WO2020158757A1 - 分光器、及び分光器の製造方法 - Google Patents

分光器、及び分光器の製造方法 Download PDF

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WO2020158757A1
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resin
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spectroscope
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隆文 能野
杏奈 吉田
勝彦 加藤
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浜松ホトニクス株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a spectroscope and a method for manufacturing the spectroscope.
  • a spectroscope including a support, a spectroscopic unit provided on a surface of a bottom wall of the support, and a photodetector supported by a side wall of the support so as to face the spectroscopic unit is known (for example, see Patent Document 1).
  • the spectroscopic section may be formed as follows. That is, a resin material is arranged on the surface of the bottom wall portion, the resin material is molded into a shape corresponding to the spectroscopic portion by a molding die, and the resin material is cured to form a resin molding layer. Then, a reflective layer is formed on the resin molding layer to form a spectroscopic section.
  • the spectral accuracy may decrease.
  • the resin molding layer is formed thick, the amount of deformation of the resin molding layer due to the temperature change of the operating environment of the spectroscope increases, and as a result, the spectral accuracy may decrease.
  • the present disclosure aims to provide a highly reliable spectrometer and a method for manufacturing such a spectrometer.
  • a spectroscope includes a support having a bottom wall portion and a side wall portion arranged on one side of the bottom wall portion, and a surface on one side of the bottom wall portion via a spectral space.
  • the photodetection element supported by the support so as to face each other, the resin molding layer provided on at least one surface of the bottom wall portion, and the optical function portion provided on the resin molding layer on the bottom wall portion.
  • a resin molding layer having a first portion having a shape corresponding to the optical function portion and a second portion surrounding the first portion and thinner than the first portion.
  • the first portion provided with the reflection layer is surrounded by the second portion that is thinner than the first portion.
  • the influence of the surface state of the bottom wall portion is less likely to appear, and the amount of deformation due to temperature changes in the operating environment of the spectrometer is less likely to increase.
  • the thin second portion can prevent the resin molding layer from peeling off from the support. Therefore, according to this spectroscope, high reliability can be ensured.
  • the resin molding layer includes a first resin layer formed on at least one surface of the bottom wall portion, and a second resin layer formed on the first resin layer.
  • the first portion may include the first resin layer and the second resin layer, and the second portion may include the first resin layer.
  • the first resin layer may be thinner than the second resin layer.
  • the first resin layer and the first resin layer can be formed while ensuring the necessary and sufficient thickness that can fill the irregularities on the surface of the support and suppress the peeling from the support.
  • the first portion constituted by the second resin layer it is possible to secure a necessary and sufficient thickness in which the deformation amount due to the temperature change of the use environment of the spectroscope does not easily increase.
  • the optical function unit may be the spectroscopic unit.
  • the spectroscopic unit can be made to properly exhibit the desired optical function.
  • the optical function unit may be a mirror.
  • the mirror can be made to properly exhibit the desired optical function.
  • the first portion may be provided on the concave curved surface of the surface on one side of the bottom wall portion.
  • At least a part of the second portion may reach a boundary region between the surface on one side of the bottom wall portion and the surface of the side wall portion on the spectral space side.
  • At least a part of the second portion may reach the surface of the side wall portion on the spectroscopic space side. This makes it possible to more reliably prevent the resin molding layer from peeling off from the support.
  • the side wall portion may surround the spectroscopic space on one side of the bottom wall portion. This can prevent stray light from entering the spectral space.
  • the thickness of the first portion may be 21 ⁇ m to 210 ⁇ m, and the thickness of the second portion may be 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a region where the thickness of the resin molding layer changes may exist between the first portion and the second portion. Thereby, an appropriate thickness can be secured in each of the first portion and the second portion.
  • the area of the second portion may be larger than the area of the first portion. This makes it possible to more reliably prevent the resin molding layer from peeling off from the support.
  • a method for manufacturing a spectroscope includes a first step of preparing a support having a bottom wall and a side wall arranged on one side of the bottom wall, and one side of the bottom wall.
  • a first resin material is disposed on the surface of the first resin material, the first resin material is spread in layers by heating, and the first resin material is cured to form a first resin layer on at least one surface of the bottom wall portion.
  • Two steps arranging the second resin material on the first resin layer, molding the second resin material into a shape corresponding to the optical function part by a molding die, curing the second resin material, and at least the bottom wall part.
  • the spread state of the first resin layer is adjusted by adjusting at least one of the amount of the first resin material, the heating temperature, and the heating time. May be adjusted. Thereby, the first resin layer having a desired thickness and area can be obtained.
  • the first resin material and the second resin material may be the same resin material. Thereby, a stable resin molding layer can be obtained.
  • FIG. 1 is a perspective view of a spectroscope according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view of the spectroscope taken along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view of the spectroscope taken along the line III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second step of the method for manufacturing the spectroscope according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of the support at the time when the second step shown in FIG. 4 is completed.
  • FIG. 6 is a diagram showing a third step of the method for manufacturing the spectroscope of the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a spectroscope according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view of the spectroscope taken along line II-II shown in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view of the spectroscope taken along the line III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is
  • FIG. 7 is a view showing a photograph of a spectroscopic section of a spectroscope manufactured by the method of the example and a photograph of a spectroscopic section of the spectroscope manufactured by the method of the comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing the spectrum shape of the spectroscope manufactured by the method of the example.
  • FIG. 9 is a diagram showing a spectrum shape of a spectroscope manufactured by the method of the comparative example.
  • FIG. 10 is a perspective view of the support at the time when the second step shown in FIG. 4 is completed.
  • FIG. 11 is a perspective view of the support at the time when the second step shown in FIG. 4 is completed.
  • the spectroscope 1 includes a support 10 and a cover 20.
  • the support 10 and the cover 20 form a box-shaped package 2.
  • the support 10 is configured as a molded circuit component (MID: Molded Interconnect Device), and the support 10 is provided with a plurality of wirings 11.
  • MID Molded Interconnect Device
  • the spectroscope 1 has a rectangular parallelepiped shape having a length of 15 mm or less in each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
  • the spectroscope 1 is thinned to a length of about several mm in the Y-axis direction.
  • the package 2 is provided with a photodetector element 30, a resin molding layer 40, and a reflection layer 50.
  • the reflective layer 50 constitutes a mirror 51 and a spectroscopic unit 52 as an optical function unit.
  • the light detection element 30 is provided with a light passage portion 31, a mirror 32, and a light detection portion 33.
  • the light passage portion 31, the mirror 51, the mirror 32, the spectroscopic portion 52, and the light detection portion 33 are arranged on the same straight line parallel to the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the light L1 that has passed through the light passage portion 31 along the Z-axis direction is reflected by the mirror 51, and the light L1 reflected by the mirror 51 is reflected by the mirror 32.
  • the light L1 reflected by the mirror 32 is split and reflected by the spectroscopic unit 52.
  • the light L ⁇ b>2 other than the 0th-order light of the light that has been split by the spectroscopic unit 52 and reflected is incident on the photodetection unit 33 and detected by the photodetection unit 33.
  • the spectroscopic space S including the optical path of the light L1 from the light passing unit 31 to the spectroscopic unit 52 and the optical path of the light L2 from the spectroscopic unit 52 to the photodetector 33 is formed in the package 2. Has been done.
  • the support body 10 has a bottom wall portion 12 and a side wall portion 13.
  • the bottom wall portion 12 and the side wall portion 13 are integrally formed of synthetic resin such as LCP (Liquid Crystal Polymer).
  • a concave portion 14 and peripheral portions 15 and 16 are provided on the surface 12a of the bottom wall portion 12 on the spectral space S side (one side).
  • the side wall portion 13 is arranged on the spectral space S side of the bottom wall portion 12.
  • the side wall portion 13 surrounds the spectral space S on the spectral space S side of the bottom wall portion 12.
  • the side wall portion 13 has a rectangular frame-like shape that surrounds the recess 14 and the peripheral portions 15 and 16 when viewed from the Z-axis direction.
  • the side wall portion 13 has a pair of first side walls 17 and a pair of second side walls 18.
  • the pair of first side walls 17 face each other across the spectral space S in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the pair of second sidewalls 18 face each other across the spectral space S in the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the side wall portion 13 is provided with a first widened portion 13a and a second widened portion 13b.
  • the first widened portion 13a is a stepped portion that is wider in the X-axis direction than the spectral space S on the side opposite to the bottom wall portion 12 (one side of the spectral space S) with respect to the spectral space S.
  • the second widening portion 13b is located on the opposite side of the first widening portion 13a from the bottom wall portion 12 (on one side of the first widening portion 13a), in the X-axis direction and the Y-axis direction than the first widening portion 13a.
  • the stepped portion is widened in each direction.
  • the second widened portion 13b is an opening formed by the side wall portion 13.
  • each wiring 11 is arranged as a terminal 11a on the bottom surface of the first widened portion 13a. As shown in FIG. 1, each wiring 11 extends from the first widened portion 13a through the second widened portion 13b and the outer surface of the first side wall 17 to the outer surface 18b of one of the second side walls 18. There is. The other end of each wiring 11 is arranged as a terminal 11b on the outer surface 18b.
  • the side surfaces 13a 2 of the first widened portion 13a facing each other in the X-axis direction are inclined so as to form an obtuse angle with the bottom surface 13a 1 of the first widened portion 13a.
  • the side surface 13b 2 of the second widened portion 13b facing each other in the X-axis direction is inclined so as to form an obtuse angle with the bottom surface 13b 1 of the second widened portion 13b.
  • a region 10a 1 of the wiring 11 is arranged is recessed in the bottom wall portion 12 side.
  • the inner surface of the concave portion 14 is a concave curved surface 14a. That is, the surface 12a of the bottom wall portion 12 includes the concave curved surface 14a.
  • the concave curved surface 14a is curved in each of the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the concave curved surface 14a has, for example, a shape corresponding to a part of a spherical surface.
  • the peripheral portions 15 and 16 are adjacent to the recess 14 in the X-axis direction.
  • the peripheral portion 15 is located on the first side wall 17 side with respect to the recess 14 when viewed in the Z-axis direction.
  • the peripheral portion 16 is located on the other side of the first sidewall 17 with respect to the recess 14 when viewed in the Z-axis direction.
  • the peripheral portion 15 includes an inclined surface 15a.
  • the inclined surface 15a is inclined such that the further it is from the concave portion 14 along the X-axis direction, the further it is from the photodetector element 30 along the Z-axis direction.
  • the photodetector element 30 is arranged on the first widened portion 13 a of the side wall portion 13.
  • the light detection element 30 is supported by the side wall portion 13 so as to face the surface 12 a of the bottom wall portion 12 via the spectral space S.
  • the light detection element 30 has a substrate 35.
  • the substrate 35 is formed of a semiconductor material (for example, silicon) into a rectangular plate shape.
  • the light passage portion 31 is a light passage hole formed in the substrate 35.
  • the light passage portion 31 is a slit extending in the Y-axis direction, and the end portion of the light passage portion 31 on the incident side of the light L1 is in the X-axis direction and the Y-axis direction. It is divergent toward the incident side of the light L1.
  • the mirror 32 is provided in a region between the light passage portion 31 and the light detection portion 33 on the surface 35 a of the substrate 35 on the spectral space S side.
  • the mirror 32 is, for example, a metal film made of Al, Au, or the like.
  • the mirror 32 is a plane mirror.
  • the light detection unit 33 is provided on the surface 35 a of the substrate 35. More specifically, the photodetection unit 33 is not attached to the substrate 35, but is built in the substrate 35 made of a semiconductor material. That is, the photodetection unit 33 is configured by a plurality of photodiodes formed by a region of the first conductivity type in the substrate 35 made of a semiconductor material and a region of the second conductivity type provided in the region. ing.
  • the light detection unit 33 is configured as, for example, a photodiode array, a C-MOS image sensor, a CCD image sensor, or the like, and has a plurality of light detection channels arranged along the X-axis direction.
  • the photodetector 33 is configured as a front-illuminated photodiode, and the surface 35a of the substrate 35 is provided with a plurality of terminals 36 for inputting and outputting electrical signals to and from the photodetector 33. ..
  • the terminal 36 of the photodetecting element 30 and the terminal 11a of the wiring 11 facing each other in the first widened portion 13a are electrically and physically connected by a plurality of bumps (connection members) 61 made of, for example, Au or solder. There is.
  • a reinforcing member 7 made of resin is arranged between the photodetecting element 30 and the first widened portion 13a so as to cover the plurality of bumps 61.
  • the cover 20 is arranged on the second widened portion 13b of the side wall portion 13.
  • the cover 20 is separated from the light detection element 30.
  • the joint member 4 made of resin is disposed between the cover 20 and the second widened portion 13b.
  • the cover 20 has a light transmitting member 21 and a light shielding layer 22.
  • the light transmitting member 21 is formed of a material that transmits the light L1 (for example, quartz, borosilicate glass (BK7), Pyrex (registered trademark) glass, Kovar glass, or the like) into a rectangular plate shape.
  • the light shielding layer 22 is provided on the surface 21 a of the light transmitting member 21 on the spectral space S side.
  • a light passage opening 22a is formed in the light shielding layer 22 so as to face the light passage portion 31 of the light detection element 30 in the Z-axis direction.
  • the light passage opening 22a is a slit extending in the Y axis direction.
  • the cover 20 transmits the light L1 along the Z-axis direction through the light transmitting member 21 and the light passage opening 22a of the light shielding layer 22.
  • the light transmitting member 21 When the light L1 is light in the infrared region, silicon, germanium, or the like is also effective as the material of the light transmitting member 21. Further, the light transmitting member 21 may be provided with an AR (Anti Reflection) coat, or may have a filter function of transmitting only light of a predetermined wavelength. Further, as the material of the light shielding layer 22, for example, black resist, Al or the like can be used.
  • the resin molding layer 40 is provided on at least the surface 12 a of the bottom wall portion 12.
  • the resin molding layer 40 is formed by curing a resin material, which is a molding material, in a predetermined shape (for example, photo-curing with ultraviolet rays or the like, heat curing, etc.).
  • the resin molding layer 40 has a first portion 41 and a second portion 42.
  • the first portion 41 is a portion having a shape corresponding to the mirror 51 and the spectroscopic portion 52, and is provided on the concave curved surface 14a of the surface 12a of the bottom wall portion 12. More specifically, the first portion 41 includes a portion 41a having a shape corresponding to the mirror 51 and a portion 41b having a shape corresponding to the spectroscopic unit 52.
  • the shape corresponding to the mirror 51 is a concave mirror pattern
  • the shape corresponding to the spectroscopic unit 52 is a grating pattern.
  • the second portion 42 is a portion that surrounds the first portion 41 and is thinner than the first portion 41.
  • the second portion 42 is formed on the inclined surface 15a of the surface 12a of the bottom wall portion 12, the inner surface 17a of the first side wall 17 on the peripheral portion 16 side, and the inner surface 18a of each second side wall 18.
  • the inner surface 17a of the first side wall 17 on the peripheral portion 15 side has not been reached.
  • at least a part of the second portion 42 exceeds the boundary region between the surface 12 a of the bottom wall portion 12 and the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side, and the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side. Has reached.
  • the first portion 41 may be provided on the entire surface 12a of the bottom wall portion 12, and the second portion 42 may not be provided on the surface 12a of the bottom wall portion 12. Further, at least a part of the first portion 41 may reach the surface of the side wall portion 13 on the side of the spectral space S. That is, the first portion 41 may be provided on at least a part of the surface 12 a of the bottom wall portion 12, and the second portion 42 is a portion that surrounds the first portion 41 and is thinner than the first portion 41. If it exists, it may be provided on at least a part of the surface 12a of the bottom wall portion 12 and the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side.
  • the first portion 41 provided on at least a portion of the surface 12a of the bottom wall portion 12 is a portion that extends along the surface shape of at least a portion of the surface.
  • the second portion 42 provided on at least a portion of them is, for example, substantially so as to follow the surface shape of the at least a portion. It is a part that spreads out with a uniform thickness. In the resin molding layer 40, a region where the thickness of the resin molding layer 40 changes exists between the first portion 41 and the second portion 42.
  • the area of the second portion 42 (the area of the portion of the surface of the support 10 where the second portion 42 expands) is the area of the first portion 41 (the area of the portion of the surface of the support 10 where the first portion 41 expands). Greater than.
  • the surface 12a of the bottom wall portion 12 and the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side are in a discontinuous state (a state in which they are physically separated from each other, a line of intersection between the planes). They are connected to each other in a state of being connected to each other), and at least a part of the second portion 42 reaches the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side through the discontinuous portion.
  • At least a part of the second portion 42 reaches at least a part of the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side.
  • At least a part of the second portion 42 has a pair of side walls (in the present embodiment, a pair of first side walls 17 and a pair of second side walls) facing each other across the spectral space S on the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side.
  • the first portion 41 has a thickness of 21 ⁇ m to 210 ⁇ m
  • the second portion 42 has a thickness of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the second portion 42 is preferably 1/2 or less of the thickness of the first portion 41, and more preferably 1/3 or less of the thickness of the first portion 41. Thereby, the thickness of the entire resin molding layer 40 can be suppressed, and the stress generated in the second portion 42 in direct contact with the support 10 can be suppressed. As a result, the stress generated in the entire resin molding layer 40 Can be suppressed.
  • the numerical values relating to the thicknesses of the first portion 41 and the second portion 42 are numerical values when the surface of the support 10 in which the irregularities on the surface are filled is 0.
  • the average value thereof may be regarded as the thickness of the first portion 41. it can.
  • the thickness of the second portion 42 (distance from the inner surface of the support 10 in each part of the second portion 42) changes, the average value may be regarded as the thickness of the second portion 42. it can.
  • the reflective layer 50 is provided on the resin molding layer 40.
  • the reflective layer 50 is, for example, a metal film made of Al, Au, or the like.
  • the reflection layer 50 covers at least the first portion 41 (more specifically, at least the portions 41a and 41b) of the resin molding layer 40 to form the mirror 51 and the spectroscopic unit 52 on the bottom wall portion 12.
  • the mirror 51 is a concave mirror
  • the spectroscopic unit 52 is a reflective grating having a plurality of grating grooves 52a arranged along the X-axis direction. In this way, the mirror 51 and the spectroscopic unit 52 are provided on the surface 12 a of the bottom wall 12 via the resin molding layer 40.
  • the first resin material 43m is arranged on the surface 12a of the bottom wall portion 12 (more specifically, the concave curved surface 14a) (second step).
  • the first resin material 43m is an ultraviolet curable resin.
  • the first resin material 43m is spread in layers by heating. As an example, the first resin material 43m is spread in layers by placing the support 10 on a hot plate heated to 100° C. for 5 minutes.
  • the first resin material 43m When the first resin material 43m is heated, the viscosity of the first resin material 43m decreases, and the first resin material 43m expands by a capillary phenomenon so as to fill the irregularities on the surface of the support 10. Subsequently, as shown in FIG. 4C, the first resin material 43m is cured by irradiation with ultraviolet rays to form the first resin layer 43 on at least the surface 12a of the bottom wall portion 12 (second step). ).
  • the expanded state of the first resin layer 43 (that is, the first resin layer 43 Thickness, area, etc.).
  • the area of the first resin layer 43 can be increased by increasing at least one of the amount of the first resin material 43m, the heating temperature, and the heating time.
  • the first resin layer 43 includes the inclined surface 15a of the surface 12a of the bottom wall portion 12, the inner surface 17a of the first side wall 17 on the peripheral portion 16 side, and the respective surfaces. The inner surface 18a of the second side wall 18 is reached.
  • the second resin material is formed on the first resin layer 43 (more specifically, on the portion of the first resin layer 43 formed on the concave curved surface 14a).
  • 44 m are placed (third step).
  • the second resin material 44m is the same UV curable resin as the first resin material 43m.
  • the second resin material 44m is molded into a shape corresponding to the mirror 51 and the spectroscopic section 52 (see FIG. 2) by the molding die M (third step).
  • the molding die M is transparent to ultraviolet rays.
  • the molding die M is stopped at a constant distance (21 ⁇ m to 210 ⁇ m) with respect to the surface 12a of the bottom wall portion 12 (more specifically, the concave curved surface 14a).
  • the second resin material 44m is cured by irradiation of ultraviolet rays, and further, if necessary, heat curing is performed to at least the surface 12a of the bottom wall portion 12.
  • the second resin layer 44 is formed (third step).
  • the resin molding layer 40 includes the first resin layer 43 formed on at least the surface 12a of the bottom wall 12 and the second resin layer formed on the first resin layer 43. 44, and will be included. More specifically, the first portion 41 of the resin molding layer 40 is composed of the first resin layer 43 and the second resin layer 44, and the second portion 42 of the resin molding layer 40 is composed of the first resin layer 43. Will be done.
  • the first resin layer 43 is thinner than the second resin layer 44.
  • the thickness of the first resin layer 43 is a thickness that can fill irregularities on the surface of the support 10, and is 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the thickness of the second resin layer 44 is such that a shape corresponding to the mirror 51 and the spectroscopic unit 52 can be molded, and is 20 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the numerical value regarding the thickness of the first resin layer 43 is a numerical value when the surface of the support 10 in a state where the irregularities of the surface are filled is 0, and the numerical value regarding the thickness of the second resin layer 44 is It is a numerical value when the surface of the layer 43 is 0. In the resin molding layer 40, the boundary between the first resin layer 43 and the second resin layer 44 may not be discriminated.
  • the reflective layer 50 is formed on the second resin layer 44 by vapor deposition of a metal material, for example (fourth step).
  • the side wall portion 13 is caused to support the photodetecting element 30 so as to face the surface 12a of the bottom wall portion 12 via the spectral space S (fifth step).
  • the cover 20 is supported on the side wall portion 13 to obtain the spectroscope 1.
  • the first portion 41 provided with the reflection layer 50 is surrounded by the second portion 42 that is thinner than the first portion 41.
  • the second portion 42 which is thinner than the first portion 41, can prevent the resin molding layer 40 from peeling off from the support 10. Therefore, in the reflective layer 50, the mirror 51 and the spectroscopic unit 52 can appropriately exhibit desired optical functions. Therefore, according to the spectroscope 1, high reliability can be ensured.
  • the surface shape of the support 10 gives optical characteristics of the optical functional units as compared with the transmissive optical functional units. The impact will increase. Therefore, the resin molding layer 40 having the first portion 41 and the second portion 42 as described above is extremely effective in the spectroscope 1 in which the reflection type optical function portion is provided.
  • the first portion 41 of the resin molding layer 40 is composed of the first resin layer 43 and the second resin layer 44
  • the second portion 42 of the resin molding layer 40 is composed of the first resin layer 43. It is configured. Thereby, the first portion 41 having a necessary and sufficient thickness as the shape corresponding to the mirror 51 and the spectroscopic portion 52, and the second portion 42 surrounding the first portion 41 and thinner than the first portion 41 are surely provided. Can be obtained.
  • the first resin layer 43 is thinner than the second resin layer 44.
  • the second portion 42 formed by the first resin layer 43 it is possible to fill the irregularities on the surface of the support 10 and to secure the necessary and sufficient thickness that can suppress the peeling from the support 10,
  • the first portion 41 composed of the first resin layer 43 and the second resin layer 44 it is possible to secure a necessary and sufficient thickness in which the deformation amount due to the temperature change of the usage environment of the spectroscope 1 is unlikely to increase.
  • the first portion 41 of the resin molding layer 40 is provided on the concave curved surface 14a of the surface 12a of the bottom wall portion 12. Accordingly, even in the concave curved surface 14a where appropriate resin molding is difficult, it is possible to reliably obtain the first portion 41 having a necessary and sufficient thickness as a shape corresponding to the mirror 51 and the spectroscopic section 52.
  • the spectroscope 1 At least a part of the second portion 42 of the resin molding layer 40 reaches the surface of the side wall portion 13 on the side of the spectral space S (that is, the inner surfaces 17a and 18a). Thereby, it is possible to reliably prevent the resin molding layer 40 from peeling off from the support 10.
  • the side wall portion 13 surrounds the spectroscopic space S on the spectroscopic space S side of the bottom wall portion 12. This can prevent stray light from entering the spectral space S.
  • the thickness of the first portion 41 of the resin molding layer 40 is 21 ⁇ m to 210 ⁇ m, and the thickness of the second portion 42 of the resin molding layer 40 is 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the first portion 41 it is possible to suppress the influence of the surface state of the bottom wall portion 12 and the increase in the deformation amount due to the temperature change of the usage environment of the spectroscope 1.
  • the portion 42 it is possible to prevent the resin molding layer 40 from peeling off from the support 10.
  • the resin molding layer 40 in the resin molding layer 40, a region where the thickness of the resin molding layer 40 changes exists between the first portion 41 and the second portion 42. Thereby, an appropriate thickness can be secured in each of the first portion 41 and the second portion 42. Further, since the thickness of the resin molding layer 40 gradually changes in the region and the sudden thickness change between the first portion 41 and the second portion 42 disappears, it is possible to suppress concentration of stress.
  • the area of the second portion 42 is larger than the area of the first portion 41. This makes it possible to more reliably prevent the resin molding layer 40 from peeling off from the support 10.
  • the second resin layer 44 having a shape corresponding to the mirror 51 and the spectroscopic unit 52 may be affected by the surface state of the bottom wall 12 or the temperature of the environment in which the spectroscope 1 is used. It is possible to prevent the deformation amount from increasing due to the change. Therefore, according to the method of manufacturing the spectroscope 1, the spectroscope 1 having high reliability can be obtained.
  • the spread state of the first resin layer 43 is adjusted by adjusting at least one of the amount of the first resin material 43m, the heating temperature, and the heating time. To do. Thereby, the first resin layer 43 having a desired thickness and area can be obtained.
  • the first resin material 43m and the second resin material 44m are the same resin material. Thereby, the stable resin molding layer 40 can be obtained.
  • the degree of freedom in selecting the material of the support 10 is limited. .. Specifically, the material of the support 10 is limited to ceramic or the like other than the synthetic resin described above. These materials tend to have larger surface irregularities (surface roughness) than semiconductors, glass, and the like.
  • the large unevenness of the surface of the support 10 is effective in improving the adhesiveness of the resin molding layer 40, but the influence of the surface state of the support 10 appears in the resin molding layer 40, and an unnecessary striped pattern is formed. This causes distortion, etc. in the mirror 51 and the spectroscopic unit 52.
  • the large unevenness on the surface of the support 10 also causes the voids to remain in the resin molding layer 40. Even if the support 10 having a smooth surface could be formed, the adhesion of the resin molding layer 40 may be reduced. Since the side wall portion 13 is arranged on one side of the bottom wall portion 12 in the support 10, a uniform primer layer (a base layer for improving the adhesiveness of the resin molding layer 40) is formed by coating and blowing. It is also difficult to form. Under such circumstances, according to the method of manufacturing the spectroscope 1 described above, the first resin layer 43 reduces the influence of the unevenness of the surface of the support 10 while the second resin layer 44 causes an unnecessary striped pattern. It is possible to prevent distortion, etc.
  • the second resin layer 44 is formed directly and thickly on the surface 12a of the bottom wall portion 12 without forming the first resin layer 43, voids tend to remain in the resin molding layer 40, and the spectral The amount of deformation of the resin molding layer 40 due to the temperature change of the usage environment of the container 1 tends to increase.
  • FIG. 7A is a photograph of the spectroscopic unit 52 of the spectroscope 1 manufactured by the method of the embodiment
  • FIG. 7B is a spectroscopic unit of the spectroscope 1 manufactured by the method of the comparative example. 52 photos.
  • the method of the example was the same as the method of manufacturing the spectroscope 1 described above, and the first resin layer 43 was formed to a thickness of 5 ⁇ m, and the second resin layer 44 was formed to a thickness of 40 ⁇ m.
  • the method of the comparative example was different from the above-described method of manufacturing the spectroscope 1 only in that the first resin layer 43 was not formed, and the second resin layer 44 was formed to have a thickness of 40 ⁇ m.
  • FIG. 8 is a diagram showing the spectral shape of the spectroscope 1 manufactured by the method of the example
  • FIG. 9 is a diagram showing the spectral shape of the spectroscope 1 manufactured by the method of the comparative example.
  • the spectrometer 1 manufactured by the method of the example as shown in FIG. 8, a good spectrum shape was obtained in a plurality of samples.
  • the tail of each peak value is smaller than that of the reference spectroscope 1 (ideal spectroscope 1). It spreads and a good spectrum shape could not be obtained.
  • the spectroscope 1 may further include a wiring unit configured by a flexible wiring board having a plurality of wirings.
  • a wiring unit configured by a flexible wiring board having a plurality of wirings.
  • one end of each wiring in the wiring unit is electrically and physically connected to the terminal 11b of each wiring 11 arranged on the outer surface 18b of the support body 10 (see FIG. 1), and The other end of each wire is configured as a connector, for example.
  • the support 10 is not limited to the one formed of synthetic resin, and may be formed of ceramic such as AlN or Al 2 O 3 for example.
  • the support body 10 is not limited to the one having the square tubular side wall portion 13, and may have the polygonal tubular side wall portion 13 other than the square tubular shape, a circular tubular shape, an elliptic shape. It may have a side wall portion 13 having a cylindrical shape or the like. Further, in the support body 10, the side wall portion 13 is not limited to one that surrounds the spectral space S on the spectral space S side of the bottom wall portion 12, and has, for example, a pair of first side walls 17, and a pair of first side walls 17. The second side wall 18 may not be provided. Further, the side wall portion 13 may not be provided with the first widened portion 13a and the second widened portion 13b. Further, the support 10 may not be provided with the wiring 11.
  • a flexible wiring board provided separately from the support 10 may be electrically connected to the photodetection element 30, or the photodetection element 30 may be electrically connected to external wiring. It may be configured.
  • the inner surface of the concave portion 14 provided on the surface 12a of the bottom wall portion 12 is not limited to the concave curved surface 14a, and may include, for example, a flat bottom surface.
  • the photodetector 30 is provided with a 0th-order light trap (for example, a light passage hole formed in the substrate 35) so as to be located between the mirror 32 and the spectroscopic unit 52, for example. Good. This allows the 0th-order light of the light that is split and reflected by the spectroscopic unit 52 to be incident on the 0th-order light capturing unit and be captured by the 0th-order light capturing unit.
  • the light detection element 30 may be supported by the support 10 by being attached to another member attached to the support 10, for example.
  • the photodetection element 30 may be supported by the side wall portion 13 by being attached to a support member that is bridged over the side wall portion 13.
  • the light detection element 30 may be configured as a light detection unit together with, for example, the cover 20, the support member, and the like. In that case, the light detection element 30 may be electrically connected to, for example, the wiring provided on the cover 20, the support member, or the like.
  • the terminal 36 of the photodetecting element 30 and the terminal 11a of the wiring 11 facing each other in the first widened portion 13a may be electrically and physically connected by a solder layer (connection member). Further, the light detection unit 33 may be configured as a back illuminated photodiode. In that case, since the plurality of terminals 36 are arranged on the surface of the substrate 35 opposite to the surface 35a, the corresponding terminals 36 of the photodetection element 30 and the corresponding terminals 11a of the wiring 11 are electrically connected by wires (connection members). May be connected to.
  • the spectroscopic unit 52 is configured to be movable or swingable, so that the plurality of lights L2 (the plurality of lights L2 having different wavelengths) that are spectroscopically reflected by the spectroscopic unit 52 and are reflected.
  • the photo detector 33 may be configured as a single element (having one photo detection channel).
  • the spectroscopic unit 52 may be provided on the photodetector 30 side.
  • the spectroscopic unit 52 may be configured to be movable or swingable in the light detection element 30, or configured to be movable or swingable in another member to which the light detection element 30 is attached.
  • the cover 20 may be configured to be movable or swingable.
  • the spectroscope 1 is configured such that the light L1 that has passed through the light passage unit 31 is split and reflected by the spectroscopic unit, and the light L2 that is split and reflected by the spectroscopic unit enters the photodetector unit 33.
  • the reflection layer 50 only needs to form a spectroscopic unit as an optical function unit.
  • the first portion 41 is a portion having a shape corresponding to the spectroscopic portion. That is, the first portion 41 includes a portion having a shape corresponding to the spectroscopic portion.
  • the light L1 that has passed through the light passing portion 31 is reflected by the first mirror, the light L1 reflected by the first mirror is split and reflected by the spectroscopic section, and the light that is split and reflected by the spectroscopic section.
  • the reflective layer 50 serves as an optical function unit.
  • the first mirror and the second mirror may be configured.
  • the first portion 41 is a portion having a shape corresponding to the first mirror and the second mirror. More specifically, the first portion 41 includes a portion having a shape corresponding to the first mirror and a portion having a shape corresponding to the second mirror.
  • the second portion 42 may be contained within the surface 12a of the bottom wall portion 12. Even in that case, it is possible to reliably prevent the resin molding layer 40 from peeling from the support 10. However, if at least a part of the second portion 42 reaches the boundary region between the surface 12 a of the bottom wall portion 12 and the surface of the side wall portion 13 on the spectral space S side, the resin molding layer 40 is peeled from the support 10. Can be suppressed more reliably.
  • the second step of the method for manufacturing the spectroscope 1 by increasing at least one of the amount of the first resin material 43m, the heating temperature, and the heating time, as shown in FIG.
  • the area of the resin layer 43 may be increased.
  • the first resin layer 43 reaches the bottom surface 13a 1 of the first widened portion 13a.
  • the terminal 11 a of each wiring 11 is not covered with the first resin layer 43.
  • the boundary area may be made gentle, the boundary area may be smoothed, or a concave portion or a convex portion may be provided in the boundary area.
  • a part of the terminal 11 a of each wiring 11 may be covered with the first resin layer 43 as long as it can be electrically connected to the photodetection element 30.
  • the first resin layer 43 may cover the entire bottom surface 13a 1 of the first widened portion 13a. ..
  • the first resin material 43m, the heating temperature, and the heating time are decreased to reduce the first resin material 43m.
  • the area of the resin layer 43 may be reduced.
  • the first resin layer 43 is contained within the concave curved surface 14a. In that case, the first resin layer 43 may be completely covered by the second resin layer 44.
  • a resin material whose viscosity is reduced by heating and which is cured by light irradiation, heating, etc. can be used as the first resin material 43m.
  • the resin material can be molded by the molding die M and is hardened by light irradiation, heating, etc., it is used as the second resin material 44m.
  • the respective constituents of the spectroscope 1 are not limited to the examples of the materials and shapes described above, and various materials and shapes can be applied. Moreover, each configuration in the above-described one embodiment or modification can be arbitrarily applied to each configuration in the other embodiment or modification.

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Abstract

分光器は、底壁部、及び底壁部の一方の側に配置された側壁部を有する支持体と、分光空間を介して、底壁部における一方の側の表面と向かい合うように、支持体によって支持された光検出素子と、少なくとも底壁部における一方の側の表面に設けられた樹脂成形層と、樹脂成形層上に設けられ、底壁部上において光学機能部を構成する反射層と、を備える。樹脂成形層は、光学機能部に対応する形状を有する第1部分と、第1部分を包囲し且つ第1部分よりも薄い第2部分と、を有する。

Description

分光器、及び分光器の製造方法
 本開示は、分光器、及び分光器の製造方法に関する。
 支持体と、支持体の底壁部の表面に設けられた分光部と、分光部と向かい合うように支持体の側壁部によって支持された光検出素子と、を備える分光器が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004-354176号公報
 上述したような分光器においては、分光部が次のように形成される場合がある。すなわち、底壁部の表面に樹脂材料を配置し、成形型によって樹脂材料を分光部に対応する形状に成形し、樹脂材料を硬化させて、樹脂成形層を形成する。続いて、樹脂成形層上に反射層を形成して、分光部を形成する。
 この場合に、樹脂成形層を薄く形成すると、底壁部の表面状態の影響が樹脂成形層に現れ、結果として、分光精度が低下するおそれがある。一方で、樹脂成形層を厚く形成すると、分光器の使用環境の温度変化による樹脂成形層の変形量が大きくなり、結果として、分光精度が低下するおそれがある。
 そこで、本開示は、信頼性の高い分光器、及びそのような分光器の製造方法を提供することを目的とする。
 本開示の一側面の分光器は、底壁部、及び底壁部の一方の側に配置された側壁部を有する支持体と、分光空間を介して、底壁部における一方の側の表面と向かい合うように、支持体によって支持された光検出素子と、少なくとも底壁部における一方の側の表面に設けられた樹脂成形層と、樹脂成形層上に設けられ、底壁部上において光学機能部を構成する反射層と、を備え、樹脂成形層は、光学機能部に対応する形状を有する第1部分と、第1部分を包囲し且つ第1部分よりも薄い第2部分と、を有する。
 この分光器では、樹脂成形層において、反射層が設けられた第1部分が、第1部分よりも薄い第2部分によって包囲されている。これにより、底壁部の表面状態の影響が現れ難く、且つ分光器の使用環境の温度変化による変形量が大きくなり難い、必要十分な厚さを第1部分において確保しつつ、第1部分よりも薄い第2部分によって、支持体から樹脂成形層が剥がれるのを抑制することができる。よって、この分光器によれば、高い信頼性を確保することができる。
 本開示の一側面の分光器では、樹脂成形層は、少なくとも底壁部における一方の側の表面に形成された第1樹脂層と、第1樹脂層上に形成された第2樹脂層と、を含み、第1部分は、第1樹脂層及び第2樹脂層によって構成されており、第2部分は、第1樹脂層によって構成されていてもよい。これにより、光学機能部に対応する形状として必要十分な厚さを有する第1部分と、第1部分を包囲し且つ第1部分よりも薄い第2部分と、を確実に得ることができる。
 本開示の一側面の分光器では、第1樹脂層は、第2樹脂層よりも薄くてもよい。これにより、第1樹脂層によって構成された第2部分において、支持体の表面の凹凸を埋め得ると共に支持体からの剥がれを抑制し得る必要十分な厚さを確保しつつ、第1樹脂層及び第2樹脂層によって構成された第1部分において、分光器の使用環境の温度変化による変形量が大きくなり難い必要十分な厚さを確保することができる。
 本開示の一側面の分光器では、光学機能部は、分光部であってもよい。これにより、分光部に所望の光学機能を適切に発揮させることができる。
 本開示の一側面の分光器では、光学機能部は、ミラーであってもよい。これにより、ミラーに所望の光学機能を適切に発揮させることができる。
 本開示の一側面の分光器では、第1部分は、底壁部における一方の側の表面のうちの凹曲面に設けられていてもよい。これにより、適切な樹脂成形が困難な凹曲面においても、光学機能部に対応する形状として必要十分な厚さを有する第1部分を確実に得ることができる。
 本開示の一側面の分光器では、第2部分の少なくとも一部は、底壁部における一方の側の表面と側壁部における分光空間側の表面との境界領域に達していてもよい。これにより、支持体から樹脂成形層が剥がれるのを確実に抑制することができる。
 本開示の一側面の分光器では、第2部分の少なくとも一部は、側壁部における分光空間側の表面に達していてもよい。これにより、支持体から樹脂成形層が剥がれるのをより確実に抑制することができる。
 本開示の一側面の分光器では、側壁部は、底壁部の一方の側において分光空間を包囲していてもよい。これにより、分光空間に迷光が進入するのを抑制することができる。
 本開示の一側面の分光器では、第1部分の厚さは、21μm~210μmであり、第2部分の厚さは、1μm~10μmであってもよい。これにより、第1部分においては、底壁部の表面状態の影響が現れたり、分光器の使用環境の温度変化による変形量が大きくなったりするのを抑制することができ、第2部分においては、支持体から樹脂成形層が剥がれるのを抑制することができる。
 本開示の一側面の分光器では、樹脂成形層において、第1部分と第2部分との間には、樹脂成形層の厚さが変化する領域が存在してもよい。これにより、第1部分及び第2部分のそれぞれにおいて、適切な厚さを確保することができる。
 本開示の一側面の分光器では、第2部分の面積は、第1部分の面積よりも大きくてもよい。これにより、支持体から樹脂成形層が剥がれるのをより確実に抑制することができる。
 本開示の一側面の分光器の製造方法は、底壁部、及び底壁部の一方の側に配置された側壁部を有する支持体を用意する第1工程と、底壁部における一方の側の表面に第1樹脂材料を配置し、加熱によって第1樹脂材料を層状に拡げ、第1樹脂材料を硬化させて、少なくとも底壁部における一方の側の表面に第1樹脂層を形成する第2工程と、第1樹脂層上に第2樹脂材料を配置し、成形型によって第2樹脂材料を光学機能部に対応する形状に成形し、第2樹脂材料を硬化させて、少なくとも底壁部における一方の側の表面に第2樹脂層を形成する第3工程と、第2樹脂層上に反射層を形成する第4工程と、分光空間を介して、底壁部における一方の側の表面と向かい合うように、支持体に光検出素子を支持させる第5工程と、を備える。
 この分光器の製造方法では、光学機能部に対応する形状を有する第2樹脂層において、底壁部の表面状態の影響が現れたり、分光器の使用環境の温度変化による変形量が大きくなったりするのを抑制することができる。よって、この分光器の製造方法によれば、信頼性の高い分光器を得ることができる。
 本開示の一側面の分光器の製造方法では、第2工程においては、第1樹脂材料の量、加熱の温度及び加熱の時間の少なくとも1つを調整することにより、第1樹脂層の拡がり状態を調整してもよい。これにより、所望の厚さ及び面積を有する第1樹脂層を得ることができる。
 本開示の一側面の分光器の製造方法では、第1樹脂材料及び第2樹脂材料は、同一の樹脂材料であってもよい。これにより、安定的な樹脂成形層を得ることができる。
 本開示によれば、信頼性の高い分光器、及びそのような分光器の製造方法を提供することができる。
図1は、一実施形態の分光器の斜視図である。 図2は、図1に示されるII-II線に沿っての分光器の断面図である。 図3は、図1に示されるIII-III線に沿っての分光器の断面図である。 図4は、一実施形態の分光器の製造方法の第2工程を示す図である。 図5は、図4に示される第2工程が終了した時点での支持体の斜視図である。 図6は、一実施形態の分光器の製造方法の第3工程を示す図である。 図7は、実施例の方法によって製造された分光器の分光部の写真、及び比較例の方法によって製造された分光器の分光部の写真を示す図である。 図8は、実施例の方法によって製造された分光器のスペクトル形状を示す図である。 図9は、比較例の方法によって製造された分光器のスペクトル形状を示す図である。 図10は、図4に示される第2工程が終了した時点での支持体の斜視図である。 図11は、図4に示される第2工程が終了した時点での支持体の斜視図である。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[分光器の構成]
 図1に示されるように、分光器1は、支持体10と、カバー20と、を備えている。分光器1では、支持体10及びカバー20によって箱形のパッケージ2が構成されている。支持体10は、成形回路部品(MID:Molded Interconnect Device)として構成されており、支持体10には、複数の配線11が設けられている。一例として、分光器1は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のそれぞれの方向における長さが15mm以下の直方体状の形状を呈している。特に、分光器1は、Y軸方向における長さが数mm程度にまで薄型化されている。
 図2及び図3に示されるように、パッケージ2内には、光検出素子30、樹脂成形層40及び反射層50が設けられている。反射層50は、光学機能部として、ミラー51及び分光部52を構成している。光検出素子30には、光通過部31、ミラー32及び光検出部33が設けられている。光通過部31、ミラー51、ミラー32、分光部52及び光検出部33は、Z軸方向から見た場合に、X軸方向に平行な同一直線上に並んでいる。
 分光器1では、Z軸方向に沿って光通過部31を通過した光L1は、ミラー51で反射され、ミラー51で反射された光L1は、ミラー32で反射される。ミラー32で反射された光L1は、分光部52で分光されると共に反射される。分光部52で分光されると共に反射された光のうち0次光以外の光L2は、光検出部33に入射して光検出部33で検出される。このように、分光器1では、光通過部31から分光部52に至る光L1の光路、及び分光部52から光検出部33に至る光L2の光路を含む分光空間Sがパッケージ2内に形成されている。
 支持体10は、底壁部12及び側壁部13を有している。底壁部12及び側壁部13は、例えばLCP(Liquid Crystal Polymer)等の合成樹脂によって一体的に形成されている。底壁部12における分光空間S側(一方の側)の表面12aには、凹部14及び周辺部15,16が設けられている。側壁部13は、底壁部12の分光空間S側に配置されている。側壁部13は、底壁部12の分光空間S側において分光空間Sを包囲している。本実施形態では、側壁部13は、Z軸方向から見た場合に凹部14及び周辺部15,16を包囲する矩形枠状の形状を呈している。より具体的には、側壁部13は、一対の第1側壁17及び一対の第2側壁18を有している。一対の第1側壁17は、Z軸方向から見た場合に、X軸方向において分光空間Sを挟んで向かい合っている。一対の第2側壁18は、Z軸方向から見た場合に、Y軸方向において分光空間Sを挟んで向かい合っている。
 側壁部13には、第1拡幅部13a及び第2拡幅部13bが設けられている。第1拡幅部13aは、分光空間Sに対して底壁部12とは反対側(分光空間Sの一方の側)において、分光空間Sよりも、X軸方向に拡幅された段差部である。第2拡幅部13bは、第1拡幅部13aに対して底壁部12とは反対側(第1拡幅部13aの一方の側)において、第1拡幅部13aよりも、X軸方向及びY軸方向のそれぞれの方向に拡幅された段差部である。第2拡幅部13bは、側壁部13によって構成された開口部である。第1拡幅部13aの底面には、各配線11の一方の端部が端子11aとして配置されている。各配線11は、第1拡幅部13aから、第2拡幅部13b、及び第1側壁17の外側表面を介して、図1に示されるように、一方の第2側壁18の外側表面18bに至っている。外側表面18bには、各配線11の他方の端部が端子11bとして配置されている。
 図2に示されるように、X軸方向において向かい合う第1拡幅部13aの側面13aは、第1拡幅部13aの底面13aと鈍角を成すように傾斜している。X軸方向において向かい合う第2拡幅部13bの側面13bは、第2拡幅部13bの底面13bと鈍角を成すように傾斜している。これらにより、配線11を容易に且つ精度良く引き回すことができると共に、配線11に生じる応力を低減することができる。また、支持体10における底壁部12とは反対側の端面10aのうち、配線11が配置される領域10aは、底壁部12側に凹んでいる。これにより、例えば分光器1の実装時等に、配線11が他の部材と接触するのを防止することができると共に、配線11の長さを低減することができる。
 図2及び図3に示されるように、凹部14の内面は、凹曲面14aである。すなわち、底壁部12の表面12aは、凹曲面14aを含んでいる。本実施形態では、凹曲面14aは、X軸方向及びY軸方向のそれぞれの方向において曲面状に湾曲している。凹曲面14aは、例えば、球面の一部に対応する形状を呈している。各周辺部15,16は、X軸方向において凹部14と隣接している。周辺部15は、Z軸方向から見た場合に、凹部14に対して一方の第1側壁17側に位置している。周辺部16は、Z軸方向から見た場合に、凹部14に対して他方の第1側壁17側に位置している。周辺部15は、傾斜面15aを含んでいる。傾斜面15aは、X軸方向に沿って凹部14から離れるほどZ軸方向に沿って光検出素子30から離れるように、傾斜している。
 光検出素子30は、側壁部13の第1拡幅部13aに配置されている。光検出素子30は、分光空間Sを介して、底壁部12の表面12aと向かい合うように、側壁部13によって支持されている。光検出素子30は、基板35を有している。基板35は、半導体材料(例えば、シリコン等)によって矩形板状に形成されている。光通過部31は、基板35に形成された光通過孔である。本実施形態では、光通過部31は、Y軸方向に延在するスリットであり、光通過部31における光L1の入射側の端部は、X軸方向及びY軸方向のそれぞれの方向において、光L1の入射側に向かって末広がりとなっている。ミラー32は、基板35における分光空間S側の表面35aのうち、光通過部31と光検出部33との間の領域に設けられている。ミラー32は、例えば、Al、Au等からなる金属膜である。本実施形態では、ミラー32は、平面ミラーである。
 光検出部33は、基板35の表面35aに設けられている。より具体的には、光検出部33は、基板35に貼り付けられているのではなく、半導体材料からなる基板35に作り込まれている。つまり、光検出部33は、半導体材料からなる基板35内の第1導電型の領域と、該領域内に設けられた第2導電型の領域とで形成された複数のフォトダイオードによって、構成されている。光検出部33は、例えば、フォトダイオードアレイ、C-MOSイメージセンサ、CCDイメージセンサ等として構成されたものであり、X軸方向に沿って並ぶ複数の光検出チャネルを有している。光検出部33の各光検出チャネルには、異なる波長を有する光L2が入射させられる。光検出部33は、表面入射型のフォトダイオードとして構成されており、基板35の表面35aには、光検出部33に対して電気信号を入出力するための複数の端子36が設けられている。
 第1拡幅部13aにおいて向かい合う光検出素子30の端子36と配線11の端子11aとは、例えば、Au、半田等からなる複数のバンプ(接続部材)61によって、電気的且つ物理的に接続されている。光検出素子30と第1拡幅部13aとの間には、複数のバンプ61を覆うように、樹脂からなる補強部材7が配置されている。
 カバー20は、側壁部13の第2拡幅部13bに配置されている。カバー20は、光検出素子30から離間している。カバー20と第2拡幅部13bとの間には、樹脂からなる接合部材4が配置されている。カバー20は、光透過部材21及び遮光層22を有している。光透過部材21は、光L1を透過させる材料(例えば、石英、硼珪酸ガラス(BK7)、パイレックス(登録商標)ガラス、コバールガラス等)によって矩形板状に形成されている。遮光層22は、光透過部材21における分光空間S側の表面21aに設けられている。遮光層22には、Z軸方向において光検出素子30の光通過部31と向かい合うように、光通過開口22aが形成されている。本実施形態では、光通過開口22aは、Y軸方向に延在するスリットである。カバー20は、光透過部材21、及び遮光層22の光通過開口22aを介して、Z軸方向沿って光L1を透過させる。
 なお、光L1が赤外域の光である場合には、光透過部材21の材料として、シリコン、ゲルマニウム等も有効である。また、光透過部材21に、AR(Anti Reflection)コートを施したり、所定波長の光のみを透過させるフィルタ機能を持たせたりしてもよい。また、遮光層22の材料としては、例えば、黒レジスト、Al等を用いることができる。
 樹脂成形層40は、少なくとも底壁部12の表面12aに設けられている。樹脂成形層40は、成形材料である樹脂材料を所定の形状で硬化(例えば、紫外線等による光硬化、熱硬化等)させることにより、形成されている。
 樹脂成形層40は、第1部分41及び第2部分42を有している。第1部分41は、ミラー51及び分光部52に対応する形状を有する部分であり、底壁部12の表面12aのうちの凹曲面14aに設けられている。より具体的には、第1部分41は、ミラー51に対応する形状を有する部分41a、及び分光部52に対応する形状を有する部分41bを含んでいる。本実施形態では、ミラー51に対応する形状は、凹面ミラーパターンであり、分光部52に対応する形状は、グレーティングパターンである。第2部分42は、第1部分41を包囲し且つ第1部分41よりも薄い部分である。本実施形態では、第2部分42は、底壁部12の表面12aのうちの傾斜面15a、周辺部16側の第1側壁17の内側表面17a、及び各第2側壁18の内側表面18aに達しており、周辺部15側の第1側壁17の内側表面17aに達していない。このように、第2部分42の少なくとも一部は、底壁部12の表面12aと側壁部13における分光空間S側の表面との境界領域を越えて、側壁部13における分光空間S側の表面に達している。
 なお、第1部分41が底壁部12の表面12aの全体に設けられ、第2部分42が底壁部12の表面12aに設けられていなくてもよい。また、第1部分41の少なくとも一部が側壁部13における分光空間S側の表面に達していてもよい。つまり、第1部分41は、底壁部12の表面12aの少なくとも一部に設けられていればよく、第2部分42は、第1部分41を包囲し且つ第1部分41よりも薄い部分であれば、底壁部12の表面12a及び側壁部13における分光空間S側の表面のうち、それらの少なくとも一部に設けられていればよい。
 底壁部12の表面12aの少なくとも一部に設けられた第1部分41は、当該少なくとも一部の表面形状に沿うように拡がる部分である。底壁部12の表面12a及び側壁部13における分光空間S側の表面のうち、それらの少なくとも一部に設けられた第2部分42は、当該少なくとも一部の表面形状に沿うように、例えば略均一な厚さで拡がる部分である。樹脂成形層40において、第1部分41と第2部分42との間には、樹脂成形層40の厚さが変化する領域が存在する。第2部分42の面積(支持体10の表面のうち第2部分42が拡がる部分の面積)は、第1部分41の面積(支持体10の表面のうち第1部分41が拡がる部分の面積)よりも大きい。本実施形態では、底壁部12の表面12aと、側壁部13における分光空間S側の表面とは、不連続な状態(物理的に互いに離れた状態、面と面との交線を介して互いに接続された状態等)で互いに接続されており、第2部分42の少なくとも一部は、不連続な部分を介して側壁部13における分光空間S側の表面に至っている。なお、第2部分42の少なくとも一部が、側壁部13における分光空間S側の表面の少なくとも一部に至っていればよい。第2部分42の少なくとも一部が、側壁部13における分光空間S側の表面のうち、分光空間Sを挟んで向かい合う一対の側壁(本実施形態では、一対の第1側壁17、一対の第2側壁18)の表面に至っていると、樹脂成形層40の剥がれ等を抑制することができる。本実施形態では、第1部分41の厚さは、21μm~210μmであり、第2部分42の厚さは、1μm~10μmである。第2部分42の厚さは、第1部分41の厚さの1/2以下であることが好ましく、第1部分41の厚さの1/3以下であることがより好ましい。これにより、樹脂成形層40の全体の厚さを抑制できると共に、支持体10と直接接触する第2部分42に生じる応力を抑制することができ、結果として、樹脂成形層40の全体に生じる応力を抑制することが可能となる。第1部分41及び第2部分42のそれぞれの厚さに関する数値は、支持体10の表面の凹凸を埋めた状態の表面を0とした場合の数値である。なお、第1部分41の厚さ(第1部分41の各部における支持体10の内側表面からの距離)が変化している場合には、その平均値を第1部分41の厚さと捉えることができる。また、第2部分42の厚さ(第2部分42の各部における支持体10の内側表面からの距離)が変化している場合には、その平均値を第2部分42の厚さと捉えることができる。
 反射層50は、樹脂成形層40上に設けられている。反射層50は、例えば、Al、Au等からなる金属膜である。反射層50は、樹脂成形層40のうち少なくとも第1部分41(より具体的には、少なくとも部分41a,41b)を覆うことにより、底壁部12上においてミラー51及び分光部52を構成している。本実施形態では、ミラー51は、凹面ミラーであり、分光部52は、X軸方向に沿って並ぶ複数のグレーティング溝52aを有する反射型グレーティングである。このように、ミラー51及び分光部52は、樹脂成形層40を介して、底壁部12の表面12aに設けられている。
[分光器の製造方法]
 まず、支持体10を用意する(第1工程)。続いて、図4の(a)に示されるように、底壁部12の表面12a(より具体的には、凹曲面14a)に第1樹脂材料43mを配置する(第2工程)。本実施形態では、第1樹脂材料43mは、紫外線硬化樹脂である。続いて、図4の(b)に示されるように、加熱によって第1樹脂材料43mを層状に拡げる。一例として、100℃に加熱されたホットプレート上に支持体10を5分間載置することにより、第1樹脂材料43mを層状に拡げる。第1樹脂材料43mが加熱されると、第1樹脂材料43mの粘度が低下し、支持体10の表面の凹凸を埋めるように、毛細管現象によって第1樹脂材料43mが拡がる。続いて、図4の(c)に示されるように、紫外線の照射によって第1樹脂材料43mを硬化させて、少なくとも底壁部12の表面12aに第1樹脂層43を形成する(第2工程)。
 以上の第2工程においては、第1樹脂材料43mの量、加熱の温度及び加熱の時間の少なくとも1つを調整することにより、第1樹脂層43の拡がり状態(すなわち、第1樹脂層43の厚さ、面積等)を調整する。例えば、第1樹脂材料43mの量、加熱の温度及び加熱の時間の少なくとも1つを増加させることにより、第1樹脂層43の面積を増加させることができる。本実施形態では、第1樹脂層43は、図5に示されるように、底壁部12の表面12aのうちの傾斜面15a、周辺部16側の第1側壁17の内側表面17a、及び各第2側壁18の内側表面18aに達する。
 続いて、図6の(a)に示されるように、第1樹脂層43上(より具体的には、第1樹脂層43のうち凹曲面14aに形成された部分上)に第2樹脂材料44mを配置する(第3工程)。本実施形態では、第2樹脂材料44mは、第1樹脂材料43mと同一の紫外線硬化樹脂である。続いて、図6の(b)に示されるように、成形型Mによって第2樹脂材料44mをミラー51及び分光部52(図2参照)に対応する形状に成形する(第3工程)。本実施形態では、成形型Mは、紫外線に対して透過性を有している。一例として、成形型Mは、底壁部12の表面12a(より具体的には、凹曲面14a)に対して一定の距離(21μm~210μm)で停止させられる。続いて、図6の(c)に示されるように、紫外線の照射によって第2樹脂材料44mを硬化させ、更に、必要に応じて加熱キュアを実施して、少なくとも底壁部12の表面12aに第2樹脂層44を形成する(第3工程)。
 以上の第2工程及び第3工程によって、樹脂成形層40は、少なくとも底壁部12の表面12aに形成された第1樹脂層43と、第1樹脂層43上に形成された第2樹脂層44と、を含むことになる。より具体的には、樹脂成形層40の第1部分41は、第1樹脂層43及び第2樹脂層44によって構成され、樹脂成形層40の第2部分42は、第1樹脂層43によって構成されることになる。第1樹脂層43は、第2樹脂層44よりも薄い。第1樹脂層43の厚さは、支持体10の表面の凹凸を埋め得る程度の厚さであり、1μm~10μmである。第2樹脂層44の厚さは、ミラー51及び分光部52に対応する形状を成形し得る程度の厚さであり、20μm~200μmである。第1樹脂層43の厚さに関する数値は、支持体10の表面の凹凸を埋めた状態の表面を0とした場合の数値であり、第2樹脂層44の厚さに関する数値は、第1樹脂層43の表面を0とした場合の数値である。なお、樹脂成形層40においては、第1樹脂層43と第2樹脂層44との境界が判別できない場合がある。
 続いて、例えば金属材料の蒸着によって第2樹脂層44上に反射層50を形成する(第4工程)。続いて、分光空間Sを介して、底壁部12の表面12aと向かい合うように、側壁部13に光検出素子30を支持させる(第5工程)。最後に、側壁部13にカバー20を支持させて、分光器1を得る。
[作用及び効果]
 分光器1では、樹脂成形層40において、反射層50が設けられた第1部分41が、第1部分41よりも薄い第2部分42によって包囲されている。これにより、底壁部12の表面状態の影響が現れ難く、且つ分光器1の使用環境の温度変化による変形量が大きくなり難い、必要十分な厚さを第1部分41において確保しつつ、第1部分41よりも薄い第2部分42によって、支持体10から樹脂成形層40が剥がれるのを抑制することができる。したがって、反射層50においてミラー51及び分光部52に所望の光学機能を適切に発揮させることができる。よって、分光器1によれば、高い信頼性を確保することができる。
 特に、分光器1では、ミラー51及び分光部52という反射型の光学機能部が設けられているため、透過型の光学機能部に比べ、支持体10の表面形状が光学機能部の光学特性与える影響が大きくなる。したがって、上述したような第1部分41及び第2部分42を樹脂成形層40が有することは、反射型の光学機能部が設けられ分光器1において、極めて有効である。
 また、分光器1では、樹脂成形層40の第1部分41が第1樹脂層43及び第2樹脂層44によって構成されており、樹脂成形層40の第2部分42が第1樹脂層43によって構成されている。これにより、ミラー51及び分光部52に対応する形状として必要十分な厚さを有する第1部分41と、第1部分41を包囲し且つ第1部分41よりも薄い第2部分42と、を確実に得ることができる。
 また、分光器1では、第1樹脂層43が第2樹脂層44よりも薄い。これにより、第1樹脂層43によって構成された第2部分42において、支持体10の表面の凹凸を埋め得ると共に支持体10からの剥がれを抑制し得る必要十分な厚さを確保しつつ、第1樹脂層43及び第2樹脂層44によって構成された第1部分41において、分光器1の使用環境の温度変化による変形量が大きくなり難い必要十分な厚さを確保することができる。
 また、分光器1では、樹脂成形層40の第1部分41が、底壁部12の表面12aのうちの凹曲面14aに設けられている。これにより、適切な樹脂成形が困難な凹曲面14aにおいても、ミラー51及び分光部52に対応する形状として必要十分な厚さを有する第1部分41を確実に得ることができる。
 また、分光器1では、樹脂成形層40の第2部分42の少なくとも一部が、側壁部13における分光空間S側の表面(すなわち、内側表面17a,18a)に達している。これにより、支持体10から樹脂成形層40が剥がれるのを確実に抑制することができる。
 また、分光器1では、側壁部13が、底壁部12の分光空間S側において分光空間Sを包囲している。これにより、分光空間Sに迷光が進入するのを抑制することができる。
 また、分光器1では、樹脂成形層40の第1部分41の厚さが21μm~210μmであり、樹脂成形層40の第2部分42の厚さが1μm~10μmである。これにより、第1部分41においては、底壁部12の表面状態の影響が現れたり、分光器1の使用環境の温度変化による変形量が大きくなったりするのを抑制することができ、第2部分42においては、支持体10から樹脂成形層40が剥がれるのを抑制することができる。
 また、分光器1では、樹脂成形層40において、第1部分41と第2部分42との間に、樹脂成形層40の厚さが変化する領域が存在する。これにより、第1部分41及び第2部分42のそれぞれにおいて、適切な厚さを確保することができる。また、当該領域において樹脂成形層40の厚さが徐々に変化し、第1部分41と第2部分42との間において急激な厚さの変化がなくなるため、応力が集中するのを抑制できる。
 また、分光器1では、第2部分42の面積が第1部分41の面積よりも大きい。これにより、支持体10から樹脂成形層40が剥がれるのをより確実に抑制することができる。
 また、分光器1の製造方法では、ミラー51及び分光部52に対応する形状を有する第2樹脂層44において、底壁部12の表面状態の影響が現れたり、分光器1の使用環境の温度変化による変形量が大きくなったりするのを抑制することができる。よって、分光器1の製造方法によれば、信頼性の高い分光器1を得ることができる。
 また、分光器1の製造方法では、第2工程において、第1樹脂材料43mの量、加熱の温度及び加熱の時間の少なくとも1つを調整することにより、第1樹脂層43の拡がり状態を調整する。これにより、所望の厚さ及び面積を有する第1樹脂層43を得ることができる。
 また、分光器1の製造方法では、第1樹脂材料43m及び第2樹脂材料44mは、同一の樹脂材料である。これにより、安定的な樹脂成形層40を得ることができる。
 分光器1においては、光検出素子30との熱膨張率の差を小さくすべきこと、配線11を形成する必要があること等を考慮すると、支持体10の材料選択の自由度が制限される。具体的には、支持体10の材料は、上述した合成樹脂の他では、セラミック等に制限される。これらの材料は、半導体、ガラス等に比べ、表面の凹凸(表面粗さ)が大きくなり易い。支持体10の表面の凹凸が大きいことは、樹脂成形層40の密着性が向上するという点では有効であるが、支持体10の表面状態の影響が樹脂成形層40に現れ、不要な縞模様、歪等がミラー51及び分光部52に生じる原因になる。また、支持体10の表面の凹凸が大きいことは、樹脂成形層40中にボイドが残存する原因にもなる。仮に、滑らかな表面を有する支持体10を形成することができたとしても、樹脂成形層40の密着性が低下するおそれがある。支持体10においては、底壁部12の一方の側に側壁部13が配置されているため、塗布及びブローで均一なプライマー層(樹脂成形層40の密着性を向上させるための下地層)を形成することも困難である。このような状況下、上述した分光器1の製造方法によれば、第1樹脂層43によって、支持体10の表面の凹凸の影響を緩和しつつ、第2樹脂層44によって、不要な縞模様、歪等がミラー51及び分光部52に生じたり、樹脂成形層40中にボイドが残存したりするのを防止することができる。なお、第1樹脂層43を形成せずに、第2樹脂層44を底壁部12の表面12aに直接且つ厚く形成しただけでは、樹脂成形層40中にボイドが残存し易く、また、分光器1の使用環境の温度変化による樹脂成形層40の変形量が大きくなり易い。
 図7の(a)は、実施例の方法によって製造された分光器1の分光部52の写真であり、図7の(b)は、比較例の方法によって製造された分光器1の分光部52の写真である。実施例の方法は、上述した分光器1の製造方法と同様であり、第1樹脂層43を厚さ5μmに形成し、第2樹脂層44を厚さ40μmに形成した。比較例の方法は、第1樹脂層43を形成しなかった点のみ、上述した分光器1の製造方法と異なり、第2樹脂層44を厚さ40μmに形成した。実施例の方法によって製造された分光器1の分光部52には、図7の(a)に示されるように、不要な縞模様、歪等が生じなかった。それに対し、実施例の方法によって製造された分光器1の分光部52には、図7の(b)に示されるように、不要な縞模様、歪等が生じた。
 図8は、実施例の方法によって製造された分光器1のスペクトル形状を示す図であり、図9は、比較例の方法によって製造された分光器1のスペクトル形状を示す図である。実施例の方法によって製造された分光器1については、図8に示されるように、複数のサンプルにおいて良好なスペクトル形状が得られた。それに対し、比較例の方法によって製造された分光器1については、図9に示されるように、基準の分光器1(理想的な分光器1)のスペクトル形状に比べ、各ピーク値の裾が拡がってしまい、良好なスペクトル形状が得られなかった。
[変形例]
 本開示は、上述した実施形態に限定されない。例えば、分光器1は、複数の配線を有するフレキシブル配線基板によって構成された配線ユニットを更に備えていてもよい。その場合、配線ユニットにおける各配線の一方の端部は、支持体10の外側表面18bに配置された各配線11の端子11bと電気的且つ物理的に接続され(図1参照)、配線ユニットにおける各配線の他方の端部は、例えばコネクタとして構成される。また、支持体10は、合成樹脂によって形成されたものに限定されず、例えば、AlN、Al等のセラミックによって形成されたものであってもよい。また、支持体10は、四角形筒状の側壁部13を有するものに限定されず、四角形筒状以外の多角形筒状の側壁部13を有するものであってもよいし、円形筒状、楕円形筒状等の側壁部13を有するものであってもよい。また、支持体10において、側壁部13は、底壁部12の分光空間S側において分光空間Sを包囲しているものに限定されず、例えば、一対の第1側壁17を有し、一対の第2側壁18を有しないものであってもよい。また、側壁部13には、第1拡幅部13a及び第2拡幅部13bが設けられていなくてもよい。また、支持体10には、配線11が設けられていなくてもよい。その場合、支持体10とは別体で設けられたフレキシブル配線基板が光検出素子30と電気的に接続されていてもよいし、光検出素子30が外部配線と電気的に接続されるように構成されていてもよい。また、支持体10において、底壁部12の表面12aに設けられた凹部14の内面は、凹曲面14aに限定されず、例えば、平坦な底面を含むものであってもよい。
 また、光検出素子30には、例えばミラー32と分光部52との間に位置するように、0次光捕捉部(例えば、基板35に形成された光通過孔等)が設けられていてもよい。これにより、分光部52で分光されると共に反射された光のうち0次光を0次光捕捉部に入射させて0次光捕捉部で捕捉することができる。また、光検出素子30は、例えば、支持体10に取り付けられた別の部材に取り付けられることにより、支持体10に支持されていてもよい。一例として、光検出素子30は、側壁部13に掛け渡された支持部材に取り付けられることにより、側壁部13によって支持されていてもよい。その場合、光通過部31、ミラー32及び0次光捕捉部の少なくとも1つが当該支持部材に設けられていてもよい。また、光検出素子30は、例えば、カバー20、支持部材等と共に、光検出ユニットとして構成されていてもよい。その場合、光検出素子30は、例えば、カバー20、支持部材等に設けられた配線と電気的に接続されていてもよい。
 また、第1拡幅部13aにおいて向かい合う光検出素子30の端子36と配線11の端子11aとは、半田層(接続部材)によって、電気的且つ物理的に接続されていてもよい。また、光検出部33は、裏面入射型のフォトダイオードとして構成されていてもよい。その場合、基板35における表面35aとは反対側の表面に複数の端子36が配置されるため、対応する光検出素子30の端子36と配線11の端子11aとがワイヤ(接続部材)によって電気的に接続されていてもよい。また、例えば、分光部52が移動可能又は揺動可能に構成されることにより、分光部52で分光されると共に反射された複数の光L2(異なる波長を有する複数の光L2)が光検出部33に順次に入射させられる場合には、光検出部33は、単素子(1つの光検出チャネルを有するもの)として構成されていてもよい。その場合、分光部52は、光検出素子30側に設けられていてもよい。一例として、分光部52は、光検出素子30において移動可能又は揺動可能に構成されていてもよいし、光検出素子30が取り付けられた別の部材において移動可能又は揺動可能に構成されていてもよいし、カバー20において移動可能又は揺動可能に構成されていてもよい。
 また、光通過部31を通過した光L1が分光部で分光されると共に反射され、分光部で分光されると共に反射された光L2が光検出部33に入射するように、分光器1が構成されている場合、反射層50は、光学機能部として、分光部を構成していればよい。その場合、第1部分41は、当該分光部に対応する形状を有する部分である。つまり、第1部分41は、当該分光部に対応する形状を有する部分を含んでいる。また、光通過部31を通過した光L1が第1ミラーで反射され、第1ミラーで反射された光L1が分光部で分光されると共に反射され、分光部で分光されると共に反射された光L2が第2ミラーで反射され、第2ミラーで反射された光L2が光検出部33に入射するように、分光器1が構成されている場合、反射層50は、光学機能部として、第1ミラー及び第2ミラーを構成していればよい。その場合、第1部分41は、当該第1ミラー及び当該第2ミラーに対応する形状を有する部分である。より具体的には、第1部分41は、当該第1ミラーに対応する形状を有する部分、及び当該第2ミラーに対応する形状を有する部分を含んでいる。
 樹脂成形層40においては、第2部分42が底壁部12の表面12a内に収まっていてもよい。その場合にも、支持体10から樹脂成形層40が剥がれるのを確実に抑制することができる。ただし、第2部分42の少なくとも一部が、底壁部12の表面12aと側壁部13における分光空間S側の表面との境界領域に達していれば、支持体10から樹脂成形層40が剥がれるのをより確実に抑制することができる。
 また、分光器1の製造方法の第2工程においては、第1樹脂材料43mの量、加熱の温度及び加熱の時間の少なくとも1つを増加させることにより、図10に示されるように、第1樹脂層43の面積を増加させてもよい。図10に示される例では、第1樹脂層43が第1拡幅部13aの底面13aに達している。ただし、各配線11の端子11aは、第1樹脂層43によって覆われていない。なお、第1拡幅部13aの底面13aに第1樹脂材料43mを到達させないための工夫としては、側壁部13における分光空間S側の表面と第1拡幅部13aの底面13aとの間の境界領域を緩やかにしたり、当該境界領域を滑らかにしたり、或いは、当該境界領域に凹部又は凸部を設けたりすることが挙げられる。ただし、光検出素子30との電気的な接続が可能であれば、各配線11の端子11aの一部が第1樹脂層43によって覆われていてもよい。また、各配線11の端子11aが第1拡幅部13aの底面13aに配置されていない場合には、第1樹脂層43が第1拡幅部13aの底面13aの全体を覆っていてもよい。
 また、分光器1の製造方法の第2工程においては、第1樹脂材料43mの量、加熱の温度及び加熱の時間の少なくとも1つを減少させることにより、図11に示されるように、第1樹脂層43の面積を減少させてもよい。図11に示される例では、第1樹脂層43が凹曲面14a内に収まっている。その場合、第1樹脂層43が第2樹脂層44によって完全に覆われてもよい。
 また、分光器1の製造方法の第2工程においては、加熱によって粘度が低下し、且つ、光照射、加熱等によって硬化する樹脂材料であれば、第1樹脂材料43mとして用いることができる。同様に、分光器1の製造方法の第3工程においては、成形型Mによる成形が可能であり、且つ、光照射、加熱等によって硬化する樹脂材料であれば、第2樹脂材料44mとして用いることができる。また、第1樹脂材料43m及び第2樹脂材料44mは、同一の樹脂材料でなくてもよい。また、第3工程は、複数回実施してもよい。
 また、分光器1が備える各構成には、上述した材料及び形状の一例に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した一の実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。
 1…分光器、10…支持体、12…底壁部、12a…表面、13…側壁部、14a…凹曲面、17a…内側表面(表面)、18a…内側表面(表面)、30…光検出素子、40…樹脂成形層、41…第1部分、42…第2部分、43…第1樹脂層、43m…第1樹脂材料、44…第2樹脂層、44m…第2樹脂材料、50…反射層、51…ミラー(光学機能部)、52…分光部(光学機能部)、M…成形型、S…分光空間。

Claims (15)

  1.  底壁部、及び前記底壁部の一方の側に配置された側壁部を有する支持体と、
     分光空間を介して、前記底壁部における前記一方の側の表面と向かい合うように、前記支持体によって支持された光検出素子と、
     少なくとも前記底壁部における前記一方の側の前記表面に設けられた樹脂成形層と、
     前記樹脂成形層上に設けられ、前記底壁部上において光学機能部を構成する反射層と、を備え、
     前記樹脂成形層は、前記光学機能部に対応する形状を有する第1部分と、前記第1部分を包囲し且つ前記第1部分よりも薄い第2部分と、を有する、分光器。
  2.  前記樹脂成形層は、少なくとも前記底壁部における前記一方の側の前記表面に形成された第1樹脂層と、前記第1樹脂層上に形成された第2樹脂層と、を含み、
     前記第1部分は、前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層によって構成されており、
     前記第2部分は、前記第1樹脂層によって構成されている、請求項1に記載の分光器。
  3.  前記第1樹脂層は、前記第2樹脂層よりも薄い、請求項2に記載の分光器。
  4.  前記光学機能部は、分光部である、請求項1~3のいずれか一項に記載の分光器。
  5.  前記光学機能部は、ミラーである、請求項1~4のいずれか一項に記載の分光器。
  6.  前記第1部分は、前記底壁部における前記一方の側の前記表面のうちの凹曲面に設けられている、請求項1~5のいずれか一項に記載の分光器。
  7.  前記第2部分の少なくとも一部は、前記底壁部における前記一方の側の前記表面と前記側壁部における前記分光空間側の表面との境界領域に達している、請求項1~6のいずれか一項に記載の分光器。
  8.  前記第2部分の少なくとも一部は、前記側壁部における前記分光空間側の前記表面に達している、請求項7に記載の分光器。
  9.  前記側壁部は、前記底壁部の前記一方の側において前記分光空間を包囲している、請求項1~8のいずれか一項に記載の分光器。
  10.  前記第1部分の厚さは、21μm~210μmであり、前記第2部分の厚さは、1μm~10μmである、請求項1~9のいずれか一項に記載の分光器。
  11.  前記樹脂成形層において、前記第1部分と前記第2部分との間には、前記樹脂成形層の厚さが変化する領域が存在する、請求項1~10のいずれか一項に記載の分光器。
  12.  前記第2部分の面積は、前記第1部分の面積よりも大きい、請求項1~11のいずれか一項に記載の分光器。
  13.  底壁部、及び前記底壁部の一方の側に配置された側壁部を有する支持体を用意する第1工程と、
     前記底壁部における前記一方の側の表面に第1樹脂材料を配置し、加熱によって前記第1樹脂材料を層状に拡げ、前記第1樹脂材料を硬化させて、少なくとも前記底壁部における前記一方の側の前記表面に第1樹脂層を形成する第2工程と、
     前記第1樹脂層上に第2樹脂材料を配置し、成形型によって前記第2樹脂材料を光学機能部に対応する形状に成形し、前記第2樹脂材料を硬化させて、少なくとも前記底壁部における前記一方の側の前記表面に第2樹脂層を形成する第3工程と、
     前記第2樹脂層上に反射層を形成する第4工程と、
     分光空間を介して、前記底壁部における前記一方の側の前記表面と向かい合うように、前記支持体に光検出素子を支持させる第5工程と、を備える、分光器の製造方法。
  14.  前記第2工程においては、前記第1樹脂材料の量、加熱の温度及び加熱の時間の少なくとも1つを調整することにより、前記第1樹脂層の拡がり状態を調整する、請求項13に記載の分光器の製造方法。
  15.  前記第1樹脂材料及び前記第2樹脂材料は、同一の樹脂材料である、請求項13又は14に記載の分光器の製造方法。
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