(57)【要約】      （修正有）【課題】寸法精度が良く、かつ、機械によるハンドリングが可能な、ポリマー光導波路を提供する。【解決手段】光導波路複合体１は、コア１１と、コア１１の周囲に配されるクラッド１２と、を備えるポリマー光導波路１０、および、フィルム基材２０を有し、ポリマー光導波路１０と、フィルム基材２０とが、熱硬化型または光硬化型の接着剤からなる密着層を介して接しており、フィルム基材２０のガラス転移温度が１８０℃以上であり、密着層３０をなす接着剤の硬化後のポリマー光導波路１０とフィルム基材２０との接着力が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上であり、密着層３０をなす接着剤の硬化後の粘着力が１．１Ｎ／１０ｍｍ以下であり、密着層３０の貯蔵弾性率が４ＭＰａ以上であり、ポリマー光導波路１０、密着層３０、および、フィルム基材２０の合計厚さが１００μｍ以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアの周囲に配されるクラッドと、を備えるポリマー光導波路、および、フィルム基材を有し、該ポリマー光導波路と、フィルム基材とが、熱硬化型または光硬化型の接着剤からなる密着層を介して接しており、
前記フィルム基材のガラス転移温度が１８０℃以上であり、
前記密着層をなす接着剤の硬化後のポリマー光導波路とフィルム基材との接着力（剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定）が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上であり、
前記密着層をなす接着剤の硬化後の粘着力（剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定）が１．１Ｎ／１０ｍｍ以下であり、
前記密着層の貯蔵弾性率（動的粘弾性率測定により周波数１０Ｈｚで測定）が４ＭＰａ以上であり、
前記ポリマー光導波路、前記密着層、および、前記フィルム基材の合計厚さが１００μｍ以上である、ことを特徴とするポリマー光導波路複合体。
【請求項２】
コアと、前記コアの周囲に配されるクラッドと、を備えるポリマー光導波路、および、フィルム基材を有し、該ポリマー光導波路と、フィルム基材とが、粘着剤からなる密着層を介して接しており、
前記フィルム基材のガラス転移温度が１８０℃以上であり、
前記密着層をなす粘着剤の粘着力（剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定）が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上であり、
前記密着層の貯蔵弾性率（動的粘弾性率測定により周波数１０Ｈｚで測定）が４ＭＰａ以上であり、
前記ポリマー光導波路、前記密着層、および、前記フィルム基材の合計厚さが１００μｍ以上である、ことを特徴とするポリマー光導波路複合体。
【請求項３】
前記密着層をなす熱硬化型または光硬化型の接着剤の構成材料が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含む、請求項１に記載のポリマー光導波路複合体。
【請求項４】
前記密着層をなす粘着剤の構成材料が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含む、請求項２に記載のポリマー光導波路複合体。
【請求項５】
前記ポリマー光導波路と前記フィルム基材と、の５〜１００℃における熱膨張係数の差が５０ｐｐｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載のポリマー光導波路複合体。
【請求項６】
前記フィルム基材の波長３８０ｎｍの透過率が３０％以上である、請求項１〜５のいずれかに記載のポリマー光導波路複合体。
【請求項７】
前記密着層の厚さが、１０〜５０μｍである、請求項１〜６のいずれかに記載のポリマー光導波路複合体。
【請求項８】
前記フィルム基材の構成材料が、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリプロピレン樹脂、脂環式アクリル樹脂、および、脂環式オレフィン樹脂からなる群から選択される樹脂材料である、請求項１〜７のいずれかに記載のポリマー光導波路複合体。
【請求項９】
前記ポリマー光導波路が、フォトリソグラフィプロセス、複製法、直接露光法、または、フォトブリーチング法を用いて無機基材上に形成した後、該無機基材から剥離したものである、請求項１〜８のいずれかに記載のポリマー光導波路複合体。
【請求項１０】
シングルモード光導波路である、請求項１〜９のいずれかに記載のポリマー光導波路複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、で構成されるポリマー光導波路複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特にシングルモード用ポリマー光導波路において寸法精度の良いポリマー光導波路が求められている。
現在主流のマルチモード用ポリマー光導波路の場合、光導波路が接続されるマルチモード用光ファイバのコア径が約５０μｍまたは６２．５μｍと比較的大きいため、光ファイバと光導波路のそれぞれのコアの中心位置が２〜３μｍ程度ずれてもそれほど大きな接続損失が発生しないのに対して、シングルモードで光を伝送する場合、モードフィールド径が９μｍとマルチモードの場合と比較してはるかに小さいため、光ファイバとポリマー光導波路のそれぞれのコアの中心位置が２〜３μｍ程度ずれただけで大きな接続損失が発生する。こうした背景から、光ファイバとポリマー光導波路との接続時に、両者のコアに光を通過させて、接続損失が最も少なくなる接続位置を見つける調芯という作業が従来から行われてきているが、光ファイバとポリマー光導波路との接続時に非常に時間がかかりコスト高な工程となっていた。そこで、寸法精度の良いポリマー光導波路を作成することによって、光ファイバとポリマー光導波路との接続時に、この調芯という工程を廃止することが検討されている。
【０００３】
寸法精度の良いポリマー光導波路を作成するには、ポリマー基材上ではなく、シリコンウエハやガラスウエハなどの無機基材の上に、反応性イオンエッチングなどを用いたフォトリソグラフィ法や、インプリントなどを用いた複製法、直接露光法などの精密加工プロセスにより作成する必要がある。特許文献１では、フォトリソグラフィ法を用いて、シリコンウエハ上にポリマー光導波路を作成している。
しかし、一般的に無機材料の熱膨張率は小さく、ポリマーの熱膨張率は大きいため、無機基材上に厚膜のポリマー光導波路を作ろうとすると、熱膨張率のミスマッチにより反り大きくなりすぎるため、形成可能なポリマー光導波路の厚さには制限がある。使用する無機基材やポリマーの種類、製造条件によって反りの発生量は異なるが、８０μｍ以上のポリマー層を無機基材上に形成すると該無機基材の反りが大きくなり、結果として露光時に焦点がずれたり、真空吸着することが困難になる等の問題がある。
一方、作成したポリマー光導波路を実装する際に、真空吸着を利用した機械を用いてピックアンドプレースを行うことによって定められた位置にポリマー光導波路を配置することが行われているが、真空吸着を利用した機械を用いるためには、ポリマー光導波路にはある程度以上の厚みがあることが求められる。この厚みはポリマー光導波路の弾性率や真空吸着を利用した機械の吸着板の開口径や気孔径にもよるが、１００μｍ以上であることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１０／１０７００５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため、寸法精度が良く、かつ、真空吸着を利用した機械によるハンドリングが可能な、ポリマー光導波路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明は、コアと、前記コアの周囲に配されるクラッドと、を備えるポリマー光導波路、および、フィルム基材を有し、該ポリマー光導波路と、フィルム基材とが、熱硬化型または光硬化型の接着剤からなる密着層を介して接しており、
前記フィルム基材のガラス転移温度が１８０℃以上であり、
前記密着層をなす接着剤の硬化後のポリマー光導波路とフィルム基材との接着力（剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定）が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上であり、
前記密着層をなす接着剤の硬化後の粘着力（剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定）が１．１Ｎ／１０ｍｍ以下であり、
前記密着層の貯蔵弾性率（動的粘弾性率測定により周波数１０Ｈｚで測定）が４ＭＰａ以上であり、
前記ポリマー光導波路、前記密着層、および、前記フィルム基材の合計厚さが１００μｍ以上である、ことを特徴とするポリマー光導波路複合体（１）を提供する。
【０００７】
本発明は、コアと、前記コアの周囲に配されるクラッドと、を備えるポリマー光導波路、および、フィルム基材を有し、該ポリマー光導波路と、フィルム基材とが、粘着剤からなる密着層を介して接しており、
前記フィルム基材のガラス転移温度が１８０℃以上であり、
前記密着層をなす粘着剤の粘着力（剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定）が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上であり、
前記密着層の貯蔵弾性率（動的粘弾性率測定により周波数１０Ｈｚで測定）が４ＭＰａ以上であり、
前記ポリマー光導波路、前記密着層、および、前記フィルム基材の合計厚さが１００μｍ以上である、ことを特徴とするポリマー光導波路複合体（２）を提供する。
【０００８】
本発明のポリマー光導波路複合体（１）において、前記密着層をなす熱硬化型または光硬化型の接着剤の構成材料が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含むことが好ましい。
【０００９】
本発明のポリマー光導波路複合体（２）において、前記密着層をなす粘着剤の構成材料が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含むことが好ましい。
【００１０】
本発明のポリマー光導波路複合体（１）、（２）において、前記ポリマー光導波路と、前記フィルム基材と、の５〜１００℃における熱膨張係数の差が５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明のポリマー光導波路複合体（１）、（２）において、前記フィルム基材の波長３８０ｎｍの透過率が３０％以上であることが好ましい。
【００１２】
本発明のポリマー光導波路複合体（１）、（２）において、前記密着層の厚さが、１０〜５０μｍであることが好ましい。
【００１３】
本発明のポリマー光導波路複合体（１）、（２）において、前記フィルム基材の構成材料が、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリプロピレン樹脂、脂環式アクリル樹脂、および、脂環式オレフィン樹脂からなる群から選択される樹脂材料であることが好ましい。
【００１４】
本発明のポリマー光導波路複合体（１）、（２）において、前記ポリマー光導波路が、フォトリソグラフィプロセス、複製法、直接露光法、または、フォトブリーチング法を用いて無機基材上に形成した後、該無機基材から剥離したものであることが好ましい。
【００１５】
本発明のポリマー光導波路複合体（１）、（２）は、シングルモード光導波路であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のポリマー光導波路複合体は、寸法精度が良く、かつ、機械によるハンドリングが可能である。
本発明のポリマー光導波路複合体は、フィルム基材のガラス転移温度が１８０℃以上と高いため、本発明のポリマー光導波路複合体を、光導波路と印刷回路配線とを含む光電子複合基板として使用する場合に、印刷回路配線の形成時に実施されるハンダリフロー工程にとって十分な耐熱性を有する。
本発明のポリマー光導波路複合体は、密着層の貯蔵弾性率が４ＭＰａ以上と高いため、ポリマー光導波路複合体に対して、ダイシングや端面研磨といった後加工を実施した際、密着層が伸びることがない。そのため、密着層が伸びることによって発生した切断片がポリマー光導波路の側面等に貼りついて、光ファイバとポリマー光導波路との接続時に異物となり、接続不良の原因となることがない。
【００１７】
密着層が熱硬化型または光硬化型の接着剤からなる本発明のポリマー光導波路複合体は、接着剤の硬化後の密着層が粘着性を持たないため、上記の後加工時に発生した切断片がポリマー光導波路の側面等に貼りついて、光ファイバとポリマー光導波路との接続時に異物となり、接続不良の原因となることがない。
【００１８】
本発明のポリマー光導波路複合体において、ポリマー光導波路とフィルム基材と、の５〜１００℃における熱膨張係数の差が５０ｐｐｍ以下である場合、本発明のポリマー光導波路複合体を高温環境下に置いた場合に、ポリマー光導波路とフィルム基材との間の熱膨張の不一致により、反りが発生して両者が剥離する等の問題が生じるおそれがない。本発明のポリマー光導波路複合体が高温環境下に置かれる場合の具体例としては、たとえば、本発明のポリマー光導波路複合体を、光導波路と印刷回路配線とを含む光電子複合基板として使用する場合に、印刷回路配線の形成時に実施されるハンダリフロー工程や、光電子複合基板として使用する際に、近くに実装されたＩＣチップなどから発せられる熱が原因となって高い環境温度になる場合等が挙げられる。
【００１９】
本発明のポリマー光導波路複合体において、フィルム基材の波長３８０ｎｍの透過率が３０％以上である場合、本発明のポリマー光導波路複合体に、光硬化型の接着剤を用いて、光ファイバ等を接続する際に、フィルム基材側から紫外線を照射して、該接着剤を硬化させることができる。これは、ポリマー光導波路複合体を光電子複合基板に実装する際にポリマー光導波路複合体の上面(すなわちフィルム基材と反対側)を基板側に向けて実装することが可能になるため、好ましい特性である。
ポリマー光導波路複合体の上面(すなわちフィルム基材と反対側)を基板側に向けて実装することにより、光電子複合基板内を伝搬してきた光を、フィルム基材を介することなく直接ポリマー光導波路内に伝搬することができる。但し、この場合、光電子複合基板は光を通さない不透明な材料であるため、光硬化型の接着剤を用いてポリマー光導波路複合体を光電子複合基板と固定するにはフィルム基材側から紫外線を照射できる特性が求められる。
【００２０】
また、本発明のポリマー光導波路複合体は、ポリマー光導波路、密着層、および、フィルム基材の合計厚さが１００μｍ以上であるため、真空吸着を利用した機械によるハンドリングが可能である。
【００２１】
また、ポリマー光導波路の材料に求められる特性は、本来、透明性や屈折率といった光学特性であるが、それに加えて組み立て工程や使用環境での信頼性向上のために機械的強度が求められている。これらの要求特性を１つの材料で実現できればよいが、その場合、材料の選択肢が限られてしまう。そこで、これらの機能が１つの材料で実現できない場合でも、フィルム基材に機械的強度を持たせることで、ポリマー光導波路の材料の選択肢を広げることができる。
また、これらの物理特性を満たし、かつ、フォトリソグラフィ法などで形状を加工できるポリマー光導波路材料は概して高価になりやすい。光学的特性が求められる部分のみポリマー光導波路材料を使用し、光学的特性が要求されない部分については、安価なフィルム基材を用いることで、ポリマー光導波路の製造コストを低減できる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明のポリマー光導波路複合体の一構成例を示した断面図である。
【図２】図２は、本発明におけるポリマー光導波路の一構成例を示した斜視図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明におけるポリマー光導波路の製造手順の一例を工程順に示した断面図である。
【図４】図４は、ダイシング後の例４のポリマー光導波路の側面を、２０倍の対物レンズがついた顕微鏡を用いて撮影した写真である。
【図５】図５は、ダイシング後の例５のポリマー光導波路の側面を、２０倍の対物レンズがついた顕微鏡を用いて撮影した写真である。
【図６】図６は、ダイシング後の例９のポリマー光導波路の側面を、２０倍の対物レンズがついた顕微鏡を用いて撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明のポリマー光導波路複合体の一構成例を示した図であり、ポリマー光導波路複合体のコアの長さ方向に対して垂直な断面図である。
図１に示すポリマー光導波路複合体１では、コア１１と、該コア１１の周囲に配されるクラッド１２と、を備えるポリマー光導波路１０と、フィルム基材２０と、が密着層３０を介して接している。図１に示すポリマー光導波路１０では、コア１１の全周囲にクラッド１２が配されるが、本発明におけるポリマー光導波路１０では、コア１１の周囲にクラッド１２が配されていない部分を有していてもよい。図２は、本発明におけるポリマー光導波路の一構成例を示した斜視図である。図２に示すポリマー光導波路では、コア１１の周囲の一部にクラッド１４が配されておらず、コア１１が外部に露出した状態になっている。通常、ポリマー光導波路は、コアのすべての部分がクラッドに覆われている場合が多いが、ポリマー光導波路を光ファイバや他のポリマー光導波路と接続する際には、コアの一部を外部に露出させる場合もある。図２に示すポリマー光導波路において、コア１１が外部に露出した部位は、光ファイバや他の光導波路との接続に用いる部位である。
【００２４】
（ポリマー光導波路）
図１に示すポリマー光導波路１０において、クラッド１２の厚さは、アンダークラッド、オーバークラッドのそれぞれの厚さが１０〜７０μｍの範囲であり、両者の合計厚さが２０〜８０μｍの範囲である。
図１に示すポリマー光導波路１０では、コア１１の断面形状が矩形であるが、これに限られず、例えば台形、円形、楕円形であってもよい。コア１１の断面形状が多角形である場合は、その角が丸みを帯びていてもよい。
【００２５】
クラッド１２中に４つのコア１１が並列配置されているが、クラッド中に配置されるコアの数はこれに限らず、３つ以下であってもよく、５つ以上であってもよい。
【００２６】
図１に示すポリマー光導波路１０において、コア１１の屈折率はクラッド１２の屈折率よりも高い。コア１１の形状および大きさは特に限定されず、光源または受光素子との結合効率等を考慮して適宜設計できる。結合効率はコア径と開口数（ＮＡ）に依存する。例えばコア１１のコア径（図１に示すコア１１のように、コア１１の断面形状が矩形の場合は、該矩形の幅および高さ）は、光ファイバや他の光導波路との結合効率を考えると１〜１０μｍ程度が好ましい。
【００２７】
クラッド１２の厚さは、開口数（ＮＡ）の値に応じて、光の損失が小さくなるように設計される。図２に示すポリマー光導波路のように、コア１１の一部が外部に露出した構成でも光の伝送は可能であるが、コア１１の周囲には、より屈折率の低い材料で構成されるクラッド１２が配されていることが好ましい。
シングルモード用ポリマー光導波路の場合、コア１１の中心から１０μｍ程度の範囲内にあるクラッド部分にも伝搬する光が漏れ出ることから、光の伝搬損失を少なくするという観点から、クラッド１２の厚さは、アンダークラッド、オーバークラッドのそれぞれの厚さが１０〜７０μｍの範囲であり、両者の合計厚さが２０〜８０μｍの範囲であることが好ましい。
【００２８】
ポリマー光導波路のコア、クラッドの構成材料は、ポリマー光導波路としての要求特性を満たす限り特に限定されないが、以下に示す材料を用いることが好ましい。
【００２９】
コアの構成材料の好適例
コアの構成材料の好適例は、架橋性官能基を有する含フッ素ポリアリーレンプレポリマー（Ａ）（以下、単にプレポリマー（Ａ）ということもある。）であり、プレポリマー（Ａ）を硬化させてコアを形成する。
【００３０】
プレポリマー（Ａ）は、複数の芳香族環が単結合または連結基を介して結合しているポリアリーレン構造を有するとともに、フッ素原子を有し、かつ架橋性官能基を有する。
ポリアリーレン構造における連結基は、例えばエーテル結合（−Ｏ−）、スルフィド結合（−Ｓ−）、カルボニル基（−ＣＯ−）、スルホン酸基から水酸基を除いた二価基（−ＳＯ2−）等が挙げられる。プレポリマー（Ａ）のうち、特に芳香族環どうしがエーテル結合（−Ｏ−）を含む連結基で結合されている構造を有するものを含フッ素ポリアリーレンエーテルプレポリマー（Ａ１）という。本明細書におけるプレポリマー（Ａ）は含フッ素ポリアリーレンエーテルプレポリマー（Ａ１）を含む概念である。
該エーテル結合を含む連結基の具体例としては、エーテル性酸素原子のみからなるエーテル結合（−Ｏ−）、炭素鎖中にエーテル性酸素原子を含むアルキレン基等が例示される。
【００３１】
プレポリマー（Ａ）の架橋性官能基は、プレポリマー製造時には実質上反応を起こさず、外部エネルギーを与えることにより反応し、プレポリマー分子間の架橋又は鎖延長により高分子量化を引き起こす反応性官能基である。
外部エネルギーとしては、熱、光、電子線等が挙げられる。これらを併用してもよい。
外部エネルギーとして熱を用いる場合、４０℃〜５００℃の反応温度で反応する反応性官能基が好ましい。反応温度が低すぎると、プレポリマー又は該プレポリマーを含む組成物の保存時における安定性が確保できず、高すぎると反応時にプレポリマー自体の熱分解が発生してしまうので、上記の範囲にあることが好ましい。該反応温度は６０℃〜３００℃がより好ましく、７０℃〜２００℃がさらに好ましく、１２０℃〜２５０℃が特に好ましい。
また、外部エネルギーとして光（化学線）を用いる場合は、プレポリマー（Ａ）と感光剤を共存させた状態で露光することが好ましい。具体的にはプレポリマー（Ａ）を含む塗布液（硬化性組成物）を調製し、これに感光剤を含有させることが好ましい。露光工程において所望の部分にのみ化学線を選択的に照射すれば、露光部のみを高分子量化させ、未露光部分を現像液に溶解させて除去することができる。また必要に応じて、露光、現像の後にも、化学線または熱等の外部エネルギーを与えてさらに高分子量化させることができる。
【００３２】
架橋性官能基の具体例としては、ビニル基、アリル基、アリルオキシ基、メタクリロイル（オキシ）基、アクリロイル（オキシ）基、ビニルオキシ基、トリフルオロビニル基、トリフルオロビニルオキシ基、エチニル基、１−オキソシクロペンタ−２，５−ジエン−３−イル基、シアノ基、アルコキシシリル基、ジアリールヒドロキシメチル基、ヒドロキシフルオレニル基、シクロブタレン環、オキシラン環等が挙げられる。反応性が高く、高い架橋密度が得られる点で、ビニル基、メタクリロイル（オキシ）基、アクリロイル（オキシ）基、トリフルオロビニルオキシ基、エチニル基、シクロブタレン環、およびオキシラン環が好ましく、高分子量化後の耐熱性が良好となる点から、ビニル基、およびエチニル基が最も好ましい。
なおメタクリロイル（オキシ）基とは、メタクリロイル基またはメタクリロイルオキシ基を意味する。アクリロイル（オキシ）基も同様である。
【００３３】
プレポリマー（Ａ）は、芳香族環を有するため、耐熱性が良好である。
プレポリマー（Ａ）のうちでも、特に、含フッ素ポリアリーレンエーテルプレポリマー（Ａ１）は、エーテル性酸素原子を有するため、分子構造が柔軟性を有し、硬化物の可とう性が良好である点で好ましい。
プレポリマー（Ａ）はフッ素原子を有する。すなわちプレポリマー（Ａ）はＣ−Ｈ結合の水素原子がフッ素原子に置換されたＣ−Ｆ結合を有するため、Ｃ−Ｈ結合の存在割合が少なくなっている。Ｃ−Ｈ結合は光通信波長帯域（１２５０〜１６５０ｎｍ）において吸収を有するため、Ｃ−Ｈ結合が少ないプレポリマー（Ａ）は、光通信波長帯域における光の吸収が抑えられる。またプレポリマー（Ａ）はフッ素原子を有するため、吸水性または吸湿性が低く、高温高湿に対する耐性に優れるとともに、化学的にも安定性が高い。したがって、プレポリマー（Ａ）を用いた光導波路は、外的環境の変化、特に湿度変化、による屈折率変動が小さく特性が安定しており、また光通信波長帯域における透明性が高い。
また、プレポリマー（Ａ）の硬化物は、波長１３１０ｎｍ付近における透明性が高いため、既存の光学素子との適合性が良い光導波路が得られる。すなわち、一般に石英系光ファイバを用いた光伝送装置においては、１３１０ｎｍを使用波長とする場合が多いため、この使用波長に適合する受光素子等の光学素子が多く製造されており、信頼性も高い。
【００３４】
好ましいプレポリマー（Ａ）の例としては、ペルフルオロ（１，３，５−トリフェニルベンゼン）、ペルフルオロビフェニル等の含フッ素芳香族化合物と；１，３，５−トリヒドロキシベンゼン、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン等のフェノール系化合物と；ペンタフルオロスチレン、アセトキシスチレン、クロルメチルスチレン等の架橋性化合物と；を炭酸カリウム等の脱ハロゲン化水素剤の存在下で反応させて得られるポリマーが挙げられる。
【００３５】
プレポリマー（Ａ）における架橋性官能基の含有量は、プレポリマー１ｇに対して架橋性官能基が０．１〜４ミリモルが好ましく、０．２〜３ミリモルがより好ましい。この範囲を０．１ミリモル以上とすることで硬化物の耐熱性及び耐溶剤性を高くでき、また４ミリモル以下とすることで、脆性を小さく抑え、比誘電率の上昇を抑制することができる。
【００３６】
クラッドの構成材料の好適例
クラッドの構成材料の好適例は、分子量が１４０〜５０００であり、架橋性官能基を有し、フッ素原子を有していない化合物（Ｂ）と、上記のプレポリマー（Ａ）を含む硬化性組成物（Ｉ）であり、硬化性組成物（Ｉ）を硬化させてクラッドを形成する
なお、硬化性組成物（Ｉ）に用いるプレポリマー（Ａ）は、コア１１の形成に用いるプレポリマー（Ａ）と、同じであってもよく、異なっていてもよい。接着性、密着性、クラック抑制、または膨張率差の低減の点からは同じであることが好ましい。また、硬化性組成物（Ｉ）に用いるプレポリマー（Ａ）は、１種でも２種以上でもよい。
【００３７】
上記した化合物（Ｂ）は、フッ素原子を有していないため、良好な埋め込み平坦性が得られやすい。埋め込み平坦性が良いと、後述する手順で、ポリマー光導波路を製造する際に、オーバークラッド１２ｂの表面が平坦になりやすい。また含フッ素化合物に比べて低コストになりやすい。
化合物（Ｂ）の分子量が５０００以下であると、化合物（Ｂ）の粘度が低く抑えられ、プレポリマー（Ａ）と混合したときに均一な組成物が得られやすい。また良好な平坦性が得られやすい。
化合物（Ｂ）の分子量が１４０以上であると、良好な耐熱性が得られ、加熱による分解、揮発が生じ難い。化合物（Ｂ）の分子量の範囲は２５０〜３０００が好ましく、２５０〜２５００が特に好ましい。
【００３８】
化合物（Ｂ）の架橋性官能基は、フッ素原子を含有せず、上記プレポリマー（Ａ）の架橋性官能基を反応させる工程と同工程で反応する反応性官能基が好ましい。
化合物（Ｂ）の架橋性官能基は、少なくとも化合物（Ｂ）と反応して架橋又は鎖延長を引き起こす。化合物（Ｂ）の架橋性官能基が、プレポリマー（Ａ）および化合物（Ｂ）の両方と反応して架橋又は鎖延長を引き起こすことが好ましい。
化合物（Ｂ）の架橋性官能基としては、炭素原子−炭素原子における二重結合または三重結合が好ましい。ただし芳香族性の二重結合、三重結合は含まない。
架橋性官能基としての二重結合、三重結合は、分子鎖の内部に存在してもよく、末端に存在してもよいが、反応性が高いことから末端に存在することが好ましい。二重結合の場合には、内部オレフィンであっても、末端オレフィンであってもよいが、末端オレフィンが好ましい。分子鎖の内部にあるとは、シクロオレフィン類のように脂肪族環の一部に存在することも含む。
具体的には、ビニル基、アリル基、エチニル基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシ基からなる群から選ばれる１種以上を含むことが好ましい。これらのうちで、感光剤の存在下でなくても、光照射により反応を生じる点でアクリロイル基、アクリロイルオキシ基が好ましい。
【００３９】
化合物（Ｂ）は架橋性官能基を２個以上有することが好ましく、２〜２０個有することがより好ましく、２〜８個有することが特に好ましい。架橋性官能基を２個以上有していると、分子間を架橋させることができるため、硬化膜における耐熱性を向上させ、硬化膜における加熱による膜厚減少を良好に抑えることができる。
【００４０】
化合物（Ｂ）の具体例としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレートトリウンデシレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートモノウンデシレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、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、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、１，９−ノナンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、アクリル酸２−（２−ビニロキシエトキシ）エチル、メタクリル酸２−（２−ビニロキシエトキシ）エチル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、下記式（１）で表されるエトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、下記式（２）で表されるプロポキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールメタクリレート、下記式（３）で表される化合物等が挙げられる。またポリエステルアクリレート（二価アルコールと二塩基酸との縮合物の両末端をアクリル酸で修飾した化合物：東亞合成社製、商品名アロニックス（Ｍ−６１００、Ｍ−６２００、Ｍ−６２５０、Ｍ−６５００）；多価アルコールと多塩基酸との縮合物の水酸基末端をアクリル酸で修飾した化合物：東亞合成社製、商品名アロニックス（Ｍ−７１００、Ｍ−７３００Ｋ、Ｍ−８０３０、Ｍ−８０６０、Ｍ−８１００、Ｍ−８５３０、Ｍ−８５６０、Ｍ−９０５０））も利用できる。これらは市販品から入手できる。
上記に挙げた中でも、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレートが硬化膜の成形性が良好であるので好ましい。
【００４１】
【化１】
2018059955.tif 000003
【００４２】
また硬化性組成物（Ｉ）の硬化物は、クラッド１２をなすため、該硬化物の屈折率は、コア１１の屈折率よりも低いことが必要である。硬化性組成物（Ｉ）の硬化物の屈折率は、化合物（Ｂ）の種類、およびプレポリマー（Ａ）と化合物（Ｂ）の混合比率によって調整できる。
上記に挙げた化合物（Ｂ）の例示の中で、化合物（Ｂ）単独で硬化させた硬化物の屈折率が、プレポリマー（Ａ）を単独で硬化させた硬化物の屈折率より低いものは、これをプレポリマー（Ａ）に配合することにより、硬化性組成物（Ｉ）の硬化物の屈折率をプレポリマー（Ａ）の硬化物よりも低くすることができる。
硬化物の屈折率がプレポリマー（Ａ）を単独で硬化させた硬化物の屈折率より高い化合物（Ｂ）を用いる場合は、硬化物の屈折率がプレポリマー（Ａ）を単独で硬化させた硬化物の屈折率より低い化合物（Ｂ）と組み合わせて使用することによって、クラッド１２の屈折率を、コア１１の屈折率よりも低くできる。
【００４３】
硬化性組成物（Ｉ）は、比較的低分子量の化合物（Ｂ）を含むため、均一な組成物となりやすく、硬化させる際に表面が平坦になりやすい。また化合物（Ｂ）は架橋反応するため良好な耐熱性に寄与する。
硬化性組成物（Ｉ）に含まれる、プレポリマー（Ａ）と化合物（Ｂ）との合計質量に対する、プレポリマー（Ａ）の割合は１〜９７質量％が好ましく、５〜５０質量％がより好ましく、８〜３５質量％がさらに好ましい。
プレポリマー（Ａ）の含有割合が多いほど高耐熱性が得られやすく、化合物（Ｂ）の含有割合が多いほど硬化物表面の平坦性が良好となりやすい。
【００４４】
硬化性組成物（Ｉ）は、プレポリマー（Ａ）および化合物（Ｂ）を溶剤に溶解させて調製することもできる。この場合、溶剤は公知のものを使用できる。具体例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以下、ＰＧＭＥＡともいう）、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、イソ酪酸イソブチル、メチル−３−メトキシプロピオネート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、シクロペンタノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジブチルケトン等が挙げられる。
【００４５】
硬化性組成物（Ｉ）を熱硬化させる場合、硬化性組成物（Ｉ）に熱硬化促進剤を含有させてもよい。
熱硬化促進剤は公知のものを使用できる。具体例としては、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、過酸化ジ−ｔｅｒｔ−ブチル、過酸化ジクミル等が挙げられる。
【００４６】
硬化性組成物（Ｉ）を光硬化させる場合、硬化性組成物（Ｉ）に感光剤を含有させてもよい。
感光剤の具体例としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ９０７（α−アミノアルキルフェノン系）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３６９（α−アミノアルキルフェノン系）、ＤＡＲＯＣＵＲ  ＴＰＯ（アシルホスフィンオキサイド系）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１（オキシムエステル誘導体）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０２（オキシムエステル誘導体）（いずれもチバスペシャリティーケミカルズ社製）等が挙げられる。これらのうちで、ＤＡＲＯＣＵＲ  ＴＰＯ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１、およびＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０２が特に好ましい。
【００４７】
ポリマー光導波路の製造手順
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明におけるポリマー光導波路の製造手順の一例を工程順に示した断面図である。
本例では、フォトリソグラフィプロセスを用いて、無機基材上にポリマー光導波路を形成する。
【００４８】
（１）アンダークラッドの形成
まず図３（ａ）に示すように、無機基材５０上に硬化性組成物（Ｉ）を塗布し、加熱および／または光照射を行って硬化させ、アンダークラッド１２ａを形成する。
本明細書における無機基材５とは、無機物でできたウエハを指す。無機物でできたウエハを基材として用いることで、フォトリソグラフィプロセスの実施時に精度よく露光することができる。ウエハの材質としては、例えばシリコン、ガラス、サファイア等が挙げられる。
【００４９】
（２）コアの形成
次に図３（ａ）に示すように、アンダークラッド１２ａ上に、プレポリマー（Ａ）を含有する塗布液（ＩＩ）を塗布し、必要に応じてプリベークを行って塗膜１１ａを形成する。
続いて図３（ｂ）に示すように、該塗膜１１ａをフォトリソグラフィプロセスで加工してコア１１を形成する。すなわち、フォトマスクを介して塗膜１１ａに対して光照射（露光）を行った後、現像することによってコア１１を形成する。この後、必要に応じてポストベークを行ってもよい。
【００５０】
塗布液（ＩＩ）は、プレポリマー（Ａ）を溶剤に溶解させて調製できる。溶剤は硬化性組成物（Ｉ）に用いられるものと同様である。本例では、塗膜１１ａをフォトリソグラフィプロセスで加工するため、塗布液（ＩＩ）には感光剤を含有させることが好ましい。感光剤は硬化性組成物（Ｉ）について例示したものと同様である。
なお、塗布液（ＩＩ）に化合物（Ｂ）を含有させることもできるが、その場合は、塗布液（ＩＩ）の硬化物の屈折率、すなわちコア１１の屈折率が、硬化性組成物（Ｉ）の硬化物の屈折率、すなわちクラッド１２の屈折率よりも高くなる範囲で含有させることが必要である。コア１１とクラッド１２の屈折率差は、後述する好ましい開口数（ＮＡ）が得られる範囲が好ましい。
【００５１】
（３）オーバークラッドの形成
次いで、図３（ｃ）に示すように、アンダークラッド１２ａおよびコア１１上に硬化性組成物（Ｉ）を塗布し、アンダークラッド１２ａと同様に、加熱および／または光照射を行って硬化させ、オーバークラッド１２ｂを形成することにより、コア１１の周囲にクラッド１２が配されたポリマー光導波路が得られる。必要に応じてフォトリソグラフ法によりオーバークラッド層に凹凸を形成しても良い。その後、無機基材５を剥離する。
【００５２】
上記の手順で得られるポリマー光導波路は、コア１１をプレポリマー（Ａ）の硬化物で構成し、クラッド１２（アンダークラッド１２ａ、オーバークラッド１２ｂ）を、プレポリマー（Ａ）および化合物（Ｂ）を含む硬化性組成物（Ｉ）の硬化物で構成することにより、コア１１、および、クラッド１２（アンダークラッド１２ａ、オーバークラッド１２ｂ）の界面において良好な密着性が得られる。
したがって、上記の手順で得られるポリマー光導波路は、加熱、曲げ、温度変化等を受けても、コアとクラッドとの界面において剥離やクラック等が生じ難い。
またプレポリマー（Ａ）の硬化物、およびプレポリマー（Ａ）を含む硬化性組成物（Ｉ）の硬化物は耐熱性に優れるため、耐熱性に優れた光導波路が得られる。
【００５３】
上記では、フォトリソグラフィプロセスを用いて、無機基材上にポリマー光導波路を形成する場合について記載したが、ポリマー光導波路の形成方法はこれに限定されず、他の精密加工プロセスを用いて無機基材上に形成してもよい。他の精密加工プロセスの具体例としては、複製法、直接露光法、フォトブリーチング法が挙げられる。なお、無機基材上にポリマー光導波路を形成するのは、寸法精度のよいポリマー光導波路が得られるからである。なお、本発明におけるポリマー光導波路は、シングルモード光導波路であることが好ましい。
【００５４】
（フィルム基材）
本発明におけるフィルム基材は、本発明のポリマー光導波路複合体を、光導波路と印刷回路配線とを含む光電子複合基板として使用する場合に、印刷回路配線の形成時に実施されるハンダリフロー工程に耐えうる耐熱性を有することが求められる。このため、本発明におけるフィルム基材のガラス転移温度が１８０℃以上である。ガラス転移温度が上記範囲を満たすフィルム基材の構成材料としては、たとえば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリプロピレン樹脂、脂環式アクリル樹脂、脂環式オレフィン樹脂からなる群から選択される樹脂材料が挙げられる。
【００５５】
本発明におけるフィルム基材は、ポリマー光導波路と、の５〜１００℃における熱膨張係数の差が５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。ポリマー光導波路と、フィルム基材と、の熱膨張係数の差が上記範囲であれば、本発明のポリマー光導波路複合体を高温環境下に置いた場合に、ポリマー光導波路とフィルム基材とが剥離する等の問題が生じるおそれがない。
【００５６】
本発明におけるフィルム基材は、波長３８０ｎｍの透過率が３０％以上であることが好ましい。波長３８０ｎｍの透過率が上記範囲であれば、本発明のポリマー光導波路複合体に、光硬化型の接着剤を用いて、光ファイバ等を接続する際に、フィルム基材側から紫外線を照射して、該接着剤を硬化させることができる。
【００５７】
（密着層）
本発明のポリマー光導波路複合体の第一態様では、密着層が下記条件（１）〜（３）を満たす熱硬化型または光硬化型の接着剤からなる。接着剤としては、その硬化方法により湿気硬化型、嫌気硬化型、混合硬化型などもあるが、保管時や作業中安定性の面から、本発明では熱硬化型または光硬化型の接着剤を用いる。
【００５８】
（１）密着層をなす接着剤の硬化後のポリマー光導波路とフィルム基材との接着力が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上である。上記の接着力は、剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで測定した値である。この点については、後述する、密着層をなす接着剤の硬化後の粘着力、および、密着剤をなす粘着剤の粘着力についても同様である。具体的な測定手順は、後述する実施例に示す。
密着層をなす接着剤の硬化後のポリマー光導波路とフィルム基材との接着力が上記範囲を満たしていれば、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、が強固に結合しているため、例えばダイシング加工や研磨加工等を行ったとしても両者が剥離するおそれがない。
【００５９】
（２）密着層をなす接着剤の硬化後の粘着力が１．１Ｎ／１０ｍｍ以下である。
密着層をなす接着剤の硬化後の粘着力が上記範囲を満たしていれば、接着剤の硬化後の密着層が粘着性を持たないため、ダイシングや端面研磨といった後加工を実施時に発生した切断片がポリマー光導波路の側面等に貼りついて、光ファイバとポリマー光導波路との接続時に異物となり、接続不良の原因となることがない。
【００６０】
（３）密着層の貯蔵弾性率が４ＭＰａ以上である。上記の貯蔵弾性率は、動的粘弾性率測定により周波数１０Ｈｚで測定した値である。
密着層の貯蔵弾性率が上記範囲を満たしていれば、ポリマー光導波路複合体に対して、ダイシングや端面研磨といった後加工を実施した際、密着層が伸びることがない。そのため、密着層が伸びることによって発生した切断片がポリマー光導波路の側面等に貼りついて、光ファイバとポリマー光導波路との接続時に異物となり、接続不良の原因となることがない。
【００６１】
本発明のポリマー光導波路複合体の第一態様において、密着層に用いる熱硬化型または光硬化型の接着剤は、上記条件（１）〜（３）を満たす限り特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含むものを用いることができる。
【００６２】
本発明のポリマー光導波路複合体の第一態様において、密着層に用いる熱硬化型または光硬化型の接着剤は、作業性や膜厚の均一性を考えると、液状の接着剤ではなくシート状の接着剤を用いることが好ましい。このシート状の接着剤とは、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、を貼り合わせる際は両面粘着剤として機能し、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、を貼り合わせた後に、紫外線照射や加熱により硬化できるタイプの接着シートのことを指す。
【００６３】
本発明のポリマー光導波路複合体の第二態様では、密着層が下記条件（４）、（５）を満たす粘着剤からなる。
（４）密着層をなす粘着剤の粘着力が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上である。
密着層をなす粘着剤の粘着力が上記範囲を満たしていれば、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、が強固に結合するため、両者が剥離するおそれがない。
【００６４】
（５）密着層の貯蔵弾性率が４ＭＰａ以上である。
本条件については、本発明のポリマー光導波路複合体の第一態様における条件（３）と同様である。
【００６５】
本発明のポリマー光導波路複合体の第二態様において、密着層に用いる粘着剤は、上記条件（４）、（５）を満たす限り特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および、シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含むものを用いることができる。
【００６６】
本発明のポリマー光導波路複合体の第二態様において、密着層に用いる粘着剤は、作業性や膜厚の均一性を考えると、液状の粘着剤ではなくシート状の粘着剤を用いることが好ましい。このシート状の粘着剤とは、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、を貼り合わせる際は両面粘着剤として機能するタイプの粘着シートのことを指す。
【００６７】
本発明のポリマー光導波路複合体の第一態様、第二態様のいずれの場合においても、密着層の厚さが１０〜５０μｍであることが好ましく、１５〜３０μｍであることがより好ましい。
なお、ポリマー光導波路複合体の全体の厚さ、すなわち、ポリマー光導波路、密着層、および、フィルム基材の合計厚さは、本発明のポリマー光導波路複合体の第一態様、第二態様のいずれの場合においても１００μｍ以上である。
ポリマー光導波路複合体の全体の厚さが上記範囲を満たしていれば、真空吸着を利用した機械によるハンドリングが可能である。
【実施例】
【００６８】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
ポリマー光導波路の作製
以下に示す手順でコアの形成に用いる塗布液、および、クラッドの形成に用いる硬化性組成物を調製し、これらを用いてポリマー光導波路を作製した。
【００６９】
（プレポリマーの調製）
含フッ素ポリアリーレンエーテルプレポリマー（Ａ１−１）を、以下のように調製した。
すなわち、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡｃという）（６．２ｋｇ）溶媒中で、ペルフルオロビフェニル（６５０ｇ）と、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン（１２０ｇ）と、を炭酸カリウム（５７０ｇ）の存在下に、４０℃で６時間反応させた後、続けて４−アセトキシスチレン（２００ｇ）を４８質量％水酸化カリウム水溶液（５３０ｇ）の存在下に反応させてプレポリマーを合成した。得られたプレポリマーのＤＭＡｃ溶液を塩酸水溶液（３．５質量％水溶液）に投入することで再沈精製し、真空乾燥して粉末状のプレポリマー（以下、Ａ１−１という。）を８００ｇ得た。
【００７０】
（コアの形成に用いる塗布液の調製）
以下の手順でコアの形成に用いる塗布液を調製した。
上記の手順で得られたプレポリマーＡ１−１の５．０ｇ、感光剤としてＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１（製品名、チバスペシャリティーケミカルズ社製）の０．３ｇ、および溶剤としてＰＧＭＥＡの５．０ｇをサンプル瓶に入れて、サンプル瓶をミックスローターを用いて室温で４８時間混合して、コアの形成に用いる塗布液を得た。
【００７１】
（クラッドの形成に用いる硬化性組成物の調製）
化合物（Ｂ）としてポリプロピレングリコールジメタクリレート（新中村化学工業社製、製品名：ＡＰＧ-７００、分子量：８０８、以下ＡＰＧ−７００という。）を用い、プレポリマーＡ１−１の割合が８０質量％である硬化性組成物（Ｉ−１）を調製した。
すなわち、プレポリマーＡ１−１の８０質量部と、ＡＰＧ−７００の２０質量部と、をサンプル瓶に入れて、サンプル瓶をミックスローターを用いて室温で４８時間混合して、硬化性組成物（Ｉ−１）を得た。
【００７２】
（ポリマー光導波路の作製）
図３（ａ）〜（ｃ）に示す手順でポリマー光導波路を作製した。無機基材５０としてはシリコン製のウエハを用いた。
まず、無機基材５０上に、上記の手順で得た硬化性組成物（Ｉ−１）をスピンコートにより塗布し、１９０℃、２時間の加熱を行って、厚さが３０μｍのアンダークラッド１２ａを形成した。
次いで、その上に上記手順で得た塗布液を塗布し、６０℃２分間のプリベークを行って厚さ４μｍの塗膜１１ａを形成した。該塗膜１１ａのコア１１となる部分以外を金属箔で遮光した状態で、該塗膜１１ａに対して露光を行った。露光には、超高圧水銀灯（製品名：ＵＬ−７０００、Ｑｕｉｎｔｅｌ社製）を用い、照射エネルギーは６００ｍＪ／ｃｍ2とした。その後、現像液として、ＰＧＭＥＡと乳酸エチルの混合液を用いて現像を行い、塗膜１１ａの未露光部分を除去した後、乾燥させた。さらに１９０℃、２時間のポストベークを行って、幅が５μｍ、高さが３μｍのコア１１を形成した。
続いて、コア１１およびアンダークラッド１２ａ上に、上記手順で得た硬化性組成物（Ｉ−１）をスピンコート法により塗布し、１９０℃、２時間の加熱を行って、厚さが２０μｍのオーバークラッド１２ｂを形成して、厚さが５０μｍのクラッド１２を形成した。無機基材５０とクラッド１２（アンダークラッド１２ａ）との界面を剥離させてフィルム状のポリマー光導波路を得た。
【００７３】
（フィルム基材の評価）
上記の手順で得たフィルム状のポリマー光導波路を１９０℃２４時間のアニ―ル処理を行った後に、両面粘着シート(パナック株式会社製ＰＤ−Ｓ１（商品名）)を介して、下記表に示すフィルム基材（厚さ１００μｍ）とラミネーター(株式会社フェロー製)を用いて貼り合わせた。
その後、ダイシングテープ(電気化学工業株式会社製エリグリップテープＵＤＴ１３２５Ｄ−２３Ｂ（商品名）)に貼りつけた後に、ダイシングマシーン(株式会社ディスコ製ＤＡＤ３２１（商品名）)を使って個片化を行い、以下の耐熱性試験を実施した。
【００７４】
［耐熱性試験］
卓上リフロー試験機（株式会社シンアペックス製ＳＴＲ−３１００ＲＣ（商品名））を用いて、耐熱性の評価を行った。
光導波路と印刷回路配線とを含む光電子複合基板として使用する場合に、印刷回路配線の形成時に実施されるハンダリフロー工程において、鉛フリーハンダが使用されることを想定すると、ハンダの融点程度（低くとも２２０℃程度）の温度下でも安定であることが好ましい。
本試験では、上記の手順で個片化したサンプルをオーブンに投入して室温から４分間かけて２５０℃まで昇温し、２５０℃で３０秒保持した後、自然に温度が室温になるまで放置し、基材フィルムの反り量を観察した。反り量が５００μｍ未満の場合は○とし、５００μｍｍｍ以上の場合は×とした。
また、フィルム基材を１０ｍｍ□にカットしたものをオーブンに投入して、上記と同様の手順で加熱した後のフィルム基材の状態を観察した。気泡の発生やフィルム基材の著しい変形等が観察されなかった場合は○とし、観察された場合は×とした。
【００７５】
フィルム基材については、以下の手順でガラス転移温度、５〜１００℃における熱膨張率、および、波長３８０ｎｍの透過率を測定した。
[フィルム基材のガラス転移温度測定]
エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の示差走査熱量計装置（ＤＳＣ６２００）を用い、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件でＤＳＣ測定を行い、フィルム基材のガラス転移温度を求めた。
[フィルム基材の熱膨張係数測定]
フィルム基材の５〜１００℃における熱膨張係数は、熱機械分析装置（製品名「ＴＭＡ−６０」、島津製作所株式会社製）を用いて、昇温速度５℃／分、測定温度範囲５℃〜１００℃の条件で測定を行った。
なお、上記の手順で作製したポリマー光導波路について、上記と同様の手順で５〜１００℃における熱膨張係数を測定したところ、９０ｐｐｍであった。
[フィルム基材の波長３８０ｎｍの透過率測定]
株式会社パーキンエルマージャパン製紫外可視近赤外分光光度計ＬＡＭＢＤＡ９５０（商品名）を用いて、フィルム基材の波長３８０ｎｍの透過率を測定した。
【００７６】
【表１】
2018059955.tif 000004
ネオプリム（登録商標）Ｌ３４３０：三菱ガス化学株式会社製
カプトン（登録商標）Ｈ／Ｖ：東レ・デュポン株式会社製
ガラス転移温度が１８０℃未満のポリカーボネート製のフィルム基材を使用した例１は、耐熱性が不十分であったためフィルム基材の収縮が起こり、それが原因で耐熱性試験後に大きな反りが発生した。波長３８０ｎｍの透過率は３０％以上であるため、フィルム基材側から紫外線を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させることができる。
ガラス転移温度が１８０℃以上の透明ポリイミド製のフィルム基材を使用した例２は、耐熱性が十分であった。また、ポリマー光導波路との熱膨張係数の差が５０ｐｐｍ以下であるため、耐熱性評価での反り量が小さかった。波長３８０ｎｍの透過率は３０％以上であるため、フィルム基材側から紫外線を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させることができる。
ガラス転移温度が４００℃超のポリイミド製のフィルム基材を使用した例３は、耐熱性が十分であった。但し、ポリマー光導波路との熱膨張係数の差が５０ｐｐｍ超であるため、耐熱性評価での反り量が大きかった。波長３８０ｎｍの透過率は３０％未満であるため、フィルム基材側から紫外線を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させることはできない。
【００７７】
（密着層の評価）
上記の手順で得たフィルム状のポリマー光導波路を１９０℃２４時間のアニ―ル処理を行った後に、下記表に示す両面粘着シート、または、両面接着シートを介して、ＰＥＴフィルム（厚さ２００ｍｍ）とラミネーター(株式会社フェロー製)を用いて貼り合わせた。その後、ダイシングテープ(電気化学工業株式会社製エリグリップテープＵＤＴ１３２５Ｄ−２３Ｂ（商品名）)に貼りつけた後に、ダイシングマシーン(株式会社ディスコ製ＤＡＤ３２１（商品名）)を使って個片化を行い、ダイシング後の密着層の伸びを以下の基準で評価した。
◎：ポリマー光導波路と密着層の界面から密着層が伸びた量が２μｍ未満
○：ポリマー光導波路と密着層の界面から密着層が伸びた量が２μｍ以上５μｍ未満
×：ポリマー光導波路と密着層の界面から密着層が伸びた量が５μｍ以上
また、ダイシング後の異物の付着を以下の基準で評価した。
○：５０倍の対物レンズがついた顕微鏡を用いてダイシングの際にポリマー光導波路上に付着した異物の数を観察した際に、異物の数が３０個未満である場合
×：５０倍の対物レンズがついた顕微鏡を用いてダイシングの際にポリマー光導波路上に付着した異物の数を観察した際に、異物の数が３０個以上である場合
また、密着層として使用する両面粘着シート、両面接着シートについて、貯蔵弾性率（両面粘着シート、両面接着シート、）、粘着力（両面粘着シート）、硬化後の接着力（両面接着シート）、硬化後の粘着力（両面接着シート）を以下の手順で測定した。
[貯蔵弾性率測定]
粘弾性測定装置ダイナミックアナライザー（レオメトリックス社製ＲＤＡII（商品名））を用いて、周波数１０Ｈｚで測定した。
[両面粘着シートの粘着力測定]
両面粘着シートを幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、ＰＥＴフィルムに貼り替えて圧着安定化を行った。その後に、両面粘着シートのもう１つの剥離ライナーを剥離した後、上述した手順で無機基材５０（シリコン製ウエハ）上に形成した厚さ３０μｍのアンダークラッド１２ａの上に圧着した。その後、株式会社島津製作所製精密万能試験機オートグラフにて、両面粘着シートの片方の端部を、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、剥離角度が９０°で剥離した時の粘着力を測定した。
[両面接着シートの硬化後の接着力測定]
両面接着シートを幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、ＰＥＴフィルムに貼り替えて圧着安定化を行った。その後に、接着シートのもう１つの剥離ライナーを剥離した後、上述した手順で無機基材５０（シリコン製ウエハ）上に形成した厚さ３０μｍのアンダークラッド１２ａの上に圧着した。その後、光硬化型の両面接着シートについては、セン特殊光源株式会社製の卓上型ＵＶ硬化装置を用い、室温で２分間、ＵＶ照射を行いＵＶ硬化させた。
熱硬化型の両面接着シートについては、窒素雰囲気に置換したオーブンを用いて、１５０℃で１時間、１７０℃で２時間加熱して熱硬化させた。
上記のようにして用意した剥離試験用サンプルを島津製作所製精密万能試験機オートグラフを用いて、両面接着シートの片方の端部を、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、剥離角度が９０°で剥離した時の接着力を測定した。
[両面接着シートの硬化後の粘着力測定]
両面接着シートを幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのサイズにカットし、剥離ライナーを剥離した後、ＰＥＴフィルムに貼り替えて圧着安定化を行った後、下記のいずれかの方法により、後述する手順でウェハ上に形成したクラッド材に圧着させる前に予め硬化させた。
光硬化型の両面接着シートについては、セン特殊光源株式会社製の卓上型ＵＶ硬化装置を用い、室温で２分間、ＵＶ照射を行いＵＶ硬化させた。
熱硬化型の両面接着シートについては、窒素雰囲気に置換したオーブンを用いて、１５０℃で１時間、１７０℃で２時間加熱して熱硬化させた。
その後、上述した両面粘着シートの粘着力測定と同様の方法で、シリコンウエハ上に形成したクラッド材に圧着させ、島津製作所製精密万能試験機オートグラフを用いて、
両面接着シートの片方の端部を、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、剥離角度が９０°で剥離した時の粘着力を測定した。
【００７８】
【表２】
2018059955.tif 000005
【００７９】
【表３】
2018059955.tif 000006
【００８０】
粘着力が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上の両面粘着シートを使用した例４、５は、該両面粘着シートをポリマー光導波路複合体の密着層として使用した場合に、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、が強固に結合しているため、両者が剥離するおそれがない。
貯蔵弾性率が４ＭＰａ未満の両面粘着シートを使用した例４は、ダイシング後の密着層の伸びが大きかった。粘着剤の貯蔵弾性率が４ＭＰａ以上の両面粘着シートを使用した例５は、ダイシング後の密着層の伸びが小さかった。図４、５は、ダイシング後の例４、５のポリマー光導波路の側面を、２０倍の対物レンズがついた顕微鏡を用いて撮影した写真である。例４はダイシング後の密着層の伸びが大きかったのに対して、例５はダイシング後の密着層の伸びが小さかったことは、図４、５から明らかである。
また、両面粘着シートを使用した例４、５はダイシング後の異物の付着が観察された。
硬化後の接着力が０．２５Ｎ／１０ｍｍ以上の両面接着シートを使用した例６〜１２は、該両面接着シートをポリマー光導波路複合体の密着層として使用した場合に、ポリマー光導波路と、フィルム基材と、が強固に結合しているため、両者が剥離するおそれがない。
硬化後の密着力が１．１Ｎ／１０ｍｍ以下の両面接着シートを使用した例６〜１２は、ダイシング後の異物の付着が観察されなかった。
粘着剤の貯蔵弾性率が４ＭＰａ以上の両面接着シートを使用した例６〜１２は、ダイシング後の粘着層の伸びが小さかった。図６は、ダイシング後の例９のポリマー光導波路の側面を、２０倍の対物レンズがついた顕微鏡を用いて撮影した写真である。ダイシング後の密着層の伸びの評価が◎の例９は、同評価が○の例５よりも、ダイシング後の密着層の伸びがさらに小さかったことは、図５、６から明らかである。なお、図示しないが、ダイシング後の密着層の伸びの評価が◎の例８、１１、１２は、ダイシング後の密着層の伸びが図６と同様であった。一方、ダイシング後の密着層の伸びの評価が○の例７、１０は、ダイシング後の密着層の伸びが図５と同様であった。
【符号の説明】
【００８１】
１：ポリマー光導波路複合体
１０：ポリマー光導波路
１１：コア
１１ａ：塗膜
１２：クラッド
１２ａ：アンダークラッド
１２ｂ：オーバークラッド
２０：フィルム基材
３０：密着層
５０：無機基材
【図１】
2018059955.tif 000007
【図２】
2018059955.tif 000008
【図３】
2018059955.tif 000009
【図４】
2018059955.tif 000010
【図５】
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【図６】
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