本發(fā)明涉及被用作構(gòu)成在光通信、光信息處理、其他一般光學(xué)中廣泛使用的光/電傳輸用混載撓性印刷電路板中的光波導(dǎo)的芯層等的形成材料的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物和光波導(dǎo)芯層形成用光固化性薄膜、以及使用了它們的光波導(dǎo)、光/電傳輸用混載撓性印刷電路板。
背景技術(shù)：
以往，在面向光/電傳輸用混載撓性印刷電路板的光波導(dǎo)芯層形成材料中使用各種感光性樹脂組合物，在使用該材料的芯層的圖案形成時(shí)，例如通過隔著光掩模進(jìn)行紫外線(uv)照射而制作期望的芯圖案。
而且，對于上述光波導(dǎo)芯層形成材料的配方設(shè)計(jì)而言，要求比包層形成材料還高的折射率，因此，通常會(huì)進(jìn)行使用了芳香族性高的樹脂的配方設(shè)計(jì)。作為光波導(dǎo)芯層形成材料在波長850nm下的光損耗的改善方法，主要可列舉出為了減少短波長區(qū)域的吸收拖尾而提高原料樹脂的純度來改善透明性的方法。進(jìn)而，在使用光固化系樹脂組合物時(shí)，減少所配混的光聚合引發(fā)劑的量為設(shè)計(jì)原則(專利文獻(xiàn)1、2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-230944號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2：日本特開2011-52225號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的問題
然而，在將波長850nm的光用作傳輸光的光波導(dǎo)中，有機(jī)樹脂中源自骨架的c-h鍵的振動(dòng)吸收的4倍頻吸收(芳香族4vch)的峰拖尾到波長850nm，因此無論如何確保樹脂材料的透明性，損耗減少也有限，在以長距離傳輸為目的的用途中要求進(jìn)一步的低損耗化。
例如，通過僅由脂肪族系樹脂構(gòu)成樹脂成分，可以幾乎完全忽略波長850nm下的源自4vch的振動(dòng)吸收的影響，但此時(shí)脂肪族系樹脂的折射率通常為1.51左右，因此，需要以主要使用了比其還低的折射率的樹脂材料的配方設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)包層形成材料。然而，通常作為低折射率材料，例如，使用有機(jī)硅系樹脂、氟系樹脂等，適合的樹脂系材料受到限制。
然而，對于多用于電氣/電子材料用途的光波導(dǎo)，從上述有機(jī)硅系樹脂因加熱而產(chǎn)生環(huán)狀硅氧烷化合物的排氣的觀點(diǎn)出發(fā)，另外，由于上述氟系樹脂的成本非常高、以及與其它脂肪族系樹脂的相容性非常低，因此從配方設(shè)計(jì)和加工性的觀點(diǎn)出發(fā)，欲避免選擇上述各樹脂來使用。即，現(xiàn)狀是：可以認(rèn)為，在要求廉價(jià)的一般工業(yè)用途中沒有能夠使用的低折射率系的樹脂材料。
由此，作為芯層形成材料，強(qiáng)烈要求開發(fā)出維持高折射率，并且在波長850nm下的4vch振動(dòng)吸收低的材料。
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供：作為光波導(dǎo)形成用材料特別是芯層形成材料的、維持良好的r-to-r(rolltoroll，輥對輥)適應(yīng)性和高分辨率圖案形成性能并且具有良好的低粘著性、且也具備高透明性和低損耗的低成本的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物和光波導(dǎo)芯層形成用光固化性薄膜、以及使用它們的光波導(dǎo)、光/電傳輸用混載撓性印刷電路板。
用于解決問題的方案
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的第1主旨是光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物，其為含有樹脂成分和光產(chǎn)酸劑的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物，上述樹脂成分由包含芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂這兩者的環(huán)氧樹脂成分構(gòu)成，上述芳香族環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂成分整體的55重量％以上且低于80重量％，上述脂肪族環(huán)氧樹脂為環(huán)氧樹脂成分整體的超過20重量％且45重量％以下。
另外，本發(fā)明的第2主旨是光波導(dǎo)芯層形成用光固化性薄膜，其特征在于，其將作為上述第1主旨的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物形成為薄膜狀。
進(jìn)而，本發(fā)明的第3主旨是光波導(dǎo)，其具備基材、在該基材上形成的包層、和在所述包層中以規(guī)定圖案形成的傳輸光信號的芯層，上述芯層是通過使上述第1主旨的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物、或上述第2主旨的光波導(dǎo)芯層形成用光固化性薄膜固化而形成的。
而且，本發(fā)明的第4主旨是光/電傳輸用混載撓性印刷電路板，其具備上述第3主旨的光波導(dǎo)。
本發(fā)明人為了得到維持良好的r-to-r適應(yīng)性和高分辨率圖案形成性能、低成本、并且也具備高透明性和低損耗的作為光波導(dǎo)的芯層形成材料的感光性樹脂組合物而進(jìn)行了深入廣泛的研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)：使用如上所述樹脂成分由包含芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂這兩者的環(huán)氧樹脂成分構(gòu)成、且設(shè)定兩者的配混比例為特定范圍的感光性環(huán)氧樹脂組合物時(shí)，可實(shí)現(xiàn)期望的目的，從而完成了本發(fā)明。
即，[1]關(guān)于粘著性，由于依賴于涂覆干燥后所存在的液態(tài)成分量，因此通過僅由固體樹脂成分構(gòu)成樹脂成分，能夠賦予低粘著性。[2]關(guān)于r-to-r適應(yīng)性(未固化薄膜柔軟性)，由于依賴于涂覆干燥后的涂膜在常溫下的柔軟性，因此通過將同時(shí)使用上述芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂時(shí)的配混比例設(shè)為特定范圍，從而在不阻礙其它所需特性的程度下達(dá)到配混平衡，對膜(層)形成時(shí)未固化時(shí)的非晶形薄膜賦予柔軟性。[3]關(guān)于線性損耗，從作為使用原料使用低色相的材料、使用曝光后加熱(peb)時(shí)不會(huì)加熱黃變的材料這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，可以通過以特定的配混比例對在波長850nm附近源自c-h鍵的4倍頻吸收(4vch)的影響低的芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂進(jìn)行配方設(shè)計(jì)來賦予低的線性損耗。[4]關(guān)于彎曲損耗，由于源自芯層中的光的限制性，因此存在增大芯層/包層之間的相對折射率差而限制性變強(qiáng)的傾向，但過度提高芳香族性時(shí)，芳香族c-h鍵振動(dòng)吸收(芳香族4vch)變大而會(huì)影響線性損耗，因此，可以通過進(jìn)行取得了芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂這兩者的平衡的配方設(shè)計(jì)來賦予低的彎曲損耗。
由上述情況可知，通過使用設(shè)定為上述配方組成而成的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物，可以維持良好的r-to-r適應(yīng)性和高分辨率圖案形成性能，并且能夠得到良好的低粘著性、以及高透明性(低損耗)，從而完成了本發(fā)明。
需要說明的是，關(guān)于上述高透明性(低損耗)，是由所使用的樹脂骨架所引起的，由于現(xiàn)有的芯層形成材料要求比包層還高的折射率，因此在其設(shè)計(jì)上使用了含有芳香族骨架的樹脂。然而，由于該芳香族骨架的存在而使傳輸光850nm的波長帶與源自芳香環(huán)c-h鍵的振動(dòng)吸收的4倍頻吸收(4vch)的拖尾重疊，因而關(guān)于一定程度以上的損耗減少存在界限。在本發(fā)明中，通過使芯層形成材料為同時(shí)使用芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂、并且將其配混比例制成特定范圍的配方設(shè)計(jì)，謀求排除了上述源自芳香環(huán)c-h鍵的4倍頻吸收(4vch)的影響的材料設(shè)計(jì)。
發(fā)明的效果
如上所述，本發(fā)明為一種光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物，其樹脂成分由以特定比例配混芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂而成的環(huán)氧樹脂成分構(gòu)成，且以在樹脂成分中為特定比例的方式設(shè)定液態(tài)樹脂。因此，在使用該光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物形成例如光波導(dǎo)的芯層時(shí)，可以形成具備高透明性和低損耗的芯層。
具體實(shí)施方式
接著，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但本發(fā)明不限定于該實(shí)施方式。
《光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物》
本發(fā)明的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物(以下有時(shí)簡稱為“感光性樹脂組合物”。)是使用特定的樹脂成分、和光聚合引發(fā)劑而得到的。而且，本發(fā)明的特征在于，上述特定的樹脂成分由包含芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂這兩者的環(huán)氧樹脂成分構(gòu)成。需要說明的是，在本發(fā)明中，“液態(tài)”、或“固體”是指在常溫(25℃)的溫度下呈現(xiàn)出“液體”或“固體”狀態(tài)。
以下，依次對各種成分進(jìn)行說明。
＜芳香族環(huán)氧樹脂＞
作為上述芳香族環(huán)氧樹脂，優(yōu)選在常溫(25℃)下顯示出固體狀態(tài)的芳香族環(huán)氧樹脂，例如可列舉出：固體的甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂等。具體而言，可列舉出：ydcn-700-10、ydcn-700-7、ydcn-700-5、ydcn-700-3(均為新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)等。另外，也可列舉出：作為長鏈二官能芳香族雙酚a型環(huán)氧樹脂的jer1002、jer1004、jer1007、jer1010(均為三菱化學(xué)公司制)等。這些可以單獨(dú)使用或組合使用二種以上。
上述芳香族環(huán)氧樹脂的含有比例為環(huán)氧樹脂成分整體的55重量％以上且低于80重量％、更優(yōu)選為60重量％以上且75重量％以下。即，含有比例過多時(shí)，由源自芳香環(huán)的c-h鍵的4倍頻吸收(4vch)引起的光損耗惡化，含有比例過少時(shí)，由于與包層形成材料的相對折射率差的降低而使彎曲損耗惡化。
＜脂肪族環(huán)氧樹脂＞
作為上述脂肪族環(huán)氧樹脂，使用在常溫(25℃)下顯示出固體狀態(tài)的脂肪族環(huán)氧樹脂、在常溫(25℃)顯示出液態(tài)的脂肪族環(huán)氧樹脂，例如可列舉出：液態(tài)氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂等。而且，優(yōu)選至少使用顯示出固體狀態(tài)的脂肪族環(huán)氧樹脂，在此情況下，作為脂肪族環(huán)氧樹脂，既可以是僅由顯示出固體狀態(tài)的脂肪族環(huán)氧樹脂形成的形態(tài)，也可以是與顯示出固體狀態(tài)的脂肪族環(huán)氧樹脂一起同時(shí)使用顯示出液態(tài)的脂肪族環(huán)氧樹脂的形態(tài)。具體而言，可列舉出：yx-8034、yx-8000、yl-7410(均為三菱化學(xué)公司制)、epogosept(四日市合成公司制)、denacolex-321(nagasechemtexcorporation制)、ep-4080e(adeka公司制)等。這些可以單獨(dú)使用或組合使用二種以上。需要說明的是，在本發(fā)明中，脂肪族環(huán)氧樹脂是指在分子中不含芳香環(huán)(苯環(huán))的環(huán)式或非環(huán)式的非芳香族系環(huán)氧樹脂，例如，是指包含脂環(huán)式環(huán)氧樹脂這樣的環(huán)狀脂肪族環(huán)氧樹脂的意思。
進(jìn)而，作為上述脂肪族環(huán)氧樹脂，可列舉出2,2-雙(羥甲基)-1-丁醇的1,2-環(huán)氧-4-(2-環(huán)氧乙烷基)環(huán)己烷加成物、氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂等脂肪族環(huán)氧樹脂。具體而言，可列舉出：ehpe-3150(daicelchemicalindustries,ltd.制)、yx-8034(三菱化學(xué)公司制)等。這些可以單獨(dú)使用或組合使用二種以上。
上述脂肪族環(huán)氧樹脂的含有比例為環(huán)氧樹脂成分整體的超過20重量％且45重量％以下、更優(yōu)選為25～40重量％。即，含有比例過多時(shí)，由于與包層形成材料的相對折射率差的降低而使彎曲損耗惡化，含有比例過少時(shí)，相對地芳香族環(huán)氧樹脂的比例增加從而芳香族性增加，由于源自芳香環(huán)c-h鍵的4倍頻吸收(4vch)的增加而使在波長850nm下的傳輸損耗惡化。
進(jìn)而，由上述包含芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂這兩者的環(huán)氧樹脂成分構(gòu)成的樹脂成分中缺乏未固化柔軟性時(shí)，通過添加液態(tài)樹脂成分可以加強(qiáng)柔軟性。此時(shí)，液態(tài)樹脂的含有比例優(yōu)選設(shè)為樹脂成分整體的超過10重量％且低于25重量％。更優(yōu)選為15～22重量％。即，液態(tài)樹脂的含有比例過少時(shí)，制作的未固化薄膜的柔軟性降低，結(jié)果可觀察到有r-to-r適應(yīng)性惡化的傾向，含有比例過多時(shí)，可觀察到形成的芯層中發(fā)生表面粗糙，粘著性惡化的傾向。
＜光產(chǎn)酸劑＞
上述光產(chǎn)酸劑對感光性樹脂組合物賦予通過光照射的固化性，因此例如為了賦予紫外線固化性而使用。
作為上述光產(chǎn)酸劑，例如使用：三苯基锍六氟銻酸鹽、三苯基锍六氟磷酸鹽、對(苯基硫代)苯基二苯基锍六氟銻酸鹽、對(苯基硫代)苯基二苯基锍六氟磷酸鹽、4-氯苯基二苯基锍六氟磷酸鹽、4-氯苯基二苯基锍六氟銻酸鹽、雙[4-(二苯基锍基)苯基]硫醚雙六氟磷酸鹽、雙[4-(二苯基锍基)苯基]硫醚雙六氟銻酸鹽、(2,4-環(huán)戊二烯-1-基)[(1-甲基乙基)苯]-fe-六氟磷酸鹽、二苯碘鎓六氟銻酸鹽等。這些可以單獨(dú)使用或同時(shí)使用二種以上。
進(jìn)而，作為光產(chǎn)酸劑的具體例，可列舉出：三苯基锍鹽系六氟銻酸鹽型的sp-170(adeka公司制)、cpi-101a(san-aproltd.制)、wpag-1056(和光純藥工業(yè)公司制)、二苯基碘鎓鹽系六氟銻酸鹽型的wpi-116(和光純藥工業(yè)公司制)等。
上述光產(chǎn)酸劑的含量優(yōu)選相對于感光性樹脂組合物的樹脂成分100重量份設(shè)定為0.1～3重量份、更優(yōu)選為0.25～1重量份。即，光產(chǎn)酸劑的含量過少時(shí)，難以獲得令人滿意的通過光照射(紫外線照射)的光固化性，過多時(shí)，感光度提高，可觀察到圖案化時(shí)引起形狀異常的傾向、以及可觀察到初始損耗的要求物性惡化的傾向。
除了上述樹脂成分和光產(chǎn)酸劑以外，本發(fā)明的感光性樹脂組合物中根據(jù)需要可以配混例如用于提高粘接性的硅烷系或者鈦系的偶聯(lián)劑、烯烴系低聚物、降冰片烯系聚合物等環(huán)烯烴系低聚物、聚合物、合成橡膠、有機(jī)硅化合物等密合賦予劑、受阻酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑等各種抗氧化劑、流平劑、消泡劑等。這些添加劑可在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)適當(dāng)配混。這些可以單獨(dú)使用或組合使用二種以上。
上述抗氧化劑的配混量優(yōu)選相對于樹脂成分100重量份設(shè)定為低于3重量份、特別優(yōu)選為1重量份以下。即，抗氧化劑的含量過多時(shí)，可觀察到初始損耗的要求物性惡化的傾向。
本發(fā)明的感光性樹脂組合物可以通過將上述樹脂成分和光產(chǎn)酸劑、進(jìn)而根據(jù)需要而添加的其它添加劑設(shè)為規(guī)定的配混比例并攪拌混合來制備。進(jìn)而，為了以涂覆用清漆的形式制備本發(fā)明的感光性樹脂組合物，也可以在加熱下(例如，60～90℃左右)在有機(jī)溶劑中攪拌使其溶解。上述有機(jī)溶劑的用量可適宜調(diào)整，例如，相對于感光性樹脂組合物的樹脂成分100重量份，優(yōu)選設(shè)定為20～80重量份、特別優(yōu)選為30～50重量份。即，有機(jī)溶劑的用量過少時(shí)，以涂覆用清漆的形式制備時(shí)會(huì)變?yōu)楦哒扯龋捎^察到涂覆性降低的傾向，有機(jī)溶劑的使用量過多時(shí)，可觀察到使用涂覆用清漆涂覆形成厚膜變困難的傾向。
作為在制備上述涂覆用清漆時(shí)使用的有機(jī)溶劑，例如可列舉出：乳酸乙酯、甲乙酮、環(huán)己酮、2-丁酮、n,n-二甲基乙酰胺、二甘醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、丙二醇甲基乙酸酯、丙二醇單甲基醚、四甲基呋喃、二甲氧基乙烷等。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或組合使用二種以上，例如在上述范圍內(nèi)以規(guī)定量使用，以成為適宜涂覆的粘度。
《光波導(dǎo)》
接著，對將本發(fā)明的感光性樹脂組合物用作芯層形成材料而成的光波導(dǎo)進(jìn)行說明。
由本發(fā)明得到的光波導(dǎo)例如包含如下的構(gòu)成：具備基材、在該基材上以規(guī)定圖案形成的包層(下包層)、在上述包層上傳輸光信號的以規(guī)定圖案形成的芯層、進(jìn)而在上述芯層上形成的包層(上包層)。并且，由本發(fā)明得到的光波導(dǎo)中，上述芯層由前述的感光性樹脂組合物形成。另外，關(guān)于上述下包層形成材料和上包層形成材料，可以使用包含相同成分組成的包層形成用樹脂組合物，也可以使用不同成分組成的樹脂組合物。需要說明的是，在由本發(fā)明得到的光波導(dǎo)中，上述包層需要以折射率比芯層小的方式形成。
在本發(fā)明中，光波導(dǎo)例如可以通過經(jīng)由如下所述的工序來制造。即，準(zhǔn)備基材，在該基材上涂覆作為包層形成材料的包含感光性樹脂組合物的感光性清漆。對該清漆涂覆面進(jìn)行紫外線等光照射，進(jìn)而根據(jù)需要進(jìn)行加熱處理，由此使感光性清漆固化。如此操作形成下包層(包層的下方部分)。
接著，在上述下包層上涂覆使本發(fā)明的感光性樹脂組合物溶解于有機(jī)溶劑而成的芯層形成材料(感光性清漆)，由此形成芯層形成用的未固化層。此時(shí)，涂覆上述芯層形成材料(感光性清漆)后，加熱干燥而去除有機(jī)溶劑，由此形成作為未固化的光波導(dǎo)芯層形成用光固化性薄膜的薄膜形狀。然后，在該芯形成用未固化層表面上配置用于使規(guī)定圖案(光波導(dǎo)圖案)曝光的光掩模，隔著該光掩模進(jìn)行紫外線等光照射，進(jìn)而根據(jù)需要進(jìn)行加熱處理。然后，使用顯影液溶解去除上述芯形成用未固化層的未曝光部分，由此形成規(guī)定圖案的芯層。
接著，在上述芯層上涂覆上述作為包層形成材料的包含感光性樹脂組合物的感光性清漆，然后進(jìn)行紫外線照射等光照射，進(jìn)而根據(jù)需要進(jìn)行加熱處理，由此形成上包層(包層的上方部分)。通過經(jīng)由這樣的工序，能夠制造目標(biāo)的光波導(dǎo)。
作為上述基材材料，例如可列舉出：硅晶圓、金屬制基板、高分子薄膜、玻璃基板等。而且，作為上述金屬制基板，可列舉出sus等不銹鋼板等。另外，作為上述高分子薄膜，具體而言，可列舉出：聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亞胺薄膜等。而且，其厚度通常設(shè)定為10μm～3mm的范圍內(nèi)。
在上述光照射中，具體而言進(jìn)行紫外線照射。作為上述紫外線照射中的紫外線的光源，例如可列舉出：低壓汞燈，高壓汞燈，超高壓汞燈等。另外，紫外線的照射量可列舉出通常為10～20000mj/cm2、優(yōu)選為100～15000mj/cm2、更優(yōu)選為500～10000mj/cm2左右。
進(jìn)而，在通過上述紫外線照射等光照射的曝光之后，為了使基于光反應(yīng)的固化結(jié)束，也可以實(shí)施加熱處理。另外，作為上述加熱處理?xiàng)l件，在通常80～250℃、優(yōu)選100～150℃進(jìn)行10秒～2小時(shí)、優(yōu)選5分鐘～1小時(shí)的范圍內(nèi)進(jìn)行。
另外，作為上述包層形成材料，例如可列舉出：適當(dāng)含有雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂、氟化環(huán)氧樹脂、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂等各種液態(tài)環(huán)氧樹脂、固體環(huán)氧樹脂、以及前述各種光產(chǎn)酸劑的樹脂組合物，進(jìn)行使其與芯層形成材料相比適當(dāng)?shù)爻蔀榈驼凵渎实呐浞皆O(shè)計(jì)。進(jìn)而，由于會(huì)根據(jù)需要將包層形成材料制備成清漆進(jìn)行涂覆，因此可以為了得到適宜于涂覆的粘度而適量使用以往公知的各種有機(jī)溶劑、或者不會(huì)使作為使用上述芯層形成材料而得到的光波導(dǎo)的功能降低的程度的各種添加劑(抗氧化劑、密合賦予劑、流平劑、uv吸收劑)。
作為用于上述清漆制備用的有機(jī)溶劑，與前述相同，例如可列舉出：乳酸乙酯、甲乙酮、環(huán)己酮、2-丁酮、n,n-二甲基乙酰胺、二甘醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、丙二醇甲基乙酸酯、丙二醇單甲基醚、四甲基呋喃、二甲氧基乙烷等。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上，可適量使用以得到適宜于涂布的粘度。
需要說明的是，作為上述基材上的使用各層的形成材料的涂覆方法，例如可以使用如下的方法：利用旋涂機(jī)、涂布機(jī)、圓形涂布機(jī)、棒涂機(jī)等涂覆的方法，絲網(wǎng)印刷，利用間隔物形成間隙并通過毛細(xì)管現(xiàn)象向其中注入的方法，利用多重涂布機(jī)等涂覆機(jī)通過r-to-r連續(xù)進(jìn)行涂覆的方法等。另外，上述光波導(dǎo)也可以通過將上述基材剝離去除而制成薄膜狀光波導(dǎo)。
如此操作得到的光波導(dǎo)例如可以用作光/電傳輸用混載撓性印刷電路板用的光波導(dǎo)。
實(shí)施例
接著，基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限定。需要說明的是，例中，“份”若無特別說明則是指重量基準(zhǔn)。
[實(shí)施例1]
首先，在制作作為實(shí)施例的光波導(dǎo)之前，制備作為包層形成材料和芯層形成材料的各感光性清漆。
＜下包層形成材料的制備＞
在遮光條件下，將固體多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)67份、固體氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂(yx-8040、三菱化學(xué)公司制)33份、光產(chǎn)酸劑(cpi-101a、san-aproltd.制)1份、受阻酚系抗氧化劑(songnox1010、共同藥品株式會(huì)社制)0.5份、磷系抗氧化劑(hca、三光株式會(huì)社制)0.5份混合在乳酸乙酯55份中，在85℃加熱下攪拌使其完全溶解，然后冷卻至室溫(25℃)后，使用直徑1.0μm的膜濾器進(jìn)行加熱加壓過濾，由此制備作為下包層形成材料的感光性清漆。
＜芯層形成材料的制備＞
在遮光條件下，將固體甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-7、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)75份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)25份、光產(chǎn)酸劑(wpag-1056、和光純藥工業(yè)公司制)1份、受阻酚系抗氧化劑(songnox1010、共同藥品株式會(huì)社制)0.5份、磷酸酯系抗氧化劑(hca、三光株式會(huì)社制)0.5份混合在乳酸乙酯50份中，在85℃加熱下攪拌使其完全溶解，然后冷卻至室溫(25℃)后，使用直徑1.0μm的膜濾器進(jìn)行加熱加壓過濾，由此制備作為芯層形成材料的感光性清漆。
＜上包層形成材料的制備＞
在遮光條件下，將固體氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂(yx-8040、三菱化學(xué)公司制)60份、固體多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)30份、液態(tài)脂肪族環(huán)氧樹脂(yl-7410、三菱化學(xué)公司制)10份、光產(chǎn)酸劑(cpi-101a、san-aproltd.制)1份、受阻酚系抗氧化劑(songnox1010、共同藥品株式會(huì)社制)0.5份、磷系抗氧化劑(hca、三光株式會(huì)社制)0.5份混合在乳酸乙酯50份中，在85℃加熱下攪拌使其完全溶解，然后冷卻至室溫(25℃)后，使用直徑1.0μm的膜濾器進(jìn)行加熱加壓過濾，由此制備作為上包層形成材料的感光性清漆。
《光波導(dǎo)的制作》
＜下包層的制作＞
使用旋涂機(jī)將作為上述下包層形成材料的感光性清漆涂覆在厚度約500μm的硅晶圓上，然后在熱板上通過干燥(130℃×10分鐘)而去除有機(jī)溶劑。接著，利用uv照射機(jī)〔5000mj/cm2(i射線濾波器)〕進(jìn)行整面曝光，進(jìn)而進(jìn)行后加熱(130℃×10分鐘)，由此在硅晶圓上制作下包層(厚度：15μm)。
＜芯層的制作＞
在如上所述那樣形成的下包層上使用旋涂機(jī)涂覆作為芯層形成材料的感光性清漆，然后在熱板上通過干燥(130℃×10分鐘)而去除有機(jī)溶劑(乳酸乙酯)，由此形成未固化薄膜狀態(tài)的未固化層(芯形成層)。對所形成的未固化層(芯形成層)利用uv照射機(jī)〔混線(無帶通濾波器)〕進(jìn)行9000mj/cm2(以波長365nm進(jìn)行累積)的掩模圖案曝光〔圖案寬度/圖案間隔(l/s)＝50μm/200μm〕，進(jìn)行后加熱(130℃×10分鐘)。然后，在γ-丁內(nèi)酯中進(jìn)行顯影(室溫(25℃)下、4分鐘)，然后水洗，在熱板上通過干燥(120℃×10分鐘)而去除水分，由此制作規(guī)定圖案的芯層(厚度50μm)。
＜上包層的制作＞
在如上所述那樣形成的芯層上使用旋涂機(jī)涂覆作為上包層形成材料的感光性清漆，然后在熱板上通過干燥(130℃×5分鐘)而去除有機(jī)溶劑(乳酸乙酯)。然后，進(jìn)行5000mj/cm2(i射線濾波器)的曝光、130℃×10分鐘的曝光后加熱處理(peb處理)，由此制作上包層(芯層上的上包層厚度10μm)。
如此操作，制作在硅晶圓上形成有下包層、在該下包層上形成有規(guī)定圖案的芯層、進(jìn)而在該芯層上形成有上包層的光波導(dǎo)(光波導(dǎo)總厚度75μm)。
[實(shí)施例2]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-7、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)70份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)30份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[實(shí)施例3]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-7、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)65份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)35份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[實(shí)施例4]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-7、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)60份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)40份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[實(shí)施例5]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-7、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)55份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)45份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[實(shí)施例6]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-10、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)75份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)13份、液態(tài)氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂(yx-8034、三菱化學(xué)公司制)12份、乳酸乙酯40份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[實(shí)施例7]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-10、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)55份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)25份、液態(tài)氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂(yx-8034、三菱化學(xué)公司制)20份、乳酸乙酯40份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[比較例1]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-7、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)80份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)20份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[比較例2]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-7、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)50份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)50份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[比較例3]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-10、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)80份、液態(tài)氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂(yx-8034、三菱化學(xué)公司制)20份、乳酸乙酯40份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[比較例4]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-10、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)50份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)25份、液態(tài)氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂(yx-8034、三菱化學(xué)公司制)25份、乳酸乙酯40份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
[比較例5]
在作為芯層形成材料的感光性清漆的制備中，將樹脂成分的配混組成變?yōu)楣腆w甲酚酚醛清漆型固體環(huán)氧樹脂(ydcn-700-10、新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制)50份、固體脂肪族多官能脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(ehpe-3150、daicelcorporation制)40份、液態(tài)氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂(yx-8034、三菱化學(xué)公司制)10份、乳酸乙酯40份。除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制備作為芯層形成材料的感光性清漆，制作光波導(dǎo)。
使用如此操作得到的作為各芯層形成材料的感光性清漆和各光波導(dǎo)，對光波導(dǎo)的損耗評價(jià)(線性損耗)和r＝1.5mm彎曲損耗、粘著性評價(jià)、未固化薄膜柔軟性評價(jià)，根據(jù)以下所示的方法進(jìn)行測定/評價(jià)。這些結(jié)果與芯層形成材料的配混組成一并示于下述的表1～表2中。
[光波導(dǎo)的損耗評價(jià)(線性損耗)]
將通過上述實(shí)施例和比較例而得到的光波導(dǎo)用作樣品，將由光源(850nmvcsel光源op250、三喜株式會(huì)社制)發(fā)出的光用多模光纖〔ffp-g120-0500、三喜株式會(huì)社制(直徑50μmmmf、na＝0.2)〕進(jìn)行聚光，入射至上述樣品。而且，將由樣品射出的光用透鏡〔fh14-11，清和光學(xué)制作所公司制(倍率20、na＝0.4)〕進(jìn)行聚光，利用光測量系統(tǒng)(opticalmultipowermeterq8221、advantestcorporation制)評價(jià)6通道。由6通道的平均總損耗計(jì)算出線性損耗，基于下述的基準(zhǔn)評價(jià)。
○：總線性損耗低于0.05db/cm。
×：總線性損耗為0.05db/cm以上。
[r＝1.5mm彎曲損耗評價(jià)]
從作為基材的硅晶圓上剝離通過上述實(shí)施例和比較例而得到的光波導(dǎo)，與上述線性損耗相同地測定、評價(jià)360°卷繞在直徑1.5mm的金屬棒上時(shí)的附加損耗(excessloss)值?；谙率龅幕鶞?zhǔn)評價(jià)其結(jié)果。
○：附加損耗為0.1db/cm以下。
×：附加損耗為超過0.1db/cm的值。
[粘著性評價(jià)]
使用旋涂機(jī)將在上述實(shí)施例和比較例中制備的作為芯層形成材料的感光性清漆涂覆在厚度約500μm的硅晶圓上，在熱板上進(jìn)行干燥(130℃×5分鐘的預(yù)烘焙)，由此制作未固化薄膜層(厚度約50μm)。通過指觸確認(rèn)得到的未固化薄膜層的表面的粘著性和表面粗糙的有無，基于下述的基準(zhǔn)評價(jià)其結(jié)果。
○：無粘著性、且未產(chǎn)生表面粗糙。
×：有粘著性、且產(chǎn)生表面粗糙。
[未固化薄膜柔軟性(r-to-r適應(yīng)性評價(jià))]
使用旋涂機(jī)將在上述實(shí)施例和比較例中制備的作為芯層形成材料的感光性清漆涂覆在厚度50μm的sus基材上，進(jìn)行干燥(130℃×5分鐘)，由此制作厚度約50μm的未固化薄膜。使在上述sus基材上所形成的未固化薄膜(非晶薄膜)沿著直徑8cm的卷芯卷繞，目視確認(rèn)在薄膜上產(chǎn)生的裂紋的有無?；谙率龅幕鶞?zhǔn)評價(jià)其結(jié)果。
○：未產(chǎn)生裂紋。
×：產(chǎn)生裂紋。
[表1]
(份)
[表2]
(份)
根據(jù)上述結(jié)果，以特定范圍配混芳香族環(huán)氧樹脂和脂肪族環(huán)氧樹脂而成的感光性樹脂組合物(實(shí)施例品)、以及具備使用上述感光性樹脂組合物而形成的芯層的光波導(dǎo)在光波導(dǎo)的損耗評價(jià)(線性損耗)、r＝1.5mm彎曲損耗、粘著性評價(jià)、未固化薄膜柔軟性評價(jià)的所有評價(jià)中得到良好的評價(jià)結(jié)果。
與此相對，芳香族環(huán)氧樹脂的配混比例在樹脂成分中為80重量％的比較例1、3品得到線性損耗差的結(jié)果，芳香族環(huán)氧樹脂的配混比例在樹脂成分中為50重量％的比較例2、4、5品得到r＝1.5mm彎曲損耗評價(jià)差的結(jié)果。另外，在使用了缺乏未固化薄膜柔軟性的ydcn-700-10的比較例中，比較例4、5品的情況下，液態(tài)樹脂所占的比例在樹脂成分中為25重量％的比較例4品得到粘著性差的結(jié)果，液態(tài)樹脂所占的比例在樹脂成分中為10重量％的比較例5品得到未固化薄膜柔軟性差的結(jié)果。
在上述實(shí)施例中示出了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但上述實(shí)施例僅僅是例示，不應(yīng)作限定性解釋。可預(yù)期本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的各種變形均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物作為構(gòu)成光波導(dǎo)的芯層的形成材料是有用的。而且，使用上述光波導(dǎo)用感光性樹脂組合物制作的光波導(dǎo)例如可用于光/電傳輸用混載撓性印刷電路板等。