JP3617903B2 - Mold and manufacturing method thereof - Google Patents

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    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/082Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/40Product characteristics
    • C03B2215/41Profiled surfaces
    • C03B2215/412Profiled surfaces fine structured, e.g. fresnel lenses, prismatic reflectors, other sharp-edged surface profiles

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形型およびその製造方法ならびに前記の成形型を用いて製造される成形品に係り、特に、光の送受信や中継を行うため等に使用されるマイクロレンズ、偏光板,回折格子,波長板,フィルター,光増幅器,光導波路,光ファイバ等の光学素子や、半導体レーザ,発光ダイオード等の発光素子、フォトダイオード等の受光素子など(以下、これらの素子を「光素子」と総称する。)が固定ないし実装される基材(以下、この基材を「光素子固定用部材」という。)をプレス成形によって得るための成形型として好適な成形型およびその製造方法ならびに前記の成形型を用いて製造される成形品(光素子固定用部材)に関する。
【0002】
【従来の技術】
光の送受信や中継を行うためには、光素子同士が光学的に接続する(以下、「光学的に接続する」ことを「光接続」という。)ように、これらを所望形状の光素子固定用部材の所定位置に高精度に固定ないし実装する必要がある。また、光素子が固定ないし実装されている光素子固定用部材同士を、それぞれの部材に固定ないし実装されている所定の光素子同士が光接続するように、高精度に位置合わせする必要がある。
【0003】
例えば、長距離光通信に用いられる石英系シングルモード光ファイバは、外径10μm程度のコア部と当該コア部を被覆する外径125μmのクラッド部とによって構成されており、当該石英系シングルモード光ファイバ同士を光接続する際には、光接続部分での光軸のずれによる接続損失を小さくする(例えば0.1dB以下にする)うえから、光軸のずれ量が±1μm程度以内という高いアライメント精度が求められる。
【0004】
従来より、上記の光素子固定用部材は所望の材料を機械加工やプレス成形によって所定形状に成形することにより作製されおり、当該光素子固定用部材上における光素子同士の光接続や、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材間での光素子同士の光接続は、精密ステージを用いたアクティブアライメントによって行われている。アクティブアライメントによって例えば光ファイバ同士を光接続するにあたっては、一方の光ファイバからの出射光を他方の光ファイバに入射させ、その入射光量が最大となるように精密ステージを広範囲に亘って駆動させて、両者の位置合わせを行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクティブアライメントによって光素子同士を光接続するためには、上述のように精密ステージを広範囲に亘って駆動させなければならず、長時間を要する。また、自動化するためには装置の構造を複雑にしなければならず、所望の精度でアクティブアライメントすることが可能な装置を得ることが困難である。
【0006】
本発明の目的は、固定ないし実装しようとする光素子同士の光接続、または、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材間での光素子同士の光接続を短時間で行うことが可能な光素子固定用部材をプレス成形によって得ることができる成形型およびその製造方法を提供することにある。
【0007】
上記の目的を達成する本発明の成形型は、所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型であり、前記の転写成形面内に、アライメントマークを有するプレス成形品を得るためのアライメントマーク転写部が設けられており、アライメントマーク転写部における表面粗さと該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さとが異なることを特徴とするものである。
【0008】
一方、上記の目的を達成する本発明の成形型の製造方法は、所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型を製造するにあたり、アライメントマークを有する光素子固定用部材を得るためのアライメントマーク転写部が該成形型の転写成形面内に形成されるとともに、アライメントマーク転写部における表面粗さが該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さと異なるように、この成形型の型材料にドライエッチングによって前記のアライメントマーク転写部用の成形部を形成し、この後、前記の成形部を被覆するようにして、かつ、離型膜の表面が前記の転写成形面となるようにして該離型膜を成膜して、前記の成形部と該成形部の表面を被覆している離型膜とからなるアライメントマーク転写部を有し、前記の離型膜の表面が転写成形面となっている成形型を得ることを特徴とするものである(以下、この方法を「方法I」という。)。
【0009】
また、上記の目的を達成する本発明の成形型の他の製造方法は、所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型を製造するにあたり、アライメントマークを有する光素子固定用部材を得るためのアライメントマーク転写部が該成形型の転写成形面内に位置するとともに、アライメントマーク転写部における表面粗さが該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さと異なるように、該成形型の型材料にドライエッチングによって前記のアライメントマーク転写部を形成することを特徴とするものである(以下、この方法を「方法II」という。)。
【0010】
そして、上記本発明の成形型により得られる光素子固定用部材は、他の部材との位置関係を決めるためのアライメントマークが一体成形されているプレス成形品からなり、前記のアライメントマークにおける表面粗さと該アライメントマークの周辺の表面粗さとが異なるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず本発明の成形型について説明すると、この成形型は、上述したように所定形状の転写成形面を有し、成形材料を所定形状の光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型である。
光素子固定用部材はガラス,樹脂等によって形成することができるので、上記の成形型の型材料は得ようとする光素子固定用部材の材質に応じて、換言すればプレス成形温度やプレス成形圧等に応じて、適宜変更可能である。
【0012】
周辺環境の温度変化に対して寸法精度や形状精度の変動が小さく、かつ、固定ないし実装しようとする光素子との熱膨張差の小さい光素子固定用部材をプレス成形によって得るうえからは、当該光素子固定用部材をガラスによって形成することが好ましく、中でもSiO ,B およびZnOをガラス成分としてい るガラスによって形成することが好ましい。このようなガラスの具体例としては、例えば下記(1) 〜(4) のものが挙げられる。
【0013】
(1) ガラス成分としてSiO を1〜30wt%、B を15〜40wt%、Z nOを40〜60wt%(但し40wt%は含まない。)、MgOを0〜15wt%、CaOを0〜10wt%、SrOを0〜10wt%、BaOを0〜10wt%、PbOを0〜20wt%、Al を0〜10wt%(但し0wt%は含まない 。)含有し、ZnO,MgO,CaO,SrO,BaOおよびPbOの合量が40〜60wt%(但し40wt%は含まない。)であり、前記ガラス成分の合量が75wt%以上であるガラス(以下、このガラスを「第1のガラス」という。)。
【0014】
(2) 上記第1のガラスにGeO を0〜10wt%(但しSiO とGeO との合量は3〜30wt%)、La を0〜20wt%、Y を0〜10wt%、Gd を0〜10wt%(但しLa ,Y およびGd の合量は0〜20wt%)、Nb を0〜10wt%、Ta を0〜10wt%(但しNb とTa との合量は0〜10wt%)、ZrO を0〜5wt%、TiO を0〜3wt%含有させたガラス(以下、このガラスを「第2のガラス」という。)。
【0015】
(3) 上記第1のガラスまたは第2のガラスに、脱泡,着色の改善を目的として、外割りでAs ,Sb ,SnO,SnO のうちの1種以上を添加したガラス(以下、このガラスを「第3のガラス」という。)。
(4) 上記第1のガラス〜第3のガラスのいずれかに、当該ガラスの特性を悪化させない範囲で、F,Bi ,Yb ,WO ,NaO,KO等を添加したガラス。
【0016】
ガラス製の光素子固定用部材をプレス成形によって得るための成形型の型材料としては、炭化タングステン(WC)を含有している超硬素材、窒化チタン(TiN),炭化チタン(TiC)もしくは酸化アルミニウム(Al )を含有 しているサーメット、炭化ケイ素(SiC)、ガラス状炭素等からなるものが好ましく、前記のサーメットとしてはTiN,TiCもしくはAl を概ね9 0wt%以上含有しているものが好ましい。
【0017】
ただし、前記の超硬素材やサーメットからなる型材料を利用してガラス製の光素子固定用部材を製造するための成形型を得ようとする場合には、プレス成形時に成形型と成形材料(ガラス)とが融着するのを防止するうえから、所望形状に加工した後の型材料(以下、この型材料を「母材」という。)の所定面を離型膜によって被覆して、当該離型膜の表面が転写成形面となるようにすることが好ましい。
【0018】
上記の離型膜としては、母材の材質,成形材料の材質等に応じて種々の組成のものが利用されるが、ガラスからなる成形材料と成形型との融着を防止するための離型膜としては、例えば、Pt,Au,Ir,PdおよびRhからなる群より選択された少なくとも1種の成分を含有している膜や、i−カーボンからなる膜を用いることができる。SiCやガラス状炭素からなる型材料を利用してガラス製の光素子固定用部材を製造するための成形型を得ようとする場合には、前記の離型膜を設けてもよいし、設けなくてもよい。
【0019】
本発明の成形型においては、その転写成形面内に、アライメントマークを有するプレス成形品を得るためのアライメントマーク転写部が設けられている。アライメントマーク転写部を除いた転写成形面の形状は、当該成形型を用いて得ようとする光素子固定用部材の用途等に応じて適宜選択され、例えば、1つの平面,境界部が段差となっている2つ以上の平面,平面(前記1つの平面または前記2つ以上の平面)と所定形状の凹部とが組み合わされた形状,平面(前記1つの平面または前記2つ以上の平面)と所定形状の凸部とが組み合わされた形状,平面(前記1つの平面または前記2つ以上の平面)と所定形状の凸部と所定形状の凹部とが組み合わされた形状等とすることができる。
【0020】
一方、アライメントマーク転写部の平面視上の形状は、光素子固定用部材に形成しようとするアライメントマークの形状に応じて適宜選択される。また、一つの転写成形面内に設けられているアライメントマーク転写部の数やその形成箇所は、当該成形型を用いて得ようとする光素子固定用部材の用途や、この光素子固定用部材に固定ないし実装しようとする光素子の形状および数、あるいは、光素子固定用部材におけるアライメントマークの使途等に応じて適宜選択される。
【0021】
アライメントマーク転写部は凸部からなっていてもよいし、凹部からなっていてもよい。ただし、光素子を高密度に固定ないし実装するための光素子固定用部材を得ようとする場合には、当該光素子固定用部材に形成されているアライメントマークについても光素子を固定ないし実装するための領域の一部として利用することが好ましいので、アライメントマークの一部または全部を覆うようにして光素子を安定かつ容易に固定ないし実装することができるよう、当該アライメントマークを凹部によって形成することが好ましい。また、光素子固定用部材に固定ないし実装した光素子を更に堅固に固定すること等を目的として当該光素子固定用部材に所望の部材を載置する場合があるが、このような場合においても、光素子固定用部材に形成されているアライメントマークが凹部によって形成されていれば、前記の部材を安定かつ容易に載置することができる。
【0022】
したがって、光素子を高密度に固定ないし実装するための光素子固定用部材や、光素子以外の部材をもが載置される光素子固定用部材を得ようとする場合には、本発明の成形型におけるアライメントマーク転写部を凸部によって形成することが好ましい。
【0023】
光素子固定用部材上には通常複数個の光素子が固定ないし実装され、光素子同士の機械的な位置決めのみによってこれらの光素子同士を光素子固定用部材上において光接続させるためには、少なくとも2次元方向の位置合わせが必要である。また、光素子が固定ないし実装されている光素子固定用部材同士の機械的な位置決めのみによって、それぞれの光素子固定用部材に固定ないし実装されている所定の光素子同士を光接続させる場合においても、少なくとも2次元方向の位置合わせが必要である。
【0024】
したがって、アライメントマーク転写部の平面視上の形状はL字状,十文字状,三角形枠,矩形枠状等、2つ以上の直線部を有し、これらの直線部が互いに所定の角度をなしている形状であることが好ましい。当該形状を有するアライメントマーク転写部によって形成されたアライメントマークは、2つ以上の直線部を有し、これらの直線部が互いに所定の角度をなしている形状となるので、光素子同士または光素子固定用部材同士の2次元方向の位置合わせが容易な光素子固定用部材を得ることができる。
【0025】
上記のアライメントマーク転写部は、成形型が離型膜を有しているものである場合には、離型膜によって被覆されてアライメントマーク転写部となる成形部(母材に形成されているもの。以下、この成形部を単に「成形部」という。)と当該成形部を被覆する離型膜とによって形成されているか、または、離型膜自体に形成されている。また、成形型が離型膜を有していないものである場合には、型材料自体に形成されている。
【0026】
型材料への前記成形部の形成や型材料自体へのアライメントマーク転写部の形成は、例えば機械加工やエッチング等の方法によっても行うことができるが、機械加工では直線状の凸部同士が交差する部分にバイトの先端が入らないことから、このような交差部を有するアライメントマーク転写部もしくは成形部を精密に形成することができない。また、転写成形面内に段差(アライメントマーク転写部とその周囲との段差を除く。)を有する成形型を得ようとした場合、前記の段差によって区分された下段側の領域における前記の段差近傍へは機械加工用のバイトの先端を入れることができないので、機械加工によってアライメントマーク転写部もしくは前記の成形部を形成することができる領域が制限される。さらに、前述した超硬素材,サーメット,SiC,ガラス状炭素等からなる型材料に精度の高いアライメントマーク転写部もしくは前記の成形部をウエットエッチングによって形成することは困難である。
【0027】
このため、型材料に形成される前記の成形部や型材料自体に形成される前記のアライメントマーク転写部、特に、2つ以上の直線部を有し、これらの直線部が互いに所定の角度をなしている形状の成形部もしくはアライメントマーク転写部は、ドライエッチングによって形成されたものであることが特に好ましい。ドライエッチングによれば、目的とする形状の成形部もしくはアライメントマーク転写部を所望の箇所に高精度に形成することができる。
【0028】
アライメントマークを目視や画像認識装置によって容易に識別することができる光素子固定用部材を得るうえからは、アライメントマークにおける表面粗さと当該アライメントマークの周辺における表面粗さとを異ならせることが好ましいので、成形型についても、アライメントマーク転写部における表面粗さと当該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さとを異ならせることが好ましい。アライメントマーク転写部における表面最大粗さと当該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面最大粗さとが概ね200オングストローム以上異なっている成形型を用いれば、成形材料として例えば透明ガラスを用いた場合でも、目視や画像認識装置によってアライメントマークを容易に識別することが可能な光素子固定用部材をプレス成形によって得ることができる。
【0029】
以上説明した本発明の成形型は、上述したアライメントマーク転写部を有しているので、当該本発明の成形型同士を組み合わせて、または、当該本発明の成形型と従来の成形型とを組み合わせてプレス成形に必要な一組の成形型(上型と下型からなるもの、または、上型と下型と胴型からなるもの等。下型または上型が平板であるものを含む。)を構成し、当該一組の成形型を用いて成形材料をプレス成形を行うことにより、アライメントマークを有する光素子固定用部材を得ることができる。このとき、前記一組の成形型を構成する成形型それぞれの型材料は、同じ材質であってもよいし異なっていてもよい。また、当該一組の成形型を構成する成形型のそれぞれは、離型膜を有しているものであってもよいし有していないものであってもよい。
【0030】
光素子固定用部材の全体形状は、その用途等に応じて、平板状,1または複数の段差を有する板状等、種々異なるので、目的とする形状の光素子固定用部材が得られるように、上記一組の成形型を構成する各成形型の形状(各成形型における転写成形面の形状)を適宜選択する。
【0031】
本発明の成形型を用いたプレス成形によって得られる光素子固定用部材には所定のアライメントマークが形成されているので、当該光素子固定用部材に複数の光素子を固定ないし実装しようとする場合には、これらの光素子の位置決めを前記のアライメントマークを利用して行うことにより、当該位置決めのみによって光素子同士を光接続することや、当該位置決めによって光素子同士をほぼ光接続することが可能になる。したがって、この後に仮にアクティブアライメントによって更に高精度の光接続を行ったとしても、光接続の作業を短時間で行うことができる。同様に、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材同士の間で光素子同士を光接続する場合でも、それぞれの光素子固定用部材に形成されている前記のアライメントマークを利用してこれらの光素子固定用部材を位置決めすることにより、前記の光接続に要する時間を短縮することができる。
【0032】
すなわち、上記の光素子固定用部材を用いることにより、固定ないし実装しようとする光素子同士の光接続、または、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材間での光素子同士の光接続をアクティブアライメントのみによって行う場合に比べて短時間で行うことが可能になる。また、これらの光接続を自動化することも容易になる。
上述した利点を有する光素子固定用部材を得ることができる本発明の成形型は、例えば以下に述べる本発明の方法Iまたは方法IIによって製造することができる。
【0033】
本発明の方法Iは、前述したように、所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型を製造するにあたり、アライメントマークを有する光素子固定用部材を得るためのアライメントマーク転写部が当該成形型の転写成形面内に形成されるように、この成形型の型材料にドライエッチングによって前記のアライメントマーク転写部用の成形部を形成し、この後、前記の成形部を被覆するようにして、かつ、離型膜の表面が前記の転写成形面となるようにして当該離型膜を成膜して、前記の成形部と当該形部の表面を被覆している離型膜とからなるアライメントマーク転写部を有し、前記の離型膜の表面が転写成形面となっている成形型を得ることを特徴とするものである。
【0034】
方法Iは、所望形状に加工した後の型材料(母材)の所定面を離型膜によって被覆して、当該離型膜の表面が転写成形面(この転写成形面内にはアライメントマーク転写部が形成されている。)となっている成形型を得る方法であるので、ガラス製のプレス成形品(光素子固定用部材)を得るための成形型を方法Iによって製造しようとする場合には、当該成形型の型材料として超硬素材やサーメット(本発明の成形型についての説明の中で既に述べたもの)からなるものを用いることが好ましい。勿論、この場合でもSiCやガラス状炭素からなる型材料を用いることができる。
【0035】
ドライエッチングによってアライメントマーク転写部用の成形部を型材料に形成するにあたっては、型材料の表面のうちで少なくとも前記の成形部を形成しようとする箇所を予め平面に加工し、この後、当該平面上に所望形状のレジストパターンを設け、このレジストパターンをマスクとして利用してドライエッチングを行うことが好ましい。
【0036】
アライメントマーク転写部の平面視上の形状,数,形成箇所等は、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、当該成形型を用いて得ようとする光素子固定用部材の用途等に応じて適宜選択されるので、前記の成形部の平面視上の形状,数,形成箇所等についても、当該成形型を用いて得ようとする光素子固定用部材の用途等に応じて適宜選択される。
【0037】
また、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、転写成形面のうちでアライメントマーク転写部以外の部分(以下、この部分を「周辺部」という。)の形状は、当該成形型を用いて得ようとする光素子固定用部材の用途等に応じて適宜選択されるので、前記の周辺部を形成している離型膜の下地となっている箇所の型材料表面の形状についても、当該成形型を用いて得ようとする光素子固定用部材の用途等に応じて適宜選択される。
【0038】
したがって、方法Iによって成形型を得るにあたっては、離型膜を成膜する前に予めアライメントマーク転写部用の前記成形部をドライエッチングによって形成しておく他に、型材料表面のうちで前記周辺部の下地となる箇所についても予め所望形状に加工して、所定形状の母材を得ておく。ドライエッチングによる前記の成形部の形成と、型材料表面のうちで前記周辺部の下地となる箇所の成形とは、同時に行ってもよいし別々に行ってもよい。型材料表面のうちで前記周辺部の下地となる箇所の成形は、その形状に応じて、ドライエッチングや機械加工等の方法により、またはドライエッチングと機械加工を併用した方法等により、行うことができる。
【0039】
アライメントマーク転写部はできるだけ高精度に形成することが好ましく、そのためにはアライメントマーク転写部用の前記の成形部をできるだけ高精度に形成することが好ましい。そして、前記の成形部をできるだけ高精度に形成するうえからは、型材料の材質に応じてそのドライエッチング条件を適宜選択する。型材料が前述した超硬素材やサーメットからなるものである場合には、ドライエッチング用のエッチングガスとして、希ガス(Arガス等),フッ化炭素系の単体ガス(CF ガス等)および塩素系の単体ガス(Cl ガス等)からなる群より選択された1種または複数種を用いることが好ましい。また、型材料がSiCまたはガラス状炭素からなるものである場合には、ドライエッチング用のエッチングガスとして、上記の希ガス,上記フッ化炭素系の単体ガスまたは上記塩素系の単体ガスを用いることが好ましい。
【0040】
上述したドライエッチングによって形成された成形部を覆うようにして、かつ、その表面が転写成形面となるようにして母材に成膜される離型膜としては、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、母材の材質,成形材料の材質等に応じて種々の組成のものが利用される。成形型とガラスからなる成形材料との融着を防止するための離型膜としては、例えば、Pt,Au,Ir,PdおよびRhからなる群より選択された少なくとも1種の成分を含有している膜や、i−カーボンからなる膜を用いることができる。これらの離型膜は、例えばスパッタリング法,イオンプレーティング法,CVD法等の方法によって成膜することができる。
【0041】
アライメントマークを目視や画像認識装置によって容易に識別することができる光素子固定用部材を得るうえからは、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、アライメントマーク転写部における表面粗さと当該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さとを異ならせることが好ましいわけであるが、方法Iによって製造される成形型においては、前述したように離型膜の表面が転写成形面となっている。そして、離型膜の表面粗さは、離型膜の成膜条件,離型膜の下地となっている型材料表面における表面粗さ,離型膜の膜厚等に応じて変化する。
【0042】
したがって、アライメントマーク転写部における表面粗さと当該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面(前記の周辺部)における表面粗さとが異なる成形型を方法Iによって得ようとする場合には、離型膜の成膜条件,離型膜の下地となっている型材料表面における表面粗さ,離型膜の膜厚等を適宜選択する。ただし、離型膜の膜厚は最低でも概ね0.03μm以上とすることが実用上好ましい。
【0043】
以上説明した本発明の方法Iでは、アライメントマーク転写部用の成形部をドライエッチングによって形成するので、型材料が超硬素材,サーメット,炭化ケイ素(SiC),ガラス状炭素等からなる場合でも、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、機械加工やウエットエッチングによる加工よりも精密でかつ精度の高い成形部(アライメントマーク転写部用の成形部)を所望箇所に形成することができる。そして、方法Iによって製造された成形型においては、前記の成形部を覆うようにして成膜された離型膜の表面が転写成形面となっているので、精度の高いアライメントマークを有する光素子固定用部材を得ることが可能な成形型が得られる。
【0044】
次に、本発明の方法IIについて説明する。
本発明の方法IIは、前述したように、所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型を製造するにあたり、アライメントマークを有する光素子固定用部材を得るためのアライメントマーク転写部が当該成形型の転写成形面内に位置することになるように、当該成形型の型材料にドライエッチングによって前記のアライメントマーク転写部を形成することを特徴とするものである。
【0045】
方法IIは型材料自体にアライメントマーク転写部を形成して目的とする成形型を得る方法であるので、方法IIによってガラス製のプレス成形品(光素子固定用部材)を得るための成形型を製造しようとする場合には、当該成形型の型材料としてSiCやガラス状炭素からなるものを用いることが好ましい。勿論、前述した超硬素材やサーメットからなる型材料を用いることもできる。
【0046】
ドライエッチングによる型材料自体へのアライメントマーク転写部の形成は、型材料の表面のうちで少なくともアライメントマーク転写部を形成しようとする箇所を予め平面に加工した後、当該平面上に所望形状のレジストパターンを設け、このレジストパターンをマスクとして利用してドライエッチングを行うことにより行うことができる。
【0047】
上述したように、アライメントマーク転写部の形成は当該アライメントマーク転写部が成形型の転写成形面内に位置することになるように行えばよく、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、アライメントマーク転写部の平面視上の形状,数,形成箇所あるいはアライメントマーク転写部以外の転写成形面の形状等は、当該成形型を用いて得ようとする光素子固定用部材の用途等に応じて適宜選択される。
【0048】
したがって、ドライエッチングによるアライメントマーク転写部の形成と当該アライメントマーク転写部以外の転写成形面の形成とは、同時に行ってもよいし別々に行ってもよい。アライメントマーク転写部以外の転写成形面の形成は、その形状に応じて、ドライエッチングや機械加工等の方法により、またはドライエッチングと機械加工を併用した方法等により、行うことができる。
アライメントマーク転写部はできるだけ高精度に形成することが好ましく、そのためには型材料の材質に応じてそのエッチング条件を適宜選択する。
【0049】
アライメントマークを目視や画像認識装置によって容易に識別することができる光素子固定用部材を得るうえからは、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、アライメントマーク転写部における表面粗さと当該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さとを異ならせることが好ましいので、このような成形型が得られるように、アライメントマーク転写部を形成する際のドライエッチング条件や型材料の材質、アライメントマーク転写部以外の転写成形面の形成方法等を勘案して、型材料の表面のうちで少なくともアライメントマーク転写部を形成しようとする箇所の表面粗さを予め調整しておくことが好ましい。
【0050】
以上説明した本発明の方法IIでは、アライメントマークをドライエッチングによって形成するので、型材料が超硬素材,サーメット,炭化ケイ素(SiC),ガラス状炭素等からなる場合でも、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、機械加工やウエットエッチングによる加工よりも精密でかつ精度の高いアライメントマークを所望箇所に形成することができる。したがって、精度の高いアライメントマークを有する光素子固定用部材を得ることが可能な成形型が得られる。
【0051】
次に、本発明の成形型により得られる光素子固定用部材について説明する。
本発明の成形型により得られる光素子固定用部材は、前述したように、他の部材との位置関係を決めるためのアライメントマークが一体成形されているプレス成形品からなり、前記のアライメントマークにおける表面粗さと当該アライメントマークの周辺の表面粗さとが異なるものである。
【0052】
上記のアライメントマークの平面視上の形状は、その使途等に応じて適宜選択可能であり、当該アライメントマークの数やその形成箇所は、光素子固定用部材の用途や、この光素子固定用部材に固定ないし実装しようとする光素子の形状および数、あるいは、光素子固定用部材におけるアライメントマークの使途等に応じて適宜選択される。また、アライメントマークは凸部からなっていてもよいし凹部からなっていてもよいが、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、光素子を高密度に固定ないし実装するための光素子固定用部材や、光素子以外の部材をもが載置される光素子固定用部材を得るうえからは、凹部からなるアライメントマークが好ましい。
【0053】
固定ないし実装しようとする光素子同士の光接続、または、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材間での光素子同士の光接続を図るうえから、アライメントマークの平面視上の形状はL字状,十文字状,三角形枠,矩形枠状等、2つ以上の直線部を有し、これらの直線部が互いに所定の角度をなしている形状とすることが好ましい。
【0054】
アライメントマークにおける表面粗さの値は特に限定されるものではないが、アライメントマークを目視や画像認識装置によって容易に識別するうえからは、アライメントマークにおける表面最大粗さと当該アライメントマークの周辺における表面最大粗さとを概ね200オングストローム以上異ならせることが好ましい。
【0055】
上記のアライメントマークを有している本発明の成形型により得られる光素子固定用部材は、ガラス,樹脂等、プレス成形が可能な無機材料もしくは有機材料からなっている。周辺環境の温度変化に対して寸法精度や形状精度の変動が小さく、かつ、固定ないし実装しようとする光素子との熱膨張差の小さい光素子固定用部材を得るうえからは、本発明の成形型についての説明の中で既に述べたように、当該光素子固定用部材をガラスによって形成することが好ましい。また、本発明の成形型により得られる光素子固定用部材を透明体とした場合には、当該光素子固定用部材に形成されているアライメントマークを種々の方向から識別することが可能になることから、不透明体あるいは半透明体とした場合に比べて例えば下記(A) 〜(B) の利点が得られる。
【0056】
(A) 光素子固定用部材の側面や背面(光素子を固定ないし実装しようとする面とは反対側の面を意味する。以下同じ。)等からアライメントマークを識別しつつ当該アライメントマークを覆うようにして不透明の光素子を固定ないし実装すること、換言すれば、不透明の光素子を固定ないし実装するための領域の一部としてアライメントマークを利用することが可能になるので、光素子を高密度に固定ないし実装することが容易になる。
【0057】
(B) 光素子や当該光素子を更に堅固に固定するための部材等を固定ないし実装した後の光素子固定用部材においてもその側面や背面等からアライメントマークを識別することができるので、光素子や前記の部材等が不透明体であったとしても、当該光素子固定用部材と他の光素子固定用部材(光素子を固定ないし実装した後のもの)との間で所望の光素子同士を光接続する際に、各光素子固定用部材に形成されているアライメントマークを利用することが可能になる。
【0058】
以上説明した本発明の成形型により得られる光素子固定用部材は上述のアライメントマークを有しているので、この光素子固定用部材に複数の光素子を固定ないし実装しようとする場合には、これらの光素子の位置決めを前記のアライメントマークを利用して行うことにより、当該位置決めのみによって光素子同士を光接続することや、当該位置決めによって光素子同士をほぼ光接続することが可能になる。したがって、この後に仮にアクティブアライメントによって更に高精度の光接続を行ったとしても、光接続の作業を短時間で行うことができる。同様に、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材同士の間で光素子同士を光接続する場合でも、それぞれの光素子固定用部材に形成されている前記のアライメントマークを利用してこれらの光素子固定用部材を位置決めすることにより、前記の光接続に要する時間を短縮することができる。
【0059】
すなわち、本発明の成形型により得られる光素子固定用部材を用いることにより、固定ないし実装しようとする光素子同士の光接続、または、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材間での光素子同士の光接続を、これらの光接続をアクティブアライメントのみによって行う場合に比べて短時間で行うことが可能になる。また、これらの光接続を自動化することも容易になる。さらに、本発明の成形型により得られる光素子固定用部材は後述するプレス成形によって得ることができるので、大量に、かつ、安価に製造することができる。
【0060】
なお、本発明の成形型により得られる光素子固定用部材の全体形状は、その用途等に応じて、平板状,1または複数の段差(アライメントマークとその周囲との段差を除く。)を有する板状等、適宜選択可能である。
【0061】
上述した利点を有している本発明の成形型により得られる光素子固定用部材は、前述した本発明の成形型の中で好ましいものの1つとして例示した成形型、すなわち、アライメントマーク転写部における表面粗さと当該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さとが異なる成形型と、他の成形型(本発明の成形型または従来の成形型)とを組み合わせて一組の成形型(上型と下型からなるもの、または、上型と下型と胴型からなるもの等。下型または上型が平板であるものを含む。)を構成し、当該一組の成形型を用いたプレス成形によって製造することができる。
【0062】
プレス成形にあたっては、平面視上の形状を目的とする光素子固定用部材の平面視上の形状に近似させた成形材料(プリフォーム)を用いることが好ましい。成形材料としては、ガラス,樹脂等、プレス成形が可能な所望の無機材料もしくは有機材料からなるものを用いる。周辺環境の温度変化に対して寸法精度や形状精度の変動が小さく、かつ、固定ないし実装しようとする光素子との熱膨張差の小さい光素子固定用部材を得るうえからは、前述したように成形材料としてガラスを用いることが好ましい。プレス成形品を得ることが可能で、かつ、上記の特性を有する光素子固定用部材を得ることができるガラスとしては、本発明の成形型についての説明の中で例示したものが挙げられる。
【0063】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
実施例1
(1)方法Iによる第1の成形型の作製
まず、WCを含有している超硬素材からなる型材料を用意した。当該型材料は縦20.0mm,横10.0mm,厚さ2.0mm,表面最大粗さ100オングストロームの平板状を呈する。次に、この型材料の片面にスピンコート法によってポジ型フォトレジスト(ヘキスト社製のAZ1350)を塗布して、図1(a)に示すように、当該型材料1の片面に膜厚2.0μmのレジスト膜2を形成した。
【0064】
次いで、このレジスト膜2上に所定形状のフォトマスク、すなわち、平面視上の形状が20×10mmの矩形である紫外線透過性基板の四隅に線幅3.0μmのCr膜からなる十文字形の遮光部(全長10μm,全幅10μm)が設けられているフォトマスクを前記の遮光部がレジスト膜2側に位置するようにして密着させた。そして、上記のフォトマスク側から前記のレジスト膜2へ紫外線を照射(照射量は25mW/cm )することによって当該レジスト膜2を露光し、露光後のレジスト膜2を所定の現像液(ヘキスト社製のAZデベロッパー液)に90秒間浸漬することによって現像した。
【0065】
上記の現像によりレジスト膜2のうちで露光された部分が溶解除去され、図1(b)に示すように、露光されなかった部分(フォトマスクに形成されている遮光部によって紫外線が遮られた部分)からなる十文字状のレジストパターン3が型材料1の片面の四隅それぞれに形成された。レジストパターン3それぞれの平面視上の形状は、全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状であり、その膜厚は2.0μmである。
【0066】
各レジストパターン3を120℃で60分間ポストベークした後、これらのレジストパターン3をマスクとして利用して、型材料1の片面を1分間ドライエッチングした。このドライエッチングは誘導放電型リアクティブエッチング装置を用いて行い、エッチングガスとしてはCl ガスを用いた。また、エッチング条件はコイルバイアス600W,基板バイアス300W,エッチングガス(Cl ガス)流量20.0sccm,圧力5.0mTorrとした。
【0067】
上記条件のドライエッチングにより、各レジストパターン3は0.14μm/分のエッチング速度でエッチングされ、その膜厚は1.86μmまで減少した(以下、ドライエッチングされた後のレジストパターン3を「レジストパターン4」という。図1(c)参照)。また、レジストパターン3を設けた側の型材料1の表面は、レジストパターン3(レジストパターン4)によって保護されている部分を除いて0.03μm/分のエッチング速度でエッチングされた。その結果として、図1(c)に示すように、ドライエッチングされた後の型材料1(以下、このものを「母材5」という。)の片面の四隅それぞれには、平面視上の形状が全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状で高さが0.03μmの凸部6が形成された。これらの凸部6は、後述するアライメントマーク転写部用の成形部として利用されるものであるので、以下、「アライメントマーク転写部用の成形部6」という。
【0068】
この後、所定の剥離液を用いて上記のレジストパターン4を剥離して、目的とする第1の成形型用の母材5を得た。図2(a),図2(b)に示すように、この母材5の片面の四隅それぞれにはアライメントマーク転写部用の成形部6が形成されており、各成形部6の上面(図2中での上面。以下の実施例においても同様。)6aにおける表面最大粗さは100オングストロームである。また、これらの成形部6が形成されている側の母材5の表面(成形部6の形成箇所を除く)5aは実質的に平面となっており、当該表面5aにおける表面最大粗さは1000オングストロームである。
【0069】
次に、上記の母材5においてアライメントマーク転写部用の成形部6が形成されている側の外表面全体に、RFスパッタリング装置を用いてAu,Pt,PdおよびRhからなる膜厚1500オングストローム(母材5の表面5aまたは成形部6の上面6aでの膜厚)の離型膜を成膜した。このとき、雰囲気ガス(Arガス)流量を20.0sccmとし、雰囲気圧を1.0Pa、RFバイアスを300Wとしてスパッタリングを行った。
【0070】
上記の離型膜まで成膜することにより、目的とする第1の成形型が得られた。図3(a),(b)に示すように、上記第1の成形型10は、前述した母材5と、この母材5においてアライメントマーク転写部用の成形部6が形成されている側の外表面全体に形成された上記の離型膜7とを具備しており、当該第1の成形型10においては、前記の離型膜7の表面が転写成形面10aとなっている。そして、この転写成形面10a内には、アライメントマーク転写部用の成形部6と離型膜7のうちで当該成形部6の外表面を覆っている部分とによって構成された4つのアライメントマーク転写部8が形成されている。
【0071】
各アライメントマーク転写部8の上面(図3(b)中での上面。以下の実施例においても同様。)8aにおける表面最大粗さは100オングストロームである。また、転写成形面10aのうちでアライメントマーク転写部8の形成箇所を除いた部分(周辺部)は実質的に平面となっており、当該部分(周辺部)における表面最大粗さは1000オングストロームである。
【0072】
(2)第2の成形型の作製
まず、第2の成形型用の母材として、WCを含有している超硬素材からなる縦20mm,横10mm,厚さ2.0mm,表面最大粗さ100オングストロームの平板状物を用意した。次に、この母材の片面に、上記第1の成形型を得る場合と同条件のスパッタリング法によってAu,Pt,PdおよびRhからなる膜厚1500オングストロームの離型膜を成膜した。この離型膜を成膜することにより、目的とする第2の成形型が得られた。
上記第2の成形型においては、母材の片面に設けられている離型膜の表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型と上述した第2の成形型とを組み合わせることにより、これら2つの成形型からなるサイドフリー型の成形型を得ることができる。
【0073】
(3)第3の成形型の作製
WCを含有している超硬素材からなるブロックを所定の大きさの筒状物に切削・研磨加工して母材を得た後、この母材の内側表面に、上記第1の成形型を得る場合と同条件のスパッタリング法によってAu,Pt,PdおよびRhからなる膜厚1500オングストロームの離型膜を成膜して、目的とする第3の成形型を得た。当該第3の成形型は、上記第1の成形型および第2の成形型を所定のクリアランスの下に挿入することができるだけの内寸を有しており、この成形型においては、母材の内側表面に設けられている離型膜の表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型および第2の成形型と上述した第3の成形型とを組み合わせることにより、上型(第1の成形型または第2の成形型),下型(第2の成形型または第1の成形型)および胴型(第3の成形型)の3つの成形型からなる一組の成形型を得ることができる。
【0074】
(4)プレス成形
まず、前記(1)で作製した第1の成形型と上記(2)で作製した第2の成形型とによって一組の成形型を構成し、第1の成形型をその転写成形面が下面となるようにしてプレス成形機の上型ホルダーに、また、第2の成形型をその転写成形面が上面となるようにしてプレス成形機の下型ホルダーにそれぞれ固定した。そして、下型(第2の成形型)上に20.0×10.0×2.0mmの青板ガラスからなるプリフォームを置き、真空中において上型(第1の成形型)温度660℃,下型(第2の成形型)温度630℃,プレス圧力170kg/cm ,プレス時間120秒の条件でプレス成形を行って、平面視上の形状が20.5×10.3mmの矩形である板状の光素子固定用部材を得た。
【0075】
図4に示すように、上記の光素子固定用部材15の片面の四隅それぞれには、平面視上の形状が全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状で深さが0.03μmの凹部からなるアライメントマーク16が形成されており、各アライメントマーク16の底面16aにおける表面最大粗さは80オングストロームである。また、これらのアライメントマーク16が形成されている側の光素子固定用部材15の表面(アライメントマーク16を除く。)15aは実質的に平面となっており、当該表面15aにおける表面最大粗さは800オングストロームである。
各アライメントマーク16の底面16aにおける表面最大粗さと、これらのアライメントマーク16の周辺における表面最大粗さとが異なることから、前記のアライメントマーク16は容易に視認することができた。
【0076】
また、前記(1)で作製した第1の成形型と前記(2)で作製した第2の成形型と上記(3)で作製した第3の成形型とによって一組の成形型を構成し、第1の成形型をその転写成形面が下面となるようにしてプレス成形機の上型ホルダーに、また、第2の成形型をその転写成形面が上面となるようにしてプレス成形機の下型ホルダーにそれぞれ固定し、かつ、第3の成形型を胴型として用いた以外は上記と同様にしてプレス成形を行ったところ、図4に示した光素子固定用部材15と同様の光素子固定用部材を得ることができた。
【0077】
実施例2
(1)方法Iによる第1の成形型の作製
まず、WCを含有している超硬素材からなる型材料を用意した。この型材料は縦30.0mm,横20.0mm,厚さ1.0mm,表面最大粗さ100オングストロームの平板状を呈する。次に、実施例1(1)におけるのと全く同じ要領で、前記の型材料の片面の四隅それぞれに平面視上の形状が全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状で、膜厚が2.0μmであるレジストパターンを形成した。
【0078】
各レジストパターン3を120℃で60分間ポストベークした後、これらのレジストパターン3をマスクとして利用して、型材料の片面を10分間ドライエッチングした。このドライエッチングは誘導放電型リアクティブエッチング装置を用いて行い、エッチングガスとしてはArガスとCF ガスとを用いた。また、エッチング条件はコイルバイアス600W,基板バイアス600W,Arガス流量20.0sccm,CF ガス流量10.0sccm,圧力5.0mTorrとした。
【0079】
上記条件のドライエッチングにより各レジストパターンは0.08μm/分のエッチング速度でエッチングされ、その膜厚は1.2μmまで減少した。また、レジストパターンを設けた側の型材料の表面は、レジストパターンによって保護されている部分を除いて0.03μm/分のエッチング速度でエッチングされた。その結果として、ドライエッチングされた後の型材料(以下、このものを「母材」という。)の片面の四隅それぞれには、平面視上の形状が全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状で高さが0.3μmの凸部が形成された。これらの凸部はアライメントマーク転写部用の成形部として利用されるので、以下、「アライメントマーク転写部用の成形部」という。
【0080】
この後、所定の剥離液を用いて上記のレジストパターンを剥離して、目的とする第1の成形型用の母材を得た。
次に、上記の母材において前記アライメントマーク転写部用の成形部が形成されている側の外表面全体に、実施例1(1)におけるのと全く同じ要領でAu,Pt,PdおよびRhからなる膜厚1500オングストロームの離型膜を成膜した。
【0081】
上記の離型膜まで成膜することにより、目的とする第1の成形型が得られた。当該第1の成形型は、前述した母材と、この母材においてアライメントマーク転写部用の成形部が形成されている側の外表面全体に形成された上記の離型膜とを具備しており、当該第1の成形型においては、前記の離型膜の表面が転写成形面となっている。そして、この転写成形面内には、前記アライメントマーク転写部用の成形部と離型膜のうちで当該成形部の外表面を覆っている部分とによって構成された4つのアライメントマーク転写部が形成されている。
【0082】
各アライメントマーク転写部の上面における表面最大粗さは100オングストロームである。また、転写成形面のうちでアライメントマーク転写部の形成箇所を除いた部分(周辺部)は実質的に平面となっており、当該部分における表面最大粗さは300オングストロームである。
【0083】
(2)第2の成形型の作製
第2の成形型用の母材として、WCを含有している超硬素材からなる縦30mm,横20mm,厚さ1.0mm,表面最大粗さ100オングストロームの平板状物を用いた以外は実施例1(2)におけるのと全く同じ要領で、第2の成形型を得た。当該第2の成形型においても、母材の片面に設けられている離型膜の表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型と上述した第2の成形型とを組み合わせることにより、これら2つの成形型からなるサイドフリー型の成形型を得ることができる。
【0084】
(3)第3の成形型の作製
実施例1(3)におけるのと同様にして第3の成形型を得た。当該第3の成形型においても、母材の内側表面に設けられている離型膜の表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型および第2の成形型と上述した第3の成形型とを組み合わせることにより、上型(第1の成形型または第2の成形型),下型(第2の成形型または第1の成形型)および胴型(第3の成形型)の3つの成形型からなる一組の成形型を得ることができる。
【0085】
(4)プレス成形
上記第1の成形型と第2の成形型とによって一組の成形型を構成し、かつ、成形材料として20.0×10.0×3.0mmの無アルカリガラス板を用いた以外は実施例1(4)におけるのと全く同じ要領でプレス成形を行って、平面視上の形状が20.0×10.0mmの矩形である光素子固定用部材を得た。
【0086】
上記の光素子固定用部材の片面の四隅それぞれには、平面視上の形状が全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状で深さが0.3μmの凹部からなるアライメントマークが形成されており、各アライメントマークの底面における表面最大粗さは80オングストロームである。また、これらのアライメントマークが形成されている側の光素子固定用部材の表面(アライメントマークを除く。)は実質的に平面となっており、当該表面における表面最大粗さは800オングストロームである。
各アライメントマークの底面における表面最大粗さと、これらのアライメントマークの周辺における表面最大粗さとが異なることから、前記のアライメントマークは容易に視認することができた。
【0087】
また、上記第1の成形型,第2の成形型および第3の成形型によって一組の成形型を構成し、第1の成形型を上型として用い、第2の成形型を下型として用い、第3の成形型を胴型として用いた以外は上記と同様にしてプレス成形を行ったところ、アライメントマークを有する上記と同様の光素子固定用部材を得ることができた。
【0088】
実施例3
(1)方法IIによる第1の成形型の作製
まず、ガラス状炭素からなる型材料を用意した。この型材料は縦20.0mm,横10.0mm,厚さ3.0mm,表面最大粗さ200オングストロームの平板状を呈する。次に、この型材料の片面にスピンコート法によってネガ型電子線レジスト(日本ゼオン社製のZEP7000)を塗布して、当該型材料の片面に膜厚1.5μmの樹脂層を形成した。
【0089】
次いで、電子ビーム(照射量は55μC/cm )によって前記の樹脂層の平面視上の四隅それぞれに一辺の長さが50μmの正三角(各辺の線幅は5.0μm)を描画し、電子ビーム描画した後の樹脂層を所定の現像液(日本ゼオン社製のZEP500)に90秒間浸漬することによって現像した。
【0090】
上記の現像により樹脂層のうちで電子ビーム描画されなかった部分が溶解除去され、電子ビーム描画された部分からなるレジストパターンが型材料の四隅それぞれに形成された。レジストパターンそれぞれの平面視上の形状は、一辺の長さが50μm,線幅が5.0μmの正三角形枠状であり、その膜厚は1.5μmである。
【0091】
各レジストパターンを200℃で30分間ポストベークした後、これらのレジストパターンをマスクとして利用して型材料の片面を10分間ドライエッチングした。このドライエッチングは誘導放電型リアクティブエッチング装置を用いて行い、エッチングガスとしてはArガスを用いた。また、エッチング条件はコイルバイアス600W,基板バイアス300W,エッチングガス(Arガス)流量20.0sccm,圧力5.0mTorrとした。
【0092】
上記条件のドライエッチングにより各レジストパターンは0.11μm/分のエッチング速度でエッチングされ、その膜厚は0.4μmまで減少した。また、レジストパターンを設けた側の型材料の表面は、レジストパターンによって保護されている部分を除いて0.09μm/分のエッチング速度でエッチングされた。その結果として、ドライエッチングされた後の型材料の片面の四隅それぞれには、平面視上の形状が一辺50μm,線幅5.0μmの正三角形枠状で高さが0.9μmの凸部からなるアライメントマーク転写部が形成された。
【0093】
この後、所定の剥離液を用いて上記の樹脂層を剥離して、目的とする第1の成形型を得た。当該第1の成形型は平面視上の形状が20.0×10.0mmの矩形である平板状のガラス状炭素からなり、前記のアライメントマーク転写部が形成されている側の外表面全体が転写成形面となっている。
【0094】
各アライメントマーク転写部の上面における表面最大粗さは200オングストロームである。また、転写成形面のうちでアライメントマーク転写部の形成箇所を除いた部分(周辺部)は実質的に平面となっており、当該部分における表面最大粗さは500オングストロームである。
【0095】
(2)第2の成形型の作製
ガラス状炭素のブロックを縦20mm,横10mm,厚さ3.0mm,表面最大粗さ200オングストロームの平板状物に切削・研磨して、目的とする第2の成形型を得た。当該第2の成形型においては、一方の主表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型と上述した第2の成形型とを組み合わせることにより、これら2つの成形型からなるサイドフリー型の成形型を得ることができる。
【0096】
(3)第3の成形型の作製
ガラス状炭素からなるブロックを所定の大きさの筒状物に切削・研磨加工して、目的とする第3の成形型を得た。当該第3の成形型は、上記第1の成形型および第2の成形型を所定のクリアランスの下に挿入することができるだけの内寸を有しており、この成形型においては内側表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型および第2の成形型と上述した第3の成形型とを組み合わせることにより、上型(第1の成形型または第2の成形型),下型(第2の成形型または第1の成形型)および胴型(第3の成形型)の3つの成形型からなる一組の成形型を得ることができる。
【0097】
(4)プレス成形
上記第1の成形型と第2の成形型とによって一組の成形型を構成し、かつ、プリフォームとして15.0×10.0×3.0mmの青板ガラスを用いた以外は実施例1(4)におけるのと全く同じ要領でプレス成形を行って、平面視上の形状が15.0×10.0mmの矩形である板状の光素子固定用部材を得た。
【0098】
上記の光素子固定用部材の片面の四隅それぞれには、平面視上の形状が一辺50μm,線幅5.0μmの正三角形枠状で深さが0.9μmの凹部からなるアライメントマークが形成されており、各アライメントマークの底面における表面最大粗さは180オングストロームである。また、これらのアライメントマークの周辺が形成されている側の光素子固定用部材の表面(アライメントマークを除く。)は実質的に平面となっており、当該表面における表面最大粗さは450オングストロームである。
各アライメントマークの底面における表面最大粗さと、これらのアライメントマークの周辺における表面最大粗さとが異なることから、前記のアライメントマークは容易に視認することができた。
【0099】
また、上記第1の成形型,第2の成形型および第3の成形型によって一組の成形型を構成し、第1の成形型を上型として用い、第2の成形型を下型として用い、第3の成形型を胴型として用いた以外は上記と同様にしてプレス成形を行ったところ、アライメントマークを有する上記と同様の光素子固定用部材を得ることができた。
【0100】
実施例4
(1)方法Iによる第1の成形型の作製
まず、実施例1で用いた超硬素材と同じ組成の超硬素材からなる型材料を用意した。この型材料は縦20.0mm,横10.0mm,厚さ2.0mmの平板状を呈する。次に、この型材料の片面における長手方向の一方の縁部を所定の幅および厚みに亘って切削除去して平面を形成した(以下、この平面について後述の研磨を行った後の研磨面を「第1の転写部形成用平面」という。)。また、この型材料の前記の片面における短手方向の両方の縁部(ただし、第1の転写部形成用平面となる平面を除く。)を所定の幅および厚みに亘ってそれぞれ切削除去して平面を形成し(以下、これらの平面について後述の研磨を行った後の研磨面を「第2の転写部形成用平面」と総称する。)、これらの平面を先に切削加工を行って得た平面と共にその表面最大粗さが100オングストロームとなるように研磨した。第1の転写部形成用平面と第2の転写部形成用平面とは、実質的に1つの平面上に位置している。
【0101】
次いで、アライメントマーク転写部用の成形部の数を2とし、かつ、これらの成形部の形成位置が前記第1の転写部形成用平面における2つの隅(これらの隅は、上記2つの転写部形成用平面まで形成した後の型材料の長手方向の一方の端部に位置している。)それぞれの近傍となるようにした以外は実施例1(1)におけるのと全く同じ要領で型材料(上記2つの転写部形成用平面まで形成した後のもの)をドライエッチングして、当該型材料にアライメントマーク転写部用の成形部を形成した。
【0102】
次に、上記の型材料において第1の転写部形成用平面(上記の成形部まで形成した後のもの)と第2の転写部形成用平面とによって平面視上囲まれている部分(以下、この部分を「V溝用凸部形成領域」という。)を研削加工して、当該V溝用凸部形成領域に短手方向の垂直断面形状が二等辺三角形の凸部を2条形成した。
【0103】
上記の凸部は、上記アライメントマーク転写部用の成形部と所定の位置関係になるようにして、かつ、長手方向の一方の端部が型材料における長手方向の一方の端部に達するようにして形成されている。また、これらの凸部は、最終的に得られた第1の成形型を利用して光素子固定用部材を得たときに、当該光素子固定用部材に光ファイバを固定するための深さ120μmのV溝(短手方向の垂直断面形状がV字状を呈する溝を意味する。以下同じ。)が2本形成されるように設計されている(以下、これらの凸部を「V溝用凸部」という。)。そして、これら2つのV溝用凸部の周辺は平面となっており、当該平面は前記第1の転写部形成用平面および第2の転写部形成用平面とほぼ同じ平面上に位置している。
【0104】
前記アライメントマーク転写部用の成形部と上記のV溝用凸部とを型材料に形成することにより、目的とする第1の成形型用の母材が得られた。
この後、上記の母材においてアライメントマーク転写部用の成形部およびV溝用凸部が形成されている側の外表面全体に、実施例1(1)におけるのと全く同じ要領でAu,Pt,PdおよびRhからなる膜厚1500オングストロームの離型膜を成膜して、目的とする第1の成形型を得た。
【0105】
このようにして得た第1の成形型は、母材と、この母材においてアライメントマーク転写部用の成形部およびV溝用凸部が形成されている側の外表面全体に形成された上記の離型膜とを具備しており、当該第1の成形型においては、前記の離型膜の表面が転写成形面となっている。そして、この転写成形面内には、(1) アライメントマーク転写部用の成形部と、離型膜のうちで当該成形部の外表面を覆っている部分とによって構成された2つのアライメントマーク転写部、および、(2) V溝用凸部と、離型膜のうちで当該V溝用凸部の外表面を覆っている部分とによって構成された2つのV溝用転写部が形成されている。
【0106】
各アライメントマーク転写部の上面における表面最大粗さは100オングストロームである。また、転写成形面のうちでアライメントマーク転写部およびV溝用転写部それぞれの形成箇所を除いた部分は実質的に平面となっており、アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面最大粗さは1000オングストロームである。
【0107】
(2)第2の成形型の作製
実施例1(2)におけるのと全く同じ要領で、第2の成形型を得た。
前述した第1の成形型と上述した第2の成形型とを組み合わせることにより、これら2つの成形型からなるサイドフリー型の成形型を得ることができる。
【0108】
(3)第3の成形型の作製
実施例1(3)におけるのと同様にして第3の成形型を得た。当該第3の成形型においても、母材の内側表面に設けられている離型膜の表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型および第2の成形型と上述した第3の成形型とを組み合わせることにより、上型(第1の成形型または第2の成形型),下型(第2の成形型または第1の成形型)および胴型(第3の成形型)の3つの成形型からなる一組の成形型を得ることができる。
【0109】
(4)プレス成形
上記第1の成形型と第2の成形型とによって一組の成形型を構成した以外は実施例1(4)におけるのと全く同じ要領でプレス成形を行って、平面視上の形状が矩形である光素子固定用部材を得た。
【0110】
図5に示すように、上記の光素子固定用部材20の片面には、その長手方向の一方の端部における2つの隅それぞれの近傍にアライメントマーク21a,21bが形成されており、これらのアライメントマーク21a,21bは、第1の成形型に形成されているアライメントマーク転写部によって形成された凹部からなっている。また、当該光素子固定用部材20における前記の片面には、第1の成形型に形成されているV溝用転写部によって形成され2本のV溝22a,22bも形成されている。これらのV溝22a,22bは、当該光素子固定用部材20に光ファイバを固定するためのものである。そして、アライメントマーク21a,21bおよびV溝22a,22bが形成されている側の光素子固定用部材20の表面は、各アライメントマーク21a,21bおよび各V溝22a,22bそれぞれの形成箇所を除いて実質的に平面となっている。
【0111】
アライメントマーク21aとV溝22aとは、アライメントマーク23aを有している所定の光素子23(フォトダイオードやレーザダイオード等;図5参照)を当該光素子23に形成されている前記のアライメントマーク23aと光素子固定用部材20に形成されているアライメントマーク21aとを利用して光素子固定用部材20上に固定し、かつ、V溝22aに光ファイバを固定したときに、光素子23と前記の光ファイバとが光接続するように形成されている。
【0112】
また、アライメントマーク21bとV溝22bとは、アライメントマーク24aを有している所定の光素子24(フォトダイオードやレーザダイオード等;図5参照)を当該光素子24に形成されている前記のアライメントマーク24aと光素子固定用部材20に形成されているアライメントマーク21bとを利用して光素子固定用部材20上に固定し、かつ、V溝22bに光ファイバを固定したときに、光素子24と前記の光ファイバとが光接続するように形成されている。
【0113】
そして、各アライメントマーク21a,21bの底面における表面最大粗さが80オングストロームで、これらのアライメントマーク21a,21bの周辺における表面最大粗さが800オングストロームであることから、前記の各アライメントマーク21a,21bは容易に視認することができた。
【0114】
また、上記第1の成形型,第2の成形型および第3の成形型によって一組の成形型を構成し、第1の成形型を上型として用い、第2の成形型を下型として用い、第3の成形型を胴型として用いた以外は上記と同様にしてプレス成形を行ったところ、アライメントマークを有する上記と同様の光素子固定用部材を得ることができた。
【0115】
実施例5
(1)方法Iによる第1の成形型の作製
まず、SiCからなる型材料を用意した。この型材料は直径50.0mm,厚さ3.0mmの円板状を呈する。次いで、この型材料の片面の所定箇所にV溝用凸部形成領域を設定し、当該V溝用凸部形成領域以外の部分を所定の厚みに亘って切削除去して平面を形成した後、この平面をその表面最大粗さが100オングストロームとなるように研磨した(以下、研磨後の面を「転写部形成用平面」という。)。なお、上記のV溝用凸部形成領域の大きさは、実施例4(1)におけるV溝用凸部形成領域と同じ大きさである。
【0116】
次に、上記の転写部形成用平面にスピンコート法によってネガ型電子線レジスト(日本ゼオン社製のZEP7000)を塗布して、当該型材料の片面に膜厚1.5μmの樹脂層を形成した。そして、電子ビーム(照射量は55μC/cm )によって前記の樹脂層の所定位置(計2箇所)に所定の大きさの十文字を描画し、電子ビーム描画した後の樹脂層を所定の現像液(日本ゼオン社製のZEP500)に90秒間浸漬することによって現像した。
【0117】
上記の現像により樹脂層のうちで電子ビーム描画されなかった部分が溶解除去され、電子ビーム描画された部分からなるレジストパターンが所定の2箇所にそれぞれ形成された。レジストパターンそれぞれの平面視上の形状は、全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状であり、その膜厚は1.5μmである。
【0118】
各レジストパターンを200℃で30分間ポストベークした後、これらのレジストパターンをマスクとして利用して、型材料の片面を10分間ドライエッチングした。このドライエッチングは誘導放電型リアクティブエッチング装置を用いて行い、エッチングガスとしてはCF ガスを用いた。また、エッチング条件は、コイルバイアス300W,基板バイアス300W,エッチングガス(CF ガス)流量30.0sccm,圧力10.0mTorrとした。
【0119】
上記条件のドライエッチングにより、各レジストパターンは0.07μm/分のエッチング速度でエッチングされた。また、レジストパターンを設けた側の型材料の表面は、レジストパターンによって保護されている部分を除いて0.07μm/分のエッチング速度でエッチングされた。その結果として、ドライエッチングされた後の型材料の片面の所定箇所(計2箇所)には、平面視上の形状が全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmの十文字状で高さが0.7μmの凸部からなるアライメントマーク転写部用の成形部がそれぞれ形成された。
【0120】
この後、実施例4(1)におけるのと同じ要領でV溝用凸部形成領域を研削加工して2条のV溝用凸部を形成し、これによって目的とする第1の成形型用の母材を得た。そして、この母材の片面(アライメントマーク転写部用の成形部およびV溝用凸部が形成されている側の面)に実施例4(1)におけるのと同じ要領でAu,Pt,PdおよびRhからなる膜厚1500オングストロームの離型膜を成膜して、目的とする第1の成形型を得た。
【0121】
このようにして得た第1の成形型は、実施例4(1)で得た第1の成形型と同様に、母材と、この母材においてアライメントマーク転写部用の成形部およびV溝用凸部が形成されている側の外表面全体に形成された上記の離型膜とを具備しており、当該第1の成形型においては、前記の離型膜の表面が転写成形面となっている。そして、この転写成形面内には、(1) アライメントマーク転写部用の成形部と離型膜のうちで当該成形部の外表面を覆っている部分とによって構成された2つのアライメントマーク転写部、および、(2) V溝用凸部と離型膜のうちで当該V溝用凸部の外表面を覆っている部分とによって構成された2つのV溝用転写部が形成されている。
【0122】
各アライメントマーク転写部と各V溝用転写部とは実施例4(1)で得た第1の成形型におけるのと全く同じ位置関係で形成されており、各アライメントマーク転写部の上面における表面最大粗さは100オングストロームである。また、転写成形面のうちでアライメントマーク転写部およびV溝用転写部それぞれの形成箇所を除いた部分は実質的に平面となっており、アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面最大粗さは1000オングストロームである。
【0123】
(2)第2の成形型の作製
第2の成形型用の母材としてSiCからなる直径50.0mm,厚さ3.0mm,表面最大粗さ100オングストロームの円板状物を用いた以外は実施例4(2)におけるのと全く同じ要領で、第2の成形型を得た。
前述した第1の成形型と上述した第2の成形型とを組み合わせることにより、これら2つの成形型からなるサイドフリー型の成形型を得ることができる。
【0124】
(3)第3の成形型の作製
SiCからなるブロックを用いた以外は実施例1(3)におけるのと同様にして第3の成形型を得た。当該第3の成形型においても、母材の内側表面に設けられている離型膜の表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型および第2の成形型と上述した第3の成形型とを組み合わせることにより、上型(第1の成形型または第2の成形型),下型(第2の成形型または第1の成形型)および胴型(第3の成形型)の3つの成形型からなる一組の成形型を得ることができる。
【0125】
(4)プレス成形
上記第1の成形型と第2の成形型とによって一組の成形型を構成した以外は実施例4(4)におけるのと全く同じ要領でプレス成形を行って、実施例4(4)で得た光素子固定用部材と同じ形状および大きさを有する光素子固定用部材を得た。なお、プレス成形にあたっては、目的とする形状の光素子固定用部材が得られるようにしてプリフォームを配置した。
【0126】
このようにして得られた光素子固定用部材においては、各アライメントマークの底面における表面最大粗さが80オングストロームで、アライメントマークの周辺における表面最大粗さが800オングストロームであることから、前記の各アライメントマークを容易に視認することができた。
【0127】
また、上記第1の成形型,第2の成形型および第3の成形型によって一組の成形型を構成し、第1の成形型を上型として用い、第2の成形型を下型として用い、第3の成形型を胴型として用いた以外は上記と同様にしてプレス成形を行ったところ、アライメントマークを有する上記と同様の光素子固定用部材を得ることができた。
【0128】
実施例6
(1)方法Iによる第1の成形型の作製
まず、アライメントマーク転写部の平面視上の形状および形成位置を変えた以外は実施例2(1)におけるのと全く同じ要領で、成形型を得た。この成形型には、平面視上の形状が全長10μm,全幅10μm,線幅3.0μmのL字状である計8つのアライメントマーク転写部が形成されている。これら8つのアライメントマーク転写部のうちの4つは、所定の大きさを有している第1の矩形の4つの角部のいずれかに重なるように形成されており、当該4つのアライメントマーク転写部は第1のアライメントマーク転写部群を形成している。また、残りの4つのアライメントマーク転写部は、前記第1の矩形と同じ大きさで当該第1の矩形から所定の間隔をあけて成形型の幅方向に整列している第2の矩形の4つの角部のいずれかに重なるように形成されており、当該4つのアライメントマーク転写部は第2のアライメントマーク転写部群を形成している。
【0129】
第1のアライメントマーク転写部群および第2のアライメントマーク転写部群を構成している各アライメントマーク転写部の上面における表面最大粗さは100オングストロームである。また、上記の成形型における転写成形面のうちで前記のアライメントマーク転写部それぞれの形成箇所を除いた部分(周辺部)は実質的に平面となっており、当該部分(周辺部)における表面最大粗さは1000オングストロームである。この成形型は、次に説明する成形型と一体化されて第1の成形型を形成するものであるので、以下、「第1aの成形型」という。
【0130】
上記第1aの成形型の型材料と同じ組成の超硬素材からなり、平面視上の形状が矩形である平板状物を型材料として用い、この型材料の片面における短手方向の両方の縁部を所定の幅および厚みに亘ってそれぞれ切削除去して平面(計2つ)を形成した後、これらの平面をその表面最大粗さが100オングストロームとなるように研磨した(以下、研磨後のこれらの面を「転写部形成用平面」と総称する。)。
【0131】
次いで、アライメントマーク転写部用の成形部の数を2とし、かつ、これらの成形部の形成位置が上記の転写部形成用平面における所定箇所となるようにした以外は実施例1(1)におけるのと全く同じ要領で型材料(転写部形成用平面まで形成した後のもの)をドライエッチングして、当該型材料にアライメントマーク転写部用の成形部を形成した。
【0132】
次に、型材料において上記2つの転写部形成用平面によって平面視上挟まれている部分を実施例4(1)におけるのと同様にして研削加工して、当該部分にV溝用凸部を2条形成し、これにより目的とする成形型(以下、「第1bの成形型」という。)用の母材を得た。上記のV溝用凸部は、この母材に形成されている前記アライメントマーク転写部用の成形部と所定の位置関係になるようにして、かつ、母材の長手方向の一方の端部から他方の端部に達するようにして形成されている。また、これらのV溝用凸部は、最終的に得られた第1の成形型を利用して光素子固定用部材を得たときに、当該光素子固定用部材に光ファイバを固定するための深さ120μmのV溝が2本形成されるように設計されている。
【0133】
次いで、上記の母材においてアライメントマーク転写部用の成形部およびV溝用凸部が形成されている側の外表面全体に、実施例1(1)におけるのと全く同じ要領でAu,Pt,PdおよびRhからなる膜厚1500オングストロームの離型膜を成膜して、目的とする第1bの成形型を得た。当該第1bの成形型の転写成形面内には、アライメントマーク転写部とV溝用転写部とが形成されており、各アライメントマーク転写部の上面における表面最大粗さは100オングストロームである。また、第1bの成形型における転写成形面のうちで前記のアライメントマーク転写部およびV溝用転写部それぞれの形成箇所を除いた部分は実質的に平面となっており、アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面最大粗さは1000オングストロームである。
【0134】
この後、前述した第1aの成形型と上述した第1bの成形型とを、それぞれの成形型に形成されている転写成形面が同一方向を向くようにして固定枠によって一体化して、目的とする第1の成形型を得た。当該第1の成形型においては、第1aの成形型における転写成形面(ただし、アライメントマーク転写部を除く。)の方が第1bの成形型における転写成形面(ただし、アライメントマーク転写部およびV溝用転写部を除く。)よりも突出しており、かつ、第1bの成形型に形成されているアライメントマーク転写部は当該第1の成形型の長手方向の一方の端部側に位置している。第1の成形型は、平面視上、矩形を呈する。
【0135】
(2)第2の成形型の作製
WCを含有している超硬素材からなり、平面視上の形状が所定の大きさの矩形である平板状物を第2の成形型用の母材として用いて、実施例1(2)におけるのと全く同じ要領で第2の成形型を得た。
前述した第1の成形型と上述した第2の成形型とを組み合わせることにより、これら2つの成形型からなるサイドフリー型の成形型を得ることができる。
【0136】
(3)第3の成形型の作製
実施例1(3)におけるのと同様にして第3の成形型を得た。当該第3の成形型においても、母材の内側表面に設けられている離型膜の表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型および第2の成形型と上述した第3の成形型とを組み合わせることにより、上型(第1の成形型または第2の成形型),下型(第2の成形型または第1の成形型)および胴型(第3の成形型)の3つの成形型からなる一組の成形型を得ることができる。
【0137】
(4)プレス成形
上記第1の成形型と第2の成形型とによって一組の成形型を構成し、かつ、平面視上の形状が所定の大きさの矩形である無アルカリガラス板をプリフォームとして用いた以外は実施例1(4)におけるのと全く同じ要領でプレス成形を行って、平面視上の形状が矩形である光素子固定用部材を得た。
【0138】
図6に示すように、上記の光素子固定用部材30は、第1aの成形型によって形成された台座部31と、第1bの成形型によって形成された光ファイバ係合部32とを有している。台座部31は光ファイバ係合部より一段低くなっている。当該台座部31の上面における平面視上のほぼ中央には、第1aの成形型に形成されている第1のアライメントマーク転写部群によって形成された凹部からなる4つのアライメントマーク33a,33b,33c,33dと、第1aの成形型に形成されている第2のアライメントマーク転写部群によって形成された凹部からなる4つのアライメントマーク34a,34b,34c,34dとが形成されており、これらのアライメントマークの周辺は実質的に平面となっている。
【0139】
一方、光ファイバ係合部32には、第1bの成形型に形成されているV溝用転写部によって形成された2本のV溝34a,34bと、第1bの成形型に形成されているアライメントマーク転写部によって形成され凹部からなる2つのアライメントマーク35a,35bとが形成されている。前記のV溝34a,34bはそれぞれ光ファイバを固定するためのものであり、各V溝34a,34bの深さは120μmである。また、各アライメントマーク35a,35bは光素子固定用部材30の長手方向における一方の端部に形成されている。そして、V溝34a,34bおよびアライメントマーク35a,35bが形成されている側の光ファイバ係合部32の表面は、各V溝34a,34bおよび各アライメントマーク35a,35bを除いて実質的に平面となっている。
【0140】
アライメントマーク33a,33b,33c,33d(以下、これらのアライメントマークを「第1のアライメントマーク群」ということがある。)とV溝34aとは、平面視上の形状が所定の大きさの矩形である光素子36(フォトダイオードやレーザダイオード等;図6参照)の位置決めを前記第1のアライメントマーク群を利用して行って当該光学素子36を光素子固定用部材30上に固定し、かつ、V溝34aに光ファイバを固定したときに、光素子36と前記の光ファイバとが光接続するように形成されている。
【0141】
また、アライメントマーク34a,34b,34c,34d(以下、これらのアライメントマークを「第2のアライメントマーク群」ということがある。)とV溝34bとは、平面視上の形状が所定の大きさの矩形である光素子37(フォトダイオードやレーザダイオード等;図6参照)の位置決めを前記第2のアライメントマーク群を利用して行って当該光学素子36を光素子固定用部材30上に固定し、かつ、V溝34bに光ファイバを固定したときに、光素子37と前記の光ファイバとが光接続するように形成されている。
【0142】
そして、第1のアライメントマーク群を構成している各アライメントマーク33a,33b,33c,33dの底面における表面最大粗さが80オングストロームで、第2のアライメントマーク群を構成している各アライメントマーク34a,34b,34c,34dの底面における表面最大粗さも80オングストロームで、かつ、これらのアライメントマークの周辺部(ただし、台座部31の表面。)における表面最大粗さが800オングストロームであることから、各アライメントマーク33a,33b,33c,33d,34a,34b,34c,34dは容易に視認することができた。同様に、アライメントマーク35a,35bの底面における表面最大粗さが80オングストロームで、これらのアライメントマークの周辺(ただし、光ファイバ係合部32の表面。)における表面最大粗さが800オングストロームであることから、これらのアライメントマーク35a,35bも容易に視認することができた。
【0143】
また、上記第1の成形型,第2の成形型および第3の成形型によって一組の成形型を構成し、第1の成形型を上型として用い、第2の成形型を下型として用い、第3の成形型を胴型として用いた以外は上記と同様にしてプレス成形を行ったところ、アライメントマークを有する上記と同様の光素子固定用部材を得ることができた。
【0144】
実施例7
(1)方法IIによる第1の成形型の作製
まず、縦20.0mm,横10.0mm,厚さ3.0mm,表面最大粗さ200オングストロームのガラス状炭素からなる平板状物を型材料として用い、この型材料の片面に実施例4(1)におけるのと全く同じ要領で第1の転写部形成用平面および第2の転写部形成用平面を形成した。
【0145】
次に、アライメントマーク転写部の数を2とすると共にその平面視上の形状を十文字状とし、かつ、これらのアライメントマーク転写部の形成位置が前記第1の転写部形成用平面における2つの隅(これらの隅は、上記2つの転写部形成用平面まで形成した後の型材料の長手方向の一方の端部に位置している。)それぞれの近傍となるようにした以外は実施例3(1)におけるのと全く同じ要領で型材料(上記2つの転写部形成用平面まで形成した後のもの)をドライエッチングして、当該型材料にアライメントマーク転写部を形成した。
【0146】
また、上記第2の転写部形成用平面を実施例4(1)と同じ要領で研削加工して、短手方向の垂直断面形状が二等辺三角形の凸部からなるV溝用転写部を2条形成した。
上記のアライメントマーク転写部およびV溝用転写部を形成することにより、目的とする第1の成形型が得られた。
【0147】
当該第1の成形型は平面視上の形状が20.0×10.0mmの矩形である平板状のガラス状炭素からなり、前記のアライメントマーク転写部およびV溝用転写部が形成されている側の外表面全体が転写成形面となっている。上記のV溝用転写部は、上記のアライメントマーク転写部と所定の位置関係になるようにして、かつ、長手方向の一方の端部が第1の成形型における長手方向の一方の端部に達するようにして形成されている。また、これらのV溝用転写部は、成形型を利用して光素子固定用部材を得たときに当該光素子固定用部材に光ファイバを固定するための深さ120μmのV溝が2本形成されるように設計されている。
【0148】
各アライメントマーク転写部の上面における表面最大粗さは100オングストロームである。また、転写成形面のうちでアライメントマーク転写部およびV溝用転写部それぞれの形成箇所を除いた部分は実質的に平面となっており、アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面最大粗さは1000オングストロームである。
【0149】
(2)第2の成形型の作製
実施例3(2)におけるのと同じ要領で第2の成形型を得た。
前述した第1の成形型と上述した第2の成形型とを組み合わせることにより、これら2つの成形型からなるサイドフリー型の成形型を得ることができる。
【0150】
(3)第3の成形型の作製
実施例3(3)におけるのと同様にして第3の成形型を得た。当該第3の成形型においては内側表面が転写成形面として機能する。
前述した第1の成形型および第2の成形型と上述した第3の成形型とを組み合わせることにより、上型(第1の成形型または第2の成形型),下型(第2の成形型または第1の成形型)および胴型(第3の成形型)の3つの成形型からなる一組の成形型を得ることができる。
【0151】
(4)プレス成形
上記第1の成形型と第2の成形型とによって一組の成形型を構成した以外は実施例3(4)におけるのと同じ要領でプレス成形を行って、実施例4(4)で得た光素子固定用部材とほぼ同じ形状を有する光素子固定用部材を得た。
このようにして得られた光素子固定用部材においては、各アライメントマークの底面における表面最大粗さが80オングストロームで、これらのアライメントマークの周辺における表面最大粗さが800オングストロームであることから、前記の各アライメントマークを容易に視認することができた。
【0152】
また、上記第1の成形型,第2の成形型および第3の成形型によって一組の成形型を構成し、第1の成形型を上型として用い、第2の成形型を下型として用い、第3の成形型を胴型として用いた以外は上記と同様にしてプレス成形を行ったところ、アライメントマークを有する上記と同様の光素子固定用部材を得ることができた。
【0153】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の成形型を用いれば所望箇所にアライメントマークを有する光素子固定用部材をプレス成形によって得ることができる。
したがって、本発明によれば固定ないし実装しようとする光素子同士の光接続、または、光素子を固定ないし実装した後の光素子固定用部材間での光素子同士の光接続を短時間で行うことができる光素子固定用部材を大量に、かつ、安価に提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は実施例1において第1の成形型用の型材料にアライメントマーク転写部用の成形部を形成する過程の概略を示す断面図であり、図1(a)はドライエッチング用のレジストパターンの材料となるレジスト膜を形成した後の型材料の概略を示す断面図、図1(b)はレジストパターンを形成した後の型材料の概略を示す断面図、図1(c)はアライメントマーク転写部用の成形部を形成した後の型材料の概略を示す断面図である。
【図2】図2(a)は実施例1で作製した第1の成形型用の母材を当該母材においてアライメントマーク転写部用の成形部が形成されている側からみたときの概略を示す平面図であり、図2(b)は前記の母材の概略を示す断面図である。
【図3】図3(a)は実施例1で作製した第1の成形型を当該第1の成形型においてアライメントマーク転写部が形成されている側からみたときの概略を示す平面図であり、図2(b)は前記第1の成形型の概略を示す断面図である。
【図4】図4は実施例1で作製した光素子固定用部材を当該光素子固定用部材においてアライメントマークが形成されている側からみたときの概略を示す平面図である。
【図5】図5は実施例4で作製した光素子固定用部材を当該光素子固定用部材においてアライメントマークが形成されている側からみたときの概略を示す平面図である。
【図6】図6は実施例6で作製した光素子固定用部材の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…型材料、 5…母材、 6…アライメントマーク転写部用の成形部、 7…離型膜、 8…アライメントマーク転写部、 10a…転写成形面、 10…第1の成形型、 15,20,30…光素子固定用部材、 16,21a,21b,33a,33b,33c,33d,34a,34b,34c,34d,35a,35b…アライメントマーク。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold, a manufacturing method thereof, and a molded product manufactured using the mold, and in particular, a microlens, a polarizing plate, a diffraction grating, and the like used for transmitting and receiving and relaying light. Optical elements such as wave plates, filters, optical amplifiers, optical waveguides, optical fibers, light emitting elements such as semiconductor lasers and light emitting diodes, and light receiving elements such as photodiodes (hereinafter these elements are collectively referred to as “optical elements”) .) Is fixed or mounted (hereinafter, this substrate is referred to as “optical element fixing member”) as a forming die for obtaining by press molding, a manufacturing method thereof, and the above-described forming die. The present invention relates to a molded article (optical element fixing member) manufactured using
[0002]
[Prior art]
In order to perform transmission / reception and relay of light, optical elements are optically connected to each other (hereinafter, “optical connection” is referred to as “optical connection”). It is necessary to fix or mount at a predetermined position of the member for use with high accuracy. Further, it is necessary to align the optical element fixing members on which the optical elements are fixed or mounted with high accuracy so that the predetermined optical elements fixed or mounted on the respective members are optically connected to each other. .
[0003]
For example, a silica-based single mode optical fiber used for long-distance optical communication includes a core portion having an outer diameter of about 10 μm and a cladding portion having an outer diameter of 125 μm covering the core portion. When optically connecting fibers, the connection loss due to the optical axis shift at the optical connection portion is reduced (for example, 0.1 dB or less), and the optical axis shift amount is within about ± 1 μm. Accuracy is required.
[0004]
Conventionally, the above-described optical element fixing member has been produced by molding a desired material into a predetermined shape by machining or press molding, and optical connection between optical elements on the optical element fixing member or an optical element Optical connection between the optical element fixing members after fixing or mounting the optical element is performed by active alignment using a precision stage. For example, when optical fibers are optically connected by active alignment, the light emitted from one optical fiber is incident on the other optical fiber, and the precision stage is driven over a wide range so that the amount of incident light is maximized. Align both.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to optically connect the optical elements by active alignment, the precision stage must be driven over a wide range as described above, which requires a long time. Further, in order to automate, the structure of the apparatus must be complicated, and it is difficult to obtain an apparatus capable of active alignment with a desired accuracy.
[0006]
An object of the present invention is to perform optical connection between optical elements to be fixed or mounted, or optical connection between optical elements between optical element fixing members after the optical element is fixed or mounted. Mold capable of obtaining an optical element fixing member capable of being deformed by press molding and method for producing the same The law It is to provide.
[0007]
The molding die of the present invention that achieves the above object is a molding die that has a transfer molding surface of a predetermined shape and is used for press molding a molding material onto an optical element fixing member, and the transfer molding surface described above Inside, an alignment mark transfer part is provided to obtain a press-molded product having an alignment mark. The surface roughness at the alignment mark transfer portion is different from the surface roughness at the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion. It is characterized by this.
[0008]
On the other hand, the manufacturing method of the molding die of the present invention that achieves the above object manufactures a molding die having a transfer molding surface of a predetermined shape and used for press molding a molding material to an optical element fixing member. In this case, an alignment mark transfer portion for obtaining an optical element fixing member having an alignment mark is formed in the transfer molding surface of the mold. In addition, the surface roughness of the alignment mark transfer portion is different from the surface roughness of the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion. As described above, a mold part for the alignment mark transfer part is formed on the mold material of the mold by dry etching, and then the mold part is covered, and the surface of the release film is The release film is formed so as to be a transfer molding surface of the above, and an alignment mark transfer portion comprising the molding portion and a release film covering the surface of the molding portion is provided. This is characterized in that a mold having a release film surface as a transfer molding surface is obtained (this method is hereinafter referred to as “Method I”).
[0009]
Another method of manufacturing the mold of the present invention that achieves the above object is to provide a mold having a transfer molding surface of a predetermined shape and used for press-molding a molding material onto an optical element fixing member. In manufacturing, an alignment mark transfer portion for obtaining an optical element fixing member having an alignment mark is located in the transfer molding surface of the mold. In addition, the surface roughness of the alignment mark transfer portion is different from the surface roughness of the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion. Thus, the alignment mark transfer portion is formed on the mold material of the mold by dry etching (hereinafter, this method is referred to as “Method II”).
[0010]
And above Obtained by the mold of the present invention The optical element fixing member is a press-molded product in which an alignment mark for determining a positional relationship with another member is integrally formed, and the surface roughness of the alignment mark and the surface roughness around the alignment mark are Different Rumo It is.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
First, the molding die of the present invention will be described. This molding die has a transfer molding surface having a predetermined shape as described above, and is a molding used for press molding a molding material into an optical element fixing member having a predetermined shape. It is a type.
Since the optical element fixing member can be formed of glass, resin or the like, the mold material of the above-described mold depends on the material of the optical element fixing member to be obtained, in other words, press molding temperature or press molding. It can be appropriately changed according to the pressure or the like.
[0012]
In order to obtain an optical element fixing member by press molding with a small variation in dimensional accuracy and shape accuracy with respect to temperature changes in the surrounding environment and a small thermal expansion difference from the optical element to be fixed or mounted, It is preferable that the optical element fixing member is made of glass. 2 , B 2 O 3 Further, it is preferable to form the glass with glass containing ZnO as a glass component. Specific examples of such glass include the following (1) to (4).
[0013]
(1) SiO as glass component 2 1-30 wt%, B 2 O 3 15 to 40 wt%, ZnO 40 to 60 wt% (excluding 40 wt%), MgO 0 to 15 wt%, CaO 0 to 10 wt%, SrO 0 to 10 wt%, BaO 0 to 10 wt% , PbO 0-20 wt%, Al 2 O 3 Of 0 to 10 wt% (excluding 0 wt%), and the total amount of ZnO, MgO, CaO, SrO, BaO and PbO is 40 to 60 wt% (excluding 40 wt%), and the glass. Glass whose total amount of components is 75 wt% or more (hereinafter, this glass is referred to as “first glass”).
[0014]
(2) GeO is added to the first glass. 2 0 to 10 wt% (however, SiO 2 And GeO 2 And the total amount is 3-30 wt%), La 2 O 3 0 to 20 wt%, Y 2 O 3 0-10 wt%, Gd 2 O 3 0-10 wt% (however, La 2 O 3 , Y 2 O 3 And Gd 2 O 3 The total amount of Nb is 0-20 wt%), Nb 2 O 5 0 to 10 wt%, Ta 2 O 5 0-10 wt% (however, Nb 2 O 5 And Ta 2 O 5 And the total amount is 0-10 wt%), ZrO 2 0 to 5 wt%, TiO 2 In which 0 to 3 wt% is contained (hereinafter, this glass is referred to as “second glass”).
[0015]
(3) For the purpose of improving the defoaming and coloring of the first glass or the second glass, As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO, SnO 2 A glass to which one or more of these are added (hereinafter, this glass is referred to as “third glass”).
(4) In any one of the first glass to the third glass, F, Bi within a range not deteriorating the characteristics of the glass. 2 O 3 , Yb 2 O 3 , WO 3 , Na 2 O, K 2 Glass added with O or the like.
[0016]
As a mold material for obtaining a glass optical element fixing member by press molding, a cemented carbide material containing tungsten carbide (WC), titanium nitride (TiN), titanium carbide (TiC) or oxidation Aluminum (Al 2 O 3 ) Containing cermet, silicon carbide (SiC), glassy carbon, etc. are preferable, and the cermet is TiN, TiC or Al. 2 O 3 Is preferably about 90 wt% or more.
[0017]
However, when trying to obtain a molding die for manufacturing a glass optical element fixing member using the above-mentioned cemented carbide material or cermet mold material, the molding die and the molding material ( In order to prevent the glass) from fusing, a predetermined surface of the mold material after processing into a desired shape (hereinafter, this mold material is referred to as “base material”) is covered with a release film, It is preferable that the surface of the release film is a transfer molding surface.
[0018]
As the above release film, those having various compositions are used depending on the material of the base material, the material of the molding material, etc., but the release film is used to prevent fusion between the molding material made of glass and the molding die. As the mold film, for example, a film containing at least one component selected from the group consisting of Pt, Au, Ir, Pd and Rh, or a film made of i-carbon can be used. When it is intended to obtain a mold for manufacturing a glass optical element fixing member using a mold material made of SiC or glassy carbon, the release film may be provided or provided. It does not have to be.
[0019]
In the molding die of the present invention, an alignment mark transfer portion for obtaining a press-molded product having an alignment mark is provided in the transfer molding surface. The shape of the transfer molding surface excluding the alignment mark transfer portion is appropriately selected according to the use of the optical element fixing member to be obtained by using the molding die. For example, one plane and the boundary portion are stepped. Two or more planes, a plane (the one plane or the two or more planes) and a shape, a plane (the one plane or the two or more planes) combined with a predetermined-shaped recess The shape may be a shape in which convex portions having a predetermined shape are combined, a shape in which a flat surface (the one flat surface or the two or more flat surfaces), a convex portion having a predetermined shape, and a concave portion having a predetermined shape are combined.
[0020]
On the other hand, the shape of the alignment mark transfer portion in plan view is appropriately selected according to the shape of the alignment mark to be formed on the optical element fixing member. In addition, the number of alignment mark transfer portions provided in one transfer molding surface and the formation location thereof are used for the optical element fixing member to be obtained by using the molding die, and the optical element fixing member. Depending on the shape and number of optical elements to be fixed or mounted, or the use of alignment marks on the optical element fixing member, etc., are appropriately selected.
[0021]
The alignment mark transfer part may consist of a convex part or a concave part. However, when an optical element fixing member for fixing or mounting an optical element at a high density is to be obtained, the optical element is also fixed or mounted on an alignment mark formed on the optical element fixing member. Therefore, the alignment mark is formed by a recess so that the optical element can be fixed and mounted stably and easily so as to cover part or all of the alignment mark. It is preferable. In addition, there is a case where a desired member is placed on the optical element fixing member for the purpose of more firmly fixing the optical element fixed or mounted on the optical element fixing member. If the alignment mark formed on the optical element fixing member is formed by the recess, the member can be mounted stably and easily.
[0022]
Therefore, in the case of obtaining an optical element fixing member for fixing or mounting an optical element at a high density or an optical element fixing member on which a member other than the optical element is placed, It is preferable that the alignment mark transfer portion in the mold is formed by a convex portion.
[0023]
A plurality of optical elements are usually fixed or mounted on the optical element fixing member, and in order to optically connect these optical elements on the optical element fixing member only by mechanical positioning of the optical elements, At least two-dimensional alignment is required. In addition, in a case where predetermined optical elements fixed or mounted on the respective optical element fixing members are optically connected to each other only by mechanical positioning of the optical element fixing members on which the optical elements are fixed or mounted. However, alignment in at least a two-dimensional direction is necessary.
[0024]
Therefore, the shape of the alignment mark transfer portion in plan view has two or more straight portions such as L shape, cross shape, triangular frame, rectangular frame shape, and these straight portions form a predetermined angle with each other. It is preferable that it is a shape. The alignment mark formed by the alignment mark transfer portion having the shape has two or more straight portions, and these straight portions have a shape that forms a predetermined angle with each other. An optical element fixing member in which the fixing members can be easily aligned in the two-dimensional direction can be obtained.
[0025]
If the mold has a release film, the alignment mark transfer section is formed with a mold film (formed on the base material) that is covered with the release film and becomes the alignment mark transfer section. Hereinafter, this molded part is simply referred to as “molded part”) and a release film covering the molded part, or is formed on the release film itself. Further, when the mold does not have a release film, it is formed on the mold material itself.
[0026]
The formation of the molding part on the mold material and the formation of the alignment mark transfer part on the mold material itself can also be performed by a method such as machining or etching. However, in the machining process, the linear protrusions intersect each other. Since the tip of the cutting tool does not enter the portion to be formed, the alignment mark transfer portion or the molding portion having such an intersection cannot be formed precisely. In addition, when trying to obtain a mold having a step (excluding the step between the alignment mark transfer portion and its surroundings) in the transfer molding surface, the vicinity of the step in the region on the lower stage divided by the step Since the tip of a cutting tool for machining cannot be inserted into the hole, the region in which the alignment mark transfer portion or the molding portion can be formed by machining is limited. Further, it is difficult to form a highly accurate alignment mark transfer portion or the above-described molded portion by wet etching on a mold material made of the above-mentioned carbide material, cermet, SiC, glassy carbon, or the like.
[0027]
Therefore, the molding part formed on the mold material and the alignment mark transfer part formed on the mold material itself, particularly two or more linear parts, and these linear parts have a predetermined angle with respect to each other. It is particularly preferable that the formed part or the alignment mark transfer part formed is formed by dry etching. According to dry etching, a molded portion or alignment mark transfer portion having a desired shape can be formed at a desired location with high accuracy.
[0028]
In order to obtain an optical element fixing member that can easily identify the alignment mark visually or by an image recognition device, it is preferable to make the surface roughness in the alignment mark different from the surface roughness in the periphery of the alignment mark. Also for the mold, it is preferable that the surface roughness at the alignment mark transfer portion and the surface roughness at the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion be different. Even if transparent glass is used as the molding material, for example, if a molding die in which the maximum surface roughness in the alignment mark transfer portion and the maximum surface roughness in the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion are different by about 200 angstroms or more is used. The optical element fixing member capable of easily identifying the alignment mark by visual observation or an image recognition device can be obtained by press molding.
[0029]
Since the molding die of the present invention described above has the alignment mark transfer portion described above, the molding die of the present invention is combined with each other, or the molding die of the present invention and the conventional molding die are combined. A set of molds necessary for press molding (including an upper mold and a lower mold, or an upper mold, a lower mold, and a body mold, including those in which the lower mold or the upper mold is a flat plate) The optical element fixing member having the alignment mark can be obtained by performing press molding of the molding material using the set of molds. At this time, the mold materials of the molds constituting the set of molds may be the same material or different. Further, each of the forming dies constituting the set of forming dies may or may not have a release film.
[0030]
The overall shape of the optical element fixing member varies depending on its application, such as a flat plate shape or a plate shape having one or more steps, so that an optical element fixing member having a desired shape can be obtained. The shape of each mold (the shape of the transfer molding surface in each mold) constituting the set of molds is appropriately selected.
[0031]
Since a predetermined alignment mark is formed on the optical element fixing member obtained by press molding using the molding die of the present invention, a plurality of optical elements are to be fixed or mounted on the optical element fixing member. By positioning the optical elements by using the alignment marks, it is possible to optically connect the optical elements only by the positioning or to optically connect the optical elements by the positioning. become. Therefore, even if optical connection with higher accuracy is performed by active alignment thereafter, the optical connection work can be performed in a short time. Similarly, even when optical elements are optically connected between optical element fixing members after the optical elements are fixed or mounted, the alignment marks formed on the respective optical element fixing members are used. By positioning these optical element fixing members, the time required for the optical connection can be shortened.
[0032]
That is, by using the above-mentioned optical element fixing member, optical connection between the optical elements to be fixed or mounted, or between the optical elements between the optical element fixing members after fixing or mounting the optical element Compared to the case where optical connection is performed only by active alignment, it is possible to perform the connection in a short time. It is also easy to automate these optical connections.
The molding die of the present invention capable of obtaining the optical element fixing member having the above-described advantages can be manufactured by, for example, the method I or method II of the present invention described below.
[0033]
As described above, the method I of the present invention has a transfer molding surface having a predetermined shape, and has an alignment mark for manufacturing a molding die used for press molding a molding material onto an optical element fixing member. The molding part for the alignment mark transfer part is formed by dry etching on the mold material of the mold so that the alignment mark transfer part for obtaining the optical element fixing member is formed in the transfer molding surface of the mold. And then forming the release film so as to cover the molding part and the surface of the release film to be the transfer molding surface. It has an alignment mark transfer part composed of a release film covering the surface of the shape part, and obtains a mold in which the surface of the release film is a transfer molding surface. is there.
[0034]
In Method I, a predetermined surface of a mold material (base material) that has been processed into a desired shape is covered with a release film, and the surface of the release film is transferred onto a transfer molding surface (the alignment mark is transferred within the transfer molding surface). When forming a mold for obtaining a glass press-molded product (optical element fixing member) by Method I, the method is used to obtain a mold that is formed by the method I. Is preferably made of a cemented carbide or cermet (as already described in the description of the mold of the present invention) as the mold material of the mold. Of course, even in this case, a mold material made of SiC or glassy carbon can be used.
[0035]
When forming the molding part for the alignment mark transfer part on the mold material by dry etching, at least a portion of the surface of the mold material where the molding part is to be formed is processed in advance to a plane, and then the plane It is preferable to provide a resist pattern of a desired shape on the top and perform dry etching using this resist pattern as a mask.
[0036]
As already described in the description of the molding die of the present invention, the shape, number, formation position, etc. of the alignment mark transfer portion in plan view are obtained using the molding die. Therefore, the shape, number, formation location, etc. of the molded part in plan view are also used for the optical element fixing member to be obtained using the molding die. It is selected as appropriate.
[0037]
Further, as already described in the description of the molding die of the present invention, the shape of the transfer molding surface other than the alignment mark transfer portion (hereinafter, this portion is referred to as “peripheral portion”) Since it is appropriately selected according to the use of the optical element fixing member to be obtained by using the molding die, the surface of the mold material at the location that is the base of the release film forming the peripheral portion is The shape is also appropriately selected according to the use of the optical element fixing member to be obtained using the molding die.
[0038]
Therefore, in obtaining the mold by the method I, before forming the release film, in addition to previously forming the molding part for the alignment mark transfer part by dry etching, A base material of a predetermined shape is also obtained in advance by processing the portion serving as the base of the part into a desired shape. The formation of the molding part by dry etching and the molding of the portion that becomes the base of the peripheral part in the mold material surface may be performed simultaneously or separately. According to the shape of the mold material surface, the portion that becomes the base of the peripheral portion may be formed by a method such as dry etching or machining, or a method using dry etching and machining in combination. it can.
[0039]
It is preferable to form the alignment mark transfer portion with as high accuracy as possible. For this purpose, it is preferable to form the molding portion for the alignment mark transfer portion with as high accuracy as possible. And in order to form the said shaping | molding part as highly accurately as possible, the dry etching conditions are suitably selected according to the material of the type | mold material. When the mold material is composed of the above-mentioned carbide material or cermet, the etching gas for dry etching is a rare gas (Ar gas or the like), a fluorocarbon-based single gas (CF 4 Gas) and chlorine-based simple gas (Cl 2 It is preferable to use one or more selected from the group consisting of gas and the like. In addition, when the mold material is made of SiC or glassy carbon, the above rare gas, the fluorocarbon-based single gas, or the chlorine-based single gas is used as an etching gas for dry etching. Is preferred.
[0040]
As the mold release film that is formed on the base material so as to cover the molding part formed by the dry etching described above and whose surface becomes the transfer molding surface, the description of the molding die of the present invention is given. As described above, materials having various compositions are used according to the material of the base material, the material of the molding material, and the like. The release film for preventing fusion between the mold and the molding material made of glass contains, for example, at least one component selected from the group consisting of Pt, Au, Ir, Pd and Rh. Or a film made of i-carbon can be used. These release films can be formed by a method such as sputtering, ion plating, or CVD.
[0041]
In order to obtain an optical element fixing member that can easily identify the alignment mark visually or by an image recognition device, as described above in the description of the molding die of the present invention, the surface in the alignment mark transfer portion Although it is preferable to make the roughness different from the surface roughness on the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion, in the mold manufactured by Method I, the surface of the release film is transferred as described above. It is a molding surface. The surface roughness of the release film varies depending on the film formation conditions of the release film, the surface roughness on the surface of the mold material underlying the release film, the film thickness of the release film, and the like.
[0042]
Therefore, in the case where a mold having different surface roughness at the alignment mark transfer portion and the surface roughness at the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion (the peripheral portion) is to be obtained by Method I, a release film is used. The film forming conditions, the surface roughness on the surface of the mold material underlying the release film, the film thickness of the release film, etc. are appropriately selected. However, it is practically preferable that the thickness of the release film is at least approximately 0.03 μm or more.
[0043]
In the method I of the present invention described above, since the molding part for the alignment mark transfer part is formed by dry etching, even when the mold material is composed of a carbide material, cermet, silicon carbide (SiC), glassy carbon, etc. As already described in the description of the molding die of the present invention, a molding part (molding part for the alignment mark transfer part) that is more precise and accurate than machining or wet etching is formed at a desired location. be able to. In the molding die manufactured by the method I, the surface of the release film formed so as to cover the molding part is a transfer molding surface, so that the optical element having a highly accurate alignment mark A mold capable of obtaining a fixing member is obtained.
[0044]
Next, the method II of the present invention will be described.
As described above, the method II of the present invention has a transfer molding surface having a predetermined shape, and has an alignment mark for manufacturing a molding die used for press molding a molding material onto an optical element fixing member. The alignment mark transfer portion is formed on the mold material of the mold by dry etching so that the alignment mark transfer portion for obtaining the optical element fixing member is positioned within the transfer molding surface of the mold. It is characterized by this.
[0045]
Method II is a method for obtaining an intended mold by forming an alignment mark transfer portion on the mold material itself. Therefore, a mold for obtaining a glass press-molded product (optical element fixing member) by Method II is provided. In the case of manufacturing, it is preferable to use a material made of SiC or glassy carbon as the mold material of the mold. Of course, a mold material made of the above-mentioned carbide material or cermet can also be used.
[0046]
The formation of the alignment mark transfer portion on the mold material itself by dry etching is performed by processing at least a portion of the surface of the mold material where the alignment mark transfer portion is to be formed into a flat surface, and then forming a resist having a desired shape on the flat surface. It can be performed by providing a pattern and performing dry etching using this resist pattern as a mask.
[0047]
As described above, the alignment mark transfer portion may be formed so that the alignment mark transfer portion is positioned within the transfer molding surface of the mold, and has already been described in the description of the mold of the present invention. As described above, the shape, number, formation location of the alignment mark transfer portion, the shape of the transfer molding surface other than the alignment mark transfer portion, and the like of the optical element fixing member to be obtained using the forming die are as follows. It is appropriately selected according to the use and the like.
[0048]
Therefore, the formation of the alignment mark transfer portion by dry etching and the formation of the transfer molding surface other than the alignment mark transfer portion may be performed simultaneously or separately. Formation of the transfer molding surface other than the alignment mark transfer portion can be performed by a method such as dry etching or machining, or a method using dry etching and machining in combination, depending on the shape.
The alignment mark transfer portion is preferably formed with as high accuracy as possible. For this purpose, the etching conditions are appropriately selected according to the material of the mold material.
[0049]
In order to obtain an optical element fixing member that can easily identify the alignment mark visually or by an image recognition device, as described above in the description of the molding die of the present invention, the surface in the alignment mark transfer portion Since it is preferable to make the roughness different from the surface roughness on the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion, the dry etching conditions and the mold for forming the alignment mark transfer portion are obtained so that such a mold can be obtained. The surface roughness of at least the portion of the mold material surface where the alignment mark transfer portion is to be formed is adjusted in advance in consideration of the material, the formation method of the transfer molding surface other than the alignment mark transfer portion, and the like. It is preferable.
[0050]
In the method II of the present invention described above, the alignment mark is formed by dry etching. Therefore, even when the mold material is made of carbide material, cermet, silicon carbide (SiC), glassy carbon, etc., As already described in the description, the alignment mark can be formed at a desired location with higher precision and higher precision than machining or wet etching. Therefore, a mold capable of obtaining an optical element fixing member having a highly accurate alignment mark is obtained.
[0051]
Next, the present invention Obtained by mold The optical element fixing member will be described.
Of the present invention Obtained by mold As described above, the optical element fixing member is a press-molded product in which an alignment mark for determining the positional relationship with other members is integrally formed. The surface roughness of the alignment mark and the periphery of the alignment mark The surface roughness is different Rumo It is.
[0052]
The shape of the alignment mark in a plan view can be appropriately selected according to its use or the like, and the number of the alignment marks and the place where the alignment mark is formed can be used for the optical element fixing member or the optical element fixing member. Depending on the shape and number of optical elements to be fixed or mounted, or the use of alignment marks in the optical element fixing member, etc., are appropriately selected. In addition, the alignment mark may be formed of a convex portion or a concave portion, but as already described in the description of the molding die of the present invention, the optical element is fixed or mounted at a high density. In order to obtain an optical element fixing member for mounting an optical element, or an optical element fixing member on which a member other than the optical element is placed, an alignment mark including a concave portion is preferable.
[0053]
In the plan view of the alignment mark, optical connection between optical elements to be fixed or mounted, or optical connection between optical elements between the optical element fixing members after fixing or mounting the optical elements is performed. The shape preferably has two or more straight portions such as an L shape, a cross shape, a triangular frame, and a rectangular frame shape, and these straight portions form a predetermined angle with each other.
[0054]
The value of the surface roughness of the alignment mark is not particularly limited. However, in order to easily identify the alignment mark visually or by an image recognition device, the surface maximum roughness of the alignment mark and the surface maximum around the alignment mark are determined. It is preferable to make the roughness different by approximately 200 angstroms or more.
[0055]
Of the present invention having the above alignment mark Obtained by mold The optical element fixing member is made of an inorganic material or an organic material that can be press-molded, such as glass and resin. In order to obtain an optical element fixing member that has small variations in dimensional accuracy and shape accuracy with respect to temperature changes in the surrounding environment and that has a small difference in thermal expansion from the optical element to be fixed or mounted, the molding of the present invention is performed. As already described in the description of the mold, the optical element fixing member is preferably formed of glass. In addition, the present invention Obtained by mold When the optical element fixing member is a transparent body, the alignment mark formed on the optical element fixing member can be identified from various directions. For example, the following advantages (A) to (B) can be obtained.
[0056]
(A) Covering the alignment mark while identifying the alignment mark from the side surface and back surface of the optical element fixing member (meaning the surface opposite to the surface on which the optical element is to be fixed or mounted; the same applies hereinafter). Thus, it becomes possible to fix or mount the opaque optical element, in other words, to use the alignment mark as a part of the region for fixing or mounting the opaque optical element. It becomes easy to fix or mount to the density.
[0057]
(B) Since the optical element and the member for fixing the optical element more firmly are fixed or mounted on the optical element fixing member, the alignment mark can be identified from the side surface or the rear surface. Even if the element or the above-mentioned member is an opaque body, desired optical elements can be connected between the optical element fixing member and another optical element fixing member (after the optical element is fixed or mounted). When optically connecting the optical elements, alignment marks formed on each optical element fixing member can be used.
[0058]
Of the present invention described above. Obtained by mold Since the optical element fixing member has the above-described alignment mark, when a plurality of optical elements are to be fixed or mounted on the optical element fixing member, the positioning of these optical elements is determined by the alignment mark. By using this, it becomes possible to optically connect the optical elements only by the positioning, or to optically connect the optical elements by the positioning. Therefore, even if optical connection with higher accuracy is performed by active alignment thereafter, the optical connection operation can be performed in a short time. Similarly, even when optical elements are optically connected between optical element fixing members after the optical elements are fixed or mounted, the alignment marks formed on the respective optical element fixing members are used. By positioning these optical element fixing members, the time required for the optical connection can be shortened.
[0059]
That is, the present invention Obtained by mold By using the optical element fixing member, optical connection between the optical elements to be fixed or mounted, or optical connection between the optical elements between the optical element fixing members after fixing or mounting the optical element, These optical connections can be made in a shorter time compared to the case where only the active alignment is used. It is also easy to automate these optical connections. Furthermore, the present invention Obtained by mold Since the optical element fixing member can be obtained by press molding, which will be described later, it can be manufactured in large quantities and at low cost.
[0060]
In the present invention, Obtained by mold The overall shape of the optical element fixing member can be appropriately selected depending on the application and the like, such as a flat plate shape or a plate shape having one or a plurality of steps (excluding steps between the alignment mark and its surroundings).
[0061]
Of the present invention having the advantages described above. Obtained by mold The optical element fixing member is a molding die exemplified as one of the preferred molding die of the present invention described above, that is, the surface roughness on the alignment mark transfer portion and the surface on the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion. A combination of a mold having a different roughness and another mold (the mold of the present invention or the conventional mold) and a set of molds (consisting of an upper mold and a lower mold, or an upper mold and a lower mold) And a body mold, etc., including those in which the lower mold or the upper mold is a flat plate), and can be manufactured by press molding using the set of molds.
[0062]
In press molding, it is preferable to use a molding material (preform) in which the shape in plan view is approximated to the shape in plan view of the optical element fixing member. As the molding material, a material made of a desired inorganic material or organic material capable of press molding, such as glass and resin, is used. As described above, in order to obtain an optical element fixing member that has small variations in dimensional accuracy and shape accuracy with respect to temperature changes in the surrounding environment and that has a small difference in thermal expansion from the optical element to be fixed or mounted. Glass is preferably used as the molding material. Examples of the glass from which a press-molded product can be obtained and from which the optical element fixing member having the above characteristics can be obtained include those exemplified in the description of the molding die of the present invention.
[0063]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
(1) Production of first mold by method I
First, a mold material made of a carbide material containing WC was prepared. The mold material has a flat plate shape having a length of 20.0 mm, a width of 10.0 mm, a thickness of 2.0 mm, and a maximum surface roughness of 100 angstroms. Next, a positive photoresist (AZ1350 manufactured by Hoechst Co.) is applied to one side of the mold material by spin coating, and a film thickness of 2. on the one side of the mold material 1 is applied as shown in FIG. A resist film 2 having a thickness of 0 μm was formed.
[0064]
Next, a photomask having a predetermined shape on the resist film 2, that is, a cross-shaped light shield made of a Cr film having a line width of 3.0 μm at the four corners of an ultraviolet transmissive substrate having a rectangular shape in plan view of 20 × 10 mm. A photomask provided with a portion (total length: 10 μm, total width: 10 μm) was brought into close contact so that the light shielding portion was positioned on the resist film 2 side. Then, the resist film 2 is irradiated with ultraviolet rays from the photomask side (the irradiation amount is 25 mW / cm). 2 The resist film 2 was exposed to light, and the exposed resist film 2 was developed by immersing it in a predetermined developer (AZ Developer solution manufactured by Hoechst) for 90 seconds.
[0065]
The exposed portion of the resist film 2 was dissolved and removed by the above development, and as shown in FIG. 1B, the unexposed portion (the light shielding portion formed on the photomask blocked the ultraviolet rays). A cross-shaped resist pattern 3 composed of a portion is formed at each of the four corners of one side of the mold material 1. Each of the resist patterns 3 in a plan view has a cross shape with a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm, and the film thickness is 2.0 μm.
[0066]
After each resist pattern 3 was post-baked at 120 ° C. for 60 minutes, one side of the mold material 1 was dry-etched for 1 minute using these resist patterns 3 as a mask. This dry etching is performed using an inductive discharge type reactive etching apparatus, and the etching gas is Cl. 2 Gas was used. Etching conditions are coil bias 600 W, substrate bias 300 W, etching gas (Cl 2 Gas) The flow rate was 20.0 sccm, and the pressure was 5.0 mTorr.
[0067]
By dry etching under the above conditions, each resist pattern 3 was etched at an etching rate of 0.14 μm / min, and the film thickness was reduced to 1.86 μm (hereinafter, the resist pattern 3 after dry etching is referred to as “resist pattern”). 4 ”(see FIG. 1C). Further, the surface of the mold material 1 on the side where the resist pattern 3 was provided was etched at an etching rate of 0.03 μm / min except for the portion protected by the resist pattern 3 (resist pattern 4). As a result, as shown in FIG. 1 (c), each of the four corners on one side of the mold material 1 after dry etching (hereinafter referred to as "base material 5") has a shape in plan view. Is a cross-shaped projection 6 having a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm and a height of 0.03 μm. These convex portions 6 are used as molding portions for an alignment mark transfer portion, which will be described later, and are hereinafter referred to as “alignment mark transfer portion molding portion 6”.
[0068]
Thereafter, the resist pattern 4 was stripped using a predetermined stripping solution to obtain a target first mold base material 5. As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), molding parts 6 for alignment mark transfer parts are formed at the four corners of one side of the base material 5, and the upper surface (see FIG. (The same applies to the following examples.) The maximum surface roughness in 6a is 100 Å. Further, the surface 5a of the base material 5 on the side where these molded parts 6 are formed (excluding the place where the molded part 6 is formed) is substantially flat, and the maximum surface roughness of the surface 5a is 1000. Angstrom.
[0069]
Next, on the entire outer surface of the base material 5 on the side where the molding portion 6 for the alignment mark transfer portion is formed, a film thickness of 1500 angstroms (including Au, Pt, Pd, and Rh) using an RF sputtering apparatus ( A release film having a film thickness on the surface 5a of the base material 5 or the upper surface 6a of the molding portion 6 was formed. At this time, sputtering was performed with an atmospheric gas (Ar gas) flow rate of 20.0 sccm, an atmospheric pressure of 1.0 Pa, and an RF bias of 300 W.
[0070]
By forming the film up to the above release film, the intended first mold was obtained. As shown in FIGS. 3A and 3B, the first mold 10 includes the above-described base material 5 and the side on which the base material 5 is formed with the molding portion 6 for the alignment mark transfer portion. The release film 7 is formed on the entire outer surface of the first mold 10. In the first mold 10, the surface of the release film 7 serves as a transfer molding surface 10 a. And in this transfer molding surface 10a, four alignment mark transfers constituted by the molding part 6 for the alignment mark transfer part and the part of the release film 7 covering the outer surface of the molding part 6 Part 8 is formed.
[0071]
The top surface roughness of each alignment mark transfer portion 8 (upper surface in FIG. 3B; the same applies to the following embodiments) 8a is 100 angstroms. Further, a portion (peripheral portion) of the transfer molding surface 10a excluding the portion where the alignment mark transfer portion 8 is formed is substantially flat, and the maximum surface roughness of the portion (peripheral portion) is 1000 angstroms. is there.
[0072]
(2) Production of second mold
First, as a base material for the second mold, a flat plate made of a carbide material containing WC and having a length of 20 mm, a width of 10 mm, a thickness of 2.0 mm, and a maximum surface roughness of 100 angstroms was prepared. Next, a release film having a thickness of 1500 angstroms made of Au, Pt, Pd and Rh was formed on one surface of the base material by sputtering under the same conditions as those for obtaining the first mold. By forming this release film, a target second mold was obtained.
In the second mold, the surface of the release film provided on one side of the base material functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold described above and the second mold described above, a side-free mold composed of these two molds can be obtained.
[0073]
(3) Production of third mold
After cutting and polishing a block made of a cemented carbide containing WC into a cylindrical body of a predetermined size to obtain a base material, the first mold is placed on the inner surface of the base material. A release film having a thickness of 1500 angstroms made of Au, Pt, Pd, and Rh was formed by sputtering under the same conditions as in the case of obtaining the desired third mold. The third mold has an internal dimension that allows the first mold and the second mold to be inserted under a predetermined clearance. In this mold, The surface of the release film provided on the inner surface functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold and the second mold described above with the third mold described above, an upper mold (first mold or second mold), a lower mold (second mold) A set of molds composed of three molds, that is, a mold or a first mold) and a body mold (third mold) can be obtained.
[0074]
(4) Press molding
First, a set of molding dies is constituted by the first molding die produced in (1) and the second molding die produced in (2), and the transfer molding surface of the first molding die is the bottom surface. The second mold was fixed to the lower mold holder of the press molding machine so that the transfer molding surface was the upper surface. Then, a preform made of 20.0 × 10.0 × 2.0 mm blue glass is placed on the lower mold (second mold), and the upper mold (first mold) temperature is 660 ° C. in vacuum. Lower mold (second mold) temperature 630 ° C, press pressure 170kg / cm 2 Then, press molding was performed under the condition of a press time of 120 seconds to obtain a plate-shaped optical element fixing member having a rectangular shape of 20.5 × 10.3 mm in plan view.
[0075]
As shown in FIG. 4, each of the four corners on one side of the optical element fixing member 15 has a cross shape of 10 μm in total length, 10 μm in overall width, and 3.0 μm in line width, and a depth of 0.03 μm. The alignment mark 16 is formed of a concave portion, and the maximum surface roughness of the bottom surface 16a of each alignment mark 16 is 80 angstroms. Further, the surface (excluding the alignment mark 16) 15a of the optical element fixing member 15 on the side where these alignment marks 16 are formed is substantially flat, and the maximum surface roughness of the surface 15a is as follows. 800 angstroms.
Since the maximum surface roughness on the bottom surface 16a of each alignment mark 16 and the maximum surface roughness on the periphery of these alignment marks 16 are different, the alignment mark 16 can be easily visually recognized.
[0076]
In addition, a set of molds is constituted by the first mold produced in (1), the second mold produced in (2), and the third mold produced in (3) above. The first mold is placed on the upper mold holder of the press molding machine with its transfer molding surface being the lower surface, and the second mold is placed on the press molding machine with its transfer molding surface being the upper surface. When press molding was performed in the same manner as described above except that each was fixed to the lower mold holder and the third mold was used as the body mold, the same light as the optical element fixing member 15 shown in FIG. An element fixing member could be obtained.
[0077]
Example 2
(1) Production of first mold by method I
First, a mold material made of a carbide material containing WC was prepared. This mold material has a flat plate shape having a length of 30.0 mm, a width of 20.0 mm, a thickness of 1.0 mm, and a maximum surface roughness of 100 angstroms. Next, in exactly the same manner as in Example 1 (1), each of the four corners of one side of the mold material has a cross-sectional shape having a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm. A resist pattern having a thickness of 2.0 μm was formed.
[0078]
After each resist pattern 3 was post-baked at 120 ° C. for 60 minutes, one side of the mold material was dry-etched for 10 minutes using these resist patterns 3 as a mask. This dry etching is performed using an inductive discharge type reactive etching apparatus, and Ar gas and CF are used as etching gases. 4 Gas was used. Etching conditions are coil bias 600 W, substrate bias 600 W, Ar gas flow rate 20.0 sccm, CF 4 The gas flow rate was 10.0 sccm, and the pressure was 5.0 mTorr.
[0079]
By dry etching under the above conditions, each resist pattern was etched at an etching rate of 0.08 μm / min, and the film thickness was reduced to 1.2 μm. Further, the surface of the mold material on the side where the resist pattern was provided was etched at an etching rate of 0.03 μm / min except for the portion protected by the resist pattern. As a result, the shape in plan view has a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm at each of the four corners of one side of the mold material after dry etching (hereinafter referred to as “base material”). And a convex part having a height of 0.3 μm was formed. Since these convex portions are used as molding portions for the alignment mark transfer portion, they are hereinafter referred to as “molding portions for the alignment mark transfer portion”.
[0080]
Thereafter, the resist pattern was peeled off using a predetermined stripping solution to obtain a target first mold base material.
Next, from the Au, Pt, Pd and Rh in the same manner as in Example 1 (1), the entire outer surface of the base material on which the molding part for the alignment mark transfer part is formed is formed. A release film having a thickness of 1500 angstroms was formed.
[0081]
By forming the film up to the above release film, the intended first mold was obtained. The first mold includes the above-described base material and the above-described release film formed on the entire outer surface of the base material on the side where the molding part for the alignment mark transfer part is formed. In the first mold, the surface of the release film is a transfer molding surface. And, in this transfer molding surface, four alignment mark transfer parts are formed which are constituted by the molding part for the alignment mark transfer part and the part of the release film that covers the outer surface of the molding part. Has been.
[0082]
The maximum surface roughness on the upper surface of each alignment mark transfer portion is 100 angstroms. Further, the portion (peripheral portion) of the transfer molding surface excluding the formation position of the alignment mark transfer portion is substantially flat, and the maximum surface roughness in the portion is 300 angstroms.
[0083]
(2) Production of second mold
Implementation was performed except that a base material for the second mold was made of a carbide material containing WC and was 30 mm long, 20 mm wide, 1.0 mm thick and having a maximum surface roughness of 100 angstroms. A second mold was obtained in exactly the same manner as in Example 1 (2). Also in the second mold, the surface of the release film provided on one surface of the base material functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold described above and the second mold described above, a side-free mold composed of these two molds can be obtained.
[0084]
(3) Production of third mold
A third mold was obtained in the same manner as in Example 1 (3). Also in the third mold, the surface of the release film provided on the inner surface of the base material functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold and the second mold described above with the third mold described above, an upper mold (first mold or second mold), a lower mold (second mold) A set of molds including three molds, that is, a mold or a first mold) and a body mold (third mold) can be obtained.
[0085]
(4) Press molding
Implemented except that the first mold and the second mold constitute a set of molds and a 20.0 × 10.0 × 3.0 mm non-alkali glass plate is used as the molding material. Press molding was performed in exactly the same manner as in Example 1 (4) to obtain an optical element fixing member having a rectangular shape in plan view of 20.0 × 10.0 mm.
[0086]
In each of the four corners on one side of the optical element fixing member, alignment marks are formed which are concave portions having a cross-sectional shape of a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm and a depth of 0.3 μm. The maximum surface roughness of the bottom surface of each alignment mark is 80 angstroms. The surface of the optical element fixing member on which the alignment marks are formed (excluding the alignment mark) is substantially flat, and the maximum surface roughness on the surface is 800 angstroms.
Since the maximum surface roughness on the bottom surface of each alignment mark is different from the maximum surface roughness on the periphery of these alignment marks, the alignment marks can be easily recognized.
[0087]
The first mold, the second mold, and the third mold constitute a set of molds, the first mold is used as the upper mold, and the second mold is the lower mold. When the press molding was performed in the same manner as described above except that the third mold was used as the body mold, an optical element fixing member having the alignment mark as described above could be obtained.
[0088]
Example 3
(1) Production of first mold by method II
First, a mold material made of glassy carbon was prepared. This mold material has a flat plate shape having a length of 20.0 mm, a width of 10.0 mm, a thickness of 3.0 mm, and a maximum surface roughness of 200 angstroms. Next, a negative type electron beam resist (ZEP7000 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was applied to one side of the mold material by a spin coating method to form a resin layer having a film thickness of 1.5 μm on one side of the mold material.
[0089]
Next, an electron beam (irradiation amount is 55 μC / cm 2 ), A regular triangle with a side length of 50 μm (line width of each side is 5.0 μm) is drawn at each of the four corners of the resin layer in plan view, and the resin layer after the electron beam drawing is subjected to predetermined development. It developed by immersing for 90 second in a liquid (ZEP500 by Nippon Zeon Co., Ltd.).
[0090]
By the above development, a portion of the resin layer that was not drawn with the electron beam was dissolved and removed, and a resist pattern composed of the portion that was drawn with the electron beam was formed at each of the four corners of the mold material. Each of the resist patterns in a plan view has a regular triangular frame shape with a side length of 50 μm and a line width of 5.0 μm, and a film thickness of 1.5 μm.
[0091]
After each resist pattern was post-baked at 200 ° C. for 30 minutes, one side of the mold material was dry-etched for 10 minutes using these resist patterns as a mask. This dry etching was performed using an induction discharge type reactive etching apparatus, and Ar gas was used as an etching gas. Etching conditions were a coil bias of 600 W, a substrate bias of 300 W, an etching gas (Ar gas) flow rate of 20.0 sccm, and a pressure of 5.0 mTorr.
[0092]
By dry etching under the above conditions, each resist pattern was etched at an etching rate of 0.11 μm / min, and the film thickness was reduced to 0.4 μm. Further, the surface of the mold material on the side where the resist pattern was provided was etched at an etching rate of 0.09 μm / min except for the portion protected by the resist pattern. As a result, each of the four corners on one side of the mold material after dry etching has a regular triangular frame shape with a side of 50 μm on one side and a line width of 5.0 μm and a height of 0.9 μm. An alignment mark transfer portion is formed.
[0093]
Thereafter, the resin layer was peeled off using a predetermined stripping solution to obtain the intended first mold. The first mold is made of flat glassy carbon having a rectangular shape of 20.0 × 10.0 mm in plan view, and the entire outer surface on the side where the alignment mark transfer portion is formed is It is a transfer molding surface.
[0094]
The maximum surface roughness on the upper surface of each alignment mark transfer portion is 200 angstroms. Further, the portion (peripheral portion) of the transfer molding surface excluding the portion where the alignment mark transfer portion is formed is substantially flat, and the maximum surface roughness of the portion is 500 angstroms.
[0095]
(2) Production of second mold
A glassy carbon block was cut and polished into a flat plate having a length of 20 mm, a width of 10 mm, a thickness of 3.0 mm, and a maximum surface roughness of 200 angstroms to obtain a target second mold. In the second mold, one main surface functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold described above and the second mold described above, a side-free mold composed of these two molds can be obtained.
[0096]
(3) Production of third mold
A block made of glassy carbon was cut and polished into a cylindrical body of a predetermined size to obtain a target third mold. The third mold has an internal dimension that allows the first mold and the second mold to be inserted under a predetermined clearance. In this mold, the inner surface is transferred. Functions as a molding surface.
By combining the first mold and the second mold described above with the third mold described above, an upper mold (first mold or second mold), a lower mold (second mold) A set of molds composed of three molds, that is, a mold or a first mold) and a body mold (third mold) can be obtained.
[0097]
(4) Press molding
Example 1 except that the first mold and the second mold constitute a set of molds and 15.0 × 10.0 × 3.0 mm blue glass is used as a preform. Press molding was performed in exactly the same manner as in (4) to obtain a plate-shaped optical element fixing member having a rectangular shape of 15.0 × 10.0 mm in plan view.
[0098]
In each of the four corners on one side of the optical element fixing member, alignment marks are formed which are concave portions having a regular triangular frame shape with a side of 50 μm and a line width of 5.0 μm and a depth of 0.9 μm. The maximum surface roughness of the bottom surface of each alignment mark is 180 angstroms. The surface of the optical element fixing member on the side where the periphery of these alignment marks is formed (excluding the alignment mark) is substantially flat, and the maximum surface roughness on the surface is 450 angstroms. is there.
Since the maximum surface roughness on the bottom surface of each alignment mark is different from the maximum surface roughness on the periphery of these alignment marks, the alignment marks can be easily recognized.
[0099]
The first mold, the second mold, and the third mold constitute a set of molds, the first mold is used as the upper mold, and the second mold is the lower mold. When the press molding was performed in the same manner as described above except that the third mold was used as the body mold, an optical element fixing member having the alignment mark as described above could be obtained.
[0100]
Example 4
(1) Production of first mold by method I
First, a mold material made of a cemented carbide material having the same composition as the cemented carbide material used in Example 1 was prepared. This mold material has a flat plate shape of 20.0 mm in length, 10.0 mm in width, and 2.0 mm in thickness. Next, one edge portion in the longitudinal direction on one side of the mold material was cut and removed over a predetermined width and thickness to form a plane (hereinafter, the polished surface after polishing the plane will be described later). "First transfer portion forming plane"). Further, both edge portions of the mold material in the short side direction on the one surface (excluding the plane serving as the first transfer portion forming plane) are respectively cut and removed over a predetermined width and thickness. (Hereinafter referred to as “second transfer portion forming plane”), and these planes are first cut and processed. Polishing was performed so that the maximum roughness of the surface was 100 angstroms along with the flat surface. The first transfer portion forming plane and the second transfer portion forming plane are substantially located on one plane.
[0101]
Next, the number of forming portions for alignment mark transfer portions is set to 2, and the forming positions of these forming portions are two corners on the first transfer portion forming plane (the corners are the two transfer portions described above). (It is located at one end in the longitudinal direction of the mold material after being formed up to the forming plane.) Except for being in the vicinity of each, the mold material is exactly the same as in Example 1 (1). (After the formation of the two transfer portion forming planes) was dry-etched to form a molding portion for the alignment mark transfer portion in the mold material.
[0102]
Next, in the mold material, a portion (hereinafter, referred to as a planar view) surrounded by a first transfer portion forming plane (after forming up to the molding portion) and a second transfer portion forming plane This portion was referred to as “V-groove convex portion forming region”), and two convex portions having a perpendicular cross-sectional shape in the short direction of an isosceles triangle were formed in the V-groove convex portion forming region.
[0103]
The convex portion has a predetermined positional relationship with the molding portion for the alignment mark transfer portion, and one end portion in the longitudinal direction reaches one end portion in the longitudinal direction of the mold material. Is formed. Further, these convex portions have a depth for fixing the optical fiber to the optical element fixing member when the optical element fixing member is obtained by using the finally obtained first mold. It is designed to form two 120-μm V-grooves (meaning grooves whose vertical cross-sectional shape in the short direction is V-shaped. The same shall apply hereinafter) (hereinafter these convex portions are referred to as “V-grooves”). It is called “convex part”.) The periphery of these two V-groove convex portions is a flat surface, and the flat surface is located on substantially the same plane as the first transfer portion forming plane and the second transfer portion forming plane. .
[0104]
By forming the molding part for the alignment mark transfer part and the convex part for the V-groove in the mold material, a target base material for the first molding die was obtained.
Thereafter, Au, Pt are formed in the same manner as in Example 1 (1) on the entire outer surface of the base material on which the molding portion for the alignment mark transfer portion and the convex portion for the V groove are formed. , Pd, and Rh to form a release film having a thickness of 1500 angstroms to obtain a first mold of interest.
[0105]
The first mold thus obtained is formed on the entire outer surface of the base material and the base material on which the molding part for the alignment mark transfer part and the convex part for the V groove are formed. In the first mold, the surface of the release film is a transfer molding surface. Then, in this transfer molding surface, (1) two alignment mark transfers constituted by a molding part for the alignment mark transfer part and a part of the release film that covers the outer surface of the molding part. And (2) two V-groove transfer portions constituted by the V-groove convex portion and the portion of the release film that covers the outer surface of the V-groove convex portion. Yes.
[0106]
The maximum surface roughness on the upper surface of each alignment mark transfer portion is 100 angstroms. Further, the portion of the transfer molding surface excluding the formation positions of the alignment mark transfer portion and the V-groove transfer portion is substantially flat, and the maximum surface roughness on the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion. It is 1000 angstroms.
[0107]
(2) Production of second mold
A second mold was obtained in exactly the same manner as in Example 1 (2).
By combining the first mold described above and the second mold described above, a side-free mold composed of these two molds can be obtained.
[0108]
(3) Production of third mold
A third mold was obtained in the same manner as in Example 1 (3). Also in the third mold, the surface of the release film provided on the inner surface of the base material functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold and the second mold described above with the third mold described above, an upper mold (first mold or second mold), a lower mold (second mold) A set of molds composed of three molds, that is, a mold or a first mold) and a body mold (third mold) can be obtained.
[0109]
(4) Press molding
Except that one set of molds is constituted by the first mold and the second mold, press molding is performed in exactly the same manner as in Example 1 (4), and the shape in plan view is rectangular. An optical element fixing member was obtained.
[0110]
As shown in FIG. 5, alignment marks 21a and 21b are formed on one side of the optical element fixing member 20 in the vicinity of two corners at one end in the longitudinal direction. The marks 21a and 21b are formed of concave portions formed by alignment mark transfer portions formed on the first mold. Further, two V-grooves 22a and 22b are formed on the one surface of the optical element fixing member 20 by the V-groove transfer portion formed in the first mold. These V grooves 22 a and 22 b are for fixing the optical fiber to the optical element fixing member 20. The surface of the optical element fixing member 20 on the side where the alignment marks 21a and 21b and the V-grooves 22a and 22b are formed, except for the positions where the alignment marks 21a and 21b and the V-grooves 22a and 22b are formed. It is substantially flat.
[0111]
The alignment mark 21a and the V-groove 22a include a predetermined optical element 23 (photodiode, laser diode, etc .; see FIG. 5) having the alignment mark 23a, which is formed on the optical element 23. And the alignment mark 21 a formed on the optical element fixing member 20, and when the optical fiber is fixed to the V groove 22 a when the optical fiber is fixed to the optical element fixing member 20. The optical fiber is optically connected to the optical fiber.
[0112]
The alignment mark 21b and the V-groove 22b are formed by aligning the predetermined optical element 24 (photodiode, laser diode, etc .; see FIG. 5) having the alignment mark 24a in the optical element 24. When the optical element 24 is fixed to the optical element fixing member 20 using the mark 24a and the alignment mark 21b formed on the optical element fixing member 20, and the optical fiber is fixed to the V groove 22b, the optical element 24 is used. And the optical fiber are optically connected.
[0113]
Since the maximum surface roughness of the bottom surfaces of the alignment marks 21a and 21b is 80 angstroms and the maximum surface roughness of the periphery of the alignment marks 21a and 21b is 800 angstroms, the alignment marks 21a and 21b described above are used. Was easily visible.
[0114]
The first mold, the second mold, and the third mold constitute a set of molds, the first mold is used as the upper mold, and the second mold is the lower mold. When the press molding was performed in the same manner as described above except that the third mold was used as the body mold, an optical element fixing member having the alignment mark as described above could be obtained.
[0115]
Example 5
(1) Production of first mold by method I
First, a mold material made of SiC was prepared. This mold material has a disk shape with a diameter of 50.0 mm and a thickness of 3.0 mm. Next, after setting a V-groove convex portion forming region at a predetermined location on one side of the mold material, and cutting and removing a portion other than the V-groove convex portion forming region over a predetermined thickness, This flat surface was polished so that the maximum surface roughness was 100 angstroms (hereinafter, the polished surface is referred to as a “transfer portion forming flat surface”). In addition, the magnitude | size of said convex part formation area for V-grooves is the same magnitude | size as the convex part formation area for V-grooves in Example 4 (1).
[0116]
Next, a negative type electron beam resist (ZEP7000 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was applied to the transfer portion forming plane by a spin coating method to form a resin layer having a film thickness of 1.5 μm on one side of the mold material. . And an electron beam (irradiation amount is 55 μC / cm 2 ) Draws a cross of a predetermined size at predetermined positions (two places in total) on the resin layer, and immerses the resin layer after electron beam drawing in a predetermined developer (ZEP500 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) for 90 seconds. And developed.
[0117]
By the above development, portions of the resin layer that were not drawn with the electron beam were dissolved and removed, and resist patterns composed of the portions that were drawn with the electron beam were formed at two predetermined locations. The shape of each resist pattern in plan view is a cross shape having a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm, and its film thickness is 1.5 μm.
[0118]
After each resist pattern was post-baked at 200 ° C. for 30 minutes, one side of the mold material was dry-etched for 10 minutes using these resist patterns as a mask. This dry etching is performed using an inductive discharge type reactive etching apparatus, and the etching gas is CF. 4 Gas was used. Etching conditions are coil bias 300 W, substrate bias 300 W, etching gas (CF 4 Gas) The flow rate was 30.0 sccm, and the pressure was 10.0 mTorr.
[0119]
By dry etching under the above conditions, each resist pattern was etched at an etching rate of 0.07 μm / min. Further, the surface of the mold material on the side where the resist pattern was provided was etched at an etching rate of 0.07 μm / min except for the portion protected by the resist pattern. As a result, at predetermined positions (a total of two positions) on one side of the mold material after dry etching, the shape in plan view is a cross shape with a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm, and the height is 0. Molded portions for the alignment mark transfer portion each having a .7 μm convex portion were formed.
[0120]
Thereafter, the V-groove convex portion forming region is ground in the same manner as in Example 4 (1) to form two V-groove convex portions, thereby forming the intended first molding die. I got the base material. Then, Au, Pt, Pd and the like in Example 4 (1) are formed on one side of the base material (the surface on which the molding part for the alignment mark transfer part and the convex part for the V groove are formed). A release film having a film thickness of 1500 angstroms made of Rh was formed to obtain a first mold of interest.
[0121]
The first molding die thus obtained is similar to the first molding die obtained in Example 4 (1), and the base material, the molding portion for the alignment mark transfer portion and the V groove in this base material. And the release film formed on the entire outer surface on the side where the convex portions are formed. In the first mold, the surface of the release film is a transfer molding surface. It has become. And in this transfer molding surface, (1) Two alignment mark transfer parts constituted by a molding part for the alignment mark transfer part and a part of the release film covering the outer surface of the molding part And (2) Two V-groove transfer portions constituted by the V-groove convex portion and a portion of the release film covering the outer surface of the V-groove convex portion are formed.
[0122]
Each alignment mark transfer portion and each V-groove transfer portion are formed in exactly the same positional relationship as in the first mold obtained in Example 4 (1), and the surface on the upper surface of each alignment mark transfer portion The maximum roughness is 100 angstroms. Further, the portion of the transfer molding surface excluding the formation positions of the alignment mark transfer portion and the V-groove transfer portion is substantially flat, and the maximum surface roughness on the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion. It is 1000 angstroms.
[0123]
(2) Production of second mold
Except for using a disk-shaped material made of SiC having a diameter of 50.0 mm, a thickness of 3.0 mm, and a maximum surface roughness of 100 angstroms as the base material for the second mold, the same as in Example 4 (2). In the same manner, a second mold was obtained.
By combining the first mold described above and the second mold described above, a side-free mold composed of these two molds can be obtained.
[0124]
(3) Production of third mold
A third mold was obtained in the same manner as in Example 1 (3) except that a block made of SiC was used. Also in the third mold, the surface of the release film provided on the inner surface of the base material functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold and the second mold described above with the third mold described above, an upper mold (first mold or second mold), a lower mold (second mold) A set of molds composed of three molds, that is, a mold or a first mold) and a body mold (third mold) can be obtained.
[0125]
(4) Press molding
Except that the first mold and the second mold constitute a set of molds, press molding is performed in exactly the same manner as in Example 4 (4), and in Example 4 (4) An optical element fixing member having the same shape and size as the obtained optical element fixing member was obtained. In the press molding, the preform was arranged so as to obtain an optical element fixing member having a target shape.
[0126]
In the optical element fixing member thus obtained, the maximum surface roughness on the bottom surface of each alignment mark is 80 angstroms, and the maximum surface roughness on the periphery of the alignment mark is 800 angstroms. The alignment mark was easily visible.
[0127]
The first mold, the second mold, and the third mold constitute a set of molds, the first mold is used as the upper mold, and the second mold is the lower mold. When the press molding was performed in the same manner as described above except that the third mold was used as the body mold, an optical element fixing member having the alignment mark as described above could be obtained.
[0128]
Example 6
(1) Production of first mold by method I
First, a mold was obtained in exactly the same manner as in Example 2 (1) except that the shape and position of the alignment mark transfer portion in plan view were changed. In this mold, a total of eight alignment mark transfer portions having a L shape with a total length of 10 μm, a total width of 10 μm, and a line width of 3.0 μm are formed. Four of these eight alignment mark transfer portions are formed so as to overlap any one of the four corners of the first rectangle having a predetermined size, and the four alignment mark transfer portions. The portion forms a first alignment mark transfer portion group. The remaining four alignment mark transfer portions are the same size as the first rectangle, and the second rectangle 4 is aligned in the width direction of the mold at a predetermined interval from the first rectangle. The four alignment mark transfer portions form a second alignment mark transfer portion group. The four alignment mark transfer portions form a second alignment mark transfer portion group.
[0129]
The maximum surface roughness on the upper surface of each alignment mark transfer portion constituting the first alignment mark transfer portion group and the second alignment mark transfer portion group is 100 Å. In addition, the portion (peripheral portion) of the transfer molding surface in the above-described mold excluding the formation positions of the alignment mark transfer portions is substantially flat, and the surface maximum at the portion (peripheral portion) is maximum. The roughness is 1000 angstroms. Since this mold is integrated with a mold described below to form a first mold, it is hereinafter referred to as a “first-a mold”.
[0130]
A plate-shaped object made of a cemented carbide material having the same composition as the mold material of the mold 1a and having a rectangular shape in plan view is used as the mold material, and both edges in the short direction on one side of the mold material After the portions were cut and removed over a predetermined width and thickness to form planes (two in total), these planes were polished so that the maximum surface roughness was 100 angstroms (hereinafter, after polishing) These surfaces are collectively referred to as a “transfer portion forming plane”).
[0131]
Next, in Example 1 (1), the number of molding parts for the alignment mark transfer part is set to 2 and the formation position of these molding parts is set to a predetermined position on the transfer part forming plane. The mold material (after being formed up to the transfer portion forming plane) was dry-etched in exactly the same manner as above to form a molding portion for the alignment mark transfer portion in the mold material.
[0132]
Next, a portion of the mold material that is sandwiched between the two transfer portion forming planes in plan view is ground in the same manner as in Example 4 (1), and a V-groove convex portion is formed on the portion. Two bases were formed, thereby obtaining a base material for a target mold (hereinafter referred to as “the mold for 1b”). The V-groove convex portion has a predetermined positional relationship with the molding portion for the alignment mark transfer portion formed on the base material and from one end portion in the longitudinal direction of the base material. It is formed so as to reach the other end. Further, these V-groove protrusions are used to fix the optical fiber to the optical element fixing member when the optical element fixing member is obtained by using the finally obtained first mold. Are designed to form two V-grooves with a depth of 120 μm.
[0133]
Next, the entire outer surface of the base material on which the forming portion for the alignment mark transfer portion and the convex portion for the V groove are formed is made of Au, Pt, in the same manner as in Example 1 (1). A release film having a thickness of 1500 angstroms made of Pd and Rh was formed to obtain a target mold 1b. An alignment mark transfer portion and a V-groove transfer portion are formed in the transfer molding surface of the mold 1b, and the maximum surface roughness on the upper surface of each alignment mark transfer portion is 100 Å. Further, of the transfer molding surface in the mold 1b, the portions excluding the formation positions of the alignment mark transfer portion and the V groove transfer portion are substantially flat, and the periphery of the alignment mark transfer portion. The maximum surface roughness of the transfer molding surface is 1000 angstroms.
[0134]
Thereafter, the above-described 1a molding die and the above-described 1b molding die are integrated by the fixing frame so that the transfer molding surfaces formed in the respective molding die are directed in the same direction. A first mold was obtained. In the first mold, the transfer molding surface (excluding the alignment mark transfer portion) in the 1a molding die is the transfer molding surface (however, the alignment mark transfer portion and the V) in the 1b molding die. The alignment mark transfer portion that protrudes more than the groove transfer portion and is formed on the 1b mold is located on one end side in the longitudinal direction of the first mold. Yes. The first mold has a rectangular shape in plan view.
[0135]
(2) Production of second mold
In Example 1 (2), a flat plate made of a cemented carbide material containing WC and having a rectangular shape with a predetermined size in plan view is used as a base material for the second mold. A second mold was obtained in exactly the same manner.
By combining the first mold described above and the second mold described above, a side-free mold composed of these two molds can be obtained.
[0136]
(3) Production of third mold
A third mold was obtained in the same manner as in Example 1 (3). Also in the third mold, the surface of the release film provided on the inner surface of the base material functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold and the second mold described above with the third mold described above, an upper mold (first mold or second mold), a lower mold (second mold) A set of molds composed of three molds, that is, a mold or a first mold) and a body mold (third mold) can be obtained.
[0137]
(4) Press molding
A non-alkali glass plate whose shape in plan view is a rectangle having a predetermined size is used as a preform except that the first mold and the second mold constitute a set of molds. Were press-molded in exactly the same manner as in Example 1 (4) to obtain an optical element fixing member having a rectangular shape in plan view.
[0138]
As shown in FIG. 6, the optical element fixing member 30 includes a pedestal portion 31 formed by a 1a molding die and an optical fiber engaging portion 32 formed by a 1b molding die. ing. The pedestal 31 is one step lower than the optical fiber engaging portion. Four alignment marks 33a, 33b, and 33c each including a concave portion formed by the first alignment mark transfer portion group formed on the 1a molding die are provided at substantially the center in plan view on the upper surface of the pedestal portion 31. , 33d and four alignment marks 34a, 34b, 34c, 34d made of a recess formed by the second alignment mark transfer portion group formed in the mold 1a, and these alignment marks are formed. The periphery of the mark is substantially flat.
[0139]
On the other hand, the optical fiber engaging portion 32 is formed in two V grooves 34a and 34b formed by the V groove transfer portion formed in the 1b molding die and in the 1b molding die. Two alignment marks 35a and 35b formed by the alignment mark transfer portion and formed of concave portions are formed. The V grooves 34a and 34b are for fixing optical fibers, and the depth of each V groove 34a and 34b is 120 μm. The alignment marks 35 a and 35 b are formed at one end in the longitudinal direction of the optical element fixing member 30. The surface of the optical fiber engaging portion 32 on the side where the V grooves 34a and 34b and the alignment marks 35a and 35b are formed is substantially flat except for the V grooves 34a and 34b and the alignment marks 35a and 35b. It has become.
[0140]
The alignment marks 33a, 33b, 33c, and 33d (hereinafter, these alignment marks may be referred to as “first alignment mark group”) and the V-groove 34a have a rectangular shape in a plan view. The optical element 36 (photodiode, laser diode, etc .; see FIG. 6) is positioned using the first alignment mark group to fix the optical element 36 on the optical element fixing member 30, and When the optical fiber is fixed to the V groove 34a, the optical element 36 and the optical fiber are optically connected.
[0141]
The alignment marks 34a, 34b, 34c, 34d (hereinafter, these alignment marks may be referred to as “second alignment mark group”) and the V-groove 34b have a predetermined size in plan view. The optical element 37 (photodiode, laser diode, etc .; see FIG. 6) is positioned by using the second alignment mark group to fix the optical element 36 on the optical element fixing member 30. In addition, when the optical fiber is fixed to the V groove 34b, the optical element 37 and the optical fiber are optically connected.
[0142]
Each alignment mark 33a, 33b, 33c, 33d constituting the first alignment mark group has a maximum surface roughness on the bottom surface of 80 angstroms, and each alignment mark 34a constituting the second alignment mark group. , 34b, 34c, and 34d have a maximum surface roughness of 80 angstroms, and the maximum surface roughness of the peripheral portions of these alignment marks (the surface of the pedestal 31) is 800 angstroms. The alignment marks 33a, 33b, 33c, 33d, 34a, 34b, 34c, and 34d were easily visible. Similarly, the maximum surface roughness at the bottom surface of the alignment marks 35a and 35b is 80 angstroms, and the maximum surface roughness at the periphery of these alignment marks (the surface of the optical fiber engaging portion 32) is 800 angstroms. Therefore, these alignment marks 35a and 35b were also easily visible.
[0143]
The first mold, the second mold, and the third mold constitute a set of molds, the first mold is used as the upper mold, and the second mold is the lower mold. When the press molding was performed in the same manner as described above except that the third mold was used as the body mold, an optical element fixing member having the alignment mark as described above could be obtained.
[0144]
Example 7
(1) Production of first mold by method II
First, a flat plate made of glassy carbon having a length of 20.0 mm, a width of 10.0 mm, a thickness of 3.0 mm, and a maximum surface roughness of 200 angstroms was used as a mold material, and Example 4 (1 The first transfer portion forming plane and the second transfer portion forming plane were formed in exactly the same manner as in (1).
[0145]
Next, the number of alignment mark transfer portions is set to 2, and the shape in plan view is a cross shape, and the alignment mark transfer portions are formed at two corners on the first transfer portion forming plane. (These corners are located at one end in the longitudinal direction of the mold material after the formation of the two transfer part forming planes.) Example 3 (except for the vicinity of each) In the same manner as in 1), the mold material (after the formation of the two transfer portion forming planes) was dry etched to form an alignment mark transfer portion in the mold material.
[0146]
Further, the second transfer portion forming plane is ground in the same manner as in the embodiment 4 (1), and the V groove transfer portion having the isosceles triangle-shaped vertical cross-sectional shape in the short direction is formed into 2 pieces. A line was formed.
By forming the alignment mark transfer part and the V-groove transfer part, the intended first mold was obtained.
[0147]
The first mold is made of flat glassy carbon having a rectangular shape of 20.0 × 10.0 mm in plan view, and the alignment mark transfer portion and the V groove transfer portion are formed. The entire outer surface on the side is a transfer molding surface. The V-groove transfer portion has a predetermined positional relationship with the alignment mark transfer portion, and one end in the longitudinal direction is at one end in the longitudinal direction of the first mold. It is formed to reach. In addition, these V-groove transfer portions have two V-grooves having a depth of 120 μm for fixing the optical fiber to the optical element fixing member when the optical element fixing member is obtained using a mold. Designed to be formed.
[0148]
The maximum surface roughness on the upper surface of each alignment mark transfer portion is 100 angstroms. Further, the portion of the transfer molding surface excluding the formation positions of the alignment mark transfer portion and the V-groove transfer portion is substantially flat, and the maximum surface roughness on the transfer molding surface around the alignment mark transfer portion. It is 1000 angstroms.
[0149]
(2) Production of second mold
A second mold was obtained in the same manner as in Example 3 (2).
By combining the first mold described above and the second mold described above, a side-free mold composed of these two molds can be obtained.
[0150]
(3) Production of third mold
A third mold was obtained in the same manner as in Example 3 (3). In the third mold, the inner surface functions as a transfer molding surface.
By combining the first mold and the second mold described above with the third mold described above, an upper mold (first mold or second mold), a lower mold (second mold) A set of molds composed of three molds, that is, a mold or a first mold) and a body mold (third mold) can be obtained.
[0151]
(4) Press molding
Except that a set of molds is constituted by the first mold and the second mold, press molding is performed in the same manner as in Example 3 (4), and obtained in Example 4 (4). An optical element fixing member having substantially the same shape as the optical element fixing member was obtained.
In the optical element fixing member thus obtained, the maximum surface roughness at the bottom surface of each alignment mark is 80 angstroms, and the maximum surface roughness around these alignment marks is 800 angstroms. Each alignment mark of was easily visible.
[0152]
The first mold, the second mold, and the third mold constitute a set of molds, the first mold is used as the upper mold, and the second mold is the lower mold. When the press molding was performed in the same manner as described above except that the third mold was used as the body mold, an optical element fixing member having the alignment mark as described above could be obtained.
[0153]
【The invention's effect】
As described above, when the molding die of the present invention is used, an optical element fixing member having an alignment mark at a desired location can be obtained by press molding.
Therefore, according to the present invention, the optical connection between the optical elements to be fixed or mounted, or the optical connection between the optical elements between the optical element fixing members after the optical element is fixed or mounted is performed in a short time. It is possible to provide a large number of optical element fixing members that can be manufactured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a process of forming a molding part for an alignment mark transfer part on a mold material for a first molding die in Example 1, and FIG. 1 (a) is a dry etching process. FIG. 1B is a cross-sectional view showing an outline of a mold material after forming a resist film as a resist pattern material, FIG. 1B is a cross-sectional view showing an outline of the mold material after forming a resist pattern, FIG. ) Is a cross-sectional view showing an outline of a mold material after forming a molding part for an alignment mark transfer part.
FIG. 2A is a schematic view of the base material for the first mold produced in Example 1 as viewed from the side on which the base material for the alignment mark transfer portion is formed on the base material. FIG. 2B is a cross-sectional view showing an outline of the base material.
FIG. 3A is a plan view schematically showing the first mold produced in Example 1 as viewed from the side where the alignment mark transfer portion is formed in the first mold. FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing the first mold.
4 is a plan view schematically showing the optical element fixing member produced in Example 1 when viewed from the side on which the alignment mark is formed in the optical element fixing member. FIG.
FIG. 5 is a plan view schematically showing the optical element fixing member produced in Example 4 when viewed from the side on which the alignment mark is formed in the optical element fixing member.
6 is a perspective view showing an outline of an optical element fixing member produced in Example 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mold material, 5 ... Base material, 6 ... Molding part for alignment mark transcription | transfer part, 7 ... Release film, 8 ... Alignment mark transcription | transfer part, 10a ... Transfer molding surface, 10 ... 1st molding die, 15, 20, 30 ... members for fixing optical elements 16, 21, 21a, 21b, 33a, 33b, 33c, 33d, 34a, 34b, 34c, 34d, 35a, 35b ... alignment marks.

Claims (7)

所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型において、
前記の転写成形面内に、アライメントマークを有するプレス成形品を得るためのアライメントマーク転写部が設けられており、
アライメントマーク転写部における表面粗さと該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さとが異なる
ことを特徴とする成形型。
In a mold having a transfer molding surface of a predetermined shape and used for press-molding a molding material to an optical element fixing member,
An alignment mark transfer part for obtaining a press-formed product having an alignment mark is provided in the transfer molding surface ,
A molding die characterized in that a surface roughness at an alignment mark transfer portion and a surface roughness at a transfer molding surface around the alignment mark transfer portion are different .
母材と該母材の表面に形成されている離型膜とからなり、前記の母材が(1) WCを含有している超硬素材、または、(2) TiN,TiCもしくはAl23 を含有しているサーメットからなり、前記の離型膜の表面が転写成 形面となっている、請求項1に記載の成形型。It consists of a base material and a release film formed on the surface of the base material, and the base material is (1) a carbide material containing WC, or (2) TiN, TiC or Al 2 O The mold according to claim 1, comprising a cermet containing 3 , wherein the surface of the release film is a transfer molding surface. 母材自体にアライメントマーク転写部用の成形部が形成されており、この成形部と該成形部の表面を被覆している離型膜とによってアライメントマーク転写部が形成されている、請求項2に記載の成形型。3. A molding part for the alignment mark transfer part is formed on the base material itself, and the alignment mark transfer part is formed by the molding part and a release film covering the surface of the molding part. The mold described in 1. SiCまたはガラス状炭素からなる、請求項1に記載の成形型。The shaping | molding die of Claim 1 which consists of SiC or glassy carbon. アライメントマーク転写部が凸部からなる、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の成形型。The molding die according to any one of claims 1 to 4, wherein the alignment mark transfer portion is a convex portion. 所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型を製造するにあたり、
アライメントマークを有する光素子固定用部材を得るためのアライメントマーク転写部が該成形型の転写成形面内に形成されるとともに、アライメントマーク転写部における表面粗さが該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さと異なるように、この成形型の型材料にドライエッチングによって前記のアライメントマーク転写部用の成形部を形成し、この後、前記の成形部を被覆するようにして、かつ、離型膜の表面が前記の転写成形面となるようにして該離型膜を成膜して、前記の成形部と該成形部の表面を被覆している離型膜とからなるアライメントマーク転写部を有し、前記の離型膜の表面が転写成形面となっている成形型を得ることを特徴とする成形型の製造方法。
In manufacturing a molding die having a transfer molding surface of a predetermined shape and used for press molding a molding material to a member for fixing an optical element,
An alignment mark transfer portion for obtaining an optical element fixing member having an alignment mark is formed in the transfer molding surface of the mold, and the surface roughness in the alignment mark transfer portion is transferred around the alignment mark transfer portion. Different from the surface roughness on the molding surface , a molding part for the alignment mark transfer part is formed by dry etching on the mold material of the mold, and then the molding part is covered, and Alignment mark transfer comprising the mold part and the release film covering the surface of the mold part, forming the mold film so that the surface of the mold film becomes the transfer molding surface. A mold manufacturing method, characterized in that a mold having a portion and a surface of the release film as a transfer molding surface is obtained.
所定形状の転写成形面を有し、成形材料を光素子固定用部材にプレス成形するために使用される成形型を製造するにあたり、
アライメントマークを有する光素子固定用部材を得るためのアライメントマーク転写部が該成形型の転写成形面内に位置するとともに、アライメントマーク転写部における表面粗さが該アライメントマーク転写部の周辺の転写成形面における表面粗さと異なるように、該成形型の型材料にドライエッチングによって前記のアライメントマーク転写部を形成することを特徴とする成形型の製造方法。
In manufacturing a molding die having a transfer molding surface of a predetermined shape and used for press molding a molding material to a member for fixing an optical element,
An alignment mark transfer portion for obtaining an optical element fixing member having an alignment mark is located in the transfer molding surface of the mold, and the surface roughness at the alignment mark transfer portion is transfer molding around the alignment mark transfer portion. A method for manufacturing a molding die, wherein the alignment mark transfer portion is formed by dry etching on a molding material of the molding die so as to have a surface roughness different from that of the surface .
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