JPH02245712A - オプチカルハイブリッドｉｃ用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 光学系部材を備えたオプチカルハイブリッドＩＣ用基板
に関し、 光学系部材単体と℃での製造・調整等が不要な、生産自
動化を容易ならしめる作業性の良好な簡易構造のオプチ
カルハイブリッドＩＣ用基板を提供することを目的とし
、 基板に搭載されるべき光半導体チップを外部の光学系に
結合する光学系部材を具えたオプチカルハイブリッドＩ
Ｃ用基板において、上記光結合用の光学系部材は予め焼
結により基板に一体形成されるよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光半導体チップを外部の種々の光学機器等の
光学系に結合するための光学系部材を備えたオプチカル
ハイブリッドＩＣ用基板に関する。

〔従来の技術〕

近年、光結合用の光学系部材、光半導体チップ、及び駆
動用電子回路の３つの構成要素を１つの基板上に一体化
したオプチカルハイブリッドＩＣ（以下、０ＨＩＣ）の
研究が活発に行われている。これらの構成要素は別個に
製造されそれぞれ単体で調整等された後に基板、一般に
従来のいわゆる電気ハイブリッドＩＣ用基板に搭載され
る。そして、光学系部材と光半導体チップとは光学的に
、光半導体チップと電子回路とは電気的にそれぞれ接続
・調整され、ＤＨＩＣが出来上がる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記光学系部材の単体の製造・調整及び基板
への搭載並びに光半導体チップとの光接続等の作業は、
光半導体チップ及び電子回路を基板に搭載してワイヤボ
ンディングする等の作業と根本的に異なり、機械的な加
工及び光学的な組み立て等の面において高い精度が要求
されるためにその作業は長時間化・複雑化し、このため
この取扱い作業性の悪さがＯＨ１，Ｃの効果的な生産自
動化等を阻害している。

以上の点に鑑み本発明においては、上記光学系部材単体
の製造・調整等を不要となし、ＤＨＩＣ製造工程の自動
化を容易ならしめる作業性の良好な簡易構造のオプチカ
ルハイブリッドＩＣ用基板を提供することを課題とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明によれば、基板に搭載
されるべき光半導体チップを外部の光学系に結合する光
学系部材を具えたオプチカルハイブリッドＩＣ用基板に
おいて、上記光結合用の光学系部材は予め焼結により基
板に一体形成されることを構成上の特徴とする。

〔作　用〕

光学系部材を基板に焼結により予め固定してしまうため
、従来の如く別体で製造・調整して基板に搭載する手間
を省略でき、作業性等が向上し、０旧Ｃの生産自動化が
容易になる。

〔実施例〕

以下、図示実施例に基づき本発明を説明する。

第１図は本発明に係るオプチカルハイブリッドＩＣ用基
板の一実施例の長手断面図であり、基板１はセラミック
材か°ら成り、この微粉末を金型中で加圧成型後、高温
（１０００℃程度）に加熱して焼き固める、いわゆる焼
結法により形成されている。

この基板１の一端（左端）の隆起部２には、光が通過す
る開孔３が形成され、開孔３の略中夫には球状の光結合
用のレンズ４が埋め込まれている。

このレンズ４は基板１を焼結する前に予め開孔３に埋め
込まれ、従って焼結時にはレンズ４の両側の開孔周壁が
内側に盛り上がり、焼結後にはレンズ４は開孔３内に極
めて堅固に固定される。なお、レンズ４はこの焼結温度
で融解しない例えばサファイアで形成される。

基板１上の領域５及び６は光半導体チップ（図示せず）
及び電子回路部品（図示せず）がそれぞれ搭載される部
分であり、金（Ａｕ）メツキ等の表面処理後に回路パタ
ーン５ａ＝　６ａが形成される。

以上のように、予め光結合用のレンズ４を基板１に埋め
込んで焼結により頑強に固定し、基板１と一体形成して
おくため、従来のような光学系単体の製造・調整等が不
要であり、またその一体性からその後の取扱い等が極め
て容易となり、自動化を行い易い。また、レンズ４の固
定が簡易且つ確実に行えその固定信頼性も高いため、本
基板１を用いることにより信頼性の高いより小型の０）
ＩＩＣ実現が可能となる。そして、以下にその製造工程
を詳説するが、本基板１が極めて製造容易であるために
、その製造コストの低減を良好に果すことができる。

ここで、本基板１の実際の製造工程について詳細に説明
すると、第２図を参照するに、先ず焼結前の軟らかい粘
土状のセラミック材を所定形状に一次成形しくステップ
２０１）　、サファイア製の球状のレンズ４を埋め込む
（ステップ２０３）。そして、これを焼結して焼き固め
る（ステップ２０５）。これにより、前述の如くレンズ
４は基板１に一体的に強固に固着される。次いで、この
焼結後の基板１の二次加工を行う（ステップ２０７）。

すなわち、基板１の光半導体チップ搭載部５に光半導体
チップを搭載したときにレンズ４とこれとの光軸が一致
するようにするため、搭載部５を研摩して高さ出しを行
う。これは、例えば赤色のヘリウム・ネオン（ｌｅＮｅ
）レーザをレンズ４に照射して搭載部５に集光せしめ、
この高さになるように研摩を行って高さ方向に追い込ん
でいけばよい。次いで、光半導体チップ搭載部５及び電
子回路部品搭載部６を例えば金（Ａｕ）メツキで表面処
理を行い（ステンブ２０９）、さらに回路パターンを成
形する（ステップ２１１）。この後、所定の検査を行う
（ステップ２１３）ことにより本実施例の基板１が完成
する。以後、本基板１には光半導体や電子回路部品が搭
載され、ワイヤボンディング等がなされ、０）１１ｃが
出来上がる。

なふ、本実施例においては球状のレンズ４を用いている
が、本発明自体は何らこれに制限されず、円筒状、凸状
、凹状、非球面状等の様々のレンズを用いる場合にも適
用できる。

また、光結合用のレンズを介さないで例えば光ファイバ
を直接的に光半導体チップに光結合する場合があるが、
本発明はこのような場合にも適用可能である。すなわち
、そのような場合には光ファイバの端部にこれを保持す
るフェルールが取り付けられるので、第１図のレンズ４
の代わりにこれと同様の材質のフェルール１４を焼結前
に埋め込んでおき、これをレンズ４と同様に焼結により
基板１に対して一体的に固定すればよい（第３図）。

これにより、光ファイバ１６をフェルール１４の光フア
イバ保持用の貫通孔１４ａに装着するのみで、これと後
に基板１に搭載されるべき光半導体チップとの光接続を
簡便且つ確実に行える。そして、このような基板１によ
りその後の自動化が極めて容易に行われ得ることは上記
実施例と同様である。

さらに、従来であれば第５図に示すような電極２１にボ
ンディングワイヤ２２等で接続された光半導体チップ２
３を具えたキャリア２４と所定の光学機器等とを接続す
る場合にも同様に光結合用の光学系部材の単体調整等の
煩わしさがあったが、本発明の思想を同様に適用し、第
４図に示す更に別の実施例の如く、キャリア３１自体に
光学系部材（この場合、レンズ３２）を予め一体的に焼
結により固定しておけば、従来の不都合は一掃でき、取
扱い上極めて良好なものとすることができる。

なお、第４図に示すキャリア３１も所定の電極パターン
２１を有するので本発明で言う０ＨＩＣの一形態として
とらえることができる。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、光学系部材単体としての製
造・調整等が不要となり、基板の取扱い性が向上し、そ
の後の自動化等が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るオプチカルハイブリッドＩＣ用基
板の一実施例の長手断面図、 第２図は第１図の基板の製造工程を示すブロック図、 第３図は別の実施例の長手断面図、 第４図は更に別の実施例の斜視図、 第５図は従来のキャリアの斜視図である。 １・・・基板、　　　　　　　４・・・レンズ、５・・
・光半導体チップ搭載部、 ５ａ、（ｉａ・・・回路）＜ターン、 ６・・・電子回路部品搭載部、 １４・・・フェルール。 製造工程図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板に搭載されるべき光半導体チップを外部の光学
   系に結合する光学系部材（４、１４）を具えたオプチカ
   ルハイブリッドＩＣ用基板において、上記光結合用の光
   学系部材（４、１４）は予め焼結により基板（１）に一
   体形成されることを特徴とするオプチカルハイブリッド
   ＩＣ用基板。