聚合物光波导路薄膜制造技术

本发明专利技术涉及在用聚合物材料构成芯和包层的聚合物光波导路薄膜中，以在表面和里面的至少一个面上设置由比上述包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层为特征的聚合物光波导路薄膜。按照本发明专利技术能够得到在包层上发生损伤少的薄膜，而且能够得到耐溶剂性优良，即使和丙酮那样广泛使用的溶剂接触也不产生裂纹的聚合物光波导路薄膜。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于使用含氟的聚酰亚胺系树脂的聚合物光波导路薄膜及其制造方法。
技术介绍
伴随近年来的计算机和互联网的普及，信息传输需要正在急剧增大。因此，希望将传输速度迅速的光传输普及至计算机等的末端信息处理装置。为了实现这一愿望，需要廉价而大量地制造在光互联中使用高性能的光波导路等使发送机能和接收机能一体化的小型光收发模块。作为光波导路的材料，已知有玻璃或半导体材料等无机材料、树脂。在由树脂制造光波导路的场合，能够在大气压中通过涂布和加热进行成膜过程，因此有装置和过程简单的优点。作为构成光波导路和包层的树脂，已知有各种各样的树脂，但特别期待玻璃转变温度(Tg)高、耐热性优良的聚酰亚胺系树脂。在利用聚酰亚胺系树脂形成芯和包层的情况下，能够期待长期可靠性，也能够期待耐软钎焊。过去，因为在由玻璃、硅等无机材料，丙烯酸树脂等有机材料构成的厚基片上形成有这样的芯和包层构成的光波导路，所以没有挠曲性。因而，用于挠性的光配线或分路等是困难的。因此，也正在制作仅由聚合物材料形成的芯和包层来构成的具有挠曲性的聚合物光波导路薄膜。通过在由玻璃、硅等无机材料，丙烯酸树脂等有机材料构成的厚基片上设置包层，在该包层上设置芯，设置包层覆盖该芯，而形成聚合物光波导路薄膜，接着从基片上剥离该薄膜来制造具有这样的挠曲性的聚合物光波导路薄膜。但是，如果基片和薄膜的粘结性过弱，在制造途中往往发生薄膜从基片剥离，另外如果基片和薄膜的粘结性过强，从基片剥离薄膜就变得困难。因此，希望在制造过程中基片和薄膜的粘结牢固，而在制造后薄膜能够容易从基片剥离的方法，但以往的方法在这点上不能说是足够的。如前面所述，由于使用含氟的聚酰亚胺系树脂，与使用玻璃等无机材料相比，用简单得到工艺过程就能够得到光学特性优良的光学器件。但是，在光波导路薄膜的制造过程中在包层表面发生损伤，或基片和含氟的聚酰亚胺系树脂薄膜的粘结力低，因此在制造过程中往往发生薄膜从基片剥离。再有，含氟的聚酰亚胺系树脂耐溶剂性差，因而在洗净过程中能够使用的溶剂受到极大限制，在使用像丙酮那样广泛使用的溶剂的场合，也存在发生裂纹的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供，在包层上发生损伤少、而且耐溶剂性优良、即使和像丙酮那样广泛使用的溶剂接触也不发生裂纹的聚合物光波导路薄膜。本专利技术的其他目的是提供，在聚合物光波导路薄膜的制造过程中，在包层表面不发生损伤，或薄膜不发生从基片剥离，而且在洗净过程中即使使用像丙酮那样广泛使用的溶剂也不发生裂纹的聚合物光波导路薄膜的制造方法。本专利技术提供聚合物光波导路薄膜，其特征为，在用聚合物构成芯和包层的聚合物光波导路薄膜中，在表面和里面的至少一个面上设置由比上述包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层。本专利技术还提供聚合物光波导路薄膜，其特征为，在上述薄膜中，薄膜的弹性率是2～9Gpa。另外，本专利技术还提供在两面具有耐溶剂性保护层的聚合物光波导路薄膜的制造方法，其特征为，通过依次地实施在形成二氧化硅覆膜的硅基片上设置由比包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层的工序、设置下部包层的工序、在下部包层上设置芯的工序、设置上部包层以覆盖该芯的工序以及在上部包层上设置由比该包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层的工序，在硅基片上形成聚合物光波导路薄膜，然后将其浸渍在水中使聚合物光波导路薄膜从硅基片剥离。再者，本专利技术提供在一面具有耐溶剂性保护层的聚合物光波导路薄膜的制造方法，其特征为，通过依次地实施在形成二氧化硅覆膜的硅基片上设置由比包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层的工序、设置下部包层的工序、在下部包层上设置芯的工序、以及设置上部包层以覆盖该芯的工序，在硅基片上形成聚合物光波导路薄膜，然后将其浸渍在水中使聚合物光波导路薄膜从硅基片剥离。附图说明图1是说明测定本专利技术的聚合物光波导路薄膜的弹性率的原理图。具体实施例方式在本专利技术中，所谓“聚合物光波导路薄膜”意味着是由芯-包层结构构成的平面型光波导路薄膜，和具有基片的以往的光波导路不同，不包含基片或者与其相当的部分，实质上仅由聚合物构成的具有挠曲性的聚合物光波导路薄膜。本专利技术是以在光波导路薄膜的两面或者一面设置有耐溶剂性保护层为特征。本专利技术的在两面具有耐溶剂性保护层的聚合物光波导路薄膜，例如通过依次实施在形成二氧化硅(SiO2)覆膜(厚度最好是0.5～10μm)的硅基片上设置由比包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层(厚度较好是0.5～20μm，最好是0.5～10μm)的工序、设置下部包层(厚度最好是5～30μm)的工序、在下部包层上设置芯(厚度较好是4～20μm，最好是4～15μm)的工序、设置上部包层(厚度最好是5～30μm)以覆盖该芯的工序、以及在上部包层上设置由比包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层(厚度较好是0.5～20μm，最好是0.5～10μm)的工序，在硅基片上形成聚合物光波导路薄膜(厚度较好是20～150μm，最好是20～70μm)，然后将其浸渍在水中使聚合物光波导路薄膜从基片剥离来制造。另外，本专利技术的在一面具有耐溶剂性保护层的聚合物光波导路薄膜，例如通过依次实施在形成二氧化硅(SiO2)覆膜(厚度最好是0.5～10μm)的硅基片上设置由比包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层(厚度较好是0.5～20μm，最好是0.5～10μm)的工序、设置下部包层(厚度最好是5～30μm)的工序、在下部包层上设置芯(厚度较好是4～50μm，最好是4～15μm)的工序、以及设置上部包层(厚度最好是5～30μm)以覆盖该芯的工序，在硅基片上形成聚合物光波导路薄膜(厚度较好是20～150μm，最好是20～70μm)，然后将其浸渍在水中使聚合物光波导路薄膜从基片剥离来制造。作为构成本专利技术的聚合物光波导路薄膜的芯和包层的聚合物材料，可举出聚酰亚胺系树脂、尤其含氟的聚酰亚胺系树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、溶胶凝胶、硅改性聚合物等，尤其优先选择含氟的聚酰亚胺系树脂。作为含氟的聚酰亚胺系树脂，可举出含氟的聚酰亚胺树脂、含氟的聚(酰亚胺·异吲哚喹唑啉二酮酰亚胺)树脂、含氟的聚醚酰亚胺树脂、含氟的聚酰胺酰亚胺树脂等。在本专利技术的聚合物光波导路薄膜中，作为构成耐溶剂性保护层的聚合物材料，可举出不含氟的聚酰亚胺系树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。上述含氟的聚酰亚胺系树脂的前驱体溶液，通过在N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、γ-丁内酯、二甲亚砜等极性溶剂中，使四羧酸二酐和二胺发生反应而得到。氟可以包含在四羧酸二酐和二胺两者中，也可以包含在任一个中。另外，上述不含氟的聚酰亚胺系树脂的前驱体溶液，通过在N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、γ-丁内酯、二甲亚砜等极性溶剂中，使不含氟的四羧酸二酐和不含氟的二胺发生反应而得到。作为含氟的酸二酐的例子，可举出(三氟甲基)均苯四酸二酐、二(三氟甲基)均苯四酸二酐、二(七氟甲基)均苯四酸二酐、五氟乙基均苯四酸二酐、双{3，5-二(三氟甲基)苯氧基}均苯四酸二酐、2，2-双(3，4-二羧苯基)六氟丙烷二酐、5，5′-双(三氟甲基)-3，3′-4，4′-四羧基联苯二酐、2，2′-5，5′-四(三氟甲基)-3，3′-4，4′-四羧基联苯二酐、5，5′-双(三氟甲基)-3，3′-4，4′-四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物光波导路薄膜，其特征在于，在用聚合物材料构成芯和包层的聚合物光波导路薄膜中，在表面和里面的至少一个面上设置由比上述包层耐溶剂性优良的聚合物材料构成的保护层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口正利，高桥亨，鲤渕滋，宫寺信生，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]