JPH03182707A - 光デバイス - 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〕 光通信モジュールの入出力部を構成するものであって、
光ファイバと受光又は発光素子とを光学的に接続する光
デバイスに関し、 薄型化及び小型化を図ることを目的とし、光が反射する
ように先端を光軸に対して傾斜した面とされた光ファイ
バ及び受光素子又は発光素子を有してなり、該光ファイ
バが、上記受光素子又は発光素子に対して、該光ファイ
バ内を伝播してきて先端傾斜面で反射した光が上記受光
素子を照射し又は上記発光素子よりの光が上記先端傾斜
面に入射する位ｗＷＩ係で、■溝内に嵌合固定されてな
る光デバイスにおいて、上面の実質上中央に受光部又は
発光部を有する受光又は発光素子と、該受光又は発光素
子と実質上同じ大きさを有し、実質上中央に開口窓を有
し、上面にＶ溝を有する光ファイバ支持ブロックとより
なり、上記受光又は発光素子及び光ファイバ支持ブロッ
クは、その一方に半田バンプ他方にパッドを、平面因上
上記Ｖ溝の中心線が上記受光部又は発光部の中心と一致
したときに、上記半田バンプと上記パッドとが重なり合
う位置関係で設けた構成であり、上記半田バンプと上記
パッドとがフリップチップ方式で結合され、平面図上上
記Ｖ溝の中心線が上記受光部又は発光部の中心と一致す
る位置関係で、上記光ファ支持支持ブロックが上記受光
又は発光素子上に積重して固定されてなり、且つ上記光
ファイバが、上記受光又は発光素子上に積重固定された
光ファイバ支持ブロックのＶ溝内に嵌合固定されて構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光通信モジュールの入出力部を構成するもので
あって、光ファイバと受光又は発光素子とを光学的に接
続する光デバイスに関する。

光通信モジュールの小型化を図るために、光デバイスと
しては、ｌ型化及び小型化が望まれている。

〔従来の技術〕

第１１図は従来の１例を示す。

１は受光素子であり、プリント基板２上に固定してある
。３は受光部である。

４はワイヤであり、受光素子１上のパッド５とプリント
基板２上のパッド６とにボンディングしてある。

７は光ファイバ支持ブロックであり、下部鋸にワイヤ４
と接触しない大きさの凹部７ａ、天板部７ｂの略中火に
、開口窓７ｃ、上面にＶ溝７ｄを有し、受光素子１を覆
ってプリント基板２上に固定してある。

光ファイバ８の先ｆｉ８ａは光軸に対して傾斜した面と
してある。

この光ファイバ８が、上記Ｖ溝７ｄに嵌合して位置規制
され、先端８ａがここで反射した光９が受光部３を照射
するように位置決めされて、クランプリボン１０により
押えられて固定してある。

（Ｒ明が解決しようとする課ｆｆ１） ワイヤ４と接触しないように、天板部７ｂは受光素子１
より寸法ａだけ離れている必要がある。

このため、高さ寸法Ｈ１が比較的大となり、従来の光デ
バイスは薄型化を図ることが困難であった。

また、光ファイバ支持ブロック７は受光素子１を囲む大
きさであり、光デバイスの小型化を図ることも困難であ
った。

本発明は、薄型化及び小型化を図った光デバイスを提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、光が反射するように先端を光軸に対して傾斜
した面とされた光ファイバ及び受光素子又は発光素子を
有してなり、該光ファイバが上記受光素子又は発光素子
に対して、該光ファイバ内を伝播してきて先端傾斜面で
反射した光が上記受光素子を照射し又は上記発光素子よ
りの光が上記先ｒ７１傾斜面に入射する位１ｔＩｌｌ係
で、■溝内に嵌合固定されてなる光デバイスにおいて、 上面の実質上中央に受光部又は発光部を有する受光又は
発光素子と、 該受光又は発光素子と実質上同じ大きさを有し、実質上
中央に間口窓を有し、上面にＶ溝を有する光ファイバ支
持ブロックとよりなり、 上記受光又は発光素子及び光ファイバ支持ブロックは、
その一方に半田バンプ他方にパッドを、平面因上上記ｖ
ｌＩの中心線が上記受光部又は発光部の中心と一致した
ときに、上記半田バンプと上記パッドとが重なり合う位
Ｗｌｌｌｌ係で設けた構成であり、 上記半田バンプと上記パッドとが７リツプチツプ方式で
結合され、平面図上上記Ｖ溝の中心線が上記受光部又は
発光部の中心と一致する位置関係で、上記光ファイバ支
持ブロックが上記受光又は発光素子上にｗ４重して固定
されてなり、且つ上記光ファイバが、上記受光又は発光
素子上に積重固定された光ファイバ支持ブロックのＶ溝
内に嵌合固定された構成としたものである。

〔作用〕

光ファイバ支持ブロックが受光又は発光素子と実質上同
じ大きさであること、及びこの大きさの光ファイバ支持
ブロックが受光又は発光素子に積重された構成は、光デ
バイスを薄型とし且つ小型とする。

光ファイバ支持ブロックが受光又は発光素子への結合が
７リツプチツプ方式であることは、位置の自己修正機能
により、光ファイバブロックは受光又は発光素子上に位
ｌ！精度良く固定され、最終的には光ファイバが位置精
度良く固定される。

（実施例〕 第１因及び第２＠ｌは夫々本発明の一実施例になる光デ
バイス２０を示す。

２１は受光素子であり、第３図及び第４図に併せて示す
ように、−辺の長さｂが１〜２ｊ１１＋の正方形の板状
体（チップ状体）であり、上面の中央に径が３０μ■の
円形の受光部（ＡＰＤ）２２及びこれを囲む−の電極部
２３を有する。

２４〜２７は半田バンプであり、受光素子２１の上面の
各コーナ部近傍に、第８図に示すように、パッド２８上
のＣｕバンプ２９に重ねて設けである。

３０は十の電極部であり、受光素子２１の下面に形成し
てある。

３１は光ファイバ支持ブロックであり、第５図及び第６
図に併せて示すように、−辺の長さがｂの正方形の板状
体であり、受光素子２１と同じ大きさである。

この光ファイバ支持ブロック３１は、中央に、開口１１
３２を有し、上面に、その中心！１３３が上記開口窓３
２の中心３４と一致するＶ溝３５を有する。

３６〜３９はパッドであり、光ファイバ支持ブロック３
１の下面の各コーナ部近傍に形成してある。

上記のパッド３６〜３９と前記の半田パン１２４〜２７
とは、第７図に示すように、平面図上、中心線３３が受
光部２２の中心４０と一致したときに、重なり合う位Ｉ
Ｉ関係にある。

また、第６図に示すように、ブロック３１の上面には、
ワイヤポンディング用のパッド４１及びクランプリボン
ポンディング用バッド４２が形成してある。パッド４１
は、第８図に示すように、パッド３９からブロック３１
の側端面のパターン４３を経て上面にまで引き出されて
いるパッドである。

光デバイス２０は、第１図及び第２図に示すように、相
対向するパッド３６〜３９と半田パン７２４〜２７とが
フリップチップ方式により半田付けされて、光ファイバ
支持ブロック３１が受光素子２１上に積重固定され、先
端が光輪４４ａに対して４５度傾斜した傾斜面４４ｂと
された光ファイバ４４がＶ溝３５に嵌合して位置決めさ
れて固定された構造である。

第２居において、ブロック３１と受光素子２１との腸が
広くおいているのは図示の便宜のためであり、実際には
、両者は略密着している。

このため、光デバイス２０は、高さ寸法Ｈ２が従来に比
べて短く、薄型となっている。

また光デバイス２０の投影面積は受光素子２１のそれと
同じであり、光デバイス２ＯＬｔｔ来に比べて小型とな
っている。

光ファイバ４４は、第２図に示すように、この内部を伝
播してきて先端傾斜面４４ｂで反射した光４５が受光部
２２を照射するように位置決めされている。

また、光ファイバ４４は、周面がメタライズ面４６とな
っており、光ファイバ４４を跨いでバッド４２と半田付
けされ且つメタライズ面４６に半田付けされたクランプ
リボン４７によりブロック３１に固定されている。

また、光デバイス２０は、受光素子２１の下面の電極部
３０をプリント基板４８上のパターン（図示せず）と半
田付けされて、プリント基板４８上に固定してある。

４９はワイヤであり、一端が光デバイス２０の上面のバ
ッド４１にポンディングされ、他端がプリント基板４８
上のバッド５０にボンディングされている。

上記の光デバイス２０は、光ファイバ４４内を伝播して
きた光が先端傾斜面４４ａで反射して受光部２２を照射
し、光信号を電気信号に変換するように動作し、光通信
モジュールの入力部として機能する。

次に、上記光デバイス２０の製造方法について説明する
。

光ファイバ支持ブロック３１をフリップチップ方式で受
光素子２１上に固定する。

即ち、まず、第８図に示すように、ブロック３１をその
バッド３６〜３９を半田パン１２４〜２７に対向させて
受光素子２１上に載置する。

この状態で半田リフ０−を行い、ブロック３１を受光素
子２１上に固定する。

半田リフ〇−により半田パン７２４〜２７が溶融した状
態で、半田の表面張力により、ブロック３１は位置の自
己修正がなされ、第７図に示すように、■溝３５の中心
［１３３が受光部２２の中心４０と一致した状態で受光
素子２１上に積重して固定される。

ブロック３１には光ファイバ４４は固定されていす、ブ
ロック３１はその分変位し易くなっており、上記の自己
修正動作はより確実に且つ円滑に行われる。

次に、第１０図に示すように、光ファイバ４４をブロッ
ク３１のＶ溝３５内に嵌合し、溝幅方向については位置
規糾された状態とし、光を実際に出射させ、受光素子２
１の出力をモニタしながら、光ファイバ４４を矢印５１
で示すＶ溝３５の長手方面に、及び／又は矢印５２で示
す回転方向に微小変位させ、出力が最大となった位置に
固定して終了する。

また、受光素子２１の代わりに、中央部に発光部を有す
る発光素子を使用し、ブロックを発光素子上に積重した
構成とすることもできる。

この場合、光デバイスは電気信号を光信号に変換するよ
うに動作し、光通信モジュールの出力部として機能する
。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、光ファイバ支持ブ
ロックが受光又は発光素子と実質上同じ大きさであり、
受光又は発光素子に積重した構成であるため、従来に比
べて薄型化及び小型化を図ることが出来る。

また、光ファイバ支持ブロックがフリップチップ方式で
受光又は発光素子に結合された構成であるため、光ファ
イバ支持ブロックは位置を自己修正されて固定され、光
ファイバを従来に比べて精度良く位置決めすることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実ＩＩＡＮになる光デバイスを一部
切截して示す斜視図、 第２図は第１図中Ｉ［−ＩＦ線に沿う断面図、第３図は
受光素子の斜視図、 第４図は受光素子の平面図、 第５図は光ファイバ支持ブロックの斜視図、第６図は光
ファイバ支持ブロックの平面図、第７図は光ファイバ支
持ブロックを受光素子上に積重したときの各部の位ｆｆ
１ｌｌ係を示す図、第８図は光ファイバ支持ブロックの
受光素子上への７リツプチツプ方式による結合を説明す
る図、第９図は光ファイバ支持ブロックの受光素子上へ
の結合状態を示す図、 第１０図は光ファイバの光ファイバ支持ブロックへの位
置決め固定を説明する図、 第１１図は従来例を示す図である。 図において、 ２０は光デバイス、 ２１は受光素子、 ２２は受光部、 ２４〜２７は半田バンブ、 ３１は光ファイバ支持ブロック、 ３２は開口窓、 ３３はＶ溝中心線、 ３４は開口窓中心、 ３５はＶＩ！。 ３６〜３９はパッド、 ４０は受光部中心、 ４４は光ファイバ、 ４４ａは光軸、 ４４ｂは先端傾斜面、 ４５は光、 ４９はワイヤ、 ５１．５２は位ＩＩＩ整方向を示す矢印を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光が反射するように先端を光軸に対して傾斜した面とさ
   れた光ファイバ及び受光素子又は発光素子を有してなり
   、該光ファイバが、上記受光素子又は発光素子に対して
   、該光ファイバ内を伝播してきて先端傾斜面で反射した
   光が上記受光素子を照射し又は上記発光素子よりの光が
   上記先端傾斜面に入射する位置関係で、Ｖ溝内に嵌合固
   定されてなる光デバイスにおいて、 上面の実質上中央に受光部（２２）又は発光部を有する
   受光又は発光素子（２１）と、 該受光又は発光素子と実質上同じ大きさを有し、実質上
   中央に開口窓（３２）を有し、上面にＶ溝（３５）を有
   する光ファイバ支持ブロック（３１）とよりなり、 上記受光又は発光素子（２１）及び光ファイバ支持ブロ
   ック（３１）は、その一方に半田バンプ（２４〜２７）
   他方にパッド（３６〜３９）を、平面図上上記Ｖ溝（３
   ５）の中心線（３３）が上記受光部（２２）又は発光部
   の中心（４０）と一致したときに、上記半田バンプと上
   記パッドとが重なり合う位置関係で設けた構成であり、 上記半田バンプと上記パッドとがフリップチツプ方式で
   結合され、平面図上上記Ｖ溝（３５）の中心線（３３）
   が上記受光部又は発光部の中心（４０）と一致する位置
   関係で、上記光ファイバ支持ブロック（３１）が上記受
   光又は発光素子（２１）上に積重して固定されてなり、 且つ上記光ファイバ（４４）が、上記受光又は発光素子
   （２１）上に積重固定された光ファイバ支持ブロック（
   ３１）のＶ溝（３５）内に嵌合固定された構成の光デバ
   イス。