KR20020070109A - 광학 부품 표면 실장용 기판 및 그 제조 방법과, 이것을이용한 조립품 - Google Patents

광학 부품 표면 실장용 기판 및 그 제조 방법과, 이것을이용한 조립품 Download PDF

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KR20020070109A
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후쿠야마마사시
이데아키요시
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니뽄 가이시 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 치수 정밀도가 우수하여 광학 부품이나 패키지 등의 접촉하는 부재와의 열팽창차에 의한 문제점을 억제하는 동시에, 광학 부품의 표면 실장 시의 작업성을 향상시킬 수 있는 광학 부품 표면 실장용 기판 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 조립품을 제공하는 것이다.
지름이 다른 복수 개의 광학 부품을 각각의 상대 위치가 맞도록 실장하기 위한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판(1)이 제공된다. 복수 개의 광학 부품 중 지름이 작은 쪽의 광학 부품을 실장하기 위한 제1 광학 부품 고정용 홈(2)이 형성되어 있는 동시에, 이 제1 광학 부품 고정용 홈(2)의 양측에 각각 V홈(3a, 3b)이 형성되어, 이 양측에 형성된 V홈(3a, 3b) 각각의 외측 테이퍼부(4a, 4b)가, 복수 개의 광학 부품 중 지름이 큰 쪽의 광학 부품을 고정하기 위한 외측 홈이 되도록 제2 광학 부품 고정용 홈(5)이 형성되어 있다.

Description

광학 부품 표면 실장용 기판 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 조립품 {SUBSTRATE FOR MOUNTING OPTICAL PARTS, METHODS OF MANUFACTURING SAME, AND ASSEMBLY USING THE SUBSTRATE}
본 발명은 광학 부품 표면 실장용 기판 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 조립품에 관한 것이다.
광학 부품의 접속은 매우 높은 정밀도가 요구되기 때문에, 많은 공정수가 필요한 작업이다.
이것을 해결하는 하나의 수단으로서, 광학 부품 탑재용 가이드가 있는 기판(광학 부품 표면 실장용 기판) 상에 광학 부품을 표면 실장하여, 상대적인 위치 결정을 행하는 방법이 제안되어 있다.
예컨대, 광학 부품 표면 실장용 기판의 일례로서는, 도 10에 도시한 바와 같이 상대 위치 정밀도가 확보된 파이버 고정용 홈(52)과, 렌즈 고정용 홈(54)이 형성된 콜리메이터 어레이(50)를 들 수 있는데, 접속시키는 광학 부품의 직경이 다른 경우, 로드 렌즈(15)와 파이버(16)의 중심 위치가 일치하도록 크기가 다른 홈을 각각 형성할 필요가 생기기 때문에, 지석(砥石)용 통로가 필요한 연삭 가공으로는 실현 불가능했다.
이 때문에, 현재 광학 부품 표면 실장용 기판은 이방성 에칭에 의해 렌즈용 안내 홈과 파이버용 안내 홈을 형성한 실리콘제 기판이 주로 이용되어 왔다.
그러나, 실리콘제 광학 부품 표면 실장용 기판은 열팽창이 2.4 ×10-6으로, 광학 부품인 렌즈의 열팽창(5∼10 ×10-6)과 비교하면 열팽창차가 지나치게 크기 때문에, 상기 광학 부품 표면 실장용 기판에 렌즈를 접착하여 고정한 경우, 열변동에 의한 박리 등의 문제점이 발생한다고 하는 문제가 있었다.
또한, 실리콘제 광학 부품 표면 실장용 기판은 자외선(UV)을 투과시키지 않기 때문에 UV 경화형 접착제의 사용이 제한될 뿐만 아니라, 취성이 매우 커서 취급이 어려운 등의 문제점이 있었다.
더욱이, 실리콘제 광학 부품 표면 실장용 기판은 다른 광학 부품과 접속시키거나 패키지 내부 등에 실장할 때, 접촉하는 부재와 열팽창을 일치시켜야 하지만, 실리콘제 광학 부품 표면 실장용 기판에서는 그러한 열팽창의 일치가 일률적으로 정해져 버리기 때문에, 그 사용에는 여러 가지 연구가 필요했다.
이상의 사항으로부터, 최근 광학 부품 표면 실장용 기판을 실리콘 이외에 유리 등의 재료(특히, 유리)로 제작하는 것이 검토되고 있지만, 유리로 도 10의 도면부호 54와 같은 제2 홈을 형성하는 경우에는 통상의 연삭 가공을 할 수 없기 때문에 방전이나 초음파 가공 등으로 제작하고 있지만, 현시점에서는 가공 정밀도 치수가 수십 μm 정도로 나쁘기 때문에 실제 사용하는 것은 곤란했다.
본 발명은 이러한 종래 기술이 안고 있는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 치수 정밀도가 우수하여 광학 부품이나 패키지 등의 접촉하는 부재와의 열팽창차에 의한 문제점을 억제하는 동시에, 광학 부품의 표면 실장시에 있어서의 작업성을 향상시킬 수 있는 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 조립품을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판의 일례(콜리메이터 어레이)를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법을 도시한 설명도.
도 3은 도 1에 도시한 광학 부품 표면 실장용 기판을 이용하여 제작된 콜리메이터의 일례를 도시한 것으로, (a)는 정면 투시도, (b)는 좌측면 투시도.
도 4는 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판을 이용하여 제작된 콜리메이터의 다른 예를 도시한 것으로, (a)는 굴절률 정합제를 사용한 경우, (b)는 앵글컷 파이버를 사용한 경우의 측면 투시도.
도 5는 본 발명의 조립품의 일례(다심 파이버 콜리메이터)를 도시한 측면도.
도 6은 본 발명의 조립품의 다른 예(다심 파이버 콜리메이터)를 도시한 측면 투시도.
도 7은 본 발명의 조립품의 제작 시에 있어서의 광파이버의 광축 방향 위치 조정 방법을 도시한 설명도.
도 8은 본 발명의 조립품의 또 다른 예(2차원 배열형 콜리메이터 어레이)를 도시한 것으로, (a)는 정면도, (b)는 (a)의 A-A 단면도.
도 9는 본 발명의 조립품의 다른 예(아이솔레이터용 콜리메이터)에 사용하는 광학 부품 표면 실장용 기판을 도시한 정면도.
도 10은 종래의 광학 부품 표면 실장용 기판(콜리메이터 어레이)의 일례를 도시한 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광학 부품 표면 실장용 기판[아이솔레이터(하측 기판)]
2 : 제1 광학 부품 고정용 홈(파이버 고정용 홈)
3 : V홈
4 : 외측 테이퍼부
5 : 제2 광학 부품 고정용 홈(렌즈 고정용 홈)
6 : 오목 홈
8 : 가상 홈
10 : 콜리메이터
14 : 렌즈 탑재부
15 : 로드 렌즈
16 : 광파이버(소선 파이버)
17 : 광파이버 피복부
18 : 상측 기판(광학 부품 누름 기판)
19 : 앵글컷 광파이버
20 : 다심 파이버 콜리메이터(콜리메이터 어레이)
30 : 아이솔레이터용 표면 실장 기판
32 : 파이버 고정용 홈
34 : 볼 렌즈 고정용 홈
40 : 스타일러스(촉침)
50 : 종래의 콜리메이터 어레이
52 : 파이버 고정용 홈
54 : 렌즈 고정용 홈
60 : 기판(광학 부품 표면 실장용 기판)
62 : 누름 기판(렌즈용)
63 : 누름 기판(파이버용)
64 : 누름 기판(파이버 피복부용)
65 : 렌즈 홈
66 : 파이버 홈
67 : 접착제
68 : 단차부
70 : 평볼록형 렌즈
72 : GRIN 렌즈
80 : 2차원 배열형 콜리메이터 어레이
82 : 가이드 핀 지그
84 : 가이드 핀
86 : 안내 홈
90 : 굴절률 정합제
즉, 본 발명에 따르면, 지름이 다른 복수 개의 광학 부품을 각각의 상대 위치가 맞도록 실장하기 위한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판으로서, 상기 복수 개의 광학 부품 중 지름이 작은 쪽의 광학 부품을 실장하기 위한 제1 광학 부품 고정용 홈이 형성되어 있는 동시에, 이 제1 광학 부품 고정용 홈의 양측에 각각 V홈이 형성되고, 이 양측에 형성된 V홈 각각의 외측 테이퍼부가, 상기 복수 개의 광학 부품 중 지름이 큰 쪽의 광학 부품을 고정하기 위한 외측 홈이 되도록 제2 광학 부품 고정용 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 지름이 다른 복수 개의 광학 부품을 각각의 상대 위치가 맞도록 실장하기 위한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법으로서, 제1 광학 부품 고정용 홈과, 이 제1 광학 부품 고정용 홈의 양측에 V홈을 형성한 후, 상기 제1 광학 부품 고정용 홈의 중심 위치와, 상기 양측에 형성된 V홈 각각의 외측 테이퍼부가 외측 홈이 되도록 상정하여 산출된 가상 홈의 중심 위치가 일치하도록 보정하면서, 제2 광학 부품 고정용 홈의 연삭 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법이 제공된다.
이 때, 상기 제2 광학 부품 고정용 홈은 그 외측 홈만이 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿고, 그 바닥부는 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿지 않는 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 광학 부품 고정용 홈은 당초 존재하였던 제1 광학 부품 고정용 홈의 일부를 제거하여 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 광학 부품 표면 실장용 기판에 복수 개의 광학 부품이 실장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립품이 제공된다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 상기 조립품이 다단으로 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층 조립품이 제공된다.
이 때, 상기 조립품에 실장되는 광학 부품의 하나가 렌즈이며, 또한 렌즈가 실장된 광학 부품 고정용 홈의 대향면에 단차부를 설치하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판은 지름이 다른 복수 개의 광학 부품을 각각의 상대 위치가 맞도록 실장하기 위한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판으로서, 복수 개의 광학 부품 중 지름이 작은 쪽의 광학 부품을 실장하기 위한 제1 광학 부품 고정용 홈이 형성되어 있는 동시에, 이 제1 광학 부품 고정용 홈의 양측에 각각 V홈이 형성되고, 이 양측에 형성된 V홈 각각의 외측 테이퍼부가, 상기 복수 개의 광학 부품 중 지름이 큰 쪽의 광학 부품을 고정하기 위한 외측 홈이 되도록 제2 광학 부품 고정용 홈이 형성되어 이루어지는 것이다.
이에 따르면, 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판은 종래의 실리콘제 기판과 비교할 때 유리제이기 때문에, 광학 부품이나 패키지 등의 접촉하는 부재와의 열팽창차에 의한 문제점을 억제할 수 있는 동시에, 자외선(UV)을 투과시키기 때문에 UV 접착제를 사용할 수 있고, 종래의 실리콘제보다 견고하기 때문에 광학 부품의 표면 실장시에 있어서의 작업성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판의 일례(콜리메이터 어레이)를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판(1)은, 복수 개의 광학 부품 중 지름이 작은 쪽의 광학 부품을 실장하기 위한 제1 광학 부품 고정용 홈(2)이 형성되어 있는 동시에, 이 제1 광학 부품 고정용 홈(2)의 양측에 각각 V홈(3a, 3b)이 형성되어, 이 양측에 형성된 V홈(3a, 3b) 각각의 외측 테이퍼부(4a, 4b)가, 복수 개의 광학 부품 중 지름이 큰 쪽의 광학 부품을 고정하기 위한 외측 홈이 되도록 제2 광학 부품 고정용 홈(5)이 형성되어 이루어지는 것이다.
이 때, 제2 광학 부품 고정용 홈은, 도 1에 도시한 바와 같이 그 외측 테이퍼부(4a, 4b)만이 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿고, 그 바닥부는 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿지 않는 형상[오목 홈(6)]으로 형성되어 있는 것이, 지름이 큰 쪽의 광학 부품을 소정의 위치에서 확실하게 수용할 수 있기 때문에 바람직하다(도 3 참조).
또한, 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판(1)의 레이아웃이나 패턴은 특별히 한정되지 않으며, 기판 표면에 실장하는 광학 부품에 따라서 적절하게 변경 및 수정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법을 도 2에 따라 설명한다.
우선, 도 2에 도시한 바와 같이, ① 제1 광학 부품 고정용 홈(2)과, 이 제1 광학 부품 고정용 홈(2)의 양측에 V홈(3a, 3b)을 유리 기판에 형성한 후, ② 제1 광학 부품 고정용 홈(2)의 중심 위치와, 양측에 형성된 V홈(3a, 3b) 각각의 외측 테이퍼부(4a, 4b)가 외측 홈이 되도록 상정하여 산출된 가상 홈(8)의 중심 위치가 일치하도록 보정하면서, 제2 광학 부품 고정용 홈(5)의 연삭 가공을 행한다.
이 때, 제2 광학 부품 고정용 홈(5)은 당초 존재하였던 제1 광학 부품 고정용 홈(2)의 일부를 제거하여 형성하고, 그 외측 테이퍼부(4a, 4b)만이 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿고, 그 바닥부는 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿지 않는 형상[오목 홈(6)]으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 오목 홈(6)은 그다지 정밀도가 높을 필요가 없기 때문에, 초음파 가공으로 형성할 수 있다.
여기서, 본 발명의 제조 방법에서는, 각 홈의 목표 치수보다 조금 앞의 단계까지 연삭한 상태에서 각 홈의 치수를 측정하여, 원하는 치수까지의 필요 가공량을 측정 결과로부터 파악한 다음에 최종 마무리 연삭 가공을 행하는 것이 중요하다.
이에 따라, 최종 마무리 연삭 가공에 있어서의 연삭분을 최소한(예컨대, 10 μm 정도)으로 억제할 수 있으므로, 연삭 저항 부하가 작아 고정밀도의 연삭 가공을 할 수 있다.
특히 ②의 경우, 전술한 방법 외에 양측에 형성된 V홈 각각의 외측 테이퍼부가 외측 홈이 되도록 상정된 가상 홈의 중심 위치를 연산 프로그램으로 산출하여, 이 중심 위치와 제1 광학 부품 고정용 홈의 중심 위치가 일치하도록 보정하면서 연삭 가공을 행하는 것이 중요하다.
이것은, 유리 기판에 홈 가공을 실시하는 경우 지석에 의한 연삭 가공에 의해 행해지기 때문에, 상정한 홈의 각도를 정확히 재현할 수 없는 경우가 있을 뿐만 아니라, 연삭 가공에 있어서의 접촉 면적이나 연삭 저항이 커지기 때문에, 연삭 가공기의 정밀도라는 관점으로부터, 상정되는 홈의 치수와 어긋나는 일이 빈번히 발생하기 때문이다.
한편, 예컨대 단위 시간당 연삭량을 적게 하더라도, 깊이 수백 μm나 되는 홈을 서브미크론 오더의 정밀도로 연삭 가공하는 것은 곤란하다.
또한, 본 발명의 제조 방법에서는, 각 홈의 치수를 서브미크론 오더의 정밀도로 정확히 측정하는 것이 필요 불가결하기 때문에, 예컨대 도 2에 도시한 바와 같이 접촉식 형상 측정기의 스타일러스(촉침)(40)를 각 홈(2, 3)의 길이 방향에 대해 수직으로 이동시켜 각 홈당 20점 이상의 표면상 점을 측정하여, 이들 측정치 중에서 각 홈의 엣지 부분 및 바닥 부분을 각각 적어도 10 μm 이상의 길이에 걸쳐 제거하고, 유효 측정 길이가 40 μm 이상인 측정 데이터를 기초로 각 홈의 측면 형상을 직선으로 형성되는 형상으로서 산출하는 것이 바람직하다(일본 특공평6-79098호 공보 참조).
또한, 본 발명에서 이용하는 접촉식 형상 측정기는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 랭크 테일러 홉슨사(Rank Taylor-Hobson Limited) 제조의 폼 탈리서프(Form Talysurf)를 적절하게 이용할 수 있다.
이상의 내용으로부터, 본 발명의 제조 방법으로는, 통상의 연삭 가공으로는 곤란했던, 지름이 다른 복수 개의 광학 부품을 각각의 상대 위치가 맞도록 실장하기 위한 광학 부품 고정용 홈을 서브미크론 오더의 정밀도로 연삭 가공할 수 있다.
이제, 본 발명의 조립품(광학 부품 표면 실장용 기판에 복수 개의 광학 부품이 실장된 것)의 각 예에 관해서 도면에 기초하여 설명한다.
도 3은 도 1에 도시한 광학 부품 표면 실장용 기판(하측 기판)을 이용하여 제작된 콜리메이터의 일례를 도시한 것으로, (a)는 정면 투시도, (b)는 좌측면 투시도이다.
도 3에 도시한 콜리메이터(10)는 하측 기판인 제1 광학 부품 고정용 홈(광파이버 고정용 홈)(2)에 광파이버를 설치하고, 상측 기판(광학 부품 누름 기판)(18)으로 광파이버를 눌러 UV 접착제로 고정한 후, 제2 광학 부품 고정용 홈(렌즈 고정용 홈)(5)과 상측 기판(18)으로 형성된 렌즈 탑재부에 로드 렌즈(15)를 설치하여 UV 접착제로 고정함으로써 제작된 것이다.
이 때, 상기 콜리메이터(10)는 제1 광학 부품 고정용 홈(2)과 제2 광학 부품 고정용 홈(5)의 상대 위치의 어긋남을 1 μm 이하로 할 수 있기 때문에 충분한 광학 특성을 확보할 수 있다.
여기서, 제2 광학 부품 고정용 홈(5)에 고정하는 렌즈는 분포 굴절률형 로드렌즈(GRIN 렌즈), 볼록 렌즈, 평볼록 렌즈, 볼형 렌즈를 생각할 수 있다.
또한, 제1, 제2 광학 부품에 있어서 각각 출사, 입사광의 반사가 염려되는 경우, 예컨대 제1 광학 부품이 광파이버의 경우, ① 앵글컷(angle-cut)(8°절단) 광파이버(19)의 사용[도 4(b) 참조], ② 반사 방지막의 형성, ③ 굴절률 정합제(90)의 사용[도 4(a) 참조] 등을 적절하게 행하면 좋다.
특히, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 앵글컷 광파이버(19)와, 제2 광학 부품으로서 GRIN 렌즈(72)를 조합시키는 경우, GRIN 렌즈(72)도 파이버측에서 경사 연마된 것을 사용하면 좋다.
또한, 본 발명의 조립품의 다른 예는, 도 5에 도시한 바와 같이 콜리메이터를 다심(多心)으로 한 광학 부품 표면 실장용 기판을 이용한 다심 파이버 콜리메이터(예컨대, 필터형의 합분파기 등)(20)이다.
여기서, 다심 파이버 콜리메이터, 즉 콜리메이터 어레이는, 예컨대 이하에 도시한 바와 같이 제작할 수 있다(도 6∼7 참조).
도 6에 도시한 바와 같이, 기판(광학 부품 표면 실장용 기판)(60)의 재료는 Pyrex 유리로 하고, 기판(60)의 설계는 파이버 피치(렌즈 피치) 1.25 mm, 기판 두께 1.5 mm, 기판 폭 16 mm, 기판 길이 14.5 mm, 심수 12로 했다.
기판(60)의 길이 방향의 구성은 렌즈 탑재 홈부 2.5 mm, 파이버 탑재 홈부 4 mm, 광파이버 굽힘 완화부 5 mm, 파이버 피복부 수납부 3 mm로 했다.
상기 기판(60)에, 우선 파이버 홈(66)을 연삭 가공에 의해 12 줄, 1.25 mm 피치로 형성하고, 이어서 렌즈 홈(65)을 형성했다.
이 때, 파이버 홈(66)의 가상 중심과 렌즈 홈(65)의 가상 중심을 거칠게 연삭한 후, 접촉식 형상 측정기로 상대 위치를 계측하여 정교하게 연삭했다(이에 따라 양 홈의 가상 중심의 상대 위치 정밀도는 ±0.5 μm로 되었다).
다음으로, 중심 두께 2.5 mm, 직경 1 mm, 곡율 반경 1.0 mmR의 평볼록형 렌즈(70)를 준비하여 렌즈 홈(65)에 고정했다.
이 때, 렌즈의 초점 거리와 공간을 통과시키고 싶은 빛의 형태에 좌우되기는 하지만, 렌즈 고정 위치는 파이버 홈(66) 단부로부터 떨어져 있는 것이 바람직하다.
또한, 도 6에서는 평행광을 전파시키고 싶기 때문에, 평볼록형 렌즈(70)의 초점 거리를 고려하여, 파이버 홈(66) 단부로부터 약 0.4 mm 떨어진 위치(도 7의 t 참조)에 평볼록형 렌즈(70)를 접착 고정했다.
또한, 보다 높은 신뢰성이 필요한 경우에는 누름 기판(62)에 의해 렌즈를 고정하면 된다.
또한, 도 6에서는 기판(60) 단부면으로부터 평볼록형 렌즈(70)가 돌출한 형상으로 되어 있지만, 기판(60) 단부면보다 평볼록형 렌즈(70)가 들어간 위치에 있더라도 좋다.
이에 따라, 접착제가 출사면에 도달함에 따라 발생하는 빛의 난반사를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 렌즈 단부면에 손상 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 평볼록형 렌즈(70)가 기판(60) 단부면에 대해 돌출하여 있는 경우(도 5 참조)에는 손상 등의 발생을 방지하도록 투광성 보호막을 설치해도 좋다.
특히, 점성이 높은 에폭시계 접착제를 이용하는 경우에는, 접착제가 출사면에 도달하는 일이 거의 없기 때문에, 빛의 난반사 및 렌즈 단부면의 손상 등을 방지하는 관점으로부터, 기판(60) 단부면보다 평볼록형 렌즈(70)가 들어가 있는 편이 보다 바람직하다.
또한, 미리 단부면을 절단한 광파이버(16)를 준비하여 이것을 파이버 홈(66)에 탑재한다.
이 때, 광파이버의 광축 방향 위치 조정은, 도 7에 도시한 바와 같이 출사광의 발산각을 모니터링하면서 그 각도가 최소가 되도록 위치 조정했다.
또한, 검출하는 파라미터는 발산각뿐만 아니라, 예컨대 빔 직경을 검출하면서 광파이버의 광축 방향 위치 조정을 행하더라도 좋다.
또한, 도 7에서는 파이버측에서 광축 방향의 조정을 행했지만, 렌즈측에서 마찬가지로 조정하더라도 좋다.
이상과 같은 위치 조정 후, 광파이버(16)를 누름 기판(63)으로 파이버 홈(66)에 대해 확실하게 접촉시켜 접착제(67)로 고정함으로써, 도 6에 도시한 바와 같은 위치 정밀도가 매우 높은 콜리메이터 어레이를 얻을 수 있다.
이어서, 도 6에 도시한 콜리메이터 어레이를 발전시킨 2차원 배열형 콜리메이터 어레이(적층 조립품)는, 예컨대 이하에 기재한 바와 같이 제작할 수 있다.
2차원 배열형 콜리메이터 어레이(80)의 설계는 세로 피치 및 가로 피치가 1.25 mm, 채널 수는 가로 6 채널인 콜리메이터 어레이를 4단 적층하는 타입으로 했다(도 8 참조).
또한, 도 8에 도시한 바와 같이 각 기판(60)의 적층 방법은, 높은 정밀도로 가이드 핀(84)을 배치한 가이드 핀 지그(82)에, 각 기판(60)에 형성된 [가이드 핀(84)과의 접촉을 확보하기 위한] 안내 홈(86)을 맞춰 넣음으로써 높은 정밀도로 다단 적층하는 방법을 사용했다.
또한, 사용한 렌즈는 중심 두께 2.5 mm, 직경 1 mm, 곡율 반경 1.0 mmR의 평볼록형 렌즈로 했다.
각 층의 기판 설계에 있어서는, 적층 시에 평볼록형 렌즈(70)와 기판(60)과의 간섭을 막기 위해서 렌즈 홈(65) 안쪽 부분(즉, 렌즈가 실장된 광학 부품 고정용 홈의 대향면)에 단차부(68)를 가공했다[도 8(b) 참조].
이상과 같이 제작된 기판에, 우선 도 6에 도시한 콜리메이터 어레이와 같은 방식으로 광파이버(16)와 평볼록형 렌즈(70)를 광축 방향 조정에 의해 각각 탑재하여, 6심 콜리메이터 어레이(1차원)를 4개 제작했다.
다음에, 가이드 핀 지그(82)의 가이드 핀(84)에 대하여 각 1차원 콜리메이터 어레이(60)를 확실하게 접촉시킴으로써 위치 결정하고, 다음의 1차원 콜리메이터 어레이(20)를 마찬가지로 가이드 핀 지그(82)에 탑재하여 상하의 콜리메이터 어레이(60)끼리를 접착한다.
이것을 반복함으로써 높은 정밀도로 적층 방향의 위치 결정을 하여, 2차원 배열형 콜리메이터 어레이(80)를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 조립품의 또 다른 예는, 도 9에 도시한 아이솔레이터용 표면 실장 기판(콜리메이터를 대향형으로 한 형태의 광학 부품 표면 실장용기판)(30)을 이용한 아이솔레이터용 콜리메이터이다.
또한, 본 발명의 조립품은 특별히 한정되지 않으며, 기판 표면에 실장하는 광학 부품에 따라 다양한 광학 모듈을 제작할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 치수 정밀도가 우수하고 광학 부품이나 패키지 등의 접촉하는 부재와의 열 팽창차에 의한 문제점을 억제하는 동시에, 광학 부품의 표면 실장 시에 있어서의 작업성을 향상시킬 수 있는 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판 및 그 제조 방법과, 이것을 이용한 조립품을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 지름이 다른 복수 개의 광학 부품을 각각의 상대 위치가 맞도록 실장하기 위한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판으로서,
    상기 복수 개의 광학 부품 중 지름이 작은 쪽의 광학 부품을 실장하기 위한 제1 광학 부품 고정용 홈이 형성되어 있는 동시에,
    상기 제1 광학 부품 고정용 홈의 양측에 각각 V홈이 형성되고, 이 양측에 형성된 V홈 각각의 외측 테이퍼부가, 상기 복수 개의 광학 부품 중 지름이 큰 쪽의 광학 부품을 고정하기 위한 외측 홈이 되도록 제2 광학 부품 고정용 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 광학 부품 고정용 홈은 그 외측 홈만이 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿고, 그 바닥부는 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿지 않는 형상으로 형성되어 있는 것인 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 광학 부품 고정용 홈은 당초 존재하였던 제1 광학 부품 고정용 홈의 일부를 제거하여 형성되는 것인 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판.
  4. 지름이 다른 복수 개의 광학 부품을 각각의 상대 위치가 맞도록 실장하기 위한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법으로서,
    제1 광학 부품 고정용 홈과, 이 제1 광학 부품 고정용 홈의 양측에 V홈을 형성한 후, 상기 제1 광학 부품 고정용 홈의 중심 위치와, 상기 양측에 형성된 V홈 각각의 외측 테이퍼부가 외측 홈이 되도록 상정하여 산출된 가상 홈의 중심 위치가 일치하도록 보정하면서, 제2 광학 부품 고정용 홈의 연삭 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 광학 부품 고정용 홈은 그 외측 홈만이 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿고, 그 바닥부는 지름이 큰 쪽의 광학 부품과 맞닿지 않는 형상으로 형성하는 것인 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제2 광학 부품 고정용 홈은 당초 존재하였던 제1 광학 부품 고정용 홈의 일부를 제거하여 형성하는 것인 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판에 복수 개의 광학 부품이 실장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립품.
  8. 제3항에 기재한 유리제 광학 부품 표면 실장용 기판에 복수 개의 광학 부품이 실장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립품.
  9. 제7항에 기재한 조립품이 다단으로 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립품.
  10. 제8항에 기재한 조립품이 다단으로 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립품.
  11. 제7항에 기재한 조립품이 다단으로 적층되어 이루어지며, 상기 조립품에 실장되는 광학 부품의 하나가 렌즈이고, 또한 이 렌즈가 실장된 광학 부품 고정용 홈의 대향면에 단차부를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립품.
  12. 제8항에 기재한 조립품이 다단으로 적층되어 이루어지며, 상기 조립품에 실장되는 광학 부품의 하나가 렌즈이고, 또한 이 렌즈가 실장된 광학 부품 고정용 홈의 대향면에 단차부를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립품.
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