(57)【要約】【課題】  接合用端面の周縁部にダレが生じることなく高品位の研磨によって光部品の端面を平坦に仕上げることが可能な光部品の製造方法および研磨用プレートを提供する。【解決手段】  光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を研磨するために用いられる研磨用プレートを用いる。ここで研磨用プレートに硬質樹脂材を用いるとともに、この硬質樹脂材の硬度を研磨による前記接合端面の周縁部からの応力が加わっても前記硬質樹脂材の平面度が低下しないだけの値に設定した。このような仕様からなる研磨用プレートを用いれば、接合用端面の周縁部にダレが生じるのを防止することが可能になる。【選択図】        図２
2005254380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を形成するための光部品の製造方法であって、前記接合端面の形成工程に研磨工程を含ませ、この研磨工程を硬質樹脂材を用いた前記接合端面への押し付けによって行うことを特徴とする光部品の製造方法。
【請求項２】
光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を研磨するために用いられる研磨用プレートであって、当該研磨用プレートに硬質樹脂材を用いるとともに、この硬質樹脂材の硬度を研磨による前記接合端面の周縁部からの応力が加わっても前記硬質樹脂材の平面度が低下しないだけの値に設定することを特徴とする研磨用プレート。
【請求項３】
前記硬質樹脂材に同心円または螺旋状に溝を形成するとともに、この溝の断面形状をＶ字状としたことを特徴とする請求項２に記載の研磨用プレート。
【請求項４】
前記硬質樹脂材に同心円または螺旋状に溝を形成するとともに、この溝の断面形状を矩形状としたことを特徴とする請求項２に記載の研磨用プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光部品の製造方法および研磨用プレートに係り、特に光ファイバーアレイ、導波路の直角または斜め研磨を有するガラスおよびセラミック等の端面を仕上げる製造方法および研磨用プレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基幹ネットワークの高速度化を目的として、光を用いた通信網が普及しつつある。
【０００３】
そしてこのような光を用いた通信網では、入力ファイバーアレイと出力ファイバーアレイとの間にＰＬＣ（光導波路）を設け、このＰＬＣによって入力ファイバーアレイと出力ファイバーアレイとの信号伝達を行うようにしている。
【０００４】
ところで入力ファイバーアレイとＰＬＣ、および出力ファイバーアレイとＰＬＣの接続用端部は、精密研磨された角度を有する平坦化端面となっており、この平坦化端面には、直径が約１０μmの光ファイバ・コアが露出している。そして信号伝達のロスを抑える目的から平坦化端面に露出するこれら光ファイバ・コアを同軸度（すなわち光軸のずれ）０．２μm以内で接合することが要求されている。
【０００５】
このように光通信デバイスの信頼性を確保するためには、高精度の位置決め方法を用いるとともに、各部材の接合用端面の高平坦化が要求される。
【０００６】
図７は、従来の光部品の加工手順を示す工程図である。
【０００７】
同図に示すように、従来の光部品の製造プロセスでは、ステップ１００と１１０に示すように、加工対象となるワーク（すなわち光部品）をキーパー（治具）に取り付け、その後、ステップ１２０に示すように粒径の大きなダイヤモンドを用い接合用端面に対しラップ加工を行う（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
そしてステップ１２０終了後は、加工停止とともに接合用端面の洗浄と表面粗度等の測定を行い、その後は、更に粒径の小さなダイヤモンド砥粒を用いて２段階のラップ研磨を行う（ステップ１４０〜１５０）。
【０００９】
このようにステップ１２０からステップ１５０までの２段階のラップ加工を接合用端面に対して行った後は、ステップ１７０に示されるように研磨パッドを用いたポリッシング工程（軟質樹脂シートとコロイダルシリカとの組み合わせ）に投入し、次いで、ポリッシングによる加工を停止させ洗浄および加工端面の測定を行うとともに（ステップ１８０）、この測定結果を基に評価を行い（ステップ１９０）、当該評価を通過すれば次段工程へと送られる（図中、next processを参照）。
【特許文献１】特開２０００−９８１５６号公報（［請求項９］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし上述したポリッシング工程では、以下に示すような問題点があった。
【００１１】
すなわち数段階からなるラップ加工がなされた接合用端面に対してポリッシング加工を行うのであるが、このポリッシング加工の際、接合端面からの押し付け反力によってパッドが接合用端面を包み込むように変形し、その結果、前記接合用端面の周縁部にダレが発生するおそれがあった（図３（２）を参照）。
【００１２】
そしてこのダレが接合用端面に生じると、接合用面積の減少によって接合強度が低下するおそれや、ダレが生じた部分に異物等が挟まれると光部品の信頼性などが低下することが想定された。
【００１３】
このため光部品の製造工程においては、接合用端面の周縁部にダレが生じることがない研磨方法が望まれていた。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、接合用端面の周縁部にダレが生じることなく高品位の研磨によって光部品の端面をスクラッチ等が無く平坦に仕上げることが可能な光部品の製造方法および研磨用プレート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】
【００１５】
本発明は、研磨工程に硬質樹脂材を用いれば、研磨時における接合用端面からの押し付け反力によって、治具側（硬質樹脂材側）が変形し、前記接合用端面の周縁部にダレが生じるのを防止することができるという知見に基づいてなされたものである。
【００１６】
すなわち本発明に係る光部品の製造方法は、光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を形成するための光部品の製造方法であって、前記接合端面の形成工程に研磨工程を含ませ、この研磨工程を硬質樹脂材を用いた前記接合端面への押し付けによって行う手順とした。
【００１７】
また本発明に係る研磨用プレートは、光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を研磨するために用いられる研磨用プレートであって、当該研磨用プレートに硬質樹脂材を用いるとともに、この硬質樹脂材の硬度を研磨による前記接合端面の周縁部からの応力が加わっても前記硬質樹脂材の平面度が低下しないだけの値に設定することとした。
【００１８】
そして前記硬質樹脂材に同心円または螺旋状に溝を形成するとともに、この溝の断面形状をＶ字状にしたり、矩形状にしたりすることが望ましい。
【００１９】
上記構成によれば、研磨を行う際、硬質樹脂材は、光部品の接合端面から押し付け反力が加わっても、硬質樹脂材はこの押し付け反力によって変形しないだけの硬度を有しているので、その表面に変形が生じることがない。このため光部材が硬質樹脂材内にくい込むことが防止でき、接合端面の周縁部にダレが生じるのを防止することができる。
【００２０】
ところで研磨を行う際には、硬質樹脂材の表面に研磨剤を供給する場合があるが、硬質樹脂材の表面に同心円または螺旋状からなる溝を形成すれば、前記研磨剤が溝内に入り込み、硬質樹脂材上に研磨剤を留まらせておくことが可能になる。なお硬質樹脂材の表面に形成される溝を螺旋状とすれば、研磨により生じた塵埃を硬質樹脂材の回転によって、当該硬質樹脂材の内外方向へと容易に排出させることができる。
【００２１】
そして硬質樹脂材の表面に形成される溝の断面形状をＶ字状とすれば、硬質樹脂材の表面に留まる研磨剤は、研磨対象物の移動とともに（表面張力によって）硬質樹脂材の表面上で容易に移動させることができる（Ｖ字溝は斜面で構成されており研磨剤はこの斜面を容易に昇ることができる）。このため研磨剤を効率よく使用することが可能になり前記研磨剤の使用量を低減させることができる。
【００２２】
一方、硬質樹脂材の表面に形成される溝の断面形状を矩形状にすれば、硬質樹脂材の表面が摩耗しても、溝の幅（図６（２）における寸法Ｂを参照）が変動することがない。このため硬質樹脂材の摩耗が進行しても、研磨条件をその都度調整する必要が無くなるのである。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を形成するための光部品の製造方法であって、前記接合端面の形成工程に研磨工程を含ませ、この研磨工程を硬質樹脂材を用いた前記接合端面への押し付けによって行うようにしたり、あるいは光導波路の製作に用いられる光部品の接合端面を研磨するために用いられる研磨用プレートであって、当該研磨用プレートに硬質樹脂材を用いるとともに、この硬質樹脂材の硬度を研磨による前記接合端面の周縁部からの応力が加わっても前記硬質樹脂材の平面度が低下しないだけの値に設定するようにしたことから、光部品における接合用端面の周縁部にダレが生じることなく高品位の研磨によって光部品の端面を平坦に仕上げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明に係る光部品の製造方法および研磨用プレートに好適な具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本実施の形態に係る光部品の製造方法を用いて製造された光部品の略断面図である。同図に示すように本実施の形態に係る光部品の製造方法を用いて製造された光部品１０は、ガラス（ＳｉＯ2）からなる基台１２と、当該基台１２と同一幅に規定された蓋部１４とから構成されている。そして前記蓋部１４と対面する基台１２の表面には、通信をなす光ファイバ１６を保持するためのガイド溝１８が光ファイバ１６の本数分だけ設けられている。
【００２６】
そして光部品１０において、光ファイバ１６の端面が露出する面、すなわち他の光部品と密着することで信号の伝達をなす接合端面２０（図中、ハッチング部）は、基台１２と蓋部１４との界面に対する垂直面から８度傾斜された面から構成されている。
【００２７】
ここで本実施の形態に係る製造方法にて加工された接合端面２０は、その周縁部２２にダレが生じることがなく、スクラッチ等の発生が無い。このため他光部品との密着度を向上させるとともに十分な接合面積を大きくとることができるので、接合強度が確保され、さらにダレが生じた部分に異物等が挟まれ光部品の信頼性などが低下するといった障害を防止することができる。
【００２８】
このように構成された光部品１０を製造する工程を以下に説明する。
【００２９】
図２は、光部品の接合端面の加工手順を示す工程図である。
【００３０】
同図に示すように、まず接合端面２０を研削するため光部品１０をキーパー（いわゆる取付治具）に取り付ける（ステップ２００）。そして前記光部品１０をキーパーに取り付けた後は、光部品１０とともに当該キーパーを図示しないラップ装置に固定する（ステップ２１０）。
【００３１】
このようにラップ装置にキーパーを固定した後は、光部品１０の接合端面２０に対し、図７におけるステップ１２０〜ステップ１６０で示されたものと同様の工程（ラップ加工・洗浄・測定・評価等）を行う（ステップ２２０）。
【００３２】
そしてステップ２２０に示すラップ工程を完了した後は、硬質樹脂材からなる硬質樹脂定盤とセリア砥粒（酸化セリウム）を用いて研磨工程を行う（ステップ２３０）。なお研磨工程に硬質樹脂定盤を用いれば、接合端面２０の周縁部２２にダレが生じることを防止することが可能になるが（いわゆるエッジの効いた接合端面２０を得ることができる）、この作用を図３を用いて説明する。
【００３３】
図３は、光部品の接合端面を研磨する状態を示した説明図であり、同図（１）は、研磨側に硬質樹脂定盤を使用した場合を示し、同図（２）には、従来使用されていた部材（例えば、軟質樹脂材からなる部材）を使用した場合を示す。
【００３４】
同図（１）に示すように、研磨側に硬質樹脂定盤２４を用いた場合では、例えば光部品１０の自重あるいは外力２３によって硬質樹脂定盤２４に押付力が加わったとしても、硬質樹脂定盤２４は前記押付力によって変形しないだけの硬度を有しているので、光部品１０が硬質樹脂定盤２４側にくい込むことが極めて少ない。このため光部品１０における周縁部２２にダレが生じることを防止することができ、硬質樹脂定盤２４の有する平面度（図中、データムＡ２６を参照）を光部品１０の接合端面２０側に転写させることが可能になる。
【００３５】
これに対し同図（２）に示すように軟質パッド２８を用いた場合では、光部品１０の自重あるいは外力２３が加わると、光部品１０が軟質パッド２８側にくい込む形態となる。そしてくい込みが生じた軟質パッド２８の押し付け反力３０は、光部品１０における接合端面２０の周縁部２２に集中するので、当該周縁部２２の研磨レートが上昇し、図中ハッチング部３２に示すように、周縁部２２にダレが生じるのである。
【００３６】
このように研磨側に硬質樹脂定盤２４を用いれば、軟質パッド２８を使用した場合と異なり、周縁部２２にダレを発生させることなく、接合端面２０の研磨を行うことができるのである。なお軟質パッド２８の硬度は、自重あるいは外力２３の大きさや、その他諸条件によって適宜設定すればよい。
【００３７】
ところで上述した硬質樹脂定盤２４の表面には溝が形成され、研磨剤を硬質樹脂定盤２４上に効率よく留まらせておくようにしている。
【００３８】
図４は、硬質樹脂定盤の表面に形成された溝の形態を示す説明図である。そして同図（１）においては、溝３４は、硬質樹脂定盤２４の回転中心に対し、同心円状に複数配置されており、同図（２）においては、溝３４は硬質樹脂定盤２４の回転中心を基準とした螺旋状に形成されている。
【００３９】
このように溝３４を硬質樹脂板３４の表面に形成すれば、研磨剤が硬質樹脂板３４の表面上に留まり、光部品１０を硬質樹脂板３４の表面上で移動させながら研磨を行う際でも、僅かな研磨剤の量で済ませることができるのである。
【００４０】
なお溝３４を硬質樹脂定盤２４の回転中心を基準とした螺旋状に形成すれば、硬質樹脂定盤２４の回転方向は規定されるが、研磨によって生じた塵埃等を溝３４へと落とし込み、当該溝３４を伝って硬質樹脂定盤２４の外方に排出させることが可能になる。また硬質樹脂定盤２４における回転中央部側に溝３４に繋がる窪みを設け（図示せず）、前記硬質樹脂定盤２４の回転に伴い、研磨によって生じた塵埃等を前記窪みへと案内し、あらかじめ定めた時間間隔で前記窪みから塵埃等を除去するようにしてもよい。なお塵埃等を窪みに案内する際には、塵埃等を硬質樹脂定盤２４の外方に排出させるときと、その回転方向が逆になることはいうまでもない。
【００４１】
また硬質樹脂定盤２４に形成される溝３４の断面形状を変更することで、種々の作用を得ることができる。
【００４２】
図５は、溝の断面形状をＶ字状とした際の研磨剤の移動状態を示す説明図であり、図６は、溝の断面形状を矩形状とした際の硬質樹脂定盤の摩耗前後の状態を示す説明図である。
【００４３】
図５（１）〜（３）に示すように、溝３４の断面形状をＶ字状にすると、硬質樹脂定盤２４上で光部品１０を移動させる際、溝３４に留まっていた研磨剤３６が光部品１０の表面張力によって溝３４を構成する斜面３８を昇り、前記光部品１０に伴って隣接する溝３４へと容易に移動することができる。このため溝３４の形状をＶ字状にすれば、他の溝形状と比較して研磨剤３６の使用量をより低減させることが可能になる。
【００４４】
また図６（１）〜（２）に示すように、溝３４の断面形状を矩形状にすると、硬質樹脂定盤２４の摩耗が進行しても（図中、矢印４０を参照）、硬質樹脂定盤２４の表面積に対する溝３４の面積の割合が変動しない（すなわち同図（２）におけるＡ寸法とＢ寸法との比率が変動しない）。このため硬質樹脂定盤２４の摩耗が進行しても、研磨剤３６の投入量や光部品１０の押付力といった研磨の諸条件を変動させずに、研磨を行うことができる。
【００４５】
そしてこれら溝３４形状は、研磨対象となる光部品１０の形状、特性等に応じて適宜設定すればよく、さらに本実施の形態では、硬質樹脂定盤２４としてエポキシ系樹脂を用いるとともに、研磨剤３６としてセリア砥粒（酸化セリウム）を用いることとしたがこの仕様に限定されることもなく、光部品１０を構成する材質の特性に応じて適宜変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態に係る光部品の製造方法を用いて製造された光部品の透視図である。
【図２】光部品の接合端面の加工手順を示す工程図である。
【図３】光部品の接合端面を研磨する状態を示した説明図であり、同図（１）は、研磨側に硬質樹脂定盤を使用した場合を示し、同図（２）には、従来使用されていた部材（例えば、軟質樹脂シートからなる部材）を使用した場合を示す。
【図４】硬質樹脂定盤の表面に形成された溝の形態を示す説明図である。
【図５】溝の断面形状をＶ字状とした際の研磨剤の移動状態を示す説明図である。
【図６】溝の断面形状を矩形状とした際の硬質樹脂定盤の摩耗前後の状態を示す説明図である。
【図７】従来の光部品の加工手順を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０………光部品
１２………基台
１４………蓋部
１６………光ファイバ
１８………ガイド溝
２０………接合端面
２２………周縁部
２３………自重あるいは外力
２４………硬質樹脂定盤
２６………データムＡ
２８………軟質樹脂パッド
３０………押し付け反力
３２………ハッチング部
３４………溝
３６………研磨剤
３８………斜面
４０………矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005254380.tif 000007
【図６】
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【図７】
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