特許 7358004 光デバイスアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-29

(45)【発行日】2023-10-10

(54)【発明の名称】光デバイスアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/32 20060101AFI20231002BHJP

   G02B 6/30 20060101ALI20231002BHJP

   G02B 6/122 20060101ALI20231002BHJP

【ＦＩ】

G02B6/32

G02B6/30

G02B6/122

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021544168

(86)(22)【出願日】2020-01-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-24

(86)【国際出願番号】 IB2020050697

(87)【国際公開番号】W WO2020165674

(87)【国際公開日】2020-08-20

【審査請求日】2022-06-22

(31)【優先権主張番号】16/273,395

(32)【優先日】2019-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(72)【発明者】

【氏名】益田 幸治

(72)【発明者】

【氏名】ジャック、パトリック

(72)【発明者】

【氏名】フロティエ、ポール、フランシス

(72)【発明者】

【氏名】徳成 正雄

【審査官】山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００７／０７６８８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１５１２７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２３０４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３１７９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２１５２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２０３１９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／１２－６／１４

Ｇ０２Ｂ ６／２６－６／２７

Ｇ０２Ｂ ６／３０－６／３４

Ｇ０２Ｂ ６／４２－６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光デバイスであって、
複数の導波路コアを含む基板、および
前記基板上に設けられた光学部品であって、複数のレンズを含み、前記複数のレンズの各々が前記基板上の前記複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を透過させる、前記光学部品
を備え、
前記光学部品は、本体および突出部を備え、前記本体には前記複数のレンズが設けられ、前記突出部が前記本体の側面から突出しており、
前記突出部は、接着剤で前記基板に固定された、
光デバイス。

【請求項2】

前記突出部は、前記基板の上面に面する接着面を備え、前記接着面が前記突出部の前記接着面と前記基板の前記上面とを結合する前記接着剤で前記基板に固定された、請求項１に記載の光デバイス。

【請求項3】

前記突出部の前記接着面と前記基板の前記上面との間に隙間が形成され、
前記隙間は、前記突出部の厚さより小さい、
請求項２に記載の光デバイス。

【請求項4】

前記突出部は、前記突出部の前記接着面とは反対側に設けられた対向面を備える、請求項２または３に記載の光デバイス。

【請求項5】

前記突出部は、平面形状を有する平面部材であり、前記平面部材が前記基板の上面に沿って設けられた、請求項１～４のいずれか１項に記載の光デバイス。

【請求項6】

前記光学部品には複数の前記突出部が設けられ、前記複数の前記突出部が前記複数のレンズを挟んで向かい合う位置に設けられた、請求項１～５のいずれか１項に記載の光デバイス。

【請求項7】

前記光学部品には複数の前記突出部が設けられ、前記複数の前記突出部が前記複数の導波路コアを含む領域を挟んで向かい合う位置に設けられた、請求項１～５のいずれか１項に記載の光デバイス。

【請求項8】

複数の前記光学部品を備え、前記複数の前記光学部品が前記複数の導波路コアに沿う方向に垂直な方向に沿って前記基板上に配列された、請求項７に記載の光デバイス。

【請求項9】

前記複数の前記突出部は、前記複数の導波路コアに沿う前記方向において異なる位置に設けられた、請求項８に記載の光デバイス。

【請求項10】

前記光学部品は、前記本体の前記側面に沿って設けられた別の接着剤で前記基板に固定され、前記別の接着剤が前記本体の前記側面と前記基板の上面とを結合する、請求項１～９のいずれか１項に記載の光デバイス。

【請求項11】

前記別の接着剤は、前記突出部の側面と前記基板の前記上面とを結合する、請求項１０に記載の光デバイス。

【請求項12】

前記接着剤は、光硬化材料を備え、
前記別の接着剤は、熱硬化性材料またはＵＶ硬化性材料を備える、
請求項１０または１１に記載の光デバイス。

【請求項13】

前記突出部の厚さは、前記本体の厚さの半分未満である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の光デバイス。

【請求項14】

光デバイスであって、
複数の導波路コアを含む基板、および
前記基板上に設けられた光学部品であって、複数のレンズを含み、前記複数のレンズの各々が前記基板上の前記複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を透過させ、前記光学部品が前記基板に面する表面および前記表面上に設けられた凹部を備え、前記凹部が前記複数のレンズを挟んで向かい合い、前記光学部品が前記凹部中に収容された接着剤によって前記基板に固定された、前記光学部品、
を備える、光デバイス。

【請求項15】

デバイスであって、光デバイスおよび前記光デバイスからの信号に基づいて動作する動作ユニットを備え、前記光デバイスは、
複数の導波路コアを含む基板であって、光が前記複数の導波路コアを通過することを許容する、前記基板、および
前記基板上に設けられた光学部品であって、複数のレンズを含み、前記複数のレンズの各々が前記基板上の前記複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を透過させ、前記光学部品が本体および突出部を備え、前記本体には前記複数のレンズが設けられ、前記突出部が前記本体の側面から突出しており、前記突出部が接着剤で前記基板に固定された、前記光学部品
を備える、
デバイス。

【請求項16】

光デバイスを作製するための方法であって、前記方法は、
基板および光学部品を形成することであって、前記基板が複数の導波路コアを含み、前記複数の導波路コアは、光が前記複数の導波路コアを通過することを許容し、前記光学部品が前記基板上に設けられ、前記光学部品が複数のレンズを含み、前記複数のレンズの各々は、前記基板上の前記複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を透過させるように動作可能であり、前記光学部品が本体および突出部を備え、前記本体には前記複数のレンズが設けられ、前記突出部が前記本体の側面から突出している、前記形成することと、
前記突出部を接着剤で前記基板に固定することと
を含む、方法。

【請求項17】

デバイスを作製するための方法であって、前記方法は、
基板、光学部品およびデバイス本体を形成することであって、前記基板が複数の導波路コアを含み、前記複数の導波路コアは、光が前記複数の導波路コアを通過することを許容し、前記光学部品が前記基板上に設けられ、前記光学部品が複数のレンズを含み、前記複数のレンズの各々が前記基板上の前記複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を透過させ、前記光学部品が本体および突出部を備え、前記本体には前記複数のレンズが設けられ、前記突出部が前記本体の側面から突出している、前記形成することと、
前記突出部を接着剤で前記基板に固定することと、
前記基板に固定された前記光学部品を前記デバイス本体へ載せることと
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光デバイスアセンブリに関し、より詳しくはマイクロレンズアレイを有する光学部品を基板に固定するためのプロセスに関する。

【発明の概要】

【0002】

本発明の実施形態によれば、光デバイスが提供される。光デバイスは、光が複数の導波路コアを通過することを許容する複数の導波路コアを含む基板を含む。光デバイスは、基板上に設けられた光学部品をさらに含む。光学部品は、基板上の複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を各々が透過させる複数のレンズを含む。光学部品は、本体および突出部を含む。本体には複数のレンズが設けられ、突出部は、本体の側面から突出している。突出部は、接着剤で基板に固定される。

【0003】

本発明の別の実施形態によれば、光デバイスが提供される。光デバイスは、光が複数の導波路コアを通過することを許容する複数の導波路コアを含む基板を含む。光デバイスは、基板上に設けられた光学部品をさらに含む。光学部品は、基板上の複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を各々が透過させる複数のレンズを含む。光学部品は、基板に面する表面および表面上に設けられた凹部を含む。凹部は、複数のレンズを挟んで向かい合う。光学部品は、凹部中に収容された接着剤によって基板に固定される。

【0004】

本発明のさらに別の実施形態によれば、光デバイスおよび光デバイスからの信号に基づいて動作する動作ユニットを含むデバイスが提供される。光デバイスは、光が複数の導波路コアを通過することを許容する複数の導波路コアを含む基板を含む。光デバイスは、基板上に設けられた光学部品をさらに含む。光学部品は、基板上の複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を各々が透過させる複数のレンズを含む。光学部品は、本体および突出部を含む。本体には複数のレンズが設けられ、突出部は、本体の側面から突出している。突出部は、接着剤で基板に固定される。

【0005】

本発明のさらに別の実施形態によれば、光デバイスを作製するための方法が提供される。方法は、基板および光学部品を形成することを含む。基板は、光が複数の導波路コアを通過することを許容する複数の導波路コアを含む。光学部品は、基板上に設けられ、基板上の複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を各々が透過させる複数のレンズを含む。光学部品は、本体および突出部を含む。本体には複数のレンズが設けられ、突出部は、本体の側面から突出している。方法は、突出部を接着剤で基板に固定することをさらに含む。

【0006】

本発明のさらに別の実施形態によれば、デバイスを作製するための方法が提供される。方法は、基板、光学部品およびデバイス本体を形成することを含む。基板は、光が複数の導波路コアを通過することを許容する複数の導波路コアを含む。光学部品は、基板上に設けられ、基板上の複数の導波路コアの対応する１つを通過する光を各々が透過させる複数のレンズを含む。光学部品は、本体および突出部を含む。本体には複数のレンズが設けられ、突出部は、本体の側面から突出している。方法は、突出部を接着剤で基板に固定することをさらに含む。方法は、基板に固定された光学部品をデバイス本体へ載せることを含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態による光通信システムの上面図である。

【図2】第１の実施形態によるマルチチップモジュールの側面図である。

【図3】（Ａ）図２における線ＩＩＩ（Ａ）－ＩＩＩ（Ａ）に沿った概略断面図である。（Ｂ）第１の実施形態による基板側部品および導波路層の上面図である。

【図4】（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）は、ある例において基板側部品を導波路層に固定するためのプロセスを示す。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）は、別の例において基板側部品を導波路層に固定するための別のプロセスを示す。

【図6】第１の実施形態による基板側部品の斜視図である。

【図7】図３（Ａ）における円ＶＩＩ内の部分断面図である。

【図8】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、および（Ｅ）は、第１の実施形態において基板側部品を導波路層に固定するためのプロセスを示す。

【図9】第１の実施形態による主基板上に配列された基板側部品の上面図である。

【図10A】第２の実施形態による主基板上に配列された基板側部品の上面図である。

【図10B】第３の実施形態による主基板上に配列された基板側部品の上面図である。

【図11】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は基板側部品の上面図である。

【図12】（Ａ）、（Ｂ）は、修正形態による基板側部品の側面図および上面図である。

【図13】光通信システムが設けられた装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本発明の例示的な実施形態が添付図面を参照して詳細に記載される。

【0009】

本発明は、以下に示される例示的な実施形態には限定されず、本発明の範囲内で様々な修正を伴って実施されてよいことに留意すべきである。加えて、本明細書に用いられる図面は、説明のためであり、実際の寸法を示さないことがある。

【0010】

図１は、第１の実施形態による光通信システム１の上面図である。図に示されるように、光通信システム１は、２つのマルチチップモジュール（ＭＣＭ：ｍｕｌｔｉ－ｃｈｉｐ ｍｏｄｕｌｅ）５を含んでよい。ＭＣＭ５は、主基板１０、中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）１１、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ）チップアレイ１２、レーザダイオードドライバ（ＬＤＤ：ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ ｄｒｉｖｅｒ）チップ１３、フォトダイオード（ＰＤ：ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）チップアレイ１４、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ：ｔｒａｎｓ－ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）チップ１５、導波路層１６１および１６２、ならびにファイバコネクタ１７を含んでよい。さらに、図に示されるように、光通信システム１は、各々がいくつか（例えば、１２または２４個）のファイバケーブルコアを有するファイバケーブル１８１および１８２を含んでよい。

【0011】

導波路層１６１は、その数がファイバケーブル１８１または１８２のコアの数と一致する複数の導波路コアＷＧを含んでよい。ＶＣＳＥＬチップアレイ１２は、その数が導波路層１６１のファイバコア（示されない）の数と一致する複数のＶＣＳＥＬデバイスを含んでよい。導波路層１６２は、その数がファイバケーブル１８１または１８２のファイバコア（示されない）の数と一致する複数の導波路コアＷＧを含んでよい。ＰＤチップアレイ１４は、その数が導波路層１６２のコアの数と一致する複数のＰＤデバイスを含んでよい。

【0012】

図２は、第１の実施形態によるＭＣＭ５の側面図である。図に示されるように、導波路層１６１は、主基板１０の表面上に形成されてよい。導波路層１６１は、導波路コアＷＧ、導波路コアＷＧより上にクラッド層１６０、および導波路コアＷＧより下に別のクラッド層１６０を含んでよい。導波路層１６１は、ポリマー導波路として形成されてよい。

【0013】

導波路層１６１には複数のミラーキャビティ１６５が設けられてよい。ミラーキャビティ１６５は、導波路コアＷＧの一端（図２では左側）に設けられて、ＶＣＳＥＬチップアレイ１２に面する。各ミラーキャビティ１６５は、各導波路コアＷＧ上に設けられる。言い換えれば、ミラーキャビティ１６５の数が導波路コアＷＧの数と一致する。

【0014】

導波路層１６１には複数のミラーキャビティ１６７も設けられてよい。ミラーキャビティ１６７は、導波路コアＷＧの他端（図２では右側）に設けられて、ファイバコネクタ１７に面する。各ミラーキャビティ１６７は、各導波路コアＷＧ上に設けられる。言い換えれば、ミラーキャビティ１６７の数が導波路コアＷＧの数と一致する。

【0015】

ミラーキャビティ１６５および１６７は、導波路コアＷＧとミラーキャビティ１６５またはミラーキャビティ１６７との間の境界（界面）上に反射面（ミラーＭ）を形成するために４５°の角度で傾斜していてよい。本実施形態では、境界は、金属コーティングなしに設けられてよく、ミラーキャビティ１６５および１６７が空気（大気）で満たされてよい。この構成は、ミラーＭが光を内部全反射（ＴＩＲ：ｔｏｔａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）によって反射させることを可能にする。より具体的には、ミラーキャビティ１６５のミラーＭは、ＶＣＳＥＬチップアレイ１２からの光を内部全反射によって導波路コアＷＧへ反射させる。ミラーキャビティ１６７のミラーＭは、導波路コアＷＧからの光を内部全反射によってファイバコネクタ１７へ反射させる。

【0016】

いくつかの実施形態において、ミラーキャビティ１６７のミラーＭは、２つの列（図３（Ｂ）参照）を形成するために導波路コアＷＧ中で互い違いの位置に設けられる。

【0017】

ファイバコネクタ１７は、ファイバ側部品１８０および基板側部品１９０を含んでよい。ファイバケーブル１８１および１８２へ接続されたファイバ側部品１８０は、基板側部品１９０上に載せられてよい。基板側部品１９０は、ファイバ側部品１８０を受けるために導波路層１６１上に直接に載せられてよい。

【0018】

基板側部品１９０は、接着剤２１０を用いて導波路層１６１上へ接着される。接着剤２１０は、光硬化性材料、例えば、紫外線（ＵＶ）硬化材料（光硬化材料）または熱硬化材料であってよい。導波路層１６１は、請求される基板の一例である。基板側部品１９０は、請求される光学部品の一例である。マイクロレンズ１９３は、請求されるレンズの一例である。

【0019】

図３（Ａ）は、図２における線ＩＩＩ（Ａ）－ＩＩＩ（Ａ）に沿った概略断面図である。図３（Ｂ）は、第１の実施形態による基板側部品１９０および導波路層１６１の上面図である。

【0020】

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示されるように、基板側部品１９０は、本体１９９およびウィング１９８（以下に記載される）を含んでよい。基板側部品１９０は、ポリマー部品として形成されてよい。本実施形態では、基板側部品１９０が単一片として構成されてよい。

【0021】

本体１９９は、概して直方体形状を有してよい。本体１９９は、基板側マイクロレンズアレイ１９１、第１の支持部分１９４、第２の支持部分１９５、およびアラインメント穴１９７を含んでよい。

【0022】

マイクロレンズアレイ１９１は、複数のマイクロレンズ１９３を含んでよい。マイクロレンズアレイ１９１は、ミラーキャビティ１６７のミラーＭの列に対応する２つの列に配列される。本実施形態では、本体１９９には上面上に概して直方体形状を有する上面凹部１９２が設けられてよい。マイクロレンズアレイ１９１は、上面凹部１９２の底に設けられる。

【0023】

基板側部品１９０は、各マイクロレンズ１９３と各導波路コアＷＧ上に設けられた対応するミラーＭとが位置合わせされるように導波路層１６１上に置かれてよい。いくつかの実施形態では、ファイバ側部品１８０がファイバ側マイクロレンズアレイを含んでもよい。基板側部品１９０の各マイクロレンズ１９３は、各ファイバ側マイクロレンズと位置合わせされる。この構成は、ミラーＭで反射された光が基板側部品１９０のマイクロレンズ１９３とファイバ側部品１８０の対応するマイクロレンズとを通ることを許容する。

【0024】

第１の支持部分１９４は、本体１９９の上面上の突出部分である。第１の支持部分１９４は、本体１９９の縦方向に両側に設けられてよい。第１の支持部分１９４がファイバ側部品１８０を支持する。本実施形態では、マイクロレンズアレイ１９１が第１の支持部分１９４の間に設けられる。いくつかの実施形態では、上面凹部１９２が第１の支持部分１９４の間に設けられる。

【0025】

第２の支持部分１９５は、本体１９９の底面上の突出部分である。第２の支持部分１９５は、本体１９９の縦方向に両側に設けられてよい。第２の支持部分１９５は、導波路層１６１上に載せられてよい。第２の支持部分１９５の間に底部中央領域１９６が画定される。

【0026】

本体１９９の底面、より具体的には底部中央領域１９６は、ミラーキャビティ１６７が設けられた導波路層１６１の上面の領域に面する。言い換えれば、基板側部品１９０がミラーキャビティ１６７を覆ってよい。

【0027】

アラインメント穴１９７は、本体１９９の上面から底面へ本体１９９を貫通するスルーホールである。基板側部品１９０を導波路層１６１上へ載せる際に、基板側部品１９０が載せられることになる位置を検出するためにアラインメント穴１９７の画像認識が実施される。

【0028】

以下の説明では、導波路コアの軸に沿った方向は、軸方向と呼ばれる。導波路層１６１の平面に沿って軸方向に垂直な方向は、幅方向と呼ばれる。軸方向および幅方向の両方に縦に垂直な方向は、高さ方向と呼ばれる。

【0029】

マルチチップモジュール（ＭＣＭ）５は、高密度光集積化によって作製されるアセンブリである。かかる高密度光集積化は、就中、データセンタにおける高性能（ＨＰＣ：ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）システムおよびハイエンドサーバのための高速、より低コストの相互接続の鍵であった。光学部品の集積化は、部品のアラインメントに配慮を要し、従って、高スループットまたは低コスト生産に向けて技術的課題を生み出す。いくつかの実施形態において、高密度光集積化は、数秒のプロセス時間内に±５ｕｍ未満のアラインメント精度を必要とすることがある。基板側部品１９０と導波路層１６１との間のミスアライメントは、基板側部品１９０のマイクロレンズ１９３を通る光の信号損失をもたらすことがある。

【0030】

図４（Ａ）、４（Ｂ）、および４（Ｃ）は、ある例において基板側部品１９００を導波路層１６１に固定するためのプロセスを示す。本実施形態のウィング１９８が設けられていない、基板側部品１９００が以下の固定プロセスで導波路層１６１に固定される。

【0031】

この固定プロセスは、ピックツール９００によって実施されてよい。ピックツール９００は、ベース９１０、ピックヘッド９３０、ホルダ９５０、および接着剤ディスペンサ９６０を含んでよい。ベース９１０は、導波路層１６１が設けられた主基板１０を支持する。ピックヘッド９３０は、基板側部品１９００を選び取る。ホルダ９５０、例えば、ロボットアームは、ピックヘッド９３０を保持して移動させる。接着剤ディスペンサ９６０は、接着剤２１０を流動化状態で導波路層１６１上にディスペンスする。ピックヘッド９３０およびホルダ９５０は、請求される移動ユニットの例である。

【0032】

図４（Ａ）に示されるように、初期状態では、導波路層１６１が設けられた主基板１０がベース９１０上に置かれている。第１のステップでは、ホルダ９５０がピックヘッド９３０を用いて基板側部品１９００を選び取り、基板側部品１９００を導波路層１６１上に載せる。

【0033】

図４（Ｂ）に示されるように、第２のステップでは、接着剤ディスペンサ９６０が接着剤２１０を基板側部品１９００のすべての側面の周りにディスペンスする。第２のステップでは、ピックヘッド９３０が基板側部品１９００を保持している。

【0034】

図４（Ｃ）に示されるように、第３のステップでは、基板側部品１９００が導波路層１６１に固定されるように、接着剤２１０がＵＶ照射によって硬化される。第３のステップでは、ピックヘッド９３０が基板側部品１９００を保持している。

【0035】

本例では、ピックツール９００がピックヘッド９３０によって基板側部品１９００をある一定の位置に保持している間に接着剤２１０をディスペンスする必要がある。これは、スペースの考慮に起因する課題となろう。さらに、一組の基板側部品１９００および導波路層１６１のためにピックツール９００が比較的長期にわたって独占される。これは、生産コストを増加させかねない。この例で接着剤２１０として熱硬化材料が用いられる場合には、ピックツール９００がさらに長期にわたって独占されるであろう。

【0036】

図５（Ａ）、５（Ｂ）、および５（Ｃ）は、別の例において基板側部品１９００を導波路層１６１に固定するための別のプロセスを示す。

【0037】

図５（Ａ）に示されるように、初期状態では、導波路層１６１が設けられた主基板１０がベース９１０上に置かれている。第１のステップでは、接着剤ディスペンサ９６０が接着剤２１０を基板側部品１９００が載せられることになる領域の外周に沿って導波路層１６１上にディスペンスする。

【0038】

図５（Ｂ）に示されるように、第２のステップでは、ホルダ９５０がピックヘッド９３０を用いて基板側部品１９００を選び取り、基板側部品１９００を導波路層１６１上へ載せる。このステップでは、基板側部品１９００の底が導波路層１６１上にディスペンスされた接着剤２１０を押す。

【0039】

図５（Ｃ）に示されるように、第３のステップでは、基板側部品１９００が導波路層１６１に固定されるように接着剤２１０がＵＶ照射によって硬化される。第３のステップでは、ピックヘッド９３０が基板側部品１９００を保持している。

【0040】

本例では、基板側部品１９００が接着剤２１０を上から押すように、基板側部品１９００の導波路層１６１上への配置前に接着剤２１０が導波路層１６１上にディスペンスされる。これは、ギャップＧＰを通して接着剤２１０を分布させる（図３（Ａ）参照）。分布している接着剤２１０は、ミラーキャビティ１６７中に流れ込む。接着剤２１０のミラーキャビティ１６７中へのかかる流れがミラーＭの反射率を低下させることがある。接着剤２１０のこの流れを防止するために、この例ではギャップＧＰのサイズの非常に厳密な制御または接着剤の量の非常に厳密な制御が必要なことがある。

【0041】

さらに、基板側部品１９００下の接着剤２１０は、基板側部品１９００を透過したＵＶ光で照射される必要がある。これは、製造プロセスにおける収率に影響を及ぼすことがある。さらに、基板側部品１９００下の接着剤２１０の固化の程度にむらを生じさせかねない。これも製造プロセスにおける収率に影響を及ぼすことがある。

【0042】

本実施形態においては、逆に、基板側部品１９０にはウィング１９８が設けられ、それによって、完全なアセンブリプロセスより前に予備的なタッキングが可能になる。これは、精密なアラインメントおよび固定を１つのプロセスで提供し、収率およびスループットの両方を増加させる。

【0043】

図６は、第１の実施形態による基板側部品１９０の斜視図である。図７は、図３（Ａ）における円ＶＩＩ内の部分断面図である。図６および図７を参照して、ウィング１９８が詳細に説明される。ウィング１９８は、請求される突出部の一例である。

【0044】

図６に示されるように、ウィング１９８は、基板側部品１９０の縦方向にそれぞれの側面に設けられてよい。図示される実施形態では、基板側部品１９０を作り出すために、ウィング１９８がポリマー射出モールドプロセスで本体１９９のそれぞれの側面に設けられる。いくつかの実施形態において、ウィング１９８は、導波路コアＷＧを含む領域を挟んで向かい合う位置に設けられる（図３（Ｂ）参照）。

【0045】

上述のように、本体１９９は、概して直方体形状を有する。本体１９９は、幅方向に沿って１つの方向（図６では右側）を向いている第１の表面１９０３、および幅方向に沿って反対の方向（図６では左側）を向いている第２の表面１９０５を有する。本体１９９は、上から見て矩形形状を有する。すなわち、本体１９９は、上から見て短側面１９０７および長側面１９０９を有する。

【0046】

ウィング１９８は、第１の表面１９０３および第２の表面１９０５上、すなわち本体１９９の短側面１９０７上の突出部である。図示される実施形態では、ウィング１９８が本体１９９の対角に設けられる。より具体的には、ウィング１９８がマイクロレンズアレイ１９１を挟んで向かい合う位置に設けられる。第１の表面１９０３は、本体の請求される側面の一例である。

【0047】

ウィング１９８は、同じ形状を有してよい。図示される実施形態では、ウィング１９８が平面状部材である。すなわち、ウィング１９８は、導波路層１６１の上面１６１１（図７参照）に沿って設けられた概して矩形（正方形）平面形状を有する。各ウィング１９８は、底面１９８１および上面１９８３を有する。底面１９８１は、導波路層１６１の上面１６１１に面する。底面１９８１は、請求される接着面の一例である。上面１９８３は、請求される対向面の一例である。

【0048】

次に、本体１９９およびウィング１９８の寸法が説明される。図示される実施形態では、本体１９９は、６ｍｍの幅（長さＢ１参照）、５ｍｍの奥行き（長さＢ２参照）、および１ｍｍの高さ（長さＢ３参照）を有する。ウィング１９８は、１ｍｍの幅（長さＷ１参照）、１ｍｍの奥行き（長さＷ２参照）、および０．５ｍｍの高さ（厚さ）（長さＷ３参照）を有する。

【0049】

ウィング１９８の厚さは、本体１９９の高さより小さい。より具体的には、ウィング１９８の厚さは、本体１９９の厚さの半分以下であってよい。ウィング１９８の厚さは、十分な機械強度、モールドを用いての製造可能性、および迅速なＵＶタッキング（以下に記載される）のために十分な光透過性を提供するように選ばれる。

【0050】

図７に示されるように、各ウィング１９８は、ウィング１９８の底面１９８１と導波路層１６１の上面１６１１との間に隙間ＣＬが形成される位置で本体１９９上に設けられる。隙間ＣＬは、ウィング１９８の厚さより小さい。より具体的には、隙間ＣＬは、ウィング１９８の厚さの半分以下であってよい。図示される実施形態では、隙間ＣＬが約０．０７ｍｍであってよい（図７中の長さＣ１参照）。

【0051】

隙間ＣＬは、接着領域サイズ（すなわち、底面１９８１の面積）、接着剤２１０の小滴の高さ（以下に記載される）、および導波路構造、例えば、アラインメントマーカＡＭの高さに基づいて選ばれる。いくつかの実施形態において、アラインメントマーカＡＭは、導波路層１６１上に設けられたマシンビジョンのための凸マークである。導波路コアＷＧをパターニングするため、およびアラインメントマーカＡＭを導波路層１６１の上に形成するためにフォトリソグラフィが用いられてよい。隙間ＣＬは、アラインメントマーカＡＭの高さより大きくてよく、ウィング１９８がアラインメントマーカＡＭと接触するのを防止する。

【0052】

ウィング１９８は、接着領域を本体１９９の外側に提供して、接着剤２１０が光路およびマイクロレンズ１９３を妨害するのを防止する。図示される実施形態では、接着剤２１０、より具体的にはタッキング接着剤２１０Ａを用いて底面１９８１が導波路層１６１の上面１６１１に接着される。

【0053】

隙間ＣＬは、タッキング接着剤２１０Ａを収容するためのスペースと見做すことができる。このスペースは、タッキング接着剤２１０Ａがミラーキャビティ１６７中に流れ込むのを防止する。さらに、このスペースに面する第１の表面１９０３または第２の表面１９０５の部分が導波路層１６１の上面１６１１から立ち上がる。言い換えれば、これらの部分が導波路層１６１の上面１６１１に垂直であってよい。これもタッキング接着剤２１０Ａがミラーキャビティ１６７中に流れ込むのを第１の表面１９０３および第２の表面１９０５が防止することを可能にする。さらに、このスペースは、ウィング１９８の底面１９８１、導波路層１６１の上面１６１１、および本体１９９の第１の表面１９０３または第２の表面１９０５の側面を除いて開かれている。これは、タッキング接着剤２１０Ａがミラーキャビティ１６７に向かう以外の方向に流れることを可能にする。

【0054】

タッキング接着剤２１０Ａは、ウィング１９８の上から照射されるＵＶ光によって硬化される。ここで、図示される実施形態では、上面１９８３が平坦面である。これは、タッキング接着剤２１０Ａ全体が均一な強度のＵＶ光で照射されることを可能にする。さらに、ウィング１９８の比較的小さい厚さがタッキング接着剤２１０Ａ上のＵＶ光強度を増加させてよい。いくつかの実施形態において、ウィング１９８（基板側部品１９０）は、ＵＶ光を透過する透明材料から作られてよい。

【0055】

いくつかの実施形態において、ウィング１９８は、ウィング１９８のサイズまたは形状を本体１９９のサイズまたは形状から独立して設計できるように本体１９９の外側に設けられる。

【0056】

図８（Ａ）、８（Ｂ）、８（Ｃ）、８（Ｄ）、および８（Ｅ）は、第１の実施形態において基板側部品１９０を導波路層１６１に固定するためのプロセスを示す。図８（Ａ）～８（Ｅ）を参照して、第１の実施形態における固定プロセスが詳細に説明される。

【0057】

図８（Ａ）に示されるように、初期状態では、導波路層１６１が設けられた主基板１０がベース９１０上に置かれている。第１のステップでは、接着剤ディスペンサ９６０が接着剤２１０を導波路層１６１上にディスペンスする。このステップでは、ウィング１９８が載せられることになる領域上にＵＶ硬化性であるタッキング接着剤２１０Ａが小滴としてディスペンスされる。すなわち、タッキング接着剤２１０Ａは、基板側部品１９０が載せられることになる領域（図３（Ｂ）参照）を挟んで対向して配置された２つの箇所に塗られる。

【0058】

図８（Ｂ）に示されるように、第２のステップでは、ホルダ９５０がピックヘッド９３０を用いて基板側部品１９０を選び取り、基板側部品１９０を導波路層１６１上に載せる。このステップでは、ウィング１９８がタッキング接着剤２１０Ａがディスペンスされた領域上に載せられる。すなわち、ウィング１９８の底面１９８１がタッキング接着剤２１０Ａを押す。第２のステップでは、ピックヘッド９３０が基板側部品１９０を保持している。

【0059】

図８（Ｃ）に示されるように、第３のステップでは、基板側部品１９０が導波路層１６１にタッキングされるようにタッキング接着剤２１０ＡがＵＶ照射によって硬化される。いくつかの実施形態において、ＵＶ光は、４００ｍＷ／ｃｍ^２で３０秒間照射される。第３のステップでは、ピックヘッド９３０が基板側部品１９０を保持している。

【0060】

図８（Ｄ）に示されるように、第４のステップでは、ホルダ９５０が導波路層１６１にタッキングされた基板側部品１９０をベース９１０から選び取り、基板側部品１９０および導波路層１６１を硬化ベース９７０上に置く。言い換えれば、ホルダ９５０がそれらをベース９１０から硬化ベース９７０へ移す。このステップでは、タッキング接着剤２１０ＡがＵＶ照射によってさらに硬化されて、ＵＶ硬化プロセスを終了する。いくつかの実施形態において、ＵＶ光は、１５００ｍＷ／ｃｍ^２で２分間照射される。基板側部品１９０が第３のステップで導波路層１６１にタッキングされたため（図８（Ｃ）参照）、第４のステップでは、ピックヘッド９３０が基板側部品１９０を保持する必要はない。

【0061】

図８（Ｅ）に示されるように、第５のステップでは、ホルダ９５０が基板側部品１９０および導波路層１６１を硬化ベース９７０から加熱プレート９９０へ移す。このステップでは、接着剤ディスペンサ１９６０が熱硬化性またはＵＶ硬化性であるサイドフィル接着剤２１０Ｂをディスペンスする。いくつかの実施形態において、サイドフィル接着剤２１０Ｂは、導波路層１６１の外周に残るために基板側部品１９０の下を流れてはならない。サイドフィル接着剤２１０Ｂは、次に、加熱プレート９９０によって硬化される。すなわち、第５のステップでは熱的タッキングが実施される。さらに、第５のステップでは、ピックヘッド９３０が基板側部品１９０を保持する必要はない。加熱プレート９９０は、請求される支持ベースの一例である。

【0062】

このようにして、自動化された取り付けプロセスで基板側部品１９０が導波路層１６１に取り付けられる。このプロセスでは、第３のステップでウィング１９８およびタッキング接着剤２１０Ａを用いて基板側部品１９０が初めに導波路層１６１にタッキングされてよい。これは、基板側部品１９０がピックツール９００を独占する時間を短縮する。

【0063】

図示される実施形態では、基板側部品１９０がタッキング接着剤２１０Ａおよびサイドフィル接着剤２１０Ｂの組み合わせによって導波路層１６１に固定されてよい。さらに、図３（Ｂ）に示されるように、各ウィング１９８が軸方向にサイドフィル接着剤２１０Ｂの間に設けられる。サイドフィル接着剤２１０Ｂは、ウィング１９８が軸方向に移動するのを防止してよい。タッキング接着剤２１０Ａは、請求される接着剤の一例である。サイドフィル接着剤２１０Ｂは、請求される別の接着剤の一例である。
（基板側部品１９０の配列）

【0064】

図９は、第１の実施形態による主基板１０上に配列された基板側部品１９０の上面図である。

【0065】

図９に示されるように、複数の基板側部品１９０が主基板１０上に配列される。図示される実施形態では、４つの基板側部品１９０が幅方向に沿って配列される。各基板側部品１９０には本体１９９の対角にウィング１９８が設けられる。言い換えれば、ウィング１９８が非対称位置に設けられる。これは、ウィング１９８を互い違いの位置に配列することを許容する。この配列は、本体１９９間のスペースＳ１をせいぜいウィング１９８の幅（長さＷ１を参照）まで減少させることができる。言い換えれば、非対称配列は、複数の基板側部品１９０が隣接する基板側部品１９０のウィング１９８の間に妨害されずに密に置かれることを許容する。

【0066】

図１０Ａは、第２の実施形態による主基板１０上に配列された基板側部品２９０Ａの上面図である。図１０Ｂは、第３の実施形態による主基板１０上に配列された基板側部品２９０Ｂの上面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂでは、図１～３および６～９に示される第１の実施形態のものと同じ部品が同じ参照数字によって表され、それらの詳細な説明は、省略される。

【0067】

図１０Ａを参照して、第２の実施形態による基板側部品２９０Ａが説明される。上記の第１の実施形態では、基板側部品１９０には本体１９９の外側に非対称配列で据え付けられたウィング１９８が設けられる。ウィング１９８の配列は、これには限定されない。いくつかの実施形態では、図１０Ａに示されるように、基板側部品２９０Ａには本体１９９の外側に対称配列で据え付けられたウィング２９８Ａが設けられる。この配列は、本体１９９の間に幅方向に、少なくとも２つのウィング２９８Ａの幅以上である、スペースＳ２を必要とする。

【0068】

図１０Ｂを参照して、第３の実施形態による基板側部品２９０Ｂが説明される。図１０Ｂに示されるように、基板側部品２９０Ｂにはその長側面１９０９上に対称配列で据え付けられたウィング２９８Ｂが設けられる。この配列は、本体１９９の間のスペースＳ３を幅方向に減少させることができる。この配列では、ウィング２９８Ｂと他の部品との間の妨害を回避するために本体１９９と近接部品との間にスペースが必要である。

【0069】

図１１（Ａ）、１１（Ｂ）、および１１（Ｃ）は、基板側部品３９０Ａ、３９０Ｂ、および３９０Ｃの上面図である。図１１（Ａ）～１１（Ｃ）を参照して、基板側部品１９０の修正形態が説明される。上記の実施形態では、ウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂが概して矩形平面形状を有する。ウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂの形状は、これには限定されず、ウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂの形状を用途要件に基づいて決定することができる。ウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂを半球形状または円柱形状、例えば、シリンダ形状、またはプリズム形状とすることができる。

【0070】

いくつかの実施形態では、図１１（Ａ）に示されるように、基板側部品３９０Ａ上に設けられたウィング３９８１および３９８２は、概して三角形平面形状を有してよい。ウィング３９８１および３９８２が反対向きであってよい。

【0071】

さらに、図１１（Ｂ）に示されるように、基板側部品３９０Ｂ上に設けられたウィング３９８３および３９８４は、概して半円平面形状を有してよい。言い換えれば、ウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂが丸みを帯びた角を有してよい。

【0072】

さらに、単一の本体１９９上に設けられたウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂの数は、２つには限定されない。図１１（Ｃ）に示されるように、３つのウィング３９８５、３９８６、および３９８７が基板側部品３９０Ｃの単一の本体１９９上に設けられてよい。さらに、本体１９９の反対側に設けられたウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂの数が互いに等しい必要はない。いくつかの実施形態では、図１１（Ｃ）に示されるように、２つのウィング３９８５および３９８６が本体１９９の一方の側面上に設けられてよく、１つのウィング３９８７が本体１９９の他方の側面上に設けられてよい。代わりに、１つのみのウィング１９８が単一の本体１９９上に設けられてもよい。

【0073】

さらに、図８（Ａ）～８（Ｅ）を参照した上記の説明では、導波路層１６１へのタッキングのために、タッキング接着剤２１０Ａがウィング１９８の下にディスペンスされる。タッキング接着剤２１０Ａの代わりにウィング１９８の側面のまわりにディスペンスされた接着剤２１０によって、ウィング１９８を導波路層１６１にタッキングすることもできる。

【0074】

図１２（Ａ）および１２（Ｂ）は、さらに別の修正形態による基板側部品４９０の側面図および上面図である。上記の実施形態では、基板側部品１９０、２９０Ａ、および２９０Ｂが、それぞれ、ウィング１９８、２９８Ａ、および２９８Ｂを有する。しかしながら、基板側部品１９０、２９０Ａ、または２９０Ｂの少なくとも１つの側面で基板側部品１９０、２９０Ａ、または２９０Ｂの底面と導波路層１６１の上面１６１１との間に隙間ＣＬ（図７参照）が形成される限り、基板側部品１９０、２９０Ａ、および２９０Ｂは、ウィングを有さなくてよい。

【0075】

いくつかの実施形態では、図１２（Ａ）および１２（Ｂ）に示されるように、基板側部品４９０には基板側部品４９０の底面の縦方向に両側に凹部領域４９８が設けられる。凹部領域４９８は、タッキング接着剤２１０Ａ（図７参照）を収容するための隙間ＣＬを形成することを可能にする。凹部領域４９８は、請求される凹部の一例である。

【0076】

図１３は、光通信システム１が設けられた装置１００の概略図である。

【0077】

上述の光通信システム１が装置１００上に設けられてよい。装置１００は、任意のデバイス、例えば、高性能（ＨＰＣ）システム、ハイエンドサーバ、コンピュータ、または自動車であってよい。図に示されるように、装置１００は、動作ユニット１０１、例えば、ディスプレイまたはモニタ、およびデバイス本体１０３を含んでよい。動作ユニット１０１は、上述の光通信システム１からの信号に基づいて動作してよい。光通信システム１および動作ユニット１０１がデバイス本体１０３上に載せられてよい。すなわち、装置１００の作製プロセスでは、導波路層１６１に固定された基板側部品１９０がデバイス本体１０３上に載せられる。光通信システム１は、請求される光デバイスの一例である。装置１００は、請求されるデバイスの一例である。

【0078】

本発明の様々な実施形態の記載が説明のために提示されたが、これらの記載が網羅的であることも、または開示される実施形態に限定されることも意図されない。記載される実施形態の範囲および趣旨から逸脱することなく、多くの修正および変更が当業者に明らかであろう。本明細書に用いられる用語法は、実施形態の原理、実用用途、または市場に見られる技術を超える技術的改良を最もよく説明するため、あるいは本明細書に開示される実施形態を他の当業者が理解できるようにするために選ばれた。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】