JP2001281499A - 光ファイバアレイの製造方法及び光ファイバアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバの熱膨縮に対し耐久性があるとと
もに、製造コストも軽減できる光ファイバアレイの製造
方法及び光ファイバアレイを提供する。 【解決手段】 全長にＶ溝が形成されているＶ溝基板に
光ファイバを仮止めする工程（Ｓ８）と、支持基板の段
差部に上記光ファイバの被覆部を当接して、Ｖ溝基板を
支持基板の上部平面に載置する工程（Ｓ９）と、支持基
板とＶ溝基板を固定するとともに、上記光ファイバの被
覆部を支持基板の下部平面に固定する工程（Ｓ１０）と
よりなる光ファイバアレイの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子と位置合
わせして接続するために単心又はリボン状等にした複数
の光ファイバを整列固定させる光ファイバアレイの製造
方法及び光ファイバアレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ファイバアレイ１は、図３に示
すように支持基板２と押え基板３との間に光ファイバ４
を挟持したものであって、支持基板２の上面は上部平面
５と、そこから段差６をもつ下部平面７とに形成されて
いる。上部平面５の全長にはＶ溝８を掘り、そのＶ溝８
に光ファイバ４の被覆を剥がした裸線４ａを挿入して整
列させ、押え基板３を支持基板２の上部平面５に押圧す
る。そして、支持基板２と押え基板３と光ファイバ４と
の隙間に樹脂系接着剤９を注入して固定するとともに、
光ファイバ４の被覆部４ｂは支持基板２の下部平面６に
別種の樹脂系接着剤９ａにより固定されている。そし
て、固定された光ファイバ４は光学素子１０と位置合わ
せして接続され、全体を金属パッケージで封止して光伝
送装置として利用されている。また、Ｖ溝８を形成した
支持基板２は、図４に示すように１枚のウエハー原板１
１に複数個分のＶ溝をまとめて連続的に切削加工した
後、上部平面５に切削したＶ溝８の一部を残し、他のＶ
溝の部位を切削して下部平面７を形成する工程を経た
後、切り離して複数個の支持基板２を製作していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光ファイバア
レイは−４０〜６０℃の温度差を有する過酷な状況下に
置かれた光伝送装置の中に封止されて使用されるので、
支持基板２及び押え基板３に対し光ファイバ４の被覆部
４ｂは相対的に大きな熱膨縮を生じている。その被覆部
４ｂの動きにしたがって被覆された光ファイバ４も長手
方向へ動かされるのに対し、裸線４ａは図３の如く２カ
所で支持基板２と樹脂系接着剤で固着されているので長
さ方向の自由度が低く、結局は光ファイバ４の内部応力
を増大させて信号伝達の不備やさらには断線という事態
が過酷な条件下では起こり得た。また、低温下では光フ
ァイバ４の被覆部４ｂを固定する別種の樹脂系接着剤９
ａが図５に示す二点鎖線から実線まで大きく硬化収縮す
るため、被覆部４ｂの高さ位置が二点鎖線で示す常温の
位置に比べて基板表面に引きつけられて、裸線４ａがＶ
溝９の端部を支点に下方へ応力により生じるクラック等
の破損を回避するように、Ｖ溝９の端部にテーパー処理
等を施していたが、Ｖ溝の端部は構造が複雑で且つ微細
なため研削して研磨部材を当接しても欠損を生じること
等があり安定して理想的な加工を施すことは困難であっ
た。更に、製作工程において支持基板に精度高く研削し
たＶ溝を、下部平面を形成するために切削して消失させ
たり、下部平面の上を切削刃が空走させたりする無駄な
工程があり、光ファイバアレイのコスト上昇の要因とな
っていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
の課題を解決するために、熱膨縮に対し耐久性があると
ともに、製造コストも軽減できる光ファイバアレイの製
造方法及び光ファイバアレイを提供する。請求項１に係
る本発明は、全長にＶ溝が形成されているＶ溝基板に光
ファイバを仮止めする工程と、支持基板の段差部に上記
光ファイバの被覆部を当接して、Ｖ溝基板を支持基板の
上部平面に載置する工程と、支持基板とＶ溝基板を固定
するとともに、上記光ファイバの被覆部を支持基板の下
部平面に固定する工程と、よりなる光ファイバアレイの
製造方法である。これにより、被覆無しの光ファイバは
Ｖ溝基板のＶ溝傾斜面と接触する２点で支持されるだけ
なので、光素子との接続後に熱膨張により樹脂製被覆が
長手方向に延びたストレスを緩衝させることができ、温
度変化に強く長期信頼性に優れた光ファイバアレイを効
率よく提供できる。なお、全長にＶ溝が形成されている
Ｖ溝基板に光ファイバを仮止めする工程では、Ｖ溝基板
を、Ｖ溝を形成した面を上に向け、Ｖ溝基板に光ファイ
バの裸線を挿入して少量の接着剤により仮止めした後、
元の、Ｖ溝を形成した面を下に向けるようにＶ溝基板を
反転させる工程でもよい。また、仮止めする他の方法と
して、少量の接着剤により仮止めした後、保持用テープ
を貼着しておき、支持基板に載置した時点で保持用テー
プを引き抜く手順を加えても良い。

【０００５】また、請求項２に係る本発明は、全長にＶ
溝が掘られているＶ溝基板と、上部平面と下部平面に段
差をもってなる支持基板と、該Ｖ溝基板のＶ溝に光ファ
イバが埋設され、該Ｖ溝基板が支持基板の上部平面に固
定され、上記光ファイバの被覆部が支持基板の下部平面
に固定されているファイバアレイである。これにより、
被覆無しの光ファイバは図２（ａ）の如く１カ所で支持
基板２と接着剤により固着されるので、長手方向への自
由度が相対的に向上し熱膨張により樹脂製被覆が長手方
向に延びたストレスを緩衝させることができる一方、図
２（ａ）の横方向への移動は押え基板３のＶ溝により阻
止されるので位置狂いを生じさせず温度変化に強く長期
信頼性に優れた光ファイバアレイを提供できる。

【０００６】そして、請求項３に係る発明は、光ファイ
バアレイのＶ溝基板を、ウエハー原板から切断した平板
の全長にＶ溝を切削する工程と、平板を所望大きさに切
断する工程とにより製作するとともに、前記支持基板
を、平板に、上部平面を残し段差をもって下部平面を形
成する工程と、平板を所望大きさに切断する工程とによ
り製作するものである。これにより、Ｖ溝を切削加工し
たＶ溝基板は、１枚のウエハー原板にＶ溝をまとめて切
削加工した後に切り離して多数個を形成できるので、従
来のようにＶ溝を切削加工した支持基板に、Ｖ溝の一部
を切削して下部平面を形成する工程又は逆に、支持基板
に下部平面を形成した後下部平面の上を切削刃が空走し
ながらＶ溝を切削加工することがないので、ウエハー原
板を有効に利用するので製造コストを安価にすることが
できる。なお、前記支持基板を、平板に、上部平面を残
し段差をもって下部平面を形成する工程は、ウエハー原
板から切断した平板に、切削による下部平面を形成して
一部を残して段差のある上部平面とする工程であっても
よいし、１軸プレスにより、ウエハー原板から切断した
平板を経ることなく中央に溝部を有するＳ５の形状を製
作することも可能である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施例に沿
って更に詳細に説明する。図１は本発明の製造工程を示
す説明図であり、図２は その製造方法による光ファイ
バアレイの正面図を（ａ）及び側面図を（ｂ）として示
している。光ファイバアレイ１は、下面の全長にＶ溝８
が正確な位置に切削されている押え基板３と、上部平面
５と下部平面７に段差６をもってなる支持基板２と、支
持基板２の上部平面５に、押え基板３のＶ溝８に合わせ
て整列された光ファイバ４の裸線４ａとから組み立てら
れる。まず、１個の押え基板３は、１枚のウエハー原板
１１にＶ溝８をまとめて連続的に切削加工するとともに
段差６の上縁を直線状にテーパー処理した（Ｓ１）後に
切り離して（Ｓ２）多数個を形成している（Ｓ３）。ま
た、１個の支持基板３も、他の厚みの異なる１枚のウエ
ハー原板１１に下部平面７をまとめて切削加工し上部平
面５を残した（Ｓ４，Ｓ５）後に切り離して（Ｓ６）多
数個を形成している（Ｓ７）。このように、Ｖ溝８を切
削加工したウェハー原板１１を切断して複数個のＶ溝基
板にする工程において、従来のようにＶ溝を切削加工し
た支持基板に、Ｖ溝の一部を切削して下部平面を形成す
る工程がないので、ウェハー原板１１を有効に利用する
ので製造コストを安価にすることができる。

【０００８】次に、押え基板３を、Ｖ溝８を形成した面
を上に向け、押え基板３のＶ溝８に合わせて光ファイバ
４の裸線４ａを整列させて仮置きして少量の接着剤によ
り仮止めをする（Ｓ８）。そして、押え基板３を、Ｖ溝
８に裸線４ａを挿入したまま元の、Ｖ溝８を形成した面
を下に向けるように押え基板３を反転させる（Ｓ９）。
そのまま、押え基板３の下面が支持基板７の上部平面に
接近させ、支持基板２の段差部６に光ファイバ４の被覆
部４ｂの端部を当接して、押え基板３を支持基板２の上
部平面５に載置する（Ｓ１０）。そして、支持基板２と
押え基板３と光ファイバ４との隙間に樹脂系接着剤９を
注入して固定し、光ファイバ４の被覆部４ｂを支持基板
の２下部平面７に別種の樹脂系接着剤９ａにより固定す
る。これにより、被覆無しの光ファイバは、図２に示す
ように支持基板の上面と接触する矢印Ａの１点で支持さ
れるだけなので、熱膨張により樹脂製被覆が長手方向に
延びたストレスを緩衝させることができる。また、段差
６の上縁に施すテーパー処理は直線状に簡単にできるの
で、安定したテーパー処理を行うことができるから、裸
線４ａが低温により収縮する接着剤９ａにより下方へ引
っ張られ、下方へ応力を受けても適切なテーパー処理し
た端部によりクラック等の破損が回避できる。これによ
り、温度変化に強く長期信頼性に優れた光ファイバアレ
イを製造できる。

【０００９】

【実施例】上記製造方法による光ファイバアレイの熱ヒ
ートサイクル試験（−４０〜６０℃）を行った結果を示
す。従来の支持基板側にＶ溝を形成した場合はかなり長
期間の場合に耐久度に支障の出るものがある場合がある
が、本願はそのような製品がでない。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光ファ
イバアレイは熱膨縮に対し耐久性があるとともに、製造
コストも軽減できる光ファイバアレイの製造方法及び光
ファイバアレイであるから、従来の問題点を解決した光
ファイバアレイとして、業界に寄与するところは極めて
大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法における工程を示す説明図で
ある。

【図２】本発明の光ファイバアレイを示す斜視図であ
る。

【図３】従来の光ファイバアレイを示す斜視図である。

【図４】従来の光ファイバアレイの製造方法における工
程を示す説明図である。

【図５】低温時における従来の光ファイバアレイの状態
を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・光ファイバアレイ、２・・支持基板、３・・押え
基板、４・・光ファイバ、４ａ・・裸線、４ｂ・・被覆
部、５・・上部平面、６・・段差、７・・下部平面、８
・・Ｖ溝、、９，９ａ・・接着剤、１０・・光学素子、
１１・・ウェハー原板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全長にＶ溝が形成されているＶ溝基板に
   光ファイバを仮止めする工程と、 支持基板の段差部に上記光ファイバの被覆部を当接し
   て、Ｖ溝基板を支持基板の上部平面に載置する工程と、 支持基板とＶ溝基板を、固定するとともに、上記光ファ
   イバの被覆部を支持基板の下部平面に固定する工程と、 よりなる光ファイバアレイの製造方法。
2. 【請求項２】 全長にＶ溝が掘られているＶ溝基板と、
   上部平面と下部平面に段差をもってなる支持基板と、該
   Ｖ溝基板のＶ溝に光ファイバが埋設され、該Ｖ溝基板が
   支持基板の上部平面に固定され、上記光ファイバの被覆
   部が支持基板の下部平面に固定されている光ファイバア
   レイ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のＶ溝基板を、平板の全長
   にＶ溝を切削する工程と、平板を所望大きさに切断する
   工程とにより製作するとともに、前記支持基板を、平板
   に、上部平面を残し段差をもって下部平面を形成する工
   程と、平板を所望大きさに切断する工程とにより製作す
   る光ファイバアレイ。