JP2007219004A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】小型の構成であっても、光検知器、発光器などの光学部品を基板に容易に実装できると共に、光検知器と光分波器、または発光器と光合波器との光結合を簡単に実現できる情報通信用の光モジュールを提供する。
【解決手段】孔１ａが形成されているフィルム基板１の領域には、受光部２ａをフィルム基板１側に向けてフォトディテクタ２（光検知器）が、その電極をバンプ５を介して配線６に接続させて、フリップチップ実装されている。フォトディテクタ２を駆動するための駆動ＩＣ回路４が、フィルム基板１に実装されている。フォトディテクタ２とフィルム基板１との間には、孔１ａも埋めるように、透光性樹脂９が充填されている。フィルム基板１の他方の面には、フォトディテクタ２に対向する態様で、光分波器３が接着剤８にて接着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば波長が異なる複数の光を用いた通信である波長多重型の光信号伝送に使用する光モジュールに関し、特に、ＣＷＤＭ型の波長多重通信に好適な光モジュールに関する。

電気信号を光信号に変換し、光で信号を送受信するための光伝送方式は、基幹系通信または装置間信号伝送に利用されている。光信号の伝送方式には、単波長方式と波長多重方式とがある。単波長方式は、電気光変換デバイスであるレーザ等の光源を用いて信号情報を光信号化し、この光信号を光ファイバで伝送し、光電気変換デバイスである光検知器等の受光素子で受けて電気信号化して後続のＬＳＩ等の装置へ送る方式である。

一方、波長多重方式（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）は、基幹系通信または１０ギガバイトイーサネット（登録商標）などに利用されており、異なる複数の波長の信号光を同一の光ファイバで伝送する方式であって、波長の間隔が狭いＤＷＤＭ型（Dense ＷＤＭ）と波長の間隔が広いＣＷＤＭ型（CoarseＷＤＭ）とに分類される。ＣＷＤＭ型には、ＭＭＦ伝送方式のものとＳＭＦ伝送方式のものとがあり、何れの伝送方式とも光合波器及び光分波器が必要である。

波長分波機能を有するデバイスとしては、導波路デバイス、グレーティングを有する導波路デバイス、薄膜フィルタをはじめとする光学フィルタデバイス等があり、光電気変換デバイスとしては、面受光型フォトダイオードデバイス、導波路型フォトダイオードデバイス等がある。

光学フィルタを用いた従来の波長多重光用受光デバイスとして、図９（ａ）の上面図及び図９（ｂ）の側面図に示すような構成を有するデバイスが知られている。この従来例では、透光性の第１基板５６の一方の面に、光ファイバ５７からの光に対する波長選択性を有する光学フィルタ５１を実装し、その他方の面にミラー５４を形成してなる光分波器が、支持体５５に切削加工された溝に搭載されている。また、第２基板５３にフォトダイオード５２を実装し、その実装する側面及び上面に電極５８を形成してなる光検知器が、同様に、支持体５５に切削加工された溝に搭載されている。

この従来例では、光学フィルタ５１を実装した第１基板５６、及びフォトダイオード５２を実装した第２基板５３を、支持体５５に形成した溝に立てて実装しなければならず、それらの実装が容易ではないという問題点があった。

また、同じく光学フィルタを用いた従来の波長多重光用受光デバイスとして、図１０（ａ）の側面図及び図１０（ｂ）の上面図に示すような構成を有するデバイスが特許文献１に開示されている。透光性の基板６５の一方の面に、無反射コート層６３を介して光学フィルタ６１を形成し、他方の面にミラー６４を形成して構成される光分波器が使用されている。各光学フィルタ６１の上には、基板６５に形成された配線に接続されたフォトダイオード６２が搭載されている。

また、光モジュールの他の従来例として、図１１に示すような光送信用ＩＣ及び光受信用ＩＣとレンズとを一体化したモジュールが特許文献２に提案されている。マイカ基板７１の一方の面に、発光ダイオード７２を有する光送信用ＩＣ７３とフォトダイオード７４を有する光受信用ＩＣ７５とを搭載し、その他方の面にレンズ７６を搭載している。
特開２００２−２９６４５８号公報 特開２００１−４４４５２号公報

しかしながら、特許文献１に示された例では、同一の透光性の基板に光学フィルタと配線とを形成しているが、配線を形成する際には一般的にフォトレジスト工程、めっき工程などを要する場合が多いため、同一の基板上に光学フィルタと配線とを形成することは容易ではないという問題がある。

また、特許文献２に示された例では、波長多重光用受光デバイスを製造するためには、光学フィルタ等の光分波器を取り付ける必要がある。また、レンズからフォトダイオードの受光面までの距離が短いために、短焦点の曲率が大きいレンズを使用することが必要となり、光分波器を取り付ける上では、表面凹凸が大きい、焦点距離が短いため位置合せに高い精度を要するなどの実装上の問題がある。

一般的にレンズを使用する光分波器では、レンズの集光性能を低下させないために、レンズと光分波器との間に空間を維持しなければならず、光の界面反射等によりノイズが発生するという問題がある。但し、これは、光分波器の外部にレンズがある場合であり、光分波器の内部にレンズがある場合には、この限りではない。内部にレンズを有する光分波器は、例えば特開２００２−１６９０５４号公報に開示されている。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、小型の構成であっても、光検知器、発光器などの光学部品を基板に容易に実装できると共に、光検知器と光分波器、または発光器と光合波器との光結合を簡単に実現できる光モジュールを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、光路変換器を設けることにより、サイズの更なる小型化を図れる光モジュールを提供することにある。

本発明に係る光モジュールは、透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器がフリップチップ実装されており、前記基板の他方の面に、光分波器または光合波器が、その光出力面またはその光入力面を前記透光性部分を挟んで前記光検知器または前記発光器に対向して設置されていることを特徴とする。

本発明の光モジュールにあっては、光が通過する部分が透光性である基板の一方の面に光検知器または発光器をフリップチップ実装し、基板の他方の面に、光検知器または発光器に対向させて光分波器または光合波器を設置している。よって、半導体部品の実装に広く使用されているフリップチップ手法を用いているため、光部品の実装が容易である。また、基板を挟んで光検知器または発光器に対向させて、光分波器または光合波器を設けているので、小型な構造となる。

本発明に係る光モジュールは、透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器がフリップチップ実装されており、前記基板の他方の面に、光分波器または光合波器に接続されている光路変換器が、その光出力面または光入力面を前記透光性部分を挟んで前記光検知器または前記発光器に対向して設置されていることを特徴とする。

本発明の光モジュールにあっては、光が通過する部分が透光性である基板の一方の面に光検知器または発光器をフリップチップ実装し、基板の他方の面に、光分波器または光合波器に接続されている光路変換器を光検知器または発光器に対向させて設置している。よって、半導体部品の実装に広く使用されているフリップチップ手法を用いているため、光部品の実装が容易である。また、光路変換器にて、光路を基板に平行な方向にすることが可能となり、更なる小型化を図れる。

本発明に係る光モジュールは、前記透光性部分が、前記基板へ孔を加工することにより、または、前記基板へ孔を加工し、加工した孔へ透光性樹脂を充填することにより形成されていることを特徴とする。

本発明の光モジュールにあっては、基板に孔を開けたり、または、基板に孔を開けた後にその孔に透光性樹脂を充填することにより、光が通過する部分を形成する。よって、確実な光透過性が得られて、基板内における光減衰は殆どない。

本発明に係る光モジュールは、前記光検知器の受光面または前記発光器の出光面と前記基板との間に、透光性樹脂を充填させていることを特徴とする。

本発明の光モジュールにあっては、光検知器の受光面または発光器の出光面と基板との間に透光性樹脂を充填させる。よって、光路上の界面の屈折率差が小さくなり、反射光は低減する。

本発明に係る光モジュールは、前記基板の他方の面の前記光分波器または前記光合波器の設置領域以外の領域に板材を設けていることを特徴とする。

本発明の光モジュールにあっては、光分波器または光合波器を設けていない基板の領域に板材を設けている。よって、この板材により、剛性が向上する。

本発明の光モジュールでは、透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器をフリップチップ実装し、基板の他方の面に、光分波器または光合波器を、その光出力面またはその光入力面を基板側にして設置するようにしたので、フリップチップ手法を用いて光部品を容易に実装できると共に、光検知器または発光器と光分波器または光合波器とを一体化できて構造の小型化を図ることができる。

本発明の光モジュールでは、透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器がフリップチップ実装し、基板の他方の面に、光分波器または光合波器に接続されている光路変換器を、その光出力面または光入力面を基板側にして設置するようにしたので、フリップチップ手法を用いて光部品を容易に実装できると共に、光検知器または発光器と光分波器または光合波器とを一体化できて構造の小型化を図ることができ、更に、光路変換器にて、光路を基板に平行な方向にすることができるため、更なる小型化、特に薄型化を図ることができる。

本発明の光モジュールでは、透光性部分を、基板への孔加工、または、基板への孔加工及び加工した孔への透光性樹脂の充填により形成するようにしたので、基板内を確実に光を透過させることでき、光減衰に伴う波長多重通信の不具合の発生を防止することができる。

本発明の光モジュールでは、光検知器の受光面または発光器の出光面と基板との間に透光性樹脂を充填するようにしたので、光路上の界面の屈折率差を小さくできて、反射光を低減でき、反射光に伴う波長多重通信の不具合の発生を防止することができる。

本発明の光モジュールでは、基板の他方の面の光分波器または光合波器の設置領域以外の領域に板材を設けるようにしたので、剛性を高めることができ、より薄い基板を使用することが可能となる。

本発明では、片面もしくは両面に配線が形成され、光の通過する部分が透光性であるフィルム基板を作製し、この配線のパッド部に光検知器としてのフォトディテクタをフェイスダウン実装し、フィルム基板を透過してフォトディテクタの受光部に光が照射される位置に光分波器の光出力部を合せて、光分波器を搭載、固定することにより、受信用の波長多重通信光モジュールを構成する。

また、本発明では、片面もしくは両面に配線が形成され、光の通過する部分が透光性であるフィルム基板を形成し、この配線のパッド部に発光器としてのＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）をフェイスダウン実装し、フィルム基板を透過するＶＣＳＥＬの出射光の位置に光合波器の光入力部を合せて、光合波器を搭載、固定することにより、送信用の波長多重通信光モジュールを構成する。

このような光モジュールにおいて、フォトディテクタの受光面とフィルム基板の間、または、ＶＣＳＥＬの出光面とフィルム基板との間には、透明な樹脂を充填しておくことが望ましい。フィルム基板とフォトディテクタまたはＶＣＳＥＬとの接合を熱圧接方式にて行った場合には、フィルム基板とフォトディテクタまたはＶＣＳＥＬとの間は透光性の樹脂組成物で充填される。その他の方式の接合の場合にも、フィルム基板とフォトディテクタまたはＶＣＳＥＬとの間を透明樹脂で充填することが好ましい。透明樹脂（透光性樹脂）で充填した場合には光路上の界面の屈折率差が小さくなり、反射光の低減などに対して有効である。

光分波器または光合波器とフィルム基板の間には、光路の方向を変更させる光路変換器を挿入しても良い。この場合には、光ファイバの取り出し方向をフィルム基板と平行にすることができ、光モジュールを薄型の構造にすることが可能である。

フィルム基板は、光を効率良く利用するためには、薄いことが望ましく、膜厚は５０μｍ以下であることが好ましい。また、フィルム基板の光の透過する部分は、透光性である必要がある。その目的のため、使用する波長の光に対して透光性であるフィルム基板を使用する。例えば、６５０〜８５０ｎｍの波長を光を用いる場合には、透光性のフィルム基板として、ポリエチレンナフタレート，ポリブチレンナフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンテレフタレート，ポリイミド，ポリアミド，ポリアミドイミドなどから、使用する波長光に対する選択的透光性がある材料を使用できる。ここでポリイミド，ポリアミドイミド等は、一般に不純物に起因する吸収があるため、透光性に優れた材料を選定することが好ましい。

使用する波長の光の帯域が広い場合、または、光の透過性が低いフィルム基板を使用する場合には、光が透過する部分を孔加工することが望ましい。光が透過する部分を孔加工する場合には、炭酸ガスレーザ，エキシマレーザ等で孔を形成することができる。また、この形成した孔から接着剤がこぼれないように、孔を透光性樹脂で充填しておくことが好ましい。

フィルム基板は薄膜であるため、光合波器または光分波器を接着した際に空きとなる領域には、剛性を高めるために、リジッドな板材を支持部材として接着することが望ましい。但し、光合波器または光分波器のフィルム基板への接着面がフィルム基板より大きくなる場合には、これを必要としない。

フォトディテクタは、表面入射型であって、表面側にカソード及びアノード接続用の電極が形成されているフォトディテクタを使用する。ＶＣＳＥＬも同様に、表面出射型であって、表面側にカソード及びアノード接続用の電極が形成されているＶＣＳＥＬを使用する。

フリップチップ実装用の接続用バンプは、フォトディテクタ側またはＶＣＳＥＬ側に形成されていても良く、フィルム基板側に形成されていても良い。バンプとしては、金スタッド，金ピラー，はんだ，導電性樹脂組成物等を使用できる。金スタッド、導電性樹脂組成物の場合には、熱圧接接合，超音波接合等によって電気的に接合することができる。金ピラーの場合には、上記の接合方法に加えて、Ｓｎ膜等を用いた界面接合も可能である。はんだバンプの場合には、はんだを溶融接合する。

光分波器として、複数種の波長光の光出力面が同一平面にあって、かつ略平坦な光分波器を使用する。また、光合波器も同様に、複数種の波長光の光入力面が同一平面にあって、かつ略平坦な光合波器を使用する。

フォトディテクタを一方の面にフェイスダウン実装したフィルム基板の他方の面に、光分波器を、光分波器の光出力部の位置とフォトディテクタの受光部の位置とを合せて固定することにより、受信用の波長多重通信光モジュールを作製できる。同様に、ＶＣＳＥＬを一方の面にフェイスダウン実装したフィルム基板の他方の面に、光合波器を、光合波器の光入力部の位置とＶＣＳＥＬの発光部の位置とを合せて固定することにより、送信用の波長多重通信光モジュールを作製できる。光分波器または光合波器を固定する方法は、接着剤を用いた接着が可能である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施の形態は本発明の一例を述べたものであり、本発明が以下の実施の形態に限定されないことは勿論である。

（第１実施の形態）
図１は、第１実施の形態に係る光モジュール（受信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。図１において、１は例えば配線形成用のポリイミドからなるフィルム基板（厚さ：２５μｍ）であり、フィルム基板１には４箇所の孔１ａが幅方向に並設して（図１では１箇所のみ図示）形成されている。フィルム基板１の一方の面（上面）には、銅箔をパターン化してなる配線６が形成されている。

孔１ａが形成されているフィルム基板１の領域には、受光部２ａをフィルム基板１側に向けて光検知器としてのフォトディテクタ２が設けられており、フォトディテクタ２の電極（図示せず）が例えば金製のバンプ５を介して配線６に接続されている。このような構成により、フォトディテクタ２がフィルム基板１にフリップチップ実装されている。また、フォトディテクタ２を駆動するための駆動ＩＣ回路４が、例えば金製のバンプ５を介して配線６に接続されてフィルム基板１に実装されている。フォトディテクタ２とフィルム基板１との間には、孔１ａも埋めるように、例えばエポキシ樹脂からなる透光性樹脂９が充填されている。

フィルム基板１の他方の面（下面）には、フォトディテクタ２に対向する態様で、光分波器３が接着剤８にて接着されている。光分波器３の下方には、上下方向に延在する光ファイバ１０が接続されている。また、光分波器３が接着されている領域を除いたフィルム基板１の他方の面には、リジッドな板材７が接着されている。なお、フィルム基板１の他方の面には、必要に応じてＧＮＤ用の配線（図示せず）が形成されている。

図２は光分波器３の構成を示しており、図２（ａ）はその側面図、図２（ｂ）はその断面図である。この光分波器３は、光ファイバ１０の伝送光から４種類の波長光を分波する例である。光分波器３は、支持基板３ａと、支持基板３ａの上面に設けられてそれぞれ特定の波長帯域の光のみを通して他の波長帯域の光は反射する４個の波長選択フィルタ３ｂと、波長選択フィルタ３ｂに対応して設けられた４個のレンズ３ｃと、支持基板３ａの下面に設けられた３個のミラー３ｄと、光ファイバ１０に光学的に結合されたレンズ３ｅとを有している。

光ファイバ１０を介して光分波器３内に導入された７８０〜８４０ｎｍ帯の光を、波長選択フィルタ３ｂによって２０ｎｍ間隔の４種の光に分波して、４種の波長光（λ1,λ2,λ3,λ4)をレンズ３ｃから出射する。この光分波器３の光出力面は同一平面にあってその光出力面は略平坦であり、各波長光の光出射部の間隔は５００μｍである。なお、波長選択フィルタ３ｂの選択波長をシフトすることにより、１．３μｍ帯または１．５μｍ帯の光から複数種の波長光を分波するように構成することも可能である。

（第２実施の形態）
図３は、第２実施の形態に係る光モジュール（送信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。図３において、図１と同一または同様な部分には同一番号を付してそれらの詳細な説明は省略する。

孔１ａが形成されているフィルム基板１の領域には、発光部１２ａをフィルム基板１側に向けて発光器としてのＶＣＳＥＬ１２が設けられており、ＶＣＳＥＬ１２の電極（図示せず）がバンプ５を介して配線６に接続されている。このような構成により、ＶＣＳＥＬ１２がフィルム基板１にフリップチップ実装されている。また、ＶＣＳＥＬ１２を駆動するための駆動ＩＣ回路１４が、バンプ５を介して配線６に接続されてフィルム基板１に実装されている。ＶＣＳＥＬ１２とフィルム基板１との間には、孔１ａも埋めるように、透光性樹脂９が充填されている。

フィルム基板１の他方の面には、ＶＣＳＥＬ１２に対向する態様で、光合波器１３が接着剤８にて接着されている。光合波器１３の下方には、上下方向に延在する光ファイバ１０が接続されている。また、光合波器１３が接着されている領域を除いたフィルム基板１の他方の面には、リジッドな板材７が接着されている。なお、フィルム基板１の他方の面には、必要に応じてＧＮＤ用の配線（図示せず）が形成されている。

図４は光合波器１３の構成を示しており、図４（ａ）はその側面図、図４（ｂ）はその断面図である。この光合波器１３は、ＶＣＳＥＬ１２から出射された４種類の波長光を合波して光ファイバ１０へ伝送する例である。光合波器１３は、図２に示した光分波器３と光の進む方向が逆になっているだけであって、その構成は図２の光分波器３の構成と基本的に同じであり、同一部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。

ＶＣＳＥＬ１２から出射されて波長選択フィルタ３ｂで選択的に透過された７８０〜８４０ｎｍ帯における２０ｎｍ間隔の４種類の波長光（λ1,λ2,λ3,λ4)を合波して、その合波光を光ファイバ１０へ伝送する。この光合波器１３の光入力面は同一平面にあってその光入力面は略平坦であり、各波長光の光入射部の間隔は５００μｍである。なお、波長選択フィルタ３ｂの選択波長をシフトすることにより、１．３μｍ帯または１．５μｍ帯における複数種の波長光を合波するように構成することも可能である。

次に、このような構成の第１実施の形態（または第２実施の形態）の光モジュールの製造方法について説明する。図５は、その製造工程を示す図である。

銅箔２１付きの厚さ２５μｍの配線形成用のポリイミド製のフィルム基板１をフレーム２２上に載置する（図５（ａ））。このフィルム基板１に、５００μｍ間隔で径９０μｍの４個の孔１ａを炭酸ガスレーザで形成した後、エポキシ等の透明樹脂でその孔１ａを埋め戻し、この孔１ａがフィルム基板１の光透過部（透光性部分）となるようにして、フィルム基板１の一方の面の銅箔２１をパターン化して、表面配線型のフォトディテクタ２（または表面配線型のＶＣＳＥＬ１２）をフリップチップ実装するための配線６、フォトディテクタ２駆動用のＩＣ回路４（またはＶＣＳＥＬ１２駆動用のＩＣ回路１４）を実装するための配線６を形成する（図５（ｂ））。なお、必要に応じて、フィルム基板１の他方の面には、ＧＮＤ等の配線を形成する。

フォトディテクタ２（またはＶＣＳＥＬ１２）実装用の配線６を形成した面（一方の面）と反対の面（他方の面）の光分波器３（または光合波器１３）が接着される部分を除いた領域にリジッドな板材７を接着する（図５（ｃ））。次いで、フォトディテクタ２（またはＶＣＳＥＬ１２）、及び、フォトディテクタ２駆動用のＩＣ回路４（またはＶＣＳＥＬ１２駆動用のＩＣ回路１４）をフリップチップボンダで配線６に実装する（図５（ｄ））。接合は、超音波接合、はんだ、または金スタッドを用いた熱圧接等の方法で良い。

光分波器３（または光合波器１３）を実装する面を上面にしてフィルム基板１をボンダにセットし、フィルム基板１の光入射部（またはフィルム基板１の光出射部）と光分波器３の光出射部（または光合波器１３の光入射部）との位置を合せて、光分波器３（または光合波器１３）を実装し、接着剤８で固定する（図５（ｅ））。最後に、フォトディテクタ２（またはＶＣＳＥＬ１２）とフィルム基板１との間に、アンダーフィル剤として例えばエポキシからなる透光性樹脂９を充填、硬化することにより、受信用の波長多重通信光モジュール（または送信用の波長多重通信光モジュール）を作製する（図５（ｆ））。

なお、上述した製造工程は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、上記例では、アンダーフィル剤の充填、硬化処理を最後に行っているが、この処理は、フォトディテクタ２（またはＶＣＳＥＬ１２）を実装した後に行うようにしても良い。

（第３実施の形態）
図６は、第３実施の形態に係る光モジュール（受信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。図６において、図１と同一または同様な部分には同一番号を付してそれらの詳細な説明は省略する。

この第３実施の形態は、第１実施の形態において、フォトディテクタ２と光分波器３との間に、光路の方向を変換するための光路変換器３１を追加挿入した例である。フィルム基板１の一方の面（上面）側の構成は、第１実施の形態での構成と同一である。

フィルム基板１の他方の面には、フォトディテクタ２に対向する態様で、光路変換器３１が接着剤８にて接着されている。また、その光出力部を光路変換器３１の光入力部に接合させ、その側面をリジッドな板材７に接着剤８にて接着させた態様で、光分波器３が設けられている。光分波器３の光入力部には、左右方向（フィルム基板１の面に平行な方向）に延在する光ファイバ１０が接続されている。なお、光分波器３の構成は第１実施の形態での構成（図２参照）と同じである。

光路変換器３１は、図７に示すような光路変換導波路３２とミラー３３とによって構成されている。光路変換導波路３２は、ガラス基板に成膜したクラッド材をエッチングして成形したＬ字パターンにコア材を充填することにより作製した４層のＬ字型光導波路３４を有している。光路変換器３１は、５００μｍ間隔で４光路を有しており、直角に光路を変換する。分波器３から左右方向に出射された光は、この光路変換導波路３２（Ｌ字型光導波路３４）内を通過する際にミラー３３によって光路が上下方向に変わり、フォトディテクタ２の受光部２ａに入射される。

（第４実施の形態）
図８は、第４実施の形態に係る光モジュール（送信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。図８において、図３と同一または同様な部分には同一番号を付してそれらの詳細な説明は省略する。

この第４実施の形態は、第２実施の形態において、ＶＣＳＥＬ１２と光合波器１３との間に、光路の方向を変換するための光路変換器３１を追加挿入した例である。フィルム基板１の一方の面（上面）側の構成は、第２実施の形態での構成と同一である。

フィルム基板１の他方の面には、ＶＣＳＥＬ１２に対向する態様で、光路変換器３１が接着剤８にて接着されている。また、その光入力部を光路変換器３１の光出力部に接合させ、その側面をリジッドな板材７に接着剤８にて接着させた態様で、光合波器１３が設けられている。光合波器１３の光出力部には、左右方向（フィルム基板１の面に平行な方向）に延在する光ファイバ１０が接続されている。なお、光合波器１３の構成は第２実施の形態での構成（図４参照）と同じである。

光路変換器３１の構成は、内部での光の進行方向が逆となるだけであって、第３実施の形態での構成（図７参照）と同じである。ＶＣＳＥＬ１２から上下方向に出射された光は、この光路変換導波路３２（Ｌ字型光導波路３４）内を通過する際にミラー３３によって光路が左右方向に変わり、光合波器１３に入射される。

このような構成の第３実施の形態、第４実施の形態にあっては、光ファイバ１０の延在方向をフィルム基板１と平行な方向にすることが可能となり、第１実施の形態、第２実施の形態と比較して、光モジュールを薄型の構造にすることができる。

上述した実施の形態では、めっき工程、エッチング工程などに強い配線形成用のポリイミドをフィルム基板１に使用しているので、透光性部分を形成するために、孔１ａを開ける必要があるが、全域にわたって透光性を有する材料をフィルム基板１に使用する場合には、孔加工の必要がないことは勿論である。また、フィルム基板１として用いられる樹脂材料は、使用する波長帯によって異なる。上述したような７８０〜８４０ｎｍ帯の光を使用する場合には、ポリイミドが最適であり、１．３μｍ帯または１．５μｍ帯の光を使用する場合には、フッ素化ポリイミドを使用できる。

本発明では、半導体部品の実装で実績があるフリップチップボンダを用いて光部品を実装することができるため、高精度の光結合をパッシッブアライメントで簡便に実現することができる。また、光分波器または光合波器などの光部品と電気回路を要する部品とを一体化したコンパクトな構造の光モジュールを提供できる。

以上の本発明の実施の形態または実施例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器がフリップチップ実装されており、前記基板の他方の面に、光分波器または光合波器が、その光出力面またはその光入力面を前記透光性部分を挟んで前記光検知器または前記発光器に対向して設置されていることを特徴とする光モジュール。

（付記２） 透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器がフリップチップ実装されており、前記基板の他方の面に、光分波器または光合波器に接続されている光路変換器が、その光出力面または光入力面を前記透光性部分を挟んで前記光検知器または前記発光器に対向して設置されていることを特徴とする光モジュール。

（付記３） 前記透光性部分は、前記基板へ孔を加工することにより、または、前記基板へ孔を加工し、加工した孔へ透光性樹脂を充填することにより形成されていることを特徴とする付記１または２記載の光モジュール。

（付記４） 前記光検知器の受光面または前記発光器の出光面と前記基板との間に、透光性樹脂を充填させていることを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の光モジュール。

（付記５） 前記基板の他方の面の前記光分波器または前記光合波器の設置領域以外の領域に板材を設け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） 前記基板の他方の面の前記光路変換器の設置領域以外の領域に板材を設けていることを特徴とする付記２記載の光モジュール。

（付記７） 波長が異なる複数の光を用いており、前記光分波器の複数の波長光の光出力面、または、前記光合波器の複数の波長光の光入力面が、同一平面にあることを特徴とする付記１記載の光モジュール。

（付記８） 波長が異なる複数の光を用いており、前記光路変換器の複数の波長光の光出力面または光入力面が平坦であることを特徴とする付記２記載の光モジュール。

（付記９） 前記基板の一方の面に、前記光検知器または前記発光器を実装するための配線を形成してあることを特徴とする付記１乃至８の何れかに記載の光モジュール。

（付記１０） 前記基板の厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする付記１乃至９の何れかに記載の光モジュール。

第１実施の形態に係る光モジュール（受信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。 光分波器の構成を示す図である。 第２実施の形態に係る光モジュール（送信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。 光合波器の構成を示す図である。 第１実施の形態または第２実施の形態の光モジュールの製造工程を示す図である。 第３実施の形態に係る光モジュール（受信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。 光路変換導波路の構成を示す図である。 第４実施の形態に係る光モジュール（送信用の波長多重通信光モジュール）の構成を示す図である。 従来の光モジュール（波長多重光用受光デバイス）の一例の構成を示す図である。 従来の光モジュール（波長多重光用受光デバイス）の他の例の構成を示す図である。 従来の光モジュールの更に他の例の構成を示す図である。

符号の説明

１ フィルム基板
１ａ 孔
２ フォトディテクタ（光検知器）
２ａ 受光部
３ 光分波器
４ 駆動ＩＣ回路
５ バンプ
６ 配線
７ 板材
８ 接着剤
９ 透光性樹脂
１０ 光ファイバ
１２ ＶＣＳＥＬ（発光器）
１２ａ 発光部
１３ 光合波器
１４ 駆動ＩＣ回路
３１ 光路変換器

Claims (5)

1. 透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器がフリップチップ実装されており、前記基板の他方の面に、光分波器または光合波器が、その光出力面またはその光入力面を前記透光性部分を挟んで前記光検知器または前記発光器に対向して設置されていることを特徴とする光モジュール。
2. 透光性部分を有する基板の一方の面に、光検知器または発光器がフリップチップ実装されており、前記基板の他方の面に、光分波器または光合波器に接続されている光路変換器が、その光出力面または光入力面を前記透光性部分を挟んで前記光検知器または前記発光器に対向して設置されていることを特徴とする光モジュール。
3. 前記透光性部分は、前記基板へ孔を加工することにより、または、前記基板へ孔を加工し、加工した孔へ透光性樹脂を充填することにより形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の光モジュール。
4. 前記光検知器の受光面または前記発光器の出光面と前記基板との間に、透光性樹脂を充填させていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光モジュール。
5. 前記基板の他方の面の前記光分波器または前記光合波器の設置領域以外の領域に板材を設けていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。

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