JPH10253856A - 光伝送モジュール用パッケージならびに光伝送モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコンＶ溝基板を用いた光伝送モジュール
用パッケージにおいては外部への電気的接続が容易でか
つ信頼性の高い気密封止が困難であった。 【解決手段】 上面に光ファイバ固定用のＶ溝３と光フ
ァイバ端面突き当て用の矩形穴４と受発光素子６・７の
搭載部５と配線導体８と第２の基板２の外周に相対する
基板接合用の環状Ｖ溝11とが形成された第１の基板１
に、下面にＶ溝３に相対する光ファイバ固定用の押さえ
溝９と搭載部５に相対する凹所10とが形成された第２の
基板２を、その外周を封止材により接合した光伝送モジ
ュール用パッケージである。配線導体８により外部との
電気的接続を確保しつつ環状Ｖ溝11に封止材の溜まりを
形成して第２の基板２の外周との間を封止材により良好
に気密封止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信に
おいて光ファイバとの光信号の入出力部に使用される光
伝送モジュールに好適な、小型でかつ気密封止の信頼性
を向上させた光伝送モジュール用パッケージならびにそ
のパッケージを用いた光伝送モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバ通信において光ファイ
バとの光信号の入出力部に使用される光伝送モジュール
として、絶縁性の基板と、この基板上に位置決めして固
定された光ファイバと、この基板上に光ファイバと位置
合わせをして搭載され、光ファイバとの光信号の入出力
を行なうフォトダイオード（ＰＤ）やレーザダイオード
（ＬＤ）等の受発光素子と、受発光素子の駆動や電気信
号伝送のための配線導体と、これらを収める筐体とから
成るものが用いられており、これにより光ファイバによ
り伝送される光信号と電気信号との変換を行なって通信
信号の伝送が行なわれていた。

【０００３】この従来の光伝送モジュールにおいては、
光ファイバと受発光素子との光軸を合わせるために光フ
ァイバの固定部分と受発光素子の取付部分とのそれぞれ
を三次元的に調整する必要があり、この調整に多大な手
間と時間を要していたため、シリコン（Ｓｉ）基板の異
方性エッチングを利用して光ファイバを固定するための
断面形状がＶ型の溝（Ｖ溝）を形成したＳｉ−Ｖ溝基板
を用いた光伝送モジュールが提案され、その基板上に搭
載・装着された受発光素子や光ファイバ等を気密封止す
るためのパッケージ構造についても種々提案されてい
る。

【０００４】そのような気密封止構造の光伝送モジュー
ルとしては、一般に受発光素子や半導体集積回路を搭載
し光ファイバを装着したＳｉ−Ｖ溝基板をセラミックケ
ース内に収容し、外部との電気的・光学的接続を取りつ
つ気密封止する構造が採られていた。

【０００５】また、小型で信頼性の高い気密封止構造を
得るべくＳｉ−Ｖ溝基板を容器の一部とした光伝送モジ
ュールも提案されている。例えば特開平７−198973号公
報には、パッシブアライメントされるＳｉ−Ｖ溝基板に
受発光素子および光導波路を搭載して光ファイバを装着
した光デバイスであって、光導波路が形成された第１の
基板とその光導波路に相対する領域に同じパターンの溝
を形成した第２の基板とを片方の基板の周囲を他方の基
板の表面に半田等により接合して気密封止した光デバイ
スの気密封止構造が提案されている。これによれば、片
方のＳｉ基板の外周に金属薄膜の封止パターンを形成
し、他方のＳｉ基板の表面にそれに対応した金属薄膜の
封止パターンを形成して、両方の封止パターンを半田ま
たは低融点ガラス・樹脂といった接着部材で固着させ
て、光ファイバが配置された部分を除いて接着部材によ
り気密封止することにより、小型で信頼性の高い光導波
路型光デバイスの気密封止構造となるというものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ックケースを用いた気密封止構造の光伝送モジュールで
は収納容器が大きくて小型化への対応が困難であるとい
う問題点があり、ケースを別途必要とする分製造コスト
が高くなるという問題点もあった。

【０００７】また、特開平７−198973号公報に提案され
た気密封止構造による光デバイスによっても、Ｓｉ基板
側面におけるチッピングの発生により気密性が劣化した
り、金属薄膜同士の接合部の幅が狭く接着部材の厚みも
薄いことから荷重負荷や接着層の引け巣・接着面に付着
したゴミ等により気密封止が破壊しやすいという問題点
があった。さらに、接着部材に半田を用いた場合には外
部への電気的接続が著しく困難となり、低融点ガラスや
樹脂を用いた場合には外部への電気的接続は可能である
が十分な気密封止が困難であるという問題点があった。

【０００８】本発明は上記事情に鑑み案出されたもので
あり、その目的は、光ファイバのアライメント設定が容
易であり、小型でかつ環境変動や取扱い時の信頼性の高
い気密封止構造を持つ光伝送モジュール用パッケージな
らびに光伝送モジュールを提供することにある。

【０００９】また、本発明の目的は、小型でかつ環境変
動や取扱い時の信頼性の高い気密封止構造を持ち、しか
も容易に外部への電気的接続を取りつつ金属製接着部材
で良好に気密封止できる光伝送モジュール用パッケージ
ならびに光伝送モジュールを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の光伝送モジュー
ル用パッケージは、シリコンから成る第１の基板の上面
に、一方端が前記第１の基板端部に至る光ファイバ固定
用のＶ溝と、このＶ溝の他方端にＶ溝と直交する光ファ
イバ端面突き当て用の矩形穴と、この矩形穴の前記Ｖ溝
の反対側に位置する受光もしくは発光素子が搭載される
搭載部と、この搭載部から前記第１の基板の上面端部も
しくは側面または下面にかけて配設され、受光もしくは
発光素子が接続される配線導体とが形成されるととも
に、前記第１の基板よりも小さい寸法を有し、下面に前
記Ｖ溝に相対する光ファイバ固定用の押さえ溝と前記搭
載部に相対する凹所とが形成された第２の基板をその外
周を封止材により接合して成る光伝送モジュール用パッ
ケージであって、前記第１の基板の上面に前記第２の基
板の外周に相対する基板接合用の環状Ｖ溝が形成されて
いることを特徴とするものである。

【００１１】また本発明の光伝送モジュール用パッケー
ジは、上記構成において、前記配線導体が前記第１の基
板内に設けた貫通導体を介して上面から下面にかけて配
設されていることを特徴とするものである。

【００１２】また本発明の光伝送モジュール用パッケー
ジは、上記各構成において、前記第２の基板がシリコン
から成るものである。

【００１３】また、本発明の光伝送モジュールは、上記
各構成の光伝送モジュール用パッケージと、前記搭載部
に搭載され前記配線導体に接続された受光もしくは発光
素子と、前記光ファイバ固定用のＶ溝に前記第１の基板
と第２の基板とにより固定された光ファイバとを具備す
るものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は本発明の光伝送モジュール用パ
ッケージの実施の形態の一例を示す平面図である。同図
において１はシリコンから成る第１の基板、２は第１の
基板１の上面に接合される第２の基板であり、第１の基
板１については上面を、第２の基板２については下面を
示している。

【００１５】第１の基板１について、３は第１の基板１
の上面に一方端が基板１端部に至る光ファイバ固定用の
Ｖ溝であり、４はＶ溝３の他方端にＶ溝３と直交するよ
うに形成された光ファイバ端面突き当て用の矩形穴であ
る。このＶ溝３に光ファイバ（図示せず）が載置される
とともに、その光ファイバの端面を矩形穴４に突き当て
ることにより光ファイバの差し込み深さが規定されて、
光ファイバが容易かつ正確に位置決めされて固定され
る。なお、矩形穴４の形状は図示したような長方形に限
られず、光ファイバの端面が突き当てられる面がＶ溝３
に対して直交して形成されていれば、台形等の種々の形
状であってもよい。

【００１６】５は第１の基板１の上面において受光もし
くは発光素子が搭載される搭載部であり、６は受光素子
としてのフォトダイオード、７は発光素子としてのレー
ザダイオードである。フォトダイオード６とレーザダイ
オード７は光伝送モジュールの仕様に応じて適宜配置さ
れ、この他にもこれらの駆動制御用の集積回路素子等が
混載されてもよい。８は基板１の上面に被着形成され
た、搭載部５から基板１の上面端部にかけて配設された
配線導体である。この配線導体８には搭載部５側でフォ
トダイオード６やレーザダイオード７等が接続され、光
伝送モジュールの外部電気回路が接続されて、モジュー
ル内外の電気的接続が確保される。これら配線導体８は
光伝送モジュールの外部電気回路との接続の仕様に応じ
て基板１の側面にかけて形成してもよく、さらに基板１
の下面にかけて形成してもよい。

【００１７】他方、第２の基板２は第１の基板１よりも
小さい外形寸法を有しており、その下面に第１の基板１
のＶ溝３に相対する光ファイバ固定用の押さえ溝９と、
第１の基板１の搭載部５に相対する凹所10とが形成され
ている。押さえ溝９はＶ溝３とともに光ファイバを挟み
込んで固定し、凹所10は第１の基板１の搭載部５に蓋体
として相対して気密容器となる空間を形成し、その空間
内に搭載部５に搭載されたフォトダイオード６やレーザ
ダイオード７等を光伝送モジュール内部に気密に収容す
る。

【００１８】なお、２ａは第２の基板２の外周の下面側
に施された面取り加工を示しており、後述するようにこ
の面取り加工２ａを施すことにより光伝送モジュール用
パッケージとしてより好適なものとなるが、必ずしも必
要とされるものではない。

【００１９】そして、11は第１の基板１の上面に形成さ
れた、第２の基板２の外周に相対する環状Ｖ溝である。
このように環状Ｖ溝11を形成したことから、第２の基板
２の外周に封止材を付与してその外周をこの環状Ｖ溝11
に合わせて第１の基板１上に載置し取着することによ
り、環状Ｖ溝11に封止材の溜まりが形成されて第２の基
板２の外周との間に封止材による良好なメニスカスが形
成され、その結果、信頼性の高い気密封止構造を有する
光伝送モジュール用パッケージとなる。

【００２０】このように第１の基板１の上面に形成する
環状Ｖ溝11は、光ファイバ固定用のＶ溝３と同様にシリ
コン基板の異方性エッチングにより容易に形成すること
ができる。この環状Ｖ溝11の寸法は、その外周寸法が第
２の基板２の外周寸法よりも大きく、かつ内周寸法が第
２の基板２の外周寸法小さいかまたはほぼ同じとするこ
とが、良好な封止材12の溜まりを形成して確実な封止接
合ができる点で好ましい。

【００２１】また、第２の基板２の外周の下面に面取り
加工２ａを施した場合は、後述する図３（ｂ）に示した
ように、その面取り加工２ａの内周寸法と環状Ｖ溝11の
内周寸法とをほぼ同じとし、かつ環状Ｖ溝11の外周寸法
を第２の基板２の外周寸法より大きくすることが、より
確実で信頼性の高い封止接合ができる点で好ましい。

【００２２】さらに、封止材12が第１の基板１と第２の
基板２との間に毛管現象により配線導体厚みと同等程度
の厚みで図３に示すように入り込んで存在するようにす
ると、外部環境と内部との封止距離が長くなることとな
ってより好ましい封止接合を行なうことができる。

【００２３】図２はこれら第１の基板１と第２の基板と
から成る光伝送モジュール用パッケージを用いた、本発
明に係る光伝送モジュールの実施の形態の一例を示す外
観斜視図である。図２において１は第１の基板、２は第
２の基板、３は光ファイバ固定用のＶ溝、８は配線導体
であり、これら第１の基板１と第２の基板２とが封止材
12により接合されて光伝送モジュール用パッケージ13が
構成されている。そして、第１の基板１の搭載部５にフ
ォトダイオード６やレーザダイオード７を搭載して配線
導体８と接続し、光ファイバ14をＶ溝３に載置してその
端面を矩形穴４に突き当て、第２の基板２の外周に各種
の光学接着剤や耐熱エポキシ樹脂等の樹脂などから成る
封止材12を付与してその外周を環状Ｖ溝11に合わせて光
ファイバ14をＶ溝３と押さえ溝９とにより嵌合固定しな
がら第１の基板１と第２の基板２とを接合することによ
り、本発明の光伝送モジュール用パッケージ13を具備す
る光伝送モジュール15となる。

【００２４】そして、光伝送モジュール15に対して必要
に応じて配線導体８に外部電気回路との接続用のリード
フレームを接続し、最後に光ファイバ固定用のキャップ
を低膨張性のエポキシ樹脂等でモールドして固定するこ
とにより、光ファイバ通信において光ファイバとの光信
号の入出力部に使用される光伝送部品となる。なお、配
線導体８と外部電気回路との接続は、この光伝送モジュ
ール15を外部電気回路基板に搭載した後にボンディング
ワイヤ等を用いて行なってもよい。

【００２５】このようにして第１の基板１と第２の基板
２とが接合された気密封止構造について、その接合部の
要部拡大断面図を図３に示す。ここで、図３（ａ）は第
２の基板２の下面側の外周を面取り加工しない場合の例
を示し、同図（ｂ）は面取り加工２ａをした場合の例を
示しており、それぞれ配線導体の部分の断面を示してい
る。これらの図において１は第１の基板、２は第２の基
板、８は配線導体、11は環状Ｖ溝、12は封止材である。
本発明によれば、このように第１の基板１の上面に第２
の基板２の外周に相対する基板接合用の環状Ｖ溝11を形
成したことから、第２の基板２の外周を封止材12により
接合したときに環状Ｖ溝11中に封止材12の溜まりができ
て第２の基板２の外周に封止材12の良好なメニスカスが
形成されるので、光伝送モジュール用パッケージ13なら
びに光伝送モジュール15において良好かつ確実で信頼性
の高い封止接合ができ、小型でかつ環境変動や取扱い時
の信頼性の高い気密封止構造を持つ光伝送モジュール用
パッケージ13ならびに光伝送モジュール15となる。

【００２６】また、配線導体８は搭載部１ａから環状Ｖ
溝11を経て第１の基板１の上面端部もしくは側面または
下面にかけて配設されているので、環状Ｖ溝11に封止材
12の溜まりを形成して第２の基板２を接合しても外部と
の良好な電気的接続を行なうことができ、封止材12に低
融点ガラスや樹脂を用いた場合にも外部への電気的接続
を可能としつつ小型でかつ環境変動や取扱い時の信頼性
の高い気密封止を行なうことができるものとなる。

【００２７】次に、本発明の光伝送モジュール用パッケ
ージの実施の形態の他の例を図４に図１と同様の平面図
で示す。なお、図４においては第１の基板16の上面のみ
を示しており、第２の基板については省略してある。

【００２８】図４において、16はシリコンから成る第１
の基板、17は第１の基板16の上面に一方端が基板16端部
に至る光ファイバ固定用のＶ溝、18はＶ溝17の他方端に
Ｖ溝17と直交するように形成された光ファイバ端面突き
当て用の矩形穴、19は第１の基板16の上面において受光
もしくは発光素子が搭載される搭載部、20は受光素子と
してのフォトダイオード、21は発光素子としてのレーザ
ダイオード、22は基板１の上面に被着形成された、搭載
部19から基板16の上面端部にかけて配設された配線導体
である。本例においても、矩形穴18は台形等の種々の形
状であってもよく、搭載部19には受発光素子の駆動制御
用の集積回路素子等が混載されてもよく、配線導体22は
光伝送モジュールの外部電気回路との接続の仕様に応じ
て基板16の側面にかけてあるいは基板16の下面にかけて
形成してもよい。

【００２９】23は、光ファイバ（図示せず）の端面が突
き当てられる矩形穴18の面から搭載部19にかけて第１の
基板16の上面に形成された、光ファイバとフォトダイオ
ード20およびレーザダイオード21を光学的に接続するた
めの分岐用光導波路（ウェーブガイド）である。この分
岐用光導波路23は、第１の基板16上に形成された分岐用
光導波路23の回路により、光の分岐や合分波機能を持つ
素子を容易かつ高密度に構築するために設けられ、例え
ば第１の基板16上に二酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）膜を形成
し、光導波路の回路となる部分にゲルマニウム（Ｇｅ）
やチタン（Ｔｉ）等をドーピングすることにより形成さ
れる。

【００３０】また、分岐用光導波路23は、その分岐した
一端にレーザダイオード21、他端にフォトダイオード20
が配置されて入出力光が光学的に結合される領域にパタ
ーン形成され、合流部分の端に光ファイバの端面を配置
させることにより光学結合を行なっている。

【００３１】そして、24は第１の基板16の上面に形成さ
れた、第２の基板（図示せず）の外周に相対する環状Ｖ
溝である。このような構成の第１の基板16によっても、
分岐用光導波路23により光学的な回路を高密度に構築で
きるとともに、その下面に第１の基板16のＶ溝17に相対
する光ファイバ固定用の押さえ溝と搭載部19に相対する
凹所とが形成された、環状Ｖ溝24がその外周に相対する
外形寸法を有している第２の基板を、その外周に封止材
を付与して環状Ｖ溝24に合わせて第１の基板16上に載置
し取着することにより、環状Ｖ溝24に封止材の溜まりが
形成されて信頼性の高い気密封止構造を有する光伝送モ
ジュール用パッケージとなり、光伝送モジュールとな
る。

【００３２】次に、本発明の光伝送モジュール用パッケ
ージの実施の形態のさらに他の例を図５に図１と同様の
平面図で示す。図５においても第１の基板25の上面およ
び第２の基板26の下面を示している。また、図６（ａ）
にはその第１の基板25の断面図を、図６（ｂ）には第１
の基板25の下面を示す平面図を示す。

【００３３】これらの図において、25はシリコンから成
る第１の基板、26は第２の基板であり、27は第１の基板
25の上面に一方端が基板25端部に至る光ファイバ固定用
のＶ溝、28はＶ溝27の他方端にＶ溝27と直交するように
形成された光ファイバ端面突き当て用の矩形穴、29は第
１の基板25の上面において受光もしくは発光素子が搭載
される搭載部、30は受光素子としてのフォトダイオー
ド、31は発光素子としてのレーザダイオード、32は基板
25の上面の搭載部29および基板25の下面に被着形成され
た配線導体であり、本例においてはこれら配線導体32が
第１の基板25内に設けた貫通導体33を介して基板25の上
面から下面にかけて配設されている。そして、34は第１
の基板25の上面に形成された、第２の基板26の外周に相
対する環状Ｖ溝である。

【００３４】なお、本例においても、矩形穴28は台形等
の種々の形状であってもよく、搭載部29には受発光素子
の駆動制御用の集積回路素子等が混載されてもよく、光
ファイバ（図示せず）の端面が突き当てられる矩形穴28
の面から搭載部29にかけて分岐用光導波路を形成しても
よい。

【００３５】また、第２の基板26は第１の基板25よりも
小さい外形寸法を有しており、35は第２の基板26の下面
に第１の基板25のＶ溝27に相対するように形成された光
ファイバ固定用の押さえ溝、36は第２の基板26の下面に
第１の基板25の搭載部29に相対するように形成された凹
所である。なお、本例では凹所36を搭載部29と矩形穴28
とＶ溝27の一部とに相対する大きさのものとした例を示
している。このようにすると光ファイバの端面に光ファ
イバ固定用の樹脂やガラス・半田等が被ることがない。

【００３６】なお、26ａも第２の基板26の外周の下面側
に施された面取り加工を示している。

【００３７】このような第１の基板25および第２の基板
26による光伝送モジュール用パッケージによれば、第２
の基板26の外周に封止材を付与して環状Ｖ溝34に合わせ
て第１の基板25上に載置し取着することにより、環状Ｖ
溝34に封止材の溜まりが形成されて信頼性の高い気密封
止構造を有する光伝送モジュール用パッケージならびに
光伝送モジュールとなるとともに、配線導体32が第１の
基板25内に設けた貫通導体33を介して基板25の上面から
下面にかけて配設されていることから、第２の基板26に
金属等の導電性の材料を用いた場合でも、また封止材と
して半田や低融点ロウ材等の金属製接着部材を用いた場
合でも、十分な気密封止を行なって外部環境に対する信
頼性を高めつつ外部への電気的接続が容易に行なえるこ
とができるものとなり、外部電気回路基板上への表面実
装にも容易に対応できるものとなる。

【００３８】貫通導体33はその貫通孔中を導体により充
填したものであっても、貫通孔の側壁に導体を被着した
ものであってもよい。このような貫通導体33の形成には
従来周知の種々の方法を採用すればよく、例えば第１の
基板25にダイヤドリルにより、あるいは超音波による孔
明け加工やフレッティングコロージョンを応用した方法
・基板25の片面または両面からの異方性エッチング等に
より貫通孔を形成し、その貫通孔の側壁に配線導体32と
同様の導体膜を被着形成し、あるいは導電ペースト等を
充填して導体を形成してもよい。

【００３９】また貫通導体33を形成する貫通孔の直径
は、その側壁に十分な導体膜を被着形成する点からは、
第１の基板25の厚みの３分の１以上の大きさとすること
が好ましい。

【００４０】上記の各例において、シリコンから成る第
１の基板１・16・25には結晶シリコン基板が用いられ、
その上面は結晶面（１００）である。また第１の基板１
・16・25の大きさは光ファイバや光伝送モジュールの仕
様やサイズに応じて適宜設定される。

【００４１】光ファイバ固定用のＶ溝３・17・27は、こ
のＶ溝３・17・27によって固定される光ファイバのサイ
ズに応じた深さおよび幅で、フォトリソグラフィにより
作製したレジストパターンによる異方性エッチングによ
り第１の基板１・16・25の上面に形成され、基板１・16
・25の上面が（１００）面の場合、その面は（１１１）
面となって基板１・16・25の上面と約54.7度の角度をな
す。また各例では光ファイバ固定用のＶ溝３・17・27を
１本形成した例を示しているが、Ｖ溝３・17・27は仕様
に応じて並列に複数本形成してもよい。

【００４２】第１の基板１・16・25の上面に光ファイバ
固定用のＶ溝３および環状Ｖ溝11を形成するには、例え
ば、第１の基板１・16・25となるシリコンウェハの（１
００）面を熱酸化して厚さ約１μｍのＳｉＯ₂ 膜を形成
し、次いでフォトリソグラフィ法によりＶ溝３・17・27
および環状Ｖ溝11・24・34に相当する部分の開口を有す
るフォトレジストパターンを形成した後に緩衝弗酸液に
よりその開口部のＳｉＯ₂ 膜を除去し、次にＫＯＨ液を
用いて異方性エッチングを行なうことにより、それぞれ
のＶ溝を形成すればよい。なお、Ｖ溝３・17・27と環状
Ｖ溝11・24・34とは、その幅や深さを異ならせて別々に
形成してもよいことは言うまでもない。

【００４３】光ファイバ端面突き当て用の矩形穴４・18
・28は、Ｖ溝３・17・27端部に異方性エッチングにより
発生する（１１１）面より深く、封止部材の流れ込みに
よりその封止部材が光ファイバの端面に被らないように
その深さおよび幅が設定される。このような矩形穴４・
18・28の形成は、例えば100 〜250 μｍの長さとなるよ
うに、Ｖ溝３・17・27の形成に次いで第１の基板１・16
・25の上面に矩形穴４・18・28に相当する開口を有する
フォトレジストパターンを形成して反応性イオンエッチ
ング等により形成される。

【００４４】これらＶ溝３・17・27と矩形穴４・18・28
とを形成した後、第１の基板１・16・25の上面に部分的
に残ったＳｉＯ₂ 膜を一旦除去した後、さらに熱酸化し
て所定の厚さのＳｉＯ₂ 膜を形成することにより、第１
の基板１・16・25の内部と外部とが電気的に絶縁され
る。

【００４５】配線導体８・22・32は、これを介して受光
もしくは発光素子６・７・20・21・30・31が駆動用半導
体素子や外部電気回路と接続されて駆動電力の供給や電
気信号（通信信号）の送受が行なわれるものであり、例
えばＣｒ−Ａｕ膜やＡｕ−Ｇｅ膜・Ａｕ−Ｓｎ膜・Ｔｉ
−Ｐｄ−Ａｕ膜・Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ膜等による配線パタ
ーンにより形成すればよい。

【００４６】これら配線導体８・22・32を第１の基板１
・16・25の上面もしくは側面または下面に形成するに
は、第１の基板１・16・25の表面に例えば導体層として
Ｃｒ−Ａｕ膜を被着形成し、フォトリソグラフィ法によ
って所定パターンに形成すればよい。さらに、搭載部５
・19・29のフォトダイオード６・20・30およびレーザダ
イオード７・21・31の下部に相当する部位には、例えば
リフトオフ法により厚み３μｍのＡｕ−Ｇｅ膜と厚み３
〜20μｍのＡｕ−Ｓｎ膜との積層膜などを所定パターン
に形成する。

【００４７】この後、通常はシリコンウェハからダイシ
ングソーによる切り出しを行なって個々の基板に分離し
て第１の基板１・16・25を得ることとなるが、この際、
ダイシングソーによる切断線に沿ってＶ溝を１本または
２本形成しておき、その１本のＶ溝の中央または２本の
Ｖ溝の間を切断するようにすると、第１の基板１・16・
25上面の外周が面取り加工されて切断の際にチッピング
が発生しないものとなり、チッピングによる不具合が発
生しない光伝送モジュール用パッケージならびに光伝送
モジュールを得ることができる。このような切断線に沿
ったＶ溝の形成はＶ溝３・17・27や環状Ｖ溝11・24・34
の形成と同時に行なうこともできるので、製造工程を煩
雑なものとすることなく第１の基板１・16・25上面の外
周にチッピングが発生しない光伝送モジュール用パッケ
ージならびに光伝送モジュールを得ることができる。

【００４８】このような第１の基板１・16・25上面の外
周の面取り加工は、好適には１μｍ〜50μｍの幅となる
ように形成すればよい。この面取り加工の面の幅が１μ
ｍ未満となるとチッピングの発生を効果的に無くすこと
ができず、また、ダイシングソーにより個々の基板１・
16・25に切り離す際にダイシングソーの呼び込み部とし
て作用させることができなくなる。他方、この面の幅が
50μｍを超えるとダイシングソーにより個々の基板１・
16・25に切り離す際にダイシングソーの振動やブレを発
生させてしまい、個々の基板１・16・25の幅・長さ等に
対する加工精度が低下してしまう傾向がある。

【００４９】受光もしくは発光素子であるフォトダイオ
ード６・20・30ならびにレーザダイオード７・21・31
は、基板１・16・25上にＶ溝３・17・27あるいは分岐用
光導波路23の延長線上に位置するように、かつＶ溝３・
17・27に固定される光ファイバあるいは分岐用光導波路
23の光軸と光軸が一致するように搭載されて、配線導体
８・22・32にＡｕ−Ｓｎ等の半田により接続される。な
お、これらの受光もしくは発光素子６・７・20・21・30
・31は仕様に応じて複数個並列に配設し、それらに対応
するように複数本のＶ溝３・17・27を形成して、アレイ
タイプの光伝送モジュールとしてもよい。

【００５０】また、受光もしくは発光素子６・７・20・
21・30・31は搭載部5・19・29の所定位置にマウントされ
た後ワイヤボンディング法により配線導体８・22・32と
電気的に接続され、あるいはフリップチップ法により固
着・接続される。

【００５１】第２の基板２・26には、その下面に押さえ
溝９・35と凹所10・36とを形成できて、第１の基板１・
16・25に接合されて気密容器を構成できるものであれば
種々のものを使用することができ、例えば通常用いられ
るシリコン基板やガラス基板・アルミナや窒化アルミニ
ウム・炭化珪素のようなセラミック基板等を用いること
ができる。

【００５２】中でもシリコン基板を用いると、押さえ溝
９・35や凹所10・36を異方性エッチングによるＶ溝によ
り容易にかつ精度良く形成することができ、しかもシリ
コンから成る第１の基板１・16・25と熱膨張や強度等の
機械的性質が同じであることから極めて信頼性の高い接
合および気密封止ができる光伝送モジュール用パッケー
ジならびに光伝送モジュールとなる。

【００５３】また、第２の基板２・26としては、銅−タ
ングステン合金や鉄−ニッケル−コバルト合金のような
金属製の材料を用いることもできる。これら金属製の材
料を用いた場合には、シリコンと熱膨張が同等でかつ熱
伝導率が高いので、信頼性が高く、かつ放熱が優れたも
のとなる。

【００５４】そして、第１の基板１・16・25のＶ溝３・
17・27への光ファイバの固定は、例えばＶ溝３・17・27
に光ファイバ固着用の樹脂またはガラスを予め流し込ん
でから光ファイバをはめ込み、第２の基板２・26を環状
Ｖ溝11・24・34に合わせて、かつ押さえ溝９・35をＶ溝
３・17・27と、凹所10・36を搭載部５・19・29と相対さ
せながら載置し、荷重をかけつつ加熱して第１の基板１
・16・25と第２の基板２・26とを接合することによって
行なえばよい。また、第１の基板１・16・25のＶ溝３・
17・27へ光ファイバを載置し、その上に第２の基板２・
26を載置して、光ファイバの側面上方から光ファイバ固
着用の樹脂またはガラスを光ファイバとＶ溝３・17・27
および押さえ溝９・35との隙間に流し込み、硬化させて
固定するようにしてもよい。

【００５５】また、このような固定の過程中に、Ｖ溝３
・17・27ならびに押さえ溝９・35に予め樹脂またはガラ
スをプリモールドしておき、光ファイバとＶ溝３・17・
27および押さえ溝９・35との隙間を埋め易くしておいて
もよい。

【００５６】なお、本発明は以上の例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更や改良
を加えることは何ら差し支えない。例えば、受光もしく
は発光素子の他に駆動用半導体素子を始めとする各種の
ＩＣが搭載されていてもよいし、光伝送モジュール用基
板同士を嵌合するためのピンを取り付けるための溝が光
ファイバ固定用のＶ溝と平行に形成されていてもよい。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、第１の基板の上面に第
２の基板の外周に相対する環状Ｖ溝を形成したことか
ら、第２の基板の外周に封止材を付与してその外周をこ
の環状Ｖ溝に合わせて第１の基板１に接合することによ
り、環状Ｖ溝に封止材の溜まりが形成されて第２の基板
の外周との間に封止材による良好なメニスカスが形成さ
れ、その結果、良好かつ確実で信頼性の高い封止接合が
でき、小型でかつ環境変動や取扱い時の信頼性の高い気
密封止構造を有する光伝送モジュール用パッケージなら
びに光伝送モジュールを提供することができた。この第
１の基板の上面に形成する環状Ｖ溝は、光ファイバ固定
用のＶ溝と同様にシリコン基板の異方性エッチングによ
り容易に形成することができる。

【００５８】また、本発明によれば、配線導体を第１の
基板内に設けた貫通導体を介して基板の上面から下面に
かけて配設させた場合、第２の基板に金属等の導電性の
材料を用いた場合でも、また封止材として半田や低融点
ロウ材等の金属製接着部材を用いた場合でも、十分な気
密封止を行なって外部環境に対する信頼性を高めつつ外
部への電気的接続が容易に行なえることができる光伝送
モジュール用パッケージならびに光伝送モジュールとな
り、外部電気回路基板上への表面実装にも容易に対応で
きる光伝送モジュール用パッケージならびに光伝送モジ
ュールを提供することができた。

【００５９】さらに、本発明によれば、第２の基板２・
26には種々のものを使用することができるが、中でもシ
リコン基板を用いた場合、押さえ溝や凹所を異方性エッ
チングによるＶ溝により容易にかつ精度良く形成するこ
とができ、しかもシリコンから成る第１の基板と熱膨張
や強度等の機械的性質が同じであることから極めて信頼
性の高い接合および気密封止ができる光伝送モジュール
用パッケージならびに光伝送モジュールを提供すること
ができた。

【００６０】以上のように本発明によれば、光ファイバ
のアライメント設定が容易であり、小型でかつ環境変動
や取扱い時の信頼性の高い気密封止構造を持つ光伝送モ
ジュール用パッケージならびに光伝送モジュールを提供
することができ、また、小型でかつ環境変動や取扱い時
の信頼性の高い気密封止構造を持ち、しかも容易に外部
への電気的接続を取りつつ金属製接着部材で良好に気密
封止できる光伝送モジュール用パッケージならびに光伝
送モジュールを提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光伝送モジュール用パッケージの実施
の形態の一例を示す平面図である。

【図２】本発明の光伝送モジュール用の実施の形態の一
例を示す斜視図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の光伝送モジュー
ル用パッケージならびに光伝送モジュールの実施の形態
の例における接合部の要部拡大断面図である。

【図４】本発明の光伝送モジュール用パッケージの実施
の形態の他の例を示す平面図である。

【図５】本発明の光伝送モジュール用パッケージの実施
の形態のさらに他の例を示す平面図である。

【図６】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図５の第１の基
板25の断面図および下面を示す平面図である。

【符号の説明】

１、16、25・・・第１の基板 ２、26・・・・・第２の基板 ２ａ・・・・・・面取り加工の面 ３、17、27・・・光ファイバ固定用のＶ溝 ４、18、28・・・光ファイバ端面突き当て用の矩形穴 ５、19、29・・・搭載部 ６、20、30・・・フォトダイオード（受光素子） ７、21、31・・・レーザダイオード（発光素子） ８、22、32・・・配線導体 ９、35・・・・・押さえ溝 10、36・・・・・凹所 11、24、34・・・環状Ｖ溝 12・・・・・・・封止材 13・・・・・・・光伝送モジュール用パッケージ 14・・・・・・・光ファイバ 15・・・・・・・光伝送モジュール 33・・・・・・・貫通導体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリコンから成る第１の基板の上面に、
   一方端が前記第１の基板端部に至る光ファイバ固定用の
   Ｖ溝と、該Ｖ溝の他方端にＶ溝と直交する光ファイバ端
   面突き当て用の矩形穴と、該矩形穴の前記Ｖ溝の反対側
   に位置する受光もしくは発光素子が搭載される搭載部
   と、該搭載部から前記第１の基板の上面端部もしくは側
   面または下面にかけて配設され、受光もしくは発光素子
   が接続される配線導体とが形成されるとともに、前記第
   １の基板よりも小さい寸法を有し、下面に前記Ｖ溝に相
   対する光ファイバ固定用の押さえ溝と前記搭載部に相対
   する凹所とが形成された第２の基板をその外周を封止材
   により接合して成る光伝送モジュール用パッケージであ
   って、前記第１の基板の上面に前記第２の基板の外周に
   相対する基板接合用の環状Ｖ溝が形成されていることを
   特徴とする光伝送モジュール用パッケージ。
2. 【請求項２】 前記配線導体が前記第１の基板内に設け
   た貫通導体を介して上面から下面にかけて配設されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の光伝送モジュール用
   パッケージ。
3. 【請求項３】 前記第２の基板がシリコンから成る請求
   項１または請求項２記載の光伝送モジュール用パッケー
   ジ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載の光伝送モジ
   ュール用パッケージと、前記搭載部に搭載され前記配線
   導体に接続された受光もしくは発光素子と、前記光ファ
   イバ固定用のＶ溝に前記第１の基板と第２の基板とによ
   り固定された光ファイバとを具備する光伝送モジュー
   ル。