JP2003215371A - 光モジュール及び光モジュールの実装方法 - Google Patents
光モジュール及び光モジュールの実装方法Info
- Publication number
- JP2003215371A JP2003215371A JP2002016476A JP2002016476A JP2003215371A JP 2003215371 A JP2003215371 A JP 2003215371A JP 2002016476 A JP2002016476 A JP 2002016476A JP 2002016476 A JP2002016476 A JP 2002016476A JP 2003215371 A JP2003215371 A JP 2003215371A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- optical element
- optical
- optical waveguide
- mounting
- 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
Links
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 面型光素子と光導波路とのギャップを簡素な
構造でなおかつ高精度に制御する。 【解決手段】 基板１上にＶＣＳＥＬ実装用パッド１
３、ＬＳＩ実装用パッド及び光導波路３を形成する。光
導波路３の一端は４５度斜め端とし、４５度傾斜ミラー
４として機能させる。ＶＣＳＥＬ５は発光部１５を下に
向け、光導波路上面を基準面として光導波路上面に当接
させて実装する。発光部１５が突起状になっているＶＣ
ＳＥＬ５を実装する場合、ＶＣＳＥＬ５と光導波路３と
の間にスペーサ６を配置する。ＶＣＳＥＬ５から出射し
たレーザ光は光導波路３上面より入射し、４５度傾斜ミ
ラー４で反射し、導波路コアに入射する。
構造でなおかつ高精度に制御する。 【解決手段】 基板１上にＶＣＳＥＬ実装用パッド１
３、ＬＳＩ実装用パッド及び光導波路３を形成する。光
導波路３の一端は４５度斜め端とし、４５度傾斜ミラー
４として機能させる。ＶＣＳＥＬ５は発光部１５を下に
向け、光導波路上面を基準面として光導波路上面に当接
させて実装する。発光部１５が突起状になっているＶＣ
ＳＥＬ５を実装する場合、ＶＣＳＥＬ５と光導波路３と
の間にスペーサ６を配置する。ＶＣＳＥＬ５から出射し
たレーザ光は光導波路３上面より入射し、４５度傾斜ミ
ラー４で反射し、導波路コアに入射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、面型光素子と平面
光導波路と半導体装置とを実装する光モジュール及び光
モジュールの実装方法に関するものである。
光導波路と半導体装置とを実装する光モジュール及び光
モジュールの実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報処理機器内における信号伝送路の高
速化のためにはＣＰＵやメモリモジュール等のＬＳＩ間
を光信号によって接続する、チップ間光接続が有効であ
る。チップ間光接続では光導波路を備えた回路基板にＬ
ＳＩを実装し、一方のＬＳＩの入出力信号をＶＣＳＥＬ
を用いて光信号に変換して光導波路を伝播させ、その先
でＰＤを用いて光信号を電気信号に戻してもう一方のＬ
ＳＩに接続する構造が有利である。このような構造で
は、垂直共振器型面発光レーザ（Vertical cavitysurfa
ce-emitting Laser、以下、ＶＣＳＥＬとする）、フォ
トダイオード（Photo diode 、以下、ＰＤとする）等の
面型光素子と光導波路とを光路を直角に変換しての光結
合構造が課題である。
速化のためにはＣＰＵやメモリモジュール等のＬＳＩ間
を光信号によって接続する、チップ間光接続が有効であ
る。チップ間光接続では光導波路を備えた回路基板にＬ
ＳＩを実装し、一方のＬＳＩの入出力信号をＶＣＳＥＬ
を用いて光信号に変換して光導波路を伝播させ、その先
でＰＤを用いて光信号を電気信号に戻してもう一方のＬ
ＳＩに接続する構造が有利である。このような構造で
は、垂直共振器型面発光レーザ（Vertical cavitysurfa
ce-emitting Laser、以下、ＶＣＳＥＬとする）、フォ
トダイオード（Photo diode 、以下、ＰＤとする）等の
面型光素子と光導波路とを光路を直角に変換しての光結
合構造が課題である。
【０００３】従来、ＶＣＳＥＬまたはＰＤと光導波路と
を直角に光結合させる構造としては、特開２０００−３
３２３０１号公報や特開２００１−１８５７５２号公報
に開示されているような、ＬＳＩチップ上に面発光素子
アレイをバンプによって直接実装し、さらにそのＬＳＩ
チップを別のバンプによって光電気回路基板上に実装す
る構造が提案されている。面発光素子からの出射光は光
導波路端に設けられた４５度ミラーによって反射され、
光導波路に結合する。
を直角に光結合させる構造としては、特開２０００−３
３２３０１号公報や特開２００１−１８５７５２号公報
に開示されているような、ＬＳＩチップ上に面発光素子
アレイをバンプによって直接実装し、さらにそのＬＳＩ
チップを別のバンプによって光電気回路基板上に実装す
る構造が提案されている。面発光素子からの出射光は光
導波路端に設けられた４５度ミラーによって反射され、
光導波路に結合する。
【０００４】図９（ａ）は特開２０００−３３２３０１
号公報に開示された光モジュールの構造を示す斜視図、
図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＩ−ＩＩ断面の一部を
拡大した図である。面型発光素子アレイまたは面型受光
素子アレイ等の面型光素子アレイ７２は、面型光素子発
光部７２ｃあるいは受光部７２ｄの反対側に、面型光素
子正電極７２ａと負電極７２ｂとを有しており、ＬＳＩ
チップ７１の周辺部に形成した面型光素子用電極パッド
７１ａへ直接、はんだバンプ７３により接続されてい
る。
号公報に開示された光モジュールの構造を示す斜視図、
図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＩ−ＩＩ断面の一部を
拡大した図である。面型発光素子アレイまたは面型受光
素子アレイ等の面型光素子アレイ７２は、面型光素子発
光部７２ｃあるいは受光部７２ｄの反対側に、面型光素
子正電極７２ａと負電極７２ｂとを有しており、ＬＳＩ
チップ７１の周辺部に形成した面型光素子用電極パッド
７１ａへ直接、はんだバンプ７３により接続されてい
る。
【０００５】ＬＳＩチップ７１の中央部にはメタルポス
ト７１ｂが形成されており、モールド樹脂７４により覆
われている。メタルポスト７１ｂのＬＳＩチップ７１側
の電極７１ｃの反対側には、はんだバンプ７５が形成さ
れている。プリント基板７７上には、搭載する半導体装
置の光学的信号の入出力位置に対応して、あらかじめ光
導波路７６が形成されている。光導波路７６の端部７６
ｃは、面型光素子アレイ７２の入出力光に対して４５度
の角度をなすように加工され、ＴＩＲ（TotalInternal
Reflection ）ミラーまたは４５度端面に金属膜等を付
着させた反射ミラーとして上方に位置した面発光素子ア
レイ７２の入出力光を光導波路７６のコア層７６ａへ９
０度の光路変換をしてから光結合させる役割を有してい
る。
ト７１ｂが形成されており、モールド樹脂７４により覆
われている。メタルポスト７１ｂのＬＳＩチップ７１側
の電極７１ｃの反対側には、はんだバンプ７５が形成さ
れている。プリント基板７７上には、搭載する半導体装
置の光学的信号の入出力位置に対応して、あらかじめ光
導波路７６が形成されている。光導波路７６の端部７６
ｃは、面型光素子アレイ７２の入出力光に対して４５度
の角度をなすように加工され、ＴＩＲ（TotalInternal
Reflection ）ミラーまたは４５度端面に金属膜等を付
着させた反射ミラーとして上方に位置した面発光素子ア
レイ７２の入出力光を光導波路７６のコア層７６ａへ９
０度の光路変換をしてから光結合させる役割を有してい
る。
【０００６】面型光素子アレイ７２を搭載したＬＳＩチ
ップ７１は、面型光素子７２を搭載した面をプリント基
板７７側に向けて、はんだバンプ７５がプリント基板７
７上の電極パッド７７ａと対向するように位置合わせさ
れ、はんだリフロー工程により表面実装される。この
際、面型光素子７２と光導波路７６とも所定の位置に位
置合わせされるため、はんだバンプ７５を介した電気的
な接続のみでなく、光学的な接続も行われる。
ップ７１は、面型光素子７２を搭載した面をプリント基
板７７側に向けて、はんだバンプ７５がプリント基板７
７上の電極パッド７７ａと対向するように位置合わせさ
れ、はんだリフロー工程により表面実装される。この
際、面型光素子７２と光導波路７６とも所定の位置に位
置合わせされるため、はんだバンプ７５を介した電気的
な接続のみでなく、光学的な接続も行われる。
【０００７】図１０（ａ）は特開２００１−１８５７５
２号公報に開示された光モジュールの断面図、図１０
（ｂ）は図１０（ａ）のａ部を拡大した図である。面発
光素子アレイ８２ａと面受光素子アレイ８２ｂは、それ
ぞれの光入出力面８２ｃがプリント基板９０側を向くよ
うに、ＬＳＩチップ８１上に、はんだバンプ８３によっ
て固定され、はんだバンプ８３を介してＬＳＩチップ８
１の半導体集積回路と電気的に接続される。
２号公報に開示された光モジュールの断面図、図１０
（ｂ）は図１０（ａ）のａ部を拡大した図である。面発
光素子アレイ８２ａと面受光素子アレイ８２ｂは、それ
ぞれの光入出力面８２ｃがプリント基板９０側を向くよ
うに、ＬＳＩチップ８１上に、はんだバンプ８３によっ
て固定され、はんだバンプ８３を介してＬＳＩチップ８
１の半導体集積回路と電気的に接続される。
【０００８】ＬＳＩチップ８１は、電気配線層８４ｃが
形成されたテープキャリア８４ａに電気的及び構造的に
接続されている。テープキャリア８４ａ上の電気配線端
部には、はんだバンプ８５が形成されており、プリント
基板９０上の電極パッド８９と表面実装技術によって接
続される。ＬＳＩチップ８１と面発光素子アレイ８２ａ
と面受光素子アレイ８２ｂは、透明樹脂８６にて封止さ
れ、透明樹脂８６の表面上には、各素子位置に対応して
マイクロレンズ８８ａが二次元アレイ状に形成されてい
る。
形成されたテープキャリア８４ａに電気的及び構造的に
接続されている。テープキャリア８４ａ上の電気配線端
部には、はんだバンプ８５が形成されており、プリント
基板９０上の電極パッド８９と表面実装技術によって接
続される。ＬＳＩチップ８１と面発光素子アレイ８２ａ
と面受光素子アレイ８２ｂは、透明樹脂８６にて封止さ
れ、透明樹脂８６の表面上には、各素子位置に対応して
マイクロレンズ８８ａが二次元アレイ状に形成されてい
る。
【０００９】プリント基板９０上には、多層光導波路が
設けられている。入力側多層光導波路９１ｂの端部は入
力信号光を面受光素子アレイ８２ｂの方向に向けて方向
変換する反射面を有し、出力側多層光導波路９１ａの端
部は面発光素子アレイ８２ａが発する出力信号光を出力
側多層光導波路９１ａの導波方向に向けて方向変換する
反射面を有する。面発光素子アレイ８２ａから出射した
ビーム１０１ａは、マイクロレンズ８８ａによってコリ
ーメート光１０１ｂとなり、マイクロレンズ８８ｂによ
って収束光１０１ｃとなってコア９３ａに入射する。入
力側多層光導波路９１ｂを伝搬してきた入力信号光は、
多層光導波路端部９２において、おおよそ９０度方向変
換され、出力信号光とは逆の光路をたどって面受光素子
アレイ８２ｂに入射する。
設けられている。入力側多層光導波路９１ｂの端部は入
力信号光を面受光素子アレイ８２ｂの方向に向けて方向
変換する反射面を有し、出力側多層光導波路９１ａの端
部は面発光素子アレイ８２ａが発する出力信号光を出力
側多層光導波路９１ａの導波方向に向けて方向変換する
反射面を有する。面発光素子アレイ８２ａから出射した
ビーム１０１ａは、マイクロレンズ８８ａによってコリ
ーメート光１０１ｂとなり、マイクロレンズ８８ｂによ
って収束光１０１ｃとなってコア９３ａに入射する。入
力側多層光導波路９１ｂを伝搬してきた入力信号光は、
多層光導波路端部９２において、おおよそ９０度方向変
換され、出力信号光とは逆の光路をたどって面受光素子
アレイ８２ｂに入射する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の光モジュールでは、光素子と光導波路との
間のギャップを高精度に制御することが難しいという問
題点があった。光素子と光導波路との間のギャップを高
精度に制御できない場合、このギャップが光出力や受光
感度などの特性に大きく影響するときに問題が生じる。
ような従来の光モジュールでは、光素子と光導波路との
間のギャップを高精度に制御することが難しいという問
題点があった。光素子と光導波路との間のギャップを高
精度に制御できない場合、このギャップが光出力や受光
感度などの特性に大きく影響するときに問題が生じる。
【００１１】光素子と光導波路との間のギャップが光出
力や受光感度などの特性に大きく影響するのは、例えば
面発光素子の出射角度が大きく、光素子と光導波路との
距離を遠ざけると急速に光結合効率が低下する場合や、
ＰＩＮフォトダイオードで高速応答性を重視したものよ
うに受光面が小さいものを用いる場合、あるいは光導波
路と光素子との間にレンズを介する場合などである。
力や受光感度などの特性に大きく影響するのは、例えば
面発光素子の出射角度が大きく、光素子と光導波路との
距離を遠ざけると急速に光結合効率が低下する場合や、
ＰＩＮフォトダイオードで高速応答性を重視したものよ
うに受光面が小さいものを用いる場合、あるいは光導波
路と光素子との間にレンズを介する場合などである。
【００１２】このような場合には、光素子のチップ厚
さ、光素子をＬＳＩチップに接合するバンプの高さ、Ｌ
ＳＩチップの実装高さをかさ上げするモールド樹脂の厚
さ、そしてＬＳＩチップを光電気回路基板に実装するバ
ンプの高さの４つを少なくとも１０μｍ以下程度の精度
で制御する必要が生じうる。これらを合計した高さは、
場合によっては２００μｍを超えるものとなる可能性が
あり、１０μｍ以下程度の精度で制御するのは困難であ
る。
さ、光素子をＬＳＩチップに接合するバンプの高さ、Ｌ
ＳＩチップの実装高さをかさ上げするモールド樹脂の厚
さ、そしてＬＳＩチップを光電気回路基板に実装するバ
ンプの高さの４つを少なくとも１０μｍ以下程度の精度
で制御する必要が生じうる。これらを合計した高さは、
場合によっては２００μｍを超えるものとなる可能性が
あり、１０μｍ以下程度の精度で制御するのは困難であ
る。
【００１３】バンプ高さの誤差の影響を排し、基板上に
設けた台座を基準面とし、この台座に光素子を荷重をか
けて当接させる構造は特許第２８２３０４４号に開示さ
れている。図１１（ａ）は特許第２８２３０４４号に開
示された光モジュールの光素子を搭載する前の斜視図、
図１１（ｂ）は光素子を搭載する前の断面図、図１１
（ｃ）は光素子を搭載した後の斜視図、図１１（ｄ）は
光素子を搭載した後の断面図である。この光モジュール
では、基板１１１上に第１の下部クラッド層１１２を成
膜した後、エッチングストップ用のマスクとなる薄膜を
形成し、この薄膜の光素子搭載部分を除去する。薄膜が
除去された部分と薄膜が残った部分をそれぞれ１１６
ａ，１１６ｂとする。
設けた台座を基準面とし、この台座に光素子を荷重をか
けて当接させる構造は特許第２８２３０４４号に開示さ
れている。図１１（ａ）は特許第２８２３０４４号に開
示された光モジュールの光素子を搭載する前の斜視図、
図１１（ｂ）は光素子を搭載する前の断面図、図１１
（ｃ）は光素子を搭載した後の斜視図、図１１（ｄ）は
光素子を搭載した後の断面図である。この光モジュール
では、基板１１１上に第１の下部クラッド層１１２を成
膜した後、エッチングストップ用のマスクとなる薄膜を
形成し、この薄膜の光素子搭載部分を除去する。薄膜が
除去された部分と薄膜が残った部分をそれぞれ１１６
ａ，１１６ｂとする。
【００１４】この後、第２の下部クラッド層１１３、コ
ア層１１５を順次形成して、コア層１１５を導波路形状
にパターン化しエッチングを行った後、上部クラッド層
１１４を成膜する。そして、光素子１１７を搭載する部
分の光導波路形成層のエッチングを行う。光素子搭載部
分の薄膜が除去された部分すなわち１１６ａは、エッチ
ングが基板１１１の表面まで進行し、基板表面が露出し
た時点でエッチングが停止する。また、光素子搭載部分
の薄膜が残った部分すなわち１１６ｂは、薄膜が露出し
た時点でエッチングが停止する。
ア層１１５を順次形成して、コア層１１５を導波路形状
にパターン化しエッチングを行った後、上部クラッド層
１１４を成膜する。そして、光素子１１７を搭載する部
分の光導波路形成層のエッチングを行う。光素子搭載部
分の薄膜が除去された部分すなわち１１６ａは、エッチ
ングが基板１１１の表面まで進行し、基板表面が露出し
た時点でエッチングが停止する。また、光素子搭載部分
の薄膜が残った部分すなわち１１６ｂは、薄膜が露出し
た時点でエッチングが停止する。
【００１５】この露出した薄膜が残った部分１１６ｂが
台座となり、この台座の上に光素子１１７を搭載する。
高さ方向の位置決めは１１６ｂにより行われるため、半
田バンプ１１９の高さには全く関係なく高精度な位置合
わせが保たれる。このように特許第２８２３０４４号の
光モジュールによれば、高精度な位置合わせが可能であ
るが、この例では、基準面となる台座を光導波路の厚さ
とは独立に制御する必要があるため、より簡素な方法が
求められる。
台座となり、この台座の上に光素子１１７を搭載する。
高さ方向の位置決めは１１６ｂにより行われるため、半
田バンプ１１９の高さには全く関係なく高精度な位置合
わせが保たれる。このように特許第２８２３０４４号の
光モジュールによれば、高精度な位置合わせが可能であ
るが、この例では、基準面となる台座を光導波路の厚さ
とは独立に制御する必要があるため、より簡素な方法が
求められる。
【００１６】本発明の目的は、以上に示した課題を解決
し、面型光素子と平面光導波路との光結合構造におい
て、面型光素子と光導波路とのギャップを簡素な構造で
なおかつ高精度に制御できる光モジュール及び光モジュ
ールの実装方法を提供することにある。
し、面型光素子と平面光導波路との光結合構造におい
て、面型光素子と光導波路とのギャップを簡素な構造で
なおかつ高精度に制御できる光モジュール及び光モジュ
ールの実装方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の光モジュール
は、発光部（１５）若しくは受光部と面型光素子側パッ
ド（１４）とが同じ側の面に設けられた面型光素子
（５，５ａ）を実装するための基板側パッド（１３）が
予め形成された基板（１）と、この基板上に形成され、
端面に傾斜ミラー（４）を備えた光導波路（３，３ａ）
と、前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記
傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせさ
れた上で前記光導波路の上面に実装され、前記基板側パ
ッドと面型光素子側パッドとがハンダバンプによって接
続された面型光素子とを有するものである。また、本発
明の光モジュールは、発光部（１５）若しくは受光部と
面型光素子側パッド（１４）とが同じ側の面に設けられ
た面型光素子（５，５ａ）を実装するための基板側パッ
ド（１３）が予め形成された基板（１）と、この基板上
に形成された光導波路（３ｂ，３ｃ）と、前記基板上に
おいて実装後の前記面型光素子の光路と前記光導波路の
光路とが交差する位置に形成された傾斜ミラー（１１）
と、前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記
傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせさ
れた上で前記光導波路の上面に実装され、前記基板側パ
ッドと面型光素子側パッドとがハンダバンプによって接
続された面型光素子とを有するものである。また、本発
明の光モジュールは、発光部（１５）若しくは受光部と
面型光素子側電極パッド（１４）とが同じ側の面に設け
られた面型光素子（５，５ａ）を実装するための第１の
基板側電極パッド（１３）と、半導体装置（８）を実装
するための第２の基板側電極パッドと、前記第１、第２
の基板側電極パッドを電気的に接続する電気配線とが予
め形成された基板（１）と、この基板上に形成され、端
面に傾斜ミラー（４）を備えた光導波路（３，３ａ）
と、前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記
傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせさ
れた上で前記光導波路の上面に実装され、前記第１の基
板側電極パッドと面型光素子側電極パッドとがフリップ
チップ接続された面型光素子と、前記基板上に実装さ
れ、前記第２の基板側電極パッドと電極とが接続された
半導体装置とを有するものである。本発明では、面型光
素子と光導波路とのギャップが問題になる場合のバンプ
高さ制御の困難さを解消するために、コア光軸に対して
４５度の角度となる傾斜ミラーを端面に形成した光導波
路の上面を基準面とし、面型光素子の発光部若しくは受
光部が形成された下面を光導波路の上面に当接させて実
装し、面型光素子を光導波路上面でなく基板とフリップ
チップ接続することにより、ハンダバンプによって基板
と面型光素子とを電気的に接続する。また、本発明の光
モジュールは、発光部（１５）若しくは受光部と面型光
素子側電極パッド（１４）とが同じ側の面に設けられた
面型光素子（５，５ａ）を実装するための第１の基板側
電極パッド（１３）と、半導体装置（８）を実装するた
めの第２の基板側電極パッドと、前記第１、第２の基板
側電極パッドを電気的に接続する電気配線とが予め形成
された基板（１）と、この基板上に形成された光導波路
（３ｂ，３ｃ）と、前記基板上において実装後の前記面
型光素子の光路と前記光導波路の光路とが交差する位置
に形成された傾斜ミラー（１１）と、前記発光部若しく
は受光部と前記光導波路とが前記傾斜ミラーを介して光
学的に結合するよう位置合わせされた上で前記光導波路
の上面に実装され、前記第１の基板側電極パッドと面型
光素子側電極パッドとがフリップチップ接続された面型
光素子と、前記基板上に実装され、前記第２の基板側電
極パッドと電極とが接続された半導体装置とを有するも
のである。
は、発光部（１５）若しくは受光部と面型光素子側パッ
ド（１４）とが同じ側の面に設けられた面型光素子
（５，５ａ）を実装するための基板側パッド（１３）が
予め形成された基板（１）と、この基板上に形成され、
端面に傾斜ミラー（４）を備えた光導波路（３，３ａ）
と、前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記
傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせさ
れた上で前記光導波路の上面に実装され、前記基板側パ
ッドと面型光素子側パッドとがハンダバンプによって接
続された面型光素子とを有するものである。また、本発
明の光モジュールは、発光部（１５）若しくは受光部と
面型光素子側パッド（１４）とが同じ側の面に設けられ
た面型光素子（５，５ａ）を実装するための基板側パッ
ド（１３）が予め形成された基板（１）と、この基板上
に形成された光導波路（３ｂ，３ｃ）と、前記基板上に
おいて実装後の前記面型光素子の光路と前記光導波路の
光路とが交差する位置に形成された傾斜ミラー（１１）
と、前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記
傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせさ
れた上で前記光導波路の上面に実装され、前記基板側パ
ッドと面型光素子側パッドとがハンダバンプによって接
続された面型光素子とを有するものである。また、本発
明の光モジュールは、発光部（１５）若しくは受光部と
面型光素子側電極パッド（１４）とが同じ側の面に設け
られた面型光素子（５，５ａ）を実装するための第１の
基板側電極パッド（１３）と、半導体装置（８）を実装
するための第２の基板側電極パッドと、前記第１、第２
の基板側電極パッドを電気的に接続する電気配線とが予
め形成された基板（１）と、この基板上に形成され、端
面に傾斜ミラー（４）を備えた光導波路（３，３ａ）
と、前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記
傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせさ
れた上で前記光導波路の上面に実装され、前記第１の基
板側電極パッドと面型光素子側電極パッドとがフリップ
チップ接続された面型光素子と、前記基板上に実装さ
れ、前記第２の基板側電極パッドと電極とが接続された
半導体装置とを有するものである。本発明では、面型光
素子と光導波路とのギャップが問題になる場合のバンプ
高さ制御の困難さを解消するために、コア光軸に対して
４５度の角度となる傾斜ミラーを端面に形成した光導波
路の上面を基準面とし、面型光素子の発光部若しくは受
光部が形成された下面を光導波路の上面に当接させて実
装し、面型光素子を光導波路上面でなく基板とフリップ
チップ接続することにより、ハンダバンプによって基板
と面型光素子とを電気的に接続する。また、本発明の光
モジュールは、発光部（１５）若しくは受光部と面型光
素子側電極パッド（１４）とが同じ側の面に設けられた
面型光素子（５，５ａ）を実装するための第１の基板側
電極パッド（１３）と、半導体装置（８）を実装するた
めの第２の基板側電極パッドと、前記第１、第２の基板
側電極パッドを電気的に接続する電気配線とが予め形成
された基板（１）と、この基板上に形成された光導波路
（３ｂ，３ｃ）と、前記基板上において実装後の前記面
型光素子の光路と前記光導波路の光路とが交差する位置
に形成された傾斜ミラー（１１）と、前記発光部若しく
は受光部と前記光導波路とが前記傾斜ミラーを介して光
学的に結合するよう位置合わせされた上で前記光導波路
の上面に実装され、前記第１の基板側電極パッドと面型
光素子側電極パッドとがフリップチップ接続された面型
光素子と、前記基板上に実装され、前記第２の基板側電
極パッドと電極とが接続された半導体装置とを有するも
のである。
【００１８】また、本発明の光モジュールの１構成例に
おいて、前記面型光素子（５ａ）は、複数の前記発光部
若しくは受光部を備え、前記光導波路は、複数の前記発
光部若しくは受光部に応じて前記基板上に複数形成さ
れ、前記面型光素子を複数の前記光導波路で支持するも
のである。また、本発明の光モジュールの１構成例にお
いて、前記光導波路は、前記基板上の複数の方向に形成
されるものである。また、本発明の光モジュールの１構
成例は、突起状の発光部若しくは受光部を有する前記面
型光素子に対し、前記発光部若しくは受光部の高さより
厚いスペーサ（６）を、前記発光部若しくは受光部を避
けるようにして前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面との間に配置するものである。このように、スペー
サを用いることにより、面型光素子の発光部若しくは受
光部と光導波路上面との間に隙間を作ることができる。
また、本発明の光モジュールの１構成例は、突起状の発
光部若しくは受光部を有する前記面型光素子に対し、前
記光導波路上面の前記発光部若しくは受光部に対応する
位置に、前記発光部若しくは受光部の高さより深い逃げ
部（１０）を有するものである。このように、光導波路
上面の発光部若しくは受光部に対応する位置に逃げ部を
設けることにより、面型光素子の発光部若しくは受光部
と光導波路上面との間に隙間を作ることができる。
おいて、前記面型光素子（５ａ）は、複数の前記発光部
若しくは受光部を備え、前記光導波路は、複数の前記発
光部若しくは受光部に応じて前記基板上に複数形成さ
れ、前記面型光素子を複数の前記光導波路で支持するも
のである。また、本発明の光モジュールの１構成例にお
いて、前記光導波路は、前記基板上の複数の方向に形成
されるものである。また、本発明の光モジュールの１構
成例は、突起状の発光部若しくは受光部を有する前記面
型光素子に対し、前記発光部若しくは受光部の高さより
厚いスペーサ（６）を、前記発光部若しくは受光部を避
けるようにして前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面との間に配置するものである。このように、スペー
サを用いることにより、面型光素子の発光部若しくは受
光部と光導波路上面との間に隙間を作ることができる。
また、本発明の光モジュールの１構成例は、突起状の発
光部若しくは受光部を有する前記面型光素子に対し、前
記光導波路上面の前記発光部若しくは受光部に対応する
位置に、前記発光部若しくは受光部の高さより深い逃げ
部（１０）を有するものである。このように、光導波路
上面の発光部若しくは受光部に対応する位置に逃げ部を
設けることにより、面型光素子の発光部若しくは受光部
と光導波路上面との間に隙間を作ることができる。
【００１９】また、本発明の光モジュールの１構成例
は、前記面型光素子の端面を係止するストッパ（１２）
を前記光導波路上面に有するものである。このように、
水平方向においても面型光素子のパッシブアラインを達
成するために、光導波路上面にストッパを設ける。ま
た、本発明の光モジュールの１構成例において、前記傾
斜ミラーは、前記光導波路の端面に形成された傾斜面か
らなるものである。また、本発明の光モジュールの１構
成例において、前記光導波路は、コア層（７−２）が露
出した光導波路である。コア層が露出した光導波路を用
いることにより、面型光素子と光導波路コアとの間の間
隙が小さくなる。また、本発明の光モジュールの１構成
例において、前記基板（１ａ）は、前記光導波路を収容
する窪み（１６）を有するものである。
は、前記面型光素子の端面を係止するストッパ（１２）
を前記光導波路上面に有するものである。このように、
水平方向においても面型光素子のパッシブアラインを達
成するために、光導波路上面にストッパを設ける。ま
た、本発明の光モジュールの１構成例において、前記傾
斜ミラーは、前記光導波路の端面に形成された傾斜面か
らなるものである。また、本発明の光モジュールの１構
成例において、前記光導波路は、コア層（７−２）が露
出した光導波路である。コア層が露出した光導波路を用
いることにより、面型光素子と光導波路コアとの間の間
隙が小さくなる。また、本発明の光モジュールの１構成
例において、前記基板（１ａ）は、前記光導波路を収容
する窪み（１６）を有するものである。
【００２０】また、本発明の光モジュールの実装方法
は、発光部若しくは受光部と面型光素子側パッドとが同
じ側の面に設けられた面型光素子を実装するための基板
側パッドを基板上に形成する工程と、前記基板上に光導
波路を形成し、この光導波路の端面に傾斜ミラーを形成
する工程と、前記面型光素子の発光部若しくは受光部と
前記光導波路とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合
するよう位置合わせした上で前記面型光素子の下面と前
記光導波路の上面とを当接させ、前記面型光素子の面型
光素子側パッドと前記基板側パッドとをハンダバンプに
よって接続することにより、前記面型光素子を前記光導
波路上に実装する工程とを実行するようにしたものであ
る。また、本発明の光モジュールの実装方法は、発光部
若しくは受光部と面型光素子側パッドとが同じ側の面に
設けられた面型光素子を実装するための基板側パッドを
基板上に形成する工程と、前記基板上に光導波路を形成
する工程と、前記基板上において実装後の前記面型光素
子の光路と前記光導波路の光路とが交差する位置に傾斜
ミラーを形成する工程と、前記面型光素子の発光部若し
くは受光部と前記光導波路とが前記傾斜ミラーを介して
光学的に結合するよう位置合わせした上で前記面型光素
子の下面と前記光導波路の上面とを当接させ、前記面型
光素子の面型光素子側パッドと前記基板側パッドとをハ
ンダバンプによって接続することにより、前記面型光素
子を前記光導波路上に実装する工程とを実行するように
したものである。また、本発明の光モジュールの実装方
法は、発光部若しくは受光部と面型光素子側電極パッド
とが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装するため
の第１の基板側電極パッドと、半導体装置を実装するた
めの第２の基板側電極パッドと、前記第１、第２の基板
側電極パッドを電気的に接続する電気配線とを基板上に
形成する工程と、前記基板上に光導波路を形成し、この
光導波路の端面に傾斜ミラーを形成する工程と、前記面
型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前
記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせ
した上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の上面と
を当接させ、前記面型光素子側電極パッドと前記第１の
基板側電極パッドとをフリップチップ接続することによ
り、前記面型光素子を前記光導波路上に実装する工程
と、前記半導体装置の電極と前記第２の基板側電極パッ
ドとを接続することにより、前記半導体装置を前記基板
上に実装する工程とを実行するようにしたものである。
また、本発明の光モジュールの実装方法は、発光部若し
くは受光部と面型光素子側電極パッドとが同じ側の面に
設けられた面型光素子を実装するための第１の基板側電
極パッドと、半導体装置を実装するための第２の基板側
電極パッドと、前記第１、第２の基板側電極パッドを電
気的に接続する電気配線とを基板上に形成する工程と、
前記基板上に光導波路を形成する工程と、前記基板上に
おいて実装後の前記面型光素子の光路と前記光導波路の
光路とが交差する位置に傾斜ミラーを形成する工程と、
前記面型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路
とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置
合わせした上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面とを当接させ、前記面型光素子側電極パッドと前記
第１の基板側電極パッドとをフリップチップ接続するこ
とにより、前記面型光素子を前記光導波路上に実装する
工程と、前記半導体装置の電極と前記第２の基板側電極
パッドとを接続することにより、前記半導体装置を前記
基板上に実装する工程とを実行するようにしたものであ
る。
は、発光部若しくは受光部と面型光素子側パッドとが同
じ側の面に設けられた面型光素子を実装するための基板
側パッドを基板上に形成する工程と、前記基板上に光導
波路を形成し、この光導波路の端面に傾斜ミラーを形成
する工程と、前記面型光素子の発光部若しくは受光部と
前記光導波路とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合
するよう位置合わせした上で前記面型光素子の下面と前
記光導波路の上面とを当接させ、前記面型光素子の面型
光素子側パッドと前記基板側パッドとをハンダバンプに
よって接続することにより、前記面型光素子を前記光導
波路上に実装する工程とを実行するようにしたものであ
る。また、本発明の光モジュールの実装方法は、発光部
若しくは受光部と面型光素子側パッドとが同じ側の面に
設けられた面型光素子を実装するための基板側パッドを
基板上に形成する工程と、前記基板上に光導波路を形成
する工程と、前記基板上において実装後の前記面型光素
子の光路と前記光導波路の光路とが交差する位置に傾斜
ミラーを形成する工程と、前記面型光素子の発光部若し
くは受光部と前記光導波路とが前記傾斜ミラーを介して
光学的に結合するよう位置合わせした上で前記面型光素
子の下面と前記光導波路の上面とを当接させ、前記面型
光素子の面型光素子側パッドと前記基板側パッドとをハ
ンダバンプによって接続することにより、前記面型光素
子を前記光導波路上に実装する工程とを実行するように
したものである。また、本発明の光モジュールの実装方
法は、発光部若しくは受光部と面型光素子側電極パッド
とが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装するため
の第１の基板側電極パッドと、半導体装置を実装するた
めの第２の基板側電極パッドと、前記第１、第２の基板
側電極パッドを電気的に接続する電気配線とを基板上に
形成する工程と、前記基板上に光導波路を形成し、この
光導波路の端面に傾斜ミラーを形成する工程と、前記面
型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前
記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせ
した上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の上面と
を当接させ、前記面型光素子側電極パッドと前記第１の
基板側電極パッドとをフリップチップ接続することによ
り、前記面型光素子を前記光導波路上に実装する工程
と、前記半導体装置の電極と前記第２の基板側電極パッ
ドとを接続することにより、前記半導体装置を前記基板
上に実装する工程とを実行するようにしたものである。
また、本発明の光モジュールの実装方法は、発光部若し
くは受光部と面型光素子側電極パッドとが同じ側の面に
設けられた面型光素子を実装するための第１の基板側電
極パッドと、半導体装置を実装するための第２の基板側
電極パッドと、前記第１、第２の基板側電極パッドを電
気的に接続する電気配線とを基板上に形成する工程と、
前記基板上に光導波路を形成する工程と、前記基板上に
おいて実装後の前記面型光素子の光路と前記光導波路の
光路とが交差する位置に傾斜ミラーを形成する工程と、
前記面型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路
とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置
合わせした上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面とを当接させ、前記面型光素子側電極パッドと前記
第１の基板側電極パッドとをフリップチップ接続するこ
とにより、前記面型光素子を前記光導波路上に実装する
工程と、前記半導体装置の電極と前記第２の基板側電極
パッドとを接続することにより、前記半導体装置を前記
基板上に実装する工程とを実行するようにしたものであ
る。
【００２１】また、本発明の光モジュールの実装方法の
１構成例は、前記基板側パッド又は第１の基板側電極パ
ッド上に前記光導波路の上面よりも高いハンダバンプを
形成し、このハンダバンプを溶融させて前記面型光素子
側パッド又は面型光素子側電極パッドと融着させ、前記
面型光素子を前記光導波路に当接するまで降下させ、前
記ハンダバンプを冷却硬化させることにより、前記面型
光素子側パッド又は面型光素子側電極パッドと前記基板
側パッド又は第１の基板側電極パッドとを接続するよう
にしたものである。また、本発明の光モジュールの実装
方法の１構成例は、複数の前記発光部若しくは受光部を
備えた面型光素子に応じて、前記光導波路を前記基板上
に複数形成し、前記面型光素子を複数の前記光導波路で
支持するようにしたものである。また、本発明の光モジ
ュールの実装方法の１構成例は、前記光導波路を前記基
板上の複数の方向に形成するようにしたものである。ま
た、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、突
起状の発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子を
前記光導波路上に実装する際、前記発光部若しくは受光
部の高さより厚いスペーサを、前記発光部若しくは受光
部を避けるようにして前記面型光素子の下面と前記光導
波路の上面との間に配置するようにしたものである。ま
た、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、ウ
ェハ上に樹脂をスピン塗布し、フィルム状となった前記
樹脂を硬化後に前記ウェハより剥離することにより、前
記スペーサを作製するようにしたものである。また、本
発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、突起状の
発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子に対し、
前記光導波路上面の前記発光部若しくは受光部に対応す
る位置に、前記発光部若しくは受光部の高さより深い逃
げ部を設けるようにしたものである。また、本発明の光
モジュールの実装方法の１構成例は、ウエットエッチン
グ若しくはドライエッチングによって前記光導波路上面
の逃げ部を形成するようにしたものである。
１構成例は、前記基板側パッド又は第１の基板側電極パ
ッド上に前記光導波路の上面よりも高いハンダバンプを
形成し、このハンダバンプを溶融させて前記面型光素子
側パッド又は面型光素子側電極パッドと融着させ、前記
面型光素子を前記光導波路に当接するまで降下させ、前
記ハンダバンプを冷却硬化させることにより、前記面型
光素子側パッド又は面型光素子側電極パッドと前記基板
側パッド又は第１の基板側電極パッドとを接続するよう
にしたものである。また、本発明の光モジュールの実装
方法の１構成例は、複数の前記発光部若しくは受光部を
備えた面型光素子に応じて、前記光導波路を前記基板上
に複数形成し、前記面型光素子を複数の前記光導波路で
支持するようにしたものである。また、本発明の光モジ
ュールの実装方法の１構成例は、前記光導波路を前記基
板上の複数の方向に形成するようにしたものである。ま
た、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、突
起状の発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子を
前記光導波路上に実装する際、前記発光部若しくは受光
部の高さより厚いスペーサを、前記発光部若しくは受光
部を避けるようにして前記面型光素子の下面と前記光導
波路の上面との間に配置するようにしたものである。ま
た、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、ウ
ェハ上に樹脂をスピン塗布し、フィルム状となった前記
樹脂を硬化後に前記ウェハより剥離することにより、前
記スペーサを作製するようにしたものである。また、本
発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、突起状の
発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子に対し、
前記光導波路上面の前記発光部若しくは受光部に対応す
る位置に、前記発光部若しくは受光部の高さより深い逃
げ部を設けるようにしたものである。また、本発明の光
モジュールの実装方法の１構成例は、ウエットエッチン
グ若しくはドライエッチングによって前記光導波路上面
の逃げ部を形成するようにしたものである。
【００２２】また、本発明の光モジュールの実装方法の
１構成例は、前記面型光素子の端面を係止するストッパ
を前記光導波路上面に形成するようにしたものである。
また、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、
前記面型光素子の前記光導波路上への実装をフリップチ
ップボンダによって行い、この実装時に前記面型光素子
より大きいコレットによって前記面型光素子を前記基板
面に対して常に平行となるように把持するようにしたも
のである。また、本発明の光モジュールの実装方法の１
構成例は、前記光導波路の端面に傾斜面を形成すること
により前記傾斜ミラーを形成するようにしたものであ
る。また、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例
において、前記光導波路は、コア層が露出した光導波路
である。また、本発明の光モジュールの実装方法の１構
成例は、前記基板に設けた窪みに前記光導波路を収容す
るようにしたものである。
１構成例は、前記面型光素子の端面を係止するストッパ
を前記光導波路上面に形成するようにしたものである。
また、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例は、
前記面型光素子の前記光導波路上への実装をフリップチ
ップボンダによって行い、この実装時に前記面型光素子
より大きいコレットによって前記面型光素子を前記基板
面に対して常に平行となるように把持するようにしたも
のである。また、本発明の光モジュールの実装方法の１
構成例は、前記光導波路の端面に傾斜面を形成すること
により前記傾斜ミラーを形成するようにしたものであ
る。また、本発明の光モジュールの実装方法の１構成例
において、前記光導波路は、コア層が露出した光導波路
である。また、本発明の光モジュールの実装方法の１構
成例は、前記基板に設けた窪みに前記光導波路を収容す
るようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明の目的、特徴および利点を明確にすべく、添付した図
面を参照しながら、本発明の実施の形態を以下に詳述す
る。図１は本発明の第１の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。本実施の形態は、発光す
るレーザ光の波長が６５０ｎｍ、８５０ｎｍ、１３００
ｎｍ、１５５０ｎｍ等の垂直共振器型面発光レーザ（Ve
rtical cavity surface-emitting Laser、以下、ＶＣＳ
ＥＬとする）を光導波路基板上に実装する例である。
明の目的、特徴および利点を明確にすべく、添付した図
面を参照しながら、本発明の実施の形態を以下に詳述す
る。図１は本発明の第１の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。本実施の形態は、発光す
るレーザ光の波長が６５０ｎｍ、８５０ｎｍ、１３００
ｎｍ、１５５０ｎｍ等の垂直共振器型面発光レーザ（Ve
rtical cavity surface-emitting Laser、以下、ＶＣＳ
ＥＬとする）を光導波路基板上に実装する例である。
【００２４】材質が有機樹脂、セラミック、ガラスある
いはシリコン等からなる基板１上に光導波路３を形成
し、また面型光素子であるＶＣＳＥＬ５を実装するため
の第１の基板側電極パッド１３と、半導体装置であるＬ
ＳＩ８を実装するための第２の基板側電極パッド（不図
示）と、パッド１３，１４間を電気的に接続する電気配
線（不図示）とを基板１上に金属パターンで形成する。
いはシリコン等からなる基板１上に光導波路３を形成
し、また面型光素子であるＶＣＳＥＬ５を実装するため
の第１の基板側電極パッド１３と、半導体装置であるＬ
ＳＩ８を実装するための第２の基板側電極パッド（不図
示）と、パッド１３，１４間を電気的に接続する電気配
線（不図示）とを基板１上に金属パターンで形成する。
【００２５】光導波路３は、図１に示すように、下側の
第１のクラッド層７−１の上に光導波路コア７−２の層
を形成し、光導波路コア７−２を上側の第２のクラッド
層７−３で被覆する構造である。光導波路３は、ポリイ
ミド樹脂、エポキシ樹脂、シロキサンポリマーなどの有
機樹脂、あるいはガラス等から構成される。この光導波
路３の一端を４５度斜め端とし、４５度傾斜ミラー４と
して機能させる。
第１のクラッド層７−１の上に光導波路コア７−２の層
を形成し、光導波路コア７−２を上側の第２のクラッド
層７−３で被覆する構造である。光導波路３は、ポリイ
ミド樹脂、エポキシ樹脂、シロキサンポリマーなどの有
機樹脂、あるいはガラス等から構成される。この光導波
路３の一端を４５度斜め端とし、４５度傾斜ミラー４と
して機能させる。
【００２６】４５度傾斜ミラー４の形成方法としては、
別途作製した、４５度端面加工されたフィルム状光導波
路を貼り付ける方法や、基板１上に垂直端面の光導波路
３を積層形成した後に基板１を４５度傾斜させてＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）等により光導波路３の端面
を４５度の角度になるようにエッチングする方法があ
る。４５度傾斜ミラー４の反射率を向上させるため、ミ
ラー４にはアルミニウム、金、銀、銅あるいはチタンな
どの金属を蒸着することが望ましい。
別途作製した、４５度端面加工されたフィルム状光導波
路を貼り付ける方法や、基板１上に垂直端面の光導波路
３を積層形成した後に基板１を４５度傾斜させてＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）等により光導波路３の端面
を４５度の角度になるようにエッチングする方法があ
る。４５度傾斜ミラー４の反射率を向上させるため、ミ
ラー４にはアルミニウム、金、銀、銅あるいはチタンな
どの金属を蒸着することが望ましい。
【００２７】基板側電極パッド１３は、直径７０μｍの
円形、八角形あるいは矩形で形成され、基板側電極パッ
ド１３の間隔は１０５μｍに設定される。ＶＣＳＥＬ５
の電極パッド１４は、基板側電極パッド１３の寸法と同
等に形成することが望ましい。基板１に形成する基板側
電極パッド１３については、パッド面より大きい金属パ
ターンをその周辺部を絶縁樹脂で被覆し、その絶縁樹脂
で被覆されない開口部をパッドとして用いてもよい。ま
た、このときの絶縁樹脂は光導波路の第１のクラッド層
７−１あるいは光導波路コア７−２により形成しても良
い。
円形、八角形あるいは矩形で形成され、基板側電極パッ
ド１３の間隔は１０５μｍに設定される。ＶＣＳＥＬ５
の電極パッド１４は、基板側電極パッド１３の寸法と同
等に形成することが望ましい。基板１に形成する基板側
電極パッド１３については、パッド面より大きい金属パ
ターンをその周辺部を絶縁樹脂で被覆し、その絶縁樹脂
で被覆されない開口部をパッドとして用いてもよい。ま
た、このときの絶縁樹脂は光導波路の第１のクラッド層
７−１あるいは光導波路コア７−２により形成しても良
い。
【００２８】次に、基板１上の第１の基板側電極パッド
１３にスズ鉛合金はんだ、銀スズはんだ、金スズはんだ
あるいは銀スズはんだ等からなるハンダバンプ２−１を
光導波路３の高さ以上の高さに形成する。また、第２の
基板側電極パッド（不図示）に同様の材料のハンダバン
プ２−２を形成する。
１３にスズ鉛合金はんだ、銀スズはんだ、金スズはんだ
あるいは銀スズはんだ等からなるハンダバンプ２−１を
光導波路３の高さ以上の高さに形成する。また、第２の
基板側電極パッド（不図示）に同様の材料のハンダバン
プ２−２を形成する。
【００２９】ＶＣＳＥＬ５には電極パッド１４と発光部
１５とが同じ側の面に設けられている。ＶＣＳＥＬ５の
電極パッド１４と発光部１５とを下に向け、光導波路３
の上面を基準面として光導波路３の上面にＶＣＳＥＬ５
を当接させて実装する。本実施形態では、発光部１５が
突起状になっているＶＣＳＥＬ５を実装する場合を例示
している。したがって、ＶＣＳＥＬ５の発光部１５を実
装時に破損させないため、発光部１５の高さより厚いス
ペーサ６をＶＣＳＥＬ５と光導波路３との間に配置す
る。スペーサ６の厚さは、発光部１５の高さが例えば１
０μｍの場合、１５〜２０μｍ程度である。
１５とが同じ側の面に設けられている。ＶＣＳＥＬ５の
電極パッド１４と発光部１５とを下に向け、光導波路３
の上面を基準面として光導波路３の上面にＶＣＳＥＬ５
を当接させて実装する。本実施形態では、発光部１５が
突起状になっているＶＣＳＥＬ５を実装する場合を例示
している。したがって、ＶＣＳＥＬ５の発光部１５を実
装時に破損させないため、発光部１５の高さより厚いス
ペーサ６をＶＣＳＥＬ５と光導波路３との間に配置す
る。スペーサ６の厚さは、発光部１５の高さが例えば１
０μｍの場合、１５〜２０μｍ程度である。
【００３０】スペーサ６の材料については、面型光素子
の実装時の処理温度に対する耐熱性の高いポリイミド等
が好適である。スペーサ６を作製する場合、ポリイミド
等をウェハ上にスピン塗布した後硬化させ、剥離して、
フィルム状とすることで高精度な厚さの物が得られる。
そして、作製したスペーサ６を接着剤で光導波路３上に
接着する。
の実装時の処理温度に対する耐熱性の高いポリイミド等
が好適である。スペーサ６を作製する場合、ポリイミド
等をウェハ上にスピン塗布した後硬化させ、剥離して、
フィルム状とすることで高精度な厚さの物が得られる。
そして、作製したスペーサ６を接着剤で光導波路３上に
接着する。
【００３１】次に、ＶＣＳＥＬ５を実装するためにハン
ダバンプ２−１を溶融させ、ＶＣＳＥＬ５の電極パッド
１４をハンダバンプ２−１に当接させることで、溶融さ
れたハンダバンプ２−１が表面張力で電極パッド１４に
融着する。そして、ＶＣＳＥＬ５をスペーサ６に当接す
るまで降下させ、その後にハンダバンプ２−１を冷却硬
化させることで、ＶＣＳＥＬ５の下面をスペーサ６の上
面に当接させ、かつハンダバンプ２−１の高さがスペー
サ６の上面の高さと同じ高さに合うように実装する。
ダバンプ２−１を溶融させ、ＶＣＳＥＬ５の電極パッド
１４をハンダバンプ２−１に当接させることで、溶融さ
れたハンダバンプ２−１が表面張力で電極パッド１４に
融着する。そして、ＶＣＳＥＬ５をスペーサ６に当接す
るまで降下させ、その後にハンダバンプ２−１を冷却硬
化させることで、ＶＣＳＥＬ５の下面をスペーサ６の上
面に当接させ、かつハンダバンプ２−１の高さがスペー
サ６の上面の高さと同じ高さに合うように実装する。
【００３２】ＶＣＳＥＬ５の発光部１５から出射したレ
ーザ光は、光導波路３上面より入射し、４５度傾斜ミラ
ー４で反射して、光導波路コア７−２に入射し、光コネ
クタ９へ伝送される。こうして、４５度傾斜ミラー４で
略９０度の光路変換が行われることにより、ＶＣＳＥＬ
５と光導波路３とが光学的に結合される。
ーザ光は、光導波路３上面より入射し、４５度傾斜ミラ
ー４で反射して、光導波路コア７−２に入射し、光コネ
クタ９へ伝送される。こうして、４５度傾斜ミラー４で
略９０度の光路変換が行われることにより、ＶＣＳＥＬ
５と光導波路３とが光学的に結合される。
【００３３】前述のとおり、ＶＣＳＥＬ５と基板１との
電気的な接続はハンダバンプ２−１によるフリップチッ
プ接続によって行われる。同様に、ＬＳＩ８は、ハンダ
バンプ２−２を溶融させ、ＬＳＩ８の電極パッド（不図
示）をハンダバンプ２−２に当接させることで、基板１
上に実装される。
電気的な接続はハンダバンプ２−１によるフリップチッ
プ接続によって行われる。同様に、ＬＳＩ８は、ハンダ
バンプ２−２を溶融させ、ＬＳＩ８の電極パッド（不図
示）をハンダバンプ２−２に当接させることで、基板１
上に実装される。
【００３４】光導波路３の材料はポリマー系、石英系な
どいずれも熱伝導性が低く、光導波路３上面にＶＣＳＥ
Ｌ５やＬＳＩ８を実装すると放熱性が損なわれる。ま
た、本実施の形態のように、ＶＣＳＥＬ５だけを光導波
路３上に実装し、ＬＳＩ８や他の電子部品を基板１上に
実装すると、ＶＣＳＥＬ５とＬＳＩ８との間の電気配線
に段差が生じ、配線パターン形成プロセスが困難になる
と共に、伝送周波数特性も損なわれる。
どいずれも熱伝導性が低く、光導波路３上面にＶＣＳＥ
Ｌ５やＬＳＩ８を実装すると放熱性が損なわれる。ま
た、本実施の形態のように、ＶＣＳＥＬ５だけを光導波
路３上に実装し、ＬＳＩ８や他の電子部品を基板１上に
実装すると、ＶＣＳＥＬ５とＬＳＩ８との間の電気配線
に段差が生じ、配線パターン形成プロセスが困難になる
と共に、伝送周波数特性も損なわれる。
【００３５】このような問題は、ハンダバンプ２−１，
２−２によって解決することができる。すなわち、ＶＣ
ＳＥＬ５やＬＳＩ８をハンダバンプ２−１，２−２を用
いて基板１と直接フリップチップ接続することにより、
ハンダバンプ２−１，２−２を介して放熱することがで
きると共に、ＶＣＳＥＬ５とＬＳＩ８とを基板１の段差
のない電気配線（不図示）で良好に接続できる。
２−２によって解決することができる。すなわち、ＶＣ
ＳＥＬ５やＬＳＩ８をハンダバンプ２−１，２−２を用
いて基板１と直接フリップチップ接続することにより、
ハンダバンプ２−１，２−２を介して放熱することがで
きると共に、ＶＣＳＥＬ５とＬＳＩ８とを基板１の段差
のない電気配線（不図示）で良好に接続できる。
【００３６】本実施の形態では、埋め込み型光導波路３
の第２のクラッド層７−３の上にスペーサ６を設ける構
造を例示したが、光導波路３として上部の第２のクラッ
ド層７−３を持たない光導波路コア７−２が露出したリ
ッジ型導波路を採用してもよい。光導波路コア７−２を
露出させた上にスペーサ６を設置し、その上に面型光素
子を実装することにより、面型光素子と光導波路コア７
−２との間の間隙が小さくなるので、面型光素子からの
光束の発散を少なくすることができる。
の第２のクラッド層７−３の上にスペーサ６を設ける構
造を例示したが、光導波路３として上部の第２のクラッ
ド層７−３を持たない光導波路コア７−２が露出したリ
ッジ型導波路を採用してもよい。光導波路コア７−２を
露出させた上にスペーサ６を設置し、その上に面型光素
子を実装することにより、面型光素子と光導波路コア７
−２との間の間隙が小さくなるので、面型光素子からの
光束の発散を少なくすることができる。
【００３７】以上のように、本実施の形態では、面型光
素子だけを光導波路３上に実装し、面型光素子及び半導
体装置と基板１とをフリップチップ接続して、面型光素
子と半導体装置間を基板１上の電気配線で接続するよう
にしたことにより、面型光素子と光導波路との光学的結
合及び面型光素子と半導体装置との電気的接続を簡素な
構造で実現することができ、かつ面型光素子と光導波路
とのギャップを高精度に制御することができる。
素子だけを光導波路３上に実装し、面型光素子及び半導
体装置と基板１とをフリップチップ接続して、面型光素
子と半導体装置間を基板１上の電気配線で接続するよう
にしたことにより、面型光素子と光導波路との光学的結
合及び面型光素子と半導体装置との電気的接続を簡素な
構造で実現することができ、かつ面型光素子と光導波路
とのギャップを高精度に制御することができる。
【００３８】［第２の実施の形態］図２は本発明の第２
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１の実施の形態では、ＶＣＳＥＬ５の発光部１５の突
起を保護するためにスペーサ６を介してＶＣＳＥＬ５を
光導波路３上に実装したが、図２に示すように、光導波
路３ａ上面の発光部１５に対応する位置に、発光部１５
の高さより深い切り欠き若しくは窪みからなる逃げ部１
０を形成してもよい。
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１の実施の形態では、ＶＣＳＥＬ５の発光部１５の突
起を保護するためにスペーサ６を介してＶＣＳＥＬ５を
光導波路３上に実装したが、図２に示すように、光導波
路３ａ上面の発光部１５に対応する位置に、発光部１５
の高さより深い切り欠き若しくは窪みからなる逃げ部１
０を形成してもよい。
【００３９】逃げ部１０は、フォトリソグラフィおよび
アルカリ薬液によるウエットエッチングや、ＲＩＥ（反
応性イオンエッチング）等のドライエッチングによって
形成することができる。本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ
５を実装する際に、溶融させたハンダバンプ２−１にＶ
ＣＳＥＬ５の電極パッド１４を当接させて、ＶＣＳＥＬ
５の下面が光導波路３ａの上面に当接するまでＶＣＳＥ
Ｌ５を降下させ、その後にハンダバンプ２−１を冷却硬
化させることにより、ＶＣＳＥＬ５の下面を光導波路３
ａの上面に当接させ、かつハンダバンプ２−１の高さが
光導波路３ａの上面の高さと同じ高さに合うように実装
する。
アルカリ薬液によるウエットエッチングや、ＲＩＥ（反
応性イオンエッチング）等のドライエッチングによって
形成することができる。本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ
５を実装する際に、溶融させたハンダバンプ２−１にＶ
ＣＳＥＬ５の電極パッド１４を当接させて、ＶＣＳＥＬ
５の下面が光導波路３ａの上面に当接するまでＶＣＳＥ
Ｌ５を降下させ、その後にハンダバンプ２−１を冷却硬
化させることにより、ＶＣＳＥＬ５の下面を光導波路３
ａの上面に当接させ、かつハンダバンプ２−１の高さが
光導波路３ａの上面の高さと同じ高さに合うように実装
する。
【００４０】スペーサ６を用いる第１の実施の形態では
スペーサ６を光導波路３上に接着する接着剤の種類やＶ
ＣＳＥＬ実装時の処理温度に対するスペーサ６の耐熱性
などに留意する必要があるが、本実施の形態ではその必
要がないという利点がある。
スペーサ６を光導波路３上に接着する接着剤の種類やＶ
ＣＳＥＬ実装時の処理温度に対するスペーサ６の耐熱性
などに留意する必要があるが、本実施の形態ではその必
要がないという利点がある。
【００４１】［第３の実施の形態］図３は本発明の第３
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１の実施の形態では、端面を傾斜ミラーとした光導波
路３を用いたが、図３に示すように光導波路３ｂの端面
を垂直端面とし、光路の垂直変換のために４５度の鏡面
を持つ傾斜ミラー１１を基板１上に設置するようにして
もよい。この場合は、実装後のＶＣＳＥＬ５の光路と光
導波路３ｂの光路とが交差する予定の位置に傾斜ミラー
１１を形成する。傾斜ミラー１１は、例えば図４（ａ）
に示すようにシリコン基板１００に異方性エッチングに
よって形成したＶ字型の溝に金属１０１を蒸着し、この
ような構造を図４（ｂ）のように逆さまにして基板１に
金属１０１を圧着させることで形成することができる
（図４（ｃ））。こうして、第１の実施の形態と同様の
効果を得ることができる。
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１の実施の形態では、端面を傾斜ミラーとした光導波
路３を用いたが、図３に示すように光導波路３ｂの端面
を垂直端面とし、光路の垂直変換のために４５度の鏡面
を持つ傾斜ミラー１１を基板１上に設置するようにして
もよい。この場合は、実装後のＶＣＳＥＬ５の光路と光
導波路３ｂの光路とが交差する予定の位置に傾斜ミラー
１１を形成する。傾斜ミラー１１は、例えば図４（ａ）
に示すようにシリコン基板１００に異方性エッチングに
よって形成したＶ字型の溝に金属１０１を蒸着し、この
ような構造を図４（ｂ）のように逆さまにして基板１に
金属１０１を圧着させることで形成することができる
（図４（ｃ））。こうして、第１の実施の形態と同様の
効果を得ることができる。
【００４２】［第４の実施の形態］図５は本発明の第４
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第３の実施の形態では、光導波路３ｂの端面を垂直端面
としたが、傾斜ミラー１１を基板１上に設ける場合、図
５に示すように光導波路３ｃの端面を斜面としてもよ
い。この斜面は、基板１の垂直方向に対して例えば７度
あるいは８度程度傾いている。
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第３の実施の形態では、光導波路３ｂの端面を垂直端面
としたが、傾斜ミラー１１を基板１上に設ける場合、図
５に示すように光導波路３ｃの端面を斜面としてもよ
い。この斜面は、基板１の垂直方向に対して例えば７度
あるいは８度程度傾いている。
【００４３】光導波路３ｃの端面の形成方法としては、
別途作製した傾斜端面を有するフィルム状光導波路を光
導波路３ｃの端面に貼り付ける方法や、基板１に垂直端
面の光導波路３ｃを積層形成した後に基板１を傾斜させ
てＲＩＥ等により光導波路３ｃの端面をエッチングする
方法がある。本実施の形態では、光導波路３ｃの端面で
の近端反射の影響を抑えることができる。なお、第３、
第４の実施の形態に第２の実施の形態を組み合わせても
よいことは言うまでもない。
別途作製した傾斜端面を有するフィルム状光導波路を光
導波路３ｃの端面に貼り付ける方法や、基板１に垂直端
面の光導波路３ｃを積層形成した後に基板１を傾斜させ
てＲＩＥ等により光導波路３ｃの端面をエッチングする
方法がある。本実施の形態では、光導波路３ｃの端面で
の近端反射の影響を抑えることができる。なお、第３、
第４の実施の形態に第２の実施の形態を組み合わせても
よいことは言うまでもない。
【００４４】［第５の実施の形態］図６は本発明の第５
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す斜視図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
本実施の形態は、ＶＣＳＥＬ５の水平方向の位置決めを
行うストッパ１２を光導波路３上に設けたものである。
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す斜視図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
本実施の形態は、ＶＣＳＥＬ５の水平方向の位置決めを
行うストッパ１２を光導波路３上に設けたものである。
【００４５】ストッパ１２の材料としては、ＶＣＳＥＬ
５の実装時の処理温度に対する耐熱性が高く、形成が容
易なポリイミド等が好適である。ストッパ１２を形成す
る場合、光導波路３の上面にポリイミド等をスピン塗布
して硬化させた後、フォトリソグラフィおよびアルカリ
薬液によるウエットエッチングや、ＲＩＥ（反応性イオ
ンエッチング）等のドライエッチングによってパターニ
ング成形することができる。
５の実装時の処理温度に対する耐熱性が高く、形成が容
易なポリイミド等が好適である。ストッパ１２を形成す
る場合、光導波路３の上面にポリイミド等をスピン塗布
して硬化させた後、フォトリソグラフィおよびアルカリ
薬液によるウエットエッチングや、ＲＩＥ（反応性イオ
ンエッチング）等のドライエッチングによってパターニ
ング成形することができる。
【００４６】ストッパ１２にＶＣＳＥＬ５の端面を係止
させることで、ＶＣＳＥＬ５の水平方向を位置決めす
る。こうして、本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ５の垂直
方向の位置決めを光導波路３で行い、ＶＣＳＥＬ５の水
平方向の位置決めをストッパ１２で行うことが可能であ
り、従来のように光導波路３にマーカを設ける必要がな
くなる。なお、本実施の形態には、第１〜第４の実施の
形態を適宜組み合わせることができる。
させることで、ＶＣＳＥＬ５の水平方向を位置決めす
る。こうして、本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ５の垂直
方向の位置決めを光導波路３で行い、ＶＣＳＥＬ５の水
平方向の位置決めをストッパ１２で行うことが可能であ
り、従来のように光導波路３にマーカを設ける必要がな
くなる。なお、本実施の形態には、第１〜第４の実施の
形態を適宜組み合わせることができる。
【００４７】［第６の実施の形態］図７は本発明の第６
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１〜第５の実施の形態では、複数の発光部１５が１列
（図１〜図３、図５の奥行き方向）に配置された１列多
チャネルのＶＣＳＥＬ５あるいは発光部１５が１つだけ
の単チャネルのＶＣＳＥＬ５を例に挙げて説明したが、
本実施の形態は、複数の発光部１５が２列に配置された
２列多チャネルの２次元ＶＣＳＥＬ５ａを基板１に実装
する。
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１〜第５の実施の形態では、複数の発光部１５が１列
（図１〜図３、図５の奥行き方向）に配置された１列多
チャネルのＶＣＳＥＬ５あるいは発光部１５が１つだけ
の単チャネルのＶＣＳＥＬ５を例に挙げて説明したが、
本実施の形態は、複数の発光部１５が２列に配置された
２列多チャネルの２次元ＶＣＳＥＬ５ａを基板１に実装
する。
【００４８】発光部１５の列が左右に１つずつあるた
め、光導波路３及びスペーサ６もＶＣＳＥＬ５ａの左右
に対応する位置に発光部１５の数に応じて複数設け、第
１の実施の形態と同様にしてＶＣＳＥＬ５ａを実装し、
左右の発光部１５を対応する光導波路３と光学的に結合
する。こうして、本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ５ａの
両端を左右の光導波路３で支えるため、第１の実施の形
態よりも安定的にＶＣＳＥＬ５ａを搭載することができ
る。なお、本実施の形態には、第１〜第５の実施の形態
を適宜組み合わせることができる。
め、光導波路３及びスペーサ６もＶＣＳＥＬ５ａの左右
に対応する位置に発光部１５の数に応じて複数設け、第
１の実施の形態と同様にしてＶＣＳＥＬ５ａを実装し、
左右の発光部１５を対応する光導波路３と光学的に結合
する。こうして、本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ５ａの
両端を左右の光導波路３で支えるため、第１の実施の形
態よりも安定的にＶＣＳＥＬ５ａを搭載することができ
る。なお、本実施の形態には、第１〜第５の実施の形態
を適宜組み合わせることができる。
【００４９】［第７の実施の形態］図８は本発明の第７
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１〜第６の実施の形態では、光導波路の厚さが厚い場
合、例えば１５０μｍを超えるような場合で、かつハン
ダバンプ２−１のピッチが１２５μｍ程度と狭い場合、
ハンダバンプ２−１が大型化するために隣接するバンプ
２同士がブリッジ（短絡）してしまうことが懸念され
る。
の実施の形態となる光モジュールの構造を示す断面図で
あり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
第１〜第６の実施の形態では、光導波路の厚さが厚い場
合、例えば１５０μｍを超えるような場合で、かつハン
ダバンプ２−１のピッチが１２５μｍ程度と狭い場合、
ハンダバンプ２−１が大型化するために隣接するバンプ
２同士がブリッジ（短絡）してしまうことが懸念され
る。
【００５０】そこで、本実施の形態では、基板側電極パ
ッド１３を形成する基板１ａの上面よりも高さの低い窪
み１６を設け、この窪み１６の中に光導波路３を形成す
る。ＶＣＳＥＬ５の搭載の仕方は第１の実施の形態と同
様である。基板１ａに窪み１６を形成する場合、基板材
料がシリコンであれば水酸化カリウム溶液によるウエッ
トエッチングで形成可能であり、セラミック基板であれ
ば積層するシートの形状を工夫することで形成可能であ
る。
ッド１３を形成する基板１ａの上面よりも高さの低い窪
み１６を設け、この窪み１６の中に光導波路３を形成す
る。ＶＣＳＥＬ５の搭載の仕方は第１の実施の形態と同
様である。基板１ａに窪み１６を形成する場合、基板材
料がシリコンであれば水酸化カリウム溶液によるウエッ
トエッチングで形成可能であり、セラミック基板であれ
ば積層するシートの形状を工夫することで形成可能であ
る。
【００５１】こうして、本実施の形態では、基板側電極
パッド１３を形成する基板１ａの上面よりも低い位置に
光導波路３を形成するので、ハンダバンプ２−１の高さ
を低くすることができ、バンプ２同士のブリッジを避け
ることができる。なお、本実施の形態には、第１〜第６
の実施の形態を適宜組み合わせることができる。
パッド１３を形成する基板１ａの上面よりも低い位置に
光導波路３を形成するので、ハンダバンプ２−１の高さ
を低くすることができ、バンプ２同士のブリッジを避け
ることができる。なお、本実施の形態には、第１〜第６
の実施の形態を適宜組み合わせることができる。
【００５２】以上説明した第１〜第７の実施の形態で
は、面型光素子の１例として、面発光素子であるＶＣＳ
ＥＬの実装を例に挙げて説明したが、フォトダイオード
（Photo diode 、以下、ＰＤとする）等の面受光素子の
実装に本発明を適用してもよい。
は、面型光素子の１例として、面発光素子であるＶＣＳ
ＥＬの実装を例に挙げて説明したが、フォトダイオード
（Photo diode 、以下、ＰＤとする）等の面受光素子の
実装に本発明を適用してもよい。
【００５３】［第８の実施の形態］以下、本発明のより
具体的な実施の形態について説明する。第１〜第７の実
施の形態において、面型光素子の搭載はフリップチップ
マウンタによって行うことが望ましい。搭載方法として
は、まず面型光素子をコレットによって吸着して基板
１，１ａに対して平行に保持し、面内方向のアライメン
トを行う。アライメントは通常フリップチップボンダに
設けられている上向きおよび下向きカメラにより、基板
面の基板側電極パッド１３と面型光素子側電極パッド１
４との２重像を見てこれらの電極パッド１３，１４が合
致するように位置調整することで行うが、より高精度な
位置ずれ±１μｍ以下の実装を求められる場合は、基板
１，１ａと面型光素子に赤外光を透過させ、透過光を見
て位置調整することで行う。
具体的な実施の形態について説明する。第１〜第７の実
施の形態において、面型光素子の搭載はフリップチップ
マウンタによって行うことが望ましい。搭載方法として
は、まず面型光素子をコレットによって吸着して基板
１，１ａに対して平行に保持し、面内方向のアライメン
トを行う。アライメントは通常フリップチップボンダに
設けられている上向きおよび下向きカメラにより、基板
面の基板側電極パッド１３と面型光素子側電極パッド１
４との２重像を見てこれらの電極パッド１３，１４が合
致するように位置調整することで行うが、より高精度な
位置ずれ±１μｍ以下の実装を求められる場合は、基板
１，１ａと面型光素子に赤外光を透過させ、透過光を見
て位置調整することで行う。
【００５４】次に、基板１，１ａおよびコレットを加熱
してハンダバンプ２−１を溶融させつつ、面型光素子に
荷重をかけて面型光素子の下面を光導波路３，３ａ，３
ｂ，３ｃ（又はスペーサ６）の上面に当接させる。最後
に、基板１，１ａおよびコレットを冷却し、ハンダバン
プ２−１を固化させて搭載を完了する。なお、コレット
の穴径は直径０．１ｍｍ程度のものが必要である。
してハンダバンプ２−１を溶融させつつ、面型光素子に
荷重をかけて面型光素子の下面を光導波路３，３ａ，３
ｂ，３ｃ（又はスペーサ６）の上面に当接させる。最後
に、基板１，１ａおよびコレットを冷却し、ハンダバン
プ２−１を固化させて搭載を完了する。なお、コレット
の穴径は直径０．１ｍｍ程度のものが必要である。
【００５５】ここで、コレットのサイズは、実装する面
型光素子よりも大きくなければならない。その理由は、
面型光素子よりも小さなサイズのコレットを用いて面型
光素子を光導波路３，３ａ，３ｂ，３ｃ上面に押圧した
場合、面型光素子が傾いてしまう恐れがあるからであ
る。このコレットは、基板面に対して常に平行となるよ
うに面型光素子を吸着する。
型光素子よりも大きくなければならない。その理由は、
面型光素子よりも小さなサイズのコレットを用いて面型
光素子を光導波路３，３ａ，３ｂ，３ｃ上面に押圧した
場合、面型光素子が傾いてしまう恐れがあるからであ
る。このコレットは、基板面に対して常に平行となるよ
うに面型光素子を吸着する。
【００５６】光導波路３，３ａ，３ｂ，３ｃの厚さは、
シングルモードの場合で３０μｍ、マルチモードで１０
０μｍ程度が一般的である。その内訳は、シングルモー
ドの場合、第１のクラッド層７−１が１５μｍ、光導波
路コア７−２が５μｍ、第２のクラッド層７−３が１０
μｍ程度で、マルチモードの場合、第１のクラッド層７
−１が３０μｍ、光導波路コア７−２が４０μｍ、第２
のクラッド層７−３が３０μｍ程度である。
シングルモードの場合で３０μｍ、マルチモードで１０
０μｍ程度が一般的である。その内訳は、シングルモー
ドの場合、第１のクラッド層７−１が１５μｍ、光導波
路コア７−２が５μｍ、第２のクラッド層７−３が１０
μｍ程度で、マルチモードの場合、第１のクラッド層７
−１が３０μｍ、光導波路コア７−２が４０μｍ、第２
のクラッド層７−３が３０μｍ程度である。
【００５７】４５度傾斜ミラー４及び傾斜ミラー１１の
角度は４５度が理想的であるが、ＶＣＳＥＬ５の代わり
にＰＤを実装する場合は４５度でなくても用を成す。す
なわち、面受光タイプのＰＤを基板１に実装する場合
は、光導波路３，３ａの端面あるいは基板状に例えば４
１度あるいは４９度のミラーを形成してもよい。これに
より、光導波路３，３ａから出射してミラーで反射した
光は、基板１の垂直方向から８度傾き、ＰＤの水平な受
光面に対して傾いて入射するため、ＰＤでの反射光が入
射光と同じ光路を逆に辿って光導波路３，３ａを逆行す
ることを防ぐことができる。
角度は４５度が理想的であるが、ＶＣＳＥＬ５の代わり
にＰＤを実装する場合は４５度でなくても用を成す。す
なわち、面受光タイプのＰＤを基板１に実装する場合
は、光導波路３，３ａの端面あるいは基板状に例えば４
１度あるいは４９度のミラーを形成してもよい。これに
より、光導波路３，３ａから出射してミラーで反射した
光は、基板１の垂直方向から８度傾き、ＰＤの水平な受
光面に対して傾いて入射するため、ＰＤでの反射光が入
射光と同じ光路を逆に辿って光導波路３，３ａを逆行す
ることを防ぐことができる。
【００５８】第１〜第６の実施の形態では、バンプ溶融
接続を確実に行うため、面型光素子を実装する前のハン
ダバンプ２−１の高さを光導波路３，３ａ，３ｂ，３ｃ
の厚さよりも高くする（スペーサ６を使用しない場
合）。また、スペーサ６を使用する場合、面型光素子を
実装する前のハンダバンプ２−１の高さを、光導波路
３，３ａ，３ｂ，３ｃとスペーサ６の合計の厚さよりも
高くする。例えば、マルチモード光導波路を形成した基
板については、その光導波路の厚さ１００μｍ以上の直
径の１５０μｍあるいは１１０μｍのハンダバンプ２−
１を形成する。
接続を確実に行うため、面型光素子を実装する前のハン
ダバンプ２−１の高さを光導波路３，３ａ，３ｂ，３ｃ
の厚さよりも高くする（スペーサ６を使用しない場
合）。また、スペーサ６を使用する場合、面型光素子を
実装する前のハンダバンプ２−１の高さを、光導波路
３，３ａ，３ｂ，３ｃとスペーサ６の合計の厚さよりも
高くする。例えば、マルチモード光導波路を形成した基
板については、その光導波路の厚さ１００μｍ以上の直
径の１５０μｍあるいは１１０μｍのハンダバンプ２−
１を形成する。
【００５９】ハンダバンプ２−１，２−２の材料は、信
頼性の面で実績があるＡｕ−Ｓｎが好適であるが、基板
１，１ａの材料や光導波路３，３ａ，３ｂ，３ｃの材料
が耐熱性の低いものである場合はＡｇ−Ｓｎ系等のより
低融点の材料を用いる必要がある。この他のハンダバン
プ２−１としては、基板側電極パッド１３の上に８０μ
の厚さの銅、金、あるいはニッケル等の金属めっきを形
成し、その上に３０μｍ程度の金スズ、あるいは銀スズ
めっきを形成することで光導波路３の厚さにスペーサ６
の厚さを加えた高さに形成したハンダバンプ２−１を用
いても良い。こうする場合は、ハンダバンプ２−１を形
成する基板側電極パッド１３は３０μｍ程度の直径に
し、基板側電極パッド１３の間隙も４０μｍ程度に小さ
くすることができる。
頼性の面で実績があるＡｕ−Ｓｎが好適であるが、基板
１，１ａの材料や光導波路３，３ａ，３ｂ，３ｃの材料
が耐熱性の低いものである場合はＡｇ−Ｓｎ系等のより
低融点の材料を用いる必要がある。この他のハンダバン
プ２−１としては、基板側電極パッド１３の上に８０μ
の厚さの銅、金、あるいはニッケル等の金属めっきを形
成し、その上に３０μｍ程度の金スズ、あるいは銀スズ
めっきを形成することで光導波路３の厚さにスペーサ６
の厚さを加えた高さに形成したハンダバンプ２−１を用
いても良い。こうする場合は、ハンダバンプ２−１を形
成する基板側電極パッド１３は３０μｍ程度の直径に
し、基板側電極パッド１３の間隙も４０μｍ程度に小さ
くすることができる。
【００６０】また、ハンダバンプ２−１は、この他に以
下のように形成しても良い。すなわち、パッド面より大
きい金属パターンの周辺部を光導波路３，３ａ，３ｂ，
３ｃの第１のクラッド層７−１及び光導波路コア７−２
の有機樹脂で被覆し、この有機樹脂で被覆されない開口
部を基板側電極パッド１３のパッド面とし、この基板側
電極パッド１３の上に光導波路コア７−２の上面まで金
属めっきを形成し、その後に基板側電極パッド１３の位
置にパッド面の寸法以上の開口を形成した第２のクラッ
ド層７−３を形成する。
下のように形成しても良い。すなわち、パッド面より大
きい金属パターンの周辺部を光導波路３，３ａ，３ｂ，
３ｃの第１のクラッド層７−１及び光導波路コア７−２
の有機樹脂で被覆し、この有機樹脂で被覆されない開口
部を基板側電極パッド１３のパッド面とし、この基板側
電極パッド１３の上に光導波路コア７−２の上面まで金
属めっきを形成し、その後に基板側電極パッド１３の位
置にパッド面の寸法以上の開口を形成した第２のクラッ
ド層７−３を形成する。
【００６１】そして、基板側電極パッド１３上に形成し
た金属めっきの上に金スズあるいは銀スズのハンダバン
プ２−１を第２のクラッド層７−３の上面よりも高い位
置まで形成する。このような方法により、光導波路３，
３ａ，３ｂ，３ｃの形成位置に合わせた位置に基板側電
極パッド１３を形成でき、しかも加熱溶融する金スズあ
るいは銀スズのハンダバンプ２−１の容積を小さくでき
るので、基板側電極パッド１３の間隙を小さく高密度に
形成できる効果がある。
た金属めっきの上に金スズあるいは銀スズのハンダバン
プ２−１を第２のクラッド層７−３の上面よりも高い位
置まで形成する。このような方法により、光導波路３，
３ａ，３ｂ，３ｃの形成位置に合わせた位置に基板側電
極パッド１３を形成でき、しかも加熱溶融する金スズあ
るいは銀スズのハンダバンプ２−１の容積を小さくでき
るので、基板側電極パッド１３の間隙を小さく高密度に
形成できる効果がある。
【００６２】基板１，１ａの材料については、シリコ
ン、セラミック、ガラスエポキシ等が考えられるが、本
発明を実施するにあたっては特に基板材料の選択を制限
する要素はない。
ン、セラミック、ガラスエポキシ等が考えられるが、本
発明を実施するにあたっては特に基板材料の選択を制限
する要素はない。
【００６３】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。例えば、上
記の実施の形態では、ハンダバンプ２−１が電気的な接
続の役割も担っているが、面型光素子の実装と放熱のみ
を目的としてハンダバンプを用いてもよい。この場合、
基板側電極パッド１３は基板側パッドに、面型光素子側
電極パッド１４は面型光素子側パッドになることは言う
までもない。また、面型光素子の１例として、ＶＣＳＥ
ＬやＰＤを例に挙げて説明したが、これに限るものでは
なく、発光ダイオード（ＬＤ）にも本発明を適用するこ
とができる。
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。例えば、上
記の実施の形態では、ハンダバンプ２−１が電気的な接
続の役割も担っているが、面型光素子の実装と放熱のみ
を目的としてハンダバンプを用いてもよい。この場合、
基板側電極パッド１３は基板側パッドに、面型光素子側
電極パッド１４は面型光素子側パッドになることは言う
までもない。また、面型光素子の１例として、ＶＣＳＥ
ＬやＰＤを例に挙げて説明したが、これに限るものでは
なく、発光ダイオード（ＬＤ）にも本発明を適用するこ
とができる。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、面型光素子を光導波路
の上面に実装することにより、面型光素子と光導波路と
の光学的結合を簡素な構造で実現することができ、かつ
面型光素子と光導波路とのギャップを零にすることがで
きる。また、面型光素子と基板とをハンダバンプによっ
て接続するので、面型光素子の発熱をハンダバンプを通
じて効率的に基板に逃がすことができる。さらに、ハン
ダバンプを予め基板側に形成しておくことにより、実装
時に面型光素子に加わる熱を最小限にとどめてハンダバ
ンプを溶融できるので、熱ストレスによる面型光素子の
劣化を少なくすることができる。
の上面に実装することにより、面型光素子と光導波路と
の光学的結合を簡素な構造で実現することができ、かつ
面型光素子と光導波路とのギャップを零にすることがで
きる。また、面型光素子と基板とをハンダバンプによっ
て接続するので、面型光素子の発熱をハンダバンプを通
じて効率的に基板に逃がすことができる。さらに、ハン
ダバンプを予め基板側に形成しておくことにより、実装
時に面型光素子に加わる熱を最小限にとどめてハンダバ
ンプを溶融できるので、熱ストレスによる面型光素子の
劣化を少なくすることができる。
【００６５】また、面型光素子だけを光導波路上に実装
し、面型光素子及び半導体装置と基板とをフリップチッ
プ接続して、面型光素子と半導体装置間を基板上の電気
配線で接続するようにしたことにより、面型光素子と光
導波路との光学的結合及び面型光素子と半導体装置との
電気的接続を簡素な構造で実現することができ、かつ面
型光素子と光導波路とのギャップを零にすることができ
る。また、面型光素子と基板とをフリップチップ接続す
るので、面型光素子の発熱をハンダバンプを通じて効率
的に基板に逃がすことができる。さらに、面型光素子及
び半導体装置と基板とをフリップチップ接続することに
より、面型光素子と半導体装置との配線接続を段差なく
基板平面上で行うことができ、プロセスが容易で高速伝
送においても有利である効果がある。さらに、ハンダバ
ンプを予め基板側に形成しておくことにより、実装時に
面型光素子に加わる熱を最小限にとどめてハンダバンプ
を溶融できるので、熱ストレスによる面型光素子の劣化
を少なくすることができる。
し、面型光素子及び半導体装置と基板とをフリップチッ
プ接続して、面型光素子と半導体装置間を基板上の電気
配線で接続するようにしたことにより、面型光素子と光
導波路との光学的結合及び面型光素子と半導体装置との
電気的接続を簡素な構造で実現することができ、かつ面
型光素子と光導波路とのギャップを零にすることができ
る。また、面型光素子と基板とをフリップチップ接続す
るので、面型光素子の発熱をハンダバンプを通じて効率
的に基板に逃がすことができる。さらに、面型光素子及
び半導体装置と基板とをフリップチップ接続することに
より、面型光素子と半導体装置との配線接続を段差なく
基板平面上で行うことができ、プロセスが容易で高速伝
送においても有利である効果がある。さらに、ハンダバ
ンプを予め基板側に形成しておくことにより、実装時に
面型光素子に加わる熱を最小限にとどめてハンダバンプ
を溶融できるので、熱ストレスによる面型光素子の劣化
を少なくすることができる。
【００６６】また、基板上において実装後の面型光素子
の光路と光導波路の光路とが交差する位置に傾斜ミラー
を形成することにより、光導波路の端面に傾斜ミラーを
形成した場合と同様の効果を得ることができる。
の光路と光導波路の光路とが交差する位置に傾斜ミラー
を形成することにより、光導波路の端面に傾斜ミラーを
形成した場合と同様の効果を得ることができる。
【００６７】また、基板側パッド又は第１の基板側電極
パッド上に光導波路の上面よりも高いハンダバンプを形
成し、このハンダバンプを溶融させて面型光素子側パッ
ド又は面型光素子側電極パッドと融着させ、面型光素子
を光導波路に当接するまで降下させ、ハンダバンプを冷
却硬化させることにより、面型光素子側パッド又は面型
光素子側電極パッドと基板側パッド又は第１の基板側電
極パッドとの接続を確実に行うことができる。また、ハ
ンダバンプを溶融させ、面型光素子を降下させながら実
装することにより、面型光素子を光導波路上面に当接さ
せ実装することができる。
パッド上に光導波路の上面よりも高いハンダバンプを形
成し、このハンダバンプを溶融させて面型光素子側パッ
ド又は面型光素子側電極パッドと融着させ、面型光素子
を光導波路に当接するまで降下させ、ハンダバンプを冷
却硬化させることにより、面型光素子側パッド又は面型
光素子側電極パッドと基板側パッド又は第１の基板側電
極パッドとの接続を確実に行うことができる。また、ハ
ンダバンプを溶融させ、面型光素子を降下させながら実
装することにより、面型光素子を光導波路上面に当接さ
せ実装することができる。
【００６８】また、面型光素子を複数の光導波路で支持
することにより、面型光素子を安定して搭載することが
できる。
することにより、面型光素子を安定して搭載することが
できる。
【００６９】また、発光部若しくは受光部の高さより厚
いスペーサを、発光部若しくは受光部を避けるようにし
て面型光素子の下面と光導波路の上面との間に配置する
ことにより、面型光素子の発光部若しくは受光部が突起
状である場合、発光部若しくは受光部の実装時の破損を
防ぐことができる。
いスペーサを、発光部若しくは受光部を避けるようにし
て面型光素子の下面と光導波路の上面との間に配置する
ことにより、面型光素子の発光部若しくは受光部が突起
状である場合、発光部若しくは受光部の実装時の破損を
防ぐことができる。
【００７０】また、光導波路上面の発光部若しくは受光
部に対応する位置に、発光部若しくは受光部の高さより
深い逃げ部を設けることにより、面型光素子の発光部若
しくは受光部が突起状である場合、スペーサを用いるこ
となく、発光部若しくは受光部の実装時の破損を防ぐこ
とができる。スペーサを使用しないことにより、スペー
サを光導波路上に接着する接着剤の種類や面型光素子実
装時の処理温度に対するスペーサの耐熱性などに留意す
る必要がなくなる。
部に対応する位置に、発光部若しくは受光部の高さより
深い逃げ部を設けることにより、面型光素子の発光部若
しくは受光部が突起状である場合、スペーサを用いるこ
となく、発光部若しくは受光部の実装時の破損を防ぐこ
とができる。スペーサを使用しないことにより、スペー
サを光導波路上に接着する接着剤の種類や面型光素子実
装時の処理温度に対するスペーサの耐熱性などに留意す
る必要がなくなる。
【００７１】また、面型光素子の端面を係止するストッ
パを光導波路上面に設けることにより、面型光素子の垂
直方向の位置決めを光導波路で行い、面型光素子の水平
方向の位置決めをストッパで機械的に行うことができ、
従来のように光導波路にマーカを設ける必要がなくな
る。
パを光導波路上面に設けることにより、面型光素子の垂
直方向の位置決めを光導波路で行い、面型光素子の水平
方向の位置決めをストッパで機械的に行うことができ、
従来のように光導波路にマーカを設ける必要がなくな
る。
【００７２】また、面型光素子の実装時に面型光素子よ
り大きいコレットによって面型光素子を基板面に対して
常に平行となるように把持することにより、面型光素子
を光導波路上面に水平に実装することができる。
り大きいコレットによって面型光素子を基板面に対して
常に平行となるように把持することにより、面型光素子
を光導波路上面に水平に実装することができる。
【００７３】また、光導波路の端面に形成した傾斜面を
傾斜ミラーとすることにより、傾斜ミラーを容易に形成
することができる。
傾斜ミラーとすることにより、傾斜ミラーを容易に形成
することができる。
【００７４】また、コア層が露出した光導波路を用いる
ことにより、面型光素子とコア層との間の間隙を小さく
することができ、面型光素子からの光束の発散を少なく
することができる。
ことにより、面型光素子とコア層との間の間隙を小さく
することができ、面型光素子からの光束の発散を少なく
することができる。
【００７５】また、光導波路を収容する窪みを基板に設
けることにより、第１の電極パッドを形成する基板の上
面よりも低い位置に光導波路を形成することができるの
で、ハンダバンプの高さを低くすることができ、ハンダ
バンプ同士のブリッジを避けることができる。
けることにより、第１の電極パッドを形成する基板の上
面よりも低い位置に光導波路を形成することができるの
で、ハンダバンプの高さを低くすることができ、ハンダ
バンプ同士のブリッジを避けることができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
ルの構造を示す断面図である。
【図２】 本発明の第２の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
ルの構造を示す断面図である。
【図３】 本発明の第３の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
ルの構造を示す断面図である。
【図４】 本発明の第３の実施の形態における傾斜ミラ
ーの形成方法を示す図である。
ーの形成方法を示す図である。
【図５】 本発明の第４の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
ルの構造を示す断面図である。
【図６】 本発明の第５の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す斜視図である。
ルの構造を示す斜視図である。
【図７】 本発明の第６の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
ルの構造を示す断面図である。
【図８】 本発明の第７の実施の形態となる光モジュー
ルの構造を示す断面図である。
ルの構造を示す断面図である。
【図９】 従来の光モジュールの構造を示す斜視図及び
断面図である。
断面図である。
【図１０】 従来の他の光モジュールの構造を示す断面
図である。
図である。
【図１１】 従来の他の光モジュールの光素子を搭載す
る前及び光素子を搭載した後の斜視図及び断面図であ
る。
る前及び光素子を搭載した後の斜視図及び断面図であ
る。
１、１ａ…基板、２−１、２−２…ハンダバンプ、３、
３ａ、３ｂ、３ｃ…光導波路、４…４５度傾斜ミラー、
５、５ａ…ＶＣＳＥＬ、６…スペーサ、７−１…第１の
クラッド層、７−２…光導波路コア、７−３…第２のク
ラッド層、８…ＬＳＩ、９…光コネクタ、１０…逃げ
部、１１…傾斜ミラー、１２…ストッパ、１３…基板側
電極パッド、１４…面型光素子側電極パッド、１５…発
光部、１６…基板窪み。
３ａ、３ｂ、３ｃ…光導波路、４…４５度傾斜ミラー、
５、５ａ…ＶＣＳＥＬ、６…スペーサ、７−１…第１の
クラッド層、７−２…光導波路コア、７−３…第２のク
ラッド層、８…ＬＳＩ、９…光コネクタ、１０…逃げ
部、１１…傾斜ミラー、１２…ストッパ、１３…基板側
電極パッド、１４…面型光素子側電極パッド、１５…発
光部、１６…基板窪み。
Claims (28)
- 【請求項１】 発光部若しくは受光部と面型光素子側パ
ッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装する
ための基板側パッドが予め形成された基板と、 この基板上に形成され、端面に傾斜ミラーを備えた光導
波路と、 前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記傾斜
ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせされた
上で前記光導波路の上面に実装され、前記基板側パッド
と面型光素子側パッドとがハンダバンプによって接続さ
れた面型光素子とを有することを特徴とする光モジュー
ル。 - 【請求項２】 発光部若しくは受光部と面型光素子側パ
ッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装する
ための基板側パッドが予め形成された基板と、 この基板上に形成された光導波路と、 前記基板上において実装後の前記面型光素子の光路と前
記光導波路の光路とが交差する位置に形成された傾斜ミ
ラーと、 前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記傾斜
ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせされた
上で前記光導波路の上面に実装され、前記基板側パッド
と面型光素子側パッドとがハンダバンプによって接続さ
れた面型光素子とを有することを特徴とする光モジュー
ル。 - 【請求項３】 発光部若しくは受光部と面型光素子側電
極パッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装
するための第１の基板側電極パッドと、半導体装置を実
装するための第２の基板側電極パッドと、前記第１、第
２の基板側電極パッドを電気的に接続する電気配線とが
予め形成された基板と、 この基板上に形成され、端面に傾斜ミラーを備えた光導
波路と、 前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記傾斜
ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせされた
上で前記光導波路の上面に実装され、前記第１の基板側
電極パッドと面型光素子側電極パッドとがフリップチッ
プ接続された面型光素子と、 前記基板上に実装され、前記第２の基板側電極パッドと
電極とが接続された半導体装置とを有することを特徴と
する光モジュール。 - 【請求項４】 発光部若しくは受光部と面型光素子側電
極パッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装
するための第１の基板側電極パッドと、半導体装置を実
装するための第２の基板側電極パッドと、前記第１、第
２の基板側電極パッドを電気的に接続する電気配線とが
予め形成された基板と、 この基板上に形成された光導波路と、 前記基板上において実装後の前記面型光素子の光路と前
記光導波路の光路とが交差する位置に形成された傾斜ミ
ラーと、 前記発光部若しくは受光部と前記光導波路とが前記傾斜
ミラーを介して光学的に結合するよう位置合わせされた
上で前記光導波路の上面に実装され、前記第１の基板側
電極パッドと面型光素子側電極パッドとがフリップチッ
プ接続された面型光素子と、 前記基板上に実装され、前記第２の基板側電極パッドと
電極とが接続された半導体装置とを有することを特徴と
する光モジュール。 - 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の光モジュ
ールにおいて、 前記面型光素子は、複数の前記発光部若しくは受光部を
備え、 前記光導波路は、複数の前記発光部若しくは受光部に応
じて前記基板上に複数形成され、 前記面型光素子を複数の前記光導波路で支持することを
特徴とする光モジュール。 - 【請求項６】 請求項５記載の光モジュールにおいて、 前記光導波路は、前記基板上の複数の方向に形成される
ことを特徴とする光モジュール。 - 【請求項７】 請求項１、２、３又は４記載の光モジュ
ールにおいて、 突起状の発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子
に対し、前記発光部若しくは受光部の高さより厚いスペ
ーサを、前記発光部若しくは受光部を避けるようにして
前記面型光素子の下面と前記光導波路の上面との間に配
置することを特徴とする光モジュール。 - 【請求項８】 請求項１、２、３又は４記載の光モジュ
ールにおいて、 突起状の発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子
に対し、前記光導波路上面の前記発光部若しくは受光部
に対応する位置に、前記発光部若しくは受光部の高さよ
り深い逃げ部を有することを特徴とする光モジュール。 - 【請求項９】 請求項１、２、３又は４記載の光モジュ
ールにおいて、 前記面型光素子の端面を係止するストッパを前記光導波
路上面に有することを特徴とする光モジュール。 - 【請求項１０】 請求項１又は３記載の光モジュールに
おいて、 前記傾斜ミラーは、前記光導波路の端面に形成された傾
斜面からなることを特徴とする光モジュール。 - 【請求項１１】 請求項１、２、３又は４記載の光モジ
ュールにおいて、 前記光導波路は、コア層が露出した光導波路であること
を特徴とする光モジュール。 - 【請求項１２】 請求項１、２、３又は４記載の光モジ
ュールにおいて、 前記基板は、前記光導波路を収容する窪みを有すること
を特徴とする光モジュール。 - 【請求項１３】 発光部若しくは受光部と面型光素子側
パッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装す
るための基板側パッドを基板上に形成する工程と、 前記基板上に光導波路を形成し、この光導波路の端面に
傾斜ミラーを形成する工程と、 前記面型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路
とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置
合わせした上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面とを当接させ、前記面型光素子の面型光素子側パッ
ドと前記基板側パッドとをハンダバンプによって接続す
ることにより、前記面型光素子を前記光導波路上に実装
する工程とを実行することを特徴とする光モジュールの
実装方法。 - 【請求項１４】 発光部若しくは受光部と面型光素子側
パッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実装す
るための基板側パッドを基板上に形成する工程と、 前記基板上に光導波路を形成する工程と、 前記基板上において実装後の前記面型光素子の光路と前
記光導波路の光路とが交差する位置に傾斜ミラーを形成
する工程と、 前記面型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路
とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置
合わせした上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面とを当接させ、前記面型光素子の面型光素子側パッ
ドと前記基板側パッドとをハンダバンプによって接続す
ることにより、前記面型光素子を前記光導波路上に実装
する工程とを実行することを特徴とする光モジュールの
実装方法。 - 【請求項１５】 発光部若しくは受光部と面型光素子側
電極パッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実
装するための第１の基板側電極パッドと、半導体装置を
実装するための第２の基板側電極パッドと、前記第１、
第２の基板側電極パッドを電気的に接続する電気配線と
を基板上に形成する工程と、 前記基板上に光導波路を形成し、この光導波路の端面に
傾斜ミラーを形成する工程と、 前記面型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路
とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置
合わせした上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面とを当接させ、前記面型光素子側電極パッドと前記
第１の基板側電極パッドとをフリップチップ接続するこ
とにより、前記面型光素子を前記光導波路上に実装する
工程と、 前記半導体装置の電極と前記第２の基板側電極パッドと
を接続することにより、前記半導体装置を前記基板上に
実装する工程とを実行することを特徴とする光モジュー
ルの実装方法。 - 【請求項１６】 発光部若しくは受光部と面型光素子側
電極パッドとが同じ側の面に設けられた面型光素子を実
装するための第１の基板側電極パッドと、半導体装置を
実装するための第２の基板側電極パッドと、前記第１、
第２の基板側電極パッドを電気的に接続する電気配線と
を基板上に形成する工程と、 前記基板上に光導波路を形成する工程と、 前記基板上において実装後の前記面型光素子の光路と前
記光導波路の光路とが交差する位置に傾斜ミラーを形成
する工程と、 前記面型光素子の発光部若しくは受光部と前記光導波路
とが前記傾斜ミラーを介して光学的に結合するよう位置
合わせした上で前記面型光素子の下面と前記光導波路の
上面とを当接させ、前記面型光素子側電極パッドと前記
第１の基板側電極パッドとをフリップチップ接続するこ
とにより、前記面型光素子を前記光導波路上に実装する
工程と、 前記半導体装置の電極と前記第２の基板側電極パッドと
を接続することにより、前記半導体装置を前記基板上に
実装する工程とを実行することを特徴とする光モジュー
ルの実装方法。 - 【請求項１７】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 前記基板側パッド又は第１の基板側電極パッド上に前記
光導波路の上面よりも高いハンダバンプを形成し、この
ハンダバンプを溶融させて前記面型光素子側パッド又は
面型光素子側電極パッドと融着させ、前記面型光素子を
前記光導波路に当接するまで降下させ、前記ハンダバン
プを冷却硬化させることにより、前記面型光素子側パッ
ド又は面型光素子側電極パッドと前記基板側パッド又は
第１の基板側電極パッドとを接続することを特徴とする
光モジュールの実装方法。 - 【請求項１８】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 複数の前記発光部若しくは受光部を備えた面型光素子に
応じて、前記光導波路を前記基板上に複数形成し、前記
面型光素子を複数の前記光導波路で支持することを特徴
とする光モジュールの実装方法。 - 【請求項１９】 請求項１８記載の光モジュールの実装
方法において、 前記光導波路を前記基板上の複数の方向に形成すること
を特徴とする光モジュールの実装方法。 - 【請求項２０】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 突起状の発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子
を前記光導波路上に実装する際、前記発光部若しくは受
光部の高さより厚いスペーサを、前記発光部若しくは受
光部を避けるようにして前記面型光素子の下面と前記光
導波路の上面との間に配置することを特徴とする光モジ
ュールの実装方法。 - 【請求項２１】 請求項２０記載の光モジュールの実装
方法において、 ウェハ上に樹脂をスピン塗布し、フィルム状となった前
記樹脂を硬化後に前記ウェハより剥離することにより、
前記スペーサを作製することを特徴とする光モジュール
の実装方法。 - 【請求項２２】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 突起状の発光部若しくは受光部を有する前記面型光素子
に対し、前記光導波路上面の前記発光部若しくは受光部
に対応する位置に、前記発光部若しくは受光部の高さよ
り深い逃げ部を設けることを特徴とする光モジュールの
実装方法。 - 【請求項２３】 請求項２２記載の光モジュールの実装
方法において、 ウエットエッチング若しくはドライエッチングによって
前記光導波路上面の逃げ部を形成することを特徴とする
光モジュールの実装方法。 - 【請求項２４】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 前記面型光素子の端面を係止するストッパを前記光導波
路上面に形成することを特徴とする光モジュールの実装
方法。 - 【請求項２５】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 前記面型光素子の前記光導波路上への実装をフリップチ
ップボンダによって行い、この実装時に前記面型光素子
より大きいコレットによって前記面型光素子を前記基板
面に対して常に平行となるように把持することを特徴と
する光モジュールの実装方法。 - 【請求項２６】 請求項１３又は１５記載の光モジュー
ルの実装方法において、 前記光導波路の端面に傾斜面を形成することにより前記
傾斜ミラーを形成することを特徴とする光モジュールの
実装方法。 - 【請求項２７】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 前記光導波路は、コア層が露出した光導波路であること
を特徴とする光モジュールの実装方法。 - 【請求項２８】 請求項１３、１４、１５又は１６記載
の光モジュールの実装方法において、 前記基板に設けた窪みに前記光導波路を収容することを
特徴とする光モジュールの実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002016476A JP3731542B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 光モジュール及び光モジュールの実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002016476A JP3731542B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 光モジュール及び光モジュールの実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003215371A true JP2003215371A (ja) | 2003-07-30 |
| JP3731542B2 JP3731542B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=27652530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002016476A Expired - Fee Related JP3731542B2 (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 光モジュール及び光モジュールの実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3731542B2 (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6959125B2 (en) * | 2002-06-06 | 2005-10-25 | Fujitsu Limited | Printed board unit for optical transmission and mounting method |
| WO2007039966A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | 光ケーブル及び送受信サブアセンブリ |
| JP2008500591A (ja) * | 2004-06-30 | 2008-01-10 | インテル・コーポレーション | 基板の上層部に収容された光導波路を有するオプトエレクトロニクスフリップチップパッケージ |
| JP2008211014A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Toppan Printing Co Ltd | 光基板及びその製造方法、並びに、光基板を備えた光部品及び電子機器 |
| US7488122B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-02-10 | Nec Corporation | Optical connector and optical module |
| JP2011070045A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toppan Printing Co Ltd | 光基板およびその製造方法 |
| US8095016B2 (en) | 2007-01-30 | 2012-01-10 | Nec Corporation | Bidirectional, optical transmitting/receiving module, optical transmitting/receiving device, and bidirectional optical transmitting/receiving module manufacturing method |
| JP2013174842A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Keio Gijuku | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| JP2013174841A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Keio Gijuku | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| KR20130137448A (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 및 이를 포함하는 반도체 장치 |
| JP2014089394A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Kyocera Corp | 光装置用基板および光装置 |
| JP2014182208A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Fujitsu Ltd | 光伝送装置の製造方法及び製造装置、並びに光伝送装置 |
| US8971678B2 (en) | 2012-04-17 | 2015-03-03 | International Business Machines Corporation | Spacer resin pattern helping to reduce optical coupling loss in optical waveguide for light-emitting element or light-receiving element on semiconductor |
| US9244222B2 (en) | 2013-11-25 | 2016-01-26 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide device |
| JP2017083873A (ja) * | 2016-12-28 | 2017-05-18 | 学校法人慶應義塾 | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| JP2017083874A (ja) * | 2016-12-28 | 2017-05-18 | 学校法人慶應義塾 | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| JP2017116694A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | 京セラ株式会社 | 光伝送モジュールおよび光伝送基板 |
| JP2017194565A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 日本オクラロ株式会社 | 光通信モジュール及びその製造方法 |
| WO2018072489A1 (zh) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 河南仕佳光子科技股份有限公司 | 多模波导90°转向阵列芯片 |
| JP2019071402A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-05-09 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光モジュール |
| CN109975933A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-05 | 菲尼萨公司 | 集成光收发器 |
| JP2021009413A (ja) * | 2020-10-21 | 2021-01-28 | 日本ルメンタム株式会社 | 光通信モジュール及びその製造方法 |
| JP2022504206A (ja) * | 2018-10-09 | 2022-01-13 | ウェイモ エルエルシー | マルチチャネルモノスタティックレンジファインダ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020148830A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002016476A patent/JP3731542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6959125B2 (en) * | 2002-06-06 | 2005-10-25 | Fujitsu Limited | Printed board unit for optical transmission and mounting method |
| JP2008500591A (ja) * | 2004-06-30 | 2008-01-10 | インテル・コーポレーション | 基板の上層部に収容された光導波路を有するオプトエレクトロニクスフリップチップパッケージ |
| WO2007039966A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | 光ケーブル及び送受信サブアセンブリ |
| US7488122B2 (en) | 2006-03-31 | 2009-02-10 | Nec Corporation | Optical connector and optical module |
| US8095016B2 (en) | 2007-01-30 | 2012-01-10 | Nec Corporation | Bidirectional, optical transmitting/receiving module, optical transmitting/receiving device, and bidirectional optical transmitting/receiving module manufacturing method |
| JP2008211014A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Toppan Printing Co Ltd | 光基板及びその製造方法、並びに、光基板を備えた光部品及び電子機器 |
| JP2011070045A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toppan Printing Co Ltd | 光基板およびその製造方法 |
| JP2013174842A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Keio Gijuku | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| JP2013174841A (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Keio Gijuku | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| US8971678B2 (en) | 2012-04-17 | 2015-03-03 | International Business Machines Corporation | Spacer resin pattern helping to reduce optical coupling loss in optical waveguide for light-emitting element or light-receiving element on semiconductor |
| KR102009979B1 (ko) * | 2012-06-07 | 2019-08-12 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 및 이를 포함하는 반도체 장치 |
| KR20130137448A (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 및 이를 포함하는 반도체 장치 |
| JP2014089394A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Kyocera Corp | 光装置用基板および光装置 |
| JP2014182208A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Fujitsu Ltd | 光伝送装置の製造方法及び製造装置、並びに光伝送装置 |
| US9244222B2 (en) | 2013-11-25 | 2016-01-26 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Optical waveguide device |
| JP2017116694A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-06-29 | 京セラ株式会社 | 光伝送モジュールおよび光伝送基板 |
| JP2017194565A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 日本オクラロ株式会社 | 光通信モジュール及びその製造方法 |
| WO2018072489A1 (zh) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 河南仕佳光子科技股份有限公司 | 多模波导90°转向阵列芯片 |
| JP2017083873A (ja) * | 2016-12-28 | 2017-05-18 | 学校法人慶應義塾 | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| JP2017083874A (ja) * | 2016-12-28 | 2017-05-18 | 学校法人慶應義塾 | 光導波路、光配線部品および電子機器 |
| JP2019071402A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-05-09 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光モジュール |
| JP7255977B2 (ja) | 2017-10-05 | 2023-04-11 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 光モジュール |
| CN109975933A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-05 | 菲尼萨公司 | 集成光收发器 |
| CN109975933B (zh) * | 2017-12-20 | 2022-10-18 | 菲尼萨公司 | 集成光收发器 |
| JP2022504206A (ja) * | 2018-10-09 | 2022-01-13 | ウェイモ エルエルシー | マルチチャネルモノスタティックレンジファインダ |
| JP7187689B2 (ja) | 2018-10-09 | 2022-12-12 | ウェイモ エルエルシー | マルチチャネルモノスタティックレンジファインダ |
| US11658166B2 (en) | 2018-10-09 | 2023-05-23 | Waymo Llc | Multichannel monostatic rangefinder |
| JP2021009413A (ja) * | 2020-10-21 | 2021-01-28 | 日本ルメンタム株式会社 | 光通信モジュール及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3731542B2 (ja) | 2006-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3731542B2 (ja) | 光モジュール及び光モジュールの実装方法 | |
| US10436991B2 (en) | Optical interconnect modules based on glass substrate with polymer waveguide | |
| JP3795877B2 (ja) | 光半導体モジュール及びその製造方法 | |
| US6785447B2 (en) | Single and multilayer waveguides and fabrication process | |
| US6706546B2 (en) | Optical reflective structures and method for making | |
| US6611635B1 (en) | Opto-electronic substrates with electrical and optical interconnections and methods for making | |
| US7596289B2 (en) | Optical/electrical hybrid substrate | |
| US6343171B1 (en) | Systems based on opto-electronic substrates with electrical and optical interconnections and methods for making | |
| US7333683B2 (en) | Structure and method for mounting LSI package onto photoelectric wiring board, information processing apparatus, optical interface, and photoelectric wiring board | |
| US8041159B2 (en) | Optical/electrical hybrid substrate and method of manufacturing the same | |
| TWI269086B (en) | Optical assembly structure and manufacturing method thereof | |
| KR101287117B1 (ko) | 광전기 복합 배선 모듈 및 그 제조 방법 | |
| JP2000114581A (ja) | 電気的相互連結及び光学的相互連結を具備した多層光電子基板並びにその製造方法 | |
| TW201028748A (en) | Wafer level optoelectronic package with fiber side insertion | |
| JP2011081071A (ja) | 光モジュール | |
| JP2009163178A (ja) | 光素子と基板との接合構造及び光送受信モジュール並びに光モジュールの製造方法 | |
| KR20120016188A (ko) | 광 접속 시스템 | |
| JP4643891B2 (ja) | パラレル光学系接続装置用の位置決め方法 | |
| US6762119B2 (en) | Method of preventing solder wetting in an optical device using diffusion of Cr | |
| JP2004012803A (ja) | 光伝送用プリント板ユニット及び実装方法 | |
| US7453058B2 (en) | Optical bumps for low-loss interconnection between a device and its supported substrate and related methods | |
| JP2001166167A (ja) | 光配線層及びその製造方法並びに光・電気配線基板及びその製造法並びに実装基板 | |
| KR19980045943A (ko) | 하이브리드 광집적회로용 마이크로 거울, 그의 제조방법, 마이크로 거울-광검출기 어셈블리 및 광수신용 하이브리드 광집적회로 어셈블리 | |
| JP2527054B2 (ja) | 光モジュ―ル用サブマウント及びその製造方法 | |
| JPH05121710A (ja) | 受発光素子アレイモジユール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040315 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050920 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051003 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121021 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131021 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |