JP2011090176A - Photoelectric conversion module and method of manufacturing the same - Google Patents

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Kenichiro Otsuka
健一郎 大塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric conversion module and a method of manufacturing the same having a high yield and reliability. <P>SOLUTION: The photoelectric conversion module includes: a ferrule 12 having an optical fiber insert hole 21 in which a glass fiber 16 is inserted; an electrode 13 provided on a device mounting surface 12a at the front side in the direction of inserting the glass fiber 16 in the ferrule 12; an optical device 14 fitted to the device mounting surface 12a of the ferrule 12 in a state of conductively being connected to an electrode 13; and an under fill material 41 for fixing a mounting portion of the optical device 14 to the ferrule 12. The under fill material 41 is formed of translucent resin, and a part thereof is made to be a protective part 42 interposed in a position of the optical device 14 facing the optical fiber insert hole 21. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光伝送等に用いられる光電気変換モジュール及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion module used for optical transmission and the like and a manufacturing method thereof.

発光素子で発生させた光信号を光ファイバにより伝送したり、光ファイバを伝搬してきた光信号を受光素子で受光する光伝送を行う光電気変換モジュールは、収納スペース等の制約からコンパクト化が望まれている。
このため、外面に金属めっき部を備えた樹脂製のフェルールに形成されたファイバ孔に光ファイバを挿入して固定し、光デバイスや電気デバイスなどの異なるデバイス同士を、金属めっき部を介して電気的に接続可能としてコンパクト化を図る技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
Opto-electric conversion modules that transmit optical signals generated by light-emitting elements through optical fibers and optical transmissions that receive optical signals that have propagated through optical fibers by light-receiving elements are expected to be compact due to restrictions on storage space. It is rare.
For this reason, an optical fiber is inserted and fixed in a fiber hole formed in a resin ferrule having a metal plating portion on the outer surface, and different devices such as an optical device and an electric device are electrically connected to each other through the metal plating portion. There has been known a technique for making the connection compact so as to be connectable (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−115284号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-115284

一般に、光電気変換モジュールは、光ファイバ挿通孔へ光ファイバを挿入し、さらに、光デバイスを取り付けたフェルールに対して、基板への実装時またはその後に光デバイスの取り付け箇所をアンダーフィル材によって固定している。
このような固定構造では、光ファイバの端部が光デバイスに接触した状態で固定されることがあり、光デバイスが光ファイバ端部との接触によって損傷して長期信頼性を損ねるおそれがあった。
例えば、光ファイバの端部が光デバイスに接触した状態でアンダーフィル材が硬化すると、アンダーフィル材の硬化時の収縮力などにより、光ファイバと光デバイスとが接触箇所で相対的に変位し、光デバイスの素子部分が損傷するおそれが高くなり、歩留まりの低下を招いてしまうこともあった。
In general, the photoelectric conversion module inserts an optical fiber into the optical fiber insertion hole, and further fixes the mounting location of the optical device to the ferrule with the optical device mounted on the substrate or afterwards with an underfill material. is doing.
In such a fixing structure, the end of the optical fiber may be fixed in contact with the optical device, and the optical device may be damaged by contact with the end of the optical fiber, thereby impairing long-term reliability. .
For example, when the underfill material is cured while the end of the optical fiber is in contact with the optical device, the optical fiber and the optical device are relatively displaced at the contact location due to shrinkage force when the underfill material is cured, etc. There is a high risk that the element portion of the optical device will be damaged, leading to a decrease in yield.

本発明の目的は、歩留まり及び信頼性の高い光電気変換モジュール及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion module with high yield and reliability, and a manufacturing method thereof.

上記課題を解決することのできる本発明の光電気変換モジュールは、光ファイバが挿通される光ファイバ挿通孔を有するフェルールと、
前記フェルールにおける前記光ファイバの挿入方向前方側の装着面に設けられた電極と、
前記電極と導通接続された状態で前記フェルールの前記装着面に取り付けられた光デバイスと、
前記フェルールへの前記光デバイスの装着箇所を固定する固定材とを備え、
前記固定材は、透光性を有する樹脂から形成され、その一部が前記光デバイスの前記光ファイバ挿通孔を臨む位置に介在した保護部とされていることを特徴とする。
The photoelectric conversion module of the present invention capable of solving the above-mentioned problems is a ferrule having an optical fiber insertion hole through which an optical fiber is inserted,
An electrode provided on the mounting surface on the front side in the insertion direction of the optical fiber in the ferrule;
An optical device attached to the mounting surface of the ferrule in a conductive connection with the electrode;
A fixing material for fixing the mounting position of the optical device to the ferrule,
The fixing material is formed of a resin having translucency, and a part of the fixing material serves as a protective portion interposed at a position facing the optical fiber insertion hole of the optical device.

また、本発明の光電気変換モジュールにおいて、前記保護部は、前記光ファイバ挿通孔の軸方向との直交面に対して傾斜されていることが好ましい。   Moreover, the photoelectric conversion module of this invention WHEREIN: It is preferable that the said protection part is inclined with respect to the orthogonal plane with the axial direction of the said optical fiber insertion hole.

また、本発明の光電気変換モジュールにおいて、前記保護部には、前記光ファイバ挿通孔側の面に、反射防止膜が設けられていることが好ましい。   Moreover, the photoelectric conversion module of this invention WHEREIN: It is preferable that the said protection part is provided with the anti-reflective film in the surface at the side of the said optical fiber insertion hole.

また、本発明の光電気変換モジュールにおいて、前記電極の一部が、前記固定材から露出していることが好ましい。   In the photoelectric conversion module of the present invention, it is preferable that a part of the electrode is exposed from the fixing material.

また、本発明の光電気変換モジュールにおいて、前記固定材の周囲が伝熱性材料からなるケースによって覆われていることが好ましい。   In the photoelectric conversion module of the present invention, it is preferable that the periphery of the fixing material is covered with a case made of a heat conductive material.

また、本発明の光電気変換モジュールにおいて、前記ケースに、電気デバイスが取り付けられていることが好ましい。   In the photoelectric conversion module of the present invention, it is preferable that an electric device is attached to the case.

また、本発明の光電気変換モジュールの製造方法は、光ファイバが挿通される光ファイバ挿通孔を有するフェルールにおける前記光ファイバの挿入方向前方側の装着面に設けられた電極に光デバイスを導通接続させて装着させる光デバイス装着工程と、
透光性を有する樹脂からなる固定材が溶融状態で充填されたケース内に、前記光ファイバ挿通孔を臨む位置に前記固定材が介在するように前記フェルールの前記装着面側を入れて前記固定材を硬化させる成形工程とを含むことを特徴とする。
In the method for manufacturing the photoelectric conversion module of the present invention, the optical device is conductively connected to the electrode provided on the mounting surface on the front side in the optical fiber insertion direction in the ferrule having the optical fiber insertion hole through which the optical fiber is inserted. Optical device mounting process to be mounted,
In the case where a fixing material made of a light-transmitting resin is filled in a molten state, the fixing surface is inserted so that the fixing material is interposed at a position facing the optical fiber insertion hole. And a molding step of curing the material.

また、本発明の光電気変換モジュールの製造方法において、前記成形工程で、前記フェルールを鉛直方向に対して所定角度傾斜させて前記ケース内へ入れることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the photoelectric conversion module of this invention, it is preferable that the said ferrule inclines by a predetermined angle with respect to a perpendicular direction in the said formation process, and puts it in the said case.

また、本発明の光電気変換モジュールの製造方法において、前記成形工程後に、硬化した前記固定材を前記ケースから取り出すことが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the photoelectric conversion module of this invention, after the said formation process, it is preferable to take out the said fixed material which hardened | cured from the said case.

また、本発明の光電気変換モジュールの製造方法において、前記ケースは伝熱性材料から形成されたものを用い、前記固定材の硬化後、前記ケースに電気デバイスを取り付けることが好ましい。   In the method of manufacturing an optical / electrical conversion module of the present invention, it is preferable that the case is made of a heat conductive material, and an electric device is attached to the case after the fixing material is cured.

本発明の光電気変換モジュールによれば、光ファイバ挿通孔へ光ファイバを挿入しても、フェルールへの光デバイスの装着箇所を固定する固定材の一部からなり、光デバイスの光ファイバ挿通孔を臨む位置に介在した保護部によって光デバイスへの光ファイバ端部の干渉が防止される。これにより、光デバイスの損傷を防止することができ、歩留まりを高めることができるとともに、高い信頼性を長期にわたって維持することができる。また、回路基板等へ取り付けた後に、光ファイバを光ファイバ挿通孔へ挿入して接続させることができるので、予めフェルールに光ファイバを接続した構造と比較して、回路基板等への取り付けの際に、良好な取り扱い性を確保することができる。
また、本発明の光電気変換モジュールの製造方法によれば、光デバイスへの光ファイバ端部の干渉が防止され、歩留まり及び信頼性の高い光電気変換モジュールを容易に製造することができる。
According to the photoelectric conversion module of the present invention, even if an optical fiber is inserted into the optical fiber insertion hole, the optical fiber insertion hole of the optical device comprises a part of the fixing material that fixes the mounting position of the optical device to the ferrule. Interference of the end of the optical fiber to the optical device is prevented by the protective portion interposed at the position facing the optical fiber. Thereby, damage to the optical device can be prevented, yield can be increased, and high reliability can be maintained over a long period of time. In addition, since the optical fiber can be inserted and connected to the optical fiber insertion hole after being attached to the circuit board or the like, compared to the structure in which the optical fiber is previously connected to the ferrule, In addition, good handleability can be ensured.
In addition, according to the method for manufacturing the photoelectric conversion module of the present invention, the interference of the optical fiber end with the optical device can be prevented, and a photoelectric conversion module with high yield and reliability can be easily manufactured.

本発明の第1実施形態に係る光電気変換モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion module which concerns on 1st Embodiment of this invention. 回路基板に固定した図1の光電気変換モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the photoelectric conversion module of FIG. 1 fixed to the circuit board. 光電気変換モジュールの製造方法を説明する図であって、(a)〜(c)は、それぞれ断面図である。It is a figure explaining the manufacturing method of a photoelectric conversion module, Comprising: (a)-(c) is sectional drawing, respectively. 本発明の第2実施形態に係る光電気変換モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion module which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 回路基板に固定した図4の光電気変換モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the photoelectric conversion module of FIG. 4 fixed to the circuit board. 光電気変換モジュールの製造方法を説明する図であって、(a),(b)は、それぞれ断面図である。It is a figure explaining the manufacturing method of a photoelectric conversion module, Comprising: (a), (b) is sectional drawing, respectively.

以下、本発明に係る光電気変換モジュール及びその製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係る光電気変換モジュール及びその製造方法について説明する。
図1及び図2に示すように、第1実施形態に係る光電気変換モジュール11は、フェルール12と、電極13と、光デバイス14と、アンダーフィル材(固定材)41とを備えている。
フェルール12は、樹脂等から成型されたもので、光ファイバ心線の端部から露出されたガラスファイバ(光ファイバ)16が後端側から挿入される光ファイバ挿通孔21を有している。
Hereinafter, an example of an embodiment of a photoelectric conversion module and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
First, the photoelectric conversion module and the manufacturing method thereof according to the first embodiment will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the photoelectric conversion module 11 according to the first embodiment includes a ferrule 12, an electrode 13, an optical device 14, and an underfill material (fixing material) 41.
The ferrule 12 is molded from a resin or the like, and has an optical fiber insertion hole 21 into which a glass fiber (optical fiber) 16 exposed from the end of the optical fiber core wire is inserted from the rear end side.

電極13は、フェルール12におけるガラスファイバ16の挿入方向前方側のデバイス装着面(装着面)12aに設けられたものであり、例えば、インサート成型によってフェルール12のデバイス装着面12aに一体的に設けられている。このフェルール12は、複数の電極13とともに一体成型されている。   The electrode 13 is provided on the device mounting surface (mounting surface) 12a on the front side in the insertion direction of the glass fiber 16 in the ferrule 12. For example, the electrode 13 is integrally provided on the device mounting surface 12a of the ferrule 12 by insert molding. ing. The ferrule 12 is integrally formed with a plurality of electrodes 13.

光デバイス14は、デバイス装着面12aに取り付けられる取り付け面である素子面14aに、素子部31と端子部32とを有している。
この光デバイス14は、例えば、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)やフォトダイオードなどの発光素子または受光素子である。光デバイス14の素子部31は、光デバイス14が発光素子である場合は発光部であり、光デバイス14が受光素子である場合は受光部である。
The optical device 14 has an element portion 31 and a terminal portion 32 on an element surface 14a that is an attachment surface attached to the device mounting surface 12a.
The optical device 14 is, for example, a light emitting element or a light receiving element such as a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) or a photodiode. The element unit 31 of the optical device 14 is a light emitting unit when the optical device 14 is a light emitting element, and is a light receiving unit when the optical device 14 is a light receiving element.

この光デバイス14は、その端子部32が、フェルール12に設けられた電極13に対して、例えば、金(Au)からなるバンプ30によって導通接続されている。このバンプ30による接続は、超音波振動または熱によってバンプ30を溶かして端子部32と電極13とを接続するフリップチップ接続で行われる。
このようにフェルール12に取り付けられた光デバイス14は、その素子部31が、フェルール12の光ファイバ挿通孔21の対向位置に配置されている。
In the optical device 14, the terminal portion 32 is electrically connected to the electrode 13 provided on the ferrule 12 by, for example, a bump 30 made of gold (Au). The connection by the bump 30 is performed by flip chip connection in which the bump 30 is melted by ultrasonic vibration or heat to connect the terminal portion 32 and the electrode 13.
Thus, the optical device 14 attached to the ferrule 12 has the element portion 31 disposed at a position facing the optical fiber insertion hole 21 of the ferrule 12.

光デバイス14は、フェルール12との装着箇所を含む全体が、アンダーフィル材41によって覆われ、このアンダーフィル材41によって固定されている。このアンダーフィル材41は、透光性を有する樹脂から形成されたものであり、一部が光デバイス14の素子面14aにおける光ファイバ挿通孔21を臨む位置に介在されて保護部42とされている。このアンダーフィル材41の保護部42は、光ファイバ挿通孔21の軸方向との直交面に対して傾斜された傾斜面42aを有している。なお、アンダーフィル材41としては、固定用エポキシ系樹脂(例えば、Epoxy Technology社製 Epo−Tek353ND)などが使用可能である。   The optical device 14 is entirely covered with the underfill material 41 including the attachment portion with the ferrule 12 and is fixed by the underfill material 41. The underfill material 41 is formed from a resin having translucency, and a part of the underfill material 41 is interposed at a position facing the optical fiber insertion hole 21 in the element surface 14 a of the optical device 14 to serve as a protection portion 42. Yes. The protective portion 42 of the underfill material 41 has an inclined surface 42 a that is inclined with respect to a plane orthogonal to the axial direction of the optical fiber insertion hole 21. As the underfill material 41, a fixing epoxy resin (for example, Epoxy-Tek353ND manufactured by Epoxy Technology) or the like can be used.

このように、保護部42が光ファイバ挿通孔21の軸方向との直交面に対して傾斜された傾斜面42aを有しているので、ガラスファイバ16からの光の反射を防止することができ、光を良好に伝送させることができる。
なお、この傾斜面42aは、光ファイバ挿通孔21の軸方向との直交面との傾斜角θが約8°から12°であることが好ましい。
Thus, since the protection part 42 has the inclined surface 42a inclined with respect to the surface orthogonal to the axial direction of the optical fiber insertion hole 21, reflection of light from the glass fiber 16 can be prevented. , Light can be transmitted satisfactorily.
The inclined surface 42a preferably has an inclination angle θ of about 8 ° to 12 ° with respect to a surface orthogonal to the axial direction of the optical fiber insertion hole 21.

また、アンダーフィル材41の保護部42には、光ファイバ挿通孔21側の面である傾斜面42aに、反射防止膜45が設けられている。この反射防止膜45は、透光性及び弾性を有する樹脂フィルムから形成されたものである。この反射防止膜45を保護部42の傾斜面42aに設けることにより、ガラスファイバ16からの光の反射をさらに良好に防止することができる。また、光デバイス14からガラスファイバ16へ光を伝送させる際にも、反射防止膜45によって光の反射を防止することができる。   In addition, the protective portion 42 of the underfill material 41 is provided with an antireflection film 45 on an inclined surface 42 a that is a surface on the optical fiber insertion hole 21 side. The antireflection film 45 is formed from a resin film having translucency and elasticity. By providing this antireflection film 45 on the inclined surface 42a of the protection part 42, reflection of light from the glass fiber 16 can be further prevented. In addition, when the light is transmitted from the optical device 14 to the glass fiber 16, the reflection of light can be prevented by the antireflection film 45.

アンダーフィル材41は、その全体が傾いて形成されており、これにより、フェルール12の電極13の一部がアンダーフィル材41から露出して電極端子13aとされている。これにより、このフェルール12の電極13の電極端子13aに対して、ワイヤボンディングによって容易に配線することができるようになっている。   The underfill material 41 is formed so as to be inclined as a whole, whereby a part of the electrode 13 of the ferrule 12 is exposed from the underfill material 41 to form an electrode terminal 13a. Thereby, it is possible to easily wire the electrode terminal 13a of the electrode 13 of the ferrule 12 by wire bonding.

上記構造の光電気変換モジュール11は、電気デバイス51が実装された回路基板52の端部に固定されている。回路基板52には、回路パターン(図示省略)が形成されており、電気デバイス51の端子51aが回路パターンと導通されている。
また、この回路基板52に実装された電気デバイス51の端子51aは、例えば、金(Au)からなるボンディングワイヤ53によってフェルール12の電極端子13aに導通接続されている。
The photoelectric conversion module 11 having the above structure is fixed to an end portion of the circuit board 52 on which the electric device 51 is mounted. A circuit pattern (not shown) is formed on the circuit board 52, and the terminal 51a of the electric device 51 is electrically connected to the circuit pattern.
The terminal 51a of the electric device 51 mounted on the circuit board 52 is electrically connected to the electrode terminal 13a of the ferrule 12 by a bonding wire 53 made of, for example, gold (Au).

電極端子13aが形成されたフェルール12の上面では、アンダーフィル材41の突出寸法を極力小さくすることが好ましい。このように、フェルール12の上面からのアンダーフィル材41の突出寸法を小さくすると、電気デバイス51の端子51aとフェルール12の電極端子13aとのワイヤボンディングの容易化を図ることができ、また、ボンディングワイヤ53の長さを短くして、電気的ノイズの影響を極力抑えることができる。   On the upper surface of the ferrule 12 on which the electrode terminal 13a is formed, it is preferable to make the protruding dimension of the underfill material 41 as small as possible. Thus, if the protrusion dimension of the underfill material 41 from the upper surface of the ferrule 12 is reduced, wire bonding between the terminal 51a of the electrical device 51 and the electrode terminal 13a of the ferrule 12 can be facilitated, and bonding The length of the wire 53 can be shortened to suppress the influence of electrical noise as much as possible.

なお、電気デバイス51は、例えば、ドライバ、トランスインピーダンスアンプなどの光素子駆動ICである。
また、回路基板52と光電気モジュール11との固定箇所は、樹脂54によってポッティングされて覆われている。
The electrical device 51 is, for example, an optical element driving IC such as a driver or a transimpedance amplifier.
Further, the fixing portion between the circuit board 52 and the photoelectric module 11 is covered with a resin 54 by being potted.

このように、回路基板52に固定された光電気変換モジュール11には、その後端側から光ファイバ挿通孔21にガラスファイバ16が挿入されて保持されている。この光ファイバ挿通孔21に挿入されたガラスファイバ16は、コア16aとクラッド16bとからなるもので、その端面が、保護部42の傾斜面42aと略同一角度に傾斜され、これにより、保護部42の傾斜面42aに設けられた反射防止膜45に密着されている。したがって、光デバイス14からガラスファイバ16へ光を伝送させる際にも、ガラスファイバ16の端面における光の反射が防止され、良好な光伝送が行われる。   As described above, the glass fiber 16 is inserted and held in the optical fiber insertion hole 21 from the rear end side of the photoelectric conversion module 11 fixed to the circuit board 52. The glass fiber 16 inserted into the optical fiber insertion hole 21 is composed of a core 16a and a clad 16b, and its end surface is inclined at substantially the same angle as the inclined surface 42a of the protection part 42, whereby the protection part It is in close contact with the antireflection film 45 provided on the inclined surface 42a of 42. Therefore, also when light is transmitted from the optical device 14 to the glass fiber 16, reflection of light at the end face of the glass fiber 16 is prevented, and good light transmission is performed.

上記の光電気変換モジュール11では、光デバイス14とガラスファイバ16との間で光伝送が行われる。
発光素子からなる光デバイス14からガラスファイバ16へ光伝送が行われる場合では、光デバイス14の素子部31から発光された光が反射防止膜45を介してガラスファイバ16のコア16aへ入射する。
また、ガラスファイバ16から受光素子からなる光デバイス14へ光伝送が行われる場合では、ガラスファイバ16のコア16aから出射した光が反射防止膜45を介して光デバイス14の素子部31へ入射する。
In the photoelectric conversion module 11 described above, optical transmission is performed between the optical device 14 and the glass fiber 16.
When light is transmitted from the optical device 14 made of a light emitting element to the glass fiber 16, the light emitted from the element portion 31 of the optical device 14 enters the core 16 a of the glass fiber 16 through the antireflection film 45.
When light is transmitted from the glass fiber 16 to the optical device 14 including a light receiving element, light emitted from the core 16 a of the glass fiber 16 enters the element portion 31 of the optical device 14 through the antireflection film 45. .

上記第1実施形態に係る光電気変換モジュールによれば、光ファイバ挿通孔21へガラスファイバ16を挿入しても、フェルール12への光デバイス14の装着箇所を固定するアンダーフィル材41の一部からなり、光デバイス14の光ファイバ挿通孔21を臨む位置に介在した保護部42によって光デバイス14へのガラスファイバ16の端部の干渉が防止される。これにより、光デバイス14の素子部31の損傷を防止することができ、歩留まりを高めるとともに高い信頼性を長期にわたって維持することができる。また、回路基板52への取り付け後に、ガラスファイバ16を光ファイバ挿通孔21へ挿入して接続させることができるので、予めガラスファイバ16を接続した構造と比較して、回路基板52への取り付けの際に、良好な取り扱い性を確保することができる。   According to the photoelectric conversion module according to the first embodiment, even if the glass fiber 16 is inserted into the optical fiber insertion hole 21, a part of the underfill material 41 that fixes the mounting position of the optical device 14 to the ferrule 12. The interference of the end portion of the glass fiber 16 to the optical device 14 is prevented by the protective portion 42 interposed at the position facing the optical fiber insertion hole 21 of the optical device 14. Thereby, damage to the element part 31 of the optical device 14 can be prevented, and the yield can be increased and high reliability can be maintained over a long period of time. Moreover, since the glass fiber 16 can be inserted and connected to the optical fiber insertion hole 21 after being attached to the circuit board 52, compared to the structure in which the glass fiber 16 is connected in advance, the glass fiber 16 can be attached to the circuit board 52. In this case, good handleability can be ensured.

次に、上記の光電気変換モジュール11を製造する場合について、工程ごとに説明する。   Next, a case where the photoelectric conversion module 11 is manufactured will be described for each process.

(光デバイス装着工程)
図3(a)に示すように、まず、フェルール12のデバイス装着面12aに、光デバイス14を装着する。具体的には、デバイス装着面12aの電極13と光デバイス14の端子部32との間のバンプ30を超音波振動または熱によって溶かし、端子部32と電極13とを導通接続させる。
(Optical device mounting process)
As shown in FIG. 3A, first, the optical device 14 is mounted on the device mounting surface 12 a of the ferrule 12. Specifically, the bump 30 between the electrode 13 on the device mounting surface 12a and the terminal portion 32 of the optical device 14 is melted by ultrasonic vibration or heat, and the terminal portion 32 and the electrode 13 are electrically connected.

(成形工程)
次に、図3(b)に示すように、ケース55内にアンダーフィル材41となる溶融状態の樹脂を充填し、このケース55内に、光デバイス14が装着されたフェルール12のデバイス装着面12a側を入れる。
このとき、溶融樹脂がフェルール12の光ファイバ挿通孔21を臨む位置に入り込むようにフェルール12をケース55内へ入れる。
また、ケース55内へ入れたフェルール12を、鉛直方向に対して約8°から12°傾け、電極13の一部をアンダーフィル材41から露出させ、その姿勢を、アンダーフィル材41が硬化するまで維持する。
(Molding process)
Next, as shown in FIG. 3B, the case 55 is filled with a molten resin to be the underfill material 41, and the device mounting surface of the ferrule 12 on which the optical device 14 is mounted in the case 55. Insert the 12a side.
At this time, the ferrule 12 is put into the case 55 so that the molten resin enters the position facing the optical fiber insertion hole 21 of the ferrule 12.
Further, the ferrule 12 placed in the case 55 is tilted by about 8 ° to 12 ° with respect to the vertical direction, and a part of the electrode 13 is exposed from the underfill material 41, and the underfill material 41 is cured in its posture. Keep up.

これにより、光デバイス14の光ファイバ挿通孔21を臨む位置に、傾斜面42aを有する保護部42を容易に形成することができ、また、ワイヤボンディングが容易な電極端子13aを設けることができる。
また、フェルール12の上下方向の移動距離を調整することにより、保護部42の厚さを容易に調整することができる。これにより、光電気変換モジュール61の光学結合効率を設計通りに管理することができる。
Thereby, the protection part 42 which has the inclined surface 42a can be easily formed in the position which faces the optical fiber penetration hole 21 of the optical device 14, and the electrode terminal 13a with which wire bonding is easy can be provided.
Moreover, the thickness of the protection part 42 can be easily adjusted by adjusting the moving distance of the ferrule 12 in the vertical direction. Thereby, the optical coupling efficiency of the photoelectric conversion module 61 can be managed as designed.

アンダーフィル材41が硬化したら、硬化したアンダーフィル材41をケース55から取り出し、光ファイバ挿通孔21内へ、その後端側から反射防止膜45を挿入する。   When the underfill material 41 is cured, the cured underfill material 41 is taken out from the case 55 and the antireflection film 45 is inserted into the optical fiber insertion hole 21 from the rear end side.

そして、上記の製造方法によれば、フェルール12の光デバイス14の装着箇所がアンダーフィル材41によって覆われて固定された光電気変換モジュール11が得られる。つまり、上記の光電気変換モジュールの製造方法によれば、光デバイス14へのガラスファイバ16の端部の干渉が防止され、歩留まり及び信頼性の高い光電気変換モジュール11を容易に製造することができる。   And according to said manufacturing method, the photoelectric conversion module 11 by which the attachment location of the optical device 14 of the ferrule 12 was covered and fixed by the underfill material 41 is obtained. That is, according to the above-described manufacturing method of the photoelectric conversion module, the interference of the end of the glass fiber 16 to the optical device 14 is prevented, and the photoelectric conversion module 11 with high yield and reliability can be easily manufactured. it can.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る光電気変換モジュール及びその製造方法について説明する。
なお、第1実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して説明を省略する。
図4及び図5に示すように、第2実施形態に係る光電気変換モジュール61は、アンダーフィル材41の周囲が、ケース62によって覆われた構造とされている。このケース62は、例えば、アルミニウムなどの伝熱性及び導電性を有する材料から形成されている。
(Second Embodiment)
Next, the photoelectric conversion module and the manufacturing method thereof according to the second embodiment will be described.
In addition, the same component as 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
As shown in FIGS. 4 and 5, the photoelectric conversion module 61 according to the second embodiment has a structure in which the periphery of the underfill material 41 is covered with a case 62. The case 62 is made of a material having heat conductivity and conductivity, such as aluminum.

また、この光電気変換モジュール61では、電気デバイス51が、ケース62の一側面に取り付けられている。ケース62に取り付けられた電気デバイス51は、その端子51aが、例えば、金(Au)からなるボンディングワイヤ53によってフェルール12の電極端子13a及び回路基板52の回路パターンに導通接続されている。   In the photoelectric conversion module 61, the electric device 51 is attached to one side surface of the case 62. The electrical device 51 attached to the case 62 has a terminal 51a electrically connected to the electrode terminal 13a of the ferrule 12 and the circuit pattern of the circuit board 52 by a bonding wire 53 made of, for example, gold (Au).

このように、伝熱性材料から形成されたケース62によってアンダーフィル材41の周囲を覆った構造の光電気変換モジュール61によれば、ケース62がヒートシンクとなり、良好な放熱効果を得ることができる。特に、ケース62に取り付けた電気デバイス51の放熱を効果的に行い、長期にわたって良好な性能で機能させることができる。
また、電気デバイス15が光デバイス14の近傍に取り付けられているので、ボンディングワイヤ53の長さを極力短くすることができ、電気的ノイズの発生を低減させることができる。
Thus, according to the photoelectric conversion module 61 having a structure in which the periphery of the underfill material 41 is covered by the case 62 formed of a heat conductive material, the case 62 serves as a heat sink, and a good heat dissipation effect can be obtained. In particular, it is possible to effectively dissipate heat from the electrical device 51 attached to the case 62 and to function with good performance over a long period of time.
Moreover, since the electrical device 15 is attached in the vicinity of the optical device 14, the length of the bonding wire 53 can be shortened as much as possible, and the generation of electrical noise can be reduced.

上記の光電気変換モジュール61を製造する場合は、図6(a)に示すように、成型工程で、伝熱性材料から形成されたケース62内に、アンダーフィル材41となる溶融状態の樹脂を充填し、このケース62内に、光デバイス14が装着されたフェルール12のデバイス装着面12a側を入れて傾ける。
その後、アンダーフィル材41が硬化したら、図6(b)に示すように、ケース62の一側面に電気デバイス51を取り付け、端子51aをボンディングワイヤ53によってフェルール12の電極端子13aに導通接続する。
When manufacturing the photoelectric conversion module 61, as shown in FIG. 6A, in the molding process, a molten resin that becomes the underfill material 41 is placed in a case 62 formed of a heat conductive material. In this case 62, the device mounting surface 12 a side of the ferrule 12 on which the optical device 14 is mounted is placed and tilted.
After that, when the underfill material 41 is cured, as shown in FIG. 6B, the electric device 51 is attached to one side surface of the case 62, and the terminal 51 a is conductively connected to the electrode terminal 13 a of the ferrule 12 by the bonding wire 53.

なお、上記実施形態では、回路基板52の端部に光電気変換モジュール11,61を固定する場合を例示して説明したが、光電気変換モジュール11,61は、回路基板52の表面に実装しても良い。その場合は、回路基板52に対して、光電気モジュール11,61を接着固定(ダイボンド)し、フェルール12の電極13を、リフローまたはワイヤボンディングによって回路基板52の回路パターンへ導通接続させることとなる。   In the above embodiment, the case where the photoelectric conversion modules 11 and 61 are fixed to the end portion of the circuit board 52 has been described as an example. However, the photoelectric conversion modules 11 and 61 are mounted on the surface of the circuit board 52. May be. In that case, the photoelectric modules 11 and 61 are bonded and fixed to the circuit board 52 (die bonding), and the electrodes 13 of the ferrule 12 are conductively connected to the circuit pattern of the circuit board 52 by reflow or wire bonding. .

11,61:光電気変換モジュール、12:フェルール、12a:デバイス装着面(装着面)、13:電極、14:光デバイス、16:ガラスファイバ(光ファイバ)、21:光ファイバ挿通孔、41:アンダーフィル材(固定材)、42:保護部、45:反射防止膜、51:電気デバイス、55,62:ケース 11, 61: photoelectric conversion module, 12: ferrule, 12a: device mounting surface (mounting surface), 13: electrode, 14: optical device, 16: glass fiber (optical fiber), 21: optical fiber insertion hole, 41: Underfill material (fixing material), 42: protection part, 45: antireflection film, 51: electrical device, 55, 62: case

Claims (10)

光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔を有するフェルールと、
前記フェルールにおける前記光ファイバの挿入方向前方側の装着面に設けられた電極と、
前記電極と導通接続された状態で前記フェルールの前記装着面に取り付けられた光デバイスと、
前記フェルールへの前記光デバイスの装着箇所を固定する固定材とを備え、
前記固定材は、透光性を有する樹脂から形成され、その一部が前記光デバイスの前記光ファイバ挿通孔を臨む位置に介在した保護部とされていることを特徴とする光電気変換モジュール。
A ferrule having an optical fiber insertion hole into which an optical fiber is inserted;
An electrode provided on the mounting surface on the front side in the insertion direction of the optical fiber in the ferrule;
An optical device attached to the mounting surface of the ferrule in a conductive connection with the electrode;
A fixing material for fixing the mounting position of the optical device to the ferrule,
The photoelectric conversion module according to claim 1, wherein the fixing member is made of a resin having translucency, and a part of the fixing member serves as a protection portion that is interposed at a position facing the optical fiber insertion hole of the optical device.
請求項1に記載の光電気変換モジュールであって、
前記保護部は、前記光ファイバ挿通孔の軸方向との直交面に対して傾斜されていることを特徴とする光電気変換モジュール。
The photoelectric conversion module according to claim 1,
The photoelectric conversion module, wherein the protection part is inclined with respect to a plane perpendicular to the axial direction of the optical fiber insertion hole.
請求項1または2に記載の光電気変換モジュールであって、
前記保護部には、前記光ファイバ挿通孔側の面に、反射防止膜が設けられていることを特徴とする光電気変換モジュール。
The photoelectric conversion module according to claim 1 or 2,
The photoelectric conversion module according to claim 1, wherein the protective part is provided with an antireflection film on a surface on the optical fiber insertion hole side.
請求項1から3の何れか一項に記載の光電気変換モジュールであって、
前記電極の一部が、前記固定材から露出していることを特徴とする光電気変換モジュール。
The photoelectric conversion module according to any one of claims 1 to 3,
A part of the electrode is exposed from the fixing material.
請求項1から3の何れか一項に記載の光電気変換モジュールであって、
前記固定材の周囲が伝熱性材料からなるケースによって覆われていることを特徴とする光電気変換モジュール。
The photoelectric conversion module according to any one of claims 1 to 3,
The photoelectric conversion module, wherein the fixing material is covered with a case made of a heat conductive material.
請求項5に記載の光電気変換モジュールであって、
前記ケースに、電気デバイスが取り付けられていることを特徴とする光電気変換モジュール。
The photoelectric conversion module according to claim 5,
An electrical / electrical conversion module, wherein an electrical device is attached to the case.
光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔を有するフェルールにおける前記光ファイバの挿入方向前方側の装着面に設けられた電極に前記光デバイスを導通接続させて装着させる光デバイス装着工程と、
透光性を有する樹脂からなる固定材が溶融状態で充填されたケース内に、前記光ファイバ挿通孔を臨む位置に前記固定材が介在するように前記フェルールの前記装着面側を入れて前記固定材を硬化させる成形工程とを含むことを特徴とする光電気変換モジュールの製造方法。
An optical device mounting step in which the optical device is conductively connected to an electrode provided on a mounting surface on the front side in the optical fiber insertion direction in a ferrule having an optical fiber insertion hole into which the optical fiber is inserted; and
In the case where a fixing material made of a light-transmitting resin is filled in a molten state, the fixing surface is inserted so that the fixing material is interposed at a position facing the optical fiber insertion hole. The manufacturing method of the photoelectric conversion module characterized by including the shaping | molding process which hardens a material.
請求項7に記載の光電気変換モジュールの製造方法であって、
前記成形工程で、前記フェルールを鉛直方向に対して所定角度傾斜させて前記ケース内へ入れることを特徴とする光電気変換モジュールの製造方法。
It is a manufacturing method of the photoelectric conversion module according to claim 7,
In the molding step, the ferrule is tilted by a predetermined angle with respect to a vertical direction and is put into the case.
請求項7または8に記載の光電気変換モジュールの製造方法であって、
前記成形工程後に、硬化した前記固定材を前記ケースから取り出すことを特徴とする光電気変換モジュールの製造方法。
It is a manufacturing method of the photoelectric conversion module according to claim 7 or 8,
A method of manufacturing an optical / electrical conversion module, wherein the cured fixing material is taken out of the case after the molding step.
請求項7または8に記載の光電気変換モジュールの製造方法であって、
前記ケースは伝熱性材料から形成されたものを用い、前記固定材の硬化後、前記ケースに電気デバイスを取り付けることを特徴とする光電気変換モジュールの製造方法。
It is a manufacturing method of the photoelectric conversion module according to claim 7 or 8,
The method for manufacturing a photoelectric conversion module, wherein the case is made of a heat conductive material, and an electric device is attached to the case after the fixing material is cured.
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