JP2000214351A - 光モジュ―ル実装構造 - Google Patents
光モジュ―ル実装構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、フィルム光配線と光デバイス
の間の空隙が接着剤で充填されていることにより、光デ
バイスの活性部が埃や湿気にさらされることがなく、ま
た、フィルム光配線と光デバイス間の接続強度が増加す
る光モジュール実装構造を提供することにある。 【解決手段】本発明の光デバイス１４は、フィルム光配
線１１のミラー面１３で反射された光導波路コア１２の
伝搬光を受光する位置に、１つ以上のバンプ１０を用い
てフィルム光配線１１面に固定され、かつバンプ１０を
介してつくられる光デバイス１４とフィルム光配線１１
の間の空隙は、屈折率が１から光導波路クラッド層の屈
折率までの間の所定値を持つ接着剤２０で充填されてい
ることを特徴とするものである。
の間の空隙が接着剤で充填されていることにより、光デ
バイスの活性部が埃や湿気にさらされることがなく、ま
た、フィルム光配線と光デバイス間の接続強度が増加す
る光モジュール実装構造を提供することにある。 【解決手段】本発明の光デバイス１４は、フィルム光配
線１１のミラー面１３で反射された光導波路コア１２の
伝搬光を受光する位置に、１つ以上のバンプ１０を用い
てフィルム光配線１１面に固定され、かつバンプ１０を
介してつくられる光デバイス１４とフィルム光配線１１
の間の空隙は、屈折率が１から光導波路クラッド層の屈
折率までの間の所定値を持つ接着剤２０で充填されてい
ることを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報通信装置等
に使用される光モジュールの実装構造に関するものであ
る。
に使用される光モジュールの実装構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】高速大容量な情報通信装置や、多数のプ
ロセッサ間を並列処理する超並列コンピュータの開発に
向けて、装置内を高速高密度で通信する並列光インタコ
ネクションモジュールの開発が盛んに行われている。こ
うした並列光インタコネクションモジュールでは、数百
ｍ以下の比較的短距離を伝送すること、複雑な光結合を
除外してモジュールコストを低下させること、のために
ファイバインタフェースとしてマルチモードが採用され
ている。このため、ＶＣＳＥＬ等の光デバイスと光ファ
イバとの間を接続する光配線には、マルチモード形成が
容易なポリマー光導波路をフィルム化したものが用いら
れている（例えば、Ｙ．Ｓ．Ｌｉｕ ｅｔ．ａｌ．，
“Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔ
ｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ ｆｏｒ Ｂｏａｒｄ ａｎｄ
Ｂａｃｋｐｌａｎｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｕｓ
ｉｎｇ ＶＣＳＥＬｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｗａ
ｖｅｇｕｉｄｅｓ”；Ｐｒｏｃ．４７ｔｈ ＥＣＴＣ
ｐｐ．３９１−３９８（１９９７））。この光モジュー
ルは、光デバイスとフィルム光配線との間が固定されて
いないために、例えば室温で位置あわせしても光モジュ
ールの動作時や信頼性試験時に温度負荷されると、フィ
ルム光配線を構成するポリマーと基板を構成するセラミ
ックスの間の熱膨張率の差（約１０倍ポリマーの方が
大）のために、フィルム光配線が位置ずれを生じて光結
合損失が増大し、光モジュール特性を劣化させる恐れが
ある。そこで、柔軟性を有するフィルム光配線と光デバ
イスをはんだ等から成るバンプで固定した後に、基板上
に光デバイスをダイボンディングする構造が提案されて
いる（特願平１０−１５７３２８号）。この構造を図５
に示す。図中、１０はバンプ、１１はフィルム光配線、
１２は光導波路コア、１３はミラー面、１４は光デバイ
ス、１５は光コネクタ、１６は光ファイバ、１７は基
板、１８は光デバイス１４の活性部、１９はダイボンデ
ィング部である。本構造ではフィルム光配線１１と光デ
バイス１４とがはんだ等から成るバンプ１０により固定
され、かつフィルム光配線１１に柔軟性を有するものを
用いているため、フィルム光配線１１が熱膨張しても、
フィルム光配線１１が座屈することにより、光デバイス
１４とフィルム光配線１１との固定状態は変化しないの
で、位置ずれを抑制することができる。
ロセッサ間を並列処理する超並列コンピュータの開発に
向けて、装置内を高速高密度で通信する並列光インタコ
ネクションモジュールの開発が盛んに行われている。こ
うした並列光インタコネクションモジュールでは、数百
ｍ以下の比較的短距離を伝送すること、複雑な光結合を
除外してモジュールコストを低下させること、のために
ファイバインタフェースとしてマルチモードが採用され
ている。このため、ＶＣＳＥＬ等の光デバイスと光ファ
イバとの間を接続する光配線には、マルチモード形成が
容易なポリマー光導波路をフィルム化したものが用いら
れている（例えば、Ｙ．Ｓ．Ｌｉｕ ｅｔ．ａｌ．，
“Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔ
ｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ ｆｏｒ Ｂｏａｒｄ ａｎｄ
Ｂａｃｋｐｌａｎｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｕｓ
ｉｎｇ ＶＣＳＥＬｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｗａ
ｖｅｇｕｉｄｅｓ”；Ｐｒｏｃ．４７ｔｈ ＥＣＴＣ
ｐｐ．３９１−３９８（１９９７））。この光モジュー
ルは、光デバイスとフィルム光配線との間が固定されて
いないために、例えば室温で位置あわせしても光モジュ
ールの動作時や信頼性試験時に温度負荷されると、フィ
ルム光配線を構成するポリマーと基板を構成するセラミ
ックスの間の熱膨張率の差（約１０倍ポリマーの方が
大）のために、フィルム光配線が位置ずれを生じて光結
合損失が増大し、光モジュール特性を劣化させる恐れが
ある。そこで、柔軟性を有するフィルム光配線と光デバ
イスをはんだ等から成るバンプで固定した後に、基板上
に光デバイスをダイボンディングする構造が提案されて
いる（特願平１０−１５７３２８号）。この構造を図５
に示す。図中、１０はバンプ、１１はフィルム光配線、
１２は光導波路コア、１３はミラー面、１４は光デバイ
ス、１５は光コネクタ、１６は光ファイバ、１７は基
板、１８は光デバイス１４の活性部、１９はダイボンデ
ィング部である。本構造ではフィルム光配線１１と光デ
バイス１４とがはんだ等から成るバンプ１０により固定
され、かつフィルム光配線１１に柔軟性を有するものを
用いているため、フィルム光配線１１が熱膨張しても、
フィルム光配線１１が座屈することにより、光デバイス
１４とフィルム光配線１１との固定状態は変化しないの
で、位置ずれを抑制することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した光モジュール実装構造では、フィルム光配線１１
と光デバイス１４との間が空隙になっており、光デバイ
ス１４の活性部１８が埃や湿気等にさらされる危険があ
ること、またバンプ数が少ない場合にはフィルム光配線
１１と光デバイス１４間の接続強度が不十分になる可能
性があるといった問題がある。
示した光モジュール実装構造では、フィルム光配線１１
と光デバイス１４との間が空隙になっており、光デバイ
ス１４の活性部１８が埃や湿気等にさらされる危険があ
ること、またバンプ数が少ない場合にはフィルム光配線
１１と光デバイス１４間の接続強度が不十分になる可能
性があるといった問題がある。
【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、フィルム光配線と光デバイスの間の空隙が接着剤で
充填されていることにより、光デバイスの活性部が埃や
湿気にさらされることがなく、また、フィルム光配線と
光デバイス間の接続強度が増加するため、バンプ数が少
ない場合でも信頼性が向上する光モジュール実装構造を
提供することを目的とする。
で、フィルム光配線と光デバイスの間の空隙が接着剤で
充填されていることにより、光デバイスの活性部が埃や
湿気にさらされることがなく、また、フィルム光配線と
光デバイス間の接続強度が増加するため、バンプ数が少
ない場合でも信頼性が向上する光モジュール実装構造を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光モジュール実装構造は、光信号が伝搬する
光導波路コアが、該光導波路コアよりも小さい屈折率か
ら成る光導波路クラッド層内に形成されており、さらに
該光導波路コアを伝搬する該光信号の伝搬方向に対し、
該光信号が全反射する角度あるいは４５度の角度をなし
て斜め面が任意の位置に形成されているフィルム光配線
と、該斜め面で反射されたもしくは反射する該光信号を
受けるもしくは送る光デバイスとを少なくとも持つ光モ
ジュール実装構造において、該光デバイスは、該フィル
ム光配線の該斜め面で反射された該光導波路コアの伝搬
光を受光する位置もしくは該光デバイスから出射した光
信号を該斜め面で反射して、該光導波路コアに伝搬させ
る位置に、１つ以上のバンプを用いて該フィルム光配線
面に固定され、かつ該バンプを介してつくられる該光デ
バイスと該フィルム光配線の間の空隙は、屈折率が１か
ら該光導波路クラッド層の屈折率までの間の所定値を持
つ接着剤で充填されていることを特徴とするものであ
る。
に本発明の光モジュール実装構造は、光信号が伝搬する
光導波路コアが、該光導波路コアよりも小さい屈折率か
ら成る光導波路クラッド層内に形成されており、さらに
該光導波路コアを伝搬する該光信号の伝搬方向に対し、
該光信号が全反射する角度あるいは４５度の角度をなし
て斜め面が任意の位置に形成されているフィルム光配線
と、該斜め面で反射されたもしくは反射する該光信号を
受けるもしくは送る光デバイスとを少なくとも持つ光モ
ジュール実装構造において、該光デバイスは、該フィル
ム光配線の該斜め面で反射された該光導波路コアの伝搬
光を受光する位置もしくは該光デバイスから出射した光
信号を該斜め面で反射して、該光導波路コアに伝搬させ
る位置に、１つ以上のバンプを用いて該フィルム光配線
面に固定され、かつ該バンプを介してつくられる該光デ
バイスと該フィルム光配線の間の空隙は、屈折率が１か
ら該光導波路クラッド層の屈折率までの間の所定値を持
つ接着剤で充填されていることを特徴とするものであ
る。
【０００６】また本発明は、上記光モジュール実装構造
において、該バンプを介して該フィルム光配線と該光デ
バイスとの間につくられる空隙を充填する接着剤は、該
光デバイスの活性部、および該活性部と対向する該フィ
ルム光配線面のうち該活性部を投影した部分を含む空間
を囲むように、該空隙を充填していることを特徴とする
ものである。
において、該バンプを介して該フィルム光配線と該光デ
バイスとの間につくられる空隙を充填する接着剤は、該
光デバイスの活性部、および該活性部と対向する該フィ
ルム光配線面のうち該活性部を投影した部分を含む空間
を囲むように、該空隙を充填していることを特徴とする
ものである。
【０００７】また本発明は、上記光モジュール実装構造
において、該フィルム光配線が柔軟性を有するポリマー
で構成されていることを特徴とするものである。
において、該フィルム光配線が柔軟性を有するポリマー
で構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】また本発明は、上記光モジュール実装構造
において、該接着剤が紫外線硬化材料から成ることを特
徴とするものである。
において、該接着剤が紫外線硬化材料から成ることを特
徴とするものである。
【０００９】本発明による光モジュール実装構造を用い
れば、フィルム光配線と光デバイスの間の空隙が接着剤
で充填されているため、光デバイスの活性部が埃や湿気
にさらされることがなくなる。また、フィルム光配線と
光デバイス間の接続強度が増加するため、バンプ数が少
ない場合でも信頼性が向上する、といったメリットがあ
る。
れば、フィルム光配線と光デバイスの間の空隙が接着剤
で充填されているため、光デバイスの活性部が埃や湿気
にさらされることがなくなる。また、フィルム光配線と
光デバイス間の接続強度が増加するため、バンプ数が少
ない場合でも信頼性が向上する、といったメリットがあ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。
形態例を詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施形態例を示す断面
（ｘ−ｚ面）図であり、図２は図１のＡ−Ａ′線断面
（ｘ−ｙ面）である。図において、１０はバンプ、１１
はフィルム光配線、１２は光導波路コア、１３はミラー
面、１４は光デバイス、１５は光コネクタ、１６は光フ
ァイバ、１７は基板、１８は光デバイス１４の活性部、
２０は接着剤である。
（ｘ−ｚ面）図であり、図２は図１のＡ−Ａ′線断面
（ｘ−ｙ面）である。図において、１０はバンプ、１１
はフィルム光配線、１２は光導波路コア、１３はミラー
面、１４は光デバイス、１５は光コネクタ、１６は光フ
ァイバ、１７は基板、１８は光デバイス１４の活性部、
２０は接着剤である。
【００１２】図１及び図２において、フィルム光配線１
１は以下のようにして形成する。例えば、図示していな
いＳｉウエハー上にスピンコート、キュア、反応性イオ
ンエッチングにより、例えばフッ素化ポリイミドから成
る厚さ３７．５μｍの下部クラッド層、５０μｍ角の光
導波路コア１２（例えば比屈折率差１．２％）、さらに
下部クラッド層と全く同様にして厚さ３７．５μｍの上
部クラッド層を順次形成する。次に、フッ素化ポリイミ
ド光導波路膜の表面に、例えばスパッタとエッチング等
により直径３５μｍのＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る円形の
パッドを、例えば正方形の各角に位置するように１２０
μｍ間隔で４ヶ形成し、同時に、図示していない位置
に、例えば幅１０μｍの直線マーカを光導波路コア１２
の長手方向に対して直角に形成しておく。次に、例えば
フッ酸によりＳｉ基板から剥離してフッ素化ポリイミド
光導波路フィルムを形成し、例えば図示していない粘着
シートに固定する。次に、フッ素化ポリイミド光導波路
フィルムに対し、円形のパッドが形成されていない面か
ら、前述の直線マーカにそうようにして例えばダイシン
グすることにより４５度の角度のミラー面１３を形成
し、さらに光導波路コア１２の端を９０度にカットして
所望のサイズに切り出すことにより、フィルム光配線１
１が完成する。
１は以下のようにして形成する。例えば、図示していな
いＳｉウエハー上にスピンコート、キュア、反応性イオ
ンエッチングにより、例えばフッ素化ポリイミドから成
る厚さ３７．５μｍの下部クラッド層、５０μｍ角の光
導波路コア１２（例えば比屈折率差１．２％）、さらに
下部クラッド層と全く同様にして厚さ３７．５μｍの上
部クラッド層を順次形成する。次に、フッ素化ポリイミ
ド光導波路膜の表面に、例えばスパッタとエッチング等
により直径３５μｍのＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る円形の
パッドを、例えば正方形の各角に位置するように１２０
μｍ間隔で４ヶ形成し、同時に、図示していない位置
に、例えば幅１０μｍの直線マーカを光導波路コア１２
の長手方向に対して直角に形成しておく。次に、例えば
フッ酸によりＳｉ基板から剥離してフッ素化ポリイミド
光導波路フィルムを形成し、例えば図示していない粘着
シートに固定する。次に、フッ素化ポリイミド光導波路
フィルムに対し、円形のパッドが形成されていない面か
ら、前述の直線マーカにそうようにして例えばダイシン
グすることにより４５度の角度のミラー面１３を形成
し、さらに光導波路コア１２の端を９０度にカットして
所望のサイズに切り出すことにより、フィルム光配線１
１が完成する。
【００１３】次に、例えばＡｕ／Ｓｎから成る直径４０
μｍ，１２０μｍ間隔の例えば球状のはんだから成るバ
ンプ１０が正方形の各角に位置するように４ヶついた光
デバイス１４を、フィルム光配線１１の４つの円形のパ
ッドに位置あわせした後に、バンプ１０を介して光デバ
イス１４とフィルム光配線１１を接続する。この場合、
はんだから成るバンプ１０のセルフアライメント効果に
より、光デバイス１４はフィルム光配線１１と１μｍ以
下の精度（ｘ−ｙ面内）で位置あわせ固定することがで
きる。
μｍ，１２０μｍ間隔の例えば球状のはんだから成るバ
ンプ１０が正方形の各角に位置するように４ヶついた光
デバイス１４を、フィルム光配線１１の４つの円形のパ
ッドに位置あわせした後に、バンプ１０を介して光デバ
イス１４とフィルム光配線１１を接続する。この場合、
はんだから成るバンプ１０のセルフアライメント効果に
より、光デバイス１４はフィルム光配線１１と１μｍ以
下の精度（ｘ−ｙ面内）で位置あわせ固定することがで
きる。
【００１４】次に、光デバイス１４の裏面を例えばＡｌ
Ｎから成る基板１７と例えばＳｎ／Ｐｂはんだによりダ
イボンディングした後に、９０度カットした光導波路コ
ア１２の端を、基板１７に固定された光コネクタ１５内
に固定し、さらに図示していない微小ノズルを介して、
屈折率が１からフィルム光配線１１のクラッドの屈折率
までの間のある一定値を持ち、伝送信号の波長に対して
例えば２０ｄＢ／ｃｍ以下の損失を持つ接着剤２０を、
光デバイス１４とフィルム光配線１１の間の空隙に充填
した後に、例えば紫外線を照射して硬化させる。最後に
光コネクタ１５に光ファイバ１６を挿入して、図１に示
すような本発明の第１の光モジュール実装構造が完成す
る。図２は図１中のＡ―Ａ′線で断面したｘ−ｙ面で、
接着剤２０がフィルム光配線１１と光デバイス１４の間
に充填されていることを示している。なお、活性部１８
は接着剤２０により覆われている。
Ｎから成る基板１７と例えばＳｎ／Ｐｂはんだによりダ
イボンディングした後に、９０度カットした光導波路コ
ア１２の端を、基板１７に固定された光コネクタ１５内
に固定し、さらに図示していない微小ノズルを介して、
屈折率が１からフィルム光配線１１のクラッドの屈折率
までの間のある一定値を持ち、伝送信号の波長に対して
例えば２０ｄＢ／ｃｍ以下の損失を持つ接着剤２０を、
光デバイス１４とフィルム光配線１１の間の空隙に充填
した後に、例えば紫外線を照射して硬化させる。最後に
光コネクタ１５に光ファイバ１６を挿入して、図１に示
すような本発明の第１の光モジュール実装構造が完成す
る。図２は図１中のＡ―Ａ′線で断面したｘ−ｙ面で、
接着剤２０がフィルム光配線１１と光デバイス１４の間
に充填されていることを示している。なお、活性部１８
は接着剤２０により覆われている。
【００１５】図３は本発明の他の実施形態例を示す断面
（ｘ−ｚ面）図であり、図４は図３のＢ−Ｂ′線断面
（ｘ−ｙ面）である。図において、１０はバンプ、１１
はフィルム光配線、１２は光導波路コア、１３はミラー
面、１４は光デバイス、１５は光コネクタ、１６は光フ
ァイバ、１７は基板、１８は光デバイス１４の活性部、
２０′は接着剤である。
（ｘ−ｚ面）図であり、図４は図３のＢ−Ｂ′線断面
（ｘ−ｙ面）である。図において、１０はバンプ、１１
はフィルム光配線、１２は光導波路コア、１３はミラー
面、１４は光デバイス、１５は光コネクタ、１６は光フ
ァイバ、１７は基板、１８は光デバイス１４の活性部、
２０′は接着剤である。
【００１６】図３及び図４において、フィルム光配線１
１は以下のようにして形成する。例えば、図示していな
いＳｉウエハー上にスピンコート、キュア、反応性イオ
ンエッチングにより、例えばフッ素化ポリイミドから成
る厚さ３７．５μｍの下部クラッド層、５０μｍ角の光
導波路コア１２（例えば比屈折率差１．２％）、さらに
下部クラッド層と全く同様にして厚さ３７．５μｍの上
部クラッド層を順次形成する。次に、フッ素化ポリイミ
ド光導波路膜の表面に、例えばスパッタとエッチング等
により直径３５μｍのＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る円形の
パッドを、例えば正方形の各角に位置するように１２０
μｍ間隔で４ヶ形成し、同時に、図示していない位置
に、例えば幅１０μｍの直線マーカを光導波路コア１２
の長手方向に対して直角に形成しておく。次に、例えば
フッ酸によりＳｉ基板から剥離してフッ素化ポリイミド
光導波路フィルムを形成し、例えば図示していない粘着
シートに固定する。次に、フッ素化ポリイミド光導波路
フィルムに対し、円形のパッドが形成されていない面か
ら、前述の直線マーカにそうようにして例えばダイシン
グすることにより４５度の角度のミラー面１３を形成
し、さらに光導波路コア１２の端を９０度にカットして
所望のサイズに切り出すことにより、フィルム光配線１
１が完成する。
１は以下のようにして形成する。例えば、図示していな
いＳｉウエハー上にスピンコート、キュア、反応性イオ
ンエッチングにより、例えばフッ素化ポリイミドから成
る厚さ３７．５μｍの下部クラッド層、５０μｍ角の光
導波路コア１２（例えば比屈折率差１．２％）、さらに
下部クラッド層と全く同様にして厚さ３７．５μｍの上
部クラッド層を順次形成する。次に、フッ素化ポリイミ
ド光導波路膜の表面に、例えばスパッタとエッチング等
により直径３５μｍのＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成る円形の
パッドを、例えば正方形の各角に位置するように１２０
μｍ間隔で４ヶ形成し、同時に、図示していない位置
に、例えば幅１０μｍの直線マーカを光導波路コア１２
の長手方向に対して直角に形成しておく。次に、例えば
フッ酸によりＳｉ基板から剥離してフッ素化ポリイミド
光導波路フィルムを形成し、例えば図示していない粘着
シートに固定する。次に、フッ素化ポリイミド光導波路
フィルムに対し、円形のパッドが形成されていない面か
ら、前述の直線マーカにそうようにして例えばダイシン
グすることにより４５度の角度のミラー面１３を形成
し、さらに光導波路コア１２の端を９０度にカットして
所望のサイズに切り出すことにより、フィルム光配線１
１が完成する。
【００１７】次に、例えばＡｕ／Ｓｎから成る直径４０
μｍ，１２０μｍ間隔の例えば球状のはんだから成るバ
ンプ１０が正方形の各角に位置するように４ヶついた光
デバイス１４を、フィルム光配線１１の４つの円形のパ
ッドに位置あわせした後に、バンプ１０を介して光デバ
イス１４とフィルム光配線１１を接続する。この場合、
はんだから成るバンプ１０のセルフアライメント効果に
より、光デバイス１４はフィルム光配線１１と１μｍ以
下の精度（ｘ−ｙ面内）で位置あわせ固定することがで
きる。
μｍ，１２０μｍ間隔の例えば球状のはんだから成るバ
ンプ１０が正方形の各角に位置するように４ヶついた光
デバイス１４を、フィルム光配線１１の４つの円形のパ
ッドに位置あわせした後に、バンプ１０を介して光デバ
イス１４とフィルム光配線１１を接続する。この場合、
はんだから成るバンプ１０のセルフアライメント効果に
より、光デバイス１４はフィルム光配線１１と１μｍ以
下の精度（ｘ−ｙ面内）で位置あわせ固定することがで
きる。
【００１８】次に、光デバイス１４の裏面を例えばＡｌ
Ｎから成る基板１７と例えばＳｎ／Ｐｂはんだによりダ
イボンディングした後に、９０度カットした光導波路コ
ア１２の端を、基板１７に固定された光コネクタ１５内
に固定し、さらに図示していない微小ノズルを介して、
屈折率が１からフィルム光配線１１のクラッドの屈折率
までの間のある一定値を持ち、伝送信号の波長に対して
例えば２０ｄＢ／ｃｍ以下の損失を持つ接着剤２０′
を、光デバイス１４上の周辺をなぞるようにしながらフ
ィルム光配線１１と光デバイス１４との間の空隙に充填
した後に、例えば紫外線を照射して硬化させる。この
時、接着剤２０′の粘性は高い方が望ましい。最後に光
コネクタ１５に光ファイバ１６を挿入して、図３に示す
ような本発明の他の実施形態例の光モジュール実装構造
が完成する。図４は図３中のＢ−Ｂ′線断面（ｘ−ｙ
面）で、光デバイス１４の活性部１８の周辺を除いて接
着剤２０′がフィルム光配線１１と光デバイス１４の間
に充填されていることを示している。
Ｎから成る基板１７と例えばＳｎ／Ｐｂはんだによりダ
イボンディングした後に、９０度カットした光導波路コ
ア１２の端を、基板１７に固定された光コネクタ１５内
に固定し、さらに図示していない微小ノズルを介して、
屈折率が１からフィルム光配線１１のクラッドの屈折率
までの間のある一定値を持ち、伝送信号の波長に対して
例えば２０ｄＢ／ｃｍ以下の損失を持つ接着剤２０′
を、光デバイス１４上の周辺をなぞるようにしながらフ
ィルム光配線１１と光デバイス１４との間の空隙に充填
した後に、例えば紫外線を照射して硬化させる。この
時、接着剤２０′の粘性は高い方が望ましい。最後に光
コネクタ１５に光ファイバ１６を挿入して、図３に示す
ような本発明の他の実施形態例の光モジュール実装構造
が完成する。図４は図３中のＢ−Ｂ′線断面（ｘ−ｙ
面）で、光デバイス１４の活性部１８の周辺を除いて接
着剤２０′がフィルム光配線１１と光デバイス１４の間
に充填されていることを示している。
【００１９】また同図には示していないが、光デバイス
１４に対向するフィルム光配線１１面の接着状態も同様
であり、光デバイス１４の活性部１８を投影するフィル
ム光配線１１面を除いて接着剤２０′が充填されてい
る。こうした構造にすることにより、光デバイス１４と
して例えばＶＣＳＥＬを用いた場合、活性部１８と活性
部１８を投影するフィルム光配線１１面の間は空隙が保
持され、従ってＶＣＳＥＬの活性部１８における反射率
が接着剤２０′の屈折率により変化することがない。
１４に対向するフィルム光配線１１面の接着状態も同様
であり、光デバイス１４の活性部１８を投影するフィル
ム光配線１１面を除いて接着剤２０′が充填されてい
る。こうした構造にすることにより、光デバイス１４と
して例えばＶＣＳＥＬを用いた場合、活性部１８と活性
部１８を投影するフィルム光配線１１面の間は空隙が保
持され、従ってＶＣＳＥＬの活性部１８における反射率
が接着剤２０′の屈折率により変化することがない。
【００２０】なお、上記各実施形態例において、ミラー
面は４５度の角度に限らず、光信号が全反射する角度で
あってもよい。またフィルム光配線１１の材料はフッ素
化ポリイミドに限るものでなく、シリコーン樹脂、エポ
キシ樹脂等の柔軟性を有するポリマー材料が使用でき
る。また接着剤の硬化は紫外線に限らず熱硬化等であっ
ても良く、伝送信号の波長に対する損失は上述の２０ｄ
Ｂ／ｃｍ以下に限らないが小さい方が望ましい。なお、
図３及び図４に示した他の実施形態例では、接着剤の屈
折率および損失は特に規定するものではない。さらに、
接着剤はフィルム光配線と光デバイスの間の空隙に加え
て、光デバイスを包むように、すなわち光デバイスの厚
さ方向の周辺を囲んでいてもよく、さらには基板面にま
で接していても良い。また、フィルム光配線が光コネク
タに接続される部分は片端に限ることなく、例えばフィ
ルム光配線の各辺が光コネクタにより固定されて、フィ
ルム光配線面内の任意の位置に、ミラー面やはんだバン
プで固定された光デバイスが配置され、フィルム光配線
と光デバイスの間の空隙が接着剤で充填されていても良
い。また光コネクタを介してフィルム光配線と接続され
る媒体は光ファイバに限ることなく、別のフィルム光配
線であっても良い。またフィルム光配線の作成方法は上
記に限ることなく、例えばキャスティングにより作成さ
れたポリマーシートに紫外線等を照射して光導波路コア
を形成しても良い。また、光導波路はマルチモードに限
ることなくシングルモードであっても良い。さらに、バ
ンプ材料はＡｕ／Ｓｎはんだに限らずＳｎ／Ｐｂはんだ
やＳｎ／Ａｇはんだ、はんだコートした例えばポリスチ
レン等から成るポリマービーズ、Ａｕバンプ等であって
も良く、また形状も球に限らず楕円形または角形状であ
っても、本発明を逸脱するものではないことは言うまで
もない。
面は４５度の角度に限らず、光信号が全反射する角度で
あってもよい。またフィルム光配線１１の材料はフッ素
化ポリイミドに限るものでなく、シリコーン樹脂、エポ
キシ樹脂等の柔軟性を有するポリマー材料が使用でき
る。また接着剤の硬化は紫外線に限らず熱硬化等であっ
ても良く、伝送信号の波長に対する損失は上述の２０ｄ
Ｂ／ｃｍ以下に限らないが小さい方が望ましい。なお、
図３及び図４に示した他の実施形態例では、接着剤の屈
折率および損失は特に規定するものではない。さらに、
接着剤はフィルム光配線と光デバイスの間の空隙に加え
て、光デバイスを包むように、すなわち光デバイスの厚
さ方向の周辺を囲んでいてもよく、さらには基板面にま
で接していても良い。また、フィルム光配線が光コネク
タに接続される部分は片端に限ることなく、例えばフィ
ルム光配線の各辺が光コネクタにより固定されて、フィ
ルム光配線面内の任意の位置に、ミラー面やはんだバン
プで固定された光デバイスが配置され、フィルム光配線
と光デバイスの間の空隙が接着剤で充填されていても良
い。また光コネクタを介してフィルム光配線と接続され
る媒体は光ファイバに限ることなく、別のフィルム光配
線であっても良い。またフィルム光配線の作成方法は上
記に限ることなく、例えばキャスティングにより作成さ
れたポリマーシートに紫外線等を照射して光導波路コア
を形成しても良い。また、光導波路はマルチモードに限
ることなくシングルモードであっても良い。さらに、バ
ンプ材料はＡｕ／Ｓｎはんだに限らずＳｎ／Ｐｂはんだ
やＳｎ／Ａｇはんだ、はんだコートした例えばポリスチ
レン等から成るポリマービーズ、Ａｕバンプ等であって
も良く、また形状も球に限らず楕円形または角形状であ
っても、本発明を逸脱するものではないことは言うまで
もない。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の光
モジュール実装構造を用いれば、フィルム光配線と光デ
バイスの間の空隙が接着剤で充填されているため、光デ
バイスの活性部が埃や湿気にさらされることがなくな
る。また、フィルム光配線と光デバイス間の接続強度が
増加するため、バンプ数が少ない場合でも信頼性が向上
する。しかも、接着剤は屈折率が１からフィルム光配線
のクラッドの屈折率までの間のある一定値を取るため、
光デバイスとフィルム光配線間での反射が抑制できる。
さらに、光デバイスの活性部と活性部を投影するフィル
ム光配線面がつくる空間を除いて接着剤を充填した構造
では、光デバイスとして例えばＶＣＳＥＬを用いた場
合、活性部における反射率が接着剤の屈折率により変化
することはないので、接着剤に合わせて活性部の膜構成
を変える必要はない、といったメリットもある。
モジュール実装構造を用いれば、フィルム光配線と光デ
バイスの間の空隙が接着剤で充填されているため、光デ
バイスの活性部が埃や湿気にさらされることがなくな
る。また、フィルム光配線と光デバイス間の接続強度が
増加するため、バンプ数が少ない場合でも信頼性が向上
する。しかも、接着剤は屈折率が１からフィルム光配線
のクラッドの屈折率までの間のある一定値を取るため、
光デバイスとフィルム光配線間での反射が抑制できる。
さらに、光デバイスの活性部と活性部を投影するフィル
ム光配線面がつくる空間を除いて接着剤を充填した構造
では、光デバイスとして例えばＶＣＳＥＬを用いた場
合、活性部における反射率が接着剤の屈折率により変化
することはないので、接着剤に合わせて活性部の膜構成
を変える必要はない、といったメリットもある。
【図１】本発明の一実施形態例に係る光モジュール実装
構造を示す断面（ｘ−ｚ面）図である。
構造を示す断面（ｘ−ｚ面）図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線断面（ｘ−ｙ面）図である。
【図３】本発明の他の実施形態例に係る光モジュール実
装構造を示す断面（ｘ−ｚ面）図である。
装構造を示す断面（ｘ−ｚ面）図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ′線断面（ｘ−ｙ面）図である。
【図５】従来の光モジュール実装構造を説明するための
断面図である。
断面図である。
１０ バンプ １１ フィルム光配線 １２ 光導波路コア １３ ミラー面 １４ 光デバイス １５ 光コネクタ １６ 光ファイバ １７ 基板 １８ 光デバイスの活性部 １９ ダイボンディング部 ２０ 接着剤 ２０′ 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小勝負 信建 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 石沢 鈴子 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） 2H037 AA01 BA02 BA11 BA24 CA38 DA03 DA06 DA13 DA17
Claims (4)
- 【請求項１】 光信号が伝搬する光導波路コアが、該光
導波路コアよりも小さい屈折率から成る光導波路クラッ
ド層内に形成されており、さらに該光導波路コアを伝搬
する該光信号の伝搬方向に対し、該光信号が全反射する
角度あるいは４５度の角度をなして斜め面が任意の位置
に形成されているフィルム光配線と、該斜め面で反射さ
れたもしくは反射する該光信号を受けるもしくは送る光
デバイスとを少なくとも持つ光モジュール実装構造にお
いて、 該光デバイスは、該フィルム光配線の該斜め面で反射さ
れた該光導波路コアの伝搬光を受光する位置もしくは該
光デバイスから出射した光信号を該斜め面で反射して、
該光導波路コアに伝搬させる位置に、１つ以上のバンプ
を用いて該フィルム光配線面に固定され、かつ該バンプ
を介してつくられる該光デバイスと該フィルム光配線の
間の空隙は、屈折率が１から該光導波路クラッド層の屈
折率までの間の所定値を持つ接着剤で充填されているこ
とを特徴とする光モジュール実装構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の光モジュール実装構造に
おいて、該バンプを介して該フィルム光配線と該光デバ
イスとの間につくられる空隙を充填する接着剤は、該光
デバイスの活性部、および該活性部と対向する該フィル
ム光配線面のうち該活性部を投影した部分を含む空間を
囲むように、該空隙を充填していることを特徴とする光
モジュール実装構造。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光モジュール実装
構造において、該フィルム光配線が柔軟性を有するポリ
マーで構成されていることを特徴とする光モジュール実
装構造。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の光モジュール
実装構造において、該接着剤が紫外線硬化材料から成る
ことを特徴とする光モジュール実装構造。
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| JP1304599A JP3257776B2 (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | 光モジュール実装構造 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004177707A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | サブキャリアおよびそれを用いた光モジュール |
| JP2004191564A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光路変換コネクタ |
| JP2005037533A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Hitachi Cable Ltd | パラレル光トランシーバ |
| JP2006030294A (ja) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Nitto Denko Corp | フレキシブル光導波路の製法 |
| JP2007148107A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Omron Corp | 光ケーブルモジュール、光ケーブルモジュールの製造方法および光ケーブルモジュールを備える電子機器 |
| JP2007156026A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Kyocera Corp | 光配線モジュール |
| US7257297B2 (en) | 2002-06-18 | 2007-08-14 | Seiko Epson Corporation | Optical communication module with particular fiber guide hole, optical-communication-module production method, and electronic device |
| JP2008191397A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Fuji Xerox Co Ltd | 光モジュール、光伝送装置、および光モジュールの製造方法 |
| WO2008114717A1 (ja) | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Omron Corporation | 光導波路、光導波路モジュール、および電子機器 |
| WO2008114657A1 (ja) | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Omron Corporation | 光伝送路パッケージ、光伝送モジュール、電子機器、および、光伝送モジュールの製造方法 |
| US7437030B2 (en) | 2003-11-27 | 2008-10-14 | Ibiden Co., Ltd. | Substrate for mounting IC chip, substrate for motherboard, device for optical communication, manufacturing method of substrate for mounting IC chip, and manufacturing method of substrate for motherboard |
| US7583870B2 (en) | 2006-05-16 | 2009-09-01 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Method for fabricating wiring board and an apparatus for fabricating wiring board |
| WO2009128290A1 (ja) | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 日本航空電子工業株式会社 | 光モジュール、光電変換器 |
| US7657140B2 (en) | 2006-04-07 | 2010-02-02 | Omron Corporation | Optical cable module |
| KR100953486B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2010-04-16 | 오므론 가부시키가이샤 | 광모듈 |
| US8045829B2 (en) | 2005-12-02 | 2011-10-25 | Kyocera Corporation | Optical waveguide member, optical wiring board, optical wiring module and method for manufacturing optical waveguide member and optical wiring board |
| US8076782B2 (en) | 2002-04-01 | 2011-12-13 | Ibiden Co., Ltd. | Substrate for mounting IC chip |
| JP2011258741A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 光伝送装置 |
| US8696216B2 (en) | 2006-04-14 | 2014-04-15 | Omron Corporation | Optical module, method of producing optical module, optical transmission module, and electronic apparatus |
| JP2017142464A (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 富士通株式会社 | 光半導体装置及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4404144B2 (ja) | 2008-01-15 | 2010-01-27 | オムロン株式会社 | 光伝送モジュール、電子機器、及び光伝送モジュールの製造方法 |
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1999
- 1999-01-21 JP JP1304599A patent/JP3257776B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US7257297B2 (en) | 2002-06-18 | 2007-08-14 | Seiko Epson Corporation | Optical communication module with particular fiber guide hole, optical-communication-module production method, and electronic device |
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| JP2005037533A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Hitachi Cable Ltd | パラレル光トランシーバ |
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| US8045829B2 (en) | 2005-12-02 | 2011-10-25 | Kyocera Corporation | Optical waveguide member, optical wiring board, optical wiring module and method for manufacturing optical waveguide member and optical wiring board |
| JP4668049B2 (ja) * | 2005-12-02 | 2011-04-13 | 京セラ株式会社 | 光配線モジュール |
| JP2007156026A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Kyocera Corp | 光配線モジュール |
| KR100953486B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2010-04-16 | 오므론 가부시키가이샤 | 광모듈 |
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| US8696216B2 (en) | 2006-04-14 | 2014-04-15 | Omron Corporation | Optical module, method of producing optical module, optical transmission module, and electronic apparatus |
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