JP4830607B2 - 光電気変換装置及びその製造方法並びに外部導波路 - Google Patents

Description

本発明は、光電気変換装置及びその製造方法並びに外部導波路に関するものである。

従来、光電気変換装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、電気信号を光信号に変換する発光素子が実装されたマウント基板と、光信号を電気信号に変換する受光素子が実装されたマウント基板とがそれぞれ回路基板を介して配線基板に実装されたものが知られている。前記回路基板は、発光素子に電気信号を送信するためのＩＣ回路または受光素子から電気信号を受信するためのＩＣ回路が形成されたものである。

この光電気変換装置においては、発光素子または受光素子と光学的に結合する導波路がマウント基板にそれぞれ形成されているとともに、これらの導波路がマウント基板から張り出して延在していて、その先端同士が光コネクタにより相互に連結されている。
特開２００３−２２２７４６号公報

しかしながら、このように導波路がマウント基板から張り出して延在していると、マウント基板を配線基板に実装するときに導波路を取り回す必要があるため、マウント基板の実装が煩雑な作業となる。また、マウント基板の実装時に光コネクタを含めた導波路がその高い実装温度に耐え得るようにするために、導波路および光コネクタに耐熱性を持たせる必要がある。そのため、導波路および光コネクタを高価な材料で構成しなければならない。

本発明は、このような事情に鑑み、マウント基板を簡単に実装することができ、しかも、安価な材料で光コネクタ等を構成することができる光電気変換装置及びその製造方法並びにその光電気変換装置に用いられる外部導波路を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る光電気変換装置は、電気信号を光信号にまたは光信号を電気信号に変換する光素子と、この光素子に電気信号を送信するまたは光素子から電気信号を受信するためのＩＣ回路と、前記光素子と光学的に結合する導波路を有するマウント基板とを備えた光電気変換装置であって、前記導波路に光学的に結合可能な外部導波路を設けるとともに、この外部導波路の端部に光コネクタを設け、前記マウント基板の一方面に、前記光コネクタの先端の板状嵌合凸部と嵌合することにより導波路と外部導波路との位置決めを行う嵌合凹部を設け、前記嵌合凹部は、前記導波路を挟んで離間する左右一対の樹脂構造部であることを特徴とするものである。

光コネクタと嵌合部とを嵌合させた状態を保持できるようにするために、前記マウント基板に、前記光コネクタが着脱可能に装着されるアダプタを取り付けることが好ましい。

高速伝送を可能とするために、前記ＩＣ回路が形成されたＩＣ基板をさらに備え、このＩＣ基板と前記光素子とを前記マウント基板に実装することが好ましい。

マウント基板を小型化するために、前記光素子をマウント基板の一方の面に実装し、前記ＩＣ基板をマウント基板の他方の面に実装することが好ましい。

装置を小型化するために、前記光素子を前記マウント基板に実装するとともに、前記Ｉ
Ｃ回路を前記マウント基板に直接形成することが好ましい。

高速伝送を可能とするために、前記ＩＣ回路が形成されたＩＣ基板をさらに備え、このＩＣ基板に前記光素子を実装するとともに、当該ＩＣ基板を前記マウント基板に実装することが好ましい。

嵌合部の設計の自由度を向上させるとともに、導波路と光素子とを高精度に位置合わせできるようにするために、前記樹脂構造部を介して前記ＩＣ基板をマウント基板に実装することが好ましい。

小径の半田バンプが使用できるようにするために、前記マウント基板は、前記ＩＣ基板を介して配線基板に実装されるものであることが好ましい。

外部にシールド部材を配設することなく高周波信号の劣化を防ぐために、接地されるグランド配線部を有し、前記マウント基板が所定間隔を隔てて実装される配線基板をさらに備え、前記光素子およびＩＣ回路をマウント基板と配線基板との間に配置し、マウント基板の配線基板と反対側の面の少なくとも光素子を覆う領域に導体層を設けるとともに、この導体層と前記配線基板のグランド配線部とを電気的に接続する電気接続部を設けることが好ましい。

装置の小型化を図るために、前記マウント基板に貫通電極を設けるとともに、この貫通電極と前記グランド配線部とをバンプで接続することにより、貫通電極およびバンプで前記電気接続部を構成することが好ましい。

マウント基板自体をシールドとして作用させるために、前記マウント基板は、シリコン基板であり、このマウント基板の配線基板と反対側の面に高濃度不純物をドーピングして前記導体層を形成することが好ましい。

発光素子で生じる熱の放熱性を向上させるために、前記導体層の表面に凹凸を設けることが好ましい。

光接続と電気接続とを同時に行うために、前記外部導波路に、導電線を設けるとともに、前記マウント基板に、外部導波路と導波路とが光学的に結合したときに前記導電線と電気的に接続する接点部を設けることが好ましい。

外部導波路を合理的に利用して電気配線を行うために、前記外部導波路に、端部に電気コネクタを有する導電線を設けることが好ましい。

また、本発明に係る外部導波路は、上記の光電気変換装置に用いられる、前記マウント基板の導波路に光学的に結合可能な外部導波路であって、前記マウント基板に設けた嵌合凹部に嵌合可能な板状嵌合凸部を光コネクタの先端に設けたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る光電気変換装置の製造方法は、マウント基板を形成するためのシリコン基板に、導波路を形成する工程と、シリコン基板上に、配線パターンを形成する工程と、シリコン基板の一方面に、外部導波路の光コネクタの先端の板状嵌合凸部と嵌合することにより導波路と外部導波路との位置決めを行う嵌合凹部を、前記導波路を挟んで離間する左右一対の樹脂構造部で形成する工程と、シリコン基板に、光素子を実装する工程と、シリコン基板を切断して個片化する工程とを含むことを特徴とするものである。

本発明に係る光電気変換装置によれば、マウント基板の導波路に光学的に結合可能な外部導波路を設けたから、外部導波路を導波路に結合する前にマウント基板を配線基板に実装することができるため、マウント基板の実装時に外部導波路を取り回す必要がなく、マウント基板を簡単に実装することができるとともに、外部導波路および光コネクタにマウント基板実装時の高い実装温度に耐え得るような耐熱性を持たせる必要がなく、外部導波路および光コネクタを安価な材料で構成することができる。しかも、マウント基板の一方面に、光コネクタの先端の板状嵌合凸部と嵌合することにより導波路と外部導波路との位置決めを行う嵌合凹部を設け、この嵌合凹部は、導波路を挟んで離間する左右一対の樹脂構造部であるから、導波路と外部導波路とを高効率に光結合させることができる。
また、マウント基板上に、樹脂構造部を設け、この樹脂構造部で嵌合凹部を構成したから、嵌合凹部の設計の自由度を向上させることができる。

また、本発明に係る外部導波路を用いれば、導波路と外部導波路とを高効率に光結合させることができる。

また、本発明に係る光電気変換装置の製造方法によれば、マウント基板を簡単に配線基板に実装することができ、しかも、安価な材料で外部導波路および光コネクタを構成することができる光電気変換装置を製造することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に、本発明の第１実施形態に係る光電気変換装置１Ａを示す。この光電気変換装置１Ａは、発光側光電気変換部１Ａ１と、受光側光電気変換部１Ａ２と、これらの変換部１Ａ１，１Ａ２を光学的に連結する外部導波路９とを備えている。なお、図１において、図１の上下方向を上下方向、紙面と直交する方向を左右方向というとともに、発光側光電気変換部１Ａ１に対しては図１の右側を前方、左側を後方といい、受光側光電気変換部１Ａ２に対しては図１の左側を前方、右側を後方という。

発光側光電気変換部１Ａ１は、配線基板２と、この配線基板２の上面に所定の間隔を隔てて実装されるマウント基板３とを備えている。また、マウント基板３の下面となる一方面３ａには、電気信号を光信号に変換する発光素子４Ａと、この発光素子４Ａに電気信号を送信するためのＩＣ回路５０Ａが形成されたＩＣ基板５Ａとが実装されている。そして、マウント基板３には、発光素子４Ａと光学的に結合する導波路３１が形成されている。

発光素子４Ａとしては、上面から上方に発光する平面視で３００μｍ□の大きさのＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が採用されている。ＩＣ基板５Ａは、ＶＣＳＥＬを駆動させるドライバＩＣであり、発光素子４Ａの近傍に配置されている。そして、発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａは、金バンプ１１（図２参照）でマウント基板３の一方面３ａに形成された図略の配線パターンに接続されている。なお、発光素子４Ａとしては、ＬＥＤ等も採用可能であるが、ＬＥＤ等は指向性がなく、導波路３１に光結合する割合が小さいので、光の効率に余裕があることが条件となり、その場合には低価格という点で有利である。

マウント基板３は、平面視で前後方向に延びる長方形状をなしており（図３参照）、半田バンプ１０で配線基板２の上面に形成された図略の配線パターンに接続されている。なお、マウント基板３と配線基板２との間の間隔は、３００〜１０００μｍ程度に設定されている。このマウント基板３は、実装時の熱の影響や使用環境による応力の影響を避けるために、剛性が必要である。また、光伝送の場合は、発光素子から受光素子までの光伝送効率が必要になるので、光素子を高精度に実装することや使用中の位置変動を極力抑制する必要がある。このため、マウント基板３としては、シリコン基板が採用されている。また、マウント基板３は、発光素子４Ａと線膨張係数の近い材料で構成されていることが好ましく、シリコン以外には、ＶＣＳＥＬ材料と同系統のＧａＡｓ等の化合物半導体で構成されていてもよい。

また、マウント基板３には、発光素子４Ａの真上となる位置に、光路を９０°屈曲させるためのミラー部３３が形成されている。このミラー部３３は、マウント基板３がエッチングされることにより形成された４５°傾斜面に金やアルミニウムを蒸着することにより形成することができる。なお、４５°傾斜面は、例えば水酸化カリウム溶液による異方性エッチングにより形成することができる。

導波路３１は、ミラー部３３から前方に延在していて、マウント基板３の前端面と略面一となる端面を有している。この導波路３１は、図２に示すように、断面略正方形状のコア３１ａと、コア３１ａを周囲から覆うクラッド３１ｂとからなっており、マウント基板３に形成された導波路形成用溝３２内に配設されている。

コア３１ａおよびクラッド３１ｂのサイズは、発光素子４Ａから導波路３１までの距離、発光素子４Ａの発散角度および後述する受光素子４Ｂのサイズから光効率を優先して決定される。

例えば、５〜１０Ｇｂｐｓ以上の高速伝送に使用される一般的なＶＣＳＥＬや受光素子
４ＢであるＰＤ（フォトダイオード）では、ＶＣＳＥＬの発光径が５〜１０μｍ、発散角度が２０°程度であり、ＰＤの受光径が６０μｍ程度であるので、コア３１ａのサイズを４０μｍ□、クラッド３１ｂの厚みを２〜１０μｍとする。

なお、短距離の機器内データ伝送の場合、分散の影響が小さいため、光伝送はシングルモード伝送の必要はなく、位置合わせが容易である大きなサイズのマルチモード導波路を用いた方が有利である。更なる高速性が要求される場合には、シングルモードが用いられ、光源であるＶＣＳＥＬやＰＤも高速応答可能なものを選択する。

発光素子４Ａは、フリップチップボンディングによりマウント基板３に実装されている。フリップチップボンディングでは、ダイボンディングやワイヤボンディングを行う場合よりも実装精度が高く、チップに形成したアライメントマークを認識することにより１μｍ以下の実装精度を実現することができる。また、ＩＣ基板５Ａは、発光素子４Ａと同時にマウント基板３に実装される。

なお、図示は省略するが、発光素子４Ａとマウント基板３の間およびＩＣ基板５Ａとマウント基板３の間には、アンダーフィル材が充填されている。発光素子４Ａとマウント基板３の間に充填するアンダーフィル材としては、発光素子４Ａの発光波長に対して透明性が要求されるとともに、ＶＣＳＥＬが応力により特性が変化することからある程度の弾性が要求されるため、例えばシリコーン製樹脂が好適である。また、ＩＣ基板５Ａとマウント基板３の間に充填するアンダーフィル材としては、実装強度の観点から例えばエポキシ系材料が採用可能である。

マウント基板３の前端部には、一方面３ａに導波路３１を挟んで離間する左右一対の樹脂構造部６が設けられているとともに（図４参照）、アダプタ７Ａが取り付けられている。そして、アダプタ７Ａに、外部導波路９の端部に設けられた光コネクタ８Ａが装着されることによって、外部導波路９が導波路３１に光学的に結合されるようになっている。

各樹脂構造部６は、例えば熱硬化性材料のエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、あるいは光硬化性材料であるエポキシ系、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂等から構成されており、図４に示すように、平面視で台形状の板状をなしている。具体的には、樹脂構造部６同士が互いに対向する側の対向面６１が、前方に向かうに連れて外側に広がる傾斜面となっている。そして、この対向面６１およびマウント基板３の一方面３ａによって、上方が塞がれかつ導波路３１に沿って前方に拡開しながら開口する嵌合凹部（嵌合部）３５が構成されている。また、各樹脂構造部６の下面には、嵌合穴６２がそれぞれ設けられている。

アダプタ７Ａは、図５に示すように、長方形板状のベース部７１と、このベース部７１の上面の前側略３分の２の領域に設けられたブロック部７２とを有している。ベース部７１の上面の後側位置には、樹脂構造部６の嵌合穴６２に嵌合可能な左右一対のボス７３が突設されており、このボス７３が嵌合穴６２に嵌合することによって、ブロック部７２の後端面がマウント基板３の前端面に当接または近接した状態でアダプタ７Ａがマウント基板３に取り付けられるようになっている。また、ブロック部７２には、導波路３１に対応する位置でベース部７１の上面に沿って当該ブロック部７２を前後方向に貫通する挿通穴７４が設けられているとともに、左右の両側面に凹状の係合部７５が設けられている。

光コネクタ８Ａは、アダプタ７Ａのブロック部７２の前側部分に着脱可能に装着されるようになっている。具体的には、光コネクタ８Ａは、図６に示すように、左右方向に延在する主部８１と、この主部８１の両端部から後方に延在し、先端にアダプタ７Ａの係合部７５に係合可能な係合爪８４ａを有するフック部８４と、主部８１の左右方向の略中央か
ら後方に延在し、アダプタ７Ａの挿通穴７４に挿通される挿通部８２とを備えている。

そして、挿通部８２を挿通穴７４に挿入しながら光コネクタ８Ａを押し込めば、フック部８４の係合爪８４ａが係合部７５に係合して光コネクタ８Ａがアダプタ７Ａに装着されるようになる。このとき、挿通部８２の後端面は、挿通穴７４を通じてマウント基板３の前端面に当接する。また、フック部８４を外側に弾性変形させた状態で光コネクタ８Ａを引き抜けば、光コネクタ８Ａをアダプタ７Ａから取り外すことができる。

より詳しくは、光コネクタ８Ａは、図７に示すように、外部導波路９を上下から挟み込んで保持する第１ベース部８０Ａおよび第２ベース部８０Ｂからなり、各部８１，８２，８４が上下に二分割（８１Ａと８１Ｂ、８２Ａと８２Ｂ、８４Ａと８４Ｂに分割）された構成となっている。そして、外部導波路９は、端面が挿通部８２の後端面と面一となる状態で第１ベース部８０Ａおよび第２ベース部８０Ｂに保持されるようになっている。このため、光コネクタ８Ａをアダプタ７Ａに装着すると、外部導波路９の端面が導波路３１の端面に当接するようになる。また、第２ベース部８０Ｂの下挿通部８２Ｂの先端には、挿通部８２の後端面から後方に突出する板状の嵌合凸部８３が連設されている。

なお、アダプタ７Ａおよび光コネクタ８Ａを構成する材料としては、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、アルミニウムオキサイドやジルコニア等のセラミクス材料が適用可能である。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ＡＢＳ樹脂等を挙げることができ、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、メラニン樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。

外部導波路９は、図８（ａ）に示すように、所定幅を有したフレキシブルなフィルム状のものであり、下クラッド９１の上にコア９２が載置され、このコア９２が上クラッド９３で覆われた構成となっている。

外部導波路９の端部では、上クラッド９３が設けられておらず、コア９２が剥き出しとなっており、その両脇にコア９２と平行に延在する位置決め突条部９４が設けられている一方、光コネクタ８Ａの第２ベース部８０Ｂの下挿通部８２Ｂの上面には、中央にコア用溝８２ａが、その両脇に位置決め溝８２ｂが設けられている（図７参照）。図８（ｂ）に示すように、コア９２は、コア用溝８２ａに遊嵌した状態で嵌り込むようになっているが、位置決め突条部９４は、位置決め溝８２ｂのコア用溝８２ａ側の側面に当接するようになっており、これにより外部導波路９と第２ベース部８０Ｂとが高精度に位置合わせされるようになっている。そして、下挿通部８２Ｂの上面に光学接着剤１２が塗布された状態で、外部導波路９が下クラッド９１を上にした状態で押圧されることにより、コア９２および位置決め突条部９４とコア用溝８２ａおよび位置決め溝８２ｂとが噛み合った状態で、かつ、それらの間の隙間が光学接着剤１２で埋められた状態で、外部導波路９と第２ベース部８０Ｂとが接着される。

なお、外部導波路９としては、フレキシブルなフィルム状のもの以外でも、石英系ファイバやプラスチックファイバであってもよい。また、外部導波路９および第２ベース部８０Ｂには、それらを位置決めするための構造が設けられていればよく、例えば外部導波路９に円柱状の凸部が設けられ、第２ベース部８０Ｂにその凸部が嵌合可能な凹部が設けられていてもよい。

第２ベース部８０Ｂの嵌合凸部８３は、両側面８３ａが樹脂構造部６の対向面６１にそ
れぞれ面接触可能なように先細りになっており、光コネクタ８Ａがアダプタ７Ａに装着されると、嵌合凸部８３が挿通穴７４を通じて嵌合凹部３５に差し込まれ、両側面８３ａが対向面６１に面接触するとともに上面８３ｂがマウント基板３の一方面３ａに面接触して、嵌合凸部８３が嵌合凹部３５に嵌合するようになる。これにより上下方向および左右方向における導波路３１と外部導波路９との位置決めが行われ、導波路３１のコア３１ａの位置と外部導波路９のコア９２の位置とが合致するようになる。

受光側光電気変換部１Ａ２の基本的な構成は、発光側光電気変換部１Ａ１と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、発光側光電気変換部１Ａ１と異なる点としては、マウント基板３の一方面３ａに、光信号を電気信号に変換する受光素子４Ｂと、この受光素子４Ｂから電気信号を受信するためのＩＣ回路５０Ｂが形成されたＩＣ基板５Ｂとが実装されている点である。受光素子４Ｂとしては、ＰＤが採用されており、ＩＣ基板５Ｂは、電流・電圧の変換を行うＴＩＡ（Trans-impedance Amplifier）素子である。また、マウ
ント基板３には、アンプ素子が実装されることもある。

次に、図９〜図１１を参照して、光電気変換装置１Ａの製造方法を説明する。なお、光電気変換装置１Ａは、発光側光電気変換部１Ａ１と受光側光電気変換部１Ａ２とを別々に製造することが可能であり、それらの製造方法は同じであるため、代表して発光側光電気変換部１Ａ１の製造方法を説明する。

１）本製造方法では、図９（ａ）に示すように、シリコンウエハ（シリコン基板）２０を用いて、複数個のマウント基板３を同時に形成し、最終的にシリコンウエハ２０を切断してマウント基板３を個片化する。なお、図９〜図１１において、上段の図はシリコンウエハ２０全体を示したものであり、下段の図は１個のマウント基板３に対応する部分を拡大して示したものである。シリコンウエハ２０としては、次工程のエッチングを行うために、結晶方位を選定したものを準備する。

２）図９（ｂ）に示すように、シリコンウエハ２０に、導波路形成用溝３２およびミラー部３３形成用の４５°傾斜面を形成する。これらは、シリコン結晶のエッチング速度の違いを利用した異方性エッチングにより形成する。４５°傾斜面を形成するためには、エッチング形成とエッチャント濃度、組成を調整して形成する。異方性エッチング以外にも、導波路形成用溝３２の形成には、反応性イオンエッチング等のドライエッチングの形成方法がある。

図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、断面略矩形状の導波路形成用溝３２と４５°傾斜面とを異方性エッチングにより形成するときには、それらのエッチング条件は異なる。すなわち、エッチング溶液の組成が異なる。従って、エッチングを２回に分けて行う必要がある。ただし、どちらを先に行ってもよい。

あるいは、導波路形成用溝３２を４５°傾斜面と同時に形成したときには、図１２（ｃ）および（ｄ）に示すように、導波路形成用溝３２の断面形状が略台形状になって導波路形成用溝３２の溝幅が大きくなる。導波路形成用溝３２は、次工程で形成する発光素子４Ａ用のボンディングパッドにかからなければ問題ないため、このようにすることも可能である。

３）図９（ｃ）に示すように、シリコンウエハ２０上に発光素子４Ａを実装するための配線パターン３６を形成する。配線は、シリコンウエハ２０上に金を蒸着することによりパターンニングを行う。このとき、４５°傾斜面にも金を同時に蒸着し、ミラー部３３を形成する。なお、使用する波長にもよるが、４５°傾斜面に金を蒸着せずに４５°傾斜面をそのままミラー部３３とすることも可能であるが、例えば近赤外線の光源を用いる場合
には、４５°傾斜面に金を蒸着すれば、反射率が上がり、光結合効率が上がる。

４）図１０（ａ）に示すように、導波路形成用溝３２内に導波路３１を形成する。まず、導波路形成用溝３２内にクラッド材を充填する。次いで、金型（図示せず）を用いてクラッド材を押圧してコア用溝（図示せず）を形成する。そして、コア用溝に、コア材を充填してコア３１ａを形成する。最後にコア３１ａの上にクラッド材を塗布して、クラッド３１ｂを形成する。

なお、導波路３１は、金型を用いなくても形成することができる。まず、シリコンウエハ２０全体を１１００℃、２５０分間パイロ酸化炉で酸化させ、導波路形成用溝３２の内面に１〜２μｍの酸化シリコン層を形成する。そして、導波路形成用溝３２内にコア材を充填してコア３１ａを形成し、さらにその上に酸化シリコンに近い屈折率のクラッド材を塗布すれば、酸化シリコン層およびクラッド材でクラッド３１ｂを構成することができる。

５）図１０（ｂ）に示すように、シリコンウエハ２０上に、樹脂構造部６を形成して、嵌合凹部３５を設ける。樹脂構造部６は、型を用いて形成する方法とマスクパターンを用いた形成方法がある。具体的には、導波路３１が形成された状態で、シリコンウエハ２０にエポキシ系等の熱硬化性樹脂を塗布した後、型をシリコンウエハ２０に押し付け、全体を昇温させる。熱硬化性樹脂は、温度が上昇するにつれて粘性が低下して型形状に合った形状になる。その後、硬化温度に達すると樹脂が硬化し、樹脂構造部６が形成される。光硬化による形成は、シリコンウエハ２０に光硬化性樹脂をスピンコート等で所定の厚みで形成した後、マスクを用いてパターンニングを行い、現像することにより樹脂構造部６を形成する。

６）図１０（ｃ）に示すように、シリコンウエハ２０に、発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａを実装する。発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａに、スタッドバンプボンディングにより金バンプ１１を形成し、シリコンウエハ２０、発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａを２００℃に加熱して超音波接合を行う。

発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａの実装後は、発光素子４Ａとマウント基板３の間およびＩＣ基板５Ａとマウント基板３の間に、アンダーフィル材を充填して、発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａとマウント基板３との接合強度の補強を行う。なお、耐環境性を向上させるために、全体を弾性のある封止材で封止してもよい。

７）図１１（ａ）に示すように、電極部にφ５００μｍの半田ボール１０’を実装する。フラックスを塗布した後に半田ボール１０’を配置する。その後、シリコンウエハ２０を切断して、マウント基板３を個片化する。

８）図１１（ｂ）に示すように、アダプタ７Ａを樹脂構造部６に接着して、アダプタ７Ａをマウント基板３に取り付ける。

９）図１１（ｃ）に示すように、半田ボール１０’によってマウント基板３を配線基板２の所定位置に実装すれば、発光側光電気変換部１Ａ１を製造することができる。半田ボール１０’は、環境問題から鉛フリー半田で構成されている。そのため、マウント基板３の実装時の実装温度（リフロー温度）は２６０℃と高温に設定されている。

そして、アダプタ７Ａに光コネクタ８Ａを装着すれば、嵌合凸部８３が嵌合凹部３５に嵌合するとともに、導波路３１の端面と外部導波路の端面とが当接して、導波路３１と外部導波路９が光学的に結合される。なお、導波路３１の端面と外部導波路９の端面との当
接状態は、光コネクタ８Ａとアダプタ７Ａとの係合により維持されるが、それらの間に隙間が生じた場合に、光損失を極力抑えるために、予め外部導波路９の端面に屈折率整合材（ジェル状）を塗布しておくことが好ましい。

第１実施形態の光電気変換装置１Ａでは、マウント基板３の導波路３１に光学的に結合可能な外部導波路９を設けたから、外部導波路９を導波路３１に結合する前にマウント基板３を配線基板２に実装することができるため、マウント基板３の実装時に外部導波路９を取り回す必要がなく、マウント基板３を簡単に実装することができるとともに、外部導波路９および光コネクタ８Ａにマウント基板３実装時の高い実装温度に耐え得るような耐熱性を持たせる必要がなく、外部導波路９および光コネクタ８Ａを安価な材料で構成することができる。しかも、マウント基板３に、光コネクタ８Ａの嵌合凸部８３と嵌合することにより導波路３１と外部導波路９との位置決めを行う嵌合凹部３５を設けたから、導波路３１と外部導波路９とを高効率に光結合させることができる。

また、マウント基板３上に、樹脂構造部６を設け、この樹脂構造部６で嵌合凹部３５を構成したから、嵌合凹部３５の設計の自由度を向上させることができる。

また、マウント基板３に、光コネクタ８Ａが着脱可能に装着されるアダプタ７Ａを取り付けたから、このアダプタ７Ａによって嵌合凸部８３と嵌合凹部３５とを嵌合させた状態を保持できるようになる。

さらに、発光素子４Ａまたは受光素子４ＢとＩＣ基板５Ａ，５Ｂとをマウント基板３に実装したから、ＩＣ基板５Ａ，５Ｂを配線基板２に実装した場合よりもＩＣ基板５Ａ，５Ｂと発光素子４Ａまたは受光素子４Ｂとの間の配線距離を短くすることができ、高速伝送が可能となる。さらには、ＩＣ基板５Ａ，５Ｂを発光素子４Ａまたは受光素子４Ｂの近傍に配置したから、１０Ｇｂｐｓ以上の高速伝送を行うことも容易になる。

なお、第１実施形態では、光電気変換装置１Ａとして、発光側光電気変換部１Ａ１から受光側光電気変換部１Ａ２に光信号が送られる一方向通信型のものを示したが、光電気変換装置１Ａは、発光側光電気変換部１Ａ１に受光素子４Ｂを実装するとともに受光側光電気変換部１Ａ２に発光素子４Ａを実装し、かつ、マウント基板３に複数の導波路３１を形成した双方向通信型のものであってもよい。また、光電気変換装置１Ａは、少なくとも発光側光電気変換部１Ａ１または受光側光電気変換部１Ａ２の一方と外部導波路９とを備えていればよい。また、一方向通信型、双方向通信型の両方において、１チャンネルの通信について説明しているが、アレイ形状の受発光素子を実装して、多チャンネル通信であってもよく、外部導波路９も複数の導波路が形成されたものを使用すればよい。

次に、図１３を参照して、本発明の第２実施形態に係る光電気変換装置１Ｂを説明する。なお、第２実施形態以降の実施形態においても、受光側光電気変換部は発光側光電気変換部と同様であるため、発光側光電気変換部のみを図示して説明する。また、第１実施形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

図１３に示すように、第２実施形態の光電気変換装置１Ｂの発光側光電気変換部１Ｂ１は、マウント基板３の一方面３ａが上面となるようにマウント基板３が配線基板２に実装されており、ＩＣ基板５Ａがマウント基板３の他方面３ｂに実装されている。なお、第１実施形態と同様に、ＩＣ基板５Ａとマウント基板３との間にはアンダーフィル材が充填されている。

また、マウント基板３に貫通電極３７が設けられており、この貫通電極３７によって一方面３ａに形成した配線パターン（不図示）と他方面３ｂに形成した配線パターン（不図
示）とが電気的に接続されている。貫通電極３７は、マウント基板３をドライエッチングして貫通穴を形成した後にめっき等を施すことにより形成することができる。

このように、発光素子４Ａをマウント基板３の一方面３ａに実装し、ＩＣ基板５Ａをマウント基板３の他方面３ｂに実装したから、マウント基板３の両面で実装面積を確保することができ、マウント基板３を小型化することができる。

なお、図示は省略するが、第１実施形態と同様に、マウント基板３の一方面３ａが下面となるようにマウント基板３が配線基板２に実装されていてもよい。

次に、図１４（ａ）に、本発明の第３実施形態に係る光電気変換装置１Ｃを示す。第３実施形態の光電気変換装置１Ｃの発光側光電気変換部１Ｃ１では、第２実施形態と同様に、マウント基板３の一方面３ａが上面となるようにマウント基板３が配線基板２に実装されている。

そして、マウント基板３の他方面３ｂに、発光素子４Ａに電気信号を送信するためのＩＣ回路５０Ａが直接形成されている。換言すれば、ＩＣ基板５Ａにマウント基板３の機能を持たせた構成となっている。なお、マウント基板３の一方面３ａと他方面３ｂとの導通は、第２実施形態と同様に、貫通電極３７によって行われている。

このように、発光素子４Ａをマウント基板３に実装するとともに、ＩＣ回路５０Ａをマウント基板３に直接形成したから、装置を小型化することができるとともに、ＩＣ回路５０ＡをＩＣ基板５Ａに形成する場合と比べＩＣ基板５Ａを実装する工程を省くことができ、実装工程を簡略化することができる。

なお、ＩＣ回路５０Ａは、必ずしも他方面３ｂに形成されている必要はなく、図１４（ｂ）に示すように、一方面３ａに形成されていてもよい。または、図１４（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、発光素子４Ａが実装され、かつ、ＩＣ回路５０Ａが形成された一方面３ａが下面となるようにマウント基板３が配線基板２に実装されていてもよい。このようにすれば、貫通電極３７が不要となる。

次に、図１５（ａ）に、本発明の第４実施形態に係る光電気変換装置１Ｄを示す。第４実施形態の光電気変換装置１Ｄの発光側光電気変換部１Ｄ１では、発光素子４ＡがＩＣ基板５Ａに実装されているとともに、ＩＣ基板５Ａがマウント基板３の一方面に実装されている。

発光素子４Ａは、第１〜第３実施形態で示したのと異なり、発光する側と反対側の面が実装されるようになっている。このため、発光素子４Ａは、ダイボンディングおよびワイヤボンディングでＩＣ基板５Ａに実装されている。また、ＩＣ基板５Ａは、マウント基板３との間に所定の隙間を確保するために、半田バンプ１１０でマウント基板３の配線パターン（不図示）に接続されている。

このような構成では、発光素子４Ａと導波路３１との光結合効率の関係で、ＩＣ基板５Ａとマウント基板３とを、すなわち発光素子４Ａとミラー部３３とを高精度に位置合わせする必要がある。この位置精度は、全体の光効率を構成要素の損失と各構成部材間の接続損失に割り振り、その接続損失から計算する。全体の光効率は、発光素子４Ａ強度と受光素子４Ｂ強度から決定される。例えば、ＶＣＳＥＬの光源出力は３ｄＢｍであり、ＰＤの受光感度は−１８ｄＢｍであるので、発光素子４Ａとミラー部３３との位置精度は、±５μｍ以内である。

なお、ＩＣ基板５Ａとマウント基板３との間には、光透過性のある樹脂がアンダーフィル材（不図示）として充填されており、光の発散の抑制と実装強度の補強とが図られている。

このように、ＩＣ回路５０Ａが形成されたＩＣ基板５Ａに発光素子４Ａを直接実装したから、ＩＣ回路５０Ａと発光素子４Ａとの間の配線距離が短くなり、高速伝送が可能となる。

なお、図１５（ｂ）に示すように、マウント基板３に発光素子４Ａとの干渉を防止するための凹部３８を設け、凹部３８の底面に導波路３１を形成するとともに樹脂構造部６を設けることも可能である。このようにすれば、小径の半田バンプ１１０を使用することが可能となり、半田実装時の位置精度誤差が小さくなるため、より高精度にＩＣ基板５Ａを実装することができる。

次に、図１６に、本発明の第５実施形態に係る光電気変換装置１Ｅを示す。第５実施形態の光電気変換装置１Ｅの発光側光電気変換部１Ｅ１では、マウント基板３の一方面３ａの後端部にも樹脂構造部６が設けられており、発光素子４Ａが実装されたＩＣ基板５Ａが樹脂構造部６を介してマウント基板３に実装されている。そして、前側の樹脂構造部６と後側の樹脂構造部６の間の空間に、発光素子４Ａが入り込んでいる。すなわち、樹脂構造部６が、マウント基板３と発光素子４Ａとの干渉を回避するためのスペーサとなっている。また、ＩＣ基板５Ａとマウント基板３との間には、第４実施形態と同様にアンダーフィル材（不図示）が充填されている。

このように、樹脂構造部６を介してＩＣ基板５Ａをマウント基板３に実装したから、樹脂構造部６にＩＣ基板５Ａとの位置決め部を形成することも可能であり、これにより導波路３１と発光素子４Ａとを高精度に位置合わせすることができるようになる。

次に、図１７に、本発明の第６実施形態に係る光電気変換装置１Ｆを示す。第６実施形態の光電気変換装置１Ｆは、第５実施形態の光電気変換装置１Ｅと略同じ構成であるが、マウント基板がＩＣ基板５Ａを介して配線基板２に実装されている点が異なっている。このようにすれば、マウント基板３を配線基板２に直接実装するよりも、小径の半田バンプ１０が使用できるようになる。

また、高速伝送素子はしばしばノイズを発生することが知られているので、図１７に示すようにマウント基板３が発光素子４Ａを覆うように配設されていれば、マウント基板３がグランドとなりノイズ抑制の効果がある。なお、この効果は、図１７だけでなく、図１、図１４（ｃ）、図１５、図１６、後述図２１に示す構成でも同様である。

次に、図１８（ａ）に、本発明の第７実施形態に係る光電気変換装置１Ｇを示す。第７実施形態の光電気変換装置１Ｇの発光側光電気変換部１Ｇ１では、配線基板２と対向するマウント基板３の一方面３ａに、発光素子４ＡとＩＣ基板５Ａとが実装されていて、マウント基板３と配線基板２との間に発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａが配置されている一方、マウント基板３の配線基板２と反対側の他方面３ｂに、導体層１６が設けられている。そして、導体層１６が電気接続部１７によって配線基板２のグランド配線部２１に電気的に接続されている。

導体層１６は、マウント基板３の他方面３ｂの全面に亘って形成された金属性の被膜である。この導体層１６は、例えばめっき、スパッタリング、蒸着等により形成することができる。

グランド配線部２１は、配線基板２の上面に形成された配線パターンのうち接地されるパターンからなっている。なお、他のパターンについては、図示を省略している。

電気接続部１７は、金属材料が所定の形状に形成されたものであり、導体層１６およびグランド配線部２１に半田等によって接続されている。なお、電気接続部１７としては、金属材料以外にも例えばシールド線等を採用可能である。

このように、発光素子４ＡおよびＩＣ基板５Ａをマウント基板３と配線基板２との間に配置するとともに、マウント基板３の配線基板２と反対側の他方面３ｂにグランド配線部２１と電気的に接続される導体層１６を設けたから、導体層１６が電気的なシールドとして作用するようになるため、外部にシールド部材を配設することなく高周波信号の劣化を防ぐことができる。

なお、導体層１６は、マウント基板３の他方面３ｂの少なくとも発光素子４Ａを覆う領域に設けられていればよく、必ずしも他方面３ｂの全面に亘って設けられている必要はない。

また、電気接続部１７としては、図１８（ｂ）に示すように、導体層１６をマウント基板３の後端面にも設けて、この部分の導体層１６とグランド配線部２１とを半田で接続することにより、半田で構成することもできる。

あるいは、図１８（ｃ）に示すように、マウント基板３に貫通電極３７を設けるとともに、この貫通電極３７とグランド配線部２１とを半田や金等のバンプ１０で接続することにより、貫通電極３７およびバンプ１０で電気接続部１７を構成することも可能である。このようにすれば、電気接続部１７を平面視でマウント基板３が存する領域内に設けることができるため、装置の小型化を図ることができる。

貫通電極３７は、マウント基板３に機械加工またはエッチング等によって貫通穴を形成した後に、そのマウント基板３にめっき等を施すことにより、導体層１６と同工程で形成することができる。

なお、第７実施形態の構成は、光素子４ＡおよびＩＣ回路５０Ａがマウント基板３と配線基板２との間に配置される光電気変換装置に広く適用可能であり、図１４（ｃ）および図１５〜図１７で示したものにも適用可能である。

次に、図示はしないが図１８（ａ）を参照して、本発明の第８実施形態に係る光電気変換装置を説明する。第８実施形態の光電気変換装置は、第７実施形態の光電気変換装置１Ｇと略同じ構成であるが、導体層１６の構成が異なっている。

すなわち、第８実施形態のマウント基板３は、シリコン基板であり、導体層１６は、マウント基板３の他方面３ｂに、例えばボロンやリン等の高濃度不純物をドーピングすることによって形成されたドープ層である。

このように、シリコン基板であるマウント基板３の他方面３ｂに高濃度不純物をドーピングして導体層１６を形成することにより、マウント基板３自体がシールドとして作用するようになる。

なお、ドーピング工程の後に、マウント基板３に貫通穴を設け、この貫通穴の内周面にめっき等を施すことにより、図１８（ｃ）と同様に、貫通電極３７を設けて、貫通電極３７とバンプ１０で電気接続部１７を構成することも可能である。

次に、図１９（ａ）に、本発明の第９実施形態に係る光電気変換装置１Ｊを示す。第９実施形態の光電気変換装置１Ｊの発光側光電気変換部１Ｊ１では、マウント基板３の他方面３ｂに設けられた金属性の被膜である導体層１６の表面に、前後方向に交互に複数の凹凸が設けられている。この導体層１６の凹凸は、機械加工やエッチングにより形成することができる。

このように、導体層１６の表面に凹凸が設けられていれば、当該導体層１６の表面積を大きく確保することができるため、発光素子４Ａで生じる熱がマウント基板３を介して導体層１６に伝わって良好に放熱されるようになるため、発光素子４Ａで生じる熱の放熱性を向上させることができる。

なお、導体層１６がドープ層である場合には、図１９（ｂ）に示すように、機械加工とエッチングによりマウント基板３の他方面３ｂに凹凸形状を形成した後に、他方面３ｂに高濃度不純物をドーピングすれば、表面に凹凸を有する導体層１６を形成することができる。

次に、図２０（ａ）に、本発明の第１０実施形態に係る光電気変換装置１Ｋを示す。なお、図２０（ａ）では、配線基板２およびアダプタ７Ａを省略している。第１０実施形態の光電気変換装置１Ｋでは、図２０（ｃ）に示すように、外部導波路９の下面に左右一対の導電線１３が設けられている。この導電線１３は、図２０（ｂ）に示すように、光コネクタ８Ａの内部を通って嵌合凸部８３まで延在するとともに、嵌合凸部８３の上面８３ｂに露出して、接点部１３ａを形成している。

一方、マウント基板３の一方面３ａには、配線パターン３６が光コネクタ８Ａの接点部１３ａに対応する位置まで延在されて、接点部３９が形成されている。このため、光コネクタ８Ａをアダプタ７Ａに装着して、外部導波路９と導波路３１とを光学的に結合したときには、接点部１３ａと接点部３９とが電気的に接続されるようになる。

このように、外部導波路９に導電線１３を設けるとともに、この導電線１３に電気的に接続可能な接点部３９をマウント基板３に設けたから、光接続と電気接続とを同時に行うことができる。

なお、導電線１３は、外部導波路９の下面に直接形成されている必要はなく、ポリイミド等で構成されたフレキシブルな回路基板に配線パターンとして導電線１３を形成し、この回路基板を外部導波路９の下面に貼り付けることによって外部導波路９に設けてもよい。また、第１０実施形態の構成は、上述した第１〜第９実施形態の各実施形態に適用可能である。

次に、図２１に、本発明の第１１実施形態に係る光電気変換装置１Ｌを示す。第１１実施形態の光電気変換装置１Ｌでは、導電線１３が外部導波路９に設けられているが、導電線１３は、光コネクタ８Ａの内部を通らずに、外部導波路９の端部で当該外部導波路９から分離している。そして、導電線１３の端部には、電気コネクタ１４が設けられている。一方、配線基板２には、電気コネクタ１４と接続可能な電気コネクタ１５が設けられている。

このようにすれば、外部導波路９を合理的に利用して電気配線を行うことができる。なお、第１１実施形態の構成は、上述した第１〜第９実施形態の各実施形態に適用可能である。

上述した第１〜第１１実施形態の各実施形態においては、樹脂構造部６で嵌合凹部３５を構成する形態を示したが、図２２（ａ）に示すように、マウント基板３の一部を除去することにより、嵌合凹部３５をマウント基板３に直接設けることも可能である。この場合の嵌合凹部３５は、導波路形成用溝３２を形成するためのエッチング工程で、導波路形成用溝３２と同時に形成することができる。

さらに、マウント基板３の一方面３ａに、アダプタ嵌合用溝部３４を形成するとともに、図２２（ｂ）に示すように、アダプタ７Ａに、アダプタ嵌合用溝部３４に嵌合可能な突条部７６を設ければ、樹脂構造部６を省略することもできる。なお、アダプタ嵌合用溝部３４も、導波路形成用溝３２を形成するためのエッチング工程で、導波路形成用溝３２と同時に形成することができる。

また、第１〜第１１実施形態の各実施形態においては、図２３に示す変形例のアダプタ７Ｂおよび光コネクタ８Ｂを採用することもできる。上述したアダプタ７Ａおよび光コネクタ８Ａでは、光コネクタ８Ａがアダプタ７Ａに対して外嵌されるようになっていたが、変形例のアダプタ７Ｂおよび光コネクタ８Ｂでは、光コネクタ８Ｂがアダプタ７Ｂに対して内嵌されるようになっている。

具体的には、アダプタ７Ｂでは、図２３（ａ）に示すように、ブロック部７２がベース部７１の全幅に亘って設けられていて、挿通穴７４の幅が大きく設定されている。また、係合部７５は、挿通穴７４と連通するようにブロック部７２の両側面に設けられている。

一方、光コネクタ８Ｂでは、図２３（ｂ）に示すように、フック部８４が挿通部８２の両側面の後端部から前方に延在するように設けられているとともに、係合爪８４ａが外側を向いていて、光コネクタ８Ｂがアダプタ７Ｂに差し込まれたときに、係合爪８４ａが係合部７５に係合するようになっている。

また、図２４（ｃ）に示すように、嵌合凸部８３を２つ設けることも可能である。この場合には、図２４（ａ）に示すように、樹脂構造部６のそれぞれに嵌合凹部３５を形成する。樹脂構造部６の厚みは、必ずしも嵌合凸部８３と同じである必要はなく、図２４（ａ
）のように薄く設定されていてもよい。かかる場合には、図２４（ｂ）に示すように、アダプタ７Ｂのベース部７１の上面の後端部に、嵌合凸部８３を逃がす形状の段差部７８を設け、この段差部７８の上面にボス７３を突設すればよい。なお、図２４に示す構成は、図５および図６に示すアダプタ７Ａおよび光コネクタ８Ａにも適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。 （ａ）は光素子が実装されたマウント基板の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 第１実施形態の光電気変換装置の斜視図である。 マウント基板を下方から見たときの斜視図である。 アダプタの斜視図である。 光コネクタの斜視図である。 光コネクタの分解斜視図である。 （ａ）は外部導波路の斜視図、（ｂ）は外部導波路が第１ベース部と第２ベース部に挟み込まれたときの断面図である。 光電気変換装置の製造工程を説明する説明図である。 光電気変換装置の製造工程を説明する説明図である。 光電気変換装置の製造工程を説明する説明図である。 （ａ）は導波路形成後のマウント基板の平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図であり、（ｃ）は変形例の製造方法による導波路形成後のマウント基板の平面図、（ｄ）は（ｃ）の断面図である。 第２実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。 （ａ）は第３実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図、（ｂ）および（ｃ）は変形例の光電気変換装置の概略構成図である。 （ａ）は第４実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図、（ｂ）は変形例の光電気変換装置の概略構成図である。 第５実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。 第６実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。 （ａ）は第７実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図、（ｂ）および（ｃ）は変形例の光電気変換装置の概略構成図である。 （ａ）は第９実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図、（ｂ）は変形例の光電気変換装置の概略構成図である。 （ａ）は第１０実施形態に係る光電気変換装置におけるマウント基板および光コネクタを下方から見たときの斜視図、（ｂ）は光コネクタの斜視図、（ｃ）は外部導波路の断面図である。 第１１実施形態に係る光電気変換装置の概略構成図である。 （ａ）は変形例のマウント基板を下方から見たときの斜視図、（ｂ）は変形例のアダプタの斜視図である。 （ａ）は変形例のアダプタの斜視図、（ｂ）は変形例の光コネクタの斜視図である。 （ａ）は変形例のマウント基板を下方から見たときの斜視図、（ｂ）は変形例のアダプタの斜視図、（ｃ）は変形例の光コネクタの斜視図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｇ，１Ｊ〜１Ｌ 光電気変換装置
２ 配線基板
２１ グランド配線部
３ マウント基板
３ａ 一方面
３１ 導波路
３３ ミラー部
３５ 嵌合凹部（嵌合部）
３７ 貫通電極
３９ 接点部
４Ａ 発光素子
４Ｂ 受光素子
５Ａ，５Ｂ ＩＣ基板
５０Ａ，５０Ｂ ＩＣ回路
６ 樹脂構造部
６１ 対向面
７Ａ，７Ｂ アダプタ
８Ａ，８Ｂ 光コネクタ
８３ 嵌合凸部
９ 外部導波路
１０ バンプ
１１ 金バンプ
１３ 導電線
１４，１５ 電気コネクタ
１６ 導体層
１７ 電気接続部
２０ シリコンウエハ（シリコン基板）

Claims (16)

1. 電気信号を光信号にまたは光信号を電気信号に変換する光素子と、この光素子に電気信号を送信するまたは光素子から電気信号を受信するためのＩＣ回路と、前記光素子と光学的に結合する導波路を有するマウント基板とを備えた光電気変換装置であって、
   前記導波路に光学的に結合可能な外部導波路を設けるとともに、この外部導波路の端部に光コネクタを設け、
   前記マウント基板の一方面に、前記光コネクタの先端の板状嵌合凸部と嵌合することにより導波路と外部導波路との位置決めを行う嵌合凹部を設け、前記嵌合凹部は、前記導波路を挟んで離間する左右一対の樹脂構造部であることを特徴とする光電気変換装置。
2. 前記マウント基板に、前記光コネクタが着脱可能に装着されるアダプタを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の光電気変換装置。
3. 前記ＩＣ回路が形成されたＩＣ基板をさらに備え、このＩＣ基板と前記光素子とを前記マウント基板に実装したことを特徴とする請求項１または２に記載の光電気変換装置。
4. 前記光素子をマウント基板の一方の面に実装し、前記ＩＣ基板をマウント基板の他方の面に実装したことを特徴とする請求項３に記載の光電気変換装置。
5. 前記光素子を前記マウント基板に実装するとともに、前記ＩＣ回路を前記マウント基板に直接形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の光電気変換装置。
6. 前記ＩＣ回路が形成されたＩＣ基板をさらに備え、このＩＣ基板に前記光素子を実装するとともに、当該ＩＣ基板を前記マウント基板に実装したことを特徴とする請求項１または２に記載の光電気変換装置。
7. 前記樹脂構造部を介して前記ＩＣ基板をマウント基板に実装したことを特徴とする請求項６に記載の光電気変換装置。
8. 前記マウント基板は、前記ＩＣ基板を介して配線基板に実装されるものであることを特徴とする請求項７に記載の光電気変換装置。
9. 接地されるグランド配線部を有し、前記マウント基板が所定間隔を隔てて実装される配線基板をさらに備え、前記光素子およびＩＣ回路をマウント基板と配線基板との間に配置し、マウント基板の配線基板と反対側の面の少なくとも光素子を覆う領域に導体層を設けるとともに、この導体層と前記配線基板のグランド配線部とを電気的に接続する電気接続部を設けたことを特徴とする請求項１〜３または請求項５〜８のいずれか１項に記載の光電気変換装置。
10. 前記マウント基板に貫通電極を設けるとともに、この貫通電極と前記グランド配線部とをバンプで接続することにより、貫通電極およびバンプで前記電気接続部を構成したことを特徴とする請求項９に記載の光電気変換装置。
11. 前記マウント基板は、シリコン基板であり、このマウント基板の配線基板と反対側の面に高濃度不純物をドーピングして前記導体層を形成したことを特徴とする請求項９または１０に記載の光電気変換装置。
12. 前記導体層の表面に凹凸を設けたことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の光電気変換装置。
13. 前記外部導波路に、導電線を設けるとともに、前記マウント基板に、外部導波路と導波路とが光学的に結合したときに前記導電線と電気的に接続する接点部を設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光電気変換装置。
14. 前記外部導波路に、端部に電気コネクタを有する導電線を設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光電気変換装置。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光電気変換装置に用いられる、前記マウント基板の導波路に光学的に結合可能な外部導波路であって、
    前記マウント基板に設けた嵌合凹部に嵌合可能な板状嵌合凸部を光コネクタの先端に設けたことを特徴とする外部導波路。
16. マウント基板を形成するためのシリコン基板に、導波路を形成する工程と、
    シリコン基板上に、配線パターンを形成する工程と、
    シリコン基板の一方面に、外部導波路の光コネクタの先端の板状嵌合凸部と嵌合することにより導波路と外部導波路との位置決めを行う嵌合凹部を、前記導波路を挟んで離間する左右一対の樹脂構造部で形成する工程と、
    シリコン基板に、光素子を実装する工程と、
    シリコン基板を切断して個片化する工程とを含むことを特徴とする光電気変換装置の製造方法。

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