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TWI661268B - 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電路板 - 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電路板 Download PDF

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TWI661268B
TWI661268B TW104102719A TW104102719A TWI661268B TW I661268 B TWI661268 B TW I661268B TW 104102719 A TW104102719 A TW 104102719A TW 104102719 A TW104102719 A TW 104102719A TW I661268 B TWI661268 B TW I661268B
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TW
Taiwan
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optical waveguide
core layer
resin composition
resin
photosensitive resin
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TW104102719A
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TW201533531A (zh
Inventor
平山智之
杉本直哉
Original Assignee
日商日東電工股份有限公司
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Publication date
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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聚合起始劑，上述樹脂成分依據利用傅立葉變換型紅外分光光度計(FT-IR)的全反射測量(ATR)法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03，且是以含有聚合性取代基之樹脂做為主成分而構成。因此，在使用本發明之光波導用感光性樹脂組成物做為光波導形成用材料、特別是做為光波導之芯層形成材料時，例如會迴避掉在光波導傳輸光850nm下源自樹脂骨架的振動吸收，而可實現低損失化。

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電路板 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電路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電路板，而前述光電傳送用混合撓性印刷電路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
例如，在光電傳送用混合撓性印刷電路板取向的光波導芯層形成材料的設計之中，由於其硬化體之折射率被要求較披覆層形成材料之折射率還要高，因此以往一般是進行使用有高芳香族性之樹脂成分的摻料設計。例如，在光波導之芯層形成材料之中，在針對波長850nm的之光損失的改善上，摻料設計的手法一般是透過形成材料之樹脂成分純度來改善透明性，或者，特別是在光硬化系樹脂材料的情況，降低光聚合起始劑的使用量，用以主要是減少短波長區域的吸收成分耗損(專利文獻1、2)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2010-230944號公報
專利文獻2：日本專利特開2011-52225號公報
發明概要
然而，在傳輸光是使用850nm的光波導中，芳香族樹脂骨架的使用會使芳香族環之C-H鍵結之振動吸收的4倍頻吸收(芳香族4vCH)波峰側邊涵蓋到850nm，因此不論如何確保材料的透明性，在損失降低上還是有限，故對目的在於用以進行長距離傳送之光波導來說，還需要再進一步降低損失。亦即，期望迴避掉在光波導傳輸光850nm下之源自樹脂骨架的振動吸收以謀求低損失化。
本發明為有鑒於如此情事而產生者，其目的在於提供可實現低損失化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電路板。
為了達成上述目的，本發明是以一種光波導用感光性樹脂組成物做為第1要旨，該光波導用感光性樹脂組成物含有樹脂成分及光聚合起始劑，上述樹脂成分依據利用傅立葉變換型紅外分光光度計(FT-IR)之全反射測量(ATR)法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03，且是以含有聚 合性取代基之樹脂做為主成分而構成。
又，本發明是以一種光波導芯層形成用光硬化性薄膜做為第2要旨，該光波導芯層形成用光硬化性薄膜是由上述第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，本發明是以一種光波導做為第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，本發明是以一種光電傳送用混合撓性印刷電路板做為第4要旨，該光電傳送用混合撓性印刷電路板具備上述第3要旨之光波導。
本案發明人等為了獲得一可當作高透明性且低損失優異之光波導芯層形成材料的感光性樹脂組成物，一再的全心研究。結果發現，藉由在樹脂成分方面使用下述樹脂成分，會迴避掉在光波導傳輸光850nm下源自樹脂骨架的振動吸收而可謀求低損失化，從而達成本發明：該樹脂成分於IR光譜中在C-H鍵結振動吸收之3000~2800cm-1的範圍、特別是對2960cm-1呈低吸光度，且以含有聚合性取代基之樹脂為主成分。
使用上述依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度低、且以含有聚合性取代基之樹脂為主 成分的樹脂成分可達成上述期望目的，是因為如下理由。即，在光波導傳輸光850nm下C-H鍵結振動吸收所造成的損失，一般可藉由以具有脂肪族骨架結構之樹脂取代具有芳香族系骨架結構之樹脂來迴避。然而，在將具有各種結構的C-H鍵結之振動吸收帶理解為在850nm下之吸收損失時，以源自不飽和脂肪族之C-H鍵結為首、還有源自一級碳、二級碳、三級碳等飽和脂肪族之C-H鍵結會有伸縮振動的情形。本案發明人等一再進行各式各樣的研究，結果發現，該等C-H鍵結的伸縮振動在各自所放置的環境下會產生波峰遷移(peak shift)，但是源自該等C-H鍵結之2960cm-1的吸光度在對850nm下之吸收損失的影響上仍是有所助益。因此，在本發明選定使用之樹脂成分時，藉由使用上述依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03的樹脂成分，將可降低習知光波導在850nm之吸收損失。
如上所述，本發明是一種含有樹脂成分及光聚合起始劑之光波導用感光性樹脂組成物，且該樹脂成分依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03，並以含有聚合性取代基之樹脂為主成分。因此，使用該光波導用感光性樹脂組成物在例如形成光波導之芯層時，會迴避掉在光波導傳輸光850nm下源自樹脂骨架的振動吸收，藉此可實現低損失化。
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》
本發明之光波導用感光性樹脂組成物(以下有時稱為「感光性樹脂組成物」。)是使用樹脂成分及光聚合起始劑所得，且該樹脂成分依據利用FT-IR(傅立葉變換型紅外分光光度計)之ATR(Attenuated Total Reflection：全反射測量)法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03，並為以含有聚合性取代基之樹脂做為主成分之特殊樹脂成分。上述ATR法是藉由測量在當作測量對象之試料表面的全反射光來獲得試料表面吸收光譜之方法，而本發明之特徵在於，所使用之樹脂成分是以含有聚合性取代基之樹脂做為主成分而構成，且依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03的樹脂成分。再者，本發明之宗旨在於，上述「主成分」除了樹脂成分僅由上述含有聚合性取代基之樹脂構成之情形外，亦可在不阻礙本發明效果的範圍內摻合不具有聚合性取代基之樹脂，例如起作為黏合劑樹脂之作用的脂肪族系樹脂等。此時，意指當作主成分之上述含有聚合性取代基之樹脂構成樹脂成分整體的50重量%以上。又，本發明中，所謂「液狀」或者「固態」，意指在25℃之溫度下，分別呈現「液狀」狀態或「固態」狀態。
以下將依續針對各種成分進行說明。
<含有聚合性取代基之樹脂>
做為可設定使上述依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03、且以樹脂成分為主構成而成的含有聚合性取代基之樹脂，可舉例如2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物等的多官能脂肪族環氧樹脂；3',4'-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯等的脂肪族環氧樹脂。進一步，就起作為黏合劑樹脂之作用的樹脂而言，可舉諸如不具有芳香環之氫化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂等。該等可單獨使用或2種以上併用。在考慮到上述吸光度之情況，特別適宜之態樣是單獨使用2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物，或是使用上述2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物之同時，併用氫化雙酚A型固態環氧樹脂、氫化雙酚A型液狀環氧樹脂、聚四亞甲基二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、3-乙基-3{[(3-乙基氧呾-3-基)甲氧基]甲基}氧呾之至少一者的態様。在前述併用態様之情形下，宜將2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物之占有比例設定在樹脂成分整體的50重量%以上，且尤以70重量%以上為佳。
在上述含有聚合性取代基之樹脂方面，具體可舉EHPE 3150、EHPE 3150CE(皆為DAICEL公司製)、YX-8040、YX-8000、YX-8034(皆為三菱化學社製)、EP-4080E(ADEKA 公司製)、Epogosey PT(四日市合成公司製)、Denacol EX-321(Nagase ChemteX公司製)、ARONE OXETANE OXT-221(東亞合成公司製)等。再者，在本發明中，就脂肪族環氧樹脂而言，主要包含脂環式環氧樹脂。而上述脂肪族系環氧樹脂宜呈現為固態，此時，所謂的固態如上述意指在常溫(25℃)的溫度下呈現固體狀態。
然後，在上述含有聚合性取代基之樹脂中的聚合性取代基方面可舉例如環氧基、具有脂環式骨架之環氧基、具有氧呾骨架之取代基等。且可舉環氧基為宜。
如這般，在本發明中以含有聚合性取代基之樹脂做為主成分來構成而成之樹脂成分，為使其依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03、在2960cm-1之吸光度為0.02以下較佳、在2960cm-1之吸光度為0.015以下尤佳，必須以上述含有聚合性取代基之樹脂做為主成分(必須成分)來構成樹脂成分。亦即，一旦上述吸光度變得過高，會無法實現所欲之低損失化。
上述依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度的測量可例如依下述來進行。首先，調製由樹脂成分(以含有聚合性取代基之樹脂為主成分)所構成之清漆(使用適當之有機溶劑)，且該樹脂成分是處於未添加光酸產生劑及抗氧化劑等樹脂成分以外成分之狀態。接著，將上述清漆塗布到基板上後，以預定條件進行預焙(例如，110~140℃×2~10分鐘左右)之加熱，形成未硬化薄膜(薄膜狀)。使用FT-IR並以ATR法測量製得之上述薄膜狀未硬化 薄膜之2960cm-1的吸光度。再者，針對上述吸光度，是在3100cm-1與2600cm-1之光譜位置畫出基準線，再從其算出2960cm-1的吸光度。
<光聚合起始劑>
上述光聚合起始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。
上述光聚合起始劑宜使用光酸產生劑。上述光酸產生劑可舉諸如苯偶姻類、苯偶姻烷基醚類、苯乙酮類、胺基苯乙酮類、蒽醌類、9-氧硫、縮酮類(ketal)、二苯甲酮類、氧雜蒽酮類、氧化膦類等的光酸產生劑(光陽離子硬化起始劑)。具體而言，可舉三苯基鋶‧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)-苯甲基〕苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1,2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-嗎啉基丙烷-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)-苯甲基〕苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮等。該等可單獨使用或2種以上併用。其中，從快速的硬化速度與厚膜硬化性的觀點來看，宜使用三苯基鋶‧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-1-{4-〔4-(2- 羥基-2-甲基-丙醯基)-苯甲基〕苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮。
相對於感光性樹脂組成物之樹脂成分(以含有聚合性取代基之樹脂為主成分)100重量份，上述光聚合起始劑之含量宜設定在0.1~3重量份，且以0.1~1重量份為佳。亦即，一旦光聚合起始劑之含量過少，將難以藉由所需之光照射(紫外線照射)獲得光硬化性；一旦太多，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中，除了上述樹脂成分之含有聚合性取代基之樹脂、及光聚合起始劑之外，依需要，例如為了提高接著性，還可有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。該等添加劑可在不妨礙本發明效果之範圍內適宜摻和。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(以含有聚合性取代基之樹脂為主成分)100重量份，上述抗氧化劑之摻合量宜設定在小於3重量份，且特別以0.5~1重量份為佳。亦即，一旦抗氧化劑之含量過多，初期損失之要求物性會有惡化的傾向。
本發明感光性樹脂組成物，可藉由將以上述含有聚合性取代基之樹脂為主成分之樹脂成分以及光聚合起始劑，進一步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做為塗布用清漆，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(以含有聚合性取代基之樹脂為主成分)100重量份，宜設定在10~80重量份，且特別以10~40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，可例如在上述範圍內之預定量以成為適合於塗布之黏度單獨使用或2種以上併用。
《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是例如由下述結構所構成：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，在上述下部披覆層上，藉由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，將會形成一成為未硬化光波導芯層形成用光硬化性薄膜之薄膜形狀。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的感光性清漆後，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。然後其厚度通常可設定在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左右，且以100~15000mJ/cm2左右為宜，以500~10000mJ/cm2左右為佳。
在利用上述紫外線照射曝光後，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℃之下；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)。
做為上述清漆調製用所使用之有機溶劑，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，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；網版印刷；使用分隔物形成間隙，並利用其求中之毛細現象注入之方法；或利用多功能塗布機之以輥對輥(R-to-R)的連續塗布之方法等。又，上述光波導亦可藉由剝離並除去上述基材做成薄膜狀光波導。
依此獲得之光波導，可使用做為，例如光電傳送用混合撓性印刷電路板用之光波導。
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，除非另有指明，「份」的部分意指重量基準。
[實施例1]
依下述調製成為芯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(EHPE 3150、DAICEL公司製)100份、光酸產生劑(WPI-116、和光純藥工業公司製)1份、受阻酚系抗氧化劑(Songnox 1010、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30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。
[實施例2]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE 3150、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。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[實施例3]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE 3150、DAICEL公司製)50份、液狀氫化雙酚A型環 氧樹脂(EP-4080E、ADEKA公司製)50份。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[實施例4]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE 3150、DAICEL公司製)50份、液狀長鏈二官能脂肪族環氧樹脂(Epogosey PT、四日市合成公司製)50分。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[實施例5]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE3150、DAICEL公司製)50份、液狀三官能脂肪族環氧樹脂(Denacol EX-321、Nagase ChemteX公司製)50份。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[實施例6]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE 3150、DAICEL公司製)50份、液狀二官能脂肪族氧呾樹脂(ARONE OXETANE OXT-221、東亞合成公司製)50份。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[實施例7]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE3150、DAICEL公司製)70份、液狀二官能脂環式環氧樹脂(Celloxide 2021P、DAICEL公司製)30份。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[比較例1]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成固態多官能脂肪族環氧樹脂(EHPE 3150、DAICEL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。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[比較例2]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成液狀二官能脂環式環氧樹脂(Celloxide 2021P、DAICEL公司製)100份，且不使用有機溶劑之乳酸乙酯。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
[比較例3]
在調製芯層形成材料之感光性清漆時，將樹脂成分(脂肪族系樹脂)的成分摻料做成液狀二官能脂環式環氧樹脂(Celloxide 8000、DAICEL公司製)100份，且不使用有機溶 劑之乳酸乙酯。除此之外，其他與實施例1同樣的來調製成為芯層形成材料之感光性清漆。
使用依此獲得之各芯層形成材料之感光性清漆，依照以下所顯示之方法測量、評價損失評價(材料損失)。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及表2。又，在各芯層形成材料的成分摻料中，調製為光酸產生劑及抗氧化劑是未添加狀態的清漆，利用樹脂成分之FT-IR的ATR法，依照下述之方法測量、算出在2960cm-1的吸光度。該結果一並顯示在後述之表1及表2。
[利用FT-IR之ATR法之2960cm-1的吸光度]
在上述實施例及比較例的成分摻料中，調製並使用光酸產生劑及抗氧化劑為未添加狀態之清漆，在付氧化膜之矽基板(厚度500μm)上，以旋轉塗布法將上述清漆塗布成厚度5~10μm左右。接著，在加熱板上進行預焙(130℃×5分鐘)的加熱，而在使用有機溶劑時將其乾燥除去，藉此形成未硬化薄膜(薄膜狀)。上述薄膜狀之未硬化薄膜之2960cm-1的吸光度是使用FT-IR(Thermo Electron Corporation製、NICOLET IR-200)並利用ATR法來測量、評價。針對上述吸光度，是在3100cm-1與2600cm-1的光譜位置畫出基準線，並從那裡算出2960cm-1的吸光度。
[損失評價(材料損失)]
在付氧化膜之矽基板(厚度500μm)上，以旋轉塗布法將以上述實施例及比較例獲得之感光性清漆塗布成厚度5~10μm左右。接著，在加熱板上預焙(130℃×5分鐘)後， 利用混線(泛光)進行5000mJ(積算波長365nm)的曝光，並進行後加熱(階段加熱80℃、120℃、140℃×各5分鐘)，藉此形成薄膜。接著，使波長850nm的光藉由棱鏡耦合入射至上述薄膜中，使其在上述薄膜中傳輸。然後，改變傳輸長，並利用光計測系統(Optical Multi Power Meter Q8221、Advantest公司製)測量在該長度中的光強度，繪出對傳輸長的光損失，並進行線性近似，再從該直線的斜率算出針對各感光性清漆的材料損失(dB)，並以下述基準為基礎來評價(棱鏡耦合法)。
○：材料損失小於0.02dB/cm。
×：材料損失是0.02dB/cm以上。
2960cm-1的吸光度。
從前述結果得知，由依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03的樹脂成分構成而成之感光性清漆(實施例品)，就損失評價(材料損失)而言，全部皆小於0.02dB/cm而獲得非常良好的評價結果。
相對於此，由依據利用FT-IR之ATR法測得在2960cm-1之吸光度超過0.03之樹脂成分構成而成的感光性清漆(比較例品)，就損失評價(材料損失)而言，是獲得不好的評價結果。
[光波導之製作]
接著，使用上述實施例之成為芯層形成材料的感光性清漆來製作光波導。首先，在製作光波導之前，先調製披覆層形成材料之感光性清漆。
<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。
<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(施例1品)之後，在加熱板上使有機溶劑(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(積算波長365nm)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。所製作之光波導在上述製造步驟中並未產生問題而為良好。
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可有用於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。而且，使用上述光波導用感光性樹脂組成物所製作之光波導可用於例如光電傳送用混合撓性印刷電路板等。

Claims (6)

  1. 一種光波導用感光性樹脂組成物，其含有樹脂成分及光聚合起始劑，前述樹脂成分依據利用傅立葉變換型紅外分光光度計(FT-IR)之全反射測量(ATR)法測得在2960cm-1之吸光度小於0.03，且前述樹脂成分是使用占樹脂成分整體50重量%之2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物，同時併用選自於由氫化雙酚A型固態環氧樹脂、氫化雙酚A型液狀環氧樹脂、聚四亞甲基二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚及3-乙基-3{[(3-乙基氧呾-3-基)甲氧基]甲基}氧呾所構成群組中之至少一者。
  2. 如請求項1之光波導用感光性樹脂組成物，其中光聚合起始劑為光酸產生劑。
  3. 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，且前述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。
  4. 一種光波導芯層形成用光硬化性薄膜，是由如請求項1至3中任一項之光波導用感光性樹脂組成物形成薄膜狀而成。
  5. 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3中任一項之光波導用感光性樹脂組成物、或使如請求項4之光波導芯層形成用光硬化性薄膜硬化形成而成。
  6. 一種光電傳送用混合撓性印刷電路板，特徵在於具備如請求項5之光波導。
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