JPH06289265A - 光素子製造方法および装置 - Google Patents
光素子製造方法および装置Info
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- JPH06289265A JPH06289265A JP4315631A JP31563192A JPH06289265A JP H06289265 A JPH06289265 A JP H06289265A JP 4315631 A JP4315631 A JP 4315631A JP 31563192 A JP31563192 A JP 31563192A JP H06289265 A JPH06289265 A JP H06289265A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3616—Holders, macro size fixtures for mechanically holding or positioning fibres, e.g. on an optical bench
- G02B6/362—Vacuum holders for optical elements
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- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
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- G02B6/3648—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures
- G02B6/3652—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures the additional structures being prepositioning mounting areas, allowing only movement in one dimension, e.g. grooves, trenches or vias in the microbench surface, i.e. self aligning supporting carriers
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- G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
- G02B6/3855—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture characterised by the method of anchoring or fixing the fibre within the ferrule
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光モジュール内の複数の光部品を同時に高精
度に基板に結合させるための方法および装置を提供す
る。 【構成】 光学部品１１〜１４および１６〜１９を結合
する基板２３上の凹部２４および２５に対応する配置の
凹部３３を有する支持部材３２が形成される。支持部材
凹部３３の一つとそれぞれ接続する吸引チャネル３４が
支持部材内に形成され、そこを通して光部品を一時的に
定位置に保持するための吸引が行われる。光部品が結合
されるべき凹部または溝を有する基板が、支持部材内に
搭載された光部品の上部に設置される。基板を下降させ
て光部品に接触させることによって、光部品は基板に同
時に結合される。結合後、支持部材の吸引は解除され、
基板２３が、そこに結合された全光部品１１〜１４およ
び１６〜１９とともに支持部材から除去される。
度に基板に結合させるための方法および装置を提供す
る。 【構成】 光学部品１１〜１４および１６〜１９を結合
する基板２３上の凹部２４および２５に対応する配置の
凹部３３を有する支持部材３２が形成される。支持部材
凹部３３の一つとそれぞれ接続する吸引チャネル３４が
支持部材内に形成され、そこを通して光部品を一時的に
定位置に保持するための吸引が行われる。光部品が結合
されるべき凹部または溝を有する基板が、支持部材内に
搭載された光部品の上部に設置される。基板を下降させ
て光部品に接触させることによって、光部品は基板に同
時に結合される。結合後、支持部材の吸引は解除され、
基板２３が、そこに結合された全光部品１１〜１４およ
び１６〜１９とともに支持部材から除去される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光素子の製造に使用さ
れ、特に、ガラス球や光ファイバのような部品を基板に
結合させるための方法および装置に関する。
れ、特に、ガラス球や光ファイバのような部品を基板に
結合させるための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学システムは、光を操作し、レーザ、
発光ダイオード、光検出器のような光電子素子へ光を入
出力するために、多数の光学的または光子学的モジュー
ルを必要とする。このようなモジュールは、光を伝送す
るための光ファイバと、光電子素子や光ファイバに効率
よく光を結合させるための球面レンズを含む。シリコン
は、球面またはボールレンズと光ファイバなどの多様な
光電子部品を支持し、整列させるための支持凹部または
溝を内部に形成する際の精度が良いため、このようなモ
ジュールの構造には好適な材料である。
発光ダイオード、光検出器のような光電子素子へ光を入
出力するために、多数の光学的または光子学的モジュー
ルを必要とする。このようなモジュールは、光を伝送す
るための光ファイバと、光電子素子や光ファイバに効率
よく光を結合させるための球面レンズを含む。シリコン
は、球面またはボールレンズと光ファイバなどの多様な
光電子部品を支持し、整列させるための支持凹部または
溝を内部に形成する際の精度が良いため、このようなモ
ジュールの構造には好適な材料である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような光学モジ
ュールおよび光子学モジュールなどの光素子の製造に際
しては、光部品を基板に結合させるための機械を使用す
ることが望ましい。これらの光部品は、一般に直径３０
０ミクロン以下と非常に小さく、精度良く設置される必
要がある。この場合、従来においては、複数の光部品を
基板に結合させる際に、個々の光部品を連続的に順次結
合している。しかしながら、このように光部品を連続的
に個別に順次結合する従来の方法は、作業者に高度な技
術と多大な労力および作業時間を要求し、大量生産には
極めて不都合である。
ュールおよび光子学モジュールなどの光素子の製造に際
しては、光部品を基板に結合させるための機械を使用す
ることが望ましい。これらの光部品は、一般に直径３０
０ミクロン以下と非常に小さく、精度良く設置される必
要がある。この場合、従来においては、複数の光部品を
基板に結合させる際に、個々の光部品を連続的に順次結
合している。しかしながら、このように光部品を連続的
に個別に順次結合する従来の方法は、作業者に高度な技
術と多大な労力および作業時間を要求し、大量生産には
極めて不都合である。
【０００４】従って、本発明の目的は、複数の光部品を
同時に一括してかつ高精度で基板に結合可能とすること
により、作業者に要求される技術と労力および作業時間
を最小限にでき、信頼性のある高品質なモジュールを低
コストで生産可能な、大量生産に好適な方法および装置
を提供することである。
同時に一括してかつ高精度で基板に結合可能とすること
により、作業者に要求される技術と労力および作業時間
を最小限にでき、信頼性のある高品質なモジュールを低
コストで生産可能な、大量生産に好適な方法および装置
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、光部
品を結合する基板上の凹部に対応する配置の凹部を有す
る支持部材が形成される。支持部材内に、凹部と接続す
る吸引チャネルが形成される。吸引チャネルの吸引によ
って、支持部材の凹部内の定位置に光部品が保持され
る。光部品を結合する凹部を有する基板が、支持部材内
に搭載された光部品上に設置される。
品を結合する基板上の凹部に対応する配置の凹部を有す
る支持部材が形成される。支持部材内に、凹部と接続す
る吸引チャネルが形成される。吸引チャネルの吸引によ
って、支持部材の凹部内の定位置に光部品が保持され
る。光部品を結合する凹部を有する基板が、支持部材内
に搭載された光部品上に設置される。
【０００６】この状態で、基板を光部品に接触させるよ
うに下降させることによって、支持部材上の光部品は同
時に一括して基板に結合される。一般的に、基板の凹部
はアルミニウムで被覆され、全光部品の基板への同時熱
圧接を行うために、基板または支持部材が接触ステップ
の間加熱される。結合後、支持部材の吸引は解除され、
基板が、そこに結合された全光部品とともに支持部材か
ら除去される。
うに下降させることによって、支持部材上の光部品は同
時に一括して基板に結合される。一般的に、基板の凹部
はアルミニウムで被覆され、全光部品の基板への同時熱
圧接を行うために、基板または支持部材が接触ステップ
の間加熱される。結合後、支持部材の吸引は解除され、
基板が、そこに結合された全光部品とともに支持部材か
ら除去される。
【０００７】
【実施例】図１において、１０は本発明に従って組み立
てられた光モジュールである。このモジュールは、四本
の光ファイバ１１〜１４と四つの球面レンズ１６〜１９
を含む。このモジュールの機能は、一つの光ファイバか
ら他の光ファイバへの光の切り替えを必要に応じて行う
ことである。例えば、垂直面２０上に鏡を挿入すると、
鏡が光ファイバ１１からの入射光を光ファイバ１４へ反
射し、その際、二本のファイバ間の結合効率を最高にす
るように光の焦点を合わせるために、球面レンズ１６と
１９が作用する。この鏡はまた、光ファイバ１２からの
光を光ファイバ１３へ反射可能である。
てられた光モジュールである。このモジュールは、四本
の光ファイバ１１〜１４と四つの球面レンズ１６〜１９
を含む。このモジュールの機能は、一つの光ファイバか
ら他の光ファイバへの光の切り替えを必要に応じて行う
ことである。例えば、垂直面２０上に鏡を挿入すると、
鏡が光ファイバ１１からの入射光を光ファイバ１４へ反
射し、その際、二本のファイバ間の結合効率を最高にす
るように光の焦点を合わせるために、球面レンズ１６と
１９が作用する。この鏡はまた、光ファイバ１２からの
光を光ファイバ１３へ反射可能である。
【０００８】鏡が水平面２１上に挿入される場合、鏡は
光ファイバ１３から光ファイバ１４へ、また光ファイバ
１２から光ファイバ１１へ、それぞれ光を反射させる。
モジュール１０が正確に機能するためには、光部品が正
確に配置され、基板２３に結合される必要がある。
光ファイバ１３から光ファイバ１４へ、また光ファイバ
１２から光ファイバ１１へ、それぞれ光を反射させる。
モジュール１０が正確に機能するためには、光部品が正
確に配置され、基板２３に結合される必要がある。
【０００９】図２に示すような基板２３を使用すること
により、前記のような正確な配置が可能となる。すなわ
ち、図２においては、基板２３としてシリコンのような
単結晶材料を使用し、フォトリソグラフィーマスキング
とエッチングを行うことにより、光ファイバを支持する
ためのＶ溝２４と球面レンズを支持するための角錐形凹
部２５が形成される。
により、前記のような正確な配置が可能となる。すなわ
ち、図２においては、基板２３としてシリコンのような
単結晶材料を使用し、フォトリソグラフィーマスキング
とエッチングを行うことにより、光ファイバを支持する
ためのＶ溝２４と球面レンズを支持するための角錐形凹
部２５が形成される。
【００１０】当業間で周知のように、シリコン基板内の
Ｖ溝２４と角錐形凹部２５は、図３および４に示すよう
にして基板２３上に形成される。すなわち、まず、基板
２３上に二酸化ケイ素層２９を成長または堆積させた
後、この二酸化ケイ素層２９上に薄いフォトレジスト層
３０が形成される。次に、フォトレジスト層３０は、マ
スク３１の開口部を通して矢印で示されるように入射す
る光によって選択的に露光される。
Ｖ溝２４と角錐形凹部２５は、図３および４に示すよう
にして基板２３上に形成される。すなわち、まず、基板
２３上に二酸化ケイ素層２９を成長または堆積させた
後、この二酸化ケイ素層２９上に薄いフォトレジスト層
３０が形成される。次に、フォトレジスト層３０は、マ
スク３１の開口部を通して矢印で示されるように入射す
る光によって選択的に露光される。
【００１１】フォトレジスト層３０の露光された部分
は、図４に示すようにエッチングされ、フォトレジスト
層３０の残りの部分が、二酸化ケイ素層２９の選択的エ
ッチングを可能にするためのマスクとして次に使用され
る。さらに、エッチングされた二酸化ケイ素層２９の残
りの部分が、シリコン基板２３内の溝２４のエッチング
を可能にするためのマスクとして使用される。基板２３
の適当な結晶方位によって、エッチングは結晶面に沿っ
て行われ、溝２４の傾斜した側面が得られる。また、こ
のような傾斜側面を有する溝を形成するために、他の単
結晶基板も代用可能である。
は、図４に示すようにエッチングされ、フォトレジスト
層３０の残りの部分が、二酸化ケイ素層２９の選択的エ
ッチングを可能にするためのマスクとして次に使用され
る。さらに、エッチングされた二酸化ケイ素層２９の残
りの部分が、シリコン基板２３内の溝２４のエッチング
を可能にするためのマスクとして使用される。基板２３
の適当な結晶方位によって、エッチングは結晶面に沿っ
て行われ、溝２４の傾斜した側面が得られる。また、こ
のような傾斜側面を有する溝を形成するために、他の単
結晶基板も代用可能である。
【００１２】図５に示すように、Ｖ溝２４はアルミニウ
ム層２７によって被覆されており、加熱及び加圧によっ
て、すなわち熱圧接によって、光ファイバ１１が基板２
３に信頼性良く結合される。全光部品、すなわちファイ
バ１１〜１４およびレンズ１６〜１９は、このような方
法または接着剤、またははんだによって結合可能である
が、いずれにしても、このような結合は、従来は光部品
毎に個別に連続して行われる。
ム層２７によって被覆されており、加熱及び加圧によっ
て、すなわち熱圧接によって、光ファイバ１１が基板２
３に信頼性良く結合される。全光部品、すなわちファイ
バ１１〜１４およびレンズ１６〜１９は、このような方
法または接着剤、またははんだによって結合可能である
が、いずれにしても、このような結合は、従来は光部品
毎に個別に連続して行われる。
【００１３】光部品の支持面を形成するために単結晶基
板のフォトリソグラフィーマスキングおよびエッチング
を使用することの主たる利点は、このような支持面が非
常に高い精度で形成され、従って光部品が高い精度で配
置されることである。例えば、図５においてファイバ１
１はミクロン単位の公差で形成され得る溝２４内に収ま
るため、ファイバ１１の中心軸はミクロン単位の公差に
おいて配置される。
板のフォトリソグラフィーマスキングおよびエッチング
を使用することの主たる利点は、このような支持面が非
常に高い精度で形成され、従って光部品が高い精度で配
置されることである。例えば、図５においてファイバ１
１はミクロン単位の公差で形成され得る溝２４内に収ま
るため、ファイバ１１の中心軸はミクロン単位の公差に
おいて配置される。
【００１４】角錐形凹部２５にも同様の原理が適用さ
れ、球面レンズの凹部への収納状態は図５と同様の断面
を有する。従って角錐形凹部とＶ溝は、合わせて単に
“溝”と称される。
れ、球面レンズの凹部への収納状態は図５と同様の断面
を有する。従って角錐形凹部とＶ溝は、合わせて単に
“溝”と称される。
【００１５】本発明によると、光部品は最初に、それら
が同時に基板２３に結合されるために必要な立体構造を
有する支持部材内に支持される。本実施例においては、
図６に示すように、支持部材３２は、単結晶シリコンか
ら形成され、一表面に、図２の溝２４および２５と同じ
形状の複数の溝３３を有する。溝３３は、対応する溝２
４および２５と同一形状であるが、アルミニウムで被覆
されてはおらず、図２の溝２４および２５の形成に使用
する図３のマスク３１と同一のマスクを使用して形成さ
れる。
が同時に基板２３に結合されるために必要な立体構造を
有する支持部材内に支持される。本実施例においては、
図６に示すように、支持部材３２は、単結晶シリコンか
ら形成され、一表面に、図２の溝２４および２５と同じ
形状の複数の溝３３を有する。溝３３は、対応する溝２
４および２５と同一形状であるが、アルミニウムで被覆
されてはおらず、図２の溝２４および２５の形成に使用
する図３のマスク３１と同一のマスクを使用して形成さ
れる。
【００１６】図７に示すように、支持部材３２の各溝３
３は、吸引チャネル３４によって主吸引チャネル３５に
接続される。吸引チャネル３４は、当業者間で周知のレ
ーザ穿孔技術によって形成される。
３は、吸引チャネル３４によって主吸引チャネル３５に
接続される。吸引チャネル３４は、当業者間で周知のレ
ーザ穿孔技術によって形成される。
【００１７】図８に示すように、光モジュール内に組み
込まれる光部品１１〜１４および１６〜１９は支持部材
３２の溝３３内に搭載される。（なお、図８には、図面
の簡略化の目的で、光部品１１、１６、１８および１３
のみが示されている。）手動または機械的に光部品が搭
載された後、この光部品を定位置に保持するために、吸
引源３６によって吸引チャネル３４が部分的に吸引され
る。
込まれる光部品１１〜１４および１６〜１９は支持部材
３２の溝３３内に搭載される。（なお、図８には、図面
の簡略化の目的で、光部品１１、１６、１８および１３
のみが示されている。）手動または機械的に光部品が搭
載された後、この光部品を定位置に保持するために、吸
引源３６によって吸引チャネル３４が部分的に吸引され
る。
【００１８】光部品を結合するための基板２３が、その
溝２４および２５の配置と支持部材３２の溝３３の配置
が整合するように、支持部材３２の真上に配置される。
すなわち、溝２４は、支持部材３２に支持されている光
ファイバの真上に方向を合わせて配置され、溝２５は、
支持部材３２に支持されている球面レンズの真上に配置
される。基板２３は、例えば、吸引を利用した基板ホル
ダー３７によって定位置に保持される。
溝２４および２５の配置と支持部材３２の溝３３の配置
が整合するように、支持部材３２の真上に配置される。
すなわち、溝２４は、支持部材３２に支持されている光
ファイバの真上に方向を合わせて配置され、溝２５は、
支持部材３２に支持されている球面レンズの真上に配置
される。基板２３は、例えば、吸引を利用した基板ホル
ダー３７によって定位置に保持される。
【００１９】基板ホルダー３７が、矢印で示されるよう
に下降し、基板２３のアルミニウム層２７が支持部材３
２に支持されている光部品と接触する。基板２３の光部
品への圧力によってアルミニウム層と光部品の間の熱圧
接を達成するために、支持部材３２は、ヒーター３８に
よって十分な温度まで加熱される。結合完了後、吸引源
３６による吸引が解除され、基板ホルダー３７が上昇し
て光部品１１〜１４および１６〜１９を支持部材３２か
ら除去する。
に下降し、基板２３のアルミニウム層２７が支持部材３
２に支持されている光部品と接触する。基板２３の光部
品への圧力によってアルミニウム層と光部品の間の熱圧
接を達成するために、支持部材３２は、ヒーター３８に
よって十分な温度まで加熱される。結合完了後、吸引源
３６による吸引が解除され、基板ホルダー３７が上昇し
て光部品１１〜１４および１６〜１９を支持部材３２か
ら除去する。
【００２０】直径３００ミクロンの光部品において、供
給される力は６００グラム、供給される熱は、アルミニ
ウム−ガラス接合部の温度を３５０℃まで上昇させるた
めに十分な熱である。熱圧接を達成するために圧力が３
秒間加えられる。供給される力は、当然のことながら、
光部品の光学特性を歪ませ得るような光部品の物理的歪
みを生じない程度とされる。図８の結合装置は、通常当
業者が一連の接触、支持、３６による吸引の解除、およ
び基板ホルダー３７の引き上げを適切に行うような方法
で、自動的に周期動作する。
給される力は６００グラム、供給される熱は、アルミニ
ウム−ガラス接合部の温度を３５０℃まで上昇させるた
めに十分な熱である。熱圧接を達成するために圧力が３
秒間加えられる。供給される力は、当然のことながら、
光部品の光学特性を歪ませ得るような光部品の物理的歪
みを生じない程度とされる。図８の結合装置は、通常当
業者が一連の接触、支持、３６による吸引の解除、およ
び基板ホルダー３７の引き上げを適切に行うような方法
で、自動的に周期動作する。
【００２１】本発明によれば、一般に３００ミクロン以
下の直径を有する光ファイバおよび球面レンズを正確に
配置することができる。光モジュールの全結合を同時に
行うことができるため、各モジュールに対して必要とさ
れる熱サイクルは、一回の熱サイクルだけであり、複数
の光部品が連続的に結合される場合のように結合サイク
ルの数だけ加熱を繰り返す必要がない。
下の直径を有する光ファイバおよび球面レンズを正確に
配置することができる。光モジュールの全結合を同時に
行うことができるため、各モジュールに対して必要とさ
れる熱サイクルは、一回の熱サイクルだけであり、複数
の光部品が連続的に結合される場合のように結合サイク
ルの数だけ加熱を繰り返す必要がない。
【００２２】実際、この方法によって光部品の加熱回数
および加熱量を減少させ、熱膨張差に関連する問題点を
軽減し、通常結合装置に近接して配置される光ファイバ
のプラスチック被覆材料の疑似融解の可能性を減少させ
ることができる。図８の装置により、非常に高い精度の
多数の光モジュールを、作業者の最小限の技術と労力、
および作業時間によって大量生産可能である。
および加熱量を減少させ、熱膨張差に関連する問題点を
軽減し、通常結合装置に近接して配置される光ファイバ
のプラスチック被覆材料の疑似融解の可能性を減少させ
ることができる。図８の装置により、非常に高い精度の
多数の光モジュールを、作業者の最小限の技術と労力、
および作業時間によって大量生産可能である。
【００２３】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、この技術分野の当業者であれば、本発明
の各種の実施例を提案することが可能である。例えば、
結合ステップにおいて、熱の代わりに音響エネルギーを
使用することなどが可能である。また、本発明は種々の
はんだおよび接着剤を使用した他の結合方法にも適用で
きる。例えば、エポキシ接着剤を使用する場合、光部品
のセンタリング、光部品の溝内への保持、および液体エ
ポキシの再分布のために、しばしば圧接を必要とする。
同様に、種々のはんだを使用する場合には、信頼性のあ
る保持および結合を保証するための圧縮力を必要とする
ことが多い。
ものではなく、この技術分野の当業者であれば、本発明
の各種の実施例を提案することが可能である。例えば、
結合ステップにおいて、熱の代わりに音響エネルギーを
使用することなどが可能である。また、本発明は種々の
はんだおよび接着剤を使用した他の結合方法にも適用で
きる。例えば、エポキシ接着剤を使用する場合、光部品
のセンタリング、光部品の溝内への保持、および液体エ
ポキシの再分布のために、しばしば圧接を必要とする。
同様に、種々のはんだを使用する場合には、信頼性のあ
る保持および結合を保証するための圧縮力を必要とする
ことが多い。
【００２４】一方、図８の装置においては、支持部材は
基板の垂直方向下方に設置されるが、他の位置、例えば
支持部材が基板の上部にある位置関係も、少なくとも理
論上は可能である。図８に示すように支持部材３２を加
熱する代わりに、基板２３を直接加熱しても良い。はん
だ結合の場合には、光部品も基板の溝も共にはんだで被
覆され、はんだは、堆積後液体状態まで加熱され、作業
終了後に冷却固化される。
基板の垂直方向下方に設置されるが、他の位置、例えば
支持部材が基板の上部にある位置関係も、少なくとも理
論上は可能である。図８に示すように支持部材３２を加
熱する代わりに、基板２３を直接加熱しても良い。はん
だ結合の場合には、光部品も基板の溝も共にはんだで被
覆され、はんだは、堆積後液体状態まで加熱され、作業
終了後に冷却固化される。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法およ
び装置によると、一つの光モジュール内の全光部品を同
時に自動的に基板に結合することができるため、大量生
産における技術者の労力と時間が軽減される。また一つ
のモジュールへの加熱が一回で済むため、熱膨張差や疑
似融解の問題点を軽減する利点もある。さらに、基板お
よび支持部材の表面加工にフォトリソグラフィー法を使
用するため、光部品の設置が非常に高精度で行われる。
び装置によると、一つの光モジュール内の全光部品を同
時に自動的に基板に結合することができるため、大量生
産における技術者の労力と時間が軽減される。また一つ
のモジュールへの加熱が一回で済むため、熱膨張差や疑
似融解の問題点を軽減する利点もある。さらに、基板お
よび支持部材の表面加工にフォトリソグラフィー法を使
用するため、光部品の設置が非常に高精度で行われる。
【図１】光ファイバおよび球面レンズを含む光モジュー
ルの概略を示す平面図である。
ルの概略を示す平面図である。
【図２】光ファイバおよび球面レンズ結合前の図１の光
モジュールの平面図である。
モジュールの平面図である。
【図３】加工の一段階における図２の基板の部分的断面
図である。
図である。
【図４】加工の続きの一段階における図２の基板の部分
的断面図である。
的断面図である。
【図５】図１の線５ー５における断面図である。
【図６】図１のモジュールの製造に使用される支持部材
の平面図である。
の平面図である。
【図７】図６の線７ー７における断面図である。
【図８】図１のモジュールの組立てのための装置の概略
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１０ 光モジュール １１ 光ファイバ １２ 光ファイバ １３ 光ファイバ １４ 光ファイバ １６ 球面レンズ １７ 球面レンズ １８ 球面レンズ １９ 球面レンズ ２０ 垂直面 ２１ 水平面 ２３ 基板 ２４ Ｖ溝 ２５ 角錐形凹部 ２７ アルミニウム層 ２９ 二酸化ケイ素層 ３０ フォトレジスト層 ３１ マスク ３２ 支持部材 ３３ 溝 ３４ 吸引チャネル ３５ 主吸引チャネル ３６ 吸引源 ３７ 基板ホルダー ３８ ヒーター
Claims (22)
- 【請求項１】 それぞれが光部品を支持するのに適合す
る複数の第一の凹部が所定の配置で形成されるように、
基板をエッチングするステップと、複数の光部品を、そ
れぞれが前記第一の凹部内に支持されるように前記基板
上に設置するステップと、前記第一の凹部内の光部品を
前記基板に結合するステップとを有し、複数の光部品を
結合して、所定の構造を有する光素子を製造する方法に
おいて、 それぞれが光部品を支持するのに適合する複数の第二の
凹部が前記所定の配置と実質的に同じ配置で形成される
ように、支持部材をエッチングするステップと、 前記複数の光部品を、それぞれが前記第二の凹部内に支
持されるように前記支持部材内に設置するステップとを
有し、さらに、 前記結合ステップが、前記第二の凹部内に支持された前
記光部品に対して前記第一の凹部を圧接させるステップ
を含むことを特徴とする光素子製造方法。 - 【請求項２】 前記第二の凹部が、それぞれ、前記支持
部材内の吸引チャネルに接続され、 前記吸引チャネルが、前記光部品を前記第二の凹部内に
保持するために、前記結合ステップに先立って吸引さ
れ、 前記結合ステップの後、前記吸引チャネルの前記吸引が
解除されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記光部品が、少なくとも一つの光ファ
イバと少なくとも一つの球面レンズを含むことを特徴と
する請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記支持部材および前記基板が、実質的
に単結晶の材料から形成され、 前記第一の凹部および前記第二の凹部が、フォトリソグ
ラフィーマスキングおよびエッチングによって形成さ
れ、 前記第一の凹部のフォトリソグラフィーマスキングおよ
びエッチングに使用されるマスクと同一のマスクが、前
記第二の凹部のフォトリソグラフィーマスキングおよび
エッチングに使用されることを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項５】 前記支持部材および前記基板がシリコン
から形成されることを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 前記第一の凹部の表面が、少なくともそ
の一部においてアルミニウムで被覆され、 前記光部品がガラスから形成され、 前記結合ステップが、前記アルミニウムを加熱し、前記
光部品をアルミニウムに対して圧接させるステップを含
むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 前記光部品が、直径３００ミクロン以下
の光ファイバと、直径３００ミクロン以下の球面レンズ
を含むことを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 前記第一の凹部が前記基板の第一の平面
状表面内に形成され、前記第二の凹部が前記支持部材の
第二の平面状表面内に形成され、 前記基板の前記第一の平面状表面が、前記支持部材の前
記第一の平面状表面の垂直方向上方に配置され、 前記結合ステップが、前記基板が前記光部品に接触する
ように前記基板を垂直方向下方に移動させるステップを
含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 前記支持部材および前記基板が実質的に
シリコンから形成され、 前記第一および第二の凹部がフォトリソグラフィーマス
キングおよびエッチングによって形成されることを特徴
とする請求項２記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第一の凹部の表面が、少なくとも
その一部においてアルミニウムで被覆され、 前記光部品がガラスから形成され、 前記結合ステップが、前記アルミニウムにエネルギーを
供給して前記光部品に圧縮力を供給するステップを含む
ことを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 前記光部品が、直径３００ミクロン以
下の光ファイバと、直径３００ミクロン以下の球面レン
ズを含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 前記第一の凹部が前記基板の第一の平
面状表面内に形成され、前記第二の凹部が前記支持部材
の第二の平面状表面内に形成され、 前記基板の前記第一の平面状表面が、前記支持部材の前
記第二の平面状表面の垂直方向上方に設置され、 前記結合ステップが、前記基板が前記光部品に接触する
ように前記基板を垂直方向下方に移動させるステップを
含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 第一の表面上に、それぞれが光部品を
支持するのに適合する第一の配置の複数の第一の凹部を
有する基板と、 第一の表面上に、それぞれが光部品を支持するのに適合
する第二の配置の複数の第二の凹部を有し、前記第二の
配置が実質的に前記第一の配置と同一となるように構成
された支持部材と、 前記支持部材内に、前記第二の凹部の一端に接続するよ
うに設けられた、少なくとも一つの吸引チャネルと、 前記吸引チャネルを含み、複数の光部品を前記複数の第
二の凹部に個別に保持する手段と、 前記第一の配置と前記第二の配置が同一方向になるよう
に、前記基板の前記第一の表面を、前記支持部材の前記
第一の表面と対向させて設置する手段と、 前記基板を前記光部品に対して接触させる手段を含み、
前記光部品と前記基板を結合させる手段と、 前記基板を前記支持部材から離し、それによって前記光
部品を前記第二の凹部から除去する手段を有することを
特徴とする光素子製造装置。 - 【請求項１４】 前記光部品の少なくとも一つが光ファ
イバであることを特徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 前記光部品の少なくとも一つが球面レ
ンズであることを特徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項１６】 前記支持部材および前記基板が、実質
的に単結晶の材料から形成され、 前記第一の凹部および第二の凹部が、フォトリソグラフ
ィーマスキングおよびエッチングによって形成されるこ
とを特徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項１７】 前記支持部材および前記基板が、シリ
コンから形成されることを特徴とする請求項１６記載の
装置。 - 【請求項１８】 前記第一の凹部の表面が、少なくとも
その一部においてアルミニウムで構成され、 前記光部品が、少なくともその一部においてガラスで構
成され、 前記結合手段が、前記アルミニウムを加熱し、前記光部
品と前記アルミニウムを圧接させる手段を含むことを特
徴とする請求項１７記載の装置。 - 【請求項１９】 前記光部品が、直径３００ミクロン以
下の光ファイバと、直径３００ミクロン以下の球面レン
ズを含むことを特徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項２０】 前記支持部材の前記第一の表面および
前記基板の前記第一の表面が、実質的に平面状であり、 前記支持部材が、その第一の表面が実質的に水平になる
ような方向に設置され、 前記基板の第一の表面が、前記支持部材の垂直方向上方
に設置され、 前記結合手段が、前記基板が前記光部品に接触するよう
に前記基板を垂直方向下方に移動させる手段を含むこと
を特徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項２１】 前記第一の凹部の表面が、少なくとも
その一部において、アルミニウムで構成され、 前記光部品はガラスで構成され、 前記結合手段が、前記アルミニウムにエネルギーを供給
し、前記光部品に圧縮力を供給する手段を含むことを特
徴とする請求項１３記載の装置。 - 【請求項２２】 前記光部品を前記第二の凹部内に支持
するための前記保持手段が、前記吸引チャネルを部分的
に吸引する手段を含み、 前記保持手段がさらに、前記結合後に前記部分的吸引を
解除する手段を含むことを特徴とする請求項２１記載の
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/787,153 US5178723A (en) | 1991-11-04 | 1991-11-04 | Method and apparatus for making optical devices |
| US787153 | 1991-11-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06289265A true JPH06289265A (ja) | 1994-10-18 |
| JP2892238B2 JP2892238B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=25140583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4315631A Expired - Lifetime JP2892238B2 (ja) | 1991-11-04 | 1992-11-02 | 光素子製造方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5178723A (ja) |
| EP (1) | EP0542444B1 (ja) |
| JP (1) | JP2892238B2 (ja) |
| DE (1) | DE69220758T2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5938951A (en) * | 1993-06-17 | 1999-08-17 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forschung E.V. | Method and apparatus for the bonding of a contact element |
| EP0631162B1 (en) | 1993-06-25 | 1998-09-09 | AT&T Corp. | Optical fiber bonding techniques |
| US5415730A (en) * | 1993-12-14 | 1995-05-16 | At&T Corp. | Metal coated optical fiber techniques |
| US5389193A (en) * | 1993-12-14 | 1995-02-14 | At&T Corp. | Methods for bonding aluminized optical fiber |
| KR100331165B1 (ko) * | 1999-08-05 | 2002-04-01 | 김도열 | 소자 일괄 제조용 지그 및 이를 이용한 소자 일괄 제조방법 |
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| JP3779539B2 (ja) * | 2000-10-23 | 2006-05-31 | 日本電信電話株式会社 | ファイバボードの製造方法 |
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| KR20030040983A (ko) * | 2001-11-19 | 2003-05-23 | 한맥전자 (주) | 인쇄 회로 기판용 노광기 |
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- 1991-11-04 US US07/787,153 patent/US5178723A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1992-10-26 EP EP92309781A patent/EP0542444B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-26 DE DE69220758T patent/DE69220758T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-02 JP JP4315631A patent/JP2892238B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0542444A1 (en) | 1993-05-19 |
| JP2892238B2 (ja) | 1999-05-17 |
| DE69220758T2 (de) | 1998-01-22 |
| US5178723A (en) | 1993-01-12 |
| EP0542444B1 (en) | 1997-07-09 |
| DE69220758D1 (de) | 1997-08-14 |
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