WO2020145260A1 - 光モジュール - Google Patents

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optical device
carrier
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百合子 川村
那須　悠介
清史 菊池
相馬　俊一
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日本電信電話株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical communication component for transmitting and processing a high-frequency electric signal and an optical signal, and more specifically, an optical device unit and an optical fiber unit are adhesively fixed to each other and can be suctioned and carried by a mounter or the like.
  • the present invention relates to a reflowable optical module having a carrier.
  • a ball grid array (BGA: Ball Grid Array) is a key technology for downsizing an optical module because it can realize a large number of electrical interfaces with high density (Non-Patent Document 1). Further, since the BGA package is mounted on the substrate by solder reflow, the mounting cost can be reduced as compared with the case where the side-exposed pin package or FPC package used in the conventional optical module is individually soldered. Be expected.
  • the conventional optical device 100 generally includes an optical fiber 200 for inputting and outputting an optical signal via the optical fiber block 101, as shown in FIGS. Target.
  • FIG. 1A is a side view of a conventional optical device with an optical fiber.
  • FIG. 1B is a top view of a conventional optical device with an optical fiber.
  • the miniaturized optical module is mounted at a predetermined position by being sucked and transported by a mounter or the like, but the optical fiber 200 or the optical receptacle 201 is attached to the optical module. It is difficult to adsorb and convey the module using a general mounter because it is difficult for the optical fiber to interfere.
  • the optical receptacle which is a high-height component, is fixed on the module in the above method, so that it can be used even more. Reflow furnace is limited.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to fix an optical device unit and an optical fiber unit by adhesive, and to mount a carrier that can be carried and adsorbed by a mounter or the like. It is to provide a reflowable optical module having the same.
  • An optical module of the present invention is an optical device in which one or more optical fibers are optically connected, an optical receptacle optically connected to at least one of the optical fibers, a substrate, and A carrier having an adhesive layer formed on the surface of a substrate, wherein both or one of the plurality of optical fibers and the optical device are adhesively fixed to the surface of the adhesive layer.
  • a reflowable optical module that has an optical device section and an optical fiber section that are adhesively fixed and that has a carrier that is adsorbed by a mounter or the like and can be carried and mounted.
  • FIG. 1 Another side view of the optical module according to the second embodiment of the present invention.
  • A It is a top view of the optical module by the 4th Embodiment of this invention.
  • B It is a side view of the optical module by the 4th Embodiment of this invention.
  • C Another side view of the optical module according to the fourth embodiment of the present invention.
  • A) It is a top view of the optical module by the 5th Embodiment of this invention.
  • (B) It is a side view of the optical module by the 5th Embodiment of this invention.
  • C A side view of the optical module according to the fifth embodiment of the present invention in another direction.
  • the optical module 300 according to the first embodiment of the present invention includes an optical fiber block 101 that optically couples the optical device 100 and the optical fiber 200, and a light that is optically coupled to the optical fiber 200. It includes a receptacle 201, a carrier substrate (also simply referred to as substrate) 401, and a carrier 400 having adhesive layers 402a and 402b formed on the surface of the carrier substrate.
  • the optical module 300 includes a silicon photonics chip.
  • the carrier 400 for example, a highly heat-resistant special glass epoxy material (insulating base material formed by impregnating glass fiber with epoxy resin), aluminum, or the like can be used as the carrier substrate 401.
  • the adhesive layers 402a and 402b may be formed by directly applying resin to the carrier substrate 401, or may be formed by attaching a sheet-like adhesive layer.
  • the adhesive layer is formed on both the lower surface and the upper surface of the carrier, and the adhesive layer 402b formed on the lower portion is used for adhesively fixing the carrier 400 and the optical device 100, and is formed on the upper portion.
  • the adhesive layer 402a is used for adhesively fixing the optical fiber 200 and the carrier 400, and the optical receptacle 201 and the carrier 400.
  • a region without a pressure-sensitive adhesive layer, which is shown by a square in the center of FIG. 2A, is arranged on the carrier as a region for vacuum suction.
  • the optical module 300 Since the optical module 300 has the optical device 100, the optical fiber 200, and the optical receptacle 201 adhered and fixed to the carrier 400, the optical module 300 does not have the optical fiber 200 or the optical receptacle 201, and is a method similar to that of a conventional electronic device. It is possible to carry out vacuum suction conveyance by means such as. At this time, the collet having a suction surface smaller than the vacuum suction area on the upper surface of the carrier is used for suction and conveyance.
  • the optical device 100 in which one or a plurality of optical fibers are optically connected, the optical receptacle 201 optically connected to at least one of the optical fibers, the carrier substrate 401, and A carrier 400 having adhesive layers 402a and 402b formed on the upper surface and the lower surface of the carrier substrate 401, and a plurality of optical fibers 200 are adhesively fixed to the adhesive layer 402a formed on the surface of the carrier substrate 401.
  • an optical module is obtained in which the optical device 100 is adhesively fixed to the adhesive layer 402b formed on the lower surface of the carrier substrate 401.
  • FIGS. 3A and 3B are a top view and a side view showing the configuration of the optical module 300 according to the second embodiment of the present invention.
  • the optical module 300 according to the second embodiment of the present invention has the BGA electrode 102 arranged in the optical device 100 in the configuration shown in the first embodiment. ..
  • the BGA electrode 102 is arranged on the assumption that it will be mounted and fixed on another substrate or the like by the reflow process. Further, since the optical fiber 200 is adhesively fixed to the adhesive layer 402a, even if thermal stress occurs in the fiber during reflow heating, its movement can be limited.
  • the carrier 400 is made of a material capable of withstanding a reflow heat history (temperature and time required for reflow heating) for fixing solder.
  • the forms of the first and second embodiments have an advantage that they have a simple shape.
  • FIG. 4A, 4B, and 4C are a top view, a longitudinal side view, and a lateral side view of an optical module 300 according to a third embodiment of the present invention, respectively.
  • the cross-sectional shape of the carrier substrate 401 is downward convex, and the optical device 100 is downward. It is adhesively fixed to the surface of the lower surface of the convex portion by an adhesive layer 402b. Further, the optical fiber 200 is adhesively fixed to the upper surface of the carrier substrate 401 by the adhesive layer 402a, and the opening (groove) 403 for disposing the optical receptacle 201 is arranged.
  • an opening (groove) 403 in which the optical receptacle 201 can be arranged is arranged on the upper surface of the carrier substrate 401.
  • the optical module 300 can be made low in height (thickness can be reduced). Further, in this configuration, since the optical receptacle 201 is fixed to the opening (groove) 403, it is possible to prevent the optical receptacle 201 from dropping due to defective adhesion and fixing.
  • the carrier 400 is larger than the optical device 100, another component (other component) taller than the optical device 100 is arranged in the lower portion of the carrier 400, that is, in the vicinity of the optical device 100. I could't.
  • the carrier 400 since the carrier 400 also has a downward convex shape, another component (other component) 500 can be arranged below the thin portion of the carrier 400. This makes it possible to effectively utilize the area of the mounting board.
  • the opening (groove) 403 is provided at a position where the center of gravity of the optical module 300 matches the center of gravity of the optical device 100 so that the optical module 300 does not tilt during mounting.
  • the opening (groove) 403 can be arranged at an arbitrary position above the carrier 400 by devising the shape such as providing a hole in the substrate 401.
  • the optical fiber is fixed to the adhesive layer 402a arranged on the upper part of the carrier substrate, but the adhesive layer is arranged on the lower part of the carrier 400 where the optical device 100 is not adhered.
  • the optical fiber 200 may be fixed to the area.
  • FIG. 5(a), (b), and (c) are a top view, a lateral side view, and a longitudinal side view, respectively, showing the configuration of an optical module 300 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the optical module 300 is provided on the side surface of the carrier substrate 401.
  • a hole 404 for arranging the optical receptacle 201 is arranged.
  • the optical fiber is adhesively fixed to the adhesive layer 402a formed on the upper part of the carrier substrate 401, and the optical receptacle 201 can be housed (housed) in the hole 404.
  • the height of the optical module 300 can be reduced similarly to the third embodiment. Further, similarly to the third embodiment, it is possible to prevent the optical receptacle 201 from falling during mounting. Further, the optical surface of the optical receptacle 201 can be protected by the hole 404.
  • the hole 404 for disposing the optical receptacle is provided so that the optical module 300 does not tilt during mounting and the center of gravity of the optical module 300 matches the center of gravity of the optical device 100.
  • the hole 404 can be arranged at an arbitrary position above the carrier 400 by devising the shape such as forming a hole in the carrier substrate.
  • the optical fiber 200 is fixed to the adhesive layer 402a arranged on the upper part of the carrier substrate 401, but the adhesive layer is arranged on the region below the carrier 400 where the optical device 100 is not adhered.
  • the optical fiber 200 may be fixed there.
  • FIG. 5 is a top view, a lateral side view, and a longitudinal side view, respectively, showing the configuration of the optical module 300 according to the fifth embodiment of the present invention. Is.
  • the optical module 300 has, in addition to the configuration shown in the fourth embodiment, a vacuum suction hole 405 formed in the carrier substrate 401 and the adhesive layer 402b.
  • This is a configuration in which a window 406 for confirming the outer shape of the device formed on the carrier substrate and the adhesive layer is arranged at a position where the outer shape of the optical device 100 can be confirmed.
  • the position of the opening (groove) 403 is different from that of the third embodiment.
  • the hole 405 allows not only the carrier 400 but also the optical device 100 to be vacuum-adsorbed.
  • the optical device 100 when the optical module 300 is transported by vacuum suction, the optical device 100 is transferred only by the holding force of the adhesive layer 402b formed under the carrier substrate. ..
  • the optical device 100 in addition to the holding force of the adhesive layer, the optical device 100 can be directly vacuum-adsorbed to convey the optical module 300. With the configuration of the fifth embodiment, it is possible to prevent the optical device 100 from being peeled off from the adhesive layer 402b and falling during transportation.
  • the accurate outer shape position of the optical device 100 can be obtained.
  • the mounting and positioning of the optical device 100 with the BGA electrode needs to be accurately performed using an image recognition technique. This is because, for example, due to the demand for miniaturization and high integration of the optical device 100, it is necessary to set the ball spacing of the BGA electrodes to a narrow pitch such as 0.5 ⁇ m.
  • the optical fiber 200 is fixed to the adhesive layer 402a arranged on the upper surface of the carrier substrate 401, but the adhesive layer is formed on the region below the carrier 400 where the optical device 100 is not adhered. May be arranged and the optical fiber 200 may be fixed there.
  • Embodiments 1 to 5 show examples in which the optical fiber is adhesively fixed to the adhesive layer provided on the carrier substrate, only the optical device is adhesively fixed to the adhesive layer provided on the carrier substrate. Good.
  • the present invention can be applied to optical communication components for transmitting and processing high frequency electrical signals and optical signals.
  • optical device 101 optical fiber block 102 BGA electrode 200 optical fiber 201 optical receptacle 300 optical module 400 carrier 401 carrier substrate (substrate) 402a Adhesive layer 402b Adhesive layer 403 Opening (groove) 404 hole 405 hole 406 window 500 another part (other part)

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Abstract

端部に光レセプタクルを備える光ファイバ付の光モジュールを、容易に吸着・搬送でき、別の基板への搭載を可能とすることを課題とする。本発明の光モジュールは、端部に光レセプタクルを備える光ファイバが光学的に接続された光デバイスと、基板と基板の上部の表面及び下部の表面に形成された粘着層からなるキャリアとを備え、光デバイスが基板の下部の表面の粘着層に粘着固定され、光ファイバの一部分および光レセプタクルが基板表面の粘着層に粘着固定されている。

Description

光モジュール
　本発明は、高周波電気信号及び光信号を伝達および信号処理するための光通信用部品に関し、より詳細には、光デバイス部と光ファイバ部とを粘着固定し、マウンター等で吸着搬送搭載を可能するキャリアを有するリフロー可能な光モジュールに関する。
　通信需要の急速な増大を背景として、通信網の大容量化に向けた検討が精力的に行われている。光モジュールに関しても、通信設備の単位体積あたりのビットレート向上を目的とし、機能の高集積化・小型化が強く要求されている。ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ: Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）は、多数の電気的インターフェースを高密度に実現できるので、光モジュールの小型化のためのキー技術である（非特許文献１）。また、ＢＧＡパッケージは、半田リフローにより基板へ実装されるので、従来の光モジュールで用いられていた側面出しのピンパッケージやＦＰＣパッケージを個別に半田付けで実装する場合に比べ、実装コストの低減も期待される。
国際公開第２０１５／１０８１８１号公報
H. Tanobe, Y. Kurata, Y. Nakanishi, H. Fukuyama, M. Itoh, and E. Yoshida, "Compact 100Gb/s DP-QPSK integrated receiver module employing three-dimensional assembly technology," ,2014, OPTICS EXPRESS 22(5), pp. 6108-6113.
　しかしながら、電子デバイスと異なり、従来の光デバイス１００は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、光ファイバーブロック１０１を介して光信号を入出力するための光ファイバ２００を備えることが一般的である。図１（ａ）は、従来の光ファイバ付き光デバイスの側面図である。図１（ｂ）は、従来の光ファイバ付き光デバイスの上面図である。光デバイス１００は加熱されると、その形状が変化してしまうため、光ファイバが接続された光デバイスをリフロー工程に通すと、光ファイバが炉内で暴れてしまう恐れがある。また、この光ファイバ２００の動きにより、光モジュール自体が動いてしまい、所定の位置にＢＧＡ実装できずに導通不良となることが懸念される。また、実装工程簡略化の観点から、小型化した光モジュールはマウンター等により吸着、搬送することで所定の位置に搭載されることが求められるが、光ファイバ２００や光レセプタクル２０１が付いている光モジュールを一般的なマウンターを用いて吸着、搬送することは、光ファイバが邪魔になり困難であるという課題がある。
　この課題を解決するためには、光ファイバをリールに巻き付けて光デバイスの上に固定するという対策が考えられる。しかしながらこの方法では、ファイバをリールに巻き付けるという複雑な工程を必要とする。また、リール高さが光モジュール高さに加算されるため、高背部品を想定していない、通常のリフロー炉での実装ができなくなってしまう。
　さらに、特許文献１のような、光レセプタクル付き光ファイバが接続された光デバイスの場合、上記の方法では高背部品である光レセプタクルをモジュール上に固定することになるため、より一層、使用可能なリフロー炉が制限されてしまう。
　本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光デバイス部と光ファイバ部とを粘着固定し、マウンター等で吸着して搬送搭載を可能するキャリアを有するリフロー可能な光モジュールを提供することにある。
　本発明は、このような目的を達成するために、以下のような構成を備えることを特徴とする。本発明の光モジュールは、１本または複数の光ファイバが光学的に接続された光デバイスと、前記光ファイバの少なくとも１本の光ファイバに光学的に接続された光レセプタクルと、基板及び、前記基板の表面に形成された粘着層を有するキャリアとを備え、前記複数の光ファイバと、前記光デバイスの両方又は片方が、前記粘着層の表面に粘着固定されていることを特徴とする。
　本発明を用いれば、光デバイス部と光ファイバ部とを粘着固定し、マウンター等で吸着して搬送搭載を可能するキャリアを有するリフロー可能な光モジュールを提供することができる。
（ａ）従来の光ファイバ付き光デバイスの側面図である。（ｂ）従来の光ファイバ付き光デバイスの上面図である。 （ａ）本発明の第１の実施形態による光モジュールの上面図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態による光モジュールの側面図である。 （ａ）本発明の第２の実施形態による光モジュールの上面図である。（ｂ）本発明の第２の実施形態による光モジュールの側面図である。 （ａ）本発明の第３の実施形態による光モジュールの上面図である。（ｂ）本発明の第２の実施形態による光モジュールの側面図である。（ｃ）本発明の第２の実施形態による光モジュールの別方向の側面図である。 （ａ）本発明の第４の実施形態による光モジュールの上面図である。（ｂ）本発明の第４の実施形態による光モジュールの側面図である。（ｃ）本発明の第４の実施形態による光モジュールの別方向の側面図である。 （ａ）本発明の第５の実施形態による光モジュールの上面図である。（ｂ）本発明の第５の実施形態による光モジュールの側面図である。（ｃ）本発明の第５の実施形態による光モジュールの別方向の側面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、図面においては同一の機能を有する部分は同一の番号を付することで、説明の明瞭化を図っている。但し、本発明は以下に示す実施形態の記載内容に限定されず、本明細書等において開示する発明の趣旨から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者にとって自明である。また、異なる実施形態に係る構成は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施形態１）
　図２（ａ）,（ｂ）は、本発明の第一の実施形態による光モジュール３００の構成を示す上面図と側面図である。図２に示すように、本発明の実施形態１に係る光モジュール３００は、光デバイス１００と、光ファイバ２００とを光学的に結合する光ファイバーブロック１０１、光ファイバ２００に光学的に結合された光レセプタクル２０１、キャリア基板（単に基板ともいう）４０１とキャリア基板表面に形成された粘着層４０２ａ、４０２ｂとを持つキャリア４００とを含む。光モジュール３００は、シリコンフォトニクスチップを含む。
　キャリア４００は、例えばキャリア基板４０１として、高耐熱特殊ガラエポ材（ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸して形成された絶縁基材）や、アルミニウム等を用いることができる。また、粘着層４０２ａ、粘着層４０２ｂは、キャリア基板４０１に直接樹脂を塗布して形成してもよいし、シート状の粘着層を貼り付けて形成してもよい。
　本構成では、粘着層はキャリアの下部表面と上部表面の双方に形成されており、下部に形成された粘着層４０２ｂはキャリア４００と光デバイス１００を粘着固定するために用いられ、上部に形成された粘着層４０２ａは、光ファイバ２００とキャリア４００、光レセプタクル２０１とキャリア４００を粘着固定するために用いられる。キャリア上部には、真空吸着用の領域として、図２（ａ）の中央に四角く示す粘着層がない領域が配置されている。
　光モジュール３００は光デバイス１００と光ファイバ２００と光レセプタクル２０１がキャリア４００に粘着固定されているため、光ファイバ２００や光レセプタクル２０１が付いていない、従来の電子デバイスと同様の方法である、マウンター等による真空吸着搬送が可能となる。このとき、キャリア上面の真空吸着用の領域より小さな吸着面をもつコレットを用いて吸着、搬送を行う。上述の工程を経て、１本または複数の光ファイバが光学的に接続された光デバイス１００と、光ファイバの少なくとも１本の光ファイバに光学的に接続された光レセプタクル２０１と、キャリア基板４０１及び、キャリア基板４０１の上部の表面及び下部の表面に形成された粘着層４０２ａ, ４０２ｂを有するキャリア４００とを備え、複数の光ファイバ２００がキャリア基板４０１の表面に形成された粘着層４０２ａに粘着固定されており、光デバイス１００がキャリア基板４０１の下部の表面に形成された粘着層４０２ｂに粘着固定されている光モジュールが得られる。
（実施形態２）
　図３（ａ），(ｂ)は本発明の第２の実施形態による光モジュール３００の構成を示す上面図と側面図である。図３（ａ），(ｂ)に示すように、本発明の実施形態２に係る光モジュール３００は、実施形態１に示した構成において、光デバイス１００にＢＧＡ電極１０２が配置されたものである。
　ＢＧＡ電極１０２はリフロー工程により別の基板等に実装固定されることを想定して配置されている。また、光ファイバ２００は、粘着層４０２ａに粘着固定されているので、リフロー加熱時にファイバに熱応力が発生してもその動きを制限することができる。キャリア４００は、半田の固定用のリフロー熱履歴（リフロー加熱時にかかる温度や時間）に耐えることの出来る材料で構成されている。
　本構成では、光デバイス１００が所定位置から動いてずれてリフローにより固定されてしまうのを防ぐことができる。また、本実施形態１及び本実施形態２の形態は、簡易な形状であるというメリットがある。
（実施形態３）
　図４（ａ）, （ｂ）, 及び（ｃ）は、それぞれ、本発明の第３の実施形態による光モジュール３００の上面図、長手方向の側面図、及び短手方向の側面図である。図４に示すように、本発明の実施形態３に係る光モジュール３００は、実施形態２で示した構成において、キャリア基板４０１の断面形状が下に凸型となっており、光デバイス１００が下に凸になっている部分の下面の表面に粘着層４０２ｂにより粘着固定されている。さらに、キャリア基板４０１の上面に粘着層４０２aにより光ファイバ２００が粘着固定され、光レセプタクル２０１を配置するための開口部（溝）４０３が配置されているものである。
　本実施形態３では、図４に示すように、光レセプタクル２０１をその内部へ配置することのできる開口部（溝）４０３をキャリア基板４０１の上面に配置する設計となっている。この開口部（溝）４０３に光レセプタクル２０１を配置することにより、光モジュール３００を低背化する（厚さを薄くする）ことができる。さらに、本構成では光レセプタクル２０１が開口部（溝）４０３に固定されているので、粘着固定の不良による光レセプタクル２０１の落下を防ぐことができる。
　また、先の実施形態２の形態では、キャリア４００が光デバイス１００よりも大きいため、キャリア４００の下部、つまり光デバイス１００の直近に光デバイス１００より高背な別の部品（他部品）を配置することができなかった。しかし、本実施形態３では、キャリア４００も下に凸型の形状であるので、キャリア４００の薄い部分の下部に別の部品（他部品）５００を配置することができる。これにより実装基板の面積を有効活用することが可能となる。
　また、本実施形態３では、実装中に光モジュール３００が傾かないように、光モジュール３００の重心が光デバイス１００の重心と一致する位置に開口部（溝）４０３が設けられているが、キャリア基板４０１に孔を設けるなど形状に工夫をすることにより、キャリア４００の上部の任意の場所に開口部（溝）４０３を配置することができる。
　また、本実施形態３ではキャリア基板上部に配置された粘着層４０２ａに光ファイバが固定されているが、キャリア４００の下部の、光デバイス１００が粘着されていない領域に粘着層を配置し、その領域に光ファイバ２００を固定してもよい。
（実施形態４）
　図５（ａ）, （ｂ）, 及び（ｃ）は、それぞれ、本発明の第４の実施形態による光モジュール３００の構成を示す上面図、短手方向の側面図、及び長手方向の側面図である。図５に示すように、本発明の実施形態４に係る光モジュール３００は、先の実施形態３で示した構成におけるキャリア基板の上部に配置された溝４０３の代わりに、キャリア基板４０１の側面に光レセプタクル２０１を配置するための穴４０４が配置されているものである。光ファイバはキャリア基板４０１の上部に形成された粘着層４０２ａに粘着固定されており、光レセプタクル２０１を穴４０４に収納（収容）することができる。
　本実施形態４では、実施形態３と同様に光モジュール３００を低背化することができる。また、実施形態３と同様に、実装中の光レセプタクル２０１の落下を防ぐことが出来る。さらに、光レセプタクル２０１の光学面を穴４０４で保護することができる。
　本実施形態４では、実装中に光モジュール３００が傾かないよう、光モジュール３００の重心が光デバイス１００の重心と一致するように、光レセプタクルを配置するための穴４０４が設けられているが、キャリア基板に孔を設けるなど形状に工夫をすることにより、キャリア４００上部の任意の場所に穴４０４を配置することができる。
　また、本実施形態４ではキャリア基板４０１の上部に配置された粘着層４０２ａに光ファイバ２００が固定されているが、キャリア４００の下部で、光デバイス１００が粘着されていない領域に粘着層を配置し、そこに光ファイバ２００を固定してもよい。
（実施形態５）
　図６（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ、本発明の第５の実施形態による光モジュール３００の構成を示す上面図、短手方向の側面図、及び長手方向の側面図である。
　図６に示すように、本発明の実施形態５に係る光モジュール３００は、実施形態４で示した構成に加えて、キャリア基板４０１と粘着層４０２ｂに形成された真空吸着用の孔４０５と、光デバイス１００の外形が確認できる位置に、キャリア基板と粘着層に形成されたデバイス外形確認用の窓４０６が配置された構成である。また、実施形態３とは開口部（溝）４０３の位置が異なる設計とした。
　本実施形態５では、孔４０５により、キャリア４００だけでなく、光デバイス１００も真空吸着をすることが可能である。実施形態１、２、３、及び４で述べた構成では、光モジュール３００を真空吸着で搬送する際、光デバイス１００はキャリア基板の下部に形成された粘着層４０２ｂの保持力のみで移送される。本実施形態５では、この粘着層の保持力に加え、光デバイス１００を直接真空吸着して光モジュール３００を搬送することができる。本実施形態５の構成では、搬送中に光デバイス１００が粘着層４０２ｂから剥がれ、落下することを防ぐことができる。
　また、外形確認ができる位置に配置された窓４０６の上部より光モジュール３００を観察することにより、光デバイス１００の正確な外形位置を得ることが出来る。ＢＧＡ電極の付いた光デバイス１００の搭載位置決めは、画像認識技術を用いて正確に行う必要がある。例えば、光デバイス１００の小型化、高集積化の要望によりＢＧＡ電極のボール間隔を０．５μｍなどの狭ピッチに設定する必要があるからである。
　また、本実施形態５ではキャリア基板４０１の上部の表面に配置された粘着層４０２ａに光ファイバ２００が固定されているが、キャリア４００の下部で、光デバイス１００が粘着されていない領域に粘着層を配置し、そこに光ファイバ２００を固定してもよい。
　実施形態１～５では、キャリア基板に設けられた粘着層に光ファイバが粘着固定されている例を示しているが、光デバイスのみが、キャリア基板に設けられた粘着層に粘着固定されていてもよい。
　本発明は、高周波電気信号及び光信号を伝達および信号処理するための光通信用部品に適用できる。
１００　光デバイス
１０１　光ファイバーブロック
１０２　ＢＧＡ電極
２００　光ファイバ
２０１　光レセプタクル
３００　光モジュール
４００　キャリア
４０１　キャリア基板（基板）
４０２ａ　粘着層
４０２ｂ　粘着層
４０３　開口部（溝）
４０４　穴
４０５　孔
４０６　窓
５００　別の部品（他部品）

Claims (9)

  1. 　１本または複数の光ファイバが光学的に接続された光デバイスと、
    　前記光ファイバの少なくとも１本の光ファイバに光学的に接続された光レセプタクルと、
    　基板及び、前記基板の表面に形成された粘着層を有するキャリアとを備え、
    　前記複数の光ファイバと、前記光デバイスの両方又は片方が、前記粘着層の表面に粘着固定されていることを特徴とする、光モジュール。
  2. 　前記光デバイスはボールグリッドアレイ形状電極を備えることを特徴とする請求
    項１に記載の光モジュール。
  3. 　前記キャリアは、半田の固定用のリフロー熱履歴に耐えることの出来る材料で構成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の光モジュール。
  4. 　前記基板が下に凸形状をしており、前記光デバイスが前記基板の凸部の下面に固定されていることを特徴とする、請求項１乃至３いずれか一項に記載の光モジュール。
  5. 　前記キャリアの上方から見て、前記光デバイスの外形の一部を確認することができるように前記光デバイスが前記基板に固定されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の光モジュール。
  6. 　前記基板に、前記光デバイスを真空吸着するための孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の光モジュール。
  7. 　前記基板に、前記光レセプタクルの収容用に開口部が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至６いずれか一項に記載の光モジュール。
  8. 　前記基板に、前記光レセプタクルの収容用の穴が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至６いずれか一項に記載の光モジュール。
  9. 　前記光デバイスは、シリコンフォトニクスチップを含む光デバイスであることを特徴とする、請求項１乃至８いずれか一項に記載の光モジュール。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7135871B2 (ja) * 2019-01-10 2022-09-13 日本電信電話株式会社 光モジュール
JP7364967B2 (ja) * 2020-08-05 2023-10-19 日本電信電話株式会社 光モジュール
WO2022061160A1 (en) 2020-09-18 2022-03-24 Nubis Communications Inc. Data processing systems including optical communication modules
WO2022266376A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-22 Nubis Communications, Inc. Communication systems having pluggable modules

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003048066A (ja) * 2001-08-01 2003-02-18 Sumitomo Electric Ind Ltd ボールグリッドアレイ素子、及びそれを用いた光通信モジュール
JP2007114369A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Aisin Seiki Co Ltd 光回路実装装置
JP2008191349A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Yazaki Corp 光通信モジュールの製造方法
US9568682B1 (en) * 2016-02-08 2017-02-14 International Business Machines Corporation Component and chip assembly structure for high yield parallelized fiber assembly
US20170363821A1 (en) * 2015-03-05 2017-12-21 Corning Optical Communications LLC Connector device for connecting at least one optical fiber end piece to an electric terminal

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4767179A (en) * 1982-12-20 1988-08-30 Molex Incorporated Fiber optic connector assembly
JPH08125615A (ja) * 1994-10-20 1996-05-17 Fujitsu Ltd レーザ光漏洩防止装置
US5902435A (en) 1996-12-31 1999-05-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flexible optical circuit appliques
JP3396436B2 (ja) 1998-10-13 2003-04-14 株式会社巴川製紙所 光学接続部品の作製方法
US7021833B2 (en) * 2002-03-22 2006-04-04 Ban-Poh Loh Waveguide based optical coupling of a fiber optic cable and an optoelectronic device
US6890107B1 (en) * 2002-10-09 2005-05-10 Cypress Semiconductor Corp. Electro-optical apparatus
US7197224B2 (en) * 2003-07-24 2007-03-27 Reflex Photonics Inc. Optical ferrule
US7522807B2 (en) * 2003-07-24 2009-04-21 Reflex Photonics Inc. Optical connector assembly
US7130498B2 (en) 2003-10-16 2006-10-31 3M Innovative Properties Company Multi-layer optical circuit and method for making
US7223027B2 (en) * 2003-12-30 2007-05-29 Intel Corporation Optical communications adapter module configured for use inside a XENPAK-sized module
KR100601493B1 (ko) * 2004-12-30 2006-07-18 삼성전기주식회사 하프에칭된 본딩 패드 및 절단된 도금 라인을 구비한ｂｇａ 패키지 및 그 제조 방법
US20070120240A1 (en) * 2005-11-29 2007-05-31 3M Innovative Properties Company Circuit substrate and method of manufacture
JP2009536362A (ja) * 2006-05-05 2009-10-08 リフレックス フォトニックス インコーポレイテッド 光学有効集積回路パッケージ
JP5157393B2 (ja) * 2007-11-29 2013-03-06 住友電気工業株式会社 光モジュール及び光モジュール付きケーブルユニット
EP2580814B1 (en) * 2011-07-01 2024-02-14 Samtec, Inc. Transceiver and interconnect system comprising the same
WO2013046799A1 (ja) * 2011-09-28 2013-04-04 株式会社フジクラ コネクタ付きケーブル及びコネクタ付きケーブルの製造方法
JP6461786B2 (ja) * 2013-03-29 2019-01-30 アイオーコア株式会社 光電気混載デバイス及びその製造方法
US9810854B2 (en) 2014-01-20 2017-11-07 Kyocera Corporation Optical fiber holding component, receptacle-equipped pigtail, patch cord, and optical module
WO2016068876A1 (en) * 2014-10-28 2016-05-06 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Photonic interposer with wafer bonded microlenses
KR20160067517A (ko) * 2014-12-04 2016-06-14 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조방법
WO2016096947A2 (en) * 2014-12-16 2016-06-23 At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Contacting embedded electronic component via wiring structure in a component carrier's surface portion with homogeneous ablation properties
US10001611B2 (en) * 2016-03-04 2018-06-19 Inphi Corporation Optical transceiver by FOWLP and DoP multichip integration
US20180351684A1 (en) * 2016-11-15 2018-12-06 Infinera Corparation Optical modules having an improved optical signal to noise ratio
US10270531B2 (en) * 2017-03-01 2019-04-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical transceiver and method of manufacturing the same
US10365445B2 (en) * 2017-04-24 2019-07-30 Mellanox Technologies, Ltd. Optical modules integrated into an IC package of a network switch having electrical connections extend on different planes
WO2018198490A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光電子集積回路及びコンピューティング装置
CN111566532B (zh) * 2018-02-01 2022-07-05 电光-Ic股份有限公司 用于单模电光模块的表面安装封装
US10566287B1 (en) * 2018-02-02 2020-02-18 Inphi Corporation Light engine based on silicon photonics TSV interposer
JP2019191380A (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 日本電信電話株式会社 光モジュール、光配線基板および光モジュールの製造方法
JP2019215405A (ja) * 2018-06-11 2019-12-19 日本電信電話株式会社 光ファイバ接続部品および光デバイスの作製方法
JP7070156B2 (ja) * 2018-06-28 2022-05-18 日本電信電話株式会社 光部品およびその製造方法
JP7103059B2 (ja) * 2018-08-24 2022-07-20 日本電信電話株式会社 光モジュール
US11256029B2 (en) * 2018-10-15 2022-02-22 Lightmatter, Inc. Photonics packaging method and device
US10666353B1 (en) * 2018-11-20 2020-05-26 Juniper Networks, Inc. Normal incidence photodetector with self-test functionality
JP7135871B2 (ja) * 2019-01-10 2022-09-13 日本電信電話株式会社 光モジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003048066A (ja) * 2001-08-01 2003-02-18 Sumitomo Electric Ind Ltd ボールグリッドアレイ素子、及びそれを用いた光通信モジュール
JP2007114369A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Aisin Seiki Co Ltd 光回路実装装置
JP2008191349A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Yazaki Corp 光通信モジュールの製造方法
US20170363821A1 (en) * 2015-03-05 2017-12-21 Corning Optical Communications LLC Connector device for connecting at least one optical fiber end piece to an electric terminal
US9568682B1 (en) * 2016-02-08 2017-02-14 International Business Machines Corporation Component and chip assembly structure for high yield parallelized fiber assembly

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