JP2020088309A - Optical module package and manufacturing method of the same - Google Patents

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寛夫 梶原
Norio Kajiwara
寛夫 梶原
仁 内村
Hitoshi Uchimura
仁 内村
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Abstract

To provide an optical module package capable of being mass-produced in a lump and sealing optical functional elements, etc. with good airtightness.SOLUTION: An optical module package 11 includes: an optical functional element 14; a substrate 12 made of ceramic in which a recess 13 for accommodating the optical functional element 14; and a translucent cover 17 made of a transparent glass material for sealing the recess 13. The translucent cover 17 is in close contact with an entire upper surface of an outer peripheral wall 18 of the recess 13 via a joint member 16.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光機能素子を搭載した光モジュールパッケージ及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an optical module package equipped with an optical functional element and a method for manufacturing the same.

従来、半導体レーザやフォトダイオード等の光機能素子を搭載した光モジュールパッケージは、光機能素子やその他の電子部品等が実装される凹部を有する基板と、光機能素子から光を放出あるいは入光させるための透光性を有する封止体によって形成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical module package mounted with an optical functional element such as a semiconductor laser or a photodiode emits or enters light from the optical functional element and a substrate having a concave portion on which an electronic functional element or the like is mounted. Is formed of a light-transmitting sealing body.

特許文献1には、シリコン基板に設けた凹部内にVCSEL等の光機能素子を搭載し、その上をガラス基板によって封止することで、光機能素子から出射された光を透過する構造の半導体発光装置が開示されている。特許文献2には、光機能素子等を収容した凹部の外周面に沿って形成された基板の段部にガラス基板を嵌め込み形成された光機能デバイスが開示されている。 In Patent Document 1, a semiconductor having a structure in which an optical functional element such as a VCSEL is mounted in a recess provided in a silicon substrate and the glass substrate is sealed on the optical functional element to transmit light emitted from the optical functional element. A light emitting device is disclosed. Patent Document 2 discloses an optical functional device in which a glass substrate is fitted into a stepped portion of a substrate formed along the outer peripheral surface of a concave portion accommodating an optical functional element and the like.

特許文献3には、基板上に実装された半導体ICの周囲を取り囲むように設けられる第1の周壁と、この第1の周壁を取り囲むようにして設けられる第2の周壁と、基板と平行になるように、第1及び第2の周壁の上に設けられ、半導体ICを気密封止するガラス板とを備えた光学センサが開示されている。特許文献4には、半導体素子が接合される第1の基板が複数配列形成された第1の集合基板と、半導体素子が収容される刳り貫き部が形成される第2の基板が複数配列形成された第2の集合基板とを備え、第2の集合基板の表面に保護フィルムシートを貼り合わせ、第1の集合基板、第2の集合基板、及び保護フィルムシートをフルカットダイシングすることによって行う半導体装置の製造方法が開示されている。 In Patent Document 3, a first peripheral wall provided so as to surround the periphery of a semiconductor IC mounted on a substrate, a second peripheral wall provided so as to surround the first peripheral wall, and parallel to the substrate. As described above, there is disclosed an optical sensor including a glass plate which is provided on the first and second peripheral walls and hermetically seals the semiconductor IC. In Patent Document 4, a first aggregate substrate in which a plurality of first substrates to which semiconductor elements are joined are formed and arranged, and a plurality of second substrates in which a hollowed portion that accommodates the semiconductor elements is formed are arranged and formed. And a second collective substrate, and a protective film sheet is attached to the surface of the second collective substrate, and the first collective substrate, the second collective substrate, and the protective film sheet are subjected to full-cut dicing. A method of manufacturing a semiconductor device is disclosed.

特開2009−27088号公報JP, 2009-27088, A 特開2012−194162号公報JP2012-194162A 特開2004−200583号公報JP 2004-200583 A 特開2007−234899号公報JP, 2007-234899, A

携帯型の情報機器等に搭載されるVCSELやフォトダイオード(PD)等の光機能素子にあっては、高温高湿の環境下においても安定動作が要求されるため、パッケージの気密性が重要となっている。 Optical functional elements such as VCSELs and photodiodes (PDs) installed in portable information devices require stable operation even in high temperature and high humidity environments, so package airtightness is important. Is becoming

特許文献1における半導体発光装置にあっては、ガラス基板がシリコン基板の上面に形成されている電極層の一部と交差するようにして凹部を封止する構造となっている。このような構造であると、電極層と交差する部分に隙間が生じやすく、光機能素子を収容する凹部内の気密性が低下するおそれがある。 The semiconductor light emitting device in Patent Document 1 has a structure in which the recess is sealed so that the glass substrate intersects a part of the electrode layer formed on the upper surface of the silicon substrate. With such a structure, a gap is likely to be formed at a portion intersecting with the electrode layer, and the airtightness in the recess for accommodating the optical functional element may be reduced.

特許文献2における光機能デバイスにあっては、凹部が形成されたパッケージに予めガラス基板をはめ込むための段部を形成しなければならず、パッケージやガラス基板の加工精度に精密性が要求される。また、基板と透光カバーとの接合面積が狭くなるので、気密性が損なわれるといった問題がある。 In the optical functional device in Patent Document 2, it is necessary to previously form a step portion for fitting the glass substrate in the package in which the recess is formed, and thus precision of processing accuracy of the package and the glass substrate is required. .. Moreover, since the bonding area between the substrate and the light-transmitting cover is reduced, there is a problem that the airtightness is impaired.

パッケージの製造方法においては、特許文献1,2に示されているように、凹部を形成した基板を個々に形成し、凹部内に光機能素子を実装した後、凹部の形状に合わせて形成されたガラス基板を接合させて形成されるため、複数のパッケージを一括して量産化するのは容易でなかった。また、このように、個々に製造されたパッケージにあっては、製品ごとのバラツキが生じるといった問題があった。また、特許文献3,4に示されているように、複数の基板を組み合わせることによって、光機能素子等を収容するための凹部を形成する方法では、製造工数やコストが多く掛かるといった問題があった。 In the package manufacturing method, as shown in Patent Documents 1 and 2, a substrate in which a recess is formed is individually formed, an optical functional element is mounted in the recess, and then the substrate is formed according to the shape of the recess. Since it is formed by bonding glass substrates together, it is not easy to mass-produce a plurality of packages at once. Further, as described above, in the individually manufactured packages, there is a problem that variations occur among products. Further, as described in Patent Documents 3 and 4, the method of forming a recess for accommodating an optical functional element or the like by combining a plurality of substrates has a problem that it requires a large number of manufacturing steps and costs. It was

そこで、本発明の目的は、光機能素子等を気密性よく封止することができると共に、一括して量産が可能な光モジュールパッケージ及びその製造方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical module package that can seal optical functional elements and the like with good airtightness and that can be mass-produced collectively, and a method for manufacturing the same.

本発明の光モジュールパッケージは、光機能素子と、光機能素子を収容する凹部が形成された基板と、前記凹部を封止する透光カバーとを備えた光モジュールパッケージにおいて、前記透光カバーは、前記凹部の外周壁の上面に接合部材を介して密着されている。 The optical module package of the present invention is an optical module package including an optical functional element, a substrate in which a concave portion for housing the optical functional element is formed, and a translucent cover that seals the concave portion, wherein the translucent cover is , Is closely attached to the upper surface of the outer peripheral wall of the recess via a joining member.

本発明の光モジュールパッケージの製造方法は、凹部が複数配列形成された集合基板の前記凹部に光機能素子を収容すること、前記複数の凹部の外周壁の上面に集合接合部材を形成すること、前記集合接合部材を介して外周壁の上面に集合透光カバーを配置し、集合透光カバーを外周壁の上面の全面に接合すること、隣接する前記複数の凹部の外周壁の上面に沿って、前記集合基板及び集合透光カバーをフルカットダイシングすること、とを備え、複数の光モジュールパッケージを一括形成する。 The method for manufacturing an optical module package of the present invention includes accommodating an optical functional element in the recess of a collective substrate in which a plurality of recesses are formed in an array, and forming a collective bonding member on an upper surface of an outer peripheral wall of the plurality of recesses. A collective translucent cover is arranged on the upper surface of the outer peripheral wall via the collective joining member, and the collective translucent cover is bonded to the entire upper surface of the outer peripheral wall, along the upper surface of the outer peripheral wall of the plurality of adjacent recesses. Full-cut dicing the collective substrate and the collective translucent cover to collectively form a plurality of optical module packages.

本発明の光モジュールパッケージによれば、光機能素子を収容する凹部の外周壁の上面に接合部材を介して透光カバーが密着されているので、光機能素子を気密性よく封止することができる。これによって、光機能素子の特性変動や経年劣化等を防止することができる。 According to the optical module package of the present invention, since the translucent cover is in close contact with the upper surface of the outer peripheral wall of the recess that accommodates the optical functional element via the joining member, the optical functional element can be hermetically sealed. it can. As a result, it is possible to prevent characteristic variations of the optical functional element and deterioration over time.

本発明の光モジュールパッケージの製造方法によれば、凹部内に光機能素子が収容された集合基板及びこの集合基板の上面に接合された集合透光カバーをフルカットダイシングすることで、複数の光モジュールパッケージを一括して量産することができる。 According to the method of manufacturing an optical module package of the present invention, by performing full-cut dicing on the collective substrate in which the optical functional element is housed in the recess and the collective transparent cover bonded to the upper surface of the collective substrate, a plurality of optical modules The module packages can be mass-produced in a batch.

本発明の光モジュールパッケージの斜視図である。It is a perspective view of an optical module package of the present invention. 上記光モジュールパッケージのA−A断面図である。It is an AA sectional view of the said optical module package. 上記光モジュールパッケージの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the optical module package. 集合基板の複数の凹部のそれぞれに光機能素子等を実装する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of mounting an optical functional element etc. in each of the some recessed part of a collective substrate. 集合基板に集合接合部材を配置する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of arrange|positioning a collective joining member on a collective substrate. 集合接合部材上に集合透光カバーを接合する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of joining a collective translucent cover on a collective joining member. 集合光モジュールパッケージにおけるダイシングラインを示した図である。It is the figure which showed the dicing line in a collective optical module package. 集合光モジュールパッケージから個々の光モジュールパッケージを取り出す工程を示す図である。It is a figure which shows the process of taking out each optical module package from a collective optical module package.

以下、本発明に係る光モジュールパッケージの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、光モジュールパッケージを模式的に表したものである。これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略させることがあり、同一部材には同一符号を付与することがある。 Hereinafter, embodiments of an optical module package according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the drawings schematically show the optical module package. The dimensions and dimensional ratios of these real objects do not necessarily match the dimensions and dimensional ratios in the drawings. In addition, redundant description may be omitted as appropriate, and the same reference numerals may be given to the same members.

図1乃至図3に示すように、本発明の光モジュールパッケージ11は、四角形状の底面15、この底面15の外周部を囲う外周壁18及びこの外周壁18で囲われた矩形状の内部空間(凹部)13を有する基板12と、前記凹部13内に搭載される光機能素子14及びその他の電子部品(図示せず)を含む実装部と、前記外周壁18の上面19に配置される接合部材16と、この接合部材16を介して前記凹部13を封止する透光カバー17とによって構成されている。なお、四角形状の底面15及びこの底面15の外周部を囲う外周壁18の部材についは特に限定されない。 As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the optical module package 11 of the present invention includes a quadrangular bottom surface 15, an outer peripheral wall 18 surrounding the outer peripheral portion of the bottom surface 15, and a rectangular inner space surrounded by the outer peripheral wall 18. Substrate 12 having (concave portion) 13, mounting portion including optical functional element 14 and other electronic components (not shown) mounted in concave portion 13, and bonding arranged on upper surface 19 of outer peripheral wall 18. It is composed of a member 16 and a translucent cover 17 that seals the recess 13 via the joining member 16. The member of the quadrangular bottom surface 15 and the outer peripheral wall 18 that surrounds the outer peripheral portion of the bottom surface 15 is not particularly limited.

前記基板12は、直方体形状のセラミック基材が用いられ、このセラミック基材の一面を矩形状に刳り貫き加工することによって前記凹部13が形成される。この刳り貫き加工は、例えばフォトリソ工程により形成されたレジストパターンを介した異方性エッチングによって行うことができる。なお、基板12の材質は、セラミックには限定されず、シリコンやガラスエポキシ等の他の材料であってもよい。また、前記基板12として用いられる直方体形状のセラミック基材は、焼成前のグリーンシートを加工したものを積層し、焼成することによって前記凹部13を形成することもできる。 A rectangular parallelepiped ceramic base material is used for the substrate 12, and the concave portion 13 is formed by processing one surface of the ceramic base material into a rectangular shape. This hollowing process can be performed by anisotropic etching through a resist pattern formed by a photolithography process, for example. The material of the substrate 12 is not limited to ceramic, and may be other material such as silicon or glass epoxy. Further, the rectangular parallelepiped-shaped ceramic base material used as the substrate 12 may be formed by stacking processed green sheets before firing to form the recess 13 by firing.

基板12の底面15には、光機能素子14等との電気的接続を図るための外部電極(図示せず)が形成されている。この外部電極をバンプ電極によって形成することによってリフローによる表面実装が可能となる。なお、このようなバンプ電極に限らず、膜状や板状の電極であってもよい。 External electrodes (not shown) are formed on the bottom surface 15 of the substrate 12 for electrical connection with the optical functional device 14 and the like. By forming the external electrodes by bump electrodes, surface mounting by reflow becomes possible. The bump electrode is not limited to the bump electrode and may be a film-shaped or plate-shaped electrode.

本実施形態の光モジュールパッケージ11では、光検出センサを実現するために、光機能素子14として、面発光型半導体レーザ(VCSEL)14aと、フォトダイオード(PD)14bとを備えているが、VCSEL14a又はPD14bのいずれか一方を搭載した構成とする場合もある。VCSEL14aは被検出物の所定範囲を照射する光源として機能し、PD14bは被検出部によって反射した光を検出する機能を有している。なお、本発明の光モジュールパッケージ11に搭載される光機能素子については、VCSEL14aやPD14bには限定されず、用途や検出対象に応じて、LED等の他の光機能素子であってもよい。前記VCSEL14a及びPD14bの接続端子や外部電極は、VCSEL14a及びPD14bのそれぞれにアノード、カソード端子を設けた4極構造又はVCSEL14a及びPD14bのいずれか一つを共通化した3端子構造によって形成される。 The optical module package 11 of the present embodiment includes a surface emitting semiconductor laser (VCSEL) 14a and a photodiode (PD) 14b as the optical functional element 14 in order to realize a light detection sensor. Alternatively, there may be a case where either one of the PDs 14b is mounted. The VCSEL 14a functions as a light source that illuminates a predetermined range of the object to be detected, and the PD 14b has a function of detecting the light reflected by the part to be detected. The optical functional element mounted in the optical module package 11 of the present invention is not limited to the VCSEL 14a and the PD 14b, and may be another optical functional element such as an LED according to the application and the detection target. The connection terminals and external electrodes of the VCSELs 14a and PD14b are formed by a four-pole structure in which the VCSELs 14a and PD14b are respectively provided with an anode and a cathode terminal or a three-terminal structure in which any one of the VCSELs 14a and PD14b is shared.

前記接合部材16は、凹部13を解放する開口部16aを有して基板12の外周壁18の上面19全体をカバーするように装着される額縁状の接着シートによって形成されている。接着シートは、両面が接着面となっている。この接着シートは、少なくとも凹部13の外周に沿って連続して配置されている。また、接着シートを外周壁18の内周縁19aから外周縁19bまでの上面19の全幅をカバーするように配置することで、透光カバー17との接合強度をさらに高めることができ、耐久性及び気密性をさらに高めることができる。本実施形態では、接合部材16に接着シートを用いたが、外周壁18の上面19に直接接着剤を塗布してもよい。 The joining member 16 is formed of a frame-shaped adhesive sheet that has an opening 16a that releases the recess 13 and is mounted so as to cover the entire upper surface 19 of the outer peripheral wall 18 of the substrate 12. Both sides of the adhesive sheet are adhesive surfaces. This adhesive sheet is continuously arranged at least along the outer periphery of the recess 13. Further, by disposing the adhesive sheet so as to cover the entire width of the upper surface 19 from the inner peripheral edge 19a to the outer peripheral edge 19b of the outer peripheral wall 18, the bonding strength with the translucent cover 17 can be further increased, and the durability and the durability can be improved. Airtightness can be further enhanced. In this embodiment, the adhesive sheet is used as the joining member 16, but the adhesive may be directly applied to the upper surface 19 of the outer peripheral wall 18.

前記接合部材16については、UV硬化性又は熱硬化性を備えた接着剤を使用することで、光モジュールパッケージ11のリフロー実装に適応させることが可能となる。UV硬化性又は熱硬化性のいずれの材料であっても、光モジュールパッケージ11をリフロー実装する際の接合温度に影響を受けることなく、容易且つ確実に接合することができる。 It is possible to adapt the reflow mounting of the optical module package 11 to the joining member 16 by using an adhesive having UV curability or thermosetting property. Regardless of whether the material is UV curable or thermosetting, the optical module package 11 can be easily and surely joined without being affected by the joining temperature at the time of reflow mounting.

また、接合部材16として接着剤を使用する場合は、注入時等の流速を伴ったときには粘性が小さくて流動性が良く、流速を伴わないときには粘性が高くなる特性(チクソ性)を有するものが適している。このようなチクソ性を有する接着剤を使用することで、外周壁18の上面19に注入する際には流動性よく、上面19全体に均等に広がり、透光カバー17を配置した際には流動性がなくなることで粘度が高まる。これによって、凹部13を透光カバー17によって隙間なく確実に接合させることができる。例えば、2酸化ケイ素を添加した接着剤やその他の材料の調合によってチクソ性を持たせた接合部材を塗布してもよく、また、ナノフィラーを接着剤に混ぜてチクソ性を持たせた接合部材を塗布してもよい。このようなチクソ性を持たせることで、μmオーダーの精度で加工された屈折あるいは拡散等の制御可能な透光カバー17を接合する際に、毛細管現象による流れ込みを防止することができる。 Further, when an adhesive is used as the joining member 16, one having a characteristic (thixotropy) that the viscosity is low and the fluidity is good when the flow velocity is accompanied by injection and the viscosity is high when the flow velocity is not involved. Are suitable. By using such an adhesive having thixotropy, it has good fluidity when it is injected onto the upper surface 19 of the outer peripheral wall 18, evenly spreads over the entire upper surface 19 and fluidized when the translucent cover 17 is arranged. Viscosity increases due to the lack of properties. As a result, the recess 13 can be reliably joined by the translucent cover 17 without a gap. For example, a bonding member having thixotropy may be applied by blending an adhesive containing silicon dioxide or another material, or a bonding member having a thixotropy by mixing a nanofiller with the adhesive. May be applied. By providing such thixotropy, it is possible to prevent the inflow due to the capillary phenomenon when joining the translucent cover 17 which is processed with an accuracy of the order of μm and whose refraction or diffusion is controllable.

透光カバー17は、平板状の透明なガラス板によって、基板12の平面サイズと略同じサイズに形成されている。この透光カバー17を基板12上に前記接合部材16を介して配置することで、凹部13内を気密性よく封止することができる。また、基板12の外周壁18の外側面と、透光カバー17の外側面とが面一の切り出し面となるように一体形成されているので、小型で取り扱いが容易である。なお、透光カバー17についても、透明なガラスには限定されず、光の屈折あるいは拡散等の機能を有した各種の光学材料を組み合わせることができる。光の屈折あるいは拡散等の機能を有した各種の光学材料としては、μmオーダーの精度で加工されたマイクロレンズアレイや回折格子等が使用できる。このようにして形成される加工面は、微細加工による汚れの吸着や光学的な性能を考慮して凹部13側に配置することが望ましい。 The translucent cover 17 is formed of a flat transparent glass plate and has a size substantially the same as the planar size of the substrate 12. By disposing the translucent cover 17 on the substrate 12 with the joining member 16 interposed therebetween, the inside of the recess 13 can be sealed with good airtightness. Further, since the outer surface of the outer peripheral wall 18 of the substrate 12 and the outer surface of the translucent cover 17 are integrally formed so as to be flush with each other, they are small and easy to handle. The transparent cover 17 is also not limited to transparent glass, and various optical materials having a function of refracting or diffusing light can be combined. As various optical materials having a function of refracting or diffusing light, a microlens array processed with an accuracy of the order of μm, a diffraction grating, or the like can be used. The processed surface thus formed is preferably arranged on the side of the recess 13 in consideration of adsorption of dirt due to fine processing and optical performance.

上記凹部13内に収容されたVCSEL14aは、基板12の底面15に形成されている一対の外部電極(図示せず)に順方向のバイアス電圧を印加することによって起動する。そして、しきい値を越える電流がVCSEL14aに印加されると、透光カバー17に面した発光面から所定波長のレーザ光が出射される。出射されたレーザ光は、透光カバー17を透過して外部の被検出物へ出力される。PD14bは、透光カバー17から反射される反射光を検出し、レーザ光の出力制御することに使用される。 The VCSEL 14a housed in the recess 13 is activated by applying a forward bias voltage to a pair of external electrodes (not shown) formed on the bottom surface 15 of the substrate 12. Then, when a current exceeding the threshold value is applied to the VCSEL 14a, a laser beam having a predetermined wavelength is emitted from the light emitting surface facing the translucent cover 17. The emitted laser light passes through the translucent cover 17 and is output to an external object to be detected. The PD 14b is used to detect the reflected light reflected from the translucent cover 17 and control the output of the laser light.

本発明の光モジュールパッケージ11では、セラミックからなる基板12と透明なガラス材からなる透光カバー17とが一体となって接合されているので、凹部13内の気密性を高めることができる。これによって、凹部13に収容されているVCSEL14aやPD14b等を外部環境から有効に保護することができる。また、前記光機能素子14が収容された凹部13内で発生した熱は、熱伝導性の良好なセラミック基材で形成されている基板12から外部電極(図示せず)を介して効果的に外部へ放熱させることができるので、光機能素子14の特性変動や経年劣化を有効に防止することができる。 In the optical module package 11 of the present invention, since the substrate 12 made of ceramic and the transparent cover 17 made of transparent glass material are integrally joined, the airtightness inside the recess 13 can be enhanced. This makes it possible to effectively protect the VCSEL 14a, the PD 14b and the like housed in the recess 13 from the external environment. Further, the heat generated in the concave portion 13 accommodating the optical functional element 14 is effectively transmitted from the substrate 12 formed of a ceramic base material having good thermal conductivity via external electrodes (not shown). Since heat can be dissipated to the outside, it is possible to effectively prevent characteristic fluctuations and deterioration over time of the optical functional element 14.

次に、本発明の光モジュールパッケージの製造方法を図4乃至図8に基づいて説明する。最初に図4に示すように、光機能素子14が配置される凹部13を複数配列形成した集合基板32を用意する。この集合基板32は、図1に示した光モジュールパッケージ11が複数形成可能な平面サイズを有したセラミック基材によって形成されている。複数の凹部13は、集合基板32の上面全体に凹部13を形成するためのマスクパターンを被着し、このマスクパターンを介したエッチング処理を施すことによって一括形成することができる。 Next, a method of manufacturing the optical module package of the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 4, an aggregate substrate 32 in which a plurality of concave portions 13 in which the optical functional elements 14 are arranged are formed is prepared. The aggregate substrate 32 is formed of a ceramic base material having a plane size capable of forming a plurality of optical module packages 11 shown in FIG. The plurality of recesses 13 can be collectively formed by depositing a mask pattern for forming the recesses 13 on the entire upper surface of the collective substrate 32 and performing an etching process through the mask patterns.

また、前記集合基板32のそれぞれの凹部13には、VCSEL14aやPD14b等の光機能素子14やその他の電子部品が実装されると共に、集合基板32の底面にはそれぞれの凹部13内の光機能素子14等との電気的接続を図る外部電極(図示せず)が形成される。 The optical functional elements 14 such as VCSELs 14a and PDs 14b and other electronic components are mounted in the respective concave portions 13 of the collective substrate 32, and the optical functional elements in the respective concave portions 13 are formed on the bottom surface of the collective substrate 32. External electrodes (not shown) for electrical connection with 14 and the like are formed.

図5は、集合基板32に集合接合部材36を形成する工程を示したものである。この工程では、各凹部13内に光機能素子14を実装した後、図3に示した接合部材16が複数配列形成された集合接合部材36を集合基板32の各凹部13に合わせて位置決め配置する。集合接合部材36は、各凹部13の外周壁18の上面19とほぼ同じ幅を有し、両面が接着面となっている接着シートによって形成されている。この接着シートは、UV硬化性又は熱硬化性の材料によって形成されている。本実施形態では、集合接合部材36を接着シートによって形成したが、集合基板32の各凹部13を囲う外周壁18の上面19に直接接着剤を塗布してもよい。また、前記接着剤がチクソ性を有するものであれば、各凹部13を囲う外周壁18の上面19全体に均等に塗布することができる。 FIG. 5 shows a step of forming the collective joining member 36 on the collective substrate 32. In this step, after mounting the optical functional element 14 in each recess 13, a collective bonding member 36 shown in FIG. 3 in which a plurality of bonding members 16 are formed in an array is positioned and arranged in accordance with each recess 13 of the collective substrate 32. .. The collective joining member 36 has substantially the same width as the upper surface 19 of the outer peripheral wall 18 of each recess 13 and is formed of an adhesive sheet having both surfaces as adhesive surfaces. This adhesive sheet is formed of a UV curable or thermosetting material. In the present embodiment, the collective joining member 36 is formed of the adhesive sheet, but the adhesive may be directly applied to the upper surface 19 of the outer peripheral wall 18 that surrounds each recess 13 of the collective substrate 32. If the adhesive has thixotropy, it can be evenly applied to the entire upper surface 19 of the outer peripheral wall 18 surrounding each recess 13.

図6は、集合基板32に集合透光カバー37を配置する工程を示したものである。集合透光カバー37は、集合基板32と同一平面サイズの透明なガラス板によって形成され、減圧環境下において集合接合部材36の上に配置する。その後、各凹部13の外周部に沿ってUV照射あるいは所定温度の熱を加えることによって、集合基板32と集合透光カバー37とを密着させる。この工程を減圧環境下において行うことで、各凹部13内を気密性よく封止することができる。 FIG. 6 shows a step of disposing the collective translucent cover 37 on the collective substrate 32. The collective translucent cover 37 is formed of a transparent glass plate having the same plane size as the collective substrate 32, and is arranged on the collective joining member 36 under a reduced pressure environment. After that, the collective substrate 32 and the collective translucent cover 37 are brought into close contact with each other by UV irradiation or heat at a predetermined temperature along the outer peripheral portion of each recess 13. By performing this step in a reduced pressure environment, the inside of each recess 13 can be sealed with good airtightness.

図7は、集合基板32に集合透光カバー37が接合された集合光モジュールパッケージ31を複数の光モジュールパッケージ11に分割するためにダイシングラインX,Yを示したものである。このダイシングラインX,Yは、隣接する各凹部13の外周壁18の上面19の幅を二分する中心線によって設定されている。前記ダイシングラインX,Yに沿って、集合基板32と集合透光カバー37とをフルカットダイシングすることによって、図8に示すように、複数の光モジュールパッケージ11を一括して製造することができる。このようにして形成された光モジュールパッケージ11は、図1及び図2に示したように、基板12及び透光カバー17の外側面が面一の切り出し面となるように一体形成されているので、光機能素子14による発光及び受光機能を損なうことなく小型化が実現できる。これによって、小型の電子機器等への搭載が可能となる。 FIG. 7 shows dicing lines X and Y for dividing the collective optical module package 31 in which the collective transparent cover 37 is joined to the collective substrate 32 into a plurality of optical module packages 11. The dicing lines X and Y are set by a center line that bisects the width of the upper surface 19 of the outer peripheral wall 18 of each adjacent recess 13. By performing full-cut dicing on the collective substrate 32 and the collective transparent cover 37 along the dicing lines X and Y, as shown in FIG. 8, a plurality of optical module packages 11 can be collectively manufactured. .. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical module package 11 thus formed is integrally formed so that the outer surfaces of the substrate 12 and the light-transmitting cover 17 are flush with each other. The miniaturization can be realized without impairing the light emitting and light receiving functions of the optical function element 14. As a result, it can be mounted on a small electronic device or the like.

上記製造方法によれば、図1に示したように、セラミックからなる集合基板32と透明なガラス材からなる集合透光カバー37とが集合接合部材36を介して一体接合された状態でフルダイシングするので、ダイシング時おける湿気や微細な異物の混入を防止することができる。また、集合基板32と集合透光カバー37との接合を減圧環境下で行うことによって、各凹部13内の気密性が高まるので、製品バラツキのない光モジュールパッケージ11の量産化が可能となる。 According to the above manufacturing method, as shown in FIG. 1, full dicing is performed with the collective substrate 32 made of ceramics and the collective translucent cover 37 made of transparent glass material integrally bonded via the collective bonding member 36. Therefore, it is possible to prevent moisture and fine foreign matter from entering during dicing. In addition, since the airtightness in each recess 13 is increased by joining the collective substrate 32 and the collective translucent cover 37 in a reduced pressure environment, it is possible to mass-produce the optical module package 11 without product variations.

11 光モジュールパッケージ
12 基板
13 凹部
14 光機能素子
14a VCSEL
14b PD
15 底面
16 接合部材
16a 開口部
17 透光カバー
18 外周壁
19 上面
19a 内周縁
19b 外周縁
31 集合光モジュールパッケージ
32 集合基板
36 集合接合部材
37 集合透光カバー
11 Optical Module Package 12 Substrate 13 Recess 14 Optical Functional Element 14a VCSEL
14b PD
15 Bottom surface 16 Joining member 16a Opening 17 Light-transmitting cover 18 Outer peripheral wall 19 Top surface 19a Inner edge 19b Outer edge 31 Collective optical module package 32 Collective board 36 Collective joining member 37 Collective translucent cover

Claims (11)

光機能素子と、光機能素子を収容する凹部が形成された基板と、前記凹部を封止する透光カバーとを備えた光モジュールパッケージにおいて、
前記透光カバーは、前記凹部の外周壁の上面に接合部材を介して密着されている光モジュールパッケージ。
In an optical module package including an optical functional element, a substrate in which a concave portion that accommodates the optical functional element is formed, and a translucent cover that seals the concave portion,
An optical module package in which the translucent cover is adhered to the upper surface of the outer peripheral wall of the recess via a joining member.
前記接合部材は、前記外周壁の上面全体に形成されている請求項1に記載の光モジュールパッケージ。 The optical module package according to claim 1, wherein the joining member is formed on the entire upper surface of the outer peripheral wall. 前記光機能素子は、面発光型半導体レーザ及びフォトダイオードの少なくともいずれかで構成されている請求項1に記載の光モジュールパッケージ。 The optical module package according to claim 1, wherein the optical functional element includes at least one of a surface emitting semiconductor laser and a photodiode. 前記基板は、セラミックによって形成されている請求項1に記載の光モジュールパッケージ。 The optical module package according to claim 1, wherein the substrate is made of ceramic. 前記透光カバーは、透明なガラス材によって形成されている請求項1に記載の光モジュールパッケージ。 The optical module package according to claim 1, wherein the translucent cover is formed of a transparent glass material. 前記接合部材は、両面にUV硬化性又は熱硬化性の接着面を有する接着シートによって形成されている請求項1に記載の光モジュールパッケージ。 The optical module package according to claim 1, wherein the joining member is formed of an adhesive sheet having UV-curable or thermosetting adhesive surfaces on both sides. 前記接合部材は、前記凹部の外周部に沿って塗布されるチクソ性を有する接着剤である請求項1に記載の光モジュールパッケージ。 The optical module package according to claim 1, wherein the joining member is a thixotropic adhesive applied along the outer periphery of the recess. 前記基板及び透光カバーは、外周側面が面一の切り出し面となるように一体形成されている請求項1に記載の光モジュールパッケージ。 The optical module package according to claim 1, wherein the substrate and the translucent cover are integrally formed such that the outer peripheral side faces are flush with each other. 凹部が複数配列形成された集合基板の前記凹部に光機能素子を収容すること、
前記複数の凹部の外周壁の上面に集合接合部材を形成すること、
前記集合接合部材を介して外周壁の上面に集合透光カバーを配置し、集合透光カバーを外周壁の上面の全面に接合すること、
隣接する前記複数の凹部の外周壁の上面に沿って、前記集合基板及び集合透光カバーをフルカットダイシングすること、とを備え、
複数の光モジュールパッケージを一括形成する光モジュールパッケージの製造方法。
To accommodate the optical functional element in the recess of the aggregate substrate in which a plurality of recesses are formed in an array,
Forming a collective joining member on the upper surface of the outer peripheral wall of the plurality of recesses;
Disposing a collective translucent cover on the upper surface of the outer peripheral wall via the collective joining member, and bonding the collective translucent cover to the entire upper surface of the outer peripheral wall,
Full cut dicing of the collective substrate and the collective translucent cover along the upper surface of the outer peripheral wall of the plurality of adjacent recesses,
A method for manufacturing an optical module package for collectively forming a plurality of optical module packages.
前記集合基板と集合透光カバーの接合は、減圧環境下で行われる請求項9に記載の光モジュールパッケージの製造方法。 The method for manufacturing an optical module package according to claim 9, wherein the joining of the collective substrate and the collective translucent cover is performed under a reduced pressure environment. 前記集合基板と集合透光カバーの接合は、UV照射又は熱圧着によって行われる請求項9に記載の光モジュールパッケージの製造方法。 The method of manufacturing an optical module package according to claim 9, wherein the assembly of the collective substrate and the collective transparent cover is performed by UV irradiation or thermocompression bonding.
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