KR20160083853A - 광도파로용 감광성 수지 조성물, 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름, 그것을 이용한 광도파로, 및 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판 - Google Patents

광도파로용 감광성 수지 조성물, 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름, 그것을 이용한 광도파로, 및 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광경화성 수지 및 광중합 개시제를 함유하는 광도파로용 감광성 수지 조성물로서, 상기 광중합 개시제는 일반식 (1)로 표시되는 특정한 광산 발생제이다. 이 때문에, 이 광도파로용 감광성 수지 조성물을 광도파로 형성용 재료, 특히 코어층 형성 재료로서 사용하여 코어층을 형성한 경우, 우수한 고투명성(저손실 효과)이 얻어지게 된다.
Figure pct00008

[상기 식 (1)에 있어서, R1, R2는 수소 또는 탄소수 1∼15의 알킬기이고, 서로 동일해도 상이해도 좋다.]

Description

광도파로용 감광성 수지 조성물, 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름, 그것을 이용한 광도파로, 및 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판{OPTICAL WAVEGUIDE PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, PHOTOCURABLE FILM FOR FORMING OPTICAL WAVEGUIDE CORE LAYER, OPTICAL WAVEGUIDE USING SAME, AND MIXED FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD FOR OPTICAL/ELECTRICAL TRANSMISSION}
본 발명은 광통신, 광정보 처리, 그 외 일반 광학에서 널리 이용되는 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판에 있어서의 광도파로를 구성하는 코어층 등의 형성 재료로서 이용되는 광도파로용 감광성 수지 조성물 및 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름, 및 그것을 이용한 광도파로, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판에 관한 것이다.
종래부터, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판용의 광도파로 코어층 형성 재료에는, 에폭시 수지계의 감광성 수지 조성물이 이용되고, 이것을 이용한 코어층의 패턴 형성시에는, 포토마스크를 통해 광 조사를 행함으로써 원하는 코어 패턴을 제작하고 있다. 이러한 코어층 형성 재료의 경화에 의한 패터닝에는 I선(파장 365 ㎚)의 조사에 의한 경화 반응을 행하는 것이 일반적이며, 이러한 재료의 감도 향상을 목적으로 하여, 예컨대, 양이온 부위의 π공역 면적이 넓은 트리페닐술포늄 양이온을 갖는 광산 발생제가 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 광산 발생제의 사용은, 광산 발생제 자신의 광개열(光開裂) 후에 포함되게 되는 부생성물(사해(死骸))의 공역 면적도 넓어, 단파장 영역의 광을 흡수하게 되어 광도파로 손실이 높아지는 경향이 되고, 이것이 광경화계 수지를 이용한 광도파로 재료의 기술 과제가 되고 있다(특허문헌 1).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2010-230944호 공보
상기 기술 과제를 해소하는 방법으로서는, 예컨대, 광경화계의 수지를 대신하여, 열경화계 수지나 열가소성 수지를 이용함으로써, 광산 발생제를 사용하지 않는 배합계로 하면, 상기 기술 과제를 회피하는 것은 가능해진다. 그러나, 광도파로로서, 패턴 디자인의 자유도의 유지 등을 고려한 경우, 종래와 같이 광경화계 수지를 이용한 배합계로 하는 것이 바람직하고, 이러한 관점에서, 광경화계 수지를 이용한 배합계이며, 또한 광손실의 저감화를 도모할 수 있는 코어층 형성 재료가 강하게 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광도파로 형성용 재료, 특히 코어층 형성 재료로서, 예컨대, 광도파로의 전파광인 파장 850 ㎚에 있어서의 저손실화를 도모할 수 있는 광도파로용 감광성 수지 조성물 및 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름, 및 그것을 이용한 광도파로, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판의 제공을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 광경화성 수지 및 광중합 개시제를 함유하는 광도파로용 감광성 수지 조성물로서, 상기 광중합 개시제가 하기의 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제인 광도파로용 감광성 수지 조성물을 제1 요지로 한다.
Figure pct00001
[상기 식 (1)에 있어서, R1, R2는 수소 또는 탄소수 1∼15의 알킬기이고, 서로 동일해도 상이해도 좋다.]
또한, 본 발명은 상기 제1 요지인 광도파로용 감광성 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어지는 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름을 제2 요지로 한다.
또한, 본 발명은 기재와 그 기재 상에 클래드층이 형성되고, 또한 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로, 광신호를 전파하는 코어층이 형성되어 이루어지는 광도파로로서, 상기 코어층이, 상기 제1 요지의 광도파로용 감광성 수지 조성물, 또는 상기 제2 요지의 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름을 경화시킴으로써 형성되어 이루어지는 광도파로를 제3 요지로 한다.
그리고, 본 발명은 상기 제3 요지의 광도파로를 구비하는 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판을 제4 요지로 한다.
본 발명자는 고투명성을 구비한, 즉 저손실화를 실현할 수 있는 광도파로의 코어층 형성 재료가 되는 감광성 수지 조성물을 얻기 위해서 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 광중합 개시제로서, 상기 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제를 이용하면, 소기의 목적이 달성되는 것을 발견하고 본 발명에 도달하였다.
종래, 일반적인 광도파로 코어층 형성 재료로서는, 광경화에 의한 패터닝성 부여를 위해서, 광 조사에 의해 산 발생 감도를 갖는 넓은 π공역계 골격을 갖는 트리페닐술후포늄 골격을 갖는 광산 발생제가 사용되고 있다. 그러나, 이러한 골격을 갖는 광산 발생제에서는 단파장 흡수의 테일링(tailing)이 장파장 영역까지 신장하여, 저손실화의 방해가 되고 있었다. 즉, 경화물의 열 열화(착색)의 발생 기구는, 수지 산화 열화에 의해 발생하는 π공역계 확장 인자의 발생에서 유래한다. 종래, 광경화성 수지의 배합 설계에 있어서, 광산 발생제의 선정 지침은, 패터닝성의 관점에서, 노광 파장 365 ㎚에 대한 감도를 갖게 한 비교적 넓은 π공역계를 갖는 양이온 골격(예컨대, 트리페닐술포늄염계)을 갖는 광산 발생제가 채용되어 왔다. 그러나, 이 넓은 π공역계 골격이 산 발생 후의 양이온 잔사(사해)의 산화 열화에 있어서의 π공역계의 확장에 의해 착색되기 쉬워지는 요인이기 때문에, 적합하게는, 디페닐요오도늄 양이온계의 광산 발생제를 이용하는 것이 고투명성(저손실)에 대해 유용한 것을 발견한 것이다.
본 발명에서는, 광산 발생제로서 상기 일반식 (1)로 표시되는 디페닐요오도늄 양이온계의 광산 발생제를 이용하기 때문에, 노광 파장 365 ㎚에 대한 감도는 전무하고, 혼선 노광(브로드광)이 필요해지지만, 얻어지는 경화물은, 종래부터 사용되고 있는 트리페닐술포늄염계 광산 발생제 사용의 경화물보다 착색되기 어려워, 고투명성의 부여(저손실)가 가능해지는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 상기 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제를 함유하는 광도파로용 감광성 수지 조성물이다. 이 때문에, 이 광도파로용 감광성 수지 조성물을 이용하여, 예컨대, 광도파로의 코어층을 형성한 경우, 우수한 고투명성(저손실)이 얻어지게 된다.
그리고, 상기 광중합 개시제의 함유량이 특정한 범위이면, 양호한 광경화성이 얻어지고, 보다 한층 우수한 패터닝성 및 초기 손실의 요구 물성이 얻어지게 된다.
다음으로, 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
《광도파로용 감광성 수지 조성물》
본 발명의 광도파로용 감광성 수지 조성물(이하, 간단히 「감광성 수지 조성물」이라고 하는 경우가 있음)은 광중합성 수지 및 특정한 광중합 개시제를 이용하여 얻어지는 것이다. 본 발명에서는, 상기 특정한 광중합 개시제로서, 후술하는 광산 발생제를 이용하는 것을 특징으로 한다. 한편, 본 발명에 있어서, 「액상」, 혹은 「고형」이란, 25℃의 온도하에 있어서 「액상」 또는 「고형」 상태를 나타내는 것을 의미한다.
이하, 각종 성분에 대해 순서대로 설명한다.
<광중합성 수지>
상기 광중합성 수지로서는, 종래부터 사용되고 있는 방향족계 수지 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 방향족계 수지로서는, 상온에서 고형 형상을 나타내는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 방향족계 수지로서는, 예컨대, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 플루오렌 골격 함유 에폭시 수지, 특수 노볼락형 에폭시 수지(예컨대, 미쓰비시 가가쿠사 제조의 157S70 등), 스티렌계 에폭시 수지(예컨대, 니치유사 제조의 마프루프 G-0250SP 등) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용된다.
상기 크레졸 노볼락형 에폭시 수지는, 상온에서 고체 형상을 나타내는 것이며, 예컨대, 하기의 일반식 (2)로 표시되는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있다.
Figure pct00002
[상기 식 (2)에 있어서, R은 탄소수 1∼6의 알킬기이고, 서로 동일해도 상이해도 좋다. 또한 n은 양수이다.]
상기 식 (2)에 있어서, 바람직하게는 R은 모두 메틸기이다.
상기 일반식 (2)로 표시되는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지로서, 구체적으로는, YDCN-704A, YDCN-700-10, YDCN-700-7, YDCN-700-5(모두 신닛테츠 스미킨 가가쿠사 제조) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용된다.
또한, 상기 플루오렌 골격 함유 에폭시 수지로서는, 주쇄에 플루오렌 골격을 갖는 액상 에폭시 수지를 들 수 있고, 이것은 상온에서 액상을 나타내는 것이며, 예컨대, 하기의 일반식 (3)으로 표시되는 에폭시 수지를 들 수 있다.
Figure pct00003
[식 (3) 중, R1∼R4는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기이고, 동일해도 상이해도 좋다. 또한, R5 및 R6은 수소 원자 또는 메틸기이고, 동일해도 상이해도 좋다. n은 각각 독립적으로 0∼10의 정수를 나타낸다.]
상기 식 (3)에 있어서, 바람직하게는 R1∼R6은 수소 원자이고, 구체적으로는, 오그솔 EG-200(오사카 가스 케미컬사 제조) 등을 들 수 있다.
<특정한 광중합 개시제>
상기 특정한 광중합 개시제는, 감광성 수지 조성물에 대해 광 조사에 의한 경화성을 부여하기 위해서 이용되는 것이다. 그리고, 본 발명에서는, 상기 특정한 광중합 개시제로서, 하기의 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제가 이용된다.
Figure pct00004
[상기 식 (1)에 있어서, R1, R2는 수소 또는 탄소수 1∼15의 알킬기이고, 서로 동일해도 상이해도 좋다.]
상기 식 (1) 중, 바람직하게는 R1, R2는 탄소수 1∼15의 알킬기이고, 특히 바람직하게는 탄소수 10∼13의 알킬기를 갖는 혼합물이다. 구체적으로는, WPI-116(와코 쥰야쿠 고교사 제조) 등의 요오도늄염 타입의 광중합 개시제를 들 수 있다.
상기 특정한 광중합 개시제[일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제]의 함유량은, 감광성 수지 조성물의 수지 성분(광중합성 수지) 100 중량부에 대해 0.1∼3 중량부로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼1 중량부이다. 즉, 특정한 광중합 개시제의 함유량이 지나치게 적으면, 만족스러운 광 조사(자외선 조사)에 의한 광경화성이 얻어지기 어렵고, 지나치게 많으면, 광 감도가 올라가, 패터닝시에 형상 이상을 초래하는 경향이 보여지며, 또 초기 손실의 요구 물성이 악화되는 경향이 보여진다.
한편, 본 발명에서는, 상기 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제만을 이용하는 것이 특히 바람직한 양태이지만, 상기 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제 이외에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 종래부터 사용되고 있는 광산 발생제를 병용할 수도 있다. 이러한 광산 발생제로서는, 예컨대, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, p-(페닐티오)페닐디페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, p-(페닐티오)페닐디페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 4-클로로페닐디페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 4-클로로페닐디페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐] 술피드 비스헥사플루오로포스페이트, 비스[4-(디페닐술포니오)페닐] 술피드 비스헥사플루오로안티모네이트, (2,4-시클로펜타디엔-1-일)[(1-메틸에틸)벤젠]-Fe-헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다. 종래부터 사용되고 있는 광산 발생제를 상기 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제와 병용하는 경우의 광중합 개시제 전체의 함유량은, 전술한 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제만을 이용한 함유량에 준한다.
본 발명의 감광성 수지 조성물에 대해 사용 가능한 첨가제로서, 상기 광중합성 수지와, 상기 특정한 광중합 개시제 이외에, 필요에 따라, 예컨대, 접착성을 높이기 위해서 실란계 혹은 티탄계의 커플링제, 올레핀계 올리고머나 노르보르넨계 폴리머 등의 시클로올레핀계 올리고머나 폴리머, 합성 고무, 실리콘 화합물 등의 밀착 부여제, 힌더드 페놀계 산화 방지제나 인계 산화 방지제 등의 각종 산화 방지제, 안트라센·티오크산톤계 증감제 등의 증감제, 레벨링제, 소포제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제는, 본 발명에서의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 배합된다. 이들은 단독으로 또는 2종류 이상 병용하여 이용할 수 있다.
상기 산화 방지제의 배합량은, 감광성 수지 조성물의 수지 성분(광중합성 수지) 100 중량부에 대해 3 중량부 미만으로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.5∼1 중량부 이하이다. 즉, 산화 방지제의 함유량이 지나치게 많으면, 초기 손실의 요구 물성이 악화되는 경향이 보여진다.
본 발명의 감광성 수지 조성물은, 상기 광중합성 수지 및 특정한 광중합 개시제, 나아가서는 필요에 따라 다른 첨가제를, 소정의 배합 비율로 하여 교반 혼합함으로써 조제할 수 있다. 또한, 본 발명의 감광성 수지 조성물을 도공용 바니시로서 조제하기 위해서, 가열하(예컨대, 60∼90℃ 정도), 유기 용제에 교반 용해시켜도 좋다. 상기 유기 용제의 사용량은, 적절히 조정되는 것이지만, 예컨대, 감광성 수지 조성물의 수지 성분(광중합성 수지) 100 중량부에 대해 20∼80 중량부로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 30∼50 중량부이다. 즉, 유기 용제의 사용량이 지나치게 적으면, 도공용 바니시로서 조제했을 때에 고점도가 되어 도공성이 저하되는 경향이 보여지고, 유기 용제의 사용량이 지나치게 많으면, 도공용 바니시를 이용하여 후막으로 도공 형성하는 것이 곤란해지는 경향이 보여진다.
상기 도공용 바니시를 조제할 때에 이용되는 유기 용제로서는, 예컨대, 젖산에틸, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-부타논, N,N-디메틸아세트아미드, 디글라임, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸푸란, 디메톡시에탄 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는, 단독으로 또는 2종류 이상 병용하여, 도공에 적합한 점도가 되도록, 예컨대, 상기 범위 내에서 소정량 이용된다.
《광도파로》
다음으로, 본 발명의 감광성 수지 조성물을 코어층의 형성 재료로서 이용하여 이루어지는 광도파로에 대해 설명한다.
본 발명에 의해 얻어지는 광도파로는, 예컨대, 기재와, 그 기재 상에, 소정 패턴으로 형성된 클래드층(언더클래드층)과, 상기 클래드층 상에, 광신호를 전파하는, 소정 패턴으로 형성된 코어층과, 또한, 상기 코어층 상에 형성된 클래드층(오버클래드층)의 구성으로 이루어진다. 그리고, 본 발명에 의해 얻어지는 광도파로에서는, 상기 코어층이, 전술한 감광성 수지 조성물에 의해 형성되어 이루어지는 것이 특징이다. 또한, 상기 언더클래드층 형성 재료 및 오버클래드층 형성 재료에 대해서는, 동일한 성분 조성으로 이루어지는 클래드층 형성용 수지 조성물을 이용해도 좋고, 상이한 성분 조성의 수지 조성물을 이용해도 좋다. 한편, 본 발명에 의해 얻어지는 광도파로에 있어서, 상기 클래드층은 코어층보다 굴절률이 작아지도록 형성할 필요가 있다.
본 발명에 있어서, 광도파로는, 예컨대, 다음과 같은 공정을 경유함으로써 제조할 수 있다. 즉, 기재를 준비하고, 그 기재 상에, 클래드층 형성 재료인 감광성 수지 조성물로 이루어지는 감광성 바니시를 도공한다. 이 바니시 도공면에 대해 자외선 등의 광 조사를 행하고, 또한 필요에 따라 가열 처리를 행함으로써 감광성 바니시를 경화시킨다. 이렇게 해서 언더클래드층(클래드층의 하방 부분)을 형성한다.
이어서, 상기 언더클래드층 상에, 본 발명의 감광성 수지 조성물을 유기 용제에 용해시켜 이루어지는 코어층 형성 재료(감광성 바니시)를 도공함으로써 코어 형성용의 미경화층을 형성한다. 이때, 상기 코어층 형성 재료(감광성 바니시)를 도공한 후, 유기 용제를 가열 건조하여 제거함으로써 미경화의 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름이 되는 필름 형상으로 형성되게 된다. 그리고, 이 코어 형성용 미경화층면 상에, 소정 패턴(광도파로 패턴)을 노광시키기 위한 포토마스크를 배치하고, 이 포토마스크를 통해 자외선 등의 광 조사를 행하며, 또한 필요에 따라 가열 처리를 행한다. 그 후, 상기 코어 형성용 미경화층의 미노광 부분을, 현상액을 이용하여 용해 제거함으로써, 소정 패턴의 코어층을 형성한다.
다음으로, 상기 코어층 상에, 전술한 클래드층 형성 재료인 감광성 수지 조성물로 이루어지는 감광성 바니시를 도공한 후, 자외선 조사 등의 광 조사를 행하고, 또한 필요에 따라 가열 처리를 행함으로써, 오버클래드층(클래드층의 상방 부분)을 형성한다. 이러한 공정을 경유함으로써, 목적으로 하는 광도파로를 제조할 수 있다.
상기 기재 재료로서는, 예컨대, 실리콘 웨이퍼, 금속제 기판, 고분자 필름, 유리 기판 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 금속제 기판으로서는, SUS 등의 스테인리스판 등을 들 수 있다. 또한, 상기 고분자 필름으로서는, 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리이미드 필름 등을 들 수 있다. 그리고, 그 두께는 통상 10 ㎛∼3 ㎜의 범위 내로 설정된다.
상기 광 조사에서는, 구체적으로는 자외선 조사가 행해진다. 상기 자외선 조사에서의 자외선의 광원으로서는, 예컨대, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등 등을 들 수 있다. 또한, 자외선의 조사량은, 통상, 10∼20000 mJ/㎠, 바람직하게는 100∼15000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 500∼10000 mJ/㎠ 정도를 들 수 있다.
상기 자외선 조사에 의한 노광 후, 광 반응에 의한 경화를 완결시키기 위해서 또한 가열 처리를 실시해도 좋다. 상기 가열 처리 조건으로서는, 통상, 80∼250℃, 바람직하게는, 100∼150℃에서, 10초∼2시간, 바람직하게는, 5분∼1시간의 범위 내에서 행해진다.
또한, 상기 클래드층 형성 재료로서는, 예컨대, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 불소화 에폭시 수지, 에폭시 변성 실리콘 수지 등의 각종 액상 에폭시 수지, 고형 에폭시 수지, 나아가서는, 전술한 각종 광산 발생제를 적절히 함유하는 수지 조성물을 들 수 있고, 코어층 형성 재료와 비교하여 적절히, 저굴절률이 되는 배합 설계가 행해진다. 또한, 필요에 따라 클래드층 형성 재료를 바니시로서 조제하여 도공하기 때문에, 도공에 적합한 점도가 얻어지도록 종래 공지의 각종 유기 용제를 적량, 또한, 상기 코어층 형성 재료를 이용한 광도파로로서의 기능을 저하시키지 않을 정도의 각종 첨가제(산화 방지제, 밀착 부여제, 레벨링제, UV 흡수제)를 적량 이용해도 좋다.
상기 바니시 조제용에 이용되는 유기 용제로서는, 전술과 마찬가지로, 예컨대, 젖산에틸, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 2-부타논, N,N-디메틸아세트아미드, 디글라임, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 프로필렌글리콜메틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸푸란, 디메톡시에탄 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는, 단독으로 또는 2종류 이상 병용하여, 도포에 적합한 점도가 얻어지도록, 적량 이용된다.
한편, 상기 기재 상에 있어서의, 각 층의 형성 재료를 이용한 도공 방법으로서는, 예컨대, 스핀 코터, 코터, 원 코터, 바 코터 등의 도공에 의한 방법이나, 스크린 인쇄, 스페이서를 이용하여 갭을 형성하고, 그 안에 모세관 현상에 의해 주입하는 방법, 멀티 코터 등의 도공기에 의해 R-to-R(롤·투·롤)로 연속적으로 도공하는 방법 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 광도파로는 상기 기재를 박리 제거함으로써, 필름형 광도파로로 하는 것도 가능하다.
이렇게 해서 얻어진 광도파로는, 예컨대, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판용의 광도파로로서 이용할 수 있다.
[ 실시예 ]
다음으로, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 한편, 예 중, 「부」라고 기재되어 있는 것은, 양해가 없는 한 중량 기준을 의미한다.
[실시예 1]
하기와 같이 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
<코어층 형성 재료의 조제>
차광 조건하에서, 크레졸 노볼락형 다관능 에폭시 수지(YDCN-700-10, 신닛테츠 스미킨 가가쿠사 제조) 100부, 광산 발생제(WPI-116, 와코 쥰야쿠 고교사 제조: 식 (1) 중, R1, R2는 탄소수 10∼13의 알킬기의 혼합물) 1부, 힌더드 페놀계 산화 방지제(Songnox1010, 교도 야쿠힌사 제조) 0.5부, 인계 산화 방지제(HCA, 산코사 제조) 0.5부를, 젖산에틸 40부에 혼합하고, 85℃ 가열하에서 교반 완전 용해시키며, 그 후 실온(25℃)까지 냉각한 후, 직경 1.0 ㎛의 멤브레인 필터를 이용하여 가열 가압 여과를 행함으로써, 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[실시예 2]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 방향족 수지로서 비스페놀 A형 에폭시 수지(에피코트 1002, 미쓰비시 가가쿠사 제조) 100부를 이용하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[실시예 3]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 방향족 수지로서 플루오렌 골격 함유 에폭시 수지(오그솔 EG-200, 오사카 가스 케미컬사 제조) 100부를 이용하고, 젖산에틸의 배합량을 30부로 하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[실시예 4]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 방향족 수지로서 액상 비스페놀 A형 에폭시 수지(JER828, 미쓰비시 가가쿠사 제조) 100부를 이용하고, 젖산에틸의 배합량을 20부로 하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[실시예 5]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 방향족 수지로서, 크레졸 노볼락형 다관능 에폭시 수지(YDCN-700-10, 신닛테츠 스미킨 가가쿠사 제조) 50부 및 비스페놀 A형 에폭시 수지(에피코트 1002, 미쓰비시 가가쿠사 제조) 50부의 병용계를 이용하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[실시예 6]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 방향족 수지로서, 크레졸 노볼락형 다관능 에폭시 수지(YDCN-700-10, 신닛테츠 스미킨 가가쿠사 제조) 50부 및 고형의 에폭시 수지(오그솔 EG-200, 오사카 가스 케미컬사 제조) 50부의 병용계를 이용하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[실시예 7, 8]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 광산 발생제의 배합량을 각각 0.1부(실시예 7), 3부(실시예 8)로 변경하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[비교예 1]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 광산 발생제(WPI-116, 와코 쥰야쿠 고교사 제조)를 대신하여 광산 발생제(SP-170, 아데카사 제조)를 이용하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[비교예 2]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 광산 발생제(WPI-116, 와코 쥰야쿠 고교사 제조)를 대신하여 광산 발생제(SP-170, 아데카사 제조)를 이용하였다. 그 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[비교예 3]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 광산 발생제(WPI-116, 와코 쥰야쿠 고교사 제조)를 대신하여 광산 발생제(SP-170, 아데카사 제조)를 이용하였다. 그 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
[비교예 4]
코어층 형성 재료인 감광성 바니시의 조제에 있어서, 광산 발생제(WPI-116, 와코 쥰야쿠 고교사 제조)를 대신하여 광산 발생제(SP-170, 아데카사 제조)를 이용하였다. 그 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
이렇게 해서 얻어진 각 코어층 형성 재료인 감광성 바니시를 이용하여, 손실 평가(재료 손실)를 하기에 나타내는 방법에 따라 측정·평가하였다. 이들의 결과를 코어층 형성 재료의 배합 조성과 함께 후기하는 표 1 및 표 2에 아울러 나타낸다.
[손실 평가(재료 손실)]
산화막을 갖는 실리콘 기판(두께 약 500 ㎛) 상에, 스핀 코트법에 의해 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 감광성 바니시를 두께 5∼10 ㎛ 정도가 되도록 도공하였다. 이어서, 핫플레이트 상에서 프리베이크(100℃×5분간)한 후, 혼선(브로드광)으로 5000 mJ(파장 365 ㎚ 적산(積算))의 노광을 행하고, 후가열(120℃×5분간)을 행함으로써 박막을 형성하였다. 다음으로, 상기 박막 중에 파장 850 ㎚의 광을 프리즘 커플링에 의해 입사시켜, 상기 박막 중을 전파시켰다. 그리고, 전파 길이를 변경하고, 그 길이에 있어서의 광 강도를 광 계측 시스템(옵티컬 멀티 파워 미터 Q8221, 어드반테스트사 제조)으로 측정하며, 전파 길이에 대한 광 손실을 플롯하여, 직선 근사를 행하고, 그 직선의 기울기로부터 각 감광성 바니시에 있어서의 재료 손실을 산출하며, 하기의 기준에 기초하여 평가하였다(프리즘 커플러법).
○: 재료 손실이 0.04 ㏈/㎝ 이하였다.
×: 재료 손실이 0.04 ㏈/㎝를 초과하는 결과가 되었다.
Figure pct00005
Figure pct00006
상기 결과로부터, 광산 발생제로서, 상기 일반식 (1)로 표시되는 특정한 광산 발생제를 이용한 감광성 수지 조성물(실시예품)은, 손실 평가(재료 손실)에 대해 양호한 평가 결과가 얻어졌다.
이에 비해, 광산 발생제가 종래의 것을 이용한 감광성 수지 조성물(비교예품)은, 손실 평가(재료 손실)에 대해 뒤떨어지는 평가 결과가 얻어졌다.
[광도파로의 제작]
다음으로, 상기 실시예의 코어층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 이용하여 광도파로를 제작하였다. 먼저, 광도파로의 제작에 앞서, 클래드층 형성 재료인 감광성 바니시를 조제하였다.
<클래드층 형성 재료의 조제>
차광 조건하에서, 액상 이관능 불화알킬 에폭시 수지(H022, 도소 에프테크사 제조) 50부, 액상 이관능 지환식 에폭시 수지(셀록사이드 2021P, 다이셀사 제조) 50부, 광산 발생제(아데카 옵토머 SP-170, 아데카사 제조) 4.0부, 인계 산화 방지제(HCA, 산코사 제조) 0.54부, 실란 커플링제(KBM-403, 신에츠 실리콘사 제조) 1부를 혼합하여 80℃ 가열하에서 교반 완전 용해시키고, 그 후 실온(25℃)까지 냉각한 후, 직경 1.0 ㎛의 멤브레인 필터를 이용하여 가열 가압 여과를 행함으로써, 클래드층 형성 재료가 되는 감광성 바니시를 조제하였다.
《광도파로의 제작》
<언더클래드층의 제작>
스핀 코터를 이용하여, 상기 클래드층 형성 재료인 감광성 바니시를 두께 약 500 ㎛의 실리콘 웨이퍼 상에 도공한 후, 혼선(브로드광)으로 5000 mJ(파장 365 ㎚ 적산)의 노광을 행하였다. 그 후, 130℃×10분간의 후가열을 행함으로써 언더클래드층(두께 20 ㎛)을 제작하였다.
<코어층의 제작>
형성된 언더클래드층 상에, 스핀 코터를 이용하여, 코어층 형성 재료인 감광성 바니시(실시예 1품)를 도공한 후, 핫플레이트 상에서 유기 용제(젖산에틸)를 건조(130℃×5분간)시킴으로써, 미경화 필름 상태의 미경화층을 형성하였다. 형성된 미경화층에 대해, 혼선(브로드광)으로 9000 mJ(파장 365 ㎚ 적산)의 마스크 패턴 노광〔패턴 폭/패턴 간격(L/S)=50 ㎛/200 ㎛〕을 행하고, 후가열(140℃×5분간)을 행하였다. 그 후, N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 중에서 현상(25℃×3분간)을 행하고, 수세하며, 핫플레이트 상에서 수분을 건조(120℃×5분간)시킴으로써, 소정 패턴의 코어층(두께 55 ㎛)을 제작하였다.
이렇게 해서 실리콘 웨이퍼 상에, 언더클래드층이 형성되고, 이 언더클래드층 상에 소정 패턴의 코어층이 형성된 광도파로를 제작하였다. 제작된 광도파로는 상기 제조 공정에 있어서 문제도 발생하지 않고 양호한 것이었다.
상기 실시예에서는, 본 발명에서의 구체적인 형태에 대해 나타내었으나, 상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석되는 것이 아니다. 당업자에게 명백한 여러 가지 변형은 본 발명의 범위 내인 것이 기도되고 있다.
본 발명의 광도파로용 감광성 수지 조성물은, 광도파로의 구성 부분의 형성 재료로서, 특히 코어층 형성 재료로서 유용하다. 그리고, 상기 광도파로용 감광성 수지 조성물을 이용하여 제작되는 광도파로는, 예컨대, 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판 등에 이용된다.

Claims (7)

  1. 광경화성 수지 및 광중합 개시제를 함유하는 광도파로용 감광성 수지 조성물로서, 상기 광중합 개시제가 하기의 일반식 (1)로 표시되는 광산 발생제인 것을 특징으로 하는 광도파로용 감광성 수지 조성물:
    Figure pct00007

    상기 식 (1)에 있어서, R1, R2는 수소 또는 탄소수 1∼15의 알킬기이고, 서로 동일해도 상이해도 좋다.
  2. 제1항에 있어서, 광중합 개시제의 함유량이, 광경화성 수지 100 중량부에 대해 0.1∼3 중량부인 광도파로용 감광성 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광경화성 수지가, 상온에서 고형을 나타내는 것인 광도파로용 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기재와 그 기재 상에 클래드층이 형성되고, 또한 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로, 광신호를 전파하는 코어층이 형성되어 이루어지는 광도파로에 있어서의 코어층 형성 재료인 광도파로용 감광성 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광도파로용 감광성 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어지는 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름.
  6. 기재와 그 기재 상에 클래드층이 형성되고, 또한 상기 클래드층 중에 소정 패턴으로, 광신호를 전파하는 코어층이 형성되어 이루어지는 광도파로로서, 상기 코어층이, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 광도파로용 감광성 수지 조성물, 또는 제5항에 기재된 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름을 경화시킴으로써 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광도파로.
  7. 제6항에 기재된 광도파로를 구비하는 것을 특징으로 하는 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판.
KR1020167008920A 2013-11-08 2014-10-24 광도파로용 감광성 수지 조성물, 광도파로 코어층 형성용 광경화성 필름, 그것을 이용한 광도파로, 및 광·전기 전송용 혼재 플렉시블 프린트 배선판 KR20160083853A (ko)

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