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CN102193145A - 光传感器组件的制造方法和利用该制造方法获得的光传感器组件 - Google Patents

光传感器组件的制造方法和利用该制造方法获得的光传感器组件 Download PDF

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CN102193145A
CN102193145A CN2011100471576A CN201110047157A CN102193145A CN 102193145 A CN102193145 A CN 102193145A CN 2011100471576 A CN2011100471576 A CN 2011100471576A CN 201110047157 A CN201110047157 A CN 201110047157A CN 102193145 A CN102193145 A CN 102193145A
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optical waveguide
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CN2011100471576A
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程野将行
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供一种不用对光波导路单元的芯和基板单元的光学元件进行调芯操作、并且即使突起部的厚度小于50μm也不会使调芯精度变差的光传感器组件的制造方法和利用该制造方法获得的光传感器组件。分别制作光波导路单元和基板单元，该光波导路单元具有槽部和铅垂壁的高度小于50μm的突起部，该基板单元具有被突起部定位的定位板部的定位用构件和与槽部嵌合的嵌合板部，将定位用构件的角部定位于突起部的铅垂壁，使嵌合板部与槽部嵌合，从而使光波导路单元与基板单元一体化。这里，突起部形成在相对于芯的光发出接收用端面2a的适当位置上。另外，定位用构件形成在相对于光学元件的适当位置上。因此，芯的光发出接收用端面与光学元件能够自动调芯。

Description

光传感器组件的制造方法和利用该制造方法获得的光传感器组件
技术领域
本发明涉及包括光波导路单元和安装有光学元件的基板单元的光传感器组件的制造方法和利用该制造方法获得的光传感器组件。
背景技术
如图13的(a)、(b)所示，以下述方法制造光传感器组件，即，分别制作光波导路单元W0和基板单元E0，该光波导路单元W0按照下敷层71、芯72、上敷层73的顺序形成有该下敷层71、芯72和上敷层73，上述基板单元E0是在基板81上安装有光学元件82而形成的，在对上述光波导路单元W0的芯72和基板单元E0的光学元件82进行了调芯的状态下，使上述基板单元E0与上述光波导路单元W0的端部相连接，从而制造光传感器组件。另外，在图13的(a)、(b)中，附图标记74表示粘接剂层，附图标记75表示基底，附图标记83表示绝缘层，附图标记84表示光学元件安装用焊盘，附图标记85表示透明树脂层。
这里，通常使用自动调芯机来进行上述光波导路单元W0的芯72和基板单元E0的光学元件82的上述调芯操作(例如参照专利文献1)。在该自动调芯机中，在将光波导路单元W0固定在固定工作台(未图示)上、且将基板单元E0固定在能移动的工作台(未图示)上的状态下，进行上述调芯操作。即，如图13的(a)所示，当上述光学元件82是发光元件时，在使该发光元件发出光H1的状态下，一边使发光元件相对于芯72的一端面(光入口)72a改变位置，一边对从芯72的另一端面(光出口) 72b经过上敷层73的另一端部的透镜部73b而射出的光的光量(在自动调芯机所具有的受光元件91中产生的电压)进行监测，将该光量达到最大的位置确定为调芯位置(芯72和光学元件82彼此合适的位置)。另外，如图13的(b)所示，当上述光学元件82是受光元件时，在从芯72的另一端面72b入射恒定量的光H2(从自动调芯机所具有的发光元件92发出的、通过上敷层73的另一端部的透镜部73b的光)、且使该光H2从芯72的一端面72a经过上敷层73的一端部73a而射出的状态下，一边使受光元件相对于芯72的一端面72a改变位置，一边对该受光元件接收到的光量(电压)进行监测，将该光量达到最大的位置确定为调芯位置。
专利文献1：日本特开平5-196831号公报
但是，使用了上述自动调芯机的调芯操作虽然能够高精度地调芯，但却需要精力和时间，不适合批量生产。
为了解决该问题，本申请人提出过一种不用上述那样的设备且不耗费精力就能进行调芯的光传感器组件，并已提交了申请(日本特愿2009-237771)。该光传感器组件的一端部的立体图如图14所示，在光波导路单元W1的下敷层41的表面的对于芯42的光发出接收用端面42a而言适当的位置上，形成有基板单元定位用的一对俯视呈コ字状的突起部44和基板单元嵌合用的一对槽部43b。另一方面，在基板单元E1的对于光学元件58而言适当的位置上，形成有被上述光波导路单元W1的突起部44的狭缝部分(呈コ字状的内侧部分)44a定位的定位板部51a和与上述光波导路单元W1的槽部43b嵌合的嵌合板部(被嵌合部)51b。于是，将基板单元E1的定位板部51a定位在光波导路单元W1的俯视呈コ字状的突起部44的狭缝部分44a中，并且使基板单元E1的嵌合板部51b与光波导路单元W1的槽部43b嵌合， 从而能够使光波导路单元W1与基板单元E1相结合，获得自动调芯后的光传感器组件。另外，在图14中，附图标记40表示片状材料，附图标记43表示上敷层，附图标记45表示通孔，附图标记51表示形成有上述定位板部51a和嵌合板部51b的整形基板。
这样，在本申请人已提交申请的上述方法中，不用对光波导路单元W1的芯42和基板单元E1的光学元件58进行调芯操作，就能形成自动调芯后的状态。并且，不需要进行耗费时间的调芯操作，因此能够批量生产光传感器组件，生产率优异。
但是，在上述方法中得知，当基板单元定位用的突起部44的高度小于50μm时，在基板单元的定位精度(调芯精度)方面存在改善的余地。即，在光波导路单元W1与基板单元E1相结合的状态下，如图15的(a)所示，基板单元E1的定位板部51a的下端缘与下敷层41的表面抵接，并且该定位板部51a的侧端缘下部与突起部44的内端的铅垂壁抵接。为了方便制作，利用蚀刻来形成上述定位板部51a的下端缘和侧端缘。但是，在利用蚀刻来形成由该下端缘和侧端缘下部构成的角部时，如图15的(b)中的该角部的放大图所示，有时带有圆度地形成该角部。该带有圆度的部分从上述定位板部51a的下端缘遍布至50μm的高度位置。因此，如已经说明的那样，在突起部44的高度(铅垂壁的高度)小于50μm的情况下，如图15的(c)所示，不能使定位板部51a的侧端缘下部与突起部44的内端的铅垂壁抵接，基板单元的定位精度(调芯精度)变差。
发明内容
本发明是鉴于上述这样的情况而做成的，目的在于提供一种无需对光波导路单元的芯和基板单元的光学元件进行调芯操作、并且即使突起部的厚度小于50μm也不会使调芯精度下降 的光传感器组件的制造方法和利用该方法获得的光传感器组件。
为了达到上述目的，本发明的第一技术方案提供一种基板单元处于与光波导路单元正交的状态的光传感器组件的制造方法，该方法包括下述工序：准备光波导路单元的工序，该光波导路单元在下敷层的表面部分上的相对于芯的光发出接收用端部的作为用于发出或接受光的适当位置形成有突起部，该突起部具有基板单元定位用的铅垂壁；准备基板单元的工序，该基板单元安装有光学元件，并且该基板单元利用蚀刻形成有定位板部，该定位板部的下端缘载置在上述下敷层的表面上，且该定位板部的角部与上述突起部的铅垂壁抵接而被定位，从而使该光学元件位于相对于上述芯的光发出接收用端部的适当位置；定位并固定上述基板单元的工序，以与上述光波导路单元正交的方式配置该基板单元，如上所述地将上述基板单元的上述定位板部定位于上述光波导路单元的上述下敷层和上述突起部，从而相对于上述光波导路单元定位并固定上述基板单元，在上述光波导路单元中，上述基板单元定位用的突起部的铅垂壁的高度小于50μm，在上述基板单元中，利用与基板单元的布线用金属层相同的材料使上述定位板部的角部的至少一部分形成为定位用构件，由此，使上述角部形成为大致直角。
另外，本发明的第二技术方案提供一种利用上述制造方法制得的光传感器组件，该光传感器组件包括：光波导路单元，其在下敷层的表面部分上的相对于芯的光发出接收用端部的作为用于发出或接受光的适当位置形成有突起部，该突起部具有基板单元定位用的铅垂壁；基板单元，该基板单元安装有光学元件，并且该基板单元利用蚀刻形成有定位板部，该定位板部的下端缘载置在上述下敷层的表面上，且该定位板部的角部与 上述突起部的铅垂壁抵接而被定位，从而该光学元件位于相对于上述芯的光发出接收用端部的适当位置，以与上述光波导路单元正交的方式配置上述基板单元，如上所述地将上述基板单元的上述定位板部定位于上述光波导路单元的上述下敷层和上述突起部，从而相对于上述光波导路单元定位固定上述基板单元，由此形成光传感器组件，在上述光波导路单元中，上述基板单元定位用的突起部的铅垂壁的高度小于50μm，在上述基板单元中，利用与基板单元的布线用金属层相同的材料使上述定位板部的角部的至少一部分形成为定位用构件，由此，上述角部形成为大致直角。
对于无需对光波导路单元的芯和基板单元的光学元件进行调芯操作的、上述已提出申请(日本特愿2009-237771)的光传感器组件，本发明人反复进行了研究，以能够达到即使突起部的高度小于50μm也能够提高调芯精度的这一目的。其结果发现，当使基板单元的与上述突起部的铅垂壁抵接的定位板部的角部形成为由与基板单元所用的布线用金属层相同的材料构成的定位用构件时，该角部不会形成为带有圆度的形状。因此发现，即使突起部的铅垂壁的高度小于50μm，也能使上述定位用构件的角部与突起部的铅垂壁可靠地抵接，从而能够提高调芯精度，由此提出了本发明。
另外，在本发明中，定位用构件的角部的“大致直角”是指该角部不具有圆度，即使具有圆度，也是很微小的圆角，该角部处于能够与高度小于50μm的突起部的铅垂壁充分抵接的状态。
在本发明的光传感器组件的制造方法中，利用与基板单元的布线用金属层相同的材料使与光波导路单元的突起部的铅垂壁抵接的、基板单元的定位板部的角部的至少一部分形成为定 位用构件，由此将上述角部形成为大致直角，因此即使上述突起部的铅垂壁的高度小于50μm，也能使上述定位用构件的角部与上述突起部的铅垂壁可靠地抵接。即，能够相对于光波导路单元适当地定位基板单元，由此能够形成为自动地适当调芯后的状态。因此，无需进行耗费时间的调芯操作，能够批量生产光传感器组件。
特别是，当在借助使用一个光掩模的光刻法形成用于构成布线用金属层的光学元件安装用焊盘的同时、在相对于该光学元件安装用焊盘的适当位置的部分上形成上述定位用构件的情况下，能够对上述定位用构件和安装在上述光学元件安装用焊盘上的光学元件进行高精度的定位，因此能够在将基板单元相对于光波导路单元定位时进行高精度的调芯。
另外，当在相对于上述光波导路单元定位上述基板单元之前、折弯上述定位用构件的载置在上述下敷层上的部分的情况下，能够提高上述定位用构件本身的刚性。因此，在使上述定位用构件的角部与突起部抵接时，能够防止定位用构件的弯曲、折断等，结果能够高精度地调芯。
此外，在将上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部的情况下，突起部和定位板部的定位变得简单，因此生产率更加优异。
另外，在上述光波导路单元的上敷层的部分沿上敷层的厚度方向形成基板单元嵌合用的槽部，该槽部用于使基板单元与光波导路单元正交且用于将基板单元引导至适当状态，并且该槽部的宽度形成为从上敷层的上表面向下方逐渐变窄，且将上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部，上述コ字状的开口部分的宽度形成为从开口端向内侧逐渐变窄，从而能将基板单元相对于光波导路单元引导为适当状态，在这 种情况下，由于该引导操作，使得槽部和嵌合板部之间的定位、以及突起部和定位用构件的定位变得更加简单，从而生产率进一步提高。
并且，由于本发明的光传感器组件是利用上述制造方法获得的，因此通过使基板单元的定位用构件的角部与光波导路单元的突起部的铅垂壁抵接来进行光波导路单元和基板单元的定位。并且，由于上述突起部的铅垂壁的高度小于50μm，因此能够使光波导路单元薄型化。
特别是，在上述定位用构件是形成在相对于构成布线用金属层的光学元件安装用焊盘的作为适当位置的部分的情况下，上述定位用构件和安装在上述光学元件安装用焊盘上的光学元件适当地被定位，因此相对于光波导路单元定位了基板单元后的本发明的光传感器组件为高精度地调芯后的状态。
另外，在折弯上述定位用构件的载置在上述下敷层上的部分的情况下，能够提高该定位用构件本身的刚性。因此，在上述定位用构件与突起部抵接的状态下，即使对本发明的光传感器组件施加有碰撞、振动等，也能防止上述定位用构件的弯曲、折断等。结果不会使基板单元错位，能够维持高精度的调芯状态。
此外，在将上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部的情况下，能够利用简单的定位构造形成高精度的调芯状态的光传感器组件。
另外，在下述情况下，也能利用简单的定位构造形成高精度的调芯状态的光传感器组件，即，在上述光波导路单元的上敷层的部分沿上敷层的厚度方向形成基板单元嵌合用的槽部，该槽部用于使基板单元与光波导路单元正交且将基板单元引导为适当状态，并且该槽部的宽度形成为从上敷层的上表面向下 方逐渐变窄，且将上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部，上述コ字状的开口部分的宽度形成为从开口端向内侧逐渐变窄，从而能将基板单元相对于光波导路单元引导为适当状态。
附图说明
图1是示意地表示本发明的光传感器组件的一实施方式的一端部的立体图。
图2是示意地表示突起部与定位板部的定位用构件的定位状态的主视剖视图。
图3是示意性地表示上述光传感器组件的光波导路单元的一端部的立体图。
图4是示意性地表示上述光传感器组件的基板单元的立体图。
图5是示意性地表示上述基板单元的定位用构件的部分，(a)是从图4的箭头A方向看去的视图，(b)是图4的B-B剖视图。
图6的(a)～(c)是示意性地表示上述光波导路单元中的下敷层、芯和用于定位基板单元的突起部的形成工序的说明图。
图7的(a)是示意性地表示用于形成上述光波导路单元中的上敷层的成形模具的立体图，(b)～(d)是示意性地表示该上敷层的形成工序的说明图。
图8的(a)～(c)是示意性地表示上述基板单元的制作工序的说明图。
图9的(a)～(c)是接着图8继续示意性地表示基板单元的制作工序的说明图。
图10是示意性地表示本发明的光传感器组件的其他实施方式的一端部的立体图。
图11是示意性地表示使用了上述光传感器组件的触摸面板用检测部件的俯视图。
图12的(a)是示意性地表示实施例2、4的槽部的俯视图，(b)是(a)的C-C剖视图，(c)是示意性地表示实施例2、4的突起部的俯视图。
图13的(a)、(b)是示意性地表示以往的光传感器组件中的调芯方法的说明图。
图14是示意性地表示本申请人的在先发明的光传感器组件的一端部的立体图。
图15的(a)是示意性地表示本申请人的在先申请的光传感器组件中的定位板部与突起部的定位状态的主视剖视图，(b)是定位板部的角部的放大图，(c)是示意性地表示突起部的高度小于50μm的情况下的定位状态的主视剖视图。
具体实施方式
接下来，根据附图详细说明本发明的实施方式。
图1是示意性地表示本发明的光传感器组件的一实施方式的一端部的立体图。分别制作光波导路单元W2和基板单元E2，且使该光波导路单元W2和基板单元E2在正交的状态下一体化，从而形成能够自动调芯的该光传感器组件。
即，在上述光波导路单元W2中，对于芯2的光发出接收用端面2a，在下敷层1的作为发出或接受光的适当位置的表面部分上形成有一对俯视呈コ字状的突起部4，该突起部4具有基板单元定位用的铅垂壁且高度(铅垂壁的高度)小于50μm。此外，在上述光波导路单元W2中，在上敷层3的两侧(图1中的左 右侧)的不存在芯2的延伸部分3a上形成有基板嵌合用的一对槽部3b，该一对槽部3b以其开口侧面对的状态形成。
另一方面，在基板单元E2上形成有被上述光波导路单元W2的俯视呈コ字状的突起部4的狭缝部分(呈コ字状的内侧部分)4a定位的定位板部5a。并且，在形成位于基板单元E2上的光学元件安装用焊盘7(参照图8的(b))等的布线用金属层的同时，形成该定位板部5a的角部，利用由与该布线用金属层相同的材料构成的定位用构件P使该定位板部5a的角部形成为大致直角。在该定位用构件P和上述突起部4处于被定位的状态下，如图2中放大表示的那样，上述定位用构件P的下端缘载置在上述上敷层1的表面上，该定位用构件P的侧端缘与上述突起部4的铅垂壁抵接。由此，上述基板单元E2的光学元件8相对于上述芯2的光发出接收用端面2a被高精度地定位，处于高精度地调芯后的状态。此外，如图1所示，在上述基板单元E2上还形成有与上述光波导路单元W2的槽部3b嵌合的嵌合板部5b。另外，在本实施方式中，定位用构件P的下端缘部分沿下端被折弯，该折弯部分载置在上述下敷层1的表面上。
并且，在光波导路单元W2和基板单元E2一体化而构成光传感器组件的状态下，如上所述，即使突起部4的铅垂壁的高度小于50μm，由于上述定位用构件P的角部为大致直角的形状，因此能够将基板单元E2的定位用构件P的角部定位于光波导路单元W2的下敷层1和突起部4。由此，光学元件8和芯2的端面2a被高精度地定位，形成被高精度地调芯的状态。并且，通过使光波导路单元W2的槽部3b与基板单元E2的嵌合板部5b嵌合，能够维持上述高精度的调芯状态。
另外，在图1中，表示的是在基板单元E2的定位用构件P与光波导路单元W2的俯视呈コ字状的突起部4之间形成有间隙11 的状态、以及在光波导路单元W2的槽部3b与基板单元E2的嵌合板部5b之间形成有间隙12的状态，这样表示是为了便于理解附图，实际上上述间隙11、12基本上不存在。另外，在图1中附图标记5是整形基板，附图标记10是片状构件，附图标记20是通孔。
更详细而言，如图3的上述光波导路单元W2的一端部的立体图所示，该光波导路单元W2形成在片状构件10的表面上，包括：下敷层1；在该下敷层1表面形成为规定图案的线状的用于光路的芯2和一对俯视呈コ字状的突起部4；以覆盖上述芯2的状态形成于上述下敷层1的表面的上敷层3。上述一对俯视呈コ字状的突起部4以其コ字状开口侧相互面对的状态形成于自芯2的端面2a稍稍离开的位置。该相互面对的方向(图3中的左右方向)与芯2的轴向成直角。另外，在光波导路单元W2的一端部侧(图3中的下侧)，上敷层3的不存在芯2的部分(图3中的左右部分)沿轴向(图3中的左斜下方)延长。并且，基板单元嵌合用的一对槽部3b以开口侧相互面对的状态形成于该延长部分3a。该槽部3b沿厚度方向贯穿上敷层3，且以下敷层1的表面作为下端面。
另一方面，如图4的上述基板单元E2的立体图所示，该基板单元E2包括整形基板5、绝缘层6、光学元件安装用焊盘7、定位用构件P、光学元件8和透明树脂层9。用于定位于上述一对突起部4的定位板部5a以向左右两侧突出的状态形成于上述基板单元E2，并且用于与上述槽部3b嵌合的嵌合板部5b以向左右两侧突出的状态形成于基板单元E2，上述整形基板5形成为与该基板单元E2相对应的形状。上述绝缘层6形成在上述整形基板5的表面规定部分上，且上述绝缘层6在与上述定位板部5a相对应的部分形成为自端缘伸出的状态(参照图5的(a)、(b))。 上述光学元件安装用焊盘7形成在上述绝缘层6的表面的大致中央部。上述定位用构件P形成在上述绝缘层6的表面中的与上述定位板部5a相对应的部分的角部，且为自上述绝缘层6的端缘伸出的状态(参照图5的(a)、(b))。并且，在本实施方式中，定位用构件P的沿整形基板5的下端缘将自整形基板5的下端缘伸出的部分与该定位用构件P背面的绝缘层6的部分一并向整形基板5侧折弯(参照图5的(a))。上述光学元件8安装在光学元件安装用焊盘7上。以密封上述光学元件8的状态形成上述透明树脂层9。在上述基板单元E2中，上述定位板部5a和嵌合板部5b以及上述定位用构件P相对于上述光学元件安装用焊盘7形成在适当的位置上。另外，上述光学元件8的发光部或受光部形成在该光学元件8的表面上。另外，在上述绝缘层6的表面形成有与光学元件安装用焊盘7相连接的电气布线(未图示)。
并且，在上述光波导路单元W2和基板单元E2一体化后形成的光传感器组件中，如图1所示(如上面已经说明的那样)，上述基板单元E2的定位板部5a定位于上述光波导路单元W2的一对俯视呈コ字状的突起部4的狭缝部分4a，形成该定位板部5a的角部的定位用构件P的下端缘载置在下敷层1的表面上，该定位用构件P的侧端缘与上述突起部4的铅垂壁抵接。此外，上述基板单元E2的嵌合板部5b与上述光波导路单元W2的一对槽部3b嵌合。
即，在上述光传感器组件中，上述定位用构件P的侧端缘与上述一对突起部4的铅垂壁抵接，从而，上述光学元件8相对于芯2的端面2a在图1中的左右方向(X轴方向)适当地被定位。另外，上述定位用构件P的下端缘载置在下敷层1的表面上，从而，上述光学元件8相对于芯2的端面2a在图1中的上下方向(Z 轴方向)被适当地定位。即，通过上述一体化，使芯2的端面2a和光学元件8成为自动且高精度地调芯后的状态。
另外，在本实施方式中，如图1所示，在片状构件10和下敷层1构成的层叠体的与上述基板单元E2相对应的部分形成有四边形的通孔20。并且，基板单元E2的一部分穿过该通孔20而自上述片状构件10的背面突出。该基板单元E2的突出部分在片状构件10背面侧例如与主板(未图示)等相连接，该主板用于向光学元件8进行发送信号等动作。
光在上述光传感器组件中以下述方式进行传播。即，例如，在上述光学元件8是发光元件的情况下，从该光学元件8的发光部发出的光在经过透明树脂层9并穿过上敷层3的一端部之后，自芯2的一端面2a入射到芯2内。然后，该光在芯2内沿轴向前进。然后，该光自芯2的另一端面(未图示)射出。
另一方面，在上述光学元件8是受光元件的情况下，光沿与上述传播方向相反的方向前进。即，光从芯2的另一端面(未图示)入射到芯2内，在芯2内沿轴向前进。然后，通过芯2的一端面2a，穿过上敷层3的一端部而射出。然后，经过透明树脂层9而被上述光学元件8的受光部接收。
经过下述工序(1)～工序(3)来制造上述光传感器组件。
(1)制作上述光波导路单元W2的工序(参照图6的(a)～(c)、图7的(a)～(d))。
(2)制作上述基板单元E2的工序(参照图8的(a)～(c)，图9的(a)～(c))。
(3)使上述基板单元E2与上述光波导路单元W2结合的工序。
光波导路单元W 2 的制作工序
接下来，说明上述工序(1)即光波导路单元W2的制作工 序。首先，准备在形成下敷层1时使用的平板状的片状构件10(参照图6的(a))。作为该片状构件10的形成材料，例如可以使用金属、树脂等。其中优选使用不锈钢。这是因为，不锈钢制的片状构件10的对于热的耐伸缩性优异，从而在上述光波导路单元W2的制作过程中能够将各种尺寸大致维持在设计值。另外，片状构件10的厚度例如设定在10μm～100μm的范围内，从经济性的观点出发，优选在20μm～70μm的范围内。
然后，如图6的(a)所示，当在上述片状构件10的表面涂敷了将用于形成下敷层的感光性环氧树脂等感光性树脂溶解于溶剂中而制成的清漆后，依据需要对该表面进行加热处理(50℃～120℃×10分钟～30分钟左右)而使其干燥，从而形成下敷层1形成用的感光性树脂层1A。然后，利用紫外线等照射线对该感光性树脂层1A进行曝光，从而形成下敷层1。下敷层1的厚度通常设定在5μm～100μm的范围内。
然后，如图6的(b)所示，采用与用于形成上述下敷层的感光性树脂层1A的形成方法相同的方法，在上述下敷层1的表面形成芯和俯视呈コ字状的用于形成突起部的感光性树脂层2A。然后，利用照射线，隔着光掩模对上述感光性树脂层2A进行曝光，该光掩模形成在与芯2和俯视呈コ字状的突起部4的图案相对应的开口图案被高精度地设定的位置上。接着，在进行了加热处理之后，用显影液进行显影，从而如图6的(c)所示将上述感光性树脂层2A中的未曝光单元溶解去除，使残留的感光性树脂层2A形成为芯2和俯视呈コ字状的突起部4的图案。如上所述，借助使用一个光掩模的光刻法在形成芯2的同时形成该俯视呈コ字状的突起部4，因此该突起部4能够以适当形状形成在相对于芯2的光发出接收用端面2a高精度地设定的位置上。
上述芯2和俯视呈コ字状的突起部4的高度设定为小于50μm，其下限值通常为20μm。通常，芯2的宽度设定在5μm～60μm的范围内。俯视呈コ字状的突起部4的狭缝部分4a的狭缝宽度比被该狭缝部分4a定位的、基板单元E2的定位板部5a的厚度稍大，通常设定在20μm～200μm的范围内。另外，通常将形成俯视呈コ字状的线宽设定在10μm～2000μm的范围内。此外，自芯2的端面2a均等地设置一对突起部4的位置。连结一对突起部4的线与芯2的端面2a之间的距离通常设定在0.3mm～1.5mm的范围内，但该距离也取决于光学元件的大小等。另外，一对突起部4的彼此间的距离通常设定在3mm～20mm的范围内。
另外，作为上述芯2和俯视呈コ字状的突起部4的形成材料，例如可以使用与上述下敷层1相同的感光性树脂，且可以使用折射率比上述下敷层1和上敷层3(参照图7的(b))的形成材料的折射率大的材料。例如能够通过选择上述下敷层1、芯2、上敷层3的各自的形成材料的种类、调整组成比率来调整该折射率。
接着，准备成形模具30(参照图7的(a))。该成形模具30用于同时模具成形上敷层3(参照图7的(c))和上敷层3的具有基板单元嵌合用的槽部3b(参照图7的(c))的延伸部分3a。如图7的(a)中的自下方观察的立体图所示，在该成形模具30的下表面上形成有具有与上述上敷层3的形状相对应的模具工作面的第1凹部31和供上述俯视呈コ字状的突起部4插入的第2凹部32。上述第1凹部31具有用于形成上述延伸部分3a的部分31a，另外在本实施方式中，该第1凹部31还具有用于形成透镜部3c(参照图7的(c))的部分31b。并且，上述用于形成延伸部分的部分31a中形成有用于使上述基板单元嵌合用的槽部3b 成形的突条33。另外，在上述成形模具30的上表面形成有对准标记(未图示)，在使用该成形模具30时，利用该对准标记与芯2的端面2a(在图7的(b)中的右端面)对位而适当地定位成形模具30，在以该对准标记为基准的适当位置形成有上述第1凹部31和突条33。
因此，使上述成形模具30的对准标记与芯2的端面2a对位而设置上述成形模具30，当在该状态下进行成形时，能够以芯2的端面2a为基准在适当的位置上同时模具成形上敷层3和基板单元嵌合用的槽部3b。另外，通过使该成形模具30的下表面贴紧下敷层1表面来设定上述成形模具30，由此被上述第1凹部31的模具工作面、下敷层1表面和芯2的表面围起来的空间形成成形空间34(参照图7的(b))。此外，在上述成形模具30上以与上述第1凹部31相连通的状态形成注入孔(未图示)，该注入孔用于将上敷层形成用的树脂注入到上述成形空间34内。
另外，作为用于形成上述上敷层的树脂，例如可以使用与上述下敷层1相同的感光性树脂。在该情况下，需要利用紫外线等照射线透过该成形模具30对充满在上述成形空间34内的感光性树脂进行曝光，所以采用由能供照射线透过的材料构成的成形模具(例如石英制的成形模具)作为上述成形模具30。另外，可以采用热固化性树脂作为上敷层形成用的树脂，在该情况下，作为上述成形模具30，不用考虑透明性，例如可以使用金属制、石英制的成形模具。
接着，如图7的(b)所示，在将上述成形模具30的对准标记与上述芯2的端面2a对位而适当地定位了整个成形模具30的状态下，使该成形模具30的下表面贴紧下敷层1的表面。在该状态下，上述俯视呈コ字状的突起部4插入在成形模具30的第2凹部32内。然后，将用于形成上敷层的树脂从形成于上述成形 模具30的注入孔注入到由上述第1凹部31的模具面、突条33的模具面、下敷层1的表面和芯2的表面所围成的成形空间34内，利用上述树脂填满上述成形空间34。接着，在该树脂为感光性树脂的情况下，利用紫外线等照射线透过上述成形模具30进行曝光后，进行加热处理，在上述树脂为热固化性树脂的情况下，进行加热处理。由此，用于形成上述上敷层的树脂固化，能够与上敷层3同时形成基板单元嵌合用的槽部3b(上敷层3的延伸部分3a)。此时，在下敷层1和上敷层3为相同的形成材料的情况下，在下敷层1与上敷层3接触的接触部分，下敷层1和上敷层3发生同化。然后，对成形模具30进行脱模，从而如图7的(c)所示获得上敷层3和基板单元嵌合用的一对槽部3b。
如上所述，使用上述成形模具30以芯2的端面2a为基准形成了上述基板单元嵌合用的槽部3b，因此槽部3b相对于芯2的端面2a被定位在适当的位置上。另外，上述上敷层3的透镜部3c也被定位在适当的位置上。但如上所述，利用上述俯视呈コ字状的突起部4定位基板单元E2，且上述嵌合部3b用于保持上述基板单元E2。因此，在制作上述成形模具30时，不需要高水准的加工精度，相应地能够降低成形模具30的制造成本。
上述上敷层3的厚度(始于下敷层1表面的厚度)通常被设定在0.5mm～3mm的范围内。另外，上述基板单元嵌合用的槽部3b的尺寸与和该槽部3b嵌合的基板单元E2的嵌合板部5b的大小相对应地形成，例如将槽部3b的槽的纵向深度(图1的X轴方向的长度)设定在1.0mm～5.0mm的范围内，将槽的宽度设定在0.2mm～2.0mm的范围内。
然后，如图7的(d)所示，利用穿孔机等在上述基板单元定位用的一对俯视呈コ字状的突起部4之间的、片状构件10与下敷层1的层叠部分处形成供基板单元E2穿过的通孔20。这样， 获得了在片状构件10的表面具有下敷层1、芯2和上敷层3且形成有基板单元定位用的一对俯视呈コ字状的突起部4和基板单元嵌合用的一对槽部3b的光波导路单元W2，由此完成了上述工序(1)的光波导路单元W2的制作工序。
基板单元E 2 的制作工序
接下来，说明上述工序(2)的基板单元E2的制作工序。首先，准备作为上述整形基板5的基材的基板5A(参照图8的(a))。作为该基板5A的形成材料，例如可以使用金属、树脂等。其中，从加工容易性和尺寸稳定性的观点出发，优选不锈钢制的基板5A。另外，上述基板5A的厚度例如设定在0.02mm～0.1mm的范围内。
然后，如图8的(a)所示，当在上述基板5A表面的规定区域涂敷了将感光性聚酰亚胺树脂等用于形成绝缘层的感光性树脂溶解于溶剂中而制成的清漆之后，根据需要对该表面进行加热处理而使其干燥，形成用于形成绝缘层的感光性树脂层。然后，利用紫外线等照射线隔着光掩模对该感光性树脂层进行曝光，形成为规定形状的绝缘层6。绝缘层6的厚度通常设定在5μm～15μm的范围内。
接着，如图8的(b)所示，使用相同的材料(布线用金属层的材料)在上述绝缘层6的表面的规定区域形成光学元件安装用焊盘7、与该光学元件安装用焊盘7相连接的电气布线(未图示)以及定位用构件P。这样，在本发明中，将上述光学元件安装用焊盘7、电气布线和定位用构件P统称为布线用金属层。例如以下述方式形成上述安装用焊盘7、电气布线和定位用构件P。即，首先，利用溅镀或无电解电镀等方法在上述绝缘层6的表面形成金属层(厚度为60nm～260nm左右)。该金属层作为进行随后的电解电镀时的晶种层(形成电解电镀层的 作为基底的层)。接着，当在将干膜抗蚀剂粘贴在由上述基板5A、绝缘层6和晶种层构成的层叠体的两面上后，以使用了一个光掩模的光刻法在形成有上述晶种层的一侧的干膜抗蚀剂上同时形成上述安装用焊盘7、电气布线和定位用构件P的图案的孔部，使上述晶种层的表面部分暴露于该孔部的底部。然后，利用电解电镀在上述晶种层的暴露于上述孔部的底部的表面部分层叠形成电解电镀层(厚度为5μm～20μm左右)。然后，使用氢氧化钠水溶液等剥离上述干膜抗蚀剂。之后，利用软蚀刻法将未形成上述电解电镀层的晶种层部分去除，将由电解电镀层和该电解电镀层的下方的晶种层构成的层叠部分形成为安装用焊盘7、电气布线和定位用构件P。如上所述，该定位用构件P是利用使用了一个光掩模的光刻法在形成安装用焊盘7的同时形成的，因此其以适当的形状相对于该安装用焊盘7形成在高精度地设定的位置上，其角部也形成为几乎没有圆度的部分的大致直角的形状。
接着，如图8的(c)所示，对上述基板5A进行蚀刻，从而在相对于安装用焊盘7的适当的位置上形成与定位板部5a相对应的部分和与嵌合板部5b相对应的部分，以作为整形基板5。例如以下述方式形成该整形基板5。即，首先用干膜抗蚀剂覆盖上述基板5A的背面。然后，为了能在相对于安装用焊盘7而言是适当的位置形成定位板部5a和嵌合板部5b，利用光刻法保留目标形状的干膜抗蚀剂的部分。然后，用氯化铁水溶液进行蚀刻，从而将除了该残留有干膜抗蚀剂的部分之外的暴露出来的基板5A的部分去除。由此，形成与定位板部5a相对应的部分和与嵌合板部5b相对应的部分。然后，利用氢氧化钠水溶液等剥离上述干膜抗蚀剂。
这里，由于与上述整形基板5的定位板部5a相对应的部分 的角部是利用蚀刻形成的，因此带有圆度，该带有圆度的部分从上述定位板部5a的下端缘遍布至50μm的高度位置。并且，上述定位用构件P的大致呈直角的角部形成为自上述定位板部5a的带有圆度的角部稍微伸出的状态。
另外，上述定位板部5a的大小如下所述，即，例如纵向的长度L1设定在0.1mm～1.0mm的范围内，横向的长度L2设定在1.0mm～5.0mm的范围内。另外，嵌合板部5b的大小如下所述，即，例如纵向的长度L3设定在0.5mm～2.0mm的范围内，横向的长度L4设定在1.0mm～5.0mm的范围内。
然后，如图9的(a)所示，利用蚀刻去除多余的绝缘层6的部分。例如以下述方式执行该方法。即，首先利用干膜抗蚀剂覆盖上述整形基板5的背面和自该整形基板5伸出的绝缘层6的背面。然后，利用光刻法保留除了要去除的多余的绝缘层6之外的干膜抗蚀剂的部分。然后，使用聚酰亚胺蚀刻液对除了该多余的干膜抗蚀剂的部分之外的暴露出来的绝缘层6的部分进行蚀刻，从而将该部分去除。然后，使用氢氧化钠水溶液等剥离上述干膜抗蚀剂。
此外，如图9的(b)所示，一边将自上述定位板部5a的下端缘伸出的上述定位用构件P的下端缘部分与该定位用构件P的背面的绝缘层6的部分一起抵靠于板材等，一边沿定位板部5a的下端缘向定位板部5a侧折弯上述部分。
然后，如图9的(c)所示，在将光学元件8安装于安装用焊盘7后，利用透明树脂对上述光学元件8和该光学元件8的周边部进行灌注封装。使用安装机来安装上述光学元件8，利用该安装机所具有的定位摄像机等定位装置将该光学元件8准确地定位在安装用焊盘7上。由此，获得了包括整形基板5、绝缘层6、安装用焊盘7、定位用构件P、光学元件8和透明树脂层9 的基板单元E2，完成了上述工序(2)的基板单元E2的制作工序。如上所述，该基板单元E2以安装用焊盘7为基准形成有定位板部5a的定位用构件P和嵌合板部5b，因此安装在该安装用焊盘7上的光学元件8、定位板部5a的定位用构件P和嵌合板部5b这三者处于适当的位置关系。
光波导路单元W 2 与基板单元E 2 的结合工序
接下来，说明上述工序(3)的光波导路单元W2与基板单元E2的结合工序。即，使基板单元E2(参照图4、图9的(c))的光学元件8的表面(发光部或受光部)朝向光波导路单元W2(参照图3)的芯2的端面2a侧。在该状态下，将上述基板单元E2中的定位板部5a定位于光波导路单元W2中的基板单元定位用的一对俯视呈コ字状的突起部4的狭缝部分4a，将形成该定位板部5a的角部的定位用构件P的下端缘载置在下敷层1的表面上，使该定位用构件P的侧端缘与上述突起部4的铅垂壁抵接。并且，使上述基板单元E2的嵌合板部5b与光波导路单元W2的基板单元嵌合用的一对槽部3b嵌合。这样，使上述光波导路单元W2和基板单元E2一体化(参照图1)。另外，也可以使用粘接剂将上述突起部4与定位板部5a定位的定位部分、和槽部3b与嵌合板部5b嵌合的嵌合部分中的至少一方固定。在上述这样地使用粘接剂进行固定时，对于碰撞、振动等，能够更加稳定地维持上述光波导路单元W2与基板单元E2之间的位置关系。这样，完成了目标的光传感器组件。
另外，由于突起部4的狭缝的宽度和槽部3b的槽宽较小，因此通常使用光学显微镜等辅助器具来进行上述光波导路单元W2与基板单元E2结合。
这里，如上所述，在上述光波导路单元W2中，芯2的端面2a与基板单元定位用的突起部4处于高精度的位置关系，并且 芯2的端面2a与基板单元嵌合用的槽部3b处于适当的位置关系。此外，在安装有上述光学元件8的基板单元E2中，光学元件8和被上述突起部4定位的定位板部5a的定位用构件P处于高精度的位置关系，并且光学元件8和与上述槽部3b嵌合的嵌合板部5b处于适当的位置关系。而且，虽然上述突起部4的高度小于50μm，但上述定位用构件P的角部形成为基本上没有圆度的大致直角状。结果，在上述定位板部5a的定位用构件P定位于上述突起部4、且上述嵌合板部5b与上述槽部3b相嵌合而成的上述光传感器组件中，芯2的端面2a和光学元件8不用被调芯操作就能自动地处于高精度的位置关系，且能够维持该高精度的位置关系。因此，上述光传感器组件能够在芯2的端面2a与光学元件8之间适当地传播光。
另外，在本实施方式中，将光波导路单元W2中的基板单元定位用的突起部4形成为两个即一对，但也可以仅形成其中一个。在该情况下，优选加长突起部4的长度(沿图1中的X方向加长)。另外，将上述突起部4形成为俯视呈コ字状的形状，但只要能够定位基板单元E2，则也可以是其他形状，例如也可以是构成上述俯视呈コ字状的一部分的俯视呈L字状的形状。
图10是示意性地表示本发明的光传感器组件的另一实施方式的光波导路单元的一端部的立体图。在该实施方式的光传感器组件中，为了能够更加简单地在图1所示的实施方式的光传感器组件中定位基板单元E2，在光波导路单元W3的一对槽部13、14中形成有锥形部分13a、14a，并且在一对突起部15、16中的一个(图中的左侧)突起部15上形成有锥形部分15a，另一个(图中的右侧)突起部16形成为由平行的2根带状体16a构成的引导部。除此以外的部分与图1所示的实施方式相同，对于与实施方式相同的部分，标注相同的附图标记。
更详细而言，一对上述槽部13、14的、与上敷层3的上表面部分相对应的部分形成为宽度从上敷层3的上表面向下方逐渐变窄地形成的锥形部分13a、14a。该锥形部分13a、14a形成至槽部13、14的深度方向(上敷层3的厚度方向)的中段，该锥形部分13a、14a的下侧部分与图1所示的实施方式相同地形成为均匀宽度。在使光波导路单元W3与基板单元E2结合时，优选锥形部分13a、14a的下端的位置设定在基板单元E2的嵌合板部5b的下端缘所到达的位置或在该位置的上侧。从即使用肉眼也能够容易地进行基板单元E2的嵌合板部5b的嵌合的观点来看，上述锥形部分13a、14a的上端(上敷层3的上表面)的宽度尺寸例如被设定在1.0mm～3.0mm的范围内。锥形部分13a、14a的下端和该下端的下侧的均匀宽度单元的宽度例如设定在0.2mm～0.4mm的范围内。此外，在本实施方式中，在深度上，一个(图中的左侧)槽部13比另一个(图中的右侧)槽部14浅1.0mm～3.0mm左右。
另外，一对上述突起部15、16中的、一个(图中的左侧)突起部15形成为俯视呈コ字状的形状，该呈コ字状的开口部分形成为宽度从开口端向内侧逐渐变窄的锥形部分15a。该锥形部分15a形成至コ字状的内侧方向的中段，比该中段位置靠内侧的部分与图1所示的实施方式相同地形成为均匀宽度。优选上述锥形单元15a的开口端的开口宽度稍大于上述槽部13、14的锥形部分13a、14a的下端的宽度(0.2mm～0.4mm)。上述突起部15的锥形部分15a的内侧端和比该内侧端更靠内的均匀宽度部分的宽度例如设定为0.1mm左右，其长度例如设定为1.0mm左右。形成俯视呈コ字状的线宽优选在0.05mm～0.2mm的范围内。
另一个(图中的右侧)突起部16形成为由平行的2根带状 体16a构成的引导部。优选这2根带状体16a之间的宽度稍大于上述槽部13、14的锥形部分13a、14a的下端的宽度(0.2mm～0.4mm)。优选上述2根带状体16a的长度例如设定为1.0mm以上。
然后，以下述方式使光波导路单元W3与基板单元E2结合。首先，使基板单元E2的光学元件8的表面朝向光波导路单元W3的芯2的端面2a侧，在该状态下，使基板单元E2偏向深度较深的槽部(图中的右侧的槽部)14侧，并且使基板单元E2的嵌合板部5b定位在光波导路单元W3的槽部13、14的上方。接着，使基板单元E2下降(图中的箭头标记F1)，自槽部13、14的锥形部分13a、14a插入基板单元E2的嵌合板部5b，将基板单元E2的定位板部5a的定位用构件P的下端缘载置在上述下敷层1的表面上。此时，利用上述槽部13、14的锥形单元13a、14a对基板单元E2的Y轴方向的位置进行粗调整，将基板单元E2的定位板部5a的定位用构件P的下端缘定位在另一个(图中的右侧)突起部16的平行的2根带状体16a之间。接着，使基板单元E2向深度较浅的槽部13侧(图中的左侧)滑动(图中的箭头标记F2)，自一个(图中的左侧)突起部15的锥形部分15a插入基板单元E2的定位板部5a的定位用构件P的左端缘，且使该左端缘与突起部15的深度侧端的垂直壁抵接。此时，利用上述突起部15的锥形部15a对基板单元E2的Y轴方向位置进行适当的调整，通过使上述定位用构件P的左端缘与上述深度侧端的垂直壁抵接，基板单元E2在X轴方向被调整至适当位置。这样，使光波导路单元W3和基板单元E2一体化，获得了光传感器组件。
在本实施方式中，槽部13、14形成有上述锥形部分13a、14a，突起部15形成有上述锥形部分15a，因此不用使用光学显微镜等辅助器具就能够进行光波导路单元W3与基板单元E2的 结合。
另外，在本实施方式中，槽部13、14的锥形部分13a、14a形成至槽部13、14的深度方向的中段，但是在嵌合于槽部13、14的嵌合板部5b的下端缘与下敷层1的表面抵接的情况下，槽部13、14的锥形部分13a、14a也可以形成至槽部13、14的下端(下敷层1的表面)。
另外，在本实施方式中，由于基板单元E2的相对于光波导路单元W3的定位变得更加简单，因此有时也可以不用形成由2根带状体16a构成的引导部(突起部16)。在该情况下，优选加长俯视呈コ字状的一个突起部15(沿图10中的X方向加长)。
然后，例如如图11所示，上述本发明的光传感器组件例如形成为2个L字形的光传感器组件S1、S2，通过使该光传感器组件S1、S2相对且成为四边形的框状地进行使用，能够将该光传感器组件用作触摸面板中的手指等的触摸位置的检测部件。即，一个L字形的光传感器组件S1在角部的2个部位嵌合有安装了半导体激光器等发光元件8a的基板单元E2，射出光H的芯2的前端面2b和上敷层3的透镜面朝向上述框状的内侧。另一方的L字形的光传感器组件S2在角部的1个部位嵌合有安装了二极管等受光元件8b的基板单元E2，射入光H的上敷层3的透镜面和芯2的另一端面2b朝向上述框状的内侧。而且，以围绕触摸面板的四边形的显示器D的显示面的方式，沿着该显示面周端部的四边形设置上述2个L字形的光传感器组件S1，S2，从而对于来自一方的L字形的光传感器组件S1的出射光H，能够利用另一方的L字形的光传感器组件S2接收该光H。由此，上述出射光H能够在显示器D的显示面上与该显示面平行地呈格子状地前进。因此，在用手指触摸显示器D的显示面时，该手指遮挡出射光H的一部分，用受光元件8b检测该被遮挡的部分，从而能够检测 上述手指所接触的部分的位置。另外，在图11中用虚线表示芯2，该虚线的粗细体现的是芯2的粗细，并且该虚线还简略地表示芯2的数量。
另外，在上述各实施方式中，在制作基板单元E2时折弯了定位用构件P的下端缘部分，但也可以不折弯该部分地将定位用构件P的下端缘载置在下敷层1的表面上。
另外，在上述各实施方式中，在制作基板单元E2时，同时形成定位用构件P和安装用焊盘7，但也可以不同时形成这两个构件。
此外，在上述各实施方式中，在制作基板单元E2时形成了绝缘层6，该绝缘层6用于防止如金属制基板那样的具有导电性的基板5A和安装用焊盘7之间的短路。因此，在基板5A具有绝缘性的情况下，也可以不形成绝缘层6地在上述基板5A上直接形成安装用焊盘7和定位用构件P。
接下来，一并说明实施例、比较例和参考例。但本发明并不限定于实施例。
实施例
下敷层、上敷层(包括延伸部分)的形成材料
通过将35重量份的双苯氧乙醇芴基缩水甘油醚(成分A)、40重量份的脂环式环氧树脂即3’，4’-环氧环己基甲基3，4-环氧己烯羧酸酯(大赛璐化学工业公司制造，CELLOXID E2021P)(成分B)、25重量份的(3’，4’-环氧环己烷)甲基3’，4’-环氧环己基羧酸酯(大赛璐化学工业公司制造，CELLOXID E2081)(成分C)和2重量份的4，4’-双[二(β羟基乙氧基)苯基亚硫酸基]苯基硫酸-双-六氟锑酸盐的50重量％碳酸丙二酯溶液(成分D)混合，调制了下敷层和上敷层的形成材料。
芯和突起部的形成材料
将70重量份的上述成分A、30重量份的1，3，3-三{4-[2-(3-氧杂环丁烷)]丁氧基苯基}丁烷和1重量份的上述成分D溶解于乳酸乙烷中，调制了芯和突起部的形成材料。
实施例1
制作光波导路单元
首先，使用涂敷器在不锈钢制的片状构件(厚度为50μm)表面涂敷了上述下敷层的形成材料之后，利用2000mJ/cm2的紫外线(波长为365nm)进行照射来进行曝光，从而形成了下敷层(厚度为20μm)(参照图6的(a))。
接着，在使用涂敷器在上述下敷层表面涂敷了上述芯和突起部的形成材料之后，进行100℃×15分钟的干燥处理，形成了感光性树脂层(参照图6的(b))。然后，在该树脂层的上方配置形成有与芯和突起部的图案相同形状的开口图案的合成石英系的铬掩模(光掩模)。然后，从该树脂层的上方利用接近式曝光法照射4000mJ/cm2的紫外线(波长为365nm)来进行曝光，之后进行了80℃×15分钟的加热处理。接着，在使用γ丁内酯水溶液进行显影而溶解去除了未曝光部分后，进行了120℃×30分钟的加热处理，从而形成了截面为四边形的芯(厚度为50μm、宽度为150μm)和一对俯视呈コ字状的突起部(铅垂壁的高度为20μm，俯视呈コ字状的狭缝部分的狭缝宽度为0.1mm，俯视呈コ字状的线宽为0.2mm)。在自芯的端面距离相等的位置配置该一对突起部。并且，将连结一对突起部的线与芯的端面之间的距离设定为0.3mm，将一对突起部之间的距离设定为8mm(参照图6的(c))。
接着，以芯的端面为基准将用于同时模具成形上敷层和基板部嵌合用的槽部(上敷层的延伸部分)的石英制成形模具(参 照图7的(a))设置在适当位置上(参照图7的(b))。然后，在上述上敷层和该上述上敷层的延伸部分的形成材料注入成形空间中，之后透过该成形模具照射2000mJ/cm2的紫外线而进行曝光。接着，在进行了120℃×15分钟的加热处理后进行脱模，获得了上敷层(距下敷层表面的厚度为1mm)和基板单元嵌合用的槽部(参照图7的(c))。上述槽部为下述尺寸，即，深度为1.5mm、宽度为0.2mm、相对的槽部的底面间的距离为14.0mm。
制作基板单元
在不锈钢制基板(25mm×30mm×50μm(厚度))的表面的一部分形成有由感光性聚酰亚胺树脂构成的绝缘层(厚度为10μm)(参照图8的(a))。然后，利用半加成法在上述绝缘层表面层叠形成由铜/镍/铬合金构成的晶种层和电解镀铜层(厚度为10μm)，进一步对该绝缘层实施镀金/镀镍处理(金/镍＝0.2/2μm)，形成了光学元件安装用焊盘、二次焊接用焊盘、电气布线和定位用构件(参照图8的(b))。
接着，为了在相对于上述光学元件安装用焊盘的适当的位置上形成定位板部和嵌合板部，利用干膜抗蚀剂对不锈钢制基板进行蚀刻而形成整形基板(参照图8的(c))。之后，同样利用干膜抗蚀剂，通过蚀刻来去除多余的绝缘层(参照图9的(a))。利用氢氧化钠水溶液剥离掉各工序的上述干膜抗蚀剂。然后，使自上述定位板部的下端缘伸出的上述定位用构件的下端缘部分和该定位用构件的背面的绝缘层的部分一起一边抵靠于板材，一边向定位板部侧折弯(参照图9的(b))。
然后，当在上述光学元件安装用焊盘的表面涂敷了银焊糊后，使用高精度芯片焊接机(安装装置)在上述银焊糊上安装引线接合型的发光元件(Opotwell公司制、VCSEL芯片 SM85-2N001)。接着，进行固化处理(180℃×1小时)，使上述银焊糊固化。之后，利用φ25μm的金线以引线接合的方式铺设金制的线圈，利用LED用的透明树脂(日本电工公司制、NT树脂)对上述发光元件及其周边部进行灌注封装(参照图9的(c))。这样制成了基板单元。该基板单元的定位板部的尺寸与上述一对突起部的尺寸相对应地形成，嵌合板部的尺寸与上述一对槽部的尺寸相对应地形成。
制造光传感器组件
首先，用小镊子夹持基板单元，一边用光学显微镜观察，一边将上述基板单元中的定位板部定位于上述光波导路单元中的基板单元定位用的一对俯视呈コ字状的突起部的狭缝部分，使形成于定位板部的角部的定位用构件的下端缘载置在下敷层的表面上，使该定位用构件的侧端缘与上述突起部的内端的铅垂壁抵接。然后，使上述基板单元中的嵌合板部与光波导路中的基板单元嵌合用的一对槽部嵌合。然后，利用粘接剂固定住上述定位部和嵌合部。这样制成了光传感器组件(参照图1)。
实施例2
在上述实施例1中，将一对槽部的与上敷层的上表面部分相对应的部分形成为锥形部分(参照图10)。该槽部的尺寸如图12的(a)、(b)所示。在图12的(a)、(b)中表示了深度较深(深度为5.0mm)的槽部14，深度浅的槽部13(参照图10)的深度为3.0mm，槽部13的其他尺寸与深度较深的槽部14相同。另外，如图12的(c)所示，一对突起部15、16中的位于深度较浅的槽部13一侧的突起部(图中的左侧)15形成为俯视呈コ字状的形状，并且将该突起部15的开口部分形成于锥形部分15a，将位于深度较深的槽部14一侧的突起部(图中的右侧)16形成为由平行的2根带状体16a构成的引导部。另外，在图12 的(c)中也表示了突起部15、16的尺寸。本实施例的其他构成部分与上述实施例1相同。
制造光传感器组件
首先，用指尖夹持基板单元，使基板单元偏向深度较深的槽部14侧，并且将基板单元的嵌合板部定位于光波导路单元的槽部13、14的上方(参照图10)。接着，使基板单元下降，自槽部13、14的锥形部分13a、14a插入基板单元的嵌合板部，使基板单元的定位板部的定位用构件的下端缘载置在上述下敷层的表面上。此时，利用上述槽部13、14的锥形部分13a、14a对基板单元的Y轴方向的位置进行粗调整，基板单元的定位板部的定位用构件的下端缘被定位在另一个(图中的右侧)突起部16的平行2根带状体16a之间。接着，使基板单元向深度较浅的槽部13侧滑动，自一个(图中的左侧)突起部15的锥形部分15a将基板单元的定位板部的定位用构件的左端缘插入该突起部15，使该定位用构件的左端缘与突起部15的内端的铅垂壁抵接。此时，利用上述突起部15的锥形部15a对基板单元的Y轴方向位置进行适当的调整，通过使上述定位用构件的左端缘与上述内端的铅垂壁抵接，能够适当地调整基板单元的X轴方向的位置。之后，利用粘接剂固定住该定位部和嵌合部。这样制成了光传感器组件(参照图10)。另外，在该光波导路单元与基板单元的结合工序中未使用光学显微镜。
实施例3
在上述实施例1中将突起部的铅垂壁的高度和芯的厚度设定为30μm。其他部分与上述实施例1相同。
实施例4
在上述实施例2中将突起部的铅垂壁的高度和芯的厚度设定为30μm。其他部分与上述实施例2相同。
实施例5
在上述实施例1中将突起部的铅垂壁的高度和芯的厚度设定为45μm。其他部分与上述实施例1相同。
实施例6
在上述实施例2中将突起部的铅垂壁的高度和芯的厚度设定为45μm。其他部分与上述实施例2相同。
比较例1
在上述实施例1中未在基板单元上形成定位用构件。其他部分与上述实施例1相同。
比较例2
在上述比较例1中将突起部的铅垂壁的高度和芯的厚度设定为45μm。其他部分与上述比较例1相同。
参考例
在上述实施例1中将突起部的铅垂壁的高度和芯的厚度设定为50μm。并且，未在基板单元上形成定位用构件。本参考例的其他部分与上述实施例1相同。
光耦合损失
对上述实施例1～6、比较例1、2和参考例的光传感器组件的发光元件通电，使发光元件射出光，测量从光传感器组件的端部射出的光的强度，计算出光耦合损失。结果如下表1所示。
表1
表1
Figure BSA00000441050200321
从上述表1的结果可知，当采用上述实施例1～6、比较例1、2和参考例的制造方法时，即使不进行光波导路单元的芯与基板单元的发光元件的调芯操作，所获得的光传感器组件也均能进行光传播。但是，比较例1、2的光传感器组件的光耦合损失较多，且基板单元的相对于光波导路单元的定位精度(调芯精度)较差。这是因为，由于定位板部的角部是带有圆度的，因此无法使上述定位板部与高度小于50μm的突起部的铅垂壁适当地抵接。另外，在参考例的光传感器组件中，由于光耦合损失少，因此可以得出，即使定位板部的角部是带有圆度的，由于突起部的铅垂壁的高度为50μm那么高，因此能够使定位板部与突起部的铅垂壁适当地抵接。
定位所需时间
对于使光波导路单元与基板单元结合的结合操作，在上述实施例1、3和5中需要20秒，在上述实施例2、4和6中需要5秒。
由此可知，在上述实施例2、4和6中，由于在槽部和突起部形成有上述锥形部分，因此不用使用光学显微镜等辅助器具，而且能使光波导路单元与基板单元快速结合。即，生产率优异。
工业实用性
本发明的光传感器组件能够用于触摸面板中的手指等的触摸位置的检测部件或高速地传输、处理声音、图像等数字信号的信息通讯设备、信号处理装置等。

Claims (10)

1.一种光传感器组件的制造方法，在该光传感器组件中，基板单元处于与光波导路单元正交的状态，其特征在于，
该方法包括下述工序：
准备光波导路单元的工序，该光波导路单元在下敷层的表面部分上的对于芯的光发出接收用端部的作为用于发出或接受光的适当位置形成有突起部，该突起部具有基板单元定位用的铅垂壁；
准备基板单元的工序，该基板单元安装有光学元件，并且该基板单元利用蚀刻形成有定位板部，该定位板部的下端缘载置在上述下敷层的表面上，且该定位板部的角部与上述突起部的铅垂壁抵接而被定位，从而使该光学元件位于相对于上述芯的光发出接收用端部的适当位置；
定位并固定上述基板单元的工序，以与上述光波导路单元正交的方式配置该基板单元，如上所述地使上述基板单元的上述定位板部定位于上述光波导路单元的上述下敷层和上述突起部，从而相对于上述光波导路单元定位并固定上述基板单元，
在上述光波导路单元中，上述基板单元定位用的突起部的铅垂壁的高度小于50μm，在上述基板单元中，利用与基板单元的布线用金属层相同的材料使上述定位板部的角部的至少一部分形成为定位用构件，从而使上述角部形成为大致直角。
2.根据权利要求1所述的光传感器组件的制造方法，其中，
借助使用一个光掩模的光刻法，在形成用于构成布线用金属层的光学元件安装用焊盘的同时，在相对于该光学元件安装用焊盘的作为适当位置的部分上形成上述定位用构件。
3.根据权利要求1或2所述的光传感器组件的制造方法，其中，
在相对于上述光波导路单元定位上述基板单元之前，折弯上述定位用构件的载置在上述下敷层上的部分。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的光传感器组件的制造方法，其中，
使上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的光传感器组件的制造方法，其中，
在上述光波导路单元的上敷层的部分沿上敷层的厚度方向形成基板单元嵌合用的槽部，该槽部用于使基板单元与光波导路单元正交且用于将基板单元引导至适当状态，并且该槽部的宽度形成为从上敷层的上表面向下方逐渐变窄，且使上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部，上述コ字状的开口部分的宽度形成为从开口端向内侧逐渐变窄，从而将基板单元引导至相对于光波导路单元的适当状态。
6.一种光传感器组件，该光传感器组件利用权利要求1所述的制造方法制得，其特征在于，
该光传感器组件包括：
光波导路单元，其在下敷层的表面部分上的相对于芯的光发出接收用端部的作为用于发出或接受光的适当位置形成有突起部，该突起部具有基板单元定位用的铅垂壁；
基板单元，该基板单元安装有光学元件，并且该基板单元利用蚀刻形成有定位板部，该定位板部的下端缘能载置在上述下敷层的表面上，且该定位板部的角部与上述突起部的铅垂壁抵接而被定位，从而使该光学元件位于相对于上述芯的光发出接收用端部的适当位置，
以与上述光波导路单元正交的方式配置上述基板单元，如上所述地使上述基板单元的上述定位板部定位于上述光波导路单元的上述下敷层和上述突起部，从而相对于上述光波导路单元定位并固定上述基板单元，由此形成光传感器组件，在上述光波导路单元中，上述基板单元定位用的突起部的铅垂壁的高度小于50μm，在上述基板单元中，利用与基板单元的布线用金属层相同的材料使上述定位板部的角部的至少一部分形成为定位用构件，从而使上述角部形成为大致直角。
7.根据权利要求6所述的光传感器组件，其中，
上述定位用构件形成在相对于构成布线用金属层的光学元件安装用焊盘的作为适当位置的部分上。
8.根据权利要求6或7所述的光传感器组件，其中，
上述定位用构件的载置在上述下敷层上的部分被折弯。
9.根据权利要求6～8中任意一项所述的光传感器组件，其中，
上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部。
10.根据权利要求6～8中任意一项所述的光传感器组件，其中，
在上述光波导路单元的上敷层的部分沿上敷层的厚度方向形成基板单元嵌合用的槽部，该槽部用于使基板单元与光波导路单元正交且用于将基板单元引导至适当状态，并且该槽部的宽度形成为从上敷层的上表面向下方逐渐变窄，且使上述光波导路单元的上述突起部形成为俯视呈コ字状的突起部，上述コ字状的开口部分的宽度形成为从开口端向内侧逐渐变窄，从而将基板单元引导至相对于光波导路单元的适当状态。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011033876A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Nitto Denko Corp 光センサモジュールの製造方法およびそれによって得られた光センサモジュール
JP2011102955A (ja) * 2009-10-14 2011-05-26 Nitto Denko Corp 光センサモジュールの製造方法およびそれによって得られた光センサモジュール
JP5308408B2 (ja) * 2010-07-27 2013-10-09 日東電工株式会社 光センサモジュール
JP5325184B2 (ja) * 2010-08-31 2013-10-23 日東電工株式会社 光センサモジュール
JP5693986B2 (ja) 2011-02-03 2015-04-01 日東電工株式会社 光センサモジュール
JP5608125B2 (ja) * 2011-03-29 2014-10-15 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法
TWI578053B (zh) * 2013-05-08 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 光通訊模組
JP6200552B1 (ja) * 2016-06-07 2017-09-20 株式会社フジクラ コネクタ付きケーブル
US9715071B1 (en) * 2016-09-12 2017-07-25 Yottahn, Inc. Bending type optical module and method of manufacturing the same
US9766416B1 (en) * 2016-09-12 2017-09-19 Yottahn, Inc. Optical module and method of manufacturing the same
JP2018124394A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 国立大学法人福井大学 光ビーム投影装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0522417A1 (en) * 1991-07-09 1993-01-13 Sumitomo Electric Industries, Limited Light-receiving apparatus with optical fiber connection
EP1018050B1 (en) * 1995-06-30 2001-12-12 The Whitaker Corporation Apparatus for aligning an optoelectronic device
JPH1082930A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Mitsubishi Electric Corp 光モジュール，およびその製造方法
JP3042453B2 (ja) * 1997-07-02 2000-05-15 日本電気株式会社 受光モジュール
US7195941B2 (en) * 2003-03-26 2007-03-27 Intel Corporation Optical devices and methods to construct the same
US7389012B2 (en) * 2003-12-30 2008-06-17 International Business Machines Corporation Electro-optical module comprising flexible connection cable and method of making the same
US7146080B2 (en) * 2004-03-11 2006-12-05 Lambda Crossing, Ltd. Method of connecting an optical element to a PLC
US7313293B2 (en) * 2004-03-16 2007-12-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical power monitoring apparatus, optical power monitoring method, and light receiving device
JP2011033876A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Nitto Denko Corp 光センサモジュールの製造方法およびそれによって得られた光センサモジュール
JP2011102955A (ja) * 2009-10-14 2011-05-26 Nitto Denko Corp 光センサモジュールの製造方法およびそれによって得られた光センサモジュール
JP5308408B2 (ja) * 2010-07-27 2013-10-09 日東電工株式会社 光センサモジュール
JP5325184B2 (ja) * 2010-08-31 2013-10-23 日東電工株式会社 光センサモジュール
JP5693986B2 (ja) * 2011-02-03 2015-04-01 日東電工株式会社 光センサモジュール

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