JP3359517B2 - 光モジュール - Google Patents

光モジュール

Info

Publication number
JP3359517B2
JP3359517B2 JP33430196A JP33430196A JP3359517B2 JP 3359517 B2 JP3359517 B2 JP 3359517B2 JP 33430196 A JP33430196 A JP 33430196A JP 33430196 A JP33430196 A JP 33430196A JP 3359517 B2 JP3359517 B2 JP 3359517B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ferrule
photoelectric conversion
conversion element
optical module
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP33430196A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10170771A (ja
Inventor
幹雄 京増
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP33430196A priority Critical patent/JP3359517B2/ja
Publication of JPH10170771A publication Critical patent/JPH10170771A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3359517B2 publication Critical patent/JP3359517B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は光信号を電気信号に
変換するために用いる光モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大量の情報を伝達するために光フ
ァイバを用いた光通信が行われており、光信号と電気信
号を変換する光モジュールが広く使用されている。
【0003】この光モジュールは、レーザーダイオード
等の発光素子またはフォトダイオード等の受光素子等か
らなる光電変換素子と、レンズ等をケーシング内に配置
し、この光電変換素子に光信号を導入、導出するための
光ファイバを保持したフェルールを上記ケーシングに接
合して構成されるものである。
【0004】ところが、この光モジュールでは、組立時
に光ファイバと光電変換素子との位置合わせを行いなが
ら両者を接合させる必要がある。例えば、光電変換素子
から発光させた光を光ファイバで受光しながら、その結
合効率が最大となる位置で両者を接合するアクティブア
ライメントと呼ばれる方法で製造する必要があり、製造
工程に手間がかかるという問題があった。
【0005】そこで、上記位置合わせを簡略化するため
に、シリコンプラットフォームと呼ばれるシリコン基板
を用いたパッシブアライメント技術を用いた光モジュー
ルが提案されている。これは図3(a)に示すように、
シリコン基板20上にマスキングを施してエッチングを
行うことにより、予めV溝21と光電変換素子24用の
電極23を極めて高い位置精度となるように形成してお
き、このV溝21に光ファイバ31を配置して接合する
とともに、電極23上に光電変換素子24を接合すれ
ば、アクティブアライメントのような位置合わせ作業を
行うことなく、高精度に接合することができる。
【0006】また、上記光電変換素子24は気密封止す
る必要があることから、図3(b)に示すように上記シ
リコン基板20をパッケージ内に封入している。具体的
には、セラミックス製のパッケージ本体10内に上記シ
リコン基板20を配置し、V溝21に接合した光ファイ
バ31の他端はセラミックス製のフェルール11で保持
して、このフェルール11をパッケージ本体10に接合
し、全体を蓋部材17で覆った構造となっている。
【0007】また、パッケージ本体10の下面には外部
リード部材16aを備え、パッケージ本体10自体に形
成したスルーホール等(不図示)によって内部リード部
16bと導通させてある。そして、この内部リード部1
6bと、光電変換素子24の電極23との間をワイヤ2
5により接続してある。そのため、この光モジュールは
光ファイバ31による光信号と、外部リード部材16a
による電気信号を互いに変換することができるようにな
っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図3(b)
に示す光モジュールでは、セラミックス製のパッケージ
本体10とフェルール11とを接合する工程が必要であ
るため手間がかかるだけでなく、フェルール11は円筒
形状であることから円筒側面を気密封止することが困難
であるという問題があった。
【0009】また、外部リード部材16aと光電変換素
子24とを電気的に接続するために、パッケージ本体1
0にスルーホール等を形成して多層基板とする必要があ
り、簡単な構造とすることができなかった。
【0010】なお、図示していないが、アクティブアラ
イメント方式による光モジュールであっても、フェルー
ルとケーシングは別体であり、同様に両者を接合する工
程が必要であるという不都合があった。
【0011】近年、光通信は、一般家庭を含めてさまざ
まな分野で使用される初めている。そのため、上記の光
モジュールにおいて、結合効率や信頼性が高いだけでな
く、簡単な構造で容易に製造できることが求められてい
る。これに対し、上述した従来の光モジュールではこの
要求に応えることができなかった。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、パッケ
ージ内に光電変換素子を気密封止し、該光電変換素子に
光信号を導入、導出するための光ファイバと、上記光電
変換素子と電気的に接続された外部リードとを備えてな
る光モジュールにおいて、上記光ファイバを導出するフ
ェルールを上記パッケージと一体的にセラミックスで形
成し、このフェルールに備えた貫通孔で上記光ファイバ
を保持したことを特徴とする。
【0013】
【0014】さらに本発明は、上記外部リードを、パッ
ケージに形成した貫通孔に挿入固定したリードピンによ
り形成し、このリードピンの内側端部と光電変換素子と
を電気的に接続したことを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明によれば、光ファイバを導出するフェル
ールを上記パッケージと一体的にセラミックスで形成し
たため、両者を接合する工程を省略できるだけでなく、
両者間を気密封止する必要もないため、容易に信頼性の
高い光モジュールを得ることができる。
【0016】しかも、V溝を形成したシリコン基板を用
いて光電変換素子と光ファイバの結合を行えば、位置合
わせ作業を行うことなく容易に製造することができる。
【0017】さらに、パッケージに形成した貫通孔に挿
入固定したリードピンを外部リードとしたことによっ
て、パッケージ自体にスルーホール等を形成することな
く、簡単な構造とすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図によ
って説明する。
【0019】図1(a)〜(c)に示すように、この光
モジュールの概略構造は、パッケージ本体10と蓋部材
17によって気密封止されるパッケージの内部に、V溝
21を有するシリコン基板20を配置し、このシリコン
基板20上で光電変換素子24と光結合した光ファイバ
31を外部に導出するとともに、外部リードを成すリー
ドピン16と光電変換素子24とを電気的に接続した構
造となっており、ピッグテイル型の光モジュールとなっ
ている。
【0020】以下詳細に説明すると、まずパッケージ本
体10はセラミックスからなり、上部が開口した箱状体
であって、側面に貫通孔12を有するフェルール11を
一体的に形成し、内周面には段部14を備え、この段部
14に形成した貫通孔15にリードピン16を挿入固定
してある。リードピン16は内外を完全に貫通した状態
で固定され、外側のフランジ部が外部リードを成してい
る。
【0021】このように、本発明ではパッケージ本体1
0とフェルール11とをセラミックスで一体的に形成し
てあることを特徴とし、そのため両者を接合する工程が
必要なく、しかも気密封止を容易にすることができる。
【0022】また、シリコン基板20は、光ファイバ3
1を載置するためのV溝21と、光電変換素子24を載
置する電極23と、これらの間に溝22とを備えたもの
である。このシリコン基板20は、マスキングを施して
エッチングすることにより、予めV溝21と電極23を
極めて高精度に位置合わせして形成することができる。
そして、電極23上に光電変換素子24を載置し、一方
V溝21に光ファイバ31を載置して接合すれば、特に
位置合わせ作業を行うことなく、両者を正確に位置決め
することができる。
【0023】なお、光電変換素子24としては、レーザ
ーダイオード等の発光素子、またはフォトダイオード等
の受光素子を用いる。
【0024】このシリコン基板20は上記パッケージ本
体10の底面に設置され、光電変換素子24に接続した
電極23と、リードピン16の内側端部との間をワイヤ
25で接続することによって、外部リードを成すリード
ピン16の外側フランジ部と光電変換素子24が電気的
に接続された状態となる。なお、このシリコン基板20
上には、サーミスタ等のもう一つの素子26が載置され
ており、これもリードピン16と接続して外部に導出し
てある。
【0025】また、リードピン16を固定する際は、貫
通孔15の内部等にメタライズを施しておいて、リード
ピン16を挿入し、半田やロウ材等の接合材18によっ
て両者を接合するとともに気密封止する。このようにす
れば、極めて簡単な構造でパッケージ本体10の内外を
導通させることができる。
【0026】一方、シリコン基板20のV溝21に載置
し接合された光ファイバ31の他端側は、フェルール1
1の貫通孔12によって保持され、半田等の接合材18
で気密封止した状態で接合され、外部に導出されてい
る。具体的には、光ファイバ31の被覆部32をフェル
ール11先端の凹部に挿入し、接着剤34を塗布して周
囲を保護部材33で覆っった構造となっている。このよ
うに、光ファイバ31が連続的に外部に導出されたピッ
グテイル型となっており、不図示の光ファイバ31の端
面には他部材と接続するための光コネクタが備えられて
いる。
【0027】また、パッケージ本体10の上部開口部
は、セラミックス製の蓋部材17で覆い、両者の接合面
に予めメタライズを施しておいて、半田やロウ材等の接
合材18で気密封止してある。
【0028】このような本発明の光モジュールによれ
ば、リードピン16によって外部から導入した電気信号
をレーザーダイオード等の光電変換素子24で光信号に
変換し、この光信号を光ファイバ31によって外部に導
出することができる。あるいは、光電変換素子24とし
てフォトダイオード等の受光素子を用いれば、上記と逆
に光信号を電気信号に変換することができる。
【0029】そして、上述したように、本発明では、フ
ェルール11とパッケージ本体10とをセラミックスで
一体的に形成してあることから、両者を接合する工程が
必要なくなり、製造工程を簡略化できる。また、気密封
止する部位を小さくできるため、確実な気密封止を容易
に行うことができる。
【0030】しかも、光ファイバ31と光電変換素子2
4との結合は、シリコン基板20を用いたパッシブアラ
イメント方式により、容易に高精度の結合を行うことが
できる。
【0031】また、リードピン16でパッケージ本体1
0の内外を導通させることにより、パッケージ本体10
にスルーホール等を形成する必要がなく、簡単な構造で
容易に光モジュールを製造することができる。
【0032】なお、本発明において、パッケージ本体1
0とフェルール11を一体的に形成するとは、両者の間
に別材料からなる接合層がなく、両者が予め繋がった一
つの部材から成ることを言う。
【0033】このようにパッケージ本体10とフェルー
ル11を一体的にセラミックスで形成するためには、例
えば射出成形法を用いれば良い。具体的には、フェルー
ル11を一体化したパッケージ本体10と同じ形状の凹
部を有する金型を作製し、一方セラミックス原料と熱硬
化製樹脂を混合したスラリーを用意し、このスラリーを
上記金型に注入して熱硬化させた後、金型から取り出
し、得られた成形体を所定条件で焼成することによっ
て、フェルール11が一体形成されたパッケージ本体1
0を得ることができる。
【0034】あるいは、パッケージ本体10とフェルー
ル11とを別部材として成形しておき、両者の間に同材
質のスラリーを介在させて接合させ、同時焼成すること
によっても、フェルール11が一体形成されたパッケー
ジ本体10を得ることができる。
【0035】上記パッケージ本体10及びフェルール1
1を成すセラミックスとしては、アルミナ、ジルコニ
ア、ムライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素
等さまざまなものを用いることができるが、Al2 3
を主成分としてSiO2 、MgO、CaO等の焼結助剤
を含有するアルミナセラミックスが最も一般的である。
【0036】次に、本発明の参考例を説明する。
【0037】図2(a)に示す光モジュールは、基本的
に図1に示すものと同様であるが、光ファイバ31の導
出部の構造が異なり、レセプタクル型の光モジュールと
なっている。
【0038】以下、相違点のみ説明すると、セラミック
ス製のパッケージ本体10の光ファイバ導出側側面に
は、セラミックス製のスリーブ13を一体的に形成して
ある。そして、このスリーブ13の内側にセラミックス
製のフェルール11を接合し、シリコン基板20のV溝
21に配置した光ファイバ31の他端を上記フェルール
11の貫通孔12に挿入固定して保持してある。なお、
光ファイバ31とフェルール11の間、及びフェルール
11とスリーブ13の間は、それぞれ接合材18によっ
て気密封止してある。
【0039】また、光ファイバ31の光電変換素子24
と反対側の端部は、上記フェルール11の端面11aと
同一面までしかなく、スリーブ13の外周部には樹脂等
からなり先端に爪37を備えた結合部材36を取りつけ
てあり、全体としてレセプタクル型の光モジュールとな
っている。
【0040】したがって、この光モジュールに光信号を
導入、導出する場合は、別部材の光コネクタ40を接合
することになる。この光コネクタ40は、光ファイバ4
1を内装したフェルール42をバネ45で弾性支持して
ボディ43に取付け、このボディ43の外周に凹部44
を備えたものである。
【0041】いま、光コネクタ40を接続する際は、フ
ェルール42を光モジュール側のスリーブ13に挿入し
ながら押し込み、ボディ43外周の凹部44を光モジュ
ール側の結合部材36の爪37に係合させれば良い。こ
のとき、光コネクタ40のフェルール42はバネ45で
押圧されて、光モジュール側のフェルール11の端面1
1aと密着し、光信号を伝達することができる。
【0042】このとき、光モジュール側のフェルール1
1は、光ファイバ31を保持するだけでなく、光コネク
タ40側のフェルール42と当接してフェルールストッ
パーの役割をも果たすことになる。
【0043】このような光モジュールにおいても、パッ
ケージ本体10とスリーブ13とを一体的に形成してあ
ることから、両者の接合工程を省略できるとともに気密
封止を容易にすることができ、その他図1に示す光モジ
ュールと同様の効果を奏することができる。
【0044】なお、図2(a)では、光コネクタ40を
結合するための構造として、結合部材36側に爪37を
備えたが、逆に光コネクタ40側に爪を備えてもよく、
その他のさまざまな結合構造とすることができる。
【0045】また、さらに他の実施形態として、上記光
モジュールにおけるフェルール11も一体的に形成する
ことができる。即ち、図2(b)に部分断面を示すよう
に、フェルール11とスリーブ13とパッケージ本体1
0を全て一体的にセラミックスで形成しておけば良い。
このようにすれば、さらに組立が容易となり、気密封止
を容易に確実に行うことができる。また、光コネクタ4
0側のフェルール42によって、光モジュール側のフェ
ルール11が内側に押圧されても脱落してしま恐れはな
い。
【0046】以上の実施形態で説明したように、図1で
は、パッケージ本体10とフェルール11とを一体的に
形成し、図2(b)ではパッケージ本体10とフェルー
ル11、スリーブ13を全て一体的に形成した。
【0047】即ち、本発明では、パッケージ本体10と
フェルール11とを一体的に形成すれば良いことにな
る。なお、ここでフェルールとは光ファイバを挿入して
直接保持する部材のことである。
【0048】また、これらを一体的にセラミックスで形
成する方法としては、前述したように射出成形法や同時
焼成法等によって比較的容易に製造することができる。
【0049】さらに、以上の実施形態ではシリコン基板
20を用いたパッシブアライメント方式の光モジュール
について説明したが、従来のアクティブアライメント方
式の光モジュールであっても本発明を適用することがで
きる。
【0050】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、パッケー
ジ内に光電変換素子を気密封止し、該光電変換素子に光
信号を導入、導出するための光ファイバと、上記光電変
換素子と電気的に接続された外部リードとを備えてなる
光モジュールにおいて、上記光ファイバを導出するフェ
ルールを上記パッケージと一体的にセラミックスで形成
し、このフェルールに備えた貫通孔で上記光ファイバを
保持したことによって、両者を接合する工程を省略でき
るだけでなく、両者間を気密封止する必要もないため、
容易に信頼性の高い光モジュールを得ることができる。
【0051】
【0052】さらに本発明は、上記外部リードを、パッ
ケージの貫通孔に挿入固定したリードピンにより形成
し、このリードピンと光電変換素子とを電気的に接続し
たことによって、パッケージ自体にスルーホール等を形
成することなく、簡単な構造とすることができる。
【0053】したがって、本発明によれば、結合効率と
信頼性が高いだけでなく、簡単な構造で製造の容易な光
モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光モジュールを示しており、(a)は
平面形状を示す断面図、(b)は(a)中のX−X線断
面図、(c)は(a)中のY−Y線断面図である。
【図2】(a)は本発明の参考例における平面形状を示
す断面図、(b)は本発明の他の実施形態における光フ
ァイバ導出部の部分断面図である。
【図3】(a)はシリコン基板を用いた光ファイバと光
電変換素子との結合構造を示す概略斜視図、(b)は従
来の光モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
10:パッケージ本体 11:フェルール 12:貫通孔 13:スリーブ 14:段部 15:貫通孔 16:リードピン 17:蓋部材 18:接合材 20:シリコン基板 21:V溝 22:溝 23:電極 24:光電変換素子 25:ワイヤ 26:素子 31:光ファイバ 32:被覆部 33:保護部材 34:接着剤 36:結合部材 37:爪 40:光コネクタ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パッケージ内に光電変換素子を気密封止
    し、該光電変換素子に光信号を導入、導出するための光
    ファイバと、上記光電変換素子と電気的に接続された外
    部リードとを備えてなる光モジュールにおいて、上記光
    ファイバを導出するフェルールを上記パッケージと一体
    的にセラミックスで形成し、このフェルールに備えた貫
    通孔で上記光ファイバを保持したことを特徴とする光モ
    ジュール。
  2. 【請求項2】上記外部リードが、パッケージに形成した
    貫通孔に挿入固定したリードピンから成り、このリード
    ピンの内側端部と光電変換素子とを電気的に接続したこ
    とを特徴とする請求項1記載の光モジュール。
JP33430196A 1996-12-13 1996-12-13 光モジュール Expired - Fee Related JP3359517B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33430196A JP3359517B2 (ja) 1996-12-13 1996-12-13 光モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33430196A JP3359517B2 (ja) 1996-12-13 1996-12-13 光モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10170771A JPH10170771A (ja) 1998-06-26
JP3359517B2 true JP3359517B2 (ja) 2002-12-24

Family

ID=18275822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33430196A Expired - Fee Related JP3359517B2 (ja) 1996-12-13 1996-12-13 光モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3359517B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007037365A1 (ja) * 2005-09-29 2007-04-05 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 光モジュール

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199831A (ja) * 1999-01-05 2000-07-18 Kyocera Corp 光モジュ―ル
JP3780769B2 (ja) * 1999-09-28 2006-05-31 住友電気工業株式会社 光通信装置
US6474879B1 (en) * 2000-08-08 2002-11-05 Stratos Lightwave, Inc. Post assembly metallization of a device to form hermetic seal
JP2002359426A (ja) 2001-06-01 2002-12-13 Hitachi Ltd 光モジュール及び光通信システム
US6623180B2 (en) * 2001-10-19 2003-09-23 Gtran, Inc. High frequency optical module and method of making same
EP1515364B1 (en) 2003-09-15 2016-04-13 Nuvotronics, LLC Device package and methods for the fabrication and testing thereof
US20080181558A1 (en) * 2007-01-31 2008-07-31 Hartwell Peter G Electronic and optical circuit integration through wafer bonding
US10319654B1 (en) 2017-12-01 2019-06-11 Cubic Corporation Integrated chip scale packages

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007037365A1 (ja) * 2005-09-29 2007-04-05 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 光モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10170771A (ja) 1998-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5737467A (en) Resin molded optical assembly
US6533471B2 (en) Optical subassembly
KR100940943B1 (ko) 전자 부품 제조 방법
US9442255B2 (en) Low profile fiber-to-module interface with relaxed alignment tolerances
US20050180701A1 (en) Optical device package
JP2000098188A (ja) 光モジュール
JP3359517B2 (ja) 光モジュール
JP2001100062A (ja) 光通信装置
JPH10206698A (ja) 光モジュール
US6588945B2 (en) Interface between opto-electronic devices and fibers
US6827503B2 (en) Optical device package having a configured frame
JP3457829B2 (ja) 光伝送モジュール用パッケージならびに光伝送モジュール
EP1564573A1 (en) Optical module and method for manufacturing same
US6643420B2 (en) Optical subassembly
JPS60180183A (ja) 光半導体素子気密パツケ−ジ
JP2013225011A (ja) 光モジュール用基体及び光モジュール
JP4739987B2 (ja) 光ファイバ接続構造及び光ファイバ接続方法
JPH10213723A (ja) 光半導体モジュール及びその製造方法
WO2023282317A1 (ja) 電子部品収納用パッケージ及び電子装置
EP1111421B1 (en) Flip-chip mounting of optical module and alignment using grooves together with optical fibers
JP4720713B2 (ja) 光モジュール
TW202320364A (zh) 發光裝置
JP2001042173A (ja) 光モジュール
JPH11149018A (ja) レセプタクル形表面実装光結合器
KR20020021143A (ko) 광 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071011

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees