(57)【要約】【課題】樹脂を用いて固定されると共にその固定強度を強化した光モジュール提供する。【解決手段】光モジュール１は、ジョイントスリーブ１１、光ファイバ３、スリーブ１３、スリーブカバー１５、ＸＹ軸固定用樹脂１７、Ｚ軸固定用樹脂１９を備える。ジョイントスリーブ１１は、ＬＤ５、ＰＤ７、及びレンズ２５が内部に収容されている。スリーブ１３には、光ファイバ３の端部３ａが内部に固定されている。スリーブカバー１５は、スリーブ１３の外周面１３ａと貫通孔の内周面１５ｂとの間にギャップ３１が形成され、端面１５ａがジョイントスリーブ１１の天面１１ａの外表面１１ｃにＸＹ軸固定用樹脂１７によって固定されている。Ｚ軸固定用樹脂１９は、ギャップ３１に位置し、スリーブ１３をスリーブカバー１５に固定している。【選択図】図１
2009086011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号と電気信号との間の変換を行う光デバイスと、
前記光信号を透光するレンズと、
前記光信号が通過する貫通孔が形成された天面を有してキャップ状に形成され、前記光デバイス及び前記レンズが内部に固定されたジョイントスリーブと、
前記光信号を入力又は出力する端部を有する光ファイバであって、前記光信号の光路において前記光デバイスと前記端部との間に前記レンズが位置するように配置された光ファイバと、
前記光ファイバの前記端部が挿入されたスリーブと、
前記スリーブが挿入された貫通孔が形成され、前記スリーブの長手方向に沿って前記スリーブの外周面と前記貫通孔の内周面との間にギャップが形成され、前記貫通孔の一方の開口部側の端面が前記ジョイントスリーブの前記天面の外表面に固定されたスリーブカバーと、
前記スリーブカバーの前記端面を前記ジョイントスリーブの前記天面に固定する第１の固定樹脂と、
前記ギャップ内に位置し、前記スリーブを前記スリーブカバーに固定する第２の固定樹脂と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記第１の固定樹脂は、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、ヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃であることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記第１の固定樹脂は、硬化収縮率が０．５〜２％であることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
光信号が通過する貫通孔が形成された天面を有してキャップ状に形成され、前記光信号と電気信号との間の変換を行う光デバイス及び前記光信号を透光するレンズが内部に固定されたジョイントスリーブと、前記光信号を伝送する光ファイバの一方の端部が挿入されたスリーブと、を準備する準備工程と、
前記光信号の光路において前記光ファイバの前記端部と前記光デバイスとの間に前記レンズが位置し、前記光ファイバと前記光デバイスとの間の光結合が大きくなるように、前記光デバイスに対して前記スリーブを動かして光軸調芯を行う調芯工程と、
前記スリーブを挿入する貫通孔が形成されたスリーブカバーの前記貫通孔の一方の開口部側の端面と前記ジョイントスリーブの前記天面の外表面とを固定するために第１の固定樹脂を付与する第１の付与工程と、
前記貫通孔に前記スリーブが挿入された前記スリーブカバーの前記端面と前記ジョイントスリーブの前記外表面とを接触させる当接工程と、
前記スリーブの長手方向に沿って前記スリーブの外周面と前記貫通孔の内周面との間に形成されたギャップに第２の固定樹脂を付与する第２の付与工程と、
前記第１の固定樹脂と前記第２の固定樹脂とを硬化させる硬化工程と、
を含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記第１の固定樹脂は、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、硬化後のヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、硬化後の熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃であることを特徴とする請求項４に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第１の固定樹脂は、前記硬化工程における硬化収縮率が１〜２％であることを特徴とする請求項４又は５に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第１の固定樹脂は、前記第１の付与工程における粘度が３６０００〜４５０００cpsであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記第１の付与工程では、紫外線及び熱により硬化する前記第１の固定樹脂を前記スリーブカバーの前記端面と前記ジョイントスリーブの前記外表面との少なくとも一方に付与し、
前記当接工程では、前記第１の固定樹脂のうち前記スリーブカバーの前記端面と前記ジョイントスリーブの前記外表面との間に位置する薄膜部と、前記第１の固定樹脂のうち前記薄膜部の外周に位置し前記外表面において前記スリーブカバーの前記端面から露出したフィレット部と、を形成し、
前記第２の付与工程では、紫外線及び熱により硬化する前記第２の固定樹脂を付与し、前記第２の固定樹脂のうち前記ギャップ内に位置する薄膜部と、前記第２の固定樹脂のうち前記薄膜部及び前記スリーブの外周面に接して前記スリーブカバーから露出したフィレット部と、を形成し、
前記硬化工程は、
前記第１の固定樹脂の前記フィレット部及び前記第２の固定樹脂の前記フィレット部に紫外線を照射して硬化させるＵＶ硬化工程と、
前記第１の固定樹脂の前記薄膜部及び前記第２の固定樹脂の前記薄膜部に熱を加えて硬化させる熱硬化工程と、
を含むことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記ＵＶ硬化工程において、前記固定樹脂の周囲の複数点から紫外線を照射することを特徴とする請求項８に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の付与工程の前に、前記第１の固定樹脂を付与する面について表面改質処理を行うことを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号及び電気信号の間の変換を行う光デバイスと光信号を伝送する光ファイバとを備える光モジュール、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の光モジュールの製造方法として、ＹＡＧレーザ溶接等の溶接を用いる方法がある。例えば、下記特許文献１には、光ファイバの端部が内部に固定されたフェルールを、このフェルールを挿通したスリーブに固定する際に、溶接を用いる技術が記載されている。また、光デバイス及びレンズが内部に固定された有底筒状のホルダの開口面とフェルールが固定されたスリーブの端面とを固定する際に、溶接を用いる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２９７０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年の光通信ネットワークの普及に伴い、光モジュールの低価格化の要求が高まっている。低価格化に関して、上記特許文献１に記載されたように溶接を用いて光モジュールを製造する場合、設備投資等の製造コストが高いために問題がある。そこで、本発明者らによって、溶接に替えてより安価な樹脂による接合方法を適用することが提案された。しかしながら、上記特許文献１に記載された溶接による接合箇所を樹脂による接合に替えると、製造された光モジュールにおいて強度を確保しつつ位置精度よく接着することが困難である。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、樹脂を用いて固定されると共にその接着強度を確保することと位置精度よく接着することが両立される光モジュール及び光モジュールの製造方法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】
【０００５】
本発明の光モジュールは、光信号と電気信号との間の変換を行う光デバイスと、光信号を透光するレンズと、光信号が通過する貫通孔が形成された天面を有してキャップ状に形成され、光デバイス及びレンズが内部に固定されたジョイントスリーブと、光信号を入力又は出力する端部を有する光ファイバであって、光信号の光路において光デバイスと端部との間にレンズが位置するように配置された光ファイバと、光ファイバの端部が挿入されたスリーブと、スリーブが挿入された貫通孔が形成され、スリーブの長手方向に沿ってスリーブの外周面と貫通孔の内周面との間にギャップが形成され、貫通孔の一方の開口部側の端面がジョイントスリーブの天面の外表面に固定されたスリーブカバーと、スリーブカバーの端面をジョイントスリーブの天面に固定する第１の固定樹脂と、ギャップ内に位置し、スリーブをスリーブカバーに固定する第２の固定樹脂と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の光モジュールでは、光デバイス及びレンズが内部に固定されたジョイントスリーブと光ファイバの端部を挿通したスリーブとが、スリーブカバーと第１及び第２の固定樹脂とを介して固定されている。溶接に替えて樹脂によりスリーブをジョイントスリーブに固定できるので、より安価な光モジュールを提供することができる。そして、第１の固定樹脂によってスリーブカバーの端面とジョイントスリーブの天面とが互いに固定されている。且つ、第２の固定樹脂がスリーブの長手方向に沿ってスリーブの外周面と貫通孔の内周面との間に形成されたギャップ内に位置して、この第２の固定樹脂によってスリーブがスリーブカバーに固定されている。このような構成となっているので、製造工程において、調芯した後に、ジョイントスリーブとスリーブカバーとを互いに固定する第１の固定樹脂を付与し、ギャップに第２の固定樹脂を付与することができる。よって、第１及び第２の固定樹脂を付与した後にスリーブカバーをスリーブやジョイントスリーブに対して動かして第１及び第２の固定樹脂を変形させる必要がないので、第１及び第２の固定樹脂に気泡が内包されて接着性が低下することを防止することができる。従って、第１及び第２の固定樹脂による固定強度を強化することができる。また、位置精度よく接着することができる。
【０００７】
好ましくは、第１の固定樹脂は、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、ヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃である。このような物性値を有する第１の固定樹脂を用いることにより、樹脂を硬化するときや出来上がった光モジュールを使用する時に熱等が加わった場合も接着剤部分の膨張または収縮をごく少量に抑えることができ、光軸のずれを抑えて、光ファイバの端部から入力又は出力される光の光軸（Ｚ軸）と垂直なＸ軸及びＹ軸方向について精度よく固定することができる。
【０００８】
好ましくは、第１の固定樹脂は、硬化収縮率が０．５〜２％である。このような物性値を有する第１の固定樹脂を用いることにより、接着剤部分の膨張または収縮をさらに少量に抑えて、Ｘ軸及びＹ軸方向について更に位置精度よく固定することができる。
【０００９】
本実施形態に係る光モジュールの製造方法は、光信号が通過する貫通孔が形成された天面を有してキャップ状に形成され、光信号と電気信号との間の変換を行う光デバイス及び光信号を透光するレンズが内部に固定されたジョイントスリーブと、光信号を伝送する光ファイバの一方の端部が挿入されたスリーブと、を準備する準備工程と、光信号の光路において光ファイバの端部と光デバイスとの間にレンズが位置し、光ファイバと光デバイスとの間の光結合が大きくなるように、光デバイスに対してスリーブを動かして光軸調芯を行う調芯工程と、スリーブを挿入する貫通孔が形成されたスリーブカバーの貫通孔の一方の開口部側の端面とジョイントスリーブの天面の外表面とを固定するために第１の固定樹脂を付与する第１の付与工程と、貫通孔にスリーブが挿入されたスリーブカバーの端面とジョイントスリーブの外表面とを接触させる当接工程と、スリーブの長手方向に沿ってスリーブの外周面と貫通孔の内周面との間に形成されたギャップに第２の固定樹脂を付与する第２の付与工程と、第１の固定樹脂と第２の固定樹脂とを硬化させる硬化工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の光モジュールの製造方法では、調芯工程において光軸調芯を行った後に、第１の付与工程において第１の固定樹脂を付与し、当接工程において貫通孔にスリーブが挿入されたスリーブカバーの端面とジョイントスリーブの外表面とを接触させ、硬化工程において第１の固定樹脂を硬化させる。これにより、第１の固定樹脂を塗布した状態でジョイントスリーブに対してスリーブカバーを動かして塗布した第１の固定樹脂を変形させる必要がないので、第１の固定樹脂内に気泡が内包されて接着性が低下することを防止することができる。また、調芯工程において光軸調芯を行い、当接工程においてスリーブカバーとジョイントスリーブとを接触させたした後に、第２の付与工程においてスリーブの長手方向に沿ってスリーブの外周面と貫通孔の内周面との間に形成されたギャップに第２の固定樹脂を付与し、硬化工程において第２の固定樹脂を硬化させる。これにより、第２の固定樹脂を付与した状態でスリーブカバーに対してスリーブを動かして塗布した第２の固定樹脂を変形させる必要がないので、第２の固定樹脂内に気泡が内包されて接着性が低下することを防止することができる。以上により、第１及び第２の固定樹脂による固定強度を強化することができ、また、位置精度よく接着することができる。
【００１１】
好ましくは、第１の固定樹脂は、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、硬化後のヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、硬化後の熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃である。このような物性値を有する第１の固定樹脂を用いることにより、樹脂を硬化するときや出来上がった光モジュールを使用する時に熱等が加わった場合も接着剤部分の膨張または収縮をごく少量に抑えることができ、光軸のずれを抑えて、光ファイバの端部から入力又は出力される光の光軸（Ｚ軸）と垂直なＸ軸及びＹ軸方向について精度よく固定することができる。
【００１２】
好ましくは、第１の固定樹脂は、硬化工程における硬化収縮率が０．５〜２％である。このような物性値を有する第１の固定樹脂を用いることにより、接着剤部分の膨張または収縮をさらに少量に抑えて、Ｘ軸及びＹ軸方向について更に位置精度よく固定することができる。
【００１３】
好ましくは、第１の固定樹脂は、第１の付与工程における粘度が３６０００〜４５０００cpsである。このような物性値を有する第１の固定樹脂を用いることにより、Ｘ軸及びＹ軸方向について精度よく固定できると共に、作業性を向上させることができる。
【００１４】
好ましくは、第１の付与工程では、紫外線及び熱により硬化する第１の固定樹脂をスリーブカバーの端面とジョイントスリーブの外表面との少なくとも一方に付与し、当接工程では、第１の固定樹脂のうちスリーブカバーの端面とジョイントスリーブの外表面との間に位置する薄膜部と、第１の固定樹脂のうち薄膜部の外周に位置し外表面においてスリーブカバーの端面から露出したフィレット部と、を形成し、第２の付与工程では、紫外線及び熱により硬化する第２の固定樹脂を付与し、第２の固定樹脂のうちギャップ内に位置する薄膜部と、第２の固定樹脂のうち薄膜部及びスリーブの外周面に接してスリーブカバーから露出したフィレット部と、を形成し、硬化工程は、第１の固定樹脂のフィレット部及び第２の固定樹脂のフィレット部に紫外線を照射して硬化させるＵＶ硬化工程と、第１の固定樹脂の薄膜部及び第２の固定樹脂の薄膜部に熱を加えて硬化させる熱硬化工程と、を含む。この場合、第１の固定樹脂の薄膜部及びフィレット部によってより強固にジョイントスリーブとスリーブカバーとを互いに固定することができる。そして、第２の固定樹脂の薄膜部及びフィレット部によってより強固にスリーブカバーとスリーブとを互いに固定することができる。
【００１５】
好ましくは、ＵＶ硬化工程において、固定樹脂の周囲の複数の位置に配置された光源から紫外線を照射する。このようにすることにより、第１の固定樹脂のフィレット部及び第２の固定樹脂のフィレット部の外周に亘って比較的均一に紫外線を照射することができるので、中心軸に対して比較的対称に硬化が進むこととなる。よって、Ｘ軸及びＹ軸方向について精度よく固定することができる。
【００１６】
好ましくは、第１の付与工程の前に、第１の固定樹脂を付与する面について表面改質処理を行う。このように表面改質処理を行うことにより、第１の固定樹脂を付与する面と第１の固定樹脂との親和性が高まるので、接着強度を向上させることができる。また、長期信頼性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、樹脂を用いて固定され、接着強度を確保することと位置精度よく接着することが両立される光モジュール及び光モジュールの製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る光モジュールの構成図である。本実施形態に係る光モジュール１は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに用いられる一芯双方向（Bi-D : Bi-directional module）モジュールである。ＰＯＮシステムとは、例えば、互いに異なる波長帯の送信用光信号と受信用光信号とを１本の光ファイバで伝送する波長多重方式を採用したシステムである。
【００２０】
そこで、光モジュール１は、送信用光信号と受信用光信号とを伝送する光ファイバ３を備えている。光モジュール１は、光ファイバ３へ送信用光信号を出力するために、電気信号を光信号に変換するＬＤ（laser diode）５を備え、光ファイバ３から出力される受信用光信号を電気信号に変換するＰＤ（photo diode）７を備える。この光モジュール１の構成について詳細に説明する。
【００２１】
光モジュール１は、ＬＤ５及びＰＤ７を内蔵するＣＡＮパッケージ９、ＣＡＮパッケージ９を覆うジョイントスリーブ１１、光ファイバ３の端部３ａが内部に固定されたスリーブ１３、及び、ジョイントスリーブ１１にスリーブ１３を固定するための部材を備える。この部材は、スリーブカバー１５、ＸＹ軸固定用樹脂１７、及びＺ軸固定用樹脂１９である。
【００２２】
ＣＡＮパッケージ９は、ＬＤ５及びＰＤ７が実装された基板２１と、基板２１上のＬＤ５及びＰＤ７を覆うキャップ状のＣＡＮ２３と、ＣＡＮ２３に固定されたレンズ２５とを備える。基板２１は、円板状に形成され、その主面に、ＬＤ５及びＰＤ７を含む光学部品が実装されている。その光学部品には、ＷＤＭフィルタ２７が含まれる。
【００２３】
ＣＡＮ２３は、基板２１に実装された光学部品を覆い、開口部側の端面が基板２１の主面に接着固定されている。ＣＡＮ２３の上面２３ａは円形状に形成され、その上面２３ａの中央部には貫通孔２３ｂが形成されている。この貫通孔２３ｂを塞ぐようにレンズ２５が固定されている。レンズ２５は、ボールレンズであり、樹脂によりＣＡＮ２３に固定されている。
【００２４】
このレンズ２５を介して、受信用光信号がＣＡＮパッケージ９に入力される。レンズ２５を透過してＣＡＮパッケージ９に入力された受信用光信号は、ＷＤＭフィルタ２７を透過してＰＤ７に入力される。一方、ＬＤ５から出力された送信用光信号は、ＷＤＭフィルタ２７に反射されてレンズ２５を透過し、ＣＡＮパッケージ９から出力される。
【００２５】
ジョイントスリーブ１１は、円筒状の部分と円板状の天面１１ａとを有してキャップ状に形成されている。このジョイントスリーブ１１は、ＣＡＮ２３を覆うと共に開口部側の端面が基板２１の主面に接着固定されている。すなわち、ジョイントスリーブ１１の内部には、ＬＤ５、ＰＤ７、及びレンズ２５が固定されている。
【００２６】
ジョイントスリーブ１１の天面１１ａには、送信用光信号及び受信用光信号が通過するための貫通孔１１ｂが形成されている。この貫通孔１１ｂの中心軸が送信用光信号及び受信用光信号の光軸（Ｚ軸）となる。貫通孔１１ｂからＺ軸方向には、レンズ２５が位置し、貫通孔１１ｂの開口部とレンズ２５とが互いに対向している。天面１１ａの外表面１１ｃは、平面状に形成され、その表面粗さRaは、０．６〜０．７μｍ程度である。また、ジョイントスリーブ１１は、ステンレス製で、例えば、ＳＵＳ３０３製である。ジョイントスリーブは、ガラス製、セラミクス製、樹脂製であってもよい。ガラス製であれば、例えばホウケイ酸ガラスを使用できる。従来の光モジュールの製造方法では、ＹＡＧレーザ溶接等の溶接をするために、ジョイントスリーブおよびスリーブカバーを金属としていたが、本発明ではそれらの材質の選択について自由度が増す。
【００２７】
光ファイバ３の端部３ａは、ジョイントスリーブ１１の貫通孔１１ｂの上方に位置し、Ｚ軸上に固定されている。すなわち、送信用光信号及び受信用光信号の光路において、ＬＤ５及びＰＤ７と光ファイバ３の端部３ａとの間に、レンズ２５が位置している。よって、光ファイバ３の端部３ａから出力された受信用光信号が、ジョイントスリーブ１１の貫通孔１１ｂ内を通過し、レンズ２５からＣＡＮパッケージ９に入力される。
【００２８】
レンズ２５を介してＣＡＮパッケージ９から出力された送信用光信号は、ジョイントスリーブ１１の貫通孔１１ｂ内を通過し、光ファイバ３の端部３ａに入力される。この送信用光信号のＬＤ５と光ファイバ３の端部３ａとの間の結合効率を０．５以上にするために、光ファイバ３の端部３ａについてＺ軸に垂直なＸ軸及びＹ軸方向のトレランスは、１μｍ以下に設定されている。なお、光ファイバ３は、例えば、ＳＭＦ(single mode fiber)である。
【００２９】
光ファイバ３の端部は、筒状のフェルール２９に挿通され、フェルール２９内に固定されている。そして、このフェルール２９は、筒状のスリーブ１３に挿通され、スリーブ１３に固定されている。これにより、光ファイバ３の端部３ａは、スリーブ１３に挿通され、フェルール２９を介してスリーブ１３の内部に固定されている。このスリーブ１３の外周面における長手方向に垂直な断面は円形である。また、スリーブ１３は、ステンレス製であり、例えば、ＳＵＳ３０３製である。
【００３０】
スリーブカバー１５は、筒状に形成され、一方の開口部側の端面１５ａは、平面状に形成されている。スリーブカバー１５は、ステンレス製で、例えば、ＳＵＳ３０３製である。スリーブカバーは、ガラス製、セラミクス製、樹脂製であってもよい。ガラス製であれば、例えばホウケイ酸ガラスを使用できる。このスリーブカバー１５の端面１５ａは、スリーブカバー１５の開口とジョイントスリーブ１１の貫通孔１１ｂの開口とが重なるように、ジョイントスリーブ１１の天面１１ａの外表面１１ｃにＸＹ軸固定用樹脂１７を介して接着固定されている。
【００３１】
このＸＹ軸固定用樹脂１７は、紫外線及び熱により硬化したエポキシ系の接着剤である。ＸＹ軸固定用樹脂１７は、固定強度及び精密固定性を確保するために、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、ヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃である。また、ＸＹ軸固定用樹脂１７は、硬化収縮率が０．５〜２％である。ヤング率が３５０〜４５０Kg/mm2、熱膨張係数が６〜８×１０−５/℃、硬化収縮率が１〜２％であるとさらに好ましい。更に、ＸＹ軸固定用樹脂１７は、８５℃、８５％ＲＨの環境における吸湿率が１．５％以下であることが好ましい。
【００３２】
ＸＹ軸固定用樹脂１７は、薄膜部１７ａとフィレット部１７ｂとを含む。薄膜部１７ａは、スリーブカバー１５の端面１５ａとジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとに挟まれた部分である。すなわち、薄膜部１７ａは、厚み及び幅が一定で、Ｚ軸に関して対称なドーナツ状に形成されている。
【００３３】
フィレット部１７ｂは、薄膜部１７ａの外周に位置し、外表面１１ｃにおいてスリーブカバー１５の端面１５ａから露出した部分である。このフィレット部１７ｂは、Ｚ軸を含む任意の平面においてほぼ同形の例えば三角形状の断面を有している。フィレット部１７ｂの形状は樹脂と基材との濡れ性や樹脂のチクソ指数により変わる。樹脂のチクソ指数が大きければ、フィレット部１７ｂの断面は釣鐘状に盛り上がった形状となる。フィレット部１７ｂは、Ｚ軸に関して対称に形成されている。フィレット部１７ｂが形成されることにより、ジョイントスリーブ１１とスリーブカバー１５とをより強固に接着固定することができる。フィレット部１７ｂの高さは薄膜部の厚さに比べて１０倍以上の高さであり、接着力の向上に寄与している。
【００３４】
スリーブカバー１５は、内周面１５ｂと外周面１５ｃとにおいて長手方向に垂直な断面が同心円である。このスリーブカバー１５には、スリーブ１３が挿通されて、Ｚ軸固定用樹脂１９によってスリーブ１３がスリーブカバー１５に接着固定されている。このＺ軸固定用樹脂１９は、紫外線及び熱により硬化したエポキシ系の接着剤である。
【００３５】
Ｚ軸固定用樹脂１９は、薄膜部１９ａとフィレット部１９ｂとを含む。薄膜部１９ａは、スリーブカバー１５の内周面１５ｂとスリーブ１３の外周面１３ａとに挟まれた部分である。スリーブカバー１５の内周面１５ｂにおいてスリーブ１３の外周面１３ａと対向する部分は、削られて、スリーブカバー１５の内周面１５ｂとスリーブ１３の外周面１３ａとの間には、ギャップ３１が形成されている。このギャップ３１にＺ軸固定用樹脂１９が充填されて、薄膜部１９ａを成している。ギャップ３１の寸法（対向するスリーブカバー１５の内周面１５ｂとスリーブ１３の外周面１３ａとの間の距離）は、１０μｍ程度である。
【００３６】
スリーブカバー１５の端面１５ａと対向する端面側の開口部には、その内周に沿って面取り加工が施されている。この面取り加工により形成された空間にもＺ軸固定用樹脂１９が充填され、薄膜部１９ａを構成している。この薄膜部１９ａは、Ｚ軸に関して対称に形成されている。
【００３７】
フィレット部１９ｂは、薄膜部１９ａに接すると共にスリーブ１３の外周面１３ａに接して、スリーブカバー１５から露出した部分である。このフィレット部１９ｂは、Ｚ軸を含む任意の平面においてほぼ同形の例えば三角形状の断面を有している。フィレット部１９ｂの形状は樹脂と基材との濡れ性や樹脂のチクソ指数により変わる。樹脂のチクソ指数が大きければ、フィレット１９ｂの断面は釣鐘状に盛り上がった形状となる。また、フィレット部１９ｂは、Ｚ軸に関して対称に形成されている。フィレット部１９ｂが形成されることにより、ジョイントスリーブ１１とスリーブカバー１５とを互いにより強固に接着固定することができる。このように互いに固定されたスリーブカバー１５、スリーブ１３、フェルール２９、及び光ファイバ３の端部３ａのそれぞれの中心軸は、Ｚ軸上に重なっている。
【００３８】
以上説明した本実施形態に係る光モジュール１は、ＬＤ５、ＰＤ７、及びレンズ２５が内部に固定されたジョイントスリーブ１１と光ファイバ３の端部３ａが内部に固定されたスリーブ１３とが、スリーブカバー１５、ＸＹ軸固定用樹脂１７、及びＺ軸固定用樹脂１９を介して固定されている。よって、溶接に替えて樹脂によりスリーブ１３をジョイントスリーブ１１に固定できるので、より安価な光モジュール１を提供することができる。
【００３９】
そして、ＸＹ軸固定用樹脂１７によって、スリーブカバー１５の端面１５ａとジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとが互いに固定されている。且つ、Ｚ軸固定用樹脂１９がスリーブ１３のＺ軸に沿ってスリーブ１３の外周面１３ａと貫通孔の内周面１５ｂとの間に形成されたギャップ３１内に位置し、このＺ軸固定用樹脂１９によって、スリーブ１３がスリーブカバー１５に固定されている。このような構成となっているので、製造工程において、調芯した後にＸＹ軸固定用樹脂１７を付与し、ジョイントスリーブ１１とスリーブカバー１５とを接触させ、ギャップ３１にＺ軸固定用樹脂１９を付与することができる。よって、ＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９を付与した後にスリーブカバー１５をスリーブ１３やジョイントスリーブ１１に対して動かしてＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９を変形させる必要がないので、ＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９に気泡が内包されて接着性が低下することを防止することができる。従って、ＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９による固定強度を強化することができる。
【００４０】
また、光モジュール１のＸＹ軸固定用樹脂１７は、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、ヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃である。このような物性値を有するＸＹ軸固定用樹脂１７を用いることにより、光軸（Ｚ軸）と垂直なＸ軸及びＹ軸方向について精度よく固定することができる。
【００４１】
また、光モジュール１のＸＹ軸固定用樹脂１７は、硬化収縮率が０．５〜２％である。このような物性値を有するＸＹ軸固定用樹脂１７を用いることにより、Ｘ軸及びＹ軸方向について更に精度よく固定することができる。
【００４２】
引き続いて、図２〜図４を参照して、本実施形態に係る光モジュールの製造方法について説明する。図２は、本実施形態に係る光モジュールの製造方法を示すフロー図である。図３及び図４は、本実施形態に係る光モジュールの製造方法を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態に係る光モジュールの製造方法は、準備工程Ｓ１、改質工程Ｓ２、調芯工程Ｓ３、ＸＹ軸固定用樹脂１７の塗布工程（第１の付与工程）Ｓ４、当接工程Ｓ５、Ｚ軸固定用樹脂１９の注入工程（第２の付与工程）Ｓ６、ＵＶ硬化工程Ｓ７、及び熱硬化工程Ｓ８を含む。以下、各工程について詳細に説明する。
【００４３】
準備工程Ｓ１では、図３（ａ）に示すように、デバイスアッセンブリ３３Ａ、ファイバアッセンブリ３５Ａ、及びスリーブカバー１５を準備する。デバイスアッセンブリ３３Ａは、ＣＡＮパッケージ９にジョイントスリーブ１１が固定された部品である。すなわち、ジョイントスリーブ１１の内部には、ＬＤ５、ＰＤ７及びレンズ２５が固定されている。ファイバアッセンブリ３５Ａは、光ファイバ３、フェルール２９、及びスリーブ１３が、互いに同軸上に固定された部品である。すなわち、ファイバアッセンブリ３５Ａは、スリーブ１３の内部には、光ファイバ３の端部３ａが挿入されて固定されている。準備した各部品の表面、特に、接着面は、接着強度を向上させるために、有機洗浄が行われる。
【００４４】
改質工程Ｓ２では、スリーブカバー１５の端面１５ａとジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとの少なくとも一方の面について表面改質処理を行う。両方とも表面改質処理をすることが好ましい。表面改質処理には、例えば、ＵＶオゾン処理、又は、プラズマ処理を用いる。これにより、スリーブカバー１５やジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃが無機物である場合は、その表面にＯＨ基が析出し、スリーブカバー１５やジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃが有機物である場合は、その表面に極性基が析出してＸＹ軸固定用樹脂１７との親和性が高まり、スリーブカバー１５の端面１５ａとジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとの間における接着強度の安定性を向上させることができる。
【００４５】
調芯工程Ｓ３では、図３（ｂ）に示すように、光ファイバ３とＬＤ５との間の光結合が大きくなるように、デバイスアッセンブリ３３Ａに対してファイバアッセンブリ３５ＡをＺ軸、Ｘ軸、及びＹ軸方向に動かして、光軸調芯を行う。すなわち、Ｚ軸、Ｘ軸、及びＹ軸の３軸について同時に調芯を行う。これにより、製造工程を簡易化することができる。調芯後、デバイスアッセンブリ３３Ａに対してファイバアッセンブリ３５Ａの位置を保持する。この状態で、スリーブカバー１５は、ファイバアッセンブリ３５Ａを挿通しているものの未接着の状態で、上方に待避させておく。
【００４６】
ＸＹ軸固定用樹脂３７の塗布工程Ｓ４では、図３（ｃ）に示すように、ＸＹ軸固定用樹脂３７をジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃ上に塗布する。ＸＹ軸固定用樹脂３７は、Ｚ軸に対して対称となるように、所定位置に所定量を塗布する。ＸＹ軸固定用樹脂３７は、硬化後に、上述したＸＹ軸固定用樹脂１７となる接着剤である。すなわち、ＸＹ軸固定用樹脂３７は、紫外線及び熱で硬化するエポキシ系接着剤である。なお、ＸＹ軸固定用樹脂３７をスリーブカバー１５の下面に塗ることがより好ましい。この場合、ＸＹ軸固定用樹脂３７を塗布した箇所と、ジョイントスリーブ１１とのＸＹ方向のずれを抑制することができる。スリーブカバー１５の下面にＸＹ軸固定用樹脂３７を塗布すれば、スリーブカバー１５とジョイントスリーブ１１との間に確実にＸＹ軸固定用樹脂３７の薄膜部３７ａを形成できる。塗布するＸＹ軸固定用樹脂３７の量は、塗布面積、薄膜部の厚さの設定値、フィレット部３７ｂの高さ、幅の設定値により決定し、決定した量をディスペンサ等で塗布する。
【００４７】
ジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとスリーブカバー１５の端面１５ａとを互いに固定するＸＹ軸固定用樹脂３７は、接着強度と共に精密固定性が要求される。精密固定性とは、樹脂の硬化前後及び硬化後におけるずれを抑制して精度よく固定することである。そこで、ＸＹ軸固定用樹脂３７は、硬化前後の体積変化及び内部残留応力を抑制するために、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、硬化後のヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、硬化後の熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃であるものを用いる。また、ＸＹ軸固定用樹脂３７は、硬化収縮率が０．５〜２％である。更に、ＸＹ軸固定用樹脂３７は、塗布時の粘度が３６０００〜４５０００cpsである。
【００４８】
当接工程Ｓ５では、図４（ａ）に示すように、スリーブカバー１５の端面１５ａをジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃにＸＹ軸固定用樹脂３７を介して突き当てて接触させる。まず、ファイバアッセンブリ３５Ａが挿入されたスリーブカバー１５の端面１５ａをジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃに近づけた後、自然落下させる。その後、スリーブカバー１５を下方に加圧し、ＸＹ軸固定用樹脂３７を薄膜均等化すると共にフィレット部３７ｂを形成する。すなわち、この手順により、ＸＹ軸固定用樹脂３７の薄膜部３７ａとフィレット部３７ｂとを形成する。
【００４９】
薄膜部３７は、硬化後に薄膜部１７ａとなる部分で、スリーブカバー１５の端面１５ａとジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとに挟まれた部分である。フィレット部３７ｂは、硬化後にフィレット部１７ｂとなる部分で、薄膜部３７ａの外周に位置し、外表面１１ｃにおいてスリーブカバー１５の端面１５ａから露出した部分である。Z軸に対して対称にＸＹ軸固定用樹脂３７を塗布し、Z軸に対して対称なスリーブカバー１５の端面１５ａによって加圧することにより、ＸＹ軸固定用樹脂３７は、Ｚ軸に関して対称に形成される。ＸＹ軸固定用樹脂３７の量と加重により膜厚とフィレット部３７ｂの形状が決定される。設定通りの膜厚およびフィレット部３７ｂの形状とするためには、ＸＹ軸固定用樹脂３７の塗布量とともに加圧する力を所定の力とすることが必要である。加圧力は、接着剤の量、塗布面積、薄膜部の厚さの設定値、フィレット部３７ｂの高さ、幅の設定値により決定される。ＸＹ軸固定用樹脂３７の量と加圧力を管理することで、薄膜部３７ａの形状、厚さ、フィレット部３７ｂの形状を設定に従ったものとし、十分な接着力を得ることができる。
【００５０】
一般的に接着剤で接着し、溶接なみの強度を出すには、接着面積を確保する必要がある。フィレット部３７ｂの形成はそのために有効である。特に、スリーブカバー１５やジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃが金属など紫外線を遮光する場合は、フィレット部３７ｂが初期の接着力を担保する。しかし、一般的に接着剤の量が多くなると、接着剤が硬化するときに収縮量が増えて位置がずれたり、使用時の温度変化により接着剤が膨張または収縮する量が増えて位置がずれることがある。そこで上記の特性を有するＸＹ軸固定用樹脂３７を使用することで、接着強度を確保すると共に位置精度もよくすることができる。
【００５１】
Ｚ軸固定用樹脂３９の注入工程Ｓ６では、図３（ｂ）に示すように、ギャップ３１にＺ軸固定用樹脂３９を注入する。Ｚ軸固定用樹脂３９は、硬化後にＺ軸固定用樹脂１９となる接着剤であり、紫外線及び熱により硬化する接着剤である。また、Ｚ軸固定用樹脂３９をギャップ寸法が１０μ程度のギャップ３１に容易に注入するために、作業安定性の観点から、Ｚ軸固定用樹脂３９の粘度は、５００〜３０００cps程度である。
【００５２】
注入工程Ｓ６では、ギャップ３１にＺ軸固定用樹脂３９を充填し、さらに、フィレット部３９ｂを形成する。すなわち、この手順により、Ｚ軸固定用樹脂３９の薄膜部３９ａとフィレット部３９ｂとを形成する。薄膜部３９ａは、硬化後に薄膜部１９ａとなる部分で、スリーブカバー１５の内周面１５ｂとスリーブ１３の外周面１３ａとに挟まれた部分である。スリーブカバー１５の面取り加工により形成された空間にもＺ軸固定用樹脂３９が充填され、薄膜部３９ａを構成している。
【００５３】
フィレット部３９ｂは、硬化後にフィレット部１９ｂとなる部分で、薄膜部３９ａに接すると共にスリーブ１３の外周面１３ａに接して、スリーブカバー１５から露出した部分である。Ｚ軸に対して対称に形成されたギャップ３１にＺ軸固定用樹脂３９を充填し、更に、Ｚ軸に対称となるようにフィレット部３９ｂを形成するので、Ｚ軸固定用樹脂３９を、Ｚ軸に関して対称に付与することができる。
【００５４】
ＵＶ硬化工程Ｓ７では、紫外線を照射してＸＹ軸固定用樹脂３７のフィレット部３７ｂ及びＺ軸固定用樹脂３９のフィレット部３９ｂを主に硬化させる。ＵＶ硬化工程Ｓ７では、調芯工程Ｓ３から保持していたファイバアッセンブリ３５Ａを保持して所定の力でスリーブカバー１５をジョイントスリーブ１１に押しつけて、紫外線を照射してフィレット部３７ｂ，３９ｂを硬化させる。これにより、スリーブカバー１５とジョイントスリーブ１１とが仮固定される。
【００５５】
また、紫外線は、Ｚ軸の周囲の複数点から照射するのが好ましい。これにより照射される紫外線のパワー分岐を均一な状態に近づけることができる。ＸＹ軸固定用樹脂に照射される紫外線のパワー分布が２０％以内になれば特に好ましい。例えば、Ｚ軸に関して９０度点対称な箇所に配置された４つの光源から照射することが好ましい。この場合、フィレット部３７ｂ，３９ｂに対して紫外線がＺ軸に関して比較的対称に照射されるので、フィレット部３７ｂ，３９ｂの硬化をＺ軸に関して対称的に進行させることができる。よって、精度よく固定することができる。更に、紫外線の照射は、照射パワーを２００〜２５００mW/cm2、好ましくは２００〜１０００ｍＷ/cm2、さらに好ましくは４００〜６００mW/cm2程度に設定することにより、剪断接着強度のばらつきを抑制することができる。なお、この照射パワーの数値は、浜松ホトニクス製の光パワーメータ（型番：Ｃ６０８０−１３）で照射した場合の数値である。
【００５６】
熱硬化工程Ｓ８では、ＵＶ硬化工程Ｓ７において仮固定がなされたデバイスアッセンブリ３３Ａ、ファイバアッセンブリ３５Ａ、及びスリーブカバー１５に熱を加えて、ＸＹ軸固定用樹脂３７の薄膜部３７ａ及びＺ軸固定用樹脂３９の薄膜部３９ａを硬化させる。この熱硬化時の温度は、１００〜１３０℃程度である。ＵＶ硬化工程Ｓ７及び熱硬化工程Ｓ８を経て、ＸＹ軸固定用樹脂３７及びＺ軸固定用樹脂３９が硬化し、それぞれＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９となる（図４（ｃ））。
【００５７】
以上説明した本発明の光モジュールの製造方法では、調芯工程Ｓ３において光軸調芯を行った後に、ＸＹ軸固定用樹脂３７の塗布工程Ｓ４においてＸＹ軸固定用樹脂３７を付与し、貫通孔にスリーブ１３が挿入されたスリーブカバー１５の端面１５ａとジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとを突き当てて接触させる。これにより、ＸＹ軸固定用樹脂３７を塗布した状態でジョイントスリーブ１１に対してスリーブカバー１５を動かしてＸＹ軸固定用樹脂３７を変形させる必要がないので、ＸＹ軸固定用樹脂１７に気泡が内包されて接着性が低下することを防止することができる。また、調芯工程Ｓ３において光軸調芯を行い、スリーブカバー１５とジョイントスリーブ１１とを接触させた後に、スリーブ１３の長手方向に沿ってスリーブ１３の外周面１３ａと貫通孔の内周面１５ｂとの間に形成されたギャップ３１にＺ軸固定用樹脂３９を付与する。これにより、Ｚ軸固定用樹脂３９を付与した状態でスリーブカバーに対してスリーブを動かしてＺ軸固定用樹脂３９を変形させる必要がないので、Ｚ軸固定用樹脂１９に気泡が内包されて接着性が低下することを防止することができる。以上により、ＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９による固定強度を強化することができる。
【００５８】
また、ＸＹ軸固定用樹脂１７（３７）は、ガラス転移温度が９０〜１２０℃、硬化後のヤング率が２５０〜５００Kg/mm2、硬化後の熱膨張係数が２〜８×１０−５/℃である。好ましくは、硬化後のヤング率が３５０〜４５０Kg/mm2、硬化後の熱膨張係数が６〜８×１０−５/℃である。このような物性値を有するＸＹ軸固定用樹脂１７（３７）を用いることにより、光軸（Ｚ軸）と垂直なＸ軸及びＹ軸方向について精度よく固定することができる。
【００５９】
また、ＸＹ軸固定用樹脂１７（３７）は、硬化収縮率が０．５〜２％、好ましくは１〜２％である。このような物性値を有するＸＹ軸固定用樹脂１７（３７）を用いることにより、Ｘ軸及びＹ軸方向についての更に精度よく固定することができる。
【００６０】
また、ＸＹ軸固定用樹脂１７（３７）は、塗布工程Ｓ３における粘度が３６０００〜４５０００cpsである。このような物性値を有するＸＹ軸固定用樹脂１７（３７）を用いることにより、Ｘ軸及びＹ軸方向について精度よく固定することができると共に、塗布作業性を向上させることができる。
【００６１】
また、ＸＹ軸固定用樹脂３７によって薄膜部３７ａとフィレット部３７ｂとを形成し、露出したフィレット部３７ｂを紫外線により硬化し、薄膜部３７ａを熱により硬化するので、より強固且つより精度よく、ジョイントスリーブ１１とスリーブカバー１５とを固定することができる。また、Ｚ軸固定用樹脂３９によって薄膜部３９ａとフィレット部３９ｂとを形成し、露出したフィレット部３９ｂを紫外線により硬化し、薄膜部３９ａを熱により硬化するので、より強固且つより精度よく、スリーブカバー１５とスリーブ１３とを固定することができる。
【００６２】
また、ＵＶ硬化工程Ｓ７において、複数の箇所から紫外線を照射するのが好ましい。ＸＹ軸固定用樹脂に照射される紫外線の強度を均一にすれば樹脂の各点で硬化が均一に進み、位置ずれがなく接着の位置精度が向上する。接着剤の各点に照射される紫外線の強度のばらつきが２０％以内であるのが特に好ましい。例えば、Ｚ軸に関して９０度点対称な４つの点から紫外線を照射する。このようにすることにより、ＸＹ軸固定用樹脂３７のフィレット部３７ｂ及びＺ軸固定用樹脂３９のフィレット部３９ｂの外周に亘って比較的均一に紫外線を照射することができるので、Ｚ軸に対して比較的対称に硬化が進むこととなる。よって、Ｘ軸及びＹ軸方向について精度よく固定することができる。
【００６３】
また、ＸＹ軸固定用樹脂３７の塗布工程Ｓ４の前に、ジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃについて表面改質処理を行う。このように表面改質処理を行うことにより、ＸＹ軸固定用樹脂３７を付与する面とＸＹ軸固定用樹脂３７との親和性が高まるので、接着強度を向上させることができる。
【００６４】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、光デバイスとして、ＬＤ５及びＰＤ７の双方を備えることとしたが、いずれか一方でもよい。
【００６５】
ところで、ＸＹ軸固定用樹脂によってジョイントスリーブ１１の外表面１１ｃとスリーブカバー１５の端面１５ａとを接着固定し、Ｚ軸固定用樹脂によってスリーブ１３の外周面１３ａとスリーブカバー１５の内周面１５ｂと接着固定するに当たって、ＸＹ軸固定用樹脂及びＺ軸固定用樹脂に要求される特性がある。図５は、ＸＹ軸固定用樹脂及びＺ軸固定用樹脂に要求される特性を示す表である。
【００６６】
ＸＹ軸固定用樹脂は、高い精度の固定性が要求される。すなわち、上述したようにＸ軸及びＹ軸方向のトレランスは１μｍ以下にする必要があるため、実装前後及び実装後の温度変動における光軸の変動を抑制する必要がある。このため、ＸＹ軸固定用樹脂は、硬化収縮率及び熱膨張係数が比較的低いことが求められる。また、ＸＹ軸固定用樹脂は、ＹＡＧ溶接と同等以上の接着特性が要求される。具体的には、初期接着強度及び接着耐久性が比較的高いことが求められる。更に、ＸＹ軸固定用樹脂は、フィレット部をＺ軸に関して対称に形成するために、高チクソ性も要求される。
【００６７】
Ｚ軸固定用樹脂もＸＹ軸固定用樹脂と同様に、ＹＡＧ溶接と同等以上の接着特性が要求される。具体的には、初期接着強度及び接着耐久性が比較的高いことが求められる。また、作業性の観点から、Ｚ軸固定用樹脂は、１０μｍ程度のギャップに容易に充填できるように、低粘度であることが要求される。
【００６８】
上述したＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９を用いて各工程を実施することにより、図５に示す性能を得ることができた。以下、ＸＹ軸固定用樹脂１７及びＺ軸固定用樹脂１９の性能及び製造条件について説明する。
【００６９】
まず、ＸＹ軸固定用樹脂の接着強度について説明する。図６は、本実施形態に係るＸＹ軸固定用樹脂の物性値を示す表である。ＸＹ軸固定用樹脂Ａは、硬化前の粘度が４１０００cps、ガラス転移温度が９５℃、硬化収縮率１．４％、硬化後の熱膨張係数６．５×１０−５/Kである。また、ＸＹ軸固定用樹脂Ａは、硬化後のヤング率が４１２Kg/mm2である。ＸＹ軸固定用樹脂Ｂは、硬化前の粘度が５８０００cps、ガラス転移温度が１７６℃、硬化収縮率０．７％、硬化後の熱膨張係数５．７×１０−５/Kである。また、ＸＹ軸固定用樹脂Bは、硬化後のヤング率が６６３Kg/mm2である。
【００７０】
ＸＹ軸固定用樹脂Ａを用いた５種のサンプルとＸＹ軸固定用樹脂Ｂを用いた４種のサンプルとについて、ＵＶ硬化工程Ｓ７における紫外線の照射条件をそれぞれ変えて評価を行った。図７は、ＸＹ軸固定用樹脂ＡのＵＶ硬化工程における紫外線の照射条件を示す表である。図８は、ＸＹ軸固定用樹脂ＢのＵＶ硬化工程における紫外線の照射条件を示す表である。図７，８における照射強度の強とは照射パワー２５００mW/cm2、中とは１５００mW/cm2、弱とは５００mW/cm2程度である。なお、この照射パワーの数値は、浜松ホトニクス製の光パワーメータ（型番：Ｃ６０８０−１３）で照射した場合の数値である。また、ライト分岐２とは、Ｚ軸に関して１８０度対称な箇所に配置された２つの光源から紫外線を照射した場合、ライト分岐４とは、Ｚ軸に関して９０度対称な箇所に配置された４つの光源から紫外線を照射した場合を示す。
【００７１】
図９〜図１１を参照して、ＸＹ軸固定用樹脂Ａを用いた５種のサンプルとＸＹ軸固定用樹脂Ｂを用いた４種のサンプルとの評価結果について説明する。評価は、平均接着強度とＣＶ値とについて行った。平均接着強度とは、平均の剪断接着強度である。ＣＶ値とは、剪断接着強度の標準偏差を平均値で割った値であり、ばらつきを示す。図９は、ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，Ｂの初期（硬化直後）の平均接着強度とＣＶ値とを示すグラフである。図９（ａ）のグラフがＸＹ軸固定用樹脂Ａについての結果を示し、図９（ｂ）のグラフがＸＹ軸固定用樹脂Ｂについての結果を示す。
【００７２】
図１０は、ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，ＢのＰＣＴ後の平均接着強度、ＣＶ値、及び強度維持率を示すグラフである。ＰＣＴ（プレッシャークッカー試験）は、１１０℃、１００％ＲＨの環境で３３６時間行った。図１０には、硬化直後（０時間後）の接着強度及びＣＶ値、３３６時間後の接着強度及びＣＶ値を示し、更に、強度維持率を示す。強度維持率とは、０時間後の接着強度に対する３３６時間後の接着強度の割合である。図１０（ａ）のグラフがＸＹ軸固定用樹脂Ａについての結果を示し、図１０（ｂ）のグラフがＸＹ軸固定用樹脂Ｂについての結果を示す。
【００７３】
図１１は、ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，ＢのＨＣ試験後の平均接着強度、ＣＶ値、及び強度維持率を示すグラフである。ＨＣ（ヒートサイクル）は、−４０℃３０分間保持する工程、５分間で８５℃まで昇温する工程、８５℃３０分間保持する工程、更に５分間で−４０℃まで降温する工程を１サイクルとして５００サイクル行った。図１１には、硬化直後（０サイクル後）の接着強度及びＣＶ値、５００サイクル後の接着強度及びＣＶ値を示し、更に、強度維持率を示す。強度維持率とは、０サイクル後の接着強度に対する５００サイクル後の接着強度の割合である。図１１（ａ）のグラフがＸＹ軸固定用樹脂Ａについての結果を示し、図１１（ｂ）のグラフがＸＹ軸固定用樹脂Ｂについての結果を示す。
【００７４】
図９〜図１１に示すように、ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，ＢのどのサンプルについてもＹＡＧレーザ溶接による接着強度（５０Kgf程度）より高い接着強度を得ることができた。ＰＣＴ及びＨＣ試験後の強度維持率及びＣＶ値について、ＸＹ軸固定用樹脂ＡはＸＹ軸固定用樹脂Ｂより高い。特に、ＸＹ軸固定用樹脂Ａの条件Ａ５により得たサンプルが、総合的に最も高い性能を示した。以上のことから、ＸＹ軸固定用樹脂Ａを用いて条件Ａ５により紫外線照射を行うことが好ましい。
【００７５】
次に、Ｚ軸固定用樹脂の接着強度について説明する。図１２は、本実施形態に係るＺ軸固定用樹脂の物性値を示す表である。Ｚ軸固定用樹脂Ｃ、Ｄは双方が本実施形態に係るＺ軸固定用樹脂１９である。Ｚ軸固定用樹脂Ｃは、硬化前の粘度が１２６０cps、ガラス転移温度が１６５℃、硬化収縮率１．４％、硬化後の熱膨張係数６．０×１０−５/Kである。また、Ｚ軸固定用樹脂Ｄは、硬化前の粘度が２８４cps、ガラス転移温度が２３３℃、硬化収縮率４．０％、硬化後の熱膨張係数７．０×１０−５/Kである。
【００７６】
Ｚ軸固定用樹脂Ｃを用いたサンプルとＺ軸固定用樹脂Ｄを用いたサンプルとについて、評価を行った。図１３を参照して、この評価結果について説明する。評価は、接着強度及びＣＶ値について行った。接着強度とは、押込接着強度である。図１３は、Ｚ軸固定用樹脂Ｃ，Ｄの接着強度とＣＶ値とを示すグラフである。
【００７７】
図１３（ａ）は、Ｚ軸固定用樹脂Ｃ，ＤのＨＣ試験後の接着強度、ＣＶ値、及び強度維持率を示すグラフである。ＨＣは、上述した条件と同様である。図１３（ａ）には、硬化直後（０サイクル後）の接着強度及びＣＶ値、５００サイクル後の接着強度及びＣＶ値を示し、更に、強度維持率を示す。図１３（ｂ）は、Ｚ軸固定用樹脂Ｃ，ＤのＰＣＴ後の接着強度、ＣＶ値、及び強度維持率を示すグラフである。ＰＣＴは、上述した条件と同様である。図１３（ｂ）には、硬化直後（０時間後）の接着強度及びＣＶ値、３３６時間後の接着強度及びＣＶ値を示し、更に、強度維持率を示す。図１２に示すように、Ｚ軸固定用樹脂Ｃ，Ｄの双方のサンプルについてＹＡＧレーザ溶接による接着強度（５０Kgf程度）より高い接着強度を得ることができた。
【００７８】
引き続いて、ＸＹ軸固定用樹脂及びＺ軸固定用樹脂を用いて組み立てた光モジュールの信頼性の評価結果について説明する。光モジュールの各サンプルは、ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，ＢとＺ軸固定用樹脂Ｃ，Ｄを組み合わせ、それぞれ最適条件で各製造工程を経て組み立てた。最適条件とは、ＸＹ軸固定用樹脂Ａについては条件Ａ５、ＸＹ軸固定用樹脂Ｂについては条件Ｂ４である。
【００７９】
図１４は、光モジュールの製造過程における光出力変動を示すグラフである。図１４のグラフは、各サンプルについての調芯直後の紫外線照射前の光出力値を０とし、ＵＶ硬化後、スリーブチャックの解放後、及び熱硬化（アニール）後の光出力変動を示す。スリーブチャックとは、（ご記入下さい）スリーブカバーをチャックする治具である。図１４に示すように、各製造過程における光出力変動が±０．５dB以下と良好な結果を得ることができた。
【００８０】
図１５は、ＬＤの動作環境におけるトラッキングエラー特性を示すグラフである。図１５のグラフは、２５℃におけるトラッキングエラー値を０とし、各温度におけるトラッキングエラー値を示す。図１５に示すように、各温度におけるトラッキングエラー値が±１dB以下と良好な結果を得ることができた。
【００８１】
図１６は、ＨＣによる光出力変動を示すグラフである。ＨＣの条件は上述した条件と同様である。図１６のグラフは、０サイクル後における光出力を０とし、各サイクルにおける光出力変動を示す。図１６に示すように、１０００サイクルにおける光出力変動が±０．５dB以下と良好な結果を得ることができた。
【００８２】
更に、上述した条件と同様な条件によるＰＣＴを行い、１８０時間後の光出力変動が０．５dB以内と良好な結果が得られた。以上説明したように、本実施形態に係るＸＹ軸固定用樹脂及びＺ軸固定用樹脂は、良好な接着特性及び精密固定性を有することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態に係る光モジュールの構成図である。
【図２】本実施形態に係る光モジュールの製造方法を示すフロー図である。
【図３】本実施形態に係る光モジュールの製造方法を示す模式図である。
【図４】本実施形態に係る光モジュールの製造方法を示す模式図である。
【図５】ＸＹ軸固定用樹脂及びＺ軸固定用樹脂に要求される特性を示す表である。
【図６】本実施形態に係るＸＹ軸固定用樹脂の物性値を示す表である。
【図７】ＸＹ軸固定用樹脂ＡのＵＶ硬化工程における紫外線の照射条件を示す表である。
【図８】ＸＹ軸固定用樹脂ＢのＵＶ硬化工程における紫外線の照射条件を示す表である。
【図９】ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，Ｂの初期の平均接着強度とＣＶ値とを示すグラフである。
【図１０】ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，ＢのＰＣＴ後の平均接着強度、ＣＶ値、及び強度維持率を示すグラフである。
【図１１】ＸＹ軸固定用樹脂Ａ，ＢのＨＣ試験後の平均接着強度、ＣＶ値、及び強度維持率を示すグラフである。
【図１２】本実施形態に係るＺ軸固定用樹脂の物性値を示す表である。
【図１３】Ｚ軸固定用樹脂Ｃ，Ｄの接着強度とＣＶ値とを示すグラフである。
【図１４】本実施形態に係る各製造工程における光出力変動を示すグラフである。
【図１５】ＬＤの動作環境におけるトラッキングエラー特性を示すグラフである。
【図１６】ＨＣによる光出力変動を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８４】
１…光モジュール、３…光ファイバ、３ａ…端部、５…ＬＤ（光デバイス）、７…ＰＤ（光デバイス）、１１…ジョイントスリーブ、１１ａ…天面、１１ｂ…貫通孔、１１ｂ…開口部、１１ｃ…外表面、１３…スリーブ、１３ａ…外周面、１５…スリーブカバー、１５ａ…端面、１５ｂ…内周面、１７，３７…ＸＹ軸固定用樹脂、１７ａ…薄膜部、１７ｂ…フィレット部、１９，３９…Ｚ軸固定用樹脂、１９ａ…薄膜部、１９ｂ…フィレット部、２５…レンズ、３１…ギャップ。
【図１】
2009086011.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】
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【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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