JP4893333B2 - 光モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光モジュールの製造方法に関する。
近年、電子機器の更なる高性能化に伴い、従来の電気配線ではデータ転送速度やＥＭＩ(Electro Magnetic Interference)ノイズ低減への対応が困難になったため、一部の電気配線を光配線に置き換えて伝送する技術が採用されてきている。
光モジュールについては様々な形態が提案されているが、その中に光路変換面を有する光導波路を用いた光モジュールがある（例えば、特許文献１参照。）。
この光モジュールは、基板と、基板上に実装された面発光レーザによる光デバイスと、端面に４５度の角度のミラー面を有するフッ素化ポリイミド光導波路フィルムとを備え、光導波路フィルムのミラー面に対向する位置に設けられた光結合面を、例えば、Ａｕ／Ｓｎからなるバンプにより光デバイス上に位置決めして固定した後、紫外線硬化型接着剤を光デバイスの周辺から光導波路フィルムと光デバイスとの間の空隙（例えば４０μｍ）に充填した後、紫外線を照射して硬化させ、光導波路フィルムと光デバイスとを固定したものである。この構成によれば、熱膨張差による光導波路フィルムと光デバイスとの位置ずれを防止することができる。
特開２０００−２１４３５１号公報
本発明の目的は、接着剤塗布量の精密な管理を不要にすることが可能になり、生産性を高めることができる光モジュールの製造方法を提供することにある。
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光モジュールの製造方法を提供する。
［１］発光または受光する光学面を実装面と反対側に有する面型の光素子と、前記光素子の前記実装面が取り付けられる基板と、前記光素子の前記光学面と光結合する光結合面、および前記光結合面に対向する位置に設けられた光路変換面を有する光導波路とを準備する準備工程と、前記光素子の前記実装面を前記基板に取り付ける取付工程と、前記光素子の前記光学面と前記光導波路の前記光結合面との間の空隙に未硬化状態の接着剤を毛管力により供給し得る距離にある前記基板上の所定の位置に前記未硬化状態の接着剤を塗布することにより前記空隙に発生した毛管力により前記未硬化状態の接着剤を前記空隙に供給し、前記未硬化状態の接着剤を硬化させて前記光学面と前記光結合面とを接着する接着工程とを含み、前記接着工程は、前記所定の位置に前記未硬化状態の接着剤を前記光素子の高さよりも高く塗布し、前記空隙を徐々に小さくしていくことにより前記空隙に発生する毛管力により前記未硬化状態の接着剤を前記空隙に供給することを特徴とする光モジュールの製造方法。
［２］発光または受光する光学面を実装面と反対側に有する面型の光素子と、前記光素子の前記実装面が取り付けられる基板と、前記光素子の前記光学面と光結合する光結合面、および前記光結合面に対向する位置に設けられた光路変換面を有する光導波路とを準備する準備工程と、前記光素子の前記実装面を前記基板に取り付ける取付工程と、前記光素子の前記光学面と前記光導波路の前記光結合面との間の空隙に未硬化状態の接着剤を毛管力により供給し得る距離にある前記基板上の所定の位置に前記未硬化状態の接着剤を塗布することにより前記空隙に発生した毛管力により前記未硬化状態の接着剤を前記空隙に供給し、前記未硬化状態の接着剤を硬化させて前記光学面と前記光結合面とを接着する接着工程とを含み、前記接着工程において、前記光導波路を前記光素子上に配置した後に前記接着剤を前記所定の位置に塗布することを特徴とする光モジュールの製造方法。
［３］前記接着工程は、前記光素子と前記基板とを電気的に接続するワイヤを封止するように前記未硬化状態の接着剤を塗布して前記未硬化状態の接着剤を毛管力により前記空隙に供給する前記［２］に記載の光モジュールの製造方法。
［４］前記接着工程は、前記未硬化状態の接着剤に熱又はエネルギー線を付与して硬化させる前記［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の光モジュールの製造方法。
請求項１〜４に記載の光モジュールの製造方法によれば、接着剤塗布量の精密な管理を不要にすることが可能になり、生産性を高めることができる。
請求項１に記載の光モジュールの製造方法によれば、光導波路を基板側に強固に接着することができる。
請求項３に記載の光モジュールの製造方法によれば、光導波路の接着とワイヤの封止を一括して行うことができる。
請求項２に記載の光モジュールの製造方法によれば、硬化時間の比較的短い接着剤を用いることができる。
請求項４に記載の光モジュールの製造方法によれば、接着剤を短時間に硬化させることが可能になる。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光伝送装置の概略の構成を示す斜視図、図２（ａ）は、光伝送路の一方の側に設けられた光モジュールの平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３（ａ）は、光伝送路の他方の側に設けられた光モジュールの平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光伝送装置の概略の構成を示す斜視図、図２（ａ）は、光伝送路の一方の側に設けられた光モジュールの平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３（ａ）は、光伝送路の他方の側に設けられた光モジュールの平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
この光伝送装置１００は、光伝送路の一方の側（送信側）に設けられた光モジュール１Ａと、光伝送路の他方の側（受信側）に設けられた光モジュール１Ｂと、両光モジュール１Ａ，１Ｂ間を接続する複数の光ファイバ１０１とを有して構成されている。
光ファイバ１０１は、断面円形のコアと、このコアの周囲に形成されたクラッドとからなり、光を多くのモード（経路）で伝送するマルチモード光ファイバや、光を単一のモードで伝送するシングルモード光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、例えば、コア径が５０μｍのマルチモード光ファイバを用いる。
送信側に設けられた光モジュール１Ａは、図１、図２に示すように、支持基板２Ａと、支持基板２Ａ上に実装された発光素子アレイ３と、発光素子アレイ３に光学的に結合された光導波路４と、発光素子アレイ３と光導波路４との間の結合部分に毛管力により供給されて発光素子アレイ３の発光面（光学面）３ａと光導波路４の光結合面４ａとを接着する接着剤５と、光導波路４の一方の端部に装着された光コネクタ６Ａとを備える。
受信側に設けられた光モジュール１Ｂは、図１、図３に示すように、支持基板２Ｂと、支持基板２Ｂ上に実装された受光素子アレイ７と、受光素子アレイ７に光学的に結合された光導波路４と、受光素子アレイ７と光導波路４との間の結合部分に毛管力により供給されて受光素子アレイ７の受光面（光学面）７ａと光導波路４の光結合面４ａとを接着する接着剤５と、光導波路４の一方の端部に装着された光コネクタ６Ｂとを備える。
光ファイバ１０１の両端部には、それぞれ光コネクタ１０２Ａ，１０２Ｂが固定されており、光コネクタ１０２Ａ，１０２Ｂには、一対のピン１０３が突設されている。光コネクタ６Ａ，６Ｂには、一対のピン穴６０が形成されている。そして、光コネクタ１０２Ａ，１０２Ｂのピン１０３を光コネクタ６Ａ，６Ｂのピン穴６０に嵌入することにより、光コネクタ６Ａと光コネクタ１０２Ａ、光コネクタ６Ｂと光コネクタ１０２Ｂが位置決めされて光学的に結合される。
（光導波路）
光導波路４は、コア４０と、コア４０の周囲に形成されたクラッド４１とから構成され、発光素子アレイ３および受光素子アレイ７側の端部に４５度に傾斜した光路変換面としての反射面４ｂが形成され、光コネクタ６Ａ，６Ｂ側の端部に垂直な端面４ｃが形成されている。光導波路４は、例えば、コア４０が５０μｍ×５０μｍの断面矩形状を有し、層厚さが１５０〜２００μｍである。
光導波路４は、コア４０と、コア４０の周囲に形成されたクラッド４１とから構成され、発光素子アレイ３および受光素子アレイ７側の端部に４５度に傾斜した光路変換面としての反射面４ｂが形成され、光コネクタ６Ａ，６Ｂ側の端部に垂直な端面４ｃが形成されている。光導波路４は、例えば、コア４０が５０μｍ×５０μｍの断面矩形状を有し、層厚さが１５０〜２００μｍである。
光導波路４は、例えば、一般によく用いられるフォトリソグラフィやＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を利用した方法で作製可能である。特に、本出願人が既に提案した特開２００４−２９５０７号公報等に記載されている鋳型を用いた作製工程により効率的に製造することができる。以下に、その作製工程を説明する。
まず、コアに対応する凸部が形成された原盤を、例えば、フォトリソグラフィー法を用いて作製する。次に、原盤の凸部が形成された面に、例えば、５００〜７０００ｍＰａ・ｓ程度の粘度で、紫外領域や可視領域において光透過性を有する硬化性樹脂、例えば、分子中にメチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含む硬化性オルガノポリシロキサンの層を塗布等により設け、その後、硬化させて硬化層を構成する。次に、硬化層を原盤から剥離し、凸部に対応する凹部を有した鋳型を作製する。
次に、鋳型に、この鋳型との密着性に優れる樹脂、例えば、脂環式アクリル樹脂フィルム、脂環式オレフィン樹脂フィルム、三酢酸セルロースフィルム、フッ素樹脂フィルム等からなるクラッド用フィルム基材を密着させる。次に、鋳型の凹部に、例えば、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物、エポキシ系、ポリイミド系、アクリル系の紫外線硬化性樹脂等からなる硬化性樹脂を充填する。次に、凹部内の硬化性樹脂を硬化させてコア４０とした後、鋳型を剥離する。これにより、クラッド用フィルム基材上にコア４０が残される。
次に、クラッド用フィルム基材のコア４０が形成された面側にコア４０を覆うようにクラッド層を設ける。クラッド層として、例えば、フィルム、クラッド用硬化性樹脂を塗布して硬化させた層、高分子材料の溶剤溶液を塗布し乾燥してなる高分子膜等が挙げられる。最後に、光導波路のコア４０が露出する面をダイサーによって所定の角度に切削して反射面４ｂおよび端面４ｃを形成する。更にコア４０に平行にダイサーで切り出すことにより、クラッド用フィルム基材及びクラッド層をクラッド４１とした光導波路４が完成する。
（発光素子アレイ）
発光素子アレイ３は、面型発光ダイオードや面型レーザ等の複数の発光素子（面型光素子）をアレイ状に配列したものを用いることができる。本実施の形態では、発光素子アレイ３として、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）アレイを用いる。この面発光レーザアレイは、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型下部反射鏡層、活性層３０、電流狭窄層、ｐ型上部反射鏡層、ｐ型コンタクト層、ｐ側電極３１を形成し、ｎ型ＧａＡｓ基板の裏面にｎ側電極３２を形成したものであり、活性層３０、電流狭窄層、ｐ型上部反射鏡層、ｐ型コンタクト層、およびｐ側電極３１は、発光素子毎に形成されている。また、ｐ側電極３１は、活性層３０の発光領域の直上に開口３１ａを有する。発光素子アレイ３は、例えば、幅０．３ｍｍ、高さ０．２ｍｍ、アレイ方向の長さ１ｍｍの大きさを有し、４つの開口３１ａが発光面３ａに長手方向にピッチ２５０μｍで配列されている。
発光素子アレイ３は、面型発光ダイオードや面型レーザ等の複数の発光素子（面型光素子）をアレイ状に配列したものを用いることができる。本実施の形態では、発光素子アレイ３として、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）アレイを用いる。この面発光レーザアレイは、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｎ型下部反射鏡層、活性層３０、電流狭窄層、ｐ型上部反射鏡層、ｐ型コンタクト層、ｐ側電極３１を形成し、ｎ型ＧａＡｓ基板の裏面にｎ側電極３２を形成したものであり、活性層３０、電流狭窄層、ｐ型上部反射鏡層、ｐ型コンタクト層、およびｐ側電極３１は、発光素子毎に形成されている。また、ｐ側電極３１は、活性層３０の発光領域の直上に開口３１ａを有する。発光素子アレイ３は、例えば、幅０．３ｍｍ、高さ０．２ｍｍ、アレイ方向の長さ１ｍｍの大きさを有し、４つの開口３１ａが発光面３ａに長手方向にピッチ２５０μｍで配列されている。
（受光素子アレイ）
受光素子アレイ７は、例えば、面型のフォトダイオード等の面型光素子を用いることができる。本実施の形態では、受光素子として、高速応答性に優れたＧａＡｓ系のＰＩＮフォトダイオードを用いる。この受光素子アレイ７は、例えば、ＧａＡｓ基板上に、ＰＩＮ接合されたＰ層、Ｉ層およびＮ層と、Ｐ層に接続されたｐ側電極７１と、Ｎ層に形成されたｎ側電極７２とを備え、Ｐ層、Ｉ層、Ｎ層、ｐ側電極７１およびｎ側電極７２は、受光素子毎に形成されている。ｐ側電極７１は、開口７１ａを有し、開口７１ａの内側がレーザ光を受光する受光部７０となっている。受光素子アレイ７は、例えば、幅０．３ｍｍ、高さ０．２ｍｍ、アレイ方向の長さ１ｍｍの大きさを有し、４つの受光部７０が受光面７ａに長手方向にピッチ２５０μｍで配列されている。
受光素子アレイ７は、例えば、面型のフォトダイオード等の面型光素子を用いることができる。本実施の形態では、受光素子として、高速応答性に優れたＧａＡｓ系のＰＩＮフォトダイオードを用いる。この受光素子アレイ７は、例えば、ＧａＡｓ基板上に、ＰＩＮ接合されたＰ層、Ｉ層およびＮ層と、Ｐ層に接続されたｐ側電極７１と、Ｎ層に形成されたｎ側電極７２とを備え、Ｐ層、Ｉ層、Ｎ層、ｐ側電極７１およびｎ側電極７２は、受光素子毎に形成されている。ｐ側電極７１は、開口７１ａを有し、開口７１ａの内側がレーザ光を受光する受光部７０となっている。受光素子アレイ７は、例えば、幅０．３ｍｍ、高さ０．２ｍｍ、アレイ方向の長さ１ｍｍの大きさを有し、４つの受光部７０が受光面７ａに長手方向にピッチ２５０μｍで配列されている。
（支持基板）
送信側の支持基板２Ａは、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性材料から形成された基材２０と、基材２０の上面に銅等の導電性材料から形成されたグランド２１およびパッド２２とを有する。発光素子アレイ３のｎ側電極３２とグランド２１とは、図示しない導電性接着剤により接着され、ｐ側電極３１とパッド２２とは、金等からなるボンディングワイヤ８により接続される。
送信側の支持基板２Ａは、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性材料から形成された基材２０と、基材２０の上面に銅等の導電性材料から形成されたグランド２１およびパッド２２とを有する。発光素子アレイ３のｎ側電極３２とグランド２１とは、図示しない導電性接着剤により接着され、ｐ側電極３１とパッド２２とは、金等からなるボンディングワイヤ８により接続される。
受信側の支持基板２Ｂは、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性材料から形成された基材２０と、基材２０の上面に銅等の導電性材料から形成されたｐ側パッド２３およびｎ側パッド２４とを有する。ｐ側電極７１とｐ側パッド２３、およびｎ側電極７２とｎ側パッド２４は、それぞれ金等からなるボンディングワイヤ８により接続される。
なお、支持基板２Ａ，２Ｂは、他の回路基板上に実装できるように構成されていてもよい。例えば、支持基板２Ａ，２Ｂの表面に形成されたグランド２１、パッド２２、２３、２４からスルーホールを介して支持基板２Ａ，２Ｂの裏面に設けられたＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）に接続し、支持基板２Ａ，２ＢをＢＧＡを介して回路基板に実装してもよい。
（接着剤）
接着剤５は、未硬化状態の接着剤５が最初に塗布される第１の接着部５ａと、第１の接着部５ａから毛管力により発光素子アレイ３の発光面３ａ、または受光素子アレイ７の受光面７ａと光導波路４の光結合面４ａとの間の空隙（結合部分）Ｇに供給された第２の接着部５ｂとからなる。第１の接着部５ａの位置は、支持基板２Ａ，２Ｂ上であって、未硬化状態の接着剤５を毛管力により発光面３ａと光結合面４ａとの間の空隙Ｇに供給し得る距離にある。
接着剤５は、未硬化状態の接着剤５が最初に塗布される第１の接着部５ａと、第１の接着部５ａから毛管力により発光素子アレイ３の発光面３ａ、または受光素子アレイ７の受光面７ａと光導波路４の光結合面４ａとの間の空隙（結合部分）Ｇに供給された第２の接着部５ｂとからなる。第１の接着部５ａの位置は、支持基板２Ａ，２Ｂ上であって、未硬化状態の接着剤５を毛管力により発光面３ａと光結合面４ａとの間の空隙Ｇに供給し得る距離にある。
この接着剤５は、発光素子アレイ３の発光波長を透過する特性を有し、かつ、加熱により硬化する熱硬化型接着剤や、可視光線、紫外線、電子線、放射線等のエネルギー線を照射して硬化するエネルギー線硬化型接着剤を用いることができる。本実施の形態では、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型接着剤を用いる。
（光モジュールの組立方法）
次に、光モジュール１Ａ，１Ｂの組立方法の一例を図４Ａ、図４Ｂを参照して説明する。図４Ａ、図４Ｂは、光モジュール１Ａの組立工程の一例を示す。
次に、光モジュール１Ａ，１Ｂの組立方法の一例を図４Ａ、図４Ｂを参照して説明する。図４Ａ、図４Ｂは、光モジュール１Ａの組立工程の一例を示す。
（１）取付工程
図４（ａ）に示すように、発光素子アレイ３のｎ側電極３２と支持基板２Ａのグランド２１とを導電性接着剤を用いて接着する。次に、発光素子アレイ３の４つのｐ側電極３１と支持基板２Ａ上の４つのパッド２２とをボンディングワイヤ８により接続し、支持基板２Ａ上に発光素子アレイ３を実装する。
図４（ａ）に示すように、発光素子アレイ３のｎ側電極３２と支持基板２Ａのグランド２１とを導電性接着剤を用いて接着する。次に、発光素子アレイ３の４つのｐ側電極３１と支持基板２Ａ上の４つのパッド２２とをボンディングワイヤ８により接続し、支持基板２Ａ上に発光素子アレイ３を実装する。
受光素子アレイ７の下面を支持基板２Ｂ上の所定の位置に接着剤等により固定し、受光素子アレイ７のｐ側電極７１と支持基板２Ｂのｐ側パッド２３、受光素子アレイ７のｎ側電極７２と支持基板２Ｂのｎ側パッド２４をそれぞれボンディングワイヤ８により接続し、支持基板２Ｂ上に受光素子アレイ７を実装する。
（２）接着工程
次に、図４（ｂ）に示すように、ディスペンサニードル２０１から支持基板２Ａ上の所定の位置に接着剤５を塗布する。この塗布高さＨは、発光素子アレイ３の高さより高くする。この塗布された接着剤５の部分は、第１の接着部５ａであり、未硬化状態にある。
次に、図４（ｂ）に示すように、ディスペンサニードル２０１から支持基板２Ａ上の所定の位置に接着剤５を塗布する。この塗布高さＨは、発光素子アレイ３の高さより高くする。この塗布された接着剤５の部分は、第１の接着部５ａであり、未硬化状態にある。
次に、図４（ｃ）に示すように、光導波路４を吸着ツール２０２により吸着して光導波路４を所望の位置に位置決めし、吸着ツール２０２を降下させ、発光面３ａと光結合面４ａとの間の空隙Ｇを所定の値（例えば３０〜６０μｍ）まで徐々に小さくしていくと、図４（ｄ）、（ｅ）に示すように、空隙Ｇに発生する毛管力により未硬化状態の接着剤５が第１の接着部５ａから空隙Ｇに供給される。空隙Ｇに供給された接着剤５の部分は、第２の接着部５ｂとなる。
次に、図４（ｆ）に示すように、吸着ツール２０２で光導波路４を吸着保持したまま紫外線光源２０３から紫外線を未硬化状態の接着剤５に照射する。これにより、図４（ｇ）に示すように、接着剤５が硬化して光導波路４と発光素子アレイ３および支持基板２Ａとが接着される。
受信側の光モジュール１Ｂ側も、上述した送信側の光モジュール１Ａと同様に接着剤５の塗布、紫外線照射による接着剤５の硬化を行い、光導波路４を受光素子アレイ７および支持基板２Ｂに接着する。その後、光コネクタ６Ａ，６Ｂを光モジュール１Ａ，１Ｂの光導波路４の端面４ｃ側に装着する。
（光伝送装置の動作）
図５は、光の伝送経路を説明するための図である。光モジュール１Ａの発光素子アレイ３のｐ側電極３１とｎ側電極３２間に電圧を印加すると、発光層３０の発光領域で例えば波長８５０ｎｍのレーザ光を発光し、そのレーザ光は、ｐ側電極３１の開口３１ａを通り、第２の接着部５ａを介して光導波路４の反射面４ａで反射した後、光導波路４のコア４０内を伝播し、端面４ｃから出射される。光導波路４の端面４ｃから出射されたレーザ光は、光ファイバ１０１のコア１０１ａに入射してコア１０１ａ内を伝播して他方の端面から出射される。光ファイバ１０１から出射されたレーザ光は、光モジュール１Ｂの光導波路４の端面４ｃに入射し、コア４０内を伝播し、反射面４ｂで反射した後、第２の接着部５ｂを介して受光素子アレイ７の受光部７０に入射する。受光部７０に入射した光量に応じた電流がｐ側電極７１とｎ側電極７２間に流れる。
図５は、光の伝送経路を説明するための図である。光モジュール１Ａの発光素子アレイ３のｐ側電極３１とｎ側電極３２間に電圧を印加すると、発光層３０の発光領域で例えば波長８５０ｎｍのレーザ光を発光し、そのレーザ光は、ｐ側電極３１の開口３１ａを通り、第２の接着部５ａを介して光導波路４の反射面４ａで反射した後、光導波路４のコア４０内を伝播し、端面４ｃから出射される。光導波路４の端面４ｃから出射されたレーザ光は、光ファイバ１０１のコア１０１ａに入射してコア１０１ａ内を伝播して他方の端面から出射される。光ファイバ１０１から出射されたレーザ光は、光モジュール１Ｂの光導波路４の端面４ｃに入射し、コア４０内を伝播し、反射面４ｂで反射した後、第２の接着部５ｂを介して受光素子アレイ７の受光部７０に入射する。受光部７０に入射した光量に応じた電流がｐ側電極７１とｎ側電極７２間に流れる。
［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置の概略の構成を示す斜視図である。第１の実施の形態では、接着剤５を支持基板２Ａ，２Ｂ上に塗布したが、本実施の形態は、接着剤５をボンディングワイヤ８の封止を兼ねて発光素子アレイ３および受光素子アレイ７上に塗布したものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。第１の実施の形態と同様の構成については、その説明を省略する。
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置の概略の構成を示す斜視図である。第１の実施の形態では、接着剤５を支持基板２Ａ，２Ｂ上に塗布したが、本実施の形態は、接着剤５をボンディングワイヤ８の封止を兼ねて発光素子アレイ３および受光素子アレイ７上に塗布したものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。第１の実施の形態と同様の構成については、その説明を省略する。
接着剤５は、未硬化状態の接着剤５が最初に塗布される第１の接着部５ａと、第１の接着部５ａから発光素子アレイ３の発光面３ａまたは受光素子アレイ７の受光面７ａと光導波路４の光結合面４ａとの間の空隙（結合部分）Ｇに毛管力により供給される第２の接着部５ｂとからなる。第１の接着部５ａの位置は、ボンディングワイヤ８上であって、未硬化状態の接着剤５を毛管力により発光面３ａと光結合面４ａとの間の空隙Ｇに供給し得る距離にある。
（光モジュールの組立方法）
次に、光モジュール１Ａ，１Ｂの組立方法の一例を図７Ａ、図７Ｂを参照して説明する。図７Ａ、図７Ｂは、光モジュール１Ａの組立工程の一例を示す。
次に、光モジュール１Ａ，１Ｂの組立方法の一例を図７Ａ、図７Ｂを参照して説明する。図７Ａ、図７Ｂは、光モジュール１Ａの組立工程の一例を示す。
第１の実施の形態と同様に、支持基板２Ａ上に発光素子アレイ３を実装し、支持基板２Ｂ上に受光素子アレイ７を実装する。
次に、図７（ａ）に示すように、光導波路４を吸着ツール２０２により吸着して光導波路４を所望の位置に位置決めする。続いて、図７（ｂ）に示すように、吸着ツール２０２を降下させ、発光面３ａと光結合面４ａとの間の空隙Ｇを所定の値（例えば３０〜６０μｍ）とする。
次に、図７（ｃ）に示すように、ディスペンサニードル２０１から接着剤５を塗布しボンディングワイヤ８を封止する。この封止した位置が第１の接着部５ａとなる。図７（ｄ）、（ｅ）に示すように、空隙Ｇに発生する毛管力により未硬化状態の第１の接着部５ａから接着剤５が空隙Ｇに供給される。空隙Ｇに供給された接着剤５が第２の接着部５ｂとなる。
次に、図７（ｆ）に示すように、吸着ツール２０２で光導波路４を吸着保持したまま紫外線光源２０３から未硬化状態の接着剤５に照射する。これにより、図７（ｇ）に示すように、接着剤５が硬化して光導波路４と発光素子アレイ３および支持基板２Ａとが接合される。
受信側の光モジュール１Ｂ側も、上述した送信側の光モジュール１Ａと同様に接着剤５の塗布、紫外線照射による接着剤５の硬化を行い、光導波路４を受光素子アレイ７および支持基板２Ｂに接着する。その後、光コネクタ６Ａ，６Ｂを光モジュール１Ａ，１Ｂの光導波路４の端面４ｃ側に装着する。
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施が可能である。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることは可能である。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施が可能である。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることは可能である。
例えば、光導波路の反射面の角度は４５度に限定されない。また、光導波路の反射面の表面にアルミニウム、金、銀、チタン等の金属膜や、波長選択性を有する誘電体多層膜を形成してもよい。
また、上記各実施の形態では、一方の光モジュール１Ａに発光素子アレイ３を用い、他方の光モジュール１Ｂに受光素子アレイ７を用いて一方向通信を行う構成としたが、双方の光モジュール１Ａ，１Ｂにそれぞれ発光素子と受光素子を配置して双方向通信を行う構成としてもよい。また、光モジュールは、単一の光素子を用いてもよい。
１Ａ，１Ｂ 光モジュール
２Ａ，２Ｂ 支持基板
３ 発光素子アレイ
３ａ 発光面
４ 光導波路
４ａ 光結合面
４ｂ 反射面
４ｃ 端面
５ 接着剤
５ｂ 第１の接着部
５ａ 第２の接着部
６Ａ，６Ｂ 光コネクタ
７ 受光素子アレイ
７ａ 受光面
８ ボンディングワイヤ
２０ 基材
２１ グランド
２２ パッド
２３ ｐ側パッド
２４ ｎ側パッド
３０ 活性層
３１ ｐ側電極
３１ａ 開口
３２ ｎ側電極
４０ コア
４１ クラッド
６０ ピン穴
７０ 受光部
７１ ｐ側電極
７１ａ 開口
７２ ｎ側電極
１００ 光伝送装置
１０１ 光ファイバ
１０１ａ コア
１０１ｂ クラッド
１０２Ａ，１０２Ｂ 光コネクタ
１０３ ピン
２０１ ディスペンサニードル
２０２ 吸着ツール
２０３ 紫外線光源
Ｇ 空隙
２Ａ，２Ｂ 支持基板
３ 発光素子アレイ
３ａ 発光面
４ 光導波路
４ａ 光結合面
４ｂ 反射面
４ｃ 端面
５ 接着剤
５ｂ 第１の接着部
５ａ 第２の接着部
６Ａ，６Ｂ 光コネクタ
７ 受光素子アレイ
７ａ 受光面
８ ボンディングワイヤ
２０ 基材
２１ グランド
２２ パッド
２３ ｐ側パッド
２４ ｎ側パッド
３０ 活性層
３１ ｐ側電極
３１ａ 開口
３２ ｎ側電極
４０ コア
４１ クラッド
６０ ピン穴
７０ 受光部
７１ ｐ側電極
７１ａ 開口
７２ ｎ側電極
１００ 光伝送装置
１０１ 光ファイバ
１０１ａ コア
１０１ｂ クラッド
１０２Ａ，１０２Ｂ 光コネクタ
１０３ ピン
２０１ ディスペンサニードル
２０２ 吸着ツール
２０３ 紫外線光源
Ｇ 空隙
Claims (4)
- 発光または受光する光学面を実装面と反対側に有する面型の光素子と、前記光素子の前記実装面が取り付けられる基板と、前記光素子の前記光学面と光結合する光結合面、および前記光結合面に対向する位置に設けられた光路変換面を有する光導波路とを準備する準備工程と、
前記光素子の前記実装面を前記基板に取り付ける取付工程と、
前記光素子の前記光学面と前記光導波路の前記光結合面との間の空隙に未硬化状態の接着剤を毛管力により供給し得る距離にある前記基板上の所定の位置に前記未硬化状態の接着剤を塗布することにより前記空隙に発生した毛管力により前記未硬化状態の接着剤を前記空隙に供給し、前記未硬化状態の接着剤を硬化させて前記光学面と前記光結合面とを接着する接着工程とを含み、
前記接着工程は、前記所定の位置に前記未硬化状態の接着剤を前記光素子の高さよりも高く塗布し、前記空隙を徐々に小さくしていくことにより前記空隙に発生する毛管力により前記未硬化状態の接着剤を前記空隙に供給することを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 発光または受光する光学面を実装面と反対側に有する面型の光素子と、前記光素子の前記実装面が取り付けられる基板と、前記光素子の前記光学面と光結合する光結合面、および前記光結合面に対向する位置に設けられた光路変換面を有する光導波路とを準備する準備工程と、
前記光素子の前記実装面を前記基板に取り付ける取付工程と、
前記光素子の前記光学面と前記光導波路の前記光結合面との間の空隙に未硬化状態の接着剤を毛管力により供給し得る距離にある前記基板上の所定の位置に前記未硬化状態の接着剤を塗布することにより前記空隙に発生した毛管力により前記未硬化状態の接着剤を前記空隙に供給し、前記未硬化状態の接着剤を硬化させて前記光学面と前記光結合面とを接着する接着工程とを含み、
前記接着工程において、前記光導波路を前記光素子上に配置した後に前記接着剤を前記所定の位置に塗布することを特徴とする光モジュールの製造方法。 - 前記接着工程は、前記光素子と前記基板とを電気的に接続するワイヤを封止するように前記未硬化状態の接着剤を塗布して前記未硬化状態の接着剤を毛管力により前記空隙に供給する請求項２に記載の光モジュールの製造方法。
- 前記接着工程は、前記未硬化状態の接着剤に熱又はエネルギー線を付与して硬化させる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光モジュールの製造方法。
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