KR102456203B1

KR102456203B1 - 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 광도파로 코어 형성용 감광성 필름, 광도파로, 광전기 혼재 기판 및 광도파로의 제조 방법

Info

Publication number: KR102456203B1
Application number: KR1020197019928A
Authority: KR
Inventors: 도모유키 히라야마
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2022-10-18
Also published as: JP2018146710A; TW201839049A; CN110537125B; WO2018159746A1; CN110537125A; TWI758427B; KR20190122649A; JP6859136B2

Abstract

광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물은, 수지 성분과, 광카티온 중합 개시제를 함유하고, 수지 성분은, 3 이상의 에폭시기를 갖는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 2 개의 에폭시기를 갖는 고형의 비스페놀형 에폭시 수지와, 2 개의 에폭시기를 갖는 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 함유한다.

Description

광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 광도파로 코어 형성용 감광성 필름, 광도파로, 광전기 혼재 기판 및 광도파로의 제조 방법

본 발명은, 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 광도파로 코어 형성용 감광성 필름, 광도파로, 광전기 혼재 기판 및 광도파로의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 광 신호를 전송하는 광도파로가 알려져 있다. 광도파로는, 광 신호가 통과하는 코어층과, 코어층을 피복하는 클래드층을 구비하고 있다.

코어층은, 광도파로의 성능을 확보하기 위하여, 여러 가지의 특성을 균형있게 구비할 것이 요구된다. 예를 들어, 코어층은, 광 손실을 억제하기 위한 낮은 흡수 손실 (직선 손실) 및 높은 굴절률, 광도파로의 유연성을 확보하기 위한 우수한 유연성, 포토리소그래피에 의해 형성하기 위한 우수한 패터닝성 등이 요구된다.

이와 같은 코어층의 재료로서, 에폭시 수지 및 광카티온 중합 개시제를 함유하고, 에폭시 수지가 고형 에폭시 수지 성분만으로 구성되는 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그리고, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물은, 웨트 프로세스에 의해, 코어층을 형성한다. 구체적으로는, 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 유기 용제에 용해시켜 감광성 바니시를 조제하고, 감광성 바니시를 언더 클래드층 상에 도공하여 건조시킨 후, 건조 후의 드라이 필름을 노광 및 현상하여 코어층을 형성한다.

국제 공개 제2016/203999호

그러나, 도 6A 에 나타내는 바와 같이, 웨트 프로세스로 코어층을 형성하는 경우, 감광성 바니시를 언더 클래드층 (31) 상에 도공하므로, 도공 표면 (33A) 이 균일해진다. 그 때문에, 제조 공정에 있어서 언더 클래드층 (31) 에 패임 (32) 이 발생하고 있으면, 언더 클래드층 (31) 의 패임 (32) 에 대응하는 부분의 도막 (33) 의 두께 (T1) 가, 패임 (32) 이 없는 부분의 두께 (T2) (언더 클래드층 (31) 의 평탄면에 대응하는 부분의 도막 (33) 의 두께) 보다 두꺼워진다.

그러면, 감광성 바니시의 도막 (33) 을 건조시켜 형성하는 드라이 필름 (34) 의 두께를, 전체에 걸쳐 일정하게 할 수 없고, 나아가서는, 드라이 필름 (34) 을 노광 및 현상하여 형성하는 코어층의 치수 정밀도가 저하된다는 문제가 있다.

그래서, 별도로, 감광성 바니시를 캐리어 필름 상에 도공하여 건조시켜 두께가 일정한 드라이 필름을 조제하고, 그 드라이 필름을 언더 클래드층에 첩부하는 드라이 프로세스가 검토된다.

이와 같은 드라이 프로세스에서는, 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 언더 클래드층 (31) 이 패임 (32) 을 갖는 경우여도, 드라이 필름 (34) 은, 언더 클래드층 (31) 의 패임 (32) 에 추종하여 첩부되기 때문에, 드라이 필름 (34) 의 두께를 전체에 걸쳐서 일정하게 할 수 있어, 코어층의 치수 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

한편, 드라이 프로세스에서는, 드라이 필름 (34) 이 언더 클래드층 (31) 에 첩부된 후, 캐리어 필름 (35) 이 드라이 필름 (34) 으로부터 박리되므로, 드라이 필름 (34) 은, 언더 클래드층 (31) 에 밀착시키기 위한 택성과, 캐리어 필름 (35) 의 박리성의 양립이 요구된다.

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 광도파로 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물로 조제된 드라이 필름은, 드라이 프로세스에 요구되는 택성을 확보할 수 없어, 언더 클래드층에 안정적으로 밀착시킬 수 없다.

그래서, 본 발명은, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 드라이 프로세스에 의한 코어층의 형성에 바람직하게 적용할 수 있는 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물, 광도파로 코어 형성용 감광성 필름, 광도파로, 광전기 혼재 (混載) 기판 및 광도파로의 제조 방법을 제공한다.

본 발명 [1] 은, 수지 성분과, 광카티온 중합 개시제를 함유하고, 상기 수지 성분은, 3 이상의 에폭시기를 갖는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 2 개의 에폭시기를 갖는 고형의 비스페놀형 에폭시 수지와, 2 개의 에폭시기를 갖는 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 함유하는 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 함유하고 있다.

본 발명 [2] 는, 상기 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 상기 고형의 비스페놀형 에폭시 수지와, 상기 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와, 상기 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 총합 100 질량부에 대해, 상기 크레졸 노볼락형 에폭시 수지의 함유 비율은, 45 질량부 이상 60 질량부 이하이고, 상기 고형의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 15 질량부 이상 25 질량부 이하이고, 상기 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 15 질량부 이상 25 질량부 이하이고, 상기 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 함유 비율은, 5 질량부 이상 15 질량부 이하인, 상기 [1] 에 기재된 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 함유하고 있다.

본 발명 [3] 은, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 함유하는 수지 조성물층을 구비하는, 광도파로 코어 형성용 감광성 필름을 포함하고 있다.

본 발명 [4] 는, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하는 코어층을 구비하는, 광도파로를 포함하고 있다.

본 발명 [5] 는, 상기 코어층을 피복하고, 굴절률이 1.554 이하인 클래드층을 추가로 구비하는, 상기 [4] 에 기재된 광도파로를 포함하고 있다.

본 발명 [6] 은, 상기 [4] 또는 [5] 에 기재된 광도파로를 구비하는, 광전기 혼재 기판을 포함하고 있다.

본 발명 [7] 은, 언더 클래드층을 형성하는 공정과, 상기 [3] 에 기재된 광도파로 코어 형성용 감광성 필름이 갖는 상기 수지 조성물층을 상기 언더 클래드층에 첩부하는 공정과, 상기 수지 조성물층을 노광 및 현상하여, 상기 언더 클래드층 상에 코어층을 형성하는 공정과, 상기 코어층을 피복하도록, 상기 언더 클래드층 상에 오버 클래드층을 형성하는 공정을 포함하는 도파로의 제조 방법을 포함하고 있다.

본 발명의 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물에서는, 수지 성분이, 가교성 성분인 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 유연성 부여 성분인 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 및 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와 굴절률 조정 성분인 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 함유하고 있다.

그 때문에, 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하는 코어층은, 낮은 흡수 손실, 우수한 패터닝성, 우수한 유연성 및 높은 굴절률을 균형있게 확보할 수 있다.

또, 유연성 부여 성분이 액상의 비스페놀형 에폭시 수지를 함유하고 있으므로, 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 함유하는 수지 조성물층에 택성을 부여할 수 있다.

따라서, 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물은, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 드라이 프로세스에 의한 코어층의 형성에 바람직하게 적용할 수 있다.

본 발명의 광도파로 코어 형성용 감광성 필름은, 상기한 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 함유하는 수지 조성물층을 구비하기 때문에, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 드라이 프로세스에 의한 코어층의 형성에 바람직하게 적용할 수 있다.

본 발명의 광도파로는, 상기한 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하는 코어층을 구비하기 때문에, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 코어층의 치수 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 광전기 혼재 기판은, 상기한 광도파로를 구비하기 때문에, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 코어층의 치수 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 광도파로의 제조 방법에 의하면, 상기한 광도파로 코어 형성용 감광성 필름이 갖는 상기 수지 조성물층을 언더 클래드층에 첩부한 후, 수지 조성물층을 노광 및 현상하여, 언더 클래드층 상에 코어층을 형성한다. 요컨대, 코어층을 드라이 프로세스에 의해 형성할 수 있다.

그 때문에, 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 갖고, 또한, 우수한 치수 정밀도를 갖는 코어층을 구비하는 광도파로를 원활하게 제조할 수 있다

도 1 은, 본 발명의 광도파로 코어 형성용 감광성 필름의 일 실시형태의 단면도를 나타낸다.
도 2 는, 본 발명의 광전기 혼재 기판의 일 실시형태의 평면도를 나타낸다.
도 3 은, 도 2 에 나타내는 광전기 혼재 기판에 있어서의 A-A 단면도를 나타낸다.
도 4 는, 도 2 에 나타내는 광전기 혼재 기판에 있어서의 B-B 단면도를 나타낸다.
도 5A ∼ 도 5F 는, 도 3 에 나타내는 광전기 혼재 기판의 제조 공정도를 나타내고, 도 5A 가, 언더 클래드층을 형성하는 공정, 도 5B 가, 언더 클래드층에 코어용 수지 조성물층을 첩부하는 공정, 도 5C 가, 코어용 수지 조성물층을 노광하는 공정, 도 5D 가, 코어용 수지 조성물층으로부터 캐리어 필름을 박리하는 공정, 도 5E 가, 코어층을 현상하는 공정, 도 5F 가, 오버 클래드층을 형성하는 공정을 나타낸다.
도 6A 는, 웨트 프로세스를 설명하기 위한 설명도를 나타낸다. 도 6B 는, 드라이 프로세스를 설명하기 위한 설명도를 나타낸다.

＜광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물＞

본 발명의 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물 (이하, 코어용 에폭시 수지 조성물로 한다) 에 대해 설명한다. 코어용 에폭시 수지 조성물은, 광도파로가 구비하는 코어층의 재료로서, 수지 성분과, 광카티온 중합 개시제를 함유한다.

1. 수지 성분

수지 성분은, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지와, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 함유하고, 바람직하게는, 그것들만으로 이루어진다.

또한, 이하에 있어서,「고형」이란, 상온 (25 ℃ ± 5 ℃) 에 있어서, 유동성을 갖지 않는 고체 상태인 것을 나타내고,「액상」이란, 상온 (25 ℃ ± 5 ℃) 에 있어서, 유동성을 갖는 액체 상태인 것을 나타낸다.

(1-1) 크레졸 노볼락형 에폭시 수지

크레졸 노볼락형 에폭시 수지는, 가교성 성분으로서, 3 이상의 에폭시기를 갖는다. 크레졸 노볼락형 에폭시 수지는, 상온 (25 ℃ ± 5 ℃) 에 있어서, 유동성을 갖지 않는 고체 상태이고, 예를 들어, 하기 일반식 (1) 에 나타난다.

일반식 (1)

[화학식 1]

[일반식 (1) 중에 있어서, n 은, 1 이상 4 이하의 정수를 나타낸다.]

상기 일반식 (1) 에 나타내는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지는, 크레졸 노볼락 구조를 함유하는 (로 이루어지는) 주사슬과, 글리시딜에테르 유닛을 함유하는 측사슬을 갖는다.

수지 성분이 크레졸 노볼락형 에폭시 수지를 함유하면, 후술하는 코어층의 흡수 손실의 저감을 확실하게 도모할 수 있고, 광 손실의 저감을 확실하게 도모할 수 있다.

크레졸 노볼락형 에폭시 수지는, 시판품을 사용할 수도 있다. 크레졸 노볼락형 에폭시 수지의 시판품으로서, 예를 들어, YDCN-704A (에폭시 당량 204 ∼ 216 g/eq.), YDCN-700-10 (에폭시 당량 198 ∼ 210 g/eq.), YDCN-700-7 (에폭시 당량 196 ∼ 210 g/eq.), YDCN-700-3 (에폭시 당량 194 ∼ 208 g/eq.) (모두 신닛테츠 스미킨 화학사 제조) 등을 들 수 있다. 이와 같은 크레졸 노볼락형 에폭시 수지는, 단독 사용 또는 2 종류 이상 병용할 수 있다.

크레졸 노볼락형 에폭시 수지의 함유 비율은, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지와, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 총합 (이하, 총 에폭시 성분으로 한다) 100 질량부에 대해, 예를 들어, 30 질량부 이상, 바람직하게는, 45 질량부 이상, 더욱 바람직하게는, 50 질량부 이상, 예를 들어, 70 질량부 이하, 바람직하게는, 60 질량부 이하이다.

크레졸 노볼락형 에폭시 수지의 함유 비율이 상기 하한 이상이면, 후술하는 코어층의 흡수 손실의 저감을 도모할 수 있으면서, 패터닝성의 향상을 도모할 수 있다. 크레졸 노볼락형 에폭시 수지의 함유 비율이 상기 상한 이하이면, 그 밖의 에폭시 성분의 함유량을 확보할 수 있고, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 보다 균형있게 확보할 수 있다.

(1-2) 고형의 비스페놀형 에폭시 수지

고형의 비스페놀형 에폭시 수지는, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와 함께, 후술하는 코어층에 유연성을 부여하는 유연성 부여 성분이다.

고형의 비스페놀형 에폭시 수지는, 2 개의 에폭시기를 갖는다. 예를 들어, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지는, 복수의 방향족 고리를 함유하는 분자 사슬과, 분자 사슬의 양 말단에 결합되는 에폭시기를 갖는다.

고형의 비스페놀형 에폭시 수지에 있어서의 에폭시 당량은, 예를 들어, 450 g/eq. 이상, 바람직하게는, 500 g/eq. 이상, 예를 들어, 5000 g/eq. 이하, 바람직하게는, 800 g/eq. 이하이다.

이와 같은 고형의 비스페놀형 에폭시 수지로서, 예를 들어, 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 들 수 있다.

고형의 비스페놀형 에폭시 수지가 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 함유하면, 코어층의 유연성의 향상을 확실하게 도모할 수 있다. 또, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지는, 바람직하게는, 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지로 이루어진다.

고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 비스페놀 A 와 에피클로로하이드린의 공중합체이고, 분자 사슬의 양 말단에 글리시딜에테르 유닛을 갖는다.

고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 시판품을 사용할 수도 있다. 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지의 시판품으로서, 예를 들어, JER1002 (에폭시 당량 600 ∼ 700 g/eq.), JER1003 (에폭시 당량 670 ∼ 770 g/eq.), JER1004 (에폭시 당량 875 ∼ 975 g/eq.), JER1007 (에폭시 당량 1750 ∼ 2200 g/eq.), JER1010 (에폭시 당량 3000 ∼ 5000 g/eq.) (모두 미츠비시 화학사 제조) 등을 들 수 있다. 이와 같은 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 단독 사용 또는 2 종류 이상 병용할 수 있다.

또, 수지 성분은, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지로서, 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지에 더하여, 고형의 비스페놀 F 형 에폭시 수지 등의 다른 비스페놀형 에폭시 수지를 함유할 수도 있다.

수지 성분이 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지 및 다른 비스페놀형 에폭시 수지를 함유하는 경우, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지에 있어서, 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지가 주성분이고, 고형의 다른 비스페놀형 에폭시 수지 (비스페놀 F 형 에폭시 수지 등) 가 부성분이다. 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 전체량 (비스페놀 A 형 에폭시 수지와 다른 비스페놀형 에폭시 수지의 총합) 에 대해, 예를 들어, 90 질량％ 이상 100 질량％ 이하이고, 고형의 다른 비스페놀형 에폭시 수지 (고형의 비스페놀 F 형 에폭시 수지) 는, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 전체량에 대해, 예를 들어, 0 질량％ 이상 10 질량％ 이하이다.

고형의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 총 에폭시 성분 100 질량부에 대해, 예를 들어, 10 질량부 이상, 바람직하게는, 15 질량부 이상, 더욱 바람직하게는, 20 질량부 이상, 예를 들어, 30 질량부 이하, 바람직하게는, 25 질량부 이하, 더욱 바람직하게는, 22 질량부 이하이다.

고형의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율이 상기 하한 이상이면, 후술하는 코어층의 유연성의 향상을 확실하게 도모할 수 있다. 고형의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율이 상기 상한 이하이면, 그 밖의 에폭시 성분의 함유량을 확보할 수 있고, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 확실하게 보다 균형있게 확보할 수 있다.

(1-3) 액상의 비스페놀형 에폭시 수지

액상의 비스페놀형 에폭시 수지는, 유연성 부여 성분임과 함께, 후술하는 코어용 수지 조성물층에 택성을 부여하는 택성 부여 성분이다.

액상의 비스페놀형 에폭시 수지는, 2 개의 에폭시기를 갖는다. 예를 들어, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지는, 복수의 방향족 고리를 함유하는 분자 사슬과, 분자 사슬의 양 말단에 결합되는 에폭시기를 갖는다.

액상의 비스페놀형 에폭시 수지에 있어서의 에폭시 당량은, 예를 들어, 170 g/eq. 이상, 바람직하게는, 180 g/eq. 이상, 예를 들어, 300 g/eq. 이하, 바람직하게는, 200 g/eq. 이하이다.

이와 같은 액상의 비스페놀형 에폭시 수지로서, 예를 들어, 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 들 수 있다.

액상의 비스페놀형 에폭시 수지가 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 함유하면, 후술하는 코어층의 유연성의 향상을 확실하게 도모할 수 있다. 또, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지는, 바람직하게는, 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지로 이루어진다.

액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 반복 수를 제외하고, 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지와 동일한 구조를 갖는다.

액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 시판품을 사용할 수도 있다. 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지의 시판품으로서, 예를 들어, JER828 (에폭시 당량 184 ∼ 194 g/eq.), JER825 (에폭시 당량 170 ∼ 180 g/eq.), JER827 (에폭시 당량 180 ∼ 190 g/eq.), JER828EL (에폭시 당량 184 ∼ 194 g/eq.), JER828US (에폭시 당량 184 ∼ 194 g/eq.), JER828XA (에폭시 당량 197 ∼ 215 g/eq.) (모두 미츠비시 화학사 제조) 등을 들 수 있다. 이와 같은 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 단독 사용 또는 2 종류 이상 병용할 수 있다.

또, 수지 성분은, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지로서, 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지에 더하여, 액상의 비스페놀 F 형 에폭시 수지 등의 다른 비스페놀형 에폭시 수지를 함유할 수도 있다.

수지 성분이 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지 및 다른 비스페놀형 에폭시 수지를 함유하는 경우, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지에 있어서, 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지가 주성분이고, 액상의 다른 비스페놀형 에폭시 수지 (비스페놀 F 형 에폭시 수지 등) 가 부성분이다. 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지는, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지 전체량 (비스페놀 A 형 에폭시 수지와 다른 비스페놀형 에폭시 수지의 총합) 에 대해, 예를 들어, 90 질량％ 이상 100 질량％ 이하이고, 액상의 다른 비스페놀형 에폭시 수지 (비스페놀 F 형 에폭시 수지) 는, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지 전체량에 대해, 예를 들어, 0 질량％ 이상 10 질량％ 이하이다.

액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 총 에폭시 성분 100 질량부에 대해, 예를 들어, 5 질량부 이상, 바람직하게는, 10 질량부 이상, 더욱 바람직하게는, 15 질량부 이상, 예를 들어, 30 질량부 이하, 바람직하게는, 25 질량부 이하, 더욱 바람직하게는, 20 질량부 이하이다.

또, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 100 질량부에 대해, 예를 들어, 5 질량부 이상, 바람직하게는, 7 질량부 이상, 더욱 바람직하게는, 15 질량부 이상, 예를 들어, 100 질량부 이하, 바람직하게는, 80 질량부 이하, 더욱 바람직하게는, 60 질량부 이하이다.

또, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 100 질량부에 대해, 예를 들어, 10 질량부 이상, 바람직하게는, 25 질량부 이상, 더욱 바람직하게는, 50 질량부 이상, 예를 들어, 300 질량부 이하, 바람직하게는, 200 질량부 이하, 더욱 바람직하게는, 150 질량부 이하이다.

또, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물 100 질량부에 대해, 예를 들어, 20 질량부 이상, 바람직하게는, 50 질량부 이상, 더욱 바람직하게는, 100 질량부 이상, 예를 들어, 800 질량부 이하, 바람직하게는, 700 질량부 이하, 더욱 바람직하게는, 400 질량부 이하이다.

액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율이 상기 하한 이상이면, 후술하는 코어용 수지 조성물층의 택성의 향상을 도모할 수 있고, 후술하는 코어용 수지 조성물층을 언더 클래드층이나 커버 필름에 확실하게 밀착시킬 수 있다. 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율이 상기 상한 이하이면, 후술하는 코어용 수지 조성물층의 택성이 과도하게 상승하는 것을 억제할 수 있고, 코어용 수지 조성물층으로부터 커버 필름이나 캐리어 필름을 원활하게 박리할 수 있다. 요컨대, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율이 상기 범위 내이면, 후술하는 커버 필름 수지 조성물층의 택성을, 드라이 프로세스에 요구되는 범위로 확실하게 조정할 수 있다.

(1-4) 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물

고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물은, 광도파로의 코어층의 굴절률을 조정하기 위한 굴절률 조정 성분이다. 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물은, 플루오렌 고리와 에폭시기를 갖는다.

이와 같은 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물로서, 예를 들어, 하기 화학식 (2) 에 나타내는 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 들 수 있다.

화학식 (2)

[화학식 2]

상기 화학식 (2) 에 나타내는 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물은, 결정성의 모노머이다.

고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물이, 상기 화학식 (2) 에 나타내는 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 함유하면, 후술하는 코어층의 굴절률의 향상을 확실하게 도모할 수 있다. 또, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물은, 바람직하게는, 상기 화학식 (2) 에 나타내는 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물로 이루어진다.

상기 화학식 (2) 에 나타내는 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물은, 시판품을 사용할 수도 있고, 예를 들어, 오그솔 PG-100 (오사카 가스 케미컬사 제조) 등을 들 수 있다.

고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 함유 비율은, 총 에폭시 성분 100 질량부에 대해, 예를 들어, 1 질량부 이상, 바람직하게는, 5 질량부 이상, 더욱 바람직하게는, 8 질량부 이상, 예를 들어, 25 질량부 이하, 바람직하게는, 15 질량부 이하, 더욱 바람직하게는, 10 질량부 이하이다.

고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 함유 비율이 상기 하한 이상이면, 코어층의 굴절률의 향상을 도모할 수 있다. 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 함유 비율이 상기 상한 이하이면, 그 밖의 에폭시 성분의 함유량을 확보할 수 있고, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 보다 균형있게 확보할 수 있다.

(1-5) 그 밖의 수지 성분

또, 수지 성분은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 상기한 특정의 에폭시 성분 (크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지 및 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물) 이외의 그 밖의 수지 성분을 함유할 수도 있다.

그 밖의 수지 성분으로서, 예를 들어, 그 밖의 에폭시 성분 (예를 들어, 액상의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물 등), 폴리올레핀계 수지, 실리콘계 수지, 우레탄계 수지 등을 들 수 있다. 이들 그 밖의 수지 성분은, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

또한, 상기한 특정의 에폭시 성분 (총 에폭시 성분) 의 함유 비율은, 수지 성분 중에 있어서, 예를 들어, 90 질량％ 이상 100 질량％ 이하이다. 또, 그 밖의 수지 성분의 함유 비율은, 수지 성분 중에 있어서, 예를 들어, 0 질량％ 이상 10 질량％ 이하이다.

2. 광카티온 중합 개시제

광카티온 중합 개시제는, 광 조사에 의해 산을 발생시키는 광 산발생제로서, 광 조사 (예를 들어, 자외선 조사) 에 의해 코어용 에폭시 수지 조성물을 경화시킨다.

광카티온 중합 개시제로서, 예를 들어, 헥사플루오로안티몬계 술포늄염 (예를 들어, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, p-(페닐티오)페닐디페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 4-클로로페닐디페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐]술파이드비스헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트 등), 헥사플루오로인산계 술포늄염 (예를 들어, 트리페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, p-(페닐티오)페닐디페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, 4-클로로페닐디페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐]술파이드비스헥사플루오로포스페이트, (2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-Fe-헥사플루오로포스페이트 등) 등을 들 수 있다. 광카티온 중합 개시제는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

광카티온 중합 개시제 중에서는, 바람직하게는, 헥사플루오로안티몬계 술포늄염, 더욱 바람직하게는, 트리페닐술포늄헥사플루오로안티모네이트, 및 디페닐요오드늄헥사플루오로안티모네이트를 들 수 있다.

광카티온 중합 개시제의 함유 비율은, 수지 성분 100 질량부에 대해, 예를 들어, 0.1 질량부 이상, 바람직하게는, 0.25 질량부 이상, 예를 들어, 3 질량부 이하, 바람직하게는, 1 질량부 이하이다.

3. 그 밖의 첨가제 등

코어용 에폭시 수지 조성물은, 필요에 따라, 추가로 유기 용매나 산화 방지제 등을 함유할 수 있다.

코어용 에폭시 수지 조성물이 유기 용매를 함유하면, 코어용 에폭시 수지 조성물을 코어 형성용 바니시 (이하, 코어 바니시로 한다) 로서 조제할 수 있다.

유기 용매로서, 예를 들어, 에스테르류 (예를 들어, 락트산에틸, 프로필렌글리콜메틸아세테이트 등), 케톤류 (예를 들어, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-부타논 등), 에테르류 (예를 들어, 디글라임, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸푸란, 디메톡시에탄 등), 아미드류 (예를 들어, N,N-디메틸아세트아미드 등) 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 에스테르류, 더욱 바람직하게는, 락트산에틸을 들 수 있다. 유기 용매는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

유기 용매의 함유 비율은, 수지 성분 100 질량부에 대해, 예를 들어, 20 질량부 이상, 바람직하게는, 40 질량부 이상, 예를 들어, 80 질량부 이하, 바람직하게는, 60 질량부 이하이다.

코어용 에폭시 수지 조성물이 산화 방지제를 함유하면, 코어용 에폭시 수지 조성물의 산화 열화를 방지할 수 있고, 코어용 에폭시 수지 조성물의 안정성의 향상을 도모할 수 있다.

산화 방지제로서, 예를 들어, 힌더드페놀계 산화 방지제, 인산에스테르계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 산화 방지제는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다. 산화 방지제 중에서는, 바람직하게는, 힌더드페놀계 산화 방지제 및 인산에스테르계 산화 방지제의 병용을 들 수 있다.

산화 방지제의 함유 비율은, 수지 성분 100 질량부에 대해, 예를 들어, 0.1 질량부 이상, 바람직하게는, 0.5 질량부 이상, 예를 들어, 3 질량부 이하, 바람직하게는, 1 질량부 이하이다.

또, 코어용 에폭시 수지 조성물은, 추가로 필요에 따라, 실란계 또는 티탄계의 커플링제, 밀착 부여제, 레벨링제, 소포제 등을 적절한 비율로 함유할 수 있다.

이와 같은 코어용 에폭시 수지 조성물에서는, 수지 성분이, 가교성 성분 (반응성 성분) 인 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 유연성 부여 성분인 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 및 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와, 굴절률 조정 성분인 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 함유한다.

그 때문에, 코어용 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하는 코어층은, 낮은 흡수 손실, 우수한 패터닝성, 우수한 유연성 및 높은 굴절률을 균형있게 확보할 수 있다.

또, 유연성 부여 성분이 액상의 비스페놀형 에폭시 수지를 함유하기 때문에, 코어용 에폭시 수지 조성물을 함유하는 코어용 수지 조성물층에 택성을 부여할 수 있다.

따라서, 코어용 에폭시 수지 조성물은, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 드라이 프로세스에 의한 코어층의 형성에 바람직하게 적용할 수 있다.

또, 코어용 에폭시 수지 조성물에서는, 바람직하게는, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지 및 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 각각의 함유 비율이, 상기의 범위이다.

특히, 코어용 에폭시 수지 조성물에서는, 먼저, 패터닝성 및 드라이 프로세스 적성 (드라이 필름 적성) 을 확보하기 위하여, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 각각의 함유 비율을 상기의 범위로 설계하고 있다.

그리고, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 각각의 함유 비율을 확보한 후, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 및 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 각각의 함유 비율을, 트레이드 오프의 관계가 되는 코어층의 유연성과 굴절률이 균형있게 양립되도록 상기의 범위로 설계하고 있다.

그 때문에, 코어용 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하는 코어층은, 우수한 패터닝성 및 드라이 프로세스 적성을 확보 가능하면서, 우수한 유연성 및 높은 굴절률을 균형있게 확보할 수 있다.

＜광도파로 코어 형성용 감광성 필름＞

다음으로, 도 1 을 참조하여, 본 발명의 광도파로 코어 형성용 감광성 필름의 일 실시형태인 코어용 감광성 필름 (1) 에 대해 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 코어용 감광성 필름 (1) 은, 상기한 코어용 에폭시 수지 조성물을 함유하는 코어용 수지 조성물층 (2) (수지 조성물층의 일례) 과, 캐리어 필름 (3) 과, 커버 필름 (4) 을 구비한다. 또한, 코어용 감광성 필름 (1) 은, 광도파로의 일부품 (코어층) 을 제조하기 위한 부품으로서, 구체적으로는, 코어용 수지 조성물층 (2), 캐리어 필름 (3) 및 커버 필름 (4) 으로 이루어지고, 부품 단독으로 유통하고, 산업상 이용 가능한 디바이스이다.

코어용 수지 조성물층 (2) 은, 상기한 코어용 에폭시 수지 조성물의 건조물로서, 필름 형상 (평판 형상) 을 갖는 드라이 필름이다. 구체적으로는, 코어용 수지 조성물층 (2) 은, 소정의 두께를 갖고, 상기 두께 방향과 직교하는 소정 방향으로 연신되고, 평탄한 표면 및 평탄한 이면을 갖고 있다.

코어용 수지 조성물층 (2) 에서는, 상기한 에폭시 성분 (크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물) 은 중합되어 있지 않고, 코어용 수지 조성물층 (2) 은, 그 에폭시 성분들을 미경화 상태에서 함유한다. 코어용 수지 조성물층 (2) 은, 표면 택성을 갖는다.

캐리어 필름 (3) 은, 코어용 감광성 필름 (1) 이 코어층의 형성에 사용되기까지의 동안, 코어용 수지 조성물층 (2) 을 지지 및 보호하기 위하여, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 이면에 박리 가능하게 첩착 (貼着) 되어 있다. 요컨대, 캐리어 필름 (3) 은, 코어용 감광성 필름 (1) 의 출하·반송·보관시에 있어서, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 이면을 피복하도록, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 이면에 적층되고, 코어용 감광성 필름 (1) 의 사용 직전에 있어서, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 이면으로부터 대략 U 자상으로 만곡되도록 박리할 수 있는 가요성 필름이다.

캐리어 필름 (3) 은, 평판 형상을 갖고, 구체적으로는, 소정의 두께를 갖고, 상기 두께 방향과 직교하는 소정 방향으로 연장되고, 평탄한 표면 및 평탄한 이면을 갖고 있다. 캐리어 필름 (3) 의 첩착면 (표면) 은, 필요에 따라 박리 처리되어 있다. 캐리어 필름 (3) 은, 바람직하게는, 광투과성을 갖고 있다.

캐리어 필름 (3) 의 재료는, 예를 들어, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등), 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등) 등의 수지 재료를 들 수 있다.

커버 필름 (4) 은, 코어용 감광성 필름 (1) 이 코어층의 형성에 사용되기까지의 동안, 코어용 수지 조성물층 (2) 을 보호하기 위하여, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 표면에 박리 가능하게 첩착되어 있다. 요컨대, 커버 필름 (4) 은, 코어용 감광성 필름 (1) 의 출하·반송·보관시에 있어서, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 표면을 피복하도록, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 표면에 적층되고, 코어용 감광성 필름 (1) 의 사용 직전에 있어서, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 표면으로부터 대략 U 자상으로 만곡되도록 박리할 수 있는 가요성 필름이다.

커버 필름 (4) 은, 평판 형상을 갖고, 구체적으로는, 소정의 두께를 갖고, 상기 두께 방향과 직교하는 소정 방향으로 연장되고, 평탄한 표면 및 평탄한 이면을 갖고 있다. 또, 커버 필름 (4) 의 첩착면 (이면) 은, 필요에 따라 박리 처리되어 있다. 커버 필름 (4) 의 재료로서, 예를 들어, 캐리어 필름 (3) 과 동일한 수지 재료를 들 수 있다.

＜광도파로 코어 형성용 감광성 필름의 제조 방법＞

다음으로, 코어용 감광성 필름 (1) 의 제조 방법에 대해 설명한다.

코어용 감광성 필름 (1) 을 제조하려면, 예를 들어, 캐리어 필름 (3) 의 표면에, 코어용 에폭시 수지 조성물 (바람직하게는, 코어 바니시) 을 공지된 방법에 의해 도공한다.

이어서, 코어용 에폭시 수지 조성물을 가열 건조시켜 도막을 형성한다.

이로써, 도막이 건조되어, 코어용 에폭시 수지 조성물로 형성되는 코어용 수지 조성물층 (2) 이 조제된다.

이어서, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 표면에 커버 필름 (4) 을, 공지된 라미네이터에 의해 첩부한다.

이상에 의해, 코어용 감광성 필름 (1) 이 제조된다.

＜광전기 혼재 기판＞

상기한 코어용 감광성 필름 (1) 은, 상기한 코어용 에폭시 수지 조성물을 함유하는 코어용 수지 조성물층 (2) 을 갖기 때문에, 광도파로에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 드라이 프로세스에 의한 코어층의 형성에 바람직하게 적용할 수 있다.

본 실시형태에서는, 도 2 ∼ 도 5F 를 참조하여, 코어용 감광성 필름 (1) 이, 광도파로 (8) 를 구비하는 광전기 혼재 기판 (7) 의 제조에 사용되는 경우에 대해 설명한다.

먼저, 도 2 ∼ 도 4 를 참조하여, 광전기 혼재 기판 (7) 의 구성에 대해 설명한다. 또한, 도 2 에서는, 후술하는 코어층 (10) 의 상대 배치 및 형상을 명확하게 하기 위하여, 후술하는 오버 클래드층 (12) 을 생략하고 있다.

도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 광전기 혼재 기판 (7) 은, 소정 방향으로 연장되는 대략 평판 형상을 갖는다. 광전기 혼재 기판 (7) 은, 전기 회로 기판 (9) 과 광도파로 (8) 를 일체로 구비한다. 전기 회로 기판 (9) 과 광도파로 (8) 는, 광전기 혼재 기판 (7) 의 두께 방향으로 적층되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 전기 회로 기판 (9) 은, 금속 지지층 (15) 과, 베이스 절연층 (16) 과, 도체층 (17) 과, 커버 절연층 (18) 을 구비하고, 바람직하게는, 그것들만으로 이루어진다.

금속 지지층 (15) 은, 도체층 (17) 을 보강하는 보강층이다. 금속 지지층 (15) 은, 전기 회로 기판 (9) 에 있어서, 소정 방향의 일단부에 형성된다. 금속 지지층 (15) 의 재료로서, 예를 들어, 스테인리스 등의 금속을 들 수 있다. 금속 지지층 (15) 은, 후술하는 복수 (3 개) 의 코어부 (13) 에 대응하는 복수 (3 개) 의 개구부 (19) 를 갖는다. 개구부 (19) 는, 금속 지지층 (15) 을 두께 방향으로 관통한다.

베이스 절연층 (16) 은, 도체층 (17) 과 금속 지지층 (15) 을 절연하는 절연층으로서, 전기 회로 기판 (9) 의 두께 방향에 있어서의 도체층 (17) 과 금속 지지층 (15) 사이에 위치한다. 베이스 절연층 (16) 은, 전기 회로 기판 (9) 의 전체에 걸쳐 연장되어 있다. 베이스 절연층 (16) 의 재료로서, 예를 들어, 폴리이미드 등의 수지를 들 수 있다.

도체층 (17) 은, 전기 (전기 신호) 를, 외부의 회로 기판 (도시 생략) 및 광 소자 (도시 생략) 간을 전송하는 신호층이다. 도체층 (17) 은, 전기 회로 기판 (9) 에 있어서, 소정 방향의 일단부에 형성된다. 도체층 (17) 의 재료로는, 예를 들어, 구리 등의 도체를 들 수 있다.

도체층 (17) 은, 제 1 단자 (20) 와, 제 2 단자 (22) 와, 제 1 단자 (20) 와 제 2 단자 (22) 를 전기적으로 접속하는 배선 (21) 을 갖는 패턴 형상을 갖는다. 제 1 단자 (20) 는, 후술하는 복수의 코어부 (13) 의 각각에 대해 2 개 (1 쌍) 씩 형성된다. 제 2 단자 (22) 는, 복수의 제 1 단자 (20) 의 각각에 대응하여 복수 형성되고, 배선 (21) 에 의해 각 제 1 단자 (20) 와 전기적으로 접속되어 있다.

커버 절연층 (18) 은, 배선 (21) 을 피복하고, 또한, 제 1 단자 (20) 및 제 2 단자 (22) 를 노출하도록, 베이스 절연층 (16) 상에 배치된다. 커버 절연층 (18) 의 재료로서, 예를 들어, 폴리이미드 등의 수지를 들 수 있다.

광도파로 (8) 는, 스트립형 광도파로이다. 광도파로 (8) 는, 전기 회로 기판 (9) 상에 배치되어 있고, 가요성을 갖는다. 광도파로 (8) 는, 클래드층의 일례로서의 언더 클래드층 (11) 및 오버 클래드층 (12) 과, 코어층 (10) 을 구비하고, 바람직하게는, 그것들만으로 이루어진다. 언더 클래드층 (11) 및 오버 클래드층 (12) 은, 코어층 (10) 을 피복한다.

언더 클래드층 (11) 은, 전기 회로 기판 (9) 상에 적층되어 있다. 언더 클래드층 (11) 의 재료는, 예를 들어, 투명성 및 가요성을 갖는 수지로서, 상세하게는 후술한다.

언더 클래드층 (11) 의 굴절률은, 예를 들어, 1.560 이하, 바람직하게는, 1.554 이하이다.

코어층 (10) 은, 언더 클래드층 (11) 상에 배치된다. 코어층 (10) 은, 상기한 코어용 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하고, 바람직하게는, 상기한 코어용 에폭시 수지 조성물의 경화물로 이루어진다. 코어층 (10) 은, 가요성을 갖고 있다.

도 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 코어층 (10) 은, 광도파로 (8) 의 폭방향으로 서로 간격을 두고 배치되는 복수 (3 개) 의 코어부 (13) 를 갖는다. 코어부 (13) 는, 소정 방향으로 연장되는 평면에서 보아 대략 사각형 형상을 갖는다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 코어부 (13) 는, 미러면 (14) 을 갖는다. 미러면 (14) 은, 코어부 (13) 가 절결되어 형성되어 있고, 코어부 (13) 가 연장되는 방향에 대해 45 도의 각도를 이루는 경사면이다. 미러면 (14) 은, 두께 방향으로 투영했을 때에, 금속 지지층 (15) 의 개구부 (19) 내에 위치한다.

코어층 (10) 의 굴절률은, 언더 클래드층 (11) 및 오버 클래드층 (12) 의 굴절률보다 크다. 구체적으로는, 코어층 (10) 의 굴절률은, 예를 들어, 1.583 이상, 바람직하게는, 1.584 이상이다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 오버 클래드층 (12) 은, 코어층 (10) 을 피복하도록, 언더 클래드층 (11) 상에 배치된다. 오버 클래드층 (12) 의 재료는, 예를 들어, 투명성 및 가요성을 갖는 수지이고, 바람직하게는, 언더 클래드층 (11) 의 재료와 동일하다.

오버 클래드층 (12) 의 굴절률은, 코어층 (10) 의 굴절률보다 작다. 오버 클래드층 (12) 의 굴절률의 범위는, 언더 클래드층 (11) 의 굴절률의 범위와 동일하다.

＜광전기 혼재 기판의 제조 방법＞

다음으로, 도 5A ∼ 도 5F 를 참조하여, 본 발명의 광도파로의 제조 방법의 일 실시형태로서의 광전기 혼재 기판 (7) 의 제조 방법에 대해 설명한다.

광전기 혼재 기판 (7) 의 제조 방법은, 전기 회로 기판 (9) 을 준비하는 공정과, 언더 클래드층 (11) 을 형성하는 언더 클래드 형성 공정 (도 5A) 과, 코어용 감광성 필름 (1) 이 갖는 코어용 수지 조성물층 (2) 을 언더 클래드층 (11) 에 첩부하는 첩부 공정 (도 5B) 과, 코어용 수지 조성물층 (2) 을 노광 및 현상하여, 언더 클래드층 (11) 상에 코어층 (10) 을 형성하는 코어 형성 공정 (도 5C ∼ 도 5E) 과, 코어층 (10) 을 피복하도록, 언더 클래드층 (11) 상에 오버 클래드층 (12) (도 5D) 을 형성하는 오버 클래드 형성 공정을 순서대로 포함한다. 이와 같은 광전기 혼재 기판 (7) 의 제조 방법은, 바람직하게는, 롤 투 롤 방식에 의해 실시된다.

먼저, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 금속 지지층 (15) 과, 베이스 절연층 (16) 과, 도체층 (17) 과, 커버 절연층 (18) 을 구비하는 전기 회로 기판 (9) 을 준비한다.

이어서, 도 5A 에 나타내는 바와 같이, 언더 클래드 형성 공정에서는, 전기 회로 기판 (9) 상에, 언더 클래드층 (11) 의 재료로 형성되는 클래드용 수지 조성물층을 형성한 후, 포토리소그래피법에 의해 언더 클래드층 (11) 을 형성한다.

또한, 바람직하게는, 언더 클래드 형성 공정 전에, 전기 회로 기판 (9) 을 보강하기 위한 보강 시트 (26) 가 전기 회로 기판 (9) 의 이면 (언더 클래드층 (11) 의 형성면과 반대측의 면) 에 첩부된다. 보강 시트 (26) 는, 전기 회로 기판 (9) 의 이면 배접재로서, 예를 들어, PET 필름 등의 수지 필름을 들 수 있다.

클래드 수지 조성물층의 형성 방법은, 특별히 제한되지 않고, 전기 회로 기판 (9) 상에 언더 클래드층 (11) 의 재료를 함유하는 클래드 바니시를 도공하여 건조시키는 웨트 프로세스여도 되고, 별도로, 클래드 바니시를 캐리어 필름 상에 도공하여 건조시켜 클래드용 수지 조성물층을 조제하고, 그 클래드용 수지 조성물층을 전기 회로 기판 (9) 에 첩부하는 드라이 프로세스여도 된다.

클래드 바니시는, 예를 들어, 클래드용 에폭시 수지 성분과, 상기한 광카티온 중합 개시제를 함유하고, 필요에 따라, 상기한 유기 용매, 상기한 산화 방지제등을 적절한 비율로 함유하고 있다.

클래드용 에폭시 수지 성분은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 다관능 에폭시 수지, 이관능 에폭시 수지 등을 함유하고 있다.

다관능 에폭시 수지는, 3 개 이상의 에폭시기를 갖고 있고, 예를 들어, 상기한 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 고형의 지환족 함유 다관능 에폭시 수지 (예를 들어, 2,2-비스(하이드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물 등), 1,3,5-트리스글리시딜이소시아누르산 등을 들 수 있다. 다관능 에폭시 수지는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

이관능 에폭시 수지는, 2 개의 에폭시기를 갖고 있고, 예를 들어, 상기한 고형의 비스페놀형 에폭시 수지, 상기한 액상의 비스페놀형 에폭시 수지, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 액상의 이관능 에폭시 수지, 하기 일반식 (4) 로 나타내는 고형의 이관능 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이관능 에폭시 수지는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

일반식 (3)

[화학식 3]

[일반식 (3) 중에 있어서, R¹ 은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. 복수의 R¹ 은, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. R² 는, 수소 원자, 메틸기, 염소 원자 및 브롬 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종의 원자를 나타낸다. 복수의 R² 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. X 는, 탄소수 2 ∼ 15 의 알킬렌기 또는 알킬렌옥시기를 나타낸다. 복수의 X 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. n 은, 1 이상 5 이하이다.]

일반식 (4)

[화학식 4]

[일반식 (4) 중에 있어서, R¹ 은, 수소 원자, 메틸기, 염소 원자 및 브롬 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종의 원자를 나타낸다. 복수의 R¹ 은, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. X 는, 탄소수 2 ∼ 15 의 알킬렌기 또는 알킬렌옥시기를 나타낸다. 복수의 X 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. n 은, 1 이상 1000 이하이다.]

이어서, 첩부 공정에서는, 먼저, 도 1 에 가상선으로 나타내는 바와 같이, 코어용 감광성 필름 (1) 으로부터 커버 필름 (4) 을 박리하여 제거한다.

이어서, 도 5B 에 나타내는 바와 같이, 코어용 수지 조성물층 (2) 이 언더 클래드층 (11) 과 서로 마주 보도록 배치하고, 공지된 라미네이터에 의해, 코어용 수지 조성물층 (2) 을 언더 클래드층 (11) 에 첩부한다.

이 때, 첩부 온도는, 예를 들어, 40 ℃ 이상, 바람직하게는, 60 ℃ 이상, 예를 들어, 120 ℃ 이하, 바람직하게는, 100 ℃ 이하이다. 첩부 압력은, 예를 들어, 0.05 ㎫ 이상, 바람직하게는, 0.1 ㎫ 이상, 예를 들어, 1.0 ㎫ 이하, 바람직하게는, 0.5 ㎫ 이하이다.

이어서, 코어 형성 공정에서는, 먼저, 도 5C 에 나타내는 바와 같이, 코어층 (10) 의 패턴에 대응하는 슬릿이 형성되는 포토마스크 (25) 를 개재하여, 캐리어 필름 (3) 너머로 코어용 수지 조성물층 (2) 에 자외선을 조사한다.

이 때, 자외선은, 캐리어 필름 (3) 을 투과하여, 코어용 수지 조성물층 (2) 에 있어서 코어층 (10) 에 대응하는 부분을 노광한다. 이로써, 코어용 수지 조성물이 경화되어, 코어용 수지 조성물의 경화물로 형성되는 코어층 (10) 이 형성된다.

자외선의 조사량은, 예를 들어, 10 mJ/㎠ 이상, 바람직하게는, 100 mJ/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는, 500 mJ/㎠ 이상, 예를 들어, 20000 mJ/㎠ 이하, 바람직하게는, 15000 mJ/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는, 10000 mJ/㎠ 이하이다.

이어서, 도 5D 에 나타내는 바와 같이, 캐리어 필름 (3) 을, 노광 후의 코어용 수지 조성물층 (2) 으로부터 박리하여 제거한다. 그 후, 바람직하게는, 노광 후의 코어용 수지 조성물층 (2) 을 프리베이크한다.

가열 온도는, 예를 들어, 80 ℃ 이상, 바람직하게는, 100 ℃ 이상, 예를 들어, 250 ℃ 이하, 바람직하게는, 150 ℃ 이하이다. 가열 시간은, 예를 들어, 10 초 이상, 바람직하게는, 5 분 이상, 예를 들어, 2 시간 이하, 바람직하게는, 1 시간 이하이다.

이어서, 도 5E 에 나타내는 바와 같이, 공지된 현상액 (예를 들어, γ-부티로락톤 등) 에 의해 현상 처리하고, 코어용 수지 조성물층 (2) 에 있어서의 미노광 부분을 용해 제거한다.

이로써, 언더 클래드층 (11) 상에 코어층 (10) 이 형성된다.

이어서, 오버 클래드 형성 공정에서는, 코어층 (10) 을 피복하도록 언더 클래드층 (11) 상에, 오버 클래드층 (12) 의 재료로 형성되는 클래드용 수지 조성물층을 형성한 후, 포토리소그래피법에 의해 오버 클래드층 (12) 을 형성한다.

클래드 수지 조성물층의 형성 방법은, 예를 들어, 언더 클래드층 (11) 의 형성에 있어서 상기한 방법과 동일한 방법을 들 수 있고, 오버 클래드층 (12) 의 재료로서, 예를 들어, 언더 클래드층 (11) 의 재료와 동일한 것을 들 수 있다.

이어서, 전기 회로 기판 (9) 으로부터 보강 시트 (26) 를 박리한 후, 미러면 (14) (도 2 참조) 이 형성되도록, 광도파로 (8) 를 외형 가공한다.

이상에 의해, 광전기 혼재 기판 (7) 이 제조된다.

도 3 및 4 에 나타내는 바와 같이, 광전기 혼재 기판 (7) 은, 상기한 코어용 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하는 코어층 (10) 을 구비하기 때문에, 광도파로 (8) 에 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 확보할 수 있으면서, 코어층 (10) 의 치수 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

또, 도 5A 에 나타내는 바와 같이, 광전기 혼재 기판 (7) 의 제조 방법에서는, 바람직하게는, 언더 클래드 형성 공정 전에, 전기 회로 기판 (9) 에 보강 시트 (26) 가 첩부된다. 이 때, 보강 시트 (26) 를 첩부하기 위한 압력에 의해, 전기 회로 기판 (9) 이 변형되고 (휘고), 예를 들어, 롤 투 롤에 의해 반송하면, 장력에 의해 전기 회로 기판 (9) 에 패임이 발생하는 경우가 있다. 또, 전기 회로 기판 (9) 은, 수지를 재료로 하는 베이스 절연층 (16) 및 커버 절연층 (18) 과, 금속을 재료로 하는 금속 지지층 (15) 및 도체층 (17) 을 구비한다. 그 때문에, 전기 회로 기판 (9) 은, 상이한 재료로 이루어지는 부재의 강성이나 선팽창 계수의 차에 의해 패임이 발생하는 경우가 있다.

그리고, 패임을 갖는 전기 회로 기판 (9) 상에 언더 클래드층 (11) 을 형성 하면, 언더 클래드층 (11) 이 전기 회로 기판 (9) 의 패임에 추종하여, 언더 클래드층 (11) 에도 패임이 발생한다 (도 6B 참조).

그러나, 상기의 광전기 혼재 기판 (7) 의 제조 방법에서는, 도 5B ∼ 도 5F 에 나타내는 바와 같이, 코어용 감광성 필름 (1) 이 갖는 코어용 수지 조성물층 (2) 을 언더 클래드층 (11) 에 첩부한 후, 코어용 수지 조성물층 (2) 을 노광 및 현상하고, 언더 클래드층 (11) 상에 코어층 (10) 을 형성한다. 요컨대, 코어층 (10) 을 드라이 프로세스에 의해 형성할 수 있다.

그 때문에, 언더 클래드층 (11) 이 패임을 갖는 경우여도, 요구되는 여러 가지의 특성을 균형있게 갖고, 또한, 우수한 치수 정밀도를 갖는 코어층 (10) 을 구비하는 광전기 혼재 기판 (7) 을 원활하게 제조할 수 있다.

＜변형예＞

변형예에 있어서, 상기의 실시형태와 동일한 부재 및 공정에 대해서는, 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 코어용 감광성 필름 (1) 은, 코어용 수지 조성물층 (2) 과, 캐리어 필름 (3) 과, 커버 필름 (4) 을 구비하지만, 본 발명의 광도파로 코어 형성용 감광성 필름은, 이것에 한정되지 않는다. 광도파로 코어 형성용 감광성 필름은, 코어용 수지 조성물층 (2) 을 구비하고 있으면, 캐리어 필름 (3) 및/또는 커버 필름 (4) 을 구비하고 있지 않아도 된다. 요컨대, 광도파로 코어 형성용 감광성 필름은, 코어용 수지 조성물층 (2) 만으로 구성되어도 되고, 또, 코어용 수지 조성물층 (2) 과, 캐리어 필름 (3) 및 커버 필름 (4) 중 어느 일방을 구비해도 된다.

상기한 실시형태에서는, 광도파로 (8) 및 전기 회로 기판 (9) 을 구비하는 광전기 혼재 기판 (7) 을 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 광도파로 (8) 는, 전기 회로 기판 (9) 대신에 기재 상에 형성되어도 된다. 기재로서, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼, 금속 기판 (예를 들어, 스테인리스판 등), 유리 기판 등을 들 수 있다.

상기한 실시형태에서는, 코어 형성 공정에 있어서, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 노광 부분이 불용화되고, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 미노광 부분이 가용화되는 포지티브형을 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 미노광 부분이 불용화되고, 코어용 수지 조성물층 (2) 의 미노광 부분이 불용화되는 네거티브형이어도 된다.

상기한 각 변형예에 대해서도, 일 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 상기의 실시형태 및 변형예는, 적절히 조합할 수 있다.

실시예

이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은, 전혀 그것들에 한정되지 않는다. 또, 이하의 기재에 있어서 사용되는 배합 비율 (함유 비율), 물성치, 파라미터 등의 구체적 수치는, 상기의「발명을 실시하기 위한 형태」에 있어서 기재되어 있는, 그것들에 대응하는 배합 비율 (함유 비율), 물성치, 파라미터 등 해당 기재의 상한 (「이하」,「미만」으로서 정의되어 있는 수치) 또는 하한 (「이상」,「초과」로서 정의되어 있는 수치) 으로 대체할 수 있다. 또한,「부」및「％」는, 특별히 언급하지 않는 한, 질량 기준이다.

제조예 1

(클래드 바니시의 조제)

차광 조건 하에서, 고형의 지환족 함유 다관능 에폭시 수지 (2,2-비스(하이드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물, 상품명 : EHPE3150, 다이셀사 제조) 30 부, 상기 일반식 (4) 로 나타내는 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 (상품명 : YX-7180BH40, 미츠비시 화학사 제조) 30 부, 고형의 비스페놀형 에폭시 수지 15 부, 액상의 비스페놀형 에폭시 수지 5 부, 광카티온 중합 개시제 (헥사플루오로안티몬계 술포늄염, 상품명 : CPI-101A, 산아프로사 제조) 2.0 부, 힌더드페놀계 산화 방지제 (상품명 : Songnox1010, 쿄도 약품사 제조) 0.5 부, 인산에스테르계 산화 방지제 (HCA, 산코사 제조) 0.5 부를, 유기 용매 (락트산에틸) 65 부에 혼합하여, 110 ℃ 가열 하에서 교반하여 완전히 용해 (完溶) 시키고, 그 후 실온 (25 ℃) 까지 냉각시킨 후, 직경 1.0 ㎛ 의 멤브레인 필터를 사용하여 가열 가압 여과하여, 클래드층의 재료로 형성되는 클래드 바니시 (클래드용 에폭시 수지 조성물) 를 조제하였다.

(클래드용 감광성 필름의 조제)

이형 처리된 캐리어 필름 (폴리에틸렌 필름, 상품명 : 선포토 AQ4059, 히타치 화성사 제조) 에, 클래드 바니시를, 어플리케이터를 사용하여 도공하였다.

이어서, 도공된 클래드 바니시를, 120 ℃ 에서 10 분간 건조시켰다. 이로써, 클래드 바니시가 건조되어, 두께 40 ㎛ 의 클래드용 수지 조성물층이 조제되었다.

이어서, 클래드용 수지 조성물층에, 이형 처리된 커버 필름 (폴리에틸렌 필름, 상품명 : 선포토 AQ4059, 히타치 화성사 제조) 을, 라미네이터 (조건 : 40 ℃, 반송 속도 0.5 m/min, 첩부 압력 0.3 ㎫) 를 사용하여 첩합 (貼合) 시켰다.

이상에 의해, 클래드용 감광성 필름을 조제하였다.

실시예 1 ∼ 10

(코어 바니시의 조제)

차광 조건 하에서, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 (에폭시 당량 194 ∼ 208 g/eq.), 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (에폭시 당량 600 ∼ 700 g/eq.), 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지 (에폭시 당량 184 ∼ 194 g/eq.), 상기 화학식 (2) 로 나타내는 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물, 광카티온 중합 개시제 (헥사플루오로안티몬계 술포늄염), 힌더드페놀계 산화 방지제, 인산에스테르계 산화 방지제를, 표 1 및 표 2 에 나타내는 처방으로, 유기 용매 (락트산에틸) 에 혼합하여, 110 ℃ 가열 하에서 교반하여 완전히 용해시키고, 그 후 실온 (25 ℃) 까지 냉각시킨 후, 직경 1.0 ㎛ 의 멤브레인 필터를 사용하여 가열 가압 여과를 실시하여, 코어층의 재료로 형성되는 코어 바니시 (코어용 에폭시 수지 조성물) 를 조제하였다.

또한, 비교예 1 에서는, 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 첨가하지 않았다. 또, 비교예 2 에서는, 고형의 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 첨가하지 않았다. 또, 비교예 3 에서는, 액상의 비스페놀 A 형 에폭시 수지를 첨가하지 않고, 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물 대신에 액상의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 첨가하였다.

(코어용 감광성 필름의 조제)

클래드 바니시를 코어 바니시로 변경한 것 이외에는, 클래드용 감광성 필름의 조제와 동일하게 하여, 코어용 감광성 필름을 조제하였다. 코어용 수지 조성물층의 두께는 75 ㎛ 였다.

(광도파로의 제조)

클래드용 감광성 필름으로부터 커버 필름을 박리하고, 실리콘 웨이퍼의 표면에 클래드용 수지 조성물층을, 가압식 라미네이터를 사용하여 80 ℃, 0.3 ㎫ 의 조건으로 라미네이트하였다.

이어서, 유리 마스크 (두께 4.8 ㎜, 패턴 없음) 를 개재하여, 캐리어 필름 너머로 클래드용 수지 조성물층에, 초고압 수은등으로 3000 mJ/㎠ 의 조건으로 자외광을 조사하였다. 자외광은, 캐리어 필름을 투과하여 클래드용 수지 조성물층을 노광하였다. 이로써, 클래드용 수지 조성물층이 경화되었다.

이어서, 클래드용 수지 조성물층으로부터 캐리어 필름을 박리한 후, 140 ℃ 에서 10 분간, 가열 처리 (프리베이크) 하였다. 이로써, 실리콘 웨이퍼 상에 언더 클래드층이 형성되었다.

이어서, 코어용 감광성 필름으로부터 커버 필름을 박리하고, 언더 클래드층의 표면에, 코어용 수지 조성물층을, 가압식 라미네이터를 사용하여 80 ℃, 0.3 ㎫ 의 조건으로 라미네이트하였다.

이어서, L (라인)/S (스페이스) ＝ 50 ㎛ /200 ㎛ 로 코어부에 대응하는 패턴의 슬릿이 형성되어 있는 유리 마스크 (두께 4.8 ㎜) 를 개재하여, 캐리어 필름 너머로 코어용 수지 조성물층에, 초고압 수은등으로 5000 mJ/㎠ 의 조건으로 자외광을 조사하였다. 자외광은, 캐리어 필름을 투과하여 코어용 수지 조성물층에 있어서 코어층에 대응하는 부분을 노광하였다. 이로써, 코어층이 경화되었다.

이어서, 코어용 수지 조성물층으로부터 캐리어 필름을 박리한 후, 140 ℃ 에서 10 분간, 가열 처리 (프리베이크) 하였다.

이어서, 현상액 (γ-부티로락톤) 중, 실온 하에서 현상 처리함으로써, 코어용 수지 조성물층에 있어서의 미노광 부분을 용해 제거하였다.

이로써, 언더 클래드층 상에 코어층이 형성되었다. 그 후, 코어층을 에어 블로우한 후, 120 ℃ 에서 5 분간 건조시켰다.

이어서, 코어층을 피복하도록, 언더 클래드층 상에, 스핀 코터에 의해 클래드 바니시를 도공하였다. 그리고, 클래드 바니시를 130 ℃ 에서 5 분간 건조시켰다. 이로써, 클래드용 수지 조성물층이 형성되었다. 클래드용 수지 조성물층의 두께는 20 ㎛ 였다.

이어서, 유리 마스크 (두께 4.8 ㎜, 패턴 없음) 를 개재하여, 초고압 수은등으로 2000 mJ/㎠ 의 조건으로 자외광을 조사하여, 클래드용 수지 조성물층을 노광하였다.

그 후, 클래드용 수지 조성물층을, 140 ℃ 에서 10 분간, 가열 처리 (프리베이크) 하였다. 이로써, 언더 클래드층 상에 오버 클래드층이 형성되었다.

이상에 의해, 광도파로가 조제되었다.

[평가]

각 실시예 및 각 비교예의 코어용 에폭시 수지 조성물 (코어 바니시) 에 대해, 이하의 항목을 평가하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

[패터닝성]

상기 실시예 및 비교예의 광도파로의 조제에 있어서, 오버 클래드층의 형성전에, CCD 카메라를 사용하여 코어층의 형상을 확인하였다. 그리고, 하기의 기준에 기초하여 평가하였다.

○ : 코어층에 있어서 정상적인 사각형 형상의 패턴 (코어부) 이 형성되었다.

△ : 코어층에 있어서 사각형으로부터 약간 벗어난 형상의 패턴 (코어부) 이 형성되었지만, 하기의 직선 손실에는 영향을 미치지 않았다.

× : 코어층에 있어서 사각형으로부터 벗어난 형상의 패턴 (코어부) 이 형성되고, 하기의 직선 손실치가 저하되었다.

[광도파로의 손실 평가 (직선 손실)]

상기 실시예 및 비교예에서 조제한 광도파로를 사용하여, 광원 (850 ㎚ VCSEL 광원 OP250, 산키사 제조) 으로부터 발진된 광을 멀티 모드 파이버 (상품명 : FFP-G120-0500 (직경 50 ㎛ MMF, NA ＝ 0.2), 산키사 제조) 로 집광하여, 광도파로의 코어층에 입사하였다. 그리고, 코어층으로부터 출사된 광을 렌즈 (상품명 : FH14-11 (배율 20, NA ＝ 0.4), 세이와 광학 제작소사 제조) 로 집광하고, 광 계측 시스템 (상품명 : 옵티컬 멀티 파워 미터 Q8221, 아드반테스트사 제조) 으로 6 채널을 평가하였다. 그 평균 전체 손실로부터 직선 손실을 산출하였다. 그리고, 산출한 직선 손실로부터, 컷백법에 의해 단위 길이당의 손실치를 산출하고, 하기의 기준에 기초하여 평가하였다.

○ : 직선 손실치가 0.045 dB/㎝ 미만이었다.

△ : 직선 손실치가 0.045 dB/㎝ 이상 0.055 dB/㎝ 이하였다.

× : 직선 손실치가 0.055 dB/㎝ 를 초과하였다.

[유연성]

유리 기재 상에, 각 실시예 및 각 비교예에 있어서 얻어진 코어 바니시를 도공한 후, 130 ℃ 에서 5 분간 가열 건조시킴으로써, 두께 약 70 ㎛ 의 코어용 수지 조성물층을 조제하였다. 이어서, 코어용 수지 조성물층에 대해, 혼선 (초고압 수은 램프 사용, 밴드 패스 필터 없음) 으로 파장 365 ㎚ 조도를 기준으로 4000 mJ/㎠ 로, 두께 4.8 ㎜ 의 유리 마스크 (패턴 없음) 를 개재하여 노광하였다. 그 후, 140 ℃ 에서 10 분간 가열하여, 코어층을 조제하였다. 코어층을 유리 기재로부터 박리하고, 하기의 곡률 반경까지 굴곡하여, 코어층의 크랙의 유무를 확인하였다. 그리고, 하기의 기준에 기초하여 평가하였다.

○ : 곡률 반경 1 ㎜ 에서 크랙이 발생하지 않았다.

△ : 곡률 반경 2 ㎜ 에서 크랙이 발생하지 않았지만, 곡률 반경 1 ㎜ 에서 크랙이 발생하였다.

× : 곡률 반경 2 ㎜ 에서 크랙이 발생하였다.

[굴절률]

두께 0.8 ㎜ 의 실리콘 웨이퍼 상에, 각 실시예 및 각 비교예에 있어서 얻어진 코어 바니시를 스핀 코터로 도공한 후, 130 ℃ 에서 10 분간 가열 건조시킴으로써, 코어용 수지 조성물층을 조제하였다. 이어서, 코어용 수지 조성물층에 대해, 혼선 (초고압 수은 램프 사용, 밴드 패스 필터 없음) 으로 365 ㎚ 조도를 기준으로, 4000 mJ/㎠ 로, 두께 4.8 ㎜ 의 유리 마스크 (패턴 없음) 를 개재하여 노광하였다. 그 후, 140 ℃ 에서 10 분간 가열을 하여, 코어층을 조제하였다. 그리고, 프리즘 커플러 (SPA-4000 형번, SAIRON TECHNOLOGY 사 제조) 에 의해, 파장 850 ㎚ 에 있어서의 코어층의 굴절률을 확인하였다. 그리고, 하기의 기준에 기초하여 평가하였다.

○ : 파장 830 ㎚ 에서의 굴절률이 1.584 이상이었다.

△ : 파장 830 ㎚ 에서의 굴절률이 1.583 이상 1.584 미만이었다.

× : 파장 830 ㎚ 에서의 굴절률이 1.583 미만이었다.

[드라이 프로세스 적성]

각 실시예 및 각 비교예에 있어서 얻어진 코어용 감광성 필름으로부터, 커버 필름을 박리한 후, PET 기재의 표면에, 코어용 수지 조성물층을, 가압식 라미네이터를 사용하여 80 ℃, 0.3 ㎫ 의 조건으로 라미네이트하였다.

이어서, 캐리어 필름 너머로 코어용 수지 조성물층에 대해, 혼선 (초고압 수은 램프 사용, 밴드 패스 필터 없음) 으로 365 ㎚ 조도를 기준으로, 5000 mJ/㎠ 로, 두께 4.8 ㎜ 의 유리 마스크 (패턴 없음) 를 개재하여 노광하였다.

이어서, 코어용 수지 조성물층으로부터 캐리어 필름을 박리하였다. 그리고, 드라이 프로세스 적성을 하기의 기준에 의해 평가하였다.

○ : 커버 필름이 코어용 수지 조성물층에 밀착되고, 또한, 커버 필름 및 캐리어 필름의 각각이 코어용 수지 조성물층으로부터 경박리 가능하였다.

△ : 커버 필름이 코어용 수지 조성물층에 경밀착되지만 취급상 문제 없고, 또한, 커버 필름 및 캐리어 필름의 각각이 코어용 수지 조성물층으로부터 경박리 가능하였다.

× : 커버 필름이 코어용 수지 조성물층에 강밀착되고, 커버 필름의 박리시에 코어용 수지 조성물층에 표면 조도가 발생하거나, 또는, 커버 필름이 코어용 수지 조성물층에 밀착되지 않았다.

[종합 평가]

상기 각 평가 결과를 기초로, 하기의 기준에 기초하여 종합적으로 평가하였다.

○ : 모든 평가 항목에 있어서 ○ 이었다.

△ : 평가 항목 중 1 개 이상의 △ 인 항목이 있었다.

× : 평가 항목 중 1 개 이상의 × 인 항목이 있었다.

또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 분명한 본 발명의 변형예는, 후기하는 청구의 범위에 포함된다.

본 발명의 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물 및 광도파로 코어 형성용 감광성 필름은, 예를 들어, 각종 산업 제품에 이용되는 광도파로를 구성하는 코어층의 재료로서 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명의 광도파로는, 예를 들어, 각종 산업 제품에 이용되는 광전기 혼재 기판에 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명의 광도파로의 제조 방법은, 예를 들어, 광전기 혼재 기판에 사용할 수 있는 광도파로의 제조에 바람직하게 사용된다.

1 : 코어용 감광성 필름
2 : 코어용 수지 조성물층
7 : 광전기 혼재 기판
8 : 광도파로
10 : 코어층
11 : 언더 클래드층
12 : 오버 클래드층

Claims

수지 성분과, 광카티온 중합 개시제를 함유하고,
상기 수지 성분은,
3 개 이상의 에폭시기를 갖는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와,
2 개의 에폭시기를 갖는 고형의 비스페놀형 에폭시 수지와,
2 개의 에폭시기를 갖는 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와,
고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 크레졸 노볼락형 에폭시 수지와, 상기 고형의 비스페놀형 에폭시 수지와, 상기 액상의 비스페놀형 에폭시 수지와, 상기 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 총합 100 질량부에 대해,
상기 크레졸 노볼락형 에폭시 수지의 함유 비율은, 45 질량부 이상 60 질량부 이하이고,
상기 고형의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 15 질량부 이상 25 질량부 이하이고,
상기 액상의 비스페놀형 에폭시 수지의 함유 비율은, 15 질량부 이상 25 질량부 이하이고,
상기 고형의 플루오렌 고리 함유 에폭시 화합물의 함유 비율은, 5 질량부 이상 15 질량부 이하인 것을 특징으로 하는, 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물.
제 1 항에 기재된 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물을 함유하는 수지 조성물층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 광도파로 코어 형성용 감광성 필름.
제 1 항에 기재된 광도파로 코어 형성용 감광성 에폭시 수지 조성물의 경화물을 함유하는 코어층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 광도파로.
제 4 항에 있어서,
상기 코어층을 피복하고, 굴절률이 1.554 이하인 클래드층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는, 광도파로.
제 4 항에 기재된 광도파로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 광전기 혼재 기판.
언더 클래드층을 형성하는 공정과,
제 3 항에 기재된 광도파로 코어 형성용 감광성 필름이 갖는 상기 수지 조성물층을 상기 언더 클래드층에 첩부하는 공정과,
상기 수지 조성물층을 노광 및 현상하여, 상기 언더 클래드층 상에 코어층을 형성하는 공정과,
상기 코어층을 피복하도록, 상기 언더 클래드층 상에 오버 클래드층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파로의 제조 방법.