JPH11191643A - チップキャリア及びこれを用いた光素子モジュール - Google Patents

チップキャリア及びこれを用いた光素子モジュール

Info

Publication number
JPH11191643A
JPH11191643A JP9358643A JP35864397A JPH11191643A JP H11191643 A JPH11191643 A JP H11191643A JP 9358643 A JP9358643 A JP 9358643A JP 35864397 A JP35864397 A JP 35864397A JP H11191643 A JPH11191643 A JP H11191643A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical element
chip carrier
substrate
optical
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9358643A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikio Kyomasu
幹雄 京増
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP9358643A priority Critical patent/JPH11191643A/ja
Publication of JPH11191643A publication Critical patent/JPH11191643A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造工程を簡略化し、結合効率を向上させ、高
速通信に対応できる光素子モジュールを得る。 【解決手段】基板11に形成した溝12に光ファイバ2
1を載置し、該光ファイバ21の延長線上に光素子22
が配置されるように、該光素子22を搭載したチップキ
ャリア1を上記基板11上の凹部13に接合して光素子
モジュールを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号と電機信号
を変換するために用いる光素子モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、シリコン基板上にレーザダイオー
ド等の発光素子又はフォトダイオード等の受光素子と、
光ファイバとを固定してなる光素子モジュールが開発さ
れている。例えば、図6に示すように、シリコンの基板
11上に断面がV字状の溝12を形成して、この上に光
ファイバ21を載置し、一方、この光ファイバ21の延
長線上となる基板11上に、受光素子からなる光素子2
2を載置したものが用いられている。この光素子22
は、基板11に形成した斜面上に配置することによっ
て、反射光が光ファイバ21に戻ることを防止してお
り、また基板11上に形成された電極22とワイヤ23
で接合されている。
【0003】そのため、光ファイバ21から入力した光
信号を光素子22で電気信号に変換し、外部に導出する
ことができる。
【0004】このような光素子モジュールは、予め基板
11上に溝12や電極2を高精度に形成しておけば、借
りファイバ21と光素子22を所定位置に接合するだけ
で自動的に互いの位置合わせを行うことができ、製造工
程を簡略化できるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、光通信はさまざ
まな分野で広く使用れており、高速通信が求められてい
る。ところが、図6に示すような従来の光素子モジュー
ルでは、寄生容量が大きくなるため最小受光感度が上昇
し、また外部誘導に弱い構造であり、さらに高速通信時
に誤動作が生じやすいという問題があった。
【0006】また、従来の光素子モジュールでは、基板
11の斜面にメタライズで電極23を形成したり、光素
子22を搭載したり、ワイヤ23で結線したりする工程
が困難であり、大量生産が困難であった。
【0007】さらに、図6に示す光素子モジュールで
は、光ファイバ21の先端と光素子22間の距離が大き
いため結合効率が低く、光ファイバ21の突出量を大き
くしてこの距離を小さくしようとすると光ファイバ21
の先端が振動して結合効率が変動する等の不都合もあっ
た。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、光素子
を搭載するためのチップキャリアであって、光素子の電
極部を備えるとともに、その周囲に一定間隔を隔てて金
属層を備えたことを特徴とする。
【0009】また、本発明は、上記電極部とその周囲の
金属層の間に、溝を形成したことを特徴とする。
【0010】即ち、本発明によれば、電極部の周囲に一
定間隔を隔てて形成した金属層がコープレーナーライン
となり、高速通信時でも誤動作を防止することができ
る。特に、電極部と金属層の間に溝を形成しておけば、
所定の間隔を容易に形成することができる。
【0011】また、本発明は、基板に形成した溝に光フ
ァイバを載置し、該光ファイバの延長線上に光素子が配
置されるように、該光素子を搭載したチップキャリアを
上記基板上の凹部に接合してなる光素子モジュールを特
徴とする。
【0012】即ち、本発明によれば、光素子をチップキ
ャリアに搭載し、これをシリコン等の基板に接合するこ
とによって、電極の形成、光素子の搭載、ワイヤボンデ
ィング等の作業はチップキャリアのみで行えるため、製
造工程を簡略化することができる。しかも、このチップ
キャリアを光ファイバの先端に近づけて配置すれば、光
素子と光ファイバ先端の距離を小さくして、結合効率を
向上させることができる。
【0013】また、本発明は、上記チップキャリアに光
素子の電極部を備えるとともに、その周囲に一定間隔を
あけて金属層を備えることによって、該金属層をコープ
レーナーラインとして電気的反射を少なくし、高速通信
時でも誤動作を防止できるようにしたものである。
【0014】さらに、本発明は、上記チップキャリアと
基板との接合面を斜面状とするとともに、前後方向の位
置合わせのための当接部を備えることによって、チップ
キャリアと基板との位置合わせを容易にかつ正確に行え
るようにしたものである。
【0015】また、本発明は、上記チップキャリアに搭
載した光素子の受発光面を、上記光ファイバの中心軸に
垂直な面に対して傾けることによって、反射光が光ファ
イバに戻ることを防止したものである。
【0016】さらに、本発明は、上記チップキャリア上
にプリアンプ等の素子を搭載することによって、より小
型化、高感度化、高速化を図るようにしたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によ
って説明する。
【0018】図1(a)に示すチップキャリア1は、セ
ラミックス、ガラス、シリコン等からなり、平面視した
形状がほぼ平行四辺形の板状体であり、対向する一対の
側面の底部側に斜面5が形成されている。なお、場合に
よっては、このような斜面5を形成せずに、四角形状と
しても良い。
【0019】また、これとは異なる側面と上面にまたが
るように、2つの電極部2a、2bが形成され、その周
囲に溝3を形成し、この溝3を隔てた周辺部に金属層4
が形成されている。そして、電極部2a上に光素子22
を搭載し、もう一方の電極23との間をワイヤ23でボ
ンディングしてある。
【0020】なお、上記光素子22としては、レーザダ
イオード等の発光素子、又はフォトダイオード等の受光
素子を用いる。
【0021】このチップキャリア1は、後述する光素子
モジュールやその他の各種光素子モジュールに使用する
ことができる。この時、光素子22によって光信号と電
気信号を変換し、電気信号は各電極部2によって外部に
導出、又は外部から導入することができる。
【0022】このとき、電極部2の周囲に、一定間隔を
隔てて金属層4を形成してあることにより、この金属層
4がコープレーナーラインとなり、誤動作を生じること
なく、光素子22に高速信号を流すことができ、高速通
信に対応させることができるのである。具体的には、溝
3によって決まる上記電極部2と金属層4との間隔等を
調整して、インピーダンス整合を取れば良い。
【0023】このチップキャリア1を製造する場合は、
セラミックス、ガラス、シリコン等の材料を用いて、射
出成形法や切削加工を行う等の手段によって、予め、溝
3を備えた形状のチップキャリア1を作製し、この表面
にW、Mo、Mn等の金属によるメタライズを施して、
溝3を除く電極部2とその周辺部に金属層4を形成すれ
ば良い。このようにすれば、所定位置に電極部2を形成
することができ、しかも予め形成した溝3の間隔を隔て
て、電極部2の周囲に金属層4を形成することができ
る。
【0024】また、チップキャリア1を平行四辺形状と
してあることから、光素子22の載置面とその裏面が平
行であり、図1(b)に示すように、この裏面を下にし
てチップキャリア1を置くと、光素子22の載置面を水
平に維持することができる。そのため、光素子22の搭
載やワイヤ23のボンディング等の作業性を良好にする
ことができる。
【0025】次に、このチップキャリア1を用いた光素
子モジュールの実施形態を説明する。
【0026】図2に示す光素子モジュールは、セラミッ
クス、ガラス、シリコン等の基板11上の溝12に光フ
ァイバ21を載置し、この光ファイバ21の延長線上に
光素子22が配置されるように、基板11上の凹部13
に上記チップキャリア1を載置し、それぞれ接着剤等で
固定したものである。
【0027】まず、基板11上の溝12は断面がV字状
のものであるが、これは基板11としてシリコンを用
い、異方性エッチングを行うことによって斜面の角度が
52.5°のV字状溝を容易に得ることができる。ま
た、基板11に形成した凹部13の側面は斜面14とな
っているが、これも同様に異方性エッチングを行うこと
によって角度が52.5°の斜面14を容易に得ること
ができる。さらに、基板11上には上記溝12と垂直な
方向に伸びる溝15も形成されている。
【0028】この基板11の凹部13に、上記チップキ
ャリア1を載置し接合するが、このとき、予めチップキ
ャリア1の2つの斜面5と、基板11側の斜面14を同
じ角度に形成しておき、両者が当接するようにして載置
する。このようにすれば、光ファイバ21の軸に垂直な
方向(左右方向)について、基板11とチップキャリア
1とを正確に位置合わせすることができる。さらに、基
板11に形成した溝15の側面を当接部16とし、チッ
プキャリア1側に備えた当接部6とを互いに当接させれ
ば、光ファイバ21の軸方向(前後方向)についても、
基板11とチップキャリア1を正確に位置合わせするこ
とができる。
【0029】なお、上記当接部6、16を正確に当接さ
せるために、溝15は、当接部16を含む側面が垂直な
面となるように機械加工することが好ましい。
【0030】また、上述したように、チップキャリア1
は平面視した形状がほぼ平行四辺形であり、図2(a)
に示すように、光素子22は光ファイバ21の軸に垂直
な平面に対して傾いた状態で取りつけてある。そのた
め、光素子22での反射光が光ファイバ21に戻って、
他の光学機器等に悪影響を及ぼすことを防止できる。そ
のためには、上記光素子22の受発光面が、光ファイバ
21の軸に垂直な平面に対して、2〜8°傾いた状態と
することが好ましい。
【0031】さらに、上記基板11を例えばパッケージ
(不図示)に収容し、そのリード端子と上記電極部2と
の間を接続することによって、光素子モジュールを得る
ことができる。
【0032】以上のように、本発明の光素子モジュール
は、光素子22を基板11上に直接載置するのではな
く、チップキャリア1上に搭載することから、チップキ
ャリア1上に電極部2を形成し、光素子22を搭載し、
ワイヤ23をボンディングすれば良く、これらの作業を
容易に行うことができる。また、チップキャリア1には
金属層4を形成してコープレーナーラインとしてあるた
め、高速信号を送っても誤動作を生じることがなく、高
速通信に対応することができる。
【0033】さらに、上述したように、チップキャリア
1はセラミックス等で形成することにより、電極部2の
位置等を高精度に形成することができ、この上に搭載し
た光素子22を高精度に位置決めすることができる。具
体的には、最終的な光素子モジュールで、±4μm以内
の寸法精度で作製することができる。
【0034】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【0035】図3に示す光素子モジュールは、図2の例
と同様であるが、基板11に形成した凹部13の側面の
一部を垂直面として、これを当接部16としてある。即
ち、シリコンからなる基板11を用い、異方性エッチン
グにより形成した凹部13の側面は斜面14となるが、
その一部を機械加工して、垂直面からなるな当接部16
を形成することにより、チップキャリア1側の当接部6
と確実に当接させることができ、チップキャリア1の前
後方向の位置合わせを正確に行うことができる。
【0036】また、この実施形態では、図4に示すよう
に、光素子22として裏面入射型のフォトダイオードを
用い、ワイヤを用いることなくバンプ電極24等で電極
部2上に載置したものを用いている。このような裏面入
射型の光素子22を用いることによって、寄生容量が小
さくなり、より高速通信に対応することができる。
【0037】さらに本発明の他の実施形態を説明する。
【0038】図5に示すチップキャリア1は、裏面入射
型の光素子22を搭載し、また上面にプリアンプ25と
デカップリングコンデンサ26を搭載し、これらを給電
線27で接続し、プリアンプ25からの出力端子28を
備え、その周囲に金属層4を形成してある。なお、この
金属層4はチップキャリア1のプリアンプ25を備えた
面と反対側の裏面にも備えられており、コープレーナー
ラインとストリップラインを形成してある。
【0039】なお、シリコン製の基板11上に直接プリ
アンプ25を搭載しようとすると、シリコンの酸化膜で
あるSiO2 の誘電率が大きいために寄生容量が大きく
なって、酸化膜を厚く形成する必要がある。これに対
し、本実施形態では、チップキャリア1を誘電率の低い
セラミックスで形成することによって、プリアンプ25
を搭載しても寄生容量が小さく、その結果、高速通信を
可能とすることができる。
【0040】また、デカップリングコンデンサ26は、
電源から光素子22やプリアンプ25への給電を高速で
行うためのものである。
【0041】このチップキャリア1を上述したような基
板11に接合すれば、光素子モジュールを構成すること
ができる。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、光素子を搭載するため
のチップキャリアであって、光素子の電極部を備えると
ともに、その周囲に一定間隔を隔てて金属層を備えたこ
とによって、上記金属層がコープレーナーラインとな
り、高速通信時でも誤動作を防止することができる。
【0043】また、本発明によれば、基板に形成した溝
に光ファイバを載置し、該光ファイバの延長線上に光素
子が配置されるように、該光素子を搭載したチップキャ
リアを上記基板上の凹部に接合して光素子モジュールを
構成したことによって、電極の形成、光素子の搭載、ワ
イヤボンディング等の作業はチップキャリアのみで行え
るため、製造工程を簡略化することができる。しかも、
このチップキャリアを光ファイバの先端に近づけて配置
すれば、光素子と光ファイバ先端の距離を小さくして、
結合効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明のチップキャリアを示す斜視
図、(b)は製造工程の概略図である。
【図2】(a)は本発明の光素子モジュールを示す平面
図、(b)は(a)中のX−X線断面図、(c)は
(a)中のY−Y線断面図である。
【図3】本発明の光素子モジュールの他の実施形態を示
す平面図である。
【図4】図3のチップキャリアを示す図である。
【図5】本発明の光素子モジュールに用いるチップキャ
リアの他の実施形態を示す斜視図である。
【図6】従来の光素子モジュールを示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1:チップキャリア 2:電極部 3:溝 4:金属層 5:斜面 6:当接部 11:基板 12:溝 13:凹部 14:斜面 15:溝 16:当接部 21:光ファイバ 22:光素子 23:ワイヤ 24:バンプ電極 25:プリアンプ 26:デカップリングコンデンサ 27:給電線 28:出力端子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光素子を搭載するためのチップキャリアで
    あって、光素子の電極部を備えるとともに、その周囲に
    一定間隔を隔てて金属層を備えたことを特徴とするチッ
    プキャリア。
  2. 【請求項2】上記電極部とその周囲の金属層の間に、溝
    を形成したことを特徴とする請求項1記載のチップキャ
    リア。
  3. 【請求項3】基板に形成した溝に光ファイバを載置し、
    該光ファイバの延長線上に光素子が配置されるように、
    該光素子を搭載したチップキャリアを上記基板上の凹部
    に接合してなる光素子モジュール。
  4. 【請求項4】上記チップキャリアに光素子の電極部を備
    えるとともに、その周囲に一定間隔をあけて金属層を備
    えたことを特徴とする請求項3記載の光素子モジュー
    ル。
  5. 【請求項5】上記チップキャリアと基板との接合面が斜
    面状であり、かつ両者の前後方向の位置合わせのための
    当接部を備えたことを特徴とする請求項3記載の光素子
    モジュール。
JP9358643A 1997-12-25 1997-12-25 チップキャリア及びこれを用いた光素子モジュール Pending JPH11191643A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9358643A JPH11191643A (ja) 1997-12-25 1997-12-25 チップキャリア及びこれを用いた光素子モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9358643A JPH11191643A (ja) 1997-12-25 1997-12-25 チップキャリア及びこれを用いた光素子モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11191643A true JPH11191643A (ja) 1999-07-13

Family

ID=18460378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9358643A Pending JPH11191643A (ja) 1997-12-25 1997-12-25 チップキャリア及びこれを用いた光素子モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11191643A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003209129A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Sony Corp 物品の配置方法及びその装置
JP2019509635A (ja) * 2016-02-19 2019-04-04 メイコム テクノロジー ソリューションズ ホールディングス インコーポレイテッド フォトニック集積回路におけるレーザアライメントのための技術

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003209129A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Sony Corp 物品の配置方法及びその装置
JP2019509635A (ja) * 2016-02-19 2019-04-04 メイコム テクノロジー ソリューションズ ホールディングス インコーポレイテッド フォトニック集積回路におけるレーザアライメントのための技術

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6374004B1 (en) Optical subassembly
JP3147313B2 (ja) ダイオードレーザと光ファイバを受動的に調整するための方法及び装置
US20010017376A1 (en) Optoelectronic assembly
US7176436B2 (en) Method and apparatus for manufacturing a transistor-outline (TO) can having a ceramic header
JP2002535695A (ja) オプトエレクトロニクス・アセンブリを構築する方法
JP2001100062A (ja) 光通信装置
US6786627B2 (en) Light generating module
JPWO2002089274A1 (ja) 光通信装置
US6588945B2 (en) Interface between opto-electronic devices and fibers
JPWO2002063730A1 (ja) 光送信器
US20050129372A1 (en) Method and apparatus for manufacturing a transistor-outline (TO) can having a ceramic header
KR19980045943A (ko) 하이브리드 광집적회로용 마이크로 거울, 그의 제조방법, 마이크로 거울-광검출기 어셈블리 및 광수신용 하이브리드 광집적회로 어셈블리
JP2001343560A (ja) 光モジュール
JP2004088046A (ja) 光受信器及びその製造方法
US6643420B2 (en) Optical subassembly
JP2721047B2 (ja) 半導体デバイス用サブマウントおよび半導体光デバイスモジュール
JPH11191643A (ja) チップキャリア及びこれを用いた光素子モジュール
JPH0951108A (ja) 光受発光素子モジュール及びその製作方法
US7201521B2 (en) Method and apparatus for manufacturing a transistor-outline (TO) can having a ceramic header
US7223022B2 (en) Alignment of an optic or electronic component
CN113555449B (zh) 半导体器件及其制备方法和通信设备
JP2004317629A (ja) 光送信モジュール
JP2004140030A (ja) 光受信器及びその製造方法
JPS63239890A (ja) 光素子モジユ−ルおよびその製造方法
JP2004336025A (ja) 光モジュール、光モジュール実装基板、光伝送モジュール、双方向光伝送モジュール、光モジュールの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041026

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050329