JP6344792B2 - 光導波路用感光性樹脂組成物および光導波路コア層形成用光硬化性フィルム、ならびにそれを用いた光導波路、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板 - Google Patents

Description

本発明は、光通信，光情報処理，その他一般光学にて広く用いられる光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板における光導波路を構成するコア層等の形成材料として用いられる光導波路用感光性樹脂組成物および光導波路コア層形成用光硬化性フィルム、ならびにそれを用いた光導波路、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板に関するものである。

例えば、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板向けの光導波路コア層形成材料の設計においては、その硬化体がクラッド層形成材料のそれよりも高い屈折率であることが要求されるため、従来から、芳香族性の高い樹脂成分を用いた配合設計が行なわれるのが一般的であった。例えば、光導波路のコア層形成材料において、波長８５０ｎｍにおける光損失の改善には、主に短波長領域の吸収素子引きを低減するために形成材料の樹脂成分の純度による透明性の改善や、特に光硬化系樹脂材料の場合、光重合開始剤の使用量の低減が配合設計の一般的な手法となっている（特許文献１、２）。

特開２０１０−２３０９４４号公報 特開２０１１−５２２２５号公報

しかしながら、８５０ｎｍを伝搬光に用いる光導波路において、芳香族樹脂骨格の使用は芳香族環のＣ−Ｈ結合の振動吸収の４倍音吸収（芳香族４ｖＣＨ）のピーク裾引きが８５０ｎｍにかかるため、いくら材料の透明性を担保しても損失低減には限界があることから、長距離伝送を目的とした用途の光導波路ではさらなる低損失化が要求されている。すなわち、光導波路伝搬光８５０ｎｍにおける樹脂骨格由来の振動吸収を回避することでの低損失化を図ることが要望されているのである。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、低損失化を実現することのできる光導波路用感光性樹脂組成物および光導波路コア層形成用光硬化性フィルム、ならびにそれを用いた光導波路、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、樹脂成分および光重合開始剤を含有する光導波路用感光性樹脂組成物であって、上記樹脂成分のワニスを厚み５〜１０μｍとなるよう塗工し加熱して得られた未硬化薄膜に対するフーリエ変換型赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）での全反射測定（ＡＴＲ）法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満であり、かつ上記樹脂成分が、上記樹脂成分全体の５０重量％以上である２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物とともに、水添ビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルおよび３−エチル−３｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタンからなる群から選ばれた少なくとも一つが併用されたものである光導波路用感光性樹脂組成物を第１の要旨とする。

また、本発明は、上記第１の要旨である光導波路用感光性樹脂組成物をフィルム状に形成してなる光導波路コア層形成用光硬化性フィルムを第２の要旨とする。

さらに、本発明は、基材とその基材上にクラッド層が形成され、さらに上記クラッド層中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア層が形成されてなる光導波路であって、上記コア層が、上記第１の要旨の光導波路用感光性樹脂組成物、または上記第２の要旨の光導波路コア層形成用光硬化性フィルムを硬化させることにより形成されてなる光導波路を第３の要旨とする。

そして、本発明は、上記第３の要旨の光導波路を備える光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板を第４の要旨とする。

本発明者らは、高透明性で低損失に優れた光導波路のコア層形成材料となる感光性樹脂組成物を得るために鋭意検討を重ねた。その結果、樹脂成分として、ＩＲスペクトル中、Ｃ−Ｈ結合振動吸収である３０００〜２８００ｃｍ^-1の範囲、特に２９６０ｃｍ^-1に対して低吸光度となるような、特定の樹脂成分を用いることにより、光導波路伝搬光８５０ｎｍにおける樹脂骨格由来の振動吸収を回避して低損失化が図られることを見出し本発明に到達した。

上記ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1での吸光度が低い、特定の樹脂成分を用いることにより上記所期の目的が達成されるのはつぎのような理由によるものである。すなわち、光導波路伝搬光８５０ｎｍにおけるＣ−Ｈ結合の振動吸収が起因の損失は、一般に、芳香族系骨格構造を有する樹脂から脂肪族骨格構造を有する樹脂への代替により回避される。しかしながら、種々ある構造のＣ−Ｈ結合の振動吸収帯を８５０ｎｍにおける吸収損失と捉えた場合、不飽和脂肪族由来をはじめ、一級炭素、二級炭素、三級炭素等の飽和脂肪族由来のＣ−Ｈ結合の伸縮振動が存在する。本発明者らは様々な研究を重ねた結果、これらＣ−Ｈ結合の伸縮振動はそれぞれ置かれた環境下においてピークシフトを起こすが、８５０ｎｍにおける吸収損失への影響はこれらのＣ−Ｈ結合に由来する２９６０ｃｍ^-1の吸光度に寄与されていることを見出したのである。このため、本発明においては、使用する樹脂成分の選定において、上記ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満となる樹脂成分を用いることにより、従来の光導波路における８５０ｎｍでの吸収損失を低減することが可能となる。

このように、本発明は、ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満となる特定の樹脂成分、および、光重合開始剤を含有する光導波路用感光性樹脂組成物である。このため、この光導波路用感光性樹脂組成物を用いて、例えば、光導波路のコア層を形成した場合、光導波路伝搬光８５０ｎｍにおける樹脂骨格由来の振動吸収を回避することにより低損失化が実現可能となる。

つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

《光導波路用感光性樹脂組成物》
本発明の光導波路用感光性樹脂組成物（以下、「感光性樹脂組成物」という場合がある。）は、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換型赤外分光光度計）でのＡＴＲ（Attenuated Total Reflection：全反射測定）法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満となる、重合性置換基含有樹脂を主成分とする特殊な樹脂成分、および、光重合開始剤を用いて得られるものである。上記ＡＴＲ法とは、測定対象となる試料表面にて全反射する光を測定することによって、試料表面の吸収スペクトルを得る方法であって、本発明においては、樹脂成分として、重合性置換基含有樹脂を主成分として構成され、かつＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満となる樹脂成分を用いることを特徴とする。また、本発明において、「液状」あるいは「固形」とは、それぞれ２５℃の温度下において「液状」状態または「固形」状態を呈することを意味する。
以下、各種成分について順に説明する。

＜重合性置換基含有樹脂＞
上記ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満となるよう設定可能にするため、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物とともに、水添ビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、３−エチル−３｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタンの少なくともいずれか一つを併用してなる態様とする。上記併用する態様において、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物の占める割合を樹脂成分全体の５０重量％以上に設定する。好ましくは、樹脂成分全体の７０重量％以上が２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物である。

上記重合性置換基含有樹脂としては、具体的には、ＥＨＰＥ３１５０、ＥＨＰＥ３１５０ＣＥ（いずれもダイセル社製）、ＹＸ−８０４０、ＹＸ−８０００、ＹＸ−８０３４（いずれも三菱化学社製）、ＥＰ−４０８０Ｅ（ＡＤＥＫＡ社製）、エポゴーセーＰＴ（四日市合成社製）、デナコールＥＸ−３２１（ナガセケムテックス社製）、アロンオキセタンＯＸＴ−２２１（東亞合成社製）等があげられる。なお、本発明においては、脂肪族エポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂を含める趣旨である。そして、上記脂肪族系エポキシ樹脂としては、固形を示すものであることが好ましく、この場合の固形とは上述のとおり常温（２５℃）の温度下において固体状態を呈することを意味する。

そして、上記重合性置換基含有樹脂における重合性置換基は、例えば、エポキシ基、脂環式骨格を有するエポキシ基、オキセタン骨格を有する置換基等があげられる。好ましくは、エポキシ基があげられる。

このように、本発明では、重合性置換基含有樹脂を主成分として構成されてなる樹脂成分が、ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満、より好ましくは２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０２以下、特に好ましくは２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０１５以下となるよう、上記重合性置換基含有樹脂を主成分（必須成分）として樹脂成分を構成する必要がある。すなわち、上記吸光度が高くなり過ぎると、所望の低損失化を実現することができなくなる。

上記ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度の測定は、つぎのようにして行なうことができる。まず、光酸発生剤および酸化防止剤等の樹脂成分以外の成分が未添加状態の樹脂成分（重合性置換基含有樹脂を主成分とする）からなるワニス（適宜有機溶媒を使用）を調製する。つぎに、上記ワニスを厚み５〜１０μｍとなるよう基板上に塗工した後、所定条件にてプリベーク（例えば、１１０〜１４０℃×２〜１０分間程度）の加熱を行ない、未硬化薄膜（フィルム状）を形成する。得られた上記フィルム状の未硬化薄膜の２９６０ｃｍ^-1の吸光度を、ＦＴ−ＩＲを用いＡＴＲ法により測定する。なお、上記吸光度については、３１００ｃｍ^-1と２６００ｃｍ^-1のスペクトル位置でベースラインを引き、そこから２９６０ｃｍ^-1の吸光度を算出する。

＜光重合開始剤＞
上記光重合開始剤は、感光性樹脂組成物に対して光照射による硬化性を付与するため、例えば、紫外線硬化性を付与するために用いられるものである。

上記光重合開始剤としては、好ましくは、光酸発生剤が用いられる。上記光酸発生剤としては、例えば、ベンゾイン類、ベンゾインアルキルエーテル類、アセトフェノン類、アミノアセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、ベンゾフェノン類、キサントン類、フォスフィンオキサイド類等の光酸発生剤（光カチオン硬化開始剤）があげられる。具体的には、トリフェニルスルホニウム・６フッ化アンチモン塩、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、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、２−ヒドロキシ−１−｛４−〔４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル〕フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１，２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、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、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス〔２，６−ジフルオロ−３（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル〕チタニウム、２−ヒドロキシ−１−｛４−〔４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル〕フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。中でも、速い硬化速度や厚膜硬化性という観点から、トリフェニルスルホニウム・６フッ化アンチモン塩、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−１−｛４−〔４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル〕フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オンを用いることが好ましい。

上記光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物の樹脂成分（重合性置換基含有樹脂を主成分とする）１００重量部に対して０．１〜３重量部に設定することが好ましく、より好ましくは０．１〜１重量部である。すなわち、光重合開始剤の含有量が少なすぎると、満足のいく光照射（紫外線照射）による光硬化性が得られ難く、多すぎると、光感度が上がり、パターニングに際して形状異常をきたす傾向がみられる、および、初期損失の要求物性が悪化する傾向がみられる。

本発明の感光性樹脂組成物には、上記樹脂成分である重合性置換基含有樹脂と、光重合開始剤以外に、必要に応じて、例えば、接着性を高めるためにシラン系あるいはチタン系のカップリング剤、オレフィン系オリゴマーやノルボルネン系ポリマー等のシクロオレフィン系オリゴマーやポリマー、合成ゴム、シリコーン化合物等の密着付与剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤等の各種酸化防止剤、レベリング剤、消泡剤等があげられる。これら添加剤は、本発明における効果を阻害しない範囲内にて適宜に配合される。これらは単独でまたは２種類以上併用して用いることができる。

上記酸化防止剤の配合量は、感光性樹脂組成物の樹脂成分（重合性置換基含有樹脂を主成分とする）１００重量部に対して３重量部未満に設定することが好ましく、特に好ましくは０．５〜１重量部である。すなわち、酸化防止剤の含有量が多すぎると、初期損失の要求物性が悪化する傾向がみられる。

本発明の感光性樹脂組成物は、上記重合性置換基含有樹脂を主成分とする樹脂成分および光重合開始剤、さらには必要に応じて他の添加剤を、所定の配合割合にして撹拌混合することにより調製することができる。さらに、本発明の感光性樹脂組成物を塗工用ワニスとして調製するために、加熱下（例えば、６０〜９０℃程度）、有機溶剤に撹拌溶解させてもよい。上記有機溶剤の使用量は、適宜調整されるものであるが、例えば、感光性樹脂組成物の樹脂成分（重合性置換基含有樹脂を主成分とする）１００重量部に対して１０〜８０重量部に設定することが好ましく、特に好ましくは１０〜４０重量部である。すなわち、有機溶剤の使用量が少なすぎると、塗工用ワニスとして調製した際に高粘度となり塗工性が低下する傾向がみられ、有機溶剤の使用量が多すぎると、塗工用ワニスを用いて厚膜に塗工形成することが困難となる傾向がみられる。

上記塗工用ワニスを調製する際に用いられる有機溶剤としては、例えば、乳酸エチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、エチルラクテート、２−ブタノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジグライム、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールメチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラメチルフラン、ジメトキシエタン等があげられる。これら有機溶剤は、単独でまたは２種類以上併用し、塗工に好適な粘度となるように、例えば、上記範囲内において所定量用いられる。

《光導波路》
つぎに、本発明の感光性樹脂組成物をコア層の形成材料として用いてなる光導波路について説明する。

本発明により得られる光導波路は、例えば、基材と、その基材上に、所定パターンで形成されたクラッド層（アンダークラッド層）と、上記クラッド層上に、光信号を伝搬する、所定パターンで形成されたコア層と、さらに、上記コア層上に形成されたクラッド層（オーバークラッド層）の構成からなる。そして、本発明により得られる光導波路では、上記コア層が、前述の感光性樹脂組成物によって形成されてなることが特徴である。また、上記アンダークラッド層形成材料およびオーバークラッド層形成材料に関しては、同じ成分組成からなるクラッド層形成用樹脂組成物を用いてもよいし、異なる成分組成の樹脂組成物を用いてもよい。なお、本発明により得られる光導波路において、上記クラッド層は、コア層よりも屈折率が小さくなるよう形成する必要がある。

本発明において、光導波路は、例えば、つぎのような工程を経由することにより製造することができる。すなわち、基材を準備し、その基材上に、クラッド層形成材料である感光性樹脂組成物からなる感光性ワニスを塗工する。このワニス塗工面に対して紫外線等の光照射を行ない、さらに必要に応じて加熱処理を行なうことにより感光性ワニスを硬化させる。このようにしてアンダークラッド層（クラッド層の下方部分）を形成する。

ついで、上記アンダークラッド層上に、本発明の感光性樹脂組成物を有機溶剤に溶解させてなるコア層形成材料（感光性ワニス）を塗工することによりコア形成用の未硬化層を形成する。このとき、上記コア層形成材料（感光性ワニス）を塗工した後、有機溶剤を加熱乾燥して除去することにより未硬化の光導波路コア層形成用光硬化性フィルムとなるフィルム形状に形成されることとなる。そして、このコア形成用未硬化層面上に、所定パターン（光導波路パターン）を露光させるためのフォトマスクを配設し、このフォトマスクを介して紫外線等の光照射を行ない、さらに必要に応じて加熱処理を行なう。その後、上記コア形成用未硬化層の未露光部分を、現像液を用いて溶解除去することにより、所定パターンのコア層を形成する。

つぎに、上記コア層上に、上述のクラッド層形成材料である感光性樹脂組成物からなる感光性ワニスを塗工した後、紫外線照射等の光照射を行ない、さらに必要に応じて加熱処理を行なうことにより、オーバークラッド層（クラッド層の上方部分）を形成する。このような工程を経由することにより、目的とする光導波路を製造することができる。

上記基材材料としては、例えば、シリコンウェハ、金属製基板、高分子フィルム、ガラス基板等があげられる。そして、上記金属製基板としては、ＳＵＳ等のステンレス板等があげられる。また、上記高分子フィルムとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリイミドフィルム等があげられる。そして、その厚みは、通常、１０μｍ〜３ｍｍの範囲内に設定される。

上記光照射では、具体的には紫外線照射が行なわれる。上記紫外線照射での紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀灯，高圧水銀灯，超高圧水銀灯等があげられる。また、紫外線の照射量は、通常、１０〜２００００ｍＪ／ｃｍ²、好ましくは１００〜１５０００ｍＪ／ｃｍ²、より好ましくは５００〜１００００ｍＪ／ｃｍ²程度があげられる。

上記紫外線照射による露光後、光反応による硬化を完結させるためにさらに加熱処理を施してもよい。上記加熱処理条件としては、通常、８０〜２５０℃、好ましくは、１００〜１５０℃にて、１０秒〜２時間、好ましくは、５分〜１時間の範囲内で行なわれる。

また、上記クラッド層形成材料としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フッ素化エポキシ樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂等の各種液状エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂、さらには、前述の各種光酸発生剤を適宜含有する樹脂組成物があげられ、コア層形成材料と比較して適宜、低屈折率となる配合設計が行われる。さらに、必要に応じてクラッド層形成材料をワニスとして調製し塗工するため、塗工に好適な粘度が得られるように従来公知の各種有機溶剤、また、上記コア層形成材料を用いた光導波路としての機能を低下させない程度の各種添加剤（酸化防止剤、密着付与剤、レベリング剤、ＵＶ吸収剤）を適量用いてもよい。

上記ワニス調製用に用いられる有機溶剤としては、前述と同様、例えば、乳酸エチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、エチルラクテート、２−ブタノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジグライム、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールメチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラメチルフラン、ジメトキシエタン等があげられる。これら有機溶剤は、単独でまたは２種類以上併用して、塗布に好適な粘度が得られるように、適量用いられる。

なお、上記基材上における、各層の形成材料を用いての塗工方法としては、例えば、スピンコーター、コーター、円コーター、バーコーター等の塗工による方法や、スクリーン印刷、スペーサを用いてギャップを形成し、そのなかに毛細管現象により注入する方法、マルチコーター等の塗工機によりロール・トゥ・ロール（Ｒ−ｔｏ−Ｒ）で連続的に塗工する方法等を用いることができる。また、上記光導波路は、上記基材を剥離除去することにより、フィルム状光導波路とすることも可能である。

このようにして得られた光導波路は、例えば、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板用の光導波路として用いることができる。

つぎに、本発明を実施例に基づいて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。なお、例中、「部」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。

［参考例１］
下記のようにしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

＜コア層形成材料の調製＞
遮光条件下にて、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）１００部、光酸発生剤（ＷＰＩ−１１６、和光純薬工業社製）１部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤（Ｓｏｎｇｎｏｘ１０１０、共同薬品社製）０．５部、リン系酸化防止剤（ＨＣＡ、三光社製）０．５部を、乳酸エチル３０部に混合し、８５℃加熱下にて撹拌完溶させ、その後室温（２５℃）まで冷却した後、直径１．０μｍのメンブランフィルタを用い加熱加圧濾過を行なうことにより、コア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［実施例１］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）５０部、固形水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＹＸ―８０４０、三菱化学社製）５０部とした。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［実施例２］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）５０部、液状水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＥＰ−４０８０Ｅ、ＡＤＥＫＡ社製）５０部とした。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［実施例３］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）５０部、液状長鎖二官能脂肪族エポキシ樹脂（エポゴーセーＰＴ、四日市合成社製）５０部とした。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［実施例４］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）５０部、液状三官能脂肪族エポキシ樹脂（デナコールＥＸ−３２１、ナガセケムテックス社製）５０部とした。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［実施例５］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）５０部、液状二官能脂肪族オキセタン樹脂（アロンオキセタンＯＸＴ−２２１、東亞合成社製）５０部とした。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［実施例６］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）７０部、液状二官能脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）３０部とした。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［比較例１］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）５０部、液状二官能脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）５０部とした。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［比較例２］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、液状二官能脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）１００部とし、有機溶剤である乳酸エチルを使用しなかった。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

［比較例３］
コア層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分（脂肪族系樹脂）の成分配合を、液状二官能脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド８０００、ダイセル社製）１００部とし、有機溶剤である乳酸エチルを使用しなかった。それ以外は参考例１と同様にしてコア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

このようにして得られた各コア層形成材料である感光性ワニスを用いて、損失評価（材料損失）を下記に示す方法に従って測定・評価した。これらの結果をコア層形成材料の配合組成とともに後記の表１および表２に併せて示す。また、各コア層形成材料の成分配合において、光酸発生剤および酸化防止剤が未添加状態のワニスを調製して、樹脂成分のＦＴ−ＩＲのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度を下記の方法に従って測定，算出した。その結果を後記の表１および表２に併せて示す。

［ＦＴ−ＩＲのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度］
上記実施例および比較例の成分配合において、光酸発生剤および酸化防止剤が未添加状態のワニスを調製し用いて、酸化膜付きのシリコン基板（厚み５００μｍ）上に、スピンコート法により上記ワニスを厚み５〜１０μｍ程度となるように塗工した。ついで、ホットプレート上にてプリベーク（１３０℃×５分間）の加熱を行ない、有機溶媒使用の場合これを乾燥除去することにより、未硬化薄膜（フィルム状）を形成した。上記フィルム状の未硬化薄膜の２９６０ｃｍ^-1の吸光度を、ＦＴ−ＩＲ（サーモエレクトロンコーポレーション社製、ＮＩＣＯＬＥＴ ＩＲ−２００）を用いＡＴＲ法により測定，評価した。上記吸光度については、３１００ｃｍ^-1と２６００ｃｍ^-1のスペクトル位置でベースラインを引き、そこから２９６０ｃｍ^-1の吸光度を算出した。

［損失評価（材料損失）］
酸化膜付きのシリコン基板（厚み５００μｍ）上に、スピンコート法により上記実施例および比較例にて得られた感光性ワニスを厚み５〜１０μｍ程度となるように塗工した。ついで、ホットプレート上にてプリベーク（１３０℃×５分間）した後、混線（ブロード光）にて５０００ｍＪ（波長３６５ｎｍ積算）の露光を行ない、後加熱（段階加熱８０℃、１２０℃、１４０℃×各５分間）を行なうことにより薄膜を形成した。つぎに、上記薄膜中に波長８５０ｎｍの光をプリズムカップリングにより入射させ、上記薄膜中を伝搬させた。そして、伝搬長を変えて、その長さにおける光強度を光計測システム（オプティカルマルチパワーメーターＱ８２２１、アドバンテスト社製）にて測定し、伝搬長に対する光損失をプロットし、直線近似を行ない、その直線の傾きから各感光性ワニスにおける材料損失（ｄＢ）を算出し、下記の基準に基づき評価した（プリズムカップラー法）。
○：材料損失が０．０２ｄＢ／ｃｍ未満であった。
×：材料損失が０．０２ｄＢ／ｃｍ以上であった。

上記結果から、ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満となる樹脂成分で構成されてなる感光性ワニス（実施例品）は、損失評価（材料損失）に関して全て０．０２ｄＢ／ｃｍ未満と非常に良好な評価結果が得られた。

これに対して、ＦＴ−ＩＲでのＡＴＲ法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３を超える樹脂成分で構成されてなる感光性ワニス（比較例品）は、損失評価（材料損失）に関して劣る評価結果が得られた。

［光導波路の作製］
つぎに、上記実施例のコア層形成材料となる感光性ワニスを用いて光導波路を作製した。まず、光導波路の作製に先立って、クラッド層形成材料である感光性ワニスを調製した。
＜クラッド層形成材料の調製＞
遮光条件下にて、液状二官能フッ化アルキルエポキシ樹脂（Ｈ０２２、東ソーエフテック社製）５０部、液状二官能脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）５０部、光酸発生剤（アデカオプトマーＳＰ−１７０、ＡＤＥＫＡ社製）４．０部、リン系酸化防止剤（ＨＣＡ、三光社製）０．５４部、シランカップリング剤（ＫＢＭ−４０３、信越シリコーン社製）１部を混合し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、直径１．０μｍのメンブランフィルタを用いて加熱加圧濾過を行なうことにより、クラッド層形成材料となる感光性ワニスを調製した。

＜アンダークラッド層の作製＞
スピンコーターを用いて、上記クラッド層形成材料である感光性ワニスを厚み約５００μｍのシリコンウェハ上に塗工した後、混線（ブロード光）にて５０００ｍＪ（波長３６５ｎｍ積算）の露光を行なった。その後、１３０℃×１０分間の後加熱を行なうことによりアンダークラッド層（厚み２０μｍ）を作製した。

＜コア層の作製＞
形成されたアンダークラッド層上に、スピンコーターを用いて、コア層形成材料である感光性ワニス（実施例品）を塗工した後、ホットプレート上にて有機溶剤（乳酸エチル）を乾燥させる（１３０℃×５分間）ことにより、未硬化フィルム状態の未硬化層を形成した。形成された未硬化層に対して、混線（ブロード光）にて９０００ｍＪ（波長３６５ｎｍ積算）のマスクパターン露光〔パターン幅／パターン間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／２００μｍ〕を行ない、後加熱（１４０℃×５分間）を行なった。その後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）中にて現像（２５℃×３分間）を行ない、水洗し、ホットプレート上にて水分を乾燥（１２０℃×５分間）させることにより、所定パターンのコア層（厚み５５μｍ）を作製した。

このようにしてシリコンウェハ上に、アンダークラッド層が形成され、このアンダークラッド層上に所定パターンのコア層が形成された光導波路を作製した。作製された光導波路は、上記製造工程において問題も生じず良好なものであった。

本発明の光導波路用感光性樹脂組成物は、光導波路の構成部分の形成材料として、特にコア層形成材料として有用である。そして、上記光導波路用感光性樹脂組成物を用いて作製される光導波路は、例えば、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板等に用いられる。

Claims (6)

1. 樹脂成分および光重合開始剤を含有する光導波路用感光性樹脂組成物であって、上記樹脂成分のワニスを厚み５〜１０μｍとなるよう塗工し加熱して得られた未硬化薄膜に対するフーリエ変換型赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）での全反射測定（ＡＴＲ）法による２９６０ｃｍ^-1の吸光度が０．０３未満であり、かつ上記樹脂成分が、上記樹脂成分全体の５０重量％以上である２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物とともに、水添ビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルおよび３−エチル−３｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタンからなる群から選ばれた少なくとも一つが併用されたものであることを特徴とする光導波路用感光性樹脂組成物。
2. 光重合開始剤が、光酸発生剤である請求項１記載の光導波路用感光性樹脂組成物。
3. 基材とその基材上にクラッド層が形成され、さらに上記クラッド層中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア層が形成されてなる光導波路におけるコア層形成材料である請求項１または２記載の光導波路用感光性樹脂組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路用感光性樹脂組成物をフィルム状に形成してなる光導波路コア層形成用光硬化性フィルム。
5. 基材とその基材上にクラッド層が形成され、さらに上記クラッド層中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア層が形成されてなる光導波路であって、上記コア層が、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路用感光性樹脂組成物、または請求項４記載の光導波路コア層形成用光硬化性フィルムを硬化させることにより形成されてなることを特徴とする光導波路。
6. 請求項５記載の光導波路を備えることを特徴とする光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板。