JP3729240B2

JP3729240B2 - Manufacturing method of optical module

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Publication number: JP3729240B2
Application number: JP16076999A
Authority: JP
Inventors: 昭浩村田; 周史小枝; 一成梅津
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2019-06-08
Also published as: JP2000347072A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ並びに光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
近年、情報通信が高速化・大容量化の傾向にあり、光通信の開発が進んでいる。一般に、光通信では、電気信号を光信号に変換し、光信号を光ファイバで送信し、受信した光信号を電気信号に変換する。電気信号と光信号との変換は光素子によって行われる。
【０００３】
例えば、特開平１０−３３９８２４号公報には、Ｖ溝が形成されたプラットフォームに光ファイバを位置決めして固定して、光モジュールを構成することが記載されている。
【０００４】
しかしながら、Ｖ溝を利用して光ファイバの位置合わせをするのは手間がかかるため、光モジュールの製造に時間がかかるという問題がある。
【０００５】
本発明は、この問題点を解決するものであり、その目的は、光モジュールを簡単に製造することができる光ファイバ並びに光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る光ファイバは、少なくとも一方の端部に支持部材が設けられた光ファイバであって、
前記支持部材は、前記光ファイバの端面を露出させて設けられ、
前記光ファイバの前記端面とほぼ平行な面が前記支持部材に形成されてなる。
【０００７】
本発明によれば、光素子を搭載するための支持部材が、光ファイバの端部に設けられている。支持部材は、溶融樹脂を硬化させて形成すれば、光ファイバに密着するので位置精度が高くなる。
【０００８】
（２）この光ファイバにおいて、
前記支持部材の、前記光ファイバの前記端面とほぼ平行になった面に、導電層が形成されていてもよい。
【０００９】
導電層は、光素子と他の部品とを電気的に接続するために使用することができる。
【００１０】
（３）この光ファイバにおいて、
前記支持部材の前記表面と、前記光ファイバの前記端面とは面一であってもよい。
【００１１】
（４）この光ファイバにおいて、
前記導電層の表面と、前記光ファイバの前記端面とは面一であってもよい。
【００１２】
（５）本発明に係る光モジュールは、光ファイバと、
前記光ファイバの少なくとも一方の端部に設けられた支持部材と、
少なくとも前記支持部材の一部に形成された導電層と、
前記光ファイバの前記端面に光学的部分を向けて前記支持部材に搭載され、前記導電層に電気的に接続された光素子と、
を含む。
【００１３】
本発明によれば、光素子が搭載される支持部材が、光ファイバの端部に設けられている。支持部材は、溶融樹脂を硬化させて形成すれば、光ファイバに密着するので位置精度も高い。また、光素子が電気的に接続される導電層を介して、他の部品と光素子とを電気的に接続することもできる。
【００１４】
（６）この光モジュールにおいて、
前記支持部材が取り付けられる基板と、
前記光素子を駆動するための半導体チップと、
を有し、
前記支持部材の前記導電層と前記半導体チップとが電気的に接続されていてもよい。
【００１５】
（７）この光モジュールにおいて、
前記光素子と、前記支持部材と、前記半導体チップと、の少なくとも電気的な接続部を封止する封止部をさらに有してもよい。
【００１６】
（８）この光モジュールにおいて、
前記封止部は、前記光素子と前記支持部材との電気的な接続部を封止する第１の樹脂部と、前記第１の樹脂部と前記半導体チップとを封止する第２の樹脂部と、を含んでもよい。
【００１７】
（９）この光モジュールにおいて、
前記第１の樹脂部は、前記第２の樹脂部よりも柔軟性が高くてもよい。
【００１８】
これによれば、光素子とプラットフォームとの電気的な接続部に対して大きな応力が加えられないので接続部が保護される。
【００１９】
（１０）本発明に係る光伝達装置は、光ファイバと、
前記光ファイバの両端部に端面を露出させて設けられ、導電層が形成された一対の支持部材と、
発光部を前記光ファイバの端面に向けて一方の支持部材に搭載され、前記導電層に電気的に接続された発光素子と、
受光部を前記光ファイバの端面に向けて他方の支持部材に搭載され、前記導電層に電気的に接続された受光素子と、
を含む。
【００２０】
（１１）この光伝達装置において、
前記発光素子に接続されるプラグと、
前記受光素子に接続されるプラグと、
をさらに含んでもよい。
【００２１】
これによれば、プラグを電子機器に接続して、複数の電子機器を接続することができる。
【００２２】
（１２）本発明に係る光モジュールの製造方法は、光ファイバに溶融樹脂を設ける第１工程と、
前記溶融樹脂を硬化させて、前記光ファイバの少なくとも一方の端部に、支持部材を形成する第２工程と、
前記支持部材の前記表面に光素子を搭載する第３工程と、
を含む。
【００２３】
本発明によれば、光素子を搭載するための支持部材を、光ファイバの端部に設ける。支持部材は、溶融樹脂を硬化させることで簡単に設けることができる。こうして形成された支持部材は、光ファイバに密着するので位置精度も高い。そして、支持部材に光素子を搭載して、光モジュールを得ることができる。
【００２４】
（１３）この光モジュールの製造方法において、
前記第１工程で、前記溶融樹脂を、前記光ファイバの端部の周面及び前記端面を覆って設け、
前記第２工程で、前記溶融樹脂のうち前記光ファイバの前記端面を覆う部分を除去して前記端面を露出させるとともに、前記支持部材の前記表面を前記端面と面一に形成してもよい。
【００２５】
これによれば、第２工程で硬化した溶融樹脂の一部を除去するので、第１工程で溶融樹脂を設けるときに、高い位置精度が要求されない。
【００２６】
（１４）この光モジュールの製造方法において、
前記第１工程で、複数の光ファイバを屈曲させて配置し、前記溶融樹脂によって、前記複数の光ファイバの両端部を一体的に連結し、
前記第２工程で、前記溶融樹脂を、硬化後に切断して、それぞれの光ファイバの両端部に前記支持部材を形成してもよい。
【００２７】
これによれば、複数の光ファイバの両端部に簡単に支持部材を形成することができる。
【００２８】
（１５）この光モジュールの製造方法において、
前記第２工程で、前記溶融樹脂とともに前記光ファイバを同時に切断して、前記光ファイバの端面を露出させてもよい。
【００２９】
これによれば、硬化した溶融樹脂とともに光ファイバを切断することで、支持部材の表面を光ファイバの端面に平行にすることができる。
【００３０】
（１６）この光モジュールの製造方法において、
前記第１工程で、前記溶融樹脂を、前記複数の光ファイバの両端部と少なくとも一つの中間部とに設け、
前記第２工程は、それぞれの光ファイバの前記中間部で前記溶融樹脂とともに前記光ファイバを切断する工程を含んでもよい。
【００３１】
これによれば、光ファイバをその中間部で切断するので、整数倍の本数の光ファイバが得られ、切断された溶融樹脂がそれぞれの光ファイバの端部に設けられた支持部材となる。
【００３２】
（１７）この光モジュールの製造方法において、
前記第２工程後に、前記支持部材の前記表面を含む面に、導電層を形成する工程を含んでもよい。
【００３３】
導電層を介して、光素子と他の部品とを電気的に接続することができる。
【００３４】
（１８）この光モジュールの製造方法において、
前記第２工程で、前記支持部材の前記表面を、前記光ファイバの端面よりもくぼんだ位置に形成し、
前記第３工程前に、前記光ファイバの前記端面及び前記支持部材の前記表面に導電材料を設け、その後、前記導電材料の一部を除去して前記光ファイバの端面を露出させ、かつ、前記導電材料の残りの部分を前記支持部材の前記表面に残して導電層を形成する工程を含んでもよい。
【００３５】
これによれば、導電材料を設けてからその一部を除去するので、導電材料を設けるときに高い位置精度が要求されない。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）〜図２（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図である。
【００３８】
（第１工程）
まず、図１（Ａ）に示すように、光ファイバ１０と樹脂２０とを用意する。光ファイバ１０は、コアとこれを同心円状に囲むクラッドとを含むもので、コアとクラッドとの境界で光が反射されて、コア内に光が閉じこめられて伝搬するものである。樹脂２０は、溶融された状態あるいは軟化した状態で用意する。樹脂２０は、常温又は所定の温度以下で固体になるとともに所定の温度を超えると溶融されるものに限らない。例えば、樹脂２０は、常温で軟化した状態であり、熱を加えたり光又は放射線を照射して硬化するものであってもよい。樹脂２０は、１２０℃程度以上の耐熱性を有することが好ましく、液晶ポリマーやエポキシ樹脂などが例に挙げられる。
【００３９】
図１（Ａ）に示すように、光ファイバ１０に、溶融された又は軟化した樹脂２０を設ける。詳しくは、光ファイバ１０の先端部に樹脂２０を設ける。本実施の形態では、光ファイバ１０の端面１２及び周面１４を覆って樹脂２０を設ける。ここで、光ファイバ１０の端面１２は、少なくともコアの端面である。なお、樹脂２０は、光ファイバ１０の少なくとも一方の端部に設けられ、光ファイバ１０の両方の端部に設けてもよい。
【００４０】
（第２工程）
次に、溶融されたあるいは軟化した状態の樹脂２０を硬化させる。樹脂２０を硬化させる方法は、冷却に限らず、逆に加熱したり、光又は放射線を照射してもよい。そして、硬化した樹脂２０の一部を除去して、図１（Ｂ）に示すように支持部材２２を形成する。例えば、樹脂２０における光ファイバ１０の端面１２を覆う部分を研磨して、端面１２を露出させる。支持部材２２は、光ファイバ１０の端面１２とほぼ平行な表面２４を有する。本実施の形態では、支持部材２２の一つの表面２４と、光ファイバ１０の端面１２とは面一になっている。
【００４１】
ここまでの工程を経た光ファイバ１０には、少なくとも一方の先端部に支持部材２２が設けられる。支持部材２２には、後述するように、光素子３０が搭載される。支持部材２２は、溶融された又は軟化した樹脂２０から形成されるので、光ファイバ１０に密着して固定されている。しかも、支持部材２２を設ける工程では、光ファイバ１０を穴に挿入したり位置合わせをしなくてもよい。
【００４２】
支持部材２２には、導電層２６を形成してもよい。導電層２６は、光素子３０と他の部品とを電気的に接続するときに利用することができる。導電層２６は、支持部材２２における光ファイバ１０の端面１２と平行な表面２４上に形成される。また、導電層２６は、支持部材２２の周面に至るまで形成してもよいが、導電層２６は、光ファイバ１０の端面１２上を避けることが好ましい。導電層２６は、光ファイバ１０の端面１２の外周端から隙間をあけて離れた位置まで形成し、端面１２の外周端に接触しないようにしてもよい。
【００４３】
この工程を経た光ファイバ１０には、支持部材２６における光ファイバ１０の端面１２と平行な表面２４に導電層２６が形成されている。なお、支持部材２６を構成する樹脂２０が絶縁性を有していれば導電層２６を形成してもショートすることはないが、樹脂２０が導電性を有する場合には、その上に絶縁膜を形成してから導電層２６を形成する。導電層２６は、光素子３０と電気的に接続されるので、必要に応じて、配線パターンになっていてもよい。
【００４４】
（第３工程）
図２（Ａ）に示すように、支持部材２２に光素子３０を搭載する。詳しくは、光素子３０を、支持部材２２における光ファイバ１０の端面１２と平行な表面２４上に搭載する。なお、表面２４上に導電層２６が形成されるときには、導電層２６を介して表面２４上に光素子３０を搭載する。
【００４５】
光素子３０は、発光素子であっても受光素子であってもよい。発光素子の一例として面発光素子、特に面発光レーザを適用することができる。面発光レーザなどの面発光素子は、基板に対して垂直方向に光を発する。光素子３０は、光学的部分３２を有する。光素子３０が発光素子であるときは、光学的部分３２は発光部であり、光素子３０が受光素子であるときは、光学的部分３２は受光部である。光素子３０は、光学的部分３２を光ファイバ１０のコアに向けて、支持部材２２に搭載される。
【００４６】
光素子３０は、少なくとも１つ（一般的には２つ）の電極を有する。例えば、光学的部分３２が形成された面に、第１の電極３４が設けられていてもよい。なお、第１の電極３４が形成された面にダミー電極３５を設けてもよい。ダミー電極３５は、第１の電極３４と同じ材料で形成してもよいが、光素子３０の内部には電気的に接続されていないものである。例えば、光素子３０における光学的部分３２が形成された面に、１つの第１の電極３４と、複数（少なくとも２つ）のダミー電極３５とを設けることが好ましい。詳しくは、全てを直線で結んで三角形以上の多角形を描く位置に、第１の電極３４及び複数のダミー電極３５を設ける。こうすることで、光素子３０を安定して支持することができる。
【００４７】
第１の電極３４が設けられた面とは別の面に、第２の電極３６が設けられていてもよい。光素子３０が面発光レーザなどの半導体レーザであるときは、第１の電極３４が設けられた面とは反対側の面に第２の電極３６が設けられてもよい。
【００４８】
図２（Ａ）では、光素子３０の第１の電極３４と、導電層２６とが接合される。例えば、ハンダなどによる金属接合や導電性接着剤を使用して、第１の電極３４と導電層２６とが接合される。また、第１の電極３４と同様に、ダミー電極３５も導電層２６に接合することが好ましい。
【００４９】
以上の工程により製造された光モジュールは、光ファイバ１０、支持部材２２及び光素子３０を含む。支持部材２２は、光ファイバ１０の端部に設けられたもので、溶融された又は軟化した樹脂が硬化してなる。また、支持部材２２は、光ファイバ１０の端面１２とほぼ平行な表面２４を有し、少なくとも表面２４に導電層２６が形成されている。光素子３０は、光ファイバ１の端面１２に光学的部分３２を向けて支持部材２２に搭載され、導電層２６に電気的に接続されている。
【００５０】
さらに、図２（Ｂ）に示すように、光素子３０の第２の電極３６と導電層２６とを電気的に接続してもよい。例えば、ワイヤ３８によって、第２の電極３６と導電層１６とを接続してもよい。この場合、導電層２６が配線パターンとなっており、導電層２６における第１の電極３４と接続された部分と、導電層２６における第２の電極３６と接続された部分と、が切り離されていることが好ましい。
【００５１】
ワイヤ３８の代わりに、図３に示すように、銀ペーストなどの導電性ペースト３９を、第２の電極３６及び導電層２６の間に設けてもよい。これによれば、ボンディングが不要であるため、簡単に電気的な接続を図ることができる。
【００５２】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、次の述べるような実施の形態を採ることが可能である。
【００５３】
（第２の実施の形態）
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本発明を適用した第２の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図であり、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示す工程の代わりに適用できる工程を示す。
【００５４】
（第１工程）
図４（Ａ）に示すように、光ファイバ１０に樹脂４０を設ける。光ファイバ１０は、第１の実施の形態で説明したものである。樹脂４０は、第１の実施の形態で説明した樹脂２０として使用できる材料から選択することができる。樹脂４０も、溶融された状態あるいは軟化した状態で用意する。
【００５５】
樹脂４０は、光ファイバ１０の端面１２を覆ってもよいが、覆っていなくてもよい。樹脂４０は、光ファイバ１０の端部において少なくとも周面を覆うように設ける。また、樹脂４０は、光ファイバ１０の周囲において、その端面１２よりもくぼんだ位置に表面４４が形成されるように設けられる。表面４４は、光ファイバ１０の端面１２とほぼ平行な面であり、支持部材４２の面にもなる。金型を使用すれば、このように樹脂４０を設けることは容易である。あるいは、光ファイバ１０の端部に樹脂４０を設けてからこれを加工してもよい。
【００５６】
（第２工程）
次に、樹脂４０を硬化させる。なお、硬化した樹脂４０がそのまま支持部材４２となってもよいし、硬化した樹脂４０の一部を除去するなど加工して支持部材４２を形成してもよい。図４（Ｂ）に示すように、硬化した樹脂４０に導電材料４６を設ける。導電材料４６は、支持部材４２の面となる表面４４に設ける。このとき、光ファイバ１０の端面１２に導電材料４６が設けられることになってもよい。光ファイバ１０の端面１２を避けずに導電材料４６を樹脂４０に設ければよいので、その工程が簡単なものになる。なお、樹脂４０が光ファイバ１０の端面１２を覆っている場合は、端面１２の上方であって樹脂４０上に導電材料４６を設ける。導電材料４６は、樹脂４０の周面に至るまで設けてもよい。
【００５７】
次に、導電材料４６及び樹脂４０のうち少なくとも導電材料４６の一部を除去して、光ファイバ１０の端面１２を露出させる。すなわち、光ファイバ１０の端面１２を覆っているものを研磨などで除去する。あるいは、光ファイバ１０の先端部の一部も除去して、その端面１２を後退させてもよい。例えば、図４（Ｂ）に一点鎖線で示す位置まで、導電材料４６の一部、樹脂４０の一部及び光ファイバ１０の先端部の一部を研磨などにより除去してもよい。
【００５８】
導電材料４６の一部が除去されて、図４（Ｃ）に示すように、導電層４８が形成される。また、硬化した樹脂４０の一部が除去されて、支持部材４２が形成される。
【００５９】
上記工程を経た光ファイバ１０には、支持部材４２が設けられている。支持部材４２には、光ファイバ１０の端面１２とほぼ平行な表面４４が形成されている。この表面４４には、導電層４８が形成されている。導電層４８の表面と、光ファイバ１０の端面１２とは面一になっている。
【００６０】
その後、第１の実施の形態で説明した第３工程を行うことで、光モジュールを製造することができる。
【００６１】
（第３の実施の形態）
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明を適用した第３の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図であり、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す工程の代わりに適用できる工程を示す。
【００６２】
（第１工程）
図５（Ａ）に示すように、複数の光ファイバ１０と樹脂５０とを用意する。光ファイバ１０は、第１の実施の形態で説明したものである。樹脂５０は、第１の実施の形態で説明した樹脂２０として使用できる材料から選択することができる。樹脂５０も、溶融された状態あるいは軟化した状態で用意する。
【００６３】
複数の光ファイバ１０の両端部に樹脂５０を設ける。このとき、全ての光ファイバ１０の両端部を樹脂５０で連結することが好ましい。例えば、図５（Ａ）に示すように、光ファイバ１０を屈曲させておき、長尺状に樹脂５０を設けて光ファイバ１０の両端部を連結する。
【００６４】
光ファイバ１０を小さく屈曲させることが好ましくないときには、図５（Ａ）に示すように、屈曲した一つの光ファイバ１０の両端部の間に、他の一つの光ファイバ１０の一方の端部を配置してもよい。一つの光ファイバ１０の両端部の間に、複数の光ファイバ１０の一方の端部を配置してもよい。これらの場合、いずれかの屈曲した光ファイバ１０の両端部と、この両端部間に配置される他の光ファイバ１０の端部とは、反対方向を向けてもよい。
【００６５】
また、図５（Ａ）には光ファイバ１０の端面を避けて樹脂５０が設けられる例が示されているが、光ファイバ１０の端面を樹脂５０が覆ってもよい。
【００６６】
（第２工程）
樹脂５０を硬化後に切断して、図５（Ｂ）に示すように、支持部材５２を形成する。詳しくは、それぞれの光ファイバ１０のそれぞれの端部に支持部材５２を形成する。例えば、図５に一点鎖線で示すように、光ファイバ１０の端部の側面に平行な位置で樹脂５０を切断する。また、光ファイバ１０の端部の側面に直角な位置で、光ファイバ１０とともに樹脂５０を切断してよい。これによれば、光ファイバ１０の切断面が端面となり、この端面と面一な表面を有する支持部材５２が得られる。
【００６７】
本実施の形態によれば、複数の光ファイバ１０に支持部材５２を形成することができる。その後、図１（Ｃ）以降の工程を行って、光モジュールを得ることができる。
【００６８】
（第４の実施の形態）
図６は、本発明を適用した第４の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図であり、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す工程の代わりに適用できる工程を示す。
【００６９】
（第１工程）
図６に示すように、複数の光ファイバ１０と樹脂６０とを用意する。光ファイバ１０は、第１の実施の形態で説明したものである。樹脂５０は、第１の実施の形態で説明した樹脂２０として使用できる材料から選択することができる。樹脂５０も、溶融された状態あるいは軟化した状態で用意する。
【００７０】
複数の光ファイバ１０の複数箇所に樹脂６０を設ける。例えば、複数の光ファイバ１０を並列させて配置し、中間部と少なくとも一方（好ましくは両方）の端部に樹脂６０を設ける。樹脂６０は、複数の光ファイバ１０を、中間部と少なくとも一方（好ましくは両方）の端部で連結してもよい。
【００７１】
（第２工程）
光ファイバ１０の中間部に設けた樹脂６０を、図６の一点鎖線で示すように、光ファイバ１０とともに切断する。こうすることで、支持部材の形成工程の一部が、光ファイバ１０の切断工程を兼ねることになり、工程の簡略化が図られる。また、光ファイバ１０の端部の側面に平行な位置で、図６の一点鎖線で示すように、それぞれの樹脂６０を切断する。
【００７２】
以上の工程を経た光ファイバ１０は、上述した実施の形態と同様に支持部材が設けられているので、その後、図１（Ｃ）以降の工程を行って光モジュールを得ることができる。
【００７３】
（第５の実施の形態）
図７は、本発明を適用した第５の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。図７に示す光モジュールは、光ファイバ１０と、支持部材２２と、光素子３０と、基板７０と、半導体チップ８０と、を含む。この光モジュールは、例えば、図２（Ｂ）に示す光モジュールに基板７０及び半導体チップ８０が付加されたものであってもよい。
【００７４】
基板７０は、有機系又は無機系のいずれの材料から形成されたものであってもよく、これらの複合構造からなるものであってもよい。基板７０には、配線パターン７２が形成されている。また、基板７０には、複数の外部端子７４が設けられている。外部端子７４は、配線パターン７２に電気的に接続されている。例えば、基板７０の一方の面に配線パターン７２が形成され、他方の面に外部端子７４が設けられ、基板７０に形成されたスルーホールを介して、配線パターン７２に外部端子７４が電気的に接続されていてもよい。外部端子７４として、ハンダボールを使用してもよい。
【００７５】
基板７０には、半導体チップ８０が搭載されている。半導体チップ８０は、光素子３０を駆動するための回路を内蔵している。図７には、半導体チップ８０をフェースアップボンディングした例が示してある。この場合、例えば、基板７０上で、配線パターン７２を避けて半導体チップ８０を接着剤８２で接着してもよい。あるいは、配線パターン７２の上に、絶縁性の接着剤で、半導体チップ８０を接着してもよい。半導体チップ８０をフェースダウンボンディングする場合には、配線パターン７２上に、異方性導電膜などの異方性導電材料を使用したり、ハンダなどの金属接合によって、半導体チップ８０を基板７０に固定する。
【００７６】
半導体チップ８０と光素子３０とは電気的に接続されている。例えば、半導体チップ８０の電極８４と、支持部材２２の導電層２６と、をワイヤ８６で接続してもよい。この場合、光素子３０の電極（図７では第２の電極３６）と、導電層２６とが電気的に接続されていれば、導電層２６を介して、半導体チップ８０と光素子３０とが電気的に接続される。なお、支持部材２２における光素子３０が搭載された面と、これ以外の面（例えば側面）に、導電層２６が連続して形成されているときには、光素子３０が搭載された面以外の面で、導電層２６と半導体チップ８０とを電気的に接続することが好ましい。これによれば、光素子３０を避けているので、導電層２６と半導体チップ８０との電気的接続手段（例えばワイヤ８６）が光素子３０と接触することを防止できる。また、光素子３０の搭載領域を避けているので、導電層２６の広い面積を、半導体チップ８０との電気的接続に利用することができる。
【００７７】
半導体チップ８０は、配線パターン７２と電気的に接続されていてもよい。例えば、半導体チップ８０の図示しない電極と配線パターン７２とを、図示しないワイヤで接続してもよい。
【００７８】
光素子３０も、配線パターン７２と電気的に接続されていてもよい。例えば、支持部材２２に形成された導電層２６と配線パターン７２とが接合されていてもよい。具体的には、導電性の接着剤を使用したり、金属接合によって、導電層２６と配線パターン７２とを接合することができる。詳しくは、光素子３０の電極（図７では第１の電極３４）と、導電層２６とが接合されている。支持部材２２には、光素子３０が搭載される面と、これ以外の面（例えば側面）に連続的に導電層２６が形成されている。導電層２６のうち、光素子３０搭載される面以外の面に形成された部分と、配線パターン７２を接合することができる。
【００７９】
以上の構成によって、光素子３０、配線パターン７２及び半導体チップ８０が、電気的に接続される。配線パターン７２には外部端子７４が電気的に接続されているので、外部端子７４と、光素子３０及び半導体チップ８０と、が電気的に接続される。
【００８０】
本実施の形態では、封止部８８が設けられている。封止部８８は、支持部材２２と光素子３０と半導体チップ８０との少なくとも電気的な接続部を封止している。封止部８８は、第１の樹脂部８７と、第２の樹脂部８９と、で構成される。
【００８１】
第１の樹脂部８７は、支持部材２２と光素子３０との電気的な接続部を封止する。例えば、光素子２０の電極（図７では第２の電極３６）とワイヤ３８との電気的な接続部や、ワイヤ３８と支持部材２２に形成された導電層２６との電気的な接続部や、光素子３０の電極（図７では第１の電極３４）と支持部材２２に形成された導電層２６との電気的な接続部が、第１の樹脂部８７で封止されている。また、第１の樹脂部８７は、支持部材２２と他の部品との電気的な接続部や、光素子３０と他の部品との電気的な接続部を封止してもよい。例えば、第１の樹脂部８７は、基板７０に形成された配線パターン７２と、支持部材２２に形成された導電層２６との電気的な接続部を封止してもよい。また、第１の樹脂部８７は、半導体チップ８０に接続されるワイヤ８６と、支持部材２２に形成された導電層２６との電気的な接続部を封止してもよい。さらに、第１の樹脂部８７は、支持部材２２及び光素子３０の少なくとも一方、好ましくは両方を封止してもよい。
【００８２】
第２の樹脂部８９は、第１の樹脂部８７と半導体チップ８０とを封止する。特に、第２の樹脂部８９は、半導体チップ８０と他の部品との電気的な接続部を封止する。例えば、第２の樹脂部８９は、半導体チップ８０の電極８４とワイヤ８６との電気的な接続部を封止する。さらに、第２の樹脂部８９は、光ファイバ１０の一部を封止して、支持部材２２からの抜け止めを図ることが好ましい。
【００８３】
第１の樹脂部８７は、第２の樹脂部８９よりも柔軟性が高いことが好ましい。例えば、第１の樹脂部８７が第２の樹脂部８９よりも、収縮又は膨張したときに生じる応力が低いことが好ましい。あるいは、第１の樹脂部８７が第２の樹脂部８９よりも、外部から加えられた応力を吸収しやすいことが好ましい。柔軟性が高い第１の樹脂部８７によって、支持部材２２と光素子３０との電気的な接続部分を保護することができる。一方、第２の樹脂部８９は、第１の樹脂部８７ほど柔軟性の高さが要求されないので、材料選択の幅が拡がる。
【００８４】
図７に示す光モジュールの製造方法は、光ファイバ１０に設けられた支持部材２２を基板７０に実装する工程を含む。基板７０には、予め光素子３０を駆動するための半導体チップ８０を実装しておいてもよい。あるいは、支持部材２２を基板７０に実装してから、半導体チップ８０を基板７０に実装してもよい。
【００８５】
支持部材２２を基板７０に実装したら、封止部８８を設けてもよい。例えば、まず、第１の樹脂によって、光素子３０と支持部材２２との電気的な接続部を封止して第１の樹脂部８７を形成する。その後、第２の樹脂によって、第１の樹脂部８７と半導体チップ８０とを封止して第２の樹脂部８９を形成する。ここで、第１の樹脂部８７が第２の樹脂部８９よりも柔軟性が高くなるように、第１及び第２の樹脂を選択する。
【００８６】
図８は、本発明を適用した実施の形態に係る光伝達装置を示す図である。光伝送装置９０は、コンピュータ、ディスプレイ、記憶装置、プリンタ等の電子機器９２を相互に接続するものである。電子機器９２は、情報通信機器であってもよい。光伝送装置９０は、ケーブル９４の両端にプラグ９６が設けられたものであってもよい。ケーブル９４は、１つ又は複数（少なくとも一つ）の光ファイバ１０（図７参照）を含む。光ファイバ１０の両端部には、図７に示すように支持部材２２が設けられている。光ファイバ１０と支持部材２２との取り付け状態は、上述した通りである。プラグ９６は、支持部材２２を内蔵し、支持部材２２は基板７０に取り付けられてもよく、基板７０には半導体チップ８０が搭載されていてもよい。
【００８７】
光ファイバ１０に接続される一方の支持部材２２に搭載される光素子３０は、発光素子である。一方の電子機器９２から出力された電気信号は、発光素子である光素子３０によって光信号に変換される。光信号は光ファイバを伝わり、他方の支持部材２２に搭載される光素子３０に入力される。この光素子３０は、受光素子であり、入力された光信号が電気信号に変換される。電気信号は、他方の電子機器９２に入力される。こうして、本実施の形態に係る光伝達装置９０によれば、光信号によって、電子機器９２の情報伝達を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図である。
【図３】図３は、本発明を適用した変形例に係る光モジュールを示す図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、本発明を適用した第２の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明を適用した第３の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図である。
【図６】図６は、本発明を適用した第４の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図である。
【図７】図７は、本発明を適用した第５の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を示す図である。
【図８】図８は、本発明を適用した実施の形態に係る光伝達装置を示す図である。
【符号の説明】
１０光ファイバ
１２端面
２０樹脂
２２支持部材
２４表面
２６導電層
３０光素子
３２光学的部分
４０樹脂
４２支持部材
４６導電材料
５０樹脂
５２支持部材
６０樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber, an optical module, a manufacturing method thereof, and an optical transmission device.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In recent years, information communication has a tendency to increase in speed and capacity, and optical communication has been developed. In general, in optical communication, an electrical signal is converted into an optical signal, the optical signal is transmitted through an optical fiber, and the received optical signal is converted into an electrical signal. The conversion between the electrical signal and the optical signal is performed by an optical element.
[0003]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-339824 describes that an optical module is configured by positioning and fixing an optical fiber on a platform in which a V-groove is formed.
[0004]
However, since it takes time to align the optical fiber using the V-groove, there is a problem that it takes time to manufacture the optical module.
[0005]
The present invention solves this problem, and an object of the present invention is to provide an optical fiber, an optical module, a manufacturing method thereof, and an optical transmission device capable of easily manufacturing an optical module.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
(1) An optical fiber according to the present invention is an optical fiber in which a support member is provided on at least one end,
The support member is provided by exposing an end face of the optical fiber,
A surface substantially parallel to the end surface of the optical fiber is formed on the support member.
[0007]
According to the present invention, the support member for mounting the optical element is provided at the end of the optical fiber. If the support member is formed by curing the molten resin, the support member comes into close contact with the optical fiber, so that the positional accuracy becomes high.
[0008]
(2) In this optical fiber,
A conductive layer may be formed on a surface of the support member that is substantially parallel to the end surface of the optical fiber.
[0009]
The conductive layer can be used to electrically connect the optical element and other components.
[0010]
(3) In this optical fiber,
The surface of the support member and the end face of the optical fiber may be flush with each other.
[0011]
(4) In this optical fiber,
The surface of the conductive layer and the end face of the optical fiber may be flush with each other.
[0012]
(5) An optical module according to the present invention includes an optical fiber,
A support member provided at at least one end of the optical fiber;
A conductive layer formed on at least a part of the support member;
An optical element mounted on the support member with an optical portion facing the end face of the optical fiber and electrically connected to the conductive layer;
including.
[0013]
According to the present invention, the support member on which the optical element is mounted is provided at the end of the optical fiber. If the support member is formed by curing the molten resin, the support member is in close contact with the optical fiber, so that the positional accuracy is also high. In addition, other components and the optical element can be electrically connected through a conductive layer to which the optical element is electrically connected.
[0014]
(6) In this optical module,
A substrate to which the support member is attached;
A semiconductor chip for driving the optical element;
Have
The conductive layer of the support member and the semiconductor chip may be electrically connected.
[0015]
(7) In this optical module,
You may further have the sealing part which seals the at least electrical connection part of the said optical element, the said supporting member, and the said semiconductor chip.
[0016]
(8) In this optical module,
The sealing portion includes a first resin portion that seals an electrical connection portion between the optical element and the support member, and a second resin that seals the first resin portion and the semiconductor chip. May be included.
[0017]
(9) In this optical module,
The first resin portion may be more flexible than the second resin portion.
[0018]
According to this, since a big stress is not applied with respect to the electrical connection part of an optical element and a platform, a connection part is protected.
[0019]
(10) An optical transmission device according to the present invention includes an optical fiber,
A pair of support members provided with end faces exposed at both ends of the optical fiber, and formed with a conductive layer;
A light emitting element mounted on one support member with the light emitting portion facing the end face of the optical fiber, and electrically connected to the conductive layer;
A light receiving element mounted on the other support member with the light receiving portion facing the end face of the optical fiber, and electrically connected to the conductive layer;
including.
[0020]
(11) In this optical transmission device,
A plug connected to the light emitting element;
A plug connected to the light receiving element;
May further be included.
[0021]
According to this, a plurality of electronic devices can be connected by connecting the plug to the electronic device.
[0022]
(12) A method for manufacturing an optical module according to the present invention includes a first step of providing a molten resin on an optical fiber;
A second step of curing the molten resin and forming a support member on at least one end of the optical fiber;
A third step of mounting an optical element on the surface of the support member;
including.
[0023]
According to the present invention, the support member for mounting the optical element is provided at the end of the optical fiber. The support member can be easily provided by curing the molten resin. Since the support member formed in this manner is in close contact with the optical fiber, the positional accuracy is also high. And an optical module can be obtained by mounting an optical element on a support member.
[0024]
(13) In this method of manufacturing an optical module,
In the first step, the molten resin is provided to cover the peripheral surface of the end portion of the optical fiber and the end surface;
In the second step, a portion of the molten resin that covers the end face of the optical fiber may be removed to expose the end face, and the surface of the support member may be formed flush with the end face.
[0025]
According to this, since a part of molten resin hardened | cured at the 2nd process is removed, when providing molten resin at a 1st process, a high positional accuracy is not requested | required.
[0026]
(14) In this method of manufacturing an optical module,
In the first step, a plurality of optical fibers are bent and arranged, and both ends of the plurality of optical fibers are integrally connected by the molten resin,
In the second step, the molten resin may be cut after curing to form the support members at both ends of each optical fiber.
[0027]
According to this, a supporting member can be easily formed in the both ends of a some optical fiber.
[0028]
(15) In this method of manufacturing an optical module,
In the second step, the end face of the optical fiber may be exposed by simultaneously cutting the optical fiber together with the molten resin.
[0029]
According to this, the surface of the support member can be made parallel to the end face of the optical fiber by cutting the optical fiber together with the cured molten resin.
[0030]
(16) In this method of manufacturing an optical module,
In the first step, the molten resin is provided at both end portions and at least one intermediate portion of the plurality of optical fibers,
The second step may include a step of cutting the optical fiber together with the molten resin at the intermediate portion of each optical fiber.
[0031]
According to this, since the optical fiber is cut at its intermediate portion, an integral number of optical fibers can be obtained, and the cut molten resin becomes a support member provided at the end of each optical fiber.
[0032]
(17) In this method of manufacturing an optical module,
A step of forming a conductive layer on the surface including the surface of the support member may be included after the second step.
[0033]
The optical element and other components can be electrically connected through the conductive layer.
[0034]
(18) In this method of manufacturing an optical module,
In the second step, the surface of the support member is formed at a position recessed from the end face of the optical fiber,
Before the third step, a conductive material is provided on the end surface of the optical fiber and the surface of the support member, and then a part of the conductive material is removed to expose the end surface of the optical fiber, and A step of forming a conductive layer by leaving a remaining portion of the conductive material on the surface of the support member may be included.
[0035]
According to this, since a part of the conductive material is removed after the conductive material is provided, high positional accuracy is not required when the conductive material is provided.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0037]
(First embodiment)
FIG. 1A to FIG. 2B are views showing a method for manufacturing an optical module according to the first embodiment to which the present invention is applied.
[0038]
(First step)
First, as shown in FIG. 1A, an optical fiber 10 and a resin 20 are prepared. The optical fiber 10 includes a core and a clad surrounding the core concentrically. Light is reflected at the boundary between the core and the clad, and the light is confined in the core and propagates. The resin 20 is prepared in a molten state or a softened state. The resin 20 is not limited to a resin that becomes solid at room temperature or below a predetermined temperature and melts when it exceeds a predetermined temperature. For example, the resin 20 is in a softened state at room temperature, and may be cured by applying heat or irradiating light or radiation. The resin 20 preferably has a heat resistance of about 120 ° C. or higher, and examples thereof include a liquid crystal polymer and an epoxy resin.
[0039]
As shown in FIG. 1A, a molten or softened resin 20 is provided in the optical fiber 10. Specifically, the resin 20 is provided at the tip of the optical fiber 10. In the present embodiment, the resin 20 is provided so as to cover the end surface 12 and the peripheral surface 14 of the optical fiber 10. Here, the end face 12 of the optical fiber 10 is at least the end face of the core. The resin 20 may be provided at at least one end of the optical fiber 10 and may be provided at both ends of the optical fiber 10.
[0040]
(Second step)
Next, the molten or softened resin 20 is cured. The method of curing the resin 20 is not limited to cooling, and may be heated reversely or irradiated with light or radiation. Then, a part of the cured resin 20 is removed, and the support member 22 is formed as shown in FIG. For example, the portion of the resin 20 that covers the end face 12 of the optical fiber 10 is polished to expose the end face 12. The support member 22 has a surface 24 that is substantially parallel to the end face 12 of the optical fiber 10. In the present embodiment, one surface 24 of the support member 22 and the end face 12 of the optical fiber 10 are flush with each other.
[0041]
The optical fiber 10 that has undergone the steps up to here is provided with a support member 22 at at least one tip. As will be described later, the optical element 30 is mounted on the support member 22. Since the support member 22 is formed of a molten or softened resin 20, the support member 22 is fixed in close contact with the optical fiber 10. Moreover, in the step of providing the support member 22, the optical fiber 10 need not be inserted into the hole or aligned.
[0042]
A conductive layer 26 may be formed on the support member 22. The conductive layer 26 can be used when the optical element 30 and other components are electrically connected. The conductive layer 26 is formed on the surface 24 parallel to the end face 12 of the optical fiber 10 in the support member 22. Further, although the conductive layer 26 may be formed up to the peripheral surface of the support member 22, it is preferable that the conductive layer 26 avoids the end surface 12 of the optical fiber 10. The conductive layer 26 may be formed from the outer peripheral end of the end face 12 of the optical fiber 10 to a position away from the outer peripheral end so as not to contact the outer peripheral end of the end face 12.
[0043]
In the optical fiber 10 that has undergone this process, a conductive layer 26 is formed on a surface 24 of the support member 26 that is parallel to the end face 12 of the optical fiber 10. If the resin 20 constituting the support member 26 has an insulating property, there is no short circuit even if the conductive layer 26 is formed. However, if the resin 20 has a conductive property, an insulating film is formed thereon. After forming, the conductive layer 26 is formed. Since the conductive layer 26 is electrically connected to the optical element 30, it may be a wiring pattern as necessary.
[0044]
(Third step)
As shown in FIG. 2A, the optical element 30 is mounted on the support member 22. Specifically, the optical element 30 is mounted on a surface 24 parallel to the end face 12 of the optical fiber 10 in the support member 22. When the conductive layer 26 is formed on the surface 24, the optical element 30 is mounted on the surface 24 through the conductive layer 26.
[0045]
The optical element 30 may be a light emitting element or a light receiving element. As an example of the light emitting element, a surface light emitting element, in particular, a surface emitting laser can be applied. A surface emitting element such as a surface emitting laser emits light in a direction perpendicular to the substrate. The optical element 30 has an optical portion 32. When the optical element 30 is a light emitting element, the optical part 32 is a light emitting part, and when the optical element 30 is a light receiving element, the optical part 32 is a light receiving part. The optical element 30 is mounted on the support member 22 with the optical portion 32 facing the core of the optical fiber 10.
[0046]
The optical element 30 has at least one (generally two) electrodes. For example, the first electrode 34 may be provided on the surface on which the optical portion 32 is formed. The dummy electrode 35 may be provided on the surface on which the first electrode 34 is formed. The dummy electrode 35 may be formed of the same material as the first electrode 34, but is not electrically connected to the inside of the optical element 30. For example, it is preferable to provide one first electrode 34 and a plurality of (at least two) dummy electrodes 35 on the surface of the optical element 30 on which the optical portion 32 is formed. Specifically, the first electrode 34 and the plurality of dummy electrodes 35 are provided at positions where all are connected by straight lines to draw a triangle or more. By doing so, the optical element 30 can be stably supported.
[0047]
The second electrode 36 may be provided on a different surface from the surface on which the first electrode 34 is provided. When the optical element 30 is a semiconductor laser such as a surface emitting laser, the second electrode 36 may be provided on the surface opposite to the surface on which the first electrode 34 is provided.
[0048]
In FIG. 2A, the first electrode 34 of the optical element 30 and the conductive layer 26 are joined. For example, the first electrode 34 and the conductive layer 26 are bonded to each other by using metal bonding using solder or the like or a conductive adhesive. Further, like the first electrode 34, the dummy electrode 35 is preferably bonded to the conductive layer 26.
[0049]
The optical module manufactured by the above process includes the optical fiber 10, the support member 22, and the optical element 30. The support member 22 is provided at the end of the optical fiber 10 and is formed by curing a molten or softened resin. The support member 22 has a surface 24 substantially parallel to the end face 12 of the optical fiber 10, and a conductive layer 26 is formed on at least the surface 24. The optical element 30 is mounted on the support member 22 with the optical portion 32 facing the end face 12 of the optical fiber 1, and is electrically connected to the conductive layer 26.
[0050]
Further, as shown in FIG. 2B, the second electrode 36 of the optical element 30 and the conductive layer 26 may be electrically connected. For example, the second electrode 36 and the conductive layer 16 may be connected by the wire 38. In this case, the conductive layer 26 has a wiring pattern, and the portion of the conductive layer 26 connected to the first electrode 34 and the portion of the conductive layer 26 connected to the second electrode 36 are separated. Preferably it is.
[0051]
Instead of the wire 38, a conductive paste 39 such as a silver paste may be provided between the second electrode 36 and the conductive layer 26 as shown in FIG. According to this, since bonding is unnecessary, an electrical connection can be easily achieved.
[0052]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following embodiment can be adopted.
[0053]
(Second Embodiment)
4 (A) to 4 (C) are diagrams showing a method of manufacturing an optical module according to the second embodiment to which the present invention is applied, and are shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C). The process which can be applied instead of a process is shown.
[0054]
(First step)
As shown in FIG. 4A, a resin 40 is provided on the optical fiber 10. The optical fiber 10 has been described in the first embodiment. The resin 40 can be selected from materials that can be used as the resin 20 described in the first embodiment. The resin 40 is also prepared in a molten state or a softened state.
[0055]
The resin 40 may cover the end face 12 of the optical fiber 10 or may not cover it. The resin 40 is provided so as to cover at least the peripheral surface at the end of the optical fiber 10. Further, the resin 40 is provided so that the surface 44 is formed at a position recessed from the end face 12 around the optical fiber 10. The surface 44 is a surface substantially parallel to the end surface 12 of the optical fiber 10 and also serves as a surface of the support member 42. If a mold is used, it is easy to provide the resin 40 in this way. Alternatively, the resin 40 may be provided at the end of the optical fiber 10 and then processed.
[0056]
(Second step)
Next, the resin 40 is cured. The cured resin 40 may be used as the support member 42 as it is, or the support member 42 may be formed by processing such as removing a part of the cured resin 40. As shown in FIG. 4B, a conductive material 46 is provided on the cured resin 40. The conductive material 46 is provided on the surface 44 that becomes the surface of the support member 42. At this time, the conductive material 46 may be provided on the end face 12 of the optical fiber 10. Since the conductive material 46 may be provided on the resin 40 without avoiding the end face 12 of the optical fiber 10, the process becomes simple. When the resin 40 covers the end face 12 of the optical fiber 10, a conductive material 46 is provided on the resin 40 above the end face 12. The conductive material 46 may be provided up to the peripheral surface of the resin 40.
[0057]
Next, at least a part of the conductive material 46 is removed from the conductive material 46 and the resin 40 to expose the end face 12 of the optical fiber 10. That is, what covers the end face 12 of the optical fiber 10 is removed by polishing or the like. Or a part of front-end | tip part of the optical fiber 10 may also be removed and the end surface 12 may be retracted. For example, a part of the conductive material 46, a part of the resin 40, and a part of the tip of the optical fiber 10 may be removed by polishing or the like up to a position indicated by a one-dot chain line in FIG.
[0058]
A part of the conductive material 46 is removed, and a conductive layer 48 is formed as shown in FIG. Further, a part of the cured resin 40 is removed, and the support member 42 is formed.
[0059]
A support member 42 is provided in the optical fiber 10 that has undergone the above steps. A surface 44 that is substantially parallel to the end face 12 of the optical fiber 10 is formed on the support member 42. A conductive layer 48 is formed on the surface 44. The surface of the conductive layer 48 and the end face 12 of the optical fiber 10 are flush with each other.
[0060]
Thereafter, the optical module can be manufactured by performing the third step described in the first embodiment.
[0061]
(Third embodiment)
5 (A) and 5 (B) are diagrams showing a method of manufacturing an optical module according to the third embodiment to which the present invention is applied, and are shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). The process which can be applied instead of a process is shown.
[0062]
(First step)
As shown in FIG. 5A, a plurality of optical fibers 10 and a resin 50 are prepared. The optical fiber 10 has been described in the first embodiment. The resin 50 can be selected from materials that can be used as the resin 20 described in the first embodiment. The resin 50 is also prepared in a molten state or a softened state.
[0063]
Resin 50 is provided at both ends of the plurality of optical fibers 10. At this time, it is preferable to connect both ends of all the optical fibers 10 with the resin 50. For example, as shown in FIG. 5A, the optical fiber 10 is bent, and a long resin 50 is provided to connect both ends of the optical fiber 10.
[0064]
When it is not preferable to bend the optical fiber 10 to a small extent, as shown in FIG. 5A, one end of the other optical fiber 10 is placed between both ends of the bent optical fiber 10. You may arrange. One end of the plurality of optical fibers 10 may be disposed between both ends of one optical fiber 10. In these cases, both ends of one of the bent optical fibers 10 and the ends of the other optical fibers 10 disposed between the both ends may be directed in opposite directions.
[0065]
5A shows an example in which the resin 50 is provided to avoid the end face of the optical fiber 10, but the end face of the optical fiber 10 may be covered with the resin 50. FIG.
[0066]
(Second step)
The resin 50 is cut after curing to form a support member 52 as shown in FIG. Specifically, a support member 52 is formed at each end of each optical fiber 10. For example, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 5, the resin 50 is cut at a position parallel to the side surface of the end of the optical fiber 10. Further, the resin 50 may be cut together with the optical fiber 10 at a position perpendicular to the side surface of the end portion of the optical fiber 10. According to this, the cut surface of the optical fiber 10 becomes an end surface, and the support member 52 having a surface flush with the end surface is obtained.
[0067]
According to the present embodiment, the support member 52 can be formed on the plurality of optical fibers 10. Then, an optical module can be obtained by performing the steps after FIG.
[0068]
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing an optical module according to the fourth embodiment to which the present invention is applied, and shows steps that can be applied instead of the steps shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B). .
[0069]
(First step)
As shown in FIG. 6, a plurality of optical fibers 10 and a resin 60 are prepared. The optical fiber 10 has been described in the first embodiment. The resin 50 can be selected from materials that can be used as the resin 20 described in the first embodiment. The resin 50 is also prepared in a molten state or a softened state.
[0070]
Resin 60 is provided at a plurality of locations of the plurality of optical fibers 10. For example, the plurality of optical fibers 10 are arranged in parallel, and the resin 60 is provided at the intermediate portion and at least one (preferably both) end portions. The resin 60 may connect the plurality of optical fibers 10 at the intermediate portion and at least one (preferably both) ends.
[0071]
(Second step)
The resin 60 provided in the intermediate portion of the optical fiber 10 is cut together with the optical fiber 10 as shown by a one-dot chain line in FIG. By carrying out like this, a part of formation process of a supporting member serves as the cutting process of the optical fiber 10, and simplification of a process is achieved. Also, the respective resins 60 are cut at positions parallel to the side surfaces of the end portions of the optical fiber 10 as indicated by the one-dot chain line in FIG.
[0072]
Since the optical fiber 10 that has undergone the above steps is provided with a support member as in the above-described embodiment, the optical module can be obtained by performing the steps after FIG. 1C.
[0073]
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing an optical module according to a fifth embodiment to which the present invention is applied. The optical module shown in FIG. 7 includes an optical fiber 10, a support member 22, an optical element 30, a substrate 70, and a semiconductor chip 80. For example, this optical module may be obtained by adding a substrate 70 and a semiconductor chip 80 to the optical module shown in FIG.
[0074]
The substrate 70 may be formed of any organic or inorganic material, or may be a composite structure of these. A wiring pattern 72 is formed on the substrate 70. The substrate 70 is provided with a plurality of external terminals 74. The external terminal 74 is electrically connected to the wiring pattern 72. For example, the wiring pattern 72 is formed on one surface of the substrate 70, the external terminal 74 is provided on the other surface, and the external terminal 74 is electrically connected to the wiring pattern 72 through a through hole formed in the substrate 70. It may be connected. A solder ball may be used as the external terminal 74.
[0075]
A semiconductor chip 80 is mounted on the substrate 70. The semiconductor chip 80 incorporates a circuit for driving the optical element 30. FIG. 7 shows an example in which the semiconductor chip 80 is face-up bonded. In this case, for example, the semiconductor chip 80 may be bonded with the adhesive 82 on the substrate 70 while avoiding the wiring pattern 72. Alternatively, the semiconductor chip 80 may be bonded onto the wiring pattern 72 with an insulating adhesive. When the semiconductor chip 80 is face-down bonded, the semiconductor chip 80 is fixed to the substrate 70 by using an anisotropic conductive material such as an anisotropic conductive film on the wiring pattern 72 or by metal bonding such as solder. To do.
[0076]
The semiconductor chip 80 and the optical element 30 are electrically connected. For example, the electrode 84 of the semiconductor chip 80 and the conductive layer 26 of the support member 22 may be connected by a wire 86. In this case, if the electrode of the optical element 30 (second electrode 36 in FIG. 7) and the conductive layer 26 are electrically connected, the semiconductor chip 80 and the optical element 30 are connected via the conductive layer 26. Electrically connected. When the conductive layer 26 is continuously formed on the surface of the support member 22 where the optical element 30 is mounted and the other surface (for example, a side surface), the surface other than the surface where the optical element 30 is mounted. Thus, it is preferable to electrically connect the conductive layer 26 and the semiconductor chip 80. According to this, since the optical element 30 is avoided, it is possible to prevent electrical connection means (for example, the wire 86) between the conductive layer 26 and the semiconductor chip 80 from coming into contact with the optical element 30. In addition, since the mounting area of the optical element 30 is avoided, a large area of the conductive layer 26 can be used for electrical connection with the semiconductor chip 80.
[0077]
The semiconductor chip 80 may be electrically connected to the wiring pattern 72. For example, an electrode (not shown) of the semiconductor chip 80 and the wiring pattern 72 may be connected by a wire (not shown).
[0078]
The optical element 30 may also be electrically connected to the wiring pattern 72. For example, the conductive layer 26 formed on the support member 22 and the wiring pattern 72 may be joined. Specifically, the conductive layer 26 and the wiring pattern 72 can be bonded by using a conductive adhesive or by metal bonding. Specifically, the electrode (first electrode 34 in FIG. 7) of the optical element 30 and the conductive layer 26 are joined. A conductive layer 26 is continuously formed on the support member 22 on the surface on which the optical element 30 is mounted and on other surfaces (for example, side surfaces). A portion of the conductive layer 26 formed on a surface other than the surface on which the optical element 30 is mounted can be bonded to the wiring pattern 72.
[0079]
With the above configuration, the optical element 30, the wiring pattern 72, and the semiconductor chip 80 are electrically connected. Since the external terminal 74 is electrically connected to the wiring pattern 72, the external terminal 74, the optical element 30, and the semiconductor chip 80 are electrically connected.
[0080]
In the present embodiment, a sealing portion 88 is provided. The sealing portion 88 seals at least an electrical connection portion between the support member 22, the optical element 30, and the semiconductor chip 80. The sealing part 88 includes a first resin part 87 and a second resin part 89.
[0081]
The first resin portion 87 seals an electrical connection portion between the support member 22 and the optical element 30. For example, an electrical connection between the electrode of the optical element 20 (second electrode 36 in FIG. 7) and the wire 38, an electrical connection between the wire 38 and the conductive layer 26 formed on the support member 22, The electrical connection portion between the electrode of the optical element 30 (the first electrode 34 in FIG. 7) and the conductive layer 26 formed on the support member 22 is sealed with a first resin portion 87. Further, the first resin portion 87 may seal an electrical connection portion between the support member 22 and other components, or an electrical connection portion between the optical element 30 and other components. For example, the first resin portion 87 may seal an electrical connection portion between the wiring pattern 72 formed on the substrate 70 and the conductive layer 26 formed on the support member 22. The first resin portion 87 may seal an electrical connection portion between the wire 86 connected to the semiconductor chip 80 and the conductive layer 26 formed on the support member 22. Further, the first resin portion 87 may seal at least one of the support member 22 and the optical element 30, preferably both.
[0082]
The second resin part 89 seals the first resin part 87 and the semiconductor chip 80. In particular, the second resin portion 89 seals an electrical connection portion between the semiconductor chip 80 and other components. For example, the second resin portion 89 seals an electrical connection portion between the electrode 84 of the semiconductor chip 80 and the wire 86. Furthermore, it is preferable that the second resin portion 89 seals a part of the optical fiber 10 to prevent the second resin portion 89 from coming off from the support member 22.
[0083]
The first resin portion 87 is preferably more flexible than the second resin portion 89. For example, it is preferable that the stress generated when the first resin portion 87 contracts or expands is lower than that of the second resin portion 89. Alternatively, it is preferable that the first resin portion 87 absorbs stress applied from the outside more easily than the second resin portion 89. The first resin portion 87 having high flexibility can protect the electrical connection portion between the support member 22 and the optical element 30. On the other hand, since the second resin portion 89 is not required to be as flexible as the first resin portion 87, the range of material selection is expanded.
[0084]
The method for manufacturing the optical module shown in FIG. 7 includes a step of mounting the support member 22 provided on the optical fiber 10 on the substrate 70. A semiconductor chip 80 for driving the optical element 30 may be mounted on the substrate 70 in advance. Alternatively, the semiconductor chip 80 may be mounted on the substrate 70 after the support member 22 is mounted on the substrate 70.
[0085]
If the support member 22 is mounted on the substrate 70, the sealing portion 88 may be provided. For example, first, the first resin portion 87 is formed by sealing the electrical connection portion between the optical element 30 and the support member 22 with the first resin. Thereafter, the second resin portion 89 is formed by sealing the first resin portion 87 and the semiconductor chip 80 with the second resin. Here, the first and second resins are selected so that the first resin portion 87 is more flexible than the second resin portion 89.
[0086]
FIG. 8 is a diagram showing an optical transmission apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied. The optical transmission device 90 connects electronic devices 92 such as a computer, a display, a storage device, and a printer to each other. The electronic device 92 may be an information communication device. The optical transmission device 90 may be one in which plugs 96 are provided at both ends of the cable 94. The cable 94 includes one or more (at least one) optical fibers 10 (see FIG. 7). Support members 22 are provided at both ends of the optical fiber 10 as shown in FIG. The attachment state of the optical fiber 10 and the support member 22 is as described above. The plug 96 incorporates the support member 22, and the support member 22 may be attached to the substrate 70, and the semiconductor chip 80 may be mounted on the substrate 70.
[0087]
The optical element 30 mounted on one support member 22 connected to the optical fiber 10 is a light emitting element. The electrical signal output from one electronic device 92 is converted into an optical signal by the optical element 30 which is a light emitting element. The optical signal travels through the optical fiber and is input to the optical element 30 mounted on the other support member 22. The optical element 30 is a light receiving element, and an input optical signal is converted into an electrical signal. The electric signal is input to the other electronic device 92. Thus, according to the optical transmission device 90 according to the present embodiment, information transmission of the electronic device 92 can be performed by the optical signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A to FIG. 1C are diagrams showing a method of manufacturing an optical module according to a first embodiment to which the present invention is applied.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a method of manufacturing an optical module according to the first embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram showing an optical module according to a modification to which the present invention is applied.
FIGS. 4A to 4C are views showing a method for manufacturing an optical module according to a second embodiment to which the present invention is applied.
FIGS. 5A and 5B are views showing a method of manufacturing an optical module according to a third embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram illustrating an optical module manufacturing method according to a fourth embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a diagram illustrating an optical module manufacturing method according to a fifth embodiment to which the present invention is applied;
FIG. 8 is a diagram illustrating an optical transmission apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
10 Optical fiber
12 End face
20 resin
22 Support members
24 Surface
26 Conductive layer
30 optical elements
32 Optical parts
40 resin
42 Support member
46 Conductive material
50 resin
52 Support members
60 resin

Claims

A first step of providing a molten resin on the optical fiber;
A second step of curing the molten resin and forming a support member on at least one end of the optical fiber;
A third step of mounting an optical element on the surface of the support member;
Including
An optical module manufacturing method including a step of forming a conductive layer on a surface including the surface of the support member after the second step.

A first step of providing a molten resin on the optical fiber;
A second step of curing the molten resin and forming a support member on at least one end of the optical fiber;
A third step of mounting an optical element on the surface of the support member;
Including
In the first step, a plurality of optical fibers are bent and arranged, and both ends of the plurality of optical fibers are integrally connected by the molten resin,
The manufacturing method of the optical module which cut | disconnects the said molten resin after hardening at the said 2nd process, and forms the said supporting member in the both ends of each optical fiber.

In the manufacturing method of the optical module of Claim 2,
The manufacturing method of the optical module which cut | disconnects the said optical fiber simultaneously with the said molten resin at the said 2nd process, and exposes the end surface of the said optical fiber.

A first step of providing a molten resin on the optical fiber;
A second step of curing the molten resin and forming a support member on at least one end of the optical fiber;
A third step of mounting an optical element on the surface of the support member;
Including
In the first step, the molten resin is provided at both end portions and at least one intermediate portion of the plurality of optical fibers,
The method of manufacturing an optical module, wherein the second step includes a step of cutting the optical fiber together with the molten resin at the intermediate portion of each optical fiber.

In the manufacturing method of the optical module in any one of Claims 2-4,
An optical module manufacturing method including a step of forming a conductive layer on a surface including the surface of the support member after the second step.

A first step of providing a molten resin on the optical fiber;
A second step of curing the molten resin and forming a support member on at least one end of the optical fiber;
A third step of mounting an optical element on the surface of the support member;
Including
In the second step, the surface of the support member is formed at a position recessed from the end face of the optical fiber,
Before the third step, a conductive material is provided on the end surface of the optical fiber and the surface of the support member, and then a part of the conductive material is removed to expose the end surface of the optical fiber, and An optical module manufacturing method including a step of forming a conductive layer while leaving a remaining portion of a conductive material on the surface of the support member.