JP2924953B2 - 光素子の実装構造 - Google Patents
光素子の実装構造Info
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板上に光素子と光
導波路とを実装し光学的な結合を行う光モジュールにお
いて、光素子の実装位置を基準面に対し高精度かつ無調
整で実装する構造に属するものである。
導波路とを実装し光学的な結合を行う光モジュールにお
いて、光素子の実装位置を基準面に対し高精度かつ無調
整で実装する構造に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光素子の実装構造における従来技
術としては、特開昭６３−１４３８９０号公報に、光導
波路と凹部に設けた電極とを有する光素子実装装置が開
示されている。
術としては、特開昭６３−１４３８９０号公報に、光導
波路と凹部に設けた電極とを有する光素子実装装置が開
示されている。
【０００３】光素子実装装置には、図７に示すように、
端面発光形の半導体レーザ素子１０１の活性層１０２で
発光した光を、光素子実装基板１０６上に形成した光導
波路１０７へ導くため、光導波路１０７を有する光素子
実装基板１０６に半導体レーザ素子１０１よりわずかに
大きな凹部１１５を設けている。凹部１１５上には半導
体レーザ素子１０１上の電極（図示せず）とハンダ部材
からなる接続子１０３とを接続するための電極１０４ａ
が設けられている。
端面発光形の半導体レーザ素子１０１の活性層１０２で
発光した光を、光素子実装基板１０６上に形成した光導
波路１０７へ導くため、光導波路１０７を有する光素子
実装基板１０６に半導体レーザ素子１０１よりわずかに
大きな凹部１１５を設けている。凹部１１５上には半導
体レーザ素子１０１上の電極（図示せず）とハンダ部材
からなる接続子１０３とを接続するための電極１０４ａ
が設けられている。
【０００４】また、半導体レーザ素子１０１の中心近傍
部分には半導体レーザ素子１０１の発光面と光導波路１
０７との光位置が合うような高さを有する凸部１０５が
設けられている。
部分には半導体レーザ素子１０１の発光面と光導波路１
０７との光位置が合うような高さを有する凸部１０５が
設けられている。
【０００５】この光素子実装装置においては、半導体レ
ーザ素子１０１が凸部１０５を跨ぎ、かつ半導体レーザ
素子１０１と凸部１０５とが付き合った状態で接続子１
０３によって光素子実装基板１０６に接続される。この
ためＹ−Ｚ平面の位置合わせは接続子１０３の自己整合
機能によって行われる。そして、Ｘ−Ｚ平面の位置合わ
せは光半導体レーザ素子１０１と表面の高さ精度を正確
に出した凸部１０５との付き合わせによって行われるの
で、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸の位置合わせを無調整で行うこと
ができるというものである。
ーザ素子１０１が凸部１０５を跨ぎ、かつ半導体レーザ
素子１０１と凸部１０５とが付き合った状態で接続子１
０３によって光素子実装基板１０６に接続される。この
ためＹ−Ｚ平面の位置合わせは接続子１０３の自己整合
機能によって行われる。そして、Ｘ−Ｚ平面の位置合わ
せは光半導体レーザ素子１０１と表面の高さ精度を正確
に出した凸部１０５との付き合わせによって行われるの
で、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸の位置合わせを無調整で行うこと
ができるというものである。
【０００６】なお、凸部１０５の頂面の高さ精度は、Ｒ
ＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ ＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）等を
用いることによってサブミクロン以下に抑えることがで
きるというものである。
ＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ ＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）等を
用いることによってサブミクロン以下に抑えることがで
きるというものである。
【０００７】図８及び図９は上述した光素子実装装置の
他の従来技術を示しており、１０９は光素子実装基板１
０６の凹部１１５に設けた微小な溝を有する凸部を示
す。また、１０４ｂは半導体レーザ素子１０１に設けら
れている電極である。１１０は熱伝導性に優れた部材で
ある。即ち、凸部１０９の頂面が大きく、かつ端面発光
形の半導体レーザ素子１０１の表面と凸部１０９の頂面
との間を熱伝導性に優れた部材で固着する場合、凸部１
０９の頂面上の部材の厚さにバラツキを生じ、Ｘ軸方向
の高さにバラツキを生じることがある。
他の従来技術を示しており、１０９は光素子実装基板１
０６の凹部１１５に設けた微小な溝を有する凸部を示
す。また、１０４ｂは半導体レーザ素子１０１に設けら
れている電極である。１１０は熱伝導性に優れた部材で
ある。即ち、凸部１０９の頂面が大きく、かつ端面発光
形の半導体レーザ素子１０１の表面と凸部１０９の頂面
との間を熱伝導性に優れた部材で固着する場合、凸部１
０９の頂面上の部材の厚さにバラツキを生じ、Ｘ軸方向
の高さにバラツキを生じることがある。
【０００８】しかし、凸部１０９の頂点部に微小な溝を
設けているので、部材１１０の厚さにバラツキがあって
も端面発光形の半導体レーザ素子自体の重さで熱伝導性
に優れた部材１１０は微小な溝に吸収されるため、Ｘ軸
方向の高さ精度を維持した状態で接続できるというもの
である。
設けているので、部材１１０の厚さにバラツキがあって
も端面発光形の半導体レーザ素子自体の重さで熱伝導性
に優れた部材１１０は微小な溝に吸収されるため、Ｘ軸
方向の高さ精度を維持した状態で接続できるというもの
である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の光素子実装装置
の構造によると、半導体レーザ素子１０１と光導波路１
０７の光軸と垂直方向の位置決め精度は凸部１１５の加
工精度と凸部１０５への実装精度によるものであり、凸
部１１５と半導体レーザ素子１０１を所定高さ精度で密
着させなければならないため、数μｍ程度の実装精度し
か得られないことである。
の構造によると、半導体レーザ素子１０１と光導波路１
０７の光軸と垂直方向の位置決め精度は凸部１１５の加
工精度と凸部１０５への実装精度によるものであり、凸
部１１５と半導体レーザ素子１０１を所定高さ精度で密
着させなければならないため、数μｍ程度の実装精度し
か得られないことである。
【００１０】また、従来の光素子実装装置の構造では、
半導体レーザ素子１０１の実装をハンダ材料である接続
子１０３に依存している。すなわち、半導体レーザ素子
１０１の中程に位置する凹部１１５に対してバランス良
く配置して、電極１０４ａ，１０４ｂ間を接続子１０３
によって溶融、実装しなければ、半導体レーザ素子１０
１の光軸に対して水平方向の傾き、光軸方向の角度ずれ
などが生じてしまい、光導波路１０７との結合が劣化し
てしまう。
半導体レーザ素子１０１の実装をハンダ材料である接続
子１０３に依存している。すなわち、半導体レーザ素子
１０１の中程に位置する凹部１１５に対してバランス良
く配置して、電極１０４ａ，１０４ｂ間を接続子１０３
によって溶融、実装しなければ、半導体レーザ素子１０
１の光軸に対して水平方向の傾き、光軸方向の角度ずれ
などが生じてしまい、光導波路１０７との結合が劣化し
てしまう。
【００１１】そして、接続子１０３の体積、溶融度、凝
固時の応力を正確に管理することは非常に困難であり、
接続子１０３によって高精度に凸部１０２と半導体レー
ザ素子１０１とを密着させることは非常に困難である。
固時の応力を正確に管理することは非常に困難であり、
接続子１０３によって高精度に凸部１０２と半導体レー
ザ素子１０１とを密着させることは非常に困難である。
【００１２】また、他の従来技術によれば、放熱性を上
げるために微少な溝を設けた突部１０９と半導体レーザ
素子１０１との間に部材１１０を挿入しているが、部材
１１０の挿入によるこれによる実装精度の劣化は回避で
きない。たとえ図８及び図９に示すように突部１０９に
溝を設けたところで、半導体レーザ素子１０１の自重と
接続子１０３の応力によって部材１１０の厚さを管理し
実装精度を確保することは困難である。
げるために微少な溝を設けた突部１０９と半導体レーザ
素子１０１との間に部材１１０を挿入しているが、部材
１１０の挿入によるこれによる実装精度の劣化は回避で
きない。たとえ図８及び図９に示すように突部１０９に
溝を設けたところで、半導体レーザ素子１０１の自重と
接続子１０３の応力によって部材１１０の厚さを管理し
実装精度を確保することは困難である。
【００１３】以上のように、この技術による実装精度と
しては数μｍ程度が限界であり、多モード光導波路との
結合に有効であるが、サブμｍの実装精度が必要な単一
モード光導波路との結合に適応できない。
しては数μｍ程度が限界であり、多モード光導波路との
結合に有効であるが、サブμｍの実装精度が必要な単一
モード光導波路との結合に適応できない。
【００１４】さらに、従来構造による問題点は信頼性の
問題である。その理由は、従来構造による実装では、半
導体レーザ素子１０１の活性層１０２の直下に実装面が
存在するので、活性層１０２には絶えずストレスが加わ
った状態で実装されていることになる。高速変調駆動用
半導体レーザ、導波路型受光素子、半導体変調器などは
僅かなストレスでも容易に破壊されてしまうため、信頼
度を要求する光モジュールでは従来構造の適用は不可能
である。
問題である。その理由は、従来構造による実装では、半
導体レーザ素子１０１の活性層１０２の直下に実装面が
存在するので、活性層１０２には絶えずストレスが加わ
った状態で実装されていることになる。高速変調駆動用
半導体レーザ、導波路型受光素子、半導体変調器などは
僅かなストレスでも容易に破壊されてしまうため、信頼
度を要求する光モジュールでは従来構造の適用は不可能
である。
【００１５】それ故に本発明の課題はは、基板上に光素
子と光導波路とを実装し光学的な結合を行う光モジュー
ルにおいて、光素子の実装位置を基準面に対し高精度か
つ無調整で実装しうる光素子の実装構造を提供すること
にある。
子と光導波路とを実装し光学的な結合を行う光モジュー
ルにおいて、光素子の実装位置を基準面に対し高精度か
つ無調整で実装しうる光素子の実装構造を提供すること
にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光軸線
に対して平行な仮想線を含む実装面を有している基板
と、該基板に実装されるとともに前記実装面に対向する
設置面を有している光素子とを具備し、前記光素子に接
続するよう所定間隔をもって前記実装面上に配した複数
の第１の電極と、該第１の電極に一対一に対向するよう
前記設置面に配した複数の第２の電極と、前記第１の電
極及び前記第２の電極間を相互に接続した複数の第１の
接続子とを有している光素子の実装構造において、前記
光素子は前記第２の電極に所定間隔をもって前記設置面
上に形成した導波路を有し、該導波路の前記設置面の一
部には第３の電極が設けられており、前記前記実装面に
は前記第３の電極に対向する第４の電極が設けられてお
り、前記第３及び第４の電極間を相互に接続した第２の
接続子を有し、さらに前記光素子の第２及び第３の電
極、前記導波路を除く前記実装面の所定位置には前記設
置面を当接して前記光素子を実装するよう突出している
突起部を有していることを特徴とする光素子の実装構造
が得られる。
に対して平行な仮想線を含む実装面を有している基板
と、該基板に実装されるとともに前記実装面に対向する
設置面を有している光素子とを具備し、前記光素子に接
続するよう所定間隔をもって前記実装面上に配した複数
の第１の電極と、該第１の電極に一対一に対向するよう
前記設置面に配した複数の第２の電極と、前記第１の電
極及び前記第２の電極間を相互に接続した複数の第１の
接続子とを有している光素子の実装構造において、前記
光素子は前記第２の電極に所定間隔をもって前記設置面
上に形成した導波路を有し、該導波路の前記設置面の一
部には第３の電極が設けられており、前記前記実装面に
は前記第３の電極に対向する第４の電極が設けられてお
り、前記第３及び第４の電極間を相互に接続した第２の
接続子を有し、さらに前記光素子の第２及び第３の電
極、前記導波路を除く前記実装面の所定位置には前記設
置面を当接して前記光素子を実装するよう突出している
突起部を有していることを特徴とする光素子の実装構造
が得られる。
【００１７】また、本発明によれば、光軸線に対して平
行な仮想線を含む実装面を有している基板と、該基板に
実装されるとともに前記実装面に対向する設置面を有し
ている光素子とを具備し、前記光素子に接続するよう所
定間隔をもって前記実装面に配した第１の電極と、該第
１の電極に対向するよう前記設置面に配した第２の電極
と、前記第１の電極及び前記第２の電極間を相互に接続
した接続子とを有している光素子の実装構造において、
前記光素子は前記設置面に平行に対向してる対向面に第
３の電極を有し、前記実装面には前記設置面を当接して
前記光素子を実装するよう突出している突起部を有し、
前記第２の電極を除く前記設置面に前記突起部が対向し
て配されていることを特徴とする光素子の実装構造が得
られる。
行な仮想線を含む実装面を有している基板と、該基板に
実装されるとともに前記実装面に対向する設置面を有し
ている光素子とを具備し、前記光素子に接続するよう所
定間隔をもって前記実装面に配した第１の電極と、該第
１の電極に対向するよう前記設置面に配した第２の電極
と、前記第１の電極及び前記第２の電極間を相互に接続
した接続子とを有している光素子の実装構造において、
前記光素子は前記設置面に平行に対向してる対向面に第
３の電極を有し、前記実装面には前記設置面を当接して
前記光素子を実装するよう突出している突起部を有し、
前記第２の電極を除く前記設置面に前記突起部が対向し
て配されていることを特徴とする光素子の実装構造が得
られる。
【００１８】
【作用】本発明の光素子の実装構造は、基板上の光素子
が、基板上に形成した突起部による突起構造を有してお
り、前記突起部に光素子を接触させて実装することによ
って実装精度を確保している。
が、基板上に形成した突起部による突起構造を有してお
り、前記突起部に光素子を接触させて実装することによ
って実装精度を確保している。
【００１９】基板への光素子の実装は、赤外線透過光を
用いマークにより平面の位置あわせをした後、接続子を
溶融させ突起部を光素子の設置面に接触させて行う。
用いマークにより平面の位置あわせをした後、接続子を
溶融させ突起部を光素子の設置面に接触させて行う。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１乃至３は、本発明の光素子の
実装構造の第１の実施の形態例を示している。図１は導
波路型の受光モジュールを示している。図２は導波路型
の受光素子の実装面側を示している。図３は基板の実装
面を示している。
実装構造の第１の実施の形態例を示している。図１は導
波路型の受光モジュールを示している。図２は導波路型
の受光素子の実装面側を示している。図３は基板の実装
面を示している。
【００２１】図１乃至図３を参照して、光素子の実装構
造は、基板１と、この基板１に実装されている光素子３
とを備えている。基板１は光素子３を実装するよう光軸
線Ｉに対して平行な仮想線を含む実装面１ａを有してい
る。光素子３は実装面１ａに対向している設置面３ａを
有している。
造は、基板１と、この基板１に実装されている光素子３
とを備えている。基板１は光素子３を実装するよう光軸
線Ｉに対して平行な仮想線を含む実装面１ａを有してい
る。光素子３は実装面１ａに対向している設置面３ａを
有している。
【００２２】図２にもっともよく図示されているよう
に、実装面１ａには光素子３に接続するよう光軸線Ｉ方
向に長い帯状にかつ互いに所定間隔をもって配した一対
の第１の電極５が設けられている。また、図２にもっと
もよく図示されているように、設置面３ａには第１の電
極５に一対一に対向するよう配した一対の第２の電極７
が設けられている。第１の電極５及び第２の電極７間に
は、これらを相互に接続した複数の第１の接続子９を有
している。
に、実装面１ａには光素子３に接続するよう光軸線Ｉ方
向に長い帯状にかつ互いに所定間隔をもって配した一対
の第１の電極５が設けられている。また、図２にもっと
もよく図示されているように、設置面３ａには第１の電
極５に一対一に対向するよう配した一対の第２の電極７
が設けられている。第１の電極５及び第２の電極７間に
は、これらを相互に接続した複数の第１の接続子９を有
している。
【００２３】光素子３は第２の電極７に所定間隔をもっ
て設置面３ａに形成した光導波路（発光部）１１を有し
ている。光導波路１１の設置面３ａの一部には第３の電
極１３が設けられている。さらに、基板１の実装面１ａ
には第３の電極１３に対向する第４の電極１５が設けら
れている。第３及び第４の電極１３、１５間にはこれら
を相互に接続した第２の接続子１８が設けられている。
また、第２及び第３の電極１３，１５間には溝部２１が
形成されている。
て設置面３ａに形成した光導波路（発光部）１１を有し
ている。光導波路１１の設置面３ａの一部には第３の電
極１３が設けられている。さらに、基板１の実装面１ａ
には第３の電極１３に対向する第４の電極１５が設けら
れている。第３及び第４の電極１３、１５間にはこれら
を相互に接続した第２の接続子１８が設けられている。
また、第２及び第３の電極１３，１５間には溝部２１が
形成されている。
【００２４】第１及び第４の電極５、１５、光素子３の
光導波路１１に対向する部分を除く実装面１ａの所定位
置には、設置面３ａを当接して光素子３を実装するよう
突出している一対の突起部１９が設けられている。第１
の実施の形態例における突起部１９はＳｉＯ2 膜であっ
て、基板１はＳｉ基板を用いている。
光導波路１１に対向する部分を除く実装面１ａの所定位
置には、設置面３ａを当接して光素子３を実装するよう
突出している一対の突起部１９が設けられている。第１
の実施の形態例における突起部１９はＳｉＯ2 膜であっ
て、基板１はＳｉ基板を用いている。
【００２５】突起部１９のそれぞれは第２の電極７、第
３の電極１３を除く設置面３ａに対向しており、第１の
電極５の両外側に配されて設置面３ａに接触している。
３の電極１３を除く設置面３ａに対向しており、第１の
電極５の両外側に配されて設置面３ａに接触している。
【００２６】光素子３は設置面３ａ及び光軸線Ｉに直角
な対向面３ｂを有している。実装面１ａには対向面３ｂ
の近傍で対向面３ｂに平行なストッパ溝部２３と、スト
ッパ溝部２３から光軸線Ｉ方向にのびて光ファイバのよ
うな光伝送部材２５を位置決めするための断面Ｖ形状の
位置決め溝部２９とが形成されている。ストッパ溝部２
３は光伝送部材２５の端面の一部を突き当て光軸線Ｉ方
向への移動を阻止する溝壁２３ａを有している。
な対向面３ｂを有している。実装面１ａには対向面３ｂ
の近傍で対向面３ｂに平行なストッパ溝部２３と、スト
ッパ溝部２３から光軸線Ｉ方向にのびて光ファイバのよ
うな光伝送部材２５を位置決めするための断面Ｖ形状の
位置決め溝部２９とが形成されている。ストッパ溝部２
３は光伝送部材２５の端面の一部を突き当て光軸線Ｉ方
向への移動を阻止する溝壁２３ａを有している。
【００２７】第１の実施の形態例における光素子３は導
波路型受光素子であり、半絶縁性ＩｎＰ基板を用いてＭ
ＢＥにより導波路１１、設置面３ａを形成したものであ
る。第１乃至第４の電極５，７，１３及び１５はアロイ
電極上にＴｉＰｔＡｕ膜を形成しＡｕメッキを施してい
る。第１及び第２の接続子９、１８はＡｕＳｎハンダを
用いている。
波路型受光素子であり、半絶縁性ＩｎＰ基板を用いてＭ
ＢＥにより導波路１１、設置面３ａを形成したものであ
る。第１乃至第４の電極５，７，１３及び１５はアロイ
電極上にＴｉＰｔＡｕ膜を形成しＡｕメッキを施してい
る。第１及び第２の接続子９、１８はＡｕＳｎハンダを
用いている。
【００２８】実装面１ａ及び設置面３ａのそれぞれに
は、光素子３を実装面１ａの所定位置に位置決めするた
めの複数のマーク３１ａ，３１ｂが施されている。マー
ク３１ａ，３１ｂは第１の電極５及び第２の電極７の一
部に設けられている。
は、光素子３を実装面１ａの所定位置に位置決めするた
めの複数のマーク３１ａ，３１ｂが施されている。マー
ク３１ａ，３１ｂは第１の電極５及び第２の電極７の一
部に設けられている。
【００２９】基板１へ光素子３を実装するには、赤外線
透過光を用いマーク３１ａ，３１ｂにより平面の位置あ
わせをした後、ＡｕＳｎハンダである第１及び第２の接
続子９、１８ｄｅを溶融させ第１乃至第４の電極５、
７、１３及び１５のそれぞれの間を相互に接続するとと
もに一対の突起部１９と設置面３ａとを接触させる。
透過光を用いマーク３１ａ，３１ｂにより平面の位置あ
わせをした後、ＡｕＳｎハンダである第１及び第２の接
続子９、１８ｄｅを溶融させ第１乃至第４の電極５、
７、１３及び１５のそれぞれの間を相互に接続するとと
もに一対の突起部１９と設置面３ａとを接触させる。
【００３０】光素子１では、この光素子３の中心に位置
する光導波路１１に機械的な応力がかかることを避ける
ため、光導波路１１近辺には物理的な接触がないように
突起部１９と光導波路１１との間に溝部２１を形成して
所定距離に設定している。
する光導波路１１に機械的な応力がかかることを避ける
ため、光導波路１１近辺には物理的な接触がないように
突起部１９と光導波路１１との間に溝部２１を形成して
所定距離に設定している。
【００３１】図１に示したように、光軸線Ｉの垂直方向
位置は基板１の表面が実装面１ａとなる。従って、基板
１上での光素子３の光軸垂直方向の実装精度は、突起部
１９の成膜精度と光素子３を形成する結晶成長の制御精
度とで決定される。
位置は基板１の表面が実装面１ａとなる。従って、基板
１上での光素子３の光軸垂直方向の実装精度は、突起部
１９の成膜精度と光素子３を形成する結晶成長の制御精
度とで決定される。
【００３２】突起部１９は一般的なＣＶＤもしくはスパ
ッタで形成するが、膜厚の設計を的確に行うことによっ
て数百オングストロームオーダでの制御が可能である。
また、光素子３の光導波路１１及び実装面１ａの精度は
数十オングストロームオーダで制御可能である。すなわ
ち、基板１の実装面１ａから光導波路１１までの位置精
度は、サブμｍオーダまで容易に実現可能である。
ッタで形成するが、膜厚の設計を的確に行うことによっ
て数百オングストロームオーダでの制御が可能である。
また、光素子３の光導波路１１及び実装面１ａの精度は
数十オングストロームオーダで制御可能である。すなわ
ち、基板１の実装面１ａから光導波路１１までの位置精
度は、サブμｍオーダまで容易に実現可能である。
【００３３】図１に示した構造で受光モジュールを製造
して光伝送部材２５から光を入力し受光特性を評価した
結果、光伝送部材２５を最適位置に調整した場合と比べ
て量子効率にして２％程度低いだけであった。このこと
から、光伝送部材２５と光導波路１１との位置ずれの総
和は十分１μｍ以下であり、光軸垂直方向の精度は十分
サブμｍであった。
して光伝送部材２５から光を入力し受光特性を評価した
結果、光伝送部材２５を最適位置に調整した場合と比べ
て量子効率にして２％程度低いだけであった。このこと
から、光伝送部材２５と光導波路１１との位置ずれの総
和は十分１μｍ以下であり、光軸垂直方向の精度は十分
サブμｍであった。
【００３４】図４乃至図６は、半導体レーザなど放熱を
十分に取る必要がある光素子を実装する場合の光素子の
実装構造の第２の実施の形態例を示している。なお、基
板と光伝送部材とは、第１の実施の形態例と同じもので
あるため同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
十分に取る必要がある光素子を実装する場合の光素子の
実装構造の第２の実施の形態例を示している。なお、基
板と光伝送部材とは、第１の実施の形態例と同じもので
あるため同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】図４乃至図６を参照して、光素子の実装構
造は光素子５３に接続するよう所定間隔をもって実装面
１ａに配した第１の電極４５と、第１の電極４５に対向
するよう光素子５３の設置面５３ａに配した第２の電極
５５と、第１の電極４５及び第２の電極５５間を相互に
接続した接続子７１とを有している。
造は光素子５３に接続するよう所定間隔をもって実装面
１ａに配した第１の電極４５と、第１の電極４５に対向
するよう光素子５３の設置面５３ａに配した第２の電極
５５と、第１の電極４５及び第２の電極５５間を相互に
接続した接続子７１とを有している。
【００３６】光素子５３は設置面５３ａ及び光軸線Ｉに
直角な対向面５３ｂと、設置面５３ａに平行に対向して
る電極形成面５３ｃとを有している。電極形成面５３ｃ
には第３の電極５７が形成されている。第３の電極５７
は電極形成面５３ｃの中央部で光軸線Ｉ方向へのびてい
る部分と光軸線Ｉに対して直角な方向へのびている部分
とによって構成されている。
直角な対向面５３ｂと、設置面５３ａに平行に対向して
る電極形成面５３ｃとを有している。電極形成面５３ｃ
には第３の電極５７が形成されている。第３の電極５７
は電極形成面５３ｃの中央部で光軸線Ｉ方向へのびてい
る部分と光軸線Ｉに対して直角な方向へのびている部分
とによって構成されている。
【００３７】実装面１ａには設置面５３ａを当接して光
素子５３を実装するよう突出している複数の突起部６５
を有している。第２の電極５５を除く設置面５３ａには
突起部６５が対向して配されている。突起部６５は複数
の突起から形成されており、第２の電極５５を除く設置
面５３ａに対向している。第１の電極４５の一部４５ａ
は光素子５３の外側へのびている。
素子５３を実装するよう突出している複数の突起部６５
を有している。第２の電極５５を除く設置面５３ａには
突起部６５が対向して配されている。突起部６５は複数
の突起から形成されており、第２の電極５５を除く設置
面５３ａに対向している。第１の電極４５の一部４５ａ
は光素子５３の外側へのびている。
【００３８】第２の実施の形態例における光素子３は半
導体レーザ素子を用いている。その他、第１及び第２の
電極４５、５５、接続子７１は第１の実施の形態例に示
したものと同じ材料のものを用いている。
導体レーザ素子を用いている。その他、第１及び第２の
電極４５、５５、接続子７１は第１の実施の形態例に示
したものと同じ材料のものを用いている。
【００３９】実装面１ａ及び設置面５３ａのそれぞれに
は、光素子５３を実装面１ａの所定位置に位置決めする
ための複数のマーク６７ａ，６７ｂが施されている。マ
ーク６７ａ，６７ｂは第１の電極４５及び第２の電極５
５の一部に設けられている。
は、光素子５３を実装面１ａの所定位置に位置決めする
ための複数のマーク６７ａ，６７ｂが施されている。マ
ーク６７ａ，６７ｂは第１の電極４５及び第２の電極５
５の一部に設けられている。
【００４０】光素子５３の実装面５３ａ側では、実装面
５３ａを除いて放熱を取るためにほぼ全面に第２の電極
５５が形成されている。これを基板１の実装面１ａに実
装することで、広面積でＡｕＳｎハンダである接続子７
１を介して基板１との接続が可能となり十分な放熱が行
える。光軸線Ｉに対して垂直方向の位置は、突起部６５
と設置面５３ａを接触させて実装することでサブμｍオ
ーダの精度が確保できる。
５３ａを除いて放熱を取るためにほぼ全面に第２の電極
５５が形成されている。これを基板１の実装面１ａに実
装することで、広面積でＡｕＳｎハンダである接続子７
１を介して基板１との接続が可能となり十分な放熱が行
える。光軸線Ｉに対して垂直方向の位置は、突起部６５
と設置面５３ａを接触させて実装することでサブμｍオ
ーダの精度が確保できる。
【００４１】しかも、それぞれの角を接触点としている
ため、基板１の平面や光軸に対する角度ずれも生じな
い。また、本構造において接続子７１は突起部６５で保
持されている光素子５３の第２の電極５５と基板１の実
装面１ａに設けられている第１の電極４５との隙間に入
り込む充填剤として作用するため、光素子５３の光導波
路（発光部）５９に直接機械的な応力が作用することは
ない。
ため、基板１の平面や光軸に対する角度ずれも生じな
い。また、本構造において接続子７１は突起部６５で保
持されている光素子５３の第２の電極５５と基板１の実
装面１ａに設けられている第１の電極４５との隙間に入
り込む充填剤として作用するため、光素子５３の光導波
路（発光部）５９に直接機械的な応力が作用することは
ない。
【００４２】図４に示す構造を用いて半導体レーザモジ
ュールを製造し光伝送部材２５からの光出力を評価した
結果、光伝送部材２５を最適位置に調整した場合と比べ
て光出力は０．５ｄＢ程度低いだけであった。このこと
から、光伝送部材２５と光導波路５９の位置ずれの総和
は十分１μｍ以下であり、光軸垂直方向の精度は十分サ
ブμｍであった。
ュールを製造し光伝送部材２５からの光出力を評価した
結果、光伝送部材２５を最適位置に調整した場合と比べ
て光出力は０．５ｄＢ程度低いだけであった。このこと
から、光伝送部材２５と光導波路５９の位置ずれの総和
は十分１μｍ以下であり、光軸垂直方向の精度は十分サ
ブμｍであった。
【００４３】
【発明の効果】以上、実施の形態例によって説明したよ
うに、基板への光素子の実装は、マークにより平面の位
置あわせをした後、接続子を溶融させ突起部と光素子の
設置面面とを接触させて行う構成としたことから、各実
装の基準を高精度に制御可能な結晶面を有効に利用して
いるため、実装面に対する光軸垂直方向の実装精度がサ
ブμｍオーダで実現できる。
うに、基板への光素子の実装は、マークにより平面の位
置あわせをした後、接続子を溶融させ突起部と光素子の
設置面面とを接触させて行う構成としたことから、各実
装の基準を高精度に制御可能な結晶面を有効に利用して
いるため、実装面に対する光軸垂直方向の実装精度がサ
ブμｍオーダで実現できる。
【００４４】また、機械的応力に弱い光導波路層や発光
部分の近辺を避け実装面を外縁部に設定できるので生産
性が良く、かつ高性能、高信頼な光素子の実装構造を得
ることが可能となる。
部分の近辺を避け実装面を外縁部に設定できるので生産
性が良く、かつ高性能、高信頼な光素子の実装構造を得
ることが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態例である光素子の実
装構造を備えた導波路型受光モジュールを示す斜視図で
ある。
装構造を備えた導波路型受光モジュールを示す斜視図で
ある。
【図２】図１に示した受光モジュールの基板部分を示し
た斜視図である。
た斜視図である。
【図３】図１に示した受光モジュールの光素子を示した
斜視図である。
斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態例である光素子の実
装構造を備えた導波路型受光モジュールを示す斜視図で
ある。
装構造を備えた導波路型受光モジュールを示す斜視図で
ある。
【図５】図４に示した受光モジュールの基板部分を示し
た斜視図である。
た斜視図である。
【図６】図４に示した受光モジュールの光素子を示した
斜視図である。
斜視図である。
【図７】従来の光素子の実装構造における従来技術を示
した斜視図である。
した斜視図である。
【図８】図７に示した光素子の実装構造における他の従
来技術を示した斜視図である。
来技術を示した斜視図である。
【図９】図８に示した光素子の実装構造の断面図であ
る。
る。
１ 基板 １ａ 実装面 ３，５３ 光素子 ３ａ，５３ａ 設置面 ５，４５ 第１の電極 ７ 第２の電極 ９ 第１の接続子 １１ 光導波路 １３，５５ 第２の電極 １５ 第４の電極 １８ 第２の接続子 １９，６５ 突起部 ２３ ストッパー溝部 ２５ 光伝送部材 ２９ 位置決め溝部 ３１ａ，３１ｂ、６７ａ，６７ｂ マーク １０１ 半導体レーザ素子 １０３ 接続子 １０４ａ，１０４ｂ 電極 １０５，１０９ 凸部 １０６ 光素子実装基板 １０７ 光導波路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−181388（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225329（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−160676（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−201930（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−132550（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−51108（ＪＰ，Ａ) 1996年電子情報通信学会エレクトロニ クスソサイエティ大会Ｃ−205 ｐ．205 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01L 31/00 - 31/119 G02B 6/42
Claims (8)
- 【請求項１】 光軸線に対して平行な仮想線を含む実装
面を有している基板と、該基板に実装されるとともに前
記実装面に対向する設置面を有している光素子とを具備
し、前記光素子に接続するよう所定間隔をもって前記実
装面上に配した複数の第１の電極と、該第１の電極に一
対一に対向するよう前記設置面に配した複数の第２の電
極と、前記第１の電極及び前記第２の電極間を相互に接
続した複数の第１の接続子とを有している光素子の実装
構造において、 前記光素子は前記第２の電極に所定間隔をもって前記設
置面上に形成した導波路を有し、該導波路の前記設置面
の一部には第３の電極が設けられており、前記前記実装
面には前記第３の電極に対向する第４の電極が設けられ
ており、前記第３及び第４の電極間を相互に接続した第
２の接続子を有し、さらに前記光素子の第２及び第３の
電極、前記導波路を除く前記実装面の所定位置には前記
設置面を当接して前記光素子を実装するよう突出してい
る突起部を有していることを特徴とする光素子の実装構
造。 - 【請求項２】 請求項１記載の光素子の実装構造におい
て、前記突起部は前記第１の電極の両外側に配されて前
記設置面に接触していることを特徴とする光素子の実装
構造。 - 【請求項３】 請求項１記載の光素子の実装構造におい
て、前記設置面には前記第２及び第３の電極間に溝が形
成されていることを特徴とする光素子の実装構造。 - 【請求項４】 光軸線に対して平行な仮想線を含む実装
面を有している基板と、該基板に実装されるとともに前
記実装面に対向する設置面を有している光素子とを具備
し、前記光素子に接続するよう所定間隔をもって前記実
装面に配した第１の電極と、該第１の電極に対向するよ
う前記設置面に配した第２の電極と、前記第１の電極及
び前記第２の電極間を相互に接続した接続子とを有して
いる光素子の実装構造において、 前記光素子は前記設置面に平行に対向してる対向面に第
３の電極を有し、前記実装面には前記設置面を当接して
前記光素子を実装するよう突出している突起部を有し、
前記第２の電極を除く前記設置面に前記突起部が対向し
て配されていることを特徴とする光素子の実装構造。 - 【請求項５】 請求項１又は４記載の光素子の実装構造
において、前記突起部は複数の突起によって形成されて
いることを特徴とする光素子の実装構造。 - 【請求項６】 請求項１又は４記載の光素子の実装構造
において、前記突起部は前記実装面に形成した膜である
ことを特徴とする光素子の実装構造。 - 【請求項７】 請求項１又は４記載記載の光素子の実装
構造において、前記基板はＳｉ基板であり、前記突起部
はＳｉＯ 2 膜であることを特徴とする光素子の実装構
造。 - 【請求項８】 請求項１又は４記載の光素子の実装構造
において、前記実装面及び前記設置面のそれぞれには、
前記光素子を前記実装面の所定位置に位置決めするため
の複数のマークが施されていることを特徴とする光素子
の実装構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292699A JP2924953B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 光素子の実装構造 |
| EP97119285A EP0840154A1 (en) | 1996-11-05 | 1997-11-04 | Structure for mounting an optical device |
| US08/964,106 US6058234A (en) | 1996-11-05 | 1997-11-05 | Structure for mounting an optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292699A JP2924953B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 光素子の実装構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144998A JPH10144998A (ja) | 1998-05-29 |
| JP2924953B2 true JP2924953B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=17785165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8292699A Expired - Lifetime JP2924953B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 光素子の実装構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6058234A (ja) |
| EP (1) | EP0840154A1 (ja) |
| JP (1) | JP2924953B2 (ja) |
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| JPH11125731A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Nec Corp | 単芯アレイ変換光装置 |
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| KR100601033B1 (ko) | 2004-12-29 | 2006-07-18 | (주)포토닉솔루션 | 수동정렬형 오에스에이 모듈 |
| KR100913676B1 (ko) | 2007-11-07 | 2009-08-24 | 주식회사 뉴프렉스 | 가이드 돌기를 이용한 광전 회로 정렬 방법 |
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| JP2010078806A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 光モジュール、光伝送装置及び面型光素子 |
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| JPH06201930A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-07-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ハイブリッド光導波回路およびその製造方法 |
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1996
- 1996-11-05 JP JP8292699A patent/JP2924953B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-11-04 EP EP97119285A patent/EP0840154A1/en not_active Withdrawn
- 1997-11-05 US US08/964,106 patent/US6058234A/en not_active Expired - Fee Related
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| １９９６年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会Ｃ−２０５ ｐ．２０５ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0840154A1 (en) | 1998-05-06 |
| JPH10144998A (ja) | 1998-05-29 |
| US6058234A (en) | 2000-05-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990407 |