(57)【要約】【課題】遮光部材同士を光硬化型接着剤を用いて接着する場合に、十分な接着強度を確保しつつ接着作業を容易かつ迅速に行なえるようにする。【解決手段】母材としての光透過性組成物２１およびこの光透過性組成物２１とは異なる屈折率を有する光透過性フィラー２２を有する透光層２０を第１遮光部材１０の表面上に形成し、透光層２０の表面２０ａに液状の光硬化型接着剤４０を塗布し、液状の光硬化型接着剤４０が塗布された透光層２０の表面２０ａ上に第２遮光部材３０を配置し、所定の波長の光６０を透光層２０の側方から当該透光層２０に向けて照射し、液状の光硬化型接着剤４０を硬化させて透光層２０と第２遮光部材３０とを接着することで第１遮光部材１０と第２遮光部材３０とを接着する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長の光を照射することによって硬化する光硬化型樹脂組成物を含む接着剤を用いて、前記所定の波長の光を実質的に透過しない第１遮光部材と、前記所定の波長の光を実質的に透過しない第２遮光部材とを接着する接着方法であって、
第１遮光部材の表面上に前記所定の波長の光を透過する透光部材を設ける工程と、
前記透光部材の表面および第２遮光部材の裏面の少なくともいずれかに前記接着剤を塗布する工程と、
前記透光部材の前記表面と第２遮光部材の前記裏面とを塗布された前記接着剤を介して対向させて前記透光部材の前記表面上に第２遮光部材を積層する工程と、
前記所定の波長の光を前記透光部材の側方から当該透光部材に向けて照射し、これにより前記接着剤を硬化させて前記透光部材と第２遮光部材とを接着する工程とを備え、
前記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために前記光透過性組成物中に分散させて含有されたフィラーとを含み、
第１遮光部材の前記表面上に前記透光部材を設ける工程は、遅くとも前記透光部材と第２遮光部材とを接着する工程が完了するまでに行なわれ、
以上の工程を経ることにより、前記透光部材を介在させた状態で第１遮光部材と第２遮光部材とを間接的に接着する、接着方法。
【請求項２】
第１遮光部材の前記表面上に前記透光部材を設ける工程は、前記透光部材の前記表面上に第２遮光部材を積層するに先立って行なわれ、第１遮光部材の前記表面を覆うように前記透光部材を第１遮光部材の前記表面上に層状に形成する工程を含む、請求項１に記載の接着方法。
【請求項３】
第１遮光部材の前記表面上に前記透光部材を設ける工程は、前記透光部材の前記表面上に第２遮光部材を積層するに先立って行なわれ、第１遮光部材の前記表面および前記透光部材の裏面の少なくともいずれかに前記接着剤を塗布する工程と、第１遮光部材の前記表面と前記透光部材の前記裏面とを塗布された前記接着剤を介して対向させて第１遮光部材の前記表面上に前記透光部材を積層する工程と、前記所定の波長の光を前記透光部材を透過させて照射し、これにより前記接着剤を硬化させて第１遮光部材と前記透光部材とを接着する工程とを含む、請求項１に記載の接着方法。
【請求項４】
第１遮光部材の前記表面上に前記透光部材を設ける工程は、第１遮光部材の前記表面および前記透光部材の裏面の少なくともいずれかに前記接着剤を塗布する工程と、第１遮光部材の前記表面と前記透光部材の前記裏面とを塗布された前記接着剤を介して対向させて第１遮光部材の前記表面上に前記透光部材を積層する工程と、前記接着剤を硬化させて第１遮光部材と前記透光部材とを接着する工程とを含み、
このうち前記接着剤を塗布する工程と第１遮光部材の前記表面上に前記透光部材を積層する工程とは、前記透光部材と第２遮光部材とを接着するに先立って行なわれ、
残る第１遮光部材と前記透光部材とを接着する工程は、前記透光部材と第２遮光部材とを接着するために前記透光部材の側方から当該透光部材に向けて照射される前記所定の波長の光によって前記接着剤を硬化させることで行なわれ、
これにより第１遮光部材と前記透光部材の接着および前記透光部材と第２遮光部材の接着が同時に行なわれる、請求項１に記載の接着方法。
【請求項５】
前記フィラーは、前記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含む、請求項１から４のいずれかに記載の接着方法。
【請求項６】
前記フィラーは、前記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、前記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含む、請求項１から４のいずれかに記載の接着方法。
【請求項７】
前記透光部材の総重量に占める前記光透過性フィラーの総重量の割合が、１０％以上である、請求項６に記載の接着方法。
【請求項８】
所定の波長の光を透過する透光部材と、
前記透光部材の裏面側に位置し、前記所定の波長の光を実質的に透過しない第１遮光部材と、
前記透光部材の表面側に位置し、前記所定の波長の光を実質的に透過しない第２遮光部材と、
第１遮光部材および第２遮光部材の少なくともいずれか一方と前記透光部材との間に位置し、当該遮光部材と前記透光部材とを接着する接着層とを備え、
前記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために前記光透過性組成物中に分散させて含有されたフィラーとを含み、
前記接着層は、前記所定の波長の光を照射することによって硬化した光硬化型樹脂組成物を含み、
前記透光部材を介在させて第１遮光部材と第２遮光部材とが一体化された、接着構造。
【請求項９】
前記フィラーは、前記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含む、請求項８に記載の接着構造。
【請求項１０】
前記フィラーは、前記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、前記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含む、請求項８に記載の接着構造。
【請求項１１】
前記透光部材の総重量に占める前記光透過性フィラーの総重量の割合が、１０％以上である、請求項１０に記載の接着構造。
【請求項１２】
所定の波長の光を透過する透光部材と、
前記透光部材の裏面側に位置する基材と、
前記基材の表面に搭載され、前記透光部材によって封止された光半導体素子と、
前記透光部材の表面側に位置する導光路形成部材と、
前記所定の波長の光を照射することによって硬化する光硬化型樹脂組成物を含む接着剤を硬化させてなり、前記透光部材と前記導光路形成部材とを接着する接着層とを備えた光学モジュールの製造方法であって、
前記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために前記光透過性組成物中に分散させて含有されたフィラーとを含み、
前記基材の前記表面に前記光半導体素子を搭載する工程と、
前記光半導体素子が搭載された前記基材の前記表面を層状に形成された前記透光部材にて封止する工程と、
前記透光部材の前記表面および前記導光路形成部材の裏面の少なくともいずれかに前記接着剤を塗布する工程と、
前記透光部材の前記表面と前記導光路形成部材の前記裏面とを塗布された前記接着剤を介して対向させて前記透光部材の前記表面上に前記導光路形成部材を積層する工程と、
前記所定の波長の光を前記透光部材の側方から当該透光部材に向けて照射し、これにより前記接着剤を硬化させて前記透光部材と前記導光路形成部材とを接着する工程とを備える、光学モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記フィラーは、前記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含む、請求項１２に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記フィラーは、前記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、前記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含む、請求項１２に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記透光部材の総重量に占める前記光透過性フィラーの総重量の割合が、１０％以上である、請求項１４に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項１６】
所定の波長の光を透過する透光部材と、
前記透光部材の裏面側に位置する基材と、
前記基材の表面に搭載され、前記透光部材によって封止された光半導体素子と、
前記透光部材の表面側に位置する導光路形成部材と、
前記透光部材と前記導光路形成部材とを接着する接着層とを備え、
前記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために前記光透過性組成物中に分散させて含有されたフィラーとを含み、
前記接着層は、前記所定の波長の光を照射することによって硬化した光硬化型樹脂組成物を含む、光学モジュール。
【請求項１７】
前記フィラーは、前記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含む、請求項１６に記載の光学モジュール。
【請求項１８】
前記フィラーは、前記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、前記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含む、請求項１６に記載の光学モジュール。
【請求項１９】
前記透光部材の総重量に占める前記光透過性フィラーの総重量の割合が、１０％以上である、請求項１８に記載の光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化型樹脂組成物を含む接着剤を用いた接着方法および接着構造に関し、また当該光硬化型樹脂組成物を含む接着剤が好適に利用される光学モジュールの製造方法および光学モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光硬化型樹脂組成物を含む接着剤（以下、「光硬化型接着剤」とも称する）は、各種工業分野において広く利用されており、紫外光や可視光を照射することによって短時間で硬化する微量塗布に適した接着剤として知られている。したがって、光硬化型接着剤は、熱処理が必要な熱硬化型接着剤や空気に触れると直ちに硬化が開始してしまう嫌気性接着剤に比べ、接着に要する作業時間や接着時における取扱い性の面において優れたものと言える。
【０００３】
しかしながら、被接着物が光硬化型接着剤を硬化させるための光を透過し難い難光透過性の部材（以下、単に「遮光部材」と称する）同士である場合には、光硬化型接着剤を用いてこれら部材同士を接着する場合に十分な接着強度を得るためには、非常に煩雑な作業が要求される問題がある。通常、被接着物のうちの少なくとも一方が光硬化型接着剤を硬化させるための光を透過し易い光透過性の部材（以下、単に「透光部材」と称する）である場合には、被接着物の接着面同士の間の隙間が光硬化型接着剤によって充填された状態となるように被接着物を対向配置し、この状態において接着面の法線方向から透光部材を介して光を接着剤に向けて全面照射することにより、非常に容易に光硬化型接着剤の硬化が行なえる。しかしながら、上述した如く被接着物が遮光部材同士である場合には、被接着物の対向配置後に光を接着剤に向けて全面照射することができない。
【０００４】
そのため、遮光部材同士を光硬化型接着剤を用いて接着する接着方法としては、一般に光遅延硬化型接着剤と呼ばれる、光の照射後すぐには硬化反応が進行せず、徐々に時間をかけて硬化が進行するように改良された光硬化型接着剤を使用することが一般的である。具体的には、被接着物の接着面同士の対向配置に先立って接着面への塗布前の光遅延硬化型接着剤または接着面への塗布後の光遅延硬化型接着剤に光を照射しておき、当該光の照射後に被接着物を対向配置させて被接着物の接着面同士の間の隙間が既に光が照射された光遅延硬化型接着剤によって充填された状態となるようにして貼り合わせ、この状態を所定時間保持して光遅延硬化型接着剤の硬化を待つことにより、被接着物同士の接着が可能になる。
【０００５】
しかしながら、このような接着方法を用いて被接着物同士の接着を行なう場合には、被接着物同士の張り合わせ作業を必ず光遅延硬化型接着剤の硬化前に行なう必要があり、当該貼り合わせ作業に手間取った場合等には、貼り合わせ作業の前に光遅延硬化型接着剤の硬化が進行してしまい、貼り合わせ後において十分な接着強度が得られないという問題が生じる。したがって、作業時間等に大幅な制約がかかり、必ずしも接着作業が容易であるとは言い難い。
【０００６】
上記問題を解決するために、特許文献１（特開平１１−２４１０５５号公報）には、光遅延硬化型接着剤に照射する光の照射量を制御することにより、光遅延硬化型接着剤の硬化速度の制御性を高めることが提案されている。また、上記問題を解決するために、特許文献２（特開２００３−３３９２４号公報）には、光遅延硬化型接着剤の温度を制御することにより、光遅延硬化型接着剤の硬化速度の制御性を高めることが提案されている。
【０００７】
上述した被接着物同士の接着を光硬化型接着剤を用いて行なう具体的なケースとしては、たとえば光電センサの投光器や受光器として利用される光学モジュールの製造時が挙げられる。近年、光学モジュールにおいては表面実装パッケージ化が進んでおり、この表面実装パッケージ化が行なわれた光学モジュールにおいて、特に上述した光硬化型接着剤を用いた被接着物同士の接着が必要となっている。一般に、光学モジュールにおいては、基材としてのインターポーザ上にＬＥＤ（Light-Emitting Diode）チップやＰＤ（Photo Diode）チップといった光半導体素子が実装され、この光半導体素子が実装されたインターポーザの表面を層状に形成された透光部材によって封止し、当該透光部材の表面に導光路形成部材としてのリフレクタが配設された構造が採用されている。ここで、インターポーザおよびリフレクタはいずれも遮光部材であり、これらの間に層状の透光部材は存在するものの、これらインターポーザとリフレクタとを接着する工程は、実質的に遮光部材同士を接着する工程に該当すると言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２４１０５５号公報
【特許文献２】特開２００３−３３９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１および２に開示の如くの光遅延硬化型接着剤を利用した接着方法を採用した場合には、光遅延硬化型接着剤の硬化速度の制御性は高められるものの、光遅延硬化型接着剤に照射する光の照射量や光遅延硬化型接着剤の温度を制御することが別途必要になる。そのため、制御に係る調整が必要となって、当該調整が不充分である場合には、作業性が大幅に低下する問題が生じる。
【００１０】
したがって、本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、遮光部材同士を光硬化型樹脂組成物を含む接着剤を用いて接着する場合に、十分な接着強度を確保しつつ接着作業を容易かつ迅速に行なえる接着方法および接着構造を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、製造が容易かつ迅速に行なえ、かつ十分な接着強度にて製造が可能な光学モジュールの製造方法および光学モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に基づく接着方法は、所定の波長の光を照射することによって硬化する光硬化型樹脂組成物を含む接着剤を用いて、上記所定の波長の光を実質的に透過しない第１遮光部材と、上記所定の波長の光を実質的に透過しない第２遮光部材とを接着する接着方法であって、第１遮光部材の表面上に上記所定の波長の光を透過する透光部材を設ける工程と、上記透光部材の表面および第２遮光部材の裏面の少なくともいずれかに上記接着剤を塗布する工程と、上記透光部材の上記表面と第２遮光部材の上記裏面とを塗布された上記接着剤を介して対向させて上記透光部材の上記表面上に第２遮光部材を積層する工程と、上記所定の波長の光を上記透光部材の側方から当該透光部材に向けて照射し、これにより上記接着剤を硬化させて上記透光部材と第２遮光部材とを接着する工程とを備える。上記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために上記光透過性組成物中に分散されて含有されたフィラーとを含んでいる。第１遮光部材の上記表面上に上記透光部材を設ける工程は、遅くとも上記透光部材と第２遮光部材とを接着する工程が完了するまでに行なわれる。そして、本発明に基づく接着方法においては、これら工程を経ることにより、上記透光部材を介在させた状態で第１遮光部材と第２遮光部材とが間接的に接着される。
【００１３】
上記本発明に基づく接着方法においては、第１遮光部材の上記表面上に上記透光部材を設ける工程が、上記透光部材の上記表面上に第２遮光部材を積層するに先立って行なわれてもよい。その場合には、当該工程が、第１遮光部材の上記表面を覆うように上記透光部材を第１遮光部材の上記表面上に層状に形成する工程を含んでいることが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づく接着方法においては、第１遮光部材の上記表面上に上記透光部材を設ける工程が、上記透光部材の上記表面上に第２遮光部材を積層するに先立って行なわれてもよい。その場合には、上記工程が、第１遮光部材の上記表面および上記透光部材の裏面の少なくともいずれかに上記接着剤を塗布する工程と、第１遮光部材の上記表面と上記透光部材の上記裏面とを塗布された上記接着剤を介して対向させて第１遮光部材の上記表面上に上記透光部材を積層する工程と、上記所定の波長の光を上記透光部材を透過させて照射し、これにより上記接着剤を硬化させて第１遮光部材と上記透光部材とを接着する工程とを含んでいることが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づく接着方法においては、第１遮光部材の上記表面上に上記透光部材を設ける工程が、第１遮光部材の上記表面および上記透光部材の裏面の少なくともいずれかに上記接着剤を塗布する工程と、第１遮光部材の上記表面と上記透光部材の上記裏面とを塗布された上記接着剤を介して対向させて第１遮光部材の上記表面上に上記透光部材を積層する工程と、上記接着剤を硬化させて第１遮光部材と上記透光部材とを接着する工程とを含んでいてもよい。その場合には、これら工程のうち、上記接着剤を塗布する工程と第１遮光部材の上記表面上に上記透光部材を積層する工程とが、上記透光部材と第２遮光部材とを接着するに先立って行なわれることが好ましく、残る第１遮光部材と上記透光部材とを接着する工程が、上記透光部材と第２遮光部材とを接着するために上記透光部材の側方から当該透光部材に向けて照射される上記所定の波長の光によって上記接着剤を硬化させることで行なわれることにより、第１遮光部材と上記透光部材の接着および上記透光部材と第２遮光部材の接着が同時に行なわれることが好ましい。
【００１６】
上記本発明に基づく接着方法にあっては、上記フィラーが、上記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含んでいてもよい。
【００１７】
上記本発明に基づく接着方法にあっては、上記フィラーが、上記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、上記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含んでいてもよい。その場合には、上記透光部材の総重量に占める上記光透過性フィラーの総重量の割合が１０％以上であることが好ましい。
【００１８】
本発明に基づく接着構造は、透光部材、第１遮光部材、第２遮光部材および接着層を備えている。上記透光部材は、所定の波長の光を透過する部材である。上記第１遮光部材は、上記透光部材の裏面側に位置し、上記所定の波長の光を実質的に透過しない部材である。上記第２遮光部材は、上記透光部材の表面側に位置し、上記所定の波長の光を実質的に透過しない第２部材である。上記接着層は、上記第１遮光部材および上記第２遮光部材の少なくともいずれか一方と上記透光部材との間に位置し、当該遮光部材と上記透光部材とを接着する層である。上記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために上記光透過性組成物中に分散されて含有されたフィラーとを含んでいる。上記接着層は、上記所定の波長の光を照射することによって硬化した光硬化型樹脂組成物を含んでいる。第１遮光部材と第２遮光部材とは、上記透光部材を介在させた状態で一体化されている。
【００１９】
上記本発明に基づく接着構造にあっては、上記フィラーが、上記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含んでいてもよい。
【００２０】
上記本発明に基づく接着構造にあっては、上記フィラーが、上記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、上記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含んでいてもよい。その場合には、上記透光部材の総重量に占める上記光透過性フィラーの総重量の割合が１０％以上であることが好ましい。
【００２１】
本発明に基づく光学モジュールの製造方法は、所定の波長の光を透過する透光部材と、上記透光部材の裏面側に位置する基材と、上記基材の表面に搭載され、上記透光部材によって封止された光半導体素子と、上記透光部材の表面側に位置する導光路形成部材と、上記所定の波長の光を照射することによって硬化する光硬化型樹脂組成物を含む接着剤を硬化させてなり、上記透光部材と上記導光路形成部材とを接着する接着層とを備えた光学モジュールの製造方法であって、以下の工程を備える。ここで、上記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために上記光透過性組成物中に分散されて含有されたフィラーとを含んでいる。
（ａ）上記基材の上記表面に上記光半導体素子を搭載する工程。
（ｂ）上記光半導体素子が搭載された上記基材の上記表面を層状に形成された上記透光部材にて封止する工程。
（ｃ）上記透光部材の表面および上記導光路形成部材の裏面の少なくともいずれかに上記接着剤を塗布する工程。
（ｄ）上記透光部材の上記表面と上記導光路形成部材の上記裏面とを塗布された上記接着剤を介して対向させて上記透光部材の上記表面上に上記導光路形成部材を積層する工程。
（ｅ）上記所定の波長の光を上記透光部材の側方から当該透光部材に向けて照射し、これにより上記接着剤を硬化させて上記透光部材と上記導光路形成部材とを接着する工程。
【００２２】
上記本発明に基づく光学モジュールの製造方法にあっては、上記フィラーが、上記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含んでいてもよい。
【００２３】
上記本発明に基づく光学モジュールの製造方法にあっては、上記フィラーが、上記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、上記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含んでいてもよい。その場合には、上記透光部材の総重量に占める上記光透過性フィラーの総重量の割合が１０％以上であることが好ましい。
【００２４】
本発明に基づく光学モジュールは、透光部材、基材、光半導体素子、導光路形成部材および接着層を備えている。上記透光部材は、所定の波長の光を透過する部材である。上記基材は、上記透光部材の裏面側に位置する部材である。上記光半導体素子は、上記基材の表面に搭載され、上記透光部材によって封止されている。上記導光路形成部材は、上記透光部材の表面側に位置している。上記接着層は、上記透光部材と上記導光路形成部材とを接着している。上記透光部材は、母材としての光透過性組成物と、当該透光部材に向けて照射された光を当該透光部材中において散乱させるために上記光透過性組成物中に分散されて含有されたフィラーとを含んでいる。上記接着層は、上記所定の波長の光を照射することによって硬化した光硬化型樹脂組成物を含んでいる。
【００２５】
上記本発明に基づく光学モジュールにあっては、上記フィラーが、上記所定の波長の光をその表面において反射する反射性フィラーを含んでいてもよい。
【００２６】
上記本発明に基づく光学モジュールにあっては、上記フィラーが、上記光透過性組成物と異なる屈折率を有し、上記所定の波長の光をその表面において屈折する光透過性フィラーを含んでいてもよい。その場合には、上記透光部材の総重量に占める上記光透過性フィラーの総重量の割合が１０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、遮光部材同士を光硬化型樹脂組成物を含む接着剤を用いて接着する場合に、十分な接着強度を確保しつつ接着作業を容易かつ迅速に行なうことが可能になる。
【００２８】
また、本発明によれば、十分な接着強度にて製造が可能な光学モジュールを容易かつ迅速に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１における接着構造を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における接着方法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１における接着方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１における接着方法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２における接着構造を示す模式断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２における接着方法を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態２における接着方法を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態２における接着方法を説明するための図である。
【図９】図５に示す接着構造を採用した場合の接着強度の向上の確認を行なった検証試験の結果を示すグラフである。
【図１０】図５に示す接着構造を採用した場合の接着強度の向上の確認を行なった検証試験の結果を示すグラフである。
【図１１】図６ないし図８に示す接着方法を採用した場合の時間短縮率の確認を行なった検証試験の結果を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施の形態３における接着構造を示す模式断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における接着方法を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における接着方法を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における接着方法を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態３における接着方法を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における接着方法の他の例を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における接着方法の他の例を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施の形態４における光学モジュールの構造を示す模式断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態４における光学モジュールの製造方法を説明するための図である。
【図２１】本発明の実施の形態４における光学モジュールの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本明細書において用いる、第１遮光部材（基材またはインターポーザと称する場合も含む）、第２遮光部材（導波路形成部材またはリフレクタあるいはファイバガイドと称する場合も含む）および透光部材（透光層と称する場合も含む）の「表面」および「裏面」とは、透光部材を介在させて第１遮光部材と第２遮光部材とを間接的に接着した後において、第２遮光部材が位置する側からこれら部材を見た場合を基準として規定した用語である。すなわち、「表面」は、第２遮光部材が位置する側からこれら部材を見た場合に、これら部材の相対して位置する主面のうちの手前側に位置する主面のことを意味し、「裏面」は、第２遮光部材が位置する側からこれら部材を見た場合に、これら部材の相対して位置する主面のうちの奥側に位置する主面のことを意味する。したがって、接着後においては、第１遮光部材の表面と透光部材の裏面とが、必ず対向配置されていることになり、透光部材の表面と第２遮光部材の裏面とが、必ず対向配置されていることになる。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態１ないし３においては、具体的な製品を特定せずに一般的な接着構造および接着方法としての説明を行い、以下に示す実施の形態４においては、具体的な製品として光学モジュールを挙げ、当該光学モジュールに本発明を適用した場合を例示して説明を行なう。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における接着構造を示す模式断面図である。まず、この図１を参照して、本実施の形態における接着構造について説明する。
【００３３】
図１に示すように、本実施の形態における接着構造は、被接着物としての第１遮光部材１０および第２遮光部材３０を接着層４１を介して接着したものである。ここで、第１遮光部材１０の接着面である表面１０ａ上には、層状に形成された透光部材としての透光層２０が形成されており、接着層４１は、この透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとを接着固定している。
【００３４】
接着層４１は、少なくとも光硬化型樹脂組成物を含んだ層であり、液状の光硬化型接着剤に所定の波長の光を照射して硬化させたものである。ここで、「所定の波長」とは、光硬化型接着剤を硬化させることが可能な波長（硬化に適した波長）のことを意味し、光硬化型接着剤の具体的な材質、特性等によってその波長は異なる。この接着層４１は、当該接着層４１中の全ての部分が十分に硬化したものであり、透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとにそれぞれ固着している。光硬化型接着剤としては、たとえば紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化型接着剤や、可視光を照射することによって硬化する可視光硬化型接着剤等が好適に利用され、より具体的にはアクリル樹脂系およびエポキシ樹脂系の光硬化型接着剤等が利用される。なお、接着層４１の厚みとしては、少なくとも一般的な光硬化型接着剤の硬化深度である０．５ｍｍ以下とされ、より好適には１０μｍ以上１００μｍ以下とされる。
【００３５】
第１遮光部材１０および第２遮光部材３０は、上述した光硬化型接着剤を硬化させるための所定の波長の光を実質的に透過しない難光透過性の部材である。ここで、「実質的に透過しない」とは、上述した光硬化型接着剤の硬化に適した波長の光を少なくとも透過させないことを意味し、光硬化型接着剤の硬化に適さない波長の光については、これを透過するものであっても透過させないものであってもよい。この第１遮光部材１０および第２遮光部材３０の材質や厚み、形状等は特に制限されるものではないが、光硬化型接着剤を用いて接着を行なうという観点から、当然にその材質や厚み、形状等には適用範囲が存在する。特に、第１遮光部材１０および第２遮光部材３０の形状については、上述した光硬化型接着剤の硬化深度に関連し、１．０ｍｍ角以上の接着面や直径１．０ｍｍ以上の接着面を有する遮光部材が好適に利用される。
【００３６】
透光層２０は、光透過性組成物を含み、たとえば第１遮光部材１０の表面１０ａ上にトランスファー成型によって形成される。透光層２０の厚みは、好適には０．４ｍｍ〜１．５ｍｍ程度とされる。
【００３７】
以上において説明したように本実施の形態における接着構造においては、第１遮光部材１０の表面１０ａ上に設けられた透光層２０と第２遮光部材３０との間に介在する接着層４１によってこれら透光層２０と第２遮光部材３０とが接着されることで、第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との接着固定（すなわち一体化）が実現されている。
【００３８】
図２ないし図４は、本発明の実施の形態１における接着方法を説明するための図である。次に、これら図２ないし図４を参照して、上述した本実施の形態における接着構造を実現するための本実施の形態における接着方法について説明する。
【００３９】
まず、図２に示すように、被接着物としての第１遮光部材１０の表面１０ａ上に透光層２０をたとえばトランスファー成型によって形成する。
【００４０】
次に、図３に示すように、透光層２０の表面２０ａ上に液状の光硬化型接着剤４０を、たとえばディスペンサ５０を用いて塗布する。その際の塗布量は、硬化後において接着層４１（図１参照）の厚みが所定の厚みとなるだけの量とする。
【００４１】
次に、図４に示すように、透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとが対向するように、光硬化型接着剤４０が塗布された透光層２０の表面２０ａ上に第２遮光部材３０を積層する。ここで、好ましくは、第２遮光部材３０の裏面３０ｂと透光層２０の表面２０ａとが所定の距離だけ離間した状態を維持し、液状の光硬化型接着剤４０によってこれら第２遮光部材３０と透光層２０との間の隙間が充填された状態とする。
【００４２】
次いで、上記状態を維持しつつ、透光層２０の側方から当該透光層２０に向けて光硬化型接着剤４０を硬化させるための所定の波長の光を照射する（図中においては、当該光の照射方向を矢印６０で示している）。
【００４３】
その際、透光層２０は、光硬化型接着剤４０を硬化させるための光の進路を構成することになり、この透光層２０中を経由して光が光硬化型接着剤４０に行き渡ることになる。このとき、透光層２０のもつ当該光に対する界面反射作用や内部散乱作用により、当該光は透光層２０中において僅かではあるが散乱することになり、これに伴って側面からより深い位置にある光硬化型接着剤にまで当該光が達することになる。ここで、光硬化型接着剤４０の層の厚みは、上述したように光硬化型接着剤４０の硬化深度よりも薄いため、透光層２０中において散乱して光硬化型接着剤４０に達した光は、当該光硬化型接着剤４０の層中の全域において硬化反応を促進し、光硬化型接着剤４０はそのすべてが硬化することになる。これにより、透光層２０と第２遮光部材３０との間に介在することとなる接着層４１によってこれら透光層２０と第２遮光部材３０とが強固に接着されることになり、被接着物としての第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との接着固定が実現されて上述した図１の接着構造が得られることになる。
【００４４】
なお、上述した光硬化型接着剤４０を硬化させるための所定の波長の光は、必ずしも透光層２０のみに照射される必要はなく、照射に際して当該透光層２０の側面のみならず液状の光硬化型接着剤４０の層の側面にも照射されることとしてもよい。また、当該光は、透光層２０の側面の法線方向から照射されることが好ましいが、多少の角度をもって当該光が斜入射されるようにしてもよい。
【００４５】
以上において説明した本実施の形態の如くの接着方法を用いて上述した本実施の形態の如くの接着構造を実現することにより、光硬化型接着剤４０を用いて第１遮光部材１０および第２遮光部材３０同士を十分な接着強度をもって接着することが可能になる。具体的には、上述したように、透光層２０が光硬化型接着剤４０を硬化させるための光の進路を構成することになり、透光層２０のもつ当該光に対する界面反射作用や内部散乱作用によって当該光が透光層２０中において散乱し、これに伴って光硬化型接着剤４０がすべて硬化することになる。その結果、透光層２０を設けない場合に比べ、第１遮光部材１０および第２遮光部材３０の接着強度を高めることができる。また、その接着作業自体は、光硬化型接着剤４０を被接着物に塗布してこれに光を照射するという従来の接着作業と何ら変わらないため、非常に容易でかつ短時間に作業が終了する。したがって、本実施の形態の如くの接着構造および接着方法を採用することにより、十分な接着強度を確保しつつ接着作業を容易かつ迅速に行なうことが可能になる。
【００４６】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における接着構造を示す模式断面図である。まず、この図５を参照して、本実施の形態における接着構造について説明する。なお、上述の実施の形態１における接着構造と同様の部分については、図中同一の符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。
【００４７】
図５に示すように、本実施の形態における接着構造は、上述の実施の形態１における接着構造と同様に、被接着物としての第１遮光部材１０および第２遮光部材３０を接着層４１を介して接着したものである。ここで、第１遮光部材１０の接着面である表面１０ａ上には、層状に形成された透光部材としての透光層２０が形成されており、接着層４１は、この透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとを接着固定している。本実施の形態における接着構造においては、透光層２０の構成においてのみ上述した実施の形態１における接着構造と相違している。
【００４８】
透光層２０は、光硬化型接着剤を硬化させるための所定の波長の光を実質的に透過可能な層であり、母材としての光透過性組成物２１と、この光透過性組成物２１中に分散させて含有させた光透過性フィラー２２とを含んでいる。ここで、「実質的に透過可能」とは、上述した光硬化型接着剤の硬化に適した波長の光が少なくとも透過可能であることを意味し、光硬化型接着剤の硬化に適さない波長の光については、これを透過するものであっても透過させないものであってもよい。光透過性組成物２１としては、エポキシ樹脂やエポキシ系樹脂、シリコーン樹脂またはこれらの混合樹脂が好適に利用される。光透過性フィラー２２は、上述した光透過性組成物２１とは異なる屈折率を有するフィラーからなり、好適にはガラス系フィラーが利用される。なお、光透過性フィラー２２の形状は粒状であればどのような形状でもよく、たとえば球形や立方体形状等のものが好適に利用される。透光層２０は、たとえば第１遮光部材１０の表面１０ａ上にトランスファー成型によって形成される。透光層２０の厚みは、好適には０．４ｍｍ〜１．５ｍｍ程度とされる。また、透光層２０に含有される光透過性フィラー２２の量としては、少なくとも光透過性フィラー２２が少量でも含有されていればよいが、より好適には、透光層２０の総重量に占める光透過性フィラー２２の総重量の割合が１０％以上となるようにされ、より好適には１０％以上５０％以下となるようにされる。なお、光透過性フィラー２２の大きさについても特に限定されるものではないが、好ましくは粒径がφ１０μｍ〜φ１００μｍ程度の微小フィラーが利用される。
【００４９】
以上において説明したように本実施の形態における接着構造においては、第１遮光部材１０の表面１０ａ上に設けられた透光層２０と第２遮光部材３０との間に介在する接着層４１によってこれら透光層２０と第２遮光部材３０とが接着されることで、第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との接着固定が実現されており、透光層２０がその内部に光透過性フィラー２２を有している。
【００５０】
図６ないし図８は、本発明の実施の形態２における接着方法を説明するための図である。次に、この図６ないし図８を参照して、上述した本実施の形態における接着構造を実現するための本実施の形態における接着方法について説明する。
【００５１】
まず、図６に示すように、被接着物としての第１遮光部材１０の表面１０ａ上に、光透過性組成物２１を母材とし、当該光透過性組成物２１中に光透過性フィラー２２を分散させて含有させた透光層２０を、たとえばトランスファー成型によって形成する。
【００５２】
次に、図７に示すように、透光層２０の表面２０ａ上に液状の光硬化型接着剤４０を、たとえばディスペンサ５０を用いて塗布する。その際の塗布量は、硬化後において接着層４１（図５参照）の厚みが所定の厚みとなるだけの量とする。
【００５３】
次に、図８に示すように、透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとが対向するように、光硬化型接着剤４０が塗布された透光層２０の表面２０ａ上に第２遮光部材３０を積層する。ここで、好ましくは、第２遮光部材３０の裏面３０ｂと透光層２０の表面２０ａとが所定の距離だけ離間した状態を維持し、液状の光硬化型接着剤４０によってこれら第２遮光部材３０と透光層２０との間の隙間が充填された状態とする。
【００５４】
次いで、上記状態を維持しつつ、透光層２０の側方から当該透光層２０に向けて光硬化型接着剤４０を硬化させるための所定の波長の光を照射する（図中においては、当該光の照射方向を矢印６０で示している）。
【００５５】
その際、透光層２０は、光硬化型接着剤４０を硬化させるための光の進路を構成することになり、この透光層２０中を経由して光が光硬化型接着剤４０に行き渡ることになる。具体的には、透光層２０の内部に進入した上記光は、光透過性組成物２１と光透過性フィラー２２との界面においてこれら光透過性組成物２１の屈折率と光透過性フィラー２２の屈折率の違いに基づいて主として屈折し、またその一部が反射する。これにより、透光層２０のもつ当該光に対する界面反射作用や界面屈折作用、内部散乱作用によって当該光は透光層２０中において散乱することになり、これに伴って側面からより深い位置にある光硬化型接着剤にまで当該光が効率的に達することになる。ここで、光硬化型接着剤４０の層の厚みは、上述したように光硬化型接着剤４０の硬化深度よりも薄いため、透光層２０中において散乱して光硬化型接着剤４０に達した光は、当該光硬化型接着剤４０の層中の全域において硬化反応を促進し、光硬化型接着剤４０はそのすべてが硬化することになる。そのため、透光層２０と第２遮光部材３０との間に介在することとなる接着層４１によってこれら透光層２０と第２遮光部材３０とが強固に接着されることになり、被接着物としての第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との接着固定が実現されて上述した図５の接着構造が得られることになる。
【００５６】
以上において説明した本実施の形態の如くの接着方法を用いて上述した本実施の形態の如くの接着構造を実現することにより、光硬化型接着剤４０を用いて第１遮光部材１０および第２遮光部材３０同士を十分な接着強度をもって接着することが可能になる。具体的には、上述したように、透光層２０が光硬化型接着剤４０を硬化させるための光の進路を構成することになり、透光層２０のもつ当該光に対する界面反射作用や界面屈折作用、内部散乱作用によって当該光が透光層２０中において散乱し、これに伴って光硬化型接着剤４０がすべて硬化することになる。その結果、透光層２０を設けない場合に比べ、第１遮光部材１０および第２遮光部材３０の接着強度を高めることができる。また、その接着作業自体は、光硬化型接着剤４０を被接着物に塗布してこれに光を照射するという従来の接着作業と何ら変わらないため、非常に容易でかつ短時間に作業が終了する。したがって、本実施の形態の如くの接着構造および接着方法を採用することにより、十分な接着強度を確保しつつ接着作業を容易かつ迅速に行なうことが可能になる。
【００５７】
図９ないし図１１は、上述した本実施の形態における接着構造および接着方法を採用した場合の接着強度の向上の確認を行なった検証試験の結果を示すグラフである。このうち、図９は、上記接着構造および接着方法を採用した場合に、透光層に充填する光透過性フィラーの含有量と、光硬化型接着層に到達する拡散光の光量の増加率との関係を示すグラフであり、図１０は、透光層に充填する光透過性フィラーの含有量と、接着強度の増加率との関係を示すグラフであり、図１１は、透光層に充填する光透過性フィラーの含有量と、接着作業に要する時間短縮率との関係を示すグラフである。
【００５８】
図９に示す試験結果は、図５に示す接着構造において、第２遮光部材３０の裏面３０ｂ上の全面に光量センサを配置し、光硬化型接着剤の接着のための所定の波長の光の照射に際して、当該光が光量センサのセンシング面にどれだけ到達したかを複数のサンプルを用いて検証したものである。図９から理解されるように、透光層２０中に分散した光透過性フィラー２２の含有量が増加するにつれ、上記光量センサのセンシング面に到達する拡散光の光量が増加していることが分かる。具体的には、フィラーの含有率が１０ｗｔ％である場合に、フィラーを分散させない場合に比べて約１０％の拡散光の増加が確認され、フィラーの含有率が５０ｗｔ％である場合に、フィラーを分散させない場合に比べて約３０％の拡散光の増加が確認された。
【００５９】
また、図１０に示す試験結果は、図５に示す接着構造を有する複数のサンプルを準備し、第１遮光部材１０と第２遮光部材３０にせん断応力を印加し、上記第１遮光部材１０と上記第２遮光部材３０の接着に破壊が生じるせん断応力を求めてこれに基づいて接着強度（シェア強度）がどの程度あるかを検証したものである。図１０から理解されるように、透光層２０中に分散した光透過性フィラー２２の含有量が増加するにつれ、シェア強度が増加していることが分かる。具体的には、フィラーの含有率が１０ｗｔ％である場合に、フィラーを分散させない場合に比べて約２５％のシェア強度の増加が確認され、フィラーの含有率が５０ｗｔ％である場合に、フィラーを分散させない場合に比べて約２００％のシェア強度の増加が確認された。
【００６０】
また、図１１は、図６ないし図８に示す接着方法を用いた場合に、光硬化型接着剤の硬化に要する時間がどの程度であるかを図９の試験結果を基に検証したものである。図１１から理解されるように、透光層２０中に分散した光透過性フィラー２２の含有量が増加するにつれ、硬化に要する時間が短縮されていることが分かる。具体的には、フィラーの含有率が１０ｗｔ％である場合に、フィラーを分散させない場合に比べて約８％の時間短縮が可能になることが確認され、フィラーの含有率が５０ｗｔ％である場合に、フィラーを分散させない場合に比べて約２４％の時間短縮が可能になることが確認された。
【００６１】
以上の検証試験の結果より、本実施の形態の如くの接着構造および接着方法を採用することにより、接着強度が大幅に向上することが確認された。
【００６２】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における接着構造を示す模式断面図である。まず、この図１２を参照して、本実施の形態における接着構造について説明する。なお、上述した実施の形態１における接着構造と同様の部分については図中同一の符号を付し、その詳細な説明は繰り返さない。
【００６３】
図１２に示すように、本実施の形態における接着構造は、被接着物としての第１遮光部材１０および第２遮光部材３０を透光層２０を介して接着層４１，４２によって接着したものである。ここで、第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との間には、透光層２０が介装されており、接着層４１は、透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとを接着固定しており、接着層４２は、透光層２０の裏面２０ｂと第１遮光部材１０の表面１０ａとを接着固定している。
【００６４】
透光層２０は、上述した実施の形態１における接着構造とは異なり、それ自体で１つの部材として形成されており、たとえばトランスファー成型によって形成されている。したがって、接着作業前においては、透光層２０、第１遮光部材１０および第２遮光部材３０は、それぞれ独立した別個の部品として構成されている。また、本実施の形態における接着構造においては、透光層２０として、上述の実施の形態２において採用した、母材としての光透過性組成物２１と、この光透過性組成物２１中に分散させて含有させた光透過性フィラー２２とを含んだものを採用している。
【００６５】
接着層４１，４２は、少なくとも光硬化型樹脂組成物を含んだ層であり、液状の光硬化型接着剤に所定の波長の光を照射して硬化させたものである。この接着層４１，４２は、当該接着層４１，４２中の全ての部分が十分に硬化したものであり、接着層４１は、透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとにそれぞれ固着しており、接着層４２は、透光層２０の裏面２０ｂと第１遮光部材１０の表面１０ａとにそれぞれ固着している。
【００６６】
本実施の形態における接着構造においては、第１遮光部材１０と透光層２０との間に介在する接着層４２によってこれら第１遮光部材１０と透光層２０とが接着され、透光層２０と第２遮光部材３０との間に介在する接着層４１によってこれら透光層２０と第２遮光部材３０とが接着されることで、第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との接着固定が実現されている。
【００６７】
図１３ないし図１６は、本発明の実施の形態３における接着方法を説明するための図である。次に、これら図１３ないし図１６を参照して、上述した本実施の形態における接着構造を実現するための本実施の形態における接着方法について説明する。
【００６８】
まず、図１３に示すように、被接着物としての第１遮光部材１０の表面１０ａ上に液状の光硬化型接着剤４０を、たとえばディスペンサ５０を用いて塗布する。その際の塗布量は、硬化後において接着層４２（図１２参照）の厚みが所定の厚みとなるだけの量とする。
【００６９】
次に、図１４に示すように、光透過性組成物２１を母材とし、当該光透過性組成物２１中に光透過性フィラー２２を分散して含有させた透光層２０を、第１遮光部材１０の表面１０ａと透光層２０の裏面２０ｂとが対向するように、光硬化型接着剤４０が塗布された第１遮光部材１０の表面１０ａ上に積層する。ここで、好ましくは、透光層２０の裏面２０ｂと第１遮光部材１０の表面１０ａとが所定の距離だけ離間した状態を維持し、液状の光硬化型接着剤４０によってこれら第１遮光部材１０と透光層２０との間の隙間が充填された状態とする。
【００７０】
次いで、上記状態を維持しつつ、透光層２０の上方から（すなわち透光層２０の表面２０ａ側から）当該透光層２０に向けて光硬化型接着剤４０を硬化させるための所定の波長の光を照射する（図中においては、当該光の照射方向を矢印６１で示している）。透光層２０の上方から照射された光は、透光層２０中を透過して光硬化型接着剤４０に照射され、当該光硬化型接着剤４０が硬化する。これにより、第１遮光部材１０と透光層２０との間に介在することとなる接着層４２によってこれら第１遮光部材１０と透光層２０とが強固に固着されることになる。
【００７１】
次に、図１５に示すように、透光層２０の表面２０ａ上に液状の光硬化型接着剤４０を、たとえばディスペンサ５０を用いて塗布する。その際の塗布量は、硬化後において接着層４１（図１２参照）の厚みが所定の厚みとなるだけの量とする。
【００７２】
次に、図１６に示すように、透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとが対向するように、光硬化型接着剤４０が塗布された透光層２０の表面２０ａ上に第２遮光部材３０を積層する。ここで、好ましくは、第２遮光部材３０の裏面３０ｂと透光層２０の表面２０ａとが所定の距離だけ離間した状態を維持し、液状の光硬化型接着剤４０によってこれら第２遮光部材３０と透光層２０との間の隙間が充填された状態とする。
【００７３】
次いで、上記状態を維持しつつ、透光層２０の側方から当該透光層２０に向けて光硬化型接着剤４０を硬化させるための所定の波長の光を照射する（図中においては、当該光の照射方向を矢印６０で示している）。
【００７４】
その際、透光層２０は、光硬化型接着剤４０を硬化させるための光の進路を構成することになり、この透光層２０中を経由して光が光硬化型接着剤４０に行き渡ることになる。具体的には、透光層２０の内部に進入した上記光は、光透過性組成物２１と光透過性フィラー２２との界面においてこれら光透過性組成物２１の屈折率と光透過性フィラー２２の屈折率の違いに基づいて主として屈折し、またその一部が反射する。これにより、透光層２０のもつ当該光に対する界面反射作用や界面屈折作用、内部散乱作用によって当該光は透光層２０中において散乱することになり、これに伴って側面からより深い位置にある光硬化型接着剤にまで当該光が効率的に達することになる。ここで、光硬化型接着剤４０の層の厚みは、上述したように光硬化型接着剤４０の硬化深度よりも薄いため、透光層２０中において散乱して光硬化型接着剤４０に達した光は、当該光硬化型接着剤４０の層中の全域において硬化反応を促進し、光硬化型接着剤４０はそのすべてが硬化することになる。そのため、透光層２０と第２遮光部材３０との間に介在することとなる接着層４１によってこれら透光層２０と第２遮光部材３０とが強固に接着されることになり、被接着物としての第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との接着固定が実現されて上述した図１２の接着構造が得られることになる。
【００７５】
以上において説明した本実施の形態の如くの接着方法を用いて上述した本実施の形態の如くの接着構造を実現することにより、上述した実施の形態１の場合と同様に、十分な接着強度を確保しつつ接着作業を容易かつ迅速に行なうことが可能になる。
【００７６】
図１７および図１８は、本発明の実施の形態３における接着方法の他の例を説明するための図である。次に、これら図１７、図１８および前述の図１３を参照して、上述した本実施の形態における接着構造を実現するための本実施の形態における接着方法の他の例について説明する。
【００７７】
まず、図１３に示すように、被接着物としての第１遮光部材１０の表面１０ａ上に液状の光硬化型接着剤４０を、たとえばディスペンサ５０を用いて塗布する。その際の塗布量は、硬化後において接着層４２（図１２参照）の厚みが所定の厚みとなるだけの量とする。
【００７８】
次に、図１７に示すように、光透過性組成物２１を母材とし、当該光透過性組成物２１中に光透過性フィラー２２を分散して含有させた透光層２０を、第１遮光部材１０の表面１０ａと透光層２０の裏面２０ｂとが対向するように、光硬化型接着剤４０が塗布された第１遮光部材１０の表面１０ａ上に積層する。ここで、好ましくは、透光層２０の裏面２０ｂと第１遮光部材１０の表面１０ａとが所定の距離だけ離間した状態を維持し、液状の光硬化型接着剤４０によってこれら第１遮光部材１０と透光層２０との間の隙間が充填された状態とする。
【００７９】
次に、透光層２０の表面２０ａ上に液状の光硬化型接着剤４０を、たとえばディスペンサ５０を用いて塗布する。その際の塗布量は、硬化後において接着層４１（図１２参照）の厚みが所定の厚みとなるだけの量とする。
【００８０】
次に、図１８に示すように、透光層２０の表面２０ａと第２遮光部材３０の裏面３０ｂとが対向するように、光硬化型接着剤４０が塗布された透光層２０の表面２０ａ上に第２遮光部材３０を積層する。ここで、好ましくは、第２遮光部材３０の裏面３０ｂと透光層２０の表面２０ａとが所定の距離だけ離間した状態を維持し、液状の光硬化型接着剤４０によってこれら第２遮光部材３０と透光層２０との間の隙間が充填された状態とする。
【００８１】
次いで、上記状態を維持しつつ、透光層２０の側方から当該透光層２０に向けて光硬化型接着剤４０を硬化させるための所定の波長の光を照射する（図中においては、当該光の照射方向を矢印６０で示している）。
【００８２】
その際、透光層２０は、光硬化型接着剤４０を硬化させるための光の進路を構成することになり、この透光層２０中を経由して光が光硬化型接着剤４０に行き渡ることになる。具体的には、透光層２０の内部に進入した上記光は、光透過性組成物２１と光透過性フィラー２２との界面においてこれら光透過性組成物２１の屈折率と光透過性フィラー２２の屈折率の違いに基づいて主として屈折し、またその一部が反射する。これにより、透光層２０のもつ当該光に対する界面反射作用や界面屈折作用、内部散乱作用によって当該光は透光層２０中において散乱することになり、これに伴って側面からより深い位置にある光硬化型接着剤にまで当該光が効率的に達することになる。ここで、光硬化型接着剤４０の層の厚みは、上述したように光硬化型接着剤４０の硬化深度よりも薄いため、透光層２０中において散乱して光硬化型接着剤４０に達した光は、当該光硬化型接着剤４０の層中の全域において硬化反応を促進し、光硬化型接着剤４０はそのすべてが硬化することになる。そのため、透光層２０と第２遮光部材３０との間に介在することとなる接着層４１によってこれら透光層２０と第２遮光部材３０とが硬化後の接着層４１によって強固に接着されることになり、また透光層２０と第１遮光部材１０との間に介在することとなる接着層４２によってこれら透光層２０と第１遮光部材１０とが硬化後の接着層４２によって強固に接着されることになり、被接着物としての第１遮光部材１０と第２遮光部材３０との接着固定が実現されて上述した図１２の接着構造が得られることになる。
【００８３】
以上において説明した本実施の形態の如くの接着方法を用いて上述した本実施の形態の如くの接着構造を実現することにより、上述した実施の形態１の場合と同様に、十分な接着強度を確保しつつ接着作業を容易かつ迅速に行なうことが可能になる。
【００８４】
（実施の形態４）
図１９は、本発明の実施の形態４における光学モジュールの構造を示す模式断面図である。まず、この図１９を参照して本実施の形態における光学モジュールの構造について説明する。なお、本実施の形態における光学モジュールの構造は、上述した実施の形態２における接着構造を応用したものである。
【００８５】
図１９に示すように、本実施の形態における光学モジュール１００は、光半導体素子としてのＬＥＤチップ１０１と、第１遮光部材としての基材であるインターポーザ１１０と、層状に形成された透光部材としての透光層１２０と、第２遮光部材としての導光路形成部材であるリフレクタ１３０と、接着層１４１とを備えている。
【００８６】
インターポーザ１１０は、たとえば略矩形状の平板状のプリント配線基板からなる。このプリント配線基板としては、好適にはガラスエポキシ基板等の有機基板が利用される。インターポーザ１１０の表面および裏面には、図示しないランドや配線が形成されている。なお、インターポーザ１１０としては、厚みが概ね０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ程度のものが好適に利用される。
【００８７】
ＬＥＤチップ１０１は、インターポーザ１１０の表面１１０ａに搭載されている。より具体的には、ＬＥＤチップ１０１は、ダイボンド材としての導電性または絶縁性の接着剤を介してインターポーザ１１０の表面１１０ａに接着されている。ＬＥＤチップ１０１は、光を放射状に出射する光源に相当する。
【００８８】
透光層１２０は、ＬＥＤチップ１０１が搭載されたインターポーザ１１０の表面１１０ａをその全面にわたって封止している。透光層１２０は、母材としての光透過性組成物１２１と、この光透過性組成物１２１中に分散した光透過性フィラー１２２とを含んでいる。透光層１２０は、接着層１４１となる光硬化型接着剤を硬化させるための所定の波長の光を実質的に透過可能な層であるとともに、ＬＥＤチップ１０１から出射される光を透過可能な層でもある。
【００８９】
ここで、光透過性組成物１２１としては、エポキシ樹脂やエポキシ系樹脂、シリコーン樹脂またはこれらの混合樹脂が好適に利用される。光透過性フィラー１２２は、上述した光透過性組成物１２１とは異なる屈折率を有するフィラーからなり、好適にはガラス系フィラーが利用される。なお、光透過性フィラー１２２の形状は粒状であればどのような形状でもよく、たとえば球形や立方体形状等のものが好適に利用される。
【００９０】
透光層１２０は、たとえばインターポーザ１１０の表面１１０ａ上にトランスファー成型によって形成される。透光層１２０の厚みは、好適には０．４ｍｍ〜１．５ｍｍ程度とされる。また、透光層１２０に含有される光透過性フィラー１２２の量としては、少なくとも光透過性フィラー１２２が少量でも含有されていればよいが、より好適には、透光層１２０の総重量に占める光透過性フィラー１２２の総重量の割合が１０％以上となるようにされ、より好適には１０％以上５０％以下となるようにされる。なお、光透過性フィラー１２２の大きさについても特に限定されるものではないが、好ましくは粒径がφ１０μｍ〜φ１００μｍ程度の微小フィラーが利用される。
【００９１】
リフレクタ１３０は、ブロック状または肉厚の板状の部材からなり、ＬＥＤチップ１０１の上方に位置する部分に開口部１３１を有している。リフレクタ１３０は、ＬＥＤチップ１０１から出射された光を効率よく所定の方向に向けて集光するための部材であり、たたとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属製の部材にて構成されている。リフレクタ１３０に設けられる開口部１３１は、円錐台状の形状を有しており、当該開口部１３１を規定する部分のリフレクタ１３０の内周面は、照射された光が反射する反射面として機能するようにたとえば鏡面仕上げされている。なお、リフレクタ１３０は、たとえばプレス加工や切削加工等によって形成される。
【００９２】
接着層１４１は、少なくとも光硬化型樹脂組成物を含んだ層であり、液状の光硬化型接着剤に所定の波長の光を照射して硬化させたものである。この接着層１４１は、当該接着層１４１中の全ての部分が十分に硬化したものであり、透光層１２０の表面１２０ａとリフレクタ１３０の裏面１３０ｂとにそれぞれ固着している。光硬化型接着剤としては、たとえば紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化型接着剤や、可視光を照射することによって硬化する可視光硬化型接着剤等が好適に利用され、より具体的にはアクリル樹脂系およびエポキシ樹脂系の光硬化型接着剤等が利用される。なお、接着層１４１の厚みとしては、少なくとも当該光硬化型接着剤の硬化深度である０．５ｍｍ以下とされ、より好適には１０μｍ以上１００μｍ以下とされる。
【００９３】
図２０および図２１は、本実施の形態における光学モジュールの製造方法を説明するための図である。次に、これら図２０および図２１を参照して、上述した本実施の形態における光学モジュールの構造を実現するための本実施の形態における光学モジュールの製造方法について説明する。なお、以下において説明する本実施の形態における光学モジュールの製造方法は、上述した本発明の実施の形態２における接着方法を応用したものである。
【００９４】
まず、図２０に示すように、被接着物としてのインターポーザ１１０の表面１１０ａ上にＬＥＤチップ１０１を搭載する。ここで、ＬＥＤチップ１０１のインターポーザ１１０への搭載には、上述したダイボンド材を利用する。
【００９５】
次に、ＬＥＤチップ１０１が搭載されたインターポーザ１１０の表面１１０ａを、光透過性組成物１２１を母材とし、当該光透過性組成物１２１中に光透過性フィラー１２２を分散して含有させた透光層１２０によって封止する。当該透光層１２０の形成には、たとえばトランスファー成型が利用される。これにより、ＬＥＤチップ１０１は、透光層１２０によって完全に覆われることになる。
【００９６】
次に、透光層１２０の表面１２０ａ上に液状の光硬化型接着剤４０を、たとえばディスペンサを用いて塗布する。その際、塗布した光硬化型接着剤４０がＬＥＤチップ１０１が位置する部分に対応した部分の透光層１２０上に塗布されないように当該部分を避けて光硬化型接着剤４０の塗布を行なう。なお、光硬化型接着剤４０の塗布量は、硬化後において接着層１４１の厚みが所定の厚みとなるだけの量とする。
【００９７】
次に、図２１に示すように、透光層１２０の表面１２０ａとリフレクタ１３０の裏面１３０ｂとが対向するように、光硬化型接着剤４０が塗布された透光層１２０の表面１２０ａ上にリフレクタ１３０を積層する。ここで、好ましくは、リフレクタ１３０の裏面１３０ｂと透光層１２０の表面１２０ａとが所定の距離だけ離間した状態を維持し、液状の光硬化型接着剤４０によってこれらリフレクタ１３０と透光層１２０との間の隙間が充填された状態とする。
【００９８】
次いで、上記状態を維持しつつ、透光層１２０の側方から当該透光層１２０に向けて光硬化型接着剤を硬化させるための所定の波長の光を照射する（図中においては、当該光の照射方向を矢印６０で示している）。
【００９９】
その際、透光層１２０は、光硬化型接着剤４０を硬化させるための光の進路を構成することになり、この透光層１２０中を経由して光が光硬化型接着剤４０に行き渡ることになる。具体的には、透光層１２０の内部に進入した上記光は、光透過性組成物１２１と光透過性フィラー１２２との界面においてこれら光透過性組成物１２１の屈折率と光透過性フィラー１２２の屈折率の違いに基づいて主として屈折し、またその一部が反射する。これにより、透光層１２０のもつ当該光に対する界面反射作用や界面屈折作用、内部散乱作用によって当該光は透光層１２０中において散乱することになり、これに伴って側面からより深い位置にある光硬化型接着剤にまで当該光が効率的に達することになる。ここで、光硬化型接着剤４０の層の厚みは、上述したように光硬化型接着剤４０の硬化深度よりも薄いため、透光層１２０中において散乱して光硬化型接着剤４０に達した光は、当該光硬化型接着剤４０の層中の全域において硬化反応を促進し、光硬化型接着剤４０はそのすべてが硬化することになる。そのため、透光層１２０とリフレクタ１３０との間に介在することとなる接着層１４１によってこれら透光層１２０とリフレクタ１３０とが強固に接着されることになり、被接着物としてのインターポーザ１１０とリフレクタ１３０との接着固定が実現されて上述した図１９の如くの構成の光学モジュール１００が得られることになる。
【０１００】
以上において説明した本実施の形態の如くの光学モジュールの製造方法を用いて上述した本実施の形態の如くの光学モジュール１００の構造を実現することにより、光硬化型接着剤４０を用いて遮光部材であるリフレクタ１３０とインターポーザ１１０とを十分な接着強度をもって接着することが可能になる。また、その接着作業自体は、光硬化型接着剤４０を被接着物に塗布してこれに光を照射するという従来の接着作業と何ら変わらないため、非常に容易でかつ短時間に作業が終了する。したがって、本実施の形態の如くの光学モジュールおよびその製造方法を採用することにより、導光路形成部材としてのリフレクタが十分な接着強度をもって接着された光学モジュールを容易かつ迅速に製造することが可能になる。
【０１０１】
なお、本実施の形態においては、光半導体素子として投光素子であるＬＥＤチップを内蔵した光学モジュールを例示して説明を行なったが、ＬＥＤチップに代えて受光素子であるＰＤチップを内蔵した光学モジュールに本発明を適用することも可能である。また、本発明は、光学モジュールに好適に利用されるものではあるが、その適用範囲は光学モジュールに限定されず、他の電子部品を搭載した半導体モジュールにも当然に適用が可能である。さらには、本発明は、その適用対象が半導体モジュールのみに限定されるものではなく、各種光学部品やその他機械部品等、様々なものへの適用が可能なものである。
【０１０２】
以上において説明した本発明の各実施の形態においては、光硬化型接着剤を一方の被接着物の接着面にのみ塗布した場合を例示して説明を行なったが、当然に他方の被接着物の接着面にのみ塗布するようにしてもよいし、一方および他方の両方の被接着物の接着面に塗布するようにしてもよい。
【０１０３】
また、以上において説明した本発明の各実施の形態においては、光硬化型接着剤によって接着される一対の被接着物の対向する面（すなわち接着面）同士のすべての領域が当該光硬化型接着剤によって接着された構成とした場合を例示して説明を行なったが、必ずしも対向する面のすべての領域が接着されている必要はなく、十分な接着強度が確保されるならばその一部の領域のみが接着される構成としてもよい。
【０１０４】
また、上述の本発明の実施の形態２ないし４においては、光透過性フィラーが分散して含有された透光部材を被接着物の間に介在させた場合を例示して説明を行なったが、透光部材に含有させるフィラーとしては、その表面において光を反射することが可能な反射性フィラーを利用することも可能である。ここで、反射性フィラーとは、たとえば光を透過しない遮光性の金属フィラー等が利用可能である。
【０１０５】
また、上述の本発明の実施の形態４においては、透光部材を介在させて第１遮光部材である基材としてのインターポーザに接着する第２遮光部材である導光路形成部材として、リフレクタを採用した場合を例示して説明を行なったが、当該導光路形成部材としては、たとえば光ファイバを光学モジュールに接続するためのファイバガイド等であってもよい。
【０１０６】
また、以上において説明した本発明の各実施の形態において示した特徴的な構成は、相互に組み合わせることが可能である。
【０１０７】
このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  第１遮光部材、１０ａ  表面、２０  透光層、２０ａ  表面、２０ｂ  裏面、２０ｃ  被照射領域、２１  光透過性組成物、２２  光透過性フィラー、３０  第２遮光部材、３０ｂ  裏面、４０  光硬化型接着剤、４１，４２  接着層、５０  ディスペンサ、１００  光学モジュール、１０１  ＬＥＤチップ、１１０  インターポーザ、１１０ａ  表面、１２０  透光層、１２０ａ  表面、１２１  光透過性組成物、１２２  光透過性フィラー、１３０  リフレクタ、１３０ｂ  裏面、１３１  開口部、１４１  接着層。
【図１】
2011058005.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011058005.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2011058005.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2011058005.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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