平劑、UV吸收劑)。
做為在上述清漆調製時所使用之有機溶劑，與前述同樣，可舉諸如乳酸乙酯、甲基乙基酮、環己酮、乳酸乙酯、2-丁酮、N，N-二甲基乙醯胺、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、丙二醇乙酸甲酯、丙二醇單甲基醚、四甲基呋喃、二甲氧基乙烷等。該等有機溶劑可單 獨使用或2種以上併用，並適量使用以得到適於塗布之黏度。
此外，在上述基材上中，使用各層形成材料之塗布方法可使用，例如藉由旋轉塗布機，塗布機、圓塗布機、棒塗布機等的塗布之方法；或使用網版印刷；使用分隔物形成間隙，並利用其中之毛細現象注入之方法；利用多功能塗布機等的塗布機以輥對輥(roll-to-roll：R-to-R)的連續塗布之方法等。又，上述光波導，藉由剝離並除去上述基材，亦可做成薄膜狀光波導。
依此獲得之光波導，例如可使用做為光電傳送用混合撓性印刷配線板用之光波導。
實施例
接著，將基於實施例說明本發明。但本發明並非為此等實施例所限定。此外，在例子之中，「份」的部分，除非另有指明，意指重量基準。
[實施例1]
首先，在製作成為實施例之光波導之前，先調製披覆層形成材料及芯層形成材料之各感光性清漆。
<披覆層形成材料之調製>
在遮光條件下，混合液狀二官能氟化烷基環氧樹脂(H022、TOSOH F-TECH公司製)50份、液狀二官能脂環式環氧樹脂(Celloxide 2021P、DAICEL公司製)50份、光酸產生劑(Adekaoptomer SP-170、ADEKA公司製)4.0份、磷系抗氧化劑(HCA、三光公司製)0.54份、矽烷偶合劑 (KBM-403、信越Silicone公司製)1份，並在80℃加熱下攪拌使之完全溶解，其後，在冷卻至室溫(25℃)之後，藉由使用直徑1.0μm之膜過濾器進行加熱加壓過濾，調製成為披覆層形成材料之感光性清漆。
<芯層形成材料之調製>
在遮光條件下，將固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE3150、DAICEL公司製)50份、固態氫化雙酚A型環氧樹脂(YX-8040、三菱化學公司製)50份、光酸產生劑(WPI-116、和光純藥工業公司製、相當於式(2)、X為SbF6：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)1.0份(實質上為0.5份光酸產生劑)、受阻酚系抗氧化劑(Songnox1010、共同藥品公司製)0.5份、磷系抗氧化劑(HCA、三光公司製)0.5份，混合在乳酸乙酯40份中，並在85℃加熱下攪拌使之完全溶解，其後，在冷卻至室溫(25℃)之後，藉由使用直徑1.0μm之膜過濾器進行加熱加壓過濾，調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
《光波導之製作》
<下部披覆層之製作>
使用旋轉塗布機，將上述披覆層形成材料之感光性清漆塗布在厚度約500μm之矽晶片上之後，利用混線(泛光)進行5000mJ(積算波長365nm)的曝光。之後，藉由進行130℃×10分鐘之後加熱，製作下部披覆層(厚度20μm)。
<芯層之製作>
在已形成之下部披覆層上，使用旋轉塗布機塗布芯層 形成材料之感光性清漆之後，在加熱板(hot plate)上使有機溶劑(乳酸乙酯)乾燥(130℃×5分鐘)，藉此形成未硬化薄膜狀態之未硬化層。對已形成之未硬化層，利用混線(泛光)進行9000mJ(波長365nm積算)之遮罩圖案曝光〔圖案寬/圖案間隔(L/S)=50μm/200μm〕，並進行後加熱(140℃×5分鐘)。之後，在N，N-二甲基乙醯胺(DMAc)中進行顯影(25℃×3分鐘)、水洗，並在加熱板上使水分乾燥(120℃×5分鐘)，藉此製作預定圖案之芯層(厚度55μm)。
如此一來，製作了一在矽晶片上形成有下部披覆層，並且在此下部披覆層上形成有預定圖案芯層之光波導。
[實施例2]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，使用WPAG-1056(和光純藥工業公司製、相當於式(1)、X為SbF6：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)1.0份(實質上為0.5份光酸產生劑)做為光酸產生劑。除此之外其餘與實施例1相同的來製作光波導。
[實施例3]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，使用CPI-101A(San-Apro公司製、相當於式(1)、X為SbF6：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)1.0份(實質上為0.5份光酸產生劑)做為光酸產生劑。除此之外其餘與實施例1相同的來製作光波導。
[實施例4]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將光酸產生劑(WPI-116、和光純藥工業公司製、相當於式(2)、X為SbF6：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)之摻合量變成3.0份(實質上為1.5份光酸產生劑)。除此之外其餘與實施例1相同的來製作光波導。
[實施例5]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，令光酸產生劑(WPI-116、和光純藥工業公司製、相當於式(2)、X為SbF6：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)之摻合量為0.5份(實質上為0.25份光酸產生劑)，並將混線曝光量變成18000mJ。除此之外其餘與實施例1相同的來製作光波導。
[實施例6]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將光酸產生劑取代為WPAG-1056(和光純藥工業公司製、相當於式(1)、X為SbF6：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)0.5部(實質上為0.25份光酸產生劑)、WPI-116(和光純藥工業公司製、相當於式(2)、X為SbF6：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)0.5份(實質上為0.25份光酸產生劑)。除此之外其餘與實施例1相同的來製作光波導。光酸產生劑
[比較例1]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，使用Adekaoptomer SP-170(ADEKA公司製：以50重量%碳酸丙烯酯溶液提供)1.0份(實質上為0.5份光酸產生劑)做為光酸產生劑。除此之外其餘與實施例1相同的來製作光波導。
[比較例2]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，在光酸產生劑方面使用調整為WPAG-1057(和光純藥工業公司製)之50重量%碳酸丙烯酯溶液1.0份(實質上為0.5份光酸產生劑)者。除此之外其餘與實施例1相同的來製作光波導。
使用依此獲得之各芯層形成材料之感光性清漆及各光波導，依照以下所示之方法進行關於圖案成形性評價(關於芯層形成材料之評價)，和光波導損失評價(直線損失)以及耐迴焊性評價(兩者皆為有關於光波導之評價)之測量、評價。該等結果與芯層形成材料之摻合組成一併顯示在後述之表1。再者，針對使用做為各芯層形成材料之摻合成分之各光酸產生劑，將從紫外線光譜形狀算出之在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液形態下之吸收端(0-0躍遷能)(eV)顯示在後述之表1欄外，前述紫外線光譜形狀是透過使用紫外/可見光分光光度計來測量吸光度而獲得。
[圖案成形性評價]
使用在上述實施例及比較例中調製之成為芯層形成材料之感光性清漆，以光學顯微鏡確認在上述下部披覆層上所形成之芯層圖案。其結果基於下述基準進行評價。
○：芯層圖案之形狀，沒有圖案波紋或曳尾等，而是形成矩形。
×：芯層圖案之形狀並無形成矩形，而有產生圖案波紋或曳尾等的形狀異常。
[光波導之損失評價(直線損失)]
在藉由上述實施例及比較例所獲得之光波導的芯層圖案上，使用旋轉塗布機，塗布披覆層形成材料之感光性清漆後，在加熱板上進行預焙(100℃×5分鐘)。之後，利用混線(泛光)進行5000mJ(積算波長365nm)之曝光，並進行後加熱(120℃×5分鐘)，藉此形成上部披覆層以製作光波導(芯層圖案上之上部披覆層厚度15μm、光波導總厚度90μm)。
使用上述光波導做為樣本，將從光源(850nm VCSEL光源OP250、三喜公司製)震盪之光以多模光纖〔FFP-G120-0500、三喜公司製(直徑50μmMMF、NA=0.2)〕聚光，入射至上述樣本。然後，將從樣本射出之光以鏡片〔FH14-11，清和光學製作所公司製(倍率20、NA=0.4)〕聚光，並以光計測系統(Optical Multi Power Meter Q8221、Advantest公司製)，利用回切法(cut back method)評價4通道。從其平均全損失算出直線損失，並基於下述基準進行評價。
○：全直線損失為0.04dB/cm以下。
×：結果為全直線損失是超過0.04dB/cm。
[耐迴焊性評價]
使用上述光波導做為樣本，利用迴焊模擬器(reflow simulator)(SANYOSEIKO製、SMT Scope SK-5000)，在空氣環境下，暴露於高峰溫度250~255℃×45秒之加熱步驟後，與上述同樣的來進行光波導損失(直線損失)之評價。其結果是基於下述基準進行評價。
○：迴焊加熱步驟後之損失上昇(增加)是在0.01dB/cm以下。
×：結果為迴焊加熱後之損失上昇(增加)是超過0.01dB/cm。
從上述結果，使用具備本發明特性(x)[從紫外線光譜形狀算出之吸收端(0-0躍遷能)，在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態下，是在3.5~4.1eV之範圍，前述紫外線光譜形狀是透過使用紫外/可見光分光光度計來測量吸光度而獲得]之光酸產生劑而成之感光性樹脂組成物(實施例品)，及具備使用上述感光性樹脂組成物所形成芯層的光波導，在圖案成形性評價、光波導損失評價(直線損失)、耐迴焊 性評價中，全部皆獲得良好的評價結果。
相對於此，在使用不滿足本發明特性(x)[從紫外線光譜形狀算出之吸收端(0-0躍遷能)，在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態下，是在3.5~4.1eV之範圍，前述紫外線光譜形狀是透過使用紫外/可見光分光光度計來測量吸光度而獲得]之光酸產生劑而成之感光性樹脂組成物(比較例品)，及具備使用該感光性樹脂組成物所形成芯層的光波導之中，於使用落在上述範圍外之3.49eV光酸產生劑而成之比較例1中，就圖案成形性評價及耐迴焊性評價而言雖獲得良好的結果，但針對光波導損失評價(直線損失)，結果是不好的評價。又，於使用落在上述範圍外之4.26eV光酸產生劑而成之比較例2，在圖案成形性評價中，圖案形狀產生變形等異常，而無法供於光波導損失評價(直線損失)及耐迴焊性評價。
在上述實施例中，雖就本發明中之具體形態做顯示，然上述實施例僅不過是單純例示，而非用於限定解釋者。對熟習此藝者來說，可在本發明範圍內獲得顯而易見之各式各樣變形。
產業上之可利用性
本發明光波導用感光性樹脂組成物，做為光波導之結構部分的形成材料，特別是做為芯層形成材料是有用的。而使用上述光波導用感光性樹脂組成物而製作之光波導，例如可用於光電傳送用混合撓性印刷配線板等。

Claims (8)

  1. 一種光波導用感光性樹脂組成物，其特徵在於含有樹脂成分及光酸產生劑，且上述光酸產生劑為具備下述特性(x)之光酸產生劑：(x)從紫外線光譜形狀算出之吸收端(0-0躍遷能)，在0.1重量%碳酸丙烯酯溶液之形態下，是在3.5~4.1eV之範圍，前述紫外線光譜形狀是透過使用紫外/可見光分光光度計來測量吸光度而獲得。
  2. 如請求項1之光波導用感光性樹脂組成物，其中，光酸產生劑是以下述通式(1)所示陽離子骨架結構構成而成之光酸產生劑、及以下述通式(2)所示陽離子骨架結構構成而成之光酸產生劑中至少一者： [上述式(1)中，R1~R3之中至少兩者為芳基；又，X為具有銻、磷或硼之陰離子]； [式(2)中，R4及R5為芳基、烷基或環烷基，可相同亦可相異；又，X為具有銻、磷或硼之陰離子]。
  3. 如請求項1或2之光波導用感光性樹脂組成物，其中，光酸產生劑是由通式(1)、通式(2)中之X為以SbF6表示之六氟化銻陰離子所構成而成。
  4. 如請求項1或2之光波導用感光性樹脂組成物，其中，相對於樹脂成分100重量份，上述光酸產生劑之含量為0.1~3重量份。
  5. 如請求項1或2之光波導用感光性樹脂組成物，其為光波導中之芯層形成材料，且該光波導是由基材、在該基材上形成之披覆層、進一步在上述披覆層中以預定圖案形成傳輸光信號之芯層所構成。
  6. 一種光波導芯層形成用光硬化性薄膜，是將如請求項1至5中任一項之光波導用感光性樹脂組成物形成薄膜狀而成。
  7. 一種光波導，是由基材及在該基材上形成披覆層，進一步在上述披覆層中以預定圖案形成傳輸光信號之芯層而成者；該光波導之特徵在於，上述芯層是藉由使如請求項1至5中任一項之光波導用感光性樹脂組成物、或使如請求項6之光波導芯層形成用光硬化性薄膜硬化形成而成。
  8. 一種光電傳送用混合撓性印刷配線板，特徵在於具備如請求項7之光波導。
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