JPH1168254A - Optical module and manufacture of optical module - Google Patents

Optical module and manufacture of optical module

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JPH1168254A
JPH1168254A JP22807397A JP22807397A JPH1168254A JP H1168254 A JPH1168254 A JP H1168254A JP 22807397 A JP22807397 A JP 22807397A JP 22807397 A JP22807397 A JP 22807397A JP H1168254 A JPH1168254 A JP H1168254A
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JP
Japan
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optical
substrate
optical module
optical fiber
sealing body
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Application number
JP22807397A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Ishii
利昭 石井
Kuniyuki Eguchi
州志 江口
Kazuyuki Fukuda
和之 福田
Toshimasa Miura
敏雅 三浦
Koji Yoshida
幸司 吉田
Shoichi Takahashi
正一 高橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module provided with superior optical coupling property and package moldability. SOLUTION: For this optical module 31, a silicon substrate 17, on which highly accurately optically coupled laser diode 19 and optical fiber 6 are fixed and mounted and a lead frame 22 for holding the silicon substrate 17, are integrally packaged by a sealing body 14, composed of the hardened object of thermosetting liquid resin for injection molding and provided with the fiber projection part 14a of a fillet form formed by surrounding the periphery of the substrate root part of the optical fiber 6, whose one part is extended from the silicon substrate 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光モジュールおよ
びその製造方法に関する。
The present invention relates to an optical module and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術の光半導体素子と光ファイバを
有する光モジュールにあっては、金属材料やセラミック
材料のケースを用いてハーメチックシール法にてパッケ
ージング(封止)するものが主流となっている。これらは
ハーメチックシールによるパッケージングであるため、
長期の信頼性には優れている。しかし、金属やセラミッ
クのケースを高精度に加工してレーザーダイオードと光
ファイバとの光結合に整合を取る必要から、封止組立な
どの工程が複雑となっていた。このため量産性が低く、
光モジュールは高コストとなっていた。
2. Description of the Related Art A conventional optical module having an optical semiconductor element and an optical fiber is packaged (sealed) by a hermetic sealing method using a metal or ceramic material case. ing. Because these are hermetically sealed packaging,
Excellent long-term reliability. However, since it is necessary to process a metal or ceramic case with high precision and to match the optical coupling between the laser diode and the optical fiber, processes such as sealing assembly have been complicated. For this reason, mass productivity is low,
Optical modules were expensive.

【0003】一方、光モジュールの低コスト化のため
に、パッケージング部材として樹脂材料を用いる封止技
術が知られている。例えば、米国特許第4911519号公報
に、16-ピンのデュアルインラインパッケージ(DIP)で、
光モジュール部品がモールドされたプラスチックフレ
ーム内に収容され、金属製の蓋によりカバーされている
技術が開示されている。 また、特開昭57-177580号公報
には、リードフレーム上に発光素子及び受光素子からな
る光変換素子と集積回路とを設置し、エポキシ樹脂等の
透明樹脂でモールド封止し、その後に光不透明ハウジン
グ内に挿入し接着する技術が開示されている。この開示
技術では、各素子ごとに光結合を取ることが難しいこと
が問題である。 さらに、特開平61-3108号や特開平7-19
3262号公報には、光半導体素子を有するリードフレーム
上に透明樹脂をモールドし、その上に透明樹脂でモール
ドするというような二重モールド封止方法の技術が開示
されている。
On the other hand, in order to reduce the cost of an optical module, a sealing technique using a resin material as a packaging member is known. For example, in U.S. Pat.No. 4,915,519, a 16-pin dual in-line package (DIP)
There is disclosed a technology in which an optical module component is housed in a molded plastic frame and covered with a metal lid. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-177580, a light conversion element including a light emitting element and a light receiving element and an integrated circuit are installed on a lead frame, and molded and sealed with a transparent resin such as an epoxy resin. A technique of inserting and bonding in an opaque housing is disclosed. The problem with this disclosed technique is that it is difficult to achieve optical coupling for each element. Further, JP-A-61-3108 and JP-A-7-19
Japanese Patent No. 3262 discloses a technique of a double-mold sealing method in which a transparent resin is molded on a lead frame having an optical semiconductor element, and then molded with the transparent resin.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のプラスチック材料とリードフレームを予めケー
ス型にモールドして置き、これに光半導体素子部品を逐
次搭載するケース方式では、いかにケース材接合部の長
期信頼性を確保するかが課題となる。また、二重モール
ド方式では、光半導体素子と光ファイバとの光結合を精
度よく実現するために二重封止をするので、また、二重
封止をするための二種類の金型が必要であるので、コス
トが高くなってしまう点に課題がある。
However, in the case system in which the plastic material and the lead frame of the prior art described above are molded in a case shape in advance and the optical semiconductor element parts are sequentially mounted on the case material, how the case material joint is formed The issue is how to ensure long-term reliability. In addition, in the double molding method, double sealing is performed to accurately realize optical coupling between the optical semiconductor element and the optical fiber, and two types of molds are required for double sealing. Therefore, there is a problem in that the cost increases.

【0005】さらに、光半導体素子部品全体をモールド
する方式では、パッケージのシール部分が無い全体モー
ルド封止タイプであるためケース方式よりも長期信頼性
は向上するが、(1)光半導体素子の放熱に、(2)光ファ
イバ等が搭載された部材をモールドする際の金型による
クランプやモールド樹脂の流動によって、光半導体素子
と光ファイバの所定精度に調整した光結合関係がずれる
という点に解決すべき課題があり、これらのクランプ力
や流動力が大きくなると基板が変位したり、基板の電気
配線部分とリードフレームとを電気的に接続している金
ワイヤが断線するなどが考えられ、さらに、変位が大き
いと光ファイバの破損や基板などの光ファイバ支持部材
からの脱離などが生じる虞れがある。
Further, in the method of molding the entire optical semiconductor element component, the long-term reliability is improved as compared with the case method because of the entire mold sealing type without the sealing portion of the package, but (1) heat dissipation of the optical semiconductor element (2) The optical coupling relationship between the optical semiconductor element and the optical fiber, which is adjusted to a predetermined precision, is deviated due to the clamping of the mold and the flow of the molding resin when molding the member on which the optical fiber or the like is mounted. There is a problem to be solved.If the clamping force or the flow force increases, the substrate may be displaced, or the gold wire electrically connecting the electric wiring portion of the substrate and the lead frame may be broken. If the displacement is large, there is a possibility that the optical fiber is damaged or detached from an optical fiber supporting member such as a substrate.

【0006】したがって、本発明の目的は、低コストに
繋がるプラスチック封止形の光モジュールであって、優
れた光結合性とパッケージ成形性を有し、かつ量産性に
優れた光モジュール及び光モジュールの製造方法を提供
することにある。また、他の目的は、光半導体素子の光
結合性の確保と放熱性の向上とが同時に図られる光モジ
ュールを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical module of a plastic sealing type which leads to a low cost, and which has excellent optical coupling and package moldability, and which is excellent in mass productivity. It is to provide a manufacturing method of. Another object of the present invention is to provide an optical module in which the optical coupling of the optical semiconductor element is ensured and the heat radiation is improved at the same time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による光モジュー
ルの特徴は、光結合させた光半導体素子と光ファイバを
載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
によって一体的に形成した光モジュールであって、前記
封止体は、注入成形用の熱硬化性液状樹脂の硬化物から
なり、当該封止体の一部が前記基板から延出している前
記光ファイバの基板根本部位の周りを囲って形成したフ
ィレット形態のファイバ突出部を有することにある。
The feature of the optical module according to the present invention is that an optically coupled optical semiconductor element, a substrate on which an optical fiber is mounted, and a holder for holding the substrate are integrated by a sealing member. In the optical module, the sealing body is made of a cured product of a thermosetting liquid resin for injection molding, and a part of the sealing body extends from the substrate. The present invention has a fillet-shaped fiber projection formed so as to surround the base portion of the substrate.

【0008】また、光モジュールの他の特徴は、光結合
させた光半導体素子と光ファイバを載置した基板と、該
基板を保持する保持体とを、封止体によって一体的にパ
ッケージ化する光モジュールであって、前記保持体は、
三方または四方ダムを形成した銅ポリイミド配線基板か
らなり、前記封止体は、前記三方または前記四方ダムに
よって堰き止められて注入硬化した透明な液状熱硬化性
シリコーン樹脂からなるところにある。
Another feature of the optical module is that an optically coupled optical semiconductor element and a substrate on which an optical fiber is mounted, and a holder for holding the substrate are integrally packaged by a sealing member. An optical module, wherein the holder is:
The sealing body is made of a transparent liquid thermosetting silicone resin which is damped by the three-way or four-way dam and is injected and cured.

【0009】さらに、別の特徴は、光結合させた光半導
体素子と光ファイバを載置した基板と、該基板を保持す
る保持体とを、封止体によって一体的にパッケージ化す
る光モジュールであって、前記保持体は、三方または四
方ダムを形成した銅ポリイミド配線基板からなり、前記
封止体は、前記光結合部分を透明固定体で注入硬化した
第1の封止体と、該第1の封止体を覆いつつ前記三方ま
たは前記四方ダムによって堰き止められるよう熱硬化性
液状樹脂を注入硬化した第2の封止体との2重封止体か
らなる点にある一方、上記目的を達成する本発明による
光モジュールの製造方法は、光結合させた光半導体素子
と光ファイバを載置した基板を保持する保持体を、前記
基板から延出している前記光ファイバを当該光ファイバ
の基板根本部位の外表面全周に触れずに挿入しつつ上方
向に向いて大気開放している注入口を有する金型にてク
ランプし、前記注入口から先に熱硬化性液状樹脂を充填
し、後から前記熱硬化性液状樹脂の硬化硬度よりも柔ら
かい硬化硬度特性を有する弾性樹脂を前記基板根本部位
近傍に充填して、前記熱硬化性液状樹脂を前記基板及び
前記保持体を一体的に封止する封止体として、かつ、前
記弾性樹脂を弾性体として、同時に硬化成形するもので
ある。
Another feature is an optical module in which a substrate on which an optically coupled optical semiconductor element and an optical fiber are mounted, and a holder for holding the substrate are integrally packaged by a sealing member. The holding body is made of a copper-polyimide wiring board having a three- or four-way dam, and the sealing body is a first sealing body in which the optical coupling portion is injected and cured with a transparent fixing body; The first object is to form a double sealing body with a second sealing body in which a thermosetting liquid resin is injected and cured so as to be blocked by the three-way or four-way dam while covering the first sealing body. The method for manufacturing an optical module according to the present invention, wherein a holding body holding an optically coupled optical semiconductor element and a substrate on which an optical fiber is mounted is attached to the optical fiber extending from the substrate. At the base of the board Inserting without touching the entire surface of the surface, clamping it with a mold having an injection port facing upward and open to the atmosphere, filling the thermosetting liquid resin first from the injection port, An elastic resin having a curing hardness characteristic softer than the curing hardness of the curable liquid resin is filled in the vicinity of the base portion of the substrate, and the thermosetting liquid resin is integrally sealed with the substrate and the holder. And at the same time hardening and molding as the body and the elastic resin as an elastic body.

【0010】本発明によれば、封止体を注入して成形す
るので、基板に予め固着載置した光半導体素子と光ファ
イバの所定精度の光結合の狂いが回避されて、優れた光
結合性と低コストに繋がるプラスチック封止形の光モジ
ュールが得られる。また、注入垂れ防止のダム(堰)を有
する熱伝導性の大きな銅ポリイミド配線基板を採用し封
止体を注入成形するので、放熱性の向上と光結合性の確
保が両立する。
According to the present invention, since the encapsulant is injected and molded, the optical coupling between the optical semiconductor element fixedly mounted on the substrate and the optical fiber in a predetermined precision can be avoided, and excellent optical coupling can be achieved. A plastic-sealed optical module that leads to high performance and low cost can be obtained. In addition, since a copper-polyimide wiring board having a large thermal conductivity and having a dam (weir) for preventing injection droop is adopted and the sealing body is injection-molded, both improvement in heat dissipation and securing of optical coupling are compatible.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。まず、本発明による
第一の実施の形態としての第1実施例の光モジュールに
ついて、図1〜図5を同時に参照して説明する。図1に
おいて、第1実施例の光モジュール31は、所定寸法精度
の光結合で固着させた(即ち、光結合させた)光半導体素
子としてのレーザーダイオード19等と光ファイバ6とを
載置し、かつ外表面に形成した配線層11を保有している
基板としてのシリコン基板17と、光半導体素子に電気接
続されるリード電極15を形成し、かつ該シリコン基板17
を保持する保持体としてのリードフレーム22とが、その
封止体の一部がシリコン基板17から延出している光ファ
イバ6の突き出した部分の基板根本部位の周りを囲って
形成したフィレット形態のファイバ突出部14aを有する
封止体14によって、一体的に形成された構成である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an optical module of a first example as a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, an optical module 31 according to the first embodiment mounts an optical fiber 6 and a laser diode 19 or the like as an optical semiconductor element fixed by optical coupling with predetermined dimensional accuracy (that is, optically coupled). And a silicon substrate 17 as a substrate holding the wiring layer 11 formed on the outer surface, and a lead electrode 15 electrically connected to the optical semiconductor element, and forming the silicon substrate 17
And a lead frame 22 as a holding body for holding the optical fiber 6 extending from the silicon substrate 17 with a part of the sealing body surrounding the base portion of the substrate in the form of a fillet. This is a configuration integrally formed by a sealing body 14 having a fiber projecting portion 14a.

【0012】さらに、第1実施例の光モジュール31につ
いて、その製造方法から補足説明する。なお、光半導体
素子を光素子と、以下略称する。図2において、光ファ
イバ6が載置されるためのV形状の浅いV溝17aと深い
V溝17bを有するシリコン基板17は、既知の方法である
シリコンの異方性エッチングとスパッタリングによる配
線層11の形成とにより得られる。このシリコンの異方性
エッチングにより得られるV溝は、 光ファイバ6(の光
ファイバ素線6a)の光結合軸と光素子としてのレーザー
ダイオード19等の発光部分の軸を、高精度に位置合わせ
(即ち、光結合)するために光ファイバの寸法に合わせて
所定の関係の深さ寸法に調整されている。これらはいわ
ゆるパッシブアライメント方式と呼ばれる既知の方法で
ある。
Further, the optical module 31 of the first embodiment will be supplementarily explained from the manufacturing method. Note that the optical semiconductor element is hereinafter abbreviated as an optical element. In FIG. 2, a silicon substrate 17 having a V-shaped shallow V-groove 17a and a V-shaped deep V-groove 17b for mounting the optical fiber 6 is formed on a wiring layer 11 by anisotropic etching and sputtering of silicon, which is a known method. And the formation of The V-groove obtained by anisotropic etching of silicon aligns the optical coupling axis of the optical fiber 6 (the optical fiber wire 6a thereof) with the axis of the light emitting portion such as the laser diode 19 as an optical element with high precision.
In order to perform optical coupling (that is, optical coupling), the depth is adjusted to a predetermined depth in accordance with the dimensions of the optical fiber. These are known methods called a so-called passive alignment method.

【0013】本実施例では、光素子としてのレーザーダ
イオード等( 一般的には、レーザーダイオード19で代表
されるがレーザーダイオード19及びフォトダイオード20
であっても良い)を、 V溝を有するシリコン基板17上の
所定の位置に固定し、かつ、電気的な導通を取るための
はんだ層16を形成している。製作作業の点からは、はん
だ層16をシリコン基板17上に形成しておくことが望まし
い。はんだ層16は、リフロ温度等の点から金と錫の合金
はんだが望ましく、また、シリコン基板17上の光素子搭
載部分にスパッタリングによりコートしておくことが好
適である。光素子のシリコン基板17上への搭載は、光素
子をシリコン基板17上の所定位置に高精度で位置合わせ
し、窒素ガス下加熱によりはんだ層16を一部溶解して仮
圧着を行い、その後に、荷重を抜き、さらに加熱処理を
行いはんだ層16を溶解して、完了される。
In this embodiment, a laser diode or the like as an optical element (generally represented by a laser diode 19,
Is fixed at a predetermined position on a silicon substrate 17 having a V-groove, and a solder layer 16 for establishing electrical conduction is formed. It is desirable that the solder layer 16 be formed on the silicon substrate 17 from the viewpoint of the manufacturing operation. The solder layer 16 is desirably an alloy solder of gold and tin from the point of the reflow temperature or the like, and it is preferable that the optical element mounting portion on the silicon substrate 17 is coated by sputtering. For mounting the optical element on the silicon substrate 17, the optical element is aligned with a predetermined position on the silicon substrate 17 with high precision, and the solder layer 16 is partially melted by heating under nitrogen gas to perform temporary compression bonding. Then, the load is released, and a heat treatment is further performed to dissolve the solder layer 16, and the process is completed.

【0014】その後、光素子が搭載されたシリコン基板
17を、リードフレーム22上にダイアタッチメント23を介
して接着する。ダイアタッチメント23は半導体プロセス
用に用いられているものであればいかなるものでもよい
が、熱伝導性が高いものが放熱性の点で望ましい。シリ
コン基板17上のV溝へ光ファイバ6を配置し、V溝に光
ファイバ素線6a及びジャケット部6bを固定するため
に、固定体26をポッティングし硬化する。硬化プロセス
時間の短縮のために、固定体26として、紫外線硬化型の
液状接着剤を用いることが望ましい。このときの光ファ
イバ6の光軸方向の位置合わせを、実装後の光モジュー
ルの出力に大きく影響するため、高精度で行う必要があ
る。
Thereafter, a silicon substrate on which the optical element is mounted
17 is bonded onto the lead frame 22 via the die attachment 23. The die attachment 23 may be any one as long as it is used for a semiconductor process, but one having high thermal conductivity is desirable in terms of heat dissipation. The optical fiber 6 is placed in the V-groove on the silicon substrate 17, and the fixing body 26 is potted and cured in order to fix the optical fiber 6a and the jacket 6b in the V-groove. In order to shorten the curing process time, it is desirable to use a UV-curable liquid adhesive as the fixing body 26. At this time, the alignment of the optical fiber 6 in the optical axis direction has a great influence on the output of the mounted optical module, so that it is necessary to perform the alignment with high accuracy.

【0015】次に、光素子と配線層11(シリコン基板配
線部)、さらに配線層11とリードフレーム22の間の電気
接続は、金ワイヤ24によってボンディング結線する。ま
た、光素子と光ファイバの間の光結合部分は、透明固定
体27としての透明樹脂を用いてポッティングし硬化固定
して保護される。この透明樹脂としては、アクリレート
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の、レーザーダ
イオードの出射光に対して透明な樹脂であればいかなる
ものでも良いが、出射光に対する劣化が少なく長期信頼
性に優れるシリコーン樹脂が好適である。このようにし
て、光モジュール部材28が製作される。
Next, the electrical connection between the optical element and the wiring layer 11 (silicon substrate wiring portion), and furthermore, the electrical connection between the wiring layer 11 and the lead frame 22 are made by bonding with gold wires 24. In addition, the optical coupling portion between the optical element and the optical fiber is protected by potting using a transparent resin as the transparent fixing body 27 and curing and fixing. The transparent resin may be any resin such as an acrylate resin, an epoxy resin, and a silicone resin as long as it is transparent to the emitted light of the laser diode. Is preferred. Thus, the optical module member 28 is manufactured.

【0016】次に、図3,図4に示すように、一方側に
キャビティ7が、他方側にキャビティ28が形成されて
いる注入成形用の金型1および2(即ち、注型)に、光モ
ジュール部材28を装着しパッケージして、光モジュール
の封止成形を実施する。即ち、図において、光モジュー
ル部材28を金型1,2のキャビティ7,8間に配し、
金型締結用ボルト穴5a,b,c,dを用いてボルト等で型を
締め付けて、光モジュール部材28のリードフレーム22を
クランプする。なお、金型1と金型2でリードフレーム
22を固定するものであれば、金型締結方法はいかなる形
態であっても構わない。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, the injection molding dies 1 and 2 (ie, casting) having the cavity 7 on one side and the cavity 28 on the other side, The optical module member 28 is mounted and packaged, and the optical module is sealed. That is, in the figure, the optical module member 28 is disposed between the cavities 7 and 8 of the molds 1 and 2,
The mold is tightened with bolts or the like using the mold fastening bolt holes 5a, b, c, d to clamp the lead frame 22 of the optical module member 28. The mold 1 and the mold 2 use a lead frame.
The mold fastening method may be in any form as long as the mold 22 is fixed.

【0017】そして、リードフレーム22で光モジュール
部材28が金型1,2にクランプされた状態にあっては、
光ファイバ6は、金型1,2で形成される上方向に向い
ている大気開放の注入口4から突き出した状態であり、
光ファイバ6の基板根本部位の外表面周囲は、金型1及
び金型2に直接触れ合わない状態となっている。すなわ
ち、光ファイバ6が、その延出方向を上部に向けて、光
ファイバ6のジャケット部6bを注入口4の口径のほぼ
中央に配置されるようにして、光モジュール部材28が金
型1,2にセットされることになる。
When the optical module member 28 is clamped to the dies 1 and 2 by the lead frame 22,
The optical fiber 6 is in a state of protruding from the upwardly-opened air-opening inlet 4 formed by the molds 1 and 2,
The periphery of the outer surface of the base portion of the substrate of the optical fiber 6 is in a state in which it does not directly contact the mold 1 and the mold 2. That is, the optical fiber 6 is arranged such that the extending direction thereof is directed upward, and the jacket portion 6b of the optical fiber 6 is disposed substantially at the center of the diameter of the injection port 4, so that the optical module member 28 is It will be set to 2.

【0018】換言すれば、光ファイバ6の突き出し部分
を上部に向けて光モジュール部材28(図3参照)を金型
1,2(図3及び図4参照)に配し、シリコン基板17を保
持するリードフレーム22を金型1,2にてクランプし、
該金型1,2によって大気開放状態で形成されている注
入口4(図4参照)より、封止体14として形成される熱硬
化性液状樹脂(または熱硬化性液状樹脂組成物)を充填
し、シリコン基板17から延出している( 延びて出っ張っ
ている )光ファイバ6の基板根本部位の周りを囲って当
該封止体14の一部が突き出し形成したフィレット形態の
ファイバ突出部14a(図1参照)ならびに封止体14自体を
硬化成形するにある。そして、最後に、図5に示すよう
に、リードフレーム22の不要部分が切断削除されて、最
終的にはリード電極15が形成されて、図1に示す光モジ
ュール31が完成する。
In other words, the optical module member 28 (see FIG. 3) is disposed on the molds 1 and 2 (see FIGS. 3 and 4) with the protruding portion of the optical fiber 6 facing upward, and the silicon substrate 17 is held. The lead frame 22 to be clamped by the molds 1 and 2,
The thermosetting liquid resin (or thermosetting liquid resin composition) formed as the sealing body 14 is filled from the injection port 4 (see FIG. 4) formed in the atmosphere open state by the molds 1 and 2. A fillet-shaped fiber projection 14a (see FIG. 4) in which a part of the sealing body 14 is formed so as to surround the base portion of the optical fiber 6 extending from the silicon substrate 17 (extending and protruding). 1) and the molding of the sealing body 14 itself. Finally, as shown in FIG. 5, unnecessary portions of the lead frame 22 are cut and removed, and finally, the lead electrodes 15 are formed, and the optical module 31 shown in FIG. 1 is completed.

【0019】本発明による注型を用いた注入成形の特徴
は、金型1と金型2とで形成される注入口4が大気開放
している状態にある。したがって、シリコン基板17の基
板根本から延出していて、注入口4に配設される光ファ
イバ6は、その延出している光ファイバ6の基板根本部
位(含む近辺部位)のジャケット部6bの周囲は、全周に
亘って、金型1,2に直接触れない状態にあって、大気
開放している注入口4の中央に配置される状態にある。
そして、封止体14として硬化形成される熱硬化性液状樹
脂が、該注入口4から注入口4の下部の一部を埋めるよ
うにして、キャビティ7,8内に注入充填され、所定時
間の加熱硬化が行われて、基板としてのシリコン基板17
と保持体としてのリードフレーム22との一体的な封止成
形が行われるところにある。
The feature of the injection molding using the casting according to the present invention is that the injection port 4 formed by the mold 1 and the mold 2 is open to the atmosphere. Therefore, the optical fiber 6 extending from the substrate base of the silicon substrate 17 and disposed at the injection port 4 is disposed around the jacket portion 6b of the base part (including the vicinity) of the substrate of the extending optical fiber 6. Is in a state where it does not directly touch the molds 1 and 2 over the entire circumference and is located at the center of the injection port 4 which is open to the atmosphere.
Then, a thermosetting liquid resin cured and formed as the sealing body 14 is injected and filled into the cavities 7 and 8 from the injection port 4 so as to fill a part of the lower portion of the injection port 4, and is filled for a predetermined time. Heat curing is performed and the silicon substrate 17
And the lead frame 22 as a holder is integrally sealed.

【0020】ここで、上述のファイバ突出部14aについ
て補足説明する。 基板に所定寸法で固
着載置し形成した光半導体素子と光ファイバとの高精度
の光結合関係を維持するには、成形時に光半導体素子や
光ファイバに外力を与えないことが肝要である。即ち、
注型を用いた注入成形の場合であれば、光ファイバに外
力を与えないために、光ファイバ(のジャケット部)に全
周に亘って注型が触れないようにする必要がある。従っ
て、光ファイバの周りは大気開放している、換言すれ
ば、光ファイバの周りに大気孔が在ることになる。
Here, the above-mentioned fiber protrusion 14a will be supplementarily described. In order to maintain a high-precision optical coupling relationship between the optical semiconductor element and the optical fiber, which are fixedly mounted on the substrate at a predetermined size, it is important that no external force be applied to the optical semiconductor element and the optical fiber during molding. That is,
In the case of injection molding using a casting, it is necessary to prevent the casting from touching the optical fiber (jacket portion) over the entire circumference in order to prevent external force from being applied to the optical fiber. Therefore, the periphery of the optical fiber is open to the atmosphere, in other words, the air hole exists around the optical fiber.

【0021】一方、注型には注入口があり一般的に注入
口も大気開放しているので、注入口を前述の大気孔と兼
用することが有効である。勿論、注入口と大気孔とを個
別に設ける構成もあるが兼用する場合に比べて不利であ
る。この結果、硬化前の注入する封止材が垂れ落ちない
ように、注型は上方向に向いて大気開放している注入口
を有することになり、そして、該注入口に合わせて基板
から延出している光ファイバを上方向に向けて、かつ、
光ファイバの基板根本部位のジャケット部の外表面周囲
を注型に触れさせずに、ジャケット部を注入口の略中央
位置に挿入するように、光ファイバは治具などによって
保持されることになる。
On the other hand, since the casting has an injection port and the injection port is generally open to the atmosphere, it is effective to use the injection port also as the above-mentioned air hole. Of course, there is a configuration in which the injection port and the air hole are separately provided, but this is disadvantageous as compared with a case where both are used. As a result, the casting has an injection port facing upward and open to the atmosphere so that the sealing material to be injected before curing does not drip, and then extends from the substrate in accordance with the injection port. With the outgoing optical fiber facing upward, and
The optical fiber is held by a jig or the like so that the jacket is inserted into the approximate center of the injection port without touching the outer surface of the jacket at the base portion of the optical fiber with the casting. .

【0022】ところで、一般に、大気開放している注入
口から注入されて大気に触れて硬化した熱硬化性液状樹
脂からなる封止体の表面に、フィレット(形態)が生じ
る。このフィレットは、熱硬化性液状樹脂が大気圧の基
で硬化するときの自然収縮(外部応力を受けない硬化状
態)によって生じる表面形態の呼称であり、熱硬化性液
状樹脂と金型またはジャケット部との界面における親和
性に応じた張力に左右されて、主にせり下り表面、場合
によってはせり上がり表面を呈している。
By the way, generally, a fillet (form) is formed on the surface of a sealing body made of a thermosetting liquid resin injected from an injection port open to the atmosphere and cured by contact with the atmosphere. This fillet is a name for the surface morphology caused by the natural shrinkage (cured state without receiving external stress) when the thermosetting liquid resin is cured under the atmospheric pressure. Depending on the tension according to the affinity at the interface with the surface, the surface mainly exhibits a descending surface, and in some cases, a rising surface.

【0023】図14(a)は、せり下り表面のフィレット
形態を示しており、熱硬化性液状樹脂の硬化物のAA'
BB'平面による断面が示しているように、該硬化物の
表面がAA'線よりも下方(光ファイバの反延出方向)に
せり下って形成されている。 また、図14(b)は、せ
り上がり表面のフィレット形態であり、 同じくAA'B
B'平面の断面において、 該硬化物の表面がAA'線よ
りも上方(光ファイバの延出方向)にせり上がって形成さ
れている。なお、AA'点は、注入成形された光モジュ
ールの外表面における、光ファイバ(ジャケット部)と封
止体としての該硬化物との界面の2点とし、BB'点
は、AA'点から光ファイバの反延出方向に延展した任
意の2点とする。 なお、BB'点は封止体の肩部である
と解すると分かり易いと言える。ところで、本実施例で
採用したエポキシ樹脂,アクリレート樹脂,シリコーン
樹脂などの熱硬化性液状樹脂では、金型やジャケット部
との親和性が比較的良いので、せり下り表面を呈する。
FIG. 14 (a) shows the form of fillets on the descending surface, and shows AA 'of the cured product of the thermosetting liquid resin.
As shown by the cross section taken along the BB 'plane, the surface of the cured product is formed to descend below the AA' line (in the direction in which the optical fiber extends). FIG. 14 (b) shows a fillet form of the raised surface.
In the cross section of the plane B ', the surface of the cured product is formed to rise above the line AA' (in the direction in which the optical fiber extends). The AA 'point is two points on the outer surface of the injection-molded optical module, that is, the interface between the optical fiber (jacket portion) and the cured product as a sealing body, and the BB' point is from the AA 'point. There are two arbitrary points extending in the direction in which the optical fiber extends. In addition, it can be said that it is easy to understand that the point BB ′ is the shoulder of the sealing body. Incidentally, the thermosetting liquid resin such as an epoxy resin, an acrylate resin, or a silicone resin employed in the present embodiment has a relatively good affinity for a mold and a jacket portion, and therefore exhibits a descending surface.

【0024】そして、注入口から注入した熱硬化性液状
樹脂は、一般的に、キャビティ7,8を埋め尽くすまで
注入されるので、小さい口径の注入口4の下部をも埋め
尽くす状態となる。この結果、熱硬化性液状樹脂を硬化
して硬化物としての封止体14を成形した場合は、注入口
に該当する封止体の一部としての部位において、光ファ
イバ6(のジャケット部6b)の基板根本部位の周りを囲
って突き出し硬化したフィレット形態のファイバ突出部
が形成されることになる。
Since the thermosetting liquid resin injected from the injection port is generally injected until the cavities 7 and 8 are completely filled, the lower portion of the injection port 4 having a small diameter is also filled. As a result, when the thermosetting liquid resin is cured to form the sealing body 14 as a cured product, the optical fiber 6 (the jacket portion 6b of the optical fiber 6) is formed at a part of the sealing body corresponding to the injection port. ), A fiber protrusion in the form of a fillet which is protruded and hardened around the base portion of the substrate is formed.

【0025】このとき、注入口をも埋め尽くす状態にし
なければならない必然性はなく、埋め尽くさない場合
は、前述の封止体の一部としての注入口に該当する部位
にあっては、封止体本体より凹んだ部位にフィレットが
形成される。この凹んだフィレット形態の封止体の一部
は、製品の外観形状が損なわれるので好ましいとは言え
ないが、本発明において説明するファイバ突出部は、注
入口に該当する部位に凹んで形成されたフィレット形態
のファイバ突出部も含めると解する。いずれにしても、
自然収縮によるフィレットが生じることが、金型からの
外力が付加されずに、所定精度の光結合関係を確保する
証左であると言える。
At this time, there is no necessity to fill the injection port, and if it is not, the part corresponding to the injection port as a part of the above-mentioned sealing body is sealed. A fillet is formed in a portion recessed from the body. Although a part of the recessed fillet-shaped sealing body is not preferable because the appearance of the product is impaired, the fiber protrusion described in the present invention is formed to be recessed at a portion corresponding to the injection port. It is understood that a fillet-shaped fiber protrusion is also included. In any case,
It can be said that the generation of the fillet due to the natural shrinkage is a proof that the optical coupling relationship with a predetermined accuracy is secured without applying an external force from the mold.

【0026】したがって、このような状態で封止成形を
行うことにより、熱硬化性液状樹脂組成物からなる封止
体14は、該封止体の一部がシリコン基板17から延出して
いる光ファイバ6の基板根本部位の周りを囲って形成し
たフィレット形態のファイバ突出部14aを有することに
なる。フィレット形態のファイバ突出部14aを有するの
で、高精度の光結合寸法関係で固着載置した光ファイバ
6及びレーザーダイオード19の両者間の光結合部分にか
かる応力が非常に小さくなる。このために、従来トラン
スファモールド方式で発生していたモールド成形時の金
型クランプ応力や樹脂流動圧力による光結合部分の位置
ズレ(ダメージ)などが起こらない。また、樹脂流動圧力
による金ワイヤや内部透明樹脂の変動なども回避され、
良好な光結合性を有する光モジュールが量産されること
になる。また、本発明による光モジュールは、基板及び
光結合部分全体を熱硬化性樹脂組成物で覆っているた
め、シール部分が無く、機械的な強度や放熱性の点で優
れることになる。
Therefore, by performing the sealing molding in such a state, the sealing body 14 made of the thermosetting liquid resin composition becomes a light in which a part of the sealing body extends from the silicon substrate 17. The fiber 6 has a fillet-shaped fiber projection 14a formed so as to surround the base portion of the substrate. Since the fiber projecting portion 14a has a fillet shape, the stress applied to the optical coupling portion between the optical fiber 6 and the laser diode 19 fixedly mounted in a highly accurate optical coupling dimension relationship is extremely small. For this reason, displacement (damage) of the optical coupling portion due to mold clamping stress and resin flow pressure during molding, which has conventionally occurred in the transfer molding method, does not occur. In addition, fluctuations of the gold wire and the internal transparent resin due to the resin flow pressure are also avoided,
Optical modules having good optical coupling properties will be mass-produced. Further, since the optical module according to the present invention covers the entire substrate and the optical coupling portion with the thermosetting resin composition, the optical module has no sealing portion and is excellent in mechanical strength and heat dissipation.

【0027】なお、封止成形の硬化工程の前には、金型
内の熱硬化性液状樹脂組成物中のボイドを除去するため
真空チャンバ等で脱気することが望ましい。その後の熱
硬化性液状樹脂組成物の硬化は、金型全体を恒温槽等の
加熱炉に投入し、所定時間加熱処理を行うほか、金型自
体に加熱ヒータを内蔵したものを用いる方法や熱硬化性
液状樹脂組成物を加熱し硬化させる方法であれば、いか
なる方法であっても良い。望ましくは、加熱炉に投入す
る方法、金型を電気ヒータあるいはホットプレート等に
より直接加熱する方法が良い。
Before the curing step of the encapsulation molding, it is desirable to degas in a vacuum chamber or the like in order to remove voids in the thermosetting liquid resin composition in the mold. Subsequent curing of the thermosetting liquid resin composition is carried out by putting the entire mold into a heating furnace such as a thermostat, performing a heat treatment for a predetermined time, using a method in which a mold having a built-in heater is used, or a method using heat. Any method may be used as long as the curable liquid resin composition is heated and cured. Desirably, a method in which the mold is put into a heating furnace, and a method in which the mold is directly heated by an electric heater or a hot plate are preferable.

【0028】ところで、本発明においては、図1のごと
く、光ファイバ6は金型の上方へ突き出した構造となる
ため、光ファイバ6の突き出し部分が周辺の金型1,2
に触れることが無いように、治具を用いて光ファイバ6
をジャケット部6bを掴んで上方へ低い張力で引っ張っ
て置く構成が望ましい。これは、光半導体素子と光ファ
イバとの高精度の光結合関係に影響を与えないためだけ
でなく、熱硬化性液状樹脂組成物の硬化温度において、
金型に近接するジャケット部6bの劣化を防ぐためでも
ある。しかしながら、ジャケット部6bの耐熱性を、硬
化温度に比べ十分に高いものを選定した場合には、万一
金型とジャケット部とが直接触れ合ってもこの点に関し
ては問題は無い。
In the present invention, as shown in FIG. 1, since the optical fiber 6 has a structure protruding upward from the mold, the protruding portion of the optical fiber 6 is formed in the peripheral molds 1 and 2.
Optical fiber 6 using a jig so as not to touch
Is desirably configured to grasp the jacket portion 6b and pull it upward with low tension. This not only does not affect the high-precision optical coupling relationship between the optical semiconductor element and the optical fiber, but also at the curing temperature of the thermosetting liquid resin composition,
This is also to prevent the deterioration of the jacket portion 6b close to the mold. However, if the heat resistance of the jacket portion 6b is selected to be sufficiently higher than the curing temperature, there is no problem in this respect even if the mold and the jacket portion come into direct contact with each other.

【0029】次に、本発明による光モジュールの第二お
よび第三の実施の形態について説明する。図6は、本発
明による第2実施例および第3実施例の光モジュールを
示す図である。図7は、本発明による第2実施例及び第
3実施例の光モジュール基体を示す図である。図6にお
いて、第2実施例および第3実施例の光モジュール32
は、封止体14の本体から光ファイバ6が突き出した部分
に形成されたファイバ突出部14a近傍にて発生する光フ
ァイバ6の折れ等を防止するための、封止体14の硬化し
た硬度よりも柔らかい硬化硬度特性を有する材質からな
って、ファイバ突出部14aの上部に重ねて弾性体として
のエラストマ13を形成した構成である。
Next, second and third embodiments of the optical module according to the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing an optical module according to the second and third embodiments of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing optical module substrates according to the second and third embodiments according to the present invention. In FIG. 6, the optical module 32 of the second and third embodiments is shown.
Is determined from the cured hardness of the sealing body 14 in order to prevent the optical fiber 6 from breaking or the like occurring near the fiber protrusion 14a formed at the portion where the optical fiber 6 protrudes from the main body of the sealing body 14. Also, the elastomer 13 is formed of a material having a soft cured hardness characteristic, and the elastomer 13 as an elastic body is formed on the fiber projection 14a.

【0030】ここで、上述の弾性体としてのエラストマ
13について説明する。第1実施例の光モジュール31にお
いては、ファイバ突出部14aよりさらに飛び出している
光ファイバ6が曲げられたときに、ファイバ突出部14a
の根本で、光ファイバ6が切損する虞れがある。この理
由は、ファイバ突出部14aが堅すぎて光ファイバ6が曲
げられたときの応力吸収がファイバ突出部14aにて為さ
れないためである。従って、光ファイバ6が曲げられた
ときの応力を、封止体14の硬化硬度よりも柔らかい硬化
硬度特性を有する、即ち、弾性を有する弾性材から形成
したエラストマ13で吸収し、光ファイバ6のファイバ突
出部14aの根本における切損を回避するものである。
Here, the elastomer as the above-mentioned elastic body is used.
13 will be described. In the optical module 31 of the first embodiment, when the optical fiber 6 projecting further from the fiber protrusion 14a is bent, the fiber protrusion 14a
At the root of the optical fiber 6, there is a possibility that the optical fiber 6 is cut. The reason for this is that stress is not absorbed by the fiber protrusion 14a when the optical fiber 6 is bent because the fiber protrusion 14a is too rigid. Accordingly, the stress generated when the optical fiber 6 is bent is absorbed by the elastomer 13 having a hardening hardness characteristic softer than the hardening hardness of the sealing body 14, that is, the elastomer 13 formed of an elastic material having elasticity. This is to avoid cutting at the root of the fiber protrusion 14a.

【0031】従って、本発明による第2実施例の光モジ
ュール32の特徴は、レーザーダイオード19等と該レーザ
ーダイオード19等に光結合される光ファイバ6とを、所
定精度の光結合寸法関係で固定体26で固着載置しかつ配
線層11を形成したシリコン基板17と、レーザーダイオー
ド19等に電気接続されかつシリコン基板17を保持するリ
ードフレーム22とが封止されている光モジュールであっ
て、レーザーダイオード19等と光ファイバ6との間の光
結合部分がレーザーダイオード19等の出射光に対して透
明な透明体27で覆われ、かつ、封止体14としての熱硬化
性液状樹脂組成物による封止成形が、光ファイバ6の突
き出し部分の上部に配した大気開放している注入口4を
有する注型金型を用いて、該注入口4から熱硬化性液状
樹脂組成物を充填し硬化して行われ、封止体14とファイ
バ突出部14aとを形成し、その後に、さらに注入口4か
ら熱硬化性シリコーン樹脂を充填し硬化して、エラスト
マ13を形成してなるところにある。
Therefore, the feature of the optical module 32 of the second embodiment according to the present invention is that the laser diode 19 and the like and the optical fiber 6 optically coupled to the laser diode 19 and the like are fixed with a predetermined precision optical coupling dimensional relationship. An optical module in which a silicon substrate 17 fixedly mounted on the body 26 and formed with the wiring layer 11 and a lead frame 22 electrically connected to the laser diode 19 and the like and holding the silicon substrate 17 are sealed, An optical coupling portion between the laser diode 19 and the like and the optical fiber 6 is covered with a transparent body 27 transparent to the emitted light from the laser diode 19 and the like, and a thermosetting liquid resin composition as the sealing body 14 Is filled with a thermosetting liquid resin composition from the injection port 4 by using a casting mold having an injection port 4 which is open to the atmosphere and disposed above the protruding portion of the optical fiber 6. Cured Performed to form a sealing body 14 and the fiber protrusion 14a, then, further inlet 4 a thermosetting silicone resin filled with cured from there to a location that forms the elastomer 13.

【0032】一方、封止体14としての熱硬化性液状樹脂
組成物を注入後に、そのままの未硬化の状態で、さらに
エラストマ13として形成される熱硬化性シリコーン樹脂
を注入し、封止体14とファイバ突出部14aとエラストマ
13とを同時に硬化成形することも可能である。上記同時
に硬化成形する場合は、光ファイバ6のファイバ突出部
14aの根本における切損を回避するに加えて、熱硬化性
液状樹脂組成物からなる封止体14と熱硬化性シリコーン
樹脂からなるエラストマ13との接着性が良好となり、ま
た、硬化時間の短縮の点で有利となる。
On the other hand, after injecting the thermosetting liquid resin composition as the sealing body 14, a thermosetting silicone resin formed as the elastomer 13 is further injected in the uncured state as it is, And fiber projection 14a and elastomer
It is also possible to harden and mold 13 at the same time. In the case where the above-mentioned curing molding is carried out at the same time, the fiber projection of
In addition to avoiding cuts at the root of 14a, the adhesion between the sealing body 14 made of the thermosetting liquid resin composition and the elastomer 13 made of the thermosetting silicone resin is improved, and the curing time is shortened. This is advantageous in terms of

【0033】従って、本発明による第3実施例の光モジ
ュール32の特徴は、光素子としてのレーザーダイオード
19等と、光素子に光結合される光ファイバ6と、光素子
と光ファイバが所定精度の光結合寸法関係で載置される
シリコン基板17と、光素子と電気接続されるリードフレ
ーム22と、光素子とシリコン基板及びリードフレームの
一部が封止されている光モジュールであって、光素子と
光ファイバとの間の光結合部分が光素子の出射光に対し
て透明な樹脂組成物(透明体27)で覆われ、かつ封止体14
としての熱硬化性液状樹脂組成物による封止成形が、光
ファイバの突き出し部分を上部に配した注型金型を用い
て、該注型金型の光ファイバ突き出し部分に位置する注
入口4から熱硬化性液状樹脂組成物を充填した後に、熱
硬化性液状樹脂組成物の液面上に更に熱硬化性シリコー
ン樹脂を充填し、熱硬化性液状樹脂組成物及び熱硬化性
シリコーン樹脂とを硬化して行われて、封止体14、ファ
イバ突出部14a及びエラストマ13を同時に形成してなる
ところにある。
Therefore, the feature of the optical module 32 of the third embodiment according to the present invention is that a laser diode as an optical element is used.
19 and the like, an optical fiber 6 optically coupled to the optical element, a silicon substrate 17 on which the optical element and the optical fiber are mounted with a predetermined optical coupling dimensional relationship, and a lead frame 22 electrically connected to the optical element. An optical module in which an optical element, a silicon substrate, and a part of a lead frame are sealed, and a resin composition in which an optical coupling portion between the optical element and an optical fiber is transparent to light emitted from the optical element. (Transparent body 27) and sealed body 14
Molding using a thermosetting liquid resin composition as a mold is performed by using a casting mold in which an optical fiber protruding portion is disposed at an upper portion, and from an injection port 4 located at the optical fiber protruding portion of the casting mold. After filling the thermosetting liquid resin composition, a thermosetting silicone resin is further filled on the liquid surface of the thermosetting liquid resin composition, and the thermosetting liquid resin composition and the thermosetting silicone resin are cured. Then, the sealing body 14, the fiber protrusion 14a and the elastomer 13 are formed at the same time.

【0034】本発明で用いられる封止体14としての熱硬
化性液状樹脂組成物は、半導体封止用に用いられている
もの、あるいは液状の構造用接着剤として用いられてい
るものであればいかなるものでも良い。硬化後の低熱応
力化のため無機充填材を多量に含有し低熱膨張であるこ
とが望ましい。熱硬化性液状樹脂組成物のベース樹脂
(即ち、熱硬化性液状樹脂)としては、流動性や電気特性
が良好なエポキシ樹脂が適している。一方、エラストマ
13は、封止体14としてエポキシ樹脂を採用した場合は、
エポキシ樹脂の硬化した硬度よりも柔らかい硬化硬度特
性を有する材質として、例えば、熱硬化性シリコーン樹
脂が望ましい。
The thermosetting liquid resin composition as the sealing body 14 used in the present invention may be any one which is used for semiconductor encapsulation or is used as a liquid structural adhesive. Anything is fine. In order to reduce the thermal stress after curing, it is desirable to contain a large amount of an inorganic filler and to have a low thermal expansion. Base resin of thermosetting liquid resin composition
As the thermosetting liquid resin, an epoxy resin having good fluidity and electric properties is suitable. Meanwhile, elastomer
13, when epoxy resin is adopted as the sealing body 14,
As a material having a cured hardness characteristic softer than the cured hardness of the epoxy resin, for example, a thermosetting silicone resin is desirable.

【0035】また、本発明で用いられるリードフレーム
22は、樹脂封止型半導体装置で用いられている、42鉄ー
ニッケルアロイいわゆる42アロイ、または銅を用いるこ
とが出来る。光半導体装置の放熱性向上のため、熱伝導
の高い銅を用いたリードフレームが好適である。さら
に、本発明において封止体14としての熱硬化性液状樹脂
組成物による封止が終わった図5,図7に示した光モジ
ュール基体29,30(パッケージ基体)から、その後に、リ
ード切断と折り曲げ加工を行い、図1,図6に示すよう
な光モジュール31,32を得る。尚、光ファイバの他端に
は光機器との接続を可能にするコネクタ(図示省略)が具
備されている。
The lead frame used in the present invention
The 22 can be a 42 iron-nickel alloy so-called 42 alloy or copper used in a resin-sealed semiconductor device. In order to improve the heat dissipation of the optical semiconductor device, a lead frame using copper having high thermal conductivity is preferable. Further, in the present invention, after the sealing with the thermosetting liquid resin composition as the sealing body 14 is completed, the optical module bases 29 and 30 (package bases) shown in FIGS. By bending, optical modules 31 and 32 as shown in FIGS. 1 and 6 are obtained. The other end of the optical fiber is provided with a connector (not shown) that enables connection with an optical device.

【0036】次に、本発明による光モジュールの第四及
び第五の実施の形態について説明する。第四及び第五の
実施の形態は、光素子、特にレーザーダイオードの放熱
性を良好にし、かつ光結合性の確保を図る目的で、熱伝
導性の大きな金属ケースと熱硬化性液状樹脂組成物を金
型を用いずにパッケージ注入成形を行うものである。図
8は、本発明による第4実施例の光モジュールを製作す
る工程を示す図である。第4実施例の光モジュール36を
製作する工程を示す図8を参照して、第四の実施の形態
について説明する。図8において、第4実施例の光モジ
ュール36は、光結合させたレーザーダイオード19等と光
ファイバ6を載置したシリコン基板17と、該基板を保持
する保持体としての銅基板33とを、封止体によって一体
的にパッケージ化する光モジュールであって、銅基板33
は、三方または四方ダムを形成した銅ポリイミド配線基
板からなり、封止体は、三方または四方ダムによって堰
き止められて注入硬化した透明封止体27aとしての透明
な液状熱硬化性シリコーン樹脂からなる構成である。
Next, fourth and fifth embodiments of the optical module according to the present invention will be described. The fourth and fifth embodiments are intended to improve the heat dissipation of an optical element, particularly a laser diode, and to ensure optical coupling, with a metal case having a large heat conductivity and a thermosetting liquid resin composition. Is carried out without using a mold. FIG. 8 is a view illustrating a process of manufacturing an optical module according to a fourth embodiment of the present invention. A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 8A to 8C showing a process of manufacturing the optical module 36 of the fourth embodiment. In FIG. 8, the optical module 36 of the fourth embodiment includes an optically coupled laser diode 19 and the like, a silicon substrate 17 on which the optical fiber 6 is mounted, and a copper substrate 33 as a holder for holding the substrate. An optical module that is integrally packaged by a sealing body, comprising a copper substrate 33
Is made of a copper-polyimide wiring board having a three- or four-way dam formed thereon, and the sealing body is made of a transparent liquid thermosetting silicone resin as a transparent sealing body 27a which is blocked and injected and cured by the three- or four-way dam. Configuration.

【0037】即ち、図8の第4実施例の光モジュール36
を製作する工程において、三隅に三方ダム33aを有した
熱伝導性の大きな銅板上にポリイミド絶縁層を形成し、
該ポリイミド絶縁層を介して銅配線34を形成した銅ポリ
イミド配線基板としての銅基板33上に、紫外線硬化型接
着剤からなる固定体26でもってレーザーダイオード19
と光ファイバ6とを所定精度の光結合寸法関係でシリコ
ン基板17上に固着載置している光モジュール部材9を
固着した。その後、シリコン基板17の配線層11と銅基板
33の銅配線34の間を金ワイヤ24でボンディング結線し、
光モジュール基体35を得た。そしてレーザーダイオード
19と光ファイバ6の間の光結合部分と、配線層11と銅配
線34の間のボンディング部分と、三方ダム33aに囲まれ
た銅基板部分とを、 液状熱硬化性シリコーン樹脂(即
ち、注入成形用の熱硬化性液状樹脂組成物の一実施例)
を、 三方ダム33aによって堰き止められるようにして
ポッティング(注入塗布)し、所定時間硬化することによ
り、封止体としての透明封止体27aを形成して、光結合
性及び放熱性の良好な光モジュール36を得るものであ
る。
That is, the optical module 36 of the fourth embodiment shown in FIG.
In the manufacturing process, a polyimide insulating layer is formed on a large heat conductive copper plate having three-way dams 33a at three corners,
The laser diode 19 is fixed on a copper substrate 33 as a copper-polyimide wiring substrate on which a copper wiring 34 is formed via the polyimide insulating layer with a fixing body 26 made of an ultraviolet curing adhesive.
The optical module member 9 fixedly mounted on the silicon substrate 17 with the optical fiber 6 and the optical fiber 6 in a predetermined optical coupling dimension relationship was fixed. Then, the wiring layer 11 of the silicon substrate 17 and the copper substrate
Bonding connection between the copper wiring 34 of 33 with the gold wire 24,
An optical module base 35 was obtained. And laser diode
The optical coupling portion between the optical fiber 19 and the optical fiber 6, the bonding portion between the wiring layer 11 and the copper wiring 34, and the copper substrate portion surrounded by the three-way dam 33a are connected to a liquid thermosetting silicone resin (that is, Example of thermosetting liquid resin composition for molding)
Is potted (injection-coated) so as to be blocked by the three-way dam 33a, and cured for a predetermined time to form a transparent sealing body 27a as a sealing body. An optical module 36 is obtained.

【0038】即ち、材料や工程の統一及び硬化時間の短
縮などの点から作業性の向上を図るために、封止体と透
明体とを兼用する透明封止体27aを用いる点に、更に、
金型を用いないので、注入する封止体の不用意な垂れ流
れを堰き止めるための三方または四方にダムを銅基板33
に形成し、保持体としての銅基板33を一種の金属ケース
とする所に特徴がある。
尚、銅配線34の形成は、銅箔,ポ
リイミド及び銅箔からなる三層構造を有する基板の片面
銅箔を、光モジュールのリード電極形状に、エッチング
によりパターニングすることにより得られる。そして、
この銅ポリイミド配線基板は必要に応じて、予めプレス
成形により三次元的な形状のダム等を加工するものであ
る。
That is, in order to improve workability in terms of unifying the materials and processes and shortening the curing time, the use of a transparent sealing body 27a which serves as a sealing body and a transparent body is further used.
Since a mold is not used, a dam is provided on the copper substrate 33 in three or four directions to prevent inadvertent dripping of the sealing body to be injected.
This is characterized in that the copper substrate 33 as a holder is a kind of metal case.
The formation of the copper wiring 34 can be obtained by patterning a single-sided copper foil of a substrate having a three-layer structure made of copper foil, polyimide and copper foil into a lead electrode shape of an optical module by etching. And
This copper-polyimide wiring board is used to process a three-dimensionally shaped dam or the like by press molding in advance as necessary.

【0039】図9は、本発明による第5実施例の光モジ
ュールを製作する工程を示す図である。第5実施例の光
モジュール36を製作する工程から第五の実施の形態につ
いて説明する。図9において、第5実施例の光モジュー
ル38は、光結合させたレーザーダイオード19等と光ファ
イバ6を載置したシリコン基板17と、該基板を保持する
保持体としての銅基板33とを、封止体によって一体的に
パッケージ化する光モジュールであって、銅基板33は、
三方または四方ダムを形成した銅ポリイミド配線基板か
らなり、封止体は、光結合部分を透明なシリコン樹脂を
注入硬化した第1の封止体としての透明固定体27と、該
第1の封止体を覆いつつ三方または四方ダムによって堰
き止められるよう熱硬化性液状樹脂を注入硬化した第2
の封止体としての封止体14との、2重封止体からなる構
成である。
FIG. 9 is a view showing a process of manufacturing an optical module according to a fifth embodiment of the present invention. The steps from manufacturing the optical module 36 of the fifth embodiment to the fifth embodiment will be described. In FIG. 9, the optical module 38 of the fifth embodiment comprises a silicon substrate 17 on which the optically coupled laser diode 19 and the like and the optical fiber 6 are mounted, and a copper substrate 33 as a holder for holding the substrate. An optical module that is integrally packaged by a sealing body, and the copper substrate 33 is
The sealing body is made of a copper-polyimide wiring board having a three- or four-sided dam. The sealing body includes a transparent fixed body 27 as a first sealing body in which a transparent silicon resin is injected and cured at an optical coupling portion, and the first sealing body. A second thermosetting liquid resin is injected and cured so as to be blocked by a three- or four-way dam while covering the stop body.
And a sealing body 14 as a sealing body.

【0040】即ち、図9の第5実施例の光モジュール36
を製作する工程において、三方ダム33aと銅配線34とを
形成した銅ポリイミド配線基板としての銅基板33上に、
固定体26でもってレーザーダイオード19等と光ファイバ
6とを所定精度の光結合寸法関係でシリコン基板17上に
固着載置している光モジュール部材9を固定し、その
後、配線層11と銅配線34の間を金ワイヤ24でボンディン
グ結線した。
That is, the optical module 36 of the fifth embodiment shown in FIG.
In the process of manufacturing, on a copper substrate 33 as a copper polyimide wiring substrate formed with a three-way dam 33a and copper wiring 34,
The optical module member 9 having the laser diode 19 or the like and the optical fiber 6 fixedly mounted on the silicon substrate 17 with a predetermined precision optical coupling dimensional relationship by the fixed body 26 is fixed. 34 was bonded and connected with the gold wire 24.

【0041】そして、レーザーダイオード19と光ファイ
バ6の間の光結合部分に、透明なシリコン樹脂をポッテ
ィング(注入塗布)して硬化し、第1の封止体として透明
固定体27を形成した。さらに、該第1の封止体部分と、
ボンディング部分と、三方ダム33aに囲まれた銅基板部
分とに、注入成形用の熱硬化性液状樹脂組成物の他の実
施例としてのエポキシ樹脂をポッティング(注入塗布)し
て硬化することによって、第2の封止体としての封止体
14を一体的に形成し、2重封止を構成した。このような
2重の封止体を形成して、良好な光結合性及び放熱性を
有する光モジュールを得るものである。なお、上記の第
5実施例では、シール性を含めて信頼性を向上するため
に、外側に第4実施例の液状熱硬化性シリコーン樹脂よ
り機械強度が大きいエポキシ樹脂を採用した2重封止構
造とする点に特徴がある。また、第4実施例および第5
実施例の場合には、透明封止体27aまたは封止体14との
境界部位に位置する光ファイバ6の周囲に、前述のフィ
レット形態のファイバ突出部ができる。
Then, a transparent silicon resin was potted (injected and applied) to the optical coupling portion between the laser diode 19 and the optical fiber 6 and cured, thereby forming a transparent fixed body 27 as a first sealing body. Further, the first sealing body portion;
By bonding and curing an epoxy resin as another embodiment of the thermosetting liquid resin composition for injection molding on the bonding portion and the copper substrate portion surrounded by the three-way dam 33a, Sealing body as second sealing body
14 were integrally formed to form a double seal. By forming such a double sealing body, an optical module having good optical coupling and heat radiation properties is obtained. In the fifth embodiment, in order to improve the reliability including the sealing property, a double sealing using an epoxy resin having a mechanical strength larger than that of the liquid thermosetting silicone resin of the fourth embodiment is employed on the outside. It is characterized by its structure. Further, the fourth embodiment and the fifth embodiment
In the case of the embodiment, the above-described fiberette-shaped fiber protrusion is formed around the optical fiber 6 located at the boundary with the transparent sealing body 27a or the sealing body.

【0042】さらに、本発明における光モジュールの組
立順序や製造方法は、上記第4実施例や第5実施例に限
定されるものではない。すなわち、銅基板33にレーザー
ダイオード19等を載置しているシリコン基板17を固着
し、その後に、所定精度の光結合寸法関係で配置したレ
ーザーダイオード19と光ファイバ6を、固定体26により
シリコン基板17に固定する。そして、レーザーダイオー
ド19等と配線層11と銅配線34の間を金ワイヤ24にてボン
ディング結線する。その後、光結合部分とボンディング
部分と三方ダム33aに囲まれた銅基板部分とを、透明封
止体27aで、または透明固定体27及び封止体14で、一体
的に封止成形して、光モジュールを得ることも可であ
る。
Further, the assembling order and the manufacturing method of the optical module according to the present invention are not limited to the fourth and fifth embodiments. That is, the silicon substrate 17 on which the laser diode 19 and the like are mounted is fixed to the copper substrate 33, and thereafter, the laser diode 19 and the optical fiber 6 arranged in the optical coupling dimensional relationship with a predetermined accuracy are fixed to the silicon by the fixed body 26. It is fixed to the substrate 17. Then, the bonding between the laser diode 19 and the like, the wiring layer 11 and the copper wiring 34 is performed by the gold wire 24. Thereafter, the optical coupling portion, the bonding portion, and the copper substrate portion surrounded by the three-way dam 33a are integrally sealed and molded with the transparent sealing body 27a or the transparent fixing body 27 and the sealing body 14, It is also possible to obtain an optical module.

【0043】以上のように、本発明における銅ポリイミ
ド配線基板を用いた光モジュールでは、所定精度の光結
合関係のずれが防止されることに加えて、レーザーダイ
オードが発する熱をシリコン基板から銅ポリイミド配線
基板の順に伝導し、効率よく放熱することが出来るの
で、良好なレーザー発光特性が得られる。
As described above, in the optical module using the copper-polyimide wiring board according to the present invention, in addition to the prevention of the deviation of the optical coupling relationship with a predetermined accuracy, the heat generated by the laser diode is transferred from the silicon substrate to the copper polyimide. Since conduction is performed in the order of the wiring board and heat can be efficiently dissipated, good laser emission characteristics can be obtained.

【0044】[0044]

【実施例】以下、本発明による光モジュールについて、
いくつかの具体的な実施例を挙げて説明する。 (実施例1)実施例1の光モジュールについて、図1に
示す第1実施例の光モジュールと、図3,図4および図
5に示す製作工程と、図6に示す途中工程にある光モジ
ュール基体とを参照して説明する。まず、図2(a)に示
す工程において、シリコンの異方性エッチングを用いて
浅いV溝17aと深いV溝17bを形成したシリコン基板17上
に、配線パターンを有する配線層11を施し、更に、光素
子搭載部分に金と錫合金のはんだ層16を形成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical module according to the present invention will be described.
This will be described with reference to some specific examples. (Embodiment 1) Regarding the optical module of Embodiment 1, the optical module of the first embodiment shown in FIG. 1, the optical module in the manufacturing steps shown in FIGS. 3, 4 and 5, and the optical module in the middle step shown in FIG. This will be described with reference to a base. First, in a step shown in FIG. 2A, a wiring layer 11 having a wiring pattern is formed on a silicon substrate 17 having a shallow V-groove 17a and a deep V-groove 17b formed by anisotropic etching of silicon. Then, a gold and tin alloy solder layer 16 is formed on the optical element mounting portion.

【0045】シリコン基板17に形成した浅いV溝17aに
は、 0.1(mm)径の光ファイバ素線6aを搭載するよう
に、深いV溝17bには光ファイバ6のジャケット部6bを
搭載するようになっている。このシリコン基板17上にレ
ーザーダイオード19及びフォトダイオード20を赤外線透
過型顕微鏡を用い高精度に配置し、窒素ガス下でシリコ
ン基板17を加熱し、220(℃)で1分間,20グラムの荷重で
仮圧着を行った。その後に、その荷重を取り去り、窒素
ガス下で340(℃)まで加熱し、 はんだリフロを行うこと
により、シリコン基板17上に各ダイオードなどを固定す
ることによって、光素子本体21を作成した。
In the shallow V-groove 17a formed in the silicon substrate 17, the optical fiber 6a having a diameter of 0.1 (mm) is mounted, and in the deep V-groove 17b, the jacket 6b of the optical fiber 6 is mounted. It has become. A laser diode 19 and a photodiode 20 are placed on this silicon substrate 17 with high precision using an infrared transmission microscope, and the silicon substrate 17 is heated under nitrogen gas, and the load is 20 g at 220 (° C.) for 1 minute. Temporary crimping was performed. Thereafter, the load was removed, the components were heated to 340 (° C.) under nitrogen gas, and the diodes were fixed on the silicon substrate 17 by performing solder reflow, whereby the optical element body 21 was formed.

【0046】次に、図2(b)に示す工程において、この
光素子本体21を、基板としてのシリコン基板17を保持す
る保持体としての0.25(mm)厚の銅製のリードフレーム22
に、ダイアタッチメント23を介して接着し、 150(℃)で
2時間の硬化を実施する。そして、図2(c)に示す工程
において、各ダイオードと配線層11の間及び配線層11と
リードフレーム22の間を、 25(μm)の金ワイヤ24による
ボンディングにて結線する。 更に、図2(c)〜(d)に
示す工程において、一方端にSCコネクタ(図示せず)を具
備した光ファイバ6の他方端をむき出して、光ファイバ
素線6aを形成し、 更に、光ファイバ素線6aを浅いV
溝17aに、ジャケット部6bを深いV溝17bに配置した。
そして、光ファイバ素線6a,ジャケット部6b及び両V
溝を覆うようにして、固定体26としての紫外線硬化型ア
クリレート接着剤をポッティングした。そして、紫外線
を照射することによって固定体26を硬化させて、レーザ
ーダイオード19と光ファイバ6とを高精度の光結合関係
でシリコン基板17に固着載置した。
Next, in the step shown in FIG. 2B, this optical element body 21 is used as a 0.25 (mm) -thick copper lead frame 22 as a holder for holding a silicon substrate 17 as a substrate.
Then, it is bonded through a die attachment 23 and cured at 150 (° C.) for 2 hours. Then, in the step shown in FIG. 2C, the connection between each diode and the wiring layer 11 and the connection between the wiring layer 11 and the lead frame 22 are performed by bonding with a gold wire 24 of 25 (μm). Further, in the steps shown in FIGS. 2C to 2D, the other end of the optical fiber 6 provided with an SC connector (not shown) at one end is exposed to form an optical fiber 6a. Optical fiber 6a shallow V
The jacket portion 6b was arranged in the deep V-groove 17b in the groove 17a.
Then, the optical fiber 6a, the jacket 6b, and both V
An ultraviolet curable acrylate adhesive as the fixing body 26 was potted so as to cover the groove. Then, the fixed body 26 was cured by irradiating ultraviolet rays, and the laser diode 19 and the optical fiber 6 were fixedly mounted on the silicon substrate 17 in a highly accurate optical coupling relationship.

【0047】図2(d)〜(e)に示す工程において、光素
子本体21のレーザーダイオード19と光ファイバ6(の光
ファイバ素線6a)の間の光結合部分に、 透明固定体27
としての透明なるシリコーン樹脂を用いてポッティング
を施し、該シリコーン樹脂中のボイドを除去するための
真空脱気を行った後に、 150(℃)で2時間加熱し、透明
固定体27の硬化を実施して、光モジュール部材28を製作
した。
In the steps shown in FIGS. 2 (d) to 2 (e), a transparent fixed body 27 is attached to the optical coupling portion between the laser diode 19 of the optical element body 21 and the optical fiber 6 (the optical fiber 6a).
Potting is performed using a transparent silicone resin as above, followed by vacuum degassing for removing voids in the silicone resin, and then heating at 150 (° C.) for 2 hours to cure the transparent fixed body 27 Thus, an optical module member 28 was manufactured.

【0048】次に、図3,図4に示すように、治具(図
示せず)を用いて光ファイバ6が上方に位置するように
保持しつつ、光ファイバ6が注入口4の口径のほぼ中央
に配置するように、前述の光モジュール部材28を金型
1,2にセットする。 その後、図3,図4に示すよう
に、金型によって形成される注入口4より封止体14とし
ての熱硬化性液状樹脂(即ち、エポキシ樹脂)を、 金型
2の上縁面(図4に示す注入口4の上縁4a)より少し下
がった所(例えば、上縁4aより約3mmだけ凹んだ位置)
まで、換言すれば、キャビティ7,8の上縁7a,8aよ
り少し上がった所(例えば、上縁8aより約3mmだけ突き
出した位置)まで注入する。 尚、封止体14の熱硬化性液
状樹脂としては、成形温度以上のガラス転移温度を有す
る材質に選定することが、成形時の収縮率を小さくし、
パッケージの反り量を小さく抑えるので、好ましい。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4, while holding the optical fiber 6 so as to be positioned above using a jig (not shown), the optical fiber 6 The above-mentioned optical module member 28 is set in the dies 1 and 2 so as to be disposed substantially at the center. Thereafter, as shown in FIGS. 3 and 4, a thermosetting liquid resin (that is, an epoxy resin) as a sealing body 14 is supplied from the injection port 4 formed by the mold to the upper edge surface of the mold 2 (see FIG. 3). 4. A position slightly lower than the upper edge 4a) of the inlet 4 shown in FIG. 4 (for example, a position recessed by about 3 mm from the upper edge 4a).
In other words, the injection is performed to a position slightly higher than the upper edges 7a, 8a of the cavities 7, 8 (for example, a position protruding by about 3 mm from the upper edge 8a). Incidentally, as the thermosetting liquid resin of the sealing body 14, it is possible to select a material having a glass transition temperature equal to or higher than the molding temperature, to reduce the shrinkage rate during molding,
This is preferable because the amount of warpage of the package is reduced.

【0049】このとき、前述のように、光モジュール部
材28をリードフレーム22を介して、金型1と金型2とで
挟持しクランプする。なお、本実施例の場合のように、
金型1の高さ寸法を金型2の高さ寸法より大きくして、
注入作業を容易にすることが望ましい。従って、本実施
例の場合の注入口4の上縁4aは、片側の金型2の上縁
面となる。さらに、リードフレーム22の周縁と金型2の
縁面とは同一面となっている。
At this time, as described above, the optical module member 28 is clamped between the mold 1 and the mold 2 via the lead frame 22. In addition, as in the case of this embodiment,
The height of the mold 1 is made larger than the height of the mold 2,
It is desirable to facilitate the injection operation. Therefore, the upper edge 4a of the injection port 4 in the present embodiment is the upper edge surface of the mold 2 on one side. Further, the peripheral edge of the lead frame 22 and the edge surface of the mold 2 are flush with each other.

【0050】次に、注入した封止体14と金型1,2のキ
ャビティ7,8内とに存在するボイドを除去するために
金型全体を真空脱気した後、 金型全体を150(℃)の恒温
槽に投入し、3時間の封止体14の加熱硬化を実施する。
そして、熱硬化性液状樹脂組成物を硬化した後に金型
1,2より取り出したものが、図5に示した光モジュー
ル基体29である。このとき、図5に示すように、封止体
14の一部として、 高さ寸法約3(mm)のファイバ突出部1
4aが形成されている。そして、該光モジュール基体29か
らリードフレーム22の不要部分を切除して複数個のリー
ド電極15を形成し、かつ、折り曲げ加工を行って、図1
に示すような第1実施例の光モジュール31を作製した。
Next, the entire mold is evacuated to remove voids existing in the injected sealing body 14 and the cavities 7 and 8 of the molds 1 and 2. (° C.), and heat-hardens the sealing body 14 for 3 hours.
The optical module substrate 29 shown in FIG. 5 is obtained by curing the thermosetting liquid resin composition and then taking it out of the molds 1 and 2. At this time, as shown in FIG.
As a part of 14, a fiber protrusion 1 with a height of about 3 (mm)
4a is formed. Then, unnecessary portions of the lead frame 22 are cut off from the optical module base body 29 to form a plurality of lead electrodes 15, and a bending process is performed.
The optical module 31 of the first embodiment shown in FIG.

【0051】(実施例2)図6,図7を参照して、実施
例2の光モジュールについて説明する。実施例2は、大
部分が実施例1と同様の工程にて製作する。違いは、光
ファイバ6を支えるファイバ突出部14aの上部にエラス
トマ13を形成する所にある。 すなわち、図2に示す工
程にて、光モジュール部材28を作製した後に、図3,4
に示すように、金型1,2に光ファイバ6を注入口4の
口径のほぼ中央に配置する様にして光モジュール部材28
を固定し、その後に、注入口4より封止体14としてのエ
ポキシ樹脂を、金型2の注入口4の上縁4aより少し下
がった所、約3(mm)の凹んだ位置まで注入する。そし
て、両キャビティ内と封止体14のボイドを除去するため
に金型全体を真空脱気し、 金型全体を150(℃)の恒温槽
に投入し、3時間かけて封止体14を硬化する。
(Embodiment 2) An optical module according to Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. Most of the second embodiment is manufactured in the same process as the first embodiment. The difference is that the elastomer 13 is formed on the upper part of the fiber protrusion 14a supporting the optical fiber 6. That is, after the optical module member 28 is manufactured in the step shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the optical fiber member 6 is placed in the molds 1 and 2 at substantially the center of the diameter of the injection port 4 so that the optical module member 28 is formed.
After that, an epoxy resin as a sealing body 14 is injected from the injection port 4 to a position slightly lower than the upper edge 4a of the injection port 4 of the mold 2 to a concave position of about 3 (mm). . Then, in order to remove the voids in both cavities and the sealing body 14, the entire mold is evacuated to a vacuum, and the entire mold is put into a constant temperature bath of 150 (° C.). To cure.

【0052】次に、金型1,2の注入口4より、エラス
トマ13を形成するための液状熱硬化性シリコーン樹脂
を、注入口4の上縁4aと面一になるまで静かに注入し
た。そして、金型全体を150(℃)の恒温槽に投入し、 2
時間の加熱を行い、液状熱硬化性シリコーン樹脂を硬化
してエラストマ13を形成した。その後に、金型より図7
に示すような、光モジュール基体30を取り出した。そし
て、光モジュール基体30のリードフレーム22の切断成形
及び折り曲げ加工を行って、複数個のリード電極15を形
成し、図6に示すような第2実施例の光モジュール32を
作製した。
Next, a liquid thermosetting silicone resin for forming the elastomer 13 was gently injected from the injection ports 4 of the molds 1 and 2 until the liquid silicone resin was flush with the upper edge 4 a of the injection port 4. Then, the entire mold is put into a thermostat of 150 (° C), and 2
After heating for a time, the liquid thermosetting silicone resin was cured to form the elastomer 13. After that, the mold
The optical module substrate 30 as shown in FIG. Then, the lead frame 22 of the optical module base 30 was cut and formed and bent to form a plurality of lead electrodes 15, thereby producing the optical module 32 of the second embodiment as shown in FIG.

【0053】なお、本実施例では、図5,7に示すよう
に、 ファイバ突出部14a及びエラストマ13の寸法をそれ
ぞれ約3(mm)としたが、本寸法に限られるものではない
ことは言うまでもなく、 ファイバ突出部14aの上面は、
封止体14の本体と同一面、即ち、 ファイバ突出部14aが
突き出していない寸法形状であっても、また、逆に封止
体14の面から少し凹んでいる寸法形状でも可である。し
かしながら、応力吸収のために、少なくともエラストマ
13は封止体14本体より突き出している寸法形状であるこ
とが望ましい。
In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 7, the dimensions of the fiber projection 14a and the elastomer 13 are each set to about 3 (mm). However, it is needless to say that the dimensions are not limited to this. The upper surface of the fiber protrusion 14a
The same shape as the main body of the sealing body 14, that is, a dimension shape in which the fiber protrusion 14a does not protrude, or a size shape slightly recessed from the surface of the sealing body 14 is possible. However, due to stress absorption, at least the elastomer
Desirably, 13 has a size and shape protruding from the body of the sealing body 14.

【0054】(実施例3)実施例3は、実施例2とほぼ
同様の構成であるが、実施例3の実施例2との違いは、
実施例3がファイバ突出部14a及びエラストマ13を同じ
工程で同時硬化する所にある。すなわち、図2に示す工
程にて、光モジュール部材28を作製した後に、図3,図
4に示す工程にて、金型に光ファイバ6を注入口4の口
径のほぼ中央に配置する様にして光モジュール部材28を
固定する。その後、注入口4より封止体14としてのエポ
キシ樹脂を、 両キャビティ7,8の上縁7a,8aより少
し上がった所の約3(mm)の突き出しの位置まで注入す
る。そして、キャビティ内と封止体14のボイドを除去す
るため金型全体を真空脱気した。
(Embodiment 3) Embodiment 3 has almost the same configuration as Embodiment 2, except that Embodiment 3 differs from Embodiment 2 in that
Embodiment 3 lies in that the fiber protrusion 14a and the elastomer 13 are simultaneously cured in the same step. That is, after the optical module member 28 is manufactured in the step shown in FIG. 2, the optical fiber 6 is arranged in the mold at substantially the center of the diameter of the injection port 4 in the step shown in FIGS. Then, the optical module member 28 is fixed. Thereafter, an epoxy resin as a sealing body 14 is injected from the injection port 4 to a protruding position of about 3 (mm) slightly above the upper edges 7a, 8a of the cavities 7, 8. Then, the entire mold was evacuated to remove voids in the cavity and the sealing body.

【0055】次に、金型の注入口4よりエラストマ13を
形成するための液状熱硬化性シリコーン樹脂を注入口4
の上縁4aまで静かに注入した。 その後、金型を150
(℃)の恒温槽に投入し3時間の加熱を行い、封止体14,
ファイバ突出部14a及びエラストマ13を同時に硬化し
た。そして、金型より図7に示すような、光モジュール
基体30を取り出した。その後、リード電極15の切断成形
及び折り曲げ加工を行って図6に示す第3実施例の光モ
ジュール32を作製した。このように、第3実施例の光モ
ジュールは、製作工程が実施例2と一部異なるも、作製
した光モジュールの構成は第2実施例の光モジュールと
同じである。
Next, a liquid thermosetting silicone resin for forming the elastomer 13 is injected from the injection port 4 of the mold.
Gently into the upper edge 4a. Then, mold 150
(° C) and heated for 3 hours.
The fiber protrusion 14a and the elastomer 13 were simultaneously cured. Then, the optical module base 30 as shown in FIG. 7 was taken out of the mold. After that, the lead electrode 15 was cut and formed into a bend to produce the optical module 32 of the third embodiment shown in FIG. As described above, the optical module according to the third embodiment is partially the same as the optical module according to the second embodiment, although the manufacturing process is partially different from that according to the second embodiment.

【0056】次の実施例4から実施例7までは、光結合
性を確保しつつ光素子の放熱性を向上する光モジュール
を示している。 (実施例4)実施例4(および実施例5,実施例6)は、
放熱性を向上するために、光半導体素子と光ファイバと
を所定の寸法関係で光結合しつつ固着載置する基板を保
持する保持体として銅ポリイミド配線基板を採用した光
モジュールである。実施例4の光モジュールについて、
図8に示す第4実施例の光モジュールの製作工程を参照
して説明する。
Embodiments 4 to 7 show optical modules that improve the heat dissipation of the optical element while ensuring optical coupling. (Example 4) Example 4 (and Examples 5 and 6)
An optical module adopting a copper-polyimide wiring substrate as a holder for holding a substrate on which an optical semiconductor element and an optical fiber are optically coupled in a predetermined dimensional relationship while holding the substrate in order to improve heat dissipation. About the optical module of Example 4,
A description will be given with reference to the manufacturing process of the optical module of the fourth embodiment shown in FIG.

【0057】図8(a)に示すように、三隅に設けた三方
ダム33aと銅配線34とを有している銅基板33としての銅
ポリイミド配線基板上に、図8(b)に示す工程におい
て、ダイアタッチメント(図示せず)を介して光モジュー
ル部材9を接着し、 150(℃)で2時間のダイアタッチメ
ントの加熱硬化を行った。この光モジュール部材9は、
図2に示した光モジュール部材の製作工程( a〜d工程
において、リードフレーム22、ダイアタッチメント23及
びレーザーダイオード19等と配線層11とを結線する金ワ
イヤ24を除いた工程 )から製作することが可能であり、
シリコン基板17が光素子のレーザーダイオード19と光フ
ァイバ6の光ファイバ素線6aとを、 固定体26でもって
所定の寸法関係で光結合しつつ固着載置しているもので
ある。その後、シリコン基板17の配線層11と銅基板33の
銅配線34の間を金ワイヤ24でボンディング結線し、光モ
ジュール基体35を得た。
As shown in FIG. 8A, on a copper polyimide wiring substrate as a copper substrate 33 having three-way dams 33a provided at three corners and copper wiring 34, a process shown in FIG. In, the optical module member 9 was bonded via a die attachment (not shown), and the die attachment was heated and cured at 150 (° C.) for 2 hours. This optical module member 9 is
2. Manufacturing from the optical module member manufacturing process shown in FIG. 2 (processes excluding the lead frame 22, the die attachment 23, the gold wire 24 connecting the laser diode 19 and the like to the wiring layer 11 in the processes a to d). Is possible,
A silicon substrate 17 has a laser diode 19 as an optical element and an optical fiber 6a of an optical fiber 6 fixedly mounted on a fixed body 26 while being optically coupled in a predetermined dimensional relationship. After that, the wiring layer 11 of the silicon substrate 17 and the copper wiring 34 of the copper substrate 33 were connected by bonding with the gold wire 24 to obtain an optical module base 35.

【0058】次に、図8(c)に示す工程において、レー
ザーダイオード19と光ファイバ6の間の光結合部分と、
配線層11と銅配線34と金ワイヤ24のボンディング部分
と、三方ダム33aに囲まれた銅基板部分とに、透明体と
封止体とを兼ねた透明封止体27aとしての液状熱硬化性
シリコーン樹脂を、三方ダム33aによって堰き止められ
るようにして、ポッティング(注入塗布)した。そして、
シリコーン樹脂中のボイドを除去するための真空脱気を
行った後に、 150(℃)で2時間の加熱硬化して、封止体
としての透明封止体27を一体的に形成した。即ち、図8
に示すような、パッケージ化した光モジュール36を作製
した。
Next, in a step shown in FIG. 8C, an optical coupling portion between the laser diode 19 and the optical fiber 6 is formed.
A liquid thermosetting liquid as a transparent sealing body 27a serving as a transparent body and a sealing body is formed on the bonding portion between the wiring layer 11, the copper wiring 34 and the gold wire 24, and the copper substrate portion surrounded by the three-way dam 33a. The silicone resin was potted (injected and applied) so as to be blocked by the three-way dam 33a. And
After performing vacuum degassing for removing voids in the silicone resin, the resin was cured by heating at 150 (° C.) for 2 hours, thereby integrally forming a transparent sealing body 27 as a sealing body. That is, FIG.
The packaged optical module 36 shown in FIG.

【0059】(実施例5)実施例5は、実施例4と類似
の構成と製法からなる光モジュールである。銅ポリイミ
ド配線基板を用いた光モジュールの他の実施例の組立及
び封止工程を示したものである。実施例5の光モジュー
ルについて、図9に示す第5実施例の光モジュールの製
作工程を参照して説明する。 図において、図9(a),
(b)に示す工程は、実施例4の図8(a),(b)の途中工
程と同じであって、 図9(b)に示す光モジュール基体3
5は、実施例4と同じ工程で得た同じ基体である。
Fifth Embodiment A fifth embodiment is an optical module having a configuration and a manufacturing method similar to those of the fourth embodiment. FIG. 14 shows an assembling and sealing process of another embodiment of the optical module using the copper polyimide wiring board. The optical module according to the fifth embodiment will be described with reference to the manufacturing process of the optical module according to the fifth embodiment illustrated in FIG. In the figure, FIG.
The step shown in FIG. 9B is the same as the intermediate step in FIGS. 8A and 8B of the fourth embodiment, and the optical module base 3 shown in FIG.
5 is the same substrate obtained in the same step as in Example 4.

【0060】図9(c)に示す工程において、光モジュー
ル部材9のレーザーダイオード19と光ファイバ6の間の
光結合部分に、透明固定体27としての液状熱硬化性シリ
コーン樹脂をポッティング(注入塗布)し、該シリコーン
樹脂中のボイドを除去するための真空脱気を行った後
に、 透明固定体27を150(℃)で2時間の加熱硬化して、
第1の封止体を形成した。その後、透明固定体27からな
る第1の封止体部分と、配線層11と銅配線34と金ワイヤ
24のボンディング部分と、三方ダム33aに囲まれた銅基
板部分とに、熱硬化性液状樹脂としてのエポキシ樹脂
を、三方ダム33aによって堰き止められるようにして、
ポッティング(注入塗布)した。そして、ボイドを除去す
るための真空脱気を行った後に、 150(℃)で3時間の加
熱硬化して、第2の封止体としての封止体14を一体的に
形成し、2重封止を構成してパッケージ化した光モジュ
ールを作製した。
In the step shown in FIG. 9C, a liquid thermosetting silicone resin as a transparent fixing body 27 is potted (injected and applied) to the optical coupling portion between the laser diode 19 and the optical fiber 6 of the optical module member 9. Then, after performing vacuum degassing for removing voids in the silicone resin, the transparent fixed body 27 was cured by heating at 150 (° C.) for 2 hours.
A first sealing body was formed. After that, the first sealing body portion made of the transparent fixed body 27, the wiring layer 11, the copper wiring 34, and the gold wire
In the bonding portion of 24 and the copper substrate portion surrounded by the three-way dam 33a, an epoxy resin as a thermosetting liquid resin is blocked by the three-way dam 33a,
Potting (injection coating) was performed. Then, after performing vacuum degassing for removing voids, the mixture is heat-cured at 150 (° C.) for 3 hours to integrally form a sealing body 14 as a second sealing body. An optical module packaged with sealing was manufactured.

【0061】(実施例6)実施例6は、実施例5の光モ
ジュール38を使用して製作したプリント基板形の光モジ
ュール45の例であり、即ち、銅ポリイミド配線基板を用
いた光モジュールをプリント配線基板上に実装した例で
ある。図10は、本発明による第6実施例の光モジュー
ルを示す図である。本第6実施例の光モジュールについ
て、プリント基板形の光モジュール45を製作する工程か
ら説明する。最初の工程において、図11に示すよう
な、電極部42と光モジュール取り付けるための固定部41
a,41b,41c,41dとが、基板44のスルーホール部43には
んだ付けによって固定されているプリント基板40を準備
した。
Embodiment 6 Embodiment 6 is an example of a printed board type optical module 45 manufactured using the optical module 38 of Embodiment 5, that is, an optical module using a copper polyimide wiring board. This is an example of mounting on a printed wiring board. FIG. 10 is a view showing an optical module according to a sixth embodiment of the present invention. The optical module of the sixth embodiment will be described from the step of manufacturing a printed board type optical module 45. In the first step, as shown in FIG. 11, an electrode part 42 and a fixing part 41 for attaching the optical module are provided.
A printed board 40 was prepared in which a, 41b, 41c, and 41d were fixed to the through-hole 43 of the board 44 by soldering.

【0062】そして、次ぎの工程において、プリント基
板40上に、実施例5の光モジュール38を、固定部41a,4
1b,41c,41dを介して実装して、光モジュール38の電極
とプリント基板40の電極とを接続して、図10に示すプ
リント基板形光モジュール45を作製した。なお、図12
は、図10に示した光モジュールの電極部分を詳細に示
した拡大図である。光モジュール38の電極とプリント基
板40の電極との接続部を拡大し、詳細に示したものであ
る。以上の実施例4〜6では、銅ポリイミド配線基板の
効果により優れた放熱性を示し、かつ、注入成形によっ
て光結合の芯ずれが防止されるので、良好なる光モジュ
ールが提供される。
Then, in the next step, the optical module 38 of the fifth embodiment is mounted on the printed circuit board 40 by the fixing portions 41a and 41a.
The printed circuit board type optical module 45 shown in FIG. 10 was fabricated by mounting the optical module 38 via 1b, 41c and 41d and connecting the electrodes of the optical module 38 and the electrodes of the printed circuit board 40. FIG.
FIG. 11 is an enlarged view showing an electrode portion of the optical module shown in FIG. 10 in detail. The connection between the electrode of the optical module 38 and the electrode of the printed circuit board 40 is enlarged and shown in detail. In the above Examples 4 to 6, excellent heat dissipation is exhibited by the effect of the copper polyimide wiring substrate, and misalignment of optical coupling is prevented by injection molding, so that a good optical module is provided.

【0063】(実施例7)実施例7は、本発明による光
モジュールを多機能を有するマルチチップに混載するこ
とによって、マルチチップ形光モジュールを構成した例
である。図13は、本発明による第7実施例の光モジュ
ールを示す図である。本第7実施例の光モジュールにつ
いて、マルチチップ形の光モジュール58を製作する工程
から説明する。図13(a)に示す工程において、図2に
示した光モジュール部材の製作工程の一部工程( a〜e
工程においてリードフレーム22及びダイアタッチメント
23を除いた工程 )で製作することが可能である光モジュ
ール部材10を用意し、図13(b)において、該光モジュ
ール部材10をマルチプリント基板51上に、ダイアタッチ
メント(図示せず)を介して、 150(℃)で2時間の加熱硬
化して固定した。なお、マルチプリント基板51は、基板
57上に複数個の半導体装置52,53,54を搭載してなるマ
ルチチップである。さらに、光モジュール部材10上の配
線層11とマルチプリント基板51上の電極パッド56の間を
金ワイヤ24を用いてボンディングした。
(Embodiment 7) Embodiment 7 is an example in which an optical module according to the present invention is mixedly mounted on a multi-chip having multiple functions to form a multi-chip optical module. FIG. 13 is a view showing an optical module according to a seventh embodiment of the present invention. The optical module of the seventh embodiment will be described from the step of manufacturing the multi-chip optical module 58. In the step shown in FIG. 13A, some of the steps (a to e) of the manufacturing process of the optical module member shown in FIG.
In the process lead frame 22 and die attachment
An optical module member 10 that can be manufactured by the process excluding step 23) is prepared, and in FIG. 13B, the optical module member 10 is mounted on a multi-printed board 51 by a die attachment (not shown). Then, it was cured by heating at 150 (° C.) for 2 hours. The multi-printed board 51 is a board
This is a multi-chip having a plurality of semiconductor devices 52, 53, 54 mounted on 57. Further, bonding was performed between the wiring layer 11 on the optical module member 10 and the electrode pad 56 on the multi-printed substrate 51 using the gold wire 24.

【0064】そして、図13(c)に示す工程において、
光モジュール部材10と、金ワイヤ24のボンディング部分
とを覆うようにして、封止材14としてのエポキシ樹脂を
ポッティングした。 その後、封止材14を150(℃)で3時
間の加熱硬化することによって、マルチチップ形光モジ
ュール58を作製した。本実施例7では、比較的面積の大
きな基板57を介して光素子からの放熱が行われるので、
優れた放熱性を示し、かつ、芯ずれが防止されるマルチ
チップ形光モジュール58が提供される。
Then, in the step shown in FIG.
Epoxy resin as the sealing material 14 was potted so as to cover the optical module member 10 and the bonding portion of the gold wire 24. Thereafter, the sealing material 14 was heated and cured at 150 (° C.) for 3 hours, thereby producing a multi-chip optical module 58. In the seventh embodiment, since heat is radiated from the optical element through the substrate 57 having a relatively large area,
A multi-chip optical module 58 exhibiting excellent heat dissipation and preventing misalignment is provided.

【0065】以上のような本実施例の光モジュールであ
れば、パッケージ成型時にレーザーダイオードと光ファ
イバの間の光結合部分にかかる応力が小さくなるので、
成型時の位置ずれ(光結合ズレなど)の発生が回避され
る。またシール部分がない一体モールドパッケージ品で
あるために光モジュールの耐湿性が優れている。特に、
成形温度以上のガラス転移温度を有する熱硬化性液状樹
脂組成物で封止されているために成形時の収縮率が小さ
く、パッケージの反り量が小さくなり、はんだボール搭
載面の平坦性に優れる点がある。
With the optical module of the present embodiment as described above, the stress applied to the optical coupling portion between the laser diode and the optical fiber during the molding of the package is reduced.
The occurrence of displacement (optical coupling deviation or the like) during molding is avoided. In addition, the optical module is excellent in moisture resistance because it is an integrally molded package product without a sealing portion. Especially,
Sealed with a thermosetting liquid resin composition having a glass transition temperature equal to or higher than the molding temperature, so that the shrinkage during molding is small, the amount of warpage of the package is small, and the flatness of the solder ball mounting surface is excellent. There is.

【0066】上記を確認をした結果を、表1に示す。Table 1 shows the result of confirming the above.

【0067】[0067]

【表1】 [Table 1]

【0068】表1において、実施例1〜5,7での熱硬
化性液状樹脂組成物による封止前後の光出力変動と光モ
ジュールの熱抵抗を示しているように、何れの実施例
も、光出力の変動は0.05dB以下であり、本発明による光
モジュールが、良好な光結合性を有していることが分か
る。特に、実施例4,5では、銅ポリイミド配線基板の
効果により優れた放熱性を示すことが判明した。
As shown in Table 1, the light output fluctuation and the thermal resistance of the optical module before and after sealing with the thermosetting liquid resin compositions in Examples 1 to 5 and 7 were all shown. The fluctuation of the optical output is 0.05 dB or less, which indicates that the optical module according to the present invention has good optical coupling. In particular, in Examples 4 and 5, it was found that excellent heat dissipation was exhibited due to the effect of the copper polyimide wiring board.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上、本発明によれば、光結合性が良好
であって、かつ、パッケージ成形性が良く低コストで量
産性に優れている光モジュールが提供される。また、放
熱性の高い銅ポリイミド配線基板を用いることにより、
光結合性の確保と放熱性の向上とが同時に図られる光モ
ジュールが提供される。
As described above, according to the present invention, there is provided an optical module having good optical coupling properties, good package moldability, low cost, and excellent mass productivity. In addition, by using a copper polyimide wiring board with high heat dissipation,
Provided is an optical module which can simultaneously secure optical coupling and improve heat radiation.

【0070】一方、本発明による光モジュールであれ
ば、複数個取りの金型と、液状樹脂組成物用の自動ディ
スペンサとを用いることにより、高い量産性を得ること
ができる効果があり、そしてまた、実施例6が示すよう
に、プリント基板形光モジュールへの実装も容易に行う
ことができ、さらに、実施例7に示したマルチチップ形
光モジュールへの応用展開も容易であるという効果があ
る。
On the other hand, the optical module according to the present invention has an effect that high mass productivity can be obtained by using a multi-cavity mold and an automatic dispenser for a liquid resin composition. As shown in the sixth embodiment, it is possible to easily mount the optical module on a printed circuit board, and further to easily apply the present invention to the multi-chip optical module shown in the seventh embodiment. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による第1実施例の光モジュールを示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an optical module of a first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明による一実施例の光モジュール部材の製
作工程を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of an optical module member according to an embodiment of the present invention.

【図3】図3の光モジュール部材を金型にセットしてい
る製作工程を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a manufacturing process in which the optical module member of FIG. 3 is set in a mold.

【図4】図3の光モジュール部材を金型にセットした後
の製作工程を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a manufacturing process after the optical module member of FIG. 3 is set in a mold.

【図5】本発明による第1実施例の光モジュール基体を
示す図である。
FIG. 5 is a view showing an optical module substrate according to a first embodiment of the present invention.

【図6】本発明による第2実施例及び第3実施例の光モ
ジュールを示す図である。
FIG. 6 is a view showing an optical module according to a second embodiment and a third embodiment according to the present invention.

【図7】本発明による第2実施例及び第3実施例の光モ
ジュール基体を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing optical module substrates according to a second embodiment and a third embodiment according to the present invention.

【図8】本発明による第4実施例の光モジュールを製作
する工程を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a process of manufacturing an optical module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明による第5実施例の光モジュールを製作
する工程を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a process of manufacturing an optical module according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明による第6実施例の光モジュールを示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an optical module according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】図10に示した光モジュールのプリント基板
を示す図である。
11 is a diagram showing a printed circuit board of the optical module shown in FIG.

【図12】図10に示した光モジュールの電極部分を詳
細に示した拡大図である。
FIG. 12 is an enlarged view showing an electrode portion of the optical module shown in FIG. 10 in detail.

【図13】本発明による第7実施例の光モジュールを製
作する工程を示す図である。
FIG. 13 is a view illustrating a process of manufacturing an optical module according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】フィレット形態を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a fillet form.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…金型、4…注入口、4a…上縁、5a,b,c,d…金
型締結用ボルト穴、6…光ファイバ、6a…光ファイバ
素線、6b…ジャケット部、7,8…キャビティ、9,1
0,28…光モジュール部材、11…配線層、13…エラスト
マ、14…封止体、14a…ファイバ突出部、15…リード電
極、16…はんだ層、17…シリコン基板、17a…浅いV
溝、17b…深いV溝、19…レーザーダイオード、20…フ
ォトダイオード、21…光素子本体、22…リードフレー
ム、23…ダイアタッチメント、24…金ワイヤ、26…固定
体、27…透明固定体、27a…透明封止体、29,30,35…
光モジュール基体、31,32,36,38…光モジュール、33
…銅基板、33a…三方ダム、34…銅配線、40…プリント
基板、41a,41b,41c,41d…固定部、42…電極部、43…
スルーホール部、44,57…基板、45…プリント基板形光
モジュール、46,47,56…電極パッド、48…ポリイミド
層、50…はんだ、51…マルチプリント基板、52,53,54
…半導体装置、55…リード電極、58…マルチチップ形光
モジュール。
1, 2, die, 4 injection port, 4a upper edge, 5a, b, c, d ... bolt hole for die fastening, 6 ... optical fiber, 6a ... optical fiber wire, 6b ... jacket part, 7 , 8 ... cavity, 9,1
0, 28: Optical module member, 11: Wiring layer, 13: Elastomer, 14: Sealing body, 14a: Fiber protrusion, 15: Lead electrode, 16: Solder layer, 17: Silicon substrate, 17a: Shallow V
Groove 17b Deep V-groove 19 Laser diode 20 Photodiode 21 Optical element body 22 Lead frame 23 Die attachment 24 Gold wire 26 Fixed body 27 Transparent fixed body 27a… Transparent sealing body, 29, 30, 35…
Optical module base, 31, 32, 36, 38 ... Optical module, 33
... copper substrate, 33a ... three-way dam, 34 ... copper wiring, 40 ... printed circuit board, 41a, 41b, 41c, 41d ... fixed part, 42 ... electrode part, 43 ...
Through-holes, 44, 57: Substrate, 45: Printed circuit board type optical module, 46, 47, 56: Electrode pad, 48: Polyimide layer, 50: Solder, 51: Multi printed board, 52, 53, 54
... Semiconductor device, 55 ... Lead electrode, 58 ... Multi-chip type optical module.

フロントページの続き (72)発明者 三浦 敏雅 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 吉田 幸司 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高橋 正一 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内Continued on the front page (72) Inventor Toshimasa Miura 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside of Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shoichi Takahashi 5--20-1, Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Semiconductor Company, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
によって一体的に形成した光モジュールであって、前記
封止体は、注入成形用の熱硬化性液状樹脂の硬化物から
なり、当該封止体の一部が前記基板から延出している前
記光ファイバの基板根本部位の周りを囲って形成したフ
ィレット形態のファイバ突出部を有することを特徴とす
る光モジュール。
An optical module in which a substrate on which an optically coupled optical semiconductor element and an optical fiber are mounted, and a holder for holding the substrate are integrally formed by a sealing member. The body is made of a cured product of a thermosetting liquid resin for injection molding, and has a fillet shape in which a part of the sealing body is formed around a base portion of the optical fiber extending from the substrate. An optical module having a fiber protrusion.
【請求項2】請求項1において、前記ファイバ突出部の
上部に重ねて、前記封止体の硬化硬度よりも柔らかい硬
化硬度特性を有する材質から硬化形成した弾性体を有す
ることを特徴とする光モジュール。
2. The light according to claim 1, further comprising an elastic body formed by curing from a material having a hardening hardness characteristic softer than the hardening hardness of the sealing body, the elastic body being superposed on the fiber protrusion. module.
【請求項3】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
によって一体的にパッケージ化する光モジュールであっ
て、前記保持体は、三方または四方ダムを形成した銅ポ
リイミド配線基板からなり、前記封止体は、前記三方ま
たは前記四方ダムによって堰き止められて注入硬化した
透明な液状熱硬化性シリコーン樹脂からなることを特徴
とする光モジュール。
3. An optical module in which a substrate on which an optically coupled optical semiconductor element and an optical fiber are mounted, and a holder for holding the substrate are packaged integrally by a sealing body. The body is made of a copper-polyimide wiring board having a three-way or four-way dam formed thereon, and the sealing body is made of a transparent liquid thermosetting silicone resin that is blocked and injected and cured by the three-way or four-way dam. Optical module.
【請求項4】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
によって一体的にパッケージ化する光モジュールであっ
て、前記保持体は、三方または四方ダムを形成した銅ポ
リイミド配線基板からなり、前記封止体は、前記光結合
部分を透明固定体を注入硬化した第1の封止体と、該第
1の封止体を覆いつつ前記三方または前記四方ダムによ
って堰き止められるよう熱硬化性液状樹脂を注入硬化し
た第2の封止体との2重封止体からなることを特徴とす
る光モジュール。
4. An optical module in which a substrate on which an optically coupled optical semiconductor element and an optical fiber are mounted, and a holder for holding the substrate are integrally packaged by a sealing body. The body is made of a copper-polyimide wiring board having a three- or four-sided dam, and the sealing body is a first sealing body in which a transparent fixing body is injected and hardened at the optical coupling portion, and the first sealing body. An optical module comprising a double sealing body with a second sealing body in which a thermosetting liquid resin is injected and cured so as to be blocked by the three-way or four-way dam while covering.
【請求項5】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
載置した基板を保持する保持体を、前記基板から延出し
ている前記光ファイバを当該光ファイバの基板根本部位
の外表面全周に触れずに挿入しつつ上方向に向いて大気
開放している注入口を有する金型にてクランプし、前記
注入口より充填した熱硬化性液状樹脂を前記基板及び前
記保持体を一体的に封止する封止体として成形すること
を特徴とする光モジュールの製造方法。
5. A holder for holding an optically coupled optical semiconductor element and a substrate on which an optical fiber is placed, wherein the optical fiber extending from the substrate is connected to the entire outer surface of the optical fiber at the base portion of the substrate. Clamping with a mold having an injection port facing upward and open to the atmosphere while inserting without touching, the thermosetting liquid resin filled from the injection port is integrated with the substrate and the holder. A method for manufacturing an optical module, wherein the optical module is molded as a sealed body.
【請求項6】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
載置した基板を保持する保持体を、前記基板から延出し
ている前記光ファイバを当該光ファイバの基板根本部位
の外表面全周に触れずに挿入しつつ上方向に向いて大気
開放している注入口を有する金型にてクランプし、 前記注入口から先に熱硬化性液状樹脂を充填し、後から
前記熱硬化性液状樹脂の硬化硬度よりも柔らかい硬化硬
度特性を有する弾性樹脂を前記基板根本部位近傍に充填
して、前記熱硬化性液状樹脂を前記基板及び前記保持体
を一体的に封止する封止体として、かつ、前記弾性樹脂
を弾性体として、同時に硬化成形することを特徴とする
光モジュールの製造方法。
6. A holder for holding an optically coupled optical semiconductor element and a substrate on which an optical fiber is placed, wherein the optical fiber extending from the substrate is connected to the entire outer surface of the optical fiber at the base portion of the substrate. Clamping with a mold having an injection port facing upward and open to the atmosphere while inserting without touching, filling the thermosetting liquid resin first from the injection port, and then the thermosetting liquid An elastic resin having a cured hardness characteristic softer than the cured hardness of the resin is filled in the vicinity of the base portion of the substrate, and the thermosetting liquid resin is integrally sealed with the substrate and the holder as a sealing body. In addition, a method for manufacturing an optical module, wherein the elastic resin is used as an elastic body and simultaneously cured and molded.
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