JP2000089065A

JP2000089065A - 光モジュールおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2000089065A
Application number: JP10279414A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iwase; 正幸岩瀬
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】幅広い用途に適用することができ、低価格で
量産性が高く、性能のよい光モジュールを提供する。【解決手段】発光素子８を有する光素子基板４、第
１、第２レンズ１，２、光アイソレータ５等の光部品を
金属製の光部品配列基体３に配列固定した状態で樹脂製
のパッケージ６に収容し、光部品配列基体３の両端３
０，３１側を、パッケージ６に形成した貫通の穴部１２
に嵌合してパッケージ６の表面に露出させる。パッケー
ジ６には光モジュールを接続相手側の基板に接続するた
めのリード端子７を、パッケージ６の内部からパッケー
ジ６の外部へ突き抜けるようにして設け、リード端子７
のパッケージへの取り付け高さは、発光素子８から導出
されるボンディングワイヤ９の導出高さとほぼ同じ高さ
になるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や情報処理
等に用いられる光モジュールおよびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば光通信用として、図６に示すよう
な光モジュールが用いられている。この光モジュール
は、同図に示すように、箱型のパッケージ６に、第２レ
ンズ２、光アイソレータ５、第１レンズ１、半導体レー
ザ等の発光素子８を搭載した光素子基板４等の、複数の
光部品を収容して形成されるものであり、さらに、光フ
ァイバを備えた光ファイバ部品１１が、パッケージ６内
の発光素子８などの光部品に光接続された状態で、パッ
ケージ６の外部に固定されている。なお、同図に示す第
１レンズ１および第２レンズ２は、共に球状のレンズで
あり、その大きさは等しく、それぞれ、筒形状の金属枠
１３（１３ａ，１３ｂ）に固定されている。

【０００３】パッケージ６は、金属やセラミックにより
形成されており、パッケージ６の正面には、第２レンズ
２を固定した金属枠１３ｂを嵌合する貫通の穴が形成さ
れ、この穴に金属枠１３ｂが取り付けられている。ま
た、パッケージ６の底面側には、金属製の板部１８が設
けられ、パッケージ６の両サイド側には、光モジュール
を接続相手側の基板に接続するためのリード端子７が複
数形成されている。そして、板部１８には、前記光アイ
ソレータ５と、第１レンズ１を固定した金属枠１３と、
光素子基板４が半田や溶接等により固定されている。

【０００４】金属枠１３ａ，１３ｂは共に、その筒穴２
６の中心軸が水平方向となるように配置されている。す
なわち、半導体レーザである発光素子８から発振される
光が、第１レンズ１、光アイソレータ５、第２レンズ２
を順に通って光ファイバ部品１１の光ファイバに入射す
るように配置されている。そして、同図に示す光モジュ
ールは、発光素子８から発振される光を光ファイバ部品
１１の光ファイバに入射させて伝送させる光通信用の部
品として機能する。

【０００５】このような光モジュールを製造するときに
は、箱形状のパッケージ６をセラミックなどにより形成
し、パッケージ６の底面側に金属製の板部８を設ける。
なお、パッケージ６を作るときに、パッケージ６にはリ
ード端子７を接続するために、絶縁性のセラミック上に
金属薄膜パターンを形成したリード端子取り付け部を設
けておき、ろう付け等によってリード端子７をパッケー
ジ６に取り付ける。次に、金属枠１３に固定した第２レ
ンズ２をパッケージ６に固定する。

【０００６】そして、同図に示すように、パッケージ６
内に、光アイソレータ５、第１レンズ１を固定した金属
枠１３ａ、発光素子８を搭載した光素子基板４を挿入
し、これらの光部品を、第２レンズ２と光軸がほぼ一致
するように組み立て、その状態で、これらの光部品を半
田や溶接等により固定する。その後、光ファイバ部品１
１を、発光素子８からの光を最大限に受信できるように
調心し、光ファイバ部品１１を半田、溶接、接着剤など
により固定する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような光モジュールは、パッケージ６を金属やセラミッ
クなどにより形成しており、セラミックなどのパッケー
ジ６を用いて光モジュールを製造する場合、上記のよう
に、パッケージ６を形成した後に、リード端子７をろう
付けによりパッケージ６に取り付けるといった作業が必
要となるために、その作業が面倒であるといった問題が
あった。なお、ろう付けには、ろう付け金属を高温で溶
かすなどの作業も必要であり、この作業も面倒である。

【０００８】また、近年、上記のような光モジュールに
も低価格化が求められるようになり、パッケージ６をセ
ラミック等により形成すると、セラミックなどの材料が
高いために、この要請に答えることができないといった
問題もあった。

【０００９】そこで、上記のような問題を解決するため
に、本出願人は、セラミックや金属に代えて、コストが
安く、パッケージ形成時に、リード端子７を取り付けた
状態で、パッケージ６を成形できる樹脂材料により、パ
ッケージ６を形成することを考えた。しかしながら、パ
ッケージ６を樹脂製にした場合に、光モジュールを上記
と同様の構成にすると、以下のような問題が生じること
になる。

【００１０】すなわち、たとえば、光モジュールにおい
て、半導体レーザなどの発光素子８の性能を考慮する
と、発光素子８が稼動するときに発生する熱を、パッケ
ージ６を通して光モジュール外部に逃がす必要がある
が、樹脂は金属やセラミックと異なり熱伝導率が低いた
めに、パッケージを樹脂により形成すると、熱がパッケ
ージと内にこもってしまうといった問題が生じる。

【００１１】そうなると、高温でのレーザの使用が困難
となり、特に、数十ｍＷの高い光出力を出すレーザや、
ＤＦＢ（分布帰還）レーザなどを用いた場合、レーザか
ら発生する熱が高温となるために、これらの発光素子８
を用いて光モジュールを構成することができなくなって
しまう。

【００１２】また、パッケージ６を樹脂製にすると、樹
脂はセラミックなどに比べて熱膨張率が高いために、光
モジュールの使用温度環境によっては、樹脂パッケージ
６が熱により膨張したり変形したりすることが考えら
れ、そうすると、このパッケージ６の膨張や変形が、例
えばリード端子７と同じ厚みに形成された薄い金属板の
板部１８にも影響を及ぼし、せっかく位置合わせした状
態で固定してある、光素子基板４、第１レンズ１、光ア
イソレータ５等の光部品の位置が、例えば数μｍ〜数十
μｍずれてしまい、発光素子８からの光出力が低下する
など、光モジュールの性能が劣化してしまうことにな
る。

【００１３】さらに、パッケージ６の内部の板部１８
に、光素子基板４、第１レンズ１、光アイソレータ５等
の光部品を固定する場合、樹脂は金属やセラミックに比
べると耐熱性が低いために、従来のように、半田や溶接
を用いて光部品を板部１８に固定することは困難であ
り、したがって、これらの光部品を接着剤などを用いて
固定するしかないが、接着剤による固定は、接着剤が硬
化するまでに時間がかかるし、接着剤が硬化するまでの
間に光部品が動いてしまうために、これらの光部品を、
第２レンズ２と軸合わせした状態に維持しながら固定す
る作業は容易ではなく、光モジュールの組立作業性が非
常に悪くなり、製造歩留まりも低くなる。

【００１４】さらに、リード端子７および板部材１８を
パッケージ６と一体的に成形しようとする場合、図７の
（ａ）に示すように、例えば１枚の金属板により形成し
たリードフレーム４０を樹脂にインサートモールドし
て、同図の（ｂ）に示すような状態にした後、リードフ
レーム４０の不要部分を切り離し、リード端子７となる
部分を折り曲げることになるが、この場合、内部端子２
３（リード端子７のパッケージ６内部に挿入された状態
となる部分）の表面の高さは、板部１８の表面高さとほ
ぼ同じ高さ（±１ｍｍ程度の範囲内）になる。

【００１５】そのため、発光素子８等から導出されるリ
ード端子接続用線としてのボンディングワイヤ９を、内
部端子２３に取り付けると、ボンディングワイヤ９の発
光素子８等からの導出高さ（図６においては、発光素子
８の表面の高さ）が高い場合は、ボンディングワイヤ９
の長さが長くなってしまい、ノイズが発生しやすくなる
といった問題が生じる。

【００１６】また、例えば数ＧＨｚオーダーの高周波信
号は、ボンディングワイヤ９の長さが１ｍｍ以下といっ
た短い長さでないと伝送することができないために、上
記のように、ボンディングワイヤ９の長さが長くなる
と、ボンディングワイヤ９のインダクタンスが大きくな
ってしまい、ボンディングワイヤ９を通して高周波信号
を伝送することができなくなってしまうといった問題が
生じる。

【００１７】以上のような問題が生じると、樹脂パッケ
ージ６を用いた光モジュールを幅広い用途に適用するこ
とができなくなってしまうし、せっかく低価格で量産性
が高い樹脂をパッケージ６に用いても、光モジュールの
低価格化、量産性を図ることは困難になってしまう。

【００１８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、幅広い用途に適用するこ
とができ、低価格で量産性が高く、性能のよい光モジュ
ールを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、光モジュールの本第１
の発明は、パッケージに１つ以上の光部品を収容して形
成される光モジュールであって、前記光部品は金属製の
光部品配列基体に配列固定された状態で樹脂製のパッケ
ージに収容され、前記光部品配列基体の少なくとも一端
側は前記パッケージに形成された貫通の穴部に嵌合され
てパッケージ表面に露出している構成をもって課題を解
決する手段としている。

【００２０】また、光モジュールの本第２の発明は、上
記本第１の発明の構成に加え、前記パッケージの穴部の
内壁には光部品配列基体の位置決め用の凹または凸形状
の位置決め部が形成されており、光部品配列基体には前
記位置決め部に嵌合する嵌合部が形成されている構成を
もって課題を解決する手段としている。

【００２１】さらに、光モジュールの本第３の発明は、
上記本第１または第２の発明の構成に加え、前記パッケ
ージには光モジュールを接続相手側の基板に接続するた
めのリード端子がパッケージ内部からパッケージ外部へ
突き抜けて設けられており、該リード端子はパッケージ
への取り付け高さが光部品から導出されるリード端子接
続用線の導出高さに対応させて設けられている構成をも
って課題を解決する手段としている。

【００２２】さらに、光モジュールの本第４の発明は、
上記本第１または第２または第３の発明の構成に加え、
前記パッケージに発光素子と受光素子が収容されてお
り、該発光素子と受光素子との間に該発光素子と受光素
子とを電磁的に遮蔽する金属体を設けた構成をもって課
題を解決する手段としている。

【００２３】さらに、本発明の光モジュールの製造方法
は、パッケージに１つ以上の光部品を収容して形成され
る光モジュールの製造方法であって、光部品を金属製の
光部品配列基体に配列させて固定し、該光部品配列基体
の少なくとも一端側を樹脂製のパッケージに形成された
貫通の穴部に嵌合し、光部品配列基体の少なくとも一端
側をパッケージ表面に露出させた状態とし、該光部品配
列基体をパッケージに固定することにより形成する構成
をもって課題を解決する手段としている。

【００２４】上記構成の本発明の光モジュールにおい
て、光部品を配列固定した金属製の光部品配列基体が、
少なくとも一端側を樹脂製のパッケージに形成された貫
通の穴部に嵌合した状態でパッケージ表面に露出してい
るために、光部品で発生した熱は、金属製の光部品配列
基体を通してパッケージ外部に放出されるため、熱がパ
ッケージ内にこもることは殆どなく、幅広い用途に適用
可能となるし、光モジュールの性能も高いものとなる。
また、パッケージは、樹脂製のパッケージであるため
に、低価格化や量産化を図ることが可能となる。

【００２５】さらに、本発明の光モジュールは、光部品
を金属製の光部品配列基体に配列させて固定した後、光
部品配列基体の少なくとも一端側を樹脂製のパッケージ
に形成された貫通の穴部に嵌合して光部品を光部品配列
基体ごとパッケージに収容して製造できるために、光部
品を光部品配列基体に配列固定する方法として、半田や
溶接を用いることが可能となる。したがって、接着剤を
用いて光部品を固定する場合と異なり、短時間で作業性
よく、しかも、光部品を位置合わせした状態で位置に正
確に光部品配列基体にを固定することが可能となり、光
モジュールの性能を高いものとすることが可能となる
し、製造歩留まりも高くなる。

【００２６】さらに、光部品配列基体は、例えばパッケ
ージ内に収容される光部品に対応させる等して所望の大
きさ、形状に形成するものであるため、従来の光モジュ
ールの樹脂パッケージ底面側に設けられていた金属製の
板部に比べて厚みを厚く形成することができるので、光
部品配列基体をこのように形成すれば、たとえパッケー
ジが光モジュールの使用環境温度によって熱膨張したり
熱変形したりしても、その影響が光部品配列基体に配列
固定された光部品に及ぶことを防ぐことが可能となり、
したがって、光モジュールの使用環境温度変化によって
光部品の位置がずれたりすることがなく、信頼性の高い
光モジュールとなる。

【００２７】以上のことから、本発明の光モジュール
は、幅広い用途に適用することができ、低価格で量産性
が高く、性能のよい光モジュールとなり、上記課題が解
決される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１の（ｂ）には、本発明に係る光
モジュールの第１実施形態例が断面図により示されてお
り、同図の（ａ）には、本実施形態例の光モジュールの
製造工程の一部が断面図により示されている。また、図
２には、図１の（ａ）の斜視図が模式的に示されてい
る。

【００２９】これらの図に示すように、本実施形態例も
従来例と同様に、光モジュールは、パッケージ６に複数
の光部品を収容して形成される光モジュールであるが、
本実施形態例では、光部品（光アイソレータ５、第１レ
ンズ１、発光素子８を搭載した光素子基板４）は、金属
製の光部品配列基体３に配列固定された状態で樹脂製の
パッケージ６に収容されており、光部品配列基体３の両
端側３０，３１は、パッケージ６に形成された貫通の穴
部１２に嵌合されて、熱硬化性エポキシ樹脂等の接着剤
により固定され、光部品配列基体３の両端側３０，３１
は、パッケージ６の表面に露出している。パッケージ６
は、上側開口の箱形状に形成されており、パッケージ６
の上部側には蓋１０が接着剤により固定されている。

【００３０】なお、本実施形態例では、光部品配列基体
３は、例えばコバールなどの熱伝導率の高い材料によ
り、断面形状が櫛歯状に形成されており、その厚みは従
来の光モジュールに設けられていた板部１８よりも厚く
形成されている。光部品配列基体３には、従来例の金属
枠１３に形成された筒穴２６と同様に形成された穴３２
が２つ設けられている。そして、これらの穴３２に、第
１レンズ１と第２レンズ２が共に、圧入により（レンズ
１，２に圧力を加えて穴３２に挿入することにより）嵌
合固定されている。また、光アイソレータ５と光素子基
板４は、半田により光部品配列基体３に固定されてい
る。

【００３１】図３，４に示すように、パッケージ６の正
面側に形成された穴部１２の内壁には、光部品配列基体
３の位置決め用の位置決め部１４が凹形状に形成されて
おり、蓋１０にも同様の位置決め部１６が形成されてい
る。光部品配列基体３には、これらの凹形状の位置決め
部１４，１６に嵌合する嵌合部としての凸形状の突起部
１５が形成されており、突起部１５が位置決め部１４，
１６に嵌合した状態で、光部品配列基体３、パッケージ
６、蓋１０が互いに位置合わせされ、その状態で、互い
に接着剤により固定されている。なお、突起部１５と位
置決め部１４，１６の凸と凹の隙間に接着剤が入り込ん
でおり、パッケージ６内が密封されている。

【００３２】図１〜４に示すように、パッケージ６に
は、その両サイド側に、複数のリード端子７がパッケー
ジ６の内部からパッケージ６の外部へ突き抜けて設けら
れており、リード端子７のパッケージ６への取り付け高
さは、発光素子８から導出されるボンディングワイヤ９
の導出高さに対応させて、リード端子７のパッケージ６
への取り付け高さとボンディングワイヤ９の導出高さと
が、ほぼ同じ高さになるように設けられている。すなわ
ち、本実施形態例では、内部端子２３の高さが発光素子
８から導出されるボンディングワイヤ９の導出高さとほ
ぼ同じ高さと成しており、ボンディングワイヤ９が発光
素子８から内部端子２３に最短距離で接続されている。

【００３３】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、次に、本実施形態例の光モジュールの製造方法につ
いて説明する。まず、光部品配列基体３を形成するため
に、コバールなどにより形成された筒形状の金属部材を
用意する。なお、この金属部材は、筒の穴が第１レンズ
１、第２レンズ２を嵌合するための穴３２となるように
形成し、この金属部材において、光アイソレータ５と光
素子基板４の搭載部分となるところをくり貫き、図１の
（ａ）および、図２に示すように、断面が櫛歯形状の光
部品配列基体３を形成する。

【００３４】次に、この光部品配列基体３に、圧入によ
り、第１レンズ１と第２レンズ２を嵌合し、固定し、さ
らに、光アイソレータ５と光素子基板４とを第１レンズ
１および第２レンズ２に位置合わせし、その状態で、光
アイソレータ５と光素子基板４とをＡｕ−Ｓｎなどの半
田によって光部品配列基体３に固定する。

【００３５】一方、パッケージ６は、その両端側に、光
部品配列基体３の両端側をそれぞれ嵌合する貫通の穴部
１２をそれぞれ形成した状態に成形し、かつ、複数のリ
ード端子７をインサート成形し、リード端子７のパッケ
ージ６への取り付け高さが、発光素子８から導出される
ボンディングワイヤ９の導出高さとほぼ同じ高さになる
ようにして、リード端子７をパッケージ６の内部からパ
ッケージ６の外部へ突き抜けた状態に設ける。

【００３６】そして、前記のように、光部品を配列固定
した光部品配列基体３の両端側３０，３１をそれぞれ、
パッケージ６に形成された貫通の穴部１２に嵌合し、光
部品配列基体３の両端側３０，３１をパッケージ表面に
露出させた状態とし、光部品配列基体３をパッケージ６
に接着剤により固定する。

【００３７】その後、発光素子８から導出したボンディ
ングワイヤ９を内部端子２３に接続し、その後、蓋１０
をパッケージ６の上部側に被せて接着剤により固定す
る。そして、最後に、発光素子８からレーザ光を発振さ
せながら、光ファイバ部品１１を発光素子８に対して調
心し、発光素子８と光ファイバ部品１１の光ファイバと
が最適位置となったところで、光ファイバ部品１１を光
部品配列基体３の一端側３０に固定することにより、光
モジュールを製造する。

【００３８】なお、本実施形態例の光モジュールも、従
来例の光モジュールと同様に機能する。

【００３９】本実施形態例によれば、光モジュールに収
容される光部品を金属製の光部品配列基体３に配列させ
て固定した後、光部品を光部品配列基体３ごとパッケー
ジ６に収容して製造するために、光アイソレータ５など
の光部品を光部品配列基体３に配列固定する方法とし
て、例えばＡｕ−Ｓｕ等の高温の半田を用いることがで
きる。したがって、接着剤を用いてこれらの光部品を固
定する場合と異なり、短時間で作業性よく、しかも、光
部品を位置合わせした状態で位置に正確に光部品配列基
体３に固定することができるために、光モジュールの性
能を高いものとすることができるし、製造歩留まりも高
くすることができる。

【００４０】また、本実施形態例によれば、光部品を配
列固定した金属製の光部品配列基体３の両端側３０，３
１を、パッケージ６に形成された貫通の穴部１２に嵌合
してパッケージ６の表面に露出した状態にしために、発
光素子８等の光部品で発生した熱を、光部品配列基体３
を通してパッケージ６の外部に放出することができるた
め、熱がパッケージ６の内部にこもることを防ぐことが
できる。そのため、光モジュールを幅広い用途に適用可
能となるし、光モジュールの性能も高くすることができ
る。

【００４１】特に、本実施形態例によれば、光部品配列
基体３を、金属の中でも熱伝導率が高いコバールにより
形成しているために、前記のように、光部品配列基体３
により熱をパッケージ６の外部に放出する効果をより一
層効率的に発揮することができる。

【００４２】さらに、光部品配列基体３は、従来の光モ
ジュールの樹脂パッケージ６底面側に設けられていた金
属製の板部１８に比べて厚みが厚く形成されているため
に、たとえパッケージ６が光モジュールの使用環境温度
によって熱膨張したり熱変形したりしても、その影響が
光部品配列基体３に配列固定された光部品に及ぶことは
なく、したがって、本実施形態例の光モジュールは、使
用環境温度変化によって光部品の位置がずれたりするこ
とがなく、信頼性の高い光モジュールとなる。

【００４３】さらに、本実施形態例によれば、パッケー
ジ６は、樹脂製のパッケージ６であるために、低価格化
や量産化を図ることができるし、リード端子７をインサ
ート成形によって、パッケージ６の所望の位置に取り付
けた状態で、非常に容易に成形することができる。

【００４４】そして、リード端子７のパッケージ６への
取り付け高さが、発光素子８から導出されるボンディン
グワイヤ９の導出高さとほぼ同じ高さになるようにする
ことにより、発光素子８から導出されたボンディングワ
イヤ９を内部端子２３に最短距離で接続することができ
るために、パッケージ６内でのボンディングワイヤ９の
配列状態を非常にすっきりすることができるし、たとえ
発光素子８に接続されたボンディングワイヤ９が高周波
信号を伝送する場合であっても問題はなく、光モジュー
ルの適用範囲を広くすることができる。

【００４５】以上のように、本実施形態例の光モジュー
ルは、幅広い用途に適用することができ、低価格で量産
性が高く、性能のよい光モジュールとすることができ
る。

【００４６】さらに、本実施形態例によれば、パッケー
ジ６の穴部１２の内壁に、光部品配列基体３の位置決め
用の位置決め部１４を凹形状に形成し、蓋１０にも同様
の位置決め部１６が形成し、光部品配列基体３には、こ
れらの凹形状の位置決め部１４，１６に嵌合する嵌合部
としての凸形状の突起部１５を形成したために、光部品
配列基体３、パッケージ６、蓋１０を正確に位置合わせ
することができる。

【００４７】また、光部品配列基体３とパッケージ６と
蓋１０とを位置合わせした状態で、光部品配列基体３と
パッケージ６と蓋１０とを互いに接着剤により固定する
ことにより、突起部１５と位置決め部１４，１６の凸と
凹の隙間に接着剤が入り込むため、パッケージ６内を確
実に密封することができる。

【００４８】図５の（ｂ）には、本発明に係る光モジュ
ールの第１実施形態例が断面図により示されており、同
図の（ａ）には、本実施形態例の光モジュールの製造工
程の一部が断面図により示されている。

【００４９】本第２実施形態例は、上記第１実施形態例
とほぼ同様に構成されており、本第２実施形態例におい
て上記第１実施形態例と同一名称部分には同一符号が付
してあり、その重複説明は省略する。本第２実施形態例
が上記第１実施形態例と異なる特徴的なことは、上記第
１実施形態例における光アイソレータ５の代わりに、受
光素子２０を搭載した受光素子基板２４と光ビームスプ
リッタ２５とを設け、受光素子２０および受光素子基板
２４と発光素子８との間に、受光素子２０と発光素子８
とを電磁的に遮蔽する金属体２１を設けたことである。

【００５０】また、本第２実施形態例では、受光素子２
０から導出されたボンディングワイヤ９も内部端子２３
に接続しており、内部端子２３の高さは、受光素子２０
から導出されたボンディングワイヤ９の導出高さと、発
光素子８から導出されたボンディングワイヤ９の導出高
さとの、中間の高さに形成されている。さらに、本実施
形態例では、パッケージ６の一端側に貫通の穴部１２を
形成し、光部品配列基体３の一端側３０を穴部１２に嵌
合してパッケージ６の表面に露出させている。

【００５１】本第２実施形態例の光モジュールは、半導
体レーザである発光素子８から発振された光は、第１レ
ンズ１、ビームスプリッタ２５を透過し、さらに、第２
レンズ２を通って光ファイバ部品１１の光ファイバに光
結合し、光ファイバに入射して伝送し、一方、光ファイ
バ部品１１の光ファイバ側から出射される光は、第２レ
ンズ２を通ってビームスプリッタ２５に入射し、ビーム
スプリッタ２５で反射して受光素子２０に光結合するよ
うになっており、本第２実施形態例の光モジュールは、
双方向光モジュールとして機能する。

【００５２】本第２実施形態例は以上のように構成され
ており、本第２実施形態例も上記第１実施形態例とほぼ
同様にして製造される。なお、本第２実施形態例では、
上記の如く、金属体２１が設けられるが、金属体２１も
予め光部品配列基体３に固定した状態で、パッケージ６
に収容することにより、光モジュールを製造する。

【００５３】本第２実施形態例も上記第１実施形態例と
ほぼ同様の効果を奏することができる。また、本第２実
施形態例のように、リード端子７に接続されるボンディ
ングワイヤ９が２つ以上の光部品から導出されて、その
導出高さが異なるときには、リード端子７の取り付け高
さ（内部端子２３の高さ）を光部品から導出されるボン
ディングワイヤ９の導出高さに対応させて、たとえば、
２つの光部品から導出されるボンディングワイヤ９の導
出高さの中間に形成することにより、複数の光部品から
導出されるボンディングワイヤ９のリード端子７との接
続距離を非常に短くすることができる。

【００５４】すなわち、本第２実施形態例において、受
光素子２０から導出されるボンディングワイヤ９と発光
素子８から導出されるボンディングワイヤ９とを、共
に、従来例のように、パッケージ６の底面側に設けた板
部１８とほぼ同一高さの内部端子２３に接続しようとす
ると、パッケージ６の底面側よりもむしろパッケージ６
の上面側に近い位置に設けられた受光素子２０からパッ
ケージ６の底面側まで伸びる長いボンディングワイヤ９
を必要とし、さらに、発光素子８からパッケージ６の底
面側に伸びるボンディングワイヤ９の長さも長くする必
要があるために、パッケージ６内の配線が煩雑になる
が、本第２実施形態例では、ボンディングワイヤ９の長
さを最短にすることができ、パッケージ６の内部の配線
状態を非常にすっきりさせることができ、電磁的なクロ
ストークやノイズによる悪影響を防ぐことができる。

【００５５】さらに、本第２実施形態例のような双方向
光モジュールにおいては、従来は、送信信号と受信信号
の電磁的なクロストークが生じるといった問題があった
が、本実施形態例によれば、受光素子２０と発光素子８
との間に、これらの素子を電磁的に遮蔽する金属体２１
を設けて接地しているために、送信信号と受信信号との
電磁的なクロストークを効率的に低減することができ
る。すなわち、一般に、発光素子８に流される電流の強
度は大であり、このように、電流強度が大きいと、この
電流を光に変換して光信号を発振させるときに、発光素
子８側から電磁波が放出され、この電磁波が受光素子２
０側のボンディングワイヤ９などに入って、受光素子２
０側で検出される光強度の検出に影響を与えてしまう
が、本実施形態例では、金属体２１により、受光素子２
０側と発光素子８側とが電磁的に遮蔽されるため、この
ような問題を殆どなくすことができる。

【００５６】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記各実施形態例では、第１レンズ１および第２レンズ２
は、圧入により光部品配列基体３に固定するようにした
が、これらのレンズ１，２の一方または両方の周りに低
融点ガラスを設けた状態でレンズ１，２を光部品配列基
体３の穴３２に挿入し、このガラスの融点程度にレンズ
１，２および光部品配列基体３を加熱して低融点ガラス
を溶融させ、その後冷却することによって、低融点ガラ
スを接着剤代わりにして、レンズ１，２を光部品配列基
体３に固定するようにしてもよい。

【００５７】また、上記各実施形態例では、パッケージ
６の穴部１２の内壁には、光部品配列基体３の位置決め
用の位置決め部１４を凹形状に形成し、蓋１０にも同様
の位置決め部１６を形成し、光部品配列基体３には、こ
れらの凹形状の位置決め部１４，１６に嵌合する嵌合部
としての凸形状の突起部１５を形成したが、その逆に、
パッケージ６の穴部１２や蓋１０側に凸形状の位置決め
部を形成し、光部品配列基体３側に、この位置決め部に
嵌合する凹形状の嵌合部を形成してもよい。

【００５８】さらに、これらの位置決め部や嵌合部は省
略することもできる。ただし、位置決め部と嵌合部とを
設けると、パッケージ６と光部品配列基体３との位置決
めを正確に行なうことができるし、パッケージ６と光部
品配列基体３とを接着剤により固定するときには、接着
剤を位置決め部と嵌合部との隙間に入り込ませて、パッ
ケージ６の密封効果を向上させることができる。

【００５９】さらに、上記第１実施形態例では、リード
端子７のパッケージ６への取り付け高さが、発光素子８
から導出されるボンディングワイヤ９の導出高さとほぼ
同じ高さになるようにし、上記第２実施形態例では、リ
ード端子７の取り付け高さは、受光素子２０から導出さ
れたボンディングワイヤ９の導出高さと、発光素子８か
ら導出されたボンディングワイヤ９の導出高さとの、中
間の高さに形成したが、リード端子７のパッケージ６へ
の取り付け高さは特に限定されるものではなく、適宜設
定されるものである。

【００６０】ただし、リード端子７のパッケージ６への
取り付け高さを、ボンディングワイヤ９などのリード端
子接続用線の導出高さに対応させて、たとえば上記各実
施形態例のようにすれば、ボンディングワイヤ９等の線
の長さを短くすることができ、パッケージ６内のボンデ
ィングワイヤ９等の線の配線状態をすっきりさせて、ク
ロストークやノイズの問題の発生を抑制することができ
る。

【００６１】さらに、上記第２実施形態例では、受光素
子２０と発光素子８との間に、これらの素子を電磁的に
遮蔽する金属体２１を設けて接地したが、金属体２１は
省略することができる。ただし、金属体２１を設けて受
光素子２１と発光素子８とを電磁的に遮蔽するようにす
ると、これらの素子の間で問題となるクロストークを効
率的に低減することができる。

【００６２】さらに、本発明の光モジュールに設けられ
る光部品の種類や数などは特に限定されるものではな
く、適宜設定されるものである。

【００６３】さらに、本発明の光モジュールに設けられ
る光部品配列基体３の大きさや形状などは特に限定され
るものではなく、適宜設定されるものであり、光部品配
列基体３は、例えば、光モジュールに設けられる光部品
に対応させて形成されるものである。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、光部品を配列固定した
金属製の光部品配列基体を、少なくとも一端側を樹脂製
のパッケージに形成した貫通の穴部に嵌合した状態でパ
ッケージ表面に露出した状態としたいるために、光部品
で発生した熱を、金属製の光部品配列基体を通してパッ
ケージ外部に放出することができるため、熱がパッケー
ジ内にこもることを防ぐことができる。そのため、光モ
ジュールを幅広い用途に適用できるようにすることがで
きる。また、パッケージを、樹脂製のパッケージとする
ことにより、低価格化や量産化を図ることができる。

【００６５】さらに、光部品配列基体は、例えばパッケ
ージ内に収容される光部品に対応させる等して所望の大
きさ、形状に形成することができるため、従来の光モジ
ュールのパッケージ底面側に設けられていた金属製の板
部に比べて厚みを厚く形成することも可能であり、この
ようにすると、たとえパッケージが光モジュールの使用
環境温度によって熱膨張したり熱変形したりしても、そ
の影響が光部品配列基体に配列固定された光部品に及ぶ
ことを防ぐこともでき、光モジュールの使用環境温度変
化によって光部品の位置がずれたりすることがなく、信
頼性の高い光モジュールとすることができる。

【００６６】さらに、本発明の光モジュールは、本発明
の光モジュールの製造方法などを用いて、光部品を金属
製の光部品配列基体に配列させて固定した後、光部品配
列基体の少なくとも一端側を樹脂製のパッケージに形成
された貫通の穴部に嵌合して光部品を光部品配列基体ご
とパッケージに収容して製造できるために、光部品を光
部品配列基体に配列固定する方法として、半田や溶接を
用いることが可能となる。したがって、接着剤を用いて
光部品を固定する場合と異なり、短時間で作業性よく、
しかも、光部品を位置合わせした状態で位置に正確に光
部品配列基体にを固定することができ、光モジュールの
性能を高いものとすることができるし、製造歩留まりも
高くすることができる。

【００６７】また、パッケージの穴部の内壁には光部品
配列基体の位置決め用の凹または凸形状の位置決め部が
形成されており、光部品配列基体には前記位置決め部に
嵌合する嵌合部が形成されている本発明の光モジュール
によれば、光部品配列基体とパッケージとを正確に位置
合わせすることができるし、例えば、その状態で、接着
剤により光部品配列基体をパッケージに固定すると、位
置決め部と嵌合部との隙間に接着剤が入り込むために、
パッケージ内を確実に密封することができる。

【００６８】さらに、パッケージには光モジュールを接
続相手側の基板に接続するためのリード端子がパッケー
ジ内部からパッケージ外部へ突き抜けて設けられてお
り、該リード端子はパッケージへの取り付け高さが光部
品から導出されるリード端子接続用線の導出高さに対応
させて設けられている本発明によれば、リード端子接続
用線の長さを短くすることができ、パッケージ内のリー
ド端子接続用線の配線状態をすっきりさせることができ
るし、リード端子接続用線から出る電磁波によるクロス
トークやノイズの問題の発生を抑制することができる。

【００６９】また、このように、パッケージにリード端
子を設けるときにも、本発明の光モジュールによれば、
パッケージを樹脂により形成しているために、リード端
子をインサートモールドにより、パッケージ成形時にリ
ード端子取り付け状態のパッケージを形成することがで
きるために、パッケージの製造を非常に容易に作業性良
く行なうことができ、光モジュールの製造を非常に作業
性良く行なうことができ、光モジュールの量産化および
低価格化を図ることができる。

【００７０】さらに、パッケージに発光素子と受光素子
が収容されており、該発光素子と受光素子との間に該発
光素子と受光素子とを電磁的に遮蔽する金属体を設けた
本発明によれば、このように、発光素子と受光素子とを
設けて形成される双方向光モジュールにおいて問題とな
る発光素子と受光素子とのクロストークの問題を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光モジュールの第１実施形態例
を、その製造工程の一部と共に示す要部構成図である。

【図２】図１の（ａ）を斜視図により模式的に示す説明
図である。

【図３】上記実施形態例の光モジュールにおいて、光部
品配列基体３の一端側３０のパッケージ６への取り付け
構造と、リード端子７のパッケージ６への取り付け構造
を示す要部平面図である。

【図４】上記実施形態例の光モジュールにおいて、光部
品配列基体３の一端側３０のパッケージ６および蓋１０
への取り付け構造と、リード端子７のパッケージ６への
取り付け構造を示す要部断面図である。

【図５】本発明に係る光モジュールの第２実施形態例
を、その製造工程の一部と共に示す要部構成図である。

【図６】従来の光モジュールを、その製造工程の一部と
共に示す要部説明図である。

【図７】従来のセラミックパッケージを用いて形成され
る光モジュールの構成をそのまま樹脂パッケージの光モ
ジュールに応用したときに用いられる、金属部材を示す
説明図である。

【符号の説明】

１第１レンズ１２第２レンズ２３光部品配列基体４光素子基板５光アイソレータ６パッケージ７リード端子８発光素子９ボンディングワイヤ１２穴部１４，１６位置決め部１５突起部２０受光素子２１金属体２５光ビームスプリッタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パッケージに１つ以上の光部品を収容し
て形成される光モジュールであって、前記光部品は金属
製の光部品配列基体に配列固定された状態で樹脂製のパ
ッケージに収容され、前記光部品配列基体の少なくとも
一端側は前記パッケージに形成された貫通の穴部に嵌合
されてパッケージ表面に露出していることを特徴とする
光モジュール。
【請求項２】パッケージの穴部の内壁には光部品配列
基体の位置決め用の凹または凸形状の位置決め部が形成
されており、光部品配列基体には前記位置決め部に嵌合
する嵌合部が形成されていることを特徴とする請求項１
記載の光モジュール。
【請求項３】パッケージには光モジュールを接続相手
側の基板に接続するためのリード端子がパッケージ内部
からパッケージ外部へ突き抜けて設けられており、該リ
ード端子はパッケージへの取り付け高さが光部品から導
出されるリード端子接続用線の導出高さに対応させて設
けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の光モジュール。
【請求項４】パッケージに発光素子と受光素子が収容
されており、該発光素子と受光素子との間に該発光素子
と受光素子とを電磁的に遮蔽する金属体を設けたことを
特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の光
モジュール。
【請求項５】パッケージに１つ以上の光部品を収容し
て形成される光モジュールの製造方法であって、光部品
を金属製の光部品配列基体に配列させて固定し、該光部
品配列基体の少なくとも一端側を樹脂製のパッケージに
形成された貫通の穴部に嵌合し、光部品配列基体の少な
くとも一端側をパッケージ表面に露出させた状態とし、
該光部品配列基体をパッケージに固定することにより形
成することを特徴とする光モジュールの製造方法。