JP2019087656A - 光モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第一波長の光を発光する第一光素子部と、前記第一光素子部と離間して併設され前記第一波長と異なる第二波長の光を発光する第二光素子部と、前記第一光素子部と前記第二光素子部とに対向して配置され前記第一波長の光と前記第二波長の光を合波する光合波器と、前記第一光素子部が第一接合材を介して接合され前記第二光素子部が第二接合材を介して接合された主面を有し、前記第一接合材と前記第二接合材との接触を防止する接触防止部が前記第一光素子部と前記第二光素子部との間に形成された基板と、を備えたものである。
実施の形態1における光モジュール1を図1〜図6を用いて説明する。図1、図3〜図6は本発明の実施の形態1における光モジュール1を示す平面図である。図2(a)は、図1の破線A1−A2における断面図である。図2(b)〜(e)は図1の破線A3−A4における断面図である。なお、図には方向を説明するためのxyz直交座標軸も示す。本実施の形態では、異なる波長の光が重畳された光信号を出力する光モジュール1について説明する。
図2(a)に示すとおり、はんだ52は金属ブロック主面51aと対向する金属ブロック裏面51cに形成された金属膜(図示せず)とセラミック基板53の金属ブロック接合面53a上に形成された金属膜とを接合する。同様に、はんだ(接合材)52は、光合波器50とセラミック基板53の金属ブロック接合面53a上に形成された別の金属膜とを接合する。
次に、第二接合工程として、金属ブロック主面51aにおいて、溝部61を中心に第一領域511とは反対側に第二領域512が存在する。第二領域512において第一載置位置から予め定められた間隔を空けて第二載置領域が設定されており、第二載置位置にサブマウント23が接合される。サブマウント23の接合方法はサブマウント13同様に実施すればよい。実際に、図5の示す4つの光素子部を接合する場合は、例えば、最も端に位置する光素子部30から、光素子部20、光素子部10、そして光素子部40の順に接合していくと良い。
実施の形態2における光モジュール2については、図7〜13を用いて説明する。図7、9、10、12は、実施の形態2における光モジュール2の一例を平面図で示している。図8は、本発明の実施の形態2における光モジュールの第二溝部の形状の一例を示す平面図である。図11は、本発明の実施の形態2における光モジュールの一例を示す平面図(図7)の破線B1−B2における断面図である。図13は、本発明の実施の形態2における光モジュールの一例を示す平面図(図12)の破線B3−B4における断面図である。
実施の形態3における光モジュール3については、図14〜17を用いて説明する。図13は、実施の形態3における光モジュール3の一例を平面図で示している。図14、16は、本発明の実施の形態3における光モジュールの一例を示す平面図である。図15は、本発明の実施の形態3における光モジュールの一例を示す平面図(図14)の破線C1−C2における断面図、図17は、本発明の実施の形態3における光モジュールの一例を示す平面図(図16)の破線C3−C4における断面図を示している。
以上説明したように、実施の形態3にかかる光モジュール3によれば、図14に示すとおり、接触防止部としてサブマウントに沿ってワイヤループを形成することで、はんだ接合時にサブマウント13等の外側に飛び出した余剰のはんだがワイヤループ81〜83に接触した場合、ワイヤループ81〜83のボンディング方向(図14のx軸方向とz軸方向)へワイヤループのループ内を伝って濡れ広がるため、サブマウント13等の外側に飛び出した余剰のはんだをワイヤループ81〜83のループ内に収めることが可能となり、余剰はんだが、先に接合されている別のサブマウント下のはんだに当たることで、先に接合されているサブマウントが移動して製品に必要な出力が得られなくなるのを防ぐことができる効果を得ることができる。
実施の形態4における光モジュール4については、図18〜20を用いて説明する。図18、20は、実施の形態4における光モジュール4の一例を平面図で示している。図19は、本発明の実施の形態4における光モジュールの一例を示す平面図(図18)の破線D1−D2における断面図を示している。
実施の形態5における光モジュール5についても図21〜25を用いて説明する。図21、24は、実施の形態5における光モジュールの一例を示す平面図である。図23は、バー形状を有する光半導体素子を模式的に示した斜視図である。図23は、実施の形態5における光モジュールの一例を示す平面図(図21)の破線E1−E2における断面図である。図25は、実施の形態5における光モジュールの一例を示す平面図(図24)の破線E3−E4における断面図である。
81c、81e、81g、81i ワイヤボンディング(接合)部、81b、81d、81f、81h、81j ワイヤ部、81abc ワイヤループ部、91、92、93 障壁(第一障壁部)(接触防止部)、91b、92b、93b 第二障壁部、110 半導体レーザ素子(第一光素子部)、112、122 はんだ(接合材)、113 サブマウント(第三基板)、113a セラミック基板、113b 光素子部接合面、113c 金属ブロック接合面、120 半導体レーザ素子(第二光素子部)、210 第一光素子部、211 受光素子(第一光素子部)、212、222 はんだ(接合材)、220 第二光素子部、221 受光素子(第二光素子部)、250 光分波器、300 光半導体素子、310 第一面、320 第二面、510 サブマウント13(第一光素子部)とサブマウント23(第二光素子部)との間の領域、511、513 第一領域、512、514 第二領域、611a サブマウント13(第一光素子部)のサブマウント23(第二光素子部)側の側面(第一側面)、612b サブマウント23(第二光素子部)のサブマウント13(第一光素子部)側の側面(第二側面)、911a 半導体レーザ素子110(第一光素子部)の半導体レーザ素子120(第二光素子部)側の側面(第一側面)、912b 半導体レーザ素子120(第二光素子部)の半導体レーザ素子110(第一光素子部)側の側面(第二側面)。
Claims (14)
- 第一波長の光を発光する第一光素子部と、
前記第一光素子部と離間して併設され前記第一波長と異なる第二波長の光を発光する第二光素子部と、
前記第一光素子部と前記第二光素子部とに対向して配置され前記第一波長の光と前記第二波長の光を合波する合波器と、
前記第一光素子部が第一接合材を介して接合され前記第二光素子部が第二接合材を介して接合された主面を有し、前記第一接合材と前記第二接合材との接触を防止する接触防止部が前記第一光素子部と前記第二光素子部との間に形成された基板と、
を備えた光モジュール。 - 光分波器と、
前記光分波器と対向し前記光分波器により分波された第一波長の光を受光する第一光素子部と、
前記光分波器と対向するとともに前記第一光素子部と離間して併設され前記光分波器により分波された前記第一波長と異なる第二波長の光を受光する第二光素子部と、
前記第一光素子部が第一接合材を介して接合され前記第二光素子部が第二接合材を介して接合された主面を有し、前記第一接合材と前記第二接合材との接触を防止する接触防止部が前記第一光素子部と前記第二光素子部との間に形成された基板と、
を備えた光モジュール。 - 前記接触防止部は、前記主面において前記第一光素子部と前記第二光素子部とに沿って形成された溝部である請求項1または2に記載の光モジュール。
- 前記溝部の開口端部が、前記第一光素子部の前記第二光素子部側の第一側面と前記第一側面に対向する前記第二光素子部の第二側面との間に形成されている請求項3に記載の光モジュール。
- 前記溝部が前記第一光素子部と前記第二光素子部との間に1本のみ形成されている請求項3または4に記載の光モジュール。
- 前記基板は前記主面から連なる側面を有し、
前記溝部は前記主面から前記側面まで形成されている請求項3から5のいずれか1項に記載の光モジュール。 - 前記溝部は、
第一溝部と、
前記第一溝部に連なり前記第一溝部の開口部の幅よりも広い開口部を有する第二溝部と、を備えた請求項3から6のいずれか1項に記載の光モジュール。 - 前記溝部は、
第一溝部と、
前記第一溝部に連なり前記第一溝部の深さよりも深い第二溝部と、を備えた請求項3から6のいずれか1項に記載の光モジュール。 - 前記溝部の断面形状は、前記溝部の開口端部から前記溝部の底部に向けて幅が小さくなる請求項3から8のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記溝部の断面形状は、前記溝部の開口端部の幅よりも広い幅を有する請求項3から8のいずれか1項に記載の光モジュール。
- 前記接触防止部は、前記第一光素子部と前記第二光素子部とに沿って前記基板上に形成されたワイヤループである請求項1または2に記載の光モジュール。
- 前記接触防止部は、前記第一光素子部と前記第二光素子部とに沿って前記基板上に形成された樹脂材料の障壁である請求項1または2に記載の光モジュール。
- 主面に接触防止部が形成された基板を準備する基板準備工程と、
前記主面において前記接触防止部と重ならない決められた第一載置位置に、第一接合材を介して第一光素子部を接合する第一接合工程と、
前記接触防止部を挟んで前記第一載置位置と反対側の前記第一載置位置から決められた間隔をあけた第二載置位置に、第二接合材を介して第二光素子部を接合する第二接合工程と、
前記第一光素子部と前記第二光素子部とに対向して光合波器または光分波器を配置する配置工程と、
を備えた、光モジュールの製造方法。 - 前記基板準備工程において、前記接触防止部として第一溝部と前記第一溝部に連なり前記第一溝部の開口部の幅よりも広い開口部を有する第二溝部とを有する前記基板を準備し、
前記第一接合工程の前に、前記第二溝部を位置決めの基準に前記第一載置位置を定める載置位置決定工程をさらに備える、請求項13に記載の光モジュールの製造方法。
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