JP2000028863A - Parallel transmission type optical module - Google Patents

Parallel transmission type optical module

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JP2000028863A
JP2000028863A JP10192215A JP19221598A JP2000028863A JP 2000028863 A JP2000028863 A JP 2000028863A JP 10192215 A JP10192215 A JP 10192215A JP 19221598 A JP19221598 A JP 19221598A JP 2000028863 A JP2000028863 A JP 2000028863A
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optical
transmission type
parallel transmission
array
optical module
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JP10192215A
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Masataka Ito
正隆 伊藤
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NEC Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To arrange optical elements of a high yield by a simple method in an optical module arranged with the optical elements arrayed in plural pieces and array-like optical fibers approximately coincident with the arranging spacings and optical axes of these optical elements and approximately uniform in pitches on a common packaging substrate. SOLUTION: The array-like optical elements 20 of multiple channels are composed of a plurality of single optical elements or a plurality of minor channels array-like optical elements. The spacings between the optical elements 20 are set integer times the array pitch of the optical fibers 21 and larger than the number of the channels by the optical elements 20. The array optical fibers 21 of the 16 channels inclusive of the excess channels (#1, #2, 4j3, #4) are exactly formed at the specified pitch and, therefore, the easy insertion of the fibers to the fixing grooves formed at the packaging substrate 22 is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は並列伝送型光モジュ
ールに関し、特に光通信用の並列伝送型光モジュールに
関する。
The present invention relates to a parallel transmission type optical module, and more particularly to a parallel transmission type optical module for optical communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ、半導体レーザダイオード
(Lazer Diode;LD),発光ダイオード
(Light Emitting Diode;LE
D)、フォトダイオード(Photo Diode;P
D)を始めとして、光スイッチ、光変調器、アイソレー
タ、光導波路等の受動、能動素子の高性能、高機能化に
よって光通信の応用範囲が拡大されつつある。近年、よ
り多くの情報を伝達する要求が高まる中で、コンピュー
タ端末間、交換器や大型コンピュータ間のデータ伝送を
実時間で並列に行う並列伝送が注目されつつある。この
機能を満足するものとして、複数の発光あるいは受光素
子と複数の光ファイバとを一体化した並列伝送型モジュ
ールがある。
2. Description of the Related Art Optical fibers, laser diodes (LD), and light emitting diodes (LE)
D), photodiode (Photo Diode; P)
D) and the like, the application range of optical communication is expanding by increasing the performance and functionality of passive and active elements such as optical switches, optical modulators, isolators, and optical waveguides. In recent years, with increasing demands for transmitting more information, parallel transmission that performs data transmission between computer terminals, exchanges, and large computers in parallel in real time has been receiving attention. To satisfy this function, there is a parallel transmission type module in which a plurality of light emitting or light receiving elements and a plurality of optical fibers are integrated.

【0003】通常、電気信号と光信号との変換を行う発
光(受光)素子には、同一半導体基板上にモノリシック
に複数個配列されたLD、LED又はPDアレイが用い
られる。また、光ファイバには、一方向に複数本配列し
た光ファイバアレイが用いられる。
[0003] Normally, as a light-emitting (light-receiving) element for converting between an electric signal and an optical signal, an LD, LED or PD array monolithically arranged on the same semiconductor substrate is used. An optical fiber array in which a plurality of optical fibers are arranged in one direction is used as the optical fiber.

【0004】図6は一般的な並列伝送光モジュールの構
成を示す斜視図である。同図に示されているように、一
般的な光モジュールにおいては、シリコン(Si)の基
板22上に、8チャネルのアレイ状光素子20が配置さ
れている。そして、その光素子20の発光位置(発光素
子の場合)、あるいは受光位置(受光素子の場合)の近
傍に8チャネルのアレイ光ファイバ21が配置される。
アレイ光ファイバ21は、通常250μmピッチで光フ
ァイバがリボン状に構成されている。この光ファイバ2
1は異方性エッチングによって形成された断面がV字型
のV溝23に固定される。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a general parallel transmission optical module. As shown in the figure, in a general optical module, an eight-channel arrayed optical element 20 is arranged on a silicon (Si) substrate 22. Then, an eight-channel array optical fiber 21 is arranged near the light emitting position (in the case of a light emitting element) or the light receiving position (in the case of a light receiving element) of the optical element 20.
The array optical fibers 21 are usually formed in a ribbon shape at 250 μm pitch. This optical fiber 2
Reference numeral 1 denotes a V-shaped groove 23 having a cross section formed by anisotropic etching.

【0005】なお、同図中の基板22の表面に配列され
ている10本の電極11のうち、両端の2本の電極がn
電極、その他の8本の電極がp電極である。n電極は最
低1本必要であり、チップ実装時のバランスを考慮して
本例では2本設けられている。
[0005] Of the ten electrodes 11 arranged on the surface of the substrate 22 in FIG.
The electrode and the other eight electrodes are p-electrodes. At least one n-electrode is required, and two n-electrodes are provided in this example in consideration of the balance at the time of chip mounting.

【0006】通常、端面発光型のLD等の光素子20の
出射光は、図7に示されているように、対向した光ファ
イバ21に直接結合する。また、通常、表面受光型であ
るPD等の光素子20では、図8に示されているよう
に、光ファイバ21からの出射光はV溝23の斜面に形
成されたミラー面25で上方に反射された後、光素子2
0に結合する。なお、図7及び図8は、図6中の基板2
2をV溝23の長さ方向切断した断面図である。
Normally, light emitted from an optical element 20 such as an edge-emitting type LD is directly coupled to an optical fiber 21 facing it as shown in FIG. In general, in an optical element 20 such as a PD which is a surface light receiving type, light emitted from an optical fiber 21 is directed upward by a mirror surface 25 formed on a slope of a V-groove 23 as shown in FIG. After being reflected, the optical element 2
Bind to 0. 7 and 8 show the substrate 2 in FIG.
2 is a cross-sectional view of the V-shaped groove 23 cut in the length direction.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光並列伝送
型モジュールでは全てのチャネルが正常に動作する必要
がある。従って、アレイLD、アレイPD等の光素子に
含まれている全ての素子において、特性が揃った正常な
動作が求められる。
By the way, in the optical parallel transmission type module, all channels need to operate normally. Therefore, all the elements included in the optical elements such as the array LD and the array PD are required to operate normally with uniform characteristics.

【0008】しかし、現実的には8ないし12チャネル
のアレイ状素子を作製することは容易でない。単体の素
子の歩留まりが80%であっても、8チャネル連続して
良品である確率は17%、12チャネルでは7%に低下
してしまう。従って、低コストのアレイ光素子を製作す
ることは困難となり、モジュールコストの増加を招く。
特に、LDは歩留まりが高くないのでこの傾向は顕著で
ある。
However, in practice, it is not easy to manufacture an array element having 8 to 12 channels. Even if the yield of a single element is 80%, the probability of a non-defective product for eight consecutive channels is reduced to 17%, and that for 12 channels is reduced to 7%. Therefore, it is difficult to manufacture a low-cost array optical element, which leads to an increase in module cost.
In particular, this tendency is remarkable because the yield of LD is not high.

【0009】このことから、多チャネルのアレイ光素子
を、発光素子や受光素子として、光並列伝送型モジュー
ルを構成することは非現実的となる。多チャネル化のリ
スクを軽減するために、少ないチャネルの素子を複数個
用い、同一基板に近接して配置する方式も考えられる。
例えば、12チャネルについて、3個の4チャネルアレ
イを同一基板に近接して配置することで対応する方式が
考えられる。
For this reason, it is impractical to configure an optical parallel transmission type module using a multi-channel array optical element as a light emitting element or a light receiving element. In order to reduce the risk of increasing the number of channels, a method in which a plurality of elements having a small number of channels are used and arranged close to the same substrate can be considered.
For example, with respect to 12 channels, a method is considered in which three 4-channel arrays are arranged close to the same substrate.

【0010】しかし、ミクロンメータの精度で光素子を
切り出すことは困難である。また、仮に高精度の切断が
実現しても、間隙なく隣接して4チャネルアレイ素子を
実装することは困難である。よって、各アレイ光素子は
間隙を設けて設置されることになる。
However, it is difficult to cut out an optical element with an accuracy of a micrometer. Even if high-precision cutting is realized, it is difficult to mount the four-channel array elements adjacent to each other without a gap. Therefore, each array optical element is provided with a gap.

【0011】従って、1つのアレイ光素子内では各チャ
ネルの間隔は一定であるが、各アレイ光素子同士の間隔
は広がる結果となる。それ故、配列ピッチが一定である
12チャネルのアレイ光ファイバ21の実装において
は、アレイ光ファイバを単独の12本に分離し、Si基
板22上で間隔を広げて実装しなければならないという
困難な工程が必要になるという欠点がある。
Therefore, the distance between the channels is constant within one array optical element, but the distance between the array optical elements is widened. Therefore, in mounting the 12-channel array optical fiber 21 having a fixed arrangement pitch, it is difficult to separate the array optical fiber into twelve single lines and mount them on the Si substrate 22 with a wide interval. There is a disadvantage that a process is required.

【0012】また、配列ピッチによっては図9に示され
ているように、光ファイバが湾曲して実装されることも
あった。すなわち、同図に示されているように、3つの
光素子20によって12チャンネルを実現する場合、光
素子20の配列ピッチがアレイ光ファイバの配列ピッチ
と一致しないと、アレイ光ファイバを単芯の光ファイバ
に分割し、チャンネルch5〜ch8の光ファイバを湾
曲させて実装しなければならない。この光ファイバを湾
曲させる実装作業は困難であるという欠点がある。特開
平2−93415号公報においても光ファイバを湾曲さ
せており、実装作業は困難である。
Further, depending on the arrangement pitch, as shown in FIG. 9, the optical fiber may be mounted in a curved manner. That is, as shown in the figure, when 12 channels are realized by three optical elements 20, if the arrangement pitch of the optical elements 20 does not match the arrangement pitch of the array optical fibers, the array optical fibers are replaced with a single core. The optical fiber must be divided into optical fibers, and the optical fibers of the channels ch5 to ch8 must be curved and mounted. There is a disadvantage that the mounting operation for bending the optical fiber is difficult. Also in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-93415, the optical fiber is curved, and mounting work is difficult.

【0013】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は実装、組立が
容易な並列伝送型光モジュールを提供することである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide a parallel transmission type optical module which can be easily mounted and assembled.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明による並列伝送型
光モジュールは、基板表面に配列されこの配列された素
子夫々が電気信号と光信号との変換を行うN個(Nは正
の整数)の光素子群と、基板表面に配列され配列間隔が
略均一でこの配列間隔が前記光素子群の配列間隔と略一
致し、かつ、前記光素子群の各素子に一対一に対応し対
応する素子の光軸と光軸が略一致して光結合された光フ
ァイバからなるM個(Mは正の整数)の光ファイバアレ
イとを含む並列伝送型光モジュールであって、前記光素
子群の配列間隔は前記光ファイバの配列間隔の整数倍で
あり、前記光ファイバアレイの数Mが前記光素子群の数
Nよりも大であることを特徴とする。
A parallel transmission type optical module according to the present invention has N (N is a positive integer) elements arranged on a substrate surface and each of the arranged elements converts between an electric signal and an optical signal. The optical element group and the array intervals arranged on the substrate surface are substantially uniform, and the array interval substantially matches the array interval of the optical element group, and corresponds one-to-one with each element of the optical element group. A parallel transmission type optical module including M (M is a positive integer) optical fiber arrays composed of optical fibers optically coupled with the optical axes of the elements substantially coincident with each other; The arrangement interval is an integral multiple of the arrangement interval of the optical fibers, and the number M of the optical fiber arrays is larger than the number N of the optical element groups.

【0015】本発明による他の並列伝送型光モジュール
は、基板表面に配列されこの配列された素子夫々が電気
信号と光信号との変換を行うN個(Nは正の整数)の光
素子群と、配列ピッチが略均一でこの配列間隔が前記光
素子群の配列間隔と略一致し、かつ、前記光素子群の各
素子に一対一に対応し対応する素子と光結合された光フ
ァイバからなるM個(Mは正の整数)の光ファイバアレ
イとを含む並列伝送型光モジュールであって、前記光素
子群は互いに所定間隔を空けて複数列に配置されている
ことを特徴とする。
Another parallel transmission type optical module according to the present invention is a group of N (N is a positive integer) optical elements which are arranged on the substrate surface and each of the arranged elements converts between an electric signal and an optical signal. And the arrangement pitch is substantially uniform, and the arrangement interval is substantially equal to the arrangement interval of the optical element group, and from the optical fiber optically coupled to the corresponding element corresponding to each element of the optical element group on a one-to-one basis. A parallel transmission type optical module including M (M is a positive integer) optical fiber arrays, wherein the optical element groups are arranged in a plurality of rows at predetermined intervals.

【0016】要するに本光モジュールでは、アレイ光素
子間の間隙を、相対する隣接チャネルのピッチが光ファ
イバのアレイピッチの整数倍になるように設定し、か
つ、アレイ光ファイバが、アレイ光素子のチャネルに加
えて、この間隙相当分の光ファイバチャネルを余分に具
備している。通常、アレイ光ファイバのピッチは250
μmであるので、アレイ素子間で隣接するチャネルのピ
ッチは0.5mmや0.75mm,1.0mmとなり、
数10μmのアレイ光素子の切り出し誤差も無視できる
ことになる。0.75mmの場合、2チャネル余分の光
ファイバを必要とする。従って、12チャネルを4チャ
ネルアレイ3素子で構成する場合は、12+2+2の1
6チャネルのアレイ光ファイバを準備すれば良い。
In short, in the present optical module, the gap between the array optical elements is set so that the pitch between the adjacent adjacent channels is an integral multiple of the array pitch of the optical fibers, and the array optical fibers are connected to the array optical elements. In addition to the channel, an extra optical fiber channel corresponding to the gap is provided. Usually, the pitch of the array optical fiber is 250
μm, the pitch of adjacent channels between the array elements is 0.5 mm, 0.75 mm, 1.0 mm,
The cutting error of the array optical element of several tens μm can be neglected. In the case of 0.75 mm, two channels extra optical fiber is required. Therefore, when 12 channels are constituted by 3 elements of a 4-channel array, 1 + 2 + 2 + 2
What is necessary is just to prepare an array optical fiber of 6 channels.

【0017】また、少数チャネルのアレイ光素子を列の
間隔を素子長以上に設けて複数列、例えば2列に交互に
(いわゆる千鳥状に)配置する。すなわち、アレイ光素
子の端部が、交互に2本のダイシング溝の位置に位置す
るように配置する。このように配置することにより、低
コストで組立が容易な並列伝送型光モジュールを実現で
きる。隣接する光素子とは間隔が離れているので、素子
の切り出し精度を必要とせず、光素子を独立に実装でき
ると共に、光ファイバは光素子のアレイ数と同一のチャ
ネルで構成できる。また、アレイ光ファイバ先端を対応
する光素子に近接させるように配置することにより、ア
レイ間で特性の揃ったモジュールを実現できる。実装基
板がシリコンであれば、アレイ光ファイバ固定用の溝形
成やPDと光ファイバとの光結合用ミラーを容易に形成
できる。LDを実装する場合は、異方性エッチングによ
りV溝を容易に形成でき、またそのV溝の光素子側終端
部をダイシングにより垂直加工して、光ファイバの光軸
方向の位置合わせを容易に行うことができる。
Also, array optical elements of a small number of channels are arranged alternately (in a so-called staggered pattern) in a plurality of rows, for example, two rows, with the spacing between the rows being equal to or longer than the element length. That is, the array optical elements are arranged so that the ends are alternately positioned at the two dicing grooves. By arranging in this way, a parallel transmission type optical module that is easy to assemble at low cost can be realized. Since the distance between adjacent optical elements is large, the optical elements can be independently mounted without requiring the precision of cutting out the elements, and the optical fibers can be configured with the same number of channels as the number of arrays of the optical elements. Further, by disposing the tip of the array optical fiber so as to be close to the corresponding optical element, a module having uniform characteristics between the arrays can be realized. If the mounting substrate is silicon, a groove for fixing the array optical fiber and a mirror for optical coupling between the PD and the optical fiber can be easily formed. When mounting an LD, a V-groove can be easily formed by anisotropic etching, and the terminal end of the V-groove on the optical element side is vertically processed by dicing to easily align the optical fiber in the optical axis direction. It can be carried out.

【0018】複数列にLDを配置すると複数本のダイシ
ング溝が形成される。この場合、後列のダイシング溝の
ために前列のLDの電極が分断されてしまう。この分断
された電極の接続には、溝を跨ぐように橋のように配置
した配線素子を用いる。この配線素子も含め、複数の光
素子をハンダバンプで接合すれば、一度に素子全てを精
度良く接合することができ、実装コストの低減も図れ
る。
When the LDs are arranged in a plurality of rows, a plurality of dicing grooves are formed. In this case, the electrodes of the LDs in the front row are separated due to the dicing grooves in the rear row. For connection of the divided electrodes, a wiring element arranged like a bridge so as to straddle a groove is used. If a plurality of optical elements including this wiring element are joined by solder bumps, all the elements can be joined at once with high accuracy, and the mounting cost can be reduced.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照して説明する。以下の説明において参照
する各図においては、他の図と同等部分には同一符号が
付されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same reference numerals are given to the same parts as those in the other drawings.

【0020】図1は本発明による並列伝送型光モジュー
ルの実施の一形態を示す上面図である。同図において
は、実装基板22、例えばSiの基板上に、4チャネル
アレイLD等の光素子20が3個の計12チャネルのL
Dがその分割電極11とともに配置され、その発光面に
近接してアレイ光ファイバ21が配置されている。アレ
イ光ファイバ21のアレイピッチは250μmで、4チ
ャネルLDのアレイピッチも同一の250μmに設定さ
れている。アレイ状光素子20同士の間で隣接したチャ
ネル(ch4とch5,ch8とch9)の間隔は2チ
ャネル分の間隔を設けた750μmに設定されているの
で、全てのLDは250μmピッチで配置された光ファ
イバと正確に対向する位置に配置されている。素子間隔
は約500μmで、隣接の素子に接触せずに実装でき
る。また、約数十μmの素子の幅方向切取り誤差による
実装不具合も解消できる。
FIG. 1 is a top view showing an embodiment of a parallel transmission type optical module according to the present invention. In FIG. 1, three optical elements 20, such as a four-channel array LD, are mounted on a mounting substrate 22, for example, a Si substrate, for a total of 12 channels of L.
D is arranged together with the split electrode 11, and an array optical fiber 21 is arranged close to the light emitting surface. The array pitch of the array optical fibers 21 is 250 μm, and the array pitch of the four-channel LD is also set to the same 250 μm. Since the spacing between adjacent channels (ch4 and ch5, ch8 and ch9) between the arrayed optical elements 20 is set to 750 μm, which is equivalent to two channels, all LDs are arranged at a pitch of 250 μm. It is arranged at a position exactly facing the optical fiber. The element spacing is about 500 μm, and can be mounted without contacting adjacent elements. In addition, it is possible to eliminate a mounting defect due to a width direction cutout error of an element of about several tens μm.

【0021】アレイ光ファイバ21はアレイLD素子間
隔の余分のチャネル(#1,#2,#3,#4)を含
め、16チャネルで構成されている。16チャネルのア
レイ光ファイバ21は正確に250μmピッチで形成さ
れているので、実装基板に形成された固定溝に容易に挿
入できる。アレイ光ファイバを単芯に分割し、湾曲させ
て実装する必要があった従来の実装方式に比べて、大幅
に実装コストを削減できる。
The array optical fiber 21 is composed of 16 channels, including extra channels (# 1, # 2, # 3, # 4) at intervals between array LD elements. Since the 16-channel array optical fibers 21 are accurately formed at a pitch of 250 μm, they can be easily inserted into the fixing grooves formed in the mounting substrate. The mounting cost can be greatly reduced as compared with the conventional mounting method in which the array optical fiber has to be divided into a single core and mounted in a curved state.

【0022】すなわち、本光モジュールは、少数チャネ
ルの複数個のアレイ光素子で多数チャネルを形成した光
素子と、通常の均一ピッチのアレイ光ファイバとで構成
されており、通常の光素子やアレイ光ファイバの実装方
法を採用すれば、容易に組立てることができるのであ
る。
That is, the present optical module comprises an optical element in which a large number of channels are formed by a plurality of array optical elements of a small number of channels, and an array optical fiber having a normal uniform pitch. If an optical fiber mounting method is adopted, it can be easily assembled.

【0023】このように本光モジュールは、基板表面に
配列されこの配列された素子夫々が電気信号と光信号と
の変換を行うN個(Nは正の整数)の光素子群を含んで
構成されているのである。また本光モジュールは、基板
表面に配列され配列間隔が略均一でこの配列間隔が光素
子群の配列間隔と略一致し、かつ、光素子群の各素子に
一対一に対応し対応する素子の光軸と光軸が略一致して
光結合された光ファイバからなるM個(Mは正の整数)
の光ファイバアレイを含んで構成されているのである。
そして、光素子群の配列間隔は光ファイバの配列間隔の
整数倍であり、かつ、光ファイバアレイの数Mを光素子
群の数Nよりも大きくしているのである。
As described above, the present optical module includes N (N is a positive integer) optical element groups arranged on the substrate surface and each of the arranged elements converts between an electric signal and an optical signal. It is being done. Also, the present optical module is arranged on the substrate surface, the arrangement interval is substantially uniform, the arrangement interval substantially matches the arrangement interval of the optical element group, and one-to-one corresponds to each element of the optical element group. M optical fibers (M is a positive integer) composed of optical fibers optically coupled with their optical axes substantially coincident with each other
Of the optical fiber array.
The arrangement interval of the optical element groups is an integral multiple of the arrangement interval of the optical fibers, and the number M of the optical fiber arrays is larger than the number N of the optical element groups.

【0024】次に、本発明の並列伝送型光モジュールの
他の実施形態について図2及び図3を参照して説明す
る。図2は光モジュールの上面図、図3は図2のA−A
部の断面図である。
Next, another embodiment of the parallel transmission type optical module of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a top view of the optical module, and FIG.
It is sectional drawing of a part.

【0025】図2を参照すると、実装基板22、例えば
Si基板上に、4チャネルアレイLDである光素子20
が3個、計12チャネルの光素子が250μmピッチで
2列に交互に配置されている。ここでは、2つの列のア
レイ状光素子20の列間隔は、光素子20の素子長、す
なわち光軸方向の長さよりも長く設定されている。この
ため、アレイLDの幅方向の切取り誤差とは無関係にc
h4とch5、そしてch9とch10の間隔を他のc
hと同一の250μmに設定できる。また、隣接するア
レイLDとの間隔が十分に広いので各アレイLDを独立
に実装することができる。
Referring to FIG. 2, an optical element 20 as a four-channel array LD is mounted on a mounting substrate 22, for example, a Si substrate.
And optical elements of a total of 12 channels are alternately arranged in two rows at a pitch of 250 μm. Here, the column interval between the two rows of array-shaped optical elements 20 is set to be longer than the element length of the optical elements 20, that is, the length in the optical axis direction. Therefore, regardless of the cutting error in the width direction of the array LD, c
The interval between h4 and ch5, and the interval between ch9 and ch10
It can be set to 250 μm, the same as h. Further, since the distance between adjacent arrays LD is sufficiently large, each array LD can be mounted independently.

【0026】アレイ光ファイバ21は、光素子20に対
応して250μmピッチの8芯で構成され、湾曲するこ
となくそのまま実装基板上に形成された固定溝に実装さ
れる。アレイ光ファイバ21の光素子20側の先端は、
対応する光素子20の近傍に配置される。つまり、光フ
ァイバの先端を光素子20に倣って2列に配置すること
により、チャネル間で特性のバラツキの小さい安定なモ
ジュールを実現している。
The array optical fiber 21 is composed of eight cores having a pitch of 250 μm corresponding to the optical element 20, and is mounted in a fixed groove formed on a mounting substrate without being bent. The tip of the array optical fiber 21 on the optical element 20 side is
It is arranged near the corresponding optical element 20. That is, by arranging the ends of the optical fibers in two rows following the optical element 20, a stable module with small variation in characteristics between channels is realized.

【0027】また、Siで実装基板22を構成すれば、
実装精度の向上、組立の簡略化を図ることができる。す
なわち、Siの実装基板22に対して強アルカリ性のエ
ッチャントで異方性ウェットエッチングを行えば、高精
度のV溝を形成でき、アレイ光ファイバ21を高精度に
実装することができる。
If the mounting substrate 22 is made of Si,
It is possible to improve the mounting accuracy and simplify the assembly. That is, if anisotropic wet etching is performed on the Si mounting substrate 22 with a strong alkaline etchant, a highly accurate V-groove can be formed, and the array optical fiber 21 can be mounted with high accuracy.

【0028】ところで、図3を参照すると、光素子20
側の終端部は、ダイシング溝12又は13の近傍に位置
している。つまり、V溝の終端部をダイシング加工によ
り垂直断面形状にしているのである。この場合、図4
(a)に示されているように、矢印Y41のように回転
するダイシングソー40を矢印Y42のようにV溝23
の端部に接触させて加工する。こうすることにより、図
4(b)に示されているように、V溝23の端部に、基
板表面に対して垂直なダイシング溝13が形成される。
この垂直なダイシング溝12又は13に光ファイバ21
の先端を押しつけることにより、容易に光軸方向の位置
決めを行うことができるのである。
By the way, referring to FIG.
The end on the side is located near the dicing groove 12 or 13. That is, the end of the V-groove is formed into a vertical cross-sectional shape by dicing. In this case, FIG.
As shown in (a), the dicing saw 40 rotating as shown by the arrow Y41 is moved to the V-groove 23 as shown by the arrow Y42.
And contact it with the end. By doing so, as shown in FIG. 4B, dicing grooves 13 perpendicular to the substrate surface are formed at the ends of the V grooves 23.
An optical fiber 21 is inserted into the vertical dicing groove 12 or 13.
By pressing the tip, the positioning in the optical axis direction can be easily performed.

【0029】なお、光素子20が端面発光型のLD等で
ある場合には、図7に示されているように対向する光フ
ァイバ21に直接光結合するので、図4に示されている
ようにV溝の終端部をダイシング加工により垂直断面形
状にする。一方、光素子20が表面受光型のPD等であ
る場合には、図8に示されているようにV溝の斜面に形
成されたミラー面で反射した後で光結合するので、上記
のダイシング加工は施さない。
When the optical element 20 is an edge-emitting type LD or the like, it is directly optically coupled to the opposing optical fiber 21 as shown in FIG. Then, the end of the V-groove is formed into a vertical cross-sectional shape by dicing. On the other hand, when the optical element 20 is a surface-receiving type PD or the like, the light is reflected by the mirror surface formed on the slope of the V-groove as shown in FIG. No processing is applied.

【0030】このダイシング加工を行うと、電極の一部
が後方のダイシング溝13により断線してしまう。この
場合、図3に示されているように、溝13を跨ぐように
配線素子14を配置することで容易に電極を接続するこ
とができる。
When the dicing process is performed, a part of the electrode is broken by the rear dicing groove 13. In this case, as shown in FIG. 3, by arranging the wiring element 14 so as to straddle the groove 13, the electrodes can be easily connected.

【0031】配線素子14は、図5(a)に示されてい
るように、ダイシング溝13を形成することによって切
断された電極11を、配線素子14によって電気的に接
続するのである。同図(b)に示されているように、こ
の配線素子14には電極11の本数に対応する本数の電
極51が設けられている。本例では電極11及び電極5
1は共に4本である。そして、同図(c)に示されてい
るように、この電極51がハンダバンプ15によって電
極11に電気的に接続されるのである。なお、電極51
の長さは全て同じでも良いし、異なっていても良い。
As shown in FIG. 5A, the wiring element 14 electrically connects the electrodes 11 cut by forming the dicing grooves 13 by the wiring element 14. As shown in FIG. 2B, the wiring element 14 is provided with a number of electrodes 51 corresponding to the number of the electrodes 11. In this example, the electrode 11 and the electrode 5
1 is four. Then, as shown in FIG. 3C, the electrode 51 is electrically connected to the electrode 11 by the solder bump 15. The electrode 51
May be the same or different.

【0032】ところで、この電極11の断線部分は、周
知のワイヤボンディングで接続することもできる。しか
しながら、本例のように、配線素子14と光素子20で
あるアレイLDとをハンダバンプ15で接合すれば、一
度に全ての素子を接合でき、実装コストの低減が図れ
る。
The broken portion of the electrode 11 can be connected by well-known wire bonding. However, if the wiring element 14 and the array LD as the optical element 20 are joined by the solder bumps 15 as in this example, all the elements can be joined at once, and the mounting cost can be reduced.

【0033】本例では、12チャネルのアレイ素子の場
合について説明したが、それ以外の数のチャネルでも同
様な効果が得られることは明らかである。また、本例で
は、アレイピッチが250μmの場合について説明した
が、他のピッチ値でも良い。さらに、本例では、配列数
が2列の場合について説明したが、3列以上の配列数で
もかまわない。
In this example, the case of an array element having 12 channels has been described, but it is apparent that similar effects can be obtained with other channels. In this example, the case where the array pitch is 250 μm has been described, but another pitch value may be used. Further, in this example, the case where the number of arrays is two is described, but the number of arrays may be three or more.

【0034】すなわち、本光モジュールは、少数チャネ
ルの複数個のアレイ光素子で多数チャネルを形成した光
素子と、通常の均一ピッチのアレイ光ファイバとで構成
されており、通常の光素子やアレイ光ファイバの実装方
法を採用すれば、容易に組立てることができるのであ
る。
That is, the present optical module comprises an optical element having a large number of channels formed by a plurality of array optical elements having a small number of channels, and an array optical fiber having a normal uniform pitch. If an optical fiber mounting method is adopted, it can be easily assembled.

【0035】このように本光モジュールは、基板表面に
配列されこの配列された素子夫々が電気信号と光信号と
の変換を行うN個(Nは正の整数)の光素子群を含んで
構成されているのである。また本光モジュールは、配列
ピッチが略均一でこの配列間隔が光素子群の配列間隔と
略一致し、かつ、光素子群の各素子に一対一に対応し対
応する素子と光結合された光ファイバからなるM個(M
は正の整数)の光ファイバアレイを含んで構成されてい
るのである。そして、光素子群は、互いに所定間隔を空
けて複数列に配置されているのである。
As described above, the present optical module is configured to include N (N is a positive integer) optical element groups arranged on the substrate surface and each of the arranged elements converts between an electric signal and an optical signal. It is being done. Further, in the present optical module, the arrangement pitch is substantially uniform, the arrangement interval is substantially equal to the arrangement interval of the optical element group, and the optical element is one-to-one corresponding to each element of the optical element group and optically coupled to the corresponding element. M fibers (M
Is a positive integer). The optical element groups are arranged in a plurality of rows at a predetermined interval from each other.

【0036】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。
The present invention can take the following aspects in connection with the description of the claims.

【0037】(1)前記光素子群は、ハンダバンプによ
って前記基板に接続されてなることを特徴とする請求項
1〜11のいずれかに記載の並列伝送型光モジュール。
(1) The optical module according to any one of claims 1 to 11, wherein the optical element group is connected to the substrate by solder bumps.

【0038】(2)前記配線素子は、ハンダバンプによ
って前記基板に接続されてなることを特徴とする請求項
10又は11記載の並列伝送型光モジュール。
12. The parallel transmission type optical module according to claim 10, wherein said wiring element is connected to said substrate by solder bumps.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、光素子群
の配列間隔を光ファイバの配列間隔の整数倍としかつ光
ファイバアレイの数を光素子群の数よりも大とするか、
光素子群を互いに所定間隔を空けて複数列に配置するこ
とにより、実装、組立が容易な並列伝送型光モジュール
を実現できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the arrangement interval of the optical element groups is set to be an integral multiple of the arrangement interval of the optical fibers and the number of the optical fiber arrays is set to be larger than the number of the optical element groups.
By arranging the optical element groups in a plurality of rows at a predetermined interval from each other, there is an effect that a parallel transmission type optical module which is easy to mount and assemble can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態による並列伝送型光モジ
ュールの構成を示す上面図である。
FIG. 1 is a top view showing a configuration of a parallel transmission type optical module according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の他の形態による並列伝送型光モ
ジュールの構成を示す上面図である。
FIG. 2 is a top view showing a configuration of a parallel transmission type optical module according to another embodiment of the present invention.

【図3】図3は図2のA−A部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2;

【図4】(a)はV溝の終端部をダイシング加工する状
態を示す図、(b)は形成されたダイシング溝を示す図
である。
FIG. 4A is a diagram illustrating a state in which the end portion of a V-groove is diced, and FIG. 4B is a diagram illustrating a formed dicing groove.

【図5】(a)は配線素子の実装状態を示す図、(b)
は配線素子の底面図、(c)は配線素子の側面図であ
る。
FIG. 5A is a diagram showing a mounting state of a wiring element, and FIG.
Is a bottom view of the wiring element, and (c) is a side view of the wiring element.

【図6】従来の並列伝送型光モジュールの構成を示す斜
視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a conventional parallel transmission type optical module.

【図7】端面発光型の光素子の出射光の光ファイバに対
する光結合状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an optical coupling state of light emitted from an edge-emitting type optical element to an optical fiber.

【図8】表面受光型の光素子の出射光の光ファイバに対
する光結合状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an optical coupling state of light emitted from a surface light receiving type optical element to an optical fiber.

【図9】光ファイバが湾曲して実装される状態を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a state where an optical fiber is mounted in a curved state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 配線素子 11 電極 12,13 ダイシング溝 20 光素子 21 アレイ光ファイバ 22 基板 23 V溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wiring element 11 Electrode 12, 13 Dicing groove 20 Optical element 21 Array optical fiber 22 Substrate 23 V groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/13 10/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 10/13 10/12

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板表面に配列されこの配列された素子
夫々が電気信号と光信号との変換を行うN個(Nは正の
整数)の光素子群と、基板表面に配列され配列間隔が略
均一でこの配列間隔が前記光素子群の配列間隔と略一致
し、かつ、前記光素子群の各素子に一対一に対応し対応
する素子の光軸と光軸が略一致して光結合された光ファ
イバからなるM個(Mは正の整数)の光ファイバアレイ
とを含む並列伝送型光モジュールであって、前記光素子
群の配列間隔は前記光ファイバの配列間隔の整数倍であ
り、前記光ファイバアレイの数Mが前記光素子群の数N
よりも大であることを特徴とする並列伝送型光モジュー
ル。
An array of N (N is a positive integer) optical elements, each of which is arranged on a substrate surface and each of the arranged elements converts between an electric signal and an optical signal, is arranged on the substrate surface and has an arrangement interval. This arrangement is substantially uniform, and the arrangement interval substantially coincides with the arrangement interval of the optical element group, and the optical axis and the optical axis of the corresponding element correspond to each element of the optical element group in a one-to-one correspondence, and optical coupling is performed. A parallel transmission type optical module including M (M is a positive integer) optical fiber arrays composed of separated optical fibers, wherein the arrangement interval of the optical element groups is an integral multiple of the arrangement interval of the optical fibers. , The number M of the optical fiber arrays is equal to the number N of the optical element groups.
A parallel transmission type optical module characterized by being larger than the above.
【請求項2】 基板表面に配列されこの配列された素子
夫々が電気信号と光信号との変換を行うN個(Nは正の
整数)の光素子群と、配列ピッチが略均一でこの配列間
隔が前記光素子群の配列間隔と略一致し、かつ、前記光
素子群の各素子に一対一に対応し対応する素子と光結合
された光ファイバからなるM個(Mは正の整数)の光フ
ァイバアレイとを含む並列伝送型光モジュールであっ
て、前記光素子群は互いに所定間隔を空けて複数列に配
置されていることを特徴とする並列伝送型光モジュー
ル。
2. A group of N optical elements (N is a positive integer), each of which is arranged on the surface of a substrate and converts each of the arranged elements into an electrical signal and an optical signal, and an array having a substantially uniform array pitch M (M is a positive integer) consisting of optical fibers whose intervals substantially coincide with the arrangement intervals of the optical element group, and which correspond one-to-one with each element of the optical element group and are optically coupled to the corresponding elements. A parallel transmission type optical module comprising: an optical fiber array according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical element groups are arranged in a plurality of rows at predetermined intervals.
【請求項3】 前記光素子群は前記複数列に対して交互
に配置されていることを特徴とする請求項2記載の並列
伝送型光モジュール。
3. The parallel transmission type optical module according to claim 2, wherein the optical element groups are arranged alternately with respect to the plurality of columns.
【請求項4】 前記所定間隔は、前記光素子群の光軸方
向の長さ以上の長さであることを特徴とする請求項2又
は3記載の並列伝送型光モジュール。
4. The parallel transmission type optical module according to claim 2, wherein the predetermined interval is longer than a length of the optical element group in an optical axis direction.
【請求項5】 前記基板はシリコンで構成され、前記光
ファイバの夫々は前記基板表面に該光ファイバ夫々に対
応して設けられ断面がV型の溝部に固定されていること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の並列伝送
型光モジュール。
5. The substrate according to claim 1, wherein each of the optical fibers is provided on the surface of the substrate so as to correspond to each of the optical fibers, and a cross section of the optical fibers is fixed to a V-shaped groove. Item 5. The parallel transmission type optical module according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】 前記溝部は、異方性エッチングによって
形成されてなることを特徴とする請求項5記載の並列伝
送型光モジュール。
6. The parallel transmission type optical module according to claim 5, wherein the groove is formed by anisotropic etching.
【請求項7】 前記光素子群の各素子とこの各素子に対
応する光ファイバの端部とが近傍に位置することによっ
て該各素子と該対応する光ファイバとが光結れることを
特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の並列伝送型
光モジュール。
7. The optical element is characterized in that each element of the optical element group and an end of an optical fiber corresponding to each element are located close to each other, whereby each element and the corresponding optical fiber are optically connected. The parallel transmission type optical module according to claim 1.
【請求項8】 前記溝部の端部は、前記基板表面に対し
て垂直に加工されていることを特徴とする請求項1〜7
のいずれかに記載の並列伝送型光モジュール。
8. An end of the groove portion is processed perpendicular to a surface of the substrate.
The parallel transmission type optical module according to any one of the above.
【請求項9】 前記溝部の端部は、ダイシングによって
垂直に加工されたことを特徴とする請求項8記載の並列
伝送型光モジュール。
9. The parallel transmission type optical module according to claim 8, wherein an end of the groove is vertically processed by dicing.
【請求項10】 前記溝部夫々に対応して設けられ前記
光素子群の各素子と電気的に接続される配線パターン
と、これら配線パターンのうち前記ダイシングによって
形成されたダイシング溝によって断線された部分を電気
的に接続する配線素子とを更に含むことを特徴とする請
求項9記載の並列伝送型光モジュール。
10. A wiring pattern provided corresponding to each of the grooves and electrically connected to each element of the optical element group, and portions of these wiring patterns cut by dicing grooves formed by the dicing. The parallel transmission type optical module according to claim 9, further comprising: a wiring element for electrically connecting the optical module.
【請求項11】 前記配線素子は、前記断線された部分
を電気的に接続するように前記ダイシング溝を跨いで設
けられたことを特徴とする請求項10記載の並列伝送型
光モジュール。
11. The parallel transmission type optical module according to claim 10, wherein the wiring element is provided across the dicing groove so as to electrically connect the disconnected portion.
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