JPH04349674A - 光半導体素子および実装方法 - Google Patents
光半導体素子および実装方法Info
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- JPH04349674A JPH04349674A JP3121312A JP12131291A JPH04349674A JP H04349674 A JPH04349674 A JP H04349674A JP 3121312 A JP3121312 A JP 3121312A JP 12131291 A JP12131291 A JP 12131291A JP H04349674 A JPH04349674 A JP H04349674A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光半導体素子の実装装
置および実装方法に関するものである。
置および実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信・光情報処理等の発展に伴い、こ
れに使用する受光素子、発光素子等の光半導体素子や、
これを実装してモジュール化した光半導体部品に対して
も、小型、高信頼、高性能、低コストが要求されるよう
になっている。また、光半導体部品をシステムへ導入す
る場合に、コンパクトで、実装、組立てが容易であるこ
とが要求される。特に、低コスト化のためには、実装に
要する部品の点数を減らすと共に実装に要する時間を短
縮することが要求されている。
れに使用する受光素子、発光素子等の光半導体素子や、
これを実装してモジュール化した光半導体部品に対して
も、小型、高信頼、高性能、低コストが要求されるよう
になっている。また、光半導体部品をシステムへ導入す
る場合に、コンパクトで、実装、組立てが容易であるこ
とが要求される。特に、低コスト化のためには、実装に
要する部品の点数を減らすと共に実装に要する時間を短
縮することが要求されている。
【０００３】図５（Ａ）、（Ｂ）は、従来の光半導体素
子の実装装置の説明図である。ここでは、受光素子を例
にとって説明する。この図において、５１は受光素子、
５２は絶縁膜、５３は受光面、５４は負の電極、５５は
金属基板、５６は正のリード線、５７は負のリード線、
５８はハンダ層、５９はボンディングワイヤ、６０は光
ファイバー、６１は受光素子、６２は受光面、６３はマ
イクロレンズ、６４は正の電極、６５は負の電極、６６
はセラミック基板、６７は正の配線層、６８は負の配線
層、６９はハンダ層、７０は光ファイバーである。
子の実装装置の説明図である。ここでは、受光素子を例
にとって説明する。この図において、５１は受光素子、
５２は絶縁膜、５３は受光面、５４は負の電極、５５は
金属基板、５６は正のリード線、５７は負のリード線、
５８はハンダ層、５９はボンディングワイヤ、６０は光
ファイバー、６１は受光素子、６２は受光面、６３はマ
イクロレンズ、６４は正の電極、６５は負の電極、６６
はセラミック基板、６７は正の配線層、６８は負の配線
層、６９はハンダ層、７０は光ファイバーである。
【０００４】図５（Ａ）に示された光半導体素子の実装
装置においては、半導体基板上に受光面５３を形成し、
受光面の周囲の絶縁膜５２の上に負の電極５４を形成し
た受光素子５１を、金属基板５５に正のリード線５６を
形成し、この金属基板５５を絶縁体を介して貫通する負
のリード線５７を形成したステムにハンダ層５８によっ
て導電状態で固着し、負の電極５４と負リード線との間
をボンディングワイヤ５９によって接続して構成されて
いる。そして、具体的な構造は図示されていないが、受
光面５３に対向して光ファイバー６０が配置されている
。
装置においては、半導体基板上に受光面５３を形成し、
受光面の周囲の絶縁膜５２の上に負の電極５４を形成し
た受光素子５１を、金属基板５５に正のリード線５６を
形成し、この金属基板５５を絶縁体を介して貫通する負
のリード線５７を形成したステムにハンダ層５８によっ
て導電状態で固着し、負の電極５４と負リード線との間
をボンディングワイヤ５９によって接続して構成されて
いる。そして、具体的な構造は図示されていないが、受
光面５３に対向して光ファイバー６０が配置されている
。
【０００５】また、図５（Ｂ）に示された光半導体素子
の実装装置においては、マイクロレンズ６３を具えた半
導体基板上に受光面６２を形成し、正の電極６４と負の
電極６５を形成した受光素子６１を、セラミック基板６
６の上に形成された正の配線層６７、負の配線層６８の
上に載置したハンダ層６９によって固着して構成されて
いる。そしてマイクロレンズ６３に向けて光ファイバー
７０が配置されている。
の実装装置においては、マイクロレンズ６３を具えた半
導体基板上に受光面６２を形成し、正の電極６４と負の
電極６５を形成した受光素子６１を、セラミック基板６
６の上に形成された正の配線層６７、負の配線層６８の
上に載置したハンダ層６９によって固着して構成されて
いる。そしてマイクロレンズ６３に向けて光ファイバー
７０が配置されている。
【０００６】上記のいずれの実装装置においても、金属
基板５５、セラミック基板６６の平面と光半導体素子の
受光面５３、６２は平行になっている。また、光ファイ
バー６０、７０は受光面に対して垂直に配置されている
。
基板５５、セラミック基板６６の平面と光半導体素子の
受光面５３、６２は平行になっている。また、光ファイ
バー６０、７０は受光面に対して垂直に配置されている
。
【０００７】このような構造で実装された光半導体素子
は、他の半導体素子や集積回路素子等と共に回路配線基
板上に搭載される際に、その基板５５、６６の面は回路
配線基板の面と平行に置かれることが多いため、光ファ
イバー６０、７０が回路配線基板の面と垂直に配置され
て嵩高となり、複数の回路配線基板を棚状に重ねて組み
立てるとき相互の間隔を長くする必要があり、コンパク
トに組み立てることが困難になる。
は、他の半導体素子や集積回路素子等と共に回路配線基
板上に搭載される際に、その基板５５、６６の面は回路
配線基板の面と平行に置かれることが多いため、光ファ
イバー６０、７０が回路配線基板の面と垂直に配置され
て嵩高となり、複数の回路配線基板を棚状に重ねて組み
立てるとき相互の間隔を長くする必要があり、コンパク
トに組み立てることが困難になる。
【０００８】図６（Ａ）、（Ｂ）は、改良された光半導
体素子の実装装置の説明図である。この図において用い
た符号は、光ファイバーの形状が異なるが、図５（Ａ）
、（Ｂ）において使用したものと同様である。
体素子の実装装置の説明図である。この図において用い
た符号は、光ファイバーの形状が異なるが、図５（Ａ）
、（Ｂ）において使用したものと同様である。
【０００９】この実装装置は、図５（Ａ）、（Ｂ）にお
いて説明したものとほぼ同様であるが、光ファイバー６
０、７０の先端が斜めに研磨され、光ファイバー６０、
７０が基板面に平行に配置されている。この構成を採用
することによって、前記従来の光半導体素子の実装装置
がもっていた嵩高になるという問題は解決される。
いて説明したものとほぼ同様であるが、光ファイバー６
０、７０の先端が斜めに研磨され、光ファイバー６０、
７０が基板面に平行に配置されている。この構成を採用
することによって、前記従来の光半導体素子の実装装置
がもっていた嵩高になるという問題は解決される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この改
良された従来の実装装置には、光ファイバー６０、７０
の先端を精密に加工する工程が加わり、この研磨角度が
所定の値（約３７度）になっていないと研磨面で光が全
反射せず光が漏れて損失を生じるという新たな問題が生
じることになる。したがって、本発明は、小型、高性能
、高信頼、低コストで、実装が容易な光半導体素子の実
装装置を提供することを目的とする。
良された従来の実装装置には、光ファイバー６０、７０
の先端を精密に加工する工程が加わり、この研磨角度が
所定の値（約３７度）になっていないと研磨面で光が全
反射せず光が漏れて損失を生じるという新たな問題が生
じることになる。したがって、本発明は、小型、高性能
、高信頼、低コストで、実装が容易な光半導体素子の実
装装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる光半導体
素子の実装装置においては、半導体チップの平面上に受
光面または発光面を形成した光半導体素子を、実装基板
の表面に対して前記受光面または発光面が実質的に垂直
になるようにマウントし、該基板の表面にほぼ平行に光
を入射しまたは出射する構成を採用した。
素子の実装装置においては、半導体チップの平面上に受
光面または発光面を形成した光半導体素子を、実装基板
の表面に対して前記受光面または発光面が実質的に垂直
になるようにマウントし、該基板の表面にほぼ平行に光
を入射しまたは出射する構成を採用した。
【００１２】また、本発明にかかる光半導体素子の実装
方法においては、半導体チップの一つの端縁から光ファ
イバーの高さに一致する距離をおいた平面上に受光面ま
たは発光面を形成した光半導体素子を、実装基板の表面
に該端縁を接触して前記受光面または発光面が実質的に
垂直になるように載置したままで、該光半導体素子の受
光面または発光面の方向に一次元的に移動して位置調整
を行うことによって、該光ファイバーと位置合わせして
マウントする工程を採用した。
方法においては、半導体チップの一つの端縁から光ファ
イバーの高さに一致する距離をおいた平面上に受光面ま
たは発光面を形成した光半導体素子を、実装基板の表面
に該端縁を接触して前記受光面または発光面が実質的に
垂直になるように載置したままで、該光半導体素子の受
光面または発光面の方向に一次元的に移動して位置調整
を行うことによって、該光ファイバーと位置合わせして
マウントする工程を採用した。
【００１３】また、その際、光半導体素子を動作状態に
しておき、該光半導体素子をその受光面または発光面の
方向に一次元的に移動するとき、該光半導体素子と該光
ファイバーとの光結合状態をモニターしながら位置調整
を行う工程を採用した。
しておき、該光半導体素子をその受光面または発光面の
方向に一次元的に移動するとき、該光半導体素子と該光
ファイバーとの光結合状態をモニターしながら位置調整
を行う工程を採用した。
【００１４】そしてまた、その際、実装基板側の接続用
電極材料を光半導体素子の接続用電極材料より高融点材
料で形成し、予め、実装基板側の接続用高融点電極材料
を加熱しておき、これに光半導体素子側の低融点接続用
電極材料を、光半導体素子の位置調整をしながら接触さ
せ、実装基板側の高融点電極材料から伝導する熱によっ
て光半導体素子側の低融点電極材料を溶融し、冷却して
両者間を接続する工程を採用した。
電極材料を光半導体素子の接続用電極材料より高融点材
料で形成し、予め、実装基板側の接続用高融点電極材料
を加熱しておき、これに光半導体素子側の低融点接続用
電極材料を、光半導体素子の位置調整をしながら接触さ
せ、実装基板側の高融点電極材料から伝導する熱によっ
て光半導体素子側の低融点電極材料を溶融し、冷却して
両者間を接続する工程を採用した。
【００１５】
【作用】図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の光半導体素子
の実装装置の原理図である。この図において、１は実装
基板、２、３は配線層、４はハンダ層、５は光半導体素
子、６は素子基板、７は受光面または発光面、８は絶縁
層、９は電極、１０はハンダ、１１、１２は光ファイバ
ー、１３は接着剤層、Ｌ１ 、Ｌ２ は入射光である。
の実装装置の原理図である。この図において、１は実装
基板、２、３は配線層、４はハンダ層、５は光半導体素
子、６は素子基板、７は受光面または発光面、８は絶縁
層、９は電極、１０はハンダ、１１、１２は光ファイバ
ー、１３は接着剤層、Ｌ１ 、Ｌ２ は入射光である。
【００１６】図１（Ａ）に示された実装装置においては
、実装基板１の上に配線層２、３を形成し、配線層３の
上に、素子基板６の平面上に受光面または発光面７を形
成した光半導体素子５を、その端面でハンダ付けして実
装基板面１に実質的に垂直に固着し、光半導体素子の受
光面または発光面７から絶縁層８の上を延在する電極９
を他の配線層２にハンダ１０によってハンダ付けして実
装されている。この図は光半導体素子の一つである受光
素子を示し、入射光Ｌ１ は受光素子の表面から入射す
る場合、入射光Ｌ２ は受光素子基板６がこの入射光（
波長１．３〜１．６μｍ）に対して透明であって、受光
面の裏側から入射する場合を示している。この実装装置
によると、入射光Ｌ１ あるいは入射光Ｌ２ の方向が
実装基板に平行であるため、光の授受に要する空間の高
さが低くなり、実装工程上格別困難な技術的な問題を生
じない。
、実装基板１の上に配線層２、３を形成し、配線層３の
上に、素子基板６の平面上に受光面または発光面７を形
成した光半導体素子５を、その端面でハンダ付けして実
装基板面１に実質的に垂直に固着し、光半導体素子の受
光面または発光面７から絶縁層８の上を延在する電極９
を他の配線層２にハンダ１０によってハンダ付けして実
装されている。この図は光半導体素子の一つである受光
素子を示し、入射光Ｌ１ は受光素子の表面から入射す
る場合、入射光Ｌ２ は受光素子基板６がこの入射光（
波長１．３〜１．６μｍ）に対して透明であって、受光
面の裏側から入射する場合を示している。この実装装置
によると、入射光Ｌ１ あるいは入射光Ｌ２ の方向が
実装基板に平行であるため、光の授受に要する空間の高
さが低くなり、実装工程上格別困難な技術的な問題を生
じない。
【００１７】図１（Ｂ）に示された実装装置においては
、実装基板１の上に配線層２、３を形成し、配線層３の
上に、素子基板６の表面に受光面または発光面７を形成
した光半導体素子５を、その端面をハンダ４によってマ
ウントし、光半導体素子の受光面または発光面７から絶
縁層８の上を延在する電極９を他の配線層２にハンダ１
０によって接続し実装されている。
、実装基板１の上に配線層２、３を形成し、配線層３の
上に、素子基板６の表面に受光面または発光面７を形成
した光半導体素子５を、その端面をハンダ４によってマ
ウントし、光半導体素子の受光面または発光面７から絶
縁層８の上を延在する電極９を他の配線層２にハンダ１
０によって接続し実装されている。
【００１８】そして、光半導体素子５の両側の実装基板
１の上に光ファイバー１１、１２が接着剤層１３、１３
によって接着され固定されている。この図は受光素子を
示し、入射光Ｌ１ は受光素子の表面から入射する場合
、入射光Ｌ２ は受光素子基板６の裏側から入射する場
合を示している。
１の上に光ファイバー１１、１２が接着剤層１３、１３
によって接着され固定されている。この図は受光素子を
示し、入射光Ｌ１ は受光素子の表面から入射する場合
、入射光Ｌ２ は受光素子基板６の裏側から入射する場
合を示している。
【００１９】この実装装置によると、入射光Ｌ１ ある
いは入射光Ｌ２ を伝送する光ファイバーが実装基板に
ほぼ平行に固定されるため、その全体の高さが低くなり
、実装工程上格別困難な点はなく、光伝送効率が高く安
定である。この場合、実装基板としてシリコン単結晶の
基板を用い、このシリコン単結晶基板上に、所定の位置
に正確な大きさと形状の窓を有するレジスト膜を形成し
、これをとおして異方性エッチングすることによって、
Ｖ溝を形成し、このＶ溝によって光ファイバー１１、１
２を固定することもできる。また、光半導体素子５の実
装基板１の表面と接する面は、光半導体素子を所定の位
置でへき開して切断することによって正確、かつ平滑に
形成することができる。
いは入射光Ｌ２ を伝送する光ファイバーが実装基板に
ほぼ平行に固定されるため、その全体の高さが低くなり
、実装工程上格別困難な点はなく、光伝送効率が高く安
定である。この場合、実装基板としてシリコン単結晶の
基板を用い、このシリコン単結晶基板上に、所定の位置
に正確な大きさと形状の窓を有するレジスト膜を形成し
、これをとおして異方性エッチングすることによって、
Ｖ溝を形成し、このＶ溝によって光ファイバー１１、１
２を固定することもできる。また、光半導体素子５の実
装基板１の表面と接する面は、光半導体素子を所定の位
置でへき開して切断することによって正確、かつ平滑に
形成することができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
（第１実施例）図２（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例の受
光素子の説明図で、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｙ線における
断面図である。この図において、２０は受光素子、２１
は半導体基板、２２は導電性半導体層、２３は光吸収層
、２４は受光素子キャップ層、２５は受光面、２６は導
電性領域、２７、２８は金属電極、２９はパッシベーシ
ョンを兼ねるＳｉＮエアルコート膜、３０、３１は接続
用低融点金属である。
光素子の説明図で、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｙ線における
断面図である。この図において、２０は受光素子、２１
は半導体基板、２２は導電性半導体層、２３は光吸収層
、２４は受光素子キャップ層、２５は受光面、２６は導
電性領域、２７、２８は金属電極、２９はパッシベーシ
ョンを兼ねるＳｉＮエアルコート膜、３０、３１は接続
用低融点金属である。
【００２１】この実施例における光半導体素子は受光素
子２０であり、例えばＩｎＰからなる半導体基板２１の
上に、例えばｎ＋ −ＩｎＰ層からなる導電性半導体層
２２、例えば厚さ１〜４μｍのアンドープＩｎＧａＡｓ
層からなる光吸収層２３、例えば厚さ１μｍのｎ− −
ＩｎＰからなるキャップ層２４を形成し、キャップ層２
４の上にｐ型領域からなる受光面２５、導電性半導体層
２２に達する例えばｎ＋ −ＩｎＰからなる導電性領域
２６を形成し、受光面２５の上にｐ電極側金属電極２７
、導電性領域２６の上にｎ電極側金属電極２８を形成し
、その上の全面にパッシベーションを兼ねるＳｉＮエア
ルコート膜２９が形成されている。
子２０であり、例えばＩｎＰからなる半導体基板２１の
上に、例えばｎ＋ −ＩｎＰ層からなる導電性半導体層
２２、例えば厚さ１〜４μｍのアンドープＩｎＧａＡｓ
層からなる光吸収層２３、例えば厚さ１μｍのｎ− −
ＩｎＰからなるキャップ層２４を形成し、キャップ層２
４の上にｐ型領域からなる受光面２５、導電性半導体層
２２に達する例えばｎ＋ −ＩｎＰからなる導電性領域
２６を形成し、受光面２５の上にｐ電極側金属電極２７
、導電性領域２６の上にｎ電極側金属電極２８を形成し
、その上の全面にパッシベーションを兼ねるＳｉＮエア
ルコート膜２９が形成されている。
【００２２】そして、ｐ電極側金属電極２７と、ｎ電極
側金属電極２８の上にＡｕＳｎ、Ｓｎなどの接続用低融
点金属３０、３１が形成されている。この受光素子にお
いては、従来から公知の半導体製造技術を用い、へき開
して切断することによって、受光面や接続用低融点金属
３１、３１のパターンを受光素子の端縁を基準として極
めて高精度に形成することがきる。したがって、残され
た問題は、どのようにしてセラミック基板、シリコン等
の半導体基板などの上に、光ファイバーや受光素子接続
用配線層を配置し、これに受光素子を接続し、バイアス
電圧を供給するかである。
側金属電極２８の上にＡｕＳｎ、Ｓｎなどの接続用低融
点金属３０、３１が形成されている。この受光素子にお
いては、従来から公知の半導体製造技術を用い、へき開
して切断することによって、受光面や接続用低融点金属
３１、３１のパターンを受光素子の端縁を基準として極
めて高精度に形成することがきる。したがって、残され
た問題は、どのようにしてセラミック基板、シリコン等
の半導体基板などの上に、光ファイバーや受光素子接続
用配線層を配置し、これに受光素子を接続し、バイアス
電圧を供給するかである。
【００２３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例の受光
素子の実装装置の説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は
その中央部における断面図である。この図における符号
は、３２がシリコン実装基板、３３がＳｉＯ２ 膜、３
４がＶ溝、３５が電極リード、３６が受光素子配置用Ｕ
型溝、３７が光ファイバーである他は、図２（Ａ）、（
Ｂ）において使用したものと同様である。
素子の実装装置の説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は
その中央部における断面図である。この図における符号
は、３２がシリコン実装基板、３３がＳｉＯ２ 膜、３
４がＶ溝、３５が電極リード、３６が受光素子配置用Ｕ
型溝、３７が光ファイバーである他は、図２（Ａ）、（
Ｂ）において使用したものと同様である。
【００２４】この実装装置においては、シリコン実装基
板３２の上面を熱酸化して厚さ２０００〜３０００Åの
ＳｉＯ２ 膜３３を形成し、その上に金の蒸着とメッキ
技術を使用して厚さ１０〜３０μｍの電極リード層を形
成しパターニングして電極リード３５、３５を形成する
。
板３２の上面を熱酸化して厚さ２０００〜３０００Åの
ＳｉＯ２ 膜３３を形成し、その上に金の蒸着とメッキ
技術を使用して厚さ１０〜３０μｍの電極リード層を形
成しパターニングして電極リード３５、３５を形成する
。
【００２５】そして、ＳｉＯ２ 膜３３をフォトエッチ
ングによって矩形状に取り除き、この部分をシリコンの
異方性エッチャント（例えば、ピロカテコールＣ６ Ｈ
４ （ＯＨ）２ ４モル％＋エチレンジアミンＮＨ２
（ＣＨ２ ）２ ＮＨ２ ４６．４モル％＋水Ｈ２ Ｏ
４９．４モル％）によってエッチングし、光ファイバー
３７を配置するＶ溝３４を形成する。その後、受光素子
を配置するためのＵ型溝３６をケミカルエッチングによ
って形成する。このとき、電極リード３５、３５の下側
の部分のシリコンもエッチングされるようにし、電極リ
ード３５、３５が溝の中に突き出るようにする。この段
階で光ファイバー３７をＶ溝３４上に配置して接着剤を
用いて固定するとよい。
ングによって矩形状に取り除き、この部分をシリコンの
異方性エッチャント（例えば、ピロカテコールＣ６ Ｈ
４ （ＯＨ）２ ４モル％＋エチレンジアミンＮＨ２
（ＣＨ２ ）２ ＮＨ２ ４６．４モル％＋水Ｈ２ Ｏ
４９．４モル％）によってエッチングし、光ファイバー
３７を配置するＶ溝３４を形成する。その後、受光素子
を配置するためのＵ型溝３６をケミカルエッチングによ
って形成する。このとき、電極リード３５、３５の下側
の部分のシリコンもエッチングされるようにし、電極リ
ード３５、３５が溝の中に突き出るようにする。この段
階で光ファイバー３７をＶ溝３４上に配置して接着剤を
用いて固定するとよい。
【００２６】このＶ溝３４の深さ、大きさとも正確な寸
法で形成できるから、光ファイバー３７のシリコン実装
基板３２上の位置は極めて正確である。次に、電極リー
ド３５、３５に熱を加えて高温にしておき、受光素子２
０を受光素子配置用Ｕ型溝３６に載置し、接続用低融点
金属３０、３１を電極リード３５、３５に接触させ溶融
させる。
法で形成できるから、光ファイバー３７のシリコン実装
基板３２上の位置は極めて正確である。次に、電極リー
ド３５、３５に熱を加えて高温にしておき、受光素子２
０を受光素子配置用Ｕ型溝３６に載置し、接続用低融点
金属３０、３１を電極リード３５、３５に接触させ溶融
させる。
【００２７】この場合、接続用低融点金属３０、３１の
高さは電極リード３５、３５の高さに一致し、受光面２
５の高さは光ファイバー３７のコアの高さに一致してい
るから、受光素子２０を受光素子配置用Ｕ型溝３６上で
受光面２５の方向に一次元的に移動させて目視あるいは
顕微鏡によってその方向の位置合わせを行い冷却して接
続用低融点金属３０、３１と電極リード３５、３５間を
接続する。受光素子２０は、２００μｍ×２００μｍと
小さく軽く、電極リード３５、３５がメッキによって厚
く形成されているため、受光素子２０を受光素子配置用
Ｕ型溝３６に接着する必要はない。
高さは電極リード３５、３５の高さに一致し、受光面２
５の高さは光ファイバー３７のコアの高さに一致してい
るから、受光素子２０を受光素子配置用Ｕ型溝３６上で
受光面２５の方向に一次元的に移動させて目視あるいは
顕微鏡によってその方向の位置合わせを行い冷却して接
続用低融点金属３０、３１と電極リード３５、３５間を
接続する。受光素子２０は、２００μｍ×２００μｍと
小さく軽く、電極リード３５、３５がメッキによって厚
く形成されているため、受光素子２０を受光素子配置用
Ｕ型溝３６に接着する必要はない。
【００２８】上記の説明においては、受光素子２０の一
次元的な位置合わせを目視あるいは顕微鏡によって行っ
たが、接続用低融点金属が溶融している状態で受光素子
２０は電気的に電極リード３５、３５に接続されている
から、光ファイバー３７を通して光を入射し、受光素子
２０の電気的出力をモニターすることによって、より正
確に、かつ、自動的に位置合わせを行うことができる。 上記の工程の後に、受光素子を外気から遮断するために
、全体を光透明性樹脂によって封止することができる。
次元的な位置合わせを目視あるいは顕微鏡によって行っ
たが、接続用低融点金属が溶融している状態で受光素子
２０は電気的に電極リード３５、３５に接続されている
から、光ファイバー３７を通して光を入射し、受光素子
２０の電気的出力をモニターすることによって、より正
確に、かつ、自動的に位置合わせを行うことができる。 上記の工程の後に、受光素子を外気から遮断するために
、全体を光透明性樹脂によって封止することができる。
【００２９】（第２実施例）図４は、第２実施例の説明
図である。この図において、４１はシリコン実装基板上
の受光素子配置用平溝、４２は受光素子、４３は受光面
、４４は接続用低融点金属、４５は電極リード、４６は
光ファイバー、４７は顕微鏡である。
図である。この図において、４１はシリコン実装基板上
の受光素子配置用平溝、４２は受光素子、４３は受光面
、４４は接続用低融点金属、４５は電極リード、４６は
光ファイバー、４７は顕微鏡である。
【００３０】この実施例が第１実施例と異なる点は、シ
リコン基板上の受光素子配置用平溝４１が光ファイバー
４６と垂直でない方向に形成されている点である。した
がって、この方法によると、受光素子４２は、その接続
用低融点金属４４、４４を電極リード４５、４５に接触
したまま、光ファイバー４６に対して垂直でない方向の
線上で一次元的に移動されることになる。
リコン基板上の受光素子配置用平溝４１が光ファイバー
４６と垂直でない方向に形成されている点である。した
がって、この方法によると、受光素子４２は、その接続
用低融点金属４４、４４を電極リード４５、４５に接触
したまま、光ファイバー４６に対して垂直でない方向の
線上で一次元的に移動されることになる。
【００３１】このようにすると、光ファイバー４６の先
端の像が、受光素子の受光面に反射するため、顕微鏡４
７の光軸と受光面４３の垂線からの角度を、光ファイバ
ー４６の光軸と受光面４３の垂線からの角度を一致させ
ておくと、顕微鏡４７によって受光面に映った光ファイ
バーの先端をモニターしながら位置調整を行うことがで
きる。上記の第１実施例、第２実施例の実装工程は、単
一の受光素子を用いた例であるが、受光素子アレイに対
しても同様に適用できることは明らかである。また、こ
れらの実施例においては、受光素子を例として挙げたが
、ＬＥＤや面発光レーザ、光変調器等他の光半導体素子
にも同様に適用できることはいうまでもない。
端の像が、受光素子の受光面に反射するため、顕微鏡４
７の光軸と受光面４３の垂線からの角度を、光ファイバ
ー４６の光軸と受光面４３の垂線からの角度を一致させ
ておくと、顕微鏡４７によって受光面に映った光ファイ
バーの先端をモニターしながら位置調整を行うことがで
きる。上記の第１実施例、第２実施例の実装工程は、単
一の受光素子を用いた例であるが、受光素子アレイに対
しても同様に適用できることは明らかである。また、こ
れらの実施例においては、受光素子を例として挙げたが
、ＬＥＤや面発光レーザ、光変調器等他の光半導体素子
にも同様に適用できることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
実装基板の基準面から光ファイバーと光半導体素子の受
光面または発光面の位置関係を正確に設計できるから、
相互間の位置の調整は、実装基板上で光半導体素子を一
次元的に移動するだけで行うことができ、また光半導体
素子の接続用低融点金属を実装基板側の接続用高融点電
極材料の熱によって溶融するようにすると、実装に要す
る時間が短縮される。
実装基板の基準面から光ファイバーと光半導体素子の受
光面または発光面の位置関係を正確に設計できるから、
相互間の位置の調整は、実装基板上で光半導体素子を一
次元的に移動するだけで行うことができ、また光半導体
素子の接続用低融点金属を実装基板側の接続用高融点電
極材料の熱によって溶融するようにすると、実装に要す
る時間が短縮される。
【００３３】また、全ての工程が量産性に富んだ加工技
術によって行われるため、低コスト化を含め前記の目的
を達成することができ、この種の実装技術において寄与
するところが極めて大きい。
術によって行われるため、低コスト化を含め前記の目的
を達成することができ、この種の実装技術において寄与
するところが極めて大きい。
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の光半導体素子の実
装装置の原理図である。
装装置の原理図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例の受光素子の説
明図である。
明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施例の受光素子の実
装装置の説明図である。
装装置の説明図である。
【図４】第２実施例の受光素子の実装装置の説明図であ
る。
る。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、従来の光半導体素子の実装
装置の説明図である。
装置の説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、改良された光半導体素子の
実装装置の説明図である。
実装装置の説明図である。
２０ 受光素子
２１ 半導体基板
２２ 導電性半導体層
２３ 光吸収層
２４ 受光素子キャップ層
２５ 受光面
２６ 導電性領域
２７、２８ 電極メタル配線
２９ パッシベーションを兼ねるＳｉＮエアルコート
膜３０、３１ 接続用低融点金属 ３２ シリコン基板 ３３ ＳｉＯ２ 膜 ３４ Ｖ溝 ３５ 電極リード ３６ 受光素子配置用Ｕ型溝 ３７ 光ファイバー
膜３０、３１ 接続用低融点金属 ３２ シリコン基板 ３３ ＳｉＯ２ 膜 ３４ Ｖ溝 ３５ 電極リード ３６ 受光素子配置用Ｕ型溝 ３７ 光ファイバー
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体チップの平面上に受光面または
発光面を形成した光半導体素子を、実装基板の表面に対
して前記受光面または発光面が実質的に垂直になるよう
にマウントし、該基板の表面にほぼ平行に光を入射しま
たは出射することを特徴とする光半導体素子。 - 【請求項２】 半導体チップの一つの端縁から光ファ
イバーの高さに一致する距離をおいた平面上に受光面ま
たは発光面を形成した光半導体素子を、実装基板の表面
に該端縁を接触して、前記受光面または発光面が実質的
に垂直になるように載置したままで、該光半導体素子の
受光面または発光面の方向に一次元的に移動して位置調
整を行うことによって、該光ファイバーと位置合わせし
てマウントすることを特徴とする光半導体素子の実装方
法。 - 【請求項３】 光半導体素子を動作状態にしておき、
該光半導体素子をその受光面または発光面の方向に一次
元的に移動するとき、該光半導体素子と該光ファイバー
との光結合状態をモニターしながら位置調整を行うこと
を特徴とする請求項２記載の光半導体素子の実装方法。 - 【請求項４】 半導体チップの一つの端縁から光ファ
イバーの高さに一致する距離をおいた平面上に受光面ま
たは発光面を形成した光半導体素子を、実装基板の表面
に該端縁を接触して実質的に垂直に載置したままで、該
光ファイバーに垂直でない方向の線上で受光面または発
光面の方向に一次元的に移動し、該光半導体素子の受光
面または発光面に映った光ファイバーの先端を観察しな
がら位置調整を行うことによって、光ファイバーと位置
合わせしてマウントすることを特徴とする光半導体素子
の実装方法。 - 【請求項５】 実装基板側の接続用電極材料を光半導
体素子の接続用電極材料より高融点材料で形成し、予め
、実装基板側の接続用高融点電極材料を加熱しておき、
これに光半導体素子側の低融点接続用電極材料を、光半
導体素子の位置調整をしながら接触させ、実装基板側の
高融点電極材料から伝導する熱によって光半導体素子側
の低融点電極材料を溶融し、冷却して両者間を接続する
ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１
つに記載の光半導体素子の実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121312A JPH04349674A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 光半導体素子および実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121312A JPH04349674A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 光半導体素子および実装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349674A true JPH04349674A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=14808128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3121312A Withdrawn JPH04349674A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 光半導体素子および実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349674A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2717911A1 (fr) * | 1994-03-28 | 1995-09-29 | Bosch Gmbh Robert | Circuit optique intégré. |
| WO2000008729A1 (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-17 | Seiko Epson Corporation | Optical module and method of manufacture thereof |
| JP2007101789A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Seiko Epson Corp | 光伝送モジュール、光伝送モジュールの製造方法、光伝送装置および電子機器 |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP3121312A patent/JPH04349674A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2717911A1 (fr) * | 1994-03-28 | 1995-09-29 | Bosch Gmbh Robert | Circuit optique intégré. |
| WO2000008729A1 (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-17 | Seiko Epson Corporation | Optical module and method of manufacture thereof |
| US6425695B1 (en) | 1998-08-05 | 2002-07-30 | Seiko Epson Corporation | Optical module and method of manufacturing the same |
| JP3734017B2 (ja) * | 1998-08-05 | 2006-01-11 | セイコーエプソン株式会社 | 光モジュール |
| KR100637613B1 (ko) * | 1998-08-05 | 2006-10-24 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 광 모듈 및 그의 제조 방법 |
| CN100397127C (zh) * | 1998-08-05 | 2008-06-25 | 精工爱普生株式会社 | 光模块及其制造方法 |
| JP2007101789A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Seiko Epson Corp | 光伝送モジュール、光伝送モジュールの製造方法、光伝送装置および電子機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |