(57)【要約】  分光モジュールは、底壁部、及び底壁部の一方の側において空間を包囲する側壁部を有する支持体と、底壁部における一方の側に設けられ、複数のグレーティング溝を有する分光部と、空間を介して分光部と対向するように側壁部に取り付けられ、複数の光検出チャネルを有する光検出素子と、支持体における空間とは反対側の表面に沿うように支持体の表面に設けられ、光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子と、複数の第１端子とそれぞれ対向し且つ複数の第１端子とそれぞれ接合された複数の第２端子、及び、複数の第２端子とそれぞれ電気的に接続された複数の第３端子を有する配線ユニットと、を備える。
2020008851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁部、及び前記底壁部の一方の側において空間を包囲する側壁部を有する支持体と、
前記底壁部における前記一方の側に設けられ、複数のグレーティング溝を有する分光部と、
前記空間を介して前記分光部と対向するように前記側壁部に取り付けられ、複数の光検出チャネルを有する光検出素子と、
前記支持体における前記空間とは反対側の表面に沿うように前記支持体の前記表面に設けられ、前記光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子と、
前記複数の第１端子とそれぞれ対向し且つ前記複数の第１端子とそれぞれ接合された複数の第２端子、及び、前記複数の第２端子とそれぞれ電気的に接続された複数の第３端子を有する配線ユニットと、を備える、分光モジュール。
【請求項２】
前記複数の第１端子は、前記支持体の前記表面を構成する複数の平坦領域のうち、最も面積が大きい平坦領域に設けられている、請求項１に記載の分光モジュール。
【請求項３】
前記複数の第１端子は、前記支持体の前記表面のうち、前記側壁部における前記空間とは反対側の表面に設けられている、請求項１又は２に記載の分光モジュール。
【請求項４】
前記複数の第１端子は、前記側壁部の前記表面のうち、前記分光部と前記光検出素子とが互いに対向する第１方向に垂直な方向であり且つ前記複数のグレーティング溝が並ぶ方向である第２方向を長手方向として延在する領域に設けられている、請求項３に記載の分光モジュール。
【請求項５】
前記複数の第１端子及び前記複数の第２端子において、互いに対向する第１端子と第２端子とは、接合部材を介して互いに接合されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の分光モジュール。
【請求項６】
前記接合部材は、半田層である、請求項５に記載の分光モジュール。
【請求項７】
前記接合部材は、前記支持体と前記配線ユニットとの間に形成された隙間を保持している、請求項５又は６に記載の分光モジュール。
【請求項８】
前記複数の第１端子のそれぞれは、円形状を呈する電極パッドである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の分光モジュール。
【請求項９】
前記複数の第２端子のそれぞれは、円形状を呈する電極パッドである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の分光モジュール。
【請求項１０】
前記複数の第３端子は、コネクタとして構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の分光モジュール。
【請求項１１】
前記配線ユニットは、フレキシブル配線基板によって構成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の分光モジュール。
【請求項１２】
前記配線ユニットは、前記複数の第２端子と前記複数の第３端子とをそれぞれ接続する複数の配線、及び、支持基板を更に有し、
前記支持基板の曲げ強度は、前記支持体の曲げ強度よりも小さい、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の分光モジュール。
【請求項１３】
前記複数の第３端子が接続されたリジッド配線基板を更に備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の分光モジュール。
【請求項１４】
底壁部、及び前記底壁部の一方の側において空間を包囲する側壁部を有する支持体と、前記底壁部における前記一方の側に設けられ、複数のグレーティング溝を有する分光部と、前記空間を介して前記分光部と対向するように前記側壁部に取り付けられ、複数の光検出チャネルを有する光検出素子と、前記支持体の表面に沿うように前記支持体の前記表面に設けられ、前記光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子と、を備える分光器を用意する第１工程と、
複数の第２端子、及び、前記複数の第２端子とそれぞれ電気的に接続された複数の第３端子を有する配線ユニットを用意する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の後に、前記複数の第１端子と前記複数の第２端子とを互いに対向させ、互いに対向する第１端子と第２端子とを互いに接合する第３工程と、
前記第３工程の後に、前記複数の光検出チャネルのそれぞれの位置と前記複数の光検出チャネルのそれぞれに入射する光のピーク波長との関係を取得する第４工程と、を含む、分光モジュールの製造方法。
【請求項１５】
底壁部、及び前記底壁部の一方の側において空間を包囲する側壁部を有する支持体と、前記底壁部における前記一方の側に設けられ、複数のグレーティング溝を有する分光部と、前記空間を介して前記分光部と対向するように前記側壁部に取り付けられ、複数の光検出チャネルを有する光検出素子と、前記支持体の表面に沿うように前記支持体の前記表面に設けられ、前記光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子と、を備える分光器を用意する第１工程と、
複数の第２端子、及び、前記複数の第２端子とそれぞれ電気的に接続された複数の第３端子を有する配線ユニットを用意し、熱処理によって、前記複数の第２端子のそれぞれに接合部材を設ける第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の後に、前記複数の第１端子と前記複数の第２端子とを互いに対向させ、熱処理によって、互いに対向する第１端子と第２端子とを、前記接合部材を介して互いに接合する第３工程と、を含む、分光モジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記第２工程においては、互いに連結された複数の前記配線ユニットを用意し、
前記第３工程の後に、前記分光器が取り付けられた複数の前記配線ユニットを互いに分離する、請求項１５に記載の分光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、分光モジュール、及び分光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光透過性部材、並びに、光透過性部材を介して互いに対向するように光透過性部材に設けられた分光部及び光検出素子を有する分光モジュールと、分光モジュールを収容するパッケージと、パッケージに設けられ、光検出素子と電気的に接続されたリードと、を備える分光モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１０４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような分光モジュールは、リジッド配線基板に実装されて使用される場合がある。その場合、実装時に生じる応力等に起因してパッケージが歪んだり、或いは、実装後にリジッド配線基板に生じる熱歪み等に起因してパッケージが歪んだりするおそれがある。しかし、上述したような分光モジュールでは、分光部及び光検出素子が光透過性部材を介して互いに対向するように光透過性部材に設けられているため、パッケージが歪んだとしても、光検出素子が有する複数の光検出チャネルのそれぞれの位置（座標）と当該複数の光検出チャネルのそれぞれに入射する光のピーク波長との関係（以下、単に「光検出チャネルとピーク波長との関係」という場合がある）にずれが生じ難い。【０００５】
それに対し、分光部及び光検出素子が空間を介して互いに対向するように構成された分光モジュール、特に、空間を画定する支持体が分光部及び光検出素子を支持するように構成された分光モジュールでは、リジッド配線基板に対する実装時又は実装後において支持体が歪むと、分光部と光検出素子との位置関係にずれが生じ易いため、光検出チャネルとピーク波長との関係にもずれが生じ易い。【０００６】
そこで、本開示は、分光部及び光検出素子が空間を介して互いに対向する構成において検出精度の低下を確実に抑制することができる分光モジュール、及びそのような分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】
【０００７】
本開示の一側面の分光モジュールは、底壁部、及び底壁部の一方の側において空間を包囲する側壁部を有する支持体と、底壁部における一方の側に設けられ、複数のグレーティング溝を有する分光部と、空間を介して分光部と対向するように側壁部に取り付けられ、複数の光検出チャネルを有する光検出素子と、支持体における空間とは反対側の表面に沿うように支持体の表面に設けられ、光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子と、複数の第１端子とそれぞれ対向し且つ複数の第１端子とそれぞれ接合された複数の第２端子、及び、複数の第２端子とそれぞれ電気的に接続された複数の第３端子を有する配線ユニットと、を備える。【０００８】
本開示の一側面の分光モジュールでは、光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子が、支持体の表面に設けられており、配線ユニットが有する複数の第２端子が、複数の第１端子とそれぞれ対向し且つ複数の第１端子とそれぞれ接合されている。例えば、リジッド配線基板が有する複数の端子が、複数の第１端子とそれぞれ接合される構成では、その接合時に生じる応力等に起因して支持体が歪んだり、或いは、接合後にリジッド配線基板に生じる熱歪み等に起因して支持体が歪んだりすることで、分光部と光検出素子との位置関係にずれが生じ、光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるおそれがある。それに対し、本開示の一側面の分光モジュールでは、光検出素子とリジッド配線基板との電気的な接続を、配線ユニットを介して実現することができるため、光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。よって、本開示の一側面の分光モジュールによれば、分光部及び光検出素子が空間を介して互いに対向する構成において検出精度の低下を確実に抑制することができる。【０００９】
本開示の一側面の分光モジュールでは、複数の第１端子は、支持体の表面を構成する複数の平坦領域のうち、最も面積が大きい平坦領域に設けられていてもよい。これにより、各第１端子の形状や複数の第１端子の配置等の自由度を向上させることができると共に、互いに対向する第１端子と第２端子との確実な接合を実現することができる。【００１０】
本開示の一側面の分光モジュールでは、複数の第１端子は、支持体の表面のうち、側壁部における空間とは反対側の表面に設けられていてもよい。側壁部における空間とは反対側の表面を広く取ることで、各第１端子の形状や複数の第１端子の配置等の自由度を向上させることができると共に、互いに対向する第１端子と第２端子との確実な接合を実現することができる。【００１１】
本開示の一側面の分光モジュールでは、複数の第１端子は、側壁部の表面のうち、分光部と光検出素子とが互いに対向する第１方向に垂直な方向であり且つ複数のグレーティング溝が並ぶ方向である第２方向を長手方向として延在する領域に設けられていてもよい。第２方向を長手方向として延在する領域を広く取ることで、各第１端子の形状や複数の第１端子の配置等の自由度を向上させることができると共に、互いに対向する第１端子と第２端子との確実な接合を実現することができる。【００１２】
本開示の一側面の分光モジュールでは、複数の第１端子及び複数の第２端子において、互いに対向する第１端子と第２端子とは、接合部材を介して互いに接合されていてもよい。これにより、互いに対向する第１端子と第２端子との確実な接合を実現することができる。【００１３】
本開示の一側面の分光モジュールでは、接合部材は、半田層であってもよい。これにより、互いに対向する第１端子と第２端子との確実な接合を容易に実現することができる。【００１４】
本開示の一側面の分光モジュールでは、接合部材は、支持体と配線ユニットとの間に形成された隙間を保持していてもよい。これにより、配線ユニットが変形させられたとしても、その変形の影響が支持体と配線ユニットとの間の隙間において緩和されるため、支持体の変形に起因して光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。【００１５】
本開示の一側面の分光モジュールでは、複数の第１端子のそれぞれは、円形状を呈する電極パッドであってもよい。これにより、配線ユニットが変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が各第１端子において緩和されるため、支持体の変形に起因して光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。【００１６】
本開示の一側面の分光モジュールでは、複数の第２端子のそれぞれは、円形状を呈する電極パッドであってもよい。これにより、配線ユニットが変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が各第２端子において緩和されるため、支持体の変形に起因して光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。【００１７】
本開示の一側面の分光モジュールでは、複数の第３端子は、コネクタとして構成されていてもよい。これにより、例えばリジッド配線基板に配線ユニットを接続する際に熱的な影響が支持体に及ばないため、光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。【００１８】
本開示の一側面の分光モジュールでは、配線ユニットは、フレキシブル配線基板によって構成されていてもよい。これにより、配線ユニットが変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が支持体に生じ難くなるため、支持体の変形に起因して光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。また、配線ユニットと支持体との間の熱膨張係数の差が配線ユニットの柔軟性によって吸収されるため、使用環境の温度が変化したとしても、光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。【００１９】
本開示の一側面の分光モジュールでは、配線ユニットは、複数の第２端子と複数の第３端子とをそれぞれ接続する複数の配線、及び、支持基板を更に有し、支持基板の曲げ強度は、支持体の曲げ強度よりも小さくてもよい。これにより、配線ユニットが変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が支持体に生じ難くなるため、支持体の変形に起因して光検出チャネルとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。【００２０】
本開示の一側面の分光モジュールは、複数の第３端子が接続されたリジッド配線基板を更に備えてもよい。これにより、分光部及び光検出素子が空間を介して互いに対向する構成において検出精度の低下を確実に抑制しつつ、光検出素子とリジッド配線基板との電気的な接続を実現することができる。【００２１】
本開示の一側面の分光モジュールの製造方法は、底壁部、及び底壁部の一方の側において空間を包囲する側壁部を有する支持体と、底壁部における一方の側に設けられ、複数のグレーティング溝を有する分光部と、空間を介して分光部と対向するように側壁部に取り付けられ、複数の光検出チャネルを有する光検出素子と、支持体の表面に沿うように支持体の表面に設けられ、光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子と、を備える分光器を用意する第１工程と、複数の第２端子、及び、複数の第２端子とそれぞれ電気的に接続された複数の第３端子を有する配線ユニットを用意する第２工程と、第１工程及び第２工程の後に、複数の第１端子と複数の第２端子とを互いに対向させ、互いに対向する第１端子と第２端子とを互いに接合する第３工程と、第３工程の後に、複数の光検出チャネルのそれぞれの位置と複数の光検出チャネルのそれぞれに入射する光のピーク波長との関係を取得する第４工程と、を含む。【００２２】
例えば、光検出チャネルとピーク波長との関係を取得した後に、互いに対向する第１端子と第２端子とを互いに接合すると、その接合時に生じる応力等に起因して支持体が歪むことで、取得した関係にずれが生じるおそれがある。それに対し、本開示の一側面の分光モジュールの製造方法では、互いに対向する第１端子と第２端子とを互いに接合した後に、光検出チャネルとピーク波長との関係を取得する。したがって、本開示の一側面の分光モジュールの製造方法によれば、取得した関係に基づいて分光分析を実施することで、製造した分光モジュールにおいて検出精度の低下を確実に抑制することができる。【００２３】
本開示の一側面の分光モジュールの製造方法は、底壁部、及び底壁部の一方の側において空間を包囲する側壁部を有する支持体と、底壁部における一方の側に設けられ、複数のグレーティング溝を有する分光部と、空間を介して分光部と対向するように側壁部に取り付けられ、複数の光検出チャネルを有する光検出素子と、支持体の表面に沿うように支持体の表面に設けられ、光検出素子と電気的に接続された複数の第１端子と、を備える分光器を用意する第１工程と、複数の第２端子、及び、複数の第２端子とそれぞれ電気的に接続された複数の第３端子を有する配線ユニットを用意し、熱処理によって、複数の第２端子のそれぞれに接合部材を設ける第２工程と、第１工程及び第２工程の後に、複数の第１端子と複数の第２端子とを互いに対向させ、熱処理によって、互いに対向する第１端子と第２端子とを、接合部材を介して互いに接合する第３工程と、を含む。【００２４】
例えば、熱処理によって、複数の第１端子のそれぞれに接合部材を設け、熱処理によって、互いに対向する第１端子と第２端子とを、接合部材を介して互いに接合すると、熱的な影響が支持体に２回及ぶことになるため、光検出チャネルとピーク波長との関係に生じるずれが大きくなるおそれがある。それに対し、本開示の一側面の分光モジュールの製造方法では、熱処理によって、複数の第２端子のそれぞれに接合部材を設け、熱処理によって、互いに対向する第１端子と第２端子とを、接合部材を介して互いに接合するため、支持体に及ぶ熱的な影響が１回で済む。したがって、本開示の一側面の分光モジュールの製造方法によれば、光検出チャネルとピーク波長との関係に生じるずれを抑制し、製造した分光モジュールにおいて検出精度の低下を確実に抑制することができる。【００２５】
本開示の一側面の分光モジュールの製造方法では、第２工程においては、互いに連結された複数の配線ユニットを用意し、第３工程の後に、分光器が取り付けられた複数の配線ユニットを互いに分離してもよい。これにより、複数の分光モジュールを効率良く製造することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本開示によれば、分光部及び光検出素子が空間を介して互いに対向する構成において検出精度の低下を確実に抑制することができる分光モジュール、及びそのような分光モジュールの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、一実施形態の分光モジュールの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示される分光器の斜視図である。
【図３】図３は、図２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】図４は、図２に示されるIV−IV線に沿っての分光器の断面図である。
【図５】図５は、図２に示されるV−V線に沿っての分光器の断面図である。
【図６】図６は、図１に示される配線ユニットの平面図である。
【図７】図７は、図１に示されるVII−VII線に沿っての分光モジュールの一部分の断面図である。
【図８】図８は、図１に示される分光モジュールの製造方法の一工程を示す図である。
【図９】図９は、図１に示される分光モジュールの製造方法の一工程を示す図である。
【図１０】図１０は、図１に示される分光モジュールの製造方法の一工程を示す図である。
【図１１】図１１は、図１に示される分光モジュールの製造方法の一工程を示す図である。
【図１２】図１２は、変形例の分光モジュールの斜視図である。
【図１３】図１３は、変形例の分光モジュールの一部分の断面図である。
【図１４】図１４は、変形例の分光器の断面図である。
【図１５】図１５は、変形例の分光モジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
［分光モジュールの構成］
【００２９】
図１に示されるように、分光モジュール１００は、分光器１と、配線ユニット２００と、を備えている。図１及び図２に示されるように、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、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（Ｘ軸方向に垂直な方向）及びＺ軸方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向）のそれぞれの方向の長さが１５ｍｍ以下である直方体状を呈している。特に、分光器１は、Ｙ軸方向の長さが数ｍｍ程度にまで薄型化されている。
【００３０】
図３及び図４に示されるように、パッケージ２内には、光検出素子３０、樹脂層４０及び反射層５０が設けられている。反射層５０には、第１反射部５１及び分光部５２が設けられている。光検出素子３０には、光通過部３１、第２反射部３２、光検出部３３及び０次光捕捉部３４が設けられている。光通過部３１、第１反射部５１、第２反射部３２、分光部５２、光検出部３３及び０次光捕捉部３４は、光通過部３１を通過する光Ｌ１の光軸方向（すなわち、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。
【００３１】
分光器１では、光通過部３１を通過した光Ｌ１は、第１反射部５１で反射され、第１反射部５１で反射された光Ｌ１は、第２反射部３２で反射される。第２反射部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Ｌ０以外で光検出部３３に向かう光Ｌ２は、光検出部３３に入射して光検出部３３で検出され、０次光Ｌ０は、０次光捕捉部３４に入射して０次光捕捉部３４で捕捉される。光通過部３１から分光部５２に至る光Ｌ１の光路、分光部５２から光検出部３３に至る光Ｌ２の光路、及び分光部５２から０次光捕捉部３４に至る０次光Ｌ０の光路は、パッケージ２内の空間Ｓに形成されている。
【００３２】
支持体１０は、底壁部１２と、側壁部１３と、を有している。底壁部１２における空間Ｓ側の表面には、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に対して凹部１４が開口する側に配置されている。側壁部１３は、底壁部１２の一方の側において空間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と、一対の第２側壁１８と、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軸方向において凹部１４及び周辺部１５，１６を挟んで互いに対向している。一対の第２側壁１８は、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｙ軸方向において凹部１４及び周辺部１５，１６を挟んで互いに対向している。底壁部１２及び側壁部１３は、樹脂によって一体的に形成されている。
【００３３】
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、底壁部１２とは反対側において、空間ＳがＸ軸方向のみに拡幅された段差部である。第２拡幅部１３ｂは、底壁部１２とは反対側において、第１拡幅部１３ａが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１拡幅部１３ａ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、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂに至っている（図２参照）。外側表面１８ｂは、支持体１０における空間Ｓとは反対側の表面のうち、側壁部１３における空間Ｓとは反対側の表面の一部であって、側壁部１３における空間Ｓとは反対側の表面のうち、Ｘ軸方向を長手方向として延在する領域である。外側表面１８ｂには、各配線１１の他方の端部が端子（第１端子）１１ｂとして配置されている。
【００３４】
配線１１及び複数の端子１１ｂは、支持体１０の表面（本実施形態では、外側表面１８ｂ）に沿うように支持体１０の表面に設けられている。各端子１１ｂは、円形状を呈する電極パッドである。複数の端子１１ｂは、後述するように、光検出素子３０と電気的に接続されている。なお、複数の端子１１ｂが設けられた外側表面１８ｂは、支持体１０における空間Ｓとは反対側の表面を構成する複数の平坦領域のうち、最も面積が大きい平坦領域である。
【００３５】
図３、図４及び図５に示されるように、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｘ軸方向における凹部１４の長さは、Ｙ軸方向における凹部１４の長さよりも大きい。凹部１４は、凹曲面状の内面１４ａを含んでいる。内面１４ａは、例えば、球面の一部（球冠）の両側がＺＸ平面に平行な平面で切り落とされた形状を呈している。このように、内面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。つまり、内面１４ａは、Ｙ軸方向から見た場合にも（図３参照）、Ｘ軸方向から見た場合にも（図４参照）、曲面状に湾曲している。
【００３６】
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（Ｘ軸方向における一方の側）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（Ｘ軸方向における他方の側）に位置している。Ｚ軸方向から見た場合に、周辺部１５の面積は、周辺部１６の面積よりも大きい。分光器１では、周辺部１６の面積は、Ｚ軸方向から見た場合に、凹部１４の内面１４ａの外縁が他方の第１側壁１７の内側表面１７ａに接する程度にまで狭められている。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。
【００３７】
凹部１４及び周辺部１５，１６の形状は、支持体１０の形状によって構成されている。つまり、凹部１４及び周辺部１５，１６は、支持体１０のみによって画定されている。凹部１４の内面１４ａと一方の第１側壁１７の内側表面１７ａとは、周辺部１５を介して互いに接続されている（つまり、物理的には、互いに離れている）。凹部１４の内面１４ａと他方の第１側壁１７の内側表面１７ａとは、周辺部１６を介して互いに接続されている（つまり、物理的には、互いに離れている）。凹部１４の内面１４ａと各第２側壁１８の内側表面１８ａとは、面と面との交線（角、屈曲箇所等）を介して互いに接続されている。このように、凹部１４の内面１４ａと側壁部１３の各内側表面１７ａ，１８ａ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いる。Ｚ軸方向から見た場合に、Ｘ軸方向において互いに隣接する凹部１４と周辺部１５との境界線１９は、Ｙ軸方向に沿って底壁部１２を横切っている（図５参照）。つまり、境界線１９の両端は、各第２側壁１８の内側表面１８ａに至っている。
【００３８】
図３及び図４に示されるように、光検出素子３０は、基板３５を有している。基板３５は、例えば、シリコン等の半導体材料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に設けられたスリットであり、Ｙ軸方向に延在している。０次光捕捉部３４は、基板３５に設けられたスリットであり、Ｚ軸方向から見た場合に光通過部３１と光検出部３３との間に位置し、Ｙ軸方向に延在している。なお、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。また、０次光捕捉部３４における０次光Ｌ０の入射側とは反対側の端部は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの方向において、０次光Ｌ０の入射側とは反対側に向かって末広がりとなっている。０次光Ｌ０が０次光捕捉部３４に斜めに入射するように構成することで、０次光捕捉部３４に入射した０次光Ｌ０が空間Ｓに戻るのをより確実に抑制することができる。
【００３９】
第２反射部３２は、基板３５における空間Ｓ側の表面３５ａのうち光通過部３１と０次光捕捉部３４との間の領域に設けられている。第２反射部３２は、例えば、Ａｌ、Ａｕ等の金属膜であり、平面ミラーとして機能する。
【００４０】
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軸方向に並んだ複数の光検出チャネル３３ａを有している。光検出部３３の各光検出チャネル３３ａには、異なる波長を有する光Ｌ２が入射させられる。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。なお、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いてもよいし、或い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。光検出部３３が裏面入射型のフォトダイオードとして構成されている場合、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が設けられため、その場合、各端子３６は、対応する配線１１の端子１１ａとワイヤボンディングによって電気的に接続される。
【００４１】
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。第１拡幅部１３ａにおいて互いに対向する光検出素子３０の端子３６と配線１１の端子１１ａとは、半田層３によって、互いに接続されている。一例として、互いに対向する光検出素子３０の端子３６と配線１１の端子１１ａとは、端子３６の表面に下地（Ｎｉ−Ａｕ、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ等）のめっき層を介して形成された半田層３によって、互いに接続されている。この場合、分光器１では、半田層３によって、光検出素子３０と側壁部１３とが互いに固定されていると共に、光検出素子３０の光検出部３３と複数の配線１１とが電気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、互いに対向する光検出素子３０の端子３６と配線１１の端子１１ａとの接続部を覆うように、例えば樹脂からなる補強部材７が配置されている。このように、光検出素子３０は、Ｚ軸方向から見た場合に空間Ｓを包囲する側壁部１３に取り付けられている。つまり、光検出素子３０は、空間Ｓを介して凹部１４と対向するように（すなわち、分光部５２と対向するように）側壁部１３に取り付けられている。なお、分光器１では、Ｚ軸方向が、分光部５２と光検出素子３０とが互いに対向する第１方向である。
【００４２】
樹脂層４０は、凹部１４の内面１４ａ上に配置されている。樹脂層４０は、成形材料である樹脂材料（例えば、光硬化性のエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン、有機・無機ハイブリッド樹脂等のレプリカ用光学樹脂等）に成形型を押し当て、その状態で、樹脂材料を硬化（例えば、ＵＶ光等による光硬化、熱硬化等）させることで、形成されている。
【００４３】
樹脂層４０のうち、Ｚ軸方向から見た場合に凹部１４の中心に対して周辺部１５側（Ｘ軸方向における一方の側）に片寄った領域には、グレーティングパターン４１が設けられている。グレーティングパターン４１は、例えば、鋸歯状断面のブレーズドグレーティング、矩形状断面のバイナリグレーティング、正弦波状断面のホログラフィックグレーティング等に対応している。
【００４４】
樹脂層４０は、一方の第１側壁１７（図３における左側の第１側壁１７）の内側表面１７ａから離れており、他方の第１側壁１７（図３における右側の第１側壁１７）の内側表面１７ａ、一方の第２側壁１８の内側表面１８ａ、及び他方の第２側壁１８の内側表面１８ａのそれぞれと接触している。樹脂層４０は、内面１４ａから内側表面１７ａ，１８ａを這い上がるように、他方の第１側壁１７の内側表面１７ａ、一方の第２側壁１８の内側表面１８ａ、及び他方の第２側壁１８の内側表面１８ａのそれぞれに沿って広がっている。
【００４５】
Ｚ軸方向における樹脂層４０の厚さは、内面１４ａ上に配置されている部分４２よりも、内側表面１７ａと接触している部分４３、及び内側表面１８ａと接触している部分４４のほうが、大きい。つまり、樹脂層４０のうち内側表面１７ａと接触している部分４３の「Ｚ軸方向に沿った厚さＨ２」、及び樹脂層４０のうち内側表面１８ａと接触している部分４４の「Ｚ軸方向に沿った厚さＨ３」は、樹脂層４０のうち内面１４ａ上に配置されている部分４２の「Ｚ軸方向に沿った厚さＨ１」よりも大きい。一例として、Ｈ１は、数μ〜８０μｍ程度（最小値は、支持体１０の表面粗さを埋め得る程度の厚さ以上）であり、Ｈ２，Ｈ３は、それぞれ、数百μｍ程度である。
【００４６】
樹脂層４０は、周辺部１５の傾斜面１５ａ上に至っている。Ｚ軸方向における樹脂層４０の厚さは、内面１４ａ上に配置されている部分４２よりも、周辺部１５に至っている部分４５のほうが、大きい。つまり、樹脂層４０のうち周辺部１５に至っている部分４５の「Ｚ軸方向に沿った厚さＨ４」は、樹脂層４０のうち内面１４ａ上に配置されている部分４２の「Ｚ軸方向に沿った厚さＨ１」よりも大きい。一例として、Ｈ４は、数百μｍ程度である。
【００４７】
ここで、各部分４２，４３，４４，４５において「Ｚ軸方向に沿った厚さ」が変化している場合には、各部分４２，４３，４４，４５における当該厚さの平均値を、各部分４２，４３，４４，４５の「Ｚ軸方向に沿った厚さ」と捉えることができる。なお、内側表面１７ａと接触している部分４３の「内側表面１７ａに垂直な方向に沿った厚さ」、内側表面１８ａと接触している部分４４の「内側表面１８ａに垂直な方向に沿った厚さ」、及び周辺部１５に至っている部分４５の「傾斜面１５ａに垂直な方向に沿った厚さ」も、内面１４ａ上に配置されている部分４２の「内面１４ａに垂直な方向に沿った厚さＨ１」よりも大きい。以上のような樹脂層４０は、一続きの状態で形成されている。
【００４８】
反射層５０は、樹脂層４０上に配置されている。反射層５０は、例えば、Ａｌ、Ａｕ等の金属膜である。反射層５０のうちＺ軸方向において光検出素子３０の光通過部３１と対向する領域が、凹面ミラーとして機能する第１反射部５１である。第１反射部５１は、凹部１４の内面１４ａ上に配置されており、Ｚ軸方向から見た場合に凹部１４の中心に対して周辺部１６側（Ｘ軸方向における他方の側）に片寄っている。反射層５０のうち樹脂層４０のグレーティングパターン４１を覆う領域が、反射型グレーティングとして機能する分光部５２である。分光部５２は、凹部１４の内面１４ａ上に配置されており、Ｚ軸方向から見た場合に凹部１４の中心に対して周辺部１５側（Ｘ軸方向における一方の側）に片寄っている。このように、第１反射部５１及び分光部５２は、凹部１４の内面１４ａ上において樹脂層４０に設けられている。つまり、分光部５２は、空間Ｓを介して光検出素子３０と対向するように、底壁部１２における一方の側に設けられている。
【００４９】
分光部５２が有する複数のグレーティング溝５２ａは、グレーティングパターン４１の形状に沿った形状を有している。複数のグレーティング溝５２ａは、Ｚ軸方向から見た場合にＸ軸方向に並んでおり、Ｚ軸方向から見た場合に同一の側に曲線状（例えば、周辺部１５側に凸の円弧状）に湾曲している（図５参照）。なお、分光器１では、Ｘ軸方向が、第１方向に垂直な方向であり且つ複数のグレーティング溝５２ａが並ぶ方向である第２方向であり、Ｙ軸方向が、第１方向及び第２方向に垂直な方向である第３方向である。
【００５０】
反射層５０は、樹脂層４０のうち、凹部１４の内面１４ａ上に配置されている部分４２（グレーティングパターン４１を含む）の全体、他方の第１側壁１７の内側表面１７ａと接触している部分４３の全体、各第２側壁１８の内側表面１８ａと接触している部分４４の全体、及び周辺部１５に至っている部分４５の一部を覆っている。つまり、第１反射部５１及び分光部５２を構成する反射層５０は、一続きの状態で樹脂層４０上に配置されている。
【００５１】
カバー２０は、光透過部材２１と、遮光膜２２と、を有している。光透過部材２１は、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、光Ｌ１を透過させる材料からなり、矩形板状を呈している。遮光膜２２は、光透過部材２１における空間Ｓ側の表面２１ａに設けられている。遮光膜２２には、Ｚ軸方向において光検出素子３０の光通過部３１と対向するように、光通過開口２２ａが設けられている。光通過開口２２ａは、遮光膜２２に設けられたスリットであり、Ｙ軸方向に延在している。
【００５２】
なお、赤外線を検出する場合には、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、遮光膜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。ただし、０次光捕捉部３４に入射した０次光Ｌ０が空間Ｓに戻ることを抑制する観点からは、遮光膜２２の材料として、黒レジストが有効である。一例として、遮光膜２２は、光透過部材２１の表面２１ａを覆うＡｌ層と、当該ＡＬ層のうち少なくとも０次光捕捉部３４と対向する領域に設けられた黒レジスト層と、を含む複合膜であってもよい。つまり、当該複合膜においては、光透過部材２１の空間Ｓ側に、Ａｌ層、黒レジスト層の順で積層されている。
【００５３】
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と第２拡幅部１３ｂとの間には、例えば、樹脂、半田等からなる封止部材４が配置されている。分光器１では、封止部材４によって、カバー２０と側壁部１３とが互いに固定されていると共に、空間Ｓが気密に封止されている。
【００５４】
図１及び図６に示されるように、配線ユニット２００は、支持基板２０１と、複数の端子（第２端子）２０２と、複数の端子（第３端子）２０３と、複数の配線２０４と、を有している。支持基板２０１は、可撓性を有する基板であり、例えば、絶縁性樹脂によってフィルム状に形成されている。本実施形態では、支持基板２０１の曲げ強度は、支持体１０の曲げ強度よりも小さい。複数の端子２０２、複数の端子２０３及び複数の配線２０４は、支持基板２０１に設けられている。
【００５５】
支持基板２０１は、第１部分２１１と、第２部分２１２と、第３部分２１３と、を有している。第１部分２１１は、複数の端子２０２が設けられた部分である。第２部分２１２は、複数の端子２０３が設けられた部分である。第３部分２１３は、第１部分２１１と第２部分２１２との間に位置する部分である。第１部分２１１及び第２部分２１２が並ぶ長さ方向に垂直な幅方向（本実施形態では、Ｘ軸方向）における第１部分２１１の幅は、当該幅方向における第２部分２１２の幅よりも大きい。当該幅方向における第３部分２１３の幅は、第２部分２１２の幅から第１部分２１１の幅となるように変化している。つまり、当該幅方向における第３部分２１３の幅は、第１部分２１１に近付くほど大きくなっている。第１部分２１１及び第２部分２１２が並ぶ長さ方向（本実施形態では、Ｚ軸方向）における第１部分２１１の長さは、当該長さ方向における第２部分２１２の長さよりも大きい。
【００５６】
図７に示されるように、複数の端子２０２は、支持体１０の表面に設けられた複数の端子１１ｂとそれぞれ対向するように、支持基板２０１における支持体１０側の表面２０１ａに配置されている。各端子２０２は、円形状を呈する電極パッドである。互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とは、接合部材２０５を介して互いに接合されている。本実施形態では、接合部材２０５は、半田層である。接合部材２０５は、支持体１０と配線ユニット２００との間（具体的には、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂと、支持基板２０１の表面２０１ａとの間）に形成された隙間（例えば１００μｍ程度の隙間）を保持している。当該隙間は、樹脂等が配置されていない空間である。
【００５７】
図１及び図６に示されるように、複数の端子２０３は、コネクタ２０６として構成されている。本実施形態では、コネクタ２０６は、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂに対して、Ｚ軸方向における光Ｌ１の入射側とは反対側に配置されている。複数の配線２０４は、複数の端子２０２と複数の端子２０３とをそれぞれ接続するように、第１部分２１１、第２部分２１２及び第３部分２１３に渡って延在している。つまり、複数の端子２０３は、複数の端子２０２とそれぞれ電気的に接続されている。なお、第２部分２１２の幅が小さいほど、接続先との接続部分が小さくなり、余計なスペースを低減することができる。そのような構成を実現するために、少なくとも第２部分２１２においては、各配線２０４の幅（Ｘ軸方向における幅）は、隣り合う配線２０４間の距離（Ｘ軸方向における距離）よりも大きいことが好ましい。また、第３部分２１３においては、複数の配線２０４の幅（Ｘ軸方向における幅）の合計値は、第３部分２１３の最大幅（Ｘ軸方向における最大幅）の６０％以上であることが好ましい。また、図６に示される例では、配線２０４の本数が８本であるが、配線２０４の本数は、複数本（２本以上）であればよく、９本以上であってもよい。ただし、小型化・耐久性等を考慮すると、配線２０４の本数は、１０本以下であることが好ましい。
【００５８】
分光器１は、第１部分２１１における第２部分２１２とは反対側の外縁に沿って配置されている。Ｙ軸方向から見た場合に、第１部分２１１は、分光器１を含んでおり、分光器１から第２部分２１２側にはみ出すように（突出するように）延在している。コネクタ２０６は、第２部分２１２における第１部分２１１とは反対側の外縁に沿って配置されている。Ｙ軸方向から見た場合に、第２部分２１２は、コネクタ２０６を含んでおり、コネクタ２０６から第１部分２１１側にはみ出すように（突出するように）延在している。
【００５９】
なお、分光モジュール１００では、Ｙ軸方向から見た場合に、第１部分２１１が少なくとも分光器１の空間Ｓと重なっており、第１部分２１１と分光器１とが重なった領域において、複数の端子１１ｂと複数の端子２０２とが互いに接合されている。本実施形態では、Ｙ軸方向から見た場合に、複数の端子１１ｂが、空間Ｓを包囲するように配置されており、Ｙ軸方向から見た場合に、各端子１１ｂの一部分が、底壁部１２、一対の第１側壁１７、及び光検出素子３０と重なっている。また、分光モジュール１００では、Ｙ軸方向から見た場合に、分光器１に対して第２部分２１２側以外の側には、第１部分２１１がはみ出していない（突出していない）。
【００６０】
本実施形態では、配線ユニット２００は、フレキシブル配線基板によって構成されている。つまり、配線ユニット２００は、繰り返し変形させること（曲げたり、捩ったりすること）が可能であり、変形させた場合にもその電気的特性を維持する特性を有している。分光モジュール１００では、配線ユニット２００のコネクタ２０６が例えば外部のリジッド配線基板に接続されることで、配線ユニット２００及び複数の配線１１を介して、光検出素子３０の光検出部３３に対して電気信号が入出力される。
［分光モジュールの製造方法］
【００６１】
上述した分光器１を用意する（第１工程）。その一方で、図８に示されるように、上述した配線ユニット２００を用意し、図９に示されるように、半田ペーストの印刷、半田ボールの仮固定等の熱処理によって、各端子２０２に接合部材２０５を設ける（第２工程）。本実施形態では、互いに連結された複数の配線ユニット２００を用意する。複数の配線ユニット２００は、支持基板２０１と一体的に形成された枠部２０７を介して互いに連結されている。なお、第１工程及び第２工程の実施順序は、特に限定されない。
【００６２】
続いて、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とが接合部材２０５を介して互いに対向するように（図７参照）各配線ユニット２００に分光器１を載置し（つまり、複数の端子１１ｂと複数の端子２０２とを互いに対向させ）、図１０に示されるように、リフローによって（つまり、熱処理によって）、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とを、接合部材２０５を介して互いに接合する（第３工程）。このとき、分光器１のサイズ及び重量が小さいため、溶融した接合部材２０５の張力によって、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とが一致するように、配線ユニット２００に対して分光器１がセルフアライメントされる。続いて、図１１に示されるように、分光器１が取り付けられた複数の各配線ユニット２００を、枠部２０７から切り出すことで、互いに分離する。
【００６３】
続いて、各分光モジュール１００において、各光検出チャネル３３ａの位置（座標）と各光検出チャネル３３ａに入射する光Ｌ２のピーク波長との関係（以下、単に「光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係」という場合がある）を取得する（第４工程）。具体的には、既知のピーク波長を有する光を分光モジュール１００に入射し、検出値がピークとなる光検出チャネル３３ａの位置を取得する。これを複数の既知のピーク波長について実施し、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係を示す近似式（例えば、５次の多項式）を取得する。分光モジュール１００を用いて分光分析を実施する際には、取得した近似式を用いる。
［作用及び効果］
【００６４】
分光モジュール１００では、光検出素子３０と電気的に接続された複数の端子１１ｂが、支持体１０の表面に設けられており、配線ユニット２００が有する複数の端子２０２が、複数の端子１１ｂとそれぞれ対向し且つ複数の端子１１ｂとそれぞれ接合されている。例えば、リジッド配線基板が有する複数の端子が、複数の端子１１ｂとそれぞれ接合される構成では、その接合時に生じる応力等に起因して支持体１０が歪んだり、或いは、接合後にリジッド配線基板に生じる熱歪み等に起因して支持体１０が歪んだりすることで、分光部５２と光検出素子３０との位置関係にずれが生じ、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるおそれがある。それに対し、分光モジュール１００では、光検出素子３０とリジッド配線基板との電気的な接続を、配線ユニット２００を介して実現することができるため、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。よって、分光モジュール１００によれば、分光部５２及び光検出素子３０が空間Ｓを介して互いに対向する構成において検出精度の低下を確実に抑制することができる。
【００６５】
なお、分光モジュール１００では、支持体１０が、分光部５２が設けられた底壁部１２、及び、分光部５２と光検出素子３０とが空間Ｓを介して互いに対向するように光検出素子３０が取り付けられた側壁部１３を有している。これにより、分光部５２及び光検出素子３０を安定して支持することができると共に、外部から分光部５２に至る光路、及び分光部５２から光検出素子３０に至る光路を含む空間Ｓを容易に形成することができる。このように、外部から分光部５２に至る光路、及び分光部５２から光検出素子３０に至る光路が空間Ｓに形成される構成では、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じ易いため、上述した分光モジュール１００の構成は、特に有効である。また、空間Ｓを画定する支持体１０が樹脂によって形成されている構成でも、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じ易いため、上述した分光モジュール１００の構成は、特に有効である。
【００６６】
また、分光モジュール１００では、複数の端子１１ｂが、支持体１０の表面を構成する複数の平坦領域のうち、最も面積が大きい平坦領域（本実施形態では、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂ）に設けられている。これにより、各端子１１ｂの形状や複数の端子１１ｂの配置等の自由度を向上させることができると共に、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との確実な接合を実現することができる。
【００６７】
また、分光モジュール１００では、複数の端子１１ｂが、支持体１０の表面のうち、側壁部１３における空間Ｓとは反対側の表面（本実施形態では、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂ）に設けられている。側壁部１３における空間Ｓとは反対側の表面を広く取ることで、各端子１１ｂの形状や複数の端子１１ｂの配置等の自由度を向上させることができると共に、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との確実な接合を実現することができる。
【００６８】
また、分光モジュール１００では、複数の端子１１ｂが、側壁部１３の表面のうち、複数のグレーティング溝５２ａが並ぶ方向であるＸ軸方向を長手方向として延在する領域（本実施形態では、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂ）に設けられている。Ｘ軸方向を長手方向として延在する領域を広く取ることで、各端子１１ｂの形状や複数の端子１１ｂの配置等の自由度を向上させることができると共に、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との確実な接合を実現することができる。
【００６９】
また、分光モジュール１００では、複数の端子１１ｂ及び複数の端子２０２において、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とが、接合部材２０５を介して互いに接合されている。これにより、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との確実な接合を実現することができる。
【００７０】
また、分光モジュール１００では、接合部材２０５が、半田層である。これにより、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との確実な接合を容易に実現することができる。
【００７１】
また、分光モジュール１００では、接合部材２０５が、支持体１０と配線ユニット２００との間に形成された隙間を保持している。これにより、配線ユニット２００が変形させられたとしても、その変形の影響が支持体１０と配線ユニット２００との間の隙間において緩和されるため、支持体１０の変形に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。特に、配線ユニット２００がフレキシブル配線基板によって構成されている場合や、配線ユニット２００の支持基板２０１の曲げ強度が、支持体１０の曲げ強度よりも小さい場合には、配線ユニット２００が変形し易い。そのため、空間である隙間が支持体１０と配線ユニット２００との間に形成されている構成は、配線ユニット２００の影響を緩和し得る構成として、極めて有効である。
【００７２】
また、分光モジュール１００では、複数の端子１１ｂのそれぞれが、円形状を呈する電極パッドである。これにより、配線ユニット２００が変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が各端子１１ｂにおいて緩和されるため、支持体１０の変形に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。更に、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合時に生じる応力の影響も各端子１１ｂにおいて緩和されるため、接合時に生じる応力の影響に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。
【００７３】
また、分光モジュール１００では、複数の端子２０２のそれぞれが、円形状を呈する電極パッドである。これにより、配線ユニット２００が変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が各端子２０２において緩和されるため、支持体１０の変形に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。更に、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合時に生じる応力の影響も各端子２０２において緩和されるため、接合時に生じる応力の影響に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。
【００７４】
また、分光モジュール１００では、複数の端子２０３が、コネクタとして構成されている。これにより、例えばリジッド配線基板に配線ユニット２００を接続する際に熱的な影響が支持体１０に及ばないため、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。
【００７５】
また、分光モジュール１００では、配線ユニット２００が、フレキシブル配線基板によって構成されている。これにより、配線ユニット２００が変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が支持体１０に生じ難くなるため、支持体１０の変形に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。また、配線ユニット２００と支持体１０との間の熱膨張係数の差が配線ユニット２００の柔軟性によって吸収されるため、使用環境の温度が変化したとしても、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。また、配線ユニット２００の柔軟性によって応力が吸収されるため、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合を安定させることができ、また、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合時に生じる残留応力を低減することができる。更に、所望の方向に向くように分光器１を設置することができる。
【００７６】
なお、上述したように、一辺の長さが１５ｍｍ以下にまで小型化された分光器１（特に、Ｙ軸方向の長さが数ｍｍ程度にまで薄型化された分光器１）では、設置対象に対する分光器１の向きや位置について高い精度が要求される。また、設置対象が変形すると、その変形に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じることが懸念される。そのような状況から、上述したような分光器１については、支持体１０の表面に設けられた電極パッドを配線基板の電極パッドに接合する場合、配線基板として、変形し難いリジッド配線基板が選択され、変形し易いフレキシブル配線基板は選択されなかった。分光モジュール１００では、敢えて、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２００を採用することで、設置対象に対する分光器１の向きや位置について要求され高い精度、及び、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係に生じるずれの抑制が実現され得る。
【００７７】
また、分光モジュール１００では、配線ユニット２００の支持基板２０１の曲げ強度が、支持体１０の曲げ強度よりも小さい。これにより、配線ユニット２００が変形させられたとしても、その変形に起因する応力集中が支持体１０に生じ難くなるため、支持体１０の変形に起因して光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。また、配線ユニット２００と支持体１０との間の熱膨張係数の差が配線ユニット２００の柔軟性によって吸収されるため、使用環境の温度が変化したとしても、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係にずれが生じるのを抑制することができる。また、配線ユニット２００の柔軟性によって応力が吸収されるため、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合を安定させることができ、また、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合時に生じる残留応力を低減することができる。
【００７８】
また、分光モジュール１００では、配線ユニット２００の支持基板２０１が、複数の端子２０２が設けられた第１部分２１１と、複数の端子２０３が設けられた第２部分２１２と、第１部分２１１と第２部分２１２との間に位置する第３部分２１３と、を有し、第１部分２１１及び第２部分２１２が並ぶ長さ方向に垂直な幅方向における第３部分２１３の幅が、第１部分２１１に近付くほど大きくなっている。これにより、第２部分２１２に外力が加わったとしても、当該外力が第３部分２１３で吸収されるため、当該外力の影響が分光器１の支持体１０に及ぶのを抑制することができる。また、配線ユニット２００の支持基板２０１に第３部分２１３が設けられていることで、コネクタ２０６での応力集中も抑制される。更に、第１部分２１１及び第２部分２１２が並ぶ長さ方向における第２部分２１２の長さが、当該長さ方向における第１部分２１１の長さよりも小さいため、配線ユニット２００の支持基板２０１を利用した分光モジュール１００のハンドリングが容易となる。なお、第１部分２１１及び第２部分２１２が並ぶ長さ方向における第２部分２１２の長さが、当該長さ方向における第１部分２１１の長さと当該長さ方向における第３部分２１３の長さとの和よりも小さければ、配線ユニット２００の支持基板２０１を利用した分光モジュール１００のハンドリングが容易となる。
【００７９】
なお、上述したように、一辺の長さが１５ｍｍ以下にまで分光器１が小型化されている場合、分光モジュール１００のハンドリングにおいて配線ユニット２００の支持基板２０１を把持し得ることは、配線ユニット２００の支持基板２０１に第３部分２１３が設けられているか否かにかかわらず、極めて有効である。特に、配線ユニット２００の支持基板２０１に第３部分２１３が設けられていると、配線ユニット２００の配線２０４、及び分光器１に触れることなく、分光モジュール１００をハンドリングすることができる。
【００８０】
また、分光モジュール１００では、Ｙ軸方向から見た場合に、第１部分２１１が少なくとも分光器１の空間Ｓと重なっており、第１部分２１１と分光器１とが重なった領域において、複数の端子１１ｂと複数の端子２０２とが互いに接合されている。これにより、分光モジュール１００のハンドリングにおいて配線ユニット２００の支持基板２０１を把持した際に、分光器１の自重によって不用意に配線ユニット２００が折れ曲がることが抑制され、分光モジュール１００のハンドリング性が向上する。更に、本実施形態では、Ｙ軸方向から見た場合に、複数の端子１１ｂが、空間Ｓを包囲するように配置されており、Ｙ軸方向から見た場合に、各端子１１ｂの少なくとも一部分が、底壁部１２、一対の第１側壁１７、及び光検出素子３０と重なっている。これにより、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合時及び接合後に生じる応力に起因して支持体１０が歪むことが抑制される。
【００８１】
また、分光モジュール１００では、Ｙ軸方向から見た場合に、分光器１に対して第２部分２１２側以外の側には、第１部分２１１がはみ出していない（突出していない）。分光器１に対して第２部分２１２側以外の側に第１部分２１１が大きくはみ出していると、例えば、そのはみ出した部分が何らかの部材に接触して、分光モジュール１００に余計な負荷が掛かったり、分光モジュール１００のハンドリング性が低下したりするおそれがある。それに対し、分光モジュール１００では、分光器１に対して第２部分２１２側以外の側に第１部分２１１がはみ出していないため、そのような事態が抑制される。なお、Ｙ軸方向から見た場合に、分光器１に対して第２部分２１２側以外の側に第１部分２１１がはみ出していたとしても、そのはみ出した領域の面積が、Ｙ軸方向から見た場合に第１部分２１１と分光器１とが重なっている領域の面積よりも小さければ、上述したような事態が十分に抑制される。
【００８２】
また、分光モジュール１００の製造方法によれば、次のような作用及び効果が奏される。例えば、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係を取得した後に、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とを互いに接合すると、その接合時に生じる応力等に起因して支持体１０が歪むことで、取得した関係にずれが生じるおそれがある。それに対し、分光モジュール１００の製造方法では、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とを互いに接合した後に、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係を取得する。したがって、分光モジュール１００の製造方法によれば、取得した関係に基づいて分光分析を実施することで、製造した分光モジュール１００において検出精度の低下を確実に抑制することができる。
【００８３】
また、例えば、熱処理によって、複数の端子１１ｂのそれぞれに接合部材２０５を設け、熱処理によって、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とを、接合部材２０５を介して互いに接合すると、熱的な影響が支持体１０に２回及ぶことになるため、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係に生じるずれが大きくなるおそれがある。それに対し、分光モジュール１００の製造方法では、熱処理によって、複数の端子２０２のそれぞれに接合部材２０５を設け、熱処理によって、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とを、接合部材２０５を介して互いに接合するため、支持体１０に及ぶ熱的な影響が１回で済む。したがって、分光モジュール１００の製造方法によれば、光検出チャネル３３ａとピーク波長との関係に生じるずれを抑制し、製造した分光モジュール１００において検出精度の低下を確実に抑制することができる。
【００８４】
また、分光モジュール１００の製造方法では、互いに連結された複数の配線ユニット２００を用意し、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とを接合した後に、分光器１が取り付けられた複数の配線ユニット２００を互いに分離する。これにより、複数の分光モジュール１００を効率良く製造することができる。
［変形例］
【００８５】
本開示は、上述した実施形態に限定されない。例えば、図１２の（ａ）に示されるように、配線ユニット２００に、分光器１を設置するための取付部２０８が設けられていてもよい。図１２の（ａ）に示される配線ユニット２００では、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂに対して、Ｘ軸方向における両側に、一対の取付部２０８が設けられている。一対の取付部２０８は、支持基板２０１と一体的に形成されており、各取付部２０８には、分光器１を設置するためのボルトを通す穴２０８ａが設けられている。また、図１２の（ｂ）に示されるように、配線ユニット２００において、コネクタ２０６は、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂに対して、Ｘ軸方向における一方の側に配置されていてもよい。つまり、分光器１に対する複数の端子２０３の位置は、上述したものに限定されない。図１２の（ａ）及び（ｂ）に示される配線ユニット２００も、図１に示される配線ユニット２００と同様に、第１部分２１１、第２部分２１２及び第３部分２１３を有しているため、図１に示される配線ユニット２００と同様に、第２部分２１２に加わった外力の影響が分光器１の支持体１０に及ぶことが抑制され、また、コネクタ２０６での応力集中が抑制され、更に、配線ユニット２００の支持基板２０１を利用した分光モジュール１００のハンドリングが容易となる。
【００８６】
また、例えば、接合時において、接合部材２０５への加重等の条件を変化させることで、図１３の（ａ）に示されるように、接合部材２０５の側面が凸状の湾曲面となったり、支持体１０と配線ユニット２００との間の隙間が大きくなったりする。接合部材２０５の側面が凸状の湾曲面となっていると、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合時及び接合後に生じる応力が接合部材２０５において緩和され、支持体１０が歪むことが抑制される。なお、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２との接合時に、分光器１を配線ユニット２００側に押圧する力を作用させてもよい。例えば、その力の大きさを調整することで、接合部材２０５の側面の形状、支持体１０と配線ユニット２００との間の隙間の大きさ等を調整することができる。また、図１３の（ｂ）に示されるように、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とは、コア付き半田ボールからなる接合部材２０５を介して互いに接合されていてもよい。その場合、コアの大きさを調整することで、支持体１０と配線ユニット２００との間の隙間の大きさを調整することができる。なお、コア付き半田ボールのコアとしては、例えば、銅等からなる金属コア、樹脂コア等が用いられる。
【００８７】
また、支持基板２０１は、第１部分２１１と、第２部分２１２と、を有し、第３部分２１３を有していなくてもよい。その場合、例えば、第１部分２１１に第２部分２１２が直接的に接続される。また、複数の端子２０３及び複数の配線２０４は、支持基板２０１の裏面（表面２０１ａとは反対側の面）に配置されていてもよい。また、複数の端子２０３のみが支持基板２０１の裏面（表面２０１ａとは反対側の面）に配置されていてもよい。配線２０４の長さは短いほうが好ましいが、複数の端子２０３が支持基板２０１の表面２０１ａに配置されている構成では、分光器１等のレイアウト上の理由で、配線２０４の長さを長くせざるを得ない場合がある。それに対し、複数の端子２０３が支持基板２０１の裏面（表面２０１ａとは反対側の面）に配置されている構成では、配線２０４の長さを短くしつつも、所望のレイアウトを実現することが可能となる場合がある。また、各配線２０４が延在する方向（上記実施形態ではＺ軸方向）における第１部分２１１の幅は、当該方向における分光器１の幅以下であってもよい。その場合にも、支持基板２０１が第３部分２１３を有しておらず、第１部分２１１に第２部分２１２が直接的に接続されていてもよい。また、第２部分２１２は、上記実施形態のように、平板状を呈していてもよいし、或いは、湾曲した形状を呈していてもよい。
【００８８】
また、図１４に示されるように、光検出素子３０が配置される第１拡幅部１３ａにおいては、第１拡幅部１３ａの側面１３ａ２が、第１拡幅部１３ａの底面１３ａ１と鈍角を成すように傾斜していてもよい。また、カバー２０が配置される第２拡幅部１３ｂにおいては、第２拡幅部１３ｂの側面１３ｂ２が、第２拡幅部１３ｂの底面１３ｂ１と鈍角を成すように傾斜していてもよい。これらによれば、配線１１を容易に且つ精度良く引き回すことができる。また、配線１１に生じる応力を低減することができる。
【００８９】
また、第１拡幅部１３ａの側面１３ａ２と光検出素子３０との間に、樹脂からなる補強部材７が充填されていてもよい。これによれば、側面１３ａ２が傾斜していることで補強部材７が隙間に入り込み易くなるため、光検出素子３０の支持をより十分に補強することができると共に、当該部分での気密性をより十分に確保することができる。また、後述するバンプ６１の配置との相乗効果によって、Ｘ軸方向（分光部５２が有する複数のグレーティング溝５２ａが並ぶ第２方向）への光検出素子３０の位置ずれをより確実に抑制することができる。また、第２拡幅部１３ｂの側面１３ｂ２とカバー２０との間に、樹脂からなる封止部材４が充填されていてもよい。これによれば、側面１３ｂ２が傾斜していることで封止部材４が隙間に入り込み易くなるため、カバー２０の支持をより十分に補強することができると共に、当該部分での気密性をより十分に確保することができる。なお、気密性の確保は、第１拡幅部１３ａの側面１３ａ２と光検出素子３０との間に、樹脂からなる補強部材７が充填されることによって行われてもよいし、若しくは、第２拡幅部１３ｂの側面１３ｂ２とカバー２０との間に、樹脂からなる封止部材４が充填されることによって行われてもよいし、又は、それらの両方によって行われてもよい。これら気密に関する構成以外（分光器１を別のパッケージ内に収容し、該パッケージ内を気密にする等)の構成によって気密の確保が行われてもよい。
【００９０】
また、図１４に示されるように、支持体１０における底壁部１２とは反対側の端面１０ａのうち、少なくとも配線１１が配置される領域１０ａ１は、カバー２０における底壁部１２とは反対側の表面２０ａよりも、底壁部１２側に位置していてもよい。これによれば、分光器１の実装時に配線１１が他の部材と接触するのを防止することができる。また、配線１１の長さを低減することができる。なお、支持体１０の端面１０ａの全体が、カバー２０の表面２０ａよりも、底壁部１２側に位置していてもよい。
【００９１】
また、図１４に示されるように、カバー２０と光検出素子３０とは、互いに離間していてもよい。これによれば、カバー２０と光検出素子３０との間の空間によって、迷光を閉じ込め、迷光をより確実に除去することができる。
【００９２】
また、Ｘ軸方向（分光部５２が有する複数のグレーティング溝５２ａが並ぶ第２方向）における支持体１０の熱膨張率は、Ｙ軸方向（凹部１４と光検出素子３０とが互いに対向する第１方向に垂直であり、且つ第２方向に垂直である第３方向）における支持体１０の熱膨張率以下である（Ｘ軸方向における支持体１０の熱膨張率が、Ｙ軸方向における支持体１０の熱膨張率よりも小さいことが、より好ましい）。つまり、Ｘ軸方向における支持体１０の熱膨張率をαとし、Ｙ軸方向における支持体１０の熱膨張率をβとした場合、α≦βの関係を満たす（α＜βの関係を満たすことが、より好ましい）。これによれば、支持体１０の熱膨張に起因して、分光部５２における複数のグレーティング溝５２ａと、光検出素子３０の光検出部３３における複数の光検出チャネル３３ａとの位置関係がずれるのを抑制することができる。
【００９３】
また、図１４に示されるように、互いに対向する光検出素子３０の１つの端子３６と配線１１の１つの端子１１ａとは、例えば、Ａｕ、半田等からなる複数のバンプ６１によって、互いに接続されており、それらの複数のバンプ６１は、Ｘ軸方向（分光部５２が有する複数のグレーティング溝５２ａが並ぶ第２方向）に沿って並んでいてもよい。そして、そのような１つの端子３６と１つの端子１１ａと複数のバンプ６１との組は、Ｙ軸方向において複数組設けられていてもよい。これによれば、例えば支持体１０の熱膨張等に起因して、分光部５２における複数のグレーティング溝５２ａと、光検出素子３０の光検出部３３における複数の光検出チャネル３３ａとの位置関係がずれるのを抑制することができる。また、２次元的にバンプ６１を配置することで、１列にバンプ６１を配置する場合に比べ、使用し得るスペースに余裕ができるため、各端子３６の面積を十分に確保することができる。
【００９４】
また、第１拡幅部１３ａは、底壁部１２とは反対側において、空間Ｓ（光通過部３１から分光部５２に至る光Ｌ１の光路、分光部５２から光検出部３３に至る光Ｌ２の光路、及び分光部５２から０次光捕捉部３４に至る０次光Ｌ０の光路が形成される空間）が少なくとも一方向（例えば、Ｘ軸方向）に拡幅された段差部であればよく、一段で構成されていても複数段で構成されていてもよい。同様に、第２拡幅部１３ｂは、底壁部１２とは反対側において、第１拡幅部１３ａが少なくとも一方向（例えば、Ｘ軸方向）に拡幅された段差部であればよく、一段で構成されていても複数段で構成されていてもよい。光検出部３３が裏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における表面３５ａとは反対側の表面に複数の端子３６が設けられている場合において、各端子３６が、対応する配線１１の端子１１ａとワイヤボンディングによって電気的に接続されるときには、各配線１１の端子１１ａは、複数段で構成された第１拡幅部１３ａのうち、光検出素子３０が配置された段とは異なる段（光検出素子３０が配置された段よりも外側且つ上側の段）に配置されてもよい。
【００９５】
また、支持体１０は、樹脂によって形成されたものに限定されず、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミック、又は成形用ガラスによって形成されたものであってもよい。また、支持体１０の形状は、直方体状に限定されず、例えば外側表面に曲面が設けられた形状であってもよい。また、側壁部１３の形状は、Ｚ軸方向から見た場合に凹部１４を包囲する環状の形状であれば、矩形環状の形状に限定されず、円環状の形状であってもよい。
【００９６】
また、光検出素子３０は、光検出部３３を有していれば、光通過部３１、第２反射部３２及び０次光捕捉部３４を有していなくてもよい。また、光検出素子３０は、側壁部１３とは別体の部材を介して、側壁部１３に取り付けられていてもよい。また、分光部５２は、分光素子として構成され、支持体１０に取り付けられたものであってもよい。
【００９７】
また、複数の端子１１ｂは、支持体１０の表面であれば、一方の第２側壁１８の外側表面１８ｂ以外の領域に設けられていてもよい。なお、「端子」とは、別の部材との接続が実施される部分の総称であって、配線における端部でなくてもよいし、配線よりも拡幅されていなくてもよい。つまり、端子１１ｂの位置及び形状は、図２に示されるものに限定されない。また、上記実施形態では、Ｙ軸方向から見た場合に、複数の端子１１ｂが、空間Ｓを包囲するように配置されており、Ｙ軸方向から見た場合に、各端子１１ｂの一部分が、底壁部１２、一対の第１側壁１７、及び光検出素子３０と重なっていたが、端子１１ｂの位置は、そのようなものに限定されない。例えば、複数の端子１１ｂの少なくとも一部について、Ｙ軸方向から見た場合に、端子１１ｂの全部分が、底壁部１２、一対の第１側壁１７、及び光検出素子３０と重なっていてもよいし、或いは、Ｙ軸方向から見た場合に、端子１１ｂの全部分が空間Ｓと重なっていてもよい。また、互いに対向する端子１１ｂと端子２０２とは、熱処理によって接合が可能となる接合部材２０５（例えば、半田ペースト、半田ボール、コア付き半田ボール等）ではない接合部材（例えば、常温で接合可能な導電性接着剤等）を介して互いに接合されていてもよい。
【００９８】
また、分光器１は、第１反射部５１及び第２反射部３２を備えず、光通過部３１を通過した光Ｌ１が、分光部５２で分光されると共に反射され、分光部５２で分光されると共に反射された光Ｌ２が、光検出部３３に入射して光検出部３３で検出されるものであってもよい。また、分光器１では、例えば、カバー２０と側壁部１３との間の一部に隙間が設けられること等で、空間Ｓが気密に封止されていなくてもよい。
【００９９】
また、図１５に示されるように、分光モジュール１００は、配線ユニット２００が有数する複数の端子２０３が接続されたリジッド配線基板３００を更に備えていてもよい。その場合、分光部５２及び光検出素子３０が空間Ｓを介して互いに対向する構成において検出精度の低下を確実に抑制しつつ、光検出素子３０とリジッド配線基板３００との電気的な接続を実現することができる。
【０１００】
また、分光モジュール１００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。
【符号の説明】
【０１０１】
１…分光器、１０…支持体、１１ｂ…端子（第１端子）、１２…底壁部、１３…側壁部、１８ｂ…外側表面（表面）、３０…光検出素子、３３ａ…光検出チャネル、５２…分光部、５２ａ…グレーティング溝、１００…分光モジュール、２００…配線ユニット、２０１…支持基板、２０２…端子（第２端子）、２０３…端子（第３端子）、２０４…配線、２０５…接合部材、３００…リジッド配線基板、Ｓ…空間。
【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】
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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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【国際調査報告】
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