JP2000110176A - 光モジュール及びその製造方法 - Google Patents

光モジュール及びその製造方法

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JP2000110176A JP10281045A JP28104598A JP2000110176A JP 2000110176 A JP2000110176 A JP 2000110176A JP 10281045 A JP10281045 A JP 10281045A JP 28104598 A JP28104598 A JP 28104598A JP 2000110176 A JP2000110176 A JP 2000110176A
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resin
optical element
optical
groove
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Kazunori Miura
和則 三浦
Masami Sasaki
誠美 佐々木
Naoki Yamamoto
直樹 山本
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は安価で信頼性の高い光モジュ
ールを提供することである。 【解決手段】 光モジュールであって、リードフレーム
上に搭載された複数の導電性パターンを有する基板と、
基板上に実装された光と電気の間で変換を行なう光素子
と、基板上に搭載された光素子に隣接する第１端を有す
るスリーブと、スリーブの第１端に凸部を形成するよう
に光素子を封止する透光性第１樹脂とを含んでいる。基
板の導電性パターンとリードフレームのリードとはワイ
ヤにより接続されている。光モジュールは更に、スリー
ブ及びリードの一部を除き、基板、光素子、スリーブ、
透光性第１樹脂、ワイヤ及びリードフレームを包囲する
モールドされた第２樹脂とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光モジュール及びそ
の製造方法に関する。近年、光アクセス網の開発が活発
に行なわれている。光アクセス網実現のためには、光デ
バイス及び／又は光モジュールの低コスト化が極めて重
要な課題である。
【０００２】光モジュール内で光−電気変換又は電気−
光変換を行なう光素子の封止においても一層の低コスト
化が必要であり、簡易に光素子の封止を行なうことがで
き、且つ十分な信頼性を確保できる光モジュールが要求
されている。
【０００３】
【従来の技術】現在多くの光モジュールでは、信頼性を
確保するために金属パッケージ或いはセラミックパッケ
ージを使用して、溶接又は半田付けによりパッケージ内
部を気密封止しているため、光モジュールは非常に高価
なものとなる。光モジュールを低コスト化するために
は、光素子の封止方法の簡易化が重要な課題となってき
ている。
【０００４】光モジュールを気密封止するための簡易化
の一例として、光素子を搭載した基板全面に樹脂を塗布
し、これを硬化して気密封止を行なう方法が提案されて
いる(Mitsuo Fukuda et al.,“Plastic Packaging of S
emiconductor Laser Diode”, Electriconic Component
s and Conference, 1996, pp1101-1108 ）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】発光モジュール又は受
光モジュール等の光モジュールでは、光信号を光ファイ
バ伝送路に送出したり又は光ファイバ伝送路からの光信
号を受信したりするために、光コネクタとの接続が必要
であるが、簡単な構造で光ファイバ伝送路の光コネクタ
との接続を許容する光モジュールが必要とされる。
【０００６】また、上述した文献に記載されているよう
に、光素子を搭載した基板全面に樹脂を塗布して、これ
を硬化することにより気密封止を行なった場合、基板と
樹脂との間の線膨張係数の差が大きく、樹脂の剥がれ、
クラック等が発生したり、樹脂の残留応力により基板が
破壊されることがある。
【０００７】よって、本発明の目的は、光伝送路と容易
に接続可能な低コストで高信頼性の光モジュールを提供
することである。本発明の他の目的は、低コストで高信
頼性の光モジュールの製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの側面によ
ると、複数のリードと；前記リードと電気的に接続され
た複数の導電性パターンを有する基板と；前記基板上に
実装された光と電気の間で変換を行なう光素子と；前記
光素子を覆う凸部を形成する透光性の第１樹脂と；前記
リードの一部を除き、前記基板、前記光素子及び前記透
光性第１樹脂を包囲する第２樹脂とを具備し；前記第２
樹脂は、フェルールに収容された光ファイバと前記光素
子を前記第１樹脂を介して光学的に結合するために、前
記フェルールが挿入可能な穴を画成していることを特徴
とする光モジュールが提供される。
【０００９】本発明の他の側面によると、複数のリード
と；前記リードと電気的に接続された複数の導電性パタ
ーンを有する基板と；前記基板上に実装された光と電気
の間で変換を行う光素子と；前記リードの一部を除き、
前記基板及び前記光素子を包囲する透光性の樹脂とを具
備し；前記樹脂は、フェルールに挿入された光ファイバ
と前記光素子を光学的に結合するために、前記フェルー
ルが挿入可能な穴を画成していることを特徴とする光モ
ジュールが提供される。
【００１０】本発明の光モジュールでは、基板を含むモ
ジュール全体をモールドされた第２樹脂により封止した
ため、基板からモールド樹脂が剥がれることがなく、ま
たモールド樹脂にクラック等が発生することがなく、光
モジュールの低コスト化及びその信頼性を確保すること
ができる。
【００１１】本発明の更に他の側面によると、光モジュ
ールの製造方法であって、複数のリードを有するリード
フレームを設け、前記リードフレーム上に導電性パター
ンを有する基板を搭載し、前記基板上に光と電気の間で
変換を行なう光素子を実装し、前記光素子に第１端が隣
接するように前記基板上にスリーブを搭載し、前記スリ
ーブ中に中子を挿入しながら、透光性第１樹脂を前記光
素子上に適用し、前記透光性第１樹脂を硬化させて、前
記光素子を覆う凸部を前記スリーブの第１端に形成し、
前記導電性パターンと前記リードとをワイヤで接続し、
前記スリーブ及び前記リードの一部を除き、前記基板、
光素子、スリーブ、透光性第１樹脂、ワイヤ及びリード
フレームを包囲するモールドを設け、前記モールド中に
第２樹脂を注入して硬化させることを特徴とする光モジ
ュールの製造方法。光モジュールの製造方法が提供され
る。
【００１２】本発明の更に他の側面によると、光モジュ
ールの製造方法であって、複数のリードを有するリード
フレームを設け；前記リードフレーム上に導電性パター
ンを有する基板を搭載し；前記基板上に光と電気の間で
変換を行なう光素子を実装し、前記光素子に第１端が隣
接するように前記基板上に中子を載置し、透光性第１樹
脂を前記光素子上に適用し、前記透光性第１樹脂を硬化
させて、前記光素子を覆う凸部を前記中子の第１端に形
成し、前記導電性パターンと前記リードとをワイヤで接
続し、前記中子及び前記リードの一部を除き、前記基
板、光素子、透光性第１樹脂、ワイヤ及びリードフレー
ムを包囲するモールドを設け、前記モールド中に第２樹
脂を注入して硬化させることを特徴とする光モジュール
の製造方法が提供される。
【００１３】代替案として、モールドの代わりに上面の
開放した樹脂パッケージを使用し、この樹脂パッケージ
内に第２樹脂を注入して樹脂パッケージと一体となるよ
うに硬化させてもよい。この場合には、モールド（型）
の型抜き工程（型外し工程）が不要である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の数多くの実施形態
を図面を参照して説明する。各実施形態の説明におい
て、実質上同一構成部分には同一符号を付して説明す
る。
【００１５】図１を参照すると、本発明第１実施形態の
光モジュール２Ａの断面図が示されている。符号４は複
数のリード４ａを有するリードフレームであり、リード
フレーム４上にはシリコン基板６が接着等により固定さ
れている。
【００１６】シリコン基板６は図２に示すように段差８
を有している。シリコン基板６上にはレーザダイオード
又はフォトダイオード等の光と電気の間で変換を行なう
光素子１０が実装されている。
【００１７】基板６上には更に、一対の金属パターン１
２，１４が形成されている。金属パターン１２は金ワイ
ヤ１６を介して光素子１０に接続され、金属パターン１
４は光素子１０に直接接続されている。基板６はシリコ
ン基板に限定されるものではなく、半導体基板、セラミ
ック基板、ガラス基板等が採用可能である。
【００１８】光素子１０は、光素子１０が送受信する光
信号に対して透明である透光性樹脂により封止（シー
ル）されている。透光性樹脂としては、シリコーン樹
脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の１．５５μｍ帯
の光に対して９０％以上の透明度を有する樹脂を用いる
ことができる。本明細書では、シリコーン樹脂１８を用
いて以下の全ての実施形態を説明するが、上記の条件を
満たせば他の透光性樹脂であってもよい。
【００１９】シリコーン樹脂１８はスリーブ２２の端部
に当接している。基板６上に形成された金属パターン１
２，１４とリード４ａとは金ワイヤ２０により接続され
ている。
【００２０】リード４ａ及びスリーブ２２の一部を残し
て、リードフレーム４、基板６、シリコーン樹脂１８及
びスリーブ２２はモールド成形された樹脂２４により覆
われている。
【００２１】この樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）等を
用いることができる。本明細書ではエポキシ樹脂を用い
て以下の全ての実施形態を説明するが、モールド可能な
樹脂であれば他の樹脂も採用可能である。
【００２２】スリーブ２２内には光コネクタの光ファイ
バを保持するフェルール２６が挿入されている。本実施
形態の光モジュール２Ａでは、光モジュール２Ａと図示
しない光コネクタの接続時に、スリーブ２２が挿入され
るフェルール２６のガイドをし、凸形状シリコーン樹脂
１８がストップの役目を果たす。
【００２３】よってフェルール２６がシリコーン樹脂１
８に当接するまでスリーブ２２内に挿入された図示の状
態では、フェルール２６内に挿入された光ファイバがシ
リコーン樹脂１８を介して光素子１０と効率よく光結合
するようになっている。
【００２４】本実施形態の光モジュール２Ａは、光素子
１０を透光性のシリコーン樹脂１８で封止し、更に全体
をモールドされたエポキシ樹脂２４で覆っているため、
安価で高信頼性の光モジュールを提供することが可能で
ある。
【００２５】上述した第１実施形態では、段差８を有す
る基板６を使用していたが、基板６の代わりに図３
（Ａ）に示すようなＶ溝２８を有する基板６′を使用す
るようにしてもよい。
【００２６】このような基板６′を使用すると、図３
（Ｂ）に示すようにＶ溝２８内にスリーブ２２を挿入す
るだけで、光素子１０に対するスリーブ２２の位置決め
を達成することができる。
【００２７】次に図４（Ａ）〜図４（Ｄ）を参照して、
第１実施形態の光モジュール２Ａの製造プロセスについ
て説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、複数のリ
ード４ａを有するリードフレーム４上にＳｉ基板６を接
着等により搭載する。
【００２８】基板６上には例えばレーザダイオード又は
フォトダイオード等の光と電気の間で変換を行なう光素
子１０が実装されている。光素子１０と基板６上に形成
された金属パターン１２とは金ワイヤ１６により接続さ
れている。次いで、光素子１０に対してスリーブ２２を
位置決めし、その先端が基板６の段差８に当接するよう
にスリーブ２２を基板６上に載置する。
【００２９】図４（Ｂ）に示すように、スリーブ２２中
に中子３０を挿入しながら、光素子１０上にシリコーン
樹脂１８を滴下する。次いで、シリコーン樹脂１８を約
１５０°Ｃ〜約１６０°Ｃに加熱して、シリコーン樹脂
を硬化させ、スリーブ２２の端部にシリコーン樹脂の凸
部１８を形成し、光素子１０を封止する。
【００３０】光素子１０をシリコーン樹脂１８で封止し
た後、基板６上の金属パターン１２，１４とリード４ａ
とを金ワイヤ２０でボンディング接続する。次いで、図
４（Ｃ）に示すように、上型３２ａ及び下型３２ｂから
なる型（モールド）３２をセットする。モールド３２の
内面には離型剤を塗布しておくのが望ましい。
【００３１】次いで、モールド３２の注入口３３からエ
ポキシ樹脂２４をモールド３２内に注入する。注入が完
了したら、エポキシ樹脂２４を約１５０°Ｃ〜約１６０
°Ｃに加熱して、エポキシ樹脂を硬化させる。エポキシ
樹脂２４が完全に硬化した後、モールド３２を離型し、
中子３０をスリーブ２２から引き抜く。
【００３２】次いで、リード４ａをリードフレーム４の
外枠（図示せず）から切り離し、リード４ａを個々に分
離すると、図４（Ｄ）に示すような光素子１０がシリコ
ーン樹脂１８で封止され、全体的にモールドされたエポ
キシ樹脂２４で包囲された光モジュール２Ａを得ること
ができる。
【００３３】図５を参照すると、本発明第２実施形態の
光モジュール２Ｂの断面図が示されている。本実施形態
の光モジュール２Ｂは図６に示すようなＶ溝２８を有す
るＳｉ基板６′とＶ溝３６を有するＳｉから形成された
ブロック３４を使用する。
【００３４】即ち、スリーブ２２を基板６′のＶ溝２８
に挿入した後、Ｖ溝３６でスリーブ２２を押さえながら
ブロック３４を基板６′に接着剤等により固定する。本
実施形態の他の構造は、上述した第１実施形態の光モジ
ュール２Ａと同様である。
【００３５】このように本実施形態の光モジュール２Ｂ
では、Ｖ溝２８を有する基板６′と同様なＶ溝３６を有
するブロック３４でスリーブ２２を固定しているため、
光素子１０に対するスリーブ２２の位置決め固定をより
確実かつ強固に行なうことができる。
【００３６】図７を参照すると、本発明第３実施形態の
光モジュール２Ｃの断面図が示されている。本実施形態
の光モジュール２Ｃでは、第１及び第２実施形態のスリ
ーブ２２を省略して、モールドされたエポキシ樹脂２４
自身でフェルール２６のガイド穴３８を画成する。この
ように本実施形態の光モジュール２Ｃでは、スリーブ２
２を省略しているため、より低コストの光モジュールを
提供することができる。
【００３７】図８を参照すると、本発明第４実施形態の
光モジュール２Ｄの断面図が示されている。本実施形態
の光モジュール２Ｄは図７に示した光モジュール２Ｃに
類似しており、Ｖ溝２８を有する基板６′を採用した点
のみが図７に示した第３実施形態の光モジュール２Ｃと
相違する。
【００３８】本実施形態の光モジュール２Ｄでも、スリ
ーブ２２を省略しているため、光モジュールの低コスト
化に寄与することができる。以下、図９（Ａ）〜図９
（Ｃ）を参照して、第４実施形態の光モジュール２Ｄの
製造プロセスについて説明する。
【００３９】まず、図９（Ａ）に示すように、中子３０
を基板６′のＶ溝２８に挿入した状態で、シリコーン樹
脂１８を光素子１０上に滴下し、シリコーン樹脂１８を
約１５０°Ｃ〜１６０°Ｃに加熱して硬化させ、凸形状
シリコーン樹脂１８により光素子１０を封止する。
【００４０】次いで、基板６′上の金属パターン１２，
１４とリード４ａとを金ワイヤ２０でボンディング接続
する。図９（Ｂ）に示すように、中子３０を上型３２ａ
と下型３２ｂでサンドウィッチするように型（モール
ド）３２をセットし、注入口３３からエポキシ樹脂２４
をモールド３２内に注入する。
【００４１】モールド３２内へのエポキシ樹脂２４の注
入が完了してから、エポキシ樹脂を約１５０°Ｃ〜１６
０°Ｃに加熱して硬化させる。エポキシ樹脂が硬化した
後、モールド３２を離型し、中子３０を引き抜くと、図
９（Ｃ）に示すようなモールドされたエポキシ樹脂２４
により画成されたガイド穴３８を有する光モジュール２
Ｄを得ることができる。
【００４２】図１０を参照すると、本発明第５実施形態
の光モジュール２Ｅの断面図が示されている。本実施形
態の光モジュール２Ｅでは、基板６′のＶ溝２８とブロ
ック３４のＶ溝３６と、モールドされたエポキシ樹脂２
４とでフェルール２６の挿入をガイドするガイド穴を画
成している。本実施形態の他の構成は、図８に示した第
４実施形態の光モジュール２Ｄと同様である。
【００４３】図１１を参照すると、本発明第６実施形態
の光モジュール２Ｆの断面図が示されている。本実施形
態の光モジュール２Ｆは、図１２に示すようなＶ溝４２
及び収容溝４４を有するシリコン製の蓋４０を使用する
ことを特徴とする。
【００４４】シリコーン樹脂１８は熱硬化しても比較的
柔らかいため、エポキシ樹脂２４のモールド３２内への
注入が光素子１０に悪影響を及ぼす恐れがある。そこで
本実施形態では、蓋４０の収容溝４４内にシリコーン樹
脂１８を完全に収容し、上述したエポキシ樹脂の注入に
起因する光素子１０への悪影響を防止するようにしたも
のである。
【００４５】図１３を参照すると、本発明第７実施形態
の光モジュール２Ｇの断面図が示されている。本実施形
態の光モジュール２Ｇは上面の開放した樹脂製パッケー
ジ４６を使用し、この樹脂製パッケージ４６内にエポキ
シ樹脂２４を注入して、熱硬化させることを特徴とする
ものである。樹脂製パッケージ４６に換えて金属製パッ
ケージも採用可能である。
【００４６】本実施形態の光モジュール２Ｇの製造プロ
セスを図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）を参照して説明す
る。まず図１４（Ａ）に示すように、上面が開放され側
面に開口部４８を有する樹脂製パッケージ４６内に、光
素子１０が実装された基板６′を搭載したリードフレー
ム４を接着等により固定する。
【００４７】樹脂製パッケージ４６の開口部４８を通し
て基板６′のＶ溝２８中にスリーブ２２を挿入し、ブロ
ック３４でスリーブ２２を上方から押さえるようにブロ
ック３４を基板６′に固定する。
【００４８】次いで、図１４（Ｂ）に示すように、スリ
ーブ２２中に中子３０を挿入した状態でシリコーン樹脂
１８を光素子１０上に滴下し、シリコーン樹脂１８を約
１５０°Ｃ〜１６０°Ｃに加熱して熱硬化させ、凸形状
シリコーン樹脂１８により光素子１０を封止する。
【００４９】次いで、図１４（Ｃ）に示すように、樹脂
製パッケージ４６内にエポキシ樹脂２４を注入し、エポ
キシ樹脂２４を約１５０°Ｃ〜１６０°Ｃに加熱して熱
硬化させる。これにより、樹脂製パッケージ４６と熱硬
化されたエポキシ樹脂２４が一体化される。
【００５０】次いで、図１４（Ｄ）に示すように、中子
３０をスリーブ２２から引き抜くことにより、光素子１
０がシリコーン樹脂１８で封止され、樹脂製パッケージ
４６とエポキシ樹脂２４が一体化された光モジュール２
Ｇを得ることができる。
【００５１】図１５を参照すると、本発明第８実施形態
の光モジュール２Ｈの断面図が示されている。本実施形
態の光モジュール２Ｈは図１３に示した第７実施形態の
光モジュール２Ｇに類似しているが、スリーブ２２を省
略した点が光モジュール２Ｇと相違する。
【００５２】図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）を参照して、
第８実施形態の光モジュール２Ｈの製造プロセスについ
て説明する。先ず、図１６（Ａ）に示すように、樹脂製
パッケージ４６の開口部４８を通して中子３０を基板
６′のＶ溝２８中に挿入する。
【００５３】このように中子３０を基板６′のＶ溝中に
挿入した状態で、図１６（Ｂ）に示すように、シリコー
ン樹脂１８を光素子１０上に滴下し、シリコーン樹脂１
８を約１５０°Ｃ〜１６０°Ｃに加熱して熱硬化させ
る。これにより、熱硬化された凸形状シリコーン樹脂１
８により光素子１０が封止される。
【００５４】次いで、図１６（Ｃ）に示すように、樹脂
製パッケージ４６内にエポキシ樹脂２４を注入し、エポ
キシ樹脂２４を約１５０°Ｃ〜１６０°Ｃに加熱して熱
硬化させ、熱硬化されたエポキシ樹脂２４と樹脂製パッ
ケージ４６を一体化する。
【００５５】図１６（Ｄ）に示すように、中子３０を樹
脂製パッケージ４６から引き抜くことにより、光モジュ
ール２Ｈを得ることができる。本実施形態の光モジュー
ル２Ｈでは、基板６′のＶ溝２８とブロック３４のＶ溝
３６と熱硬化したエポキシ樹脂２４とによりガイド穴３
８が画成される。
【００５６】上述した第７及び第８実施形態では、上面
が開放された樹脂製パッケージ４６内にエポキシ樹脂を
注入して、これを熱硬化させて樹脂製パッケージ４６と
一体化しているため、第１乃至第６実施形態のようにモ
ールド成形された光モジュールから型を引き離す、離型
工程が不要となる。
【００５７】図１７を参照すると、本発明の光モジュー
ルと光コネクタの接続構造の斜視図が示されている。例
えば、第３実施形態の光モジュール２Ｃにエポキシ樹脂
２４のモールド時に凹部５０を一体的に形成する。
【００５８】そして、図１８に示すように光コネクタ５
２のハウジング５４の内部に光モジュール２Ｃの凹部５
０に係合する凸部６０を形成する。光コネクタ５２は光
ファイバ５８に接続されたフェルール５６を有してい
る。フェルール５６内には、光ファイバ５８の被覆を除
去したベアファイバが挿入固定されている。
【００５９】しかして、光コネクタ５２を光モジュール
２Ｃに嵌合すると、光コネクタ５２のフェルール５６が
光モジュール２Ｃのガイド穴３８中に、フェルール５６
の先端が凸形状シリコーン樹脂１８に当接するまで挿入
され、この状態で光コネクタ５２の凸部６０が光モジュ
ール２Ｃの凹部５０に係合する。
【００６０】このように光コネクタ５２の凸部６０が光
モジュール２Ｃの凹部５０に係合したことにより、光コ
ネクタ５２にある程度の引っ張り力がかかっても光コネ
クタ５２と光モジュール２Ｃの係合が外れることが防止
される。
【００６１】図１９を参照すると、光モジュールと光コ
ネクタの他の接続構造の斜視図が示されている。この接
続構造では、光モジュール２Ｃ′にエポキシ樹脂の凸部
６２を形成し、光コネクタ５２′のハウジング５４に光
モジュール２Ｃ′の凸部６２が係合する穴６４を形成し
たものである。
【００６２】このように光モジュールに樹脂製凸部６２
を一体的に形成し、光コネクタ５２′には凸部６２が係
合する穴６４を形成した場合にも、光コネクタ５２′に
ある程度の引っ張り力がかかっても光コネクタ５２′と
光モジュール２Ｃ′の係合が外れることはない。
【００６３】図２０を参照すると、本発明第９実施形態
の光モジュール２Ｉの断面図が示されてる。第９実施形
態の光モジュール２Ｉは図７に示した第３実施形態の光
モジュール２Ｃの変形例であり、光素子１０を封止する
ためのシリコーン樹脂１８により第３実施形態のエポキ
シ樹脂２４の領域まで覆ったものである。
【００６４】使用する樹脂としてシリコーン樹脂１種類
のみでよく、簡易に光コネクタのフェルール２６との接
続のためのガイド穴３８を得るものである。基板６は図
２に示した基板６と同一構成である。
【００６５】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）を参照し
て、第９実施形態の光モジュール２Ｉの製造プロセスに
ついて説明する。まず、図２１（Ａ）に示すように、中
子３０を上型３２ａと下型３２ｂでサンドイッチするよ
うに型（モールド）３２をセットし、注入口３３からシ
リコーン樹脂１８をモールド３２内に注入する。
【００６６】モールド３２内へのシリコーン樹脂１８の
注入が完了してから、シリコーン樹脂１８を約１５０℃
〜１６０℃に加熱して硬化させる。シリコーン樹脂１８
が硬化した後、モールド３２を離型し、中子３０を引き
抜くと、図２１（Ｂ）に示すようなモールドされたシリ
コーン樹脂１８により画成されたガイド穴３８を有する
光モジュール２Ｉを得ることができる。
【００６７】図２２を参照すると、本発明第１０実施形
態の光モジュール２Ｊの断面図が示されている。本実施
形態の光モジュール２Ｊは図８に示した第４実施形態の
光モジュール２Ｄの変形例であり、モールドされたシリ
コーン樹脂１８により図８に示した第４実施形態のエポ
キシ樹脂２４の領域まで覆ったものである。図３（Ａ）
に示したＶ溝２８を有する基板６′を採用したため、フ
ェルール２６を精密にガイドをすることができる。
【００６８】図２３を参照すると、本発明第１１実施形
態の光モジュール２Ｋの断面図が示されている。本実施
形態の光モジュール２Ｋは図１０に示した第５実施形態
の光モジュール２Ｅに類似しており、モールドされたシ
リコーン樹脂１８で第５実施形態のエポキシ樹脂２４の
領域まで覆ったものである。
【００６９】本実施形態では、図６に示すようなＶ溝２
８を有するＳｉ基板６′とＶ溝３６を有するＳｉから形
成されたブロック３４を使用しているため、フェルール
２６を精密にガイドすることができると共に、フェルー
ル２６の挿入時のフェルールのガタツキ等によるシリコ
ーン樹脂１８の変形を防止することができる。
【００７０】図２４を参照すると、本発明第１２実施形
態の光モジュール２Ｌの断面図が示されている。本実施
形態の光モジュール２Ｌは図１５に示した第８実施形態
の光モジュール２Ｈに類似しているが、樹脂製パッケー
ジ４６の内部全体にシリコーン樹脂１８を充填した点が
相違する。
【００７１】本実施形態の光モジュール２Ｌの製造プロ
セスを図２５（Ａ）〜図２５（Ｃ）を参照して説明す
る。まず図２５（Ａ）に示すように、上面が開放され側
面に開口部４８を有する樹脂製パッケージ４６内に、光
素子１０が実装された基板６′を搭載したリードフレー
ム４を接着等により固定する。
【００７２】樹脂製パッケージ４６の開口部４８を通し
て基板６′のＶ溝２８中に中子３０を挿入し、ブロック
３４で中子３０を上方から押さえるようにブロック３４
を基板６′に固定する。
【００７３】次いで、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に
示すように、シリコーン樹脂１８を樹脂製パッケージ４
６内に注入し、樹脂製パッケージ４６内をシリコーン樹
脂１８で充填する。
【００７４】次いで、シリコーン樹脂１８を約１５０℃
〜１６０℃に加熱して熱硬化させる。これにより、樹脂
製パッケージ４６と熱硬化されたシリコーン樹脂１８が
一体化される。
【００７５】次いで、図２５（Ｃ）に示すように、中子
３０を引き抜くことにより、樹脂製パッケージ４６とシ
リコーン樹脂１８が一体化された光モジュール２Ｌを得
ることができる。
【００７６】図２６を参照すると、本発明第１３実施形
態の光モジュール２Ｍの断面図が示されている。本実施
形態の光モジュール２Ｍは図１に示した第１実施形態の
光モジュール２Ａに類似しているが、シリコーン樹脂１
８で第１実施形態の光モジュール２Ａのエポキシ樹脂２
４の領域まで覆った点で相違する。シリコーン樹脂１８
のみを使用することにより、容易に光コネクタのフェル
ール２６との接続構成を得ることができる。
【００７７】図２７（Ａ）及び図２８（Ｂ）を参照し
て、第１３実施形態の光モジュール２Ｍの製造プロセス
について説明する。まず、図２７（Ａ）に示すように、
スリーブ２２中に中子３０を挿入し、上型３２ａ及び下
型３２ｂからなる型（モールド）３２をセットする。モ
ールド３２の内面には離型剤を塗布しておくのが望まし
い。
【００７８】次いで、モールド３２の注入口３３からシ
リコーン樹脂１８をモールド３２内に注入する。注入が
完了したら、シリコーン樹脂１８を約１５０℃〜１６０
℃に加熱して、シリコーン樹脂１８を硬化させる。シリ
コーン樹脂１８が完全に硬化した後、モールド３２を離
型し、中子３０をスリーブ２２から引き抜く。
【００７９】次いで、リード４ａをリードフレーム４の
外枠（図示せず）から切り離し、リード４ａを個々に分
離すると、図２７（Ｂ）に示すような全体的にモールド
されたシリコーン樹脂１８で包囲された光モジュール２
Ｍを得ることができる。
【００８０】図２８を参照すると、本発明第１４実施形
態の光モジュール２Ｎの断面図が示されている。本実施
形態の光モジュール２Ｎは図１３に示した第７実施形態
の光モジュール２Ｇに類似しているが、シリコーン樹脂
１８で樹脂製パッケージ４６内を充填した点が相違す
る。
【００８１】図２９を参照すると、本発明第１５実施形
態の光モジュール２Ｐの断面図が示されている。リード
フレーム４上には、シリコン基板７０が接着等により固
定されている。シリコン基板７０上には光導波路７２が
形成されている。
【００８２】シリコン基板７０上には光導波路７２の一
端に光結合するように、レーザダイオード又はフォトダ
イオード等の光と電気の間で変換を行う光素子１０が実
装されている。
【００８３】リード４ａの一部を残して、リードフレー
ム４、基板７０、光導波路７２及び光素子１０はモール
ド成形されたシリコーン樹脂１８により覆われている。
シリコーン樹脂１８は光素子１０が送信又は受信する光
信号に対して透明である。
【００８４】シリコーン樹脂１８は光導波路７２の他端
に至る、挿入されるフェルール２６ガイド用のガイド穴
３８を画成している。よって、フェルール２６が基板７
０の端部に当接するまでガイド穴３８内に挿入された状
態では、フェルール２６内に挿入された光ファイバが光
導波路７２と効率よく光結合するようになっている。
【００８５】図３０を参照すると、本発明第１６実施形
態の光モジュール２Ｑの断面図が示されている。本実施
形態では、Ｖ溝を有するブロック７４が基板７０の側面
に接着されている。あるいは、ブロック７４をリードフ
レーム４上に固定するようにしてもよい。
【００８６】本実施形態では、Ｖ溝を有するブロック７
４を使用したため、Ｖ溝でフェルール２６を正確にガイ
ドすることができ、フェルール２６に収容された光ファ
イバと光導波路７２との間の光結合を高効率で達成する
ことができる。
【００８７】図３１を参照すると、本発明第１７実施形
態の光モジュール２Ｒの断面図が示されている。本実施
形態はＶ溝を有するブロック３４′を基板７０上に搭載
したものである。
【００８８】本実施形態でも、フェルール２６を正確に
ガイドできるため、フェルール２６に収容された光ファ
イバと光導波路７２との間の光結合を高効率で達成する
ことができる。
【００８９】図３２を参照すると、本発明第１８実施形
態の光モジュール２Ｓの断面図が示されている。本実施
形態では、フェルール２６をガイドするスリーブ２２が
シリコーン樹脂１８中に部分的に埋め込まれている。
【００９０】本実施形態でも、スリーブ２２でフェルー
ル２６を正確にガイドできるため、スリーブ２６に収容
された光ファイバと光導波路７２との間の光結合を高効
率で達成することができる。
【００９１】図３３を参照すると、本発明第１９実施形
態の光モジュール２Ｔの断面図が示されている。本実施
形態は、Ｖ溝の形成されたブロック７４を基板７０の側
面又はリードフレーム４上に接着し、スリーブ２２をブ
ロック７４のＶ溝中に挿入したものである。
【００９２】本実施形態でも、スリーブ２２でフェルー
ル２６を正確にガイドできるため、スリーブ２６に収容
された光ファイバと光導波路７２との間の光結合を高効
率で達成することができる。
【００９３】図３４を参照すると、本発明第２０実施形
態の光モジュール２Ｕの断面図が示されている。本実施
形態はＶ溝を有するブロック３４′を基板７０上に搭載
し、ブロック３４′のＶ溝中にスリーブ２２を挿入した
ものである。
【００９４】本実施形態もスリーブ２２でフェルール２
６を正確にガイドできるため、フェルール２６に収容さ
れた光ファイバと光導波路７２との間の光結合を高効率
で達成することができる。
【００９５】図３５を参照すると、本発明第２１実施形
態の光モジュール２Ｖの断面図が示されている。本実施
形態は樹脂製パッケージ４６内にシリコーン樹脂１８を
注入し、シリコーン樹脂１８と樹脂製パッケージ４６を
一体化したものである。樹脂製パッケージ４６に換えて
金属パッケージも使用可能である。
【００９６】本実施形態ではスリーブ２２が部分的にシ
リコーン樹脂１８内に埋め込まれているため、スリーブ
２２でフェルール２６を正確にガイドすることができる
ので、フェルール２６に収容された光ファイバと光導波
路７２との間の光結合を高効率で達成することができ
る。
【００９７】図３６を参照すると、本発明第２２実施形
態の光モジュール２Ｗの断面図が示されている。本実施
形態ではＶ溝を有するブロック７４を使用しているた
め、スリーブ２２でフェルール２６を正確にガイドする
ことができ、フェルール２６内に収容された光ファイバ
と光導波路７２との間の光結合を高効率で達成すること
ができる。
【００９８】図３７を参照すると、本発明第２３実施形
態の光モジュール２Ｘの断面図が示されている。本実施
形態ではＶ溝を有するブロック３４′を基板７０上に搭
載しているため、スリーブ２２でフェルール２６を正確
にガイドすることができ、フェルール２６内に収容され
た光ファイバと光導波路７２との間の光結合を高効率で
達成することができる。
【００９９】
【発明の効果】本発明によると、光素子及び基板を含む
モジュール全体をモールドされた樹脂で包囲し、光伝送
路に接続するためのコネクタのフェルールをガイドする
ガイド穴も同時に形成しているため、安価で信頼性の高
い光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の断面図である。
【図２】第１実施形態に使用する基板の斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は基板の他の実施形態の斜視図であ
り、図３（Ｂ）はＶ溝中にスリーブを挿入した状態の基
板の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は本発明第１実施形態
の光モジュールの製造プロセスを示す図である。
【図５】本発明第２実施形態の光モジュールの断面図で
ある。
【図６】第２実施形態に使用する基板と蓋を示す分解斜
視図である。
【図７】本発明第３実施形態の光モジュールの断面図で
ある。
【図８】本発明第４実施形態の光モジュールの断面図で
ある。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は本発明第４実施形態
の光モジュールの製造プロセスを示す図である。
【図１０】本発明第５実施形態の光モジュールの断面図
である。
【図１１】本発明第６実施形態の光モジュールの断面図
である。
【図１２】第６実施形態に使用する基板と蓋の分解斜視
図である。
【図１３】本発明第７実施形態の光モジュールの断面図
である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）は本発明第７実
施形態の光モジュールの製造プロセスを示す図である。
【図１５】本発明第８実施形態の光モジュールの断面図
である。
【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）は本発明第８実
施形態の光モジュールの製造プロセスを示す図である。
【図１７】光モジュールと光コネクタの接続構造を示す
図である。
【図１８】図１７の接続構造に使用する光コネクタの斜
視図である。
【図１９】光モジュールと光コネクタの他の接続構造を
示す図である。
【図２０】本発明第９実施形態の光モジュールの断面図
である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は本発明第９
実施形態の光モジュールの製造プロセスを示す図であ
る。
【図２２】本発明第１０実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図２３】本発明第１１実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図２４】本発明第１２実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図２５】図２５（Ａ）〜図２５（Ｃ）は本発明第１２
実施形態の光モジュールの製造プロセスを示す図であ
る。
【図２６】本発明第１３実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図２７】図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は本発明第１
３実施形態の光モジュールの製造プロセスを示す図であ
る。
【図２８】本発明第１４実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図２９】本発明第１５実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３０】本発明第１６実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３１】本発明第１７実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３２】本発明第１８実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３３】本発明第１９実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３４】本発明第２０実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３５】本発明第２１実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３６】本発明第２２実施形態の光モジュールの断面
図である。
【図３７】本発明第２３実施形態の光モジュールの断面
図である。
【符号の説明】
４ リードフレーム ４ａ リード ６，６′ 基板 １０ 光素子 １８ 封止樹脂（シリコーン樹脂） ２２ スリーブ ２４ モールド樹脂（エポキシ樹脂） ２６ フェルール ２８ Ｖ溝 ３０ 中子 ３２ 型（モールド）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 直樹 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA03 BA12 CA11 DA03 DA04 DA05 DA06 DA16 DA36

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のリードと；前記リードと電気的に
    接続された複数の導電性パターンを有する基板と；前記
    基板上に実装された光と電気の間で変換を行なう光素子
    と；前記光素子を覆う凸部を形成する透光性の第１樹脂
    と；前記リードの一部を除き、前記基板、前記光素子及
    び前記透光性第１樹脂を包囲する第２樹脂とを具備し；
    前記第２樹脂は、フェルールに収容された光ファイバと
    前記光素子を前記第１樹脂を介して光学的に結合するた
    めに、前記フェルールが挿入可能な穴を画成しているこ
    とを特徴とする光モジュール。
  2. 【請求項２】 前記基板はＶ溝を有しており、該Ｖ溝が
    前記フェルールを前記光素子にガイドする請求項１記載
    の光モジュール。
  3. 【請求項３】 前記基板は第１のＶ溝を有しており、 第２のＶ溝が前記基板の第１のＶ溝に対向するように、
    前記基板に固定された第２のＶ溝を有するブロックを更
    に具備し、 前記基板の第１のＶ溝と前記ブロックの第２のＶ溝が前
    記フェルールを前記光素子にガイドする請求項１記載の
    光モジュール。
  4. 【請求項４】 前記穴中に挿入された、前記フェルール
    をガイドするためのスリーブを更に具備した請求項１記
    載の光モジュール。
  5. 【請求項５】 上面が開放されたパッケージを更に具備
    し；前記第２樹脂は前記パッケージ中にモールドされて
    いる請求項１記載の光モジュール。
  6. 【請求項６】 前記第１樹脂はシリコーン樹脂であり、
    前記第２樹脂はエポキシ樹脂である請求項１記載の光モ
    ジュール。
  7. 【請求項７】 光モジュールの製造方法であって、 複数のリードを有するリードフレームを設け；前記リー
    ドフレーム上に導電性パターンを有する基板を搭載し；
    前記基板上に光と電気の間で変換を行なう光素子を実装
    し；前記光素子に第１端が隣接するように前記基板上に
    スリーブを搭載し；前記スリーブ中に中子を挿入しなが
    ら、透光性第１樹脂を前記光素子上に適用し；前記透光
    性第１樹脂を硬化させて、前記光素子を覆う凸部を前記
    スリーブの第１端に形成し；前記導電性パターンと前記
    リードとをワイヤで接続し；前記スリーブ及び前記リー
    ドの一部を除き、前記基板、光素子、スリーブ、透光性
    第１樹脂、ワイヤ及びリードフレームを包囲するモール
    ドを設け；前記モールド中に第２樹脂を注入して硬化さ
    せる；ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記基板はＶ溝を有しており、前記スリ
    ーブは該Ｖ溝中に挿入されている請求項７記載の光モジ
    ュールの製造方法。
  9. 【請求項９】 光モジュールの製造方法であって、 複数のリードを有するリードフレームを設け；前記リー
    ドフレーム上に導電性パターンを有する基板を搭載し；
    前記基板上に光と電気の間で変換を行なう光素子を実装
    し；前記光素子に第１端が隣接するように前記基板上に
    中子を載置し；透光性第１樹脂を前記光素子上に適用
    し；前記透光性第１樹脂を硬化させて、前記光素子を覆
    う凸部を前記中子の第１端に形成し；前記導電性パター
    ンと前記リードとをワイヤで接続し；前記中子及び前記
    リードの一部を除き、前記基板、光素子、透光性第１樹
    脂、ワイヤ及びリードフレームを包囲するモールドを設
    け；前記モールド中に第２樹脂を注入して硬化させる；
    ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記基板はＶ溝を有しており、前記中
    子は該Ｖ溝中に挿入される請求項９記載の光モジュール
    の製造方法。
  11. 【請求項１１】 光モジュールの製造方法であって、 上面が開放され側面に開口部を有する樹脂パッケージを
    設け；複数のリードが前記パッケージから突出するよう
    に該パッケージ中にリードフレームを収容し；前記リー
    ドフレーム上に導電性パターンを有する基板を搭載し；
    前記基板上に光と電気の間で変換を行なう光素子を実装
    し；前記光素子に第１端が隣接するように、前記パッケ
    ージの開口部を通して挿入されたスリーブを前記基板上
    に搭載し；前記スリーブ中に中子を挿入しながら、透光
    性第１樹脂を前記光素子上に適用し；前記透光性第１樹
    脂を硬化させて、前記光素子を覆う凸部を前記スリーブ
    の第１端に形成し；前記導電性パターンと前記リードと
    をワイヤで接続し；前記パッケージ中に第２樹脂を注入
    して硬化させる；ことを特徴とする光モジュールの製造
    方法。
  12. 【請求項１２】 前記基板はＶ溝を有しており、前記ス
    リーブは該Ｖ溝中に挿入されている請求項１１記載の光
    モジュールの製造方法。
  13. 【請求項１３】 光モジュールの製造方法であって、 上面が開放され側面に開口部を有する樹脂パッケージを
    設け；複数のリードが前記パッケージから突出するよう
    に該パッケージ中にリードフレームを収容し；前記リー
    ドフレーム上に導電性パターンを有する基板を搭載し；
    前記基板上に光と電気の間で変換を行なう光素子を実装
    し；前記光素子に第１端が隣接するように、前記パッケ
    ージの開口部を通して挿入された中子を前記基板上に載
    置し；透光性第１樹脂を前記光素子上に適用し；前記透
    光性第１樹脂を硬化させて、前記光素子を覆う凸部を前
    記中子の第１端に形成し；前記導電性パターンと前記リ
    ードとをワイヤで接続し；前記パッケージ中に第２樹脂
    を注入して硬化させる；ことを特徴とする光モジュール
    の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記基板はＶ溝を有しており、前記中
    子は該Ｖ溝中に挿入されている請求項１３記載の光モジ
    ュールの製造方法。
  15. 【請求項１５】 複数のリードと；前記リードと電気的
    に接続された複数の導電性パターンを有する基板と；前
    記基板上に実装された光と電気の間で変換を行う光素子
    と；前記リードの一部を除き、前記基板及び前記光素子
    を包囲する透光性の樹脂とを具備し；前記樹脂は、フェ
    ルールに挿入された光ファイバと前記光素子を光学的に
    結合するために、前記フェルールが挿入可能な穴を画成
    していることを特徴とする光モジュール。
  16. 【請求項１６】 前記基板はＶ溝を有しており、該Ｖ溝
    で前記フェルールを前記光素子にガイドする請求項１５
    記載の光モジュール。
  17. 【請求項１７】 前記基板は第１のＶ溝を有しており、 第２のＶ溝が前記基板の第１のＶ溝に対向するように、
    前記基板に固定された第２のＶ溝を有するブロックを更
    に具備し；前記基板の第１のＶ溝と前記ブロックの第２
    のＶ溝で前記フェルールを前記光素子にガイドする請求
    項１５記載の光モジュール。
  18. 【請求項１８】 前記穴中に挿入された、前記フェルー
    ルをガイドするためのスリーブを更に具備した請求項１
    ５記載の光モジュール。
  19. 【請求項１９】 上面が開放されたパッケージを更に具
    備し、 前記樹脂は前記パッケージ中にモールドされている請求
    項１５記載の光モジュール。
  20. 【請求項２０】 前記基板上に形成された光導波路を更
    に具備し、 該光導波路を介して前記光素子と前記光ファイバが光学
    的に結合されている請求項１５記載の光モジュール。
  21. 【請求項２１】 前記基板の側面に固定されたＶ溝を有
    するブロックを更に具備し、 該Ｖ溝により前記フェルールを前記光素子にガイドする
    請求項２０記載の光モジュール。
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