JP2005309270A - Optical module and its manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光機能素子を有する光モジュールの構造及びその作製方法に関するものである。 The present invention relates to a structure of an optical module having an optical functional element and a manufacturing method thereof.
従来の光モジュールの構造とその作製方法について、特許文献１を例に、図６を用いて説明する。図７に示すように、送信光モジュールの構造は半導体レーザ６０１（以後、ＬＤと略す。）、光ファイバ６０２、パッケージ基板６０３、ＬＤドライバ６０４とで構成される。図７の光モジュールは半導体レーザ６０１と光ファイバ６０２は、それぞれの光軸が一致（光結合）するように位置調整されているため、半導体レーザ６０１から出射した光は光ファイバ６０２に入射し、光ファイバ６０２を通して光モジュール外部に出力されている。このように、光学的位置（光軸）が一致している、または光結合している状態とは、半導体レーザ等の光機能素子から出射した光が、光ファイバに入射して、光ファイバを光が伝搬するような物理的位置に光機能素子と光ファイバが配置されている状態であることを指す。半導体レーザ６０１と光ファイバ６０２との光軸調整には、高精度の位置制御が必要であるが、アクティブアライメント実装方法を用いることで光結合を実現することができる。アクティブアライメント実装とは、パッケージ基板６０３に搭載されている半導体レーザ６０１を発光させた状態で、光ファイバ６０２の位置を上下・左右・前後の３次元で移動させ、光ファイバ６０２からの光出力が最も大きい位置、つまり、光結合されている位置で光ファイバ６０２を固定する方法である。光結合している位置で固定する方法としては、一般的にＹＡＧ溶接が用いられている。ＹＡＧ溶接とは、接続したい金属材料を接触させておき、ＹＡＧレーザの強い光を照射することで、接続したい金属同士を溶接する方法である。特許２０００−５９４１３１では、光ファイバ６０２はフレクシャ６１０と呼ばれる湾曲したスプリング鋼に固定されており、フレクシャ６１０を湾曲させる事によって高さ調整を行なっている。
従来例で説明した特許２０００−５９４１３１では、フレクシャ６１０とパッケージ基板６０３との固定方法としてＹＡＧ溶接が用いられるため、パッケージ基板６０３及び光ファイバが搭載されている基板（フレクシャ６１０）の材料は金属に制限されてしまう。ここで使用されるＹＡＧ溶接の設備は高価である。さらにＹＡＧ溶接を用いるために、光モジュール構成は金属材料に限られる。このような理由から、この構造またはこの作製方法で作製された光モジュールはコストが高いといった問題がある。光軸調整するにおいて、上下・左右・前後方向の多くの調整軸があるため、調整が難しいといった課題がある。
In the patent 2000-594131 described in the conventional example, YAG welding is used as a fixing method between the
例えば樹脂などの接着剤を用いて固定した場合、硬化・固定時における収縮のため、光ファイバの位置が変化し、光結合が得られないといった問題がある。さらに、樹脂の熱膨張係数は大きいので、周囲環境の温度変化によって樹脂の体積が変化しやすく、半導体レーザと光ファイバとの光学的位置がずれ、光出力が低下するといった問題もある。上記課題に鑑み、本発明は半導体レーザと光ファイバとの実装において光軸ずれを防止できる光モジュールの実装方法、および当該実装方法によってできる光モジュールを提供するものである。 For example, when an adhesive such as a resin is used for fixing, there is a problem that the position of the optical fiber changes due to shrinkage during curing and fixing, and optical coupling cannot be obtained. Furthermore, since the thermal expansion coefficient of the resin is large, there is a problem that the volume of the resin is easily changed by the temperature change of the surrounding environment, the optical position between the semiconductor laser and the optical fiber is shifted, and the light output is reduced. In view of the above problems, the present invention provides an optical module mounting method capable of preventing optical axis misalignment in mounting a semiconductor laser and an optical fiber, and an optical module manufactured by the mounting method.
上記課題を解決するために本発明の光モジュールは、段差を有するパッケージ基板と、光ファイバが搭載された平面構造の光ファイバ支持基板を用いることにより、左右方向の１軸調整のみで光アライメントを可能にすると共に、簡易的な接着剤固定を用いることを特徴とする。また、光ファイバ支持基板材料にガラス基板を用いているため、支持基板直下の樹脂を硬化することができ、接着剤が硬化する時の変化方向を安定させ、かつ強固かつ安定して固定されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the optical module of the present invention uses a package substrate having a step and an optical fiber support substrate having a planar structure on which an optical fiber is mounted, so that optical alignment can be performed only by adjusting one axis in the horizontal direction. It is possible to use and simple adhesive fixing is used. In addition, since a glass substrate is used as the optical fiber support substrate material, the resin directly under the support substrate can be cured, the direction of change when the adhesive is cured is stabilized, and it is firmly and stably fixed. It is characterized by being.
また、本発明の光モジュールの製造方法は、光進行方向で光ファイバ支持基板とパッケージ基板を固定する方法を用いることを特徴とする。 The method for manufacturing an optical module of the present invention is characterized by using a method of fixing an optical fiber support substrate and a package substrate in the light traveling direction.
具体的には、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致しており、前記第一の実装面と前記第二の実装面と光ファイバ支持基板の裏面が略水平であることを特徴とする。 Specifically, an optical fiber support substrate and a package substrate on which an optical functional element is mounted are mounted, and an optical fiber is mounted on the optical fiber support substrate, and the package substrate has at least two mounting surfaces. The optical functional element is mounted on the first mounting surface, and the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface, so that the optical positions of the optical functional element and the optical fiber are the same. The first mounting surface, the second mounting surface, and the back surface of the optical fiber support substrate are substantially horizontal.
この構成により、光ファイバ支持基板の上下位置調整を簡易にすることができる。 With this configuration, the vertical position adjustment of the optical fiber support substrate can be simplified.
本発明の光モジュールは、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致しており、前記光ファイバ支持基板裏面の紫外線硬化樹脂を硬化するために前記光ファイバ支持基板が紫外線を透過する材料であることを特徴とする。 The optical module of the present invention includes a package substrate on which an optical fiber support substrate and an optical functional element are mounted. The optical fiber support substrate is mounted with an optical fiber, and the package substrate has at least two or more mountings. The optical functional element is mounted on the first mounting surface, and the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface, and the optical position of the optical functional element and the optical fiber. And the optical fiber support substrate is made of a material that transmits ultraviolet rays in order to cure the ultraviolet curable resin on the back surface of the optical fiber support substrate.
この構成により、パッケージ基板と光ファイバ支持基板とが光ファイバ支持基板裏面の紫外線硬化樹脂または接着剤によって固定されるため、安価なパッケージを用い、簡易で低コストの光モジュールを実現することが可能となる。 With this configuration, the package substrate and the optical fiber support substrate are fixed by the ultraviolet curable resin or adhesive on the back surface of the optical fiber support substrate, so it is possible to realize a simple and low-cost optical module using an inexpensive package. It becomes.
本発明の光モジュールは、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装され、前記光ファイバ支持基板の裏面または側面に金属パターンが形成されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致しており、前記パッケージ基板と前記光ファイバ支持基板とが前記金属パターン部において半田または半田クリームで固定されていることを特徴とする。 The optical module of the present invention includes a package substrate on which an optical fiber support substrate and an optical functional element are mounted. An optical fiber is mounted on the optical fiber support substrate, and a metal pattern is formed on the back surface or side surface of the optical fiber support substrate. The package substrate has at least two mounting surfaces, the optical functional element is mounted on the first mounting surface, and the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface. The optical functional element and the optical fiber are in the same optical position, and the package substrate and the optical fiber support substrate are fixed by solder or solder cream in the metal pattern portion. And
この構成により、低コストな光ファイバ支持基板・パッケージ基板を使用でき、光モジュールの低コスト化が可能となる。 With this configuration, a low-cost optical fiber support substrate / package substrate can be used, and the cost of the optical module can be reduced.
本発明の光モジュールは、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致しており、前記パッケージ基板と前記光ファイバ支持基板とが前記光ファイバ支持基板裏面の紫外線硬化樹脂または接着剤によって固定されていることを特徴とする。 The optical module of the present invention includes a package substrate on which an optical fiber support substrate and an optical functional element are mounted. The optical fiber support substrate is mounted with an optical fiber, and the package substrate has at least two or more mountings. The optical functional element is mounted on the first mounting surface, and the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface, and the optical position of the optical functional element and the optical fiber. And the package substrate and the optical fiber support substrate are fixed by an ultraviolet curable resin or an adhesive on the back surface of the optical fiber support substrate.
この構成により、光ファイバ支持基板の直下の紫外線硬化樹脂で固定することができ、樹脂固定でありながら強固に固定することが可能となる。この構造では、光ファイバ支持基板の裏面が樹脂で充填されているため、樹脂硬化時の収縮による位置移動が、基板実装面との水平を保ちながら上下のみに移動することとなるため、樹脂硬化時の位置ずれを正確に見積もることができ、樹脂による固定が可能となる。 With this configuration, the resin can be fixed with an ultraviolet curable resin immediately below the optical fiber support substrate, and can be firmly fixed while being resin-fixed. In this structure, since the back surface of the optical fiber support substrate is filled with resin, the position movement due to shrinkage during resin curing moves only up and down while maintaining the level with the substrate mounting surface. The positional deviation at the time can be accurately estimated, and fixing with resin becomes possible.
本発明の光モジュールは、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致しており、接着剤または紫外線硬化樹脂または半田によって、前記光ファイバ支持基板と前記パッケージ基板が、光進行方向軸に対し略垂直となる面同士で固定されたことを特徴とする。 The optical module of the present invention includes a package substrate on which an optical fiber support substrate and an optical functional element are mounted. The optical fiber support substrate is mounted with an optical fiber, and the package substrate has at least two or more mountings. The optical functional element is mounted on the first mounting surface, and the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface, and the optical position of the optical functional element and the optical fiber. And the optical fiber support substrate and the package substrate are fixed to each other at a plane substantially perpendicular to the light traveling direction axis by an adhesive, an ultraviolet curable resin, or solder.
この構成により、熱膨張による光ファイバと半導体レーザの光軸の位置ずれは、光結合変化に対し影響が少ない光進行方向のみになる。このため、簡易かつ低コストの光モジュールでありながら、温度特性の優れた光モジュールを実現することが可能になる。 With this configuration, the positional deviation between the optical axes of the optical fiber and the semiconductor laser due to thermal expansion is only in the light traveling direction that has little influence on the optical coupling change. Therefore, it is possible to realize an optical module with excellent temperature characteristics while being a simple and low-cost optical module.
本発明の光モジュールは、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致しており、光進行方向軸に垂直となる前記光ファイバ支持基板側面が２つ以上の側面を持つ。 The optical module of the present invention includes a package substrate on which an optical fiber support substrate and an optical functional element are mounted. The optical fiber support substrate is mounted with an optical fiber, and the package substrate has at least two or more mountings. The optical functional element is mounted on the first mounting surface, and the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface, and the optical position of the optical functional element and the optical fiber. And the side face of the optical fiber support substrate that is perpendicular to the light traveling direction axis has two or more side faces.
本発明の光モジュールは、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致しており、前記光ファイバ支持基板の側面または上面または裏面であって、前記光ファイバの両側に溝が形成されていることを特徴とする。 The optical module of the present invention includes a package substrate on which an optical fiber support substrate and an optical functional element are mounted. The optical fiber support substrate is mounted with an optical fiber, and the package substrate has at least two or more mountings. The optical functional element is mounted on the first mounting surface, and the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface, and the optical position of the optical functional element and the optical fiber. , And a groove is formed on both sides of the optical fiber on the side surface, top surface, or back surface of the optical fiber support substrate.
この構成により、光ファイバ端面に付着する接着剤によって起きる光結合劣化を防止することができ、高性能化を図ることができる。 With this configuration, it is possible to prevent optical coupling deterioration caused by the adhesive adhering to the end face of the optical fiber, and to achieve high performance.
本発明の光モジュールの製造方法は、光ファイバ支持基板及び光機能素子が実装されるパッケージ基板を有し、前記光ファイバ支持基板には光ファイバが実装されており、前記パッケージ基板は少なくとも２つ以上の実装面を有し、前記第一の実装面に前記光機能素子が実装され、かつ前記第二の実装面に、前記光ファイバ支持基板が実装され、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置が一致している光モジュールであって、前記光ファイバ支持基板及び前記パッケージ基板上に金属パターンを有し、接着剤または紫外線硬化樹脂または半田が硬化する時に生じる前記両金属パターンの位置が一致するような力によって、前記光機能素子と前記光ファイバの光学的位置を合わせる工程を有することを特徴とする。 An optical module manufacturing method according to the present invention includes a package substrate on which an optical fiber support substrate and an optical functional element are mounted. The optical fiber support substrate has an optical fiber mounted thereon, and the package substrate includes at least two package substrates. The optical functional element is mounted on the first mounting surface, the optical fiber support substrate is mounted on the second mounting surface, and the optical functional element and the optical fiber are mounted. An optical module in which optical positions coincide with each other, the metal pattern having a metal pattern on the optical fiber support substrate and the package substrate, and the positions of both the metal patterns generated when the adhesive, the ultraviolet curable resin, or the solder is cured And a step of aligning the optical positions of the optical functional element and the optical fiber by a force such that they coincide with each other.
この構成により、高精度な実装位置調整装置や位置調整作業が不要となり、量産性に優れた低コストな光モジュールを実現することが可能となる。 With this configuration, a highly accurate mounting position adjustment device and position adjustment work are not required, and a low-cost optical module excellent in mass productivity can be realized.
本発明によれば、光ファイバ端面に付着する接着剤によって起きる光結合劣化を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent optical coupling deterioration caused by an adhesive adhering to the optical fiber end face.
また、本発明によれば、高精度な実装位置調整装置や位置調整作業が不要となり、量産性に優れた低コストな光モジュールを実現することが可能となる。 In addition, according to the present invention, a highly accurate mounting position adjustment device and position adjustment work are not required, and it is possible to realize a low-cost optical module excellent in mass productivity.
以下、本発明の実施形態１の光モジュール構造及び作成方法について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an optical module structure and a manufacturing method according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
＜実施形態１＞
図１（a）は、実施形態１の光モジュールを示した斜視図であり、図１(b)は側面図である。本発明の光モジュールは、半導体レーザ１０１（ＬＤ）、光ファイバ１０２、パッケージ基板１０３、ＬＤ駆動用ＩＣチップ１０４、光ファイバ支持基板１０５、紫外線硬化樹脂１０６、モニタ用フォトダイオード（ＰＤ）１０７、フェルール１０８で構成される。パッケージ基板１０３上面には第一の実装面１１０と第二の実装面１１１を有し、半導体レーザ１０１、ＬＤ駆動用ＩＣチップ１０４、光ファイバ支持基板１０５が実装面に搭載されている。光ファイバ支持基板１０５とは、光ファイバ１０２が固定されている基板のことを示し、本実施形態では紫外線が透過するガラス材料（石英ガラス）等で作製されている。
<Embodiment 1>
FIG. 1A is a perspective view showing the optical module of Embodiment 1, and FIG. 1B is a side view. The optical module of the present invention includes a semiconductor laser 101 (LD), an
次にアクティブアライメント実装による本光モジュールの製造方法について、図２を用いて説明する。パッケージ基板２０３の第一の実装面２１０に、半導体レーザ２０１、モニタＰＤ２０７、ＬＤ駆動用ＩＣチップ２０４を実装する（図２(a)）。光ファイバ支持基板２０５が実装される第二の実装面２１１に、紫外線硬化樹脂２０６を塗布する（図２(b)）。つまり、光モジュール完成時における光ファイバ支持基板２０５裏面に紫外線硬化樹脂２０６を塗布する。次に、パッケージ基板２０３上の半導体レーザ２０１を発光させながら、あらかじめ光ファイバ２０２が搭載されている光ファイバ支持基板２０５を移動させる。光ファイバ２０２からの光出力強度を測定しながら、半導体レーザ２０１と光ファイバ２０２との光軸を一致させる（図２(c)）。光軸が一致した状態で、紫外線を照射することにより紫外線硬化樹脂２０６を硬化させ、光ファイバ支持基板２０５をパッケージ基板２０３に固定し、光モジュールが完成する（図２(d)）。
Next, a manufacturing method of the present optical module by active alignment mounting will be described with reference to FIG. The
ここで、紫外線硬化樹脂として、例えば、協立化学株式会社製のワールドロック8774（エポキシ樹脂）がある。この紫外線硬化樹脂を硬化するための照射量は、メタルハライドランプの場合、6000ｍJ/cm2以上である。また、ここで用いられる光ファイバは、シングルモードファイバや、マルチモードファイバ等の多種の光導波路を指す。 Here, as the ultraviolet curable resin, for example, World Rock 8774 (epoxy resin) manufactured by Kyoritsu Chemical Co., Ltd. is available. In the case of a metal halide lamp, the irradiation amount for curing this ultraviolet curable resin is 6000 mJ / cm 2 or more. The optical fiber used here refers to various optical waveguides such as a single mode fiber and a multimode fiber.
（変形例）
面発光素子または面受光素子と光ファイバとを光結合する場合について図３を用いて、説明する。図３(a)は本発明の断面図であり、図３(b)はフォトダイオード（ＰＤ）３１２と光ファイバ先端部分の拡大図である。図３は、フォトダイオード（ＰＤ）３１２、受信用ＩＣチップ３１３、光ファイバ３０２、パッケージ基板３０３、紫外線硬化樹脂３０６、光ファイバ支持基板３０５で構成される。図３に示すように、光ファイバ３０２の端面は斜めカット構造であり、光ファイバコア領域３１５を通過してきた光は、斜めカット面３１６で図中の下方向に反射され、出射光３１４として出射する。位置調整（光結合する）方法としては、光ファイバに外部から光を入射させ、フォトダイオード３１２において受光される光強度の信号の大きさによって、位置調整される。受光面積が広い場合など、高精度の位置制御が必要でない場合は、上部から観測することで位置を決定することも可能である。
(Modification)
A case where the surface light emitting element or the surface light receiving element and the optical fiber are optically coupled will be described with reference to FIG. 3A is a cross-sectional view of the present invention, and FIG. 3B is an enlarged view of the photodiode (PD) 312 and the tip portion of the optical fiber. FIG. 3 includes a photodiode (PD) 312, a receiving
＜実施形態２＞
次に実施形態２の光モジュール及び作製方法について説明する。
<
Next, the optical module and manufacturing method of
光モジュールは周囲環境温度が変化した場合、樹脂の熱膨張によって、半導体レーザと光ファイバとの位置が変化し、光結合がずれてしまう。このように、異なった温度状況下では、一定の光出力が得られないといった問題があり、温度変化に影響されにくい光モジュールの実現が望まれる。 When the ambient temperature of the optical module changes, the position of the semiconductor laser and the optical fiber changes due to the thermal expansion of the resin, and the optical coupling shifts. Thus, there is a problem that a constant light output cannot be obtained under different temperature conditions, and it is desired to realize an optical module that is not easily affected by temperature changes.
本実施形態２として、熱膨張係数が大きい樹脂を用いた位置固定方法でありながら、温度による光出力変化が少ない光モジュールについて説明する。 As the second embodiment, an optical module that is a position fixing method using a resin having a large thermal expansion coefficient and has a small change in optical output due to temperature will be described.
本実施形態２の光モジュール構造の上面図を図４(a)に、また、側面図を図４（ｂ）に示す。本発明の光モジュールは、半導体レーザ４０１、光ファイバ４０２、パッケージ基板４０３、光ファイバ支持基板４０５、紫外線硬化樹脂４０６で構成される。光ファイバ４０２が搭載されている光ファイバ支持基板４０５とパッケージ基板４０３とは、紫外線硬化樹脂４０６で固定されている。光ファイバ支持基板４０５は、半導体レーザ４０１側の側面に２つの実装面４１０・４１１を有する構造であり、紫外線硬化樹脂４０６が塗布される領域４１０と光ファイバ端面領域４１１とを分離している。このような構造にすることで、紫外線硬化樹脂４０６の光ファイバ端面への広がりを防ぎ、光軸上に紫外線硬化樹脂４０６が入ることによる光結合特性の劣化を防いでいる。図５に示すような構造の光ファイバ支持基板５０５は、搭載されている光ファイバ５０２の両脇に溝５１５が作製されている構造である。このような光ファイバ支持基板５０５も、光ファイバ支持基板４０５と同様に紫外線硬化樹脂５０６の広がりを防ぐことが可能である。
A top view of the optical module structure of
本実施形態２が温度変化に影響されにくい光モジュールであることについて図６を用いて説明する。図６は半導体レーザと光ファイバの位置（光軸）ずれ量と、光結合効率の関係を示している。光結合効率とは、半導体レーザからの出射光の強度と、光ファイバに結合（入射）する光強度の比率を表している。図６は半導体レーザの出射光方向をＺ軸、パッケージ基板表面に対し水平（左右方向）をＸ軸、垂直（上下方向）をＹ軸としている。図６から分かるように、Ｘ軸及びＹ軸方向の位置ずれの場合、光結合効率は急激に変化するが、Ｚ軸方向の位置ずれに対しては、ほとんど変化しないことが分かる。このように温度による位置ずれが起こった場合であっても、Ｚ軸上の変化であれば、殆ど影響がないことが分かる。つまり、本実施形態２のように、光の進行方向であるＺ軸上で、光ファイバ支持基板４０５をパッケージ基板４０３と固定すれば、温度変化による特性劣化が少ない光モジュールを実現することができる。
The fact that the second embodiment is an optical module that is hardly affected by temperature changes will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the relationship between the positional deviation (optical axis) between the semiconductor laser and the optical fiber and the optical coupling efficiency. The optical coupling efficiency represents the ratio between the intensity of light emitted from the semiconductor laser and the intensity of light coupled (incident) to the optical fiber. In FIG. 6, the direction of light emitted from the semiconductor laser is the Z-axis, the horizontal (left-right direction) with respect to the surface of the package substrate is the X-axis, and the vertical (up-down direction) is the Y-axis. As can be seen from FIG. 6, the optical coupling efficiency changes abruptly in the case of misalignment in the X-axis and Y-axis directions, but hardly changes with respect to the misalignment in the Z-axis direction. It can be seen that even if a position shift due to temperature occurs in this way, there is almost no effect if the change is on the Z axis. That is, as in the second embodiment, if the optical
本実施形態２の作製方法は、実施形態１と同様なアクティブアライメント実装方法によって作製される。さらに他の実装方法について、以下に述べる。 The manufacturing method of the second embodiment is manufactured by an active alignment mounting method similar to that of the first embodiment. Other mounting methods are described below.
図１または３の光モジュールにおいて、紫外線硬化樹脂が塗布されている部分が接続部分となっているが、この接続部分のパッケージ基板側面及び光ファイバ支持基板側面に金メッキで作製されたパターンなどを作製しておく。金属パターンを前もって作製することで、紫外線硬化樹脂の替わりに半田を用いてパッケージ基板と光ファイバ支持基板を固定することが可能である。さらに、この金属パターンの形状によって、パッケージ基板と光ファイバ支持基板の位置を自然と位置調整させることができる。このようなセルフアセンブリ実装を用いれば簡易かつ低コストで光モジュールを作製することができる。 In the optical module of FIG. 1 or 3, the portion to which the ultraviolet curable resin is applied is a connection portion. A pattern or the like made of gold plating is produced on the side surface of the package substrate and the side surface of the optical fiber support substrate. Keep it. By preparing the metal pattern in advance, it is possible to fix the package substrate and the optical fiber support substrate using solder instead of the ultraviolet curable resin. Furthermore, the position of the package substrate and the optical fiber support substrate can be naturally adjusted by the shape of the metal pattern. If such self-assembly mounting is used, an optical module can be manufactured easily and at low cost.
なお、上記実施形態１、２に係る光モジュールの製造方法及び光モジュールは、上記説明内容に限定されるものではなく、以下のようなものも含まれる。
In addition, the manufacturing method and optical module of the optical module which concern on the said
なお、本発明に係る光モジュール製造方法及び光モジュールは、上記説明内容に限定されるものではない。以下のようなものも含まれる。
（１）パッケージ基板は２つ以上の実装面を持つ構造でもかまわない。
（２）光ファイバ支持基板として、ガラス基板を用いたが、他の材料で作製された基板でもかまわない。
（３）紫外線硬化樹脂を光ファイバ支持基板の位置調整前に塗布したが、位置調整後でもかまわない。
（４）接着・固定材料として紫外線硬化樹脂を用いて説明したが、他に半田による固定や他の接着剤を用いても良い。
（５）本実施形態は送信モジュールについて説明したが、フォトダイオードと光ファイバとから構成される光受信モジュールについても同様に用いることができる。
（６）実施形態２において、光ファイバ支持基板４０５・５０５を用いて説明したが、実施形態１の光ファイバ支持基板１０５の構造を用いても良い。
（７）光ファイバを用いて説明したが、他の光導波路との接続や、他の光軸調整のための実装構造及び実装方法としても適応することができる。
（８）本明細書内で光機能デバイスが搭載されている基板を一様にパッケージ基板としたが、パッケージとデバイスが搭載されている基板が別々な場合においても同様である。
The optical module manufacturing method and the optical module according to the present invention are not limited to the above description. The following are also included.
(1) The package substrate may have a structure having two or more mounting surfaces.
(2) Although a glass substrate is used as the optical fiber support substrate, a substrate made of another material may be used.
(3) Although the ultraviolet curable resin is applied before the position adjustment of the optical fiber support substrate, the position may be adjusted after the position adjustment.
(4) Although the ultraviolet curable resin has been described as the adhesive / fixing material, other soldering or other adhesives may be used.
(5) Although the present embodiment has been described with reference to the transmission module, the present invention can also be used in the same manner for an optical reception module including a photodiode and an optical fiber.
(6) Although the optical
(7) Although described using an optical fiber, it can also be applied as a mounting structure and mounting method for connection to other optical waveguides and other optical axis adjustments.
(8) Although the substrate on which the optical functional device is mounted is uniformly defined as a package substrate in the present specification, the same applies to the case where the package and the substrate on which the device is mounted are different.
本発明に係る光モジュール製造方法は、低コスト及び高信頼性に優れた光モジュール製造方法として大変有用である。 The optical module manufacturing method according to the present invention is very useful as an optical module manufacturing method excellent in low cost and high reliability.
１０１、２０１、４０１、６０１ 半導体レーザ
１０２、２０２、３０２、４０２、６０２ 光ファイバ
１０３、２０３、３０３、６０３ パッケージ基板
１０４、６０４ ＬＤドライバＩＣ
１０５、２０５、３０５、４０５ 光ファイバ支持基板
１０６、２０６、３０６、４０６ 紫外線硬化樹脂
１０７ モニタダイオード
１０８、２０８ フェルール
１１０ 第一の実装面
１１１ 第二の実装面
３１２ 受光用フォトダイオード
３１３ 受光用回路
３１４ 出射光
３１５ 光ファイバコア
３１６ 斜めカット面
４１０ 第一の実装面
４１１ 第二の実装面
５１５ 溝
６１０ フレクシャ
101, 201, 401, 601
105, 205, 305, 405 Optical
Claims (8)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009090988A1 (en) * | 2008-01-16 | 2009-07-23 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical module |
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-
2004
- 2004-04-26 JP JP2004129299A patent/JP2005309270A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009090988A1 (en) * | 2008-01-16 | 2009-07-23 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical module |
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