KR20110081783A - 광 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20110081783A
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KR1020110001627A
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미츠아키 다무라
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스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

광 모듈(1)은, 기판(2)과, 활성층(31)이 마련된 제 1 면(3A)과, 상기 제 1 면(3A)과는 반대측의 상기 기판(2)에 대향하는 제 2 면(3B)을 구비하는 광전 소자(3)를 갖고, 상기 광전 소자(3)의 상기 제 2 면(3B)에 광전 소자측 범프(3a)가 마련되고, 상기 광전 소자측 범프(3a)를 통해서 상기 광전 소자(3)가 상기 기판(2)에 고정되어 있다. 광전 소자의 활성층과, 외부의 광 신호의 입출력 부재와의 사이에 광전 소자 지지용 투명 부재 및 범프를 마련할 필요가 없기 때문에, 광전 소자(3)와 광학부 사이의 거리가 작은 광 모듈(1)을 제공할 수 있다. 또한 광전 소자(3)를 기판(2)에 고정하는 과정에서 광전 소자의 위치가 기판에 대해 어긋날 염려가 없기 때문에, 높은 위치 정밀도로 광전 소자를 고정할 수 있다.

Description

광 모듈 및 그 제조 방법{OPTICAL MODULE AND MANUFACTURING METHOD OF THE MODULE}
본 발명은 광 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 통신 네트워크의 대용량화·고속화나 슈퍼컴퓨터의 처리 능력의 향상에 따라, 기기 사이의 전기적 접속에 있어서의 전송 속도의 한계가 염려되고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서 광 인터커넥션 기술이 주목받고 있다. 인터커넥션 기술은, LSI 등의 신호 처리 장치 사이의 접속, 또는 신호 처리 장치와 라우터 등의 외부 인터페이스와의 접속에 광전기 복합 모듈(간단히 광 모듈)을 이용하여, 기기 사이의 전송 속도를 향상시키고자 하는 것이다.
광 모듈은, 활성층을 갖는 광전 소자를 포함한다. 광전 소자가 발광 소자인 경우에는, 전기 신호에 따라 활성층이 발광하여 광 신호를 발하고, 광 신호가 광 모듈 중의 렌즈 등의 광학부를 거쳐서, 광 섬유 등의 외부 소자에 전달된다. 한편, 광전 소자가 수광 소자인 경우에는, 광 섬유 등으로부터 입력된 광 신호가 광 모듈 중의 렌즈 등의 광학부를 거쳐서, 활성층에서 광 신호가 전기 신호로 변환된다.
광 모듈로서, 광전 소자의 면 중 활성층이 마련된 면과는 반대측에 접착제가 도포되고, 광전 소자가 기판에 고정된 구성이 알려져 있다. 접착제를 이용한 고정 방법은 간편하지만, 접착제가 경화되는 동안에 광학부에 대한 광전 소자의 상대 위치가 어긋나 버려서, 정밀도 좋게 광학 경로를 형성할 수 없었다.
또한, 일본 특허 공개 제 2004-31508호 공보 및 일본 특허 공개 제 2008-41770 호 공보는, 렌즈 등의 광학부가 탑재된 투명 기판에 배선층을 마련하고, 이 배선층에 금속 범프(bump)를 통해서 광전 소자가 플립 칩 실장된 광 모듈을 기재하고 있다. 이 실장 방법에 의하면, 범프를 통해서 광전 소자와 투명 기판을 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다. 그러나, 범프가 전기적 접속과 기계적 접속의 양쪽의 기능을 맡고 있기 때문에, 범프의 크기를 어느 정도 확보해서 기계적 강도를 유지할 필요가 있다. 이 때문에, 전기적인 접속만을 목적으로 하는 범프보다 큰 범프를 형성해야 한다. 또한, 투명 기판을 통해서 광전 소자와 광학부를 광학적으로 접속하고 있기 때문에, 광전 소자와 광학부 사이의 거리가, 기판의 두께와 큰 범프 만큼 이격되어 버린다.
본 발명은 광전 소자와 광학부의 상대 위치를 정밀도 좋게 결정하고, 광학 경로를 확립할 수 있도록 광전 소자를 기판 상에 실장할 수 있으며, 또한 광전 소자와 광학부 사이의 거리를 줄일 수 있는 광 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위해서, 기판과, 제 1 면과 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖고, 제 1 면에 활성층이 마련되고, 제 2 면에 제 1 범프 또는 제 1 패드가 마련된 광전 소자를 포함하며, 제 1 범프 또는 제 1 패드를 통해서 광전 소자가 기판에 고정되어 있는 광 모듈이 제공된다.
제 1 범프 또는 제 1 패드는 금으로 형성되고, 제 1 범프 또는 제 1 패드 각각에 대응하는 기판 상의 위치에 금의 제 2 패드 또는 제 2 범프가 마련되어 있는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 광 모듈은 광전 소자를 덮고, 기판에 고정되어 있는 투명 부재를 더 포함하고, 투명 부재는 광전 소자의 활성층에 대향하는 위치에 광학부를 구비하며, 기판에 접촉하는 위치에 제 3 범프 또는 제 3 패드가 마련되고, 투명 부재는 제 3 범프 또는 제 3 패드를 통해서 기판에 고정되어 있는 것도 적합하다. 이 경우, 제 3 범프 또는 제 3 패드가 금으로 형성되고, 제 3 범프 또는 제 3 패드각각에 대응하는 기판 상의 위치에 금의 제 4 패드 또는 제 4 범프가 마련되어 있어도 되고, 제 3 범프 또는 제 3 패드가 땜납으로 형성되며, 200℃에서 10분간 투명 부재를 유지한 후에 있어서의, 파장 600~1000nm의 범위에 있어서의 투명 부재의 평균 투과율이, 두께가 2mm에서의 60% 이상인 열 가소성 수지로 이루어져도 된다.
이에 더해서, 기판 상에 마련된 광전 소자를 제어하는 제어 회로를 더 포함하고, 제어 회로와 광전 소자가 와이어 본드에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것도 적합하다.
본 발명의 다른 태양으로서, 활성층이 마련된 제 1 면과, 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖는 광전 소자의 제 2 면에 제 1 범프 또는 제 1 패드를 형성하는 공정과, 제 1 범프 또는 제 1 패드를 통해서 광전 소자를 기판에 고정하는 공정을 갖는 광 모듈의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 광 모듈의 제조 방법은, 광전 소자를 제어하는 제어 회로를 기판 상에 마련하는 공정과, 제어 회로와 광전 소자를 와이어 본드에 의해 전기적으로 접속하는 공정을 더 가져도 된다. 또한, 광학부를 구비한 투명 부재를, 광전 소자를 덮도록 기판에 고정하는 공정을 더 포함하고, 광전 소자를 기판에 고정하는 공정에 있어서 투명 부재와 광전 소자 양자의 위치 결정에 기판 상의 얼라이먼트 마크를 이용하고, 투명 부재를 기판에 고정하는 공정에 있어서, 얼라이먼트 마크를 이용하여 광학부가 활성층에 대향하는 위치가 되도록 투명 부재를 기판 상에 배치해도 된다.
본 발명의 광 모듈에 의하면, 광전 소자의 활성층과, 외부의 광 신호의 입 출력 부재 사이에 광전 소자 지지용 투명 부재 및 범프를 마련할 필요가 없다. 따라서, 광전 소자와 광학부 사이의 거리가 작은 광 모듈을 실현할 수 있다. 또한, 광전 소자를 기판에 강고하게 고정할 수 있다. 또한, 접착제를 이용하여 고정하는 경우와 비교해서 매우 단 시간에 고정할 수 있고, 고정하는 과정에서 광전 소자의 위치가 기판에 대해 어긋날 염려가 없기 때문에, 높은 위치 정밀도로 광전 소자를 고정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광 모듈의 실시예의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 광 모듈의 실시예의 평면도,
도 3은 광전 소자를 활성층과 반대측의 면(제 2 면)으로부터 본 평면도,
도 4는 기판의 평면도,
도 5는 광전 소자를 기판에 고정된 상태에서의 평면도,
도 6은 제어 회로를 기판에 배치한 상태에서의 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 광 모듈의 변형예의 단면도이다.
본 발명의 실시예가, 이하에 있어서, 도면을 참조해서 설명된다. 도면은 설명을 목적으로 하며, 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다. 도면에 있어서, 설명의 중복을 피하기 위해서, 같은 부호는 동일 부분을 나타낸다. 도면 중 치수의 비율은 반드시 정확한 것은 아니다.
<전체 구조>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 모듈(1)의 단면도이고, 도 2는 동일한 평면도이다. 광 모듈(1)는 기판(2)과, 기판(2) 상에 고정된 2개의 광전 소자(3)와, 기판(2) 상에 고정된 제어 회로(4)와, 광전 소자(3)와 제어 회로(4)를 전기적으로 접속하는 한 쌍의 와이어(5)와, 광전 소자(3), 제어 회로(4) 및 와이어(5)를 덮는 투명 부재(6)를 갖는다.
<광전 소자>
각각의 광전 소자(3)는 제 1 면(3A)에 마련된 활성층(31)과, 동일한 제 1 면(3A)에 마련된 한 쌍의 전극(32)을 갖는다. 광전 소자(3)가 수광 소자인 경우에는, 활성층(31)이 수광부에 해당하며, 수광한 광 신호에 따라 전극(32)으로부터 제어 회로(4)에 전기 신호가 전달된다. 수광 소자(3)로서 포토 다이오드를 예시할 수 있다. 한편, 광전 소자(3)가 발광 소자인 경우에는, 활성층(31)이 발광부에 해당하고, 제어 회로(4)로부터 전극(32)에 전달된 전기 신호에 따라 활성층(31)이 외부를 향해서 발광한다. 발광 소자로서 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER(수직 공진기 면발광 레이저))를 예시할 수 있다. 광전 소자가 발광 소자인지 수광 소자인지에 따라서 이러한 차이는 있지만, 양자는 광 신호와 전기 신호의 입출력 관계가 서로 역전될 뿐, 기본적인 구성은 양자에서 공통이다.
광전 소자(3)의 활성층(31)이 마련되는 제 1 면(3A)과는 반대측의 면인 제 2 면(3B)에는, 금속 범프(3a)(제 1 범프)가 마련되어 있다. 기판(2)의 광전 소자(3)가 고정되는 위치이며, 금속 범프(3a)에 대응하는 위치에 금속 패드(2a)(제 2 패드)가 마련되어 있다(광학 소자(3) 측에 금속 패드(제 1 패드), 기판 측에 금속 범프(제 2 범프)가 마련되어 있어도 된다). 이들 금속 범프(3a)와 금속 패드(2a)는 서로 대향하며, 초음파식 실장법 또는 열 압착법 등으로 금속 범프(3a)와 금속 패드(2a)가 서로 고착되고, 그 결과 광전 소자(3)가 기판(2)에 대해 고정되어 있다. 금속 범프(3a)와 금속 패드(2a)의 재질로서는, 금 또는 땜납이 바람직하다. 특히, 금속 범프(3a)와 금속 패드(2a)를 금으로 구성하여 초음파식 실장법으로 광전 소자(3)를 기판(2)에 고정하면, 단시간에 광전 소자(3)를 기판(2)에 정밀도 좋게 배치할 수 있다.
한편, 단일 광전 소자(3)를 기판(2) 상에 마련해도 되고, 복수의 광전 소자를 기판(2) 상에 마련해도 된다. 또한, 광전 소자(3)로서 발광 소자와 수광 소자 각각을 동일 기판(2) 상에 마련하고, 광 신호와 전기 신호의 상호 변환이 가능한 광 모듈(1)를 제공할 수도 있다.
<제어 회로>
제어 회로(4)는 범프·패드에 의해, 또는 접착재에 의해 기판(2) 상에 고정되어 있다. 제어 회로(4)는 일단이 제어 회로(4)에 접속되고 타단이 광전 소자(3)의 한 쌍의 전극(32)에 접속된 한 쌍의 와이어(5)를 통해서, 광전 소자(3)와 전기적으로 접속되어 있다. 제어 회로(4)는 와이어(5)를 통해서, 광전 소자(3)가 발광 소자인 경우에는 외부로부터의 신호 입력에 따라서 광전 소자(3)의 발광을 제어하고, 광전 소자가 수광 소자인 경우에는 광전 소자(3)로부터의 전기 신호를 수신한다. 제어 회로(4)의 예로서, IC나, 포토 다이오드의 신호를 증폭시키는 트랜스 임피던스 증폭기를 들 수 있다.
광전 소자(3)와 제어 회로(4) 사이를 접속하는 와이어(5)는 본딩에 의해 배선되어 있다. 후술하는 바와 같이, 제어 회로(4)를 기판(2)에 배치할 때에는 투명 부재(6)가 아직 배치되어 있지 않은 상태이므로, 기판(2)의 상부 공간이 개방되어 있다. 이 때문에, 광전 소자(3)와 제어 회로(4) 사이의 와이어 본딩에 의한 배선 작업이 간편하다.
이와 같이, 광전 소자(3)와 제어 회로(4)가 동일 기판(2) 상에 마련되어 있기 때문에, 광전 소자(3)와 제어 회로(4)를 단일 모듈로써 제공할 수 있다. 또한, 광전 소자(3)와 제어 회로(4)를 와이어 본딩으로 간단하게 접속할 수 있다.
<투명 부재>
투명 부재(6)는 광전 소자(3)와 제어 회로(4)를 덮도록 기판(2) 상에 배치되고, 제 1 렌즈(61), 반사면(62), 제 2 렌즈(63)를 구비한다. 제 1 렌즈(61)는 광전 소자(3)의 활성층(31)에 대향하는 위치에 마련되고, 반사면(62)은 활성층(31)과 제 1 렌즈(61)를 연결하는 직선 L1 상에서 직선 L1과 45도의 각도를 이루도록 배치되고, 제 2 렌즈(63)는 반사면(62)을 지나는 직선 L1과 직교하는 직선 L2 상에 마련되어 있다. 투명 부재(6)는 제 1 렌즈(61), 반사면(62), 제 2 렌즈(63)와 함께 일체적으로 투명한 수지로 사출 성형에 의해 형성되어 있다.
제 1 렌즈(61), 반사면(62), 제 2 렌즈(63)에 의해서 광학 경로 L1, L2가 구성되어 있다. 광학 경로 L1, L2는 광전 소자(3)의 활성층(31)과 외부를 접속하는 것으로, 제 1 렌즈(61), 반사면(62), 제 2 렌즈(63)에는 높은 위치 정밀도가 요구된다. 위치가 어긋나면, 도시하지 않은 입출사 파이버와의 결합 손실이 커지고, 최악의 경우에는 광 신호의 전달할 수 없게 되기 때문이다.
광전 소자(3)가 발광 소자인 경우에는, 활성층(31)이 발광하고, 발광된 광이 제 1 렌즈(61)에 입사하며, 반사면(62)에서 반사되어 90도 방향을 바꿔서, 제 2 렌즈(63)에 입사되어 광 모듈(1)의 외부로 출사된다. 제 2 렌즈(63)의 연장선 상에는 광 섬유가 배치되고, 광 섬유를 경유하여 외부 기기에 광 신호가 전달된다. 반대로, 광전 소자(3)가 수광 소자인 경우에는, 외부 기기의 광 섬유 등에 의해서 제 2 렌즈(63)에 광이 입사되고, 반사면(62)에서 반사되어 90도 방향을 바꿔서, 제 1 렌즈(61)에 입사되어 활성층(31)에 광이 입사한다.
제 1 렌즈(61), 제 2 렌즈(63)는 평볼록 렌즈로, 그 초점이 반사면(62)과 일치하도록 배치하면 된다. 이러한 구성에 의하면, 예컨대 광전 소자(3)가 VCSEL일 때, 활성층(31)에서 면발광된 확산광이 제 1 렌즈(61)에 의해 집광되고, 반사면(62)에서 반사되며, 제 2 렌즈(63)에서 광로차가 적은 상태로 평행광으로 되기 때문에, 외부에 효율적으로 광을 전달할 수 있다. 또한, 광 섬유에 입광하는 경우에는, 제 2 렌즈(63)에서 다시 집광하여, 초점에서 광 섬유 코어에 입광하도록 구성함으로써, 광을 효율적으로 전달할 수 있다. 한편, 상기 예에서는 반사면(62)을 이용하여 광전 소자(3)의 제 1 면(3A)과 평행한 방향으로 광이 입사 또는 출사할 수 있는 구성으로 했지만, 광전 소자(3)의 제 1 면(3A)에 대해 수직으로 광 섬유가 배치되는 경우에는, 반사면(62)을 마련하지 않아도 된다.
투명 부재(6)에는, 기판(2)에 접촉하는 영역에 금속 범프(6b)(제 3 범프)가 마련되어 있다. 기판(2)의 투명 부재(6)와 접촉하는 위치로서, 금속 범프(6b)에 대응하는 위치에 금속 패드(2b)(제 4 패드)가 마련되어 있다(투명 부재(6) 측에 금속 패드(제 3 패드), 기판 측에 금속 범프(제 4 범프)가 마련되어 있어도 된다). 서로 대향하는 금속 범프(6b)와 금속 패드(2b)가, 초음파식 실장법 또는 열압착법 등으로 고착됨으로써, 강고하고 또한 높은 위치 정밀도로 투명 부재(6)를 기판(2)에 대해 고정할 수 있다. 금속 범프(6b)와 금속 패드(2b)의 재질로서는, 금 또는 땜납이 바람직하다.
한편, 금속 범프(6b)는, 제 1 렌즈(61), 반사면(62), 제 2 렌즈(63)로 이루어지는 광학부와는 별도의 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 이로써, 초음파식 실장법 또는 열압착법 등에 의해서 투명 부재(6)를 기판(2)에 고착할 때에 발생하는 열이 광학부에 전해져서 변형 등의 악영향을 미치는 일이 없다.
<제조 방법>
도 3부터 도 6은 본 발명에 따른 광 모듈의 제조 방법의 실시예를 설명하는 도면으로, 도 3은 광전 소자(3)를 활성층(31)과 반대측의 면(제 2 면(3B))으로부터 본 평면도, 도 4는 기판(2)의 평면도, 도 5는 광전 소자(3)를 기판(2)에 고정한 상태에서의 평면도, 도 6은 제어 회로(4)를 기판(2)에 배치한 상태에서의 평면도이다.
우선, 도 3, 4에 나타낸 바와 같이 기판(2)의 위에 금속 패드(2a)(제 2 패드), 금속 패드(2b)(제 4 패드)를, 광전 소자(3)의 위에 금속 범프(3a)(제 1 범프)을 형성한다. 금속 패드(2a), 금속 패드(2b)를 형성할 때는, 기판(2) 상에 마련한 얼라이먼트 마크(2c)를 기준 위치로 해서, 금속 패드(2a), 금속 패드(2b)의 위치를 규정한다. 한편, 금속 범프(3a), 금속 범프(6b)와 금속 패드(2a), 금속 패드(2b)를 마련하는 위치는, 도 3이나 도 4에 나타낸 바와 같이, 네 모서리에 마련해도 되고, 광전 소자(3)나 투명 부재(6)의 크기에 따라서 1개소만, 또는 대향하는 2변에 연재시키고, 나아가서는 4변에 연재시키도록 형성해도 된다. 기판(2)측에 금속 범프(제 2 범프, 제 4 범프)를 형성하고, 광전 소자측(3)에 금속 패드(제 1 패드)를 마련해도 된다.
다음으로 도 5에 나타낸 바와 같이 기판(2) 상의 얼라이먼트 마크(2c)를 기준 위치로서 이용하여, 광전 소자(3)를 기판(2) 상에 배치하고, 금속 범프(3a)와 금속 패드(2a)를 접속하여 광전 소자(3)를 기판(2)에 고정한다. 다음으로 도 6에 나타낸 바와 같이 제어 회로(4)를 기판(2) 상에 고정한다. 제어 회로(4)는 고도한 위치 정밀도가 요구되는 광학 경로를 구성하는 것은 아니기 때문에, 제어 회로(4)의 기판(2)에의 고정은, 범프에 의한 고정, 접착제에 의한 고정 등, 어떻게 고정해도 상관없다. 본 실시예에서는 접착제에 의해 고정하고 있다. 제어 회로(4)를 기판(2) 상에 고정하면, 와이어 본딩에 의해 와이어(5)를 이용하여 제어 기판(4)과 광전 소자(3)의 전극(32)을 전기적으로 접속한다.
다음으로 도 2에 나타낸 바와 같이 얼라이먼트 마크(2c)를 기준 위치로 해서 금속 범프(6b)(제 3 범프)를 형성한 투명 부재(6)를 기판(2) 상에 배치한다. 이 때, 투명 부재(6) 전체가 투명하기 때문에, 투명 부재(6) 너머로 얼라이먼트 마크(2c)를 시인할 수 있기 때문에, 투명 부재(6)를 정밀도 좋게 배치할 수 있다.
상기와 같은 공정에 의하면, 투명 부재(6)와 광전 소자(3)의 위치 관계를 직접 확인할 수 있기 때문에, 광전 소자(3)에 통전하여 광학 경로 L1, L2가 확립되어 있는지를 확인하면서 투명 부재(6)를 배치하지 않아도 된다. 즉, 이미 기판(2) 상의 얼라이먼트 마크(2c)를 공통의 기준 위치로 해서 광전 소자(3)와 투명 부재(6)의 위치가 결정되어 있기 때문에, 투명 부재(6)를 기판(2)에 대해 소정의 위치에 배치하면, 광전 소자(3)의 활성층(31)과 투명 부재(6)의 제 1 렌즈(61), 반사면(62), 제 2 렌즈(63)를 정밀도 좋게 배치할 수 있어서, 광학 경로 L1, L2를 확실하게 확립할 수 있다. 이러한 방법에 의하면, 광전 소자(3)의 활성층(31)을 발광시키면서 광학 경로가 확립되었는지 여부를 확인하면서 투명 부재(6)를 배치하는 방법에 비해서, 간단하고 또한 정밀도 좋게 광전 소자(3)와 투명 부재(6)의 상대 위치를 결정할 수 있다.
또한, 금속 범프(6b)가 금(Au)으로 이루어지고, 금속 패드(2b)도 금(Au)으로 이루어진 경우에는, 초음파식 실장법에 의해 투명 부재(6)를 기판(2)에 고정할 수 있다. 초음파식 실장법에 의하면 투명 부재(6)나 기판(2)을 직접 가열하는 일없이 투명 부재(6)와 기판(2)을 접합할 수 있기 때문에, 투명 부재(6)의 열에 의한 손상을 회피할 수 있다. 투명 부재(6)로 수지를 이용하고 있고, 수지는 열에 의해서 변형되거나 광의 투과율이 저하되거나 하는 경우가 있기 때문에, 금속 범프(6b)와 금속 패드(2b)를 금으로 형성하여 초음파식 실장법을 이용하면 직접 투명 부재(6)가 가열되는 일이 없기 때문에 바람직하다. 이 형태에 의하면, 투명 부재(6)를 기판(2)에 대해 단시간에 또한 정밀도 좋게 배치할 수 있다. 또한, 고착하는 과정에서 투명 부재(6)가 기판(2)에 대해 어긋날 염려도 없다.
한편, 금속 범프(6b) 또는 금속 패드(2b) 중 적어도 하나가 땜납으로 이루어지는 경우에는 열압착법에 의해 투명 부재(6)를 기판(2)에 고정할 수 있다. 열압착법에 의하면, 금속 범프(6b) 또는 금속 패드(2b)의 재료에 금 대신 땜납을 이용하기 때문에 비용을 저렴하게 억제할 수 있다. 이 경우, 상기한 바와 같이 납땜 공정의 가열에 의해서 투명 부재(6)의 투과율이 저하될 염려가 있기 때문에, 투명 부재(6)로, 땜납의 융점 이상으로 가열되어도 변형되지 않고, 투과율을 유지할 수 있는 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 수지로서, TERALINK(등록상표: 스미토모 전공 파인폴리머 주식회사제)(일본 특허 공개 제 2008-88303호 공보 참조)가 바람직하다. 이 수지는 투명 폴리아마이드, 환상 폴리올레핀, 불소 수지, 폴리에스터, 아크릴, 폴리카보네이트 및 아이오노머 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 가교성의 열 가소성 수지다. 이 수지는, 260℃의 항온조에 1분간 방치해도 변형되지 않거나, 변형되어도 그 형상을 유지할 수 있다. 또한, 이 수지는 공정(共晶:eutectic) 땜납의 융점(183℃)보다 고온인 200℃에서 10분간 유지해도, 두께 2mm에서의 파장 600~1000nm인 범위의 평균 투과율이 60% 이상이다. 따라서, 이 수지는 납땜 공정에서도 광의 투과율이 저하되지 않고, 금속 범프(6b)와 금속 패드(2b) 중 적어도 하나에 땜납을 이용해도, 광 모듈의 성능을 극단적으로 열화시키는 일이 없어서 바람직하다. 금속 범프(6b), 금속 패드(2b)를 금 또는 땜납 중 어느 것으로 형성할지는, 목적으로 하는 광 모듈의 사양에 맞춰서 선택할 수 있다.
금속 범프(3a), 금속 패드(2a)에 대해서도 상기와 같이, 목적으로 하는 광 모듈의 사양에 맞춰서, 금 또는 땜납으로 형성할 수 있다. 광전 소자(3)가 열의 영향을 잘 받는 소자라면, 금속 범프(3a)와 금속 패드(2a)로 금을 이용하면 정밀도가 높은 광 모듈을 실현할 수 있고, 광전 소자(3)가 열의 영향을 잘 받지 않는 소자라면, 금속 범프(3a)와 금속 패드(2a) 중 적어도 하나로 땜납을 이용해서, 저 비용으로 광 모듈을 제공할 수 있다.
<변형예>
제 1 실시예에서는, 평면 형상의 기판(2)의 위에, 투명 부재(6)의 다리부가 배치되는 구성으로 되어 있었지만, 도 7에 나타낸 바와 같이, 투명 부재(8)를 평판 형상으로 하고, 기판(2)과의 사이에 프레임(7)을 배치하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 프레임(7) 위에 마련된 제 4 패드(7b)와, 투명 부재(8)에 마련된 제 3 범프가 접속되고, 투명 부재(6)가 프레임(7)을 통해서 기판(2)에 고정된다. 프레임(7)에는 투명할 것은 요구되지 않기 때문에, 투명한 수지일 필요는 없다. 또한, 접착제 등을 이용해서 기판(2)에 프레임(7)을 고정할 수도 있고, 프레임(7)을 기판(2)과 일체로 형성할 수도 있다.
이러한 변형예에 따른 광 모듈에 의하면, 사출 성형에 의해서 형성되는 투명 부재(6)의 형상을 심플하게 할 수 있어, 투명 부재(6)의 성형에 있어서의 수율이 향상된다.
LSI 등의 신호 처리 장치간의 접속, 또는 신호 처리 장치와 라우터 등의 외부 인터페이스와의 접속에 사용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 기판과,
    제 1 면과, 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖고, 상기 제 1 면에 활성층이 마련되고, 상기 제 2 면에 제 1 범프 또는 제 1 패드가 마련된 광전 소자
    를 포함하고,
    상기 제 1 범프 또는 제 1 패드를 통해서 상기 광전 소자가 상기 기판에 고정되어 있는
    광 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 범프 또는 제 1 패드는 금으로 형성되고,
    상기 기판의 상기 제 1 범프 또는 제 1 패드 각각에 대응하는 위치에 금의 제 2 패드 또는 제 2 범프가 마련되어 있는
    광 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광전 소자를 덮고, 상기 기판에 고정되어 있는 투명 부재를 더 포함하며,
    상기 투명 부재는 상기 광전 소자의 활성층에 대향하는 위치에 광학부를 구비하고, 상기 기판에 접촉하는 위치에 제 3 범프 또는 제 3 패드가 마련되고, 상기 투명 부재는 상기 제 3 범프 또는 제 3 패드를 통해서 상기 기판에 고정되어 있는
    광 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 범프 또는 제 3 패드는 금으로 형성되고, 상기 기판의 상기 제 3 범프 또는 제 3 패드 각각에 대응하는 위치에 금의 제 4 패드 또는 제 4 범프가 마련되어 있는, 광 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 범프 또는 제 3 패드는 땜납으로 형성되고, 상기 투명 부재는, 200℃에서 10분간 유지했을 때의 두께가 2mm에서의 파장 600~1000nm인 범위의 평균 투과율이 60% 이상인 열 가소성 수지로 이루어지는, 광 모듈.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 상에 마련된 상기 광전 소자를 제어하는 제어 회로를 더 포함하고,
    상기 제어 회로와 상기 광전 소자가 와이어 본드에 의해 전기적으로 접속되어 있는
    광 모듈.
  7. 활성층이 마련된 제 1 면과, 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖는 광전 소자의 제 2 면에 제 1 범프 또는 제 1 패드를 형성하는 공정과,
    상기 제 1 범프 또는 제 1 패드를 통해서 상기 광전 소자를 상기 기판에 고정하는 공정
    을 갖는 광 모듈의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광전 소자를 제어하는 제어 회로를 상기 기판 상에 마련하는 공정과,
    상기 제어 회로와 상기 광전 소자를 와이어 본드에 의해 전기적으로 접속하는 공정
    을 더 갖는 광 모듈의 제조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 광전 소자를 덮도록 마련된 광학부를 구비하는 투명 부재를 상기 기판에 고정하는 공정을 더 포함하고,
    상기 광전 소자를 상기 기판에 고정하는 공정에 있어서, 양자의 위치 결정에 상기 기판 상의 얼라이먼트 마크를 이용해, 투명 부재를 상기 기판에 고정하는 공정에 있어서, 상기 얼라이먼트 마크를 이용해서, 상기 광학부가 상기 활성층에 대향하는 위치가 되도록 상기 투명 부재를 상기 기판 상에 배치하는
    광 모듈의 제조 방법.
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