TW202344545A - 光波導用樹脂組成物、光波導用乾膜及光波導 - Google Patents

光波導用樹脂組成物、光波導用乾膜及光波導 Download PDF

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Abstract

本揭示之課題在於提供一種光硬化性優異的光波導用樹脂組成物。本揭示之光波導用樹脂組成物含有環氧樹脂(A)與光硬化劑(B)。環氧樹脂(A)包含環氧當量為400g/eq以上且1500g/eq以下之固體雙酚A型環氧化合物(A-1)。光硬化劑(B)包含鋶鹽(B-1)，前述鋶鹽(B-1)具有包含1個以上氟苯基之陽離子。

Description

光波導用樹脂組成物、光波導用乾膜及光波導
本揭示涉及一種光波導用樹脂組成物、光波導用乾膜及光波導。
在FTTH(Fiber To The Home：光纖到府)或車載等之中距通訊的領域中，是使用光纖電纜作為傳輸介質，但是在短距通訊的領域中，有要求高密度配線(窄距、分歧、交叉、多層化等)，難以藉由光纖電纜來實現。於是，想出了具備可滿足上述條件的光波導之光配線板、以及還具備電路之光電複合配線板。
光波導可舉例如使用樹脂材料之聚合物光波導等。從與具備電路之配線板的適合性的觀點來看，光電複合配線板所具備之光波導亦宜為聚合物光波導。
作為所述光波導的材料之一例，可舉日本專利申請案公開編號2020-184091(以下稱作「專利文獻1」。)中記載之使用環氧樹脂之光波導用組成物。在專利文獻1中，記載有一種可形成耐熱性高之光波導的光波導用組成物。
作為形成光波導的步驟之一，有照射光線使光波導用樹脂組成物光硬化的步驟。在該步驟中，為了減少光波導的光損耗，期望使光波導用樹脂組成物充分光硬化。因此，一般會是使光波導用樹脂組成物含有促進光硬化之光硬化劑。
作為照射光線的方法之一，有稱為直接成像(direct imaging)(DI)法的方法。DI法是在照射光線時不需要光罩，可位置精度良好地形成曝光圖案的方法，正備受矚目。DI法使用之光源的波長是以365nm或407nm為主流，要光硬化的光波導用樹脂組成物必須在該等波長下具有高感光性。然而，從具有適合於DI法的感光性之組成物的觀點來看，專利文獻1中記載之光波導用組成物有改善的餘地。
本揭示之目的在於提供一種光硬化性優異的光波導用樹脂組成物、光波導用乾膜及含有該等之硬化物的光波導。
本揭示一態樣之光波導用樹脂組成物含有環氧樹脂(A)與光硬化劑(B)。前述環氧樹脂(A)包含環氧當量為400g/eq以上且1500g/eq以下之固體雙酚A型環氧化合物(A-1)。前述光硬化劑(B)包含鋶鹽(B-1)，前述鋶鹽(B-1)具有包含1個以上氟苯基之陽離子。
本揭示一態樣之光波導用乾膜具備樹脂層，前述樹脂層包含前述光波導用樹脂組成物或前述光波導用樹脂組成物之半硬化物。
本揭示一態樣之光波導具備芯部與覆蓋前述芯部之包覆層。前述芯部及前述包覆層中之至少一者包含前述光波導用樹脂組成物之硬化物。
用以實施發明之形態 1.光波導用樹脂組成物 本實施形態之光波導用樹脂組成物含有環氧樹脂(A)與光硬化劑(B)。該光波導用樹脂組成物對i線區域之光線具有高感光性。 ＜環氧樹脂(A)＞
環氧樹脂(A)包含具有光硬化性及高透射性之環氧化合物。環氧樹脂(A)包含環氧當量為400g/eq以上且1500g/eq以下之固體雙酚A型環氧化合物(A-1)。
環氧樹脂(A)宜更包含液狀脂肪族環氧化合物(A-2)及多官能芳香族環氧化合物(A-3)中之至少任一者。多官能芳香族環氧化合物(A-3)於分子中具有3個以上環氧基。
固體雙酚A型環氧化合物(A-1)是在25℃下為固體，且分子中具有1個或2個環氧基之雙酚A型之環氧化合物。
固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之環氧當量為400g/eq以上，宜為670g/eq以上，較宜為900g/eq以上。另一方面，固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之環氧當量為1500g/eq以下，宜為1100g/eq以下。環氧當量若過小或過大，就會變得不易形成光波導。具體而言，環氧當量若過小，就會變得不易形成乾膜。環氧當量若過大，顯影性就會差，而會有形成光波導之芯部或包覆層時的顯影無法順利進行的情況。由該等情事來看，固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之環氧當量只要在上述範圍內，就可適宜地形成光波導。
固體雙酚A型環氧化合物(A-1)可舉例如三菱化學股份公司製之1001、1002、1003、1055、1004、1004AF、1003F、1004F、1005F、1004FS、1006FS及1007FS等。又，固體雙酚A型環氧化合物可單獨使用上述例示之化合物，亦可組合2種以上來使用。
相對於環氧樹脂(A)總量，固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量宜為10質量%以上，較宜為20質量%以上，更宜為25質量%以上。另一方面，相對於環氧樹脂(A)總量，固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量宜為70質量%以下，較宜為65質量%以下，更宜為60質量%以下。固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量若過少或過多，會變得不易形成光波導。具體而言，固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量若過少，在形成光波導時，由光波導用樹脂組成物所形成之乾膜的柔軟性恐怕會降低。固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量若過多，所得硬化物的耐熱性會降低，硬化物恐怕會變脆弱。由該等情事來看，固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量只要在上述範圍內，就可適宜地形成光波導。
環氧樹脂(A)較宜包含固體雙酚A型環氧化合物(A-1)、液狀脂肪族環氧化合物(A-2)及多官能芳香族環氧化合物(A-3)全部。
液狀脂肪族環氧化合物(A-2)是在25℃下為液狀，且是非芳香族即脂肪族之環氧化合物。液狀脂肪族環氧化合物(A-2)在25℃下之黏度宜為100mPa・s以上。另一方面，液狀脂肪族環氧化合物(A-2)在25℃下之黏度宜為1500mPa・s以下。液狀脂肪族環氧化合物(A-2)具體而言，可舉3,4-環氧環己基甲基(3,4-環氧)環己烷羧酸酯及三羥甲丙烷聚環氧丙基醚等。3,4-環氧環己基甲基(3,4-環氧)環己烷羧酸酯可舉例如股份公司Daicel製之CELLOXIDE 2021P等。又，三羥甲丙烷聚環氧丙基醚可舉例如新日鐵住金化學股份公司製之YH-300及Nagase ChemteX股份公司製之EX-321L等。液狀脂肪族環氧化合物(A-2)可單獨使用上述例示之化合物，亦可組合2種以上來使用。
相對於環氧樹脂(A)總量，液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量宜為10質量%以上，較宜為15質量%以上。另一方面，相對於環氧樹脂(A)總量，液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量宜為30質量%以下，較宜為25質量%以下。液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量若過少或過多，就會變得不易形成光波導。
具體而言，液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量若過少，由該光波導用樹脂組成物所形成之乾膜的柔軟性恐怕會降低。
液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量若過多，由該光波導用樹脂組成物所形成之乾膜的黏性會變高，處理性恐怕會降低。由該等情事來看，液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量只要在上述範圍內，就可適宜地形成乾膜及光波導。
多官能芳香族環氧化合物(A-3)只要是分子中具有3個以上環氧基，且是芳香族之環氧化合物，就無特別限定。多官能芳香族環氧化合物(A-3)具體而言，可舉2-[4-(2,3-環氧丙氧基)苯基]-2-[4-[1,1-雙[4-([2,3-環氧丙氧基]苯基)]乙基]苯基]丙烷等。又，多官能芳香族環氧化合物(A-3)可舉例如股份公司Printec製之VG3101等。
相對於環氧樹脂(A)總量，多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量宜為10質量%以上，較宜為20質量%以上，更宜為25質量%以上。另一方面，相對於環氧樹脂(A)總量，多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量宜為60質量%以下，較宜為50質量%以下，更宜為40質量%以下。多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量若過少或過多，光波導的耐熱性及強度恐怕會變低。
具體而言，多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量若過少，所得硬化物的耐熱性恐怕會降低。多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量若過多，硬化物恐怕會變脆弱。由該等情事來看，多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量只要在上述範圍內，就可形成適宜的光波導。
此外，環氧樹脂(A)宜包含在25℃下為固體，且分子中具有2個以上環氧基之固體鏈式脂肪族環氧化合物。根據所述構成，可製得一種在光波導用途中，可適宜地形成耐熱性高之光波導之包覆層的光波導用樹脂組成物。
固體鏈式脂肪族環氧化合物宜為固體氫化雙酚A型環氧化合物。根據所述構成，可製得一種可更適宜地形成耐熱性高之光波導之包覆層的光波導用樹脂組成物。
相對於環氧樹脂(A)總量，固體鏈式脂肪族環氧化合物之含量宜為70質量%以下。根據所述構成，可製得一種在光波導用途中，可適宜地形成耐熱性高之光波導之包覆層的光波導用樹脂組成物。
又，環氧樹脂(A)中，在25℃下之黏度為100mPa・s以上且1500mPa・s以下之液狀之雙酚A型環氧化合物、苯酚酚醛型環氧化合物、甲酚酚醛型環氧化合物及在25℃下為固體，且分子中具有3個以上環氧基之脂環式環氧化合物之含量宜較少。具體而言，相對於環氧樹脂(A)總量，宜為5質量%以下，較宜為3質量%以下，更宜為0質量%。該等環氧化合物之含量若過多，恐怕會無法充分提高所得硬化物的耐熱性。 ＜光硬化劑(B)＞
光硬化劑(B)包含鋶鹽(B-1)，前述鋶鹽(B-1)具有包含1個以上氟苯基之陽離子。光硬化劑(B)只要可藉由照射i線區域之光線來促進環氧樹脂(A)，亦即光波導用樹脂組成物的光硬化，就無特別限定。
鋶鹽(B-1)是具有包含1個以上氟苯基之陽離子(鋶陽離子)之光硬化劑，可藉由照射i線區域之光線來形成適宜的光波導。又，對i線區域之光線具有高感光性。另外，對i線區域以外的波長之光線亦具有感光性。
鋶鹽(B-1)之鋶陽離子只要包含1個以上氟苯基就無特別限定，但宜為1價之鋶陽離子，較宜包含2個以上氟苯基。只要是所述鋶陽離子，就會對i線區域之光線具有高感光性，可適宜地形成光波導。
又，鋶鹽(B-1)宜具有醯基。只要是所述鋶鹽(B-1)，就會對i線區域之光線具有較高感光性，可適宜地形成光波導。
此外，鋶鹽(B-1)宜具有下述式(1)所示陽離子。 [化學式1] 式(1)中之R 1及R 2分別獨立表示氫原子或鹵素原子；R 3表示芳基。
尤其R 1宜為氫，R 2較宜為氟或氯。具體而言，鋶鹽(B-1)宜為4-(2-氯-4-苯甲醯基苯硫基)苯基二(氟苯基)鋶、4-(3-氯-4-苯甲醯基苯硫基)苯基二(氟苯基)鋶、4-(2-氟-4-苯甲醯基苯硫基)苯基二(氟苯基)鋶、4-(3-氟-4-苯甲醯基苯硫基)苯基二(氟苯基)鋶等，較宜為4-(2-氯-4-苯甲醯基苯硫基)苯基二(氟苯基)鋶、4-(3-氯-4-苯甲醯基苯硫基)苯基二(氟苯基)鋶。只要是所述鋶鹽(B-1)，就會對i線區域之光線具有更高感光性，可適宜地形成光波導。
又，鋶鹽(B-1)具有之陰離子無特別限定，但具體而言，宜選自於由SbF 6 -、SbCl 6 -、SbBr 6 -及SbI 6 -所構成群組，較宜為SbF 6 -。只要是所述鋶鹽(B-1)，就會對i線區域之光線具有高感光性，可適宜地形成光波導。
相對於環氧樹脂(A)100質量份，光硬化劑(B)之含量宜為0.3質量份以上。另一方面，相對於環氧樹脂(A)100質量份，光硬化劑(B)之含量宜為1.2質量份以下。光硬化劑(B)之含量只要在上述範圍內，就會產生適量的陽離子與陰離子。藉此，光波導用樹脂組成物的保存性及處理性不會降低，可形成適宜的光波導。
鋶鹽(B-1)可單獨使用，亦可組合2種以上來使用。相對於環氧樹脂(A)100質量份，鋶鹽(B-1)之含量宜為0.3質量份以上，較宜為0.6質量份以上。另一方面，相對於環氧樹脂(A)100質量份，鋶鹽(B-1)之含量宜為1.2質量份以下，較宜為1.0質量份以下。鋶鹽(B-1)之含量只要在上述範圍內，就會產生適量的陽離子與陰離子。藉此，光波導用樹脂組成物的保存性及處理性不會降低，可形成適宜的光波導。 ＜添加劑＞
在不阻礙本實施形態之效果的範圍內，光波導用樹脂組成物亦可含有添加劑。添加劑無特別限定，但可舉例如抗氧化劑、調平劑及溶劑等。
抗氧化劑無特別限定，但具體而言，可舉酚系之抗氧化劑、亞磷酸鹽系之抗氧化劑及硫系之抗氧化劑等，且宜為酚系之抗氧化劑。
酚系之抗氧化劑可舉例如股份公司ADEKA製之AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-60、AO-80、住友化學股份公司製之SUMILIZER GA-80等。
亞磷酸鹽系之抗氧化劑可舉例如股份公司ADEKA製之PEP-8、PEP-36、HP-10、2112、1178、1500、城北化學工業股份公司製之JP-360、JP-3CP等。
硫系之抗氧化劑可舉例如股份公司ADEKA製之AO-412S、AO-503、住友化學股份公司製之SUMILIZER TP-D等。
抗氧化劑可單獨使用上述例示之化合物，亦可組合2種以上來使用，但期望的是單獨使用酚系之抗氧化劑。藉由使光波導用樹脂組成物含有抗氧化劑，就可適宜地形成耐熱性高之光波導。
相對於環氧樹脂(A)100質量份，抗氧化劑之含量宜為0質量份以上，較宜為0.2質量份以上，更宜為0.3質量份以上。另一方面，相對於環氧樹脂(A)100質量份，抗氧化劑之含量宜為5質量份以下，較宜為2質量份以下，更宜為1質量份以下。含有抗氧化劑時，抗氧化劑若過少或過多，就會變得無法充分提高硬化物的耐熱性。具體而言，抗氧化劑若過少，會變得不易發揮添加抗氧化劑之效果，恐怕會無法充分提高硬化物的耐熱性。抗氧化劑若過多，抗氧化劑會作為塑化劑而起作用，恐怕會使硬化物的耐熱性降低。從該等情事來看，抗氧化劑之含量只要在上述範圍內，就可適宜地形成耐熱性高之光波導。
調平劑可使用一般作為分散劑使用之各種分散劑。可舉例如OMNOVA Solutions製之PF-636等。如以上所述，本實施形態之光波導用樹脂組成物是可形成耐熱性高之光波導的組成物。 ＜硬化方法＞
使光波導用樹脂組成物硬化的方法只要是有進行光硬化就無特別限定，但具體而言，可舉對光波導用樹脂組成物照射波長365nm之光線1000mJ/cm2，且在140℃下進行10分鐘之熱處理的方法。另外，吸收波長及熱處理的條件只要是有進行光硬化就無特別限定。
相對於硬化前之光波導用樹脂組成物中所含的環氧基之量100%，藉由上述方法硬化後之光波導用樹脂組成物中所含的環氧基之量宜為20%以下，較宜為18%以下，更宜為16%以下。可以說光波導用樹脂組成物之硬化物中所含的環氧基之量越少，就越有在進行光硬化。
另外，本實施形態中所提「環氧基之量」是以藉由傅立葉轉換紅外光譜光度計(FT-IR)測定所得IR光譜中的環氧基的峰(peak)為基礎來算出。更具體而言，是在FT-IR之數據(IR光譜，橫軸：波長，縱軸：吸光度(Abs))中，藉由比較進行定量化後之環氧基的峰(912cm -1)面積來算出。作為定量化時之基準，是以組成穩定之苯環的峰(830cm -1)為基準。
亦即，本實施形態中所提「環氧基之量」成為「環氧基之量=環氧基峰面積/苯環峰面積」。另外，界定面積之基線是藉由對IR光譜圖表中的峰左右的2點極小值畫切線而定。
如此一來，藉由照射波長365nm之光線，且在140℃下進行10分鐘之熱處理，光硬化就會充分進行，因此本實施形態之光波導用樹脂組成物變得可藉由利用了波長365nm之光線的DI法，大量生產適宜的光波導。
另外，即使藉由利用了光罩的投影曝光，本實施形態之光波導用樹脂組成物的光硬化仍會同樣地進行，因此可形成適宜的光波導。又，亦可使用i線區域外之光線，使光硬化進行。 2.光波導用乾膜及光波導
本實施形態之光波導用樹脂組成物可作為形成光波導時使用之光波導用乾膜的材料使用。
本實施形態之光波導用乾膜只要是具備包含上述光波導用樹脂組成物或上述光波導用樹脂組成物之半硬化物的樹脂層(以下亦稱作「光波導用樹脂組成物層1」。)者，就無特別限定。具體而言，如圖1所示，光波導用乾膜可舉在光波導用樹脂組成物層1之一面上具備薄膜基材2，且在另一面上具備保護薄膜3者等。藉此，光波導用乾膜的處理性便會提升。光波導用乾膜只要具備光波導用樹脂組成物層1即可，不僅薄膜基材2及保護薄膜3，亦可具備有其他層。薄膜基材2及保護薄膜3並非必須。另外，圖1是顯示本實施形態之光波導用乾膜的構成的剖面圖。
薄膜基材2無特別限定，但可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate(PET))薄膜、雙軸延伸聚丙烯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜及聚醯亞胺薄膜。其中又宜使用PET薄膜。
又，保護薄膜3無特別限定，但可舉例如聚丙烯薄膜等。
光波導用乾膜的形成方法無特別限定，但可舉例如以下方法。首先，在光波導用樹脂組成物添加溶劑等而做成清漆狀，並將該清漆塗佈於薄膜基材2上。該塗佈可舉使用缺角輪塗佈機(comma coater)等之塗佈等。藉由使該清漆乾燥，而在薄膜基材2上形成光波導用樹脂組成物層1。此外，在光波導用樹脂組成物層1上積層保護薄膜3。該積層方法可舉例如熱層合法。光波導用乾膜中的光波導用樹脂組成物層1可作為光波導的材料使用。光波導用乾膜可在形成光波導之芯時使用，亦可在形成包覆層時使用。本實施形態之光波導用樹脂組成物亦可不做成乾膜來使用，例如亦可做成清漆狀來使用。該光波導用樹脂組成物與光波導用乾膜同樣可在形成光波導之芯時使用，亦可在形成包覆層時使用。如此一來，若使用光波導用樹脂組成物及光波導用乾膜來形成光波導，就可製得耐熱性高之光波導。
又，光波導用乾膜中的光波導用樹脂組成物層1之厚度宜為10µm以上，較宜為25µm以上。另一方面，光波導用乾膜中的光波導用樹脂組成物層1之厚度宜為100µm以下，較宜為90µm以下。光波導用樹脂組成物層1之厚度只要為10µm以上且100µm以下，就可製得良好的乾膜。又，顯影後可製得良好的光波導。
本實施形態之光波導具備芯部與覆蓋芯部之包覆層。芯部及包覆層中之至少一者包含上述光波導用樹脂組成物之硬化物。在提高耐熱性之觀點下，芯部與包覆層宜都包含光波導用樹脂組成物之硬化物。
在歷經照射波長365nm之光線1000mJ/cm2且在140℃下進行10分鐘之熱處理的步驟之光波導中，在850nm下之初始光損耗宜為0.10dB/cm以下，較宜為0.09dB/cm以下。
針對本實施形態之光波導的形成方法，一邊參照圖2A~圖2D及圖3A~圖3D一邊進行說明。在此，針對具備光波導之光電複合配線板的製造方法進行說明。另外，圖2A~圖2D及圖3A~圖3D是用於說明具備本實施形態之光波導之光電複合配線板的製造方法的圖。
首先，如圖2A所示，準備具有電路9之基板5。接著，如圖2B所示，在基板5之設置有電路9之面上形成包覆層10。接著，如圖2C所示，在下包覆層10上形成芯部11。
接著，使用光波導用乾膜，形成上包覆層13。具體而言，如圖2D所示，從光波導用乾膜剝離保護薄膜3。然後，如圖3A所示，以光波導用樹脂組成物層1覆蓋下包覆層10及芯部11的方式，積層已剝離之光波導用乾膜。然後，如圖3B所示，從光波導用乾膜剝離薄膜基材2。接著，如圖3C所示，對光波導用樹脂組成物層1使用光源12，照射波長365nm之光線，使光波導用樹脂組成物光硬化。藉由如此進行，光波導用樹脂組成物層1即成為上包覆層13。
另外，如圖3C所示，對形成通孔15之場所以外照射波長365nm之光線，然後進行顯影，藉此，如圖3D所示，可形成通孔15。
如以上所述，可使用本實施形態之光波導用乾膜來形成光波導。亦即，圖3D所示之光波導具有芯部11、下包覆層10及上包覆層13。上包覆層13覆蓋著芯部11。上包覆層13是光波導用樹脂組成物之硬化物。在本實施形態中，是在形成上包覆層13時使用光波導用乾膜，但亦可在形成下包覆層10或芯部11時使用。
如以上所述，本實施形態之光波導用乾膜具備光波導用樹脂組成物層1。
又，本實施形態之光波導具備芯部與覆覆蓋芯部之包覆層，芯部及包覆層中之至少一者包含光波導用樹脂組成物之硬化物。 3.態樣
如從上述實施形態明顯可知，本揭示包含下述態樣。在以下，符號附有括弧乃僅用以明示與實施形態之對應關係。
第1態樣是光波導用樹脂組成物，含有環氧樹脂(A)與光硬化劑(B)。前述環氧樹脂(A)包含環氧當量為400g/eq以上且1500g/eq以下之固體雙酚A型環氧化合物(A-1)。前述光硬化劑(B)包含鋶鹽(B-1)，前述鋶鹽(B-1)具有包含1個以上氟苯基之陽離子。
根據該態樣，光波導用樹脂組成物藉由照射i線區域(355nm以上且390nm以下)之光線來進行光硬化，並且可使用DI法來有效率地形成光波導。
第2態樣是根據第1態樣之光波導用樹脂組成物。在第2態樣中，前述鋶鹽(B-1)具有SbF 6 -所示陰離子。
根據該態樣，對i線區域之光線具有高感光性，可適宜地形成光波導。
第3態樣是根據第1或第2態樣之光波導用樹脂組成物。在第3態樣中，前述鋶鹽(B-1)具有下述式(1)所示陽離子。 [化學式2] (式(1)中之R 1及R 2分別獨立表示氫原子或鹵素原子；R 3表示芳基。)
根據該態樣，對i線區域之光線具有更高感光性，可適宜地形成光波導。
第4態樣是根據第1至第3態樣中任一態樣之光波導用樹脂組成物。在第4態樣中，相對於前述環氧樹脂(A)100質量份，前述鋶鹽(B-1)之含量為0.3質量份以上且1.2質量份以下。
根據該態樣，會產生適量的陽離子與陰離子。藉此，光波導用樹脂組成物的保存性及處理性不會降低，可形成適宜的光波導。
第5態樣是根據第1至第4態樣中任一態樣之光波導用樹脂組成物。在第5態樣中，相對於前述環氧樹脂(A)總量，前述固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量為10質量%以上且70質量%以下。
根據該態樣，即變得容易形成光波導。
第6態樣是根據第1至第5態樣中任一態樣之光波導用樹脂組成物。在第6態樣中，前述環氧樹脂(A)更包含液狀脂肪族環氧化合物(A-2)及多官能芳香族環氧化合物(A-3)中之至少任一者。
根據該態樣，可更適宜地形成光波導。
第7態樣是根據第6態樣之光波導用樹脂組成物。在第7態樣中，相對於前述環氧樹脂(A)總量，前述液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量為10質量%以上且30質量%以下。
根據該態樣，即變得容易形成光波導。
第8態樣是根據第6或第7態樣之光波導用樹脂組成物。在第8態樣中，相對於前述環氧樹脂(A)總量，前述多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量為10質量%以上且60質量%以下。
根據該態樣，可抑制光波導的耐熱性及強度降低。
第9態樣是根據第1至第8態樣中任一態樣之光波導用樹脂組成物。在第9態樣中，更含有抗氧化劑。
根據該態樣，可適宜地形成耐熱性高之光波導。
第10態樣是根據第1至第9態樣中任一態樣之光波導用樹脂組成物。在第10態樣中，相對於硬化前之前述光波導用樹脂組成物中所含的環氧基之量100%，藉由照射波長365nm之光線1000mJ/cm 2，且在140℃下進行10分鐘之熱處理而硬化後之前述光波導用樹脂組成物中所含的環氧基之量為20%以下。
根據該態樣，可使光硬化進行。
第11態樣是根據第10態樣之光波導用樹脂組成物。在第11態樣中，在使用前述光波導用樹脂組成物之硬化物所形成之長度50mm、厚度35µm及寬度35µm之光波導，使波長850nm之光朝前述光波導之長度方向通過時的光損耗為0.10dB/cm以下。
根據該態樣，可使光波導的光損耗減少。
第12態樣是光波導用乾膜，具備樹脂層(1)，前述樹脂層(1)包含根據第1至第11態樣中任一態樣之光波導用樹脂組成物或前述光波導用樹脂組成物之半硬化物。
根據該態樣，可在形成光波導之芯部(11)或包覆層(10、13)時使用。
第13態樣是根據第12態樣之光波導用乾膜。在第13態樣中，更具備選自於由薄膜基材(2)及保護薄膜(3)所構成群組中之至少1種薄膜。
根據該態樣，光波導用乾膜的處理性便會提升。
第14態樣是光波導，具備芯部(11)與覆蓋前述芯部(11)之包覆層(10、13)。前述芯部(11)及前述包覆層(10、13)中之至少一者包含根據第1至第11態樣中任一態樣之光波導用樹脂組成物之硬化物。
根據該態樣，可使光損耗減少。
[實施例] 以下，藉由實施例來具體說明本揭示。惟，本揭示不受以下實施例限定。 [環氧樹脂(A)] ・固體雙酚A型環氧化合物(A-1)，三菱化學股份公司製，商品名：1006FS，環氧當量900~1100g/eq ・液狀脂肪族環氧化合物(A-2)，股份公司Daicel製，商品名：CELLOXIDE 2021P，環氧當量：128~133g/eq ・多官能芳香族環氧化合物(A-3)，股份公司Printec製，商品名：VG3101。 [光硬化劑(B)] ・鋶鹽(B-1)，股份公司ADEKA製，商品名：SP-172 ・銻酸鹽，股份公司ADEKA製，商品名：SP-170。 [添加劑] ・抗氧化劑，股份公司ADEKA製，商品名：AO-60 ・調平劑，OMNOVA Solutions製，商品名：PF-636。 [光波導用樹脂組成物]
如以下所述地調製出實施例1~3及比較例1之光波導用樹脂組成物。首先，以成為表1所示之組成(質量份)的方式，將各材料放在玻璃容器內進行秤量，並將2-丁酮、甲苯及丙二醇單甲基醚乙酸酯作為溶劑，分別以7：2：以1之比率加入。使該摻合物在80℃之回流下攪拌，藉此製得可溶解之固體成分已全部溶解之均勻的清漆狀組成物。將所得清漆狀組成物以聚四氟乙烯(PTFE)製之孔徑1µm的膜濾器過濾。藉此，去除所含有之固體狀的異物。以下，使用已過濾之清漆狀光波導用樹脂組成物。 [光波導用乾膜]
接著，使用實施例1~3及比較例1之光波導用樹脂組成物，製作出乾膜。使用股份公司HIRANO TECSEED製之缺角輪塗佈頭的多功能塗佈機，在作為薄膜基材之PET薄膜(東洋紡股份公司製之A4100)上，塗佈所得清漆狀光波導用樹脂組成物，以使由光波導用樹脂組成物所構成之層成為35µm，然後在130℃下使其乾燥10分鐘。藉由如此進行，在PET薄膜上即形成厚度35µm之由光波導用樹脂組成物所構成之層。在由該光波導用樹脂組成物所構成之層上，將定向性聚丙烯薄膜作為保護薄膜進行熱層合。藉由如此進行，即製得乾膜。對所得乾膜照射波長365nm之光線1000mJ/cm 2，且在140℃下進行10分鐘之熱處理，藉此製得硬化薄膜。如以下所述地評價所得硬化薄膜。 [FT-IR測定]
使用VARIAN公司製之型號「Varian 610-IR」，測定實施例1~3及比較例1之IR光譜，算出硬化物中所含的環氧基之量。將其結果與組成物之組成一同顯示於表1。 [表1] [光波導]
接著，如以下所述地製作出形成有評價用光波導之試樣(實施例4~6及比較例2)。
以真空層合機將厚度50µm之包覆層用乾膜層合至兩面之銅已蝕刻掉之基板(Panasonic股份公司製之1515W)。照射紫外線，從包覆層用乾膜剝離PET薄膜後，在140℃下進行加熱處理，藉此形成出底包覆層(下包覆層)。
接著，以真空層合機將厚度35µm之芯用乾膜層合至底包覆層之表面。使用DI法，對光硬化的部分(寬度35µm、長度50mm之直線圖案部分)照射波長365nm之光線1000mJ/cm 2，且在140℃下進行10分鐘之熱處理，使芯用乾膜之曝光部光硬化。
接著，使用水系助熔劑洗淨劑(荒川化學工業股份公司製之PINE ALPHA ST-100SX)進行顯影處理，藉此去除芯用乾膜之未硬化部分，並進行送風與乾燥，形成出芯。
接著，以真空層合機將厚度50µm之包覆層用乾膜從芯上層合。照射紫外線後在140℃下進行加熱，藉此使包覆層用乾膜光硬化。
以波導圖案成為50mm之長度的方式裁切基板，並研磨端面而製得形成有評價用光波導之試樣。
另外，在實施例4~6及比較例2中，分別使用具有實施例1~3及比較例1之組成的乾膜作為芯用乾膜(參照表2)。在實施例4~6及比較例2中，使用相同物作為包覆層用乾膜。亦即，包覆層用乾膜使用的是以光波導用樹脂組成物所形成之乾膜，前述光波導用樹脂組成物相對於環氧樹脂(A)100質量份，含有固體雙酚A型環氧化合物(A-1)25質量份、液狀脂肪族環氧化合物(A-2)14質量份、多官能芳香族環氧化合物(A-3)23質量份、氫化雙酚A型環氧化合物(三菱化學股份公司製，商品名：YX8040)38質量份、銻酸鹽1.0質量份、抗氧化劑1.4質量份及調平劑0.1質量份。銻酸鹽、抗氧化劑及調平劑如前面所述。如以下所述地評價所得光波導。 [初始波導損耗]
使來自波長850nm之VCSEL光源之光從芯直徑10µm、NA0.21之光纖入射至光波導之其中一端面，並使其從光波導之另一端面通過芯直徑200µm、NA0.4之光纖射出。以功率計測定如此射出之光的功率(P1)。
另一方面，以功率計測定在入射側之光纖及射出側之光纖之端面彼此對碰而不存在光波導的狀態下之光的功率(P0)。
從「波導損耗=-10×log(P1/P0)」之計算公式求出光波導的初始光損耗(波導損耗)。將其結果與使用之芯用乾膜一同顯示於表2。 [表2]
1:光波導用樹脂組成物層 2:薄膜基材 3:保護薄膜 5:基板 9:電路 10:下包覆層 11:芯部 12:光源 13:上包覆層 15:通孔
圖1是顯示本實施形態之光波導用乾膜的構成的剖面圖。
圖2A~圖2D是用於說明具備本實施形態之光波導之光電複合配線板的製造方法的圖。
圖3A~圖3D是用於說明具備本實施形態之光波導之光電複合配線板的製造方法的圖。
1:光波導用樹脂組成物層
2:薄膜基材
3:保護薄膜

Claims (14)

  1. 一種光波導用樹脂組成物，含有環氧樹脂(A)與光硬化劑(B)， 前述環氧樹脂(A)包含環氧當量為400g/eq以上且1500g/eq以下之固體雙酚A型環氧化合物(A-1)， 前述光硬化劑(B)包含鋶鹽(B-1)，前述鋶鹽(B-1)具有包含1個以上氟苯基之陽離子。
  2. 如請求項1之光波導用樹脂組成物，其中前述鋶鹽(B-1)具有SbF 6 -所示陰離子。
  3. 如請求項1之光波導用樹脂組成物，其中前述鋶鹽(B-1)具有下述式(1)所示陽離子， [化學式1] (式(1)中之R 1及R 2分別獨立表示氫原子或鹵素原子；R 3表示芳基)。
  4. 如請求項1之光波導用樹脂組成物，其中相對於前述環氧樹脂(A)100質量份，前述鋶鹽(B-1)之含量為0.3質量份以上且1.2質量份以下。
  5. 如請求項1之光波導用樹脂組成物，其中相對於前述環氧樹脂(A)總量，前述固體雙酚A型環氧化合物(A-1)之含量為10質量%以上且70質量%以下。
  6. 如請求項1之光波導用樹脂組成物，其中前述環氧樹脂(A)更包含液狀脂肪族環氧化合物(A-2)及多官能芳香族環氧化合物(A-3)中之至少任一者。
  7. 如請求項6之光波導用樹脂組成物，其中相對於前述環氧樹脂(A)總量，前述液狀脂肪族環氧化合物(A-2)之含量為10質量%以上且30質量%以下。
  8. 如請求項6之光波導用樹脂組成物，其中相對於前述環氧樹脂(A)總量，前述多官能芳香族環氧化合物(A-3)之含量為10質量%以上且60質量%以下。
  9. 如請求項1至8中任一項之光波導用樹脂組成物，其更含有抗氧化劑。
  10. 如請求項1之光波導用樹脂組成物，其中相對於硬化前之前述光波導用樹脂組成物中所含的環氧基之量100%，藉由照射波長365nm之光線1000mJ/cm 2，且在140℃下進行10分鐘之熱處理而硬化後之前述光波導用樹脂組成物中所含的環氧基之量為20%以下。
  11. 如請求項10之光波導用樹脂組成物，其中在使用前述光波導用樹脂組成物之硬化物所形成之長度50mm、厚度35µm及寬度35µm之光波導，使波長850nm之光朝前述光波導之長度方向通過時的光損耗為0.10dB/cm以下。
  12. 一種光波導用乾膜，具備樹脂層，前述樹脂層包含如請求項1至11中任一項之光波導用樹脂組成物或前述光波導用樹脂組成物之半硬化物。
  13. 如請求項12之光波導用乾膜，其更具備選自於由薄膜基材及保護薄膜所構成群組中之至少1種薄膜。
  14. 一種光波導，具備芯部與覆蓋前述芯部之包覆層， 前述芯部及前述包覆層中之至少一者包含如請求項1至11中任一項之光波導用樹脂組成物之硬化物。
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