JP2007305737A - Manufacturing method of optical module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an optical module which can precisely adjust the position of an optical element in an optically axial direction. <P>SOLUTION: This manufacturing method of an optical module 100 provided with an optical element 30 includes a step of preparing a casing 10 having a base 12 and a frame 14 provided on the base; a step of providing a seal member 20 on the upper surface of the frame; a step of providing a columnar member 70 having a height of its upper surface higher than that of the upper surface of the frame on a predetermined region on the upper part of the base; a step of providing the optical element 30 on the upper part of the base; a step of pressing the lid member covering the optical element and the columnar member 70 in a casing direction, thereby fixing the lid member on the casing; and a step of fixing a lens-attached case having a lens for condensing light emitted or received by the optical element, so that the case can contact with the upper surface of the lid member. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光モジュールの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an optical module.

発光素子や受光素子のような光素子は、ほこりや湿気等の外部環境によってダメージを受けることにより、性能が劣化することがある。このような性能劣化を防止するために、パッケージ内に光素子を密閉封止する方法が開発されている。たとえば、特許文献１は、基板上の光子装置を覆うように接着剤層と金属層とを形成する密閉封止方法を開示している。   An optical element such as a light emitting element or a light receiving element may be deteriorated in performance by being damaged by an external environment such as dust or moisture. In order to prevent such performance deterioration, a method for hermetically sealing an optical element in a package has been developed. For example, Patent Document 1 discloses a hermetic sealing method in which an adhesive layer and a metal layer are formed so as to cover a photon device on a substrate.

一方、光素子と光ファイバ等の他のデバイスと光結合する際、良好な結合効率を得るためには、光軸方向における光素子の位置を精密に調整しなければならない。しかしながら、光素子を収容するパッケージ自体の構造が精密に形成されていない等の理由により、光素子の位置を精密に調整することは困難であった。
特表２００２−５３４８１３号公報 On the other hand, when optically coupling an optical element with another device such as an optical fiber, in order to obtain good coupling efficiency, the position of the optical element in the optical axis direction must be precisely adjusted. However, it is difficult to precisely adjust the position of the optical element because the structure of the package itself that accommodates the optical element is not precisely formed.
Japanese translation of PCT publication No. 2002-534813

本発明の目的は、光軸方向における光素子の位置を精密に調整することのできる光モジュールの製造方法を提供することにある。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the optical module which can adjust the position of the optical element in an optical axis direction precisely.

本発明にかかる光モジュールの製造方法は、
光素子を備える光モジュールの製造方法であって、
（ａ）ベース部と、当該ベース部上に設けられた枠部とを有する筐体を準備する工程と、
（ｂ）シール部材を、前記枠部の上面に設ける工程と、
（ｃ）上面の高さが前記枠部の上面より高い柱状部材を、前記ベース部の上方の所定の領域に設ける工程と、
（ｄ）光素子を、前記ベース部の上方の他の領域に設ける工程と、
（ｅ）前記光素子および前記柱状部材を覆う蓋部材を前記筐体方向に押圧することにより、当該蓋部材を前記筐体に固定する工程と、
（ｆ）前記光素子が発光または受光する光を集光するレンズを有するレンズ付きケースを、前記蓋部材の上面に接するように固定する工程と、
を含み、
前記工程（ｅ）では、前記蓋部材の押圧により前記シール部材を変形させて、前記蓋部材の下面を前記柱状部材の上面に押し当てることにより前記蓋部材の押圧を制限する。 An optical module manufacturing method according to the present invention includes:
A method of manufacturing an optical module comprising an optical element,
(A) preparing a housing having a base portion and a frame portion provided on the base portion;
(B) providing a seal member on the upper surface of the frame;
(C) providing a columnar member whose upper surface is higher than the upper surface of the frame in a predetermined region above the base;
(D) providing an optical element in another region above the base portion;
(E) fixing the lid member to the housing by pressing a lid member covering the optical element and the columnar member in the housing direction;
(F) fixing a case with a lens having a lens that collects light emitted or received by the optical element so as to be in contact with the upper surface of the lid member;
Including
In the step (e), the pressing of the lid member is restricted by deforming the seal member by pressing the lid member and pressing the lower surface of the lid member against the upper surface of the columnar member.

本発明にかかる光モジュールの製造方法において、
前記工程（ｄ）の前に、
スペーサを支持部材上に設ける工程と、
前記スペーサを押圧することにより塑性変形させる工程と、
をさらに含み、
前記工程（ｄ）では、前記光素子と前記スペーサとを接合することによって、前記光素子を前記ベース部の上方に固定することができる。 In the method for manufacturing an optical module according to the present invention,
Before the step (d),
Providing a spacer on the support member;
A step of plastic deformation by pressing the spacer;
Further including
In the step (d), the optical element can be fixed above the base portion by bonding the optical element and the spacer.

本発明にかかる光モジュールの製造方法において、
前記スペーサを押圧する工程では、前記スペーサに対向する第１の部分と、前記柱状部材に対向し、かつ上面の高さが前記第１の部分より低い第２の部分と、を有する高さ調整治具を用いて、前記第１の部分によって前記スペーサを押圧しながら、前記第２の部分を前記柱状部材の上面に押し当てることにより前記スペーサの押圧を制限することができる。 In the method for manufacturing an optical module according to the present invention,
In the step of pressing the spacer, the height adjustment includes a first portion facing the spacer, and a second portion facing the columnar member and having a top surface lower than the first portion. The pressing of the spacer can be limited by pressing the second portion against the upper surface of the columnar member while pressing the spacer with the first portion using a jig.

本発明にかかる光モジュールの製造方法において、
塑性変形する前において、前記スペーサは、上方に突起する突起部を有することができる。 In the method for manufacturing an optical module according to the present invention,
Prior to plastic deformation, the spacer may have a protruding portion protruding upward.

本発明にかかる光モジュールの製造方法において、
前記スペーサは、導電性材料からなることができる。 In the method for manufacturing an optical module according to the present invention,
The spacer may be made of a conductive material.

本発明にかかる光モジュールの製造方法において、
前記光素子は、前記スペーサ側の面に電極を有することができる。 In the method for manufacturing an optical module according to the present invention,
The optical element may have an electrode on the spacer side surface.

本発明にかかる光モジュールの製造方法において、
前記スペーサはワイヤであり、
前記スペーサを支持部材上に設ける工程は、
前記筐体の内側の底部に導電層を形成する工程と、
前記導電層に前記ワイヤの一方の端部を接合する工程と、
前記導電層に前記ワイヤの他方の端部を接合する工程と、
を含むことができる。 In the method for manufacturing an optical module according to the present invention,
The spacer is a wire;
The step of providing the spacer on the support member includes:
Forming a conductive layer on the inner bottom of the housing;
Bonding one end of the wire to the conductive layer;
Bonding the other end of the wire to the conductive layer;
Can be included.

本発明にかかる光モジュールの製造方法において、
前記レンズ付きケースは、光ファイバを支持するためのスリーブおよびレンズを有するレンズ付きコネクタであることができる。 In the method for manufacturing an optical module according to the present invention,
The case with a lens may be a connector with a lens having a sleeve and a lens for supporting an optical fiber.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

１．光モジュール
まず、本実施の形態にかかる光モジュール１００の構造を説明する。図１は、本実施の形態にかかる光モジュール１００を模式的に示す断面図である。光モジュール１００は、筐体１０と、シール部材２０と、光素子３０と、柱状部材７０と、蓋部材４０と、レンズ付きケースの一例としてのレンズ付きコネクタ５０とを含む。筐体１０は、ベース部１２と、ベース部１２上に設けられた枠部１４とを有する。ベース部１２および枠部１４は、たとえばセラミックスからなる。また筐体１０は、第１の配線１６および第２の配線１８をさらに含む。第１の配線１６および第２の配線１８は、ベース部１２の上面から穴を介して下面にかけて形成される。シール部材２０は、枠部１４の上面の少なくとも一部に形成され、たとえば矩形の枠形状を有する。シール部材２０は、蓋部材４０と、筐体１０とを接合する。シール部材２０と蓋部材４０と筐体１０とによって、光素子３０を気密封止することができる。 1. Optical Module First, the structure of the optical module 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an optical module 100 according to the present embodiment. The optical module 100 includes a housing 10, a seal member 20, an optical element 30, a columnar member 70, a lid member 40, and a lens-equipped connector 50 as an example of a lens-equipped case. The housing 10 includes a base portion 12 and a frame portion 14 provided on the base portion 12. Base portion 12 and frame portion 14 are made of ceramics, for example. The housing 10 further includes a first wiring 16 and a second wiring 18. The first wiring 16 and the second wiring 18 are formed from the upper surface of the base portion 12 to the lower surface through holes. The seal member 20 is formed on at least a part of the upper surface of the frame portion 14 and has, for example, a rectangular frame shape. The seal member 20 joins the lid member 40 and the housing 10 together. The optical element 30 can be hermetically sealed by the seal member 20, the lid member 40, and the housing 10.

光素子３０は、発光素子または受光素子であることができ、筐体１０の内側、即ちベース部１２の上面であって、枠部１４の内側に設けられている。光素子３０は、基板３２と、基板３２上に設けられた光学的部分３４とを含む。光学的部分３４は、光を発光または受光する部分である。発光素子の光学的部分３４は、たとえば面発光型半導体レーザの共振器部分であることができる。受光素子の光学的部分３４は、たとえば光吸収領域であることができる。光素子３０は、光素子３０を駆動するための第１電極３７および第２電極３５をさらに有する。第１電極３７は、基板３２の第２の配線１８側の面に形成され、第２の配線１８と電気的に接続されている。第２電極３５は、基板３２上に形成されている。ワイヤ３６は、第２電極３５と第１の配線１６とを電気的に接続する。なお、第１電極３７は、基板３２の上面に形成されていてもよい。   The optical element 30 can be a light emitting element or a light receiving element, and is provided inside the casing 10, that is, on the upper surface of the base portion 12 and inside the frame portion 14. The optical element 30 includes a substrate 32 and an optical portion 34 provided on the substrate 32. The optical portion 34 is a portion that emits or receives light. The optical portion 34 of the light emitting element can be, for example, a resonator portion of a surface emitting semiconductor laser. The optical portion 34 of the light receiving element can be, for example, a light absorbing region. The optical element 30 further includes a first electrode 37 and a second electrode 35 for driving the optical element 30. The first electrode 37 is formed on the surface of the substrate 32 on the second wiring 18 side and is electrically connected to the second wiring 18. The second electrode 35 is formed on the substrate 32. The wire 36 electrically connects the second electrode 35 and the first wiring 16. The first electrode 37 may be formed on the upper surface of the substrate 32.

柱状部材７０は、筐体１０のベース部１２の上面の光素子３０と異なる領域に設けられ、蓋部材４０を支持する機能を有する。柱状部材７０の平面形状は、特に限定されないが、矩形や円形であってもよいし、光素子３０を取り囲むリング状または矩形の枠状であってもよい。柱状部材７０は、上面および底面が平行であることが好ましい。また柱状部材７０は、複数であってもよいし、単数であってもよいが、光素子３０を挟むようにして設けられることが好ましい。   The columnar member 70 is provided in a region different from the optical element 30 on the upper surface of the base portion 12 of the housing 10 and has a function of supporting the lid member 40. The planar shape of the columnar member 70 is not particularly limited, but may be a rectangle or a circle, or may be a ring shape or a rectangular frame shape surrounding the optical element 30. The columnar member 70 preferably has parallel top and bottom surfaces. The columnar member 70 may be plural or single, but is preferably provided so as to sandwich the optical element 30 therebetween.

蓋部材４０は、筐体１０の枠部１４で囲まれた開口部を覆うように、柱状部材７０およびシール部材２０の上に接して設けられる。蓋部材４０は、光素子３０が発光または受光する光を透過する透明基板からなることができ、たとえばガラス基板からなることができる。   The lid member 40 is provided on and in contact with the columnar member 70 and the seal member 20 so as to cover the opening portion surrounded by the frame portion 14 of the housing 10. The lid member 40 can be made of a transparent substrate that transmits light emitted or received by the optical element 30, and can be made of, for example, a glass substrate.

レンズ付きコネクタ５０は、レンズ部５４およびスリーブ５２を有し、図１に示すように一体型に成形されている。レンズ付きコネクタ５０は、たとえば樹脂を用いて形成されている。スリーブ５２は、たとえばフェルールが挿入されることにより、光ファイバを支持することができる。レンズ部５４は、光素子３０の上方に設けられ、光学的部分３４が発光した光または外部からの光を集光する。レンズ付きコネクタ５０は、蓋部材４０の上面と接触するように設けられる。   The lens-attached connector 50 has a lens portion 54 and a sleeve 52, and is formed as a single unit as shown in FIG. The lens connector 50 is formed using, for example, a resin. The sleeve 52 can support the optical fiber by inserting a ferrule, for example. The lens unit 54 is provided above the optical element 30 and condenses light emitted from the optical part 34 or light from the outside. The lens-attached connector 50 is provided in contact with the upper surface of the lid member 40.

なお、図１に示すように、レンズ付きコネクタ５０を蓋部材４０および筐体１０に固定するために接着剤２８を用いてもよい。   As shown in FIG. 1, an adhesive 28 may be used to fix the connector 50 with a lens to the lid member 40 and the housing 10.

上述したように、本実施の形態にかかる光モジュールは、筐体１０の上面に接する柱状部材７０と、当該柱状部材７０に接する蓋部材４０と、当該蓋部材４０に接するレンズ付きコネクタ５０とを含む。これらの接触面は、光素子３０の光軸方向に垂直であることが好ましい。これにより、筐体１０とレンズ付きコネクタ５０との光軸方向における距離を精密に調整し、かつ一定の距離を保つことができる。即ち、筐体１０上に設けられた光素子３０と、レンズ付きコネクタ５０のレンズ部５４との距離を精密に調整し、かつ一定の距離を保つことができる。したがって、光素子３０が発光または受光する光の外部との結合効率を向上させることができる。   As described above, the optical module according to the present embodiment includes the columnar member 70 in contact with the upper surface of the housing 10, the lid member 40 in contact with the columnar member 70, and the connector 50 with a lens in contact with the lid member 40. Including. These contact surfaces are preferably perpendicular to the optical axis direction of the optical element 30. Thereby, the distance in the optical axis direction of the housing | casing 10 and the connector 50 with a lens can be adjusted precisely, and a fixed distance can be maintained. That is, the distance between the optical element 30 provided on the housing 10 and the lens portion 54 of the lens-equipped connector 50 can be precisely adjusted, and a constant distance can be maintained. Therefore, the coupling efficiency with the outside of the light emitted or received by the optical element 30 can be improved.

２．光モジュールの製造方法
まず、本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を説明する。図２〜図９は、光モジュールの製造方法を示す断面図であり、それぞれ図１の断面図に対応する。 2. First, a method for manufacturing an optical module according to this embodiment will be described. 2-9 is sectional drawing which shows the manufacturing method of an optical module, and respond | corresponds to sectional drawing of FIG. 1, respectively.

（１）まず、図２に示すように、筐体１０を準備する。ベース部１２を構成する板部材および枠部１４を構成する枠部材は、たとえばアルミナを含む未焼結セラミックスであるグリーンシートの単層または積層からなることができる。枠部１４を構成する枠部材は、グリーンシートに穴が形成されたものである。グリーンシートは、打ち抜き型やパンチングマシーン等により所望の形状に加工することができる。ベース部１２および枠部１４において用いるグリーンシートの数量を調整することにより、筐体１０のサイズを調整することができる。また各グリーンシートの表面には、印刷等により配線が形成されていてもよい。ベース部１２を構成する板部材と枠部１４を構成する枠部材とを積層し、焼結して一体化することにより、筐体１０を形成することができる。なお、筐体１０と後述するシール部材２０が密着しやすいように、筐体１０の枠部１４の上面の表面処理を行ってもよい。   (1) First, as shown in FIG. 2, the housing 10 is prepared. The plate member constituting the base portion 12 and the frame member constituting the frame portion 14 can be composed of a single layer or a laminate of green sheets made of unsintered ceramic containing alumina, for example. The frame member constituting the frame portion 14 is formed by forming a hole in a green sheet. The green sheet can be processed into a desired shape by a punching die or a punching machine. By adjusting the number of green sheets used in the base portion 12 and the frame portion 14, the size of the housing 10 can be adjusted. Moreover, wiring may be formed on the surface of each green sheet by printing or the like. The housing 10 can be formed by laminating the plate member constituting the base portion 12 and the frame member constituting the frame portion 14 and sintering and integrating them. In addition, you may perform the surface treatment of the upper surface of the frame part 14 of the housing | casing 10 so that the housing | casing 10 and the sealing member 20 mentioned later may adhere | attach easily.

第１の配線１６および第２の配線１８は、ベース部１２を構成する板部材に穴を形成した後に、導電性材料を用いて形成される。   The first wiring 16 and the second wiring 18 are formed using a conductive material after forming holes in the plate member constituting the base portion 12.

（２）次に、図３に示すように、枠部１４の上面にシール部材２０ａを設ける。シール部材２０ａは、後述する蓋部材４０と、筐体１０とを接合するために設けられる。シール部材２０ａは、筐体１０と蓋部材４０とを接合する材質であれば特に限定されないが、熱可塑性の絶縁性材料または金属材料からなることができ、たとえば低融点ガラスのプリフォームからなることができる。   (2) Next, as shown in FIG. 3, a seal member 20 a is provided on the upper surface of the frame portion 14. The seal member 20 a is provided to join the lid member 40 described later and the housing 10. The seal member 20a is not particularly limited as long as it is a material that joins the housing 10 and the lid member 40, but can be made of a thermoplastic insulating material or a metal material, for example, a preform of a low melting point glass. Can do.

（３）次に、図４に示すように、筐体１０の内部のベース部１２の上方にスペーサ２２ａを形成する。スペーサ２２ａは、上方に突起する突起部を有する。スペーサ２２ａは、塑性変形可能な材質からなり、たとえばボールバンプからなることができる。ボールバンプは、ワイヤボンダを用いてキャピラリの先端に形成したボールを筐体１０に１ｓｔ接合し、ボールから突起したワイヤを切断することにより形成される。ここでボールバンプは、ベース部１２上に形成された第２の配線１８上に第１接合されるのみである。スペーサ２２ａは、金属材料からなることが好ましく、たとえば金からなることができる。ボールバンプは、光素子３０が設けられる領域に形成される。たとえば、光素子３０の底面のサイズが０．３ｍｍ×０．３ｍｍである場合には、直径０．１ｍｍのボールバンプが３×３個形成される。   (3) Next, as shown in FIG. 4, a spacer 22 a is formed above the base portion 12 inside the housing 10. The spacer 22a has a protruding portion protruding upward. The spacer 22a is made of a plastically deformable material such as a ball bump. The ball bump is formed by first bonding the ball formed at the tip of the capillary using a wire bonder to the housing 10 and cutting the wire protruding from the ball. Here, the ball bump is only first bonded on the second wiring 18 formed on the base portion 12. The spacer 22a is preferably made of a metal material, for example, gold. The ball bump is formed in a region where the optical element 30 is provided. For example, when the size of the bottom surface of the optical element 30 is 0.3 mm × 0.3 mm, 3 × 3 ball bumps having a diameter of 0.1 mm are formed.

（４）次に、図５に示すように、筐体１０の内部のベース部１２の上方のスペーサ２２が設けられていない領域に柱状部材７０を設ける。具体的には、柱状部材７０は、スペーサ２２の周囲に設けられることが好ましい。柱状部材７０の材質は、筐体１０より硬い材料であることが好ましく、たとえば金属、セラミックス、シリコンガラス等であることができる。また柱状部材７０の上面は、枠部１４の上面より高く、かつシール部材２０ａの上面の最も高い位置より低い。また柱状部材７０が複数設けられる場合には、それぞれの上面が同じ高さに形成され、光軸方向に対して垂直であることが好ましい。   (4) Next, as shown in FIG. 5, a columnar member 70 is provided in a region where the spacer 22 is not provided above the base portion 12 inside the housing 10. Specifically, the columnar member 70 is preferably provided around the spacer 22. The material of the columnar member 70 is preferably a material harder than the housing 10, and can be, for example, metal, ceramics, silicon glass, or the like. The upper surface of the columnar member 70 is higher than the upper surface of the frame portion 14 and lower than the highest position of the upper surface of the seal member 20a. When a plurality of columnar members 70 are provided, it is preferable that the upper surfaces of the columnar members 70 are formed at the same height and are perpendicular to the optical axis direction.

（５）次に、図６に示すように、高さ調整治具６０により押圧することにより、スペーサ２２ａを塑性変形させる。高さ調整治具６０は、スペーサ２２ａに対向する第１の部分６２と、柱状部材７０に対向する第２の部分６４とを含み、図６に示すように、中央部に凸部（第１の部分６２）と、その周囲に第２の部分６４とを有する。   (5) Next, as shown in FIG. 6, the spacer 22 a is plastically deformed by being pressed by the height adjusting jig 60. The height adjusting jig 60 includes a first portion 62 that faces the spacer 22a and a second portion 64 that faces the columnar member 70. As shown in FIG. Part 62) and a second part 64 therearound.

第１の部分６２の上面は、第２の部分６４および第３の部分６６の上面より高い位置にある。高さ調整治具６０は、第１の部分６２の上面と第２の部分６４の上面との差が任意の長さａ’になるように設けられている。高さ調整治具６０の材質は、シール部材２０およびスペーサ２２ａより硬い材質であれば特に限定されない。   The upper surface of the first portion 62 is higher than the upper surfaces of the second portion 64 and the third portion 66. The height adjusting jig 60 is provided such that the difference between the upper surface of the first portion 62 and the upper surface of the second portion 64 is an arbitrary length a ′. The material of the height adjusting jig 60 is not particularly limited as long as the material is harder than the seal member 20 and the spacer 22a.

具体的には、高さ調整治具６０を用いて、図７に示す矢印の方向にスペーサ２２ａとシール部材２０を押圧する。具体的には第１の部分６２がスペーサ２２ａを押圧しながら、第２の部分６４を柱状部材７０の上面に押し当てることにより、スペーサ２２ａの押圧を制限する。これにより、スペーサ２２ａが押しつぶされることにより塑性変形してスペーサ２２が形成され、柱状部材７０の上面の高さとスペーサ２２の上面との高さの差を長さａ’にすることができる。   Specifically, the spacer 22a and the seal member 20 are pressed in the direction of the arrow shown in FIG. Specifically, the pressing of the spacer 22a is limited by pressing the second portion 64 against the upper surface of the columnar member 70 while the first portion 62 presses the spacer 22a. Accordingly, the spacer 22a is plastically deformed by being crushed to form the spacer 22, and the difference in height between the height of the upper surface of the columnar member 70 and the upper surface of the spacer 22 can be set to a length a '.

（６）次に、図７に示すように、接合部材２４を塗布し、光素子３０を接合部材２４の上面に配置して、適切な荷重を下方にかけながらダイボンディングを行う。接合部材２４としては、たとえば銀ペーストを用いることができる。   (6) Next, as shown in FIG. 7, the bonding member 24 is applied, the optical element 30 is disposed on the upper surface of the bonding member 24, and die bonding is performed while applying an appropriate load downward. As the bonding member 24, for example, a silver paste can be used.

（７）接合部材２４としての銀ペーストが硬化した後に、図７に示すように、公知の方法を用いてワイヤ３６のワイヤボンディングを行う。ワイヤ３６は、基板３２上に形成された第２電極３５と第１の配線１６とを電気的に接続する。   (7) After the silver paste as the joining member 24 is cured, as shown in FIG. 7, wire bonding of the wire 36 is performed using a known method. The wire 36 electrically connects the second electrode 35 formed on the substrate 32 and the first wiring 16.

（８）次に、図９に示すように、蓋部材４０と筐体１０とをシール部材２０により接合する。   (8) Next, as shown in FIG. 9, the lid member 40 and the housing 10 are joined by the seal member 20.

まず、図８に示すように、蓋部材固定用トレー７２の凹部の内側の底部に蓋部材４０を配置する。次いで蓋部材４０に対向するように、筐体１０を配置する。   First, as shown in FIG. 8, the lid member 40 is arranged on the bottom inside the concave portion of the lid member fixing tray 72. Next, the housing 10 is disposed so as to face the lid member 40.

また蓋部材固定用トレー７２の凹部の外縁は、筐体１０の枠部１４の外縁およびベース部１２の外縁に沿った形状であることが好ましい。このような凹部を形成することにより、筐体１０および蓋部材４０を凹部の適切な位置に嵌め込むことができ、光軸と垂直方向において、筐体１０と蓋部材４０との位置合わせを適切に行うことができる。   The outer edge of the concave portion of the lid member fixing tray 72 preferably has a shape along the outer edge of the frame portion 14 of the housing 10 and the outer edge of the base portion 12. By forming such a recess, the housing 10 and the lid member 40 can be fitted into appropriate positions in the recess, and the housing 10 and the lid member 40 are properly aligned in the direction perpendicular to the optical axis. Can be done.

また、蓋部材固定用治具７２は、複数の凹部を有してもよい。複数の凹部を有することにより、蓋部材固定用治具７２は、複数の筐体１０を同時に複数の蓋部材４０に固定することができる。   The lid member fixing jig 72 may have a plurality of recesses. By having a plurality of recesses, the lid member fixing jig 72 can fix the plurality of casings 10 to the plurality of lid members 40 at the same time.

次いで、図８に示すように、筐体１０を蓋部材４０方向（矢印方向）に押圧しながら、シール部材２０ａを加熱する。たとえば、シール部材２０ａに上方からレーザ光を照射することにより加熱することができる。加熱と押圧によりシール部材２０ａは変形する。蓋部材４０としてガラス基板を用いる場合に、シール部材２０ａとして低融点ガラスを適用することにより、シール部材２０と蓋部材４０との密着性を向上させることができる。これにより、図９に示すように蓋部材４０と筐体１０とをシール部材２０により接合することができる。   Next, as shown in FIG. 8, the seal member 20 a is heated while pressing the housing 10 in the direction of the lid member 40 (arrow direction). For example, the sealing member 20a can be heated by irradiating a laser beam from above. The seal member 20a is deformed by heating and pressing. When a glass substrate is used as the lid member 40, the adhesion between the seal member 20 and the lid member 40 can be improved by applying low melting point glass as the seal member 20a. Thereby, as shown in FIG. 9, the lid member 40 and the housing 10 can be joined by the seal member 20.

ここで筐体１０の押圧は柱状部材７０の上面（蓋部材４０側の面）が、蓋部材４０の下面と接するまで行われる。なお、本実施の形態においては、筐体１０の下方から上方に向かって押圧しているが、これにかえて蓋部材４０の上方から筐体１０方向（下方）に向かって押圧してもよい。   Here, the pressing of the housing 10 is performed until the upper surface (the surface on the lid member 40 side) of the columnar member 70 is in contact with the lower surface of the lid member 40. In the present embodiment, pressing is performed from the lower side to the upper side of the housing 10, but instead, the pressing may be performed from the upper side of the lid member 40 toward the housing 10 (downward). .

このように、本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法によれば、柱状部材７０によって押圧を制限しながら蓋部材４０と筐体１０とを接合することにより、柱状部材７０の上面を蓋部材４０の下面と同じ高さにすることができる。また、上述したように柱状部材７０の上面とスペーサ２２の上面との高さの差を所望の長さにすることができる。したがって、スペーサ２２の上面と蓋部材４０の下面との高さの差を所望の長さにすることができ、ひいては蓋部材４０を光素子３０に対して、光軸方向において適切な位置に固定することができる。したがって、蓋部材４０との距離さえ適切に調整すれば、その上方に配置されるレンズや光ファイバ等の外部の光モジュールと光素子３０との結合効率を高めることができる。   Thus, according to the manufacturing method of the optical module according to the present embodiment, the lid member 40 and the housing 10 are joined while the pressing is restricted by the columnar member 70, so that the upper surface of the columnar member 70 is covered with the lid member 40. The height can be the same as the lower surface of 40. Further, as described above, the height difference between the upper surface of the columnar member 70 and the upper surface of the spacer 22 can be set to a desired length. Therefore, the height difference between the upper surface of the spacer 22 and the lower surface of the lid member 40 can be set to a desired length, and the lid member 40 is fixed to the optical element 30 at an appropriate position in the optical axis direction. can do. Therefore, as long as the distance from the lid member 40 is adjusted appropriately, the coupling efficiency between the optical element 30 and an external optical module such as a lens or an optical fiber disposed above the optical element 30 can be increased.

（９）次に、図１に示すように、レンズ付きコネクタ５０を蓋部材４０に装着する。レンズ付きコネクタ５０は、たとえば樹脂からなることができる。具体的には、レンズ部５４以外の領域において硬化前のレンズ付きコネクタ５０を蓋部材４０に押し付けて接着硬化させることにより、レンズ付きコネクタ５０を装着することができる。レンズ付きコネクタ５０を装着する際には、接着剤２８を用いることができる。このように筐体１０の外側の側面に接着剤２８を塗布してレンズ付きコネクタ５０を装着してもよいし、他の例としてはレンズ付きコネクタ５０の凹部に筐体１０を嵌め込むことにより装着してもよい。   (9) Next, as shown in FIG. 1, the lens-attached connector 50 is attached to the lid member 40. The connector with lens 50 can be made of resin, for example. Specifically, the lens-equipped connector 50 can be mounted by pressing the uncured lens-equipped connector 50 against the lid member 40 in an area other than the lens portion 54 and adhesively curing it. Adhesive 28 can be used when attaching the connector 50 with a lens. Thus, the adhesive 28 may be applied to the outer side surface of the housing 10 to mount the lens-equipped connector 50. As another example, the housing 10 is fitted into the recess of the lens-equipped connector 50. You may wear it.

以上の工程により光モジュール１００を製造することができる。   The optical module 100 can be manufactured through the above steps.

本実施の形態にかかる光モジュール１００の製造方法では、柱状部材７０を用いて蓋部材４０を光素子３０に対して適切な位置に固定し、かつレンズ付きコネクタ５０を蓋部材４０に対して適切な位置に固定することにより、レンズ部５４と光素子３０の底部との高さの差を長さａに精密に調整することができる。このように、光素子３０とレンズ部５４との距離を精密に調整することにより、光の経路の制御性を高めることができる。よって、光素子３０と光ファイバ等の外部のデバイスとの光結合効率を向上させることができる。   In the method for manufacturing the optical module 100 according to the present embodiment, the lid member 40 is fixed at an appropriate position with respect to the optical element 30 using the columnar member 70, and the lens-equipped connector 50 is appropriately attached to the lid member 40. By fixing at a proper position, the difference in height between the lens portion 54 and the bottom of the optical element 30 can be precisely adjusted to the length a. Thus, the controllability of the light path can be improved by precisely adjusting the distance between the optical element 30 and the lens unit 54. Therefore, the optical coupling efficiency between the optical element 30 and an external device such as an optical fiber can be improved.

３．変形例
３．１．第１の変形例
第１の変形例にかかる光モジュール２００について説明する。図１０は、第１の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。第１の変形例にかかる光モジュール３００は、それぞれのスペーサ２２２が２箇所で第２の配線１８と接合している点で、第１の変形例にかかる光モジュールと異なる。 3. Modification 3.1. First Modification An optical module 200 according to a first modification will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an optical module according to the first modification. The optical module 300 according to the first modification is different from the optical module according to the first modification in that each spacer 222 is joined to the second wiring 18 at two locations.

スペーサ２２２は、ワイヤボンダを用いてキャピラリの先端に形成されたボールを第２の配線１８上に第１接合し、ついでワイヤの他方の端部を第２の配線１８上に第２接合することによって得られる。   The spacer 222 is formed by first joining the ball formed at the tip of the capillary using a wire bonder onto the second wiring 18 and then secondly joining the other end of the wire onto the second wiring 18. can get.

本実施の形態と同様に、第１の変形例にかかる光モジュール３００の製造方法では、高さ調整治具６０を用いてスペーサ２２２を押しつぶし、その上に光素子３０を配置する。これにより、図１０に示すように、光素子３０の下面（スペーサ２２２の上面）とレンズ部５４との高さの差を長さａに精密に調整することができる。このように、光素子３０とレンズ部５４との距離を精密に調整することにより、光モジュール３００は、光の経路の制御性を高めることができ、光素子３０と光ファイバ等の外部のデバイスとの光結合効率を向上させることができる。   Similar to the present embodiment, in the method of manufacturing the optical module 300 according to the first modification, the spacer 222 is crushed by using the height adjusting jig 60, and the optical element 30 is disposed thereon. As a result, as shown in FIG. 10, the difference in height between the lower surface of the optical element 30 (the upper surface of the spacer 222) and the lens portion 54 can be precisely adjusted to the length a. Thus, by precisely adjusting the distance between the optical element 30 and the lens unit 54, the optical module 300 can improve the controllability of the light path, and the optical device 30 and an external device such as an optical fiber can be obtained. And the optical coupling efficiency can be improved.

またスペーサ２２２が２箇所で第２の配線１８と接合していることにより、光モジュール３００は、電気抵抗を低減し、放熱性を向上させることができる。   In addition, since the spacer 222 is joined to the second wiring 18 at two locations, the optical module 300 can reduce electrical resistance and improve heat dissipation.

上記以外の光モジュール２００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。   Since the configuration and manufacturing process of the optical module 200 other than those described above are the same as the configuration and manufacturing process of the optical module 100 described above, description thereof will be omitted.

３．２．第２の変形例
第２の変形例にかかる光モジュール３００について説明する。図１１は、第２の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。 3.2. Second Modification An optical module 300 according to a second modification will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an optical module according to a second modification.

第２の変形例にかかる光モジュール３００は、レンズ付きケースの形状が本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的にレンズ付きケース３５０は、フェルール等を挿入するためのスリーブを有さない点で、レンズ付きコネクタ５０と異なる。   The optical module 300 according to the second modification is different from the optical module 100 according to the present embodiment in the shape of the case with a lens. Specifically, the lens-equipped case 350 is different from the lens-equipped connector 50 in that it does not have a sleeve for inserting a ferrule or the like.

また、第２の変形例にかかる光モジュール３００は、光素子が光学的部分を２箇所に含む点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的には、光素子７３０は、発光素子３４および受光素子７３４を含む。受光素子７３４は、外部からの光を受光することができ、たとえば発光素子３４が発光した光を被測定物が反射した場合に、その反射光を検出することができる。このように発光素子３４および受光素子７３４を備えることにより、光モジュール４００は、光ファイバ等と接続せずに、単独でセンサ等として機能することができる。   The optical module 300 according to the second modification is different from the optical module 100 according to the present embodiment in that the optical element includes two optical portions. Specifically, the optical element 730 includes a light emitting element 34 and a light receiving element 734. The light receiving element 734 can receive light from the outside. For example, when the object to be measured reflects the light emitted from the light emitting element 34, the reflected light can be detected. By providing the light emitting element 34 and the light receiving element 734 in this way, the optical module 400 can function alone as a sensor or the like without being connected to an optical fiber or the like.

上記以外の光モジュール３００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。   Since the configuration and manufacturing process of the optical module 300 other than those described above are the same as the configuration and manufacturing process of the optical module 100 described above, description thereof will be omitted.

３．３．第３の変形例
第３の変形例にかかる光モジュール４００について説明する。図１２は、第３の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。 3.3. Third Modification An optical module 400 according to a third modification will be described. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an optical module according to a third modification.

第３の変形例にかかる光モジュール４００は、レンズ付きケースの形状が本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的にレンズ付きケース４５０は、フェルール等を挿入するためのスリーブを有さない点で、レンズ付きコネクタ５０と異なる。また、レンズ付きケース４５０は、レンズ４５４の形状が下方だけでなく上方に凸状に形成されている点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。   The optical module 400 according to the third modification is different from the optical module 100 according to the present embodiment in the shape of the case with a lens. Specifically, the lens-equipped case 450 is different from the lens-equipped connector 50 in that it does not have a sleeve for inserting a ferrule or the like. Further, the lens-equipped case 450 is different from the optical module 100 according to the present embodiment in that the shape of the lens 454 is formed not only downward but also upwardly.

また、第３の変形例にかかる光モジュール４００は、光素子が光学的部分を２箇所に含む点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的には、光素子７３０は、発光素子３４および受光素子７３４を含む。受光素子７３４は、外部からの光を受光することができ、たとえば発光素子３４が発光した光を被測定物が反射した場合に、その反射光を検出することができる。このように発光素子３４および受光素子７３４を備えることにより、光モジュール５００は、光ファイバ等と接続せずに、単独でセンサ等として機能することができる。   The optical module 400 according to the third modification is different from the optical module 100 according to the present embodiment in that the optical element includes two optical portions. Specifically, the optical element 730 includes a light emitting element 34 and a light receiving element 734. The light receiving element 734 can receive light from the outside. For example, when the object to be measured reflects the light emitted from the light emitting element 34, the reflected light can be detected. By providing the light emitting element 34 and the light receiving element 734 as described above, the optical module 500 can function as a sensor alone without being connected to an optical fiber or the like.

上記以外の光モジュール５００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。   Since the configuration and manufacturing process of the optical module 500 other than those described above are the same as the configuration and manufacturing process of the optical module 100 described above, description thereof will be omitted.

本発明の説明は以上であるが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   Although the description of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same purposes and results). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

本実施の形態にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the optical module concerning this Embodiment. 第１の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the optical module concerning a 1st modification. 第２の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the optical module concerning a 2nd modification. 第３の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the optical module concerning a 3rd modification.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 筐体、１２ ベース部、１４ 枠部、１６ 第１の配線、１８ 第２の配線、２０ シール部材、２２、３２２ スペーサ、２４ 接合部材、３０ 光素子、３２ 基板、３４ 光学的部分、３６ ワイヤ、４０ 蓋部材、５０ レンズ付きコネクタ、５２ レンズ部、５４ スリーブ、６０ 高さ調整治具、７０ 柱状部材、７２ 蓋部材固定用治具、１００、２００、３００、４００ 光モジュール DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Case, 12 Base part, 14 Frame part, 16 1st wiring, 18 2nd wiring, 20 Seal member, 22, 322 Spacer, 24 Joining member, 30 Optical element, 32 Substrate, 34 Optical part, 36 Wire, 40 Lid member, 50 Connector with lens, 52 Lens unit, 54 Sleeve, 60 Height adjustment jig, 70 Columnar member, 72 Lid member fixing jig, 100, 200, 300, 400 Optical module

Claims (8)

光素子を備える光モジュールの製造方法であって、
（ａ）ベース部と、当該ベース部上に設けられた枠部とを有する筐体を準備する工程と、
（ｂ）シール部材を、前記枠部の上面に設ける工程と、
（ｃ）上面の高さが前記枠部の上面より高い柱状部材を、前記ベース部の上方の所定の領域に設ける工程と、
（ｄ）光素子を、前記ベース部の上方の他の領域に設ける工程と、
（ｅ）前記光素子および前記柱状部材を覆う蓋部材を前記筐体方向に押圧することにより、当該蓋部材を前記筐体に固定する工程と、
（ｆ）前記光素子が発光または受光する光を集光するレンズを有するレンズ付きケースを、前記蓋部材の上面に接するように固定する工程と、
を含み、
前記工程（ｅ）では、前記蓋部材の押圧により前記シール部材を変形させて、前記蓋部材の下面を前記柱状部材の上面に押し当てることにより前記蓋部材の押圧を制限する、光モジュールの製造方法。 A method of manufacturing an optical module comprising an optical element,
(A) preparing a housing having a base portion and a frame portion provided on the base portion;
(B) providing a seal member on the upper surface of the frame;
(C) providing a columnar member whose upper surface is higher than the upper surface of the frame in a predetermined region above the base;
(D) providing an optical element in another region above the base portion;
(E) fixing the lid member to the housing by pressing a lid member covering the optical element and the columnar member in the housing direction;
(F) fixing a case with a lens having a lens that collects light emitted or received by the optical element so as to be in contact with the upper surface of the lid member;
Including
In the step (e), the seal member is deformed by pressing the lid member, and the pressing of the lid member is limited by pressing the lower surface of the lid member against the upper surface of the columnar member. Method. 請求項１において、
前記工程（ｄ）の前に、
スペーサを支持部材上に設ける工程と、
前記スペーサを押圧することにより塑性変形させる工程と、
をさらに含み、
前記工程（ｄ）では、前記光素子と前記スペーサとを接合することによって、前記光素子を前記ベース部の上方に固定する、光モジュールの製造方法。 In claim 1,
Before the step (d),
Providing a spacer on the support member;
A step of plastic deformation by pressing the spacer;
Further including
In the step (d), the optical element is fixed above the base portion by bonding the optical element and the spacer, thereby manufacturing the optical module. 請求項２において、
前記スペーサを押圧する工程では、前記スペーサに対向する第１の部分と、前記柱状部材に対向し、かつ上面の高さが前記第１の部分より低い第２の部分と、を有する高さ調整治具を用いて、前記第１の部分によって前記スペーサを押圧しながら、前記第２の部分を前記柱状部材の上面に押し当てることにより前記スペーサの押圧を制限する、光モジュールの製造方法。 In claim 2,
In the step of pressing the spacer, the height adjustment includes a first portion facing the spacer, and a second portion facing the columnar member and having a top surface lower than the first portion. A method of manufacturing an optical module, wherein a pressing of the spacer is limited by pressing the second portion against an upper surface of the columnar member while pressing the spacer with the first portion using a jig. 請求項２または３において、
塑性変形する前において、前記スペーサは、上方に突起する突起部を有する、光モジュールの製造方法。 In claim 2 or 3,
Prior to plastic deformation, the spacer has a protruding portion that protrudes upward. 請求項２ないし４のいずれかにおいて、
前記スペーサは、導電性材料からなる、光モジュールの製造方法。 In any of claims 2 to 4,
The method for manufacturing an optical module, wherein the spacer is made of a conductive material. 請求項５において、
前記光素子は、前記スペーサ側の面に電極を有する、光モジュールの製造方法。 In claim 5,
The said optical element is a manufacturing method of an optical module which has an electrode in the surface at the side of the said spacer. 請求項５または６において、
前記スペーサはワイヤであり、
前記スペーサを支持部材上に設ける工程は、
前記筐体の内側の底部に導電層を形成する工程と、
前記導電層に前記ワイヤの一方の端部を接合する工程と、
前記導電層に前記ワイヤの他方の端部を接合する工程と、
を含む、光モジュールの製造方法。 In claim 5 or 6,
The spacer is a wire;
The step of providing the spacer on the support member includes:
Forming a conductive layer on the inner bottom of the housing;
Bonding one end of the wire to the conductive layer;
Bonding the other end of the wire to the conductive layer;
A method for manufacturing an optical module. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記レンズ付きケースは、光ファイバを支持するためのスリーブおよびレンズを有するレンズ付きコネクタである、光モジュールの製造方法。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The method for manufacturing an optical module, wherein the case with a lens is a connector with a lens having a sleeve and a lens for supporting an optical fiber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010533891A (en) * 2007-07-16 2010-10-28 コーニング インコーポレイテッド Fine alignment using laser softened glass bumps

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