JP4729541B2 - Electro-optic element and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、電気光学素子およびこれを量産できる製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electro-optical element and a manufacturing method capable of mass-producing the same.
電界による電気光学結晶の光学的性質の変化をレーザ光で検出する電気光学素子を用いることで、微弱な電界の変化を測定することができる。例えば、生体等の表面を伝送経路とする電界通信において、電気光学素子を用いて情報を伝達する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 By using an electro-optic element that detects a change in optical properties of an electro-optic crystal due to an electric field with laser light, a slight change in the electric field can be measured. For example, in electric field communication using a surface of a living body or the like as a transmission path, a technique for transmitting information using an electro-optic element is known (for example, see Patent Document 1).
電界光学素子は、ミリメートルオーダーのサイズで比較的大きなものであることから、手作業によって、直方体の電気光学結晶からリッジを削りだし、この電気光学素子を製造していた。 Since the electro-optical element is a comparatively large element having a size on the order of millimeters, a ridge is shaved from a rectangular parallelepiped electro-optical crystal to manufacture the electro-optical element.
しかしながら、手作業によって加工した場合には、大量に生産することが困難であるという問題がある。また、加工しようとする電気光学結晶はミリメートルオーダーのサイズで、従来の半導体素子に比べて、パターンが大きいことから、ドライエッチングなどの高価な微細加工技術を用いることなく、低コストで加工することが望ましい。 However, when processed by hand, there is a problem that it is difficult to produce in large quantities. In addition, the electro-optic crystal to be processed has a size on the order of millimeters and has a larger pattern than conventional semiconductor elements, so it can be processed at low cost without using expensive fine processing techniques such as dry etching. Is desirable.
これらの改善を目的として、作製の再現性、効率化を図るために、ダイシング、劈開技術を用いた手法により、図17に示すようなリッジ20を薄型にした小型の電気光学素子の量産が可能となった(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、ダイシング、劈開技術を用いて、性能を維持して小型の電気光学素子を効率的に作製しても、台座部分が電気光学結晶で作られており、リッジの部分も電気光学結晶を削り出して製造するため、高価な電気光学結晶を効率的に使用しておらず、コストという観点からは、安価に製造できる見通しが十分ではなかった。 However, even if dicing and cleaving techniques are used to efficiently produce a small electro-optic element while maintaining the performance, the pedestal part is made of electro-optic crystal, and the ridge part is also shaved off the electro-optic crystal. Therefore, expensive electro-optic crystals are not used efficiently, and from the viewpoint of cost, the prospect of being inexpensively manufactured is not sufficient.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気光学結晶の体積が少ない電気光学素子およびこれを量産できる製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electro-optic element having a small volume of an electro-optic crystal and a manufacturing method capable of mass-producing the same.
上記の課題を解決するために、請求項1の本発明は、6面体の電気光学結晶の長手方向に沿って設けた電極間に電圧を印加して当該電気光学結晶内に電界を生じさせ、前記電気光学結晶内に前記長手方向に進むレーザ光を通過させ、前記電気光学結晶を出射したレーザ光により、前記電圧の変化に応じた前記電界の変化を検出するようにした電気光学素子であって、6面体の隣り合う2つの面同士が接する線の箇所を当該線の長さ方向に渡って2つの面が現れるように切り欠いた形状を有する絶縁体と、前記絶縁体の切り欠いた部分に収められ、当該切り欠いた部分の長さ方向に沿って前記レーザ光が通過するように配置される前記電気光学結晶と、前記絶縁体の切り欠いた部分に現れている2つの面の一方の面に対向する前記電気光学結晶の面の反対側にある電気光学結晶の面に形成された電気光学結晶上電極と、前記絶縁体の切り欠いた部分に現れている2つの面の前記一方の面に形成された絶縁体上電極とを有することを特徴とする電気光学素子をもって解決手段とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention of claim 1 applies a voltage between electrodes provided along the longitudinal direction of a hexahedral electro-optic crystal to generate an electric field in the electro-optic crystal, An electro-optic element that allows a laser beam traveling in the longitudinal direction to pass through the electro-optic crystal and detects a change in the electric field according to a change in the voltage by the laser beam emitted from the electro-optic crystal. Then, an insulator having a shape in which a portion of a line where two adjacent faces of a hexahedron contact each other is cut out so that two faces appear in the length direction of the line, and the notch of the insulator is cut The electro-optic crystal placed in the portion and arranged so that the laser beam passes along the length direction of the cut-out portion, and two surfaces appearing in the cut-out portion of the insulator The electro-optic crystal facing one surface An electrode on the electro-optic crystal formed on the surface of the electro-optic crystal opposite to the surface of the electrode, and an insulator formed on the one surface of the two surfaces appearing in the notched portion of the insulator An electro-optical element having an electrode is used as a solving means.
請求項2の本発明は、前記電気光学結晶が前記絶縁体の切り欠いた部分に過不足なく収められるように構成されたことを特徴とする請求項1記載の電気光学素子をもって解決手段とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the electro-optic element according to the first aspect, wherein the electro-optic crystal is accommodated in the notched portion of the insulator without excess or deficiency. .
請求項3の本発明は、前記絶縁体の切り欠いた部分に現れている2つの面の他方の面に隣合う前記絶縁体の面に形成された絶縁体上電極と、この絶縁体上電極と前記電気光学結晶上電極とに渡された導電性材料とを有することを特徴とする請求項1または2記載の電気光学素子をもって解決手段とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an insulator upper electrode formed on a surface of the insulator adjacent to the other surface of the two surfaces appearing in the notched portion of the insulator, and the insulator upper electrode The electro-optic element according to claim 1 or 2, wherein the electro-optic element is a solution.
請求項4の本発明は、6面体の電気光学結晶の長手方向に沿って設けた電極間に電圧を印加して当該電気光学結晶内に電界を生じさせ、前記電気光学結晶内に前記長手方向に進むレーザ光を通過させ、前記電気光学結晶を出射したレーザ光により、前記電圧の変化に応じた前記電界の変化を検出するようにした電気光学素子の製造方法であって、絶縁体に溝を形成する工程と、前記溝の底にレジストを加える工程と、前記溝の一方の内壁面と底を残すようにして前記絶縁体の一部を切り離す工程と、前記溝の一方の内壁面であった面に絶縁体上電極を形成する工程と、この工程において前記レジストの上に付いた絶縁体上電極を前記レジストを除去することにより除去する工程と、前記電気光学結晶に電気光学結晶上電極を形成する工程と、前記電気光学結晶上電極の反対側にある前記電気光学結晶の面を前記絶縁体上電極に対向させる工程とを有することを特徴とする電気光学素子の製造方法をもって解決手段とする。 According to a fourth aspect of the present invention , a voltage is applied between electrodes provided along a longitudinal direction of a hexahedral electro-optic crystal to generate an electric field in the electro-optic crystal, and the longitudinal direction is formed in the electro-optic crystal. A method of manufacturing an electro-optic element that detects a change in the electric field in accordance with a change in the voltage using a laser beam that passes through the laser beam and exits the electro-optic crystal. A step of adding a resist to the bottom of the groove, a step of separating a part of the insulator so as to leave one inner wall surface and the bottom of the groove, and one inner wall surface of the groove forming into a surface insulator on the electrode and removing by removing the resist insulator on an electrode attached on the resist in this step, the electro-optic crystal in electrical-optical crystal Forming an upper electrode; The electro-optic element manufacturing method comprising the step of making the surface of the electro-optic crystal opposite to the electrode on the electro-optic crystal face the electrode on the insulator .
請求項5の本発明は、前記電気光学結晶上電極を設ける工程は、前記電気光学結晶を回転させながら前記電気光学結晶上電極を蒸着により設ける工程であることを特徴とする請求項4記載の電気光学素子の製造方法をもって解決手段とする。
The present invention of
請求項6の本発明は、6面体の電気光学結晶の長手方向に沿って設けた電極間に電圧を印加して当該電気光学結晶内に電界を生じさせ、前記電気光学結晶内に前記長手方向に進むレーザ光を通過させ、前記電気光学結晶を出射したレーザ光により、前記電圧の変化に応じた前記電界の変化を検出するようにした電気光学素子の製造方法であって、絶縁体に溝を形成する工程と、前記溝の底の箇所にレジストを加える工程と、前記溝の一方の内壁面と底を残すようにして前記絶縁体の一部を切り離す工程と、この工程において前記レジストの上に付いた絶縁体上電極を前記レジストを除去することにより除去する工程と、前記溝の一方の内壁面であった面に形成された絶縁体上電極と予め用意した他の電極とで予め用意した電気光学結晶を挟む工程とを有することを特徴とする電気光学素子の製造方法をもって解決手段とする。 According to the sixth aspect of the present invention, an electric field is generated in the electro-optic crystal by applying a voltage between the electrodes provided along the longitudinal direction of the hexahedral electro-optic crystal, and the longitudinal direction is formed in the electro-optic crystal. A method of manufacturing an electro-optic element that detects a change in the electric field in accordance with a change in the voltage using a laser beam that passes through the laser beam and exits the electro-optic crystal. Forming a resist, a step of adding a resist to the bottom of the groove, a step of separating a part of the insulator so as to leave one inner wall surface and the bottom of the groove, A step of removing the upper electrode on the insulator by removing the resist, and an upper electrode formed on the surface that was one inner wall surface of the groove and another electrode prepared in advance Insert the prepared electro-optic crystal And a method for manufacturing the electro-optical element characterized by comprising the steps.
本発明の電気光学素子によれば、6面体の電気光学結晶の長手方向に沿って設けた電極間に電圧を印加して当該電気光学結晶内に電界を生じさせ、前記電気光学結晶内に前記長手方向に進むレーザ光を通過させ、前記電気光学結晶を出射したレーザ光により、前記電圧の変化に応じた前記電界の変化を検出するようにした電気光学素子であって、6面体の隣り合う2つの面同士が接する線の箇所を当該線の長さ方向に渡って2つの面が現れるように切り欠いた形状を有する絶縁体と、前記絶縁体の切り欠いた部分に収められ、当該切り欠いた部分の長さ方向に沿って前記レーザ光が通過するように配置される前記電気光学結晶と、前記絶縁体の切り欠いた部分に現れている2つの面の一方の面に対向する前記電気光学結晶の面の反対側にある電気光学結晶の面に形成された電気光学結晶上電極と、前記絶縁体の切り欠いた部分に現れている2つの面の前記一方の面に形成された絶縁体上電極とを有することで、電気光学結晶としては、従来の電気光学素子におけるリッジの部分の体積ほどしか必要でなく、よって、高価な電気光学結晶を効率的に使用でき、コストを低減できる。 According to the electro-optic element of the present invention , a voltage is applied between the electrodes provided along the longitudinal direction of the hexahedral electro-optic crystal to generate an electric field in the electro-optic crystal, An electro-optical element that detects a change in the electric field according to a change in the voltage by using a laser beam that passes through a laser beam traveling in a longitudinal direction and exits the electro-optic crystal, and is adjacent to a hexahedron. An insulator having a shape in which a portion of a line where two surfaces contact each other is cut out so that two surfaces appear in the length direction of the line, and the cut portion of the insulator is stored in the cut portion. The electro-optic crystal arranged so that the laser beam passes along the length direction of the cut-out portion, and the one of the two faces that appear at the cut-out portion of the insulator On the opposite side of the electro-optic crystal face By having an electro-optic crystal upper electrode formed on the surface of the electro-optic crystal, and an insulator upper electrode formed on the one surface of the two surfaces appearing in the notched portion of the insulator, As the electro-optic crystal, only the volume of the ridge portion in the conventional electro-optic element is required. Therefore, an expensive electro-optic crystal can be used efficiently and the cost can be reduced.
また、電気光学結晶が絶縁体の切り欠いた部分に過不足なく収められるように構成されたことで、リッジがなくなり、よって、リッジの欠損を防止でき、取り扱いの容易な電気光学素子を提供できる。 In addition, since the electro-optic crystal is configured to fit in the notched portion of the insulator without excess or deficiency , the ridge can be eliminated, and thus the loss of the ridge can be prevented and an electro-optic element that can be easily handled can be provided. .
また、本発明の電気光学素子の製造方法によれば、6面体の電気光学結晶の長手方向に沿って設けた電極間に電圧を印加して当該電気光学結晶内に電界を生じさせ、前記電気光学結晶内に前記長手方向に進むレーザ光を通過させ、前記電気光学結晶を出射したレーザ光により、前記電圧の変化に応じた前記電界の変化を検出するようにした電気光学素子の製造方法であって、絶縁体に溝を形成する工程と、前記溝の底にレジストを加える工程と、前記溝の一方の内壁面と底を残すようにして前記絶縁体の一部を切り離す工程と、前記溝の一方の内壁面であった面に絶縁体上電極を形成する工程と、この工程において前記レジストの上に付いた絶縁体上電極を前記レジストを除去することにより除去する工程と、前記電気光学結晶に電気光学結晶上電極を形成する工程と、前記電気光学結晶上電極の反対側にある前記電気光学結晶の面を前記絶縁体上電極に対向させる工程とを有することで、電気光学結晶としては、従来の電気光学素子におけるリッジの部分の体積ほどしか必要でなく、よって、高価な電気光学結晶を効率的に使用でき、コストを低減できる。 According to the method for manufacturing an electro-optic element of the present invention , a voltage is applied between electrodes provided along the longitudinal direction of the hexahedral electro-optic crystal to generate an electric field in the electro-optic crystal, A method of manufacturing an electro-optical element in which a laser beam traveling in the longitudinal direction is passed through an optical crystal and a change in the electric field corresponding to a change in the voltage is detected by the laser beam emitted from the electro-optical crystal. there are, forming a groove in the insulator, a step of adding the resist in the bottom of the groove, a step of so as to leave one of the inner wall surface and the bottom of the groove decouples the portion of the insulator, wherein A step of forming an insulator upper electrode on the surface that was one inner wall surface of the groove, a step of removing the insulator upper electrode on the resist in this step by removing the resist, and the electric in electrical optical imaging optical crystal A step of forming an electrode on the crystal and a step of making the surface of the electro-optic crystal opposite to the electrode on the electro-optic crystal face the electrode on the insulator . Only the volume of the ridge portion in the electro-optic element is required, so that an expensive electro-optic crystal can be used efficiently and the cost can be reduced.
また、溝を複数形成してそれを1つの溝を含む単位に分割し、また、電気光学結晶も同様に削り出し加工などせずに分割することで、一度に多くの電気光学素子を作製することができ、低コストで大量生産が可能になる。 In addition, by forming a plurality of grooves and dividing them into units containing one groove, and dividing the electro-optic crystal similarly without cutting out, a large number of electro-optic elements are produced at one time. Can be mass-produced at low cost.
以下、本発明の電気光学素子およびその製造方法の実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of an electro-optical element and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る電気光学素子の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of an electro-optic element according to an embodiment of the present invention.
電気光学素子は、電気光学結晶1と、電気光学結晶1の表裏の一方の面1a(電気光学結晶面1aという)と他方の面1b(電気光学結晶面1bという)とにそれぞれ形成された電気光学結晶上電極3、3aと、絶縁体であって、その絶縁体の角の位置に、電気光学結晶面1bに対向する第1面51(絶縁体面51という)ならびに電気光学結晶1の1つの端面1c(電気光学結晶面1cという)に対向する第2面52(絶縁体面52という)を有するもの(絶縁体5という)と、絶縁体面51に形成された絶縁体上電極7とを有する。
The electro-optic elements are formed on the electro-optic crystal 1, the one surface 1 a (referred to as an electro-optic crystal surface 1 a) and the
ここでは、電気光学結晶面1bに電気光学結晶上電極3aが形成されているが、これは必須でなく、よって、これを考慮せず、上記のように絶縁体面51が電気光学結晶面1bに対向するというように表現したのである。
Here, the electro-optic crystal
また、絶縁体面52に隣合う絶縁体5の第3面53(絶縁体面53という)を含む面内に電気光学結晶面1aが含まれる。そして、絶縁体面51に隣合う絶縁体5の第4面54(絶縁体面54という)を含む面内に、電気光学結晶面1cに対向する端面1d(電気光学結晶面1dという)が含まれる。つまり、絶縁体5の角の部分が電気光学結晶1、電気光学結晶上電極3および3aで構成され、全体として凹凸がない。
In addition, the electro-optic crystal surface 1 a is included in a plane including the third surface 53 (referred to as the insulator surface 53) of the
絶縁体面53を含む面内に電気光学結晶面1aが含まれるか否か、絶縁体面54を含む面内に電気光学結晶面1dが含まれるか否かは、厳密に判断すべきものでなく、全体として凹凸がなければ、かかる条件を満たしていると判断すればよい。
Whether or not the electro-optic crystal surface 1a is included in the plane including the
また、絶縁体上電極7は、絶縁体面51と絶縁体面54を覆うように形成されている。 絶縁体面54の上の絶縁体上電極7は、必須でないが、この絶縁体上電極7にリード線などを接続できるあったほうが好ましい。また、製造上でも都合がよい。
The insulator
また、絶縁体面53に絶縁体上電極7aが形成され、絶縁体上電極7aと電気光学結晶上電極3の間を渡すように銀ペーストなどの導電性材料15が加えられ、これにより、電極間の導通が図られている。また、電気光学結晶1、電気光学結晶上電極3および3aが接着剤16により絶縁体5に固定されている。
Also, an insulator
例えば、絶縁体5の幅は、例えば、1.5mmである。例えば、電気光学結晶1の幅、高さ、長さはそれぞれ0.2mm、0.5mm(または1.0mm)、7.0mmである。
For example, the width of the
この電気光学素子では、検出対象の電界変化が生じる場所を挟む一方の場所に電気光学結晶上電極3および絶縁体上電極7aが電気的に接続され、他方の場所に電気光学結晶上電極3aおよび絶縁体上電極7が電気的に接続され、これにより、電気光学結晶上電極3、3a間に電圧が印加される。すると、電気光学結晶1内の電界強度が電界変化に応じて変化し、電気光学結晶1の光学的特性が変化する。こうした電気光学結晶1の長手方向に垂直な一方の端面から、しかも電界の方向に垂直に入射したレーザ光21は、光学的特性の変化により変調され、他方の端面から出射する。この変調されたレーザ光を処理することにより、上記の検出対象の電界変化が検出される。
In this electro-optic element, the electro-optic crystal upper electrode 3 and the insulator
次に、本発明の一実施形態に係る電気光学素子の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing an electro-optic element according to an embodiment of the present invention will be described.
この製造方法は、絶縁体5に溝を形成する第1工程と、溝の底にレジストを加える第2工程と、溝の一方の内壁面と底を残すようにして絶縁体5の一部を切り離す第3工程と、溝の一方の内壁面であった絶縁体面51とレジストの上に絶縁体上電極7を形成する第4工程と、第4工程においてレジストの上に付いた絶縁体上電極7をレジストを除去することにより除去する第5工程と、電気光学結晶面1aに電気光学結晶上電極3を形成する第6工程と、絶縁体面51に形成された絶縁体上電極7に電気光学結晶面1bを対向させる第7工程とを有する。
In this manufacturing method, a first step of forming a groove in the
第1工程、第2工程、第3工程、第4工程、第5工程では、図2に示すような矩形平板状の絶縁体5を処理加工していく。
In the first step, the second step, the third step, the fourth step, and the fifth step, the rectangular
図3(a)は、図2の符号11の部分を示す図であり、図3(b)〜(d)、図4(a)、(b)は、その部分の製造過程での変化を示す図である。これら図を参照して行う説明に係る処理加工は、この部分だけでなく、他の部分にも適用される。
FIG. 3A is a diagram showing a portion denoted by
第1工程では、まず、図3(b)に示すように、絶縁体3の上において全体的に、金属の電極材料による絶縁体上電極7を形成する。ここでは、スパッタリングで、例えば、CrとAuやCrとAlを蒸着させる。
In the first step, first, as shown in FIG. 3B, the insulator
次に、図3(c)に示すように、絶縁体上電極7の上に全体的にレジスト6を塗布するする。こうして、絶縁体上電極7を保護するのである。
Next, as shown in FIG. 3C, a resist 6 is entirely applied on the insulator
次に、図3(d)に示すように、例えば、0.22mm幅のダイシングブレード13を移動させ、かかるダイシングにより、図4(a)に示すように、レジスト6の上から絶縁体上電極7を分割するとともに、絶縁体5に溝9を形成する。図示しないものも含め、こうして形成される複数の溝1は平行であり、ピッチは例えば3.0mmである。
Next, as shown in FIG. 3D, for example, a
なお、ダイシングに代えて、ワイヤーカット、レーザカット、マイクロドリルを用いてもよい。 In place of dicing, a wire cut, a laser cut, or a micro drill may be used.
続く第2工程では、まず、図4(b)に示すようにレジスト6Aを溝9に塗布する。
In the subsequent second step, first, a resist 6A is applied to the
次に、図4(c)に示すように、例えば、0.22mm幅のダイシングブレード13を溝9の長さ方向に移動させ、かかるダイシングにより、図4(d)に示すように、溝9の底の箇所のレジスト6Aより上の部分のレジスト6Aを除去する。
Next, as shown in FIG. 4C, for example, the
続く第3工程では、図4(e)に示すように、ダイシングブレード13により、溝9の一方の内壁面と底を残すようにして絶縁体5の一部を一方の絶縁体上電極7およびレジスト6Aとともに切り離す。
In the subsequent third step, as shown in FIG. 4 (e), a part of the
実際には、図5に示すように、絶縁体5に絶縁体上電極7(図示せず)とレジスト6A(図示せず)を設けたものを複数得る。例えば、この絶縁体5の幅、高さ、長さは、それぞれ1.5mm、3.0mm、7.0mmである。
Actually, as shown in FIG. 5, a plurality of
次に、得られた処理加工後の各絶縁体5を図6に示すように並べる。
Next, the obtained
続く第4工程では、図7(a)に示すように、溝9の一方の内壁面であった絶縁体面51に絶縁体上電極7を形成する。ここでは、スパッタリングで、例えば、CrとAuやCrとAlを蒸着させる。これに伴い、溝9の底であった絶縁体面52に付いたレジスト6Aの上ならびに第3工程で絶縁体5の一部を切り離したときに現れた面である絶縁体面53の上にも絶縁体上電極7が形成される。絶縁体面53の上の絶縁体上電極7は、図1など絶縁体上電極7aと称しているものである。
In the subsequent fourth step, as shown in FIG. 7A, the insulator
続く第5工程では、図7(b)に示すレジスト6Aを融解して除去することにより、絶縁体面52に付いたレジスト6Aの上に付いた絶縁体上電極7の部分を、図7(b)に示すように除去し、洗浄する。つまり、除去される絶縁体上電極7の部分が支えを失って除去されるのである。これにより、図8に示すような、絶縁体5を処理加工して絶縁体上電極7、7aを設けたものが得られる。
In the subsequent fifth step, by melting and removing the resist 6A shown in FIG. 7B, the portion of the
第6工程では、まず、例えば、図9(a)に示すように、Auの蒸着源17と、Cuの蒸着源18とを用いたスパッタリングにより、ZnTeまたは閃亜鉛鋼型を有する化合物半導体結晶(GaAs、InP、CdTeなど)またはシレナイト化合物(Bi12GeO20、Bi12SiO20、Bi12TiO20など)を材料とした平板状の電気光学結晶1の表面全体に金属の電極材料を蒸着させる。蒸着されたものがすなわち電気光学結晶上電極3,3aである。
In the sixth step, first, as shown in FIG. 9A, for example, a compound semiconductor crystal having a ZnTe or zinc flash steel type is formed by sputtering using a
このとき、電気光学結晶1を回転させることで、応力を均一にでき、これにより、反りや割れを防止できる。また、低温で蒸着することで一層と効果が増す。 At this time, by rotating the electro-optic crystal 1, the stress can be made uniform, thereby preventing warping and cracking. Further, the effect is further increased by vapor deposition at a low temperature.
あるいは、図9(b)に示すように、平板状の電気光学結晶1を電解液19に浸す無電解メッキにより、電気光学結晶1の表面全体に金属の電極材料を付着させる。付着されたものがすなわち電気光学結晶上電極3,3aである。メッキでは、応力が発生しにくいので、反りや割れを発生しにくくできる。
Alternatively, as shown in FIG. 9B, a metal electrode material is attached to the entire surface of the electro-optic crystal 1 by electroless plating in which the flat electro-optic crystal 1 is immersed in an
次に、電気光学結晶1に電気光学結晶上電極3,3aを形成したものを矩形にカットする。これがさらに分割されて、図1に示す電気光学結晶1に電気光学結晶上電極3,3aを形成したもの(電気光学結晶部品1Aという)が得られるのである。
Next, the electro-optic crystal 1 formed with the electro-optic crystal
ここでは、まず、図10に示すように、その分割前の電気光学結晶部品1Aにおける表裏の一方の面をスクライブ用のヘッドHでスクライブする。ここでは、同図に示すように、一方の100面である端面91に接する複数箇所のそれぞれから端面91に垂直に少しだけスクライブする。スクライブのピッチは電気光学結晶部品1Aの長さと同じなので、それは例えば、7.0mmである。また、端面91に対向する端面(100面)に接する複数の箇所からも同様にスクライブを行う。
Here, as shown in FIG. 10, first, one of the front and back surfaces of the electro-
次に、表裏のスクライブしていない面から劈開バー22により衝撃を与え、これにより、分割前の電気光学結晶部品1Aをスクライブの位置で劈開する。端面91とこの端面91に対向する端面以外の面は110面なので、この劈開は容易に行える。電気光学結晶部品1Aはさらに分割する必要があり、この状態でもまだ途中である。
Next, an impact is applied by the cleavage bar 22 from the front and back surfaces that are not scribed, whereby the electro-
次に、図11に示すように、この状態の電気光学結晶部品1Aの表裏でない端面のうちの互いに対向する端面(ここでは、劈開により現れた端面とこの端面に対向する端面)に反射防止のためのコート(Anti-Reflection Coatといい、以下、略して「ARコート」という)を施す。ARコートを施した端面の一方は、レーザ光の入射面となり、他方はそのレーザ光の出射面となるものである。
Next, as shown in FIG. 11, the anti-reflection is applied to the opposite end faces (here, the end face appearing by cleaving and the end face facing this end face) of the non-front and back end faces of the electro-
次に、図12に示すように、ARコートを施した端面に垂直に電気光学結晶部品1Aをダイシングして分割し、または劈開して分割し、図13に示すような電気光学結晶部品1A、すなわち、電気光学結晶1と電気光学結晶上電極3,3aとを含むものを複数得る。 なお、ARコートは、途中にでなく、このように複数得られたものに施してもよい。
Next, as shown in FIG. 12, the electro-
続く、第7工程では、図13に示すように、絶縁体面51に形成された絶縁体上電極7に電気光学結晶面1bを対向させる。そして、図1に示すように、導電性材料15を加え、これにより、電極間の導通を図る。また、接着剤16を加え、これを紫外線で凝固させ、電気光学結晶部品1Aを固定する。
In a subsequent seventh step, as shown in FIG. 13, the electro-
なお、上記の説明では、図1に示すように、絶縁体面54を含む面内に電気光学結晶面1dを含めたが、図14に示すように、絶縁体面54を含む面内に電気光学結晶面1dを含めなくてもよい。また、上記の説明では、図1に示すように、絶縁体面53を含む面内に電気光学結晶面1aを含めたが、絶縁体面53を含む面内に電気光学結晶面1aを含めなくてもよい。つまり、電気光学結晶1は、図1に示すものより大きいものであってもよく、また、小さいものであってもよい。
In the above description, the electro-
なお、このような電気光学素子の製造方法は、上記の製造方法と同様なので、重複説明および製造過程の図示を省略する。 In addition, since the manufacturing method of such an electro-optic element is the same as that of said manufacturing method, duplication description and illustration of a manufacturing process are abbreviate | omitted.
また、上記の第6工程、第7工程に代えて、絶縁体面51に形成された絶縁体上電極7と予め用意した他の電極とで予め用意した電気光学結晶を挟んでもよい。
In place of the sixth and seventh steps, an electro-optic crystal prepared in advance may be sandwiched between the insulator
詳しくは、図15(a)に示すように、絶縁体5に絶縁体上電極7を形成し、絶縁体面53に突出部531を設けたものと、絶縁体30に電極31と溝32を設けたものとを用意する。
Specifically, as shown in FIG. 15A, the
また、図15(b)に示すように、上記の製造方法と同様に製造した電気光学結晶1を用意する。 Further, as shown in FIG. 15B, the electro-optic crystal 1 manufactured in the same manner as the above manufacturing method is prepared.
そして、図15(c)に示すように、絶縁体上電極7と電極31とで電気光学結晶1を挟む。このとき、溝32に突出部531を挿入することで、絶縁体5と絶縁体30とが互いにずれないようし、接着剤16により固定する。
Then, as shown in FIG. 15 (c), the electro-optic crystal 1 is sandwiched between the insulator
次に、この電気光学素子の利用例を図16の模式図を用いて説明する。電界検出光学装置110は、レーザー光と電気光学素子100を用いた電気光学的手法により電界を検出するものであり、レーザダイオード121、フォトダイオード143a、143bおよび電気光学素子100を有する。電気光学素子100の電極30a、30bはそれぞれ、上記の説明における電気光学結晶1を挟む一方の電極、他方の電極であり、信号電極129、グランド電極131にそれぞれ接続されている。また、電気光学素子100の両端には、第一波長板135と第二波長板137が接続されている。電気光学素子100とレーザダイオード121の間には、コリメートレンズ133を有し、電気光学素子100とフォトダイオード143a、143bの間には、偏光ビームスプリッタ139、集光レンズ141a、141bを有する。
Next, an example of use of this electro-optical element will be described with reference to the schematic diagram of FIG. The electric field detection
レーザダイオード121から出力されるレーザー光は、コリメートレンズ133、第一波長板135を介して電気光学素子100の電気光学結晶に入射する。入射したレーザー光は、信号電極129からの電界によって変調し、放射される。
Laser light output from the
電気光学素子100から放射されたレーザー光は、第二波長板137を介し、偏光ビームスプリッタ139によってP波成分およびS波成分に分離され、集光レンズ141a、141bで集光されてから、フォトダイオード143a、143bにおいて電気信号に変換される。
The laser light emitted from the electro-optical element 100 is separated into a P wave component and an S wave component by the polarization beam splitter 139 via the second wave plate 137, and is condensed by the condensing
したがって、本実施形態に係る電気光学素子によれば、電気光学結晶1と、電気光学結晶1の表裏の一方の面(1a)に形成された電気光学結晶上電極3と、絶縁体5すなわち角の位置に電気光学結晶1の表裏の他方の面(1b)に対向する第1面(51)ならびに電気光学結晶1の1つの端面(1c)に対向する第2面(52)を有するもの(5)と、第1面(51)に形成された絶縁体上電極7とを有することで、電気光学結晶1としては、従来の電気光学素子におけるリッジの部分の体積ほどしか必要でなく、よって、高価な電気光学結晶を効率的に使用でき、コストを低減できる。
Therefore, according to the electro-optic element according to the present embodiment, the electro-optic crystal 1, the electro-optic crystal upper electrode 3 formed on one surface (1a) of the front and back surfaces of the electro-optic crystal 1, the
また、第2面(51)に隣合う第3面(53)を含む面内に一方の面(1a)が含まれ、第1面(51)に隣合う第4面(54)を含む面内に端面(1c)に対向する端面(1d)が含まれることで、リッジがなくなり、よって、リッジの欠損を防止でき、取り扱いの容易な電気光学素子を提供できる。 In addition, one surface (1a) is included in the surface including the third surface (53) adjacent to the second surface (51), and the surface includes the fourth surface (54) adjacent to the first surface (51). Since the end face (1d) facing the end face (1c) is included therein, the ridge is eliminated, so that the loss of the ridge can be prevented and an electro-optical element that can be easily handled can be provided.
また、第2面(52)に隣合う第3面(53)に形成された絶縁体上電極7aと、この絶縁体上電極7aと電気光学結晶上電極3とに渡された導電性材料15とを有することで、これらの電極間の抵抗を小さくなり、正確な検出が行える。
Further, the insulator
また、本実施形態に係る電気光学素子の製造方法によれば、絶縁体5に溝9を形成する工程と、溝9の底にレジスト6Aをコートする工程と、溝9の一方の内壁面と底を残すようにして絶縁体5の一部を切り離す工程と、溝9の一方の内壁面であった面(51)に絶縁体上電極7を形成する工程と、この工程において溝9の底のレジスト6Aの上に付いた絶縁体上電極7をレジスト6Aを除去することにより除去する工程と、電気光学結晶1の表裏の一方の面に電気光学結晶上電極3を形成する工程と、溝9の一方の内壁面であった面(51)に形成された絶縁体上電極7に電気光学結晶1の表裏の他の方の面(1b)を対向させる工程とを有することで、電気光学結晶としては、従来の電気光学素子におけるリッジの部分の体積ほどしか必要でなく、よって、高価な電気光学結晶を効率的に使用でき、コストを低減できる。
In addition, according to the method of manufacturing the electro-optic element according to the present embodiment, the step of forming the
また、溝を複数形成してそれを1つの溝を含む単位に分割し、また、電気光学結晶も同様に削り出し加工などせずに分割することで、一度に多くの電気光学素子を作製することができ、低コストで大量生産が可能になる。 In addition, by forming a plurality of grooves and dividing them into units containing one groove, and dividing the electro-optic crystal similarly without cutting out, a large number of electro-optic elements are produced at one time. Can be mass-produced at low cost.
また、電気光学結晶上電極3を設ける工程は、電気光学結晶1を回転させながら電気光学結晶上電極3を蒸着により設ける工程であることで、応力を均一にでき、これにより、反りや割れを防止できる。 Further, the step of providing the electro-optical crystal upper electrode 3 is a step of providing the electro-optical crystal upper electrode 3 by vapor deposition while rotating the electro-optical crystal 1 so that the stress can be made uniform, thereby causing warping and cracking. Can be prevented.
また、他の電気光学素子の製造方法によれば、絶縁体5に溝9を形成する工程と、溝9の底にレジスト6Aをコートする工程と、溝9の底の幅方向における一方の端部または該端部に至るまでの底の位置で絶縁体5の一部を切り離す工程と、溝9の一方の内壁面であった面(51)に絶縁体上電極7を形成する工程と、この工程において溝9の底のレジスト6Aの上に付いた絶縁体上電極7をレジスト6Aを除去することにより除去する工程と、溝9の一方の内壁面であった面(51)に形成された絶縁体上電極7と予め用意した他の電極31とで予め用意した電気光学結晶1を挟む工程とを有することで、電気光学結晶としては、従来の電気光学素子におけるリッジの部分の体積ほどしか必要でなく、よって、高価な電気光学結晶を効率的に使用でき、コストを低減できる。
In addition, according to another method of manufacturing an electro-optic element, the step of forming the
また、溝を複数形成してそれを1つの溝を含む単位に分割し、また、電気光学結晶も同様に削り出し加工などせずに分割することで、一度に多くの電気光学素子を作製することができ、低コストで大量生産が可能になる。 In addition, by forming a plurality of grooves and dividing them into units containing one groove, and dividing the electro-optic crystal similarly without cutting out, a large number of electro-optic elements are produced at one time. Can be mass-produced at low cost.
1…電気光学結晶
1A…電気光学結晶部品
1a、1b、1c、1d…電気光学結晶面
3、30…絶縁体
3,3a…電気光学結晶上電極
5…絶縁体
6…レジスト
6A…レジスト
7、7a…絶縁体上電極
9、32…溝
15…導電性材料
16…接着剤
17、18…蒸着源
19…電解液
20…リッジ
21…レーザ光
22…劈開バー
30…絶縁体
30a、30b、31…電極
51…絶縁体5の第1面(絶縁体面)
52…絶縁体5の第2面(絶縁体面)
53…絶縁体5の第3面(絶縁体面)
54…絶縁体5の第4面(絶縁体面)
91…電気光学結晶の100面
100…電気光学素子
110…電界検出光学装置
121…レーザダイオード
129…信号電極
131…グランド電極
133…コリメートレンズ
135…第一波長板
137…第二波長板
139…偏光ビームスプリッタ
141a…集光レンズ
143a…フォトダイオード
531…突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electro-
52 ... 2nd surface (insulator surface) of the
53. Third surface of insulator 5 (insulator surface)
54 ... 4th surface (insulator surface) of the
DESCRIPTION OF
Claims (6)
6面体の隣り合う2つの面同士が接する線の箇所を当該線の長さ方向に渡って2つの面が現れるように切り欠いた形状を有する絶縁体と、
前記絶縁体の切り欠いた部分に収められ、当該切り欠いた部分の長さ方向に沿って前記レーザ光が通過するように配置される前記電気光学結晶と、
前記絶縁体の切り欠いた部分に現れている2つの面の一方の面に対向する前記電気光学結晶の面の反対側にある電気光学結晶の面に形成された電気光学結晶上電極と、
前記絶縁体の切り欠いた部分に現れている2つの面の前記一方の面に形成された絶縁体上電極と
を有することを特徴とする電気光学素子。 A voltage is applied between electrodes provided along the longitudinal direction of the hexahedral electro-optic crystal to generate an electric field in the electro-optic crystal, and laser light traveling in the longitudinal direction is passed through the electro-optic crystal, An electro-optic element configured to detect a change in the electric field according to a change in the voltage by a laser beam emitted from the electro-optic crystal,
An insulator having a shape in which two adjacent faces of a hexahedron are cut out so that two faces appear across the length of the line; and
The electro-optic crystal that is housed in the notched portion of the insulator and is arranged so that the laser light passes along the length direction of the notched portion,
An electro-optic crystal upper electrode formed on the surface of the electro-optic crystal opposite to the face of the electro-optic crystal facing one of the two faces appearing in the notched portion of the insulator;
An electro-optic element comprising: an insulator upper electrode formed on the one surface of the two surfaces appearing in the notched portion of the insulator.
この絶縁体上電極と前記電気光学結晶上電極とに渡された導電性材料と
を有することを特徴とする請求項1または2記載の電気光学素子。 An on-insulator electrode formed on a surface of the insulator adjacent to the other surface of the two surfaces appearing in the notched portion of the insulator;
The electro-optic element according to claim 1, further comprising: a conductive material passed to the insulator upper electrode and the electro-optic crystal upper electrode.
絶縁体に溝を形成する工程と、
前記溝の底にレジストを加える工程と、
前記溝の一方の内壁面と底を残すようにして前記絶縁体の一部を切り離す工程と、
前記溝の一方の内壁面であった面に絶縁体上電極を形成する工程と、
この工程において前記レジストの上に付いた絶縁体上電極を前記レジストを除去することにより除去する工程と、
前記電気光学結晶に電気光学結晶上電極を形成する工程と、
前記電気光学結晶上電極の反対側にある前記電気光学結晶の面を前記絶縁体上電極に対向させる工程と
を有することを特徴とする電気光学素子の製造方法。 A voltage is applied between electrodes provided along the longitudinal direction of the hexahedral electro-optic crystal to generate an electric field in the electro-optic crystal, and laser light traveling in the longitudinal direction is passed through the electro-optic crystal, A method of manufacturing an electro-optic element that detects a change in the electric field according to a change in the voltage by a laser beam emitted from the electro-optic crystal,
Forming a groove in the insulator;
Adding a resist to the bottom of the groove;
Separating a part of the insulator so as to leave one inner wall surface and the bottom of the groove;
Forming an electrode on insulator on a surface that was one inner wall surface of the groove;
Removing the on-insulator electrode attached on the resist in this step by removing the resist;
And forming the electro-optic crystal in electrical optical crystal on the electrode,
And a step of causing the surface of the electro-optic crystal opposite to the electrode on the electro-optic crystal to face the electrode on the insulator .
絶縁体に溝を形成する工程と、
前記溝の底の箇所にレジストを加える工程と、
前記溝の一方の内壁面と底を残すようにして前記絶縁体の一部を切り離す工程と、
この工程において前記レジストの上に付いた絶縁体上電極を前記レジストを除去することにより除去する工程と、
前記溝の一方の内壁面であった面に形成された絶縁体上電極と予め用意した他の電極とで予め用意した電気光学結晶を挟む工程と
を有することを特徴とする電気光学素子の製造方法。 A voltage is applied between electrodes provided along the longitudinal direction of the hexahedral electro-optic crystal to generate an electric field in the electro-optic crystal, and laser light traveling in the longitudinal direction is passed through the electro-optic crystal, A method of manufacturing an electro-optic element that detects a change in the electric field according to a change in the voltage by a laser beam emitted from the electro-optic crystal,
Forming a groove in the insulator;
Adding a resist to the bottom of the groove;
Separating a part of the insulator so as to leave one inner wall surface and the bottom of the groove;
Removing the on-insulator electrode attached on the resist in this step by removing the resist;
And a step of sandwiching an electro-optic crystal prepared in advance between the upper electrode formed on the surface which was one inner wall surface of the groove and another electrode prepared in advance. Method.
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