JP2007300032A - 光モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高く、隣のチャネルへの光の漏れ込みがない光モジュールを提供する。
【解決手段】上部が開口したパッケージ２の上部に光透過部材を設け、パッケージ２内に１個以上の光素子９，１０を収納して気密封止した光モジュール１において、光透過部材となる透明基板３の裏面に回路パターンを形成し、その回路パターンに１個以上の光素子を実装し、パッケージ２の上縁面にパッケージ側電極７を形成すると共に、そのパッケージ側電極７に対応して透明基板３の裏面に基板側電極１３を形成し、他方、透明基板３の表面に光通路となる窓を有する金属製のフタ４を設けると共に、そのフタ４を透明基板３の周縁から張り出すように形成し、パッケージ側電極７と基板側電極１３を接合した状態で、パッケージ２にフタ４の周縁を接合すると共に気密封止したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、光インターコネクションに用いられる光モジュール及びその製造方法に関する。

近年、システム装置内および装置間の信号を高速に伝送する技術である光インターコネクションが広がっている。すなわち、光インターコネクションとは、光部品をあたかも電気部品のように扱って、パソコン、車両、光トランシーバなどのマザーボードや回路基板に表面実装する技術をいう。

光インターコネクションに用いられる従来の光モジュールとして、図９に示すような光モジュール９１がある。

この光モジュール９１は、上部が開口したキャビティを有するセラミックパッケージ９２内に回路パターンを形成し、その回路パターンに光素子（例えば、半導体レーザ（ＬＤ）もしくはフォトダイオード（ＰＤ））９３を１個以上搭載し、セラミックパッケージ９２の上部を、光通路となるガラス窓９４を低融点ガラスで接合した金属製の蓋９５で覆うと共に気密封止したものである。

光モジュール９１では、光素子９３がＬＤの場合、光素子９３からの光信号はガラス窓９４を通して出力され、レンズ９６で集光されて外部へ伝送される。光素子９３がＰＤの場合には、外部からの光信号はガラス窓９４を通して入力され、レンズ９６で集光されて光素子９３で受信される。

光素子９３は、回路パターンにワイヤボンディングによってワイヤｗで電気的に接続される。蓋９５は、セラミックパッケージ９２の金属枠９７にろう材ｂを介して抵抗溶接で接合される。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。

特開２００５−２９２７３９号公報

しかしながら、従来の光モジュール９１は、抵抗溶接用の金属枠９７をセラミックパッケージ９２の上縁面に取り付けなくてはならない。金属枠９７の厚みの精度、金属枠９７とセラミックパッケージ９２を固着するロウ材ｂの厚み精度、さらに、金属枠９７上面の突起部の溶け量のバラツキまで考慮して、予めガラス窓９４の裏面と光素子９３との距離Ｌ１は、余裕を持って離しておく必要がある。

より詳細には、ワイヤｗの高さＬ２（約０．５ｍｍ）、ガラス窓９４の厚さｔ（約０．３ｍｍ）、セラミックパッケージ９２に蓋９５を抵抗溶接で溶接するときの高さ方向の変動ΔＬ（約０．１ｍｍ）とすると、光素子９３とレンズ９６の距離Ｌは、
Ｌ＞Ｌ２＋ｔ＋ΔＬ
を満たすことが必要であり、その他の部材の寸法精度なども考慮すると１．０ｍｍ以上必要となる。

一般的に、光素子９３はＬＤやＰＤが狭ピッチ（例えば、２５０μｍ）でアレイ状に配置されて構成されるため、距離Ｌが長くなるほど、隣のチャネルに光が漏れ込み、光モジュール９１が正常に動作しないという問題がある。

そこで、本発明の目的は、信頼性が高く、隣のチャネルへの光の漏れ込みがない光モジュール及びその製造方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、上部が開口したパッケージの上部に光透過部材を設け、上記パッケージ内に１個以上の光素子を収納して気密封止した光モジュールにおいて、上記光透過部材となる透明基板の裏面に回路パターンを形成し、その回路パターンに１個以上の光素子を実装し、上記パッケージの上縁面にパッケージ側電極を形成すると共に、そのパッケージ側電極に対応して上記透明基板の裏面に基板側電極を形成し、他方、上記透明基板の表面に光通路となる窓を有する金属製のフタを設けると共に、そのフタを上記透明基板の周縁から張り出すように形成し、上記パッケージ側電極と上記基板側電極を接合した状態で、上記パッケージに上記フタの周縁を接合すると共に気密封止した光モジュールである。

請求項２の発明は、上記フタの周縁部に、上記パッケージに上記フタを接合する際変形する可変部を形成した請求項１記載の光モジュールである。

請求項３の発明は、上記フタは厚さが０．３ｍｍ未満の金属板からなる請求項２記載の光モジュールである。

請求項４の発明は、上記フタの可変部は盛り上がり部からなる請求項２記載の光モジュールである。

請求項５の発明は、上記透明基板の表面に上記フタを低融点ガラスで固定した請求項１〜４いずれかに記載の光モジュールである。

請求項６の発明は、上記パッケージの上記パッケージ側電極の周囲に接合枠を形成し、上記パッケージ側電極と上記基板側電極をＡｕバンプまたは半田バンプを介して接合すると共に、上記接合枠に上記フタの周縁を抵抗溶接で接合した請求項１〜５いずれかに記載の光モジュールである。

請求項７の発明は、上記接合枠の上縁面に、その上縁面に沿って上記パッケージに上記フタを接合する際溶融する突起部を形成した請求項６記載の光モジュールである。

請求項８の発明は、上記フタを上記透明基板に近い線膨張係数を有する金属で形成した請求項１〜７いずれかに記載の光モジュールである。

請求項９の発明は、上記透明基板の裏面の回路パターン上に受信用光素子を配置すると共に、その受信用光素子の出力を増幅する受信用アンプＩＣを配置し、上記透明基板の裏面の回路パターン上に送信用光素子を配置し、その送信用光素子を駆動する送信用ドライバＩＣを上記パッケージの内底面に配置した請求項１〜８いずれかに記載の光モジュールである。

請求項１０の発明は、上部が開口したパッケージの上部に光透過部材を設け、上記パッケージ内に１個以上の光素子を収納して気密封止した光モジュールの製造方法において、上記光透過部材となる透明基板の裏面に回路パターンを形成し、その回路パターンに１個以上の光素子を実装し、上記パッケージの上縁面にパッケージ側電極を形成すると共に、そのパッケージ側電極に対応して上記透明基板の裏面に基板側電極を形成し、他方、上記透明基板の表面に光通路となる窓を有する金属製のフタを設けると共に、そのフタを上記透明基板の周縁から張り出すように形成し、上記パッケージ側電極と上記基板側電極をＡｕバンプまたは半田バンプを介して接合した状態で、上記パッケージに上記フタの周縁を接合すると共に気密封止する光モジュールの製造方法である。

本発明によれば、信頼性が高いという優れた効果を発揮する。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は本発明の好適な第１の実施形態を示す光モジュールの斜視図、図２はその断面図である。

図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る光モジュール（気密封止型パラレル光モジュール）１は、パソコン、車両、光トランシーバなどの機器のマザーボードや回路基板に表面実装するものであり、面積が１ｃｍ×１ｃｍ程度の大きさを有する。

この光モジュール１は、上部が開口したキャビティ（空洞、凹み、部屋）を有し、縦断面が凹状のセラミックパッケージ２と、そのセラミックパッケージ２に収納される光透過部材となる透明基板３と、セラミックパッケージ２の上部を覆う金属製のフタ４とで主に構成される。

パッケージとしてセラミックパッケージ２を用いたのは、後述するようにパッケージ内を気密封止した際、気密封止のレベルを、Ｈｅリーク試験おいて１０^-9Ｐａ・ｍ³ ／ｓ［Ｈｅ］以下に保つ必要があるからである。

セラミックパッケージ２内には、パッケージ側回路パターン５が形成される。回路パターン５の一部は、セラミックパッケージ２の上縁面と底面を結んで形成されていてもよい。セラミックパッケージ２の底面には、機器のマザーボードや回路基板に光モジュール１を実装するための半田ボールが複数個格子状に並べて取り付けられる。つまり、セラミックパッケージ２はＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）はんだを構成する。

さて、図５（ａ）に示すように、セラミックパッケージ２には、その底面より１段高い透明基板３を搭載するためのテラス６が設けられる。テラス６には、回路パターン５と導通するパッケージ側電極として、テラス上電極７が複数個並べて形成される。テラス上電極７は、例えば、Ｃｕ箔をフォトエッチングした後、Ａｕめっきを施して一括形成される。

セラミックパッケージ２のテラス上電極７より１段高い上縁面に、フタ４の受け皿となる接合枠８がＡｕ／Ｎｉなどの金属で形成される。図３に示すように、接合枠８の上縁面には、その上縁面に沿ってセラミックパッケージ２にフタ４を接合する際溶融する枠状の突起部８ｐが一体形成される。

図２に示すように、透明基板３としては、石英系ガラスやアルミナ単結晶Ａｌ₂ Ｏ₃ （いわゆるサファイアガラス）などの光通信波長帯域の光に対して透明な無機材料からなる基板を用いる。本実施形態では、透明基板としてサファイアガラスを用いた。

石英系ガラスは熱伝導率が１〜２Ｗ／（ｍ・Ｋ）と低いため、透明基板３に光素子や半導体チップを実装する際、光素子や半導体チップが１００℃以上上昇してしまい、製品化後、誤作動することがある。透明基板３を厚くしてその熱抵抗を下げる方法もあるが、光素子と外部光学系（レンズなど）間の距離が長くなるので、透明基板３の厚さは、強度が許される限り、極力薄くしたい。これに対し、サファイアガラスは熱伝導率が３３．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）と極めて高いため、光素子や半導体チップの温度上昇を１０℃以下に抑えることができる。また、サファイアガラスは広い波長帯域の光に対して透明性が優れている。

図２および図４（ｄ）に示すように、透明基板３の裏面には、基板側回路パターンが形成される。基板側回路パターンは、光素子や半導体チップを搭載するための搭載用電極を含む。基板側回路パターンは、搭載用電極を除き、例えば、Ｃｕ箔をフォトエッチングして一括形成される。搭載用電極は、例えば、Ｃｕ箔をフォトエッチングした後、Ａｕめっきを施して一括形成される。

透明基板３の基板側回路パターン上には、送信用光素子として、ＬＤを狭ピッチ（例えば、２５０μｍ）でアレイ状に４個並べた面発光レーザアレイ（ＶＣＳＥＬアレイ）９と、受信用光素子として、フォトダイオード（ＰＤ）を狭ピッチ（例えば、２５０μｍ）でアレイ状に４個並べたＰＤアレイ１０と、ＰＤアレイ１０の出力を増幅する受信用プリアンプＩＣ（例えば、トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ））１１と、抵抗やコンデンサなどの電気部品とが実装される。

ＶＣＳＥＬアレイ９は、透明基板３の裏面に形成した搭載用電極に、Ａｕバンプ１２もしくは半田バンプ等を介してフリップチップ実装される。すなわち、ＶＣＳＥＬアレイ９は、各ＬＤの発光領域が透明基板３と対向するように実装される。同様に、ＰＤアレイ１０も、透明基板３の裏面に形成した搭載用電極に、Ａｕバンプ１２もしくは半田バンプ等を介してフリップチップ実装される。すなわち、ＰＤアレイ１０は、各ＰＤの受光領域が透明基板３と対向するように実装される。

また、セラミックパッケージ２の内底面２ｂには、ＶＣＳＥＬアレイ９の各ＬＤを駆動する送信用ドライバＩＣ１６が実装される。

透明基板３のＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、受信用プリアンプＩＣ１１の周囲には、基板側電極として、下面電極１３が複数個形成される。これら下面電極１３は、ＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、受信用プリアンプＩＣ１１と導通される。下面電極１３は、例えば、Ｃｕ箔をフォトエッチングした後、Ａｕめっきを施して一括形成される。各下面電極１３、もしくはテラス上電極７には、Ａｕバンプ１４もしくは半田バンプ等が設けられる。

図２および図４（ｂ）に示すように、透明基板３の表面には、光通路となる窓１５を有する金属製のフタ４が設けられる。このフタ４は、透明基板３の周縁から張り出すように形成したものであり、例えば、金属板を打ち抜き加工して形成される。フタ４は、透明基板３の表面に低融点ガラスｇで固定される。

フタ４の周縁部には、セラミックパッケージ２にフタ４を接合する際変形する可変部を形成する。第１の実施形態では、フタ４は厚さ０．３ｍｍ未満、好ましくは１０〜１００μｍ（一例として２０μｍ）の金属板からなるので、この薄い金属板の周縁部が可変部を構成する。

フタ４は、透明基板３に近い線膨張係数を有する材料で形成される。本実施形態では、透明基板はサファイアガラスからなる。サファイアガラスの線膨張係数は６．７×１０^-6／℃なので、フタ４を線膨張係数が５×１０^-6／℃のコバール（登録商標）で形成する。コバール（登録商標）は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる合金である。また、透明基板３が石英系ガラスからなる場合には、フタ４を、石英系ガラスの線膨張係数０．５×１０^-6／℃に近い線膨張係数を有するスーパーインバーで形成する。

次に、光モジュール１の製造方法を図４（ａ）〜図４（ｄ）、図５（ａ）〜図５（ｃ）、および図６のフローチャートで説明する。

まず、裏面にＡｕバンプ１４を有する透明基板３の表面に低融点ガラスｇを塗布し、これにフタ４の裏面を押し付け、透明基板３にフタ４を低融点ガラスｇで接続して固定する。実装温度は４３０℃、耐熱温度は約５００℃である（図４（ａ）、図４（ｂ）、Ｓ６１）。

他方、ＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、受信用プリアンプＩＣ１１の各端子にＡｕバンプ１２もしくは半田バンプ（図２参照）を設けておく（図４（ｃ））。その後、透明基板３の裏面に形成した搭載用電極に、ＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、受信用プリアンプＩＣ１１をフリップチップ実装する。実装温度は、Ａｕ−Ａｕ超音波接合で１５０℃くらい、半田バンプ接合で２２０℃くらい、Ａｕ−Ｓｎ半田接合で３００℃くらいである。

透明基板３とＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、制御用ＩＣ１１間の隙間に、位置ずれを防止すると共に、接合部の強度を補強する透明なアンダーフィルを充填し、そのアンダーフィルを加熱硬化して透明基板にＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、制御用ＩＣ１１を固定する（Ｓ６３）。このアンダーフィルにより、後工程においてＡｕ接合部間の強度を向上できる。

セラミックパッケージ２のテラス上電極７に、フタ４を固定した透明基板３を、裏面側がセラミックパッケージ２側となるように載置してセラミックパッケージ２に透明基板３を収納し、テラス上電極７と透明基板３の下面電極１３をＡｕバンプ１４もしくは半田バンプを介して接合する。実装温度は、Ａｕ−Ａｕ超音波接合で１５０℃くらい、半田バンプ接合で２２０℃くらい、Ａｕ−Ｓｎ半田接合で３００℃くらいである。この段階では、セラミックパッケージ２内は気密封止されていない（図５（ａ）、図５（ｂ）、Ｓ６４）。

そして、Ｈｅや窒素などの不活性ガスの雰囲気下において、セラミックパッケージ２にフタ４を接合する。すなわち、リング状の抵抗溶接治具（ジグ）５１を用いて、接合枠８に抵抗溶接治具５１を接触させた状態で、抵抗溶接治具５１の上からフタ４の周縁を加圧し、抵抗溶接治具５１に電流を流す（あるいは電圧を印加する）。これにより、接合枠８の突起部８ｐが溶けてフタ４の周縁と密着し、接合枠８にフタ４の周縁を接合すると共に気密封止する（図５（ｃ）、Ｓ６５）。

このとき、フタ４は、厚さが０．３ｍｍ未満の金属板からなるため変形し、セラミックパッケージ２の上縁面と透明基板３の段差を吸収してセラミックパッケージ２内を確実に気密封止する。以上のようにして図１の光モジュール１が完成する。

接合枠８とフタ４の接合に抵抗溶接を用いたのは、気密封止のレベルを、Ｈｅリーク試験において１０^-9Ｐａ・ｍ³ ／ｓ［Ｈｅ］以下に保つためである。

ここで、接着剤や合成樹脂はノンハーメティックシールなので使用できない。特に、合成樹脂は膨潤するため、ＶＣＳＥＬアレイ９やＰＤアレイ１０を外気や水分に晒すことになり、適さない。

最後に、セラミックパッケージ２の底面に、半田ボールを複数個格子状に並べて取り付けてＢＧＡを構成し、これを機器のＰＣＢ（プリント回路基板）もしくはＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）上に実装する。実装温度は２１０℃、耐熱温度は２３０℃である（Ｓ６６）。

また、光モジュール１には、透明基板３の光通路となる窓１５上に、ＶＣＳＥＬアレイ９の各ＬＤの出射光あるいはＰＤアレイ１０の各ＰＤの入射光を集光する８個のレンズを備えた図７に示すような一体型のレンズブロック７１が実装される。このレンズブロック７１には、８心の光ファイバが接続されたＭＴ光コネクタが接続される。

さらに、透明基板３の上面に、フタ４の上面を覆うようにシールド板としてインナーシールド７２を設けると共に、そのインナーシールド７２を透明基板３の周縁から張り出すように形成する。インナーシールド７２の周縁には、透明基板３側に折り曲げられた突起（ヒレ）７３が複数個形成される。このインナーシールド７２は、プレス成型で形成できる。

レンズブロック７１とインナーシールド７２を取り付けた光モジュール１は、光トランシーバなどの機器が備えるフレキ基板などの回路基板７５に実装され、光トランシーバなどの機器のケース７４に収納される。このとき、ケース７４の内面にインナーシールド７２の突起７３が接触するようにする。

第１の実施形態の作用を説明する。

光モジュール１では、機器のマザーボードや回路基板からの４つの電気信号は、セラミックパッケージ２の回路パターン５、制御用ＩＣ１１、ＶＣＳＥＬアレイ９の順で伝送され、ＶＣＳＥＬアレイ９で光信号にそれぞれ変換され、ＶＣＳＥＬアレイ９から４つの光信号として透明基板３、窓１５を通して上方に出力される。

一方、光モジュール１では、透明基板３の上方から窓１５、透明基板３を通して入力された４つの光信号は、ＰＤアレイ１０で電気信号にそれぞれ変換され、ＰＤアレイ１０から４つの電気信号として制御用ＩＣ１１、セラミックパッケージ２の回路パターン５、機器のマザーボードや回路基板の順で伝送される。

光モジュール１は、透明基板３の表面にフタ４を設けると共に、そのフタ４を透明基板３の周縁から張り出すように形成し、セラミックパッケージ２にフタ４の周縁を接合することで、セラミックパッケージ２内の気密封止を行っている。

したがって、光モジュール１は、光素子や半導体チップが外気や水分に晒されることがなく、信頼性が高い。

特に、セラミックパッケージ２にフタ４を接合する際、厚さが０．３ｍｍ未満の薄いフタ４が変形するため、セラミックパッケージ２の上縁面と透明基板３の段差を吸収し、セラミックパッケージ２内を確実に気密封止できる。

また、光モジュール１は、透明基板３の裏面の回路パターン上にＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０を実装しているので、ＶＣＳＥＬアレイ９やＰＤアレイ１０と、ＶＣＳＥＬアレイ９の出射光あるいはＰＤアレイ１０の入射光を集光するレンズとの距離を極力短くできる。このため、狭ピッチでＬＤやＰＤをアレイ状に配置しても、隣のチャネルに光が漏れ込むことはなく、常に正常に動作する。

さらに、光モジュール１は、セラミックパッケージ２のテラス上電極７と透明基板３の下面電極１３をＡｕバンプ１４もしくは半田バンプを介して接合した後、セラミックパッケージ２の接合枠８にフタ４の周縁を抵抗溶接で接合する。

この抵抗溶接の際、フタ４が変形し、Ａｕバンプ１４もしくは半田バンプに加わった過剰な応力を逃がすため、Ａｕバンプ１４もしくは半田バンプに過剰な応力が加わらず、Ａｕバンプ１４もしくは半田バンプの損傷を防止できる。これにより、光素子や半導体チップとセラミックパッケージ２の電気的接続も確実に行うことができる。

また、光モジュール１は、透明基板３の裏面にＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、受信用プリアンプＩＣ１１を実装しているため、セラミックパッケージ２の内底面２ｂにおいて、光部品や電気部品の実装面積を拡大できる。

光モジュール１では、透明基板３の裏面の基板側回路パターン上にＶＣＳＥＬアレイ９、ＰＤアレイ１０、受信用プリアンプＩＣ１１を配置し、セラミックパッケージ２の内底面２ｂに送信用ドライバＩＣ１６を配置している。

このため、光モジュール１は、図８の従来の光モジュール８１に比べて放熱特性が大幅に向上する。すなわち、パッケージ側に送信用ドライバＩＣ１６を配置することで、熱がセラミックパッケージ２の下側に逃げるため、送信用ドライバＩＣ１６の放熱がよくなり、受信用プリアンプＩＣ１１も送信用ドライバＩＣ１６から離れることで放熱がよくなる。

この際、パッケージ側に受信用プリアンプＩＣ１１を配置することも考えられるが、ＰＤアレイ１０と受信用プリアンプＩＣ１１の距離は受信の性能に大きく影響するので、本実施形態のように、受信用プリアンプＩＣ１１はＰＤアレイ１０と近距離の透明基板３上に配置する必要がある。

また、光モジュール１では、送信用ドライバＩＣ１６と受信用プリアンプＩＣ１１をはなして配置しているため、送信と受信間のクロストークも低減できる。

フタ４は、光トランシーバなどの機器に実装した際、インナーシールド７１を介して機器のケース７４に接触して導通している。このため、光モジュール１は、インナーシールド７１を介して機器に実装することで、電磁波の出入射を防止でき、ＥＭＩ（電磁波障害）に対して強く、ＥＭＩ特性に優れている。

光モジュール１は、透明基板３とＶＣＳＥＬアレイ９の隙間に透明なアンダーフィルが充填され、透明基板３とＰＤアレイ１０の隙間にも透明なアンダーフィルが充填される。このため、透明基板３の裏面の光の反射を抑えることができ、同時に透明基板３とＶＣＳＥＬアレイ９の接合部、透明基板３とＰＤアレイ１０の接合部も補強できる。

光モジュール１は、フタ４を透明基板３に近い線膨張係数を有する金属で形成しているため、周囲温度が変化しても、透明基板３とフタ４が低融点ガラスｇで密着し、セラミックパッケージ２内の気密が保たれる。

次に、第２の実施形態を説明する。

図７に示すように、光モジュール７１は、フタ７４の周縁部に形成した可変部が、フタ７４を折り曲げて形成した盛り上がり部７５からなる。この盛り上がり部７５は、接合枠８との接合部となるフタ４の周縁よりも内側に形成される。光モジュール７１のその他の構成は図１の光モジュール１と同じである。

光モジュール７１によっても、セラミックパッケージ２にフタ７４を接合する際、フタ７４の盛り上がり部７５が変形するため、セラミックパッケージ２の上縁面の凹凸（段差）を吸収し、セラミックパッケージ２内を確実に気密封止できる。したがって、光モジュール７４も、光素子や半導体チップが外気や水分に晒されることがなく、信頼性が高い。

また、セラミックパッケージ２の接合枠８にフタ７４を抵抗溶接する際、フタ４の盛り上がり部７５が変形し、Ａｕバンプ１４もしくは半田バンプに加わった過剰な応力を逃がすため、Ａｕバンプ１４もしくは半田バンプに過剰な応力が加わらず、Ａｕバンプ１４もしくは半田バンプの損傷を防止できる。これにより、光素子や半導体チップとセラミックパッケージ２の電気的接続も確実に行うことができる。

フタ７４の可変部は盛り上がり部７５からなるため、フタ７４は従来と同程度の厚さ（０．３ｍｍを超えるもの）でもよい。

フタ７４の可変部としては、上述した盛り上がり部７５を複数個形成したジャバラからなるものを用いてもよい。また、フタ７４の可変部としては、フタ７４の周縁を上方に若干反らせたものでもよい。

本発明の好適な第１の実施形態を示す光モジュールの斜視図である。 図１に示した光モジュールの断面図である。 図２に示した光モジュールのフタ接合前の部分拡大断面図である。 図４（ａ）〜図４（ｄ）は、図１に示した光モジュールの製造方法を示す斜視図である。 図５（ａ）〜図５（ｃ）は、図１に示した光モジュールの製造方法を示す斜視図である。 図１に示した光モジュールの製造方法のフローチャートである。 図１に示した光モジュールを機器に実装した状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態を示す光モジュールの断面図である。 従来の光モジュールの断面図である。

符号の説明

１ 光モジュール
２ セラミックパッケージ
３ 透明基板（光透過部材）
４ フタ
７ テラス上電極（パッケージ側電極）
９ ＶＣＳＥＬアレイ（光素子）
１０ ＰＤアレイ（光素子）
１３ 下面電極（基板側電極）
１５ 窓

Claims (10)

1. 上部が開口したパッケージの上部に光透過部材を設け、上記パッケージ内に１個以上の光素子を収納して気密封止した光モジュールにおいて、上記光透過部材となる透明基板の裏面に回路パターンを形成し、その回路パターンに１個以上の光素子を実装し、上記パッケージの上縁面にパッケージ側電極を形成すると共に、そのパッケージ側電極に対応して上記透明基板の裏面に基板側電極を形成し、他方、上記透明基板の表面に光通路となる窓を有する金属製のフタを設けると共に、そのフタを上記透明基板の周縁から張り出すように形成し、上記パッケージ側電極と上記基板側電極を接合した状態で、上記パッケージに上記フタの周縁を接合すると共に気密封止したことを特徴とする光モジュール。
2. 上記フタの周縁部に、上記パッケージに上記フタを接合する際変形する可変部を形成した請求項１記載の光モジュール。
3. 上記フタは厚さが０．３ｍｍ未満の金属板からなる請求項２記載の光モジュール。
4. 上記フタの可変部は盛り上がり部からなる請求項２記載の光モジュール。
5. 上記透明基板の表面に上記フタを低融点ガラスで固定した請求項１〜４いずれかに記載の光モジュール。
6. 上記パッケージの上記パッケージ側電極の周囲に接合枠を形成し、上記パッケージ側電極と上記基板側電極をＡｕバンプまたは半田バンプを介して接合すると共に、上記接合枠に上記フタの周縁を抵抗溶接で接合した請求項１〜５いずれかに記載の光モジュール。
7. 上記接合枠の上縁面に、その上縁面に沿って上記パッケージに上記フタを接合する際溶融する突起部を形成した請求項６記載の光モジュール。
8. 上記フタを上記透明基板に近い線膨張係数を有する金属で形成した請求項１〜７いずれかに記載の光モジュール。
9. 上記透明基板の裏面の回路パターン上に受信用光素子を配置すると共に、その受信用光素子の出力を増幅する受信用アンプＩＣを配置し、上記透明基板の裏面の回路パターン上に送信用光素子を配置し、その送信用光素子を駆動する送信用ドライバＩＣを上記パッケージの内底面に配置した請求項１〜８いずれかに記載の光モジュール。
10. 上部が開口したパッケージの上部に光透過部材を設け、上記パッケージ内に１個以上の光素子を収納して気密封止した光モジュールの製造方法において、上記光透過部材となる透明基板の裏面に回路パターンを形成し、その回路パターンに１個以上の光素子を実装し、上記パッケージの上縁面にパッケージ側電極を形成すると共に、そのパッケージ側電極に対応して上記透明基板の裏面に基板側電極を形成し、他方、上記透明基板の表面に光通路となる窓を有する金属製のフタを設けると共に、そのフタを上記透明基板の周縁から張り出すように形成し、上記パッケージ側電極と上記基板側電極をＡｕバンプまたは半田バンプを介して接合した状態で、上記パッケージに上記フタの周縁を接合すると共に気密封止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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