JPH04309907A - 光半導体素子モジュールの製造方法 - Google Patents

光半導体素子モジュールの製造方法

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JPH04309907A
JPH04309907A JP3076386A JP7638691A JPH04309907A JP H04309907 A JPH04309907 A JP H04309907A JP 3076386 A JP3076386 A JP 3076386A JP 7638691 A JP7638691 A JP 7638691A JP H04309907 A JPH04309907 A JP H04309907A
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semiconductor element
optical semiconductor
optical fiber
lens
bundle
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JP3076386A
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Takeshi Nakamura
猛 中村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光ファイバを伝送路と
して用いる通信装置に使用される発光ダイオードや半導
体レーザ等の発光半導体素子を内蔵する光半導体素子モ
ジュールの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１６は例えば特開昭５７−１１８２１
２号公報に示された従来の光半導体素子モジュールの製
造方法を示す図であり、図において１は半導体レーザの
チップをガラス窓付の気密パッケージの内に納めた光半
導体素子、２はレンズ、３１はレセプタクル、３２は円
筒状の金属製のホルダ、３３は上記光半導体素子１を中
央に固定している光半導体素子ホルダである。ここで、
レンズ２はレセプタクル３１に接着剤や半田等で固定さ
れている。４１はフェルール、４２は光ファイバ、４３
は上記フェルール４１をレセプタクル３１に固定するた
めの接続ナット、１０１はレセプタクル３１が固定され
ているレセプタクル固定治具、１０４は上記光半導体素
子ホルダ３３が固定されているホルダ固定治具、１２１
は光パワーメータ、１２２は上記光半導体素子１を駆動
させるための電源である。ここで、光ファイバ４２の片
端はフェルール４１に接着剤や半田等で固定されている
。また、レセプタクル３１にはフェルール４１を挿入で
きるように、フェルール４１の外径よりも１μｍ　から
１０μｍ　大きな内径のスリーブが形成されている。さ
らに、光パワーメータ１２１は光ファイバ４２の片端に
接続されている。
【０００３】次に製造方法について説明する。レセプタ
クル３１のスリーブにフェルール４１を挿入し、接続ナ
ット４３でレセプタクル３１にフェルール４１を固定す
る。光半導体素子１を電源１２２で駆動させることによ
り光半導体素子１を発光させる。光半導体素子１から出
射された光がレンズ２で集光されて光ファイバ４２に全
て結合した時、光パワーメータ１２１の表示値が最も大
きくなるので、光パワーメータ１２１の表示値が大きく
なるように、ホルダ固定治具１０４を微動ステージで図
中のＸ（Ｘ軸は紙面に垂直）、Ｙ，Ｚ軸方向に動かす。 この時、動かす順序は、まず、Ｚ軸のある位置でＸ軸方
向にホルダ固定治具１０４を動かして光パワーメータ１
２２の指示値がピークとなる位置を探し、次に、Ｘ軸方
向のピークの位置でＹ軸方向にホルダ固定治具１０４を
動かして光パワーメータ１２２の指示値がピークとなる
位置を探す。これを順次繰り返し、ＸＹ平面内で光パワ
ーメータ１２２の指示値がピークとなる位置を探す。さ
らに、Ｚ軸を少しづつ動かしながら上述のＸＹ平面で光
パワーメータ１２２の指示値がピークとなる位置を順次
探していき、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向で光パワーメータ１２２
の指示値がピークとなる位置を探す。
【０００４】すなわち、Ｘ，Ｙ軸のいずれか１軸を交互
に、かつ、順次走査することにより、光ファイバ４２と
光半導体素子１とのＸＹ平面内の最良の結合位置を探し
、Ｚ軸方向に何回もＸＹ平面内の最良の結合位置を探す
ことにより、図中のＸ，Ｙ，Ｚ軸で構成される三次元空
間における光ファイバ４２と光半導体素子１との最良の
結合位置を探している。
【０００５】最後に、光ファイバ４２と光半導体素子１
とが最良の結合位置、すなわち、光パワーメータの指示
値が最大となる位置でレセプタクル３１とホルダ３２を
溶接等で固定し、次に、ホルダ３２と光半導体素子ホル
ダ３３を溶接等により固定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の光半導体素子モ
ジュールの製造方法は以上のようになされているので、
光ファイバと光半導体素子との最良の結合位置を探すた
めに何度もＸＹＺ軸方向、特に、Ｘ，Ｙ軸方向に光半導
体素子を走査する必要があった。また、光パワーメータ
の指示値のピークを検出するためには指示値が減少する
ことを確認する必要があり、指示値が減少する位置から
、再度、ピークとなる位置に光ファイバを動かすという
、むだな動きがあった。これらのため最良の結合位置を
探すのに時間がかかるという課題があった。
【０００７】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、光ファイバと光半導体素子との最
良の結合位置を短時間のうちに探し、光半導体素子モジ
ュールの組立を短時間で行えることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光半導体
素子モジュールの製造方法は、光半導体素子から出射さ
れた光、もしくは、光半導体素子から出射し光半導体素
子モジュール内のレンズで集光された光を光半導体素子
モジュールのレセプタクルに挿入した多数のコアを有す
るバンドル光ファイバを介して観察し、光半導体素子か
ら出射された光の中心、もしくは、光半導体素子モジュ
ール内のレンズで集光された光の中心がバンドル光ファ
イバの外径の中心となるように、レセプタクル、光半導
体素子、または、光半導体素子モジュール内のレンズの
位置を調整するようにしたものである。
【０００９】また、この発明に係る別の光半導体素子モ
ジュールの製造方法は、光半導体素子から出射された光
、もしくは、光半導体素子から出射し光半導体素子モジ
ュール内のレンズで集光された光を光半導体素子モジュ
ールのレセプタクルに挿入した、多数のコアを有するバ
ンドル光ファイバとレンズとを備えたレンズ付バンドル
光ファイバフェルールのバンドル光ファイバを介して観
察し、光半導体素子から出射された光の中心、もしくは
、光半導体素子モジュール内のレンズで集光された光の
中心がレンズ付バンドル光ファイバフェルールの外径の
中心となるように、レセプタクル、光半導体素子、また
は、光半導体素子モジュール内のレンズの位置を調整す
るようにしたものである。
【００１０】さらに、この発明に係る別の光半導体素子
モジュールの製造方法は、光半導体素子から出射された
光、もしくは、光半導体素子から出射し光半導体素子モ
ジュール内のレンズで集光された光を光半導体素子モジ
ュールのレセプタクルに挿入した、多数のコアを有する
バンドル光ファイバの先端部に外径の中心を示すマーク
を備えたマーク付バンドル光ファイバフェルールのバン
ドル光ファイバを介して観察し、また、マークをバンド
ル光ファイバを介して観察し、バンドル光ファイバを介
して観察した光半導体素子から出射された光の中心、も
しくは、光半導体素子モジュール内のレンズで集光され
た光の中心とバンドル光ファイバを介して観察したマー
クの中心とが合うように、レセプタクル、光半導体素子
、または、光半導体素子モジュール内のレンズの位置を
調整するようにしたものである。
【００１１】さらに、この発明に係る別の光半導体素子
モジュールの製造方法は、光半導体素子から出射された
光、もしくは、光半導体素子から出射し光半導体素子モ
ジュール内のレンズで集光された光を光半導体素子モジ
ュールのレセプタクルに挿入した、多数のコアを有する
バンドル光ファイバとレンズと外径の中心を示すマーク
を備えたマークレンズ付バンドル光ファイバフェルール
のバンドル光ファイバを介して観察し、また、マークを
バンドル光ファイバを介して観察し、バンドル光ファイ
バを介して観察した光半導体素子から出射された光の中
心、もしくは、光半導体モジュール内のレンズで集光さ
れた光の中心とバンドル光ファイバを介して観察したマ
ークの中心とが合うように、レセプタクル、光半導体素
子、または光半導体素子モジュール内のレンズの位置を
調整するようにしたものである。
【００１２】
【作用】この発明においては、光半導体素子から出射さ
れた光、もしくは、光半導体素子モジュール内のレンズ
で集光された光をバンドル光ファイバ、もしくは、レン
ズとバンドル光ファイバを介して観察することにより、
光半導体素子モジュールから出射された光の中心、もし
くは、光半導体素子から出射し光半導体素子モジュール
内のレンズで集光された光の中心の位置を二次元画像と
して検出することができる。また、光半導体素子モジュ
ールのレセプタクルに挿入接続される光ファイバコネク
タのフェルールの中心の位置をバンドル光ファイバの中
心の位置に置き換えることができる。このため、バンド
ル光ファイバを介して観察した光の中心をバンドル光フ
ァイバの外径の中心に合わせるように、レセプタクルと
光半導体素子の位置、及び、光半導体素子モジュール内
にレンズがある場合にはこのレンズの位置を短時間に調
整することができる。
【００１３】また、この発明における別の発明において
は、光半導体素子から出射された光の中心、もしくは、
光半導体素子から出射し光半導体素子モジュール内のレ
ンズで集光された光の中心の位置を二次元画像として検
出することと、光半導体素子モジュールのレセプタクル
に挿入接続される光ファイバコネクタのフェルールの中
心の位置をレンズ付バンドル光ファイバフェルールの中
心の位置に置き換えることにより調整時間を短縮するこ
とができる。さらに、レンズ付バンドル光ファイバフェ
ルール内のレンズにより、光半導体素子から出射された
光の径、もしくは、光半導体素子から出射し光半導体素
子モジュール内のレンズで集光された光の径を拡大する
ことができるので、上記の光の位置の検出精度が向上す
る。
【００１４】また、この発明における別の発明において
は、光半導体素子から出射された光の中心、もしくは、
光半導体素子から出射し光半導体素子モジュール内のレ
ンズで集光された光の中心の位置を二次元画像として検
出することと、光半導体素子モジュールのレセプタクル
に挿入接続される光ファイバコネクタのフェルールの中
心の位置をバンドル光ファイバを介して検出したマーク
の中心の位置に置き換えることにより調整時間を短縮す
ることができる。さらに、バンドル光ファイバを介して
検出したマークの中心と、光半導体素子から出射された
光の中心、もしくは、光半導体素子から出射し光半導体
素子モジュール内のレンズで集光された光の中心とを同
時に観察することができるので調整が容易となる。
【００１５】また、この発明における別の発明において
は、光半導体素子から出射された光の中心、もしくは、
光半導体素子から出射し光半導体素子モジュール内のレ
ンズで集光された光の位置を二次元画像として検出する
ことと、光半導体素子モジュールのレセプタクルに挿入
接続される光ファイバコネクタのフェルールの中心の位
置をバンドル光ファイバを介して検出したマークの中心
の位置に置き換えることにより調整時間が短縮すること
ができる。さらに、バンドル光ファイバを介して検出し
たマークの中心と、光半導体素子から出射された光の中
心、もしくは、光半導体素子から出射し光半導体素子モ
ジュール内のレンズで集光された光の中心とを同時に観
察することができるので調整が容易となる。さらに、レ
ンズマーク付バンドル光ファイバフェルール内のレンズ
により、光半導体素子から出射された光の径、もしくは
、光半導体素子から出射し光半導体素子モジュール内の
レンズで集光された光の径を拡大することができるので
、上記の光の位置の検出精度が向上する。
【００１６】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１は発光ダイオードや
半導体レーザ等のチップをガラス窓付の気密パッケージ
内に納めた光半導体素子、２はレンズ、３は光ファイバ
コネクタのフェルールを挿入することができる円筒状の
スリーブであり、スリーブ３の内径はフェルールの外径
よりも０．５μｍから１０μｍ大きい。４はフェルール
を固定するための接続ナットを接続するネジとスリーブ
３とが形成されており、他方が円筒状となっている金属
製のレセプタクル、５は胃カメラ等の内視鏡等に用いら
れている多数のコアを有するバンドル光ファイバ、６は
先端の外径がスリーブ３の内径よりも０．５μｍから１
０μｍ小さいパイプ、７はパイプ６の内にバンドル光フ
ァイバ５が固定されているバンドル光ファイバフェルー
ル、１２は顕微鏡等の光学系、１１はテレビカメラ、１
３はモニタテレビ、１４はテレビカメラ１１の信号をモ
ニタテレビ１３に伝えるための同軸ケーブル、１０１は
レセプタクル４が固定されているレセプタクル固定治具
、１０２は光半導体素子１が固定されている光半導体素
子固定治具、１０３は高周波加熱のためのコイル、１１
０はリング状の半田である。５１は光半導体素子１に内
蔵されている発光ダイオードや半導体レーザ等のチップ
である。なお、レンズ２はレセプタクル３に固定されて
いる。
【００１７】また、図２は、光半導体素子のチップから
出射された光がバンドル光ファイバに入射する光路を示
す図であり、５２はレンズ２により集光された光、５３
は光半導体素子１に内蔵されているチップ５１から出射
した光がレンズ２により集光された光５２に集光される
光路を表わす線である。
【００１８】さらに、図３は、レンズ２により集光され
た光５２をバンドル光ファイバ５を介して光学系１２で
拡大し、テレビカメラ１１で撮影したモニタテレビ１３
の画面を示す図であり、６１はバンドル光ファイバ５内
の多数のコア、６２はバンドル光ファイバ５のコア６１
のうちレンズで集光された光５２が伝搬されているコア
であり、コア６１は黒ぬりで示している。なお、図にお
いて、コア６１のうち、一部にしか符号をつけていない
。また、レンズで集光された光５２が伝搬されているコ
ア６２も一部にしか符号をつけていない。
【００１９】以下、この発明の光半導体素子モジュール
の製造方法について説明する。レセプタクル４をレセプ
タクル固定治具１０１に固定し、リング状の半田１１０
を光半導体素子１に装着した後に、光半導体素子１を光
半導体素子固定治具１０２に固定する。バンドル光ファ
イバフェルール７をレセプタクル４のスリーブ３に挿入
する。光半導体素子１内のチップ５１を発光させ、レン
ズ２で集光された光５２をバンドル光ファイバ５を介し
て光学系１２で拡大し、テレビカメラ１１で撮影し、モ
ニタテレビ１３で観察する。
【００２０】図３に示すように、モニタテレビ１３の画
像は、バンドル光ファイバ５の多数のコア６１のうち、
一部のものがレンズ２で集光された光５２を伝搬して輝
いて見える。レンズ２で集光された光５２を伝搬してい
るコア６２の本数が最小となった時、バンドル光ファイ
バ５の端面において、レンズ２で集光された光の径が最
も小さくなる。そこで、レセプタクル固定治具１０１を
Ｚ軸方向に動かして、コア６２の本数が最小となるよう
にレセプタクル４と光半導体素子１とのＺ軸方向の距離
を調整する。
【００２１】次に、レンズ２で集光された光５２を伝搬
して輝いているコア６２のパターンの中央をバンドル光
ファイバフェルール７の外径の中心となるように、レセ
プタクル固定治具１０１をＸＹ軸方向に動かし、レセプ
タクル４と光半導体素子１とのＸＹ軸方向の位置関係を
調整する。
【００２２】ここで、複数、または、単数のコア６２の
パターンの中央は、目視によっても判別できるが、画像
を２値化処理した後、画像の重心演算をすること、また
は、画像を３値以上の多値化処理し、コア６１の部分を
越える値以上のものについて、各画素をその輝度強度で
重みづけした重心演算をすることにより、安易に検出で
きる。なお、これらの画像の重心演算装置は一般に市販
されており、１秒以下のサイクルタイムで重心演算を実
施できる。また、バンドル光ファイバフェルールの外径
の中心は、例えば、同径の光ファイバコネクタのフェル
ールと外径基準で接続し、光ファイバコネクタから出射
した光の位置を図１に示した光学系１２、テレビカメラ
１１、モニタテレビ１３等の測定系で観察することによ
り容易に検出できる。
【００２３】最後に、コア６２のパターンの中央とバン
ドル光ファイバフェルール７の外径の中心が一致した後
、コイル１０３に通電して高周波加熱でリング状の半田
１１０を溶かし、レセプタクル４と光半導体素子１を固
定する。
【００２４】レンズ２により集光された光５２の中心と
スリーブ３の中心との位置合わせ精度は、スリーブ３の
中心をバンドル光ファイバフェルール７の外径の中心に
置き換えることによる誤差と、バンドル光ファイバ５の
コアとコアの間に光を伝搬しないクラッドがあることに
よる測定誤差とを考慮しても１０μｍ以下が可能である
。また、レンズ２により集光された光５２をバンドル光
ファイバを介して二次元画像として捉えるため、レンズ
２により集光された光５２の中心とバンドル光ファイバ
フェルール７の外径中心との位置ずれの距離と方向を検
出できるので調整に必要な時間が短くなる。
【００２５】実施例２．次に、この発明の実施例２を図
について説明する。図４は、この発明の光半導体素子モ
ジュールの製造方法を説明するための図であり、８０は
フェルールを固定するための接続ナットを接続するネジ
とスリーブ３とが形成されており、他方が円筒状となっ
ている金属製のレセプタクルである。
【００２６】以下、上記モジュールの製造方法について
説明する。レセプタクル４をレセプタクル固定治具１０
１に固定し、リング状の半田１１０を光半導体素子１に
装着した後に、光半導体素子１を光半導体素子固定治具
１０２に固定する。バンドル光ファイバフェルール７を
レセプタクル８０のスリーブ３に挿入し、光半導体素子
１内のチップ５１を発光させる。チップ５１から出射さ
れた光をバンドル光ファイバ５を介して光学系１２で拡
大し、テレビカメラ１１で撮影する。レセプタクル固定
治具をＺ軸方向に動かして、レセプタクル８０と光半導
体素子１の間隔を所定の値とした後、モニタテレビ１３
の画面を観察しながらチップ５１から出射された光を伝
搬して輝いているバンドル光ファイバ５のコアのパター
ンの中央をバンドル光ファイバ７の外径の中心となるよ
うに、レセプタクル固定治具１０１をＸＹ軸方向に動か
し、レセプタクル８０と光半導体素子１とのＸＹ軸方向
の位置関係を調整する。次に、コイル１０３に通電して
高周波加熱でリング状の半田１１０を溶かし、レセプタ
クル８０と光半導体素子１を固定する。
【００２７】ここで、発光ダイオードや半導体レーザか
ら出射された光は、通常、広がっている。このため、ス
リーブ３に挿入したバンドル光ファイバ５の端面におけ
る、光半導体素子１から出射された光の径は、前述の実
施例に比べると大きくなる。従って、モニタテレビ１３
の画面において、光半導体素子１から出射された光が伝
搬し、輝いて見えるバンドル光ファイバのコアの数も多
くなる。しかしながら、この輝いて見えるバンドル光フ
ァイバのコアのパターンの中央を検出することは、画像
の重心演算等を行なうことにより精度良く実施すること
ができる。従って、光半導体素子１から出射された光の
中心とスリーブ３の中心との位置合せ精度は、前述の実
施とほぼ同等である。前述の実施例と同様に、光半導体
素子１から出射された光を二次元画像として捉えるため
、光半導体素子１から出射された光の中心とバンドル光
ファイバフェルール７の外径中心との位置ずれの距離と
方向を検出できるので調整に必要な時間が短くなる。
【００２８】実施例３．次に、この発明の実施例３を図
について説明する。図５は、この発明の光半導体素子モ
ジュールの製造方法を説明するための図であり、２１は
先端の外径がスリーブ３の内径よりも０．５μｍから１
０μｍ小さいパイプ、２２はパイプ２１に内蔵、固定さ
れているレンズ、２３はパイプ２１の内にバンドル光フ
ァイバ５とレンズ２２が固定されているレンズ付バンド
ル光ファイバフェルールである。なお、バンドル光ファ
イバ５は、レンズ付バンドル光ファイバフェルール２３
の先端に集光した光の径が１〜１０倍に拡大してバンド
ル光ファイバ５の端面に再度集光するように位置を調整
されている。
【００２９】また、図６は、光半導体素子のチップから
出射した光がバンドル光ファイバに入射する光路を示す
図である。５４はチップ５１から出射しレンズ２によっ
て集された光５２がバンドル光ファイバフェルール２３
内のレンズ２２によって再度集光される光路である。
【００３０】以下、製造方法について説明する。レセプ
タクル４をレセプタクル固定治具１０１に固定し、リン
グ状の半田１１０を光半導体素子１に装着した後に、光
半導体素子１を光半導体素子固定治具１０２に固定する
。レンズ付バンドル光ファイバフェルール２３をレセプ
タクル４のスリーブ３に挿入する。光半導体素子１内の
チップ５１を発光させ、レンズ２で集光された光５２を
レンズ付バンドル光ファイバフェルール２３内のレンズ
２２で１〜１０倍に拡大してバンドル光ファイバ５の端
面に再度集光させる。バンドル光ファイバ５の端面に集
光した光をバンドル光ファイバ５を介して光学系１２で
拡大し、テレビカメラ１１で撮影し、モニタテレビ１３
で観察する。前述の実施例と同様に、バンドル光ファイ
バ５の端面に集光した光を伝搬しているバンドル光ファ
イバ５のコアの本数が最小となるように、レセプタクル
固定治具１０１をＺ軸方向に動かし、レセプタクル４と
光半導体素子１とのＺ軸方向の距離を調整する。次に、
バンドル光ファイバ５の端面に集光した光を伝搬してい
るバンドル光ファイバ５のコアのパターンの中央をレン
ズ付バンドル光ファイバフェルール２３の外径の中心と
なるように、レセプタクル固定治具１０１をＸＹ軸方向
に動かし、レセプタクル４と光半導体素子１とのＸＹ軸
方向の位置関係を調整する。最後に、コイル１０３に通
電して高周波加熱でリング状の半田１１０を溶かし、レ
セプタクル４と光半導体素子１を固定する。
【００３１】レンズ付バンドル光ファイバフェルールの
外径の中心は、前述の実施例と同様に、例えば、同径の
光ファイバコネクタと外径基準で接続し、光ファイバコ
ネクタから出射した光の位置を図５に示した光学系１２
、テレビカメラ１１、モニタテレビ１３等の測定系で観
察することにより容易に検出できる。また、バンドル光
ファイバ５の端面に集光した光を伝搬しているバンドル
光ファイバ５のコアのパターンの中央は、前述の実施例
と同様に、画像の重心演算等を行なうことにより精度良
く検出することができる。
【００３２】レンズ２により集光された光５２の中心と
スリーブ３の中心との位置合せ精度は、レンズ２により
集光された光５２をレンズ付バンドル光ファイバフェル
ール２３内のレンズ２２で拡大することにより向上する
。例えば、バンドル光ファイバとして、コア径１０μｍ
、コアとコアの間隔１４μｍのものを用い、レンズ２に
より集光された光５２の径が１２μｍの場合、レンズ２
により集光された光５２の位置が±１μｍズレても、バ
ンドル光ファイバのコアの１本にしか光が入射しない。 このため、位置の測定精度は±１μｍとなる。これに対
して、レンズ２により集光された光５２をレンズ付バン
ドル光ファイバフェルール内のレンズで１０倍に拡大し
た場合、集光された光５２の径は１２０μｍとなるので
バンドル光アァイバの１本のみに光が入射することがな
く、また、位置の検出精度はレンズで１０倍に拡大しな
い場合に比べ、１／１０の±０．１μｍ程度となる。従
って、レンズ２により集光された光５２の中心とスリー
ブ３の中心との位置合せ精度は、レンズ付バンドル光フ
ァイバフェルールの外径とスリーブ３の内径との差によ
る誤差が支配的となり、上記実施例では５μｍ以下が可
能である。
【００３３】また、前述の実施例と同様に、レンズ２に
より集光された光５２を二次元画像として捉えるため、
レンズ２により集光された光５２の中心とバンドル光フ
ァイバフェルール２３の外径の中心との位置ずれの距離
と方向を検出することができるので、調整に必要な時間
が短くなる。
【００３４】実施例４．次に、この発明の実施例４を図
について説明する。図７は、この発明の光半導体素子モ
ジュールを説明するための図であり、図８は、マーク付
バンドル光ファイバフェルールを説明するための図であ
る。図において、２４は先端の外径がスリーブ３の内径
よりも０．５μｍから１０μｍ小さいパイプ、２５は厚
さ０．５ｍｍの円盤状のガラス板、２６はパイプ２４の
内にバンドル光ファイバ５が固定され、パイプ２４の先
端にガラス板２５が固定されているマーク付バンドル光
ファイバフェルールである。７２は、ガラス板２５の片
面に形成されているマーク付バンドル光ファイバフェル
ール２６の先端部の外径の中心を示すマークであり、マ
ーク７２は、ガラス板２５をフッ酸でエッチングしても
形成できるが、半導体ＩＣのマスクの製造技術を用いて
アルミ等の金属蒸着膜で形成されている。マーク７２の
線幅は２μｍから１０μｍである。また、マーク７２は
、バンドル光ファイバ５の側のガラス板２５の面に形成
されている。
【００３５】図９は、光半導体素子のチップから出射し
た光がバンドル光ファイバに入射する光路を示す図であ
り、図１０は、レンズ２により集光された光５２をバン
ドル光ファイバ５を介して光学系１２で拡大し、テレビ
カメラ１１で撮影したモニタテレビ１３の画面を示す図
であり、６３はマーク７１から反射された光がバンドル
光ファイバ５のコアを伝搬されて輝いているバンドル光
ファイバ５のコアである。マーク７１の幅が２μｍから
１０μｍと狭いため、コア６３はバンドル光ファイバ５
のコアの１本または２本の列となる。
【００３６】以下、製造方法について説明する。レセプ
タクル４をレセプタクル固定治具１０１に固定し、リン
グ状の半田１１０を光半導体素子１に装着した後に、光
半導体素子１を光半導体素子固定治具１０２に固定する
。マーク付バンドル光ファイバフェルール２６をレセプ
タクル４のスリーブ３に挿入する。光半導体素子１内の
チップ５１を発光させ、レンズ２で集光された光５２を
マーク付バンドル光ファイバフェルール２６のバンドル
光ファイバ５を介して顕微鏡等の光学系１２で拡大し、
テレビカメラ１１で撮影する。この時、顕微鏡等の光学
系１２内の照明装置によりバンドル光ファイバ５の光学
系１２側の端面を照明する。この照明光はバンドル光フ
ァイバ５のコアを伝搬し、マーク７１で反射され、再度
バンドル光ファイバ５のコアを伝搬する。このため、図
１０中のコア６３は、コア６１と比べコントラストのあ
る像としてモニタテレビ１３上に撮る。次に、レンズ２
により集光された光５２を伝搬して輝いているコア６２
の本数が所定の数となるように、レセプタクル固定治具
１０１を動かして、レセプタクル４と光半導体素子１と
の間隔を調整する。さらに、マーク７１で反射された光
で輝いているコア６３のパターンの中央に、集光された
光５２を伝搬して輝いているコア６２のパターンの中央
が一致するように、レセプタクル固定治具１０１をＸＹ
軸方向に動かして、レセプタクル４と光半導体素子１と
のＸＹ軸方向の位置関係を調整する。最後に、コイル１
０３に通電して高周波加熱でリング状の半田１１０を溶
かし、レセプタクル４と光半導体素子１を固定する。
【００３７】スリーブ３の内径の中心をマーク付バンド
ル光ファイバフェルール２６の外径に置き換え、この外
径の中心を示すマーク７１をバンドル光ファイバ５を介
して観察する。これにより、前述の実施例の二次元画像
を観察することによる作業時間の短縮に加え、集光され
た光５２を伝搬して輝いているコア６２のパターンの中
央を合わせる目標が、常時、モニタテレビ１３上に表示
されるので、作業が容易となる。
【００３８】実施例５．次に、この発明の実施例５を図
について説明する。図１１は、この発明の光半導体素子
モジュールを説明するための図であり、図１２は、レン
ズマーク付バンドル光ファイバフェルールを説明するた
めの図である。図において、２７は先端の外径がスリー
ブ３の内径よりも０．５μｍから１０μｍ小さいパイプ
、２８はパイプ２７の内にバンドル光ファイバ５とレン
ズ２２が固定され、パイプ２７の先端にガラス板２５が
固定されているレンズマーク付バンドル光ファイバフェ
ルールである。７２はガラス板２５の片面にアルミの蒸
着膜で形成されている、線幅２μｍから１０μｍの円形
のマークである。マーク７２はレンズ２２側と反対のガ
ラス板２５の面に形成されている。
【００３９】図１３は光半導体素子のチップから出射し
た光がバンドル光ファイバに入射する光路を示す図であ
る。レンズ２により集光された光５２はガラス板２５を
透過した後、レンズ２２でバンドル光ファイバ５の端面
に集光する。この時、集光された光５２の径は、レンズ
２２により、１倍から１０倍に拡大されるように、レン
ズ２２及びバンドル光ファイバ５の位置が調整されてい
る。
【００４０】以下、製造方法について説明する。レセプ
タクル４をレセプタクル固定治具１０１に固定し、リン
グ状の半田１１０を光半導体素子１に蒸着した後に、光
半導体素子１を光半導体素子固定治具１０２に固定する
。レンズマーク付バンドル光ファイバフェルール２８を
レセプタクル４のスリーブ３に挿入する。光半導体素子
１内のチップ５１を発光させ、レンズ２で集光された光
５２を、レンズマーク付バンドル光ファイバフェルール
２８のバンドル光ファイバ５を介して顕微鏡等の光学系
１２で拡大してテレビカメラ１１で撮影する。この時、
顕微鏡等の光学系１２内の照明装置によりバンドル光フ
ァイバ５の光学系１２側の端面を照明する。この照明光
はバンドル光ファイバ５のコアを伝搬し、レンズ２２を
透明して、ガラス板２５を照明し、この照明光の一部は
、ガラス板２５に形成されているマーク７２で反射する
。マーク７２で反射した光は、レンズ２２でバンドル光
ファイバ５の端面に結像し、バンドル光ファイバのコア
を伝搬して、モニタテレビ１３上にほぼ円形状に輝くバ
ンドル光ファイバのコアのドットパターンを形成する。 次に、レンズ２により集光された光５２を伝搬して輝い
ているコアの本数が最小となるように、レセプタクル固
定治具１０１を動かして、レセプタクル４と光半導体素
子１との間隔を調整する。さらに、モニタテレビ１３上
でマーク７２で反射された光によって形成される円形状
のドットパターンの中央に、集光された光５２を伝搬し
て輝いているコアのパターンの中央が一致するように、
レセプタクル固定治具１０１をＸＹ軸方向に動かして、
レセプタクル４と光半導体素子１とのＸＹ軸方向の位置
関係を調整する。最後に、コイル１０３に通電して高周
波加熱でリング状の半田１１０を溶かし、レセプタクル
４と光半導体素子１を固定する。
【００４１】前述の実施例と同様に、光半導体素子から
出射し光半導体素子モジュール内のレンズで集光された
光の位置を二次元画像として検出することと、光半導体
素子モジュールのレセプタクルに挿入接続される光ファ
イバコネクタのフェルールの中心の位置をバンドル光フ
ァイバを介して検出したマークの中心の位置に置き換え
ることにより調整時間が短縮することができる。また、
前述の実施例と同様に、バンドル光ファイバを介して検
出したマークの中心と、光半導体素子から出射しレンズ
２により集光された光の中心とを同時に観察することが
できるので調整が容易となる。さらに、マーク７２が円
形であるために、マーク７２で反射された光によって形
成されるモニタテレビ１３上の像も、ほぼ円形状のドッ
トパターンとなる。このため、重心演算をする領域にこ
のドットパターンの全体を入れやすく、重心演算により
、このドットパターンの中央を容易に求めることができ
る。さらに、前述の実施例と同様に、レンズ２により集
光された光５２をレンズマーク付バンドル光ファイバフ
ェルール内のレンズで拡大することにより、位置合せ精
度が向上する。
【００４２】実施例６．なお、上記実施例では、パイプ
２７の先端に、マークが片面に形成されているガラス板
を固定しているが、図１４に示すようなものをレンズマ
ーク付バンドル光ファイバ２８の代わりに用いても良い
。図１４は、他のレンズマーク付バンドル光ファイバフ
ェルールを説明するための図であり、図１５は、光半導
体素子のチップから出射した光がバンドル光ファイバに
入射する光路を示す図である。図において、２９は屈折
率分布型の円筒状のレンズであり、セルフォックの商標
で日本板硝子社より市販されているものである。レンズ
２９のピッチ長は、０．２５ピッチから０．５ピッチで
ある。また、レンズの片端面にはマーク７２がアルミ等
の蒸着等で形成されており、マーク７２はバンドル光フ
ァイバ５側とは反対側のレンズ２９の端面に形成されて
いる。３０は、パイプ２７の内にバンドル光ファイバ５
とレンズ２９が固定されているレンズマーク付バンドル
光ファイバである。チップ５１から出射され、レンズ２
で集光された光５２は、レンズ２９で集光されてバンド
ル光ファイバ５に入射する。レンズ２で集光された光５
２の径は、レンズ２９で１倍から１０倍に拡大される。 また、光学系１２内の照明装置によりバンドル光ファイ
バ５を介してマーク７２が形成されている。レンズ２９
の端面を照明した光の一部はマーク７２で反射され、レ
ンズ２９でバンドル光ファイバ５の端面に結像し、実施
例５と同様にモニタテレビ画面上にほぼ円形のドットパ
ターンを形成する。
【００４３】このレンズマーク付バンドル光ファイバ３
０を実施例５で述べたレンズマーク付バンドル光ファイ
バ２７に代えることにより、上記の実施例５と同様の方
法で製造することができる。
【００４４】実施例７．なお、実施例１及び実施例３及
び実施例４及び実施例５において、レセプタクル４のＺ
軸方向の位置を調整する場合について述べたが、レンズ
２の位置を調整しても良い。
【００４５】実施例８．また、実施例１及び実施例３及
び実施例４及び実施例５において、集光された光５２を
伝搬して輝いているコアの本数が最小となるように、レ
セプタクル４のＺ軸方向の位置を調整した場合について
述べたが、所定の本数となるように、レセプタクル４の
Ｚ軸方向の位置を調整しても良い。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば光半導
体素子モジュールのレセプタクルに挿入されたバンドル
光ファイバフェルール、または、レンズ付バンドル光フ
ァイバフェルール、または、マーク付バンドル光ファイ
バフェルール、または、レンズマーク付バンドル光ファ
イバフェルール内のバンドル光ファイバを介して、光半
導体素子から出射された光、もしくは、光半導体素子モ
ジュール内により集光された光を光学系で拡大して観察
するので、光半導体素子から出射された光、もしくは、
光半導体素子モジュール内により集光された光を二次元
画像として検出でき、このため、調整時間が短かくなる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による光半導体素子モジュ
ールの製造方法を示す構成図である。
【図２】光半導体素子のチップから出射した光がバンド
ル光ファイバに入射する光路を示す図である。
【図３】モニタテレビ画面を示す図である。
【図４】この発明の実施例２による光半導体素子モジュ
ールの製造方法を示す構造図である。
【図５】この発明の実施例３による光半導体素子モジュ
ールの製造方法を示す構成図である。
【図６】光半導体素子のチップから出射した光がバンド
ル光ファイバに入射する光路を示す図である。
【図７】この発明の実施例４による光半導体素子モジュ
ールの製造方法を示す構成図である。
【図８】マーク付バンドル光ファイバフェルールを説明
するための図である。
【図９】光半導体素子のチップから出射した光がバンド
ル光ファイバに入射する光路を示す図である。
【図１０】モニタテレビ画面を示す図である。
【図１１】この発明の実施例５による光半導体素子モジ
ュールの製造方法を示す構成図である。
【図１２】レンズマーク付バンドル光ファイバフェルー
ルを説明するための図である。
【図１３】光半導体素子のチップから出射した光がバン
ドル光ファイバに入射する光路を示す図である。
【図１４】他のレンズマーク付バンドル光ファイバを説
明するための図である。
【図１５】光半導体素子のチップから出射した光がバン
ドル光ファイバに入射する光路を示す図である。
【図１６】従来の光半導体素子モジュールの製造方法を
示す構成図である。
【符号の説明】
１　　光半導体素子 ２　　レンズ ４　　レセプタクル ７　　バンドル光ファイバフェルール ２２　　レンズ ２３　　レンズ付バンドル光ファイバフェルール２６　
　マーク付バンドル光ファイバフェルール２８　　レン
ズマーク付バンドル光ファイバフェルール２９　　レン
ズ ３０　　レンズマーク付バンドル光ファイバフェルール
５２　　レンズにより集光された光 ７１　　マーク ７２　　マーク ８０　　レセプタクル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　光半導体素子と、光ファイバコネクタ
    のフェルールを挿入接続できるレセプタクルを備え、上
    記フェルールに取付けられている光ファイバと光半導体
    素子とが光学的に結合する構造のレセプタクル形の光半
    導体素子モジュールの製造方法において、多数のコアを
    有するバンドル光ファイバを内蔵し、外径が上記フェル
    ールの外径とほぼ等しいバンドル光ファイバフェルール
    を上記レセプタクルに挿入し、上記バンドル光ファイバ
    を介して、上記光半導体素子から出射された光、もしく
    は、光半導体素子モジュールにレンズが内蔵されている
    場合には上記光半導体素子から出射し光半導体素子モジ
    ュールに内蔵されているレンズにより集光された光を観
    察し、上記光半導体素子から出射された光の中心、もし
    くは、光半導体素子モジュールにレンズが内蔵されてい
    る場合には光半導体素子モジュールに内蔵されているレ
    ンズにより集光された上記光の中心と上記バンドル光フ
    ァイバフェルールの外径の中心とが一致するように、上
    記レセプタクル、または、上記光半導体素子、または、
    光半導体素子モジュールに内蔵されているレンズの位置
    を調整することを特徴とする光半導体素子モジュールの
    製造方法。
  2. 【請求項２】　　光半導体素子と、光ファイバコネクタ
    のフェルールを挿入接続できるレセプタクルを備え、上
    記フェルールに取付けられている光ファイバと光半導体
    素子とが光学的に結合する構造のレセプタクル形の光半
    導体素子モジュールの製造方法において、多数のコアを
    有するバンドル光ファイバとレンズを備え、外径が上記
    フェルールの外径とほぼ等しいレンズ付バンドル光ファ
    イバフェルールを上記レセプタクルに挿入し、上記バン
    ドル光ファイバを介して、上記光半導体素子から出射さ
    れた光、もしくは、光半導体素子モジュールにレンズが
    内蔵されている場合には上記光半導体素子から出射し光
    半導体素子モジュールに内蔵されているレンズにより集
    光された光を観察し、上記光半導体素子から出射された
    光の中心、もしくは、光半導体素子モジュールにレンズ
    が内蔵されている場合には光半導体素子モジュールに内
    蔵されているレンズにより集光された上記光の中心と上
    記レンズ付バンドル光ファイバフェルールの外径の中心
    とが一致するように、上記レセプタクル、または、上記
    光半導体素子、または、光半導体素子に内蔵されている
    レンズの位置を調整することを特徴とする光半導体素子
    モジュールの製造方法。
  3. 【請求項３】　　光半導体素子と、光ファイバコネクタ
    のフェルールを挿入接続できるレセプタクルを備え、上
    記フェルールに取付けられている光ファイバと光半導体
    素子とが光学的に結合する構造のレセプタクル形の光半
    導体素子モジュールの製造方法において、多数のコアを
    有するバンドル光ファイバを備え、外径が上記フェルー
    ルの外径とほぼ等しく、上記バンドル光ファイバの先端
    部に外径の中心を示すマークが形成されているマーク付
    バンドル光ファイバフェルールを上記レセプタクルに挿
    入し、上記バンドル光ファイバを介して、上記光半導体
    素子から出射された光、もしくは、光半導体素子モジュ
    ールにレンズが内蔵されている場合には上記光半導体素
    子から出射し光半導体素子モジュールに内蔵されている
    レンズにより集光された光と上記マークとを観察し、上
    記バンドル光ファイバを介して観察した、上記光半導体
    素子から出射された光の中心、もしくは、光半導体素子
    モジュールにレンズが内蔵されている場合には光半導体
    素子モジュールに内蔵されているレンズにより集光され
    た上記光の中心と上記マークの中心とが一致するように
    、上記レセプタクル、または、上記光半導体素子、また
    は、光半導体素子モジュールに内蔵されているレンズの
    位置を調整することを特徴とする光半導体素子モジュー
    ルの製造方法。
  4. 【請求項４】　　光半導体素子と、光ファイバコネクタ
    のフェルールを挿入接続できるレセプタクルを備え、上
    記フェルールに取付けられている光ファイバと光半導体
    素子とが光学的に結合する構造のレセプタクル形の光半
    導体素子モジュールの製造方法において、多数のコアを
    有するバンドル光ファイバとレンズを備え、外径が上記
    フェルールの外径とほぼ等しく、先端に外径の中心を示
    すマークが形成されているマークレンズ付バンドル光フ
    ァイバフェルールを上記レセプタクルに挿入し、上記バ
    ンドル光ファイバを介して、上記光半導体素子から出射
    された光、もしくは、光半導体素子モジュールにレンズ
    が内蔵されている場合には上記光半導体素子から出射し
    光半導体素子モジュールに内蔵されているレンズにより
    集光された光とマークとを観察し、上記バンドル光ファ
    イバを介して観察した、上記光半導体素子から出射され
    た光の中心、もしくは、光半導体素子モジュールにレン
    ズが内蔵されている場合には光半導体素子モジュールに
    内蔵されているレンズにより集光された上記光の中心と
    上記マークの中心とが一致するように、上記レセプタク
    ル、または、上記光半導体素子、または、光半導体素子
    モジュールに内蔵されているレンズの位置を調整するこ
    とを特徴とする光半導体素子モジュールの製造方法。
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