JP5373578B2 - 光モジュール製造方法及び検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ＴＯ−ＣＡＮ型光受信モジュール等の光モジュールの製造方法及び検査方法に関する。

近年では、インターネットの発展により、光通信システムの高速化、低コスト化が強く求められてきており、特に、光アクセスシステムに用いられる光送受信モジュールの一層の高速化、低コスト化が必須課題となっている。従来、光モジュールを製造する際には、アクティブ調芯により、レンズと光デバイスとの光学結合を取る方法が用いられている（例えば、非特許文献１参照）。

ここで、図１６を参照して、光モジュールの１つであるＴＯ−ＣＡＮ型パッケージのアクティブ調芯の概略を説明する。
ＴＯ−ＣＡＮ型パッケージは、配線ピン１９やフォトダイオード１２を取り付けたステム１１と、ステム１１に覆いかぶせて密封するレンズ１３ｂ付きのキャップ１３とからなり、フォトダイオード１２を動作させながら、レンズ１３ｂの光軸をフォトダイオード１２に合わせこみ、この状態で、ＹＡＧレーザ溶接等により、ステム１１にキャップ１３を固定する、というアクティブ調芯の工程を行っている。

J. Guo et al., "Fast Active Alignment in Photo Device Packaging", 2004 Electronic Components and Technology Conference, 2004, pp. 813-817

低コストで光モジュールを製造しようとする場合、つまり、量産工程の際にも、大がかりなＹＡＧレーザ溶接装置を用いて、作業者が個々の光モジュールに対して、上述した光学調整（アクティブ調芯）を行う必要があった。このため、光モジュールの製造が非効率となってしまい、光モジュールの高コスト化の要因の一つとなっていた。

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、低コストで光モジュールを製造する場合において、従来必要であったアクティブ調芯工程を不要とし、簡便に光モジュールを製造できる光モジュール製造方法と共に、光モジュール製造中の簡便な光モジュール検査方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る光モジュール製造方法は、
光素子が搭載された光素子搭載基板と、前記光素子と光学結合させる第１の光学部品を保持する第１の光学部品保持部材とを、前記光素子と前記第１の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第１の参照用光モジュールを作製し、
前記第１の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第１の参照用光モジュールの作製後に、前記第１の参照用光モジュールの外形に嵌合する第１の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の窓を具備するように作製し、
前記光素子搭載基板と同等の他の光素子搭載基板と、前記第１の光学部品保持部材と同等の他の第１の光学部品保持部材とを、前記第１の組立用外形治具に嵌合させ、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
前記複数の窓からレーザ光を照射して、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材との接合を、前記第１の組立用外形治具に嵌合したままで、レーザ溶接により行うことを特徴とする。
上記課題を解決する第２の発明に係る光モジュール製造方法は、
光素子が搭載された光素子搭載基板と、前記光素子と光学結合させる第１の光学部品を保持する第１の光学部品保持部材とを、前記光素子と前記第１の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第１の参照用光モジュールを作製し、
前記第１の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第１の参照用光モジュールの作製後に、前記第１の参照用光モジュールの外形に嵌合する第１の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の窓を具備するように作製し、
前記光素子搭載基板と同等の他の光素子搭載基板及び前記第１の光学部品保持部材と同等の他の第１の光学部品保持部材のいずれか一方に、接着剤が注入される注入孔と当該注入孔に連通した溝とを設け、
前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材とを前記第１の組立用外形治具に嵌合させ、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
前記複数の窓から前記注入孔に接着剤を注入し、注入した前記接着剤で前記溝を充填し、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材との接合を、前記第１の組立用外形治具に嵌合したままで、前記接着剤により行うことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る光モジュール製造方法は、
上記第１又は第２の発明に記載の光モジュール製造方法の後、
前記第１の参照用光モジュールと、前記第１の参照用光モジュールの光素子と光学結合させる第２の光学部品を保持する第２の光学部品保持部材とを、前記第１の参照用光モジュールの光素子と前記第２の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第２の参照用光モジュールを作製し、
前記第２の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第２の参照用光モジュールの作製後に、前記第２の参照用光モジュールの外形に嵌合する第２の組立用外形治具を作製し、
作製した前記光モジュールと、前記第２の光学部品保持部材と同等の他の第２の光学部品保持部材とを、前記第２の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、前記第２の組立用外形治具に嵌合したままで、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを接合することを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る光モジュール製造方法は、
上記第３の発明に記載の光モジュール製造方法において、
前記第２の光学部品及び前記第２の光学部品保持部材を、任意の光学部品及び任意の光学部品保持部材とし、当該任意の光学部品保持部材に対応する任意の参照用光モジュール及び任意の組立用外形治具を作製し、
作製した前記光モジュールと、前記任意の光学部品保持部材と同等の他の任意の光学部品保持部材とを、前記任意の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の任意の光学部品保持部材とを接合し、
複数の任意の光学部品保持部材に対して、前記手順を繰り返すことにより、作製した前記光モジュールに複数の任意の光学部品保持部材を多段に接合して、光モジュールの組立てを行うことを特徴とする。
上記課題を解決する第５の発明に係る光モジュール製造方法は、
上記第１又は第２の発明に記載の光モジュール製造方法の後、
前記第１の参照用光モジュールと、前記第１の参照用光モジュールの光素子と光学結合させる第２の光学部品を保持する第２の光学部品保持部材とを、前記第１の参照用光モジュールの光素子と前記第２の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第２の参照用光モジュールを作製し、
前記第２の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第２の参照用光モジュールの作製後に、前記第２の参照用光モジュールの外形に嵌合する第２の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の他の窓を具備するように作製し、
作製した前記光モジュールと、前記第２の光学部品保持部材と同等の他の第２の光学部品保持部材とを、前記第２の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
前記複数の他の窓からレーザ光を照射して、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材との接合を、前記第２の組立用外形治具に嵌合したままで、レーザ溶接により行うことを特徴とする。
上記課題を解決する第６の発明に係る光モジュール製造方法は、
上記第１又は第２の発明に記載の光モジュール製造方法の後、
前記第１の参照用光モジュールと、前記第１の参照用光モジュールの光素子と光学結合させる第２の光学部品を保持する第２の光学部品保持部材とを、前記第１の参照用光モジュールの光素子と前記第２の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第２の参照用光モジュールを作製し、
前記第２の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第２の参照用光モジュールの作製後に、前記第２の参照用光モジュールの外形に嵌合する第２の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の他の窓を具備するように作製し、
作製した前記光モジュール及び前記第２の光学部品保持部材と同等の他の第２の光学部品保持部材のいずれか一方に、接着剤が注入される他の注入孔と当該他の注入孔に連通した他の溝を設け、
作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを前記第２の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
前記複数の他の窓から前記他の注入孔に接着剤を注入し、注入した前記接着剤で前記他の溝を充填し、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材との接合を、前記第２の組立用外形治具に嵌合したままで、前記接着剤により行うことを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明に係る光モジュール製造方法は、
上記第１〜第６のいずれか１つの発明に記載の光モジュール製造方法において、
前記光素子搭載基板、前記第１の光学部品保持部材、前記第２の光学部品保持部材又は前記任意の光学部品保持部材は、回転方向の位置決めを行うための突起を有し、当該突起を用いて、光学調芯を行い、
前記第１の組立用外形治具、前記第２の組立用外形治具又は前記任意の組立用外形治具は、前記突起に対応する溝部を有し、前記突起を前記溝部に嵌合することを特徴とする。
上記課題を解決する第８の発明に係る光モジュール製造方法は、
上記第７の発明に記載の光モジュール製造方法において、
前記突起に対応する前記溝部が、前記複数の窓又は前記複数の他の窓を兼用していることを特徴とする。

上記課題を解決する第９の発明に係る光モジュール製造方法は、
上記第１〜第８のいずれか１つの発明に記載の光モジュール製造方法において、
前記光素子搭載基板、前記第１の光学部品保持部材、前記第２の光学部品保持部材又は前記任意の光学部品保持部材は、金型プレス加工又はメタルインジェクションモールドを用いて形成することを特徴とする。

上記課題を解決する第１０の発明に係る光モジュール検査方法は、
上記第１〜第９のいずれか１つの発明に記載の光モジュール製造方法の際、
前記第１の組立用外形治具、前記第２の組立用外形治具又は前記任意の組立用外形治具に、製造中の光モジュールとの光学結合を行う光学系と光検出装置とを取り付け、
製造中の光モジュールに、当該光モジュールの電気入出力を検出する電気検出装置を取り付け、
製造中の光モジュールに搭載された光素子の動作の良否を判定することを特徴とする。

第１の発明によれば、光学調芯を行うことなく、光モジュールの組立を行うことができ、光モジュールを低コストで量産製造することが可能となる。又、光素子との光学結合を劣化させることなく、光モジュールを製造することが可能となる。
第２の発明によれば、光学調芯を行うことなく、光モジュールの組立を行うことができ、光モジュールを低コストで量産製造することが可能となる。又、高価な溶接装置が不要で低コストで光モジュールを製造することが可能となる。

第３の発明によれば、光モジュールの光学設計の自由度をとることが可能となる。

第４の発明によれば、より複雑な光モジュールを低コストで製造することが可能となる。
第５の発明によれば、光素子との光学結合を劣化させることなく、光モジュールを製造することが可能となる。
第６の発明によれば、高価な溶接装置が不要で低コストで光モジュールを製造することが可能となる。

第７、第８の発明によれば、光素子との光学結合のバラツキが少なく、且つ、低コストで光モジュールを量産製造することが可能となる。

第９の発明によれば、製造バラツキの小さい光モジュールを製造することが可能となる。

第１０の発明によれば、短時間、低コストで光モジュールの検査を行うことが可能となる。

実施例１の光モジュール製造方法（工程１）を説明する図である。 実施例１の光モジュール製造方法（工程２）を説明する図である。 実施例１の光モジュール製造方法（工程３）を説明する図である。 実施例１の光モジュール製造方法（工程４）を説明する図である。 実施例１の光モジュール製造方法の第１の変形例を説明する図である。 実施例１の光モジュール製造方法の第２の変形例を説明する図である。 実施例１の光モジュール製造方法の第３の変形例を説明する図である。 実施例１の光モジュール製造方法での検査方法を説明する図である。 実施例２の光モジュール製造方法（工程１）を説明する図である。 実施例２の光モジュール製造方法（工程２）を説明する図である。 実施例２の光モジュール製造方法（工程３）を説明する図である。 実施例２の光モジュール製造方法（工程４）を説明する図である。 実施例３の光モジュール製造方法（工程１）を説明する図である。 実施例３の光モジュール製造方法（工程２）を説明する図である。 実施例３の光モジュール製造方法（工程３）を説明する図である。 従来の光モジュール製造方法を説明する図である。

以下、図１〜図１５を参照して、本発明に係る光モジュール製造方法及び検査方法の実施例を説明する。

（実施例１）
図１〜図４は、本実施例の光モジュール製造方法を説明する図である。又、図５〜図７は、本実施例の光モジュール製造方法の第１〜第３の変形例を説明する図である。なお、図１〜図７において、符号１０はリファレンスモジュール（第１の参照用光モジュール）、１１はステム（光素子搭載基板）、１２はフォトダイオード（光素子）、１３はキャップ（第１の光学部品保持部材）、１３ｂはレンズ（第１の光学部品）、１４、１５は型枠（第１の組立用外形治具）、１６、１７は電極、１８はメタルマーカ、１９は配線ピン、２０は光モジュール、２１はステム（他の光素子搭載基板）、２３はレンズ付きキャップ（他の第１の光学部品保持部材）を示している。

＜工程１（パッシブ調芯）＞
工程１では、図１に示すように、ステム１１上に位置決め用の十字のメタルマーカ１８が４つ形成されており、十字のメタルマーカ１８の中心とフォトダイオード１２の角とが合うように、ステム１１上にフォトダイオード１２を実装する。なお、位置決め用のメタルマーカ１８は、フォトリソグラフィー技術と金属蒸着技術により形成されている。ステム１１には、光軸方向の回転ずれが生じないように、回転方向のマーカとして突起１１ａが設けられている。又、後述の図２に示すように、キャップ１３にも、同様に、光軸方向の回転ずれが生じないように、回転方向のマーカとして１３ａが設けられている。

＜工程２（アクティブ調芯）＞
工程２では、図２に示すように、ステム１１上のフォトダイオード１２と、レンズ１３ｂを保持するキャップ１３とを、アクティブアライメント法により調芯する。このとき、フォトダイオード１２とキャップ１３のレンズ１３ｂとが同一光軸上に実装される。この状態で、ＹＡＧレーザ溶接技術や抵抗溶接（例えば、シーム溶接等）やエポキシ半田等の接着手段を用いて、ステム１１とキャップ１３とを接着する。完成した光モジュールを、フォトダイオード１２とキャップ１３のレンズ１３ｂとの光軸が同一線上に並んだ「リファレンスモジュール」（符号１０）とする。

＜工程３（型枠作製）＞
工程３では、図３に示すように、リファレンスモジュール１０の外形と嵌合するように、型枠１４を、例えば、金属の切削により作製する。型枠１４は、リファレンスモジュール１０の外形をかたどったものである。リファレンスモジュール１０が略円筒形であることから、この型枠１４の中心部には、略円柱形の空洞部１４ａが形成されると共に、突起１１ａ、１３ａに対応した溝部１４ｂ、１４ｃが形成されることになる（後述の図４参照）。

＜工程４（量産工程）＞
工程４、即ち、量産工程においては、図４に示すように、作製した型枠１４に、まず、キャップ２３を嵌合させ、次に、ステム２１を嵌合させる。このとき、空洞部１４ａにキャップ２３本体を嵌合させると共に、溝１４ｂに突起２３ａを嵌合させ、次に、空洞部１４ａにステム２１本体を嵌合させると共に、溝１４ｃに突起２１ａを嵌合させることになり、これによって、ステム２１上のフォトダイオードとキャップ１３のレンズの光軸とが、再度アクティブ調芯をしなくても、自動的に一致するようになる。なお、キャップ２３及びステム２１は、リファレンスモジュール１０のキャップ１３及びステム１１と同じ仕様である。

この状態で、ステム２１及びキャップ２３を、抵抗溶接やＹＡＧレーザ溶接、或いは、接着剤等により接合することにより、リファレンスモジュール１０と同じ光学性能を有する光モジュール２０が完成する。

そして、工程３において、型枠１４を複数作製するだけで、工程４において、複数の光モジュールの組立を、高精度かつ同時に行うことが可能となる。

なお、リファレンスモジュール１０を用いて作製する型枠は、接合方法に応じて作製することが望ましい。

例えば、抵抗溶接を行う場合には、型枠自体に電流が流れないようにするため、型枠の材料として、セラミック等の絶縁体を用いることが好適である。そして、セラミック製の型枠１５を用いる場合、図５に示すように、抵抗溶接用の電極１６及び電極１７を用いることにより、ステム２１とキャップ２３との抵抗溶接が可能となる。なお、型枠１５は、材料が異なるだけであり、形状は、型枠１４と同じである。

又、ＹＡＧレーザ溶接を行う場合は、図６に示すように、溶接用の窓１４ｄを型枠１４に複数設けることが好適である。これらの窓１４ｄを用いることにより、ステム２１とキャップ２３とのＹＡＧレーザ溶接が可能となる。例えば、図中の黒丸の箇所で接合を行っている。

又、接着剤やエポキシ樹脂等による接合を行う場合は、図７に示すように、窓１４ｄの位置に対応して、キャップ２３（又は、ステム２１）自体に、接着剤等を注入する注入孔２３ｂと、注入孔２３ｂと連通し、接着剤等が充填される溝２３ｃとを設けるとよい。このような構造を設けることによって、キャップ２３とステム２１とを嵌合させた状態で、窓１４ｄを用いて、注入孔２３ｂから接着剤等を注入することによって、キャップ２３とステム２１との接合を行うことが可能となる。

なお、上述した型枠の作製手段の例として切削を挙げたが、リファレンスモジュール１０を含んだ枠に、石膏やシリコーン等を流し込んで、型枠を作製してもよい。

又、ステム１１、２１、キャップ１３、２３等は、各々、金型プレス加工、メタルインジェクションモールド、その他の高精度な形成手法を適用して作製してもよい。

次に、本実施例で説明した光モジュール製造方法により光モジュールを製造する際の簡便な検査方法について、説明する。

本実施例での光モジュール検査方法では、図８に示すように、型枠１４（又は型枠１５）に、光ファイバ３１及びコリメート光学系３２を取り付けると共に、光モジュール２０用に、ＤＣプローブ３３、ＲＦプローブ３４等の電気検査系を設けている。

光モジュール２０の製造中に、まず、光ファイバ３１から検査用の光を導入することによって、コリメート光学系３２から光モジュール２０（ステム２１）のフォトダイオードへ光が照射し、光結合する。受信された光電流信号は、ステム２１の配線ピン２９へ接続されたＲＦプローブ３４によって、例えば、受信波形といった信号が検知され、これにより、フォトダイオードの特性を知ることができ、フォトダイオードが正常に光受信動作するかどうかを確認することができる。

上記方法によって、光モジュールの動作の良否判定を行う検査方法としての用途も可能となる。このような検査方法を、上記製造方法に導入することは、製造及び検査工程の簡略化につながり、更なる光モジュールの低コスト化が可能となる。

（実施例２）
図９〜図１２は、本実施例の光モジュール製造方法を説明する図である。上記実施例１とは、工程１から工程３に至る工程が異なっている。なお、符号については、同等の構成については、実施例１と同じ符号を用いる。

＜工程１（パッシブ調芯）＞
工程１では、図９に示すように、ステム１１上には、図１で示したメタルマーカ１８ではなく、５０ミクロン径の窪み１１ｂを形成している。ステム１１上に形成した窪み１１ｂと、フォトダイオード１２の受光面との位置を合わせてから、フォトダイオード１２をステム１１上に搭載することによって、精度良く搭載するようにしている。

＜工程２（アクティブ調芯）＞
ステム１１及びキャップ１３に嵌合する枠４１と、キャップ１３のみに嵌合する枠４２とを、予め作製しておく。このとき、枠４１には、突起１３ａに嵌合する溝部４１ａと突起１１ａに嵌合する溝部４１ｂが形成され、枠４２には、突起１３ａに嵌合する溝部４２ａが形成される。

そして、本実施例の工程２では、図１０に示すように、調芯時には、ステム１１及びキャップ１３と共に、作製した枠４１及び枠４２も用いて、フォトダイオード１２とキャップ１３のレンズとの光軸について、回転方向及び垂直方向にアクティブ調芯を行い、フォトダイオード１２とキャップ１３のレンズとを同一光軸上に実装している。この状態で、ＹＡＧレーザ溶接技術や抵抗溶接やエポキシ半田等の接着手段を用いて、ステム１１とキャップ１３とを接着し、完成した光モジュールを、実施例１と同様に、「リファレンスモジュール」（符号１０）とする。

＜工程３（型枠作製）＞
工程３では、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、工程２でアクティブ調芯した状態で、枠４１と枠４２とをＹＡＧレーザ溶接することによって、枠４１と枠４２とを接合した型枠４０（第１の組立用外形治具）を作製する。例えば、図中の黒丸の箇所で接合を行っている。その後、リファレンスモジュール１０を取り外す。この工程で作製した型枠４０を、量産工程用の金型として使用する。この型枠４０は、実施例１で示した型枠１４と同等のものとなる。

＜工程４（量産工程）＞
工程４、即ち、量産工程においては、図１２に示すように、型枠４０に、まず、キャップ２３を嵌合させ、次に、ステム２１を嵌合させ、この状態で、ステム２１とキャップ２３とを、抵抗溶接やＹＡＧレーザ溶接、或いは、接着剤等により接合することにより、リファレンスモジュール１０と同じ光学性能を有する光モジュール２０を量産することが可能となる。

なお、本実施例では、説明及び図示を省略したが、実施例１と同様に、接合方法に応じて、型枠等を作製することが望ましい。例えば、型枠側に、ＹＡＧレーザ溶接用や接着用の窓（図６、図７に示す窓１４ｄ参照）を設けたり、光モジュール側に、接着剤用の注入孔及び溝（図７に示す注入孔２３ｂ、溝２３ｃ）を設けたりすることによって、光モジュールを作製するようにしても良い。加えて、実施例１（図８）に示した光モジュール検査方法を適用することも可能である。

（実施例３）
図１３〜図１５は、本実施例の光モジュール製造方法を説明する図である。本実施例は、上記実施例１、２を用いて、より複雑な光モジュール（例えば、基本的な光モジュールに複数の光学部品を多段に組み込んだもの等）へ適用したものであり、以下の要領で、量産用の型枠を作製することにポイントがある。なお、図１３〜図１５において、同等の構成については、実施例１、２と同じ符号を用いる。

＜工程１＞
リファレンスモジュール１０に嵌合する金属製の型枠１４（又は型枠４０）と、ファイバ（第２の光学部品）を保持するファイバモジュール５１（第２の光学部品保持部材）に嵌合する金属枠５２とを、予め作製しておく。ファイバモジュール５１には、突起５１ａが形成されており、金属枠５２には、突起５１ａに嵌合する溝部５２ａが形成されている。

そして、工程１では、図１３に示すように、調芯時には、リファレンスモジュール１０及びファイバモジュール５１と共に、作製した型枠１４（又は型枠４０）及び金属枠５２も用いて、アクティブ調芯を行い、リファレンスモジュール１０に搭載したフォトダイオードとファイバモジュール５１との光学結合を行っている。

＜工程２＞
工程２では、図１４に示すように、調芯がとれた状態で、ＹＡＧレーザ溶接技術や抵抗溶接やエポキシ半田等の接着手段を用いて、リファレンスモジュール１０とファイバモジュール５１とを接合して、光学結合させる。例えば、図中の黒丸の箇所で接合を行っている。接合した光モジュールを、型枠５３から取り出すことによって、新たな「リファレンスモジュール」（符号５０；第２の参照用光モジュール）が完成する。上記接合と同時に、調芯がとれた状態で、更に、ＹＡＧレーザ溶接技術やエポキシ半田等の接着手段を用いて、型枠１４（又は型枠４０）と金属枠５２とを接合し、新たな型枠５３（第２の組立用外形治具）が完成する。例えば、図中の白丸の箇所で接合を行っている。

＜工程３＞
工程３では、図１５に示すように、工程２で作製した量産用の型枠５３を用いて、実施例１及び実施例２で量産した光モジュール２０と、ファイバモジュール６１（ファイバモジュール５１と同じ仕様のもの）とを、例えば、図中の黒丸の箇所でＹＡＧレーザ溶接を行い、接合することによって、工程２で完成したリファレンスモジュール５０と同じ光学特性を有する光モジュールを量産することができる。

なお、本実施例でも、説明及び図示を省略したが、実施例１と同様に、接合方法に応じて、型枠等を作製すればよく、例えば、型枠側に、ＹＡＧレーザ溶接用や接着用の窓（図６、図７に示す窓１４ｄ参照）を設けたり、光モジュール側に、接着剤用の注入孔及び溝（図７に示す注入孔２３ｂ、溝２３ｃ）を設けたりすることによって、光モジュールを作製するようにしても良い。加えて、実施例１（図８）に示した光モジュール検査方法を適用することも可能である。

又、ファイバモジュール５１等は、各々、金型プレス加工、メタルインジェクションモールド、その他の高精度な形成手法を適用して作製してもよい。

又、本発明の構成或いは構造は、上述の構成或いは構造に限定されることはなく、本発明の範囲及び趣旨を逸脱しなければ、様々に変形が可能であるということは、当該技術分野における常識的な知識を持つものには明らかである。従って、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきものである。

例えば、ファイバモジュール５１を任意の光学部品を保持する任意の光学部品保持部材とし、この任意の光学部品保持部材に対応する任意のリファレンスモジュール及び任意の型枠を作製し、作製した光モジュール２０等と、任意の光学部品保持部材と同等の他の任意の光学部品保持部材とを、任意の型枠に嵌合させ、作製した光モジュール２０等と任意の他の光学部品保持部材とを接合し、複数の任意の光学部品保持部材に対して、これらの手順を繰り返すことにより、作製した光モジュール２０等に複数の任意の光学部品保持部材を多段に接合して、光モジュールの組立てを行っても良い。

本発明は、光素子と光学部品（レンズ、ファイバ等）との光学結合が必要な光モジュールに適用するものであり、特に、ＴＯ−ＣＡＮ型パッケージを用いる光モジュールの製造方法及び検査方法として、好適なものである。

１０、５０ リファレンスモジュール
１１、２１ ステム
１１ａ、２１ａ 突起
１１ｂ 窪み
１２ フォトダイオード
１３、２３ キャップ
１３ａ、２３ａ 突起
１３ｂ レンズ
１４、１５、４０、５３ 型枠
１４ａ 空洞部
１４ｂ、１４ｃ 溝部
１４ｄ 窓
１６、１７ 電極
１８ メタルマーカ
１９、２９ 配線ピン
２０ 光モジュール
２３ｂ 注入孔
２３ｃ 溝
３１ 光ファイバ
３２ コリメート光学系
３３ ＤＣプローブ
３４ ＲＦプローブ
４１、４２ 枠
４１ａ、４１ｂ、４２ａ 溝部
５１ ファイバモジュール
５１ａ 突起
５２ 金属枠
５２ａ 溝部

Claims (10)

1. 光素子が搭載された光素子搭載基板と、前記光素子と光学結合させる第１の光学部品を保持する第１の光学部品保持部材とを、前記光素子と前記第１の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第１の参照用光モジュールを作製し、
   前記第１の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第１の参照用光モジュールの作製後に、前記第１の参照用光モジュールの外形に嵌合する第１の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の窓を具備するように作製し、
   前記光素子搭載基板と同等の他の光素子搭載基板と、前記第１の光学部品保持部材と同等の他の第１の光学部品保持部材とを、前記第１の組立用外形治具に嵌合させ、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
   前記複数の窓からレーザ光を照射して、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材との接合を、前記第１の組立用外形治具に嵌合したままで、レーザ溶接により行うことを特徴とする光モジュール製造方法。
2. 光素子が搭載された光素子搭載基板と、前記光素子と光学結合させる第１の光学部品を保持する第１の光学部品保持部材とを、前記光素子と前記第１の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第１の参照用光モジュールを作製し、
   前記第１の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第１の参照用光モジュールの作製後に、前記第１の参照用光モジュールの外形に嵌合する第１の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の窓を具備するように作製し、
   前記光素子搭載基板と同等の他の光素子搭載基板及び前記第１の光学部品保持部材と同等の他の第１の光学部品保持部材のいずれか一方に、接着剤が注入される注入孔と当該注入孔に連通した溝とを設け、
   前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材とを前記第１の組立用外形治具に嵌合させ、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
   前記複数の窓から前記注入孔に接着剤を注入し、注入した前記接着剤で前記溝を充填し、前記他の光素子搭載基板と前記他の第１の光学部品保持部材との接合を、前記第１の組立用外形治具に嵌合したままで、前記接着剤により行うことを特徴とする光モジュール製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光モジュール製造方法の後、
   前記第１の参照用光モジュールと、前記第１の参照用光モジュールの光素子と光学結合させる第２の光学部品を保持する第２の光学部品保持部材とを、前記第１の参照用光モジュールの光素子と前記第２の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第２の参照用光モジュールを作製し、
   前記第２の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第２の参照用光モジュールの作製後に、前記第２の参照用光モジュールの外形に嵌合する第２の組立用外形治具を作製し、
   作製した前記光モジュールと、前記第２の光学部品保持部材と同等の他の第２の光学部品保持部材とを、前記第２の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、前記第２の組立用外形治具に嵌合したままで、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを接合することを特徴とする光モジュール製造方法。
4. 請求項３に記載の光モジュール製造方法において、
   前記第２の光学部品及び前記第２の光学部品保持部材を、任意の光学部品及び任意の光学部品保持部材とし、当該任意の光学部品保持部材に対応する任意の参照用光モジュール及び任意の組立用外形治具を作製し、
   作製した前記光モジュールと、前記任意の光学部品保持部材と同等の他の任意の光学部品保持部材とを、前記任意の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の任意の光学部品保持部材とを接合し、
   複数の任意の光学部品保持部材に対して、前記手順を繰り返すことにより、作製した前記光モジュールに複数の任意の光学部品保持部材を多段に接合して、光モジュールの組立てを行うことを特徴とする光モジュール製造方法。
5. 請求項１又は請求項２に記載の光モジュール製造方法の後、
   前記第１の参照用光モジュールと、前記第１の参照用光モジュールの光素子と光学結合させる第２の光学部品を保持する第２の光学部品保持部材とを、前記第１の参照用光モジュールの光素子と前記第２の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第２の参照用光モジュールを作製し、
   前記第２の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第２の参照用光モジュールの作製後に、前記第２の参照用光モジュールの外形に嵌合する第２の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の他の窓を具備するように作製し、
   作製した前記光モジュールと、前記第２の光学部品保持部材と同等の他の第２の光学部品保持部材とを、前記第２の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
   前記複数の他の窓からレーザ光を照射して、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材との接合を、前記第２の組立用外形治具に嵌合したままで、レーザ溶接により行うことを特徴とする光モジュール製造方法。
6. 請求項１又は請求項２に記載の光モジュール製造方法の後、
   前記第１の参照用光モジュールと、前記第１の参照用光モジュールの光素子と光学結合させる第２の光学部品を保持する第２の光学部品保持部材とを、前記第１の参照用光モジュールの光素子と前記第２の光学部品との光学調芯を行った状態で接合して、第２の参照用光モジュールを作製し、
   前記第２の参照用光モジュールの作製時と同時に、又は、前記第２の参照用光モジュールの作製後に、前記第２の参照用光モジュールの外形に嵌合する第２の組立用外形治具を当該組立用外形治具の内部が見える複数の他の窓を具備するように作製し、
   作製した前記光モジュール及び前記第２の光学部品保持部材と同等の他の第２の光学部品保持部材のいずれか一方に、接着剤が注入される他の注入孔と当該他の注入孔に連通した他の溝を設け、
   作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを前記第２の組立用外形治具に嵌合させ、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材とを嵌合させるだけで、光モジュールの組み立てを行い、
   前記複数の他の窓から前記他の注入孔に接着剤を注入し、注入した前記接着剤で前記他の溝を充填し、作製した前記光モジュールと前記他の第２の光学部品保持部材との接合を、前記第２の組立用外形治具に嵌合したままで、前記接着剤により行うことを特徴とする光モジュール製造方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の光モジュール製造方法において、
   前記光素子搭載基板、前記第１の光学部品保持部材、前記第２の光学部品保持部材又は前記任意の光学部品保持部材は、回転方向の位置決めを行うための突起を有し、当該突起を用いて、光学調芯を行い、
   前記第１の組立用外形治具、前記第２の組立用外形治具又は前記任意の組立用外形治具は、前記突起に対応する溝部を有し、前記突起を前記溝部に嵌合することを特徴とする光モジュール製造方法。
8. 請求項７に記載の光モジュール製造方法において、
   前記突起に対応する前記溝部が、前記複数の窓又は前記複数の他の窓を兼用していることを特徴とする光モジュール製造方法。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１つの発明に記載の光モジュール製造方法において、
   前記光素子搭載基板、前記第１の光学部品保持部材、前記第２の光学部品保持部材又は前記任意の光学部品保持部材は、金型プレス加工又はメタルインジェクションモールドを用いて形成することを特徴とする光モジュール製造方法。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１つの発明に記載の光モジュール製造方法の際、
    前記第１の組立用外形治具、前記第２の組立用外形治具又は前記任意の組立用外形治具に、製造中の光モジュールとの光学結合を行う光学系と光検出装置とを取り付け、
    製造中の光モジュールに、当該光モジュールの電気入出力を検出する電気検出装置を取り付け、
    製造中の光モジュールに搭載された光素子の動作の良否を判定することを特徴とする光モジュール検査方法。

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