JP2012133032A - 光導波路用樹脂組成物およびそれを用いた光導波路ならびにその製法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同一主鎖内に、エポキシ基および(メタ)アクリレート基を有する部分アクリレート化多官能エポキシ樹脂(A)を主成分とし、光重合開始剤(B)をその硬化用成分として含有する光導波路用樹脂組成物である。そして、基板と、その基板上に形成されたクラッド層と、上記クラッド層上に、光信号を伝搬するコア部が形成されてなる光導波路において、上記コア部が上記光導波路用樹脂組成物によって形成されている。
【選択図】なし
Description
(A)同一主鎖内に、エポキシ基および(メタ)アクリレート基を有する部分アクリレート化多官能エポキシ樹脂。
(B)光重合開始剤。
本発明の光導波路用樹脂組成物は、主成分となる特殊な構造単位を有する部分アクリレート化多官能エポキシ樹脂(A成分)と、光重合開始剤(B成分)とを用いて得られるものである。
つぎに、本発明の光導波路用樹脂組成物をコア部の形成に用いた光導波路について説明する。
〈コア部形成材料(光導波路用樹脂組成物)〉
遮光条件下にて、部分アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−1:東都化成社製のYDCN−700−10(クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂)の部分アクリル化樹脂(感光性置換基100とした場合のエポキシ基:アクリレート基=50:50)、40重量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)溶液〕100gに対し、光ラジカル重合開始剤としてチバジャパン社製のイルガキュア819を0.6g、および、チバジャパン社製のイルガキュア184を3.0gを混合し、80℃加熱下にて撹拌完溶させ、その後室温(25℃)まで冷却した後、光酸発生剤としてサンアプロ社製のCPI−200Kを0.6g添加することにより感光性ワニス(コア部形成材料)を調製した。
(1)アンダークラッド層形成ワニスの調製
エポキシ樹脂(ダイセル化学社製、EHPE−3150)75重量部、エポキシ樹脂(日油社製、マープルーフG−0150)25重量部、紫外線吸収剤(チバジャパン社製、TINUVIN479)5重量部、光酸発生剤(サンアプロ社製、CPI−200K)4重量部を、シクロヘキサノン(和光純薬社製)70重量部に添加し、80℃の加熱下にて撹拌、完全溶解することによりアンダークラッド層形成ワニスを調製した。
得られた上記アンダークラッド層形成ワニスをスピンコーターを用いてSUS製基材(厚み50μm)上に塗工し(条件5000rpm×10秒)、乾燥炉内にて3分間熱乾燥を行ない未硬化のアンダークラッド層を形成した。つぎに、得られた未硬化のアンダークラッド層を紫外線(UV)照射機にて〔B線、1000mJ(波長365nm)〕露光することによりアンダークラッド層(光硬化脂肪族エポキシ樹脂系フィルム)を作製した(層厚15μm)。なお、上記露光後の加熱は行なわず、露光時に発生する熱によりエポキシ基の重合反応を進行させた。
得られた未硬化フィルム層に対して、所定パターンが形成されたフォトマスクを介して照射線による露光(I線、1500mJ)を行なった後、140℃×10分の後加熱を行なった。ついで、スプレー現像機によりγ−ブチロラクトンにて現像を行ない、続いて水洗、乾燥することにより所定の光導波路パターン〔密着性・導波路損失評価用導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=50μm/200μm;パターニング性評価用L/S=20μm/20μm〕を作製した。
実施例1の部分アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−1〕に代えて、部分アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−2:東都化成社製のYDCN−700−10(クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂)の部分アクリル化樹脂(感光性置換基100とした場合のエポキシ基:アクリレート基=60:40)、40重量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)溶液〕を100g用いた。それ以外は実施例1と同様にして所定の光導波路パターン〔密着性・導波路損失評価用導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=50μm/200μm;パターニング性評価用L/S=20μm/20μm〕を作製した。
実施例1の部分アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−1〕に代えて、部分アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−3:東都化成社製のYDCN−700−10(クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂)の部分アクリル化樹脂(感光性置換基100とした場合のエポキシ基:アクリレート基=40:60)、40重量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)溶液〕を100g用いた。それ以外は実施例1と同様にして所定の光導波路パターン〔密着性・導波路損失評価用導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=50μm/200μm;パターニング性評価用L/S=20μm/20μm〕を作製した。
実施例1の部分アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−1〕100gに代えて、東都化成社製のYDCN−700−10(クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂)を51g、および、日油社製のマープルーフG−0250SPを6g、および、JER社製の828を3gそれぞれ用いて、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)溶液40gに溶解してなる混合溶液(合計100g:感光性置換基は全てエポキシ基)を用い、さらに、光ラジカル重合開始剤を用いなかった。それ以外は実施例1と同様にして所定の光導波路パターン〔密着性・導波路損失評価用導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=50μm/200μm;パターニング性評価用L/S=20μm/20μm〕を作製した。
実施例1の部分アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−1〕に代えて、完全アクリレート化クレゾールノボラック型多官能エポキシ樹脂〔カガワケミカル社製、ENA−4Y−4(感光性置換基100とした場合のエポキシ基:アクリレート基=0:100)〕を用い、さらに光酸発生剤を用いなかった。それ以外は実施例1と同様にして所定の光導波路パターン〔密着性・導波路損失評価用導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=50μm/200μm;パターニング性評価用L/S=20μm/20μm〕を作製した。
得られた光導波路パターン〔密着性評価用導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=50μm/200μm〕において、光硬化脂肪族エポキシ樹脂系フィルム(厚み15μm)上に形成された導体(コア)パターンが容易に剥離可能であったか否かを、現像・乾燥後のコアパターンの光学顕微鏡を用いて観察し確認した。その結果から、下記の基準に基づき評価した。
○:サンプル全面に形成されたコアパターンが完全に形状を維持していた(通常達成)。
△:サンプル全面に形成されたコアパターンのうち、部分的に剥離・欠損が生じた(達成、未達成にバラツキがある)。
×:サンプル全面に形成されたコアパターンが完全に剥離していた(未達成)。
得られた光導波路パターンにおいて、導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=20μm/20μmの導体(コア)パターンが作製できたか否かを、上記密着性評価と同様、現像・乾燥後のコアパターンの光学顕微鏡を用いて観察し確認した。その結果から、下記の基準に基づき評価した。
○:サンプルのL/S=20μm/20μmが完全に解像できていた(通常達成)。
△:サンプルのL/S=20μm/20μmが部分的に糸ひき,倒れが発生した(達成、未達成にバラツキがある)。
×:サンプルのL/S=20μm/20μmが完全に倒れており、解像できていなかった(未達成)。
得られた光導波路パターン〔導波路損失評価用導体パターン幅/ピッチ幅(L/S)=50μm/200μm〕において、長さ5cmの波長850nmにおける伝播損失(dB/5cm)を測定した。そして、導波路損失が1.0dB/5cm未満のものを合格として評価した。
Claims (8)
- 下記の(A)を主成分とし、下記の(B)をその硬化用成分として含有していることを特徴とする光導波路用樹脂組成物。
(A)同一主鎖内に、エポキシ基および(メタ)アクリレート基を有する部分アクリレート化多官能エポキシ樹脂。
(B)光重合開始剤。 - 上記部分アクリレート化多官能エポキシ樹脂(A)中、感光性置換基であるエポキシ基と(メタ)アクリレート基の総数を100としたときのエポキシ基と(メタ)アクリレート基の比率が、エポキシ基:(メタ)アクリレート基=40:60〜60:40である請求項1記載の光導波路用樹脂組成物。
- 上記光重合開始剤(B)が、光ラジカル重合開始剤および光酸発生剤を併用してなる請求項1〜3のいずれか一項に記載の光導波路用樹脂組成物。
- 上記光重合開始剤(B)の含有量が、光導波路用樹脂組成物(溶剤を除く固形分)全体の1〜30重量%である請求項1〜4のいずれか一項に記載の光導波路用樹脂組成物。
- 基材と、その基材上に形成されたクラッド層と、上記クラッド層上に、光信号を伝搬するコア部が形成されてなる光導波路であって、上記コア部が、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光導波路用樹脂組成物によって形成されていることを特徴とする光導波路。
- 基材と、その基材上に形成されたクラッド層と、上記クラッド層上に、光信号を伝搬するコア部が形成されてなる光導波路の製法であって、基材上にクラッド層を形成する工程と、上記クラッド層上に、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光導波路用樹脂組成物からなるコア部を形成する工程とを備えたことを特徴とする光導波路の製法。
- 上記製法において、基材上にクラッド層を形成する工程と、上記クラッド層上にコア部を形成する工程とが、巻回された長尺基材を繰り出して加工完了後に巻き取る、ロール・トゥ・ロール加工法により連続して行なわれる請求項7記載の光導波路の製法。
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