JPH10223985A

JPH10223985A - 半導体レーザ実装体

Info

Publication number: JPH10223985A
Application number: JP2361897A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Matsuda; 賢一松田; Satoshi Furusawa; 佐登志古澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバの光学結合に要する部品点数が少
なく、簡便な位置合わせで高い結合効率を有するＬＤ実
装体を実現する。【解決手段】半導体基板１０１の第１の主面上には、
面発光レーザ１０１ａが形成され、第２の主面上には、
マーカー１０１ｂが形成されている。面発光レーザ１０
１ａとマーカー１０１ｂは、水平方向の位置合わせがさ
れている。半導体基板１０１の第２の主面上に一側面を
接して、光ファイバ１０２ｈとこれを被覆固定する保持
体１０２ｉとからなる光導波体１０２が固定される。光
導波体１０２の先端部は斜面になっており、その斜面上
に反射鏡１０２ｊが形成されている。ここで、出射光ビ
ーム１０１ｃを反射鏡１０２ｊが導波光ビーム１０２ｃ
として反射する点と、マーカー１０１ｂの位置を合わせ
て固定する。これにより、面発光レーザ１０１ａと光フ
ァイバ１０２ｈの光軸合わせが容易に実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ実装
体に関し、より特定的には、面発光レーザに光ファイバ
を光学結合した半導体レーザ実装体に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光ファイバを光学結合した半導体
レーザ（以下、ＬＤと略す）実装体としては、取付け面
に対し水平方向に光を放射する端面発光型のＬＤ（以
下、端面発光ＬＤという）を用いたものが一般的であ
る。この端面発光ＬＤは、出力光の放射角度が大きい。
このため、端面発光ＬＤで高い光学結合効率を得るため
には、レンズを介して光を集光して光ファイバと光学結
合する必要がある。この際、ＬＤ、レンズおよび光ファ
イバ間の精密な位置合わせが必要となる。通常は、ＬＤ
を発光状態にして、光ファイバの遠端からのＬＤの出射
光の出力が最大となるように光ファイバの位置を固定す
る。しかし、この方法は、ＬＤを発光状態、すなわち通
電状態にして組立を行うため作業効率が悪い。また、こ
の方法は、自動化された位置合わせ装置を用いても相当
の作業時間を要することから、ＬＤ実装体の低価格化を
妨げる要因となっている。そこで、この要因を解決すべ
く、Ｖ溝を有する基板で光ファイバの位置決めを行う機
械精度による光軸合わせの方法も考案されている。しか
し、ＬＤチップとＶ溝基板の精密な位置合わせに、未だ
課題が残っている。

【０００３】一方、近年急速に特性が向上した垂直共振
器型面発光のＬＤ（以下、面発光ＬＤという）を、光フ
ァイバ付きＬＤ実装体に応用することが提案されてい
る。この面発光レーザは、取付け面に対し垂直方向に光
を放射するものである。また、面発光ＬＤは、上記端面
発光ＬＤに対しその放射角度が小さいので、レンズを使
わない直接結合でも高い光学結合効率が期待できる。こ
の直接結合は、例えば、Ｋ．Ｔａｉ他“Ｓｅｌｆａｌｉ
ｇｎｅｄｆｉｂｅｒｐｉｇｔａｉｌｅｄｓｕｒｆ
ａｃｅｅｍｉｔｔｉｎｇｌａｓｅｒｓｏｎＳｉ
ｓｕｂｍｏｕｎｔｓ”、エレクトロニクス・レターズ
（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）誌、２７
巻（１９９１年）、２０３０頁〜２０３２頁（以下、第
１の文献という）に述べられている。この例では、レー
ザ光が基板表面に垂直に出力されることを利用して、自
己整合的に面発光ＬＤと光ファイバの相対的な光軸合わ
せを行っている。

【０００４】図７は、第１の文献に開示された面発光Ｌ
Ｄを示したものである。図７において、面発光ＬＤ７０
１ａは、発光チップ７０１に形成されている。この発光
チップ７０１は、Ｓｉ（シリコン）サブマウント７０２
に接着される。そして、発光チップ７０１は、Ｓｉサブ
マウント７０２に開口されたガイド孔７０２ｋに固定さ
れた光ファイバ７０５と光学結合する。

【０００５】ここで、ガイド孔７０２ｋに対して位置決
めされたＩｎ（インジウム）パッド（図示せず）を、Ｓ
ｉサブマウント７０２上に設ける。また、面発光ＬＤ７
０１ａに対して位置決めされたＩｎパッド（図示せず）
を、発光チップ７０１上に設ける。そして、上記双方の
Ｉｎパッドを溶融接着し、Ｉｎの張力による自己整合作
用を利用することで、面発光ＬＤ７０１ａとガイド孔７
０２ｋとの位置合わせを行う。一方、光ファイバ７０５
をガイド孔７０２ｋに挿入し、紫外線硬化樹脂等の接着
剤７０６によって固定する。こうすれば、最終的に、面
発光ＬＤ７０１ａと光ファイバ７０５とが光軸合わせさ
れたことになる。また、面発光ＬＤ７０１ａは、発光チ
ップ７０１にボンディングされたｎ接続ワイヤ７０１ｂ
と、Ｓｉサブマウント７０２にボンディングされたｐ接
続ワイヤ７０２ｂとによって、外部回路（図示せず）と
電気的に接続される。マルチモード光ファイバに対する
結合では、この方法で１００％近い光学結合効率が得ら
れている。

【０００６】上記第１の文献による面発光ＬＤと光ファ
イバの結合方法は、組立時にレーザを通電状態にする必
要がなく、しかも高い光学結合効率が得られるという利
点を有している。しかし、この結合方法は、Ｓｉサブマ
ウント７０２の一方面側に発光チップ７０１を接着し
て、その他方面側から光ファイバ７０５を取り出そうと
するものである。すなわち、発光チップ７０１を接着す
る方向と光ファイバ７０５を取出す方向とが同一とな
る。このため、発光チップ７０１や接続ワイヤがＳｉサ
ブマウント７０２より突出することとなり、Ｓｉサブマ
ウント７０２をパッケージに固定するのが困難であると
いう問題点を残している。

【０００７】そこで、上記問題点をさらに改善した光フ
ァイバモジュールが、特開平６−２３７０１６号公報
（以下、第２の文献という）に開示されている。図８
は、第２の文献に開示されている光ファイバモジュール
を示したものである。

【０００８】図８において、電子回路基板８０２は、Ｓ
ｉあるいはＧａＡｓ（ガリウムひ素）のＩＣチップであ
り、パッケージ８０４の台座８０３にダイボンドされて
いる。また、電子回路基板８０２のパッド８０２ｆと、
パッケージ８０４のリード８０４ｆとは、ワイヤ８０２
ｂによって接続されている。発光チップ８０１には、そ
の主表面側に面発光ＬＤ８０１ａが形成されている。そ
して、発光チップ８０１は、電子回路基板８０２の一部
領域上に当該主表面を接するように接着されている。面
発光ＬＤ８０１ａのアノード８０１ｄとカソード８０１
ｅは、それぞれ個別に電子回路基板８０２上の配線と電
気接点を持つようになっている。発光チップ８０１の上
記主表面の裏側には、ガイド孔８０１ｋが開口されてい
る。この開口部に光ファイバ８０５が挿入され、紫外線
硬化樹脂等の接着剤８０６で固定される。

【０００９】上記第２の文献における構成によれば、発
光チップ８０１の電子回路基板８０２への接着面と、光
ファイバ８０５の取り出し方向とが反対側になる。この
ため、容易にパッケージ８０４上に組立てることができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】面発光ＬＤに光ファイ
バを光学結合したＬＤ実装体に関する上記従来の技術で
は、面発光ＬＤチップあるいはこれをダイボンドしたパ
ッケージに対して、垂直方向に光ファイバが取り出され
ることになる。しかし、ＬＤ実装体をさらにプリント基
板上に実装することを考えると、パッケージに対して水
平方向に光ファイバが取り出されていることが望ましい
場合が多い。例えば、ＬＤ実装体を配置したプリント基
板を多段に並べる場合、あるいはＬＤ実装体を配置した
プリント基板を機器差込み型の拡張ボードとして用いる
場合には、パッケージに対して水平方向に光ファイバが
取り出されていることが必須となる。

【００１１】さらに、上記従来の技術では、上記第１の
文献の例および上記第２の文献の例ともに、浅いガイド
孔に挿入された光ファイバの先端を接着剤等で固定した
だけであり、面発光ＬＤチップと光ファイバの機械的な
固定が不十分である。したがって、光ファイバに外力が
加わった場合には、光ファイバは容易に傾き、接着部分
がはずれてしまう可能性も高く、光ファイバとチップ面
の垂直性を保つのは困難である。上記接着部分がはずれ
た場合は勿論のこと、光ファイバが大きく傾いた場合に
も、面発光ＬＤと光ファイバの光学結合効率は、大幅に
低下することになる。

【００１２】一方、端面発光ＬＤに光ファイバを光学結
合したＬＤ実装体に関する上記従来の技術では、端面発
光ＬＤチップに対して水平方向に光ファイバが取り出さ
れるものの、光学結合効率を高めるためにレンズ等の集
光手段が必要であり、それに伴い、通電状態での位置合
わせが必要となる。

【００１３】それ故、本発明は、パッケージ面に対して
水平方向に光ファイバを取り出す場合に、上記従来の一
般的な端面発光ＬＤを用いたＬＤ実装体に比し、部品コ
ストおよび組立コストの低廉、かつ高結合効率を実現す
るＬＤ実装体を提供することである。また、上記面発光
ＬＤを用いたＬＤ実装体に比し、パッケージ面に対して
直接水平方向に光ファイバを取り出し、かつ、ＬＤチッ
プと光ファイバの結合を機械的に強固となるものを実現
するＬＤ実装体を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
では、上記課題を解決するため、以下のようにＬＤ実装
体を構成する。

【００１５】第１の発明は、半導体基板と、半導体基板
の第１の主面上に形成された面発光レーザと、半導体基
板の第１の主面に対向する第２の主面上に形成され、面
発光レーザと相対的な位置合わせがなされた目印手段
と、先端部が第２の主面に対して一定の角度をもつ斜面
を有し、半導体基板の第２の主面上に一側面を接して固
定される光導波体と、光導波体の斜面上に形成され、受
けたレーザ光を反射により光導波体内に導くことができ
る反射点を持つ反射鏡とを備え、反射点と目印手段の位
置を合わせて固定することにより、面発光レーザから出
射されたレーザ光を、反射鏡によって反射させ、第２の
主面に対して平行な方向のレーザ光として光導波体内に
導くことを特徴とする。

【００１６】上記のように、第１の発明は、面発光ＬＤ
が出射するレーザ光を反射鏡によって反射させ、半導体
基板の第２の主面に対して平行な方向のレーザ光として
光導波体内に導くというものである。このとき、光導波
体は、半導体基板の第２の主面上に直接固定する。これ
により、余分な固定部材が不要となる。また、反射鏡が
レーザ光を反射する反射点、目印手段および面発光ＬＤ
は、それぞれ相対的に位置合わせされている。したがっ
て、反射点と目印手段を位置合わせすることで、容易に
光軸合わせが可能となる。

【００１７】以上のことから、第１の発明は、光学結合
に要する部品点数が少なく部品コストが低廉である、容
易な位置合わせで高い光学結合効率が得られるので組立
コストが低廉である、面発光ＬＤを用いながらパッケー
ジに対して水平方向にレーザ光が取り出されている、レ
ーザチップの固定部は機械的に十分な強度を有してい
る、という効果がある。

【００１８】第２の発明は、第１の発明における半導体
基板が、配線パターンを有する支持基板に第１の主面を
接して固定され、面発光レーザが当該配線パターンを介
して電気的に接続されていることを特徴とする。

【００１９】上記のように、第２の発明は、第１の発明
の半導体基板を、配線パターンが形成された支持基板に
フェイスダウン実装し、面発光ＬＤを配線パターンと電
気的に接続する。これにより、第１の発明の効果に加
え、実装に要する部品点数がさらに削減できる。

【００２０】第３の発明は、第１の発明における光導波
体が、光ファイバと、当該光ファイバを被覆固定する保
持体とからなっており、光導波体の斜面は、当該光ファ
イバの先端部と当該保持体の先端部との同一平面で構成
される構造であって、反射鏡によって反射されるレーザ
光を、光ファイバ内に導くことを特徴とする。

【００２１】上記のように、第３の発明は、第１の発明
の光導波体を、光ファイバとこの光ファイバを被覆固定
する保持体とからの構成とすることで、反射鏡によって
反射されるレーザ光を、光ファイバ内に導くものであ
る。これにより、第１の発明の効果に加え、光ファイバ
との光学結合に要する部品点数が少なく部品コストが低
廉である、および光ファイバの固定部は機械的に十分な
強度を有しているという効果がある。

【００２２】第４の発明は、第３の発明における光導波
体が、接着剤によって半導体基板に固定されていること
を特徴とする。

【００２３】上記のように、第４の発明は、第３の発明
の光導波体が、接着剤によって半導体基板に固定されて
いる、これにより、第３の発明の効果に加え、光導波体
の固定部は機械的に十分な強度を有しているという効果
がある。

【００２４】第５の発明は、半導体基板と、半導体基板
の第１の主面上に形成された面発光レーザと、半導体基
板の第１の主面に対向する第２の主面上に形成され、面
発光レーザと相対的な位置合わせがなされた第１の目印
手段と、先端部が第２の主面に対して一定の角度をもつ
斜面を有し、半導体基板の第２の主面上に一側面を接し
て固定される光導波体と、光導波体の斜面上に形成さ
れ、受けたレーザ光を反射により光導波体内に導くこと
ができる反射点を持つ反射鏡と、反射点と相対的な位置
合わせがなされた第２の目印手段とを備え、第１の目印
手段と第２の目印手段の位置を合わせて固定することに
より、面発光レーザから出射されたレーザ光を、反射鏡
によって反射させ、第２の主面に対して平行な方向のレ
ーザ光として光導波体内に導くことを特徴とする。

【００２５】上記のように、第５の発明は、第１の発明
と同様に、面発光ＬＤが出射するレーザ光を反射鏡によ
って反射させ、半導体基板の第２の主面に対して平行な
方向のレーザ光として光導波体内に導くというものであ
り、基本構造は第１の発明と同じである。ただし、第１
の発明は、反射鏡がレーザ光を反射する反射点と目印手
段（本第５の発明でいう第１の目印手段）を直接位置合
わせしているのに対し、第５の発明は、この反射点と相
対的に位置合わせした第２の目印手段を設けている。こ
れにより、第１の目印手段と第２の目印手段を位置合わ
せすることで、容易に光軸合わせが可能となる。

【００２６】以上のことから、第５の発明は、光学結合
に要する部品点数が少なく部品コストが低廉である、容
易な位置合わせで高い光学結合効率が得られるので組立
コストが低廉である、面発光レーザを用いながらパッケ
ージに対して水平方向にレーザ光が取り出されている、
レーザチップの固定部は機械的に十分な強度を有してい
る、という効果がある。

【００２７】第６の発明は、第５の発明における半導体
基板が、配線パターンを有する支持基板に第１の主面を
接して固定され、面発光レーザが当該配線パターンを介
して電気的に接続されていることを特徴とする。

【００２８】上記のように、第６の発明は、第５の発明
の半導体基板を、配線パターンが形成された支持基板に
フェイスダウン実装し、面発光ＬＤを配線パターンと電
気的に接続する。これにより、第５の発明の効果に加
え、実装に要する部品点数がさらに削減できる。

【００２９】第７の発明は、第５の発明における光導波
体が、斜面に対向する面に開口されたガイド穴を有する
形状の成形体であり、当該ガイド穴に光ファイバが挿入
される構造であって、第２の目印手段はガイド穴の位置
とも相対的な関係を有しており、ガイド穴に光ファイバ
を挿入することで、反射鏡によって反射されるレーザ光
を、光ファイバ内に導けることを特徴とする。

【００３０】上記のように、第７の発明は、第５の発明
の光導波体が、斜面に対向する面に開口されたガイド穴
を有する形状の成形体であって、このガイド穴に光ファ
イバを挿入した構造となっている。そして、第２の目印
手段は、このガイド穴の位置とも相対的な関係を有して
いる。これにより、反射鏡によって反射されるレーザ光
を、光ファイバ内に導くことができる。よって、第５の
発明の効果に加え、光ファイバとの光学結合に要する部
品点数が少なく部品コストが低廉であること、および光
ファイバの固定部は機械的に十分な強度を有していると
いう効果がある。なお、本構造は、光ファイバを被覆固
定する第３の発明と異なり、成形体を半導体基板に固定
してから光ファイバを挿入できる利点がある。

【００３１】第８の発明は、第７の発明における成形体
が、接着剤によって半導体基板に固定されていることを
特徴とする。

【００３２】上記のように、第８の発明は、第７の発明
の成形体が接着剤によって半導体基板に固定されてい
る、これにより、第７の発明の効果に加え、光導波体の
固定部は機械的に十分な強度を有しているという効果が
ある。

【００３３】第９の発明は、第５の発明における第１の
目印手段が、凹形状あるいは凸形状からなり、第５の発
明における第２の目印手段が、第１の目印手段の形状に
相対する凸形状あるいは凹形状からなり、第１の目印手
段および第２の目印手段が位置合わせされた状態で、凸
形状部と凹形状部が嵌合されることを特徴とする。

【００３４】上記のように、第９の発明は、第５の発明
の第１の目印手段を凹形状あるいは凸形状で成形し、か
つ第５の発明の第２の目印手段を第１の目印手段の形状
に相対する凸形状あるいは凹形状で成形する。これによ
り、前記第１の目印手段および前記第２の目印手段の凹
形状と凸形状を嵌合することで、容易に光軸合わせが可
能となるだけでなく、接着剤等で成形体を半導体基板に
固定する際に、両者の位置ずれを防止する効果がある。

【００３５】第１０の発明は、半導体基板と、半導体基
板の第１の主面上に形成された面発光レーザと、半導体
基板の第１の主面に対向する第２の主面上に形成され、
当該第２の主面の外縁から当該第２の主面の内側にある
終端部に達し、当該終端部は面発光レーザと相対的な位
置合わせがなされた導入溝と、先端部が第２の主面に対
して一定の角度を持つ斜面を有するよう切断され、導入
溝上に側面を接して固定される光ファイバと、光ファイ
バの斜面上に形成され、受けたレーザ光を反射により光
ファイバ内に導くことができる反射鏡とを備えた、光フ
ァイバの先端部を導入溝の終端部に突きあてた状態で固
定することにより、面発光レーザから出射されたレーザ
光を、反射鏡によって反射させ、光ファイバ内に導くこ
とを特徴とする。

【００３６】上記のように、第１０の発明は、面発光Ｌ
Ｄが出射するレーザ光を、光ファイバの先端に形成した
反射鏡によって反射させ、半導体基板の第２の主面に対
して平行な光ファイバ内に導くというものである。この
とき、光ファイバは、半導体基板の第２の主面上に形成
された導入溝に直接固定する。これにより、余分な固定
部材が不要となる。また、導入溝の終端部は、面発光Ｌ
Ｄと相対的に位置合わせされている。したがって、光フ
ァイバを導入溝の終端部に突きあてて固定することで、
容易に光軸合わせが可能となる。

【００３７】以上のことから、第１０の発明は、光ファ
イバの光学結合に要する部品点数が少なく部品コストが
低廉である、容易な位置合わせで高い光学結合効率が得
られるので組立コストが低廉である、面発光ＬＤを用い
ながらパッケージに対して水平方向にレーザ光が取り出
されている、レーザチップおよび光ファイバの固定部は
機械的に十分な強度を有している、という効果がある。

【００３８】第１１の発明は、第１０の発明における半
導体基板が、配線パターンを有する支持基板に第１の主
面を接して固定され、面発光レーザが当該配線パターン
を介して電気的に接続されていることを特徴とする。

【００３９】上記のように、第１１の発明は、第１０の
発明の半導体基板を、配線パターンが形成された支持基
板にフェイスダウン実装し、面発光ＬＤを配線パターン
と電気的に接続する。これにより、第１０の発明の効果
に加え、実装に要する部品点数がさらに削減できる。

【００４０】第１２の発明は、第１０の発明における光
ファイバが、接着剤によって半導体基板に固定されてい
ることを特徴とする。

【００４１】上記のように、第１２の発明は、第１０の
発明の光ファイバが、接着剤によって半導体基板に固定
されている、これにより、第１０の発明の効果に加え、
光ファイバの固定部は機械的に十分な強度を有している
という効果がある。

【００４２】第１３の発明は、半導体基板と、半導体基
板の第１の主面上に形成された面発光レーザと、半導体
基板の第１の主面に対向する第２の主面上に形成され、
当該第２の主面の外縁から当該第２の主面の内側にある
終端部に達し、当該終端部が面発光レーザと相対的な位
置合わせがなされた導入溝と、導入溝および面発光レー
ザと相対的な位置合わせがされ、半導体基板の第２の主
面上に一側面を接し、他の一面が導入溝の終端部面と同
一平面をなすよう固定される反射体と、導入溝上に側面
を接して固定される光ファイバとを備え、光ファイバを
反射体に突きあてた状態で固定することにより、面発光
レーザから出射されたレーザ光を、反射体によって反射
させ、第２の主面に対して平行な方向のレーザ光として
光ファイバ内に導くことを特徴とする。

【００４３】上記のように、第１３の発明は、面発光Ｌ
Ｄが出射するレーザ光を、反射体の斜面に形成した反射
鏡によって反射させ、半導体基板の第２の主面に対して
平行な光ファイバ内に導くというものである。このと
き、光ファイバは、半導体基板の第２の主面上に形成さ
れた導入溝に直接固定する。これにより、余分な固定部
材が不要となる。また、導入溝の終端部、反射体、面発
光ＬＤは、相対的に位置合わせされている。したがっ
て、光ファイバを導入溝の終端部すなわち反射体に突き
あてて固定することで、容易に光軸合わせが可能とな
る。

【００４４】以上のことから、第１３の発明は、光ファ
イバの光学結合に要する部品点数が少なく部品コストが
低廉である、容易な位置合わせで高い光学結合効率が得
られるので組立コストが低廉である、面発光ＬＤを用い
ながらパッケージに対して水平方向にレーザ光が取り出
されている、レーザチップの固定部は機械的に十分な強
度を有している、という効果がある。

【００４５】第１４の発明は、第１３の発明における半
導体基板が、配線パターンを有する支持基板に第１の主
面を接して固定され、面発光レーザが当該配線パターン
を介して電気的に接続されていることを特徴とする。

【００４６】上記のように、第１４の発明は、第１３の
発明の半導体基板を、配線パターンが形成された支持基
板にフェイスダウン実装し、面発光ＬＤを配線パターン
と電気的に接続する。これにより、第１３の発明の効果
に加え、実装に要する部品点数がさらに削減できる。

【００４７】第１５の発明は、反射体が直角三角柱の形
状を成し、当該直角三角柱の直角を挟む一方の側面が半
導体基板の第２の主面に接しており、他方の側面には光
ファイバが突きあてられ固定されており、直角三角柱の
直角を挟まない斜面上に反射鏡を形成することにより、
当該反射鏡によってレーザ光を光ファイバ内に導くこと
を特徴とする。

【００４８】上記のように、第１５の発明は、第１３の
発明の反射体を直角三角柱形状としている。そして、こ
の直角三角柱の直角を挟む一方の側面を半導体基板の第
２の主面に接して固定している。そして、上記直角を挟
まない斜面上に反射鏡を形成する。これにより、上記直
角を挟む他方の側面に光ファイバの先端部を突き当てて
固定することで、容易に光軸合わせが可能となる。

【００４９】第１６の発明は、第１５の発明における光
ファイバおよび反射体が、接着剤によって半導体基板に
固定されていることを特徴とする。

【００５０】上記のように、第１６の発明は、第１５の
発明の光ファイバおよび反射体が、接着剤によって半導
体基板に固定されている、これにより、第１５の発明の
効果に加え、光ファイバおよび反射体の固定部は機械的
に十分な強度を有しているという効果がある。

【００５１】第１７の発明は、半導体基板と、半導体基
板の第１の主面上に形成された面発光レーザと、半導体
基板の第１の主面に対向する第２の主面上に形成され、
当該第２の主面の外縁から当該第２の主面の内側にある
終端部に達し、当該終端部は面発光レーザと相対的な位
置合わせがなされた導入溝と、半導体基板の第２の主面
上に形成され、導入溝に対し垂直な方向に延伸し、導入
溝および面発光レーザと相対的な位置合わせがされたＶ
形状の溝と、導入溝上に側面を接して固定される光ファ
イバと、Ｖ形状の溝の斜面上に形成された反射鏡とを備
え、光ファイバを導入溝に固定することによって、面発
光レーザから出射された出射光ビームを、反射鏡によっ
て反射させ、光ファイバ内に導くことを特徴とする。

【００５２】上記のように、第１７の発明は、第１３の
発明と同様に、面発光ＬＤが出射するレーザ光を反射鏡
によって反射させ、半導体基板の第２の主面に対して平
行な光ファイバ内に導くというものであり、基本構造は
第１３の発明と同じである。ただし、第１３の発明は、
反射体という成形体を用い、その斜面に反射鏡を成形し
たものであるのに対し、第１７の発明は、半導体基板自
体にＶ形状の溝を設けて、その斜面上に反射鏡を形成し
た点が異なる。また、同様に、この反射鏡と面発光ＬＤ
は、相対的に位置合わせされている。したがって、光フ
ァイバを導入溝の終端部に突きあてて固定することで、
容易に光軸合わせが可能となる。

【００５３】以上のことから、第１７の発明は、光ファ
イバの光学結合に要する部品点数がより少なく部品コス
トが低廉である、容易な位置合わせで高い光学結合効率
が得られるので組立コストが低廉である、面発光ＬＤを
用いながらパッケージに対して水平方向にレーザ光が取
り出されている、レーザチップの固定部は機械的に十分
な強度を有している、という効果がある。

【００５４】第１８の発明は、第１７の発明における半
導体基板が、配線パターンを有する支持基板に第１の主
面を接して固定され、面発光レーザが当該配線パターン
を介して電気的に接続されていることを特徴とする。

【００５５】上記のように、第１８の発明は、第１７の
発明の半導体基板を、配線パターンが形成された支持基
板にフェイスダウン実装し、面発光ＬＤを配線パターン
と電気的に接続する。これにより、第１７の発明の効果
に加え、実装に要する部品点数がさらに削減できる。

【００５６】第１９の発明は、第１７の発明における光
ファイバが、接着剤によって半導体基板に固定されてい
ることを特徴とする。

【００５７】上記のように、第１９の発明は、第１７の
発明の光ファイバが、接着剤によって半導体基板に固定
されている、これにより、第１７の発明の効果に加え、
光ファイバの固定部は機械的に十分な強度を有している
という効果がある。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図６を用いて説明する。（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
係るＬＤ実装体の要部断面を示した斜視図である。図１
において、第１の実施形態に係るＬＤ実装体は、半導体
基板１０１と、光導波体１０２と、支持基板１０３とか
らなる。なお、図１中には、光の伝わり方が理解し易い
ように、面発光ＬＤ１０１ａから出射される光を出射光
ビーム（以降の実施形態においても同様とする）１０１
ｃと、この出射光ビーム１０１ｃが反射鏡１０２ｊによ
り反射されて光ファイバ１０２ｈ内に導かれる光を導波
光ビーム（以後の実施形態においても同様とする）１０
２ｃとして、それぞれの経路を示している。

【００５９】半導体基板１０１の第１の主面上には、面
発光ＬＤ１０１ａが複数形成されている。この複数の面
発光ＬＤ１０１ａは、そのそれぞれの電極が内部配線１
０１ｆによって引き出されていることを除き、絶縁膜１
０１ｇにより絶縁されている。また、第１の主面上に
は、第１のバンプ１０１ｄおよび第２のバンプ１０１ｅ
が複数形成されている。半導体基板１０１の第２の主面
上には、マーカー１０１ｂが複数形成されている。この
マーカー１０１ｂは、上から見ると中央の交差部分を欠
いた十字形をしており、半導体基板１０１をエッチング
することで形成されている。なお、図１には、１つの面
発光ＬＤ１０１ａ、第１のバンプ１０１ｄ、第２のバン
プ１０１ｅ、および内部配線１０１ｆのみを明示してい
るが、実際には、複数のマーカー１０１ｂに対応する位
置に、それぞれが個々に形成されている。面発光ＬＤ１
０１ａと、これに対応するマーカー１０１ｂは、例え
ば、両面露光機でパターン形成を行うなどの手段によっ
て、水平方向の位置合わせが行われている。

【００６０】光導波体１０２は、複数の光ファイバ１０
２ｈと、これを被覆固定する保持体１０２ｉと、反射鏡
１０２ｊからなっている。保持体１０２ｉは、複数の光
ファイバ１０２ｈを平行に並べ、その一端を被覆固定
し、光ファイバ１０２ｈの先端と保持体１０２ｉとを同
時に斜めに切断した斜面を持つ立方体である。なお、本
願発明における実施形態では、導波光ビーム１０２ｃを
出射光ビーム１０１ｃに対して垂直方向に取り出す。こ
のため、上記斜面は、出射光ビーム１０１ｃの出射方向
に対して４５°の角度、すなわち被覆固定した光ファイ
バ１０２ｈに平行な保持体１０２ｉの面（底面）に対し
て４５°の角度をなしている。そして、反射鏡１０２ｊ
は、上記斜面上に形成されている。この反射鏡１０２ｊ
の成形は、例えば、金、アルミ等の金属材料を真空蒸着
することで容易に形成できる。支持基板１０３には、配
線パターン１０３ｆが複数形成されている。

【００６１】半導体基板１０１の第２の主面上に、光導
波体１０２が、上述の底面を接して固定されている。図
には示していないが、光導波体１０２は、例えば、接着
剤によって半導体基板１０１に固定されている。さら
に、半導体基板１０１は、第１の主面を複数のバンプを
介して支持基板１０３に固定されている。面発光ＬＤ１
０１ａの上部電極は、絶縁膜１０１ｇ上の内部配線１０
１ｆによって第１のバンプ１０１ｄ部分に引き出され、
支持基板１０３に形成されている配線パターン１０３ｆ
に接続されている。また、面発光ＬＤ１０１ａの下部電
極は、同様に第２のバンプ１０１ｅ部分に引き出され、
配線パターン１０３ｆと接続されている。

【００６２】光導波体１０２を半導体基板１０１に固定
する際に、面発光ＬＤ１０１ａの出射光ビーム１０１ｃ
の出射位置（以下、出射位置という）と、反射鏡１０２
ｊが出射光ビーム１０１ｃを反射し、光ファイバ１０２
ｈの中に導波光ビーム１０２ｃとして導ける点（以下、
反射点という）とを、正確に位置合わせする必要があ
る。ここで、マーカー１０１ｂは、出射位置がマーカー
１０１ｂの十字形の中央に来るように成形する。また、
反射点は、光ファイバ１０２ｈが斜めに切断されること
で楕円形となった切断面の中心点である。したがって、
楕円形をした光ファイバ１０２ｈの切断面の中心点と、
マーカー１０１ｂの十字形の中央部分を合わせること
で、正確な位置合わせを行うことができる。この位置合
わせの結果、面発光ＬＤ１０１ａから出射された出射光
ビーム１０１ｃが、反射鏡１０２ｊによって反射され、
導波光ビーム１０２ｃとなって光ファイバ１０２ｈの中
に導かれる。

【００６３】マーカー１０１ｂを中央の交差部分を欠い
た十字形としているのは、出射光ビーム１０１ｃが、マ
ーカー１０１ｂによって散乱されるのを防ぐためであ
る。出射光ビーム１０１ｃを散乱せず、かつ楕円形をし
た光ファイバ１０２ｈの先端と容易に位置合わせできる
形状であれば、マーカー１０１ｂの形状は、どのような
ものであってもよい。また、半導体基板１０１そのもの
をエッチングするのではなく、例えば、半導体基板１０
１の第２の主面上に堆積された反射防止膜をエッチング
するなどの方法で、マーカー１０１ｂを形成してもよ
い。

【００６４】上記のように、第１の実施形態は、半導体
基板１０１に対し水平に置かれている光ファイバ１０２
ｈに、面発光ＬＤ１０１ａから出射された出射光ビーム
１０１ｃを導くものである。ここで、光ファイバ１０２
ｈを被覆固定し、反射鏡１０２ｊを備えた光導波体１０
２を、半導体基板１０１の第２の主面上に直接固定す
る。これにより、従来の構成に比べ、余分な固定部材が
不要となる。また、半導体基板１０１の第２の主面上に
は、面発光ＬＤ１０１ａと位置合わせされたマーカー１
０１ｂが予め形成されているので、反射鏡１０２ｊが導
波光ビームを反射する点（斜め切断された光ファイバの
中心点）と、マーカー１０１ｂを位置合わせすること
で、容易に光軸合わせが可能となる。

【００６５】（第２の実施形態）図２は、本発明の第２
の実施形態に係るＬＤ実装体の要部断面を示した斜視図
である。図２において、第２の実施形態に係るＬＤ実装
体は、半導体基板２０１と、光導波体２０２と、支持基
板２０３とからなる。なお、図２中には、光の伝わり方
が理解し易いように、出射光ビーム２０１ｃおよび導波
光ビーム２０２ｃの経路を示している。

【００６６】半導体基板２０１の第１の主面上には、面
発光ＬＤ２０１ａが複数形成されている。この複数の面
発光ＬＤ２０１ａは、そのそれぞれの電極が内部配線２
０１ｆによって引き出されいることを除き、絶縁膜２０
１ｇにより絶縁されている。また、第１の主面上には、
第１のバンプ２０１ｄおよび第２のバンプ２０１ｅが複
数形成されている。半導体基板２０１の第２の主面上に
は、第１のマーカー２０１ｂが複数形成されている。こ
の第１のマーカー２０１ｂは、半導体基板２０１をエッ
チングすること等で形成されている。なお、図２には、
１つの面発光ＬＤ２０１ａ、第１のマーカー２０１ｂ、
第１のバンプ２０１ｄ、第２のバンプ２０１ｅ、および
内部配線２０１ｆのみを明示しているが、実際には、複
数の光ファイバ２０２ｈの個々にそれぞれ対応する位置
に複数個形成されている。面発光ＬＤ２０１ａと、これ
に対応する第１のマーカー２０１ｂは、例えば、両面露
光機でパターン形成を行うなどの手段によって、水平方
向の位置合わせが行われている。

【００６７】光導波体２０２は、複数の光ファイバ２０
２ｈと、複数のガイド孔２０２ｋを有する成形体２０２
ｉと、反射鏡２０２ｊと、複数の第２のマーカー２０２
ｂからなっている。成形体２０２ｉは、直方体の一面
を、（当該一面以外の）底面とされる面に対して（上述
の理由により）４５°の角度をなすよう傾斜させた斜面
を持つ立方体である。そして、この斜面と対向する面
に、複数のガイド孔２０２ｋを有する。この複数のガイ
ド孔２０２ｋに、複数の光ファイバ２０２ｈが嵌合され
る。第２の実施形態での光ファイバ２０２ｈは、第１の
実施形態では光ファイバ１０２ｈが保持体１０２ｉに最
初から被覆固定されているのに対し、後から成形体２０
２ｉのガイド孔２０２ｋに嵌合される点が異なる。反射
鏡２０２ｊは、上記斜面上に形成されている。この反射
鏡２０２ｊの成形は、例えば、金、アルミ等の金属材料
を真空蒸着することで容易に形成できる。なお、図２に
は、１つの第２のマーカー２０２ｂおよびガイド孔２０
２ｋのみを明示しているが、実際には、上記の複数の第
１のマーカー２０１ｂに個々に対応する位置に、複数個
形成されている。この第２のマーカー２０２ｂは、成形
体２０２ｉの成形時に一体成形すればよい。支持基板２
０３には、配線パターン２０３ｆが複数形成されてい
る。

【００６８】半導体基板２０１の第２の主面上に一側面
（上述での底面）を接して、光導波体２０２が固定され
ている。図には示していないが、光導波体２０２は、例
えば、接着剤によって半導体基板２０１に固定されてい
る。さらに、半導体基板２０１は、第１の主面を複数の
バンプを介して支持基板２０３に固定されている。面発
光ＬＤ２０１ａの上部電極は、絶縁膜２０１ｇ上の内部
配線２０１ｆによって第１のバンプ２０１ｄ部分に引き
出され、支持基板２０３に形成されている配線パターン
２０３ｆに接続されている。また、面発光ＬＤ２０１ａ
の下部電極は、同様に第２のバンプ２０１ｅ部分に引き
出され、配線パターン２０３ｆと接続されている。

【００６９】光導波体２０２を半導体基板２０１に固定
する際に、出射位置と反射点とを正確に位置合わせする
必要がある。この反射点は、成形体２０２ｉの外形とガ
イド孔２０２ｋの位置によって決定される。ここで、出
射位置と第１のマーカー２０１ｂと同じ位置関係を持っ
て、反射点に対して第２のマーカー２０２ｂの位置を決
め、成形する。特に、反射点と第２のマーカー２０２ｂ
の位置を合わせは、成形体２０２ｉを、例えば一体成形
すれば容易である。そして、半導体基板２０１と光導波
体２０２は、第１のマーカー２０１ｂと第２のマーカー
２０２ｂが位置合わせされた状態で固定する。これによ
り、面発光ＬＤ２０１ａから出射された出射光ビーム２
０１ｃが、反射鏡２０２ｊによって反射され、導波光ビ
ーム２０２ｃとなって光ファイバ２０２ｈの中に導かれ
る。

【００７０】上記のように、第２の実施形態は、第１の
マーカー２０１ｂと第２のマーカー２０２ｂを位置合わ
せすることで、面発光ＬＤ２０１ａと光ファイバ２０２
ｈの光軸が一致し、出射光ビーム２０１ｃを光ファイバ
２０２ｈ中に導くことができる。この際、出射位置と第
１のマーカー２０１ｂの相対位置、および反射点と第２
のマーカー２０２ｂの相対位置の関係を一定に保ってい
れば、第１のマーカー２０１ｂおよび第２のマーカー２
０２ｂは、任意の位置に形成できる。したがって、図２
に示すように、反射鏡２０２ｊによって遮蔽されない位
置に第１のマーカー２０１ｂおよび第２のマーカー２０
２ｂを形成しておけば、成形体２０２ｉを半導体基板２
０１上に置いた状態で、上方から観察して容易に双方の
マーカーの位置合わせをすることができる。

【００７１】（第３の実施形態）図３は、本発明の第３
の実施形態に係るＬＤ実装体の断面図である。図３にお
いて、第３の実施形態に係るＬＤ実装体は、半導体基板
３０１と、光導波体３０２と、支持基板３０３とからな
る。なお、図３中には、光の伝わり方が理解し易いよう
に、出射光ビーム３０１ｃおよび導波光ビーム３０２ｃ
の経路を示している。

【００７２】半導体基板３０１の第１の主面上には、面
発光ＬＤ３０１ａが複数形成されている。この複数の面
発光ＬＤ３０１ａは、そのそれぞれの電極が内部配線３
０１ｆによって引き出されいることを除き、絶縁膜３０
１ｇにより絶縁されている。また、第１の主面上には、
第１のバンプ３０１ｄおよび第２のバンプ３０１ｅが複
数形成されている。半導体基板３０１の第２の主面上に
は、第１のマーカー３０１ｂが複数形成されている。こ
の第１のマーカー３０１ｂは、半導体基板３０１の第２
の主面上にエッチングすることで形成される凹形状（本
実施形態では、開口された円錐台形状）をなしている。
なお、図３には、１つの面発光ＬＤ３０１ａ、第１のマ
ーカー３０１ｂ、第１のバンプ３０１ｄ、第２のバンプ
３０１ｅおよび内部配線３０１ｆのみを明示している
が、実際には、図３の紙面に対して奥行き方向に、個々
にそれぞれ複数個形成されている。面発光ＬＤ３０１ａ
と、これに対応する第１のマーカー３０１ｂは、例え
ば、両面露光機でパターン形成を行うなどの手段によっ
て、水平方向の位置合わせが行われている。

【００７３】光導波体３０２は、複数の光ファイバ３０
２ｈと、複数のガイド孔３０２ｋを有する成形体３０２
ｉと、反射鏡３０２ｊと、第２のマーカー３０２ｂから
なっている。成形体３０２ｉは、直方体の一面を（当該
一面以外の）底面とされる面に対して（上述の理由によ
り）４５°の角度をなすよう傾斜させた斜面を持つ立方
体である。そして、成形体３０２ｉは、この斜面と対向
する面に複数のガイド孔３０２ｋを有する。この複数の
ガイド孔３０２ｋに、複数の光ファイバ３０２ｈが嵌合
される。第２のマーカー３０２ｂは、上記の底面上に、
第１のマーカー３０１ｂの凹形状に丁度嵌合する凸形状
（本実施形態では、円錐台形状）をなす。第３の実施形
態の実装体構造は、第２の実施形態の実装体構造と基本
的に同様であるが、第１のマーカー３０１ｂと第２のマ
ーカー３０２ｂの形状が、相対的な嵌合形状を有する凹
形状と凸形状である点が異なる。反射鏡３０２ｊは、上
記斜面上に形成されている。この反射鏡３０２ｊの成形
は、例えば、金、アルミ等の金属材料を真空蒸着するこ
とで容易に形成できる。なお、図３には、１つの第２の
マーカー３０２ｂ、光ファイバ３０２ｈおよびガイド孔
３０２ｋのみを明示しているが、実際には図３の紙面に
対して奥行き方向に、個々にそれぞれ複数個形成されて
いる。この第２のマーカー３０２ｂは、成形体３０２ｉ
の成形時に一体成形すればよい。支持基板３０３には、
配線パターン３０３ｆが複数形成されている。

【００７４】半導体基板３０１の第２の主面上に一側面
（上述での底面）を接して、光導波体３０２が固定され
ている。この固定は、第１の接着剤３０６によって行わ
れる。また、半導体基板３０１は、第１の主面を複数の
バンプを介して、支持基板３０３に固定されている。こ
の固定は、第２の接着剤３０７によって行われる。面発
光ＬＤ３０１ａの上部電極は、絶縁膜３０１ｇ上の内部
配線３０１ｆによって第１のバンプ３０１ｄ部分に引き
出され、支持基板３０３に形成されている配線パターン
３０３ｆに接続されている。また、面発光ＬＤ３０１ａ
の下部電極は、同様に第２のバンプ３０１ｅ部分に引き
出され、配線パターン３０３ｆと接続されている。

【００７５】光導波体３０２を半導体基板３０１に固定
する際に、出射位置と反射点とを正確に位置合わせする
必要がある。この反射点は、成形体３０２ｉの外形とガ
イド孔３０２ｋの位置によって決定される。ここで、出
射位置と第１のマーカー３０１ｂと同じ位置関係を持っ
て、反射点に対して第２のマーカー３０２ｂの位置を決
め、成形する。特に、反射点と第２のマーカー３０２ｂ
の位置を合わせは、成形体３０２を例えば一体成形すれ
ば容易である。これにより、半導体基板３０１と光導波
体３０２は、第１のマーカー３０１ｂである凹形状と第
２のマーカー３０２ｂである凸形状が嵌合された状態、
すなわち出射位置と反射点とが正確に位置合わせされた
位置で固定される。したがって、面発光ＬＤ３０１ａか
ら出射された出射光ビーム３０１ｃが、反射鏡３０２ｊ
によって反射され、導波光ビーム３０２ｃとなって光フ
ァイバ３０２ｈの中に導かれる。

【００７６】上記のように、第３の実施形態は、基本的
には第２の実施形態と同じであるが、第１のマーカー３
０１ｂを半導体基板３０１の第２の主面上に凹形状で成
形し、第２のマーカー３０２ｂを光導波体３０２の底面
上に、第１のマーカー３０１ｂの凹形状に丁度嵌合する
凸形状で形成する。これにより、第１のマーカー３０１
ｂおよび第２のマーカー３０２ｂの位置合わせ、すなわ
ち出射位置と反射点の光軸合わせを行うと、凸形状部が
凹形状部に嵌合することとなる。この凹凸形状による嵌
合は、第１の接着剤３０６で成形体３０２ｉを半導体基
板３０１に接着固定する際に、両者の位置ずれが生じる
のを防ぐ効果がある。なお、言うまでもなく、第１のマ
ーカー３０１ｂが凸形状部を有し、第２のマーカー３０
２ｂが凹形状部を有する構成であっても同様の効果が得
られる。

【００７７】（第４の実施形態）図４は、本発明の第４
の実施形態に係るＬＤ実装体の要部断面を示した斜視図
である。図４において、第４の実施形態に係るＬＤ実装
体は、半導体基板４０１と、光ファイバ４０２ｈと、支
持基板４０３とからなる。なお、図４中には、光の伝わ
り方が理解し易いように、出射光ビーム４０１ｃおよび
導波光ビーム４０２ｃの経路を示している。

【００７８】半導体基板４０１の第１の主面上には、面
発光ＬＤ４０１ａが複数形成されている。この複数の面
発光ＬＤ４０１ａは、そのそれぞれの電極が内部配線４
０１ｆによって引き出されていることを除き、絶縁膜４
０１ｇにより絶縁されている。また、第１の主面上に
は、第１のバンプ４０１ｄおよび第２のバンプ４０１ｅ
が複数形成されている。半導体基板４０１の第２の主面
上には、Ｖ溝４０２ｍが複数形成されている。このＶ溝
４０２ｍは、半導体基板４０１の第２の主面の外縁から
内側に存在する終端部（光ファイバ４０２ｈを突きあて
る端の点あるいは面）まで、直線的に形成されている。
また、Ｖ溝４０２ｍは、半導体基板４０１をエッチング
することで形成されている。なお、図４には、１つの面
発光ＬＤ４０１ａ、第１のバンプ４０１ｄ、第２のバン
プ４０１ｅ、および内部配線４０１ｆのみを明示してい
るが、実際には、複数のＶ溝４０２ｍに対応する位置
に、それぞれが個々に形成されている。面発光ＬＤ４０
１ａと、これに対応するＶ溝４０２ｍの終端部は、例え
ば、両面露光機でパターン形成を行うなどの手段によっ
て、水平方向の位置合わせが行われている。

【００７９】複数の光ファイバ４０２ｈは、上述の理由
により、その先端を４５°の角度で斜めに切断された斜
面を有している。そして、この斜面に反射鏡４０２ｊが
形成されている。この反射鏡４０２ｊの成形は、例え
ば、金、アルミ等の金属材料を真空蒸着することで容易
に形成できる。支持基板４０３には、配線パターン４０
３ｆが複数形成されている。

【００８０】半導体基板４０１の第２の主面上の複数の
Ｖ溝４０２ｍに、光ファイバ４０２ｈがそれぞれ固定さ
れている。図には示していないが、光ファイバ４０２ｈ
は、例えば、接着剤によって半導体基板４０１に固定さ
れている。さらに、半導体基板４０１は、第１の主面を
複数のバンプを介して支持基板４０３に固定されてい
る。面発光ＬＤ４０１ａの上部電極は、絶縁膜４０１ｇ
上の内部配線４０１ｆによって第１のバンプ４０１ｄ部
分に引き出され、支持基板４０３に形成されている配線
パターン４０３ｆに接続されている。また、面発光ＬＤ
４０１ａの下部電極は、同様に第２のバンプ４０１ｅ部
分に引き出され、配線パターン４０３ｆと接続されてい
る。

【００８１】光ファイバ４０２ｈをＶ溝４０１ｍに固定
する際に、出射位置と反射点とを正確に位置合わせする
必要がある。ここで、光ファイバ４０２ｈを、その先端
をＶ溝４０２ｍの終端部に突きあてた状態で、かつ上記
斜面が出射光ビーム４０１ｃの光軸に対して４５°の角
度をなすように、固定する。また、このＶ溝４０２ｍの
終端部と出射位置は、前述のとおり位置合わせされてい
る。これにより、面発光ＬＤ４０１ａから出射された出
射光ビーム４０１ｃが、反射鏡４０２ｊによって反射さ
れ、導波光ビーム４０２ｃとなって光ファイバ４０２ｈ
の中に導かれる。

【００８２】上記のように、第４の実施形態は、光ファ
イバ４０２ｈに、面発光ＬＤ４０１ａから出射された出
射光ビーム４０１ｃを導くため、反射鏡４０２ｊを備え
た光ファイバ４０２ｈを、半導体基板４０１の第２の主
面上のＶ溝４０２ｍに直接固定する。このＶ溝４０２ｍ
の終端部は、あらかじめ面発光ＬＤ４０１ａと位置合わ
せされており、光ファイバ４０２ｈの先端部を終端部に
突きあてた状態で固定することで、容易に光ファイバ４
０２ｈと面発光ＬＤ４０２の光軸合わせが可能となる。

【００８３】（第５の実施形態）図５は、本発明の第５
の実施形態に係るＬＤ実装体の断面図である。図５にお
いて、第５の実施形態に係るＬＤ実装体は、半導体基板
５０１と、反射体５０２と、光ファイバ５０２ｈと、支
持基板５０３とからなる。なお、図５中には、光の伝わ
り方が理解し易いように、出射光ビーム５０１ｃおよび
導波光ビーム５０２ｃの経路を示している。

【００８４】半導体基板５０１の第１の主面上には、面
発光ＬＤ５０１ａが複数形成されている。この複数の面
発光ＬＤ５０１ａは、そのそれぞれの電極が内部配線５
０１ｆによって引き出されいることを除き、絶縁膜５０
１ｇにより絶縁されている。また、第１の主面上には、
第１のバンプ５０１ｄおよび第２のバンプ５０１ｅが複
数形成されている。半導体基板５０１の第２の主面上に
は、Ｖ溝５０２ｍが複数形成されている。このＶ溝５０
２ｍは、半導体基板５０１の第２の主面の外縁から内側
に存在する終端面（光ファイバ５０２ｈを突きあてる
面）まで、直線的に形成されている。また、Ｖ溝５０２
ｍは、半導体基板５０１をエッチングすることで形成さ
れている。なお、図５には、１つの面発光ＬＤ５０１
ａ、第１のバンプ５０１ｄ、第２のバンプ５０１ｅ、内
部配線５０１ｆ、光ファイバ５０２ｈおよびＶ溝５０２
ｍのみを明示しているが、実際には、図５の紙面に対し
て奥行き方向に、それぞれが個々に複数個形成されてい
る。面発光ＬＤ５０１ａと、これに対応するＶ溝５０２
ｍは、例えば、両面露光機でパターン形成を行うなどの
手段によって、水平方向の位置合わせが行われている。

【００８５】反射体５０２ｉは、直方体の一面を（当該
一面以外の）底面とされる面に対して（上述の理由によ
り）４５°の角度をなすよう傾斜させた斜面を持つ立方
体（本実施形態では、断面を直角二等辺三角形とする三
角柱形状）である。また、反射体５０２ｉは、樹脂成形
体である。反射鏡５０２ｊは、上記斜面上に形成されて
いる。この反射鏡５０２ｊの成形は、例えば、金、アル
ミ等の金属材料を真空蒸着することで容易に形成でき
る。支持基板５０３には、配線パターン５０３ｆが複数
形成されている。

【００８６】半導体基板５０１の第２の主面上に一側面
（上述での底面）を接して、反射体５０２ｉが上記斜面
に対向する側面と、複数のＶ溝５０２ｍの終端面とが、
同一平面となるように固定されている。この固定は、第
１の接着剤５０６によって行われる。また、半導体基板
５０１は、第１の主面を複数のバンプを介して支持基板
５０３に固定されている。この固定は、第２の接着剤５
０７によって行われる。面発光ＬＤ５０１ａの上部電極
は、絶縁膜５０１ｇ上の内部配線５０１ｆによって第１
のバンプ５０１ｄ部分に引き出され、支持基板５０３に
形成されている配線パターン５０３ｆに接続されてい
る。また、面発光ＬＤ５０１ａの下部電極は、同様に第
２のバンプ５０１ｅ部分に引き出され、配線パターン５
０３ｆと接続されている。

【００８７】光ファイバ５０２ｈをＶ溝５０２ｍに固定
する際に、出射位置と反射点とを正確に位置合わせする
必要がある。光ファイバ５０２ｈは、その先端をＶ溝５
０２ｍの終端面および反射体５０２ｉの側面に突きあて
た状態で固定する。ここで、反射点は、Ｖ溝５０２ｍの
形状によって決まる。上記条件で反射体５０２ｉを固定
したときに、反射点と出射位置が位置合わせされている
ように、終端面と出射位置との位置合わせを行う。これ
により、面発光ＬＤ５０１ａから出射された出射光ビー
ム５０１ｃが、反射鏡５０２ｊによって反射され、導波
光ビーム５０２ｃとなって光ファイバ５０２ｈの中に導
かれる。

【００８８】上記のように、第５の実施形態は、第４の
実施形態と同様に、光ファイバ５０２ｈを半導体基板５
０１の第２の主面上のＶ溝５０２ｍに直接固定する。し
かし、光ファイバ５０２ｈの先端を斜めに切断して反射
鏡を形成するのではなく、反射体５０２ｉの斜面に反射
鏡５０２ｊを形成する。このＶ溝５０２ｍおよび反射体
５０２ｉを、予め面発光ＬＤ５０１ａと位置合わせして
おく。これにより、光ファイバ５０２ｈをＶ溝５０２ｍ
に沿わせて、その先端を反射体５０２に突きあてた状態
で固定することで、容易に光ファイバ５０２ｈと面発光
ＬＤ５０１ａの光軸合わせが可能となる。

【００８９】（第６の実施形態）図６は、本発明の第６
の実施形態に係るＬＤ実装体の断面図である。図６にお
いて、第６の実施形態に係るＬＤ実装体は、半導体基板
６０１と、光ファイバ６０２ｈと、支持基板６０３とか
らなる。なお、図６中には、光の伝わり方が理解し易い
ように、出射光ビーム６０１ｃおよび導波光ビーム６０
２ｃの経路を示している。

【００９０】半導体基板６０１の第１の主面上には、面
発光ＬＤ６０１ａが複数形成されている。この複数の面
発光ＬＤ６０１ａは、そのそれぞれの電極が内部配線６
０１ｆによって引き出されいることを除き、絶縁膜６０
１ｇにより絶縁されている。また、第１の主面上には、
第１のバンプ６０１ｄおよび第２のバンプ６０１ｅが複
数形成されている。半導体基板６０１の第２の主面上に
は、複数の第１のＶ溝６０２ｍおよび第２のＶ溝６０２
ｎが形成されている。なお、図６には、１つの面発光Ｌ
Ｄ６０１ａ、第１のバンプ６０１ｄ、第２のバンプ６０
１ｅ、内部配線６０１ｆ、光ファイバ６０２ｈおよび第
１のＶ溝６０２ｍのみを明示しているが、実際には、図
６の紙面に対して奥行き方向に、それぞれが個々に複数
個形成されている。面発光ＬＤ６０１ａと、これに対応
する第１のＶ溝６０２ｍは、例えば、両面露光機でパタ
ーン形成を行うなどの手段によって、水平方向の位置合
わせが行われている。また、第２のＶ溝６０２ｎの光フ
ァイバ６０２ｈ側の斜面は、導波光ビーム６０２ｃの光
軸に対して４５°の角度の傾斜を成している。そして、
反射鏡６０２ｊは、上記斜面上に形成されている。この
反射鏡６０２ｊの成形は、例えば、金、アルミ等の金属
材料を真空蒸着することで容易に形成できる。支持基板
６０３には、配線パターン６０３ｆが複数形成されてい
る。

【００９１】半導体基板６０１は、第１の主面を複数の
バンプを介して、支持基板６０３に固定されている。こ
の固定は、第２の接着剤６０７によって行われる。面発
光ＬＤ６０１ａの上部電極は、絶縁膜６０１ｇ上の内部
配線６０１ｆによって第１のバンプ６０１ｄ部分に引き
出され、支持基板６０３に形成されている配線パターン
６０３ｆに接続されている。また、面発光ＬＤ６０１ａ
の下部電極は、同様に第２のバンプ６０１ｅ部分に引き
出され、配線パターン６０３ｆと接続されている。

【００９２】光ファイバ６０２ｈをＶ溝６０２ｍに固定
する際に、出射位置と反射点とを正確に位置合わせする
必要がある。光ファイバ６０２ｈは、その先端を第１の
Ｖ溝６０２ｍの終端面に突きあてた状態で固定する。こ
こで、反射鏡６０２ｊは、第１のＶ溝６０２ｍおよび第
２のＶ溝６０２ｎの形状によって決まる。そして、第１
のＶ溝６０２ｍは、光ファイバ６０２ｈが固定されたと
きに、導波光ビーム６０２ｃの光軸と反射点の位置が合
っているように成形する。これにより、面発光ＬＤ６０
１ａから出射された出射光ビーム６０１ｃが、反射鏡６
０２ｊによって反射され、導波光ビーム６０２ｃとなっ
て光ファイバ６０２ｈの中に導かれる。

【００９３】上記のように、第６の実施形態は、第５の
実施形態のように、半導体基板６０１の第２の主面上に
固定された反射体の斜面上に反射鏡を形成するのではな
く、第２の主面上に形成された第２のＶ溝６０２ｎの斜
面に、反射鏡６０２ｊを形成する。そして、第１のＶ溝
６０２ｍおよび第２のＶ溝６０２ｎをあらかじめ面発光
ＬＤ６０１ａと位置合わせしておく。これにより、光フ
ァイバ６０２ｈを第１のＶ溝６０２ｍの終端面に突きあ
てて固定すれば、容易に光ファイバ６０２ｈと面発光Ｌ
Ｄ６０１ａの光軸合わせが可能となる。

【００９４】なお、第４および第５の実施形態における
Ｖ溝、および第６の実施形態における第１のＶ溝は、光
ファイバを支持できる溝の形状であれば、Ｖ形状に限ら
ず自由な形状で実施が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るＬＤ実装体の要
部断面を示す斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係るＬＤ実装体の要
部断面を示す斜視図である。

【図３】本発明の第３の実施形態に係るＬＤ実装体の断
面を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施形態に係るＬＤ実装体の要
部断面を示す斜視図である。

【図５】本発明の第５の実施形態に係るＬＤ実装体の断
面を示す図である。

【図６】本発明の第６の実施形態に係るＬＤ実装体の断
面を示す図である。

【図７】従来のＬＤ実装体の断面を示す図である。

【図８】従来のＬＤ実装体の断面を示す図である。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１…半
導体基板１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ、４０１ａ、５０１ａ、
６０１ａ、７０１ａ、８０１ａ…面発光レーザ（面発光
ＬＤ）１０１ｂ、２０１ｂ、２０２ｂ、３０１ｂ、３０２ｂ…
マーカー１０１ｃ、２０１ｃ、３０１ｃ、４０１ｃ、５０１ｃ、
６０１ｃ…出射光ビーム１０１ｄ、１０１ｅ、２０１ｄ、２０１ｅ、３０１ｄ、
３０１ｅ、４０１ｄ、４０１ｅ、５０１ｄ、５０１ｅ、
６０１ｄ、６０１ｅ…バンプ１０１ｆ、２０１ｆ、３０１ｆ、４０１ｆ、５０１ｆ、
６０１ｆ…内部配線１０１ｇ、２０１ｇ、３０１ｇ、４０１ｇ、５０１ｇ、
６０１ｇ…絶縁膜１０２、２０２、３０２…光導波体１０２ｃ、２０２ｃ、３０２ｃ、４０２ｃ、５０２ｃ、
６０２ｃ…導波光ビーム１０２ｈ、２０２ｈ、３０２ｈ、４０２ｈ、５０２ｈ、
６０２ｈ、７０５、８０５…光ファイバ１０２ｉ…保持体１０２ｊ、２０２ｊ、３０２ｊ、４０２ｊ、５０２ｊ、
６０２ｊ…反射鏡１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３…支
持基板１０３ｆ、２０３ｆ、３０３ｆ、４０３ｆ、５０３ｆ、
６０３ｆ…配線パターン２０２ｉ、３０２ｉ…成形体２０２ｋ、３０２ｋ、７０２ｋ、８０１ｋ…ガイド孔３０６、３０７、５０６、５０７、６０６、６０７、７
０６、８０６…接着剤４０２ｍ、５０２ｍ、６０２ｍ、６０２ｎ…Ｖ溝５０２ｉ…反射体７０１、８０１…発光チップ７０１ｂ、７０２ｂ、８０２ｂ…接続ワイヤ７０２…Ｓｉサブマウント８０１ｄ…アノード８０１ｅ…カソード８０２…電子回路基板８０２ｆ…パッド８０３…台座８０４…パッケージ８０４ｆ…リード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板と、前記半導体基板の第１の主面上に形成された面発光レー
ザと、前記半導体基板の前記第１の主面に対向する第２の主面
上に形成され、前記面発光レーザと相対的な位置合わせ
がなされた目印手段と、先端部が前記第２の主面に対して一定の角度をもつ斜面
を有し、前記半導体基板の前記第２の主面上に一側面を
接して固定される光導波体と、前記光導波体の前記斜面上に形成され、受けたレーザ光
を反射により前記光導波体内に導くことができる反射点
を持つ反射鏡とを備え、前記反射点と前記目印手段の位置を合わせて固定するこ
とにより、前記面発光レーザから出射されたレーザ光
を、前記反射鏡によって反射させ、前記第２の主面に対
して平行な方向のレーザ光として前記光導波体内に導く
ことを特徴とする、半導体レーザ実装体。
【請求項２】前記半導体基板が、配線パターンを有す
る支持基板に前記第１の主面を接して固定され、前記面
発光レーザが当該配線パターンを介して電気的に接続さ
れていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体レ
ーザ実装体。
【請求項３】前記光導波体は、光ファイバと、当該光
ファイバを被覆固定する保持体とからなり、前記光導波
体の前記斜面は、当該光ファイバの先端部と当該保持体
の先端部との同一平面で構成される構造であって、前記反射鏡によって反射される前記レーザ光を、前記光
ファイバ内に導くことを特徴とする、請求項１に記載の
半導体レーザ実装体。
【請求項４】前記光導波体が、接着剤によって前記半
導体基板に固定されていることを特徴とする、請求項３
に記載の半導体レーザ実装体。
【請求項５】半導体基板と、前記半導体基板の第１の主面上に形成された面発光レー
ザと、前記半導体基板の前記第１の主面に対向する第２の主面
上に形成され、前記面発光レーザと相対的な位置合わせ
がなされた第１の目印手段と、先端部が前記第２の主面に対して一定の角度をもつ斜面
を有し、前記半導体基板の前記第２の主面上に一側面を
接して固定される光導波体と、前記光導波体の前記斜面
上に形成され、受けたレーザ光を反射により前記光導波体内に導くことができる反射点を持つ反射鏡と、前記反射点と相対的な位置合わせがなされた第２の目印
手段とを備え、前記第１の目印手段と前記第２の目印手段の位置を合わ
せて固定することにより、前記面発光レーザから出射さ
れたレーザ光を、前記反射鏡によって反射させ、前記第
２の主面に対して平行な方向のレーザ光として前記光導
波体内に導くことを特徴とする、半導体レーザ実装体。
【請求項６】半導体基板が、配線パターンを有する支
持基板に前記第１の主面を接して固定され、前記面発光
レーザが当該配線パターンを介して電気的に接続されて
いることを特徴とする、請求項５に記載の半導体レーザ
実装体。
【請求項７】前記光導波体は、前記斜面に対向する面
に開口されたガイド穴を有する形状の成形体であり、当
該ガイド穴に光ファイバが挿入される構造であって、前記第２の目印手段は前記ガイド穴の位置とも相対的な
関係を有しており、前記ガイド穴に前記光ファイバを挿入することで、前記
反射鏡によって反射される前記レーザ光を、前記光ファ
イバ内に導けることを特徴とする、請求項５に記載の半
導体レーザ実装体。
【請求項８】前記成形体が、接着剤によって前記半導
体基板に固定されていることを特徴とする、請求項７に
記載の半導体レーザ実装体。
【請求項９】前記第１の目印手段が凹形状あるいは凸
形状からなり、前記第２の目印手段が前記第１の目印手段の形状に相対
する凸形状あるいは凹形状からなり、前記第１の目印手段および前記第２の目印手段が位置合
わせされた状態で、前記凸形状部と前記凹形状部が嵌合
されることを特徴とする、請求項５に記載の半導体レー
ザ実装体。
【請求項１０】半導体基板と、前記半導体基板の第１の主面上に形成された面発光レー
ザと、前記半導体基板の前記第１の主面に対向する第２の主面
上に形成され、当該第２の主面の外縁から当該第２の主
面の内側にある終端部に達し、当該終端部は前記面発光
レーザと相対的な位置合わせがなされた導入溝と、先端部が前記第２の主面に対して一定の角度を持つ斜面
を有するよう切断され、前記導入溝上に側面を接して固
定される光ファイバと、前記光ファイバの前記斜面上に形成され、受けたレーザ
光を反射により前記光ファイバ内に導くことができる反
射鏡とを備え、前記光ファイバの先端部を前記導入溝の終端部に突きあ
てた状態で固定することにより、前記面発光レーザから
出射されたレーザ光を、前記反射鏡によって反射させ、
前記光ファイバ内に導くことを特徴とする、半導体レー
ザ実装体。
【請求項１１】半導体基板が、配線パターンを有する
支持基板に前記第１の主面を接して固定され、前記面発
光レーザが当該配線パターンを介して電気的に接続され
ていることを特徴とする、請求項１０に記載の半導体レ
ーザ実装体。
【請求項１２】前記光ファイバが、接着剤によって前
記半導体基板に固定されていることを特徴とする、請求
項１０に記載の半導体レーザ実装体。
【請求項１３】半導体基板と、前記半導体基板の第１の主面上に形成された面発光レー
ザと、前記半導体基板の前記第１の主面に対向する第２の主面
上に形成され、当該第２の主面の外縁から当該第２の主
面の内側にある終端部に達し、当該終端部が前記面発光
レーザと相対的な位置合わせがなされた導入溝と、前記導入溝および前記面発光レーザと相対的な位置合わ
せがされ、前記半導体基板の前記第２の主面上に一側面
を接し、他の一面が前記導入溝の終端部面と同一平面を
なすよう固定される反射体と、前記導入溝上に側面を接して固定される光ファイバとを
備え、前記光ファイバを前記反射体に突きあてた状態で固定す
ることにより、前記面発光レーザから出射されたレーザ
光を、前記反射体によって反射させ、前記第２の主面に
対して平行な方向のレーザ光として前記光ファイバ内に
導くことを特徴とする、半導体レーザ実装体。
【請求項１４】半導体基板が、配線パターンを有する
支持基板に前記第１の主面を接して固定され、前記面発
光レーザが当該配線パターンを介して電気的に接続され
ていることを特徴とする、請求項１３に記載の半導体レ
ーザ実装体。
【請求項１５】前記反射体が直角三角柱の形状を成
し、当該直角三角柱の直角を挟む一方の側面が前記半導
体基板の前記第２の主面に接して固定され、他方の側面
には前記光ファイバが突きあてられて固定されており、前記直角三角柱の直角を挟まない斜面上に反射鏡を形成
することにより、当該反射鏡によって前記レーザ光を前
記光ファイバ内に導くことを特徴とする、請求項１３に
記載の半導体レーザ実装体。
【請求項１６】前記反射体および前記光ファイバが、
接着剤によって前記半導体基板に固定されていることを
特徴とする、請求項１５に記載の半導体レーザ実装体。
【請求項１７】半導体基板と、前記半導体基板の第１の主面上に形成された面発光レー
ザと、前記半導体基板の前記第１の主面に対向する第２の主面
上に形成され、当該第２の主面の外縁から当該第２の主
面の内側にある終端部に達し、当該終端部は前記面発光
レーザと相対的な位置合わせがなされた導入溝と、前記半導体基板の前記第２の主面上に形成され、前記導
入溝に対し垂直な方向に延伸し、前記導入溝および前記
面発光レーザと相対的な位置合わせがされたＶ形状の溝
と、前記導入溝上に側面を接して固定される光ファイバと、前記Ｖ形状の溝の斜面上に形成された反射鏡とを備え、前記光ファイバを前記導入溝に固定することによって、
前記面発光レーザから出射された出射光ビームを、前記
反射鏡によって反射させ、前記光ファイバ内に導くこと
を特徴とする、半導体レーザ実装体。
【請求項１８】半導体基板が、配線パターンを有する
支持基板に前記第１の主面を接して固定され、前記面発
光レーザが当該配線パターンを介して電気的に接続され
ていることを特徴とする、請求項１７に記載の半導体レ
ーザ実装体。
【請求項１９】前記光ファイバが、接着剤によって前
記半導体基板に固定されていることを特徴とする、請求
項１７に記載の半導体レーザ実装体。