JP3166564B2 - 半導体レーザ実装体およびその製造方法 - Google Patents
半導体レーザ実装体およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直共振器型面発光レ
ーザに光ファイバテープを光学結合した半導体レーザ実
装体およびその製造方法に関するものである。
ーザに光ファイバテープを光学結合した半導体レーザ実
装体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在広く用いられている光ファイバ付き
半導体レーザ実装体は端面発光型の半導体レーザを用い
ている。端面発光型の半導体レーザは、出力光の放射角
度が大きいため、高い結合効率を得るためにはレンズを
介して光ファイバと光学結合する必要がある。この際、
半導体レーザ、レンズおよび光ファイバ間の精密な位置
合せが必要となるが、通常は半導体レーザを発光状態に
して光ファイバの遠端からの出力光パワーが最大となる
ように光ファイバを固定する。この方法は半導体レーザ
を通電状態にして組み立てを行うので作業効率が悪く、
また自動化された位置合せ装置を用いても相当の作業時
間を要することから、半導体レーザ実装体の低価格化を
妨げる要因となっている。このため、Ｖ溝を有する基板
で光ファイバの位置決めをする機械精度による光軸合せ
の方法も考案されているが、半導体レーザチップとＶ溝
基板の精密な位置合せに課題が残っている。
半導体レーザ実装体は端面発光型の半導体レーザを用い
ている。端面発光型の半導体レーザは、出力光の放射角
度が大きいため、高い結合効率を得るためにはレンズを
介して光ファイバと光学結合する必要がある。この際、
半導体レーザ、レンズおよび光ファイバ間の精密な位置
合せが必要となるが、通常は半導体レーザを発光状態に
して光ファイバの遠端からの出力光パワーが最大となる
ように光ファイバを固定する。この方法は半導体レーザ
を通電状態にして組み立てを行うので作業効率が悪く、
また自動化された位置合せ装置を用いても相当の作業時
間を要することから、半導体レーザ実装体の低価格化を
妨げる要因となっている。このため、Ｖ溝を有する基板
で光ファイバの位置決めをする機械精度による光軸合せ
の方法も考案されているが、半導体レーザチップとＶ溝
基板の精密な位置合せに課題が残っている。
【０００３】一方、近年急速に特性が向上した垂直共振
器型面発光レーザを光ファイバ付き半導体レーザ実装体
に応用することが提案されている。面発光レーザは出力
光の放射角度が小さいので、レンズを使わない直接結合
でも高い結合効率が期待できる。この直接結合は例え
ば、K. Tai他 "Selfaligned fiber pigtailed surfacee
mitting lasers on Si submounts"、エレクトロニクス
・レターズ（Electronics Letters）誌、２７巻（１９
９１年）、２０３０頁〜２０３２頁に述べられている。
この例では、レーザ光が基板表面に垂直に出力されるこ
とを利用して、自己整合的に光軸合せを行っている。図
７に示す通り、垂直共振器型の面発光レーザ７０１が形
成された発光チップ７０２がＳｉサブマウント７０３に
接着されており、サブマウント７０３に開口されたガイ
ド穴７０４に固定された光ファイバ７０５と光学結合す
る。ガイド穴７０４に対して位置決めしたサブマウント
７０３上のＩｎパッドと面発光レーザ７０１に対して位
置決めした発光チップ７０２上のＩｎパッドを接着する
と、Ｉｎの張力による自己整合作用で面発光レーザ７０
１とガイド穴７０４が位置合せされる。光ファイバ７０
５をガイド穴７０４に挿入し、紫外線硬化樹脂７０６に
よって固定すると、最終的に面発光レーザ７０１と光フ
ァイバ７０５が光軸合せされることになる。また、面発
光レーザ７０１は発光チップ７０２にボンディングされ
たｎ接続ワイヤ７０７とサブマウントにボンディングさ
れたｐ接続ワイヤ７０８によって、外部回路と電気的に
接続される。マルチモード光ファイバに対する結合で
は、この方法で１００％近い結合効率が得られている。
器型面発光レーザを光ファイバ付き半導体レーザ実装体
に応用することが提案されている。面発光レーザは出力
光の放射角度が小さいので、レンズを使わない直接結合
でも高い結合効率が期待できる。この直接結合は例え
ば、K. Tai他 "Selfaligned fiber pigtailed surfacee
mitting lasers on Si submounts"、エレクトロニクス
・レターズ（Electronics Letters）誌、２７巻（１９
９１年）、２０３０頁〜２０３２頁に述べられている。
この例では、レーザ光が基板表面に垂直に出力されるこ
とを利用して、自己整合的に光軸合せを行っている。図
７に示す通り、垂直共振器型の面発光レーザ７０１が形
成された発光チップ７０２がＳｉサブマウント７０３に
接着されており、サブマウント７０３に開口されたガイ
ド穴７０４に固定された光ファイバ７０５と光学結合す
る。ガイド穴７０４に対して位置決めしたサブマウント
７０３上のＩｎパッドと面発光レーザ７０１に対して位
置決めした発光チップ７０２上のＩｎパッドを接着する
と、Ｉｎの張力による自己整合作用で面発光レーザ７０
１とガイド穴７０４が位置合せされる。光ファイバ７０
５をガイド穴７０４に挿入し、紫外線硬化樹脂７０６に
よって固定すると、最終的に面発光レーザ７０１と光フ
ァイバ７０５が光軸合せされることになる。また、面発
光レーザ７０１は発光チップ７０２にボンディングされ
たｎ接続ワイヤ７０７とサブマウントにボンディングさ
れたｐ接続ワイヤ７０８によって、外部回路と電気的に
接続される。マルチモード光ファイバに対する結合で
は、この方法で１００％近い結合効率が得られている。
【０００４】上記の面発光レーザと光ファイバの結合方
法は、組み立て時にレーザを通電状態にする必要がな
く、しかも高い結合効率が得られるという利点を有して
いる。しかし、サブマウントの片面側に発光チップがあ
り、反対面側から光ファイバが取り出されているので、
サブマウントをパッケージに固定するのが困難である。
この点を改善した光ファイバモジュールが特開平６−２
３７０１６号公報に示されている。図８において、電子
回路基板８０１はＳｉあるいはＧａＡｓのＩＣチップで
あり、パッケージ８０２の台座８０３にダイボンドされ
ている。また、電子回路基板８０１のパッド８０４とパ
ッケージ８０２のリード８０５はワイヤ８０６によって
接続されている。発光チップ８０７は主表面側に垂直共
振器型の面発光レーザ８０８が形成されており、電子回
路基板８０１の一部領域上に主表面を接するように接着
されている。面発光レーザ８０８のアノード８０９とカ
ソード８１０はそれぞれ個別に電子回路基板８０１上の
配線と電気接点を持つようになっている。発光チップ８
０７の主表面裏側にはガイド穴８１１が開口されてお
り、ここに光ファイバ８１２が挿入され紫外線硬化樹脂
等の接着剤８１３で固定されている。本構成によれば、
発光チップ８０７の電子回路基板８０１への接着面と光
ファイバ８１２の取り出し方向が反対側になるので、容
易にパッケージ８０２上に組み立てることができる。
法は、組み立て時にレーザを通電状態にする必要がな
く、しかも高い結合効率が得られるという利点を有して
いる。しかし、サブマウントの片面側に発光チップがあ
り、反対面側から光ファイバが取り出されているので、
サブマウントをパッケージに固定するのが困難である。
この点を改善した光ファイバモジュールが特開平６−２
３７０１６号公報に示されている。図８において、電子
回路基板８０１はＳｉあるいはＧａＡｓのＩＣチップで
あり、パッケージ８０２の台座８０３にダイボンドされ
ている。また、電子回路基板８０１のパッド８０４とパ
ッケージ８０２のリード８０５はワイヤ８０６によって
接続されている。発光チップ８０７は主表面側に垂直共
振器型の面発光レーザ８０８が形成されており、電子回
路基板８０１の一部領域上に主表面を接するように接着
されている。面発光レーザ８０８のアノード８０９とカ
ソード８１０はそれぞれ個別に電子回路基板８０１上の
配線と電気接点を持つようになっている。発光チップ８
０７の主表面裏側にはガイド穴８１１が開口されてお
り、ここに光ファイバ８１２が挿入され紫外線硬化樹脂
等の接着剤８１３で固定されている。本構成によれば、
発光チップ８０７の電子回路基板８０１への接着面と光
ファイバ８１２の取り出し方向が反対側になるので、容
易にパッケージ８０２上に組み立てることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】面発光レーザに光ファ
イバを結合した半導体レーザ実装体に関する上記従来の
技術では、面発光レーザに１本の光ファイバが結合され
ているだけである。一方、複数本の光ファイバを用いた
並列光インターコネクションが近年注目を集めており、
面発光レーザアレイに対して複数本の光ファイバを結合
する技術が望まれている。特開平６−２３７０１６号公
報には、発光チップに形成される面発光レーザが複数個
の場合にも当該発明は容易に実施されるとの記載がある
が、実際に複数の面発光レーザに対して複数本の光ファ
イバを結合するのは容易ではない。光ファイバをガイド
穴に挿入するという結合方法であっても、挿入に際して
は光ファイバとチップの位置合せが必要であり、順次挿
入していくという方法では先に挿入した光ファイバが障
害となって次の光ファイバの位置合せができない。
イバを結合した半導体レーザ実装体に関する上記従来の
技術では、面発光レーザに１本の光ファイバが結合され
ているだけである。一方、複数本の光ファイバを用いた
並列光インターコネクションが近年注目を集めており、
面発光レーザアレイに対して複数本の光ファイバを結合
する技術が望まれている。特開平６−２３７０１６号公
報には、発光チップに形成される面発光レーザが複数個
の場合にも当該発明は容易に実施されるとの記載がある
が、実際に複数の面発光レーザに対して複数本の光ファ
イバを結合するのは容易ではない。光ファイバをガイド
穴に挿入するという結合方法であっても、挿入に際して
は光ファイバとチップの位置合せが必要であり、順次挿
入していくという方法では先に挿入した光ファイバが障
害となって次の光ファイバの位置合せができない。
【０００６】複数の光ファイバ心線が被覆材によって並
列に固定された光ファイバテープを用いた場合にも、光
ファイバテープでは光ファイバ心線が１次元アレイに配
置されており、２次元アレイに配列された面発光レーザ
との結合を考えると同様の問題が生じる。すなわち、２
次元アレイの１列に対しては１本の光ファイバテープを
結合すればよいものの、次の列には別の光ファイバテー
プを結合する必要があり、先に挿入した光ファイバテー
プが位置合せの障害となる。また、光ファイバ心線を被
覆材から露出すると、光ファイバ心線の間隔が保持され
なくなるという問題もある。現在実用に供されている光
ファイバテープは光ファイバ心線の中心間隔が２５０μ
ｍであるが、被覆材除去後に通常の露出長である１０ｍ
ｍで光ファイバ心線を切断するとその先端は自然にクロ
スしてしまうことが多い。
列に固定された光ファイバテープを用いた場合にも、光
ファイバテープでは光ファイバ心線が１次元アレイに配
置されており、２次元アレイに配列された面発光レーザ
との結合を考えると同様の問題が生じる。すなわち、２
次元アレイの１列に対しては１本の光ファイバテープを
結合すればよいものの、次の列には別の光ファイバテー
プを結合する必要があり、先に挿入した光ファイバテー
プが位置合せの障害となる。また、光ファイバ心線を被
覆材から露出すると、光ファイバ心線の間隔が保持され
なくなるという問題もある。現在実用に供されている光
ファイバテープは光ファイバ心線の中心間隔が２５０μ
ｍであるが、被覆材除去後に通常の露出長である１０ｍ
ｍで光ファイバ心線を切断するとその先端は自然にクロ
スしてしまうことが多い。
【０００７】さらに、上記従来の技術では面発光レーザ
チップと光ファイバの機械的な固定が不十分である。特
開平６−２３７０１６号公報の例は言うまでもなく、K.
Taiらの例でも浅いガイド穴に挿入された光ファイバの
先端を樹脂等で固定しただけでは光ファイバとチップ面
の垂直性を保つのは困難である。光ファイバに外力が加
わった場合には光ファイバは容易に傾き、接着部分がは
ずれてしまう可能性も高い。接着部分がはずれた場合は
勿論、光ファイバが大きく傾いた場合にも面発光レーザ
と光ファイバの光学結合効率は大幅に低下することにな
る。
チップと光ファイバの機械的な固定が不十分である。特
開平６−２３７０１６号公報の例は言うまでもなく、K.
Taiらの例でも浅いガイド穴に挿入された光ファイバの
先端を樹脂等で固定しただけでは光ファイバとチップ面
の垂直性を保つのは困難である。光ファイバに外力が加
わった場合には光ファイバは容易に傾き、接着部分がは
ずれてしまう可能性も高い。接着部分がはずれた場合は
勿論、光ファイバが大きく傾いた場合にも面発光レーザ
と光ファイバの光学結合効率は大幅に低下することにな
る。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ実
装体は、支持基板と、前記支持基板に第１主面を接して
固定された半導体基板と、前記半導体基板の第１主面上
に形成された面発光レーザと、前記半導体基板の第２主
面上に形成されたガイド穴と、前記半導体基板の前記第
２主面に先端が突き当てられた光ファイバと、前記光フ
ァイバの前記先端に近い部分と前記半導体基板と前記支
持基板とを一体封止する樹脂成形体と、前記半導体基板
に垂直に保持されたファイバ支持体とを有し、前記面発
光レーザから出射される光ビームの中心と前記ガイド穴
の中心が前記第２主面上において概ね同一位置となるよ
うに前記ガイド穴が位置合せされており、前記光ファイ
バは光ファイバ心線と前記光ファイバ心線を被覆する被
覆材よりなり、前記ガイド穴の直径は前記光ファイバ心
線の外径に概ね等しく、前記光ファイバの先端において
前記被覆材より露出した前記光ファイバ心線が前記ガイ
ド穴に挿入されており、前記光ファイバの前記被覆材が
前記ファイバ支持体に固定されているものである 。
装体は、支持基板と、前記支持基板に第１主面を接して
固定された半導体基板と、前記半導体基板の第１主面上
に形成された面発光レーザと、前記半導体基板の第２主
面上に形成されたガイド穴と、前記半導体基板の前記第
２主面に先端が突き当てられた光ファイバと、前記光フ
ァイバの前記先端に近い部分と前記半導体基板と前記支
持基板とを一体封止する樹脂成形体と、前記半導体基板
に垂直に保持されたファイバ支持体とを有し、前記面発
光レーザから出射される光ビームの中心と前記ガイド穴
の中心が前記第２主面上において概ね同一位置となるよ
うに前記ガイド穴が位置合せされており、前記光ファイ
バは光ファイバ心線と前記光ファイバ心線を被覆する被
覆材よりなり、前記ガイド穴の直径は前記光ファイバ心
線の外径に概ね等しく、前記光ファイバの先端において
前記被覆材より露出した前記光ファイバ心線が前記ガイ
ド穴に挿入されており、前記光ファイバの前記被覆材が
前記ファイバ支持体に固定されているものである 。
【００１１】また、本発明では上記課題を解決するため
に以下の方法で半導体レーザ実装体を製造する。第１の
製造方法は、半導体基板の第１主面上に２次元アレイに
配列された面発光レーザを形成する工程と、前記面発光
レーザに位置合せして前記半導体基板の第２主面上に２
次元アレイに配列されたガイド穴を形成する工程と、前
記半導体基板を前記第１主面を接して支持基板に固定す
る工程と、第１の光ファイバ心線（複数）と前記第１の
光ファイバ心線を並列に固定する第１の被覆材よりなる
第１の光ファイバテープの先端において前記第１の光フ
ァイバ心線を前記第１の被覆材より僅かに露出させる工
程と、前記第１の光ファイバ心線が前記ガイド穴の第１
列に挿入されるように位置合せして前記第１の光ファイ
バテープを前記半導体基板の前記第２主面に突き当てる
工程と、前記第１の光ファイバテープの第１の被覆材を
前記半導体基板に垂直に保持されたファイバ支持体に固
定する工程と、第２の光ファイバ心線（複数）と前記第
２の光ファイバ心線を並列に固定する第２の被覆材より
なる第２の光ファイバテープの先端において前記第２の
光ファイバ心線を前記第２の被覆材より僅かに露出させ
る工程と、前記第２の光ファイバ心線が前記ガイド穴の
第２列に挿入されるように位置合せして前記第２の光フ
ァイバテープを前記半導体基板の前記第２主面に突き当
てる工程と、前記第２の光ファイバテープの第２の被覆
材を前記第１の光ファイバテープの前記第１の被覆材に
固定する工程とを有する。
に以下の方法で半導体レーザ実装体を製造する。第１の
製造方法は、半導体基板の第１主面上に２次元アレイに
配列された面発光レーザを形成する工程と、前記面発光
レーザに位置合せして前記半導体基板の第２主面上に２
次元アレイに配列されたガイド穴を形成する工程と、前
記半導体基板を前記第１主面を接して支持基板に固定す
る工程と、第１の光ファイバ心線（複数）と前記第１の
光ファイバ心線を並列に固定する第１の被覆材よりなる
第１の光ファイバテープの先端において前記第１の光フ
ァイバ心線を前記第１の被覆材より僅かに露出させる工
程と、前記第１の光ファイバ心線が前記ガイド穴の第１
列に挿入されるように位置合せして前記第１の光ファイ
バテープを前記半導体基板の前記第２主面に突き当てる
工程と、前記第１の光ファイバテープの第１の被覆材を
前記半導体基板に垂直に保持されたファイバ支持体に固
定する工程と、第２の光ファイバ心線（複数）と前記第
２の光ファイバ心線を並列に固定する第２の被覆材より
なる第２の光ファイバテープの先端において前記第２の
光ファイバ心線を前記第２の被覆材より僅かに露出させ
る工程と、前記第２の光ファイバ心線が前記ガイド穴の
第２列に挿入されるように位置合せして前記第２の光フ
ァイバテープを前記半導体基板の前記第２主面に突き当
てる工程と、前記第２の光ファイバテープの第２の被覆
材を前記第１の光ファイバテープの前記第１の被覆材に
固定する工程とを有する。
【００１２】第２の製造方法は、半導体基板の第１主面
上に２次元アレイに配列された面発光レーザを形成する
工程と、前記面発光レーザに位置合せして前記半導体基
板の第２主面上に２次元アレイに配列されたガイド穴を
形成する工程と、前記半導体基板を前記第１主面を接し
て支持基板に固定する工程と、第１の光ファイバ心線
（複数）と前記第１の光ファイバ心線を並列に固定する
第１の被覆材よりなる第１の光ファイバテープの先端に
おいて前記第１の光ファイバ心線を前記第１の被覆材よ
り僅かに露出させる工程と、第２の光ファイバ心線（複
数）と前記第２の光ファイバ心線を並列に固定する第２
の被覆材よりなる第２の光ファイバテープの先端におい
て前記第２の光ファイバ心線を前記第２の被覆材より僅
かに露出させる工程と、前記第１および第２の光ファイ
バテープを積重ねて前記第１の光ファイバ心線と前記第
２の光ファイバ心線の位置合せをする工程と、前記第１
の光ファイバテープと前記第２の光ファイバテープを固
定する工程と、前記第１および第２の光ファイバ心線が
前記ガイド穴に挿入されるように位置合せして前記第１
および第２の光ファイバテープを前記半導体基板の前記
第２主面に突き当てる工程とを有する。
上に２次元アレイに配列された面発光レーザを形成する
工程と、前記面発光レーザに位置合せして前記半導体基
板の第２主面上に２次元アレイに配列されたガイド穴を
形成する工程と、前記半導体基板を前記第１主面を接し
て支持基板に固定する工程と、第１の光ファイバ心線
（複数）と前記第１の光ファイバ心線を並列に固定する
第１の被覆材よりなる第１の光ファイバテープの先端に
おいて前記第１の光ファイバ心線を前記第１の被覆材よ
り僅かに露出させる工程と、第２の光ファイバ心線（複
数）と前記第２の光ファイバ心線を並列に固定する第２
の被覆材よりなる第２の光ファイバテープの先端におい
て前記第２の光ファイバ心線を前記第２の被覆材より僅
かに露出させる工程と、前記第１および第２の光ファイ
バテープを積重ねて前記第１の光ファイバ心線と前記第
２の光ファイバ心線の位置合せをする工程と、前記第１
の光ファイバテープと前記第２の光ファイバテープを固
定する工程と、前記第１および第２の光ファイバ心線が
前記ガイド穴に挿入されるように位置合せして前記第１
および第２の光ファイバテープを前記半導体基板の前記
第２主面に突き当てる工程とを有する。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【作用】 本発明の半導体レーザ実装体では、面発光レー
ザが形成された半導体基板とこれを搭載する支持基板お
よび光ファイバの先端に近い部分を一体樹脂封止する。
光ファイバの先端では光ファイバ心線がガイド穴に挿入
されているので、樹脂を圧入する際にも光ファイバが位
置ずれすることはない。
ザが形成された半導体基板とこれを搭載する支持基板お
よび光ファイバの先端に近い部分を一体樹脂封止する。
光ファイバの先端では光ファイバ心線がガイド穴に挿入
されているので、樹脂を圧入する際にも光ファイバが位
置ずれすることはない。
【００１６】以上の構成では、面発光レーザおよびガイ
ド穴を２次元アレイとし、複数の光ファイバテープを積
重ねて半導体基板の第２主面に突き当てる構造とするこ
ともできる。この場合、２次元アレイの１列目に対して
１本目の光ファイバテープを結合した後、２列目に２本
目の光ファイバテープを結合しようとすると、１本目の
光ファイバテープが位置合せの障害となる。この問題を
回避するための製造方法が本発明の第１および第２の製
造方法である。本発明の第１の製造方法では、上記第２
の構成で述べたファイバ支持体を利用する。第１の光フ
ァイバテープの先端において第１の光ファイバ心線（複
数）を第１の被覆材より僅かに露出させてガイド穴の第
１列に挿入した後、第１の被覆材をファイバ支持体に固
定する。挿入に際しては、光学ステージに取付けた保持
治具によって第１の被覆材をクリップし、そこから第１
の光ファイバテープを直線状に保持してガイド穴との位
置合せを行う。このクリップ位置はファイバ支持体より
も遠方である。第１の被覆材をファイバ支持体に固定後
はこのクリップをはずして、第１の光ファイバテープを
湾曲させる。次に、第２の光ファイバテープの先端にお
いて第２の光ファイバ心線（複数）を第２の被覆材より
僅かに露出させてガイド穴の第２列に挿入するように位
置合せするが、この時も先程の光学ステージに取付けた
保持治具で第２の被覆材をクリップする。第１の光ファ
イバテープは湾曲させてあるので、第２の光ファイバテ
ープの位置合せの障害にはならない。最後に第２の被覆
材を第１の被覆材に固定することで第１および第２の光
ファイバテープの固定が完了する。
ド穴を２次元アレイとし、複数の光ファイバテープを積
重ねて半導体基板の第２主面に突き当てる構造とするこ
ともできる。この場合、２次元アレイの１列目に対して
１本目の光ファイバテープを結合した後、２列目に２本
目の光ファイバテープを結合しようとすると、１本目の
光ファイバテープが位置合せの障害となる。この問題を
回避するための製造方法が本発明の第１および第２の製
造方法である。本発明の第１の製造方法では、上記第２
の構成で述べたファイバ支持体を利用する。第１の光フ
ァイバテープの先端において第１の光ファイバ心線（複
数）を第１の被覆材より僅かに露出させてガイド穴の第
１列に挿入した後、第１の被覆材をファイバ支持体に固
定する。挿入に際しては、光学ステージに取付けた保持
治具によって第１の被覆材をクリップし、そこから第１
の光ファイバテープを直線状に保持してガイド穴との位
置合せを行う。このクリップ位置はファイバ支持体より
も遠方である。第１の被覆材をファイバ支持体に固定後
はこのクリップをはずして、第１の光ファイバテープを
湾曲させる。次に、第２の光ファイバテープの先端にお
いて第２の光ファイバ心線（複数）を第２の被覆材より
僅かに露出させてガイド穴の第２列に挿入するように位
置合せするが、この時も先程の光学ステージに取付けた
保持治具で第２の被覆材をクリップする。第１の光ファ
イバテープは湾曲させてあるので、第２の光ファイバテ
ープの位置合せの障害にはならない。最後に第２の被覆
材を第１の被覆材に固定することで第１および第２の光
ファイバテープの固定が完了する。
【００１７】本発明の第２の製造方法では、ガイド穴に
挿入する前に第１の光ファイバテープと第２の光ファイ
バテープを相互に固定する。すなわち、第１の光ファイ
バテープの先端において第１の光ファイバ心線（複数）
を第１の被覆材より僅かに露出させ、第２の光ファイバ
テープの先端において第２の光ファイバ心線（複数）を
第２の被覆材より僅かに露出させ、前記第１および第２
の光ファイバテープを積重ねて前記第１の光ファイバ心
線と前記第２の光ファイバ心線の位置合せをする。光フ
ァイバテープの被覆材の外周と光ファイバ心線の中心は
ある程度の精度で位置合せされているので、実際には第
１および第２の被覆材を重ねて上下方向および左右方向
から押えることで光ファイバ心線の位置合せをすること
も可能である。この後、第１の光ファイバテープと第２
の光ファイバテープを固定し、第１および第２の光ファ
イバ心線を一括してガイド穴に挿入する。
挿入する前に第１の光ファイバテープと第２の光ファイ
バテープを相互に固定する。すなわち、第１の光ファイ
バテープの先端において第１の光ファイバ心線（複数）
を第１の被覆材より僅かに露出させ、第２の光ファイバ
テープの先端において第２の光ファイバ心線（複数）を
第２の被覆材より僅かに露出させ、前記第１および第２
の光ファイバテープを積重ねて前記第１の光ファイバ心
線と前記第２の光ファイバ心線の位置合せをする。光フ
ァイバテープの被覆材の外周と光ファイバ心線の中心は
ある程度の精度で位置合せされているので、実際には第
１および第２の被覆材を重ねて上下方向および左右方向
から押えることで光ファイバ心線の位置合せをすること
も可能である。この後、第１の光ファイバテープと第２
の光ファイバテープを固定し、第１および第２の光ファ
イバ心線を一括してガイド穴に挿入する。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の一実施例の半導体レーザ実装
体の要部断面斜視図である。半導体基板１０１の第１主
面上には複数の面発光レーザ１０２が形成されており、
第２主面上には複数のガイド穴１０３が形成されてい
る。図１には１個の面発光レーザ１０２しか明示されて
いないが、実際にはガイド穴１０３に対応する各位置に
面発光レーザ１０２が２次元アレイ状に形成されてい
る。半導体基板１０１は配線パターン１０４を有する支
持基板１０５に第１主面を接して固定され、面発光レー
ザ１０２が前記配線パターン１０４と電気的に接続され
ている。図１には示されていないが、半導体基板１０１
は紫外線硬化型あるいは熱硬化型の樹脂によって支持基
板に接着固定する。
体の要部断面斜視図である。半導体基板１０１の第１主
面上には複数の面発光レーザ１０２が形成されており、
第２主面上には複数のガイド穴１０３が形成されてい
る。図１には１個の面発光レーザ１０２しか明示されて
いないが、実際にはガイド穴１０３に対応する各位置に
面発光レーザ１０２が２次元アレイ状に形成されてい
る。半導体基板１０１は配線パターン１０４を有する支
持基板１０５に第１主面を接して固定され、面発光レー
ザ１０２が前記配線パターン１０４と電気的に接続され
ている。図１には示されていないが、半導体基板１０１
は紫外線硬化型あるいは熱硬化型の樹脂によって支持基
板に接着固定する。
【００１９】一方、半導体基板１０１の第２主面には光
ファイバテープ１０６の先端が突き当てられている。光
ファイバテープ１０６はコア１０７およびクラッド１０
８よりなる複数の光ファイバ心線１０９が被覆材１１０
によって並列に固定されたものである。複数の面発光レ
ーザ１０２の配列間隔は複数の光ファイバ心線１０９の
中心間隔に等しく、面発光レーザ１０２から出射される
光ビーム１１１の中心とガイド穴１０３の中心は半導体
基板１０１の第２主面上において概ね同一位置となるよ
うに位置合せされており、ガイド穴１０３の直径は光フ
ァイバ心線１０９の外径に概ね等しい。光ファイバテー
プ１０６の先端において光ファイバ心線１０９は被覆材
１１０より僅かに露出しており、ガイド穴１０３に挿入
されている。
ファイバテープ１０６の先端が突き当てられている。光
ファイバテープ１０６はコア１０７およびクラッド１０
８よりなる複数の光ファイバ心線１０９が被覆材１１０
によって並列に固定されたものである。複数の面発光レ
ーザ１０２の配列間隔は複数の光ファイバ心線１０９の
中心間隔に等しく、面発光レーザ１０２から出射される
光ビーム１１１の中心とガイド穴１０３の中心は半導体
基板１０１の第２主面上において概ね同一位置となるよ
うに位置合せされており、ガイド穴１０３の直径は光フ
ァイバ心線１０９の外径に概ね等しい。光ファイバテー
プ１０６の先端において光ファイバ心線１０９は被覆材
１１０より僅かに露出しており、ガイド穴１０３に挿入
されている。
【００２０】以上の構成で、面発光レーザ１０２から出
射される光ビーム１１１は光ファイバ心線１０９に光学
結合されるが、光ファイバ心線１０９がマルチモードフ
ァイバの場合には、光ビーム１１１の中心とガイド穴１
０３の中心の間の距離が半導体基板１０１の第２主面上
において１０μｍ以下となるようにガイド穴１０３が位
置合せされており、ガイド穴１０３の直径が光ファイバ
心線１０９の外径よりも１ないし１０μｍ大きい構成で
あれば、６０％以上の高い光学結合効率が実現できる。
また、半導体基板１０１に突き当てられた光ファイバテ
ープ１０６の先端において光ファイバ心線１０９が被覆
材１１０より露出している長さ（露出長）１１２は１ｍ
ｍ以下であることが望ましい。これは、光ファイバ心線
１０９が被覆材１１０から露出する長さが長くなると光
ファイバ心線１０９の間隔が保持されなくなるためであ
る。
射される光ビーム１１１は光ファイバ心線１０９に光学
結合されるが、光ファイバ心線１０９がマルチモードフ
ァイバの場合には、光ビーム１１１の中心とガイド穴１
０３の中心の間の距離が半導体基板１０１の第２主面上
において１０μｍ以下となるようにガイド穴１０３が位
置合せされており、ガイド穴１０３の直径が光ファイバ
心線１０９の外径よりも１ないし１０μｍ大きい構成で
あれば、６０％以上の高い光学結合効率が実現できる。
また、半導体基板１０１に突き当てられた光ファイバテ
ープ１０６の先端において光ファイバ心線１０９が被覆
材１１０より露出している長さ（露出長）１１２は１ｍ
ｍ以下であることが望ましい。これは、光ファイバ心線
１０９が被覆材１１０から露出する長さが長くなると光
ファイバ心線１０９の間隔が保持されなくなるためであ
る。
【００２１】図２は本発明の第２の実施例の半導体レー
ザ実装体の断面図である。半導体基板２０１の第１主面
上には面発光レーザ２０２が形成されており、第２主面
上にはガイド穴２０３が形成されている。図２には面発
光レーザ２０２とガイド穴２０３が１個ずつしか示され
ていないが、両者は紙面奥行き方向に１次元アレイ状に
配列されている。半導体基板２０１は支持基板２０４に
第１主面を接して固定され、支持基板２０４はパッケー
ジ２０５にダイボンドされている。半導体基板２０１は
紫外線硬化型あるいは熱硬化型の樹脂２０６によって支
持基板２０４に接着固定されている。面発光レーザ２０
２は支持基板２０４上の配線パターンと電気的に接続さ
れており、最終的には支持基板のボンディングパッド２
０７からワイヤ２０８を介してパッケージ２０５のリー
ド２０９に接続される。
ザ実装体の断面図である。半導体基板２０１の第１主面
上には面発光レーザ２０２が形成されており、第２主面
上にはガイド穴２０３が形成されている。図２には面発
光レーザ２０２とガイド穴２０３が１個ずつしか示され
ていないが、両者は紙面奥行き方向に１次元アレイ状に
配列されている。半導体基板２０１は支持基板２０４に
第１主面を接して固定され、支持基板２０４はパッケー
ジ２０５にダイボンドされている。半導体基板２０１は
紫外線硬化型あるいは熱硬化型の樹脂２０６によって支
持基板２０４に接着固定されている。面発光レーザ２０
２は支持基板２０４上の配線パターンと電気的に接続さ
れており、最終的には支持基板のボンディングパッド２
０７からワイヤ２０８を介してパッケージ２０５のリー
ド２０９に接続される。
【００２２】一方、半導体基板２０１の第２主面には光
ファイバテープ２１０の先端が突き当てられている。光
ファイバテープ２１０は紙面奥行き方向に並んだ複数の
光ファイバ心線２１１が被覆材２１２によって固定され
たものである。面発光レーザ２０２の配列間隔は光ファ
イバ心線２１１の中心間隔に等しく、面発光レーザ２０
２から出射される光ビーム２１３の中心とガイド穴２０
３の中心は半導体基板２０１の第２主面上において概ね
同一位置となるように位置合せされており、ガイド穴２
０３の直径は光ファイバ心線２１１の外径に概ね等し
い。光ファイバテープ２１０の先端において光ファイバ
心線２１１は被覆材２１２より僅かに露出しており、ガ
イド穴２０３に挿入されている。
ファイバテープ２１０の先端が突き当てられている。光
ファイバテープ２１０は紙面奥行き方向に並んだ複数の
光ファイバ心線２１１が被覆材２１２によって固定され
たものである。面発光レーザ２０２の配列間隔は光ファ
イバ心線２１１の中心間隔に等しく、面発光レーザ２０
２から出射される光ビーム２１３の中心とガイド穴２０
３の中心は半導体基板２０１の第２主面上において概ね
同一位置となるように位置合せされており、ガイド穴２
０３の直径は光ファイバ心線２１１の外径に概ね等し
い。光ファイバテープ２１０の先端において光ファイバ
心線２１１は被覆材２１２より僅かに露出しており、ガ
イド穴２０３に挿入されている。
【００２３】本実施例は、基本的には第１の実施例にお
ける支持基板２０４がパッケージ２０５に収められた構
成となっている。本実施例の特徴は半導体基板２０１に
対して垂直に保持されたファイバ支持体２１４がパッケ
ージ２０５に固定されており、光ファイバテープ２１０
の被覆材２１２がこのファイバ支持体２１４に固定され
ていることにある。このファイバ支持体２１４は、ガイ
ド穴２０３を用いた光ファイバテープ２１０の結合にお
いて、半導体基板２０１と光ファイバテープ２１０の機
械的な固定強度を高めるためのものである。ガイド穴２
０３に挿入された光ファイバテープ２１０の先端を樹脂
等で固定しただけでは光ファイバテープ２１０と半導体
基板２０１の垂直性を保つのは困難であり、光ファイバ
テープ２１０に外力が加わった場合には光ファイバテー
プ２１０が傾き、面発光レーザ２０２と光ファイバテー
プ２１０の光学結合効率が低下する。光ファイバテープ
２１０の被覆材２１２をファイバ支持体２１４に固定す
ることで、光ファイバテープ２１０の先端に外力が加わ
るのを防ぐことができる。光ファイバテープ２１０の先
端はガイド穴２０３によって位置合せされているのに対
し、ファイバ支持体２１４は面発光レーザ２０２に対し
て厳密には位置合せされないので、ファイバ支持体２１
４の位置ずれがあると光ファイバテープ２１０と半導体
基板２０１の垂直性が失われることになる。しかし、被
覆材２１２をファイバ支持体２１４に固定する位置を光
ファイバテープ２１０の先端から遠ざければこの傾きは
小さくすることができ、光学結合効率はあまり劣化しな
い。
ける支持基板２０４がパッケージ２０５に収められた構
成となっている。本実施例の特徴は半導体基板２０１に
対して垂直に保持されたファイバ支持体２１４がパッケ
ージ２０５に固定されており、光ファイバテープ２１０
の被覆材２１２がこのファイバ支持体２１４に固定され
ていることにある。このファイバ支持体２１４は、ガイ
ド穴２０３を用いた光ファイバテープ２１０の結合にお
いて、半導体基板２０１と光ファイバテープ２１０の機
械的な固定強度を高めるためのものである。ガイド穴２
０３に挿入された光ファイバテープ２１０の先端を樹脂
等で固定しただけでは光ファイバテープ２１０と半導体
基板２０１の垂直性を保つのは困難であり、光ファイバ
テープ２１０に外力が加わった場合には光ファイバテー
プ２１０が傾き、面発光レーザ２０２と光ファイバテー
プ２１０の光学結合効率が低下する。光ファイバテープ
２１０の被覆材２１２をファイバ支持体２１４に固定す
ることで、光ファイバテープ２１０の先端に外力が加わ
るのを防ぐことができる。光ファイバテープ２１０の先
端はガイド穴２０３によって位置合せされているのに対
し、ファイバ支持体２１４は面発光レーザ２０２に対し
て厳密には位置合せされないので、ファイバ支持体２１
４の位置ずれがあると光ファイバテープ２１０と半導体
基板２０１の垂直性が失われることになる。しかし、被
覆材２１２をファイバ支持体２１４に固定する位置を光
ファイバテープ２１０の先端から遠ざければこの傾きは
小さくすることができ、光学結合効率はあまり劣化しな
い。
【００２４】図３は本発明の第３の実施例の半導体レー
ザ実装体の断面図である。半導体基板３０１の第１主面
上には面発光レーザ３０２が形成されており、第２主面
上にはガイド穴３０３が形成されている。半導体基板３
０１は支持基板３０４に第１主面を接して固定され、支
持基板３０４はリードフレーム３０５にダイボンドされ
ている。半導体基板３０１は紫外線硬化型あるいは熱硬
化型の樹脂３０６によって支持基板３０４に接着固定さ
れている。面発光レーザ３０２は支持基板３０４上の配
線パターンと電気的に接続されており、最終的には支持
基板のボンディングパッド３０７からワイヤ３０８を介
してリードフレーム３０５に接続される。一方、半導体
基板３０１の第２主面には光ファイバ３０９の先端が突
き当てられている。光ファイバ３０９は光ファイバ心線
３１０が被覆材３１１によって被覆されたものである。
面発光レーザ３０２から出射される光ビーム３１２の中
心とガイド穴３０３の中心は半導体基板３０１の第２主
面上において概ね同一位置となるように位置合せされて
おり、ガイド穴３０３の直径は光ファイバ心線３１０の
外径に概ね等しい。光ファイバ３０９の先端において光
ファイバ心線３１０は被覆材３１１より僅かに露出して
おり、ガイド穴３０３に挿入されている。また、光ファ
イバ３０９の先端に近い部分と半導体基板３０１、支持
基板３０４およびリードフレーム３０５は樹脂成形体３
１３によって一体封止されている。
ザ実装体の断面図である。半導体基板３０１の第１主面
上には面発光レーザ３０２が形成されており、第２主面
上にはガイド穴３０３が形成されている。半導体基板３
０１は支持基板３０４に第１主面を接して固定され、支
持基板３０４はリードフレーム３０５にダイボンドされ
ている。半導体基板３０１は紫外線硬化型あるいは熱硬
化型の樹脂３０６によって支持基板３０４に接着固定さ
れている。面発光レーザ３０２は支持基板３０４上の配
線パターンと電気的に接続されており、最終的には支持
基板のボンディングパッド３０７からワイヤ３０８を介
してリードフレーム３０５に接続される。一方、半導体
基板３０１の第２主面には光ファイバ３０９の先端が突
き当てられている。光ファイバ３０９は光ファイバ心線
３１０が被覆材３１１によって被覆されたものである。
面発光レーザ３０２から出射される光ビーム３１２の中
心とガイド穴３０３の中心は半導体基板３０１の第２主
面上において概ね同一位置となるように位置合せされて
おり、ガイド穴３０３の直径は光ファイバ心線３１０の
外径に概ね等しい。光ファイバ３０９の先端において光
ファイバ心線３１０は被覆材３１１より僅かに露出して
おり、ガイド穴３０３に挿入されている。また、光ファ
イバ３０９の先端に近い部分と半導体基板３０１、支持
基板３０４およびリードフレーム３０５は樹脂成形体３
１３によって一体封止されている。
【００２５】本実施例の特徴は光ファイバ３０９の先端
に近い部分を含めて全体が樹脂封止されている点にあ
る。これによって、ガイド穴３０３を用いた光ファイバ
３０９の結合において半導体基板３０１と光ファイバ３
０９の機械的な固定強度を高めることができる。この効
果は第２の実施例の場合と同様であるが、第２の実施例
で用いているパッケージに比べて、樹脂封止をした方が
一般に低コストになるという利点がある。光ファイバ３
０９の先端では光ファイバ心線３１０がガイド穴３０３
に挿入されているので、樹脂を圧入する際にも光ファイ
バ３０９が位置ずれすることはない。ただし、樹脂圧入
の条件によっては光ファイバ３０９がたわみ、先端がガ
イド穴３０３からはずれてしまうこともある。これを避
けるためには、本発明の第２の構成を併用するのが有効
である。すなわち、光ファイバ３０９の被覆材３１１を
リードフレームと一体化されたファイバ支持体に固定し
た後、ファイバ支持体を含めて樹脂封止する。
に近い部分を含めて全体が樹脂封止されている点にあ
る。これによって、ガイド穴３０３を用いた光ファイバ
３０９の結合において半導体基板３０１と光ファイバ３
０９の機械的な固定強度を高めることができる。この効
果は第２の実施例の場合と同様であるが、第２の実施例
で用いているパッケージに比べて、樹脂封止をした方が
一般に低コストになるという利点がある。光ファイバ３
０９の先端では光ファイバ心線３１０がガイド穴３０３
に挿入されているので、樹脂を圧入する際にも光ファイ
バ３０９が位置ずれすることはない。ただし、樹脂圧入
の条件によっては光ファイバ３０９がたわみ、先端がガ
イド穴３０３からはずれてしまうこともある。これを避
けるためには、本発明の第２の構成を併用するのが有効
である。すなわち、光ファイバ３０９の被覆材３１１を
リードフレームと一体化されたファイバ支持体に固定し
た後、ファイバ支持体を含めて樹脂封止する。
【００２６】図４は本発明の第４の実施例の半導体レー
ザ実装体の製造方法のうち、前半の工程を示す断面図で
ある。図４（Ａ）では、ＧａＡｓ等の半導体基板４０１
の第１主面上に例えばｐ型ＡｌＡｓとｐ型ＧａＡｓのよ
うな２種類の半導体材料を交互に多数積層した第１の反
射器４０２、例えばＩｎＧａＡｓ量子井戸層とＧａＡｓ
障壁層よりなる活性層４０３、および例えばｎ型ＡｌＡ
ｓとｎ型ＧａＡｓのような２種類の半導体材料を交互に
多数積層した第２の反射器４０４をエピタキシアル成長
する。次に、電極金属４０５を蒸着し、これをマスクと
して第２の反射器４０４および活性層４０３をメサエッ
チングする。図４（Ｂ）に示すように、ここで形成され
たメサは面発光レーザ４０６およびダイボンド時の電気
接点であるバンプ４０７となる。面発光レーザ４０６と
バンプ４０７は第１の絶縁膜４０８上に蒸着された配線
金属４０９によって接続される。以上の工程で半導体基
板４０１の第１主面上に２次元アレイに配列された面発
光レーザ４０６が形成される。
ザ実装体の製造方法のうち、前半の工程を示す断面図で
ある。図４（Ａ）では、ＧａＡｓ等の半導体基板４０１
の第１主面上に例えばｐ型ＡｌＡｓとｐ型ＧａＡｓのよ
うな２種類の半導体材料を交互に多数積層した第１の反
射器４０２、例えばＩｎＧａＡｓ量子井戸層とＧａＡｓ
障壁層よりなる活性層４０３、および例えばｎ型ＡｌＡ
ｓとｎ型ＧａＡｓのような２種類の半導体材料を交互に
多数積層した第２の反射器４０４をエピタキシアル成長
する。次に、電極金属４０５を蒸着し、これをマスクと
して第２の反射器４０４および活性層４０３をメサエッ
チングする。図４（Ｂ）に示すように、ここで形成され
たメサは面発光レーザ４０６およびダイボンド時の電気
接点であるバンプ４０７となる。面発光レーザ４０６と
バンプ４０７は第１の絶縁膜４０８上に蒸着された配線
金属４０９によって接続される。以上の工程で半導体基
板４０１の第１主面上に２次元アレイに配列された面発
光レーザ４０６が形成される。
【００２７】図４（Ｃ）では、面発光レーザ４０６に位
置合せして半導体基板４０１の第２主面上に２次元アレ
イに配列されたガイド穴４１０を形成する。この位置合
せは、ウエハの表面側に置かれたフォトマスクとウエハ
裏面を同時に観察してアライメントを行った後、ウエハ
表面にマスクパターンを焼付ける両面マスク合せ装置を
用いれば、容易に行うことができる。フォトレジストに
焼付けられたガイド穴４１０のパターンによって、第２
の絶縁膜４１１をエッチングし、これをマスクとして半
導体基板４０１をエッチングすることでガイド穴４１０
が形成される。この後、図４（Ｄ）に示されるように半
導体基板４０１は第１主面を接するように支持基板４１
２に固定される。この固定は、例えば紫外線硬化型の樹
脂４１３によって行われる。
置合せして半導体基板４０１の第２主面上に２次元アレ
イに配列されたガイド穴４１０を形成する。この位置合
せは、ウエハの表面側に置かれたフォトマスクとウエハ
裏面を同時に観察してアライメントを行った後、ウエハ
表面にマスクパターンを焼付ける両面マスク合せ装置を
用いれば、容易に行うことができる。フォトレジストに
焼付けられたガイド穴４１０のパターンによって、第２
の絶縁膜４１１をエッチングし、これをマスクとして半
導体基板４０１をエッチングすることでガイド穴４１０
が形成される。この後、図４（Ｄ）に示されるように半
導体基板４０１は第１主面を接するように支持基板４１
２に固定される。この固定は、例えば紫外線硬化型の樹
脂４１３によって行われる。
【００２８】図５は本発明の第４の実施例の半導体レー
ザ実装体の製造方法のうち、後半の工程を示す断面図で
ある。図５（Ａ）において、半導体基板５０１の第１主
面上に面発光レーザ５０２が形成され、第２主面上にガ
イド穴５０３が形成され、この半導体基板５０１が第一
主面を接して支持基板５０４に固定されている部分は、
図４（Ｄ）までの前半工程で作製された部分である。支
持基板５０４はパッケージ５０５にボンディングされ、
ファイバ支持体５０６がパッケージ５０５に取付けられ
る。この後、紙面奥行き方向に並列に並んだ第１の光フ
ァイバ心線５０７とこれを被覆する第１の被覆材５０８
よりなる第１の光ファイバテープ５０９の先端において
第１の光ファイバ心線５０７を第１の被覆材５０８より
僅かに露出させ、第１の光ファイバ心線５０７をガイド
穴５０３の第１列に挿入する。この際、光学ステージに
取付けられた保持治具５１０で第１の被覆材５０８をク
リップし、そこから第１の光ファイバテープ５０９を直
線状に保持してガイド穴５０３との位置合せを行う。第
１の光ファイバ心線５０７がガイド穴５０３の第１列に
挿入された状態で、第１の被覆材５０８をファイバ支持
体５０６に固定する。ファイバ支持体５０６に固定後は
保持治具５１０によるクリップをはずし、図５（Ｂ）に
示すように第１の光ファイバテープ５０９を湾曲させ
る。
ザ実装体の製造方法のうち、後半の工程を示す断面図で
ある。図５（Ａ）において、半導体基板５０１の第１主
面上に面発光レーザ５０２が形成され、第２主面上にガ
イド穴５０３が形成され、この半導体基板５０１が第一
主面を接して支持基板５０４に固定されている部分は、
図４（Ｄ）までの前半工程で作製された部分である。支
持基板５０４はパッケージ５０５にボンディングされ、
ファイバ支持体５０６がパッケージ５０５に取付けられ
る。この後、紙面奥行き方向に並列に並んだ第１の光フ
ァイバ心線５０７とこれを被覆する第１の被覆材５０８
よりなる第１の光ファイバテープ５０９の先端において
第１の光ファイバ心線５０７を第１の被覆材５０８より
僅かに露出させ、第１の光ファイバ心線５０７をガイド
穴５０３の第１列に挿入する。この際、光学ステージに
取付けられた保持治具５１０で第１の被覆材５０８をク
リップし、そこから第１の光ファイバテープ５０９を直
線状に保持してガイド穴５０３との位置合せを行う。第
１の光ファイバ心線５０７がガイド穴５０３の第１列に
挿入された状態で、第１の被覆材５０８をファイバ支持
体５０６に固定する。ファイバ支持体５０６に固定後は
保持治具５１０によるクリップをはずし、図５（Ｂ）に
示すように第１の光ファイバテープ５０９を湾曲させ
る。
【００２９】図５（Ｂ）では、紙面奥行き方向に並列に
並んだ第２の光ファイバ心線５１１とこれを被覆する第
２の被覆材５１２よりなる第２の光ファイバテープ５１
３の先端において第２の光ファイバ心線５１１を第２の
被覆材５１２より僅かに露出させ、第２の光ファイバ心
線５１１をガイド穴５０３の第２列に挿入する。この際
も先程の光学ステージに取付けた保持治具５１０で第２
の被覆材５１２をクリップするが、第１の光ファイバテ
ープ５０９は湾曲させてあるので、第２の光ファイバテ
ープ５１３の位置合せの障害にはならない。最後に第２
の被覆材５１２を第１の被覆材５０８に固定することで
第１および第２の光ファイバテープの固定が完了する。
並んだ第２の光ファイバ心線５１１とこれを被覆する第
２の被覆材５１２よりなる第２の光ファイバテープ５１
３の先端において第２の光ファイバ心線５１１を第２の
被覆材５１２より僅かに露出させ、第２の光ファイバ心
線５１１をガイド穴５０３の第２列に挿入する。この際
も先程の光学ステージに取付けた保持治具５１０で第２
の被覆材５１２をクリップするが、第１の光ファイバテ
ープ５０９は湾曲させてあるので、第２の光ファイバテ
ープ５１３の位置合せの障害にはならない。最後に第２
の被覆材５１２を第１の被覆材５０８に固定することで
第１および第２の光ファイバテープの固定が完了する。
【００３０】図６は本発明の第５の実施例の半導体レー
ザ実装体の製造方法のうち、後半の工程を示す断面図で
ある。本実施例の前半の工程は第４の実施例と同じであ
る。図６（Ａ）では、第１の光ファイバ心線６０１とこ
れを並列に固定する第１の被覆材６０２よりなる第１の
光ファイバテープ６０３の先端において第１の光ファイ
バ心線６０１を第１の被覆材６０２より僅かに露出させ
る。また、第２の光ファイバ心線６０４とこれを並列に
固定する第２の被覆材６０５よりなる第２の光ファイバ
テープ６０６の先端において第２の光ファイバ心線６０
４を第２の被覆材６０５より僅かに露出させる。次に、
第１の光ファイバ心線６０１と第２の光ファイバ心線６
０４の位置を合せて、第１の光ファイバテープ６０３お
よび第２の光ファイバテープ６０６を積重ねる。この位
置合せは、例えばガイドピン６０７を有するファイバ台
６０８上に光ファイバテープを置くことで実現できる。
この上からファイバ押え６０９を載せて、ガイドピン６
０７とファイバ押え６０９を接着剤６１０で固定するこ
とで、第１の光ファイバテープ６０３および第２の光フ
ァイバテープ６０６を固定する。
ザ実装体の製造方法のうち、後半の工程を示す断面図で
ある。本実施例の前半の工程は第４の実施例と同じであ
る。図６（Ａ）では、第１の光ファイバ心線６０１とこ
れを並列に固定する第１の被覆材６０２よりなる第１の
光ファイバテープ６０３の先端において第１の光ファイ
バ心線６０１を第１の被覆材６０２より僅かに露出させ
る。また、第２の光ファイバ心線６０４とこれを並列に
固定する第２の被覆材６０５よりなる第２の光ファイバ
テープ６０６の先端において第２の光ファイバ心線６０
４を第２の被覆材６０５より僅かに露出させる。次に、
第１の光ファイバ心線６０１と第２の光ファイバ心線６
０４の位置を合せて、第１の光ファイバテープ６０３お
よび第２の光ファイバテープ６０６を積重ねる。この位
置合せは、例えばガイドピン６０７を有するファイバ台
６０８上に光ファイバテープを置くことで実現できる。
この上からファイバ押え６０９を載せて、ガイドピン６
０７とファイバ押え６０９を接着剤６１０で固定するこ
とで、第１の光ファイバテープ６０３および第２の光フ
ァイバテープ６０６を固定する。
【００３１】図６（Ｂ）において、半導体基板６１１の
第１主面上に面発光レーザ６１２が形成され、第２主面
上にガイド穴６１３が形成され、この半導体基板６１１
が第１主面を接して支持基板６１４に固定されている部
分は、図４（Ｄ）までの前半工程で作製された部分であ
る。支持基板６１４はリードフレーム６１５にボンディ
ングされ、図６（Ａ）に示した第１および第２の光ファ
イバテープ６０３、６０６の先端近くを相互に固定した
ものが半導体基板６１１の第２主面に突き当てられる。
第１および第２の光ファイバ心線６０１、６０４は相互
に位置合せされているので、一括してガイド穴６１３に
挿入することができる。最後に、第１および第２の光フ
ァイバテープ６０３、６０６の先端に近い部分、半導体
基板６１１、支持基板６１４、およびリードフレーム６
１５を樹脂成形体６１６によって一体封止する。
第１主面上に面発光レーザ６１２が形成され、第２主面
上にガイド穴６１３が形成され、この半導体基板６１１
が第１主面を接して支持基板６１４に固定されている部
分は、図４（Ｄ）までの前半工程で作製された部分であ
る。支持基板６１４はリードフレーム６１５にボンディ
ングされ、図６（Ａ）に示した第１および第２の光ファ
イバテープ６０３、６０６の先端近くを相互に固定した
ものが半導体基板６１１の第２主面に突き当てられる。
第１および第２の光ファイバ心線６０１、６０４は相互
に位置合せされているので、一括してガイド穴６１３に
挿入することができる。最後に、第１および第２の光フ
ァイバテープ６０３、６０６の先端に近い部分、半導体
基板６１１、支持基板６１４、およびリードフレーム６
１５を樹脂成形体６１６によって一体封止する。
【００３２】なお、以上の実施例の説明では典型的な構
成および製造方法を例示したが、これらの実施例を適宜
組み合せて実施してもよいことは言うまでもない。
成および製造方法を例示したが、これらの実施例を適宜
組み合せて実施してもよいことは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】本発明の半導体レーザ実装体によれば、
半導体基板に形成された複数個の面発光レーザに対して
複数本の光ファイバを機械的な位置合せによって光学結
合することができる。本願発明の構成では、面発光レー
ザに位置合せして半導体基板の第２主面上に形成された
ガイド穴に対して位置合せを行うので、半導体レーザを
発光状態にして光ファイバの遠端からの出力光パワーが
最大となるように光ファイバを固定するという位置合せ
方法のみならず、Ｖ溝基板を用いた機械的位置合せと比
較しても部品点数と工数の削減および組立て作業時間の
短縮が可能となり、半導体レーザ実装体の低価格化が可
能になる。
半導体基板に形成された複数個の面発光レーザに対して
複数本の光ファイバを機械的な位置合せによって光学結
合することができる。本願発明の構成では、面発光レー
ザに位置合せして半導体基板の第２主面上に形成された
ガイド穴に対して位置合せを行うので、半導体レーザを
発光状態にして光ファイバの遠端からの出力光パワーが
最大となるように光ファイバを固定するという位置合せ
方法のみならず、Ｖ溝基板を用いた機械的位置合せと比
較しても部品点数と工数の削減および組立て作業時間の
短縮が可能となり、半導体レーザ実装体の低価格化が可
能になる。
【００３４】また、光ファイバをガイド穴に挿入する際
に先に挿入した光ファイバが障害となって次の光ファイ
バの位置合せができない、あるいは光ファイバテープに
おいて光ファイバ心線を被覆材から長く露出すると光フ
ァイバ心線の間隔が保持されなくなるという問題も解決
されている。
に先に挿入した光ファイバが障害となって次の光ファイ
バの位置合せができない、あるいは光ファイバテープに
おいて光ファイバ心線を被覆材から長く露出すると光フ
ァイバ心線の間隔が保持されなくなるという問題も解決
されている。
【００３５】さらに、半導体基板と光ファイバの機械的
な固定も十分確保されており、光ファイバに外力が加わ
った場合に光ファイバが傾くあるいは接着部分がはずれ
てしまうという問題もない。
な固定も十分確保されており、光ファイバに外力が加わ
った場合に光ファイバが傾くあるいは接着部分がはずれ
てしまうという問題もない。
【図１】本発明の一実施例の半導体レーザ実装体の要部
断面斜視図
断面斜視図
【図２】本発明の第２の実施例の半導体レーザ実装体の
断面図
断面図
【図３】本発明の第３の実施例の半導体レーザ実装体の
断面図
断面図
【図４】本発明の第４の実施例の半導体レーザ実装体の
製造方法の前半工程を示す断面図
製造方法の前半工程を示す断面図
【図５】本発明の第４の実施例の半導体レーザ実装体の
製造方法の後半工程を示す断面図
製造方法の後半工程を示す断面図
【図６】本発明の第５の実施例の半導体レーザ実装体の
製造方法の後半工程を示す斜視図および断面図
製造方法の後半工程を示す斜視図および断面図
【図７】従来の半導体レーザ実装体の断面図
【図８】従来の半導体レーザ実装体の断面図
１０１ 半導体基板 １０２ 面発光レーザ １０３ ガイド穴 １０５ 支持基板 １０６ 光ファイバテープ １０９ 光ファイバ心線 １１０ 被覆材 ２０１ 半導体基板 ２０２ 面発光レーザ ２０３ ガイド穴 ２０４ 支持基板 ２１０ 光ファイバテープ ２１１ 光ファイバ心線 ２１２ 被覆材 ２１４ ファイバ支持体 ３０１ 半導体基板 ３０２ 面発光レーザ ３０３ ガイド穴 ３０４ 支持基板 ３０９ 光ファイバ ３１０ 光ファイバ心線 ３１１ 被覆材 ３１２ 樹脂成形体 ４０１ 半導体基板 ４０６ 面発光レーザ ４１０ ガイド穴 ４１２ 支持基板 ５０１ 半導体基板 ５０２ 面発光レーザ ５０３ ガイド穴 ５０４ 支持基板 ５０６ ファイバ支持体 ５０９ 第１の光ファイバテープ ５１０ 保持治具 ５１３ 第２の光ファイバテープ ６０３ 第１の光ファイバテープ ６０６ 第２の光ファイバテープ ６１１ 半導体基板 ６１２ 面発光レーザ ６１３ ガイド穴 ６１４ 支持基板 ６１６ 樹脂成形体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/26 - 6/43 H01S 5/02 - 5/022 G02B 6/04 - 6/08
Claims (4)
- 【請求項１】支持基板と、前記支持基板に第１主面を接
して固定された半導体基板と、前記半導体基板の第１主
面上に形成された面発光レーザと、前記半導体基板の第
２主面上に形成されたガイド穴と、前記半導体基板の前
記第２主面に先端が突き当てられた光ファイバと、前記
光ファイバの前記先端に近い部分と前記半導体基板と前
記支持基板とを一体封止する樹脂成形体と、前記半導体
基板に垂直に保持されたファイバ支持体とを有し、前記
面発光レーザから出射される光ビームの中心と前記ガイ
ド穴の中心が前記第２主面上において概ね同一位置とな
るように前記ガイド穴が位置合せされており、前記光フ
ァイバは光ファイバ心線と前記光ファイバ心線を被覆す
る被覆材よりなり、前記ガイド穴の直径は前記光ファイ
バ心線の外径に概ね等しく、前記光ファイバの先端にお
いて前記被覆材より露出した前記光ファイバ心線が前記
ガイド穴に挿入されており、前記光ファイバの前記被覆
材が前記ファイバ支持体に固定されていることを特徴と
する半導体レーザ実装体。 - 【請求項２】半導体基板の第１主面上に２次元アレイに
配列された面発光レーザを形成する工程と、前記面発光
レーザに位置合せして前記半導体基板の第２主面上に２
次元アレイに配列されたガイド穴を形成する工程と、前
記半導体基板を前記第１主面を接して支持基板に固定す
る工程と、第１の光ファイバ心線（複数）と前記第１の
光ファイバ心線を並列に固定する第１の被覆材よりなる
第１の光ファイバテープの先端において前記第１の光フ
ァイバ心線を前記第１の被覆材より僅かに露出させる工
程と、前記第１の光ファイバ心線が前記ガイド穴の第１
列に挿入されるように位置合せして前記第１の光ファイ
バテープを前記半導体基板の前記第２主面に突き当てる
工程と、前記第１の光ファイバテープの第１の被覆材を
前記半導体基板に垂直に保持されたファイバ支持体に固
定する工程と、第２の光ファイバ心線（複数）と前記第
２の光ファイバ心線を並列に固定する第２の被覆材より
なる第２の光ファイバテープの先端において前記第２の
光ファイバ心線を前記第２の被覆材より僅かに露出させ
る工程と、前記第２の光ファイバ心線が前記ガイド穴の
第２列に挿入されるように位置合せして前記第２の光フ
ァイバテープを前記半導体基板の前記第２主面に突き当
てる工程と、前記第２の光ファイバテープの第２の被覆
材を前記第１の光ファイバテープの前記第１の被覆材に
固定する工程とを有することを特徴とする半導体レーザ
実装体の製造方法。 - 【請求項３】半導体基板の第１主面上に形成された面発
光レーザに対する前記半導体基板の第２主面上に形成さ
れるガイド穴の位置合せを両面マスク合せ装置によって
行うことを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ実装
体の製造方法。 - 【請求項４】半導体基板を樹脂によって支持基板に固定
することを特徴とする請求項２記載の半導体レーザ実装
体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16040495A JP3166564B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 半導体レーザ実装体およびその製造方法 |
| US08/669,952 US5774616A (en) | 1995-06-27 | 1996-06-25 | Semiconductor laser module and method for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16040495A JP3166564B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 半導体レーザ実装体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915459A JPH0915459A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3166564B2 true JP3166564B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=15714212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16040495A Expired - Fee Related JP3166564B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | 半導体レーザ実装体およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5774616A (ja) |
| JP (1) | JP3166564B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3206536B2 (ja) * | 1997-02-21 | 2001-09-10 | 住友電気工業株式会社 | 半導体レーザモジュール |
| JP2943766B2 (ja) * | 1997-06-10 | 1999-08-30 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザモジュール |
| GB2327276B (en) * | 1997-07-14 | 2002-02-20 | Mitel Semiconductor Ab | Optical module |
| US6597713B2 (en) | 1998-07-22 | 2003-07-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus with an optical functional device having a special wiring electrode and method for fabricating the same |
| JP3824797B2 (ja) | 1999-01-08 | 2006-09-20 | 古河電気工業株式会社 | 受発光素子モジュール |
| DE19910164C2 (de) * | 1999-02-24 | 2002-10-17 | Infineon Technologies Ag | Elektrooptisches Modul |
| FR2807168B1 (fr) * | 2000-03-29 | 2002-11-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif d'alignement passif de fibres optiques et de composants optoelectroniques |
| US6916121B2 (en) | 2001-08-03 | 2005-07-12 | National Semiconductor Corporation | Optical sub-assembly for optoelectronic modules |
| FR2817975B1 (fr) * | 2000-12-07 | 2003-01-10 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif d'alignement passif de fibres optiques et de composants, utilisant des entailles en croix |
| US6927861B2 (en) * | 2001-06-29 | 2005-08-09 | Xanoptix, Inc. | Simple deterministic method for array based optical component packaging |
| US7269027B2 (en) * | 2001-08-03 | 2007-09-11 | National Semiconductor Corporation | Ceramic optical sub-assembly for optoelectronic modules |
| US7023705B2 (en) | 2001-08-03 | 2006-04-04 | National Semiconductor Corporation | Ceramic optical sub-assembly for optoelectronic modules |
| US6973225B2 (en) * | 2001-09-24 | 2005-12-06 | National Semiconductor Corporation | Techniques for attaching rotated photonic devices to an optical sub-assembly in an optoelectronic package |
| US6985668B2 (en) * | 2003-07-15 | 2006-01-10 | National Semiconductor Corporation | Multi-purpose optical light pipe |
| US7156562B2 (en) * | 2003-07-15 | 2007-01-02 | National Semiconductor Corporation | Opto-electronic module form factor having adjustable optical plane height |
| JP2006210513A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 光伝送モジュール及びそれを有する光コネクタ |
| JP2007310083A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Fuji Xerox Co Ltd | 光伝送モジュールおよびその製造方法 |
| JP2008185766A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 光学接続構造 |
| JP5996215B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-09-21 | オリンパス株式会社 | 光電変換モジュールおよび光伝送ユニット |
| WO2016117121A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | オリンパス株式会社 | 光伝送モジュールおよび内視鏡 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2466866A1 (fr) * | 1979-10-05 | 1981-04-10 | Thomson Csf | Procede de couplage entre une fibre optique et une diode opto-electronique, et tete d'emission ou de reception realisee par ce procede |
| US4826272A (en) * | 1987-08-27 | 1989-05-02 | American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories | Means for coupling an optical fiber to an opto-electronic device |
| JPH06237016A (ja) * | 1993-02-09 | 1994-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ファイバモジュールおよびその製造方法 |
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| US5586207A (en) * | 1993-11-29 | 1996-12-17 | Northern Telecom Limited | Methods and assemblies for packaging opto-electronic devices and for coupling optical fibers to the packaged devices |
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1995
- 1995-06-27 JP JP16040495A patent/JP3166564B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-25 US US08/669,952 patent/US5774616A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0915459A (ja) | 1997-01-17 |
| US5774616A (en) | 1998-06-30 |
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