JPH1152190A - 光接続部品及びその製造方法 - Google Patents
光接続部品及びその製造方法Info
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- JPH1152190A JPH1152190A JP9205018A JP20501897A JPH1152190A JP H1152190 A JPH1152190 A JP H1152190A JP 9205018 A JP9205018 A JP 9205018A JP 20501897 A JP20501897 A JP 20501897A JP H1152190 A JPH1152190 A JP H1152190A
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- optical element
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical 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
- G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
- G02B6/4232—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using the surface tension of fluid solder to align the elements, e.g. solder bump techniques
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
Abstract
(57)【要約】
【課題】基板と光素子との接合を半田のセルフアライメ
ント効果を利用した簡易な工程で位置精度良く行い、接
合時及び接合後に基板に生じる応力や歪みを緩和して、
光接続の位置精度の変動を有効に防止すること。 【解決手段】一方の主面に光ファイバ９設置用のＶ溝４
を形成した基板１と、前記主面上に搭載して光ファイバ
９に光学的に結合される光素子１０とを有する光接続部
品であって、前記基板１の他方の主面に光素子１０と熱
膨張係数がほぼ等しいベース基板８を接合し、前記基板
１に複数に分割された光素子１０搭載部を設ける。
ント効果を利用した簡易な工程で位置精度良く行い、接
合時及び接合後に基板に生じる応力や歪みを緩和して、
光接続の位置精度の変動を有効に防止すること。 【解決手段】一方の主面に光ファイバ９設置用のＶ溝４
を形成した基板１と、前記主面上に搭載して光ファイバ
９に光学的に結合される光素子１０とを有する光接続部
品であって、前記基板１の他方の主面に光素子１０と熱
膨張係数がほぼ等しいベース基板８を接合し、前記基板
１に複数に分割された光素子１０搭載部を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバによる
光通信装置、光コンピュータ等の光情報処理装置等に使
用される光接続部品及びその製造方法に関する。
光通信装置、光コンピュータ等の光情報処理装置等に使
用される光接続部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の光接続部品Ｐの斜視図で
あり、光素子としてニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂ
Ｏ3 で、以下、ＬＮという）からなるＬＮ光導波路素子
３４を搭載した例である。ＬＮ光導波路素子３４は、例
えばＬＮ基板の表面にＬＮよりも高屈折率の光導波路３
５を形成するか、あるいは更に光導波路３５に電界、磁
界、音響等を印加して光出力強度、光の偏向方向あるい
は光の偏光等を変調できるようにしたものである。
あり、光素子としてニオブ酸リチウム単結晶（ＬｉＮｂ
Ｏ3 で、以下、ＬＮという）からなるＬＮ光導波路素子
３４を搭載した例である。ＬＮ光導波路素子３４は、例
えばＬＮ基板の表面にＬＮよりも高屈折率の光導波路３
５を形成するか、あるいは更に光導波路３５に電界、磁
界、音響等を印加して光出力強度、光の偏向方向あるい
は光の偏光等を変調できるようにしたものである。
【０００３】この光接続部品Ｐは、ベース基板３２上に
Ｓｉ等からなる光素子搭載用基板３１を載置固定し、光
素子搭載用基板３１の両端部に光ファイバ設置用のＶ溝
３３を形成して構成される。そして、光素子搭載用基板
３１は、Ｖ溝３３に光ファイバを設置したときに、光フ
ァイバのコアの位置とＬＮ光導波路素子３４の光導波路
３５コアとの位置が合うように精密加工されている。
尚、Ｖ溝３３は光素子搭載用基板３１の一端側にのみ設
けても構わない。
Ｓｉ等からなる光素子搭載用基板３１を載置固定し、光
素子搭載用基板３１の両端部に光ファイバ設置用のＶ溝
３３を形成して構成される。そして、光素子搭載用基板
３１は、Ｖ溝３３に光ファイバを設置したときに、光フ
ァイバのコアの位置とＬＮ光導波路素子３４の光導波路
３５コアとの位置が合うように精密加工されている。
尚、Ｖ溝３３は光素子搭載用基板３１の一端側にのみ設
けても構わない。
【０００４】近年、有線通信の分野において、主に基幹
伝送系から通信局間を結ぶアクセス系を含む中継系と呼
ばれる伝送路で光ファイバ通信方式が実用化され、通信
の大容量化が図られてきた。また、光ファイバ通信は中
継系のみならず、オフィスや家庭間を結ぶ加入者系にま
で導入されつつあり、更にはローカルエリアネットワー
ク、所謂ＬＡＮや、ＣＡＴＶ（Community antenna tele
vision，cable TV）等の分野にまで応用が広がり、発展
しつつある。
伝送系から通信局間を結ぶアクセス系を含む中継系と呼
ばれる伝送路で光ファイバ通信方式が実用化され、通信
の大容量化が図られてきた。また、光ファイバ通信は中
継系のみならず、オフィスや家庭間を結ぶ加入者系にま
で導入されつつあり、更にはローカルエリアネットワー
ク、所謂ＬＡＮや、ＣＡＴＶ（Community antenna tele
vision，cable TV）等の分野にまで応用が広がり、発展
しつつある。
【０００５】このような光ファイバ通信技術に用いられ
る光接続部品に対して、高性能化及びコストダウンの要
望が強く、その対策として光導波路を用いて集積化した
光導波路素子（光回路素子）を使用するのが有力な解決
手段である。
る光接続部品に対して、高性能化及びコストダウンの要
望が強く、その対策として光導波路を用いて集積化した
光導波路素子（光回路素子）を使用するのが有力な解決
手段である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集積化
された光導波路素子と光ファイバとの光接続には精密な
位置合わせが必要なため、手間がかかりコストアップの
原因となっていた。
された光導波路素子と光ファイバとの光接続には精密な
位置合わせが必要なため、手間がかかりコストアップの
原因となっていた。
【０００７】このような、光導波路素子と光ファイバを
接続する従来の技術としては、以下のようなものがあっ
た。
接続する従来の技術としては、以下のようなものがあっ
た。
【０００８】（１）光導波路に光を導波させ、その光出
射端に光ファイバを結合し、光ファイバからの出射光を
受光器でモニターして、光量が最大になるように光ファ
イバの位置を微調整することにより、光ファイバと光導
波路との光接続を行う、所謂アクティブアライメント法
がある。しかしながら、この方法では、光導波路に光を
伝搬させて調整する必要があるため、光導波路素子の１
個々の光軸調芯に時間がかかり、高コストなものとなっ
ていた。
射端に光ファイバを結合し、光ファイバからの出射光を
受光器でモニターして、光量が最大になるように光ファ
イバの位置を微調整することにより、光ファイバと光導
波路との光接続を行う、所謂アクティブアライメント法
がある。しかしながら、この方法では、光導波路に光を
伝搬させて調整する必要があるため、光導波路素子の１
個々の光軸調芯に時間がかかり、高コストなものとなっ
ていた。
【０００９】（２）光ファイバを基板表面のＶ溝等に設
置するだけで、基板上に搭載された光導波路素子と光接
続ができるように、予め基板及び光導波路素子を精密に
加工しておく方法がある。その具体例として、光導波路
素子とそれを搭載するＳｉ等の基板に半田接合用の電極
パッドを形成し、その電極パッド上に盛られた半田のセ
ルフアライメント効果を利用して、光導波路と基板のＶ
溝との位置決め及び光導波路素子と基板との接合を行
い、次いでＶ溝への光ファイバの設置、固定を行うとい
う方法が提案されている（米国特許第４８９２３７７号
参照）。
置するだけで、基板上に搭載された光導波路素子と光接
続ができるように、予め基板及び光導波路素子を精密に
加工しておく方法がある。その具体例として、光導波路
素子とそれを搭載するＳｉ等の基板に半田接合用の電極
パッドを形成し、その電極パッド上に盛られた半田のセ
ルフアライメント効果を利用して、光導波路と基板のＶ
溝との位置決め及び光導波路素子と基板との接合を行
い、次いでＶ溝への光ファイバの設置、固定を行うとい
う方法が提案されている（米国特許第４８９２３７７号
参照）。
【００１０】この方法は光接続が簡単にでき、量産性は
良いものの、半田のセルフアライメント効果による位置
決めの精度及び再現性が不十分で、実用化に至っていな
い。また、光導波路素子と基板の熱膨張係数が異なる場
合、半田リフロー時の高温状態、使用時の環境温度の変
化により、半田接合部に大きな応力がかかることから、
接合不良が発生し易く信頼性に問題があった。
良いものの、半田のセルフアライメント効果による位置
決めの精度及び再現性が不十分で、実用化に至っていな
い。また、光導波路素子と基板の熱膨張係数が異なる場
合、半田リフロー時の高温状態、使用時の環境温度の変
化により、半田接合部に大きな応力がかかることから、
接合不良が発生し易く信頼性に問題があった。
【００１１】（３）光導波路素子と基板のＶ溝付近の双
方に、予め正確に位置決めして形成されアライメント用
のマーカを設け、これらマーカ同士をＣＣＤ等で観察し
ながら位置決めし、ＡｕＳｎ半田等の半田で固定を行
う、所謂ビジュアルアライメント法がある。この方法は
比較的容易に１μｍ以内の位置精度が得られるため、Ｌ
Ｄ（Laser Diode ：半導体レーザ）やＰＤ（Phot Diod
e：フォトダイオード）等の小型の光素子の組立に広く
実用化されつつある。
方に、予め正確に位置決めして形成されアライメント用
のマーカを設け、これらマーカ同士をＣＣＤ等で観察し
ながら位置決めし、ＡｕＳｎ半田等の半田で固定を行
う、所謂ビジュアルアライメント法がある。この方法は
比較的容易に１μｍ以内の位置精度が得られるため、Ｌ
Ｄ（Laser Diode ：半導体レーザ）やＰＤ（Phot Diod
e：フォトダイオード）等の小型の光素子の組立に広く
実用化されつつある。
【００１２】しかしながら、例えば電気光学効果、圧電
効果を有するＬＮ等の材料を用いた光導波路素子と光フ
ァイバとの光接続では、光導波路素子のサイズが一般的
に大型であることと、光導波路素子とＳｉ等からなる基
板との熱膨張係数が大きく異なるため、これらの接合時
及び接合後に基板に大きな歪みが生じ、所望のアライメ
ント精度が出なかったり、使用中に基板の接合部にクラ
ックが生じるという問題があった。
効果を有するＬＮ等の材料を用いた光導波路素子と光フ
ァイバとの光接続では、光導波路素子のサイズが一般的
に大型であることと、光導波路素子とＳｉ等からなる基
板との熱膨張係数が大きく異なるため、これらの接合時
及び接合後に基板に大きな歪みが生じ、所望のアライメ
ント精度が出なかったり、使用中に基板の接合部にクラ
ックが生じるという問題があった。
【００１３】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は基板と基板に搭載される光
素子との接合を半田のセルフアライメント効果を利用し
た簡易な工程で位置精度良く行い、また基板と光素子の
熱膨張係数が異なる場合でも、これらの接合時及び接合
後に基板に生じる応力や歪みを緩和して、光接続の位置
精度の変動を有効に防止でき、その結果信頼性の高いも
のを低コストに製造可能とすることにある。
れたものであり、その目的は基板と基板に搭載される光
素子との接合を半田のセルフアライメント効果を利用し
た簡易な工程で位置精度良く行い、また基板と光素子の
熱膨張係数が異なる場合でも、これらの接合時及び接合
後に基板に生じる応力や歪みを緩和して、光接続の位置
精度の変動を有効に防止でき、その結果信頼性の高いも
のを低コストに製造可能とすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明の光
接続部品は、一方の主面に光ファイバ設置用のＶ溝を形
成した基板と、前記主面上に搭載して光ファイバに光学
的に結合される光素子とを有する光接続部品であって、
前記基板の他方の主面に前記光素子と熱膨張係数がほぼ
等しいベース基板が接合されており、かつ前記基板に複
数に分割された光素子搭載部を設けたことを特徴とし、
これにより接合後の基板の応力や歪みを吸収緩和し、光
接続の位置精度の変動を有効に抑制、防止できる。
接続部品は、一方の主面に光ファイバ設置用のＶ溝を形
成した基板と、前記主面上に搭載して光ファイバに光学
的に結合される光素子とを有する光接続部品であって、
前記基板の他方の主面に前記光素子と熱膨張係数がほぼ
等しいベース基板が接合されており、かつ前記基板に複
数に分割された光素子搭載部を設けたことを特徴とし、
これにより接合後の基板の応力や歪みを吸収緩和し、光
接続の位置精度の変動を有効に抑制、防止できる。
【００１５】第２の発明の光接続部品の製造方法は、Ｓ
ｉ単結晶から成る基板の一方の主面にＶ溝形成用の第１
のマスクを、前記基板の他方の主面に分割すべき光素子
搭載部形成用の第２のマスクをそれぞれ設け、前記２主
面に異方性エッチングを施し、次いで前記基板をベース
基板上に接着し、前記第１のマスクを剥離し、その後光
素子搭載部に光素子を載置−固定することを特徴とし、
基板を直接分割することができ、また分割された光素子
搭載部を分解することなくベース基板上に接着できる。
ｉ単結晶から成る基板の一方の主面にＶ溝形成用の第１
のマスクを、前記基板の他方の主面に分割すべき光素子
搭載部形成用の第２のマスクをそれぞれ設け、前記２主
面に異方性エッチングを施し、次いで前記基板をベース
基板上に接着し、前記第１のマスクを剥離し、その後光
素子搭載部に光素子を載置−固定することを特徴とし、
基板を直接分割することができ、また分割された光素子
搭載部を分解することなくベース基板上に接着できる。
【００１６】第３の発明の光接続部品は、一主面に光フ
ァイバ設置用のＶ溝を形成した基板と、前記主面上に搭
載して光ファイバに光学的に結合される光素子とを有す
る光接続部品であって、前記基板の光素子搭載部に半田
バンプが形成された複数の台状の凸部が設けられてお
り、かつ各凸部の半田の溶融温度が異なることを特徴と
し、半田のセルフアライメント効果を利用して基板と光
素子との接合を段階的に調整して行うことができ、高精
度の位置決めができる。
ァイバ設置用のＶ溝を形成した基板と、前記主面上に搭
載して光ファイバに光学的に結合される光素子とを有す
る光接続部品であって、前記基板の光素子搭載部に半田
バンプが形成された複数の台状の凸部が設けられてお
り、かつ各凸部の半田の溶融温度が異なることを特徴と
し、半田のセルフアライメント効果を利用して基板と光
素子との接合を段階的に調整して行うことができ、高精
度の位置決めができる。
【００１７】また、好ましくは、前記凸部の高さがそれ
ぞれ異なるように設けるものであり、基板と光素子との
接合時に光素子が段階的に半田を介して複数の凸部に接
合することになり、更に位置精度の高いものとなる。
ぞれ異なるように設けるものであり、基板と光素子との
接合時に光素子が段階的に半田を介して複数の凸部に接
合することになり、更に位置精度の高いものとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の光接続部品を図１〜図６
を用いて以下に説明する。図１〜図４は第１及び第２の
発明を示し、図１（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、
（ｂ）はその側面図、図２〜図４は光接続部品Ｐ１の製
造工程を説明するもので、各図において（ａ）は光接続
部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図である。また、
図５，図６は第３の発明を示し、図５は本発明の光接続
部品Ｐ２の透視斜視図、図６（ａ）〜（ｃ）は光接続部
品Ｐ２の基板と光素子を半田のセルフアライメント効果
を利用して接合する方法を説明する側面図である。
を用いて以下に説明する。図１〜図４は第１及び第２の
発明を示し、図１（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、
（ｂ）はその側面図、図２〜図４は光接続部品Ｐ１の製
造工程を説明するもので、各図において（ａ）は光接続
部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図である。また、
図５，図６は第３の発明を示し、図５は本発明の光接続
部品Ｐ２の透視斜視図、図６（ａ）〜（ｃ）は光接続部
品Ｐ２の基板と光素子を半田のセルフアライメント効果
を利用して接合する方法を説明する側面図である。
【００１９】図１において、１は一方の主面（表面）に
光ファイバ設置用のＶ溝４を形成した基板、３はブロッ
ク片１ａのベース基板８との接合面に設けられ、半田と
の濡れ性の良好なＣｒ／Ａｕ薄膜、４は光ファイバ設置
用のＶ溝、６は基板１を複数に分割して形成されたブロ
ック片１ａ間に存在する隙間、６ａは隙間６を平面図に
おいて見たスリット、７はＡｕＳｎ半田等の半田、８は
ベース基板、９は光ファイバ、１０はＬＮ光導波路素子
等の光素子である。
光ファイバ設置用のＶ溝４を形成した基板、３はブロッ
ク片１ａのベース基板８との接合面に設けられ、半田と
の濡れ性の良好なＣｒ／Ａｕ薄膜、４は光ファイバ設置
用のＶ溝、６は基板１を複数に分割して形成されたブロ
ック片１ａ間に存在する隙間、６ａは隙間６を平面図に
おいて見たスリット、７はＡｕＳｎ半田等の半田、８は
ベース基板、９は光ファイバ、１０はＬＮ光導波路素子
等の光素子である。
【００２０】本発明において、基板１は微細加工に適す
るＳｉ等の結晶材料やプラスチック、熱伝導性に優れる
セラミックス等が良い。また、ベース基板８の材料は、
搭載する光素子１０の材料と同じであれば熱膨張係数も
等しくなるが、材料が同じである必要はなく、熱膨張係
数が光素子１０とほぼ等しいようにする。従って、ベー
ス基板８の材料としては、ＬＮ，タンタル酸リチウム単
結晶（ＬＴ），四ホウ酸リチウム単結晶（ＬＢＯ），Ｋ
Ｈ2 ＰＯ4 （ＫＤＰ）等の酸化物結晶、又はＢＫ７（ホ
ーヤ株式会社製商品名），石英等のガラス、又はＳｉ，
ＧａＡｓ，ＩｎＰ等の半導体が好ましい。これらの材料
は、光導波路素子，半導体光導波路素子，ＬＤやＬＥＤ
等の半導体発光素子等の光素子１０に使用される材料と
同じであるか、又は光素子１０と熱膨張係数が略等しい
材料である。
るＳｉ等の結晶材料やプラスチック、熱伝導性に優れる
セラミックス等が良い。また、ベース基板８の材料は、
搭載する光素子１０の材料と同じであれば熱膨張係数も
等しくなるが、材料が同じである必要はなく、熱膨張係
数が光素子１０とほぼ等しいようにする。従って、ベー
ス基板８の材料としては、ＬＮ，タンタル酸リチウム単
結晶（ＬＴ），四ホウ酸リチウム単結晶（ＬＢＯ），Ｋ
Ｈ2 ＰＯ4 （ＫＤＰ）等の酸化物結晶、又はＢＫ７（ホ
ーヤ株式会社製商品名），石英等のガラス、又はＳｉ，
ＧａＡｓ，ＩｎＰ等の半導体が好ましい。これらの材料
は、光導波路素子，半導体光導波路素子，ＬＤやＬＥＤ
等の半導体発光素子等の光素子１０に使用される材料と
同じであるか、又は光素子１０と熱膨張係数が略等しい
材料である。
【００２１】また、光ファイバ９と光素子１０の接続部
での変動を抑制するうえで、ベース基板８の熱膨張係数
は光素子１０の熱膨張係数から２０％程度迄ずれていて
もよい。その場合、ベース基板８の熱膨張係数は光素子
１０と基板１の間の値が好適であり、熱膨張係数の差に
起因する接続部での変動を有効に緩和する。
での変動を抑制するうえで、ベース基板８の熱膨張係数
は光素子１０の熱膨張係数から２０％程度迄ずれていて
もよい。その場合、ベース基板８の熱膨張係数は光素子
１０と基板１の間の値が好適であり、熱膨張係数の差に
起因する接続部での変動を有効に緩和する。
【００２２】前記Ｖ溝４は異方性エッチング法等により
容易に形成でき、光ファイバ９を安定的に設置できる断
面Ｖ形である。断面Ｖ形の他に、凹形、半円形等の溝と
してもよい。そして、Ｖ溝４はＫＯＨによる異方性エッ
チング法、反応性イオンエッチング法等のドライエッチ
ング法、フォトリソグラフィ法、機械的切削加工法等に
より形成できる。
容易に形成でき、光ファイバ９を安定的に設置できる断
面Ｖ形である。断面Ｖ形の他に、凹形、半円形等の溝と
してもよい。そして、Ｖ溝４はＫＯＨによる異方性エッ
チング法、反応性イオンエッチング法等のドライエッチ
ング法、フォトリソグラフィ法、機械的切削加工法等に
より形成できる。
【００２３】前記光素子１０は、光導波路素子，半導体
光導波路素子，ＬＤやＬＥＤ等の半導体発光素子，ＰＤ
等の半導体受光素子であり、光素子１０に信号入出力用
の電極、あるいは電界，磁界，音響，弾性表面波等を入
力して光を変調させるための電極を設けてもよい。
光導波路素子，ＬＤやＬＥＤ等の半導体発光素子，ＰＤ
等の半導体受光素子であり、光素子１０に信号入出力用
の電極、あるいは電界，磁界，音響，弾性表面波等を入
力して光を変調させるための電極を設けてもよい。
【００２４】また、光接続部品Ｐ１のブロック片１ａ
は、Ｖ溝４と同様にＫＯＨによる異方性エッチング法等
により形成できる。
は、Ｖ溝４と同様にＫＯＨによる異方性エッチング法等
により形成できる。
【００２５】本発明の第２の発明による光接続部品の製
造方法を、以下の工程（１）〜工程（６）により説明す
る。
造方法を、以下の工程（１）〜工程（６）により説明す
る。
【００２６】（１）Ｓｉ単結晶からなる基板１の他方の
主面（裏面で、Ｖ溝４と反対面）側に、ブロック片１ａ
形成用の第２のマスク３を、図２に示すように、リフト
オフ法により形成する。第２のマスク３の材料には、異
方性エッチングに耐えられるＣｒ／Ａｕ薄膜を用いる。
これは、後にベース基板８と半田接合する際に半田７を
濡らす役目も担う。マスクパターン形成の精度は１０μ
ｍ程度で十分であり、この程度の位置精度は基板１のオ
リフラを基準にした簡便なアライメントで行うことがで
きる。また、ブロック片１ａとベース基板８との接合面
において、ベース基板８の長手方向でのブロック片１ａ
の幅は、熱膨張係数差による歪みを小さくするために１
ｍｍ程度以下が望ましく、これは下記の理由による。
主面（裏面で、Ｖ溝４と反対面）側に、ブロック片１ａ
形成用の第２のマスク３を、図２に示すように、リフト
オフ法により形成する。第２のマスク３の材料には、異
方性エッチングに耐えられるＣｒ／Ａｕ薄膜を用いる。
これは、後にベース基板８と半田接合する際に半田７を
濡らす役目も担う。マスクパターン形成の精度は１０μ
ｍ程度で十分であり、この程度の位置精度は基板１のオ
リフラを基準にした簡便なアライメントで行うことがで
きる。また、ブロック片１ａとベース基板８との接合面
において、ベース基板８の長手方向でのブロック片１ａ
の幅は、熱膨張係数差による歪みを小さくするために１
ｍｍ程度以下が望ましく、これは下記の理由による。
【００２７】ベース基板８の材料であるＬＮとＳｉの熱
膨張係数の値は、ＬＮ；１５．４×１０-6（結晶ａ
軸），７．５×１０-6（結晶ｃ軸）、Ｓｉ；２．６×１
０-6であり、サイズ２×５０×１ｍｍのＺｃｕｔＬＮか
らなるベース基板８と、サイズ２×４×０．３５ｍｍの
Ｓｉからなる基板１を、広さ約２×２ｍｍの接合面にＡ
ｕＳｂ半田等を用いて、リフロー温度約３００℃で接合
した場合、接合面の歪みはｘ軸，ｙ軸方向でそれぞれ約
８μｍとなり、接合面に作用する応力から基板１がたわ
んで変形するか又は接合面等が破壊される。これを防止
するためには、前記接合面において、ベース基板８の長
手方向でのブロック片１ａの幅を１ｍｍ以下にするのが
よい。
膨張係数の値は、ＬＮ；１５．４×１０-6（結晶ａ
軸），７．５×１０-6（結晶ｃ軸）、Ｓｉ；２．６×１
０-6であり、サイズ２×５０×１ｍｍのＺｃｕｔＬＮか
らなるベース基板８と、サイズ２×４×０．３５ｍｍの
Ｓｉからなる基板１を、広さ約２×２ｍｍの接合面にＡ
ｕＳｂ半田等を用いて、リフロー温度約３００℃で接合
した場合、接合面の歪みはｘ軸，ｙ軸方向でそれぞれ約
８μｍとなり、接合面に作用する応力から基板１がたわ
んで変形するか又は接合面等が破壊される。これを防止
するためには、前記接合面において、ベース基板８の長
手方向でのブロック片１ａの幅を１ｍｍ以下にするのが
よい。
【００２８】（２）基板１の一方の主面（表面）側に、
Ｖ溝４形成用でスリット６ａに対するエッチストップ用
の第１のマスク２として、窒化シリコン膜等の誘電体膜
を形成する。第１のマスク２にはエッチングによりＶ溝
４形成用のパターンを形成する。このとき、光素子１０
と位置合わせするためのパターンも第１のマスク２に形
成してもよい。
Ｖ溝４形成用でスリット６ａに対するエッチストップ用
の第１のマスク２として、窒化シリコン膜等の誘電体膜
を形成する。第１のマスク２にはエッチングによりＶ溝
４形成用のパターンを形成する。このとき、光素子１０
と位置合わせするためのパターンも第１のマスク２に形
成してもよい。
【００２９】（３）前記第１のマスク２により、図３に
示すように、基板１の表裏面を同時に異方性エッチング
して、基板１の表面側にＶ溝４を形成し、基板１の裏面
側から表面側に達する隙間６を形成する。このとき、隙
間６は表面側に形成した第１のマスク２によってエッチ
ストップし、基板１の表面側でスリット６ａを形成す
る。
示すように、基板１の表裏面を同時に異方性エッチング
して、基板１の表面側にＶ溝４を形成し、基板１の裏面
側から表面側に達する隙間６を形成する。このとき、隙
間６は表面側に形成した第１のマスク２によってエッチ
ストップし、基板１の表面側でスリット６ａを形成す
る。
【００３０】前記異方性エッチングは、具体的には以下
のように行う。Ｓｉ単結晶のアルカリ性エッチャントに
よるエッチレートが結晶方位に大きく依存することを利
用した異方性ウェットエッチングにより、幅、深さを精
密に制御してＶ溝や逆台形状の溝を基板表面に形成でき
る。前記アルカリ性エッチャントとしては、ＫＯＨ，Ｎ
ａＯＨ，ＥＰＷ（エチレンジアミン＋ピロカテコール＋
水），ヒドラジン，ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアン
モニウム）等が好ましい。これらのアルカリ性エッチャ
ントは、Ｓｉ単結晶の（１００）面又は（１１０）面の
エッチレートが（１１１）面のエッチレートに対して数
１０〜数１００倍であり、エッチレートの小さい（１１
１）面が溝の側面となるように基板１の結晶面を選択す
ることにより、マスク下部へのアンダーカットの少ない
微細加工が可能となる。特に、ＫＯＨはそのエッチレー
ト比が数１００倍と大きく、微細加工に最適である。
のように行う。Ｓｉ単結晶のアルカリ性エッチャントに
よるエッチレートが結晶方位に大きく依存することを利
用した異方性ウェットエッチングにより、幅、深さを精
密に制御してＶ溝や逆台形状の溝を基板表面に形成でき
る。前記アルカリ性エッチャントとしては、ＫＯＨ，Ｎ
ａＯＨ，ＥＰＷ（エチレンジアミン＋ピロカテコール＋
水），ヒドラジン，ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアン
モニウム）等が好ましい。これらのアルカリ性エッチャ
ントは、Ｓｉ単結晶の（１００）面又は（１１０）面の
エッチレートが（１１１）面のエッチレートに対して数
１０〜数１００倍であり、エッチレートの小さい（１１
１）面が溝の側面となるように基板１の結晶面を選択す
ることにより、マスク下部へのアンダーカットの少ない
微細加工が可能となる。特に、ＫＯＨはそのエッチレー
ト比が数１００倍と大きく、微細加工に最適である。
【００３１】基板１表面を（１００）面とし、〈０１
１〉方向に平行又は垂直な直線で構成されたマスク開口
部に上記異方性ウェットエッチングによってＶ溝４，隙
間６が形成され、その側面は基板１表面に対して５４．
７４°傾いた（１１１）面となる。従って、マスクパタ
ーンが正確にＶ溝４等の側面に反映されることから、こ
の側面で光ファイバ等の光デバイスを保持すればマスク
と同程度の位置精度が得られる。また、基板１表面に形
成されるＶ溝４等の深さ、Ｖ溝４か逆台形状の溝かの違
いは、エッチング時間によって制御される。
１〉方向に平行又は垂直な直線で構成されたマスク開口
部に上記異方性ウェットエッチングによってＶ溝４，隙
間６が形成され、その側面は基板１表面に対して５４．
７４°傾いた（１１１）面となる。従って、マスクパタ
ーンが正確にＶ溝４等の側面に反映されることから、こ
の側面で光ファイバ等の光デバイスを保持すればマスク
と同程度の位置精度が得られる。また、基板１表面に形
成されるＶ溝４等の深さ、Ｖ溝４か逆台形状の溝かの違
いは、エッチング時間によって制御される。
【００３２】このような異方性ウェットエッチングによ
って形成されたＶ溝４等は、±０．５μｍ以下の位置精
度となる。
って形成されたＶ溝４等は、±０．５μｍ以下の位置精
度となる。
【００３３】（４）図４のように、膜厚約３μｍのＡｕ
Ｓｎ半田からなる半田７の層を接合面に形成した、ベー
ス基板８としてのＺｃｕｔＬＮ基板を、基板１の裏面側
に貼り合わせ、リフロー固定，オーブン中での加熱，ホ
ットプレート上での加熱により接着−固定し、第１のマ
スク２を剥離する。
Ｓｎ半田からなる半田７の層を接合面に形成した、ベー
ス基板８としてのＺｃｕｔＬＮ基板を、基板１の裏面側
に貼り合わせ、リフロー固定，オーブン中での加熱，ホ
ットプレート上での加熱により接着−固定し、第１のマ
スク２を剥離する。
【００３４】（５）基板１表面の光素子１０搭載部に、
リフトオフ法を用いて光素子１０接合用のＡｕＳａ半田
からなる半田７の層を約３μｍ形成する。ここまでの工
程は、一般的なウェハプロセスで行い、ウェハをダイシ
ングカットすることにより、基板１とベース基板８の接
合基板を量産できる。
リフトオフ法を用いて光素子１０接合用のＡｕＳａ半田
からなる半田７の層を約３μｍ形成する。ここまでの工
程は、一般的なウェハプロセスで行い、ウェハをダイシ
ングカットすることにより、基板１とベース基板８の接
合基板を量産できる。
【００３５】以上の方法により、ベース基板８の接合面
を傷つけることなく隙間６及びスリット６ａを形成でき
る。また、上記のような方法で基板１の裏面側の一部を
エッチング加工して、ベース基板８との間に空気層によ
る高周波伝送路等を形成してもよい。
を傷つけることなく隙間６及びスリット６ａを形成でき
る。また、上記のような方法で基板１の裏面側の一部を
エッチング加工して、ベース基板８との間に空気層によ
る高周波伝送路等を形成してもよい。
【００３６】（６）図１のように、光素子１０の光導波
路端面，発光部又は受光部がＶ溝４に設置された光ファ
イバ９に光接続するようにして、光素子１０を基板１上
の光素子１０搭載部に載置し、半田７を加熱溶融しなが
ら半田７のセルフアライメント効果を利用して位置調整
し、基板１上に光素子１０を接着する。そして、光ファ
イバ９をＶ溝４に設置し、光ファイバ９の光入出端面を
光素子１０の光導波路端面，発光部又は受光部に付き当
てて固定することにより、光素子１０と光ファイバ９の
光接続が完了する。尚、光素子１０と基板１との接合
は、必ずしも半田７のセルフアライメント効果を利用せ
ずともよく、ビジュアルアライメント法によるものであ
っても構わない。しかしながら、セルフアライメント法
による方が好ましく、ＣＣＤカメラ等の位置検出用の装
置が不要である。
路端面，発光部又は受光部がＶ溝４に設置された光ファ
イバ９に光接続するようにして、光素子１０を基板１上
の光素子１０搭載部に載置し、半田７を加熱溶融しなが
ら半田７のセルフアライメント効果を利用して位置調整
し、基板１上に光素子１０を接着する。そして、光ファ
イバ９をＶ溝４に設置し、光ファイバ９の光入出端面を
光素子１０の光導波路端面，発光部又は受光部に付き当
てて固定することにより、光素子１０と光ファイバ９の
光接続が完了する。尚、光素子１０と基板１との接合
は、必ずしも半田７のセルフアライメント効果を利用せ
ずともよく、ビジュアルアライメント法によるものであ
っても構わない。しかしながら、セルフアライメント法
による方が好ましく、ＣＣＤカメラ等の位置検出用の装
置が不要である。
【００３７】本発明において、ブロック片１ａの形成及
び固定は上記の第２の発明方法以外に、例えば基板１を
ダイシング法等でカットしたり、ブロック片１ａの１個
々を基板１上に接着する方法も採用し得る。しかしなが
ら、第２の発明方法は、基板１から直接ブロック片１ａ
を形成でき、またブロック片１ａを分解することなく接
着できるという優れた効果がある。また、ブロック片１
ａの接着は、半田７以外の接着剤によって行ってもよ
い。
び固定は上記の第２の発明方法以外に、例えば基板１を
ダイシング法等でカットしたり、ブロック片１ａの１個
々を基板１上に接着する方法も採用し得る。しかしなが
ら、第２の発明方法は、基板１から直接ブロック片１ａ
を形成でき、またブロック片１ａを分解することなく接
着できるという優れた効果がある。また、ブロック片１
ａの接着は、半田７以外の接着剤によって行ってもよ
い。
【００３８】次に、図５に示した第３の発明の光接続部
品Ｐ２について説明する。同図において、１１はＬＮ光
導波路素子等の光素子、１２は光ファイバー設置用のＶ
溝１３が一主面に形成された基板、１４ａ，１４ｂ〜１
７ａ，１７ｂは基板１２の光素子搭載部に形成された複
数の台状（テラス状）の凸部である。これらの凸部１４
ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂ上には、それぞれ半田バン
プ１８が形成されている。
品Ｐ２について説明する。同図において、１１はＬＮ光
導波路素子等の光素子、１２は光ファイバー設置用のＶ
溝１３が一主面に形成された基板、１４ａ，１４ｂ〜１
７ａ，１７ｂは基板１２の光素子搭載部に形成された複
数の台状（テラス状）の凸部である。これらの凸部１４
ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂ上には、それぞれ半田バン
プ１８が形成されている。
【００３９】本発明において、光素子１１の種類及び基
板１２の材料は、上記第１の発明のものと同様であり、
Ｖ溝１３の形成方法も第１の発明と同様である。また、
凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂは、ＳｉＯ2 等の
電気的な絶縁体層を約１０μｍの厚さで基板１２に形成
し、Ｖ溝１３の形成後に前記絶縁体層をエッチングする
ことにより、幅数１００μｍ×厚さ約１０μｍ程度とし
て作製する。凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂの材
料は、上記の通り絶縁体とするのが良く、光素子１１の
電極等への影響が防止できる。
板１２の材料は、上記第１の発明のものと同様であり、
Ｖ溝１３の形成方法も第１の発明と同様である。また、
凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂは、ＳｉＯ2 等の
電気的な絶縁体層を約１０μｍの厚さで基板１２に形成
し、Ｖ溝１３の形成後に前記絶縁体層をエッチングする
ことにより、幅数１００μｍ×厚さ約１０μｍ程度とし
て作製する。凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂの材
料は、上記の通り絶縁体とするのが良く、光素子１１の
電極等への影響が防止できる。
【００４０】また、凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７
ｂの配置は、Ｖ溝１３の延長線に対して対称的にするの
が好ましく、更にＶ溝１３の長手方向における間隔がほ
ぼ等しいのがよい。また、光素子１１との接合面の周縁
でＶ溝１３付近に配置する、又はＶ溝１３を挟むように
配置するのがよい。このような配置により、良好な接合
強度と位置合わせ精度が得られる。尚、図５ではＶ溝１
３が接合面まで延びているが、接合面にＶ溝１３がなく
てもよい。
ｂの配置は、Ｖ溝１３の延長線に対して対称的にするの
が好ましく、更にＶ溝１３の長手方向における間隔がほ
ぼ等しいのがよい。また、光素子１１との接合面の周縁
でＶ溝１３付近に配置する、又はＶ溝１３を挟むように
配置するのがよい。このような配置により、良好な接合
強度と位置合わせ精度が得られる。尚、図５ではＶ溝１
３が接合面まで延びているが、接合面にＶ溝１３がなく
てもよい。
【００４１】本発明では、例えば接合面の周縁でＶ溝１
３付近、換言すれば光入出端部及びその反対側端部に配
置された凸部１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂの高さ
（厚さ）を、接合面の中間領域に配置された凸部１５
ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの高さ（厚さ）よりも高く
（厚く）するのがよく、また、高さの低い方の凸部１５
ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂに形成された半田の溶融温
度ＴL を、高さの高い方の凸部１４ａ，１４ｂ，１７
ａ，１７ｂの半田の溶融温度ＴH よりも低くするのが好
ましい。
３付近、換言すれば光入出端部及びその反対側端部に配
置された凸部１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂの高さ
（厚さ）を、接合面の中間領域に配置された凸部１５
ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂの高さ（厚さ）よりも高く
（厚く）するのがよく、また、高さの低い方の凸部１５
ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂに形成された半田の溶融温
度ＴL を、高さの高い方の凸部１４ａ，１４ｂ，１７
ａ，１７ｂの半田の溶融温度ＴH よりも低くするのが好
ましい。
【００４２】上記構成により、段階的な位置調整をしつ
つ基板１２と光素子１１の接合ができる。図６はその接
合方法を説明するものであり、光素子１１の基板１２と
の接合面には、凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂに
対応する位置に半田と濡れ性の良好なＡｌ薄膜，Ｃｒ／
Ａｕ薄膜等の金属膜（合金膜を含む）２４ａ，２４ｂ〜
２７ａ，２７ｂが設けられている。但し、凸部１４ａ，
１５ａ，１６ａ，１７ａ及び金属膜２４ａ，２５ａ，２
６ａ，２７ａは、同図では見えない位置にあるため図示
していない。
つ基板１２と光素子１１の接合ができる。図６はその接
合方法を説明するものであり、光素子１１の基板１２と
の接合面には、凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７ｂに
対応する位置に半田と濡れ性の良好なＡｌ薄膜，Ｃｒ／
Ａｕ薄膜等の金属膜（合金膜を含む）２４ａ，２４ｂ〜
２７ａ，２７ｂが設けられている。但し、凸部１４ａ，
１５ａ，１６ａ，１７ａ及び金属膜２４ａ，２５ａ，２
６ａ，２７ａは、同図では見えない位置にあるため図示
していない。
【００４３】同図（ａ）は接合前の状態であり、光素子
１１を基板１２上に載置しようとしても、その位置は微
妙にずれている。
１１を基板１２上に載置しようとしても、その位置は微
妙にずれている。
【００４４】次に、（ｂ）のように、光素子１１を基板
１２上に載置し加熱すると、金属膜２５ａ，２５ｂ，２
６ａ，２６ｂが凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ上
の半田バンプ１８に接し、温度がＴL になったところで
最初に凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ上の半田が
溶けて、同時に半田のセルフアライメント効果により光
素子１１が水平方向に移動して位置が復元され、粗調芯
される。これは、凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ
上の半田バンプ１８が大きいため、小さいものに比べて
復元力は大きい反面位置精度が劣るからである。
１２上に載置し加熱すると、金属膜２５ａ，２５ｂ，２
６ａ，２６ｂが凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ上
の半田バンプ１８に接し、温度がＴL になったところで
最初に凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ上の半田が
溶けて、同時に半田のセルフアライメント効果により光
素子１１が水平方向に移動して位置が復元され、粗調芯
される。これは、凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ
上の半田バンプ１８が大きいため、小さいものに比べて
復元力は大きい反面位置精度が劣るからである。
【００４５】前記半田の加熱及び固化は、オーブン中で
の加熱、ホットプレート上での加熱、リフロー固定等の
公知の方法で行うことができる。
の加熱、ホットプレート上での加熱、リフロー固定等の
公知の方法で行うことができる。
【００４６】次いで、加熱しつつ、光素子１１が徐々に
自重で下がり金属膜２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂが
凸部１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ上の半田バンプ１
８に接し、温度がＴH になると、（ｃ）のように凸部１
４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ上の半田が溶ける。この
とき、半田のセルフアライメント効果により水平方向に
微調芯しつつ高さ方向の微調整ができる。これは、凸部
１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ上の半田バンプ１８が
小さいため、復元力は小さいが位置精度が高いことによ
る。
自重で下がり金属膜２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂが
凸部１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ上の半田バンプ１
８に接し、温度がＴH になると、（ｃ）のように凸部１
４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ上の半田が溶ける。この
とき、半田のセルフアライメント効果により水平方向に
微調芯しつつ高さ方向の微調整ができる。これは、凸部
１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ上の半田バンプ１８が
小さいため、復元力は小さいが位置精度が高いことによ
る。
【００４７】このように、２段階のセルフアライメント
工程により、良好な位置合わせ精度と接合強度が得られ
る。また、図６では一方向の位置合わせについて図示し
ているが、位置合わせは平面内で２次元的に行うことが
できる。
工程により、良好な位置合わせ精度と接合強度が得られ
る。また、図６では一方向の位置合わせについて図示し
ているが、位置合わせは平面内で２次元的に行うことが
できる。
【００４８】本発明において、半田の溶融温度の違い
は、０．１℃程度〜１０℃程度とするのがよく、０．１
℃未満では全部の半田が順次すぐに溶けてインターバル
がとり難いため段階的な調整が困難となり、１０℃超で
は前記インターバルが長くなり、外部の振動等で新たな
位置ずれを起こしたり、最初に溶けた半田が固化した後
に次の半田が溶ける等して調整不能となり易い。
は、０．１℃程度〜１０℃程度とするのがよく、０．１
℃未満では全部の半田が順次すぐに溶けてインターバル
がとり難いため段階的な調整が困難となり、１０℃超で
は前記インターバルが長くなり、外部の振動等で新たな
位置ずれを起こしたり、最初に溶けた半田が固化した後
に次の半田が溶ける等して調整不能となり易い。
【００４９】また、略半円球状の半田バンプ１８の直径
は、凸部１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂで約５μｍ〜
約２０μｍとして複数設けるのがよく、５μｍ未満では
半田のセルフアライメント効果によって光素子１１を移
動させるための復元力が不足し易く、２０μｍ超では光
素子１１の移動が大きくなり微調芯の精度が劣化する。
凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂでは約１００μｍ
〜約２００μｍとするのがよく、１００μｍ未満では半
田のセルフアライメント効果による光素子１１の移動が
小さいため粗調芯がし難く、２００μｍ超では光素子１
１の移動が大きくなり粗調芯の精度が劣化する。
は、凸部１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂで約５μｍ〜
約２０μｍとして複数設けるのがよく、５μｍ未満では
半田のセルフアライメント効果によって光素子１１を移
動させるための復元力が不足し易く、２０μｍ超では光
素子１１の移動が大きくなり微調芯の精度が劣化する。
凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂでは約１００μｍ
〜約２００μｍとするのがよく、１００μｍ未満では半
田のセルフアライメント効果による光素子１１の移動が
小さいため粗調芯がし難く、２００μｍ超では光素子１
１の移動が大きくなり粗調芯の精度が劣化する。
【００５０】また、凸部１４ａ，１４ｂ〜１７ａ，１７
ｂ間での高さの違いは、凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，
１６ｂにおける半田バンプ１８の直径に対応し、それよ
りやや小さい値の約５０μｍ〜約１００μｍが良く、５
０μｍ未満では半田のセルフアライメント効果による光
素子１１の移動が小さいため調芯がし難く、１００μｍ
超では光素子１１の移動が大きくなり調芯の精度が劣化
する。
ｂ間での高さの違いは、凸部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，
１６ｂにおける半田バンプ１８の直径に対応し、それよ
りやや小さい値の約５０μｍ〜約１００μｍが良く、５
０μｍ未満では半田のセルフアライメント効果による光
素子１１の移動が小さいため調芯がし難く、１００μｍ
超では光素子１１の移動が大きくなり調芯の精度が劣化
する。
【００５１】かくして、本発明は、基板と基板に搭載さ
れる光素子との接合を半田のセルフアライメント効果を
利用した簡易な工程で位置精度良く行い、また基板と光
素子の熱膨張係数が異なる場合でも、これらの接合時及
び接合後に基板に生じる応力や歪みを緩和して、光接続
の位置精度の変動を有効に防止する。
れる光素子との接合を半田のセルフアライメント効果を
利用した簡易な工程で位置精度良く行い、また基板と光
素子の熱膨張係数が異なる場合でも、これらの接合時及
び接合後に基板に生じる応力や歪みを緩和して、光接続
の位置精度の変動を有効に防止する。
【００５２】更に、本発明は、勿論上記第１，第３の発
明を組み合わせた構成としてもよく、その場合良好な位
置合わせ精度と位置精度の変動防止を実現できる。
明を組み合わせた構成としてもよく、その場合良好な位
置合わせ精度と位置精度の変動防止を実現できる。
【００５３】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変更は何等差し支えない。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変更は何等差し支えない。
【００５４】
【発明の効果】本発明は、基板の裏面に光素子と熱膨張
係数がほぼ等しいベース基板を接合し、基板に複数に分
割された光素子搭載部を設ける構成、又は、基板の一主
面の光素子搭載部に半田バンプが形成された複数の台状
の凸部が設けられ、半田の溶融温度が凸部によって異な
るという構成とすることにより、基板と基板に搭載され
る光素子との接合を半田のセルフアライメント効果を利
用した簡易な工程で位置精度良く行うことができ、また
基板と光素子の熱膨張係数が異なる場合でも、これらの
接合時及び接合後に基板に生じる応力や歪みを緩和し
て、光接続の位置精度の変動を有効に抑制、防止でき、
その結果信頼性の高いものを低コストに製造できるとい
う優れた効果を有する。
係数がほぼ等しいベース基板を接合し、基板に複数に分
割された光素子搭載部を設ける構成、又は、基板の一主
面の光素子搭載部に半田バンプが形成された複数の台状
の凸部が設けられ、半田の溶融温度が凸部によって異な
るという構成とすることにより、基板と基板に搭載され
る光素子との接合を半田のセルフアライメント効果を利
用した簡易な工程で位置精度良く行うことができ、また
基板と光素子の熱膨張係数が異なる場合でも、これらの
接合時及び接合後に基板に生じる応力や歪みを緩和し
て、光接続の位置精度の変動を有効に抑制、防止でき、
その結果信頼性の高いものを低コストに製造できるとい
う優れた効果を有する。
【００５５】また、基板の光素子搭載部を複数に分割し
た光接続部品を製造する場合、Ｓｉから成る基板の一方
の主面にＶ溝形成用の第１のマスクを、基板の他方の主
面に分割すべき光素子搭載部形成用の第２のマスクをそ
れぞれ設け、２主面に異方性エッチングを施し、次いで
基板をベース基板上に接着し、第１のマスクを剥離する
ことにより、ベース基板を傷付けることなく基板を直接
分割して光素子搭載部を形成でき、また分割された光素
子搭載部を分解することなくベース基板に接着できると
いう優れた効果を有する。
た光接続部品を製造する場合、Ｓｉから成る基板の一方
の主面にＶ溝形成用の第１のマスクを、基板の他方の主
面に分割すべき光素子搭載部形成用の第２のマスクをそ
れぞれ設け、２主面に異方性エッチングを施し、次いで
基板をベース基板上に接着し、第１のマスクを剥離する
ことにより、ベース基板を傷付けることなく基板を直接
分割して光素子搭載部を形成でき、また分割された光素
子搭載部を分解することなくベース基板に接着できると
いう優れた効果を有する。
【図１】（ａ）は第１，第２の発明の光接続部品Ｐ１の
平面図、（ｂ）はその側面図である。
平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】光接続部品Ｐ１の製造工程を説明するもので、
（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図
である。
（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図
である。
【図３】光接続部品Ｐ１の製造工程を説明するもので、
（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図
である。
（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図
である。
【図４】光接続部品Ｐ１の製造工程を説明するもので、
（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図
である。
（ａ）は光接続部品Ｐ１の平面図、（ｂ）はその側面図
である。
【図５】第３の発明の光接続部品Ｐ２の透視斜視図であ
る。
る。
【図６】光接続部品Ｐ２の基板と光素子の接合方法を説
明するもので、（ａ）は接合前の状態を示す側面図、
（ｂ）は粗調芯時の側面図、（ｃ）は微調芯時の側面図
である。
明するもので、（ａ）は接合前の状態を示す側面図、
（ｂ）は粗調芯時の側面図、（ｃ）は微調芯時の側面図
である。
【図７】従来の光接続部品Ｐの斜視図である。
１：基板 １ａ：ブロック片 ２：第１のマスク ３：第２のマスク ４：Ｖ溝 ６：隙間 ６ａ：スリット ７：半田 ８：ベース基板 ９：光ファイバ １０：光素子 １１：光素子 １２：基板 １３：Ｖ溝 １４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ：台状の凸部 １６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ：台状の凸部 １８：半田バンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 孝宏 京都府相楽郡精華町光台３丁目５番地 京 セラ株式会社中央研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】一方の主面に光ファイバ設置用のＶ溝を形
成した基板と、前記主面上に搭載して光ファイバに光学
的に結合される光素子とを有する光接続部品であって、
前記基板の他方の主面に前記光素子と熱膨張係数がほぼ
等しいベース基板が接合されており、かつ前記基板に複
数に分割された光素子搭載部を設けたことを特徴とする
光接続部品。 - 【請求項２】Ｓｉ単結晶から成る基板の一方の主面にＶ
溝形成用の第１のマスクを、前記基板の他方の主面に分
割すべき光素子搭載部形成用の第２のマスクをそれぞれ
設け、前記２主面に異方性エッチングを施し、次いで前
記基板をベース基板上に接着し、前記第１のマスクを剥
離し、その後光素子搭載部に光素子を載置−固定するこ
とを特徴とする光接続部品の製造方法。 - 【請求項３】一主面に光ファイバ設置用のＶ溝を形成し
た基板と、前記主面上に搭載して光ファイバに光学的に
結合される光素子とを有する光接続部品であって、前記
基板の光素子搭載部に半田バンプが形成された複数の台
状の凸部が設けられており、かつ各凸部の半田の溶融温
度が異なることを特徴とする光接続部品。
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