JP2010224030A - 光電気複合部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、下部支持体上に電気配線板を積層する工程、上部支持体を積層する工程、下部支持体を剥離する工程、及び前記下部支持体の剥離面に光導波路を形成する工程を有する光電気複合部材の製造方法である。
【選択図】図1
Description
具体的には、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送に光を用いるために、電気配線板に光伝送路を複合した光電気複合基板の開発がなされている。光伝送路としては、光ファイバーに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いることが望ましく、中でも、加工性や経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。
また、特許文献2には、シート状接着剤を用いて、光回路基板(光導波路)と電気回路基板とを簡易に複合化することが提案されている。
本発明は、前記の問題を解決するためなされたもので、製造工程で光導波路に生じる歪みが低減され、寸法安定化が図れる光電気複合部材の製造方法を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、
(1)下部支持体上に電気配線板を積層する工程、上部支持体を積層する工程、下部支持体を剥離する工程、及び前記下部支持体の剥離面に光導波路を形成する工程を、この順に有する光電気複合部材の製造方法、
(2)前記電気配線板を前記下部支持体に積層後で、かつ光導波路を形成する前に、該電気配線板に回路形成を行い、電気回路層が形成された電気配線板とする工程を有する(1)に記載の光電気複合部材の製造方法、
(3)前記下部支持体を剥離した後で、かつ光導波路を形成する前に、前記下部支持体の剥離面の該電気配線板に回路形成を行い、電気回路層が形成された電気配線板とする工程を有する(1)又は(2)に記載の光電気複合部材の製造方法、
(4)前記光導波路を形成した後に、前記光導波路上に電気配線板を積層する工程をさらに有する(1)〜(3)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(5)前記光導波路を形成した後に、又は光導波路上に電気配線板を積層した後に、前記上部支持体を剥離する工程をさらに有する(1)〜(4)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(6)前記電気配線板から上部支持体を剥離した後に、前記上部支持体の剥離面に電気配線板又は光導波路を形成する工程をさらに有する(5)に記載の光電気複合部材の製造方法、
(7)前記上部支持体が電気配線板又は光導波路である(1)〜(4)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(8)前記電気配線板が片面又は両面金属層付き基板であることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(9)前記電気配線板が片面又は両面に金属層付き樹脂層であることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(10)前記電気配線板が絶縁性の樹脂層又は基板であり、該絶縁性の樹脂層又は基板の片面又は両面に金属層を積層する工程をさらに有する(1)〜(7)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(11)前記電気回路層が、前記電気配線板をサブトラクティブ法、セミアディティブ法、及びアディティブ法のいずれかを用いてパターニングすることにより形成されることを特徴とする請求項(2)〜(10)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(12)前記電気回路層又は前記電気配線板が、複数層積層されたものである(8)〜(11)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(13)前記光導波路の形成が、電気配線板上又は複数層積層された電気配線板に下部クラッド層を形成後、該下部クラッド層上にコア層形成用樹脂を積層してコアパターンを形成し、該コアパターン上に上部クラッド層を形成することによってなされることを特徴とする請求項(1)〜(12)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(14)前記光導波路の形成が、下部クラッド層、コアパターン及び上部クラッド層を有する光導波路を、電気配線板上又は複数層積層された電気配線板に積層することによりなされることを特徴とする(1)〜(12)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(15)前記電気配線板が、リジット配線板又はフレキシブル配線板である(1)〜(14)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、
(16)前記光導波路に光路変換ミラーを形成する工程をさらに有する(1)〜(15)のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法、を提供するものである。
以下、本発明の光電気複合部材の製造方法について詳述する(図1参照)。また、下部支持体として下部支持体1、上部支持体として上部支持体3を用いた例を記載する。
まず、図1(a)および(b)に示すように、下部支持体1に、電気配線板2を設け、その上部に電気回路10の形成を行う。次いで上部支持体3を電気回路10の形成面に積層し(図1(c)参照)、下部支持体1を剥離する(図1(d)参照)。次いで下部支持体1の剥離面に再度電気回路10の形成を行い、図1(e)に示すように、電気配線板2の上に、下部クラッド層4を設け、その上にコアパターン5を形成し、さらに上部クラッド層6を積層する。
電気配線板2上への下部クラッド層4の形成方法は、特に限定されず公知の方法によれば良く、例えば、下部クラッド層4の形成材料をスピンコート等により電気配線板2上に塗布し、プリベイクを行った後、紫外線を照射して薄膜を硬化させることにより形成できる。また、コアパターン5の形成も、特に限定されず、例えば、下部クラッド層4上に、下部クラッド層4より屈折率の高いコア層を形成し、エッチングによりコアパターン5を形成すれば良い。上部クラッド層6の形成方法も特に限定されず、例えば、下部クラッド層4と同様の方法で形成すれば良い。
この下部クラッド層4は、コア層との密着性の観点から、コア層積層側の表面において段差がなく平坦であることが好ましい。また、クラッド層形成用樹脂フィルムを用いることにより、クラッド層4の表面平坦性を確保することができる。
次に、図1(e)に示すように、上部支持体3を電気配線板2から剥離することで光電気複合部材が得られる(図1(g)参照)。得られた電気配線板2と光導波路8との複合体は、通常の光電気複合部材として各種機器に用いることもできる。
(支持体及び基板)
下部支持体1、上部支持体3及び基板7の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、FR−4基板、ポリイミド基板、半導体基板、シリコン基板やガラス基板等を用いることができ、可撓性があるフレキシブルな材質でも、非可撓性の固い材質のものであっても良い。
また、基板7に可撓性を有する素材を用いることにより、フレキシブルな光電気複合部材を得ることができる。可撓性を有する素材の材料としては、特に限定されないが、柔軟性、強靭性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどが好適に挙げられる。
フィルムの厚さは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、5〜250μmであることが好ましい。5μm以上であると強靭性が得易いという利点があり、250μm以下であると十分な柔軟性が得られる。
また、上記に挙げた寸法安定性のある厚みのある基板に離型処理を施したり、上記のフィルムを貼り付けた後で上記のフィルム面に離型処理を施したりすることで電気配線板2との再剥離性を付与させることができる。耐熱性の観点からフィルムの材料としてはポリイミドやアラミドが好適に挙げられる。
板厚は、板の反りや寸法安定性により、適宜変えてよいが、0.1〜10.0mmであることが好ましい。
また、下部支持体1や上部支持体3と電気配線板2との貼り合わせには、接着剤を用いても良く、電気配線板2に対して離型性のある接着剤を介する場合には全面貼り付けで良いが、電気配線板2に対して離型性のない接着剤を使用する場合には、製品サイズより5〜30mm小さな離型性の高いシートを電気配線板2と接着剤間に挟むことで、光導波路の製品外枠部分(必要とするパターン領域外)のみを積層し、光導波路形成後に上記積層部分を切り落とすことで容易に分離することも可能である。離型性のシートの材料としては、特に限定されないが、電気配線板2に対する離型性および耐熱性の観点から、銅箔、ポリイミド、アラミド、プレス用離型シートなどが好適に挙げられる。
下部支持体1や上部支持体3と電気配線板2との接着には、特に限定されないが、再剥離する必要がある場合には再剥離性のある接着剤または接着フィルムが好ましい。
接着剤または接着フィルムの材料としては、片面微粘着の両面テープ、ホットメルト接着剤、UVまたは熱剥離型接着剤などが好適に挙げられる。
また、下部支持体1や上部支持体3に電気配線板2との再剥離性が備わっている場合は接着剤または接着フィルムを用いる必要はない。
また、下部支持体1や上部支持体3と電気配線板2の接着または光導波路8と電気配線板2に再剥離する必要がない場合や、各支持体形成時(非可撓性の素材と、電気配線板2に対して離型処理を施すためのフィルムを貼り合わせる場合等)などの再剥離を必要としない接着や、下部クラッド層4と電気配線板2に接着力がないため接着剤を介する必要がある場合には、耐熱性のある接着剤または接着フィルムが好ましく、再剥離する必要がない接着剤または接着フィルムの材料としては、特に限定されないが、耐熱性の観点からプリプレグ、ビルドアップ材、耐熱性の接着剤などが好適に挙げられる。光信号が透過する部分の接着には高い透過率の接着剤または接着フィルムが必要であり、接着剤または接着フィルムの材料としては、特に限定されないが、(PCT/JP2008/05465)に記載の接着フィルムを使用することがより好ましい。
接着剤および接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、5μm〜3.0mmであることが好ましい。下部支持体1や上部支持体3と電気配線板2とを上記離型性のシートを挟んで接着する場合は、離型性のシートよりも5μm以上厚いことが好ましい。
以下、本発明で使用される下部クラッド層4及び上部クラッド層6について説明する。下部クラッド層4及び上部クラッド層6としては、クラッド層形成用樹脂又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物としては、(メタ)アクリレート、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル、ビニルピリジン、ビニルフェノール等が挙げられるが、これらの中で、透明性と耐熱性の観点から、(メタ)アクリレートが好ましい。
(メタ)アクリレートとしては、1官能性のもの、2官能性のもの、3官能性以上の多官能性のもののいずれをも用いることができる。なお、ここで(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味するものである。
分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂等の2官能又は多官能芳香族グリシジルエーテル、ポリエチレングリコール型エポキシ樹脂等の2官能又は多官能脂肪族グリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂等の2官能脂環式グリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル等の2官能芳香族グリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等の2官能脂環式グリシジルエステル、N,N−ジグリシジルアニリン等の2官能又は多官能芳香族グリシジルアミン、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート等の2官能脂環式エポキシ樹脂、2官能複素環式エポキシ樹脂、多官能複素環式エポキシ樹脂、2官能又は多官能ケイ素含有エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの(B)光重合性化合物は、単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。
これらの(C)光重合開始剤は、単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。
この(A)成分及び(B)成分の配合量として、(A)成分が5質量%以上であり、(B)成分が95質量%以下であると、樹脂組成物を容易にフィルム化することができる。一方、(A)成分が80質量%以下あり、(B)成分が20質量%以上であると、(A)ベースポリマーを絡み込んで硬化させることが容易にでき、光導波路8を形成する際に、パターン形成性が向上し、かつ光硬化反応が十分に進行する。以上の観点から、この(A)成分及び(B)成分の配合量として、(A)成分10〜85質量%、(B)成分90〜15質量%がより好ましく、(A)成分20〜70質量%、(B)成分80〜30質量%がさらに好ましい。
(C)光重合開始剤の配合量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.1〜10質量部とすることが好ましい。この配合量が0.1質量部以上であると、光感度が十分であり、一方10質量部以下であると、露光時に感光性樹脂組成物の表層での吸収が増大することがなく、内部の光硬化が十分となる。さらに、光導波路8として使用する際には、重合開始剤自身の光吸収の影響により伝搬損失が増大することもなく好適である。以上の観点から、(C)光重合開始剤の配合量は、0.2〜5質量部とすることがより好ましい。
また、このほかに必要に応じて、クラッド層形成用樹脂中には、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤などのいわゆる添加剤を本発明の効果に悪影響を与えない割合で添加してもよい。
塗布による場合には、その方法は限定されず、例えば、前記(A)〜(C)成分を含有する樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、前記樹脂組成物を溶媒に溶解して、支持体フィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
支持フィルムの厚さは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、5〜250μmであることが好ましい。5μm以上であると強靭性が得易いという利点があり、250μm以下であると十分な柔軟性が得られる。
ここで用いる溶媒としては、該樹脂組成物溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン等の溶媒又はこれらの混合溶媒を用いることができる。樹脂溶液中の固形分濃度は30〜80質量%程度であることが好ましい。
本発明においては、コアパターン5を形成するために、下部クラッド層4に積層するコア層の形成方法は特に限定されず、例えば、コア層形成用樹脂の塗布又はコア層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すれば良い。
コア層形成用樹脂としては、コアパターン5がクラッド層4,6より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターン5を形成し得る樹脂組成物を用いることができ、感光性樹脂組成物が好適である。具体的には、前記クラッド層形成用樹脂で用いたのと同様の樹脂組成物を用いることが好ましい。
塗布による場合には、方法は限定されず、前記樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
コア層形成用樹脂フィルムは、前記樹脂組成物を溶媒に溶解して下部クラッド層4に塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。ここで用いる溶媒としては、該樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン等の溶媒又はこれらの混合溶媒を用いることができる。樹脂溶液中の固形分濃度は、通常30〜80質量%であることが好ましい。
支持フィルムの厚さは、5〜50μmであることが好ましい。5μm以上であると、支持フィルムとしての強度が得やすいという利点があり、50μm以下であると、パターン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターンが形成できるという利点がある。以上の観点から、支持フィルムの厚さは10〜40μmの範囲であることがより好ましく、15〜30μmであることが特に好ましい。
本発明において用いられる電気配線板2としては、特に限定されるものではなく、光電気複合部材に用いられる種々の電気配線板を用いることができ、例えば、絶縁性の樹脂層又は基板7に直接配線が設けられているものや、片面又は両面金属層付き基板、もしくは片面又は両面に金属層が付いた樹脂層を用いることができ、これらは、絶縁性の樹脂層又は基板の片面又は両面に金属層を積層することにより該電気配線板が形成される。
この基板及び樹脂層の材質としては、前記基板7で説明したものと同様のものが挙げられる。
また、金属層を形成する金属としては、銅、金、銀、Al、Ni、Cr、Co、Ti、Pd、Sn、Zn、Na、それらの合金、それらの金属を2層以上層形成したもの等が挙げられる。
さらに、電気配線板2として、光導波路と積層後に、電気配線パターンを形成したものであっても良い。さらに上記の配線板を多層化してあってもよい。
実施例1
(1)光導波路の作製
〔クラッド層形成用樹脂フィルムの作製〕
(A)ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂(商品名:フェノトートYP−70、東都化成株式会社製)48質量部、(B)光重合性化合物として、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート(商品名:KRM−2110、分子量:252、旭電化工業株式会社製)50質量部、(C)光重合開始剤として、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩(商品名:SP−170、旭電化工業株式会社製)2質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40質量部を広口のポリ瓶に秤量し、メカニカルスターラ、シャフト及びプロペラを用いて、温度25℃、回転数400rpmの条件で、6時間撹拌し、クラッド層形成用樹脂ワニスAを調合した。その後、孔径2μmのポリフロンフィルタ(商品名:PF020、アドバンテック東洋株式会社製)を用いて、温度25℃、圧力0.4MPaの条件で加圧濾過し、さらに真空ポンプ及びベルジャーを用いて減圧度50mmHgの条件で15分間減圧脱泡した。
上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスAを、離型PETフィルム(商品名:ピューレックスA31、帝人デュポンフィルム株式会社、厚さ:25μm)に塗工機(マルチコーターTM−MC、株式会社ヒラノテクシード製)を用いて塗布し、80℃、10分、その後100℃、10分乾燥し、次いで保護フィルムとして離型PETフィルム(商品名:ピューレックスA31、帝人デュポンフィルム株式会社、厚さ:25μm)を離型面が樹脂側になるように貼り付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚さは、塗工機のギャップを調節することで、任意に調整可能であり、本実施例では硬化後の膜厚が、下部クラッド層25μm、上部クラッド層70μmとなるように調節した。
(A)ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂(商品名:フェノトートYP−70、東都化成株式会社製)26質量部、(B)光重合性化合物として、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(商品名:A−BPEF、新中村化学工業株式会社製)36質量部、及びビスフェノールA型エポキシアクリレート(商品名:EA−1020、新中村化学工業株式会社製)36質量部、(C)光重合開始剤として、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:イルガキュア819、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)1質量部、及び1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(商品名:イルガキュア2959、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)1質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスBを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスBを、PETフィルム(商品名:コスモシャインA1517、東洋紡績株式会社製、厚さ:16μm)の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型PETフィルム(商品名:ピューレックスA31、帝人デュポンフィルム株式会社、厚さ:25μm)を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。本実施例では硬化後の膜厚が50μmとなるよう、塗工機のギャップを調整した。
次に、光電気複合部材の作製方法について、以下、図1および図2を参照しつつ説明する。
[接着フィルムの作製]
PCT/JP2008/05465の実施例1に記載の接着フィルムを作製した。すなわち、(a)エポキシ樹脂としてYDCN−703(東都化成株式会社製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210)55質量部、(b)硬化剤としてミレックスXLC−LL(三井化学株式会社製商品名、フェノール樹脂、水酸基当量175、吸水率1.8質量%、350℃における加熱重量減少率4%)45質量部、シランカップリング剤としてNUC A−189(日本ユニカー株式会社製商品名、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)1.7質量部とNUC A−1160(日本ユニカー株式会社製商品名、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン)3.2質量部、(d)フィラーとしてアエロジルR972(シリカ表面にジメチルジクロロシランを被覆し、400℃の反応器中で加水分解させた、メチル基などの有機基を表面に有するフィラー、日本アエロジル株式会社製商品名、シリカ、平均粒径0.016μm)32質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて90分混練した。これに(c)高分子化合物としてグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート3質量%を含むアクリルゴムHTR−860P−3(ナガセケムテックス株式会社製商品名、重量平均分子量80万)を280質量部、及び(e)硬化促進剤としてキュアゾール2PZ−CN(四国化成工業株式会社製商品名、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール)を0.5質量部加え、攪拌混合、真空脱気した。この接着剤ワニスを厚さ75μmの離型処理したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ピューレックスA31)上に塗布し、140℃で5分間加熱乾燥して、膜厚が10μmの塗膜を形成した。次いで第2の保護フィルムとして25μmの離型処理したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ピューレックスA31)を離型面が樹脂側になるように貼り付け、接着フィルムを得た。
150mm角の両面銅箔付きポリイミド商品名:ユピセルN、宇部日東化成工業株式会社製、銅箔厚さ:5μm、ポリイミド厚さ12.5μm)の銅箔面に140mm角の銅箔(商品名:3EC−VLP、三井金属鉱業株式会社製、厚さ:18μm)を中央に設置し、その上から150mm角のプリプレグ(商品名:GEA−679FG、日立化成工業株式会社製、厚さ:40μm)および銅張り積層板(MCL−E679F、日立化成工業株式会社製、厚さ:0.6mm)を構成し、4kPa以下に真空引きした後、圧力2.5MPa、温度180℃、加圧時間1時間の条件にて加熱積層して、電気配線2を下部支持体1に積層した。(図1(a)参照)その後、両面銅箔付きポリイミドの片面をサブトラクティブ法を用いて回路形成を行った。これにより片面電気配線の電気配線板2付きの下部支持体1を得た。(図1(b)参照)
上記で形成した電気配線板2付き下部支持体1の電気配線面に130mm角の離型シート(商品名:アフレックス、旭硝子株式会社製、厚さ:30μm)を中央に設置し、その上から150mm角のビルドアップ材(商品名:AS−ZII、日立化成工業株式会社製、厚さ:40μm) を500Pa以下に真空引きした後、圧力0.4MPa、温度110℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着した後、ビルドアップ材面に銅張り積層板(MCL−E679F、日立化成工業株式会社製、厚さ:0.6mm)をさらに構成し、上記と同一の条件にて加熱圧着して上部支持体3を積層した。(図1(c)参照)詳しい層構成を図2(a)に示す。
上記で形成した製品の各辺を各12mmずつ切断し、下部支持体1のみを分離した。(図1(d)参照)その後、剥離面である銅箔付きポリイミドの銅箔面をサブトラクティブ法を用いて回路形成を行った。これにより、上部支持体3に積層した両面電気配線付きポリイミドを得た。
前記で得た接着フィルムの保護フィルムである離型PETフィルム(ピューレックスA31)を剥離し、ロールラミネータ(日立化成テクノプラント株式会社製、HLM−1500)を用い圧力0.4MPa、温度50℃、ラミネート速度0.2m/minの条件で、上記下部支持体1のポリイミド面にラミネートした。その後、紫外線露光機(株式会社オーク製作所製、EXM−1172)にて接着フィルム側から紫外線(波長365nm)を1J/cm2照射し、前記接着フィルムの第2の保護フィルムである離型PETフィルム(ピューレックスA31)を剥離した。
次に、上記で得られた下部クラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムである離型PETフィルム(ピューレックスA31)を剥離し、上記で得られた下部支持体1の接着フィルム上に、上記と同様なラミネート条件で貼り付け、紫外線露光機(株式会社オーク製作所製、EXM−1172)にて下部クラッド層4に紫外線(波長365nm)を1.5J/cm2照射し、次いで80℃で10分間加熱処理することにより、下部クラッド層4を形成した。
次に、下部クラッド層4上に、上記と同様なラミネート条件で、上記コア層形成用樹脂フィルムをラミネートし、コア層を形成した。
次いで平板型ラミネータとして真空加圧式ラミネータ(株式会社名機製作所製、MVLP−500)を用い、500Pa以下に真空引きした後、圧力0.4MPa、温度50℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着して、上部クラッド層6として上記クラッド層形成用樹脂フィルムをラミネートした。
さらに、紫外線(波長365nm)を3J/cm2照射後、160℃で1時間加熱処理することによって、上部クラッド層を硬化させ光導波路8を作製した。(図1(e)参照)
得られた電気配線板2付き光導波路8の上部クラッド層6側からダイシングソー(DAC552、株式会社ディスコ社製)を用いて45°のミラーを形成して、光電気複合部材を得た。(図1(f)参照)
上記で形成した上部支持体3付き電気配線板2の各辺をさらに各10mmずつ切断し、上部支持体3を分離した。(図1(g)および図2(b)参照)
得られた光電気複合部材について、光導波路に生じる歪みを、設計値に対する光導波路8のコア位置のズレ量で評価した。その結果を表1に示す。
測定は上部支持体3を分離する前に行った。光導波路8の125mm角中に配置した30ヵ所のアライメントマーカのX座標とY座標を測定し、4隅のアライメントマーカを用いて、対角線にあるマーカ同士を結んだ交点をスケーリングファクタ原点(以下、S/F原点と略す)、4つのアライメントマーカ間の距離を設計値で割った平均値をスケーリングファクタ(以下、S/Fと略す)として決定した。例えば、設計値の4隅のアライメントマーカをA、B、C、Dとし、実測した4隅のアライメントマーカをA’、B’、C’、D’とし、A(又はA’)とC(又はC’)、B(又はB’)とD(又はD’)が対角線上に位置する場合、AとCを結んだ直線と、BとDを結んだ直線との交点が設計値のS/F原点であり、A’とC’を結んだ直線と、B’とD’を結んだ直線との交点が実測値のS/F原点である。また、A’−B’間距離/A−B間距離、B’−C’間距離/B−C間距離、C’−D’間距離/C−D間距離、及びD’−A’間距離/D−A間距離の平均値がS/Fである。その後、測定したX座標およびY座標を、実測値のS/F原点を設計値のS/F原点の位置に補正し、さらに設計値にS/Fを乗じて、それによって得られた設計値のX座標およびY座標とのズレ量を算出した。このズレ量は光導波路8と他の配線層(先に形成した電気配線板2)との位置合わせした際の最小ズレ量に相当する。
また、光導波路の収縮率は、上記で決定した(1−S/F)×100(%)から算出した。
表1において、Xは横方向のズレ量、Yは縦方向のズレ量、XYはズレの距離を示す。表1の結果より、ズレ量は最大で7.5μmで、また、収縮率は、0.04%であった。
実施例1において、上部支持体3を分離した後に、サブトラクティブ法を用いて回路形成した厚さ0.6mmのFR−4板を、前記接着フィルムの作製で得た接着剤を用いてFR−4板に上記の条件で貼り合わせた後に、接着面を上部クラッド側から真空加圧式ラミネータ(株式会社名機製作所製、MVLP−500)を用い、500Pa以下に真空引きした後、圧力0.4MPa、温度100℃、加圧時間30秒の条件にて光導波路8に加熱圧着した。それ以外は同様にして、光電気複合部材を製造した。(図3参照)
得られた光電気複合部材について、実施例1と同様にして、光導波路8のコア位置のズレ量を測定した。その結果を表2に示す。
表2の結果より、ズレ量は最大で6.9μmで、また、収縮率は0.05%であった。
実施例1において、両面銅箔付きポリイミドの代わりに片面銅箔付きポリイミド(商品名:ユピセルN、宇部日東化成工業株式会社製、銅箔厚さ:5μm、ポリイミド厚さ12.5μm)を用い、ポリイミド面と下部支持体1を片面微粘着カプトン両面テープ(商品番号:4309、住友3M株式会社製)を用いて貼り付けた。強粘着面を下部支持体1側にし、微粘着面をポリイミド面とした。また、上部支持体3を分離した後に、上部クラッド側から両面エッチング処理をした厚さ0.6mmのFR−4板を前記接着フィルムの作製で得た接着剤を用いてFR−4板に上記の条件で貼り合わせた後に、真空加圧式ラミネータ(株式会社名機製作所製、MVLP−500)を用い、500Pa以下に真空引きした後、圧力0.4MPa、温度100℃、加圧時間30秒の条件にて光導波路8の上部クラッド側に加熱圧着した以外は同様にして、光電気複合部材を製造した。(図4参照)
得られた光電気複合部材について、実施例1と同様にして、光導波路8のコア位置のズレ量を測定した。その結果を表3に示す。
表3の結果より、ズレ量は最大で7μmで、また、収縮率は0.05%であった。
実施例1において、上部支持体3が銅張り積層板(商品名:MCL−E−679FB、日立化成工業株式会社製、厚さ:0.6mm)をサブトラクティブ法を用いて両面回路形成したものであり、回路加工面に150mm角のビルドアップ材(商品名:AS−ZII、日立化成工業株式会社製、厚さ:40μm) を上記の条件にて加熱圧着した後に、上記の条件にて電気配線板2と貼り合わせ、上部支持体3を分離しない以外は同様にして、光電気複合部材を製造した。(図5参照)
得られた光電気複合部材について、実施例1と同様にして、光導波路8のコア位置のズレ量を測定した。その結果を表2に示す。
表4の結果より、ズレ量は最大で5.7μmで、また、収縮率は0.05%であった。
実施例1と同様に下部支持体1と電気配線板2を積層し、回路形成をした後に、電気配線板2上に実施例1と同様の条件で光導波路8を形成した。その後、上記の条件でミラーを形成した。次に上部支持体1を積層する工程として、150mm角のプリプレグ(商品名:GEA−679FG、日立化成工業株式会社製、厚さ:40μm)、130mm角の銅箔(商品名:3EC−VLP、三井金属鉱業株式会社製、厚さ:18μm)、150mm角の銅箔(商品名:3EC−VLP、三井金属鉱業株式会社製、厚さ:18μm)、150mm角のプリプレグ(商品名:GEA−679FG、日立化成工業株式会社製、厚さ:40μm)、銅張り積層板(MCL−E679F、日立化成工業株式会社製、厚さ:0.6mm)を順次構成し、4kPa以下に真空引きした後、圧力2.5MPa、温度180℃、加圧時間1時間の条件にて加熱積層して、内層に光導波路8を配置した電気配線付き下部支持体1を形成した。詳しい層構成を図6(a)に示す。製品ワークを各辺12mmずつ切断し、下部支持体1を分離した後に、剥離面である銅箔付きポリイミドの銅箔面をサブトラクティブ法を用いて回路形成を行った。
さらに、実施例1と同一の方法で銅箔付きポリイミドの銅箔面の回路形成面に光導波路8を形成した後に、製品ワークを各辺さらに10mmずつ切断し、上部支持体3を分離し、上部支持体3の分離後の剥離面である140mm角の銅箔にサブトラクティブ法を用いて回路形成を行った。次に、最外層の光導波路8に上記の条件にてミラー部を形成し、製品ワークをさらに各辺10mmずつ切断し、光電気複合部材を得た。図6(b)に層構成図を示す。
得られた光電気複合部材について、外層の光導波路8を形成後に、実施例1と同様にして、光導波路8のコア位置のズレ量を測定した。内層の光導波路8の結果を表5に、外層の光導波路8の結果を表6示す。
表5の結果より、ズレ量は最大で7.2μmで、収縮率は0.08%であった。表6の結果より、ズレ量は最大で11.2μmで、また、収縮率は0.05%であった。
実施例1において、上部支持体3および下部支持体1の貼り付けを行わなかったこと以外は同様にして、光電気複合部材を製造した。
得られた光電気複合部材について、実施例1と同様にして、光導波路8のコア位置のズレ量を測定した。その結果を表7に示す。
表7の結果より、ズレ量は最大で75μmで、また、収縮率は1.0%であった。
2;電気配線板
3;上部支持体
4;下部クラッド層
5;コアパターン
6;上部クラッド層
7;基板
8;光導波路
9;ミラー部
10;電気回路
11;接着剤または接着フィルム
12;離型シート
13;下部支持体分離面
14;上部支持体分離面
Claims (16)
- 下部支持体上に電気配線板を積層する工程、上部支持体を積層する工程、下部支持体を剥離する工程、及び前記下部支持体の剥離面に光導波路を形成する工程を、この順に有する光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気配線板を前記下部支持体に積層後で、かつ光導波路を形成する前に、該電気配線板に回路形成を行い、電気回路層が形成された電気配線板とする工程を有する請求項1に記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記下部支持体を剥離した後で、かつ光導波路を形成する前に、前記下部支持体の剥離面の該電気配線板に回路形成を行い、電気回路層が形成された電気配線板とする工程を有する請求項1又は2に記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記光導波路を形成した後に、前記光導波路上に電気配線板を積層する工程をさらに有する請求項1〜3のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記光導波路を形成した後に、又は光導波路上に電気配線板を積層した後に、前記上部支持体を剥離する工程をさらに有する請求項1〜4のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気配線板から上部支持体を剥離した後に、前記上部支持体の剥離面に電気配線板又は光導波路を形成する工程をさらに有する請求項5に記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記上部支持体が電気配線板又は光導波路である請求項1〜4のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気配線板が片面又は両面金属層付き基板であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気配線板が片面又は両面に金属層付き樹脂層であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気配線板が絶縁性の樹脂層又は基板であり、該絶縁性の樹脂層又は基板の片面又は両面に金属層を積層する工程をさらに有する請求項1〜7のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気回路層が、前記電気配線板をサブトラクティブ法、セミアディティブ法、及びアディティブ法のいずれかを用いてパターニングすることにより形成されることを特徴とする請求項2〜10のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気回路層又は前記電気配線板が、複数層積層されたものである請求項8〜11のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記光導波路の形成が、電気配線板上又は複数層積層された電気配線板に下部クラッド層を形成後、該下部クラッド層上にコア層形成用樹脂を積層してコアパターンを形成し、該コアパターン上に上部クラッド層を形成することによってなされることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記光導波路の形成が、下部クラッド層、コアパターン及び上部クラッド層を有する光導波路を、電気配線板上又は複数層積層された電気配線板に積層することによりなされることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記電気配線板が、リジット配線板又はフレキシブル配線板である請求項1〜14のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
- 前記光導波路に光路変換ミラーを形成する工程をさらに有する請求項1〜15のいずれかに記載の光電気複合部材の製造方法。
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