KR101614962B1

KR101614962B1 - 분광기의 제조방법

Info

Publication number: KR101614962B1
Application number: KR1020107015313A
Authority: KR
Inventors: 가츠미 시바야마
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2016-04-22
Also published as: US20110146055A1; EP2287579A4; JP2009300420A; EP2287579A1; WO2009139327A1; JP5205242B2; KR20110011594A; CN101970995B; KR20140054452A; CN101970995A; EP2287579B1

Abstract

우선, 외형이 직방체(直方體) 모양이며, 바닥면에 한 쌍의 홈을 가지고, 반구 모양의 오목부(10)를 가지도록 수지 성형된 상자체(5)를 준비한다. 이어서, 이 상자체(5)의 오목부(10)의 바닥부의 영역(12)에, 광경화성의 수지제(27)를 도포한다. 이어서, 도포된 수지제(27)에 바닥면에 복수의 그레이팅홈이 소정의 방향을 따라서 배열하여 형성된 광투과성의 형틀(28)을 눌러 닿게 함과 아울러, 광을 조사하여 수지제(27)를 경화시켜, 복수의 그레이팅홈이 형성된 그레이팅(29)을 오목부(9)의 영역(12)에 형성한다. 이어서, 그레이팅(29)을 덮도록 Al나 Au 등을 증착함으로써 반사막(15)을 형성한다. 이어서, 광검출소자(4)를 패키지(2) 내에 수용한다. 이것에 의해, 용이하게 신뢰도가 높은 분광기를 제조할 수 있다.

Description

분광기의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING SPECTROMETER}

본 발명은 광을 분광(分光)하여 검출하는 분광기의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 분광기로서 예를 들면 특허문헌 1 ~ 4에 기재된 것이 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 패키지 내에 입사한 광을 분광부에서 분광하여 광검출소자에 의해 검출하는 분광기로서 원통형의 패키지의 내벽면에, 그레이팅(grating)홈이 형성된 부재를 분광부로서 고정한 분광기가 기재되어 있다.

[특허문헌 1] 미국 특허제4644632호 명세서 [특허문헌 2] 일본국 특개2000-298066호 공보 [특허문헌 3] 일본국 특개평8-145794호 공보 [특허문헌 4] 일본국 특개2004-354176호 공보

그렇지만, 상기와 같은 분광기를 제조할 때에는 소정의 부재에 그레이팅홈을 형성한 후, 그 부재를 패키지의 내벽면에 고정하기 때문에, 분광기의 제조공정이 번잡하게 될 우려가 있다.

그래서, 본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 신뢰도가 높은 분광기를 용이하게 제조할 수 있는 분광기의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 분광기의 제조방법은, 광을 분광부에 의해 분광하여 광검출소자에 의해서 검출하는 분광기의 제조방법으로서, 외형이 직방체(直方體) 모양이고, 또한, 제1 영역과 이 제1 영역을 포위하는 제2 영역이 동일한 곡면상에서 연속하도록 마련된 내벽면을 가지는 오목부가 형성된 패키지를 준비하는 공정과, 패키지를 준비한 후, 제1 영역에 수지층을 형성하는 공정과, 수지층을 형성한 후, 이 수지층에 형틀을 눌러 닿게 함으로써 소정의 방향을 따라서 배열된 복수의 그레이팅(grating)홈을 형성하는 공정과, 그레이팅홈을 형성한 후, 수지층에 반사막을 형성함으로써 패키지에 상기 분광부를 마련하는 공정과, 분광부를 마련한 후, 패키지에 상기 광검출소자를 장착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 분광기의 제조방법에서는, 패키지의 제1 영역 및 제2 영역의 주위 부분이 비교적 두껍게 되어 있고, 또, 제1 영역과 제2 영역이 동일한 곡면상에서 연속하고 있다. 이 때문에, 제1 영역에 형성된 수지층에 그레이팅홈을 형성하기 위한 형틀을 눌러 닿게 할 때에 패키지에 뒤틀림이 생기기 어렵고, 또, 패키지에 뒤틀림이 생겼을 경우라도 곡면의 영역에서 분산되므로, 그레이팅홈의 위치 어긋남이 억제된다. 따라서, 패키지에 형성된 수지층에 직접 형틀을 눌러 닿게 하여 그레이팅홈을 형성하여, 패키지에 분광부를 마련할 수 있다. 따라서, 신뢰도가 높은 분광기를 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명에 관한 분광기의 제조방법에서는, 수지층을 형성하는 공정에서는 제1 영역에 수지층으로서 광경화성의 수지제를 배치하고, 그레이팅홈을 형성하는 공정에서는 수지제에 광투과성의 형틀을 눌러 닿게 함과 아울러, 광을 조사하여 수지제를 경화시킴으로써 그레이팅홈을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 패키지에 그레이팅을 형성할 때에 수지제에 열을 가할 필요가 없다. 따라서, 패키지가 수지제에 의해 구성되어 있는 경우라도 바람직하게 패키지에 그레이팅홈을 형성할 수 있다.

본 발명에 관한 분광기의 제조방법에서는, 패키지를 준비하는 공정에서는 소정의 방향에서 분광부의 양측에 위치하고, 또한, 소정의 방향과 직교하는 방향을 따라서 연재(延在)하는 한 쌍의 홈이 형성되도록 수지에 의해 패키지를 일체 성형하는 것이 바람직하다. 이 경우, 수지 성형된 패키지를 준비할 때에, 이 패키지에 수축이 생겨도 한 쌍의 홈에 의해 소정의 방향에서의 수축이 완화된다. 따라서, 패키지에 수축이 생겼을 경우라도 소정의 방향에서의 그레이팅홈의 위치 어긋남이 억제되므로, 한층 신뢰도가 높은 분광기를 제조할 수 있다.

본 발명에 의하면, 신뢰도가 높은 분광기를 용이하게 제조할 수 있는 분광기의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 분광기의 제조방법에 따라 제조된 분광기의 일실시형태의 단면도이다.
도 2는 도 1의 분광기의 주요부 확대단면도이다.
도 3은 도 1의 분광기의 하면도이다.
도 4는 도 1의 분광기의 패키지의 평면도이다.
도 5는 도 1의 분광기의 제조공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 분광기의 제조공정을 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 관한 분광기의 제조방법에 의해 제조된 분광기의 일실시형태의 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 분광기(1)는 패키지(2) 내에 입사한 광(L1)을 분광부(3)에 의해 반사함과 아울러 분광된 광(L2)을 광검출소자(4)에 의해 검출하는 것이다.

패키지(2)는 직방체 모양의 상자체(5) 및 장방형 판상의 덮개(6)를 가지고 있다. 상자체(5) 및 덮개(6)는 차광성 또는 흡광성을 가지는 수지, 예를 들면, 액정성 전방향(全芳香)성 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 또는 블랙 에폭시 등으로 이루어진다.

상자체(5)에는 바닥면이 평면인 단면 장방형 모양의 오목부(7)가 형성되어 있고, 이 오목부(7)의 바닥면에는 바닥면이 평면인 단면 장방형 모양의 오목부(8)가 형성되어 있다. 또한 오목부(8)의 바닥면에는 바닥면이 평면인 단면 장방형 모양의 오목부(9)가 형성되어 있고, 이 오목부(9)의 바닥면에는 반구 모양의 오목부(10)가 형성되어 있다. 또, 상자체(5)의 바닥면에는 한 쌍의 홈(11)이 형성되어 있다. 또한, 반구 모양의 오목부(10)는 구면이라도 비구면이라도 된다.

오목부(10)의 내벽면은 바닥부의 영역(제1 영역)(12)과, 영역(12)을 포위하는 영역(제2 영역)(13)을 포함하고 있다. 영역(12)과 영역(13)은 연속한 영역이며, 동일한 곡면상에 존재하고 있다. 영역(12)에는 소정의 방향으로 배열된 복수의 그레이팅홈(14)이 형성된 그레이팅(29)이 형성되어 있고, 오목부(10)의 바닥부에는 이 그레이팅(29)을 포함하는 분광부(3)가 마련되어 있다. 그레이팅의 타입은 톱니형의 블레이즈드 그레이팅(blazed grating), 직사각형의 바이너리 그레이팅(binary grating), 정현파(正弦波) 형상의 홀로그래픽 그레이팅(holographic grating) 등이면 된다. 반사막(15)의 크기를 조정함으로써 광학 NA를 조정하는 것도 가능하다. 반사막(15)은 분광되지 않고 반사만 되는 광이 생기지 않도록 그레이팅홈(14)이 형성된 영역(12)보다도 작은 영역에 형성된다. 도시하지 않지만, 이 반사형 그레이팅의 반사막(15)을 덮도록 SiO₂나 MgF₂ 등의 패시베이션(passivation)막을 증착 등에 의해 형성해도 된다. 이 때, 패시베이션막은 반사막(15)을 덮고만 있으면, 그레이팅홈(14)의 형성된 영역(12)과 비교해서 커도 좋고 작아도 좋다.

도 2는 분광부(3)의 확대단면도이며, 도 3은, 분광기(1)의 하면도이다. 도 2, 3에 나타내는 바와 같이, 분광부(3)는 복수의 그레이팅홈(14)이 형성된 그레이팅(29)과, 이 그레이팅(29)을 덮도록 형성된 반사막(15)에 의해서 구성되어 있다. 이 반사막(15)은, 예를 들면, Al나 Au 등을 그레이팅(29)이 형성된 영역(12)을 덮도록 증착함으로써 형성된다. 이와 같이, 분광부(3)는 복수의 그레이팅홈(14)을 가지는 그레이팅(29)에 반사막(15)을 증착하여 구성되는 반사형 그레이팅이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 오목부(9)에는 분광부(3)와 대향하도록 광투과기판(16)이 끼워맞춰져 있다. 광투과기판(16)은 BK7, 파이렉스(Pyrex)(등록상표), 석영 등의 광투과성 유리, 플라스틱 등에 의해서, 장방형 판상으로 형성되어 있고, 광(L1, L2)을 투과시킨다. 광투과기판(16)의 상면에는 광(L1, L2)이 통과하는 광통과개구(16c)를 가지는 광흡수층(16a)이 형성되어 있다. 광흡수층(16a)의 재료로서는, 블랙 레지스터, 필러(카본이나 산화물 등)가 들어간 유색의 수지(실리콘, 에폭시, 아크릴, 우레탄, 폴리이미드, 복합수지 등), Cr나 Co 등의 금속 또는 산화금속 혹은 그 적층막, 포러스(porous) 모양의 세라믹이나 금속 또는 산화금속을 들 수 있다. 광흡수층(16a)의 상면 측 혹은 하측에는 배선(미도시)이 설치되어 있다.

도 4는 상자체(5)의 평면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 광투과기판(16) 및 상자체(5)는 그레이팅홈(14)의 배열방향에서의 오목부(9)의 측면과 광투과기판(16)의 측면과의 사이의 틈새(b)가 그레이팅홈(14)의 배열방향과 직교하는 방향에서의 오목부(9)의 측면과 광투과기판(16)의 측면과의 사이의 틈새(a)에 비해 좁아지도록 구성되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 광투과기판(16)상에는 광검출소자(4)가 장착되어 있다. 이 광검출소자(4)는 장방형 판상으로 형성되어 있고, 분광부(3) 측의 면에는 광검출부(21)가 형성되어 있다. 광검출소자(4)는 범프(bump)(18)에 의해 페이스다운 본딩(facedown bonding)되어 광투과기판(16)에 장착되어 있다. 또, 광검출소자(4)는 범프(18)를 통하여 광투과기판(16)상에 설치된 배선과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 광투과기판(16)과 광검출소자(4)와의 사이에서 광(L1, L2)의 광로를 제외한 영역에는 광투과기판(16)과 광검출소자(4)와의 접속강도를 향상시키기 위해서 범프(18)를 덮도록 수지제(20)가 도포되어 있다.

광검출부(21)는 CCD 이미지센서, PD 어레이 혹은 CMOS 이미지센서 등이며, 복수의 채널이 그레이팅홈(14)의 배열방향을 따라서 배열되어 이루어진다. 광검출부(21)가 CCD 이미지센서인 경우, 2차원적으로 배치되어 있는 화소에 입사된 위치에서의 광의 강도정보가 라인 비닝(line binning)됨으로써, 1차원의 위치에서의 광의 강도정보로 되고, 그 1차원의 위치에서의 광의 강도정보가 시계열(時系列)적으로 읽어 내진다. 즉, 라인 비닝되는 화소의 라인이 1채널이 된다. 광검출부(21)가 PD 어레이 또는 CMOS 이미지센서인 경우, 1차원적으로 배치되어 있는 화소에 입사된 위치에서의 광의 강도정보가 시계열적으로 읽어 내지기 때문에, 1화소가 1채널이 된다.

또한, 광검출부(21)가 PD 어레이 또는 CMOS 이미지센서로서, 화소가 2차원 배열되어 있는 경우에는 그레이팅홈(14)의 배열방향과 평행한 1차원 배열방향으로 늘어선 화소의 라인이 1채널이 된다. 또, 광검출부(21)가 CCD 이미지센서인 경우, 예를 들면, 배열방향에서의 채널끼리의 간격이 12.5㎛, 채널 전체 길이(라인 비닝되는 1차원 화소열의 길이)가 1㎜, 배열되는 채널의 수가 256의 것이 광검출소자(4)에 이용된다.

또, 광검출소자(4)에는 채널의 배열방향에서 광검출부(21)와 병설되고, 분광부(3)로 진행하는 광(L1)이 통과하는 광통과구멍(22)이 형성되어 있다. 광통과구멍(22)은 채널의 배열방향과 대략 직교하는 방향으로 연재하는 슬릿(예를 들면, 길이 0.5 ~ 1㎜, 폭 10 ~ 100㎛)이며, 광검출부(21)에 대해서 고정밀도로 위치결정된 상태에서 에칭 등에 의해서 형성되어 있다.

오목부(8)에는 상자체(5)에 매설된 복수의 리드(17)의 기단부가 노출하고 있다. 이 리드(17)의 선단부는 상자체(5)의 외부로 연재하고 있다. 리드(17)의 기단부는 와이어(16b)에 의해 광투과기판(16)의 배선과 와이어 본딩되어 전기적으로 접속되어 있다. 광검출소자(4)의 광검출부(21)가 광(L2)을 수광함으로써 발생하는 전기신호는 광검출소자(4)의 범프(18), 광투과기판(16)의 배선, 와이어(16b) 및 리드(17)를 통하여 분광기(1)의 외부로 취출된다.

오목부(7)에는 덮개(6)가 끼워맞춰져 있다. 덮개(6)는 광(L1)을 패키지(2)의 내부에 입사시키기 위한 광입사구멍(23)을 가진다. 광입사구멍(23)에는 광투과성의 창부재(24)가 장착되어 있다. 창부재(24)는 BK7, 파이렉스(등록상표), 석영 등의 광투과성 유리, 플라스틱 등에 의해서 형성되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 홈(11)은 그레이팅홈(14)이 배열되는 방향에서 분광부(3)의 양측에 위치하고, 또한, 그레이팅홈(14)이 배열되는 방향과 직교하는 방향을 따라서 연재하고 있다. 이 홈(11)은 상자체(5)를 형성할 때에 일체적으로 형성된다.

이상과 같이 구성되는 분광기(1)에서는, 광(L1)은 덮개(6)의 광입사구멍(23)을 통과해 창부재(24)를 투과하여 패키지(2) 내에 입사하고, 광검출소자(4)의 광통과구멍(22)를 통과하며, 광투과기판(16)을 투과하여 분광부(3)에 도달한다. 분광부(3)에 도달한 광(L1)은 분광부(3)에 의해서 분광됨과 아울러, 광검출소자(4)의 광검출부(21) 방향으로 반사된다. 분광부(3)에 의해서 분광됨과 아울러 반사된 광(L2)은 광투과기판(16)을 투과하여, 광검출소자(4)의 광검출부(21)에 의해서 검출된다.

상술한 분광기(1)의 제조방법에 대해 설명한다.

우선, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 외형이 직방체 모양이며, 한 쌍의 홈(11) 및 반구 모양의 오목부(10)를 가지도록 상자체(5)를 수지 성형한다. 여기에서, 오목부(10)의 내벽면에는 바닥부의 영역(12)과 이 영역(12)을 포위하는 영역(13)이 동일한 곡면상에서 연속하여 존재한다. 또, 상자체(5)는 리드(17)가 매설되어 성형되어 있다.

이어서, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 준비한 상자체(5)의 오목부(10)의 바닥부의 영역(12)에 광경화성의 수지제(27)를 도포한다.

이어서, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 도포된 수지제(27)에 그레이팅홈(14)을 형성하기 위한 형틀(28)을 눌러 닿게 함과 아울러, 광을 조사하여 수지제(27)를 경화시켜, 복수의 그레이팅홈이 형성된 그레이팅(29)을 형성한다. 이 때, 필요에 따라서, 그레이팅(29)에 열처리를 더하여 이것을 강화해도 된다.

이어서, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 그레이팅(29)을 덮도록 Al이나 Au 등을 증착함으로써 반사막(15)을 형성한다. 이것에 의해, 복수의 그레이팅홈(14)이 형성된 그레이팅(29)과, 그레이팅(29)상에 형성된 반사막(15)으로 이루어진 분광부(3)가 형성된다.

한편, 상면에 배선이 설치된 광투과기판(16) 및 광통과구멍(22)이 형성된 광검출소자(4)를 준비하고, 광투과기판(16)의 배선과 광검출소자(4)의 범프(18)에 의해서 광검출소자(4)와 광투과기판(16)을 전기적으로 접속한다. 이 후, 범프(18)를 덮도록 수지제(20)를 측방으로부터 도포하고, 광투과기판(16)과 광검출소자(4)를 접착한다.

이어서, 상기와 같이 분광부(3)가 형성된 상자체(5)에 광검출소자(4)가 장착된 광투과기판(16)을 수용한다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상면에 광검출소자(4)가 장착된 광투과기판(16)을 상자체(5)의 오목부(9)에 끼워맞춘다. 이 때, 광투과기판(16)과 상자체(5)와의 사이에 수지제(미도시)를 도포하고, 광투과기판(16)을 상자체(5)에 접착한다.

이어서, 광투과기판(16)의 배선과 리드(17)의 기단부를 와이어(16b)에 의해서 전기적으로 접속한다. 마지막으로, 덮개(6)를 상자체(5)의 오목부(7)에 끼워맞춰서 기밀(氣密)하게 접합하고, 광검출소자(4)가 패키지(2) 내에 수용된 분광기(1)를 얻는다.

이상 설명한 바와 같이, 패키지(2)의 상자체(5)는 외형이 직방체 모양이고, 또한, 바닥면이 반구 모양의 곡면인 오목부(10)를 가지며, 영역(12) 및 이 영역(12)의 주위의 영역(13)은 오목부의 바닥면에 형성되어 있다. 이 때문에, 패키지(2)의 상자체(5)에서는 그레이팅홈(14)을 형성하기 위한 형틀이 눌러 닿게 되는 영역(12) 및 영역(13)의 주위 부분은 비교적 두껍게 되어 있고, 또, 영역(12)과 영역(13)이 동일한 곡면상에서 연속하고 있다. 이것에 의해, 그레이팅홈(14)을 형성하기 위한 형틀(28)을 상자체(5)에 눌러 닿게 할 때에 상자체(5)에 뒤틀림이 생기기 어렵다. 또, 상자체(5)에 뒤틀림이 생겼을 경우라도 곡면의 영역에서 분산되므로, 그레이팅홈의 위치 어긋남이 억제된다. 따라서, 상자체(5)의 오목부(10)의 영역(12)에 도포된 수지제(27)에 직접 형틀(28)을 눌러 닿게 하여 그레이팅홈(14)을 형성하여 분광부(3)를 마련할 수 있다. 따라서, 용이하게 신뢰도가 높은 분광기(1)를 제조할 수 있다.

또, 분광기(1)에서는, 상자체(5)의 바닥면에는 그레이팅홈(14)의 배열방향에서 분광부(3)의 양측에 위치하고, 또한, 그레이팅홈(14)의 배열방향과 직교하는 방향을 따라서 연재하는 한 쌍의 홈(11)이 형성되어 있다. 이 때문에, 예를 들면, 수지 성형된 상자체(5)를 준비할 때에, 이 상자체(5)에 수축이 생기는 경우가 있지만, 한 쌍의 홈(11)에 의해 그레이팅의 배열방향에서의 수축이 완화된다. 한 쌍의 홈(11)을 형성하지 않는 경우에는 그레이팅홈(14)의 배열방향에 두꺼운 부분이 존재하게 되기 때문에, 오목부(10)의 표면에서의 수축(표면의 변형)의 영향이 그레이팅홈(14)의 배열방향에 미칠 가능성이 높아진다. 영역(12)이 그레이팅홈(14)의 배열방향으로 변형하면, 광경화성의 수지제(27)의 최적인 적하량이 변화하고, 그레이팅홈(14)을 형성할 때의 안정성이 저하하며, 경우에 따라서는 그레이팅홈(14)의 위치 어긋남이 생기게 된다. 한 쌍의 홈(11)을 형성하여, 두꺼운 부분의 두께를 적당하게 줄임으로써, 그레이팅홈(14)의 배열방향에서의 수축의 영향이 완화되고, 영역(12)의 변형이 저감되게 된다. 따라서, 상자체(5)에 수축이 생겼을 경우라도 그레이팅홈(14)의 배열방향에서의 그레이팅홈(14)의 위치 어긋남이 억제되므로, 한층 신뢰도가 높은 분광기를 제조할 수 있다. 또, 홈(11)을 형성함으로써, 열에 의한 팽창 수축을 최소한으로 억제할 수 있기 때문에, 그레이팅홈(14)의 위치 어긋남이 억제된다. 그레이팅홈(14)에 그레이팅홈(14)의 배열방향에 관한 위치 어긋남이 생겼을 경우, 분광하는 광의 파장이 시프트해 버릴 우려가 있다. 분광기(1)에서는, 상술의 이유로부터, 그레이팅홈(14)의 배열방향, 즉, 광의 분광방향에 관한 그레이팅홈(14)의 위치 어긋남이 억제되기 때문에, 분광특성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 한층 신뢰도가 높은 분광기를 제조할 수 있다.

또, 분광기(1)는 분광부(3)와 대향하도록 상자체(5)의 오목부(9)에 끼워맞춰지는 광투과기판(16)을 가지고, 광검출소자(4)는 광투과기판(16)상에 장착되어 있다. 이 때문에, 분광기(1)에서는 분광부(3)에 대한 광검출소자(4)의 위치결정을 용이하고 정밀도 좋게 실시할 수 있다.

또, 분광기(1)에서는, 그레이팅홈(14)의 배열방향에서의 오목부(9)의 측면과 광투과기판(16)의 측면과의 사이의 틈새(b)는 그레이팅홈(14)의 배열방향과 직교하는 방향에서의 오목부(9)의 측면과 광투과기판(16)의 측면과의 사이의 틈새(a)에 비해 좁다. 이 때문에, 상자체(5)에 광투과기판(16)을 장착할 때에 그레이팅홈(14)의 배열방향에서 광투과기판(16)이 정밀도 좋게 위치결정되며, 나아가서는, 이 광투과기판(16)상에 장착되는 광검출소자(4)에 대해서도 그레이팅홈(14)의 배열방향에서 정밀도 좋게 위치결정된다. 광검출소자(4)에 그레이팅홈(14)의 배열방향에 관한 위치 어긋남이 생기면, 검출되는 광의 파장이 시프트해 버릴 우려가 있다. 분광기(1)에서는 광검출소자(4)의 그레이팅홈(14)의 배열방향에 관한 위치결정을 정밀도 좋게 행하는 것이 가능하므로, 광검출특성의 저하를 억제할 수 있다. 또, 분광기(1)에서는 그레이팅홈(14)의 배열방향과 직교하는 방향에서의 오목부(9)의 측면과 광투과기판(16)의 측면과의 틈새가 비교적 넓게 구성되어 있으므로, 상자체(5)의 오목부(9)에 광투과기판(16)을 실장(實裝)할 때에 접착제로서의 수지제가 용이하게 압출된다. 또, 그레이팅홈(14)의 배열방향과 직교하는 방향에서의 오목부(9)의 측면과 광투과기판(16)의 측면과의 틈새가 비교적 넓게 구성되어 있으므로, 취급이 용이하다. 따라서, 분광기(1)에서는 광투과기판(16)을 상자체(5)의 오목부(9)에 용이하고 정밀도 좋게 실장하는 것이 가능하다.

본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 광경화성의 수지제(27)를 사용하고, 광을 조사하여 그레이팅(29)을 형성했지만, 열에 의해 그레이팅(29)을 형성해도 된다. 이 경우, 먼저, 오목부(9)의 바닥부의 영역(12)에 에폭시수지나 아크릴수지 등의 유기 소재, 유리 등의 무기 소재 또는 유기·무기 하이브리드 소재 등의 고체 또는 겔상의 재료를 배치한다. 이들 각 재료의 배치는 증착에 의해 상기의 각 재료의 층을 형성함으로써 실시하는 것도 가능하고, CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 상기의 각 재료의 층을 형성하는 것으로 행하여도 된다. 이어서, 미리 가열한 형틀(28)을 오목부(9)의 바닥부의 영역(12)에 배치된 상기의 각 재료에 눌러 닿게 하여 그레이팅(29)을 작성한다. 여기에서, 형틀(28)은 니켈, 실리콘, 각종 합금, 카본 또는 석영 등으로 형성할 수 있다. 또한, 가열되는 형틀의 온도는 상자체(5)를 구성하는 재료의 유리 전이 온도 이하인 것이 바람직하다.

[산업상의 이용 가능성]

1 … 분광기, 2 … 패키지, 3 … 분광부, 4 … 광검출소자, 10 … 오목부, 11 … 홈, 12 … 영역(제1 영역), 13 … 영역(제2 영역), 14 … 그레이팅홈, 27 … 수지제, 28 … 형틀, 29 … 그레이팅.

Claims

광을 분광부(分光部)에 의해 분광하여 광검출소자에 의해서 검출하는 분광기의 제조방법으로서,
외형이 직방체(直方體) 모양이고, 또한, 제1 영역과 이 제1 영역을 포위하는 제2 영역이 동일한 곡면상에서 연속하도록 마련된 내벽면을 가지는 오목부가 형성된 패키지를 준비하는 공정과,
상기 패키지를 준비한 후, 상기 제1 영역에 수지층을 형성하는 공정과,
상기 수지층을 형성한 후, 이 수지층에 형틀을 눌러 닿게 함으로써 소정의 방향을 따라서 배열된 복수의 그레이팅홈을 형성하는 공정과,
상기 그레이팅홈을 형성한 후, 상기 수지층에 반사막을 형성함으로써 상기 패키지에 상기 분광부를 마련하는 공정과,
상기 분광부를 마련한 후, 상기 패키지에 상기 광검출소자를 장착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분광기의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 수지층을 형성하는 공정에서는 상기 제1 영역에 상기 수지층으로서 광경화성의 수지제를 배치하고,
상기 그레이팅홈을 형성하는 공정에서는 상기 수지제에 광투과성의 상기 형틀을 눌러 닿게 함과 아울러, 광을 조사하여 상기 수지제를 경화시킴으로써, 상기 그레이팅홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 분광기의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 패키지를 준비하는 공정에서는 상기 소정의 방향에서 상기 분광부의 양측에 위치하고, 또한, 상기 소정의 방향과 직교하는 방향을 따라서 연재(延在)하는 한 쌍의 홈이 형성되도록 수지에 의해 상기 패키지를 일체 성형하는 것을 특징으로 하는 분광기의 제조방법.