JP2019159112A - 光モジュールの製造方法、及び、光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性に優れる光モジュールを製造し得る光モジュールの製造方法、及び、光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールの製造方法は、光電変換素子２０の素子面２１から受発光部２５が露出する受発光面２６に沿って長手方向が延在するように光ファイバ３０の一方の端部を配置する配置工程と、素子面２１における受発光面２６を含む樹脂配置領域４０に光透過樹脂４１を塗布する塗布工程と、光透過樹脂４１が受発光面２６と光ファイバ３０の一方の端部とに接した状態で光透過樹脂４１を硬化する硬化工程と、を備え、光電変換素子２０は、樹脂配置領域４０と端子２３との間において、素子面２１が凹む段差部１７を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、信頼性に優れる光モジュールを製造し得る光モジュールの製造方法、及び、光モジュール関する。

光モジュールとして、光エネルギーと電気エネルギーとの変換を行う光電変換素子と光ファイバとが互いに固定され、光電変換素子と光ファイバとの間で光が伝搬するものがある。この光電変換モジュールでは、光信号から電気信号に信号が変換されたり、電気信号から光信号に信号が変換されたりする。このような光電変換モジュールの例として、光ファイバがレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）に固定されレーザダイオードから出射する光を光ファイバで伝搬するものや、光ファイバがフォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）に固定され、光ファイバから出射する光がフォトダイオードで受光されるものを挙げることができる。

下記特許文献１には、このような光モジュールが記載されている。下記特許文献１に記載の光モジュールは、光電変換素子である光半導体素子上に光ファイバが所定の間隔をあけて配置され、光半導体素子と光ファイバとの間に透明な樹脂が充填され、光ファイバが光半導体に固定されている。この透明な樹脂は、光半導体素子の受発光部と光ファイバの端面との間にも充填されると共に、光ファイバの長手方向及び受発光面に垂直な方向のそれぞれに対して傾斜する傾斜面を有している。この透明な樹脂は、当該傾斜面で光を反射し、光半導体素子の受発光部と光ファイバのコアとを光学的に結合する光結合部とされる。従って、光半導体素子の受発光部から出射する光は当該光結合部を介して光ファイバのコアに入射し、光ファイバのコアから出射する光は当該光結合部を介して光半導体素子の受発光部に入射する。

国際公開第ＷＯ２０１１／０８３８１２号

上記特許文献１に記載の光モジュールの場合、光結合部の樹脂は塗布により形成される。しかし、製造誤差等により光結合部の樹脂がワイヤ配線まで濡れ広がり、樹脂がワイヤ配線に接触するという懸念がある。光電変換素子はその動作中に熱を発する場合があり、また、光モジュールの使用環境の温度変化が大きな場合がある。樹脂はセラミックや金属と比べると一般的に熱膨張係数が大きな素材である。従って、上記のように光電変換素子が熱を発したり環境温度が変化して、樹脂に熱膨張や熱収縮生じて光結合部の大きさが変化すると、上記のように光結合部がワイヤ配線に接触する場合に、ワイヤ配線に応力がかかる傾向がある。ワイヤ配線は他の部よりも強度が小さい傾向にあるため、応力がかかると接触不良を起こす懸念があり、信頼性が低減するという懸念がある。

そこで、本発明は信頼性に優れる光モジュールを製造し得る光モジュールの製造方法、及び、光モジュールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、光の受光または発光を行う受発光部及び当該受発光部と電気的に接続される端子を有する光電変換素子と、光ファイバと、表面の所定領域で光を内部反射して前記光ファイバのコアと前記受発光部とを光学的に結合する光透過樹脂と、を有する光モジュールの製造方法であって、前記光電変換素子の素子面から前記受発光部が露出する受発光面に沿って長手方向が延在するように前記光ファイバの一方の端部を配置する配置工程と、前記素子面における前記受発光面を含む樹脂配置領域に光透過樹脂を塗布する塗布工程と、前記光透過樹脂が前記受発光面と前記光ファイバの前記一方の端部とに接した状態で前記光透過樹脂を硬化する硬化工程と、を備え、前記光電変換素子は、前記樹脂配置領域と前記端子との間において、前記素子面が凹む段差部を有することを特徴とするものである。

この光モジュールの製造方法では、樹脂配置領域と端子との間に上記段差部が設けられている。ところで、未硬化の樹脂を基材に塗布する場合、平面では濡れ広がる場合であっても、段差部のエッジでは樹脂の濡れ広がりが止まる傾向がある。このため、光透過樹脂が多めに塗布される場合であっても表面張力によりエッジ上で樹脂が盛り上がるようにして光透過樹脂を止め得る。従って、このような光モジュールの製造方法によれば、光透過樹脂が濡れ広がり易い場合であっても、上記特許文献１に記載の光モジュールの様に段差が設けられていない場合と比べて、光透過樹脂が端子まで到達することを抑制することができる。このため、端子に接合されるワイヤ配線に光透過樹脂が接触することが抑制された状態で、光透過樹脂を硬化することできる。その結果、製造された光モジュールにおいて、光透過樹脂の熱膨張や熱収縮によりワイヤ配線に応力が加わることを抑制することができる。また、光透過樹脂は光電変換素子の放熱の妨げになる傾向にあるが、段差部により光透過樹脂の塗布範囲を制限することができるため、製造される光モジュールの放熱の低下を抑制できる。従って、本発明の光モジュールの製造方法によれば、信頼性に優れる光モジュールを製造し得る。なお、間という場合、間となる対象の端部も含む。従って、樹脂配置領域の縁に沿って段差部が形成されても良い。また、硬化工程において光透過樹脂が受発光面と光ファイバの一方の端部とに接した状態とされれば、配置工程と塗布工程とはどちらが先に行われても良く、配置工程の少なくとも一部と塗布工程の少なくとも一部とが同時に行われても良い。

また、本発明の光モジュールは、光の受光または発光を行う受発光部及び当該受発光部と電気的に接続される端子を有する光電変換素子と、前記光電変換素子の素子面から前記受発光部が露出する受発光面に沿って長手方向が延在するように一方の端部が配置される光ファイバと、前記光ファイバの前記一方の端部に接すると共に前記素子面における前記受発光面を含む樹脂配置領域に配置され、表面の所定領域で光を内部反射して前記光ファイバのコアと前記受発光部とを光学的に結合する光透過樹脂と、を備え、前記光電変換素子は、前記樹脂配置領域と前記端子との間において、前記素子面が凹む段差部を有し、前記光透過樹脂は、前記段差部に入り込まないことを特徴とするものである。

この光モジュールでは、樹脂配置領域と端子との間に形成される段差部に光透過樹脂が入り込まない。このため、端子に接合されるワイヤ配線に光透過樹脂が接触した状態での光透過樹脂の熱膨張や熱収縮により、ワイヤ配線に応力が加わることを抑制することができる。また、光電変換素子に段差部が形成されることにより、段差部が形成されない場合と比べて光電変換素子の表面積を増加させることでき、光電変換素子の放熱性を高めることができる。また、上記のように光透過樹脂は光電変換素子の放熱の妨げになる傾向にあるが、段差部により光透過樹脂が広がることが抑制されているため、本発明の光モジュールは放熱の低下を抑制し得る。こうして本発明の光モジュールによれば、信頼性に優れた光モジュールとすることができる。

また、前記段差部は、前記端子を囲む曲線状に延在することが好ましい。

このように段差部が延在することで、光透過樹脂が樹脂配置領域から端子に向かって直線的に流れず、光透過樹脂が樹脂配置領域から端子に向かって弧を描いて回り込むように流れる場合であっても、当該樹脂が段差部に入り込むことを抑制することができる。従って、光透過樹脂が端子に接触することをより抑制することができる。従って、より信頼性に優れる光モジュールとすることができる。

また、前記段差部は、前記受発光部を囲む曲線状に延在することが好ましい。なお、この場合、前記光ファイバは、前記受発光面の向く方向から見る場合にコアの中心を通る直線が前記受発光部と重なるように配置されることがより好ましい。

このような構成である場合、樹脂が設計値よりも多く塗布されたとしても、当該光透過樹脂を曲線状に形成された段差部のエッジで止めることができる。また、光透過樹脂を塗布する場合、当該樹脂の縁は曲線状となる傾向にある。このようにエッジと塗布される樹脂の縁とが似た形状とされることで、塗布された光透過樹脂の濡れ広がりを効果的に止め得る。また、光透過樹脂が段差部まで到達する場合においては、光透過樹脂の光が内部反射する表面の所定領域を受発光部を囲むような曲面状の形状に形成し易くすることができる。なお、光電変換素子が発光素子であり受発光部が発光部である場合、発光部から出射する光は所定の発散角を有して伝搬する。このように光が所定の発散角を有して伝搬する場合に、上記のように光透過樹脂の光が内部反射する表面の所定領域を受発光部を囲むような曲面状の形状とされることで、反射した光を光ファイバのコアに向かって集光させ易くすることができる。また、光電変換素子が受光素子であり受発光部が受光部である場合、光ファイバのコアから出射する光は、所定の発散角を有して光透過樹脂内を伝搬する。この場合であっても、上記のように光透過樹脂の光が内部反射する表面の所定領域を受発光部を囲むような曲面状の形状とされることで、反射した光を受光部に向かって集光させ易くすることができる。特に、受発光面の向く方向から見る場合に、コアの中心を通る直線が受発光部と重なるように、光ファイバが配置される場合、受発光部と光ファイバのコアとの光学的な結合をより強くし得る。こうして、本構成によれば、光の結合損失をより抑えた光モジュールとし得る。

また、前記段差部は、前記光ファイバの前記一方の端部の長手方向に垂直な直線状に延在することが好ましい。この場合、前記光電変換素子は前記コアと光学的に結合する前記受発光部を複数有することが好ましい。

このように段差部が直線状であれば、段差部が曲線状の場合と比べて段差部を形成するための加工をより容易に行うことができる。また、光透過樹脂が段差部まで到達する場合においては、樹脂が上記直線状の段差に入り込まないことで、光透過樹脂の光が内部反射する表面の所定領域の形状を平面に近づけることができる。この場合、上記のように複数の受発光部が光ファイバのコアと光学的に結合している場合に、それぞれの受発光部とコアとの光学的な結合の効率を均一に近づけることができる。それぞれの受発光部とコアとの光学的な結合の効率に大きな差がある場合、最もコアとの光学的な結合の効率が高い受発光部が機能しなくなると、コアと複数の受発光部とが結合する全体の光量が大きく変化する。これに対し、それぞれの受発光部とコアとの光学的な結合の効率が均一に近い場合、どれか一つの受発光部が機能しなくなっても、コアと複数の受発光部が結合する光量が大きく変化することを抑制することができ、光モジュールが機能しなくなることを抑制し得る。また、上記のように光透過樹脂の光が内部反射する表面の所定領域の形状を平面に近づけることにより、複数の受発光部の位置がずれても、それぞれの受発光部とコアとの光学的な結合の効率のずれを抑制し得る。このため信頼性に優れる光モジュールとすることができる。

また、前記光ファイバは、前記受発光面の向く方向から見る場合に前記コアの中心を通る直線が前記端子と重なるように配置されることが好ましい。

コアの中心を通る直線が端子と重なるように光ファイバが配置される場合、光透過樹脂が端子に到達すると、光透過樹脂における光ファイバの正面の領域が所望の形状になりづらい。しかし、本発明では、上記のように、樹脂配置領域と端子との間にもうけられる段差部により、光透過樹脂が端子に到達することが抑制される。従って、コアの中心を通る直線が端子と重なるように光ファイバが配置される場合に、本発明は特に有用である。

また、前記段差部は、溝により形成されるが好ましい。

段差部が溝により形成されることで、エッチング等により容易に段差部を形成することができる。

また、前記段差部のエッジの角度は鋭角とされることが好ましい。

このように段差部のエッジが鋭角とされると、当該エッジにおける未硬化の光透過樹脂の濡れ広がる力が小さくなり、光透過樹脂を塗布する際に、光透過樹脂をより段差部のエッジで停止させ易くなるため、光透過樹脂の形状をより適切にすることができる。従って、光の結合損失をより抑えた光モジュールとし得る。

以上のように、本発明によれば、本発明は信頼性に優れる光モジュールを製造し得る光モジュールの製造方法、及び、光モジュールが提供される。

本発明の第１実施形態に係る光モジュールを示す平面図である。 図１の光モジュールの要部を示す拡大平面図である。 図２のIII−III線に沿った光モジュールの断面図である。 図１に示す光モジュールの製造方法の工程手順を示すフローチャートである。 配置工程後の様子を示す図である。 塗布工程の様子を示す図である。 第１実施形態に係る光モジュールの他の例を示す断面図である。 第１実施形態に係る光モジュールの更に他の例を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る光モジュールの要部を示す拡大平面図である。 図９のX−X線に沿った光モジュールの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る光モジュールの要部を示す拡大平面図である。 段差部の第１の変形例を示す平面図である。 段差部の第２の変形例を示す平面図である。 段差部の第３の変形例を示す断面図である。 段差部の第４の変形例を示す断面図である。

以下、本発明に係る光モジュール、及び、その製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、本実施形態の光モジュールについて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールを示す平面図である。

図１に示すように、本実施形態の光モジュール１は、基板１０と、光電変換素子２０と、光ファイバ３０と、光透過樹脂４１と、固定樹脂４５とを主な構成として備える。

基板１０は、本実施形態ではプリント配線板であり、基板本体１１と、基板本体１１上に形成される端子１２及びランド１３，１４とを備える。基板本体１１は、ガラスエポキシやセラミック等の絶縁体から成る板状の部材である。また、端子１２及びランド１３，１４は、銅箔等の導電体から成る。ランド１３は、光電変換素子２０の信号用の端子と接続されるためのランドであり、ランド１４は、光電変換素子２０のグランド端子と接続されるためのランドであり、端子１２は、外部の機器と接続される端子である。一方の端子１２とランド１３、及び他方の端子１２とランド１４とは、それぞれ図示しない配線や他の電子部品を介して互いに電気的に接続されている。

図２は、図１の光モジュールの要部を示す拡大平面図であり、図３は、図２のIII−III線に沿った光モジュールの断面図である。ただし、図２では、光電変換素子２０の一部を示し、図３では、基板１０を省略している。

図１から図３に示すように、基板１０上には光電変換素子２０が固定されている。光電変換素子２０は、ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）等から成る基体にＩｎＧａＰ（インジウムガリウムリン）等から成る受発光部２５が設けられる素子で光半導体素子と呼ばれる場合がある。光電変換素子２０は、光信号から電気信号への変換を行う受光素子または電気信号から光信号への変換を行う発光素子とされる。光電変換素子２０はこのように受光や発光を行うため、光電変換素子２０の所定の面である素子面２１からは受発光部２５が露出しており、この露出した部分が受発光面２６とされる。受発光部２５は光の受光または発光を行う。なお、ここでいう露出とは光学的に露出していることを指し、例えば、受発光部２５上に薄い透明な層が形成されていても良い。

光電変換素子２０が受光素子である例としては、フォトダイオード等を挙げることができ、この場合、受発光部２５は受光部とされ、素子面２１は受光素子面とされ、受光部の受光面が受光素子面から露出する。また、光電変換素子２０が発光素子である例としては、面発光レーザダイオード等を挙げることができ、この場合、受発光部２５は発光部とされ、素子面２１は発光素子面とされ、発光部の発光面が発光素子面から露出する。

なお、本実施形態では、光電変換素子２０は１つの受発光部２５を有している。また、光電変換素子２０は、図２、図３に示すように、その表面に絶縁層２７と配線層２８とが積層されており、受発光面２６は、これら絶縁層２７及び配線層２８から露出している。また、光電変換素子２０の素子面２１には配線層２８を介して受発光部２５と電気的に接続される信号用の端子２３が形成されており、素子面２１と反対側には図示せぬグランド端子が形成されている。端子２３と基板１０のランド１３とは、ワイヤ配線１５を介して電気的に接続され、図示せぬグランド端子と基板のランド１４とが電気的に接続されている。ワイヤ配線１５は、導電性の配線であり、例えば、金、アルミニウム、銅等の金属から成る。なお、本実施形態とは異なるが、グランド端子が素子面２１に形成される場合もあり、この場合当該グランド端子と電気的に接続されるランドがランド１３とは別に設けられ、当該グランド端子と当該ランドとがワイヤ配線等で電気的に接続される。

また、光電変換素子２０の素子面２１における受発光部２５を基準とした光ファイバ３０側と反対側には溝部１６が形成されている。つまり、本実施形態では、溝部１６は、光電変換素子２０の素子面２１における受発光部２５と端子２３との間に形成されている。また、本実施形態では、溝部１６は、受発光面２６の向く方向から見る場合に、受発光部２５を囲む円弧状の曲線状に形成されている。すなわち、溝部１６は、受発光部２５側が凹状とされる曲線状に形成されている。この溝部１６により、溝部１６の受発光部２５側に段差部１７が形成され、この段差部１７によりエッジ１８が形成されている。溝部１６が上記の形状とされるため、段差部１７及びエッジ１８も受発光面２６が向く方向から見る場合に、受発光部２５を囲む円弧状の曲線状に延在する。また、本実施形態では、エッジ１８の角度が概ね９０度とされる。このエッジ１８を縁の一部として、素子面２１における受発光面２６を含む領域が、光透過樹脂４１が配置される樹脂配置領域４０とされる。従って、段差部１７は、樹脂配置領域４０と端子２３との間に形成されると共に当該縁の少なくとも一部に沿って形成され、素子面２１が凹む形状とされる。また、上記エッジ１８の形状より、受発光面２６の向く方向から見る場合に樹脂配置領域４０の光ファイバ３０側と反対側における縁の少なくとも一部の形状は、受発光部２５を囲む円弧状の曲線状となる。

また、光電変換素子２０の素子面２１上には、光ファイバ３０が固定されている。光ファイバ３０は、コア３１と、コア３１の外周面を囲むクラッド３２とクラッド３２の外周面を被覆する保護層３３とを有する。コア３１の平均屈折率はクラッド３２の屈折率よりも高くされる。このような光ファイバ３０としては、コア３１及びクラッド３２が石英から形成される石英系光ファイバや、コア３１及びクラッド３２がプラスチックから形成されるプラスチック光ファイバや、コア３１が石英から形成されクラッド３２がプラスチックから形成されるポリマークラッド光ファイバ等を挙げることができる。また、コア３１の屈折率分布で分類すると、光ファイバ３０としては、例えば、コア３１の中央部の屈折率がコア３１の外周部の屈折率よりも高くされるグレーデッドインデックスファイバや、コア３１の径方向の屈折率が概ね一定であるステップインデックスファイバ等を挙げるとこができる。なお、保護層３３は、例えば光硬化樹脂等から形成される。

光ファイバ３０は、例えば、複数のモードの光を伝搬するマルチモードファイバとされる。クラッド３２の外径は特に限定されないが、例えば１２５μｍとされ、コア３１の直径は、マルチモードファイバの場合、例えば５０μｍとされる。なお、光ファイバ３０は、基本モードの光のみを伝搬するシングルモードファイバであっても良く、この場合、コア３１の直径は、例えば１０μｍとされる。

光ファイバ３０は、光電変換素子２０に固定される側の一方の端部において、保護層３３からクラッド３２が露出するように所定の長さ口出しされている。また、本実施形態では、光ファイバ３０の端面は長手方向に垂直とされる。この口出しの長さは、例えば、１０μｍ以上１５ｍｍ以下とされることが好ましく、１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とされることがより好ましい。クラッド３２が口出しされた光ファイバ３０の一方の端部は、クラッド３２の外周面が光電変換素子２０の素子面２１に接するように光電変換素子２０上に配置されている。このため、光ファイバ３０は、長手方向が受発光面２６に沿って配置されている。また、光ファイバ３０は、受発光面２６の向く方向から見る場合に、少なくとも受発光面２６の中心と重ならないように配置されると共に、光ファイバ３０のコア３１の中心を通る直線が受発光部２５の中心を通るように配置されている。また、図２、図３に示すように、光ファイバ３０は、受発光面２６の全体と重ならないように配置されることがより好ましい。

光ファイバ３０の一方の端部が光電変換素子２０上に配置された状態において、光ファイバ３０の保護層３３と保護層３３から露出したクラッド３２の一部は、固定樹脂４５により基板１０に固定されている。固定樹脂４５は、硬質な樹脂であり、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂またはこれらを混合または合成した樹脂等の光硬化樹脂とされる。この固定樹脂４５により、光ファイバ３０の位置が動くことが抑制される。

また、光電変換素子２０上に配置された光ファイバ３０の一方の端部は、光透過樹脂４１で光電変換素子２０に固定されている。光透過樹脂４１は、光ファイバ３０を伝搬する光を透過する樹脂から構成される。このような樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂またはこれらを混合または合成した樹脂等の光硬化樹脂を挙げることができ、光透過樹脂４１は、樹脂配置領域４０に塗布により配置された後に硬化されている。

なお、上記のように光ファイバ３０が配置された状態で、光ファイバ３０のコア３１を長手方向に沿って光透過樹脂４１の表面の所定領域４２に映し出して内部反射させ、光電変換素子２０に映し出される光ファイバ３０のコア３１の領域が射影領域ＡＲ１とされる。この射影領域ＡＲ１は上記樹脂配置領域４０内に位置し、本実施形態では、受発光部２５は射影領域ＡＲ１内に位置する。つまり、光ファイバ３０の一方の端部は、このように受発光部２５が位置するように光電変換素子２０上に配置されるのである。また、受発光面２６の向く方向から見る場合において、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向における長さＬ１は、射影領域ＡＲ１における光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＭ１以上とされることが好ましい。さらに、本実施形態では、受発光部２５の露出する方向から見る場合において、段差部１７の上記長さＬ１は、端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＴ１以上とされている。

樹脂配置領域４０に配置される光透過樹脂４１は、段差部１７のエッジ１８まで配置されており、段差部１７内には入り込んでいない。上記のように段差部１７及びエッジ１８は受発光部２５を囲む円弧状の曲線状に延在するため、エッジ１８まで配置される光透過樹脂４１の縁も受発光部２５を囲む円弧状の曲線状に延在する。このため、本実施形態では、光透過樹脂４１の表面の少なくとも一部が受発光部２５を囲む曲面状に形成されており、光透過樹脂４１は全体として概ね円錐状の形状とされる。

また、この光透過樹脂４１は、表面の所定領域４２で光を内部反射することにより、光ファイバ３０のコア３１と光電変換素子２０の受発光部２５とを光学的に結合させている。従って、図３において破線で示す光軸Ｃのように、光ファイバ３０と受発光部２５との間を伝搬する光は、光透過樹脂４１の表面の所定領域４２で内部反射して伝搬する。この所定領域４２が、上記の受発光部２５を囲む曲面状に形成された光透過樹脂４１の表面の一部とされる。

また、本実施形態では、受発光部２５が露出する受発光面２６の中心から上記所定領域４２までの距離と、光ファイバ３０の端面におけるコア３１の中心から上記所定領域４２までの距離とが互いに等しくされている。従って、図３に示すように、受発光面２６の垂線に対する光を内部反射する上記所定領域４２の角度をθとすると、角度θは、４０度以上５０度以下であることが好ましく、４５度であることがより好ましい。

なお、光透過樹脂４１は、固定樹脂４５よりも軟質であることが好ましい。仮に、光透過樹脂４１が固定樹脂４５よりも硬質である場合、光モジュール１に振動等が加わり、固定樹脂４５が変形して光ファイバ３０の端部が動くと、当該端部の動きによる応力が光電変換素子２０にかかり、光電変換素子２０に損傷を与える懸念がある。しかし、上記のように光透過樹脂４１が固定樹脂４５よりも軟質であれば、固定樹脂４５が変形する場合に、当該変形により光ファイバ３０に過度の応力が加わって光ファイバ３０が損傷することを抑制したり、当該変形による光ファイバ３０の端部の動きを光透過樹脂４１が吸収することで、光電変換素子２０が損傷することを抑制したりすることができる。

次に光モジュール１の動作について説明する。

光モジュール１の光電変換素子２０が発光素子の場合、光モジュール１の端子１２に入力する電気信号に基づき、光電変換素子２０の端子２３に電気信号が入力し、発光部である受発光部２５から光が出射する。受発光部２５から出射する光は、光透過樹脂４１の表面の所定領域４２で内部反射し、光ファイバ３０のコア３１に入射し、コア３１を一方の端部から他方の端部に向かって伝搬する。

一方、光モジュール１の光電変換素子２０が受光素子の場合、光ファイバ３０の一方の端部から光が出射すると、コア３１から出射する光は、光透過樹脂４１の表面の所定領域４２で内部反射し、受光部である受発光部２５で受光される。受発光部２５で光が受光されると、光電変換素子２０の端子２３から電気信号が出力し、当該電気信号に基づく電気信号が光モジュール１の端子１２から出力する。

このように、光ファイバ３０のコア３１や光電変換素子２０の受発光部２５から光が出射する際に、光は所定の発散角を有して出射して、当該発散角を有して光透過樹脂４１内を伝搬する。しかし、本実施形態では、段差部１７のエッジ１８の形状が上記のように曲線状とされ、光が内部反射する所定領域４２が受発光部２５を囲むような曲面状とされる。従って、所定領域４２で内部反射した光は、発散角が抑えられる。このため、本実施形態の光モジュール１によれば、光の損失を抑制することができ、効率の良い光電変換をすることができる。

次に、本実施形態の光モジュールの製造方法について説明する。

図４は、図１に示す光モジュール１を製造する工程手順の一例を示すフローチャートである。図４に示すように本実施形態の光モジュール１の製造方法は、配置工程Ｐ１と、塗布工程Ｐ２と、硬化工程Ｐ３とを主な工程として備える。

＜配置工程Ｐ１＞
まず、図１に示すような、予め光電変換素子２０が実装された基板１０、及び、光ファイバ３０を準備する。準備された光電変換素子２０が実装された基板１０において、端子２３と基板１０のランド１３とは、ワイヤ配線１５を介して電気的に接続されている。また、光電変換素子２０の素子面２１には溝部１６が形成され、溝部１６により段差部１７が形成されている。溝部１６は、例えば、エッチング等により形成されている。また、光ファイバ３０は、上記のように一方の端部が口出しされた状態とされる。

このように光電変換素子２０が実装された基板１０と光ファイバ３０とが準備された後、配置工程Ｐ１を行う。本工程は、長手方向が受発光部２５の受発光面２６に沿って延在するように光ファイバ３０の一方の端部を配置する工程である。本工程では、受発光面２６が向く方向から見る場合に、光ファイバ３０の口出しされた一方の端部を、樹脂配置領域４０における受発光部２５を基準とした段差部１７と反対側において、光電変換素子２０の素子面２１と重なるようにし、かつ、少なくとも受発光部２５の中心と重ならないようにして配置する。また、本実施形態では、光ファイバ３０のコア３１の中心を通る直線が、図２に示すように、受発光面２６が向く方向から見る場合に、受発光部２５の中心を通るようにする。そして、本実施形態では、光ファイバ３０の一方の端部を素子面２１に接触するように素子面２１上に配置する。こうして、図５に示すように光ファイバ３０が配置された状態とされる。

＜塗布工程Ｐ２＞
次に、塗布工程Ｐ２を行う。本工程は、光電変換素子２０における受発光部２５が露出する受発光面２６を含む樹脂配置領域４０と光ファイバ３０の一方の端部との間に光透過樹脂４１を塗布する工程である。本工程では、図６に示す様に、素子面２１の上方から、受発光部２５に、精密ディスペンサ等の樹脂ディップ装置５０を用いて、未硬化の光透過樹脂４１を図６の矢印に示す方向に滴下する。このとき、本実施形態では、樹脂ディップ装置５０の光透過樹脂が射出する領域は、光ファイバ３０の先端の一部及び受発光部２５と重なっており、光透過樹脂は光ファイバ３０の側面にも塗布される。すると、滴下された光透過樹脂４１は、光ファイバ３０の一方の端部と樹脂配置領域４０との間に充填され、光ファイバ３０の一方の端部及び樹脂配置領域４０内に濡れ広がる。しかし、光透過樹脂４１は段差部１７のエッジ１８に達すると、光透過樹脂４１の表面張力によりエッジ１８で止まる傾向にある。その後、光透過樹脂４１が適切な量だけ素子面２１上に配置され、光透過樹脂４１が受発光部２５と光ファイバ３０の一方の端部との間に適切に充填された時点で、樹脂の滴下を停止する。その結果、本実施形態では、樹脂は全体として概ね円錐状の形状となり、エッジ１８に沿った部分においてはその傾斜面が曲面形状とされる。

また、本実施形態では、上記のように、受発光面２６の向く方向から見る場合において、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＬ１は、端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＴ１以上とされている。従って、樹脂配置領域４０から端子２３に光透過樹脂４１が直進して濡れ広がる場合に、光透過樹脂４１は段差部１７のエッジ１８により止められる。

＜硬化工程Ｐ３＞
次に、硬化工程Ｐ３を行う。本工程は、光透過樹脂４１が受発光面２６と光ファイバ３０の一方の端部とに接した状態で、光透過樹脂４１を硬化する工程である。本工程では、素子面２１上に配置された光透過樹脂４１の種類に応じて、未硬化の光透過樹脂４１を硬化させる。例えば、光透過樹脂４１が紫外線硬化樹脂である場合には紫外線の照射を行い、光透過樹脂４１が熱硬化樹脂である場合には加熱を行い、光透過樹脂４１を硬化させる。これにより、光透過樹脂４１は、光電変換素子２０の受発光部２５と光ファイバ３０のコア３１とを光学的に結合する光結合部とされる。

また、硬化工程Ｐ３の後、或いは、配置工程Ｐ１と塗布工程Ｐ２との間において、固定樹脂４５により光ファイバ３０を基板１０に固定する基板固定工程を行う。この工程は、配置された光ファイバ３０と基板１０との間に固定樹脂４５を塗布して、硬化することにより行う。固定樹脂４５が紫外線硬化樹脂である場合には紫外線の照射により硬化を行い、固定樹脂４５が熱硬化樹脂である場合には加熱により硬化を行う。

こうして、図１に示す光モジュール１が製造される。

以上説明したように、本実施形態の光モジュール１の製造方法は、光電変換素子２０の素子面２１から受発光部２５が露出する受発光面２６に沿って長手方向が延在するように光ファイバ３０の一方の端部を配置する配置工程Ｐ１と、素子面２１における受発光面２６を含む樹脂配置領域４０に光透過樹脂４１を塗布する塗布工程Ｐ２と、光透過樹脂４１が受発光面２６と光ファイバ３０の一方の端部とに接した状態で光透過樹脂４１を硬化する硬化工程Ｐ３と、を備える。そして、この光電変換素子２０は、樹脂配置領域４０と端子２３との間において、素子面２１が凹む段差部１７を有する。

未硬化の樹脂を基材に塗布する場合に、平面では濡れ広がる場合であっても、段差のエッジでは濡れ広がりが止まる傾向にある。従って、本実施形態の光モジュール１の製造方法によれば、塗布工程Ｐ２において、光透過樹脂４１の表面張力により、当該光透過樹脂４１の濡れ広がりを段差部１７のエッジ１８で止め易くすることができる。従って、光透過樹脂４１が濡れ広がる場合であっても、光透過樹脂４１が端子２３まで到達することを抑制することができる。このため、端子２３に接合されるワイヤ配線１５に光透過樹脂４１が接触することを抑制でき、光透過樹脂４１の熱膨張や熱収縮によりワイヤ配線１５に応力が加わることを抑制することができる。また、光透過樹脂４１は光電変換素子２０の放熱の妨げになる傾向にあるが、段差部１７により光透過樹脂４１の塗布範囲を制限することができるため、製造される光モジュール１の放熱の低下を抑し得る。従って、本実施形態の光モジュール１の製造方法によれば、信頼性に優れる光モジュール１を製造し得る。なお、硬化工程Ｐ３において光透過樹脂４１が受発光面２６と光ファイバ３０の一方の端部とに接した状態とされれば、配置工程Ｐ１と塗布工程Ｐ２とはどちらが先に行われても良く、配置工程Ｐ１の少なくとも一部と塗布工程Ｐ２の少なくとも一部とが同時に行われても良い。

また、本実施形態の光モジュール１の製造方法では、段差部１７は、樹脂配置領域４０と端子２３との間に形成されると共に当該縁の少なくとも一部に沿って形成されている。従って、光透過樹脂４１が塗布される領域をより正確に制御することができ、段差部１７が設けられていない場合と比べて、光透過樹脂４１の形状をより正確に制御することができる。従って、光ファイバ３０のコア３１と光電変換素子２０の受発光部２５との間における光の結合損失を抑制しうる光モジュール１を製造することができる。

また、本実施形態の光モジュール１は、光電変換素子２０と、光ファイバ３０と、光透過樹脂４１とを備え、光電変換素子２０は、樹脂配置領域４０と端子２３との間において、素子面２１が凹む段差部１７を有し、光透過樹脂４１は、段差部１７に入り込まない。

このように光透過樹脂４１が段差部１７に入り込まないことで、光透過樹脂４１が端子２３に接合されるワイヤ配線１５に接触することを抑制できる。従って、光透過樹脂４１の熱膨張や熱収縮により、ワイヤ配線１５に応力が加わることを抑制することができる。また、光電変換素子２０に段差部１７が形成されることにより、段差部１７が形成されない場合と比べて光電変換素子２０の表面積を増加させることでき、光電変換素子２０の放熱性を高めることができる。また、上記のように光透過樹脂４１は光電変換素子２０の放熱の妨げになる傾向にあるが、段差部１７により光透過樹脂４１が広がることが抑制されているため、本実施形態の光モジュール１は放熱の低下を抑制し得る。こうして本実施形態の光モジュール１は、信頼性に優れたものとすることができる。

また、本実施形態では、段差部１７は、受発光部２５を囲む曲線状に延在し、光透過樹脂４１は段差部１７のエッジ１８まで到達している。光透過樹脂４１を塗布する場合、当該樹脂は受発光部２５を囲む曲線状に濡れ広がる傾向にある。しかし、本実施形態では、段差部１７が受発光部２５を囲む曲線状に形成されるため、塗布された光透過樹脂の濡れ広がりを効果的に止め得る。また、上記のように光透過樹脂４１は光電変換素子２０の放熱の妨げになる傾向にあるが、本実施形態では段差部１７が受発光部２５を囲む曲線状に延在することで、本実施形態のように光透過樹脂４１が段差部１７のエッジまで濡れ広がる場合であっても、塗布される光透過樹脂４１の光電変換素子２０との接触面積すなわち樹脂配置領域４０の面積を小さくすることができる。このため、本実施形態の光モジュール１は放熱の低下を抑制し得る。

また、本実施形態では、このような曲線状に延在する段差部１７のエッジ１８で樹脂が止まっている。このため、光透過樹脂４１の光が内部反射する表面の所定領域４２を受発光部２５を囲むような曲面状の形状に形成し易くすることができる。上記のように、光電変換素子２０が発光素子であり受発光部２５が発光部である場合、受発光部２５から出射する光は所定の発散角を有して伝搬する。このように光が所定の発散角を有して伝搬する場合に、上記のように光透過樹脂４１の光が内部反射する表面の所定領域４２を受発光部２５を囲むような曲面状の形状とされることで、反射した光を光ファイバ３０のコア３１に入射させ易くすることができる。また、光電変換素子２０が受光素子であり受発光部２５が受光部である場合、光ファイバ３０のコア３１から出射する光は、所定の発散角を有して光透過樹脂４１内を伝搬する。この場合であっても、上記のように光透過樹脂４１の光が内部反射する表面の所定領域４２を受光部を囲むような曲面状の形状とされることで、反射した光を受光部に入射させ易くすることができる。

特に本実施形態では、光ファイバ３０は、受発光面２６の向く方向から見る場合に受発光部２５とコア３１の中心を通る直線と重なるように配置される。このため、光を内部反射する所定領域４２が上記のように曲面状に形成されることで、受発光部２５と光ファイバ３０のコア３１との光学的な結合をより強くすることができる。こうして、本構成によれば、光の結合損失をより抑えた光モジュール１とし得る。

なお、塗布工程Ｐ２において、滴下する樹脂の量や粘度等をコントロールすることで、図３に示す光透過樹脂４１における上記所定領域４２の角度θがコントロールされた光透過樹脂４１を形成することができる。この角度θは、上記のように、受発光部２５から出射する光を内部反射する所定領域４２の角度である。本実施形態の光モジュールの製造方法では、段差部１７のエッジ１８で塗布された光透過樹脂４１が留まる傾向にあるため、段差部が形成されていない場合には濡れ広がってしまう量の光透過樹脂４１を塗布する場合であっても、濡れ広がりを抑制して塗布する光透過樹脂４１の量を増やすことができる。図７は、第１実施形態に係る光モジュールの他の例を示す断面図である。図７に示すように、この光モジュールでは、光透過樹脂４１は段差部１７のエッジ１８まで到達し、上記実施形態よりも光透過樹脂４１の量が増やされて、角度θが調整されている。この場合、光を内部反射する所定領域４２は、例えば、放物面とされる。この場合、受発光部２５が光透過樹脂４１の当該放物面の焦点に一致するように所定領域４２の形状を制御することで、光電変換素子２０が発光素子である場合、発光素子からの光を放物面で概ね平行光となるように内部反射して光ファイバ３０のコア３１に入射することができ、結合する光量を増やすことができる。また、光電変換素子２０が受光素子である場合、同様に光ファイバ３０のコア３１からの光を放物面で平行光となるように内部反射して受光素子に集光することができ、結合する光量を増やすことができる。この様に、樹脂配置領域４０の縁に沿って段差部１７が形成される場合には、段差部１７のエッジ１８で樹脂の濡れ広がりを抑制することで、図７に示すような光透過樹脂４１の形状も適切に調整することができる。

また、段差部１７は溝部１６により形成されるため、エッチング等により容易に段差部１７を形成することができる。

また、本実施形態において、光電変換素子２０は、樹脂配置領域４０と端子２３との間において段差部１７を有し、当該段差部１７は、樹脂配置領域４０の縁に沿って形成された。しかし、段差部１７は、光電変換素子２０の樹脂配置領域４０と端子２３との間であれば、いずれの位置に形成されても良い。図８は、段差部１７が本実施形態と異なる位置に形成される変形例を示す平面図である。図８に示すように、本変形例の段差部１７は、樹脂配置領域４０と端子２３との間における樹脂配置領域４０の縁から離れた位置に形成されている。段差部１７がこのように形成される場合であっても、塗布工程Ｐ２において、滴下される光透過樹脂４１の量と粘度とを調整することで、光透過樹脂４１が濡れ広がる領域や形状をコントロールすることができる。しかし、光透過樹脂４１が濡れ広がる場合がある。光透過樹脂４１を塗布する場合、上記のように、当該樹脂は受発光部２５を囲む曲線状に濡れ広がる傾向にある。しかし、本実施形態では、段差部１７が受発光部２５を囲む曲線状に形成されるため、塗布された光透過樹脂が濡れ広がってしまう場合であっても、当該濡れ広がりを効果的に止め得る。こうして、段差部１７のエッジ１８より、段差部１７よりも端子２３側に光透過樹脂４１が入り込むことを抑制できるため、端子２３に接合されるワイヤ配線１５に光透過樹脂４１が接触することを抑制できる。従って、本変形例の光電変換素子２０を用いる場合であっても、信頼性に優れる光モジュール１を製造し得る。また、本変形例の場合であっても、受発光面２６の向く方向から見る場合において、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＬ１は、端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＴ１以上とされることが好ましい。なお、上記実施形態のように、段差部１７が樹脂配置領域４０の縁に沿って形成される場合には、光電変換素子２０の形状をよりコントロールし易いためより好ましい。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について図９、図１０を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

図９は、本実施形態に係る光モジュールの要部を示す拡大平面図であり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿った光モジュールの断面図である。

本実施形態の光電変換素子２０は、複数の受発光部２５Ａ〜２５Ｃを備える点において、第１実施形態の光電変換素子２０と異なる。なお、本実施形態では、受発光部の数が３つの例を示しているが、受発光部の数は３つに限定されない。それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃは、配線層２８を介して互いに並列に接続されており、第１実施形態において、受発光部２５が端子２３と電気的に接続されるのと同様にして、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃは配線層２８を介して端子２３と電気的に接続される。

また、本実施形態においても第１実施形態と同様に光電変換素子２０の素子面２１における受発光部２５Ａ〜２５Ｃを基準とした光ファイバ３０側と反対側に溝部１６が形成されている。ただし、本実施形態の溝部１６は、第１実施形態の溝部１６と異なり、受発光面２６の向く方向から見る場合に、光ファイバ３０の一方の端部の長手方向に垂直な方向に沿った直線状に形成されている。従って、溝部１６により形成される段差部１７及び段差部１７のエッジ１８も光ファイバ３０の一方の端部の長手方向に垂直な方向に沿った直線状に形成されている。このエッジ１８を縁の一部として、素子面２１における受発光部２５Ａ〜２５Ｃが露出する受発光面２６を含む領域が、本実施形態の樹脂配置領域４０とされる。つまり、本実施形態においても、段差部１７は、樹脂配置領域４０と端子２３との間に形成されると共に当該縁の少なくとも一部に沿って形成され、素子面２１が凹む形状とされる。この段差部１７が上記のように直線状に形成されるため、樹脂配置領域４０の光ファイバ３０側と反対側における縁の少なくとも一部は、光ファイバ３０の一方の端部の長手方向に垂直な方向に沿った直線状とされる。

また、本実施形態では、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃのうち少なくとも２つの受発光部２５Ｂ，２５Ｃは、エッジ１８に沿って設けられている。これらエッジ１８に沿って設けられる受発光部２５Ｂ，２５Ｃは、複数の受発光部２５Ａ〜２５Ｃの中で最もエッジ１８に近い位置で、光ファイバ３０から最も離れた位置に設けられている。

なお、本実施形態においても、受発光部２５の露出する方向から見る場合において、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＬ２は、端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＴ２以上とされている。

また、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃは、第１実施形態の射影領域ＡＲ１と同様に定義される射影領域ＡＲ２内に位置している。つまり、射影領域ＡＲ２内にそれぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃが位置するように光ファイバ３０は配置される。この状態において、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃは、光ファイバ３０のコア３１の中心軸の延長線が光透過樹脂４１の表面で内部反射され素子面２１に映し出された点から互いに等しい距離に位置することが、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃとコア３１との光学的な結合を均一に近づけることができる観点から好ましい。また、受発光部２５の露出する方向から見る場合において、段差部１７の上記長さＬ２は、射影領域ＡＲ２における光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＭ２以上とされることが好ましい。

光ファイバ３０の構成は第１実施形態の光ファイバ３０と同様であり、光電変換素子２０上に配置された口出しされた光ファイバ３０の一方の端部は、光透過樹脂４１で光電変換素子２０上に固定されている。また、第１実施形態と同様に光透過樹脂４１は、光電変換素子２０の素子面２１の樹脂配置領域４０に塗布により配置されている。

また、上記のように樹脂配置領域４０の縁の一部は、光ファイバ３０の一方の端部の長手方向に垂直な方向に沿った直線状とされる。このため、光透過樹脂４１の表面の少なくとも一部は概ね平面状の形状とされ、光透過樹脂４１は全体として概ね三角柱状の形状とされる。従って、上記の射影領域ＡＲ２は、コア３１の半径と概ね同じ半径を有する円形とされ、当該円形の射影領域ＡＲ２内に、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃが配置されている。

また、この光透過樹脂４１は、第１実施形態と同様に表面の所定領域４２で光を内部反射することにより、光ファイバ３０のコア３１と光電変換素子２０のそれぞれの受発光部２５とを光学的に結合させている。この所定領域４２が、上記の概ね平面状に形成された光透過樹脂４１の表面の一部とされる。従って、上記射影領域ＡＲ２は第１実施形態の射影領域ＡＲ１よりも大きくなる傾向にある。この様に所定領域４２が概ね平面状とされることで、射影領域ＡＲ２を大きくすることができるので、本実施形態のように受発光部が複数の場合であっても、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃをコア３１の射影領域ＡＲ２内に配置し易い。

次に本実施形態の光モジュールの動作について説明する。

光モジュールの光電変換素子２０が発光素子であり、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃが発光部である場合、光モジュールの端子１２に入力する電気信号に基づき、光電変換素子２０の端子２３に電気信号が入力し、それぞれの受発光部２５から光が出射する。各受発光部２５から出射する光は、光透過樹脂４１の表面の所定領域４２で内部反射し、光ファイバ３０のコア３１に入射し、コア３１を一方の端部から他方の端部に向かって伝搬する。このとき、上記のように所定領域４２が概ね平面状であるため、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃから出射する光を適切にコア３１に入射させることができる。

なお、本実施形態の光モジュールは第１の実施形態の光モジュール１の製造方法と同様の製造方法により製造することができる。本実施形態においても、塗布工程Ｐ２において、塗布された光透過樹脂４１は樹脂配置領域４０内を濡れ広がり、光透過樹脂４１が段差部１７のエッジ１８に達すると、表面張力によりエッジ１８で止まる。このとき、上記のように、受発光部２５の露出する方向から見る場合において、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＬ２は、端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＴ２以上とされている。従って、樹脂配置領域４０から端子２３に光透過樹脂４１が直進して濡れ広がる場合に、光透過樹脂４１は段差部１７のエッジ１８により止められる。また、塗布された光透過樹脂４１は、エッジ１８が直線状であるため、表面の一部が概ね平面状とされる。こうして、光透過樹脂４１の全体的な形状が概ね三角柱状とされる。

以上のように、本実施形態の光モジュールによれば、段差部１７が直線状であるため、段差部１７が曲線状の場合と比べて段差部１７を形成するための加工をより容易に行うことができる。

また、本実施形態の光モジュールにおいて、光電変換素子２０はコア３１と光学的に結合する受発光部２５Ａ〜２５Ｃを複数有する。上記のように、段差部１７は光ファイバ３０の一方の端部の長手方向に垂直な直線状に延在し、段差部１７のエッジ１８まで光透過樹脂４１が到達するため、光透過樹脂４１の光が内部反射する表面の所定領域４２の形状を平面に近づけることができる。このため、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃとコア３１との光学的な結合の効率を均一に近づけることができる。それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃとコア３１との光学的な結合の効率に大きな差がある場合、最もコア３１との光学的な結合の効率が高い受発光部が機能しなくなると、コア３１と複数の受発光部とが結合する全体の光量が大きく変化する。これに対し、上記のようにそれぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃとコア３１との光学的な結合の効率が均一に近い場合、どれか一つの受発光部２５Ａ〜２５Ｃが機能しなくなっても、コア３１と複数の受発光部２５Ａ〜２５Ｃが結合する光量が大きく変化することを抑制することができる。この場合、どれか一つの受発光部が機能しなくなっても、光モジュールが機能しなくなることを抑制し得る。また、上記のように光透過樹脂４１の光が内部反射する表面の所定領域の形状を平面に近づけることにより、複数の受発光部２５Ａ〜２５Ｃの位置がずれても、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃとコア３１との光学的な結合の効率のずれを抑制することができる。このため信頼性に優れる光モジュールとすることができる。なお、上記のように、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃが、光ファイバ３０のコア３１の中心軸の延長線が光透過樹脂４１の表面で内部反射され素子面２１に映し出された点から互いに等しい距離に位置すれば、それぞれの受発光部２５Ａ〜２５Ｃとコア３１との光学的な結合をより均一に近づけることができるためより好ましい。

また、エッジ１８に沿って少なくとも２つの受発光部２５Ｂ，２５Ｃが設けられるため、それぞれの受発光部２５Ｂ，２５Ｃと光ファイバ３０のコア３１との光学的な結合をより強くすることができる。従って、本実施形態の構成によっても、光の結合損失を抑えた光モジュールとし得る。

なお、本実施形態においても、段差部１７は、光電変換素子２０の樹脂配置領域４０と端子２３との間であれば、いずれの位置に形成されても良い。つまり、段差部１７は、樹脂配置領域４０と端子２３との間における樹脂配置領域４０の縁から離れた位置に形成されても良い。

（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について図１１を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

図１１は、本実施形態に係る光モジュールの要部を示す拡大平面図である。図１１に示すように、本実施形態の光モジュール１は、受発光面２６の向く方向から見る場合において、光電変換素子２０の段差部１７が端子２３を囲む曲線状に延在する点において、第１実施形態の光モジュール１と異なる。

なお、本実施形態においても、受発光面２６の向く方向から見る場合において、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＬ３は、端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＴ１以上とされている。

本実施形態の光モジュール１の製造方法は、第１実施形態の光モジュール１の製造方法と同様とされる。このとき、上記のように、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＬ１が端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＴ１以上とされているため、樹脂配置領域４０から端子２３に光透過樹脂４１が直進して濡れ広がる場合に、光透過樹脂４１は段差部１７のエッジ１８により止められる。また、上記のように段差部１７が端子２３を囲む曲線状に延在することで、塗布工程Ｐ２において、光透過樹脂４１が樹脂配置領域４０から端子２３に向かって直線的に流れず、光透過樹脂４１が樹脂配置領域４０から端子２３に向かって弧を描いて回り込むように流れる場合であっても、当該光透過樹脂４１が段差部１７に入り込むことを抑制することができる。従って、本実施形態によれば、光透過樹脂４１が端子２３に接触することをより抑制することができる。従って、より信頼性に優れる光モジュールを製造することができる。

以上、本発明について、第１〜第３実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、上記第１実施形態〜第３実施形態において、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さは、端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さ以上とされた。しかし、本発明は、樹脂配置領域４０と端子２３との間の少なくとも一部に段差部１７が形成されていれば良く、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さが端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さより小さくても良い。図１２は段差部１７の第１の変形例を示す平面図である。図１２に示すように、第１〜第３実施形態と同様にして、樹脂配置領域４０と端子２３との間に溝部１６が設けられる。ただし、本変形例では、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さが端子２３の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さより小さくなるように、溝部１６が形成されている。この場合においても、少なくとも段差部１７が形成されている部位においては、光透過樹脂４１が端子２３に向かって濡れ広がることを抑制し得る。ただし、より適切に光透過樹脂４１が端子２３に向かって濡れ広がることを抑制するためには、樹脂配置領域４０と端子２３との間の全てを跨るように段差部１７が形成されることが好ましい。

また、上記実施形態において、段差部１７が光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向に延在する長さは、射影領域の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さＭ１，Ｍ２以上とされた。しかし、本発明はこれに限らない。上記図１２に示すように、溝部１６の長さが射影領域の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さよりも短くされても良い。この場合、段差部１７の長さも、射影領域の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さよりも短くされる。この場合においても、段差部１７が樹脂配置領域４０の縁に沿って形成される場合には、少なくとも段差部１７が形成されている部位において、段差部１７のエッジにより光透過樹脂４１の形状をコントロールし得る。ただし、段差部１７が樹脂配置領域４０の縁に沿って形成される場合に、より適切に光透過樹脂４１の形状をコントロールするためには、上記実施形態のように、段差部１７が延在する長さは、射影領域の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さ以上とされることが好ましい。

また、段差部１７が複数に分かれていても良い。図１３は、段差部１７の第２の変形例を示す平面図である。図１３に示すように、本変形例では、溝部１６が複数形成され、段差部１７も複数個所に形成される。このように、段差部１７を複数個所に設けても、光透過樹脂４１が端子２３に向かって濡れ広がることを抑制することができる。

また、素子面２１の受発光部２５と端子２３との間に凸部を形成することで、段差部１７を形成しても良い。図１４は、段差部１７の第３の変形例を示す断面図である。図１４に示すように、本変形例では、受発光部２５と端子２３との間に凸部１９が設けられている。この凸部１９は、樹脂配置領域４０内に設けられ、凸部１９の端子２３側の段差部１７のエッジ１８は、樹脂配置領域４０の縁に位置する。従って、段差部１７は、上記実施形態の段差部１７と同様に、樹脂配置領域４０から樹脂配置領域４０外に進む場合に素子面２１が凹む形状とされる。この様な段差部１７によっても、エッジ１８で塗布された光透過樹脂４１を止めることができ、光透過樹脂４１の形状をコントロールし得る。

また、溝部１６は必須の構成ではない。例えば、樹脂配置領域４０と端子２３との間に形成される段差部１７により、素子面２１が凹み、端子２３まで平坦な形状とされても良い。ただし、溝部１６は切削等により容易に形成できるため、溝部１６により段差部１７を形成した方が、簡易に段差部１７を形成することができる。

また、上記実施形態では、エッジ１８の角度が概ね９０度とされた。しかし、エッジ１８の当該角度は９０度に限らない。図１５は、段差部１７の第４の変形例を示す断面図である。図１５に示す様に、溝部１６を段差部１７のエッジ１８の角度αが鋭角となるように形成しても良い。このエッジ１８の角度αが鋭角になることで、光透過樹脂４１をエッジ１８でより止めやすくすることができる。従って、本変形例によれば、光透過樹脂４１の形状をより適切にすることができ、光の結合損失をより抑えた光モジュールとし得る。

また、例えば、第１〜第３実施形態においては光電変換素子に固定される光ファイバの一方の端部のクラッドの外周面が素子面に接触しているが、光ファイバ３０の一方の端部のクラッド３２の外周面が素子面と離間している構成にも良い。

また、例えば、第１〜第３実施形態では、光ファイバ３０の一方の端部は、長手方向が受発光部２５の受発光面２６に沿って配置された。受発光面２６と光ファイバ３０の長手方向とが平行であることが好ましいが、受発光面２６に沿うとは、厳密な意味での平行を意味するものではない。

また、第１、第３実施形態では、受発光部２５が射影領域ＡＲ１内に配置され、第２実施形態では、受発光部２５Ａ〜２５Ｃが射影領域ＡＲ２内に配置された。しかし、受発光部は、射影領域内に少なくとも一部が位置するように配置されれば良い。ただし、受発光部と光ファイバ３０のコア３１との光学的な結合効率の観点から、射影領域内に受発光部の光軸が位置することが好ましく、上記実施形態のように射影領域内に受発光面２６の全体が位置することがより好ましい。なお、受発光部の一部が、射影領域外に位置する場合、受発光面２６は上記樹脂配置領域４０内に位置し、この場合、段差部１７の光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向における長さＬ１，Ｌ２は、全ての受発光面２６を含む領域における光ファイバ３０の長手方向に垂直な方向の長さ以上とされることが好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、信頼性に優れる光モジュールを製造し得る光モジュールの製造方法、及び、光モジュールが提供され、自動車用、家電用、その他の分野における部品等として利用することができる。

１・・・光モジュール
１０・・・基板
１５・・・ワイヤ配線
１６・・・溝部
１７・・・段差部
１８・・・エッジ
１９・・・凸部
２０・・・光電変換素子
２１・・・素子面
２５，２５Ａ〜２５Ｃ・・・受発光部
３０・・・光ファイバ
３１・・・コア
３２・・・クラッド
４０・・・樹脂配置領域
４１・・・光透過樹脂
Ｐ１・・・配置工程
Ｐ２・・・塗布工程
Ｐ３・・・硬化工程

Claims (14)

1. 光の受光または発光を行う受発光部及び当該受発光部と電気的に接続される端子を有する光電変換素子と、光ファイバと、表面の所定領域で光を内部反射して前記光ファイバのコアと前記受発光部とを光学的に結合する光透過樹脂と、を有する光モジュールの製造方法であって、
   前記光電変換素子の素子面から前記受発光部が露出する受発光面に沿って長手方向が延在するように前記光ファイバの一方の端部を配置する配置工程と、
   前記素子面における前記受発光面を含む樹脂配置領域に光透過樹脂を塗布する塗布工程と、
   前記光透過樹脂が前記受発光面と前記光ファイバの前記一方の端部とに接した状態で前記光透過樹脂を硬化する硬化工程と、
   を備え、
   前記光電変換素子は、前記樹脂配置領域と前記端子との間において、前記素子面が凹む段差部を有する
   ことを特徴とする光モジュールの製造方法。
2. 前記段差部は、前記端子を囲む曲線状に延在する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの製造方法。
3. 前記段差部は、前記受発光部を囲む曲線状に延在する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの製造方法。
4. 前記段差部は、前記光ファイバの前記一方の端部の長手方向に垂直な直線状に延在する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの製造方法。
5. 前記光ファイバは、前記受発光面の向く方向から見る場合に前記コアの中心を通る直線が前記端子と重なるように配置される
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法。
6. 前記段差部は、溝により形成される
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法。
7. 前記段差部のエッジの角度は鋭角とされる
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法。
8. 光の受光または発光を行う受発光部及び当該受発光部と電気的に接続される端子を有する光電変換素子と、
   前記光電変換素子の素子面から前記受発光部が露出する受発光面に沿って長手方向が延在するように一方の端部が配置される光ファイバと、
   前記光ファイバの前記一方の端部に接すると共に前記素子面における前記受発光面を含む樹脂配置領域に配置され、表面の所定領域で光を内部反射して前記光ファイバのコアと前記受発光部とを光学的に結合する光透過樹脂と、
   を備え、
   前記光電変換素子は、前記樹脂配置領域と前記端子との間において、前記素子面が凹む段差部を有し、
   前記光透過樹脂は、前記段差部に入り込まない
   ことを特徴とする光モジュール。
9. 前記段差部は、前記端子を囲む曲線状に延在する
   ことを特徴とする請求項８に記載の光モジュール。
10. 前記段差部は、前記受発光部を囲む曲線状に延在する
    ことを特徴とする請求項８に記載の光モジュール。
11. 前記段差部は、前記光ファイバの前記一方の端部の長手方向に垂直な直線状に延在する
    ことを特徴とする請求項８に記載の光モジュール。
12. 前記光ファイバは、前記受発光面の向く方向から見る場合に前記コアの中心を通る直線が前記端子と重なるように配置される
    ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の光モジュール。
13. 前記段差部は、溝により形成される
    ことを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の光モジュール。
14. 前記段差部のエッジの角度は鋭角とされる
    ことを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載の光モジュール。
    
    

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