JP2003008065A - Ｓｍｄ型光素子モジュールの製造方法 - Google Patents
Ｓｍｄ型光素子モジュールの製造方法Info
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- Led Device Packages (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光素子とレンズセンターとの位置精度、光学
的特性の向上。 【解決手段】 ＬＥＤ３を集合ベース基板２Ａ上にダイ
ボンド実装し、金属細線４でワイヤボンィングした後、
集合ベース基板２Ａ上に成形型７Ａを位置決めし、透光
性の封止樹脂５Ａを充填してフラットな樹脂面５Ｂを形
成する。ＬＥＤ３を実装した位置データにもとづき、予
め別体で成形したレンズ６Ａをフラットな樹脂面５Ｂに
封止樹脂５Ａと同じ屈折率を有する接着剤樹脂８を使用
し接合する。カットラインＸに沿って切断し単個の発光
モジュール１Ａを製造する。光素子は発光素子又は受光
素子である。ＬＥＤとレンズセンターとの位置精度の非
常に良い光伝達効率が改善されたＳＭＤ型光素子モジュ
ールが提供できる。
的特性の向上。 【解決手段】 ＬＥＤ３を集合ベース基板２Ａ上にダイ
ボンド実装し、金属細線４でワイヤボンィングした後、
集合ベース基板２Ａ上に成形型７Ａを位置決めし、透光
性の封止樹脂５Ａを充填してフラットな樹脂面５Ｂを形
成する。ＬＥＤ３を実装した位置データにもとづき、予
め別体で成形したレンズ６Ａをフラットな樹脂面５Ｂに
封止樹脂５Ａと同じ屈折率を有する接着剤樹脂８を使用
し接合する。カットラインＸに沿って切断し単個の発光
モジュール１Ａを製造する。光素子は発光素子又は受光
素子である。ＬＥＤとレンズセンターとの位置精度の非
常に良い光伝達効率が改善されたＳＭＤ型光素子モジュ
ールが提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光素子をベース基
板に実装し樹脂封止したレンズ付きのＳＭＤ型光素子モ
ジュールの製造方法に関する。
板に実装し樹脂封止したレンズ付きのＳＭＤ型光素子モ
ジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、双方向の光素子モジュール構造
は、光ファイバをハウジングした光ファイバプラグと、
その先端に着脱可能に取り付けられ、光素子である発光
素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザー（Ｌ
Ｄ）と、その素子を制御するためのドライブＩＣが回路
基板上に実装され、また、光素子である受光素子として
フォトダイオード（ＰＤｉ）とＩＣが一体化になってい
て光信号を電気信号に変換する機能を有するＯＥＩＣが
基板上に実装され、それらの各素子は透光性の樹脂で封
止され、外部との電気的接続のために回路基板に電極端
子を有する発光モジュールと受光モジュールを独立にケ
ース内に収納した光ミニジャックモジュールとよりな
り、光ミニジャックモジュール内の発光モジュール及び
受光モジュールに２本の光ファイバがそれぞれ接続さ
れ、これにより光信号の授受を行い光通信が可能にす
る。また、発光モジュールと受光モジュールを単一のモ
ールド樹脂によりパッケージして一体化し、１本の光フ
ァイバで往復通信を可能にする。なお、前記封止樹脂の
表面に半球状のレンズが形成され、発光モジュール側で
は、発光素子から出射された光をレンズで集光させる。
また受光モジュール側では、光ファイバプラグより伝送
された光をレンズで集光させ受光素子に入射させる。
は、光ファイバをハウジングした光ファイバプラグと、
その先端に着脱可能に取り付けられ、光素子である発光
素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザー（Ｌ
Ｄ）と、その素子を制御するためのドライブＩＣが回路
基板上に実装され、また、光素子である受光素子として
フォトダイオード（ＰＤｉ）とＩＣが一体化になってい
て光信号を電気信号に変換する機能を有するＯＥＩＣが
基板上に実装され、それらの各素子は透光性の樹脂で封
止され、外部との電気的接続のために回路基板に電極端
子を有する発光モジュールと受光モジュールを独立にケ
ース内に収納した光ミニジャックモジュールとよりな
り、光ミニジャックモジュール内の発光モジュール及び
受光モジュールに２本の光ファイバがそれぞれ接続さ
れ、これにより光信号の授受を行い光通信が可能にす
る。また、発光モジュールと受光モジュールを単一のモ
ールド樹脂によりパッケージして一体化し、１本の光フ
ァイバで往復通信を可能にする。なお、前記封止樹脂の
表面に半球状のレンズが形成され、発光モジュール側で
は、発光素子から出射された光をレンズで集光させる。
また受光モジュール側では、光ファイバプラグより伝送
された光をレンズで集光させ受光素子に入射させる。
【０００３】図２により従来の発光側のＳＭＤ型光素子
モジュールの製造方法について説明する。図２（ａ）は
発光モジュールの断面図、図２（ｂ）はベース基板に発
光素子であるＬＥＤをＤＢ、ＷＢした状態を示す断面
図、図２（ｃ）は成形型を載置する状態を示す断面図、
図２（ｄ）は成形型内に封止樹脂を充填した状態を示す
断面図である。
モジュールの製造方法について説明する。図２（ａ）は
発光モジュールの断面図、図２（ｂ）はベース基板に発
光素子であるＬＥＤをＤＢ、ＷＢした状態を示す断面
図、図２（ｃ）は成形型を載置する状態を示す断面図、
図２（ｄ）は成形型内に封止樹脂を充填した状態を示す
断面図である。
【０００４】図２（ａ）において、発光モジュール１
は、ベース基板２上に 発光素子として発光ダイオード
（ＬＥＤ）３又はレーザー（ＬＤ）と、ＬＥＤ３を制御
するための図示しないドライブＩＣがＤＢ実装され、ベ
ース基板１上のパターンと金属細線４でＷＢされてい
る。前記ＬＥＤ３及び金属細線４を保護するために透光
性の封止樹脂５で封止されている。この透光性の封止樹
脂５の表面には、ＬＥＤ３の正面側に位置してＬＥＤ３
から出射された光を集光する半球状のレンズ６が後述す
る成形型を用いて同時に形成されている。
は、ベース基板２上に 発光素子として発光ダイオード
（ＬＥＤ）３又はレーザー（ＬＤ）と、ＬＥＤ３を制御
するための図示しないドライブＩＣがＤＢ実装され、ベ
ース基板１上のパターンと金属細線４でＷＢされてい
る。前記ＬＥＤ３及び金属細線４を保護するために透光
性の封止樹脂５で封止されている。この透光性の封止樹
脂５の表面には、ＬＥＤ３の正面側に位置してＬＥＤ３
から出射された光を集光する半球状のレンズ６が後述す
る成形型を用いて同時に形成されている。
【０００５】前記発光モジュールの製造方法について説
明する。図２（ｂ）において、集合ベース基板２Ａの所
定の位置に、例えばダイボンダーマシンを使用し発光素
子としてＬＥＤ３を所定のピッチでダイボンドする。次
に、ベース基板２Ａ上のパターンと金属細線４でＷＢし
て導通を行う。
明する。図２（ｂ）において、集合ベース基板２Ａの所
定の位置に、例えばダイボンダーマシンを使用し発光素
子としてＬＥＤ３を所定のピッチでダイボンドする。次
に、ベース基板２Ａ上のパターンと金属細線４でＷＢし
て導通を行う。
【０００６】図２（ｃ）において、前記ＬＥＤ３と金属
細線４を保護するために、封止樹脂５とレンズ６を一体
化した形状をした成形型７と前記集合ベース基板２Ａと
の位置合わせを行う。
細線４を保護するために、封止樹脂５とレンズ６を一体
化した形状をした成形型７と前記集合ベース基板２Ａと
の位置合わせを行う。
【０００７】図２（ｄ）において、前記集合ベース基板
２Ａと成形型７との間に透光性の封止樹脂５を充填す
る。所定の時間加熱し、封止樹脂を固化させる。その
後、図２（ｅ）にて型を脱型した後、カットラインＸに
沿って切断して図２（ａ）に示すようなレンズ付きの単
個の発光モジュール１が完成される。
２Ａと成形型７との間に透光性の封止樹脂５を充填す
る。所定の時間加熱し、封止樹脂を固化させる。その
後、図２（ｅ）にて型を脱型した後、カットラインＸに
沿って切断して図２（ａ）に示すようなレンズ付きの単
個の発光モジュール１が完成される。
【０００８】以上、発光モジュール側について説明した
が、受光モジュール側についても同様であるので説明は
省略する。
が、受光モジュール側についても同様であるので説明は
省略する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たＳＭＤ型光素子モジュールの製造する際、成形型に配
設するレンズのピッチ誤差や集合ベース基板と成形型の
合わせ誤差がある。また、集合ベース基板への光素子の
実装誤差などを加味すると、光素子の発光効率及び受光
効率のポイントとなるレンズセンターと光素子の位置ず
れが大きく、例えば最大１００μｍレベルになる。この
ことは、光素子の光伝達効率を低下させ、製品の品質を
低下させてしまうと言う問題がある。
たＳＭＤ型光素子モジュールの製造する際、成形型に配
設するレンズのピッチ誤差や集合ベース基板と成形型の
合わせ誤差がある。また、集合ベース基板への光素子の
実装誤差などを加味すると、光素子の発光効率及び受光
効率のポイントとなるレンズセンターと光素子の位置ず
れが大きく、例えば最大１００μｍレベルになる。この
ことは、光素子の光伝達効率を低下させ、製品の品質を
低下させてしまうと言う問題がある。
【００１０】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、光素子とレンズセンターとの位
置精度が向上し、光伝達効率が改善されたレンズ付きの
ＳＭＤ型光素子モジュールの製造方法を提供するもので
ある。
のであり、その目的は、光素子とレンズセンターとの位
置精度が向上し、光伝達効率が改善されたレンズ付きの
ＳＭＤ型光素子モジュールの製造方法を提供するもので
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるＳＭＤ型光素子モジュールの製造方
法は、光素子を集合ベース基板上の所定位置に実装し、
その上面を透光性樹脂で封止し、外部との電気的接続の
ための電極端子を備えたレンズ付きのＳＭＤ型光素子モ
ジュールの製造方法において、前記光素子を集合ベース
基板上の所定位置にダイボンド実装し、金属細線でワイ
ヤボンィングした後、前記集合ベース基板上に成形型な
どを使用して位置決めし、透光性の封止樹脂を充填して
フラットな樹脂面を成形し、前記光素子の位置データに
もとづき前記フラットな樹脂面に予め別体で成形したレ
ンズを接合した後、所定のカットラインに沿って切断し
単個の光素子モジュールにしたことを特徴とするもので
ある。
に、本発明におけるＳＭＤ型光素子モジュールの製造方
法は、光素子を集合ベース基板上の所定位置に実装し、
その上面を透光性樹脂で封止し、外部との電気的接続の
ための電極端子を備えたレンズ付きのＳＭＤ型光素子モ
ジュールの製造方法において、前記光素子を集合ベース
基板上の所定位置にダイボンド実装し、金属細線でワイ
ヤボンィングした後、前記集合ベース基板上に成形型な
どを使用して位置決めし、透光性の封止樹脂を充填して
フラットな樹脂面を成形し、前記光素子の位置データに
もとづき前記フラットな樹脂面に予め別体で成形したレ
ンズを接合した後、所定のカットラインに沿って切断し
単個の光素子モジュールにしたことを特徴とするもので
ある。
【００１２】また、前記光素子は発光素子であることを
特徴とするものである。
特徴とするものである。
【００１３】また、前記光素子は受光素子であることを
特徴とするものである。
特徴とするものである。
【００１４】また、前記光素子の位置データは、光素子
の実装に使用するダイボンダー素子実装時と同じ位置デ
ータを用いることを特徴とするものである。。
の実装に使用するダイボンダー素子実装時と同じ位置デ
ータを用いることを特徴とするものである。。
【００１５】また、前記レンズとフラットな樹脂面との
接合は、前記透光性の封止樹脂と同じ屈折率を有する接
着剤樹脂を使用したことを特徴とするものである。
接合は、前記透光性の封止樹脂と同じ屈折率を有する接
着剤樹脂を使用したことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明にお
けるＳＭＤ型光素子モジュールの製造方法について説明
する。図１は、本発明の実施の形態であるＳＭＤ型光素
子モジュールの製造方法に係わり、図１（ａ）はベース
基板に発光素子であるＬＥＤをＤＢ、ＷＢした状態を示
す断面図、図１（ｂ）はベース基板上に成形型を載置し
成形型内に封止樹脂を充填した状態を示す断面図、図１
（ｃ）は封止樹脂のフラットな樹脂面にレンズを接合し
た状態を示す断面図、図１（ｄ）はカットラインに沿っ
て切断した単個の発光モジュールの断面図である。図に
おいて、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
けるＳＭＤ型光素子モジュールの製造方法について説明
する。図１は、本発明の実施の形態であるＳＭＤ型光素
子モジュールの製造方法に係わり、図１（ａ）はベース
基板に発光素子であるＬＥＤをＤＢ、ＷＢした状態を示
す断面図、図１（ｂ）はベース基板上に成形型を載置し
成形型内に封止樹脂を充填した状態を示す断面図、図１
（ｃ）は封止樹脂のフラットな樹脂面にレンズを接合し
た状態を示す断面図、図１（ｄ）はカットラインに沿っ
て切断した単個の発光モジュールの断面図である。図に
おいて、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【００１７】図１（ａ）において、従来と同様に、集合
ベース基板２Ａの所定の位置に、例えばダイボンダーマ
シンを使用してＬＥＤ３をダイボンドし、ベース基板２
Ａ上のパターンと金属細線４でＷＢして導通を行う。
ベース基板２Ａの所定の位置に、例えばダイボンダーマ
シンを使用してＬＥＤ３をダイボンドし、ベース基板２
Ａ上のパターンと金属細線４でＷＢして導通を行う。
【００１８】図１（ｂ）において、前記ＬＥＤ３と金属
細線４を保護するために、上面がフラット形状にした封
止樹脂部を有する成形型７Ａと前記集合ベース基板２Ａ
との位置合わせを行う。その後、前記集合ベース基板２
Ａと成形型７Ａとの間に透光性の封止樹脂５Ａを充填
し、加熱・硬化した後脱型する。
細線４を保護するために、上面がフラット形状にした封
止樹脂部を有する成形型７Ａと前記集合ベース基板２Ａ
との位置合わせを行う。その後、前記集合ベース基板２
Ａと成形型７Ａとの間に透光性の封止樹脂５Ａを充填
し、加熱・硬化した後脱型する。
【００１９】図１（ｃ）において、前記ＬＥＤ３をダイ
ボンダーマシンを使用して実装した時と同じ位置データ
を用いて、予め別体で成形したレンズ６Ａを前記封止樹
脂５Ａのフラットな樹脂面５Ｂに前記封止樹脂５Ａと同
じ屈折率を有する接着剤樹脂８を使用して接合する。そ
の後、カットラインＸに沿って切断して図１（ｄ）に示
すようなレンズ付きの単個の発光モジュール１Ａが完成
される。
ボンダーマシンを使用して実装した時と同じ位置データ
を用いて、予め別体で成形したレンズ６Ａを前記封止樹
脂５Ａのフラットな樹脂面５Ｂに前記封止樹脂５Ａと同
じ屈折率を有する接着剤樹脂８を使用して接合する。そ
の後、カットラインＸに沿って切断して図１（ｄ）に示
すようなレンズ付きの単個の発光モジュール１Ａが完成
される。
【００２０】上記した構成により製造された発光モジュ
ール１Ａは、ＬＥＤ３とレンズ６Ａのセンターとの位置
精度は、ダイボンダーマシンの精度になり、例えば１０
μｍレベルが実現できる。また、封止樹脂５Ａとレンズ
６Ａとの接合に透光性の封止樹脂５Ａと同じ屈折率を有
する接着剤樹脂８を使用するので、光学的特性の損失を
防ぐことができる。
ール１Ａは、ＬＥＤ３とレンズ６Ａのセンターとの位置
精度は、ダイボンダーマシンの精度になり、例えば１０
μｍレベルが実現できる。また、封止樹脂５Ａとレンズ
６Ａとの接合に透光性の封止樹脂５Ａと同じ屈折率を有
する接着剤樹脂８を使用するので、光学的特性の損失を
防ぐことができる。
【００２１】以上、発光モジュール側について説明した
が、受光モジュール側についても同様であるので説明は
省略する。
が、受光モジュール側についても同様であるので説明は
省略する。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、ＳＭＤ型光素子モ
ジュールの製造方法は、ベース基板上に実装し光素子を
透光性の封止樹脂で成形したフラットな樹脂面に、予め
別体で成形したレンズを光素子の位置データにもとづ
き、封止樹脂と同じ屈折率を有する接着剤樹脂を使用し
接合することにより、光素子とレンズセンターとの位置
精度は著しく向上し、光伝達効率が改善されたＳＭＤ型
光素子モジュールの製造方法を提供することが可能であ
る。
ジュールの製造方法は、ベース基板上に実装し光素子を
透光性の封止樹脂で成形したフラットな樹脂面に、予め
別体で成形したレンズを光素子の位置データにもとづ
き、封止樹脂と同じ屈折率を有する接着剤樹脂を使用し
接合することにより、光素子とレンズセンターとの位置
精度は著しく向上し、光伝達効率が改善されたＳＭＤ型
光素子モジュールの製造方法を提供することが可能であ
る。
【００２３】本発明は、ＳＭＤ型光素子モジュールのみ
ならず、レンズを有する光関係のＳＭＤモジュール全般
に適用できる。
ならず、レンズを有する光関係のＳＭＤモジュール全般
に適用できる。
【図１】本発明の実施の形態であるＳＭＤ型光素子モジ
ュールの製造方法に係わり、図１（ａ）はベース基板に
ＬＥＤをＤＢ、ＷＢした状態を示す断面図、図１（ｂ）
はベース基板上に成形型を載置し成形型内に封止樹脂を
充填した状態を示す断面図、図１（ｃ）は封止樹脂のフ
ラット面にレンズを接合した状態を示す断面図、図１
（ｄ）はカットラインに沿って切断した単個の発光モジ
ュールの断面図である。
ュールの製造方法に係わり、図１（ａ）はベース基板に
ＬＥＤをＤＢ、ＷＢした状態を示す断面図、図１（ｂ）
はベース基板上に成形型を載置し成形型内に封止樹脂を
充填した状態を示す断面図、図１（ｃ）は封止樹脂のフ
ラット面にレンズを接合した状態を示す断面図、図１
（ｄ）はカットラインに沿って切断した単個の発光モジ
ュールの断面図である。
【図２】従来の発光側のＳＭＤ型光素子モジュールの製
造方法に係わり、図２（ａ）は発光モジュールの断面
図、図２（ｂ）はベース基板にＬＥＤをＤＢ、ＷＢした
状態を示す断面図、図２（ｃ）は成形型を載置する状態
を示す断面図、図２（ｄ）は成形型内に封止樹脂を充填
した状態を示す断面図、図２（ｅ）は樹脂をキュアし型
を脱型した後、カットラインに沿って切断した発光モジ
ュールの断面図である。
造方法に係わり、図２（ａ）は発光モジュールの断面
図、図２（ｂ）はベース基板にＬＥＤをＤＢ、ＷＢした
状態を示す断面図、図２（ｃ）は成形型を載置する状態
を示す断面図、図２（ｄ）は成形型内に封止樹脂を充填
した状態を示す断面図、図２（ｅ）は樹脂をキュアし型
を脱型した後、カットラインに沿って切断した発光モジ
ュールの断面図である。
【符号の説明】
１Ａ 発光モジュール
２ ベース基板
２Ａ 集合ベース基板
３ ＬＥＤ
４ 金属細線
５Ａ 封止樹脂
５Ｂ フラットな樹脂面
６Ａ レンズ
７Ａ 成形型
８ 接着剤樹脂
Ｘ カットライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4M109 AA02 BA04 CA21 EC11 EE11
GA01
5F041 AA39 DA01 DA07 DA31 DA43
EE11 EE15
5F061 AA02 BA04 CA21 CB13 FA01
5F088 EA02 JA01 JA06 JA10 JA12
Claims (5)
- 【請求項１】 光素子を集合ベース基板上の所定位置に
実装し、その上面を透光性樹脂で封止し、外部との電気
的接続のための電極端子を備えたレンズ付きのＳＭＤ型
光素子モジュールの製造方法において、前記光素子を集
合ベース基板上の所定位置にダイボンド実装し、金属細
線でワイヤボンィングした後、前記集合ベース基板上に
成形型などを使用して位置決めし、透光性の封止樹脂を
充填してフラットな樹脂面を成形し、前記光素子の位置
データにもとづき前記フラットな樹脂面に予め別体で成
形したレンズを接合した後、所定のカットラインに沿っ
て切断し単個の光素子モジュールにしたことを特徴とす
るＳＭＤ型光素子モジュールの製造方法。 - 【請求項２】 前記光素子は発光素子であることを特徴
とするＳＭＤ型光素子モジュールの製造方法。 - 【請求項３】 前記光素子は受光素子であることを特徴
とするＳＭＤ型光素子モジュールの製造方法。 - 【請求項４】 前記光素子の位置データは、光素子の実
装に使用するダイボンダー素子実装時と同じ位置データ
を用いることを特徴とする請求項１記載のＳＭＤ型光素
子モジュールの製造方法。 - 【請求項５】 前記レンズとフラットな樹脂面との接合
は、前記透光性の封止樹脂と同じ屈折率を有する接着剤
樹脂を使用したことを特徴とする請求項１記載のＳＭＤ
型光素子モジュールの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001188921A JP2003008065A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Ｓｍｄ型光素子モジュールの製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2001188921A JP2003008065A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Ｓｍｄ型光素子モジュールの製造方法 |
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|---|---|
| JP2003008065A true JP2003008065A (ja) | 2003-01-10 |
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|---|---|---|---|
| JP2001188921A Pending JP2003008065A (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Ｓｍｄ型光素子モジュールの製造方法 |
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