JP3274972B2 - 光学素子保持部材の製造方法 - Google Patents
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光コネクタや光モ
ジュール等に用いられる光ファイバや光半導体素子等を
保持するための光学素子保持部材の製造方法に関するも
のである。
ジュール等に用いられる光ファイバや光半導体素子等を
保持するための光学素子保持部材の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より、光ファイバの保持部材として
複数の溝を備えた基板が用いられている。例えば、図6
(a)(b)に示す保持部材10は、光ファイバ保持用
のV字状の溝13を形成した板状体であって、上記V字
状の溝13中に光ファイバ20の被覆を剥がした素線2
1を並べて保持し、これを蓋体15で覆って、両者の隙
間にガラス16を充填して固定すれば、各素線21は3
点で確実に支持され、複数の光ファイバ20を高精度に
整列して保持することができる。また、上記光ファイバ
保持用の溝13の両端部に位置決め用のガイドピンを挿
入するための溝14を備えておくこともできる(特開昭
62−215208号公報等参照)。
複数の溝を備えた基板が用いられている。例えば、図6
(a)(b)に示す保持部材10は、光ファイバ保持用
のV字状の溝13を形成した板状体であって、上記V字
状の溝13中に光ファイバ20の被覆を剥がした素線2
1を並べて保持し、これを蓋体15で覆って、両者の隙
間にガラス16を充填して固定すれば、各素線21は3
点で確実に支持され、複数の光ファイバ20を高精度に
整列して保持することができる。また、上記光ファイバ
保持用の溝13の両端部に位置決め用のガイドピンを挿
入するための溝14を備えておくこともできる(特開昭
62−215208号公報等参照)。
【0003】そして、この保持部材10の端面10a同
士を当接させて光コネクタとしたり、あるいは保持部材
10の端面10aに光導波路を接続したり、受発光素子
を接続して光モジュールとしたりすることができる。
士を当接させて光コネクタとしたり、あるいは保持部材
10の端面10aに光導波路を接続したり、受発光素子
を接続して光モジュールとしたりすることができる。
【0004】上記保持部材10及び蓋体15の材質とし
ては、各種セラミックスやガラスが用いられており、上
記保持部材10上に精密加工を施すことによって、高精
度に位置決めされた溝13を形成してある。しかし、保
持部材10に精密加工を施して溝13を形成する工程は
非常に手間がかかるため、できるだけ簡単な工程で溝1
3を高精度に加工することが求められている。
ては、各種セラミックスやガラスが用いられており、上
記保持部材10上に精密加工を施すことによって、高精
度に位置決めされた溝13を形成してある。しかし、保
持部材10に精密加工を施して溝13を形成する工程は
非常に手間がかかるため、できるだけ簡単な工程で溝1
3を高精度に加工することが求められている。
【0005】これに対し、近年、シリコン基板を用い
て、エッチングによりV字状の溝を形成することが行わ
れている。これは、図7(a)に示すように、所定の結
晶方位となるように作製した単結晶シリコンの板状体か
らなる保持部材10に、熱酸化膜を形成してマスキング
31とし、溝13を形成する部分の熱酸化膜を除去する
ためにレジスト32をパターニングした後、バッファフ
ッ酸を用いて熱酸化膜をエッチングして開口部33を形
成する。さらに水酸化カリウム等を用いて異方性エッチ
ングを施すことにより、マスキング31のない部分のみ
がエッチングされ、しかもシリコンの結晶面にそってV
字状にエッチングされ、V字状の溝13が形成されるこ
とになる。したがって、エッチング条件を管理すること
により、所定の深さのV字状の溝13を高精度に形成す
ることができる。
て、エッチングによりV字状の溝を形成することが行わ
れている。これは、図7(a)に示すように、所定の結
晶方位となるように作製した単結晶シリコンの板状体か
らなる保持部材10に、熱酸化膜を形成してマスキング
31とし、溝13を形成する部分の熱酸化膜を除去する
ためにレジスト32をパターニングした後、バッファフ
ッ酸を用いて熱酸化膜をエッチングして開口部33を形
成する。さらに水酸化カリウム等を用いて異方性エッチ
ングを施すことにより、マスキング31のない部分のみ
がエッチングされ、しかもシリコンの結晶面にそってV
字状にエッチングされ、V字状の溝13が形成されるこ
とになる。したがって、エッチング条件を管理すること
により、所定の深さのV字状の溝13を高精度に形成す
ることができる。
【0006】また、このシリコン製の保持部材10に
は、図7(b)に示すように、直接受発光素子22を搭
載して、溝13に光ファイバ20を保持して光モジュー
ルを構成することもできる。
は、図7(b)に示すように、直接受発光素子22を搭
載して、溝13に光ファイバ20を保持して光モジュー
ルを構成することもできる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図7に示すシ
リコン製の保持部材10では、エッチングを行うために
溝13の加工に時間がかかるという問題があった。ま
た、エッチングで溝13を形成するため、深さの異なる
複数の溝13を同時に形成することができなかった。例
えば図6に示すように、光ファイバ保持用の溝13とガ
イドピン挿入用の溝14の二種類を同時に形成すること
ができなかった。さらに、シリコンをエッチングする際
には結晶面に沿ってエッチングが進むため、V字状にし
か加工できず、角溝や丸溝を形成することができなかっ
た。また、シリコン製の保持部材10は強度が低いため
補強板が必要であるという不都合もあった。
リコン製の保持部材10では、エッチングを行うために
溝13の加工に時間がかかるという問題があった。ま
た、エッチングで溝13を形成するため、深さの異なる
複数の溝13を同時に形成することができなかった。例
えば図6に示すように、光ファイバ保持用の溝13とガ
イドピン挿入用の溝14の二種類を同時に形成すること
ができなかった。さらに、シリコンをエッチングする際
には結晶面に沿ってエッチングが進むため、V字状にし
か加工できず、角溝や丸溝を形成することができなかっ
た。また、シリコン製の保持部材10は強度が低いため
補強板が必要であるという不都合もあった。
【0008】一方、セラミックスやガラスの保持部材1
0では、強度は高いものの、前述したように溝13の加
工に手間がかかるという問題があった。
0では、強度は高いものの、前述したように溝13の加
工に手間がかかるという問題があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、セラミ
ックス、ガラス、シリコンの一種からなる粉体と溶媒及
び有機性添加物から成るバインダーとの混合物を、隔壁
用の凹部を有する成形型中に充填した後、これらの混合
物をセラミックス、ガラス、シリコンの一種からなる基
板に接合し、同時焼成して一体化することにより複数の
隔壁を形成し、これらの隔壁間の凹部で光ファイバや光
半導体素子等の光学素子を保持するようにして光学素子
保持部材を製造することを特徴とする。
ックス、ガラス、シリコンの一種からなる粉体と溶媒及
び有機性添加物から成るバインダーとの混合物を、隔壁
用の凹部を有する成形型中に充填した後、これらの混合
物をセラミックス、ガラス、シリコンの一種からなる基
板に接合し、同時焼成して一体化することにより複数の
隔壁を形成し、これらの隔壁間の凹部で光ファイバや光
半導体素子等の光学素子を保持するようにして光学素子
保持部材を製造することを特徴とする。
【0010】即ち、本発明では、基板から溝等の凹部を
削り出すのではなく、基板上の所定位置に隔壁を接合一
体化することによって、これら隔壁の間を光学素子保持
用の凹部としたのである。そのため、エッチングや精密
加工を行う必要がなく、簡単な工程で高精度の凹部を形
成することができる。
削り出すのではなく、基板上の所定位置に隔壁を接合一
体化することによって、これら隔壁の間を光学素子保持
用の凹部としたのである。そのため、エッチングや精密
加工を行う必要がなく、簡単な工程で高精度の凹部を形
成することができる。
【0011】なお、本発明における光学素子とは、光フ
ァイバや光半導体素子以外に、レンス、フィルタ、ミラ
ー、光アイソレータ、光ファイバを保持するフェルール
などの光学素子全般をいう。また、本発明における凹部
とは、溝に限らず、周囲よりも低くなった形状の部位を
いう。
ァイバや光半導体素子以外に、レンス、フィルタ、ミラ
ー、光アイソレータ、光ファイバを保持するフェルール
などの光学素子全般をいう。また、本発明における凹部
とは、溝に限らず、周囲よりも低くなった形状の部位を
いう。
【0012】
【0013】また、本発明によれば、予め用意した隔壁
用の凹部を有する成形型に隔壁用材料の混合物を充填
し、この混合物を基板上に接合一体化することによっ
て、上記成形型の形状がそのまま基板上に転写されるこ
とになる。そのため、予め成形型を高精度に作製してお
けば、隔壁及びその間に形成される凹部を高精度に形成
することが可能となるのである。
用の凹部を有する成形型に隔壁用材料の混合物を充填
し、この混合物を基板上に接合一体化することによっ
て、上記成形型の形状がそのまま基板上に転写されるこ
とになる。そのため、予め成形型を高精度に作製してお
けば、隔壁及びその間に形成される凹部を高精度に形成
することが可能となるのである。
【0014】なお、ここで隔壁と基板を接合一体化する
とは、上記凹部を有する成形型中に混合物を充填し、基
板に密着し固化させた後、離形し焼成する工程や、成形
型に混合物を充填し固化させた後に離形し、その後基板
と密着して焼成する工程や、成形型に混合物を充填し、
固化した後に離形して焼成し、基板に接着または熱圧着
する工程等を含むものである。その他、一般的なガラス
やセラミックスの接合方法を使用することも可能であ
る。
とは、上記凹部を有する成形型中に混合物を充填し、基
板に密着し固化させた後、離形し焼成する工程や、成形
型に混合物を充填し固化させた後に離形し、その後基板
と密着して焼成する工程や、成形型に混合物を充填し、
固化した後に離形して焼成し、基板に接着または熱圧着
する工程等を含むものである。その他、一般的なガラス
やセラミックスの接合方法を使用することも可能であ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を説明す
る。
る。
【0016】図1に示す光ファイバ用の保持部材10
は、光学素子である光ファイバ20を保持するための凹
部として、複数の溝13を備えた板状体である。また、
図2に示すように、上記保持部材10は、セラミック
ス、ガラス、シリコン等からなる基板11の上面に、セ
ラミックス、ガラス、シリコン等からなる複数の隔壁1
2を接合一体化したものであり、各隔壁12の間をV字
状の溝13としてある。
は、光学素子である光ファイバ20を保持するための凹
部として、複数の溝13を備えた板状体である。また、
図2に示すように、上記保持部材10は、セラミック
ス、ガラス、シリコン等からなる基板11の上面に、セ
ラミックス、ガラス、シリコン等からなる複数の隔壁1
2を接合一体化したものであり、各隔壁12の間をV字
状の溝13としてある。
【0017】そして、この溝13に光ファイバ20の被
覆を剥がした素線21を配置し、素線21の端面と保持
部材10の端面10aが同一面となるようにして、蓋体
15で覆い、両者の隙間にガラス(不図示)を充填する
ことによって、複数の光ファイバ20を整列して高精度
に位置決めし、保持することができる。
覆を剥がした素線21を配置し、素線21の端面と保持
部材10の端面10aが同一面となるようにして、蓋体
15で覆い、両者の隙間にガラス(不図示)を充填する
ことによって、複数の光ファイバ20を整列して高精度
に位置決めし、保持することができる。
【0018】そして、この保持部材10の端面10a同
士を当接させて光コネクタとしたり、あるいは保持部材
10の端面10aに光導波路を接続したり、受発光素子
を接続して光モジュールとしたりすることができる。
士を当接させて光コネクタとしたり、あるいは保持部材
10の端面10aに光導波路を接続したり、受発光素子
を接続して光モジュールとしたりすることができる。
【0019】このように、本発明の保持部材10は、溝
13を精密加工やエッチングで削り出すのではなく、隔
壁12を形成してその間を溝13とすることによって、
簡単な工程で高精度の溝13を形成することができる。
13を精密加工やエッチングで削り出すのではなく、隔
壁12を形成してその間を溝13とすることによって、
簡単な工程で高精度の溝13を形成することができる。
【0020】次に、本発明の保持部材10の製造方法を
説明する。
説明する。
【0021】まず、図3(a)に示すように、隔壁12
の形状に合致した凹部30aを有する成形型30を用意
し、この成形型30の凹部30aに、隔壁12を成す材
質としてセラミックス、ガラス、シリコン等の粉末と溶
媒及び有機性添加物のバインダーとの混合物12’を充
填する。
の形状に合致した凹部30aを有する成形型30を用意
し、この成形型30の凹部30aに、隔壁12を成す材
質としてセラミックス、ガラス、シリコン等の粉末と溶
媒及び有機性添加物のバインダーとの混合物12’を充
填する。
【0022】一方、セラミックス、ガラス、シリコン等
から成る基板11を別に用意し、この基板11に上記混
合物12’の成形体を接合一体化し、隔壁12を形成す
るが、具体的には以下のように製造する。
から成る基板11を別に用意し、この基板11に上記混
合物12’の成形体を接合一体化し、隔壁12を形成す
るが、具体的には以下のように製造する。
【0023】まず、上記成形型30に充填した混合物1
2’の表面に基板11を押し当てて加圧接着し、混合物
12’を反応硬化するか又は乾燥して固化させる。その
後、図3(b)に上下を逆にして示すように、成形型3
0を離型することによって、基板11上に混合物12’
の成形体からなる隔壁12を転写する。最後に全体を脱
バインダー処理した後、同時焼成して一体化することに
より、図1、2に示す保持部材10を製造することがで
きる。
2’の表面に基板11を押し当てて加圧接着し、混合物
12’を反応硬化するか又は乾燥して固化させる。その
後、図3(b)に上下を逆にして示すように、成形型3
0を離型することによって、基板11上に混合物12’
の成形体からなる隔壁12を転写する。最後に全体を脱
バインダー処理した後、同時焼成して一体化することに
より、図1、2に示す保持部材10を製造することがで
きる。
【0024】また他の方法としては、成形型30に充填
した混合物12’を反応硬化又は乾燥固化した後、成形
型30から離型し、混合物12’の成形体を基板11に
固着する。最後に全体を脱バインダー処理した後、同時
焼成して一体化することによっても保持部材10を得る
ことができる。
した混合物12’を反応硬化又は乾燥固化した後、成形
型30から離型し、混合物12’の成形体を基板11に
固着する。最後に全体を脱バインダー処理した後、同時
焼成して一体化することによっても保持部材10を得る
ことができる。
【0025】さらに他の方法としては、成形型30に充
填した混合物12’を反応硬化又は乾燥固化した後、成
形型30から離型し、脱バインダー処理した後でこの成
形体を基板11に接着する。最後に全体を同時焼成して
一体化することによっても保持部材10を得ることがで
きる。
填した混合物12’を反応硬化又は乾燥固化した後、成
形型30から離型し、脱バインダー処理した後でこの成
形体を基板11に接着する。最後に全体を同時焼成して
一体化することによっても保持部材10を得ることがで
きる。
【0026】あるいは、成形型30に充填した混合物1
2’を反応硬化又は乾燥固化した後、成形型30から離
型し、脱バインダー処理して焼成した後でこの焼結体を
基板11に接着、熱圧着又は同時焼成により接合するこ
とによっても保持部材10を得ることができる。
2’を反応硬化又は乾燥固化した後、成形型30から離
型し、脱バインダー処理して焼成した後でこの焼結体を
基板11に接着、熱圧着又は同時焼成により接合するこ
とによっても保持部材10を得ることができる。
【0027】即ち、基板11に混合物12’の成形体を
接合するのは、互いの部材が未焼成体、脱バインダー状
態、焼結体のいずれの段階であっても良い。
接合するのは、互いの部材が未焼成体、脱バインダー状
態、焼結体のいずれの段階であっても良い。
【0028】このような本発明の製造方法によれば、簡
単に隔壁12を形成し、溝13を形成できるため製造工
程を極めて簡略化できる。しかも、隔壁12及び溝13
は成形型30の凹部30aの形状が転写されるため、凹
部30aを必要な溝13に合致した形状に精密加工して
おけば、所定の溝13を容易に形成することができる。
単に隔壁12を形成し、溝13を形成できるため製造工
程を極めて簡略化できる。しかも、隔壁12及び溝13
は成形型30の凹部30aの形状が転写されるため、凹
部30aを必要な溝13に合致した形状に精密加工して
おけば、所定の溝13を容易に形成することができる。
【0029】ここで、基板11及び隔壁12を成すセラ
ミックス粉体としては、アルミナ(Al2 O3 )、ジル
コニア(ZrO2 )等の酸化物系セラミックスや、窒化
珪素(Si3 N4 )、窒化アルミニウム(AlN)、炭
化珪素(SiC)等の非酸化物系セラミックス等、ある
いはアパタイト(Ca5 (PO4 )3 (F,Cl,O
H))等のいずれをも用いることができ、これらのセラ
ミックス粉体には各種焼結助剤を所望量添加することが
できる。
ミックス粉体としては、アルミナ(Al2 O3 )、ジル
コニア(ZrO2 )等の酸化物系セラミックスや、窒化
珪素(Si3 N4 )、窒化アルミニウム(AlN)、炭
化珪素(SiC)等の非酸化物系セラミックス等、ある
いはアパタイト(Ca5 (PO4 )3 (F,Cl,O
H))等のいずれをも用いることができ、これらのセラ
ミックス粉体には各種焼結助剤を所望量添加することが
できる。
【0030】上記焼結助剤としては、アルミナ粉末には
シリカ(SiO2 )、カルシア(CaO)、イットリア
(Y2 O3 )及びマグネシア(MgO)等を、ジルコニ
ア粉末にはイットリア(Y2 O3 )やセリウム(C
e)、ディスプロシウム(Dy)、イッテルビウム(Y
b)等の希土類元素の酸化物を、また窒化珪素粉末には
イットリア(Y2 O3 )とアルミナ(Al2 O3 )等
を、窒化アルミニウム粉末には周期律表第3a族元素酸
化物(RE2 O3 )等を、炭化珪素粉末にはホウ素
(B)とカーボン(C)等を所望量添加することができ
る。
シリカ(SiO2 )、カルシア(CaO)、イットリア
(Y2 O3 )及びマグネシア(MgO)等を、ジルコニ
ア粉末にはイットリア(Y2 O3 )やセリウム(C
e)、ディスプロシウム(Dy)、イッテルビウム(Y
b)等の希土類元素の酸化物を、また窒化珪素粉末には
イットリア(Y2 O3 )とアルミナ(Al2 O3 )等
を、窒化アルミニウム粉末には周期律表第3a族元素酸
化物(RE2 O3 )等を、炭化珪素粉末にはホウ素
(B)とカーボン(C)等を所望量添加することができ
る。
【0031】また、基板11及び隔壁12をなすガラス
粉体としては、ケイ酸塩を主成分とし、鉛(Pb)、硫
黄(S)、セレン(Se)、明礬等の一種以上を含有し
た各種ガラスを用いることができる。さらに、基板11
及び隔壁12をシリコン粉末から形成することもでき
る。あるいは、基板11及び隔壁12を上記各材料の複
合粉体から形成したり、上記と同様の特性を持った他の
粉体で形成することもできる。
粉体としては、ケイ酸塩を主成分とし、鉛(Pb)、硫
黄(S)、セレン(Se)、明礬等の一種以上を含有し
た各種ガラスを用いることができる。さらに、基板11
及び隔壁12をシリコン粉末から形成することもでき
る。あるいは、基板11及び隔壁12を上記各材料の複
合粉体から形成したり、上記と同様の特性を持った他の
粉体で形成することもできる。
【0032】なお、これらセラミックス、ガラス、シリ
コン等の粉体の粒径は、数十ミクロンからサブミクロン
のものが好適に用いることができ、具体的には0.2〜
10μm、好ましくは0.2〜5μmの範囲のものが良
い。
コン等の粉体の粒径は、数十ミクロンからサブミクロン
のものが好適に用いることができ、具体的には0.2〜
10μm、好ましくは0.2〜5μmの範囲のものが良
い。
【0033】さらに、これらのセラミックス、ガラス、
シリコンの粉末に添加する有機性添加物としては、尿素
樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹
脂、エボナイト、ポリシロキ酸シリケート等が挙げられ
る。そしてこれらの有機性添加物を反応硬化させる手段
としては、加熱硬化、紫外線照射硬化、X線照射硬化等
がある。なお、作業上、装置上の点からは加熱硬化が最
適であって、とりわけポットライフの点からは不飽和ポ
リエステル樹脂が好適である。
シリコンの粉末に添加する有機性添加物としては、尿素
樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹
脂、エボナイト、ポリシロキ酸シリケート等が挙げられ
る。そしてこれらの有機性添加物を反応硬化させる手段
としては、加熱硬化、紫外線照射硬化、X線照射硬化等
がある。なお、作業上、装置上の点からは加熱硬化が最
適であって、とりわけポットライフの点からは不飽和ポ
リエステル樹脂が好適である。
【0034】前記有機性添加物の含有量は、セラミック
ス、ガラス、シリコン等の粉体と焼結助剤等との混合物
の流動性及び成形性を維持するためには、粘性が高くな
らないようにする必要があり、一方、硬化時には十分な
保形性を有していることが望ましい。このような点か
ら、有機性添加物の含有量は、セラミックス、ガラス、
シリコン等の粉体100重量部に対して0.5重量部以
上で、かつ硬化による成形体の収縮という点からは35
重量部以下がより望ましく、なかでも焼成時の収縮を考
慮すると、1〜15重量部が最も好適である。
ス、ガラス、シリコン等の粉体と焼結助剤等との混合物
の流動性及び成形性を維持するためには、粘性が高くな
らないようにする必要があり、一方、硬化時には十分な
保形性を有していることが望ましい。このような点か
ら、有機性添加物の含有量は、セラミックス、ガラス、
シリコン等の粉体100重量部に対して0.5重量部以
上で、かつ硬化による成形体の収縮という点からは35
重量部以下がより望ましく、なかでも焼成時の収縮を考
慮すると、1〜15重量部が最も好適である。
【0035】また、混合物12’中に加えられる溶媒と
は、前記有機性添加物を相溶するものであれば特に限定
するものではなく、例えば、トルエン、キシレン、ベン
ゼン、フタル酸エステル等の芳香族溶剤や、ヘキサノー
ル、オクタノール、デカノール、オキシアルコール等の
高級アルコール類、あるいは酢酸エステル、グリセライ
ド等のエステル類を用いることができる。
は、前記有機性添加物を相溶するものであれば特に限定
するものではなく、例えば、トルエン、キシレン、ベン
ゼン、フタル酸エステル等の芳香族溶剤や、ヘキサノー
ル、オクタノール、デカノール、オキシアルコール等の
高級アルコール類、あるいは酢酸エステル、グリセライ
ド等のエステル類を用いることができる。
【0036】とりわけ、前記フタル酸エステル、オキシ
アルコール等は好適に使用でき、更に、溶媒を緩やかに
揮発させるために、前記溶媒を2種類以上併用すること
も可能である。
アルコール等は好適に使用でき、更に、溶媒を緩やかに
揮発させるために、前記溶媒を2種類以上併用すること
も可能である。
【0037】また、前記溶媒の含有量は、成形性の点か
らは成形体の保形性を維持するために、セラミックス、
ガラス、シリコン等の粉体100重量部に対して0.1
重量部以上必要であり、一方セラミックス、ガラス、シ
リコン等の粉体と有機性添加物の混合物の粘性を低くす
ることが望ましいことからは35重量部以下がより望ま
しく、乾燥時と焼成時の収縮を考慮すると1〜15重量
部であることが最も望ましい。
らは成形体の保形性を維持するために、セラミックス、
ガラス、シリコン等の粉体100重量部に対して0.1
重量部以上必要であり、一方セラミックス、ガラス、シ
リコン等の粉体と有機性添加物の混合物の粘性を低くす
ることが望ましいことからは35重量部以下がより望ま
しく、乾燥時と焼成時の収縮を考慮すると1〜15重量
部であることが最も望ましい。
【0038】なお本発明における成形型30は、有機性
添加物を硬化させる時に何ら支障無きものであれば良
く、材質は特に限定されないが、例えば金属や樹脂、あ
るいはゴム等が使用でき、必要ならば離型性向上や磨耗
防止のために、表面被覆等の表面処理を行ってもよい。
添加物を硬化させる時に何ら支障無きものであれば良
く、材質は特に限定されないが、例えば金属や樹脂、あ
るいはゴム等が使用でき、必要ならば離型性向上や磨耗
防止のために、表面被覆等の表面処理を行ってもよい。
【0039】また、上記基板11は、セラミックス、ガ
ラス、シリコン等の未焼成のグリーンシートあるいは焼
結体であり、例えば各種セラミックグリーンシートや各
種ガラス基板、磁器基板等を用い、隔壁12と同じ材質
または熱膨張率が近似した材質を用いる。なお、ガラス
基板としては、例えばソーダライムガラスやその歪み点
を向上するために無機フィラーを分散させた物など比較
的安価なガラスを使用できる。
ラス、シリコン等の未焼成のグリーンシートあるいは焼
結体であり、例えば各種セラミックグリーンシートや各
種ガラス基板、磁器基板等を用い、隔壁12と同じ材質
または熱膨張率が近似した材質を用いる。なお、ガラス
基板としては、例えばソーダライムガラスやその歪み点
を向上するために無機フィラーを分散させた物など比較
的安価なガラスを使用できる。
【0040】また、前記混合物12’と基板11とを圧
着する際の接着性向上のために、シランカップリング剤
やチタネートカップリング剤、アルミネートカップリン
グ剤等の各種カップリング剤を使用することができ、な
かでも反応性が高いことからシランカップリング剤が好
適である。
着する際の接着性向上のために、シランカップリング剤
やチタネートカップリング剤、アルミネートカップリン
グ剤等の各種カップリング剤を使用することができ、な
かでも反応性が高いことからシランカップリング剤が好
適である。
【0041】さらに、混合物12’と基板11との圧着
は、均一に圧力を加えるという点からは静水圧の装置を
用いるのが望ましく、加圧条件としては、成形型30を
変形させない圧力範囲となり、該圧力範囲は成形型30
の強度に左右されるが、例えばシリコンゴム製の成形型
30を用いた場合、約100g/cm2 程度の加圧条件
で行うのが望ましい。
は、均一に圧力を加えるという点からは静水圧の装置を
用いるのが望ましく、加圧条件としては、成形型30を
変形させない圧力範囲となり、該圧力範囲は成形型30
の強度に左右されるが、例えばシリコンゴム製の成形型
30を用いた場合、約100g/cm2 程度の加圧条件
で行うのが望ましい。
【0042】また、混合物12’において、セラミック
ス又はガラス粉体の分散性の向上のために、例えば、ポ
リエチレングリコールエーテル、アルギルスルホン酸
塩、ポリカルボン酸塩、アルキルアンモニウム塩等の界
面活性剤を添加してもよく、その含有量としては分散性
の向上及び熱分解性の点から、セラミックス又はガラス
粉体100重量部に対して0.05〜5重量部が望まし
い。
ス又はガラス粉体の分散性の向上のために、例えば、ポ
リエチレングリコールエーテル、アルギルスルホン酸
塩、ポリカルボン酸塩、アルキルアンモニウム塩等の界
面活性剤を添加してもよく、その含有量としては分散性
の向上及び熱分解性の点から、セラミックス又はガラス
粉体100重量部に対して0.05〜5重量部が望まし
い。
【0043】さらに、混合物12’中のバインダーには
硬化反応促進剤または重合開始剤等と称される硬化触媒
を添加することができる。前記硬化触媒としては、有機
過酸化物やアゾ化合物を使用することができ、例えば、
ケトンパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パー
オキシケタール、パーオキシエステル、ハイドロパーオ
キサイド、パーオキシカーボネート、t−ブチルパーオ
キシ−2−エチルヘキサノエート、ビス(4−t−ブチ
ルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジクミ
ルパーオキサイド等の有機過酸化物や、アゾビス、イソ
ブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる次に本発明
の他の実施形態を説明する。
硬化反応促進剤または重合開始剤等と称される硬化触媒
を添加することができる。前記硬化触媒としては、有機
過酸化物やアゾ化合物を使用することができ、例えば、
ケトンパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パー
オキシケタール、パーオキシエステル、ハイドロパーオ
キサイド、パーオキシカーボネート、t−ブチルパーオ
キシ−2−エチルヘキサノエート、ビス(4−t−ブチ
ルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジクミ
ルパーオキサイド等の有機過酸化物や、アゾビス、イソ
ブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる次に本発明
の他の実施形態を説明する。
【0044】本発明によれば、保持部材10の溝13の
形状をV字状とする必要はなく、成形型30の凹部30
aの形状を変えることによってさまざまな形状の溝13
とすることができる。
形状をV字状とする必要はなく、成形型30の凹部30
aの形状を変えることによってさまざまな形状の溝13
とすることができる。
【0045】例えば、図4(a)に示すように溝13を
光ファイバ20の形状に合致した丸溝とすれば、光ファ
イバ20を強固に保持できる。また、図4(b)に示す
ように溝13を角溝とすることもでき、この場合は一つ
の溝13に複数の光ファイバ20の素線21を保持させ
たり、IC等の素子をこの溝13に搭載することもでき
る。
光ファイバ20の形状に合致した丸溝とすれば、光ファ
イバ20を強固に保持できる。また、図4(b)に示す
ように溝13を角溝とすることもでき、この場合は一つ
の溝13に複数の光ファイバ20の素線21を保持させ
たり、IC等の素子をこの溝13に搭載することもでき
る。
【0046】また、図4(c)に示すように、深さ等の
異なる溝13a、13b、13cを同時に形成すること
もできる。この場合、溝13bは光ファイバの素線21
の保持に用い、溝13aは位置合わせのためのガイドピ
ン(不図示)の挿入に用い、溝13cはガイドピンの挿
入や、複数の光ファイバの素線21の保持や、IC等の
素子の搭載等に用いることができる。
異なる溝13a、13b、13cを同時に形成すること
もできる。この場合、溝13bは光ファイバの素線21
の保持に用い、溝13aは位置合わせのためのガイドピ
ン(不図示)の挿入に用い、溝13cはガイドピンの挿
入や、複数の光ファイバの素線21の保持や、IC等の
素子の搭載等に用いることができる。
【0047】さらに、図4(d)に示すように、V溝1
3dと矩形溝13eなど異種の溝を任意の大きさで形成
することもできる。
3dと矩形溝13eなど異種の溝を任意の大きさで形成
することもできる。
【0048】また、本発明の保持部材10に光半導体素
子からなる受発光素子を搭載して光モジュールとするこ
ともできる。
子からなる受発光素子を搭載して光モジュールとするこ
ともできる。
【0049】図5(a)に示すように、保持部材10
は、基板11上に隔壁12を接合一体化し、その間を溝
13としたものであり、光ファイバ20の被覆部を保持
する溝13と、被覆を剥がした素線21を保持する溝1
3fを連続して備え、この溝13fの端部に受発光素子
22を搭載してある。
は、基板11上に隔壁12を接合一体化し、その間を溝
13としたものであり、光ファイバ20の被覆部を保持
する溝13と、被覆を剥がした素線21を保持する溝1
3fを連続して備え、この溝13fの端部に受発光素子
22を搭載してある。
【0050】そして、図5(b)に示すように、上記溝
13、13dに光ファイバ20を保持し、素線21の端
面が受発光素子22の受発光面と対向するようにして、
樹脂23で全体をモールドすれば、光モジュールとする
ことができる。このとき、保持部材10を強度の高いセ
ラミックスやガラスで形成すれば、補強部材等を備える
必要がなく、非常に簡単な構造とすることができる。
13、13dに光ファイバ20を保持し、素線21の端
面が受発光素子22の受発光面と対向するようにして、
樹脂23で全体をモールドすれば、光モジュールとする
ことができる。このとき、保持部材10を強度の高いセ
ラミックスやガラスで形成すれば、補強部材等を備える
必要がなく、非常に簡単な構造とすることができる。
【0051】以上の例では溝13を形成したものを示し
たが、本発明の保持部材では溝13以外の凹部を形成す
ることもでき、この凹部に各種光学素子を保持すること
ができる。
たが、本発明の保持部材では溝13以外の凹部を形成す
ることもでき、この凹部に各種光学素子を保持すること
ができる。
【0052】なお、凹部に保持する光学素子としては光
ファイバ20に限らず、さまざまなものを用いることが
できる。例えば、受発光素子を成す光半導体素子や、レ
ンズ、フィルタ、ミラー、光アイソレータ、あるいは光
ファイバ20を保持したフェルールを上記凹部に保持さ
せることもできる。
ファイバ20に限らず、さまざまなものを用いることが
できる。例えば、受発光素子を成す光半導体素子や、レ
ンズ、フィルタ、ミラー、光アイソレータ、あるいは光
ファイバ20を保持したフェルールを上記凹部に保持さ
せることもできる。
【0053】例えば、V字状の溝13に金属膜等を形成
して、光信号を反射させるミラーとすることができる。
あるいは光ファイバ20を保持したフェルールを一端が
突出するように溝13に保持し、この突出部に他部材を
接続することもできる。
して、光信号を反射させるミラーとすることができる。
あるいは光ファイバ20を保持したフェルールを一端が
突出するように溝13に保持し、この突出部に他部材を
接続することもできる。
【0054】
【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、セラミッ
クス、ガラス、シリコンの一種からなる粉体と溶媒及び
有機性添加物から成るバインダーとの混合物を、隔壁用
の凹部を有する成形型中に充填した後、これらの混合物
をセラミックス、ガラス、シリコンの一種からなる基板
に接合し、同時焼成して一体化することにより複数の隔
壁を形成し、これらの隔壁間の凹部で光ファイバや光半
導体素子等の光学素子を保持するようにして光学素子保
持部材を製造することによって、エッチングや精密加工
を行う必要がなく、簡単な工程で高精度の凹部を形成す
ることができる。
クス、ガラス、シリコンの一種からなる粉体と溶媒及び
有機性添加物から成るバインダーとの混合物を、隔壁用
の凹部を有する成形型中に充填した後、これらの混合物
をセラミックス、ガラス、シリコンの一種からなる基板
に接合し、同時焼成して一体化することにより複数の隔
壁を形成し、これらの隔壁間の凹部で光ファイバや光半
導体素子等の光学素子を保持するようにして光学素子保
持部材を製造することによって、エッチングや精密加工
を行う必要がなく、簡単な工程で高精度の凹部を形成す
ることができる。
【0055】また、本発明によれば、上記成形型の形状
がそのまま基板上に転写されることになるため、予め成
形型を高精度に作製しておけば、隔壁及びその間に形成
される凹部を簡単な工程で高精度に形成することが可能
となる。
がそのまま基板上に転写されることになるため、予め成
形型を高精度に作製しておけば、隔壁及びその間に形成
される凹部を簡単な工程で高精度に形成することが可能
となる。
【0056】したがって、本発明によれば、高精度の光
学素子保持部材を極めて簡単な工程で作製することがで
き、光コネクタや光モジュール等として好適に使用する
ことができる。
学素子保持部材を極めて簡単な工程で作製することがで
き、光コネクタや光モジュール等として好適に使用する
ことができる。
【図1】本発明の光学素子保持部材を示す斜視図であ
る。
る。
【図2】図1中のX−X線断面図である。
【図3】(a)(b)は本発明の光学素子保持部材の製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図4】(a)〜(d)は本発明の光学素子保持部材の
他の実施形態を示す断面図である。
他の実施形態を示す断面図である。
【図5】(a)は本発明の光学素子保持部材の他の実施
形態を示す斜視図、(b)はこれを光モジュールに応用
した場合の縦断面図である。
形態を示す斜視図、(b)はこれを光モジュールに応用
した場合の縦断面図である。
【図6】(a)は従来の光学素子保持部材を示す斜視
図、(b)は(a)中のZ−Z線拡大断面図である。
図、(b)は(a)中のZ−Z線拡大断面図である。
【図7】(a)(b)は従来のシリコンを用いた光学素
子保持部材を示す図である。
子保持部材を示す図である。
10:保持部材 11:基板 12:隔壁 13:溝 14:溝 15:蓋体 20:光ファイバ 21:素線 22:受発光素子 30:成形型 30a:凹部
Claims (1)
- 【請求項1】セラミックス、ガラス、シリコンの一種か
らなる粉体と溶媒及び有機性添加物から成るバインダー
との混合物を、隔壁用の凹部を有する成形型中に充填し
た後、これらの混合物をセラミックス、ガラス、シリコ
ンの一種からなる基板に接合し、同時焼成して一体化す
ることにより複数の隔壁を形成し、これらの隔壁間の凹
部で光ファイバや光半導体素子等の光学素子を保持する
ようにしてなる光学素子保持部材の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20237796A JP3274972B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光学素子保持部材の製造方法 |
US08/903,462 US5997990A (en) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | Optical element retaining member and method of manufacturing same |
CA002212004A CA2212004C (en) | 1996-07-31 | 1997-07-30 | Optical element retaining member and method of manufacturing same |
DE69721670T DE69721670T2 (de) | 1996-07-31 | 1997-07-31 | Verfahren zur Herstellung eines Halteteils für optische Elemente |
EP97113264A EP0826996B1 (en) | 1996-07-31 | 1997-07-31 | Method of manufacturing an optical element retaining member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20237796A JP3274972B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光学素子保持部材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1048480A JPH1048480A (ja) | 1998-02-20 |
JP3274972B2 true JP3274972B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=16456495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20237796A Expired - Fee Related JP3274972B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 光学素子保持部材の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5997990A (ja) |
EP (1) | EP0826996B1 (ja) |
JP (1) | JP3274972B2 (ja) |
CA (1) | CA2212004C (ja) |
DE (1) | DE69721670T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6204497B1 (en) | 1997-02-14 | 2001-03-20 | Norman Schiller | Air bag deployment trigger sensor with sacrificial waveguide |
US5826903A (en) * | 1997-02-14 | 1998-10-27 | Schiller; Norman H. | Air bag deployment trigger sensor with sacrificial waveguide |
JP4224897B2 (ja) * | 1999-07-13 | 2009-02-18 | ソニー株式会社 | 光導波路の製造方法および光送受信装置の製造方法 |
EP1111421B1 (en) * | 1999-12-24 | 2006-05-31 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Flip-chip mounting of optical module and alignment using grooves together with optical fibers |
JP2001196607A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マイクロベンチとその製造方法及びそれを用いた光半導体モジュール |
US6819858B2 (en) | 2000-10-26 | 2004-11-16 | Shipley Company, L.L.C. | Fiber array with V-groove chip and mount |
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