明 細 書
光尊波路、 光電気混载基板および該光電気混載基板の製造方 法
技術分野
本発明は光導波路並びに、 該光導波路を備えた光電気混載 基板及びその製造方法に係わ り 、 詳しく は、 通信波長約 0 . 8 5 mでマルチモー ドに用い得る導波路と して特に有用な 光導波路に関する ものである。
背景技'術
低損失光フ ァ イバの開発によ る光通信システムの実用化に 伴い、 種々 の光通信用部品の開発が望まれる と共に、 これら 光部品を高密度に実装する光配線技術、 特に光導波路技術の 確立が望まれている。 一般に光導波路には、 (i)コア と ク ラ ッ ドの屈折率差を制御でき る、 (ii)製造が容易、 (i ii)光損失が小 さい、 等の条件が要求される。
これまでにポ リ スチ レンのよ う な透明性に優れた高分子を コア と し、 そのコア材料よ り も屈折率の低い高分子をク ラ ッ ド材料と したコア一ク ラ ッ ド構造からなる光導波路が作製さ れ (例えば、 特開平 3 — 1 8 8 4 0 2号公報参照。)、 これに 対し耐熱性の高い透明性高分子であるポ リ イ ミ ドを用いる こ と によ り 、 低損失で尚且つ耐熱性に優れた光導波路や (例え ば、 特開平 4 一 9 8 0 7号公報参照。)、 更にク ラ ッ ド材料に フツイ匕ポリ イ ミ ドを用いる こ と によ り 、 コアーク ラ ッ ド間の 屈折率差が大きい光導波路が実現されている (例えば、 特開 2 0 0 2 - 2 0 2 4 2 1 号公報参照。)。
しかし、 これらの方法はク ラ ッ ド層の表面にコア構造を形 成するに際 して、 一枚毎にフォ ト レジス トのパターンを介し て反応性イ オンエッチングなどによ る凹凸加工が必要であ り 工程が煩雑であった。 また、 反応性イ オンエッチングはゥェ ハサイ ズでの処理にな り 大き なサイ ズでの形成ができず、 ま たエッチング速度も遅いために量産性や低価格化の点で問題 があった。 更にフッ化ポ リ イ ミ ドに含有されるフ ッ素は環境 負荷とな り 廃棄が困難とい う 問題点も有していた。
一方、 ポ リ マー導波路を大気中において簡単な方法で作製 する方法と して、 フォ トブリ ーチング用ポリ マー膜をそれよ り も低屈折率のポリ マー膜の形成された基板上に成膜し、 つ いで所望のコ アノ ターンの描かれたフォ トマス ク をフォ ト ブ リ ーチング用ポ リ マー膜上に置いて紫外線を照射し、 紫外線 光の照射されたフォ トブリ ーチング用ポ リ マー膜の屈折率を 低下させて側面ク ラ ッ ドと し、 紫外線光の照射されなかつた 領域は屈折率の低下のないコア層 と し、 フォ トブリ ーチング 用ポ リ マー膜を覆う よ う に低屈折率のク ラ ッ ド用ポリ マー膜 を成膜する こ と によ り ポ リ マー導波路を実現する方法が開示 されている (例えば、 特開 2 0 0 2 — 1 8 2 0 5 2号公報参 照。)。
し力 しなが ら、 該技術においては、 コアおょぴク ラ ッ ド部 の屈折率を光反応の度合いによって制御しているため、 屈折 率が不安定でその制御が容易ではなく 、 所望とする コアーク ラ ッ ド間の屈折率差を安定して確保する こ と は困難であった。
また、 低損失で高屈折率差のポ リ マー導波路の製造におい
て、 ポリ マー材料と してポリ シラ ン化合物を用い、 該ポ リ シ ラ ン化合物からなる膜を 3 5 0 °C以上の温度で熱処理する技 術が開示されている (例えば、 特開 2 0 0 3 — 3 5 8 3 4号 公報、 特開 2 0 0 3 - 5 7 4 7 8号公報参照。)。 該技術はポ リ シラン化合物の膜を 3 5 0 °C以上の温度において熱処理を 施すこ と によ り 、 無機化を進行させ、 これによ り 低損失かつ 高比屈折率差を得よ う とい う ものであるが、 こ こ で適用でき る基板は少なく と も 3 5 0 °Cの温度に耐える材質のものを用 いる必要があ り 、 セラ ミ ッ ク ス基板や S i 、 G a A s のよ う な半導体基板、 ポリ イ ミ ド等の耐熱性プラスチック基板等に 限られる と い う 問題点を有していた。 また省エネ の観点から も好ま しく ない。
また、 通信システ ム以外にも、 I T の普及に伴いコ ン ビュ ータ、 サーバー等、 よ り 速い信号処理を行う 高速信号処理技 術の開発が望まれている。 信号の伝搬速度に利のある導波路 技術を応用 した高速信号処理を行 う 端末機器では、 信号処理 を行 う I Cが電気信号で動作する。 また、 電気から光へまた は光から電気への電気で動作する変換器を必要とするため、 光回路のほかに電気回路が同一基板上に形成された光電気混 載基板の研究も進め られてお り 、 具体的には、 ソルダー レジ ス ト層の形成された電気配線基板上に接着剤を用い導波路フ イ ルムを貼り 付けた光電気混載基板が実現されている (例え ば、 特開 2 0 0 2 — 2 3 6 2 2 9 号公報参照。)。 しかし、 貼 付けの際の位置ズ レによる光結合損失が発生しやすいと レ、 う 問題点のほかに、 副資材と して接着剤を用いる、 導波路部以
外にはソルダー レジス ト を要する こ と力ゝら、 量産性、 低価格 化の面から問題を有していた。
発明の開示
本発明は、 上記問題点を解消するためになされたものであ り 、 コアーク ラ ッ ド間の屈折率差の調整が容易で、 所望とす る高屈折率差を安定して確保可能な光導波路を提供する こ と 、 また該光導波路を備えた光電気混載基板を安価且つ簡便に製 造する方法を提供する こ と を 目的とする。
本発明者等が鋭意検討した結果、 アルカ リ 現像性を有する 活性ェネルギ一線硬化性 . 熱硬化性のソルダ一レジス ト組成 物をク ラ ッ ド材料と して用いる こ と によ り 上記課題が解決さ れる こ と を見出 し本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、 本発明によ り 、 基材上にコア部と ク ラ ッ ド部と を形成してな り 、 ク ラ ッ ド部の屈折率がコア部の屈折率よ り も低い光導波路において、 該ク ラ ッ ド部がアルカ リ 現像性を 有する活性エネルギー線硬化性 · 熱硬化性の ソルダー レジス ト組成物で構成されている こ と を特徴とする光導波路が提供 される。
また、 本発明によ り 、 表面に半田接続用導体を有する基材 上にコア部と ク ラ ッ ド部と を形成してな り 、 ク ラ ッ ド部の屈 折率がコア部の屈折率よ り も低い光導波路において、 該ク ラ ッ ド部がアル力 リ 現像性を有する活性ェネルギ一線硬化性 · 熱硬化性の ソルダー レジス ト組成物で構成されている こ と を 特徴とする光導波路が提供される。
また、 本発明によ り 、 表面にソルダー レジス ト層 と半田接
続用導体と を有するプリ ン ト配線板上にコア部 と ク ラ ッ ド部 と を形成してな り 、 ク ラ ッ ド部の屈折率がコア部の屈折率よ り も低い光導波路を備えた光電気混載基板において、 該ク ラ ッ ド部がアル力 リ 現像性を有する活性ェネルギ一線硬化性 · 熱硬化性のソルダー レジス ト組成物で構成されている こ と を 特徴とする光電気混載基板が提供される。
更に、 本発明によ り 、 表面にソルダー レジス ト層 と半田接 続用導体と を有するプリ ン ト配線板上にコア部と ク ラ ッ ド部 と を形成してなる光導波路を備えた光電気混載基板の製造方 法であって、 活性エネルギ一線硬化性 · 熱硬化性のソルダ一 レジス ト組成物を用いて前記ソルダー レジス ト層 と ク ラ ッ ド 部と を同時に形成する こ と を特徴とする光電気混載基板の製 造方法が提供される。
該製造方法においては、 ク ラ ッ ド部が下層、 中層及ぴ上層 ク ラ ッ ドを備える場合において、 中層ク ラ ッ ド部の所定個所 にコア部埋込用の溝部を形成し、 こ の溝部にコア部を埋め込 んだ後、 上層ク ラ ッ ド部を設けて光導波路を形成する こ とが でき る。 あるいは、 下層ク ラ ッ ド部表面の所定個所にコア部 を配置した後、 中層及ぴ上層ク ラ ッ ド部を設けて光導波路を 形成する こ と もでき る。
本発明において前記ク ラ ッ ド部の屈折率は、 コア部の屈折 率よ り もプリ ズム力ブラで測定した値において 0 . 5 %以上 低いこ とが好ま しい。
また、 前記アルカ リ 現像性を有する活性エネルギー線硬化 性 · 熱硬化性の ソルダー レジス ト組成物は、 力ルボキシル基
含有化合物、 (メ タ) ァク リ ロイル基含有化合物、 環状エーテ ル及ぴ光重合開始剤を含有し得る。
該ソルダー レジス ト組成物をク ラ ッ ド部の構成材料と して 用いたこ と によ り 、 低温硬化が可能と な り 、 また、 コア一ク ラ ッ ド間において高屈折率差を有する光導波路を安定して提 供する こ とが可能と なった。 また、 ク ラ ッ ド部の構成材料と して該ソルダーレジス ト組成物を用いたこ と によ り 、 ソルダ 一レジス ト層 と ク ラ ッ ド部と を同時に形成する こ と が可能と な り 、 光電気混載基板の製造工程の簡素化並びに低コス ト化 が可能となった。
なお、本発明によればカルボキ シル基含有化合物、環状 (チ ォ) エーテル基含有化合物を有する ソルダー レジス ト組成物 を用いているので、 力ルポキシル基と環状 (チォ) エーテル 基と の反応によ り 生じる一 O H基、 一 S H基に起因 して基材 と の密着性が向上し、 接着層な しに基材への固着が可能と な る。
図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明のプリ ン ト配線板の一態様を模式的に示 す断面図である。
図 2 は、 本発明の光電気混載基板の製造工程の一態様を 模式的に示す断面図である。
図 3 は、 本発明の光電気混載基板の製造工程の他の態様 を模式的に示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明は、 コア部と ク ラ ッ ド部と を有する光導波路におい
て、 該ク ラ ッ ド部を構成する材料と して、 現像性を有する活 性ェネルギ一線硬化性 - 熱硬化性のソルダー レジス ト組成物
(以下、 「本発明のソルダー レジス ト組成物」 と も言う。) を 用いたこ と を特徴とする も のであ り 、 コア一ク ラ ッ ド間に高 屈折率差を安定して提供する こ とができ る ものである こ と力 ら、 特に 0 . 8 5 μ πι付近の通信波長を用いてマルチモー ド に用い得る光導波路と して特に有用である。
マルチモー ド導波路では、 コアの幅が広く なるほど、 また コア と ク ラ ッ ド間の屈折率の差が大き く なるほどモー ド数が 多く な り 光の伝搬が向上する。 屈折率の差は、 下式によ り 求 めるのが一般的であ り、 マルチモー ド導波路では該屈折率差 が好ま しく は 0 . 5 %以上あ り 、 よ り 好ま しく は 1 . 0 %以 上である。 後述の実施例を見れば明 らかである よ う に、 本発 明によれば 2 %を超える屈折率差を有する光導波路を安定し て提供する こ とが可能である。
屈折率差 = ( η ι - η 0 ) / n l X 1 0 0 (% )
(式中、 はコアの屈折率、 n 。はク ラ ッ ドの屈折率を表 す。)
コアの寸法は、 コア と ク ラ ッ ドの屈折率の差と所望のモー ド数によ り 変化するが、 本発明の光導波路を 0 . 8 5 μ m付 近の通信波長を用いてマルチモー ドに用いる場合には 2 0〜 8 0 μ πιの範囲である こ とが望ま しい。
次にコア及ぴク ラ ッ ドについての屈折率の調整について説 明する。
コアおよびク ラ ッ ド組成物の屈折率を調整しコア と ク ラ ッ
ドの屈折率差を得る。 組成物の屈折率は、 反応系をかえ結合 セグメ ン トの分極から調整する方法のほかに、 化合物の構造 を変え分子の屈折率から調整する こ と も可能であ り 、 本発明 ではいずれの手法を用いて調整しても よい。
ク ラ ッ ド部を構成する本発明のソ ルダー レ ジス ト組成物が 必須成分と し得る、 カルボキ シル基を有する化合物、 (メ タ) ァク リ ロイル基を有する化合物、 環状 (チォ) エーテル基含 有化合物及び光重合開始剤を含有する系では、 各反応基の量 を調整する手法よ り も各反応基を有する化合物の母骨格や配 合比率をかえ調整する手法によ る屈折率の調整が容易であ り 有効性が高い。
有機化合物の屈折率を高く するには、 分子屈折を大き く 、 または分子容を小さ く する こ と が有効であ り 、 具体的には、 ベンゼ ン環な どの共役構造、硫黄、 一 C O O—、 一 C O O H、 S 0 2、 c s 、 フ ッ素以外のハロゲンの導入が有効である。 しかし臭素、 塩素の導入は環境負荷よ り 望ま しく ない。
有機化合物の屈折率を低く するには、 分子屈折を小さ く 、 または分子容を大き く する こ と が有効であ り 、 具体的には、 炭素数 3 〜 6 個の脂肪環、 一 O H、 — O —、 一 C = C 一、 N H 2、 フ ッ素を導入する こ とが有効であるが、 フ ッ素含有ポリ マーは廃棄処理に問題があ り 、 併せて材料費のコ ス ト も上昇 し、 フッ素の導入はあま り 望ま しく ない。
ク ラ ッ ド組成物 (本発明のソルダー レジス ト組成物) 並ぴ にコア組成物について以下に具体的に説明する。
<ク ラ ッ ド組成物 >
《 カルボキシル基含有化合物》
カルボキシル基含有化合物 ( A ) と しては、 分子中に 1 個 以上のカルボキ シル基を有する化合物であ り 、 カルボキシル 基のみ含有のカルボキシル基含有化合物、 更に、 それ自体に 感光性のェチレ ン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基 含有感光性樹脂のいずれも使用可能であ り 、 特定のものに限 定される も のではないが、特に以下に列挙する よ う な樹脂(ォ リ ゴマ ー及びポ リ マーのいずれでも よい) を好適に使用でき る。
( 1 ) ( a ) 不飽和カルボン酸と ( b ) 不飽和二重結合を有 する化合物の共重合によって得られるカルボキ シル基含有樹 脂、
( 2 ) ( a ) 不飽和カ ルボン酸と ( b ) 不飽和二重結合を有 する化合物の共重合体にエチ レ ン性不飽和基 ( b ' ) をペンダ ン ト と して付加させる こ とによって得られるカルボキシル基 含有感光性樹脂、
( 3 ) ( c ) 1 分子中にエポキシ基と不飽和二重結合を有す る化合物と ( b ) 不飽和二重結合を有する化合物の共重合体 に、 ( d ) 不飽和モ ノ カルボン酸を反応させ、 生成した第二級 の水酸基に ( e ) 飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させ て得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
( 4 ) ( f ) 不飽和二重結合を有する酸無水物と ( b ) 不飽 和二重結合を有する化合物の共重合体に、 ( g ) 1 分子中に水 酸基と不飽和二重結合を有する化合物を反応させて得られる カルボキシル基含有感光性樹脂、
( 5 ) ( h ) 多官能エポキシ化合物と ( d ) 不飽和モ ノ カル ボン酸を反応させ、 生成した水酸基に ( e ) 飽和又は不飽和 多塩基酸無水物を反応させて得られる力ルボキシル基含有感 光性樹脂、
( 6 ) ( i ) 水酸基含有ポ リ マーに ( e ) 飽和又は不飽和多 塩基酸無水物を反応させた後、 生成したカルボン酸に ( c ) 1 分子中にエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物を反 応させて得られる水酸基及びカルボキシル基含有感光性樹脂、
( 7 ) ( h ) 多官能エポキシ化合物と、 ( d ) 不飽和モ ノ カルボン酸と、 ( j ) 1 分子中に少なく と も 1 個のアルコ ー ル性水酸基と 、 エポキシ基と反応するアルコ ール性水酸基以 外の 1 個の反応性基を有する化合物と の反応生成物に、 ( e ) 飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボ キシル基含有感光性樹脂、 及ぴ
( 8 ) ( k ) 1 分子中に少なく と も 2個のォキセタ ン環を有 する多官能ォキセタ ン化合物に ( d ) 不飽和モ ノ カルボ ン酸 を反応させ、 得られた変性ォキセタ ン樹脂中の 1 級水酸基に 対して ( e ) 飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させて得 られるカルボキシル基含有感光性樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、 1 分子中に感光性の不飽和二重結合を 2 個以上有するカルボキシル基含有感光性樹脂、 特に前記 ( 5 ) のカルボキシル基含有感光性樹脂が好ま しい。
上記のよ う なカルボキシル基含有化合物 ( A ) は、 バック ボーン · ポリ マーの側鎖に多数の遊離のカルボキ シル基を有 するため、 希アル力 リ 水溶液による現像が可能になる。
また、 上記カルボキシル基含有化合物 ( A ) の酸価は、 通 常 4 5 〜 2 0 O m g K O H / g の範囲にある こ とが好ま しい。 カルボキ シル基含有化合物の酸価が 4 5 m g K O H Z g未満 である と アルカ リ 現像が困難と な り 、 一方、 2 0 0 m g K O H / g を超える と現像液によ る露光部の溶解が進むために、 必要以上にライ ンが痩せた り 、 場合によっては、 露光部と未 露光部の区別なく 現像液で溶解剥離して しまい、 正常なレジ ス ト パタ ーンの描画が困難と なるので好ま しく ない。
前記 ( 1 ) のカルボキシル基含樹脂は、 ( a ) 不飽和カルボ ン酸と ( b ) 不飽和二重結合を有する化合物の共重合によつ て得られる ものであ り 、 カルボキシル基を含有するためアル カ リ水溶液に対して可溶性である。
前記不飽和カルボン酸 ( a ) の具体的な例 と しては、 ァク リ ル酸、 メ タ ア ク リ ル酸、 ィ タ コ ン酸、 ク ロ ト ン酸、 マ レイ ン酸、 フマル酸、 又はこれらの酸無水物、 さ らには、 無水マ レイ ン酸、 無水ィ タ コ ン酸、 無水ピ ロ メ リ ッ ト酸などの酸無 水物と 2 — ヒ ド ロ キシェチル (メ タ ) ア タ リ レー ト、 2 — ヒ ド ロ キシプ ロ ピル (メ タ ) ア タ リ レー ト 等の ヒ ド ロ キシアル キル (メ タ) アタ リ レー ト類などの水酸基を有する不飽和化 合物と の反応生成物、 さ らにまた、 これら不飽和カルボン酸 に ε —力プロ ラ タ ト ンを付加する こ と によ り 製造する こ と 力 S でき る ω —カルボキシーポ リ 力プロ ラ タ ト ンモ ノ (メ タ) ァ ク リ レー ト等が挙げられ、 これらを単独で又は 2種類以上を 組み合わせて用いる こ とができ る。 これらの中でもァク リ ル 酸及ぴ Ζ又はメ タアク リ ル酸が好ま しい。 なお、 本明細書に
おいて (メ タ) アタ リ レー ト と は、 ア タ リ レー ト と メ タ ク リ レー ト を総称する用語であ り 、 他の類似の表現についても 同 Wでめ。。
前記不飽和二重結合を有する化合物 ( b ) の具体例と して は、 スチレン、 ク ロ ロ スチレン、 α; —メ チノレスチ レン ; 置換 基と してメ チル、 ェチル、 n —プロ ピル、 イ ソプロ ピル、 n 一プチノレ、 イ ソブチノレ、 t ーブチノレ、 ア ミ ノレ、 2 —ェチノレへ キシル、 ォク チル、 力プ リ ル、 ノ エル、 ドデシル、 へキサデ シル、 ォク タ デシル、 シク 口へキシル、 ィ ソボルニル、 メ ト キシェチル、 ブ ト キシェチノレ 、 2 — ヒ ドロ キシェチノレ、 2 一 ヒ ドロ キシプロ ピノレ、 3 —ク ロ 口 _ 2 — ヒ ドロ キシプロ ピノレ 等を有する (メ タ) アタ リ レー ト ; ポ リ エチ レング リ コール のモノ (メ タ) ア タ リ レー ト又はポ リ プロ ピ レング リ コ ーノレ のモノ (メ タ) アタ リ レー ト ; 酢酸ビニル、 酪酸ビュル、 安 息香酸ビニル ; アク リ ルア ミ ド、 メ タ ク リ ルア ミ ド、 N— ヒ ドロ キシメ チルアク リ ルア ミ ド、 N— ヒ ドロ キシメ チルメ タ ク リ ルア ミ ド、 N —メ ト キシメ チルア ク リ ルア ミ ド、 N —ェ ト キシメ チルア ク リ ルア ミ ド、 N _ブ ト キシメ チルァク リ ル ア ミ ド、 ア ク リ ロ ニ ト リ ル、 ビュルエーテル類、 も し く はィ ソプチレン等が挙げられ、 これ ら を単独で又は 2 種以上を組 み合わせて使用する こ と ができ る。これらの化合物の中でも、 好ま し く は、 スチレン、 α —メ チルスチ レン、 低級アルキル (メ タ) ァク リ レー ト、 イ ソプチ レンが用い られる。
前記 ( 2 ) のカルボキシル基含有感光性樹脂は、 前記不飽 和カルボン酸( a )と前記不飽和二重結合を有する化合物( b )
の共重合体のカルボキシル基の一部に、 エチ レン性不飽和基 ( b ' )をペンダン ト させ、感光性のエチ レ ン性不飽和基( b , ) を側鎖に導入 した樹脂であ る。 共重合体の力ルボキシル基の 一部は未反応のまま残存する ため、 得 られる 力ルボキシル基 含有感光性樹脂は、 アル力 リ 水溶液に対して可溶性である。 そのため、 こ の よ う な樹脂を含有する感光性樹脂組成物から 形成 した皮膜は、 選択的露光後にアルカ リ 水溶液によ り 安定 した現像が可能と なる。
上記ペンダン ト と して付加するエチ レン性不飽和基 ( b ' ) と しては、 ビニル基、 ァ リ ル基、 アタ リ ロイ ル基、 メ タ ク リ ロイル基な どがある。 こ の よ う なエチ レ ン性不飽和基を前記 共重合体に付加させる方法は、共重合体のカルボキ シル基に、 エポキシ基を有するエチ レン性不飽和化合物や (メ タ) ァク リ ル酸ク 口 ライ ドを付加反応させる方法な どがある。
こ こ でい う エポキシ基を有するエチ レン性不飽和化合物や (メ タ) アク リ ル酸ク ロ ライ ド と しては、 グ リ シジル (メ タ ) アタ リ レー ト 、 ァ リ ルグ リ シジルエーテル、 ;3 —メ チルグ リ シジル (メ タ ) アタ リ レー ト 、 ク ロ ト ン酸グ リ シジルエーテ ル、 3 , 4 一エポキ シシク 口へキシルメ チル ( メ タ ) ア タ リ レー トや、 (メ タ) ア ク リ ル酸ク ロ ライ ド、 ク ロ ト ン酸ク ロ ラ イ ドな どが挙げられる。 これら の中でも グ リ シジル (メ タ) アタ リ レー ト が好ま しい。
前記 ( 3 ) のカルボ キシル基含有感光性樹脂は、 ( c ) 1 分 子中にエポキシ基と 不飽和二重結合を有する化合物 と前記不 飽和二重結合を有する化合物 ( b ) の共重合体のエポキシ基
に、 充分な光硬化深度が得られる程度にまで光硬化性を向上 させる割合で、 ( d ) 不飽和モノ カルボン酸のカルボキシル基 を反応させ、 該不飽和モ ノ カルボン酸の不飽和二重結合を側 鎖に導入する と共に、 上記付加反応で生成した第二級の水酸 基に ( e ) 飽和又は不飽和多塩基酸無水物を付加反応させ、 側鎖にカルボキシル基を導入した樹脂である。
上記 1 分子中にエポキシ基と不飽和二重結合を含有する化 合物 ( c ) の具体例 と しては、 グ リ シジル (メ タ) アタ リ レ ー ト、 i3 —メ チルダ リ シジル (メ タ) アタ リ レー ト 、 3 , 4 —エポキシシク ロへキシルメ チル (メ タ) ア タ リ レー ト な ど が挙げられ、 これ ら 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。
前記不飽和モノ カルボン酸 ( d ) の具体例 と しては、 ァク リ ル酸、 メ タ アク リ ル酸、 ク ロ ト ン酸、 ケィ 皮酸、 ひ ーシァ ノ ケィ皮酸、 ω —カルポキシ一ポ リ 力プロ ラ タ ト ンモノ (メ タ) アタ リ レー ト等が挙げられ、 これ ら を単独で又は 2 種以 上を組み合わせて使用する こ と ができ る。
一方、 飽和又は不飽和多塩基酸無水物 ( e ) の具体例 と し ては、 無水コハク 酸、 無水マ レイ ン酸、 無水フタル酸、 テ ト ラ ヒ ドロ無水フ タル酸、 へキサヒ ドロ無水フタル酸、 メ チル へキサヒ ドロ無水フタル酸、 無水ィ タ コ ン酸、 メ チルエン ド メ チレンテ ト ラ ヒ ドロ無水フ タル酸、 無水 ト リ メ リ ッ ト酸、 無水ピロ メ リ ッ ト酸等が挙げられ、 これら を単独で又は 2種 以上を組み合わせて使用する こ と ができ る。
前記 ( 4 ) のカルボキシル基含有感光性樹脂は、 ( f ) 不飽
和二重結合を有する酸無水物と前記不飽和二重結合を有する 化合物 ( b ) の共重合体の酸無水物基に、 ( g ) 1 分子中に水 酸基と不飽和二重結合を有する化合物の水酸基を反応させて ハー フエス テル と し、 該化合物 ( g ) の不飽和二重結合を側 鎖に導入した樹脂である。
前記不飽和二重結合を有する酸無水物 ( f ) の具体的な例 と しては、 無水マ レイ ン酸、 無水ィ タ コ ン酸、 さ らには無水 ピ ロ メ リ ッ ト酸と 2 — ヒ ド ロ キシェチル (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 2 — ヒ ド ロ キシプロ ピル (メ タ) ア タ リ レー ト 等の ヒ ド ロ キシアルキル (メ タ) ア タ リ レー ト類などの水酸基を有す る不飽和化合物との部分反応生成物等が挙げられ、 これらを 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。 こ れらの中でも、 ポリ マーを安定して合成でき る無水マレイ ン 酸が好ま しい。
前記 1 分子中に水酸基と 不飽和二重結合を有する化合物 ( g ) の具体例 と しては、 2 — ヒ ド ロ キ シェチル (メ タ ) ァ タ リ レー ト 、 2 — ヒ ド ロ キシプロ ピル (メ タ ) ア タ リ レー ト 等の ヒ ド ロ キシアルキル (メ タ ) ア タ リ レー ト類 ; ラ タ ト ン 変性ヒ ドロ キシェチル (メ タ) アタ リ レー ト等が挙げられ、 これらを単独で又は 2種類以上を組み合わせて使用する こ と ができ る。
前記したよ う なカルボキ シル基含有感光性樹脂( 2 )〜( 4 ) は、 光硬化性に優れる と共に、 組成物の指触乾燥性に寄与す る。
前記 ( 5 ) のカルボキシル基含有感光性樹脂は、 ( h ) 多官
能エポキシ化合物のエポキシ基に、 前記不飽和モノ カルボン 酸 ( d ) のカルボキシル基を反応させ、 エポキシアタ リ レー ト を生成させる と共に、 上記付加反応で生成 した第二級の水 酸基に、 前記飽和又は不飽和多塩基酸無水物 ( e ) を付加反 応させ、 側鎖にカルボキシル基を導入した樹脂である。
前記多官能エポキシ化合物 ( h ) と しては、 全てのェポキ シ樹脂が使用でき る。 代表的な例 と しては、 ビス フ エ ノ ール A型、 水添ビス フ ヱ ノ ール A型、 ビス フ エ ノ ール F型、 ビス フエ ノ ーノレ S型、 フエ ノ ーノレノ ポラ ッ ク型、 ク レゾ一ノレノ ポ ラ ッ ク型、 ビス フエ ノ ール Aのノ ボラ ッ ク型、 ビフエ ノ ール 型、 ビキ シ レノ ール型、 N— グ リ シジル型等の公知慣用のェ ポキシ化合物や、 市販品 と して好適なも の と してはダイ セル 社製 E H P E — 3 1 5 0 等が挙げられる。 さ ら に、 固形の ビ ス フ ヱ ノ ール型エポキシ樹脂の水酸基に、 ェ ピク ロルヒ ド リ ンな どのェ ピハ ロ ヒ ド リ ンを反応させ、 多官能化 した多官能 ビス フ エ ノ ール型エポキシ樹脂な どが挙げられる。 これら の 中で、 特にエポキシ基が多く 固形である フエ ノ ールノ ボラ ッ ク型、 ク レゾールノ ボラ ッ ク型エポキシ樹脂や多官能ビス フ エ ノ ール型エポキシ樹脂を用いる こ と が好ま しい。 これら多 官能エポキシ化合物 ( h ) は、 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。
前記多官能エポキシ化合物 ( h ) と不飽和モノ カルボン酸 ( d ) の反応は、 エポキシ基の当量数 Zカルボキシル基の当 量数力 S O . 8〜 1 . 2 、 好ま し く は 0 . 9〜 1 . 0 5 と なる 割合で行な う こ と が好ま しい。 エポキシ基の当量数/カルボ
キシル基の当量数が 0 . 8未満では、 不飽和モ ノカルボン酸 ( d ) が残るため臭気の問題があ り 、一方、上記当量数が 1 . 2 を越えた場合、 ェポキシ基が多く 残るため、 飽和又は不飽 和多塩基酸無水物( e )を反応させる段階でゲル化し易 く なる ので好ま しく ない。 また、 生成した第二級の水酸基に対する 飽和又は不飽和多塩基酸無水物 ( e ) の反応比率は、 最終的 に得られる樹脂の酸価が好ま しく は 4 5 〜 1 6 O m g K O H Z g の範囲内 と なる よ う に調整する。 一般的には、 多官能ェ ポキシ化合物 ( h ) と不飽和モ ノカルボン酸 ( d ) の反応で 生成する水酸基 1 当量に対し、 酸無水物基が 0 . 3 〜 0 . 9 当量、 好ま しく は 0 . 5 〜 0 . 7 当量である。
前記( 6 ) の水酸基及び力ルポキシル基含有化合物は、 ( i ) 水酸基含有ポ リ マーに、 前記飽和又は不飽和多塩基酸無水物 ( e ) を反応させ、 生成したカルボン酸の一部に、 1 分子中 にエポキシ基と不飽和二重結合を有する化合物 ( c ) を反応 させ、感光基を導入した樹脂である。水酸基含有ポ リ マー( i ) と してはポ リ ビニルァセタールやセルロ ース等が用いられ、 飽和又は不飽和多塩基酸無水物 ( e ) の反応量を調整する こ と によ り 、 組成物の希釈剤に水を用いる こ と ができ、 現像液 は希アル力 リ 水溶液以外に水を使う こ と が可能である。
前記( 7 )の力ルポキシル基含有感光性樹脂の合成反応は、 前記多官能エポキシ化合物 ( h ) に前記不飽和モ ノ カルボン 酸 ( d ) (又は 1 分子中に少なく と も 1 個のアルコ ール性水酸 基と、 エポキシ基と反応するアルコ ール性水酸基以外の 1 個 の反応性基を有する化合物 ( j ) ) を反応さ'せ、 次いで 1 分子
中に少な く と も 1 個のアルコール性水酸基と 、 エポキシ基と 反応する アルコ ール性水酸基以外の 1 個の反応性基を有する 化合物 ( j ) (又は不飽和モ ノ カルボ ン酸 ( d ) ) を反応させ、 更に飽和又は不飽和多塩基酸無水物 ( e ) を反応させる第一 の方法と 、 多官能エポキシ化合物 ( g ) と不飽和モノ カルボ ン酸 ( h ) と 1 分子中に少な く と も 1 個のアルコール性水酸 基と 、 エポキシ基と反応するアルコール性水酸基以外の 1 個 の反応性基を有する化合物 ( j ) を同時に反応させ、 更に飽 和又は不飽和多塩基酸無水物 ( e ) を反応させる第二の方法 と がある。どち らの方法でも よいが、第二の方法が好ま しい。 前記 1 分子中に少な く と も 1 個の水酸基と 、 エポキシ基と 反応するアル コ ール性水酸基以外の 1 個の反応性基(例えば、 カルボキシル基、 フ ヱ ノ ール性水酸基、 2 級ァ ミ ノ 基等) を 有する化合物 ( j ) の具体例 と しては、 例えば、 グ リ コール 酸、 ジメ チロ ールプロ ピオン酸、 ジメ チロール酢酸、 ジメ チ ロール酪酸、 ジメ チロール吉草酸、 ジメ チロ ールカプロ ン酸 等の ヒ ド ロ キ シモ ノ カルボン酸 ; ( ビス ) ヒ ド ロ キ シメ チルフ エ ノ ーノレ、 ( ビス) ヒ ド ロ キシメ チノレク レ ゾーノレ、 P — ヒ ド ロ キシフ エ ニノレー 2 — メ タ ノ ール、 P — ヒ ド ロ キ シフ エ ニノレー 3 —プロ パ ノ ーノレ、 p — ヒ ド ロ キシフ エネチノレアノレコ一/レな どのァメ コ ール性水酸基含有フ ; ノ ール類 ; ジエタ ノ ールァ ミ ン、 ジィ ソ プロ パ ノ ールア ミ ン等の ジアル力 ノ ールア ミ ン 類等が挙げられる。
前記 ( 8 ) のカルボキ シル基含有感光性樹脂は、 前記 ( 5 ) のカルボキ シル基含有感光性樹脂の出発原料である多官能ェ
ポキシ樹脂 ( h ) に代えて、 ( k ) 多官能ォキセタ ン化合物を 用いた樹脂である。
即ち、 多官能ォキセタ ン化合物 ( k ) に不飽和モ ノ 力ルボ ン酸 ( d ) を反応させ、 生成した主と して第一級の水酸基に 対してさ らに飽和又は不飽和多塩基酸無水物 ( d ) を反応さ せたカルボキシル基含有感光性榭脂である。 こ のよ う に第一 級の水酸基と酸無水物と の結合部位は、熱的に切断され難く 、 熱安定性に優れた樹脂と したも のであ り 、 こ のカルボキシル 基含有感光性樹脂を用いる こ と によって耐熱性、 熱安定性に 優れたアル力 リ 現像型の光硬化性 · 熱硬化性樹脂組成物を調 製でき る。
« (メ タ) ァク リ ロイル基含有化合物》
(メ タ) アタ リ ロイル基含有化合物と しては、 単官能 (メ タ) アタ リ レー ト類及ぴノ又は多官能 (メ タ) アタ リ レー ト 類などの公知の反応性希釈剤が使用可能である。 具体的な例 と しては、 メ チル (メ タ) アタ リ レー ト 、 ェチル (メ タ)' ァ タ リ レー ト 、 n —プチル (メ タ) ァク リ レー ト 、 イ ソプチル
(メ タ) ア タ リ レー ト 、 2 _ェチルへキシル (メ タ) アタ リ レー ト、 イ ソデシル (メ タ) アタ リ レー ト、 ラ ウ リ ル (メ タ) アタ リ レー ト 、 ト リ デシル (メ タ) アタ リ レー ト 、 ステア リ ル (メ タ) ア タ リ レー ト 、 メ ト キシポ リ エチ レング リ コール
(メ タ) ア タ リ レー ト 、 シク ロへキシル (メ タ) アタ リ レー ト 、 テ ト ラ ヒ ドロ フルフ リ ル (メ タ) アタ リ レー ト 、 イ ソボ ロ ニノレ (メ タ) アタ リ レー ト 、 ベンジル (メ タ) アタ リ レー ト 、 2 — ヒ ドロ キシェチル (メ タ) アタ リ レー ト 、 2 — ヒ ド
ロ キ シプロ ピル (メ タ ) ァ ク リ レー ト 、 2 — ヒ ド ロ キシプチ ル (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 ジメ チルア ミ ノ エチル (メ タ ) ァ ク リ レー ト 、 エチ レング リ コ ールジ ( メ タ ) ア タ リ レー ト 、 ジエチ レ ン グ リ コ ールジ (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 1 , 4 ー ブ タ ン ジオールジ (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 1 , 6 一へキサ ンジ オールジ (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 ト リ メ チ ロ ールプロ パ ン ト リ (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 グ リ セ リ ンジ (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 ペン タ エ リ ス リ ト ール ト リ (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 ペン タエ リ ス リ ト ールテ ト ラ (メ タ) アタ リ レー ト 、 ジペンタエ リ ス リ ト ールへキサ (メ タ ) ア タ リ レー ト 、 ポ リ エステルァ ク リ レー ト 、 及び二塩基酸無水物と 1 分子中に少なく と も 1 個以上の不飽和基を有するアル コ ール と の反応物を挙げる こ と ができ る。
これら (メ タ) ア タ リ ロイル基含有化合物は、 単独で又は
2種類以上を組み合わせて用い られ、 その配合量は、 前記力 ルポキシル基含有化合物 1 0 ◦質量部に対して、 1 0 0質量 部以下、 よ り 好ま しく は 1 0 〜 7 0質量部の割合である。 上 記 (メ タ) ァク リ ロイル基含有化合物の配合量が 1 0 0質量 部を超えた場合、 接触露光に必要な指触乾燥性が得られ難く な り 、また耐熱性等の塗膜特性が低下する ので好ま しく ない。
《環状 (チォ) エーテル基含有化合物》
環状 (チォ) エーテル基含有化合物と しては、 前記カルボ キシル基含有化合物と開環付加重合するォキシラ ン環、 ォキ セ タ ン環、 チイ ラ ン環などを有する化合物が挙げられる。
尚、 本明細書中において、 環状 (チォ) エーテル基含有化
合物と は、 環状エーテル基含有化合物、 環状チォエーテル基 含有及ぴそれらの混合物を総称する用語である。
ォキシラ ン環を有する化合物 と しては、ビスフ エ ノ ール A 、 ビス フ エ ノ ーノレ F 、 ビス フ エ ノ ーノレ S 、 フ エ ノ ー /レノ ボラ ッ ク樹脂、ク レ ゾールノ ボラ ッ ク榭脂な どのボ リ フ エ ノ ール類、 テ レフタル酸な どのポ リ カルボン酸類、 ジア ミ ノ ジフエ二ル メ タ ンな どのポ リ ア ミ ン類な どの活性水素含有化合物 と 、 ェ ピク ロルヒ ド リ ン及ぴ z又はメ チルェ ピク ロルヒ ド リ ンを反 応させて得られる ダリ シジルエーテル類、 グリ シジルエステ ル類、 グ リ シジルァ ミ ン類が挙げられる。 更に、 ポ リ ブタ ジ ェ ンな どのォレ フ ィ ン化合物ゃシク 口へキセ ン誘導体な どの 環状ォレ フ ィ ン化合物に、 過酢酸等を反応させて得られる ゴ ムエポキシ化合物や脂環式エポキシ化合物な どが挙げられる。
ォキセタ ン環を有する化合物 と しては、 ォキセタ ンアルコ ール類と 、 テ レ フタル酸な どのポ リ カルボン酸類、 又はビス フ エ ノ ール Aゝ ビス フ エ ノ ーノレ F 、 ビス フ エ ノ ーノレ S 、 フ エ ノ ールノ ポラ ッ ク樹脂、 ク レゾールノ ポラ ッ ク樹脂な どのポ リ フヱ ノ ール類と のエステル化物が挙げられる。
チイ ラ ン環を有する化合物 と しては、 ]3 — ェ ピチォプロ ピ ルメ ルカブタ ン等のチイ ラ ン環を有する化合物 と 、 多官能チ オシァネー ト化合物 と の反応物等が挙げられる。
これら環状 (チォ) エーテル基含有化合物は、 単独又は 2 種類以上を組み合わせて用い られ、 その配合量は、 前記カル ボキシル基含有化合物のカルボキシル基 1 当量に対して、 好 ま し く は 0 . 5 〜 4 . 0 当量、 よ り 好ま し く は 1 . 2 〜 1 .
6 当量である。
《光重合開始剤》
前記光重合開始剤 と しては、 ベンゾフ エ ノ ン系、 ァセ ト フ エ ノ ン系、 ベ ンゾイ ンエーテノレ、 ベ ンジノレケターノレ、 モノ ア ク リ ルホス フ ィ ンォキシ ド、 パ一エステル、 チタ ノ セン系な どのラ ジカル光重合開始剤である。 例えば、 他の光重合開始 剤の具体例と しては、 ベ ンゾイ ン、 ベンゾィ ンメ チルエーテ ル、 ベンゾィ ンェチノレエーテノレ、 ベンゾイ ンイ ソプロ ピノレエ 一テル等のベンゾイ ン とベンゾイ ンアルキルエーテル類 ; 了 セ ト フエ ノ ン、 2 , 2 —ジメ ト キシー 2 — フ エ二ルァセ ト フ ェ ノ ン、 2, 2 —ジェ ト キシ一 2 — フ エニノレアセ ト フエ ノ ン、 2 , 2 —ジェ ト キシー 2 —フ エ二ルァセ ト フ エ ノ ン、 1 , 1 ージク ロ ロ アセ ト フ エ ノ ン等のァセ ト フ エ ノ ン類 ; 2 —メ チ ルー 1 一 [ 4 一 (メ チルチオ) フ エ二ノレ ] — 2 —モルフオ リ ノ プロパン一 1 一オン、 2 —べンジノレ一 2 —ジメ チルァ ミ ノ — 1 — ( 4 — モノレフオ リ ノ フ エ ニル) ーブタ ノ ン一 1 等のァ ミ ノ ァセ ト フ エ ノ ン類 ; 2 — メ チルア ン ト ラ キノ ン、 2 —ェ チルアン ト ラ キ ノ ン、 2 —ターシャ リ ーブチルア ン ト ラ キノ ン、 1 一 ク ロ 口 アン ト ラ キノ ン等のアン ト ラ キノ ン類 ; 2, 4 —ジメ チルチオキサン ト ン、 2 , 4 一ジェチルチオキサン ト ン、 2 — ク ロ 口チォキサン ト ン、 2 , 4 ージイ ソプロ ピル チォキサン ト ン等のチォキサン ト ン類 ; ァセ ト フエ ノ ンジメ チルケタール、 ベ ンジ /レジメ チノレケターノレ等のケターノレ類 ; ベンゾフ エ ノ ン等のベンゾフ エ ノ ン類 ; 又はキサン ト ン類 ; ( 2, 6 —ジメ ト キシベンゾィル) 一 2, 4 , 4 一ペンチル
ホス フィ ンオキサイ ド、 ビス ( 2 , 4 , 6 — ト リ メ チルベン ゾィ ル ) 一 フ エ二ノレフ ォ ス フ ィ ンォキサイ ド、 2 , 4 , 6 - ト リ メ チノレベンゾイ ノレジフエ二ノレフ ォ ス フ ィ ンォキサイ ド、 ェチノレー 2 , 4 , 6 — ト リ メ チノレベンゾィゾレフ ヱ二ノレフ ォ ス フイネィ ト等のフ ォ スフィ ンォキサイ ド類 ; 各種パ一ォキサ ィ ド類な どが挙げられ、 これら公知慣用の光重合開始剤を単 独で又は 2種類以上を組み合わせて用いる こ と ができ る。 こ れらの光重合開始剤の配合割合は、 前記力ルポキシル基含有 化合物 1 0 0質量部当た り 、 0 . 1 〜 2 0質量部の範囲が好 ま しい。
任意成分
(増感剤等)
前記のよ う な光重合開始剤と共に、 N, N —ジメ チルア ミ ノ 安息香酸ェチルエステル、 N, N —ジメ チルァ ミ ノ安息香 酸ィ ソァ ミ ルエステル、 ペンチル一 4 -ジメ チルァ ミ ノベン ゾエー ト 、 ト リ ェチルァ ミ ン、 ト リ エタ ノ ールァ ミ ン等の三 級ァ ミ ン類の よ う な光増感剤を単独又は 2種類以上を組み合 わせて用いるこ とができ る。
さ らに、 可視領域でラジカル重合を開始するチバ · スぺシ ャルティ · ケ ミ カルズ社製イノレガキュア 7 8 4 等のチタ ノ セ ン系光重合開始剤、 ロイ コ染料等を硬化助剤と して組み合わ せて用いる こ とができ る。
但し、 1 m以上の粒子がク ラ ッ ド組成物中に存在する と 、 コア構造の不均一性に起因する散乱損失が顕著に生じるため、 1 μ πι以上の粒子は含有しないこ とが好ま しい。
本発明に用いる ソルダー レジス ト組成物には、 さ らに応力 の緩和、 ハ レーシ ョ ンの防止、 密着性の付与、 塗布性等の特 性を向上させる 目的で、 例えばエ ラ ス トマ一、 染料、 密着性 付与剤、 消泡剤、 レべリ ング剤、 溶剤、 チキソ ト ロ ピー調整 剤、 有機ナノ粒子、 無機ナノ粒子、 重合禁止剤、 酸化防止剤、 界面活性剤、 高分子分散剤、 相溶化剤、 熱硬化剤、 熱硬化触 媒などの更なる任意成分を配合しても よい。
また、 屈折率の調整を 目 的に、 本発明の効果を損なわない 程度に、カルボキシル基、(メ タ) ァク リ ロイル基及ぴ環状(チ ォ) エーテル基を'有さない有機化合物を配合しても よい。
なお、 本発明のソルダー レジス ト組成物は、 前記カルボキ シル基含有化合物、 (メ タ) ァク リ ロイル基含有化合物、 環状 (チォ) エーテル基含有化合物、 およぴ光重合開始剤を必須 成分と して含有し得るが、 カルボキシル基及ぴ (メ タ) ァク リ ロイル基双方を含有する化合物、 及ぴ Z又は環状 (チォ) エーテル基及び (メ タ) アタ リ ロイル基双方を含有する化合 物を含有する も のであっても よい。
く コア組成物〉
コア と なる組成物は、 その屈折率がク ラ ッ ド部の屈折率よ り 低いこ とを満たせば、 熱可塑性樹脂組成物、 熱硬化性榭脂 組成物、 光硬化性樹脂組成物、 光硬化性 · 熱硬化性樹脂組成 物、 現像性樹脂組成物のいずれでもよいが、 プリ ズム力ブラ で測定した屈折率において 0 . 5 %以上低いこ と を満たす組 成物を用いる こ とが好ま しい。
熱可塑性樹脂と しては、 例えばポリ カーボネー ト榭脂、 ポ
リ チォカーボネー ト樹脂、 ポ リ ジチォカーボネー ト樹脂、 ポ リ エステル樹脂、ポ リ チォエス テル樹脂、ポ リ エーテル樹脂、 ポ リ スルフ ィ ド樹脂、 ボ リ ジスルフ ィ ド樹脂、 ポ リ スルホ ン 樹脂、 ポ リ スルホ キサイ ド樹脂、 ポ リ エーテルケ ト ン樹脂、 ポ リ ケ ト ン樹脂、 ポ リ ウ レァ樹脂、 ポ リ ウ レタ ン樹脂、 ポ リ ア ミ ド樹脂、 ポ リ イ ミ ド樹脂、 ポ リ シラ ン樹脂、 ポ リ シロ キ サン樹脂、 ア ク リ ル誘導体樹脂、 ビニル誘導体樹脂、 ベンゾ シク ロ ブテンカゝ らなる樹脂、 ト リ シク ロデカ ン、 シク ロへキ サジェン系榭脂、 ノ ルボルネン系樹脂、 ポ リ オレ フ イ ン系樹 脂、 含フ ッ素樹脂が挙げられる。
熱硬化性樹脂組成物 と しては、 例えばエポキシと 、 フエ ノ ール類、 チオフ ヱ ノ ール類、 カルボン酸類、 ア ミ ン類、 活性 エス テル類と の反応系からなる樹脂組成物。 ォキセタ ン と 、 フエ ノ ール類、 チオフヱ ノ ール類、 カルポン酸類、 ァ ミ ン類、 活性エステル類と の反応系から なる榭脂組成物。チイ ラ ンと 、 フエ ノ ール類、 チオフヱ ノ ール類、 カルボン酸類、 ァ ミ ン類、 活性エステル類と の反応系。 チェタ ンと 、 フ エ ノ ール類、 チ オフヱ ノ ール類、 カルボン酸類、 ア ミ ン類、 活性エステル類 と の反応系からなる樹脂組成物が挙げられる。
光硬化性樹脂組成物は、 例えば (メ タ) ア タ リ レー ト類の ラ ジカル重合性組成物、 エポキシ類、 ビニルエーテル類、 ォ キセ タ ン類、 ス ピ ロ オル ト エス テル類、 チイ ラ ン類、 チエ タ ン類のカチオン重合性組成物、 が挙げられる。
光硬化性 · 熱硬化性樹脂組成物は、 前述した光硬化性組成 物 と熱硬化性組成物を併用 した系が挙げられる。
現像性樹脂組成物は、 活性ェネルギ一線を照射した感光部 位と、 非感光部位の溶解度の差を利用 し、 アルカ リ 水溶液も しく は有機溶剤にて現像し、 パターン形成を行える樹脂組成 物が挙げられ、 その屈折率がク ラ ッ ド部の屈折率よ り低いこ と (好ま しく は、 プリ ズム力ブラで測定した屈折率において 0 . 5 %以上低いこ と) を満たせば、 ク ラ ッ ド組成物と組成 の異なる ソルダーレジス ト組成物を用いる こ とができる。
なお、前述した熱可塑性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、 光硬化性樹脂組成物、 光硬化性 · 熱硬化性樹脂組成物、 現像 性榭脂組成物に含まれる骨格と しては、 ビス フ ノ ール A骨 格、ビス フ エ ノ ール F骨格、ビス フ エ ノ ール S骨格な らびに、 その水素添加物、 含フッ素骨格。 ビフエニル骨格、 ノ ボラ ッ ク骨格、 フルオ レ ン骨格、 メ チル ト リ フ エ ニル骨格、 脂環式 炭化水素骨格、 脂肪族炭化水素骨格、 ならびに、 その水素添 加物、 含フ ッ素骨格。 イ ソシァヌ ル酸、 ト リ アジン環、 ベン ゾォキサジン環等の含硫黄、 窒素複素環骨格。 ハイパーブラ ンチポ リ マー、 デン ド リ マー、 カ リ ッ クス ァ レー ン骨格な ら びに、 そ の水素添加物、 含フ ッ素物、 含硫黄、 窒素複素環骨 格が挙げられる。
以下、本発明の好適な形態を図面を参照しなが ら説明する。 図 1 は、 本発明のプリ ン ト配線板の一態様を模式的に示す 断面図である。 図 1 に示すよ う に、 表面に導体パッ ド 1 0 1 a 、 1 0 1 b を有する基材 (プリ ン ト配線板) 1 0 0上に、 活性ェネルギ一線硬化性 · 熱硬化性のソルダーレジス ト組成 物を用いて形成されたソルダー レジス ト層 1 1 0 a 、 1 1 0
b と、 該ソルダー レジス ト組成物を用いて形成されたク ラ ッ ド部 1 0 2 a、 1 0 2 b、 1 0 2 c と該ク ラ ッ ド部よ り 高い 屈折率を有する コア部 1 0 3 と を有する光導波路 1 0 4 が形 成されてレ、る。
図 2 は、 本発明の光電気混載基板の製造工程の一態様を模 式的に示す断面図である。 図 2 に示すよ う に、 表面に導体パ ッ ド 2 0 1 を有する基材 2 0 0 上に、 活性エネルギー線硬化 性 · 熱硬化性のソルダー レジス ト組成物を基材 2 0 0上に積 層 した後 (図 2 ( b ) 参照)、 必要部分に活性エネルギー線を 照射し (図 2 ( c ) 参照)、 該活性エネルギー線が照射されな かった部分 (不要部分) をアルカ リ 水溶液で現像除去し、 下 層ク ラ ッ ド 2 0 2 a 、 及ぴソルダー レジス ト層 2 1 0 を形成 する (図 2 ( d ) 参照)。 次いで、 該下層ク ラ ッ ド 2 0 2 a 力 S 形成された基材上に前記ソルダー レジス ト組成物を積層 した 後、必要部分に活性エネルギー線を照射し(図 2 ( e )参照)、 該活性ェネルギ一線が照射されなかった部分 (不要部分) を アルカ リ 現像除去し熱によ り 硬化させ、 凹溝 2 0 3 ' が形成 された中層ク ラ ッ ド 2 0 2 b を形成する (図 2 ( f ) 参照)。 前記中層ク ラ ッ ド 2 0 2 b に形成された凹溝 2 0 3 1 に該ク ラ ッ ド層よ り 屈折率の高いコア 2 0 3 を埋め込む (図 2 ( g ) 参照)。次いでコア 2 0 3 を覆う よ う に該コア 2 0 3上と必要 部分に前記ソ ルダー レジス ト組成物を積層 した後 (図 2 ( h ) 参照)、 必要部分に活性エネルギー線を照射し、 該活性ェネル ギ一線が照射されなかった部分 (不要部分) をアルカ リ 水溶 液で現像除去し、 熱によ り硬化させ、 上層ク ラ ッ ド 2 0 2 c
を形成し、 本発明の光電気混載基板 2 3 0 が得られる (図 2 ( i ) 参照)。 図 2 中、 2 0 4 は光導波路である。
なお、 上層ク ラ ッ ド 2 0 2 c は露光現像する こ と なく パタ ーン印刷し、 活性ェネルギ一線照射又は熱によ り硬化させ、 形成するこ とができ る。
本発明の製造方法において、 ソルダー レジス ト組成物を積 層する と は、液状又はフ ィ ルム状で提供される こ と を意味し、 液状の場合にはコーティ ング時又はコーティ ング後、 必要に よ り 脱泡、 乾燥、 プレス、 平坦化を行い、 フ ィ ルム状の場合 にはこれをラ ミネー ト後、 熱圧着し、 必要に応じて真空プレ スを行う。 また、 露光は活性エネルギー線を、 マス ク を介し または直接描画し必要部分を硬化させる こ と によ り 行う こ と ができる。 更に現像は、 塩基性化合物を 0 . 1〜 3 0質量% 含有する水溶液を用い 1 0〜 5 0 °Cにおいて行 う こ とができ る。
図 3 は、 本発明の光電気混載基板の製造工程の他の態様を 模式的に示す断面図である。 図 3 に示すよ う に、 表面に導体 パッ ド 3 0 1 を有する基材 3 0 0上に、 活性エネルギー線硬 化性 * 熱硬化性の ソルダー レジス ト組成物を基材 3 0 0上に 積層 した後 (図 3 ( b ) 参照)、 必要部分に活性エネルギー線 を照射し (図 3 ( c ) 参照)、 該活性エネルギー線が照射され なかった部分 (不要部分) をアルカ リ 水溶液で現像除去し、 下層ク ラ ッ ド 3 0 2 a 、 及びソルダー レ ジス ト層 3 1 0 を形 成する (図 3 ( d ) 参照)。 次いで、 該下層ク ラ ッ ド 3 0 2 a が形成された基材上に、 コアを形成する組成物 (例えば光 ·
熱硬化型アルカ リ 現像組成物) を積層 した後、 コアパターン に活性エネルギー線を照射し (図 3 ( e ) 参照)、 コアを残し て (アルカ リ ) 現像除去 し、 熱によ り硬化させ、 コア 3 0 3 を形成する (図 3 ( f ) 参照)。 こ のコアパター ン上に前記ソ ルダー レジス ト組成物をコア 3 0 3 を覆う よ う に積層 した後、 必要部分に活性エネルギー線を照射し (図 3 ( g ) 参照 )、 該 活性ェネルギ一線が照射されなかった部分 (不要部分) をァ ルカ リ 現像除去し、 熱によ り 硬化させ、 中層及ぴ上層 と なる ク ラ ッ ド層 3 0 2 d を形成する こ と によ り本発明の光電気混 載基板 3 3 0 を得る (図 3 ( h ) 参照)。 図 3 中、 3 0 4 は光 導波路である。 なお、 こ のク ラ ッ ド層 3 0 2 d は現像する こ と なく パター ン印刷し、 活性ェネルギ一線照射又は熱によ り 硬化させ、 形成する こ と ができ る。
以下に、 ソルダーレジス ト組成物をク ラ ッ ドに用いる こ と でもたら され得る効果を列挙する。
( 1 ) ク ラ ッ ドと ソルダー レジス ト の 2部材、 又はク ラ ッ ド と接着剤と ソルダー レ ジス ト の 3部材をソルダー レジス ト であるク ラ ッ ドの 1 部材で形成する こ とができ る。
( 2 ) ソルダー レジス ト組成物は光及び熱硬化によ り 3 次 元架橋しているため、 ポ リ イ ミ ド等の高価な T g の高い熱可 塑性ポリ マーを用いる こ と な く 、耐熱性を実現でき、 2 5 0 °C 前後の熱処理によっても屈折率は変化しない。
( 3 ) ソルダー レジス ト組成物は組成や組成比を変える こ と によ り 、 屈折率を幅広く 調整 (例えば、 1 . 5 2 3〜 1 . 5 5 9 ) でき、 しかも得られた屈折率は光導波路の作製工程
での化学反応に影響されず安定している。
( 4 ) 基板上に光導波路を形成する際、 基板にある半田接 続用導体などをターゲッ トマーク に用い位置合わせを しフォ ト リ ソ形成でき るので、 半田接続用導体に表面実装する電気 から光又は光から電気への変換器と光導波路と の位置精度が 高く 、 光結合損失を抑える こ とができ る。
( 5 ) 既存のプリ ン ト配線板製造設備を用いて形成する こ とができ る。
( 6 ) 反応性イオンエッチングと異な り 、 プリ ン ト配線板 のよ う な大きなサイズで形成する こ と ができ、 設計の自 由度 が高く 、 また生産性にも優れる。
( 7 ) エッチング速度の速いアルカ リ 現像のため、 反応性 イオンエッチングと比較し生産性が高い (例えば、 反応性ィ オンエッチング速度が 5 ミ ク ロ ン Z hであるのに対し 1 ミ ク 口 ン / s )。
( 8 ) ソルダー レジス ト組成物の一般的な熱硬化温度は 1 5 0 °C程度であ り 、 カルボキ シル基と環状 (チォ) エーテル は 1 0 0 〜 2 5 0 °Cで熱硬化するため、 ポリ シラ ン化合物の よ う に基板に高耐熱性を要求する こ と なく 、 用い得る基板の 選択範囲が広い。
なお、 本発明は、 上記 (各) 実施形態に限定される も ので はなく 、 実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々 に変 形する こ と が可能である。 更に、 上記実施形態には種々 の段 階の発明が含まれてお り 、 開示される複数の構成要件におけ る適宜な組み合わせによ り 種々 の発明が抽出 され得る。 例え
ば、 実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が 削除されて も、 発明が解決しょ う とする課題の欄で述べた課 題 (の少な く と も 1 つ) が解決でき、 発明の効果の櫚で述ベ られてい る効果 (の少な く と も 1 つ) が得られる場合には、 こ の構成要件が削除された構成が発明 と して抽出 され得る。 (実施例)
以下に実施例を示 して本発明について具体的に説明するが、 本発明が以下の実施例に限定される も のでないこ と は言 う ま でも ない。 なお、 以下において 「部」 及ぴ 「%」 と あるのは、 特に断 り のない限 り 全て 「質量部」 及び 「質量%」 を表わす。
(合成例 1 )
撹拌機、 温度計、 還流冷却管、 滴下漏斗及び窒素導入管を 備えた 2 リ ッ ト ルのセパラブルフ ラス コ に、 ジプロ ピレング リ コ ールモ ノ メ チルエーテル 3 2 5 g を投入 し 1 1 0 °Cに昇 温後、 空気/窒素混合雰囲気下で、 ω —力ルポキシーポ リ 力 プロ ラ ク ト ンモ ノ アタ リ レー ト (ラ タ ト ン η == 2 , 東亞合成 社製 Μ— 5 3 0 0 ) 1 5 7 . 5 g 、 メ タ ク リ ル酸 1 1 2 . 7 g 、 メ チルメ タ タ リ レー ト 8 0 . 8 g 、 ジプロ ピレング リ コ 一ノレモ ノ メ チノレエーテノレ 1 5 4 g、 t 一プチノレパーォキシ 2 一ェチルへキサノ エー ト ( 日 本油脂社パープチル O ) 9 . 8 g を と も に 3 時間かけ滴下した。 滴下後 3 時間撹拌し、 カル ボキ シル基含有ポ リ マーを合成 した。次に上記ポ リ マーに 3 , 4 一エポキシシク 口へキ シルメ チルァ ク リ レー ト (ダイ セル 化学工業社製 A 2 0 0 ) 2 3 8 . 4 g 、 ト リ フ エ ニルホス フ イ ン 1 . 8 g 、 メ チルノヽィ ドロ キノ ン 1 . 2 g をカロえ 1 0 0 °C
で 1 0 時間反応させた。 これによ り 、 固形酸価 6 3 . 6 mg K O H/ g、 アタ リ ロイル当量 4 5 0 、 重量平均分子量 (M w ) 2 4 0 0 0 、 固形分 5 5 . 2 %の現像性を有する光およ ぴ熱硬化性樹脂溶液である、 樹脂 Aを得た。
(合成例 2 )
撹拌機、 温度計、 還流冷却管、 滴下漏斗及び窒素導入管を 備えた 2 リ ッ ト ルのセパラブルフ ラ ス コ に、 ジプロ ピレング リ コールモノ メ チルエーテル 3 2 5 g を投入し 1 1 0。Cに昇 温後、空気 Z窒素混合雰囲気下でメ タ ク リ ル酸 1 6 6 . 4 g 、 メ チルメ タ ク リ レー ト 1 2 1 . 4 g 、 ジプロ ピ レング リ コー ルモノ メ チノレエーテノレ 2 6 5 g 、 t ーブチノレノく一ォキシ 2 — ェチルへキサノ エー ト ( 日本油脂社製パーブチル O ) 8 . 1 g をと もに 3 時間かけ滴下した。 滴下後 3 時間撹拌し、 カル ボキシル基含有ポリ マ ーを合成した。次に上記ポリ マーに 3 , 4 一エポキシシク 口 へキシノレメ チノレ ア ク リ レ ー ト (ダイセノレ 化学工業社製 A 2 0 0 ) 2 4 2 . 7 g 、 ト リ フ -ルホス フ イ ン 1 . 6 g 、 メ チルハイ ドロ キノ ン 1 · 1 g をカロえ 1 0 0 °C で 1 0 時間反応させた。 これによ り 、 固形酸価 7 5 . 7 mg K O H / g 、 ア タ リ ロイル当量 3 8 0 、 M w 1 6 0 0 0 , 固 形分 4 7 . 4 %の現像性を有する光おょぴ熱硬化性樹脂溶液 である、 樹脂 Bを得た。
(合成例 3 )
温度計、 撹拌器、 滴下ロー ト、 及ぴ還流冷却器を備えたフ ラス コ に、 ク レゾールノ ボラ ッ ク型エポキシ樹脂 (ェピク ロ ン N— 6 8 0 、 大日本イ ンキ化学工業社製、 エポキシ当量 =
0561S
33
2 1 0 ) 2 1 0部 と カルビ トールアセテー ト 9 6 . 4部を量 り 取 り 、 加熱溶解した。 次に、 重合禁止剤 と してハイ ドロ キ ノ ン 0 . 1 部 と 、反応触媒と して ト リ フ エ ニルホス フ ィ ン 2 . 0部を力 []えた。 こ の混合物を 9 5〜 1 0 5 °Cに加熱 し、 ァク リ ル酸 7 2部を徐々 に滴下 し、 酸価が 3 . O m g K O H/ g 以下になるまで、約 1 6 時間反応 させた。この反応生成物を、 8 0〜 9 0 °Cまで冷却 し、テ ト ラ ヒ ドロ フ タル酸無水物 7 6 . 1 部を加え、 赤外吸光分析によ り
、酸無水物の吸収ピーク ( 1 7 8 0 c m— )力 S無く なるまで、 約 6 時間反応させた。 こ の反応液に、 出光石油化学社製の芳 香族系溶剤ィ ブゾール # 1 5 0 9 6 . 4 部を加え、 希釈 し た後、 取 り 出 した。 この よ う に して得られた 2 個以上のァク リ ロイル基と をカルボキシル基を併せ持つ樹脂化合物 ( A ) は、 不揮発分 6 5 %、 固形物の酸価 7 8 m g K O H/ g の現 像性を有する光および熱硬化性樹脂溶液である、 樹脂 C を得 た。
実施例 1
< ク ラ ッ ド組成物 >
合成例 1 で得たカルボキシル基およぴァク リ ロイル基を有 する樹脂 Aを 1 3 0 g 、 合成例 2 で得たカルボキシル基およ ぴァク リ ロイル基を有する樹脂 B を 6 2 . 5 g 、 チパスぺシ ャルティ ケ ミ カル社製ィルガキュア 9 0 7 を 5 g 、 日本化薬 社製 D E T X— S を 1 g 、 ビッ ク ケ ミ ージャパン社製 B Y K 3 1 0 を 0 . 3 g 、 ダウケ ミ カル社製 P MAを 1 0 g 、 予め カルビ トールァセテ一 ト を添加 し固形分 7 5 %の樹脂溶液と
した 日本化薬社製 P 2 0 1 を 1 0 . 8 g 、 予めカルビ トール アセテー ト を添加 し固形分 9 0 %の樹脂溶液と したジャパ ン エポキシ レジン社製 E P 8 3 4 を 3 5 . 5 g 、 日 本化薬社製 D P H Aを 2 0 g を秤量混合 し、 分散、 濾過 し、 アルカ リ 現 像性を有する活性ェネルギ一線硬化性 · 熱硬化性の、 ク ラ ッ ドと して用いる ソルダー レジス ト組成物を得た。
なお、 ウェハー上に 1 0 μ mの膜厚で形成 した ソルダーレ ジス ト組成物のメ ト リ コ ン社製 P C - 2 0 1 0 プ リ ズム力 プラ を用い、 2 5 °C、 波長 8 3 0 nm、 結合圧 3 0 PSI で測定 した屈折率は、 後掲の表 1 に示す数値であった。
< コア組成物 >
合成例 3 で得たカルボキシル基およぴァク リ ロイル基を有 する樹脂 C を 1 5 4 g 、 チパスペシャルティ ケ ミ カル社製ィ ルガキュア 9 0 7 を 5 g 、 信越化学社製 K F 9 6 - 1 0 0 C S を 3 g 、 ダウケ ミ カル社製 P MAを 5 g 、 予めカル ビ トー ルァセテー ト を添加 し固形分 7 5 %の樹脂溶液と した 日本化 薬社製 P 2 0 1 を 1 0 . 8 g 、 予めカルビ ト ールアセテー ト を添加 し固形分 9 0 %の樹脂溶液と したジャ パ ンエポキシレ ジン社製 E P 8 3 4 を 3 5 . 5 g 、 日 本化薬社製 D P H Aを 2 0 g 秤量混合し、 分散、 濾過 し、 アルカ リ 現像性を有する 活性ェネルギ一線硬化性 · 熱硬化性のコア組成物 1 を得た。
なお、 ウェハー上に 1 0 μ mの膜厚で形成 したコア組成物 1 のメ ト リ コ ン社製 P C — 2 0 1 0 プ リ ズム力プラ を用い、 2 5 °C、波長 8 3 0 nm、結合圧 3 0 PSIで測定 した屈折率は、 後掲の表 1 に示す数値であった。
ぐ'作製 >
PET フィルム上に前記ソルダ一レジス ト組成物を塗布し、 80。C、 60 分で乾燥し得た 3 0 μ mの フ ィ ルムを、 1 8 μ m の 導体パッ ドが表面に形成されたプリ ン 1、配線板上に、 真空ラ ミネ一ターを用い、 70°C、 60 秒でラ ミネー ト した。 その後、 導体パッ ト部を遮光したネガフ ィ ルムを介し、 メ タルハライ ドを光源に用い 600mJ/cm2 を U V照射し、 30°Cの l%Na2C03 水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60 秒間ス プ レー し現像、 180°C、 60 分熱硬化反応を行った後高圧水銀灯を光源に用い U Vを lOOOmJ/cm2照射し、 導体パッ ト部の ソルダー レ ジス トが現像 除去された平滑な下層ク ラ ッ ドを形成した。
PET フ ィルム上に ソルダー レジス ト組成物を塗布 し、 80°C、 60分で乾燥し得た 50 μ mの フ ィ ルムを、下層ク ラ ッ ド上に真 空ラ ミネーターを用い、 70°C、 60秒でラ ミネー ト し、 50 μ m ライ ンを遮光するネガフ ィルムを介し、 メ タルハライ ドを光 源に用い 150mJ/cm2で U V照射し、 30°Cの l%Na2C03水溶液 を 0.2Mpa の圧力で 60秒間ス プ レーし現像、 180°C、 60 分熱 硬化反応 を行 っ た後 、 高圧水銀灯 を 光源 に 用 い U V を 1000mJ/cm2照射し、 X方向及び Y方向に 50μ πιのコア用凹溝 の形成された中層ク ラ ッ ドを下層ク ラ ッ ド上に形成した。
得られた中層ク ラ ッ ドのコア用凹溝にコア組成物 1 をスキ ージを用いて埋め込みし 80°C、 30分の乾燥を行った。 埋め込 み、 および乾燥の操作をさ らに二回繰り 返した後、 5 0 ^ m ライ ンを露光する フィ ルムを用いコア凹溝上にメ タルハライ ドを光源に用 い 600m J/cm2 の U V照射を行っ た。 30°C の
1 %Na2 C03水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60 秒間ス プ レーしコア 部を残し現像、 その後、 1 80°C、 60 分熱硬化反応を行った後 後高圧水銀灯を光源に用い U Vを 1000mJ/cm2照射し、コア組 成物 1 を硬化した。
中層ク ラ ッ ドおよびコア上に、 ソルダー レジス ト組成物を 乾燥後 2 0 μ mと なる よ う 印刷し、 不要部を遮光するネガフ イ ルムを介 しメ タルハライ ドを光源に用い 600mJ/cm2で露光、 30 °Cの l %Na2C03水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60秒間スプ レー しコア周辺部ではない不要部を現像除去、 1 80°C、 60 分熱硬 化 反 応 を 行 っ た 後 、 高 圧水 銀灯 を 光 源 に 用 い U V を l OOOmJ/cm 2照射し、 ク ラ ッ ドにソルダー レジス ト を用いた、 導体パッ ト部のク ラ ッ ドが現像除去された導波路がプリ ン ト 配線板に形成された光電気混載基板を得た。
ぐ評価 >
得られた光電気混載基板に口 ジンフ ラ ック ス を塗布乾燥し、 2 6 0 °Cの半田に 1 0秒間フ ロー ト、 冷却後テープピー リ ン グを行ったが導波路の剝がれは認め られなかった。 また導体 ノ ッ ドへの半田付着を確認した。
得られた光電気混載基板を、 最大温度 2 7 5 °Cに設定した リ フ ロー炉に 1 回通した後、 冷却後テープピー リ ングを行つ たが導波路の剥がれは認め られなかった。 得られた光電気混 載基板を、 無電解ニ ッ ケルめっ き後無電解金めつ き処理し、 テープピーリ ングを行ったが導波路の剥がれは認め られなか つた。 また導体パッ ドへの めつき付着を確認した。
基材をウェハーに置き換え、 前記手順で形成した導波路を
カ ツ トバック法を用い測定した結果、 損失は 0 . 8 1 d B / cmであつ 7こ 。
また、 コア一ク ラ ッ ド間の屈折率差は 2 . 1 %であった。 実施例 2
く ク ラ ッ ド組成物 >
実施例 1 において得られた活性ェネルギ一線硬化性 · 熱硬 化性の レジス ト組成物。
< コア組成物〉
ジヤ ノくンエポキシレジン社製 E P 8 2 8 を 1 0 0 g 、 四国 化成工業社製 2 E 4 M Z を 3 g秤量混合し、 分散、 濾過し、 熱硬化性組成物である コア組成物 2 を得た。 なお、 ウェハー 上に 1 0 mの膜厚で形成し 150°C、 60分熱硬化反応を行つ たコア組成物 2 のメ ト リ コン社製 P C — 2 0 1 0 プリ ズム 力プラを用い、 2 5 °C、 波長 8 3 0 nm、 結合圧 3 0 PSI で測 定した屈折率は、 1 . 5 7 7 であった。
<作製 >
PET フ ィ ルム上に前記ソルダー レジス ト組成物を塗布し、 80。C、 60 分で乾燥し得た 3 0 μ mの フ ィ ルムを、 1 8 μ m の 導体パッ ドが表面に形成されたプリ ン ト配線板上に、 真空ラ ミ ネーターを用い、 70°C、 60 秒でラ ミネー ト した。 その後、 導体パッ ト部を遮光したネガフィルムを介し、 メ タルハライ ドを光源に用い 600mJ/cm2 を U V照射し、 30°Cの l%Na2C03 水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60 秒間ス プ レー し現像、 180°C、 60分熱硬化反応を行った後、 高圧水銀灯を光源に用い U Vを lOOOmJ/cm2照射し、 導体パッ ト部の ソルダーレジス トが現像
除去された平滑な下層ク ラ ッ ドを形成した。
PET フ ィ ルム上にソルダー レジス ト組成物を塗布し、 80°C、 60分で乾燥し得た 50 μ mの フ ィ ルムを、下層ク ラ ッ ド上に真 空ラ ミ ネーターを用い、 70°C、 60 秒でラ ミ ネー ト し、 50 m ライ ンを遮光するネガフ ィ ルムを介し、 メ タルハラィ ドを光 源に用い 1 50mJ/cm2で U V照射し、 30°Cの l %Na2C03水溶液 を 0.2Mpa の圧力で 60秒間ス プ レー し現像、 1 80 °C、 60 分熱 硬化反応 を行 っ た後 、 高圧水銀灯 を 光源 に用 い U V を l O OOmJ/cm2照射し、 X方向及ぴ Y方向に 50 /x m のコア用凹溝 の形成された中層ク ラ ッ ドを下層ク ラ ッ ド上に形成した。
得られた中層ク ラ ッ ドのコア用凹溝に、 コア組成物 2 をス キージを用いて埋め込み、 1 50°C、 60 分熱硬化反応を行い、 コア組成物 2 を硬化した。
中層ク ラ ッ ドおよびコア上に、 ソルダー レジス ト組成物を 乾燥後 2 0 μ mとなる よ う 印刷し、 不要部を遮光するネガフ イルムを介しメ タルハライ ドを光源に用い 600mJ/cm2で露光、 30°Cの l %Na2C 03水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60秒間スプ レー しコア周辺部ではない不要部を現像除去、 1 80°C、 60 分熱硬 化 反 応 を 行 っ た 後 、 高 圧 水 銀 灯 を 光源 に 用 い U V を l OOOmJ/cm2 照射し、 ク ラ ッ ドにソルダー レジス ト を用いた、 導体パッ ト部のク ラ ッ ドが現像除去された導波路がプリ ン ト 配線板に形成された光電気混載基板を得た。
<評価 >
得られた光電気混載基板にロ ジンフ ラ ッ ク スを塗布乾燥し、 2 6 0 °Cの半田に 1 0秒間フ ロ ー ト 、 冷却後テープピー リ ン
グを行ったが導波路の剥がれは認め られなかった。 また導体 パッ ドへの半田付着を確認した。
得られた光電気混載基板を、 最大温度 2 7 5 °Cに設定した リ フロー炉に 1 回通した後、 冷却後テープピー リ ングを行つ たが導波路の剥がれは認め られなかった。
得られた光電気混載基板を、 無電解ニ ッケルめっき後無電解 金めつき処理し、 テープピー リ ングを行ったが導波路の剥が れは認め られなかった。 また導体パッ ドへのめつき付着を確 口'、した。
基材をウェハーに置き換え、 前記手順で形成した導波路を カ ッ トパック法を用い測定した結果、 損失は 0 . 4 3 d B / cmであった。
また、 コアーク ラ ッ ド間の屈折率差は 3 . 3 %であった。 実施例 3
<ク ラ ッ ド組成物〉
実施例 1 において得られた活性エネルギー線硬化性 · 熱硬 化性のレジス ト組成物。
< コア組成物 >
アル ド リ ツチ社製の M w 2 万のポ リ カーボネー ト 2 0 g 、 ク ロ 口ホルム 8 0 g を秤量混合し、 分散、 濾過し、 熱乾燥性 を有する熱可塑組成物である コア組成物 3 を得た。 なお、 ゥ ェハ ー上に 1 0 β mの乾燥膜厚で形成したコア組成物 3 のメ ト リ コ ン社製 P C — 2 0 1 0 プ リ ズム力 ブラ を用い、 2 5 °C、波長 8 3 0 nm、結合圧 3 0 P SIで測定した屈折率は 1 . 5 8 5 であった。
<作製〉
PET フ ィ ルム上に前記ソルダー レジス ト組成物を塗布し、 80°C、 60分で乾燥し得た 3 0 μ mの フ ィ ルムを、 1 8 μ m の 導体パッ ドが表面に形成されたプリ ン ト配線板上に、 真空ラ ミネーターを用い、 70°C、 60 秒でラ ミネー ト した。 その後、 導体パ ッ ト部を遮光したネガフ ィ ルムを介し、 メ タルハライ ドを光源に用レヽ 600mJ/cm2 を U V照射し、 30°Cの l%Na2C03 水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60 秒間ス プ レーし現像、 180°C、 60分熱硬化反応を行った後、 高圧水銀灯を光源に用い U Vを lOOOmJ/cm2照射し、 導体パッ ト部のソルダー レ ジス トが現像 除去された平滑な下層ク ラ ッ ドを形成した。
PET フ イ ルム上に ソルダー レジス ト組成物 を塗布 し、 80°C、 60分で乾燥し得た 50 μ mのフィルムを、下層ク ラ ッ ド上に真 空ラ ミネーターを用い、 70°C、 60秒でラ ミネー ト し、 50 m ライ ンを遮光するネガフ ィ ルムを介し、 メ タルハライ ドを光 源に用い 150mJ/cm2で U V照射し、 30°Cの l%Na2C03水溶液 を 0.2Mpa の圧力で 60秒間ス プ レーし現像、 180°C、 60 分熱 硬化反応 を行 っ た後 、 高圧水銀灯 を 光源 に用 い U V を lOOOmJ/cm2照射し、 X方向及ぴ Y方向に 50μ ιη のコア用凹溝 の形成された中層ク ラ ッ ドを下層ク ラ ッ ド上に形成した。
得られた得られた中層ク ラ ッ ドのコア用凹溝にコア組成物 3 をス キージを用いて埋め込み、 80°C、 30分で乾燥した。 埋 め込み · 乾燥を繰り 返し行いコア組成物 3 の固形分を溝に充 填した。
中層ク ラ ッ ドおよびコア上に、 ソルダー レジス ト組成物を
乾燥後 2 0 mと なる よ う 印刷 し、 不要部を遮光するネガフ イルムを介しメ タルハライ ドを光源に用レ、 600mJ/cm2で露光、 30°Cの %Na2C03水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60秒間スプレー しコア周辺部ではない不要部を現像除去、 1 80 °C、 60 分熱硬 化 反 応 を 行 つ た 後 、 高 圧 水 銀 灯 を 光源 に 用 い U V を l OOOmJ/cm2 照射し、 ク ラ ッ ドにソルダー レジス ト を用いた、 導体パッ ト部のク ラ ッ ドが現像除去された導波路がプリ ン ト 配線板に形成された光電気混載基板を得た。
ぐ評価 >
得られた光電気混載基板に口 ジンフラ ックスを塗布乾燥し、 2 6 0 °Cの半田に 1 0秒間フ ロー ト、 冷却後テープピーリ ン グを行ったが導波路の剥がれは認め られなかった。 また導体 パッ ドへの半田付着を確認した。
得られた光電気混載基板を、 最大温度 2 7 5 °Cに設定した リ フ ロ ー炉に 1 回通した後、 冷却後テープピー リ ングを行つ たが導波路の剥がれは認められなかった。
得られた光電気混載基板を、 無電解ニッケルめっき後無電解 金めつき処理し、 テープピー リ ングを行ったが導波路の剥が れは認め られなかった。 また導体パッ ドへの めつき付着を確 認した。
基材をウェハーに置き換え、 前記手順で形成した導波路を カ ッ トパック法を用い測定した結果、 損失は 0 . 4 7 d B / cmであった。
また、 コアーク ラ ッ ド間の屈折率差は 3 . 9 %であった。 実施例 4
<ク ラ ッ ド組成物 >
実施例 1 において得られた活性ェネルギ一線硬化性 · 熱硬 化性のレジス ト組成物。
< コア組成物〉
実施例 1 において得られたコア組成物 1 。
ぐ作製 >
PET フィルム上に前記ソルダー レジス ト組成物を塗布 し、 80°C、 60 分で乾燥し得た 3 0 μ mの フ ィ ルムを、 1 8 μ m の 導体パッ ドが表面に形成されたプリ ン ト配線板上に、 真空ラ ミネーターを用い、 70°C、 60 秒でラ ミネー ト した。 その後、 導体パッ ト部を遮光したネガフィルムを介し、 メ タルハライ ドを光源に用い 600mJ/cm2 を U V照射し、 30°Cの l%Na2C03 水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60 秒間ス プ レー し現像、 180°C、 60 分熱硬化反応を行った後高圧水銀灯を光源に用い U Vを lOOOmJ/cm2照射し、 導体パッ ト部のソルダー レジス トが現像 除去された平滑な下層ク ラ ッ ドを形成した。
PET上にコア組成物 1 を塗布し、 80°C、 60分で乾燥後、 50 μ mの フ ィ ルムを得た。 得られた下層ク ラ ッ ド上にコア組成 物 1 のフ ィ ルムを真空ラ ミネーターを用い、 70°C、 60秒でラ ミネ一 ト した。 50μ mライ ンを露光するネガフ ィ ルムを介し、 メ タルハライ ドを光源に用い 200mJ/cm2で照射し、 l%Na2C03、 30°C、 0.2Mpa、 60秒にて現像後、 180°C、 60分熱硬化反応を 行った後高圧水銀灯を光源に用い U Vを 1000mJ/cm2照射し、 幅 50 μ mのコアノ ターンを得た。
PET フ ィ ルム上にソルダー レジス ト組成物を塗布し、 80。C、
60分で乾燥し得た 7 0 μ mの フ ィ ルムを、 コアパター ン上に、 真空ラ ミ ネー タ ーを用い、 70°C、 60秒でラ ミネー ト した。 不 要部を遮光するネガフ ィ ルムを介しメ タ ルハラィ ドを光源に 用レ、 600mJ/cm2 で露光、 30 °Cの l %Na2 C 03 水溶液を 0.2Mpa の圧力で 60 秒間ス プ レーしコア周辺部ではない不要部を現 像除去、 1 80 °C、 60 分熱硬化反応を行った後、 高圧水銀灯を 光源に用レ、 U Vを 1 000mJ/cm2照射し、ク ラ ッ ドにソルダーレ ジス トを用いた、 導体パッ ト部のク ラ ッ ドが現像除去された 導波路がプリ ン ト配線板に形成された光電気混載基板を得た。
<評価 >
得られた光電気混载基板にロ ジンフ ラ ッ ク スを塗布乾燥し、 2 6 0 °Cの半田に 1 0秒間フ ロー ト、 冷却後テープピー リ ン グを行ったが導波路の剥がれは認め られなかった。 また導体 パッ ドへの半田付着を確認した。
得られた光電気混載基板を、 最大温度 2 7 5 °Cに設定した リ フロー炉に 1 回通した後、 冷却後テープピー リ ングを行った が導波路の剥がれは認め られなかった。 得られた光電気混載 基板を、 無電解ニッケルめっ き後無電解金めつ き処理し、 テ ープピーリ ングを行ったが導波路の剥がれは認め られなかつ た。 また導体パッ ドへのめつき付着を確認した。
基材をウェハーに置き換え、 前記手順で形成した導波路を カ ツ トバッ ク法を用い測定した結果、 損失は 0 . 8 6 d B / cmであつに。
また、 コアーク ラ ッ ド間の屈折率差は 2 . 1 %であった。
表 1
(mJ/cm2) 200 100 600 1000 200 200 200
熱硬化温度 (。C) 150 150 150 150 165 180 150
熱硬化時間 (分) 60 60 60 60 60 60 30
試料の履歴
熱硬化後の UV (mJ/cm2) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
形成後の熱処理/ 175°C,2時間 なし なし なし なし なし なし なし
リフ口一回数 1 1 1 1 1 1 1 ^ ソルダーレジスト組成物 屈折率 (TE) 1.524 1.525 1.525 1.524 1.524 1.525 1.524
(クラッド組成物) 屈折率 (TM) 1.523 1.523 1.524 1.523 1.523 1.524 1.523
屈折率 (TE) 1.558 1.558 1.558 1.558 1.558 1.558 1.559
コァ組成物 1
屈折率 (TM) 1.556: 1.556 1.556 1.555 1.555 1.556 1.557
表 "I (つづき)
兀里 (mJ/cm2) 200 200 200 100 100 600 600 熱硬化温度 (°C) 150 150 150 150 150 180 180 熱硬化時間 (分) 60 ; 60 60 60 60 60 60 試料の履歴
熱硬化後の UV (mJ/cm2) 0 2000 1000 1000 1000 1000 1000 形成後の熱処理/ 175°C,2時間 なし なし あり なし なし なし なし リフロー回数 1 1 1 0 3 0 3 ソルダーレジスト組成物 屈折率 (TE) 1.525 1.524 1.525 1.526 1.524 1.526 1.525
(クラッド組成物) 屈折率 (TM) 1.524 1.523 1.523 1.525 1.523 1.525 1.523 屈折率 (TE) 1.559 1.558 1.558 1.559 1.559 1.559 1.559 コア組成物 1
屈折率(TM) 1.557 1.556 1.556 1.558 1.556 1.558 1.556