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JP2009186979A - Method of manufacturing optical waveguide composite substrate - Google Patents

Method of manufacturing optical waveguide composite substrate Download PDF

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JP2009186979A
JP2009186979A JP2008261611A JP2008261611A JP2009186979A JP 2009186979 A JP2009186979 A JP 2009186979A JP 2008261611 A JP2008261611 A JP 2008261611A JP 2008261611 A JP2008261611 A JP 2008261611A JP 2009186979 A JP2009186979 A JP 2009186979A
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forming
optical waveguide
resin
adhesive
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JP2008261611A
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Japanese (ja)
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Tomoaki Shibata
智章 柴田
Toshihiro Kuroda
敏裕 黒田
Atsushi Takahashi
敦之 高橋
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Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an optical waveguide composite substrate which has no meandering in a core pattern, which excels in heat resistance, and which by thermal hysteresis causes no separation of an optical waveguide from a silicon substrate nor crack of the silicon substrate. <P>SOLUTION: The method includes: (A) a stage of forming a cladding layer by laminating a lower cladding layer-forming resin film on a substrate through a tacky adhesive layer; (B) a stage of forming a core layer by laminating a core layer-forming resin film on the cladding layer; (C) a stage of forming a core pattern by exposure to light and development; and (D) a stage of forming an upper cladding layer by laminating an upper cladding layer-forming resin film on the core pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光導波路複合基板の製造方法に関し、詳しくは、シリコン基板などの基板上に接着剤層を介して光導波路が積層された光導波路複合基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an optical waveguide composite substrate, and more particularly to a method for manufacturing an optical waveguide composite substrate in which an optical waveguide is laminated on a substrate such as a silicon substrate via an adhesive layer.

インターネットやLAN(Local Area Network)の普及に伴う情報容量の増大に対応するため、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送にも光信号を用いる光インターコネクション技術の開発が進められている。この場合の光伝送路としては、光ファイバに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いることが望ましく、中でも、加工性や経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。ポリマー光導波路は、具体的には、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の光信号伝送に用いられるために、電気配線板と共存する光電気混載基板の開発がなされている。
ところで、基板上に光導波路を形成して、光導波路複合基板を作製する方法としては、例えば、シリコン基板を用いる場合は、シリコン基板上にシランカップリング剤などを塗工し、その上に下部クラッド層、コア層、上部クラッド層をスピンコート法などで塗工し、コア層はエッチングなどの方法によってパターニングする光導波路複合基板の製造方法が提案されている(特許文献1参照)。
また、あらかじめ、光導波路を作製しておいて、シリコン基板などの基板に接着剤層を介して光導波路を貼付する方法がある。この方法は非常に簡便であり、生産性も高い方法である。
In order to cope with the increase in information capacity accompanying the spread of the Internet and LAN (Local Area Network), not only for communication fields such as trunk lines and access systems, but also for short-distance signal transmission between boards in routers and server devices or within boards. Development of optical interconnection technology using optical signals is in progress. As an optical transmission line in this case, it is desirable to use an optical waveguide that has a higher degree of freedom in wiring and can be densified than an optical fiber. In particular, a polymer material that is excellent in workability and economy is used. The optical waveguide that was used is promising. Specifically, since the polymer optical waveguide is used for optical signal transmission between boards in a router or a server device or in a board, an opto-electric hybrid board coexisting with an electric wiring board has been developed.
By the way, as a method of forming an optical waveguide composite substrate by forming an optical waveguide on a substrate, for example, when using a silicon substrate, a silane coupling agent or the like is applied on the silicon substrate, and a lower portion is formed thereon. There has been proposed a method for manufacturing an optical waveguide composite substrate in which a clad layer, a core layer, and an upper clad layer are applied by a spin coating method or the like, and the core layer is patterned by a method such as etching (see Patent Document 1).
There is also a method in which an optical waveguide is prepared in advance and the optical waveguide is attached to a substrate such as a silicon substrate via an adhesive layer. This method is very simple and highly productive.

特開2000−351809号公報JP 2000-351809 A

しかしながら、上述のような、シリコン基板上に光導波路の形成材料をスピンコート法などの方法により塗工して製造した光導波路複合基板は、耐熱性に問題があった。特に、近年の高集積化された複合基板においては、過酷な熱履歴を経ることがあり、シリコン基板と下部クラッド層との界面で剥離が生じる場合があった。また、下部クラッド層とシリコン基板の接着性を高めるために、シランカップリング剤等を形成させた場合には、シリコン基板が光導波路の熱膨張に追従することができず、シリコン基板やシリコン基板の表面に形成したシリカ被膜を破壊し、シリコン基板にクラックを発生させる原因となる場合があった。
また、光導波路を作製しておいて、シリコン基板に接着剤層を介して貼付する製造方法においては、光導波路の製造過程又は光導波路を基板に貼付する過程で、光導波路複合基板のコアパターンに蛇行が見られる場合があり、非常に精密なコアパターンが求められる場合や、大面積の光導波路複合基板が求められる場合に、不具合が生じることがあった。
However, the optical waveguide composite substrate manufactured by applying the optical waveguide forming material onto the silicon substrate by a method such as spin coating as described above has a problem in heat resistance. In particular, recent highly integrated composite substrates may undergo a severe thermal history, and peeling may occur at the interface between the silicon substrate and the lower cladding layer. In addition, when a silane coupling agent or the like is formed in order to improve the adhesion between the lower clad layer and the silicon substrate, the silicon substrate cannot follow the thermal expansion of the optical waveguide. In some cases, the silica film formed on the surface of the silicon substrate was destroyed, causing cracks in the silicon substrate.
Further, in the manufacturing method in which the optical waveguide is manufactured and pasted to the silicon substrate via the adhesive layer, the core pattern of the optical waveguide composite substrate is manufactured in the process of manufacturing the optical waveguide or in the process of pasting the optical waveguide to the substrate. In some cases, meandering is observed, and when a very precise core pattern is required, or when a large-area optical waveguide composite substrate is required, a problem may occur.

さらには、光導波路複合基板ウエハから複数の光導波路複合基板を切り出す際に、コアパターンに蛇行があると、切り出した光導波路複合基板の中心にコアが位置しないものが含まれる。このような光導波路複合基板は、用途によっては不良品扱いとされるため、結果的に歩留まりが悪くなり、生産効率が低下する場合があった。
本発明は、これらの問題点に鑑み、コアパターンに蛇行が見られず、かつ、耐熱性に優れ、熱履歴によって、光導波路のシリコン基板からの剥離やシリコン基板の割れなどが生じない光導波路複合基板の製造方法を提供することを目的とする。
Furthermore, when a plurality of optical waveguide composite substrates are cut out from the optical waveguide composite substrate wafer, if the core pattern is meandering, the core is not located at the center of the cut out optical waveguide composite substrate. Such an optical waveguide composite substrate is treated as a defective product depending on the application, and as a result, the yield deteriorates and the production efficiency may decrease.
In view of these problems, the present invention provides an optical waveguide in which the core pattern does not meander, is excellent in heat resistance, and does not cause peeling of the optical waveguide from the silicon substrate or cracking of the silicon substrate due to thermal history. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a composite substrate.

本発明者は、鋭意検討を進めた結果、シリコン基板などの基板上に接着剤層を介して、光導波路形成用のフィルムを積層する方法を用いることで、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、
(1)(A)基板上に粘接着剤層を介して下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層してクラッド層を形成する工程、(B)その上にコア層形成用樹脂フィルムを積層してコア層を形成する工程、(C)露光・現像によりコアパターンを形成する工程、及び(D)コアパターン上に上部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層して上部クラッド層を形成する工程を含む光導波路複合基板の製造方法、
(2)前記粘接着剤層を構成する粘接着剤組成物の下記条件で測定した125℃における貯蔵弾性率が10MPa以下である上記(1)に記載の光導波路複合基板の製造方法、
貯蔵弾性率の測定条件;試験片の大きさが、長さ20mm、幅4mm、膜厚80μmであり、昇温速度が5℃/min、引張りモード、振動数10Hz、自動静荷重で測定する、
(3)前記粘接着剤組成物が、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物及び分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物から選ばれる少なくとも1種の粘接着成分を主成分として含有する上記(2)に記載の光導波路複合基板の製造方法、
(4)前記粘接着剤組成物が、(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分、(b)エポキシ樹脂、(c)フェノール系エポキシ樹脂硬化剤、(d)紫外線照射によって得られる硬化物のTgが250℃以上である光反応性モノマー、(e)波長200〜450nmの紫外線照射により塩基とラジカルを発生する光開始剤を含有する上記(2)又は(3)に記載の光導波路複合基板の製造方法、
(5)(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分が、グリシジル基含有繰り返し単位を0.5〜6質量%含むグリシジル基含有(メタ)アクリル共重合体である上記(4)に記載の光導波路複合基板の製造方法、
(6)(a)成分100質量部に対し、(b)成分5〜250質量部、(d)成分5〜100質量部、(e)成分0.1〜20質量部含有し、(c)成分を(b)成分であるエポキシ樹脂のエポキシ基1個当たりフェノール性水酸基の当量比が0.5〜1.5の範囲で含有する上記(4)又は(5)に記載の光導波路複合基板の製造方法、及び
(7)前記粘接着剤層が粘接着剤組成物と支持基材からなる粘接着シートを積層して形成される上記(1)〜(6)のいずれかに記載の光導波路複合基板の製造方法、
を提供するものである。
As a result of diligent investigation, the present inventor has found that the above problem can be solved by using a method of laminating a film for forming an optical waveguide on a substrate such as a silicon substrate via an adhesive layer. It was.
That is, the present invention
(1) (A) a step of laminating a resin film for forming a lower clad layer on a substrate via an adhesive layer to form a clad layer, (B) laminating a resin film for forming a core layer thereon Forming a core layer, (C) forming a core pattern by exposure / development, and (D) forming an upper clad layer by laminating a resin film for forming an upper clad layer on the core pattern. Manufacturing method of optical waveguide composite substrate,
(2) The method for producing an optical waveguide composite substrate according to (1) above, wherein the storage elastic modulus at 125 ° C. measured under the following conditions of the adhesive composition constituting the adhesive layer is 10 MPa or less,
Storage elastic modulus measurement conditions: the size of the test piece is 20 mm in length, 4 mm in width, and 80 μm in film thickness, the heating rate is 5 ° C./min, the tensile mode, the vibration frequency is 10 Hz, and the automatic static load is used.
(3) The adhesive composition is mainly composed of at least one adhesive component selected from a compound having two or more epoxy groups in the molecule and a compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule. The method for producing an optical waveguide composite substrate according to (2), which is contained as
(4) The adhesive composition comprises (a) a high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more, (b) an epoxy resin, (c) a phenolic epoxy resin curing agent, (d (2) or (2) containing a photoreactive monomer having a Tg of 250 ° C. or higher, and (e) a photoinitiator that generates a base and a radical upon irradiation with ultraviolet light having a wavelength of 200 to 450 nm. 3) A method for producing an optical waveguide composite substrate according to 3),
(5) (a) The high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more is a glycidyl group-containing (meth) acrylic copolymer containing 0.5 to 6% by mass of a glycidyl group-containing repeating unit. A method for producing an optical waveguide composite substrate according to (4) above,
(6) (a) 100 parts by mass of component (b) 5 to 250 parts by mass of component, (d) 5 to 100 parts by mass of component, (e) 0.1 to 20 parts by mass of component, (c) The optical waveguide composite substrate as described in (4) or (5) above, wherein the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group per epoxy group of the epoxy resin as the component (b) is in the range of 0.5 to 1.5. And (7) any one of the above (1) to (6), wherein the adhesive layer is formed by laminating an adhesive sheet comprising an adhesive composition and a supporting substrate. A method for producing the optical waveguide composite substrate according to claim 1,
Is to provide.

本発明によれば、コアパターンに蛇行が見られず、かつ、耐熱性に優れ、熱履歴によって、光導波路のシリコン基板からの剥離やシリコン基板の割れなどが生じない光導波路複合基板の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a manufacturing method of an optical waveguide composite substrate in which no meandering is seen in the core pattern, excellent in heat resistance, and the optical history does not cause peeling of the optical waveguide from the silicon substrate or cracking of the silicon substrate. Can be provided.

本発明の光導波路複合基板の製造方法は、(A)基板上に粘接着剤層を介して下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層してクラッド層を形成する工程、(B)その上にコア層形成用樹脂フィルムを積層してコア層を形成する工程、(C)露光・現像によりコアパターンを形成する工程、及び(D)コアパターン上に上部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層して上部クラッド層を形成する工程を含むことを特徴とする。すなわち、基板上に粘接着剤層をまず形成し、その上に光導波路を構成する各層を積み上げていく点に特徴がある。   The method for producing an optical waveguide composite substrate of the present invention includes (A) a step of laminating a resin film for forming a lower clad layer on a substrate via an adhesive layer, and (B) forming a clad layer thereon. Laminating a core layer forming resin film to form a core layer, (C) forming a core pattern by exposure and development, and (D) laminating an upper clad layer forming resin film on the core pattern. The method includes a step of forming an upper clad layer. That is, the adhesive layer is first formed on the substrate, and the layers constituting the optical waveguide are stacked thereon.

本発明の製造方法における(A)工程は、図1(a)に示すように、基板2上に粘接着剤層3を介して、下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層してクラッド層4を形成する工程である。ここで、粘接着剤層を形成する方法について制限はなく、基材2上に粘接着剤層3を構成する粘接着剤組成物を直接塗布してもよいし、図2に示すように、あらかじめ支持基材32上に粘接着剤層31を形成して、粘接着シート30を作製しておき、これを基材2上に転写して、積層してもよい。すなわち、粘接着剤組成物により形成される粘接着剤層31と、支持基材32と、所望により設けられる保護フィルム33からなる粘接着シート30を、保護フィルム33を剥離した後、基板2に積層し、支持基材32を剥離して粘接着剤層3を形成する方法である。   In step (A) in the production method of the present invention, as shown in FIG. 1A, a clad layer 4 is formed by laminating a resin film for forming a lower clad layer on a substrate 2 with an adhesive layer 3 interposed therebetween. Is a step of forming. Here, there is no restriction | limiting about the method of forming an adhesive layer, The adhesive composition which comprises the adhesive layer 3 on the base material 2 may be apply | coated directly, and it shows in FIG. As described above, the adhesive layer 31 may be formed in advance on the support base material 32 to produce the adhesive sheet 30, which may be transferred onto the base material 2 and laminated. That is, after peeling off the protective film 33, the adhesive sheet 30 composed of the adhesive layer 31 formed of the adhesive composition, the support base 32, and the protective film 33 provided as desired, In this method, the adhesive layer 3 is formed by laminating the substrate 2 and peeling the support base 32.

上述の粘接着シートを用いる方法は、粘接着剤層3の平滑性に優れ、かつ粘接着剤層の厚さの制御が容易である。また粘接着剤層の製造過程で、粘接着剤層形成用の樹脂組成物が流れる等の問題がなく、製造が容易であり、好ましい。なお、積層における加熱温度は50〜130℃とすることが好ましく、圧着圧力は、0.1〜1.0MPa(1〜10kgf/cm2)程度とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。なお、保護フィルム33及び支持基材32は、粘接着剤層31からの剥離を容易にするため接着処理を行っていないことが好ましく、必要に応じ離型処理が施されていてもよい。粘接着シートの詳細については後述する。
一方、基材上に粘接着剤組成物を直接塗布する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えばスピンコート法などにより塗布することができる。
The method using the above-mentioned adhesive sheet is excellent in the smoothness of the adhesive layer 3, and the thickness of the adhesive layer can be easily controlled. Moreover, there is no problem that the resin composition for forming the adhesive layer flows in the production process of the adhesive layer, and the production is easy and preferable. In addition, it is preferable that the heating temperature in lamination | stacking shall be 50-130 degreeC, and it is preferable that a crimping | compression-bonding pressure shall be about 0.1-1.0 MPa (1-10 kgf / cm < 2 >), However, especially in these conditions, There is no limit. In addition, it is preferable that the protective film 33 and the support base material 32 have not performed the adhesion process in order to make peeling from the adhesive layer 31 easy, and the mold release process may be performed as needed. Details of the adhesive sheet will be described later.
On the other hand, as a method of directly applying the adhesive composition on the substrate, a known method can be used, and for example, it can be applied by a spin coating method or the like.

次に、本発明の製造方法における(B)工程は、図1(b)に示すように、下部クラッド層上にコア層形成用樹脂フィルムを積層してコア層5を形成する工程である。コア層5は、次の(C)工程で、図1(c)に示すように、フォトマスクパターン7を通して、紫外線8が照射され、露光される。その後、現像液にて現像することで、図1(d)に示すように、光導波路コアパターン6を形成する。
次いで、(D)工程として、図1(e)に示すように、コアパターン6上に、上部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層して上部クラッド層を形成し、光導波路複合基板1が製造される。
Next, step (B) in the production method of the present invention is a step of forming the core layer 5 by laminating a resin film for forming a core layer on the lower cladding layer, as shown in FIG. In the next step (C), the core layer 5 is exposed by being irradiated with ultraviolet rays 8 through a photomask pattern 7 as shown in FIG. Then, by developing with a developing solution, as shown in FIG.1 (d), the optical waveguide core pattern 6 is formed.
Next, as step (D), as shown in FIG. 1E, an upper clad layer-forming resin film is laminated on the core pattern 6 to form an upper clad layer, whereby the optical waveguide composite substrate 1 is manufactured. The

このように、本発明の方法は、基板2上に粘接着剤層3を形成し、その上に下部クラッド層4を形成し、さらにコア層5及びコアパターン6の形成、そして上部クラッド層9の形成と、各層を積み上げて形成していくものである。このような手法をとることにより、コアパターンに蛇行が見られず、かつ、耐熱性に優れ、熱履歴によって、光導波路がシリコン基板から剥離せず、またシリコン基板の割れなどが生じない光導波路複合基板を製造するものである。   Thus, in the method of the present invention, the adhesive layer 3 is formed on the substrate 2, the lower clad layer 4 is formed thereon, the core layer 5 and the core pattern 6 are formed, and the upper clad layer is formed. 9 is formed by stacking the layers. By adopting such a method, the optical waveguide in which no meandering is observed in the core pattern, excellent in heat resistance, and the optical waveguide is not peeled off from the silicon substrate due to thermal history, and the silicon substrate is not cracked. A composite substrate is manufactured.

以下、(A)〜(D)工程の工程ごとに、用いられる材料等について詳細に説明する。
まず、本発明で用いられる基板2としては、目的とする光学装置に応じて種々のものを用いることができ、例えばガラスエポキシ基板、ポリイミドなどを用いた有機配線基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板などのセラミック配線基板、シリコンなどの半導体ウエハ、銅、アルミニウムなどの金属、石英などのガラス材料などが挙げられる。本発明の製造方法は、これらの基板のうち、半導体ウエハとして通常用いられるシリコン基板に特に好適である。
基板の厚さとしては、用途に応じて適宜決定されるものであって、特に制限はない。例えば、シリコン基板の場合には、半導体の基板として通常用いられる範囲でよく、100μm〜1mm程度である。
Hereinafter, the materials used for each of the steps (A) to (D) will be described in detail.
First, various substrates can be used as the substrate 2 used in the present invention, for example, glass epoxy substrate, organic wiring substrate using polyimide, alumina substrate, aluminum nitride substrate, etc. Ceramic wiring boards, semiconductor wafers such as silicon, metals such as copper and aluminum, and glass materials such as quartz. Of these substrates, the production method of the present invention is particularly suitable for a silicon substrate usually used as a semiconductor wafer.
The thickness of the substrate is appropriately determined according to the application and is not particularly limited. For example, in the case of a silicon substrate, it may be in a range normally used as a semiconductor substrate, and is about 100 μm to 1 mm.

次に、粘接着剤層3を形成するための粘接着剤組成物としては、光学分野で通常用いられるものを使用することができるが、該粘接着剤組成物を下記の条件で測定した125℃における貯蔵弾性率が10MPa以下であるものが好ましい。貯蔵弾性率が10MPa以下であると、光導波路が加熱されて膨張等した際に、粘接着剤層が応力緩和層として働くため、光導波路と基板の熱膨張率の差に起因する光導波路の剥離が生じない点で有利である。以上の観点から、125℃における貯蔵弾性率が5MPa以下であることがさらに好ましい。
また、粘接着剤層3の厚さとしては、特に制限はないが、3〜200μmが好ましい。3μm以上であると十分な応力緩和効果が得られ、200μm以下であると光学装置の小型化の要求に合致させることができ、かつ経済的にも有利である。以上の観点から、粘接着剤層の厚さは、5〜50μmがより好ましく、8〜30μmがさらに好ましく、10〜25μmが特に好ましい。
Next, as the adhesive composition for forming the adhesive layer 3, those usually used in the optical field can be used, and the adhesive composition is subjected to the following conditions. The measured storage elastic modulus at 125 ° C. is preferably 10 MPa or less. When the storage elastic modulus is 10 MPa or less, the adhesive layer acts as a stress relaxation layer when the optical waveguide is heated and expanded, so that the optical waveguide is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the optical waveguide and the substrate. This is advantageous in that no peeling occurs. From the above viewpoint, it is more preferable that the storage elastic modulus at 125 ° C. is 5 MPa or less.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as thickness of the adhesive agent layer 3, However, 3-200 micrometers is preferable. When the thickness is 3 μm or more, a sufficient stress relaxation effect can be obtained, and when the thickness is 200 μm or less, it is possible to meet the demand for miniaturization of the optical device and it is economically advantageous. From the above viewpoint, the thickness of the adhesive layer is more preferably 5 to 50 μm, further preferably 8 to 30 μm, and particularly preferably 10 to 25 μm.

(貯蔵弾性率の測定条件)
試験片の大きさが、長さ20mm、幅4mm、膜厚80μmであり、昇温速度が5℃/min、引張りモード、振動数10Hz、自動静荷重で測定する。
(Conditions for measuring storage modulus)
The test piece has a length of 20 mm, a width of 4 mm, and a film thickness of 80 μm, and is measured with a temperature rising rate of 5 ° C./min, a tension mode, a frequency of 10 Hz, and an automatic static load.

粘接着剤層3を形成するための粘接着剤組成物は、上記貯蔵弾性率の条件を満足するものであれば特に制限はなく、具体的には、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物又は分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物などが挙げられる。これらの化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The adhesive composition for forming the adhesive layer 3 is not particularly limited as long as it satisfies the above storage elastic modulus condition. Specifically, two or more epoxies are contained in the molecule. Examples thereof include a compound having a group or a compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule. These compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、粘接着剤組成物として、好適なものの具体例としては、(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分、(b)エポキシ樹脂、(c)フェノール系エポキシ樹脂硬化剤、(d)紫外線照射によって得られる硬化物のTgが250℃以上である光反応性モノマー、及び(e)波長200〜450nmの紫外線照射により塩基とラジカルを発生する光開始剤を含有してなるものなどが挙げられる。   Specific examples of suitable adhesive compositions include (a) a high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more, (b) an epoxy resin, and (c) a phenolic epoxy. Contains a resin curing agent, (d) a photoreactive monomer having a Tg of 250 ° C. or higher obtained by ultraviolet irradiation, and (e) a photoinitiator that generates bases and radicals by ultraviolet irradiation with a wavelength of 200 to 450 nm. And the like.

以下、本明細書において、(a)及び(c)〜(e)成分を、それぞれ(a)高分子量成分、(c)エポキシ樹脂硬化剤、(d)光反応性モノマー及び(e)光開始剤と略記することがある。
本発明においては、粘接着剤層の形成に際し、上述のように、粘接着シートを用いることが好ましいが、上記(a)〜(e)成分を用いる場合には、さらに以下に示すような利点がある。すなわち、
(1)(a)高分子量成分と(b)エポキシ樹脂は、組み合わせによっては非相溶とすることができ、いわゆる海島構造を取りやすく、低弾性、接着性、作業性及び高温時の信頼性が得られること、
(2)(c)エポキシ樹脂硬化剤と(d)光反応性モノマーを用いることにより耐熱性、耐リフロー性に優れること、
(3)(c)エポキシ樹脂硬化剤及び(d)光反応性モノマーの存在下で(e)光開始剤を使用するため、光が当たらない状態では(b)エポキシ樹脂、及び(d)光反応性モノマーがほとんど反応せず、保存安定性に優れる上に、光を照射すれば光反応が促進され、またエポキシ樹脂の硬化促進剤が発生するため、加熱するとスムーズにエポキシ樹脂の硬化が進むという、反応性と保存安定性とを両立し得ること、である。
Hereinafter, in the present specification, the components (a) and (c) to (e) are respectively represented by (a) a high molecular weight component, (c) an epoxy resin curing agent, (d) a photoreactive monomer, and (e) a photoinitiator. Sometimes abbreviated as agent.
In the present invention, when forming the adhesive layer, it is preferable to use an adhesive sheet as described above. However, when the above components (a) to (e) are used, as shown below. There are significant advantages. That is,
(1) (a) High molecular weight component and (b) epoxy resin can be incompatible depending on the combination, so that a so-called sea-island structure is easy to take, low elasticity, adhesiveness, workability, and reliability at high temperature Is obtained,
(2) Excellent heat resistance and reflow resistance by using (c) epoxy resin curing agent and (d) photoreactive monomer,
(3) (c) an epoxy resin curing agent and (d) a photoinitiator used in the presence of a photoreactive monomer, so that (b) an epoxy resin and (d) light in the absence of light The reactive monomer hardly reacts and is excellent in storage stability. In addition, irradiation with light accelerates the photoreaction and generates an epoxy resin curing accelerator. That is, it is possible to achieve both reactivity and storage stability.

以下、好ましい粘接着剤組成物を構成する各成分についてより具体的に説明する。
(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分としては、接着性向上の点で、グリシジル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基、水酸基、エピスルフィド基などの官能基を含有するものが好ましく、中でも架橋性の点でグリシジル基が好ましい。具体的には、原料モノマーとして、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート(以下、総称して、「グリシジル(メタ)アクリレート」という)を含有し、かつ重量平均分子量が10万以上であるグリシジル基含有(メタ)アクリル共重合体を挙げることができる。
また、耐リフロー性の点で、(b)エポキシ樹脂と非相溶であることが好ましい。但し、相溶性は(a)高分子量成分の特性のみでは決定しないので、両者が相溶しない組み合わせを選択することになる。本発明において、上記グリシジル基含有(メタ)アクリル共重合体とは、グリシジル基含有アクリル共重合体とグリシジル基含有メタクリル共重合体の両方を示す語句である。
Hereafter, each component which comprises a preferable adhesive composition is demonstrated more concretely.
(A) As a high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more, a functional group such as a glycidyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, or an episulfide group is used in terms of improving adhesiveness. What is contained is preferable, and a glycidyl group is particularly preferable in terms of crosslinkability. Specifically, glycidyl group-containing (meth) containing glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate (hereinafter collectively referred to as “glycidyl (meth) acrylate”) as a raw material monomer and having a weight average molecular weight of 100,000 or more. An acrylic copolymer can be mentioned.
Moreover, it is preferable that it is incompatible with (b) epoxy resin at the point of reflow resistance. However, since the compatibility is not determined only by the characteristics of (a) high molecular weight component, a combination in which both are not compatible is selected. In the present invention, the glycidyl group-containing (meth) acrylic copolymer is a phrase indicating both a glycidyl group-containing acrylic copolymer and a glycidyl group-containing methacrylic copolymer.

このような共重合体としては、例えば、(メタ)アクリルエステル共重合体、アクリルゴムなどを使用することができ、アクリルゴムがより好ましい。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、主として、ブチルアクリレートとアクリロニトリルなどの共重合体や、エチルアクリレートとアクリロニトリルなどの共重合体などからなるゴムである。共重合体モノマーとしては例えば、ブチルアクリレート、エチルアクリレート、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリロニトリル等を挙げることができる。   As such a copolymer, for example, a (meth) acrylic ester copolymer, acrylic rubber or the like can be used, and acrylic rubber is more preferable. Acrylic rubber is a rubber mainly composed of an acrylate ester and mainly composed of a copolymer such as butyl acrylate and acrylonitrile, a copolymer such as ethyl acrylate and acrylonitrile, or the like. Examples of the copolymer monomer include butyl acrylate, ethyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, acrylonitrile and the like.

官能基としてグリシジル基を選択する場合、共重合体モノマー成分としてグリシジル(メタ)アクリレート等を使用することが好ましい。このような重量平均分子量が10万以上であるグリシジル基含有(メタ)アクリル共重合体は、上記モノマーから適宜モノマーを選択して製造することもできるし、市販品(例えばナガセケムテックス(株)製HTR−860P−3、HTR−860P−5等)もある。   When selecting a glycidyl group as a functional group, it is preferable to use glycidyl (meth) acrylate etc. as a copolymer monomer component. Such a glycidyl group-containing (meth) acrylic copolymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more can be produced by appropriately selecting a monomer from the above monomers, or a commercially available product (for example, Nagase ChemteX Corporation). HTR-860P-3, HTR-860P-5, etc.) are also available.

(a)高分子量成分において、官能基の数は架橋密度に影響するので、用いる樹脂によっても異なるが、高分子量成分を複数のモノマーの共重合体として得る場合は、原料として使用する官能基含有モノマーの量としては、共重合体の0.5〜6質量%含まれることが好ましい。   (A) In the high molecular weight component, since the number of functional groups affects the crosslink density, it varies depending on the resin used. However, when the high molecular weight component is obtained as a copolymer of a plurality of monomers, it contains a functional group used as a raw material. The amount of the monomer is preferably 0.5 to 6% by mass of the copolymer.

(a)成分としてグリシジル基含有アクリル共重合体を使用する場合、原料として使用するグリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基含有モノマーの量、及びグリシジル基含有繰り返し単位の量は、共重合体の0.5〜6質量%が好ましく、0.5〜5質量%がより好ましく、0.8〜5質量%が特に好ましい。グリシジル基含有繰り返し単位の量がこの範囲にあると、グリシジル基の緩やかな架橋が起こるため接着力が確保できるとともに、ゲル化を防止することができる。また、(b)エポキシ樹脂と非相溶になるため、応力緩和性に優れるようになる。   When the glycidyl group-containing acrylic copolymer is used as the component (a), the amount of the glycidyl group-containing monomer such as glycidyl (meth) acrylate used as the raw material and the amount of the glycidyl group-containing repeating unit are 0 of the copolymer. 0.5-6 mass% is preferable, 0.5-5 mass% is more preferable, and 0.8-5 mass% is especially preferable. When the amount of the glycidyl group-containing repeating unit is within this range, the glycidyl group gradually crosslinks, so that an adhesive force can be secured and gelation can be prevented. Moreover, since it becomes incompatible with (b) epoxy resin, it becomes excellent in stress relaxation property.

グリシジル(メタ)アクリレート等に他の官能基を組み込んでモノマーとすることもできる。その場合の混合比率は、グリシジル基含有(メタ)アクリル共重合体のガラス転移温度(以下「Tg」という)を考慮して決定し、Tgは−10℃以上であることが好ましい。Tgが−10℃以上であると、Bステージ状態での粘接着層のタック性が適当であり、取り扱い性に問題を生じないからである。   Other functional groups may be incorporated into glycidyl (meth) acrylate or the like to form a monomer. The mixing ratio in that case is determined in consideration of the glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”) of the glycidyl group-containing (meth) acrylic copolymer, and Tg is preferably −10 ° C. or higher. This is because when the Tg is −10 ° C. or higher, the tackiness of the adhesive layer in the B-stage state is appropriate, and there is no problem in handling properties.

(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分として、上記モノマーを重合させて、グリシジル基含有アクリル共重合体を使用する場合、その重合方法としては特に制限はなく、例えば、パール重合、溶液重合などの方法を使用することができる。   (A) As a high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more, when the monomer is polymerized and a glycidyl group-containing acrylic copolymer is used, the polymerization method is not particularly limited, For example, methods such as pearl polymerization and solution polymerization can be used.

本発明において、(a)高分子量成分の重量平均分子量は10万以上であるが、30万〜300万であることが好ましく、40万〜250万がより好ましく、50万〜200万であることが特に好ましい。重量平均分子量がこの範囲にあると、シート状又はフィルム状としたときの強度、可撓性、及びタック性が適当であり、また、フロー性が適当のため基板の凹凸に対する追従性が確保できる。なお、本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。   In the present invention, the weight average molecular weight of the (a) high molecular weight component is 100,000 or more, preferably 300,000 to 3,000,000, more preferably 400,000 to 2,500,000, and 500,000 to 2,000,000. Is particularly preferred. When the weight average molecular weight is within this range, the strength, flexibility, and tackiness of the sheet or film are appropriate, and the flowability is appropriate, so that followability to the unevenness of the substrate can be ensured. . In the present invention, the weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography and converted using a standard polystyrene calibration curve.

本発明に使用する(b)エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を有するものであれば特に限定されず、例えばエポキシ樹脂ハンドブック(新保正樹編、日刊工業新聞社)等に記載されるエポキシ樹脂を広く使用することができる。具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂などを使用することができる。また、多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂又は脂環式エポキシ樹脂など、一般に知られているものを適用することができる。   The (b) epoxy resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is cured and has an adhesive action. For example, an epoxy resin described in an epoxy resin handbook (edited by Masaki Shinbo, Nikkan Kogyo Shimbun) or the like is used. Can be widely used. Specifically, for example, a bifunctional epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a novolac type epoxy resin such as a phenol novolac type epoxy resin or a cresol novolac type epoxy resin, or the like can be used. Moreover, what is generally known, such as a polyfunctional epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, a heterocyclic ring-containing epoxy resin, or an alicyclic epoxy resin, can be applied.

このようなエポキシ樹脂の一種であるビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ(株)製エピコート807,815,825,827,828,834,1001,1004,1007,1009、ダウケミカル社製DER−330,301,361、東都化成(株)製YD8125,YDF8170等が挙げられる。フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ(株)製エピコート152,154、日本化薬(株)製EPPN−201、ダウケミカル社製DEN−438等が、また、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、日本化薬(株)製EOCN−102S,103S,104S,1012,1025,1027、東都化成(株)製YDCN701,702,703,704等が挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ(株)製Epon1031S、チバスペシャリティーケミカルズ社製アラルダイト0163、ナガセ化成(株)製デナコールEX−611,614,614B,622,512,521,421,411,321等が挙げられる。アミン型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ(株)製エピコート604、東都化成(株)製YH−434、三菱ガス化学(株)製TETRAD−X,TETRAD−C、住友化学(株)製ELM−120等が挙げられる。複素環含有エポキシ樹脂としては、チバスペシャリティーケミカルズ社製アラルダイトPT810等の、UCC社製ERL4234,4299,4221,4206等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で又は2種類以上を組み合わせても、使用することができる。また、本発明において、高接着力を付与するためには、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。   As such bisphenol A type epoxy resin, which is a kind of epoxy resin, Epicoat 807, 815, 825, 827, 828, 834, 1001, 1004, 1007, 1009 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. DER-330, 301, 361, YD8125, YDF8170 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd. and the like can be mentioned. Examples of the phenol novolac type epoxy resin include Epicoat 152,154 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., EPPN-201 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., DEN-438 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., and o-cresol novolak type epoxy resin. Examples of the resin include EOCN-102S, 103S, 104S, 1012, 1025, 1027 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., YDCN701, 702, 703, 704 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., and the like. As the polyfunctional epoxy resin, Epon 1031S manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., Araldite 0163 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Denacor EX-611, 614, 614B, 622, 512, 521, 421, 411 manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd. , 321 and the like. As the amine type epoxy resin, Epiquat 604 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., YH-434 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., TETRAD-X, TETRAD-C manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., ELM manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. -120 etc. are mentioned. Examples of the heterocyclic ring-containing epoxy resin include ERL4234, 4299, 4221, 4206 and the like manufactured by UCC, such as Araldite PT810 manufactured by Ciba Specialty Chemicals. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more. Moreover, in this invention, in order to provide high adhesive force, a bisphenol A type epoxy resin and a phenol novolak type epoxy resin are preferable.

本発明の(b)エポキシ樹脂の使用量は、(a)高分子量成分100質量部に対して、5〜250質量部が好ましい。(b)エポキシ樹脂の使用量がこの範囲内にあると、弾性率及び成型時のフロー性抑制が確保でき、また高温での取り扱い性も十分に得られる。(b)エポキシ樹脂の使用量は、10〜100質量部がより好ましく、20〜50質量部が特に好ましい。既に述べたように、(b)エポキシ樹脂は、(a)高分子量成分と相溶しないことが好ましい。   As for the usage-amount of (b) epoxy resin of this invention, 5-250 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) high molecular weight component. (B) When the usage-amount of an epoxy resin exists in this range, elastic modulus and the flow control at the time of shaping | molding can be ensured, and the handleability in high temperature is fully obtained. (B) As for the usage-amount of an epoxy resin, 10-100 mass parts is more preferable, and 20-50 mass parts is especially preferable. As already stated, it is preferable that the (b) epoxy resin is not compatible with the (a) high molecular weight component.

本発明に使用する(c)フェノール系エポキシ樹脂硬化剤は、エポキシ樹脂と組み合わせることによって、高温高圧下において耐衝撃性が優れ、厳しい熱吸湿下においても充分な接着物性を保持することができるため有効である。   The (c) phenolic epoxy resin curing agent used in the present invention, when combined with an epoxy resin, has excellent impact resistance under high temperature and high pressure, and can maintain sufficient adhesive properties even under severe thermal moisture absorption. It is valid.

このような(c)成分としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂又はクレゾールノボラック樹脂などのフェノール樹脂等を挙げることができる。より具体的には、例えば、大日本インキ化学工業(株)製、商品名:フェノライトLF2882、フェノライトLF2822、フェノライトTD−2090、フェノライトTD−2149、フェノライトVH−4150、フェノライトVH4170等が挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of such component (c) include phenol resins such as phenol novolak resin, bisphenol A novolak resin, and cresol novolak resin. More specifically, for example, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., trade names: Phenolite LF2882, Phenolite LF2822, Phenolite TD-2090, Phenolite TD-2149, Phenolite VH-4150, Phenolite VH4170 These can be used alone or in combination of two or more.

本発明において耐湿信頼性を付与するためには、(c)成分の使用量は、(b)エポキシ樹脂のエポキシ基1個当たりフェノール性水酸基の当量比が0.5〜1.5の範囲であることが好ましく、0.8〜1.2であることがより好ましい。当量比がこの範囲内であれば、樹脂が十分に硬化(橋かけ)し、硬化物の耐熱性や耐湿性などを向上させることができる。   In order to provide moisture resistance reliability in the present invention, the amount of component (c) used is such that the equivalent ratio of phenolic hydroxyl groups per epoxy group of (b) epoxy resin is in the range of 0.5 to 1.5. It is preferable that it is 0.8 to 1.2. If the equivalent ratio is within this range, the resin is sufficiently cured (crosslinked), and the heat resistance and moisture resistance of the cured product can be improved.

本発明に使用する(d)紫外線照射によって得られる硬化物のTgが250℃以上である光反応性モノマーは、後述する粘接着シートの紫外線照射後の耐熱性を向上させ、熱時接着力及び耐リフロー性を向上させることができる。
(d)光反応性モノマーのTgを測定する方法としては、(d)光反応性モノマーに光開始剤を添加し紫外線照射した硬化物を5×5mm程度の大きさに成形しサンプルを作製する。作製したサンプルをセイコーインスツルメンツ(株)製:EXSTRA6000によって圧縮モードにより測定してTgを決定する。Tgが250℃以上であると、耐熱性が優れ、耐リフロークラック性評価における250℃以上の熱に耐えうる。そのため、耐リフロークラック性が良好である。Tgとしては、さらに好ましくは、鉛フリーハンダ対応の260℃以上である。またTgがあまり高すぎるものは紫外線照射後の粘接着シートの常温貼り付け性が劣るようになる傾向があるので、上限としては、350℃が好ましい。
The photoreactive monomer (d) Tg of the cured product obtained by ultraviolet irradiation used in the present invention is 250 ° C. or higher improves the heat resistance after ultraviolet irradiation of the adhesive sheet described below, and the adhesive force during heating. And reflow resistance can be improved.
(D) As a method for measuring the Tg of the photoreactive monomer, (d) a photoinitiator is added to the photoreactive monomer and ultraviolet-irradiated cured product is molded into a size of about 5 × 5 mm to prepare a sample. . Tg is determined by measuring the prepared sample in a compression mode using EXSTRA6000 manufactured by Seiko Instruments Inc. When Tg is 250 ° C. or higher, the heat resistance is excellent, and it can withstand heat of 250 ° C. or higher in the reflow crack resistance evaluation. Therefore, the reflow crack resistance is good. Tg is more preferably 260 ° C. or higher corresponding to lead-free solder. Moreover, since the thing with too high Tg tends to become inferior in the normal temperature sticking property of the adhesive sheet after ultraviolet irradiation, 350 degreeC is preferable as an upper limit.

(d)光反応性モノマーの具体例としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド(EO)変性トリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートのような多官能アクリレート等が挙げられ、これらの光反応性モノマーは、単独で又は2種類以上を組み合わせても、使用することができる。紫外線照射後の残存モノマーの観点から、多官能アクリレートの中で、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートやジペンタエリスリトールペンタアクリレートなどが好ましい。具体的には新中村化学(株)製、商品名:A−DPH、A−9300等がある。   (D) Specific examples of the photoreactive monomer include pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, trimethylolpropane triacrylate, isocyanuric acid ethylene oxide (EO) modified triacrylate, ditrile Examples include polyfunctional acrylates such as methylolpropane tetraacrylate and pentaerythritol tetraacrylate. These photoreactive monomers can be used alone or in combination of two or more. Of the polyfunctional acrylates, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and the like are preferable from the viewpoint of residual monomers after ultraviolet irradiation. Specifically, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product name: A-DPH, A-9300, etc. are available.

なお、複数の(d)光反応性モノマーを使用する場合、そのTgはその混合物を上記測定方法で測定したときのTgであり、それぞれのモノマーのTgが250℃以上であることを要しない。   In addition, when using several (d) photoreactive monomer, the Tg is Tg when the mixture is measured by the said measuring method, and it is not required that Tg of each monomer is 250 degreeC or more.

本発明の(d)光反応性モノマーの使用量は、(a)高分子量成分100質量部に対して、5〜100質量部が好ましい。この使用量が5質量部以上であれば、紫外線照射による光反応性モノマーの重合反応が起こりやすくなるために粘接着シートの支持基材からの剥離性が向上する傾向がある。逆に100質量部以下であれば、高分子量成分の低弾性が機能し、フィルムが脆くならず、硬化物の耐熱性や耐湿性などが向上する傾向がある。したがって、10〜70質量部がより好ましく、20〜50質量部が特に好ましい。   As for the usage-amount of (d) photoreactive monomer of this invention, 5-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (a) high molecular weight component. If this usage amount is 5 parts by mass or more, the polymerization reaction of the photoreactive monomer due to ultraviolet irradiation is likely to occur, so that the peelability of the adhesive sheet from the support substrate tends to be improved. Conversely, if it is 100 parts by mass or less, the low elasticity of the high molecular weight component functions, the film does not become brittle, and the heat resistance and moisture resistance of the cured product tend to be improved. Therefore, 10-70 mass parts is more preferable, and 20-50 mass parts is especially preferable.

本発明における(e)波長200〜450nmの紫外線照射により塩基とラジカルを発生する光開始剤は、一般的にはα−アミノケトン化合物と呼ばれるものである。このような化合物は、例えば、J.Photopolym.Sci.Technol,Vol.13,No12001等に記載されているもので、紫外線を照射すると次式のように反応する。   In the present invention, (e) a photoinitiator that generates a base and a radical upon irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 450 nm is generally called an α-aminoketone compound. Such compounds are described, for example, in J. Org. Photopolym. Sci. Technol, Vol. 13, No. 20001, etc., and reacts as shown in the following formula when irradiated with ultraviolet rays.

Figure 2009186979
Figure 2009186979

α−アミノケトン化合物は、紫外線照射する前は、ラジカルが存在しないため光反応性モノマーの重合反応は起きない。また、立体障害のため熱硬化性樹脂の硬化も促進しない。しかし、紫外線照射により、α−アミノケトン化合物の解離が起こり、ラジカルの発生に伴い、光反応性モノマーの重合反応が起こる。また、α−アミノケトン化合物の解離により、立体障害が低下し活性化したアミンが存在するようになる。そのため、アミンが熱硬化性樹脂の硬化促進作用を有するようになり、以後加熱により硬化促進作用が働くと類推される。このような作用により、紫外線照射する以前には、ラジカルや活性化したアミンが存在しないため、室温での保存安定性に非常に優れている粘接着シートを提供することができる。また、紫外線照射により生じるラジカル及びアミンの構造によって光反応性モノマーやエポキシ樹脂の硬化速度が変化するので、用いる(b)〜(d)成分によって、適宜(e)光開始剤(塩基発生剤)を決定することができる。   Since the α-aminoketone compound does not have radicals before being irradiated with ultraviolet rays, the polymerization reaction of the photoreactive monomer does not occur. In addition, curing of the thermosetting resin is not accelerated due to steric hindrance. However, the α-aminoketone compound is dissociated by ultraviolet irradiation, and a polymerization reaction of the photoreactive monomer occurs with the generation of radicals. In addition, dissociation of the α-aminoketone compound causes steric hindrance to be reduced and activated amines to be present. For this reason, it is presumed that the amine has a curing accelerating action of the thermosetting resin, and the heating accelerating action is subsequently exerted by heating. By such an action, there is no radical or activated amine before irradiation with ultraviolet rays, so that an adhesive sheet having excellent storage stability at room temperature can be provided. In addition, since the curing rate of the photoreactive monomer or epoxy resin varies depending on the structure of radicals and amines generated by ultraviolet irradiation, (e) a photoinitiator (base generator) depending on the components (b) to (d) used. Can be determined.

前記(e)光開始剤(塩基発生剤)としては、例えば、2−メチル−1(4−(メチルチオ)フェニル−2−モルフォリノプロパン−1−オン(Ciba Speciality Chemicals社製イルガキュア907)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1−オン(Ciba Speciality Chemicals社製社製イルガキュア369)、ヘキサアリールビスイミダゾール誘導体(ハロゲン、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基等の置換基がフェニル基に置換されても良い)、ベンゾイソオキサゾロン誘導体等を用いることができる。   Examples of the (e) photoinitiator (base generator) include 2-methyl-1 (4- (methylthio) phenyl-2-morpholinopropan-1-one (Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 2 -Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1-one (Irgacure 369 manufactured by Ciba Specialty Chemicals), hexaarylbisimidazole derivative (halogen, alkoxy group, nitro group, cyano A substituent such as a group may be substituted with a phenyl group), a benzoisoxazolone derivative, or the like.

前記光開始剤(塩基発生剤)のほかに、光フリース転位、光クライゼン転位やクルチウス転位、スチーブンス転位によって塩基を発生させる方法を用いることができる。   In addition to the photoinitiator (base generator), a method of generating a base by photo-Fries rearrangement, photo-Claisen rearrangement, Curtius rearrangement, or Stevens rearrangement can be used.

前記光開始剤(塩基発生剤)は、分子量500以下の低分子化合物として用いるほか、高分子の主鎖及び側鎖に導入した化合物を用いても良い。この場合の分子量としては、粘接着剤としての粘接着性、流動性の観点から重量平均分子量1000〜100000が好ましく、より好ましくは5000〜30000である。   The photoinitiator (base generator) may be a low molecular compound having a molecular weight of 500 or less, or a compound introduced into a main chain and side chain of a polymer. The molecular weight in this case is preferably a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 30,000 from the viewpoints of adhesiveness and fluidity as an adhesive.

本発明の粘接着剤組成物において、(e)光開始剤の使用量は、(a)高分子量成分100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましい。0.1質量部以上であれば、反応性良好で残存モノマーが少なくなり、20質量部以下であれば、重合反応による分子量増加が適度に機能し、低分子量成分が少なく、耐リフロー性に影響を及ぼす可能性が低減される。従って、より好ましくは0.5〜15質量部であり、さらに好ましくは、1〜5質量部である。   In the adhesive composition of the present invention, the amount of the (e) photoinitiator used is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) high molecular weight component. If it is 0.1 part by mass or more, the reactivity is good and the residual monomer is reduced, and if it is 20 parts by mass or less, the molecular weight increase due to the polymerization reaction functions moderately, and there are few low molecular weight components, affecting the reflow resistance. The possibility of exerting is reduced. Therefore, it is more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and still more preferably 1 to 5 parts by mass.

次に、上記(a)〜(e)成分以外に、粘接着剤層に含有させることのできる成分について説明する。本発明の粘接着剤樹脂組成物には、可撓性や耐リフロークラック性を向上させる目的で、(f)エポキシ樹脂と相溶性がある高分子量樹脂を添加することができる。このような高分子量樹脂としては、(a)高分子量成分と非相溶になるものが信頼性向上の観点で好ましく、例えばフェノキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂、超高分子量エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することもできる。(b)エポキシ樹脂として(a)高分子量成分と相溶性があるものを使用するとき、(f)エポキシ樹脂と相溶性がある高分子量樹脂を使用すると、(b)エポキシ樹脂は、該(f)成分とより相溶しやすいため、結果的に(b)エポキシ樹脂と(a)高分子量成分とを非相溶にすることが可能となる場合がある。   Next, in addition to the components (a) to (e), components that can be contained in the adhesive layer will be described. For the purpose of improving flexibility and reflow crack resistance, (f) a high molecular weight resin compatible with an epoxy resin can be added to the adhesive resin composition of the present invention. As such a high molecular weight resin, those which are incompatible with the high molecular weight component (a) are preferable from the viewpoint of improving reliability, and examples thereof include phenoxy resin, high molecular weight epoxy resin, and ultra high molecular weight epoxy resin. These can be used alone or in combination of two or more. (B) When using an epoxy resin that is compatible with (a) a high molecular weight component, when (f) a high molecular weight resin compatible with the epoxy resin is used, (b) the epoxy resin is As a result, it may be possible to make (b) the epoxy resin and (a) the high molecular weight component incompatible with each other.

(f)エポキシ樹脂と相溶性がある高分子量樹脂の使用量は、(b)エポキシ樹脂及び(c)エポキシ樹脂硬化剤の合計100質量部に対して、40質量部以下とすることが好ましい。この範囲であると、粘接着剤層のTgを確保できる。   (F) It is preferable that the usage-amount of high molecular weight resin compatible with an epoxy resin shall be 40 mass parts or less with respect to a total of 100 mass parts of (b) epoxy resin and (c) epoxy resin hardening | curing agent. Within this range, the Tg of the adhesive layer can be secured.

また、本発明の粘接着剤組成物には、異種材料間の界面結合を良くするために、各種カップリング剤を添加することもできる。カップリング剤としては、例えば、シラン系、チタン系、アルミニウム系等が挙げられる。   In addition, various coupling agents can be added to the adhesive composition of the present invention in order to improve interfacial bonding between different materials. Examples of the coupling agent include silane, titanium, and aluminum.

上記シラン系カップリング剤としては、特に制限はなく、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシランなどを使用することができ、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。具体的には日本ユニカー(株)製NUCA−189、NUCA−1160がある。   The silane coupling agent is not particularly limited. For example, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. Specifically, there are NUCA-189 and NUCA-1160 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.

上記カップリング剤の使用量は、その効果や耐熱性及びコストの面から、(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分100質量部に対して、0.01〜10質量部とするのが好ましい。   The amount of the coupling agent used is from 0.01 to 100 parts by mass of (a) a high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more from the viewpoint of its effect, heat resistance and cost. The amount is preferably 10 parts by mass.

本発明の粘接着剤組成物には、イオン性不純物を吸着して、耐湿信頼性を向上させるために、さらにイオン捕捉剤を添加することもできる。このようなイオン捕捉剤としては、特に制限はなく、例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤等の、銅がイオン化して溶け出すのを防止するため銅害防止剤として知られる化合物、ジルコニウム系、アンチモンビスマス系マグネシウムアルミニウム化合物等の無機イオン吸着剤などが挙げられる。   In the adhesive composition of the present invention, an ion scavenger can be further added in order to adsorb ionic impurities and improve moisture resistance reliability. Such an ion scavenger is not particularly limited, for example, triazine thiol compound, bisphenol-based reducing agent, etc., a compound known as a copper damage preventing agent for preventing copper ionization and dissolution, zirconium-based And inorganic ion adsorbents such as antimony bismuth-based magnesium aluminum compounds.

上記イオン捕捉剤の使用量は、添加による効果や耐熱性、コスト等の点から、(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましい。   The amount of the ion scavenger used is from the viewpoint of the effect of addition, heat resistance, cost, etc. to (a) 100 parts by mass of the high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more. 1-10 mass parts is preferable.

本発明にかかる粘接着シートは、前記粘接着剤組成物を溶剤に溶解あるいは分散してワニスとし、基材フィルム(支持基材)上に塗布、加熱し溶剤を除去することによって得ることができる。   The adhesive sheet according to the present invention is obtained by dissolving or dispersing the adhesive composition in a solvent to obtain a varnish, which is applied onto a base film (support base material), heated and then removed. Can do.

すなわち、図2に示すように、まず保護フィルム33(離型シートともいう)上に、粘接着剤組成物を有機溶剤等に溶解させてワニス化したものを、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等、一般に周知の方法に従って、塗工し、乾燥させて粘接着層31を形成する。その後、支持基材32を積層し、離型シート(保護フィルム33)、粘接着層31及び支持基材32からなる粘接着シート30を得ることができる。または、支持基材上に直接、粘接着剤組成物を同様の方法で塗工し、乾燥させて、粘接着シートを得ることができる。この場合、必要に応じ保護フィルムを積層してもよい。   That is, as shown in FIG. 2, first, a film obtained by dissolving an adhesive composition in an organic solvent or the like on a protective film 33 (also referred to as a release sheet) to form a varnish is used. The adhesive layer 31 is formed by coating and drying in accordance with generally known methods such as spray coating, gravure coating, bar coating, and curtain coating. Then, the support base material 32 is laminated | stacked and the adhesive sheet 30 which consists of a release sheet (protective film 33), the adhesive layer 31, and the support base material 32 can be obtained. Alternatively, the adhesive composition can be obtained by applying the adhesive composition directly on the supporting substrate in the same manner and drying it. In this case, you may laminate | stack a protective film as needed.

本発明の粘接着シートに用いる保護フィルムまたは支持基材としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルムなどのプラスチックフィルム、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル等が挙げられる。ここで、後述するように、紫外線を粘接着シートに照射し、紫外線重合性を有する粘接着剤を重合硬化せしめ、粘接着剤と支持基材界面の接着力を低下させて支持基材の剥離を可能にする。そのため、支持基材は紫外線透過性を有するものが好ましい。   Examples of the protective film or supporting substrate used in the adhesive sheet of the present invention include plastic films such as polytetrafluoroethylene film, polyethylene film, polypropylene film, and polymethylpentene film, and polyester such as polyethylene terephthalate. . Here, as will be described later, the adhesive sheet is irradiated with ultraviolet rays, the ultraviolet-curing adhesive is polymerized and cured, and the adhesive force at the interface between the adhesive and the supporting substrate is lowered to form a supporting group. Allows stripping of material. For this reason, the support substrate is preferably one having ultraviolet transparency.

また、上記ワニス化するための溶剤としては、有機溶媒であれば特に限定されないが、フィルム作製時の揮発性などを沸点から考慮して決めることができる。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等の比較的低沸点の溶媒はフィルム作製時にフィルムの硬化が進まない点で好ましい。また、塗膜性を向上させるなどの目的では、例えば、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、シクロヘキサノンなどの比較的高沸点の溶媒を使用することが好ましい。これらの溶媒は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   The solvent for varnishing is not particularly limited as long as it is an organic solvent, but can be determined in consideration of the volatility during film production from the boiling point. Specifically, for example, a solvent having a relatively low boiling point such as methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, toluene, xylene is used at the time of film production. This is preferable in that curing of the resin does not proceed. For the purpose of improving the coating properties, it is preferable to use a solvent having a relatively high boiling point such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

支持基材の厚さは、特に制限はないが、5〜250μmが好ましい。5μm以上であれば作業性が向上し、250μm以下であれば、経済的であり好ましい。以上の観点から、支持基材の厚さは、10〜200μmがより好ましく、20〜150μmがさらに好ましく、25〜125μmが特に好ましい。   The thickness of the support substrate is not particularly limited, but is preferably 5 to 250 μm. If it is 5 micrometers or more, workability | operativity will improve, and if it is 250 micrometers or less, it is economical and preferable. From the above viewpoint, the thickness of the supporting base material is more preferably 10 to 200 μm, further preferably 20 to 150 μm, and particularly preferably 25 to 125 μm.

粘接着層と支持基材の合計の厚さとしては通常10〜250μmである。支持基材は粘接着層と同じかやや厚めに設定すると作業性がよく、具体的な組み合わせとしては粘接着層/支持基材(μm)が、5/25、10/30、10/50、25/50、50/50、50/75等があり、使用する条件や装置等によって適宜決定することができる。
また、本発明にかかる粘接着シートは、所望の厚さを得るため、熱時の流動性を向上させるために、粘接着シートの粘接着層側に、別途作製した粘接着剤を2枚以上貼り合わせることもできる。この場合には、粘接着層同士の剥離が発生しないように貼り合わせ条件を選定する必要がある。
The total thickness of the adhesive layer and the supporting substrate is usually 10 to 250 μm. The workability is good when the support substrate is set to be the same as or slightly thicker than the adhesive layer. As a specific combination, the adhesive layer / support substrate (μm) is 5/25, 10/30, 10 / There are 50, 25/50, 50/50, 50/75, etc., which can be appropriately determined according to the conditions and apparatus used.
Further, the adhesive sheet according to the present invention is a separately prepared adhesive agent on the adhesive layer side of the adhesive sheet in order to obtain a desired thickness and to improve fluidity during heating. Two or more sheets can be bonded together. In this case, it is necessary to select a bonding condition so that peeling between the adhesive layers does not occur.

以上説明したような構成の粘接着シートに紫外線を照射すると、紫外線照射後には支持基材の接着力は大きく低下し、基板に粘接着剤層を保持したまま、該粘接着シートの支持基材を容易に剥離することができる。   When the adhesive sheet having the structure as described above is irradiated with ultraviolet rays, the adhesive strength of the support base material is greatly reduced after the ultraviolet irradiation, and the adhesive sheet of the adhesive sheet is retained while holding the adhesive layer on the substrate. The supporting substrate can be easily peeled off.

次に、本発明のクラッド層に用いる光導波路形成用樹脂フィルム(以下、クラッド層形成用樹脂フィルムと呼称する)は、クラッド層形成用樹脂を用いて製造されたものであり、必要により、クラッド層形成用樹脂を基材フィルムに塗布することにより製造されたものである。
また、本発明のコア層に用いる光導波路形成用樹脂フィルム(以下、コア層形成用樹脂フィルムと呼称する)は、コア層形成用樹脂を用いて製造されたものであり、必要により、コア層形成用樹脂を基材フィルムに塗布することにより製造されたものである。
Next, the optical waveguide forming resin film (hereinafter referred to as the cladding layer forming resin film) used for the cladding layer of the present invention is manufactured using the cladding layer forming resin, and, if necessary, the cladding layer. It is manufactured by applying a layer forming resin to a base film.
The resin film for forming an optical waveguide used for the core layer of the present invention (hereinafter referred to as a resin film for forming a core layer) is produced using a resin for forming a core layer. It is manufactured by applying a forming resin to a base film.

本発明の光導波路に用いる光導波路形成用樹脂フィルムにおいて、コア層形成用樹脂フィルムの硬化物は、クラッド層に用いる光導波路形成用樹脂フィルムの硬化物より高屈折率であるように設計される。   In the optical waveguide forming resin film used in the optical waveguide of the present invention, the cured product of the core layer forming resin film is designed to have a higher refractive index than the cured product of the optical waveguide forming resin film used in the cladding layer. .

本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムに用いるクラッド層形成用樹脂としては、クラッド形成用樹脂フィルムの硬化物が、コア層形成用樹脂フィルムの硬化物より低屈折率になるように、かつ光又は熱により硬化する樹脂であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂や感光性樹脂を用いることができる。
クラッド層形成用樹脂としては、(ア)ベースポリマー、(イ)光重合性化合物、及び(ウ)光重合開始剤を含有する樹脂組成物により構成されることが好ましい。
As the clad layer forming resin used in the clad layer forming resin film of the present invention, the cured product of the clad forming resin film has a lower refractive index than the cured product of the core layer forming resin film, and light or The resin is not particularly limited as long as it is a resin curable by heat, and a thermosetting resin or a photosensitive resin can be used.
The clad layer forming resin is preferably composed of a resin composition containing (a) a base polymer, (b) a photopolymerizable compound, and (c) a photopolymerization initiator.

ここで用いる(ア)ベースポリマーは、クラッド層を形成し、該クラッド層の強度を確保するためのものであり、該目的を達成し得るものであれば特に限定されず、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホンなど、あるいはこれらの誘導体などが挙げられる。
なお、(メタ)アクリル樹脂とは、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂を意味するものである。
これらのベースポリマーは、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
The (a) base polymer used here is for forming a clad layer and ensuring the strength of the clad layer, and is not particularly limited as long as the object can be achieved, phenoxy resin, epoxy resin (Meth) acrylic resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, polyether amide, polyether imide, polyether sulfone, or derivatives thereof.
The (meth) acrylic resin means an acrylic resin and a methacrylic resin.
These base polymers may be used independently and may use 2 or more types together.

上記(ア)ベースポリマーとしては、耐熱性が高いという観点から、主鎖に芳香族骨格を有する樹脂が好ましく、特にフェノキシ樹脂が好ましい。
また、3次元架橋し、耐熱性を向上できるとの観点からは、エポキシ樹脂、特に室温で固形のエポキシ樹脂が好ましい。
更に、(ア)ベースポリマーとしては、後述する(イ)光重合性化合物との相溶性が、クラッド層形成用樹脂フィルムの透明性を確保するために重要であるが、この観点からは、フェノキシ樹脂及び/又は(メタ)アクリル樹脂が好ましい。
From the viewpoint of high heat resistance, the (a) base polymer is preferably a resin having an aromatic skeleton in the main chain, and particularly preferably a phenoxy resin.
From the viewpoint of three-dimensional crosslinking and improving heat resistance, an epoxy resin, particularly an epoxy resin that is solid at room temperature is preferable.
Furthermore, as (a) the base polymer, compatibility with the photopolymerizable compound (b) described later is important in order to ensure the transparency of the resin film for forming the clad layer. Resins and / or (meth) acrylic resins are preferred.

上記フェノキシ樹脂の中でも、ビスフェノールA又はビスフェノールA型エポキシ化合物若しくはそれらの誘導体、及びビスフェノールF又はビスフェノールF型エポキシ化合物若しくはそれらの誘導体を共重合成分の構成単位として含むものは、耐熱性、密着性及び溶解性に優れるため更に好ましい。
ビスフェノールA又はビスフェノールA型エポキシ化合物の誘導体としては、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ化合物などが好適に挙げられる。
また、ビスフェノールF又はビスフェノールF型エポキシ化合物の誘導体としては、テトラブロモビスフェノールF、テトラブロモビスフェノールF型エポキシ化合物などが好適に挙げられる。
ビスフェノールA/ビスフェノールF共重合型フェノキシ樹脂の具体例としては、東都化成(株)製「フェノトートYP−70」(商品名)が挙げられる。
Among the above phenoxy resins, those containing bisphenol A or a bisphenol A type epoxy compound or a derivative thereof, and bisphenol F or a bisphenol F type epoxy compound or a derivative thereof as a constituent unit of a copolymer component are heat resistant, adhesive and It is more preferable because of its excellent solubility.
Preferred examples of the bisphenol A or bisphenol A type epoxy compound include tetrabromobisphenol A and tetrabromobisphenol A type epoxy compounds.
Moreover, as a derivative of bisphenol F or a bisphenol F type epoxy compound, tetrabromobisphenol F, a tetrabromobisphenol F type epoxy compound, etc. are mentioned suitably.
Specific examples of the bisphenol A / bisphenol F copolymer type phenoxy resin include “Phenotote YP-70” (trade name) manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.

また、(ア)ベースポリマーとしては、上記のように、3次元架橋し、耐熱性が向上するという観点からは、エポキシ樹脂、特に室温で固形のエポキシ樹脂が好ましい。
室温で固形のエポキシ樹脂としては、例えば、東都化学(株)製「エポトートYD−7020、エポトートYD−7019、エポトートYD−7017」(いずれも商品名)、ジャパンエポキシレジン(株)製「エピコート1010、エピコート1009、エピコート1008」(いずれも商品名)などのビスフェノールA型エポキシ樹脂が挙げられる。
Further, as the (a) base polymer, an epoxy resin, particularly an epoxy resin that is solid at room temperature is preferable from the viewpoint of three-dimensional crosslinking and improving heat resistance as described above.
Examples of the epoxy resin that is solid at room temperature include, for example, “Epototo YD-7020, Epototo YD-7019, Epototo YD-7007” (all trade names) manufactured by Toto Chemical Co., Ltd., and “Epicoat 1010” manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd. Bisphenol A type epoxy resin such as “Epicoat 1009, Epicoat 1008” (both trade names).

(ア)ベースポリマーの分子量は、フィルム形成性の点から、通常、数平均分子量が5,000以上である。該数平均分子量は、好ましくは10,000以上、より好ましくは30,000以上である。
数平均分子量の上限は、特に制限はないが、(イ)光重合性化合物との相溶性や露光現像性の観点から、通常、1,000,000以下である。
数平均分子量の上限は、好ましくは500,000以下、より好ましくは200,000以下である。
なお、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
(A) The molecular weight of the base polymer is usually 5,000 or more in terms of number average molecular weight from the viewpoint of film forming properties. The number average molecular weight is preferably 10,000 or more, more preferably 30,000 or more.
The upper limit of the number average molecular weight is not particularly limited, but is usually 1,000,000 or less from the viewpoint of (a) compatibility with the photopolymerizable compound and exposure and developability.
The upper limit of the number average molecular weight is preferably 500,000 or less, more preferably 200,000 or less.
The number average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted to standard polystyrene.

(ア)ベースポリマーの配合量は、(ア)成分のベースポリマー及び(イ)成分の光重合性化合物の総量に対して、通常10〜80質量%程度である。
配合量が10質量%以上であると、光導波路形成に必要な50〜500μm程度の厚膜フィルムの形成が容易であるという利点があり、一方、80質量%以下であると、光硬化反応が十分に進行する。
以上の観点から、(ア)成分の配合量は、好ましくは20〜70質量%、より好ましくは25〜65質量%である。
(A) The compounding quantity of a base polymer is about 10-80 mass% normally with respect to the total amount of the base polymer of (a) component, and the photopolymerizable compound of (a) component.
When the blending amount is 10% by mass or more, there is an advantage that it is easy to form a thick film having a thickness of about 50 to 500 μm necessary for forming an optical waveguide. Proceed sufficiently.
From the above viewpoint, the amount of component (a) is preferably 20 to 70 mass%, more preferably 25 to 65 mass%.

次に、(イ)光重合性化合物としては、紫外線等の光の照射によって重合するものであれば特に限定されず、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物や分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物などが挙げられる。
分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノール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AD型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂などの2官能芳香族グリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などの多官能芳香族グリシジルエーテル、ポリエチレングリコール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂、ヘキサンジオール型エポキシ樹脂などの2官能脂肪族グリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂などの2官能脂環式グリシジルエーテル、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、ソルビトール型エポキシ樹脂、グリセリン型エポキシ樹脂などの多官能脂肪族グリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステルなどの2官能芳香族グリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステルなどの2官能脂環式グリシジルエステル、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトリフルオロメチルアニリンなどの2官能芳香族グリシジルアミン、N,N,N',N'−テトラグリシジル−4,4−ジアミノジフェニルメタン、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,O−トリグリシジル−p−アミノフェノールなどの多官能芳香族グリシジルアミン、アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシドなどの2官能脂環式エポキシ樹脂、ジグリシジルヒダントインなどの2官能複素環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートなどの多官能複素環式エポキシ樹脂、オルガノポリシロキサン型エポキシ樹脂などの2官能又は多官能ケイ素含有エポキシ樹脂などが挙げられる。
Next, (a) the photopolymerizable compound is not particularly limited as long as it is polymerized by irradiation with light such as ultraviolet rays, and a compound having two or more epoxy groups in the molecule or an ethylenically non-polymerizable compound in the molecule. Examples thereof include compounds having a saturated group.
Specific examples of compounds having two or more epoxy groups in the molecule include bisphenol A type epoxy resins, tetrabromobisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, bisphenol AD type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, etc. Polyfunctional aromatic glycidyl ether such as bifunctional aromatic glycidyl ether, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, polyethylene glycol type epoxy resin, Bifunctional aliphatic glycidyl ether such as polypropylene glycol type epoxy resin, neopentyl glycol type epoxy resin, hexanediol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type Bifunctional aromatic glycidyl ethers such as bifunctional alicyclic glycidyl ethers such as poxy resins, polyfunctional aliphatic glycidyl ethers such as trimethylolpropane type epoxy resins, sorbitol type epoxy resins and glycerin type epoxy resins, and diglycidyl esters of phthalic acid , Bifunctional alicyclic glycidyl esters such as tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, bifunctional aromatic glycidyl such as N, N-diglycidyl aniline and N, N-diglycidyl trifluoromethylaniline Amine, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4-diaminodiphenylmethane, 1,3-bis (N, N-glycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, O-triglycidyl-p-amino Polyfunctionality such as phenol Bifunctional cycloaliphatic epoxy resins such as aromatic glycidylamine, alicyclic diepoxy acetal, alicyclic diepoxy adipate, alicyclic diepoxycarboxylate, vinylcyclohexene dioxide, and bifunctional heterocycles such as diglycidylhydantoin And a bifunctional or polyfunctional silicon-containing epoxy resin such as an epoxy resin, a polyfunctional heterocyclic epoxy resin such as triglycidyl isocyanurate, and an organopolysiloxane type epoxy resin.

これらの分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物は、通常、その分子量が100〜2000であって、室温で液状のものが用いられる。該分子量は、好ましくは150〜1,000、より好ましくは200〜800である。
また、これらの化合物は、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよく、更にその他の光重合性化合物と組み合わせて用いることもできる。
なお、分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法又は質量分析法を用いて測定することができる。
These compounds having two or more epoxy groups in the molecule are usually those having a molecular weight of 100 to 2000 and liquid at room temperature. The molecular weight is preferably 150 to 1,000, more preferably 200 to 800.
Moreover, these compounds may be used independently, may be used together 2 or more types, and also can be used in combination with another photopolymerizable compound.
The molecular weight can be measured using a gel permeation chromatography (GPC) method or a mass spectrometry method.

また、分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物の具体例としては、(メタ)アクリレート、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル、ビニルピリジン、ビニルフェノールなどが挙げられるが、これらのうち透明性と耐熱性の観点から、(メタ)アクリレートが好ましく、1官能性のもの、2官能性のもの、3官能性以上のもののいずれも用いることができる。   Specific examples of the compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule include (meth) acrylate, vinylidene halide, vinyl ether, vinyl pyridine, and vinyl phenol. Among these, transparency and heat resistance From the viewpoint, (meth) acrylate is preferable, and any of monofunctional, bifunctional, trifunctional or higher can be used.

1官能性(メタ)アクリレートとしては、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Monofunctional (meth) acrylates include methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, and 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid. , Paracumylphenoxyethylene glycol (meth) acrylate, 2-tetrahydropyranyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate Etc.

また、2官能性(メタ)アクリレートとしては、エトキシ化2−メチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン、2−ヒドロキシ−1,3−ジメタクリロキシプロパン、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3−フェニル−4−アクリロイルポリオキシエトキシ)フルオレン、ビスフェノールA型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、及びグリシジルエーテル型のエポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Further, as the bifunctional (meth) acrylate, ethoxylated 2-methyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) Acrylate, 2-methyl-1,8-octanediol diacrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-nonanediol di (meth) acrylate, ethoxylated polypropylene glycol di (meth) acrylate, propoxy Ethoxylated bisphenol A diacrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol Di (meth) acrylate, ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate, tricyclodecane di (meth) acrylate, ethoxylated cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, 2-hydroxy-1-acryloxy-3-methacryloxypropane, 2-hydroxy-1,3-dimethacryloxypropane, 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [3-phenyl-4-acryloylpolyoxyethoxy) fluorene Bisphenol A type, phenol novolak type, cresol novolak type, and glycidyl ether type epoxy (meth) acrylate.

更に、3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。
なお、ここで(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
Furthermore, as tri- or more functional (meth) acrylate, ethoxylated isocyanuric acid tri (meth) acrylate, ethoxylated glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) Acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, propoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, caprolactone modified ditri Examples include methylolpropane tetraacrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate.
These may be used alone or in combination of two or more.
Here, (meth) acrylate means acrylate and methacrylate.

(イ)光重合性化合物の配合量は、(ア)成分のベースポリマー及び(イ)成分の光重合性化合物の総量に対して、通常20〜90質量%程度である。
配合量が、20質量%以上であると、光重合性化合物にベースポリマーを絡み込んで硬化させることが容易にでき、一方、90質量%以下であると、十分な厚さのクラッド層を容易に形成することできる。
以上の観点から、(イ)成分の配合量は、好ましくは25〜85質量%、より好ましくは30〜80質量%である。
(A) The compounding quantity of a photopolymerizable compound is about 20-90 mass% normally with respect to the total amount of the base polymer of (A) component, and the photopolymerizable compound of (A) component.
When the blending amount is 20% by mass or more, the base polymer can be easily entangled and cured in the photopolymerizable compound, while when it is 90% by mass or less, a sufficiently thick clad layer can be easily formed. Can be formed.
From the above viewpoint, the amount of component (a) is preferably 25 to 85% by mass, more preferably 30 to 80% by mass.

次に(ウ)成分の光重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、エポキシ化合物の開始剤として、p−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのアリールジアゾニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロホスホニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロアンチモネート塩などのジアリールヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフロロヒドロキシアンチモネート塩などのトリアリールスルホニウム塩、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルセレノニウムホウフッ化塩、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロアンチモネート塩などのトリアリルセレノニウム塩、ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジエチルフェナシルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩などのジアルキルフェナジルスルホニウム塩、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、4−ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフロロアンチモネートなどのジアルキル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム塩、α−ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、N−ヒドロキシイミドスルホネート、α−スルホニロキシケトン、β−スルホニロキシケトンなどのスルホン酸エステル等が挙げられる。   Next, the photopolymerization initiator of the component (c) is not particularly limited. For example, as an initiator of an epoxy compound, an aryldiazonium salt such as p-methoxybenzenediazonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluorophosphonium salt, diphenyl Diaryliodonium salts such as iodonium hexafluoroantimonate salt, triphenylsulfonium hexafluorophosphonium salt, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt, diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt, diphenyl-4-thiophenoxyphenyl Sulfonium hexafluoroantimonate salt, diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium pentafluorohydroxyantimonate salt Any triarylsulfonium salt, triphenylselenonium hexafluorophosphonium salt, triphenylselenonium borofluoride, triarylselenonium salt such as triphenylselenonium hexafluoroantimonate salt, dimethylphenacylsulfonium hexafluoroantimonate salt, Dialkylphenazylsulfonium salts such as diethylphenacylsulfonium hexafluoroantimonate salt, dialkyl-4-hydroxyphenylsulfonium salts such as 4-hydroxyphenyldimethylsulfonium hexafluoroantimonate salt, 4-hydroxyphenylbenzylmethylsulfonium hexafluoroantimonate , Α-hydroxymethylbenzoin sulfonic acid ester, N-hydroxyimide sulfonate, α-sulfonilo Shiketon, sulfonic acid esters such as β- sulfo Niro carboxymethyl ketone.

また、分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物の開始剤としては、ベンゾフェノン、N,N'−テトラメチル−4,4'−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N'−テトラエチル−4,4'−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4'−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、1,2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オンなどの芳香族ケトン、2−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ベンズアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキノン、2−メチル1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルアントラキノンなどのキノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテルなどのベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾインなどのベンゾイン化合物;ベンジルジメチルケタールなどのベンジル誘導体;2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体などの2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド類、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9'−アクリジニル)ヘプタンなどのアクリジン誘導体、N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物などが挙げられる。
また、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体において、アリール基が置換されている場合、2つのアリール基の置換基は同一で対称な二量体であってもよいし、相違して非対称な二量体であってもよい。
また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と3級アミン化合物とを組み合わせてもよい。
なお、コア層及びクラッド層の透明性を向上させる観点からは、上記光重合開始剤のうち、芳香族ケトン及びホスフィンオキサイド類が好ましい。
これらの(ウ)光重合開始剤は、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。
Moreover, as an initiator of the compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule, benzophenone, N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone), N, N′-tetraethyl-4,4 '-Diaminobenzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2 -Diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy- 2-Methyl-1-propan-1-one, 1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morph Aromatic ketones such as linopropan-1-one, 2-ethylanthraquinone, phenanthrenequinone, 2-tert-butylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-benzanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2 Quinones such as 1,3-diphenylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenanthraquinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylanthraquinone Benzoin ether compounds such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin phenyl ether, benzoin compounds such as benzoin, methyl benzoin and ethyl benzoin; benzyldimethyl ketal and the like 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluoro) Phenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer 2,4,5-triarylimidazole dimer such as bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide Phosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, - phenyl acridine, 1,7-bis (9,9'-acridinyl) acridine derivatives such as heptane, N- phenylglycine, N- phenylglycine derivatives, coumarin-based compounds.
In addition, in the 2,4,5-triarylimidazole dimer, when the aryl group is substituted, the substituents of the two aryl groups may be the same and symmetrical dimers, It may be an asymmetric dimer.
Moreover, you may combine a thioxanthone type compound and a tertiary amine compound like the combination of diethyl thioxanthone and dimethylaminobenzoic acid.
In addition, from the viewpoint of improving the transparency of the core layer and the cladding layer, aromatic ketones and phosphine oxides are preferable among the photopolymerization initiators.
These (c) photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

(ウ)光重合開始剤の配合量は、(ア)成分のベースポリマー及び(イ)成分の光重合性化合物総量100質量部に対して、通常0.1〜10質量部程度である。
0.1質量部以上であると、光感度が十分であり、一方10質量部以下であれば、光導波路の表面のみが選択的に硬化し、硬化が不十分となることがなく、また、光重合開始剤自身の吸収により伝搬損失が増大することもない。
以上の観点から、(ウ)成分の配合量は、好ましくは0.5〜5質量部、より好ましくは1〜4質量部である。
(U) The compounding quantity of a photoinitiator is about 0.1-10 mass parts normally with respect to 100 mass parts of base polymer of (A) component, and the photopolymerizable compound total amount of (I) component.
If it is 0.1 parts by mass or more, the photosensitivity is sufficient, while if it is 10 parts by mass or less, only the surface of the optical waveguide is selectively cured, the curing does not become insufficient, Propagation loss does not increase due to absorption of the photopolymerization initiator itself.
From the above viewpoint, the amount of component (c) is preferably 0.5 to 5 parts by mass, more preferably 1 to 4 parts by mass.

また、この他に必要に応じて、本発明のクラッド層形成用樹脂中には、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤などの所謂添加剤を本発明の効果に悪影響を与えない割合で添加してもよい。   In addition, if necessary, the clad layer forming resin of the present invention includes an antioxidant, an anti-yellowing agent, an ultraviolet absorber, a visible light absorber, a colorant, a plasticizer, a stabilizer, and a filler. You may add what is called additives, such as an agent, in the ratio which does not have a bad influence on the effect of this invention.

クラッド層形成用樹脂は、(ア)ベースポリマー、(イ)光重合性化合物、及び(ウ)光重合開始剤を含有する樹脂組成物を溶剤に溶解して、クラッド層形成用樹脂ワニスとして用いることもできる。
クラッド層形成用樹脂フィルムは、クラッド層形成用樹脂ワニスを必要により基材フィルム上に塗布し、溶剤を除去することにより容易に製造することができる。
The resin for forming the clad layer is used as a resin varnish for forming the clad layer by dissolving a resin composition containing (a) a base polymer, (b) a photopolymerizable compound, and (c) a photopolymerization initiator in a solvent. You can also
The resin film for forming a clad layer can be easily produced by applying a resin varnish for forming a clad layer on a base film, if necessary, and removing the solvent.

クラッド層形成用樹脂フィルムの製造過程において、必要により用いる基材フィルムは、光導波路形成用フィルムを支持する支持体であって、その材料については特に限定されないが、例えば、クラッド層形成用樹脂フィルムを剥離することが容易であり、かつ、耐熱性及び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが好適に用いられる。
なお、上記基材フィルムは、後にクラッド層形成用樹脂フィルムの剥離を容易とするため、離型処理、帯電防止処理などが施されていてもよい。
該基材フィルムの厚さは、通常5〜50μmである。基材フィルムの厚さが5μm以上であると、支持体としての強度が得やすいという利点があり、50μm以下であると、ロール状に製造する場合の巻き取り性が向上するという利点がある。以上の観点から、該基材フィルムの厚さは、好ましくは10〜40μm、より好ましくは15〜30μmである。
In the production process of the clad layer forming resin film, the base film used as necessary is a support for supporting the optical waveguide forming film, and the material thereof is not particularly limited. For example, the clad layer forming resin film From the standpoint of easy peeling and having heat resistance and solvent resistance, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, and polyethylene are preferably used.
The base film may be subjected to a release treatment, an antistatic treatment, or the like in order to facilitate later peeling of the clad layer forming resin film.
The thickness of the base film is usually 5 to 50 μm. When the thickness of the base film is 5 μm or more, there is an advantage that the strength as a support is easily obtained, and when it is 50 μm or less, there is an advantage that the winding property in the case of manufacturing in a roll shape is improved. From the above viewpoint, the thickness of the base film is preferably 10 to 40 μm, more preferably 15 to 30 μm.

更に、クラッド層形成用樹脂フィルムには、フィルムの保護やロール状に製造する場合の巻き取り性などを考慮して、保護フィルムを貼り合わせてもよい。
保護フィルムとしては、上記基材フィルムの例として挙げたものと同様なものを用いることができ、必要に応じ離型処理や帯電防止処理がされていてもよい。
Furthermore, a protective film may be bonded to the resin film for forming a clad layer in consideration of film protection and roll-up property when manufactured in a roll shape.
As a protective film, the thing similar to what was mentioned as an example of the said base film can be used, and the mold release process and the antistatic process may be performed as needed.

クラッド層形成用樹脂ワニスに用いる溶媒としては、(ア)〜(ウ)成分を含有する樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドンなどの溶媒又はこれらの混合溶媒を用いることができる。
クラッド層形成用樹脂ワニス中の固形分濃度は、通常30〜80質量%、好ましくは35〜75質量%、より好ましくは40〜70質量%である。
The solvent used in the clad layer-forming resin varnish is not particularly limited as long as it can dissolve the resin composition containing the components (a) to (c). For example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve , Toluene, N, N-dimethylacetamide, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, or a mixed solvent thereof can be used.
The solid content concentration in the resin varnish for forming a clad layer is usually 30 to 80% by mass, preferably 35 to 75% by mass, and more preferably 40 to 70% by mass.

クラッド層形成用樹脂フィルムの厚さについては、特に限定されないが、乾燥後のクラッド層の厚さが、通常、5〜500μmとなるように調整される。クラッド層の厚さが5μm以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド層厚さが確保でき、500μm以下であると、クラッド層膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、クラッド層の厚さは、好ましくは10〜100μm、より好ましくは20〜90μmである。
また、クラッド層の厚さは、最初に形成される下部クラッド層と、コアパターンを埋め込むための上部クラッド層において、同一であっても異なってもよいが、コアパターンを埋め込むために、上部クラッド層の厚さはコア層の厚さよりも厚くすることが好ましい。
また、クラッド層はスピンコート法などによりクラッド層形成用樹脂ワニスを紫外線吸収層の上に塗布し、溶媒を除去することによっても容易に製造することができる。
The thickness of the resin film for forming a clad layer is not particularly limited, but the thickness of the clad layer after drying is usually adjusted to 5 to 500 μm. When the thickness of the cladding layer is 5 μm or more, the thickness of the cladding layer necessary for light confinement can be secured, and when it is 500 μm or less, the thickness of the cladding layer can be easily controlled uniformly. From the above viewpoint, the thickness of the cladding layer is preferably 10 to 100 μm, more preferably 20 to 90 μm.
The thickness of the clad layer may be the same or different between the lower clad layer formed first and the upper clad layer for embedding the core pattern. The thickness of the layer is preferably larger than the thickness of the core layer.
The clad layer can also be easily produced by applying a clad layer forming resin varnish on the ultraviolet absorbing layer by spin coating or the like and removing the solvent.

次に、本発明で用いるコア層形成用樹脂フィルムは、コア層がクラッド層より高屈折率であるように設計され、紫外線によりコアパターンを形成し得る樹脂組成物を用いることができ、感光性樹脂組成物が好適である。
具体的には、上記クラッド層形成用樹脂で用いたものと同様の樹脂組成物を用いることが好ましい。
すなわち、上記(ア)ベースポリマー、(イ)光重合性化合物及び(ウ)光重合開始剤を含有し、必要に応じて、上記任意成分を含有する樹脂組成物である。
Next, the resin film for forming a core layer used in the present invention is designed such that the core layer has a higher refractive index than that of the cladding layer, and a resin composition capable of forming a core pattern with ultraviolet rays can be used. Resin compositions are preferred.
Specifically, it is preferable to use the same resin composition as that used for the cladding layer forming resin.
That is, it is a resin composition containing the (a) base polymer, (b) a photopolymerizable compound, and (c) a photopolymerization initiator, and, if necessary, the above optional components.

コア層形成用樹脂は、(ア)ベースポリマー、(イ)光重合性化合物及び(ウ)光重合開始剤を含有する樹脂組成物を溶剤に溶解して、コア層形成用樹脂ワニスとして用いることもできる。
コア層形成用樹脂フィルムは、コア層形成用樹脂ワニスを必要により基材フィルム上に塗布し、溶剤を除去することにより容易に製造することができる。コア層形成用樹脂フィルムの製造過程において、必要により用いる基材フィルムは、光導波路形成用フィルムを支持する支持体であって、その材料については特に限定されず、クラッド層形成用樹脂フィルムの製造過程で用いる基材フィルムと同様のものを用いることができる。
例えば、コア層形成用樹脂フィルムを剥離することが容易であり、かつ、耐熱性及び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどを好適に用いることができる。
The resin for core layer formation is used as a resin varnish for core layer formation by dissolving a resin composition containing (a) a base polymer, (b) a photopolymerizable compound and (c) a photopolymerization initiator in a solvent. You can also.
The core layer-forming resin film can be easily produced by applying the core layer-forming resin varnish on the base film, if necessary, and removing the solvent. In the production process of the core layer forming resin film, the base film used as necessary is a support for supporting the optical waveguide forming film, and the material thereof is not particularly limited, and the production of the clad layer forming resin film is performed. The same base film used in the process can be used.
For example, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, polyethylene, and the like are preferably used from the viewpoint that it is easy to peel off the resin film for forming the core layer and has heat resistance and solvent resistance. Can do.

また、露光用光線の透過率向上及びコアパターンの側壁荒れ低減のため、高透明タイプのフレキシブルな基材フィルムを用いるのが好ましい。高透明タイプの基材フィルムのヘイズ値は、通常5%以下、好ましくは3%以下、よりより好ましくは2%以下である。
このような基材フィルムとしては、東洋紡績(株)製、商品名「コスモシャインA1517」や「コスモシャインA4100」が入手可能である。
なお、上記基材フィルムは、後にコア層形成用樹脂フィルムの剥離を容易とするため、離型処理、帯電防止処理などが施されていてもよい。
Moreover, it is preferable to use a highly transparent flexible base film in order to improve the transmittance of exposure light and reduce the side wall roughness of the core pattern. The haze value of the highly transparent base film is usually 5% or less, preferably 3% or less, more preferably 2% or less.
As such a base film, Toyobo Co., Ltd. product name "Cosmo Shine A1517" and "Cosmo Shine A4100" are available.
The base film may be subjected to a release treatment, an antistatic treatment or the like in order to facilitate later peeling of the core layer forming resin film.

該基材フィルムの厚さは、通常5〜50μmである。基材フィルムの厚さが5μm以上であると、支持体としての強度が得やすいという利点があり、50μm以下であると、パターン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターンが形成できるという利点がある。以上の観点から、該基材フィルムの厚さは、好ましくは10〜40μm、より好ましくは15〜30μmである。   The thickness of the base film is usually 5 to 50 μm. When the thickness of the base film is 5 μm or more, there is an advantage that the strength as a support is easily obtained, and when it is 50 μm or less, the gap with the mask at the time of pattern formation becomes small, and a finer pattern is formed. There is an advantage that you can. From the above viewpoint, the thickness of the base film is preferably 10 to 40 μm, more preferably 15 to 30 μm.

また、コア層形成用樹脂フィルムの保護やロール状に製造する場合の巻き取り性など、必要に応じコア層形成用樹脂フィルムに保護フィルムを貼り合わせてもよい。保護フィルムとしては、クラッド層形成用樹脂フィルムにおいて用いられる基材フィルムと同様なものを用いることができ、必要に応じ、離型処理や帯電防止処理がされていてもよい。   Moreover, you may affix a protective film to the resin film for core layer formation as needed, such as protection of the resin film for core layer formation, and the winding property in the case of manufacturing in roll shape. As a protective film, the thing similar to the base film used in the resin film for clad layer formation can be used, and the mold release process and the antistatic process may be performed as needed.

コア層形成用樹脂ワニスに用いる溶媒としては、(ア)〜(ウ)成分を含有する樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドンなどの溶媒又はこれらの混合溶媒を用いることができる。
コア層形成用樹脂ワニス中の固形分濃度は、通常30〜80質量%、好ましくは35〜75質量%、より好ましくは40〜70質量%である。
The solvent used for the resin varnish for forming the core layer is not particularly limited as long as it can dissolve the resin composition containing the components (a) to (c). For example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve , Toluene, N, N-dimethylacetamide, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, or a mixed solvent thereof can be used.
The solid content concentration in the resin varnish for forming the core layer is usually 30 to 80% by mass, preferably 35 to 75% by mass, and more preferably 40 to 70% by mass.

コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては、特に限定されないが、乾燥後のコア層の厚さが、通常、10〜100μmとなるように調整される。コア層の厚さが10μm以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、100μm以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、コア層の厚さは、好ましくは29〜90μm、より好ましくは30〜80μmである。
また、コア層はスピンコート法などによりコア層形成用樹脂ワニスをクラッド層上に塗布し、溶媒を除去することによっても容易に製造することができる。
The thickness of the resin film for forming the core layer is not particularly limited, but the thickness of the core layer after drying is usually adjusted to be 10 to 100 μm. When the thickness of the core layer is 10 μm or more, there is an advantage that the alignment tolerance can be increased in the coupling with the light emitting / receiving element or the optical fiber after the optical waveguide is formed, and when the thickness is 100 μm or less, the light receiving after the optical waveguide is formed. There is an advantage that coupling efficiency is improved in coupling with a light emitting element or an optical fiber. From the above viewpoint, the thickness of the core layer is preferably 29 to 90 μm, more preferably 30 to 80 μm.
The core layer can also be easily manufactured by applying a resin varnish for forming a core layer on the clad layer by spin coating or the like and removing the solvent.

以下、本発明の光導波路複合基板の製造方法について図1を用いて説明する。粘接着剤層3の積層については前述のとおりである。
次いで、(A)工程〔図1(a)及び図2参照〕として、粘接着剤層3上に、図3に示すようなクラッド層形成用樹脂フィルム41を加熱圧着することにより、クラッド層4を積層する。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましく、その条件は前述の粘接着剤層を積層する場合と同様である。また、クラッド層形成用樹脂フィルムにおいて、基材フィルム42の反対側に保護フィルム43を設けている場合(図3参照)には、該保護フィルム43を剥離後、クラッド層形成用樹脂フィルム42を粘接着剤層3に加熱圧着させ、光又は加熱により硬化し、クラッド層4を形成する。
この場合、保護フィルム43及び基材フィルム42は、クラッド層形成用樹脂フィルム41からの剥離を容易にするため接着処理を行っていないことが好ましく、必要に応じ離型処理が施されていてもよい(図3のa及びb参照)。
Hereinafter, the manufacturing method of the optical waveguide composite substrate of this invention is demonstrated using FIG. The lamination of the adhesive layer 3 is as described above.
Next, as step (A) (see FIGS. 1A and 2), a clad layer-forming resin film 41 as shown in FIG. 4 is laminated. Here, it is preferable to laminate | stack under reduced pressure from the viewpoint of adhesiveness and followable | trackability, The conditions are the same as the case where the above-mentioned adhesive layer is laminated | stacked. Moreover, in the resin film for clad layer formation, when the protective film 43 is provided on the opposite side of the base film 42 (see FIG. 3), the resin film 42 for clad layer formation is removed after the protective film 43 is peeled off. The pressure-sensitive adhesive layer 3 is heat-pressed and cured by light or heat to form the clad layer 4.
In this case, the protective film 43 and the base film 42 are preferably not subjected to an adhesive treatment in order to facilitate peeling from the clad layer forming resin film 41, and may be subjected to a release treatment as necessary. Good (see a and b in FIG. 3).

次いで、(B)工程〔図1(b)参照〕として、クラッド層4上にコア層形成用樹脂フィルム51を積層し、コア層5を積層する。
この(B)工程において、上記クラッド層4上に、基材フィルム42が存在する場合は、それを剥離した後、コア層形成用樹脂フィルム51を加熱圧着することにより、クラッド層4より屈折率の高いコア層5を積層する。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましい。
積層における加熱温度は50〜130℃とすることが好ましく、圧着圧力は、0.1〜1.0MPa(1〜10kgf/cm2)程度とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
Next, as a step (B) (see FIG. 1B), the core layer forming resin film 51 is laminated on the clad layer 4, and the core layer 5 is laminated.
In this step (B), when the base film 42 is present on the clad layer 4, the core film forming resin film 51 is thermocompression-bonded after being peeled off, so that the refractive index is higher than that of the clad layer 4. A high core layer 5 is laminated. Here, it is preferable to laminate | stack under reduced pressure from the viewpoint of adhesiveness and followable | trackability.
The heating temperature in the lamination is preferably 50 to 130 ° C., and the pressing pressure is preferably about 0.1 to 1.0 MPa (1 to 10 kgf / cm 2 ), but these conditions are not particularly limited. Absent.

コア層形成用樹脂フィルム51は、図4に示すように、コア層5と基材フィルム52とから構成されている場合は取扱が容易で好ましいが、コア層5単独で構成されていてもよい。
コア層形成用樹脂フィルム51において、基材フィルム52の反対側に保護フィルム53を設けている場合(図4参照)には、該保護フィルム53を剥離後、コア層形成用樹脂フィルム51を積層する。この場合、保護フィルム53及び基材フィルム52は、コア層5からの剥離を容易にするため接着処理を行っていないことが好ましく、必要に応じ離型処理が施されていてもよい(図5のc及びd参照)。
As shown in FIG. 4, when the core layer forming resin film 51 is composed of the core layer 5 and the base film 52, it is easy to handle, but may be composed of the core layer 5 alone. .
In the core layer forming resin film 51, when the protective film 53 is provided on the opposite side of the base film 52 (see FIG. 4), the core layer forming resin film 51 is laminated after the protective film 53 is peeled off. To do. In this case, the protective film 53 and the base film 52 are preferably not subjected to an adhesive treatment in order to facilitate the peeling from the core layer 5, and may be subjected to a mold release treatment as necessary (FIG. 5). C and d).

次に、(C)の工程〔図1(c)及び(d)参照〕として、コア層5を露光現像し、光導波路コアパターン6を形成する。具体的には、フォトマスクパターン7を通して、紫外線8が画像状に照射される。
紫外線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプなどの紫外線を有効に放射する公知の光源が挙げられる。
Next, as a step (C) (see FIGS. 1C and 1D), the core layer 5 is exposed and developed to form the optical waveguide core pattern 6. Specifically, the ultraviolet rays 8 are irradiated in an image form through the photomask pattern 7.
Examples of the ultraviolet light source include known light sources that effectively emit ultraviolet light, such as a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, and a xenon lamp.

次いで、コア層5上に基材フィルム52が残っている場合には、基材フィルム52を剥離し、ウェット現像などで未露光部を除去して現像し、光導波路コアパターン6を形成する。
ウェット現像の場合は、コア層形成用樹脂フィルムやコア層形成用樹脂ワニスの組成に適した有機溶剤系現像液又はアルカリ現像液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピングなどの公知の方法により現像する。
Next, when the base film 52 remains on the core layer 5, the base film 52 is peeled off, and the unexposed portion is removed and developed by wet development or the like to form the optical waveguide core pattern 6.
In the case of wet development, using an organic solvent-based developer or alkali developer suitable for the composition of the core layer-forming resin film or core layer-forming resin varnish, spraying, rocking immersion, brushing, scraping, etc. Develop by the method of.

有機溶剤系現像液としては、例えば、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、γ−ブチロラクトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
これらの有機溶剤は、引火防止のため、有機溶剤100質量部に対し、通常1〜20質量部の範囲で水を添加してもよい。
Examples of the organic solvent developer include N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, γ-butyrolactone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl Examples include ether and propylene glycol monomethyl ether acetate.
These organic solvents may add water in the range of usually 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic solvent in order to prevent ignition.

アルカリ現像液としては、アルカリ性水溶液、水系現像液などを用いることができ、アルカリ性水溶液の塩基としては、特に制限はないが、例えば、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ;リチウム、ナトリウム、カリウム若しくはアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩などの炭酸アルカリ;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩;ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩;ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム等のナトリウム塩;水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ジアミノプロパノール−2−モルホリン等の有機塩基などが挙げられる。   As the alkaline developer, an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, or the like can be used, and the base of the alkaline aqueous solution is not particularly limited. For example, alkali hydroxide such as lithium, sodium or potassium hydroxide; lithium Carbonates such as sodium, potassium or ammonium carbonates or bicarbonates; alkali metal phosphates such as potassium phosphate and sodium phosphate; alkali metal pyrophosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate; borax Sodium salts such as sodium metasilicate; tetramethylammonium hydroxide, triethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 1,3-diaminopropanol-2-morpholine, etc. The organic Such as a group, and the like.

現像に用いるアルカリ性水溶液のpHは9〜11であることが好ましく、その温度はコア部形成用樹脂組成物層の現像性に合わせて調節される。
また、アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤などを混入させてもよい。
この中でも、特に炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム水溶液は人体への刺激や環境への負荷が少ないため好ましい。
The pH of the alkaline aqueous solution used for development is preferably 9 to 11, and the temperature is adjusted in accordance with the developability of the core portion-forming resin composition layer.
Further, in the alkaline aqueous solution, a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for accelerating development, and the like may be mixed.
Among these, lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate aqueous solution are particularly preferable because they are less irritating to the human body and less burden on the environment.

また、必要に応じ、上記アルカリ水溶液には有機溶媒を併用することも可能である。ここでいう有機溶媒とは、アルカリ水溶液と混和可能であれば特に制限はないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール;アセトン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどのケトン;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテルなどが挙げられる。
これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
If necessary, an organic solvent can be used in combination with the alkaline aqueous solution. The organic solvent here is not particularly limited as long as it is miscible with an alkaline aqueous solution. For example, alcohol such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol; acetone, 4-hydroxy-4-methyl Ketones such as 2-pentanone; polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether Is mentioned.
These can be used alone or in combination of two or more.

現像後の処理として、必要に応じて水と上記有機溶剤からなる洗浄液を用いて光導波路のコア部を洗浄してもよい。有機溶剤は単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。有機溶剤の濃度は通常、2〜90質量%とすることが好ましく、その温度はコア部形成用樹脂組成物の現像性に合わせて調節される。   As the processing after development, the core portion of the optical waveguide may be cleaned using a cleaning liquid composed of water and the organic solvent as necessary. An organic solvent can be used individually or in combination of 2 or more types. In general, the concentration of the organic solvent is preferably 2 to 90% by mass, and the temperature is adjusted in accordance with the developability of the core portion-forming resin composition.

現像の方式としては、例えば、ディップ方式、バトル方式、高圧スプレー方式などのスプレー方式、ブラッシング、スクラッピングなどが挙げられ、高圧スプレー方式が解像度向上のためには最も適している。
また、必要に応じて2種類以上の現像方法を併用してもよい。
現像後の処理として、必要に応じて、60〜250℃程度の加熱又は0.1〜1,000mJ/cm2程度の露光を行うことにより、光導波路コアパターンを更に硬化して用いてもよい。
Examples of the developing method include a dip method, a battle method, a spray method such as a high-pressure spray method, brushing, and scraping. The high-pressure spray method is most suitable for improving the resolution.
Moreover, you may use together 2 or more types of image development methods as needed.
As the processing after development, the optical waveguide core pattern may be further cured and used by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.1 to 1,000 mJ / cm 2 as necessary. .

この後、(D)工程〔図1(e)参照〕として、コアパターン6埋込みのため上部クラッド層形成用樹脂フィルム91(図5参照)を積層する工程と、該上部クラッド層形成用樹脂フィルム91のクラッド層形成用樹脂層9’を硬化し、上部クラッド層9を形成する工程を行う。
積層は、クラッド層形成用樹脂層9’が基材フィルム92上に作製されている場合には、クラッド層形成用樹脂層9’をコアパターン6側にする。
この場合の上部クラッド層9の厚さは、上記のようにコア層5の厚さより大きくすることが好ましい。
なお、硬化は、光又は熱によって上記と同様に行う。
Thereafter, as a step (D) (see FIG. 1 (e)), a step of laminating the resin film 91 for forming the upper clad layer (see FIG. 5) for embedding the core pattern 6, and the resin film for forming the upper clad layer The step of curing the clad layer forming resin layer 9 ′ 91 to form the upper clad layer 9 is performed.
In the lamination, when the clad layer forming resin layer 9 ′ is formed on the base film 92, the clad layer forming resin layer 9 ′ is on the core pattern 6 side.
In this case, the thickness of the upper clad layer 9 is preferably larger than the thickness of the core layer 5 as described above.
Curing is performed by light or heat in the same manner as described above.

クラッド層形成用樹脂フィルム91において、基材フィルム92の反対側に保護フィルム93を設けている場合(図5参照)には、該保護フィルム93を剥離後、クラッド層形成用樹脂フィルム91を加熱圧着し、光又は加熱により硬化させ、クラッド層9を形成する。この場合、基材フィルム92は剥離してもよいし、必要により貼り合せたままでもよい。
貼り合せたままの場合には、クラッド層形成用樹脂層9’は接着処理を施した基材フィルム92上に製膜されていることが好ましい。
一方、保護フィルム93は、クラッド層形成用樹脂フィルム91からの剥離を容易にするため接着処理は行っていないことが好ましく、必要に応じ離型処理が施されていてもよい(図5のe及びf参照)。
In the clad layer forming resin film 91, when the protective film 93 is provided on the opposite side of the base film 92 (see FIG. 5), the clad layer forming resin film 91 is heated after peeling off the protective film 93. The clad layer 9 is formed by pressure bonding and curing by light or heating. In this case, the base film 92 may be peeled off or may be left bonded if necessary.
In the case where it is still bonded, it is preferable that the clad layer forming resin layer 9 ′ is formed on the base film 92 subjected to the adhesion treatment.
On the other hand, the protective film 93 is preferably not subjected to an adhesive treatment in order to facilitate peeling from the clad layer forming resin film 91, and may be subjected to a release treatment as necessary (e in FIG. 5). And f).

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(評価方法)
1.熱サイクル試験による光損失
実施例1及び比較例1で製造された光導波路複合基板について、−55℃〜125℃のヒートショックを100サイクル与え、初期と100サイクル後の光の挿入損失について測定した。また、実施例1については、1000サイクル後の光の挿入損失についても測定した。
〔試験サンプルの作製〕
実施例1においては、製造された光導波路複合基板から、ダイシングソー(DISCO社製ダイシングソー「DAD−341」)を用いて、導波路長10cmとなるように加工し、挿入損失評価用の試験サンプルを作製した。一方、比較例1においては、同様の装置を用いて導波路長5cmとなるように加工した。
[光導波路の挿入損失]
光源に850nmの面発光レーザー((EXFO社製、FLS−300−01−VCL)を、受光センサに(株)アドバンテスト製、Q82214を用い、カットバック法(測定導波路長10、5、3、2cm、入射ファイバ;GI−50/125マルチモードファイバ(NA=0.20)、出射ファイバ;SI−114/125(NA=0.22))により測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
(Evaluation methods)
1. Optical Loss by Thermal Cycle Test For the optical waveguide composite substrate manufactured in Example 1 and Comparative Example 1, 100 cycles of -55 ° C. to 125 ° C. heat shock were applied, and the insertion loss of light after the initial and 100 cycles was measured. . For Example 1, the insertion loss of light after 1000 cycles was also measured.
[Preparation of test sample]
In Example 1, using a dicing saw (dicing saw "DAD-341" manufactured by DISCO) from the manufactured optical waveguide composite substrate, the waveguide length is processed to be 10 cm, and a test for evaluating insertion loss is performed. A sample was made. On the other hand, in the comparative example 1, it processed so that it might become waveguide length 5cm using the same apparatus.
[Optical waveguide insertion loss]
A cut-back method (measurement waveguide lengths 10, 5, 3, and 5) using a surface-emitting laser of 850 nm (exfo, FLS-300-01-VCL) as the light source and Q82214 manufactured by Advantest Co., Ltd. as the light receiving sensor. 2 cm, incident fiber: GI-50 / 125 multimode fiber (NA = 0.20), output fiber: SI-114 / 125 (NA = 0.22)).

2.最大変位量
実施例1及び比較例2で製造された光導波路複合基板について、コアパターン6の蛇行の程度を光学顕微鏡にて観察した。評価は図6に示すようにコアパターンのある2点間の直線距離Y(10cm)に対して、最大変位量Xで評価した。実施例1及び比較例2ともに16回の測定を行い、比較例2はその最大値と最小値を示した。
2. Maximum Displacement About the optical waveguide composite substrate manufactured in Example 1 and Comparative Example 2, the degree of meandering of the core pattern 6 was observed with an optical microscope. As shown in FIG. 6, the maximum displacement amount X was evaluated with respect to a linear distance Y (10 cm) between two points having the core pattern. Both Example 1 and Comparative Example 2 were measured 16 times, and Comparative Example 2 showed its maximum and minimum values.

実施例1
(1)粘接着シートの作製
(a)高分子量成分として、HTR−860P−3(帝国化学産業(株)製商品名、グリシジル基含有アクリルゴム、分子量100万、Tg−7℃)100質量部、(b)エポキシ樹脂として、YDCN−703(東都化成(株)製商品名、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210)5.4質量部、YDCN−8170C(東都化成(株)製商品名、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量157)16.2質量部、(c)エポキシ樹脂硬化剤として、フェノライトLF2882(大日本インキ化学工業(株)製商品名、ビスフェノールAノボラック樹脂、水酸基当量118g/eq)15.3質量部、シランカップリング剤として、NUCA−189(日本ユニカー(株)製商品名、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)0.1質量部、及びNUCA−1160(日本ユニカー(株)製商品名、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン)0.3質量部、(d)光反応性モノマーとして、A−DPH(新中村化学工業(株)製商品名、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)30質量部、(e)光塩基発生剤として、イルガキュア369(チバスペシャリティーケミカルズ社製商品名、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1−オン:I−369)1.5質量部、有機溶剤としてシクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気した。この粘接着剤樹脂組成物ワニスを、厚さ75μmの表面離型処理ポリエチレンテレフタレート(帝人(株)製、テイジンテトロンフィルム:A−31)上に塗布し、80℃で30分間加熱乾燥し粘接着シートを得た。この粘接着シートに、厚さ80μmの紫外線透過性の支持基材(サーモ(株)製、低密度ポリエチレンテレフタレート/酢酸ビニル/低密度ポリエチレンテレフタレート三層フィルム:FHF−100)をあわせてラミネートすることにより保護フィルム(前記表面離型処理ポリエチレンテレフタレート)、粘接着層、及び紫外線透過性の支持基材からなる粘接着シートを作製した。
上記粘接着シート1に、365nmの紫外線を500mJ/cm2照射後、160℃で1時間硬化させた粘接着剤樹脂組成物の貯蔵弾性率を、動的粘弾性測定装置((株)レオロジ製、DVE−V4)を用いて測定(サンプルサイズ:長さ20mm、幅4mm、膜厚80μm、昇温速度5℃/min、引張りモード、10Hz、自動静荷重)した結果、25℃で400MPa、125℃で1MPa、260℃で5MPaであった。
Example 1
(1) Production of an adhesive sheet (a) As a high molecular weight component, HTR-860P-3 (trade name manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd., glycidyl group-containing acrylic rubber, molecular weight 1 million, Tg-7 ° C.) 100 mass Parts, (b) As an epoxy resin, YDCN-703 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., o-cresol novolac type epoxy resin, epoxy equivalent 210), 5.4 parts by mass, YDCN-8170C (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) Product name, bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent 157) 16.2 parts by mass, (c) as epoxy resin curing agent, Phenolite LF2882 (trade name, bisphenol A novolak resin, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Ltd., hydroxyl group) Equivalent 118 g / eq) 15.3 parts by mass, as silane coupling agent, NUCA-189 (Nippon Unicar Co., Ltd. product) Name, 0.1 part by mass of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane) and 0.3 part by mass of NUCA-1160 (trade name, 3-ureidopropyltriethoxysilane, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), (d) photoreactivity As a monomer, 30 parts by mass of A-DPH (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., dipentaerythritol hexaacrylate), (e) Irgacure 369 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., 2) as a photobase generator -Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1-one: I-369) 1.5 parts by mass, cyclohexanone as an organic solvent was added, mixed by stirring, and vacuum degassed. This adhesive resin composition varnish was applied onto a 75 μm-thick surface release-treated polyethylene terephthalate (manufactured by Teijin Ltd., Teijin Tetron film: A-31), and dried by heating at 80 ° C. for 30 minutes. An adhesive sheet was obtained. This adhesive sheet is laminated together with an 80 μm-thick UV transparent support substrate (manufactured by Thermo Co., Ltd., low density polyethylene terephthalate / vinyl acetate / low density polyethylene terephthalate three-layer film: FHF-100). Thus, an adhesive sheet composed of a protective film (the surface release-treated polyethylene terephthalate), an adhesive layer, and an ultraviolet transmissive supporting substrate was prepared.
The storage elastic modulus of the adhesive resin composition obtained by irradiating the adhesive sheet 1 with ultraviolet light of 365 nm at 500 mJ / cm 2 and then curing at 160 ° C. for 1 hour is measured with a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (Corporation). As a result of measurement (sample size: length 20 mm, width 4 mm, film thickness 80 μm, temperature increase rate 5 ° C./min, tensile mode 10 Hz, automatic static load) using Rheology, DVE-V4), 400 MPa at 25 ° C. It was 1 MPa at 125 ° C. and 5 MPa at 260 ° C.

(2)クラッド層形成用樹脂フィルムの作製
バインダポリマーとして、フェノキシ樹脂(商品名:フェノトートYP−70、東都化成(株)製)50質量部、光重合性化合物として、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート(商品名:KRM−2110、分子量:252、旭電化工業(株)製)50質量部、光重合開始剤として、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩(商品名:SP−170、旭電化工業(株)製)4質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40質量部を広口のポリ瓶に秤量し、メカニカルスターラ、シャフト及びプロペラを用いて、温度25℃、回転数400rpmの条件で、6時間撹拌し、クラッド層形成用樹脂ワニスを調合した。その後、孔径2μmのポリフロンフィルタ(商品名:PF020、アドバンテック東洋(株)製)を用いて、温度25℃、圧力0.4MPaの条件で加圧濾過し、さらに真空ポンプ及びベルジャーを用いて減圧度50mmHgの条件で15分間減圧脱泡した。
(2) Production of resin film for forming clad layer As binder polymer, 50 parts by mass of phenoxy resin (trade name: Phenotote YP-70, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), as a photopolymerizable compound, alicyclic diepoxycarboxy 50 parts by mass of a rate (trade name: KRM-2110, molecular weight: 252, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), as a photopolymerization initiator, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt (trade name: SP-170, Asahi Denka Kogyo) (Made by Co., Ltd.) 4 parts by weight, 40 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as an organic solvent was weighed into a wide-mouthed plastic bottle, using a mechanical stirrer, shaft and propeller, at a temperature of 25 ° C. and a rotational speed of 400 rpm, The mixture was stirred for 6 hours to prepare a clad layer forming resin varnish. After that, using a polyfluorone filter (trade name: PF020, manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.) with a pore size of 2 μm, it is filtered under pressure at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 0.4 MPa, and further reduced in pressure using a vacuum pump and a bell jar. Degassed under reduced pressure for 15 minutes under the condition of a degree of 50 mmHg.

上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスを、PETフィルム(商品名:コスモシャインA4100、東洋紡績(株)製、厚さ:50μm)の非処理面上に塗工機(マルチコーターTM−MC、(株)ヒラノテクシード製)を用いて塗布し、80℃、10分、その後100℃、10分乾燥し、次いで保護フィルムとして離型PETフィルム(商品名:ピューレックスA31、帝人デュポンフィルム(株)、厚さ:25μm)を離型面が樹脂側になるように貼り付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚さは、塗工機のギャップを調節することで、任意に調整可能であり、本実施例では硬化後の膜厚が、下部クラッド層30μm、上部クラッド層80μmとなるように調節した。   The resin varnish for forming a clad layer obtained above was coated on a non-treated surface of a PET film (trade name: Cosmo Shine A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 50 μm) (Multicoater TM-MC , Manufactured by Hirano Tech Seed Co., Ltd.), dried at 80 ° C. for 10 minutes, then at 100 ° C. for 10 minutes, and then released as a protective film PET film (trade name: Purex A31, Teijin DuPont Films Ltd.) , Thickness: 25 μm) was pasted so that the release surface was on the resin side, and a resin film for forming a clad layer was obtained. At this time, the thickness of the resin layer can be arbitrarily adjusted by adjusting the gap of the coating machine. In this embodiment, the thickness after curing is 30 μm for the lower cladding layer and 80 μm for the upper cladding layer. Adjusted.

(3)コア層形成用樹脂フィルムの作製
バインダポリマーとして、フェノキシ樹脂(商品名:フェノトートYP−70、東都化成(株)製)26質量部、光重合性化合物として、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(商品名:A−BPEF、新中村化学工業(株)製)36質量部、およびビスフェノールA型エポキシアクリレート(商品名:EA−1020、新中村化学工業(株)製)36質量部、光重合開始剤として、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:イルガキュア819、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)2質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40質量部を用いたこと以外は、上記クラッド層形成用樹脂フィルムの作製例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスを調合した後、加圧濾過さらに減圧脱泡した。
(3) Production of resin film for forming core layer As binder polymer, 26 parts by mass of phenoxy resin (trade name: Phenototo YP-70, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) and 9,9-bis [ 36 parts by mass of 4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene (trade name: A-BPEF, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and bisphenol A type epoxy acrylate (trade name: EA-1020, Shin-Nakamura Chemical) 36 parts by mass of Kogyo Co., Ltd., and 2 parts of bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide (trade name: Irgacure 819, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator Except for using 40 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate as an organic solvent, the above The resin varnish for forming the core layer was prepared by the same method and conditions as in the example of producing the resin film for forming the cladding layer, and then pressure filtration and degassing under reduced pressure.

上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスを、PETフィルム(商品名:コスモシャインA1517、東洋紡績(株)製、厚さ:16μm)の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型PETフィルム(商品名:A31、帝人デュポンフィルム(株)、厚さ:25μm)を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。本実施例では硬化後の膜厚が50μmとなるよう、塗工機のギャップを調整した。   The core layer-forming resin varnish obtained above is applied to the non-treated surface of a PET film (trade name: Cosmo Shine A1517, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 16 μm) in the same manner as in the above production example. After coating and drying, a release PET film (trade name: A31, Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness: 25 μm) is attached as a protective film so that the release surface is on the resin side, and a resin film for forming a core layer Got. In this example, the gap of the coating machine was adjusted so that the film thickness after curing was 50 μm.

(4)光導波路複合基板の製造
上記(1)で作製した粘接着シートの保護フィルムを剥離し、酸化膜付きシリコン基板(厚さ0.625μm、酸化膜1μm付き、三菱マテリアル(株)製)に、60℃、0.5MPa、送り速度0.2m/minの条件で、粘接着剤層が基板に接するように積層した。該粘接着剤層の厚さは10μmであった。続いて粘接着シートに支持基材側から紫外線(365nm)を250mJ/cm2照射し、粘接着剤層と支持基材界面の密着力を低下させ、支持基材を剥がして粘接着剤層を露出させた。
その後、上記(2)で作製したクラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムを剥がし、クラッド層形成用樹脂層が粘接着剤層に接するようにして、ロールラミネータ(日立化成テクノプラント(株)製、HLM−1500)を用い、80℃、0.5MPa、送り速度0.5mの条件でロールラミネートした。次に、紫外線(波長365nm)を1J/cm2照射し、クラッド層形成用樹脂フィルムの支持基材を剥がした。その後、80℃で10分間加熱処理することで、下部クラッド層4を形成した。
次いで、下部クラッド層4上に、同様のロールラミネータを用い、圧力0.4MPa、温度50℃、ラミネート速度0.2m/minの条件で、上記コア層形成用樹脂フィルムをラミネートし、次いで平板型ラミネータとして真空加圧式ラミネータ((株)名機製作所製、MVLP−500)を用い、500Pa以下に真空引きした後、圧力0.4MPa、温度50℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着して、コア層5を形成した(図1(b
)参照)。
(4) Manufacture of optical waveguide composite substrate The protective film of the adhesive sheet prepared in (1) above is peeled off, and a silicon substrate with an oxide film (thickness 0.625 μm, oxide film 1 μm attached, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) ) At 60 ° C., 0.5 MPa, and a feed rate of 0.2 m / min so that the adhesive layer is in contact with the substrate. The thickness of the adhesive layer was 10 μm. Subsequently, the adhesive sheet is irradiated with ultraviolet rays (365 nm) at 250 mJ / cm 2 from the support substrate side to reduce the adhesive force between the adhesive layer and the support substrate interface, and the support substrate is peeled off to perform adhesion. The agent layer was exposed.
Thereafter, the protective film of the clad layer forming resin film prepared in (2) above is peeled off so that the clad layer forming resin layer is in contact with the adhesive layer, and a roll laminator (manufactured by Hitachi Chemical Technoplant Co., Ltd.). , HLM-1500), and roll laminated under the conditions of 80 ° C., 0.5 MPa, and feed rate of 0.5 m. Next, ultraviolet rays (wavelength 365 nm) were irradiated at 1 J / cm 2 to peel off the supporting base material of the resin film for forming the cladding layer. Then, the lower clad layer 4 was formed by heat-processing at 80 degreeC for 10 minute (s).
Next, the core layer forming resin film is laminated on the lower clad layer 4 under the conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 50 ° C., and a laminating speed of 0.2 m / min using the same roll laminator, and then a flat plate type A vacuum pressurization type laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) is used as a laminator. After vacuuming to 500 Pa or less, thermocompression bonding is performed under the conditions of pressure 0.4 MPa, temperature 50 ° C., pressurization time 30 seconds. Thus, the core layer 5 was formed (FIG. 1B
)reference).

次に、幅50μmのネガ型フォトマスクを介し、上記紫外線露光機にて紫外線(波長365nm)を0.6J/cm2照射し(図1(c)参照)、次いで80℃で5分間露光後加熱を行った。その後、支持フィルムであるPETフィルムを剥離し、現像液(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/N,N−ジメチルアセトアミド=8/2、質量比)を用いて、コアパターン6を現像した(図1(d)参照)。続いて、洗浄液(イソプロパノール)を用いて洗浄し、100℃で10分間加熱乾燥した。 Next, through a negative photomask with a width of 50 μm, the above ultraviolet exposure machine was irradiated with ultraviolet rays (wavelength 365 nm) of 0.6 J / cm 2 (see FIG. 1C), and then exposed at 80 ° C. for 5 minutes. Heating was performed. Thereafter, the PET film as the support film was peeled off, and the core pattern 6 was developed using a developer (propylene glycol monomethyl ether acetate / N, N-dimethylacetamide = 8/2, mass ratio) (FIG. 1 (d )reference). Then, it wash | cleaned using the washing | cleaning liquid (isopropanol), and heat-dried at 100 degreeC for 10 minute (s).

次いで、下部クラッド層のラミネートと同様のラミネート条件にて、上記クラッド層形成用樹脂フィルムをラミネートした。さらに、紫外線(波長365nm)を3J/cm2照射後、クラッド層形成用樹脂フィルムの支持基材を剥がし、180℃で1時間加熱処理することによって、上部クラッド層9を形成して、光導波路複合基板を製造した。上記方法にて評価した結果を第1表に示す。 Subsequently, the above-mentioned resin film for forming a clad layer was laminated under the same laminating conditions as those for laminating the lower clad layer. Further, after irradiation with ultraviolet rays (wavelength 365 nm) at 3 J / cm 2 , the support substrate of the resin film for forming the clad layer is peeled off, and the upper clad layer 9 is formed by heat treatment at 180 ° C. for 1 hour. A composite substrate was manufactured. The results evaluated by the above method are shown in Table 1.

なお、コア層及びクラッド層の屈折率をMetricon社製プリズムカプラー(Model 2010)で測定したところ、波長830nmにて、コア層が1.584、クラッド層が1.550であった。また、作製した光導波路の伝搬損失を、光源に850nmの面発光レーザー((EXFO社製、FLS−300−01−VCL)を、受光センサに株式会社アドバンテスト製、Q82214を用い、カットバック法(測定導波路長10、5、3、2cm、入射ファイバ;GI−50/125マルチモードファイバ(NA=0.20)、出射ファイバ;SI−114/125(NA=0.22))により測定したところ、0.1dB/cmであった。   When the refractive index of the core layer and the clad layer was measured with a prism coupler (Model 2010) manufactured by Metricon, the core layer was 1.584 and the clad layer was 1.550 at a wavelength of 830 nm. In addition, the propagation loss of the manufactured optical waveguide was measured by using a 850 nm surface emitting laser ((EXFO, FLS-300-01-VCL) as a light source, Advantest Co., Ltd., Q82214 as a light receiving sensor, and a cut-back method ( Measurement waveguide length: 10, 5, 3, 2 cm, incident fiber: GI-50 / 125 multimode fiber (NA = 0.20), output fiber: SI-114 / 125 (NA = 0.22)) However, it was 0.1 dB / cm.

比較例1
実施例1で用いたのと同様のシリコン基板上にスピンコート法によって、シランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株)製[Z6040])を、500rpm/10秒、さらには1500rpm/30秒の条件で塗工し、その後ホットプレート上で120℃/3分加熱した。その上に、実施例1と同様にフィルムラミネートによって順次積層し、光導波路複合基板を製造した。なお、スピンコートには、ミカサ(株)製「1H−D2」を用いた。
実施例1と同様にして評価した結果を第1表に示す。
Comparative Example 1
A silane coupling agent (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. [Z6040]) was applied on a silicon substrate similar to that used in Example 1 by spin coating at 500 rpm / 10 seconds, and further 1500 rpm / 30 seconds. The coating was performed under the conditions, and then heated on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes. On top of that, the optical waveguide composite substrate was manufactured by sequentially laminating by film lamination in the same manner as in Example 1. For spin coating, “1H-D2” manufactured by Mikasa Co., Ltd. was used.
The results evaluated in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1.

比較例2
実施例1で用いたのと同様の導波路製造用樹脂フィルム(クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルム)を用いて、下部クラッド層、コアバターン、上部クラッド層を有するフレキシブル光導波路を作製した。次いで、実施例1で用いたのと同様のシリコン基板上に、実施例1(1)で製造した粘接着シートを用い、実施例1と同様の方法により、粘接着剤層を形成した。該粘接着剤層を介し、上記フレキシブル光導波路を80℃、0.5MPa、送り速度0.5mの条件でロールラミネートした。続いて180℃で1時間加熱硬化して、光導波路複合基板を製造した。実施例1と同様に評価した結果を第1表に示す。
Comparative Example 2
A flexible optical waveguide having a lower cladding layer, a core pattern, and an upper cladding layer using the same resin film for manufacturing a waveguide (a resin film for forming a cladding layer and a resin film for forming a core layer) as used in Example 1 Produced. Next, an adhesive layer was formed on the same silicon substrate as used in Example 1 by the same method as in Example 1 using the adhesive sheet produced in Example 1 (1). . The flexible optical waveguide was roll-laminated through the adhesive layer under the conditions of 80 ° C., 0.5 MPa, and feed rate of 0.5 m. Then, it heat-hardened at 180 degreeC for 1 hour, and manufactured the optical waveguide composite substrate. The results of evaluation in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1.

Figure 2009186979
Figure 2009186979

本発明の光導波路複合基板は、実施例1と比較例1との比較から明らかなように、光導波路の製造過程において、クラッド層及びコア層形成用樹脂フィルムを用いることで、熱サイクル試験によってヒートショックを与えても、光の挿入損失があまり変化しない、すなわち、耐熱性に優れた光導波路複合基板が得られる。一方、比較例1の光導波路複合基板は、ヒートショックによって、シリコン基板と光導波路の剥離に起因する挿入損失の増大が見られ、耐熱性が低いことがわかる。
また、実施例1と比較例2との比較から、本発明の光導波路複合基板はコアパターンに全く蛇行が見られないことがわかる。
As is clear from the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the optical waveguide composite substrate of the present invention can be obtained by a thermal cycle test by using a resin film for forming a cladding layer and a core layer in the optical waveguide manufacturing process. Even when heat shock is applied, the optical insertion loss does not change much, that is, an optical waveguide composite substrate having excellent heat resistance can be obtained. On the other hand, it can be seen that the optical waveguide composite substrate of Comparative Example 1 has an increased insertion loss due to peeling between the silicon substrate and the optical waveguide due to heat shock, and has low heat resistance.
Further, from the comparison between Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that the optical waveguide composite substrate of the present invention has no meandering in the core pattern.

本発明の製造方法によれば、コアパターンに蛇行が見られず、かつ、耐熱性に優れ、熱履歴によって、光導波路のシリコン基板からの剥離やシリコン基板の割れなどが生じない光導波路複合基板を効率的に製造することができる。本発明の方法で製造された光導波路複合基板は、光インターコネクション等の幅広い分野に適用でき、特に、非常に精密なコアパターンが求められる場合や、大面積の光導波路複合基板が求められる場合に有効である。   According to the manufacturing method of the present invention, an optical waveguide composite substrate in which no meandering is seen in the core pattern, excellent in heat resistance, and does not cause peeling of the optical waveguide from the silicon substrate or cracking of the silicon substrate due to thermal history. Can be efficiently manufactured. The optical waveguide composite substrate manufactured by the method of the present invention can be applied to a wide range of fields such as optical interconnection, especially when a very precise core pattern is required or a large-area optical waveguide composite substrate is required. It is effective for.

本発明の光導波路複合基板の製造方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacturing method of the optical waveguide composite substrate of this invention. 本発明における粘接着シートの構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the adhesive sheet in this invention. 本発明における下部クラッド層形成用樹脂フィルムの構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the resin film for lower clad layer formation in this invention. 本発明におけるコア層形成用樹脂フィルムの構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the resin film for core layer formation in this invention. 本発明における上部クラッド層形成用樹脂フィルムの構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the resin film for upper clad layer formation in this invention. コアパターンの最大変位量の測定方法を示す図である。It is a figure which shows the measuring method of the maximum displacement amount of a core pattern.

符号の説明Explanation of symbols

1;光導波路複合基板
2;基板
3;粘接着剤層
4、4’;下部クラッド層
5、5’;コア層
6;コアパターン
7;フォトマスク
8;紫外線
9;上部クラッド層
30;粘接着シート
31;粘接着剤層
32;支持基材
33;保護フィルム
41;下部クラッド層形成用樹脂フィルム
42;支持基材
43;保護フィルム
51;コア層形成用樹脂フィルム
52;支持基材
53;保護フィルム
91;上部クラッド層形成用樹脂フィルム
92;支持基材
93;保護フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Optical waveguide composite substrate 2; Substrate 3; Adhesive layer 4, 4 '; Lower clad layer 5, 5'; Core layer 6; Core pattern 7; Photomask 8; Adhesive sheet 31; Adhesive layer 32; Support base material 33; Protective film 41; Lower clad layer forming resin film 42; Support base material 43; Protective film 51; Core layer forming resin film 52; 53; Protective film 91; Upper clad layer forming resin film 92; Support base material 93; Protective film

Claims (7)

(A)基板上に粘接着剤層を介して下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層してクラッド層を形成する工程、(B)その上にコア層形成用樹脂フィルムを積層してコア層を形成する工程、(C)露光・現像によりコアパターンを形成する工程、及び(D)コアパターン上に上部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層して上部クラッド層を形成する工程を含む光導波路複合基板の製造方法。   (A) A step of laminating a resin film for forming a lower clad layer on a substrate via an adhesive layer to form a clad layer, (B) a layer of a resin film for forming a core layer being laminated thereon (C) forming a core pattern by exposure and development, and (D) laminating a resin film for forming an upper clad layer on the core pattern to form an upper clad layer. A method for manufacturing a substrate. 前記粘接着剤層を構成する粘接着剤組成物の下記条件で測定した125℃における貯蔵弾性率が10MPa以下である請求項1に記載の光導波路複合基板の製造方法。
貯蔵弾性率の測定条件;試験片の大きさが、長さ20mm、幅4mm、膜厚80μmであり、昇温速度が5℃/min、引張りモード、振動数10Hz、自動静荷重で測定する。
2. The method for producing an optical waveguide composite substrate according to claim 1, wherein a storage elastic modulus at 125 ° C. measured under the following conditions of the adhesive composition constituting the adhesive layer is 10 MPa or less.
Storage elastic modulus measurement conditions: The test piece has a length of 20 mm, a width of 4 mm, and a film thickness of 80 μm, a temperature increase rate of 5 ° C./min, a tensile mode, a vibration frequency of 10 Hz, and an automatic static load.
前記粘接着剤組成物が、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物及び分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物から選ばれる少なくとも1種の粘接着成分を主成分として含有する請求項2に記載の光導波路複合基板の製造方法。   The adhesive composition contains, as a main component, at least one adhesive component selected from a compound having two or more epoxy groups in a molecule and a compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule. A method for manufacturing an optical waveguide composite substrate according to claim 2. 前記粘接着剤組成物が、(a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分、(b)エポキシ樹脂、(c)フェノール系エポキシ樹脂硬化剤、(d)紫外線照射によって得られる硬化物のTgが250℃以上である光反応性モノマー、(e)波長200〜450nmの紫外線照射により塩基とラジカルを発生する光開始剤を含有する請求項2又は3に記載の光導波路複合基板の製造方法。   The adhesive composition comprises (a) a high molecular weight component having a functional group-containing weight average molecular weight of 100,000 or more, (b) an epoxy resin, (c) a phenolic epoxy resin curing agent, and (d) ultraviolet irradiation. The photoreactive monomer whose Tg of the hardened | cured material obtained by this is 250 degreeC or more, (e) The light guide of Claim 2 or 3 which contains the photoinitiator which generate | occur | produces a base and a radical by ultraviolet irradiation with a wavelength of 200-450 nm. A method for manufacturing a waveguide composite substrate. (a)官能基を含む重量平均分子量が10万以上である高分子量成分が、グリシジル基含有繰り返し単位を0.5〜6質量%含むグリシジル基含有(メタ)アクリル共重合体である請求項4に記載の光導波路複合基板の製造方法。   (A) The high molecular weight component having a weight average molecular weight including a functional group of 100,000 or more is a glycidyl group-containing (meth) acrylic copolymer containing 0.5 to 6% by mass of a glycidyl group-containing repeating unit. The manufacturing method of the optical-waveguide composite board | substrate of description. (a)成分100質量部に対し、(b)成分5〜250質量部、(d)成分5〜100質量部、(e)成分0.1〜20質量部含有し、(c)成分を(b)成分であるエポキシ樹脂のエポキシ基1個当たりフェノール性水酸基の当量比が0.5〜1.5の範囲で含有する請求項4又は5に記載の光導波路複合基板の製造方法。   (A) For component 100 parts by mass, component (b) 5 to 250 parts by mass, component (d) 5 to 100 parts by mass, component (e) 0.1 to 20 parts by mass, and component (c) ( The method for producing an optical waveguide composite substrate according to claim 4 or 5, wherein the equivalent ratio of phenolic hydroxyl groups per epoxy group of the epoxy resin as component b) is in the range of 0.5 to 1.5. 前記粘接着剤層が粘接着剤組成物と支持基材からなる粘接着シートを積層して形成される請求項1〜6のいずれかに記載の光導波路複合基板の製造方法。   The method for producing an optical waveguide composite substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the adhesive layer is formed by laminating an adhesive sheet comprising an adhesive composition and a supporting base material.
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