JPH0961651A - ハイブリッド光集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストでかつ防湿性に優れた封止を可能と
する構造を備えたハイブリッド光集積回路を提供する。 【構成】 上部が平坦な埋め込み型光導波路２２の一部
を底面長方形にエッチングして除去することにより切り
欠き部２３を形成し、その底面２３ａに電極パタン２４
を設けて半導体レーザ２５を搭載し、該電極パタン２４
及び半導体レーザ２５と上部クラッド層２２ｃの表面に
設けた電気配線パタン２６及び２７とをそれぞれ電気的
に接続し、切り欠き部２３上を覆う如く上部クラッド層
２２ｃ上に封止蓋２８を樹脂２９を介して固定・封止す
ることにより、半導体レーザ２５を局所的に気密封止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光素子を用いた光
モジュール、特に経済性に優れた封止構造を有するハイ
ブリッド光集積回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光素子、特に半導体光素子を用いた光モ
ジュールにおいては、湿度による劣化を防止するために
パッケージを気密封止をすることが必須である。

【０００３】図２は従来の光モジュールの一例、ここで
は、金子 他著「1993年電子通信学会秋季大会予稿集Ｃ
−１８０」に記載された例を示すもので、図中、１は半
導体レーザ（ＬＤ）、２，３はレンズ、４はアイソレー
タ、５は光ファイバである。また、６ａ及び６ｂはモジ
ュールのパッケージ、７は光ファイバ５の保持筺体であ
る。通常、この種の光モジュールにおいてパッケージ６
ａ及び６ｂは金属で形成され、これらは半田で気密封止
され、また、光ファイバの保持筺体７はパッケージ６ａ
及び６ｂにＹＡＧ溶接されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体素子を用いた光モジュールでは、パッケージ内の防湿
のために半田または金属溶接等による気密封止を行うこ
とが一般的であった。しかし、これらの方法ではパッケ
ージのコストが上昇するという問題があった。即ち、半
田を用いるにはパッケージ表面に金属層が設けられてい
ることが必須となるため、安価なセラミックパッケージ
を使用することができず、金属パッケージまたは表面を
メタライズしたセラミックパッケージが必要となる。ま
た、金属溶接の場合にはパッケージが必ず金属でなけれ
ばならず、これらの要求を満足するためにパッケージコ
ストが高くなるという問題があった。

【０００５】ところで、図２のように半導体光素子から
の出力光をレンズを通して空間的に光ファイバと結合す
る構造の光モジュールでは、コストが高くなるものの半
田や溶接による気密封止が可能であった。しかし、光フ
ァイバと半導体光素子とを直接結合させるタイプの光モ
ジュールでは気密封止すること自体が難しいという問題
があった。

【０００６】図３は従来の光モジュールの他の例を示す
もので、同図(a)は封止前の分解斜視図、同図(b)は封止
後の要部断面図である。図中、１１はＬＤ、１２は光フ
ァイバ、１３は実装基板、１４ａ及び１４ｂはモジュー
ルのパッケージであり、パッケージ１４ａには溝状の光
ファイバ取り出し部１４ａ’が形成されている。このよ
うな光ファイバと半導体光素子とを直接光結合するタイ
プの光モジュールでは、パッケージに光ファイバ取り出
し部１４ａ’を設ける必要が生ずるが、この際、光ファ
イバ１２と取り出し部１４ａ’との間に必ず間隙が生ず
る。このため、ＹＡＧ溶接を行うことはできなかった。

【０００７】また、半田による気密封止を実施するため
には、前記間隙を十分な厚さの半田で充填しなければな
らないが、光ファイバの材質はガラスであるため、その
ままでは半田で固定することができない。そこで、従来
は表面をメタライズした特殊な光ファイバを用いること
が必須であった。これに加えて、光ファイバは光ファイ
バ取り出し部１４ａ’の中で厚い半田からの応力を強く
受けることになるため、光ファイバにマイクロベンディ
ングが発生し、光モジュールの損失が大きくなるという
問題もあった。

【０００８】前述した問題を解決する方法として、図３
において光ファイバ取り出し部１４ａ’と光ファイバ１
２との間隙に、半田に代えて樹脂１５を充填することが
検討されている（後藤 他著「1994年電子情報通信学会
秋季大会予稿集Ｃ−１８８、参照）。樹脂を用いた場
合、従来のように光ファイバにメタライズを施す必要が
なくなり、通常の光ファイバが使用できるので、パッケ
ージコストの大幅な低減が可能となる。また、適当な硬
さの樹脂を選べば、光ファイバのマイクロベンディング
の問題も解決できる。

【０００９】しかし、樹脂と半田とを比較すると、防湿
効果は半田の方が優れている。このため、半田を用いた
従来のパッケージにおいては、光ファイバ取り出し部と
光ファイバとの間の間隙を埋めるために多量の半田が充
填されていても十分な防湿効果が得られるが、同様の構
造で樹脂の量が多いと防湿効果が低下するという問題が
あった。

【００１０】なお、これまでの説明では、光ファイバと
光素子とからなる光モジュールを例にあげて、それらの
問題点を述べたが、光ファイバと光導波路と光素子とか
らなる光モジュール、即ちハイブリッド光集積回路のパ
ッケージにおいても全く同様の問題があった。

【００１１】本発明の目的は、低コストでかつ防湿性に
優れた封止を可能とする構造を備えたハイブリッド光集
積回路を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の請求項１では、コア及び該コアより屈折率
が低くかつコアを囲むととも上部が平坦に形成されたク
ラッドよりなる埋め込み型光導波路と、該埋め込み型光
導波路の一部に少なくともコアを越える深さをもって設
けられた底面が平坦な切り欠き部と、該切り欠き部の底
面に設けられた電極パタンと、該電極パタン上に搭載さ
れた光素子と、前記クラッドの表面に設けられかつ前記
電極パタンと電気的に接続された電気配線パタンと、前
記クラッドの上部に前記切り欠き部を完全に覆う如く固
定剤を介して固定された封止蓋とよりなるハイブリッド
光集積回路を提案する。

【００１３】前記構成によれば、埋め込み型光導波路に
設けられた切り欠き部に電極パタンを介して光素子を搭
載し、該光素子及び電極パタンとクラッド表面に設けら
れた電気配線パタンとの接続部分を含めて、前記切り欠
き部を固定剤を介して封止蓋で覆うことにより、光素子
を局所的に封止することができる。

【００１４】また、本発明の請求項２では、コア及び該
コアより屈折率が低くかつコアを囲むととも上部が平坦
に形成されたクラッドよりなる埋め込み型光導波路と、
該埋め込み型光導波路の一部に少なくともコアを越える
深さをもって設けられた底面が平坦な切り欠き部と、該
切り欠き部の底面に設けられた電極パタンと、該電極パ
タン上に搭載された光素子と、前記クラッドの表面に設
けられかつ前記電極パタンと電気的に接続された電気配
線パタンと、該電気配線パタン上を含む前記クラッドの
表面に形成された絶縁膜と、前記クラッドの上部に前記
切り欠き部を完全に覆う如く前記絶縁膜上に固定剤を介
して固定された封止蓋とよりなるハイブリッド光集積回
路を提案する。

【００１５】前記構成によれば、電気配線パタン上を含
む埋め込み型光導波路のクラッドの表面に絶縁膜を形成
したので、埋め込み型光導波路に設けられた切り欠き部
に電極パタンを介して光素子を搭載し、該光素子及び電
極パタンとクラッド表面に設けられた電気配線パタンと
の接続部分を含めて前記切り欠き部を固定剤を介して封
止蓋で覆う際、導電性・絶縁性を問わず、最適な固定剤
を用いて前記切り欠き部を封止蓋で覆い、光素子を局所
的に封止することができる。

【００１６】また、前記構成において、固定剤として透
湿性のないガラス半田を用いれば、切り欠き部内を局所
的に気密封止できる。

【００１７】また、前記構成において、固定剤として樹
脂を用いれば、極めて低コストな封止が実現する。この
際、封止蓋は平坦なクラッド上部に固定され、封止蓋と
クラッドとの間隙を極めて薄く設定できるので、固定に
必要な樹脂の量を最小限にでき、樹脂を用いているにも
拘らず優れた防湿効果を発揮できる。

【００１８】また、前記構成において、切り欠き部に樹
脂を充填すれば、防湿効果をより一層向上させることが
できる。

【００１９】さらにまた、これまでの構成において、埋
め込み型光導波路及び封止蓋を同じ材質のガラスで構成
すれば、光素子を搭載する切り欠き部を囲むクラッドか
らなる側壁及び封止蓋自体を通して水分が拡散すること
がなく、封止効果が高まるととともに、光導波路と封止
蓋との熱膨張率も一致するので、温度変動に伴う封止蓋
の剥離の危険が著しく減少し、優れた信頼性が得られ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】

［第１の形態］図１は本発明のハイブリッド光集積回路
の第１の実施の形態を示すもので、同図(a)は封止前の
斜視図、同図(b)は封止後の斜視図である。図中、２１
は基板、２２は基板２１上に形成された光導波路であ
る。光導波路２２はコア２２ａと、該コア２２ａより屈
折率が低くかつこれを囲むように埋め込んだ下部クラッ
ド層２２ｂ及び上部クラッド層２２ｃとからなり、その
上部、即ち上部クラッド層２２ｃの表面は概ね平坦化さ
れた埋め込み型光導波路構造を備えている。

【００２１】なお、本形態では、基板２１としてＳｉ基
板を用い、また、光導波路２２として石英系光導波路を
用いている。また、下部クラッド層２２ｂ及び上部クラ
ッド層２２ｃの厚さはともに３０μｍ、コア２２ａの寸
法は幅６μｍ×高さ６μｍである。

【００２２】また、２３は切り欠き部であり、光導波路
２２の一部を底面長方形にエッチングして除去すること
により形成したものである。この切り欠き部２３は平坦
な底面２３ａ及び側壁２３ｂを有し、底面２３ａ上には
電極パタン２４が形成され、その上には光素子、ここで
は半導体レーザ（ＬＤ）２５が活性層を下向きにしたジ
ャンクションダウンの状態で搭載・固定されている。な
お、切り欠き部２３の深さは、底面２３ａ上に形成され
た電極パタン２４の上面からコア２２ａの中心までの高
さが、ＬＤ２５の表面からその活性層の中心までの高さ
と概ね等しくなる如く設定してある。

【００２３】また、切り欠き部２３近傍の光導波路の表
面、即ち上部クラッド層２２ｃの上面には電気配線パタ
ン２６，２７が形成されており、この電気配線パタン２
６と電極パタン２４及び電気配線パタン２７とＬＤ２５
はワイヤボンディングされ、電気的に接続されている。

【００２４】また、２８は封止蓋であり、前記切り欠き
部２３を完全に覆う大きさを有するとともに前述したボ
ンディング部分を逃がすための凹部（図示せず）を備え
ている。該封止蓋２８は前述した凹部を下向きとして、
図１(b)に示すように切り欠き部２３をボンディング部
分を含めて覆う如く、光導波路の上部クラッド層２２ｃ
上に樹脂２９を介して固定・封止されている。本形態で
は、封止蓋２８を、樹脂との密着性に優れるとともに光
導波路２２と同一の材質である石英ガラスで形成してあ
る。また、樹脂２９としては耐湿性に優れる熱可塑性樹
脂を用いている。

【００２５】このように本形態によれば、表面が概ね平
坦な埋め込み型光導波路を用い、かつ光素子を搭載する
切り欠き部の周囲を上部クラッド層からなる側壁で囲ま
れた凹部形状にしたため、封止が容易になし得るととも
に、封止蓋を搭載するに当たり、この封止蓋と上部クラ
ッド層の表面との間隙を極めて小さく設定でき、この結
果、この間隙を充填する樹脂の厚さを十分に薄く設定で
きるので、耐湿性の極めて高い封止を行うことができ
る。ちなみに、本形態ではこの樹脂の厚さは５μｍ以下
であった。

【００２６】前述したハイブリッド光集積回路の封止構
造の効果を調べるために、高温高湿環境下での動作試験
を行った。試験条件は温度８５゜Ｃ、湿度９０％の環境
下でＬＤに動作電流６０ｍＡを流し続け、この時のＬＤ
の発振しきい値の変化を測定した。この結果、試験開始
後３０００時間を経過しても、しきい値の増加は１０％
以下であった。

【００２７】図４は図１に示したハイブリッド光集積回
路のパッケージ構造の一例を示すものである。図中、３
１は筺体であり、前述したハイブリッド光集積回路、例
えば２０を機械的に保護するとともに回路からの電極を
取り出す機能を果たす。また、３２は光ファイバ、３３
は光ファイバ筺体であり、ここでは紫外線硬化型接着剤
を用いてハイブリッド光集積回路２０に接続されてい
る。従来、光ファイバを直接接続する光モジュールの封
止は容易ではなかったが、本形態によれば、図４に示す
ように光素子をハイブリッド光集積回路上で局所的に封
止することが容易となったので、光ファイバを直接接続
しても何ら問題は生じない。

【００２８】また、耐湿性に対する要求が厳しい場合に
は、図５に示すように、図４に示した構造全体を耐湿性
樹脂３４によりモールドすることもできる。このように
構成すれば、たとえパッケージ全体が高湿環境に置かれ
ても、ハイブリッド光集積回路の光素子を搭載する切り
欠き部に到達する水分は極めてわずかである。従って、
図５の構造を用いることにより、樹脂を用いた封止であ
るにもかかわらず、従来の半田あるいはＹＡＧ溶接を用
いた気密封止と同等あるいはそれ以上の耐湿特性を得る
ことができ、しかも樹脂封止の採用により部品製作コス
トを大幅に低減することが可能となる。

【００２９】なお、前記形態では光導波路として石英系
光導波路を用い、また、封止蓋として石英ガラスからな
るものを用いた例を示した。このように、石英ガラスを
代表とするガラス光導波路及びガラス製封止蓋を用いる
と、光素子を搭載する切り欠き部の周囲を囲む上部クラ
ッド層及び封止蓋自体を通しての水分の侵入はほとんど
発生しないので、高い信頼性が得られる。また、光導波
路と封止蓋とを同一材料で構成したことにより、両者の
熱膨張率の差による応力の発生を極めて少なくでき、光
導波路から封止蓋が剥離する危険をほとんどなくすこと
ができるので、さらに信頼性を向上させることができ
る。

【００３０】本発明の構造は、光導波路として高分子導
波路を用いた場合でも採用することができ、一定の防湿
効果は認められる。しかし、高分子導波路の場合、光導
波路自体への水分の侵入が、わずかではあるが発生す
る。このため、本形態のようにガラス光導波路を用いた
場合と比較すると、その防湿効果が劣ることは避けられ
ない。

【００３１】［第２の形態］図６は本発明の第２の実施
の形態を示すもので、ここでは第１の実施の形態におい
て封止蓋の装着・固定に先立って切り欠き部に耐湿性樹
脂を充填した例を示す。即ち、図中、３５は耐湿性樹脂
であり、切り欠き部２３を全て満たす如く充填されてい
る。この耐湿性樹脂３５としては、切り欠き部２３内で
光素子を直接覆うことになるので該光素子に応力を加え
ないような柔らかい樹脂が望ましく、例えばシリコーン
樹脂が良い。このように、光素子を搭載する切り欠き部
に耐湿性樹脂を封入し、その後、封止蓋を装着・固定す
れば、耐湿性を一層向上させることができる。なお、そ
の他の構成・効果は第１の形態と同様である。

【００３２】［第３の形態］図７は本発明の第３の実施
の形態を示すもので、ここでは第１の実施の形態におい
て切り欠き部の底面に形成した電極パタンと上部クラッ
ド層の表面に形成した電気配線パタンとを金属パタンに
より直接接続した例を示す。即ち、図中、３６は金属パ
タンであり、電極パタン２４と電気配線パタン２６とを
直接接続する如く切り欠き部２３の側壁２３ｂ上に形成
されている。なお、側壁２３ｂのような、ほぼ垂直な部
分に金属パタンを形成するには、バイアススパッタ法あ
るいはメッキ法を用いれば良い。

【００３３】前記構成によれば、切り欠き部底面上の電
極パタンと上部クラッド層上の電気配線パタンとの間の
ワイヤボンディングが不要となり、実装工程を簡略化す
ることができる。なお、その他の構成・効果は第１の形
態と同様である。

【００３４】［第４の形態］図８は本発明の第４の実施
の形態を示すもので、ここでは一つの基板に複数の光素
子、例えば２つの半導体レーザ（ＬＤ）を搭載するよう
になした例を示す。即ち、図中、４１は基板、４２は埋
め込み型光導波路であり、該光導波路４２には２つのＬ
Ｄを収容し得る大きさの切り欠き部４３が形成されてい
る。また、４４，４５はＬＤであり、切り欠き部４３の
底面に形成された電極パタン４６，４７上にそれぞれ第
１の形態と同様に搭載・固定されている。

【００３５】ＬＤ４４，４５は電極パタン４６，４７と
ともに光導波路４２の上部クラッド層の表面に形成され
た４つの電気配線パタンにそれぞれワイヤボンディング
され、電気的に接続されている。そして、ボンディング
部を含めて切り欠き部４３全体が封止蓋４８により樹脂
（図示せず）を介して一括して封止される如くなってい
る。

【００３６】図８では２つのＬＤが比較的近接して配置
される場合の例を示したが、２つのＬＤが離れた場所に
配置される場合の例を図９に示す。即ち、図９におい
て、４３Ａ，４３Ｂは光導波路４２に形成された切り欠
き部であり、それぞれその底面には電極パタン４６，４
７が形成され、ＬＤ４４，４５が搭載・固定されてい
る。そして、切り欠き部４３Ａ，４３Ｂは図示しない封
止蓋により樹脂４９を介して個別に封止される如くなっ
ている。

【００３７】このように一つの基板に複数の光素子を搭
載するようになした場合においても、光導波路の上部ク
ラッド層の表面と封止蓋との間を充填する樹脂の厚さを
５μｍ以下に設定でき、優れた耐湿性が得られる。

【００３８】［比較例］図１０は本発明の効果を確認す
るために製作した比較例を示すものである。即ち、図
中、５１は基板、５２は埋め込み型光導波路であり、該
光導波路５２には同図(a) に示すように側壁の一つが基
板端部で開放状態となった切り欠き部５３が形成されて
いる。また、切り欠き部５３の底面には２つの電極パタ
ン５４，５５が形成されており、該電極パタン５４上に
は半導体レーザ（ＬＤ）５６が搭載されている。また、
ＬＤ５６は電極パタン５５とワイヤボンディングされ、
電気的に接続されている。そして、同図(b) に示すよう
に切り欠き部５３の主要部を覆う封止蓋５７が光導波路
５２の上部クラッド層上に樹脂５８を介して固定・封止
されている。

【００３９】この構造ではＬＤ５６への電気的接続のた
めのパタンを切り欠き部５３の底面のみに形成すれば良
く、光導波路５２の上部クラッド層上に電気配線パタン
を設ける必要がなく、ワイヤボンディングの本数を減ら
すこともできるので、製作が容易となる。しかし、封止
蓋５７と切り欠き部５３との間に大きな間隙、製作例で
は３５μｍ以上の間隙を生じ、これを充填するために樹
脂５８を厚さ３５μｍ以上にわたって形成することが必
要となり、この厚い樹脂を通して水分が侵入してしま
い、本発明の各形態と比較して防湿効果がかなり劣ると
いう欠点がある。

【００４０】この比較例のハイブリッド光集積回路の耐
湿特性を、第１の実施の形態の場合と同様の条件で評価
したところ、温度８５゜Ｃ、湿度９０％の環境に３００
０時間放置した後のＬＤの発振しきい値は初期状態から
５０％も増加した。

【００４１】［第５の形態］前述した第１乃至第４の実
施の形態では、封止蓋を固定する固定剤として絶縁性の
樹脂を用いたが、ガラス半田を用いても良い。例えば、
第１の実施の形態において、樹脂２９の代わりに融点３
５０゜Ｃのガラス半田を用いて切り欠き部２３を覆うよ
うに封止蓋２８を固定すれば良い。

【００４２】この際、ガラス半田には透湿性がないの
で、切り欠き部２３内を気密封止することが可能とな
る。この結果、樹脂を用いた場合と比較してモジュール
の信頼性を一層向上させることができる。

【００４３】さらにまた、ガラス半田を用いて封止蓋を
固定するにあたっては、封止蓋の温度を融点以上に上げ
るだけで、ガラス半田が瞬時に溶融し、封止蓋の固定が
なされるので、樹脂を用いた場合と比較して作業時間を
短縮できるという利点がある。

【００４４】ところで、樹脂やガラス半田の中には金属
との密着性が良好でないものがある。このような樹脂や
ガラスを前述した固定剤として用いると、クラッドの表
面に設けた電気配線パタンとの間で剥離を生じる恐れが
ある。以下、この点を考慮した実施の形態について説明
する。

【００４５】［第６の形態］図１１は本発明の第６の実
施の形態を示すもので、ここでは第１の実施の形態にお
いてクラッドの表面に絶縁膜を形成した例を示す。即
ち、図中、６１は絶縁膜であり、電気配線パタン２６，
２７上を含む上部クラッド層２２ｃ上に形成されている
（但し、電気配線パタン２６，２７へのワイヤボンディ
ングを可能とするため、切り欠き部２３近傍及び基板端
部近傍のボンディングパッド部上には形成していな
い。）。なお、ここでは、絶縁膜６１としてスパッタ法
により形成した厚さ０．５μｍのＳｉＯ₂薄膜を用いて
いる。

【００４６】そして、封止蓋２８は光導波路２２の上部
クラッド層２２ｃ上に、前記絶縁膜６１を間に挟み、樹
脂２９を介して固定・封止される如くなっている。

【００４７】前記構成によれば、固定剤としての樹脂
（またはガラス半田）が密着性の良好な絶縁膜を介して
電気配線パタンと接することになるため、該電気配線パ
タンとの間で界面剥離を生じる恐れがなくなり、信頼性
を向上させることができる。

【００４８】［第７の実施の形態］図１２は本発明の第
７の実施の形態を示すもので、ここでは第６の実施の形
態において固定剤として金属半田を用いた例を示す。即
ち、図中、６２は封止蓋２８の縁に下地メタル薄膜（図
示せず）を介して形成された金属半田薄膜であり、ここ
では下地メタル薄膜としてＡｕ薄膜、金属半田薄膜とし
て融点１８３゜ＣのＳｎ−Ｐｂ半田を用いている。ま
た、絶縁膜６１の封止蓋２８が接する部分の上にはメタ
ルパタン（ここでは厚さ０．５μｍのＡｕ薄膜）６３が
形成されている。

【００４９】封止蓋２８の固定に当たっては、窒素雰囲
気中で封止蓋２８を光導波路２２上にかぶせ、約２１０
゜Ｃに加熱するだけで工程を完了した。この結果、切り
欠き部２３を局所的に気密封止することができた。

【００５０】前記構成によれば、固定剤として、透湿性
がない点ではガラス半田と同様であるが、ガラス半田よ
り融点を低い温度に設定できる金属半田を用いたことに
より、作業時間を一層短縮できるとともに、切り欠き部
内に搭載された光素子への熱履歴の影響を大幅に低減で
き、さらに信頼性を向上させることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように請求項１の発明によれ
ば、埋め込み型光導波路に設けられた切り欠き部に電極
パタンを介して光素子を搭載し、該光素子及び電極パタ
ンとクラッド表面に設けられた電気配線パタンとの接続
部分を含めて、前記切り欠き部を固定剤を介して封止蓋
で覆うことにより、光素子を局所的に封止することがで
きる。

【００５２】また、請求項２の発明によれば、電気配線
パタン上を含む埋め込み型光導波路のクラッドの表面に
絶縁膜を形成したので、埋め込み型光導波路に設けられ
た切り欠き部に電極パタンを介して光素子を搭載し、該
光素子及び電極パタンとクラッド表面に設けられた電気
配線パタンとの接続部分を含めて前記切り欠き部を固定
剤を介して封止蓋で覆う際、導電性・絶縁性を問わず、
最適な固定剤を用いて前記切り欠き部を封止蓋で覆い、
光素子を局所的に封止することができる。

【００５３】また、請求項３の発明によれば、固定剤と
して透湿性のないガラス半田を用いたことにより、切り
欠き部内を局所的に気密封止でき、しかも封止蓋の温度
をガラス半田の融点以上に上げるだけで瞬時に固定でき
るので、短い時間で封止作業を行うことができる。

【００５４】また、請求項４の発明によれば、固定剤と
して樹脂を用いたことにより、極めて低コストな封止を
実現できる。この際、封止蓋は平坦なクラッド上部に固
定され、封止蓋とクラッドとの間隙を極めて薄く設定で
きるので、固定に必要な樹脂の量を最小限にでき、樹脂
を用いた場合でも優れた防湿効果を発揮でき、従来の半
田やＹＡＧ溶接によってパッケージ全体を気密封止して
いた光モジュールと比べて、封止にかかるコストが格段
に安くなり、低価格なモジュールが実現できる。

【００５５】また、請求項５の発明によれば、切り欠き
部に充填した樹脂によって防湿効果をより一層向上させ
ることができる。

【００５６】また、請求項６の発明によれば、光導波路
と封止蓋とを同じ材質のガラスで構成したことにより、
光素子を搭載する切り欠き部を囲むクラッドからなる側
壁及び封止蓋自体を通して水分が拡散することがなく、
封止効果が高まるととともに、光導波路と封止蓋との熱
膨張率も一致するので、温度変動に伴う封止蓋の剥離の
危険が著しく減少し、優れた信頼性を得ることができ
る。

【００５７】さらにまた、本発明によれば、光導波路上
で光素子の搭載部分のみを局所的に封止できるので、光
ファイバを光導波路に直接接続する構造であるにもかか
わらず経済性に優れた封止が可能となり、経済性が要求
される加入者用光モジュール等への応用が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハイブリッド光集積回路の第１の実施
の形態を示す斜視図

【図２】従来の光モジュールの一例を示す説明図

【図３】従来の光モジュールの他の例を示す説明図

【図４】図１のハイブリッド光集積回路のパッケージ構
造の一例を示す斜視図

【図５】図１のハイブリッド光集積回路のパッケージ構
造の他の例を示す斜視図

【図６】本発明のハイブリッド光集積回路の第２の実施
の形態を示す斜視図

【図７】本発明のハイブリッド光集積回路の第３の実施
の形態を示す斜視図

【図８】本発明のハイブリッド光集積回路の第４の実施
の形態を示す斜視図

【図９】本発明のハイブリッド光集積回路の第４の実施
の形態の他の例を示す平面図

【図１０】本発明の効果を調べるための比較例を示す斜
視図

【図１１】本発明のハイブリッド光集積回路の第６の実
施の形態を示す斜視図

【図１２】本発明のハイブリッド光集積回路の第７の実
施の形態を示す斜視図

【符号の説明】 ２１，４１…基板、２２，４２…埋め込み型光導波路、
２２ａ…コア、２２ｂ…下部クラッド層、２２ｃ…上部
クラッド層、２３，４３，４３Ａ，４３Ｂ…切り欠き
部、２３ａ…底面、２３ｂ…側壁、２４，４６，４７…
電極パタン、２５，４４，４５…半導体レーザ、２６，
２７…電気配線パタン、２８，４８…封止蓋、２９，４
９…樹脂、３１…筺体、３２…光ファイバ、３３…光フ
ァイバ筺体、３４，３５…耐湿性樹脂、３６…金属パタ
ン、６１…絶縁膜、６２…金属半田薄膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 重喜 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 照井 博 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 中須賀 好典 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 橋本 俊和 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア及び該コアより屈折率が低くかつコ
   アを囲むととも上部が平坦に形成されたクラッドよりな
   る埋め込み型光導波路と、 該埋め込み型光導波路の一部に少なくともコアを越える
   深さをもって設けられた底面が平坦な切り欠き部と、 該切り欠き部の底面に設けられた電極パタンと、 該電極パタン上に搭載された光素子と、 前記クラッドの表面に設けられかつ前記電極パタンと電
   気的に接続された電気配線パタンと、 前記クラッドの上部に前記切り欠き部を完全に覆う如く
   固定剤を介して固定された封止蓋とよりなることを特徴
   とするハイブリッド光集積回路。
2. 【請求項２】 コア及び該コアより屈折率が低くかつコ
   アを囲むととも上部が平坦に形成されたクラッドよりな
   る埋め込み型光導波路と、 該埋め込み型光導波路の一部に少なくともコアを越える
   深さをもって設けられた底面が平坦な切り欠き部と、 該切り欠き部の底面に設けられた電極パタンと、 該電極パタン上に搭載された光素子と、 前記クラッドの表面に設けられかつ前記電極パタンと電
   気的に接続された電気配線パタンと、 該電気配線パタン上を含む前記クラッドの表面に形成さ
   れた絶縁膜と、 前記クラッドの上部に前記切り欠き部を完全に覆う如く
   前記絶縁膜上に固定剤を介して固定された封止蓋とより
   なることを特徴とするハイブリッド光集積回路。
3. 【請求項３】 固定剤がガラス半田であることを特徴と
   する請求項１または２記載のハイブリッド光集積回路。
4. 【請求項４】 固定剤が樹脂であることを特徴とする請
   求項１または２記載のハイブリッド光集積回路。
5. 【請求項５】 切り欠き部に樹脂を充填したことを特徴
   とする請求項４記載のハイブリッド光集積回路。
6. 【請求項６】 埋め込み型光導波路及び封止蓋を同じ材
   質のガラスで構成したことを特徴とする請求項１乃至５
   いずれか記載のハイブリッド光集積回路。