JP5235136B2 - 可とう性光導波路及び光−電気複合配線板用積層板 - Google Patents
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Description
1) コア層が、クラッド層とは屈折率の異なる上記光導波路材料を用いて形成されたこと。
2) ポリイミド樹脂の弾性率が、0.2〜3.0Gpaの範囲にあること。
3) コア層及びクラッド層を形成する光導波路材料の屈折率差Δが0.01以上であること。
4) 光導波路が、コア層とコア層周囲を覆うクラッド層を有し、クラッド層の屈折率がコア層よりも低いこと。
また、感光性基を含有するポリイミド樹脂からなるコア材用組成物を予備乾燥して得られたフィルムを下部クラッド層2上にラミネートし、選択露光、現像、硬化させることでコア層を形成することもできる。
また、前記下部クラッド層を形成する際に得られる予備乾燥後のフィルムを前記コア層上にラミネートし、所定の温度にて熱処理することで上部クラッド層を形成することもできる。
また、前記光導波路の形成方法にて得られたフィルム状の光導波路6を、必要により接着剤層を介して、フレキシブル配線用積層板7のポリイミド層9面に接着させることで光-電気複合配線用積層板10を得ることもできる。
BTDA:3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
ODPA:3,3',4,4'-ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物
DSDA:3,3',4,4'-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物
BPDA:3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
BAPP:2,2-ビス-[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
DAPE:ジアミノジフェニルエーテル
DVDABP:2,2'-ジビニル-4,4'-ジアミノ-ビフェニル
PSX-1:数平均分子量約750のポリジメチルシロキサンジアミン(一般式(2)のジアミン残基部分において、R4が-CH3、R3が-(CH2)3-で、mが7〜8)
PSX-2:数平均分子量約850のビニル基含有ポリジメチルシロキサンジアミン(一般式(2)のジアミン残基部分において、R4が-CH3又は-CH=CH2、R3が- (CH2)3-で、mが7〜8、一分子中に平均1個のビニル基を有する)
BAFL:9,9-ビス(4-アミノフェニル)-9H-フルオレン
DMAC: ジメチルアセトアミド
EOCN:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量191g/eq)
BrenS:臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量275g/eq)
SR-350:トリメチロールプロパントリメタクリレート(日本化薬製)
Irg369:光重合開始剤(チバガイギー製)
窒素注入管を装備した反応器中でDSDA35.8g(0.1mol)をDMAC290gに溶解させ、反応器を氷冷した。これに60g(0.08mol)のPSX-1を、窒素雰囲気下で1時間かけて滴下した。更に、BAPPを8.2g(0.02mol)加え、滴下終了後、反応器内の温度を室温に戻し、窒素雰囲気下で5時間攪拌することによってシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液を得た。このシロキサン含有ポリアミック酸樹脂のジメチルアセトアミド溶液(樹脂濃度:25.1wt%)の25℃における粘度を、E型粘度計を用いて測定したところ2500cPa・sであった。更に、このシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液(シロキサン含有ポリアミック酸樹脂として100重量部)に対して、EOCN 20重量部を配合し樹脂組成物の溶液を得た。
製造例1と同様な方法を用いて、表1に示す樹脂原料を使用してシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液を得た。更に、このシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液中の樹脂100重量部に対して、BrenS 30重量部、アエロジル5重量部、シリカゾル5重量部及び消泡剤10重量部を配合し樹脂組成物の溶液を得た。
製造例1と同様な方法を用いて、表1に示す樹脂原料を使用してシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液を得た。更に、得られたシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液の樹脂100重量部に対して、表1に示す添加物を配合し感光性樹脂組成物の溶液を得た。
シロキサンジアミンを用いないこと以外は製造例1と同様な方法を用いて、表1に示す樹脂原料及び添加物を使用して反応及び配合を行うことで樹脂組成物の溶液を得た。
製造例1と同様な方法を用いて、表1に示す樹脂原料を使用してシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液を得た。更に、得られたシロキサン含有ポリアミック酸樹脂溶液の樹脂100重量部に対して、表1に示す添加物を配合し感光性樹脂組成物の溶液を得た。
ガラス基板上に、製造例1〜3及び7〜8で得られた樹脂組成物の溶液をバーコーターにて塗布し、120℃-20分予備乾燥し、得られたフィルムをガラス基板から剥離させた。更に、剥離したフィルムを耐熱テープ(カプトン製)を用いてガラス基板上に貼り付けた後、180℃-30分で硬化させて20μm厚のフィルムを形成した。
ガラス基板上に製造例4〜6及び9で得られた感光性樹脂組成物の溶液をバーコーターにて塗布し、120℃-20分予備乾燥し、得られたフィルムをガラス基板から剥離させた。更に、剥離したフィルムを、耐熱テープ(カプトン製)を用いてガラス基板上に貼り付けた後、露光機(ハイテック、高圧水銀灯)を用いてフィルムにUV光を照射し、180℃-30分で硬化させて20μm厚のフィルムを形成した。
1)屈折率:各フィルム(20μm厚)の630nmでの屈折率を測定した。更に、屈曲試験機を用いて、屈曲角度170°、回転数60rpmの条件下で10万回の屈曲処理を行った後の屈折率を測定した。
2)光線透過率:各フィルム(20μm厚)の850nmでの光線透過率を測定した。更に、1)の屈折率測定と同様な方法にて行った屈曲処理後の光線透過率を測定した。
3)Tg:各フィルムの動的粘弾性測定を行い、tan δのピーク温度をTgとした。
4)弾性率:引張試験機Autogragh AG-500A(島津製作所製)にて各フィルムの引張弾性率を測定した。
5)吸水率:JIS規格に従い、各フィルムの吸水率を測定した。
ガラス基板上に製造例1で得た樹脂組成物の溶液をクラッド層形成用としてスクリーン印刷機にて塗布し、120℃-20分予備乾燥し、得られたフィルムをガラス基板から剥離させた。更に、剥離したフィルムを、耐熱テープ(カプトン製)を用いてガラス基板上に貼り付けた後、180℃-30分で硬化させることで20μm厚の下部クラッド層を形成した。
次に、このフィルム状のクラッド層をスクリーン印刷機にセットし、製造例2で得られた樹脂組成物の溶液をコア層形成用として、所定の印刷パターン(コア層のパターン)が形成された印刷版を介してこのクラッド上の所定の箇所に塗布し、その後180℃-30分で硬化させることで、クラッド上にコア層(サイズ:膜厚20μm、幅100μm)を形成した。
次に、このコア層上に、下部クラッド層形成用に用いたと同じ樹脂組成物の溶液をスクリーン印刷機にて塗布し、180℃-30分で硬化させることで20μm厚の上部クラッドを形成した。その後、仮止めしていた耐熱テープを剥がしフィルム状の光導波路を得た。
製造例3で得た樹脂組成物の溶液をコア層形成用として用いた以外は、実施例1と同様な方法によりフィルム状の光導波路を得た。
ガラス基板上に製造例1で得た樹脂組成物の溶液をスクリーン印刷機にて塗布し、120℃-20分で予備乾燥し、得られたフィルムをガラス基板から剥離させた。更に、剥離したフィルムを、耐熱テープ(カプトン製)を用いてガラス基板上に貼り付けた後、180℃-30分で硬化させることで20μm厚の下部クラッド層を形成した。
次に、このフィルム上に製造例4で得た感光性樹脂組成物の溶液をスクリーン印刷機により塗布し、120℃-10分の予備乾燥し、その後、所定のマスクパターンを形成したフォトマスクを用いて露光機(ハイテック、高圧水銀灯)を用いて露光した。その後、1%炭酸ソーダ水溶液を用いて、30℃、150秒の条件にて現像を行い、180℃の温度で30分の熱処理により硬化させることでコア層を形成した。
次に、このコア層上に、製造例1で得た樹脂組成物の溶液を塗布し、180℃-30分で硬化させることで20μm厚の上部クラッド層を形成した。その後、仮止めしていた耐熱テープを剥がしフィルム状の光導波路を得た。
製造例5で得た樹脂組成物の溶液をコア層形成用として用いた以外は、実施例3と同様な方法によりフィルム状の光導波路を得た。
製造例6で得た樹脂組成物の溶液をコア層形成用として用いた以外は、実施例3と同様な方法によりフィルム状の光導波路を得た。
フレキシブルプリント配線板用の積層体(新日鐵化学製フレキシブル銅張積層板;ESPANEX片面タイプ:ポリイミド膜厚25μm、銅箔18μm)のポリイミド面に、製造例1で得られた樹脂組成物の溶液をスクリーン印刷機を用いて塗布し、120℃で予備乾燥、更に180℃-30分で硬化させることで20μm厚の下部クラッド層を形成した。
次に、製造例2で得られた樹脂組成物の溶液を、所定の印刷パターンが形成された印刷版を介してこのクラッド上の所定の箇所に塗布し、180℃-30分で硬化させることで、クラッド上にコア層を形成した(サイズ:膜厚20μm、幅100μm)。
次に、このコア層上に、製造例1で得られた樹脂組成物の溶液を塗布し、180℃-30分で硬化させることで20μm厚の上部クラッド層を形成し、フレキシブル基板上に光導波路が形成されたフレキシブル光-電気複合配線板用積層体を得た。
上記フレキシブルプリント配線板用の積層体のポリイミド面に、製造例1で得られた樹脂組成物の溶液をスクリーン印刷機を用いて塗布し、120℃で予備乾燥、更に180℃-30分で硬化させることで20μm厚の下部クラッド層を形成した。
次に、製造例4で得られた感光性樹脂組成物の溶液を上記下部クラッド面に塗布し、120℃-10分の予備乾燥し、その後、所定のマスクパターンを形成したフォトマスクを用いて露光機(ハイテック、高圧水銀灯)を用いて露光した。未露光部を1%炭酸ソーダ水溶液を用いて、30℃、150〜200秒で現像を行い、180℃の温度で30分の熱処理により硬化させることでコア層を形成した(サイズ:膜厚20μm、 幅100μm)。
次に、このコア層上に、製造例1で得られた樹脂組成物の溶液を塗布し、180℃-30分で硬化させることで20μm厚の上部クラッド層を形成し、フレキシブル基板上に光導波路が形成されたフレキシブル光-電気複合配線板用積層体を得た。
実施例7において、製造例4の感光性樹脂組成物に代えて製造例9の感光性樹脂組成物の溶液を使用した以外は同様に行い、フレキシブル基板上に光導波路が形成されたフレキシブル光-電気複合配線板用積層体を得た。
Claims (5)
- クラッド層とコア層を有する光導波路において、光導波路はコア層とコア層周囲を覆うクラッド層を有し、クラッド層の屈折率がコア層よりも低く、コア層及びクラッド層を形成する光導波路材料の屈折率差Δが0.01以上であり、コア層及びクラッド層が下記一般式(1)及び(2)で表される構成単位を有するポリイミド樹脂を主成分とした光導波路材料を用いて形成されたことを特徴とする可とう性を有する光導波路。
- ポリイミド樹脂の弾性率が、0.2〜3.0Gpaの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の光導波路。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の光導波路を、フレキシブル銅張積層板上に形成したことを特徴とする光−電気複合配線板用積層板。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の光導波路を、フレキシブル配線板上に形成したことを特徴とする光−電気複合フレキシブル配線板。
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JPN6012066104; 渡辺慎理 他: 'フッ素添加シロキサン変性ポリイミド薄膜の光学特性' 2001年(平成13年)秋季第62回応用物理学会学術講演会講演予稿集 第3分冊, 20010911, p.748 (講演番号12a-ZM-10) * |
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