日本旭化成開發出可應用於光電融合(Optoelectronic Integration)的高透明矽膠樹脂材料,因應高速、大容量的資料傳輸需求。新材料透過精密設計的環狀骨架結構,兼具優異的耐熱性與耐光性,可降低尺寸變化與黃化變色問題,預期可應用於光波導路形成、光纖接著、先進封裝等領域。此次也是旭化成首度以自有技術單獨投入矽膠材料開發,並計畫在數年內達到量產化目標,打造新的樹脂事業支柱。
在光通訊領域,波導技術早已普及,傳輸設備廣泛採用石英玻璃平面光波電路(PLC)。然而若要實現共封裝光學(Co-Packaged Optics; CPO),須在半導體封裝基板內整合類似的分光、合波等光路功能。雖然玻璃光波導備受市場關注,但仍存有加工與量產課題,因此具備加工便利性與可靠性的聚合物光波導被視為較具可行性的初期方案,對於耐熱、耐光劣化的透明樹脂材料有其需求。
旭化成的新型矽膠樹脂在維持95%光穿透率的同時,即使處於450℃以上的環境也不易發生熱分解。針對短波長光能量高、易導致材料劣化的問題,新材料在405 nm雷射照射下亦未出現著色現象。另透過配方最佳化,降低了矽膠材料微量分解時產生低分子矽氧烷氣體的風險,可減少裝置與電路污染。
在加工性方面,新材料適用於聚合物光波導製程,可透過濕式與乾式蝕刻形成光路結構。面對市場上氟系樹脂、脂環族環氧樹脂、環烯烴聚合物等透明材料的競爭,旭化成將以低熱膨脹係數(CTE)與高可靠性爭取優勢。
此外,在接著用途方面,新材料也可應用於CPO周邊光纖固定。若應用於石英基板之間的接著,在500℃環境下仍可維持接著性能,且經紫外線照射後亦未見裂痕或剝離。新材料可提供單液型熱硬化版本,也可供應支援光硬化的雙液型材料。藉由可使用旋轉塗佈(Spin Coater)施工的流動特性,未來亦可拓展至顯示器用光學透明膠層(OCR)等各類應用。