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JP6003147B2 - SUBSTRATE WITH LENS AND ITS MANUFACTURING METHOD, OPTICAL WAVEGUIDE WITH LENS AND ITS MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description

本発明は、基板に光学レンズが形成されたレンズ付き基板及びその製造方法と、このレンズ付き基板を有するレンズ付き光導波路及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a substrate with a lens in which an optical lens is formed on the substrate, a method for manufacturing the same, an optical waveguide with a lens having the substrate with a lens, and a method for manufacturing the same.

IC技術やLSI技術において、動作速度や集積度の向上のために、電気配線基板における電気配線の一部を光ファイバや光導波路等の光配線に置き換え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われている。
例えば、特許文献1には、表面に光学素子を備えたICチップの上方に光導波路フィルムを設置し、これらICチップと光導波路フィルムとの間で光通信を行うことが開示されている。ところが、特許文献1のように光学素子のような光通信手段を備えた基板と光導波路のような光通信手段との間で光通信を行う場合、これら光通信手段同士を高精度に位置決めして実装しないと光通信することができないという問題がある。
In IC technology and LSI technology, in order to improve operation speed and integration, a part of the electrical wiring on the electrical wiring board is replaced with optical wiring such as an optical fiber or an optical waveguide, and the optical signal is used instead of the electrical signal. Things have been done.
For example, Patent Document 1 discloses that an optical waveguide film is installed above an IC chip having an optical element on the surface, and optical communication is performed between the IC chip and the optical waveguide film. However, when optical communication is performed between a substrate provided with optical communication means such as an optical element and an optical communication means such as an optical waveguide as in Patent Document 1, these optical communication means are positioned with high accuracy. There is a problem that optical communication cannot be performed without mounting.

この問題を解決するために、基板の表面にマイクロレンズを設けることが行われている。
例えば、特許文献2には、透明基板の表面にマイクロレンズが設置されたレンズ付き基板が開示されている。このレンズ付き基板を製造するには、透明基板の表面に感光性樹脂レジストを形成すると共に基板の裏面に開口部を有する遮光膜を形成する。次いで、遮光膜側から光を照射して、感光性樹脂レジストのうち遮光膜の開口部との対向位置に存在する部分を露光した後、現像して円柱状のレジスト構造物を形成する。その後、このレジスト構造物を加熱し、レジスト構造物の表面を熱ダレさせることにより、マイクロレンズが製造される。
In order to solve this problem, a microlens is provided on the surface of the substrate.
For example, Patent Document 2 discloses a lens-attached substrate in which a microlens is installed on the surface of a transparent substrate. In order to manufacture this lens-attached substrate, a photosensitive resin resist is formed on the surface of the transparent substrate, and a light shielding film having an opening is formed on the back surface of the substrate. Next, light is irradiated from the light shielding film side to expose a portion of the photosensitive resin resist that is located at a position facing the opening of the light shielding film, and then developed to form a cylindrical resist structure. Thereafter, the resist structure is heated, and the surface of the resist structure is heated to produce a microlens.

特開2006−11210号公報JP 2006-11210 A 特開2004−361858号公報JP 2004-361858 A

特許文献2のように基板の表面にレンズを形成する場合、レンズと基板とが強固に固定できないという問題がある。また、前述のとおり、基板の裏面側から光照射して基板表面の感光性樹脂レジストを露光するため、当該光及び光信号波長を透過する透明基板にしかレンズを設置することができないという問題もある。たとえ光信号波長を透過する基板でもその透過性が悪いと光伝搬損失に繋がっていた。
なお、上記のように基板の裏面側から光照射することに代えて、基板の表面側からマスクを介して光照射することも考えられる。しかし、この場合も、レンズと基板とが強固に固定できないという問題、基板の表面側からレンズ内に入射した光を基板の裏面側等に伝達するためには光信号波長を透過する透明基板にしかレンズを設置することができないという問題、及びたとえ光信号波長を透過する基板でもその透過性が悪いと光伝搬損失に繋がるという問題がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、レンズと基板との固定強度が高く、光ロスが少なく、光信号波長に対して透明基板及び非透明基板のいずれを用いることも可能であるレンズ付き電気配線基板及びその製造方法と、当該電気配線基板を備えたレンズ付き光導波路及びその製造方法を提供することを目的とする。
When a lens is formed on the surface of a substrate as in Patent Document 2, there is a problem that the lens and the substrate cannot be firmly fixed. Further, as described above, since the photosensitive resin resist on the substrate surface is exposed by irradiating light from the back side of the substrate, there is a problem that the lens can be installed only on the transparent substrate that transmits the light and the optical signal wavelength. is there. Even a substrate that transmits an optical signal wavelength has poor light transmission, leading to light propagation loss.
Instead of irradiating light from the back surface side of the substrate as described above, it is also conceivable to irradiate light from the front surface side of the substrate through a mask. However, also in this case, the lens and the substrate cannot be firmly fixed, and in order to transmit the light incident on the lens from the front surface side of the substrate to the back surface side of the substrate, the transparent substrate that transmits the optical signal wavelength is used. However, there is a problem that only a lens can be installed, and even a substrate that transmits an optical signal wavelength has a problem that it leads to a light propagation loss if its transparency is poor.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a high fixing strength between the lens and the substrate, a small optical loss, and it is possible to use either a transparent substrate or a non-transparent substrate for the optical signal wavelength. It is an object to provide an electric wiring board with a lens and a manufacturing method thereof, an optical waveguide with a lens including the electric wiring board, and a manufacturing method thereof.

本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、レンズ部材の基端部側を基板のスルーホール内部に配置すると共に、レンズ部材の先端部側を基板から突出させて当該突出部に凸面を形成し、かつ当該スルーホール内に空隙が生じないように透明部材を配置することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have arranged the base end side of the lens member inside the through hole of the substrate, and protruded the tip end side of the lens member from the substrate to form a convex surface on the protruding portion. And it discovered that the said subject can be solved by arrange | positioning a transparent member so that a space | gap may not arise in the said through hole, and it came to this invention.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[12]を提供するものである。
[1]スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているレンズ付き基板。
[2]前記基板が、電気配線を有する電気配線板である[1]に記載のレンズ付き基板。
[3]前記透明部材の先端面は前記基板の表面と平行な非レンズ面となっている[1]又は[2]に記載のレンズ付き基板。
[4]前記透明部材の先端面は前記スルーホールから突出した凸レンズ面となっている[1]又は[2]に記載のレンズ付き基板。
[5]下記工程1〜4を含む[1]〜[4]のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
工程1:レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程2:前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程3:前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程4:前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
[6]前記工程2において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化する[5]に記載のレンズ付き基板の製造方法。
[7]前記基板が遮光性を有するものであり、前記工程2において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物のうち前記スルーホールと対向する部分を露光して硬化する請求項5に記載のレンズ付き基板の製造方法。
[8]前記透明樹脂組成物が感光性樹脂組成物である[5]〜[7]のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
[9][1]〜[3]のいずれかに記載のレンズ付き基板と、前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に存在するコア層と、前記コア層上に存在する上部クラッド層と、前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーとを有するレンズ付き光導波路。
[10]前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成する[9]に記載のレンズ付き光導波路。
[11][1]〜[3]のいずれかに記載のレンズ付き基板の前記他方の面に光導波路部材を形成するレンズ付き光導波路の製造方法。
[12]下記工程A〜Fを含む[10]に記載のレンズ付き光導波路の製造方法。
工程A:スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程B:前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程C:前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程D:前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程E:前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程F:前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
That is, the present invention provides the following [1] to [12].
[1] A substrate having a through hole, a lens member extending from the inside of the through hole to the outside of one surface of the substrate, and the other of the substrates in the through hole rather than the lens member A substrate with a lens having a transparent member on the surface side, wherein the base end surface of the lens and the base end surface of the transparent member are in contact with each other inside the through hole, and the front end surface of the lens is A lens-fitted substrate having a convex lens surface that protrudes from the through hole and is convexly curved.
[2] The lens-attached substrate according to [1], wherein the substrate is an electrical wiring board having electrical wiring.
[3] The lens-attached substrate according to [1] or [2], wherein the front end surface of the transparent member is a non-lens surface parallel to the surface of the substrate.
[4] The lens-attached substrate according to [1] or [2], wherein a tip surface of the transparent member is a convex lens surface protruding from the through hole.
[5] The method for manufacturing a lens-attached substrate according to any one of [1] to [4], including the following steps 1 to 4.
Step 1: The photosensitive resin composition for a lens member is laminated on one surface of the substrate and filled in the through hole, and the transparent resin composition is laminated on the other surface of the substrate and in the through hole. Step of filling Step 2: Irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate to expose and cure the photosensitive resin composition for the lens member, and photocuring or thermosetting the transparent resin composition Step 3: Step of developing and removing an uncured portion of the photosensitive resin composition for a lens member to form a columnar transparent member extending from the inside of the through hole to the outside of one surface of the substrate. 4: Heating the columnar transparent member and dripping the tip of the columnar transparent member protruding from the substrate to form a convex lens surface [6] In the step 2, the substrate A photosensitive resin composition for a lens member is formed by disposing a mask having an opening at a position facing the through hole on the other surface side and irradiating actinic rays from the other surface side through the mask. The method for producing a substrate with a lens according to [5], wherein the object is exposed and cured.
[7] The substrate has a light-shielding property, and in the step 2, by irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate, the through-holes in the photosensitive resin composition for the lens member The manufacturing method of the board | substrate with a lens of Claim 5 which exposes and cures the opposing part.
[8] The method for producing a lens-attached substrate according to any one of [5] to [7], wherein the transparent resin composition is a photosensitive resin composition.
[9] The lens-attached substrate according to any one of [1] to [3], a lower clad layer existing on a surface of the substrate on the other end side of the through hole, and existing on the lower clad layer An optical waveguide with a lens having a core layer to be formed, an upper clad layer existing on the core layer, and a mirror existing in a position facing the lens in the core layer.
[10] The optical waveguide with a lens according to [9], wherein a part of the lower cladding layer constitutes the transparent member.
[11] A method for manufacturing an optical waveguide with a lens, wherein an optical waveguide member is formed on the other surface of the substrate with a lens according to any one of [1] to [3].
[12] The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to [10], including the following steps A to F.
Step A: Filling the through-hole with the photosensitive resin composition for a lens from one side of the through-hole of the substrate having a through-hole and having a light-shielding property, and the other side of the through-hole Step B: forming a transparent resin composition in the through hole and on the other surface Step B: Exposing the photosensitive resin composition for a lens by irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate Step of forming the lower cladding layer by photocuring or thermosetting the transparent resin composition while being cured Step C: developing and removing uncured portions of the photosensitive resin composition for lenses, and the inside of the through hole Forming a columnar transparent member extending over the outside of one surface of the substrate from step D: heating the columnar transparent member and projecting from the substrate out of the columnar transparent member A step of dripping the tip portion to form a convex lens surface Step E: forming a core layer on the surface of the lower clad layer and forming an upper clad layer on the surface of the core layer Step F: the step of forming the core layer Forming a mirror at a position facing the through hole

本発明によると、レンズと基板との固定強度が高く、光ロスが少なく、透明基板及び非透明基板のいずれを用いることも可能であるレンズ付き基板及びレンズ付き光導波路が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a lens-equipped substrate and a lens-equipped optical waveguide that have a high fixing strength between the lens and the substrate, have little optical loss, and can use either a transparent substrate or a non-transparent substrate.

図1(a)は第1の実施の形態に係るレンズ付き基板1の平面図、図1(b)は図1(a)のB−B線に沿う断面図、図1(c)は図1(a)のレンズ部材の正面図である。1A is a plan view of the lens-equipped substrate 1 according to the first embodiment, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. It is a front view of the lens member of 1 (a). 図1のレンズ付き基板の製造方法の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of the board | substrate with a lens of FIG. 第2の実施の形態に係るレンズ付き基板1Aの断面図である。It is sectional drawing of 1 A of board | substrates with a lens which concerns on 2nd Embodiment. 図4(a)は第3の実施の形態に係るレンズ付き基板(レンズ付き電気配線基板)1Bの斜視図、図4(b)は図4(a)のB−B線に沿う断面図である。4A is a perspective view of a lens-equipped substrate (lens-attached electrical wiring substrate) 1B according to the third embodiment, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4A. is there. 図5(a)はレンズ付き基板1Bを図4(a)の上方から見下ろした平面図、図5(b)はレンズ付き基板1Bを図4(a)の下方から見上げた平面図である。5A is a plan view of the lens-equipped substrate 1B as viewed from above in FIG. 4A, and FIG. 5B is a plan view of the lens-equipped substrate 1B as viewed from below in FIG. 4A. 第4の実施の形態に係るレンズ付き基板1Cの断面図である。It is sectional drawing of 1C of board | substrates with a lens which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施の形態に係るレンズ付き基板(レンズ付き電気配線基板)1D(1E)の断面図である。It is sectional drawing of the board | substrate with a lens (electric wiring board with a lens) 1D (1E) based on 5th Embodiment. 図8(a)は第7の実施の形態に係るレンズ付き光導波路20の斜視図、図8(b)はレンズ付き光導波路20の平面図、図8(c)は図8(a)の断面図である。FIG. 8A is a perspective view of the optical waveguide 20 with a lens according to the seventh embodiment, FIG. 8B is a plan view of the optical waveguide 20 with a lens, and FIG. It is sectional drawing. 図9は図8のレンズ付き光導波路20の製造方法を説明する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the optical waveguide with lens 20 of FIG. 図10(a)は第8の実施の形態に係るレンズ付き光導波路30の斜視図、図10(b)はレンズ付き光導波路30の平面図、図10(c)は図10(a)のC−C線に沿う断面図である。FIG. 10A is a perspective view of the optical waveguide 30 with a lens according to the eighth embodiment, FIG. 10B is a plan view of the optical waveguide 30 with a lens, and FIG. 10C is the perspective view of FIG. It is sectional drawing which follows CC line. 第9の実施の形態に係るレンズ付き光導波路40の断面図である。It is sectional drawing of the optical waveguide 40 with a lens which concerns on 9th Embodiment.

[レンズ付き基板及びその製造方法]
<レンズ付き基板>
本発明のレンズ付き基板は、スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているものである。
本発明のレンズ付き基板によると、レンズ部材の基端側が基板のスルーホール内にまで延在しているため、レンズ部材の基板への固定強度が高い。また、レンズ部材の先端側が基板から突出しているため、その分だけ光通信対象との距離を短くすることができ、またその先端部の凸レンズ面が集光可能であるため、光ロスが少ない。更に当該スルーホール内に空隙が生じないように透明部材が配置されているため、スルーホール内における光ロスも少ない。更に、これら透明部材及びレンズ部材を介して光通信するため、基板が透明基板でない場合にあっても、少ない光ロスにて光通信することができる。
本発明のレンズ付き基板は、電気配線を有する電気配線板であってもよい。また、透明部材の先端面は、前記基板の表面と平行な非レンズ面となっていてもよく、スルーホールから突出した凸レンズ面となっていてもよい。
次に、レンズ付き基板の各部材について説明する。
[Substrate with lens and manufacturing method thereof]
<Lens substrate>
The substrate with a lens of the present invention includes a substrate having a through hole, a lens member extending from the inside of the through hole to the outside of one surface of the substrate, and the lens member out of the inside of the through hole. A transparent member present on the other surface side of the substrate, and a base end surface of the lens and a base end surface of the transparent member are in contact with each other inside the through-hole, The front end surface of the lens is a convex lens surface that protrudes from the through hole and is curved convexly.
According to the substrate with a lens of the present invention, since the base end side of the lens member extends into the through hole of the substrate, the fixing strength of the lens member to the substrate is high. Moreover, since the front end side of the lens member protrudes from the substrate, the distance from the optical communication target can be shortened by that amount, and the convex lens surface at the front end can be condensed, so that there is little light loss. Furthermore, since the transparent member is arranged so that no gap is generated in the through hole, there is little light loss in the through hole. Furthermore, since optical communication is performed through the transparent member and the lens member, optical communication can be performed with little optical loss even when the substrate is not a transparent substrate.
The substrate with lens of the present invention may be an electrical wiring board having electrical wiring. Further, the front end surface of the transparent member may be a non-lens surface parallel to the surface of the substrate, or may be a convex lens surface protruding from the through hole.
Next, each member of the substrate with lens will be described.

(基板)
基板の材料としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板などが挙げられ、特に、後述するレンズ部材用感光性樹脂組成物を光硬化するための活性光線に対して遮光効果があることが好ましい。
例えば、透明樹脂を光硬化するための活性光線が紫外光であれば、金属基板、紫外光を透過しないプラスチック基板やガラスエポキシ樹脂基板などが好適に挙げられる。但し、後述するマスクを用いる場合には、遮光効果を有しなくてもよい。
基板の厚みには特に制限はないが、強度の確保及び光路の短縮による光ロスの低減の観点から、基板の厚みは5μm〜1mmであることが好ましく、10μm〜100μmであることがより好ましい。
(substrate)
The material of the substrate is not particularly limited. For example, glass epoxy resin substrate, ceramic substrate, glass substrate, silicon substrate, plastic substrate, metal substrate, substrate with resin layer, substrate with metal layer, plastic film, plastic with resin layer Examples thereof include a film, a plastic film with a metal layer, and an electric wiring board. In particular, it is preferable to have a light shielding effect against actinic rays for photocuring a photosensitive resin composition for a lens member described later.
For example, when the actinic ray for photocuring the transparent resin is ultraviolet light, a metal substrate, a plastic substrate that does not transmit ultraviolet light, a glass epoxy resin substrate, and the like are preferably used. However, when a mask described later is used, the light shielding effect may not be provided.
Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a board | substrate, From the viewpoint of ensuring intensity | strength and reduction of the optical loss by shortening of an optical path, it is preferable that the thickness of a board | substrate is 5 micrometers-1 mm, and it is more preferable that they are 10 micrometers-100 micrometers.

(スルーホール)
スルーホールは、基板に1個以上存在すれば良く、例えば、ドリル加工や、レーザ加工によって好適に形成することができる。また、スルーホールの側面に各種金属を蒸着、スパッタ、めっき等によって形成した金属層付きスルーホールであっても良い。スルーホール外周の基板表面に金属箔を設けると遮光部として用いることができる。
スルーホールの深さ方向と直交する平面視形状としては、特に限定はなく、真円、楕円等の円状;三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形状等であってもよい。また、スルーホール内の空間は、深さ方向の位置によらず同一形状である柱上であってもよく、深さ方向に移動するに従って小さくなるテーパ状であってもよい。
スルーホールの平面視形状の面積は、光ロスに影響のない範囲であれば良く、好ましくは600〜200000μm2であり、より好ましくは2500〜35000μm2である。
(Through hole)
One or more through holes may be present in the substrate, and can be suitably formed by, for example, drilling or laser processing. Moreover, the through hole with a metal layer formed by vapor-depositing, sputtering, plating, etc. on the side surface of the through hole may be used. When a metal foil is provided on the substrate surface around the through hole, it can be used as a light shielding part.
The shape in plan view orthogonal to the depth direction of the through hole is not particularly limited, and may be a circular shape such as a perfect circle or an ellipse; a polygonal shape such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, or a hexagon. Further, the space in the through hole may be on a column having the same shape regardless of the position in the depth direction, or may have a tapered shape that becomes smaller as it moves in the depth direction.
Area of the plan view shape of the through-holes may be any range not affecting the optical loss is preferably 600~200000Myuemu 2, more preferably 2500~35000μm 2.

(レンズ部材)
レンズ部材の材料としては、光信号に対して透明であれば特に制限はないが、後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
この感光性樹脂組成物としては、(a)バインダーポリマーと、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物と、(c)光重合開始剤と、を含有するものが好ましい。
(Lens member)
The material of the lens member is not particularly limited as long as it is transparent to the optical signal, but is preferably a cured product of the photosensitive resin composition from the viewpoint of the manufacturing method described later.
The photosensitive resin composition preferably contains (a) a binder polymer, (b) a photopolymerizable unsaturated compound having an ethylenically unsaturated group, and (c) a photopolymerization initiator.

(a)バインダーポリマーとしては、例えば、ビニル共重合体が挙げられ、具体的には、下記のビニル単量体を重合させて得られたものが挙げられる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−プロピル、アクリル酸iso−プロピル、メタクリル酸iso−プロピル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸iso−ブチル、メタアクリル酸iso−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、メタクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、メタクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸テトラデシル、メタクリル酸テトラデシル、アクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸エイコシル、メタクリル酸エイコシル、アクリル酸ドコシル、メタクリル酸ドコシル、アクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘプチル、メタクリル酸シクロヘプチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸メトキシジエチレングリコール、メタクリル酸メトキシジエチレングリコール、アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、メタクリル酸メトキシジプロピレングリコール、アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、メタクリル酸メトキシトリエチレングリコール、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、アクリル酸2−クロロエチル、メタクリル酸2−クロロエチル、アクリル酸2−フルオロエチル、メタクリル酸2−フルオロエチル、アクリル酸2−シアノエチル、メタクリル酸2−シアノエチル、スチレン、α−メチルスチレン、シクロヘキシルマレイミド、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて重合させてもよい。   (A) As a binder polymer, a vinyl copolymer is mentioned, for example, Specifically, what was obtained by polymerizing the following vinyl monomer is mentioned. For example, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl acrylate , Iso-propyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl acrylate, iso-butyl methacrylate, sec-butyl acrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl acrylate, Tert-butyl methacrylate, pentyl acrylate, pentyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, heptyl acrylate, heptyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, acrylate Chill, octyl methacrylate, nonyl acrylate, nonyl methacrylate, decyl acrylate, decyl methacrylate, dodecyl acrylate, dodecyl methacrylate, tetradecyl acrylate, tetradecyl methacrylate, hexadecyl acrylate, hexadecyl methacrylate, octadecyl acrylate, Octadecyl methacrylate, eicosyl acrylate, eicosyl methacrylate, docosyl acrylate, docosyl methacrylate, cyclopentyl acrylate, cyclopentyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, cycloheptyl acrylate, cycloheptyl methacrylate, benzyl acrylate, Benzyl methacrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, methoxyethyl acrylate, methacrylate Methoxyethyl acid, methoxydiethylene glycol acrylate, methoxydiethylene glycol methacrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol methacrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, methacryl 2-hydroxyethyl acid, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminopropyl acrylate, dimethylaminopropyl methacrylate, 2-chloroethyl acrylate, 2-methacrylic acid 2- Chloroethyl, 2-fluoroethyl acrylate, 2-fluoroethyl methacrylate, acrylic 2-cyanoethyl phosphate, 2-cyanoethyl methacrylate, styrene, α-methylstyrene, cyclohexylmaleimide, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentanyl methacrylate, vinyl toluene, vinyl chloride, vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, Examples include butadiene, isoprene, chloroprene, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like. These may be polymerized singly or in combination of two or more.

さらに、(a)バインダーポリマーとして、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体に、このビニル共重合体が有する官能基と反応して結合する、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、カルボキシル基等の1個の官能基と、少なくとも1個のエチレン性不飽和基とを有する化合物を付加反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性共重合体等を使用することもできる。   Further, (a) as a binder polymer, for example, a vinyl copolymer having a functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, an isocyanate group, an oxirane ring, an acid anhydride, etc. The side chain obtained by the addition reaction of a compound having one functional group such as an oxirane ring, isocyanate group, hydroxyl group, carboxyl group and at least one ethylenically unsaturated group that is bonded by reaction is ethylenic. A radically polymerizable copolymer having an unsaturated group can also be used.

上記カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体の製造に用いられるビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ケイ皮酸、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、イソシアン酸エチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて重合させてもよい。また、必要に応じて、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル単量体以外の上記ビニル単量体を共重合させることができる。   Examples of the vinyl monomer used in the production of the vinyl copolymer having a functional group such as carboxyl group, hydroxyl group, amino group, isocyanate group, oxirane ring, and acid anhydride include acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid. , Fumaric acid, itaconic acid, cinnamic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide, ethyl isocyanate, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, maleic anhydride and the like. These may be polymerized singly or in combination of two or more. Moreover, the said vinyl monomers other than the vinyl monomer which has functional groups, such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, an isocyanate group, an oxirane ring, and an acid anhydride, can be copolymerized as needed.

また、(a)バインダーポリマーの重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値)は、耐熱性、加熱溶融性、塗布性、後述するマイクロレンズアレイ用感光性エレメントとした場合のフィルム性(フィルム状の形態を保持する特性)、溶媒への溶解性、及び、上記現像工程における現像液への溶解性等の観点から、1000〜300000とすることが好ましく、5000〜150000とすることがより好ましい。   In addition, (a) the weight average molecular weight of the binder polymer (measured by gel permeation chromatography and converted to standard polystyrene) was heat resistance, heat meltability, coatability, and a microlens array photosensitive element described later. From the viewpoints of film properties (characteristics for maintaining a film-like form), solubility in a solvent, solubility in a developing solution in the development step, and the like, it is preferably 1000 to 300000, 5000 to 150,000. More preferably.

さらに、(a)バインダーポリマーは、公知の各種現像液により現像可能となるように酸価を規定することが好ましい。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、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等のアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を50〜260mgKOH/gとすることが好ましい。この酸価が、50mgKOH/g以上であると現像が容易となり、260mgKOH/g以下であると、耐現像液性(現像により除去されずにパターンとなる部分が、現像液によって侵されない性質)が十分なものとなる。また、水又はアルカリ水溶液と1種以上の界面活性剤とからなるアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を、16〜260mgKOH/gとすることが好ましい。この酸価が、16mgKOH/g以上であると、現像がより容易であり、260mgKOH/g以下であると、耐現像液性がより十分なものとなる。   Further, (a) the binder polymer preferably has an acid value so that it can be developed with various known developing solutions. For example, when the development is performed using an alkaline aqueous solution such as sodium carbonate, potassium carbonate, tetramethylammonium hydroxide, or triethanolamine, the acid value is preferably 50 to 260 mgKOH / g. When the acid value is 50 mgKOH / g or more, development is facilitated, and when it is 260 mgKOH / g or less, the developer resistance (the property that the portion that becomes a pattern without being removed by development is not affected by the developer) is obtained. It will be enough. Moreover, when developing using the aqueous alkali solution which consists of water or aqueous alkali solution and 1 or more types of surfactant, it is preferable that an acid value shall be 16-260 mgKOH / g. When the acid value is 16 mgKOH / g or more, development is easier, and when the acid value is 260 mgKOH / g or less, the developer resistance is more sufficient.

(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物としては、例えば、多価アルコールとα,β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、グリシジル基含有化合物とα,β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物、ウレタンモノマー、ノニルフェニルジオキシレン(メタ)アクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β'−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β'−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β'−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。本明細書において、(メタ)アクリロキシとは「アクリロキシ及び/又はメタクリロキシ」のことをいい、(メタ)アクリレートとは「アクリレート及び/又はメタクリレート」のことをいい、これらの類似語句も同様の意味である。   (B) As a photopolymerizable unsaturated compound having an ethylenically unsaturated group, for example, a compound obtained by reacting a polyhydric alcohol and an α, β-unsaturated carboxylic acid, 2,2-bis (4- (Di (meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane, a compound obtained by reacting a glycidyl group-containing compound with an α, β-unsaturated carboxylic acid, a urethane monomer, nonylphenyldioxylene (meth) acrylate, γ- Chloro-β-hydroxypropyl-β ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, β-hydroxyethyl-β ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, β-hydroxypropyl-β ′-(meta ) Acryloyloxyethyl-o-phthalate, (meth) acrylic acid alkyl ester and the like. In the present specification, (meth) acryloxy means “acryloxy and / or methacryloxy”, and (meth) acrylate means “acrylate and / or methacrylate”, and these similar phrases also have the same meaning. is there.

上記多価アルコールとα,β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物としては、例えば、エチレン基の数が2〜14であるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレン基の数が2〜14であるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(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)、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the compound obtained by reacting the polyhydric alcohol with an α, β-unsaturated carboxylic acid include, for example, polyethylene glycol di (meth) acrylate having 2 to 14 ethylene groups and 2 propylene groups. ~ 14 polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane diethoxytri (meth) acrylate , Trimethylolpropane triethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropanetetraethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane pentaethoxytri (meth) acrylate, tetramethylolmethanetri (meth) ) Acrylate (pentaerythritol tri (meth) acrylate), tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like.

上記2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシトリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシデカエトキシ)フェニル)等が挙げられる。   Examples of the 2,2-bis (4- (di (meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4- (di (meth) acryloxydiethoxy) phenyl) propane, 2 , 2-bis (4- (di (meth) acryloxytriethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- (di (meth) acryloxypentaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4 -(Di (meth) acryloxydecaethoxy) phenyl) and the like.

上記グリシジル基含有化合物とα,β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシ−プロピルオキシ)フェニル等が挙げられる。   Examples of the compound obtained by reacting the glycidyl group-containing compound with an α, β-unsaturated carboxylic acid include trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate and 2,2-bis (4- (meth)). (Acryloxy-2-hydroxy-propyloxy) phenyl and the like.

上記ウレタンモノマーとしては、例えば、β位にOH基を有する(メタ)アクリルモノマーと、イソホロンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物との付加反応物、トリス((メタ)アクリロキシテトラエチレングリコールイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、エチレンオキシド変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性ウレタンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the urethane monomer include (meth) acrylic monomers having an OH group at the β-position and isocyanate compounds such as isophorone diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, and 1,6-hexamethylene diisocyanate. Addition reaction product, tris ((meth) acryloxytetraethylene glycol isocyanate) hexamethylene isocyanurate, ethylene oxide modified urethane di (meth) acrylate, propylene oxide modified urethane di (meth) acrylate and the like.

上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルエステル等が挙げられる。   Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester, and the like. .

上記の光重合性不飽和化合物は、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。   Said photopolymerizable unsaturated compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(c)活性光線により遊離ラジカルを生成する光重合開始剤としては、例えば、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−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン(「イルガキュア−369」、BASFジャパン(株)商品名)、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(「イルガキュア−907」、BASFジャパン(株)商品名)等の芳香族ケトン;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等のキノン類;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等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、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物;ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体;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等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体;9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9'−アクリジニル)ヘプタン等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。   (C) Examples of photopolymerization initiators that generate free radicals with actinic rays include 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 (“Irgacure-369”, BASF Japan ( Aromatic ketones such as 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one ("Irgacure-907", trade name of BASF Japan Ltd.) 2-ethylanthraquinone, phenanthrenequinone, 2-tert-butylanthraquinone, octamethylanthraquinone 1,2-benzanthraquinone, 2,3-benzanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenanthra Quinones such as quinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone and 2,3-dimethylanthraquinone; benzoin ether compounds such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin phenyl ether; benzoins such as benzoin, methyl benzoin and ethyl benzoin Compound; benzyl derivative such as benzyldimethyl ketal; 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4, 2,4,5-triarylimidazole dimers such as 5-diphenylimidazole dimer; acridine derivatives such as 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9′-acridinyl) heptane; N-phenylglycine , N-phenylglycine derivatives, coumarin compounds and the like.

また、上記2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体において、2つの2,4,5−トリアリールイミダゾールに置換した置換基は同一でも相違していてもよい。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。   In the 2,4,5-triarylimidazole dimer, the substituents substituted with two 2,4,5-triarylimidazoles may be the same or different. Moreover, you may combine a thioxanthone type compound and a tertiary amine compound like the combination of diethyl thioxanthone and dimethylaminobenzoic acid.

本実施形態においては、基板との密着性及び感度の観点から、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体が好ましい。さらに、可視光線透過率の観点から、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−オンがより好ましい。   In the present embodiment, 2,4,5-triarylimidazole dimer is preferable from the viewpoint of adhesion to the substrate and sensitivity. Furthermore, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one is more preferable from the viewpoint of visible light transmittance.

上記の光重合開始剤は、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。   Said photoinitiator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本実施形態における、(a)バインダーポリマーの配合割合は、(a)及び(b)成分の総量100質量部に対して、20〜90質量部とすることが好ましく、30〜85質量部とすることがより好ましく、35〜80質量部とすることが特に好ましく、40〜75質量部とすることが極めて好ましい。この配合割合が20質量部以上であると、塗布性、加熱溶融性、及びフィルム性が向上し、90質量部以下であると、光硬化性及び耐熱性が十分なものとなる。   In this embodiment, the blending ratio of the (a) binder polymer is preferably 20 to 90 parts by mass, and preferably 30 to 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (a) and (b). It is more preferable to set it as 35-80 mass parts, and it is very preferable to set it as 40-75 mass parts. When the blending ratio is 20 parts by mass or more, the coating property, the heat melting property, and the film property are improved, and when it is 90 parts by mass or less, the photocurability and the heat resistance are sufficient.

また、(b)エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物の配合割合は、(a)及び(b)成分の総量100質量部に対して、10〜80質量部とすることが好ましく、15〜70質量部とすることがより好ましく、20〜65質量部とすることが特に好ましく、25〜60質量部とすることが極めて好ましい。この配合割合が10質量部以上であると、光硬化性及び耐熱性が向上し、80質量部以下であると、塗布性、加熱溶融性、及びフィルム性が十分なものとなる。   In addition, the blending ratio of the photopolymerizable unsaturated compound having (b) an ethylenically unsaturated group is preferably 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (a) and (b). It is more preferably 15 to 70 parts by mass, particularly preferably 20 to 65 parts by mass, and particularly preferably 25 to 60 parts by mass. When the blending ratio is 10 parts by mass or more, photocurability and heat resistance are improved, and when it is 80 parts by mass or less, the coating property, the heat melting property, and the film property are sufficient.

また、(c)光重合開始剤の配合割合は、(a)及び(b)成分の総量100質量部に対して、0.05〜20質量部とすることが好ましく、0.1〜15質量部とすることがより好ましく、0.15〜10質量部とすることが特に好ましい。この配合割合が0.05質量部以上であると、光硬化が十分となり、20質量部以下であると、露光時に、感光層の活性光線照射表面での活性光線の吸収が抑制され、内部の光硬化が十分となる。   Moreover, it is preferable that the mixture ratio of (c) photoinitiator shall be 0.05-20 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of (a) and (b) component, and 0.1-15 mass parts More preferably, the content is 0.15 to 10 parts by mass. When the blending ratio is 0.05 parts by mass or more, photocuring is sufficient, and when it is 20 parts by mass or less, absorption of actinic rays on the actinic ray-irradiated surface of the photosensitive layer is suppressed at the time of exposure. Photocuring is sufficient.

本実施形態における感光性樹脂組成物には、必要に応じて、シランカップリング剤などの密着性付与剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤、重合禁止剤等を含有させることができる。これらは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。また、これらの配合割合は、(a)及び(b)成分の総量100質量部に対して、それぞれ0.01〜20質量部とすることができる。   In the photosensitive resin composition in the present embodiment, if necessary, an adhesion imparting agent such as a silane coupling agent, a leveling agent, a plasticizer, a filler, an antifoaming agent, a flame retardant, a stabilizer, and an antioxidant. , Fragrance, thermal crosslinking agent, polymerization inhibitor and the like can be contained. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Moreover, these compounding ratios can be 0.01-20 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of (a) and (b) component, respectively.

(透明部材)
透明部材の材料としては、光信号に対して透明であれば特に制限はないが、後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物や熱硬化樹脂組成物の硬化物であることが好ましく、レンズ部材と共に形成可能である観点から、感光性樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。この感光性樹脂組成物としては、レンズ部材と同様である。
この透明部材の先端面は、基板の表面と同一であってもよく、基板の表面よりも引込んでいてもよいが、光通信を行う対象物との間の光路を短くする観点から、突出していることが好ましい。
(Transparent material)
The material of the transparent member is not particularly limited as long as it is transparent to the optical signal, but from the viewpoint of the production method described later, it is a cured product of the photosensitive resin composition or a cured product of the thermosetting resin composition. From the viewpoint that it can be formed together with the lens member, a cured product of the photosensitive resin composition is more preferable. This photosensitive resin composition is the same as that of the lens member.
The front end surface of the transparent member may be the same as the surface of the substrate, and may be drawn in more than the surface of the substrate, but it protrudes from the viewpoint of shortening the optical path between the object for optical communication. Preferably it is.

<レンズ付き基板の製造方法>
本発明のレンズ付き基板の製造方法は、下記工程1〜4を含むものである。
工程1:レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程2:前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程3:前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程4:前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
本発明の製造方法によると、活性光線がスルーホール内の透明樹脂組成物を介してレンズ部材用感光性樹脂組成物に照射されるため、基板の種類にかかわらず、レンズ部材用感光性樹脂組成物を確実に光硬化させることができる。また、柱状透明部材の基端部側から先端部側に向かって活性光線を照射しているため、柱状透明部材の先端部側よりも基端部側をより硬化させることができる。そのため、加熱時に基端部よりも先端部の方が容易に液だれし、先端部に凸レンズ面を精度よく形成することができる。
次に、本発明のレンズ付き基板及びその製造方法について具体的に説明する。
<Method for manufacturing substrate with lens>
The manufacturing method of the board | substrate with a lens of this invention includes the following processes 1-4.
Step 1: The photosensitive resin composition for a lens member is laminated on one surface of the substrate and filled in the through hole, and the transparent resin composition is laminated on the other surface of the substrate and in the through hole. Step of filling Step 2: Irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate to expose and cure the photosensitive resin composition for the lens member, and photocuring or thermosetting the transparent resin composition Step 3: Step of developing and removing an uncured portion of the photosensitive resin composition for a lens member to form a columnar transparent member extending from the inside of the through hole to the outside of one surface of the substrate. 4: The step of heating the columnar transparent member and dripping the tip portion of the columnar transparent member that protrudes from the substrate to form a convex lens surface. Is irradiated to the photosensitive resin composition for a lens member through the transparent resin composition in the through hole, so that the photosensitive resin composition for the lens member can be reliably photocured regardless of the type of the substrate. . Moreover, since actinic light is irradiated toward the front end part side from the base end part side of the columnar transparent member, the base end part side can be hardened more than the front end part side of the columnar transparent member. Therefore, the tip end portion is more easily dripped than the base end portion during heating, and the convex lens surface can be accurately formed on the tip end portion.
Next, the lens-equipped substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described.

[レンズ付き基板及びその製造方法(第1の実施形態)]
第1の実施形態に係るレンズ付き基板1及びその製造方法について、図面を参照して説明する。
図1(a)は第1の実施の形態に係るレンズ付き基板1の平面図、図1(b)は図1(a)のB−B線に沿う断面図、図1(c)は図1(a)のレンズ部材の正面図である。図2は、図1のレンズ付き基板の製造方法の一例を示す断面図である。
[Lens Substrate and Method for Producing the Same (First Embodiment)]
A substrate with lens 1 according to a first embodiment and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings.
1A is a plan view of the lens-equipped substrate 1 according to the first embodiment, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. It is a front view of the lens member of 1 (a). FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing the lens-attached substrate of FIG.

<レンズ付き基板1>
このレンズ付き基板1は、スルーホール2a(図2(a)参照)を有する基板2と、スルーホール2aの内部から基板2の一方の面(図1(b)の上面)の外方にわたって延在するレンズ部材4と、スルーホール2aの内部のうちレンズ部材4よりも基板2の他方の面(図1(b)の下面)側に存在する透明部材3とを有する。
このレンズ部材4は、その基端面4yがスルーホール2aの内部において透明部材3の基端面と接面しており、その先端面がスルーホール2aから突出して凸に湾曲した凸レンズ面4xとなった形状を有している。
一方、透明部材3は、その基端面がスルーホール2aの内部においてレンズ部材4の基端面4yと接面している。本実施の形態では、この透明部材3の先端部は、スルーホール2aから突出して基板2の他方の面(下面)に沿って張り出した鍔部となっている。すなわち、この透明部材3の先端面は、基板2の他方の面(下面)よりも突出した平面となっている。この鍔部により、透明部材3の基板厚み方向の押圧力に対する強度が高くなる。
<Substrate with lens 1>
This substrate 1 with a lens extends from the inside of the through hole 2a to the outside of one surface of the substrate 2 (the upper surface of FIG. 1B) through the through hole 2a (see FIG. 2A). The lens member 4 is present, and the transparent member 3 is present on the other surface (the lower surface in FIG. 1B) of the substrate 2 with respect to the lens member 4 in the through hole 2a.
The lens member 4 has a base end face 4y that is in contact with the base end face of the transparent member 3 inside the through hole 2a, and a tip end face that protrudes from the through hole 2a to form a convex lens surface 4x that is convexly curved. It has a shape.
On the other hand, the transparent member 3 has a base end surface in contact with the base end surface 4y of the lens member 4 inside the through hole 2a. In the present embodiment, the distal end portion of the transparent member 3 is a flange that protrudes from the through hole 2 a and protrudes along the other surface (lower surface) of the substrate 2. That is, the front end surface of the transparent member 3 is a flat surface that protrudes from the other surface (lower surface) of the substrate 2. By this collar part, the intensity | strength with respect to the pressing force of the substrate thickness direction of the transparent member 3 becomes high.

このように構成されたレンズ付き基板1は、例えば、レンズ部材4と対向する位置と、透明部材3と対向する位置に、発光素子、受光素子、光導波路等の光学部材を配置して、光通信に供される。
例えば、この透明部材3と対向する位置に存在する発光素子から放出された光信号は、透明部材3の基端面から入射する。この際、透明部材3の基端面は平面であるため、光の散乱が抑制される。入射した光信号は、透明部材3及びレンズ部材4を通った後、凸レンズ面4xによって集光されて、凸レンズ面4xと対向する位置に存在する受光素子に入射されることにより、少ない光ロスにて光通信を行うことができる。
The lens-equipped substrate 1 configured as described above is configured such that, for example, optical members such as a light emitting element, a light receiving element, and an optical waveguide are disposed at a position facing the lens member 4 and a position facing the transparent member 3. Provided for communication.
For example, an optical signal emitted from a light emitting element present at a position facing the transparent member 3 enters from the base end surface of the transparent member 3. At this time, since the base end surface of the transparent member 3 is a flat surface, light scattering is suppressed. The incident optical signal passes through the transparent member 3 and the lens member 4, and is then collected by the convex lens surface 4x and incident on a light receiving element that is located at a position facing the convex lens surface 4x, thereby reducing light loss. Optical communication.

<レンズ付き基板1の製造方法>
上記レンズ付き基板1は、次の製造方法により好適に製造することができる。
(工程1a)
工程1aでは、図2(a)及び(b)に示すとおり、レンズ部材用感光性樹脂組成物4aを、基板2の一方の面(上面)に積層すると共にスルーホール2a内に充填し、また、透明樹脂組成物(好適には感光性樹脂組成物)3aを、基板の他方の面(下面)に積層すると共にスルーホール2a内に充填する。なお、本実施の形態では、基板2として活性光線を遮蔽する材料を用いる。
これら感光性樹脂組成物4a及び3aを基板2に積層する方法については特に制限はなく、感光性樹脂組成物4a及び3aが液状の場合は、基板2に常法によって塗布すれば良い。感光性樹脂組成物4a及び3aがフィルム状の場合は、ロールラミネータ、真空加圧ラミネータ、プレス、真空プレス等の各種方法を用いれば良い。積層する順番については特に限定はなく、(a)感光性樹脂組成物4aを基板2の一方の面に積層した後に、感光性樹脂組成物3aを基板2の他方の面に積層しても良いし、(b)感光性樹脂組成物3aを基板2の他方の面に積層した後に、感光性樹脂組成物4aを基板2の一方の面に積層しても良いし、(c)感光性樹脂組成物4a及び3aを同時に積層しても良い。
感光性樹脂組成物4a及び3aの境界面は、(a)の場合には基板2の他方の面付近となり、(b)の場合には基板2の一方の面付近となり、(c)の場合には基板2の厚み方向の中心付近となる。(c)の場合、感光性樹脂組成物4a及び3aの境界面の平坦性を確保しやすいためより好ましい。
<Method for manufacturing substrate 1 with lens>
The lens-equipped substrate 1 can be preferably manufactured by the following manufacturing method.
(Step 1a)
In step 1a, as shown in FIGS. 2A and 2B, the lens member photosensitive resin composition 4a is laminated on one surface (upper surface) of the substrate 2 and filled in the through hole 2a. The transparent resin composition (preferably a photosensitive resin composition) 3a is laminated on the other surface (lower surface) of the substrate and filled into the through hole 2a. In the present embodiment, a material that shields actinic rays is used for the substrate 2.
The method for laminating these photosensitive resin compositions 4a and 3a on the substrate 2 is not particularly limited, and when the photosensitive resin compositions 4a and 3a are liquid, they may be applied to the substrate 2 by a conventional method. When the photosensitive resin compositions 4a and 3a are in the form of a film, various methods such as a roll laminator, a vacuum pressure laminator, a press, and a vacuum press may be used. The order of lamination is not particularly limited, and (a) after the photosensitive resin composition 4a is laminated on one surface of the substrate 2, the photosensitive resin composition 3a may be laminated on the other surface of the substrate 2. (B) after the photosensitive resin composition 3a is laminated on the other surface of the substrate 2, the photosensitive resin composition 4a may be laminated on one surface of the substrate 2, or (c) the photosensitive resin. The compositions 4a and 3a may be laminated simultaneously.
In the case of (a), the boundary surface between the photosensitive resin compositions 4a and 3a is near the other surface of the substrate 2, in the case of (b), near the one surface of the substrate 2, and in the case of (c). Is near the center of the substrate 2 in the thickness direction. In the case of (c), it is more preferable because it is easy to ensure the flatness of the boundary surface between the photosensitive resin compositions 4a and 3a.

(工程2a)
工程2aでは、図2(b)に示すとおり、スルーホール2aと対向する位置にスルーホール2aよりも大きい開口部10aを備えたマスク10を、基板2の他方の面(下面)側に配置し、基板2の他方の面(下面)側からマスク10を介して活性光線を照射することにより、感光性樹脂組成物4a及び3aを露光して硬化する。
(Step 2a)
In step 2a, as shown in FIG. 2B, a mask 10 having an opening 10a larger than the through hole 2a at a position facing the through hole 2a is disposed on the other surface (lower surface) side of the substrate 2. The photosensitive resin compositions 4a and 3a are exposed and cured by irradiating actinic rays through the mask 10 from the other surface (lower surface) side of the substrate 2.

(工程3a)
工程3では、感光性樹脂組成物4a及び3aの未硬化部分を現像除去し、透明部材3及び柱状透明部材4bを形成する(図2(c))。このとき、基板2が遮光性材料からなる場合には、図2(c)に示すとおり、柱状透明部材4bの幅はスルーホール2aの幅と同一になる。一方、基板2が非遮光性材料からなる場合には、柱状透明部材4bのうち、スルーホール2a内に存在する部分の幅はスルーホール2aの幅と同一になり、スルーホール2aから突出した部分の幅は、マスク10の開口部10aの幅と同一になる(図示略)。
(Step 3a)
In step 3, the uncured portions of the photosensitive resin compositions 4a and 3a are developed and removed to form the transparent member 3 and the columnar transparent member 4b (FIG. 2 (c)). At this time, when the substrate 2 is made of a light shielding material, the width of the columnar transparent member 4b is the same as the width of the through hole 2a as shown in FIG. On the other hand, when the substrate 2 is made of a non-light-shielding material, the width of the portion of the columnar transparent member 4b existing in the through hole 2a is the same as the width of the through hole 2a, and the portion protruding from the through hole 2a Is the same as the width of the opening 10a of the mask 10 (not shown).

(工程4a)
工程4aでは、柱状透明部材4bを加熱し、柱状透明部材4bのうち基板2から突出している先端部を液だれさせて、凸レンズ面4xを形成する。このようにして、レンズ部材4が形成される。
(Step 4a)
In step 4a, the columnar transparent member 4b is heated, and the tip of the columnar transparent member 4b protruding from the substrate 2 is dripped to form the convex lens surface 4x. In this way, the lens member 4 is formed.

[レンズ付き基板及びその製造方法(第2の実施形態)]
次に、第2の実施形態に係るレンズ付き基板1A及びその製造方法について、図面を参照して説明する。図3は第2の実施の形態に係るレンズ付き基板1Aの断面図である。
このレンズ付き基板1Aは、透明部材3Aの先端面を凸レンズ面としたこと以外は図1,2のレンズ付き基板1と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
このレンズ付き基板1Aは、上記工程4aにおいて、透明部材の先端面も加熱して液だれさせることにより形成することができる。
このレンズ付き基板1Aによると、上下のレンズによって集光することが可能である。
[Lens Substrate and Method for Producing the Same (Second Embodiment)]
Next, a lens-equipped substrate 1A according to a second embodiment and a manufacturing method thereof will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view of the lens-equipped substrate 1A according to the second embodiment.
The substrate with lens 1A is the same as the substrate with lens 1 of FIGS. 1 and 2 except that the front end surface of the transparent member 3A is a convex lens surface, and the same reference numerals denote the same parts.
This lens-equipped substrate 1A can be formed by heating the tip end surface of the transparent member and letting it drip in step 4a.
According to this substrate 1A with a lens, it can be condensed by the upper and lower lenses.

[レンズ付き基板及びその製造方法(第3の実施形態)]
図4(a)は第3の実施の形態に係るレンズ付き基板(レンズ付き電気配線基板)1Bの斜視図、図4(b)は図4(a)のB−B線に沿う断面図である。図5(a)はレンズ付き基板1Bを図4(a)の上方から見下ろした平面図、図5(b)はレンズ付き基板1Bを図4(a)の下方から見上げた平面図である。
このレンズ付き基板1Bは、電気配線及び光学素子を有すること以外は図1,2のレンズ付き基板1と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
すなわち、このレンズ付き基板1Bにあっては、基板2の上面に配線7a、7b、及び7cが設けられており、基板2の下面に配線5a、5b、及び5cが設けられている。また、基板2を貫通するメッキスルーホール6aによって配線7a及び5aが接続されていると共に、基板2を貫通するメッキスルーホール6bによって配線7b及び5bが接続されている。発光素子(光学素子)11が、バンプ11aを介して配線5a及び5cに接続されていると共に、受光素子(光学素子)12が、バンプ12aを介して配線5b及び5cに接続されている。
[Lens with substrate and manufacturing method thereof (third embodiment)]
4A is a perspective view of a lens-equipped substrate (lens-attached electrical wiring substrate) 1B according to the third embodiment, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4A. is there. 5A is a plan view of the lens-equipped substrate 1B as viewed from above in FIG. 4A, and FIG. 5B is a plan view of the lens-equipped substrate 1B as viewed from below in FIG. 4A.
This lens-equipped substrate 1B is the same as the lens-equipped substrate 1 of FIGS. 1 and 2 except that it has electrical wiring and optical elements, and the same reference numerals indicate the same parts.
That is, in this lens-equipped substrate 1B, wirings 7a, 7b, and 7c are provided on the upper surface of the substrate 2, and wirings 5a, 5b, and 5c are provided on the lower surface of the substrate 2. Further, the wirings 7 a and 5 a are connected by the plated through hole 6 a that penetrates the substrate 2, and the wirings 7 b and 5 b are connected by the plated through hole 6 b that penetrates the substrate 2. The light emitting element (optical element) 11 is connected to the wirings 5a and 5c via the bump 11a, and the light receiving element (optical element) 12 is connected to the wirings 5b and 5c via the bump 12a.

このレンズ付き基板1Bは、上記工程1aにおいて、基板2に代えて基板2に上記配線5a〜5c及び7a〜7c並びにメッキスルーホール6a及び6bを有する電気配線基板を用い、かつ工程4aの後に、配線5a〜5cにバンプ11a及び12aを介して光学部材11及び12を設置することにより製造することができる。
このレンズ付き基板1Bによると、1つの基板に光通信及び電気通信の両方の機能を付与することができる。
This lens-equipped substrate 1B uses an electric wiring substrate having the wirings 5a to 5c and 7a to 7c and the plated through holes 6a and 6b on the substrate 2 instead of the substrate 2 in the step 1a, and after the step 4a. It can be manufactured by installing the optical members 11 and 12 on the wirings 5a to 5c via the bumps 11a and 12a.
According to this lens-equipped substrate 1B, the functions of both optical communication and telecommunication can be given to one substrate.

[レンズ付き基板及びその製造方法(第4の実施形態)]
図6は第4の実施の形態に係るレンズ付き基板1Cの断面図である。
このレンズ付き基板1Cは、基板に穴あけ加工する際に、スルーホール2aと共にスルーホール2bを形成し、工程3aのときにこのスルーホール2b内に存在する感光性樹脂組成物4a及び3aの未硬化部分を現像除去することにより好適に製造することができ、また、上記工程4aの後に、基板2にスルーホール2bをドリルやレーザー等によって形成することによっても好適に製造することができる。
このレンズ付き基板1Cによると、図示は省略するが、光ファイバコネコネクタが備えている結合用ピンを、上記スルーホール2bに差し込むことにより、光ファイバコネクタを位置精度及び結合効率よく固定することができる。
[Lens Substrate and Manufacturing Method Therefor (Fourth Embodiment)]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a lens-equipped substrate 1C according to the fourth embodiment.
The substrate with lens 1C forms a through hole 2b together with the through hole 2a when drilling the substrate, and the uncured photosensitive resin compositions 4a and 3a existing in the through hole 2b at the time of step 3a. It can be suitably produced by developing and removing the portion, and can also be suitably produced by forming the through hole 2b in the substrate 2 with a drill or a laser after the step 4a.
According to the substrate with lens 1C, although not shown, the optical fiber connector can be fixed with high positional accuracy and coupling efficiency by inserting the coupling pin provided in the optical fiber connector into the through hole 2b. it can.

[レンズ付き基板及びその製造方法(第5の実施形態)]
図7は第5の実施の形態に係るレンズ付き基板(レンズ付き電気配線基板)1D(1E)の断面図である。
このレンズ付き基板1D(1E)は、基板2の上面に設けられた配線7a及び7bと、基板2の下面に設けられた配線5a及び5bとがメッキスルーホール6a及び6bによって接続されており、光学素子11(12)がバンプを介して配線5a及び5bに接続されている。
このレンズ付き基板1D(1E)は、図4及び図5のレンズ付き基板1Bと同様にして製造することができる。
このレンズ付き基板1D(1E)によっても、1つの基板に光通信及び電気通信の両方の機能を付与することができる。
[Lens Substrate and Manufacturing Method Thereof (Fifth Embodiment)]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a lens-equipped substrate (lens-attached electrical wiring substrate) 1D (1E) according to the fifth embodiment.
In this lens-equipped substrate 1D (1E), wirings 7a and 7b provided on the upper surface of the substrate 2 and wirings 5a and 5b provided on the lower surface of the substrate 2 are connected by plated through holes 6a and 6b. The optical element 11 (12) is connected to the wirings 5a and 5b via bumps.
This lens-equipped substrate 1D (1E) can be manufactured in the same manner as the lens-equipped substrate 1B shown in FIGS.
Also with this lens-equipped substrate 1D (1E), it is possible to impart both optical communication and electrical communication functions to one substrate.

[レンズ付き基板及びその製造方法(第6の実施形態)]
図9(c)における符号1Fは、第6の実施の形態に係るレンズ付き基板1Fの断面図である。
このレンズ付き基板1Fは、図1及び図2のレンズ付き基板1において、透明部材3に代えて、スルーホール内の下部側を占めると共に基板の下面側を被覆する下部クラッド層22を設けたものである。
このレンズ付き基板1Fについては、後述するレンズ付き光導波路の説明においてより詳細に説明するが、レンズ付き光導波路の一部として好適に用いることができる。
[Lens Substrate and Method for Manufacturing the Same (Sixth Embodiment)]
Reference numeral 1F in FIG. 9C is a cross-sectional view of the lens-equipped substrate 1F according to the sixth embodiment.
This lens-equipped substrate 1F is obtained by providing a lower clad layer 22 that occupies the lower side of the through hole and covers the lower surface side of the substrate in place of the transparent member 3 in the lens-equipped substrate 1 of FIGS. It is.
The lens-equipped substrate 1F will be described in more detail in the description of the optical waveguide with lens described later, but can be suitably used as a part of the optical waveguide with lens.

[レンズ付き光導波路及びその製造方法]
(レンズ付き光導波路)
本発明のレンズ付き光導波路は、前述した本発明のレンズ付き基板と、前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に存在するコア層と、前記コア層上に存在する上部クラッド層と、前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーとを有するものである。ここで、前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成することが好ましい。
本発明のレンズ付き光導波路によると、コア内を伝搬した光信号がミラーで光路変換された後、レンズ部材の凸レンズ面で集光されて出射されるため、光ロスが少ない。また、レンズ付き光導波路の外部から凸レンズ面に入射した光信号は、凸レンズ面で集光された後、ミラーで光路変換されてコア内に伝搬されるため、光ロスが少ない。
[Optical waveguide with lens and manufacturing method thereof]
(Optical waveguide with lens)
An optical waveguide with a lens according to the present invention includes the above-described substrate with a lens according to the present invention, a lower clad layer on the surface of the other end side of the through hole in the substrate, and a core present on the lower clad layer. A layer, an upper clad layer present on the core layer, and a mirror present at a position facing the lens in the core layer. Here, it is preferable that a part of the lower cladding layer constitutes the transparent member.
According to the optical waveguide with a lens of the present invention, the optical signal propagated in the core is converted by the mirror, and then condensed and emitted by the convex lens surface of the lens member. In addition, since the optical signal incident on the convex lens surface from the outside of the optical waveguide with lens is condensed on the convex lens surface, the optical path is changed by the mirror and propagated in the core, so that there is little optical loss.

(レンズ付き光導波路の製造方法)
上記のレンズ付き光導波路は、下記工程A〜Fを含む製造方法によって好適に製造することができる。
工程A:スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程B:前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程C:前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程D:前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程E:前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程F:前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
次に、レンズ付き光導波路の各部材及びその製造方法について説明する。
(Manufacturing method of optical waveguide with lens)
Said optical waveguide with a lens can be suitably manufactured with the manufacturing method containing following process AF.
Step A: Filling the through-hole with the photosensitive resin composition for a lens from one side of the through-hole of the substrate having a through-hole and having a light-shielding property, and the other side of the through-hole Step B: forming a transparent resin composition in the through hole and on the other surface Step B: Exposing the photosensitive resin composition for a lens by irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate Step of forming the lower cladding layer by photocuring or thermosetting the transparent resin composition while being cured Step C: developing and removing uncured portions of the photosensitive resin composition for lenses, and the inside of the through hole Forming a columnar transparent member extending over the outside of one surface of the substrate from step D: heating the columnar transparent member and projecting from the substrate out of the columnar transparent member A step of dripping the tip portion to form a convex lens surface Step E: forming a core layer on the surface of the lower clad layer and forming an upper clad layer on the surface of the core layer Step F: the step of forming the core layer Step of Forming Mirror at Position Opposed to Through Hole Next, each member of the optical waveguide with lens and a manufacturing method thereof will be described.

(レンズ付き基板)
レンズ付き基板については、前述したとおりである。
(Substrate with lens)
The substrate with lens is as described above.

(下部クラッド層及び上部クラッド層)
下部クラッド層及び上部クラッド層の材料としては、クラッド層形成用樹脂組成物又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
本発明で用いるクラッド層形成用樹脂組成物としては、コアよりも低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層及び上部クラッド層において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。
本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すれば良い。
塗布による場合には、その方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、5〜500μmの範囲が好ましい。5μm以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、500μm以下であると、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、下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さは、さらに10〜100μmの範囲であることがより好ましい。
(Lower cladding layer and upper cladding layer)
As a material for the lower cladding layer and the upper cladding layer, a resin composition for forming a cladding layer or a resin film for forming a cladding layer can be used.
The resin composition for forming a clad layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is a resin composition that has a lower refractive index than the core and is cured by light or heat, and a thermosetting resin composition or a photosensitive resin composition. A thing can be used conveniently. The resin composition used for the resin for forming the clad layer may have the same or different components contained in the resin composition in the lower clad layer and the upper clad layer, and the refractive index of the resin composition is the same. Or different.
In the present invention, the method for forming the clad layer is not particularly limited. For example, the clad layer may be formed by coating the clad layer forming resin composition or laminating the clad layer forming resin film.
In the case of application, the method is not limited, and the clad layer forming resin composition may be applied by a conventional method.
The clad layer-forming resin film used for laminating can be easily produced by, for example, dissolving the clad layer-forming resin composition in a solvent, applying it to a carrier film, and removing the solvent.
The thickness of the lower cladding layer and the upper cladding layer is not particularly limited, but the thickness after drying is preferably in the range of 5 to 500 μm. When the thickness is 5 μm or more, a clad thickness necessary for light confinement can be secured, and when the thickness is 500 μm or less, it is easy to control the film thickness uniformly. From the above viewpoint, the thickness of the lower cladding layer and the upper cladding layer is more preferably in the range of 10 to 100 μm.

(コア層)
コア層としては、コア層形成用樹脂又はコア層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
コア層形成用樹脂は、下部クラッド層及び上部クラッド層よりも高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得るものを用いることが好ましい。パターン化する前のコア層の形成方法は限定されず、前記コア層形成用樹脂組成物を常法により塗布する方法等が挙げられる。
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ず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は10〜100μmとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後のコア層の厚さが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、該フィルムの厚さは、さらに30〜90μmの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すれば良い。
(Core layer)
As the core layer, a core layer forming resin or a core layer forming resin film can be used.
The core layer forming resin is preferably designed to have a higher refractive index than the lower clad layer and the upper clad layer, and can form a core pattern with actinic rays. The method of forming the core layer before patterning is not limited, and examples thereof include a method of applying the core layer forming resin composition by a conventional method.
The thickness of the resin film for forming the core layer is not particularly limited, and the thickness of the core layer after drying is usually adjusted to be 10 to 100 μm. When the thickness of the core layer after finishing the film 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 formation of the optical waveguide, and when it is 100 μm or less, There is an advantage that the coupling efficiency is improved in coupling with the light emitting / receiving element or the optical fiber after the optical waveguide is formed. From the above viewpoint, the thickness of the film is preferably in the range of 30 to 90 μm, and the film thickness may be appropriately adjusted in order to obtain the thickness.

[レンズ付き光導波路及びその製造方法(第7の実施形態)]
次に、本発明に係るレンズ付き光導波路20及びその製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
図8(a)はレンズ付き光導波路20の斜視図、図8(b)はレンズ付き光導波路20の平面図、図8(c)は図8(a)の断面図である。図9はレンズ付き光導波路20の製造方法を説明する断面図である。
[Optical Waveguide with Lens and Manufacturing Method Therefor (Seventh Embodiment)]
Next, the optical waveguide with lens 20 and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
8A is a perspective view of the optical waveguide 20 with a lens, FIG. 8B is a plan view of the optical waveguide 20 with a lens, and FIG. 8C is a cross-sectional view of FIG. 8A. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the optical waveguide with lens 20.

(レンズ付き光導波路20)
このレンズ付き光導波路20は、レンズ付き基板1F(図9(c)参照)と、ミラー付き光導波路部材29(図9(d)参照)とからなる。
このレンズ付き基板1Fは、スルーホールを有する基板21と、スルーホールの内部から基板21の一方の面(図9(c)の上面)の外方(上方)にわたって延在するレンズ部材26と、基板21の他方の面(下面)に存在する下部クラッド層22とを有する。この下部クラッド層22の一部は、スルーホールの内部のうちレンズ部材26よりも基板21の他方の面(下面)側にまで突起して透明部材を構成する。
このレンズ部材26は、その基端面(下面)がスルーホールの内部において透明部材(下部クラッド層の突起部)と接面しており、その先端面がスルーホールから突出した凸レンズ面となった形状を有している。
上記ミラー付き光導波路部材29は、上記下部クラッド層22と、下部クラッド層22上に存在するコア層23と、コア層23上に存在する上部クラッド層24とを有する。従って、下部クラッド層22は、レンズ付き基板1Fの一部を構成すると共に、ミラー付き光導波路部材29の一部を構成する。この上部クラッド層24の表面から少なくともコア層23の一部にわたり、コア層23側に向かって断面逆V字形状の溝25が形成されており、この溝25の側面がミラー25aとなっている。図8(c)に示すとおり、レンズ部材26と対向する位置にミラー25aが存在している。
このレンズ付き光導波路20によると、コア層23内を伝搬した光信号がミラー25aで光路変換された後、レンズ部材26の凸レンズ面で集光されて出射されるため、光ロスが少ない。また、レンズ付き光導波路20の外部からレンズ部材26の凸レンズ面に入射した光信号は、凸レンズ面で集光された後、ミラーで光路変換されてコア層23内に伝搬されるため、光ロスが少ない。
(Optical waveguide with lens 20)
The optical waveguide with lens 20 includes a substrate with lens 1F (see FIG. 9C) and an optical waveguide member with mirror 29 (see FIG. 9D).
The substrate with lens 1F includes a substrate 21 having a through hole, a lens member 26 extending from the inside of the through hole to the outside (upper side) of one surface of the substrate 21 (the upper surface of FIG. 9C), And a lower clad layer 22 existing on the other surface (lower surface) of the substrate 21. A part of the lower clad layer 22 protrudes to the other surface (lower surface) side of the substrate 21 from the lens member 26 inside the through hole to constitute a transparent member.
The lens member 26 has a base end surface (lower surface) in contact with a transparent member (protrusion portion of the lower clad layer) inside the through hole, and a shape in which the front end surface is a convex lens surface protruding from the through hole. have.
The optical waveguide member 29 with a mirror includes the lower cladding layer 22, a core layer 23 existing on the lower cladding layer 22, and an upper cladding layer 24 existing on the core layer 23. Therefore, the lower clad layer 22 constitutes a part of the lens-equipped substrate 1F and a part of the optical waveguide member 29 with a mirror. A groove 25 having an inverted V-shaped cross section is formed from the surface of the upper cladding layer 24 to at least a part of the core layer 23 toward the core layer 23 side, and a side surface of the groove 25 serves as a mirror 25a. . As shown in FIG. 8C, the mirror 25a is present at a position facing the lens member 26.
According to the optical waveguide with lens 20, the optical signal propagated in the core layer 23 is converted by the mirror 25 a and then condensed and emitted by the convex lens surface of the lens member 26. In addition, since the optical signal incident on the convex lens surface of the lens member 26 from the outside of the optical waveguide with lens 20 is collected on the convex lens surface, the optical path is changed by the mirror and propagated in the core layer 23, so that the optical loss is lost. Less is.

(レンズ付き光導波路20の製造方法)
上記のレンズ付き光導波路20は、下記工程A〜Fを含む製造方法によって好適に製造することができる。
(Method for manufacturing optical waveguide 20 with lens)
Said optical waveguide 20 with a lens can be suitably manufactured with the manufacturing method containing following process AF.

《工程A》
工程Aでは、スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板21のうち、スルーホールの一方の面(上面)及びスルーホール内にレンズ部材用感光性樹脂組成物26aを形成すると共に、スルーホールの他方の面及び前記スルーホール内に透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aを形成する。
レンズ部材用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aを基板21に積層する方法については、特に制限はなく、レンズ部材用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aが液状の場合は、基板21に常法によって塗布すれば良い。レンズ部材用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aがフィルム状の場合は、ロールラミネータ、真空加圧ラミネータ、プレス、真空プレス等の各種方法を用いれば良い。積層する順番については特に限定はなく、(a)レンズ部材用感光性樹脂組成物26aを基板21の表面に形成した後に、透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aを基板21の裏面に積層しても良いし、(b)透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aを基板1の裏面に積層した後に、レンズ部材用感光性樹脂組成物26aを基板21の表面に積層しても良いし、(c)レンズ部材用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aを同時に積層しても良い。
レンズ部材用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aとの境界面は、(a)の場合には基板21の裏面付近となり、(b)の場合には基板21表面付近となり、(c)の場合には基板21の厚み方向の中心付近となる。(c)の場合、レンズ部材用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物(感光性樹脂組成物)22aのそれぞれの樹脂表面の平坦性を確保しやすいため特に好ましい。
<< Process A >>
In step A, the photosensitive resin composition 26a for the lens member is formed in one surface (upper surface) of the through hole and in the through hole of the substrate 21 having the through hole and having light shielding properties, A transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a is formed on the other surface and in the through hole.
There is no restriction | limiting in particular about the method of laminating | stacking the photosensitive resin composition 26a for lens members, and the transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a on the board | substrate 21, The photosensitive resin composition 26a for lens members and a transparent resin composition When the product (photosensitive resin composition) 22a is liquid, it may be applied to the substrate 21 by a conventional method. When the lens member photosensitive resin composition 26a and the transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a are in the form of a film, various methods such as a roll laminator, a vacuum pressure laminator, a press, and a vacuum press may be used. The order of lamination is not particularly limited. (A) After forming the photosensitive resin composition 26a for lens member on the surface of the substrate 21, the transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a is formed on the back surface of the substrate 21. (B) The transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a is laminated on the back surface of the substrate 1, and then the lens member photosensitive resin composition 26a is laminated on the surface of the substrate 21. Alternatively, (c) the lens member photosensitive resin composition 26a and the transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a may be laminated simultaneously.
The boundary surface between the lens member photosensitive resin composition 26a and the transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a is in the vicinity of the back surface of the substrate 21 in the case of (a), and the substrate in the case of (b). 21 near the surface, and in the case of (c), near the center of the substrate 21 in the thickness direction. In the case of (c), since the flatness of each resin surface of the photosensitive resin composition 26a for lens members and the transparent resin composition (photosensitive resin composition) 22a is easy to ensure, it is especially preferable.

(工程B)
工程Bでは、前記基板21の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物26aを露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物22aを光硬化して前記下部クラッド層22を形成する。ここで、基材21を遮光性材料とすることにより、後述する柱状透明部材26bに相当する領域のみが露光により硬化する。
(Process B)
In step B, the lens member photosensitive resin composition 26a is exposed and cured by irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate 21, and the transparent resin composition 22a is photocured. The lower cladding layer 22 is formed. Here, by using the base material 21 as a light-shielding material, only a region corresponding to a columnar transparent member 26b described later is cured by exposure.

(工程C)
工程Cでは、レンズ部材用感光性樹脂組成物26aの未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板21の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材26bを形成する。
柱状透明部材26bを形成する方法は、樹脂未硬化部をエッチング除去すれば良く、樹脂未硬化部を除去し得る現像液を用いてエッチングすれば良い。
(Process C)
In Step C, the uncured portion of the photosensitive resin composition 26a for lens member is developed and removed to form a columnar transparent member 26b extending from the inside of the through hole to the outside of one surface of the substrate 21.
The method for forming the columnar transparent member 26b may be to remove the uncured resin portion by etching, or to etch using a developer that can remove the uncured resin portion.

(工程D)
工程Dでは、柱状透明部材26bを加熱し、柱状透明部材26bのうち基板21から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する。この工程は、前述したレンズ付き基板の場合と同様である。
(Process D)
In step D, the columnar transparent member 26b is heated, and the tip of the columnar transparent member 26b protruding from the substrate 21 is dripped to form a convex lens surface. This process is the same as in the case of the lens-attached substrate described above.

(工程E)
工程Eでは、下部クラッド層22の表面にコア層23を形成し、前記コア層23の表面に上部クラッド層24を形成する。
各層の形成方法としては特に限定はなく、液状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物をスピンコート等で塗布しても良いし、フィルム形状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物を、ロールラミネータ、真空ラミネータ、プレス、真空プレス等の方法でラミネートしても良い。
(Process E)
In step E, a core layer 23 is formed on the surface of the lower cladding layer 22, and an upper cladding layer 24 is formed on the surface of the core layer 23.
The method for forming each layer is not particularly limited, and a liquid clad layer forming resin composition or a core layer forming resin composition may be applied by spin coating or the like, or a film-shaped clad layer forming resin composition. Or you may laminate the resin composition for core layer formation by methods, such as a roll laminator, a vacuum laminator, a press, a vacuum press.

(工程F)
工程Fでは、コア層23のうちスルーホールと対向する位置にミラーを形成する。
ミラーの形成方法としては、公知の方法を適用することができる。例えば、上部クラッド層24形成面側から、ダイシングソー等を用いて、コア層23を切削することにより形成することができる。形成するミラーは、45°であることが好ましい。
また、ミラー部に蒸着装置を用いて、金等の金属を蒸着し、反射金属層を備えたミラー部としても良い。本工程Fは、前述の工程Eのコア層23を積層した後の工程E中に行っても良い。
(Process F)
In Step F, a mirror is formed in the core layer 23 at a position facing the through hole.
As a method for forming the mirror, a known method can be applied. For example, it can be formed by cutting the core layer 23 using a dicing saw or the like from the upper clad layer 24 forming surface side. The mirror to be formed is preferably 45 °.
Moreover, it is good also as a mirror part provided with a reflective metal layer by vapor-depositing metals, such as gold | metal | money, using a vapor deposition apparatus for a mirror part. This process F may be performed in the process E after laminating | stacking the core layer 23 of the above-mentioned process E. FIG.

[レンズ付き光導波路及びその製造方法(第8の実施形態)]
図10(a)はレンズ付き光導波路30の斜視図、図10(b)はレンズ付き光導波路30の平面図、図10(c)は図10(a)のC−C線に沿う断面図である。
このレンズ付き光導波路30は、図8及び図9のレンズ付き光導波路20において、基板21の上面に配線5a〜5cを設け、バンプを介して発光素子11及び受光素子12を設置したものである。
このレンズ付き光導波路30は、図8及び図9のレンズ付き光導波路20において、基板21に代えて配線7a〜7dが形成された電気配線板を用い、また、通常の方法によって光学素子11及び12を設置すればよい。
[Optical Waveguide with Lens and Manufacturing Method Thereof (Eighth Embodiment)]
10A is a perspective view of the optical waveguide 30 with a lens, FIG. 10B is a plan view of the optical waveguide 30 with a lens, and FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. It is.
The optical waveguide with lens 30 is the optical waveguide with lens of FIGS. 8 and 9, in which wirings 5a to 5c are provided on the upper surface of the substrate 21, and the light emitting element 11 and the light receiving element 12 are installed via bumps. .
This optical waveguide with lens 30 uses an electrical wiring board in which wirings 7a to 7d are formed in place of the substrate 21 in the optical waveguide with lens 20 of FIGS. 8 and 9, and the optical element 11 and 12 may be installed.

[レンズ付き光導波路及びその製造方法(第9の実施形態)]
図11のレンズ付き光導波路40は、図10のレンズ付き光導波路30において、光学素子11及び12に代えて、図7のレンズ付き基板1D(1E)を設置したものである。
[Optical Waveguide with Lens and Manufacturing Method Thereof (Ninth Embodiment)]
The optical waveguide with lens 40 in FIG. 11 is obtained by installing the lens-equipped substrate 1D (1E) in FIG. 7 instead of the optical elements 11 and 12 in the optical waveguide 30 with lens in FIG.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

実施例1
次の手順により、図1及び図2に示すレンズ付き基板1(但し、レンズ部材4は2個とした)を作成し、評価した。
[クラッド層形成用樹脂フィルムの作製]
<(A)ベースポリマー;(メタ)アクリルポリマー(A−1)の作製>
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート46質量部及び乳酸メチル23質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を65℃に上昇させ、メチルメタクリレート47質量部、ブチルアクリレート33質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート16質量部、メタクリル酸14質量部、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート46質量部、及び乳酸メチル23質量部の混合物を3時間かけて滴下後、65℃で3時間撹拌し、さらに95℃で1時間撹拌を続けて、(メタ)アクリルポリマー(A−1)溶液(固形分45質量%)を得た。
Example 1
The substrate with lens 1 shown in FIGS. 1 and 2 (however, two lens members 4 were used) was prepared and evaluated by the following procedure.
[Preparation of resin film for forming clad layer]
<(A) Base polymer; Production of (meth) acrylic polymer (A-1)>
46 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 23 parts by mass of methyl lactate were weighed in a flask equipped with a stirrer, a cooling pipe, a gas introduction pipe, a dropping funnel, and a thermometer, and stirred while introducing nitrogen gas. . The liquid temperature was raised to 65 ° C., 47 parts by weight of methyl methacrylate, 33 parts by weight of butyl acrylate, 16 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 14 parts by weight of methacrylic acid, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile ) A mixture of 3 parts by mass, 46 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and 23 parts by mass of methyl lactate was added dropwise over 3 hours, followed by stirring at 65 ° C. for 3 hours, and further stirring at 95 ° C. for 1 hour. A (meth) acrylic polymer (A-1) solution (solid content: 45% by mass) was obtained.

(重量平均分子量の測定)
(A−1)の重量平均分子量(標準ポリスチレン換算)をGPC(東ソー(株)製「SD−8022」、「DP−8020」、及び「RI−8020」)を用いて測定した結果、3.9×104であった。なお、カラムは日立化成工業(株)製「Gelpack GL−A150−S」及び「Gelpack GL−A160−S」を使用した。
(酸価の測定)
A−1の酸価を測定した結果、79mgKOH/gであった。なお、酸価はA−1溶液を中和するのに要した0.1mol/L水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
(Measurement of weight average molecular weight)
2. As a result of measuring the weight average molecular weight (standard polystyrene conversion) of (A-1) using GPC (“SD-8022”, “DP-8020”, and “RI-8020” manufactured by Tosoh Corporation). It was 9 × 10 4 . The column used was “Gelpack GL-A150-S” and “Gelpack GL-A160-S” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
(Measurement of acid value)
As a result of measuring the acid value of A-1, it was 79 mgKOH / g. In addition, the acid value was computed from the amount of 0.1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution required for neutralizing A-1 solution. At this time, the point at which the phenolphthalein added as an indicator changed color from colorless to pink was defined as the neutralization point.

<クラッド層形成用樹脂ワニスの調合>
(A)ベースポリマーとして、前記A−1溶液(固形分45質量%)84質量部(固形分38質量部)、(B)光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート(新中村化学工業(株)製「U−200AX」)33質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン(メタ)アクリレート(新中村化学工業(株)製「UA−4200」)15質量部、(C)熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液(固形分75質量%)(住化バイエルウレタン(株)製「スミジュールBL3175」)20質量部(固形分15質量部)、(D)光重合開始剤として、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(BASFジャパン(株)製「イルガキュア2959」)1質量部、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シド(BASFジャパン(株)製「イルガキュア819」)1質量部、及び希釈用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23質量部を攪拌しながら混合した。孔径2μmのポリフロンフィルタ(アドバンテック東洋(株)製「PF020」)を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
<Preparation of resin varnish for forming clad layer>
(A) As the base polymer, 84 parts by mass (solid content: 45% by mass) of the A-1 solution (solid content: 45% by mass), (B) Urethane (meth) acrylate having a polyester skeleton as the photocuring component (Shin Nakamura) 33 parts by mass of “U-200AX” manufactured by Chemical Industry Co., Ltd., and 15 parts by mass of urethane (meth) acrylate having a polypropylene glycol skeleton (“UA-4200” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), (C) heat As a curing component, 20 parts by mass of a polyfunctional block isocyanate solution (solid content: 75% by mass) obtained by protecting an isocyanurate type trimer of hexamethylene diisocyanate with methyl ethyl ketone oxime (“Sumijour BL3175” manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) (Solid content 15 parts by mass), (D) As a photopolymerization initiator, 1- [4- (2-hydroxy ester) 1 part by mass of xy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one (“Irgacure 2959” manufactured by BASF Japan Ltd.), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide 1 part by mass (“Irgacure 819” manufactured by BASF Japan Ltd.) and 23 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate as an organic solvent for dilution were mixed with stirring. After pressure filtration using a polyflon filter having a pore size of 2 μm (“PF020” manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.), degassing was performed under reduced pressure to obtain a resin varnish for forming a cladding layer.

<クラッド層形成用樹脂フィルムの作製>
上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスを、支持フィルムであるPETフィルム(東洋紡績(株)製「コスモシャインA4100」、厚み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、100℃で20分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理PETフィルム(帝人デュポンフィルム(株)製「ピューレックスA31」、厚み25μm)を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。
クラッド層形成用樹脂フィルムの厚みは、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、実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
<Preparation of a resin film for forming a cladding layer>
The resin varnish for forming a clad layer obtained above is coated on a non-treated surface of a PET film (“Cosmo Shine A4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 50 μm) as a support film. MC, manufactured by Hirano Tech Seed Co., Ltd., dried at 100 ° C. for 20 minutes, and then a surface release treated PET film (“Purex A31” manufactured by Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness 25 μm) is pasted as a protective film. A resin film for forming a cladding layer was obtained.
The thickness of the clad layer forming resin film can be arbitrarily adjusted by adjusting the gap of the coating machine, and is described in the examples. The film thickness of the upper clad layer forming resin film described in the examples is the film thickness after coating.

[コア層形成用樹脂フィルム及びレンズ部材形成用樹脂フィルムの作製]
(A)ベースポリマーとして、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、(B)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、及びビスフェノール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、(C)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、BASFジャパン(株)製)1質量部、及び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(商品名:イルガキュア2959、BASFジャパン(株)製)1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製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスBを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスBを、支持フィルムである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: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、コア層形成用樹脂フィルムを得た。
レンズ部材形成用樹脂フィルムも、コア層形成用樹脂フィルムと同様の操作を行うことにより得た。
このとき樹脂層の厚みは、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、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム及びレンズ部材形成用樹脂フィルムの厚みについては、実施例中に記載する。実施例中に記載するコア層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
[Production of core layer forming resin film and lens member forming resin film]
(A) As a base polymer, 26 parts by mass of a phenoxy resin (trade name: Phenotote YP-70, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), and (B) 9,9-bis [4- (2- Acrylyloxyethoxy) phenyl] fluorene (trade name: A-BPEF, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 36 parts by mass, and bisphenol A type epoxy acrylate (trade name: EA-1020, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) ) 36 parts by mass, (C) As a photopolymerization initiator, 1 part by mass of bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide (trade name: Irgacure 819, manufactured by BASF Japan Ltd.), and 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one (trade name: Irgacure 2959, BASF Di) Pan Ltd.) 1 part by weight, except for using 40 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate as an organic solvent was prepared a core layer forming resin varnish B in the same manner and conditions as the above Production Example. Thereafter, pressure filtration and degassing under reduced pressure were performed under the same method and conditions as in the above production example.
On the non-treated surface of the PET film (trade name: Cosmo Shine A1517, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 16 μm), which is a support film, the core layer-forming resin varnish B obtained above is used. Apply and dry in the same manner as above, and then attach a release PET film (trade name: PUREX A31, Teijin DuPont Films, Inc., thickness: 25 μm) as a protective film so that the release surface is on the resin side A resin film for forming a core layer was obtained.
The lens member forming resin film was also obtained by performing the same operation as the core layer forming resin film.
At this time, the thickness of the resin layer can be arbitrarily adjusted by adjusting the gap of the coating machine. In this example, the thickness of the resin film for forming the core layer and the resin film for forming the lens member was used. Described in the examples. The film thickness of the core layer forming resin film described in the examples is the film thickness after coating.

[スルーホール付き基板2の作製]
基板2として150mm×150mmのポリイミドフィルム(宇部日東化成(株)製、商品名;ユーピレックスRN、厚み;25μm)に、ドリル加工にて直径150μmのスルーホールを2箇所(スルーホール中心間距離;100mm)形成し、スルーホール付き基板を得た。
[Preparation of substrate 2 with through hole]
A 150 mm × 150 mm polyimide film (made by Ube Nitto Kasei Co., Ltd., trade name: Upilex RN, thickness: 25 μm) as a substrate 2 was drilled into two through holes with a diameter of 150 μm (through-hole center distance: 100 mm) ) To obtain a substrate with through holes.

[レンズ付き基板1の形成]
25μm厚みのレンズ部材形成用樹脂フィルムと、上記で得られた25μm厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれ保護フィルムを剥離後、上記で得られた基板の両面に配置した。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110℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートすることにより、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物4a及び透明樹脂組成物3aを得た。
[Formation of substrate 1 with lens]
The resin film for forming a lens member having a thickness of 25 μm and the resin film for forming a cladding layer having a thickness of 25 μm obtained above were disposed on both sides of the substrate obtained above after peeling off the protective film. Using a vacuum pressurization type laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), after vacuuming to 500 Pa or less, thermocompression bonding was performed under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 110 ° C., and a pressurization time of 30 seconds. By laminating, a photosensitive resin composition 4a for forming a lens member and a transparent resin composition 3a were obtained.

次いで、基板の下側に開口部10aを備えたマスク10を当てがい、紫外線露光機((株)オーク製作所製、EXM−1172)にて基板の下方から紫外線(波長365nm)を300mJ/cm2照射し、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物4a及び透明樹脂組成物3aを光硬化した。
その後、両面の支持フィルムを剥離し,現像液(1%炭酸カリウム水溶液)を用いて、樹脂未硬化部をエッチングした後、水洗浄し、柱状透明部材4b及び透明部材3を形成した。その後170℃で1時間加熱乾燥及び硬化し、レンズ部材4及び透明部材3を形成した。
Next, a mask 10 having an opening 10a is applied to the lower side of the substrate, and ultraviolet rays (wavelength 365 nm) are applied at 300 mJ / cm 2 from below the substrate using an ultraviolet exposure machine (EXM-1172, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). Irradiation was performed, and the photosensitive resin composition 4a for forming a lens member and the transparent resin composition 3a were photocured.
Thereafter, the support films on both sides were peeled off, and the resin uncured portion was etched using a developer (1% aqueous potassium carbonate solution), and then washed with water to form the columnar transparent member 4b and the transparent member 3. Thereafter, the lens member 4 and the transparent member 3 were formed by heating and drying at 170 ° C. for 1 hour and curing.

[評価]
レンズ部材4を観察した結果、直径151μmであり、断面形状は25μmの高さで、曲率半径は、125μmであった。透明部材3側の断面形状は25μmの高さで、平坦であった。透明部材3側から入射部用としてGI50のマルチモード用光ファイバを用いて850nmの光信号を入射し、レンズ部材4側に受光部用として設置したGI62.5のマルチモード光ファイバを光ファイバ先端間距離100μmにしたところ光伝搬損失は0.45dBであった。光ファイバ先端間距離を200μmにしたところ0.55dBであった。
[Evaluation]
As a result of observing the lens member 4, the diameter was 151 μm, the cross-sectional shape was a height of 25 μm, and the curvature radius was 125 μm. The cross-sectional shape on the transparent member 3 side was 25 μm high and flat. An optical signal of 850 nm is incident from the transparent member 3 side using a GI50 multimode optical fiber for the incident portion, and the GI62.5 multimode optical fiber installed on the lens member 4 side is used for the light receiving portion. When the distance was 100 μm, the light propagation loss was 0.45 dB. The distance between the optical fiber tips was 200 μm, which was 0.55 dB.

実施例2
次の手順により、図8及び図9に示すレンズ付き光導波路20(但し、レンズ部材26は2個とした)を作成し、評価した。
[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の作製]
これらは、実施例1と同様にして作製した。
[スルーホール付き基板21の作製]
スルーホール付き基板21として、スルーホール付き基板2と同様のものを用いた。
Example 2
According to the following procedure, the optical waveguide with lens 20 shown in FIGS. 8 and 9 (however, the number of the lens members 26 is two) was prepared and evaluated.
[Preparation of Cladding Layer Forming Resin Film and Core Layer Forming Resin Film]
These were produced in the same manner as in Example 1.
[Preparation of substrate 21 with through hole]
The substrate 21 with a through hole was the same as the substrate 2 with a through hole.

[レンズ付き基板の形成]
25μm厚みのレンズ部材形成用樹脂フィルムと、上記で得られた25μm厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれ保護フィルムを剥離後、上記で得られた基板21の両面に配置した。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110℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートすることにより、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物22aを得た。
次いで、基板21の下側から、マスク10を用いることなく、紫外線露光機((株)オーク製作所製、EXM−1172)にて基板の下方から紫外線(波長365nm)を300mJ/cm2照射し、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物26a及び透明樹脂組成物22aを光硬化した。
その後、両面の支持フィルムを剥離し、現像液(1%炭酸カリウム水溶液)を用いて、樹脂未硬化部をエッチングした後、水洗浄し、柱状透明部材26b及び下部クラッド層22を形成した。その後、170℃で1時間加熱乾燥及び硬化し、レンズ部材26及び下部クラッド層22を形成した。
[Formation of substrate with lens]
The 25 μm-thick lens member-forming resin film and the 25 μm-thick clad layer-forming resin film obtained above were respectively disposed on both sides of the substrate 21 obtained above after peeling off the protective film. Using a vacuum pressurization type laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), after vacuuming to 500 Pa or less, thermocompression bonding was performed under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 110 ° C., and a pressurization time of 30 seconds. The photosensitive resin composition 26a for forming a lens member and the transparent resin composition 22a were obtained by laminating.
Next, ultraviolet rays (wavelength 365 nm) are irradiated from below the substrate with 300 mJ / cm 2 from below the substrate 21 without using the mask 10 with an ultraviolet exposure machine (EXM-1172, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). The lens member-forming photosensitive resin composition 26a and the transparent resin composition 22a were photocured.
Thereafter, the support films on both sides were peeled off, and the resin uncured portion was etched using a developer (1% aqueous potassium carbonate solution), and then washed with water to form the columnar transparent member 26b and the lower cladding layer 22. Thereafter, the lens member 26 and the lower clad layer 22 were formed by heating and drying at 170 ° C. for 1 hour and curing.

[レンズ付き光導波路の形成]
上記で得られた下部クラッド層22上に、上記で得られた50μm厚みのコア層形成用樹脂フィルムを、保護フィルを剥離した後に配置し、ロールラミネータ(日立化成テクノプラント(株)製、HLM−1500)を用い圧力0.4MPa、温度50℃、ラミネート速度0.2m/minの条件でラミネートし、次いで上記の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70℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着した。
[Formation of optical waveguide with lens]
On the lower clad layer 22 obtained as described above, the resin film for core layer formation having a thickness of 50 μm obtained above is disposed after the protective film is peeled off, and a roll laminator (manufactured by Hitachi Chemical Technoplant Co., Ltd., HLM). -1500) under the conditions of pressure 0.4 MPa, temperature 50 ° C., laminating speed 0.2 m / min, and then using the above-mentioned vacuum pressure laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho) After vacuuming to 500 Pa or less, thermocompression bonding was performed under the conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 70 ° C., and a pressurization time of 30 seconds.

続いて、その後、コアパターン幅50μmの開口部を有するネガ型フォトマスクを、該コアパターンが、レンズ部材26上に形成されるように位置合わせし、上記紫外線露光機を用いて、支持フィルム側から紫外線(波長365nm)を0.8J/cm2照射し、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、コアパターンをエッチングした。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、コア層23を形成した。 Subsequently, a negative photomask having an opening with a core pattern width of 50 μm is aligned so that the core pattern is formed on the lens member 26, and the support film side is used by using the ultraviolet exposure machine. Then, ultraviolet rays (wavelength 365 nm) were irradiated at 0.8 J / cm 2 , and then after exposure at 80 ° C. for 5 minutes, heating was performed. Thereafter, the PET film as the support film was peeled off, and the core pattern was etched using a developer (propylene glycol monomethyl ether acetate / N, N-dimethylacetamide = 8/2, mass ratio). Then, it wash | cleaned using the washing | cleaning liquid (isopropanol), and heat-dried at 100 degreeC for 10 minute (s), and the core layer 23 was formed.

得られたコア層23上から、上記で得られた55μm厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、保護フィルムを剥離後に配置し、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110℃、加圧時間30秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。続いて、上記紫外線露光機を用いて、クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルム側から紫外線(波長365nm)を3.0J/cm2照射し、支持フィルムを剥離後、170℃で1時間加熱乾燥及び硬化し、光導波路部材を形成した。 From the obtained core layer 23, the 55 μm-thick clad layer-forming resin film obtained above is disposed after the protective film is peeled off, and a vacuum pressure laminator (manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., MVLP-500). After vacuuming to 500 Pa or less, lamination was performed by thermocompression bonding under conditions of a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 110 ° C., and a pressing time of 30 seconds. Subsequently, using the above ultraviolet exposure machine, ultraviolet (wavelength 365nm) 3.0J / cm 2 was irradiated from the support film side of the resin film for forming a cladding layer, after peeling the support film, 1 hour dried by heating at 170 ° C. And cured to form an optical waveguide member.

[ミラー部の形成]
得られた光導波路部材の上部クラッド層24側からダイシングソー(DAC552、(株)ディスコ社製)を用いて45°のミラー25aをレンズ部材26の直上部に形成した。これにより、レンズ付き光導波路20を得た。ミラー25a間距離は10cmであった。
[Formation of mirror part]
A 45 ° mirror 25a was formed immediately above the lens member 26 using a dicing saw (DAC552, manufactured by Disco Corporation) from the upper clad layer 24 side of the obtained optical waveguide member. This obtained the optical waveguide 20 with a lens. The distance between the mirrors 25a was 10 cm.

[評価]
レンズ部材4を観察した結果、直径151μmであり、断面形状は25μmの高さで、曲率半径は、125μmであった。透明部材3側の断面形状は25μmの高さで、平坦であった。一方のレンズ部材26側から入射部用としてGI50のマルチモード用光ファイバを用いて850nmの光信号を入射し、もう一方のレンズ部材26側に受光部用として設置したGI62.5のマルチモード光ファイバをレンズ部材26と光ファイバ先端との距離をそれぞれ30μmにしたところ光伝搬損失は3.55dBであった。レンズ部材26と光ファイバ先端との距離をそれぞれ100μmにしたところ3.64dBであった。
[Evaluation]
As a result of observing the lens member 4, the diameter was 151 μm, the cross-sectional shape was a height of 25 μm, and the curvature radius was 125 μm. The cross-sectional shape on the transparent member 3 side was 25 μm high and flat. An optical signal of 850 nm is incident from one lens member 26 side using a multimode optical fiber of GI50 for the incident portion, and GI62.5 multimode light is installed on the other lens member 26 side for the light receiving portion. When the distance between the lens member 26 and the optical fiber tip was 30 μm, the optical propagation loss was 3.55 dB. When the distance between the lens member 26 and the tip of the optical fiber was 100 μm, it was 3.64 dB.

実施例3
実施例1において、基板にスルーホールを形成する際に、レンズ部材の形成用のスルーホール2aの他に嵌合ピン穴用のスルーホール2bを2箇所設置(図6参照)した以外は同様の方法で、嵌合ピン穴付きのレンズ付き基板を作製した。評価を行ったところ実施例1と同じ光伝搬損失値であった。
Example 3
In Example 1, when forming a through hole in a board | substrate, in addition to the through hole 2a for formation of a lens member, two through holes 2b for fitting pin holes are installed (see FIG. 6). By this method, a substrate with a lens with a fitting pin hole was produced. As a result of evaluation, the optical propagation loss value was the same as in Example 1.

実施例4
実施例1において、片面銅箔付きのポリイミドフィルム(ポリイミド;宇部日東化成製のユーピレックスVT(25μm)、銅箔;三井金属製のNA−DFF(12μm))にスルーホールを形成した後に、該銅箔をサブトラクティブ法にて電気配線を形成した以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。同様に評価を行ったところ実施例1と同じ光伝搬損失値であった。
Example 4
In Example 1, after forming a through hole in a polyimide film with a single-sided copper foil (polyimide; Upilex VT (25 μm) manufactured by Ube Nitto Kasei, copper foil; NA-DFF (12 μm) manufactured by Mitsui Metals), the copper film A substrate with a lens was produced in the same manner except that the electric wiring was formed by subtractive foil. When evaluated in the same manner, it was the same optical propagation loss value as in Example 1.

実施例5
実施例1において、透明部材4の材料としてコア層形成用樹脂フィルムに代えてレンズ形成用樹脂フィルムを用いた以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。レンズ部材4を観察した結果、露光光源から遠い側のレンズの断面形状は、高さが25μmであり、曲率半径が125μmであった。露光光源に近い側のレンズの断面形状は、高さが25μmであり、曲率半径が300μmであった。
Example 5
A substrate with a lens was produced in the same manner as in Example 1 except that a lens forming resin film was used instead of the core layer forming resin film as the material of the transparent member 4. As a result of observing the lens member 4, the cross-sectional shape of the lens far from the exposure light source was 25 μm in height and 125 μm in radius of curvature. The cross-sectional shape of the lens near the exposure light source had a height of 25 μm and a radius of curvature of 300 μm.

1 レンズ付き基板
2 基板
2a スルーホール
3 透明部材
4 レンズ部材
20 レンズ付き光導波路
21 基板
22 下部クラッド層
23 コア層
24 上部クラッド層
25 溝
25a ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate with lens 2 Substrate 2a Through hole 3 Transparent member 4 Lens member 20 Optical waveguide with lens 21 Substrate 22 Lower clad layer 23 Core layer 24 Upper clad layer 25 Groove 25a Mirror

Claims (13)

スルーホールを有する基板と、
前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、
前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、
を有するレンズ付き基板であって、
前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、
前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっており、
前記透明部材は、前記透明部材の基端面とは反対側に、前記スルーホールから突出して前記基板の他方の面に沿って張り出した鍔部を有する、レンズ付き基板。
A substrate having a through hole;
A lens member extending from the inside of the through hole to the outside of one surface of the substrate;
A transparent member present on the other surface side of the substrate than the lens member in the through hole; and
A substrate with a lens,
The base end surface of the lens and the base end surface of the transparent member are in contact with each other inside the through hole,
The front surface of the lens is a convex lens surface that protrudes from the through hole and is convexly curved .
The said transparent member is a board | substrate with a lens which has a collar part which protruded from the said through hole and protruded along the other surface of the said board | substrate on the opposite side to the base end surface of the said transparent member .
前記透明部材の基端面は、前記基板の表面と平行な平面となっている、請求項1に記載のレンズ付き基板。The substrate with a lens according to claim 1, wherein a base end surface of the transparent member is a plane parallel to the surface of the substrate. 前記基板が、電気配線を有する電気配線板である、請求項1又は2に記載のレンズ付き基板。 The board | substrate with a lens of Claim 1 or 2 whose said board | substrate is an electrical wiring board which has an electrical wiring. 前記透明部材の先端面は前記基板の表面と平行な非レンズ面となっている、請求項1から3のいずれか1項に記載のレンズ付き基板。 The lens-attached substrate according to claim 1 , wherein a front end surface of the transparent member is a non-lens surface parallel to the surface of the substrate. 前記透明部材の先端面は前記スルーホールから突出した凸レンズ面となっている、請求項1からのいずれか1項に記載のレンズ付き基板。 The distal end surface of the transparent member has a convex surface that protrudes from the through hole, the lens-attached substrate according to any one of claims 1 to 3. 下記工程1〜4を含む、請求項1から5のいずれか1項に記載のレンズ付き基板の製造方法。
工程1:レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程2:前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程3:前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程4:前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
The manufacturing method of the board | substrate with a lens of any one of Claim 1 to 5 including the following processes 1-4.
Step 1: The photosensitive resin composition for a lens member is laminated on one surface of the substrate and filled in the through hole, and the transparent resin composition is laminated on the other surface of the substrate and in the through hole. Step of filling Step 2: Irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate to expose and cure the photosensitive resin composition for the lens member, and photocuring or thermosetting the transparent resin composition Step 3: Step of developing and removing an uncured portion of the photosensitive resin composition for a lens member to form a columnar transparent member extending from the inside of the through hole to the outside of one surface of the substrate. 4: Heating the columnar transparent member to form a convex lens surface by dripping the tip of the columnar transparent member protruding from the substrate.
前記工程2において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化する、請求項に記載のレンズ付き基板の製造方法。 In the step 2, by placing a mask having an opening at a position facing the through hole on the other surface side of the substrate and irradiating actinic rays through the mask from the other surface side, The manufacturing method of the board | substrate with a lens of Claim 6 which exposes and cures the said photosensitive resin composition for lens members. 前記基板が遮光性を有するものであり、
前記工程2において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物のうち前記スルーホールと対向する部分を露光して硬化する、請求項6に記載のレンズ付き基板の製造方法。
The substrate has light shielding properties;
The said process 2 WHEREIN: By irradiating actinic light from the other surface side of the said board | substrate, the part facing the said through hole among the said photosensitive resin compositions for lens members is exposed and hardened | cured to Claim 6 . The manufacturing method of the board | substrate with a lens of description.
前記透明樹脂組成物が感光性樹脂組成物である請求項6から8のいずれか1項に記載のレンズ付き基板の製造方法。 The method for manufacturing a substrate with a lens according to claim 6 , wherein the transparent resin composition is a photosensitive resin composition. 請求項1から5のいずれか1項に記載のレンズ付き基板と、
前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に存在するコア層と、
前記コア層上に存在する上部クラッド層と、
前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーと
を有するレンズ付き光導波路。
A substrate with a lens according to any one of claims 1 to 5 ,
A lower clad layer present on the surface of the substrate on the other end side of the through hole;
A core layer present on the lower cladding layer;
An upper cladding layer present on the core layer;
The optical waveguide with a lens which has a mirror which exists in the position which opposes the said lens among the said core layers.
前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成する、請求項10に記載のレンズ付き光導波路。 The optical waveguide with a lens according to claim 10 , wherein a part of the lower cladding layer constitutes the transparent member. 請求項1から5のいずれか1項に記載のレンズ付き基板の前記他方の面に光導波路部材を形成するレンズ付き光導波路の製造方法。 The manufacturing method of the optical waveguide with a lens which forms an optical waveguide member in said other surface of the board | substrate with a lens of any one of Claim 1 to 5 . 下記工程A〜Fを含む、請求項11に記載のレンズ付き光導波路の製造方法。
工程A:スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程B:前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程C:前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程D:前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程E:前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程F:前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
The manufacturing method of the optical waveguide with a lens of Claim 11 containing the following process AF.
Step A: Filling the through-hole with the photosensitive resin composition for a lens from one side of the through-hole of the substrate having a through-hole and having a light-shielding property, and the other side of the through-hole Step B: forming a transparent resin composition in the through hole and on the other surface Step B: Exposing the photosensitive resin composition for a lens by irradiating actinic rays from the other surface side of the substrate Step of forming the lower cladding layer by photocuring or thermosetting the transparent resin composition while being cured Step C: developing and removing uncured portions of the photosensitive resin composition for lenses, and the inside of the through hole Forming a columnar transparent member extending over the outside of one surface of the substrate from step D: heating the columnar transparent member and projecting from the substrate out of the columnar transparent member A step of dripping the tip portion to form a convex lens surface Step E: forming a core layer on the surface of the lower clad layer and forming an upper clad layer on the surface of the core layer Step F: the step of forming the core layer Forming a mirror at a position facing the through hole
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