JP2001083373A - 光受信モジュール、光受信モジュールの製造方法および光受信モジュール用Ｓｉキャリアの製造方法 - Google Patents
光受信モジュール、光受信モジュールの製造方法および光受信モジュール用Ｓｉキャリアの製造方法Info
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- JP2001083373A JP2001083373A JP25616999A JP25616999A JP2001083373A JP 2001083373 A JP2001083373 A JP 2001083373A JP 25616999 A JP25616999 A JP 25616999A JP 25616999 A JP25616999 A JP 25616999A JP 2001083373 A JP2001083373 A JP 2001083373A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】パッシブアライメント実装により光受信モジュ
ールの組付けを行う際にも、受光素子の裏面からの照射
を可能とする。 【解決手段】第１のＳｉ基板１には表面に凹部８とＶ溝
９が形成され、第２のＳｉ基板２は第１のＳｉ基板の凹
部形成面と張り合わされるとともに、第１のＳｉ基板１
と対向する面に先端が斜状となったＶ溝１０が延設され
ている。Ｖ溝９とＶ溝１０との間に光ファイバー４が挟
持されている。Ｖ溝１０の先端での斜状面に反射膜５が
形成され、光ファイバー４からの受信光の光路を上下方
向に変換する。凹部８の底面に裏面照射型受光素子３が
フリップチップ実装され、反射膜５からの受信光を受光
する。
ールの組付けを行う際にも、受光素子の裏面からの照射
を可能とする。 【解決手段】第１のＳｉ基板１には表面に凹部８とＶ溝
９が形成され、第２のＳｉ基板２は第１のＳｉ基板の凹
部形成面と張り合わされるとともに、第１のＳｉ基板１
と対向する面に先端が斜状となったＶ溝１０が延設され
ている。Ｖ溝９とＶ溝１０との間に光ファイバー４が挟
持されている。Ｖ溝１０の先端での斜状面に反射膜５が
形成され、光ファイバー４からの受信光の光路を上下方
向に変換する。凹部８の底面に裏面照射型受光素子３が
フリップチップ実装され、反射膜５からの受信光を受光
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は光通信に用いられ
る光受信モジュールに関するものである。
る光受信モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信における光集積回路の低コ
スト化、小型化を図るために、光モジュールの開発が活
発となっている。特に、素子を駆動させずに素子や光フ
ァイバーをＳｉキャリア上に実装するパッシブアライメ
ント実装によるモジュール組立に注目が集まっている。
スト化、小型化を図るために、光モジュールの開発が活
発となっている。特に、素子を駆動させずに素子や光フ
ァイバーをＳｉキャリア上に実装するパッシブアライメ
ント実装によるモジュール組立に注目が集まっている。
【０００３】図２９は従来の光受信モジュールを説明す
るための断面図である。５００はＳｉキャリア、５０１
はＳｉキャリア上に形成されたＶ溝、５０２は光ファイ
バー、５０３は側面照射型のフォトダイオードである。
ここで、Ｖ溝５０１はアルカリ異方性エッチングにより
高精度に形成されているため、このＶ溝５０１に固定さ
れる光ファイバー５０２は自動的に位置決めされ、高さ
方向及び横方向の位置精度は極めて高い。また、受光素
子５０３には半田リフローによるセルフアライン効果を
利用したフリップチップ実装が用いられているため、素
子を駆動させることなく、パッシブアライメントにより
実装が可能となる。
るための断面図である。５００はＳｉキャリア、５０１
はＳｉキャリア上に形成されたＶ溝、５０２は光ファイ
バー、５０３は側面照射型のフォトダイオードである。
ここで、Ｖ溝５０１はアルカリ異方性エッチングにより
高精度に形成されているため、このＶ溝５０１に固定さ
れる光ファイバー５０２は自動的に位置決めされ、高さ
方向及び横方向の位置精度は極めて高い。また、受光素
子５０３には半田リフローによるセルフアライン効果を
利用したフリップチップ実装が用いられているため、素
子を駆動させることなく、パッシブアライメントにより
実装が可能となる。
【０００４】しかしながら、この従来構造では、依然い
くつかの問題が残る。特に大きな問題として次の２点が
挙げられる。まず１点目は、光ファイバーからの照射光
の光路を変換する機構を備えていないために、裏面照射
型の受光素子に適用できないという問題である。そし
て、２点目は、光ファイバーの光軸方向の位置決めが精
度良くできないという問題である。詳しくは、光ファイ
バーの先端をＶ溝の端（図中の符号５０４）に押し当て
て位置決めしようとしても、Ｖ溝の端（図中の符号５０
４）も約５４．７度の傾斜がついているために先端が浮
き上がってしまい、光軸がずれてしまう。従って、光軸
方向については光ファイバーを目合わせで位置決めする
ほかはなかった。
くつかの問題が残る。特に大きな問題として次の２点が
挙げられる。まず１点目は、光ファイバーからの照射光
の光路を変換する機構を備えていないために、裏面照射
型の受光素子に適用できないという問題である。そし
て、２点目は、光ファイバーの光軸方向の位置決めが精
度良くできないという問題である。詳しくは、光ファイ
バーの先端をＶ溝の端（図中の符号５０４）に押し当て
て位置決めしようとしても、Ｖ溝の端（図中の符号５０
４）も約５４．７度の傾斜がついているために先端が浮
き上がってしまい、光軸がずれてしまう。従って、光軸
方向については光ファイバーを目合わせで位置決めする
ほかはなかった。
【０００５】これらの問題を解決する技術としては、以
下の技術が報告されている。まず、１点目の表面または
裏面照射型の受光素子に適用できないという問題を解決
するための技術としては、「信学技報、ＥＭＤ９６−３
０、１９９６、Ｐ．３７」に記載されている技術があ
る。この技術は、図３０に示すように、基板６００のＶ
溝６０１に光ファイバー６０３が固定され、Ｖ溝６０１
の先端部での傾斜面６０２を利用し、光ファイバー６０
３からの照射光の光路を変換して、受光素子６０４に表
面照射するというものである。
下の技術が報告されている。まず、１点目の表面または
裏面照射型の受光素子に適用できないという問題を解決
するための技術としては、「信学技報、ＥＭＤ９６−３
０、１９９６、Ｐ．３７」に記載されている技術があ
る。この技術は、図３０に示すように、基板６００のＶ
溝６０１に光ファイバー６０３が固定され、Ｖ溝６０１
の先端部での傾斜面６０２を利用し、光ファイバー６０
３からの照射光の光路を変換して、受光素子６０４に表
面照射するというものである。
【０００６】しかしながら、この技術と受光素子の実装
を半田リフローによるセルフアライン効果を利用したフ
リップチップ実装技術を併用しようとすると、受光素子
の裏面への照射に対応することが難しいという問題が残
る。特に、受光素子がトランジスタと高周波整合回路を
集積化し、配線にコプレーナ線路を用いたＩＣの場合、
電極やパッドが配置される表面をさけて裏面から受信光
を照射する必要があるが、電極パッドが表面に形成され
ているために、図３０に示す手法は表面が下を向いて実
装される素子、つまり、表面入射タイプの素子に限定さ
れてしまう。
を半田リフローによるセルフアライン効果を利用したフ
リップチップ実装技術を併用しようとすると、受光素子
の裏面への照射に対応することが難しいという問題が残
る。特に、受光素子がトランジスタと高周波整合回路を
集積化し、配線にコプレーナ線路を用いたＩＣの場合、
電極やパッドが配置される表面をさけて裏面から受信光
を照射する必要があるが、電極パッドが表面に形成され
ているために、図３０に示す手法は表面が下を向いて実
装される素子、つまり、表面入射タイプの素子に限定さ
れてしまう。
【０００７】次に、２点目の光ファイバーの光軸方向の
位置決めに関連する技術としては、「Passive alignmen
t of a tapered laser with more than ５０％ coup
lingefficiency 、Electronics Letters ２７th April
１９９５ Vol.３１ Ｎｏ．９ Ｐ．７３０」に記載
された技術がある。これは、図３１に示すように、Ｖ溝
７００における素子７０１側の端部をダイシングでカッ
トして基板７０２表面に対して垂直な面７０３を形成
し、その端面７０３に光ファイバー７０４を押し当てる
ことにより、縦方向、横方向に加え、光軸方向の位置決
めを行うというものである。
位置決めに関連する技術としては、「Passive alignmen
t of a tapered laser with more than ５０％ coup
lingefficiency 、Electronics Letters ２７th April
１９９５ Vol.３１ Ｎｏ．９ Ｐ．７３０」に記載
された技術がある。これは、図３１に示すように、Ｖ溝
７００における素子７０１側の端部をダイシングでカッ
トして基板７０２表面に対して垂直な面７０３を形成
し、その端面７０３に光ファイバー７０４を押し当てる
ことにより、縦方向、横方向に加え、光軸方向の位置決
めを行うというものである。
【０００８】しかしながら、この技術は側面照射型のモ
ジュールには適用可能であるが、前述したような裏面照
射型のモジュールでは、Ｖ溝端部の傾斜した面を利用し
て受信光の光路を変換する必要があるため適用できな
い。
ジュールには適用可能であるが、前述したような裏面照
射型のモジュールでは、Ｖ溝端部の傾斜した面を利用し
て受信光の光路を変換する必要があるため適用できな
い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、パッシブアライメント実装により光受信モジュー
ルの組付けを行う際にも、受光素子の裏面からの照射を
可能とすることにある。また、Ｖ溝の先端面の傾斜を利
用して光路を上下方向に変換する光モジュールにおい
て、光ファイバーの光軸方向の位置決めを高精度に行う
ことにある。
的は、パッシブアライメント実装により光受信モジュー
ルの組付けを行う際にも、受光素子の裏面からの照射を
可能とすることにある。また、Ｖ溝の先端面の傾斜を利
用して光路を上下方向に変換する光モジュールにおい
て、光ファイバーの光軸方向の位置決めを高精度に行う
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、張り合わされた第１と第２のＳｉ基板の間にお
いて光ファイバーがＶ溝を用いて挟持され、光ファイバ
ーからの受信光はＶ溝の先端での反射膜にて上下方向に
その向きが変換され、第１のＳｉ基板の凹部においてフ
リップチップ実装された裏面照射型受光素子にて受光さ
れる。
よれば、張り合わされた第１と第２のＳｉ基板の間にお
いて光ファイバーがＶ溝を用いて挟持され、光ファイバ
ーからの受信光はＶ溝の先端での反射膜にて上下方向に
その向きが変換され、第１のＳｉ基板の凹部においてフ
リップチップ実装された裏面照射型受光素子にて受光さ
れる。
【００１１】このように、受光素子のフリップチップ実
装および２枚のＳｉ基板を用いたＶ溝による光ファイバ
ーの固定によって、パッシプアライメント実装により光
ファイバーと受光素子の相対位置を高精度に保ったま
ま、受光素子への裏面照射を行うことができることとな
る。
装および２枚のＳｉ基板を用いたＶ溝による光ファイバ
ーの固定によって、パッシプアライメント実装により光
ファイバーと受光素子の相対位置を高精度に保ったま
ま、受光素子への裏面照射を行うことができることとな
る。
【００１２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用効果に加え、第１のＳｉ基板に設け
たＶ溝により光ファイバーが挟持され、両Ｓｉ基板間の
位置決めをより高精度にすることができる。
に記載の発明の作用効果に加え、第１のＳｉ基板に設け
たＶ溝により光ファイバーが挟持され、両Ｓｉ基板間の
位置決めをより高精度にすることができる。
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の作用効果に加え、光ファイバーの先端面
が第１のＳｉ基板におけるＶ溝の先端での基板表面に対
し垂直な面に当接し、光ファイバーの光軸方向の位置決
めが行われる。このように、第１のＳｉ基板のＶ溝に、
光ファイバーの光軸方向のストッパを設けた構造として
いるため、光ファイバー、第１および第２のＳｉ基板に
おける光軸方向の相対位置が一義的に決定するために高
精度となる。
に記載の発明の作用効果に加え、光ファイバーの先端面
が第１のＳｉ基板におけるＶ溝の先端での基板表面に対
し垂直な面に当接し、光ファイバーの光軸方向の位置決
めが行われる。このように、第１のＳｉ基板のＶ溝に、
光ファイバーの光軸方向のストッパを設けた構造として
いるため、光ファイバー、第１および第２のＳｉ基板に
おける光軸方向の相対位置が一義的に決定するために高
精度となる。
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
または２に記載の発明の作用効果に加え、光ファイバー
の先端面がファイバーストッパ溝の光ファイバーストッ
パ面に当接し、光ファイバーの光軸方向の位置決めが行
われる。このように、第２のＳｉ基板のＶ溝に、光ファ
イバーの光軸方向のストッパを設けた構造としているた
め、光ファイバー、第１および第２のＳｉ基板における
光軸方向の相対位置が一義的に決定するために高精度と
なる。
または２に記載の発明の作用効果に加え、光ファイバー
の先端面がファイバーストッパ溝の光ファイバーストッ
パ面に当接し、光ファイバーの光軸方向の位置決めが行
われる。このように、第２のＳｉ基板のＶ溝に、光ファ
イバーの光軸方向のストッパを設けた構造としているた
め、光ファイバー、第１および第２のＳｉ基板における
光軸方向の相対位置が一義的に決定するために高精度と
なる。
【００１５】請求項５に記載の発明によれば、第１のＳ
ｉ基板のＶ溝内に光ファイバーが固定されるとともに第
１のＳｉ基板に対し第２のＳｉ基板がバンプを用いた半
田リフローによるセルフアラインにて実装され、光ファ
イバーからの受信光はＶ溝の先端での反射膜にて上下方
向にその向きが変換され、第２のＳｉ基板の凹部におい
てフリップチップ実装された裏面照射型受光素子にて受
光される。
ｉ基板のＶ溝内に光ファイバーが固定されるとともに第
１のＳｉ基板に対し第２のＳｉ基板がバンプを用いた半
田リフローによるセルフアラインにて実装され、光ファ
イバーからの受信光はＶ溝の先端での反射膜にて上下方
向にその向きが変換され、第２のＳｉ基板の凹部におい
てフリップチップ実装された裏面照射型受光素子にて受
光される。
【００１６】このように、受光素子のフリップチップ実
装、両Ｓｉ基板のセルフアライメント効果、およびＳｉ
基板に形成したＶ溝による光ファイバーの固定によっ
て、パッシプアライメント実装により光ファイバーと受
光素子の相対位置を高精度に保ったまま、受光素子への
裏面照射を行うことができることとなる。
装、両Ｓｉ基板のセルフアライメント効果、およびＳｉ
基板に形成したＶ溝による光ファイバーの固定によっ
て、パッシプアライメント実装により光ファイバーと受
光素子の相対位置を高精度に保ったまま、受光素子への
裏面照射を行うことができることとなる。
【００１７】請求項６に記載の発明によれば、光ファイ
バーの先端面がファイバーストッパ溝の側面に当接した
状態で同光ファイバーがファイバー位置決め用Ｖ溝に固
定され、光ファイバーからの受信光はＶ溝の先端での反
射膜にて上下方向にその向きが変換され、受光素子にて
受光される。
バーの先端面がファイバーストッパ溝の側面に当接した
状態で同光ファイバーがファイバー位置決め用Ｖ溝に固
定され、光ファイバーからの受信光はＶ溝の先端での反
射膜にて上下方向にその向きが変換され、受光素子にて
受光される。
【００１８】このように、光ファイバーの固定位置に関
して横方向と縦方向に加え光軸方向にも高精度となる。
従って、受光素子と光ファイバーの相対位置がより高精
度となり、良好な結合が得られる。
して横方向と縦方向に加え光軸方向にも高精度となる。
従って、受光素子と光ファイバーの相対位置がより高精
度となり、良好な結合が得られる。
【００１９】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、受
光素子がトランジスタである場合に、受光素子への照射
方向が裏面となる場合が多いが、このとき、より有用と
なる。
〜６のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、受
光素子がトランジスタである場合に、受光素子への照射
方向が裏面となる場合が多いが、このとき、より有用と
なる。
【００２０】請求項８に記載の発明によれば、請求項１
〜７のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、受
光素子がトランジスタおよび高周波整合回路から構成さ
れたＩＣである場合に、受光素子への照射方向が裏面と
なる場合が多いが、このとき、より有用となる。
〜７のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、受
光素子がトランジスタおよび高周波整合回路から構成さ
れたＩＣである場合に、受光素子への照射方向が裏面と
なる場合が多いが、このとき、より有用となる。
【００２１】請求項９に記載の発明によれば、請求項７
または８に記載の発明の作用効果に加え、受光素子の配
線としてコプレーナ線路が用いられている場合に、受光
素子への照射方向が裏面となる場合が多いが、このと
き、より有用となる。
または８に記載の発明の作用効果に加え、受光素子の配
線としてコプレーナ線路が用いられている場合に、受光
素子への照射方向が裏面となる場合が多いが、このと
き、より有用となる。
【００２２】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
１〜９のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、
受光素子は受信光の波長よりも短いバンドギャップ波長
を有する半導体基板上に形成されていることにより、半
導体基板を光が透過しやすく、裏面照射型受光素子とし
て好ましいものとなる。
１〜９のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、
受光素子は受信光の波長よりも短いバンドギャップ波長
を有する半導体基板上に形成されていることにより、半
導体基板を光が透過しやすく、裏面照射型受光素子とし
て好ましいものとなる。
【００２３】請求項１１に記載の発明によれば、請求項
１〜９のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、
受光素子はＩｎＰ基板上に形成されていることにより、
基板を光が透過しやすく、裏面照射型受光素子として好
ましいものとなる。
１〜９のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加え、
受光素子はＩｎＰ基板上に形成されていることにより、
基板を光が透過しやすく、裏面照射型受光素子として好
ましいものとなる。
【００２４】請求項１２に記載の発明によれば、請求項
１〜１１のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加
え、配線での受光素子と反対側の端部に設けた電極パッ
ドにより、コネクタ等と容易に接続をとることができ
る。
１〜１１のいずれか１項に記載の発明の作用効果に加
え、配線での受光素子と反対側の端部に設けた電極パッ
ドにより、コネクタ等と容易に接続をとることができ
る。
【００２５】請求項１３に記載の発明によれば、第１の
Ｓｉ基板において光ファイバー固定用のＶ溝、Ｖ溝の延
設方向の延長線上に受光素子を配置するための凹部が形
成されるとともに、凹部の内部に裏面照射型受光素子を
実装するためのパッドおよび電気配線が形成され、さら
に、パッド上に裏面照射型受光素子が実装されることに
より第１のＳｉキャリアとされ、かたや、第２のＳｉ基
板に光ファイバー固定用のＶ溝が形成されるとともに、
このＶ溝の先端の斜状面に光路変換用の反射膜が形成さ
れることにより第２のＳｉキャリアとされる。そして、
第１のＳｉキャリアと第２のＳｉキャリアとが張り合わ
されて両キャリアのＶ溝で光ファイバーが挟み込まれ固
定される。
Ｓｉ基板において光ファイバー固定用のＶ溝、Ｖ溝の延
設方向の延長線上に受光素子を配置するための凹部が形
成されるとともに、凹部の内部に裏面照射型受光素子を
実装するためのパッドおよび電気配線が形成され、さら
に、パッド上に裏面照射型受光素子が実装されることに
より第１のＳｉキャリアとされ、かたや、第２のＳｉ基
板に光ファイバー固定用のＶ溝が形成されるとともに、
このＶ溝の先端の斜状面に光路変換用の反射膜が形成さ
れることにより第２のＳｉキャリアとされる。そして、
第１のＳｉキャリアと第２のＳｉキャリアとが張り合わ
されて両キャリアのＶ溝で光ファイバーが挟み込まれ固
定される。
【００２６】その結果、請求項２に記載の光受信モジュ
ールの構造を得ることができる。請求項１４に記載の発
明によれば、第１のＳｉ基板上に第１のパッドが形成さ
れるとともに第１のＳｉ基板に光ファイバー固定用のＶ
溝が形成され、さらに、Ｖ溝の先端斜状部に光路変換用
の反射膜が形成され、このＶ溝内部に光ファイバーが固
定されて第１のＳｉキャリアとされ、かたや、第２のＳ
ｉ基板上に第２のパッドが形成されるとともに第２のＳ
ｉ基板に受光素子を配置するための凹部が形成され、さ
らに、凹部の内部に受光素子を実装するための第３のパ
ッドおよび電気配線が形成され、第３のパッド上に裏面
照射型受光素子が実装されて、第２のＳｉキャリアとさ
れる。そして、第１のＳｉキャリア上に半田バンプを介
して第１および第２のパッドの位置が合うように第２の
Ｓｉキャリアが位置され、半田がリフローされて第１と
第２のＳｉキャリアが接合される。
ールの構造を得ることができる。請求項１４に記載の発
明によれば、第１のＳｉ基板上に第１のパッドが形成さ
れるとともに第１のＳｉ基板に光ファイバー固定用のＶ
溝が形成され、さらに、Ｖ溝の先端斜状部に光路変換用
の反射膜が形成され、このＶ溝内部に光ファイバーが固
定されて第１のＳｉキャリアとされ、かたや、第２のＳ
ｉ基板上に第２のパッドが形成されるとともに第２のＳ
ｉ基板に受光素子を配置するための凹部が形成され、さ
らに、凹部の内部に受光素子を実装するための第３のパ
ッドおよび電気配線が形成され、第３のパッド上に裏面
照射型受光素子が実装されて、第２のＳｉキャリアとさ
れる。そして、第１のＳｉキャリア上に半田バンプを介
して第１および第２のパッドの位置が合うように第２の
Ｓｉキャリアが位置され、半田がリフローされて第１と
第２のＳｉキャリアが接合される。
【００２７】その結果、請求項５に記載の光受信モジュ
ールの構造を得ることができる。請求項１５に記載の発
明によれば、Ｓｉ基板に光ファイバー固定用のＶ溝と、
このＶ溝の延設方向の延長線上に光ファイバー固定用の
Ｖ溝よりも幅の狭い光路変換用のＶ溝が、両溝が接触し
ないように同一プロセスで形成される。そして、両溝の
間の領域およびその両側の側壁を含む領域に、その側壁
が垂直となり、かつ深さが光ファイバー固定用のＶ溝よ
りも深いファイバーストッパ溝が形成される。
ールの構造を得ることができる。請求項１５に記載の発
明によれば、Ｓｉ基板に光ファイバー固定用のＶ溝と、
このＶ溝の延設方向の延長線上に光ファイバー固定用の
Ｖ溝よりも幅の狭い光路変換用のＶ溝が、両溝が接触し
ないように同一プロセスで形成される。そして、両溝の
間の領域およびその両側の側壁を含む領域に、その側壁
が垂直となり、かつ深さが光ファイバー固定用のＶ溝よ
りも深いファイバーストッパ溝が形成される。
【００２８】その結果、請求項６の構造の光受信モジュ
ールに使われるＳｉキャリアを得ることができる。請求
項１６に記載の発明によれば、請求項１５に記載の発明
の作用効果に加え、ダイシングによりファイバーストッ
パ溝が形成され、実用上好ましいものとなる。
ールに使われるＳｉキャリアを得ることができる。請求
項１６に記載の発明によれば、請求項１５に記載の発明
の作用効果に加え、ダイシングによりファイバーストッ
パ溝が形成され、実用上好ましいものとなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。
【００３０】図１には、本実施の形態における光受信モ
ジュールの平面図を示す。また、図２には、図１でのＡ
−Ａ線での縦断面を示す。さらに、図３には図１でのＢ
矢視図（左側面図）を、図４には図１でのＣ矢視図（右
側面図）を示す。
ジュールの平面図を示す。また、図２には、図１でのＡ
−Ａ線での縦断面を示す。さらに、図３には図１でのＢ
矢視図（左側面図）を、図４には図１でのＣ矢視図（右
側面図）を示す。
【００３１】図２に示すように、光受信モジュールは、
第１のＳｉ基板１、第２のＳｉ基板２、裏面照射型受光
素子３、光ファイバー４、光路変換用の反射膜５、受光
素子実装用パッド６、配線７から構成されている。そし
て、第１のＳｉ基板１と第２のＳｉ基板２が光ファイバ
ー４を挟んだ状態で張り合わされている。第１のＳｉ基
板１にて第１のＳｉキャリアＣ１が、第２のＳｉ基板２
にて第２のＳｉキャリアＣ２が構成されている。
第１のＳｉ基板１、第２のＳｉ基板２、裏面照射型受光
素子３、光ファイバー４、光路変換用の反射膜５、受光
素子実装用パッド６、配線７から構成されている。そし
て、第１のＳｉ基板１と第２のＳｉ基板２が光ファイバ
ー４を挟んだ状態で張り合わされている。第１のＳｉ基
板１にて第１のＳｉキャリアＣ１が、第２のＳｉ基板２
にて第２のＳｉキャリアＣ２が構成されている。
【００３２】第１のＳｉ基板１の表面（上面）には凹部
８が形成されている。この凹部８の底面８ａにおいては
受光素子実装用パッド６および配線７がパターニングさ
れている。また、図３に示すように、凹部８の内部にお
いて受光素子実装用パッド６の上に裏面照射型受光素子
３がフリップチップ実装されている。
８が形成されている。この凹部８の底面８ａにおいては
受光素子実装用パッド６および配線７がパターニングさ
れている。また、図３に示すように、凹部８の内部にお
いて受光素子実装用パッド６の上に裏面照射型受光素子
３がフリップチップ実装されている。
【００３３】ここで、図１のように、配線７の端部は幅
広な電極パッド７ａとなっている。このように、受光素
子３が実装された側のＳｉ基板１上に、受光素子３と電
気的に接続された配線７が形成され、配線７での受光素
子３と反対側の端部に電極パッド７ａが設けられてい
る。そして、パッド６と配線７を用いて受光素子３の信
号が外部に取り出される。
広な電極パッド７ａとなっている。このように、受光素
子３が実装された側のＳｉ基板１上に、受光素子３と電
気的に接続された配線７が形成され、配線７での受光素
子３と反対側の端部に電極パッド７ａが設けられてい
る。そして、パッド６と配線７を用いて受光素子３の信
号が外部に取り出される。
【００３４】また、第２のＳｉ基板２の表面（図２中の
下面）にはＶ溝１０が延設されている。このＶ溝１０は
一端が基板側面に開口し、他端が基板の内方に直線状に
延び、かつ、先端が斜状となっている。このように、第
２のＳｉ基板２は第１のＳｉ基板１の凹部形成面と張り
合わされるが、第２のＳｉ基板２における第１のＳｉ基
板１と対向する面に先端が斜状となったＶ溝９が延設さ
れている。
下面）にはＶ溝１０が延設されている。このＶ溝１０は
一端が基板側面に開口し、他端が基板の内方に直線状に
延び、かつ、先端が斜状となっている。このように、第
２のＳｉ基板２は第１のＳｉ基板１の凹部形成面と張り
合わされるが、第２のＳｉ基板２における第１のＳｉ基
板１と対向する面に先端が斜状となったＶ溝９が延設さ
れている。
【００３５】第１のＳｉ基板１において、第２のＳｉ基
板２のＶ溝１０に対向する位置にはＶ溝９が形成されて
いる。このＶ溝９も一端が基板側面に開口し、他端が基
板の内方に直線状に延びている。そして、図４に示すよ
うに、第２のＳｉ基板２のＶ溝１０と第１のＳｉ基板１
のＶ溝９との間に光ファイバー４が挟持されている。詳
しくは、Ｖ溝１０の両側壁とＶ溝９の両側壁の計４点が
接触して支持されている。
板２のＶ溝１０に対向する位置にはＶ溝９が形成されて
いる。このＶ溝９も一端が基板側面に開口し、他端が基
板の内方に直線状に延びている。そして、図４に示すよ
うに、第２のＳｉ基板２のＶ溝１０と第１のＳｉ基板１
のＶ溝９との間に光ファイバー４が挟持されている。詳
しくは、Ｖ溝１０の両側壁とＶ溝９の両側壁の計４点が
接触して支持されている。
【００３６】なお、第１のＳｉ基板１にはＶ溝９を設け
ずに、第２のＳｉ基板２のＶ溝１０と第１のＳｉ基板１
の表面（平坦面）との間に光ファイバー４を挟持しても
よく、この場合は、Ｖ溝１０の両側壁と第１のＳｉ基板
１の表面の計３点が接触して支持することになる。
ずに、第２のＳｉ基板２のＶ溝１０と第１のＳｉ基板１
の表面（平坦面）との間に光ファイバー４を挟持しても
よく、この場合は、Ｖ溝１０の両側壁と第１のＳｉ基板
１の表面の計３点が接触して支持することになる。
【００３７】図２に示すように、第２のＳｉ基板２にお
いて、Ｖ溝１０の先端での斜状面１０ａには光路変換用
の反射膜５が形成されている。この反射膜５によって光
ファイバー４からの受信光の光路が上下方向に変換され
る。この反射膜５からの受信光が前述の裏面照射型受光
素子３に受光される。つまり、光ファイバー４からの受
信光が反射膜５に照射されると、その光が上下方向に変
換され、裏面照射型受光素子３に照射され、電気信号に
変換される。
いて、Ｖ溝１０の先端での斜状面１０ａには光路変換用
の反射膜５が形成されている。この反射膜５によって光
ファイバー４からの受信光の光路が上下方向に変換され
る。この反射膜５からの受信光が前述の裏面照射型受光
素子３に受光される。つまり、光ファイバー４からの受
信光が反射膜５に照射されると、その光が上下方向に変
換され、裏面照射型受光素子３に照射され、電気信号に
変換される。
【００３８】光受信モジュールをこのような構造とする
ことで、受光素子３への裏面照射が可能となる。裏面照
射型受光素子３の具体的構成例を、図５に示す。受光素
子３はＨＥＭＴ型フォトトランジスタであって、図５に
は断面模式図を示す。
ことで、受光素子３への裏面照射が可能となる。裏面照
射型受光素子３の具体的構成例を、図５に示す。受光素
子３はＨＥＭＴ型フォトトランジスタであって、図５に
は断面模式図を示す。
【００３９】図５において、半絶縁性ＩｎＰ基板１０１
上に、ｉ−Ｉｎ0.52Ａｌ0.48Ａｓバッファ層１０２、ｉ
−Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａｓ光吸収層１０３、ｉ−Ｉｎ0.80
Ｇａ 0.20Ａｓキャリア走行層１０４、ｉ−Ｉｎ0.52Ａｌ
0.48Ａｓゲートコンタクト層１０５が順に形成されてい
る。ただし、ｉ−Ｉｎ0.52Ａｌ0.48Ａｓゲートコンタク
ト層１０５の中にはＳｉによるδドープ層１０６が形成
されている。ゲートコンタクト層１０５の上にはｎ型の
Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａｓキャップ層１０７が形成されてい
る。キャップ層１０７の上面にはソース電極１０９およ
びドレイン電極１１０がオーム特性を示すように形成さ
れている。また、ゲート電極１０８はショットキー接合
をするようにキャップ層１０７をエッチングにより削
り、ゲートコンタクト層１０５と接触している。
上に、ｉ−Ｉｎ0.52Ａｌ0.48Ａｓバッファ層１０２、ｉ
−Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａｓ光吸収層１０３、ｉ−Ｉｎ0.80
Ｇａ 0.20Ａｓキャリア走行層１０４、ｉ−Ｉｎ0.52Ａｌ
0.48Ａｓゲートコンタクト層１０５が順に形成されてい
る。ただし、ｉ−Ｉｎ0.52Ａｌ0.48Ａｓゲートコンタク
ト層１０５の中にはＳｉによるδドープ層１０６が形成
されている。ゲートコンタクト層１０５の上にはｎ型の
Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａｓキャップ層１０７が形成されてい
る。キャップ層１０７の上面にはソース電極１０９およ
びドレイン電極１１０がオーム特性を示すように形成さ
れている。また、ゲート電極１０８はショットキー接合
をするようにキャップ層１０７をエッチングにより削
り、ゲートコンタクト層１０５と接触している。
【００４０】そして、波長１．５５μｍの赤外光を入射
すると、基板１０１を透過してｉ−Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａ
ｓ光吸収層１０３およびｉ−Ｉｎ0.80Ｇａ0.20Ａｓキャ
リア走行層１０４で吸収される。この光照射によって生
じた電子はｉ−Ｉｎ0.80Ｇａ 0.20Ａｓキャリア走行層１
０４において高速で拡散する。
すると、基板１０１を透過してｉ−Ｉｎ0.53Ｇａ0.47Ａ
ｓ光吸収層１０３およびｉ−Ｉｎ0.80Ｇａ0.20Ａｓキャ
リア走行層１０４で吸収される。この光照射によって生
じた電子はｉ−Ｉｎ0.80Ｇａ 0.20Ａｓキャリア走行層１
０４において高速で拡散する。
【００４１】さらに、ＩｎＰ基板１０１の他の領域には
高周波整合回路が形成され、ＩＣ（ＯＥＩＣ）となって
いる。具体的には、図６に示すように、光応答型トラン
ジスタ（高電子移動度フォトトランジスタ）３００に対
し、ゲート電極に例えばコプレナー型高周波伝送線路３
０１が接続されている。また、ドレイン電極には、コプ
レナー型高周波伝送線路３０２およびスタブ３０３から
構成される出力整合回路３０４が接続されている。さら
に、スタブ３０３および伝送線路３０１にはコンデンサ
３０５，３０６が高周波信号の接地用として接続されて
いる。
高周波整合回路が形成され、ＩＣ（ＯＥＩＣ）となって
いる。具体的には、図６に示すように、光応答型トラン
ジスタ（高電子移動度フォトトランジスタ）３００に対
し、ゲート電極に例えばコプレナー型高周波伝送線路３
０１が接続されている。また、ドレイン電極には、コプ
レナー型高周波伝送線路３０２およびスタブ３０３から
構成される出力整合回路３０４が接続されている。さら
に、スタブ３０３および伝送線路３０１にはコンデンサ
３０５，３０６が高周波信号の接地用として接続されて
いる。
【００４２】このように、ゲート側に伝送線路３０１を
接続すると、出力ポートから取り出される電波信号の感
度を高くすることができる。また、例えば入射する光の
強度変調を行った場合、ドレイン側に出力整合回路３０
４を接続することによって所望の周波数信号を感度よく
取り出すことができる。
接続すると、出力ポートから取り出される電波信号の感
度を高くすることができる。また、例えば入射する光の
強度変調を行った場合、ドレイン側に出力整合回路３０
４を接続することによって所望の周波数信号を感度よく
取り出すことができる。
【００４３】次に、光受信モジュールの作用を説明す
る。図２において、張り合わされた第１と第２のＳｉ基
板１，２の間において光ファイバー４がＶ溝９，１０を
用いて挟持され、光ファイバー４からの受信光はＶ溝１
０の先端での反射膜５にて上下方向にその向きが変換さ
れ、第１のＳｉ基板１の凹部８においてフリップチップ
実装された裏面照射型受光素子３にて受光される。
る。図２において、張り合わされた第１と第２のＳｉ基
板１，２の間において光ファイバー４がＶ溝９，１０を
用いて挟持され、光ファイバー４からの受信光はＶ溝１
０の先端での反射膜５にて上下方向にその向きが変換さ
れ、第１のＳｉ基板１の凹部８においてフリップチップ
実装された裏面照射型受光素子３にて受光される。
【００４４】ここで、受光素子３は半田リフローによる
セルフアライメント効果を用いたフリップチップ実装で
あるため、高精度に位置決めできるとともに、光ファイ
バー４と第１，第２のＳｉ基板１，２はＶ溝９，１０に
よりその相対位置が正確に位置決めされる。このため、
光ファイバー４、光路変換用反射膜５、受光素子３の相
対位置の精度が高く、光ファイバー４からの受信光が効
率よく受光素子３により受光できる。
セルフアライメント効果を用いたフリップチップ実装で
あるため、高精度に位置決めできるとともに、光ファイ
バー４と第１，第２のＳｉ基板１，２はＶ溝９，１０に
よりその相対位置が正確に位置決めされる。このため、
光ファイバー４、光路変換用反射膜５、受光素子３の相
対位置の精度が高く、光ファイバー４からの受信光が効
率よく受光素子３により受光できる。
【００４５】このように、受光素子３のフリップチップ
実装および２枚のＳｉ基板１，２を用いたＶ溝９，１０
による光ファイバー４の固定によって、パッシプアライ
メント実装により光ファイバー４と受光素子３の相対位
置を高精度に保ったまま、受光素子３への裏面照射を行
うことができる。また、第１のＳｉ基板１における凹部
形成面には光ファイバーの挟持用のＶ溝９が形成されて
いるので、このＶ溝９により光ファイバー４が挟持さ
れ、両Ｓｉ基板１，２間の位置決めをより高精度にする
ことができる。
実装および２枚のＳｉ基板１，２を用いたＶ溝９，１０
による光ファイバー４の固定によって、パッシプアライ
メント実装により光ファイバー４と受光素子３の相対位
置を高精度に保ったまま、受光素子３への裏面照射を行
うことができる。また、第１のＳｉ基板１における凹部
形成面には光ファイバーの挟持用のＶ溝９が形成されて
いるので、このＶ溝９により光ファイバー４が挟持さ
れ、両Ｓｉ基板１，２間の位置決めをより高精度にする
ことができる。
【００４６】さらに、受光素子３がトランジスタであ
り、受光素子への照射方向が裏面となるが、このとき、
より有用となる。また、受光素子３がトランジスタおよ
び高周波整合回路から構成されたＩＣである場合も、受
光素子への照射方向が裏面となるが、このとき、より有
用となる。また、受光素子３の配線としてコプレーナ線
路が用いられている場合に、受光素子への照射方向が裏
面となるが、このとき、より有用となる。
り、受光素子への照射方向が裏面となるが、このとき、
より有用となる。また、受光素子３がトランジスタおよ
び高周波整合回路から構成されたＩＣである場合も、受
光素子への照射方向が裏面となるが、このとき、より有
用となる。また、受光素子３の配線としてコプレーナ線
路が用いられている場合に、受光素子への照射方向が裏
面となるが、このとき、より有用となる。
【００４７】また、受光素子３は受信光の波長よりも短
いバンドギャップ波長を有する半導体基板（ＩｎＰ基
板）上に形成されており、半導体基板を光が透過しやす
く、裏面照射型受光素子として好ましいものとなる。つ
まり、受光素子３はＩｎＰ基板上に形成されており、基
板を光が透過しやすく、裏面照射型受光素子として好ま
しい。
いバンドギャップ波長を有する半導体基板（ＩｎＰ基
板）上に形成されており、半導体基板を光が透過しやす
く、裏面照射型受光素子として好ましいものとなる。つ
まり、受光素子３はＩｎＰ基板上に形成されており、基
板を光が透過しやすく、裏面照射型受光素子として好ま
しい。
【００４８】さらに、受光素子３が実装された側のＳｉ
基板１上に、受光素子３と電気的に接続された配線７が
形成され、配線７での受光素子３と反対側の端部に電極
パッド７ａが設けられており、コネクタ等と容易に接続
をとることができる。
基板１上に、受光素子３と電気的に接続された配線７が
形成され、配線７での受光素子３と反対側の端部に電極
パッド７ａが設けられており、コネクタ等と容易に接続
をとることができる。
【００４９】次に、光受信モジュールの製造方法を説明
する。まず、第１のＳｉキャリアＣ１側の製造方法につ
いて、図７〜図９を用いて説明する。図７〜図９におい
て、（ａ）にて図１のごとく平面を、（ｂ）にて図１の
Ａ−Ａ線での断面を示す。
する。まず、第１のＳｉキャリアＣ１側の製造方法につ
いて、図７〜図９を用いて説明する。図７〜図９におい
て、（ａ）にて図１のごとく平面を、（ｂ）にて図１の
Ａ−Ａ線での断面を示す。
【００５０】図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１の
Ｓｉ基板１を用意し、Ｓｉ基板１の表面に光ファイバー
固定用のＶ溝９、および、Ｖ溝９の延設方向の延長線上
に受光素子３を配置するための凹部８をエッチングによ
り形成する。エッチング液としては、ＫＯＨやＴＭＡＨ
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）等を
用いる。このとき、Ｖ溝９の深さは光ファイバー４のコ
アがＶ溝９の上面よりも下に位置しない深さとする（図
２参照）。
Ｓｉ基板１を用意し、Ｓｉ基板１の表面に光ファイバー
固定用のＶ溝９、および、Ｖ溝９の延設方向の延長線上
に受光素子３を配置するための凹部８をエッチングによ
り形成する。エッチング液としては、ＫＯＨやＴＭＡＨ
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）等を
用いる。このとき、Ｖ溝９の深さは光ファイバー４のコ
アがＶ溝９の上面よりも下に位置しない深さとする（図
２参照）。
【００５１】続いて、図８（ａ），（ｂ）に示すよう
に、凹部８の底面８ａにフリップチップ実装用のパッド
６および電気配線７を形成する。具体的には、例えばＴ
ｉ／Ａｕを蒸着しリフトオフすることによりパッド６と
配線７を形成する。
に、凹部８の底面８ａにフリップチップ実装用のパッド
６および電気配線７を形成する。具体的には、例えばＴ
ｉ／Ａｕを蒸着しリフトオフすることによりパッド６と
配線７を形成する。
【００５２】続いて、図９（ａ），（ｂ）に示すよう
に、ＡｕＳｎ半田をパッド６上に形成し、裏面照射型受
光素子３を能動部を下にして、即ち、受光面を上にして
配置し、さらに、２８０℃以上でリフローして、裏面照
射型受光素子３を固定（実装）する。また、Ｖ溝９に光
ファイバー４を接着剤等で固定する。これが、第１のＳ
ｉキャリアとなる。
に、ＡｕＳｎ半田をパッド６上に形成し、裏面照射型受
光素子３を能動部を下にして、即ち、受光面を上にして
配置し、さらに、２８０℃以上でリフローして、裏面照
射型受光素子３を固定（実装）する。また、Ｖ溝９に光
ファイバー４を接着剤等で固定する。これが、第１のＳ
ｉキャリアとなる。
【００５３】次に、第２のＳｉキャリアＣ２側の製造方
法について、図１０を用いて説明する。図１０におい
て、（ａ）にて図１のごとく平面を、（ｂ）にて図１の
Ａ−Ａ線での断面を示す。
法について、図１０を用いて説明する。図１０におい
て、（ａ）にて図１のごとく平面を、（ｂ）にて図１の
Ａ−Ａ線での断面を示す。
【００５４】図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第２
のＳｉ基板２を用意し、その表面に、第１のＳｉ基板１
の場合と同様の工程で光ファイバー固定用のＶ溝１０を
形成する。ただし、Ｖ溝１０の深さは光ファイバー４の
コアがＶ溝１０の上面よりも下に位置する深さとする
（図２参照）。
のＳｉ基板２を用意し、その表面に、第１のＳｉ基板１
の場合と同様の工程で光ファイバー固定用のＶ溝１０を
形成する。ただし、Ｖ溝１０の深さは光ファイバー４の
コアがＶ溝１０の上面よりも下に位置する深さとする
（図２参照）。
【００５５】そして、Ｔｉ／Ａｕの蒸着およびリフトオ
フ（または、Ｔｉ／Ａｕの蒸着およびＴｉ／Ａｕのエッ
チング）により、Ｖ溝１０の端部の傾斜面１０ａに光路
変換用の反射膜５を形成する。これが、第２のＳｉキャ
リアとなる。
フ（または、Ｔｉ／Ａｕの蒸着およびＴｉ／Ａｕのエッ
チング）により、Ｖ溝１０の端部の傾斜面１０ａに光路
変換用の反射膜５を形成する。これが、第２のＳｉキャ
リアとなる。
【００５６】このようにして形成された第２のＳｉキャ
リア（基板２）を、図１〜４に示すように、Ｖ溝１０に
光ファイバー４が嵌まり込むように第１のキャリア（基
板１）に重ねて、樹脂や接着剤等で固定する。つまり、
第１のＳｉキャリア（基板１）と第２のＳｉキャリア
（基板２）とを張り合わせて両キャリアのＶ溝９，１０
で光ファイバー４を挟み込んで固定する。
リア（基板２）を、図１〜４に示すように、Ｖ溝１０に
光ファイバー４が嵌まり込むように第１のキャリア（基
板１）に重ねて、樹脂や接着剤等で固定する。つまり、
第１のＳｉキャリア（基板１）と第２のＳｉキャリア
（基板２）とを張り合わせて両キャリアのＶ溝９，１０
で光ファイバー４を挟み込んで固定する。
【００５７】このようにして光受信モジュールが完成す
る。図１１には、応用例を示す。図１１において、第１
のＳｉ基板１のＶ溝９での先端面が基板１表面に対し垂
直となっており、この垂直な面２０ａに光ファイバー４
の先端面が当接している。つまり、Ｖ溝９での受光素子
３に近い側面２０ａが基板表面に対し垂直となってお
り、この垂直な面２０ａにより光ファイバー４の先端部
の光軸方向の位置決めを行うようになっている。
る。図１１には、応用例を示す。図１１において、第１
のＳｉ基板１のＶ溝９での先端面が基板１表面に対し垂
直となっており、この垂直な面２０ａに光ファイバー４
の先端面が当接している。つまり、Ｖ溝９での受光素子
３に近い側面２０ａが基板表面に対し垂直となってお
り、この垂直な面２０ａにより光ファイバー４の先端部
の光軸方向の位置決めを行うようになっている。
【００５８】このように、第１のＳｉ基板１のＶ溝９
に、光ファイバー４の光軸方向のストッパ（溝２０）を
設けた構造としているため、光ファイバー４、第１およ
び第２のＳｉ基板１，２における光軸方向の相対位置が
一義的に決定するために高精度となる。
に、光ファイバー４の光軸方向のストッパ（溝２０）を
設けた構造としているため、光ファイバー４、第１およ
び第２のＳｉ基板１，２における光軸方向の相対位置が
一義的に決定するために高精度となる。
【００５９】図１２，１３には、他の応用例を示す。図
１２，１３において、第２のＳｉ基板２のＶ溝３０が、
光ファイバー４の位置決め用のＶ溝３１と、光路変換用
のＶ溝３２とからなる。このＶ溝３２は位置決め用のＶ
溝３１より開口幅が小さくなっている（図１３におい
て、Ｗ１＜Ｗ２）。さらに、両Ｖ溝３１，３２の間にお
いてファイバーストッパ溝３３が形成されている。ファ
イバーストッパ溝３３は、両Ｖ溝３１，３２と連通し、
かつ、その側面３３ａ，３３ｂが基板表面に対し垂直で
あるとともにファイバー位置決め用のＶ溝３１よりも深
くなっている（図１２において、Ｄ１＞Ｄ２）。このフ
ァイバーストッパ溝３３の側面３３ａ，３３ｂのうち、
ファイバーストッパ溝３３と光路変換用Ｖ溝３２との境
界に形成された光ファイバーストッパ面３３ａに、光フ
ァイバー４の先端面が当接している。このようにして光
ファイバー４の光軸方向の位置決めが行われている。よ
って、第２のＳｉ基板２のＶ溝３０に、光ファイバー４
の光軸方向のストッパを設けた構造としているため、光
ファイバー４、第１および第２のＳｉ基板１，２におけ
る光軸方向の相対位置が一義的に決定するために高精度
となる。 （第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
１２，１３において、第２のＳｉ基板２のＶ溝３０が、
光ファイバー４の位置決め用のＶ溝３１と、光路変換用
のＶ溝３２とからなる。このＶ溝３２は位置決め用のＶ
溝３１より開口幅が小さくなっている（図１３におい
て、Ｗ１＜Ｗ２）。さらに、両Ｖ溝３１，３２の間にお
いてファイバーストッパ溝３３が形成されている。ファ
イバーストッパ溝３３は、両Ｖ溝３１，３２と連通し、
かつ、その側面３３ａ，３３ｂが基板表面に対し垂直で
あるとともにファイバー位置決め用のＶ溝３１よりも深
くなっている（図１２において、Ｄ１＞Ｄ２）。このフ
ァイバーストッパ溝３３の側面３３ａ，３３ｂのうち、
ファイバーストッパ溝３３と光路変換用Ｖ溝３２との境
界に形成された光ファイバーストッパ面３３ａに、光フ
ァイバー４の先端面が当接している。このようにして光
ファイバー４の光軸方向の位置決めが行われている。よ
って、第２のＳｉ基板２のＶ溝３０に、光ファイバー４
の光軸方向のストッパを設けた構造としているため、光
ファイバー４、第１および第２のＳｉ基板１，２におけ
る光軸方向の相対位置が一義的に決定するために高精度
となる。 （第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００６０】図１４には、本実施の形態における光受信
モジュールの断面図を示す。光受信モジュールは、第１
のＳｉ基板４１、第２のＳｉ基板４２、裏面照射型受光
素子４３、光ファイバー４４、光路変換用の反射膜４
５、裏面照射型受光素子実装用パッド４６、配線４７か
ら構成されている。そして、第１のＳｉ基板４１の上に
第２のＳｉ基板４２が光ファイバー４４を挟んだ状態で
バンプ５２を用いた半田リフローによるセルフアライン
にて実装されている。第１のＳｉ基板４１にて第１のＳ
ｉキャリアＣ１１が、第２のＳｉ基板４２にて第２のＳ
ｉキャリアＣ１２が構成されている。
モジュールの断面図を示す。光受信モジュールは、第１
のＳｉ基板４１、第２のＳｉ基板４２、裏面照射型受光
素子４３、光ファイバー４４、光路変換用の反射膜４
５、裏面照射型受光素子実装用パッド４６、配線４７か
ら構成されている。そして、第１のＳｉ基板４１の上に
第２のＳｉ基板４２が光ファイバー４４を挟んだ状態で
バンプ５２を用いた半田リフローによるセルフアライン
にて実装されている。第１のＳｉ基板４１にて第１のＳ
ｉキャリアＣ１１が、第２のＳｉ基板４２にて第２のＳ
ｉキャリアＣ１２が構成されている。
【００６１】第２のＳｉ基板４２の表面（図中の下面）
には凹部４８が形成されている。この凹部４８の底面４
８ａにおいては受光素子実装用パッド４６および配線４
７がパターニングされている。配線４７の端部は、第１
の実施形態と同様に幅広な電極パッド４７ａとなってい
る。また、凹部４８の内部において受光素子実装用パッ
ド４６の上に裏面照射型受光素子４３がフリップチップ
実装されている。
には凹部４８が形成されている。この凹部４８の底面４
８ａにおいては受光素子実装用パッド４６および配線４
７がパターニングされている。配線４７の端部は、第１
の実施形態と同様に幅広な電極パッド４７ａとなってい
る。また、凹部４８の内部において受光素子実装用パッ
ド４６の上に裏面照射型受光素子４３がフリップチップ
実装されている。
【００６２】このように、受光素子４３が実装された側
のＳｉ基板４２上に、受光素子４３と電気的に接続され
た配線４７が形成され、配線４７の受光素子４３と反対
側の端部に電極パッド４７ａが設けられている。そし
て、パッド４６と配線４７を用いて受光素子４３の信号
が外部に取り出される。
のＳｉ基板４２上に、受光素子４３と電気的に接続され
た配線４７が形成され、配線４７の受光素子４３と反対
側の端部に電極パッド４７ａが設けられている。そし
て、パッド４６と配線４７を用いて受光素子４３の信号
が外部に取り出される。
【００６３】また、第１のＳｉ基板４１の表面（上面）
にはＶ溝４９が形成されている。このＶ溝４９は一端が
基板側面に開口し、他端が基板の内方に直線状に延び、
かつ先端が斜状となっている。このＶ溝４９内に光ファ
イバー４４が固定されている。
にはＶ溝４９が形成されている。このＶ溝４９は一端が
基板側面に開口し、他端が基板の内方に直線状に延び、
かつ先端が斜状となっている。このＶ溝４９内に光ファ
イバー４４が固定されている。
【００６４】第１のＳｉ基板４１において、Ｖ溝４９の
先端の斜状面４９ａには光路変換用の反射膜４５が形成
されている。そして、光ファイバー４４からの受信光の
光路が反射膜４５にて上下方向に変換される。この光は
裏面照射型受光素子４３に照射され、電気信号に変換さ
れる。
先端の斜状面４９ａには光路変換用の反射膜４５が形成
されている。そして、光ファイバー４４からの受信光の
光路が反射膜４５にて上下方向に変換される。この光は
裏面照射型受光素子４３に照射され、電気信号に変換さ
れる。
【００６５】光受信モジュールをこのような構造とする
ことで、受光素子４３への裏面照射が可能となる。次
に、光受信モジュールの作用を説明する。
ことで、受光素子４３への裏面照射が可能となる。次
に、光受信モジュールの作用を説明する。
【００６６】第１のＳｉ基板４１のＶ溝４９内に光ファ
イバー４４が固定されるとともに第１のＳｉ基板４１に
対し第２のＳｉ基板４２がバンプ５２を用いた半田リフ
ローによるセルフアラインにて実装され、光ファイバー
４４からの受信光はＶ溝４９の先端での反射膜４５にて
上下方向にその向きが変換され、第２のＳｉ基板４２の
凹部４８においてフリップチップ実装された裏面照射型
受光素子４３にて受光される。
イバー４４が固定されるとともに第１のＳｉ基板４１に
対し第２のＳｉ基板４２がバンプ５２を用いた半田リフ
ローによるセルフアラインにて実装され、光ファイバー
４４からの受信光はＶ溝４９の先端での反射膜４５にて
上下方向にその向きが変換され、第２のＳｉ基板４２の
凹部４８においてフリップチップ実装された裏面照射型
受光素子４３にて受光される。
【００６７】ここで、受光素子４３は半田リフローによ
るセルフアライメント効果を用いたフリップチップ実装
であるため、第２のＳｉ基板４２に対して高精度に位置
決めでき、また、第２のＳｉ基板４２も半田リフローに
よるセルフアライメント効果を用いたフリップチップ実
装で第１のＳｉ基板４１に接合され、かつ光ファイバー
４４はＶ溝４９により第１のＳｉ基板４１に位置決めさ
れる。よって、光ファイバー４４、光路変換用反射膜４
５、受光素子４３の相対位置の精度が高く光ファイバー
４４からの受信光を効率よく受光素子４３により受光で
きる。
るセルフアライメント効果を用いたフリップチップ実装
であるため、第２のＳｉ基板４２に対して高精度に位置
決めでき、また、第２のＳｉ基板４２も半田リフローに
よるセルフアライメント効果を用いたフリップチップ実
装で第１のＳｉ基板４１に接合され、かつ光ファイバー
４４はＶ溝４９により第１のＳｉ基板４１に位置決めさ
れる。よって、光ファイバー４４、光路変換用反射膜４
５、受光素子４３の相対位置の精度が高く光ファイバー
４４からの受信光を効率よく受光素子４３により受光で
きる。
【００６８】このように、受光素子４３のフリップチッ
プ実装、両Ｓｉ基板４１，４２のセルフアライメント効
果、およびＳｉ基板４１に形成したＶ溝４９による光フ
ァイバー４４の固定によって、パッシプアライメント実
装により光ファイバー４４と受光素子４３の相対位置を
高精度に保ったまま、受光素子４３への裏面照射を行う
ことができる。
プ実装、両Ｓｉ基板４１，４２のセルフアライメント効
果、およびＳｉ基板４１に形成したＶ溝４９による光フ
ァイバー４４の固定によって、パッシプアライメント実
装により光ファイバー４４と受光素子４３の相対位置を
高精度に保ったまま、受光素子４３への裏面照射を行う
ことができる。
【００６９】次に、光受信モジュールの製造方法を説明
する。まず、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、第１
のＳｉ基板４１上における基板外周部にＴｉ／Ａｕから
なるパッド（第１のパッド）５０を形成する。そして、
パッド５０上にＳｎＰｂ半田バンプ５２を形成する。
する。まず、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、第１
のＳｉ基板４１上における基板外周部にＴｉ／Ａｕから
なるパッド（第１のパッド）５０を形成する。そして、
パッド５０上にＳｎＰｂ半田バンプ５２を形成する。
【００７０】さらに、図１６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、第１のＳｉ基板４１に光ファイバー固定用のＶ溝４
９を、ＫＯＨやＴＭＡＨといったエッチング液を用いて
エッチングにより形成する。このとき、Ｖ溝４９の深さ
は光ファイバー４４のコアがＶ溝４９の上面よりも下に
位置する深さとする（図１４参照）。そして、Ｖ溝４９
の先端斜状部４９ａに、Ｔｉ／Ａｕの蒸着およびリフト
オフ（またはＴｉ／Ａｕの蒸着およびＴｉ／Ａｕのエッ
チング）により、光路変換用の反射膜４５を形成する。
に、第１のＳｉ基板４１に光ファイバー固定用のＶ溝４
９を、ＫＯＨやＴＭＡＨといったエッチング液を用いて
エッチングにより形成する。このとき、Ｖ溝４９の深さ
は光ファイバー４４のコアがＶ溝４９の上面よりも下に
位置する深さとする（図１４参照）。そして、Ｖ溝４９
の先端斜状部４９ａに、Ｔｉ／Ａｕの蒸着およびリフト
オフ（またはＴｉ／Ａｕの蒸着およびＴｉ／Ａｕのエッ
チング）により、光路変換用の反射膜４５を形成する。
【００７１】その後、図１７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、Ｖ溝４９内部に光ファイバー４４を接着剤等により
固定する。これが、第１のＳｉキャリアとなる。一方、
図１８（ａ），（ｂ）に示すように、第２のＳｉ基板４
２を用意し、その上面における基板外周部にＴｉ／Ａｕ
からなるパッド（第２のパッド）５１を形成する。そし
て、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、第２のＳｉ基
板４２に裏面照射型受光素子を配置するための凹部４８
を、ウェットエッチングまたはドライエッチングで形成
する。
に、Ｖ溝４９内部に光ファイバー４４を接着剤等により
固定する。これが、第１のＳｉキャリアとなる。一方、
図１８（ａ），（ｂ）に示すように、第２のＳｉ基板４
２を用意し、その上面における基板外周部にＴｉ／Ａｕ
からなるパッド（第２のパッド）５１を形成する。そし
て、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、第２のＳｉ基
板４２に裏面照射型受光素子を配置するための凹部４８
を、ウェットエッチングまたはドライエッチングで形成
する。
【００７２】その後、図２０（ａ），（ｂ）に示すよう
に、凹部４８の底面４８ａに裏面照射型受光素子４３を
実装するためのパッド（第３のパッド）４６および電気
配線４７をＴｉ／Ａｕ等で形成する。
に、凹部４８の底面４８ａに裏面照射型受光素子４３を
実装するためのパッド（第３のパッド）４６および電気
配線４７をＴｉ／Ａｕ等で形成する。
【００７３】続いて、図２１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、パッド４６上にＡｕＳｎ半田を形成し、裏面照射型
受光素子４３を能動部を下にして、即ち、受光面を上に
して配置する。その後、２８０℃以上でリフローして、
裏面照射型受光素子４３を固定（実装）する。これが、
第２のＳｉキャリアとなる。
に、パッド４６上にＡｕＳｎ半田を形成し、裏面照射型
受光素子４３を能動部を下にして、即ち、受光面を上に
して配置する。その後、２８０℃以上でリフローして、
裏面照射型受光素子４３を固定（実装）する。これが、
第２のＳｉキャリアとなる。
【００７４】そして、図１４に示すように、このように
形成された第２のＳｉキャリア（基板４２）をそのパッ
ド５１と第１のＳｉキャリア（基板４１）のパッド５０
の位置が合うように配置する。つまり、第１のＳｉキャ
リア（基板４１）上に半田バンプ５２を介してパッド５
０，５１の位置が合うように第２のＳｉキャリア（基板
４２）を位置させる。その後、１９０℃以上でＡｕＳｎ
半田が溶けない温度でリフローして第１のＳｉキャリア
（基板４１）と第２のＳｉキャリア（基板４２）を接合
する。
形成された第２のＳｉキャリア（基板４２）をそのパッ
ド５１と第１のＳｉキャリア（基板４１）のパッド５０
の位置が合うように配置する。つまり、第１のＳｉキャ
リア（基板４１）上に半田バンプ５２を介してパッド５
０，５１の位置が合うように第２のＳｉキャリア（基板
４２）を位置させる。その後、１９０℃以上でＡｕＳｎ
半田が溶けない温度でリフローして第１のＳｉキャリア
（基板４１）と第２のＳｉキャリア（基板４２）を接合
する。
【００７５】これにより、光受信モジュールが形成され
る。 （第３の実施の形態）次に、第３の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
る。 （第３の実施の形態）次に、第３の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００７６】図２２には本実施形態の光受信モジュール
の平面図を示すとともに、図２３に図２２のＤ−Ｄ線で
の縦断面図を示す。さらに、図２４にはＳｉ基板（Ｓｉ
キャリア）６０を示す。
の平面図を示すとともに、図２３に図２２のＤ−Ｄ線で
の縦断面図を示す。さらに、図２４にはＳｉ基板（Ｓｉ
キャリア）６０を示す。
【００７７】Ｓｉ基板（キャリア）６０の基本構成は、
図２４に示すように、面方位が（１００）であるＳｉ基
板６０の表面に、光ファイバー位置決め用の第１のＶ溝
６１が延設されるとともに、Ｖ溝６１の延長線上におい
てＶ溝６１よりも開口幅が小さい光路変換用の第２のＶ
溝６２が延設されている。さらに、両Ｖ溝６１，６２の
間においてファイバーストッパ溝６３が形成されてい
る。このファイバーストッパ溝６３は、両Ｖ溝６１，６
２と連通し、かつ、その側面が基板表面に対し垂直であ
るとともに位置決め用Ｖ溝６１よりも深くなっている。
ファイバーストッパ溝６３は光ファイバーの光軸方向の
位置決めを行うためのものである。また、光路変換用Ｖ
溝６２の先端での斜状面には、光ファイバー６６からの
受信光の光路を上下方向に変換する反射膜６４が形成さ
れている。
図２４に示すように、面方位が（１００）であるＳｉ基
板６０の表面に、光ファイバー位置決め用の第１のＶ溝
６１が延設されるとともに、Ｖ溝６１の延長線上におい
てＶ溝６１よりも開口幅が小さい光路変換用の第２のＶ
溝６２が延設されている。さらに、両Ｖ溝６１，６２の
間においてファイバーストッパ溝６３が形成されてい
る。このファイバーストッパ溝６３は、両Ｖ溝６１，６
２と連通し、かつ、その側面が基板表面に対し垂直であ
るとともに位置決め用Ｖ溝６１よりも深くなっている。
ファイバーストッパ溝６３は光ファイバーの光軸方向の
位置決めを行うためのものである。また、光路変換用Ｖ
溝６２の先端での斜状面には、光ファイバー６６からの
受信光の光路を上下方向に変換する反射膜６４が形成さ
れている。
【００７８】このＳｉ基板（Ｓｉキャリア）６０を用い
て、図２２，２３に示すように、光ファイバー６６は、
その先端面がファイバーストッパ溝６３の側面６３ａに
当接した状態で光ファイバー位置決め用Ｖ溝６１に固定
されている。つまり、ファイバーストッパ溝６３と光路
変換用Ｖ溝６２との境界に形成された光ファイバースト
ッパ面６３ａにより光ファイバー６６の先端部の光軸方
向の位置決めが行われる。さらに、Ｓｉ基板６０の上面
には表面照射型受光素子６５が配置され、反射膜６４か
らの受信光を受光する。
て、図２２，２３に示すように、光ファイバー６６は、
その先端面がファイバーストッパ溝６３の側面６３ａに
当接した状態で光ファイバー位置決め用Ｖ溝６１に固定
されている。つまり、ファイバーストッパ溝６３と光路
変換用Ｖ溝６２との境界に形成された光ファイバースト
ッパ面６３ａにより光ファイバー６６の先端部の光軸方
向の位置決めが行われる。さらに、Ｓｉ基板６０の上面
には表面照射型受光素子６５が配置され、反射膜６４か
らの受信光を受光する。
【００７９】次に、光受信モジュールの作用を説明す
る。光ファイバー６６の先端面がファイバーストッパ溝
６３の側面６３ａに当接した状態で光ファイバー６６が
ファイバー位置決め用Ｖ溝６１に固定され、光ファイバ
ー６６からの受信光はＶ溝６２の先端での反射膜６４に
て上下方向にその向きが変換され、受光素子６５にて受
光される。
る。光ファイバー６６の先端面がファイバーストッパ溝
６３の側面６３ａに当接した状態で光ファイバー６６が
ファイバー位置決め用Ｖ溝６１に固定され、光ファイバ
ー６６からの受信光はＶ溝６２の先端での反射膜６４に
て上下方向にその向きが変換され、受光素子６５にて受
光される。
【００８０】このように、光ファイバー６６の固定位置
に関して横方向と縦方向に加え光軸方向にも高精度とな
る。従って、受光素子６５と光ファイバー６６の相対位
置がより高精度となり、良好な結合が得られる。
に関して横方向と縦方向に加え光軸方向にも高精度とな
る。従って、受光素子６５と光ファイバー６６の相対位
置がより高精度となり、良好な結合が得られる。
【００８１】次に、その製造方法を説明する。まず、図
２５（ａ），（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板６０上に窒
化膜７０を成膜した後、フォトリソグラフィーおよびド
ライエッチングを行い、第１および第２のＶ溝形成用の
開口部７１，７２を形成する。なお、図２５（ａ）で
は、窒化膜７０の形成領域をハッチングを付すことによ
り表した。
２５（ａ），（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板６０上に窒
化膜７０を成膜した後、フォトリソグラフィーおよびド
ライエッチングを行い、第１および第２のＶ溝形成用の
開口部７１，７２を形成する。なお、図２５（ａ）で
は、窒化膜７０の形成領域をハッチングを付すことによ
り表した。
【００８２】続いて、図２６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、この開口部７１，７２を介して、ＫＯＨやＴＭＡＨ
によるアルカリ異方性エッチングにより、第１のＶ溝６
１および第２のＶ溝６２を同時に形成する。このように
して、Ｓｉ基板６０に光ファイバー固定用のＶ溝６１
と、このＶ溝６１の延設方向の延長線上に光ファイバー
固定用のＶ溝６１よりも幅の狭い光路変換用のＶ溝６２
を両溝が接触しないように同一プロセスで形成する。又
このとき、第１のＶ溝６１のエッチング深さは光ファイ
バー６６を固定したときにコアがＶ溝６１の上面よりも
下に位置する深さにする（図２３参照）。また、第２の
Ｖ溝６２は、第１のＶ溝６１の延設方向において接触し
ないように配置し、その深さが、固定される光ファイバ
ー６６のコアの高さよりも深く、かつ第１のＶ溝６１よ
りも浅くする（図２３参照）。
に、この開口部７１，７２を介して、ＫＯＨやＴＭＡＨ
によるアルカリ異方性エッチングにより、第１のＶ溝６
１および第２のＶ溝６２を同時に形成する。このように
して、Ｓｉ基板６０に光ファイバー固定用のＶ溝６１
と、このＶ溝６１の延設方向の延長線上に光ファイバー
固定用のＶ溝６１よりも幅の狭い光路変換用のＶ溝６２
を両溝が接触しないように同一プロセスで形成する。又
このとき、第１のＶ溝６１のエッチング深さは光ファイ
バー６６を固定したときにコアがＶ溝６１の上面よりも
下に位置する深さにする（図２３参照）。また、第２の
Ｖ溝６２は、第１のＶ溝６１の延設方向において接触し
ないように配置し、その深さが、固定される光ファイバ
ー６６のコアの高さよりも深く、かつ第１のＶ溝６１よ
りも浅くする（図２３参照）。
【００８３】このような溝とするための開口部７１，７
２のサイズの一例を挙げると、第１の開口部７１につい
ては、幅が２００μｍ、長さが１０００μｍであり、第
２の開口部７２については幅が１００μｍ、長さが２０
０μｍである。
２のサイズの一例を挙げると、第１の開口部７１につい
ては、幅が２００μｍ、長さが１０００μｍであり、第
２の開口部７２については幅が１００μｍ、長さが２０
０μｍである。
【００８４】次に、図２７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、第１のＶ溝６１と第２のＶ溝６２の間に残る凸部
（図２６の符号７３で示す部位）、およびその両側の側
壁を含む領域を、ダイシングによりカットし、第１のＶ
溝６１よりも深く、その側壁がＳｉ基板６０の上面に対
して垂直であるファイバーストッパ溝６３を形成する。
その後、Ｔｉ／Ａｕの蒸着およびフォトリソグラフィー
とエッチングにより第２のＶ溝６２の側面に光路変換用
反射膜６４を形成する。このようにしてＳｉキャリアが
形成される。
に、第１のＶ溝６１と第２のＶ溝６２の間に残る凸部
（図２６の符号７３で示す部位）、およびその両側の側
壁を含む領域を、ダイシングによりカットし、第１のＶ
溝６１よりも深く、その側壁がＳｉ基板６０の上面に対
して垂直であるファイバーストッパ溝６３を形成する。
その後、Ｔｉ／Ａｕの蒸着およびフォトリソグラフィー
とエッチングにより第２のＶ溝６２の側面に光路変換用
反射膜６４を形成する。このようにしてＳｉキャリアが
形成される。
【００８５】続いて、図２２，２３に示すように、光フ
ァイバー６６を第１のＶ溝６１に固定するとともに、表
面照射型受光素子６５をフリップチップ実装して光受信
モジュールを形成する。
ァイバー６６を第１のＶ溝６１に固定するとともに、表
面照射型受光素子６５をフリップチップ実装して光受信
モジュールを形成する。
【００８６】なお、図２２，２３では表面照射型受光素
子であったが、裏面照射型受光素子であってもよい。ま
た、これまで説明してきた各実施形態におけるＶ溝（Ｓ
ｉ基板に形成するＶ溝）に関して、Ｖ溝は谷の部分にシ
リコンが残っていてもよい。要は、光ファイバー固定用
のＶ溝については、少なくとも側壁のテーパ面で光ファ
イバーと接触できればよく（図２８に示すように浅いＶ
溝でのエッジ部Ｐ１，Ｐ２で接触する場合を含む）、ま
た、光路変換用のＶ溝については溝内に光路が形成でき
ればよい。
子であったが、裏面照射型受光素子であってもよい。ま
た、これまで説明してきた各実施形態におけるＶ溝（Ｓ
ｉ基板に形成するＶ溝）に関して、Ｖ溝は谷の部分にシ
リコンが残っていてもよい。要は、光ファイバー固定用
のＶ溝については、少なくとも側壁のテーパ面で光ファ
イバーと接触できればよく（図２８に示すように浅いＶ
溝でのエッジ部Ｐ１，Ｐ２で接触する場合を含む）、ま
た、光路変換用のＶ溝については溝内に光路が形成でき
ればよい。
【図１】 第１の実施の形態における光受信モジュール
の平面図。
の平面図。
【図２】 図１でのＡ−Ａ線での縦断面図。
【図３】 図１でのＢ矢視図。
【図４】 図１でのＣ矢視図。
【図５】 裏面照射型受光素子の具体的構成例を示す断
面模式図。
面模式図。
【図６】 ＯＥＩＣの回路構成図。
【図７】 光受信モジュールの製造工程を説明するため
の図。
の図。
【図８】 光受信モジュールの製造工程を説明するため
の図。
の図。
【図９】 光受信モジュールの製造工程を説明するため
の図。
の図。
【図１０】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図１１】 応用例での光受信モジュールの断面図。
【図１２】 応用例での光受信モジュールの断面図。
【図１３】 応用例での光受信モジュールの側面図。
【図１４】 第２の実施の形態における光受信モジュー
ルの平面図。
ルの平面図。
【図１５】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図１６】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図１７】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図１８】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図１９】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図２０】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図２１】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図２２】 第３の実施の形態における光受信モジュー
ルの平面図。
ルの平面図。
【図２３】 図２２のＤ−Ｄ線での断面図。
【図２４】 Ｓｉキャリアの斜視図。
【図２５】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図２６】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図２７】 光受信モジュールの製造工程を説明するた
めの図。
めの図。
【図２８】 Ｖ溝と光ファイバーの関係を説明するため
の断面図。
の断面図。
【図２９】 従来技術を説明するための光受信モジュー
ルの断面図。
ルの断面図。
【図３０】 従来技術を説明するための光受信モジュー
ルの断面図。
ルの断面図。
【図３１】 従来技術を説明するための光受信モジュー
ルの断面図。
ルの断面図。
１…第１のＳｉ基板、２…第２のＳｉ基板、３…裏面照
射型受光素子、４…光ファイバー、５…反射膜、６…パ
ッド、７…配線、８…凹部、９…Ｖ溝、１０…Ｖ溝、３
１…Ｖ溝、３２…Ｖ溝、３３…ファイバーストッパ溝、
４１…第１のＳｉ基板、４２…第２のＳｉ基板、４３…
裏面照射型受光素子、４４…光ファイバー、４５…反射
膜、４６…パッド、４７…配線、４８…凹部、４９…Ｖ
溝、５０…パッド、５１…パッド、５２…半田バンプ、
６０…Ｓｉ基板、６１…Ｖ溝、６２…Ｖ溝、６３…ファ
イバーストッパ溝、６４…反射膜、６５…受光素子、６
６…光ファイバー。
射型受光素子、４…光ファイバー、５…反射膜、６…パ
ッド、７…配線、８…凹部、９…Ｖ溝、１０…Ｖ溝、３
１…Ｖ溝、３２…Ｖ溝、３３…ファイバーストッパ溝、
４１…第１のＳｉ基板、４２…第２のＳｉ基板、４３…
裏面照射型受光素子、４４…光ファイバー、４５…反射
膜、４６…パッド、４７…配線、４８…凹部、４９…Ｖ
溝、５０…パッド、５１…パッド、５２…半田バンプ、
６０…Ｓｉ基板、６１…Ｖ溝、６２…Ｖ溝、６３…ファ
イバーストッパ溝、６４…反射膜、６５…受光素子、６
６…光ファイバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA11 CA37 DA03 DA04 DA12 DA17 5F088 AA09 AB07 AB17 BB01 EA06 GA05 JA05 JA14 LA01
Claims (16)
- 【請求項１】 表面に凹部が形成された第１のＳｉ基板
と、 前記第１のＳｉ基板の凹部形成面と張り合わされ、前記
第１のＳｉ基板と対向する面に先端が斜状となったＶ溝
が延設された第２のＳｉ基板と、 前記第２のＳｉ基板のＶ溝と前記第１のＳｉ基板の表面
との間に挟持された光ファイバーと、 前記Ｖ溝の先端での斜状面に形成され、光ファイバーか
らの受信光の光路を上下方向に変換する反射膜と、 前記凹部の底面にフリップチップ実装され、前記反射膜
からの受信光を受光する裏面照射型受光素子と、を備え
たことを特徴とする光受信モジュール。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光受信モジュールにお
いて、 前記第１のＳｉ基板における凹部形成面には光ファイバ
ーの挟持用のＶ溝が形成されていることを特徴とする光
受信モジュール。 - 【請求項３】 請求項２に記載の光受信モジュールにお
いて、 前記第１のＳｉ基板のＶ溝での先端面が基板表面に対し
垂直となっており、この垂直な面に光ファイバーの先端
面が当接していることを特徴とする光受信モジュール。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の光受信モジュ
ールにおいて、 前記第２のＳｉ基板のＶ溝が、光ファイバーの位置決め
用のＶ溝と、この位置決め用のＶ溝より開口幅が小さい
光路変換用のＶ溝とからなり、さらに、両Ｖ溝の間にお
いて両Ｖ溝と連通し、かつ、その側面が基板表面に対し
垂直であるとともに前記ファイバー位置決め用のＶ溝よ
りも深く形成されたファイバーストッパ溝を有し、前記
ファイバーストッパ溝と前記光路変換用Ｖ溝との境界に
形成された光ファイバーストッパ面に光ファイバーの先
端面が当接していることを特徴とする光受信モジュー
ル。 - 【請求項５】 表面に先端が斜状となったＶ溝が延設さ
れた第１のＳｉ基板と、 前記第１のＳｉ基板のＶ溝形成面にバンプを用いた半田
リフローによるセルフアラインにて実装され、前記第１
のＳｉ基板と対向する面に凹部が形成された第２のＳｉ
基板と、 前記第１のＳｉ基板のＶ溝内に固定された光ファイバー
と、 前記Ｖ溝の先端での斜状面に形成され、光ファイバーか
らの受信光の光路を上下方向に変換する反射膜と、 前記凹部の底面にフリップチップ実装され、前記反射膜
からの受信光を受光する裏面照射型受光素子と、を備え
たことを特徴とする光受信モジュール。 - 【請求項６】 表面に光ファイバー位置決め用Ｖ溝が延
設されるとともに、同Ｖ溝の延長線上において同Ｖ溝よ
りも開口幅が小さい光路変換用Ｖ溝が延設され、さら
に、両Ｖ溝の間において両Ｖ溝と連通し、かつ、その側
面が基板表面に対し垂直であるとともに前記位置決め用
Ｖ溝よりも深いファイバーストッパ溝が形成されたＳｉ
基板と、 先端面が前記ファイバーストッパ溝の側面に当接した状
態で前記光ファイバー位置決め用Ｖ溝に固定された光フ
ァイバーと、 前記光路変換用Ｖ溝の先端での斜状面に形成され、光フ
ァイバーからの受信光の光路を上下方向に変換する反射
膜と、 前記Ｓｉ基板の上面に配置され、前記反射膜からの受信
光を受光する受光素子と、を備えたことを特徴とする光
受信モジュール。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光
受信モジュールにおいて、 前記受光素子がトランジスタであることを特徴とする光
受信モジュール。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光
受信モジュールにおいて、 前記受光素子がトランジスタおよび高周波整合回路から
構成されたＩＣであることを特徴とする光受信モジュー
ル。 - 【請求項９】 請求項７または８に記載の光受信モジュ
ールにおいて、 前記受光素子の配線としてコプレーナ線路が用いられて
いることを特徴とする光受信モジュール。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
光受信モジュールにおいて、 前記受光素子は受信光の波長よりも短いバンドギャップ
波長を有する半導体基板上に形成されていることを特徴
とする光受信モジュール。 - 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
光受信モジュールにおいて、 前記受光素子はＩｎＰ基板上に形成されていることを特
徴とする光受信モジュール。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれか１項に記載
の光受信モジュールにおいて、 受光素子が実装された側のＳｉ基板上に、受光素子と電
気的に接続された配線が形成され、配線での受光素子と
反対側の端部に電極パッドが設けられていることを特徴
とする光受信モジュール。 - 【請求項１３】 光ファイバーからの受信光の光路を、
Ｓｉ基板に形成されたＶ溝の先端の斜状面により上下方
向に変換し、受光素子で受信光を受光する光受信モジュ
ールの製造方法であって、 第１のＳｉ基板において光ファイバー固定用のＶ溝、Ｖ
溝の延設方向の延長線上に受光素子を配置するための凹
部を形成するとともに、凹部の内部に裏面照射型受光素
子を実装するためのパッドおよび電気配線を形成し、さ
らに、パッド上に裏面照射型受光素子を実装することに
より第１のＳｉキャリアとし、かたや、第２のＳｉ基板
に光ファイバー固定用のＶ溝を形成するとともに、この
Ｖ溝の先端の斜状面に光路変換用の反射膜を形成するこ
とにより第２のＳｉキャリアとする工程と、 前記第１のＳｉキャリアと第２のＳｉキャリアとを張り
合わせて両キャリアのＶ溝で光ファイバーを挟み込んで
固定する工程と、を有することを特徴とする光受信モジ
ュールの製造方法。 - 【請求項１４】 光ファイバーからの受信光の光路を、
Ｓｉ基板に形成されたＶ溝の先端の斜状面により上下方
向に変換し、受光素子で受信光を受光する光受信モジュ
ールの製造方法において、 第１のＳｉ基板上に第１のパッドを形成するとともに第
１のＳｉ基板に光ファイバー固定用のＶ溝を形成し、さ
らに、Ｖ溝の先端斜状部に光路変換用の反射膜を形成
し、このＶ溝内部に光ファイバーを固定して第１のＳｉ
キャリアとし、かたや、第２のＳｉ基板上に第２のパッ
ドを形成するとともに、第２のＳｉ基板に受光素子を配
置するための凹部を形成し、さらに、凹部の内部に受光
素子を実装するための第３のパッドおよび電気配線を形
成し第３のパッド上に裏面照射型受光素子を実装して第
２のＳｉキャリアとする工程と、 第１のＳｉキャリア上に半田バンプを介して第１および
第２のパッドの位置が合うように第２のＳｉキャリアを
位置させる工程と、 半田をリフローさせて第１と第２のＳｉキャリアを接合
する工程と、を有することを特徴とする光受信モジュー
ルの製造方法。 - 【請求項１５】 Ｓｉ基板に光ファイバー固定用のＶ溝
と、このＶ溝の延設方向の延長線上に前記光ファイバー
固定用のＶ溝よりも幅の狭い光路変換用のＶ溝を両溝が
接触しないように同一プロセスで形成する工程と、 両溝の間の領域およびその両側の側壁を含む領域に、そ
の側壁が垂直となり、かつ深さが前記光ファイバー固定
用のＶ溝よりも深いファイバーストッパ溝を形成する工
程と、を含むことを特徴とする光受信モジュール用Ｓｉ
キャリアの製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の光受信モジュール
用Ｓｉキャリアの製造方法において、 前記ファイバーストッパ溝がダイシングにより形成され
ることを特徴とする光受信モジュール用Ｓｉキャリアの
製造方法。
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- 1999-09-09 JP JP25616999A patent/JP4096469B2/ja not_active Expired - Fee Related
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