JP2000028871A - Packaging form of optical semiconductor module - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光通信等に使用され
る光半導体モジュールの実装形態に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mounting form of an optical semiconductor module used for optical communication and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光通信に用いられる光半導体素子は通
常、レンズや電子部品、ヒートシンク等とともに基板に
実装されモジュール化される。このような光半導体モジ
ュールのパッケージング構造としては、ハーメチックシ
ールを施したＣＡＮタイプや、数十センチ程度の短尺の
光ファイバを予め組み込んだピッグテールタイプや、ア
ダプタハウジングを組み込んで脱着可能としたレセプタ
クルタイプが一般的である。これらのパッケージング構
造は、その電気端子の形状や配列によってＤＩＰ(Dual
Inline Packageing)型、バタフライ型等、多岐にわたる
形状を持ち、用途に応じて使い分けられている。2. Description of the Related Art An optical semiconductor element used for optical communication is usually mounted on a substrate together with a lens, electronic parts, a heat sink, and the like to form a module. As the packaging structure of such an optical semiconductor module, a CAN type with a hermetic seal, a pigtail type in which a short optical fiber of about several tens of centimeters is pre-installed, or a receptacle type in which an adapter housing is installed and detachable. Is common. These packaging structures are DIP (Dual Dual) depending on the shape and arrangement of the electrical terminals.
It has a wide variety of shapes, such as Inline Packaging) type and butterfly type, and is used properly according to the application.
【０００３】図８に従来の一般的な光半導体モジュール
の一例として、ＤＩＰ型半導体レーザダイードモジュー
ルの構造を示す。図８において、６１は端面発光型レー
ザダイオード、６２ａはモジュール基板、６２ｂはヒー
トシンクを兼ねたサブモジュール基板、６３は集束性レ
ンズ、６４は電気端子、６５はモニタ用フォトディテク
タ、６６は伝送用光ファイバ、９２はプリント基板、９
４はプリント基板９２側電気端子である。FIG. 8 shows a structure of a DIP type semiconductor laser diode module as an example of a conventional general optical semiconductor module. 8, reference numeral 61 denotes an edge-emitting laser diode, 62a denotes a module substrate, 62b denotes a sub-module substrate also serving as a heat sink, 63 denotes a converging lens, 64 denotes an electric terminal, 65 denotes a monitor photodetector, and 66 denotes a transmission optical fiber. , 92 is a printed circuit board, 9
Reference numeral 4 denotes a printed circuit board 92-side electric terminal.
【０００４】図８に示すように、モジュール基板６２ａ
上に搭載された端面発光型レーザダイオード６１からの
出射光は、モジュール基板６２ａの素子搭載面と平行方
向に伝搬し、レーザダイオード６１と同様にモジュール
基板６２ａ上に搭載された集束性レンズ６３と光結合さ
れる。[0004] As shown in FIG.
Outgoing light from the edge emitting laser diode 61 mounted thereon propagates in a direction parallel to the element mounting surface of the module substrate 62a, and a converging lens 63 mounted on the module substrate 62a similarly to the laser diode 61. Optically coupled.
【０００５】図８に示す光半導体モジュールは、光半導
体モジュールがプリント基板９２等の実装基板の上に実
装された後においても、モジュール基板６２ａがプリン
ト基板９２と平行方向であるため、光半導体モジュール
の光入出力方向もプリント基板９２の搭載面と平行方向
であることが特徴である。光半導体モジュールの電気端
子６４はプリント基板９２側の電気端子９４と接続され
る。In the optical semiconductor module shown in FIG. 8, even after the optical semiconductor module is mounted on a mounting substrate such as a printed circuit board 92, the module substrate 62a is parallel to the printed circuit board 92. The light input / output direction is also parallel to the mounting surface of the printed circuit board 92. The electric terminals 64 of the optical semiconductor module are connected to the electric terminals 94 on the printed circuit board 92 side.
【０００６】一方、半導体チップの集積度の向上と大規
模チップの製造技術の向上に伴い、複数の光半導体素子
をアレイ化した並列光半導体モジュールが提案されてい
る。そのような並列光半導体モジュールでは、光入出力
部の多チャンネル化にともなう多端子化と小型化をうま
く両立する実装構造が必要である。On the other hand, parallel optical semiconductor modules in which a plurality of optical semiconductor elements are arrayed have been proposed with the improvement in the degree of integration of semiconductor chips and the improvement in the manufacturing technology of large-scale chips. In such a parallel optical semiconductor module, a mounting structure is required which can achieve both miniaturization and multi-terminals due to multi-channel optical input / output sections.
【０００７】図９は並列光半導体モジュールの構造の一
例を示す。図９において、７１は光半導体素子アレイ、
７２はモジュール基板、７３はモジュール内において光
半導体素子アレイ７１の入出力光を伝搬する光ファイバ
アレイ、７４は光半導体モジュールの電気端子、７５は
光半導体モジュールパッケージ、７６は光半導体素子の
駆動用ＩＣ等の電子部品類、７７は電気配線、７８は光
コネクタ、７９は伝送用光ファイバアレイ、９２はプリ
ント基板、９４はプリント基板９２側電気端子、９５は
プリント基板９２側電気配線である。FIG. 9 shows an example of the structure of a parallel optical semiconductor module. In FIG. 9, reference numeral 71 denotes an optical semiconductor element array;
72 is a module substrate, 73 is an optical fiber array for propagating input / output light of the optical semiconductor element array 71 in the module, 74 is an electric terminal of the optical semiconductor module, 75 is an optical semiconductor module package, and 76 is for driving the optical semiconductor element. Electronic components such as an IC, 77 is an electric wiring, 78 is an optical connector, 79 is a transmission optical fiber array, 92 is a printed board, 94 is a printed board 92 side electric terminal, and 95 is a printed board 92 side electric wiring.
【０００８】図９に示す並列光半導体モジュールでは、
光ファイバアレイ７３をモジュール基板７２上に形成し
たＶ溝によって高精度に整列させることが可能である。In the parallel optical semiconductor module shown in FIG.
The optical fiber array 73 can be aligned with high precision by the V-groove formed on the module substrate 72.
【０００９】光半導体素子アレイ７１の入出力光はピッ
チを合わせて配置した光ファイバアレイ７３とそれぞれ
結合され、光半導体モジュールパッケージ側面に形成し
た光コネクタ７８を介して伝送用光ファイバアレイ７９
と接続される。電気端子７４は図示のようなＦＰ(Flat
Package)構造とすることで、プリント基板９２等の実装
基板上に表面実装することが可能であり、プリント基板
９２側電気端子９４と接続される。The input / output light of the optical semiconductor element array 71 is coupled to the optical fiber array 73 arranged at the same pitch, and is transmitted through the optical connector 78 formed on the side surface of the optical semiconductor module package.
Connected to The electrical terminal 74 is connected to an FP (Flat
By adopting the (Package) structure, it can be surface-mounted on a mounting board such as the printed board 92 and is connected to the printed board 92 side electric terminals 94.
【００１０】従って、並列光半導体モジュールの光入出
力方向は、図８に示した単一チャンネルの光半導体モジ
ュールと同じく、並列光半導体モジュールパッケージ側
面に形成した光コネクタ７８を介して、プリント基板９
２の実装面と平行方向に向いていることになる。Therefore, the light input / output direction of the parallel optical semiconductor module is the same as that of the single-channel optical semiconductor module shown in FIG.
2 is parallel to the mounting surface.
【００１１】なお、並列光半導体モジュールの光出力部
には、光コネクタ７８構造の他にも、光ファイバアレイ
７３を直接モジュール外へ取り出すピッグテール型や、
雌雄嵌合を行なうレセプタクル型等が提案されている
が、いずれにしてもプリント基板９２の実装面と平行方
向に入出力光が向いていることは同じである。In the optical output section of the parallel optical semiconductor module, in addition to the structure of the optical connector 78, a pigtail type in which the optical fiber array 73 is directly taken out of the module,
A receptacle type or the like that performs male and female fitting has been proposed, but in any case, input and output light is directed in a direction parallel to the mounting surface of the printed circuit board 92.
【００１２】そして、従来、光半導体モジュールをプリ
ント基板上へ実装する工程は次のようであった。 (1) まず、表面実装技術によって電子部品類をプリント
基板上に搭載する。 (2) 次に、光半導体モジュールをプリント基板上に搭載
する。Conventionally, a process for mounting an optical semiconductor module on a printed circuit board is as follows. (1) First, electronic components are mounted on a printed circuit board by surface mounting technology. (2) Next, the optical semiconductor module is mounted on a printed circuit board.
【００１３】ただし、光ファイバの被覆部分の耐熱性が
低いために、ピッグテールタイプの光半導体モジュール
をはんだリフローによって実装することはできない。従
って、光半導体モジュールをプリント基板上に表面実装
するには、例えば電子情報通信学会、信学技報ＥＭＤ97
-58(山内賢治他「表面実装型モジュール」）において報
告されているように、光半導体モジュールからピッグテ
ールコードを分離しておき、部品類をプリント基板上に
はんだリフローによって実装したのち、最後にピッグテ
ールコードをメカニカルに接続し、樹脂で固定するとい
う方式が提案されている。However, the pigtail type optical semiconductor module cannot be mounted by solder reflow because the heat resistance of the coated portion of the optical fiber is low. Therefore, in order to surface mount an optical semiconductor module on a printed circuit board, for example, the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, IEICE Technical Report EMD97
As reported in -58 (Kenji Yamauchi et al., “Surface Mount Module”), the pigtail code was separated from the optical semiconductor module, the components were mounted on the printed circuit board by solder reflow, and finally the pigtail A method has been proposed in which a cord is mechanically connected and fixed with a resin.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、単一チャネルと多チャンネル（並
列）を問わず、光半導体モジュールの光端子が光半導体
モジュールパッケージ側面に装備されているため、プリ
ント基板上における光端子部の占有面積が大きくなって
しまう。従って、その領域に数多くの電子部品等を搭載
することができず、プリント基板上への実装可能面積が
減少されることとなる。特に、多チャンネルの並列光半
導体モジュールでは、光ファイバを整列させる方向にパ
ッケージの一辺が長くなるため、光半導体モジュールの
小型化、高密度化が難しくなってしまう。更に、そのよ
うな長尺な光半導体モジュールパッケージでは、光半導
体モジュールの高速化も難しくなってしまう。仮に光端
子が光半導体モジュールパッケージの全側面に装備され
たとしても、光半導体モジュールに占める光端子部の領
域が大きくなり、パッケージの小型化は困難なままであ
る。However, in the above prior art, the optical terminal of the optical semiconductor module is mounted on the side of the optical semiconductor module package regardless of whether it is a single channel or multiple channels (parallel). The area occupied by the optical terminal on the printed circuit board is increased. Therefore, a large number of electronic components and the like cannot be mounted in that area, and the area that can be mounted on a printed circuit board is reduced. In particular, in a multi-channel parallel optical semiconductor module, since one side of the package becomes longer in the direction in which the optical fibers are aligned, it is difficult to reduce the size and the density of the optical semiconductor module. Further, in such a long optical semiconductor module package, it is difficult to increase the speed of the optical semiconductor module. Even if the optical terminals are provided on all sides of the optical semiconductor module package, the area of the optical terminal module occupying the optical semiconductor module becomes large, and miniaturization of the package remains difficult.
【００１５】また、上記従来の技術においては、光半導
体モジュールのプリント基板上への実装にはんだリフロ
ーを用いることができなかったため、光端子部にコネク
タ構造を設けたパッケージにおいても、光ファイバ部を
一旦取り外して実装し、その後に光ファイバ部を組み立
てることとなり、組立・実装に大いに手間がかかり、量
産化、低コスト化への大きな障害となっていた。つま
り、量産性を向上させ、より低コストな光半導体モジュ
ールを実現するためには、一括はんだリフローに対応で
きることが必要となる。Further, in the above-mentioned conventional technology, since solder reflow cannot be used for mounting the optical semiconductor module on a printed circuit board, the optical fiber portion is also used in a package having a connector structure in the optical terminal portion. The optical fiber portion is once removed and mounted, and then the optical fiber portion is assembled. This requires a great deal of trouble in assembling and mounting, and has been a major obstacle to mass production and cost reduction. That is, in order to improve mass productivity and realize a lower cost optical semiconductor module, it is necessary to be able to cope with batch solder reflow.
【００１６】本発明の目的は、単一あるいは複数の光半
導体素子を含む光半導体モジュールをプリント基板等の
実装基板に実装するにあたり、実装基板上における実装
可能な面積を有効に利用し、電気端子及び光端子の多端
子化に対応することが可能な光半導体モジュールの実装
形態を提供することにある。An object of the present invention is to mount an optical semiconductor module including a single or a plurality of optical semiconductor elements on a mounting board such as a printed circuit board by effectively utilizing a mountable area on the mounting board. Another object of the present invention is to provide a mounting form of an optical semiconductor module capable of coping with an increase in the number of optical terminals.
【００１７】更に、本発明の目的は、一括はんだリフロ
ーを用いる表面実装技術を適用することができ、量産
化、低コスト化が可能な光半導体モジュールの実装形態
を提供することにある。A further object of the present invention is to provide a mounting form of an optical semiconductor module to which a surface mounting technique using batch solder reflow can be applied and mass production and cost reduction can be achieved.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は上
記課題を解決する光半導体モジュールの実装形態であ
り、光半導体素子を有する光半導体モジュールの実装形
態において、該光半導体モジュールは、該光半導体素子
と、それを搭載するモジュール基板と、該光半導体モジ
ュールの光入出力部分を構成する光学部品（以下、光端
子と呼ぶ）と、該光半導体モジュールの電気入出力部分
を構成する電気端子を含み、該光端子と電気端子はとも
に該光半導体モジュールを搭載するための基板搭載面に
配置されており、該光半導体モジュールが搭載される基
板搭載面に対して、光入出力と電気入出力が同一方向で
あり、かつ、前記基板搭載面に垂直であることを特徴と
するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a mounting mode of an optical semiconductor module for solving the above-mentioned problems. In the mounting mode of an optical semiconductor module having an optical semiconductor element, the optical semiconductor module includes: An optical semiconductor element, a module substrate on which the optical semiconductor element is mounted, an optical component (hereinafter referred to as an optical terminal) constituting an optical input / output portion of the optical semiconductor module, and an electric component constituting an electrical input / output portion of the optical semiconductor module. The optical terminal and the electric terminal are both disposed on a substrate mounting surface on which the optical semiconductor module is mounted. The input and output are in the same direction and perpendicular to the substrate mounting surface.
【００１９】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明の光半導体モジュールの実装形態において、前記光半
導体素子は、面発光型及び面受光型の光半導体素子から
なる１次元光アレイ素子と２次元光アレイ素子の少なく
とも一方であることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical semiconductor module according to the first aspect of the present invention, wherein the optical semiconductor element is a one-dimensional optical array element comprising a surface-emitting type and a surface-receiving type optical semiconductor element. And at least one of a two-dimensional optical array element.
【００２０】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に係る発明の光半導体モジュールの実装形態において、
前記光半導体モジュールの光端子と電気端子は、それぞ
れ同一形状の光学部品がコア材として構成され、該光半
導体モジュール内において光半導体素子と光結合される
前記光学部品を光端子とし、電気端子は前記光学部品の
外周部の少なくとも一部をメタライズすることにより電
気端子化することを特徴とするものである。The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2
In the mounting form of the optical semiconductor module of the invention according to
The optical terminal and the electric terminal of the optical semiconductor module are configured such that an optical component having the same shape is configured as a core material, and the optical component optically coupled to the optical semiconductor element in the optical semiconductor module is an optical terminal. An electrical terminal is formed by metallizing at least a part of an outer peripheral portion of the optical component.
【００２１】請求項４に係る発明は、請求項１または２
に係る発明の光半導体モジュールの実装形態において、
光学部品がコア材として形成された光端子と、該光学部
品をコア材とせずに導電性材料にて形成された電気端子
をともに有することを特徴とするものである。The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2
In the mounting form of the optical semiconductor module of the invention according to
The optical component has both an optical terminal formed as a core material and an electric terminal formed of a conductive material without using the optical component as a core material.
【００２２】請求項５に係る発明は、請求項１または２
に係る発明の光半導体モジュールの実装形態において、
前記光学部品は、該光学部品の光伝送部分を除いて外周
部の少なくとも一部をメタライズすることにより、一つ
の光学部品で電気端子と光端子の両方の機能を兼ねるこ
とを特徴とするものである。The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1 or 2
In the mounting form of the optical semiconductor module of the invention according to
The optical component is characterized in that one optical component has both functions of an electric terminal and an optical terminal by metallizing at least a part of an outer peripheral portion except for an optical transmission portion of the optical component. is there.
【００２３】請求項６に係る発明は、請求項３または４
または５に係る発明の光半導体モジュールの実装形態に
おいて、前記光学部品として、略（π/2)(ａg/2Δ)1/2
なる長さＬを有するグレーデッドインデックス型光ファ
イバを用いることを特徴とするものである。但し、ａは
該グレーデッドインデックス型光ファイバのコア径、ｇ
は該グレーデッドインデックス型光ファイバの屈折率分
布指数、Δは該グレーデッドインデックス型光ファイバ
のコアとクラッドの比屈折率差を表す。The invention according to claim 6 is the invention according to claim 3 or 4.
Or in implementation of the optical semiconductor module of the invention according to 5, as the optical component, substantially (π / 2) (a g / 2Δ) 1/2
A graded index optical fiber having a length L is used. Where a is the core diameter of the graded index optical fiber, g
Represents a refractive index distribution index of the graded index optical fiber, and Δ represents a relative refractive index difference between a core and a clad of the graded index optical fiber.
【００２４】請求項７に係る発明は、請求項３または４
または５に係る発明の光半導体モジュールの実装形態に
おいて、前記光学部品は、集束性のマイクロレンズであ
ることを特徴とするものである。The invention according to claim 7 is the invention according to claim 3 or 4.
Alternatively, in the optical semiconductor module according to the fifth aspect, the optical component is a converging microlens.
【００２５】請求項８に係る発明は、請求項３または４
または５に係る発明の光半導体モジュールの実装形態に
おいて、前記光学部品は、球レンズであることを特徴と
するものである。[0025] The invention according to claim 8 is the invention according to claim 3 or 4.
Alternatively, in the optical semiconductor module according to the fifth aspect, the optical component is a spherical lens.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
１〜図７及び図１０に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7 and FIG.
【００２７】（第１実施例）図１及び図２を参照して、
本発明の第１実施例に係る光半導体モジュールの実装形
態を説明する。図１は光半導体モジュールパッケージ裏
面の斜視図、図２は図１のII-II'断面の一部を簡略化し
て表した図である。但し、図２は図１とは上下が逆にな
っている。図１及び図２において、１１ａは面発光型光
半導体素子、１１ｂは面受光型光半導体素子、１２はモ
ジュール基板、１３は光端子、１４は電気端子、１５は
半導体モジュールパッケージ、１６は電子部品類、１７
は放熱フィン、１８は光半導体モジュールの基板搭載
面、９２は実装基板としてのプリント基板、９３は入出
力光、９６ははんだバンプを示している。(First Embodiment) Referring to FIGS. 1 and 2,
A mounting mode of the optical semiconductor module according to the first embodiment of the present invention will be described. 1 is a perspective view of the back surface of the optical semiconductor module package, and FIG. 2 is a simplified view of a part of the section taken along line II-II ′ of FIG. However, FIG. 2 is upside down from FIG. 1 and 2, 11a is a surface-emitting type optical semiconductor element, 11b is a surface-receiving type optical semiconductor element, 12 is a module substrate, 13 is an optical terminal, 14 is an electric terminal, 15 is a semiconductor module package, and 16 is an electronic component. Kind, 17
Denotes a radiation fin, 18 denotes a board mounting surface of the optical semiconductor module, 92 denotes a printed board as a mounting board, 93 denotes input / output light, and 96 denotes solder bumps.
【００２８】面発光型半導体素子１１ａ及び面受光型半
導体素子１１ｂはそれぞれが多数２次元アレイ状になっ
てモジュール基板１２に実装されている。A large number of surface emitting semiconductor elements 11a and surface light receiving semiconductor elements 11b are mounted on the module substrate 12 in a two-dimensional array.
【００２９】光端子１３はコリメート光を形成するよう
に０．２５ピッチ長に調節したグレーデッドインデック
ス型光ファイバを２次元アレイ状に配置してなる光端子
であり、プリント基板９２に設けたバイアホールに向い
て、基板搭載面１８に垂直に、モジュール基板１２に設
けられている。The optical terminal 13 is an optical terminal in which a graded index type optical fiber adjusted to a 0.25 pitch length to form collimated light is arranged in a two-dimensional array. The module board 12 is provided on the module board 12 so as to face the hole and perpendicular to the board mounting surface 18.
【００３０】電気端子１４は光端子１３とは独立してい
るが、光端子１３と同一構成の２次元光ファイバアレイ
（コリメート光を形成するように０．２５ピッチ長に調
節したグレーデッドインデックス型光ファイバを２次元
アレイ状に配置したもの）の外周部をメタライズしてな
る電気端子であり、基板搭載面１８に垂直に、モジュー
ル基板１２に設けられている。メタライズにははんだを
用いている。各電気端子１４はプリント基板９２側のは
んだバンプ９６に接続される。なお、図２では電気端子
１４として光端子１３と同一構成の２次元光ファイバア
レイの全外周をメタライズしているが、電気的接続が取
れる限り外周部の一部のみにメタライズを施しても良
い。The electrical terminal 14 is independent of the optical terminal 13 but has the same structure as the optical terminal 13 (two-dimensional optical fiber array (graded index type adjusted to 0.25 pitch length to form collimated light). These are electrical terminals formed by metallizing the outer peripheral portion of an optical fiber arranged in a two-dimensional array), and are provided on the module substrate 12 perpendicular to the substrate mounting surface 18. Solder is used for metallization. Each electric terminal 14 is connected to a solder bump 96 on the printed circuit board 92 side. Although the entire outer periphery of the two-dimensional optical fiber array having the same configuration as the optical terminal 13 is metallized as the electric terminal 14 in FIG. 2, only a part of the outer periphery may be metallized as long as electrical connection is obtained. .
【００３１】基板搭載面１８は、光半導体モジュールを
プリント基板９２に搭載する際に、プリント基板９２側
に向く面である。The board mounting surface 18 faces the printed board 92 when the optical semiconductor module is mounted on the printed board 92.
【００３２】図１及び図２に示す光半導体モジュール
は、面発光型半導体素子１１ａと、面受光型半導体素子
１１ｂと、これら面発光型半導体素子１１ａ及び面受光
型半導体素子１１ｂを実装するモジュール基板１２と、
光半導体モジュールの光入出力部分を構成する光端子１
３と、光半導体モジュールの電気入出力部分を構成する
電気端子１４を含んでいる。光端子１３と電気端子１４
はともに光半導体モジュールの基板搭載面１８に配置さ
れており、光入出力と電気入出力は光半導体モジュール
が搭載される基板搭載面１８に対して同一方向であり、
かつ、基板搭載面１８に垂直である。The optical semiconductor module shown in FIGS. 1 and 2 has a surface-emitting type semiconductor device 11a, a surface-receiving type semiconductor device 11b, and a module substrate on which the surface-emitting type semiconductor device 11a and the surface-receiving type semiconductor device 11b are mounted. 12 and
Optical terminal 1 constituting optical input / output part of optical semiconductor module
3 and an electric terminal 14 constituting an electric input / output part of the optical semiconductor module. Optical terminal 13 and electric terminal 14
Are both arranged on the substrate mounting surface 18 of the optical semiconductor module, the optical input / output and the electric input / output are in the same direction with respect to the substrate mounting surface 18 on which the optical semiconductor module is mounted,
And it is perpendicular to the substrate mounting surface 18.
【００３３】以下の説明では、面発光型半導体素子１１
ａと、面受光型半導体素子１１ｂを総称する場合は、簡
単のため、光半導体素子１１と呼ぶ。In the following description, the surface-emitting type semiconductor element 11
a and the surface light receiving semiconductor element 11b are collectively referred to as an optical semiconductor element 11 for simplicity.
【００３４】図１及び図２に示す上記構成の光半導体モ
ジュールにおいては、面発光型半導体素子アレイ１１ａ
からの出射光は対応する光端子１３と結合され、光端子
１３からの出射光はグレーデッドインデックス型光ファ
イバのレンズ効果によりコリメート光となる。このた
め、プリント基板９２に設けたバイアホールを通して空
間伝搬するとができる。逆に、外部からの光は光端子１
３に入射され、光端子１３からの出射光は面受光型半導
体素子１１ｂと結合される。In the optical semiconductor module having the above configuration shown in FIGS. 1 and 2, the surface emitting semiconductor element array 11a
The light emitted from the optical terminal 13 is coupled to the corresponding optical terminal 13, and the light emitted from the optical terminal 13 becomes collimated light due to the lens effect of the graded index optical fiber. For this reason, spatial propagation can be achieved through via holes provided in the printed circuit board 92. Conversely, light coming from outside is
3, and the light emitted from the optical terminal 13 is coupled to the surface light receiving type semiconductor element 11b.
【００３５】一方、光半導体素子１１の電極はモジュー
ル基板１２上の電気配線を介して、上記光ファイバの外
周部の少なくとも一部をメタライズしてなる電気端子１
４に接続される。On the other hand, the electrode of the optical semiconductor element 11 is connected to the electric terminal 1 by metallizing at least a part of the outer peripheral portion of the optical fiber via the electric wiring on the module substrate 12.
4 is connected.
【００３６】図１及び図２に示した光半導体モジュール
では、光端子１３及び電気端子１４がともに、プリント
基板９２と対向する光半導体モジュールの基板搭載面１
８に２次元アレイ状に配置できるため、多チャンネルの
光入出力を持つ光半導体モジュールを小型かつ高密度に
実現することができる。In the optical semiconductor module shown in FIGS. 1 and 2, the optical terminal 13 and the electric terminal 14 are both mounted on the substrate mounting surface 1 of the optical semiconductor module facing the printed circuit board 92.
8 can be arranged in a two-dimensional array, so that an optical semiconductor module having multi-channel optical input / output can be realized in a small size and high density.
【００３７】また、電気端子１４のメタライズにはんだ
を用いることで、はんだのセルフアライメント効果を利
用した高精度な位置決めが可能となり、表面実装技術を
適用することが可能となる。更に、光端子１３にはピッ
グテールコードのような光ファイバの被覆部分がないの
で、耐熱性が高く、プリント基板９２上にはんだリフロ
ーによって光半導体モジュールを実装することができ
る。Further, by using solder for the metallization of the electric terminals 14, high-precision positioning utilizing the self-alignment effect of the solder becomes possible, and surface mounting technology can be applied. Further, since the optical terminal 13 does not have an optical fiber covering portion such as a pigtail cord, the heat resistance is high and the optical semiconductor module can be mounted on the printed circuit board 92 by solder reflow.
【００３８】ここで、グレーデッドインデックス型光フ
ァイバはコア中の屈折率を中心軸から外周面に向かって
放物線状に分布させることで、モード分散の影響を補償
すべく開発された光ファイバであるが、入射光がコア中
の屈折率分布によって曲がりながら伝搬するため、適当
長のグレーデッドインデックス型光ファイバは曲面レン
ズと等価なレンズ性能を持つ。片方の端面中心から入射
した光を他端においてコリメート光として得るために
は、 （２ｎ＋１）×（π／２）（ａg／２Δ）1/2 の長さＬ
（ｎは１、２、・・・） とすれば良い。ここで、ａは該グレーデッドインデック
ス型光ファイバのコア径、ｇはグレーデッドインデック
ス型光ファイバの屈折率分布指数、Δはグレーデッドイ
ンデックス型光ファイバのコアとクラッドの比屈折率差
を表している。Here, the graded-index type optical fiber is an optical fiber developed to compensate the influence of mode dispersion by distributing the refractive index in the core in a parabolic manner from the central axis toward the outer peripheral surface. However, since the incident light propagates while being bent by the refractive index distribution in the core, a graded index optical fiber having an appropriate length has lens performance equivalent to a curved lens. To obtain a collimated light at the other end the light incident from the end surface center of the one, (2n + 1) × ( π / 2) (a g / 2Δ) 1/2 of the length L
(N is 1, 2,...). Here, a represents the core diameter of the graded index optical fiber, g represents the refractive index distribution index of the graded index optical fiber, and Δ represents the relative refractive index difference between the core and the clad of the graded index optical fiber. I have.
【００３９】ところで、通常の光通信用グレーデッドイ
ンデックス型光ファイバはモード分散の影響を低減する
ために、上述の通り放物線分布、即ちｇ＝２の値を取
り、ａ＝５０、Δ＝１．２パーセント（％）である。そ
のため、常に長さＬは固定された値となり、光半導体モ
ジュールパッケージの高さ制限の要因となる。しかし、
光半導体モジュールパッケージの高さ許容値に応じて光
端子１３の構造パラメータであるａ、ｇ、Δを変化させ
ることによって、モジュールパッケージ高さを自由に設
定することが可能となる。そして、非常に短い距離の伝
送である場合には、光端子１３におけるモード分散の影
響は無視できるため、本実施例では比屈折率差Δ及び屈
折率分布指数ｇを変えることによる問題は生じない。By the way, the ordinary graded index type optical fiber for optical communication has a parabolic distribution, that is, a value of g = 2 as described above, in order to reduce the influence of mode dispersion, and a = 50, Δ = 1. 2 percent (%). Therefore, the length L is always a fixed value, which is a factor for limiting the height of the optical semiconductor module package. But,
By changing the structural parameters a, g, and Δ of the optical terminal 13 according to the allowable height of the optical semiconductor module package, the module package height can be freely set. In the case of transmission over a very short distance, the effect of modal dispersion at the optical terminal 13 can be neglected. Therefore, in this embodiment, there is no problem caused by changing the relative refractive index difference Δ and the refractive index distribution index g. .
【００４０】図１０に、光端子１３の長さＬを２ｍｍと
する場合にΔ及びｇの満たす関係を表す例を示す。図１
０では、光端子１３として使用するグレーデッドインデ
ックス型光ファイバのコア径として0.2 、0.4 、0.6 、
0.8 (mm)を例に示したが、このようなａ＝５０よりも大
口径のグレーデッドインデックス型光ファイバを用いる
ことにより、光半導体モジュールのプリント基板９２へ
の実装における光軸ずれ方向のトレランスを拡大するこ
とができる。このようにすれば、光端子１３間の光結合
を重視することなく、電気端子１４間を接続するだけで
光半導体モジュールの実装が可能となることにより、電
気端子１４と光端子１３の多端子化に容易に対応でき、
かつ、小型で高密度な光半導体モジュールを提供するこ
とが可能となる。また、大口径光ファイバとして、ポリ
マー光ファイバを用いることで、低コスト化を進めるこ
とができる。FIG. 10 shows an example of the relationship that Δ and g satisfy when the length L of the optical terminal 13 is 2 mm. FIG.
At 0, the core diameter of the graded index optical fiber used as the optical terminal 13 is 0.2, 0.4, 0.6,
Although 0.8 (mm) is shown as an example, by using such a graded index optical fiber having a diameter larger than a = 50, the tolerance in the optical axis deviation direction in mounting the optical semiconductor module on the printed circuit board 92 is improved. Can be expanded. With this configuration, the optical semiconductor module can be mounted simply by connecting the electric terminals 14 without giving importance to the optical coupling between the optical terminals 13. Can easily respond to
In addition, it is possible to provide a compact and high-density optical semiconductor module. Also, by using a polymer optical fiber as the large-diameter optical fiber, cost reduction can be promoted.
【００４１】（第２実施例）次に、図３を参照して、本
発明の第２実施例に係る光半導体モジュールの実装形態
を説明する。図３は光半導体モジュールの光半導体素子
付近の断面図である。図３において、１１は光半導体素
子（図では面発光型半導体素子）、１２はモジュール基
板、２３ａは光端子となるマイクロレンズ、２３ｂは電
気端子用のマイクロレンズ、２４はマイクロレンズ２３
ｂをメタライズした電気端子、２５は電気配線、９３は
入出力光、９６ははんだバンプを示している。(Second Embodiment) Next, with reference to FIG. 3, a mounting mode of an optical semiconductor module according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view near the optical semiconductor element of the optical semiconductor module. 3, reference numeral 11 denotes an optical semiconductor element (surface emitting semiconductor element in the figure), 12 denotes a module substrate, 23a denotes a microlens serving as an optical terminal, 23b denotes a microlens for an electric terminal, and 24 denotes a microlens 23.
b denotes metallized electric terminals, 25 denotes electric wiring, 93 denotes input / output light, and 96 denotes solder bumps.
【００４２】マイクロレンズ２３ａと２３ｂはモジュー
ル基板１２上に２次元アレイ状に配設されている。マイ
クロレンズ２３ａは光端子となる。電気端子２４はマイ
クロレンズ２３ｂをメタライズしたものである。マイク
ロレンズ２３ｂの外周部のうちモジュール基板１２上に
形成された電気配線２５と接続可能な側面は予めメタラ
イズされており、モジュール基板１２上に形成された電
気配線２５により、モジュール基板１２上のはんだバン
プ９６に接続されている。そして。マイクロレンズ２３
ｂの外周部のうち実装基板側のはんだバンプ等の電極と
接続可能な下端面をメタライズすることにより、電気端
子２４が得られる。光半導体素子１１はモジュール基板
１２に実装され、そのとき電極がはんだバンプ９６に接
続される。なお、図３では電気端子２４として、光端子
となるマイクロレンズ２３ａと同一構成のマイクロレン
ズ２３ｂの上端面を除く外周を全てメタライズしている
が、電気的接続が取れる限り側面の一部のみ、あるいは
側面の一部のみと下端面の一部のみにメタライズを施し
ても良い。または、上端面を含め外周部全てをメタライ
ズしても良い。The micro lenses 23a and 23b are arranged on the module substrate 12 in a two-dimensional array. The micro lens 23a becomes an optical terminal. The electric terminal 24 is obtained by metallizing the micro lens 23b. The side surface of the outer periphery of the microlens 23b which can be connected to the electric wiring 25 formed on the module substrate 12 is metallized in advance, and the electric wiring 25 formed on the module substrate 12 allows the solder on the module substrate 12 to be soldered. It is connected to the bump 96. And. Micro lens 23
By metallizing the lower end surface of the outer peripheral portion b which can be connected to an electrode such as a solder bump on the mounting board, the electric terminal 24 can be obtained. The optical semiconductor element 11 is mounted on the module substrate 12, and the electrodes are connected to the solder bumps 96 at that time. In FIG. 3, the outer periphery of the microlens 23b having the same configuration as the microlens 23a serving as the optical terminal is metallized except for the upper end surface, but only a part of the side surface is used as long as the electrical connection can be made. Alternatively, only a part of the side surface and only a part of the lower end surface may be metallized. Alternatively, the entire outer peripheral portion including the upper end surface may be metallized.
【００４３】図３に示す光半導体モジュールは、光半導
体素子１１と、光半導体素子１１を実装するモジュール
基板１２と、光半導体モジュールの光入出力部分を構成
するマイクロレンズ（以下、光端子と呼ぶ）２３ａと、
光半導体モジュールの電気入出力部分を構成する電気端
子２４を含んでいる。光端子２３ａと電気端子２４はと
もに光半導体モジュールの基板搭載面１８に配置されて
おり、光入出力と電気入出力は光半導体モジュールが搭
載される基板搭載面１８に対して同一方向であり、か
つ、基板搭載面１８に垂直である。The optical semiconductor module shown in FIG. 3 has an optical semiconductor element 11, a module substrate 12 on which the optical semiconductor element 11 is mounted, and a microlens (hereinafter referred to as an optical terminal) constituting an optical input / output part of the optical semiconductor module. ) 23a,
It includes an electric terminal 24 constituting an electric input / output part of the optical semiconductor module. The optical terminal 23a and the electric terminal 24 are both disposed on the substrate mounting surface 18 of the optical semiconductor module, and the optical input / output and the electric input / output are in the same direction with respect to the substrate mounting surface 18 on which the optical semiconductor module is mounted. And it is perpendicular to the substrate mounting surface 18.
【００４４】図３に示す光半導体モジュールにおいて
は、光半導体素子１１からの出射光は光端子２３ａとな
るマイクロレンズに入射する。この光端子２３ａからの
出射光はコリメート光となり、光半導体モジュールから
光出力される。光半導体素子１１が面受光型半導体素子
の場合は、外部から光端子２３ａに光が入射し、光端子
２３ａからの出射光が光半導体素子１１に入射する。In the optical semiconductor module shown in FIG. 3, light emitted from the optical semiconductor element 11 is incident on a microlens serving as an optical terminal 23a. The light emitted from the optical terminal 23a becomes collimated light, and is output from the optical semiconductor module. When the optical semiconductor element 11 is a surface light receiving semiconductor element, light enters the optical terminal 23a from the outside, and light emitted from the optical terminal 23a enters the optical semiconductor element 11.
【００４５】一方、光半導体素子１１の電極ははんだバ
ンプ９６に接続されることにより、モジュール基板１２
上に形成された電気配線２５、マイクロレンズ２３ｂの
側面に予め形成されたメタライズ層に順に接続される。
そして、モジュール基板１２内に２次元アレイ状に配置
されたマイクロレンズの中で、所望のマイクロレンズ２
３ｂの下端面の少なくとも一部をメタライズすることに
よって電気端子２４が形成される。なお、光半導体素子
１１から電気端子２４への電気接続では、マイクロレン
ズ２３ｂを用いてそれをメタライズする代わりに、モジ
ュール基板１２にバイアホールを設け、その内壁をメタ
ライズすることでも電気接続を実現することが可能であ
る。On the other hand, the electrodes of the optical semiconductor element 11 are connected to the solder bumps 96 so that the module substrate 12
The electrical wiring 25 formed thereon is connected to a metallized layer formed in advance on the side surface of the microlens 23b.
Then, among the microlenses arranged in a two-dimensional array in the module substrate 12, a desired microlens 2 is formed.
The electrical terminals 24 are formed by metallizing at least a part of the lower end surface of 3b. In the electrical connection from the optical semiconductor element 11 to the electrical terminal 24, the electrical connection is realized by providing a via hole in the module substrate 12 and metalizing the inner wall thereof instead of using the microlens 23b to metalize it. It is possible.
【００４６】本例でも、電気端子２４のメタライズに
は、はんだのセルフアライメント効果を利用した高精度
な位置決めを可能として表面実装技術を適用することを
可能とするため、はんだを用いている。また、光端子２
３ａにはピッグテールコードのような光ファイバの被覆
部分がないので、耐熱性が高く、実装基板上にはんだリ
フローによって光半導体モジュールを実装することがで
きる。Also in this embodiment, solder is used for the metallization of the electric terminals 24 in order to enable high-precision positioning utilizing the self-alignment effect of the solder and to apply the surface mounting technology. Optical terminal 2
Since there is no optical fiber covering portion such as a pigtail cord in 3a, the heat resistance is high and the optical semiconductor module can be mounted on the mounting substrate by solder reflow.
【００４７】（第３実施例）次に、図４を参照して、本
発明の第３実施例に係る光半導体モジュールの実装形態
を説明する。図４は光半導体モジュールの光半導体素子
付近の断面図である。図４において、１１は光半導体素
子（図では面発光型半導体素子）、１２はモジュール基
板、３３ａは光端子となる球レンズ、３３ｂは電気端子
用の球レンズ、３４は球レンズ３３ｂをメタライズした
電気端子、３５は電気配線、９３は入出力光、９６はは
んだバンプを示している。(Third Embodiment) Next, referring to FIG. 4, a description will be given of a mounting form of an optical semiconductor module according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view near the optical semiconductor element of the optical semiconductor module. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes an optical semiconductor element (surface emitting semiconductor element in the figure), reference numeral 12 denotes a module substrate, reference numeral 33a denotes a spherical lens serving as an optical terminal, reference numeral 33b denotes a spherical lens for an electric terminal, and reference numeral 34 denotes a metallized spherical lens 33b. Electric terminals, 35 are electric wires, 93 is input / output light, and 96 is a solder bump.
【００４８】球レンズ３３ａ、３３ｂはモジュール基板
１２上に２次元アレイ状に配設されている。球レンズ３
３ａは光端子となる。電気端子３４は球レンズ３３ｂを
メタライズしたものである。球レンズ３３ｂの外周部の
うちモジュール基板１２上に形成された電気配線３５と
接続可能な面は予めメタライズされており、モジュール
基板１２上に形成された電気配線３５により、モジュー
ル基板１２上のはんだバンプ９６に接続されている。そ
して、球レンズ３３ｂの外周部のうち実装基板側のはん
だバンプ等の電極と接続可能な下面をメタライズするこ
とにより、電気端子３４が得られる。光半導体素子１１
はモジュール基板１２に実装され、そのとき電極がはん
だバンプ９６に接続される。なお、図４では電気端子３
４として、光端子となる球レンズ２３ａと同一構成の球
レンズ２３ｂの略上半分の外周部を全てメタライズして
いるが、電気的接続が取れる限り下半分の外周部の一部
のみ、あるいは下半分の外周部の一部のみと上半分の外
周部の一部のみにメタライズを施しても良い。または、
上半分を含め全外周部をメタライズしても良い。The spherical lenses 33a and 33b are arranged on the module substrate 12 in a two-dimensional array. Ball lens 3
3a is an optical terminal. The electric terminal 34 is a metallized ball lens 33b. The surface of the outer periphery of the spherical lens 33b which can be connected to the electric wiring 35 formed on the module substrate 12 is metallized in advance, and the electric wiring 35 formed on the module substrate 12 allows the solder on the module substrate 12 to be soldered. It is connected to the bump 96. Then, by metallizing the lower surface of the outer peripheral portion of the spherical lens 33b which can be connected to an electrode such as a solder bump on the mounting substrate side, the electric terminal 34 is obtained. Optical semiconductor device 11
Are mounted on the module substrate 12, and the electrodes are then connected to the solder bumps 96. It should be noted that in FIG.
4, the outer peripheral portion of substantially the upper half of the spherical lens 23b having the same configuration as the spherical lens 23a serving as an optical terminal is entirely metallized, but only a part of the outer peripheral portion of the lower half, or the lower portion, as long as electrical connection can be established. Metallization may be applied to only a part of the outer peripheral part of the half and only a part of the outer peripheral part of the upper half. Or
The entire outer peripheral portion including the upper half may be metallized.
【００４９】図４に示す光半導体モジュールは、光半導
体素子１１と、光半導体素子１１を実装するモジュール
基板１２と、光半導体モジュールの光入出力部分を構成
する球レンズ（以下、光端子と呼ぶ）３３ａと、光半導
体モジュールの電気入出力部分を構成する電気端子３４
を含んでいる。光端子３３ａと電気端子３４はともに光
半導体モジュールの基板搭載面１８に配置されており、
光入出力と電気入出力は光半導体モジュールが搭載され
る基板搭載面１８に対して同一方向であり、かつ、基板
搭載面１８に垂直である。The optical semiconductor module shown in FIG. 4 has an optical semiconductor element 11, a module substrate 12 on which the optical semiconductor element 11 is mounted, and a spherical lens (hereinafter referred to as an optical terminal) constituting an optical input / output part of the optical semiconductor module. ) 33a and an electric terminal 34 constituting an electric input / output part of the optical semiconductor module
Contains. The optical terminal 33a and the electric terminal 34 are both arranged on the substrate mounting surface 18 of the optical semiconductor module,
The optical input / output and the electrical input / output are in the same direction with respect to the substrate mounting surface 18 on which the optical semiconductor module is mounted, and are perpendicular to the substrate mounting surface 18.
【００５０】図４に示す光半導体モジュールにおいて
は、光半導体素子１１からの出射光は光端子３３ａとな
る球レンズに入射する。この光端子３３ａからの出射光
はコリメート光となり、光半導体モジュールから光出力
される。光半導体素子１１が面受光型半導体素子の場合
は、外部から光端子３３ａに光が入射し、光端子３３ａ
からの出射光が光半体導素子１１に入射する。In the optical semiconductor module shown in FIG. 4, light emitted from the optical semiconductor element 11 is incident on a spherical lens serving as an optical terminal 33a. The light emitted from the optical terminal 33a becomes collimated light, and is output from the optical semiconductor module. When the optical semiconductor element 11 is a surface light receiving type semiconductor element, light enters the optical terminal 33a from the outside, and the optical terminal 33a
Out of the optical half-conductor element 11 are incident.
【００５１】一方、光半導体素子１１の電極ははんだバ
ンプ９６に接続されることにより、モジュール基板１２
上に形成された電気配線３５、球レンズ３３ｂの外周部
の一部に予め形成されたメタライズ層に順に接続され
る。そして、モジュール基板１２内に２次元アレイ状に
配置された球レンズの中で、所望の球レンズ３３ｂの下
面の少なくとも一部をメタライズすることによって電気
端子３４を形成する。球レンズ（光端子）３３ａは光半
導体素子１１の入出力光を集束する効果を持ち、光半導
体モジュールの入出力光の広がりを抑えることができ
る。On the other hand, the electrodes of the optical semiconductor element 11 are connected to the solder bumps 96 so that the module substrate 12
The electric wiring 35 formed thereon and the metallized layer formed in advance on a part of the outer peripheral portion of the spherical lens 33b are connected in order. Then, the electrical terminals 34 are formed by metallizing at least a part of the lower surface of the desired spherical lens 33b among the spherical lenses arranged in a two-dimensional array in the module substrate 12. The spherical lens (optical terminal) 33a has an effect of converging the input / output light of the optical semiconductor element 11, and can suppress the spread of the input / output light of the optical semiconductor module.
【００５２】本例でも、電気端子３４のメタライズに
は、はんだのセルフアライメント効果を利用した高精度
な位置決めを可能として表面実装技術を適用することを
可能とするため、はんだを用いている。また、光端子３
３ａにはピッグテールコードのような光ファイバの被覆
部分がないので、耐熱性が高く、実装基板上にはんだリ
フローによって光半導体モジュールを実装することがで
きる。なお、光半導体素子１１から電気端子３４への電
気接続においても、球レンズ３３ｂを用いてそれをメタ
ライズする代わりに、モジュール基板１２にバイアホー
ルを設け、その内壁をメタライズすることで電気接続を
実現することが可能である。Also in this example, solder is used for metallizing the electrical terminals 34 in order to enable high-precision positioning utilizing the self-alignment effect of the solder and to apply the surface mounting technology. Optical terminal 3
Since there is no optical fiber covering portion such as a pigtail cord in 3a, the heat resistance is high and the optical semiconductor module can be mounted on the mounting substrate by solder reflow. In the electrical connection from the optical semiconductor element 11 to the electrical terminal 34, a via hole is provided in the module substrate 12 and the inner wall thereof is metallized, instead of using the ball lens 33b to metallize the electrical connection. It is possible to
【００５３】（第４実施例）次に、図５を参照して、本
発明の第４実施例に係る光半導体モジュールの実装形態
を説明する。図５は光半導体モジュールの光半導体素子
付近の断面図である。図５において、１１は光半導体素
子（図では面発光型半導体素子）、１２はモジュール基
板、４３は側面のみメタライスしたグレーデッドインデ
ックス型光ファイバ（光端子と電気端子共用）、４５は
電気配線、９３は入出力光、９６ははんだバンプを示し
ている。(Fourth Embodiment) Next, with reference to FIG. 5, a mounting mode of an optical semiconductor module according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view near the optical semiconductor element of the optical semiconductor module. In FIG. 5, reference numeral 11 denotes an optical semiconductor element (a surface-emitting type semiconductor element in the figure), reference numeral 12 denotes a module substrate, reference numeral 43 denotes a graded-index optical fiber having a metallized surface only (commonly used as an optical terminal and an electric terminal), reference numeral 45 denotes an electric wiring, Reference numeral 93 denotes input / output light, and reference numeral 96 denotes solder bumps.
【００５４】グレーデッドインデックス型光ファイバ４
３はコリメート光を形成するように０．２５ピッチ長に
調節され、２次元アレイ状にモジュール基板１２に配置
されている。また、光ファイバ４３の側面は予めメタラ
イズされており、モジュール基板１２上に形成された電
気配線４５により、モジュール基板１２上のはんだバン
プ９６に接続されている。光半導体素子１１はモジュー
ル基板１２に実装され、そのとき電極がはんだバンプ９
６に接続される。なお、図５では電気端子と光端子に共
用される光ファイバ４３の全側面をメタライズしている
が、電気的接続が取れる限り全側面の一部に、あるい
は、光入出力の妨げとならない範囲で外周部に部分的に
メタライズを施しても良い。Graded index type optical fiber 4
Numeral 3 is adjusted to a 0.25 pitch length so as to form collimated light, and is arranged on the module substrate 12 in a two-dimensional array. The side surface of the optical fiber 43 is metallized in advance, and is connected to the solder bump 96 on the module substrate 12 by the electric wiring 45 formed on the module substrate 12. The optical semiconductor element 11 is mounted on the module substrate 12 and the electrodes are
6 is connected. In FIG. 5, all the side surfaces of the optical fiber 43 shared by the electric terminal and the optical terminal are metallized. However, as long as electrical connection can be made, a part of all the side surfaces or a range that does not hinder optical input / output is provided. The metallization may be partially applied to the outer peripheral portion.
【００５５】かくして、図５に示す光半導体モジュール
は、光半導体素子１１と、光半導体素子１１を実装する
モジュール基板１２と、光半導体モジュールの光入出力
部分及び電気入出力部分を共通に構成する光ファイバ４
３を含んでいる。光ファイバ４３は光半導体モジュール
の基板搭載面１８に配置されており、光入出力と電気入
出力は光半導体モジュールが搭載される基板搭載面１８
に対して同一方向であり、かつ、基板搭載面１８に垂直
である。Thus, in the optical semiconductor module shown in FIG. 5, the optical semiconductor element 11, the module substrate 12 on which the optical semiconductor element 11 is mounted, and the optical input / output portion and the electrical input / output portion of the optical semiconductor module are configured in common. Optical fiber 4
Contains three. The optical fiber 43 is disposed on the substrate mounting surface 18 of the optical semiconductor module, and optical input / output and electrical input / output are performed on the substrate mounting surface 18 on which the optical semiconductor module is mounted.
, And perpendicular to the substrate mounting surface 18.
【００５６】図５に示す光半導体モジュールにおいて
は、光半導体素子１１からの出射光は光ファイバ４３に
入射する。この光ファイバ４３からの出射光はコリメー
ト光となり、光半導体モジュールから光出力される。光
半導体素子１１が面受光型半導体素子の場合は、外部か
ら光ファイバ４３に光が入射し、光ファイバ４３からの
出射光が光半体導素子１１に入射する。In the optical semiconductor module shown in FIG. 5, light emitted from the optical semiconductor element 11 enters the optical fiber 43. The light emitted from the optical fiber 43 becomes collimated light, and is output from the optical semiconductor module. When the optical semiconductor element 11 is a surface light receiving type semiconductor element, light enters the optical fiber 43 from the outside, and light emitted from the optical fiber 43 enters the optical half conductor element 11.
【００５７】一方、光半導体素子１１の電極ははんだバ
ンプ９６に接続されることにより、モジュール基板１２
上に形成された電気配線４５を経由して、光ファイバ４
３の側面に予め形成されたメタライズ層に順に接続され
る。On the other hand, the electrodes of the optical semiconductor element 11 are connected to the solder bumps 96 so that the module substrate 12
The optical fiber 4 is connected via the electrical wiring 45 formed on the optical fiber 4.
3 are sequentially connected to a metallized layer formed in advance on the side surface.
【００５８】従って、この光ファイバ４３は光端子であ
ると同時に電気端子としての役割を担うことが可能であ
る。例えば、光ファイバ４３の側面のみをメタライズし
上下両端面をメタライズしないようにすることにより内
部は光端子として機能し、側面は電気端子として機能す
るので、一つの光ファイバ４３で光端子と電気端子をそ
れぞれ１チャンネル分だけ兼ねることが可能となる。Therefore, the optical fiber 43 can play a role as an electric terminal as well as an optical terminal. For example, since only the side surface of the optical fiber 43 is metallized and the upper and lower end surfaces are not metallized, the inside functions as an optical terminal, and the side surface functions as an electric terminal. Can be used for only one channel.
【００５９】このような光ファイバ４３による光端子と
電気端子の兼用により、光半導体モジュールの端子数を
減らすことが可能となり、光入出力部の多チャンネル化
に伴う多端子化に対して、光半導体モジュールパッケー
ジを小型化できる効果を有する。The optical fiber 43 serves as both an optical terminal and an electrical terminal, so that the number of terminals of the optical semiconductor module can be reduced. This has the effect of reducing the size of the semiconductor module package.
【００６０】本例でも、光ファイバ４３のメタライズに
は、はんだのセルフアライメント効果を利用した高精度
な位置決めを可能として表面実装技術を適用することを
可能とするため、はんだを用いている。また、光端子及
び電気端子を兼用する光ファイバ４３にはピッグテール
コードのような光ファイバの被覆部分がないので、耐熱
性が高く、実装基板上にはんだリフローによって光半導
体モジュールを実装することができる。なお、光半導体
素子１１から光ファイバ４３のメタライズ部分への電気
接続においても、モジュール基板１２にバイアホールを
設け、その内壁をメタライズすることで電気接続を実現
することが可能である。Also in this embodiment, solder is used for the metallization of the optical fiber 43 in order to enable high-precision positioning utilizing the self-alignment effect of the solder and to apply the surface mounting technology. In addition, since the optical fiber 43, which serves both as an optical terminal and an electric terminal, does not have an optical fiber covering portion such as a pigtail cord, the heat resistance is high and the optical semiconductor module can be mounted on the mounting board by solder reflow. . In the electrical connection from the optical semiconductor element 11 to the metallized portion of the optical fiber 43, the electrical connection can be realized by providing a via hole in the module substrate 12 and metallizing the inner wall.
【００６１】（第５実施例）次に、図６及び図７を参照
して、本発明の第５実施例に係る光半導体モジュールの
実装形態を説明する。図６は光半導体モジュールパッケ
ージ裏面の斜視図、図７は図１のVII-VII'断面の一部を
簡略化して表した図である。但し、図７は図６とは上下
が逆になっている。図６及び図７において、１１は光半
導体素子（例えば面発光型光半導体素子及び面受光型光
半導体素子）、１２はモジュール基板、１５は半導体モ
ジュールパッケージ、１６は電子部品類、１７は放熱フ
ィン、１８は光半導体モジュールの基板搭載面、５２ａ
は光端子基板、５２ｂは電気端子基板、５３は光端子、
５４は電気端子、９３は入出力光を示している。(Fifth Embodiment) Next, referring to FIGS. 6 and 7, a description will be given of a mounting form of an optical semiconductor module according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the back surface of the optical semiconductor module package, and FIG. 7 is a simplified view of a part of the section taken along line VII-VII 'of FIG. However, FIG. 7 is upside down from FIG. 6 and 7, reference numeral 11 denotes an optical semiconductor element (for example, a surface-emitting type optical semiconductor element and a surface-receiving type optical semiconductor element); 12, a module substrate; 15, a semiconductor module package; 16, electronic components; , 18 are the substrate mounting surface of the optical semiconductor module, 52a
Is an optical terminal board, 52b is an electric terminal board, 53 is an optical terminal,
Reference numeral 54 denotes an electric terminal, and 93 denotes input / output light.
【００６２】面発光型半導体素子及び面受光型半導体素
子といった光半導体素子１１は多数２次元アレイ状にな
ってモジュール基板１２に実装されている。A large number of optical semiconductor elements 11 such as a surface emitting semiconductor element and a surface light receiving semiconductor element are mounted on a module substrate 12 in a two-dimensional array.
【００６３】光端子５３は２次元アレイ状に配置して光
端子基板５２ａに固定されており、基板搭載面１８に垂
直になっている。光端子５３は例えば、グレーデッドイ
ンデックス型光ファイバ、マイクロレンズ、球レンズで
ある。The optical terminals 53 are arranged in a two-dimensional array and fixed to the optical terminal substrate 52a, and are perpendicular to the substrate mounting surface 18. The optical terminal 53 is, for example, a graded index optical fiber, a micro lens, or a spherical lens.
【００６４】電気端子５４は２次元アレイ状に配置して
電気端子基板５２ｂに固定されており、基板搭載面１８
に垂直になっている。電気端子５４は例えば、微小金属
ボールである。電気端子２４として、第１実施例で説明
したグレーデッドインデックス型光ファイバをメタライ
ズした電気端子１４、あるいは、第２実施例で説明した
マイクロレンズ２３ｂをメタライズした電気端子２４、
あるいは、第３実施例で説明した球レンズ３３ｂをメタ
ライズした電気端子３４を採用することも可能である。The electric terminals 54 are arranged in a two-dimensional array and fixed to the electric terminal board 52b.
It is vertical. The electric terminal 54 is, for example, a minute metal ball. As the electric terminal 24, the electric terminal 14 obtained by metalizing the graded index optical fiber described in the first embodiment, or the electric terminal 24 obtained by metalizing the microlens 23b described in the second embodiment,
Alternatively, it is possible to employ the electric terminal 34 obtained by metallizing the spherical lens 33b described in the third embodiment.
【００６５】光端子基板５２ａと電気端子基板５２ｂ
は、２次元アレイ状に配置した光端子５３の周辺部に２
次元アレイ状の電気端子５４が同一面で配置するように
形成されている。Optical terminal board 52a and electric terminal board 52b
Are located around the optical terminals 53 arranged in a two-dimensional array.
The electrical terminals 54 in a dimensional array are formed so as to be arranged on the same plane.
【００６６】本例では、光端子基板５２ａと電気端子基
板５２ｂを一体に作製してある。In this embodiment, the optical terminal board 52a and the electric terminal board 52b are integrally formed.
【００６７】基板搭載面１８は、光半導体モジュールを
プリント基板等の実装基板に搭載する際に、実装基板側
に向く面である。The substrate mounting surface 18 faces the mounting substrate when the optical semiconductor module is mounted on a mounting substrate such as a printed circuit board.
【００６８】図６及び図７に示す光半導体モジュール
は、光半導体素子１１と、光半導体素子１１を２次元ア
レイ状に実装するモジュール基板１２と、光半導体モジ
ュールの光入出力部分を構成する光端子５３と、光半導
体モジュールの電気入出力部分を構成する電気端子５４
を含んでいる。光端子５３と電気端子５４はともに光半
導体モジュールの基板搭載面１８に配置されており、光
入出力と電気入出力は光半導体モジュールが搭載される
基板搭載面１８に対して同一方向であり、かつ、基板搭
載面１８に垂直である。The optical semiconductor module shown in FIGS. 6 and 7 has an optical semiconductor element 11, a module substrate 12 on which the optical semiconductor elements 11 are mounted in a two-dimensional array, and an optical input / output part of the optical semiconductor module. A terminal 53 and an electric terminal 54 constituting an electric input / output part of the optical semiconductor module
Contains. The optical terminal 53 and the electric terminal 54 are both disposed on the substrate mounting surface 18 of the optical semiconductor module, and the optical input / output and the electric input / output are in the same direction with respect to the substrate mounting surface 18 on which the optical semiconductor module is mounted. And it is perpendicular to the substrate mounting surface 18.
【００６９】図６及び図７に示す光半導体モジュールに
おいては、光半導体素子１１が面受光型半導体素子の場
合は、外部から光端子５３に光が入射し、光端子５３か
らの出射光が光半導体素子１１に入射する。光半導体素
子１１が面発光型半導体素子の場合は、光半導体素子１
１からの出射光は光端子５３に入射し、この光端子５３
からの出射光は例えばコリメート光となり、光半導体モ
ジュールから光出力される。In the optical semiconductor module shown in FIGS. 6 and 7, when the optical semiconductor element 11 is a surface-receiving type semiconductor element, light enters the optical terminal 53 from the outside and the light emitted from the optical terminal 53 is the light. The light enters the semiconductor element 11. When the optical semiconductor element 11 is a surface-emitting type semiconductor element, the optical semiconductor element 1
1 is incident on the optical terminal 53, and this optical terminal 53
Is emitted from the optical semiconductor module, for example, as collimated light.
【００７０】一方、光半導体素子１１の電極はモジュー
ル基板１２上の電気配線を介して、電気端子５４に接続
される。この電気端子５４は、図示しないが、実装基板
のはんだバンプ等に接続される。On the other hand, the electrodes of the optical semiconductor element 11 are connected to the electric terminals 54 via the electric wiring on the module substrate 12. Although not shown, the electric terminals 54 are connected to solder bumps or the like on a mounting board.
【００７１】図６及び図７に示した光半導体モジュール
では、光端子基板５２ａと電気端子基板５２ｂとの組み
合わせにより、光端子５３のアレイと電気端子５４のア
レイを、光半導体モジュールの同一面内に任意にレイア
ウトして配置できるため、光半導体モジュールパッケー
ジにおける光半導体素子１１や電子部品類１６のレイア
ウトに柔軟に対応して自由度の高い光端子５３及び電気
端子５４のレイアウトが可能となる。また、光端子５３
にはピッグテールコードのような光ファイバの被覆部分
がないので、耐熱性が高く、実装基板上にはんだリフロ
ーによって光半導体モジュールを実装することができ
る。In the optical semiconductor module shown in FIGS. 6 and 7, the array of the optical terminals 53 and the array of the electrical terminals 54 are formed in the same plane of the optical semiconductor module by the combination of the optical terminal board 52a and the electric terminal board 52b. The optical terminal 53 and the electric terminal 54 can be laid out with a high degree of freedom in accordance with the layout of the optical semiconductor element 11 and the electronic components 16 in the optical semiconductor module package. Also, the optical terminal 53
Since there is no portion covered with an optical fiber such as a pigtail cord, the optical semiconductor module has high heat resistance and can mount an optical semiconductor module on a mounting substrate by solder reflow.
【００７２】なお、図６及び図７では光端子５３を中央
部に集め、電気端子５４をその周辺部に配置している例
を示したが、電気端子５４をＢＧＡ（Ball Grid Array)
構造やＰＧＡ（Pin Grid Array)構造とし、光端子基板
５２ａを別途作製できるようにすることで、従来の電気
端子形成技術を利用して電気端子基板５２ｂを低コスト
に作製することが可能となり、また、光端子基板５２ａ
の清掃や交換が可能かつ容易となる。Although FIGS. 6 and 7 show an example in which the optical terminals 53 are gathered in the center and the electric terminals 54 are arranged in the periphery, the electric terminals 54 are arranged in a BGA (Ball Grid Array).
By using a structure or a PGA (Pin Grid Array) structure and enabling the optical terminal substrate 52a to be separately manufactured, the electric terminal substrate 52b can be manufactured at low cost by using the conventional electric terminal forming technology. Also, the optical terminal board 52a
Can be cleaned and replaced easily and easily.
【００７３】上記第１〜第５の各実施例において、光半
導体素子１１は面発光型半導体素子あるいは面受光型半
導体素子に限定されるものではない。また、光半導体素
子１１は、単一の素子であっても、面発光型半導体素子
あるいは面受光型半導体素子等、適宜な光半導体素子の
１次元アレイ素子であっても２次元アレイ素子であって
も良い。In each of the first to fifth embodiments, the optical semiconductor element 11 is not limited to a surface emitting semiconductor element or a surface light receiving semiconductor element. The optical semiconductor element 11 may be a single element, a one-dimensional array element of an appropriate optical semiconductor element such as a surface emitting semiconductor element or a surface light receiving semiconductor element, or a two-dimensional array element. May be.
【００７４】また、上記第１〜第５の各実施例において
は、光入出力と電気入出力が光半導体モジュールが搭載
される基板搭載面１８に対して、同一方向であり、か
つ、基板搭載面１８に垂直であると説明したが、これ
は、完全に同一方向かつ完全に垂直であることを意味す
るものではなく、実質的に同一方向かつ垂直であれば良
い。特に、電気入出力は基板搭載面１８に殆ど垂直にな
ることが多いが、光入出力は反射による悪影響を除くた
めに基板搭載面１８に対し故意に垂直から幾分傾斜させ
ることがある。このような場合も、この発明でいう光入
出力と電気入出力が基板搭載面１８に対して同一方向で
あり且つ基板搭載面１８に垂直であるという技術的思想
に含まれる。要は、光端子と電気端子はともに光半導体
モジュールを搭載するための基板搭載面１８に配置さ
れ、光入出力と電気入出力が実質的に基板搭載面１８に
向いていれば良い。In each of the first to fifth embodiments, the optical input / output and the electrical input / output are in the same direction with respect to the substrate mounting surface 18 on which the optical semiconductor module is mounted, and Although described as being perpendicular to surface 18, this does not mean that it is completely in the same direction and is completely perpendicular, but it is sufficient if it is in substantially the same direction and is perpendicular. In particular, electrical input / output is almost perpendicular to the substrate mounting surface 18 in many cases, but optical input / output is sometimes deliberately inclined from the vertical relative to the substrate mounting surface 18 in order to eliminate adverse effects due to reflection. Such a case is also included in the technical idea that the optical input / output and the electrical input / output referred to in the present invention are in the same direction with respect to the substrate mounting surface 18 and perpendicular to the substrate mounting surface 18. In short, both the optical terminal and the electric terminal are arranged on the substrate mounting surface 18 for mounting the optical semiconductor module, and the optical input / output and the electric input / output should be substantially directed to the substrate mounting surface 18.
【００７５】更に、上記第５実施例においては、グレー
デッドインデックス型光ファイバ以外でも、例えばマイ
クロレンズ及び球レンズ等の光学部品において、これら
光学部品の光伝送部分を除いてメタライズすることによ
り、例えばマイクロレンズあるいは球レンズの外周部の
一部を除いてメタライズすることにより、１つの光学部
品で電気端子と光端子の両方の機能を兼ね備えるように
することが可能である。Further, in the fifth embodiment, other than the graded index type optical fiber, in optical components such as a microlens and a spherical lens, metallization is performed by excluding the optical transmission portions of these optical components. By performing metallization except for a part of the outer periphery of the micro lens or the spherical lens, one optical component can have both functions of the electric terminal and the optical terminal.
【００７６】[0076]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よる光半導体モジュールの実装形態は、光端子と電気端
子を任意にレイアウトでき、また、２次元アレイでプリ
ント基板等の実装基板と接続することができ、更に、光
半導体モジュールははんだリフローによって実装するこ
とが可能となる。従って、従来はプリント基板と平行方
向にしか取り出せなかったために光入出力数の増大に応
じてパッケージを小型化することが困難であったこと、
及び、ピッグテール型のモジュールでははんだリフロー
に対応することが困難であったことを解決することがで
きる。As is clear from the above description, in the mounting form of the optical semiconductor module according to the present invention, the optical terminal and the electric terminal can be arbitrarily laid out, and the optical terminal can be connected to a mounting substrate such as a printed circuit board in a two-dimensional array. Further, the optical semiconductor module can be mounted by solder reflow. Therefore, it has been difficult to reduce the size of the package in accordance with the increase in the number of light input / output because the light can be taken out only in the direction parallel to the printed circuit board in the past.
Further, it is possible to solve the problem that it is difficult to cope with the solder reflow in the pigtail type module.
【図１】本発明の第１実施例に係る光半導体モジュール
のパッケージ裏面の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of the back surface of a package of an optical semiconductor module according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のII-II'断面の一部を簡略化して表した断
面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of a cross section taken along the line II-II ′ of FIG.
【図３】本発明の第２実施例に係る光半導体モジュール
の光半導体素子付近の断面図。FIG. 3 is a sectional view showing the vicinity of an optical semiconductor element of an optical semiconductor module according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例に係る光半導体モジュール
の光半導体素子付近の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view near an optical semiconductor element of an optical semiconductor module according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例に係る光半導体モジュール
の光半導体素子付近の断面図。FIG. 5 is a sectional view showing the vicinity of an optical semiconductor element of an optical semiconductor module according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第５実施例に係る光半導体モジュール
のパッケージ裏面の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of the back surface of a package of an optical semiconductor module according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】図６のVII-VII'断面の一部を簡略化して表した
断面図。7 is a simplified cross-sectional view of a part of the VII-VII ′ cross-section in FIG. 6;
【図８】従来の光半導体モジュールを示す斜視図。FIG. 8 is a perspective view showing a conventional optical semiconductor module.
【図９】従来の並列光半導体モジュールを示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing a conventional parallel optical semiconductor module.
【図１０】光端子の長さＬを２ｍｍとするために、比屈
折率差Δと屈折率分布係数ｇが満たす関係を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a relative refractive index difference Δ and a refractive index distribution coefficient g in order to set the length L of the optical terminal to 2 mm.
１１ａ 面発光型半導体素子路型光アンプ １１ｂ 面受光型半導体素子 １１ 光半導体素子 １２ モジュール基板 １３ 光端子（0.25ピッチのグレーデッドインデックス
型光ファイバ） １４ 電気端子 １５ 光半導体モジュールパッケージ １６ 電子部品類 １７ 放熱フィン １８ 光半導体モジュールの基板搭載面 ２３ａ マイクロレンズ（光端子） ２３ｂ 電気端子用マイクロレンズ ２４ マイクロレンズをメタライズした電気端子 ２５ 電気配線 ３３ａ 球レンズ（光端子） ３３ｂ 電気端子用球レンズ ３４ 球レンズをメタライズした電気端子 ３５ 電気配線 ４３ 側面のみをメタライズした光ファイバ（光・電気
共通端子） ４５ 電気配線 ５２ａ 光端子基板 ５２ｂ 電気端子基板 ５３ 光端子 ５４ 電気端子 ６１ 端面発光型レーザダイオード ６２ａ モジュール基板 ６２ｂ サブモジュール基板 ６３ 集束性レンズ ６４ 電気端子 ６５ モニタ用フォトディテクタ ６６ 伝送用光ファイバ ７１ 光半導体アレイ ７２ Ｖ溝加工モジュール基板 ７３ 光ファイバアレイ ７４ 電気端子 ７５ 光半導体モジュールパッケージ ７６ 電子部品類 ７７ 電気配線 ７８ 光コネクタ ７９ 伝送用光ファイバ ９２ プリント基板 ９３ 入出力光 ９４ プリント基板側電気端子 ９５プリント基板側電気配線 ９６ はんだバンプReference Signs List 11a Surface-emitting type semiconductor device path type optical amplifier 11b Surface-receiving type semiconductor device 11 Optical semiconductor device 12 Module substrate 13 Optical terminal (0.25 pitch graded index type optical fiber) 14 Electrical terminal 15 Optical semiconductor module package 16 Electronic components 17 Heat radiation fins 18 Substrate mounting surface of optical semiconductor module 23a Micro lens (optical terminal) 23b Micro lens for electric terminal 24 Electric terminal metallized micro lens 25 Electric wiring 33a Spherical lens (optical terminal) 33b Spherical lens for electric terminal 34 Spherical lens Electrical terminal 35 electrical wiring 43 optical fiber (optical / electrical common terminal) only metalized on the side surface 45 electrical wiring 52a optical terminal board 52b electrical terminal board 53 optical terminal 54 electrical terminal 61 edge emitting laser diode 62a Module substrate 62b Sub-module substrate 63 Converging lens 64 Electrical terminal 65 Monitor photodetector 66 Transmission optical fiber 71 Optical semiconductor array 72 V-grooved module substrate 73 Optical fiber array 74 Electrical terminal 75 Optical semiconductor module package 76 Electronic components 77 Electricity Wiring 78 Optical connector 79 Transmission optical fiber 92 Printed circuit board 93 Input / output light 94 Printed circuit board side electric terminal 95 Printed circuit board side electric wiring 96 Solder bump
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 芳光 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 安東 泰博 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA05 BA14 CA00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Yoshimitsu Arai Inventor, Nippon Telegraph and Telephone Corporation 3-9-1-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo (72) Inventor Yasuhiro Ando 3-192-1, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 2H037 AA01 BA05 BA14 CA00
Claims (8)
ルの実装形態において、該光半導体モジュールは、該光
半導体素子と、それを搭載するモジュール基板と、該光
半導体モジュールの光入出力部分を構成する光学部品
（以下、光端子と呼ぶ）と、該光半導体モジュールの電
気入出力部分を構成する電気端子を含み、該光端子と電
気端子はともに該光半導体モジュールを搭載するための
基板搭載面に配置されており、該光半導体モジュールが
搭載される基板搭載面に対して、光入出力と電気入出力
が同一方向であり、かつ、前記基板搭載面に垂直である
ことを特徴とする光半導体モジュールの実装形態。1. An optical semiconductor module including an optical semiconductor element, wherein the optical semiconductor module constitutes the optical semiconductor element, a module substrate on which the optical semiconductor element is mounted, and an optical input / output portion of the optical semiconductor module. It includes an optical component (hereinafter referred to as an optical terminal) and an electric terminal constituting an electric input / output portion of the optical semiconductor module. The optical terminal and the electric terminal are both provided on a substrate mounting surface for mounting the optical semiconductor module. An optical semiconductor, wherein the optical input / output and the electrical input / output are in the same direction with respect to a substrate mounting surface on which the optical semiconductor module is mounted, and are perpendicular to the substrate mounting surface. Module implementation form.
光型の光半導体素子からなる１次元光アレイ素子と２次
元光アレイ素子の少なくとも一方であることを特徴とす
る請求項１に記載の光半導体モジュールの実装形態。2. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the optical semiconductor device is at least one of a one-dimensional optical array device and a two-dimensional optical array device including a surface emitting type and a surface receiving type optical semiconductor device. Mounting form of the optical semiconductor module.
端子は、それぞれ同一形状の光学部品がコア材として構
成され、該光半導体モジュール内において光半導体素子
と光結合される前記光学部品を光端子とし、電気端子は
前記光学部品の外周部の少なくとも一部をメタライズす
ることにより電気端子化することを特徴とする請求項１
または２に記載の光半導体モジュールの実装形態。3. An optical terminal and an electric terminal of the optical semiconductor module, wherein an optical component having the same shape is configured as a core material, and the optical component optically coupled to the optical semiconductor element in the optical semiconductor module is an optical terminal. The electric terminal is formed as an electric terminal by metallizing at least a part of an outer peripheral portion of the optical component.
Or a mounting form of the optical semiconductor module according to 2.
部品がコア材として形成された光端子と、該光学部品を
コア材とせずに導電性材料にて形成された電気端子をと
もに有することを特徴とする請求項１または２に記載の
光半導体モジュールの実装形態。4. The optical semiconductor module according to claim 1, wherein the optical component has both an optical terminal formed as a core material and an electric terminal formed of a conductive material without using the optical component as a core material. A mounting form of the optical semiconductor module according to claim 1.
分を除いて外周部の少なくとも一部をメタライズするこ
とにより、一つの光学部品で電気端子と光端子の両方の
機能を兼ねることを特徴とする請求項１または２に記載
の光半導体モジュールの実装形態。5. The optical component according to claim 1, wherein at least a part of an outer peripheral portion of the optical component is metallized except for an optical transmission portion, so that one optical component has both functions of an electric terminal and an optical terminal. A mounting form of the optical semiconductor module according to claim 1.
Δ)1/2 なる長さＬを有するグレーデッドインデックス
型光ファイバを用いることを特徴とする請求項３または
４または５に記載の光半導体モジュールの実装形態。但
し、ａは該グレーデッドインデックス型光ファイバのコ
ア径、ｇは該グレーデッドインデックス型光ファイバの
屈折率分布指数、Δは該グレーデッドインデックス型光
ファイバのコアとクラッドの比屈折率差を表す。6. The optical component according to claim 6, wherein (π / 2) ( ag / 2
The mounting form of the optical semiconductor module according to claim 3, wherein a graded index optical fiber having a length L of 1/2 ) is used. Here, a is the core diameter of the graded index optical fiber, g is the refractive index distribution index of the graded index optical fiber, and Δ is the relative refractive index difference between the core and the clad of the graded index optical fiber. .
ズであることを特徴とする請求項３または４または５に
記載の光半導体モジュールの実装形態。7. The optical semiconductor module according to claim 3, wherein the optical component is a converging microlens.
特徴とする請求項３または４または５に記載の光半導体
モジュールの実装形態。8. The optical semiconductor module according to claim 3, wherein the optical component is a spherical lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20003198A JP2000028871A (en) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | Packaging form of optical semiconductor module |
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|---|---|---|---|
| JP20003198A JP2000028871A (en) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | Packaging form of optical semiconductor module |
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ID=16417679
Family Applications (1)
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| JP20003198A Pending JP2000028871A (en) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | Packaging form of optical semiconductor module |
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| JP (1) | JP2000028871A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002100785A (en) * | 2000-07-18 | 2002-04-05 | Infineon Technologies Ag | Surface-mountable optoelectronic module and optoelectronic coupling unit with optoelectronic module |
| JP2005202382A (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Optical printed circuit board, surface mounting type semiconductor package, and mother board |
| JP2005340285A (en) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Pattern forming method to optical fiber side |
| JP2009080204A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Optoelectric consolidation package and optoelectric consolidated module |
| WO2013046501A1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-04-04 | 日本電気株式会社 | Optical module and optical transmission device |
| CN111090038A (en) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 三星电子株式会社 | Probe device and test device including the same |
-
1998
- 1998-07-15 JP JP20003198A patent/JP2000028871A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002100785A (en) * | 2000-07-18 | 2002-04-05 | Infineon Technologies Ag | Surface-mountable optoelectronic module and optoelectronic coupling unit with optoelectronic module |
| JP2005202382A (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-28 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Optical printed circuit board, surface mounting type semiconductor package, and mother board |
| JP2005340285A (en) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Pattern forming method to optical fiber side |
| JP4683859B2 (en) * | 2004-05-24 | 2011-05-18 | 新光電気工業株式会社 | Pattern forming method on side of optical fiber |
| JP2009080204A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Optoelectric consolidation package and optoelectric consolidated module |
| WO2013046501A1 (en) * | 2011-09-27 | 2013-04-04 | 日本電気株式会社 | Optical module and optical transmission device |
| CN111090038A (en) * | 2018-10-24 | 2020-05-01 | 三星电子株式会社 | Probe device and test device including the same |
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| A02 | Decision of refusal |
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