JP3517700B2 - 面型光素子およびその製造方法 - Google Patents
面型光素子およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、面型光素子およ
びその製造方法に関し、特に、小型高密度実装する面型
光素子およびその製造方法に関する。
びその製造方法に関し、特に、小型高密度実装する面型
光素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】面型光素子の従来例を図６を参照して説
明する。発光ダイオード、面発光レーザ、フォトダイオ
ード、ＯＥＩＣは面型光素子に分類される発光素子であ
る。図６において、１はパッケージされていないベアの
光素子チップを示す。３は光素子チップ１の発光面を示
す。この光素子チップ１は、プリント基板６０に対して
接着剤１４により直接接着せしめられている。そして、
光素子チップ１を駆動発光せしめる電極４はボンディン
グワイヤ１３を介してプリント配線６に引き出されて接
続している。１１はボンディングワイヤ１３を含む光素
子チップ１全体を包囲する枠板である。１２は枠板１１
内に充填されてボンディングワイヤ１３および光素子チ
ップ１全体を埋設する透明合成樹脂を示す。
明する。発光ダイオード、面発光レーザ、フォトダイオ
ード、ＯＥＩＣは面型光素子に分類される発光素子であ
る。図６において、１はパッケージされていないベアの
光素子チップを示す。３は光素子チップ１の発光面を示
す。この光素子チップ１は、プリント基板６０に対して
接着剤１４により直接接着せしめられている。そして、
光素子チップ１を駆動発光せしめる電極４はボンディン
グワイヤ１３を介してプリント配線６に引き出されて接
続している。１１はボンディングワイヤ１３を含む光素
子チップ１全体を包囲する枠板である。１２は枠板１１
内に充填されてボンディングワイヤ１３および光素子チ
ップ１全体を埋設する透明合成樹脂を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】パッケージしていない
光素子チップ１をプリント基板６０に高密度に実装する
には、光素子チップ１をプリント基板６０に直接接着す
るのであるが、光素子チップ１とボンディングワイヤ１
３を保護する上において、光素子チップ１およびボンデ
ィングワイヤ１３を囲う枠板１１およびこれに充填され
る透明合成樹脂を必要とする。従って、光素子チップ１
は、枠板１１まで含めると全体として光素子チップ１自
体よりもかなり広い実装面積を占有する欠点を有するも
のとなる。
光素子チップ１をプリント基板６０に高密度に実装する
には、光素子チップ１をプリント基板６０に直接接着す
るのであるが、光素子チップ１とボンディングワイヤ１
３を保護する上において、光素子チップ１およびボンデ
ィングワイヤ１３を囲う枠板１１およびこれに充填され
る透明合成樹脂を必要とする。従って、光素子チップ１
は、枠板１１まで含めると全体として光素子チップ１自
体よりもかなり広い実装面積を占有する欠点を有するも
のとなる。
【０００４】この発明は、上述の欠点を解消した光素子
の実装面積を光素子チップ自体の面積近くまで削減した
小型高密度実装する面型光素子およびその製造方法を提
供するものである。
の実装面積を光素子チップ自体の面積近くまで削減した
小型高密度実装する面型光素子およびその製造方法を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】光素子チップ１をマトリ
クス状に形成した半導体ウェハ８をダイシングして形成
した光素子２を具備し、低損失ガラスウェハ７をダイシ
ングして光素子２表面と同一形状寸法に形成され光素子
２表面に貼り付けられた低損失ガラスウェハ片７’を具
備し、光素子２のダイシング端面に露出した光素子チッ
プ１に対する電気信号入出力用電極４の電極断面１０を
具備し、電極断面１０に接続して光素子２のダイシング
端面および裏面にかけて成膜形成された半田付け電極４
０を具備し、半田付電極４０を介して光素子チップ１を
直接プリント基板６０に半田付けすることにより光素子
２の固定と電気信号入出力用電極４とプリント基板の配
線の電気的接続をとる面型光素子を構成した。
クス状に形成した半導体ウェハ８をダイシングして形成
した光素子２を具備し、低損失ガラスウェハ７をダイシ
ングして光素子２表面と同一形状寸法に形成され光素子
２表面に貼り付けられた低損失ガラスウェハ片７’を具
備し、光素子２のダイシング端面に露出した光素子チッ
プ１に対する電気信号入出力用電極４の電極断面１０を
具備し、電極断面１０に接続して光素子２のダイシング
端面および裏面にかけて成膜形成された半田付け電極４
０を具備し、半田付電極４０を介して光素子チップ１を
直接プリント基板６０に半田付けすることにより光素子
２の固定と電気信号入出力用電極４とプリント基板の配
線の電気的接続をとる面型光素子を構成した。
【０００６】また、低損失ガラスウェハ７はファイバオ
プティックプレートにより構成した面型光素子を構成し
た。また、光素子２の光素子チップ１を半導体ウェハ８
にマトリクス状に形成し、半導体ウェハ８に低損失ガラ
スウェハ７を貼り付け、光素子チップ１に対する電気信
号入出力用電極４を横切って半導体ウェハ８および低損
失ガラスウェハ７をダイシングして光素子２を切り出
し、光素子２のダイシング端面に露出した電極断面１０
に接続して半田付け電極４０を光素子２のダイシング端
面および裏面にかけて成膜形成する面型光素子の製造方
法を構成した。
プティックプレートにより構成した面型光素子を構成し
た。また、光素子２の光素子チップ１を半導体ウェハ８
にマトリクス状に形成し、半導体ウェハ８に低損失ガラ
スウェハ７を貼り付け、光素子チップ１に対する電気信
号入出力用電極４を横切って半導体ウェハ８および低損
失ガラスウェハ７をダイシングして光素子２を切り出
し、光素子２のダイシング端面に露出した電極断面１０
に接続して半田付け電極４０を光素子２のダイシング端
面および裏面にかけて成膜形成する面型光素子の製造方
法を構成した。
【０００７】そして、低損失ガラスウェハ７としてファ
イバオプティックプレートを貼り付る面型光素子の製造
方法を構成した。また、先の面型光素子の製造方法にお
いて、更に、光素子２の半田付け電極４０をプリント基
板６０に半田付けする面型光素子の製造方法を構成し
た。
イバオプティックプレートを貼り付る面型光素子の製造
方法を構成した。また、先の面型光素子の製造方法にお
いて、更に、光素子２の半田付け電極４０をプリント基
板６０に半田付けする面型光素子の製造方法を構成し
た。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図３の実
施例を参照して説明する。図３（ａ）において、７は透
明ガラスウェハであり、８は光素子チップ１をマトリク
ス状に形成した半導体ウェハである。図３（ｂ）は半導
体ウェハ８に対して透明ガラスウェハ７を貼り付けたと
ころを示している。光素子チップ１は光が入出力するも
のであるところから、貼り付けに使用される接着剤１４
としては透明接着剤が使用される。この透明ガラスウェ
ハおよび透明接着剤は利用する光の波長域において透明
或いは低損失であることを意味しており、可視光に対し
て透明であるという意味のものではない。赤外光を入出
力する光素子チップ１の場合、透明ガラスウェハの代わ
りにＳｉウェハを使用することができる。
施例を参照して説明する。図３（ａ）において、７は透
明ガラスウェハであり、８は光素子チップ１をマトリク
ス状に形成した半導体ウェハである。図３（ｂ）は半導
体ウェハ８に対して透明ガラスウェハ７を貼り付けたと
ころを示している。光素子チップ１は光が入出力するも
のであるところから、貼り付けに使用される接着剤１４
としては透明接着剤が使用される。この透明ガラスウェ
ハおよび透明接着剤は利用する光の波長域において透明
或いは低損失であることを意味しており、可視光に対し
て透明であるという意味のものではない。赤外光を入出
力する光素子チップ１の場合、透明ガラスウェハの代わ
りにＳｉウェハを使用することができる。
【０００９】図３（ｃ）を参照するに、互いに貼り合せ
た透明ガラスウェハ７および半導体ウェハ８をダイシン
グして、各光素子２の単位に分離する。９はこの場合の
ダインシング切断部を示す。なお、７’は透明ガラスウ
ェハをダイシングして切り出した素の透明ガラスウェハ
片を示す。図３（ｄ）はダイシングして分離された１単
位の光素子２を示す。ここで、ダイシングの刃が半導体
ウェハ８の光素子チップ１に対する電気信号入出力用の
電極４のパターンを横切る様に設計すれば、光素子２の
ダイシング端面には切断された電極４の電極断面１０が
露出形成される。
た透明ガラスウェハ７および半導体ウェハ８をダイシン
グして、各光素子２の単位に分離する。９はこの場合の
ダインシング切断部を示す。なお、７’は透明ガラスウ
ェハをダイシングして切り出した素の透明ガラスウェハ
片を示す。図３（ｄ）はダイシングして分離された１単
位の光素子２を示す。ここで、ダイシングの刃が半導体
ウェハ８の光素子チップ１に対する電気信号入出力用の
電極４のパターンを横切る様に設計すれば、光素子２の
ダイシング端面には切断された電極４の電極断面１０が
露出形成される。
【００１０】次いで、図３（ｅ）を参照するに、この電
極断面１０に接続して半田付け電極４０を光素子２のダ
イシング端面および裏面にかけて成膜形成する。この電
極形成は、メタルマスクを使用したＡｕ蒸着或いはスパ
ッタにより容易に実施することができる。なお、図３
（ｅ）は電極４’を省略して示してあるが、これは実質
上図１に等しい。
極断面１０に接続して半田付け電極４０を光素子２のダ
イシング端面および裏面にかけて成膜形成する。この電
極形成は、メタルマスクを使用したＡｕ蒸着或いはスパ
ッタにより容易に実施することができる。なお、図３
（ｅ）は電極４’を省略して示してあるが、これは実質
上図１に等しい。
【００１１】図１は面型光素子を示し、図２は光素子２
のダイシング端面に形成される半田付け電極４０とプリ
ント配線６とを半田５により半田付けして光素子２をプ
リント基板６０に対して取り付けた状態を示す。プリン
ト基板６０のプリント配線６にクリーム半田を塗布して
この上に光素子２設置した後、プリント基板６０全体を
加熱して半田を溶融することにより、光素子２のプリン
ト基板６０の取付を実施することができる。
のダイシング端面に形成される半田付け電極４０とプリ
ント配線６とを半田５により半田付けして光素子２をプ
リント基板６０に対して取り付けた状態を示す。プリン
ト基板６０のプリント配線６にクリーム半田を塗布して
この上に光素子２設置した後、プリント基板６０全体を
加熱して半田を溶融することにより、光素子２のプリン
ト基板６０の取付を実施することができる。
【００１２】ここで、この発明の他の実施例を図４およ
び図５を参照して説明する。他の実施例は、先の実施例
において透明ガラスウェハ７の代わりに図５に示される
ファイバオプティックプレートＦＯＰを使用したものに
相当する。図５を参照するに、（ａ）はＦＯＰの斜視図
およびＦＯＰの一部の厚さ方向に切断した断面を示す。
（ｂ）は（ａ）のＦＯＰの一部を水平方向に切断した断
面を示す。ＦＯＰは素の光ファイバ多数本を束ねて引き
延ばした結果のものをスライスして構成されたものであ
り、この様な断面形状のものとなる。即ち、８０は光が
伝播する屈折率の大なる芯ガラスであるコアであり、９
０はコア８０を包囲するコア８０より屈折率の小なるク
ラッドである被覆ガラスである。３３は光が伝播するコ
ア８０相互間に介在する光吸収体ガラスである。なお、
クラッド９０は極端に拡大して示されているが、実際は
コア８０を極く薄く被覆しているものに過ぎず、コア８
０がＦＯＰ全体の殆どを占めている。現在市販されてい
るＦＯＰのコア径は３μｍ程度である。ＦＯＰの一方の
端面に入射した光は図示される通りに平行なコア内を全
反射しながら伝播して他端に到達する。この様に、ＦＯ
Ｐは単なる透明ガラスウェハとは異なり、光の拡散を抑
制する作用をして拡散光による結合効率の低下と光の干
渉を防止している。
び図５を参照して説明する。他の実施例は、先の実施例
において透明ガラスウェハ７の代わりに図５に示される
ファイバオプティックプレートＦＯＰを使用したものに
相当する。図５を参照するに、（ａ）はＦＯＰの斜視図
およびＦＯＰの一部の厚さ方向に切断した断面を示す。
（ｂ）は（ａ）のＦＯＰの一部を水平方向に切断した断
面を示す。ＦＯＰは素の光ファイバ多数本を束ねて引き
延ばした結果のものをスライスして構成されたものであ
り、この様な断面形状のものとなる。即ち、８０は光が
伝播する屈折率の大なる芯ガラスであるコアであり、９
０はコア８０を包囲するコア８０より屈折率の小なるク
ラッドである被覆ガラスである。３３は光が伝播するコ
ア８０相互間に介在する光吸収体ガラスである。なお、
クラッド９０は極端に拡大して示されているが、実際は
コア８０を極く薄く被覆しているものに過ぎず、コア８
０がＦＯＰ全体の殆どを占めている。現在市販されてい
るＦＯＰのコア径は３μｍ程度である。ＦＯＰの一方の
端面に入射した光は図示される通りに平行なコア内を全
反射しながら伝播して他端に到達する。この様に、ＦＯ
Ｐは単なる透明ガラスウェハとは異なり、光の拡散を抑
制する作用をして拡散光による結合効率の低下と光の干
渉を防止している。
【００１３】このＦＯＰは、上述した通り、光ファイバ
を束ねて延伸したものをウェハ状にスライスした部品で
あり、光を拡散させることなく、断面の表から裏へ導く
作用を有するものである。従って、透明ガラスウェハ７
の代わりにＦＯＰを使用することにより、先の実施例の
場合と比較して、光素子２から入出力する光の拡散が抑
制されるので、光素子２をプリント基板６０に対して実
装後、光素子２を光ファイバその他の光学素子と結合さ
せる場合、より高い結合効率を得ることができる。これ
は、図４（ｂ）に示される如くに低損失ガラスウェハ７
としてＦＯＰを使用すると、光１５はその端面の発光面
３にほぼ等しい面積から入出力されるのに対して、図４
（ａ）に示される如くに低損失ガラスウェハ７を使用す
ると、発光面３と比較して遥かに広い面積から入出力さ
れることから容易に理解することができる。
を束ねて延伸したものをウェハ状にスライスした部品で
あり、光を拡散させることなく、断面の表から裏へ導く
作用を有するものである。従って、透明ガラスウェハ７
の代わりにＦＯＰを使用することにより、先の実施例の
場合と比較して、光素子２から入出力する光の拡散が抑
制されるので、光素子２をプリント基板６０に対して実
装後、光素子２を光ファイバその他の光学素子と結合さ
せる場合、より高い結合効率を得ることができる。これ
は、図４（ｂ）に示される如くに低損失ガラスウェハ７
としてＦＯＰを使用すると、光１５はその端面の発光面
３にほぼ等しい面積から入出力されるのに対して、図４
（ａ）に示される如くに低損失ガラスウェハ７を使用す
ると、発光面３と比較して遥かに広い面積から入出力さ
れることから容易に理解することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明に依れ
ば、光素子の光素子チップに透明ガラスウェハを貼り付
けて、これにより光素子チップを保護しているので、プ
リント基板に対して光素子を実装した後においても、透
明合成樹脂に埋設保護する構成は必要とされない。
ば、光素子の光素子チップに透明ガラスウェハを貼り付
けて、これにより光素子チップを保護しているので、プ
リント基板に対して光素子を実装した後においても、透
明合成樹脂に埋設保護する構成は必要とされない。
【００１５】そして、光素子のダイシング端面から裏面
にかけて成膜形成した半田付け電極を利用して光素子を
プリント基板に半田付け固定するので、光素子の電極の
導出に格別のボンディングワイヤは不要であり、光素子
自体とほぼ同様の実装面積でプリント基板に対する光素
子の固定をすることができる。また、透明ガラスウェハ
の代りにＦＯＰを使用することにより、光素子から入出
力する光の拡散が抑制されるので、光素子をプリント基
板に対して実装後、光素子を光ファイバその他の光学素
子と結合させる場合、より高い結合効率を得ることがで
きる。
にかけて成膜形成した半田付け電極を利用して光素子を
プリント基板に半田付け固定するので、光素子の電極の
導出に格別のボンディングワイヤは不要であり、光素子
自体とほぼ同様の実装面積でプリント基板に対する光素
子の固定をすることができる。また、透明ガラスウェハ
の代りにＦＯＰを使用することにより、光素子から入出
力する光の拡散が抑制されるので、光素子をプリント基
板に対して実装後、光素子を光ファイバその他の光学素
子と結合させる場合、より高い結合効率を得ることがで
きる。
【００１６】結局、この発明は、透明ガラスウェハを光
素子に貼り付けて光素子表面を保護し、光素子のダイシ
ング端面に半田付け用電極を形成することにより、プリ
ント基板に対して実装面積を極小化して光素子を実装す
ることがができる。
素子に貼り付けて光素子表面を保護し、光素子のダイシ
ング端面に半田付け用電極を形成することにより、プリ
ント基板に対して実装面積を極小化して光素子を実装す
ることがができる。
【図１】この発明による光素子の斜視図。
【図２】この発明による光素子の実装状態を説明する斜
視図。
視図。
【図３】この発明による光素子の製造工程を説明する
図。
図。
【図４】実施例の出射光パターンの違いを示す断面図。
【図５】ＦＯＰの構造を示す図。
【図６】面型光素子の従来例の実装状態を説明する斜視
図。
図。
１ 光素子チップ
２ 光素子
３ 発光面
４、４'電極
５ 半田
６ プリント配線
７ 透明ガラスウェハ
７’透明ガラスウェハ片
８ 半導体ウェハ
９ ダインシング切断部
１０ 電極断面
１１ 枠板
１２ 透明樹脂
１３ ボンディングワイヤ
１４ 接着剤
１５ 出射光
１６ ＦＯＰ
３３ 光吸収体ガラス
４０ 半田付け電極
６０ プリント基板
８０ コア
９０ 被覆ガラス
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−110134（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−129389（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−143680（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−326365（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−297451（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−256374（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−38265（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−65465（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭64−8759（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 33/00
G02B 6/42
Claims (5)
- 【請求項１】 光素子チップをマトリクス状に形成した
半導体ウェハをダイシングして形成した光素子を具備
し、 低損失ガラスウェハをダイシングして光素子表面と同一
形状寸法に形成され光素子表面に貼り付けられた低損失
ガラスウェハ片を具備し、 光素子のダイシング端面に露出した光素子チップに対す
る電気信号入出力用電極の電極断面を具備し、 電極断面に接続して光素子のダイシング端面および裏面
にかけて成膜形成された半田付け電極を具備し、半田付電極を介して光素子チップを直接プリント基板に
半田付けすることにより光素子の固定と入出力用電極と
プリント基板の配線の電気的接続をとる ことを特徴とす
る面型光素子。 - 【請求項２】 請求項１に記載される面型光素子におい
て、 低損失ガラスウェハはファイバオプティックプレートに
より構成したことを特徴とする面型光素子。 - 【請求項３】 光素子の光素子チップを半導体ウェハに
マトリクス状に形成し、 半導体ウェハに低損失ガラスウェハを貼り付け、 光素子チップに対する電気信号入出力用電極を横切って
半導体ウェハおよび低損失ガラスウェハをダイシングし
て光素子を切り出し、 光素子のダイシング端面に露出した電極断面に接続して
半田付け電極を光素子のダイシング端面および裏面にか
けて成膜形成することを特徴とする面型光素子の製造方
法。 - 【請求項４】 請求項３に記載される面型光素子の製造
方法において、 低損失ガラスウェハとしてファイバオプティックプレー
トを貼り付ることを特徴とする面型光素子の製造方法。 - 【請求項５】 請求項３および請求項４の何れかに記載
される面型光素子の製造方法において、 更に、光素子の半田付け電極をプリント基板に半田付け
することを特徴とする面型光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28813496A JP3517700B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 面型光素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28813496A JP3517700B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 面型光素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135517A JPH10135517A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3517700B2 true JP3517700B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=17726259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28813496A Expired - Fee Related JP3517700B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 面型光素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517700B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6754406B2 (en) * | 2002-01-22 | 2004-06-22 | Agilent Technologies, Inc. | Passively aligned fiber optical engine for parallel optics interconnect devices |
| CN105551376B (zh) * | 2014-10-30 | 2018-02-23 | 环视先进数字显示无锡有限公司 | 一种复合led玻璃基面板的制造方法 |
| JP2017059742A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 株式会社デンソー | 発光装置 |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP28813496A patent/JP3517700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10135517A (ja) | 1998-05-22 |
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