JP2000091692A - 光素子搭載部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一基板上に複数の光素子を搭載する場合で
あっても、基板裏面が一定温度になるように冷却するこ
とにより、搭載した光素子毎に温度を制御することを可
能にする。 【解決手段】 基板１の上にクラッド層２を形成し、そ
の上に、ヒーター１５、絶縁層１６、電極１５及び半田
膜６をこの順に積層した構造を有し、基板１上に形成し
た光導波路と基板１に搭載された半導体光素子７の出力
光とが結合するように絶縁体層の高さを加工し、ヒータ
ー１５の直上に活性層９がくるように半導体光素子７を
フリップチップボンディングし、ヒーター１５に電流を
流すことで、光素子活性層の温度を制御し、同一基板上
に複数の光素子を搭載する場合であっても、基板裏面が
一定温度になるように冷却することにより、搭載した光
素子毎に温度を制御することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド光集積
基板上の光素子を実装する光素子搭載部構造に関し、ハ
イブリッド光集積基板に実装された光素子の温度を、基
板上に形成したヒーターで発生する熱によって制御する
ようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド光集積基板上の光素子を実
装する従来の光素子搭載部構造を、図１３乃至図１６に
基づいて説明する。

【０００３】図１３には薄膜の半田膜を用いた光素子搭
載部構造を表す斜視状態、図１４には図１３中のXIV-XI
V 線矢視を示してある。

【０００４】図に示すように、シリコンからなる基板１
上に石英ガラスによるクラッド層２とその中に埋め込ま
れたコア層３よりなる光導波路が形成され、基板１には
テラス構造４が形成され、テラス構造４の上部を含む素
子搭載部と電気配線部上のクラッド層が除去されてい
る。更に、テラス構造４の上面を覆うように電極５と半
田膜６がこの順番に形成され、電極５はテラス構造４の
外に電気的に接続されている。半導体光素子は、素子表
面に形成された電極８と半田膜６に接するようにテラス
構造４の上に固定される。この時、半導体素子の活性層
９とコア層３の高さが一致するように、テラス構造４の
高さが加工されている。

【０００５】図１５には半田バンプを用いた光素子搭載
部構造を表す斜視状態、図１６には図１５中のXVI-XVI
線矢視を示してある。尚、図１３、図１４に示した部材
と同一部材には同一符号を付してある。

【０００６】図に示すように、シリコンからなる基板１
上に石英ガラスによるクラッド層２とその中に埋め込ま
れたコア層３よりなる光導波路が形成され、基板１には
テラス構造４が形成され、テラス構造４を少なくとも二
つの領域に分けるように凹部１１が形成されている。ま
た、テラス構造４の上部を含む素子搭載部と電気配線部
のクラッド層が、その面の高さがテラス構造４の上面よ
り低くなるように除去されている。更に、凹部１１のク
ラッド表面に電極５が形成され、凹部１１において電極
５の一部が露出するように開口部が設けられたガラス薄
膜１２が形成されている。ガラス薄膜１２の開口部を覆
うように電極１３が形成され、電極１３の上に半田バン
プ１４が形成され、電極５は素子搭載部の外に電気的に
接続されている。半導体光素子７は、素子表面に形成さ
れた電極８が半田バンプ１４と接するように、テラス構
造４上に固定される。この時、半導体素子の活性層９
と、コア層３の高さが一致するように、テラス構造４の
高さが加工されている。

【０００７】以上の光素子搭載部構造の構成において、
半導体素子の平面方向の位置をガラス導波路と光学的に
結合する方向に位置合わせした後に、半導体素子を搭載
部に固定する。これにより、半導体素子の活性層９と、
ガラス導波路のコア層３を光学的に結合しつつ、光素子
と基板１の間の電気的接続ができる、という光素子搭載
部の機能を実現できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
乃至図１６で示した従来の光素子搭載部構造では、同一
基板に複数の光素子を搭載した場合、光素子の温度を個
別に制御することが困難である、といった問題があっ
た。

【０００９】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、搭載した光素子毎に温度を制御することが可能な光
素子搭載部構造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に係る本発明の構成は、光導波路部と光素子
搭載部と電気配線部とが同一基板上に備えられた光素子
実装基板であって、光素子搭載部には、基板より順に第
１の絶縁体、ヒーター、第２の絶縁体が積層され、ヒー
ターの上面を覆うように電極と半田膜がこの順に積層さ
れ、半田膜と光素子が電気的に接続されると共に、電極
とヒーターが光素子搭載部の外に電気的に配線されてい
ることを特徴とする。

【００１１】また、上記目的を達成するための請求項２
に係る本発明の構成は、光導波路部と光素子搭載部と電
気配線部とが同一基板上に備えられた光素子実装基板で
あって、光素子搭載部の基板には、上面が平坦な凸部を
なすテラス部とテラス部を二つの領域に分ける凹部とが
形成され、凹部には基板より順に第１の絶縁体、ヒータ
ー、第２の絶縁体が積層され、テラス部と凹部の上面を
覆うように電極と半田膜がこの順に積層され、半田膜と
光素子が電気的に接続されると共に、電極とヒーターが
光素子搭載部の外に電気的に配線されていることを特徴
とする。

【００１２】また、上記目的を達成するための請求項３
に係る本発明の構成は、光導波路部と光素子搭載部と電
気配線部とが同一基板上に備えられた光素子実装基板で
あって、光素子搭載部の基板には、上面が平坦な凸部を
なすテラス部とテラス部を二つの領域に分ける凹部とが
形成され、凹部には基板より順に第１の絶縁体、ヒータ
ー、第２の絶縁体、電極が積層される一方、電極の上
に、凹部において電極の一部が現れるように開口部が形
成された第３の絶縁体が積層され、第３の絶縁体層の開
口部を含み、且つ開口部よりも広い領域を覆うようにし
第２の電極が形成され、更に第２の電極を覆うように半
田膜が形成され、半田膜と光素子が電気的に接続される
と共に、電極とヒーターが光素子搭載部の外に電気的に
配線されていることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】請求項１の本発明による光素子搭
載部構造では、基板上に形成された例えばガラスからな
る絶縁体層の表面にヒーターを形成し、更にそのヒータ
ーの上部に絶縁層と電極を介して半田膜を形成した構造
を有している。

【００１４】請求項１の本発明による光素子搭載部構造
によれば、半田膜の上に光素子を固定した後ヒーターを
加熱すると、絶縁層を通して熱が半田膜に伝わり、光素
子の温度を上げることができる。半導体光素子の一部
は、ヒーターから離れた絶縁層上に形成された半田膜に
も接触することから、ヒーターから加えられた熱と、素
子内で発生した熱は、ヒーターから離れた半田から基板
に放熱される。

【００１５】従って、ヒーターに流す電流の強度によ
り、素子のヒーター直上にある部分の温度を変えること
が可能である。また、複数の素子を搭載するにあたり、
基板からそれを固定するパッケージへの熱抵抗を、搭載
部の間の熱抵抗より十分に小さくすることにより、素子
の間の熱の伝搬を抑えつつ、それぞれの素子の温度を個
別に制御することができる。

【００１６】請求項２の本発明による光素子搭載部構造
では、光素子の高さ方向の位置を決定するように基板に
加工したテラス構造の一部に、例えばガラスからなる絶
縁体層で充填された凹部を形成し、絶縁体層の表面にヒ
ーターを形成し、更にそのヒーターの上部に絶縁層と電
極を介して半田膜を形成した構造を有している。

【００１７】請求項２の本発明による光素子搭載部構造
によれば、半田膜の上に光素子を固定した後ヒーターを
加熱すると、絶縁層を通して熱が半田膜に伝わり、光素
子の温度を上げることができる。半導体光素子の一部
は、テラス上に形成した半田膜にも接触することから、
ヒーターから加えられた熱と、素子内で発生した熱は、
テラス上の半田から基板に放熱される。

【００１８】従って、ヒーターに流す電流の強度によ
り、素子のヒーター直上にある部分の温度を変えること
が可能である。この時、請求項１の発明に比べて、素子
とテラスが接触する部分の熱抵抗は小さいので、より速
やかに温度を低下させることが可能である。また、請求
項１の発明と同様に、複数の素子を同一基板に搭載した
場合にも、それぞれの素子の温度を個別に制御すること
ができる。

【００１９】請求項３の本発明による光素子搭載部構造
では、ハンダバンプの上に光素子を固定した後ヒーター
を加熱すると、絶縁層を通して熱が半田バンプに伝わり
光素子の温度を上げることができる。請求項２の発明と
同様に、半導体光素子の一部はテラスにも接触すること
から、ヒーターから加えられた熱と、素子内で発生した
熱は、テラスと半導体光素子の接触面から放熱される。

【００２０】従って、ヒーターに流す電流の強度によ
り、素子のヒーター直上にある部分の温度を変えること
が可能である。この時、請求項１の発明に比べて、素子
とテラスの間の熱抵抗は小さいので、より速く温度を低
下させることが可能である。また、請求項１の発明と同
様に、複数の素子を同一基板に搭載した場合にも、それ
ぞれの素子の温度を個別に制御することができる。

【００２１】（実施例１）本発明の光素子搭載部構造の
第１の実施例（請求項１）を図１、図２に基づいて説明
する。図１には本発明の第１実施例に係る光素子搭載部
構造の斜視状態、図２には図１中のII-II 線矢視を示し
てある。尚、図１３乃至図１６に示した部材と同一部材
には同一符号を付してある。

【００２２】図に示すように、例えば、シリコンからな
る基板１の上に、ガラスからなる第１の絶縁体としての
クラッド層２とコア層３からなる光導波路が形成され、
搭載部の領域のガラス層がコアが端面で露出し、且つ、
コア層３と搭載後の光素子の活性層９の高さが一致する
ように除去されている。更に、搭載部のクラッド層２の
上には、例えば、薄膜金属からなるヒーター１５が形成
され、ヒーター１５の上には、例えば、ガラスからなる
第２の絶縁体としての絶縁層１６が形成されている。

【００２３】ヒーター１５の上面を覆うように、例え
ば、金からなる電極５及び金と錫の共晶からなる半田膜
６がこの順に積層されており、電極５は搭載部の外に配
線されている。例えば、レーザーダイオードからなる半
導体光素子７は、電極層８が半田と接触し、且つ、発光
部である活性層９がヒーター１５の上部に配置される。
そして、発光した光がコア層３に光学的に結合するよう
に半導体光素子７は搭載部に搭載される。

【００２４】上記構成の第１実施例の光素子搭載部構造
によれば、ヒーター１５に電流を流すことにより、絶縁
層１６を通して電極５と半田膜６の温度を上昇させるこ
とができる。これにより、半田膜６上に搭載された半導
体光素子７の活性層９の温度を変化させるという機能が
実現できる。この時、ヒーター１５の下面には、熱抵抗
の大きいガラスからなるクラッド層２があることから、
ヒーター１５で発熱した熱を基板１に逃がすことなく効
率良く光素子の温度を上げることができる。また、この
温度上昇効果は、ヒーター１５の近傍の領域に限られる
ので、基板１の上に複数の光素子実装構造が存在して
も、それぞれの半導体光素子７の活性層９の温度を独立
に変化させる効果もある。

【００２５】（実施例２）本発明の光素子搭載部構造の
第２の実施例（請求項１）を図３、図４に基づいて説明
する。図３には本発明の第２実施例に係る光素子搭載部
構造の斜視状態、図４には図３中のIV-IV 線矢視を示し
てある。尚、図１、図２及び図１３乃至図１６に示した
部材と同一部材には同一符号を付してある。

【００２６】図に示すように、例えば、シリコンからな
る基板１の上に、ガラスからなる第１の絶縁体としての
ガラス層１９が形成されている。更に、光ファイバー１
７と搭載後の半導体光素子７の活性層９が光学的に結合
するように加工されたＶ状の溝１８が基板１上に形成さ
れ、Ｖ状の溝１８の部分に光を導く光ファイバー１７が
固定されている。ガラス層１９の上には、例えば、薄膜
金属からなるヒーター１５が形成されており、ヒーター
１５の一部は素子搭載部の外の領域に配線されている。
ヒーター１５の上には第２の絶縁体としての絶縁層１６
が形成されている。

【００２７】ヒーター１５の上面を覆うように、例え
ば、金からなる電極５及び金と錫の共晶からなる半田膜
６がこの順に積層されており、電極５は搭載部の外に配
線されている。例えば、レーザーダイオードからなる半
導体光素子７は、電極層８が半田と接触し、且つ、発光
部である活性層９がヒーター１５の上部に配置される。
そして、発光した光が光ファイバー１７に結合するよう
に半導体光素子７は搭載部に搭載される。

【００２８】上記構成の第２実施例の光素子搭載部構造
によれば、ヒーター１５に電流を流すことにより、絶縁
層１６を通して電極５と半田膜６の温度を上昇させるこ
とができる。これにより、半田膜６上に搭載された半導
体光素子７の活性層９の温度を変化させるという機能が
実現できる。この時、ヒーター１５の下面には、熱抵抗
の大きいガラスからなるガラス層１９があることから、
ヒーター１５で発熱した熱を基板１に逃がすことなく効
率良く光素子の温度を上げることができる。また、この
温度上昇効果は、基板１の裏面が一定の温度となるよう
に冷却されていれば、ヒーター１５の近傍の領域に限ら
れるので、基板１の上に複数の光素子実装構造が存在し
ても、それぞれの半導体光素子７の活性層９の温度を独
立に変化させる効果もある。

【００２９】（実施例３）本発明の光素子搭載部構造の
第３の実施例（請求項２）を図５、図６に基づいて説明
する。図５には本発明の第３実施例に係る光素子搭載部
構造の斜視状態、図６には図５中のVI-VI 線矢視を示し
てある。尚、図１乃至図４及び図１３乃至図１６に示し
た部材と同一部材には同一符号を付してある。

【００３０】図に示すように、例えば、シリコンからな
る基板１の上に上面が平坦な凸部をなすテラス部として
のテラス構造４が形成され、テラス構造４を二つの領域
に分ける凹部１１が設けられている。更に、ガラスから
なる第１の絶縁体としてのクラッド層２とコア層３から
なる光導波路が形成され、テラス構造４の上面が表面に
現れるようにクラッド層２の上部が除去されている。ク
ラッド層２の上には、例えば、薄膜金属からなるヒータ
ー１５が形成され、ヒーター１５の一部はテラス構造４
の外の領域に配線されている。

【００３１】ヒーター１５の上には、例えば、ガラスか
らなる第２の絶縁体としての絶縁層１６が形成され、ヒ
ーター１５の上面とテラス構造４の上面を覆うように、
例えば、金からなる電極５及び金と錫の共晶からなる半
田膜６がこの順に積層されており、電極５は搭載部の外
に配線されている。例えば、レーザーダイオードからな
る半導体光素子７は、電極層８が半田と接触し、且つ、
発光部である活性層９がヒーター１５の上部に配置され
る。ここで、テラス構造４の表面の高さは、その上に搭
載される半導体光素子７の活性層９とコア層３の高さが
一致するように形成されているので、実施例１、２に比
べて光素子とコア層の間の光結合がたやすいという特徴
がある。

【００３２】上記構成の第３実施例の光素子搭載部構造
によれば、ヒーター１５に電流を流すことにより、絶縁
層１６を通して凹部１１上の電極５と半田膜６の温度を
上昇させることができる。これにより、半田膜６上に搭
載された半導体光素子７の活性層９の温度を変化させる
という機能が実現できる。この時、ヒーター１５の下面
には熱抵抗の大きいガラスからなるクラッド層２がある
ことから、ヒーター１５で発熱した熱を基板１に逃がす
ことなく効率良く光素子の温度を上げることができる。
また、この温度上昇効果は、基板１の表面が一定の温度
になるように冷却されていれば、ヒーター１５の近傍の
領域に限られるので、基板１の上に複数の光素子実装構
造が存在しても、それぞれの半導体光素子７の活性層９
の温度を独立に変化させる効果もある。更に、テラス構
造４の表面に光素子の一部が接しているので、実施例
１、２に比べて素子の速度を速やかに下げることができ
る。

【００３３】（実施例４）本発明の光素子搭載部構造の
第４の実施例（請求項２）を図７、図８に基づいて説明
する。図７には本発明の第４実施例に係る光素子搭載部
構造の斜視状態、図８には図７中のVIII-VIII 線矢視を
示してある。尚、図１乃至図６及び図１３乃至図１６に
示した部材と同一部材には同一符号を付してある。

【００３４】図に示すように、例えば、シリコンからな
る基板１の上に上面が平坦な凸部をなすテラス部として
のテラス構造４が形成され、テラス構造４を二つの領域
に分ける凹部１１が設けられている。また、光ファイバ
ー１７と搭載後の半導体光素子７の活性層９が光学的に
結合するように加工されたＶ状の溝１８が基板１上に形
成され、Ｖ状の溝１８の部分に光を導く光ファイバー１
７が固定されている。また、Ｖ状の溝１８が露出しテラ
ス構造４の上面が表面に現れるようにガラスからなる第
１の絶縁体としてのガラス層１９が形成されている。

【００３５】また、凹部１１のガラス層１９の上には、
例えば、薄膜金属からなるヒーター１５が形成され、ヒ
ーター１５の一部はテラス構造４の外の領域に配線され
ている。ヒーター１５の上には第２の絶縁体としての絶
縁層１６が形成され、ヒーター１５の上面とテラス構造
４の上面を覆うように、例えば、金からなる電極５及び
金と錫の共晶からなる半田膜６がこの順に積層されてお
り、電極５は搭載部の外に配線されている。例えば、レ
ーザーダイオードからなる半導体光素子７は、電極層８
が半田と接触し、且つ、発光部である活性層９がヒータ
ー１５の上部に配置される。そして、発光した光が光フ
ァイバー１７に結合するように半導体光素子７は搭載部
に搭載される。

【００３６】上記構成の第４実施例の光素子搭載部構造
によれば、実施例３と同様な効果を実現すると共に、基
板１上に形成された光導波路の代わりに、基板１上にＶ
状の溝１８を使用して固定した光ファイバー１７と半導
体光素子７を光学的に結合するという作用・効果があ
る。

【００３７】（実施例５）本発明の光素子搭載部構造の
第５の実施例（請求項３）を図９、図１０に基づいて説
明する。図９には本発明の第５実施例に係る光素子搭載
部構造の斜視状態、図１０には図９中のX-X 線矢視を示
してある。尚、図１乃至図８及び図１３乃至図１６に示
した部材と同一部材には同一符号を付してある。

【００３８】図に示すように、例えば、シリコンからな
る基板１の上に上面が平坦な凸部をなすテラス部として
のテラス構造４が形成され、テラス構造４を二つの領域
に分ける凹部１１が設けられている。更に、ガラスから
なる第１の絶縁体としてのクラッド層２とコア層３から
なる光導波路が形成され、テラス構造４の上面が表面に
現れるようにクラッド層２の上部が除去されている。凹
部１１のクラッド層２の上には、例えば、薄膜金属から
なるヒーター１５が形成され、ヒーター１５の一部はテ
ラス構造４の外の領域に配線されている。

【００３９】ヒーター１５の上には第２の絶縁体として
の絶縁層１６が形成され、ヒーター１５の上面を覆うよ
うに、例えば、金からなる電極５が形成され、電極５は
テラス構造４の外に配線されている。電極５の表面に
は、例えば、ガラスによる第３の絶縁体としての絶縁膜
１２が積層され、絶縁膜１２は凹部１１において電極５
の一部が露出するように形成されている。更に、電極５
の露出した領域を完全に覆うように、例えば、Ti,Pt,Au
をこの順に積層蒸着した第２の電極１３が形成されてい
る。第２の電極１３の表面には、例えば、金と錫の共晶
半田からなる半田膜としての半田バンプ１４が形成され
ている。

【００４０】一方、例えば、レーザーダイオードからな
る半導体光素子７の表面に形成された電極層８が半田バ
ンプ１４と接触し、且つ、発光部である活性層９がヒー
ター１５の上部に配置されるように、半導体光素子７が
搭載されている。ここで、テラス構造４の表面の高さ
は、その上に搭載される半導体光素子７の活性層９とコ
ア層３の高さが一致するように形成されているので、実
施例１、２に比べて光素子とコア層の間の光結合がたや
すいという特徴がある。

【００４１】上記構成の第５実施例の光素子搭載部構造
によれば、ヒーター１５に電流を流すことにより、絶縁
層１６を通して凹部１１上の電極５と第２の電極１３、
及び半田バンプ１４の温度を上昇させることができる。
これにより、半田バンプ１４上に搭載された半導体光素
子７の活性層９の温度を変化させるという機能が実現で
きる。この時、ヒーター１５の下面には、熱抵抗の大き
いガラスからなるクラッド層２があることから、ヒータ
ー１５で発熱した熱を基板１に逃がすことなく効率良く
光素子の温度を上げることができる。また、この温度上
昇効果は、基板１の表面が一定の温度になるように冷却
されていれば、ヒーター１５の近傍の領域に限られるの
で、基板１の上に複数の光素子実装構造が存在しても、
それぞれの半導体光素子７の活性層９の温度を独立に変
化させる効果もある。更に、テラス構造４の表面に光素
子の一部が接しているので、実施例１、２に比べて素子
の速度を速やかに下げることができる。

【００４２】（実施例６）本発明の光素子搭載部構造の
第６の実施例（請求項３）を図１１、図１２に基づいて
説明する。図１１には本発明の第６実施例に係る光素子
搭載部構造の斜視状態、図１２には図１１中のXII-XII
線矢視を示してある。尚、図１乃至図１０及び図１３乃
至図１６に示した部材と同一部材には同一符号を付して
ある。

【００４３】図に示すように、例えば、シリコンからな
る基板１の上に上面が平坦な凸部をなすテラス部として
のテラス構造４が形成され、テラス構造４を二つの領域
に分ける凹部１１が設けられている。また、光ファイバ
ー１７と搭載後の半導体光素子７の活性層９が光学的に
結合するように加工されたＶ状の溝１８が基板１上に形
成され、Ｖ状の溝１８の部分に光を導く光ファイバー１
７が固定されている。また、Ｖ状の溝１８が露出しテラ
ス構造４の上面が表面に現れるようにガラスからなる第
１の絶縁体としてのガラス層１９が形成されている。

【００４４】また、凹部１１のガラス層１９の上には、
例えば、薄膜金属からなるヒーター１５が形成され、ヒ
ーター１５の一部はテラス構造４の外の領域に配線され
ている。ヒーター１５の上には第２の絶縁体としての絶
縁層１６が形成され、ヒーター１５の上面を覆うよう
に、例えば、金からなる電極５が形成され、電極５はテ
ラス構造４の外の領域に配線されている。

【００４５】電極５の表面には、例えば、ガラスによる
第３の絶縁体としての絶縁膜１２が積層され、絶縁膜１
２は凹部１１において電極５の一部が露出するように形
成されている。更に、電極５の露出した領域を完全に覆
うように、例えば、Ti,Pt,Auをこの順に積層蒸着した第
２の電極１３が形成されている。第２の電極１３の表面
には、例えば、金と錫の共晶半田からなる半田膜として
の半田バンプ１４が形成されている。

【００４６】一方、例えば、レーザーダイオードからな
る半導体光素子７の表面に形成された電極層８が半田バ
ンプ１４と接触し、且つ、発光部である活性層９がヒー
ター１５の上部に配置されるように、半導体光素子７が
搭載されている。ここで、テラス構造４の表面の高さ
は、その上に搭載される半導体光素子７の活性層９とコ
ア層３の高さが一致するように形成されているので、実
施例１、２に比べて光素子とコア層の間の光結合がたや
すいという特徴がある。

【００４７】上記構成の第６実施例の光素子搭載部構造
によれば、実施例５と同様の効果を実現すると共に、基
板１上に形成された光導波路の代わりに、基板１上にＶ
状の溝１８を使用して固定した光ファイバー１７と半導
体光素子７を光学的に結合するという作用・効果があ
る。

【００４８】

【発明の効果】請求項１に係る本発明の光素子搭載部構
造は、基板の上に第１の絶縁体を形成し、その上に、ヒ
ーター、第２の絶縁体、電極及び半田膜をこの順に積層
した構造を有し、基板上に形成した光導波路、あるい
は、基板のガイド用Ｖ溝に固定した光ファイバーと基板
に搭載された半導体光素子の出力光とが結合するように
絶縁体層の高さが加工されているので、ヒーターの直上
に活性層がくるように半導体光素子をフリップチップボ
ンディングすれば、ヒーターに電流を流すことで、光素
子活性層の温度を制御することが可能となる。この結
果、同一基板上に複数の光素子を搭載する場合であって
も、基板裏面が一定温度になるように冷却することによ
り、搭載した光素子毎に温度を個別に制御することが可
能となる。

【００４９】請求項２に係る本発明の光素子搭載部構造
は、基板に、上面が平坦な凸部をなすテラス部が設けら
れ、基板上に形成した光導波路、あるいは、基板のガイ
ド用Ｖ溝に固定した光ファイバーと基板に搭載された半
導体光素子の出力光とが結合するようにテラス部の高さ
が設定され、テラス部には、少なくとも二つの領域に分
ける凹部が形成され、第１の絶縁体、ヒーター、第２の
絶縁体、電極及び半田膜を凹部に積層したので、活性層
がヒーターと対向する位置になるように光素子を半田膜
上にフリップチップボンディングすれば、ヒーターに電
流を流して加熱すれば、光素子活性層の温度を制御する
ことが可能となる。この結果、同一基板上に複数の光素
子を搭載する場合であっても、基板裏面が一定温度にな
るように冷却することにより、搭載した光素子毎に温度
を個別に制御することが可能となる。

【００５０】請求項３に係る本発明の光素子搭載部構造
は、基板に、上面が平坦な凸部をなすテラス部が設けら
れ、基板上に形成した光導波路、あるいは、基板のガイ
ド用Ｖ溝に固定した光ファイバーと基板に搭載された半
導体光素子の出力光とが結合するようにテラス部の高さ
が設定され、テラス部には、少なくとも二つの領域に分
ける凹部が形成され、第１の絶縁体、ヒーター、第２の
絶縁体、電極、この電極上に開口部のある第３の絶縁
体、この開口部を覆う第２の電極及び第２の電極を覆う
半田膜を凹部に積層したので、活性層がヒーターと対向
する位置になるように光素子をテラスにフリップチップ
ボンディングし、半田膜を介して光素子と第２の電極を
接続してヒーターに電流を流し加熱すれば、光素子活性
層の温度を制御することが可能となる。この結果、同一
基板上に複数の光素子を搭載する場合であっても、基板
裏面が一定温度になるように冷却することにより、搭載
した光素子毎に温度を個別に制御することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光素子搭載部構造の
斜視図。

【図２】図１中のII-II 線矢視図。

【図３】本発明の第２実施例に係る光素子搭載部構造の
斜視図。

【図４】図３中のIV-IV 線矢視図。

【図５】本発明の第３実施例に係る光素子搭載部構造の
斜視図。

【図６】図５中のVI-VI 線矢視図。

【図７】本発明の第４実施例に係る光素子搭載部構造の
斜視図。

【図８】図７中のVIII-VIII 線矢視図。

【図９】本発明の第５実施例に係る光素子搭載部構造の
斜視図。

【図１０】図９中のX-X 線矢視図。

【図１１】本発明の第６実施例に係る光素子搭載部構造
の斜視図。

【図１２】図１１中のXII-XII 線矢視図。

【図１３】薄膜の半田膜を用いた光素子搭載部構造を表
す斜視図。

【図１４】図１３中のXIV-XIV 線矢視図。

【図１５】半田バンプを用いた光素子搭載部構造を表す
斜視図。

【図１６】図１５中のXVI-XVI 線矢視図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ クラッド層 ３ コア層 ４ テラス構造 ５ 電極 ６ 半田膜 ７ 半導体光素子 ８ 電極層 ９ 活性層 １１ 凹部 １２ 絶縁膜 １３ 第２の電極 １４ 半田バンプ １５ ヒーター １６ 絶縁層 １７ 光ファイバー １８ 溝 １９ ガラス層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 貴晴 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 貴 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5F073 AB06 AB25 AB28 EA04 FA07 FA13 FA23 FA24

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路部と光素子搭載部と電気配線部
   とが同一基板上に備えられた光素子実装基板であって、 光素子搭載部には、基板より順に第１の絶縁体、ヒータ
   ー、第２の絶縁体が積層され、ヒーターの上面を覆うよ
   うに電極と半田膜がこの順に積層され、 半田膜と光素子が電気的に接続されると共に、電極とヒ
   ーターが光素子搭載部の外に電気的に配線されているこ
   とを特徴とする光素子搭載部構造。
2. 【請求項２】 光導波路部と光素子搭載部と電気配線部
   とが同一基板上に備えられた光素子実装基板であって、 光素子搭載部の基板には、上面が平坦な凸部をなすテラ
   ス部とテラス部を二つの領域に分ける凹部とが形成さ
   れ、 凹部には基板より順に第１の絶縁体、ヒーター、第２の
   絶縁体が積層され、テラス部と凹部の上面を覆うように
   電極と半田膜がこの順に積層され、 半田膜と光素子が電気的に接続されると共に、電極とヒ
   ーターが光素子搭載部の外に電気的に配線されているこ
   とを特徴とする光素子搭載部構造。
3. 【請求項３】 光導波路部と光素子搭載部と電気配線部
   とが同一基板上に備えられた光素子実装基板であって、 光素子搭載部の基板には、上面が平坦な凸部をなすテラ
   ス部とテラス部を二つの領域に分ける凹部とが形成さ
   れ、 凹部には基板より順に第１の絶縁体、ヒーター、第２の
   絶縁体、電極が積層される一方、電極の上に、凹部にお
   いて電極の一部が現れるように開口部が形成された第３
   の絶縁体が積層され、 第３の絶縁体層の開口部を含み、且つ開口部よりも広い
   領域を覆うようにし第２の電極が形成され、更に第２の
   電極を覆うように半田膜が形成され、半田膜と光素子が
   電気的に接続されると共に、電極とヒーターが光素子搭
   載部の外に電気的に配線されていることを特徴とする光
   素子搭載部構造。