JPH07117629B2 - 光学組立体とその形成方法 - Google Patents
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- JPH07117629B2 JPH07117629B2 JP4251896A JP25189692A JPH07117629B2 JP H07117629 B2 JPH07117629 B2 JP H07117629B2 JP 4251896 A JP4251896 A JP 4251896A JP 25189692 A JP25189692 A JP 25189692A JP H07117629 B2 JPH07117629 B2 JP H07117629B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを整合し、
接合する光組立体に関し、特に活性光素子と光ファイバ
との間で自己整合のできる光組立体に関する。
接合する光組立体に関し、特に活性光素子と光ファイバ
との間で自己整合のできる光組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】光電子素子の組立体におけるシリコンの
使用に関しては、米国特許４９４５４００号（１９９０
年７月３１日出願、出願人ＡＴ＆Ｔ）に記載されてい
る。前記特許に記載された光組立体は、半導体（例、シ
リコン）をベースにして、様々なエッチングされた特徴
（例、溝、孔、整合ピン）とを有する蓋を有し、さらに
金属化パターン（例、接点、反射器）でもって、光電子
素子を信頼性よく、さらに安価にベースに取付け、さら
に通信光ファイバに結合させる構造のものである。特に
前記特許に開示された構造は光電子部品（例、ＬＥＤ）
が蓋部材により形成された孔内に配置され、通信光ファ
イバがベース部材に形成された溝に配置されている。反
射性の金属部品を用いて、光学的に光電子部品と光ファ
イバとを接続している。それゆえに、光電子部品を反射
器の上に配置することが、結合を提供するために必要な
唯一の動的な整合ステップである。そして、残りの整合
方法はベース、または蓋部材に形成された基準凹みを用
いてなされる。
使用に関しては、米国特許４９４５４００号（１９９０
年７月３１日出願、出願人ＡＴ＆Ｔ）に記載されてい
る。前記特許に記載された光組立体は、半導体（例、シ
リコン）をベースにして、様々なエッチングされた特徴
（例、溝、孔、整合ピン）とを有する蓋を有し、さらに
金属化パターン（例、接点、反射器）でもって、光電子
素子を信頼性よく、さらに安価にベースに取付け、さら
に通信光ファイバに結合させる構造のものである。特に
前記特許に開示された構造は光電子部品（例、ＬＥＤ）
が蓋部材により形成された孔内に配置され、通信光ファ
イバがベース部材に形成された溝に配置されている。反
射性の金属部品を用いて、光学的に光電子部品と光ファ
イバとを接続している。それゆえに、光電子部品を反射
器の上に配置することが、結合を提供するために必要な
唯一の動的な整合ステップである。そして、残りの整合
方法はベース、または蓋部材に形成された基準凹みを用
いてなされる。
【０００３】前記特許に開示された方法はシリコン光ベ
ンチパッケージでは進歩した方法であるが、動的な整合
を必要としない方法が望まれている。静的な光パーケジ
の構造は信頼性があり、さらに従来の方法に比べて安価
である。
ンチパッケージでは進歩した方法であるが、動的な整合
を必要としない方法が望まれている。静的な光パーケジ
の構造は信頼性があり、さらに従来の方法に比べて安価
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光受
光素子（光ファイバ）と光活性素子（ＬＥＤ）とを静的
に整合する装置を提供しようとするものである。
光素子（光ファイバ）と光活性素子（ＬＥＤ）とを静的
に整合する装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による、整合した
光ファイバを含む光組立体、特に、能動光素子と光ファ
イバの間の自動整合が可能な光組立体によって、従来技
術における課題が解決される。本発明の光組立体は、能
動光素子を支持する第一部材（ヘッダ）および対応する
光ファイバを支持する溝を含む第二部材（ベース）から
なる。第一及び第二部材は、基準点を有し、第一部材と
第二部材の整合と機械的接合の機能を行う。接合は、第
一及び第二部材が、光ファイバと光素子の間に直接的信
号パスを形成するように設置されることによって達成さ
れる。光素子は導電性接合手段（例、ハンダプリフォー
ム、電気めっきハンダ材料、または堆積ハンダ材料）上
に配置および接合され、接合手段は、基準点に関して、
光素子と光ファイバの間の自動整合が達成されるように
配置される。さらに、光ファイバを含む第二部材の表面
をカバーするための蓋として使用される第三部材が使用
される。第三部材と第二部材の接合のために他の基準点
対が使用される。
光ファイバを含む光組立体、特に、能動光素子と光ファ
イバの間の自動整合が可能な光組立体によって、従来技
術における課題が解決される。本発明の光組立体は、能
動光素子を支持する第一部材（ヘッダ）および対応する
光ファイバを支持する溝を含む第二部材（ベース）から
なる。第一及び第二部材は、基準点を有し、第一部材と
第二部材の整合と機械的接合の機能を行う。接合は、第
一及び第二部材が、光ファイバと光素子の間に直接的信
号パスを形成するように設置されることによって達成さ
れる。光素子は導電性接合手段（例、ハンダプリフォー
ム、電気めっきハンダ材料、または堆積ハンダ材料）上
に配置および接合され、接合手段は、基準点に関して、
光素子と光ファイバの間の自動整合が達成されるように
配置される。さらに、光ファイバを含む第二部材の表面
をカバーするための蓋として使用される第三部材が使用
される。第三部材と第二部材の接合のために他の基準点
対が使用される。
【０００６】
【実施例】図１において光組立体１０は光素子１４と導
電性接点パッド１６、１８を支持する第１部材（ヘッ
ダ）１２を有する。この第１部材（ヘッダ）１２は、必
要な整合基準点（凹み）を有するよう処理され得るいか
なる適当な材料でも形成され得る。たとえば、半導体基
板材料（例、シリコン、または、ＧａＡｓ）が整合基準
凹みを形成するようエッチングされる。あるいは、プラ
スチック材料（高性能エンジニアリングプラスチック）
が整合基準凹みを形成するようモールドして使用され
る。
電性接点パッド１６、１８を支持する第１部材（ヘッ
ダ）１２を有する。この第１部材（ヘッダ）１２は、必
要な整合基準点（凹み）を有するよう処理され得るいか
なる適当な材料でも形成され得る。たとえば、半導体基
板材料（例、シリコン、または、ＧａＡｓ）が整合基準
凹みを形成するようエッチングされる。あるいは、プラ
スチック材料（高性能エンジニアリングプラスチック）
が整合基準凹みを形成するようモールドして使用され
る。
【０００７】この第１部材（ヘッダ）１２は一対の基準
凹み２０と２２を有し、特にこの例においては導電性接
合手段２４の両側に位置する。この導電性接合手段２４
はハンダプリフォーム、導電性材料の電気メッキ層、導
電性材料の堆積層、等からなり、光素子１４と第１部材
（ヘッダ）１２を物理的および電気的に接合し得る構成
である。光素子１４への別の電気的接点は導電性接点パ
ッド１６と光素子１４の上側との間のワイヤボンド（図
示せず）により提供される。あるいは、両方の接点が光
素子１４の同じ側にあれば、一対の電気的には互いに絶
縁している導電性接合手段２４が用いられる。基準凹み
２０、２２を用いて、光素子１４と光ファイバ３２との
間に整合配置を形成できる。特に、第１部材（ヘッダ）
１２は、光素子１４と光ファイバ３２との間で自己整合
が可能であるよう充分な精度でもって、基準凹み２０、
２２および導電性接合手段２４を配置するよう処理され
る。基準凹み２０、２２は第１部材（ヘッダ）１２の上
面２６に形成された一対のピラミッド状開口部である。
第１部材（ヘッダ）１２が半導体材料（例、シリコン）
製の場合は、基準凹み２０、２２は第１部材（ヘッダ）
１２の上面２６表面にエッチングにより形成できる。
凹み２０と２２を有し、特にこの例においては導電性接
合手段２４の両側に位置する。この導電性接合手段２４
はハンダプリフォーム、導電性材料の電気メッキ層、導
電性材料の堆積層、等からなり、光素子１４と第１部材
（ヘッダ）１２を物理的および電気的に接合し得る構成
である。光素子１４への別の電気的接点は導電性接点パ
ッド１６と光素子１４の上側との間のワイヤボンド（図
示せず）により提供される。あるいは、両方の接点が光
素子１４の同じ側にあれば、一対の電気的には互いに絶
縁している導電性接合手段２４が用いられる。基準凹み
２０、２２を用いて、光素子１４と光ファイバ３２との
間に整合配置を形成できる。特に、第１部材（ヘッダ）
１２は、光素子１４と光ファイバ３２との間で自己整合
が可能であるよう充分な精度でもって、基準凹み２０、
２２および導電性接合手段２４を配置するよう処理され
る。基準凹み２０、２２は第１部材（ヘッダ）１２の上
面２６に形成された一対のピラミッド状開口部である。
第１部材（ヘッダ）１２が半導体材料（例、シリコン）
製の場合は、基準凹み２０、２２は第１部材（ヘッダ）
１２の上面２６表面にエッチングにより形成できる。
【０００８】光組立体１０はさらに第２部材（ベース）
３０を有し、溝３４内に光ファイバ３２を支持する。こ
の溝３４はプラスチック被覆光ファイバ３２を支持する
第１拡大部３６と、裸ガラスファイバ３２’を支持する
第１の狭い部分３８とを含む。第２部材（ベース）３０
は一対の基準凹み４０、４２を有し、それらは第２部材
（ベース）３０の表面３９上に形成され、直交側壁４４
を横切るよう形成される。図１の矢印で示されるよう
に、第１部材（ヘッダ）１２と第２部材（ベース）３０
は基準凹み２０、２２が基準凹み４０、４２と整合する
よう互いに移動し、その結果、光素子１４と光ファイバ
３２の光学整合が達成できる。結合レンズ５０が第２部
材（ベース）３０の直交側壁４４内に形成された開口部
５２内に配置される。この結合レンズ５０は光素子１４
と光ファイバ３２との間の結合効率を向上させる。ある
いは、レンズのついた光素子、または、レンズのついた
光ファイバを用いても、結合効率を向上させることがで
きる。
３０を有し、溝３４内に光ファイバ３２を支持する。こ
の溝３４はプラスチック被覆光ファイバ３２を支持する
第１拡大部３６と、裸ガラスファイバ３２’を支持する
第１の狭い部分３８とを含む。第２部材（ベース）３０
は一対の基準凹み４０、４２を有し、それらは第２部材
（ベース）３０の表面３９上に形成され、直交側壁４４
を横切るよう形成される。図１の矢印で示されるよう
に、第１部材（ヘッダ）１２と第２部材（ベース）３０
は基準凹み２０、２２が基準凹み４０、４２と整合する
よう互いに移動し、その結果、光素子１４と光ファイバ
３２の光学整合が達成できる。結合レンズ５０が第２部
材（ベース）３０の直交側壁４４内に形成された開口部
５２内に配置される。この結合レンズ５０は光素子１４
と光ファイバ３２との間の結合効率を向上させる。ある
いは、レンズのついた光素子、または、レンズのついた
光ファイバを用いても、結合効率を向上させることがで
きる。
【０００９】第１部材（ヘッダ）１２と第２部材（ベー
ス）３０との機械的結合は、整合した基準凹みにより形
成された一対の孔内に配置された一対の球状部材４６、
４８を用いて達成できる。球状部材４６、４８は第１部
材（ヘッダ）１２と第２部材（ベース）３０の両方に物
理的に接触し、表面２６と直交側壁４４の間のギャップ
を形成する。このギャップが第２部材３０の形成に際
し、光素子１４と光ファイバ３２の整合に影響すること
なく、工程の変動を可能にする。この分離した基準凹み
の形成に際しては、その数は何個形成してもよいが、図
１においては、単なる一実施例として一対が形成されて
いる。さらに、図１においては、ピラミッド状の開口と
球が図示されているが、如何なる形の基準凹み、あるい
は球状部材でも構わない。たとえば、整合溝と突起部は
基準凹みと球状部材の一実施例である。
ス）３０との機械的結合は、整合した基準凹みにより形
成された一対の孔内に配置された一対の球状部材４６、
４８を用いて達成できる。球状部材４６、４８は第１部
材（ヘッダ）１２と第２部材（ベース）３０の両方に物
理的に接触し、表面２６と直交側壁４４の間のギャップ
を形成する。このギャップが第２部材３０の形成に際
し、光素子１４と光ファイバ３２の整合に影響すること
なく、工程の変動を可能にする。この分離した基準凹み
の形成に際しては、その数は何個形成してもよいが、図
１においては、単なる一実施例として一対が形成されて
いる。さらに、図１においては、ピラミッド状の開口と
球が図示されているが、如何なる形の基準凹み、あるい
は球状部材でも構わない。たとえば、整合溝と突起部は
基準凹みと球状部材の一実施例である。
【００１０】本発明の自己整合にとって重要な点は、第
１部材（ヘッダ）１２と第２部材（ベース）３０が突き
合わされた時に、光ファイバ３２が光素子１４と光学的
に整合するように、光素子１４を基準凹み２０、２２に
関連付けて配置することである。導電性接合手段２４を
用いて、所望の整合が提供されることが発見された。図
２において、光素子１４は導電性接合手段２４に接合さ
れ、この導電性接合手段２４は基準凹み２０と２２との
間に配置されている。光素子１４は導電性接合手段２４
（ここでは、錫ー金化合物、あるいは、適当な周知の導
電性材料）の上に配置する。そして、それらを導電性接
合手段２４を液化（光素子１４に悪影響を及ぼすことな
く）するに充分な温度まで加熱し、そして、下の電気パ
ッド（図示せず）をカバーする（すなわち湿潤させ
る）。液化した導電性接合手段２４により形成される表
面張力により、この材料は下の電気パッドの境界により
規定されるドーム状の塊を形成する。従って光素子１４
は導電性接合手段２４の表面の上に”浮き”、その材料
と整合する。それゆえ、下の電気パッドが基準凹み２
０、２２に関し、適切に配置されている限り、光素子１
４は光ファイバ３２と光学的に整合するよう適切に配置
される。
１部材（ヘッダ）１２と第２部材（ベース）３０が突き
合わされた時に、光ファイバ３２が光素子１４と光学的
に整合するように、光素子１４を基準凹み２０、２２に
関連付けて配置することである。導電性接合手段２４を
用いて、所望の整合が提供されることが発見された。図
２において、光素子１４は導電性接合手段２４に接合さ
れ、この導電性接合手段２４は基準凹み２０と２２との
間に配置されている。光素子１４は導電性接合手段２４
（ここでは、錫ー金化合物、あるいは、適当な周知の導
電性材料）の上に配置する。そして、それらを導電性接
合手段２４を液化（光素子１４に悪影響を及ぼすことな
く）するに充分な温度まで加熱し、そして、下の電気パ
ッド（図示せず）をカバーする（すなわち湿潤させ
る）。液化した導電性接合手段２４により形成される表
面張力により、この材料は下の電気パッドの境界により
規定されるドーム状の塊を形成する。従って光素子１４
は導電性接合手段２４の表面の上に”浮き”、その材料
と整合する。それゆえ、下の電気パッドが基準凹み２
０、２２に関し、適切に配置されている限り、光素子１
４は光ファイバ３２と光学的に整合するよう適切に配置
される。
【００１１】図３において、第１部材１２’には、光素
子１４の動作に関連する電子回路１３が含まれる。たと
えばシリコン、または、他の半導体基板材料が第１部材
１２’に使用されている場合には、回路を第１部材１
２’の表面上、あるいは、内部に直接形成し得る。ある
いはプラスチック材料が第１部材１２’に使用されてい
る場合には、回路はその上表面に物理的に接着し得る。
電気回路と光素子を共に配置することにより、結果的な
装置全体の大きさを小さくできる。さらに、光受信装置
の場合には、プリアンプのような回路を光受信素子
（例、ホトダイオード）の近傍に配置することにより、
素子を結合するために必要な電気パスの長さが減少し、
従って装置に関連する寄生損も減少させることができ
る。伝送装置もまた、駆動回路とともにＬＥＤ、または
レーザのような光伝送素子によって同様に形成できる。
子１４の動作に関連する電子回路１３が含まれる。たと
えばシリコン、または、他の半導体基板材料が第１部材
１２’に使用されている場合には、回路を第１部材１
２’の表面上、あるいは、内部に直接形成し得る。ある
いはプラスチック材料が第１部材１２’に使用されてい
る場合には、回路はその上表面に物理的に接着し得る。
電気回路と光素子を共に配置することにより、結果的な
装置全体の大きさを小さくできる。さらに、光受信装置
の場合には、プリアンプのような回路を光受信素子
（例、ホトダイオード）の近傍に配置することにより、
素子を結合するために必要な電気パスの長さが減少し、
従って装置に関連する寄生損も減少させることができ
る。伝送装置もまた、駆動回路とともにＬＥＤ、または
レーザのような光伝送素子によって同様に形成できる。
【００１２】本発明の光学接合体の利点は、ヘッダ組立
体をバッチ製造およびテストできる点である。図４にお
いて、リードフレーム５４に複数の第１部材（ヘッダ）
１２（図２に示したものと同一の形のもの）が接続され
ている。リードフレーム５４は複数のリード対５６、５
８を有し、それらの対は第１部材（ヘッダ）１２の上に
配置された分離した導電性接点パッド対１６、１８に接
合されている。ワイヤボンド（図２）が、リード対５
６、導電性接点パッド１６および光素子１４の上部表面
との間の最終的な電気接続を提供する。一般的に、複数
の第１部材（ヘッダ）１２は第２部材（ベース）３０と
接合される前に、個々の部品の動作性を評価するための
数々の電気テストを受ける。第１部材（ヘッダ）１２を
バッチテストできることはコストの削減につながる。複
数の第１部材（ヘッダ）１２を有するウェーハ５７は第
１部材（ヘッダ）１２の端部５９に沿って、ウェーハの
厚さの所定の部分で予め切断されている（図５）。バッ
チテストの完了後、個々の第１部材（ヘッダ）１２は切
断分離される。
体をバッチ製造およびテストできる点である。図４にお
いて、リードフレーム５４に複数の第１部材（ヘッダ）
１２（図２に示したものと同一の形のもの）が接続され
ている。リードフレーム５４は複数のリード対５６、５
８を有し、それらの対は第１部材（ヘッダ）１２の上に
配置された分離した導電性接点パッド対１６、１８に接
合されている。ワイヤボンド（図２）が、リード対５
６、導電性接点パッド１６および光素子１４の上部表面
との間の最終的な電気接続を提供する。一般的に、複数
の第１部材（ヘッダ）１２は第２部材（ベース）３０と
接合される前に、個々の部品の動作性を評価するための
数々の電気テストを受ける。第１部材（ヘッダ）１２を
バッチテストできることはコストの削減につながる。複
数の第１部材（ヘッダ）１２を有するウェーハ５７は第
１部材（ヘッダ）１２の端部５９に沿って、ウェーハの
厚さの所定の部分で予め切断されている（図５）。バッ
チテストの完了後、個々の第１部材（ヘッダ）１２は切
断分離される。
【００１３】図６の光ファイバ接合体は第３部材（蓋）
６０を有する。ある種のパッケージにおいては、蓋６０
を設け、第２部材３０の溝３４に支持される光ファイバ
３２をカバーするのが好ましい。第２部材３０への蓋６
０の整合および接合は、本発明により別の組の基準凹み
を用いることによって達成される。特に、図６の第２部
材３０は、一対の基準凹み６２、６４を有し、それら
は、第２部材３０の上表面３１にピラミッド状の一対の
開口部をなす。一般的に、基準凹みの数と位置は如何な
るものでもよい。蓋６０に形成された基準凹み６６、６
８は基準凹み６２、６４に整合するように対応してい
る。一対の球状部材７０、７２が第２部材３０と蓋６０
の間に配置されて、整合した基準凹みにより形成された
孔内に配置されて、機械的な結合を提供する。
６０を有する。ある種のパッケージにおいては、蓋６０
を設け、第２部材３０の溝３４に支持される光ファイバ
３２をカバーするのが好ましい。第２部材３０への蓋６
０の整合および接合は、本発明により別の組の基準凹み
を用いることによって達成される。特に、図６の第２部
材３０は、一対の基準凹み６２、６４を有し、それら
は、第２部材３０の上表面３１にピラミッド状の一対の
開口部をなす。一般的に、基準凹みの数と位置は如何な
るものでもよい。蓋６０に形成された基準凹み６６、６
８は基準凹み６２、６４に整合するように対応してい
る。一対の球状部材７０、７２が第２部材３０と蓋６０
の間に配置されて、整合した基準凹みにより形成された
孔内に配置されて、機械的な結合を提供する。
【００１４】本発明の重要な点は、第２部材３０の直交
側壁４４に基準凹み４０、４２を、第１部材（ヘッダ）
１２との整合が達成されるよう充分な精度でもって形成
することである。図７の基板８０は、シリコン、プラス
チック、または、他の適当な材料からなる。第２部材３
０に示すように、基板８０は光ファイバ３２を支持する
溝３４と、蓋６０を第２部材３０に接合する基準凹み６
２、６４とを形成するよう処理される。さらに、基板８
０は比較的大きいピラミッド状開口部８６の何れかの側
に一対のピラミッド状開口部８２、８４が形成されるよ
う処理される。第２部材３０は図７の線Ａ−Ａに沿って
基板８０を切断すること（ダイシング）により形成され
ている。従ってこの線Ａ−Ａは第２部材３０の直交側壁
４４となる。
側壁４４に基準凹み４０、４２を、第１部材（ヘッダ）
１２との整合が達成されるよう充分な精度でもって形成
することである。図７の基板８０は、シリコン、プラス
チック、または、他の適当な材料からなる。第２部材３
０に示すように、基板８０は光ファイバ３２を支持する
溝３４と、蓋６０を第２部材３０に接合する基準凹み６
２、６４とを形成するよう処理される。さらに、基板８
０は比較的大きいピラミッド状開口部８６の何れかの側
に一対のピラミッド状開口部８２、８４が形成されるよ
う処理される。第２部材３０は図７の線Ａ−Ａに沿って
基板８０を切断すること（ダイシング）により形成され
ている。従ってこの線Ａ−Ａは第２部材３０の直交側壁
４４となる。
【００１５】図８は第２部材３０の基準凹み４０と４２
および開口５２の形状を示す図である。第１部材（ヘッ
ダ）１２の第２部材（ベース）３０への突き合わせ状態
が示されている。開口部５２の大きさは、光素子１４を
光ファイバ３２に結合し、さらに結合レンズ５０が配置
できるために充分になるよう形成される。
および開口５２の形状を示す図である。第１部材（ヘッ
ダ）１２の第２部材（ベース）３０への突き合わせ状態
が示されている。開口部５２の大きさは、光素子１４を
光ファイバ３２に結合し、さらに結合レンズ５０が配置
できるために充分になるよう形成される。
【００１６】図９において、第１部材１２０はその表面
２６０上に配置される複数の能動光素子１４０を有す
る。それに関連する電気接合パッド１６０と１８０が図
示されている。基準凹み２００は図９に示されるように
形成される。ここでは個別の基準凹みが各光素子の配置
に必要ではないため、その数は少なくてよい。特に、図
９に示した装置においては、隣接する光素子の間に、一
個の基準凹みのみが形成されている。第２部材３００は
複数の光ファイバ３２０を支持する複数の溝３４０を有
する。第２部材３００に形成された基準凹み４００が第
１部材１２０の基準凹み２００と整合する。第１部材１
２０と第２部材３００との間の機械的接合は、整合した
複数の基準凹み２００と基準凹み４００との間の複数の
球状部材４２０により達成される。図９の実施例におい
ては、アレイは伝送器ー受信器対、またはスペア素子を
形成するような一対の光素子ーファイバ接合を含む。
２６０上に配置される複数の能動光素子１４０を有す
る。それに関連する電気接合パッド１６０と１８０が図
示されている。基準凹み２００は図９に示されるように
形成される。ここでは個別の基準凹みが各光素子の配置
に必要ではないため、その数は少なくてよい。特に、図
９に示した装置においては、隣接する光素子の間に、一
個の基準凹みのみが形成されている。第２部材３００は
複数の光ファイバ３２０を支持する複数の溝３４０を有
する。第２部材３００に形成された基準凹み４００が第
１部材１２０の基準凹み２００と整合する。第１部材１
２０と第２部材３００との間の機械的接合は、整合した
複数の基準凹み２００と基準凹み４００との間の複数の
球状部材４２０により達成される。図９の実施例におい
ては、アレイは伝送器ー受信器対、またはスペア素子を
形成するような一対の光素子ーファイバ接合を含む。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の光結合組立
体は、第１部材に導電性接合手段を介して、光素子を接
合し、第２部材の支持する光ファイバが第１部材の光素
子と接合する際に、導電性接合手段が充分に軟らかく自
由な方向に向くため、それらの間に完全な接合が達成で
きる。
体は、第１部材に導電性接合手段を介して、光素子を接
合し、第２部材の支持する光ファイバが第１部材の光素
子と接合する際に、導電性接合手段が充分に軟らかく自
由な方向に向くため、それらの間に完全な接合が達成で
きる。
【図１】本発明の光組立体を展開した斜視図。
【図２】光素子を支持する第１部材の切断側面図。
【図３】光素子と電子回路を搭載した他の第１部材の上
面図である。
面図である。
【図４】図２に示される複数の第１部材をバッチ処理す
るためのリードフレームの構造を示す図である。
るためのリードフレームの構造を示す図である。
【図５】図４のリードフレーム構造と第１部材を支持す
るウェーハの部分拡大図である。
るウェーハの部分拡大図である。
【図６】光ファイバを支持する第２部材の斜視図であ
る。
る。
【図７】図５に示したような第２部材を形成するため
に、処理される元の基板の上面図である。
に、処理される元の基板の上面図である。
【図８】本発明の光組立体の上面図。
【図９】本発明の光組立体を複数有する他の光組立体ア
レイを示す図である。
レイを示す図である。
１０ 光組立体 １２ 第１部材（ヘッダ） １２’ 第１部材 １３ 電子回路 １４ 光素子 １６ 導電性接点パッド １８ 導電性接点パッド ２０ 基準点（凹み） ２２ 基準点（凹み） ２４ 導電性接合手段 ２６ 上面 ３０ 第２部材 ３２ 光ファイバ ３４ 溝 ３６ 第１拡大部 ３８ 第１の狭い部分 ３９ 表面 ４０ 基準点（凹み） ４２ 基準点（凹み） ４４ 直交側壁 ４６ 球状部材 ４８ 球状部材 ５０ 結合レンズ ５２ 開口部 ５４ リードフレーム ５６ リード対 ５７ ウェーハ ５８ リード対 ５９ 端部 ６０ 蓋 ６２、６４、６６、６８ 基準点（凹み） ７０ 球状部材 ７２ 球状部材 ８０ 基板 ８２ ピラミッド状開口部 ８６ ピラミッド状開口部 １２０ 第１部材 １４０ 能動光素子 １６０ 電気接合パッド １８０ 電気接合パッド ２００ 基準点（凹み） ２６０ 表面 ３００ 第２部材 ４００ 基準点（凹み） ４２０ 球状部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミンドーガ フェルナンド ドータルタ アメリカ合衆国 18011 ペンシルヴェニ ア アルバーティス、ウインザーロード 118 (72)発明者 ユーフエン ウォン アメリカ合衆国 07901 ニュージャージ ー サミット、ウッドランドアヴェニュー 160
Claims (17)
- 【請求項１】 能動光素子（１４）をその表面に搭載す
る第１部材（１２）と光ファイバ（３２）を支持する第
２部材（３０）とを有する光組立体において、 前記第１部材は一組の基準点（２０、２２）と、前記能
動光素子を接合する導電性接合手段（２４）とを有し、
前記導電性接合手段は前記一組の基準点に関して所定の
位置に配置され、 前記第２部材は前記光ファイバを配置するための主表面
に沿って形成された軸方向溝（３４）を有し、さらに、
前記主表面に直交する面（４４）に第２組の基準点（４
０、４２）を有し、前記第２組の基準点は前記第１部材
の第１組の基準点に整合するよう配置されることを特徴
とする光組立体。 - 【請求項２】 前記第１部材が、複数の能動光素子を搭
載し、前記第２部材は同じく複数の光ファイバを支持可
能であることを特徴とする請求項１の組立体。 - 【請求項３】 前記第１部材と第２部材は、半導体材
料、シリコン、プラスチック材料からなるグループの何
れかから形成されることを特徴とする請求項１の組立
体。 - 【請求項４】 導電性接合手段は、ハンダプリフォーム
であることを特徴とする請求項１の組立体。 - 【請求項５】 前記ハンダプリフォームが加熱により、
その表面に配置された能動光素子が前記ハンダプリフォ
ームと整合するように液化することを特徴とする請求項
４の組立体。 - 【請求項６】 前記ハンダプリフォームは錫、金の混合
物であることを特徴とする請求項４の組立体。 - 【請求項７】 前記第１と第２の基準点は、それぞれ前
記第１と第２部材の表面に形成された一組の開口部であ
り、 この基準点はさらに前記第１部材と第２部材との機械的
接合を提供するために、前記開口部の間に配置される複
数の球状部材を含むことを特徴とする請求項１の組立
体。 - 【請求項８】 前記第１部材と第２部材はシリコン製
で、前記表面の開口部はシリコン表面にエッチングされ
たものであることを特徴とする請求項７の組立体。 - 【請求項９】 前記第１と第２の基準点は、一組の溝と
突起部とからなり、一組の溝は前記第１と第２部材の何
れか一方に形成され、前記突起部は他方の部材表面に形
成され、前記溝と突起部は第１と第２部材の整合を提供
することを特徴とする請求項１の組立体。 - 【請求項１０】 光ファイバを支持する第２部材の主表
面をカバーするよう配置された第３部材（６０）をさら
に有し、 前記第２部材と第３部材とは、その間の整合と接合とを
容易にする複数の基準点（６２、６４、６６、６８）を
有することを特徴とする請求項１の組立体。 - 【請求項１１】 複数の基準点は、第２部材の上部主表
面に形成された第１の複数の開口部と、第３部材の接合
表面に形成された複数の開口部を含み、前記複数の開口
部の間に球状部材が配置されることを特徴とする請求項
１０の組立体。 - 【請求項１２】 前記第１部材は、その表面に接合され
た一対の導電パッドを有し、活性光素子への電気信号パ
スを形成することを特徴とする請求項１の組立体。 - 【請求項１３】 前記第１部材は、その表面に活性光素
子と関連する電気回路を含むことを特徴とする請求項１
２の組立体。 - 【請求項１４】 （ａ）それぞれ上表面と側面とを有す
る第１部材（１２）と第２部材（３０）とを用意するス
テップと、 （ｂ）前記第１部材の上表面（２６）と第２部材の側面
（４４）に基準点（２０、２２、４０、４２）を形成す
るステップと、 （ｃ）前記第１部材の上表面に、導電性接合手段（２
４）を前記関連基準点に関して所定の位置に配置するス
テップと、 （ｄ）前記第２部材の上表面に、光ファイバ（３２）を
配置するため軸方向溝（３４）を形成するステップと、 （ｅ）前記第１部材と第２部材とを、第１部材の基準点
と第２部材の基準点とを整合・固着することにより、固
着するステップとからなることを特徴とする光組立体の
形成方法。 - 【請求項１５】 前記基準点と前記軸方向溝は、エッチ
ングで形成されることを特徴とする請求項１４の方法。 - 【請求項１６】 前記ステップ（ｅ）において、第１部
材の基準点と第２部材の基準点との間に球状部材を挿入
することを特徴とする請求項１４の方法。 - 【請求項１７】 （ｆ） ステップ（ｃ）の導電性接合
手段の上に能動光素子を配置するステップと、 （ｇ） 前記能動光素子が前記導電性接合手段と整合す
るように、前記導電性接合手段を加熱するステップとを
更に有することを特徴とする請求項１４の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US756263 | 1991-08-30 | ||
| US07/756,263 US5179609A (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Optical assembly including fiber attachment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688925A JPH0688925A (ja) | 1994-03-29 |
| JPH07117629B2 true JPH07117629B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=25042714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4251896A Expired - Fee Related JPH07117629B2 (ja) | 1991-08-30 | 1992-08-28 | 光学組立体とその形成方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5179609A (ja) |
| EP (1) | EP0529947B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07117629B2 (ja) |
| DE (1) | DE69230515T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021256752A1 (ko) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 주식회사 일선 | 광 정렬 기능이 개선된 광 송수신 장치 및 그 제조방법 |
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