JP2005331702A - 光モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ファイバと光素子をレンズを介さず光結合する。
【解決手段】 基板３に内蔵された光ファイバ２のコア２ａをＶ溝５によって傾斜して切断し、その傾斜端面にミラーブロック６を接着するととともに、ミラーブロック６の直上に光素子１２を配置して光モジュール１を構成する。これにより、光ファイバ２の伝播光は、ミラーブロック６で反射して光路を９０°曲げられ、光素子１２に出射される。また、光素子１２の出射光は、ミラーブロック６で反射して光路を９０°曲げられ、光ファイバ２の傾斜端面に入射する。
【選択図】 図１

Description

本発明は光モジュールおよびその製造方法に関し、特に光ファイバを用いて基板内、基板間、装置間等の信号伝送を行う光モジュールおよびその製造方法に関する。

電気信号を光信号に変換し信号を光によって送受信するための光モジュールは、基幹系通信や装置間信号伝送の分野で広く利用されている。従来の光モジュールとしては、基板上に無機材料やポリマーで光導波路を形成し半導体レーザ等の光素子を搭載したもののほか、光導波路として光ファイバを用いるもの等が提案されている。

例えば、火炎堆積法でＳｉ基板上に石英導波路を形成して光素子を実装したもの、Ｓｉ基板自体を導波路として基板の表裏面で反射を繰り返しながら光伝送を行うものなどが提案されている。ただし、このような構成とした場合には、用いる基板がＳｉ基板に限定されるという問題点がある。

また、光ファイバを用いた光モジュールについてもいくつかの提案がなされているが、この場合、空間に出射される光を光ファイバの端面で受光できるようにする必要があるため、従来、光モジュール自体が大型化する、あるいは光ファイバを安定して固定するための部材を要する、等の問題点があった。このような問題に対し、空間に出射する光をレンズとミラーを用いて光ファイバの端面に結合する光モジュールも提案されている。近年では、光信号の低損失化の観点から、このような光ファイバを用いた光モジュールの開発が活発になっており、その小型化・高精度化の観点から、レンズやミラーを用いて光結合を行う構成とするのが一般的である。

光ファイバを用いた光モジュールとしては、従来、例えば、４５°傾斜端面を有する光ファイバが溝に挿入固着された基板の表面に、光電変換素子が駆動回路と共に実装された回路基板層が貼着されている光モジュールが提案されている（特許文献１参照）。この提案では、光ファイバの４５°傾斜端面直上に対応する箇所の回路基板層内に平板レンズ部を形成し、この平板レンズ部を介して光ファイバと光電変換素子が光結合するように構成されている。

このほかにも、光能動素子または光受動素子を配置した基板を積層した光モジュールであって、基板間の光素子同士をそれらの基板内に配置した光ファイバによって光結合するようにしたものが提案されている（特許文献２参照）。この提案では、光ファイバの端部に球レンズを配置し、この球レンズを介して光ファイバと光素子、光素子同士を光結合するようにした試みがなされている。

また、基板表面に固定される光ファイバの端部を、その基板表面に対して所定角度で切断し、一方、基板には内壁を金属化した貫通孔を形成して、この貫通孔の直上に光ファイバの切断面が配置されるようにした光モジュールも提案されている（特許文献３参照）。この提案では、貫通孔の内壁を金属化することにより、光ファイバの切断面から出射されて貫通孔に進入する光を、レンズを用いずに伝播させる試みがなされている。

なお、光ファイバを光導波路として用いる場合、通常、光ファイバは接着剤を用いてその端部を基板の所定位置に固定される。また、従来、基板上に接着層を形成し、これに光ファイバを接着させて光回路を形成する方法が提案されているが（特許文献４参照）、通常、このような方法は、光シートバスのように光ファイバの端部が基板の外部で光コネクタに接続されるような場合に用いられる。
特開平６−１５１９０３号公報 特開昭６１−１８６９０８号公報 特開平１１−２４８９７６号公報 特開平１−１８０５０５号公報

しかし、光ファイバを用いた上記のような従来の光モジュールについては、次に示すような問題点もあった。
例えば、基板の溝に挿入固着された４５°傾斜端面を有する光ファイバとその基板上に貼着された回路基板層上の光電変換素子が平板レンズ部を介して光結合するようにした光モジュールの場合、平板レンズ部が必要になることに加え、平板レンズ部のアライメントが必要になってくる。端部に球レンズを配置した光ファイバを積層基板内に設けて基板間の光素子同士を光結合するようにした光モジュールの場合も同様である。

このように、レンズを用いて光素子と光ファイバを光結合する構成の光モジュールでは、部材としてレンズを用意し、さらに、組立て時には光ファイバ、レンズおよび光素子との間で精密な位置合わせが必要であった。

また、基板に内壁を金属化した貫通孔を形成してこれを光伝送路として用いる光モジュールの場合、レンズを用いない構成とすることができるものの、光の散乱の少ない平坦な金属膜を貫通孔内壁に形成しなければならない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光素子と光ファイバの間の光結合を安定して行うことができ、かつ、組立てを容易に行うことのできる光モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、光ファイバを用いて信号の伝送を行う光モジュールにおいて、基板に前記光ファイバが内蔵され、内蔵された前記光ファイバのコアが傾斜して切断されているとともに、切断された前記コアの傾斜端面にミラーブロックが接着されていることを特徴とする光モジュールが提供される。

図１に例示するような光モジュール１では、基板３に内蔵された光ファイバ２のコア２ａが傾斜して切断され、その傾斜端面にミラーブロック６が接着されている。このような光モジュール１によれば、光ファイバ２を伝播する光は、ミラーブロック６で反射してその光路を９０°曲げられて出射され、また、ミラーブロック６に入射する光は、ミラーブロック６で反射してその光路を９０°曲げられて光ファイバ２の傾斜端面に入射するようになる。これにより、光ファイバ２の端面への光の入出力がレンズを用いることなく実現されるようになる。

また、本発明では上記課題を解決するために、光ファイバを用いて信号の伝送を行う光モジュールの製造方法において、基板に前記光ファイバを内蔵する工程と、内蔵された前記光ファイバのコアを傾斜して切断する工程と、切断された前記コアの傾斜端面にミラーブロックを接着する工程と、を有することを特徴とする光モジュールの製造方法が提供される。

このような光モジュールの製造方法によれば、光ファイバ２の端面への光の入出力を、レンズを用いずに行うことのできる光モジュールを製造することができ、製造時のレンズのアライメントが不要になる。

本発明では、基板に内蔵した光ファイバのコアを傾斜して切断し、その傾斜端面にミラーブロックを接着するようにした。そして、ミラーブロック直上に光素子を配置することにより、レンズを用いることなく光素子と光ファイバを安定して光結合することができる。さらに、レンズを用いないため、光モジュールの大型化を防ぐとともに、高精度なアライメントが不要になり、また、組立てが容易になり、部材コストおよびプロセスコストを低減でき、生産性に優れた光モジュールを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は光モジュールの構成例である。
この光モジュール１には、コア２ａとその周囲のクラッド２ｂからなる光ファイバ２の外径（クラッド２ｂの外径）より厚い基板３が用いられ、あらかじめこの基板３に形成された溝３ａ内に接着剤４を用いて光ファイバ２が固定されている。この基板３に内蔵された光ファイバ２は、その外周端（クラッド２ｂの外縁）が基板３の一方の面と略同一の高さになるよう揃えて固定されている。

基板３は、このようにその一方の面側に光ファイバ２を固定している接着剤４と共に、他方の面にダイサ等を用いて切削加工が施され、それにより、その他方の面側から光ファイバ２の少なくともコア２ａを切断する領域までが断面Ｖ字形状にカットされて、Ｖ溝５が形成されている。Ｖ溝５は、その頂角が９０°で、かつ、そのカット面が４５°になるようにカットされて形成されている。このＶ溝５のカット面には、接着剤７を用いてミラーブロック６が接着され、コア２ａの傾斜端面にミラーブロック６が接着された状態になっている。Ｖ溝５内の残りの空間には、接着剤８が充填され、ミラーブロック６がＶ溝５内に完全に固定された状態になっている。

そして、光ファイバ２が固定されている基板３の一方の面側には、透光性基板９上に配線１０およびバンプ１１を介して実装された光素子１２が、光ファイバ２の傾斜端面およびミラーブロック６の直上に配置されている。

上記構成を有する光モジュール１において、光ファイバ２を伝播する光は、ミラーブロック６の反射面で反射してその光路を９０°曲げられ、基板３に対して垂直（図１中上方）に出力されるようになる。したがって、ミラーブロック６の直上に例えば光素子１２として面受光型フォトディテクタ（ＰＤ）が配置されている場合には、ミラーブロック６による反射光がＰＤで受光され、光ファイバ２とＰＤの光結合がレンズを用いることなく実現されるようになる。

また、光素子１２として例えば面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）が配置されている場合には、ＶＣＳＥＬから出射された光がその直下のミラーブロック６の反射面で反射してその光路を９０°曲げられ、光ファイバ２の端面に入射する。したがって、ＶＣＳＥＬと光ファイバ２の光結合がレンズを用いることなく実現されるようになる。

なお、例えば光ファイバ２にそのコア２ａの外径が５０μｍ〜６２．５μｍでクラッド２ｂの外径が１２５μｍであるような現在広く利用されているものを用いる場合、ＰＤやＶＣＳＥＬ等の光素子１２は、その受光部あるいは発光部が光ファイバ２の外縁から１００μｍ以内、望ましくは６０μｍ以内の距離に配置するようにする。これは、光素子１２の受光部や発光部が１００μｍを超える距離に配置されるような場合には、光ファイバ２と光素子１２の間を伝播する光の損失が比較的大きくなってしまうことがあるためである。ただし、ミラーブロック６の反射面の構成や、光路上の部材の材質や加工を工夫するなどすれば、その距離を延ばすことも可能になる。このように、光ファイバ２と光素子１２との間の距離を適当に設定することにより、光ファイバ２と光素子１２を、レンズを用いることなく、直接光結合することが可能になる。

また、光ファイバ２には、石英光ファイバ等の一般的な光ファイバを用いることができるが、光ファイバ２とＰＤやＶＣＳＥＬ等の光素子１２を、伝播する光の損失を抑えてレンズを介さず直接光結合するためには、図１に示したような光モジュール１の構造上、その外径は小さいことが望ましい。

光ファイバ２は、基板３から外に出ている部分については特にその外径の制約はなく、図１に示したように、クラッド２ｂの外周に被覆２０が形成されているものであってもよい。なお、その場合、被覆２０は、外径２５０μｍのものが好適である。これは、一般に１次元アレイ型の光モジュールでは、ＰＤやＶＣＳＥＬが２５０μｍピッチで配置されることが多く、被覆２０が外径２５０μｍであれば、これらの複数の光ファイバ２を並べて配置するのみで光ファイバ２のピッチをＰＤやＶＣＳＥＬのピッチにほぼ合わせることができるようになるためである。

基板３は、Ｖ溝５等を形成するために切削加工を施し、また、接着剤プロセスで光ファイバ２やミラーブロック６を固定するため、切削加工精度が高いことに加え、面内方向で低熱膨張であるものが好ましい。例えば、ガラスエポキシ、ガラス、セラミック、ガラスセラミック等の基板のほか、少なくとも面内方向で低熱膨張の芳香族ポリアミド樹脂を用いた有機樹脂基板、あるいはここに挙げたような材料の複合材料を用いた基板等を用いることができる。

また、基板３の厚みは、光ファイバ２の外径よりも１０μｍ以上大きいことが望ましく、この基板３の厚みと光ファイバ２の外径の差によって生じる空間に光ファイバ２を固定する際の接着剤４が充填されることになる。

ミラーブロック６には、光の反射面を備えた通常のミラーを用いることができるが、光モジュール１が使用する光の波長に反射特性を合わせた波長依存性を有するものを用いてもよい。例えば、誘電体多層膜や増反射コート膜付金属膜等をその反射面に形成したものを用いることができる。

光ファイバ２やミラーブロック６を基板３に固定するために用いる接着剤４，７，８は、透光性を有していて、光ファイバ２の屈折率に近い屈折率を有していることが望ましい。そのため、接着剤４，７，８の種類は、使用する光ファイバ２の種類に応じて適当に選定される。

次に、上記のような構成を有する光モジュール１の形成方法の概略を、図２から図８を参照して説明する。
図２は光ファイバを固定する溝を形成した基板を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は溝形成側から見た側面図である。

まず、ガラスエポキシ等の基板３の光ファイバ２を固定する所定の位置に所定のサイズで、ダイサ等を用いて溝３ａを形成する。ここでは、基板３の表裏面を貫通するようにして溝３ａを形成している。

溝３ａは、ここに固定される光ファイバ２の幅（複数の光ファイバ２を並べて固定する場合には、それらを並べたときの幅。光ファイバ２に被覆２０がある場合にはそれも考慮する。）よりも広い幅となるように形成する。ただし、公差は小さいことが望ましく、それによって光ファイバ２を高精度に位置合わせして固定することが可能になる。

次いで，このようにして形成された溝３ａに光ファイバ２を仮配置する。
図３は基板に形成した溝に光ファイバを仮配置した状態を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。

基板３への溝３ａの形成後、その溝３ａ内に光ファイバ２を仮配置する際には、まず、光ファイバ２に被覆２０が形成されているときには、あらかじめ溝３ａ内に配置される部分の被覆２０を除去して光ファイバ２を露出させる。そして、ここでは４本の光ファイバ２を、その外縁と基板３の一方の面側との高さが揃うようにして、溝３ａ内に整列させて仮配置する。

その際、図３に示したように、各光ファイバ２間に別の光ファイバ２１を配置するようにすれば、光ファイバ２同士のピッチが、間に配置された光ファイバ２１の外径で一定に保たれるようになる。それにより光ファイバ２の位置合わせを容易に行えるようになる。なお、この場合、４本の光ファイバ２間に配置する３本の光ファイバ２１は、光伝送路としては機能しない。

例えば、光ファイバ２の外径が１２５μｍで、その被覆２０の外径が２５０μｍであるような光ファイバ２を用いる場合、隣り合う光ファイバ２間にそれぞれ外径１２５μｍの別の光ファイバ２１を挟んで配置する。一般に光ファイバのクラッドはその寸法精度が高く、このように光ファイバ２間に外径１２５μｍの光ファイバ２１を挟むことで、光ファイバ２のコア２ａのピッチを精度良くほぼ２５０μｍにすることができるようになる。

なお、ここでは各光ファイバ２間に別の光ファイバ２１を挟んで配置するようにしたが、各光ファイバ２の所定ピッチに応じた幅を有していれば、光ファイバ２１以外の部材も用いることも可能である。

このようにして溝３ａ内に光ファイバ２の仮配置を行った後に、光ファイバ２を基板３に固定する。
図４は溝に光ファイバを固定した状態を示す図である。

図３に示したように溝３ａ内に光ファイバ２を仮配置した後、光ファイバ２の外縁とその高さを揃えた基板３の一方の面と反対の他方の面側から、溝３ａ内にエポキシ樹脂等の接着剤４を充填し、これを硬化させて光ファイバ２およびその間に挟まれている光ファイバ２１を固定する。これにより、光ファイバ２，２１を基板３に内蔵する。光ファイバ２，２１の固定後は、基板３にＶ溝５を形成する。

図５は基板にＶ溝を形成した状態を示す図である。
Ｖ溝５は、その光ファイバ２の外縁と高さを揃えた基板３の一方の面と反対の他方の面側に、ダイサ等を用いて基板３、接着剤４および光ファイバ２（光ファイバ２１を配置する場合には光ファイバ２，２１）をカットして形成される。その際、Ｖ溝５は、前述のように、その頂角が９０°になるようにし、光ファイバ２のコア２ａを斜め４５°で切断するようにして形成される。

なお、このとき形成される光ファイバ２の傾斜端面は、できるだけ平坦であることが望ましい。ただし、上記図１に示した光モジュール１は、光ファイバ２を伝播する光の光路をミラーブロック６で９０°曲げるように構成されているため、光ファイバ２の傾斜端面自体がミラーとして使用できるような高い平坦性を有している必要はない。

また、形成するＶ溝５は、光ファイバ２のコア２ａはカットするが、Ｖ溝５の先端が基板３の反対の面には到達しないように、すなわちＶ溝５が基板３を貫通しないように形成することが望ましい。例えば、光ファイバ２のコア２ａの外径が６２．５μｍでクラッド２ｂの外径が１２５μｍである場合には、反対の面、すなわちクラッド２ｂの外縁からおよそ２０μｍの深さまでＶ溝５を形成するようにする。

図６はＶ溝にミラーブロックを接着した状態を示す図である。
コア２ａを切断するように形成したＶ溝５に対し、直方体形状のミラーブロック６を透光性を有するエポキシ樹脂等の接着剤７を用いて接着し、それによってコア２ａの傾斜端面にミラーブロック６を接着する。ミラーブロック６を接着する際には、その角をＶ溝５の先端の角に当接させて配置するのみで、光ファイバ２の傾斜端面にミラーブロック６の反射面を接着することができ、容易にその位置合わせが行える。

ミラーブロック６は、例えばガラス板上にアルミニウム（Ａｌ）膜を形成して反射面が形成され、更に必要に応じてそのＡｌ膜上に増反射コート膜が形成される。また、誘電体多層膜を反射面として形成したものであってもよい。

ミラーブロック６は、Ｖ溝５内に固定された後に基板３の外部にあまり突出しない大きさであることが望ましい。勿論、突出部はなくてもよく、また、突出部が大きい場合には、ミラーブロック６の接着固定後に突出部を研磨等して除去してもよい。

図７はＶ溝にミラーブロックを固定した状態を示す図である。
ミラーブロック６をコア２ａの傾斜端面に接着した後、Ｖ溝５内に残る空間はエポキシ樹脂等の接着剤８を充填して埋められ、ミラーブロック６をＶ溝５内に完全に固定する。これにより、光ファイバ２を伝播する光は、ミラーブロック６の反射面で光路を９０°曲げられ、基板３の垂直方向（図７中上方）に出力されるようになる。また、ミラーブロック６に基板３の垂直方向（図７中上方）から入射した光は、その反射面で光路を９０°曲げられ、コア２ａの傾斜端面に入力されるようになる。

その後、この基板３上にはＰＤやＶＣＳＥＬ等の光素子１２が配置される。
図８は光素子搭載配線基板の構成例である。
この光素子搭載配線基板は、例えば透明ポリイミドからなる透光性基板９上に銅の配線１０が形成され、この配線１０上にはんだのバンプ１１を介して光素子１２が実装されている。ただし、この光素子搭載配線基板は、光素子１２に入射する光が通る部分、光素子１２から出射される光が通る部分の透光性基板９上には配線１０が形成されていないような配線構造になっている。

そして、このような構成の光素子搭載配線基板を、ミラーブロック６の固定まで行った基板３の光ファイバ２の配置面側に、光素子１２の受光部あるいは発光部がミラーブロック６の直上に配置されるようにして実装することにより、上記図１に示した光モジュール１が形成される。

なお、上記の説明では、４本の光ファイバ２を整列配置する構成としたが、勿論、４本に限定されるものではなく、また、複数の光ファイバがあらかじめ並んだ状態で束ねられているテープ状光ファイバを用いても構わない。このようなテープ状光ファイバを用いれば、基板３の溝３ａへの仮配置が容易に行えるようになる。また、例えば、アレイ状に配置される複数の光素子１２のピッチが２５０μｍで、テープ状光ファイバの各光ファイバの外径が１２５μｍ、被覆の外径が２５０μｍであったような場合、光素子１２と光ファイバのピッチをいっそう容易に合わせることができるようになる。また、このようなテープ状光ファイバを用いる場合にも、基板３の溝３ａに仮配置を行う際には、各光ファイバ間に別の光ファイバ２１を挟むようにしてよい。

また、ミラーブロック６は、ここでは直方体形状のものを用いたが、コア２ａの傾斜面に接着される反射面を有していれば、三角柱形状や五角柱形状といった直方体形状以外の形状のものを用いてもよい。

図９はＶ溝に三角柱形状のミラーブロックを固定した状態を示す図である。
この図９に示すように、増反射コート膜付Ａｌ膜や誘電体多層膜を反射面に形成した三角柱形状のミラーブロック６ａを、その反射面を接着剤７を用いてコア２ａの傾斜端面に接着するようにしてもよい。

このような三角柱形状のミラーブロック６ａや五角柱形状のミラーブロックは、あらかじめそのような形状で形成されたものがある場合には、それをそのままＶ溝５に接着して固定すればよい。あるいは、Ｖ溝５に大きめの直方体形状のミラーブロック６や三角柱形状のミラーブロック６ａ、五角柱形状のミラーブロックを固定した後、その基板３から突出する部分を研磨等して除去するようにして形成することも可能である。

また、光モジュール１には、基板３の溝３ａに、光ファイバ２と共に金属ブロックを接着して固定し、この金属ブロックを用いてＰＤやＶＣＳＥＬ、これらを駆動するためのレシーバＩＣやドライバＩＣ等で発生する熱を放出するようにした構成とすることも可能である。

次に、上記のような構成を有する光モジュール１の形成方法を具体的に説明する。
まず、基板３として１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．１５ｍｍサイズの両面銅張りガラスエポキシ基板（松下電工株式会社製，Ｒ−１７６６）を用い、これに溝形成用マーカおよびＶ溝形成用マーカを形成する。そして、溝形成用マーカを用いて、ダイサで所定の位置に０．８７６ｍｍ〜０．８８０ｍｍの幅で表裏面を貫通する溝３ａを形成する。

次いで、光ファイバ２としてコア２ａの外径６２．５μｍ、クラッド２ｂの外径１２５μｍ、被覆２０の外径が２５０μｍである石英ファイバ（株式会社フジクラ製，Ｇ６２．５／１２５．３５０２）を用い、その一端の約１１ｍｍの長さの被覆２０を除去する。このような光ファイバ２を４本用意して並べ、被覆２０を除去した光ファイバ２間の３箇所にそれぞれ、外径１２５μｍで長さ約２０ｍｍの別の光ファイバ２１を配置して、基板３に形成した溝３ａに配置する。その際は、基板３のＶ溝形成用マーカが形成されていない側の面と光ファイバ２，２１の外縁の高さを揃えるようにする。

そして、光ファイバ２，２１と基板３の高さを揃えた側と反対の側から接着剤４を充填し、基板３と光ファイバ２，２１を接着する。接着剤４には、ＵＶ硬化型エポキシ接着剤（ＮＴＴアドバンステクノロジ株式会社製，ＡＴ３９２５Ｍ）を用いている。

次いで、Ｖ溝形成用マーカを用い、斜め４５°の切削部を有するブレードを取り付けたダイサを用いて、基板３、接着剤４および光ファイバ２，２１を斜め４５°にカットし、Ｖ溝５を形成する。ここでＶ溝５の形成に用いるブレードは、頂角がＲ１０μｍ以下のものを用い、Ｖ溝５の先端が基板３の反対側の面（光ファイバ２，２１の外縁と高さを揃えている面）から約２０μｍの深さになるようにＶ溝５を形成する。これにより、元の光ファイバ２のコア２ａは、Ｖ溝５によって斜めに切断され、コア２ａの傾斜端面が形成される。

そして、厚さ約５０μｍのガラス板にＡｌ膜を形成し、このＡｌ膜上に更に増反射コート膜としてＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を形成する。これをおよそ１４０μｍ×２０００μｍの大きさにカットし、ミラーブロック６を形成する。形成した直方体形状のミラーブロック６を、その反射面をコア２ａに対向させて、かつ、その角をＶ溝５の先端の角に当接させるようにして、Ｖ溝５内のコア２ａの傾斜端面に接着剤７を用いて接着する。Ｖ溝５内に残る空間には接着剤８を充填する。この接着剤７，８には、溝３ａを充填した接着剤４と同じＵＶ硬化型エポキシ接着剤を用いる。ミラーブロック６は、この段階でＶ溝５内に完全に固定される。

また、厚さ約２００μｍのガラス板にＡｌ膜を形成し、このＡｌ膜上に更に増反射コート膜としてＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を形成し、これをおよそ２００μｍ×２０００μｍの大きさにカットする。これをＶ溝５内のコア２ａの傾斜端面に接着剤７で接着した後、基板３から突出している部分をグラインダー（株式会社ディスコ製，ＤＦＧ８４１）で研磨すれば、Ｖ溝５内に三角柱形状のミラーブロック６ａを形成することができる。

また一方で、透光性基板９として、透明ポリイミド（日立電線株式会社製，ＨＯＰ−４００）を用い、銅膜を形成した厚さ約２５μｍの両面銅張り板を形成する。銅膜の膜厚は約９μｍとする。この透光性基板９の片面の銅膜は除去し、もう一方の面の銅膜でＶＣＳＥＬ（Avalon Photonics. Ltd.製，ＡＰＡ４１０１０４）を実装する配線１０を形成し、さらにＶＣＳＥＬとの接続部分となる領域に厚さ約６μｍのはんだめっきを形成してバンプ１１を形成する。ここで、ＶＣＳＥＬが光を出射する部分の透光性基板９は、銅膜のない配線構造とし、ここに発光部が配置されるようにＶＣＳＥＬをフリップチップ実装する。

このようにして形成されるＶＣＳＥＬ搭載配線基板を、ＶＣＳＥＬの発光部と、ミラーブロック６，６ａおよび光ファイバ２のコア２ａとの位置を合わせて基板３にフリップチップ実装することで、送信用の光モジュール１が形成される。なお、ここで、ＶＣＳＥＬと共にＶＣＳＥＬ駆動用のドライバＩＣが搭載されていてもよく、例えば、ＶＣＳＥＬ駆動用のドライバＩＣとしては、ＨＸＴ３１０４（Helix AG製）が使用できる。

また、ＶＣＳＥＬに代えてＰＤ（Microsemi Integrated Products製，ＬＸ３０４５）をフリップチップ実装する配線１０を形成して実装し、このようにして形成されるＰＤ搭載配線基板を、ＰＤの受光部と、ミラーブロック６，６ａおよび光ファイバ２のコア２ａとの位置を合わせて基板３にフリップチップ実装すれば、受信用の光モジュール１が形成される。なお、ここで、ＰＤと共にＰＤ駆動用のレシーバＩＣが搭載されていてもよく、例えば、ＰＤ駆動用のレシーバＩＣとしては、ＨＸＲ３１０４（Helix AG製）が使用できる。

（付記１） 光ファイバを用いて信号の伝送を行う光モジュールにおいて、
基板に前記光ファイバが内蔵され、内蔵された前記光ファイバのコアが傾斜して切断されているとともに、切断された前記コアの傾斜端面にミラーブロックが接着されていることを特徴とする光モジュール。

（付記２） 前記光ファイバは、前記光ファイバの外縁が前記基板の一方の面と略同一の高さになるよう配置され、前記コアは、前記基板の他方の面側から前記一方の面側に向かって断面Ｖ字形状に形成されたＶ溝によって傾斜して切断されていることを特徴とする付記１記載の光モジュール。

（付記３） 前記ミラーブロックは、三角柱形状、四角柱形状または五角柱形状であって、いずれか一の面を前記コアの傾斜端面に接着されていることを特徴とする付記１記載の光モジュール。

（付記４） 前記光ファイバを伝播する光が前記ミラーブロックで反射して出射される方向または前記ミラーブロックで反射して前記光ファイバに入力する光が前記ミラーブロックに入射してくる方向に光素子が配置されていることを特徴とする付記１記載の光モジュール。

（付記５） 前記基板に複数の前記光ファイバが整列して内蔵され、それぞれの前記光ファイバの間に所定の幅の部材を挟んで配置して前記光ファイバのピッチを調整していることを特徴とする付記１記載の光モジュール。

（付記６） 前記基板に放熱用の金属ブロックが取り付けられていることを特徴とする付記１記載の光モジュール。
（付記７） 光ファイバを用いて信号の伝送を行う光モジュールの製造方法において、
基板に前記光ファイバを内蔵する工程と、
内蔵された前記光ファイバのコアを傾斜して切断する工程と、
切断された前記コアの傾斜端面にミラーブロックを接着する工程と、
を有することを特徴とする光モジュールの製造方法。

（付記８） 前記基板に前記光ファイバを内蔵する工程においては、前記基板に溝を形成し、前記光ファイバを前記溝に前記光ファイバの外縁が前記基板の一方の面と略同一の高さになるよう仮配置して、接着剤を用いて接着固定することにより、前記基板に前記光ファイバを内蔵することを特徴とする付記７記載の光モジュールの製造方法。

（付記９） 内蔵された前記光ファイバの前記コアを傾斜して切断する工程においては、前記光ファイバの内蔵された前記基板の一方の面側から他方の面側に向かって断面Ｖ字形状のＶ溝を形成することにより、内蔵された前記光ファイバの前記コアを傾斜して切断することを特徴とする付記７記載の光モジュールの製造方法。

（付記１０） 切断された前記コアの傾斜端面に前記ミラーブロックを接着する工程においては、三角柱形状、四角柱形状または五角柱形状の前記ミラーブロックを、いずれか一の面を前記コアの傾斜端面に接着し、必要に応じ、前記ミラーブロックの前記基板から突出する部分を除去することを特徴とする付記７記載の光モジュールの製造方法。

（付記１１） 前記光ファイバを伝播する光が前記ミラーブロックで反射して出射される方向または前記ミラーブロックで反射して前記光ファイバに入力する光が前記ミラーブロックに入射してくる方向に光素子を配置する工程を有することを特徴とする付記７記載の光モジュールの製造方法。

（付記１２） 前記基板に前記光ファイバを内蔵する工程においては、複数の前記光ファイバをそれぞれの前記光ファイバの間に所定の幅の部材を挟んで整列させて前記基板に内蔵することを特徴とする付記７記載の光モジュールの製造方法。

光モジュールの構成例である。 光ファイバを固定する溝を形成した基板を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は溝形成側から見た側面図である。 基板に形成した溝に光ファイバを仮配置した状態を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。 溝に光ファイバを固定した状態を示す図である。 基板にＶ溝を形成した状態を示す図である。 Ｖ溝にミラーブロックを接着した状態を示す図である。 Ｖ溝にミラーブロックを固定した状態を示す図である。 光素子搭載配線基板の構成例である。 Ｖ溝に三角柱形状のミラーブロックを固定した状態を示す図である。

符号の説明

１ 光モジュール
２，２１ 光ファイバ
２ａ コア
２ｂ クラッド
３ 基板
３ａ 溝
４，７，８ 接着剤
５ Ｖ溝
６，６ａ ミラーブロック
９ 透光性基板
１０ 配線
１１ バンプ
１２ 光素子
２０ 被覆

Claims (5)

1. 光ファイバを用いて信号の伝送を行う光モジュールにおいて、
   基板に前記光ファイバが内蔵され、内蔵された前記光ファイバのコアが傾斜して切断されているとともに、切断された前記コアの傾斜端面にミラーブロックが接着されていることを特徴とする光モジュール。
2. 前記光ファイバは、前記光ファイバの外縁が前記基板の一方の面と略同一の高さになるよう配置され、前記コアは、前記基板の他方の面側から前記一方の面側に向かって断面Ｖ字形状に形成されたＶ溝によって傾斜して切断されていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
3. 前記ミラーブロックは、三角柱形状、四角柱形状または五角柱形状であって、いずれか一の面を前記コアの傾斜端面に接着されていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
4. 前記光ファイバを伝播する光が前記ミラーブロックで反射して出射される方向または前記ミラーブロックで反射して前記光ファイバに入力する光が前記ミラーブロックに入射してくる方向に光素子が配置されていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
5. 光ファイバを用いて信号の伝送を行う光モジュールの製造方法において、
   基板に前記光ファイバを内蔵する工程と、
   内蔵された前記光ファイバのコアを傾斜して切断する工程と、
   切断された前記コアの傾斜端面にミラーブロックを接着する工程と、
   を有することを特徴とする光モジュールの製造方法。

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