CH716507B1 - Spektroskopiemodul und Verfahren zu dessen Herstellung. - Google Patents

Spektroskopiemodul und Verfahren zu dessen Herstellung. Download PDF

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CH716507B1
CH716507B1 CH01677/20A CH16772020A CH716507B1 CH 716507 B1 CH716507 B1 CH 716507B1 CH 01677/20 A CH01677/20 A CH 01677/20A CH 16772020 A CH16772020 A CH 16772020A CH 716507 B1 CH716507 B1 CH 716507B1
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terminal
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Yokino C/O Hamamatsu Photonics K K Takafumi
Kato C/O Hamamatsu Photonics K K Katsuhiko
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Hamamatsu Photonics Kk
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Abstract

Ein Spektroskopiemodul beinhaltet einen Trägerkörper (10) mit einem Bodenwandbereich und einem Seitenwandbereich, umgebend einen Raum auf einer Seite des Bodenwandbereichs, einen Spektroskopiebereich, der auf der einen Seite des Bodenwandbereichs vorgesehen ist und eine Vielzahl von Gitterrillen aufweist, einen Photodetektor, der an dem Seitenwandbereich angebracht ist, um so zum Spektroskopiebereich über den Raum zu weisen und eine Vielzahl von Photodetektionskanälen aufweist, eine Vielzahl erster Anschlüsse, die auf einer Oberfläche des Trägerkörpers auf einer Seite entgegengesetzt zu dem Raum vorgesehen sind, um so längs der Oberfläche des Trägerkörpers angeordnet und mit dem Photodetektor elektrisch verbunden zu sein, und eine Verdrahtungseinheit (200), die eine Vielzahl von zweiten Anschlüssen aufweist, die jeweils zur Vielzahl von ersten Anschlüssen weisen und jeweils mit der Vielzahl von ersten Anschlüssen verbunden sind, und eine Vielzahl von dritten Anschlüssen (203), die jeweils und elektrisch mit der Vielzahl von zweiten Anschlüssen verbunden sind.

Description

Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spektroskopiemodul und Verfahren zum Herstellen dieses Spektroskopiemoduls.
Hintergrund
[0002] Es ist ein Spektroskopiemodul bekannt, das ein Spektroskopiemodul mit einem Lichtübertragungsbauteil und einem Spektroskopiebereich und einen Photodetektor, der auf dem Lichtübertragungsbauteil vorgesehen ist, um so über das Lichtübertragungsbauteil hinweg zueinander zu weisen, ein Gehäuse, welches das Spektroskopiemodul aufnimmt und einen im Gehäuse vorgesehenen und mit dem Photodetektor elektrisch verbundenen Anschluss beinhaltet (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Zitateliste
Patentliteratur
[0003] Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichungs-Nr. JP 2009-210416 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
[0004] Das Spektroskopiemodul, wie oben beschrieben, kann auf einem starren Verdrahtungssubstrat montiert und verwendet werden. In diesem Fall kann das Gehäuse aufgrund der Spannung oder dergleichen, die während des Montierens erzeugt wird, verzogen sein, oder das Gehäuse kann aufgrund von thermischer Spannung oder dergleichen, die auf dem starren Verdrahtungssubstrat nach der Montage erzeugt wird, verzogen sein. Jedoch sind im Spektroskopiemodul wie oben beschrieben der Spektroskopiebereich und der Photodetektor auf dem Lichtübertragungsbauteil vorgesehen, so dass sie über das Lichtübertragungsbauteil hinweg zueinander weisen, und somit ist es unwahrscheinlich, dass die Beziehung zwischen der Position (Koordinaten) jeder der Vielzahl von Photodetektionskanälen des Photodetektors und der Spitzenwellenlänge von auf jeder der Vielzahl von Photodetektionskanälen einfallenden Lichts (nachfolgend manchmal einfach als „Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge“ bezeichnet), abweicht, selbst falls das Gehäuse verzogen ist.
[0005] Im Gegensatz dazu ist es in einem Spektroskopiemodul, das derart konfiguriert ist, dass der Spektroskopiebereich und der Photodetektor über einen Raum hinweg gegenüberliegen, insbesondere in einem Spektroskopiemodul, das so konfiguriert ist, dass ein Trägerkörper, der einen Raum definiert, den Spektroskopiebereich und den Photodetektor trägt, wahrscheinlich, dass die Positionsbeziehung zwischen dem Spektroskopiebereich und dem Photodetektor abweicht und somit ist es auch wahrscheinlich, dass die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge abweicht, wenn der Trägerkörper während oder nach der Montage in Bezug auf ein starres Verdrahtungssubstrat verzogen ist.
[0006] In dieser Hinsicht ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spektroskopiemodul und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, mit welchem ein Abfall bei der Detektionsgenauigkeit zuverlässig in einer Konfiguration unterdrückt werden kann, in der ein Spektroskopiebereich und eine Photodetektor über einen Raum hinweg gegenüberliegen.
Problemlösung
[0007] Ein Spektroskopiemodul gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Trägerkörper mit einem Bodenwandbereich und einem Seitenwandbereich, die einen Innenraum umgeben, einen Spektroskopiebereich, der auf einer Innenseite des Bodenwandbereichs vorgesehen ist und eine Vielzahl von Gitterrillen aufweist, einen Photodetektor, der an dem Seitenwandbereich so angebracht ist, dass er dem Spektroskopiebereich über den Innenraum hinweg gegenüberliegt und eine Vielzahl von Photodetektionskanälen aufweist, eine Vielzahl von ersten Anschlüssen, die auf einer Aussenseite des Trägerkörpers längs der Oberfläche des Trägerkörpers angeordnet und elektrisch mit dem Photodetektor verbunden sind, und eine Verdrahtungseinheit mit einer Vielzahl von zweiten Anschlüssen, die jeweils zur Vielzahl von ersten Anschlüssen weisen und jeweils mit einem der Vielzahl erster Anschlüsse verbunden sind, und mit einer Vielzahl von dritten Anschlüssen, die jeweils elektrisch mit der Vielzahl von zweiten Anschlüssen verbunden sind.
[0008] Im erfindungsgemäßen Spektroskopiemodul sind die Vielzahl erster Anschlüsse, die elektrisch mit dem Photodetektor verbunden sind, auf der Oberfläche des Trägerkörpers vorgesehen und die Vielzahl von zweiten Anschlüssen der Verdrahtungseinheit weisen jeweils zur Vielzahl erster Anschlüsse und sind jeweils mit einem der Vielzahl von ersten Anschlüssen verbunden. In einer Konfiguration, in der die Vielzahl von Anschlüssen eines starren Verdrahtungssubstrats jeweils mit der Vielzahl von ersten Anschlüssen verbunden sind, wird beispielsweise der Trägerkörper aufgrund von Spannung oder dergleichen, die während des Verbindens erzeugt wird, verzogen, oder der Trägerkörper ist aufgrund von thermischer Spannung oder dergleichen, die auf dem starren Verdrahtungssubstrat nach dem Verbinden erzeugt wird, verzogen und somit kann die Positionsbeziehung zwischen dem Spektroskopiebereich und dem Photodetektor abweichen und die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge kann abweichen. Im Gegensatz dazu, kann in dem Spektroskopiemodul der vorliegenden Erfindung , die elektrische Verbindung zwischen dem Photodetektor und dem starren Verdrahtungssubstrat über die Verdrahtungseinheit realisiert werden und somit ist es möglich, die Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge zu mindern. Entsprechend ist es mit dem Spektroskopiemodul der vorliegenden Erfindung möglich, zuverlässig ein Absinken bei der Detektionsgenauigkeit in der Konfiguration, in der der Spektroskopiebereich und der Photodetektor über den Innenraum hinweg zueinander weisen, zu vermindern.
[0009] In verfahrensmäßiger Hinsicht wird das oben angegebene Problem durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
[0010] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann die Vielzahl von ersten Anschlüssen auf einer flachen Region vorgesehen sein, die eine größte Fläche von der Vielzahl von flachen Regionen aufweist, wobei die Vielzahl flacher Regionen die Oberfläche des Trägerkörpers bilden. Als Ergebnis ist es möglich, den Freiheitsgrad im Hinblick auf die Form jedes ersten Anschlusses, die Anordnung der Vielzahl von ersten Anschlüssen und so weiter zu verbessern und ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss, die gegenüberliegen, zu realisieren.
[0011] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann die Vielzahl erster Anschlüsse auf einer Aussenseite des Seitenwandbereichs vorgesehen sein. Dadurch, dass die Oberfläche des Seitenwandbereichs auf der Aussenseite breit ist, ist es möglich, den Freiheitsgrad im Hinblick auf die Form jedes ersten Anschlusses, die Anordnung der Vielzahl von ersten Anschlüssen und so weiter zu verbessern, und ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss, die einander gegenüberliegen, zu realisieren.
[0012] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls liegen der Spektroskopiebereich und der Photodetektor einander in einer ersten Richtung gegenüber, die Vielzahl von Gitterrillen können in einer zweiten Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung angeordnet sein und die Vielzahl von ersten Anschlüssen kann auf einer Region der Oberfläche des Seitenwandbereichs vorgesehen sein, wobei sich die Region in der zweiten Richtung als einer Längsrichtung erstreckt. Dadurch, dass die Region, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, als einer Längsregion, breit ist, ist es möglich, den Freiheitsgrad im Hinblick auf die Form des ersten Anschlusses zu verbessern, die Anordnung der Vielzahl von ersten Anschlüssen und so weiter und ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss, die zueinander hinweisen, zuverlässig zu realisieren.
[0013] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls können ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss in der Vielzahl von ersten Anschlüssen und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen, die einander gegenüberliegen, miteinander über ein Verbindungsbauteil verbunden sein. Als Ergebnis ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss, die zueinander hinweisen, zu realisieren.
[0014] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann das Verbindungsbauteil eine Lotschicht sein. Als Ergebnis ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss, die einander gegenüberliegen, zu realisieren.
[0015] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann das Verbindungsbauteil einen zwischen dem Trägerkörper und der Verdrahtungseinheit gebildeten Spalt halten. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit deformiert wird, wird der Einfluss auf die Deformation im Spalt zwischen dem Trägerkörper und der Verdrahtungseinheit abgeschwächt und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge, die auf die Deformation des Trägerkörpers zurückzuführen ist, zu vermindern.
[0016] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann jeder der Vielzahl erster Anschlüsse ein kreisförmiges Elektrodenpad sein. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit deformiert wird, wird die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, an jedem ersten Anschluss abgeschwächt und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge, die der Deformation des Trägerkörpers zuschreibbar ist, zu vermindern.
[0017] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann jeder der Vielzahl zweiter Anschlüsse ein kreisförmiges Elektrodenpad sein. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit deformiert wird, wird die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, an jedem zweiten Anschluss abgeschwächt, und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge, welcher der Deformation des Trägerkörpers zuschreibbar ist, zu vermindern.
[0018] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann die Vielzahl dritter Anschlüsse als ein Stecker konfiguriert sein. Als Ergebnis wird der Trägerkörper nicht thermisch beeinträchtigt, wenn beispielsweise die Verdrahtungseinheit mit einem starren Verdrahtungssubstrat verbunden wird, und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge zu vermindern.
[0019] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann die Verdrahtungseinheit durch ein flexibles Verdrahtungssubstrat konfiguriert sein. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit deformiert ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, im Trägerkörper auftritt, und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge, die der Deformation des Trägerkörpers zuschreibbar ist, zu vermindern. Zusätzlich wird die Differenz beim thermischen Expansionskoeffizienten zwischen der Verdrahtungseinheit und dem Trägerkörper durch die Flexibilität der Verdrahtungseinheit absorbiert und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge zu vermindern, selbst falls sich die Temperatur der Einsatzumgebung ändert.
[0020] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann die Verdrahtungseinheit weiter eine Vielzahl von Verdrahtungen, die jeweils die Vielzahl von zweiten Anschlüssen mit der Vielzahl von dritten Anschlüssen verbinden, und ein Trägersubstrat aufweisen, und eine Biegestärke des Trägersubstrats kann kleiner als eine Biegestärke des Trägerkörpers sein. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit deformiert wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, im Trägerkörper auftritt, und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge, die der Deformation zuschreibbar ist, zu vermindern.
[0021] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls kann weiter ein starres Verdrahtungssubstrat enthalten, mit welchem die Vielzahl von dritten Anschlüssen verbunden ist. Als Ergebnis ist es möglich, eine elektrische Verbindung zwischen dem Photodetektor und dem starren Verdrahtungssubstrat zu realisieren, während ein Absinken bei der Detektionsgenauigkeit in einer Konfiguration, in welcher der Spektroskopiebereich und der Photodetektor über den Innenraum einander gegenüberliegen, vermindert wird.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls nach Anspruch 14 beinhaltet einen ersten Schritt des Vorbereitens eines Spektroskops, das aufweist: einen Trägerkörper mit einem Bodenwandbereich und einem Seitenwandbereich, die einen Innenraum umgeben, einen Spektroskopiebereich, der auf der Innenseite des Bodenwandbereichs vorgesehen ist und eine Vielzahl von Gitterrillen aufweist, einen Photodetektor, der an dem Seitenwandbereich so angebracht ist, dass er dem Spektroskopiebereich über den Innenraum hinweg gegenüberliegt und eine Vielzahl von Photodetektionskanälen aufweist, und eine Vielzahl von ersten Anschlüssen, die auf einer Aussenseite des Trägerkörpers so vorgesehen sind, dass sie entlang der Oberfläche des Trägerkörpers angeordnet und mit dem Photodetektor elektrisch verbunden sind, einen zweiten Schritt des Vorbereitens einer Verdrahtungseinheit mit einer Vielzahl von zweiten Anschlüssen und einer Vielzahl von dritten Anschlüssen, die jeweils elektrisch mit einem der Vielzahl von zweiten Anschlüssen verbunden sind, und einen dritten Schritt des Verursachens der Vielzahl von ersten Anschlüssen und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen zueinander hinzuweisen und Verbindens eines ersten Anschlusses und eines zweiten Anschlusses miteinander nach dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss in der Vielzahl von ersten Anschlüssen und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen einander gegenüberliegen.
[0023] Falls der erste Anschluss und der zweite Anschluss, die zueinander hinweisen, miteinander verbunden sind, beispielsweise nach der Erfassung der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge, wird der Trägerkörper aufgrund der Spannung oder dergleichen, die während des Verbindens erzeugt wird, verzogen, und die erfasste Beziehung kann abweichen. Im Gegensatz dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Spektroskopiemodul-Herstellverfahren die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge erfasst, nachdem der erste Anschluss und der zweite Anschluss, die zueinander hinweisen, miteinander verbunden werden. Daher ist es bei dem erfindungsgemäßen Spektroskopiemodul-Herstellverfahren eines möglich, einen Abfall bei der Detektionsgenauigkeit im hergestellten Spektroskopiemodul durch Durchführen von Spektroskopie-Analyse basierend auf der erfassten Beziehung zu vermindern.
[0024] Bei erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Spektroskopiemoduls nach Anspruch 15 beinhaltet der zweite Schritt das Bereitstellen eines Verbindungsbauteils für jeden der Vielzahl von zweiten Anschlüssen durch Wärmebehandlung, und der dritte Schritt beinhaltet das Verbinden jeweils eines ersten Anschlusses und eines zweiten Anschlusses miteinander über das Verbindungsbauteil durch Wärmebehandlung nach dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt.
[0025] Falls das Verbindungsbauteil für jeden der Vielzahl von ersten Anschlüssen durch Wärmebehandlung bereitgestellt wird und der erste Anschluss und der zweite Anschluss, die einander gegenüberliegen, miteinander über das Verbindungsbauteil durch Wärmebehandlung verbunden werden, wird beispielsweise der Trägerkörper thermisch zweifach beeinträchtigt, und somit kann die Abweichung, die in der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge auftritt, steigen. Im Gegensatz dazu wird bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spektroskopiemodul-Herstellverfahrens das Verbindungsbauteil für jeden der Vielzahl von zweiten Anschlüssen durch Wärmebehandlung bereitgestellt und der erste Anschluss und der zweite Anschluss, die zueinander weisen, werden über das Verbindungsbauteil durch Wärmebehandlung verbunden und somit wird der Trägerkörper nur einmal thermisch beeinträchtigt. Daher ist es gemäß dem Spektroskopiemodul-Herstellverfahren eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal und der Spitzenwellenlänge zu vermindern und zuverlässig ein Absinken bei der Detektionsgenauigkeit im hergestellten Spektroskopiemodul zu vermindern.
[0026] Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Spektroskopiemoduls kann eine Vielzahl von Verdrahtungseinheiten, die miteinander verbunden sind, in dem zweiten Schritt vorbereitet werden und die Vielzahl von Verdrahtungseinheiten, an welchen jeweils ein Spektroskop anzubringen ist, können voneinander nach dem dritten Schritt getrennt werden. Als Ergebnis kann eine Vielzahl der Spektroskopiemodule effizient hergestellt werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
[0027] Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, ein Spektroskopiemodul und ein Verfahren zum Herstellen des Spektroskopiemoduls bereitzustellen, mit dem ein Abfall bei der Detektionsgenauigkeit zuverlässig in einer Konfiguration gemindert werden kann, in welchem ein Spektroskopiebereich und ein Photodetektor über einen Innenraum hinweg zueinander weisen.
Kurze Beschreibung von Zeichnungen
[0028] Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Spektroskopiemoduls einer Ausführungsform. Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines in Fig. 1 illustrierten Spektroskops. Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Spektroskops längs Linie III-III, illustriert in Fig. 2. Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des Spektroskops, das längs der in Fig. 2 illustrierten Linie IV-IV genommen ist. Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Spektroskops, das längs in Fig. 2 illustrierter Linie V-V genommen ist. Fig. 6 ist eine Aufsicht einer Verdrahtungseinheit, die in Fig. 1 illustriert ist. Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Spektroskopiemoduls längs der in Fig. 1 illustrierten Linie VII-VII. Fig. 8 ist ein Diagramm, das einen Schritt eines Verfahrens zum Herstellen des in Fig. 1 illustrierten Spektroskopiemoduls illustriert. Fig. 9 ist ein Diagramm, das einen Schritt des Verfahrens zur Herstellung des in Fig. 1 illustrierten Spektroskopiemoduls illustriert. Fig. 10 ist ein Diagramm, das einen Schritt des Verfahrens zum Herstellen des in Fig. 1 illustrierten Spektroskopiemoduls illustriert. Fig. 11 ist ein Diagramm, das einen Schritt des Verfahrens zum Herstellen des in Fig. 1 illustrierten Spektroskopiemoduls illustriert. Fig. 12 ist eine Perspektivansicht eines Spektroskopiemoduls eines Modifikationsbeispiels. Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des Spektroskopiemoduls des Modifikationsbeispiels. Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht eines Spektroskops des Modifikationsbeispiels. Fig. 15 ist eine Perspektivansicht des Spektroskopiemoduls des Modifikationsbeispiels.
Beschreibung von Ausführungsformen
[0029] Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass dieselben oder entsprechende Teile in den Zeichnungen durch dieselben Bezugszeichen ohne redundante Beschreibung bezeichnet werden.
[Konfiguration von Spektroskopiemodul]
[0030] Wie in Fig. 1 illustriert, beinhaltet ein Spektroskopiemodul 100 ein Spektroskop 1 und eine Verdrahtungseinheit 200. Wie in Fig. 1 und 2 illustriert, ist im Spektroskop 1 ein boxförmiges Gehäuse 2 durch einen Trägerkörper 10 und eine Abdeckung 20 konfiguriert. Der Trägerkörper 10 ist als eine gegossene Verbindungsvorrichtung (MID, molded interconnect device) konfiguriert und mit einer Vielzahl von Verdrahtungen 11 versehen. Als ein Beispiel weist das Spektroskop 1 eine rechteckige Quaderform auf, in welcher die Länge in jeder der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung (Richtung rechtwinklig zur X-Achsenrichtung) und der Z-Achsenrichtung (Richtung rechtwinklig zur X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung) 15 mm oder weniger beträgt. Insbesondere ist das Spektroskop 1 bis zu dem Ausmaß dünn, dass die Länge in der Y-Achsenrichtung ungefähr mehrere Millimeter beträgt.
[0031] Wie in Fig. 3 und 4 illustriert, sind ein Photodetektor 30, eine Polymerschicht 40 und eine Reflektivschicht 50 im Gehäuse 2 vorgesehen. Die Reflektivschicht 50 ist mit einem ersten Reflexionsbereich 51 und einem Spektroskopiebereich 52 versehen. Der Photodetektor 30 ist mit einem Lichtdurchlassbereich 31, einem zweiten Reflexionsbereich 32, einem Lichtdetektionsbereich 33 und einem 0-ten Ordnungs-Lichtaufnahmebereich 34 versehen. Der Lichtdurchlassbereich 31, der erste Reflexionsbereich 51, der zweite Reflexionsbereich 32, der Spektroskopiebereich 52, der Lichtdetektionsbereich 33 und der 0-te Ordnungs-Lichtaufnahmebereich 34 sind auf derselben geraden Linie parallel zur X-Achsenrichtung angeordnet, bei Sicht aus der Optikachsenrichtung von Licht L1, das den Lichtdurchlassbereich 31 passiert (das heißt die Z-Achsenrichtung).
[0032] In Spektroskop 1 wird das Licht L1, das den Lichtdurchlassbereich 31 passiert hat, durch den ersten Reflexionsbereich 51 reflektiert und wird das durch den ersten Reflexionsbereich 51 reflektierte Licht L1 durch den zweiten Reflexionsbereich 32 reflektiert. Das durch den zweiten Reflexionsbereich 32 reflektierte Licht L1 wird gestreut und durch den Spektroskopiebereich 52 reflektiert. Von dem durch den Spektroskopiebereich 52 gestreuten und reflektierten Licht wird Licht L2, das zum Lichtdetektionsbereich 33 geht und anderes Licht als 0-tes Ordnungslicht L0 ist, auf den Lichtdetektionsbereich 33 einfallen und durch den Lichtdetektionsbereich 33 detektiert, und das 0-te Ordnungslicht L0 fällt auf den 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 ein und wird durch den 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 aufgenommen. Der Optikpfad des Lichts L1 vom Lichtdurchlassbereich 31 zum Spektroskopiebereich 52, der optische Pfad des Lichts L2 vom Spektroskopiebereich 52 zum Lichtdetektionsbereich 33 und der optische Pfad des 0-ten Ordnungslichts L0 aus dem Spektroskopiebereich 52 zum 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 werden in einem Innenraum S in dem Gehäuse 2 gebildet.
[0033] Der Trägerkörper 10 weist einen Bodenwandbereich 12 und einen Seitenwandbereich 13 auf. Ein Vertiefungsbereich 14 und Peripheriebereiche 15 und 16 sind auf der Oberfläche des Bodenwandbereichs 12, der auf Seite des Innenraums S ist, vorgesehen. Der Seitenwandbereich 13 ist auf der Seite angeordnet, wo der Vertiefungsbereich 14 sich in Bezug auf den Bodenwandbereich 12 öffnet. Der Seitenwandbereich 13 umgibt den Innenraum S auf einer Seite des Bodenwandbereichs 12. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Seitenwandbereich 13 eine rechteckige Rahmenform auf, welche den Vertiefungsbereich 14 und die Peripheriebereiche 15 und 16 umgibt, bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung. Spezifischer weist der Seitenwandbereich 13 ein Paar von ersten Seitenwänden 17 und ein Paar von zweiten Seitenwänden 18 auf. Bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung, weisen das Paar von ersten Seitenwänden 17 über den Vertiefungsbereich 14 und die Peripheriebereiche 15 und 16 in der X-Achsenrichtung zueinander hin. Bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung weisen das Paar von zweiten Seitenwänden 18 alle über den Vertiefungsbereich 14 und die Peripheriebereiche 15 und 16 in der Y-Achsenrichtung zueinander hin. Der Bodenwandbereich 12 und der Seitenwandbereich 13 sind integral aus Polymer gebildet.
[0034] Der Seitenwandbereich 13 ist mit einem ersten verbreiterten Bereich 13a und einem zweiten verbreiterten Bereich 13b versehen. Der erste verbreiterte Bereich 13a ist ein gestufter Bereich, wo der Innenraum S sich nur in der X-Achsenrichtung auf der Seite entgegengesetzt zum Bodenwandbereich 12 verbreitert. Der zweite verbreiterte Bereich 13b ist ein gestufter Bereich, wo der erste verbreiterte Bereich 13a sich in jeder der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung auf einer Seite entgegengesetzt zum Bodenwandbereich 12 erweitert. Ein Endbereich jeder Verdrahtung 11 ist als ein Anschluss 11a in dem ersten erweiterten Bereich 13a angeordnet. Jede Verdrahtung 11 erreicht eine Außenseitenoberfläche 18b einer der zweiten Seitenwände 18 vom ersten verbreiterten Bereich 13a über den zweiten verbreiterten Bereich 13b und die Außenseitenoberfläche der ersten Seitenwand 17 (siehe Fig. 2). Die Außenseitenoberfläche 18b ist ein Teil der Oberfläche des Seitenwandbereichs 13 auf der Seite entgegengesetzt dem Innenraum S, der die Oberfläche des Trägerkörpers 10 auf der Seite entgegengesetzt zum Innenraum S ist, und ist eine Region der Oberfläche des Seitenwandbereichs 13 auf der Seite entgegengesetzt dem Innenraum S, der sich in der X-Achsenrichtung als einer Längsrichtung erstreckt. Auf der Außenseitenoberfläche 18b ist der andere Endbereich jeder Verdrahtung 11 als ein Anschluss (erster Anschluss) 11b angeordnet.
[0035] Die Verdrahtung 11 und die Vielzahl von Anschlüssen 11b sind auf der Oberfläche des Trägerkörpers 10 so vorgesehen, dass sie längs der Oberfläche des Trägerkörpers 10 (Außenseitenoberfläche 18b in der vorliegenden Ausführungsform) angeordnet sind. Jeder Anschluss 11b ist ein kreisförmiges Elektrodenpad. Die Vielzahl von Anschlüssen 11b ist elektrisch mit dem Photodetektor 30 verbunden, wie später beschrieben. Es ist anzumerken, dass die Außenseitenoberfläche 18b, die mit der Vielzahl von Anschlüssen 11b versehen ist, eine flache Region ist, welche die größte Fläche von der Vielzahl von flachen Regionen, die die Oberfläche des Trägerkörpers 10 auf der Seite entgegengesetzt dem Innenraum S bilden, aufweist.
[0036] Wie in Fig. 3, 4 und 5 gezeigt, ist die Länge des Vertiefungsbereichs 14 in der X-Achsenrichtung größer als die Länge des Vertiefungsbereichs 14 in der Y-Achsenrichtung bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung. Der Vertiefungsbereich 14 beinhaltet eine innere Oberfläche 14a mit einer konkaven gekrümmten Oberflächenform. Die innere Oberfläche 14a weist beispielsweise eine Form auf, in welcher beide Seiten eines Teils einer sphärischen Oberfläche (sphärische Kappe) in einer Ebene parallel zur ZX-Ebene abgeschnitten sind. Auf diese Weise ist die innere Oberfläche 14a in einer gekrümmten Oberflächenform in sowohl der X-Achsenrichtung als auch der Y-Achsenrichtung gekrümmt. Mit anderen Worten ist die innere Oberfläche 14a in einer gekrümmten Oberflächenform gekrümmt, sowohl bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung (siehe Fig. 3) als auch bei Sicht aus der X-Achsenrichtung (siehe Fig. 4).
[0037] Die Peripheriebereiche 15 und 16 grenzen an den Vertiefungsbereich 14 in der X-Achsenrichtung an. Der Peripheriebereich 15 ist auf der Seite einer der ersten Seitenwände 17 (eine Seite in der X-Achsenrichtung) in Bezug auf den Vertiefungsbereich 14 positioniert, bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung. Der Peripheriebereich 16 ist auf der Seite der anderen ersten Seitenwand 17 (der anderen Seite der X-Achsenrichtung) in Bezug auf den Vertiefungsbereich 14 bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung positioniert. Bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung ist die Fläche des Peripheriebereichs 15 größer als die Fläche des Peripheriebereichs 16. Im Spektroskop 1 verengt sich die Fläche des Peripheriebereichs 16 in dem Ausmaß, dass die Außenkante der inneren Oberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 in Kontakt mit einer Innenseitenoberfläche 17a der anderen ersten Seitenwand 17 bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung steht. Der Peripheriebereich 15 beinhaltet eine geneigte Oberfläche 15a. Die geneigte Oberfläche 15a ist so geneigt, dass sie vom Photodetektor 30 längs der Z-Achsenrichtung getrennt ist mit wachsender Distanz zwischen der geneigten Oberfläche 15a und dem Vertiefungsbereich 14 längs der X-Achsenrichtung.
[0038] Die Formen des Vertiefungsbereichs 14 und der Peripheriebereiche 15 und 16 sind durch die Form des Trägerkörpers 10 konfiguriert. Mit anderen Worten sind der Vertiefungsbereich 14 und die Peripheriebereiche 15 und 16 nur durch den Trägerkörper 10 definiert. Die Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 und die Innenseitenoberfläche 17a der ersten Seitenwand 17 sind miteinander über den Peripheriebereich 15 verbunden (das heißt physisch voneinander getrennt). Die Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 und die Innenseitenoberfläche 17a der ersten Seitenwand 17 sind miteinander über den Peripheriebereich 16 verbunden (das heißt physisch voneinander getrennt). Die Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 und die Innenseitenoberfläche 18a jeder zweiten Seitenwand 18 sind miteinander über eine Zwischenoberflächenschnittlinie (Ecke, Biegepunkt oder dergleichen) verbunden. Auf diese Weise sind die Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 und die Innenseitenoberfläche 17a und 18a des Seitenwandbereichs 13 miteinander in einem diskontinuierlichen Zustand verbunden (Zustand physischer Trennung, Zustand von Verbindung über eine Zwischenoberflächenschnittlinie oder dergleichen). Bei Sicht aus der der Z-Achsenrichtung quert eine Grenzlinie 19 zwischen dem Vertiefungsbereich 14 und dem Peripheriebereich 15 angrenzend aneinander in der X-Achsenrichtung den Bodenwandbereich 12 längs der Y-Achsenrichtung (siehe Fig. 5). Mit anderen Worten erreichen beide Enden der Grenzlinie 19 die Innenseitenoberfläche 18a jeder zweiten Seitenwand 18.
[0039] Wie in Fig. 3 und 4 illustriert, weist der Photodetektor 30 ein Substrat 35 auf. Das Substrat 35 ist in einer rechteckigen Plattenform ausgebildet und aus einem Halbleitermaterial wie etwa Silizium. Der Lichtdurchlassbereich 31 ist ein Schlitz, der im Substrat 35 vorgesehen ist und sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt. Der 0-te Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 ist ein Schlitz, der im Substrat 35 vorgesehen ist, ist zwischen dem Lichtdurchlassbereich 31 und dem Lichtdetektionsbereich 33 bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung positioniert und erstreckt sich in der Y-Achsenrichtung. Es ist anzumerken, dass der Endbereich das Lichtdurchlassbereich 31 auf der Einfallsseite des Lichts L1 sich zur Einfallseite des Lichts L1 in sowohl der X-Achsenrichtung als auch der Y-Achsenrichtung ausbreitet. Zusätzlich breitet sich der Endbereich des 0-te Ordnungslicht-Aufnahmebereichs 34 auf der Seite entgegengesetzt zur Einfallsseite des 0-ten Ordnungslichts L0 zur Seite entgegengesetzt der Einfallseite des 0-ten Ordnungslichts L0 in sowohl der X-Achsenrichtung als auch der Y-Achsenrichtung aus. Mit der Konfiguration, in welcher das 0-te Ordnungslicht L0 geneigt auf den 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 einfällt, ist es möglich, zuverlässiger zu unterdrücken, dass das 0-te Ordnungslicht L0, das auf den 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 einfällt, zum Innenraum S zurückkehrt.
[0040] Der zweite Reflexionsbereich 32 ist auf der Region einer Oberfläche 35a des Substrats 35 auf Seite des Innenraums S vorgesehen, die zwischen dem Lichtdurchlassbereich 31 und dem 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 ist. Der zweite Reflexionsbereich 32 ist ein Metallfilm, wie etwa Al und Au und fungiert als ein ebener Spiegel.
[0041] Der Lichtdetektionsbereich 33 ist auf der Oberfläche 35a des Substrats 35 vorgesehen. Spezifischer ist der Lichtdetektionsbereich 33 nicht am Substrat 35 angebracht, sondern in das aus dem Halbleitermaterial gefertigte Substrat 35 eingebaut. Mit anderen Worten ist der Lichtdetektionsbereich 33 durch eine Vielzahl von Photodioden konfiguriert, die durch eine erste leitfähige Region im aus dem Halbleitermaterial gefertigten Substrat 35 gebildet sind, und eine zweite leitfähige Region, die in der Region vorgesehen ist. Der Lichtdetektionsbereich 33 ist beispielsweise als Photodiodenraster, ein CMOS-Bildsensor oder ein CCD-Bildsensor konfiguriert und weist eine Vielzahl von in der X-Achsenrichtung angeordneten Photodetektionskanälen 33 auf. Das Licht L2 mit einer anderen Wellenlänge fällt auf jeden Photodetektionskanal 33a des Lichtdetektionsbereichs 33 ein. Eine Vielzahl von Anschlüssen 36 zum Eingeben und Ausgeben elektrischer Signale in Bezug auf den Lichtdetektionsbereich 33 sind auf der Oberfläche 35a des Substrats 35 vorgesehen. Es ist anzumerken, dass der Lichtdetektionsbereich 33 als eine Oberflächeneinfalls-Photodiode konfiguriert sein kann, oder als eine Rückseiteneinfalls-Photodiode konfiguriert sein kann. Wenn der Lichtdetektionsbereich 33 als eine Rückseiteneinfalls-Photodiode konfiguriert ist, ist die Vielzahl von Anschlüssen 36 auf der Oberfläche des Substrats 35 auf der Seite entgegengesetzt zur Oberfläche 35a vorgesehen. Entsprechend ist in diesem Fall jeder Anschluss 36 mit dem Anschluss 11a der entsprechenden Verdrahtung 11 durch Drahtbondierung elektrisch verbunden.
[0042] Der Photodetektor 30 ist in dem ersten verbreiterten Bereich 13a des Seitenwandbereichs 13 angeordnet. Der Anschluss 36 des Photodetektors 30 und der Anschluss 11a der Verdrahtung 11, die einander im ersten verbreiterten Bereich 13a gegenüberliegen, sind miteinander durch eine Lotschicht 3 verbunden. Als ein Beispiel sind der Anschluss 36 des Photodetektors 30 und der Anschluss 11a der Verdrahtung 11, die einander gegenüberliegen, miteinander durch die auf der Oberfläche des Anschlusses 36 über eine Plattierschicht einer Basis (Ni-Au, Ni-Pd-Au, oder dergleichen) gebildete Lotschicht 3 verbunden. In diesem Fall sind im Spektroskop 1 der Photodetektor 30 und der Seitenwandbereich 13 durch die Lotschicht 3 und den Lichtdetektionsbereich 33 des Photodetektors 30 aneinander fixiert und sind die Vielzahl von Verdrahtungen 11 miteinander verbunden. Ein Verstärkungsbauteil 7, das aus Polymer oder dergleichen hergestellt ist, ist zwischen dem Photodetektor 30 und dem ersten verbreiterten Bereich 13a angeordnet, um so den Verbindungsbereich zwischen dem Anschluss 36 des Photodetektors 30 und dem Anschluss 11a der Verdrahtung 11, die zueinander weisen, abzudecken. Auf diese Weise wird der Photodetektor 30 an dem Seitenwandbereich 13, der den Innenraum S bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung umgibt, angebracht. Mit anderen Worten ist der Photodetektor 30 an dem Seitenwandbereich 13 so angebracht, dass er zum Vertiefungsbereich 14 über den Innenraum S weist (das heißt, so, dass er zum Spektroskopiebereich 52 weist). Es ist anzumerken, dass die Z-Achsenrichtung eine erste Richtung ist, in welcher der Spektroskopiebereich 52 und der Photodetektor 30 im Spektroskop 1 einander gegenüberliegen.
[0043] Die Polymerschicht 40 ist auf der Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 angeordnet. Die Polymerschicht 40 ist durch ein Polymermaterial gebildet, das ein Gussmaterial ist, das ausgehärtet (Photoaushärtung durch UV-Licht oder dergleichen, thermische Aushärtung oder dergleichen) ist, mit einer Formungsmatrize gegen das Polymermaterial (photohärtbares Epoxypolymer, Acrylpolymer, Fluorharz, Silikon, optisches Polymer für Replika wie etwa organisch inorganisches Hybridpolymer oder dergleichen) gedrückt.
[0044] Ein Gittermuster 41 ist auf der Region der Halterung 40 vorgesehen, die zur Seite des Peripheriebereichs 15 (eine Seite in der X-Achsenrichtung) in Bezug auf das Zentrum des Vertiefungsbereichs 14 bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung versetzt ist. Das Gittermuster 41 entspricht beispielsweise einem geblazeten Gitter mit einem zackigen Querschnitt, einem Binärgitter mit einem rechteckigen Querschnitt oder einem holografischen Gitter mit einem sinusförmigen Querschnitt.
[0045] Die Polymerschicht 40 wird von der Innenseitenoberfläche 17a der einen ersten Wand 17 (erste Seitenwand 17 auf der linken Seite in Fig. 3) getrennt und ist in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 17a der anderen ersten Seitenwand 17 (erste Seitenwand 17 auf der rechten Seite in Fig. 3), der Innenseitenoberfläche 18a der einen zweiten Seitenwand 18 und der Innenseitenoberfläche 18a der anderen zweiten Seitenwand 18. Die Polymerschicht 40 erstreckt sich entlang der Innenseitenoberfläche 17a der anderen ersten Seitenwand 17, der Innenseitenoberfläche 18a der einen zweiten Seitenwand 18 und der Innenseitenoberfläche 18a der anderen zweiten Seitenwand 18, um so die Innenseitenoberflächen 17a und 18a von der inneren Oberfläche 14a aus hochzukriechen.
[0046] Die Dicke der Polymerschicht 40 in der Z-Achsenrichtung ist größer als ein Teil 43 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 17a und ein Teil 44 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 18a als an einem Teil 42, das auf der Innenoberfläche 14a angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die „Z-Achsenrichtungsdicke H2“ des Teils 43 der Polymerschicht 40 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 17a und die „Z-Achsenrichtungsdicke H3“ des Teils 44 der Polymerschicht 40 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 18a größer als die „Z-Achsenrichtungsdicke H1“ des Teils 42 der Polymerschicht 40, die auf der Innenoberfläche 14a angeordnet ist. Als ein Beispiel ist H1 ungefähr mehrere Mikrometer bis 80 Mikrometer (der Minimalwert ist dabei eine Dicke, bei welcher die Oberflächenrauheit des Trägerkörpers 10 aufgefüllt werden kann) und H2 und H3 sind jeweils ungefähr mehrere 100 Mikrometer.
[0047] Die Polymerschicht 40 erreicht den Oberteil der geneigten Oberfläche 15a des Peripheriebereichs 15. Die Dicke der Polymerschicht 40 in der Z-Achsenrichtung ist größer an einem Teil 45, der den Peripheriebereich 15 erreicht, als einem Teil 42, der auf der Innenoberfläche 14a angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die „Z-Achsenrichtungsdicke H4“ des Teils 45 der Polymerschicht 40, welche den Peripheriebereich 15 erreicht, größer als die „Z-Achsenrichtungsdicke H1“ des Teils 42 der Polymerschicht 40, die auf der Innenoberfläche 14a angeordnet ist. Als ein Beispiel ist H4 ungefähr mehrere hundert Mikrometer.
[0048] Hier, wenn die „Z-Achsenrichtungsdicke“ sich an jedem der Teile 42, 43, 44 und 45 ändert, kann der Durchschnittswert der Dicken der Teile 42, 43, 44 und 45 als „Z-Achsenrichtungsdicke“ jedes der Teile 42, 43, 44 und 45 angesehen werden. Es versteht sich, dass „Dicke entlang der Richtung rechtwinklig zur Innenseitenoberfläche 17a“ des Teils 43 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 17a, die „Dicke entlang der Richtung rechtwinklig zur Innenseitenoberfläche 18a“ des Teils 44 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 18a, und die „Dicke entlang der Richtung rechtwinklig zur geneigten Oberfläche 15a“ des Teils 45, das den Peripheriebereich 15 erreicht, auch größer sind als die „Dicke H1 entlang der Richtung rechtwinklig zur Innenoberfläche 14a“ des Teils 42, das auf der Innenoberfläche 14a angeordnet ist. Die Polymerschicht 40, wie oben beschrieben, wird in einem kontinuierlichen Zustand ausgebildet.
[0049] Die Reflektivschicht 50 ist auf der Polymerschicht 40 angeordnet. Die Reflektivschicht 50 ist ein Metallfilm, wie etwa Al und Au. Die Region der Reflektivschicht 50, die zum Lichtdurchlassbereich s 31 des Photodetektors 30 in der Z-Achsenrichtung weist, ist der erste Reflexionsbereich 51, der als ein Konkavspiegel dient. Der erste Reflexionsbereich 51 ist auf der Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 angeordnet und ist zu der Seite des Peripheriebereichs 16 (der anderen Seite in der X-Achsenrichtung) in Bezug auf das Zentrum des Vertiefungsbereichs 14 bei Signal aus der Z-Achsenrichtung versetzt. Die Region der Reflektivschicht 50, die das Gittermuster 41 der Polymerschicht 40 abdeckt, ist der als ein reflektives Gitter fungierende Spektroskopiebereich 52. Der Spektroskopiebereich 52 ist auf der Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 angeordnet und ist zur Seite des Peripheriebereichs 15 (eine Seite in der X-Achsenrichtung) in Bezug auf das Zentrum des Vertiefungsbereichs 14 bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung angeordnet. Auf diese Weise sind der erste Reflexionsbereich 51 und der Spektroskopiebereich 52 auf der Polymerschicht 40 auf der Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 vorgesehen. Mit anderen Worten ist der Spektroskopiebereich 52 auf einer Seite des Bodenwandbereichs 12 so vorgesehen, dass er dem Photodetektor 30 über den Innenraum S hinweg gegenüberliegt.
[0050] Eine Vielzahl von Gitterrillen 52a des Spektroskopiebereichs 52 weisen eine Form auf, die der Form des Gittermusters 41 folgt. Die Vielzahl von Gitterrillen 52a sind in der X-Achsenrichtung bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung angeordnet und sind in einer Kurvenform auf derselben Seite (beispielsweise in einer konvexen Bogenform auf der Seite des Peripheriebereichs 15) bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung angeordnet (siehe Fig. 5). Es ist anzumerken, dass die X-Achsenrichtung eine zweite Richtung ist, die rechtwinklig zur ersten Richtung ist, und in welcher die Vielzahl von Gitterrillen 52a angeordnet sind, und die Y-Achsenrichtung eine dritte Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung und der zweiten Richtung im Spektroskop 1 ist.
[0051] Die Reflektivschicht 50 deckt den gesamten Teil 42 (einschließlich des Gittermusters 41) der auf der Innenoberfläche 14a des Vertiefungsbereichs 14 angeordneten Polymerschicht 40, den gesamten Teil 43 der Polymerschicht 40 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 17a der anderen ersten Seitenwand 17, den gesamten Teil 44 der Polymerschicht 40 in Kontakt mit der Innenseitenoberfläche 18a jeder zweiten Seitenwand 18 und einen Teil des Teils 45, der den Peripheriebereich 15 erreicht, ab. Mit anderen Worten ist die den ersten Reflexionsbereich 51 und den Spektroskopiebereich 52 bildende Reflektivschicht 50 auf der Polymerschicht 40 in einem kontinuierlichen Zustand angeordnet.
[0052] Die Abdeckung 20 weist ein Lichtübertragungsbauteil 21 und einen Lichtabschirmfilm 22 auf. Das Lichtübertragungsbauteil 21 weist eine rechteckige Plattenform auf und ist aus einem Material hergestellt, welches das Licht L1 durchlässt, wie etwa Quarz, Borsilikatglas (BK7), Pyrex- (registrierte Marke) Glas und Kovarglas. Der Lichtabschirmfilm 22 ist auf einer Oberfläche 21a der Seite des Innenraums S des Emissionsbereichs 21 Lichtübertragungsbauteils 21 vorgesehen. Der Lichtabschirmfilm 22 ist mit einer Lichtdurchlassöffnung 22a versehen, so dass er zum Lichtdurchlassbereich 31 des Photodetektors 30 in der Z-Achsenrichtung weist. Die Lichtdurchlassöffnung 22a ist ein Schlitz, der im Lichtabschirmfilm 22 vorgesehen ist und sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt.
[0053] Es ist anzumerken, dass Silizium, Germanium oder dergleichen auch als das Material des Lichtübertragungsbauteils 21 wirksam ist, wenn Infrarotstrahlen detektiert werden. Zusätzlich kann ein Antireflex-(AR)-Beschichtung auf dem Lichtübertragungsbauteil 21 durchgeführt werden oder das Lichtübertragungsbauteil 21 kann mit einer Filterfunktion ausgestattet sein, um nur Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge durchzulassen. Zusätzlich kann ein schwarzes Resist, Al oder dergleichen, als das Material des Lichtabschirmfilms 22 verwendet werden. Der schwarze Resist ist besonders wirksam als das Material des Lichtabschirmfilms 22 vom Standpunkt des Verminderns der Rückkehr von auf den 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 einfallenden 0-ten Ordnungslichts L0 zum Innenraum S. Als ein Beispiel kann der Lichtabschirmfilm 22 ein Kompositfilm sein, der eine Al-Schicht enthält, welche die Oberfläche 21a des Lichtübertragungsbauteils 21 abdeckt, und eine in der Region der Al-Schicht vorgesehenen schwarzen Resistschicht, die zumindest zu dem 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 weist. Mit anderen Worten werden im Kompositfilm die Al-Schicht und die schwarze Resistschicht in dieser Reihenfolge auf die Seite des Innenraums S des Lichtübertragungsbauteils 21 laminiert.
[0054] Die Abdeckung 20 ist in dem zweiten verbreiterten Bereich 13b des Seitenwandbereichs 13 angeordnet. Ein Dichtbauteil 4, das aus Polymer, Lot oder dergleichen hergestellt ist, ist zwischen der Abdeckung 20 und dem zweiten verbreiterten Bereich 13b angeordnet. Im Spektroskop 1 wird der Innenraum S luftdicht versiegelt und werden die Abdeckung 20 und der Seitenwandbereich 13 aneinander durch das Dichtbauteil 4 fixiert.
[0055] Wie in Fig. 1 und 6 illustriert, weist die Verdrahtungseinheit 200 ein Haltesubstrat 201, eine Vielzahl von Anschlüssen (zweite Anschlüsse) 202, eine Vielzahl von Anschlüssen (dritte Anschlüsse) 203 und eine Vielzahl von Verdrahtungen 204 auf. Das Haltesubstrat 201 ist ein flexibles Substrat, das in einer Filmform gebildet ist und aus einem isolierenden Polymer oder dergleichen gebildet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Biegefestigkeit des Haltesubstrats 201 kleiner als die Biegefestigkeit des Trägerkörpers 10. Die Vielzahl von Anschlüssen 202, die Vielzahl von Anschlüssen 203 und die Vielzahl von Verdrahtungen 204 sind auf dem Haltesubstrat 201 vorgesehen.
[0056] Das Haltesubstrat 201 weist einen ersten Teil 211, einen zweiten Teil 212 und einen dritten Teil 213 auf. Die Vielzahl von Anschlüssen 202 ist am ersten Teil 211 vorgesehen. Die Vielzahl von Anschlüssen 203 ist am zweiten Teil 212 vorgesehen. Der dritte Teil 213 ist zwischen dem ersten Teil 211 und dem zweiten Teil 212 positioniert. Die Breite des ersten Teils 211 in der Breitenrichtung rechtwinklig zur Längenrichtung, in welcher der erste Teil 211 und der zweite Teil 212 angeordnet sind (X-Achsenrichtung in der vorliegenden Ausführungsform), ist größer als die Breite des zweiten Teils 212 in der Breitenrichtung. Die Breite des Teils 213 in der Breitenrichtung ändert sich von der Breite des zweiten Teils 212 zur Breite des ersten Teils 211. Mit anderen Worten wächst die Breite des dritten Teils 213 in der Breitenrichtung zum ersten Teil 211 hin. Die Länge des ersten Teils 211 in der Längsrichtung, in welcher der erste Teil 211 und der zweite Teil 212 angeordnet sind (Z-Achsenrichtung in der vorliegenden Ausführungsform) ist größer als die Länge des zweiten Teils 212 in der Längenrichtung.
[0057] Wie in Fig. 7 illustriert, ist die Vielzahl von Anschlüssen 202 auf einer Oberfläche 201 der Seite des Trägerkörpers 10 des Haltesubstrats 201 so angeordnet, dass sie jeweils zur Vielzahl von Anschlüssen 11b weisen, die auf der Oberfläche des Trägerkörpers 10 vorgesehen sind. Jeder Anschluss 202 ist ein kreisförmiges Elektrodenpad. Der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, werden miteinander über ein Verbindungsbauteil 205 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Verbindungsbauteil 205 eine Lotschicht. Das Verbindungsbauteil 205 hält den Spalt (wie etwa einen Spalt von etwa 100 µm), der zwischen dem Trägerkörper 10 und der Verdrahtungseinheit 200 (spezifisch zwischen der Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 und der Oberfläche 201a des Haltesubstrats 201) gebildet ist. Der Spalt ist ein Raum, in dem Polymer oder dergleichen nicht angeordnet ist.
[0058] Wie in Fig. 1 und 6 illustriert, ist die Vielzahl von Anschlüssen 203 als ein Stecker 206 konfiguriert. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Stecker 206 auf einer Seite entgegengesetzt zu der Einfallseite des Lichts L1 in der Z-Achsenrichtung in Bezug auf die auf die Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 angeordnet. Die Vielzahl von Verdrahtungen 204 erstreckt sich über den ersten Teil 211, den zweiten Teil 212 und den dritten Teil 213, um jeweils die Vielzahl von Anschlüssen 202 und die Vielzahl von Anschlüssen 203 miteinander zu verbinden. Mit anderen Worten ist die Vielzahl von Anschlüssen 203 jeweils elektrisch mit der Vielzahl von Anschlüssen 202 verbunden. Es ist anzumerken, dass der Teil der Verbindung zu dem Verbindungsziel in der Größe sinkt, wenn die Breite des zweiten Teils 202 sinkt und der Extraraum kann als ein Ergebnis reduziert werden. Um eine solche Konfiguration zu realisieren, wird es bevorzugt, dass die Breite jeder Verdrahtung 204 (Breite in der X-Achsenrichtung) größer als die Distanz zwischen den aneinander angrenzenden Verdrahtungen 204 (Distanz in der X-Achsenrichtung) zumindest am zweiten Teil 212 ist. Am dritten Teil 213 wird es zusätzlich bevorzugt, dass der Gesamtwert der Breiten der Vielzahl von Verdrahtungen 204 (Breiten in der X-Achsenrichtung) 60% oder mehr der Maximalbreite des dritten Teils 213 (Maximalbreite in der X-Achsenrichtung) beträgt. Zusätzlich, obwohl die Anzahl von Verdrahtungen 204 im in Fig. 6 illustrierten Beispiel acht beträgt, kann die Anzahl von Verdrahtungen 204 eine Mehrzahl (zwei oder mehr) sein und kann Neun oder mehr betragen. Jedoch wird die Anzahl von Verdrahtungen 204 vorzugsweise zehn oder weniger sein, berücksichtigend Größenreduktion, Haltbarkeit und so weiter.
[0059] Das Spektroskop 1 ist entlang der äußeren Kante des ersten Teils 211 auf der Seite entgegengesetzt zum zweiten Teil 212 angeordnet. Bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung beinhaltet der erste Teil 211 das Spektroskop 1 und erstreckt sich so, dass es vom Spektroskop 1 zur Seite des zweiten Teils 212 vorragt (vorspringt). Der Stecker 206 ist entlang der äußeren Kante des zweiten Teils 212 auf der Seite entgegengesetzt zum ersten Teil 211 angeordnet. Bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung beinhaltet der zweite Teil 212 den Stecker 206 und erstreckt sich so, dass er aus dem Stecker 206 zur Seite des ersten Teils 211 vorragt (vorspringt).
[0060] Es ist anzumerken, dass der erste Teil 211 zumindest den Innenraum S des Strahlungsdetektors 1 überlappt und die Vielzahl von Anschlüssen 11b und die Vielzahl von Anschlüssen 202 miteinander in der Region verbunden sind, wo der erste Teil 211 und das Spektroskop 1 im Spektroskopiemodul 100 bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung überlappen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Vielzahl von Anschlüssen 11b so angeordnet, dass sie den Innenraum S bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung umgeben und ein Teil jedes Anschlusses 11b überlappt den Bodenwandbereich 12, das Paar erster Seitenwände 17 und den Photodetektor 30 bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung. Zusätzlich ragt (springt) im Spektroskopiemodul 100 der erste Teil 211 nicht zur anderen Seite als die Seite des zweiten Teils 212 in Bezug auf das Spektroskop 1 bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung vor.
[0061] In der vorliegenden Ausführungsform ist die Verdrahtungseinheit 200 durch ein flexibles Verdrahtungssubstrat konfiguriert. Mit anderen Worten kann die Verdrahtungseinheit 200 wiederholt deformiert (gebogen oder verdreht) werden und weist eine Eigenschaft des Aufrechterhaltens ihrer elektrischen Charakteristika selbst bei Deformierung auf. Im Spektroskopiemodul 100 wird ein elektrisches Signal in Bezug auf den Lichtdetektionsbereich 33 des Photodetektors 30 über die Verdrahtungseinheit 200 und die Vielzahl von Verdrahtungen 11 durch den Stecker 206 der Verdrahtungseinheit 200, die beispielsweise mit einem externen starren Verdrahtungssubstrat verbunden ist, eingegeben und ausgegeben.
[Verfahren zum Herstellen von Spektroskopiemodul]
[0062] Das oben beschriebene Spektroskop 1 wird vorbereitet (erster Schritt). Derweil wird die oben beschriebene Verdrahtungseinheit 200, wie in Fig. 8 illustriert, vorbereitet und wird das Verbindungsbauteil 205 an jedem Anschluss 202 vorgesehen, durch Wärmebehandlung etwa im Lötpasten-Druck und zeitweilige Lotballfixierung, wie in Fig. 9 illustriert (zweiter Schritt). In der vorliegenden Ausführungsform werden eine Vielzahl von Verdrahtungseinheiten 200, die miteinander verbunden sind, vorbereitet. Die Vielzahl von Verdrahtungseinheiten 200 ist miteinander über einen Rahmenbereich 207 verbunden, der integral mit dem Trägersubstrat 201 gebildet ist. Es ist anzumerken, dass die Reihenfolge der Implementierung des ersten Schritts und des zweiten Schritts nicht besonders beschränkt ist.
[0063] Nachfolgend wird das Spektroskop 1 auf jeder Verdrahtungseinheit 200 so platziert, dass der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander weisen, über das Verbindungsbauteil 205 hin einander gegenüberliegen (siehe Fig. 7) (das heißt, die Vielzahl von Anschlüssen 11b und die Vielzahl von Anschlüssen 202 werden veranlasst, zueinander zu weisen) und, wie in Fig. 10 illustriert, werden der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander weisen, miteinander über das Verbindungsbauteil 205 durch Reflow (das heißt Wärmebehandlung) verbunden (dritter Schritt). Zu dieser Zeit, da das Spektroskop 1 von kleiner Größe und Gewicht ist, wird das Spektroskop 1 selbst ausgerichtet in Bezug auf die Verdrahtungseinheit 200, so dass der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander weisen, zueinander passen, durch die Spannung des geschmolzenen Verbindungsbauteils 205. Nachfolgend, wie in Fig. 11 illustriert, wird die Vielzahl von Verdrahtungseinheiten 200, an welchen das Spektroskop 1 angebracht ist, voneinander dadurch getrennt, dass sie aus dem Rahmenbereich 207 ausgeschnitten werden.
[0064] Nachfolgend wird die Beziehung zwischen der Position (Koordinaten) jedes Photodetektionskanals 33a und der Spitzenwellenlänge des auf jeden der Photodetektionskanäle 33a einfallenden Lichts L2 (nachfolgend manchmal einfach als „Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge“ bezeichnet) in jedem Spektroskopiemodul 100 erfasst (vierter Schritt). Spezifisch wird Licht mit einer bekannten Spitzenwellenlänge auf das Spektroskopiemodul 100 einfallen und die Position des Photodetektionskanals 33a, an welchem der detektierte Wert seine Spitze hat, erfasst. Dies wird in Bezug auf eine Vielzahl von bekannten Spitzenwellenlängen und einen Annäherungsausdruck (wie etwa ein Polynom fünfter Ordnung) durchgeführt, welcher die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge angibt, wird erfasst. Der erfasste Annäherungsausdruck wird verwendet, wenn eine spektroskopische Analyse mittels des Spektroskopiemoduls 100 durchgeführt wird.
[Aktionen und Effekte]
[0065] Im Spektroskopiemodul 100 wird die Vielzahl von Anschlüssen 11b, die elektrisch mit dem Photodetektor 30 verbunden sind, auf der Oberfläche des Trägerkörpers 10 und werden die Vielzahl von Anschlüssen 202 der Verdrahtungseinheit 200, die jeweils zur Vielzahl von Anschlüssen 11b weisen, vorgesehen, und werden jeweils mit der Vielzahl von Anschlüssen 11b verbunden. In einer Konfiguration, in der eine Vielzahl von Anschlüssen eines starren Verdrahtungssubstrats beispielsweise jeweils mit der Vielzahl von Anschlüssen 11b verbunden sind, wird der Trägerkörper 10 aufgrund der Spannung oder dergleichen verzogen, die während der Verbindung erzeugt wird, oder wird der Trägerkörper 10 aufgrund der thermischen Spannung oder dergleichen verzogen, die auf dem starren Verdrahtungssubstrat erzeugt wird, nach der Verbindung, und somit kann die Positionsbeziehung zwischen dem Spektroskopiebereich 52 und dem Photodetektor 30 abweichen und kann die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge abweichen. Im Gegensatz dazu kann im Spektroskopiemodul 100 die elektrische Verbindung zwischen dem Photodetektor 30 und dem starren Verdrahtungssubstrat über die Verdrahtungseinheit 200 realisiert werden und somit ist es möglich, die Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge zu unterdrücken. Entsprechend ist es mit dem Spektroskopiemodul 100 möglich, ein Absinken bei der Detektionsgenauigkeit in der Konfiguration, in welcher der Spektroskopiebereich 52 und der Photodetektor 30 über den Innenraum S hinweg einander gegenüberliegen, zuverlässig zu vermindern.
[0066] Es ist anzumerken, dass der Trägerkörper 10 im Spektroskopiemodul 100 den mit dem Spektroskopiebereich 52 und dem Seitenwandbereich 13, an welchem der Photodetektor 30 angebracht ist, versehen ist, und der Photodetektor 30 einander über den Innenraum S hin gegenüberliegen. Als Ergebnis können der Spektroskopiebereich 52 und der Photodetektor 30 stabil gehalten werden und es ist möglich, den Spektroskopiebereich 52 von außen zu erreichen und einen optischen Pfad, der von dem Spektroskopiebereich 52 den Photodetektor 30 erreicht. In einer Konfiguration, in welcher der optische Pfad, der den Spektroskopiebereich 52 von außen erreicht, und der optische Pfad, der den Photodetektor 30 vom Spektroskopiebereich 52 aus erreicht, in dem Innenraum S wie oben beschrieben gebildet werden, ist es wahrscheinlich, dass die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge abweicht und somit ist die Konfiguration des oben beschriebenen Spektroskopiemoduls 100 besonders effektiv. Zusätzlich ist es wahrscheinlich, dass die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge auch in einer Konfiguration abweicht, in welcher der den Innenraum S definierende Trägerkörper 10 aus Polymer gebildet ist und somit ist die Konfiguration des oben beschriebenen Spektroskopiemoduls 100 besonders effektiv.
[0067] Zusätzlich werden im Spektroskopiemodul 100 die Vielzahl von Anschlüssen 11b auf der flachen Region (Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 in der vorliegenden Ausführungsform), welche die größte Fläche von der Vielzahl von flachen Regionen aufweist, welche die Oberfläche des Trägerkörpers 10 bilden, vorgesehen. Als Ergebnis ist es möglich, den Freiheitsgrad im Hinblick auf die Form jedes Anschlusses 11b, die Disposition der Vielzahl von Anschlüssen 11b und so weiter zu verbessern und ist es möglich, ein zuverlässiges Verbinden zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander weisen, zu realisieren.
[0068] Zusätzlich sind im Spektroskopiemodul 100 die Vielzahl von Anschlüssen 11b auf der Oberfläche des Seitenwandbereichs 13 auf der Seite entgegengesetzt zum Innenraum S, welche die Oberfläche des Trägerkörpers 10 ist (Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 der vorliegenden Ausführungsform) vorgesehen. Dadurch, dass die Oberfläche des Seitenwandbereichs 13 auf der Seite entgegengesetzt zum Innenraum S breit ist, ist es möglich, den Freiheitsgrad im Hinblick auf die Form jedes Anschlusses 11b, die Anordnung der Vielzahl von Anschlüssen 11b und so weiter zu verbessern und ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, zu realisieren.
[0069] Zusätzlich sind im Spektroskopiemodul 100 die Vielzahl von Anschlüssen 11b auf der Region der Oberfläche des Seitenwandbereichs 13, der sich in der X-Achsenrichtung erstreckt, vorgesehen, wobei die Vielzahl von Gitterrillen 52a als eine Längsrichtung (Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 in der vorliegenden Ausführungsform) angeordnet sind. Dadurch, dass die Region sich in der X-Achsenrichtung als eine Längsrichtung erstreckt, die breit ist, ist es möglich, den Freiheitsgrad im Hinblick auf die Form jedes Anschlusses 11b, die Anordnung der Vielzahl von Anschlüssen 11b und so weiter zu verbessern und ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander hinweisen, zu realisieren.
[0070] Zusätzlich werden im Spektroskopiemodul 100 der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander hinweisen, miteinander über das Verbindungsbauteil 205 in der Vielzahl von Anschlüssen 11b und der Vielzahl von Anschlüssen 202 verbunden. Als Ergebnis ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, zu realisieren.
[0071] Zusätzlich ist im Spektroskopiemodul 100 das Verbindungsbauteil 205 eine Lotschicht. Als Ergebnis ist es möglich, leicht eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander hinweisen, zu realisieren.
[0072] Zusätzlich hält im Spektroskopiemodul 100 das Verbindungsbauteil 205 den Spalt, der zwischen dem Trägerkörper 10 und der Verdrahtungseinheit 200 gebildet ist, aufrecht. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit 200 deformiert wird, wird die Auswirkung auf die Deformation im Spalt zwischen dem Trägerkörper 10 und der Verdrahtungseinheit 200 gelindert und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, die der Deformation des Trägerkörpers 10 zuschreibbar ist, zu mindern. Die Verdrahtungseinheit 200 wird leicht deformiert, wenn ein die Verdrahtungseinheit 200 bildendes flexibles Verdrahtungssubstrat oder ein Haltesubstrat 201 der Verdrahtungseinheit 200 kleiner in der Biegefestigkeit ist als insbesondere der Trägerkörper 10. Entsprechend wird die Konfiguration, in welcher der Spalt als ein Innenraum zwischen dem Trägerkörper 10 und der Verdrahtungseinheit 200 ausgebildet wird, extrem effektiv als eine Konfiguration, die zum Lindern der Auswirkung der Verdrahtungseinheit 200 in der Lage ist.
[0073] Zusätzlich ist im Spektroskopiemodul 100 jeder der Vielzahl von Anschlüssen 11b ein kreisförmiges Elektrodenpad. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit 200 deformiert wird, wird die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, an jedem Anschluss 11b abgeschwächt, und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, die der Deformation des Trägerkörpers 10 zuschreibbar ist, zu vermindern. Weiter wird auch die Auswirkung der Spannung, die während der Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander hinweisen, erzeugt wird, an jedem Anschluss 11b abgeschwächt und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, die der Auswirkung der während der Verbindung erzeugten Spannung zuschreibbar ist, zu vermindern.
[0074] Zusätzlich ist im Spektroskopiemodul 100 jeder der Vielzahl von Anschlüssen 202 ein kreisförmiges Elektrodenpad. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit 200 deformiert wird, wird die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, an jedem Anschluss 202 abgeschwächt und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, die der Deformation des Trägerkörpers 10 zuschreibbar ist, zu vermindern. Weiter wird auch die Auswirkung der Spannung, die während des Verbindens zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander hinweisen, erzeugt wird, an jedem Anschluss 202 abgeschwächt und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, welche der Auswirkung der während der Verbindung erzeugten Spannung zuschreibbar ist, zu vermindern.
[0075] Zusätzlich ist im Spektroskopiemodul 100 die Vielzahl von Anschlüssen 203 als der Stecker konfiguriert. Als Ergebnis ist der Trägerkörper 10 nicht thermisch beeinträchtigt, wenn beispielsweise die Verdrahtungseinheit 200 mit einem starren Verdrahtungssubstrat verbunden wird und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge zu mindern.
[0076] Zusätzlich ist im Spektroskopiemodul 100 die Verdrahtungseinheit 200 durch ein flexibles Verdrahtungssubstrat konfiguriert. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit 200 deformiert ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, im Trägerkörper 10 auftritt, und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, welche der Deformation des Trägerkörpers 10 zuschreibbar ist, zu vermindern. Zusätzlich wird die Differenz beim thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Abdeckung 200 und dem Trägerkörper 10 durch die Flexibilität der Verdrahtungseinheit 200 absorbiert und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge selbst dann zu vermindern, wenn die Temperatur der Umgebung der Verwendung sich ändert. Zusätzlich wird Spannung der Flexibilität der Verdrahtungseinheit 200 absorbiert und somit ist es möglich, die Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, zu stabilisieren und ist es möglich, die Restspannung, die während der Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, zu reduzieren. Weiter kann das Spektroskop 1 in einer gewünschten Richtung installiert werden.
[0077] Es ist anzumerken, dass eine hohe Genauigkeit im Hinblick auf die Orientierung und Position des Spektroskops 1 in Bezug auf ein Installationsziel im Spektroskop 1 erforderlich ist, in welchem eine Seite so kurz wie 15 mm oder weniger ist, wie oben beschrieben (insbesondere im Spektroskop 1, in welchem die Länge in der Y-Achsenrichtung so klein wie ungefähr mehrere Millimeter ist) erforderlich ist. Zusätzlich, wenn das Installationsziel deformiert wird, kann die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge aufgrund der Deformation abweichen. Wenn das auf der Oberfläche des Trägerkörpers 10 vorgesehene Elektrodenpad mit dem Elektrodenpad des Verdrahtungssubstrats in einer solchen Situation im Hinblick auf das oben beschriebene Spektroskop 1 verbunden wird, ist ein starres Verdrahtungssubstrat, das wahrscheinlich deformiert, als ein Verdrahtungssubstrat ausgewählt worden und ist ein flexibles Verdrahtungssubstrat, das wahrscheinlich deformiert, nicht ausgewählt worden. Im Spektroskopiemodul 100 ist es möglich, die hohe Genauigkeit zu realisieren, die in Bezug auf die Orientierung und Position des Spektroskops 1 in Bezug auf das Installationsziel und die Unterdrückung der Abweichung in der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge erforderlich ist, durch bewusstes Verwenden der durch ein flexibles Verdrahtungssubstrat konfigurierten Verdrahtungseinheit 200.
[0078] Zusätzlich ist im Spektroskopiemodul 100 die Biegefestigkeit des Haltesubstrats 201 der Verdrahtungseinheit 200 kleiner als die Biegefestigkeit des Trägerkörpers 10. Als Ergebnis, selbst falls die Verdrahtungseinheit 200 deformiert wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Spannungskonzentration, die der Deformation zuschreibbar ist, in dem Trägerkörper 10 auftritt und somit ist es möglich, eine Abweichung in der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, die der Deformation des Trägerkörpers 10 zuschreibbar ist, zu vermindern. Zusätzlich wird die Differenz beim thermischen Expansionskoeffizienten zwischen der Verdrahtungseinheit 200 und dem Trägerkörper 10 durch die Flexibilität der Verdrahtungseinheit 200 absorbiert und somit ist es möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge zu vermindern, selbst falls sich die Temperatur der Verwendungsumgebung ändert. Zusätzlich wird Spannung durch die Flexibilität der Verdrahtungseinheit 200 absorbiert und somit ist es möglich, die Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander weisen, zu stabilisieren, und ist es möglich, die Restspannung, die während des Verbindens zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, erzeugt wird, zu reduzieren.
[0079] Zusätzlich weist im Spektroskopiemodul 100 das Haltesubstrat 201 der Verdrahtungseinheit 200 den ersten Teil 211, der mit der Vielzahl von Anschlüssen 202 versehen ist, den zweiten Teil 212, der mit der Vielzahl von Anschlüssen 203 versehen ist, und den dritten Teil 213, der zwischen dem ersten Teil 211 und dem zweiten Teil 212 positioniert ist, auf, und die Breite des dritten Teils 213 in der Breitenrichtung rechtwinklig zur Längenrichtung, in welcher der erste Teil 211 und der zweite Teil 212 angeordnet sind, wächst zum ersten Teil 211 hin. Als Ergebnis, selbst falls eine externe Kraft an den zweiten Teil 212 angelegt wird, wird die externe Kraft durch den dritten Teil 213 absorbiert und somit ist es möglich, die externe Kraft, die eine Auswirkung auf den Trägerkörper 10 des Spektroskops 1 hat, zu vermindern. Zusätzlich wird auch die Spannungskonzentration am Verbinder 206 dadurch gemindert, dass das Trägersubstrat 201 der Verdrahtungseinheit 200 mit dem dritten Teil 213 versehen ist. Weiter sind die Länge des zweiten Teils 212 in der Längsrichtung, in welcher der erste Teil 211 und der zweite Teil 212 angeordnet sind, kleiner als die Länge des ersten Teils 211 in der Längsrichtung und somit wird die Handhabung des Spektroskopiemoduls 100 mittels des Trägersubstrats 201 der Verdrahtungseinheit 200 erleichtert. Es sollte angemerkt werden, dass die Handhabung des Spektroskopiemoduls 100 mittels des Trägersubstrats 201 der Verdrahtungseinheit 200 erleichtert wird, wenn die Länge des zweiten Teils 212 in der Längsrichtung, in welcher der erste Teil 211 und der zweite Teil 212 angeordnet sind, kleiner ist als die Summe der Länge des ersten Teils 211 in der Längsrichtung und die Länge des dritten Teils 213 in der Längsrichtung.
[0080] Es ist anzumerken, dass das Trägersubstrat 201 der Verdrahtungseinheit 200, welches bei der Handhabung des Spektroskopiemoduls 100 greifbar ist, extrem effektiv ist, unabhängig davon, ob das Haltesubstrat 201 der Verdrahtungseinheit 200 mit dem dritten Teil 213 versehen ist oder nicht, wenn das Spektroskop 1 in der Größe bis zu dem Ausmaß reduziert ist, dass die Länge der einen Seite 15 mm oder weniger beträgt, wie oben beschrieben. Wenn das Trägersubstrat 201 der Verdrahtungseinheit 200 mit dem dritten Teil 213 insbesondere versehen ist, ist es möglich, das Spektroskopiemodul 100 zu handhaben, ohne die Verdrahtung 204 der Verdrahtungseinheit 200 und des Spektroskops 1 zu berühren.
[0081] Zusätzlich überlappt im Spektroskopiemodul 100 der erste Teil 211 zumindest den Innenraum S des Spektroskops 1 und die Vielzahl von Anschlüssen 11b und die Vielzahl von Anschlüssen 202 sind miteinander in der Region verbunden, wo der erste Teil 211 und das Spektroskop 1 überlappen, bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung. Als Ergebnis, wenn das Trägersubstrat 201 und die Verdrahtungseinheit 200 bei der Handhabung des Spektroskopiemoduls 100 ergriffen werden, wobei vermindert wird, dass das Verdrahtungseinheit 200 unvermeidbar aufgrund des Gewichts des Spektroskops 1 verbogen wird, und die Handhabbarkeit des Spektroskopiemoduls 100 wird verbessert. Weiter sind in der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl von Anschlüssen 11b so angeordnet, dass sie den Innenraum S umgeben, bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung, und zumindest ein Teil jedes Anschlusses 11b überlappt mit dem Bodenwandbereich 12, dem Paar erster Seitenwände 17 und dem Photodetektor 30 bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung. Als Ergebnis ist es möglich, die Verzerrung des Trägerkörpers 10, die der während und nach der Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander weisen, erzeugten Spannung zuschreibbar ist, zu mindern.
[0082] Zusätzlich ragt (springt) im Spektroskopiemodul 100 der erste Teil 211 nicht zur anderen Seite als der Seite des zweiten Teils 212 in Bezug auf das Spektroskop 1 vor, bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung. Falls der erste Teil 211 signifikant zu der anderen Seite als der Seite des zweiten Teils 212 in Bezug auf das Spektroskop 1 vorragt, kann der Vorsprungsteil beispielsweise in Kontakt mit jeglichem Bauteil kommen, was zu einem extra Belastungsaufbringen auf das Spektroskopiemodul 100 oder einem Sinken bei der Handhabbarkeit des Spektroskopiemoduls 100 führt. Im Gegensatz dazu ragt im Spektroskopiemodul 100 der erste Teil 211 nicht zur anderen Seite als der Seite des zweiten Teils 212 in Bezug auf das Spektroskop 1 vor, und somit wird eine solche Situation gemindert. Es ist anzumerken, dass die oben beschriebene Situation ausreichend gemindert wird, selbst falls der erste Teil 211 zur anderen Seite der Seite des zweiten Teils 212 in Bezug auf das Spektroskop 1 vorragt, bei Sicht aus der der Y-Achsenrichtung, falls die Fläche der Vorsprungsregion kleiner als die Fläche der Region ist, wo der erste Teil 211 und das Spektroskop 1 überlappen, bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung.
[0083] Zusätzlich werden die folgenden Aktionen und Effekte aus dem Verfahren zur Herstellung des Spektroskopiemoduls 100 abgeleitet. Falls der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander weisen, miteinander verbunden werden, nach beispielsweise der Erfassung der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge, wird der Trägerkörper 10 aufgrund der Spannung oder dergleichen verzogen, die während des Verbindens erzeugt wird und die erfasste Beziehung kann abweichen. Im Gegensatz dazu wird beim Verfahren zur Herstellung des Spektroskopiemoduls 100 die Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge erfasst, nachdem der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander weisen, miteinander verbunden sind. Daher, gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Spektroskopiemoduls 100, ist es möglich, zuverlässig einen Abfall bei der Detektionsgenauigkeit im hergestellten Spektroskopiemodul 100 zu vermindern, durch Durchführen spektroskopischer Analyse, basierend auf der erfassten Beziehung.
[0084] Zusätzlich, falls das Verbindungsbauteil 205 für jeden der Vielzahl von Anschlüssen 11b durch Wärmebehandlung vorgesehen ist und der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander weisen, miteinander über das Verbindungsbauteil 205 durch Wärmebehandlung verbunden werden, beispielsweise, wird der Trägerkörper 10 zweimal thermisch beeinträchtigt und somit kann die Abweichung, die bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge auftritt, steigen. Im Gegensatz dazu, beim Verfahren zum Herstellen des Spektroskopiemoduls 100, wird das Verbindungsbauteil 205 für jeden der Vielzahl von Anschlüssen 202 durch Wärmebehandlung bereitgestellt und werden der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, miteinander über das Verbindungsbauteil durch Wärmebehandlung verbunden und somit wird der Trägerkörper 10 nur einmal thermisch beeinträchtigt. Daher ist es gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Spektroskopiemoduls 100 möglich, eine Abweichung bei der Beziehung zwischen dem Photodetektionskanal 33a und der Spitzenwellenlänge zu mindern und zuverlässig ein Absinken bei der Detektionsgenauigkeit in dem hergestellten Spektroskopiemodul 100 zu mindern.
[0085] Zusätzlich, beim Verfahren zum Herstellen des Spektroskopiemoduls 100, werden die miteinander verbundene Vielzahl von Verdrahtungseinheiten 200 vorbereitet und wird die Vielzahl von Verdrahtungseinheiten 200, an welchen das Spektroskop 1 angebracht ist, voneinander getrennt, nachdem der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die zueinander weisen, miteinander verbunden sind. Als Ergebnis kann eine Vielzahl von Spektroskopiemodulen 100 effizient hergestellt werden.
[Modifikationsbeispiele]
[0086] Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise, wie in (a) von Fig. 12 illustriert, kann die Verdrahtungseinheit 200 mit einem Anbringbereich 208 zum Installieren des Spektroskops 1 versehen sein. Bei der in (a) von Fig. 12 illustrierten Verdrahtungseinheit 200 wird ein Paar von Anbringbereichen 208 auf beiden Seiten in der X-Achsenrichtung in Bezug auf die Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 bereitgestellt. Das Paar von Anbringbereichen 208 werden integral mit dem Haltesubstrat 201 ausgebildet, und jeder Anbringbereich 208 ist mit einem Loch 208a versehen, durch welches ein Bolzen zum Installieren des Spektroskops 1 geführt wird. Zusätzlich, wie in (b) von Fig. 12 illustriert, können der Verbinder 206 in der Verdrahtungseinheit 200 auf einer Seite in der X-Achsenrichtung in Bezug auf die Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 angeordnet sein. Mit anderen Worten sind die Positionen der Vielzahl von Anschlüssen 203 in Bezug auf das Spektroskop 1 nicht auf jene oben beschriebenen beschränkt. Die in (a) und (b) von Fig. 12 illustrierte Verdrahtungseinheit 200 weist auch den ersten Teil 211, den zweiten Teil 212 und den dritten Teil 213 auf, wie im Fall der in Fig. 1 illustrierten Verdrahtungseinheit 200, und somit wird die externe Kraft, die auf den zweiten Teil 202 aufgebracht wird, die eine Auswirkung auf den Trägerkörper 10 des Spektroskops 1 aufweist, gemindert, wird die Spannungskonzentration am Stecker 206 gemindert und wird die Handhabung des Spektroskopiemoduls 100 mittels des Haltesubstrats 201 der Verdrahtungseinheit 200 erleichtert, wie im Fall der Verdrahtungseinheit 200, die in Fig. 1 illustriert ist.
[0087] Zusätzlich, dadurch, dass Bedingungen wie etwa die Belastung an dem Verbindungsbauteil 205 beispielsweise während des Verbindens verändert werden, wird die Seitenoberfläche des Verbindungsbauteils 205 zu einer konvexen gekrümmten Oberfläche oder wird der Spalt zwischen dem Trägerkörper 10 und der Verdrahtungseinheit 200 groß, wie in (a) von Fig. 13 illustriert. Wenn die Seitenoberfläche des Verbindungsbauteils 205 eine konvex gekrümmte Oberfläche ist, wird der während und nach der Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander weisen, erzeugte Stress in dem Verbindungsbauteil 205 gelindert und wird die Verzerrung des Trägerkörpers 10 gemindert. Es ist anzumerken, dass eine Kraft zum Drücken des Spektroskops 1 auf die Seite der Verdrahtungseinheit 200 während der Verbindung zwischen dem Anschluss 11b und dem Anschluss 202, die zueinander weisen, aufgebracht werden kann. Beispielsweise ist es möglich, die Form der Seitenoberfläche des Verbindungsbauteils 205, die Größe des Spalts zwischen dem Trägerkörper 10 und der Verdrahtungseinheit 200 und so weiter durch Justieren der Größe der Kraft zu justieren. Zusätzlich, wie in (b) von Fig. 13 illustriert, können der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, miteinander über das Verbindungsbauteil 205 verbunden werden, das aus einem Lotball mit einem Kern hergestellt ist. In diesem Fall ist es möglich, die Größe des Spalts zwischen dem Trägerkörper 10 und der Verdrahtungseinheit 200 durch Justieren der Größe des Kerns zu justieren. Es ist anzumerken, dass ein aus Kupfer oder dergleichen hergestellter Metallkern, ein Polymerkern oder dergleichen als der Kern des Lotballs mit einem Kern verwendet wird.
[0088] Zusätzlich kann das Haltesubstrat 201 den ersten Teil 211 und den zweiten Teil 212 aufweisen, ohne den dritten Teil 213 aufzuweisen. In diesem Fall wird beispielsweise der zweite Teil 212 direkt mit dem ersten Teil 211 verbunden. Zusätzlich kann die Vielzahl von Anschlüssen 203 und die Vielzahl von Verdrahtungen 204 auf der Rückseitenoberfläche des Haltesubstrats 201 (Oberfläche der Seite entgegengesetzt zur Oberfläche 201a) angeordnet sein. Zusätzlich mag es sein, dass nur die Vielzahl von Anschlüssen 203 auf der Rückoberfläche des Haltesubstrats 201 (Oberfläche der Seite entgegengesetzt zur Oberfläche 201a) angeordnet ist. Obwohl es bevorzugt wird, dass die Verdrahtung 204 von kurzer Länge ist, kann es sein, dass die Länge der Verdrahtung 204 zu steigern ist, aufgrund eines Grunds, der sich auf das Layout des Spektroskops 1 oder dergleichen bezieht, in einer Konfiguration, in welcher die Vielzahl von Anschlüssen 203 auf der Oberfläche 201a des Haltesubstrats 201 angeordnet sind. Im Gegensatz dazu, bei der Konfiguration, in welcher die Vielzahl von Anschlüssen 203 auf der Rückoberfläche des Haltesubstrats 201 angeordnet sind (Oberfläche der Seite entgegengesetzt zur Oberfläche 201a), kann es möglich sein, ein gewünschtes Layout zu realisieren, während die Länge der Verdrahtung 204 reduziert wird. Zusätzlich kann die Breite des ersten Teils 211 in der Richtung, in welcher sich jede Verdrahtung 204 erstreckt, (Z-Achsenrichtung in der oben beschriebenen Ausführungsform) gleich oder kleiner als die Breite des Spektroskops 1 in derselben Richtung sein. Selbst in diesem Fall kann der zweite Teil 212 direkt mit dem ersten Teil 211 verbunden sein, wobei dem Trägersubstrat 201 der dritte Teil 213 fehlt. Zusätzlich kann der zweite Teil 212 eine flache Plattenform aufweisen, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, oder kann eine gekrümmte Form aufweisen.
[0089] Zusätzlich, wie in Fig. 14 illustriert, kann die Seitenoberfläche 13a2 des ersten verbreiterten Bereichs 13a geneigt sein, um so einen stumpfen Winkel mit einer Bodenoberfläche 13a1 des ersten verbreiterten Bereichs 13a im ersten verbreiterten Bereich 13a zu bilden, wo der Photodetektor 30 angeordnet ist. Zusätzlich kann im zweiten verbreiterten Bereich 13b, wo die Abdeckung 20 angeordnet ist, eine Seitenoberfläche 13b2 des zweiten verbreiterten Bereichs 13b so geneigt sein, dass sie einen stumpfen Winkel mit einer Bodenoberfläche 13b1 des zweiten verbreiterten Bereichs 13b bildet. Auf diese Weise kann die Verdrahtung 11 leicht und genau verlegt werden. Zusätzlich kann die Spannung, die in der Verdrahtung 11 erzeugt wird, reduziert werden.
[0090] Zusätzlich kann der Raum zwischen der Seitenoberfläche 13a2 des ersten verbreiterten Bereichs 13a und dem Photodetektor 30 mit dem Verstärkungsbauteil 7, das aus Polymer hergestellt ist, aufgefüllt werden. Auf diese Weise geht das Verstärkungsbauteil 7 leicht in den Spalt durch die geneigt seiende Seitenoberfläche 13a2 hinein und somit ist es möglich, ausreichender die Halterung des Photodetektors 30 zu verstärken und ausreichender die Luftdichtigkeit an dem Teil sicherzustellen. Zusätzlich ist es möglich, zuverlässiger die Fehlausrichtung des Photodetektors 30 in der X-Achsenrichtung (zweite Richtung, in der die Vielzahl von Gitterrillen 52a des Spektroskopiebereichs 52 angeordnet sind), mittels des synergetischen Effekts in Bezug auf die Anordnung eines Bumps 61, der später zu beschreiben ist, zu vermindern. Zusätzlich kann der Raum zwischen der Seitenoberfläche 13b2 des zweiten verbreiterten Bereichs 13b und der Abdeckung 20 mit dem Dichtbauteil 4, das aus Polymer hergestellt ist, gefüllt werden. Auf diese Weise geht das Dichtbauteil 4 leicht in den Spalt hinein, dadurch dass die Seitenoberfläche 13b2 geneigt ist und somit ist es möglich, effizienter die Unterstützung der Abdeckung 20 ausreichend zu verstärken, und die Luftdichtigkeit einem Teil ausreichender sicherzustellen. Es ist anzumerken, dass die Luftdichtigkeit dadurch sichergestellt werden kann, dass der Raum zwischen der Seitenoberfläche 13a2 des ersten verbreiterten Bereichs 13a und dem Photodetektor 30 mit dem Polymerverstärkungsbauteil gefüllt ist, durch den Raum zwischen der Seitenoberfläche 13b2 des zweiten verbreiterten Bereichs 13b und dadurch, dass die Abdeckung 20 mit dem Polymer-Dichtbauteil 4 verfüllt ist, oder durch beides. Die Luftdichtigkeit kann auch durch eine andere Konfiguration als diese luftdichtigkeitsbezogenen Konfigurationen sichergestellt sind (wie etwa Einsetzen des Spektroskops 1 in ein anderes Gehäuse und das luftdicht Machen der Innenseite des Gehäuses) sichergestellt werden.
[0091] Zusätzlich, wie in Fig. 14 illustriert, kann zumindest eine Region 10a1, wo die Verdrahtung 11 angeordnet ist, einer Endoberfläche 10a des Trägerkörpers 10 auf einer Seite entgegengesetzt zum Bodenwandbereich 12, näher an der Seite des Bodenwandbereichs 12 positioniert sein als eine Oberfläche 20a der Abdeckung 20 auf der Seite entgegengesetzt zum Bodenwandbereich 12. Auf diese Weise ist es möglich, zu verhindern, dass die Verdrahtung 11 in Kontakt mit einem anderen Bauteil kommt, wenn das Spektroskop 1 montiert wird. Zusätzlich kann die Länge der Verdrahtung 11 reduziert werden. Es ist anzumerken, dass die gesamte Endoberfläche 10a des Trägerkörpers 10 näher an der Seite des Bodenwandbereichs 12 positioniert werden kann als die Oberfläche 20a der Abdeckung 20.
[0092] Zusätzlich, wie in Fig. 14 illustriert, können die Abdeckung 20 und der Photodetektor 30 voneinander getrennt werden. Auf diese Weise fängt der Raum zwischen der Abdeckung 20 und dem Photodetektor 30 Streulicht ab und das Streulicht kann in zuverlässigerer Weise entfernt werden.
[0093] Zusätzlich ist der Koeffizient thermischer Ausdehnung des Trägerkörpers 10 in der X-Achsenrichtung (zweite Richtung, in der die Vielzahl von Gitterrillen 52a des Spektroskopiebereichs 52 angeordnet sind) gleich oder kleiner als der Koeffizient thermischer Expansion des Trägerkörpers 10 in der Y-Achsenrichtung (dritte Richtung rechtwinklig zur zweiten Richtung und rechtwinklig zur ersten Richtung, in welcher der Vertiefungsbereich 14 und der Photodetektor 30 zueinander hinweisen) (es ist bevorzugter, dass der Koeffizient thermischer Expansion des Trägerkörpers 10 in der X-Achsenrichtung kleiner als der Koeffizient thermischer Expansion im Trägerkörper 10 in der Y-Achsenrichtung ist). Mit anderen Worten ist die Beziehung von ≤ 3" wi="3" file="CH00716507-P00001.tif" orientation="portrait" alt="custom character" img-content="character" img-format="tif" inline="yes"/> erfüllt, wenn der Koeffizient thermischer Expansion des Trägerkörpers 10 in der X-Achsenrichtung 3" wi="3" file="CH00716507-P00001.tif" orientation="portrait" alt="custom character" img-content="character" img-format="tif" inline="yes"/> ist und der Koeffizient thermischer Expansion des Trägerkörpers 10 in der Y-Achsenrichtung 3" wi="3" file="CH00716507-P00001.tif" orientation="portrait" alt="custom character" img-content="character" img-format="tif" inline="yes"/> ist (es ist bevorzugter, dass die Beziehung von 3" wi="3" file="CH00716507-P00001.tif" orientation="portrait" alt="custom character" img-content="character" img-format="tif" inline="yes"/> < 3" wi="3" file="CH00716507-P00001.tif" orientation="portrait" alt="custom character" img-content="character" img-format="tif" inline="yes"/> erfüllt ist). Auf diese Weise ist es möglich, eine Abweichung bei der Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Gitterrillen 52a in den Spektroskopiebereich 52 und der Vielzahl von Photodetektionskanälen 33a im Lichtdetektionsbereich 33 des Photodetektors 30, die der thermischen Expansion des Trägerkörpers 10 zuschreibbar ist, zu vermindern.
[0094] Zusätzlich, wie in Fig. 14 illustriert, sind ein Anschluss 36 und ein Anschluss 11a der Verdrahtung 11, die zueinander weisen, miteinander durch beispielsweise eine Vielzahl der Bumps 61 verbunden, die aus Au, Lot oder dergleichen hergestellt sind, und die Vielzahl von Bumps 61 kann längs der X-Achsenrichtung (zweite Richtung, in welcher die Vielzahl von Gitterrillen 52a des Spektroskopiebereichs 52 angeordnet sind) angeordnet werden. Weiter kann eine Vielzahl von Sätzen des Anschlusses 36, des Anschlusses 11a und der Vielzahl von Bumps 61 in der Y-Achsenrichtung vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, eine Abweichung bei der Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von Gitterrillen 52a im Spektroskopiebereich 52 und der Vielzahl von Photodetektionskanälen 33a in den Lichtdetektionsbereich 33 des Photodetektors 30, die beispielsweise thermischer Expansion des Trägerkörpers 10 zuschreibbar sind, zu vermindern. Zusätzlich kann ein ausreichender Raum verwendet werden, im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Bumps 61 in einer Reihe angeordnet sind, dadurch, dass die Bumps 61 in einer zweidimensionalen Weise angeordnet sind, und somit kann die Fläche jedes Anschlusses 36 ausreichend sichergestellt sein.
[0095] Zusätzlich kann der erste verbreiterte Bereich 13a ein gestufter Bereich sein, wo der Innenraum S (Raum, wo der optische Pfad des Lichts L1 ab dem Lichtdurchlassbereich 31 zum Spektroskopiebereich 52, der optische Pfad des Lichts L2 vom Spektroskopiebereich 52 zum Lichtdetektionsbereich 33 und der optische Pfad des 0-ten Ordnungslichts L0 vom Spektroskopiebereich 52 zum 0-ten Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 gebildet sind) in zumindest einer Richtung (wie etwa der X-Achsenrichtung) auf der Seite entgegengesetzt dem Bodenwandbereich 12 verbreitert wird, und kann in einer Stufe oder in einer Vielzahl von Stufen konfiguriert sein. Gleichermaßen kann der zweite verbreiterte Bereich 13b ein gestufter Bereich sein, wo der erste verbreiterte Bereich 13a verbreitert ist in zumindest einer Richtung (wie etwa der X-Achsenrichtung) auf der Seite entgegengesetzt dem Bodenwandbereich 12 und in einer Stufe oder einer Vielzahl von Stufen konfiguriert sein. Wenn jeder Anschluss 36 elektrisch mit dem Anschluss 11a der entsprechenden Verdrahtung 11 durch Drahtbondierung mit dem Lichtdetektionsbereich 33 elektrisch verbunden ist, der konfiguriert ist als eine Rückseiteneinfalls-Photodiode, und kann die Vielzahl von auf der Oberfläche des Substrats 35 auf der Seite entgegengesetzt der Oberfläche 35a vorgesehenen Anschlüsse 36 der Anschluss 11a jeder Verdrahtung 11 in einer anderen Stufe als der Stufe angeordnet sein, wo der Photodetektor 30 angeordnet ist (Stufe außerhalb und über der Stufe, wo der Photodetektor 30 angeordnet ist) in dem multistufigen ersten verbreiterten Bereich 13a.
[0096] Zusätzlich ist der Trägerkörper 10 nicht auf einen Polymer-Trägerkörper beschränkt und kann aus Keramik wie etwa AlN und Al2O3 oder Glas zum Gießen gebildet sein. Zusätzlich ist die Form des Trägerkörpers 10 nicht auf die rechteckige, viereckige Form beschränkt und kann beispielsweise eine Form aufweisen, in welcher die Außenseitenoberfläche mit einer gekrümmten Oberfläche versehen ist. Zusätzlich ist die Form des Seitenwandbereichs 13 nicht auf eine rechteckige Ringform beschränkt und kann eine kreisförmige Ringform sein, insofern als die Form in einer ringförmigen Form, die den Vertiefungsbereich 14 umgibt, ist, bei Sicht aus der Z-Achsenrichtung.
[0097] Zusätzlich kann dem Photodetektor 30 der Lichtdurchlassbereich 31, der zweite Reflexionsbereich 32 und der 0-te Ordnungslicht-Aufnahmebereich 34 fehlen, insoweit wie der Photodetektor 30 den Lichtdetektionsbereich 33 aufweist. Zusätzlich kann der Photodetektor 30 an dem Seitenwandbereich 13 über ein Bauteil getrennt von dem Seitenwandbereich 13 angebracht sein. Zusätzlich kann der Spektroskopiebereich 52 als Spektroskopie-Element konfiguriert und an dem Trägerkörper 10 angebracht sein.
[0098] Zusätzlich kann die Vielzahl von Anschlüssen 11b auf einer anderen Region als der Außenseitenoberfläche 18b der einen zweiten Seitenwand 18 vorgesehen sein, insoweit als die Region die Oberfläche des Trägerkörpers 10 ist. Es sollte angemerkt werden, dass „Anschluss“ ein allgemeiner Ausdruck für einen Teil ist, der mit einem anderen Bauteil zu verbinden ist, kein Verdrahtungsendbereich sein muss, und nicht breiter als die Verdrahtung sein muss. Mit anderen Worten sind Position und Form des Anschlusses 11b nicht auf jene in Fig. 2 illustrierten beschränkt. Zusätzlich, obwohl die Vielzahl von Anschlüssen 11b so angeordnet sind, dass sie den Innenraum S bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung umgeben und ein Teil jedes Anschlusses 11b den Bodenwandbereich 12, das Paar von ersten Seitenwänden 17 und den Photodetektor 30 bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung in der oben beschriebenen Ausführungsform überlappt, ist die Position des Anschlusses 11b nicht darauf beschränkt. Beispielsweise im Hinblick auf zumindest einen Teil der Vielzahl von Anschlüssen 11b kann der gesamte Teil des Anschlusses 11b den Bodenwandbereich 12, das Paar erster Seitenwände 17 und den Photodetektor 30 bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung überlappen, oder der gesamte Teil des Anschlusses 11b kann den Innenraum S bei Sicht aus der Y-Achsenrichtung überlappen. Zusätzlich können der Anschluss 11b und der Anschluss 202, die einander gegenüberliegen, miteinander über ein Verbindungsbauteil (wie etwa eine leitfähiges Adhäsiv, das Raumtemperaturverbindung gestattet) außer dem Verbindungsbauteil 205 (wie etwa Lotpaste, ein Lotball und ein Lotball mit einem Kern) verbunden sein, das in der Lage ist, den Anschluss 11b und den Anschluss 202 durch Wärmebehandlung zu verbinden.
[0099] Zusätzlich kann dem Spektroskop 1 der erste Reflexionsbereich 51 und der zweite Reflexionsbereich 32 fehlen, kann das Licht L1, das den Lichtdurchlassbereich 31 passiert hat, gestreut werden und am Spektroskopiebereich 52 reflektiert werden und kann das durch den Spektroskopiebereich 52 gestreute und reflektierte Licht L2 auf den Lichtdetektionsbereich 33 einfallen und durch den Lichtdetektionsbereich 33 detektiert werden. Zusätzlich kann im Spektroskop 1 der Innenraum S nicht luftdicht durch beispielsweise einen Spalt abgedichtet sein, der in einem Teil zwischen der Abdeckung 20 und dem Seitenwandbereich 13 vorgesehen ist.
[0100] Zusätzlich, wie in Fig. 15 illustriert, kann das Spektroskopiemodul 100 weiter ein starres Verdrahtungssubstrat 300 beinhalten, mit welchem die Vielzahl von Anschlüssen 203 der Verdrahtungseinheit 200 verbunden sind. In diesem Fall ist es möglich, eine elektrische Verbindung zwischen dem Photodetektor 30 und dem starren Verdrahtungssubstrat 300 zu realisieren, während ein Absinken bei der Detektionsgenauigkeit in einer Konfiguration, in welcher der Reflexionsbereich 32 und der Photodetektor 30 zueinander über den Innenraum S hinweisen, zuverlässig gemindert werden. Zusätzlich können verschiedene Materialien und Formen auf jede Konfiguration des Spektroskopiemoduls 100 angewendet werden, ohne auf das oben beschriebene Material und Formbeispiele beschränkt zu sein. Zusätzlich kann jede Konfiguration in der Ausführungsform oder eines der oben beschriebenen Modifikationsbeispiele in jeglicher Weise auf jede Konfiguration in einer anderen Ausführungsform oder einem anderen Modifikationsbeispiel angewendet werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0101] 1 Spektroskop 10 Trägerkörper 11b Anschluss (erster Anschluss) 12 Bodenwandbereich 13 Seitenwandbereich 18b Außenseitenoberfläche (Oberfläche) 30 Photodetektor 33a Photodetektionskanal 52 Spektroskopiebereich 52a Gitterrille 100 Spektroskopiemodul 200 Verdrahtungseinheit 201 Trägersubstrat 202 Anschluss (zweiter Anschluss) 203 Anschluss (dritter Anschluss) 204 Verdrahtung 205 Verbindungsbauteil 300 Starres Verdrahtungssubstrat S Innenraum

Claims (16)

1. Spektroskopiemodul, umfassend: ein Spektroskop • mit einem Trägerkörper (10) mit einem Bodenwandbereich (12) und einem Seitenwandbereich (13), die einen Innenraum (S)umgeben, • mit einem Spektroskopiebereich (52), der auf einer Innenseite des Bodenwandbereichs (12) vorgesehen ist und eine Vielzahl von Gitterrillen (52a) aufweist, • mit einem Photodetektor (30), der an dem Seitenwandbereich (13) so angebracht ist, dass er dem Spektroskopiebereich (52) über den Innenraum (S) hinweg gegenüberliegt und eine Vielzahl von Photodetektionskanälen (33a) aufweist, • mit einer Vielzahl von ersten Anschlüssen (11b), die auf einer Aussenseite des Trägerkörpers (10) längs der Oberfläche des Trägerkörpers (10) angeordnet und elektrisch mit dem Photodetektor (30) verbunden sind; und eine Verdrahtungseinheit (200) mit einer Vielzahl von zweiten Anschlüssen (202), die jeweils zur Vielzahl von ersten Anschlüssen (11b) weisen und jeweils mit einem der Vielzahl erster Anschlüsse (11b) verbunden sind, und wobei eine Vielzahl von dritten Anschlüssen (203) vorhanden ist, die jeweils elektrisch mit einem der Vielzahl von zweiten Anschlüssen (202) verbunden sind.
2. Spektroskopiemodul gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von ersten Anschlüssen (11b) auf einer flachen Region vorgesehen ist, die eine größte Fläche von der Vielzahl von flachen Regionen aufweist, wobei die Vielzahl flacher Regionen die Oberfläche (18b) des Trägerkörpers (10) bilden.
3. Spektroskopiemodul gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl erster Anschlüsse (11b) auf einer Aussenseite des Seitenwandbereichs des Trägerkörpers (10) vorgesehen ist.
4. Spektroskopiemodul gemäß Anspruch 3, wobei der Spektroskopiebereich (52) und der Photodetektor (30) einander in einer ersten Richtung gegenüber liegen, die Vielzahl von Gitterrillen (52a)in einer zweiten Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung angeordnet sind, und die Vielzahl von ersten Anschlüssen (11b) auf einer Region der Oberfläche des Seitenwandbereichs (13) vorgesehen sind, wobei sich die Region in der zweiten Richtung als einer Längsrichtung erstreckt.
5. Spektroskopiemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeweils ein erster Anschluss und genau ein zweiter Anschluss in der Vielzahl von ersten Anschlüssen (11b) und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen (202), die einander gegenüberliegen, miteinander über ein Verbindungsbauteil (205) verbunden sind.
6. Spektroskopiemodul gemäß Anspruch 5, wobei das Verbindungsbauteil (205) eine Lotschicht ist.
7. Spektroskopiemodul gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Verbindungsbauteil (205) einen zwischen dem Trägerkörper (10) und der Verdrahtungseinheit (200) gebildeten Spalt aufrechterhält.
8. Spektroskopiemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder der Vielzahl erster Anschlüsse (11b) ein kreisförmiges Elektrodenpad ist.
9. Spektroskopiemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jeder der Vielzahl zweiter Anschlüsse (202) ein kreisförmiges Elektrodenpad ist.
10. Spektroskopiemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vielzahl dritter Anschlüsse (203) als ein Stecker ausgebildet ist.
11. Spektroskopiemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Verdrahtungseinheit (200) als ein flexibles Verdrahtungssubstrat ausgebildet ist.
12. Spektroskopiemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Verdrahtungseinheit (200) weiter eine Vielzahl von Verdrahtungen, die jeweils die Vielzahl von zweiten Anschlüssen (202) mit der Vielzahl von dritten Anschlüssen (203) verbinden, und ein Trägersubstrat (201) aufweist, und eine Biegestärke des Trägersubstrats (201) kleiner als eine Biegestärke des Trägerkörpers (10) ist.
13. Spektroskopiemodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, weiter umfassend ein starres Verdrahtungssubstrat (300), mit welchem die Vielzahl von dritten Anschlüssen (203) verbunden ist.
14. Verfahren zum Herstellen des Spektroskopiemoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Schritt des Vorbereitens eines Spektroskops, das beinhaltet: einen Trägerkörper mit einem Bodenwandbereich und einem Seitenwandbereich, die einen Innenraum umgeben, einen Spektroskopiebereich, der auf einer Innenseite des Bodenwandbereichs vorgesehen ist und eine Vielzahl von Gitterrillen aufweist, einen Photodetektor, der an dem Seitenwandbereich so angebracht ist, dass er dem Spektroskopiebereich über den Innenraum hinweg gegenüberliegt und eine Vielzahl von Photodetektionskanälen aufweist, und eine Vielzahl von ersten Anschlüssen, die auf einer Aussenseite des Trägerkörpers so vorgesehen sind, dass sie entlang der Oberfläche des Trägerkörpers angeordnet und mit dem Photodetektor elektrisch verbunden sind, einen zweiten Schritt des Vorbereitens einer Verdrahtungseinheit mit einer Vielzahl von zweiten Anschlüssen und einer Vielzahl von dritten Anschlüssen, die jeweils elektrisch mit einem der Vielzahl von zweiten Anschlüssen verbunden sind, einen dritten Schritt des Veranlassens der Vielzahl von ersten Anschlüssen und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen einander gegenüberzuliegen, und Verbindens jeweils eines ersten Anschlusses und genau eines zweiten Anschlusses miteinander nach dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss in der Vielzahl von ersten Anschlüssen und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen einander gegenüberliegen, und wobei das Verfahren weiter umfasst: einen vierten Schritt des Erfassens einer Beziehung zwischen einer Position jedes der Vielzahl von Photodetektionskanälen und einer Spitzenwellenlänge von Licht, das auf jeden der Vielzahl von Photodetektionskanälen einfällt, nach dem dritten Schritt.
15. Verfahren zum Herstellen des Spektroskopiemoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Schritt des Vorbereitens eines Spektroskops, das beinhaltet: einen Trägerkörper mit einem Bodenwandbereich und einem Seitenwandbereich, die einen Innenraum umgeben, einen Spektroskopiebereich, der auf einer Innenseite des Bodenwandbereichs vorgesehen ist und eine Vielzahl von Gitterrillen aufweist, einen Photodetektor, der an dem Seitenwandbereich so angebracht ist, dass er dem Spektroskopiebereich über den Innenraum hinweg gegenüberliegt und eine Vielzahl von Photodetektionskanälen aufweist, und eine Vielzahl von ersten Anschlüssen, die auf einer Aussenseite des Trägerkörpers so vorgesehen sind, dass sie entlang der Oberfläche des Trägerkörpers angeordnet und mit dem Photodetektor elektrisch verbunden sind, einen zweiten Schritt des Vorbereitens einer Verdrahtungseinheit mit einer Vielzahl von zweiten Anschlüssen und einer Vielzahl von dritten Anschlüssen, die jeweils elektrisch mit einem der Vielzahl von zweiten Anschlüssen verbunden sind, und des Bereitstellens eines Verbindungsbauteils für jeden der Vielzahl von zweiten Anschlüssen durch Wärmebehandlung; und einen dritten Schritt des Veranlassens der Vielzahl von ersten Anschlüssen und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen einander gegenüberzuliegen, und des Verbindens jeweils eines ersten Anschlusses und genau eines zweiten Anschlusses miteinander über das Verbindungsbauteil durch Wärmebehandlung nach dem ersten Schritt und dem zweiten Schritt, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss in der Vielzahl von ersten Anschlüssen und der Vielzahl von zweiten Anschlüssen einander gegenüberliegen.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei eine Vielzahl der Spektroskopiemodule hergestellt wird, wobei im ersten Schritt eine Mehrzahl der Spektroskope vorbereitet wird, wobei im zweiten Schritt eine Vielzahl der Verdrahtungseinheiten vorbereitet wird, wobei die Verdrahtungseinheiten miteinander verbunden sind, und wobei die Vielzahl von Verdrahtungseinheiten, an welchen jeweils ein Spektroskop anzubringen ist, voneinander nach dem dritten Schritt getrennt werden.
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