JPH11287926A - 光素子実装基板、該実装基板を用いた光モジュール、およびそれらの製造方法 - Google Patents

光素子実装基板、該実装基板を用いた光モジュール、およびそれらの製造方法

Info

Publication number
JPH11287926A
JPH11287926A JP10053622A JP5362298A JPH11287926A JP H11287926 A JPH11287926 A JP H11287926A JP 10053622 A JP10053622 A JP 10053622A JP 5362298 A JP5362298 A JP 5362298A JP H11287926 A JPH11287926 A JP H11287926A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
element mounting
functional component
mounting board
optical element
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.)
Granted
Application number
JP10053622A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3570882B2 (ja
Inventor
Michiyuki Amano
道之 天野
Shunichi Tono
俊一 東野
Koji Sato
弘次 佐藤
Yasuaki Tamura
保暁 田村
Akiyuki Yoshimura
了行 吉村
Akira Tomaru
暁 都丸
Saburo Imamura
三郎 今村
Toshikazu Hashimoto
俊和 橋本
Yoshito Shudo
義人 首藤
Kenji Yokoyama
健児 横山
Haruki Ozawaguchi
治樹 小澤口
Makoto Hikita
真 疋田
Yasubumi Yamada
泰文 山田
Kuniharu Kato
邦治 加藤
Masahiro Yanagisawa
雅弘 柳澤
Akio Sugita
彰夫 杉田
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone 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 Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP05362298A priority Critical patent/JP3570882B2/ja
Publication of JPH11287926A publication Critical patent/JPH11287926A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3570882B2 publication Critical patent/JP3570882B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274Electrical aspects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/424Mounting of the optical light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4244Mounting of the optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4251Sealed packages
    • G02B6/4253Sealed packages by embedding housing components in an adhesive or a polymer material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256Details of housings
    • G02B6/4262Details of housings characterised by the shape of the housing
    • G02B6/4265Details of housings characterised by the shape of the housing of the Butterfly or dual inline package [DIP] type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4286Optical modules with optical power monitoring

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光機能部品と光ファイバとの接続において、
光接続のみならず、電気接続さらには封止まで含めたす
べての位置合わせ工程を簡略化できる光素子実装基板お
よび光モジュールの構成を提供する。 【解決手段】 光導波路を有する光機能部品の該光導波
路と光ファイバとの光接続を実現する光素子実装基板
に、前記光機能部品の水平方向および垂直方向の位置決
めを行うための基準構造部を設けるとともに、前記光フ
ァイバを挿入保持して該光ファイバを前記光導波路に光
接続する位置に該光ファイバを位置決めするためのファ
イバ整列部を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受光、発光、光分
岐、光合波、光切り替え、光変調などの機能を有する光
機能部品と、光ファイバとを、精度よく、容易に接続す
ることのできる光素子実装基板、および光機能部品と光
素子実装基板とからなる光モジュールとに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】平面光導波回路を用いた光部品におい
て、ミクロン単位の位置合わせを必要とする光導波路と
光ファイバとの接続を簡素化することは、作製コストを
低減する上で極めて重要である。また、高速の信号を処
理する光機能部品においては、電気配線が微細なため、
ファンアウト構造を設けて電気的な接続を行う必要があ
った。また、光素子は信頼性の観点から一般的に封止が
必要とされるが、ファイバ接続部や電気配線部の構造を
有する光モジュールにおいては、その構造の上の容積の
大きな領域を封止する必要があり、実装容量や封止効果
の観点から問題があった。
【0003】以下に従来の光モジュールの構造のいくつ
かを示す。
【0004】(従来例1)“Self-aligned fiip-chip a
ssembly of photonic devices with electricaland opt
ical connections ”, M. J. Wale, et al., IEEE Tran
s. Comp., Hybrids, Manufact. Technol., Vol.13, No.
4 (1990) 図31は、光導波路と光ファイバとの光結合を与える実
装構造の従来例である。この例では、V状の形状を形成
したSi基板3上に光ファイバ2を固定して、光機能部
品1の光導波路1aと結合させる構造を実現している。
この際、光導波路1とV溝基板3は、半田3−31の表
面張力により自動的にアライメントされる。このよう
に、光ファイバ2をV溝3aにより正確に位置決めでき
ても、光ファイバ2と光導波路1の位置を正確に決める
必要があるため、実装にかかる負担が大きい。この例で
は、半田3−31による自動アライメントを用いている
が、半田接合の際に表面張力の効果を出すために、リフ
ロー条件の最適化などが必要である。
【0005】(従来例2)“フォトダイオードアレイと
サブキャリアの高インピーダンス高周波クロストーク特
性”、近藤他、1994年電子情報通信学会春期大会、
C−297 図32は、電極を有する光部品のパッケージングにおけ
る従来例である。能動動作をする光部品は高速な光伝送
に用いられる場合が多い。このため、電気配線などを集
積化する必要がある。一方、このような部品をモジュー
ルとして実装するためには電極を取り出して外部と接合
させるためのリードを形成する必要がある。この例で
は、アレイ化した4チャンネルの光素子(フォトダイオ
ード)1−3を光機能部品1に搭載し、そこから、まず
ボンディング用の電極1−4に展開し、ボンディングワ
イヤ101、チップ抵抗102、ボンディングワイヤ1
01を介して、さらにパッケージ(光実装基板)3のリ
ード線3−30へ展開されている。このように、集積化
された光部品をパッケージングするためには、電極取り
出し構造やワイヤボンディングなどが必要である。
【0006】(従来例3)“無調整実装型モジュールの
自動組立検討”、中川剛二 他、電子情報通信学会19
95年エレクトロニクスソサエティ大会講演論文集 C
−187 図33に気密封止された光モジュールの従来例を示す。
光素子(レーザーダイオード)1−3は、Si基板上に
取付けられた光機能部品1を形成している。光素子実装
基板としてパッケージ3には電気信号伝送用電気ケーブ
ル3−40と光ファイバ2が取り付けられる。光ファイ
バ2は押さえ蓋5によりSi基板上に固定される。これ
らの工程の後、光機能部品1全体が封止される形態で封
止蓋3−50が気密シールされ、完全な気密状態を取る
構造となっている。このように、気密封止する場合は、
特別な容器が必要で、実装容積が大きくなり、かつ、電
気信号伝送用電気ケーブルを用いているため、伝送距離
が長くなりやすく、電気特性上、高周波に対応しにくい
構造となっている。このような封止形態である限り、電
気配線部が複雑化するにつれ、これら容積の増大や信号
の劣化の問題が顕著になることは明らかである。
【0007】以上の従来例にあるように、光部品を実装
するためには、光導波路と光ファイバの光軸調整や微細
な電極から電極を取り出すための構造が必要であり、か
つ厳重な封止が求められるため、実装にかかる負担が非
常に大きかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、平面
光導波回路を用いた光モジュールにおいて、光導波路と
光ファイバとの接続では、精密な位置決めを行うため
に、従来、ファイバガイド構造を用いたとしても、高精
度な位置合わせ装置あるいは高度な実装技術が必要であ
った。
【0009】また、例えば、熱光学効果を利用した光ス
イッチや、光半導体素子を光導波路基板上に実装したハ
イブリッド光モジュールのように、光導波回路上に能動
部分を有する光モジュールを製作するためには、上記の
光ファイバ接続の問題とともに電気接続の問題も発生し
た。すなわち、光導波回路の電気配線部をパッケージな
どの別のパーツに接続するためにワイヤボンディングが
必要となる。特に、光信号の特性を活かして高速な信号
を扱う場合は光モジュールに高密度な電気配線が必要と
され、電気配線の引き回しをなくしたり、電気パッドな
どを微細化する必要があり、微細な電極パターン上への
ボンディングなど電気接続工程が煩雑であった。
【0010】さらに、上記のハイブリッド光モジュール
では、半導体光素子周囲の封止が必要であり、このため
に、封止蓋を取り付ける工程も必要であった。この方法
には、光モジュールの容積増大や容積増大による電気配
線長の増大による電気信号への悪影響などの問題があっ
た。
【0011】このように、従来の光導波回路モジュール
の実装にあたっては、光ファイバ接続工程のみならず、
電気接続工程、さらに、封止工程という多くの工程を必
要とし、しかも正確な位置合わせを行うことが要求され
た。
【0012】本発明の課題は、光機能部品と光ファイバ
との接続において、光接続のみならず、電気接続さらに
は封止まで含めたすべての位置合わせ工程を簡略化で
き、さらに位置合わせの寸法精度も向上させることので
きる光素子実装基板および光モジュールの構成、そして
それらの製造方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項1の光素子実装基板は、光導波路を
有する光機能部品の該光導波路と光ファイバとの光接続
を実現する光素子実装基板において、前記光機能部品の
水平方向および垂直方向の位置決めを行うための基準構
造部を有し、かつ、前記光ファイバを挿入保持するとと
もに該光ファイバを前記光導波路に光接続する位置に該
光ファイバを位置決めするためのファイバ整列部を有す
ることを特徴とする。
【0014】本発明の請求項2の光素子実装基板は、前
記請求項1の光素子実装基板において、前記光機能部品
が電極パターンを有する場合に該光機能部品との電気接
続を行うために、該光機能部品を前記光ファイバに対し
て位置決めしたときに該光機能部品の電極パターンの電
極パッドに対峙する位置に、電気配線パターンが設けら
れていることを特徴とする。
【0015】本発明の請求項3の光素子実装基板は、前
記請求項1または2の光素子実装基板において、前記光
機能部品が該光機能部品の光導波路と光結合する光素子
を有し、該光機能部品を前記光ファイバに対して位置決
めしたときに、前記光素子に対峙する位置に窪み部を有
することを特徴とする。
【0016】本発明の請求項4の光素子実装基板は、前
記請求項1または2の光素子実装基板において、前記光
機能部品が複数であり、これら光機能部品相互間の水平
および垂直位置決めをするための基準構造部を有するこ
とを特徴とする。
【0017】本発明の請求項5の光素子実装基板は、前
記請求項1ないし4のいずれかの光素子実装基板におい
て、前記ファイバ整列部が断面V形となっていることを
特徴とする。
【0018】本発明の請求項6の光素子実装基板は、前
記請求項1ないし4のいずれかの光素子実装基板におい
て、前記ファイバ整列部が円筒形となっていることを特
徴とする。
【0019】本発明の請求項7の光素子実装基板は、前
記請求項1ないし4のいずれかの光素子実装基板におい
て、前記ファイバ整列部に、光ファイバを着脱可能とす
る着脱構造が形成されていることを特徴とする。
【0020】本発明の請求項8の光素子実装基板は、前
記請求項1ないし7のいずれかの光素子実装基板におい
て、該基板の前記基準構造部と前記光機能部品の一部に
は、それぞれ、相互に嵌合して該基板への前記光機能部
品の位置決めなされる嵌合形状部が形成されていること
を特徴とする。
【0021】本発明の請求項9の光素子実装基板は、前
記請求項8の光素子実装基板において、前記基準構造部
の嵌合形状部が段差により仕切られた形状であり、前記
光機能部品の環状形状部が前記段差により仕切られた形
状に嵌合する形状となっていることを特徴とする。
【0022】本発明の請求項10の光素子実装基板は、
前記請求項1ないし9のいずれかの光素子実装基板にお
いて、前記光機能部品が当接する該基板の設置部分に余
分な接着剤を逃がすための少なくとも一つの溝が形成さ
れていることを特徴とする。
【0023】本発明の請求項11の光素子実装基板は、
前記請求項1ないし10のいずれかの光素子実装基板に
おいて、前記光機能部品を取り付けた該基板に前記光フ
ァイバを接続した後、該基板に固定することにより、前
記光ファイバを整列状態で保持する蓋体を、さらに有す
ることを特徴とする。
【0024】本発明の請求項12の光素子実装基板は、
前記請求項1ないし11のいずれかの光素子実装基板に
おいて、該基板に高分子光導波回路が実装されているこ
とを特徴とする。
【0025】本発明の請求項13の光素子実装基板は、
前記請求項1ないし12のいずれかの光素子実装基板に
おいて、該基板が合成樹脂組成物から構成されているこ
とを特徴とする。
【0026】本発明の請求項14の光素子実装基板は、
前記請求項13の光素子実装基板において、前記合成樹
脂組成物の成形収縮率が1%以下であり、該収縮率が等
方的もしくはその値の最大値と最小値との比が1.5以
下であることを特徴とする。
【0027】本発明の請求項15の光素子実装基板は、
前記請求項14の光素子実装基板において、前記合成樹
脂組成物が、熱硬化性樹脂を主成分とし、無機充填材を
含有していることを特徴とする。
【0028】本発明の請求項16の光素子実装基板は、
前記請求項15の光素子実装基板において、前記熱硬化
性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする。
【0029】本発明の請求項17の光素子実装基板は、
前記請求項16の光素子実装基板において、前記無機充
填材が石英粉末であることを特徴とする。
【0030】本発明の請求項18の光素子実装基板は、
前記請求項13の光素子実装基板において、前記合成樹
脂組成物が、非晶性高分子を主成分とし、無機充填材を
含有していることを特徴とする。
【0031】本発明の請求項19の光素子実装基板は、
前記請求項18の光素子実装基板において、前記無機充
填材が、無機結晶粉末もしくは無機ガラス粉末もしくは
これらの混合物であることを特徴とする。
【0032】本発明の請求項20の光素子実装基板は、
前記請求項18または19の光素子実装基板において、
前記非晶性高分子が、ポリエーテルサルホン、ポリスル
ホン、ポリエーテルイミドまたはこれらの混合物である
ことを特徴とする。
【0033】本発明の請求項21の光素子実装基板は、
前記請求項1ないし12のいずれかの光素子実装基板に
おいて、該基板がセラミックから形成されていることを
特徴とする。
【0034】本発明の請求項22の光素子実装基板は、
光導波路または/および受光素子または/および発光素
子および前記光素子を駆動制御するための電子回路を有
する光機能部品の該光導波路と光ファイバとの光接続を
実現する光素子実装基板において、前記光機能部品の水
平方向および垂直方向の位置決めを行うための基準構造
部を有し、かつ、前記光ファイバを挿入保持するととも
に該光ファイバを前記光導波路に光接続する位置に該光
ファイバを位置決めするためのファイバ整列部を有する
ことを特徴とする。
【0035】また、本発明の請求項23の光素子実装基
板は、前記請求項1または22に記載の光素子実装基板
の製造方法であって、金型を用いて成形することを特徴
とする。
【0036】本発明の請求項24の光素子実装基板の製
造方法は、前記請求項23の光素子実装基板の製造方法
は、前記金型による成形が射出成形であることを特徴と
する。
【0037】本発明の請求項25の光素子実装基板の製
造方法は、前記請求項23の光素子実装基板の製造方法
において、前記金型による成形がトランスファー成形で
あることを特徴とする。
【0038】また、本発明の請求項26の光モジュール
は、前記請求項1ないし22のいずれかに記載の光実装
基板に光機能部品と光ファイバとが実装されてなること
を特徴とする。
【0039】本発明の請求項27の光モジュールは、前
記請求項26の光モジュールにおいて、前記光ファイバ
に光コネクタが装着されていることを特徴とする。
【0040】さらに、本発明の請求項28の光モジュー
ルは、光導波路と電極パターンとを有するとともに、前
記光導波路表面のコア部から所定高さ離れた位置に設け
た高さ基準面、および、前記コア部から所定距離だけ離
れた位置に設けた水平基準構造部を有する光機能部品
と、基板上に前記光機能部品の高さ位置を決める高さ基
準面および水平位置決めをするための水平基準構造部を
有し、かつ、光ファイバを挿入保持するとともに前記光
機能部品の光導波路に光接続する位置に位置決めするた
めのファイバ整列部と、前記光機能部品上の前記電極パ
ターンの電極パッドに対峙する位置に設けた電気配線パ
ターンとを有する光素子実装基板とからなり、前記光機
能部品と前記光素子実装基板の水平基準構造部同士が位
置合わせされるとともに、前記光機能部品の高さ基準面
と前記光素子実装基板上の高さ基準面とが当接され、こ
れによって、前記電極パターンと前記電気配線パターン
との位置合わせおよび電気的接続が実現されるととも
に、前記ファイバ整列部に挿入した光ファイバと前記光
導波路との位置合わせがなされていることを特徴とす
る。
【0041】本発明の請求項29の光モジュールは、前
記請求項28の光モジュールにおいて、前記光機能部品
が該光機能部品の光導波路と光結合する光素子を有し、
前記光素子実装基板に、該光機能部品を前記光ファイバ
に対して位置決めしたときに、前記光素子に対峙する位
置に窪み部が、さらに設けられていることを特徴とす
る。
【0042】本発明の請求項30の光モジュールは、前
記請求項28の光モジュールにおいて、前記光機能部品
が複数であり、前記光素子実装基板に、これら光機能部
品相互間の水平および垂直位置決めをするための基準構
造部が、さらに設けられていることを特徴とする。
【0043】本発明の請求項31の光モジュールは、前
記請求項28ないし30のいずれかの光モジュールにお
いて、前記光機能部品の水平基準構造部が、該光機能部
品の光導波路のクラッド部分をエッチングして作製した
壁面であることを特徴とする。
【0044】本発明の請求項32の光モジュールは、前
記請求項28ないし30のいずれかの光モジュールにお
いて、前記光機能部品の水平基準構造部が、該光機能部
品に形成されたリブ型の突起であることを特徴とする。
【0045】本発明の請求項33の光モジュールは、前
記請求項32の光モジュールにおいて、前記リブ型の突
起が、前記光機能部品のリブ型に形成された光導波路で
あることを特徴とする。
【0046】本発明の請求項34の光モジュールは、前
記請求項28ないし30のいずれかの光モジュールにお
いて、前記光機能部品の高さ基準面が、該光機能部品の
光導波路のクラッド部分が基板面まで取り除かれて露出
した露出基板面であることを特徴とする。
【0047】本発明の請求項35の光モジュールは、前
記請求項28ないし30のいずれかの光モジュールにお
いて、前記光機能部品の水平基準構造部が、該光機能部
品の光導波路のクラッド部分に該光導波路の長手方向に
斜めに形成された一対の係止面であり、前記光素子実装
基板の水平基準構造部は、前記光機能部品の一対の係止
面に当接する一対の係止面であることを特徴とする。
【0048】本発明の請求項36の光モジュールは、前
記請求項35の光モジュールにおいて、前記光機能部品
の一対の係止面は、前記光導波路からの出射光の光軸に
平行な軸に対して線対称な位置に配置されていることを
特徴とする。
【0049】本発明の請求項37の光モジュールは、前
記請求項28ないし30のいずれかの光モジュールにお
いて、前記光機能部品と前記光素子実装基板との間隙に
絶縁性の封止用樹脂が充填されていることを特徴とす
る。
【0050】本発明の請求項38の光モジュールは、前
記請求項37の光モジュールにおいて、前記光機能部品
と前記光素子実装基板と間隙の大きさを調整することで
特定の部分への樹脂の侵入を抑制したことを特徴とす
る。
【0051】本発明の請求項39の光モジュールは、前
記請求項29の光モジュールにおいて、前記窪み部に絶
縁性でかつ透明な樹脂が充填されて光素子の封止が実現
されていることを特徴とする。
【0052】本発明の請求項40の光モジュールは、前
記請求項28ないし39のいずれかの光モジュール前記
光素子実装基板が合成樹脂組成物から構成されているこ
とを特徴とする。
【0053】本発明の請求項41の光モジュールは、前
記請求項40の光モジュールにおいて、前記合成樹脂組
成物の成形収縮率が1%以下であり、該収縮率が等方的
もしくはその値の最大値と最小値との比が1.5以下で
あることを特徴とする。
【0054】本発明の請求項42の光モジュールは、前
記請求項41の光モジュールにおいて、前記合成樹脂組
成物が、熱硬化性樹脂を主成分とし、無機充填材を含有
していることを特徴とする。
【0055】本発明の請求項43の光モジュールにおい
て、前記請求項42の光モジュールにおいて、前記熱硬
化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする。
【0056】本発明の請求項44の光モジュールは、前
記請求項43の光モジュールにおいて、前記無機充填材
が石英粉末であることを特徴とする。
【0057】本発明の請求項45の光モジュールは、前
記請求項40の光モジュールにおいて、前記合成樹脂組
成物が、非晶性高分子を主成分とし、無機充填材を含有
していることを特徴とする。
【0058】本発明の請求項46の光モジュールは、前
記請求項45の光モジュールにおいて、前記無機充填材
が、無機結晶粉末もしくは無機ガラス粉末もしくはこれ
らの混合物であることを特徴とする。
【0059】本発明の請求項47の光モジュールは、前
記請求項45または46の光モジュールにおいて、前記
非晶性高分子が、ポリエーテルスルホン、ポリスルホ
ン、ポリエーテルイミドまたはこれらの混合物であるこ
とを特徴とする。
【0060】本発明の請求項48の光モジュールは、前
記請求項28ないし39のいずれかの光モジュールにお
いて、前記光素子実装基板をセラミックを用いて形成す
ることを特徴とする。
【0061】本発明の請求項49の光モジュールは、前
記請求項28ないし48のいずれかの光モジュールにお
いて、前記ファイバ整列部が断面V形となっていること
を特徴とする。
【0062】本発明の請求項50の光モジュールは、前
記請求項28ないし48のいずれかの光モジュールにお
いて、前記ファイバ整列部が円筒形となっていることを
特徴とする。
【0063】本発明の請求項51の光モジュールは、前
記請求項28ないし48のいずれかの光モジュールにお
いて、前記ファイバ整列部に、光ファイバを着脱可能と
する着脱構造が形成されていることを特徴とする。
【0064】また、本発明の請求項52の光モジュール
の製造方法は、請求項25,27または28に記載の光
モジュールの製造方法であって、前記基板上に前記光機
能部品を実装するとともに前記光ファイバを接続した
後、前記基板の上部もしくは全体を樹脂モールドにより
封止することを特徴とする。
【0065】
【発明の実施の形態】前述のように、本発明では、前記
課題を解決するために、光導波回路を位置決めを簡略化
するためのガイド構造を有する光素子実装基板上に搭載
するだけで、ファイバ接続、電気接続、封止に関わる位
置合わせが高い精度で完了するようにした。
【0066】その手段として、はじめに光素子実装基板
の構造を開示し、この光素子実装基板を用いた光モジュ
ールの構成を提供する。さらに、本発明では、これらの
製造方法を提供する。
【0067】前記請求項1および2の光素子実装基板で
は、基板上の水平および垂直基準構造部から一定の距離
のところに光ファイバ整列溝ならびに電気配線パターン
を設けている。また、光機能部品上に上記光素子実装基
板の基準構造部に対応する水平および垂直基準構造部を
設けるとともに、この基準構造部から所定距離のところ
に光導波路および電極パターンを設けるようにしたの
で、光素子実装基板の各基準構造部が光機能部品の基準
構造部と一致するように光機能素子を搭載するだけで、
光ファイバとの位置合わせ、光機能部品の電極と光素子
実装基板上の電気配線間の位置合わせが同時に実現でき
る。
【0068】前記基準構造部は、面状、線状、および点
状の構造が考えられる。つまり、基準面、基準線、基準
点により位置決めする。基準面とは、平面もしくは局面
を示し、基準線とは突起構造の稜線部を示し、基準点と
は、突起構造の頂点部を示す。これらに加えて、基準線
および基準点として、線状または点状に印刷したマーク
でもよい。このマークは、光学読みとりによる位置決め
を行う場合に適する。さらに、点状の基準構造部とし
て、穿孔でもよい。前記基準線には、V字形または波形
構造の稜線列で形成される仮想面により位置合わせする
場合も含まれる。また、前記基準点としては、錐形状の
頂点の配列によって形成される仮想面に沿って位置合わ
せする場合も含まれる。
【0069】上記において、上記光機能部品の水平基準
構造部は、光導波路クラッド部分を斜めに加工した一対
の係止面からなり、上記光素子実装基板上の水平基準構
造部は、光機能部品の水平基準構造部である係止面に対
応した一つの係止面としてもよい。さらに、上記光機能
部品の2つの斜めの係止面は、光導波路出射光の光軸に
平行な軸に対して線対称な位置に配置してもよい。
【0070】このようにすると、光素子実装基板上の水
平基準構造部と光機能部品の水平基準構造部の寸法が設
計値よりわずかにずれたとしても、両水平基準構造部
(係止面)を接触させると、光導波路と光ファイバの光
軸合わせは精度よく実現できる。その理由を図1に示
す。
【0071】図1において、斜線部分が、それぞれ光機
能部品α、光素子実装基板βの基準構造部に対応する。
まず、光機能部品αと光素子実装基板βとのそれぞれの
エッジを延長して三角形ABCと三角形DEFを考え
る。このとき、角度θ、φが一致するようにし、三角形
ABCと三角形DEFとを相似な三角形となるように設
計する。すると、頂点A方向に頂点Dを押し当てれば、
辺ABと辺DE、辺CAと辺FDが自動的に一致する。
すなわち、αとβの基準部分が一致した状態である。こ
の時、図に示した直線lとl′も、三角形ABCと三角
形DEFが相似な三角形であることから、一致する。そ
こで、lからdだけ離れた位置に置いた光ファイバにβ
上の光導波路を結合させるのであれば、β上の光導波路
の位置をl′からdだけ離れたところに置けばよいこと
が分かる。したがって、位置合わせ箇所が複数個あって
も、基準線に対して単に距離間隔を整合させればよいこ
とも明らかである。
【0072】次に、光機能部品αと光素子実装基板βの
どちらかの基準が作製工程の都合で設計値から一様に後
退する場合を考える。図1の(b)には、光素子実装基
板βのエッジが距離wだけ後退した場合を示した。三角
形ABCは、新たに三角形A′B′C′に対応する。し
かし、一様に変化するため、三角形DEFと相似な三角
形である、という性質は変化しない。したがって、角度
θ、φが等しければ、基準線lの位置は変化せずに、前
述と同様に光ファイバと光導波路を一致させることがで
きる。また、図1の(c)に示したように、光機能部品
αのエッジが後退した場合でも同様である。
【0073】また、上記光機能部品と該光素子実装基板
と間隙には、絶縁性でかつ、透明または不透明な封止用
樹脂が充填してもよい。このようにすれば、封止が必要
な光機能部品に対する封止が容易に実現できる。
【0074】なお、本発明の請求項2に記した基板の電
気配線パターンは、通常、光機能部品上に搭載される電
気回路部品への信号伝達や受光素子や発光素子の駆動、
変調を行うために使用されるものである。電気配線の搭
載は、リードフレーム構造を一体成形して得る方法、射
出成形を用いる場合にはMIDによる回路形成など様々
な方法で電気配線を形成させることができる。
【0075】また、本発明の請求項6におけるファイバ
整列部は円筒形であるが、この円筒構造は、光ファイバ
を挿入して位置合わせを行うもので、ファイバ径よりわ
ずかに大きな直径を有する円筒とすることが望ましい。
また、ファイバの挿入を円滑に行うために、円筒構造の
ファイバを挿入する入口部分は、ファイバの径よりもか
なり大きな直径を有するテーパ形状のガイドを構成して
いることが望ましい。
【0076】また、本発明の請求項13に示したよう
に、本発明の光素子実装基板は、合成樹脂組成物から構
成することにより、より多くの利点が得られる。ここで
いう合成樹脂組成物とは、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂
単体でも充填材を含んでいても良く、さらには、合成樹
脂と他の材料との積層体でも良く、光素子実装基板が実
際に用いられる環境を考慮して選択すればよい。一般的
に、光素子実装基板は、高い寸法精度、耐環境性(温
度、湿度などに対する耐性)や、一定の機械強度が要求
される。したがって、加工時における変形が極めて少な
く、また、耐熱性、耐湿性が高く、さらには高強度、高
弾性率を有することが、要求される。より具体的には、
加工時における成形収縮などの変形が小さく、熱変形温
度が高く、さらには、熱膨張係数が小さい材料で、かつ
高強度で高弾性率の材料を選択することが重要である。
このためには、各種強化プラスチック類や耐熱性のエン
ジニアリングプラスチックを適宜組み合わせて用いるこ
とが望ましい。なお、基板の作製は、精密加工した金型
を用いて成形することが最も一般的であるが、板材を精
密に機械加工して作製することも可能である。
【0077】本発明の請求項14に示したように、前記
合成樹脂組成物の成形収縮率は1%以下であり、等方的
もしくはその値の最大値と最小値との比が1.5以下で
あることが望ましい。本発明の光素子実装基板が要求す
る寸法精度を実現する合成樹脂組成物のより具体的な態
様としては、合成樹脂組成物を成形加工する際に生じる
成形収縮ができるだけ小さく、かつその異方性が少ない
ことである。一般的には、熱硬化性樹脂を用いる場合に
は、成形に関わる物性値を完全に等方的にできるが、熱
可塑性樹脂を用いる場合には、成形に関わる物性値を完
全に等方的にすることは、困難である。しかし、収縮率
の異方性比が1.5以下の樹脂組成物を構成して用いれ
ば、優れた特性の光素子実装基板が得られることが、本
発明において、明らかにされた。また、成形収縮率は1
%以下とすることにより、寸法値のばらつきの少ない製
品を得ることができることも、明らかにされた。
【0078】また、前記合成樹脂組成物のさらに具体的
な構成として、本発明の請求項15において、熱硬化性
樹脂を主成分とし、無機充填材を含有した構成を、限定
した。この構成における熱硬化性樹脂としては、フェノ
ール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジ
アリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹
脂、などを挙げることができる。また、無機充填材とし
ては、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、クレー、アル
ミナ、アルミナシリカ、シリカ、酸化亜鉛、カーボン、
水酸化アルミニウム、アスベスト繊維、ガラス繊維、炭
素繊維、などを挙げることができる。
【0079】また、本発明の請求項16に示したよう
に、より具体的には、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂
を用いる。ここでいうエポキシ樹脂とは、加工時におけ
る変形が極めて少なく、耐熱性が高く、高強度、高弾性
率を実現する上で有効なものである。このようなエポキ
シ樹脂としては、具体的には、以下の化学式1−1から
1−29で示されるエポキシ樹脂前駆体と、化学式2−
1から2−6で示される硬化剤とからなるエポキシ樹脂
が好適である。ここで、エポキシ樹脂と硬化剤との配合
比は、エポキシ樹脂中のグリシジル基1に対し、硬化剤
の水酸基は1であることが望ましい。
【0080】
【化1】
【0081】
【化2】
【0082】
【化3】
【0083】
【化4】
【0084】
【化5】
【0085】
【化6】
【0086】
【化7】
【0087】また、本発明の請求項17で限定した無機
充填材としての石英粉末の添加量は、30重量%以上で
あることが望ましい。
【0088】また、本発明の請求項18で限定したよう
に、前記合成樹脂組成物として非晶性高分子も好適であ
り、このような高分子としては、請求項19に示したよ
うに、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエー
テルイミド、またはこれらの混合物が望ましい。前記ポ
リエーテルイミドとしては、以下の化学式3−1から3
−4に示した構造のポリエーテルイミドを使用すること
ができる。また、前記ポリエーテルスルホンとしては、
以下の化学式4−1から4−5に示した構造のポリエー
テルスルホンを使用することができる。
【0089】
【化8】
【0090】
【化9】
【0091】なお、本発明の請求項28の光モジュール
を構成する光ファイバの装着されている光コネクタと
は、MT、MU、MPO、SC等の光ファイバを実装し
た素子が光素子実装基板に光接続を行うことのできる構
造を光ファイバの終端部に設けることを意味する。
【0092】また、本発明の請求項29の光モジュール
によれば、光素子実装基板の基準構造部と光機能部品の
基準構造部とを合わせるだけで、光機能部品上に搭載さ
れた光素子が光素子実装基板に設けた窪み部に配置され
るので、実質的に光素子に封止蓋を被せた状態が実現で
きる。すなわち、簡便な1度の工程で、ファイバ接続、
電気接続、封止のすべてが実現できる。
【0093】さらに、上記光機能部品の水平基準構造部
は、光導波路クラッド部分を斜めに加工した2つの斜め
の係止面とし、また、上記光素子実装基板上の水平基準
構造部は、前記光機能部品の係止面に対応した斜めの係
止面としてもよい。また、上記光機能部品の2つの斜め
の係止面は、光導波路出射光の光軸に平行な軸に対して
線対称な位置に配置してもよい。
【0094】また、上記窪み部を除く該光機能部品と該
光素子実装基板と間隙には、絶縁性の封止用樹脂を充填
すれば、上記窪み部は光素子の気密封止機能を実現でき
る。さらに、上記窪み部中には絶縁性でかつ透明な樹脂
を充填することにより該光素子の封止を実現してもよ
い。このようにすると、封止効果は一層高まる。
【0095】さらに、本発明の請求項30の光モジュー
ルによれば、複数の光機能部品にある光導波路間の光接
続が簡便に実現できる。
【0096】この構造の光モジュールにおいても、光機
能部品の水平基準構造部を、光導波路クラッド部分を斜
めに加工した2つの斜めの係止面とし、また、上記光素
子実装基板上の水平基準構造部を、前記光機能部品の係
止面に対応した斜めの係止面としてもよい。さらに、前
記光機能部品の2つの斜めの係止面は、光導波路の出射
光の光軸に平行な軸に対して線対称な位置に配置しても
よい。
【0097】また、封止が必要な場合には、上記光機能
部品と該光素子実装基板と間隙には、絶縁性の封止用樹
脂を充填すればよい。
【0098】また、本発明の請求項52の光モジュール
の製造方法において用いる樹脂モールドに使用する樹脂
は、特に限定されるものではなく、例えば、公知の各種
電子回路の封止材料を用いることができる。
【0099】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、これら実施
例は、本発明を説明するための好適な例示に過ぎず、本
発明をなんら限定するものではない。
【0100】(実施例1)本発明の第1の実施例を図1
に示す。図2において、光実装基板11は一体で射出成
形したもので、光機能部品を挿入し位置決め固定する凹
状構造(基準構造部)12と、該光機能部品に対して光
を入出力する光ファイバを整列保持して光機能部品と接
続できるV溝部(ファイバ整列部)13,13′と、多
芯の光ファイバテープの被覆部を収納固定する凹部1
4,14′により構成されている。
【0101】表1,表2に金型仕様と射出成形条件を示
す。また、成形に使用した樹脂は石英含有エポキシ樹脂
である。このエポキシ樹脂の組成は、フェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂100重量部、フェノールノボラッ
ク樹脂45重量部、硬化促進剤15重量部、シリカ粉末
700重量部であった。ここで、V溝部13,13′は
幅40.3μm、溝深さ121.5μm、溝角度60
度、溝間隔は250μmとし、成形金型の寸法精度を±
0.1μmとすることにより、光学的および機械的測定
をしたところ、所要の形状を±1μm精度で作製するこ
とができた。また、成形収縮率は、0.1%以内であっ
た。
【0102】なお、硬化促進剤には、イミダゾール類、
オルガノホスフィン化合物、尿素誘導体、フェノールノ
ボラック塩など公知の材料を用いることができるが、射
出成形が可能となる100℃付近での安定性を向上させ
る材料が望ましい。
【0103】
【表1】
【0104】
【表2】
【0105】また、平坦部と、案内溝平坦部の高さも
0.5μm以内の精度で合わせることができた。すなわ
ち、凹状構造12はV溝部13,13′と共に寸法精度
±1μmで作製されており、12に挿入する光機能部品
の光入出力部分の寸法に合わせて成形できている。
【0106】この光実装基板はトランスファー成形でも
同様の精度で作製することができ、その機能に差異は認
められなかった。
【0107】具体的な光実装基板11の実装工程をこの
実施例で説明する。本実施例で高分子樹脂材料により作
製された光機能導波回路15の両端部に4芯の光ファイ
バテープ16,16′を接続して光実装基板を簡便に作
製できることが確認できた。
【0108】先ず、光機能導波回路15を光実装基板1
1の凹状構造12に挿入し、接着固定する。
【0109】次に、2対の光ファイバテープ16,1
6′の端部の被覆を除去し光ファイバのV溝部13,1
3′に整列し、保持する。
【0110】引き続き、2対の光ファイバテープ16,
16′を押さえ蓋17,17′でV溝部13,13′に
上方から押さえ込み、固定する。
【0111】押さえ蓋17,17′の材質はガラス、石
英、金属等を用いることが可能であるが、本実施例では
樹脂で成形した押さえ蓋を用いており、該押さえ蓋1
7,17′は両側壁に微小突起部18,18′が設けら
れており、光実装基板11の内側の両側壁に成形されて
いる微小凹部19,19′に嵌合する構造となってお
り、容易に光ファイバテープ16,16′を位置決めす
ることができる。
【0112】また、該押さえ蓋17,17′には光ファ
イバの位置決めを確実にするため、光ファイバに沿った
方向に4個の微小な凸部20も作製しており、光ファイ
バを容易に固定できる。
【0113】ただし、このような微小凸部20が配置さ
れていなくても、V溝部13,13′が精度よく作製さ
れているため、基本性能を損なうことはない。
【0114】光ファイバテープ16,16′はこの押さ
え蓋17,17′の嵌合でのみ固定とすることもできる
が、信頼性を確保するため本実施例では熱硬化の接着剤
で確実に固定した。
【0115】熱硬化条件は90℃、2時間(1次硬化)
と140℃、3時間(2次硬化)とした。
【0116】このほか、光ファイバテープ16,16′
の固定は押さえ蓋17,17′を透明樹脂で作製するこ
とにより、紫外線硬化樹脂により行うこともできる。
【0117】このように光実装基板11を用いることで
容易に、迅速に正確、確実に光ファイバテープの接続が
できた。
【0118】こうして作製した光実装基板の接続損失特
性は平均5.1dBであり、無調芯であるため大幅な作
業時間の短縮が可能であった。
【0119】前述の光ファイバ固定後、光実装基板全体
に樹脂による封止を施し、接続信頼性を高温高湿試験
(70℃、90%)により調べた結果、2000時間経
過しても接続特性の劣化は10%以内であり、十分な信
頼性が確認できた。また、樹脂封止の替わりに光実装基
板全体を樹脂モールドでパッケージングしても同様の信
頼性が確認された。
【0120】(実施例2)本発明の第2の実施例を図3
に示す。本実施例では、実施例1の押さえ蓋17,1
7′において微小突起部18,18′を省略し、光ファ
イバテープ16,16′を金属製のバネ部品50,5
0′で押さえたものであり、本実施例でも、接続損失特
性や信頼性について実施例1と全く同様の結果を得てい
る。
【0121】すなわち、押さえ蓋17,17′におい
て、その両側壁には微小突起部は設けられず、光ファイ
バテープ16,16′を光実装基板11と押さえ蓋1
7,17′との間に挟み込む金属製のバネ部品50,5
0′を設けている。この金属製のバネ部品50,50′
の内面にはバネ機構が設けられており、弾性的なバネ力
により、光ファイバテープ16,16′を光実装基板1
1と押さえ蓋17,17′との間に固定した。
【0122】その他の構成は、前述した実施例1と同様
である。なお、使用材料としてフェノールノボラック樹
脂のかわりにo−クレゾールノボラック樹脂を用いても
同様の結果が得られた。
【0123】(実施例3)本実施例は実施例1の場合で
光機能部品として石英系の光機能導波回路を用いた場合
であり、前述の実施例1、実施例2と同様の接続損失特
性と光実装基板の信頼性が確認された。なお、使用材料
としてフェノールノボラック樹脂のかわりにo−クレゾ
ールノボラック樹脂を用いても同様の結果が得られた。
【0124】(実施例4)本発明の第4の実施例を図4
に示す。本実施例は、光機能部品の光入出力端が一片端
のみの場合である。
【0125】図4において、光実装基板61は実施例1
と同様に光機能部品を挿入し位置決め固定する凹状構造
62と、光ファイバを保持整列接続できるV溝部63
と、多芯の光ファイバテープ16の被覆部を収納し固定
する凹部64により構成されているが、光ファイバを固
定するV溝部63および凹部64は片端のみに形成され
ている。なお、使用材料は実施例1、2、3と同様であ
る。
【0126】光実装基板の作製法や寸法精度は実施例1
と全く同一である。光機能部品65は、石英系光機能導
波回路に半導体レーザー(LD)、半導体レーザー出力
のモニタ用フォトダイオード(PD)並びに信号を検出
するフォトダイオードを混載したハイブリッド光機能部
品であり、その光入出力は片端のみとなっている。
【0127】実装工程は実施例1の場合と同様であり、
この場合においても同様の接続損失特性と光実装基板の
信頼性が確認された。
【0128】また、本実施例で用いた光機能導波回路が
ない、単純な半導体レーザーとフォトダイオードの組み
合わせ、いわゆるトランシーバや個別の光機能部品モジ
ュールであっても、光ファイバの接続実装と封止などの
モジュール化が容易に、かつ、短時間でできることが確
認された。
【0129】(実施例5)図5は本発明の第5の実施例
を示すものである。この実施例では、光機能部品65が
Si基板上に半導体レーザアレイ65aと電極65bと
が設けられていることに特徴がある。これ以外の構成
は、前記実施例4と同様であり、使用材料および製造方
法も実施例4と同様である。
【0130】(実施例6)本発明の第6の実施例に係る
光モジュールを図6、図7に示す。
【0131】本実施例の光モジュールは、図6に示すよ
うに、一体で射出成形した光実装基板21と、この光実
装基板21に挿入し、接着固定した光機能部品22より
なる。
【0132】光実装基板21は、図7に示すように、位
置決め、固定する凹部構造(基準構造部)23と、光フ
ァイバを整列保持接続できるV溝部(ファイバ整列部)
24,24′と、多芯の光ファイバテープの被覆部を収
納、固定する凹部25,25′と、さらに、凹部構造2
3に設けた、余分な接着剤を収納するための溝26,2
6′,26″より構成されている。
【0133】光実装基板21を作製するための金型仕様
と射出成形条件は、前述の表1,表2の条件をそのまま
適用した。また、成形に使用した樹脂は石英含有エポキ
シ樹脂である。
【0134】ここで、凹部構造23に設けた、余分な接
着剤を収納するための溝26,26′,26″の寸法
は、幅200μm、凹部からの深さ300μmである。
【0135】V溝部は幅140.3mm、案内溝深さは
121.5μm、案内溝角度は60度、案内溝間隔は2
50μmとし、成形金型寸法精度を±0.1μmとする
ことにより、所望の形状を±1μm精度で作製すること
ができた。
【0136】すなわち、凹状形状23はV溝部24,2
4′とともに寸法精度1μmで作製されており、凹状形
状23に挿入される光機能部品22の光入出力部分の寸
法に合わせて成形できている。
【0137】本実施例に係る高分子光部品は、以下に示
す実装工程により作製される。
【0138】先ず、図7に示す光実装基板21に光機能
部品22を搭載する。
【0139】ここで、光機能部品22は、4×4のスタ
ーカップラーを含む高分子光導波路である。
【0140】この高分子光導波路はフィルム状のもの
で、同を最上層に有する基板上にコアとクラッドから成
る高分子光導波路回路を形成してから、塩酸水溶液に浸
漬して高分子光導波回路部分を基板から剥離する方法に
基づいて作製した(特願平7−127414号)。
【0141】コア材料は重水素化PMMAで、クラッド
はUV硬化エポキシ樹脂を用いて作製した。
【0142】コアサイズは、40μm角、クラッド底面
からコア中心までは75μmで、全体の厚さは、150
μmである。
【0143】この高分子光導波路は、光実装基板21の
凹部より幅は−5μm±3μm、長さ方向は−10μm
±5μmの大きさにカットされている。
【0144】次に、溝26′よりUV硬化接着剤を挿入
し、この高分子導波路22の上からこれよりも幅、長さ
とも1mm小さな金属片で上から軽く押し、高分子導波
路22と光実装基板21の凹部との接触を密にする。
【0145】このとき、余分の接着剤は、溝26,2
6″に流れ込み、V溝端面部には回り込まない。
【0146】引き続き、UV光を5分照射し本実施例の
高分子光部品が完成する。
【0147】このように作製された高分子光部品が所望
の特性を以て4芯の光ファイバテープと接続できるこ
と、光実装部品を簡便に作製できることを以下の方法に
より確認した。
【0148】すなわち、1対の光ファイバテープ端部の
被覆を除去し、V溝部24,24′に整列し、保持す
る。
【0149】1対のファイバテープは、ガラス製の押さ
え蓋でV溝部24,24′を上から押さえ、UV接着剤
をV溝部に流し込み、ポリマー導波路を装着した本実施
例の光実装部品と接着固定する。
【0150】このとき、特別なアライメント操作を行わ
なくとも、ポリマー導波路のコアと、ファイバテープの
コアの光軸は、ほぼ一致し、0.85μmの波長を有す
るレーザー光源とフォトダイオードを用いて接続の損失
を評価したところ、接続損失は0.5dB程度であり、
低損失なファイバとの簡単な接続が可能となった。
【0151】(実施例7)本発明の第7の実施例に係る
高分子光部品を図8に示す。
【0152】本実施例の高分子光部品は、一体で射出成
形した光実装基板27と、この光実装基板27に挿入
し、接着固定した2分岐導波路を2組有する高分子導波
路28よりなる。
【0153】この光実装基板27は、図7に示すものと
同一であり、実施例6と同一の方法で作製した。
【0154】本実施例に係る高分子光部品は、以下に示
す実装工程により作製される。
【0155】先ず、光実装基板27に2分岐導波路を2
組有する高分子導波路28を搭載する。
【0156】ここで、光導波路は、フィルム状のもの
で、銅を最上層に有する基板上にコアとクラッドから成
る高分子光導波回路を形成してから、塩酸水溶液に浸漬
して高分子光導波路回路部分を基板から剥離する方法に
基づいて作製した(特願平7−127414号)。
【0157】コア材料は重水素化PMMAで、クラッド
はUV硬化エポキシ樹脂を用いて作製した。
【0158】コアサイズは、40μm角、クラッド底面
からコア中心までは75μmで、全体の厚さは、150
μmである。
【0159】この高分子光導波路は、光実装基板の凹部
より幅は−5μm±3μm、長さ方向は−10μm±5
μmの大きさにカットされている。
【0160】次に、溝29′より、UV硬化接着剤を挿
入し、この高分子導波路28の上からこれよりも幅、長
さとも1mm小さな金属片で上から軽く押し、高分子導
波路と光実装基板7の凹部との接触を密にする。
【0161】このとき、余分の接着剤は、溝29,2
9″に流れ込み、V溝端面部には回り込まない。
【0162】引き続き、UV光を5分照射して本実施例
の高分子光部品が完成する。
【0163】このように作製された高分子光部品が所望
の特性を以て4芯の光ファイバテープと接続できるこ
と、光実装部品を簡便に作製できることを以下の方法に
より確認した。
【0164】すなわち、入力側は、4芯の内、中心側の
2本の光ファイバが2分岐の入力側の高分子導波路のコ
アと接続され、出力側は、4本の光ファイバが出力側の
高分子導波路の4個のコアと接続されている。
【0165】言い換えると、1対の光ファイバテープ端
部の被覆を除去し、V溝部に整列し、保持する。1対の
ファイバテープは、ガラス製の押さえ蓋でV溝部を上か
ら押さえ、UV接着剤をV溝部に流し込み、ポリマー導
波路を装着した本実施例の光実装部品と接着固定する。
【0166】このとき、特別なアライメント操作を行わ
なくとも、ポリマー導波路のコアと、ファイバテープの
コアの光軸は、ほぼ一致し、0.85μmの波長を有す
るレーザー光源とフォトダイオードを用いて接続の損失
を評価したところ、接続損失は0.5dB程度であり、
低損失なファイバーとの簡単な接続が可能となった。
【0167】また、2分岐素子の2本の導波路には、入
力の光がほぼ1対1に分岐されていることも確認した。
【0168】上記2つの実施例では、高分子光導波路と
して、波長とは関わり無く光を分岐、合流する分岐導波
路あるいはスターカップラの場合を挙げたが、分岐・合
流特性に強い波長依存性を持つマッハツェンダー干渉計
やアレイ格子形導波路など、いわゆる分岐、合波機能を
有する光導波回路を搭載してもよいことは明らかであ
る。
【0169】(実施例8)図9、図10、図11は、本
発明の第7の実施例である光素子実装基板とそれを用い
た光モジュールの斜視図である。使用材料は実施例1と
同様であり、射出成形により成形した。すべての寸法精
度は±1μm以内であった。
【0170】図中、33は光素子実装基板であり、ここ
にはファイバ整列溝33−1、ノッジ状のガイド33−
10、および電気配線としてリードフレームを用いたリ
ード33−30とで構成される。ノッジ状ガイドの上面
33−10aは高さ基準面、斜め側面33−10bは水
平基準面(係止面)となっている。ファイバ整列溝33
−1の位置および寸法は、高さ基準面33−10aおよ
び水平基準面33−10bに対して概ね1μm精度で所
定の値に設定されている。したがって、ファイバ整列溝
33−1中に光ファイバ32を挿入すると、光ファイバ
32のコア中心の位置は、高さ基準面33−10aおよ
び水平基準面33−10bのそれぞれに対して、概ね1
μm精度で決定できるようになっている。
【0171】31は光機能部品であり、具体的には、S
i基板上に光導波路コア31−1およびクラッド31−
2からなる石英系光導波路が形成されている。この実施
例では、光導波路コア31−1は直線回路を構成し、レ
ーザダイオード31−3がクラッド31−2部分をエッ
チングして一部除去した光素子搭載部に搭載された、レ
ーザ光モジュールとなっている。さらに、基板表面に
は、レーザダイオード31−3を駆動するための電気配
線31−4が設けられ、電気配線の先には光素子実装基
板33と電気的な接続をとるためのパッドが設けられて
いる。残りの部分には光素子実装基板33へ熱を逃がす
ための放熱用ランド31−5が設けられている。水平基
準面31−10bからこの電気配線パターンの接続パッ
ドとの位置関係は、概ね1μmの精度で所定の値に設定
されている。
【0172】光導波路基板の端部近傍のクラッドは、エ
ッチングにより除去することにより、斜めに加工されて
いる。この部分の斜めの係止面31−10bは、光機能
部品31の水平基準面として機能し、またエッチングで
除去した底面31−10aは高さ基準面として機能す
る。これら高さ基準面から光導波路コア中心までの距離
および高さは、所定の値に対して、概ね1μm精度で決
定される。また、電極パターン31−32のパッドと水
平基準面との位置関係も概ね1μm精度で決定されてい
る。上記のように光素子実装基板33および光機能部品
上の主要構成要素(すなわち、光ファイバ整列溝33−
1、電気配線パターン31−4、光導波路コア31−
1、リード33−30)は、それぞれに設けた高さおよ
び水平基準面に対して、所定の設計値に精度よく決定さ
れている。
【0173】以上の要素を用いた位置合わせ方法を、図
12、図13、図14に示す。図12は基準面近傍の斜
視図、図13はその上面図、図14はその側面図であ
る。
【0174】この実施例では、光機能部品の光導波路コ
アの両端を斜めに加工し、斜めの係止面31−10bが
光導波路の出射光の光軸と平行な軸に対して、線対称に
なるように配置した。さらに簡単のため、図には線対称
軸と光軸とが一致する場合を示しているが、一致するこ
とを要件とするわけではない。こうすれば、過剰なエッ
チングがある場合でも、クラッド部分が同等に削られる
だけなので、光軸に対して光導波路の軸ずれは起こらな
い。光素子実装基板33に対しての、位置合わせ用ノッ
ジ33−10を、31−10に合わせて斜め加工した。
これも光導波路基板の場合と同様の効果があることは明
らかである。
【0175】以上の構造を用いて、光導波路31−1と
光ファイバコア32−1の位置合わせを行う。水平方向
の水平基準面31−10b,33−10bによる位置合
わせを、図13に示す。光導波路と光素子実装基板33
の高さ基準面31−10aと33−10a同士を押し当
てて、前方に光導波路基板を滑らせ、水平方向の位置合
わせを行う。これにより、水平基準面同士が当接して最
終的に落ち着いた所でファイバ整列溝33−1の中心に
光導波路31−1の光軸が一致する構造となっている。
このとき、光ファイバ32をファイバ整列溝33−1に
合わせれば、自動的に光導波路31−1と光ファイバコ
ア32−1の水平面内の調芯が完了する。
【0176】高さ基準面31−10a,33−10aに
よる位置合わせを、図14に示す。光導波路31と光素
子実装基板33の高さ基準面31−10a,33−10
a同士を押し当てれば、ファイバ整列溝33−1に置い
た光ファイバ32の高さと光導波路の高さの位置関係が
決まる。これをもとにして、光導波路コア31−1の高
さ基準面からの距離を、あらかじめ高さ基準面31−1
0aに対する光ファイバコア32の距離に一致させてお
けば、光ファイバコア32−1と光導波路コア31−1
の高さが一致する。さらに、図9、図10、図11で示
した実施例のような電気回路を含む光導波路に対して
は、対向する電気パッドを光導波路31と光素子実装基
板33に作り、半田バンプ33−5などの電極取り出し
構造を用いることにより、容易に電気的な接続を得るこ
とができる。しかも、位置合わせ精度は1μm程度の精
度であるから、微細な電極パターンが形成された光導波
路に対しても容易にこの形態での実装が可能である。
【0177】この実施例では、半田バンプを用いた光素
子実装基板上への光機能部品の固定は、基準面同士を突
き合わせた状態で、接着剤または半田を付け、接着剤ま
たは半田が硬化するまで、この状態を保持することによ
り、行われるが、半田バンプを用いれば、この保持工程
を省略できる点で有利である。図15(a)にその理由
を示す。
【0178】図15(a)は、半田バンプ33−31の
付いた光素子実装基板33と光機能部品31の接合部の
断面図である。光導波路・光ファイバ・光素子などは、
図示を省略した。また、実施例で、水平基準面は、垂直
な壁で光軸に対して斜めに走っていいるが、分かり易い
ように単なる垂直の壁で表した。光素子実装基板33を
用いた位置合わせは、光機能部品31を実装基板33に
対して紙面下方右側方向に押しつけて基準面31−10
a:33−10a、31−10b:33−10b同士を
突き当てることにより、行われる。半田バンプ33−3
1を用いれば、予め光機能部品31の電極パッドに対し
て実装基板33の電極パッドを紙面右側方向に形成して
おき、半田の量を調整して、半田が光機能部品31のパ
ッドを下に引っ張るようにしておけば、半田を溶融した
際に、表面張力の効果により、図15(b),(c)に
示すように、光機能部品31が自動的に紙面下方右側方
向に押しつけられることになる。この状態で半田を冷却
すれば、光機能部品31を実装装置などによって保持し
なくとも、基準面同士を突き合わせた状態で固定可能と
なる。ここで、半田バンプを用いたとしても、電気パッ
ドや半田バンプの形状が不適切である場合や、半田バン
プの表面が酸化して表面張力が利かない場合も、考えら
れるが、実装装置などによって光導波路を保持すれば、
表面張力の効果を抑制できるので、容易に実装が可能で
ある。
【0179】この実施例では光軸に対して斜めの水平基
準面を用いたが、光導波路上および光素子実装基板上
に、光軸に対して平行な水平基準面があれば、それらと
光導波路、光ファイバ整列構造の距離を精度良く調整す
ることによっても、光導波路と光ファイバの水平方向の
光軸を容易に調整できる。
【0180】図10、図11および図12、図13、図
14に示した光モジュールは、ピッグテイル型の光ファ
イバ固定法を用いた組立完了後の光モジュールである。
光ファイバ32を光素子実装基板33上のファイバ整列
部33−1に載せた後に、光ファイバ32上に接着剤3
4−1をのせて固定し、さらに、補強のため、光ファイ
バの被覆部分を光素子実装基板33に接着剤34−2で
固定した。光導波路31は、図には示していないが、高
さ基準面33−10に極薄く塗布した接着剤と、半田バ
ンプ33−31とにより、固定した。このとき、光導波
路31を紙面右方向に押し付け、光素子実装基板33に
固定する。こうすれば、上で述べたように光導波路と高
さおよび水平面内で位置合わせができ、図11に断面で
示すように、位置ずれ無く固定できる。
【0181】図16、図17は、光ファイバを後から挿
入するタイプの光モジュールである。図16は組み立て
た状態、図17はその断面図である。この場合には、フ
ァイバ寸法に合わせたV溝付きの押さえ板35をファイ
バ整列部33−1上に固定し、ファイバ32をガイドす
る穴状の構造を設けておく。このようにすると、必要な
時に光ファイバ32を溝部33−1中に挿入し、光導波
路31との光結合を得ることができる。この実施例で
は、光ファイバを固定するために、光ファイバにホック
36を取り付け、このホック36と勘合する突起33−
6を有する光素子実装基板33を用い、光ファイバ32
が抜き差し(着脱)可能な構造にした。
【0182】(実施例9)図18は、光モジュールの封
止構造として、さらに光導波路基板31と光素子実装基
板33との間に樹脂を注入する形態の実施例である。こ
のような封止法は、電極および電気配線等の保護のため
に封止を行う場合に有効である。なぜならば、封止効果
を高めるためには、樹脂層の断面積が小さいほど望まし
い。これは、樹脂には若干の透湿性があるために、樹脂
層の断面積が大きい場合ほど水分子が侵入し易くなるか
らである。本発明では、光素子実装基板33が実質的に
光機能部品の蓋の役割も果たすので、間隙に侵入させる
樹脂厚を薄くすることができる。このために、本発明の
光モジュールは、樹脂を用いた封止であっても、極めて
高い信頼性を発揮することが可能となるのである。封止
用樹脂としては、透明な樹脂でも不透明な樹脂でも適用
可能であるが、特に透明樹脂を用いる場合には、光ファ
イバと光導波路との接続部にまで流し込み、封止と同時
に屈折率整合剤の機能を果たすことも可能となる。この
例を図19に示した。
【0183】また、図20は、光導波路基板31と光素
子実装基板33との間に樹脂を注入する封止形態におい
て、間隙の一部に樹脂が入り込まないようにした構成の
光モジュールの実施例である。この実施例では、樹脂が
光導波路基板31と光素子実装基板33とに親和的なた
め、表面張力の効果によって大気にふれる部分が小さく
なるような形状に封止樹脂が自然に変形する性質を用い
た。すなわち、光導波路基板31と光素子実装基板33
との間隙を鋭角的な段差により広くする構造33−40
を、光素子実装基板33あるいは光導波路31にもたせ
ることにより、封止樹脂の流れ込みを抑制する構造であ
る。ここで、この効果は、大気ではなくとも表面に対す
る樹脂の親和性が十分少ないものであれば、いつでも成
り立つ。この方法によって、屈折率などの関係から光素
子に封止樹脂を接触させたくない場合や、フィルム状光
部品37のようにその形状から応力の影響を受けやすい
光部品31−6に封止樹脂を回り込まないようにするこ
とができる。この実施例では、光モジュールが加熱され
る場合も考慮して、図には示さなかったが、樹脂に囲ま
れた空洞が間隙中に形成されることを避けるために、図
9、図10、図11に示した基板ハンドリング用溝33
−5を用いて、樹脂に挟まれた部分が外気につながるよ
うな構造の光素子実装基板を用いた。
【0184】(実施例10)図21は、本発明の第10
の実施例を示すものである。この実施例と、実施例8お
よび9との違いは、光素子実装基板上に、複数個の光機
能部品に対する位置決め基準面を設けたことにある。
【0185】具体的には、光ファイバ32とY分岐光導
波路による光機能部品31−aと光機能部品31−bを
それぞれ光素子実装基板33−a,33−bに搭載し、
光ファイバ32を接続した2つの部品に対する位置決め
基準面33−10が、光素子実装基板33上に設けられ
ている。これらと、光機能部品31−aおよび31−b
に設けた位置決め基準面31−10とをすり合わせるこ
とにより、両部品に設けた光導波路間の位置合わせが実
現できる。さらにこの例では、両部品の間に間隙があく
ように光素子実装基板上の位置決め基準面が形成されて
おり、この間にフィルム状部品37を挟み込めるように
してある。ここでは、フィルム状部品37は誘電体多層
膜による光波長フィルタである。
【0186】なお、本実施例では、簡単のため光部品同
士の接合部近傍のみを図示したため、光機能部品には光
導波路のみしか設けられていないが、実施例8,9と同
様に、光機能部品には電極パターンや半導体光素子が搭
載されており、また、光素子実装基板にはこれらに対応
する電気配線パターンや窪み部が設けられていても良
い。さらに、これらの光機能部品に対する光ファイバ整
列溝部が設けられていても良い。
【0187】このように、本発明によれば、複数個の光
機能部品を組み合わせて、大規模な光モジュールを製作
するにあたっても、光ファイバ〜光導波路間、光導波路
〜光導波路間、電極パターン〜電気配線パターン間、半
導体光素子〜窪み部間のすべての位置合わせが、光素子
実装基板上の位置決め基準面と光機能部品上の位置決め
基準面とをすり合わせることにより、実現できる。
【0188】(実施例11)上記の実施例8〜10で
は、光機能部品と光素子実装基板との水平方向位置合わ
せに、両者に設けた水平位置決め基準面を設け、これら
の接触により実施していた。しかし、水平方向位置合わ
せは、このやり方の他にも、水平位置決めマークを用い
る方法がある。図22は、この方法を示した図であり、
光機能部品31の高さ基準面31−10a上には、水平
基準マーク(点状水平基準構造部)31−11が形成さ
れている。また、光素子実装基板33にも高さ基準面3
3−10aの上に水平基準マーク(点状水平基準構造
部)33−11が形成されている。水平基準マーク33
−11はここでは例えば貫通孔である。これらのマーク
31−11,33−11を光学的に観察し互いの両者の
位置合わせを実行する。
【0189】なお、上記水平基準マーク31−11およ
び33−11を点状ではなく、線状に形成しても機能的
には同様に使用できる。
【0190】また、上記の実施例8から11において、
光素子実装基板の材質は精密に加工できる材質であれば
よく、特定の材料に限定されるものではない。例えば、
シリコン、セラミック等の材料を用いて形成してもよ
い。しかし、多種可能性ある材質の中でも、樹脂材料を
成形した光素子実装基板は、経済性、量産性の観点から
格別に優れている。これらの樹脂としては、ガラス粉末
50%を含有する熱硬化型エポキシ樹脂、ガラス粉末4
0%を含有するポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン樹脂等が例示できる。
【0191】また、上記実施例では、光素子実装基板は
光導波路基板のハウジングのような形状を取っていた
が、上記の例に見られる位置合わせ構造を有するなら
ば、平面的に広がった基板形状であってもよい。
【0192】(実施例12)本発明の特徴の第1は、光
素子実装基板を用いて光機能部品と光ファイバとを光接
続する場合の位置合わせを精度良く、簡単に行うことの
できる構造にある。そして、本発明の特徴の第2は、前
記第1の特徴を最高の状態で実現する材料構成を提供す
ることにある。本実施例12および以下の実施例13な
いし17では、係る材料構成の具体例を開示する。
【0193】図23に示す構造の光素子実装基板23に
対して、その材料構成および製造方法を示す。図に示し
た光素子実装基板23では、相対する2つの基準面によ
りシングルモード光導波路部品の位置決めを行うことが
できる。ここでは、シングルモード光導波路部品の位置
基準を定める部分と光入力コア位置との相対値関係と、
相対する基板上の基準面位置が相互に一致するように、
双方とも精密に形成されている。精度は狙い位置に対し
て±0.5ミクロン以内となることが要求される。
【0194】(i) 材料 ノボラック型エポキシ樹脂;100重量部、ノボラック
型フェノール樹脂;100重量部、硬化促進剤(2,4
−トリレンジイソシアネート、ジメチルアミン付加
物);10重量部、シリカ粒子(平均粒径30ミクロン
以下);600重量部を含む合成樹脂組成物。
【0195】(ii) 金型 焼き入れ鋼を精密に加工し、寸法精度を±0.1ミクロ
ンにまで加工した。
【0196】(iii ) 成形 上記組成物を上記金型を用いて射出成形により成形し
た。成形は、型締め圧力;50トン、射出容量;49c
3 、可塑化能力;25kg/hr、射出圧力;175
0kg/cm2 という能力を有する射出成形機に組成物
を供給して、シリンダ温度がホッパ下50℃、ノズル部
90℃で、金型温度180℃、射出時間20秒、硬化時
間20秒、射出圧力750kg/cm2 にて成形を行っ
た。成形品は、180℃で3時間ポストキュアした。
【0197】その結果、図24に示すような±0.5ミ
クロン以内の寸法誤差を有する成形品を連続的に得るこ
とができた。
【0198】なお、本組成物をトランスファ成形機を用
いて成形したところ、同様の特性を有する成形品を得る
ことができた。
【0199】さらに、本成形品に光導波路部品を基準面
位置に装着し、この光導波路部品に端面研磨した光ファ
イバをV溝ガイドに沿わせて固定したところ、接続損失
が0.1dB以下となり、精密な調芯が実現しているこ
とが確認できた。
【0200】(実施例13)図25に示す構造の光素子
実装基板33に対して、その材料構成および製造方法を
示す。図に示した光素子実装基板33では、相対する2
つの基準面(光導波路部品31では平面、基板33では
底面のV形状の稜線70を結んでできる面)によりシン
グルモード光導波路部品31の位置決めを行うことがで
きる。ここでは、シングルモード光導波路部品の位置基
準を定める部分と光入力コア位置との相対値関係と、相
対する基板上の基準面位置が相互に一致するように、双
方とも精密に形成されている。精度は狙い位置に対して
±0.5ミクロン以内となることが要求される。
【0201】(i) 材料 フェノールノボラック型エポキシ樹脂;100重量部、
ノボラック型フェノール樹脂;100重量部、硬化促進
剤(2,4−トリレンジイソシアネート、ジメチルアミ
ン付加物);10重量部、シリカ粒子(平均粒径30ミ
クロン以下);600重量部を含む合成樹脂組成物。
【0202】(ii) 金型 焼き入れ鋼を精密に加工し、寸法精度を±0.1ミクロ
ンにまで加工した。
【0203】(iii ) 成形 上記組成物を上記金型を用いて射出成形により成形し
た。成形は、型締め圧力;50トン、射出容量;49c
3 、可塑化能力;25kg/hr、射出圧力;175
0kg/cm2 という能力を有する射出成形機に組成物
を供給して、シリンダ温度がホッパ下50℃、ノズル部
90℃で、金型温度180℃、射出時間20秒、硬化時
間20秒、射出圧力750kg/cm2 にて成形を行っ
た。成形品は、180℃で3時間ポストキュアした。
【0204】その結果、図26に示すような±0.5ミ
クロン以内の寸法誤差を有する成形品を連続的に得るこ
とができた。
【0205】なお、本組成物をトランスファ成形機を用
いて成形したところ、同様の特性を有する成形品を得る
ことができた。
【0206】さらに、本成形品に光導波路部品を基準面
位置に装着し、この光導波路部品に端面研磨した光ファ
イバをV溝ガイドに沿わせて固定したところ、接続損失
が0.1dB以下となり、精密な調芯が実現しているこ
とが確認できた。
【0207】(実施例14)図27に示す構造の光素子
実装基板33に対して、その材料構成および製造方法を
示す。図に示した光素子実装基板33では、相対する2
つの基準面(光導波路部品31では平面、基板33では
錐形状71の頂点を結んでできる面)によりシングルモ
ード光導波路部品31の位置決めを行うことができる。
ここでは、シングルモード光導波路部品31の位置基準
を定める部分と光入力コア位置との相対値関係と、相対
する基板上の基準面位置が相互に一致するように、双方
とも精密に形成されている。精度は狙い位置に対して±
0.5ミクロン以内となることが要求される。
【0208】(i) 材料 フェノールノボラック型エポキシ樹脂;100重量部、
ノボラック型フェノール樹脂;100重量部、硬化促進
剤(2,4−トリレンジイソシアネート、ジメチルアミ
ン付加物);10重量部、シリカ粒子(平均粒径30ミ
クロン以下);600重量部を含む合成樹脂組成物。
【0209】(ii) 金型 焼き入れ鋼を精密に加工し、寸法精度を±0.1ミクロ
ンにまで加工した。
【0210】(iii ) 成形 上記組成物を上記金型を用いて射出成形により成形し
た。成形は、型締め圧力;50トン、射出容量;49c
3 、可塑化能力;25kg/hr、射出圧力;175
0kg/cm2 という能力を有する射出成形機に組成物
を供給して、シリンダ温度がホッパ下50℃、ノズル部
90℃で、金型温度180℃、射出時間20秒、硬化時
間20秒、射出圧力750kg/cm2 にて成形を行っ
た。成形品は、180℃で3時間ポストキュアした。
【0211】その結果、図26に示すような±0.5ミ
クロン以内の寸法誤差を有する成形品を連続的に得るこ
とができた。
【0212】なお、本組成物をトランスファ成形機を用
いて成形したところ、同様の特性を有する成形品を得る
ことができた。
【0213】さらに、本成形品に光導波路部品を基準面
位置に装着し、この光導波路部品に端面研磨した光ファ
イバをV溝ガイドに沿わせて固定したところ、接続損失
が0.1dB以下となり、精密な調芯が実現しているこ
とが確認できた。
【0214】(実施例15)図28に示す構造の光素子
実装基板33に対して、その材料構成および製造方法を
示す。図に示した光素子実装基板33では、相対する2
つの基準面によりシングルモード光導波路部品31の位
置決めを行うことができる。ここでは、シングルモード
光導波路部品31の位置基準を定める部分と光入力コア
位置との相対値関係と、相対する基板上の基準面位置が
相互に一致するように、双方とも精密に形成されてい
る。精度は狙い位置に対して±0.5ミクロン以内とな
ることが要求される。光ファイバ入り口円筒72の直径
は200ミクロン、位置合わせ側円筒72の直径は12
6ミクロンとした。
【0215】本基板の成型方法は、前述の実施例12に
従った。その結果、狙い値からのずれが、±0.5ミク
ロン以内の寸法誤差を有する成形品を連続的に得ること
ができた。
【0216】なお、本組成物をトランスファ成形機を用
いて成形したところ、同様の特性を有する成形品を得る
ことができた。
【0217】さらに、本成形品に光導波路部品を基準面
位置に装着し、この光導波路部品に端面研磨した光ファ
イバ(125ミクロン径)を円筒ガイドに沿わせて固定
したところ、接続損失が0.1dB以下となり、精密な
調芯が実現していることが確認できた。
【0218】(実施例16)図23に示す構造の光素子
実装基板33に対して、その材料構成および製造方法を
示す。図に示した光素子実装基板33では、相対する2
つの基準面によりシングルモード光導波路部品31の位
置決めを行うことができる。ここでは、シングルモード
光導波路部品31の位置基準を定める部分と光入力コア
位置との相対値関係と、相対する基板上の基準面位置が
相互に一致するように、双方とも精密に形成されてい
る。精度は狙い位置に対して±1ミクロン以内となるこ
とが要求される。
【0219】(i) 材料 ノボラック型エポキシ樹脂;100重量部、ノボラック
型フェノール樹脂;100重量部、硬化促進剤(2,4
−トリレンジイソシアネート、ジメチルアミン付加
物);10重量部の組成に対して、表3に示すように、
シリカ粒子(平均粒径30ミクロン以下)の組成比を変
化させた合成樹脂組成物。
【0220】
【表3】
【0221】(ii) 金型 焼き入れ鋼を精密に加工し、寸法精度を±0.1ミクロ
ンにまで加工した。
【0222】(iii ) 成形 上記組成物を上記金型を用いて射出成形により成形し
た。成形は、型締め圧力;50トン、射出容量;49c
3 、可塑化能力;25kg/hr、射出圧力;175
0kg/cm2 という能力を有する射出成形機に組成物
を供給して、シリンダ温度がホッパ下50℃、ノズル部
90℃で、金型温度180℃、射出時間20秒、硬化時
間20秒、射出圧力750kg/cm2 にて成形を行っ
た。成形品は、180℃で3時間ポストキュアした。
【0223】その結果、図24に示すような±0.5ミ
クロン以内の寸法誤差を有する成形品を連続的に得るこ
とができた。
【0224】なお、本組成物をトランスファ成形機を用
いて成形したところ、同様の特性を有する成形品を得る
ことができた。
【0225】さらに、本成形品に光導波路部品を基準面
位置に装着し、この光導波路部品に端面研磨した光ファ
イバをV溝ガイドに沿わせて固定したところ、接続損失
が0.1dB以下となり、精密な調芯が実現しているこ
とが確認できた。
【0226】(比較例1)前記実施例16に対して、表
4に示すように、石英粉末を変化させた合成樹脂組成物
を用いて成形した。その結果、得られた成形品の収縮率
は1.3%となり、寸法精度を満足する製品が得られな
いことが分かった。また、寸法値のばらつきも大きかっ
た(5〜6ミクロン)。
【0227】
【表4】
【0228】(比較例2)図23に示す構造の光素子実
装基板33に対して、その材料構成および製造方法を示
す。図に示した光素子実装基板33では、相対する2つ
の基準面によりシングルモード光導波路部品31の位置
決めを行うことができる。ここでは、シングルモード光
導波路部品31の位置基準を定める部分と光入力コア位
置との相対値関係と、相対する基板上の基準面位置が相
互に一致するように、双方とも精密に形成されている。
精度は狙い位置に対して±1ミクロン以内となることが
要求される。
【0229】(i) 材料 ポリエーテルイミド樹脂に対して、表5に示すように、
シリカ粒子(平均粒径30ミクロン以下)の組成比を変
化させた合成樹脂組成物。
【0230】
【表5】
【0231】(ii) 金型 焼き入れ鋼を精密に加工し、寸法精度を±0.1ミクロ
ンにまで加工した。
【0232】(iii ) 成形 上記組成物を上記金型を用いて射出成形により前記実施
例と同じ条件で成形した。
【0233】その結果、表5に示すような異方性の大き
な材料では、満足な成形品が選らないことが分かった。
【0234】(実施例17)図29、図30にセラミッ
クを用いた光素子実装基板80の実施例を示す。光モジ
ュールの構成は、図9や図16とほぼ同様である。セラ
ミックを用いる場合にはリードの構造と位置合わせの構
造が異なる。
【0235】リードに関しては、樹脂を用いた光素子実
装基板では、リード部分をリードフレームを用いて作製
していたが、セラミックでは焼成工程が入るために、タ
ングステンなどの高融点金属をパターン化して埋め込
み、このパターンに金メッキなどを施した後に、リード
に鑞付けする。
【0236】また、位置合わせ構造としては、焼結時の
変形による型からのずれを考慮し、高さ方向の位置合わ
せ基準面80−10aだけは、焼結した状態そのままの
面を用いる。その理由は、セラミック焼結時の変形は、
焼結時の収縮が主であり、光素子実装基板の高さ方向の
位置合わせ基準面は変形したとしても、一様に変化する
ため、基準面として使用可能であるのに対し、横方向の
位置合わせ基準である壁面80−10cは、光導波路部
品31と光ファイバ32それぞれに対して離れた場所に
あるため、その距離が変化するからである。そこで、横
方向の光軸合わせのための基準面としては、精密な送り
が制御可能な精密ダイシングソーにより作製した垂直な
壁面80−10cを用いることとした。
【0237】これらの光素子実装基板80の位置決め基
準を用いた位置合わせは、以下の通りである。
【0238】高さ方向の位置合わせは、光導波路部品3
1の高さ基準面31−10aと光ファイバ32に取り付
けたV溝基板35′の表面を押し当てて行う。ここで、
V溝はSiの異方性エッチングを用いた精密加工により
作製し、光導波路部品31の高さ基準からの距離と光フ
ァイバコアのSi製のV溝基板35′の表面からの距離
を一致させるようにした。
【0239】横方向の位置合わせは、前述のダイシング
により形成した壁面80−10cに導波路部品31の横
方向の基準面であるクラッド壁面80−10dと光ファ
イバ32のV溝基板35′からの突き出し側面をつき当
てて行う。ダイシングの位置は、数ミクロンから20ミ
クロン程度ずれたとしても、なんら問題はない。ここで
問題となるのは、ダイシングによるピッチであり、これ
が決まれば、光導波路の横方向の基準面から光導波路の
コアまでの距離、および光ファイバ側面から光ファイバ
コアまでの距離が正確に決まっているので、精密な位置
合わせが可能となる。ダイシングのピッチは1ミクロン
程度で制御可能である。
【0240】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光素子実
装基板は、光導波路とその表面に形成した電極パターン
とを有する光機能部品に対して、光導波路と光ファイバ
との光接続および電極パターンの電気接続を実現する光
素子実装基板であって、その基板上に光機能部品の水平
および垂直位置決めをするための面状または線状もしく
は点状の基準構造部を有し、かつ、光ファイバを挿入保
持するとともに該光機能部品の光導波路に光接続する位
置に位置決めするためのファイバ整列部を持つととも
に、光機能部品上の電極パターンの電極パッドに対峙す
る位置に設けた電気配線パターンとを有するものであ
る。さらに、光機能部品上に搭載する光素子に対峙する
光素子実装基板上の位置に窪み部が設けられている場合
もある。このような構成となっているので、本発明の光
素子実装基板は、光ファイバ接続機能、電気接続機能、
封止機能のすべてを合わせ持つものである。したがっ
て、本発明の光素子実装基板を用いれば、光モジュール
の構成部品点数を大幅に削減できるので、低コストな光
モジュールを製作することが可能となる。
【0241】さらに、この光素子実装基板と、その表面
に光素子実装基板位置決め基準面に対応する位置決め基
準面を有するとともに、位置決め基準面からの位置、距
離を光素子実装基板に合わせて製作した光導波路、電極
パターンおよび光素子を有する光機能部品とを組み合わ
せることにより、光素子実装基板と光機能部品との位置
決め機構を合わせるだけで、上記の3要素、すなわち、
ファイバ接続、電気接続、封止に関わる位置合わせを同
時に、しかも、極めて簡便に完了することができる。
【0242】したがって、本発明によれば、光モジュー
ルの製作工程の簡略化が図れるので、低コストな光モジ
ュールが実現できる。
【0243】さらに、光素子実装基板として樹脂成形品
を用い、使用樹脂として、本発明の請求の範囲および実
施例に示した具体的な樹脂組成を採用することにより、
サブミクロンに至る高い寸法精度、耐熱性、長期信頼性
を実現できる。また、実装基板が樹脂組成であることか
ら、成形加工による大量生産が可能になり、製造コスト
を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明において、光導波路と光ファイバの光軸
合わせが精度よく実現できる理由を説明する図である。
【図2】本発明の第1の実施例を示す斜視図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す斜視図である。
【図4】本発明の第4の実施例を示す斜視図である。
【図5】本発明の第5の実施例を示す斜視図である。
【図6】本発明の第6の実施例に係る光モジュールの斜
視図である。
【図7】本発明の第6の実施例に係る光素子実装基板の
斜視図である。
【図8】本発明の第7の実施例に係る光モジュールの斜
視図である。
【図9】本発明の第8の実施例を説明するための図であ
り、レーザを光導波路に集積した光機能部品を、位置合
わせ構造を有する光素子実装基板に搭載してなる本発明
に係る光モジュールの斜視図であり、光機能部品の表面
が見えるようにした光素子実装基板に載せる前の状態の
図である。
【図10】図9と同じ光モジュールの斜視図であり、光
機能部品を光素子実装基板に載せた状態で、光ファイバ
の固定形態としてピッグテール型を用いた場合の図であ
る。
【図11】図10と同じ光モジュールの斜視図であり、
一部断面視して光導波路と光ファイバの光軸が調整され
た状態を示した図である。
【図12】本発明の光モジュールの位置合わせ構造部分
近傍を示す斜視図であり、光機能部品の表面が見えるよ
うにした光素子実装基板に載せる前の状態の図である。
【図13】図12と同じ光モジュールの位置合わせ構造
部分近傍の平面図であり、水平方向の位置合わせを説明
する図である。
【図14】図12、図13と同じ光モジュールの位置合
わせ構造部分近傍の側面図であり、高さ方向の位置合わ
せを説明する図である。
【図15】光素子実装基板上への光機能部品の固定に半
田バンプを用いれば、半田が硬化するまでの保持工程を
省略できることの理由を説明する図である。
【図16】光ファイバの固定形態として着脱可能な構造
を用いた、本発明にかかる光モジュールの斜視図であ
り、光素子実装基板に光機能部品を載せた状態の図であ
る。
【図17】図16と同じ光モジュールの、光導波路と光
ファイバの光軸が調整された状態を示すために一部断面
視した斜視図である。
【図18】本発明の第9の実施例の光モジュールの一部
断面視した側面図であり、樹脂による封止形態の例を示
している。
【図19】同様に、本発明の第9の実施例の光モジュー
ルの一部断面視した側面図であり、透明な樹脂で光ファ
イバを含めて封止した構成の例を示している。
【図20】同様に、本発明の第9の実施例の光モジュー
ルの一部断面視した側面図であり、樹脂の流れを止める
ための構造を示している。
【図21】本発明の第10の実施例の光モジュールの分
解斜視図であり、光モジュール同士を結合する構造に特
徴がある光モジュールの図である。
【図22】本発明の第11の実施例の光モジュールの分
解斜視図であり、水平方向の位置合わせにマーカーを用
いた位置合わせ構造を示している。
【図23】本発明の第12の実施例の光素子実装基板の
斜視図である。
【図24】本発明の第12の実施例の光素子実装基板の
寸法誤差の測定値を示すグラフである。
【図25】本発明の第13の実施例の光素子実装基板の
斜視図である。
【図26】本発明の第13の実施例の光素子実装基板の
寸法誤差の想定値を示すグラフである。
【図27】本発明の第14の実施例の光素子実装基板の
斜視図である。
【図28】本発明の第15の実施例の光素子実装基板の
斜視図である。
【図29】材料にセラミックを使った本発明の第17の
実施例の光素子実装基板の斜視図である。
【図30】図29に示した基板の要部の断面構造図であ
る。
【図31】従来技術による光導波路と光ファイバの位置
合わせ構造を示す側面図である。
【図32】従来技術による光部品の電極取り出し構造を
示す斜視図である。
【図33】従来技術による気密封止された光モジュール
を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
11,61 樹脂製光素子実装基板 12,62 光機能部品固定用凹状構造(基準構造部) 13,13′,63 光ファイバ用V溝部(ファイバ整
列部) 14,14′,64 ファイバ被覆部固定用凹部 15 光機能導波回路 16,16′ 光ファイバテープ 17,17′ 光ファイバ押さえ蓋 18,18′ 押さえ蓋の微小突起部 19,19′ 光素子実装基板の嵌合用微小凹部 21,27 光素子実装基板 22,28 高分子光導波路 23 高分子光導波路を固定位置決めするための凹部構
造(基準構造部) 24,24′ V溝部(ファイバ整列部) 25,25′ 光ファイバテープの被覆部を収納固定す
る凹部 26,26′,26″,29,29′,29″ 余分な
接着剤を逃がすための溝 31 光機能部品(光導波路基板など) 31−1 光導波路コア 31−3 光素子 31−4 電極 13−5 光機能部品基板ハンドリング用溝 31−10a 光機能部品側高さ基準面(高さ基準構造
部) 31−10b 光機能部品側水平基準面(係止面;水平
基準構造部) 31−11 光機能部品側水平位置決めマーク(点状基
準構造部) 32 光ファイバ 32−1 光導波路コア 33 光素子実装基板 33−1 ファイバ整列溝 33−10a 光素子実装基板側高さ基準面(高さ基準
構造部) 33−10b 光素子実装基板側水平基準面(係止面;
水平基準構造部) 33−11 貫通孔(点状基準構造部) 33−30 電気配線(リードなど) 33−31 半田バンプ(電極取り出し部) 34 樹脂 34−1 光ファイバ固定用樹脂 34−2 補強用接着剤 34−3 封止用樹脂 34−4 フィルム状部品固定用接着剤 35 V溝付きファイバ押さえ板 36 ファイバ固定用ホック 37 フィルム状部品 70 基板底面のV形状の稜線 71 基板底面に形成した錐形状 72 円筒形ファイバ整列部入り口円筒 73 円筒形ファイバ整列部 80 セラミック製光素子実装基板 80−10a 高さ方向位置合わせ基準面 80−10c 横方向位置合わせ基準面(ファイバつき
あて面) 80−10d クラッドつきあて面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 保暁 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 吉村 了行 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 都丸 暁 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 今村 三郎 東京都新宿区西新宿三丁目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三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 首藤 義人 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 横山 健児 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 小澤口 治樹 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 疋田 真 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山田 泰文 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 加藤 邦治 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 柳澤 雅弘 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 杉田 彰夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内

Claims (52)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導波路を有する光機能部品の該光導波
    路と光ファイバとの光接続を実現する光素子実装基板に
    おいて、 前記光機能部品の水平方向および垂直方向の位置決めを
    行うための基準構造部を有し、かつ、前記光ファイバを
    挿入保持するとともに該光ファイバを前記光導波路に光
    接続する位置に該光ファイバを位置決めするためのファ
    イバ整列部を有することを特徴とする光素子実装基板。
  2. 【請求項2】 前記光機能部品が電極パターンを有する
    場合に該光機能部品との電気接続を行うために、該光機
    能部品を前記光ファイバに対して位置決めしたときに該
    光機能部品の電極パターンの電極パッドに対峙する位置
    に、電気配線パターンが設けられていることを特徴とす
    る請求項1に記載の光素子実装基板。
  3. 【請求項3】 前記光機能部品が該光機能部品の光導波
    路と光結合する光素子を有し、該光機能部品を前記光フ
    ァイバに対して位置決めしたときに、前記光素子に対峙
    する位置に窪み部を有することを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の光素子実装基板。
  4. 【請求項4】 前記光機能部品が複数であり、これら光
    機能部品相互間の水平および垂直位置決めをするための
    基準構造部を有することを特徴とする請求項1または2
    に記載の光素子実装基板。
  5. 【請求項5】 前記ファイバ整列部が断面V形となって
    いることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記
    載の光素子実装基板。
  6. 【請求項6】 前記ファイバ整列部が円筒形となってい
    ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載
    の光素子実装基板。
  7. 【請求項7】 前記ファイバ整列部に、光ファイバを着
    脱可能とする着脱構造が形成されていることを特徴とす
    る請求項1ないし4のいずれかに記載の光素子実装基
    板。
  8. 【請求項8】 該基板の前記基準構造部と前記光機能部
    品の一部には、それぞれ、相互に嵌合して該基板への前
    記光機能部品の位置決めなされる嵌合形状部が形成され
    ていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに
    記載の光素子実装基板。
  9. 【請求項9】 前記基準構造部の嵌合形状部が段差によ
    り仕切られた形状であり、前記光機能部品の環状形状部
    が前記段差により仕切られた形状に嵌合する形状となっ
    ていることを特徴とする請求項8に記載の光素子実装基
    板。
  10. 【請求項10】 前記光機能部品が当接する該基板の設
    置部分に余分な接着剤を逃がすための少なくとも一つの
    溝が形成されていることを特徴とする請求項1ないし9
    のいずれかに記載の光素子実装基板。
  11. 【請求項11】 前記光機能部品を取り付けた該基板に
    前記光ファイバを接続した後、該基板に固定することに
    より、前記光ファイバを整列状態で保持する蓋体を、さ
    らに有することを特徴とする請求項1ないし10のいず
    れかに記載の光素子実装基板。
  12. 【請求項12】 高分子光導波回路が実装されているこ
    とを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の
    光素子実装基板。
  13. 【請求項13】 合成樹脂組成物から構成されているこ
    とを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の
    光素子実装基板。
  14. 【請求項14】 前記合成樹脂組成物の成形収縮率が1
    %以下であり、該収縮率が等方的もしくはその値の最大
    値と最小値との比が1.5以下であることを特徴とする
    請求項13に記載の光素子実装基板。
  15. 【請求項15】 前記合成樹脂組成物が、熱硬化性樹脂
    を主成分とし、無機充填材を含有していることを特徴と
    する請求項14に記載の光素子実装基板。
  16. 【請求項16】 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であ
    ることを特徴とする請求項15に記載の光素子実装基
    板。
  17. 【請求項17】 前記無機充填材が石英粉末であること
    を特徴とする請求項16に記載の光素子実装基板。
  18. 【請求項18】 前記合成樹脂組成物が、非晶性高分子
    を主成分とし、無機充填材を含有していることを特徴と
    する請求項13に記載の光素子実装基板。
  19. 【請求項19】 前記無機充填材が、無機結晶粉末もし
    くは無機ガラス粉末もしくはこれらの混合物であること
    を特徴とする請求項18に記載の光素子実装基板。
  20. 【請求項20】 前記非晶性高分子が、ポリエーテルサ
    ルホン、ポリスルホン、ポリエーテルイミドまたはこれ
    らの混合物であることを特徴とする請求項18または1
    9に記載の光素子実装基板。
  21. 【請求項21】 セラミックから形成されていることを
    特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の光素
    子実装基板。
  22. 【請求項22】 光導波路または/および受光素子また
    は/および発光素子および前記光素子を駆動制御するた
    めの電子回路を有する光機能部品の該光導波路と光ファ
    イバとの光接続を実現する光素子実装基板において、 前記光機能部品の水平方向および垂直方向の位置決めを
    行うための基準構造部を有し、かつ、前記光ファイバを
    挿入保持するとともに該光ファイバを前記光導波路に光
    接続する位置に該光ファイバを位置決めするためのファ
    イバ整列部を有することを特徴とする光素子実装基板。
  23. 【請求項23】 前記請求項1または22に記載の光素
    子実装基板の製造方法であって、金型を用いて成形する
    ことを特徴とする光素子実装基板の製造方法。
  24. 【請求項24】 前記金型による成形が射出成形である
    ことを特徴とする請求項23に記載の光素子実装基板の
    製造方法。
  25. 【請求項25】 前記金型による成形がトランスファー
    成形であることを特徴とする請求項23に記載の光素子
    実装基板の製造方法。
  26. 【請求項26】 前記請求項1ないし22のいずれかに
    記載の光素子実装基板に光機能部品と光ファイバとが実
    装されてなる光モジュール。
  27. 【請求項27】 前記光ファイバに光コネクタが装着さ
    れていることを特徴とする請求項26に記載の光モジュ
    ール。
  28. 【請求項28】 光導波路と電極パターンとを有すると
    ともに、前記光導波路部品断面においてコア部から所定
    高さ離れた位置に設けた高さ基準面、および、前記コア
    部から所定距離だけ離れた位置に設けた水平基準構造部
    を有する光機能部品と、 基板上に前記光機能部品の高さ位置を決める高さ基準面
    および水平位置決めをするための水平基準構造部を有
    し、かつ、光ファイバを挿入保持するとともに前記光機
    能部品の光導波路に光接続する位置に位置決めするため
    のファイバ整列部と、前記光機能部品上の前記電極パタ
    ーンの電極パッドに対峙する位置に設けた電気配線パタ
    ーンとを有する光素子実装基板とからなり、 前記光機能部品と前記光素子実装基板の水平基準構造部
    同士が位置合わせされるとともに、前記光機能部品の高
    さ基準面と前記光素子実装基板上の高さ基準面とが当接
    され、これによって、前記電極パターンと前記電気配線
    パターンとの位置合わせおよび電気的接続が実現される
    とともに、前記ファイバ整列部に挿入した光ファイバと
    前記光導波路との位置合わせがなされていることを特徴
    とする光モジュール。
  29. 【請求項29】 前記光機能部品が該光機能部品の光導
    波路と光結合する光素子を有し、前記光素子実装基板
    に、該光機能部品を前記光ファイバに対して位置決めし
    たときに、前記光素子に対峙する位置に窪み部が、さら
    に設けられていることを特徴とする請求項28に記載の
    光モジュール。
  30. 【請求項30】 前記光機能部品が複数であり、前記光
    素子実装基板に、これら光機能部品相互間の水平および
    垂直位置決めをするための基準構造部が、さらに設けら
    れていることを特徴とする請求項28に記載の光モジュ
    ール。
  31. 【請求項31】 前記光機能部品の水平基準構造部が、
    該光機能部品の光導波路のクラッド部分をエッチングし
    て作製した壁面であることを特徴とする請求項28ない
    し30のいずれかに記載の光モジュール。
  32. 【請求項32】 前記光機能部品の水平基準構造部が、
    該光機能部品に形成されたリブ型の突起であることを特
    徴とする請求項28ないし30のいずれかに記載の光モ
    ジュール。
  33. 【請求項33】 前記リブ型の突起が、前記光機能部品
    のリブ型に形成された光導波路であることを特徴とする
    請求項32に記載の光モジュール。
  34. 【請求項34】 前記光機能部品の高さ基準面が、該光
    機能部品の光導波路のクラッド部分が基板面まで取り除
    かれて露出した露出基板面であることを特徴とする請求
    項28ないし30のいずれかに記載の光モジュール。
  35. 【請求項35】 前記光機能部品の水平基準構造部が、
    該光機能部品の光導波路のクラッド部分に該光導波路の
    長手方向に斜めに形成された一対の係止面であり、前記
    光素子実装基板の水平基準構造部は、前記光機能部品の
    一対の係止面に当接する一対の係止面であることを特徴
    とする請求項28ないし30のいずれかに記載の光モジ
    ュール。
  36. 【請求項36】 前記光機能部品の一対の係止面は、前
    記光導波路からの出射光の光軸に平行な軸に対して線対
    称な位置に配置されていることを特徴とする請求項35
    に記載の光モジュール。
  37. 【請求項37】 前記光機能部品と前記光素子実装基板
    との間隙に絶縁性の封止用樹脂が充填されていることを
    特徴とする請求項28ないし30のいずれかに記載の光
    モジュール。
  38. 【請求項38】 前記光機能部品と前記光素子実装基板
    と間隙の大きさを調整することで特定の部分への樹脂の
    侵入を抑制したことを特徴とする請求項37に記載の光
    モジュール。
  39. 【請求項39】 前記窪み部に絶縁性でかつ透明な樹脂
    が充填されて光素子の封止が実現されていることを特徴
    とする請求項29に記載の光モジュール。
  40. 【請求項40】 前記光素子実装基板が合成樹脂組成物
    から構成されていることを特徴とする請求項28ないし
    39のいずれかに記載の光モジュール。
  41. 【請求項41】 前記合成樹脂組成物の成形収縮率が1
    %以下であり、該収縮率が等方的もしくはその値の最大
    値と最小値との比が1.5以下であることを特徴とする
    請求項40に記載の光モジュール。
  42. 【請求項42】 前記合成樹脂組成物が、熱硬化性樹脂
    を主成分とし、無機充填材を含有していることを特徴と
    する請求項41に記載の光モジュール。
  43. 【請求項43】 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であ
    ることを特徴とする請求項42に記載の光モジュール。
  44. 【請求項44】 前記無機充填材が石英粉末であること
    を特徴とする請求項43に記載の光モジュール。
  45. 【請求項45】 前記合成樹脂組成物が、非晶性高分子
    を主成分とし、無機充填材を含有していることを特徴と
    する請求項40に記載の光モジュール。
  46. 【請求項46】 前記無機充填材が、無機結晶粉末もし
    くは無機ガラス粉末もしくはこれらの混合物であること
    を特徴とする請求項45に記載の光モジュール。
  47. 【請求項47】 前記非晶性高分子が、ポリエーテルス
    ルホン、ポリスルホン、ポリエーテルイミドまたはこれ
    らの混合物であることを特徴とする請求項45または4
    6に記載の光モジュール。
  48. 【請求項48】 前記光素子実装基板をセラミックを用
    いて形成することを特徴とする請求項28ないし39の
    いずれかに記載の光モジュール。
  49. 【請求項49】 前記ファイバ整列部が断面V形となっ
    ていることを特徴とする請求項28ないし48のいずれ
    かに記載の光モジュール。
  50. 【請求項50】 前記ファイバ整列部が円筒形となって
    いることを特徴とする請求項28ないし48のいずれか
    に記載の光モジュール。
  51. 【請求項51】 前記ファイバ整列部に、光ファイバを
    着脱可能とする着脱構造が形成されていることを特徴と
    する請求項28ないし48のいずれかに記載の光モジュ
    ール。
  52. 【請求項52】 請求項26または28に記載の光モジ
    ュールの製造方法であって、前記基板上に前記光機能部
    品を実装するとともに前記光ファイバを接続した後、前
    記基板の上部もしくは全体を樹脂モールドにより封止す
    ることを特徴とする光モジュールの製造方法。
JP05362298A 1997-03-13 1998-03-05 光素子実装基板、該実装基板を用いた光モジュール、およびそれらの製造方法 Expired - Fee Related JP3570882B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05362298A JP3570882B2 (ja) 1997-03-13 1998-03-05 光素子実装基板、該実装基板を用いた光モジュール、およびそれらの製造方法

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5887697 1997-03-13
JP9-198083 1997-07-24
JP19808397 1997-07-24
JP2755898 1998-02-09
JP10-27558 1998-02-09
JP9-58876 1998-02-09
JP05362298A JP3570882B2 (ja) 1997-03-13 1998-03-05 光素子実装基板、該実装基板を用いた光モジュール、およびそれらの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11287926A true JPH11287926A (ja) 1999-10-19
JP3570882B2 JP3570882B2 (ja) 2004-09-29

Family

ID=27458711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05362298A Expired - Fee Related JP3570882B2 (ja) 1997-03-13 1998-03-05 光素子実装基板、該実装基板を用いた光モジュール、およびそれらの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3570882B2 (ja)

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001201656A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 固定部品およびその固定部品を用いた光部品
JP2001208928A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 平面型光部品の位置合わせ方法
JP2002107594A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Ngk Insulators Ltd 光学部品の接着構造
JP2002139644A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Hitachi Ltd 光接続装置
JP2002277664A (ja) * 2000-12-06 2002-09-25 Ibiden Co Ltd 光導波路用樹脂組成物、光導波路および多層プリント配線板
JP2002296445A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Aica Kogyo Co Ltd 光データバス固定基板及び光バックプレーンボード
JP2003143728A (ja) * 2001-10-30 2003-05-16 Hitachi Cable Ltd 極細多心ケーブルの端末接続部及びその端末接続方法
JP2004309540A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多チャネル光通信モジュール
JP2004354532A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法、光通信装置、電子機器
JP2004354947A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 平面光回路部品及びその作製方法
JP2004361742A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Noritsu Koki Co Ltd レーザ光源及びレーザ露光装置
JP2005521917A (ja) * 2002-04-04 2005-07-21 フォトン−エックス インコーポレイテッド ポリマー基材上のポリマー光導波路のための末端面の調製方法
WO2006035605A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. 光スイッチ装置および光スイッチ装置のアレー構造
US7070207B2 (en) 2003-04-22 2006-07-04 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, multilayerd printed circuit board, and device for optical communication
JP2006251212A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Corp 光伝送路保持部材と光モジュール及び光モジュールの製造方法
WO2008111524A1 (ja) * 2007-03-09 2008-09-18 Omron Corporation パッケージの製造方法、パッケージ、光モジュール、及び一体成型用金型
US7437030B2 (en) 2003-11-27 2008-10-14 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, substrate for motherboard, device for optical communication, manufacturing method of substrate for mounting IC chip, and manufacturing method of substrate for motherboard
JP2008252148A (ja) * 2008-07-22 2008-10-16 Nichia Corp 発光装置用のパッケージ及びその製造方法
JP2008262116A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光導波回路およびその作製方法
WO2009017862A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and method for routing optical signals
US8076782B2 (en) 2002-04-01 2011-12-13 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip
JP2013225011A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 光モジュール用基体及び光モジュール
JP5417546B1 (ja) * 2013-04-25 2014-02-19 株式会社フジクラ コネクタ付きケーブル及び光電変換用基板
US8811778B2 (en) 2007-08-01 2014-08-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and method for routing optical signals
KR101493175B1 (ko) * 2013-01-24 2015-02-12 가부시키가이샤후지쿠라 광결합 방법 및 커넥터 부착 케이블의 제조방법
WO2016121173A1 (ja) * 2015-01-30 2016-08-04 株式会社村田製作所 コネクタ及びコネクタセット
JP2018124488A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光デバイス及び光デバイスの製造方法
KR20190050769A (ko) * 2016-07-21 2019-05-13 인디애나 인테그레이티드 서키츠, 엘엘씨 파이버 어레이를 레이저 어레이 또는 광 도파관 어레이에 수동적으로 정렬 및 부착하는 방법 및 시스템
JP2019159114A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社フジクラ 光モジュールの製造方法、及び、光モジュール
JP2019159112A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社フジクラ 光モジュールの製造方法、及び、光モジュール
JP2020056930A (ja) * 2018-10-03 2020-04-09 沖電気工業株式会社 光通信装置、及び光回路基板搭載方法
JPWO2020235041A1 (ja) * 2019-05-22 2020-11-26
EP4270074A3 (en) * 2019-07-24 2024-01-17 Jiaxing Xurui Electronic Technology Co., Ltd. Positioning block, optical positioning system and method based on positioning block, and functional module

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55157277A (en) * 1979-05-25 1980-12-06 Fujitsu Ltd Optical semiconductor device
JPS5784189A (en) * 1980-11-14 1982-05-26 Nec Corp Hybrid integrated optical circuit
JPS6048265U (ja) * 1983-09-08 1985-04-04 富士通株式会社 レ−ザダイオ−ドアレイモジユ−ル
JPS6321611A (ja) * 1986-07-14 1988-01-29 Fujitsu Ltd 導波路基板と光フアイバとの接続部構造
JPH0215204A (ja) * 1988-07-04 1990-01-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多心光端子
JPH02254404A (ja) * 1989-03-28 1990-10-15 Konica Corp ハイブリット集積回路の基板
JPH049805A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Hitachi Ltd 光伝送システム,光学部品およびその重合体並びに用途
JPH058510U (ja) * 1991-07-16 1993-02-05 アルプス電気株式会社 光電センサのフアイバ保持構造
JPH0573607U (ja) * 1992-03-04 1993-10-08 京セラ株式会社 光導波路と光ファイバの接続構造
JPH0682650A (ja) * 1992-09-02 1994-03-25 Hitachi Ltd 樹脂製光分岐器及びその製法
JPH06258556A (ja) * 1993-03-05 1994-09-16 Canon Inc 光モジュール
JPH07113924A (ja) * 1993-10-19 1995-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光回路部品およびその製造方法
JPH0949946A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 光レセプタクルの作製方法、及び光レセプタクル

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55157277A (en) * 1979-05-25 1980-12-06 Fujitsu Ltd Optical semiconductor device
JPS5784189A (en) * 1980-11-14 1982-05-26 Nec Corp Hybrid integrated optical circuit
JPS6048265U (ja) * 1983-09-08 1985-04-04 富士通株式会社 レ−ザダイオ−ドアレイモジユ−ル
JPS6321611A (ja) * 1986-07-14 1988-01-29 Fujitsu Ltd 導波路基板と光フアイバとの接続部構造
JPH0215204A (ja) * 1988-07-04 1990-01-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多心光端子
JPH02254404A (ja) * 1989-03-28 1990-10-15 Konica Corp ハイブリット集積回路の基板
JPH049805A (ja) * 1990-04-27 1992-01-14 Hitachi Ltd 光伝送システム,光学部品およびその重合体並びに用途
JPH058510U (ja) * 1991-07-16 1993-02-05 アルプス電気株式会社 光電センサのフアイバ保持構造
JPH0573607U (ja) * 1992-03-04 1993-10-08 京セラ株式会社 光導波路と光ファイバの接続構造
JPH0682650A (ja) * 1992-09-02 1994-03-25 Hitachi Ltd 樹脂製光分岐器及びその製法
JPH06258556A (ja) * 1993-03-05 1994-09-16 Canon Inc 光モジュール
JPH07113924A (ja) * 1993-10-19 1995-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光回路部品およびその製造方法
JPH0949946A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 光レセプタクルの作製方法、及び光レセプタクル

Cited By (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001201656A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 固定部品およびその固定部品を用いた光部品
JP2001208928A (ja) * 2000-01-25 2001-08-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 平面型光部品の位置合わせ方法
JP2002107594A (ja) * 2000-09-29 2002-04-10 Ngk Insulators Ltd 光学部品の接着構造
JP2002139644A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Hitachi Ltd 光接続装置
JP2002277664A (ja) * 2000-12-06 2002-09-25 Ibiden Co Ltd 光導波路用樹脂組成物、光導波路および多層プリント配線板
JP2002296445A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Aica Kogyo Co Ltd 光データバス固定基板及び光バックプレーンボード
JP2003143728A (ja) * 2001-10-30 2003-05-16 Hitachi Cable Ltd 極細多心ケーブルの端末接続部及びその端末接続方法
US8120040B2 (en) 2002-04-01 2012-02-21 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, manufacturing method of substrate for mounting IC chip, device for optical communication, and manufacturing method of device for optical communication
US8076782B2 (en) 2002-04-01 2011-12-13 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip
JP2005521917A (ja) * 2002-04-04 2005-07-21 フォトン−エックス インコーポレイテッド ポリマー基材上のポリマー光導波路のための末端面の調製方法
JP2004309540A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多チャネル光通信モジュール
US7693382B2 (en) 2003-04-22 2010-04-06 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, multilayered printed circuit board, and device for optical communication
US7070207B2 (en) 2003-04-22 2006-07-04 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, multilayerd printed circuit board, and device for optical communication
US7160035B2 (en) 2003-05-27 2007-01-09 Seiko Epson Corporation Optical module, method of manufacturing the same, optical communication device and electronic device using the same
JP2004354532A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Seiko Epson Corp 光モジュール及びその製造方法、光通信装置、電子機器
JP2004354947A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 平面光回路部品及びその作製方法
JP2004361742A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Noritsu Koki Co Ltd レーザ光源及びレーザ露光装置
US7437030B2 (en) 2003-11-27 2008-10-14 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, substrate for motherboard, device for optical communication, manufacturing method of substrate for mounting IC chip, and manufacturing method of substrate for motherboard
US7526152B2 (en) 2003-11-27 2009-04-28 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip, substrate for motherboard, device for optical communication, manufacturing method of substrate for mounting IC chip, and manufacturing method of substrate for motherboard
WO2006035605A1 (ja) * 2004-09-28 2006-04-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. 光スイッチ装置および光スイッチ装置のアレー構造
JP2006251212A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Corp 光伝送路保持部材と光モジュール及び光モジュールの製造方法
WO2008111524A1 (ja) * 2007-03-09 2008-09-18 Omron Corporation パッケージの製造方法、パッケージ、光モジュール、及び一体成型用金型
US8218917B2 (en) 2007-03-09 2012-07-10 Omron Corporation Package manufacturing method, package, optical module and die for integral molding
JP2008262116A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光導波回路およびその作製方法
WO2009017862A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and method for routing optical signals
EP2362949A4 (en) * 2007-08-01 2011-11-30 Hewlett Packard Development Co SYSTEMS AND METHOD FOR ROUTING OPTICAL SIGNALS
EP2362949A1 (en) * 2007-08-01 2011-09-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and method for routing optical signals
US8811778B2 (en) 2007-08-01 2014-08-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and method for routing optical signals
JP2008252148A (ja) * 2008-07-22 2008-10-16 Nichia Corp 発光装置用のパッケージ及びその製造方法
JP2013225011A (ja) * 2012-04-20 2013-10-31 Japan Aviation Electronics Industry Ltd 光モジュール用基体及び光モジュール
KR101493175B1 (ko) * 2013-01-24 2015-02-12 가부시키가이샤후지쿠라 광결합 방법 및 커넥터 부착 케이블의 제조방법
JP5417546B1 (ja) * 2013-04-25 2014-02-19 株式会社フジクラ コネクタ付きケーブル及び光電変換用基板
US10094993B2 (en) 2015-01-30 2018-10-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Connector and connector set with asymmetric coupled surfaces
CN107209330A (zh) * 2015-01-30 2017-09-26 株式会社村田制作所 连接器以及连接器组
JPWO2016121173A1 (ja) * 2015-01-30 2017-10-12 株式会社村田製作所 コネクタ及びコネクタセット
WO2016121173A1 (ja) * 2015-01-30 2016-08-04 株式会社村田製作所 コネクタ及びコネクタセット
KR20190050769A (ko) * 2016-07-21 2019-05-13 인디애나 인테그레이티드 서키츠, 엘엘씨 파이버 어레이를 레이저 어레이 또는 광 도파관 어레이에 수동적으로 정렬 및 부착하는 방법 및 시스템
JP2018124488A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光デバイス及び光デバイスの製造方法
JP2019159114A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社フジクラ 光モジュールの製造方法、及び、光モジュール
JP2019159112A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社フジクラ 光モジュールの製造方法、及び、光モジュール
JP2020056930A (ja) * 2018-10-03 2020-04-09 沖電気工業株式会社 光通信装置、及び光回路基板搭載方法
JPWO2020235041A1 (ja) * 2019-05-22 2020-11-26
WO2020235041A1 (ja) * 2019-05-22 2020-11-26 日本電信電話株式会社 導波路接続構造、導波路チップ、コネクタ、および導波路接続部品の製造方法、ならびに導波路接続方法
EP4270074A3 (en) * 2019-07-24 2024-01-17 Jiaxing Xurui Electronic Technology Co., Ltd. Positioning block, optical positioning system and method based on positioning block, and functional module

Also Published As

Publication number Publication date
JP3570882B2 (ja) 2004-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3570882B2 (ja) 光素子実装基板、該実装基板を用いた光モジュール、およびそれらの製造方法
US6222967B1 (en) Packaging platform, optical module using the platform, and methods for producing the platform and the module
US8021058B1 (en) Fabrication of optical devices and assemblies
US7612881B2 (en) Method of alignment of an optical module and an optical module using thereof
US6241399B1 (en) Ferrule assembly and optical module
US6404960B1 (en) Flexible optic connector assembly
KR960014123B1 (ko) 광도파로와 광파이버의 접속방법
US6599029B2 (en) Ferrule assembly and receptacle type optical transmission module
CA2380240C (en) Method and device for passive alignment
US5500914A (en) Optical interconnect unit and method or making
JP2001343560A (ja) 光モジュール
JP6268918B2 (ja) 光ファイバ接続構造、光ファイバ接続方法、及び光モジュール
JP2008122756A (ja) 光素子用基板
JP2008122721A (ja) 光素子用基板
US6574399B2 (en) Ceramic waferboard for integration of optical/optoelectronic/electronic components
JP4203837B2 (ja) 光伝送モジュール
JP2000180649A (ja) レセプタクル型光コネクタおよびその製造方法
JPH11258455A (ja) 光導波路部品及びこれを用いた光導波路モジュール
JP2004533024A (ja) 回路基板に埋め込まれた光導波路への結合
CN110023803A (zh) 用于光纤的光学模块及其制造方法
EP1098213A1 (en) Method of making pigtail arrays
JP2000019343A (ja) 光導波路素子
JP2020181024A (ja) 光伝送モジュール
JP2010224246A (ja) 光基板の製造方法
JPH09325242A (ja) 光導波路部品及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040615

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040622

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees