JPH10190187A - Structure of mounting optical device - Google Patents

Structure of mounting optical device

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Publication number
JPH10190187A
JPH10190187A JP8343181A JP34318196A JPH10190187A JP H10190187 A JPH10190187 A JP H10190187A JP 8343181 A JP8343181 A JP 8343181A JP 34318196 A JP34318196 A JP 34318196A JP H10190187 A JPH10190187 A JP H10190187A
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JP
Japan
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substrate
chip
solder
optical element
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP8343181A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Hotta
一 堀田
Toshio Matsukura
壽夫 松倉
Yasuhiko Kudo
保彦 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP8343181A priority Critical patent/JPH10190187A/en
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure accurate alignment of a LD chip and enhance connecting strength. SOLUTION: In the structure of mounting an optical device, an LD chip 11 is accurately positioned and mounted on a Si substrate 12. The structure involves a cross-shaped electrode 18 with which the LD chip 11 formed on the top of the Si substrate 12 is brought into contact and which thereby provides electrical connection and accurately positions the LD chip 11 in the direction of height; a quadrangular pyramid which is formed on the top of the Si substrate 12 and has solder 14 filled therein, the upper part of the solder 14 is brought into contact with the electrodes on the Si substrate 12 side, and the Si substrate 12 and the LD chip 11 are thereby electrically connected with each other through the solder 14; a surplus solder letting-out rail 19b which is connected to the quadrangular pyramid and receives surplus solder 14 sticking out of the quadrangular pyramid; and an infrared positioning means which aligns the LD chip 11 with the Si substrate 12 in the forward/backward and left/right directions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光素子を基板に
実装する光素子の実装構造に関し、例えば、光データ伝
送装置に使用される、電気信号/光信号変換機能をもつ
光送信機と、光信号/電気信号変換機能をもつ光受信機
とを一体または別体に構成した光送受信モジュール等に
おける、LDチップ等の送信素子及びPDチップ等の受
信素子をSi基板に正確に実装することができる光素子
の実装構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device mounting structure for mounting an optical device on a substrate, for example, an optical transmitter having an electric signal / optical signal conversion function used in an optical data transmission device, and It is possible to accurately mount a transmitting element such as an LD chip and a receiving element such as a PD chip on an Si substrate in an optical transceiver module or the like in which an optical receiver having an optical signal / electrical signal conversion function is integrally or separately formed. The present invention relates to an optical element mounting structure that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

文献名:1995年 電子情報通信学会エレクトロニク
スソサイエティ大会SC−1−12 PP.331-332 一般に、LDチップ等の光学素子の実装は、以下のよう
にして行われている。なお、図2はLDチップをSi基
板に実装した状態を示す斜視図、図3は図2のA-A断面
図、図4はSi基板を示す平面図、図5はLDチップの
搭載面を示す底面図、図6はSi基板及びLDチップに
それぞれ設けられた認識マークを示す模式図である。
Document name: 1995 IEICE Electronics Society Conference SC-1-12 PP.331-332 Generally, an optical element such as an LD chip is mounted as follows. 2 is a perspective view showing a state where the LD chip is mounted on a Si substrate, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2, FIG. 4 is a plan view showing the Si substrate, and FIG. FIG. 6 and FIG. 6 are schematic views showing recognition marks provided on the Si substrate and the LD chip, respectively.

【0003】図中1はLDチップ、2はSi基板であ
る。Si基板2の上表面には、位置決め用のV溝3と、
LDチップ1をSi基板2に通電状態で固定するための
はんだ4と、LDチップ1をSi基板2の上表面に搭載
する際の位置決め用のSi基板側認識マーク5aと、S
i基板側電極パターン6aとがそれぞれ設けられてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an LD chip, and 2 denotes an Si substrate. On the upper surface of the Si substrate 2, a V groove 3 for positioning,
A solder 4 for fixing the LD chip 1 to the Si substrate 2 in an energized state; a Si substrate side recognition mark 5a for positioning when the LD chip 1 is mounted on the upper surface of the Si substrate 2;
An i-substrate-side electrode pattern 6a is provided.

【0004】LDチップ1の下側面には、上記Si基板
2に設けられたSi基板側認識マーク5aと相まってL
Dチップ1の位置決めを行うLDチップ側認識マーク5
bと、上記Si基板側電極パターン6aと接合されるL
Dチップ側電極パターン6bとがそれぞれ設けられてい
る。
On the lower surface of the LD chip 1, in conjunction with the Si substrate side recognition mark 5 a provided on the Si substrate 2,
LD chip side recognition mark 5 for positioning D chip 1
b and L joined to the Si substrate-side electrode pattern 6a.
D chip side electrode patterns 6b are provided.

【0005】Si基板2へのLDチップ1の搭載は、ビ
ジュアル方式により行われている。即ち、Si基板側認
識マーク5aに対して、LDチップ側認識マーク5bを
赤外線により検出し、その位置を調整する。これによ
り、LDチップ1をSi基板2に対して正確な位置に合
わせて実装し、Si基板2に設けられたSi基板側電極
パターン6aとLDチップ搭載面に設けられたLDチッ
プ側電極パターン6bとを、はんだ4にて接続する構造
となっている。
The mounting of the LD chip 1 on the Si substrate 2 is performed by a visual method. That is, with respect to the Si substrate side recognition mark 5a, the LD chip side recognition mark 5b is detected by infrared rays, and the position is adjusted. As a result, the LD chip 1 is mounted on the Si substrate 2 in an accurate position, and the Si substrate-side electrode pattern 6a provided on the Si substrate 2 and the LD chip-side electrode pattern 6b provided on the LD chip mounting surface. Are connected by solder 4.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の光素子の実装構造では、次に示す問題点があった。
However, the mounting structure of the optical element having the above configuration has the following problems.

【0007】(1) Si基板側電極パターン6aとL
Dチップ側電極パターン6bとの間に配設されるはんだ
4が厚すぎると、正確な位置合わせが難しくなる。即
ち、LDチップ1の高さ方向(図2中のY軸方向)の高
精度な位置出しが難しい。
(1) Si substrate side electrode pattern 6a and L
If the thickness of the solder 4 provided between the D-chip-side electrode pattern 6b is too large, accurate alignment becomes difficult. That is, it is difficult to accurately position the LD chip 1 in the height direction (Y-axis direction in FIG. 2).

【0008】(2) はんだ4が薄すぎると、LDチッ
プ1の高さ方向の位置出し精度は向上するが、LDチッ
プ1とSi基板2との接続強度が弱くなる。
(2) If the solder 4 is too thin, the positioning accuracy of the LD chip 1 in the height direction is improved, but the connection strength between the LD chip 1 and the Si substrate 2 is weakened.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、基板上に光素子を正確に位置決めして実装
する光素子の実装構造において、上記基板の上表面に設
けられ上記光素子が接触することで当該光素子と電気的
に接続されると共に当該光素子の高さ方向の正確な位置
決めを行う電極と、上記基板の上表面に設けられ内部に
はんだが充填されると共にそのはんだの上部が上記光素
子側の電極に接着することでそのはんだを介して基板側
と光素子側とが電気的に接続されるはんだ溜まりと、こ
のはんだ溜まりに連続して設けられはんだ溜まりからは
み出した余剰のはんだを受け入れる余剰はんだはみ出し
部と、上記基板に対する上記光素子の前後左右方向の位
置決めを行う赤外線位置決め手段とを備えて構成された
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical element mounting structure for accurately positioning an optical element on a substrate and mounting the optical element on an upper surface of the substrate. An electrode that is electrically connected to the optical element by contacting the element and performs accurate positioning in the height direction of the optical element, and is provided on the upper surface of the substrate and filled with solder, and The upper portion of the solder is bonded to the electrode on the optical element side, so that the substrate side and the optical element side are electrically connected via the solder, and the solder pool provided continuously to the solder pool An excess solder protruding portion for receiving the protruding excess solder, and infrared positioning means for positioning the optical element in the front-rear and left-right directions with respect to the substrate.

【0010】上記構成により、光素子は、基板に対する
前後左右方向の位置が赤外線位置決め手段によって正確
に制御されながら、基板上表面の電極に接触する。これ
により、基板と光素子とが電気的に接続されると共に、
光素子の前後、左右及び高さ方向の正確な位置決めがな
される。この状態で、はんだ溜まり内に充填された十分
な量のはんだが光素子側の電極に確実に接着して、これ
らの間が電気的に接続されると共に、この光素子が基板
側に確実に固定される。この際に、はんだ溜まりからは
んだが溢れることがあるが、この余剰のはんだは余剰は
んだはみ出し部に流出して、他の部分への影響を抑え
る。
With the above arrangement, the optical element contacts the electrode on the upper surface of the substrate while the position in the front-rear, left-right direction with respect to the substrate is accurately controlled by the infrared positioning means. Thereby, while the substrate and the optical element are electrically connected,
Accurate positioning in the front, rear, left, right, and height directions of the optical element is performed. In this state, a sufficient amount of solder filled in the solder pool is securely adhered to the electrodes on the optical element side, and the electrical connection between them is made, and the optical element is securely connected to the substrate side. Fixed. At this time, the solder may overflow from the solder pool, but the excess solder flows out to the excess solder protruding portion to suppress the influence on other portions.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を添
付図面に基づいて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は本実施形態に係るLDチップの実装
構造を示した側面断面図、図7はSi基板を示す平面
図、図8はSi基板側認識マークとLDチップ側認識マ
ークとが整合した状態を示す模式図、図9はSi基板上
へのLDチップの実装行程を示す行程図である。なお、
本実施形態でも、上記従来の技術と同様に、光素子とし
てLDチップを、基板としてSi基板を例に説明する。
FIG. 1 is a side sectional view showing a mounting structure of an LD chip according to this embodiment, FIG. 7 is a plan view showing an Si substrate, and FIG. FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which the LD chip is mounted on a Si substrate. In addition,
Also in the present embodiment, an LD chip is used as an optical element and a Si substrate is used as a substrate, as in the above-described conventional technology.

【0013】[構成]図1、図7及び図8に基づいてL
Dチップの実装構造を説明する。
[Structure] Based on FIG. 1, FIG. 7 and FIG.
The mounting structure of the D chip will be described.

【0014】図中の11はLDチップ、12はSi基板
である。LDチップ11の下面には、LDチップ側認識
マーク15bとLDチップ側電極パターン16bとが設
けられている。LDチップ側電極パターン16bは、L
Dチップ11の下面のうち、後述するはんだ受け19に
対応した四隅近傍の4カ所にそれぞれ設けられている。
LDチップ側認識マーク15bは、LDチップ11の下
面のうち、一方の縁部であって、隣接する2つのLDチ
ップ側電極パターン16bの中間位置に設けられてい
る。このLDチップ側認識マーク15bは、十字状に形
成されている。
In the figure, reference numeral 11 denotes an LD chip, and reference numeral 12 denotes a Si substrate. On the lower surface of the LD chip 11, an LD chip-side recognition mark 15b and an LD chip-side electrode pattern 16b are provided. The LD chip side electrode pattern 16b is L
On the lower surface of the D chip 11, it is provided at each of four locations near four corners corresponding to a solder receiver 19 described later.
The LD chip-side recognition mark 15b is provided at one edge of the lower surface of the LD chip 11 and at an intermediate position between two adjacent LD chip-side electrode patterns 16b. The LD chip-side recognition mark 15b is formed in a cross shape.

【0015】Si基板12の上表面には、はんだ受け1
9が形成されている。このはんだ受け19は、4カ所に
設けられた上記LDチップ側電極パターン16bに対応
する位置に、4つそれぞれ設けられている。はんだ受け
19内には、LDチップ11をフリップチップ実装する
ためのはんだ14が充填されている。
On the upper surface of the Si substrate 12, a solder receiver 1 is provided.
9 are formed. The four solder receivers 19 are provided at positions corresponding to the LD chip-side electrode patterns 16b provided at four locations. The solder 14 for flip chip mounting the LD chip 11 is filled in the solder receiver 19.

【0016】はんだ受け19は、彫り込み状の四角錐1
9aと余剰はんだはみ出しレール19bとから構成され
ている。これら四角錐19a及び余剰はんだはみ出しレ
ール19bの内側面にはメタライズが施されて、Si基
板側電極パ夕一ン16aとなっている。四角錐19a
は、はんだ14を直接に溜め、そのはんだ14の上部が
LDチップ11側のLDチップ側電極パターン16bに
接着することではんだ14を介して、各電極パ夕一ン1
6a,16bとが電気的に接続されるはんだ溜まりであ
る。この四角錐19aには、十分な量のはんだ14が充
填され、このはんだ14と各電極パ夕一ン16a,16
bとが広い面積で接着してLDチップ11をSi基板1
2に確実に固定できるようになっている。余剰はんだは
み出しレール19bは、四角錐19aに連続して形成さ
れ、四角錐19aから溢れてはみ出した余剰のはんだ1
4を受け入れる余剰はんだはみ出し部である。
The solder receiver 19 is formed by engraved square pyramid 1.
9a and an excess solder protruding rail 19b. The inner surfaces of the quadrangular pyramid 19a and the surplus solder protruding rail 19b are metallized to form a Si substrate side electrode panel 16a. Square pyramid 19a
Is to store the solder 14 directly, and the upper portion of the solder 14 is adhered to the LD chip-side electrode pattern 16b on the LD chip 11 side, so that each electrode pattern 1
The solder pools 6a and 16b are electrically connected. The quadrangular pyramid 19a is filled with a sufficient amount of solder 14, and the solder 14 and each electrode pattern 16a, 16
b and the LD chip 11 are bonded over a wide area to
2 can be securely fixed. The surplus solder protruding rail 19b is formed continuously with the quadrangular pyramid 19a, and the surplus solder 1 overflowing and protruding from the quadrangular pyramid 19a.
4 is an excess solder protruding portion for receiving 4.

【0017】また、Si基板12の上表面には、上記4
つのはんだ受け19の間を縫うように、十字電極18が
形成されている。この十字電極18は、LDチップ11
の下面(ボトム部)が直に(コンタクト状態で)接触す
る電極である。この十字電極18は、LDチップ11と
接触することで、このLDチップ11と電気的に接続さ
れると共に、LDチップ11の高さ方向(図1中のY軸
方向)の正確な位置決めを行う電極である。即ち、この
LDチップ11が十字電極18の上表面に、直に接触し
て載置された状態でフリップチップ実装されることによ
り、LDチップ11の高さ方向の位置決めが行われるよ
うになっている。このため、十字電極18は、その高さ
が正確に形成されている。
The upper surface of the Si substrate 12 is
Cross electrodes 18 are formed so as to sew between two solder receivers 19. The cross electrode 18 is used for the LD chip 11
Is an electrode that the lower surface (bottom portion) of the electrode contacts directly (in a contact state). The cross electrode 18 is electrically connected to the LD chip 11 by being in contact with the LD chip 11, and performs accurate positioning of the LD chip 11 in the height direction (Y-axis direction in FIG. 1). Electrodes. That is, by mounting the LD chip 11 on the upper surface of the cross electrode 18 by flip chip mounting in a state where the LD chip 11 is placed in direct contact with the upper surface, positioning of the LD chip 11 in the height direction is performed. I have. Therefore, the height of the cross electrode 18 is accurately formed.

【0018】さらに、Si基板12の上表面には、LD
チップ11がフリップチップ実装された状態で、上記十
字状のLDチップ側認識マーク15bに対応する位置に
Si基板側認識マーク15aが形成されている。このS
i基板側認識マーク15aは、中央部を十字状に切り欠
いた正方形状に形成されている。このSi基板側認識マ
ーク15aの十字状の切り欠きには、赤外線による検出
及び位置決めによって、十字状のLDチップ側認識マー
ク15bが整合するようになっている。このSi基板側
認識マーク15a及びLDチップ側認識マーク15bの
整合によって、LDチップ11の前後左右方向(XZ軸
方向)及びY軸を中心とする回転方向が正確に位置決め
されるようになっている。なお、17はSi基板12の
上表面に施された酸化膜である。また、Si基板12の
下部には、Si基板12に対するLDチップ11の位置
決めを行う赤外線位置決め手段(図示せず)が設けられ
ている。この赤外線位置決め手段は、Si基板12の下
部から上部に向けて通す赤外線によって、Si基板側認
識マーク15aとLDチップ側認識マーク15bとの相
対位置を検出して、互いに整合させて、Si基板12に
対するLDチップ11の前後左右方向及びY軸を中心と
する回転方向を正確に位置決めする。
Further, on the upper surface of the Si substrate 12, an LD
In a state where the chip 11 is flip-chip mounted, Si substrate side recognition marks 15a are formed at positions corresponding to the cross-shaped LD chip side recognition marks 15b. This S
The i-substrate-side recognition mark 15a is formed in a square shape with a central portion cut out in a cross shape. The cross-shaped notch of the Si substrate-side recognition mark 15a is aligned with the cross-shaped LD chip-side recognition mark 15b by detection and positioning using infrared rays. The alignment of the Si substrate side recognition mark 15a and the LD chip side recognition mark 15b allows the LD chip 11 to be accurately positioned in the front-rear and left-right directions (XZ-axis direction) and the rotation direction about the Y-axis. . Reference numeral 17 denotes an oxide film formed on the upper surface of the Si substrate 12. Further, below the Si substrate 12, an infrared positioning means (not shown) for positioning the LD chip 11 with respect to the Si substrate 12 is provided. The infrared positioning means detects the relative positions of the Si substrate side recognition mark 15a and the LD chip side recognition mark 15b by infrared rays passing from the lower part to the upper part of the Si substrate 12 and aligns them with each other. , The rotation direction of the LD chip 11 in the front-rear and left-right directions and the rotation direction about the Y axis is accurately positioned.

【0019】[製造方法]次に、図9(A)〜(F)に
基づいて光素子の実装方法を説明する。
[Manufacturing Method] Next, a method for mounting an optical element will be described with reference to FIGS. 9A to 9F.

【0020】図9(A) Si基板12の上表面に、酸化膜17を形成する。具体
的には、後に形成されるはんだ受け19の四角錐19a
及び余剰はんだはみ出しレール19bに対応する形を除
いたネガ形で形成する。
FIG. 9A An oxide film 17 is formed on the upper surface of the Si substrate 12. Specifically, the pyramid 19a of the solder receiver 19 formed later
And the surplus solder is formed in a negative shape excluding the shape corresponding to the protruding rail 19b.

【0021】図9(B) Si基板12の上表面に、アルカリエッチングを施す。
酸化膜17がマスクとなって、アルカリエッチングが進
行する。これにより、Si基板12の上表面に、四角錐
19a及び余剰はんだはみ出しレール19bが彫り込み
状に形成される。
FIG. 9B The upper surface of the Si substrate 12 is subjected to alkali etching.
Using the oxide film 17 as a mask, alkali etching proceeds. Thus, the quadrangular pyramid 19a and the surplus solder protruding rail 19b are formed in the upper surface of the Si substrate 12 in a carved shape.

【0022】図9(C) マスクとなった酸化膜17上に十字電極18を形成す
る。これと同時に、四角錐19a及び余剰はんだはみ出
しレール19bの内側にメタライズを施して、Si基板
側電極パターン16aとする。具体的な形成方法は、通
常の薄膜形成技術(フォトリソグラフィー、蒸着等)に
よる。十字電極18及びSi基板側電極パターン16a
のメタライズ層構成は、材料をTi-Pt-Auとし、厚みを1
μmとした。
FIG. 9C A cross electrode 18 is formed on the oxide film 17 serving as a mask. At the same time, metallization is applied to the inside of the quadrangular pyramid 19a and the surplus solder protruding rail 19b to form the Si substrate side electrode pattern 16a. A specific forming method is based on a normal thin film forming technique (photolithography, vapor deposition, or the like). Cross electrode 18 and Si substrate side electrode pattern 16a
The metallized layer configuration is made of Ti-Pt-Au and has a thickness of 1
μm.

【0023】図9(D) Si基板側電極パターン16a上(四角錐19a内)
に、はんだ14を供給する。このはんだ14は、Au/
Snはんだを用い、ボール状に形成する。4つの四角錐
19a内に供給される各はんだ14のボール径(φA,
φB)は、100〜150μm程度に設定する。このボ
ールの直径は、厳密に設定する必要はない。多めに供給
する。余剰のはんだ14は余剰はんだはみ出しレール1
9bに逃がす。
FIG. 9 (D) Above Si substrate side electrode pattern 16a (within square pyramid 19a)
Is supplied with solder 14. This solder 14 is made of Au /
It is formed into a ball shape using Sn solder. The ball diameter of each solder 14 supplied into the four quadrangular pyramids 19a (φA,
φB) is set to about 100 to 150 μm. The diameter of the ball does not need to be set strictly. Supply more. Excess solder 14 is the excess solder protrusion rail 1
Release to 9b.

【0024】図9(E) コレット21で、LDチップ11を保持して、Si基板
12の上表面に搭載する。このとき、赤外線位置決め手
段によって、Si基板12の下面から上表面に向けて赤
外線が透過されている。この赤外線によって、Si基板
側認識マーク15aとLDチップ側認識マーク15bと
が検出され、コレット21で位置決め調整される。これ
により、図8のように、互いに整合させる。
FIG. 9E The collet 21 holds the LD chip 11 and mounts it on the upper surface of the Si substrate 12. At this time, the infrared rays are transmitted from the lower surface of the Si substrate 12 toward the upper surface by the infrared positioning means. With this infrared ray, the Si substrate side recognition mark 15a and the LD chip side recognition mark 15b are detected, and the positioning is adjusted by the collet 21. Thereby, as shown in FIG. 8, they are aligned with each other.

【0025】図9(F) 赤外線位置決め手段とコレット21とで、LDチップ1
1とSi基板12とを相互に整合させた状態で、フリッ
プチップ実装する。このとき、はんだ14は、溶けてL
Dチップ11のLDチップ側電極パターン16bに接着
すると共に、はんだ受け19の四角錐19a内に広がっ
てSi基板側電極パ夕一ン16aに接着する。このはん
だ14により、Si基板側電極パ夕一ン16aとLDチ
ップ側電極パターン16bとが電気的に接続されると共
に、広い面積で接着してLDチップ11とSi基板12
とが相互に堅固に結合される。四角錐19aから溢れて
はみ出した余剰のはんだ14は、余剰はんだはみ出しレ
ール19bに流れ込み、他の部分への影響を抑えてい
る。
FIG. 9 (F) The LD chip 1 is formed by the infrared positioning means and the collet 21.
1 and the Si substrate 12 are flip-chip mounted in a state where they are aligned with each other. At this time, the solder 14
The adhesive is bonded to the LD chip-side electrode pattern 16b of the D chip 11 and spreads in the quadrangular pyramid 19a of the solder receiver 19 to be bonded to the Si substrate-side electrode pattern 16a. The solder 14 electrically connects the Si substrate-side electrode pattern 16a and the LD chip-side electrode pattern 16b, and adheres the LD chip 11 and the Si substrate 12 over a wide area.
Are firmly connected to each other. The surplus solder 14 overflowing from the square pyramid 19a and flowing into the surplus solder protruding rail 19b suppresses the influence on other parts.

【0026】このとき、LDチップ11は、コレット2
1によって支持された状態で降下し、溶けたはんだ14
と接触すると共に、LDチップ11の下面が、十字電極
18の上表面に接触する。即ち、コンタクト状態とな
る。これにより、LDチップ11はY軸方向に対して、
一定の高さに正確に位置決めされる。このLDチップ1
1と十字電極18とは、十字電極18の最上層がAuで
あるため、熱圧着により接着してもよく、十字電極18
の最上層にAu/Snの薄膜はんだ等を形成して接着し
てもよい。
At this time, the LD chip 11 is
1 while being supported by the molten solder 14
, And the lower surface of the LD chip 11 contacts the upper surface of the cross electrode 18. That is, a contact state is established. Thereby, the LD chip 11 moves in the Y-axis direction.
Positioned accurately at a certain height. This LD chip 1
1 and the cross electrode 18 may be bonded by thermocompression bonding because the uppermost layer of the cross electrode 18 is Au.
Au / Sn thin film solder or the like may be formed on the uppermost layer and bonded.

【0027】[効果]以上のように、LDチップ11の
高さ方向(Y軸方向)の位置は、LDチップ11の下面
と十字電極18の上表面との接触によって決定され、は
んだ14の厚みが影響を及ぼすことはなくなるので、Y
軸方向に対して高精度なLDチップ接続が可能となる。
[Effect] As described above, the position of the LD chip 11 in the height direction (Y-axis direction) is determined by the contact between the lower surface of the LD chip 11 and the upper surface of the cross electrode 18, and the thickness of the solder 14 Has no effect, so Y
LD chips can be connected with high precision in the axial direction.

【0028】さらに、十分な量のはんだ14をLDチッ
プ11とSi基板12との接続に用いるため、接続強度
(せん断強度)を大幅に(100g以上に)向上させる
ことができる。
Further, since a sufficient amount of the solder 14 is used for connecting the LD chip 11 and the Si substrate 12, the connection strength (shear strength) can be greatly improved (to 100 g or more).

【0029】また、はんだ受け19の彫り込み状の四角
錐19aから溢れてはみ出した余剰のはんだを受け入れ
る余剰はんだはみ出しレール19bを設けたので、はん
だの使用量を厳密に制御する必要が無くなり、その分の
工数が減少して、光素子の実装作業効率が大幅に向上す
る。
Further, since the excess solder extruding rail 19b for receiving the excess solder that overflows from the engraved quadrangular pyramid 19a of the solder receiver 19 is provided, it is not necessary to strictly control the amount of solder used. And the efficiency of the mounting work of the optical element is greatly improved.

【0030】[変形例]上記実施形態では、電極18を
十字状に形成したが、他の形状でもよい。即ち、電極の
形状はLDチップ11の種類によって種々異なるため、
それぞれの形状の電極に対して、Si基板12からの高
さを正確に形成する。これにより、上記実施形態同様の
作用、効果を奏することができる。
[Modification] In the above embodiment, the electrode 18 is formed in a cross shape, but may be formed in another shape. That is, since the shape of the electrode varies depending on the type of the LD chip 11,
The height from the Si substrate 12 is accurately formed for each shape of the electrode. Thereby, the same operation and effect as the above embodiment can be obtained.

【0031】また、上記実施形態では、はんだ14の供
給方法として、ボール状に形成したはんだ14を用いた
が、スクリーン印刷等によるはんだ供給方法としてもよ
い。
In the above embodiment, the solder 14 is formed in a ball shape as the method of supplying the solder 14. However, the solder 14 may be supplied by screen printing or the like.

【0032】さらに、はんだ14を溜めるはんだ受け1
9は、一定量のはんだ14を溜めることができると共
に、余剰のはんだ14を逃がす部分を有すればよいた
め、四角錐状及びレール状に限らず、他の形状でもよ
い。
Further, a solder receiver 1 for storing the solder 14
9 is not limited to a quadrangular pyramid and a rail, but may have another shape, as long as it can store a certain amount of the solder 14 and have a portion for allowing the excess solder 14 to escape.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれば
次のような効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0034】(1) 光素子が接触することで当該光素
子と電気的に接続されると共に当該光素子の高さ方向の
正確な位置決めを行う電極を設けたので、光素子は、基
板に対する前後左右方向の位置が赤外線位置決め手段に
よって正確に制御さた状態で、電極に接触して、基板に
対する光素子の前後左右方向及び高さ方向の位置決めを
正確に行うことができるようになる。
(1) Since an electrode is provided which is electrically connected to the optical element when the optical element is brought into contact with the optical element and which performs accurate positioning in the height direction of the optical element, the optical element is located in front of and behind the substrate. In a state where the position in the left-right direction is accurately controlled by the infrared positioning means, it becomes possible to accurately position the optical element with respect to the substrate in the front-rear, left-right, and height directions by contacting the electrodes.

【0035】(2) はんだ溜まりに十分な量のはんだ
を溜め、余剰の分は余剰はんだはみ出し部で受けるよう
にしたので、十分な量のはんだを光素子と基板との接続
に用いることができ、光素子と基板との接続強度を大幅
に向上させることができる。
(2) A sufficient amount of solder is stored in the solder pool, and the excess is received at the excess solder protrusion, so that a sufficient amount of solder can be used for connection between the optical element and the substrate. Thus, the connection strength between the optical element and the substrate can be greatly improved.

【0036】(3) はんだ溜まりから溢れてはみ出し
た余剰のはんだを受け入れる余剰はんだはみ出し部を設
けたので、はんだの使用量を厳密に制御する必要が無く
なり、その分の工数が減少して、光素子の実装作業効率
が大幅に向上する。
(3) Since the excess solder protruding portion for receiving the surplus solder overflowing and overflowing from the solder pool is provided, it is not necessary to strictly control the amount of solder to be used. The efficiency of device mounting work is greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るLDチップの実装構造を示した側
面断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a mounting structure of an LD chip according to the present invention.

【図2】従来のLDチップをSi基板に実装した状態を
示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a conventional LD chip is mounted on a Si substrate.

【図3】図2のA-A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】従来のSi基板を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a conventional Si substrate.

【図5】従来のLDチップの搭載面を示す底面図であ
る。
FIG. 5 is a bottom view showing a mounting surface of a conventional LD chip.

【図6】従来のSi基板及びLDチップにそれぞれ設け
られた認識マークを示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing recognition marks provided on a conventional Si substrate and an LD chip, respectively.

【図7】本発明に係るSi基板を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a Si substrate according to the present invention.

【図8】本発明に係るSi基板側認識マークとLDチッ
プ側認識マークとが整合した状態を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state where the Si substrate side recognition mark and the LD chip side recognition mark according to the present invention are aligned.

【図9】Si基板上へのLDチップの実装行程を示す行
程図である。
FIG. 9 is a process diagram showing a process of mounting an LD chip on a Si substrate.

【符号の説明】 11:LDチップ、12:Si基板、14:はんだ、1
5a:Si基板側認識マーク、15b:LDチップ側認
識マーク、16a:Si基板側電極パ夕一ン、16b:
LDチップ側電極パターン、18:十字電極、19:は
んだ受け、19a:四角錐、19b:余剰はんだはみ出
しレール。
[Description of References] 11: LD chip, 12: Si substrate, 14: Solder, 1
5a: Recognition mark on Si substrate side, 15b: Recognition mark on LD chip side, 16a: Electrode pattern on Si substrate side, 16b:
LD chip side electrode pattern, 18: cross electrode, 19: solder receiver, 19a: square pyramid, 19b: surplus solder protruding rail.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に光素子を正確に位置決めして実
装する光素子の実装構造において、 上記基板の上表面に設けられ上記光素子が接触すること
で当該光素子と電気的に接続されると共に当該光素子の
高さ方向の正確な位置決めを行う電極と、 上記基板の上表面に設けられ内部にはんだが充填される
と共にそのはんだの上部が上記光素子側の電極に接着す
ることでそのはんだを介して基板側と光素子側とが電気
的に接続されるはんだ溜まりと、 このはんだ溜まりに連続して設けられはんだ溜まりから
はみ出した余剰のはんだを受け入れる余剰はんだはみ出
し部と、 上記基板に対する上記光素子の前後左右方向の位置決め
を行う赤外線位置決め手段とを備えて構成されたことを
特徴とする光素子の実装構造。
An optical element mounting structure for accurately positioning and mounting an optical element on a substrate, wherein the optical element is provided on an upper surface of the substrate and is electrically connected to the optical element when the optical element contacts the optical element. And an electrode for accurately positioning the optical device in the height direction, and an upper surface of the substrate, which is filled with solder and the upper portion of the solder is bonded to the electrode on the optical device side. A solder pool in which the substrate side and the optical element side are electrically connected via the solder, a surplus solder protruding portion provided continuously to the solder pool and receiving surplus solder protruding from the solder pool; And an infrared positioning means for positioning the optical element in the front-rear and left-right directions with respect to the optical element.
JP8343181A 1996-12-24 1996-12-24 Structure of mounting optical device Pending JPH10190187A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7705351B2 (en) 2006-01-13 2010-04-27 Sony Corporation Flip chip semiconductor packaging device and testing method using first and second reflectors for determining gap between chip and circuit board or first and second chips
JP2020056930A (en) * 2018-10-03 2020-04-09 沖電気工業株式会社 Optical communication device and packaging method of optical circuit board

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