(57)【要約】【課題】  高温弾性率の低下が少なく、伝送損失の少ないという特性を備えながら透明性に優れる耐熱光学材料、光導波路、光・電気混載基板、耐熱光学材料の製造方法、光導波路の製造方法、及び光・電気混載基板の製造方法を提供する。【解決手段】  一般式で示されるオルガノシリケート化合物と、光酸発生剤とを含む耐熱光学材料である。この耐熱光学材料は、オルガノシリケート化合物と水との反応物に熱硬化性化合物を加えて熱処理を施し、その熱処理物に光により酸を発生する光酸発生剤を配合して作成され、これを用いた光導波路、光・電気混載基板は、透明性に優れ、高温弾性率の低下を抑制でき、はんだリフロー試験後も低伝送損失を保持でき、更に電気配線の劣化を低減できる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
【化１】
2005250287.tif 000010
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含むことを特徴とする耐熱光学材料。
【請求項２】
前記熱硬化性化合物は、官能基がエポキシ基であることを特徴とする請求項１に記載の耐熱光学材料。
【請求項３】
前記オルガノシリケート化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐熱光学材料。
【請求項４】
室温の弾性率と３００℃における弾性率の比、（Ｅ’（室温）／Ｅ’（３００℃））が１０以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐熱光学材料。
【請求項５】
【化２】
2005250287.tif 000011
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）に水を配合して反応物を生成する第１の工程と、
前記反応物に熱硬化性化合物を加えてから熱処理を施して熱処理物を生成する第２の工程と、
前記熱処理物に光酸発生剤を配合して耐熱光学材料を生成する第３の工程とを有することを特徴とする耐熱光学材料の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程は、配合割合（重量比）が１００／６０〜１００／１４０の前記オルガノシリケート化合物と前記熱硬化性化合物の混合物を熱処理して前記熱処理物を生成する工程を有し、
前記第３の工程は、前記熱処理物に前記光酸発生剤を０．０５〜５．０ｐｈｒを配合する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の耐熱光学材料の製造方法。
【請求項７】
前記オルガノシリケート化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項５又は６に記載の耐熱光学材料の製造方法。
【請求項８】
基板上にコアとクラッド層を設けた光導波路において、
【化３】
2005250287.tif 000012
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含む耐熱光学材料を、前記コアとクラッド層の一方又は両方に用いたことを特徴とする光導波路。
【請求項９】
前記熱硬化性化合物は、官能基がエポキシ基であることを特徴とする請求項８に記載の光導波路。
【請求項１０】
前記オルガノシリケート化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項８又は９に記載の光導波路。
【請求項１１】
前記耐熱光学材料は、室温の弾性率と３００℃における弾性率の比、（Ｅ’（室温）／Ｅ’（３００℃））が１０以下であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項１２】
基板上に下部クラッド層を形成し、前記下部クラッド層にコア層を積層し、前記コア層に露光及び現像によるパターニングを施してコアを形成し、前記コア及び前記下部クラッド層の露出面を上部クラッド層で被覆してなる光導波路の製造方法において、
前記コア層とクラッド層の一方又は両方を形成する工程は、
【化４】
2005250287.tif 000013
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と水との反応物を生成する第１の工程と、
前記反応物に熱硬化性化合物を加えてから熱処理を施して熱処理物を生成する第２の工程と、
前記熱処理物に光酸発生剤を配合する第３の工程を経て生成された耐熱光学材料を使用して前記一方又は両方を形成する工程を含むことを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項１３】
前記第２の工程は、前記熱処理時の触媒として有機金属を用いるものであり、
前記第３の工程の後に、前記耐熱光学材料の上に電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項１２記載の光導波路の製造方法。
【請求項１４】
前記有機金属触媒は、有機錫化合物であることを特徴とする請求項１３に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１５】
前記第２の工程は、配合割合（重量比）が１００／６０〜１００／１４０の前記オルガノシリケート化合物と前記熱硬化性化合物の混合物を熱処理して前記熱処理物を生成する工程を有し、
前記第３の工程は、前記熱処理物に前記光酸発生剤を０．０５〜５．０ｐｈｒを配合する工程を有することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１６】
基板上にコアとクラッド層を設けて光導波路が形成されると共に、光−電気又は電気−光変換回路、電子回路等が搭載された光・電気混載基板において、
前記光導波路は、
【化５】
2005250287.tif 000014
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含む耐熱光学材料を用いたことを特徴とする光・電気混載基板。
【請求項１７】
前記熱硬化性化合は、官能基がエポキシ基であることを特徴とする請求項１６に記載の光・電気混載基板。
【請求項１８】
前記オルガノシリケート化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光・電気混載基板。
【請求項１９】
前記耐熱光学材料は、室温の弾性率と３００℃における弾性率の比、（Ｅ’（室温）／Ｅ’（３００℃））が１０以下であることを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の光・電気混載基板。
【請求項２０】
基板上に下部クラッド層を形成し、前記下部クラッド層にコア層を積層し、前記コア層に露光及び現像を施してパターニングによりコアを形成し、前記コア及び前記下部クラッド層の露出面を上部クラッド層で被覆して光導波路を形成し、更に、光−電気又は電気−光変換回路、電子回路等を前記基板上に形成して構成される光・電気混載基板の製造方法において、
前記コア層とクラッド層の一方又は両方を形成する工程は、
【化６】
2005250287.tif 000015
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と水との反応物を生成する第１の工程と、
前記反応物に熱硬化性化合物を加えてから熱処理を施して熱処理物を生成する第２の工程と、
前記熱処理物に光酸発生剤を配合する第３の工程を経て生成された耐熱光学材料を使用して前記一方又は両方を形成する工程を含むことを特徴とする光・電気混載基板の製造方法。
【請求項２１】
前記第２の工程は、前記熱処理時の触媒として有機金属を用いるものであり、
前記第３の工程の後に、前記耐熱光学材料の上に電気配線を形成する工程を有することを特徴とする請求項２０に記載の光・電気混載基板の製造方法。
【請求項２２】
前記有機金属触媒は、有機錫化合物であることを特徴とする請求項２１に記載の光・電気混載基板の製造方法。
【請求項２３】
前記第２の工程は、配合割合（重量比）が１００／６０〜１００／１４０の前記オルガノシリケート化合物と前記熱硬化性化合物の混合物を熱処理して前記熱処理物を生成する工程を有し、
前記第３の工程は、前記熱処理物に前記光酸発生剤を０．０５〜５．０ｐｈｒを配合する工程を有することを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の光・電気混載基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱光学材料、光導波路、光・電気混載基板、耐熱光学材料の製造方法、光導波路の製造方法、及び光・電気混載基板の製造方法に関し、特に、光に対する透明性を高めることのできる耐熱光学材料、光導波路、光・電気混載基板、耐熱光学材料の製造方法、光導波路の製造方法、及び光・電気混載基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディアの立ち上がりに伴い、情報伝送の高速化、大容量化が進みつつある。しかし、配線の微細化に伴ってリーク電流の発生などの新たな問題が発生し、伝送の高速化、大容量化に対して配線がボトルネックになりつつある。そのため、電気的なノイズに強く、伝送の高速化及び大容量化に優れた光伝送系を用いた光・電気混載実装への期待が高まりつつある。光・電気混載実装のための光導波路に要求される特性は、低い伝送損失を有すること、はんだリフロー耐性を有することなどである。
【０００３】
伝送損失の要因には、分子構造に起因する材料固有の損失、吸水、不純物の影響、光導波路作製時のコア構造不正に起因するものがある。光の伝播は、コア材及びクラッド材の屈折率、サイズ、波長などによって異なるため、目的とする性能の光導波路を得るには、設計通りの屈折率を有する材料を提供することが重要である。
【０００４】
有機材料の屈折率は、構成している原子によってほぼ決定される。高屈折率のエポキシ樹脂にはナフタレン型やビスフェノールＡ型などがあり、低屈折率のエポキシ樹脂には水添ビスフェノールＡ型やフッ素含有型、脂肪族型などがある。これを共重合などによりある範囲内の屈折率を得ることができる。
【０００５】
はんだリフロー耐性は、光・電気混載実装基板の最終工程において、はんだバンプでＬＳＩなどを搭載するため、光導波路がはんだリフロー条件（例えば、金／錫共晶ハンダの場合、３００℃／１０秒×３回）に耐えられることが必須である。従って、光・電気混載実装基板に用いられる光導波路用材料には、高温（３００℃）で機械的強度や伝送損失が低下しないことが求められる。
【０００６】
光導波路は、その導波特性からシングルモードとマルチモードに分類される。シングルモードは位相の揃った光波の伝送が可能なため、高遠通信や長距離通信に用いられる。しかし、コアサイズが数μｍ程度のため、光軸合わせが困難で、民生用には採用できない。他方、マルチモードは光波の伝送時に分散して信号が鈍ってしまうため、長距離伝送や超高速伝送には向かない。しかし、光源に安価なＬＥＤや半導体レーザを用いることができるほか、コアサイズが１００〜７５μｍと大きいので、接続が容易になると共に製造コストを下げることができる利点を有する。そのため、家庭内ＬＡＮなど、民生用への適用が考えられている。
【０００７】
光導波路用の材料は、有機材料及び無機材料が報告されており、有機材料はポリイミド系、エポキシ系、マレイミド系、メタクリレート系やその共重合物、混合物などがある。ポリイミド系は１３００ｎｍの波長領域で優れた透明性を有し、耐熱性が３５０℃であるため、はんだリフロー耐性も備えている。しかし、ポリイミド前駆体ワニスは有機溶媒を多く含むので、膜厚５０μｍ以上のコアの製膜が非常に困難であり、また、ドライエッチング装置を用いるために量産化には適さない。エポキシ系、メタクリレート系は厚膜が可能であるが、耐熱温度がエポキシ系で２００℃、メタクリレート系で１００℃以下と低く、これらを光・電気混載基板の光導波路に用いた場合は、はんだリフロー耐性が十分でない。このように、量産性に優れた有機材料で低伝送損失とはんだリフロー耐性が両立するものは見当たらない。
【０００８】
また、樹脂中に金属酸化物を分散させて光導波路用の材料を得る方法がある。金属アルコキシドをゾル−ゲル法により縮合し、金属酸化物のネットワークを形成させ、ポリマ中に混在させた耐熱性ポリマが検討されている。無機物である金属酸化物の持つ耐熱性により、有機物のべ−スポリマに耐熱性を付与することができる。この有機・無機複合材料の一つに有機・無機ハイブリッド化法があり、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）と水をポリアミド酸溶液に配合し、加熱炉で焼き付けることにより、ポリイミド中にシリカ微粉末を分散させる方法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。しかし、シリカ（ＳｉＯ2 ）成分の凝集などの点から透明性が不十分である。
【０００９】
その他に、金属酸化ゾルを有機樹脂に分散させる方法（例えば、特許文献１参照。）、金属アルコキシドを有機樹脂に配合して処理する方法（例えば、特許文献２参照。）、エポキシ樹脂のＯＨ基と金属アルコキシドを触媒下で反応させる方法（例えば、特許文献３参照。）などが知られている。しかし、いずれも金属アルコキシドを用いるため、耐熱性は優れるが、伝送損失の点で不十分である。
【００１０】
金属酸化物生成のためのゾル−ゲル法を行う際には、反応触媒として酸や塩基が用いられている。光導波路用の有機・無機複合材料が提案されている（例えば、非特許文献２参照。）。この材料作製には、金属アルコキシドを反応させるため塩酸水が不可欠である。しかし、これら酸や塩基は、反応終了後も材料中に残留する。
【００１１】
光・電気混載基板では、光導波路とともに銅配線などの電気配線も搭載されているため、光導波路中に酸や塩基が残留していると電気配線の劣化が起こり、電気配線の抵抗が上がるなどの問題がある。ゾル−ゲル法に酸や塩基を用いた材料は、光・電気混載基板のように銅配線と隣接する光導波路には適さない。
【００１２】
一方、無機材料には石英系やガラス系がある。しかし、これらは耐熱性や透明性に優れるが、有機材料に比べて重く、高温処理工程などが必要であり光・電気混載基板には適さない。
【００１３】
有機材料による光導波路の製造法として、
（１）スタンパー法（例えば、非特許文献３参照。）、
（２）露光・現像法（例えば、非特許文献４参照。）、
（３）ＲＩＥ（Reactiｖe Ion Etching ：反応性イオンエッチング）法、
（４）フォトブリーチング法、
などが知られている。
【００１４】
上記（１）〜（４）の内、本発明者らは、マルチモードの光導波路の作製には、（２）の露光・現像法が信頼性や量産性などから最も有利と考えている。露光・現像法のプロセスの概略は次の通りである。
（ａ）基板の上に下部クラッド材をコートし、硬化させた後、下部クラッド材上に感光性のコア材を塗布する。
（ｂ）フォトマスクを介してコア材を露光した後、現像液で未露光部を溶解する。
（ｃ）露光、現像により形成されたコア及び露出する下部クラッド材上に上部クラッド層を塗布した後、硬化して光導波路を得る。
【００１５】
光導波路を搭載した光・電気混載基板の作製プロセスには、大きく２通りある。その第１は、光の通る貫通孔を設けた基板表面に導波路を作製し、導波路からの光を貫通孔に入れるために光路を９０°変更させるための４５°ミラーを取り付けた後、基板裏面側の貫通孔部にＬＤ（レーザダイオード）やＰＤ（フォトダイオード）、ＬＳＩなどの電子デバイス、電子回路、光−電気変換回路、電気−光変換回路などを配設する方法である。基板にガラスエポキシを用い、この基板に貫通孔を設け、ここにエポキシ樹脂を注入し、この貫通孔を跨ぐ形で導波路を形成し、前記貫通孔の部分に４５°ミラーを作製した光・電気混載基板が開示されている（例えば、非特許文献５参照。）。
【００１６】
第２は、基板上にＬＤやＰＤ、ＬＳＩなどの電子デバイス、電子回路をはんだリフローを行って実装し、その上部に予め作製した導波路シートを貼り付ける方法である。
【００１７】
有機材料の耐熱性を論じる場合、ガラス転移温度（Ｔｇ）と呼ばれる物性が重要である。Ｔｇ以下では高分子材料の主鎖の分子運動が凍結され、ガラス状態となるのに対し、Ｔｇ以上の場合は弾性率の急激な低下を招く原因である物質の拡散速度が速くなり、熱分解をはじめとする各種の反応速度が速くなるなど、種々の物性が急激に低下する。有機材料の場合は、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾールなどの一部の有機材料を除いて、Ｔｇは３００℃以下であるため、はんだリフロー耐性を有する有機材料は限定されていた。
【００１８】
このように、従来、有機材料の耐熱性向上策は、Ｔｇの高い材料を用いることによって耐熱温度を高くするという考えであった。しかし、光学材料を有機・無機ハイブリッド化することによって、高温（３００℃）下で光学材料の着色や弾性率の急激な低下を防止し、低伝送損失とリフロー耐性を両立させるという考え方がある。
【００１９】
高温における弾性率の低下を抑える有機・無機ハイブリッド化技術に関する１つの手法として、オルガノシリケート化合物と水との反応物に熱硬化性樹脂を加えて熱処理をした後、硬化剤と触媒を用いて熱硬化させるものがあり、高温での弾性率の変化が少なく、クラックや剥離の発生しにくい樹脂材料が得られる（例えば、特許文献４参照。）。
【００２０】
上記特許文献４に開示された樹脂材料は、熱力学特性的に安定なシリカ（ＳｉＯ2 ）成分を粒径５ｎｍ程度で樹脂中に均一に生成させており、高温での弾性率の変化が少ないことが報告されている（例えば、非特許文献６参照。）。
【非特許文献１】日立電線Ｎｏ．２０：鈴木和則、室内謙吾、鉤幸修、Ｐ１２１−１３４（２００１−１）、日立電線技報、日立電線株式会社
【非特許文献２】Ｓ．Ｉ．Ｎａｊａｆｉ，Ｏｐｔ．Ｅｎｇ．３７，１１０１（１９９８）
【非特許文献３】「電子材料」２００２年１１月号、Ｐ２７〜Ｐ３０
【非特許文献４】佐藤、二瓶：昭５６  電子情報通信学会総全大、Ｎｏ．９９７（１９８１）
【非特許文献５】遠藤他、電子情報通信学会、２００２、秋、Ｃ−３−１３９
【非特許文献６】高橋昭雄他：Ｈｅａｔ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｅｐｏｘｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｗｉｒｒｉｎｇ  Ｂｏｒｄｅ：Ｔ２−７．ＥＣＷＣ９：プリント回路学会世界大会、（ケルン），２００２（１０月）
【特許文献１】特開平７−３３１０７０号公報
【特許文献２】特開平９−２１６９３８号公報
【特許文献３】特許第３０７７６９５号
【特許文献４】特開２０００−１０９７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかし、従来の耐熱光学材料によると、特許文献４に開示された樹脂材料は、半導体装置及びプリント配線基板用に開発された材料であるため、透明性については全く考慮されておらず、光導波路や光・電気混載基板に用いることができない。
【００２２】
したがって、本発明の目的は、高温弾性率の低下が少なく、伝送損失が少ないという特性を備えながら透明性に優れる耐熱光学材料、光導波路、光・電気混載基板、耐熱光学材料の製造方法、光導波路の製造方法、及び光・電気混載基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、上記の目的を達成するため、第１の特徴として、
【化７】
2005250287.tif 000002
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含むことを特徴とする耐熱光学材料を提供する。
【００２４】
本発明は、上記の目的を達成するため、第２の特徴として、
【化８】
2005250287.tif 000003
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）に水を配合して反応物を生成する第１の工程と、前記反応物に熱硬化性化合物を加えてから熱処理を施して熱処理物を生成する第２の工程と、前記熱処理物に光酸発生剤を配合して耐熱光学材料を生成する第３の工程とを有することを特徴とする耐熱光学材料の製造方法を提供する。
【００２５】
本発明は、上記の目的を達成するため、第３の特徴として、基板上にコアとクラッド層を設けた光導波路において、
【化９】
2005250287.tif 000004
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含む耐熱光学材料を前記コアとクラッド層の一方又は両方に用いたことを特徴とする光導波路を提供する。
【００２６】
本発明は、上記の目的を達成するため、第４の特徴として、基板上に下部クラッド層を形成し、前記下部クラッド層にコア層を積層し、前記コア層に露光及び現像によるパターニングを施してコアを形成し、前記コア及び前記下部クラッド層の露出面を上部クラッド層で被覆してなる光導波路の製造方法において、前記コア層とクラッド層の一方又は両方を形成する工程は、
【化１０】
2005250287.tif 000005
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と水との反応物を生成する第１の工程と、前記反応物に熱硬化性化合物を加えてから熱処理を施して熱処理物を生成する第２の工程と、前記熱処理物に光酸発生剤を配合する第３の工程を経て生成された耐熱光学材料を使用して前記一方又は両方を形成する工程を含むことを特徴とする光導波路の製造方法を提供する。
【００２７】
本発明は、上記の目的を達成するため、第５の特徴として、基板上にコアとクラッド層を設けた光導波路、及び、光−電気又は電気−光変換回路、電子回路等が搭載された光・電気混載基板において、前記光導波路は、
【化１１】
2005250287.tif 000006
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含む耐熱光学材料を用いたことを特徴とする光・電気混載基板を提供する。
【００２８】
本発明は、上記の目的を達成するため、第６の特徴として、基板上に下部クラッド層を形成し、前記下部クラッド層にコア層を積層し、前記コア層に露光及び現像を施してパターニングによりコアを形成し、前記コア及び前記下部クラッド層の露出面を上部クラッド層で被覆して光導波路を形成し、更に、光−電気又は電気−光変換回路、電子回路等を前記基板上に形成して構成される光・電気混載基板の製造方法において、前記コア層とクラッド層の一方又は両方を形成する工程は、
【化１２】
2005250287.tif 000007
の（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、かつ、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と水との反応物を生成する第１の工程と、前記反応物に熱硬化性化合物を加えてから熱処理を施して熱処理物を生成する第２の工程と、前記熱処理物に光酸発生剤を配合する第３の工程を経て生成された耐熱光学材料を使用して前記一方又は両方を形成する工程を含むことを特徴とする光・電気混載基板の製造方法を提供する。
【００２９】
上記の構成及び方法によれば、上記一般式で示されるオルガノシリケート化合物は、熱的に安定な含有成分が熱硬化性化合物中で活発に分散されるため、高温での貯蔵弾性率の低下を招くことがなく、かつ透明性を向上させている。熱硬化性化合物は脆弱化を抑制すると共に貯蔵弾性率の改善に寄与する。更に、光酸発生剤は発砲を抑制し、透明性の向上に寄与している。したがって、オルガノシリケート化合物と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含む耐熱光学材料、及びこれを用いた光導波路は、高温弾性率の低下を少なくできるために光導波路にクラックや剥離を生ぜず、また、透明性に優れるために伝送損失を低減できる。
【００３０】
前記耐熱光学材料は、前記オルガノシリケート化合物と水との反応物に前記熱硬化性化合物を加えて熱処理を施し、その熱処理物に前記光酸発生剤を配合して生成することができる。この配合順序は発砲を抑制し、透明性に優れ、高温での弾性率の変化が少なく、クラックや剥離が発生し難い耐熱光学材料を生成する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の耐熱光学材料及びその製造方法によれば、有機・無機ハイブリッド化によって、硬化前後における透明性に優れるため、伝送損失を低減できる。更に、硬化後は高温弾性率の低下が少ないため、クラックや剥離を発生しにくくすることができる。
【００３２】
本発明の光導波路によれば、上記耐熱光学材料をコア層とクラッド層の一方又は両方に用いたことにより、透明性に優れ、高温弾性率の低下が少ないという特性に加え、はんだリフロー試験後も低伝送損失を保持することができる。
【００３３】
本発明の光導波路の製造方法によれば、上記耐熱光学材料の製造方法を用いて光導波路を製造することにより、透明性に優れ、高温での弾性率の変化が少なく、伝送損失の少ない光導波路を得ることができる。
【００３４】
本発明の光・電気混載基板によれば、上記耐熱光学材料を使用した光導波路を用いているため、透明性に優れ、高温弾性率の低下が少なく、はんだリフロー性に優れ、はんだリフロー試験後においても伝送損失の増加を小さくできる。さらに、オルガノシリケート化合物は中性触媒によりゾル−ゲル反応させているため、電気配線の劣化を低減でき、高信頼の光・電気混載基板を得ることができる。
【００３５】
本発明の光・電気混載基板の製造方法によれば、上記光導波路の製造方法を用いて光導波路を製造することにより、透明性に優れ、高温での弾性率の変化が少なく、伝送損失の少ない光導波路を搭載した光・電気混載基板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明者らは、シリカ（ＳｉＯ2 ）成分を粒径５ｎｍ程度で樹脂中に均一に生成できるなら、熱硬化性樹脂を選択することによって、可視光から近赤外の波長域で優れた透明性を示す耐熱光学材料が得られるものと判断し、鋭意検討した。その結果、特定のオルガノシリケート化合物と熱硬化性樹脂並びに光酸発生剤を必須成分とする耐熱光学材料を見出した。
【００３７】
この材料は、硬化前後において透明性に優れ、硬化後の高温における貯蔵弾性率及び伝送損失の増加が少ない特長を有していた。また、ゾル−ゲル反応の時の触媒として材料中に残留する酸や塩基ではなく、有機金属触媒を用いることで、導波路や導波路とともに搭載される電気配線の信頼性を大幅に向上させることができた。
【００３８】
本発明は、光酸発生剤の配合により、導波路作製法として低コストで簡便な露光・現像法が可能な光学材料となる。更に、この耐熱光学材料は、硬化前において無溶剤タイプで液状であるため、バーコーター法やスピンコート法によって量産性に優れた光導波路が作製可能である。
【００３９】
また、本発明の耐熱光学材料により作製された光導波路は、はんだリフロー耐性試験後においても伝送損失の増加が少ないことを見出した。本発明による耐熱光学材料は、以下の通りである。
【００４０】
本発明の耐熱光学材料は、
【化１３】
2005250287.tif 000008
上記（１）式で示されるオルガノシリケート化合物（ただし、Ｒはエポキシ基と付加反応を起こす官能基を含む有機基であり、Ｒ’は炭素数１〜６のアルキル基である）と、熱硬化性化合物と、光酸発生剤とを含む組成を有している。
【００４１】
上記一般式によるオルガノシリケート化合物と水と中性触媒からなる反応物に、熱硬化性化合物を加え、１２０℃〜１５０℃で数時間熱処理を施し、副生成物のメタノール及び水を除去する。このようにして、熱硬化性化合物中にγ−グリシドキシプロピルメトキシシランゾルを微細に分散させた熱処理物が得られる。熱硬化性化合物中にγ−グリシドキシプロピルメトキシシランゾルを微細に分散させる方法は、特開２０００−１０９７０９号公報、特開２００１−１３１５１７号公報、特開２００１−２８８２４４号公報などに示されている。
【００４２】
オルガノシリケート化合物としては、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランやγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどがあるが、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが最も好ましい。これを用いた耐熱光学材料は透明性に優れ、高温（３００℃）での貯蔵弾性率の低下が少ない。その理由として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いた場合、シリカ成分の架橋密度が高く、熱硬化性化合物中にナノオーダーでシリカ成分が分散するためと考えられる。
【００４３】
オルガノシリケート化合物のゾル−ゲル反応は、水と、触媒としての有機金属を加えて行うことができる。有機金属を用いた場合、中性状態で反応が進行するため、反応終了後に材料中に酸や塩基が残存することがない。従って、有機金属を用いてゾル−ゲル反応を行った有機・無機複合材料は、電気配線とともに基板上に搭載される導波路において、酸や塩基を用いた場合に比較し、大幅に導波路、電気配線の信頼性を向上させることができる。
【００４４】
有機金属として、例えば、有機錫化合物を使用することができる。この有機錫化合物としては、ジブチルジラウリン酸錫、ジオクチルジラウリン酸錫、ジブチル錫ジアセテート、錫（ＩＩ）オクトエート、ジブチル錫ジアシレート、ビス（アセトキシジブチル錫）オキサイド、ビス（ラウロキシジブチル錫）オキサイド、ジブチル錫ビスアセチルアセトナート、ジブチル錫ビスマレイン酸モノブチルエステル、ジオクチルビスマレイン酸モノブチルエステルなどがある。また、有機金属の他の例として、第二鉄オクトエート、鉛オクトエート、ラウリン酸鉛、ナフテン酸コバルト、ジイソプロポキシチタンビス（アセチルアセトナート）、チタンテトラ（アセチルアセトナート）、ジオクタノキシチタンジオクタネート、ジイソプロポキシチタンビス（エチルアセトアセテート）などがある。これらは、単独でもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。
【００４５】
オルガノシリケート化合物ゾルと熱硬化性化合物の熱処理物の重量平均分子量（ＭＷ）は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）測定によりポリスチレン換算値で２０００〜５００００が好ましい。ＭＷ２０００以下では、作製した耐熱光学材料の高温（３００℃）貯蔵弾性率の低下が大きく、本発明の耐熱光学材料に用いることができない。また、ＭＷ５００００以上では、高粘度になり流動性も低下し、基板上に均一の厚さに製膜することが困難である。有機溶媒を加えても完全に溶解しない。
【００４６】
室温の弾性率と３００℃における弾性率の比（Ｅ’（室温）／Ｅ’（３００℃））は１０以下であることが望ましい。実施例で説明するように、弾性率の比を１０以下にすることにより、高温おける弾性率の変化を少なくでき、クラックや剥離を発生しにくくすることができる。比較例１〜４に示すように弾性率の比が１０を越えると、高温おける弾性率が低下し、光導波路の光学材料として用いにくくなる。
【００４７】
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシゲルマニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウムなどの金属アルコキシドを添加し、有機・無機複合材料中の無機成分の割合を増加させることで、光導波路材料の耐熱性が更に向上すると期待される。
【００４８】
しかし、テトラエトキシシランを１４〜４９ｗｔ％の割合で含有させた材料を用いて検討を行ったところ、紫外線照射及びポストベークによる硬化後、その硬化物にはクラックや発泡が観察された。これらクラックや発泡は、テトラメトキシシランの含有率が大きい場合に、より顕著に現れた。また、テトラエトキシシランのような金属アルコキシドは４つのアルコキシド基を持つため、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのような３つのアルコキシド基の化合物に比較し、ゾル−ゲル反応時の架橋密度がより高くなり、反応中に生成物がゲル化する可能性が高くなる。また、４つのアルコキシド基を持つ金属を添加することで、生成する金属酸化物の微粒子の粒径がより大きくなる可能性が高くなる。粒径の大きい微粒子が材料中に存在すると、光散乱によって導波光強度が小さくなり、光損失が大きくなる。従って、光導波路用材料を安定に得るとともに光損失を小さくするため、本発明では、これらアルコキシド基のみを官能基としてもつ金属は用いない。
【００４９】
熱硬化性化合物は、具体的に述べると、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ、１，４−シクロヘキセンＡジグリシジルエーテル型エポキシ、ビシクロヘキシルジグリシジルエーテル型エポキシ、３，４−エポキシシクロヘキセニル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、１，２：８，９ジエポキシリモネンなどがある。
【００５０】
特に、３，４−エポキシシクロヘキセニル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、１，２：８，９ジエポキシリモネン、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル型エポキシ、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル型エポキシ、ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル型エポキシ、脂肪族エポキシ、フッ素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル型エポキシ、フッ素化脂肪族エポキシ、フェノールノボラック型エポキシ、フタル酸、ダイマー酸などの多塩基酸とエピクロルヒドリンの反応により得られるグリシジルエステル型エポキシなどがある。
【００５１】
これらは、要求される屈折率を調整するため、単独で用いても二種類以上を混合して用いてもよい。エポキシ樹脂は製品やそのグレードにより、ＯＨ基の存在するものとしないものがあるが、ＯＨ基の無いエポキシ樹脂も用いることができる。エポキシ樹脂のＮａ+ 、Ｃｌ-などのイオン性不純物は、信頼性に優れた光導波路を得るためにはできるだけ少ないものが好ましく、具体的には、５００ｐｐｍ以下であることが望ましい。
【００５２】
光酸発生剤は、具体的例として、ＣＩ−５１０２、ＣＩ２８５５、アデカオプトマーＳＰ−１５０、アデカオプトマーＳＰ−７０、サンエイドＳＩ−１１０Ｌ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ２６１などがある。光酸発生剤は必要に応じて、単体または二種類以上を組み合わせて配合することができる。
【００５３】
オルガノシリケート化合物にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用い、熱硬化性化合物に３，４−エポキシシクロヘキセニル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、光酸発生剤にアデカオプトマーＳＰ−１７０を用いた耐熱光学材料を、ｉ線（３６５ｎｍの紫外線）４．０Ｊ／ｃｍ2 （強度４０．２ｍＷ／ｃｍ2 ）で露光すると、カチオン重合により樹脂は２００℃以上に発熱する。従って、熱酸発生剤や光・熱酸発生剤も光酸発生剤と併用することができる。
【００５４】
熱酸発生剤は、アデカオプトンＣＰ−６６、アデカオプトンＣＰ−７７、サンエイドＳＩ−１００Ｌ、サンエイドＳＩ−１４５、サンエイドＳＩ−１５０、サンエイドＳＩ−１６０、ＣＩ−２６２４、ＣＩ−２６３９などがある。光・熱酸発生剤には、ＣＩ−２８５５、サンエイドＳＩ−６０Ｌ、サンエイドＳＩ−８０Ｌ、サンエイドＳＩ１００Ｌなどがある。
【００５５】
光酸発生剤は、光学材料中に酸を発生させるため、光導波路、電気配線などの信頼性を向上させるために、その配合量をできるだけ少なくすることが好ましい。また、光酸発生剤は紫外領域あたりに強い吸光度をもっており、光導波路中を伝搬する光の波長まで吸収のすそ引きをもち、光損失が大きくしてしまうため、光酸発生剤の配合量はできるだけ少なくすることが好ましい。具体的には、０．０５〜５．０ｐｈｒが好ましい。
【００５６】
本発明で用いられる光酸発生剤をオルガノシリケート化合物と水の反応物及び熱硬化性化合物との混合熱処理物に配合して感光性耐熱光学材料を作ることができる。この場合、光（ＵＶ）照射によって光酸発生剤から発生した酸が触媒となって熱硬化性樹脂のエポキシ基を反応させるので、ネガ型の耐熱光学材料となる。ポイントは露光して硬化するとき、発泡が起こらない点にある。金属アルコキシドとエポキシ樹脂及び光酸発生剤から成る感光性組成物を露光すると激しく発泡する。その理由は、発生した酸がエポキシ基より早く金属アルコキシドに作用したためと考えている。
【００５７】
また、熱硬化性化合物を加えずに熱処理したオルガノシリケート化合物と水の反応物に熱硬化性化合物を加えた混合物に、光酸発生剤を配合したものを露光すると、この場合も激しく発泡する。これも光により発生した酸が、エポキシ基よりオルガノシリカ化合物のアルコキシシランに一気に働くためと考えられる。一方、オルガノシリケート化合物と水の反応物に熱硬化性化合物を加えて熱処理を施した場合、露光、硬化をしても発泡は全くない。
【００５８】
本発明のように熱処理を施した場合、オルガノシリケート化合物と水の反応物が熱硬化性化合物中においてナノレベルで分散したため、反応が穏やかに進むためと考えられる。反応時に発泡しないことは、耐熱光学材料にとって重要である。
【００５９】
オルガノシリケート化合物と熱硬化性化合物との混合割合（重量比）は、（Ａ）：（Ｂ）＝１００：６０〜１００：１４０にすることが好ましい。オルガノシリケート化合物と水の反応物と熱硬化性化合物の当量比が１００：＜８０になると、露光、硬化した耐熱光学材料は極めて脆くなり、実用上取り扱いが困難である。オルガノシリケート化合物と水の反応物と熱硬化性化合物の当量比が１００：＞１４０になると、高温での弾性率の低下が大きくなり、オルガノシリケート化合物を配合させた効果が少ない。
【００６０】
光導波路は、周囲（クラッド部）よりわずかに高屈折率部（コア部）を作ることにより、コア部に入力された光の信号はコア部分を反射しながら進むようになる。コアの導波形状により、光の分岐や合波などができる。従って、光導波路材料には、コア材の高屈折率部とクラッド材の低屈折率部が必要である。
【００６１】
例えば、オルガノシリケート化合物にγ−グリシドキシプロピル−トリメトキシシランを用い、熱硬化性化合物に３，４−エポキシシクロヘキセニル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートを用いて混合熱処理したものに、光酸発生剤を配合して露光したところ、耐熱光学材料の屈折率は１．５０２１（８３０ｎｍのとき）であった。従って、脂環式エポキシ樹脂に比べ高屈折率のナフタレン型エポキシ樹脂や、低屈折率のフッ素化エポキシ樹脂を配合することにより、屈折率を任意に変えることができる。
【００６２】
露光には、一般的なｉ線強度を有するＵＶ露光機を用いることができる。現像液は、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）、アセトン、酢酸エチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液などを用いることができる。これらを単独又は混合して、或いは濃度を変えて用いても良い。
【００６３】
本発明の耐熱光学材料には、赤燐、燐酸エステル、メラミン、メラミン誘導体、トリアジン環を有する化合物、シアヌル酸誘導体、イソシアヌル酸誘導体の窒素含有化合物、シクロホスファゼンなどの燐窒素含有化合物、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化モリブデン、フェロセンなどの金属化合物、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどの酸化アンチモンによる難燃剤を、透明性を損なわない程度に、単独あるいは二種以上を組み合わせて配合することができる。
【００６４】
さらに、本発明の耐熱光学材料には、ヒンダードフェノール類などの熱酸化防止剤を、透明性を損なわない程度に、単独あるいは二種以上を組み合わせて配合することができる。
【００６５】
本発明の耐熱光学材料は、上記各種成分を均一に混合できるものであれば、いかなる手法を用いても調整できる。一般的には、所定量を秤量した後、ハイブリッドミキサー（例えば、ＫＥＹＥＮＣＥ社製「ＭＨ５００型」）などによって、混練及び脱泡を行う方法がある。
【実施例】
【００６６】
次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００６７】
（１）供試材料
実施例及び比較例で用いた供試材料を以下に示す。以後、これらは略号で示す。
（イ）オルガノシリケート化合物＝γ−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン（チッソ株式会社製、商品名＝Ｓ５１０、略号ＧＴＭＳ）
（ロ）ジラウリル酸ジブチル錫（和光純薬社製）
（ハ）エポキシ樹脂＝３，４−エポキシシクロヘキセニル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート（ダイセル株式会社製、商品名＝セロキサイド２０２１Ｐ、略号２０２１）
（ニ）エポキシ樹脂＝ビスフェノールＦエポキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名＝ＹＤＦ−８１７０Ｃ、エポキシ当量１６０、略号ＹＤＦ）
（ホ）エポキシ樹脂＝ビスフェノールＡエポキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名＝ＹＤ−８１２５、エポキシ当量１７５、略号８１２５）
（へ）光酸発生剤＝アデカオプトマー  ＳＰｌ７２（旭電化社製、略号１７２）
（ト）光酸発生剤＝アデカオプトマー  ＳＰｌ７０（旭電化社製、略号１７０）
（チ）熱酸発生剤＝アデカオプトン  ＣＰ−６６（旭電化社製、略号６６）
【００６８】
（２）合成法
合成法は特開２０００−０９７０９号公報に記載の方法に準拠した。ＧＴＭＳ１００．０ｇ（０．４２３ｍｏｌ）と水１０．０ｇとジラウリル酸ジブチル錫１．０ｇ（０．００２２ｍｏｌ）を３０分間攪拌した後、１６時間室温で放置する。これを攪拌羽根の付いた四つ口フラスコに２０２１を９３ｇ（０．３６９ｍｏｌ）と共に加え、窒素ガスを導入しつつ、攪拌しながら１５０℃のオイルバスでメタノールと水を流しながら４時間反応させ、熱処理品を得た。
【００６９】
この方法に準拠して得た熱処理品に光酸発生剤などを配合して、実施例１〜６、及び比較例３と比較例５の耐熱光学材料を作製した。また、図１の耐熱光学材料から作製した光導波路は以下の試験により評価した。
図１は、耐熱光学材料の組成と諸特性の関係を示す測定比較図である。
【００７０】
（３）伝送損失の測定方法
耐熱光学材料の伝送損失は、コア材に本発明の耐熱光学材料を用いたＰＯＦ（プラスチックオプチカルファイバー）を作製し、カットバック法から求めた。外径１．３ｍｍ、内径０．８ｍｍのテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体チューブ内に、実施例で作製した耐熱光学材料を孔径０．１μｍのメンプランフィルターを通して封入し、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体チューブを通してｉ線を１０．０Ｊ／ｃｍ2 露光した。更に、露光後１２０〜１６０℃の範囲で３０分間硬化してＰＯＦを得た。その両端を切断し、入射側のＰＯＦのコア端面に８３０ｎｍ光を入射し、出射側のコア端面にパワーメータを設置して透過出力をｄＢ単位で求め、次の（数式１）からＰＯＦの長さに対する出力をプロットし、傾きから耐熱光学材料の伝送損失（ｄＢ／ｃｍ）を求めた。
出力（ｄＢ）＝−１０×ｌｏｇ（透過出力）        ・・・（数式１）
【００７１】
（４）光導波路の作製方法
図２は、耐熱光学材料を用いた光導波路の製作工程を示す。図２を参照して光導波路の製造方法を説明する。
（イ）図２の（ａ）のように、基板としての石英ガラス１上に、硬化後に４０μｍの厚さになるように調整したアプリケータによって下部クラッド材２（下部クラッド材層）を塗布した。ついで、ｉ線を４．０Ｊ／ｃｍ2 露光した。その後、１２０℃で０．５時間加熱した。
（ロ）図２の（ｂ）のように、下部クラッド材２の上に、硬化後に７５±２μｍの厚さになるように調整したアプリケータでコア材３（コア層）を塗布した。
（ハ）図２の（ｃ）のように、コア材３の表面に、幅が７５μｍ、その長さが７０ｍｍのフォトマスク４を乗せ、ｉ線を５．０Ｊ／ｃｍ2 露光した。
（ニ）図２の（ｄ）のように、現像液にＭＥＫを用い、フォトマスク４を３０秒間現像し、コア５を形成した。スピンアウト後、更に１２０℃／０．５時間加熱した。
（ホ）図２の（ｅ）のように、コア５及び下部クラッド材２の露出面を覆うようにして、上部クラッド材６（上部クラッド層）を下部クラッド材２のときと同様にして塗布し、更に硬化を行った。
（ヘ）コア５の入射端面及び出射端面は、Ｄｉｓｃｏ社製のオートマチックダイシングソー「ＤＡＤ５２０型」を用いて切断し、光導波路を作製した。
【００７２】
図２に示す方法で作製された光導波路は、透明性に優れた耐熱光学材料を用いて作られるため、光損失が低減され、伝送損失の小さい光導波路を得ることができる。
【００７３】
（５）貯蔵弾性率の測定
レオロジー社製のＤＶＥレオスペクトロメータを用い、２℃／分の速度で室温から３００℃までの貯蔵弾性率と、ｔａｎδを測定した。測定条件は、チャック間距離２０ｍｍ、周波数１０Ｈｚ、変移振幅１．０μｍの引っ張りモードとした。３０℃と３００℃の貯蔵弾性率の比（室温の貯蔵弾性率／３００℃の蔵弾性率）を求め、高温の弾性率の低下を評価した。
【００７４】
（６）ハンダリフロー試験
Ｍａｌｏｍ社製のリフローシュミレーター「ＲＳ−２型」を用いて、作製した光導波路のはんだリフロー試験を行った。窒素雰囲気下において、次の加熱条件を三回繰り返して光導波路の伝送損失を測定した。
【００７５】
リフロー条件＝１５０℃／１分（昇温）＋１５０℃／２分（保持）＋２８０℃／０．５分（昇温）＋３００℃／０．５分（保持）＋１５０℃／０．５分（降温）＋５０℃／１分（降温）。
【００７６】
（実施例の評価）
図１に示すように、実施例１〜６で作製した本発明の耐熱光学材料は、０．０８〜０．１２（ｄＢ／ｃｍ）と伝送損失が小さい。室温と３００℃の貯蔵弾性率の比は３．０〜６．０であり、高温での弾性率の低下が小さい。比較例１〜４の光学材料は、伝送損失が０．１１〜１．２０（ｄＢ／ｃｍ）であるが、室温と３００℃の貯蔵弾性率の比が３７．０〜４６．２と高温弾性率の低下が大きい。比較例５は、熱硬化性化合物を加えずに熱処理したオルガノシリケート化合物ゾルに、熱硬化性化合物と光酸発生剤を混合したものである。露光時にオルガノシリカゾルが激しく発泡し、透明な光学材料にならなかった。実施例１〜６の場合、露光してもＰＯＦ中に発泡を生じなかった。また、実施例１〜６からわかるように、貯蔵弾性率の比は３．０〜６．０であるので、１０以下であれば高温弾性率の低下の影響は現れないともの考えられる。
【００７７】
【表１】
2005250287.tif 000009
表１は、図１の実施例及び比較例の材料を用いて、露光・現像法により作製した光導波路のはんだリフロー前後の伝送損失の結果を示す。実施例７〜９のはんだリフロー試験後の伝送損失は、比較例６〜比較例７に比べて大幅に小さいことが分かる。実施例１０は、比較例１をコア材にし、クラッド材に実施例２を用いたものであるが、耐熱光学材料の影響により、はんだリフロー試験後の伝送損失が小さい。これは本発明の効果である。
【００７８】
（耐熱光学材料及び光導波路の実施の形態の効果）
以上、実施例と比較例に示したように、本発明の耐熱光学材料は、透明性及び低伝送損失に優れ、高温における弾性率の低下も少ない。また、いずれも液状であり、この範囲ではコア層の厚膜化が可能である。更に、本発明の耐熱光学材料を用いて作製した光導波路は、はんだリフロー試験後においても伝送損失の増加が小さいため、高信頼性の光・電気混載基板に好適である。また、光酸発生剤の配合により、露光・現像法による導波路の作製がローコストに行えるようになる。
【００７９】
（光・電気混載基板の実施の形態）
図３は、光・電気混載基板の一例を示す。光・電気混載基板１０は、石英ガラス１上にＰＬＣ（平面光波回路）１１を形成し、このＰＬＣ１１上に光導波路、光部品、及び電子部品（光−電気変換回路、電気−光変換回路など）を搭載した構成になっている。
【００８０】
ＰＬＣ１１の所定位置には、光変調器、光合波器、光分波器、光合分波器などの光信号処理回路１２が形成されている。この光信号処理回路１２の両側には、上記した本発明の耐熱光学材料を用いた一対の光導波路１３，１４と、光導波路１５，１６が形成されている。光導波路１５にはＬＤ（レーザダイオード）１７が接続され、光導波路１６にはＰＤ（フォトダイオード）１８が接続されている。更に、ＬＤ１７及びＰＤ１８には、電気信号入力及び電気信号出力をとり扱う電気信号線及び電源線などの信号線１９，２０が接続されている。光導波路１３〜１６は、図２に示した方法、材料、及び製造装置を用いて作られる。
【００８１】
例えば、光信号処理回路１２が光合分波器であった場合、信号線１９への信号入力に基づいてＬＤ１７は光信号を生成する。光信号処理回路１２は、ＬＤ１７による光信号を光導波路１５を介して取り込み、この光信号を光導波路１３から入射した光に合波し、光導波路１４へ出力する。また、光信号処理回路１２は、光導波路１３からの光信号の一部を分波して光導波路１６を経てＰＤ１８に入射させる。ＰＤ１８は、光導波路１６からの光信号を光−電気変換して電気信号出力にする。
【００８２】
（光・電気混載基板の実施の形態の効果）
図３の光・電気混載基板１０によれば、光導波路１３〜１６に図２に示した光導波路を用いているため、光損失が低減され、伝送損失を小さくすることができる。さらに、高温での弾性率の変化が少ないため、クラックなどを低減できる。また、酸や塩基の影響を受けないので、電気配線の劣化が低減され、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】耐熱光学材料の組成と諸特性の関係を示す測定比較図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光導波路の製作工程を示す工程図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光・電気混載基板の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  石英ガラス
２  下部クラッド材
３  コア材
４  フォトマスク
５  コア
６  上部クラッド材
１０  光・電気混載基板
１１  ＰＬＣ（平面光波回路）
１２  光信号処理回路
１３，１４，１５，１６  光導波路
１７  ＬＤ（レーザダイオード）
１８  ＰＤ（フォトダイオード）
１９，２０  信号線
【図１】
2005250287.tif 000016
【図２】
2005250287.tif 000017
【図３】
2005250287.tif 000018