JP2004319555A - 光電変換素子パッケージ、その作製方法及び光コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光電変換素子と電子回路素子とをパッケージ化する際に、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きな実装が可能な光電変換素子パッケージを提供する。
【解決手段】光電変換素子２とこれを封止する透明材料４とからなるパッケージＡ ３と、光電変換素子２と電気的に接続された電子回路素子５とパッケージＡ ３とを封止するパッケージＢ ８とよりなり、パッケージＡ ３の一部３ａがパッケージＢ ８の一部から外部に露出するようにした。これにより、通常の電気実装パッケージと同様な封止により、光電変換素子パッケージ１の作製時の光学実装が不要となり、簡単かつ低コストで作製可能な光電変換素子パッケージ１を提供できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送、光計測、光メモリ等の各種分野に適用可能で光の入出射を行う光電変換素子パッケージ、その作製方法及び光コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光電変換素子と電子回路素子とをパッケージ化することによりマルチチップモジュールとなる光電変換素子パッケージ（“ＯＥ−ＭＣＭ”とも呼ばれる）は、光電変換素子、光結合素子、光実装基板、発光光電変換素子用ドライバ電子回路素子、受光光電変換素子用増幅電子回路素子、論理電子回路素子、さらにはこれら全体を封止するパッケージ、端子、ＭＣＭ基板等から構成される。
【０００３】
特許文献１，２等には、従来の光電変換素子パッケージの構成例が掲載されており、光電変換素子、電気回路素子及び周辺部品が同一部品に実装されている。
【０００４】
図４６は、特許文献２に記載された従来の光電変換素子パッケージの構成例を示す。コネクタ構成を有する部品（光ファイバ２００等）と、これに対して位置調整された光電変換素子（ＬＤチップ２０１等）、電気回路素子（受信用ＰＤ２０２等）、及び周辺部品（モニタ用ＰＤチップ２０３、光導波路２０４中のＷＤＭフィルタ２０５等）とが不透明で硬化性に優れたエポキシ樹脂等のモールド部材２０６によりモールドされている。なお、ＬＤチップ２０１及びモニタ用ＰＤチップ２０３周りはＬＤチップ２０１からの光をモニタ用ＰＤチップ２０３に導光させるためにシリコーン系樹脂等の透明樹脂２０７により覆われている。
【０００５】
これにより、従来の金属のハーメチック封止による光電変換素子パッケージよりも、小型・低価格化が実現可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２０２４３８公報
【特許文献２】
特開２０００−２２８５５５公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２において、外部の光ファイバ２００と光電変換素子（ＬＤチップ２０１）とを高効率で光結合させるためには高精度な光実装が必要なため、外部の光ファイバ２００の一部をモールド部材２０６に直接挿入して一体化しており、外部の光ファイバ２００の脱着ができない。このため、このような光電変換素子パッケージのプリント基板への実装には、リフロー炉を量産で用いることは困難であり、ロボット半田付けや手半田付け等による少量生産しかできない。さらには、機器内光伝送におけるボード間光伝送のように機器組み付け作業としてコネクタが必須の装置には用いることができない。
【０００８】
また、この光ファイバの挿入に代えて光コネクタをモールド部材に直接挿入して一体化すれば、光電変換素子パッケージと外部の光ファイバとを脱着ができるようになるが、実際には、光コネクタ自体が部品コストとして高価であり低コスト化できないばかりか、光コネクタという大きい部材に対する高精度の光実装が必要となり、組付けコストが増大する。
【０００９】
本発明の目的は、光電変換素子（光と電気との信号変換を行う素子＝発光素子や受光素子等）と電子回路素子とをパッケージ化する際に、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きな実装を可能とする光電変換素子パッケージ、及び、その製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、このような光電変換素子パッケージを用いて、電気コネクタと同様なアライメントトレランスの大きい脱着を可能とする光コネクタを提供することである。
【００１１】
より具体的には、本発明の目的の一つは、光電変換素子と電子回路素子とをパッケージして光電変換素子パッケージを作製する場合に、通常の電気実装パッケージと同様な封止により、光学素子のアライメントが不要で簡単かつ低コストに作製可能とすることである。
【００１２】
本発明の目的の一つは、機械的精度を向上させ、より機械的信頼性に優れた光電変換素子パッケージを提供することである。
【００１３】
本発明の目的の一つは、高熱に対する信頼性に優れた光電変換素子パッケージを提供することである。
【００１４】
本発明の目的の一つは、光電変換素子のパッケージをマルチチップモジュールの封止材料と同一とすることにより、パッケージ間界面の透湿性と熱サイクルに対する信頼性に優れた光電変換素子パッケージを提供することである。
【００１５】
本発明の目的の一つは、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きい部品実装が可能な光電変換素子パッケージを提供することである。
【００１６】
本発明の目的の一つは、電子変換素子又はこれをパッケージした素子と、電子回路素子とを共通の基板に設けることにより、光高周波に優れると同時に多機能性の実現が容易な光電変換素子パッケージを提供することである。
【００１７】
本発明の目的の一つは、より小型・高密度な光電変換素子パッケージを提供することである。
【００１８】
本発明の目的の一つは、基板導波路配線への光結合のアライメントが簡単な光電変換素子パッケージを提供することである。
【００１９】
本発明の目的の一つは、光電変換素子の放熱特性を向上させ、光電変換素子の長期信頼性を向上させた光電変換素子パッケージを提供することである。
【００２０】
本発明の目的の一つは、光電変換素子の放熱特性をより向上させ、光電変換素子の長期信頼性をより向上させた光電変換素子パッケージを提供することである。
【００２１】
本発明の目的の一つは、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と、光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率を向上させた光電変換素子パッケージを提供することである。
【００２２】
本発明の目的の一つは、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と、光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを、より簡単に光結合させることができる光電変換素子パッケージを提供することである。
【００２３】
本発明の目的の一つは、より大容量のデータの送受信が可能な光電変換素子パッケージを提供することである。
【００２４】
本発明の目的の一つは、伝送路のクロストークを低減すると同時に、複数の光コネクタを簡単に接続可能な光電変換素子パッケージを提供することである。
【００２５】
本発明の目的の一つは、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きい部品実装が可能な光電変換素子パッケージの製造方法を提供することである。
【００２６】
本発明の目的の一つは、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と、光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子の作製工程を簡略化した光電変換素子パッケージの製造方法を提供することである。
【００２７】
本発明の目的の一つは、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と、光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子の作製時のアライメント工程をより簡単にできる光電変換素子パッケージの製造方法を提供することである。
【００２８】
本発明の目的の一つは、光コネクタ部品と光電変換素子パッケージとの光結合による損失を低減した光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することである。
【００２９】
本発明の目的の一つは、コネクタ部品の機械的位置決め機構の位置決め精度を向上させると同時に機械的強度を向上させ、機械的信頼性を向上させた光コネクタを提供することにある。
【００３０】
本発明の目的の一つは、コネクタ部品での端面反射や端面損失を低減した光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することである。
【００３１】
本発明の目的の一つは、コネクタ部品の接続時の気泡による端面損失を低減させると同時に、より小さな脱着力でも反射損失も低減させることができる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することである。
【００３２】
本発明の目的の一つは、簡単に脱着できる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することである。
【００３３】
本発明の目的の一つは、簡単に脱着できると同時に、低コストでコネクタ部品での端面反射や端面損失を低減させた光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光電変換素子パッケージは、光電変換素子とこの光電変換素子を封止する透明材料とからなるパッケージＡと、前記光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子と前記パッケージＡとを封止するパッケージＢとよりなり、前記パッケージＡの一部が前記パッケージＢの一部から外部に露出している。
【００３５】
従って、光電変換素子と電子回路素子とをパッケージして光電変換素子パッケージを作製する場合に、光電変換素子を予め光学部品と光学実装しておくことにより、マルチチップモジュールの封止において、通常の電気実装パッケージと同様な封止により、光電変換素子パッケージの作製時の光学実装が不要となり、簡単かつ低コストで作製可能な光電変換素子パッケージを提供できる。
【００３６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＢは、モールドパッケージからなる。
【００３７】
従って、光電変換素子パッケージがモールドパッケージからなることにより、光コネクタの構成部品の一部としても十分に使用できるレベルに機械的精度が向上し、より機械的信頼性に優れた光電子変換素子パッケージとなる。
【００３８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＢは、不透明材料からなる。
【００３９】
従って、光電変換素子パッケージ中のパッケージＢが不透明材料からなることにより、光の進入によるクロストークを低減させることができると同時に、光の入出射を行うにも関わらず、通常の半導体パッケージで使用されるフィラー分散されかつ芳香族系材料を用いることで高熱に対する信頼性に優れた光電子変換素子パッケージとなる。
【００４０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＡは、モールドパッケージである。
【００４１】
従って、光電変換素子パッケージ中のパッケージＡがモールドパッケージであるので、パッケージ間界面の透湿性と熱サイクルに対する信頼性に優れた光電変換素子パッケージとなる。
【００４２】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＡは、電気配線を有する基板Ｃ上に設けた前記光電変換素子と、前記基板Ｃ上に設けた前記透明材料とよりなるパッケージである。
【００４３】
従って、光電変換素子パッケージが、光電変換素子パッケージ用基板となる電気配線を有する基板とは別の基板に設けた透明材料とからなるパッケージであるので、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きい部品実装が可能な光電変換素子パッケージとなる。
【００４４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＡと前記電子回路素子とが共通の電気配線を有する基板Ｄ上に設けられ、かつ、前記基板Ｄが前記パッケージＢと一体である。
【００４５】
従って、光電変換素子をパッケージしたパッケージＡと、電子回路素子とを共通の基板に設けているので、光高周波に優れると同時に多機能性の実現が容易な光電子変換素子パッケージとなる。
【００４６】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＡは、前記電子回路素子上に設けられている。
【００４７】
従って、光電変換素子をパッケージしたパッケージＡが電子回路素子上に設けられているので、より小型・高密度な光電子変換素子パッケージとなる。
【００４８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＡが電気配線を有する基板Ｅ上に実装され、かつ、当該パッケージＡの露出面が当該基板Ｅ側に設定されている。
【００４９】
従って、光電変換素子がパッケージされたパッケージＡが実装された電気配線を有する基板を設けてあり、このパッケージＡの露出面が、当該基板側の方向であるので、基板導波路配線への光結合のアライメントトレランスの低減可能な光電子変換素子パッケージとなる。
【００５０】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＡは、ヒートシンクを有する。
【００５１】
従って、光電変換素子をパッケージしたパッケージＡがヒートシンクを有するので、光電変換素子の放熱特性が向上し、光電変換素子の長期信頼性を向上させた光電子変換素子パッケージとなる。
【００５２】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記ヒートシンクの一部が、前記パッケージＡの露出面方向とは反対側方向で前記パッケージＢの一部から外部に露出している。
【００５３】
従って、ヒートシンクがパッケージＢの一部から露出しており、その露出面の方向と光電変換素子側のパッケージＡの露出面の方向とが反対であるので、光電変換素子の放熱特性がより向上し、光電変換素子の長期信頼性がより向上した光電変換素子パッケージとなる。
【００５４】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記パッケージＡは、光学素子を有する。
【００５５】
従って、光電変換素子側のパッケージＡが光学素子を有するので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上した光電変換素子パッケージとなる。
【００５６】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記光学素子は、正の光学パワーを有する素子である。
【００５７】
従って、光学素子が正の光学パワーを有するので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上した光電子変換素子パッケージとなる。
【００５８】
請求項１３記載の発明は、請求項１１記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記光学素子は、導波路構造からなる。
【００５９】
従って、光学素子が導波路構造からなるので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上した光電子変換素子パッケージとなる。
【００６０】
請求項１４記載の発明は、請求項１１記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記光学素子は、テーパ構造からなる。
【００６１】
従って、光学素子がテーパ構造からなるので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上した光電子変換素子パッケージとなる。
【００６２】
請求項１５記載の発明は、請求項１１ないし１４の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記光学素子を有する前記パッケージＡが前記パッケージＢから露出する露出面が、略平面である。
【００６３】
従って、光学素子を有する光電変換素子パッケージＡのパッケージＢに対する露出面が、略平面であるので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを、より簡単に光結合できる光電子変換素子パッケージとなる。
【００６４】
請求項１６記載の発明は、請求項１１ないし１５の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記光電変換素子と前記光学素子とはアレイ配列を有する。
【００６５】
従って、光電子変換素子と光学素子とがアレイ配列を有するので、より大容量のデータの送受信が可能な光電子変換素子パッケージとなる。
【００６６】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の光電変換素子パッケージにおいて、前記光電変換素子と前記光学素子とのアレイ配列ピッチが異なる。
【００６７】
従って、光電変換素子と光学素子とのアレイ配列ピッチが異なるので、伝送路のクロストークが低減すると同時に、複数の光コネクタを簡単に接続可能な光電変換素子パッケージとなる。
【００６８】
請求項１８記載の発明の光電変換素子パッケージの作製方法は、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程と、作製されたパッケージＡを、その一部が外部に露出する状態で、当該パッケージＡ中の前記光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子とともに封止してパッケージＢを作製する工程と、を含む。
【００６９】
従って、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製し、その一部が外部に露出する状態で、当該パッケージＡ中の光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子とともに封止してパッケージＢを作製するようにしたので、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きい部品実装が可能な光電子変換素子パッケージの製造方法となる。
【００７０】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程の後に、パッケージＢから露出する前記パッケージＡの露出面を被覆物で被覆する工程を有する。
【００７１】
従って、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程の後に、パッケージＢから露出するパッケージＡの露出面を被覆物で被覆する工程を有するので、パッケージＡの露出面が作製工程において汚染されたり傷つくことを被覆物で保護することができ、光損失の増大を減少させ、通常の電気実装の場合と同様の封止、半田実装等を行うことができる。
【００７２】
請求項２０記載の発明は、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程は、当該パッケージＡ中に含まれる光学素子の一部又は全部を同時に作製する工程を含む。
【００７３】
従って、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子＝光学素子の作製工程が簡略化された作製方法となる。
【００７４】
請求項２１記載の発明は、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程の後に、当該パッケージＡ中に含まれる光学素子を作製する工程を有する。
【００７５】
従って、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子＝光学素子の作製時のアライメント工程が簡単化された作製方法となる。
【００７６】
請求項２２記載の発明は、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、作製されたパッケージＡを、その一部が外部に露出する状態で、当該パッケージＡ中の前記光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子とともに封止してパッケージＢを作製する工程の後に、前記パッケージＡ中に含まれる光学素子を作製する工程を有する。
【００７７】
従って、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子＝光学素子の作製時のアライメント工程が簡単化された作製方法となる。特に、最終工程で高精度なアライメントを行っているので、光電変換素子パッケージにおけるモールド形成の際に位置ずれを生ずることがなく、より高精度な実装を実現でき、光結合の結合効率に対する信頼性が向上する。
【００７８】
請求項２３記載の発明の光コネクタは、一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、他方のコネクタ部品と前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡとの間に係脱自在な機械的位置決め機構を有する。
【００７９】
従って、光電変換素子パッケージと他方のコネクタ部品との間の機械的位置決めを高精度に行うことができ、光結合による損失を低減させることができる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【００８０】
請求項２４記載の発明の光コネクタは、一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、他方のコネクタ部品と前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＢとの間に係脱自在な機械的位置決め機構を有する。
【００８１】
従って、光電変換素子パッケージと他方のコネクタ部品との間の機械的位置決めを高精度に行うことができ、光結合による損失を低減させることができる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【００８２】
請求項２５記載の発明は、請求項２３又は２４記載の光コネクタにおいて、前記光電変換素子パッケージ側の前記機械的位置決め機構は穴構造よりなる。
【００８３】
従って、光電変換素子パッケージ側の機械的位置決め機構を穴構造とすることにより、請求項２３又は２４記載の発明を容易に実現できる。
【００８４】
請求項２６記載の発明は、請求項２５記載の光コネクタにおいて、前記穴構造は、パッケージＡとパッケージＢとの共通な位置に形成されている。
【００８５】
従って、パッケージＡとパッケージＢとの共通な位置に形成された穴構造とすることにより、請求項２５記載の発明を実現する上で、位置決め精度をより向上させることができるとともに、光コネクタとしての機械的信頼性を向上させることができる。
【００８６】
請求項２７記載の発明は、請求項２６記載の光コネクタにおいて、前記穴構造は、パッケージＡとパッケージＢとの共通な位置に貫通させて形成されている。
【００８７】
従って、貫通させた穴構造であるので、請求項２６記載の発明を実現する上で、位置決め精度の向上及び強度的な信頼性を確保することができる。
【００８８】
請求項２８記載の発明は、請求項２７記載の光コネクタにおいて、前記パッケージＢは、前記穴構造の穴位置に孔部が形成されるとともに電気回路を有する基板上に電気的に実装されている。
【００８９】
従って、パッケージＢを穴構造を有する基板上に実装することにより、請求項２７記載の発明を実現する上で、十分な機械的強度を確保することができる。
【００９０】
請求項２９記載の発明の光コネクタは、一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面に当該パッケージＡ中の透明材料よりも弾性定数が小さい材料からなる光学素子を有する。
【００９１】
従って、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【００９２】
請求項３０記載の発明の光コネクタは、一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面に当該パッケージＡ中の透明材料よりも粘度が小さい材料からなる光学素子を有する。
【００９３】
従って、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【００９４】
請求項３１記載の発明の光コネクタは、一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面に当該パッケージＡ中の透明材料よりも加圧による変形量が大きい材料からなる光学素子を有する。
【００９５】
従って、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【００９６】
請求項３２記載の発明の光コネクタは、一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面にゴム弾性体材料からなる光学素子を有する。
【００９７】
従って、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【００９８】
請求項３３記載の発明の光コネクタは、一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面にシロキサン材料からなる光学素子を有する。
【００９９】
従って、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【０１００】
請求項３４記載の発明は、請求項２９ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、前記光学素子は、凹凸構造を有する略平板形状の素子である。
【０１０１】
従って、光コネクタ接続時の気泡による端面損失が低減すると同時に、より小さな脱着力でも反射損失も低減できる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【０１０２】
請求項３５記載の発明は、請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面が存在するパッケージＢの表面に、粘着材料による脱着手段を有する。
【０１０３】
従って、簡単に脱着できる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【０１０４】
請求項３６記載の発明は、請求項３５記載の光コネクタにおいて、前記脱着手段の粘着材料の一部又は全部が前記パッケージＡ中に含まれる光学素子を構成する。
【０１０５】
従って、簡単に脱着できると同時に、低コストでコネクタ部品での端面反射や端面損失が低減した光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【０１０６】
請求項３７記載の発明は、請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面が存在するパッケージＢの表面に、微小凹凸部材による脱着手段を有する。
【０１０７】
従って、簡単に脱着できる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【０１０８】
請求項３８記載の発明は、請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＢが実装される基板上に、当該パッケージＢとは別部品からなり他方のコネクタを前記光電変換素子パッケージからはずすためのガイド部材を備える。
【０１０９】
従って、光コネクタの脱着強度に伴う機械的強度を増加させて信頼性が向上した光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタとなる。
【０１１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を順に説明する。
【０１１１】
［第一の実施の形態］
本発明の第一の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１は本実施の形態の光電変換素子パッケージ１の構成例を原理的に示す概略断面図である。図１において、２は光電変換素子としての面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ＝ＶＣＳＥＬ＝ＬＤ）、３はこのＬＤ２を透明材料４で封止したＬＤパッケージ（パッケージＡ）、５はＬＤ２に対するＶＣＳＥＬドライバや信号処理回路等が設けられた電子回路素子としてのＬＳＩ、６は電気的結合のためのワイヤ、７はＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｍｏｄｕｌｅ）基板、８はＬＤパッケージ３とＬＳＩ５とを封止材９で封止したＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）、１０はバンプである。ＭＣＭパッケージ８においては、ＬＤパッケージ３の一部が露出面３ａ（ＬＤ２に対向する出射面）が外部に直接露出するようにパッケージ化されている。
【０１１２】
ここに、情報信号や電源はバンプ１０を通じて電気実装されたＭＣＭパッケージ８の下に位置するプリント基板（図示せず）より伝達される。この情報信号は、立体多層配線されたＭＣＭ基板７とワイヤ６を経て、ＬＳＩ５に伝達される。ＬＳＩ５は、この情報信号をパラレルシリアル変換、プロトコル変換等の信号処理した上で、光信号発信のためのＶＣＳＥＬ駆動用電圧を発生させる。このＶＣＳＥＬ駆動用電圧は、ＭＣＭ基板７とワイヤ６を経て、ＬＤ２に伝達され、ＬＤ２は、この駆動用電圧に基づいてレーザ光を変調発光させる。この変調発光されたレーザ光は、透明樹脂からなるＬＤパッケージ３を透過して、ＬＤパッケージ３とＬＳＩ５とを封止するＭＣＭパッケージ８の外部に放出することができる。
【０１１３】
図１において、ＬＳＩ５とＬＤパッケージ３とを封止するＭＣＭパッケージ８には、ガスバリア特性、対透湿特性、対高熱性、対熱サイクル特性、対機械的接触性、対α線特性等を向上する機能が必要であり、ＬＤ２を封止するＬＤパッケージ３には、ガスバリア特性、対透湿特性、対高熱性、対熱サイクル特性、対機械的接触性等の通常の電子回路素子に加えて、透明であって、かつ、レーザ光の波面を乱さない光学素子としての特性が必要である。
【０１１４】
このため、通常の不透明なエポキシ系の封止材やフィラーを分散させた封止材等のＭＣＭパッケージ８の封止材９を用いて、ＬＳＩ５とＬＤ２とを同時に封止することはＬＤ２から放出されたレーザ光の吸収損失を増加させたり、波面収差が非常に大きくなるために使用できない。また、ＬＤパッケージ３に用いることができる封止材料４は、透明であってかつレーザ光の波面を乱さないために材料構成の限定を大きく受けるので、ＬＳＩ５の封止としては、信頼性の上で不十分である。これは、特にサブμｍ以下かつ１ＧＨｚ以上の高周波の信号伝達時に問題となる。
【０１１５】
しなしながら、図１では、ＬＤ２に対するＬＤパッケージ３と、ＬＳＩ５とのＭＣＭパッケージ８の構成を別とし、かつ、ＬＤパッケージ３の一部を露出面３ａとしてＭＣＭパッケージ８から露出させているため、ＬＤパッケージ３の封止材料４とＭＣＭパッケージ８の封止材９とを異ならせることができるため、ＬＤパッケージ３の封止材料４はＬＤ２の封止に最適な材料、及びＭＣＭパッケージ８の封止材９にはＬＳＩ５とＬＤパッケージ３との封止に最適な封止材料を用いることができる。このため、各々のパッケージ３，８形成後の信頼性を確保すると同時に、封止工程での粘度や耐熱特性等を最適な材料特性にするこができる。さらに、ＬＤ２に対して予め封止しているＬＤパッケージ３を設けているので、ＬＤパッケージ３の露出面３ａのみに対して、光学面としての精度を要求すればよいので、ＭＣＭパッケージ８封止の封止材料のみならず封止工程が容易となる。図１においては、ＭＣＭパッケージ８の封止材９としてはＭＣＭ基板７上にエポキシ系フィラー分散材料をポッティングして形成しており、少量生産においても低コストでＭＣＭパッケージ８を作製することができる。
【０１１６】
一方、ＬＤパッケージ３としては、ＭＣＭパッケージ８としての全体ではなくごく一部分としての構成部分となるので、その熱膨張係数が一般的な１５〜２０ｐｐｍ／℃以外であってもリフローのような高熱時での膨張による絶対的な膨張距離が小さくなり、十分な熱信頼性を確保できるようになる。このため、熱信頼性を確保した上で、透明性と波面収差を確保することがより容易となる。このＬＤパッケージ３とＭＣＭ基板７への実装は、ＬＤ２を封止してＬＤパッケージ３を作製した後に、このＬＤパッケージ３をＭＣＭ基板７に実装してもよいし、ＭＣＭ基板７上にＬＤ２を実装した後に、ＭＣＭ基板７の一部分を封止してＬＤパッケージ３を作製してもよい。
【０１１７】
何れにしても、前述したように、ＬＤ２とＬＳＩ５とをパッケージしてＭＣＭパッケージ８を構成する場合に、簡単かつ低コストに作製可能なＭＣＭパッケージ８となる。さらには、このＭＣＭパッケージ８は、ＬＤパッケージ３の露出面３ａを用いて着脱可能な光コネクタの部品として用いることもできる。
【０１１８】
ところで、図１において、ＬＤ２を用いたＬＤパッケージ３に代えて、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を光電変換素子として用いたＰＤパッケージを作製し、ＰＤパッケージと増幅電子回路及び電流電圧変換回路さらには情報処理回路を有する電子回路素子を搭載したＭＣＭパッケージを同様に作製しても同様の効果を得ることができる。さらに、このＰＤパッケージに、第１段となる増幅電子回路（ＴＩＡと呼ばれる）を有する電子回路素子を同時にパッケージすることが好ましい。これは、ＰＤの近傍、かつ、予め近傍で高周波特性を重視した電気配線構成と電気シールド構成を付加した電気実装構成を設けておくことにより、ノイズの少ないＰＤパッケージを構成することができるようになる。このＰＤパッケージ内の電気接続のみを、他の電気接続と異ならせて、電気配線には、接続に通常より太く短い金ワイヤを用いたり、金バンプにして高周波での減衰や反射を考慮した電気配線とし、さらに、ＰＤパッケージの側面に導電材料をメッシュ状にパターン塗工形成することにより、シールドを向上し雑音を低減することができるようになる。
【０１１９】
また、面発光レーザを封止したＬＤパッケージとＰＤを封止したＰＤパッケージとを同時にＭＣＭパッケージに封止してもよい。さらに、これらを一体化して、ＰＤと面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を同じパッケージに封止して、ＰＤ−ＶＣＳＥＬ複合パッケージを構成することも小型化でき効果的である。
【０１２０】
また、図１においては、ＬＤパッケージ３とＬＳＩ５とを、同一のＭＣＭ基板７上に実装してＭＣＭパッケージ８を構成しているので、ＭＣＭ基板７に多層立体配線を施すことにより、複数のＬＳＩ５や複数のＬＤ及びＰＤ、さらにアンテナやコンデンサや抵抗やインダクタ等の付加部品を用意にＭＣＭパッケージ内に実装するこができ、多機能化することが容易にでき効果的である。さらに、ＭＣＭ基板材料の誘電率と誘電正弦接値を小さな材料とすることにより、高周波における損失を低減し、低消費電極のＭＣＭを構成することもできるようになり効果的である。また、平板基板上に実装しているので、通常の１度以内の電気実装精度でも光実装としてのアライメント精度は十分であり、ＬＤやＰＤの光の入出力面の角度位置合わせを不要とすることもできるようになる。
【０１２１】
図２に光電変換素子パッケージ１の変形例を示す。この変形例は、電気配線を有するＭＣＭ基板７に対して電気配線を有しないＭＣＭインタポーザ基板１１を設け、このＭＣＭインタポーザ基板１１上にＬＤパッケージ３及びＭＣＭパッケージ８を形成したものである。
【０１２２】
即ち、図２において、信号と電源はバンプ１０を通して電気配線を有するＭＣＭ基板７の下に位置するプリント基板より伝達される。この情報信号は、多層立体配線されたＭＣＭ基板７とワイヤ６とを経てＬＳＩ５に伝達される。ＬＳＩ５は、この情報信号をパラレルシリアル変換、プロトコル変換等の信号処理した上で、光信号発信のためのＶＣＳＥＬ駆動用電圧を発生させる。このＶＣＳＥＬ駆動用電圧は、ワイヤ６を経て、ＬＤ２に伝達され、このＬＤ２はこの駆動用電圧に基づいてレーザ光を変調発光させる。
【０１２３】
このとき、ＬＤパッケージ３とＬＳＩ５とを予めＭＣＭインタポーザ基板１１に実装しておき、この後、ＭＣＭ基板７とＭＣＭインタポーザ基板１１とを密着させて、電気実装を行っている。これにより、ＰＣＢ配線に対するバンプ１０による電気実装を考慮しないでＬＤパッケージ３とＬＳＩ５とを封止することができるようになり、基板によるシールド性が向上し、さらに位置をより高精度にした実装が容易にできるようになる。もちろん、このＭＣＭインタポーザ基板１１に電気配線を設けるようにし、より電気実装が容易となるようにしてもよい。ＭＣＭ基板７とＭＣＭインタポーザ基板１１とにより、電気配線やシールド対策の機能を分割したりすることができるようになる。
【０１２４】
［第二の実施の形態］
本発明の第二の実施の形態を図３に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも、順次同様とする）。
【０１２５】
図３は本実施の形態の光電変換素子パッケージ２１の構成例を原理的に示す概略断面図である。図３において、２２はモールド形成によるＬＤパッケージ、２３はモールド形成によるＭＣＭパッケージでありフィラー分散をした熱硬化性エポキシ系材料からなる。
【０１２６】
図３において、ＭＣＭパッケージ２３がモールドパッケージからなるので、機械的強度が向上して、接触によるワイヤ６の破損やＬＳＩ５の破損、さらにはＬＤパッケージ２２の位置ずれのない機械的信頼性に優れた光電変換素子パッケージ２１を作製することができるようになる。このため、ＭＣＭパッケージ２３に高弾性のエポキシ系材料からなるモールドパッケージを用い、ＬＤパッケージ２２に機械的強度の弱いポッティングによるエラストマー材料を用いても、十分な機械的信頼性を確保できるようになる。
【０１２７】
また、図３において、ＬＤパッケージ２２が、モールドパッケージからなるので、ＭＣＭパッケージ２３に対する露出面２２ａを容易に平面とすることができるようになり、光学素子としての波面収差を低減することができる。
【０１２８】
また、ＭＣＭパッケージ２３の材料として、高弾性の不透明なエポキシ系材料からなるモールドパッケージを用い、かつこの材料にフィラーを分散させることにより、ＭＣＭパッケージ２３の機械的強度をより向上させることができる。また、不要な光のＭＣＭパッケージ２３への入射光を低減し、この入射光がＭＣＭパッケージ２３材料内で散乱や多重反射して光結合素子、さらにはＬＤの代わりにＰＤを用いた場合にはＰＤに入射して光信号としてのノイズ成分となるのを大きく低減させことができる。多くのＭＣＭモールドパッケージ材料は、黒色を呈している吸光度係数の非常に大きい不透明材料であり、この電子材料として通常に使用されている材料は透湿性と熱サイクル特性が非常に良好であると同時に、耐熱性や弾性等の種々の物性値を変化させたものが多数商品として存在しており、既存の商品をそのまま用いることで、透明材料からなるＬＤパッケージ２２を用いた場合においても、ＭＣＭパッケージ２３の側面や上面からの不要な入射光を低減することができると同時に、信頼性を確保することもできる。
【０１２９】
また、透明材料からなるＬＤパッケージ２２部分は、その露出面積が一部で小さいので、光コネクタや塗料やシール等で容易に被覆することができ、効果的である。
【０１３０】
また、このようなＭＣＭパッケージ２３とＬＤパッケージ２２との間に、その熱膨張係数の違い、表面密着性の違いを吸収するためのバッファパッケージを設けることも効果的である。エラストマーやゲル材料からなるバッファパッケージを設けることがより好ましい。
【０１３１】
［第三の実施の形態］
本発明の第三の実施の形態を図４に基づいて説明する。図４は本実施の形態の光電変換素子パッケージ２４の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態は、基本的には第二の実施の形態に準ずるが、ＬＤ２に対して専用のＬＤ基板２５が付加され、ＭＣＭ内部バンプ２６によりＭＣＭ基板７と電気的に接続されている。
【０１３２】
即ち、図４において、情報信号と電源はバンプ１０を通して電気実装されたＭＣＭパッケージ２３の下に位置するプリント基板（図示せず）より伝達される。この情報信号は、立体多層配線されたＭＣＭ基板７とワイヤ６とを経て、ＬＳＩ５に伝達される。ＬＳＩ５は、この情報信号をパラレルシリアル変換、プロトコル変換等の信号処理した上で、光信号発信のためのＶＣＳＥＬ駆動用電圧を発生させる。このＶＣＳＥＬ駆動用電圧は、ＭＣＭ基板７とバンプ２６とを経て、ＬＤ基板２５に伝達され、さらにこのＬＤ基板２５上に実装されたＬＤ２に伝達される。ＬＤ２は、この駆動用電圧に基づいてレーザ光を変調発光させる。
【０１３３】
図４において、ＬＤ２を予め専用のＬＤ基板２５に光学実装しているので、透明材料からなるＬＤパッケージ２２の外形上とＬＤ２との位置関係が光学的に決定されており、ＭＣＭ基板７に対するＬＤパッケージ２２とＬＳＩ５の実装に対して光学的な位置合わせが不要であり、通常の電気実装の位置精度で実装することが可能となる。これにより、通常のＭＣＭ実装工程での作製が可能となり、非常に低コストの光電変換素子パッケージ２４としてのＭＣＭを作製することができるようになる。また、ＬＤ基板２５とＭＣＭ基板７とでバンプ実装が可能となり、電気実装自体も高精度で高周波特性に優れた実装にすることができる効果もある。さらに、複数のＬＤパッケージやＰＤパッケージがある場合でも、通常の電気実装と同様にＭＣＭを作製することができ、ＭＣＭを低コストで多機能化することが容易となる。
【０１３４】
ここに、ＭＣＭ基板７には、セラミックス基板やＦＲ４基板やポリイミド基板やビルドアップ基板を用いることができる。また、ＭＣＭ基板７へのＬＤパッケージ２２とＬＳＩ５との実装は、バンプ実装以外にワイヤボンディング実装であってもよい。また、２つの異なるパッケージ材料の間に第３のパッケージ材料としてゲル又はエラストマー又はゴム状の低粘性又は低弾性の材料を用いて、熱応力を低減させることも重要である。
【０１３５】
［第四の実施の形態］
本発明の第四の実施の形態を図５に基づいて説明する。図５は本実施の形態の光電変換素子パッケージ２７の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態は、基本的には第三の実施の形態に準ずるが、ＬＳＩ５とは別のＬＤ用のＬＳＩ２８が電子回路素子として設けられ、ＬＤパッケージ２２は、このＬＳＩ２８上に部分スタック型ＭＣＭとして積層されており、このＬＳＩ２８のパッドに直接にバンプ２６実装されている。
【０１３６】
本実施の形態の光電変換素子パッケージ２７において、情報信号と電源はバンプ１０を通して電気実装されたＭＣＭパッケージ２３の下に位置するプリント基板（図示せず）より伝達される。この情報信号は、立体多層配線されたＭＣＭ基板７とワイヤ６とを経て、ＬＳＩ５に伝達される。ＬＳＩ５は、この情報信号をパラレルシリアル変換、プロトコル変換等の信号処理した上で、ワイヤボンディング２９によりもう１つのＬＳＩ２８に伝達される。ＬＳＩ２８は、光信号発信のためのＶＣＳＥＬ駆動用電圧を発生させ、このＬＳＩ２８上に実装されたＬＤ２に伝達される。ＬＤ２は、この駆動用電圧に基づいてレーザ光を変調発光させる。
【０１３７】
このとき、図５において、ＬＳＩ２８なる電子回路素子とＬＤパッケージ２２とを積層して実装させることにより、実装面積を大きく低減し、光電変換素子パッケージ２７を小型化できると同時に、ＬＳＩ２８のシリコン基板自体を通して熱導電性を向上できるので、熱信頼性を向上することもできる。
【０１３８】
図６は本実施の形態の電変換素子パッケージ２７の変形例を原理的に示す概略断面図である。この変形例では、ＬＤ２等の配線用のスルーホール（図示せず）を有するＬＳＩ３０上に直接ＬＤパッケージ２２及びＭＣＭパッケージ２３を実装したものである。
【０１３９】
この変形例の光電変換素子パッケージ２７においては、情報信号と電源はバンプ３１を通してＬＳＩ３０の下に位置するプリント基板（図示せず）より伝達される。この情報信号は、ＬＳＩ３０を形成するシリコン基板にバンプ実装により伝達される。ＬＳＩ３０は、この情報信号をパラレルシリアル変換、プロトコル変換等の信号処理し、光信号発信のためのＶＣＳＥＬ駆動用電圧を発生させた上で、スルホールによりシリコン基板裏面に設けたパッドとワイヤボンディング２９によりＬＤ２に伝達される。
【０１４０】
この変形例においては、ＭＣＭ基板７の材料がいらなくなるので、さらに小型化できると同時に、より熱信頼性も向上することができる。
【０１４１】
［第五の実施の形態］
本発明の第五の実施の形態を図７に基づいて説明する。図７は本実施の形態の光電変換素子パッケージ３２の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態の光電変換素子パッケージ３２では、電気配線を有するＭＣＭ基板３３（基板Ｅ）上にＬＤパッケージ２２及びＭＣＭパッケージ２３が実装されているが、ＬＤパッケージ２２に関してはＬＤ専用の基板３４（基板Ｃ）上に実装されたＬＤ２を透明材料によりモールドパッケージしたものであって、このＬＤパッケージ２２をＭＣＭ基板３３に形成された開口３３ａ部分に対して当該開口３３ａ側がＬＤ２に対向する露出面２２ａとなるように逆向きに実装したものである。このような光電変換素子パッケージ３２はプリント基板３５上にバンプ１０、アンダーフィル剤３６を介して実装されている。ここに、プリント基板３５には露出面２２ａに対向する位置に開口３５ａが形成されている。さらに、プリント基板３５の下方には導波路３７が配置されている。
【０１４２】
本実施の形態の光電変換素子パッケージ３２においては、情報信号と電源はバンプ１０を通してプリント基板３５より伝達される。この情報信号は、立体多層配線されたＭＣＭ基板３３とワイヤ６とを経て、ＬＳＩ５に伝達される。ＬＳＩ５は、この情報信号をパラレルシリアル変換、プロトコル変換等の信号処理した上で、光信号発信のためのＶＣＳＥＬ駆動用電圧を発生させる。この駆動電圧は、反転実装されたＬＤパッケージ２２のＬＤ２に、ワイヤボンディング６基板３４のスルーホールを経由して伝達される。さらに、ＬＤ２から放出されたレーザ光３８は、透明なＬＤパッケージ２２よりプリント基板３５側に放出される。
【０１４３】
このレーザ光３８は、プリント基板３５に形成された開口３５ａにより、プリント基板３５最表面よりも下に配置された導波路３７に入射して光結合する。この導波路３７に光結合した導波光は、ボード間光配線やボード内光配線の光伝達情報に用いることができる。このとき、ＭＣＭ基板３３の下側に向けて直接にレーザ光を放出しているので、ＭＣＭ基板３３の電気実装に用いたバンプ１０の精度により水平方向及び垂直方向の高精度アライメントをパッシブに行うことができ、ＬＤ２と導波路３７とのアライメントを簡単に行うことができる。
【０１４４】
また、図７に示すように、ＭＣＭ基板３３の下、より具体的にはプリント基板３５とＭＣＭ基板３３との間のバンプ１０実装された空間にアンダーフィル剤３６を挿入・封止しているので、導波路３７の端面に埃や結露が付着して光損失が生じることを防ぐことができ、環境に対する信頼性を向上できる。このアンダーフィル剤３６は、ＬＤパッケージ２２の部分だけに設けてもよい。
【０１４５】
［第六の実施の形態］
本発明の第六の実施の形態を図８に基づいて説明する。図８は本実施の形態の光電変換素子パッケージ３９の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態は、基本的には第三の実施の形態に準ずるが、ＬＤパッケージ２２の下部に銅製のヒートシンク４０を設け、このヒートシンク４０をＭＣＭ基板７上に搭載させたものである。
【０１４６】
本実施の形態の光電変換素子パッケージ３９においては、情報信号と電源はバンプ１０を通して電気実装されたＭＣＭ基板７の下に位置するプリント基板（図示せず）より伝達される。この情報信号は、立体多層配線されたＭＣＭ基板７とワイヤ６とを経て、ＬＳＩ５に伝達される。ＬＳＩ５は、この情報信号をパラレルシリアル変換、プロトコル変換等の信号処理した上で、光信号発信のためのＶＣＳＥＬ駆動用電圧を発生させる。このＶＣＳＥＬ駆動用電圧は、ＭＣＭ基板７とヒートシンク４０上の電気配線を経てワイヤボンディング６により、ＬＤ基板２５に伝達され、さらにＬＤ２に伝達さる。ＬＤ２は、この駆動用電圧に基づいてレーザ光を変調発光させる。
【０１４７】
図８において、銅からなるヒートシンク４０がＬＤ２を直接実装したシリコン基板２５に密着されており、ＬＤ２からの放熱を、シリコン基板２５のみならずヒートシンク４０でＭＣＭパッケージ２３内の大きな部分に拡散することができるようになるので、ＬＤ２の実効温度を低下させることができ、熱信頼性が大きく向上し、長寿命化を図れるだけでなく、高周波特性を良好にすることもできる。また、ヒートシンク４０が密着するＭＣＭ基板７なる基板部分にもヒートシンクを設けたり、銅配線を設けたりすることにより、放熱をさらに促進させることも効果的である。基板２５とヒートシンク４０とが密着又は埋め込まれているだけでなく、ヒートシンク４０上に配線を設けて一体化されていても効果的である。
【０１４８】
［第七の実施の形態］
本発明の第七の実施の形態を図９に基づいて説明する。図９は本実施の形態の光電変換素子パッケージ４１の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態は、基本的には第六の実施の形態の場合と同様であるが、ＭＣＭ基板７にはＬＤパッケージ２２の大きさに対応させて開口４２が形成され、この開口４２部分にＬＤパッケージ２２と一体化された銅製のヒートシンク４０が外部に露出する形で埋め込まれている。
【０１４９】
図９において、ヒートシンク４０がＬＤ２を直接実装したシリコン基板２５に密着されており、ＬＤ２からの放熱をヒートシンク４０で、ＭＣＭパッケージ２３内のみならずＭＣＭパッケージ２３外部にも拡散することができ、ＬＤ２の実効温度をより低下させることができ、より熱信頼性を大きく向上させ、長寿命化を図れるばかりでなく、高周波特性を良好にすることもできる。
【０１５０】
［第八の実施の形態］
本発明の第八の実施の形態を図１０に基づいて説明する。図１０は本実施の形態の光電変換素子パッケージ４３の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態は、基本的には第七の実施の形態の場合と同様であるが、ヒートシンク４０上に基板２５を介してＬＤ２を実装しモールドパッケージ化したＬＤパッケージ２２に関して、ＬＤ２に対向する露出面２２ａがＭＣＭ基板７の開口４２側から外部に露出し、ヒートシンク４０が反対面側において露出するように、反転実装させたものである。
【０１５１】
図１０においては、図９の場合と同様に、ヒートシンク４０がＬＤ２を直接実装したシリコン基板２５に密着されており、ＬＤ２からの放熱をヒートシンク４０で、ＭＣＭパッケージ２３内のみならずＭＣＭパッケージ２３外部にも拡散させることができ、ＬＤ２の実効温度をより低下させることができ、より熱信頼性を大きく向上させ、長寿命化を図れるばかりでなく、高周波特性を良好にすることもできる。
【０１５２】
［第九の実施の形態］
本発明の第九の実施の形態を図１１に基づいて説明する。図１１は本実施の形態の光電変換素子パッケージ４４の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態は、基本的には第七の実施の形態の場合と同様であるが、ヒートシンク４０をシリコン基板２５の一部に設けた開口部のヒートシンク４５と半田４６とにより熱導電率が小さくなるように接続したものである。これにより、さらに一層熱信頼性を向上させることができる。
【０１５３】
［第十の実施の形態］
本発明の第十の実施の形態を図１２に基づいて説明する。図１２は本実施の形態の光電変換素子パッケージ５１の構成例を原理的に示す概略断面図である。本実施の形態は、一例として第四の実施の形態への適用例を示すものであり、ＬＤパッケージ２２が光学素子５２を一体に有する構成とされている。具体的には、このＬＤパッケージ２２は、光学素子５２として埋め込み型の凸構造５３を有し、この上部は平面形状の露出面２２ａとされている。
【０１５４】
本実施の形態の光電変換素子パッケージ５１において、ＬＤ２より放出された光は、約１０度〜２５度の発散光５４であるが、この発散光５４は、埋め込み型の凸構造５３による正の光学パワーを有する光学素子５２により、コリメートされて略平行で径の大きな平行光束５５となる。埋め込み型の凸構造５３は、低屈折かつ耐熱性の高いポリイミド系材料からなる凹構造を有するモールドに高屈折率のエポキシ系材料を埋め込んで成形してなるものである。これにより、この光束５５を再び集光レンズ系で集光して光ファイバ又は導波路と結合する場合において、光束の光軸方向及び光軸と垂直な方向のどちらの方向に対しても、大きなアライメントトレランスを得ることができるようになる。これにより、実効的な光結合効率を向上させることができる。
【０１５５】
また、光学素子５２の正のパワーを有する部分は、１つに限定されるわけではなく、正のパワーを分散させて２つ又は３つ以上にパワーを分けて構成された光学素子を設けても良く、また、部分的に負のパワーがあっても、群として正のパワーであればよい。
【０１５６】
また、図１２において、埋め込み型の凸構造５３の上部の露出面２２ａは平坦面とされているので、この平坦な露出面２２ａを、別部品の平坦形状処理又は平坦形状成形をした平坦部とを簡単に密着することができ、光結合を簡単かつ高効率に行うことができる。
【０１５７】
なお、図１３にＬＤパッケージ２２が一体に有する光学素子の各種構成例を例示する。概略的には、図１３（ａ）は埋め込み型フレネルレンズなる光学素子５６、図１３（ｂ）は単純凹又は凸形状なる光学素子５７（図示例は凸形状）、図１３（ｃ）は屈折率分布形構成の光学素子５８、図１３（ｄ）は光ファイバ又は導波路構成の光学素子５９、図１３（ｅ）は光ファイバ５９のＬＤ２側をアクリレート系のゲル６０により構成した例、図１３（ｆ）は光ファイバ５９の外部放出側をアクリレート系のゲル６０により構成した例、図１３（ｇ）は凹凸からなる体積位相変化型ホログラム、或いは、高分子からなる体積屈折率変調又は、屈折率分布型表面マイクロレンズによる光学素子６１、図１３（ｈ）は上部の光束の放出側を光学素子６２を含む別部品６３とした例、図１３（ｉ）はテーパ構造とした光学素子６４（中は光屈折率材料である以外に、テーパに反射鏡を自作した中空テーパでもよく、或いは、中に高屈折率のゲル材料を充填させてもよい）、図１３（ｊ）はこのテーパ構造の光学素子６４上部に凸レンズなる光学素子６５を付加して２重のレンズ効果を持たせた例、図１３（ｋ）は空気層６６を有する逆凹型レンズにより光学素子６７の例を示す。
【０１５８】
図１３に例示する各光学素子に関して、その直径は１０〜５００μｍが好ましく、より好ましくは５０〜２５０μｍである。図１３（ｄ）（ｅ）（ｆ）のケースにおいて直径が５０〜６２．５μｍの場合においては、ＧＩマルチモードファイバのコアと近接させることにより、高効率で直接光結合することができる。また、図１３に例示する各光学素子に関して、光学素子の直径が１２５〜５００μｍの場合は、ＬＤ２からの光束を略平行光とすることにより、アライメントトレランスの大きい光結合を行うことができる。
【０１５９】
次に、個別に説明する。図１３（ａ）に示す埋め込み型フレネルレンズなる光学素子５６は、ｎ＝１．４６の低屈折率のエポキシ材料にｎ＝１．７０の高屈折率のエポキシ材料を埋め込んだ形状として構成されている。これにより、約１５度（片側約５度）の発散角を有する光出力１ｍＷのＬＤ２のレーザ光を略平行光束とすることができる。ここで、「略平行」とは５度以下の発散角度のことである。略平行光束としないまでも、最初の発散角を７度以下と小さくすることができる。これにより、モールドの外部の光学素子の光結合を容易にすることができる。このフレネルレンズは、複数設けてもよいし、埋め込み構造とせずに表面凹凸形状として形成してもよく、また、他の光学素子をさらに設けてもよい。
【０１６０】
また、エポキシ樹脂に代えて、使用する光の波長帯域の透過率が必要な光量を確保できる範囲で、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、イミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、液晶ポリマー等を用いてよい。また、樹脂は、光硬化、熱硬化により形状形成してもよいし、押し出し成形又は射出成形により形成してもよい。さらには、全体を硬化させた後にフォトブリーチングにより、屈折率を変化させる部分を光照射により選択的に作製してもよい。また、埋め込み部分のみ、弾性率を低くして、膨張係数差による高温時の変形を低減させると同時に、外部の光学素子の光結合の際に密着させて空気界面による反射を低減させてもよい。空気界面による反射低減には、単層又は多層膜や、フォトニック結晶反射防止膜、さらには空気界面への埃付着防止のために、帯電防止膜等を付加することも効果的である。
【０１６１】
さらに、これらを複合して用いてもよい。また、波長の散乱特性により、使用する光の帯域の必要量や波面収差又はモード特性及び必要な透過率が確保できる範囲で、微粒子又はフィラーを分散した粒子分散型樹脂を用いてもよい。この微粒子としては、大きさが使用する波長以下であることが好ましい。さらに、この微粒子を制御することにより、熱膨張係数を面発光レーザ又は銅又はシリコンチップ又はＰＤの何れかの２０％又は１０ｐｐｍ／℃以内の何れかの膨張係数とすることが好ましい。２０％以上の膨張係数であると、使用時又はリフロー時に反りが生じて、クラック、位置ずれ等の不良が生じやすい。また、銅又はシリコンと１０ｐｐｍ以上の膨張係数であると、シリコンや銅との密着性が低下して、これも不良が生じやすい。
【０１６２】
また、混合した微粒子の屈折率を利用して、有効屈折率を変化させることにより、フレネルレンズを形成してもよい。さらに、これらの微粒子によりフォトニック結晶を形成し、有効屈折率を変化させてもよい。フォトニック結晶による負の屈折率を利用してもよい。
【０１６３】
図１３（ｂ）に示す単純凹又は凸形状による光学素子５７は、エポキシ樹脂をモールド成形してなる。このとき、凸形状の凸部分を、ＭＣＭパッケージ２３の部分よりも突出しない構成とすることにより、凸形状が接触による損傷を防止することができる。他の光学素子においても同様である。
【０１６４】
図１３（ｃ）に示す屈折率分布形構成の光学素子５８は、アクリレートからなるゲル状態の拡散係数の大きい材料に外部から屈折率増加のための色素材料を拡散して屈折率分布を設けた後に、光硬化して屈折率分布を固定してもよく、また、フォトブリーチング材料を用いて外側と内側の光照射の光強度を変化させることにより屈折率分布を形成してもよい。さらには、ガラス材料を用いて、イオン拡散により形成してもよい。
【０１６５】
図１３（ｄ）に示す光ファイバ又は導波路構成の光学素子５９は、高い屈折率材料でコア部を形成している。高い屈折率部分は材料組成又は複合材料混合比を変化させることにより実現される。光ファイバ又は導波路構成は、屈折率分布によって形成してもよく、また、フォトニック結晶によって形成してもよい。さらには、別に作製したファイバ又は導波路を埋め込んで形成してもよい。
【０１６６】
図１３（ｅ）に示す光学素子５９，６０は、ＬＤ２の結合部分に予めゲルからなる材料で凸形状を作製後に、光ファイバ５９を埋め込んだモールド成形した光学樹脂を設けたものである。ＬＤ２と電気的に接合するワイヤボンド（図示せず）がモールド成形される樹脂を流し込むときに変形されないでよいので、より高粘度のモールド成形のための樹脂を用いることができる。モールド材料の一部、より具体的には、下部、上部、側面部、又は芯となる部分別に形成した素子を用いて一体化してもよい。アクリレート系のゲルではなく、シロキサン系のゲル又はエラストマーを用いてもよく、高弾性の光硬化又は熱硬化の低弾性原材料からなる材料を用いてもよい。
【０１６７】
図１３（ｆ）に示す光学素子５９，６０は、光ファイバ又は導波路５９構成とその先端の凸形状の光学素子６０とを複合してなるものであり、先端の凸形状により、光ファイバ又は導波路からの出射光の光束を狭くすることにより外部の光素子との光結合効率を向上させることができる。また、先端の凸形状が外部の光学素子と接触することにより変形することで、空気界面による界面ロスを低減することができるようになる。
【０１６８】
図１３（ｇ）に示す光学素子６１は、その一例として、凹凸による体積位相変化型ホログラムや、高分子からなる体積屈折率変調ホログラムであり、何れも所定の波長の光を回折させ正又は負の方向に偏向をすることができる。体積位相変化型ホログラムとしては、ブレーズ又はバイナリホログラムであることが好ましいが、正弦形状又は矩形形状の負ホログラムであってもよい。この他、当該光学素子６１としては、その上部に屈折率分布構造を有する平板レンズとしてもよい。この場合、フォトブリーチング材料を用いて上部から中央部に光を照射した場合に、その吸収により内部まで光が同じ光量で到達しないことを利用して、屈折率分布をつけることができるようになる。
【０１６９】
図１３（ｈ）に示す例は、モールド材料の上部に光学素子６２を有する別部材６３を一体化したものであり、この場合は、光学素子６２としては凹形状を有する低屈折率材料に高屈折率材料を埋め込んだ構成とされており、正のパワーを有する。ホログラムやフレネルレンズ等を光学素子６２として別部材６３で予め形成した後に、一体化してもよい。
【０１７０】
図１３（ｉ）に示すテーパ構造の光学素子６４は、そのテーパ内に光屈折率材料を充填させる他、テーパ面に反射鏡を形成した中空テーパでもよく、或いは、中に高屈折率のゲル材を充填することでこのテーパに挿入した別の光学素子との空気界面の接触による反射を低減させるようにしてもよい。テーパ構造によれば、ビームサイズを変換できると同時に、テーパに挿入した別の光学素子のアライメントを容易にすることができる。図１３（ｊ）はこのテーパ構造の上部に凸レンズ構造の光学素子６５を付加したものであり、２重のレンズ効果を持たせることもでき、またこの凸形状自体を変形量の多い材料とすることにより、別の光学素子との接触で変形させて空気界面の反射を低減することもできる。
【０１７１】
図１３（ｋ）においては、空気層６６を有する逆凹型レンズによる光学素子６７であり、これにより、ＬＤ２のワイヤボンディングをモールド樹脂と接触させることが不要となるので、良好な電気的接続を行うことができるようになる。この空気部分は、使用しない側面部から保護用の金型を挿入することにより形成できる。また、複数のピラー状のモールド部材を接合してもよい。
【０１７２】
［第十一の実施の形態］
本発明の第十一の実施の形態を図１４に基づいて説明する。図１４は本実施の形態のアレイ構造の光電変換素子パッケージ７１の構成例を示す概略断面図及び概略平面図である。この光電変換素子パッケージ７１は、図１４（ａ−１）（ａ−２）に示すようなアレイ構造として複数本の透明なコア７２とその周囲の不透明なクラッド７３とからなるモールド構成の光ファイバ７４なる光学素子に対して、その一端に図１４（ｂ−１）（ｂ−２）に示すようにコア７２位置に対応させて各々両側に電気配線７５を設け（プリントし）、図１４（ｃ−１）（ｃ−２）に示すように各コア７２位置に対応させてＬＤ２を配置させて対応する電気配線７５に対して電気的に接続し、このように形成された塊をＬＤパッケージ（パッケージＡ）７６とし、図１４（ｄ）に示すように、上下逆さにしてプリント基板（又は、インターポーザ基板）７７上にバンプ７８により実装配線し、その周囲にアンダーフィル剤７９を充填することにより、当該アンダーフィル剤７９部分によりＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）８０としてもよい。
【０１７３】
即ち、光学素子（光ファイバ７４）に電気配線７５を設け、それにＬＤ２やＰＤ等の光電変換素子を実装させる構成例である。即ち、図１３（ａ）〜（ｋ）等に示した光学素子は、予めその一部がモールド形成又は単に成形された光学素子に、面発光レーザ又はＰＤ等の光電変換素子を実装することにより形成した構成が好ましい。さらに、このモールド形成された光学素子の一部に、電気配線をプリントすることによりこの光学素子に対して電気的な接続を行い、このモールドに形成した電気配線を、別の基板に設けた電気配線と電気的に接続を行うことがより好ましい。これは、光学素子に直接光電変換素子を光実装するので、高精度に光実装できることとなり、高い光結合効率を実現することができる。さらに、同時に電気実装もできるので、高周波特性を改善することができる。また、前工程として予め基板と別部品として光学素子とを形成しておくことができるので、後工程としての制約のない、高精度、高機能の光学素子を形成することができる。
【０１７４】
［第十二の実施の形態］
本発明の第十二の実施の形態を図１５に基づいて説明する。図１５は本実施の形態の光電変換素子パッケージ８１の構成例を示し、（ａ）は概略縦断側面図、（ｂ）は概略縦断正面図である。本実施の形態は、基本的には第九の実施の形態に準ずるものであるが、基板２５上に複数の面発光レーザを有するＬＤアレイ８３と複数の受光素子を有するＰＤアレイ８４とを一体に透明材料でモールドしたＬＤ＆ＰＤパッケージ（パッケージＡ）８５が各々のＬＤ、ＰＤに対応させて光学素子５２をアレイ状に有する構造とされている。各光学素子５２は埋め込み型の凸構造５３を有し、この上部は平面形状の露出面２２ａとされている。
【０１７５】
これにより、各光学素子５２は、ＬＤ対応部分ではその発散レーザ光を平行光として出射させ、ＰＤ対応部分では平行光としての入射光を各ＰＤに向けて収束光として収束させる機能を果たす。
【０１７６】
本実施の形態においては、光学素子５２がアレイ配列されているので、複数の光電変換素子からなるＬＤアレイ８３やＰＤアレイ８４とのアライメントを簡単にすることができる。これにより、伝送帯域を容易に増加し、大容量のデータの送受信が可能なアレイ構造の光電変換素子パッケージ８１を提供することができる。
【０１７７】
［第十三の実施の形態］
本発明の第十三の実施の形態を図１６に基づいて説明する。図１６は本実施の形態の光電変換素子パッケージ８６の構成例を示し、（ａ）は概略縦断側面図、（ｂ）は概略縦断正面図である。本実施の形態は、基本的には第九の実施の形態に準ずるものであるが、ＬＤパッケージ２２において、光電変換素子として複数、例えば３つのＬＤを有するＬＤアレイ８７が設けられ、かつ、各ＬＤ毎に光学素子としてのレンズ８８を一体に有するパッケージ構造とされている。ここに、接近配置のＬＤの配列ピッチに対して、両側のレンズ８８に対してはミラー８９，９０を経る折り曲げ光路設定により、レンズ８８側の配列ピッチは広めとされている。即ち、例えば３つの光電変換素子であるＬＤに対して複数のミラー８９，９０と３つの光軸及びその高さを異ならせて配置したレンズ８８とからなり、ミラー８９，９０によりその光軸間隔を広げ、さらにレンズ８８により発散光を収束光としている。
【０１７８】
これにより、隣接する光束の重なりを低減させることができるので、伝送路のクロストークを低減させることができると同時に、複数の光コネクタを簡単に接続可能な、光電変換素子パッケージ８６を提供することができる。この光軸間隔を広げる手段としては、ミラー以外に、導波路、フォトニック結晶、プリズム等でもよい。
【０１７９】
［第十四の実施の形態］
本発明の第十四の実施の形態を図１７に基づいて説明する。本実施の形態は、前述したような各種実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法に関するものであり、その一例として、光電変換素子パッケージ２４の作製方法への適用例を示す。
【０１８０】
まず、図１７（ａ）に示すように、シリコン基板２５を実装基板としてＬＤ２をＡｕＳｎ接合により電気的接合かつダイボンドする。次に、図１７（ｂ）に示すように、上部電極をワイヤボンディング６により電気的接合した後に透明樹脂材料のモールドによりＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２を作製する。次に、図１７（ｃ）に示すように、電子回路素子となる駆動用ドライバを有するＬＳＩ５とＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２とをＭＣＭ基板７上に実装し、図１７（ｄ）に示すように不透明樹脂材料のモールドによりＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３を作製する。このとき、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の露出面２２ａは外部に露出させたままとする。
【０１８１】
図１７においては、光電変換素子、例えばＬＤ２をモールドによるＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２として封止する場合に、光実装の精度、より具体的には１０μｍ以内の精度で成形することにより、後工程となるＭＣＭ基板７への実装に際しては、予め光電変換素子、例えばＬＤ２は予め透明樹脂からなるモールドによるＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２として封止され位置決めされているので、通常の電気実装と同程度の実装精度で、ダイボンドとワイヤボンド又はフリップ実装等を行うことができ、簡単にＭＣＭを形成することができる。
【０１８２】
このＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２は、別部品として構成されているので、予め光学的な特性や電気的な特性をテストすることができ、これにより不良品の光電変換素子及びＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２を選別できるので、同時にＭＣＭ実装する際のＬＳＩの無駄、ＭＣＭ実装工程自体の無駄を省くことができ、大幅な低コスト化を図れる。また、光電変換素子、例えばＬＤ２を予め封止しているので、その封止した表面（露出面２２ａ）から直接、光を入出射させることが簡単にできる。つまり、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きい部品実装が可能な作製方法となる。
【０１８３】
［第十五の実施の形態］
本発明の第十五の実施の形態を図１８に基づいて説明する。本実施の形態も、前述したような各種実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法に関するものであり、その一例として、光電変換素子パッケージ２４の作製方法への適用例を示す。
【０１８４】
基本的な作製工程は、第十四の実施の形態の場合と同様であるが、本実施の形態の作製方法では、図１８（ｃ）に示すように作製されたＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２に対して、図１８（ｄ）に示すようにその露出面２２ａを被覆物、例えば粘着テープ９１で被覆し、そのまま図１８（ｅ）に示すようにＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３を作製し、最終的に図１８（ｆ）に示すように粘着テープ９１を除去するようにしたものである。
【０１８５】
即ち、本実施の形態においては、ＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３を作製する際、又は、ＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３をプリント基板（図示せず）にフラックス入りのリフロ基板で半田付けする場合、又は、このＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３周辺の電気的コネクタ等に組み付け工程を行う場合等において、この粘着テープ９１をＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の露出面２２ａに付着させたままの状態で行う（図１８（ｄ）〜（ｅ））。その後、別の光学素子又は光コネクタをこのＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２と光結合させる直前にこの粘着テープ９１を剥がし（図１８（ｆ））、この後に光結合を行わせる。
【０１８６】
これにより、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の光を入出射する露出面２２ａが作製工程で汚染されたり傷つけられたりすることによる光損失の増大を減少でき、通常の電気実装の場合のＭＣＭと同様の封止、半田実装、コネクタ組み付け等を行うことができる。
【０１８７】
図１８において、粘着テープ９１は、ゴム材料や粘着材料のみでもよく、塗工膜でもよい。また、平板部品やブロック部品を圧着させてもよい。被覆物としては、ポリイミド、フッ素化ポリエーテル、液晶ポリマー、エポキシ、テフロン（登録商標）、ポリシラン、シロキサン等の耐熱性に優れる材料をそのまま又は溶媒や可塑剤を含んだ状態、又はゲル状態かゴム状態が好ましいが、アクリル、ポリカーボネート等の耐熱性に劣る材料でも、パッケージＡの形状が必要な収差以下に保たれるなら構わない。
【０１８８】
［第十六の実施の形態］
本発明の第十六の実施の形態を図１９に基づいて説明する。本実施の形態も、前述したような各種実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法に関するものであり、その一例として、光電変換素子パッケージ２４（パッケージＡは図１３（ｂ）のタイプ）の作製方法への適用例を示す。
【０１８９】
まず、図１９（ａ）に示すように、シリコン基板２５を実装基板としてＬＤ２をＡｕＳｎ接合により電気的接合かつダイボンドする。次に、図１９（ｂ）に示すように、上部電極をワイヤボンディング６により電気的接合した後に透明樹脂材料のモールドによりＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２を作製する。この時、その上部に例えば凸レンズからなる光学素子５７を同時に作製する。次に、図１７（ｃ）に示すように、電子回路素子となる駆動用ドライバを有するＬＳＩ５とＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２とをＭＣＭ基板７上に実装し、図１９（ｄ）に示すように不透明樹脂材料のモールドによりＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３を作製する。このとき、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の露出面２２ａ（凸レンズからなる光学素子５７の上端部分）は外部に露出させたままとする。
【０１９０】
図１９においては、光学素子５７を、予め光電変換素子、例えばＬＤ２に対する透明樹脂からなるモールドによるパッケージ化において光学素子５７との位置関係を高精度にして光実装して固定しているので、通常の電気実装と同程度の実装精度で、ダイボンドとワイヤボンド又はフリップ実装等を行うことができ、簡単にＭＣＭを形成することができる。
【０１９１】
例えば、放出光に関して別の光結合が必要な光学素子が、シングルモードファイバ（図示せず）である場合、光結合のためのレンズの光軸と光電変換素子のずれは１μｍ以内であることが、１〜２ｄＢ以内の損失にするためには好ましい。このため、この高精度実装又は高精度成形が必要となる。この高精度実装又は高精度成形を、ＭＣＭパッケージ２３に対して小さなパッケージとして、予めシリコン基板２５に固定した光電変換素子、例えばＬＤ２に対して行うことにより、ＭＣＭパッケージ２３として高精度に実装又は成形するよりも、非常に簡単にできる。また、パッケージを作製した後の、後工程としてのプリント基板に対して半田付けする場合においても、このＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２は、ＭＣＭパッケージ２３となるパッケージＢの中に包まれているので、熱的な損傷を受けにくくなるため、信頼性も向上する。
【０１９２】
［第十七の実施の形態］
本発明の第十七の実施の形態を図２０に基づいて説明する。本実施の形態も、前述したような各種実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法に関するものであり、その一例として、光電変換素子パッケージ２４（パッケージＡは図１３（ａ）のタイプ）の作製方法への適用例を示す。
【０１９３】
即ち、基本的には図１９に示した場合と同様な作製工程をとるが、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の状態において凸形状からなる光学素子５７に代えてに、空気中で凹レンズに相当するフレネルレンズ５６ａを形成し（図２０（ｂ））、さらにその凹部分に高屈折率材料５６ｂを埋め込み（図２０（ｃ））、埋め込み型フレネルレンズによる光学素子５６を同時に作製する。この時、表面＝露出面２２ａを略平面化する。埋め込み型のフレネルレンズなる光学素子５６の凹相当の形状は、低屈折かつ耐熱性の高いポリイミド系材料からなる材料をモールド成形にて形成した後、３００℃に加熱して成形し、次に高屈折率のエポキシ系材料５６ｂを充填してもよい。
【０１９４】
［第十八の実施の形態］
本発明の第十八の実施の形態を図２１に基づいて説明する。本実施の形態も、前述したような各種実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法に関するものであり、その一例として、光電変換素子パッケージ２４（パッケージＡは図１３（ｉ）のタイプ）の作製方法への適用例を示す。
【０１９５】
まず、図２１（ａ）に示すように、シリコン基板２５を実装基板としてＬＤ２をＡｕＳｎ接合により電気的接合かつダイボンドする。次に、図２１（ｂ）に示すように、上部電極をワイヤボンディング６により電気的接合した後に透明樹脂材料のモールドによりＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２を作製する。この時、パッケージ材料は可視又は赤外領域で透過性を有するフォトリフラクティブ材料を用いる。次に、図２１（ｃ）に示すように、対物レンズ９２によりレーザ光９３を集光してＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２に照射し、このレーザ光照射によって生じるフォトブリーチングによりＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２中に高屈折率のコア９４が光学素子６４として作製される。この後は、前述の場合と同様に、図２１（ｄ）のように電子回路素子となる駆動用ドライバを有するＬＳＩ５とＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２とをＭＣＭ基板７上に実装し、図２１（ｅ）に示すように不透明樹脂材料のモールドによりＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３を作製する。このとき、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の露出面２２ａ（光学素子６４の上端部分）は外部に露出させたままとする。
【０１９６】
図２１においては、フォトブリーチングする際に、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の透明樹脂を通して、光電変換素子、例えばＬＤ２の位置を直接顕微鏡により確認して、所定部分にレーザ光を照射できるので、非常に高精度なアライメントを行って作製することができる。また、材料としては、アルキル側鎖を有するポリシラン、ポリシロキサン、炭化水素等を用いることができる。これらの膨張係数は、一般には、シリカ粒子を混合したエポキシ樹脂の２０ｐｐｍ／℃に対して大きいため、ＭＣＭパッケージ２３自体の封止材料として用いた場合には、高温時に光電変換素子、例えばＬＤ２のみならず、ＭＣＭパッケージ２３内のＬＳＩ５にもストレスを引き起こし、信頼性の低下につながる。しかし、ＭＣＭパッケージ２３としての一部の部材にのみ、比較的大きい膨張係数の材料を用いているので、熱に対する信頼性をより向上することができる。
【０１９７】
なお、本実施の形態の作製方法に関して、光学素子６４の作製は、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２単独の段階で行わず、図２２（ｄ）に示すように、最終的にモールドによりＭＣＭパッケージ（パッケージＢ）２３を作製した後の段階で、図２２（ｅ）に示すように行ってもよい。
【０１９８】
この場合も、フォトブリーチングする際に、ＬＤパッケージ（パッケージＡ）２２の透明樹脂を通して、光電変換素子、例えばＬＤ２の位置を直接顕微鏡により確認して、所定部分にレーザ光を照射できるので、非常に高精度なアライメントを行って作製することができる。また、図２２の場合、最終工程として高精度のアライメントを行っているので、モールドによるＭＣＭパッケージ２３の作製の際の位置ずれが生じることがなく、より高精度な実装を実現でき、光結合の結合効率に対する信頼性をより向上させることができる。
【０１９９】
［第十九の実施の形態］
本発明の第十九の実施の形態を図２３に基づいて説明する。本実施の形態は、前述した各実施の形態のような光電変換素子パッケージをコネクタ部品の一方とする光コネクタへの適用例を示す。その一例として、本実施の形態は、例えば図１２に示したような光電変換素子パッケージ５１を一方のコネクタ部品とし、集光レンズ１０１及び集光レンズ１０１により集光された光が入射する光ファイバ１０２を有する他方のコネクタ部品１０３と光結合される光コネクタ１０４に関する。
【０２００】
図２３は光コネクタ１０４の構成例を示す概略断面図である。ここに、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１中のＬＤパッケージ２２部分とコネクタ部品１０３は、ＬＤパッケージ２２側が凸部１０５とされコネクタ部品１０３側が凹部１０６とされて互いに係脱自在に嵌合し合う機械的位置決め機構１０７が構成されている。
【０２０１】
図２３において、ＬＤ２が設けられた光電変換素子パッケージ５１自体が一方のコネクタ部品となり、これに光ファイバ１０２を設けたコネクタ部品１０３とを密着させることにより、光コネクタ１０４が形成される。これにより、ＬＤ２からの放出光を光ファイバ１０２に挿入させることができる。このとき、光電変換素子パッケージ５１のＬＤパッケージ２２部分として露出している凸部１０５部分を、当該光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１の上面としているので、ＬＤ２に対する光軸垂直方向のアライメントを面合わせにより簡単に実現することができる。
【０２０２】
さらに、図２３において、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１に凸部１０５を設け、他方のコネクタ部品１０３に凹部１０６を設けているので、これらのコネクタ部品５１，１０３間の面方向の位置合わせできる。このとき、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１のＬＤパッケージ２２に凸部１０５を設けることによりこの位置合わせを高精度に実現することができる。また、コネクタ部品１０３の凹部１０６により光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１側の凸部１０５を挟み込むことにより固定手段とすることもできる。
【０２０３】
また、ＬＤ２の場合に限らず、ＰＤを設けた光電変換パッケージの場合も同様である。ＬＤとＰＤとを同時に設けてもよい。このとき、ＬＤとＰＤとではその光学的な大きさ、適正ＮＡが異なるので、集光レンズの焦点距離、レンズと光電変換素子との距離等を異ならせて、最適な設計とすることが好ましい。
【０２０４】
ところで、特に図示しないが、これらのコネクタ部品５１，１０３に各々、銅製の良熱伝導体を埋め込み、その一部を各々のコネクタ部品５１，１０３が接する面に露出させ、かつ、光コネクタ１０４として接合させた場合に、これらの露出面が直接又は別の良熱伝等体を介して接触する部分を設けるように構成してもよい。このような構成によれば、光電変換素子パッケージ５１であるコネクタ部品の熱をコネクタ部品１０３側に放出することにより、熱冷却効果を向上させることができる。良伝導体としては、パッケージ又はコネクタ材料であるプラスチック又は高分子よりも良伝導体であればよく、金属、セラミックス、カーボン等が好ましい。また、コネクタ部品１０３側の良伝導体としては、穴部を設けて空気としてもよい。
【０２０５】
［第二十の実施の形態］
本発明の第二十の実施の形態を図２４に基づいて説明する。本実施の形態も第十九の実施の形態の場合と同様な光コネクタ１０８への適用例を示す。基本的には、前述の実施の形態の場合と同様とであるが、本実施の形態では、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１中のＭＣＭパッケージ２３部分とコネクタ部品１０３は、コネクタ部品１０３側がフック１０９を有しＭＣＭパッケージ２３側がフック１０９が係脱する凹凸構造１１０を有して互いに係脱自在に嵌合し合う機械的位置決め機構が構成されている。
【０２０６】
図２４において、コネクタ部品１０３側に設けたフック１０９と、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１に設けた凹凸構造１１０とを機械的に噛み合わせることにより、光コネクタ１０８として強力な固定を行うことができる。さらに、コネクタ部品１０３側のフック１０９の内側若しくは別に設けた凹構造の形状と、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１の外側の形状とを噛み合わせることにより、水平方向のアライメントをより精度よく行うこともできるようになる。また、フック１０９の形状を最適にすることにより、フック１０９の噛み合わせ力により、コネクタ部品５１，１０３同士を強く密着させることができるので、コネクタ部品５１，１０３同士の光軸方向の位置合わせをより精度よく行うことができる。
【０２０７】
また、光電変換素子パッケージ５１は光電変換素子、例えばＬＤ２を封止するために、通常はその厚みが３ｍｍ以下であり、通常の装置を用いてフック構造のような複雑な構造を設けることが難しいが、図２４においては、当該光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１側には、凹凸構造１１０だけ設ければ良いので、通常のパッケージプロセスにより簡単に製造することができる。
【０２０８】
［第二十一の実施の形態］
本発明の第二十一の実施の形態を図２５に基づいて説明する。本実施の形態も第十九、二十の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１１１への適用例を示す。
【０２０９】
図２５は光コネクタ１１１の構成例を示し、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断側面図である。本実施の形態の光コネクタ１１１を構成する一方のコネクタ部品としての光電変換素子パッケージは光電変換素子パッケージ５１に準じた構成のアレイ構造（面発光素子２、光学素子５２を複数有する）の光電変換素子パッケージ５１′であり、他方のコネクタ部品もコネクタ部品１０３に準じた構成のアレイ構造（レンズ１０１、光ファイバ１０２を複数有する）のコネクタ部品１０３′とされている。
【０２１０】
ここに、コネクタ部品１０３′側においてはレンズ１０１並び方向の両側に位置させて先端半球状のピン１１２、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１′側においては光学素子５２の並び方向の両側に位置させてピン１１２に対応する断面Ｖ字状の穴構造１１３が形成され、これらのピン１１２と穴構造１１３との係脱自在な係合関係により機械的位置決め機構１１４が構成されている。
【０２１１】
図２５において、コネクタ部品５１′，１０３′同士を密着させる際、コネクタ部品１０３′側のピン１１２を、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１′の穴構造１１３部分に係合させることにより、光軸方向に対して垂直方向の面内に対して、非常に高精度の位置合わせを行うことができる。コネクタ部品５１′，１０３′同士を密着させた後は、接着材を用いて固定してもよく、或いは、別途図２４に示したようなフック１０９と凹凸構造１１０とからなる位置決め・固定構造を用いて固定するようにしてもよい。
【０２１２】
また、光電変換素子パッケージ５１′は光電変換素子、例えばＬＤ２を封止するために、通常はその厚みが３ｍｍ以下であり、通常は凸部を設けることが難しいが、図２５においは、当該光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１′側には、穴構造１１３だけ形成すれば良いので、通常のパッケージプロセスにより簡単に製造することができる。
【０２１３】
［第二十二の実施の形態］
本発明の第二十二の実施の形態を図２６及び図２７に基づいて説明する。本実施の形態も第十九〜第二十一の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１１５への適用例を示す。
【０２１４】
図２６は光コネクタ１１５中の光電変換素子パッケージ５１′側の構成例を示す概略斜視図、図２７は光コネクタ１１５の縦断側面図である。本実施の形態の光コネクタ１１５は、基本的には図２５に示した光コネクタ１１１に準ずるものである。ここに、本実施の形態では、コネクタ部品１０３′側においてはピン１１２に代えてガイドピン１１６が埋め込んで設けられ、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１′側にあっては断面Ｖ字状の浅い穴構造１１３に代えてＬＤパッケージ２２及びＭＣＭパッケージ２３のモールド樹脂部分で共通な位置に形成された穴構造１１７が形成され、これらのガイドピン１１６と穴構造１１７との係脱自在な係合関係により機械的位置決め機構１１８が構成されている。このため、本実施の形態のＬＤパッケージ２２は図２７に示すように上下方向においてＭＣＭパッケージ２３とのオーバーラップ部分を持つように全体的に凸形状として形成されている。
【０２１５】
即ち、本実施の形態においては、穴構造１１７が、ＬＤパッケージ２２とＭＣＭパッケージ２３との一部で、互いに共通の位置に形成されており、これにより、ＬＤ２に対する位置決めをＬＤパッケージ２２に形成された穴構造１１７ａにより高精度に実現し、この穴構造１１７ａと共通の位置に形成されたＭＣＭパッケージ２３の穴構造１１７ｂで強度を実現することができる。よって、光コネクタ１１８としての機械的信頼性を向上させることができる。また、ＭＣＭパッケージ２３のガイド穴構造１１７ｂ自体も高精度に作製した場合には、より高精度にすることもできる。
【０２１６】
なお、本実施の形態において、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１′側にあっては穴構造１１７を図２８及び図２９に示すようにＭＣＭパッケージ２３の一部を構成するＭＣＭ基板７を貫通する貫通穴として形成し、ガイドピン１１６がＭＣＭ基板７部分の穴構造１１７ｃまで係合するようにしてもよい。これによれば、ＭＣＭパッケージ２３及びＭＣＭ基板７に形成された穴構造１１７ｂ，１１７ｃにより、より大きな強度を実現することができ、光コネクタ１１５としての機械的信頼性をより向上させることができる。
【０２１７】
このとき、図２９に示すようにＭＣＭパッケージ２３が実装されるプリント基板３５にも穴構造１１７に対応する位置に穴１１９を形成してもよい。ＭＣＭパッケージ２３、ＭＣＭ基板７に形成された穴構造１１７ｂ，１１７ｃ及びプリント基板３５に形成された穴１１９により、より大きな強度を実現することができ、光コネクタ１１５としての機械的信頼性をより向上させることができる。
【０２１８】
このとき、プリント基板３５に形成する穴１１９を、他より大きくしておいてもよい。このとき、図２８のようなケースでプリント基板３５に穴１１９を形成してない場合には、ガイドピン１１６がプリント基板３５に突き当たることを防ぐために、ＭＣＭパッケージ２３とプリント基板３５との隙間は一般にはバンプハンダであれば３００μｍ以内であり、部品公差及び組み付け公差分だけガイドピン１１６の長さを短くする必要があり、公差を小さくして作製すると高コストとなってしまい、場合によってはＭＣＭパッケージ２３を貫通していない場合も生じ得る。この点、図２９に示すように、プリント基板３５に穴１１９を貫通させて形成しておくことにより、ガイドピン１１６の長さを従来よりプリント基板３５の厚さ以上に長くできるため、ＭＣＭパッケージ２３を完全に貫通することにより、十分な強度を実現することができるようになる。
【０２１９】
［第二十三の実施の形態］
本発明の第二十三の実施の形態を図３０に基づいて説明する。本実施の形態も第十九〜第二十一の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１２１への適用例を示す。
【０２２０】
本実施の形態の光コネクタ１２１は、その一例として、図２３等に示した場合と同様に、例えば図１２に示したような光電変換素子パッケージ５１を一方のコネクタ部品とする場合への適用例を示す。図３０は光コネクタ１２１の構成例を示す概略断面図である。本実施の形態では、ＬＤパッケージ２２の露出面２２ａとコネクタ部品１０３との間に、低弾性体の材料からなる光学素子１２２が付加されている。
【０２２１】
即ち、図３０（ａ）に示すように、コネクタ部品５１，１０３間に弾性定数の小さい低弾性体材料からなる光学素子１２２を設置し、図３０（ｂ）に示すように、これらのコネクタ部品５１，１０３を密着させて圧力を加えた場合、低弾性体材料からなる光学素子１２２が圧力により弾性変形して、コネクタ部品５１，１０３は互いの光コネクタ面に沿って密着する。これにより、コネクタ部品５１，１０３間に存在する空気層を除外でき、コネクタ部品５１，１０３における端面反射や端面損失を低減させた光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタ１２１を提供することができる。
【０２２２】
ここに、光学素子１２２の弾性定数としては１０^８ｄｙｎ／ｃｍ^３以下が好ましい。より好ましくは、１０^６ｄｙｎ／ｃｍ^３以下である。また、光学素子１２２を繰り返し利用するに場合は、弾性定数が小さすぎても容易に可逆変形可能領域外まで変形してしまうので、この場合には、１０ｄｙｎ／ｃｍ^３以上が好ましく、より好ましくは１０^３ｄｙｎ／ｃｍ^３以上である。
【０２２３】
弾性定数が小さい材料としては、高分子化合物、ゴム弾性体材料、ゲル材料が好ましい。高分子化合物としては、ガラスやセラミックスや金属よりも弾性定数の小さいものであれば構わない。高分子化合物として、より具体的には、ポリカーボネート、ポリアクリレート、フッ素化ポリアクリレート、ポリイミド、ポリエーテル樹脂、フッ素化樹脂等がある。これらの中で、透明性を有し、散乱が小さいものが好ましい。これらは、散乱が小さければ、高分子化合物に無機微細粒子を混合した複合体材料であってもよい。
【０２２４】
これらの弾性定数が小さい材料は、変形量が大きい材料でもあり、具体的には、その変形量が厚みに対して−６６％であることが好ましく、より好ましくは−５〜−５０％である。この厚みに対する変形量は、光コネクタ１２１を組み付けた状態の圧力１Ｎから２０Ｎの範囲内において、最初の厚みの最大部分がその厚みを減じる割合としての量である。これらが大きいほど、光コネクタの面と密着しやすいが、あまり大きい場合には、変形に伴う変形と横方向ストレスが生じて位置ズレの原因となるので、元の材料の−５０％以内としておくことにより、ストレスを小さくすることがより好ましい。しかしながら、平均的な厚みとしては変形量は−２〜―３０％以内であることが好ましい。変形量が大きくとも、これ以上に厚みに対して変化する場合には、その弾性定数が小さい変形量の大きい材料の面積が増大し、長さで２０％以上も増大すると、弾性体が他の部分と接触してしまう場合が生じやすい。
【０２２５】
光学素子１２２として粘度が小さい材料としては、粘度が５×１０^６ｃＰ以下の材料が好ましく、より好ましくは５×１０^５ｃＰ以下である。また、光学素子１２２を繰り返し利用するに場合は、自己流動性を有している液体的な特性のものではなく、固体的な特性を有しかつ粘度が小さいもが好ましく、弾性定数が小さすぎても容易に可逆変形可能領域外まで変形してしまうので、この場合には、１×１０^５ｃＰ以上が好ましい。
【０２２６】
ゴム弾性体材料としては、シロキサン系エラストマやフッ素系エラストマがよく、より好ましくは、シロキサン系エラストマである。
【０２２７】
［第二十四の実施の形態］
本発明の第二十四の実施の形態を図３１に基づいて説明する。本実施の形態も第二十三の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１２３への適用例を示す。
【０２２８】
本実施の形態の光コネクタ１２３は、基本的には、図３０に示した光コネクタ１２１の場合に準ずるものであるが、低弾性体の材料からなる光学素子１２４が予め、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１におけるＬＤパッケージ２２の上部に形成されている。光学素子１２４としては、光学素子５２となるレンズ上に、ゆるやかな凸形状を有するシロキサン系ゴム原材料を触媒硬化することで形成している。
【０２２９】
図３１においては、光ファイバ１０２側のコネクタ部品１０３を光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１に圧着させる際に、光学素子１２４がＬＤパッケージ２２の上部に形成されているので、コネクタ部品５１，１０３の圧着時に、別部品を隙間に挿入する必要がないので、通常と同様の簡単な密着操作のみで、空気界面を低減し、ロスと戻り光を低減した光コネクタ１２３を実現することができる。
【０２３０】
光学素子１２４は、高分子のポリプロピレンからなる微小部材を接着剤で貼り付けておいてもよい。ポリプロピレンの微小な変形でも、コネクタ部品５１，１０３間のμｍオーダの空気層の数又は面積を低減することができる。さらには、光学素子１２４をレンズ５２と一体化し、光学素子１２４にもたせた曲率により、光学素子１２４を光学素子５２の一部として用いてもよい。
【０２３１】
［第二十五の実施の形態］
本発明の第二十五の実施の形態を図３２に基づいて説明する。本実施の形態も第二十三、第二十四の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１２５への適用例を示す。
【０２３２】
図３２は光コネクタ１２５の構成例を示し、光コネクタ１１１等の場合と同様なアレイ構造例である。本実施の形態の光コネクタ１２５においては、コネクタ部品５１′，１０３′間に位置させてレンズ５２，１０１位置対応の若干の凹凸構造を有して全体的には略平板形状の光学素子１２６が設けられている。この光学素子１２６はガイドピン１１６を穴構造１１７部分に係合させてコネクタ部品５１′，１０３′同士を密着させた場合には図３２（ｂ）に示すようにより平坦化されるようにつぶれ変形するものである。
【０２３３】
即ち、図３２において、コネクタ部品５１′，１０３′同士を密着させる場合に、凹凸構造を有する略平板形状を有する光学素子１２６の凸部を光学素子５２なるレンズ部と同じ位置にしておき、この凸部に最初に大きな圧力が加えられ、これによりこの凸部が変形しコネクタ部品５１′，１０３′同士が密着して空気界面を減少させた状態に変形する。これにより、コネクタ部品５１，１０３における端面反射や端面損失を低減させた光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタ１２５を提供することができる。
【０２３４】
このとき、図３２において、凹凸構造を有する略平板形状の光学素子１２６を用いているので、単なる略平板状の低弾性の材料からなる光学素子１２２等を用いた場合と比較して、凸部の圧力を大きくすることができ、光学素子１２２全体で低弾性材料の変形を生じせしめる場合よりも、非常に小さな圧力で、必要部分に低弾性体の変形を生じさせることができる。これにより、脱着の際の力を小さくすることもできる。
【０２３５】
ここに、「略平板」とは、光コネクタとして設けた光学素子１２６の長さに対しては、少なくとも５分の１以下の厚さであることを意味し、より好ましくは１０分の１以下であり、この場合は、変形による横方向へのズレの影響が小さくなる。
【０２３６】
光学素子１２６には、ガイドピン１１６用の穴１２７を設けておくと、この光学素子１２６の凸部分と光学素子５２なるレンズ部分との位置決めが容易になり、より効果的である。さらには、予めガイドピン１１６をこの光学素子１２６に通した組部材を構成した場合には、高精度の位置決めと空気界面低減による高効率な光コネクタを実現することができ、より効果的である。
【０２３７】
［第二十六の実施の形態］
本発明の第二十六の実施の形態を図３３に基づいて説明する。本実施の形態も第二十三、第二十四等の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１２８への適用例を示す。
【０２３８】
本実施の形態の光コネクタ１２８は、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１においてＬＤパッケージ２２以外の密着面に粘着材料による脱着手段としての粘着層１２９を設けたものである。図３３において、コネクタ部品５１，１０３間を脱着する場合に、粘着層１２９の粘着効果により簡単にコネクタ部品１０３を脱着することができる。この際、ガイドピン１１６で位置決めを行っているので、粘着層１２９の厚みムラによる光軸方向のコネクタ部品５１，１０３の位置ずれの影響は小さい。粘着層１２９は、多層構造であってもよく、フィルム支持体を設けたものであってもよい。
【０２３９】
［第二十七の実施の形態］
本発明の第二十七の実施の形態を図３４に基づいて説明する。本実施の形態も第二十三、第二十四等の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１３０への適用例を示す。
【０２４０】
本実施の形態の場合、基本的には図３３の光コネクタ１２８に準ずるが、コネクタ部品１０３側において光学部品１０１以外の密着面に粘着材料による脱着手段としての粘着層１３１を設けたものである。図３４において、コネクタ部品５１，１０３を脱着する場合に、粘着層１３１の粘着効果により簡単にコネクタ部品５１を脱着することができる。また、コネクタ部品１０３側に粘着層１３１を設けているので、粘着層１３１の粘着効果が低減した場合には、コネクタ部品１０３側の光ケーブル１０２を消耗品として交換すればよいので、光電変換素子パッケージ５１側はそのまま継続使用が可能となり、部品が劣化した場合の交換コストを低減させることができる。
【０２４１】
［第二十八の実施の形態］
本発明の第二十八の実施の形態を図３５に基づいて説明する。本実施の形態も第二十三、第二十四等の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１３２への適用例を示す。
【０２４２】
本実施の形態の場合、基本的には図３４の光コネクタ１３０に準ずるが、コネクタ部品１０３側において光学部品１０１部分を含めて密着面全体に粘着材料による脱着手段としての粘着層１３３を設けたものである。ここに、粘着層１３３としては、低弾性の材料が用いられ、光学素子としても機能するように構成されている。
【０２４３】
即ち、図３５（ａ）において、コネクタ部品１０３には粘着層１３３が貼り付けてあり、その端部は把持部１３３ａとして外部に突出している。このような粘着層１３３を挟む形でコネクタ部品５１，１０３同士を圧着させて装着することにより、図３５（ｂ）に示すようにＬＤ２と光ファイバ１０２とが光結合可能な状態に光コネクタ１３２が構成される。この際、何れのコネクタ部品５１，１０３にもレンズ５２，１０１が用いられており平行光束による結合であり、かつ、前述したようなガイドピン・穴構造が設けられている。
【０２４４】
その後、図３５（ｃ）に示すように光コネクタ１３２を脱離させる場合には、コネクタ部品１０３側を上方に引き剥がすか、把持部１３３ａを上方に引っ張ることにより行う。
【０２４５】
この後、再度、光コネクタ１３２を装着するときには、図３５（ｄ）に示すように粘着層１３３を引き剥がした後、図３５（ｅ）に示すように新たな保護シート１３４と把持部１３３ａ付きの光学素子一体型の粘着層１３３をコネクタ部品１０３に貼り合わせ、その後に保護シート１３４のみを剥がして、図３５（ａ）の状態にし、再度同様にして、コネクタ部品５１，１０３同士を圧着して装着することにより、ＬＤ２と光ファイバ１０２とが光結合可能な状態に光コネクタ１３２を構成する。このようにして、簡単かつ空気界面の反射を低減させた光結合を行うことができる。
【０２４６】
［第二十九の実施の形態］
本発明の第二十九の実施の形態を図３６に基づいて説明する。本実施の形態も第二十三、第二十四等の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１３５への適用例を示す。
【０２４７】
本実施の形態の場合、基本的には図３３，図３４等の光コネクタ１２８，１３０等に準ずるが、粘着層１２９，１３１に代えて、コネクタ部品５１，１０３の密着面に各々の光学素子５２，１０１部分を除いて微小凹凸部材１３６，１３７の組合せによる係脱自在な脱着手段を設けたものである。微小凹凸部材１３６，１３７は例えば１ｍｍ以下の凹凸形状であり、面ジッパー作用を有するいわゆるベルクロテープである。
【０２４８】
このような構成において、図３６（ａ）はコネクタ部品５１，１０３同士が離れている状態を示し、図３６（ｂ）に示すようにこれらのコネクタ部品５１，１０３同士を圧着させることにより微小凹凸部材１３６，１３７が接近して噛み合うことにより、面ジッパーとなり、コネクタ部品５１，１０３同士が接合状態となる。これにより、簡単にＬＤ２と光ファイバ１０２との光結合を行うことができるようになる。さらには、面ジッパー作用により、脱着が非常に容易で、かつ、リサイクル特性に優れる。
【０２４９】
［第三十の実施の形態］
本発明の第三十の実施の形態を図３７に基づいて説明する。本実施の形態も第二十三、第二十四等の実施の形態の場合と同様に光コネクタ１３８への適用例を示す。
【０２５０】
本実施の形態の光コネクタ１３８は、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１が実装されるプリント基板３５上に、この光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１とは別部品からなりコネクタ部品１０３を光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１からはずすためのガイド部材１３９を着脱自在に挿入して設けたものである。ここに、ガイド部材１３９はコネクタ部品５１，１０３の周囲全体を覆う枠形状に形成され、かつ、内面側においてはコネクタ部品１０３の底部側凹部１４０に係止する突起１４１が形成されている。
【０２５１】
即ち、図３７において、コネクタ部品１０３を脱着する場合に、そのはずす力が小さいと、機器内の組み付け工程等で容易にコネクタ部品１０３がはずれてしまうので、信頼性に欠ける場合があり、この場合に、はずす力を別部品であるガイド部材１３９に持たせている。これにより、はずす力を直接プリント基板３５にかけ、かつ、この力は光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１と分離しているので、大きく信頼性を向上させることができる。
【０２５２】
ちなみに、図２４に示したような光コネクタ１０８であると、はずす力は、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１と、その下のハンダバンプとに加わることにより、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１内の光電変換素子（ＬＤ２）及び電気回路素子５の信頼性の低下、さらにバンプ実装の信頼性の低下となる。装着の場合の力も、はずす場合と同じ程度に必要となるので同様である。
【０２５３】
これに対して、図３７に示す本実施の形態においては、はずす力と装着する力を、光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）５１とは別部品のガイド部材１３９に持たせているので、上記の問題を大幅に低減できる。この場合、位置精度の向上のために、この別部品となるガイド部材１３９の変形量を大きめの構成又は材料としておくことが好ましい。
【０２５４】
［第三十一の実施の形態］
本発明の第三十一の実施の形態を図３８及び図３９に基づいて説明する。本実施の形態の光コネクタ１５１は、プリント基板３５上に実装された光電変換素子パッケージ（コネクタ部品）３２と、コネクタ部品１０３とを、同じくプリント基板３５上に実装されたコネクタ部品１５２及びプリント基板３５上に設けた導波路１５３を介して光結合させるように構成されている。ここに、導波路１５３の両端はアルミニウム蒸着による反射面１５３ａ，１５３ｂとされ、ＬＤ２からのレーザ光を反射面１５３ａにより導波路１５３内に導入し、反射面１５３ｂによりコネクタ部品１５２、１０３を介して光ファイバ１０２に導くように構成されている。コネクタ部品１５２，１０３同士は前述した各実施の形態の場合の如く簡単かつ高効率にて光結合されている。
【０２５５】
なお、図３８の概略平面図である図３９に示すように、光電変換素子パッケージ３２中の光電変換素子となるＬＤ２を複数個アレイ状に設け、そのピッチを等間隔或いは不等間隔で増加させ、導波路１５３もこれに合わせてアレイ構造としその形状を平面的に見て拡開する形状とすることにより、複数のコネクタ部品１５２に分割して光結合させることができる。これにより、光ファイバ１０２の接続先別にコネクタ部品１５２の着脱を行える。
【０２５６】
ところで、図３８及び図３９の場合に限らず、前述したような光コネクタに利用可能なアレイ構造の導波路、即ち、導波路アレイの作製方法について図４０ないし図４５を参照して説明する。
【０２５７】
図４０は導波路アレイの作製方法として適用可能なエンボス転写方法を説明するための概略斜視図である。まず、外周面上に凹凸形状を有する転写ローラ１６１と対向ローラ１６２との間に熱可塑性樹脂からなる原反１６３を通過させ、転写ローラ１６１の凹凸形状からなる導波路のコア部分をエンボス転写していく。この転写時又は転写後に、透過したシート１６３ａを、図中に矢印で示すように転写回転方向又はこれと垂直方向に伸延することにより、導波路のコア部分のエッジが滑らかになり、界面による導波路損失が低減されるので効果的である。導波路のコア部分と同時に又は後工程としてクラッド被覆部分を作製する。基板シート上に導波路を構成してもよく、コアとクラッドからなる導波路に基板シートを密着してもよい。
【０２５８】
なお、図４０に示すような装置により導波路アレイを作製する場合は、エンボス転写方法に限定するわけではなく、基板原反に熱硬化性樹脂を塗布した後に形状転写する方法、エンボス転写ローラに樹脂原料を押し出し成形する方法又は射出成形する方法でもよい。何れにしても形状転写時又は転写後に、透過したシートを、転写回転方向又はこれと垂直方向に伸延することが重要である。転写後の場合には、転写直後であっても、再度加熱してからでもよい。
【０２５９】
即ち、導波路にあっては損失の最大要因がエッジ面の粗さであるので、光ファイバの場合と同様に伸延させる。つまり、通常の型成形では引っ張ることができないが、ロール工法によれば成形後の工程で引っ張る（伸延）ことが可能である。
【０２６０】
図４１は、図４０に示すような装置により作製されたシート１６３ａによる導波路アレイ１６４の概略構成例を示すものであり、各導波路は図４１（ａ）に示すように矩形形状であっても、図４１（ｂ）に示すように蒲鉾形状（一方が細い又は曲率を有した形状）でもよい。導波路アレイのアレイ方向と垂直方向つまり導波光の進行方向に同じ断面形状であればよい。シングルモードであっても、マルチモードであってもよく、さらにはステップインデックス型でも屈折率分布型でもよい。
【０２６１】
図４２は図４１に示すように作製された導波路アレイ１６４のシート１６３ａから作製される導波路アレイテープ１６５の構成例を示す概略斜視図である。図において、テープ長手方向にストライプ形状に各導波路が作製されている。さらに、１ｍや５０ｃｍといったように、等間隔位置又は不等間隔位置にミシン目１６６が形成されており、装置や人の手により、０．１Ｎ〜１０Ｎの力で容易に、ミシン目１６６に沿って導波路アレイテープ１６５を切断できる構造となっている。
【０２６２】
図４３はこのような導波路アレイテープ１６５の切断面を拡大して示す概略斜視図である。上部基板１６７と下部基板１６８及び各々の中間層１６９，１７０に挟まれたクラッド層１７１とその中のコア層１７２とがある。この上，下部基板１６７，１６８にミシン目１６６を入れておき、２つの中間層１６９，１７０とコア層１７２及びクラッド層１７１に弱い強度の層を設けることにより、使用する部分の導波路アレイ部分の強度は強く、所望の長さに加工しやすい導波路アレイテープ１６５を実現することができる。
【０２６３】
また、この導波路アレイテープ１６５は、使用するときにミシン目１６６に沿って切断して端面を露出面として形成するため、非常に清浄な端面が得られ、これを光コネクタに挿入又は接着することにより、透過率が高く、かつ、アライメントトレランスの大きい良好な光結合効率を実現できる。また、クラッド層１７１以外の部分に粘着材を塗布しておき、光コネクタを接続する際の固定手段としてもよい。
【０２６４】
また、ミシン目１６６がなくても、テープ１６５の短手方向への切断が長手方向よりも相対的に容易な材料構成を有していてもよい。
【０２６５】
また、これらの導波路の少なくともコア部１７２とクラッド部１７１にミシン目１６６として切断面を予め設けており、他の部分の強度を小さくしてテープとして切断してもよい。さらに、このミシン目１６６のコア部分に粘着材を塗布しておき、光結合の空気層を減少する光結合部材又は光コネクタを接続する際の固定手段としてもよい。
【０２６６】
図４４は、導波路アレイテープ１６５の切断目の別の構成例を示し、導波路の導波方向に溝１７３が形成されている。これにより、導波路アレイの方向に対して高精度に位置決めを行うことができる。テープ１６５上の導波路の上下方向は厚さで位置を高精度に決めやすいので、結果として２次元方向の位置調整を容易にでき、より良好な光結合効率を簡単に実現することができる。同様の溝を、ミシン目１６６近くに、導波路のアレイ方向に設けることにより、アレイ端面に関する位置調整を容易に行うことができる。この溝１７３の形状としては、円柱、球、長方形、逆ピラミッド形状等を適宜用いることができ、また、１つの溝により、２次元方向の位置決めを行うこともできる。
【０２６７】
図４５は、導波路テープ１６５の外面に凹凸形状１７４が設けられており、この凹凸形状１７４を最適に設計することにより、導波路アレイの位置決め、導波路端面に対する位置決め、導波路の上部基板１６７に対する位置決めを簡単に行うことができる。さらに、この凹凸形状１７４を用いて、光コネクタの固定手段（面ジッパー）とすることにより、光コネクタの固定部材を簡単にすることもできる。
【０２６８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、光電変換素子と電子回路素子とをパッケージして光電変換素子パッケージを作製する場合に、光電変換素子を予め光学部品と光学実装しておくことにより、マルチチップモジュールの封止において、通常の電気実装パッケージと同様な封止により、光電変換素子パッケージの作製時の光学実装が不要となり、簡単かつ低コストで作製可能な光電変換素子パッケージを提供することができる。
【０２６９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子パッケージがモールドパッケージからなるので、光コネクタの構成部品の一部としても十分に使用できるレベルに機械的精度を向上させ、より機械的信頼性に優れた光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７０】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子パッケージ中のパッケージＢが不透明材料からなるので、光の進入によるクロストークを低減させることができると同時に、光の入出射を行うにも関わらず、通常の半導体パッケージで使用されるフィラー分散されかつ芳香族系材料を用いることで高熱に対する信頼性に優れた光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし３の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子パッケージ中のパッケージＡがモールドパッケージであるので、パッケージ間界面の透湿性と熱サイクルに対する信頼性に優れた光電変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子パッケージが、光電変換素子パッケージ用基板となる電気配線を有する基板とは別の基板に設けた透明材料とからなるパッケージであるので、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きい部品実装が可能な光電変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子をパッケージしたパッケージＡと、電子回路素子とを共通の基板に設けたので、光高周波に優れると同時に多機能性の実現が容易な光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７４】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし４の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子をパッケージしたパッケージＡを電子回路素子上に設けたので、より小型・高密度な光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７５】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子がパッケージされたパッケージＡが実装された電気配線を有する基板を設けてあり、このパッケージＡの露出面が、当該基板側の方向であるので、基板導波路配線への光結合のアライメントトレランスの低減可能な光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７６】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし８の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子をパッケージしたパッケージＡがヒートシンクを有するので、光電変換素子の放熱特性が向上し、光電変換素子の長期信頼性が向上する光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７７】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の光電変換素子パッケージにおいて、ヒートシンクがパッケージＢの一部から露出しており、その露出面の方向と光電変換素子側のパッケージＡの露出面の方向とが反対であるので、光電変換素子の放熱特性がより向上し、光電変換素子の長期信頼性がより向上する光電変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７８】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１ないし１０の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子側のパッケージＡが光学素子を有するので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上した光電変換素子パッケージを提供することができる。
【０２７９】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の光電変換素子パッケージにおいて、光学素子が正の光学パワーを有するので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上する光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２８０】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１１記載の光電変換素子パッケージにおいて、光学素子が導波路構造からなるので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上する光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２８１】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１１記載の光電変換素子パッケージにおいて、光学素子がテーパ構造からなるので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子との光結合効率が向上する光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２８２】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１１ないし１４の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光学素子を有する光電変換素子パッケージＡのパッケージＢに対する露出面が、略平面であるので、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを、より簡単に光結合できる光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２８３】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１１ないし１５の何れか一記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電子変換素子と光学素子とがアレイ配列を有するので、より大容量のデータの送受信が可能な光電子変換素子パッケージを提供することができる。
【０２８４】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１６記載の光電変換素子パッケージにおいて、光電変換素子と光学素子とのアレイ配列ピッチが異なるので、伝送路のクロストークが低減すると同時に、複数の光コネクタを簡単に接続可能な光電変換素子パッケージを提供することができる。
【０２８５】
請求項１８記載の発明の光電変換素子パッケージの作製方法によれば、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製し、その一部が外部に露出する状態で、当該パッケージＡ中の光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子とともに封止してパッケージＢを作製するようにしたので、通常のマルチチップモジュールにおける電気実装精度と同様なアライメントトレランスの大きい部品実装が可能な光電子変換素子パッケージの製造方法を提供することができる。
【０２８６】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程の後に、パッケージＢから露出するパッケージＡの露出面を被覆物で被覆する工程を有するので、パッケージＡの露出面が作製工程において汚染されたり傷つくことを被覆物で保護することができ、光損失の増大を減少させ、通常の電気実装の場合と同様の封止、半田実装等を行うことができる。
【０２８７】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子＝光学素子の作製工程が簡略化された作製方法を提供することができる。
【０２８８】
請求項２１記載の発明によれば、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子＝光学素子の作製時のアライメント工程が簡単化された作製方法を提供することができる。
【０２８９】
請求項２２記載の発明によれば、請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法において、光電変換素子パッケージとは別の光学素子と光電変換素子パッケージ内の光電変換素子とを光結合させる光結合素子＝光学素子の作製時のアライメント工程が簡単化された作製方法を提供することができる。特に、最終工程で高精度なアライメントを行っているので、光電変換素子パッケージにおけるモールド形成の際に位置ずれを生ずることがなく、より高精度な実装を実現でき、光結合の結合効率に対する信頼性を向上させることができる。
【０２９０】
請求項２３記載の発明の光コネクタによれば、光電変換素子パッケージと他方のコネクタ部品との間の機械的位置決めを高精度に行うことができ、光結合による損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０２９１】
請求項２４記載の発明の光コネクタによれば、光電変換素子パッケージと他方のコネクタ部品との間の機械的位置決めを高精度に行うことができ、光結合による損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０２９２】
請求項２５記載の発明によれば、請求項２３又は２４記載の光コネクタにおいて、光電変換素子パッケージ側の機械的位置決め機構を穴構造とすることにより、請求項２３又は２４記載の発明を容易に実現することができる。
【０２９３】
請求項２６記載の発明によれば、請求項２５記載の光コネクタにおいて、パッケージＡとパッケージＢとの共通な位置に形成された穴構造とすることにより、請求項２５記載の発明を実現する上で、位置決め精度をより向上させることができるとともに、光コネクタとしての機械的信頼性を向上させることができる。
【０２９４】
請求項２７記載の発明によれば、請求項２６記載の光コネクタにおいて、貫通させた穴構造であるので、請求項２６記載の発明を実現する上で、位置決め精度の向上及び強度的な信頼性を確保することができる。
【０２９５】
請求項２８記載の発明によれば、請求項２７記載の光コネクタにおいて、パッケージＢを穴構造を有する基板上に実装することにより、請求項２７記載の発明を実現する上で、十分な機械的強度を確保することができる。
【０２９６】
請求項２９記載の発明の光コネクタによれば、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０２９７】
請求項３０記載の発明の光コネクタによれば、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０２９８】
請求項３１記載の発明の光コネクタによれば、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０２９９】
請求項３２記載の発明の光コネクタによれば、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０３００】
請求項３３記載の発明の光コネクタによれば、コネクタ部品の端面反射や端面損失が低減する光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０３０１】
請求項３４記載の発明によれば、請求項２９ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、光コネクタ接続時の気泡による端面損失が低減すると同時に、より小さな脱着力でも反射損失も低減できる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０３０２】
請求項３５記載の発明によれば、請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、簡単に脱着できる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０３０３】
請求項３６記載の発明によれば、請求項３５記載の光コネクタにおいて、簡単に脱着できると同時に、低コストでコネクタ部品での端面反射や端面損失が低減した光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０３０４】
請求項３７記載の発明によれば、請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、簡単に脱着できる光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【０３０５】
請求項３８記載の発明によれば、請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタにおいて、光コネクタの脱着強度に伴う機械的強度を増加させて信頼性が向上した光電変換素子パッケージ一体型の光コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図２】光電変換素子パッケージの変形例を原理的に示す概略断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図４】本発明の第三の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図５】本発明の第四の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図６】光電変換素子パッケージの変形例を原理的に示す概略断面図である。
【図７】本発明の第五の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図８】本発明の第六の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図９】本発明の第七の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第八の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第九の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図１２】本発明の第十の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を原理的に示す概略断面図である。
【図１３】光学素子の各種構成例を例示する断面図である。
【図１４】本発明の第十一の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を示す概略断面図及び概略平面図である。
【図１５】本発明の第十二の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を示し、（ａ）は概略縦断断面図、（ｂ）は概略縦断正面図である。
【図１６】本発明の第十三の実施の形態の光電変換素子パッケージの構成例を示す概略断面図及び概略平面図である。
【図１７】本発明の第十四の実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法を示す概略断面図である。
【図１８】本発明の第十五の実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法を示す概略断面図である。
【図１９】本発明の第十六の実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法を示す概略断面図である。
【図２０】本発明の第十七の実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法を示す概略断面図である。
【図２１】本発明の第十八の実施の形態の光電変換素子パッケージの作製方法を示す概略断面図である。
【図２２】その変形例の光電変換素子パッケージの作製方法を示す概略断面図である。
【図２３】本発明の第十九の実施の形態の光コネクタを示す概略断面図である。
【図２４】本発明の第二十の実施の形態の光コネクタを示す概略断面図である。
【図２５】本発明の第二十一の実施の形態の光コネクタを示し、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図２６】本発明の第二十二の実施の形態の光コネクタ中の光電変換素子パッケージの構成例を示す概略斜視図である。
【図２７】その光コネクタを示す概略側面図である。
【図２８】変形例を示す概略側面図である。
【図２９】変形例を示す概略側面図である。
【図３０】本発明の第二十三の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３１】本発明の第二十四の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３２】本発明の第二十五の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３３】本発明の第二十六の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３４】本発明の第二十七の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３５】本発明の第二十八の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３６】本発明の第二十九の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３７】本発明の第三十の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３８】本発明の第三十一の実施の形態の光コネクタの構成例を示す概略断面図である。
【図３９】その概略平面図である。
【図４０】導波路アレイの作製方法として適用可能なエンボス転写方法を説明するための概略斜視図である。
【図４１】導波路アレイを示す概略構成図である。
【図４２】導波路アレイテープの構成例を示す概略斜視図である。
【図４３】その切断面を拡大して示す概略斜視図である。
【図４４】その切断面の別の構成例を示す概略斜視図である。
【図４５】導波路アレイテープの構成例を示す概略断面図である。
【図４６】従来例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ 光電変換素子パッケージ
２ 光電変換素子
３ パッケージＡ
３ａ 露出面
４ 透明材料
５ 電気回路素子
７ 基板
８ パッケージＢ
２１ 光電変換素子パッケージ
２２ パッケージＡ
２２ａ 露出面
２３ パッケージＢ
２４ 光電変換素子パッケージ
２５ 基板Ｃ
２７ 光電変換素子パッケージ
２８，３０ 電気回路素子
３２ 光電変換素子パッケージ
３３ 基板Ｅ
３９ 光電変換素子パッケージ
４０ ヒートシンク
４３，４４ 光電変換素子パッケージ
４５ ヒートシンク
５１ 光電変換素子パッケージ、一方のコネクタ部品
５２ 光学素子
５６，５７，５８，５９，６０，６１，６２，６７ 光学素子
７１ 光電変換素子パッケージ
８１，８６ 光電変換素子パッケージ
９１ 被覆物
１０３ 他方のコネクタ部品
１０７ 機械的位置決め機構
１１０ 凹凸構造
１１３ 穴構造
１１４ 機械的位置決め機構
１１７ 穴構造
１１８ 機械的位置決め機構
１２２，１２４，１２６ 光学素子
１２９，１３３ 脱着手段
１３６，１３７ 微小凹凸構造
１３９ ガイド部材

Claims (38)

1. 光電変換素子とこの光電変換素子を封止する透明材料とからなるパッケージＡと、前記光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子と前記パッケージＡとを封止するパッケージＢとよりなり、前記パッケージＡの一部が前記パッケージＢの一部から外部に露出している光電変換素子パッケージ。
2. 前記パッケージＢは、モールドパッケージからなる請求項１記載の光電変換素子パッケージ。
3. 前記パッケージＢは、不透明材料からなる請求項２記載の光電変換素子パッケージ。
4. 前記パッケージＡは、モールドパッケージである請求項１ないし３の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
5. 前記パッケージＡは、電気配線を有する基板Ｃ上に設けた前記光電変換素子と、前記基板Ｃ上に設けた前記透明材料とよりなるパッケージである請求項１ないし４の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
6. 前記パッケージＡと前記電子回路素子とが共通の電気配線を有する基板Ｄ上に設けられ、かつ、前記基板Ｄが前記パッケージＢと一体である請求項１ないし５の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
7. 前記パッケージＡは、前記電子回路素子上に設けられている請求項１ないし４の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
8. 前記パッケージＡが電気配線を有する基板Ｅ上に実装され、かつ、当該パッケージＡの露出面が当該基板Ｅ側に設定されている請求項１ないし６の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
9. 前記パッケージＡは、ヒートシンクを有する請求項１ないし８の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
10. 前記ヒートシンクの一部が、前記パッケージＡの露出面方向とは反対側方向で前記パッケージＢの一部から外部に露出している請求項９記載の光電変換素子パッケージ。
11. 前記パッケージＡは、光学素子を有する請求項１ないし１０の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
12. 前記光学素子は、正の光学パワーを有する素子である請求項１１記載の光電変換素子パッケージ。
13. 前記光学素子は、導波路構造からなる請求項１１記載の光電変換素子パッケージ。
14. 前記光学素子は、テーパ構造からなる請求項１１記載の光電変換素子パッケージ。
15. 前記光学素子を有する前記パッケージＡが前記パッケージＢから露出する露出面が、略平面である請求項１１ないし１４の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
16. 前記光電変換素子と前記光学素子とはアレイ配列を有する請求項１１ないし１５の何れか一記載の光電変換素子パッケージ。
17. 前記光電変換素子と前記光学素子とのアレイ配列ピッチが異なる請求項１６記載の光電変換素子パッケージ。
18. 光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程と、
    作製されたパッケージＡを、その一部が外部に露出する状態で、当該パッケージＡ中の前記光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子とともに封止してパッケージＢを作製する工程と、
    を含む光電変換素子パッケージの作製方法。
19. 光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程の後に、パッケージＢから露出する前記パッケージＡの露出面を被覆物で被覆する工程を有する請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法。
20. 光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程は、当該パッケージＡ中に含まれる光学素子の一部又は全部を同時に作製する工程を含む請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法。
21. 光電変換素子を透明材料により封止してパッケージＡを作製する工程の後に、当該パッケージＡ中に含まれる光学素子を作製する工程を有する請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法。
22. 作製されたパッケージＡを、その一部が外部に露出する状態で、当該パッケージＡ中の前記光電変換素子と電気的に接続された電子回路素子とともに封止してパッケージＢを作製する工程の後に、前記パッケージＡ中に含まれる光学素子を作製する工程を有する請求項１８記載の光電変換素子パッケージの作製方法。
23. 一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、他方のコネクタ部品と前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡとの間に係脱自在な機械的位置決め機構を有する光コネクタ。
24. 一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、他方のコネクタ部品と前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＢとの間に係脱自在な機械的位置決め機構を有する光コネクタ。
25. 前記光電変換素子パッケージ側の前記機械的位置決め機構は穴構造よりなる請求項２３又は２４記載の光コネクタ。
26. 前記穴構造は、パッケージＡとパッケージＢとの共通な位置に形成されている請求項２５記載の光コネクタ。
27. 前記穴構造は、パッケージＡとパッケージＢとの共通な位置に貫通させて形成されている請求項２６記載の光コネクタ。
28. 前記パッケージＢは、前記穴構造の穴位置に孔部が形成されるとともに電気回路を有する基板上に電気的に実装されている請求項２７記載の光コネクタ。
29. 一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面に当該パッケージＡ中の透明材料よりも弾性定数が小さい材料からなる光学素子を有する光コネクタ。
30. 一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面に当該パッケージＡ中の透明材料よりも粘度が小さい材料からなる光学素子を有する光コネクタ。
31. 一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面に当該パッケージＡ中の透明材料よりも加圧による変形量が大きい材料からなる光学素子を有する光コネクタ。
32. 一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面にゴム弾性体材料からなる光学素子を有する光コネクタ。
33. 一方のコネクタ部品となる請求項１ないし１７の何れか一記載の光電変換素子パッケージと、この光電変換素子パッケージと光結合される他方のコネクタ部品とよりなり、前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面にシロキサン材料からなる光学素子を有する光コネクタ。
34. 前記光学素子は、凹凸構造を有する略平板形状の素子である請求項２９ないし３３の何れか一記載の光コネクタ。
35. 前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面が存在するパッケージＢの表面に、粘着材料による脱着手段を有する請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタ。
36. 前記脱着手段の粘着材料の一部又は全部が前記パッケージＡ中に含まれる光学素子を構成する請求項３５記載の光コネクタ。
37. 前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＡの露出面が存在するパッケージＢの表面に、微小凹凸部材による脱着手段を有する請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタ。
38. 前記光電変換素子パッケージ中のパッケージＢが実装される基板上に、当該パッケージＢとは別部品からなり他方のコネクタを前記光電変換素子パッケージからはずすためのガイド部材を備える請求項２３ないし３３の何れか一記載の光コネクタ。

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