JP4850148B2 - Optical module - Google Patents

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貞一 鈴木
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智之 樋野
宏 増田
修司 鈴木
芳嗣 若園
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Description

本発明は、光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical module .

近年、光通信システム用部品の経済化が重要となっており、特に長波長帯レーザモジュールの低コスト化が求められている。   In recent years, it has become important to economically manufacture parts for optical communication systems, and in particular, cost reduction of long wavelength laser modules has been demanded.

本発明者らは、光モジュール等の各種の用途への応用が期待できる光素子付き光伝送媒体を提案している(特許文献1参照)。この光素子付き光伝送媒体は、光ファイバ等の光伝送媒体の端面に接着剤を付着させ、これに光素子を付着させることにより、セルフアライメント効果、すなわち光素子の自重と接着剤の表面張力によって、光素子が自ら移動して光伝送媒体の中心位置と一致し、これにより高精度な光軸の位置合わせを容易に実現したものである。
特開2007−17808号公報
The present inventors have proposed an optical transmission medium with an optical element that can be expected to be applied to various uses such as an optical module (see Patent Document 1). In this optical transmission medium with an optical element, an adhesive is attached to an end face of an optical transmission medium such as an optical fiber, and an optical element is attached to the end face, thereby providing a self-alignment effect, that is, the optical element's own weight and the surface tension of the adhesive. Thus, the optical element moves by itself to coincide with the center position of the optical transmission medium, thereby easily realizing highly accurate alignment of the optical axis.
Japanese Patent Laid-Open No. 2007-17808

しかしながら、この光素子付き光伝送媒体を用いた光モジュールの具体的な構成は未だ提案されておらず、この光素子付き光伝送媒体を適切に用いて、容易かつ安価に製造することが可能な信頼性の高い光モジュールの実現が望まれていた。   However, a specific configuration of an optical module using the optical transmission medium with an optical element has not yet been proposed, and can be easily and inexpensively manufactured by appropriately using the optical transmission medium with an optical element. The realization of a highly reliable optical module has been desired.

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、光接続および電気接続が容易であり、安価に製造することが可能な、信頼性の高い光モジュールを提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and it is an object of the present invention to provide a highly reliable optical module that is easy to connect optically and electrically and can be manufactured at low cost. Yes.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。   The present invention is characterized by the following in order to solve the above problems.

第1に、本発明の光モジュールは、光伝送媒体の端面に、光素子の中心が前記光伝送媒体の中心と一致し、前記光素子の裏面電極が外側に露出するように前記光素子が接着剤で固定された光素子付き光伝送媒体と、前記光素子が前記裏面電極を通じて電気的に接続されている光素子駆動用のドライバ集積回路装置が搭載された配線基板とを備え、前記ドライバ集積回路装置は、リジッド基板上に配置されたフレキシブル基板上に搭載されており、前記光素子付き光伝送媒体の光素子は、前記裏面電極が、前記フレキシブル基板の折り曲げられた面上の電極に接続されており、前記光素子の裏面が前記リジッド基板の電気配線面に対して垂直となるように前記ドライバ集積回路装置に電気的に接続されており、前記フレキシブル基板はBGAにより前記リジッド基板に取り付けられていることを特徴とする。 First, the optical module of the present invention, the end face of the optical transmission medium, the center of the optical element coincides with the center of the optical transmission medium, the back electrode of the optical element is the optical element so as to be exposed to the outside comprising an optical element with optical transmission medium which is fixed with an adhesive, the optical element and a wiring substrate provided with the driver integrated circuit device is mounted for optical element driving, which is electrically connected through the back electrode, said driver The integrated circuit device is mounted on a flexible substrate disposed on a rigid substrate, and the optical element of the optical transmission medium with an optical element has an electrode on the bent surface of the flexible substrate. Are connected to the driver integrated circuit device so that the back surface of the optical element is perpendicular to the electric wiring surface of the rigid substrate, and the flexible substrate is connected to the BGA. Ri, characterized in that attached to the rigid substrate.

第2に、上記第1の光モジュールにおいて、前記光伝送媒体の端部がフェルールに挿入されており、前記光伝送媒体および前記光伝送媒体の外周部のフェルールの端面に付着した接着剤に前記光素子が固定されていることを特徴とする。 Second, in the first optical module, an end of the optical transmission medium is inserted into a ferrule, and the adhesive attached to the end surface of the ferrule on the outer periphery of the optical transmission medium and the optical transmission medium The optical element is fixed .

本発明によれば、高い位置合わせ精度を要する光接続は、光素子の自重と接着剤の表面張力により光素子の中心を光伝送媒体の中心と一致させることで容易に行うことができ、この光接続を完了している光素子付き光伝送媒体を、光素子の裏面電極を通じて、配線基板に搭載されたドライバ集積回路装置に電気的に接続するようにしたので、光素子付き光伝送媒体をドライバ集積回路装置に容易に電気接続することができる。したがって、光接続および電気接続の信頼性が高く、かつ廉価な光モジュールが提供される。
また、本発明によれば、高い位置合わせ精度を要する光接続は、光素子の自重と接着剤の表面張力により光素子の中心を光伝送媒体の中心と一致させることで容易に行うことができ、この光接続を完了している光素子付き光伝送媒体を、光素子の裏面電極を通じて、リジッド基板上に配置された、ドライバ集積回路装置を搭載したフレキシブル基板に接続するようにしたので、光素子付き光伝送媒体をドライバ集積回路装置に容易に電気接続することができる。したがって、光接続および電気接続の信頼性が高く、かつ廉価な光モジュールが提供される。
また、本発明によれば、光素子付き光伝送媒体の光配線とリジッド基板の電気配線
面とが同一面上となるように光素子付き光伝送媒体を接続することができる。
さらに、本発明によれば、光伝送媒体の端部をフェルールに挿入することで、光素子の自重と接着剤の表面張力により光素子の中心を光伝送媒体の中心と精度良く一致させることができ、光モジュールの信頼性を高めることができる。
According to the present invention, optical connection requiring high alignment accuracy can be easily performed by matching the center of the optical element with the center of the optical transmission medium by the weight of the optical element and the surface tension of the adhesive. Since the optical transmission medium with the optical element that has completed the optical connection is electrically connected to the driver integrated circuit device mounted on the wiring board through the back electrode of the optical element, the optical transmission medium with the optical element is It can be easily electrically connected to the driver integrated circuit device. Therefore, an inexpensive optical module with high reliability of optical connection and electrical connection is provided.
Further , according to the present invention, optical connection requiring high alignment accuracy can be easily performed by matching the center of the optical element with the center of the optical transmission medium by the weight of the optical element and the surface tension of the adhesive. Since the optical transmission medium with the optical element that has completed this optical connection is connected to the flexible board on which the driver integrated circuit device is mounted, which is disposed on the rigid board, through the back electrode of the optical element. The optical transmission medium with an element can be easily electrically connected to the driver integrated circuit device. Therefore, an inexpensive optical module with high reliability of optical connection and electrical connection is provided.
Further , according to the present invention, the optical transmission medium with an optical element can be connected so that the optical wiring of the optical transmission medium with the optical element and the electric wiring surface of the rigid substrate are on the same plane.
Furthermore, according to the present invention, by inserting the end of the optical transmission medium into the ferrule, the center of the optical element can be accurately aligned with the center of the optical transmission medium by the weight of the optical element and the surface tension of the adhesive. The reliability of the optical module can be increased.

本発明において、「光伝送媒体」には、ガラス製または樹脂製の光ファイバ、光導波路、光導波管などが含まれる。以下の実施形態では光ファイバを用いた例を説明するが、本発明において適用される光伝送媒体はこれに限定されるものではなく、光伝送路を構成する各種のものを適用することができる。光伝送媒体は、複数を配列したものであってもよい。   In the present invention, the “optical transmission medium” includes glass or resin optical fibers, optical waveguides, optical waveguides, and the like. In the following embodiment, an example using an optical fiber will be described. However, the optical transmission medium applied in the present invention is not limited to this, and various types of optical transmission lines can be applied. . A plurality of optical transmission media may be arranged.

本発明で用いられる光素子には、裏面にバンプなどの形態で電極が設けられた各種の受発光素子が含まれる。その具体例としては、発光面の裏面にアノードおよびカソードの両電極が設けられている垂直共振器表面発光レーザ(Vertical cavity surface-emitting Laser:VCSEL)、発光ダイオード等の面発光素子、受光面の裏面にアノードおよびカソードの両電極が設けられているフォトダイオード等の面受光素子などが挙げられる。また、複数の光素子をアレイ状に配列したものを用いてもよい。   The optical element used in the present invention includes various light emitting / receiving elements having electrodes provided in the form of bumps or the like on the back surface. Specific examples thereof include a vertical cavity surface-emitting laser (VCSEL) in which both anode and cathode electrodes are provided on the back surface of the light emitting surface, a surface light emitting device such as a light emitting diode, and a light receiving surface. Examples thereof include a surface light receiving element such as a photodiode having both anode and cathode electrodes on the back surface. Alternatively, a plurality of optical elements arranged in an array may be used.

本発明で用いられる光素子付き光伝送媒体としては、たとえば特開2007−17808号公報に記載された各種のものを用いることができる。本発明で用いられる光素子付き光伝送媒体は、光ファイバ等の光伝送媒体の端面に接着剤を付着させ、これに光素子を付着させることにより、セルフアライメント効果、すなわち光素子の自重と接着剤の表面張力によって、光素子が自ら移動して光伝送媒体の中心位置と一致し、これにより光軸の位置合わせがされたものである。   As the optical transmission medium with an optical element used in the present invention, for example, various media described in JP-A-2007-17808 can be used. The optical transmission medium with an optical element used in the present invention has a self-alignment effect, that is, an optical element's own weight and adhesion by attaching an adhesive to the end face of the optical transmission medium such as an optical fiber and attaching the optical element thereto. The optical element moves by itself due to the surface tension of the agent to coincide with the center position of the optical transmission medium, thereby aligning the optical axis.

本発明では、上記のような作用により得られるものであれば、特に制限なく各種のものを用いることができ、接着剤としては、たとえば、光素子の位置合わせ時において、ニュートン流体またはそれに近い流体となり、適宜の粘度を有するものを用いることでセルフアライメント効果が働きやすくなる。たとえば、親水性接着剤、疎水性接着剤、熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、ホットメルト接着剤などを用いることができる。   In the present invention, various materials can be used without particular limitation as long as they can be obtained by the above-described action. As an adhesive, for example, a Newtonian fluid or a fluid close thereto is used at the time of alignment of an optical element. Thus, the self-alignment effect can be easily achieved by using a material having an appropriate viscosity. For example, a hydrophilic adhesive, a hydrophobic adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive, a hot melt adhesive, or the like can be used.

光伝送媒体の端面に略半球状に接着剤を付着させる態様としては、特に制限はないが、たとえば光伝送媒体のコアとクラッドおよび接着剤に適宜の親水性または疎水性を与えて、光伝送媒体のコアにのみ接着剤を付着させる態様、光伝送媒体の端面全体、あるいは光伝送媒体の端部の外周に設けたフェルールと光伝送媒体との端面全体に接着剤を付着させる態様などが挙げられる。   The mode of attaching the adhesive to the end face of the optical transmission medium in a substantially hemispherical shape is not particularly limited. For example, the optical transmission medium is provided with appropriate hydrophilicity or hydrophobicity in the core, cladding, and adhesive to transmit the optical transmission medium. Examples include an aspect in which an adhesive is attached only to the core of the medium, an aspect in which an adhesive is attached to the entire end surface of the optical transmission medium, or the entire end surface of the ferrule provided on the outer periphery of the end of the optical transmission medium and the optical transmission medium. It is done.

光伝送媒体の端面に略半球状に接着剤を付着させ、これに光素子を付着、固定する方法としては、特に制限はないが、たとえば、ディップコートにより接着剤を付着させる方法;インクジェットによる吹付けで接着剤を付着させる方法;接着剤をはじく特性の表面に形成された光伝送媒体の端面と略同一形状の開口部を持つ型枠を用いて、当該開口部に光伝送媒体の端面を位置させて、この型枠上にスピンコートやロールコート、刷け塗り、マスク印刷等により接着剤を塗布し、型枠表面の接着剤をはじく力で開口部から光伝送媒体の端面に接着剤を集め、その後型枠を外す方法;ホットメルトタイプの接着剤を光伝送媒体の端面に塗布して光伝送媒体と光素子とを仮固定した後、加熱により粘度を低下させ、表面張力によるセルフアライメント効果を作用させて位置合わせする方法;接着剤として光硬化性樹脂を用いて、光伝送媒体からの露光、または光伝送媒体および光素子の両方からの露光により、光硬化性樹脂の接着剤に導光路コアを自己形成させ、次いで、接着剤全体にクラッド形成用の光を照射して硬化させて導光路コアの周りのクラッドとなる部分を形成する方法;ある波長の光で硬化する高屈折率の光硬化性樹脂と低屈折率の熱硬化性樹脂とを混合した樹脂を接着剤として用い、この混合樹脂の接着剤に対して、まず、ある波長のコア形成用の光を光伝送媒体と光素子のいずれか一方または両方から照射することで、混合樹脂中の高屈折率樹脂を硬化させて導光路コアを露光形成し、次いで接着剤全体を加熱することで、混合樹脂中の低屈折率樹脂を硬化させて導光路クラッドを形成する方法などが挙げられる。   There is no particular limitation on the method of attaching an adhesive to the end face of the optical transmission medium in a substantially hemispherical shape, and attaching and fixing the optical element thereto. For example, a method of attaching the adhesive by dip coating; A method of attaching an adhesive by attaching; using a mold having an opening having substantially the same shape as the end face of the optical transmission medium formed on the surface of the adhesive-repelling property, and attaching the end face of the optical transmission medium to the opening. Place the adhesive on this formwork by spin coating, roll coating, brush coating, mask printing, etc., and adhesive the adhesive on the surface of the formwork from the opening to the end face of the optical transmission medium And then remove the formwork; after applying a hot melt adhesive to the end face of the optical transmission medium to temporarily fix the optical transmission medium and the optical element, the viscosity is reduced by heating, and self-strength due to surface tension. Araime A method of aligning by applying the effect of light; using a photocurable resin as an adhesive, an adhesive of a photocurable resin by exposure from an optical transmission medium or from both an optical transmission medium and an optical element The light guide core is self-formed, and then the entire adhesive is irradiated with the clad forming light and cured to form a clad portion around the light guide core; Using a resin that is a mixture of a refractive index photocurable resin and a low refractive index thermosetting resin as an adhesive, the light for core formation at a certain wavelength is first transmitted to this mixed resin adhesive. By irradiating from one or both of the medium and the optical element, the high refractive index resin in the mixed resin is cured to form the light guide core by exposure, and then the entire adhesive is heated to Cured with low refractive index resin And a method for forming a tract clad and the like.

光伝送媒体には、一芯のものを用いる他、多芯のものを用いてもよく、この場合、多芯ファイバに対応させた多チャンネルの光素子を用い、各コアと各受発光点を上記の方法で一致させることにより光素子付き光伝送媒体を作製することができる。また、一本ずつ作製した光素子付き伝送媒体を、一次元や二次元など任意の配列に並べて固定したものを用いてもよい。   As the optical transmission medium, a single-core type or a multi-core type may be used. In this case, a multi-channel optical element corresponding to a multi-core fiber is used, and each core and each light receiving and emitting point are connected. An optical transmission medium with an optical element can be produced by matching with the above method. Alternatively, transmission media with optical elements that are produced one by one may be arranged and fixed in an arbitrary arrangement such as one-dimensional or two-dimensional.

光伝送媒体には多芯のポリマ導波路を用いてもよい。ポリマ導波路は同時に複数の導波路を形成できるので、多芯の場合には好適である。   A multicore polymer waveguide may be used as the optical transmission medium. Since the polymer waveguide can form a plurality of waveguides at the same time, it is preferable in the case of a multi-core.

また、光素子付き光伝送媒体として、ジルコニアセラミックス、プラスチック、ガラスなどを材料としたフェルール、あるいはMT(多心一括接続形:Mechanically Transferable)コネクタ用フェルールを設けたものを用いてもよい。図1に、ジルコニアセラミックス製のフェルールを取り付けた光伝送媒体を用いた例を示す。この光素子付き光伝送媒体2は、光伝送媒体である光ファイバ3の端部の外周に直径2.5mmのフェルール4が取り付けられており、フェルール4の端面の周縁部には、フェルール4の端面直径が2mmとなるようにテーパ面が形成されている。光ファイバ3およびフェルール4の端面5の全体には硬化した接着剤8が配置されており、端面5から約300μm離間した接着剤8の下端部には、セルフアライメント効果により光ファイバ7に光軸が位置合わせされた光素子6が、受発光面を光ファイバ3側に向けて固定されている。光素子6の裏面には、パッド間距離約300μmで裏面電極7が設けられている。   Further, as an optical transmission medium with an optical element, a ferrule made of zirconia ceramics, plastic, glass, or the like, or a ferrule for MT (Mechanically Transferable) connector may be used. FIG. 1 shows an example using an optical transmission medium with a ferrule made of zirconia ceramics. In the optical transmission medium 2 with an optical element, a ferrule 4 having a diameter of 2.5 mm is attached to the outer periphery of an end portion of an optical fiber 3 that is an optical transmission medium. A tapered surface is formed so that the end surface diameter is 2 mm. A hardened adhesive 8 is disposed on the entire end face 5 of the optical fiber 3 and the ferrule 4, and an optical axis is attached to the optical fiber 7 by a self-alignment effect at a lower end portion of the adhesive 8 separated from the end face 5 by about 300 μm. Is fixed with the light receiving / emitting surface facing the optical fiber 3 side. On the back surface of the optical element 6, a back electrode 7 is provided with a distance between pads of about 300 μm.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図2は、参考例における光モジュールの概略構成を示した図であり、図2(a)は光素子付き光伝送媒体の接続前の状態を示し、図2(b)は光素子付き光伝送媒体を接続し光モジュールを完成した状態を示す。本参考例の光モジュール1は、光素子付き光伝送媒体2と、光素子駆動用のドライバ集積回路装置20を収納したパッケージ10が搭載された配線基板30とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 2A and 2B are diagrams showing a schematic configuration of an optical module in a reference example . FIG. 2A shows a state before connection of an optical transmission medium with an optical element, and FIG. 2B shows optical transmission with an optical element. The state which connected the medium and completed the optical module is shown. The optical module 1 of this reference example includes an optical transmission medium 2 with an optical element, and a wiring board 30 on which a package 10 containing a driver integrated circuit device 20 for driving the optical element is mounted.

光素子付き光伝送媒体2は、外周にフェルール4が取り付けられた光ファイバ3の端面に光素子6が接着剤8で固定されており、光素子6は、その中心が光ファイバ3の中心と一致し、光素子6の裏面電極7を構成するバンプが外側に露出するように配置されている。   In the optical transmission medium 2 with an optical element, the optical element 6 is fixed to the end face of the optical fiber 3 having the ferrule 4 attached to the outer periphery with an adhesive 8, and the center of the optical element 6 is the center of the optical fiber 3. These bumps are arranged so that the bumps constituting the back electrode 7 of the optical element 6 are exposed to the outside.

配線基板30には、セラミック製のBGA(Ball Grid Array)パッケージであるパッケージ10が、パッケージ10下面のボール端子と配線基板30上のパッド電極とがはんだ接続されることにより電気的に接続されている。   A package 10, which is a ceramic BGA (Ball Grid Array) package, is electrically connected to the wiring board 30 by soldering ball terminals on the lower surface of the package 10 and pad electrodes on the wiring board 30. Yes.

なお、配線基板30へのパッケージ10の接続方法は、電気コネクタによる接続や、ソケットによる接続等であってもよい。   Note that the connection method of the package 10 to the wiring board 30 may be an electrical connector connection, a socket connection, or the like.

パッケージ10内にはドライバ集積回路装置20が収納されており、パッケージ10の側面には、ドライバ集積回路装置20に電気的に接続された電極11が設けられている。   A driver integrated circuit device 20 is housed in the package 10, and an electrode 11 electrically connected to the driver integrated circuit device 20 is provided on a side surface of the package 10.

光モジュール1を作製する際には、予め作製されている光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7を、パッケージ10の側面の電極11にはんだ付け等の方法で接続する。はんだ付けには、たとえば、局所的な加熱が可能なレーザはんだ付けを適用することができる。   When the optical module 1 is manufactured, the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element that is manufactured in advance is connected to the electrode 11 on the side surface of the package 10 by a method such as soldering. For soldering, for example, laser soldering capable of local heating can be applied.

このように、高い位置合わせ精度を要する光接続は既に完了しているため、光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7をパッケージ10の電極11に接続することで、光素子付き光伝送媒体2をドライバ集積回路装置20に容易に電気接続することができる。   Thus, since the optical connection requiring high alignment accuracy has already been completed, the back surface electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element is connected to the electrode 11 of the package 10 so that the optical element is attached. The optical transmission medium 2 can be easily electrically connected to the driver integrated circuit device 20.

また、光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7をパッケージ10の側面の電極11に接続するようにしたので、光素子付き光伝送媒体2の光配線と配線基板30の電気配線面とが同一面上となるように光素子付き光伝送媒体2を接続することができる。   Further, since the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element is connected to the electrode 11 on the side surface of the package 10, the optical wiring of the optical transmission medium 2 with optical element and the electrical wiring of the wiring substrate 30 are provided. The optical transmission medium 2 with an optical element can be connected so that the planes are on the same plane.

光素子付き光伝送媒体2をパッケージ10に接続した後、図2(b)に示すように、パッケージ10と、光素子付き光伝送媒体2を封止材12により一体に封止する。光素子6は接着剤8で封止されているので、封止材として一般に使用されている充填材を含有する樹脂封止材を用いることができる。また、ドライバ集積回路装置20をハーメチックシールすることも可能であり、これにより光モジュール1の信頼性をさらに高めることができる。   After connecting the optical transmission medium 2 with an optical element to the package 10, the package 10 and the optical transmission medium 2 with an optical element 2 are integrally sealed with a sealing material 12 as shown in FIG. Since the optical element 6 is sealed with the adhesive 8, a resin sealing material containing a filler generally used as a sealing material can be used. In addition, the driver integrated circuit device 20 can be hermetically sealed, whereby the reliability of the optical module 1 can be further improved.

図3は、本発明の一実施形態における光モジュールの概略構成を示した図である。本実施形態の光モジュール1は、光素子駆動用のドライバ集積回路装置20がフレキシブル基板32上に搭載されており、フレキシブル基板32は、配線基板であるリジッド基板31上に、フレキシブル基板32下面のボール端子とリジッド基板31上のパッド電極とがはんだ接続されることにより電気的に接続されている。 FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical module according to an embodiment of the present invention. In the optical module 1 of the present embodiment, the driver integrated circuit device 20 for driving the optical element is mounted on a flexible substrate 32. The flexible substrate 32 is formed on a rigid substrate 31 that is a wiring substrate on the lower surface of the flexible substrate 32. The ball terminal and the pad electrode on the rigid substrate 31 are electrically connected by soldering.

なお、リジッド基板31へのフレキシブル基板32の接続方法は、電気コネクタによる接続や、ワイヤボンディング、異方導電性フィルム、異方導電性接着剤、導電性接着剤、またはソケットによる接続等であってもよい。   In addition, the connection method of the flexible substrate 32 to the rigid substrate 31 includes connection by an electrical connector, wire bonding, an anisotropic conductive film, an anisotropic conductive adhesive, a conductive adhesive, or a socket. Also good.

光素子付き光伝送媒体2は、外周にフェルール4が取り付けられた光ファイバ3の端面に光素子6が接着剤8で固定されており、光素子6は、その中心が光ファイバ3の中心と一致し、光素子6の裏面電極7を構成するバンプが外側に露出するように配置されている。   In the optical transmission medium 2 with an optical element, the optical element 6 is fixed to the end face of the optical fiber 3 having the ferrule 4 attached to the outer periphery with an adhesive 8, and the center of the optical element 6 is the center of the optical fiber 3. These bumps are arranged so that the bumps constituting the back electrode 7 of the optical element 6 are exposed to the outside.

光素子付き光伝送媒体2は、予め作製されている光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7を、フレキシブル基板32の折り曲げられた裏面34上の電極にはんだ付け等の方法で接続することにより、光素子6の裏面がリジッド基板31の電気配線面に対して垂直となるようにドライバ集積回路装置20に電気的に接続されている。フレキシブル基板32としては、基板を貫通するスルーホールを通じて表面の電気配線が裏面34上の電極と電気接続されたものが用いられる。   The optical transmission medium 2 with an optical element is prepared by soldering the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with an optical element, which is prepared in advance, to the electrode on the folded back surface 34 of the flexible substrate 32. By connecting, the driver integrated circuit device 20 is electrically connected so that the back surface of the optical element 6 is perpendicular to the electric wiring surface of the rigid substrate 31. As the flexible substrate 32, a substrate in which the electrical wiring on the front surface is electrically connected to the electrode on the back surface 34 through a through hole penetrating the substrate is used.

このように、高い位置合わせ精度を要する光接続は既に完了しているため、光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7をフレキシブル基板32に接続することで、光素子付き光伝送媒体2をドライバ集積回路装置20に容易に電気接続することができる。   Thus, since the optical connection requiring high alignment accuracy has already been completed, the optical transmission with the optical element can be performed by connecting the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element to the flexible substrate 32. The medium 2 can be easily electrically connected to the driver integrated circuit device 20.

また、光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7をフレキシブル基板32の折り曲げられた裏面上の電極に接続するようにしたので、光素子付き光伝送媒体2の光配線とリジッド基板31の電気配線面とが同一面上となるように光素子付き光伝送媒体2を接続することができる。   Further, since the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element is connected to the electrode on the bent back surface of the flexible substrate 32, the optical wiring and the rigid substrate of the optical transmission medium 2 with the optical element are connected. The optical transmission medium with optical elements 2 can be connected so that the electrical wiring surface 31 is on the same plane.

図4は、別の参考例における光モジュールの概略構成を示した図である。本実施形態の光モジュール1は、光素子駆動用のドライバ集積回路装置20が、配線基板であるリジッドフレキシブル基板33のフレキシブル基板32上に搭載されており、リジッド基板31上には、ドライバ集積回路装置20との間で電気信号の送受信を行うLSI(大規模集積回路:Large Scale Integration)装置21が搭載されている。 FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of an optical module in another reference example . In the optical module 1 of this embodiment, a driver integrated circuit device 20 for driving an optical element is mounted on a flexible substrate 32 of a rigid flexible substrate 33 that is a wiring substrate, and the driver integrated circuit is mounted on the rigid substrate 31. An LSI (Large Scale Integration) device 21 that transmits and receives electrical signals to and from the device 20 is mounted.

なお、リジッドフレキシブル基板33は、ガラスエポキシなどの硬い材質からなるリジッド基板31と、柔軟性をもつ屈曲可能な材料を使用したフレキシブル基板32とをこれらが同一面を成すように繋げたものであり、一般に利用されているものを用いることができる。   The rigid flexible substrate 33 is formed by connecting a rigid substrate 31 made of a hard material such as glass epoxy and a flexible substrate 32 using a flexible and bendable material so as to form the same surface. A generally used one can be used.

光素子付き光伝送媒体2は、外周にフェルール4が取り付けられた光ファイバ3の端面に光素子6が接着剤8で固定されており、光素子6は、その中心が光ファイバ3の中心と一致し、光素子6の裏面電極7を構成するバンプが外側に露出するように配置されている。   In the optical transmission medium 2 with an optical element, the optical element 6 is fixed to the end face of the optical fiber 3 having the ferrule 4 attached to the outer periphery with an adhesive 8, and the center of the optical element 6 is the center of the optical fiber 3. These bumps are arranged so that the bumps constituting the back electrode 7 of the optical element 6 are exposed to the outside.

光素子付き光伝送媒体2は、予め作製されている光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7を、フレキシブル基板32の折り曲げられた面上の電極にはんだ付け等の方法で接続することにより、光素子6の裏面がリジッドフレキシブル基板33の電気配線面に対して垂直となるようにドライバ集積回路装置20に電気的に接続されている。図4(a)では、光素子6の裏面電極7をフレキシブル基板32の上方に折り曲げられた裏面34上の電極に接続した場合を示し、図4(b)では、光素子6の裏面電極7をフレキシブル基板32の下方に折り曲げられた表面35上の電極に接続した場合を示している。図4(a)のように、光素子6の裏面電極7をフレキシブル基板32の上方に折り曲げられた裏面34上の電極に接続する場合、フレキシブル基板32としては、基板を貫通するスルーホールを通じて表面の電気配線が裏面34上の電極と電気接続されたものが用いられる。   In the optical transmission medium 2 with an optical element, the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element prepared in advance is connected to the electrode on the bent surface of the flexible substrate 32 by a method such as soldering. As a result, the back surface of the optical element 6 is electrically connected to the driver integrated circuit device 20 so as to be perpendicular to the electric wiring surface of the rigid flexible substrate 33. 4A shows a case where the back electrode 7 of the optical element 6 is connected to an electrode on the back surface 34 that is bent above the flexible substrate 32, and FIG. 4B shows the back electrode 7 of the optical element 6. Is connected to the electrode on the surface 35 bent below the flexible substrate 32. As shown in FIG. 4A, when the back electrode 7 of the optical element 6 is connected to the electrode on the back surface 34 bent above the flexible substrate 32, the flexible substrate 32 has a surface through a through hole penetrating the substrate. The electrical wiring is electrically connected to the electrode on the back surface 34.

このように、高い位置合わせ精度を要する光接続は既に完了しているため、光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7をフレキシブル基板32に接続することで、光素子付き光伝送媒体2をドライバ集積回路装置20に容易に電気接続することができる。   Thus, since the optical connection requiring high alignment accuracy has already been completed, the optical transmission with the optical element can be performed by connecting the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element to the flexible substrate 32. The medium 2 can be easily electrically connected to the driver integrated circuit device 20.

また、光素子付き光伝送媒体2の光素子6の裏面電極7をフレキシブル基板32の折り曲げられた面上の電極に接続するようにしたので、光素子付き光伝送媒体2の光配線とリジッド基板31の電気配線面とが同一面上となるように光素子付き光伝送媒体2を接続することができ、さらに、リジッドフレキシブル基板33の端面に光素子付き光伝送媒体2を接続することができる。   Since the back electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with the optical element is connected to the electrode on the bent surface of the flexible substrate 32, the optical wiring and the rigid substrate of the optical transmission medium 2 with the optical element are connected. The optical transmission medium 2 with an optical element can be connected so that the electrical wiring surface 31 is on the same plane, and the optical transmission medium 2 with an optical element can be connected to the end face of the rigid flexible substrate 33. .

以上ではリジッド基板およびフレキシブル基板を組み合わせたものについて説明したが、リジッド基板またはフレキシブル基板を単独で用いることも可能である。図5(a)は、また別の参考例における光モジュールの概略構成を示した図、図5(b)は、さらに別の参考例における光モジュールの概略構成を示した図であり、図5(a)の光モジュール1は、ドライバ集積回路装置20がフレキシブル基板32上に搭載されており、光素子付き光伝送媒体2の光素子6は、その裏面電極7が、フレキシブル基板32上の電極に接続されることでドライバ集積回路装置20に電気的に接続されている。また、図5(b)の光モジュール1は、ドライバ集積回路装置20がリジッド基板31上に搭載されており、光素子付き光伝送媒体2の光素子6は、その裏面電極7が、リジッド基板31上の電極に接続されることでドライバ集積回路装置20に電気的に接続されている。 Although the combination of the rigid substrate and the flexible substrate has been described above, the rigid substrate or the flexible substrate can be used alone. 5 (a) is also shows a schematic configuration of an optical module according to another reference example, FIG. 5 (b) is a diagram showing a schematic configuration of an optical module in still another reference example, Fig. 5 In the optical module 1 of FIG. 2A, the driver integrated circuit device 20 is mounted on a flexible substrate 32, and the back surface electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with an optical element is an electrode on the flexible substrate 32. Is electrically connected to the driver integrated circuit device 20. 5B, the driver integrated circuit device 20 is mounted on a rigid substrate 31, and the back surface electrode 7 of the optical element 6 of the optical transmission medium 2 with an optical element is a rigid substrate. It is electrically connected to the driver integrated circuit device 20 by being connected to the electrode on 31.

このような構成とすることによっても、既に光接続を完了している光素子付き光伝送媒体2をドライバ集積回路装置20に容易に電気接続することができ、光接続および電気接続の信頼性が高く、かつ廉価な光モジュールとすることができる。   Even with this configuration, the optical transmission medium 2 with an optical element that has already been optically connected can be easily electrically connected to the driver integrated circuit device 20, and the reliability of the optical connection and the electrical connection can be improved. A high-priced and inexpensive optical module can be obtained.

また、図5(a)、(b)に示すように、光素子付き光伝送媒体2を接続した後、ドライバ集積回路装置20と、光素子付き光伝送媒体2を封止材12により一体に封止する。光素子6は接着剤8で封止されているので、封止材12として一般に使用されている充填材を含有する樹脂封止材を用いることができる。また、ドライバ集積回路装置20をハーメチックシールすることも可能であり、これにより光モジュール1の信頼性をさらに高めることができる。   Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, after the optical transmission medium 2 with the optical element is connected, the driver integrated circuit device 20 and the optical transmission medium 2 with the optical element are integrated with the sealing material 12. Seal. Since the optical element 6 is sealed with the adhesive 8, a resin sealing material containing a filler generally used as the sealing material 12 can be used. In addition, the driver integrated circuit device 20 can be hermetically sealed, whereby the reliability of the optical module 1 can be further improved.

以上に、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。   The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

フェルールを取り付けた光伝送媒体を示した図である。It is the figure which showed the optical transmission medium which attached the ferrule. 本発明の参考例における光モジュールの概略構成を示した図である。It is the figure which showed schematic structure of the optical module in the reference example of this invention. 本発明の一実施形態における光モジュールの概略構成を示した図である。It is the figure which showed schematic structure of the optical module in one Embodiment of this invention. 別の参考例における光モジュールの概略構成を示した図である。It is the figure which showed schematic structure of the optical module in another reference example . 図5(a)は、さらに別の参考例における光モジュールの概略構成を示した図、図5(b)は、さらにまた別の参考例における光モジュールの概略構成を示した図である。FIG. 5A is a diagram illustrating a schematic configuration of an optical module in still another reference example , and FIG. 5B is a diagram illustrating a schematic configuration of the optical module in still another reference example .

1 光モジュール
2 光素子付き光伝送媒体
3 光ファイバ
4 フェルール
5 端面
6 光素子
7 裏面電極
8 接着剤
10 パッケージ
11 電極
12 封止材
20 ドライバ集積回路装置
21 LSI装置
30 配線基板
31 リジッド基板
32 フレキシブル基板
33 リジッドフレキシブル基板
34 折り曲げられた裏面
35 折り曲げられた表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical module 2 Optical transmission medium with an optical element 3 Optical fiber 4 Ferrule 5 End face 6 Optical element 7 Back surface electrode 8 Adhesive 10 Package 11 Electrode 12 Sealing material 20 Driver integrated circuit device 21 LSI device 30 Wiring board 31 Rigid board 32 Flexible Substrate 33 Rigid flexible substrate 34 Folded back surface 35 Folded surface

Claims (2)

光伝送媒体の端面に、光素子の中心が前記光伝送媒体の中心と一致し、前記光素子の裏面電極が外側に露出するように前記光素子が接着剤で固定された光素子付き光伝送媒体と、前記光素子が前記裏面電極を通じて電気的に接続されている光素子駆動用のドライバ集積回路装置が搭載された配線基板とを備え、
前記ドライバ集積回路装置は、リジッド基板上に配置されたフレキシブル基板上に搭載されており、前記光素子付き光伝送媒体の光素子は、前記裏面電極が、前記フレキシブル基板の折り曲げられた面上の電極に接続されており、前記光素子の裏面が前記リジッド基板の電気配線面に対して垂直となるように前記ドライバ集積回路装置に電気的に接続されており、
前記フレキシブル基板はBGAにより前記リジッド基板に取り付けられていることを特徴とする光モジュール。
The end face of the optical transmission medium, the center of the optical element coincides with the center of the optical transmission medium, a fixed optical element with optical transmission back electrode of the optical element in the optical element is adhesive so as to be exposed to the outside with medium and, and a wiring substrate provided with the driver integrated circuit device is mounted for optical element driving the optical element is electrically connected through the back electrode,
The driver integrated circuit device is mounted on a flexible substrate disposed on a rigid substrate, and the optical element of the optical transmission medium with an optical element has the back electrode on the folded surface of the flexible substrate. Is connected to the electrode, and is electrically connected to the driver integrated circuit device such that the back surface of the optical element is perpendicular to the electric wiring surface of the rigid substrate,
The optical module, wherein the flexible substrate is attached to the rigid substrate by BGA .
前記光伝送媒体の端部がフェルールに挿入されており、前記光伝送媒体および前記光伝送媒体の外周部のフェルールの端面に付着した接着剤に前記光素子が固定されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 An end portion of the optical transmission medium is inserted into a ferrule, and the optical element is fixed to an adhesive attached to the end surface of the ferrule on the outer peripheral portion of the optical transmission medium and the optical transmission medium. The optical module according to claim 1.
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