CN102043199A - 光传感器组件的制造方法和由该方法获得的光传感器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不需要光波导路部分的芯和基板部分的光学元件的对芯作业、并且能提高对芯精度和降低成本的光传感器组件的制造方法和由该方法获得的光传感器组件。分别制作光波导路部分和基板部分,该光波导路部分具有基板部分定位用的突起部和基板部分嵌合用的槽部,该基板部分具有被突起部定位的定位板部和嵌合于槽部的嵌合板部,将定位板部定位在突起部,嵌合板部嵌合于槽部,使光波导路部分和基板部分一体化。在此,突起部与芯的一端面成为高精度的位置关系。此外,定位板部以适当形状形成在相对于光学元件而言的适当位置。因此,芯的一端面和光学元件被高精度地定位,成为自动对芯状态。
Description
技术领域
本发明涉及包括光波导路部分和安装有光学元件的基板部分的光传感器组件的制造方法和由该方法获得的光传感器组件。
背景技术
如图11的(a)、(b)所示,分别制作依次形成有下敷层71、芯72和上敷层73的光波导路部分W0、和在基板81上安装有光学元件82的基板部分E0,在对上述光波导路部分W0的芯72和基板部分E0的光学元件82进行了对芯的状态下,通过在上述光波导路部分W0的端部连接上述基板部分E0,从而制造光传感器组件。另外,在图11的(a)、(b)中,附图标记74是粘接剂层、附图标记75是基底、附图标记83是绝缘层、附图标记84是光学元件安装用焊盘、附图标记85是透明树脂层。
在此,上述光波导路部分W0的芯72和基板部分E0的光学元件82之间的上述对芯通常用自动对芯机进行(例如,参照专利文献1)。利用该自动对芯机,在将光波导路部分W0固定在固定工作台(未图示)上,将基板部分E0固定在能移动的工作台(未图示)上的状态下进行上述对芯。即,如图11的(a)所示,在上述光学元件82是发光元件的情况下,在从该发光元件发出光H1的状态下,一边使发光元件相对于芯72的一端面(光入口)72a改变位置,一边对从芯72的另一端面(光出口)72b经由上敷层73的另一端部的透镜部73b出射的光的光量(在自动对芯机所具有的受光元件91中产生的电压)进行监测,将该光量最大的位置确定为对芯位置(芯72和光学元件82相互适当的位置)。此外,如图11的(b)所示,上述光学元件82是受光元件的情况下,从芯72的另一端面72b入射恒定量的光H2(从自动对芯机所具有的发光元件92发出的、透过上敷层73的另一端部的透镜部73b的光),使该光H2从芯72的一端面72a经由上敷层73的一端部73a出射的状态下,一边使受光元件相对于芯72的一端面72a的位置变化,一边对由该受光元件所接收到的光量(电压)进行监测,将该光量最大的位置确定为对芯位置。
专利文献1:日本特开平5-196831号公报
可是,利用上述自动对芯机的对芯虽然能进行高精度的对芯,但需要精力和时间,不适合批量生产。
因此,本申请人提出了不用上述那样的机器、不花费精力就能够进行对芯的光传感器组件,并已经提出了申请(日本特愿2009-180723)。该光传感器组件的俯视图如图12的(a)所示、其B-B剖视图如图12的(b)所示,在光波导路部分W1中,在通过模具成形形成上敷层43时,沿轴向延伸地形成上敷层43的不覆盖芯42的部分[图12的(a)的右端部的上下的部分]。此时,在该延伸部分43a,在对上述上敷层43进行模具成形的同时,在相对于芯42的一端面42a而言适当的位置形成基板部分嵌合用的槽部(嵌合部)43b。另一方面,在基板部分E1,在相对于光学元件54而言适当的位置形成与上述槽部43b嵌合的嵌合板部(被嵌合部)51a。然后,利用上述光波导路部分W1的槽部43b和上述基板部分E1的嵌合板部51a之间的嵌合,能够使光波导路部分W1和上述基板部分E1相结合,获得自动对芯了的光传感器组件。另外,在图12的(a)、(b)中,附图标记41是下敷层、附图标记44是粘接剂层、附图标记45是基底、附图标记45a是通孔、附图标记51是形成有上述嵌合板部51a的整形基板、附图标记52是绝缘层、附图标记53是光学元件安装用焊盘、附图标记55是透明树脂层。
这样,在本申请的转让人已经提出申请的上述方法中,能够不对光波导路部分W1的芯42和基板部分E1的光学元件54进行对芯作业就使它们自动成为对芯的状态。而且,由于不需要花费时间的对芯作业,所以光传感器组件能进行批量生产,生产率优异。可是,在上述方法中,在对芯精度和成本上存在改善的余地。即,在上述方法中,对芯精度是±100μm,精度稍低,为了使来自发光元件(光学元件54)的光适当地入射到芯42的一端面(光入口)42a,使用了输出较高的发光元件。因此,发光元件的成本提高。此外,由上敷层43的通过模具成形形成的槽部43b实现对芯精度,因此,在制作该模具成形用的成形模具时,需要高水准的加工精度(±15μm)。因此,成形模具的成本提高。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的,其目的在于提供一种不需要光波导路部分的芯和基板部分的光学元件的对芯作业、并且能提高对芯精度和降低成本的光传感器组件的制造方法和由该方法获得的光传感器组件。
为了达成上述的目的,作为本发明的第1技术方案的光传感器组件的制造方法是制造通过使光波导路部分和安装有光学元件的基板部分结合而构成的光传感器组件的方法,上述光波导路部分的制作工序包括:利用使用有一个光掩模的光刻法,在下敷层表面上,在形成光路用的线状的芯的同时,在相对于该芯的端部而言作为适当位置的部分形成基板部分定位用的定位部件的工序;利用模具成形法,在形成覆盖上述芯的上敷层的同时,在该上敷层的部分形成上述基板部分嵌合用的嵌合部的工序;上述基板部分的制作工序包括:在基板上配设光学元件安装用焊盘,在该基板的、相对于光学元件安装用焊盘而言的适当位置,在形成被上述基板部分定位用的定位部件定位的被定位部的同时,形成与上述基板部分嵌合用的嵌合部嵌合的被嵌合部的工序;将光学元件安装到上述光学元件安装用焊盘的工序;使上述光波导路部分和上述基板部分结合而构形成光传感器组件的工序包括:利用上述光波导路部分的上述定位部件对上述基板部分的上述被定位部进行定位,并且使上述基板部分的上述被嵌合部与上述光波导路部分的上述嵌合部嵌合的工序。
此外,作为本发明第2技术方案的由上述制造方法所获得的光传感器组件是通过使光波导路部分和安装有光学元件的基板部分结合而构成的光传感器组件,上述光波导路部分包括:下敷层;光路用的线状的芯,其形成在该下敷层的表面上;基板部分定位用的定位部件,其形成在相对于该芯的端部而言作为适当位置的部分;上敷层,其覆盖上述芯;基板部分嵌合用的嵌合部,其形成在该上敷层的规定部分;上述基板部分包括:基板,其具有被上述基板部分定位用的定位部件定位的被定位部和与上述基板部分嵌合用的嵌合部嵌合的被嵌合部;光学元件安装用焊盘,其配设在该基板上的规定部分;光学元件,其安装在该光学元件安装用焊盘上,通过利用上述光波导路部分的上述定位部件对上述基板部分的上述被定位部进行定位和使上述基板部分的上述被嵌合部向上述光波导路部分的上述嵌合部嵌合,来进行上述光波导路部分和上述基板部分之间的结合。
本发明的光传感器组件的制造方法在制作光波导路部分的工序中,利用使用有一个光掩模的光刻法,在下敷层表面上,在形成芯的同时,形成基板部分定位用的定位部件。因此,该芯的端部和基板部分定位用的定位部件之间的位置关系成为高精度。之后,在利用模具成形法形成上敷层时,在该上敷层的部分形成基板部分嵌合用的嵌合部。利用上述定位部件进行基板部分的定位,上述嵌合部用于保持上述基板部分。因此,在制作在上敷层的部分形成上述嵌合部时所用的成形模具时,不需要高水准的加工精度,从而能降低成形模具的成本。另一方面,在制作基板部分的工序中,在相对于光学元件安装用焊盘而言的适当位置形成被上述基板部分定位用的定位部件定位的被定位部的同时,形成与上述基板部分嵌合用的嵌合部嵌合的被嵌合部。因此,被定位部和安装在上述光学元件安装用焊盘上的光学元件成为适当的位置关系。然后,在使上述光波导路部分和上述基板部分结合而构成为光传感器组件的工序中,利用光波导路部分的定位部件,对基板部分的被定位部进行定位,并且使基板部分的被嵌合部与光波导路部分的嵌合部嵌合,从而使光波导路部分和基板部分一体化。即,在该工序中,利用相对于芯的端部而言处于高精度的位置关系的定位部件,对相对于光学元件而言处于适当的位置关系的被定位部进行定位,为了维持该定位状态,使基板部分的被嵌合部与光波导路部分的嵌合部嵌合。因此,被制造的光传感器组件中,芯的端部和光学元件的位置关系成为高精度,光传播在芯的端部和光学元件之间适当地进行。其结果,光学元件不必为高输出的光学元件,由此能相应地降低光学元件的成本。因此,根据本发明的光传感器组件的制造方法,能够不对光波导路部分的芯和基板部分的光学元件进行对芯的作业,它们就自动地形成高精度的对芯状态,并且能降低成本。而且,因为不需要花费时间的对芯作业,所以能对光传感器组件进行批量生产。
特别是在将上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状或俯视呈L字状的突起部,将上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部的情况下,由于突起部(定位部件)和板部(被定位部)之间的定位简单,所以生产率更优异。
此外,使上述光波导路部分的上述嵌合部形成为沿着上敷层的厚度方向的槽部,并且使槽部的与该上敷层的上表面部分相对应的部分的宽度随着从上敷层的上表面向下方去而逐渐变窄地形成,使上述基板部分的上述被嵌合部形成为与上述槽部嵌合的板部,使上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状的突起部,并且使其呈コ字状的开口部分的宽度随着从开口端向内侧去而逐渐变窄地形成,使上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部,在通过将基板部分的上述被嵌合部从光波导路部分的上述槽部的上端插入到其中后,将基板部分的上述被定位部从俯视呈コ字状的上述突起部的开口端插入到其中,并使该基板部分的上述被定位部与内侧端抵接,来进行光波导路部分和基板部分的结合,在该情况下,由于槽部(嵌合部)和板部(被嵌合部)之间的定位以及突起部(定位部件)和板部(被定位部)之间的定位更加简单,所以生产率进一步提高。
而且,由于本发明的光传感器组件是由上述制造方法所获得的光传感器组件,所以通过利用光波导路部分的定位部件对基板部分的被定位部进行定位来进行光波导路部分的芯的端部和基板部分的光学元件之间的定位。而且,利用光波导路部分的嵌合部和基板部分的被嵌合部之间的嵌合来维持该定位状态。因此,即使对本发明的光传感器组件施加冲击、振动等,上述芯的端部和光学元件之间的位置关系也不会错动,能维持高精度的对芯状态。
特别是在上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状或俯视呈L字状的突起部,上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部的情况下,能够以简单的定位构造实现高精度的对芯状态的光传感器组件。
此外,上述光波导路部分的上述嵌合部形成为沿着上敷层的厚度方向的槽部,并且槽部的与该上敷层的上表面部分相对应的部分的宽度随着从上敷层的上表面向下方去而逐渐变窄地形成,上述基板部分的上述被嵌合部形成为与上述槽部嵌合的板部,上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状的突起部,并且其呈コ字状的开口部分的宽度随着从开口端向内侧去而逐渐变窄地形成,上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部,即使在这样的情况下,也能够以简单的定位构造实现高精度的对芯状态的光传感器组件。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的光传感器组件的一实施方式的一端部的立体图。
图2的(a)是示意性地表示上述光传感器组件的俯视图,(b)是图2的(a)的A-A剖视图。
图3是示意性地表示上述光传感器组件的光波导路部分的一端部的立体图。
图4是示意性地表示上述光传感器组件的基板部分的立体图。
图5的(a)~(c)是示意性地表示上述光波导路部分中的下敷层、芯和基板部分定位用的突起部的形成工序的说明图。
图6的(a)是示意性地表示上述光波导路部分中的上敷层形成所用的成形模具的立体图,(b)~(d)是示意性地表示该上敷层的形成工序的说明图。
图7的(a)~(d)是示意性地表示上述基板部分的制作工序的说明图。
图8是示意性地表示本发明的光传感器组件的另一实施方式的一端部的立体图。
图9是示意性地表示使用了上述光传感器组件的触摸面板用检测部件的俯视图。
图10的(a)是示意性地表示实施例2的槽部的俯视图,(b)是图10的(a)的C-C剖视图,(c)是示意性地表示实施例2的突起部的俯视图。
图11的(a)、(b)是示意性地表示以往的光传感器组件中的对芯方法的说明图。
图12的(a)是示意性地表示本申请人的在先发明申请的光传感器组件的俯视图,(b)是(a)的B-B剖视图。
具体实施方式
接着,基于附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是示意性地表示本发明的光传感器组件的一实施方式的一端部[图2的(a)、(b)的右端部]的立体图,图2的(a)是示意性地表示上述光传感器组件的俯视图,图2的(b)是图2的(a)的A-A剖视图。该光传感器组件是通过分别制作光波导路部分W2和基板部分E2、并使该光波导路部分W2和基板部分E2一体化而成的光传感器组件。即,在光波导路部分W2形成有基板部分定位用的一对俯视呈コ字状的突起部(定位部件)4,并且形成有基板部分嵌合用的一对槽部(嵌合部)3b。另一方面,在基板部分E2形成有被上述光波导路部分W2的俯视呈コ字状的突起部4的狭缝部分(呈コ字状的内侧部分)4a定位的定位板部(被定位部)5a,并且形成有与上述光波导路部分W2的槽部3b嵌合的嵌合板部(被嵌合部)5b。而且,在基板部分E2的定位板部5a被定位在光波导路部分W2的俯视呈コ字状的突起部4的狭缝部分4a、并且基板部分E2的嵌合板部5b被嵌合在光波导路部分W2的槽部3b的状态下,光波导路部分W2和基板部分E2被一体化,构成光传感器组件。
在此,在光波导路部分W2上,利用使用有一个光掩模的光刻法,与芯2同时形成上述基板部分定位用的突起部4,且上述基板部分定位用的突起部4以适当形状形成在相对于芯2的一端面2a而言高精度设定的位置上。此外,在基板部分E2安装有光学元件8,在相对于该光学元件8而言的适当位置以适当形状形成有上述定位板部5a。因此,利用光波导路部分W2的突起部4和基板部分E2的定位板部5a之间的定位,芯2的一端面2a和光学元件8被高精度地定位,成为被高精度对芯的状态。此外,利用光波导路部分W2的槽部3b和基板部分E2的嵌合板部5b之间的嵌合,维持上述高精度的对芯状态。
另外,上述光波导路部分W2形成在由不锈钢等构成的片状构件10上。此外,在图1和图2的(a)、(b)中,图示了在光波导路部分W2的俯视呈コ字状的突起部4和基板部分E2的被定位的定位板部5a之间形成有间隙11的状态,图示了在光波导路部分W2的槽部3b和基板部分E2的嵌合板部5b之间形成有间隙12的状态,但是这是为了容易理解附图,实际上这些间隙11、12几乎不存在。此外,在图1和图2的(a)、(b)中,附图标记1是下敷层、附图标记3是上敷层、附图标记3a是延伸部分、附图标记3c是透镜部、附图标记5是整形基板、附图标记6是绝缘层、附图标记7是光学元件安装用焊盘、附图标记9是透明树脂层、附图标记20是通孔。
更加详细地说明,上述光波导路部分W2如图3表示其一端部的立体图那样,包括:下敷层1;在该下敷层1表面形成为规定图案的线状的光路用的芯2和一对俯视呈コ字状的突起部4;在覆盖上述芯2的状态下形成在上述下敷层1的表面的上敷层3。上述一对俯视呈コ字状的突起部4在从芯2的一端面2a稍微离开的位置以其呈コ字状开口侧相面对的状态形成。该相面对的方向(在图3左右方向)与芯2的轴向垂直。此外,在光波导路部分W2的一端部侧(在图3中为下侧),图3中的左右部分沿轴向(在图3中为左斜下方向)延伸。即,该延伸部分3a是上敷层3的不存在芯2的部分的延伸部分3a。而且,在该延伸部分3a,以开口侧相面对的状态形成基板部分嵌合用的一对槽部3b。该槽部3b形成为沿厚度方向贯穿上敷层3的、所谓缺口部状。另外,在该实施方式中,如图2的(b)所示,上敷层3的另一端部[在图2的(b)中为左端部]形成为表面朝向外侧弯曲的呈大致1/4圆弧形的透镜部3c。
另一方面,上述基板部分E2如图4表示该立体图那样,包括:整形基板5;绝缘层6;光学元件安装用焊盘7;光学元件8;透明树脂层9。在上述整形基板5上以向左右两侧突出的状态形成有用于定位于上述一对突起部4的定位板部5a,并且以向左右两侧突出的状态形成有用于与上述槽部3b嵌合的嵌合板部5b。上述绝缘层6形成在上述整形基板5上的除了定位板部5a和嵌合板部5b之外的表面上。上述光学元件安装用焊盘7形成在上述绝缘层6的表面中央部。上述光学元件8安装在光学元件安装用焊盘7上。上述透明树脂层9以密封上述光学元件8的状态形成。在上述整形基板5中,向左右突出的长方形状的定位板部5a和嵌合板部5b由蚀刻法形成,被相对于上述光学元件安装用焊盘7适当地定位且被整形。此外,上述光学元件8的发光部或受光部形成在该光学元件8的表面上。另外,在上述绝缘层6的表面上形成有与光学元件安装用焊盘7连接的电路(未图示)。
而且,上述光传感器组件如图1和图2的(a)、(b)所示,使上述基板部分E2的定位板部5a与上述光波导路部分W2的一对俯视呈コ字状的突起部4的内侧面抵接而定位,并且使上述基板部分E2的嵌合板部5b与上述光波导路部分W2的一对槽部3b嵌合,从而使光波导路部分W2和基板部分E2一体化。在该一体化状态下,上述光学元件8的表面(发光部或受光部)与芯2的一端面2a高精度地相对,所以即使光学元件8的输出低,光的接收、发送也能够成为高精度的状态。此外,通过上述定位板部5a定位在上述一对俯视呈コ字状的突起部4上,上述光学元件8相对于下敷层1而言在图2的(a)中的上下方向(X轴方向)上被适当地定位。此外,在上述一体化状态下,如图1所示,向左右突出的上述定位板部5a的下端缘与下敷层1的表面抵接,由此,上述光学元件8在与下敷层1表面垂直的方向(Z轴向)上被适当地定位。即,由于芯2的一端面2a和光学元件8由于上述的一体化,如图2的(a)所示,位置关系为高精度,成为自动且高精度地对芯的状态。
另外,在该实施方式中,如图1和图2的(a)、(b)所示,在片状构件10和下敷层1的层叠体的、与上述基板部分E2相对应的部分,形成有四边形的通孔20。而且,如图2的(b)所示,基板部分E2的一部分穿过该通孔20而从上述片状构件10的背面突出。该基板部分E2的突出部分在片状构件10背面侧,例如与用于向光学元件8发送信号等的主板(未图示)等连接。
在上述光传感器组件中,光H如下那样进行传播。即,例如,在上述光学元件8是发光元件的情况下,如图2的(b)所示,从该光学元件8的发光部发出的光H经由透明树脂层9并穿过上敷层3之后,从芯2的一端面2a入射到芯2内。接着,该光H在芯2内沿轴向行进。然后,该光H从芯2的另一端面2b出射,之后,在透镜部3c的折射作用下,以光H的散射被抑制的状态从上敷层3的另一端部的透镜部3c的透镜面出射。
另一方面,在上述光学元件8是受光元件的情况下,虽未图示,但是光沿与上述相反的方向行进。即,光从上敷层3的另一端部的透镜部3c的透镜面入射,在该透镜部3c的折射作用下,以会聚而集束的状态从上述芯2的另一端面2b入射到芯2内。接着,该光在芯2内沿轴向行进,穿过上敷层3而出射之后,经由透明树脂层9,由上述光学元件8的受光部接收。
上述光传感器组件经由下述的(1)~(3)工序制造。
(1)制作上述光波导路部分W2的工序[参照图5的(a)~(c)、图6的(a)~(d)]。
(2)制作上述基板部分E2的工序[参照图7的(a)~(d)]。
(3)将上述光波导路部分W2与上述基板部分E2结合的工序。
说明上述(1)即制作光波导路部分W2的工序。首先,准备在形成下敷层1时所用的平板状的片状构件10[参照图5的(a)]。作为该片状构件10的形成材料,例如能够列举出金属、树脂等。其中优选不锈钢。这是因为不锈钢制的片状构件10的耐热伸缩性优异,从而在上述光波导路部分W2的制作工序中,各种尺寸能够被大致维持在设计值。此外,片状构件10的厚度例如被设定为10μm~100μm的范围内,从经济性的观点出发优选20~70μm的范围内。
接着,如图5的(a)所示,在上述片状构件10的表面,涂敷了将下敷层形成用的感光性环氧树脂等感光性树脂溶解于溶剂中而制成的清漆后,根据需要,对其进行加热处理(50~120℃×10~30分钟左右)而使其干燥,形成下敷层1形成用的感光性树脂层1A。然后,通过利用紫外线等照射线对该感光性树脂层1A进行曝光,形成下敷层1。下敷层1的厚度通常被设定为5~100μm的范围内。
接着,如图5的(b)所示,在上述下敷层1的表面,和上述下敷层形成用的感光性树脂层1A的形成方法相同地,形成芯和俯视呈コ字状的突起部形成用的感光性树脂层2A。然后,隔着在高精度设定的位置形成有与芯2和俯视呈コ字状的突起部4的图案相对应的开口图案的光掩模,利用照射线对上述感光性树脂层2A进行曝光。接着,进行了加热处理之后,用显像液进行显像,如图5的(c)所示,溶解并除去上述感光性树脂层2A中的未曝光部分,将残留的感光性树脂层2A形成为芯2和俯视呈コ字状的突起部4的图案。如上所述,该俯视呈コ字状的突起部4利用使用了一个光掩模的光刻法,与芯2同时形成,因此,以适当形状形成在相对于芯2的一端面2a被高精度设定的位置。这样,在光波导路部分W2,在相对于芯2的一端面2a被高精度设定的位置,以适当形状形成基板部分定位用的一对俯视呈コ字状的突起部(定位部件)4,这是本发明一大特征。
上述芯2和俯视呈コ字状的突起部4的厚度(高度)通常被设定为5~100μm的范围内,若考虑光刻工序中的材料的分辨性能,优选5~60μm的范围内。芯2的宽度通常被设定为5~60μm的范围内。俯视呈コ字状的突起部4的狭缝部分4a的狭缝宽度被设定为稍大于被该狭缝部分4a定位的、基板部分E2的定位板部5a的厚度值,通常,被设定为20~200μm的范围内。此外,形成俯视呈コ字状的线宽度通常被设定为10~2000μm的范围内。而且,一对突起部4的位置距芯2的一端面2a均匀地配置。然后,连结一对突起部4的线与芯2的一端面2a之间的距离也取决于光学元件的大小等,通常被设定为0.3~1.5mm的范围内。此外,一对突起部4间的距离通常被设定为3~20mm的范围内。
另外,作为上述芯2和俯视呈コ字状的突起部4的形成材料,例如,能够列举出与上述下敷层1相同的感光性树脂,可用折射率大于上述下敷层1和上敷层3[参照图6的(b)]的形成材料的折射率的材料。例如可通过选择上述下敷层1、芯2、上敷层3的各形成材料的种类、调整组成比率来进行该折射率的调整。
接着,准备成形模具30[参照图6的(a)]。该成形模具30是用于同时模具成形上敷层3[参照图6的(c)]和上敷层3的具有基板部分嵌合用的槽部3b[参照图6的(c)]的延伸部分3a的模具。在该成形模具30的下表面,如图6的(a)从下向上看到的立体图所示,形成具有与上述上敷层3的形状相对应的模具面的第1凹部31和供上述俯视呈コ字状的突起部4插入的第2凹部32。上述第1凹部31具有用于形成上述延伸部分3a的部分31a和用于形成透镜部3c[参照图6的(c)]的部分31b。然后,在上述延伸部分形成用的部分31a形成有用于成形上述基板部分嵌合用的槽部3b的突条33。此外,在上述成形模具30的上表面,在使用时与芯2的一端面2a[在图6的(b)中的右端面]对位地形成有用于对成形模具30适当地定位的对准标记(未图示),并在以该对准标记为基准的适当的位置形成有上述第1凹部31和突条33。
因此,使上述成形模具30的对准标记与芯2的一端面2a对位地设置上述成形模具30,在该状态下进行成形时,在以芯2的一端面2a为基准的适当的位置同时模具成形上敷层3和基板部分嵌合用的槽部3b。此外,通过使该成形模具30的下表面贴紧下敷层1表面来进行上述成形模具30的设置,由此,由上述第1凹部31的模具面、下敷层1表面和芯2表面围成的空间成为成形空间34[参照图6的(b)]。而且,在上述成形模具30上,以与上述第1凹部31连通的状态形成用于将上敷层形成用的树脂注入到上述成形空间34中的注入孔(未图示)。
另外,作为上述上敷层形成用的树脂,例如能够列举出与上述下敷层1相同的感光性树脂。在该情况下,需要利用紫外线等照射线透过该成形模具30对充满上述成形空间34的感光性树脂进行曝光,所以作为上述成形模具30,采用由透过照射线的材料构成的成形模具(例如石英制的成形模具)。另外,作为上敷层形成用的树脂可以采用热固化性树脂,在该情况下,作为上述成形模具30,与透明性无关,可采用例如金属制、石英制的成形模具。
接着,上述成形模具30如图6的(b)所示,在将该成形模具30的对准标记与上述芯2的一端面2a对位、将成形模具30整体适当地定位的状态下,使该成形模具30的下表面贴紧下敷层1的表面。在该状态下,在成形模具30的第2凹部32内插入有上述俯视呈コ字状的突起部4。然后,从形成在上述成形模具30上的注入孔向由上述第1凹部31、突条33的模具面、下敷层1的表面和芯2的表面所围成的成形空间34注入上敷层形成用的树脂,用上述树脂填满上述成形空间34。接着,在该树脂为感光性树脂的情况下,透过上述成形模具30利用紫外线等照射线进行曝光之后,进行加热处理,在上述树脂为热固化性树脂的情况下,进行加热处理。由此,上述上敷层形成用的树脂固化,与形成上敷层3的同时,形成基板部分嵌合用的槽部3b(上敷层3的延伸部分3a)。此时,在下敷层1和上敷层3为相同的形成材料的情况下,下敷层1和上敷层3在其接触部分产生同化。接着,进行脱模,如图6的(c)所示,获得上敷层3和基板部分嵌合用的一对槽部3b。
如上所述,上述基板部分嵌合用的槽部3b是使用上述成形模具30并以芯2的一端面2a为基准而形成的,因此,槽部3b相对于芯2的一端面2a而言被定位在适当的位置上。此外,上述上敷层3的透镜部3c也被定位在适当的位置上。这样,在光波导路部分W2的、相对于芯2的一端面2a而言适当的位置准确地形成基板部分嵌合用的槽部(嵌合部)3b,这是本发明一大特征。但是,如上所述,利用上述俯视呈コ字状的突起部4进行基板部分E2的定位,上述嵌合部3b用于保持上述基板部分E2。因此,在制作上述成形模具30时,不需要高水准的加工精度,由此能降低成形模具30的成本。
上述上敷层3的厚度(距下敷层1表面的厚度)通常被设定为0.5~3mm的范围内。此外,上述基板部分嵌合用的槽部3b的大小同与其嵌合的基板部分E2的嵌合板部5b的大小相对应地形成,例如,槽的纵深长度[图2的(a)的X轴方向的长度]被设定为1.0~5.0mm的范围内,槽的宽度被设定为0.2~2.0mm的范围内。
之后,如图6的(d)所示,在上述基板部分定位用的一对俯视呈コ字状的突起部4之间的、片状构件10和下敷层1的层叠部分上,用穿孔机等形成用于使基板部分E2穿过的通孔20。这样,获得在片状构件10的表面具有下敷层1、芯2、上敷层3且形成有基板部分定位用的一对俯视呈コ字状的突起部4和基板部分嵌合用的一对槽部3b的光波导路部分W2,上述(1)的光波导路部分W2的制作工序完成。
接着,说明上述(2)的基板部分E2的制作工序。首先,准备作为上述整形基板5的基材的基板5A[参照图7的(a)]。作为该基板5A的形成材料,例如能够列举出金属、树脂等。其中,从加工容易性和尺寸稳定性的观点出发,优选不锈钢制的基板5A。此外,上述基板5A的厚度例如被设定为0.02~0.1mm的范围内。
接着,如图7的(a)所示,在上述基板5A表面的规定区域,涂敷了将感光性聚酰亚胺树脂等绝缘层形成用的感光性树脂溶解于溶剂中而制成的清漆之后,根据需要,对其加热处理而使其干燥,形成绝缘层形成用的感光性树脂层。然后,利用紫外线等照射线隔着光掩模对该感光性树脂层进行曝光,形成为规定形状的绝缘层6。绝缘层6的厚度通常被设定为5~15μm的范围内。
接着,如图7的(b)所示,在上述绝缘层6表面形成光学元件安装用焊盘7以及与光学元件安装用焊盘7连接的电路(未图示)。该安装用焊盘(含电路)7的形成例如如下述那样进行。即,首先,在上述绝缘层6的表面,利用溅镀或无电解电镀等而形成金属层(厚度60~260nm左右)。该金属层成为进行之后的电解电镀时的晶种层(作为电解电镀层形成的基底的层)。接着,在由上述基板5A、绝缘层6和晶种层构成的层叠体的两面(表面、背面)粘贴干膜抗蚀剂之后,在形成有上述晶种层的一侧的干膜抗蚀剂上,利用光刻法形成上述安装用焊盘7的图案的孔部,使上述晶种层表面部分暴露在该孔部的底部。接着,利用电解电镀,在上述晶种层的暴露于上述孔部的底部的表面部分,层叠形成电解电镀层(厚度5~20μm左右)。然后,利用氢氧化钠水溶液等剥离上述干膜抗蚀剂。之后,利用软蚀刻法去除没有形成上述电解电镀层的晶种层部分,将由残留的电解电镀层和其下的晶种层构成的层叠部分形成为安装用焊盘(含电路)7。
接着,如图7的(c)所示,将上述基板5A形成为在相对于安装用焊盘7适当的位置上具有定位板部5a和嵌合板部5b的整形基板5。该整形基板5的形成例如如下述那样进行。即,首先,用干膜抗蚀剂覆盖上述基板5A的背面。然后,为了在相对于安装用焊盘7适当的位置形成定位板部5a和嵌合板部5b,利用光刻法,保留作为目标形状的干膜抗蚀剂的部分。然后,用氯化铁水溶液通过蚀刻去除该残留的干膜抗蚀剂的部分以外的所暴露的基板5A部分。由此,上述基板5A形成为具有定位板部5a和嵌合板部5b的整形基板5。接着,利用氢氧化钠水溶液等剥离上述干膜抗蚀剂。另外,上述定位板部5a的大小如下所述:纵向的长度L1例如被设定在0.1~1.0mm的范围内,横向的长度L2例如被设定在1.0~5.0mm的范围内。此外,嵌合板部5b的大小如下所述:纵向的长度L3例如被设定在0.5~2.0mm的范围内,横向的长度L4例如被设定在1.0~5.0mm的范围内。这样,在基板部分E2的相对于安装用焊盘7适当的位置准确地形成定位板部(被定位部)5a和嵌合板部(被嵌合部)5b,这是本发明一大特征。
然后,如图7的(d)所示,在安装用焊盘7上安装了光学元件8之后,利用透明树脂对上述光学元件8及其周边部进行封装密封。上述光学元件8的安装用安装机进行,利用该安装机所具有的定位摄像机等定位装置,使该光学元件8被准确地定位在安装用焊盘7上。由此,获得包括具有定位板部5a和嵌合板部5b的整形基板5、绝缘层6、安装用焊盘7、光学元件8、透明树脂层9的基板部分E2,上述(2)的基板部分E2的制作工序完成。如上所述,在该基板部分E2,以安装用焊盘7为基准,形成有定位板部5a和嵌合板部5b,所以安装在该安装用焊盘7上的光学元件8、与定位板部5a和嵌合板部5b成为适当的位置关系。
接着,说明上述(3)的光波导路部分W2和基板部分E2的结合工序。即,使基板部分E2[参照图4、图7的(d)]的光学元件8的表面(发光部或受光部)朝向光波导路部分W2(参照图3)的芯2的一端面2a侧。在该状态下,使上述基板部分E2中的定位板部5a与光波导路部分W2中的基板部分定位用的一对俯视呈コ字状的突起部4的内侧面抵接而进行定位,并且使上述基板部分E2的嵌合板部5b与光波导路部分W2的基板部分嵌合用的一对槽部3b嵌合,从而将上述光波导路部分W2和基板部分E2一体化[参照图1和图2的(a)、(b)]。此时,使定位板部5a的下端缘与上述下敷层1的表面抵接。另外,也可以用粘接剂固定上述突起部4和定位板部5a之间的定位部分以及槽部3b和嵌合板部5b之间的嵌合部分中的至少一方。在这样用粘接剂固定时,能够对于冲击、振动等更加稳定地维持上述光波导路部分W2和基板部分E2之间的位置关系。这样,完成目标的光传感器组件。
在此,如上所述,在上述光波导路部分W2,芯2的一端面2a和基板部分定位用的突起部4成为高精度的位置关系,芯2的一端面2a和基板部分嵌合用的槽部3b成为适当的位置关系。此外,在安装有上述光学元件8的基板部分E2上,光学元件8和被上述突起部4定位的定位板部5a成为适当的位置关系,并且光学元件8以及与上述槽部3b嵌合的嵌合板部5b成为适当的位置关系。其结果,上述定位板部5a被定位在上述突起部4、且在使上述嵌合板部5b嵌合于上述槽部3b,从而制成的上述光传感器组件,在该上述光传感器组件中,芯2的一端面2a和光学元件8不经过对芯作业就自动地成为高精度的位置关系。因此,上述光传感器组件能够使光传播在芯2的端面2a和光学元件8之间适当地进行。其结果,光学元件8也可以未必是高输出的光学元件,由此能降低光学元件8的成本。这样,上述基板部分E2中的定位板部(被定位部)5a定位在光波导路部分W2中的基板部分定位用的突起部(定位部件)4,并且,使上述基板部分E2中的嵌合板部(被嵌合部)5b嵌合于光波导路部分W2中的基板部分嵌合用的槽部(嵌合部)3b,从而使芯2的一端面2a和光学元件8高精度地定位,这是本发明一大特征。
另外,在该实施方式中,将光波导路部分W2中的基板部分定位用的突起部4形成为俯视呈コ字状,但是只要能定位基板部分E2,就也可以是其他的形状,例如,也可以是构成上述俯视呈コ字状的一部分的俯视呈L字状。
此外,在上述实施方式中,由于突起部4的狭缝宽度和槽部3b的槽宽度窄,所以通常使用光学显微镜等辅助器具进行光波导路部分W2和基板部分E2的结合。
图8是示意性地表示本发明的光传感器组件的另一实施方式的光波导路部分的一端部的立体图。该实施方式的光传感器组件在图1所示的实施方式的光传感器组件中,为了使基板部分E2的定位变得更加简单,在光波导路部分W3的一对槽部13、14中形成有锥形部分13a、14a,并且在一对突起部15、16当中的一个(图示的左侧)突起部15形成有锥形部分15a,在另一个(图示的右侧)突起部16形成为由平行的2根带状体16a构成的引导部。除此以外的部分与图1所示的实施方式相同,对同样的部分标注相同的附图标记。
更加详细地说明,一对上述槽部13、14的、与上敷层3的上表面部分相对应的部分成为随着从上敷层3的上表面向下方去而宽度逐渐变窄地形成的锥形部分13a、14a。该锥形部分13a、14a形成到槽部13、14的深度方向(上敷层3的厚度方向)的中途,在比该锥形部分13a、14a靠下侧的部分与在图1所示的实施方式同样地形成为均匀宽度。在使光波导路部分W3和基板部分E2结合时,优选锥形部分13a、14a的下端的位置设定在基板部分E2的嵌合板部5b的下端缘所到达的位置或比该位置靠上侧的位置。从即使肉眼观察也能容易地嵌合基板部分E2的嵌合板部5b的尺寸的观点来看,上述锥形部分13a、14a的上端(上敷层3的上表面)的宽度例如被设定在1.0~3.0mm的范围内。锥形部分13a、14a的下端和比该下端靠下侧的均匀宽度部分的宽度例如被设定在0.2~0.4mm的范围内。而且,在该实施方式中,与一个(图示的左侧)槽部13相比,另一个(图示的右侧)槽部14以1.0~3.0mm左右深度较深地形成。
此外,一对上述突起部15、16当中的、一个(图示的左侧)突起部15形成为俯视呈コ字状,该呈コ字状的开口部分为随着从开口端向内侧去而逐渐宽度变窄地形成的锥形部分15a。该锥形部分15a形成到呈コ字状的内侧方向的中途,比该中途位置靠内侧的部分与图1所示的实施方式同样地形成为均匀宽度。上述锥形部分15a的开口端的开口宽度优选设定为稍宽于上述槽部13、14的锥形部分13a、14a的下端的宽度(0.2~0.4mm)。上述突起部15的锥形部分15a的内侧端和比该内侧端靠内侧的均匀宽度部分的宽度例如被设定为0.1mm左右,其长度例如被设定为1.0mm左右。形成俯视呈コ字状的线宽度优选在0.05~0.2mm的范围内。
另一个(图示的右侧)突起部16形成为由平行的2根带状体16a构成的引导部。这2根带状体16a之间的宽度优选被设定为稍宽于上述槽部13、14的锥形部分13a、14a的下端的宽度(0.2~0.4mm)。上述2根带状体16a的长度例如优选被设定为1.0mm以上。
然后,如下述那样进行光波导路部分W3和基板部分E2的结合。首先,使基板部分E2的光学元件8的表面朝向光波导路部分W3的芯2的一端面2a侧,在该状态下,使基板部分E2偏向深度较深的槽部(图示的右侧的槽部)14侧,并且使基板部分E2的嵌合板部5b定位在光波导路部分W3的槽部13、14的上方。接着,使基板部分E2下降(图示的箭头标记F1),将基板部分E2的嵌合板部5b从槽部13、14的锥形部分13a、14a插入到其中,使基板部分E2的定位板部5a的下端缘与上述下敷层1的表面抵接。此时,利用上述槽部13、14的锥形部分13a、14a,基板部分E2的Y轴方向的位置被粗调整,基板部分E2的定位板部5a的下端缘被定位在另一个(图示的右侧)突起部16的平行的2根带状体16a之间。接着,使基板部分E2向深度较浅的槽部13侧(图示的左侧)滑动(图示的箭头F2),基板部分E2的定位板部5a的左端缘从一个(图示的左侧)突起部15的锥形部分15a插入到其中,并使其与突起部15的内侧端面抵接。此时,利用上述突起部15的锥形部15a,基板部分E2的Y轴方向位置被适当地调整,通过与上述内侧端面抵接,基板部分E2的X轴方向位置被适当地调整。这样,使光波导路部分W3和基板部分E2一体化,获得光传感器组件。
在该实施方式中,在槽部13、14和突起部15形成有上述锥形部分13a、14a、15a,所以不使用光学显微镜等辅助器具就能够进行光波导路部分W3和基板部分E2的结合。
另外,在该实施方式中,槽部13、14的锥形部分13a、14a形成到槽部13、14的深度方向的中途,但是在与槽部13、14嵌合的嵌合板部5b的下端缘抵接于下敷层1的表面的情况下,槽部13、14的锥形部分13a、14a也可以形成到槽部13、14的下端(下敷层1的表面)。
然后,如图9所示,上述本发明的光传感器组件例如形成为2个L字形的光传感器组件S1、S2,通过使该光传感器组件S1、S2相对且成为四边形的框状来使用,能够用作触摸面板中的手指等触摸位置的检测部件。即,一方的L字形的光传感器组件S1在角部的2个部位嵌合有安装了半导体激光器等发光元件8a的基板部分E2,出射光H的芯2的另一端面2b和上敷层3的透镜面朝向上述框状的内侧。另一方的L字形的光传感器组件S2在角部的1个部位嵌合有安装了二极管等受光元件8b的基板部分E2,光H入射的上敷层3的透镜面和芯2的另一端面2b朝向上述框状的内侧。而且,以围绕触摸面板的四边形的显示器D的显示面的方式,沿着该显示面周端部的四边形设置上述2个L字形的光传感器组件S1,S2,能够由另一方的L字形的光传感器组件S2接收来自一方的L字形的光传感器组件S1的出射光H。由此,上述出射光H能够在显示器D显示面上与该显示面平行地呈格子状地行进。因此,用手指触摸显示器D的显示面时,该手指遮挡出射光H的一部分,用受光元件8b检测该被遮挡的部分,从而能检测上述手指接触的部分的位置。另外,在图9中,用虚线表示芯2,该虚线的粗细表示芯2的粗细,并且省略图示芯2的数量。
另外,在上述各实施方式中,在制作基板部分E2时形成了绝缘层6,但是该绝缘层6用于防止如金属制基板那样的具有导电性的基板5A和安装用焊盘7之间的短路。因此,在基板5A具有绝缘性的情况下,也可以不形成绝缘层6,在上述基板5A上直接形成安装用焊盘7。
另外,在上述各实施方式中,将上敷层3的另一端部[图2的(b)中的左端部]形成为透镜部3c,但是也可以根据光传感器组件的用途,不形成透镜部3c而形成平面状。
接着,一并说明实施例与比较例。但是,本发明并不限定于实施例。
实施例
[下敷层、上敷层(包括延伸部分)的形成材料]
通过将双苯氧乙醇芴基缩水甘油醚(成分A):35重量份、脂环式环氧树脂即3′,4′-环氧环己基甲基3,4-环氧己烯羧酸酯(大赛璐化学工业公司制造,CELLOXIDE2021P)(成分B):40重量份、(3′,4′-环氧环己烷)甲基3′,4′-环氧环己基羧酸酯(大赛璐化学工业公司制造,CELLOXIDE2081)(成分C):25重量份、和4,4′-双[二(β羟基乙氧基)苯基亚硫酸基]苯基硫酸-双-六氟锑酸盐的50%碳酸丙二酯溶液(成分D):2重量份混合,调制了下敷层和上敷层的形成材料。
[芯和突起部的形成材料]
将70重量份的上述成分A、30重量份的1,3,3-三{4-[2-(3-氧杂环丁烷)]丁氧基苯基}丁烷、和1重量份的上述成分D溶解于乳酸乙烷中,调制成芯和突起部的形成材料。
实施例1
光波导路部分的制作
首先,在不锈钢制的片状构件(厚度50μm)表面用涂敷器涂敷上述下敷层的形成材料之后,通过利用2000mJ/cm2的紫外线(波长365nm)进行照射来进行曝光,形成了下敷层(厚度20μm)[参照图5的(a)]。
接着,在上述下敷层表面,用涂敷器涂敷上述芯和突起部的形成材料之后,进行100℃×15分钟的干燥处理,形成了感光性树脂层[参照图5的(b)]。接着,在其上方配置有形成有与芯和突起部的图案相同形状的开口图案的合成石英系的铬掩模(光掩模)。然后,从其上方利用接近式曝光法照射4000mJ/cm2的紫外线(波长365nm)来进行曝光,之后,进行了80℃×15分钟的加热处理。接着,用Y丁内酯水溶液进行显像,溶解去除未曝光部分之后,通过进行120℃×30分钟的加热处理,形成了截面为四边形的芯(厚度50μm、宽度150μm)和一对俯视呈コ字状的突起部(厚度50μm、俯视呈コ字状的狭缝部分的狭缝宽度为0.1mm、俯视呈コ字状的线宽度为0.2mm)。一对突起部的位置距芯的一端面均匀地配置。然后,使连结一对突起部的线与芯的一端面之间的距离为0.3mm,使一对突起部之间的距离为8mm[参照图5的(c)]。
接着,以芯的一端面为基准,将用于同时模具成形上敷层和基板部嵌合用的槽部(上敷层的延伸部分)的石英制成形模具[参照图6的(a)]设置在适当位置上[参照图6的(b)]。然后,在上述上敷层和其延伸部分的形成材料注入成形空间后,透过该成形模具照射2000mJ/cm2的紫外线来进行了曝光。接着,进行了120℃×15分钟的加热处理之后,进行了脱模,获得了上敷层(距下敷层表面的厚度为1mm)和基板部分嵌合用的槽部[参照图6的(c)]。上述槽部的尺寸为,深度为1.5mm、宽度为0.2mm、相对的槽部间在底面上的距离为14.0mm。
基板部分的制作
在不锈钢制基板[25mm×30mm×50μm(厚度)]的表面的一部分形成有由感光性聚酰亚胺树脂构成的绝缘层(厚度10μm)[参照图7的(a)]。接着,利用加成法,在上述绝缘层表面层叠形成由铜/镍/铬合金构成的晶种层和电解镀铜层(厚度10μm),进一步实施镀金/镀镍处理(金/镍=0.2/2μm),形成了光学元件安装用焊盘和二次焊接用焊盘以及电路[参照图7的(b)]。
接着,为了在相对于上述光学元件安装用焊盘而言的适当的位置形成有定位板部和嵌合板部,通过利用干膜抗蚀剂进行蚀刻,将不锈钢制基板部分形成为具有定位板部和嵌合板部的整形基板。之后,利用氢氧化钠水溶液剥离掉上述干膜抗蚀剂[参照图7的(c)]。
然后,在上述光学元件安装用焊盘表面涂敷了银焊糊之后,用高精度芯片焊接机(安装装置)在上述银焊糊上安装上引线接合型的发光元件(Optowell社制、VCS EL芯片SM85-2N001)。接着,进行固化处理(180℃×1小时),使上述银焊糊固化。之后,用φ25μm的金线通过引线接合铺设金制的线圈,利用LED用的透明树脂(日本电工公司制、NT树脂)对上述发光元件及其周边部[参照图7的(d)]进行封装密封。这样,制造了基板部分。该基板部分的定位板部的尺寸与上述一对突起部的尺寸相对应地形成,嵌合板部的尺寸与上述一对槽部的尺寸相对应地形成。
光传感器组件的制造
首先,用镊子夹持基板部分,一边用光学显微镜观察,一边使上述基板部分中的定位板部与上述光波导路部分中的基板部分定位用的一对俯视呈コ字状的突起部的内侧面抵接而进行定位,并且使上述基板部分中的嵌合板部与光波导路部分中的基板部分嵌合用的一对槽部嵌合,使上述定位板部中的下端缘与上述下敷层的表面抵接。之后,用粘接剂固定该定位部和嵌合部。这样,制造了光传感器组件[参照图1和图2的(a)、(b)]。
实施例2
在上述实施例1中,将一对槽部的、与上敷层的上表面部分相对应的部分形成了锥形部分(参照图8)。该槽部的尺寸表示在图10的(a)、(b)中。在图10的(a)、(b)中,表示有深度较深(深度5.0mm)的槽部14,深度浅的槽部13(参照图8)的深度为3.0mm,除此以外的尺寸与深度较深的槽部14相同。此外,如图10的(c)所示,一对突起部15、16中的、位于深度较浅的槽部13侧的突起部(图示的左侧)15形成俯视呈コ字状,并且将该呈コ字状的开口部分形成于锥形部分15a,将位于深度较深的槽部14侧的突起部(图示的右侧)16形成由平行的2根带状体16a构成的引导部。另外,在图10的(c)中也表示了突起部15、16的尺寸。
光传感器组件的制造
首先,用指尖夹持基板部分,使基板部分偏向深度较深的槽部14侧,并且将基板部分的嵌合板部定位于光波导路部分的槽部13、14的上方(参照图8)。接着,使基板部分下降,将基板部分的嵌合板部从槽部13、14的锥形部分13a、14a插入到其中,使基板部分的定位板部的下端缘与上述下敷层的表面抵接。此时,利用上述槽部13、14的锥形部分13a、14a,对基板部分的Y轴方向的位置进行粗调整,基板部分的定位板部的下端缘被定位在另一个(图示的右侧)突起部16的平行2根带状体16a之间。接着,使基板部分向深度较浅的槽部13侧滑动,基板部分的定位板部的左端缘从一个(图示的左侧)突起部15的锥形部分15a插入到其中,与突起部15的内侧端面抵接。此时,利用上述突起部15的锥形部15a,基板部分的Y轴方向位置被适当地调整,通过与上述内侧端面抵接,基板部分的X轴方向的位置被适当地调整。之后,用粘接剂固定了该定位部和嵌合部。这样,制造了光传感器组件(参照图8)。另外,在该光波导路部分和基板部分的结合中未使用光学显微镜。
比较例
比较例未形成上述实施例1中的光波导路部分中的基板部分定位用的一对俯视呈コ字状的突起部。反而以比实施例1更高水准的加工精度制作了模具成形上敷层和基板部分嵌合用的槽部时所用的成形模具。此外,在基板部分,不形成定位板部。然后,使上述基板部分中的嵌合板部与光波导路部分中的基板部分嵌合用的一对槽部嵌合,使上述嵌合板部的下端缘与上述下敷层的表面抵接。之后,用粘接剂固定住该嵌合部。这样,制造出光传感器组件。
光结合损失
对上述实施例1、2和比较例的光传感器组件的发光元件通入电流,从发光元件出射光,测量从光传感器组件的端部出射的光的强度,计算出光耦合损失。其结果,光耦合损失为,实施例1、2是0.5dB,比较例是3.0dB。
从该结果可知,利用上述实施例1、2和比较例的制造方法,即使均能够实现不进行光波导路部分的芯和基板部分的发光元件的对芯作业,所获得的光传感器组件也进行光传播。可是,可知实施例1、2的光传感器组件的光耦合损失小,所以优异。
定位所需时间
在上述实施例1和比较例中,光波导路部分和基板部分的结合需要20秒,在上述实施例2中需要5秒。
从该结果可知,在上述实施例2中,在槽部和突起部形成有上述锥形部分,所以能够不使用光学显微镜等辅助器具,而且能使光波导路部分和基板部分快速结合。即,生产率优异。
此外,在上述实施例1中,在代替将基板部分定位用的突起部的形状形成为俯视呈コ字状,而形成为构成该俯视呈コ字状的一部分的俯视呈L字状的情况下,也获得了和上述相同的结果。
产业上的可利用性
本发明的光传感器组件能够用于触摸面板中的手指等触摸位置的检测部件或以高速传送、处理声音、图像等数字信号的信息通讯设备、信号处理装置等。
Claims (6)
1.一种光传感器组件的制造方法,其用于制造通过使光波导路部分和安装有光学元件的基板部分结合而构成的光传感器组件的方法,其特征在于,
上述光波导路部分的制作工序包括:利用使用有一个光掩模的光刻法,在下敷层的表面上,在形成光路用的线状的芯的同时,在相对于该芯的端部而言作为适当位置的部分形成基板部分定位用的定位部件的工序;利用模具成形法,在形成覆盖上述芯的上敷层的同时,在该上敷层的部分形成上述基板部分嵌合用的嵌合部的工序;
上述基板部分的制作工序包括:在基板上配设光学元件安装用焊盘,在该基板的、相对于光学元件安装用焊盘而言的适当位置,在形成被上述基板部分定位用的定位部件定位的被定位部的同时,形成与上述基板部分嵌合用的嵌合部嵌合的被嵌合部的工序;将光学元件安装到上述光学元件安装用焊盘上的工序;
使上述光波导路部分和上述基板部分结合而构成为光传感器组件的工序包括:利用上述光波导路部分的上述定位部件对上述基板部分的上述被定位部进行定位,并且使上述基板部分的上述被嵌合部与上述光波导路部分的上述嵌合部嵌合的工序。
2.根据权利要求1所述的光传感器组件的制造方法,
使上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状或俯视呈L字状的突起部,使上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部。
3.根据权利要求1所述的光传感器组件的制造方法,
使上述光波导路部分的上述嵌合部形成为沿着上敷层的厚度方向的槽部,并且使槽部的与该上敷层的上表面部分相对应的部分的宽度随着从上敷层的上表面向下方去而逐渐变窄地形成,使上述基板部分的上述被嵌合部形成为与上述槽部嵌合的板部,使上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状的突起部,并且使其呈コ字状的开口部分的宽度随着从开口端向内侧去而逐渐变窄地形成,使上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部,在通过将基板部分的上述被嵌合部从光波导路部分的上述槽部的上端插入到其中后,将基板部分的上述被定位部从俯视呈コ字状的上述突起部的开口端插入到其中,并使该基板部分的上述被定位部与内侧端抵接,来进行光波导路部分和基板部分的结合。
4.一种由权利要求1的制造方法所获得的光传感器组件,其是通过使光波导路部分和安装有光学元件的基板部分结合而构成的光传感器组件,其特征在于,
上述光波导路部分包括:下敷层;光路用的线状的芯,其形成在该下敷层的表面上;基板部分定位用的定位部件,其形成在相对于该芯的端部而言作为适当位置的部分;上敷层,其覆盖上述芯;基板部分嵌合用的嵌合部,其形成在该上敷层的规定部分;
上述基板部分包括:基板,其具有被上述基板部分定位用的定位部件定位的被定位部和与上述基板部分嵌合用的嵌合部嵌合的被嵌合部;光学元件安装用焊盘,其配设在该基板上的规定部分;光学元件,其安装在该光学元件安装用焊盘上;
通过利用上述光波导路部分的上述定位部件对上述基板部分的上述被定位部进行定位和使上述基板部分的上述被嵌合部向上述光波导路部分的上述嵌合部嵌合,来进行上述光波导路部分和上述基板部分的结合。
5.根据权利要求4所述的光传感器组件,
使上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状或俯视呈L字状的突起部,使上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部。
6.根据权利要求4所述的光传感器组件,
使上述光波导路部分的上述嵌合部形成为沿着上敷层的厚度方向的槽部,并且使槽部的与该上敷层的上表面部分相对应的部分的宽度随着从上敷层的上表面向下方去而逐渐变窄地形成,使上述基板部分的上述被嵌合部形成为与上述槽部嵌合的板部,使上述光波导路部分的上述定位部件形成为俯视呈コ字状的突起部,并且使其呈コ字状的开口部分的宽度随着从开口端向内侧去而逐渐变窄地形成,使上述基板部分的上述被定位部形成为与上述突起部的内侧面抵接的板部。
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