CN106605161A - 粘接方法、光模块的制造方法以及光模块 - Google Patents

粘接方法、光模块的制造方法以及光模块 Download PDF

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Abstract

本发明实现能够使光学元件的正面和壳体侧壁的上端面所成的角度与设计目标值高精度地一致的粘接方法。包括以下工序：以正面(12a)与工具(2)的第一平坦面(23a)进行面接触的方式，将光学元件(12)载置在工具(2)上；以及以侧壁(11a)的上端面(11a1)与工具(2)的第二平坦面(21a)进行面接触、且底板(11b)经由粘接剂(15)与光学元件(12)的背面(12b)接触的方式，将壳体(11)载置在工具(2)上的工序。

Description

粘接方法、光模块的制造方法以及光模块
技术领域
本发明涉及将光学元件粘接于壳体的粘接方法。另外，涉及使用了这种粘接方法的光模块的制造方法。另外，涉及适合这种制造方法的光模块。
背景技术
公知有具备壳体和固定于该壳体的底板的光学元件的光模块。例如，在专利文献1中公开有如下的光模块(在专利文献1中称为“光半导体装置”)，该光模块具备：箱型的壳体；固定于该壳体的底板的光学元件；以及挡住该壳体的开口且具有窗的盖。
这种光模块安装在各种光学装置上来利用。作为安装有光模块的光学装置，可以例举记载于专利文献2的光学装置(在专利文献2中称为“光模块”)。在专利文献2中记载有将光模块(在专利文献2中称为“光学元件封装”)以其上表面与基板面平行的方式安装于光学装置上的内容。另外，作为能够进行这种安装的安装方法，专利文献2中记载有如下的安装方法：将上表面被吸附于吸头的光模块以与吸头一起下降直至从吸头伸出的腿部接触到基板面为止的状态焊接到基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开特许公报“特开2006-128514号公报(公开日2006年5月18日)”
专利文献2：日本国公开特许公报“特开2008-108992号公报(公开日2008年5月8日)”
发明内容
发明所要解决的课题
作为将光模块安装于光学装置的安装方法，使用将光模块的下表面(具体地讲，壳体底板的下表面)固定到光学装置的安装面上的通常安装，或者，将光模块的上表面(具体地讲壳体侧壁的上端面)固定到光学装置的安装面的倒装芯片安装。即使在使用任意一个安装方法的情况下，光学装置的安装面和光学元件的正面(形成有反射区域等有效区域的面)所成的角度成为左右光学装置的性能的重要因素。这是因为，当光学装置的安装面和光学元件的正面所成的角度偏离设计目标值时，由于入射到光学元件的光从与原来的方向不同的方向入射，或者从光学元件输出的光向与原来的方向不同的方向出射，因此无法发挥光学元件原来的性能。
在将光模块倒装芯片安装于光学装置的情况下，重要的是需要使壳体侧壁的上端面(固定到光学装置的安装面的面)和光学元件的正面所成的角度与设计目标值高精度地一致。例如，重要的是需要使壳体侧壁的上端面与光学元件的正面高精度地平行(设计目标值为0°时)。这是因为，当该精度低时，即使将壳体侧壁的上端面适当地固定在光学装置的安装面，光学元件的正面和光学装置的安装面所成的角度也偏离设计目标值。
并且，使壳体侧壁的上端面与光学元件的正面高精度地平行的要求以往是很难满足的要求。这是因为，为了满足该要求，对于壳体侧壁的上端面的平坦性、壳体侧壁的上端面与下端面的平行性、壳体底板的上表面的平坦性、光学元件的正面与背面的平行性、以及光学元件的正面的平坦性等壳体11和光学元件12的形状要求严格的条件。特别是，在壳体为陶瓷制时，由于在烧结的过程中产生的翘曲等，很难满足这些条件。
另外，如果沿用记载于参照专利文献2中的安装方法(将光模块安装于光学装置的安装方法)，则也可以以壳体侧壁的上端面与光学元件的正面平行的方式，将光学元件粘接固定于壳体底板。即，如果采用将上表面被吸附于吸头的光学元件以与吸头一起下降直至从吸头延伸的腿部接触到壳体侧壁的上端面为止的状态粘接于壳体底板的粘接方法，则能够使壳体侧壁的上端面与光学元件的正面平行。
但是，由于以下的理由，该粘接方法不适合光模块的量产。即，由于具备吸头的安装装置昂贵，因此当准备多个安装装置时，光模块的制造成本大幅上升。因此，在进行光模块的量产时，无法使用多个安装装置同时并列地实施多个光模块的制造。因此，无法增加光模块的每单位时间的生产量。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，实现一种将构成光模块的光学元件与壳体进行粘接的粘接方法，能够使光学元件的正面和壳体侧壁的上端面所成的角度高精度地与设计目标值一致。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的粘接方法，使用具有第一平坦面和第二平坦面的工具将光学元件的背面粘接于壳体的底板，其特征在于，包括以下工序：以所述光学元件的正面与所述工具的第一平坦面进行面接触的方式，将所述光学元件载置在所述工具上；以所述壳体的侧壁的与底板侧相反的一侧的端面和所述工具的第二平坦面进行面接触、且所述壳体的底板经由粘接剂与所述光学元件的背面接触的方式，将所述壳体载置在所述工具上；以及以所述光学元件和所述壳体载置在所述工具上的状态使所述粘接剂固化。
根据上述的方法，能够使在光模块中光学元件的正面和壳体侧壁的端面(与底板侧相反的一侧的端面)粘接之后所成的角度高精度地与在工具中第一平坦面和第二平坦面所成的角度一致。因此，如果使在工具中第一平坦面和第二平坦面所成的角度与预先确定的设计目标值一致，则能够使在光模块中光学元件的正面和壳体侧壁的端面粘接之后所成的角度高精度地与该设计目标值一致。
为了解决上述课题，本发明的制造方法的特征在于，包括使用上述的粘接方法将光学元件的背面粘接于壳体的底板的工序。
根据上述的方法，起到与上述的粘接方法相同的效果。
为了解决上述课题，本发明的光模块的特征在于，具备：壳体；以及光学元件，背面粘接于所述壳体的底板，在所述壳体的底板与所述光学元件的背面之间夹入有被压缩的弹性体。
根据上述结构，起到与上述的粘接方法相同的效果。
发明效果
根据本发明，在光模块中，能够使光学元件的正面和壳体侧壁的端面粘接之后所成的角度高精度地与该设计目标值一致。
附图说明
图1(a)是示出使用图3所示的粘接方法制造的光模块的外观的立体图，图1(b)是示出该光模块的AA向视剖面的剖视图。
图2(a)是示出在图3所示的粘接方法中使用的工具的外观的立体图，图2(b)是示出该工具的AA向视剖面的剖视图。
图3是对本发明的一实施方式的粘接方法进行说明的图。
图4是示出图1所示的光模块的一变形例的剖视图。
图5是示出图2所示的工具的第一变形例的剖视图。
图6是示出图2所示的工具的第二变形例的剖视图。
图7(a)是示出图2所示的工具的第3变形例的立体图，图7(b)是示出该工具的BB向视剖面的剖视图。
图8(a)是示出图2所示的工具的第4变形例的立体图，图8(b)是示出该工具的BB向视剖面的剖视图。
具体实施方式
〔光模块〕
首先，参照图1对使用本实施方式的粘接方法制造的光模块1进行说明。图1(a)是示出光模块1的外观的立体图，图1(b)是示出光模块1的AA向视剖面的剖视图。
如图1所示，光模块1具备壳体11、容纳在壳体11中的光学元件12及将光学元件12与壳体11一起进行密封的盖13。
壳体11是用于容纳光学元件12的部件，具备：筒状的侧壁11a；以及底板11b，其(底板11b的)上表面的外周与侧壁11a的下端面接合。
另外，在本实施方式中，如图1(a)所示，虽然使用具有长方形的底板11b的四方形的壳体11，但是壳体11并不限定于此。即，底板11b的形状是任意的，例如，也可以使用具有圆形底板11b的桶形壳体11。另外，在本实施方式中，如图1(b)所示，虽然使用通过陶瓷将侧壁11a与底板11b一体成型的壳体11，但是壳体11并不限定于此。即，侧壁11a与底板11b也可以是独立的，或者，侧壁11a和底板11b的材料也可以是金属等陶瓷以外的材料。
光学元件12是具有反射功能、受光功能、或发光功能等光学功能的元件，在其正面12a形成有有效区域。此处，有效区域是在光学元件12中担当光学功能的区域，例如，是指反射元件中的反射区域、受光元件中的受光区域或者发光元件中的发光区域。光学元件12被粘接固定于壳体底板11b(指壳体11的底板11b。以下同样)。更具体而言，光学元件12的背面12b通过粘接剂15粘接固定于壳体底板11b的上表面11b1。作为粘接剂15，例如能够使用双组份式的常温固化型树脂，或者，在比光学元件12的耐热温度低的温度下固化的热固性树脂等。另外，光学元件12通过未图示的布线连接到贯通壳体11的电极，能够将来自外部的电信号输入到光学元件12，或者将来自光学元件12的电信号输出到外部。
另外，在本实施方式中，虽然使用作为反射元件的LCOS(Liquid Crystal OnSilicon：硅基液晶)元件来作为光学元件12，但是光学元件12并不限定于此。例如，也可以使用MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电系统)元件等其他的反射元件来作为光学元件12，也可以使用LD(Laser Diode：激光二极管)等发光元件来作为光学元件12，也可以使用PD(Photo Diode：光电二极管)等受光元件来作为光学元件12。
盖13是用于挡住壳体11的开口的部件，具备：板状的框部13a，在中央形成有开口；以及板状的窗部13b，其(窗部13b的)上表面的外周以挡住该开口的方式与框部13a的下表面接合。窗部13b由硼硅酸玻璃等透明材料构成，使入射到光学元件12的、或者从光学元件12出射的光透射。使盖13的俯视时的尺寸比壳体11小，并将框部13a的下表面与壳体侧壁11a(指壳体11的侧壁11a。以下相同)的上端面11a1的内周侧接合，从而将盖13安装于壳体11。此时，壳体侧壁11a的上端面11a1的外周侧不被盖框部13a(指盖13的框部13a。以下相同)的下端面覆盖而露出。
另外，在本实施方式中，盖13(的框部13a)与壳体侧壁11a的接合使用缝焊。因此，盖13的框部13a为金属制，被成型为较壁(在本实施方式中，虽然整体被成型为较薄，但是也可以仅外周部成型为较薄)。另外，在壳体侧壁11a的上端面11a1上预先固定(例如，钎焊固定)有金属制的框部11c。如果在使盖13侧的框部13a与壳体侧壁11a侧的框部11c接触的状态下使电流流过它们的边界面，则能够实现盖13与壳体侧壁11a的缝焊。
但是，光模块1是倒装芯片安装于成为主机的光学装置的、所谓的“倒装芯片安装型光模块”。此处，倒装芯片安装是指，使光模块1从图示的状态上下反转，以光模块1的壳体侧壁11a的上端面11a1与光学装置的安装面进行面接触的方式，将光模块1安装于光学装置。
在将光模块1倒装芯片安装于光学装置时，固定在光学装置上的坐标系中的光学元件12的正面12a的朝向通过壳体侧壁11a的上端面11a1和光学元件12的正面12a所成的角度来确定。因此，在光模块1中，壳体侧壁11a的上端面11a1和光学元件12的正面12a所成的角度成为左右光学装置的光学特性的重要的因素。因此，在制造光模块1时实施的、将光学元件12粘接于壳体底板11b的粘接工序中，需要使壳体侧壁11a的上端面11a1和光学元件12的正面12a所成的角度高精度地与设计目标值(本实施方式中为0°)一致。如后所述，本实施方式的粘接方法是为了满足该要求而设计的。
另外，在本实施方式中，虽然假设了使壳体侧壁11a的上端面11a1的四边与光学装置的安装面进行面接触的倒装芯片安装，但是本发明的应用对象并不限定于此。即，本发明还能够应用于使壳体侧壁11a的上端面11a1的任意部分与光学装置的安装面进行面接触的倒装芯片安装。
例如，还能够应用于使壳体侧壁11a的上端面11a1的两边(彼此平行的两边，或者彼此正交的两边)或三边与光学装置的安装面进行面接触的倒装芯片安装。另外，当在壳体侧壁11a的上端面11a1形成有凹凸时，还能够应用于使该凸部的上表面与光学装置的安装面进行面接触、或者使该凹部的底面与光学装置的安装面进行面接触的倒装芯片安装。其中，为了将光模块1稳定地倒装芯片安装于光学装置(或者，为了将壳体11稳定地载置于后述的工具2)，优选在壳体侧壁11a的上端面11a1上与光学装置的安装面进行面接触的区域包围光模块1的重心。
另外，在本实施方式中，虽然采用通过壳体11和盖13对光学元件12进行密封的结构，但是本发明并不限定于此。例如，在光学元件12和用于将光学元件12粘接固定于壳体底板11b的粘接剂15对外围气氛具有充分的耐性时，也可以省略盖13。另外，在将光模块1安装于光学装置之后，实现作为光学装置整体的气密密封时，也可以省略盖13。
〔光模块的制造方法〕
接着，使用图2～图3对使用了本发明的一实施方式的粘接方法的光模块1的制造方法进行说明。
光模块1的制造方法的特征在于，包括(1)将光学元件12粘接于壳体底板11b的粘接工序以及(2)将盖框部13a接合到壳体侧壁11a的接合工序，在该粘接工序中使用特殊的工具2。因此，首先，对该工具2进行说明，之后，对使用了该工具2的粘接方法进行说明。
图2(a)是示出工具2的外观的立体图，图2(b)是示出工具2的AA向视剖面的剖视图。
工具2是用于在粘接工序中载置光学元件12的部件，具备：筒状部21；底板22，其(底板22的)上表面的外周与筒状部21的下端面接合；以及柱状部23，被筒状部21包围，其下端面与底板22接合。
柱状部23的上端面(第一平坦面)23a和筒状部21的上端面(第二平坦面)21a分别平坦地形成。另外，柱状部23的上端面23a和筒状部21的上端面21a所成的角度与壳体侧壁11a的上端面11a1和光学元件12的正面12a所成的角度的设计目标值(本实施方式中为0°)一致。另外，柱状部23的上端面21a的高度(从底板22的上表面到上端面23a为止的距离)和筒状部21的上端面21a的高度(从底板22的上表面到上端面21a为止的距离)之间的差与光学元件12的正面12a的高度(从底板上表面11b1到正面12a为止的距离)和壳体侧壁11a的上端面11a1的高度(从底板上表面11b1到上端面11a1为止的距离)之间的差一致。
在柱状部23与筒状部21之间设置有间隙，该间隙用于在将壳体11载置在工具2时使设置在壳体侧壁11a的上端面11a1的框部11c既不与柱状部23干涉也不与筒状部21干涉。另外，如果在壳体11未设置框部11c，则也可以不设置该间隙。
另外，关于柱状部23的上端面23a和筒状部21的上端面21a，例如能够通过铣削来形成。此时，柱状部23的上端面23a和筒状部21的上端面21a都能够通过从上方将铣刀推靠到以底板22抵接到工作台的方式固定于铣床的工具2而形成。因此，能够不在期间插入重新将工具2固定于铣床的工序地，将使用铣刀切出柱状部23的上端面23a的工序和使用铣刀切出筒状部21的上端面21a的工序作为一系列的工序来实施。因此，能够以高精度实现柱状部23的上端面23a与筒状部21的上端面21a的平行性。
图3是示出本发明的一实施方式的粘接方法、即使用工具2将光学元件12粘接于壳体底板11b的粘接方法的图。
首先，如图3(a)所示，将光学元件12载置在工具2上。此时，以光学元件12的正面12a与柱状部23的上端面23a继续面接触的方式进行载置。光学元件12通过重力而按压于工具2，因此该面接触在之后的工序中被稳定地维持。
接着，如图3(b)所示，在光学元件12的背面12b涂敷粘接剂15。另外，也可以代替在光学元件12的背面12b涂敷粘接剂15，而在壳体底板11b的上表面11b1涂敷粘接剂15。粘接剂15优选具有在比光学元件12的耐热温度低的温度下固化的性质。
接着，如图3(c)所示，将壳体11载置在工具2上。此时，以壳体侧壁11a的上端面11a1与筒状部21的上端面21a继续面接触、且壳体底板11b的上表面12b1经由粘接剂15与光学元件12的背面12b接触的方式进行载置。壳体11通过重力按压于工具2，因此这些面接触在之后的工序中被稳定地维持。
接着，如图3(d)所示，以将光学元件12和壳体11载置在工具2上的状态使粘接剂15固化，将光学元件12的背面12b粘接固定于壳体底板11b的上表面11b1。关于固化，只要通过与作为粘接剂15使用的树脂的种类对应的方法进行即可。在粘接剂15为室温固化型树脂的情况下，在室温下静置直到固化为止，在粘接剂15为热固性树脂的情况下，使用烤箱或热板等的适当的加热器具，以固化所需的温度加热所需的时间。
最后，如图3(e)所示，从工具2拆卸粘接有光学元件12的壳体11。由此，完成光学元件12与壳体底板11b的粘接。
根据以上的粘接方法，能够使光模块1中光学元件12的正面12a和壳体侧壁11a的上端面11a1在粘接之后所成的角度与在工具2中柱状部23的上端面23a和筒状部21的上端面21a所成的角度高精度地一致。因此，如果使在工具2中柱状部23的上端面23a和筒状部21的上端面21a所成的角度与预先设定的设计目标值(本实施方式中为0°)一致，则能够使光模块1中光学元件12的正面12a和壳体侧壁11a的上端面11a1粘接之后所成的角度与该设计目标值高精度地(本实施方式中为±0.1°)一致。
另外，关于工具2，由于部件数量少且构造简单，因此能够便宜地制造。因此，即使制造多个工具2，光模块1的制造成本也不会大幅上升。因此，在光模块1的量产时，优选使用多个工具2同时并列地实施多个光模块1的制造(特别是将光学元件12粘接于壳体底板11b的粘接工序)。由此，即使在使用固化时间长的树脂作为粘接剂15的情况下，也能够使光模块1的每单位时间的生产量增加。
〔光模块的变形例〕
接着，参照图4对图1所示的光模块1的一变形例进行说明。图4是本变形例的光模块1A的剖视图。
如图4所示，关于本变形例的光模块1A，在图1所示的光模块1附加弹性体14和垫片11d。关于这些以外的部件，与光模块1中对应的部件同样地构成，因此标上与光模块1中对应的部件相同的参照标号，省略其说明。
弹性体14以被压缩的状态夹入到壳体底板11b的上表面11b1与光学元件12的背面12b之间。关于弹性体14，只要具有通过壳体11的重量而被弹性压缩的程度的杨氏模量即可，例如，能够使用弹簧、橡胶、海绵等作为弹性体14。
垫片11d是设置在壳体底板11b的上表面11b1的柱状部件，是为了将光学元件12的正面12a的高度(从壳体底板11b的上表面11b1到光学元件12的正面12a为止的距离)与壳体侧壁11a的上端面11a1的高度(从壳体底板11b的上表面11b1到壳体侧壁11a的上端面11a1为止的距离)之间的差调整到预定的值而利用。粘接剂15被涂敷到垫片11d的上表面。
光模块1A的制造方法与光模块1的制造方法的不同点在于，在将壳体11载置于工具2的工序中将被压缩的弹性体14夹入到壳体底板11b的上表面11b1与光学元件12的背面12b之间，在其余的点上与光模块1的制造方法一致。由此，在将壳体11载置于工具2的工序之后，光学元件12除了通过作用于自身的重力以外，还通过从弹性体14受到的力而被按压于工具2。因此，在光学元件12通过粘接剂15的表面张力而拉升的情况下，也能够使光学元件12的正面12a与柱状部23的上端面23a可靠地进行面接触。
〔工具的变形例1〕
参照图5对图2所示的工具2的第一变形例进行说明。图5是本变形例的工具2A的剖视图。
如图5所示，关于本变形例的工具2A，在图2所示的工具2的底板22形成有开口22a。这些以外的部件与工具2中对应的部件同样地构成，因此标上与工具2中对应的部件相同的参照标号，省略其说明。
通过在底板22形成开口22a，将壳体11载置于工具2A之后，也能够光学地观测壳体11的位置和光学元件12的位置(为了光学地观测光学元件12的位置，利用穿过开口22a的光)。开口22a优选形成在例如能够通过该开口22从外部目视壳体11和光学元件12的角度或对准标记的位置。由此，在从将壳体11载置于工具2A之后到粘接剂15固化为止的期间，能够一边光学地观测光学元件12相对于壳体11的相对位置，一边调整壳体11相对于工具2的相对位置。
〔工具的变形例2〕
参照图6对工具2的第二变形例进行说明。图6是本变形例的工具2B的剖视图。
如图6所示，关于本变形例的工具2B，将图2所示的工具2的各部件的材料置换为透明材料。
工具2B由透明材料构成，从而在将壳体11载置于工具2B之后，也能够光学地观测壳体11的位置和光学元件12的位置(为了光学地观测光学元件12的位置，利用透过工具2B的光)。由此，在从将壳体11载置于工具2A之后到粘接剂15固化为止的期间，能够一边光学地观测光学元件12相对于壳体11的相对位置，一边调整壳体11相对于工具2的位置。
另外，关于构成工具2B的透明材料，只要是对于在上述的光学观测中使用的光的波长的透射率足够高的材料即可，但优选为在用于将光学元件12粘接固定于壳体底板11b的粘接剂15的固化温度下不会劣化(例如变形)的材料。
〔工具的变形例3〕
参照图7对工具2的第3变形例进行说明。图7(a)是本变形例的工具2C的立体图，图7(b)是示出本变形例的工具2C的BB向视剖面的剖视图。另外，图7(b)示出将光学元件12和壳体11载置在工具2C上的状态。
如图7所示，本变形例的工具2C是在图2所示的工具2C上附加了L字板(第一限制部)24、板簧25以及壳体按压部(按压部)26而成的。这些以外的部件，与工具2中对应的部件同样地构成，因此标上与工具2中对应的部件相同的参照标号，并省略其说明。
L字板24为L字型的板状部件，以沿着柱状部23的上端面23a的外缘的方式，粘贴在柱状部23的上端面23a的一角。L字板24是为了从正交的两个方向限制光学元件12向与柱状部23的上端面23a平行的方向的移动而利用。板簧25设置在与L字板24相对的位置，从与所述两个方向不同的方向弹性地限制光学元件12向与柱状部23的上端面23a平行的方向的移动。通过L字板24和板簧25自动地确定柱状部23的上端面23a上的光学元件12的位置。
在使用了图2所示的工具2时，为了按照设计目标确定光学元件12相对于壳体11的相对位置，需要实施在将光学元件12载置于工具2之后调整光学元件12相对于工具2的相对位置的工序，而且，需要实施在将壳体11载置于工具2之后调整壳体11相对于工具2的相对位置的工序。相对于此，在使用了本变形例的工具2C时，通过L字板24和板簧25，自动地确定光学元件12相对于工具2C的相对位置。因此，能够不实施调整光学元件12相对于工具2C的相对位置的工序，而按照设计目标确定光学元件12相对于壳体11的相对位置。即，用于按照设计目标确定光学元件12相对于壳体11的相对位置的调整作业变得容易。因此，将光学元件12粘接于壳体11所需的时间被缩短。另外，作为粘接剂15，能够使用适用期更短的树脂。
壳体按压部26具有用于以将壳体11按压于工具2C的方式按压壳体11的结构。例如如图7所示，壳体按压部26能够由柱部26a和安装在柱部26a的板簧26b构成。板簧26b虽然能够将柱部26a作为旋转轴旋转，但是板簧26b的高度被固定为成为其前端按压于壳体底板11b的状态的高度。在将壳体11载置于工具2C之后，使板簧26b旋转，将板簧26b的前端压抵到壳体底板11b，从而能够将壳体11按压于工具2C。
在使用了本变形例的工具2C时，壳体11除了通过作用于自身的重力以外，还通过从板簧26b受到的力而被按压于工具2。因此，即使在壳体11被夹入到光学元件12与壳体11之间的弹性体14推顶的情况下，也能够使壳体侧壁11a的上端面11a与筒状部21的上端面21a可靠地进行面接触。另外，即使代替通过板簧26b将壳体11按压于工具2C的结构而采用使用砝码将壳体11按压于工具2C的结构、或使用盘簧将壳体11按压于工具2C的结构，也能够得到相同的效果。
〔工具的变形例4〕
参照图8对工具2的第4变形例进行说明。图8(a)是本变形例的工具2D的立体图，图8(b)是示出本变形例的工具2D的BB向视剖面的剖视图。另外，图8(b)示出将光学元件12和壳体11载置在工具2D上的状态。
如图8所示，本变形例的工具2D是在图7所示的工具2C上附加了L字板(第二限制部)27和板簧28而成的。这些以外的部件与工具2C中对应的部件同样地构成，因此标上与工具2C中对应的部件相同的参照标号，并省略其说明。
L字板27是L字型的板状部件，以沿着筒状部21的上端面21a的外缘的方式，粘贴在筒状部21的上端面21a的一角。L字板27是为了从正交的两个方向限制壳体11向与筒状部21的上端面21a平行的方向的移动而利用。板簧28设置在与L字板27相对的位置，是为了从与所述两个方向不同的方向弹性地限制壳体11向与筒状部21的上端面21a平行的方向的移动而利用。通过L字板27和板簧28自动地确定筒状部21的上端面21a上的壳体11的位置。
在使用了图2所示的工具2时，为了按照设计目标确定光学元件12相对于壳体11的相对位置，需要实施在将光学元件12载置于工具2之后调整光学元件12相对于工具2的相对位置的工序，而且，需要实施在将壳体11载置于工具2之后调整壳体11相对于工具2的相对位置的工序。相对于此，在使用了本变形例的工具2D时，通过L字板24和板簧25自动地确定光学元件12相对于工具2D的相对位置，而且，通过L字板27和板簧28自动地确定壳体11相对于工具2D的相对位置。因此，能够不实施调整光学元件12相对于工具2D的相对位置的工序和调整壳体11相对于工具2D的相对位置的工序地按照预先设定的设计目标确定光学元件12相对于壳体11的相对位置。即，不需要用于按照设计目标确定光学元件12相对于壳体11的相对位置的调整作业。因此，将光学元件12粘接于壳体11所需的时间被缩短。另外，作为粘接剂15，能够使用适用期更短的树脂。
另外，也可以将L字板24或L字板27的任意一个构成为可动且能够固定于可动范围内的任意的位置。由此，能够按照自由设定的设计目标确定光学元件12相对于壳体11的相对位置。
〔总结〕
在本实施方式的粘接方法中，优选的是，所述工具的第一平坦面与所述工具的第二平坦面彼此平行。
根据上述的方法，能够使光学元件的正面与壳体的侧壁的端面高精度地彼此平行。
本实施方式的粘接方法优选的是，在将所述壳体载置于所述工具的工序中，在所述壳体的底板与所述光学元件的背面之间夹入被压缩的弹性体。
根据上述的方法，能够通过弹性体的复原力，以更强的力将光学元件的正面按压于工具的第一平坦面。因此，能够使光学元件的正面更可靠地与工具的第一平坦面进行面接触。因此，能够使粘接后光学元件的正面和壳体的侧壁的端面所成的角度更可靠地与工具的第一平坦面和工具的第二平坦面所成的角度一致。
在本实施方式的粘接方法中，优选的是，所述工具具有端面平坦的柱状部以及包围所述柱状部且端面平坦的筒状部，在将所述光学元件载置在所述工具上的工序中，使所述光学元件的正面与所述柱状部的所述端面进行面接触，在将所述壳体载置在所述工具上的工序中，使所述壳体的侧壁的与底板侧相反的一侧的端面与所述筒状部的所述端面进行面接触。
上述的工具具有简单的构造，因此能够便宜地制造。因此，即使制造多个工具，光模块的制造成本也不会大幅上升。因此，在进行光模块的量产时，能够使用多个工具并列地实施多个光模块的制造。由此，能够使光模块的每单位时间的生产量增加。
在本实施方式的粘接方法中，优选的是，在所述工具形成有开口。
根据上述的方法，即使在将壳体载置于工具之后，也能够使用穿过开口的光从壳体外确认(包括基于目视的确认)壳体内的光学元件的位置。因此，能够在从将壳体载置于工具之后到粘接剂固化为止的期间调整壳体的位置，以使粘接后光学元件在壳体内的位置成为期望的位置。
在本实施方式的粘接方法中，优选但是，所述工具由透明材料构成。
根据上述的方法，即使在将壳体载置于工具之后，也能够使用透过壳体的光从壳体外确认(包括基于目视的确认)壳体内的光学元件的位置。因此，能够在从将壳体载置于工具之后到粘接剂固化为止的期间调整壳体的位置，以使粘接后光学元件在壳体内的位置成为期望的位置。
在本实施方式的粘接方法中，优选的是，在所述工具的第一平坦面设置有第一限制部，该第一限制部从至少两个方向限制所述光学元件向与该第一平坦面平行的方向的移动。
根据上述的方法，能够不实施调整光学元件相对于工具的相对位置的工序地按照设计目标确定光学元件相对于壳体的相对位置。即，用于按照设计目标确定光学元件相对于壳体的相对位置的调整作业变得容易。
在本实施方式的粘接方法中，优选的是，在所述工具的第二平坦面设置有第二限制部，该第二限制部从至少两个方向限制所述壳体向与该第二平坦面平行的方向的移动。
根据上述的方法，能够不实施调整壳体相对于工具的相对位置的工序地按照设计目标确定光学元件相对于壳体的相对位置。即，用于按照设计目标确定光学元件相对于壳体的相对位置的调整作业变得容易。
在本实施方式的粘接方法中，优选的是，所述工具具有按压部，该按压部以将所述壳体按压于所述工具的方式按压所述壳体。
根据上述的方法，壳体除了通过作用于自身的重力以外，还通过从上述按压部受到的力而被按压于工具。因此，即使在壳体被夹入于光学元件与壳体之间的弹性体推顶的情况下，也能够使壳体的侧壁的端面与第二平坦面可靠地进行面接触。
〔付记事项〕
本发明不限定于上述的实施方式和各变形例，能够在权利要求所示的范围进行各种变更，适当组合公开于实施方式或各变形例的技术手段而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。
标号说明
1、1A 光模块
11 壳体
11a 侧壁
11a1 (侧壁的)上端面(与底板侧相反的一侧的端面)
11b 底板
11b1 (底板的)上表面
11c 框部
12 光学元件
12a 正面
12b 背面
13 盖
13a 框部
13b 窗部
14 弹性体
15 粘接剂
2、2A、2B、2C、2D 工具
21 筒状部
21a (筒状部的)上端面(第二平坦面)
22 底板
22a 开口
23 柱状部
23a (柱状部的)上端面(第一平坦面)
24 L字板(第一限制部)
25 板簧
26 壳体按压部(按压部)
27 L字板(第二限制部)
28 板簧。

Claims (11)

1.一种粘接方法，使用具有第一平坦面和第二平坦面的工具将光学元件的背面粘接于壳体的底板，其特征在于，包括以下工序：
以所述光学元件的正面与所述工具的第一平坦面进行面接触的方式，将所述光学元件载置在所述工具上；
以所述壳体的侧壁的与底板侧相反的一侧的端面和所述工具的第二平坦面进行面接触、且所述壳体的底板经由粘接剂与所述光学元件的背面接触的方式，将所述壳体载置在所述工具上；以及
以所述光学元件和所述壳体载置在所述工具上的状态使所述粘接剂固化。
2.根据权利要求1所述的粘接方法，其特征在于，
所述工具的第一平坦面与所述工具的第二平坦面彼此平行。
3.根据权利要求1或2所述的粘接方法，其特征在于，
在将所述壳体载置在所述工具上的工序中，在所述壳体的底板与所述光学元件的背面之间夹入被压缩的弹性体。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的粘接方法，其特征在于，
所述工具具有端面平坦的柱状部和包围所述柱状部且端面平坦的筒状部，
在将所述光学元件载置在所述工具上的工序中，使所述光学元件的正面与所述柱状部的所述端面进行面接触，
在将所述壳体载置在所述工具上的工序中，使所述壳体的侧壁的与底板侧相反的一侧的端面和所述筒状部的所述端面进行面接触。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的粘接方法，其特征在于，
在所述工具形成有开口。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的粘接方法，其特征在于，
所述工具由透明材料构成。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的粘接方法，其特征在于，
在所述工具的第一平坦面设置有第一限制部，该第一限制部从至少两个方向限制所述光学元件向与该第一平坦面平行的方向的移动。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的粘接方法，其特征在于，
在所述工具的第二平坦面设置有第二限制部，该第二限制部从至少两个方向限制所述壳体向与该第二平坦面平行的方向的移动。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的粘接方法，其特征在于，
所述工具具有按压部，该按压部以将所述壳体按压于所述工具的方式按压所述壳体。
10.一种光模块的制造方法，其特征在于，包括使用权利要求1至9中的任意一项所述的粘接方法将光学元件的背面粘接于壳体的底板的工序。
11.一种光模块，其特征在于，具备：
壳体；以及
光学元件，背面被粘接于所述壳体的底板，
在所述壳体的底板与所述光学元件的背面之间夹入有被压缩的弹性体。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11322367B1 (en) * 2018-09-28 2022-05-03 Juniper Networks, Inc. System and method for attaching an integrated circuit package to a printed circuit board with solder balls having a coined surface profile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023339A (en) * 1996-02-09 2000-02-08 Gte Laboratories Incorporated One-dimensional active alignment of optical or opto-electronic devices on a substrate
US6069027A (en) * 1997-05-21 2000-05-30 Lsi Logic Corporation Fixture for lid-attachment for encapsulated packages
US20020063324A1 (en) * 2000-11-30 2002-05-30 Nec Corporation Semiconductor device, method of fabricating same, semiconductor device package construction, and method of mounting the semiconductor device
US20030034438A1 (en) * 1998-11-25 2003-02-20 Sherrer David W. Optoelectronic device-optical fiber connector having micromachined pit for passive alignment of the optoelectronic device
US7892882B2 (en) * 2006-06-09 2011-02-22 Freescale Semiconductor, Inc. Methods and apparatus for a semiconductor device package with improved thermal performance

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964804B2 (en) * 2001-02-14 2005-11-15 Shipley Company, L.L.C. Micromachined structures made by combined wet and dry etching
JP2003270264A (ja) * 2002-03-20 2003-09-25 Denso Corp 半導体式力学量センサ
JP4728625B2 (ja) * 2004-10-29 2011-07-20 日本電信電話株式会社 光半導体装置およびそれを用いた光モジュール
JP2007206337A (ja) * 2006-02-01 2007-08-16 Seiko Epson Corp 光モジュールの製造方法
JP4810393B2 (ja) 2006-10-27 2011-11-09 富士通株式会社 光モジュール製造方法及び製造装置
JP4715962B1 (ja) * 2010-02-05 2011-07-06 富士ゼロックス株式会社 光走査装置、中間部材及び画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023339A (en) * 1996-02-09 2000-02-08 Gte Laboratories Incorporated One-dimensional active alignment of optical or opto-electronic devices on a substrate
US6069027A (en) * 1997-05-21 2000-05-30 Lsi Logic Corporation Fixture for lid-attachment for encapsulated packages
US20030034438A1 (en) * 1998-11-25 2003-02-20 Sherrer David W. Optoelectronic device-optical fiber connector having micromachined pit for passive alignment of the optoelectronic device
US20020063324A1 (en) * 2000-11-30 2002-05-30 Nec Corporation Semiconductor device, method of fabricating same, semiconductor device package construction, and method of mounting the semiconductor device
US7892882B2 (en) * 2006-06-09 2011-02-22 Freescale Semiconductor, Inc. Methods and apparatus for a semiconductor device package with improved thermal performance

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