[發明專利]用于制備制品的方法及通過該方法制備的相關制品

在審

• 申請號: 201580045650.0
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN107001650A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: C·M·安博;R·S·約翰;W·K·維德納
• 申請（專利權）人: 美國道康寧公司
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J7/18;G03F7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 吳亦華

本發明整體涉及用于制備制品的方法及通過該方法制備的相關制品。

聚合物波導被確定為取代在印刷電路板(PCB)技術以及硅光子學中的銅互連件的關鍵技術，這是由于其能夠使用光全內反射的原理進行更快數據傳輸。PWG代表關鍵優點，因為經由銅的數據傳輸的損耗和能量是下一代數據中心和移動應用的主要瓶頸。

PWG的常規制造包括一系列步驟，其中將折射率為RI¹的底部包覆層沉積在基底上并對其選擇性地照射，以在特定位置處形成交聯的結構。然后使用可去除包覆層的未固化區域(即，未交聯的區域)的溶劑，使包覆層顯影。之后是任選的烘烤步驟，以從顯影的包覆層去除溶劑。然后將具有折射率RI²(該折射率大于RI¹)的第二層或芯層沉積在第一包覆層的頂部上并使其選擇性地交聯，以形成第一堆疊層。接下來使用溶劑選擇性地去除未固化區域，使芯層顯影。之后是第三層，即具有折射率RI¹(與第一層相同)或任選RI³(該折射率不同于RI¹和RI²)的頂部包覆層，以獲得混合的芯和頂部包覆層。將第三層沉積在堆疊層(層1和層2)上并對其選擇性地照射，以形成由底部包覆層-芯-頂部包覆層構成的波導特征的完整層疊件，從而使該層疊件能夠用于高性能計算和其他應用中的光學數據傳輸。

包覆層的結構化允許聚合物波導與套管的對齊和連接，所述套管連接到光源和互連件。包覆層的結構化(其中經照射的包覆層表面經過溶劑顯影)可能在將芯(第二光學)層涂布到經顯影的包覆層上時會帶來粘附性挑戰。這可能導致無法制造完全功能的光波導。另外，使溶劑蒸發的后續加熱步驟可引起柔性基底諸如FR4和聚酰亞胺的過度收縮和卷曲，從而在波導嵌入PCB中期間，或在諸如焊料回流、熱沖擊等的高溫加工(其中波導材料暴露于超過250℃的溫度)期間引起破裂和層離。

已被確定的另一個挑戰是聚合物波導在集成/嵌入于PCB或硅光子封裝架構中期間和之后的可靠性。常規PCB制造具有這樣的步驟，其中在相對較高溫度(180℃–200℃)下層合FR4、聚酰亞胺和預浸料的多個層，接下來鉆取通孔式過孔以便施加焊膏而形成電連接。層合和鉆孔的過程造成嵌入的聚合物膜在集成期間破裂并失效，這是由于相關的高應力水平以及FR4、聚酰亞胺與聚合物波導材料之間的較大熱膨脹系數(CTE)不匹配。另外，在硅光子封裝中，PWG暴露于諸如焊料回流之類的過程，其中回流溫度可為280℃或更高，從而可引起失效。

本發明解決了以上確定的某些挑戰。

發明內容

本發明提供了用于制備制品的方法。

在一個實施例中，該方法包括將具有第一折射率(RI¹)的第一組合物施加在基底上以在所述基底上形成包含所述第一組合物的第一層。該方法還包括將固化條件施加到所述第一層的靶標部分，而不將固化條件施加到所述第一層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第一對比層。此外，該方法包括將具有第二折射率(RI²)的第二組合物施加在所述對比層上以形成第二層。該方法還包括將固化條件施加到所述第二層的靶標部分，而不將固化條件施加到所述第二層和第一對比層的非靶標部分，以形成包括至少一個固化部分和至少一個未固化部分的第二對比層。該方法接下來包括選擇性地去除第一對比層和第二對比層的所述至少一個未固化部分以制備制品，其中所述制品依次包括基底、具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的第一對比層、以及具有所述至少一個固化部分且不具有所述至少一個未固化部分的第二對比層。