JP2000323649A - Hybrid integrated element and manufacture thereof - Google Patents

Hybrid integrated element and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2000323649A
JP2000323649A JP142499A JP142499A JP2000323649A JP 2000323649 A JP2000323649 A JP 2000323649A JP 142499 A JP142499 A JP 142499A JP 142499 A JP142499 A JP 142499A JP 2000323649 A JP2000323649 A JP 2000323649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solder
solder bump
electronic element
optical element
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP142499A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3458944B2 (en
Inventor
Takaharu Ooyama
貴晴 大山
Yuji Akahori
裕二 赤堀
Takashi Yamada
貴 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP142499A priority Critical patent/JP3458944B2/en
Publication of JP2000323649A publication Critical patent/JP2000323649A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3458944B2 publication Critical patent/JP3458944B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01019Potassium [K]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/0132Binary Alloys
    • H01L2924/01322Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06Polymers
    • H01L2924/078Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H01L2924/07811Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a hybrid integrated element by mounting optical elements and electronic elements on the same substrate by the smaller number of reflow processes than a conventional manner. SOLUTION: This method comprises a first process for simultaneously forming a solder bump 11a for an optical element for fixing an optimal element 6 and a solder bump 11b for an electronic element for supporting an electronic element 7 in a batch on a substrate 1, a second process for fixing the optical element 6 by the solder bump 11a for the optical element, and a third process for supporting the electronic element 7 on the solder bump 11b for the electronic element, and for fixing the electronic element 7 on the solder bump 11b for the electronic element by cream soldering 19.

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、光素子と電子素子
を同一の基板上にハイブリッド実装したハイブリッド集
積素子およびその製造方法に関する。特に、光導波路を
備えた基板上に、光素子と電子素子を混載することによ
り高速高機能な信号処理を可能とするハイブリッド集積
モジュールの作製に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a hybrid integrated device in which an optical device and an electronic device are hybrid-mounted on the same substrate, and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention relates to the fabrication of a hybrid integrated module that enables high-speed and high-performance signal processing by mixing an optical element and an electronic element on a substrate having an optical waveguide.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の光通信分野では、光信号と電気信
号の両方を取り扱う必要性があることから、光導波路を
有する基板上に、レーザーダイオード(LD)やフォト
ダイオード(PD)といった光素子と共に、ICやLS
Iといった電子素子をハイブリッド集積して作製したモ
ジュールの開発が活発におこなわれている。これは、同
一の基板上に光素子と電子素子をハイブリッド集積する
ことによって、高速で高機能な信号処理を可能とするば
かりでなく、モジュールの小型化、低価格化を図ること
ができるためである。
2. Description of the Related Art In the field of optical communication in recent years, since it is necessary to handle both optical signals and electric signals, an optical element such as a laser diode (LD) or a photodiode (PD) is provided on a substrate having an optical waveguide. With IC and LS
The development of modules manufactured by hybrid integration of electronic devices such as I has been actively conducted. This is because the hybrid integration of optical and electronic elements on the same substrate not only enables high-speed and high-performance signal processing, but also allows the module to be reduced in size and cost. is there.

【0003】このような従来の光電子ハイブリッドモジ
ュールの構成を、図9に基づいて説明する。なお、図9
では埋め込んだりされていて点線で表すべきところも分
かり易くするため実線で示してある。
The configuration of such a conventional optoelectronic hybrid module will be described with reference to FIG. Note that FIG.
The parts that are embedded and should be represented by dotted lines are shown by solid lines for clarity.

【0004】図9の斜視図に示すように、従来の光電子
ハイブリッドモジュールにおいては、シリコンからなる
基板1上に、石英系ガラスによるクラッド2とその中に
埋め込まれたコア3より構成される光導波路部4が形成
され、この光導波路部4の一部を取り除いて形成した領
域5上には、光素子6や電子素子7を駆動したり電気信
号を入出力したりするための電気配線8が形成されてい
る。光導波路部4においては、様々な光信号処理を実現
する平面光波回路(Planar Lightwave
Circuit:PLC)が形成されており、この平
面光波回路と共に光素子6や電子素子7を搭載できる機
能を付加した基板をPLCプラットフォームと称して、
光と電気の信号処理を融合させる基板として近年光モジ
ュールに導入されている。光素子搭載領域5aには、光
素子6の活性層(あるいは光吸収層)9と、光導波路部
4のコア3との光軸の高さ方向の基準面として機能する
シリコンテラス10がある。光素子6と電子素子7は、
電気配線8上において、半田バンプ11を介してハイブ
リッド実装されている。さらに前記光素子6の活性層
(あるいは光吸収層)9は、領域5aにおいて、コア3
と光学的にも結合するように搭載されている。また、5
bは電子素子搭載領域を示す。
As shown in the perspective view of FIG. 9, in a conventional optoelectronic hybrid module, an optical waveguide composed of a clad 2 made of quartz glass and a core 3 embedded therein is provided on a substrate 1 made of silicon. A portion 4 is formed, and on a region 5 formed by removing a part of the optical waveguide portion 4, an electric wiring 8 for driving an optical element 6 or an electronic element 7 and for inputting / outputting an electric signal is provided. Is formed. In the optical waveguide section 4, a planar lightwave circuit (Planar Lightwave) for realizing various optical signal processing is provided.
Circuit (PLC) is formed, and a substrate having a function of mounting the optical element 6 and the electronic element 7 together with the planar lightwave circuit is referred to as a PLC platform.
In recent years, it has been introduced into optical modules as a substrate that combines optical and electrical signal processing. The optical element mounting area 5a has an active layer (or light absorbing layer) 9 of the optical element 6 and a silicon terrace 10 functioning as a reference plane in the height direction of the optical axis of the core 3 of the optical waveguide section 4. The optical element 6 and the electronic element 7
Hybrid mounting is performed on the electric wiring 8 via the solder bumps 11. Further, the active layer (or light absorbing layer) 9 of the optical element 6 has a core 3 in the region 5a.
It is mounted so that it can be optically coupled with. Also, 5
b indicates an electronic element mounting area.

【0005】図9で示した光電子ハイブリッドモジュー
ルを作製する従来の光素子6と電子素子7の実装方法に
ついて述べる。PLCプラットフォーム上に半田バンプ
11を用いて光素子6を搭載する方法についての詳細
は、例えば「特開平10−138046号公報「光素子
実装基板およびハイブリッド光集積回路」」、あるいは
「S.Mino,T.Ohyama,Y.Akahor
i,Y.Yamada,M,Yanagisawa,
T.Hashimoto、andY.Itaya”10
Gbit/s hybrid−integrated
laser diode array module
using a planar lightwave
circuit(PLC)−platfom”,Ele
ctron.Lett.,1996,vol.32,n
o.24,pp.2232−2233」を参照すると良
いが、ここで図10(a)〜(d),図11(e)〜
(i)を参照して簡単に説明する。なお、図9と同じ符
号は同じ部分を示す。
A method of mounting the conventional optical element 6 and electronic element 7 for producing the optoelectronic hybrid module shown in FIG. 9 will be described. For details of the method of mounting the optical element 6 using the solder bumps 11 on the PLC platform, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-138046, “Optical Element Mounting Board and Hybrid Optical Integrated Circuit”, or “S. Mino, T. Ohyama, Y. Akahor
i, Y. Yamada, M, Yanagisawa,
T. Hashimoto, andY. Itaya "10
Gbit / shybrid-integrated
laser diode array module
using a planar lightwave
circuit (PLC) -platform ", Ele
ctron. Lett. , 1996, vol. 32, n
o. 24, pp. 2322-2233 ", and FIGS. 10 (a) to 10 (d) and FIGS.
This will be briefly described with reference to (i). Note that the same reference numerals as those in FIG. 9 indicate the same parts.

【0006】図10(a)は、シリコンからなる基板1
上に、石英系ガラスによるクラッド2とその中に埋め込
まれたコア3より構成される光導波路部4を有し、この
光導波路部4の一部を取り除いて形成した領域5上に電
気配線8が形成されたPLCプラットフォームを示して
いる。
FIG. 10A shows a substrate 1 made of silicon.
On top of this, there is provided an optical waveguide section 4 composed of a silica glass clad 2 and a core 3 embedded therein, and an electric wiring 8 is formed on a region 5 formed by removing a part of the optical waveguide section 4. Shows a PLC platform on which is formed.

【0007】光素子搭載領域5aには、光素子6の活性
層(あるいは光吸収層)9と光導波路部4のコア3との
光軸の高さ方向の基準面として機能するシリコンテラス
10が形成してある。光素子搭載領域5aの電気配線8
上に形成された光素子用電極12a上には、積層半田パ
タン13が形成してある。一方、電子素子搭載領域5b
の電気配線8上には電極12bだけを形成した構成とな
っている。
In the optical element mounting area 5a, a silicon terrace 10 functioning as a reference plane in the height direction of the optical axis between the active layer (or light absorbing layer) 9 of the optical element 6 and the core 3 of the optical waveguide section 4 is provided. It is formed. Electrical wiring 8 in optical element mounting area 5a
A laminated solder pattern 13 is formed on the optical element electrode 12a formed above. On the other hand, the electronic element mounting area 5b
Only the electrode 12b is formed on the electric wiring 8 described above.

【0008】図10(b)以下を説明する前に、半田バ
ンプ11の形成方法について図12を参照して説明す
る。図12(a)に示すように、電気配線8の表面は、
スパッタによる薄いガラス層14で覆われており、ガラ
ス層14の一部は、RIEによりコンタクトホールが開
けられいる。このコンタクトホールを覆うようにバリア
メタル15を堆積して、PLCプラットフォーム側の電
極12が構成されている。このバリアメタル15は、半
田リフロー中に、溶融半田が電気配線8側に拡散するの
を防止する働きがある。図10(a)の電子素子用電極
12bと光素子用電極12aは、同じ構造を有してお
り、その形成方法は、半導体プロセス同様に、電子素子
搭載領域5bと光素子搭載領域5aにおいて一括して形
成されている。
Before the description of FIG. 10 (b), the method of forming the solder bump 11 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 12A, the surface of the electric wiring 8 is
It is covered with a thin glass layer 14 formed by sputtering, and a part of the glass layer 14 has a contact hole formed by RIE. An electrode 12 on the PLC platform side is formed by depositing a barrier metal 15 so as to cover the contact hole. The barrier metal 15 has a function of preventing the molten solder from diffusing toward the electric wiring 8 during the solder reflow. The electrode 12b for an electronic element and the electrode 12a for an optical element in FIG. 10A have the same structure, and the formation method is similar to the semiconductor process in the electronic element mounting area 5b and the optical element mounting area 5a. It is formed.

【0009】さらに光素子用電極12aでは、バリアメ
タル15を含んだ広い範囲で半田物質を蒸着により積層
して、積層半田パタン13を形成する。この積層半田パ
タン13の組成は、半田リフロー後に共晶半田となるよ
うに蒸着で制御している。この積層半田パタン13をフ
ラックス中もしくは不活性ガス雰囲気中でリフローする
と、ガラス層14上の溶融半田が弾かれてバリアメタル
15上に集まり半田バンプ11を形成する。この状態を
図12(b)に示す。
Further, in the optical element electrode 12 a, a solder material is laminated by vapor deposition over a wide range including the barrier metal 15 to form a laminated solder pattern 13. The composition of the laminated solder pattern 13 is controlled by vapor deposition so as to become eutectic solder after solder reflow. When the laminated solder pattern 13 is reflowed in a flux or an inert gas atmosphere, the molten solder on the glass layer 14 is repelled and gathers on the barrier metal 15 to form the solder bump 11. This state is shown in FIG.

【0010】前述したように、光素子6はシリコンテラ
ス10上に置かれるため、図12(a)に示されるよう
に光素子側電極18aとPLCプラットフォーム側の積
層半田パタン13との間には、ギャップgが存在する。
半田バンプ11は、このギャップgを接続できる十分な
高さhを有して形成する必要がある。半田バンプ11の
高さhは、図12(b)に示されるようにバリアメタル
15の表面積と積層半田パターン13の体積で決まるた
め、あらかじめ設計によって高さhを制御することが可
能である。これらの形成プロセスには通常の半導体プロ
セスで行われるフォトリソグラフィーと蒸着により実施
できるため、半田バンプ11のサイズ制御は極めて容易
である。
As described above, since the optical element 6 is placed on the silicon terrace 10, there is a gap between the optical element side electrode 18a and the laminated solder pattern 13 on the PLC platform side as shown in FIG. , A gap g exists.
The solder bump 11 needs to be formed with a height h sufficient to connect the gap g. Since the height h of the solder bump 11 is determined by the surface area of the barrier metal 15 and the volume of the laminated solder pattern 13 as shown in FIG. 12B, the height h can be controlled in advance by design. Since these formation processes can be performed by photolithography and vapor deposition performed in a normal semiconductor process, the size control of the solder bumps 11 is extremely easy.

【0011】以上のようにして、PLCプラットフォー
ム上の光素子搭載領域5aの半田バンプ11aを形成す
る(図10(b))。
As described above, the solder bumps 11a in the optical element mounting area 5a on the PLC platform are formed (FIG. 10B).

【0012】次に光素子6の搭載は、アライメントマー
クを用いたパッシブアライメント法により行われる(図
10(c))。
Next, mounting of the optical element 6 is performed by a passive alignment method using an alignment mark (FIG. 10C).

【0013】PLCプラットフォームと光素子6の位置
決めを行った後、再びPLCプラットフォームを加熱し
て半田バンプ11aを再リフローする。この状態で、光
素子6をシリコンテラス10上に置くだけで光軸合わせ
が完了すると共に、PLCプラットフォーム上の半田バ
ンプ11aは、光素子側電極18aと溶融した状態で接
触する。この再リフロー工程も、半田バンプ表面の酸化
進行を抑制するために、不活性ガス雰囲気中で行われ
る。その後、室温に戻すことで、溶融した半田バンプ1
1aは固化して光素子6を電気的に接続しかつ固定する
(図10(d))。
After positioning the PLC platform and the optical element 6, the PLC platform is heated again to reflow the solder bumps 11a. In this state, the optical axis alignment is completed only by placing the optical element 6 on the silicon terrace 10, and the solder bump 11a on the PLC platform comes into contact with the optical element side electrode 18a in a molten state. This re-reflow step is also performed in an inert gas atmosphere in order to suppress the progress of oxidation of the solder bump surface. Thereafter, the temperature is returned to room temperature, so that the molten solder bump 1
1a is solidified to electrically connect and fix the optical element 6 (FIG. 10D).

【0014】次に電子素子7の搭載は、転写型微小半田
バンプ形成技術を用いて行う。この方法の詳細は、例え
ば「特開平5−166880号公報「チップの配線基板
等実装方法」」、あるいは「特開平10−106640
号公報「はんだバンプの形成方法およびそれを用いた接
続方法」」を参照すると良い。この方法を図1を用いて
簡単に説明すると、キャリア基板16上に、電子素子側
電極18bの配置で蒸着等により形成した半田パタン1
7(図11(e))を、電子素子側電極18bに転写し
て(図11(f))、半田バンプ11bを形成する(図
11(g))。そのあと、PLCプラットフォームと電
子素子7の位置決めを行い(図11(h))、電子素子
7の半田バンプ11bをPLCプラットフォーム上の電
子素子用電極12bに接触させて、半田バンプ11bを
リフローすることによって電子素子7を光素子6と共に
同一のPLCプラットフォーム上にハイブリッド実装で
きる(図11(i))。
Next, the mounting of the electronic element 7 is performed by using a transfer type micro solder bump forming technique. The details of this method are described in, for example, “Japanese Laid-Open Patent Application No. 5-166880,“ Method of Mounting Chip Wiring Board, etc. ”” or “Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-106640.
It is better to refer to Japanese Patent Laid-Open Publication No. "Solder bump forming method and connection method using the same". This method will be briefly described with reference to FIG. 1. A solder pattern 1 formed on a carrier substrate 16 by vapor deposition or the like with an electronic element-side electrode 18b disposed thereon.
7 (FIG. 11 (e)) is transferred to the electronic element side electrode 18b (FIG. 11 (f)) to form the solder bump 11b (FIG. 11 (g)). Then, the PLC platform and the electronic element 7 are positioned (FIG. 11 (h)), and the solder bumps 11b of the electronic element 7 are brought into contact with the electronic element electrodes 12b on the PLC platform to reflow the solder bumps 11b. Thus, the electronic device 7 and the optical device 6 can be hybrid-mounted on the same PLC platform (FIG. 11 (i)).

【0015】このハイブリッド実装方法で重要なこと
は、光素子6と電子素子7をそれぞれ固定する半田材料
の選定である。すなわち電子素子側の半田バンプ11b
のリフロー温度が、すでに搭載した光素子側の半田バン
プ11aのリフロー温度を越えないという条件を満たす
ことが絶対条件である。なぜならば、光素子側の半田バ
ンプ11aが再リフローされると、光素子6が動いてし
まい、光軸ずれを生じる恐れがあるためである。
What is important in this hybrid mounting method is the selection of a solder material for fixing the optical element 6 and the electronic element 7, respectively. That is, the solder bump 11b on the electronic element side
Is an absolute condition that the reflow temperature does not exceed the reflow temperature of the solder bump 11a on the optical element side already mounted. This is because, when the solder bump 11a on the optical element side is reflowed, the optical element 6 moves, which may cause an optical axis shift.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のハイ
ブリッド実装方法であると、光素子6と電子素子7のハ
ンダバンプ11a,11bのそれぞれに異なる半田材料
を選定しなければならないといった問題があった。
In such a conventional hybrid mounting method, there is a problem that different solder materials must be selected for the solder bumps 11a and 11b of the optical element 6 and the electronic element 7, respectively. .

【0017】また光素子6と電子素子7に使用した半田
バンプ11aと11bが異なるため、互いの半田バンプ
に劣化をきたさない搭載条件を見出すことが難しいとい
った問題があった。
Further, since the solder bumps 11a and 11b used for the optical element 6 and the electronic element 7 are different, there is a problem that it is difficult to find a mounting condition that does not cause deterioration of the solder bumps.

【0018】さらに、電子素子7を複数個実装する場合
には、その搭載する素子の数だけ、図11(e)から図
11(i)の実装工程を繰り返さなければならないた
め、製造時間がかかるといった問題があった。
Further, when a plurality of electronic elements 7 are mounted, the mounting steps from FIG. 11E to FIG. 11I must be repeated by the number of mounted elements, so that manufacturing time is required. There was such a problem.

【0019】さらに、図11(h)から図11(i)の
電子素子7の実装を繰り返す度に、はじめに実装した電
子素子7の半田バンプ11bにはリフローが複数回にわ
たって繰り返されるため、半田バンプ11bの接続信頼
性が劣化するといった問題があった。
Further, each time the mounting of the electronic element 7 shown in FIGS. 11 (h) to 11 (i) is repeated, reflow is repeated a plurality of times on the solder bump 11b of the electronic element 7 mounted first. There has been a problem that the connection reliability of 11b is deteriorated.

【0020】また、複数個の電子素子7を実装する方法
として、クリーム半田をスクリーン印刷法により基板1
側の電極上に一括して塗布する方法も取られている。し
かし、このスクリーン印刷法では、印刷マスクを介して
スキージによりクリーム半田を塗布するため、既に光素
子6が実装された基板1では、スキージが光素子7に当
たってしまい塗布できないといった問題があった。
As a method for mounting the plurality of electronic elements 7, cream solder is applied to the substrate 1 by screen printing.
A method of applying the liquid on the electrodes on the side at once is also adopted. However, in this screen printing method, since cream solder is applied by a squeegee via a print mask, there is a problem that the squeegee hits the optical element 7 and cannot be applied to the substrate 1 on which the optical element 6 is already mounted.

【0021】また、光素子7の厚さや、PLCプラット
フォームそのものにも光導波路4の一部を取り除いて形
成した領域5を有するなど表面の凹凸が激しいために、
印刷マスクを基板1に精度よく密着することができなか
った。このためクリーム半田を均―に塗布できないとい
った問題があった。このことは、リフロー後の半田バン
プの高さにばらつきが生じ、電子素子7を実装した際
に、半田バンプと接続できない電極がででくるといった
問題を生じていた。
In addition, since the thickness of the optical element 7 and the PLC platform itself have a region 5 formed by removing a part of the optical waveguide 4, the surface unevenness is severe.
The print mask could not be brought into close contact with the substrate 1 with high accuracy. For this reason, there has been a problem that the cream solder cannot be uniformly applied. This causes a problem in that the height of the solder bumps after the reflow varies, and when the electronic element 7 is mounted, electrodes that cannot be connected to the solder bumps appear.

【0022】本発明は、以上述べた問題点を解決するた
めになされたものであり、従来の方法よりも、さらに容
易に光素子と電子素子を同一の基板上にハイブリッド集
積できるように、形状の揃った半田バンプを有したハイ
ブリッド集積素子を提供し、またその製造方法を提供す
ることを目的とする。また、複数個の光素子と複数個の
電子素子を同一のハイブリッド集積用基板上にハイブリ
ッド集積でき、かつ各素子との接続信頼性を劣化させる
ことのない素子搭載方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a shape so that an optical element and an electronic element can be hybrid-integrated on the same substrate more easily than the conventional method. It is an object of the present invention to provide a hybrid integrated device having solder bumps with uniformity and a method of manufacturing the same. It is another object of the present invention to provide an element mounting method that can hybrid-integrate a plurality of optical elements and a plurality of electronic elements on the same hybrid integration substrate, and that does not deteriorate the connection reliability with each element. I do.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1に係わる本発明のハイブリッド集積
素子は、光導波路を有する基板上に、光素子と電子素子
をハイブリット集積した素子において、該光素子を固定
する第1の半田バンプと該電子素子を支持する第2の半
田バンプとは一括同時形成されたものであり、かつ導電
性固定材料を介して該電子素子を固定したものである。
In order to achieve the above object, a hybrid integrated device according to the present invention according to the first aspect is a device in which an optical device and an electronic device are hybrid-integrated on a substrate having an optical waveguide. In the method, the first solder bump for fixing the optical element and the second solder bump for supporting the electronic element are formed simultaneously at a time, and the electronic element is fixed via a conductive fixing material. Things.

【0024】また、請求項2に係わる本発明のハイブリ
ット集積素子の製造方法は、光導波路を有する基板上
に、該光素子を固定するための第1の半田バンプと、該
電子素子を支持するための第2の半田バンプとを、該基
板上で一括同時形成する第1の工程と、該光素子を第1
の半田バンプで固定する第2の工程と、該電子素子を第
2の半田バンプ上で支持し、かつ第2の半田バンプ上で
導電性固定材料により固定する第3の工程と、からなる
ものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hybrid integrated device, wherein a first solder bump for fixing the optical device and the electronic device are supported on a substrate having an optical waveguide. A first step of simultaneously forming a second solder bump for forming the optical element on the substrate;
And a third step of supporting the electronic element on the second solder bump and fixing the electronic element on the second solder bump with a conductive fixing material. It is.

【0025】また、請求項3に係わる本発明のハイブリ
ット集積素子の製造方法は、請求項2記載の第3の工程
において、該導電性固定材料を第2の半田バンプ上に塗
布してから、該電子素子を第2の半田バンプ上で該導電
性固定材料により固定するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a hybrid integrated device according to the second aspect, the conductive fixing material is applied onto the second solder bump in the third step. The electronic element is fixed on the second solder bump by the conductive fixing material.

【0026】また、請求項4に係わる本発明のハイブリ
ット集積素子の製造方法は、請求項2記載の第3の工程
において、該導電性固定材料を該電子素子の電極上に塗
布してから、該電子素子を第2の半田バンプ上で該導電
性固定材料により固定するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a hybrid integrated device according to the third aspect, the conductive fixing material is applied onto an electrode of the electronic element in the third step. The electronic element is fixed on the second solder bump by the conductive fixing material.

【0027】また、請求項5に係わる本発明のハイブリ
ット集積素子の製造方法は、請求項2から請求項4のい
ずれかに記載の導電性固定材料が、該基板上に一括形成
した半田バンプの融点よりも低い温度で固化する導電性
固定材料を使用するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hybrid integrated device according to the second aspect of the present invention, wherein the conductive fixing material according to any one of the second to fourth aspects is applied to a solder bump formed collectively on the substrate. A conductive fixing material that solidifies at a temperature lower than the melting point is used.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
ハイブリット集積素子とその製造方法の実施形態を、詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定され
るものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a hybrid integrated device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments. .

【0029】〔第1実施形態〕図1,図2は、本発明に
よるハイブリット集積素子とその製造方法の第1実施形
態を示すものである。なお、図9〜図12と同じ符号は
同じ部分を示す。
[First Embodiment] FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of a hybrid integrated device and a method of manufacturing the same according to the present invention. 9 to 12 indicate the same parts.

【0030】図1(a)は、シリコンからなる基板1上
に、石英系ガラスによるクラッド2とその中に埋め込ま
れたコア3より構成される光導波路部4を有し、この光
導波路部4の一部を取り除いて形成した領域5上に電気
配線8が形成された、PLCプラットフォームを示して
いる。光素子搭載領域5aには、光素子6の活性層(あ
るいは光吸収層)9とコア3との光軸の高さ方向の基準
面として機能するシリコンテラス10が形成してある。
電気配線8上には、積層半田パタン13が形成される
(図1(a))。
FIG. 1A shows an optical waveguide section 4 composed of a cladding 2 made of quartz glass and a core 3 embedded therein on a substrate 1 made of silicon. 2 shows a PLC platform in which an electric wiring 8 is formed on a region 5 formed by removing a part of the PLC platform. In the optical element mounting region 5a, a silicon terrace 10 functioning as a reference plane in the height direction of the optical axis between the active layer (or light absorbing layer) 9 of the optical element 6 and the core 3 is formed.
A laminated solder pattern 13 is formed on the electric wiring 8 (FIG. 1A).

【0031】次に、積層半田パタン13を一括してリフ
ローし、半田バンプ11を光素子搭載領域5aと電子素
子搭載領域5bに同時に形成する。これら半田バンプ1
1(11a,11bを総称するときは単に11を用い
る。他の符号についても同じ)の形成方法の詳細は、図
12で説明した方法と同じである(図1(b))。
Next, the laminated solder pattern 13 is collectively reflowed, and the solder bumps 11 are simultaneously formed in the optical element mounting area 5a and the electronic element mounting area 5b. These solder bumps 1
The method of forming 1 (only 11 is used to generically refer to 11a and 11b; the same applies to other reference numerals) is the same as the method described with reference to FIG. 12 (FIG. 1B).

【0032】光素子搭載領域5aにある半田バンプ11
aは、光素子側電極18aとPLCプラットフォームの
電極12aを直接電気的に接続固定するために用いら
れ、電子素子搭載領域5bにある半田バンプ11bは、
電子素子側電極18bを支持するスタッドバンプとして
機能する。本実施形態では、このように機能の異なる半
田バンプ11aと半田バンプ11bを、同一プロセスで
一括形成したことを特徴とする。
The solder bump 11 in the optical element mounting area 5a
a is used to directly electrically connect and fix the optical element side electrode 18a and the electrode 12a of the PLC platform, and the solder bump 11b in the electronic element mounting area 5b is
It functions as a stud bump supporting the electronic element side electrode 18b. The present embodiment is characterized in that the solder bumps 11a and 11b having different functions are collectively formed by the same process.

【0033】光素子6はシリコンテラス10上に置かれ
るため、光素子側電極18aとPLCプラットフォーム
側の電極12aとの間には、図12(a)に示したよう
にギャップgが存在するが、半田バンプの高さhは、こ
のギャップgを接続できるように十分な高さhを有して
形成している。半田バンプの高さhは、バリアメタルの
表面積と積層半田の体積で決まるため、あらかじめ設計
して形成が可能である。設計の詳細は、「特開平10−
133046号公報「光素子実装基板およびハイブリッ
ド光集積回路」」を参照すればよい。これらの形成プロ
セスには通常の半導体プロセスで行われるフォトリソグ
ラフィーと蒸着により実施可能であるため、半田バンプ
のサイズ制御は極めて容易である。
Since the optical element 6 is placed on the silicon terrace 10, a gap g exists between the optical element side electrode 18a and the PLC platform side electrode 12a as shown in FIG. The height h of the solder bump has a height h sufficient to connect the gap g. Since the height h of the solder bump is determined by the surface area of the barrier metal and the volume of the laminated solder, it can be designed and formed in advance. For details of the design, refer to
No. 133046, “Optical element mounting substrate and hybrid optical integrated circuit” may be referred to. Since these formation processes can be performed by photolithography and vapor deposition performed in a normal semiconductor process, the size control of the solder bumps is extremely easy.

【0034】一方、電子素子搭載領域5bに形成される
スタッド用の半田バンプ11bも、図12で説明した方
法と同じプロセスで形成した。ここで電子素子7ごとに
使用する半田バンプ11bの直径や高さ等のサイズは、
各々同じである必要はない。すなわち、電子素子側電極
18bのサイズに合わせて形成してよい。これは、先に
も述べたように、各々のバリアメタルの面積サイズを制
御することで、一回の半田積層で所望のサイズの半田バ
ンプを任意に形成できるためである。
On the other hand, the solder bumps 11b for the studs formed in the electronic element mounting area 5b were also formed by the same process as the method described with reference to FIG. Here, the size such as the diameter and height of the solder bump 11b used for each electronic element 7 is as follows.
Each need not be the same. That is, it may be formed according to the size of the electronic element side electrode 18b. This is because, as described above, by controlling the area size of each barrier metal, a solder bump having a desired size can be arbitrarily formed by one-time solder lamination.

【0035】これら半田バンプ11は、PLCプラット
フォーム全体を加熱して積層半田パタン13をリフロー
することにより、一括して形成できる。半田リフロー工
程は、半田表面の酸化進行を抑制するために、フラック
ス中で行ったり、不活性ガス雰囲気中で行ったりする
(図1(b))。
These solder bumps 11 can be formed collectively by heating the entire PLC platform and reflowing the laminated solder pattern 13. The solder reflow step is performed in a flux or an inert gas atmosphere in order to suppress the progress of oxidation of the solder surface (FIG. 1B).

【0036】次に、光素子と電子素子の実装方法につい
て詳細に説明する。
Next, a method for mounting the optical element and the electronic element will be described in detail.

【0037】半田バンプ11が形成されたPLCプラッ
トフォームには、まず光素子6から搭載する。光素子6
は、アライメントマークを用いたパッシブアライメント
により位置決めをおこなった(図1(c))。次に、再
びPLCプラットフォームを加熱して半田バンプ11
(11aと11b)を再リフローする。この状態で、光
素子6をシリコンテラス10上に置くだけで光軸合わせ
が完了すると共に、PLCプラットフォーム上の半田バ
ンプ11aは、光素子側電極18aと溶融した状態で接
触する。再リフロー工程も、半田バンプ表面の酸化進行
を抑制するために、不活性ガス雰囲気中で行った。その
後、室温に戻せば、溶融半田バンプは固化して光素子6
を電気的に接続しかつ固定する(図1(d))。光素子
搭載中においては、電子素子搭載領域5bの半田バンプ
11bも再リフローされるが、そのバンプ形状は変化し
ない。
First, the optical element 6 is mounted on the PLC platform on which the solder bumps 11 are formed. Optical element 6
Was positioned by passive alignment using alignment marks (FIG. 1 (c)). Next, the PLC platform is heated again and the solder bumps 11 are heated.
(11a and 11b) are reflowed. In this state, the optical axis alignment is completed only by placing the optical element 6 on the silicon terrace 10, and the solder bump 11a on the PLC platform comes into contact with the optical element side electrode 18a in a molten state. The re-reflow step was also performed in an inert gas atmosphere in order to suppress the progress of oxidation of the solder bump surface. Thereafter, when the temperature is returned to room temperature, the molten solder bumps are solidified and the optical element 6 is removed.
Are electrically connected and fixed (FIG. 1D). During mounting of the optical element, the solder bump 11b in the electronic element mounting area 5b is also reflowed, but the bump shape does not change.

【0038】次に、電子素子7を搭載する。まず電子素
子搭載領域5bにある半田バンプ11b上に、クリーム
半田19を塗布する。本実施形態では、クリーム半田1
9をニードル20より、一定量を供給しながら塗布した
(図2(e))。クリーム半田19の塗布量は、クリー
ム半田リフロー後に電子素子7と電気的導通がとれかつ
固定できる程度でよいので、半田バンプ11b上にクリ
ーム半田19そのものの粘性と表面張力で留まる程度の
微量でよい(図2(f))。クリーム半田塗布後、電子
素子側電極18bとPLCプラットフォーム側の電極1
2bとの位置合わせを行い、位置合わせが終了したら、
電子素子側電極18bが半田バンプ11bに接触するま
で押しつける。この時、半田バンプ11bは、高さが均
一でかつ固いので、電子素子を押さえる際のストッパー
の役目をする。すなわち、電子素子7を押さえすぎでク
リーム半田19を押しつぶしたことにより隣接した電極
間をショートさせることを防いでくれる。このように、
半田バンプ11bは、適当な高さを有した素子支持台と
して機能するため、クリーム半田19は、半田バンプ1
1bを包み込むような形となり、均一な形状の半田バン
プ11bを土台とした安定な状態で電子素子7を固定す
ることになる。最後に、クリーム半田19をリフローし
て、電子素子7を固定する(図2(g))。
Next, the electronic element 7 is mounted. First, cream solder 19 is applied on the solder bumps 11b in the electronic element mounting area 5b. In the present embodiment, the cream solder 1
9 was applied from the needle 20 while supplying a constant amount (FIG. 2E). The application amount of the cream solder 19 may be small enough to be electrically connected to and fixed to the electronic element 7 after the cream solder reflow. (FIG. 2 (f)). After applying the cream solder, the electrode 18b on the electronic element side and the electrode 1 on the PLC platform side
After aligning with 2b and completing the alignment,
Pressing is performed until the electronic element side electrode 18b contacts the solder bump 11b. At this time, since the height of the solder bumps 11b is uniform and hard, the solder bumps 11b serve as stoppers for holding down the electronic elements. In other words, short-circuiting between adjacent electrodes due to crushing the cream solder 19 by pressing the electronic element 7 too much is prevented. in this way,
Since the solder bump 11b functions as an element support having an appropriate height, the cream solder 19 is
1b is wrapped around, and the electronic element 7 is fixed in a stable state with the solder bump 11b having a uniform shape as a base. Finally, the cream solder 19 is reflowed to fix the electronic element 7 (FIG. 2 (g)).

【0039】ここで重要なことは、クリーム半田19の
選定である。クリーム半田19のリフロー温度が、半田
バンプ11の融点温度を越えないものを使用することが
絶対条件である。なぜならば、半田バンプ11が再リフ
ローされると、光素子6が動いてしまい光軸ずれが生じ
る恐れがあるためである。
What is important here is the selection of the cream solder 19. It is an absolute condition that a solder having a reflow temperature of the cream solder 19 not exceeding the melting point temperature of the solder bump 11 is used. This is because, if the solder bumps 11 are reflowed, the optical element 6 may move and cause an optical axis shift.

【0040】以上述べてきた方法を用いて半田バンプ1
1を形成したハイブリッド集積用の基板1を用いて、か
つこの基板1に光素子6と電子素子7をハイブリッド集
積した光電子ハイブリッドモジュールを作製した。ここ
では、光素子6にはPD、電子素子7には、PDから出
力された電気信号を増幅するプリアンプを使用して、こ
れらをPLCプラットフォームにハイブリッド集積して
光受信モジュールを作製した具体例を述べる。半田バン
プ11には、光素子固定において信頼性があるとされて
いる、AuSn半田を用いた。光素子側電極18aとP
LCプラットフォーム側の光素子用電極12aのバリア
メタル15(図12参照)の形状は、共に同じ直径40
μmの円形パタンとした。
Using the method described above, the solder bump 1
An opto-electronic hybrid module in which the optical element 6 and the electronic element 7 were hybrid-integrated on the substrate 1 was manufactured using the substrate 1 for hybrid integration on which the substrate 1 was formed. Here, a specific example in which a PD is used for the optical element 6 and a preamplifier that amplifies an electric signal output from the PD is used for the electronic element 7 and these are hybrid-integrated on a PLC platform to produce an optical receiving module State. AuSn solder, which is considered to be reliable in fixing an optical element, was used for the solder bump 11. Optical element side electrode 18a and P
The shape of the barrier metal 15 (see FIG. 12) of the optical element electrode 12a on the LC platform side has the same diameter 40.
It was a circular pattern of μm.

【0041】光素子搭載領域5aのギヤップgは10μ
mに設計した。このため光素子6を固定するための半田
バンプの高さhは10μm以上必要となる。「特開平1
0−133046号公報「光素子実装基板およびハイブ
リッド光集積回路」」より、直径40μmの円形バリア
メタルに対して、厚さ4μm直径80μmの円形AuS
n積層半田パタン13aを形成することにより、半田リ
フロー後、約18μmの高さの半田バンプ11を形成す
ることができ、これは10μmのギャップの接続には十
分な高さである。
The gap g of the optical element mounting area 5a is 10 μm.
m. For this reason, the height h of the solder bump for fixing the optical element 6 needs to be 10 μm or more. "Japanese Patent Laid-Open No. 1
No. 0-133046, “Optical element mounting substrate and hybrid optical integrated circuit”, a circular AuS having a thickness of 4 μm and a diameter of 80 μm is applied to a circular barrier metal having a diameter of 40 μm
By forming the n-layer solder pattern 13a, a solder bump 11 having a height of about 18 μm can be formed after the solder reflow, which is sufficiently high for connection of a gap of 10 μm.

【0042】一方、電子素子側電極18bは、直径80
μmの円形パタンであり、PLCプラットフォーム側の
電子素子用電極12bのバリアメタル15の形状も同じ
直径80μmの円形パタンとした。バリアメタル上に積
層した円形の積層半田パタン13bは直径150μmと
した。AuSn半田の積層厚さは、4μmであるから、
リフロー後の電子素子用の半田バンプの高さhは、約2
0μmとなる。
On the other hand, the electronic element side electrode 18b has a diameter of 80
The shape of the barrier metal 15 of the electrode 12b for the electronic device on the PLC platform side was also the same circular pattern of 80 μm in diameter. The circular solder pattern 13b stacked on the barrier metal had a diameter of 150 μm. Since the laminated thickness of AuSn solder is 4 μm,
The height h of the solder bump for electronic devices after reflow is about 2
0 μm.

【0043】以上のようにPLCプラットフォーム上に
形成したAuSnの積層半田パタン13(図1(a))
を、フラックス中でリフローして、光素子用と電子素子
用の半田バンプ11をそれぞれ一括形成した(図1
(b))。AuSn半田の融点温度が約280度である
ため、リフロー温度は300度とした。リフロー終了
後、フラックスは有機溶剤で洗い流した。次に光素子6
とPLCプラットフォームのアライメントを行い(図1
(c))、半田バンプ11を再びリフローし、この状態
で光素子6をシリコンテラス10上に接触させて、光素
子6を実装した(図1(d))。
AuSn laminated solder pattern 13 formed on PLC platform as described above (FIG. 1 (a))
Was reflowed in a flux to collectively form solder bumps 11 for the optical element and the electronic element (FIG. 1).
(B)). Since the melting point temperature of the AuSn solder is about 280 degrees, the reflow temperature was 300 degrees. After the reflow, the flux was washed away with an organic solvent. Next, the optical element 6
And PLC platform alignment (Fig. 1
(C)) The solder bump 11 was reflowed again, and in this state, the optical element 6 was brought into contact with the silicon terrace 10 to mount the optical element 6 (FIG. 1 (d)).

【0044】次に、電子素子搭載領域5bの半田バンプ
11b上に、クリーム半田19を塗布した(図2
(e))。クリーム半田19の塗布量は、半田バンプ1
1bの体積と同程度である。クリーム半田19は、Sn
Pb共晶組成のものを使用し、その融点温度は約180
度であり、AuSn半田バンプの融点温度よりも十分低
い。プリアンプとPLCプラットフォームのアライメン
トを行った後(図2(f))、プリアンプの電極18b
が半田バンプ11bに接触するまで押しつけて、その状
態でクリーム半田19をリフローした(図2(g))。
以上のようにして、光素子6と電子素子7を同一のPL
Cプラットフォーム上にハイブリッド集積した光受信モ
ジュールを作製できた。
Next, cream solder 19 was applied to the solder bumps 11b in the electronic element mounting area 5b (FIG. 2).
(E)). The amount of cream solder 19 applied is
1b. The cream solder 19 is made of Sn
A Pb eutectic composition having a melting point of about 180
And sufficiently lower than the melting point of the AuSn solder bump. After the alignment between the preamplifier and the PLC platform (FIG. 2 (f)), the electrode 18b of the preamplifier is used.
Was pressed until it came into contact with the solder bump 11b, and the cream solder 19 was reflowed in this state (FIG. 2 (g)).
As described above, the optical device 6 and the electronic device 7 are
The optical receiving module hybrid-integrated on the C platform was manufactured.

【0045】電子素子搭載領域5bの半田バンプ11b
上に塗布する導電性固定材料は、上述したクリーム半田
19に限定されるものではない。たとえば、導電性接着
剤であってもよい。しかし、導電性接着剤を使用する際
にも、その硬化温度が、前述した理由から、半田バンプ
11の融点温度よりも低いものでなければならない。
Solder bump 11b in electronic element mounting area 5b
The conductive fixing material applied thereon is not limited to the cream solder 19 described above. For example, a conductive adhesive may be used. However, even when the conductive adhesive is used, its curing temperature must be lower than the melting point of the solder bump 11 for the above-described reason.

【0046】さらに、クリーム半田19や導電性接着剤
による固定強度を高めるために、(図2(h))に示す
ように、電子素子とPLCプラットフォーム間に、フィ
ラー剤23を流し込むとより接続信頼性を増すことがで
きる。
Further, in order to increase the fixing strength by the cream solder 19 or the conductive adhesive, as shown in FIG. 2 (h), by flowing a filler material 23 between the electronic element and the PLC platform, the connection reliability is improved. Sex can be increased.

【0047】本実施形態によれば、半導体プロセスによ
り半田のサイズを制御できるため、形状の揃った半田バ
ンプを形成できるようになる。このため、半田バンプの
高さhを均一にできるので、確実に搭載素子との電気的
接続が取れるようになった。このことは、さらに電子素
子搭載時において、ストッパーの役目を有するため隣接
電極間のショートを防止できるようになった。
According to the present embodiment, since the size of the solder can be controlled by the semiconductor process, a solder bump having a uniform shape can be formed. For this reason, the height h of the solder bump can be made uniform, so that the electrical connection with the mounted element can be reliably established. This further prevents the short-circuit between adjacent electrodes because it serves as a stopper when the electronic element is mounted.

【0048】また、従来の電子素子の実装方法で必要で
あった、複雑な工程を有する転写型半田バンプ作製工程
を無くすことができるようになり、光電子ハイブリッド
モジュールの作製時間を大幅に短縮できるようになっ
た。
Further, it is possible to eliminate the step of preparing a transfer type solder bump having a complicated step, which is required in the conventional mounting method of an electronic element, so that the manufacturing time of the optoelectronic hybrid module can be greatly reduced. Became.

【0049】〔第2実施形態〕本発明による第2実施形
態を図3の斜視図に示す。本実施形態では、複数個の光
素子6と複数個の電子素子7を、同一の基板1上にハイ
ブリッド集積した光電子モジュールの作製方法について
図4〜図7を参照して述べる。図3の斜視図では、2つ
の光素子6と2つの電子素子7を実装した場合を示して
いる。なお、図3では埋め込んだりされていて点線で表
すべきところも分り易くするため実線で示してある。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a method of manufacturing an optoelectronic module in which a plurality of optical elements 6 and a plurality of electronic elements 7 are hybrid-integrated on the same substrate 1 will be described with reference to FIGS. The perspective view of FIG. 3 shows a case where two optical elements 6 and two electronic elements 7 are mounted. Note that, in FIG. 3, portions that are embedded and should be represented by dotted lines are shown by solid lines for easy understanding.

【0050】第1実施形態と共通するところについて
は、説明を省略もしくは簡略化する。ここで、第1実施
形態と異なるPLCプラットフォームの構造は、シリコ
ンテラス10上に薄膜積層半田パタン13cが形成され
ている点である。この薄膜積層半田パタン13cは、光
素子6を複数個実装する際に、仮止め半田として機能
し、さらに半田リフロー後は光素子6の固定強度を高め
る働きをする。
The description of the parts common to the first embodiment is omitted or simplified. Here, the structure of the PLC platform different from that of the first embodiment is that a thin-film laminated solder pattern 13c is formed on the silicon terrace 10. The thin film laminated solder pattern 13c functions as a temporary fixing solder when a plurality of optical elements 6 are mounted, and functions to increase the fixing strength of the optical elements 6 after reflow soldering.

【0051】PLCプラットフォーム上の半田積層工程
(図4(a))は、第1実施形態の図1(a)と同様で
ある。この時、薄膜積層半田パタン13cと半田バンプ
に用いる積層半田パタン13a、13bは、フォトリソ
グラフィーと蒸着により同時に形成される。
The solder lamination step on the PLC platform (FIG. 4A) is the same as that of FIG. 1A of the first embodiment. At this time, the thin-film laminated solder pattern 13c and the laminated solder patterns 13a and 13b used for the solder bumps are simultaneously formed by photolithography and vapor deposition.

【0052】積層半田パタン13形成後、まず複数個の
光素子6をPLCプラットフォーム上に実装する。本実
施形態においては、第1実施形態とは異なり、光素子6
の実装前に半田バンプ11を形成しない。複数個の光素
子6の実装は、詳しくは「特開平9−54229号公報
「光素子固定方法」」あるいは「特開平10−1330
46号公報「光素子実装基板およびハイブリッド光集積
回路」」の方法で行った。この方法を簡単に説明する
と、光素子6とPLCプラットフォームのアライメント
を行い(図4(b))、その後、光素子6を薄膜積層半
田パタン13c上に押しつけて圧着する(図4
(c))。この一連の工程(図4(b)から(図4
(c))を搭載する光素子6の数だけ繰り返して、全て
の光素子6をPLCプラットフォーム上に仮止めする。
図4では、複数個の光素子6の描写を省略している。す
べての光素子6の仮止めが終了したら、不活性ガス雰囲
気中において積層半田パタン13をリフローする。する
とシリコンテラス10上の薄膜積層半田パタン13c
は、その厚みを変えることなく光素子6をシリコンテラ
ス10上で固定し、一方光素子用電極12a上の積層半
田パタン13aは、半田バンプ11aとなって光素子側
の電極18aと接続する。この時同時に電子素子用の積
層半田パタン13bもリフローされて半田バンプ11b
を形成する(図4(d))。このように、半田のリフロ
ーが1回であるため、半田バンプの接続信頼性を劣化さ
せることのない複数個の光素子搭載を実現している。
After the formation of the laminated solder pattern 13, a plurality of optical elements 6 are first mounted on a PLC platform. In the present embodiment, unlike the first embodiment, the optical element 6
No solder bump 11 is formed before mounting. The mounting of the plurality of optical elements 6 is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-54229, “Optical Element Fixing Method” or Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1330.
No. 46, "Optical element mounting substrate and hybrid optical integrated circuit". Briefly describing this method, the optical element 6 is aligned with the PLC platform (FIG. 4B), and then the optical element 6 is pressed onto the thin-film laminated solder pattern 13c and pressed (FIG. 4).
(C)). This series of steps (from FIG.
(C)) is repeated by the number of optical elements 6 to be mounted, and all the optical elements 6 are temporarily fixed on the PLC platform.
In FIG. 4, the illustration of the plurality of optical elements 6 is omitted. When the temporary fixing of all the optical elements 6 is completed, the laminated solder pattern 13 is reflowed in an inert gas atmosphere. Then, a thin-film laminated solder pattern 13c on the silicon terrace 10 is formed.
The optical element 6 is fixed on the silicon terrace 10 without changing its thickness, while the laminated solder pattern 13a on the optical element electrode 12a becomes a solder bump 11a and is connected to the electrode 18a on the optical element side. At this time, the laminated solder pattern 13b for the electronic element is also reflowed at the same time, and the solder bump 11b is formed.
Is formed (FIG. 4D). As described above, since the solder is reflowed only once, a plurality of optical elements are mounted without deteriorating the connection reliability of the solder bumps.

【0053】次に、複数個の電子素子7の実装を行う。
第1実施形態の図2(e)と同様に、半田バンプ11b
一つ一つに、クリーム半田19を直接塗布していっても
よいが、本実施形態では図5(e)から図6(i)に示
す方法により、一括してクリーム半田19を半田バンプ
11b上に塗布する。まず、図5(e)に示すように電
子素子搭載領域5bの電極配置で突起部を有するダミー
基板21を作製する。次にその突起部をクリーム半田槽
22に浸し(図5(f))、その後引き上げるとクリー
ム半田19がその粘性と表面張力によって突起部先端に
吸い付く(図5(g))。この時のクリーム半田19の
吸い付き量は、突起部先端の状態できまるため、その量
は常に一定量となる。そして、PLCプラットフォーム
上の電子素子用電極12bと位置合わせをおこない、そ
のままダミー基板21を半田バンプ11bに押しつける
(図6(h))。するとクリーム半田19は半田バンプ
11b上に写し取られる(図6(i))。本実施形態で
は、ダミー基板21をシリコンで加工し、その突起部先
端を熱酸化処理を施すと、クリーム半田19は発水性の
違いから容易に半田バンプ11b側に写し取られ易くな
る。
Next, a plurality of electronic elements 7 are mounted.
Similarly to FIG. 2E of the first embodiment, the solder bumps 11b
The cream solder 19 may be applied directly to each of the solder bumps 11b. However, in this embodiment, the cream solder 19 is collectively applied to the solder bumps 11b by the method shown in FIGS. 5 (e) to 6 (i). Apply on top. First, as shown in FIG. 5E, a dummy substrate 21 having a projection in an electrode arrangement in the electronic element mounting area 5b is manufactured. Next, the protrusion is immersed in the cream solder tank 22 (FIG. 5 (f)) and then pulled up, so that the cream solder 19 sticks to the tip of the protrusion due to its viscosity and surface tension (FIG. 5 (g)). At this time, the amount of the sucked cream solder 19 can be constant because the amount of the sucked solder 19 can be in the state of the tip of the projection. Then, the dummy substrate 21 is aligned with the electronic element electrode 12b on the PLC platform, and is pressed against the solder bump 11b as it is (FIG. 6 (h)). Then, the cream solder 19 is copied onto the solder bump 11b (FIG. 6 (i)). In this embodiment, if the dummy substrate 21 is processed with silicon and the tip of the protrusion is subjected to thermal oxidation, the cream solder 19 is easily transferred to the solder bump 11b due to the difference in water repellency.

【0054】このように、クリーム半田19を電子素子
7ごとに一括して半田バンプ11b上に塗布することが
可能であるため、第1実施形態の場合と比較して、格段
に塗布工程の時間を短縮することができるようになっ
た。さらに、複数個全ての半田バンプの配置で突起部を
有するダミー基板21を作製すれば、一回の塗布で済ま
すことも可能である。
As described above, since the cream solder 19 can be applied to the solder bumps 11b for each electronic element 7 at a time, the time required for the application step is significantly shorter than that of the first embodiment. Can be shortened. Furthermore, if the dummy substrate 21 having the protrusions is arranged in the arrangement of all the plurality of solder bumps, it is possible to perform only one application.

【0055】本実施形態で使用したクリーム半田19の
リフロー温度も、先に述べた理由より、半田バンプ11
の融点温度よりも低いものを使用した。
The reflow temperature of the cream solder 19 used in this embodiment is also different from that of the solder bump 11 for the reason described above.
Those having a melting point lower than the melting point were used.

【0056】その後、電子素子7は、PLCプラットフ
ォーム上でアライメントを行い(図6(j))、電子素
子7の電極18bが半田バンプ11bに接触するまで押
しつけて仮搭載した。この工程(図5(e)から(図6
(j))を、搭載する電子素子7の数だけ繰り返した。
図4〜6では、複数個の電子素子7の描写を省略してい
る。すべての電子素子7の仮搭載が終了してから、一括
してクリーム半田19をリフローし、電子素子7をハイ
ブリッド集積した(図6(k))。ここでも、クリーム
半田19のリフローが1回であるため、接続信頼性を劣
化させることのない複数個の電子素子搭載を実現してい
る。
Thereafter, the electronic element 7 was aligned on a PLC platform (FIG. 6 (j)), and was temporarily mounted by pressing the electrode 18b of the electronic element 7 until it came into contact with the solder bump 11b. From this step (FIG. 5E) to FIG.
(J)) was repeated by the number of mounted electronic elements 7.
4 to 6, illustration of the plurality of electronic elements 7 is omitted. After the provisional mounting of all the electronic elements 7 was completed, the cream solder 19 was reflowed at once, and the electronic elements 7 were hybrid-integrated (FIG. 6 (k)). Here, since the cream solder 19 is reflowed only once, a plurality of electronic elements can be mounted without deteriorating the connection reliability.

【0057】以上のようにして、複数個の光素子6と複
数個の電子素子7をハイブリッド実装した光電子ハイブ
リッドモジュールを作製することができる。
As described above, an optoelectronic hybrid module in which a plurality of optical elements 6 and a plurality of electronic elements 7 are mounted in a hybrid manner can be manufactured.

【0058】本実施形態は、搭載素子数が多くなるほ
ど、また電極の数が多くなるほど有効である。さらに電
極のピッチ間隔が狭くなり電極サイズが小さくなるほど
有効な方法である。
This embodiment is more effective as the number of mounted elements and the number of electrodes are increased. Further, this method is more effective as the pitch between the electrodes becomes smaller and the electrode size becomes smaller.

【0059】また、図6(h)から図6(i)の工程の
かわりに、図7(a)から図7(c)に示すように、図
5(g)に示したようにダミー基板21に写し取ったク
リーム半田19を、電子素子側の電極18b上に塗布し
て、その後図7(d)から図7(e)に示すように電子
素子7をPLCプラットフォームに実装してもよい。こ
の場合も、すべての電子素子7の仮搭載が終了してか
ら、一括してクリーム半田19をリフローできるので、
接続信頼性を劣化させることのない複数個の電子素子搭
載を実現している。
Also, instead of the steps of FIGS. 6 (h) to 6 (i), as shown in FIGS. 7 (a) to 7 (c), a dummy substrate as shown in FIG. The cream solder 19 copied to 21 may be applied on the electrode 18b on the electronic element side, and then the electronic element 7 may be mounted on a PLC platform as shown in FIGS. 7 (d) to 7 (e). Also in this case, the cream solder 19 can be reflowed at once after the provisional mounting of all the electronic elements 7 is completed.
A plurality of electronic elements can be mounted without deteriorating connection reliability.

【0060】本実施形態においても、電子素子7を電子
素子搭載領域5bの半田バンプ11b上で接続する導電
性固定材料は、クリーム半田19に限定されるものでは
ない。たとえば、導電性接着剤であってもよいが、この
場合でもその硬化温度が、半田バンプ11の融点よりも
低いものでなければならない。
Also in the present embodiment, the conductive fixing material for connecting the electronic element 7 on the solder bump 11b in the electronic element mounting area 5b is not limited to the cream solder 19. For example, a conductive adhesive may be used, but in this case, the curing temperature must be lower than the melting point of the solder bump 11.

【0061】さらに、クリーム半田19や導電性接着剤
による固定強度を高めるために、第1実施形態の図2
(h)と同様に、電子素子7とPLCプラットフォーム
間にフィラー剤23を流し込んでもよいし、電子素子全
体を封止剤によりモールドすることによって接続信頼性
を増すことができる。
Further, in order to increase the fixing strength with the cream solder 19 and the conductive adhesive, the first embodiment shown in FIG.
As in (h), the filler 23 may be poured between the electronic element 7 and the PLC platform, or the reliability of the connection can be increased by molding the entire electronic element with a sealant.

【0062】また薄膜積層半田パタン13cの位置に、
PLCプラットフォーム側と光素子6側に電極があって
も良い。この場合、薄膜積層半田パタン13cを介し
て、光素子6を固定しかつ電気的導通がとれる。
At the position of the thin film laminated solder pattern 13c,
Electrodes may be provided on the PLC platform side and the optical element 6 side. In this case, the optical element 6 is fixed and electrical conduction can be achieved via the thin film laminated solder pattern 13c.

【0063】〔第3実施形態〕図8は、本発明による電
子素子搭載工程の第3の実施形態を示したものである。
ここでは、前述した第1実施形態や第2実施形態とは異
なり、電子素子7との接続に異方性導電ペースト24を
使用したハイブリッド集積光電子モジュールの作製方法
について述べる。
[Third Embodiment] FIG. 8 shows a third embodiment of the electronic element mounting step according to the present invention.
Here, a method of manufacturing a hybrid integrated optoelectronic module using an anisotropic conductive paste 24 for connection to the electronic element 7 unlike the first and second embodiments described above will be described.

【0064】異方性導電ペーストとは、導電性微粒子を
含有した接着剤であり、このペーストを塗布しただけで
は導電性を有しない。異方性導電ペーストを用いた電子
素子7の一般的な搭載方法は、まず基板側電極上に異方
性導電ペーストを塗布する。次に搭載する素子側電極と
基板側電極を互いに圧着する。このときはじめて、電極
間に挟まれた導電性微粒子を介して電気的接続がなさ
れ、最後に接着剤を硬化することにより電子素子7が固
定される。
The anisotropic conductive paste is an adhesive containing conductive fine particles, and does not have conductivity only by applying this paste. In a general mounting method of the electronic element 7 using an anisotropic conductive paste, first, an anisotropic conductive paste is applied on a substrate-side electrode. Next, the element-side electrode and the substrate-side electrode to be mounted are pressed together. At this time, for the first time, an electrical connection is made through the conductive fine particles sandwiched between the electrodes, and finally, the adhesive is cured, whereby the electronic element 7 is fixed.

【0065】この方法を用いる場合、確実に電気的導通
を得るために、電極間において局所的に十分な圧力がか
かるように、通常基板側かもしくは素子側の電極上にス
タッドメタルを形成するのが一般的である。
When this method is used, a stud metal is usually formed on an electrode on the substrate side or on the element side so that a sufficient pressure is locally applied between the electrodes in order to reliably obtain electrical conduction. Is common.

【0066】本実施形態においては、このスタッドメタ
ルの代わりとして半田バンプ11を利用したところに特
徴がある。
The present embodiment is characterized in that solder bumps 11 are used instead of the stud metal.

【0067】本実施形態において、光素子6を搭載する
方法は、例えば図1(a)から図1(d)までの方法
や、図4(a)から図4(d)までの方法と同じであ
る。第1あるいは第2実施形態と共通するところについ
ては、説明を省略もしくは簡略化する。光素子6の搭載
終了後、図8(a)に示すように、電子素子搭載領域5
b上の半田バンプ11b上に、異方性導電接着剤24を
塗布する。異方性導電接着剤24塗布後、電子素子7側
の電極18bとPLCプラットフォーム側の電極12b
との位置合わせを行い(図8(b))、位置合わせが終
了したら、電子素子側電極18bを半田バンプ11b上
に圧着する。この時、電極18bと半田バンプ11bに
挟まれた導電性微粒子25により電気的導通が得られ、
最後に異方性導電接着剤24を硬化させて、電子素子7
を固定する(図8(c))。
In this embodiment, the method of mounting the optical element 6 is the same as the method of FIGS. 1A to 1D or the method of FIGS. 4A to 4D, for example. It is. Descriptions common to the first or second embodiment will be omitted or simplified. After the mounting of the optical element 6 is completed, as shown in FIG.
An anisotropic conductive adhesive 24 is applied on the solder bumps 11b on b. After applying the anisotropic conductive adhesive 24, the electrode 18b on the electronic element 7 side and the electrode 12b on the PLC platform side
(FIG. 8B), and when the positioning is completed, the electronic element-side electrode 18b is pressed on the solder bump 11b. At this time, electrical conduction is obtained by the conductive fine particles 25 sandwiched between the electrode 18b and the solder bump 11b,
Finally, the anisotropic conductive adhesive 24 is cured, and the electronic element 7
Is fixed (FIG. 8C).

【0068】このような方法を搭載する電子素子7の数
だけ繰り返して、複数個の電子素子を、光素子6と共に
同一のPLCプラットフォーム上にハイブリッド集積す
る。本実施形態においても、異方性導電接着剤24の硬
化温度は、前述した理由から、半田バンプ11の融点温
度よりも低いものでなければならない。
By repeating such a method as many times as the number of the electronic elements 7 mounted, a plurality of electronic elements are hybrid-integrated with the optical element 6 on the same PLC platform. Also in the present embodiment, the curing temperature of the anisotropic conductive adhesive 24 must be lower than the melting point temperature of the solder bump 11 for the reason described above.

【0069】本発明の実施形態によれば、第1実施形態
あるいは第2実施形態で述べてきた電子素子搭載方法と
異なり、電子素子搭載領域5b上の半田バンプ11b一
つ一つに対して導電性固定材料を塗布する必要が無く、
また導電性固定材料の塗布精度が問われないので塗布工
程の簡易化をさらに進めることができ、大幅な電子素子
実装工程の簡略化が図れる。このことは、搭載する電子
素子7の数が多いほど、または電極数が増大しかつ電極
配置密度が高くなるほど、本実施形態の有効性が増す。
According to the embodiment of the present invention, unlike the method of mounting the electronic element described in the first or second embodiment, the solder bumps 11b on the electronic element mounting area 5b are electrically conductive. There is no need to apply a fixing material,
In addition, since the application accuracy of the conductive fixing material does not matter, the application process can be further simplified, and the electronic element mounting process can be greatly simplified. This means that the greater the number of mounted electronic elements 7 or the greater the number of electrodes and the higher the electrode arrangement density, the greater the effectiveness of the present embodiment.

【0070】この本実施形態の場合に係わらず、光素子
6の数も複数個であっても構わない。この場合のPLC
プラットフォームの構成と、光素子実装方法および半田
バンプの形成方法は、第2実施形態で述べた方法と同じ
である。
Regardless of this embodiment, the number of optical elements 6 may be plural. PLC in this case
The configuration of the platform, the method for mounting the optical element, and the method for forming the solder bumps are the same as those described in the second embodiment.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上述べたように、本発明にかかるハイ
ブリッド集積素子は、光素子を固定する第1の半田バン
プと電子素子を支持する第2の半田バンプとは一括同時
形成されているので、従来のように複数回のリフローを
受けておらず良質の接続が保証される。
As described above, in the hybrid integrated device according to the present invention, the first solder bump for fixing the optical element and the second solder bump for supporting the electronic element are simultaneously formed at the same time. As a result, a high quality connection is ensured without receiving a plurality of reflows as in the prior art.

【0072】また、本発明にかかるハイブリッド集積素
子の製造方法は、光素子を固定するための第1の半田バ
ンプと、該電子素子を支持するための第2の半田バンプ
とを、該基板上で一括同時形成する第1の工程と、該光
素子を第1の半田バンプで固定する第2の工程と、該電
子素子を第2の半田バンプ上で支持し、かつ第2の半田
バンプ上で導電性固定材料により固定する第3の工程と
からなるので、光素子と電子素子搭載のための半田バン
プを一括して形成することが出来る。
Further, in the method for manufacturing a hybrid integrated device according to the present invention, the first solder bump for fixing the optical device and the second solder bump for supporting the electronic device are formed on the substrate. A first step of forming the optical element at the same time, a second step of fixing the optical element with a first solder bump, and a step of supporting the electronic element on the second solder bump and forming the optical element on the second solder bump. And the third step of fixing with a conductive fixing material, so that the solder bumps for mounting the optical element and the electronic element can be formed at a time.

【0073】また、形成できる半田バンプの形状を、半
導体プロセスと同じ方法を用いることにより、形状の揃
った半田バンプを形成できる。このため、半田バンプの
高さが均―にできるため、確実に搭載素子との電気的接
続が取れる。このことは、さらに電子素子搭載時におい
て、ストッパーの役目を有するため隣接電極間のショー
トを防止できる。
Further, by using the same method as the semiconductor process for the shape of the solder bump that can be formed, a solder bump having a uniform shape can be formed. For this reason, since the height of the solder bumps can be made uniform, electrical connection with the mounted element can be reliably obtained. This also serves as a stopper when the electronic element is mounted, so that a short circuit between adjacent electrodes can be prevented.

【0074】また従来の電子素子の実装方法であった、
複雑な工程を有する転写型半田バンプ作製工程を無くす
ことができるようになり、光電子ハイブリッドモジュー
ルの作製時間を大幅に短縮できる。
Also, the conventional method of mounting an electronic element is as follows.
This makes it possible to eliminate the step of preparing a transfer-type solder bump having a complicated step, thereby greatly reducing the time required to manufacture an optoelectronic hybrid module.

【0075】また、導電性固定材料を固化する工程が1
回でよいので、接続信頼性を劣化させることのない複数
個の電子素子搭載を実現することができる。
In addition, the step of solidifying the conductive fixing material is as follows.
Since the number of times is sufficient, a plurality of electronic elements can be mounted without deteriorating the connection reliability.

【0076】さらに、複数個の光素子と複数個の電子素
子を容易に同一の基板上にハイブリッド実装出来るよう
になり、搭載素子数が多くなるほど、また電極の数が多
くなるほど有効となり、また、電極のピッチ間隔が狭く
なり電極サイズが小さくなるほど有効である。
Further, a plurality of optical elements and a plurality of electronic elements can be easily hybrid-mounted on the same substrate, and the more the number of mounted elements and the number of electrodes are increased, the more effective it becomes. The more effective the smaller the pitch between the electrodes and the smaller the electrode size.

【0077】さらに、導電性固定材料の塗布精度が問わ
れないので、塗布工程の筒易化をさらに進めることがで
き、大幅な電子素子実装工程の簡略化が図れるようにな
った。このことは、搭載する電子素子の数が多いほど、
または電極数が増大しかつ電極配置密度が高くなるほど
有用性が増す。
Further, since the application accuracy of the conductive fixing material is not required, it is possible to further facilitate the application step and to greatly simplify the electronic element mounting step. This means that as the number of mounted electronic elements increases,
Alternatively, the usefulness increases as the number of electrodes increases and the electrode arrangement density increases.

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

【図1】本発明に係わるハイブリット集積素子およびそ
の製造方法の第1実施形態を示す工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing a first embodiment of a hybrid integrated device and a method of manufacturing the same according to the present invention.

【図2】本発明に係わるハイブリット集積素子およびそ
の製造方法の第1実施形態を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing a first embodiment of a hybrid integrated device and a method of manufacturing the same according to the present invention.

【図3】本発明に係わるハイブリット集積素子の第2実
施形態を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the hybrid integrated device according to the present invention.

【図4】本発明に係わるハイブリット集積素子およびそ
の製造方法の第2実施形態を示す工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing a second embodiment of a hybrid integrated device and a method of manufacturing the same according to the present invention.

【図5】本発明に係わるハイブリット集積素子およびそ
の製造方法の第2実施形態を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing a second embodiment of the hybrid integrated device and the method for manufacturing the same according to the present invention.

【図6】本発明に係わるハイブリット集積素子およびそ
の製造方法の第2実施形態を示す工程図である。
FIG. 6 is a process chart showing a second embodiment of a hybrid integrated device and a method for manufacturing the same according to the present invention.

【図7】本発明に係わるハイブリット集積素子およびそ
の製造方法の第2実施形態を示す工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing a second embodiment of a hybrid integrated device and a method of manufacturing the same according to the present invention.

【図8】本発明に係わるハイブリット集積素子およびそ
の製造方法の第3実施形態を示す工程図である。
FIG. 8 is a process chart showing a third embodiment of the hybrid integrated device and the method of manufacturing the same according to the present invention.

【図9】従来技術によるハイブリット集積素子を示す斜
視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a hybrid integrated device according to the related art.

【図10】従来技術によるハイブリット集積素子の製造
方法を示す工程図である。
FIG. 10 is a process diagram showing a method for manufacturing a hybrid integrated device according to a conventional technique.

【図11】従来技術によるハイブリット集積素子の製造
方法を示す工程図である。
FIG. 11 is a process diagram showing a method for manufacturing a hybrid integrated device according to a conventional technique.

【図12】従来技術によるハイブリット集積素子の要部
の断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part of a conventional hybrid integrated device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 クラッド 3 コア 4 光導波路部 5 領域 5a 光素子搭載領域 5b 電子素子搭載領域 6 光素子 7 電子素子 8 電気配線 9 活性層(あるいは光吸収層) 10 シリコンテラス 11a 光素子用半田バンプ(第1の半田バンプ) 11b 電子素子用半田バンプ(第2の半田バンプ) 12a 基板側光素子用電極 12b 基板側電子素子用電極 13 積層半田パタン 13a 光素子用の積層半田パタン 13b 電子素子用の積層半田パタン 13c 薄膜積層半田パタン 14 ガラス層 15 バリアメタル 16 キャリア基板 19 クリーム半田(あるいは導電性接着剤) 20 ニードル 21 ダミー基板 22 クリーム半田槽 23 フィラー剤 24 異方性導電接着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Cladding 3 Core 4 Optical waveguide part 5 area 5a Optical element mounting area 5b Electronic element mounting area 6 Optical element 7 Electronic element 8 Electrical wiring 9 Active layer (or light absorption layer) 10 Silicon terrace 11a Solder bump for optical element ( 11b Solder bump for electronic element (second solder bump) 12a Electrode for substrate side optical element 12b Electrode for substrate side electronic element 13 Laminated solder pattern 13a Laminated solder pattern for optical element 13b For electronic element Laminated solder pattern 13c Thin-film laminated solder pattern 14 Glass layer 15 Barrier metal 16 Carrier substrate 19 Cream solder (or conductive adhesive) 20 Needle 21 Dummy substrate 22 Cream solder tank 23 Filler 24 Anisotropic conductive adhesive

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年7月11日(2000.7.1
1)
[Submission date] July 11, 2000 (2007.1.
1)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Fig. 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図9】 FIG. 9

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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) 2H047 MA07 QA04 5E319 AA03 AB05 BB04 BB05 BB16 CC33 GG11 5F044 KK05 KK19 KK23 LL01 LL07 LL09 QQ01 RR01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Yamada 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 2H047 MA07 QA04 5E319 AA03 AB05 BB04 BB05 BB16 CC33 GG11 5F044 KK05 KK19 KK23 LL01 LL07 LL09 QQ01 RR01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導波路を有する基板上に、光素子と電
子素子をハイブリット集積した素子において、該光素子
を固定する第1の半田バンプと該電子素子を支持する第
2の半田バンプとは一括同時形成されたものであり、か
つ導電性固定材料を介して該電子素子を固定したことを
特徴とするハイブリット集積素子。
In a device in which an optical element and an electronic element are hybrid-integrated on a substrate having an optical waveguide, a first solder bump for fixing the optical element and a second solder bump for supporting the electronic element are: A hybrid integrated device formed simultaneously at a time and fixing the electronic device via a conductive fixing material.
【請求項2】 光導波路を有する基板上に、光素子と電
子素子をハイブリッド集積するハイブリット集積素子の
製造方法において、 該光素子を固定するための第1の半田バンプと、該電子
素子を支持するための第2の半田バンプとを、該基板上
で一括同時形成する第1の工程と、 該光素子を第1の半田バンプで固定する第2の工程と、 該電子素子を第2の半田バンプ上で支持し、かつ第2の
半田バンプ上で導電性固定材料により固定する第3の工
程と、からなることを特徴とするハイブリット集積素子
の製造方法。
2. A method of manufacturing a hybrid integrated device in which an optical element and an electronic element are hybrid-integrated on a substrate having an optical waveguide, wherein the first solder bump for fixing the optical element and the electronic element are supported. A second step of simultaneously forming a second solder bump on the substrate at a time, a second step of fixing the optical element with the first solder bump, and a second step of fixing the electronic element to a second solder bump. A third step of supporting on the solder bumps and fixing on the second solder bumps with a conductive fixing material, the method comprising the steps of:
【請求項3】 第3の工程において、該導電性固定材料
を第2の半田バンプ上に塗布してから、該電子素子を第
2の半田バンプ上で該導電性固定材料により固定するこ
とを特徴とする請求項2に記載のハイブリット集積素子
の製造方法。
3. In a third step, after applying the conductive fixing material on a second solder bump, fixing the electronic element on the second solder bump with the conductive fixing material. The method for manufacturing a hybrid integrated device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 第3の工程において、該導電性固定材料
を該電子素子の電極上に塗布してから、該電子素子を第
2の半田バンプ上で該導電性固定材料により固定するこ
とを特徴とする請求項2に記載のハイブリット集積素子
の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein in the third step, the conductive fixing material is applied on an electrode of the electronic element, and then the electronic element is fixed on the second solder bump with the conductive fixing material. The method for manufacturing a hybrid integrated device according to claim 2, wherein:
【請求項5】 導電性固定材料が、該基板上に一括形成
した半田バンプの融点よりも低い温度で固化する導電性
固定材料を使用することを特徴とする請求項2〜4のい
ずれかに記載のハイブリット集積素子の製造方法。
5. The conductive fixing material according to claim 2, wherein the conductive fixing material is solidified at a temperature lower than the melting point of the solder bumps collectively formed on the substrate. A manufacturing method of the hybrid integrated device according to the above.
JP142499A 1999-01-06 1999-01-06 Hybrid integrated device and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3458944B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP142499A JP3458944B2 (en) 1999-01-06 1999-01-06 Hybrid integrated device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP142499A JP3458944B2 (en) 1999-01-06 1999-01-06 Hybrid integrated device and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000323649A true JP2000323649A (en) 2000-11-24
JP3458944B2 JP3458944B2 (en) 2003-10-20

Family

ID=11501084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP142499A Expired - Fee Related JP3458944B2 (en) 1999-01-06 1999-01-06 Hybrid integrated device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3458944B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442609B1 (en) * 2002-03-05 2004-08-02 삼성전자주식회사 Structure of flip chip bonding and method for bonding
WO2011048063A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Zarlink Semiconductor Ab Improvements in or relating to opto-electrical assemblies and associated apparatus and methods
JP2011109002A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Citizen Holdings Co Ltd Integrated device and manufacturing method therefor
WO2014156936A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 Optical module and optical module manufacturing method
JP2018200528A (en) * 2017-05-26 2018-12-20 凸版印刷株式会社 Ic module, ic card, and manufacturing method of them
JP2020068286A (en) * 2018-10-24 2020-04-30 富士通株式会社 Optical device and method of manufacturing the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442609B1 (en) * 2002-03-05 2004-08-02 삼성전자주식회사 Structure of flip chip bonding and method for bonding
WO2011048063A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Zarlink Semiconductor Ab Improvements in or relating to opto-electrical assemblies and associated apparatus and methods
JP2011109002A (en) * 2009-11-20 2011-06-02 Citizen Holdings Co Ltd Integrated device and manufacturing method therefor
US9049806B2 (en) 2009-11-20 2015-06-02 Citizen Holdings Co., Ltd. Integrated device and manufacturing method
WO2014156936A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 Optical module and optical module manufacturing method
JP2018200528A (en) * 2017-05-26 2018-12-20 凸版印刷株式会社 Ic module, ic card, and manufacturing method of them
JP2020068286A (en) * 2018-10-24 2020-04-30 富士通株式会社 Optical device and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3458944B2 (en) 2003-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2587151B2 (en) Optical module manufacturing method
JP3731542B2 (en) Optical module and optical module mounting method
JP2629435B2 (en) Manufacturing method of sub-substrate for arrayed optical element
KR100442609B1 (en) Structure of flip chip bonding and method for bonding
KR19980069992A (en) Method for mounting a compound unit of an optical semiconductor device and a support substrate and an optical semiconductor device on a support substrate
JP3405402B2 (en) Parallel transmission type optical module and method of manufacturing the same
KR100707587B1 (en) Method for manufacturing electronic component mounting body and electro-optical device
JP2000323649A (en) Hybrid integrated element and manufacture thereof
JP4429564B2 (en) Mounting structure and method of optical component and electric component
KR20100041819A (en) Optical transmission module, electronic device and method for manufacturing optical transmission module
US20040178462A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2007013344A1 (en) Solder mounting structure, method for manufacturing such solder mounting structure and use of such solder mounting structure
US6761302B1 (en) Device mounting method
US7743491B2 (en) Mounting method of passive component
JP2004342802A (en) Printed board with bump electrode and manufacturing method thereof
JP2534263B2 (en) Optical element mounting method
JPH03184384A (en) Optical module submount and manufacture thereof
JP4052848B2 (en) Mounting method of optical element
US7101092B2 (en) Module having a circuit carrier and an electro-optical transducer and method for producing the same
KR0135037B1 (en) Method of flip chip bonding using si v-groove and method of packaging thereof
US20110116738A1 (en) Element mounted device and method for manufacturing element mounted device
JPH10341040A (en) Optical semiconductor module and fabrication thereof
JP3884903B2 (en) Optical module, optical transmission device and manufacturing method thereof
JP3090427B2 (en) Solder bump connection method
JP2002156561A (en) Optical integrated module

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130808

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees