WO2014125538A1 - 光導波路用ドライフィルム、それを用いた光導波路及び光電気複合配線板、並びに光電気複合配線板の製造方法 - Google Patents

光導波路用ドライフィルム、それを用いた光導波路及び光電気複合配線板、並びに光電気複合配線板の製造方法 Download PDF

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dry film
layer
plating adhesion
adhesion layer
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潤子 栗副
近藤 直幸
徹 中芝
愼悟 吉岡
橋本 眞治
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a dry film for an optical waveguide having high transparency and plating adhesion. Furthermore, the present invention relates to an optical waveguide, an optoelectric composite wiring board using such a dry film, and a manufacturing method thereof.
  • optical fibers have been mainly used as a transmission medium in the field of FTTH (Fiber to the Home) and long-range and medium-distance communication in the in-vehicle field.
  • FTTH Fiber to the Home
  • high-speed transmission using light has become necessary even at a short distance of 1 m or less.
  • optical waveguide type optical wiring board that can not be optical fiber, high density wiring (narrow pitch, branching, crossing, multilayering, etc.), surface mountability, integration with electric substrate, bending with small diameter Is suitable.
  • the first is replacement of a printed wiring board (PWB).
  • the second is replacement of a flexible printed circuit board (FPC) used for a hinge of a small terminal device.
  • PWB printed wiring board
  • FPC flexible printed circuit board
  • an opto-electric composite wiring board in which an optical circuit and an electric circuit are combined, it is necessary to input and output light by a light emitting element and a light receiving element in the optical circuit. Furthermore, it is necessary to have an arrangement that can mount various chips.
  • an optical circuit made of an optical circuit forming material that cannot be patterned can be attached to an electric circuit board.
  • the electric circuit and the optical circuit are manufactured in separate steps, bonding is possible. In this case as well, productivity is deteriorated because an agent is required and positioning of the optical circuit is required.
  • the optical wiring material itself has patterning properties and adhesion by plating.
  • a method of adding inorganic particles, rubber particles, or the like to the optical wiring material is conceivable.
  • a dry film for the optical waveguide in order to make it easy to form an optical waveguide on a substrate, it is known to use a dry film for the optical waveguide.
  • a dry film for an optical waveguide a dry film having a base film and at least two photosensitive resin layers having different refractive indexes after curing is known (for example, Patent Document 2).
  • the dry film described in Patent Document 2 does not aim at achieving both transparency and adhesion, and is not intended to provide adhesion to plating on the surface layer of the film.
  • the present invention provides a dry film for an optical waveguide that can be patterned and can achieve both transparency and plating adhesion, an optical waveguide and a photoelectric composite wiring board using the same, and a photoelectric composite using the dry film It aims at providing the manufacturing method of a wiring board.
  • the present inventors can solve the above-described problems by using a dry film in which a plating adhesion layer having both patterning property, plating adhesion, and transparency is formed on the clad. I found.
  • the dry film for an optical waveguide is formed by laminating a carrier film, a plating adhesion layer, an uncured clad layer, and a cover film in this order, and a resin composition constituting the plating adhesion layer. Solid fine particles are dispersed.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional dry film for an optical waveguide.
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating a process of bonding a conventional optical waveguide dry film to a substrate.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of the dry film for an optical waveguide of the present invention and an embodiment of the step of bonding the dry film for an optical waveguide of the present invention to a substrate.
  • FIG. 4 is a schematic view showing one embodiment from the curing step to the roughening step in the manufacturing process of the optical waveguide dry film of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of a circuit formation step in the production process of the optical waveguide dry film of the present invention.
  • a conventional optical waveguide film is a solid transparent resin (optical material, for example, clad) which is an optical waveguide material between two films (carrier film 2 and cover film 3). Layer 1) is sandwiched.
  • the cover film 3 OPP film in the conventional example
  • the cover film 3 PEP film in the conventional example
  • the carrier film 2 PET film in the conventional example
  • the plating adhesion is desired on the surface layer after the carrier film is peeled off.
  • the plating adhesion is required for the clad material that is the most surface layer. Therefore, the present inventors expose the material having adhesiveness to the surface layer after peeling the carrier film by sandwiching a layer having plating adhesiveness between the carrier film and the optical waveguide material layer (cladding layer). And it has been found that it is possible to ensure adhesion of the surface plating.
  • the optical waveguide dry film according to this embodiment is laminated in the order of the carrier film 2, the plating adhesion layer 4, the uncured cladding layer 1 and the cover film 3, as shown in FIG. Solid fine particles are dispersed in the resin composition constituting the plating adhesion layer 4.
  • the resin composition in which solid fine particles are dispersed in this way a layer having plating adhesion can be formed on the cladding layer. That is, the etching rate in the chemical treatment of the resin and the solid fine particles (for example, silica particles) is different, and irregularities having anchors are formed, so that the cladding layer (light layer) and the plating layer are interposed through the plating adhesion layer. It is thought that adhesion is obtained. Therefore, according to the dry film for an optical waveguide of the present embodiment, there are excellent advantages that transparency and plating adhesion of the surface layer of the optical waveguide and / or the photoelectric composite wiring board can be ensured.
  • the waveguide film (clad layer) is laminated in an uncured state, adhesion between the clad layer and the plating adhesion layer can also be obtained.
  • the plating adhesion layer (particle blending layer) may be laminated in an uncured state or may be laminated after being cured.
  • PET polyethylene terephthalate
  • OPP biaxially stretched polypropylene film
  • PEN polyethylene naphthalate
  • polyimide polyimide
  • OPP is mainly used as the cover film, but this is not particularly limited.
  • the carrier film has a release treatment on the surface. This is because the carrier film can be peeled more smoothly at the interface between the plating adhesion layer and the carrier film.
  • release films can be used, and specific examples include TN100 manufactured by Toyobo Co., Ltd. and WZ manufactured by Toray Industries, Inc.
  • examples of the material constituting the plating adhesion layer include a resin composition in which solid fine particles are dispersed.
  • the resin composition used for the plating adhesion layer can be used without particular limitation as long as it has curability and transparency.
  • a resin composition having photocurability and UV transparency is used.
  • various epoxy resins various oxetane resins, compounds having reactive double bonds such as various acrylates and methacrylates, and the like can be given.
  • a resin composition whose main component is the same resin as the clad layer even if the resin component is mixed at the interface between the plating adhesion layer and the clad layer, the transparency of the clad layer (optical layer) is not affected.
  • the average particle size of the solid fine particles dispersed in the plating adhesion layer is desirably 0.1 to 5 ⁇ m. If the average particle size is 0.1 ⁇ m or more, the particles are less likely to aggregate and it is easy to ensure transparency. Furthermore, it is considered that a sufficient anchor size can be ensured by the roughening treatment, and the effect of adhesion can be surely obtained. Moreover, there exists an advantage that the film thickness at the time of setting it as a dry film as an average particle diameter of 5 micrometers or less can be made thin.
  • the blending amount of the solid fine particles in the resin composition constituting the plating adhesion layer is preferably about 20 to 50% by mass. Within this range, the effect of improving plating adhesion can be sufficiently obtained, and transparency can be easily maintained.
  • the solid fine particles can be dispersed by adding to the resin composition constituting the plating adhesion layer, followed by stirring with a disper or the like at about 3000 to 6000 rpm for 1 to 2 hours and then dispersing with a bead mill or the like. .
  • oxides such as silica, zirconium (Zr), titanium (Ti), tin (Sn), polymer fine particles such as rubber particles, or polymer fine particles can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • silica particles in that the refractive index is close to that of the epoxy resin.
  • silica particles commercially available particles can be used. Specifically, for example, Admatex SOC2 (SO25R) (median diameter 0.5 ⁇ m), Denka SFP-130MC (median diameter 0.7 ⁇ m), Denka FB-1SDX (median diameter 1.8 ⁇ m), Tokuyama SS-04 (center particle size 0.4 ⁇ m), Tokuyama SS-07 (center particle size 0.7 ⁇ m), Tokuyama SS-15 (center particle size) 1.5 ⁇ m) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Admatex SOC2 SO25R
  • Denka SFP-130MC median diameter 0.7 ⁇ m
  • Denka FB-1SDX median diameter 1.8 ⁇ m
  • Tokuyama SS-04 center particle size 0.4 ⁇ m
  • Tokuyama SS-07 center particle size 0.7 ⁇ m
  • Tokuyama SS-15 center particle size 1.5 ⁇ m
  • silica surface that has been subjected to a surface treatment such as epoxy silane may be used.
  • Specific rubber particles and the like can be made of acrylic (acrylate, methacrylate) monomers, styrene monomers, vinyl monomers, and copolymers thereof. Other than these, any transparent particles that are etched in the permanganate treatment step can be used.
  • rubber particles can be used. Specifically, for example, metablene KW4426 (0.1 ⁇ m), which is a core-shell type particle manufactured by Mitsubishi Rayon, and W300 (0.1 ⁇ m), which is a core-shell type particle. ), Acrylic rubber particles W450A (0.2 ⁇ m), JSR acrylic rubber particles XSK500 (0.5 ⁇ m), and the like.
  • inorganic solid fine particles such as silica particles and rubber particles can be used in combination.
  • the amount of the rubber particles is such as transparency. From the viewpoint, about 2 to 5% by mass is appropriate.
  • a dry film for an optical waveguide that exhibits excellent plating adhesion can be obtained by dispersing the solid fine particles as described above in the resin composition constituting the plating adhesion layer.
  • the optical waveguide material for the cladding layer if it is a transparent resin having a refractive index lower than that of the optical waveguide material used for the core layer, it is a photoreactive material such as epoxy, phenoxy, acrylic, and acrylate that is solid at room temperature.
  • a thermally reactive material can be used as appropriate.
  • light refers to energy rays typified by ultraviolet rays.
  • Photoreactivity is a property of generating curing, a change in refractive index, a change in solubility in a specific liquid, and the like by applying energy rays.
  • the thermal reactivity is a property that causes heating, changes in refractive index, changes in solubility in a specific liquid, and the like by heating.
  • the optical waveguide material for the clad layer used in the present embodiment further has a property that the clad layer is cured by energy rays. This is because patterning can be performed by irradiating and curing only necessary portions with energy rays using a mask, and removing portions not irradiated with energy rays with a developer.
  • the resin contained in the clad layer is preferably photocurable, and more preferably the same as the resin contained in the resin composition forming the plating adhesion layer.
  • the adhesiveness between the plating adhesion layer and the clad layer material is further improved and the process is simplified by simultaneously curing.
  • the optical waveguide material for the clad layer used for forming the clad layer is 1,2-epoxy of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol. It is formed by an epoxy resin composition containing a -4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct, a bisphenol type epoxy resin, a phenoxy resin, and a cationic curing initiator.
  • the refractive index of the cladding layer can be lowered. Transparency can be increased and light loss can be reduced. Moreover, it can adjust so that the tackiness of a curable film may be weakened, and also can adjust Tg of hardened
  • the Tg of the cured product can be adjusted to be low, the brittleness of the cured product can be reduced, and the transparency can be increased, resulting in light loss. Can be reduced.
  • this bisphenol-type epoxy resin any one that is liquid at normal temperature and solid at normal temperature can be used. Therefore, by using a liquid one, the tackiness of the curable film can be improved, and further solid By using a thing, the tackability of a curable film can be lowered
  • the content of the bisphenol type epoxy resin is preferably in the range of 10 to 30% by mass with respect to the total resin content.
  • bisphenol type epoxy resin bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin and the like can be used.
  • the brittleness of the cured product can be suppressed, the toughness of the clad can be increased, the Tg can be adjusted low, the refractive index can be increased, and the transparent Performance can be increased, and light loss can be reduced.
  • it can adjust so that the viscosity of the solvent solution (varnish) prepared when producing a curable film may become high, preparation of a curable film becomes easy, and tackiness of a curable film It is also possible to adjust so as to keep the value low.
  • the phenoxy resin content is 10 to 10% of the total resin content. A range of 25% by weight is preferred.
  • This cationic curing agent includes a photocationic curing initiator that can initiate curing only by light, a thermal cationic curing initiator that can initiate curing only by heat, and a light / thermal cationic curing initiator that can initiate curing by both light and heat.
  • a photocationic curing initiator that can initiate curing only by light
  • a thermal cationic curing initiator that can initiate curing only by heat
  • a light / thermal cationic curing initiator that can initiate curing by both light and heat.
  • the content of the cationic curing agent is set as necessary, but generally it is preferably in the range of 0.5 to 2% by mass with respect to the total resin content.
  • the epoxy resin composition for producing a curable film for forming a clad preferably contains an epoxy resin represented by the following formula (1) in addition to the above components.
  • an epoxy resin represented by the following formula (1) it is preferable to use a thermal cationic curing initiator and a photocationic curing initiator in combination as the cationic curing initiator.
  • the epoxy resin of the formula (1) is a trimethylolpropane type epoxy resin, which has extremely high transparency and can form a highly transparent clad to reduce the optical loss of the optical waveguide.
  • a curable film is prepared by applying an epoxy resin varnish. It is difficult to cure the resin during the drying process, and it is possible to obtain a curable film having a long usable life and excellent laminating properties.
  • the curable film produced with this epoxy resin composition by using together a thermal cationic curing initiator and a photocationic curing initiator as a cationic curing initiator of the epoxy resin composition containing the epoxy resin of Formula (1).
  • a thermal cationic curing initiator and a photocationic curing initiator as a cationic curing initiator of the epoxy resin composition containing the epoxy resin of Formula (1).
  • the ratio is preferably set so that the thermal cation curing initiator is 20 to 80% by mass. If the thermal cation curing initiator is less than 20% by mass, thermal curing of the uncured part becomes insufficient, and conversely if the thermal cation curing initiator exceeds 80% by mass, photocuring is sufficiently performed. I can't do that.
  • the epoxy resin composition for forming the cladding layer further contains an epoxy resin which is liquid at room temperature and has a plurality of 3,4-epoxycyclohexenyl structures in one molecule, in addition to the above components.
  • an epoxy resin which is liquid at room temperature and has a plurality of 3,4-epoxycyclohexenyl structures in one molecule, in addition to the above components.
  • This epoxy resin having a 3,4-epoxycyclohexenyl skeleton has extremely high transparency, can form a clad having a high transparency and a low refractive index, and an optical waveguide with low optical loss can be produced. It is something that can be done. Further, since it has a structure called internal epoxy, cationic curing is easy to proceed, and sufficient curing can be performed in a short time. Further, a curable film having a strong tackiness can be obtained, and the Tg can be increased or decreased depending on the molecular structure, and the Tg of the cured product can be adjusted. .
  • the epoxy resin composition contains the epoxy resin having the 3,4-epoxycyclohexenyl skeleton
  • the curability prepared with this epoxy resin composition is used.
  • the amount of the epoxy resin having a 3,4-epoxycyclohexenyl skeleton is preferably in the range of 5 to 50% by mass with respect to the total amount of the resin components.
  • Examples of the epoxy resin having a 3,4-epoxycyclohexenyl skeleton include 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate, ⁇ -caprolactone-modified 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3. ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate and the like can be used.
  • the epoxy resin composition for forming the clad layer further includes various epoxy resins, various oxetane resins, various compounds having reactive double bonds such as acrylates and methacrylates, various liquids, and the like within the scope of the present invention.
  • it can contain a solid rubber-like substance, and can also contain a sensitizer, a surface conditioner (leveling agent, antifoaming agent, anti-repellent agent) and the like.
  • optical waveguide dry film of the present embodiment using each of the above compositions can be performed, for example, as follows.
  • a varnish for the plating adhesion layer is prepared (as a material, it is preferable to use the optical waveguide material for the cladding layer as described above). Solid particles such as silica of a predetermined size are blended in this varnish. Furthermore, it is preferable to filter this varnish before use. For the filtration, for example, a membrane filter having a pore diameter of about 10 ⁇ m can be used. Thereby, the aggregated particles can be removed.
  • the obtained mixture varnish is coated on a carrier film 2 (for example, PET) and dried to remove the solvent. Thereby, the solid plating adhesion layer 4 is laminated on the carrier film.
  • a carrier film 2 for example, PET
  • the thickness of the plating adhesion layer 4 formed at this time is important.
  • An optical component is mounted by forming a mounting pad by plating on the plating adhesion layer.
  • the plating adhesion layer is too thick, the distance between the component and the mirror will increase, and the usefulness of circuit formation in plating will be lost. End up.
  • the optical material is of an ultraviolet curable type, there is a problem that ultraviolet rays can pass through the plating adhesion layer if it is too thick.
  • the thickness of the plating adhesion layer is preferably 1 to 10 ⁇ m, and more preferably 2 to 5 ⁇ m.
  • a clad layer varnish is prepared using the clad layer optical waveguide material as described above, and is coated on the plating adhesion layer 4 with a desired thickness. Further, the clad layer 1 is obtained by drying to evaporate the solvent from the coated varnish. Finally, for example, an OPP film is bonded as the cover film 3 to complete (FIG. 3A).
  • the thickness of the obtained dry film as a whole is about 10 to 100 ⁇ m and can be used for the production of optical waveguides and / or photoelectric composite wiring boards.
  • the dry film of this embodiment is excellent in patternability, transparency, and plating adhesion, the use thereof can simplify the manufacturing process and further shorten the distance between the electric circuit and the optical waveguide core. Therefore, the coupling loss with the chip can also be suppressed.
  • An excellent optical waveguide and / or photoelectric composite wiring board can be produced using the obtained dry film for optical waveguide.
  • the method for manufacturing a photoelectric composite wiring board includes a laminating step of laminating the above-described dry film on a substrate on which a cladding and a core of an optical waveguide are formed, curing a plating adhesion layer and an uncured cladding layer. And a development step for developing the plating adhesion layer and the clad layer simultaneously, a roughening step for roughening the surface of the plating adhesion layer, and a circuit formation step for forming an electric circuit.
  • an electric printed circuit board, a glass substrate, and other plastic substrates are used as a base substrate and the process up to core patterning for an optical waveguide is performed.
  • an optical waveguide material for a cladding layer and an optical waveguide material for a core layer are produced.
  • the optical waveguide material for the core layer for example, materials described in JP 2009-104084 A can be used.
  • a lower clad layer 7 is formed by attaching a clad material on the base substrate 5, irradiating with ultraviolet rays through a photomask as necessary, and developing.
  • a core material is stuck on the lower clad layer 7, and an energy beam such as ultraviolet rays is irradiated through a photomask if necessary, and development is performed, whereby the pattern of the core 6 is formed.
  • the cover film 3 is peeled from the dry film according to this embodiment, and the clad layer 1 of the dry film is placed on and adhered to the substrate that has been subjected to the core patterning obtained above (FIG. 3 ( b)).
  • the pasting can be performed, for example, by heating with pressure using a vacuum laminator or a vacuum press.
  • the carrier film 2 is peeled off to complete a substrate in which the base substrate 5, the patterned core 6, the uncured clad layer 1 covering this, and the plating adhesion layer 4 are laminated in this order (lamination process) (FIG. 3). (C)).
  • the primary curing of the plating adhesion layer material and the cladding layer material includes, for example, photocuring (ultraviolet irradiation) (FIG. 4A), but is not limited thereto, and may be thermosetting.
  • a resin composition containing a resin different from the cladding layer is used as the plating adhesion layer material (that is, when primary curing is not performed simultaneously)
  • either the cladding layer material or the plating adhesion layer material is treated first.
  • the uncured portion of resin is removed by developing with a developer such as an aqueous flux cleaning agent at a temperature of room temperature to warming (about 50 ° C.) with an ultrasonic cleaner (developing step).
  • a developer such as an aqueous flux cleaning agent at a temperature of room temperature to warming (about 50 ° C.) with an ultrasonic cleaner (developing step).
  • the plating adhesion layer material is also covered in a cured state on the cladding layer material that has been removed by the developer. This is removed by breaking the ultrasonic wave of the developer, but cannot be removed neatly if the thickness of the plating adhesion layer material is too large. In the present embodiment, there is no problem because the thickness of the plating adhesion layer is 10 ⁇ m or less.
  • the surface of the plating adhesion layer is roughened (desmearing) on the substrate that has been subjected to light / heat treatment of the cladding layer material, patterning, and primary curing of the plating adhesion layer material (FIG. 4C) ( Roughening step).
  • the solid fine particles contained in the plating adhesion layer drop off, and an anchor is formed in the plating adhesion layer.
  • the roughening treatment is performed, for example, by dipping in a roughening solution.
  • the temperature of the roughening solution is preferably 40 to 90 ° C., and the immersion time is preferably about 1 to 30 minutes.
  • the roughening solution is not particularly limited as long as it contains both or one of an acid and an oxidizing agent.
  • it can be roughened with a permanganate such as potassium permanganate, a dichromate, ozone, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide / sulfuric acid or nitric acid, or a combination thereof.
  • roughening may be performed stepwise by appropriately changing the type of the roughening solution. For example, by passing through a swelling process, a permanganic acid treatment process, and a reduction treatment process, the plating adhesion layer is etched, and solid fine particles are removed, whereby an anchor structure can be formed on the surface.
  • an outer layer circuit is formed by a known additive method (circuit formation step), and the optical waveguide and the electric circuit are combined, and the photoelectric composite A wiring board can be obtained.
  • the additive method includes a full additive method and a semi-additive method.
  • any method may be used to form the outer layer circuit.
  • electroless plating is performed on the entire surface (FIG. 5A), and a plating resist 10 is formed on a portion where a circuit is not desired (FIG. 5B). After the plating 11 is formed (FIG. 5C), the plating resist 10 is peeled off, and the electroless plating is removed by flash etching (FIG. 5D).
  • through holes can be formed and electrically connected to the base substrate by plating.
  • the through hole may be drilled by a drill or a laser, and a photovia can be opened by mask exposure.
  • the manufacturing method of this embodiment has an advantage that the process of forming an electric circuit on the surface of the optical waveguide is simplified because the clad and the plating adhesion layer can be formed simultaneously. Further, according to the present embodiment, the distance between the core of the optical waveguide and the electric circuit can be reduced and the coupling loss can be reduced without impairing the loss of the optical waveguide. Furthermore, an electric circuit can be formed on the optical waveguide by build-up.
  • the photoelectric composite wiring board of the present embodiment is preferably used in devices that require very high-speed signal processing, such as routers / servers and supercomputers.
  • the dry film for an optical waveguide is formed by laminating a carrier film, a plating adhesion layer, an uncured cladding layer, and a cover film in this order, and solid fine particles are contained in the resin composition constituting the plating adhesion layer. It is characterized by being distributed.
  • the resin composition constituting the cladding layer is a resin composition having photocurability. Accordingly, there is an advantage that patterning can be performed by irradiating and curing an energy ray only in a necessary portion using a mask and removing a portion not irradiated with the energy ray with a developer.
  • the resin composition constituting the plating adhesion layer is a resin composition having photocurability and ultraviolet light transmittance.
  • the plating adhesion layer preferably has a thickness of 1 to 10 ⁇ m.
  • the plating adhesion layer and the cladding layer are made of a resin composition having a resin having the same composition. Therefore, even if the resin component is mixed at the interface between the clad layer and the plating adhesion layer, there is an advantage that the transparency of the optical layer is not affected.
  • the carrier film has releasability. This is because the operability is more excellent.
  • the cladding layer has a property of being cured by energy rays. This is because patterning can be performed by irradiating only a necessary portion with an energy beam and curing it using a mask, and removing a portion not irradiated with the energy beam with a developer.
  • the solid fine particles are silica particles.
  • the resin composition is excellent in transparency and the patterning property is good.
  • the transmittance is excellent, there is an advantage that it can be cured together with the cladding layer immediately below.
  • optical waveguide made of the dry film
  • optoelectric composite wiring board including the optical waveguide
  • the method for manufacturing a photoelectric composite wiring board includes a laminating step of laminating the dry film on a substrate on which a cladding and a core of an optical waveguide are formed, a plating adhesion layer, and an uncured cladding layer are cured. It includes at least a curing step, a developing step for simultaneously developing the plating adhesion layer and the cladding layer, a roughening step for roughening the surface of the plating adhesion layer, and a circuit formation step for forming an electric circuit.
  • the dry film for optical waveguides of this embodiment is excellent in patterning property, transparency and plating adhesion, the use thereof can simplify the manufacturing process of the photoelectric composite wiring board, and further, the electric circuit and the optical circuit. Since the distance from the waveguide core can be shortened, the coupling loss with the chip can also be suppressed.
  • the resin contained in the cladding layer is the same resin as the epoxy resin that forms the plating adhesion layer, and the plating adhesion layer and the cladding layer are simultaneously photocured in the curing step. .
  • the resin contained in the cladding layer is the same resin as the epoxy resin that forms the plating adhesion layer, and the plating adhesion layer and the cladding layer are simultaneously photocured in the curing step.
  • Example 1 (1) Production of dry film for optical waveguide (with plating adhesion layer) Epoxy which is 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclosoxane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol As resin, 62 parts by mass of EHPE3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries), 12 parts by mass of Epicron 850s (manufactured by DIC Corporation) which is a liquid bisphenol A type epoxy resin, 18 parts by mass of YP50 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) which is a phenoxy resin 8 parts by mass of Epototo YH300 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) which is a trimethylolpropane type epoxy resin, 1 part by mass of SP-170 (manufactured by Adeka Co., Ltd.) as a photocation curing initiator, and a surface conditioner F470 (made
  • Tokuyama silica particles SS-04 manufactured by Tokuyama, center particle size 0.4 ⁇ m was blended in this varnish so as to be 30% by mass, stirred with a disper at 3000 rpm for 1 hour, and then dispersed with a bead mill.
  • the varnish containing the particles was filtered through a membrane filter having a pore size of 10 ⁇ m.
  • the varnish of the photocurable clad layer material was prepared by foaming, and this varnish was applied to a PET film (product number A4100) manufactured by Toyobo Co., Ltd. using a multi-coater of a comma coater head manufactured by Hirano Techseed, and dried to a thickness of 10 ⁇ m. A film with a clad layer was obtained.
  • EPPN201 (Nippon Kayaku) 18 parts by mass, liquid bisphenol 10 parts by mass of Epicron 850S (manufactured by DIC Corporation) which is an A-type epoxy resin, 1 part by mass of SP170 (manufactured by Adeka Corporation) which is a photocationic curing initiator, and F470 (DIC Corporation) which is a surface conditioner Manufactured) 0.1 parts by mass of each compounding component dissolved in 30 parts by mass of toluene and 70 parts by mass of MEK, filtered through a membrane filter having a pore size of 1 ⁇ m, and then degassed under reduced pressure to obtain a varnish as a core material.
  • This varnish was applied to a PET film (product number A4100) manufactured by Toyobo using a multi-coater of a comma coater head manufactured by Hirano Techseed, and dried to obtain a film with a core layer having a thickness of 40 ⁇ m.
  • the cover film is peeled off and stacked so that the cladding layer comes on the base substrate, and the vacuum laminator “V-13” (manufactured by Nichigo Morton) is applied.
  • the film was pasted under conditions of a temperature of 50 ° C., a pressure of 0.3 Mpa, and a time of 90 seconds.
  • UV2J / cm ⁇ 2 > (365nm) was irradiated, the carrier (PET) film was peeled off, and the heat processing was performed for 150 degreeC for 30 minutes.
  • an enzyme plasma treatment was applied to cure the film with a clad layer to form an underclad.
  • the cover film was peeled off and laminated so that the core material came to the surface of the undercladding, and was laminated with the vacuum laminator under the above conditions.
  • a negative mask (having a linear pattern with a slit width of 40 ⁇ m and a length of 120 mm) is placed and exposed with an ultra-high pressure mercury lamp at a light amount of 4 J / cm 2 , and the PET film is peeled off from the film with the core layer, followed by heat treatment at 140 ° C. for 10 minutes. Was done. Further, the unexposed portion of the photocurable film was dissolved and removed by developing using a water-based flux cleaning agent adjusted to 55 ° C. (“Pine Alpha ST-100SX” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) as a developer. . Next, after finishing and washing with water and air blowing, the core was formed by drying at 100 ° C. for 10 minutes.
  • the surface state of the underclad after the development processing was visually observed, and the appearance of the core was observed with a stereomicroscope. As a result, it was confirmed that the surface of the underclad was well developed without resin residue, and there was no peeling or void from the underclad of the core.
  • a micromirror for deflecting the guided light by 90 ° was formed at a location 10 mm from both ends of the core. That is, first, using a rotating blade (“# 5000” blade manufactured by Disco Co., Ltd.) with an apex angle of the cutting blade of 90 °, 10 mm from both ends of the core 1 under the conditions of a rotational speed of 10000 rpm and a moving speed of 0.1 mm / s.
  • a V-groove with a depth of 50 ⁇ m is processed by moving across the position, and then a solution obtained by diluting a varnish for “cladding layer” 50 times with a solvent of 30 parts by mass of toluene and 70 parts by mass of MEK is V
  • the groove is thinly coated with a brush, dried at 100 ° C. for 30 minutes, exposed to ultraviolet light with an ultrahigh pressure mercury lamp at 1 J / cm 2 , and further subjected to heat treatment at 120 ° C. for 10 minutes, whereby V groove Was smoothed.
  • gold was vacuum-deposited by covering a metal mask having only the V-groove portion opened, thereby forming a micromirror with a gold thin film having a thickness of 1000 mm on the surface of the V-groove.
  • the cover film of the dry film of the example obtained in the above (1) was peeled off, laminated with a vacuum laminator “V-130” at 80 ° C. and 3 atm, and the PET film was peeled and removed.
  • a mask was placed, exposed with a light amount of 2 J / cm 2 with an ultra-high pressure mercury lamp, heat-treated at 140 ° C. for 10 minutes, and then developed in the same manner as in the core formation.
  • the obtained substrate was immersed in a swelling liquid containing a solvent as a main component at a liquid temperature of 80 ° C. for 9 minutes. Since the cross-linked portion of the resin is attacked by the swelling liquid, roughening by subsequent permanganic acid treatment is easily performed. After the swelling treatment, a roughened shape was formed by dipping in a solution containing permanganate as a main component at a liquid temperature of 80 ° C. for 30 minutes, and dipping in a neutralization treatment solution at a liquid temperature of 45 ° C. for 5 minutes to remove manganese residues.
  • the substrate subjected to the roughening treatment was adsorbed with a catalyst metal serving as a core of electroless plating by a catalyst process after a cleaner conditioner process and a soft etching process.
  • a catalyst metal serving as a core of electroless plating by a catalyst process after a cleaner conditioner process and a soft etching process.
  • a Pd—Sn complex is used as the catalyst metal.
  • the tin salt was dissolved, and metal palladium was generated by an oxidation-reduction reaction, thereby completing the electroless copper plating.
  • a plating resist was formed on a portion where the circuit was not desired to be formed, and after further electrolytic copper plating treatment, the plating resist was peeled off to remove the electroless plating.
  • UV transmittance of the dry film of the example The UV transmittance of the dry film produced in the above (1) is 313 nm through the clad with an adhesion layer by applying ultraviolet rays irradiated from an exposure machine. Evaluation was carried out by measuring the ultraviolet intensity with a UV sensor. As a reference, the ultraviolet intensity was measured in a state where the clad with the adhesion layer was removed. As a result, it was confirmed that the UV transmittance was 95% for the clad with the adhesion layer and 98% without the clad with the adhesion layer, and the UV transmittance was excellent.
  • ⁇ Comparative Example 1> Manufacture of the dry film of a comparative example It carried out similarly to Example 1, and prepared the varnish of the material for optical waveguides.
  • the produced clad layer varnish was applied to a release-treated surface of a carrier film (Toyobo PET film (product number TN100)) using a multi-coater of a comma coater head manufactured by Hirano Techseed, and dried to obtain a film having a thickness of 45 ⁇ m. .
  • an OPP film OPP-MA420 made by Oji Specialty Paper
  • a cover film was covered to complete a dry film (thickness 50 ⁇ m) of a comparative example.
  • Example 2 a dry film with a clad layer or a core layer was produced in the same manner as in Example 1.
  • the dry film for optical waveguides of the present invention has excellent adhesion and transparency.
  • the present invention has wide industrial applicability in the technical field of dry films for optical waveguides and photoelectric composite wiring boards.

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Abstract

 本発明は、光導波路用ドライフィルムであって、キャリアフィルム、メッキ密着層、未硬化のクラッド層及びカバーフィルムの順に積層されてなり、前記メッキ密着層を構成する樹脂組成物に固形微粒子が分散されていることを特徴とする、光導波路用ドライフィルムに関する。

Description

光導波路用ドライフィルム、それを用いた光導波路及び光電気複合配線板、並びに光電気複合配線板の製造方法
 本発明は、高い透明性とメッキ密着性を有する光導波路用ドライフィルムに関する。さらに本発明は、このようなドライフィルムを用いた光導波路及び光電気複合配線板、並びにその製造方法に関する。
 従来、FTTH(Fiber to the Home)や車載分野の長距離、中距離通信の分野で伝送媒体として光ファイバーが主流であった。近年、1m以内の短距離においても光を用いた高速伝送が必要となってきている。この領域には、光ファイバーではできない、高密度配線(狭ピッチ、分岐、交差、多層化等)、表面実装性、電気基板との一体化、小径での曲げが可能な光導波路型の光配線板が適している。
 光配線板には、大別すると次の2つのニーズがある。1つ目はプリント配線板(PWB)の置き換えである。2つ目は小型端末機器のヒンジに使用するフレキシブルプリント基板(FPC)の置き換えである。
 どちらのタイプも受発光素子であるVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)やPD(Photo Diode)やIC等を動作させるための電気配線や低速信号の伝送が不可欠であることから、光回路と電気回路が混載された光・電気複合配線板の形態が理想的である(例えば、特許文献1参照)。
 光回路と電気回路が複合化された光電気複合配線板において、光回路で発光素子や受光素子により光の入出力を行う必要があるため、電気回路積層基板の表層に光回路を配置し、更に各種チップを実装可能な配置がとれることが必要である。
 しかし、各種チップを実装するために設けた電気回路基板に光回路を形成する場合、パターニングができない光回路形成用材料を使用して全面に塗布し硬化させると、既に形成された各種チップを実装するために設けた電気回路が覆われてしまうため、後の工程で、レーザや機械加工により電気回路を覆っている光回路用材料を除去した後に実装しなければならないため、生産性が悪くなるという問題がある。
 あるいは、最表層に電気回路がなく下の層と電気的に接続するためのスルーホールのみが形成され、電気回路がない電気回路積層基板上に光回路を形成した場合、そこへ更にチップを実装するために電気回路を形成する場合は、特に、パターニングできない光回路形成用材料を用いると光回路上に電気回路を形成した後に、下の層の電気回路との電気的接続を行うためには無数のスルーホールを形成しなければならず、非常に生産性が悪くなる。
 上記以外の方法としては、パターニングできない光回路形成用材料にて作製した光回路を電気回路基板に張り合わせる方法が考えられるが、電気回路と光回路を別工程で作製することになるため、接着剤が必要になったり、光回路の位置決めが必要になったりするために、この場合も生産性が悪くなる。
 このような問題を解決するためには、光配線用材料自身にパターニング性とメッキによる密着性を持たせることが有用である。そのための方策として、光配線材料に無機粒子やゴム粒子などを添加する方法が考えられる。しかし、透明性が高いことが要求される光配線材料に無機粒子やゴム粒子などを多量に添加することは難しく、このような材料は今のところ、知られていない。
 一方、基板上に光導波路を形成することを容易にするために、光導波路用のドライフィルムを用いることが知られている。これまでに、光導波路用ドライフィルムとして、ベースフィルム、硬化後の屈折率が異なる少なくとも2つの感光性樹脂層を有するドライフィルムが知られている(例えば、特許文献2)。
 しかしながら、前記特許文献2記載のドライフィルムでは、透明性と密着性の両立を課題としておらず、メッキに対する密着性をフィルムの表層に与えることを目的としたものでもない。
 そこで、本発明は、パターニングができ、かつ透明性とメッキ密着性の両立を実現できる、光導波路用ドライフィルム、それを使用する光導波路及び光電複合配線板、並びに前記ドライフィルムを用いた光電複合配線板の製造方法を提供することを目的とする。
特開2009-104084号公報 特開平6-258537号公報
 本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、パターニング性とメッキ密着性、透明性を兼ね備えたメッキ密着層をクラッド上に形成したドライフィルムによって、上述したような問題を解決できることを見出した。
 すなわち、本発明の一つの局面に係る光導波路用ドライフィルムは、キャリアフィルム、メッキ密着層、未硬化のクラッド層及びカバーフィルムの順に積層されてなり、前記メッキ密着層を構成する樹脂組成物に固形微粒子が分散されていることを特徴とする。
図1は、従来の光導波路用ドライフィルムの断面概略図である。 図2は、基板に従来の光導波路用ドライフィルムを接着する工程を示した概略図である。 図3は、本発明の光導波路用ドライフィルムの一実施態様と、基板に本発明の光導波路用ドライフィルムを接着する工程の一実施態様を示した概略図である。 図4は、本発明の光導波路用ドライフィルムの製造工程のうち、硬化工程から粗化工程までの一実施態様を示す概略図である。 図5は、本発明の光導波路用ドライフィルムの製造工程における、回路形成工程の一実施態様を示す概略図である。
 (光導波路用ドライフィルム)
 以下に、本発明を実施するための一実施形態を具体的に説明する。
 従来の光導波路用のフィルムは、図1に示すように、2枚のフィルム(キャリアフィルム2およびカバーフィルム3)の間に光導波路用材料である固形状の透明樹脂(光材料、例えば、クラッド層1)が挟まれた構造をしている。
 また、従来の光導波路用ドライフィルムでは、図2に示すように、カバーフィルム3と呼ばれる保護フィルム(従来例ではOPPフィルム)を剥ぎ、真空ラミネータ等で、基板に対して加熱加圧接着した後、必要に応じて材料を硬化、変質させ、キャリアフィルム2(従来例ではPETフィルム)を剥ぐことで、材料のみの層が形成される。これが、光配線用のクラッド層1(あるいはコア層)として使用される。
 メッキ密着性が望まれているのは、キャリアフィルムを剥いだあとの表層部分である。特にメッキ密着性が必要とされているのは、最も表層にくるクラッド用の材料についてである。そこで、本発明者らは、キャリアフィルムと光導波路材料層(クラッド層)との間にメッキ密着性を有する層を挟みこめば、キャリアフィルム剥離後の表層に、その密着性を有する材料が露出し、表層メッキ密着性の確保が可能となることを見出した。
 すなわち、本実施形態に係る光導波路用ドライフィルムは、図3(a)に示すように、キャリアフィルム2、メッキ密着層4、未硬化のクラッド層1及びカバーフィルム3の順に積層されてなり、前記メッキ密着層4を構成する樹脂組成物に固形微粒子が分散されていることを特徴とする。
 このように固形微粒子を分散させた樹脂組成物を用いることによって、メッキ密着性を有する層をクラッド層の上に形成することができる。すなわち、樹脂と固形微粒子(例えば、シリカ粒子)の化学的処理におけるエッチング速度が異なっており、アンカーを有する凹凸が形成されるため、メッキ密着層を介してクラッド層(光層)とメッキ層の密着が得られると考えられる。よって、本実施形態の光導波路用ドライフィルムによれば、透明性と、光導波路および/または光電気複合配線板の表層のメッキ密着性を確保できるという優れた利点がある。
 さらに、少なくとも導波路用フィルム(クラッド層)が未硬化の状態で積層されているため、クラッド層とメッキ密着層との密着も得られる。なお、メッキ密着層(粒子配合層)は未硬化の状態で積層してもよいし、硬化してから積層してもよい。
 また、例えば、最表層に電気回路がなく下の層と電気的に接続するためのスルーホールのみが形成された電気回路積層基板を使用する場合でも、この基板上の所定位置にパターニング性を利用し光回路を形成し、更にメッキによる電気回路を光層の上面と積層基板上に同時に電気回路を形成できるため、生産性がより優れるようになる。
 まず、キャリアフィルムとしてはポリエチレンテレフタレート(PET)が主に使われるが、特にこれに限るものではなく、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド等のフィルムを用いても構わない。一方、カバーフィルムとしてはOPPが主に使われるが、これも特に限定されるものではない。
 さらに、キャリアフィルムには表面に離型処理がしてあることが好ましい。キャリアフィルム剥離の際に、メッキ密着層とキャリアフィルムとの界面にてよりスムーズに剥離できるからである。このような離型フィルムは市販のものを使用することもでき、その具体例としては、東洋紡株式会社製のTN100や、東レ株式会社製のWZ等がある。
 次に、メッキ密着層を構成する材料としては、樹脂組成物に固形微粒子が分散されたものが挙げられる。
 メッキ密着層に用いられる樹脂組成物としては、硬化性および透明性を有するものであれば特に限定なく用いることができる。
 好ましくは、光硬化性およびUV透過性を有する樹脂組成物を使用する。例えば、各種エポキシ樹脂の他に、各種オキセタン樹脂、各種のアクリレートやメタクリレートなど反応性二重結合を有する化合物等が挙げられる。さらには、後述するクラッド層と同じ樹脂を主成分とする樹脂組成物を用いることが好ましい。それにより、メッキ密着層とクラッド層を一度に露光現像することができるからである。また、クラッド層と同じ樹脂を主成分とする樹脂組成物を用いることによりメッキ密着層とクラッド層の界面で樹脂成分が混合しても、クラッド層(光層)の透明性に影響がないという利点もある。
 メッキ密着層に分散される固形微粒子の平均粒径は、0.1~5μmであることが望ましい。平均粒径が0.1μ以上であれば、粒子が凝集を起こしにくく透明性を確保しやすい。さらに、粗化処理によって充分なアンカーサイズを確保でき、密着性の効果が確実に得ることができると考えられる。また、平均粒径5μm以下であると、ドライフィルムとする際の膜厚を薄くできるというメリットがある。
 メッキ密着層を構成する樹脂組成物中の固形微粒子の配合量は、20~50質量%程度であることが好ましい。この範囲内であれば、メッキ密着性向上の効果を充分に得ることができ、また透明性を維持しやすい。
 固形微粒子は、メッキ密着層を構成する樹脂組成物中に添加した後、例えば、ディスパー等で1~2時間で3000~6000rpm程度で攪拌した後、ビーズミル等で分散することによって分散させることができる。
 具体的な固形微粒子としては、例えば、シリカ、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、スズ(Sn)などの酸化物、又はゴム粒子などの高分子微粒子もしくはポリマー微粒子等を用いることができる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。
 なかでもシリカ粒子を用いることが、エポキシ樹脂と屈折率が近いという点において好ましい。
 シリカ粒子としては、市販のものを使用することもでき、具体的には、例えば、アドマテックス製SOC2(SO25R)(メジアン径0.5μm)、デンカ製SFP-130MC(メジアン径0.7μm)、デンカ製FB-1SDX(メジアン径1.8μm)、トクヤマ製SS-04(中心粒径0.4μm)、トクヤマ製SS-07(中心粒径0.7μm)、トクヤマ製SS-15(中心粒径1.5μm)等が挙げられる。これらは単独で用いることもできるが、2種以上を併用することもできる。
 また、シリカ表面に、エポキシシランなどの表面処理が施されているものを使用してもよい。
 一方、ゴム粒子等の高分子微粒子やポリマー微粒子等を用いると、これらの粒子が伸びることによって剥離面積が増加し、密着性が増すことが期待できる。
 具体的なゴム粒子等としては、アクリル系(アクリレート、メタクリレート)モノマー、スチレン系モノマー、ビニル系モノマーやそれぞれの共重合体からなるものを使用することができる。これら以外でも過マンガン酸処理工程にてエッチングされる透明な粒子であれば使用可能である。
 ゴム粒子等としては、市販のものを使用することもでき、具体的には、例えば、三菱レイヨン製のコアシェル型粒子であるメタブレンKW4426(0.1μm)、コアシェル型粒子であるW300(0.1μm)、アクリルゴム粒子であるW450A(0.2μm)、JSR製のアクリルゴム粒子であるXSK500(0.5μm)等が挙げられる。
 本実施形態の固形微粒子として、シリカ粒子などの無機固形微粒子とゴム粒子とを併用することもでき、20~50質量%のシリカ粒子と併用する場合のゴム粒子の配合量は、透明性等の観点から2~5質量%程度が適当である。
 上述したような固形微粒子を、メッキ密着層を構成する樹脂組成物に分散させることにより、優れたメッキ密着性を発揮する光導波路用ドライフィルムを得ることができる。
 次に、クラッド層用光導波路材料としては、コア層に用いる光導波路材料よりも屈折率の低い透明な樹脂であれば、常温で固形である、エポキシ、フェノキシ、アクリル、アクリレート等の光反応性、もしくは、熱反応性の材料を適宜用いることができる。本実施形態において、光とは、紫外線を代表とするエネルギー線を指す。光反応性とは、エネルギー線を当てることで、硬化、屈折率の変化、特定の液への溶解性変化、等を発生させる性質である。熱反応性とは、加熱することで、硬化、屈折率の変化、特定の液への溶解性変化、等を発生させる性質である。
 また、本実施形態で用いるクラッド層用光導波路材料は、さらに、クラッド層がエネルギー線によって硬化する性質を有するようになるものが望ましい。マスクを用いて、必要な部分のみエネルギー線を照射して硬化させ、エネルギー線が照射されない部分を現像液で除去することによりパターニングができるためである。より好ましくは、クラッド層に含まれる樹脂が、光硬化性を有することが好ましく、さらには前記メッキ密着層を形成する樹脂組成物に含まれる樹脂と同一であることが望ましい。同一の樹脂を含んでいることにより、同時に硬化させることでメッキ密着層とクラッド層材料間の密着性がより優れるとともに工程が簡素化されるという利点がある。また、メッキ密着層とクラッド層の界面で樹脂成分が混合しても、クラッド層(光層)の透明性に影響がないという利点もある。
 より具体的には、例えば、本実施形態において、クラッド層を形成するために使用されるクラッド層用光導波路材料は、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、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、及びカチオン硬化開始剤を含有するエポキシ樹脂組成物によって形成されるものである。
 前記の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を含有することによって、クラッド層の屈折率を低くすることができると共に透明性を高くすることができるものであり、光損失を低減することができるものである。また硬化性フィルムのタック性を弱めるように調整することができ、さらに硬化物のTgを高めに調整することができるものである。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の含有量が多くなり過ぎると、硬化性フィルムが脆くなって取り扱い性が悪くなるので、含有量は樹脂成分全量に対して30~70質量%の範囲が好ましい。
 また前記のビスフェノール型エポキシ樹脂を含有することによって、硬化物のTgを低めに調整して硬化物の脆さを低減することができ、また透明性を高くすることができるものであり、光損失を低減することができるものである。このビスフェノール型エポキシ樹脂として、常温で液状のもの、常温で固形のもの、いずれでも使用することができるので、液状のものを用いることによって硬化性フィルムのタック性を高めることができ、さらに固形のものを用いることによって硬化性フィルムのタック性を下げることができ、硬化性フィルムのタック性を調整することができるものである。ビスフェノール型エポキシ樹脂の含有量は、樹脂分全量に対して10~30質量%の範囲が好ましい。
 このビスフェノール型エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂などを用いることができる。
 また前記のフェノキシ樹脂を含有することによって、硬化物の脆さを抑えてクラッドの強靭性を高めることができると共にTgを低めに調整することができ、かつ屈折率を高くすることができると共に透明性を高くすることができ、光損失を低減することができるものである。また、硬化性フィルムを作製する際に調製する溶剤溶液(ワニス)の粘度が高くなるように調整することができ、硬化性フィルムの作製が容易になるものであり、また硬化性フィルムのタック性を低く抑えるように調整することもできるものである。フェノキシ樹脂の含有量が多くなり過ぎると、ワニスのチクソ性が高くなって硬化性フィルムを作製する際の塗工性に適さなくなるので、フェノキシ樹脂の含有量は、樹脂分全量に対して10~25質量%の範囲が好ましい。
 また、エポキシ樹脂組成物に硬化性を付与するための硬化開始剤として、前記のようにカチオン硬化開始剤を含有することによって、クラッドの透明性を高めることができ、光損失を低減することができるものである。このカチオン硬化剤としては、光によってのみ硬化を開始できる光カチオン硬化開始剤、熱によってのみ硬化を開始できる熱カチオン硬化開始剤、光によっても熱によっても硬化を開始できる光・熱カチオン硬化開始剤があるが、これらのいずれのものも使用することができ、またこれらを単独で使用する他に複数種を併用してもよい。カチオン硬化剤の含有量は必要に応じて設定されるが、一般に、樹脂分全量に対して0.5~2質量%の範囲が好ましい。
 クラッド形成用の硬化性フィルムを作製するエポキシ樹脂組成物は、前記の成分に加えてに、下記式(1)のエポキシ樹脂を含有することが好ましい。この場合、カチオン硬化開始剤として、熱カチオン硬化開始剤と光カチオン硬化開始剤を併用することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(1)のエポキシ樹脂はトリメチロールプロパン型エポキシ樹脂であり、極めて透明性が高く、透明性の高いクラッドを形成して光導波路の光損失を低減できるものである。また式(1)のエポキシ樹脂を含有すると、エポキシ樹脂組成物にカチオン硬化開始剤として熱カチオン硬化開始剤が含まれていても、エポキシ樹脂のワニスを塗工して硬化性フィルムを作製するにあたって、乾燥の過程で樹脂の硬化が進み難く、可使時間が長くラミネート性に優れた硬化性フィルムを得ることができるものである。また式(1)のエポキシ樹脂を含有させるエポキシ樹脂組成物のカチオン硬化開始剤として、熱カチオン硬化開始剤と光カチオン硬化開始剤を併用することによって、このエポキシ樹脂組成物で作製した硬化性フィルムをコアの上からラミネートし、露光して硬化させてクラッドを形成するにあたって、光照射できない部分があって、この部分の光硬化が不十分な場合でも、加熱によってこの部分を熱硬化して硬化不足を防ぐことができ、コアとクラッドとの密着性を高めて光の損失がより小さい光導波路を形成することができるものである。式(1)のエポキシ樹脂の配合量は、樹脂成分全量に対して3~25質量%の範囲が好ましい。3質量%未満であると、配合することによる効果を十分に得ることができないものであり、逆に25質量%を超えると、硬化性フィルムのタック性が強くなり過ぎて好ましくない。また熱カチオン硬化開始剤と光カチオン硬化開始剤を併用するにあたって、その比率は、熱カチオン硬化開始剤が20~80質量%になるように設定するのが好ましい。熱カチオン硬化開始剤が20質量%未満であると、光硬化していない部分の熱硬化が不十分になり、逆に熱カチオン硬化開始剤が80質量%を超えると、光硬化を十分に行なうことができなくなる。
 クラッド層形成用のエポキシ樹脂組成物には、前記の成分の他にさらに、3,4-エポキシシクロヘキセニル構造を1分子中に複数有する室温で液状のエポキシ樹脂を含有することが好ましい。この場合、カチオン硬化開始剤として光カチオン硬化開始剤のみを用いるのが好ましい。
 この3,4-エポキシシクロヘキセニル骨格を有するエポキシ樹脂は透明性が極めて高いものであり、透明性が高く且つ屈折率が低いクラッドを形成することができ、光損失の小さい光導波路を作製することができるものである。また内部エポキシとよばれる構造を持つので、カチオン硬化が進み易く、短時間で十分な硬化を行なうことができるものである。また、タック性が強い硬化性フィルムを得ることができるものであり、さらに分子構造に応じてTgを高くしたり低くしたりすることができ、硬化物のTgを調整することができるものである。さらに、エポキシ樹脂組成物にこの3,4-エポキシシクロヘキセニル骨格を有するエポキシ樹脂を含有させるにあたって、カチオン硬化開始剤として光カチオン硬化開始剤のみを用いる場合、このエポキシ樹脂組成物で作製した硬化性フィルムをコアの上からラミネートし、露光して硬化させると共にて加熱アフターキュアーしてクラッドを形成することによって、光導波路の導波損失が極めて低くなるものである。3,4-エポキシシクロヘキセニル骨格を有するエポキシ樹脂の配合量は、樹脂成分全量に対して5~50質量%の範囲が好ましい。
 この3,4-エポキシシクロヘキセニル骨格を有するエポキシ樹脂としては、3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3′,4′-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3′,4′-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートなどを用いることができる。
 クラッド層形成用のエポキシ樹脂組成物には、さらに、本発明の趣旨を阻害ない範囲で、各種エポキシ樹脂、各種オキセタン樹脂、各種のアクリレートやメタクリレートなど反応性二重結合を有する化合物、各種の液状又は固形のゴム状物質などを含有することもできるものであり、また増感剤や表面調整剤(レベリング剤、消泡剤、ハジキ防止剤)などを含有することもできるものである。
 前記各組成を用いた本実施形態の光導波路用ドライフィルムの作製は、例えば、以下のように行うことができる。
 まず、メッキ密着層用のワニスを作製する(材料としては、上述したようなクラッド層用光導波路材料を用いることが好ましい)。このワニスに所定サイズのシリカなどの固形微粒子を配合する。さらに、使用前には、このワニスを濾過することが好ましい。濾過には、例えば、孔径10μm程度のメンブランフィルタを用いることができる。これにより、凝集した粒子を除去することができる。
 得られた混合物ワニスをキャリアフィルム2(例えば、PET)上に塗工し、乾燥することで溶剤を除去する。これにより、キャリアフィルム上に固形状のメッキ密着層4が積層される。
 なお、この時の形成されるメッキ密着層4の厚みは重要である。メッキ密着層の上にメッキで実装パッドを形成し光部品を実装するが、メッキ密着層が厚すぎると、部品とミラーとの距離が遠くなり、メッキでの回路形成の有用性が失われてしまう。また光材料が紫外線硬化タイプの場合、厚すぎると紫外線がメッキ密着層を透過できなる問題がある。逆に薄すぎると、充分な粗化ができず、メッキ密着性が損なわれるおそれがある。よって、メッキ密着層の厚みとしては、1~10μmであることが望ましく、さらに2~5μmであることがより好ましい。
 その後、上述したようなクラッド層用光導波路材料を用いてクラッド層用ワニスを準備し、メッキ密着層4の上に所望の厚みで塗工する。さらに、塗工したワニスから溶剤を蒸発させるために乾燥させクラッド層1を得る。最後に、カバーフィルム3として、例えばOPPフィルムを貼り合わせて完成となる(図3(a))。
 得られたドライフィルム全体の厚みは、10~100μm程度であり、光導波路および/または光電複合配線板の製造に用いることができる。
 本実施形態のドライフィルムはパターニング性、及び透明性とメッキ密着性に優れるため、それを用いることによって、製造工程を簡素化することができ、さらに電気回路と光導波路コアとの距離を短くすることができるため、チップとの結合損失も抑えることができる。
 (光導波路および光電複合配線板の製造方法)
 得られた光導波路用ドライフィルムを用いて、優れた光導波路および/または光電複合配線板を製造することができる。
 すなわち、本実施形態に係る光電複合配線板の製造方法は、上述のドライフィルムを光導波路のクラッド及びコアが形成された基板上に積層する積層工程、メッキ密着層および未硬化のクラッド層を硬化する硬化工程、メッキ密着層およびクラッド層を同時に現像する現像工程、メッキ密着層の表面を粗化する粗化工程、及び電気回路を形成する回路形成工程を少なくとも含むことを特徴とする。
 以下、その一実施態様について、図3~5を参照して説明する。
 まず、本実施形態に係る光電複合配線板の製造の前工程として、電気プリント基板、ガラス基板、その他プラスチック基板をベース基板とし、光導波路用のコアパターニングまでを実施する。具体的には、まずクラッド層用光導波路材料とコア層用光導波路材料を作製する。コア層用光導波路材料としては、例えば、特開2009-104084号公報などに記載されている材料を使用することができる。
 ベース基板5上にクラッド用の材料を貼り付け、必要に応じてフォトマスクを介して紫外線等を照射し、現像を経ることで、下クラッド層7を形成する。下クラッド層7の上にコア用の材料を貼り付け、必要に応じてフォトマスクを介して紫外線等のエネルギー線を照射し、現像を経ることで、コア6のパターンを形成する。
 本実施形態に係るドライフィルムからカバーフィルム3を剥いで、上記で得られたコアパターニングまで実施された基板の上に、ドライフィルムのクラッド層1が接触するように置き、貼り付ける(図3(b))。このとき、貼り付けは、例えば、真空ラミネーターや真空プレスを用いて加圧加熱することで行うことができる。
 その後、キャリアフィルム2を剥ぐことで、ベース基板5、パターニングされたコア6と、これを覆う未硬化のクラッド層1、メッキ密着層4の順に積層された基板ができあがる(積層工程)(図3(c))。
 次に、クラッド層材料の処理とメッキ密着層材料の1次硬化を行う(硬化工程)。
 メッキ密着層材料およびクラッド層材料の一次硬化は、例えば、光硬化(紫外線照射)(図4(a))が挙げられるが、それに限定されず、熱硬化であってもよい。
 なお、もしメッキ密着層材料としてクラッド層と異なる樹脂を含む樹脂組成物を用いる場合には(すなわち、一次硬化を同時に行わない場合)、クラッド層材料とメッキ密着層材料のどちらを先に処理しても構わないが、パターニング等の現像を伴う処理を行う場合、未硬化のメッキ密着層材料では現像耐性に不安があるため、現像の前にメッキ密着層材料の1次硬化を行うことが好ましい。
 次に、水性フラックス洗浄剤等の現像液を用いて超音波洗浄機で室温~加温(50℃程度)程度の温度で現像処理することにより、未硬化の部分の樹脂を除去する(現像工程)(図4(b))。
 このとき、現像液で除去される状態のクラッド層材料の上にも、メッキ密着層材料が硬化された状態で被さっていることになる。これは、現像液の超音波揺動にて破断除去されることになるが、メッキ密着層材料の厚みが大きすぎると綺麗に除去することができない。本実施形態において、メッキ密着層の厚みは10μm以下であるため問題とならない。
 次に、クラッド層材料の光・熱処理、パターニング、及び、メッキ密着層材料の1次硬化まで完了した基板について、メッキ密着層表面の粗化処理(デスミア)を行う(図4(c))(粗化工程)。この工程で、メッキ密着層に含まれる固形微粒子の粒子が脱落し、メッキ密着層にアンカーが形成される。
 粗化処理は、例えば、粗化液に浸せきすることによって行う。粗化液の温度としては、40~90℃、浸せき時間は1~30分程度であることが好ましい。粗化液としては酸と酸化剤の両方又は一方を含むものであれば、特に限定されるものではない。例えば、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸塩、重クロム酸塩、オゾン、過酸化水素/硫酸、硝酸等の酸化剤等、又はこれを組み合わせたもので粗化処理することができる。また、粗化液の種類を適宜変えて段階的に粗化を行っても良い。例えば、膨潤工程、過マンガン酸処理工程、還元処理工程を経ることで、前記メッキ密着層をエッチングし、固形微粒子を脱落させることで、表面にアンカー構造を形成することができる。
 さらに市販の粗化剤であるアトテック社製「スウェリングディップセキュリガントP」、アトテック社製「コンセントレートコンパウンドCP」、アトテック社製「リダクションソリューションセキュリガントP500」の3種類からなるものをセットで粗化液として用いることもできる。これらの3種類をセットで用いる場合には、まず、光基板を「スウェリングディップセキュリガントP」に浸せきさせて樹脂を膨潤させ、次に前記光基板を「コンセントレートコンパウンドCP」に浸せきさせて樹脂を溶解させて、最後に前記光基板を「リダクションソリューションセキュリガントP500」に浸せきさせて塩基性下の状態を中和させることによって、粗化液による粗化処理(デスミア)を行うことができる。
 その後、前記のように粗化処理されたメッキ密着層の表面に、例えば、公知のアディティブ法で外層回路を形成することによって(回路形成工程)、光導波路と電気回路が複合化した、光電複合配線板を得ることができる。アディティブ法にはフルアディティブ法とセミアディティブ法があり、本発明においてはいずれの方法を使用して外層回路を形成しても良い。例えば、セミアディティブの場合は、全体に無電解メッキを施し(図5(a)、回路を形成したくない部分にメッキレジスト10を形成する(図5(b))。さらに電解銅メッキ処理によりメッキ11を形成した(図5(c))後にメッキレジスト10を剥離し、無電解メッキをフラッシュエッチングにて除去する(図5(d))。
また、必要に応じてスルーホールを形成しておき、メッキにてベース基板と電気接続することもできる。この時、スルーホールはドリルやレーザにて空けても構わないし、マスク露光によってフォトビアを空けることも可能である。
 このように、本実施形態の製造方法は、クラッドとメッキ密着層を同時に形成できるため、光導波路表面に電気回路を形成するプロセスが簡素化されるという利点を有する。また、本実施形態によれば、光導波路の損失を損なうことなく、光導波路のコアと電気回路間の距離を低減でき、結合損失が小さくできる。さらに、ビルドアップにより光導波路上に電気回路を形成することもできる。
 こうして得られる本実施形態の光電複合配線板は、例えば、ルーター・サーバー、スーパーコンピュータ等の非常に高速な信号処理が要求される機器内で好ましく用いられる。
 本明細書は、上述したように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
 本発明の一局面に係る光導波路用ドライフィルムは、キャリアフィルム、メッキ密着層、未硬化のクラッド層及びカバーフィルムの順に積層されてなり、前記メッキ密着層を構成する樹脂組成物に固形微粒子が分散されていることを特徴とする。
 このような構成によって、パターニング性および透明性と、光導波路および/または光電気複合配線板の表層のメッキ密着性を確保できるという優れた利点がある。さらに、本発明のドライフィルムを用いることによって、生産性においても優れるようになる。
 前記光導波路用ドライフィルムにおいて、前記クラッド層を構成する樹脂組成物が光硬化性を有する樹脂組成物であることが好ましい。これによりマスクを用いて、必要な部分のみエネルギー線を照射して硬化させ、エネルギー線が照射されない部分を現像液で除去することによりパターニングができるという利点がある。
 前記光導波路用ドライフィルムにおいて、前記メッキ密着層を構成する樹脂組成物が光硬化性及び紫外線透過性を有する樹脂組成物であることが好ましい。これにより、クラッド層とメッキ密着層を同時に露光現像できるという利点がある。
 また、前記光導波路用ドライフィルムにおいて、前記メッキ密着層の厚みが1~10μmであることが好ましい。このようなドライフィルムを用いれば、光導波路と電気回路上に実装された受発光素子との結合ロスが低減され、さらに、透過率にも優れるようになるため、クラッド層とメッキ密着層をより確実に、同時に露光現像できると考えられる。
 さらに、前記光導波路用ドライフィルムにおいて、前記メッキ密着層と前記クラッド層が組成の同じ樹脂を有する樹脂組成物で構成されていることが好ましい。これにより、クラッド層とメッキ密着層の界面において樹脂成分が混合されても、光層の透明性に影響がないという利点がある。
 また、前記光導波路用ドライフィルムにおいて、前記キャリアフィルムが離型性を有することが好ましい。より操作性に優れるためである。
 さらに、前記光導波路用ドライフィルムにおいて、前記クラッド層がエネルギー線によって硬化する性質を有することが好ましい。マスクを用いて、必要な部分のみエネルギー線を照射して硬化させ、エネルギー線が照射されない部分を現像液で除去することによりパターニングができるからである。
 さらに、前記光導波路用ドライフィルムにおいて、固形微粒子がシリカ粒子であることが好ましい。それにより、密着層に含まれる樹脂とシリカの屈折率が近いため、樹脂組成物が透明性にすぐれ、パターニング性が良好である。また、透過率が優れているため、直下のクラッド層と一括で硬化することができるというメリットがある。
 本発明のその他の局面には、前記ドライフィルムからなる光導波路、並びにその光導波路を備えることを特徴とする光電気複合配線板が包含される。
 本発明のさらなる局面に係る光電複合配線板の製造方法は、前記ドライフィルムを光導波路のクラッド及びコアが形成された基板上に積層する積層工程、メッキ密着層および未硬化のクラッド層を硬化する硬化工程、メッキ密着層およびクラッド層を同時に現像する現像工程、メッキ密着層の表面を粗化する粗化工程、及び電気回路を形成する回路形成工程を少なくとも含む。
 本実施形態の光導波路用ドライフィルムは、パターニング性、透明性およびメッキ密着性に優れるため、それを用いることによって、光電複合配線板の製造工程を簡素化することができ、さらに電気回路と光導波路コアとの距離を短くすることができるため、チップとの結合損失も抑えることができる。
 さらに、前記製造方法において、クラッド層に含まれる樹脂が、前記メッキ密着層を形成するエポキシ樹脂と同じ樹脂であり、かつ前記硬化工程においてメッキ密着層とクラッド層を同時に光硬化することがより好ましい。これにより、密着性がより優れるとともに、工程をより簡素化できる。
 以下に、本発明について、実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
<実施例1>
 (1)光導波路用ドライフィルム(メッキ密着層付)の作製
 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)シクロセキサン付加物であるエポキシ樹脂として、EHPE3150(ダイセル化学工業製)62質量部、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂であるエピクロン850s(DIC(株)製)12質量部、フェノキシ樹脂であるYP50(東都化成(株)製)18質量部、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂であるエポトートYH300(東都化成(株)製)8質量部、光カチオン硬化開始剤であるSP-170(((株)アデカ製)1質量部、表面調整剤であるF470(DIC(株)製)0.1質量部の各配合成分を、トルエン30質量部、MEK70質量部の溶剤に溶解し、クラッド用エポキシ樹脂ワニスを調整した。
 さらにこのワニスにトクヤマ製のシリカ粒子SS-04(トクヤマ製、中心粒径0.4μm)を30質量%となるよう配合し、ディスパーで1時間で3000rpmで攪拌した後、ビーズミルで分散した。この粒子が配合されたワニスを孔径10μmのメンブランフィルタで濾過した。
 その後、ヒラノテクシード製のコンマコータヘッドのマルチコータを用いて東洋紡績製PETフィルム(品番A4100)に塗布、乾燥したのち、さらにこの上に、前記クラッド用ワニスを同様のマルチコータで塗布し乾燥し、メッキ密着層の厚み10μm、全体の厚み110μmの光導波路用ドライフィルム(密着層付きクラッドフィルム)を得た。
 (2)光材料のフィルム作製
(2-1)クラッド層付フィルムの作製
 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)シクロセキサン付加物であるエポキシ樹脂として、EHPE3150(ダイセル化学工業製)62質量部、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂であるエピクロン850S(DIC(株)製)12質量部、フェノキシ樹脂であるYP50(東都化成(株)製)18質量部、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂であるエポトートYH300(東都化成(株)製)8質量部、光カチオン硬化開始剤であるSP170(((株)アデカ製)1質量部の各成分を、トルエン30質量部、MEK70質量部の溶剤に溶解し、孔径1μmのメンブランフィルタで濾過した後、減圧脱泡することによって、光硬化性クラッド層用材料のワニスを調整した。このワニスをヒラノテクシード製のコンマコータヘッドのマルチコータを用いて東洋紡績製PETフィルム(品番A4100)に塗布、乾燥して厚み10μmのクラッド層付フィルムを得た。
 (2-2)コア層付フィルムの作製
 3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキセンカルボキシレートであるセロキサイド2021P(CEL2021Pと略す;ダイセル化学工業(株)製)8質量部、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)シクロセキサン付加物であるエポキシ樹脂として、EHPE3150(ダイセル化学工業製)12質量部、固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂であるエピコート1006FS(ジャパンエポキシレジン(株)製)37質量部、3官能エポキシ樹脂であるVG-3101(三井化学(株)製)15質量部、固形ノボラック型エポキシ樹脂であるEPPN201(日本化薬製)18質量部、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂であるエピクロン850S(DIC(株)製)10質量部、光カチオン硬化開始剤であるSP170(((株)アデカ製)1質量部、表面調整剤であるF470(DIC(株)製)0.1質量部の各配合成分を、トルエン30質量部、MEK70質量部の溶剤に溶解し、孔径1μmのメンブランフィルタで濾過した後、減圧脱泡することによって、コア用材料のワニスを調整した。このワニスをヒラノテクシード製のコンマコータヘッドのマルチコータを用いて東洋紡績製PETフィルム(品番A4100)に塗布、乾燥して厚み40μmのコア層付フィルムを得た。
 (3)光電複合配線板の作製
 パナソニック製「R-1566」を用い、表面に内層回路が形成されたベース基板を作製した。
 (2-1)で得られた10μm厚のクラッド層付フィルムにおいて、カバーフィルムを剥ぎ、前記ベース基板上にクラッド層が来るように重ね、真空ラミネータ「V-13」(ニチゴーモートン社製)にて、温度50℃、圧力0.3Mpa、時間90sの条件で貼り付けた。その後、UV2J/cm(365nm)を照射し、キャリア(PET)フィルムを剥ぎ、150℃30分の熱処理をかけた。さらに、酵素プラズマ処理を施して、クラッド層付フィルムを硬化させ、アンダークラッドを形成した。
 次に(2-2)で得られたコア層付フィルムにおいて、カバーフィルムを剥ぎ、アンダークラッドの表面にコア材料が来るように重ね、前記真空ラミネータにて、前記条件でラミネートした。
 ネガマスク(スリット幅40μm、長さ120mmの直線パターンを有する)を載せて超高圧水銀灯で4J/cmの光量で露光し、コア層付フィルムからPETフィルムを剥離した後、140℃で10分間熱処理を行なった。さらに現像液として55℃に調整した水系フラックス洗浄剤(荒川化学工業(株)製「パインアルファST-100SX」)を用いて現像処理することによって、光硬化性フィルムの未露光部分を溶解除去した。次に、水で仕上げ洗浄してエアブローした後、100℃で10分間乾燥することによって、コアを形成した。またこのように現像処理を行なった後の、アンダークラッドの表面状態を目視観察し、コアの外観を実体顕微鏡で観察した。その結果、アンダークラッドの表面には樹脂の残渣もなく良好に現像されており、コアのアンダークラッドからの剥離やボイドがないことも確認された。
 次に、コアの両端から10mmの箇所に、導波光を90°偏向させるためのマイクロミラーを形成した。すなわち、まず切削刃の頂角が90°の回転ブレード(ディスコ社製「#5000」ブレード)を用い、回転数10000rpm、移動速度0.1mm/sの条件で、コア1の両端からそれぞれ10mmの位置を横切るように移動させることによって、深さ50μmのV溝を加工し、次に「クラッド層用」のワニスを、トルエン30質量部、MEK70質量部の溶剤で50倍に希釈した溶液をV溝にブラシで薄く塗布し、100℃で30分間乾燥した後に超高圧水銀灯で1J/cmの条件で紫外光を照射して露光し、さらに120℃で10分間熱処理を行なうことによって、V溝の平滑化を行なった。この後、V溝の部分のみが開口されたメタルマスクを被せて金を真空蒸着することによって、V溝の表面に1000Å厚の金薄膜でマイクロミラーを形成した。
 その上に、上記(1)で得られた実施例のドライフィルムのカバーフィルムを剥ぎ、真空ラミネータ「V-130」にて、80℃、3atmでラミネートし、PETフィルムを剥離除去した面に、マスクを載せ超高圧水銀灯で2J/cmの光量で露光し、140℃10分熱処理した後、コア形成時と同様にして現像した。
 得られた基板を、溶剤を主成分とする膨潤液中に、液温80℃で9分間浸漬した。膨潤液により樹脂の架橋部が攻撃されるため、その後の過マンガン酸処理による粗化がされやすくなる。膨潤処理後、過マンガン酸塩を主成分とする液で液温80℃30分間浸漬し粗化形状を形成させ、中和処理液で液温45℃で5分間浸漬させマンガン残渣を除去した。上記のように、粗化処理した基板を、クリーナーコンディショナー工程、ソフトエッチング工程の後、キャタリスト工程により無電解メッキの核となる触媒金属を吸着させた。触媒金属としては、一般には、Pd-Sn錯体が用いられる。その後、スズ塩を溶解させ、酸化還元反応により、金属パラジウムを生成させ、無電解銅メッキを完了した。
 次に、回路形成したくない部分にメッキレジストを形成し、さらに電解銅めっき処理を行った後に、メッキレジストを剥離し、無電解メッキを除去した。
 最後に180℃60分の熱処理を実施し、表層にメッキ密着性を有する光電複合配線板を完成した。
 (4)評価
(4-1)実施例のドライフィルムのUV透過率
 前記(1)で製造したドライフィルムのUV透過率を、露光機から照射される紫外線を密着層付きクラッドを介して、313nm用UVセンサーで紫外線強度を測定することにより評価した。またリファレンスとして、密着層付きクラッドを除いた状態で紫外線強度を測定した。その結果、UV透過率は密着層付きクラッドで95%、密着層付きクラッドを除いた状態で98%と変化が少なく、UV透過性に優れることが確認できた。
 (4-2)ピール強度の評価
 90°ピール試験方法(JIS C6481)に従い、メッキにて作製した表層回路(幅10mm)のピール強度の測定を行った。結果は0.5N/mmとなり、金属との密着性に優れた光電複合配線板であることが確認された。
 <比較例1>
(1)比較例のドライフィルムの製造
 実施例1と同様にして、光導波路用材料のワニスを調製した。作製したクラッド層用ワニスをヒラノテクシード製のコンマコータヘッドのマルチコータを用いてキャリアフィルム(東洋紡績製PETフィルム(品番 TN100))の離型処理面に塗布、乾燥して厚み45μmのフィルムを得た。この上から、カバーフィルムとしてのOPPフィルム(王子特殊紙製OPP-MA420)を被せることで比較例のドライフィルム(厚み50μm)として完成させた。
 その他、クラッド層付又はコア層付ドライフィルムは実施例1と同様にして製造した。
 (2)光電複合配線板の作製
 実施例1と同様にして、マイクロミラーの形成まで行い、その上から前記比較例のドライフィルム(厚み50μm)をラミネートした以外は、実施例1と同様にして、光電複合配線板を製造した。
 (3)ピール強度の評価
 90°ピール試験方法(JIS C6481)に従い、メッキにて作製した表層回路(幅10mm)のピール強度の測定を行った。0.06N/mmと非常に弱い強度となった。
 以上より、本発明の光導波路用ドライフィルムは、優れた密着性と透明性を有することが確認された。
 この出願は、2013年2月12日に出願された日本国特許出願特願2013-23976を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
 本発明を表現するために、前述において図面等を参照しながら実施形態を通して本発明を適切かつ十分に説明したが、当業者であれば前述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易になし得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
 本発明は、光導波路用ドライフィルムおよび光電気複合配線板の技術分野において、広範な産業上の利用可能性を有する。

Claims (11)

  1.  光導波路用ドライフィルムであって、
     キャリアフィルム、メッキ密着層、未硬化のクラッド層及びカバーフィルムの順に積層されてなり、
     前記メッキ密着層を構成する樹脂組成物に固形微粒子が分散されていることを特徴とする、光導波路用ドライフィルム。
  2.  前記クラッド層を構成する樹脂組成物が光硬化性を有する樹脂組成物である、請求項1に記載の光導波路用ドライフィルム。
  3.  前記メッキ密着層を構成する樹脂組成物が光硬化性及び紫外線透過性を有する樹脂組成物である、請求項1または2に記載の光導波路用ドライフィルム。
  4.  前記メッキ密着層の厚みが1~10μmである、請求項1~3のいずれかに記載の光導波路用ドライフィルム。
  5.  前記メッキ密着層と前記クラッド層が組成の同じ樹脂を有する樹脂組成物で構成されている、請求項1~4のいずれかに記載の光導波路用ドライフィルム。
  6.  前記キャリアフィルムが離型性を有する、請求項1~5のいずれかに記載の光導波路用ドライフィルム。
  7.  前記固形微粒子がシリカ粒子である、請求項1~6のいずれかに記載の光導波路用ドライフィルム。
  8.  請求項1~7のいずれかに記載のドライフィルムを用いてなる光導波路。
  9.  請求項8に記載の光導波路を備えることを特徴とする光電気複合配線板。
  10.  請求項1~7のいずれかに記載のドライフィルムを光導波路のクラッド及びコアが形成された基板上に積層する積層工程、
     メッキ密着層および未硬化のクラッド層を硬化する硬化工程、
     メッキ密着層およびクラッド層を同時に現像する現像工程、
     メッキ密着層の表面を粗化する粗化工程、及び
     電気回路を形成する回路形成工程
    を少なくとも含む、光電気複合配線板の製造方法。
  11.  請求項3または5に記載の光導波路用ドライフィルムを用いることにより、前記硬化工程においてメッキ密着層とクラッド層を同時に光硬化する、請求項10記載の光電気複合配線板の製造方法。
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