(57)【要約】【課題】プラスチックパッケージにおける画像認識によるアライメント工程が不要で、パッケージ自体に光回路体を直接取付けて構成を簡素化した光回路装置を提供する。【解決手段】光回路体４が配置される凹部１ｆを有するプラスチックから成る基体１と対向して基体１の凹部１ｆを封止するプラスチックから成る蓋体２とを備える。基体１の凹部１ｆに光回路体４の取付け位置を規制する回路体係止部４ｇが設けられ、回路体係止部４ｇに光回路体４を係止させている。【選択図】図１
2008040340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光回路体と、該光回路体が配置される凹部を有するプラスチックから成る基体と、該基体と対向して該基体の凹部を封止するプラスチックから成る蓋体とを備え、前記基体の凹部に前記光回路体の取付け位置を規制する回路体係止部が設けられ、該回路体係止部に前記光回路体を係止させたことを特徴とする光回路装置。
【請求項２】
前記基体が前記蓋体の取付け位置を規制する蓋体係止部を有し、該蓋体係止部に前記蓋体を係止させたことを特徴とする請求項１に記載の光回路装置。
【請求項３】
前記基体が前記光回路体に結合される光ファイバの光軸を規制するファイバ位置決め部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光回路装置。
【請求項４】
前記基体および前記蓋体が熱可塑性プラスチックあるいは熱硬化性プラスチックを加熱エンボス加工して形成したものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光回路装置。
【請求項５】
前記光回路体が、有機材料から成る基層と該基層上に設けられた有機材料から成る光導波路を有する有機光回路体であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光回路装置。
【請求項６】
前記光回路体が、該光回路体に結合される光ファイバの光軸を規制するファイバ位置決め部を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光回路装置。
【請求項７】
基体に凹部を形成するとともに前記基体の凹部に光回路体の取付け位置を規制する回路体係止部を形成する基体スタンパを用意する工程と、前記基体スタンパにより熱可塑性プラスチックあるいは熱硬化性プラスチックを加熱エンボス加工して基体を形成する加熱エンボス工程と、前記加熱エンボス工程にて得られた基体の回路体係止部に前記光回路体を係止させる回路体係止工程を有することを特徴とする光回路装置の製造方法。
【請求項８】
前記基体スタンパが前記基体の凹部を封止する蓋体の取付け位置を規制する蓋体係止部を形成するものであることを特徴とする請求項７に記載の光回路装置の製造方法。
【請求項９】
前記基体スタンパが前記基体に光ファイバの取付け位置を規制するガイドを形成するものであることを特徴とする請求項７または８に記載の光回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信におけるマンション内、家庭内端末あるいは自動車内光ＬＡＮに用いて最適な光回路装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信のブロードバンド化の急速な普及に伴い、光通信サービスが増加し始めている。しかし、光通信サービス用の光通信機器コスト、工事コストが依然として高価であり、マンション内や各戸住宅まで光化が爆発的に普及する環境が生れていない。このような状況を解消するには、特にユーザに最も近い位置で用いられる光回路の低コスト化が必須であり、低コスト化に向けて光回路を有機ポリマーにより形成する研究開発が活発に行われている。またパッケージングにかかわるコストも低減する必要があり、パッケージ構成部材にプラスチックを用いる技術も試みられている。
【０００３】
光モジュールにプラスチックパッケージを用いる従来技術は、特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１に開示されているプラスチックパッケージは、最初に光素子と基板の各々に形成したアライメント用マーカーを赤外線画像により認識し、これら相互のアライメントを行い、光素子に荷重をかけ、予備加熱した基板に仮圧着し、半田をリフローしてダイボンデイングする。さらにプリアンプなど回路体を接着剤によって固着し、その後これらをリードフレームに固着してパッケージ下部とパッケージ上部に固着するものである。このように、この技術は、赤外線画像認識によるアライメント工程を必要とするとともに、無機系の光素子および回路体を各々分離して実装する構成であり、位置決め工程が複雑であるとともに精度確保が困難である。加えて光ファイバとの調芯も必要とするため、コスト低減が十分でない。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているものも、同様にレーザダイオードやフォトダイオード等複数の無機系光半導体素子とシリコン基板の各々にアライメントを行うためのマーカーを形成し、それらマーカーを赤外線画像により認識して相互のアライメントを行い、これら光素子に荷重をかけ、予備加熱した基板に仮圧着し、半田をリフローしてダイボンデイングする。その後、基板を平行基板にエポキシ樹脂によって固着するものである。これらに加えて、球レンズおよびファイバとの調芯も行われる。従って、位置決め工程が複雑であるとともに精度確保が困難であり、コスト低減が十分でない。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５６１９０号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の光モジュールのプラスチックパッケージに見られるような赤外線画像認識によるアライメント工程を不要とし、しかもプラスチックパッケージに光回路体が直接取付けられるようにして構成を簡素化し、パッケージングにかかわるコスト低減が可能な光回路装置を提供するとともにその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、光回路体と、該光回路体が配置される凹部を有するプラスチックから成る基体と、該基体と対向して該基体の凹部を封止するプラスチックから成る蓋体とを備え、前記基体の凹部に前記光回路体の取付け位置を規制する回路体係止部が設けられ、該回路体係止部に前記光回路体を係止させたことを特徴とする光回路装置が得られる。
【０００８】
また、前記基体が前記蓋体の取付け位置を規制する蓋体係止部を有し、該蓋体係止部に前記蓋体を係止させたことを特徴とする光回路装置を提供する。
【０００９】
さらに、前記基体が前記光回路体に結合される光ファイバの光軸を規制するファイバ位置決め部を有することを特徴とする光回路装置を提供する。
【００１０】
また、前記基体および前記蓋体が熱可塑性プラスチックあるいは熱硬化性プラスチックを加熱エンボス加工して形成したものであることを特徴とする光回路装置を提供する。
【００１１】
さらに、前記光回路体が有機材料から成る基層と該基層上に設けられた有機材料から成る光導波路を有する有機光回路体であることを特徴とする光回路装置を提供する。
【００１２】
また、前記光回路体が、該光回路体と結合される光ファイバの光軸を規制するファイバ位置決め部を有することを特徴とする光回路装置を提供する。
【００１３】
さらに本発明によれば、基体に凹部を形成するとともに前記基体の凹部に光回路体の取付け位置を規制する回路体係止部を形成する基体スタンパを用意する工程と、前記基体スタンパにより熱可塑性プラスチックあるいは熱硬化性プラスチックを加熱エンボス加工して基体を形成する加熱エンボス工程と、前記加熱エンボス工程にて得られた基体の回路体係止部に前記光回路体を係止させる回路体係止工程を有することを特徴とする光回路装置の製造方法が得られる。
【００１４】
また、前記基体スタンパが前記基体の凹部を封止する蓋体の取付け位置を規制する蓋体係止部を形成するものであることを特徴とする光回路装置の製造方法を提供する。
【００１５】
さらに、前記基体スタンパが前記基体に光ファイバの取付け位置を規制するガイドを形成するものであることを特徴とする光回路装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プラスチックから成る基体の凹部に設けられた回路体係止部に光回路体が係止され、光回路体の取付け位置が規制されているので、光回路体と基体の精密アライメントが組立てと同時に行われる。従って、マーカーの赤外線画像認識により相互のアライメントを行う工程が不要になる。しかも、プラスチックから成る基体に光回路体を直接取付けて基板を不要とする構成も可能であり、構成の簡素化とパッケージングに係わるコスト低減が可能になる。
【００１７】
回路体係止部は、光回路体の底面が平坦の場合、基体の凹部底面を平坦面とするとともに光回路体の前後左右の側面を規制するように設ければ、ＸＹＺ軸の３方向に位置決めすることができる。また、基体の凹部底面にピンを形成するとともに光回路体の底面にピンと勘合する穴を設け、光回路体の穴にピンを勘合させるようにしても、光回路体をＸＹＺ軸の３方向に位置決めすることができる。
【００１８】
回路体係止部は、プラスチックの成型加工技術あるいはインプリント加工技術を用いた複製加工により基体と一体形成すると、大量生産が容易であるとともに様々な形態の光回路体に容易に対応可能である。
【００１９】
また、基体に設けられた蓋体係止部に蓋体が係止され、蓋体の取付け位置が規制されるものであれば、蓋体を基体に正確にしかも容易に重ね合わせて基体と蓋体との封止を完全なものとすることができる。しかも、蓋体係止部は、プラスチックの成型加工技術あるいはインプリント加工技術を用いた複製加工により基体と一体に形成し、大量生産が容易である。
【００２０】
蓋体係止部は基体の凹部を囲む縁面に設けた複数の穴により形成し、蓋体の底面にはこれら穴と勘合するピンを各々設け、穴とピンを勘合させる構成とすれば、安定した係止が得られる。これとは逆に蓋体係止部は基体の凹部を囲む縁面に設けた複数のピンにより形成し、蓋体の底面にこれらピンと勘合する穴を各々設け、ピンと穴を勘合させる構成としても同様な効果が得られる。
【００２１】
さらに、基体に光ファイバーのガイド溝やガイドピンを一体形成し、ガイド溝やガイドピンにより光ファイバーの位置決めを行う構成とすることもできる。このような構成にすると、光回路体の光軸とそれに結合する光ファイバーの光軸とを簡便に調芯できる。しかもこのような構成にすると、位置決め・組み立て・固定を全て基体にて行い、最後に蓋体をスナップイン・封止という簡便な作業で行うことができる。
【００２２】
また、基体および蓋体が熱可塑性プラスチックあるいは熱硬化性プラスチックを加熱エンボス加工して形成したものであれば、ガラス転移温度Ｔｇあるいはそれに近い低温処理により形成できるので、回路体係止部、蓋体係止部およびファイバ位置決め部は歪みが少なく、かつ高精度の表面形成が得られ、正確な位置決めが可能である。熱硬化性プラスチックとしては、エポキシ、アクリレート、シリコーン樹脂等が望ましい。これらは、より高い耐熱性、熱変形寸法安定性、耐衝撃性、接着可能性、耐湿性の効果がある。
【００２３】
熱可塑性プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル等が望ましい。ポリカーボネートは、アセンブリや封止の際に応力歪が少なく、光回路体と光ファイバの調芯ずれを抑制する効果が高い。しかも、透明な基体および蓋体が得られるので、透明な基体側あるいは蓋体側からレーザーによる光回路体や光ファイバの補修ができる。
【００２４】
さらに、光回路体が有機材料から成る基層上に設けられた有機材料から成る光導波路を有する有機光回路体であると、基体あるいは蓋体と熱膨張係数の差が少なく、光回路体は回路体係止部に安定な姿勢を保って位置決めされる。しかも、光回路装置が有機材料同士の組み合わせになるので、耐衝撃性に優れている。加えて、有機光回路体の基層形状は、回路体係止部の形状に合わせることが容易である。光回路体は、光導波路に有機材料から成る光導波路以外の光素子を組み合せたものであっても良い。
【００２５】
また、光回路体が光ファイバの光軸を規制するファイバ位置決め部を有するものであれば、光回路体と光ファイバの調芯工程が不要になる。しかもこのような構成にすると、位置決め・組み立て・固定を全て光回路体にて行うことができる。
【００２６】
さらに本発明によれば、加熱エンボス工程により得られた熱可塑性プラスチックあるいは熱硬化性プラスチックから成る基体は、回路体係止部が形成された凹部を有し、回路体係止工程により光回路体が基体の回路体係止部に係止さされ、光回路体の取付け位置が規制されるので、光回路体と基体の精密アライメントが組立てと同時に行われる。従って、各々にマーカーを設けてマーカーの赤外線画像認識により相互のアライメントを行う工程が不要になる。しかも、プラスチックから成る基体に光回路体を直接取付けて基板を不要とする構成も可能であり、構成の簡素化とパッケージングに係わるコスト低減が可能になる。
【００２７】
また、基体スタンパが前記基体の凹部を封止する蓋体の取付け位置を規制する蓋体係止部を形成するものであれば、加熱エンボス工程により得られる基体が蓋体係止部を有するので、回路体係止工程に続いて基体の蓋体係止部に蓋体を係止する工程を設け、蓋体の取付け位置を規制することができ、蓋体と基体が正確にしかも容易に取り付け可能となる。
【００２８】
さらに、基体スタンパが基体に光ファイバの取付け位置を規制するガイドを形成するものであれば、加熱エンボス工程により得られる基体がガイドを有するので、回路体係止工程の後にあるいは回路体係止工程と同時に光ファイバの位置決めを精度よく行うことができ、光回路体の光軸と光ファイバの光軸とが簡便に調芯できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の光回路装置の第１の実施の形態の要部構成を示す斜視図であり、図１において、１は基体となる下部パッケージ、２は蓋体となる上部パッケージ、３は下部パッケージ１と上部パッケージ２により封止された空間内部に挿入された入力用光ファイバであり、光ファイバ３は後述する光回路体４に光学的に接続されている。５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは光回路体４から出力信号を取り出す光ファイバである。下部パッケージ１と上部パッケージ２はＵＶ硬化樹脂等を用いて接着封止している。
【００３０】
図２は図１に関連した光回路装置の要部展開斜視図であり、図２に示すように、下部パッケージ１の凹部１ｆには光回路体４が取り付けられている。光回路体４は、図３に示すように、ポリオレフィン系、ノルボルネン系などの有機膜からなる基層４ａにエポキシ樹脂、アクリレート樹脂などからなる回路層４ｂが積層され、回路層４ｂにはエポキシ樹脂、アクリレート樹脂などからなる光導波路４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉが埋め込み形成されたものである。光導波路４ｃの入力端面は光ファイバ３の端面と密着して、各々の光軸が一致している。また、光導波路４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉの出力端面は光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの端面と密着して、各々の光軸が一致している。
【００３１】
光回路体４は光４分岐回路であり、光導波路４ｃに入力された光は光導波路４ｄと光導波路４ｅに２分され、さらに光導波路４ｄ、光導波路４ｅの光は各々光導波路４ｆと４ｇおよび光導波路４ｈと４ｉに２分されるものである。
【００３２】
図４は図１に関連した下部パッケージ１の要部展開斜視図であり、下部パッケージ１の凹部１ｆには光回路体４の基層４ａの外形に重なる凹部形状の回路体係止部１ｇが設けられている。回路体係止部１ｇの凹部形状は、そこに光回路体４の基層４ａを配置すると互いに勘合し、左右側面、前後側面および底面で光回路体４の取付け位置を規制するものである。
【００３３】
下部パッケージ１の凹部１ｆを取り囲む幅ｗの縁部の４隅には互いに同一形状の穴１ａないし１ｄが形成されているとともに光ファイバ３の姿勢を規制・保持する案内溝１ｅが設けられている。また、案内溝１ｅと対向する縁部には光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの姿勢を規制・保持する案内溝１ｋ、１ｌ、１ｍ、１ｎが設けられている。尚、凹部１ｆを取り囲む縁部から凹部１ｆに至る面は傾斜面となっている。
【００３４】
図５は図１に関連した上部パッケージ２の要部展開斜視図であり、上部パッケージ２の光回路体４と対向する面は光回路体４と所定の隙間を保つよう凹部２ｆが設けられている。上部パッケージ２の凹部２ｆを取り囲む幅ｗの縁部の４隅には、下部パッケージ１の穴１ａないし１ｄの形状に重なる外形の凸部２ａないし２ｄが設けられている。凸部２ａないし２ｄは、上部パッケージ２を下部パッケージ１に重ね合わせると、それらが穴１ａないし１ｄに互いに勘合し、縦方向、横方向および高さ方向で下部パッケージ１と上部パッケージ２の取付け位置を規制するものである。
【００３５】
上部パッケージ２の凹部２ｆを取り囲む縁部には、凸部２ａないし２ｄのほかに光ファイバ３の姿勢を規制・保持する案内溝２ｅが設けられている。案内溝２ｅは、下部パッケージ１に上部パッケージ２を重ね合わせると案内溝１ｅと共同して光ファイバ３の姿勢を規制・保持するものである。案内溝２ｅと対向する縁部には、光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの姿勢を規制・保持する案内溝２ｋ、２ｌ、２ｍ、２ｎが設けられている。案内溝２ｋ、２ｌ、２ｍ、２ｎは、下部パッケージ１に上部パッケージ２を重ね合わせると案内溝１ｋ、１ｌ、１ｍ、１ｎと共同して光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの姿勢を規制・保持するものである。尚、凹部２ｆを取り囲む縁部から凹部２ｆに至る面は傾斜面となっている。
【００３６】
以上説明したように、本発明の光回路装置の第１の実施の形態によれば、下部パッケージ１の回路体係止部１ｇに光回路体４の基層４ａを配置することによりそれらが互いに勘合し、光回路体４の取付け位置が所定の位置に規制される。さらに光ファイバ３と光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの各々を案内溝１ｅと案内溝１ｋ、１ｌ、１ｍ、１ｎに配置するとともに、下部パッケージ１と上部パッケージ２とを互いに重ね合わせることによって、下部パッケージ１と上部パッケージ２とが正確に位置決め・固定されるとともに光ファイバ３と光回路体４、光回路体４と光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄとが正確に位置決め・固定される。従って、光回路体４とパッケージ間の複雑な位置あわせ工程が省かれるとともに光ファイバ３、光回路体４および光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの位置あわせ工程が省かれる。
【００３７】
本発明の光回路装置の第１の実施の形態は、光回路体４が光４分岐回路であったが、光４分岐回路に限られるものではなく、光２分岐回路あるいは光８分岐回路であっても同様に可能である。
【００３８】
次に、本発明の光回路装置の第２の実施の形態について説明する。図６は本発明の光回路装置の第２の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。同図において１４は光回路体であり、光回路体１４は、ポリオレフィン系、ノルボルネン系などの有機膜からなる第一基層１４ａにエポキシ樹脂、アクリレート樹脂などからなる第二基層１４ｂおよび第二基層１４ｃが積層されている。第二基層１４ｂの上にはエポキシ樹脂、アクリレート樹脂などからなる回路層１４ｄが積層され、回路層１４ｄにはエポキシ樹脂、アクリレート樹脂などからなる光導波路１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ、１４ｊ、１４ｋが埋め込み形成されたものである。光回路体１４の光導波路１４ｅの入力端面は光ファイバ１３の端面と密着して、各々の光軸が一致している。また、光導波路１４ｈ、１４ｉ、１４ｊ、１４ｋの出力端面は光ファイバ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの各端面と密着して、各々の光軸が一致している。
【００３９】
第二基層１４ｂと第二基層１４ｃは、同一の有機プロセスにより第一基層１４ａ上に積層形成され、その後のプロセスにおいてダイシングされ、互いに分離されたものである。従って、それらの厚さは同一であり、隙間寸法はｇとなっている。第二基層１４ｃの上には光ファイバ１５ａないし１５ｄを位置決めする案内溝１４ｌ、１４ｍ、１４ｎ、１４ｐが各々形成されており、光ファイバ１５ａないし１５ｄは各々案内溝１４ｌ、１４ｍ、１４ｎ、１４ｐに配置され、接着剤により固定されている。光ファイバ１５ａないし１５ｄは、それらを光導波路１４ｈ、１４ｉ、１４ｊ、１４ｋに密着させて案内溝１４ｌ、１４ｍ、１４ｎ、１４ｐに配置することにより、位置が規制され、各光軸が光導波路１４ｈ、１４ｉ、１４ｊ、１４ｋの各光軸と一致するようになっている。
【００４０】
このような光回路体１４は、光回路体４と同様な光４分岐回路に、光ファイバ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを所定位置に位置決めする案内溝１４ｌ、１４ｍ、１４ｎ、１４ｐを付け加えたものである。従って、光回路装置の第１の実施の形態と同様な下部パッケージと上部パッケージを用意し、下部パッケージの回路体係止部の形状を光回路体１４の第一基層１４ａの外形に重なる凹部形状とし、光回路体１４を回路体係止部に係止させることにより、光回路体１４の取付け位置が所定の位置に規制される。さらに下部パッケージと上部パッケージとを互いに重ね合わせることによって、下部パッケージと上部パッケージとが正確に位置決め・固定されるとともに光ファイバ１３および光ファイバ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄと光回路体１４とが正確に位置決め・固定される。この場合、光回路体１４の案内溝１４ｌ、１４ｍ、１４ｎ、１４ｐが光ファイバ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを正確に位置決めするので、下部パッケージと上部パッケージに設ける光ファイバ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの案内溝の精度はそれらを単に貫通させる程度のものであってもよい。
【００４１】
次いで、本発明の光回路装置の第３の実施の形態について説明する。図７は本発明の光回路装置の第３の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。同図において、２４は光回路体であり、光回路体２４は、ポリオレフィン系、ノルボルネン系などの有機膜からなる基層２４ａにエポキシ樹脂、アクリレート樹脂などからなる回路層２４ｂが積層され、回路層２４ｂにはエポキシ樹脂、アクリレート樹脂などからなる光導波路２４ｃ、２４ｅ、２４ｆが埋め込み形成されるとともに、誘電体多層膜のフィルタ２４ｄが埋め込み形成されたものである。光導波路２４ｃと光導波路２４ｅは直線上に配置されており、光導波路２４ｆは光導波路２４ｅから分岐されたものである。フィルタ２４ｄは、光導波路２４ｃと光導波路２４ｅとの間に所定の角度を持って配置されている。
【００４２】
光導波路２４ｃの入力端面はレーザダイオード２３の出力端面と密着して、各々の光軸が一致している。光導波路２４ｅの端面は光ファイバ２５の端面と密着して、各々の光軸が一致している。光導波路２４ｆの出力端面はフォトダイオード２６の入力端面と密着して、各々の光軸が一致している。
【００４３】
このような光回路体２４はオプテイカルネットワークユニットと呼ばれるものの構成の分波部であり、レーザダイオード２３から出力された波長λ１の光は、直線的に並んだ光導波路２４ｃ、フィルタ２４ｄ、光導波路２４ｅおよび光ファイバ２５を経由して取り出される。一方、光ファイバ２５から入力された波長λ２の光は、光導波路２４ｅを介してフィルタ２４ｄに到達し、フィルタ２４ｄにて選択的に反射され、光導波路２４ｆに導かれる。そして、フォトダイオード２６により受信される。
【００４４】
光回路体２４は、光回路装置の第１の実施の形態に用いた下部パッケージと上部パッケージを少し変更すれば、同様に位置決めすることができる。即ち、下部パッケージの回路体係止部の形状を光回路体２４の基層２４ａの外形に重なる凹部形状とし、光回路体２４を回路体係止部に係止させることにより、光回路体２４の取付け位置が所定の位置に規制される。さらに下部パッケージと上部パッケージに光ファイバ２５を所定位置に位置決めする案内溝、レーザダイオード２３およびフォトダイオード２６を所定位置に位置決めする案内溝を各々設けたものを用意すればよい。
【００４５】
本発明の光回路装置の第３の実施の形態において、光回路体２４は、レーザダイオード２３およびフォトダイオード２６と別体のものであった。しかし、レーザダイオード２３とフォトダイオード２６を光回路体２４に一体化したものであってもよい。この場合、下部パッケージの回路体係止部の形状を光回路体の基層の外形に重なる凹部形状とし、光回路体を回路体係止部に係止させることにより、光回路体が所定の位置に規制される。さらに下部パッケージと上部パッケージには光ファイバ２５に相当する光ファイバを所定位置に位置決めする案内溝を設けるだけでよいので、下部パッケージと上部パッケージの重ね合わせは容易である。
【００４６】
次いで、本発明の光回路装置の第１の実施の形態に用いた下部パッケージおよび上部パッケージの製造方法について説明する。図８は下部パッケージ１の製造に用いるスタンパとしてのエンボス金型の斜視図、図９は平面図である。金型３１は、りん青銅を精密切削加工して作ったものであり、表面粗さがＲａである。金型３１の台座に設けられた凸部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは下部パッケージ１の穴１ａないし１ｄの形状に重なる外形を有している。かまぼこ状に伸びた凸部３１ｅ、凸部３１ｋ、３１ｌ、３１ｍ、３１ｎは、各々下部パッケージ１の案内溝１ｅ、案内溝１ｋ、１ｌ、１ｍ、１ｎの形状に重なる外形を有している。中央に設けられ、側面が斜面の脚部３１ｆおよび脚部３１ｆ上の平板部３１ｇは、各々下部パッケージ１の凹部１ｆおよび回路体係止部１ｇの形状に重なる外形を有している。
【００４７】
尚、図１０は、図９に示したＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線断面図であり、台座には温度センサを収納する穴３１ｑが設けられている。
【００４８】
図１１は上部パッケージ２の製造に用いるスタンパとしてのエンボス金型の斜視図、図１２は平面図である。金型３２は、金型３１と同様に、りん青銅を精密切削加工して作ったものであり、表面粗さがＲａである。金型３２の台座に設けられた穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは上部パッケージ１の凸部２ａないし２ｄの形状に重なる外形を有している。かまぼこ状に伸びた凸部３２ｅ、凸部３２ｋ、３２ｌ、３２ｍ、３２ｎは、各々上部パッケージ２の案内溝２ｅ、案内溝２ｋ、２ｌ、２ｍ、２ｎの形状に重なる外形を有している。中央に設けられ、側面が斜面の高台部３２ｆは、上部パッケージ２の凹部２ｆの形状に重なる外形を有している。
【００４９】
尚、図１３は、図１２に示したＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ―Ｄ線断面図であり、台座には温度センサを収納する穴３２ｑが設けられている。
【００５０】
続いて、加熱エンボス加工について説明する。図１４は加熱エンボス加工に用いる装置の要部断面図であり、加熱エンボス装置は、同図に示すように、ベース５１、天板５２および側面部５３により囲まれた空間を有し、金型３１あるいは金型３２を移動ステージ５４によりベース５１に対して平行に上下動可能にしたものである。金型３１あるいは金型３２と移動ステージ５４間には下部ヒータ５５が取付けられ、天板５２の下面には上部ヒータ５６が取付けられている。加熱エンボス加工されるポリカーボネートなどのフィルム状あるいは板状のプラスチック材５７は上部ヒータ５６と金型３１あるいは金型３２の間に配置する。
【００５１】
この様な加熱エンボス装置は、移動ステージ５４を圧力センサが設けられたジャッキ等５８で持ち上げることによってプラスチック材５７にかかる荷重を調節可能であり、下部ヒータ５５および上部ヒータ５６を温度コントローラにより制御することによりプラスチック材５７の温度を調節可能である。
【００５２】
ついで、この様な加熱エンボス装置を用いたプラスチック材５７の加熱エンボス工程について説明する。加熱エンボス工程は、まず、プラスチック材５７を上部ヒータ５６と金型３１あるいは金型３２の間に配置し、続いて移動ステージ５４をゆっくり持ち上げてプラスチック材５７を金型３１あるいは金型３２と上部ヒータ５６に密着させる。その後、下部ヒータ５５および上部ヒータ５６の温度を、図１４（ａ）の実線６０に従って上昇させる。プラスチック材５７がガラス転移温度Ｔｇ以上の温度Ｔｈに達した時点ｔ２で温度Ｔｈを保つとともに、図１４（ｂ）の実線６１に従ってプラスチック材５７にかかる荷重をＰ１とし、その荷重を保持する。
【００５３】
温度Ｔｈ、荷重をＰ１の状態が所定時間経過し、時刻ｔ３に達したら下部ヒータ５５および上部ヒータ５６の温度を実線６０に従ってゆっくり下降させる。プラスチック材５７がガラス転移温度Ｔｇより十分低い温度Ｔｌに達した時点ｔ４で、プラスチック材５７にかかる荷重を解除する。その後、常温Ｔｒ近くに低下した時点で金型３１あるいは金型３２からプラスチック材５７を取り出し、プラスチック材５７のサイズを所定の大きさにダイシングして下部パッケージ１あるいは上部パッケージ２を完成させる。図１５は加熱エンボス工程を説明する説明図であり、（ａ）は温度プロフィールを示す図、（ｂ）は荷重プロフィールを示す図である。図１５（a）において縦軸は温度を、横軸は時刻を示し、図１５（ｂ）において縦軸は荷重を、横軸は時刻を示す。
【００５４】
温度Ｔｈは、プラスチックの流動性によって転写を可能とする温度であり、プラスチック材５７の分解温度Ｔｄより可能な限り低い温度であって、可能な限りガラス転移温度Ｔｇに近いことが望ましい。例えばプラスチック材５７がポリカーボネートフィルムであれば、ガラス転移温度Ｔｇは１４５℃〜１５０℃であるので、温度Ｔｈは１５０℃〜２００℃が望ましい。さらに望ましい温度Ｔｈは１６０℃〜１９０℃である。このとき、荷重Ｐ１は２００kgf〜８００kgfである。
【００５５】
このような加熱エンボス工程により、光回路装置の第１の実施の形態に適用する下部パッケージ１および上部パッケージ２が得られる。金型３１と金型３２を一体に形成すれば、下部パッケージ１および上部パッケージ２を同時に形成することもできる。
【００５６】
これらを用いた第１の実施の形態の光回路装置は次のようにして組み立てる。まず、下部パッケージ１の回路体係止部１ｇに光回路体４の基層４ａを勘合させ、固定する。次に、光ファイバ３を案内溝１ｅに従って光回路体４に近づけ、光ファイバ３の端面を光導波路４ｃの入力端面に密着させる。さらに、光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを案内溝１ｋ、１ｌ、１ｍ、１ｎ従って光回路体４に近づけ、光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの端面を光導波路４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉの出力端面に密着させる。光ファイバ３および光ファイバ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは必要に応じて接着剤を用いて案内溝１ｅおよび案内溝１ｋ、１ｌ、１ｍ、１ｎに各々固定する。この工程により、図２に示したものと同じ状態の光回路装置が得られる。
【００５７】
続いて、上部パッケージ２を取付けることによって光回路装置が完成する。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る光回路装置は、光通信サービスにおけるマンション内、家庭内端末あるいは自動車内光ＬＡＮに用いことが可能であり、低コスト化を実現してそれらの普及を促進することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の光回路装置の第１の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図２】図１に関連した光回路装置の要部展開斜視図である。
【図３】図１に関連した光回路体４の要部構成を示す斜視図である。
【図４】図１に関連した下部パッケージ１の要部展開斜視図である。
【図５】図１に関連した上部パッケージ２の要部展開斜視図である。
【図６】本発明の光回路装置の第２の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の光回路装置の第３の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図８】図１に関連した下部パッケージ１の製造に用いるエンボス金型の斜視図である。
【図９】図８に関連したエンボス金型の平面図である。
【図１０】図９に関連したエンボス金型の断面図である。（ａ）はＡ−Ａ線断面図。（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図。（ｃ）はＣ−Ｃ線断面図。
【図１１】図１に関連した上部パッケージ２の製造に用いるエンボス金型の斜視図である。
【図１２】図１１に関連したエンボス金型の平面図である。
【図１３】図１２に関連したエンボス金型の断面図である。（ａ）はＡ−Ａ線断面図。（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図。（ｃ）はＣ−Ｃ線断面図。（ｃ）はＤ―Ｄ線断面図。
【図１４】加熱エンボス装置の要部断面図である。
【図１５】図１４に関連した加熱エンボス工程を説明する説明図である。（ａ）は温度プロフィールを示す図。（ｂ）は荷重プロフィールを示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１                      下部パッケージ
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  穴
１ｅ、１ｋ、１ｌ、１ｍ  案内溝
１ｎ、２ｅ、２ｋ、２ｌ  案内溝
２ｍ、２ｎ              案内溝
１ｆ、２ｆ              凹部
１ｇ                    回路体係止部
２                      上部パッケージ
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  凸部
３、５ａ、５ｂ、５ｃ    光ファイバ
５ｄ、１３、１５ａ      光ファイバ
１５ｂ、１５ｃ          光ファイバ
１５ｄ、２５            光ファイバ
４、１４、２４          光回路体
４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ  光導波路
４ｇ、４ｈ、４ｉ        光導波路
３１、３２              金型
５１                    ベース
５２                    天板
５４                    移動ステージ
５５                    下部ヒータ
５６                    上部ヒータ
５７                    プラスチック材
【図１】
2008040340.tif 000003
【図２】
2008040340.tif 000004
【図３】
2008040340.tif 000005
【図４】
2008040340.tif 000006
【図５】
2008040340.tif 000007
【図６】
2008040340.tif 000008
【図７】
2008040340.tif 000009
【図８】
2008040340.tif 000010
【図９】
2008040340.tif 000011
【図１０】
2008040340.tif 000012
【図１１】
2008040340.tif 000013
【図１２】
2008040340.tif 000014
【図１３】
2008040340.tif 000015
【図１４】
2008040340.tif 000016
【図１５】
2008040340.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月12日(2007.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
熱可塑性プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル等が望ましい。ポリカーボネートは、アセンブリや封止の際に応力歪が少なく、光回路体と光ファイバの調芯ずれを抑制する効果が高い。