JP7005820B1 - 光通信モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本願に開示される光通信モジュールは、板状のステム（１）と、絶縁部材（１ａ）を介してステム（１）を貫通する複数本からなるリード（２）と、複数本からなるリード（２）のうち少なくとも一本のリードのリード頂面およびリード側面のいずれか一方に形成された接続用導電部材（１０）と、ステム（１）に設けられたヒートシンクブロック（３）と、ヒートシンクブロック（３）に固着され、平坦面に金属パターン（５）が設けられたサブマウント（４）と、金属パターン（５）に固着された半導体発光素子（６）と、一端に形成された金属ボール（７ａ）が金属パターン（５）に接着され、他端が接続用導電部材（１０）への接着を介してリード（２）に接着されたワイヤ（７）と、を備える。

Description

本願は、光通信モジュールおよびその製造方法に関する。

近年の移動体通信システムにおけるデータ通信量は急速に増大しつつあり、第５世代移動通信システム（５Ｇ）の導入と導入後の普及にともない、さらに膨大な通信量が見込まれる。
膨大なデータ通信量を高速に処理するには、通信機器に用いられる光通信モジュールの高速動作が必須である。また、通信機器のコンパクト化を図るため、光通信モジュールの小型化も重要である。

光通信モジュールに用いられる光源としては、レーザ光を発する半導体レーザで代表される半導体発光素子をいわゆるＣＡＮパッケージに組み込んだ形態が一般的である。したがって、ＣＡＮパッケージ自体の周波数応答特性のさらなる高速化、および、高い周波数応答特性を維持しつつ、ＣＡＮパッケージ全体を小型化する技術の開発が不可欠である。

例えば、特許文献１には、パッケージに組み込まれた半導体発光素子が開示されている。特許文献１の図１に示される半導体発光素子では、複数本のリードが設けられたステムのヒートシンクの平坦面に固着されたサブマウント上に半田等により接着された半導体発光素子とリードを電気的に接続するために、ワイヤが設けられている。

特開２００５－２６３３３号公報

特許文献１の図１に開示される半導体発光素子のワイヤは、ワイヤが接合された面からほぼ垂直方向に屹立しているが、これは、半導体発光素子とリード間のワイヤ形成のためにワイヤボンディングする際に、ワイヤを支持するキャピラリを、ワイヤを接合する面に対して垂直方向から下降させてワイヤボンディングするからである。

したがって、半導体発光素子の上部の電極とリードとを電気的に接続するワイヤは大きく撓んだループ形状にならざるを得なかったが、かかる冗長度の大きいワイヤ長は、半導体発光素子を駆動する際に大きなインダクタンスの要因となり、高周波特性の向上に支障をきたした。

さらに、ワイヤボンディングの際は、ワイヤの一端がボールボンディング、他端がステッチボンディングとするのが一般的であるが、ワイヤ長を短くしようとする場合、ワイヤの接合面にかかる引っ張り強度が増大するので、特にステッチボンディングの側でワイヤの接合強度を高める必要があった。

本開示は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、良好な高周波特性を有する光通信モジュールおよびその製造方法を提供することにある。

本願に開示される光通信モジュールは、板状のステムと、絶縁部材を介して前記ステムを貫通する複数本からなるリードと、前記複数本からなるリードのうち少なくとも一本の前記リードのリード頂面に形成された接続用導電部材と、前記ステムに設けられたヒートシンクブロックと、前記ヒートシンクブロックに固着され、平坦面に金属パターンが設けられたサブマウントと、前記金属パターンに固着され、レーザ光を発する半導体発光素子と、一端に形成された金属ボールが前記金属パターンに接着され、他端が前記接続用導電部材への接着を介して前記リードのリード頂面に接着されたワイヤと、を備え、少なくとも一本の前記リードのリード頂面が球状面を呈し、前記接続用導電部材が前記球状面に設けられる。

本願に開示される光通信モジュールの製造方法は、板状のステムに設けられたヒートシンクブロックに、平坦面に金属パターンが形成されたサブマウントを固着する工程と、前記金属パターンに半導体発光素子を固着する工程と、先端からテーパ角度θ_ｔで広がるテーパ状を呈し、中心軸に沿って設けられたワイヤ挿入孔によってワイヤを支持するキャピラリの軸方向に垂直な面を基準面とする場合、前記ステムの平坦面が前記基準面に対して角度９０°－θ_ｔで傾斜した状態で、前記ワイヤの一端に形成された金属ボールを前記金属パターンに接着する工程と、前記ステムを貫通するように設けられた複数本のリードのうち少なくとも一本の前記リードのリード頂面あるいはリード側面に接続用導電部材を形成する工程と、前記ステムの平坦面を前記基準面に対してテーパ角度θ_ｔに傾斜させた状態で、前記ワイヤの他端を前記接続用導電部材への接着を介して前記リードに接着する工程と、を含む。

本願に開示される光通信モジュールによれば、ワイヤ長の短縮化が可能で、かつ、接合強度が高いワイヤを有するので、高周波特性に優れた光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

本願に開示される光通信モジュールの製造方法によれば、ワイヤ長の短いワイヤを高い接合強度で形成することが可能となるので、高周波特性に優れた光通信モジュールを簡易に製造できるという効果を奏する。

実施の形態１による光通信モジュールの概観図である。 実施の形態１による光通信モジュールの要部を拡大した概観図である。 実施の形態１による光通信モジュールの要部を拡大した模式図である。 実施の形態１による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態１の変形例１による光通信モジュールの要部を拡大した概観図である。 実施の形態１の変形例２による光通信モジュールにおけるリードとサブマウントの位置関係を示す模式図である。 実施の形態２による光通信モジュールの要部を拡大した概観図である。 実施の形態３による光通信モジュールの要部を拡大した概観図である。 実施の形態４による光通信モジュールの要部を示す概観図である。 実施の形態４による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態５による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態６による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態７による光通信モジュールの要部およびその製造方法を示す模式図である。 実施の形態８による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態９による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態１０による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態１１による光通信モジュールの製造方法を示す模式図である。 実施の形態１２による光通信モジュールの要部を拡大した概観図である。

実施の形態１．
図１に、実施の形態１による光通信モジュールの概観図を示す。また、図２および図３に実施の形態１による光通信モジュールの要部を拡大した概観図を示す。
光通信モジュール１００は、板状のステム１と、ステム１を貫通するように設けられる複数本のリード２と、ステム１の平担部に配置されたヒートシンクブロック３と、ヒートシンクブロック３のうちステム１の平担部と垂直をなす面に半田によって固着されたサブマウント４と、サブマウント４においてヒートシンクブロック３に固着された面に対向するサブマウントの平坦面４ａ（以下、サブマウント平坦面４ａと呼ぶ）の側に設けられた金属パターン５に、半田によって固着された半導体発光素子６と、一端がサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５に接着され、他端がリード頂面２ａあるいはリード側面２ｂに形成された接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着されたワイヤ７と、で構成される。

ステム１とリード２とは、ステム１とリード２の間に設けられた絶縁部材１ａによって、電気的に絶縁されている。絶縁部材１ａの一例として、ガラス状絶縁体が挙げられる。すなわち、リード２は、絶縁部材１ａを介してステム１を貫通している。

半導体発光素子６のレーザ出射端面とは反対側のステム１の位置に、半導体受光素子６ａが載置されている。半導体受光素子６ａは、半導体発光素子６の後面側から出射されるレーザ光を受光して電気信号に変換することにより、半導体発光素子６のレーザ光をモニターするように機能する。

図２は、実施の形態１による光通信モジュールのうち、ステム１、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す概観図である。
板状のステム１を貫通するように設けられたリード２のリード頂面２ａに形成された接続用導電部材１０（図示せず）と、板状のステム１の平坦面と直交するサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５とを、ワイヤ７によって電気的に接続する。すなわち、ワイヤ７の一端がサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５に接着され、ワイヤ７の他端がリード頂面２ａに形成された接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着されている。

金属パターン５には、半導体発光素子６が半田によって固着されている。
複数本のリード２ごとにそれぞれ別個のワイヤ７を介して、金属パターン５の予め決められた部位に電気的に接続される。

図３は、実施の形態１による光通信モジュールのワイヤ７を含む要部を拡大した概観図である。ワイヤ７のサブマウント４側の一端には金属ボール７ａが形成され、この金属ボール７ａを介してサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に接着している。

上述したように、リード頂面２ａには接続用導電部材１０が形成されている。接続用導電部材１０の一例としては、バンプが挙げられる。しかしながら、接続用導電部材１０はバンプのみに限定されるわけではなく、高い導電性を有し、かつ、ワイヤ７に対する接着性に優れる部材であれば良い。

ワイヤ７の他端は、リード頂面２ａに形成された接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着している。ワイヤ７は、金属パターン５とリード２の間の電流の経路として機能する。ワイヤ７の長さ、つまり、ワイヤ長は、高周波特性の観点からなるべく短い方が良いが、ステム１等に接触してはいけない。
なお、図３では、リード頂面２ａに接続用導電部材１０を形成した一例を示したが、リード側面２ｂに接続用導電部材１０を形成して、ワイヤ７と接着しても良い。

実施の形態１による光通信モジュールでは、ワイヤ７の他端を、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に電気的に接続するように接着したので、ワイヤ７の他端とリード２の間の接合強度は、ワイヤ７の他端とリード２との間を単にステッチボンディングで接着する場合に比べて著しく高まるため、ワイヤ７のワイヤ長を短縮化することにより発生するワイヤ７の引っ張り強度の増大に対して許容度の高い安定したワイヤ接続が達成でき、ひいては、高周波特性に優れた光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

実施の形態１による光通信モジュールの動作を、以下に説明する。
外部の電源（図示せず）によって、複数本のリード２の一本に正の電圧を、リード２の別の一本に負の電圧を印加して、半導体発光素子６の内部のＰＮ接合に対して順バイアス方向に電圧を印加することにより、半導体発光素子６に電流が流れ、レーザ発振が生じ、半導体発光素子６の出射端面から外部にレーザ光が出射される。出射端面とは反対側の端面から出射したレーザ光は、ステム１に載置された半導体受光素子６ａによって受光され、電気信号に変換され、レーザ光のモニター出力として用いられる。

次に、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法を、以下に説明する。
図４は、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法の中で特徴的なワイヤ７のワイヤボンディング方法を説明する模式図である。
ステム１に設けられたヒートシンクブロック３におけるステム１の平坦部に対して垂直方向の平坦面に、サブマウント４を半田によって固着する。なお、ステム１とヒートシンクブロック３は一体となっている。

固着されたサブマウント４のサブマウント平坦面４ａには、金属パターン５が予め設けられている。金属パターン５の予め決められた位置に半導体発光素子６が半田によって固着される。半導体発光素子６の裏面側には、裏面電極（図示せず）が形成されている。金属パターン５と半導体発光素子６の裏面側に設けられた裏面電極が固着することにより、金属パターン５と半導体発光素子６が電気的に接続され、半導体発光素子６に電流を流すことが可能となる。

ワイヤボンディング装置（図示せず）のノズル型のキャピラリ２０の先端からワイヤ材料を垂らして、トーチ電極（図示せず）からの放電によって、ワイヤ材料の先端を溶融することにより、金属ボール７ａを形成する。ワイヤ材料としては金が一般的であるが、金以外の導電性材料であっても良い。

実施の形態１による光通信モジュールの製造方法におけるボールボンディングの方法を図４Ａに示す。
図４Ａに示すノズル型のキャピラリ２０は、キャピラリ２０の先端から広がる形状、すなわち、テーパ状を呈している。キャピラリ２０の中心に設けられたワイヤ挿入孔（図示せず）は、ワイヤ材料を導入し、また、支持する。ワイヤ材料はキャピラリ２０の背面側から必要に応じて供給される。キャピラリ２０のテーパ面と中心軸がなす角度をキャピラリ２０のテーパ角度θ_ｔと呼ぶ。以下、キャピラリ２０の中心軸がなす方向を、キャピラリ２０の軸方向と呼ぶ。

ワイヤボンディング装置のキャピラリ上下移動機構（図示せず）によって、キャピラリ２０を光通信モジュールが載置されている方向に下降させ、ワイヤ材料の先端に設けられた金属ボール７ａ、つまり、ワイヤ７の一端に形成された金属ボール７ａをサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５に押し付けて、超音波振動を加えながら金属ボール７ａを金属パターン５に熱圧着させることにより接着する。かかるワイヤボンディング方法はボールボンディングと呼ばれる。

サブマウント平坦面４ａへのボールボンディングの際は、図４Ａに示すように、キャピラリ２０の軸方向を、サブマウント平坦面４ａに垂直な方向に対して、ステム１の平坦部から離れる方向にテーパ角度θ_ｔ分だけ傾斜させる。キャピラリ２０の軸方向に垂直な面を基準面Ｓとすると、ステム１の平坦部に平行な面Ｔは基準面Ｓに対して、９０°－θ_ｔの角度で、キャピラリ２０の側に傾斜している。

上述のように、ステム１をキャピラリ２０に対して傾斜させた状態で、金属パターン５に対してボールボンディングを行う。これは、サブマウント平坦面４ａの側からみれば、サブマウント平坦面４ａに垂直な方向に対してテーパ角度θ_ｔの角度分だけ傾斜した方角からキャピラリ２０が下降して、ワイヤ７の一端に形成された金属ボール７ａが熱圧着によって金属パターン５に接着されることになる。

次に、図４Ｂに示すように、ワイヤ７の他端をリード頂面２ａの接続用導電部材１０（図示せず）に対して押し付けることにより熱圧着させて、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着させる。かかるワイヤボンディング方法はステッチボンディングと呼ばれる。
ステッチボンディングの際は、ステム１を上述のボールボンディングを行った際の位置から、ステム１の平坦部に平行な面Ｔと基準面Ｓがなす角度がテーパ角度θ_ｔの角度分、傾斜するように、ステム１を回転させた上で固定する。この状態を保ちつつ、キャピラリ上下移動機構（図示せず）によって、キャピラリ２０をリード頂面２ａの側に下降させて、ワイヤ７の他端をリード頂面２ａの接続用導電部材１０に対してステッチボンディングさせる。つまり、ワイヤ７の他端は、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着される。

半導体発光素子６の上面側には表面電極（図示せず）が形成され、表面電極と金属パターン５の予め定められた位置の間を、別のワイヤ７（図示せず）でワイヤボンディングする。

リード頂面２ａに形成された接続用導電部材１０の一例であるバンプは、リード頂面２ａに、キャピラリ２０から垂らしたワイヤ材料の先端をトーチ電極からの放電によって溶融することによりワイヤの先端に金属ボールを形成して、キャピラリ２０をリード頂面２ａの側に下降させ、リード頂面２ａに金属ボールを押し付けて熱圧着した上で、金属ボールをリード頂面２ａ上に残してキャピラリ２０を上昇させ、ワイヤ材料をクランプした状態で金属ボールのみとなるように残余のワイヤ材料を切断することにより、金属からなるバンプを容易に形成することができる。バンプを構成する金属の一例として、金が挙げられる。

以上に説明した実施の形態１による光通信モジュールの製造方法で特徴的である、ワイヤ７によるサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５と接続用導電部材１０を介したリード頂面２ａとの間のワイヤボンディング方法によれば、以下の効果を奏する。

光通信モジュールにおける従来のワイヤボンディング方法では、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａに対して垂直方向から下降させて、ワイヤ７の一端をサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５にボールボンディングした後に、ステム１を９０°回転させて、キャピラリ２０をリード頂面２ａに対して垂直方向から下降させて、ワイヤ７の他端をリード頂面２ａにステッチボンディングすることにより、金属パターン５とリード２の間のワイヤ７のワイヤボンディングを行っていた。

このような従来のワイヤボンディング方法では、光通信モジュールの高周波特性の改善を目的として、ワイヤ７のワイヤ長を短縮化しようとすると、サブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５において、なるべくリード２に近接した部位にボールボンディングする必要があった。

しかしながら、リード２に対してあまりに近接した金属パターン５の部位にボールボンディングしようとすると、先端からテーパ状に広がっているキャピラリ２０が金属パターン５に向かって下降する際に、キャピラリ２０のテーパ状の側面とステム１あるいはステム１から屹立しているリード２の一部に接触してしまう不具合が生じるため、ステム１あるいはリード２からある程度離れた金属パターン５の部位にワイヤボンディングする必要があった。

一方、ワイヤ７の他端とリード２との接続においては、リード２とサブマウント４があまりに近接していると、ワイヤ７の他端をリード頂面２ａにステッチボンディングしようとした場合、先端からテーパ状に広がっているキャピラリ２０がリード頂面２ａに向かって下降する際に、キャピラリ２０のテーパ状の側面がサブマウント平坦面４ａに接触してしまう不具合が生じるおそれがあった。

したがって、従来のワイヤボンディング方法では、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５上のワイヤボンディング位置との距離を、上述の不具合が発生しない程度に離間する必要があった。すなわち、高周波特性の改善を目的としてワイヤ長を短縮化する際に、キャピラリ２０がテーパ状を呈することに起因して、ワイヤ長の短縮化に限界が生じるという製造方法上の制約が生じた。

実施の形態１による光通信モジュールの製造方法では、かかる従来技術によるワイヤ長の短縮化に対する制約を打破するため、上述のようなワイヤボンディング方法を適用した。
すなわち、実施の形態１の光通信モジュールの製造方法を適用すれば、ステム１をキャピラリ２０のテーパ角度θ_ｔに応じて、図４Ａあるいは図４Ｂに図示する位置へとそれぞれ基準面Ｓから回転させるので、リード２に対してサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５上のより近接した位置にボールボンディングしても、キャピラリ２０とステム１あるいはサブマウント４との接触を回避できる。

実施の形態１による光通信モジュールの製造方法の効果について、以下に詳述する。
図４Ａに示すように、キャピラリ２０はサブマウント平坦面４ａに対して、ステム１あるいはリード２から離れる方向にテーパ角度θ_ｔの角度分だけ傾斜しているので、キャピラリ２０の下降中において、キャピラリ２０のテーパ状の側面とステム１あるいはリード２との距離が、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａに対して垂直方向から下降させる場合よりも離間しているため、サブマウント４上におけるステム１あるいはリード２により近接した部位へのキャピラリ２０の下降が可能となる。つまり、ワイヤ７をサブマウント４にボールボンディングする際に、ステム１あるいはリード２とキャピラリ２０の機械的な干渉を回避できる。

キャピラリ２０をリード頂面２ａに向かって下降させる場合も、図４Ｂに示すように、ステム１を傾斜させることにより、上述と同様の効果を奏する。つまり、ワイヤ７をリード２にステッチボンディングする際、サブマウント４とキャピラリ２０の機械的な干渉を回避できる。

すなわち、上述のワイヤボンディング方法により、キャピラリ２０と光通信モジュール側の各部材との干渉をより緩和できようになるため、従来技術と比べて短いワイヤ長が実現できるという効果を奏する。

以上、ワイヤ７の接続において、ステム１をテーパ角度θ_ｔの角度に応じて回転させるワイヤボンディング方法について詳述した。実施の形態１による光通信モジュールの製造方法では、ワイヤ７の接続をより確実なものとするため、以下の構造および製造方法を適用している。

上述のワイヤボンディング方法では、ワイヤボンディングする面がキャピラリ２０の下降方向に対してテーパ角度θ_ｔの角度分だけ傾斜している。ボールボンディングの場合は、ワイヤ７の先端に形成された金属ボール７ａを金属パターン５に押し付けて熱圧着するので、たとえテーパ角度θ_ｔで傾斜した方向からのワイヤボンディングであっても、ワイヤ７の接合強度は従来の垂直方向からのワイヤボンディングと同程度であるので、ワイヤ７の接合強度に関して問題は生じない。

一方、リード頂面２ａへのステッチボンディングでは、ステッチボンディングするリード頂面２ａが、キャピラリ２０の下降方向に対してテーパ角度θ_ｔで傾斜しているため、ワイヤ７の接合強度が垂直方向からのステッチボンディングに比べて著しく低下する傾向にある。

したがって、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法では、リード頂面２ａに予めバンプのような接続用導電部材１０を形成して、ワイヤ７の他端を接続用導電部材１０に熱圧着させるので、キャピラリ２０の下降方向がリード頂面２ａに対して傾斜している場合であっても、ワイヤ７とリード２間の強固な接合強度を安定に実現することが可能となる。

なお、上述の説明では、キャピラリ２０のテーパ角度θ_ｔに応じてステム１の回転角度を決めていたが、キャピラリ２０のテーパ角度θ_ｔより小さな角度、あるいはより大きな角度に設定して傾斜させても、各角度に応じた効果を奏することは言うまでもない。

以上、実施の形態１による光通信モジュールでは、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間のワイヤ７のワイヤ長を短縮化することが可能であり、かつ、ワイヤ長を短縮化した場合でも強い接合強度を持つワイヤ７を具備するので、優れた高周波特性を実現できる光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

また、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法では、ワイヤボンディング装置のキャピラリ２０のテーパ角度θ_ｔに応じてステム１を傾斜させてワイヤボンディングするので、より短いワイヤ長のワイヤ７を形成することが容易に可能となるので、高周波特性に優れた光通信モジュールを簡易に製造できるという効果を奏する。

実施の形態１の変形例１．
図５は、実施の形態１の変形例１による光通信モジュールのワイヤ７を含む要部を拡大した概観図である。
実施の形態１による光通信モジュールでは、リード２側に接続用導電部材１０を形成し、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間をワイヤ７によって接続していたが、実施の形態１の変形例１による光通信モジュールでは、実施の形態１による光通信モジュールに対して、接続用導電部材１０の配置が逆になっている。すなわち、実施の形態１の変形例１による光通信モジュールでは、サブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に、接続用導電部材１０の一例であるバンプが形成されている。

実施の形態１の変形例１による光通信モジュールの製造方法において、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法と異なる点は、以下のとおりである。
ワイヤ７を設けるためのワイヤボンディングにおいて、ワイヤ７の一端に設けられた金属ボール７ａを、リード頂面２ａに押し付けて熱圧着することにより接着させる一方、ワイヤ７の他端を、サブマウント平坦面４ａの金属パターン５に形成された接続用導電部材１０にステッチボンディングによって接着させることにより、リード２と金属パターン５の間のワイヤボンディングを実現している。

なお、ワイヤ７の一端は、リード頂面２ａにボールボンディングされるが、この場合は、ワイヤ７とリード２との間のワイヤ７の接合強度は十分に高いので、ワイヤ長の短縮化に際しても、安定なワイヤ接続を維持できる。

実施の形態１の変形例１による光通信モジュールでは、ワイヤ７の他端を、接続用導電部材１０への接着を介してサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５に電気的に接続するように接着したので、ワイヤ７の他端と金属パターン５の間の接合強度は、ワイヤ７と他端と金属パターン５の間を単にステッチボンディングで熱圧着する場合に比べて著しく高まるので、ワイヤ長の短縮化に起因して発生するワイヤの引っ張り強度の増大に対して許容度の高い安定した接合強度を有するワイヤボンディングが達成でき、ひいては、高周波特性に優れた光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

実施の形態１の変形例２．
実施の形態１による光通信モジュールでは、例えば、図３に示されるように、リード頂面２ａとサブマウント平坦面４ａは直交している。一方、実施の形態１の変形例２による光通信モジュールでは、リード頂面２ａとサブマウント平坦面４ａは直交するのではなく、鋭角あるいは鈍角をなしている。

図６は、実施の形態１の変形例２による光通信モジュールにおけるリード２とサブマウント４の位置関係を示す模式図である。図６Ａはリード頂面２ａとサブマウント平坦面４ａがなす角度θ_ｓが鋭角をなす場合、図６Ｂはリード頂面２ａとサブマウント平坦面４ａがなす角度θ_ｓが鈍角をなす場合をそれぞれ模式的に示している。なお、図６では、リード２とサブマウント４以外の構成要素は省略している。

上述のようなリード２とサブマウント４の位置関係においても、実施の形態１あるいは実施の形態１の変形例による光通信モジュールの製造方法で説明したワイヤボンディング方法を用いて、上述のような位置関係にあるリード２とサブマウント４をワイヤ７によって安定、かつ、高い接合強度で接続することが可能である。かかるワイヤボンディング方法は、リード頂面２ａとサブマウント平坦面４ａがなす角度θ_ｓが０°より大きく１８０°より小さい場合に有効に適用できる。

以上、実施の形態１の変形例２による光通信モジュールでは、リード２とサブマウント４の位置関係が直交していない場合、すなわち、リード頂面２ａとサブマウント平坦面４ａがなす角度θ_ｓが０°より大きく１８０°より小さい場合でも、ワイヤ長の短縮化において強い接合強度を持つワイヤ７を具備することが可能なので、光通信モジュールの内部におけるリード２の配置場所のフレキシビリティが高まり、かつ、高周波特性に優れた光通信モジュールが得られる効果を奏する。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２による光通信モジュールのうち、ステム１、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す概観図である。
実施の形態２による光通信モジュールでは、一本のリード２のリード頂面２ａとサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５とを電気的に接続するワイヤ７が二本以上、つまり、複数本で構成されている。

一本のリード２のリード頂面２ａには複数の接続用導電部材１０（バンプ、図示せず）が形成され、各ワイヤ７の他端がステッチボンディングにより接続用導電部材１０にそれぞれ熱圧着されることにより、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間に複数本のワイヤ７が設けられる。ワイヤボンディング方法については、実施の形態１の場合と同様である。

図７に示すように、一本のリード２と金属パターン５を電気的に接続するワイヤ７を二本以上の複数本で構成することにより、リード２と金属パターン５とをワイヤ７で接続する場合に問題となる高周波特性の劣化を解消することが可能となる。

以上、実施の形態２による光通信モジュールでは、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間に複数本のワイヤ７が設けられるので、一本のワイヤ７で接続する場合よりも、一層良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３による光通信モジュールのうち、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す概観図である。
実施の形態３による光通信モジュールでは、図８に示すように、一本のリード頂面２ａに複数本のワイヤ７が、直交するサブマウント平坦面４ａと平行な方向に一列に配置されるように、接続用導電部材１０を介して接着されている。なお、図８では、ワイヤ７の他端が接続される接続用導電部材１０の配置も示している。

リード２のリード頂面２ａには、直交するサブマウント平坦面４ａと平行な方向に沿って、複数の接続用導電部材（バンプ）１０が一列に並ぶように形成されている。各ワイヤ７の他端がステッチボンディングにより各接続用導電部材１０にそれぞれ熱圧着されることにより、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間に複数本のワイヤ７が設けられる。ワイヤボンディング方法については、実施の形態１の場合と同様である。

以上、実施の形態３による光通信モジュールでは、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間に複数本のワイヤ７が設けられ、かつ、一本のリード頂面２ａに複数本のワイヤ７が直交するサブマウント平坦面４ａと平行な方向に一列に配置されるので、各ワイヤ長をほぼ同じ長さに揃えることが可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

実施の形態４．
図９は、実施の形態４による光通信モジュールのうち、ステム１、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す概観図である。図１０は、実施の形態４による光通信モジュールの製造方法のうち、キャピラリ２０、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す模式図である。

実施の形態４による光通信モジュールにおけるリード２の先端部は、サブマウント平坦面４ａと平行な面はＴ字状を呈するＴ字状面２ｃが設けられる（図９）。一方、サブマウント平坦面４ａに垂直な面の断面は凸状を呈する（図１０Ａ）。すなわち、リード２の先端部のリード側面２ｂの一部がＴ字状面２ｃをなしている。

ワイヤ７はリード２の先端部のＴ字状面２ｃに接着される。リード２の先端部のＴ字状面２ｃにおいてサブマウント平坦面４ａに平行な方向の幅は、リード２の円柱部の幅よりも広いため、Ｔ字状面２ｃの上にワイヤ７を複数本、容易に設けることができる。図９は、リード２の先端部のＴ字状面２ｃに二本のワイヤが接着されている態様を示している。

実施の形態４による光通信モジュールでは、リード２の先端部のＴ字状面２ｃに複数本のワイヤ７が設けられるので、一本のワイヤ７で接続する場合よりも、一層良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

実施の形態４による光通信モジュールの製造方法を以下に説明する。
まず、リード２の先端部を、サブマウント平坦面４ａに対して垂直方向に圧延加工する。この圧延加工によって、リード２の先端部は、サブマウント平坦面４ａと平行方向ではＴ字状に、垂直方向は凸状に加工される結果、図９に示すようなＴ字状面２ｃが形成される。

ワイヤボンディングにより、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａまで下降させて、ワイヤ７の一端に形成された金属ボール７ａを、サブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に押し付けて熱圧着することにより、接着させる。

ワイヤ７の一端である金属ボール７ａの接着後、キャピラリ２０を上昇させて、さらに、キャピラリ２０をリード２の先端部に設けられたＴ字状面２ｃの上方の位置まで移動する。キャピラリ２０を上方の位置からＴ字状面２ｃまで下降させて、ワイヤ７の他端をリード２の先端部のＴ字状面２ｃに接着させる。図１０Ａは、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａに近接するまで下降させた状態を示す模式図である。
なお、Ｔ字状面２ｃに接続用導電部材１０を形成して、ワイヤ７の他端を、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着しても良い。この場合、ワイヤ７の接合強度がより高まる。

実施の形態４による光通信モジュールの製造方法の特徴を、図１０Ｂの比較例を参照しつつ、説明する。比較例による光通信モジュールでは、リード２の先端部は何ら圧延されていない。つまり、一般的な円柱状のリード２を有する。
比較例のようにリード２の先端部を何ら圧延しない場合において、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５に近接するまで下降させた状態を図１０Ｂに示す。

図１０Ｂに示す比較例では、サブマウント平坦面４ａ上でワイヤ７を形成する位置をなるべくリード２のリード頂面２ａの側に近接させようとしても、キャピラリ２０がテーパ状を呈するため、キャピラリ２０の側面をなすテーパ面がリード２の先端部と接触しない位置までの距離という制約を受ける。つまり、キャピラリ２０のサブマウント平坦面４ａへの下降可能な位置はリード２の形状による制約を受け、図１０Ｂに示すように、キャピラリ２０の中心軸とリード２のリード頂面２ａとの距離Ｌ_１が限界となる。

一方、実施の形態４による光通信モジュールの製造方法によると、リード２の先端部にＴ字状面２ｃが形成され、Ｔ字状面２ｃに垂直な方向では、図１０Ａに示すように、リード２の先端部は凸状の断面を呈するので、キャピラリ２０は図１０Ｂの比較例の場合よりも、キャピラリ２０の側面をなすテーパ面がリード２の凸状の先端部と接触しない位置が、よりサブマウント平坦面４ａに近接した位置となる。

すなわち、仮にキャピラリ２０の位置が比較例と同じであるとすると、キャピラリ２０はサブマウント平坦面４ａに向かってより深く下降することが可能となる。これは、キャピラリ２０のテーパ面がリード２の先端部の凸状の角部に接触するまでキャピラリ２０が下降することが可能となるからである。

したがって、図１０Ａに示されるキャピラリ２０の下降可能な位置とリード２のリード頂面２ａとの距離Ｌ_２は、比較例の距離Ｌ_１より短くすることが可能となる。比較例の距離Ｌ_１より距離Ｌ_２の方が短くなるので、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間のワイヤ７のワイヤ長も、比較例に比べて短縮化される。すなわち、実施の形態４による光通信モジュールの製造方法では、ワイヤ長のより一層の短縮化が可能となる。

また、本実施の形態によるワイヤボンディング方法では、例えば、実施の形態１の光通信モジュールの製造方法において必要であった、ワイヤボンディング時におけるステム１の回転動作が不要となるので、ワイヤボンディング工程に要する作業時間が短縮するため、生産性が向上するという効果も併せて奏する。

以上、実施の形態４による光通信モジュールおよびその製造方法では、リード２の先端部が圧延加工により、サブマウント平坦面４ａと平行方向ではＴ字状面２ｃに、垂直方向では凸状に加工されるので、ワイヤ７のワイヤ長の短縮化が容易に可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態５．
図１１Ａは、実施の形態５による光通信モジュールの構造およびその製造方法のうち、キャピラリ２０、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す模式図である。なお、図１１Ｂは比較例である。
実施の形態５による光通信モジュールでは、リード２の先端部で、ワイヤボンディング時にキャピラリ２０が下降する側の角部に部分的にテーパ面２ｄが設けられている。すなわち、リード２の先端部のリード側面２ｂの一部がテーパ面２ｄをなしている。

実施の形態５による光通信モジュールの製造方法を以下に説明する。
まず、リード２の先端部で、ワイヤボンディング時にキャピラリ２０が下降する側の角部にテーパ面２ｄを形成する。かかるテーパ面２ｄの形成方法の一例として、切削による形成が挙げられる。

ワイヤボンディングにより、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａまで下降させて、ワイヤ７の一端に形成された金属ボール７ａ（図示せず）をサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に押し付けて熱圧着させることにより、接着する。図１１Ａは、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａに近接するまで下降させた状態を示す模式図である。

金属ボール７ａの接着後、リード２のテーパ面２ｄがキャピラリ２０の上下移動方向に対して垂直となる位置まで、ステム１を回転させる。次に、キャピラリ２０をリード２のテーパ面２ｄの直上の位置まで移動させて、リード２のテーパ面２ｄに向かって下降させて、ワイヤ７の他端をリード２のテーパ面２ｄに接着させる。
なお、テーパ面２ｄに接続用導電部材１０を形成して、ワイヤ７の他端を、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着しても良い。この場合、ワイヤ７の接合強度がより高まる。

実施の形態５による光通信モジュールの製造方法の特徴を、図１１Ｂの比較例を参照しつつ、説明する。なお、図１１Ｂに示す比較例は、実施の形態４の説明における図１０Ｂと同じであるので、比較例の説明は省略する。

実施の形態５による光通信モジュールの製造方法によると、リード２の先端部にテーパ面２ｄが形成され、テーパ面２ｄに垂直な方向では、図１１Ａに示すように、リード２の先端部はテーパ状の断面を呈するので、キャピラリ２０のサブマウント平坦面４ａに対する上方の位置が同じである場合は、キャピラリ２０は図１１Ｂの比較例の場合よりも、サブマウント４に向かってさらに深く下降することが可能となる。これは、キャピラリ２０の側面であるテーパ面がリード２のテーパ面２ｄに接触するまで下降することが可能となるからである。

したがって、図１１Ａに示されるキャピラリ２０の下降可能な位置とリード頂面２ａとの距離Ｌ_２は比較例の距離Ｌ_１より短くすることが可能となる。比較例の距離Ｌ_１より距離Ｌ_２の方が短くなるので、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間のワイヤ７のワイヤ長も、実施の形態５による光通信モジュールでは比較例に比べて短縮化される。

実施の形態５によるワイヤボンディング方法では、例えば、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法において必要であった、ワイヤボンディング時におけるステム１の回転動作におけるキャピラリ２０のテーパ角度θ_ｔに応じた回転角度と比較して、リード２のテーパ面２ｄがリード側面２ｂに対して傾斜している角度分だけ小さい回転角度でステム１の回転動作を完了できるので、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法よりもワイヤボンディング工程に要する作業時間が短縮するため、生産性が向上するという効果も併せて奏する。

以上、実施の形態５による光通信モジュールおよびその製造方法では、リード２の先端部にテーパ面２ｄを設けたので、ワイヤ７のワイヤ長の短縮化が容易に可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態６．
図１２Ａは、実施の形態６による光通信モジュールの構造およびその製造方法のうち、キャピラリ２０、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す模式図である。なお、図１２Ｂは比較例である。
実施の形態６による光通信モジュールでは、リード２の先端部で、ワイヤボンディング時にキャピラリ２０が下降する側の角部に段差面２ｅが設けられている。リード２の段差面２ｅとサブマウント平坦面４ａは互いに平行な位置関係にある。すなわち、リード２の先端部のリード側面２ｂの一部が段差面２ｅをなしている。

実施の形態６による光通信モジュールの製造方法を以下に説明する。
まず、リード２の先端部で、ワイヤボンディング時にキャピラリ２０が下降する側の角部に段差面２ｅを形成する。かかる段差面２ｅの形成方法の一例として、切削による形成が挙げられる。

ワイヤボンディングにより、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａまで下降させて、ワイヤ７の一端に形成された金属ボール７ａ（図示せず）をサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に押し付けて熱圧着させることにより、接着する。図１２Ａは、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａに近接するまで下降させた状態を示す模式図である。

次に、キャピラリ２０をリード２の段差面２ｅの直上の位置まで移動させて、リード２の段差面２ｅに向かって下降させて、ワイヤ７の他端をリード２の段差面２ｅに接着させる。ワイヤ７を複数本、形成しても良い。
なお、段差面２ｅに接続用導電部材１０を形成して、ワイヤ７の他端を、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着しても良い。この場合、ワイヤ７の接合強度がより高まる。

実施の形態６による光通信モジュールの製造方法の特徴を、図１２Ｂの比較例を参照しつつ、説明する。なお、図１２Ｂに示す比較例は、実施の形態４の説明における図１０Ｂと同じであるので、比較例の説明は省略する。

実施の形態６による光通信モジュールの製造方法によると、リード２の先端部に段差面２ｅが形成され、段差面２ｅに垂直な方向では、図１２Ａに示すように、リード２の先端部は一部が切削された段差形状を呈するので、キャピラリ２０のサブマウント平坦面４ａに対する上方の位置が同じである場合は、キャピラリ２０は図１２Ｂの比較例の場合よりも、サブマウント４に向かってさらに深く下降することが可能となる。これは、キャピラリ２０のテーパ面がリード２の段差面２ｅの角部に接触するまで下降することが可能となるからである。

したがって、図１２Ａに示されるキャピラリ２０の下降可能な位置とリード頂面２ａとの距離Ｌ_２は比較例の距離Ｌ_１より短くすることが可能となる。比較例の距離Ｌ_１より距離Ｌ_２の方が短くなるので、実施の形態６による光通信モジュールでは、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間のワイヤ７のワイヤ長が比較例に比べて短縮化される。

また、実施の形態６によるワイヤボンディング方法では、例えば実施の形態１の光通信モジュールの製造方法において必要であった、ワイヤボンディング時におけるステム１の回転動作が不要となるので、ワイヤボンディング工程に要する作業時間が短縮するため、生産性が向上するという効果も併せて奏する。

以上、実施の形態６による光通信モジュールおよびその製造方法では、リード２の先端部に段差面２ｅを設けたので、ワイヤ７のワイヤ長の短縮化が容易に可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態７．
図１３Ａは、実施の形態７による光通信モジュールのうち、ステム１、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す概観図である。図１３Ｂは、実施の形態７による光通信モジュールの製造方法のうち、キャピラリ２０、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す模式図である。図１３Ｃは比較例である。

実施の形態７による光通信モジュールにおけるリード２の先端部は、サブマウント平坦面４ａと平行方向はＴ字状を呈し（図１３Ａ）、垂直方向の断面は、キャピラリ２０が上下移動する側ではテーパ面を呈する（図１３Ｂ）。以下、この面をＴ字状テーパ面２ｆと呼ぶ。すなわち、リード２の先端部のリード側面２ｂの一部がＴ字状テーパ面２ｆをなしている。一方、Ｔ字状テーパ面２ｆと反対側の面は段差形状を呈する。

ワイヤ７はリード２のＴ字状テーパ面２ｆに接着される。リード２のＴ字状テーパ面２ｆは、リード２の円柱部の幅より広いため、ワイヤ７を容易に複数本、設けることができる。図１３Ａでは、リード２のＴ字状テーパ面２ｆに二本のワイヤが接着されている。

実施の形態７による光通信モジュールでは、リード２のＴ字状テーパ面２ｆに複数本のワイヤ７を設けることが容易に可能となるので、一本のワイヤ７で接続する場合よりも一層良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールが得られるという効果を奏する。

実施の形態７による光通信モジュールの製造方法を以下に説明する。
まず、リード２の先端部を圧延加工する。この圧延加工によって、リード２の先端部の一部に段差形状が形成され、リード２の先端部でサブマウント平坦面４ａと平行な方向ではＴ字状を呈する。段差形状が形成された面に対向する側で、ワイヤボンディングが予定された部位の一部を切削することにより、リード２の先端部にＴ字状テーパ面２ｆが形成される。

したがって、リード２の先端部でキャピラリ２０が上下移動する側の面は、断面方向から見ればテーパ状を、サブマウント平坦面４ａに対する垂直方向から見れば、Ｔ字状をそれぞれ呈する。

ワイヤボンディングにより、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａまで下降させて、ワイヤ７の一端に形成された金属ボール７ａ（図示せず）を、サブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に押し付けて熱圧着させることにより、接着する。

金属ボール７ａの接着後、リード２の先端部のＴ字状テーパ面２ｆがキャピラリ２０の上下移動方向に対して垂直となる位置まで、ステム１を回転させる。リード２のＴ字状テーパ面２ｆの上方の位置まで移動し、キャピラリ２０をリード２のＴ字状テーパ面２ｆまで下降させて、ワイヤ７の他端をリード２のＴ字状テーパ面２ｆに接着させる。図１３Ｂは、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａに近接するまで下降させた状態を示す模式図である。
なお、Ｔ字状テーパ面２ｆに接続用導電部材１０を形成して、ワイヤ７の他端を、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着しても良い。この場合、ワイヤ７の接合強度がより高まる。

実施の形態７による光通信モジュールの製造方法の特徴を説明する。なお、図１３Ｃに示す比較例は、実施の形態４の説明における図１０Ｂと同じであるので、比較例の説明は省略する。

実施の形態７による光通信モジュールの製造方法によると、リード２の先端部にＴ字状テーパ面２ｆが形成され、Ｔ字状テーパ面２ｆに垂直な方向では、図１３Ｂに示すように、リード２の先端部はテーパ状の断面を呈するので、キャピラリ２０のサブマウント平坦面４ａに対する上方の位置が同じである場合は、キャピラリ２０は図１３Ｃの比較例の場合よりも、サブマウント４に向かってさらに深く下降することが可能となる。これは、キャピラリ２０の側面であるテーパ面がリード２のＴ字状テーパ面２ｆに接触するまで下降することが可能となるからである。

したがって、図１３Ｂに示されるキャピラリ２０の下降可能な位置とリード頂面２ａとの距離Ｌ_２は比較例の距離Ｌ_１より短くすることが可能となる。比較例の距離Ｌ_１より距離Ｌ_２の方が短くなるので、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間のワイヤ７のワイヤ長も比較例に比べて、実施の形態７による光通信モジュールでは短縮化される。

また、実施の形態７によるワイヤボンディング方法では、例えば実施の形態１の光通信モジュールの製造方法において必要であった、ワイヤボンディング時におけるステム１の回転動作における回転角度よりも、リード２のＴ字状テーパ面２ｆがリード側面２ｂに対して傾斜している角度分だけ小さい回転角度でステム１の回転を完了できるので、ワイヤボンディング工程に要する作業時間が短縮するため、生産性が向上するという効果も併せて奏する。

以上、実施の形態７による光通信モジュールおよびその製造方法では、リード２の先端部にＴ字状テーパ面２ｆを設けたので、一本のリード２に複数本のワイヤ７を容易に形成でき、しかもワイヤ７のワイヤ長の短縮化が容易に可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態８．
図１４Ａは、実施の形態８による光通信モジュールの構造およびその製造方法のうち、キャピラリ２０、リード２およびサブマウント４を含む要部を示す模式図である。なお、図１４Ｂは比較例である。
実施の形態８による光通信モジュールでは、リード２の先端部が球状面２ｇを呈している。すなわち、リード２のリード頂面２ａが半球状の球状面２ｇをなしている。

実施の形態８による光通信モジュールの製造方法を以下に説明する。
まず、リード２の先端部を半球状に加工して、球状面２ｇを形成する。かかる球状面２ｇの形成方法の一例として、切削による形成が挙げられる。

ワイヤボンディングにより、キャピラリ２０をサブマウント平坦面４ａまで下降させて、ワイヤ７の一端に形成された金属ボール７ａを、サブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に押し付けて熱圧着させることにより、接着する。

キャピラリ２０の上下移動方向をリード２の先端部の球状面２ｇの上で、リード２の伸長方向から予め設定された角度（以下、ワイヤボンディング角度φと呼ぶ）をなす位置に対してキャピラリ２０の上下移動方向が垂直となるように、ステム１の傾斜角度を調整する。リード２の伸長方向を０°、サブマウント平坦面４ａに垂直な角度を９０°とすると、ワイヤボンディング角度φは、０＜φ＜９０°の間で任意に設定可能である。

キャピラリ２０がリード２の伸長方向に対してワイヤボンディング角度φをなす位置になるように、ステム１を回転させ、リード２の球状面２ｇに向かって下降させて、ワイヤ７の他端をリード２の球状面２ｇに接着させる。
なお、球状面２ｇに接続用導電部材１０を形成して、ワイヤ７の他端を、接続用導電部材１０への接着を介してリード２に接着しても良い。この場合、ワイヤ７の接合強度がより高まる。

実施の形態８による光通信モジュールの製造方法の特徴を、図１４Ｂの比較例を参照しつつ、説明する。
リード２の先端部に球状面２ｇを設けない場合、つまり、リード頂面２ａが平坦面である場合に、キャピラリ２０をワイヤボンディング角度φでリード頂面２ａに接着させようとする状態を図１４Ｂに示す。比較例では、ワイヤ７をリード頂面２ａに形成しようとしても、ワイヤボンディング角度φの角度分だけ傾斜した方向からのワイヤボンディングであるため、ワイヤ７をリード頂面２ａに高い接合強度で接着することができない。したがって、高周波特性の改善のため、ワイヤ７のワイヤ長を短縮しようとしても、接合強度が制約となった。

一方、実施の形態８による光通信モジュールの製造方法によると、図１４Ａに示すように、リード２の先端部は球状面２ｇを呈するので、キャピラリ２０はワイヤボンディング角度φが０＜φ＜９０°の間の場合は、リード２の先端部の球状面２ｇに対して垂直方向から下降してワイヤ７をボンディングするので、接合強度の高いワイヤ７を形成することができる。

したがって、実施の形態８によるワイヤボンディング方法によると、図１４Ｂに示す比較例に比べて、ワイヤ長の短縮化に適したより強い接合強度でのワイヤボンディングを実現できるので、実施の形態８による光通信モジュールでは短縮化されたワイヤ７を適用することにより、高周波特性に優れた光通信モジュールを得ることができるという効果を奏する。

また、実施の形態８によるワイヤボンディング方法では、例えば実施の形態１の光通信モジュールの製造方法において必要であった、ワイヤボンディング時におけるステム１の回転動作における回転角度に対して、本実施の形態では、リード２の先端部が球状面２ｇをなしているので、リード２の伸長方向に対してステム１を傾斜させるワイヤボンディング角度φを任意に選択できるため、実施の形態１の場合に必要であった傾斜角度よりも小さい回転角度でステム１の回転動作を完了することが可能となるので、ワイヤボンディング工程に要する作業時間が短縮するため、生産性が向上するという効果も併せて奏する。

以上、実施の形態８による光通信モジュールおよびその製造方法では、リード２の先端部に球状面２ｇを設けたので、ワイヤ７のワイヤ長の短縮化が容易に可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態９．
実施の形態９による光通信モジュールの製造方法について、以下に説明する。
実施の形態９による光通信モジュールの製造方法では、ワイヤボンディング装置のキャピラリの形状に特徴がある。図１５Ａは、実施の形態８による光通信モジュールの製造方法に用いるキャピラリ２１の形状を示す模式図である。

実施の形態１の光通信モジュールの製造方法で用いられるキャピラリ２０は、図４に示すように、キャピラリ２０の先端部から一定のテーパ角度θ_ｔで断面がテーパ状を呈するように広がっていく構造で、キャピラリ２０の中心軸に対して回転対称である。

一方、実施の形態９による光通信モジュールの製造方法で用いられるキャピラリ２１は、図１５Ａに示すように、側面の一部において、先端部からテーパ状、つまり、テーパ部２１ｃが広がる途中で、一端から平坦となる平坦部２１ａが形成され、さらに、平坦部２１aの他端側で段差部２１ｂとなって、段差部２１ｂの角部から本来のテーパ部２１ｃに復帰する形状を呈している。なお、キャピラリ２１の平坦部２１ａによって２つに分断された、それぞれのテーパ部２１ｃは、一つのテーパ面をなす。

キャピラリ２１の先端から段差部２１ｂまでの軸方向の長さＨ_ｃは、このキャピラリ２１によってワイヤボンディングされる光通信モジュールのサブマウント４のサブマウント平坦面４ａの長手方向の長さＨ_ｓよりもΔＨだけ長くなるように設定されている。

実施の形態９による光通信モジュールの製造方法において特徴的な工程であるワイヤボンディング工程について、以下に説明する。
ワイヤボンディング工程において、ワイヤ７をリード２のリード頂面２ａに接着する際は、キャピラリ２１に設けられた平坦部２１ａが光通信モジュールのサブマウント平坦面４ａと対向するような位置関係で、キャピラリ２１をリード頂面２ａに下降させてワイヤ７をリード２に接着させる。図１５Ｂは、キャピラリ２１がリード２のリード頂面２ａに近接するまで下降した状態を示す模式図である。

上述のような形状のキャピラリ２１を用いてワイヤボンディングすると、図１５Ｂから容易に理解できるように、一般的なテーパ状を呈するキャピラリを用いる場合よりも、平坦部２１ａの形成によってキャピラリ２１の径方向の幅が実質的に狭くなった分だけ、ワイヤ７をリード２のリード頂面２ａの上でサブマウント平坦面４ａの側にさらに近接して設けることが可能となる。

以上、実施の形態９による光通信モジュールの製造方法では、キャピラリ２１の一側面に平坦部２１ａを設け、ワイヤボンディングの際に、キャピラリ２１の平坦部２１ａを光通信モジュールのサブマウント４のサブマウント平坦面４ａと対向するような位置関係でリード２のリード頂面２ａにワイヤボンディングするようにしたので、ワイヤ７のワイヤ長の短縮化が容易に可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態１０．
実施の形態１０による光通信モジュールの製造方法について、以下に説明する。
実施の形態１０による光通信モジュールの製造方法では、ワイヤボンディング装置のキャピラリの形状に特徴がある。図１６Ａは、実施の形態１０による光通信モジュールの製造方法に用いるキャピラリ２２の形状を示す模式図である。

実施の形態１の光通信モジュールの製造方法で用いられるキャピラリ２０は、図４に示すように、キャピラリ２０の先端部から一定のテーパ角度θ_ｔで断面がテーパ状を呈するように広がっていく構造であり、キャピラリ２０の中心軸に対して回転対称である。

一方、実施の形態１０による光通信モジュールの製造方法で用いられるキャピラリ２２は、図１６に示すように、キャピラリ２２の側面の一部に先端からテーパ状、つまりテーパ部２２ｃが広がる途中で、一端から平坦となる平坦部２２ａが形成され、平坦部２２ａの他端側で段差部２２ｂとなって、段差部２２ｂの角部から本来のテーパ部２２ｃに復帰する形状を呈している。なお、キャピラリ２２の先端から段差部２２ｂまでの軸方向の長さＨ_ｃは、このキャピラリ２２によってワイヤボンディングされる光通信モジュールのリード２の径方向の長さのうちサブマウント平坦面４ａと交差する位置からリード側面２ｂまでの距離Ｈ_ＬよりΔＨだけ長くなるように設定されている。

実施の形態１０による光通信モジュールの製造方法において特徴的な工程であるワイヤボンディング工程について、以下に説明する。
ワイヤボンディング工程において、ワイヤ７をサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５に接着させる際は、キャピラリ２２に設けられた平坦部２２ａが光通信モジュールのリード頂面２ａと対向するような位置関係で、キャピラリ２２をリード２のサブマウント平坦面４ａに下降させてワイヤ７を金属パターン５に接着させる。図１６Ｂは、キャピラリ２２がサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５に近接するまで下降した状態を示す模式図である。

上述のような形状のキャピラリ２２を用いてワイヤボンディングすると、図１６Ｂから容易に理解できるように、一般的なテーパ状を呈するキャピラリを用いる場合よりも、キャピラリ２２に設けられた平坦部２２ａによってキャピラリ２２の径方向の幅が実質的に狭くなった分だけ、サブマウント平坦面４ａ上でワイヤ７をリード２の側にさらに近接して設けることが可能となる。

以上、実施の形態１０による光通信モジュールの製造方法では、キャピラリ２２の一側面に平坦部２２ａを設け、ワイヤボンディングの際に、キャピラリ２２の平坦部２２ａをリード頂面２ａに対向するような位置関係でサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５にワイヤボンディングするようにしたので、ワイヤ７のワイヤ長の短縮化が容易に可能となるため、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態１１．
実施の形態１１による光通信モジュールの製造方法について、以下に説明する。
実施の形態１１による光通信モジュールの製造方法では、ワイヤボンディング装置のキャピラリの形状は実施の形態１０の場合と同じであるが、リード側面２ｂに接続用導電部材１０を形成し、一つの接続用導電部材１０に対して複数本のワイヤ７を接着させる、すなわち、一本のリード２に対して複数本のワイヤ７を設ける点に特徴がある。
図１７は、実施の形態１１による光通信モジュールのリード２とサブマウント４およびリード２とサブマウント４とを電気的に接続するワイヤ７を示す模式図である。

実施の形態１１による光通信モジュールの製造方法において特徴的な工程であるワイヤボンディング工程について、以下に説明する。
ワイヤボンディング工程において、ワイヤ７の一端をサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に押し付けて熱圧着させることにより接着する際に、キャピラリ２２に設けられた平坦部２２ａが光通信モジュール側のリード２のリード頂面２ａと対向するような位置関係で、キャピラリ２２をサブマウント平坦面４ａに下降させてワイヤ７を金属パターン５に接着させる。

ワイヤ７の他端は、リード側面２ｂに形成された接続用導電部材１０にステッチボンディングすることにより、ワイヤ７を接続用導電部材１０への接着を介してリード側面２ｂに接着させる。ワイヤボンディングを接続用導電部材１０に対して複数回行うことにより、図１７に示すような、一つの接続用導電部材１０に対して複数本のワイヤ７が接着された光通信モジュールを製造することが容易に可能となる。

以上、実施の形態１１による光通信モジュールの製造方法では、キャピラリ２２の一側面に平坦部２２ａを設け、ワイヤボンディングの際に、キャピラリ２２の平坦部２２ａをリード頂面２ａに対向するような位置関係で、ワイヤ７の一端をサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５にワイヤボンディングするようにして、さらに、ワイヤ７の他端をリード側面２ｂに形成された接続用導電部材１０にワイヤボンディングし、このワイヤボンディングを繰り返すことにより、一本のリード２に複数本のワイヤ７を設けたので、より良好な高周波特性を実現できる光通信モジュールおよびその製造方法が得られるという効果を奏する。

実施の形態１２．
図１８は、実施の形態１２による光通信モジュールのワイヤ７および接続用導電部材１０ａを含む要部を拡大した概観図である。
実施の形態１あるいは実施の形態１の変形例１による光通信モジュールでは、リード２側に接続用導電部材１０の一例であるバンプを形成し、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間をワイヤ７によって接続する（図３）、あるいは、サブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に、接続用導電部材１０の一例であるバンプを形成し、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間をワイヤ７によって接続していた（図５）。

実施の形態１２による光通信モジュールおよびその製造方法では、光通信モジュールのリード２側に、上述の接続用導電部材１０とは異なる接続用導電部材１０ａの一例である二重バンプを形成し、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間をワイヤ７によって接続する（図１８Ａ）、あるいは、サブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５（図示せず）に接続用導電部材１０ａの一例である二重バンプを形成し、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間をワイヤ７によって接続する（図１８Ｂ）。

接続用導電部材１０ａの一例である二重バンプとは、例えば、最初に設けられた一個目のバンプの上に、さらに、二個目のバンプを設けるバンプ構造を指す。なお、二個目のバンプが設けられる際に、一個目のバンプはその上に設けられた二個目のバンプによって押し潰された形状を呈する。すなわち、二重バンプは、積み重ねられた二つのバンプによって形成される。

上述の接続用導電部材１０ａの一例である二重バンプの製造方法を以下に説明する。
なお、以下の説明は、図１８Ａに示す、リード頂面２ａ側に接続用導電部材１０ａの一例である二重バンプを形成する製造方法に関するものであるが、図１８Ｂに示す構造も同様な方法で製造される。

光通信モジュールのリード頂面２ａに、キャピラリ２０から垂らしたワイヤ材料の先端をトーチ電極からの放電によって溶融することによりワイヤの先端に一個目の金属ボール７ａを形成する。キャピラリ２０をリード頂面２ａの側に下降させ、リード頂面２ａに金属ボール７ａを押し付けて熱圧着した上で、一個目の金属ボール７ａをリード頂面２ａ上に残してキャピラリ２０を上昇させ、ワイヤ材料をクランプした状態で一個目の金属ボール７ａのみとなるように残余のワイヤ材料を切断する。以上の工程で、一個目のバンプが形成される。

再度、上述の方法でワイヤの先端に二個目の金属ボール７ａを形成する。キャピラリ２０をリード頂面２ａに形成された一個目の金属ボール７ａの直上に下降させ、一個目の金属ボール７ａに二個目の金属ボール７ａを押し付けて熱圧着した上で、二個目の金属ボール７ａをリード頂面２ａ上に残してキャピラリ２０を上昇させ、ワイヤ材料をクランプした状態で二個目の金属ボール７ａを残すようにして残余のワイヤ材料を切断する。
以上の工程を経て、接続用導電部材１０ａの一例である二重バンプが形成される。

以上、説明したように、二重バンプは、それぞれ金属ボール７ａからなるバンプが積み重ねられた二つのバンプによって形成される。なお、二個目の金属ボール７ａを一個目の金属ボール７ａに熱圧着した際に、一個目の金属ボール７ａは加重される圧力によって押し潰された形状を呈する。各バンプを構成する金属の一例としては、金が挙げられる。

二重バンプを設けることにより、二重バンプにステッチボンディングする際のワイヤ７と二重バンプの間の接合強度は、例えば、実施の形態１による光通信モジュールの製造方法に用いられる単一のバンプの場合よりも、著しく向上する。これは、二重バンプのうち、一個目のバンプが押し潰されることによって、二個目のバンプとリード頂面２ａあるいはサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５との接合強度が高まるためである。

以上、実施の形態１２による光通信モジュールでは、接続用導電部材を二重バンプで形成したので、リード２とサブマウント平坦面４ａに形成された金属パターン５の間のワイヤ７のワイヤ長を短縮化した場合でもより強い接合強度を持つワイヤ７を具備するので、優れた高周波特性を実現できる光通信モジュールが得られるという格別な効果を奏する。

また、実施の形態１２による光通信モジュールの製造方法では、接続用導電部材を二重バンプで形成したので、高い接合強度を維持しつつ、さらに短いワイヤ長のワイヤ７を形成することが容易に可能となるので、高周波特性に優れた光通信モジュールを簡易に製造できるという格別な効果を奏する。

本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。

したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ ステム、１ａ 絶縁部材、２ リード、２ａ リード頂面、２ｂ リード側面、２ｃ Ｔ字状面、２ｄ テーパ面、２ｅ 段差面、２ｆ Ｔ字状テーパ面、２ｇ 球状面、３ ヒートシンクブロック、４ サブマウント、４ａ サブマウント平坦面、５ 金属パターン、６ 半導体発光素子、６ａ 半導体受光素子、７ ワイヤ、７ａ 金属ボール、１０ 接続用導電部材（バンプ）、１０ａ 接続用導電部材（二重バンプ）、２０、２１、２２ キャピラリ、２１ａ、２２ａ 平坦部、２１ｂ、２２ｂ 段差部、２１ｃ、２２ｃ テーパ部、 １００ 光通信モジュール

Claims (12)

1. 板状のステムと、
   絶縁部材を介して前記ステムを貫通する複数本からなるリードと、
   前記複数本からなるリードのうち少なくとも一本の前記リードのリード頂面に形成された接続用導電部材と、
   前記ステムに設けられたヒートシンクブロックと、
   前記ヒートシンクブロックに固着され、平坦面に金属パターンが設けられたサブマウントと、
   前記金属パターンに固着され、レーザ光を発する半導体発光素子と、
   一端に形成された金属ボールが前記金属パターンに接着され、他端が前記接続用導電部材への接着を介して前記リードのリード頂面に接着されたワイヤと、
   を備え、
   少なくとも一本の前記リードのリード頂面が球状面を呈し、前記接続用導電部材が前記球状面に設けられることを特徴とする光通信モジュール。
2. 板状のステムと、
   絶縁部材を介して前記ステムを貫通する複数本からなるリードと、
   少なくとも一本の前記リードの先端部で、先端に向かって傾斜するテーパ面が設けられ、接続用導電部材が前記テーパ面に設けられ、
   前記ステムに設けられたヒートシンクブロックと、
   前記ヒートシンクブロックに固着され、平坦面に金属パターンが設けられたサブマウントと、
   前記金属パターンに固着され、レーザ光を発する半導体発光素子と、
   一端に形成された金属ボールが前記金属パターンに接着され、他端が前記接続用導電部材への接着を介して前記リードに接着されたワイヤと、
   を備える光通信モジュール。
3. 前記接続用導電部材がバンプであることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信モジュール。
4. 前記接続用導電部材が、二つのバンプが積み重ねられた二重バンプであることを特徴とする請求項１または２に記載の光通信モジュール。
5. 少なくとも一本の前記リードのリード頂面に接着される前記ワイヤが、複数本からなることを特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。
6. 板状のステムに設けられたヒートシンクブロックに、平坦面に金属パターンが形成されたサブマウントを固着する工程と、
   前記金属パターンに半導体発光素子を固着する工程と、
   先端からテーパ角度θ_ｔで広がるテーパ状を呈し、中心軸に沿って設けられたワイヤ挿入孔によってワイヤを支持するキャピラリの軸方向に垂直な面を基準面とする場合、前記ステムの平坦面が前記基準面に対して角度９０°－θ_ｔで傾斜した状態で、前記ワイヤの一端に形成された金属ボールを前記金属パターンに接着する工程と、
   前記ステムを貫通するように設けられた複数本のリードのうち少なくとも一本の前記リードのリード頂面あるいはリード側面に接続用導電部材を形成する工程と、
   前記ステムの平坦面を前記基準面に対してテーパ角度θ_ｔに傾斜させた状態で、前記ワイヤの他端を前記接続用導電部材への接着を介して前記リードに接着する工程と、
   を含む光通信モジュールの製造方法。
7. 前記接続用導電部材がバンプであり、前記バンプが前記複数本のリードのうち少なくとも一本のリードにおけるリード側面に形成され、前記バンプに対して複数本のワイヤの他端を接続することを特徴とする請求項６に記載の光通信モジュールの製造方法。
8. 板状のステムを貫通する複数本のリードのうち、少なくとも一本のリードにおけるリード頂面に接続用導電部材を形成する工程と、
   前記ステムに設けられたヒートシンクブロックに、平坦面に金属パターンが形成されたサブマウントを固着する工程と、
   前記金属パターンに半導体発光素子を固着する工程と、
   中心軸に沿って設けられたワイヤ挿入孔によってワイヤを支持し、前記中心軸に沿って先端から広がるテーパ部と、一端が前記テーパ部に繋がる平坦部と、前記平坦部の他端と繋がる段差部とからなり、先端から前記段差部までの長さが前記サブマウントの軸方向の長さよりも長いキャピラリを用いて、前記金属パターンに対して垂直方向から前記ワイヤの一端に形成された金属ボールを前記金属パターンに接着する工程と、
   前記キャピラリの平坦部と前記サブマウントの平坦面が対向する状態になるまで前記ステムを回転して、前記ワイヤの他端を、前記ステムを貫通するように設けられた複数本のリードの少なくとも一本のリードにおけるリード頂面あるいはリード側面に接着する工程と、
   を含む光通信モジュールの製造方法。
9. 板状のステムに設けられたヒートシンクブロックに、平坦面に金属パターンが形成されたサブマウントを固着する工程と、
   前記金属パターンに半導体発光素子を固着する工程と、
   前記ステムを貫通する複数本のリードのうち少なくとも一本のリードの先端のリード頂面を半球状の球状面に加工する工程と、
   前記球状面に接続用導電部材を形成する工程と、
   中心軸に沿って設けられたワイヤ挿入孔によってワイヤを支持し、前記中心軸に沿って先端からテーパ状に広がるキャピラリを用いて、前記金属パターンに対して垂直方向から前記ワイヤの一端に形成された金属ボールを前記金属パターンに接着する工程と、
   前記キャピラリの下降方向に前記接続用導電部材が位置するまで前記ステムを回転して、
   前記ワイヤの他端を前記接続用導電部材への接着を介して前記リードに接着する工程と、
   を含む光通信モジュールの製造方法。
10. 前記ワイヤが複数本からなることを特徴とする請求項９に記載の光通信モジュールの製造方法。
11. 前記接続用導電部材がバンプであることを特徴とする請求項９または１０に記載の光通信モジュールの製造方法。
12. 前記接続用導電部材が、二つのバンプが積み重ねられた二重バンプであることを特徴とする請求項９または１０に記載の光通信モジュールの製造方法。

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