JP2007206336A - 光モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸方向における光素子の位置を精密に調整することのできる光モジュールおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る光モジュール１００は、光素子３０と、支持する支持部材１０と、前記光素子を前記支持部材に対して密閉するための蓋部材４０と、前記蓋部材と前記支持部材とを接合するために設けられたシール部材２０と、前記光素子が発振する光の光路上にレンズが配置されるように設けられたレンズ付きコネクタ５０と、前記レンズ付きコネクタは、前記レンズ５４を通過する光の光軸方向において、前記支持部材と対向して接触する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光モジュールおよびその製造方法に関する。

発光素子や受光素子のような光素子は、ほこりや湿気等の外部環境によってダメージを受けることにより、性能が劣化することがある。このような性能劣化を防止するために、パッケージ内に光素子を密閉封止する方法が開発されている。たとえば、特許文献１は、基板上の光子装置を覆うように接着剤層と金属層とを形成する密閉封止方法を開示している。

一方、光素子と光ファイバ等の他のデバイスと光結合する際、良好な結合効率を得るためには、光軸方向における光素子と集光レンズとの相対位置を精密に調整しなければならない。しかしながら、光素子を収容するパッケージ自体の構造が精密に形成されていない等の理由により、光素子と集光レンズとの相対位置を精密に調整することは困難であった。
特表２００２−５３４８１３号公報

本発明の目的は、光軸方向における光素子と集光レンズとの相対位置を精密に調整することのできる光モジュールおよびその製造方法を提供することにある。

本発明に係る光モジュールは、
光素子と、
前記光素子を支持する支持部材と、
前記光素子を前記支持部材に対して密閉するための蓋部材と、
前記蓋部材と前記支持部材とを接合するために設けられたシール部材と、
前記光素子が発振する光の光路上にレンズが配置されるように設けられたレンズ付きケースと、
前記レンズ付きケースは、前記レンズを通過する光の光軸方向において、前記支持部材と対向して接触する。

本発明に係る光モジュールによれば、レンズ付きケースを支持部材に接触するように固定するため、レンズ付きケースと光素子との距離を精密に調整することができる。

本発明に係る光モジュールにおいて、
前記支持部材は、ベース部と、当該ベース部上に設けられた枠部とを有する筐体からなり、
前記光素子は、前記枠部の内側に設けられており、
前記蓋部材は、前記枠部の上方に設けられた透明基板からなり、
前記シール部材は、前記枠部の上面の一部に設けられ、
前記レンズ付きケースは、前記枠部の上面の他の一部に接触することができる。

本発明に係る光モジュールにおいて、
前記枠部は、矩形の外周を有し、
前記レンズ付きケースは、前記枠部の外周端部において、平行な一対の辺に沿った端部と接触することができる。

本発明に係る光モジュールにおいて、
前記枠部は、矩形の外周を有し、
前記レンズ付きケースは、前記枠部の角部と接触することができる。

本発明に係る光モジュールにおいて、
前記支持部材は、ベース部と、当該ベース部上に設けられた枠部とを有する筐体からなり、
前記光素子は、前記枠部の内側に設けられており、
前記蓋部材は、前記枠部の上方に設けられた透明基板からなり、
前記シール部材は、前記枠部の上面に設けられ、
前記レンズ付きケースは、前記枠部の外側において、前記ベース部の上面に接触することができる。

本発明に係る光モジュールにおいて、
前記枠部の外側の側面と前記レンズ付きケースとの間に設けられた接着剤をさらに含むことができる。

本発明に係る光モジュールにおいて、
前記透明基板は、ガラス基板からなり、
前記シール部材は、低融点ガラスからなることができる。

本発明に係る光モジュールにおいて、
前記枠部の内側であって、前記ベース部の上方に設けられたスペーサをさらに含み、
前記光素子は、前記スペーサの上方に設けられていることができる。

前記レンズ付きケースは、スリーブおよびレンズを有するレンズ付きコネクタであることができる。

本発明に係る光モジュールの製造方法は、
光素子を備える光モジュールの製造方法であって、
（ａ）光素子を支持するための支持部材を準備する工程と、
（ｂ）前記光素子と前記支持部材に固定する工程と、
（ｃ）シール部材を、前記支持部材の上面かつ前記光素子の周囲に設ける工程と、
（ｄ）前記光素子を密閉するための蓋部材を、前記シール部材の上方に配置して前記支持部材上に固定する工程と、
（ｅ）レンズ付きケースを前記支持部材上に固定する工程と、
を含み、
前記工程（ｅ）において、前記光素子が発振する光の光路上にレンズが配置され、かつ前記レンズを通過する光の光軸方向において前記支持部材と対向して接触させるように、前記レンズ付きケースを固定することができる。

光素子を備える光モジュールの製造方法において、
前記工程（ａ）の後に、
（ｆ）スペーサを支持部材上に設ける工程と、
（ｇ）前記スペーサを押圧することにより塑性変形させる工程と、
をさらに含むことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

１．光モジュール
まず、本実施の形態にかかる光モジュール１００の構造を説明する。図１は、本実施の形態にかかる光モジュール１００を模式的に示す断面図である。

光モジュール１００は、筐体（支持部材）１０と、シール部材２０と、光素子３０と、蓋部材４０と、レンズ付きケースの一例としてのレンズ付きコネクタ５０とを含む。筐体１０は、ベース部１２と、ベース部１２上に設けられた枠部１４とを有する。ベース部１２および枠部１４は、セラミックスからなる。また筐体１０は、第１の配線１６および第２の配線１８をさらに含む。第１の配線１６および第２の配線１８は、ベース部１２の上面から穴を介して下面にかけて形成される。第２の配線１８は、ベース部１２の上面において、光素子３０が接合される領域に形成されることができる。シール部材２０は、枠部１４の上面の一部の領域５７に形成され、たとえば矩形の枠形状を有する。シール部材２０は、蓋部材４０と、筐体１０とを接合し、光素子３０を気密封止することができる。

光素子３０は、発光素子または受光素子であることができ、筐体１０の内側、即ちベース部１２の上面であって、枠部１４の内側に設けられている。光素子３０は、基板３２と、基板３２上に設けられた光学的部分３４とを含む。光学的部分３４は、光を発光または受光する部分である。発光素子の光学的部分３４は、たとえば面発光型半導体レーザの共振器部分であることができる。受光素子の光学的部分３４は、たとえば光吸収領域であることができる。光素子３０は、光素子３０を駆動するための第１電極３７および第２電極３５をさらに有する。第１電極３７は、基板３２の第２の配線１８側の面に形成されている。第２電極３５は、基板３２上に形成されている。ワイヤ３６は、第２電極３５と第１の配線１６とを電気的に接続する。なお、第１電極３７は、基板３２の上面に形成されていてもよい。

蓋部材４０は、筐体１０の枠部１４で囲まれた開口部を覆うように、かつ枠部１４の外側の端部の一部または全部（他の一部）の上方を覆わないように、シール部材２０上に設けられる。蓋部材４０は、光素子３０が発光または受光する光を透過する透明基板からなることができ、たとえばガラス基板からなることができる。

レンズ付きコネクタ５０は、レンズ部５４およびスリーブ５２を有し、図１に示すように一体型に成形されている。レンズ付きコネクタ５０は、たとえば樹脂を用いて形成されている。スリーブ５２には、たとえばフェルールが挿入される。レンズ部５４は、光素子３０の上方に設けられ、光学的部分３４が発光した光または外部からの光を集光する。レンズ付きコネクタ５０は、筐体１０と接触するように、蓋部材４０の上方に設けられる。

ここで、レンズ付きコネクタ５０の詳細な形状について、図２および図３を用いて説明する。図２は、レンズ付きコネクタ５０を下方からみたときの模式図であり、図３は、光モジュール１００を示す断面図である。図１は、図２におけるＡ−Ａ断面を示し、図３は、図２におけるＢ−Ｂ断面を示す。また、図２では、筐体１０および蓋部材４０の輪郭を破線で示し、レンズ付きコネクタ５０を下方からみた形状のみを実線で示す。

まず、レンズ付きコネクタ５０は、レンズ部５４を通過する光の光軸方向において、筐体１０と対向して接触面５８で接触する。接触面５８は、上述した領域５７と異なる領域（他の一部）に設けられ、２箇所以上であることが好ましい。また接触面５８は、枠部１４の外周端部を覆う枠形状であってもよい。本実施の形態において接触面５８は、筐体１０の枠部１４の上面であり、図２に示すように、枠部１４の外周端部において、平行な一対の辺に沿った端部に設けられる。このとき、シール部材２０が設けられる領域５７は、接触面５８の内側に設けられることができる。本実施の形態において接触面５８は、筐体１０の枠部１４の上面であり、図２に示すように、枠部１４の外周端部において、平行な一対の辺に沿った端部に設けられる。また、領域５７は、当該平行な一対の辺において、接触面５８の内側に設けられ、さらに他の平行な一対の辺の上面に設けられてもよい。

また、レンズ付きコネクタ５０は、図２および図３に示すように、接触面５８と異なる辺において凹部５９を有する。これにより、レンズ付きコネクタ５０に筐体１０を嵌め込むときや、第１の配線１６または第２の配線１８と外部の配線とを接続するとき等に、筐体１０の位置を保持するためのフックを用いることができる。フックは、筐体１０および蓋部材４０を挟み込み、これらを固定することができる。

本実施の形態によれば、レンズ付きコネクタ５０がレンズ部５４を通過する光の光軸方向において、筐体１０と対向して接触面５８で接触するため、レンズ付きコネクタ５０の形状および筐体１０の高さを調整することにより、レンズ部５４と光素子３０の光学的部分３４との距離aを精密に調整することができる。これにより、光素子３０が発光または受光する光の外部との結合効率を向上させることができる。

さらに、本実施の形態において、接触面５８は、枠部１４の外周端部において、平行な一対の辺に沿った端部に設けられているため、レンズ付きコネクタ５０の形状を適宜調整することにより、光素子３０が発振する光の光軸方向に対してレンズ部５４の面が適切な方向に向くように調整することができる。これにより、光素子３０が発光または受光する光の外部との結合効率を向上させることができる。

２．光モジュールの製造方法
まず、本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を説明する。図４〜図７は、光モジュールの製造方法を示す断面図であり、それぞれ図１の断面図に対応する。

（１）まず、図４に示すように、筐体１０を準備する。ベース部１２を構成する板部材および枠部１４を構成する枠部材は、たとえばアルミナを含む未焼結セラミックスであるグリーンシートの単層または積層からなることができる。枠部１４を構成する枠部材は、グリーンシートに穴が形成されたものである。グリーンシートは、打ち抜き型やパンチングマシーン等により所望の形状に加工することができる。ベース部１２および枠部１４において用いるグリーンシートの数量を調整することにより、筐体１０のサイズを調整することができる。また各グリーンシートの表面には、印刷等により配線が形成されていてもよい。ベース部１２を構成する板部材と枠部１４を構成する枠部材とを積層し、焼結して一体化することにより、筐体１０を形成することができる。なお、筐体１０と後述するシール部材２０が密着しやすいように、筐体１０の枠部１４の上面の表面処理を行ってもよい。

第１の配線１６および第２の配線１８は、ベース部１２を構成する板部材に穴を形成した後に、導電性材料を用いて形成される。

（２）次に、図５に示すように、枠部１４の上面の一部（領域５７）にシール部材２０を設ける。シール部材２０は、後述する蓋部材４０と、筐体１０とを接合するために設けられる。シール部材２０は、筐体１０と蓋部材４０とを接合する材質であれば特に限定されないが、熱可塑性の絶縁性材料または金属材料からなることができ、たとえば低融点ガラスのプリフォームからなることができる。

（３）次に、図６に示すように、光素子３０と筐体１０とを接合する。具体的には光素子３０を第２の配線１８上に接合する。まず、接合部材２４を塗布し、光素子３０を接合部材２４の上面に配置して、適切な荷重を下方にかけながらダイボンディングを行う。接合部材２４としては、たとえば銀ペーストを用いることができる。

接合部材２４としての銀ペーストが硬化した後に、公知の方法を用いてワイヤ３６のワイヤボンディングを行う。ワイヤ３６は、基板３２上に形成された第２電極３５と第１の配線１６とを電気的に接続する。

（４）次に、図７に示すように、蓋部材４０と筐体１０とをシール部材２０により接合する。蓋部材４０をベース部１２方向（下方）に押圧しながら、シール部材２０を加熱する。たとえば、シール部材２０に上方からレーザ光を照射することにより加熱することができる。蓋部材４０としてガラス基板を用いる場合に、シール部材２０として低融点ガラスを用いることにより、シール部材２０と蓋部材４０との密着性を向上させることができる。

（５）次に、図１に示すように、レンズ付きコネクタ５０を筐体１０に装着する。レンズ付きコネクタ５０は、樹脂からなることができる。具体的には、接触面５８において硬化前のレンズ付きコネクタ５０を筐体１０に押し付けて接着硬化させることにより、レンズ付きコネクタ５０を装着することができる。ここで筐体１０の外側の側面に接着剤を塗布してレンズ付きコネクタ５０を装着してもよいし、レンズ付きコネクタ５０を筐体１０に嵌め込むことにより装着してもよい。

以上の工程により光モジュール１００を製造することができる。

３．変形例
３．１．第１の変形例
第１の変形例にかかる光モジュール２００について説明する。図８は、第１の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。図９および図１０は、第１の変形例にかかる光モジュールの製造方法を示す図である。

第１の変形例にかかる光モジュール２００は、スペーサ２２をさらに有する点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。スペーサ２２は、筐体１０の内側、即ちベース部１２の上面であって、枠部１４の内側に設けられている。光素子３０は、スペーサ２２の上面に設けられている。第１電極３７は、基板３２の第２の配線１８側の面に形成され、スペーサ２２を介して第２の配線１８と電気的に接続されている。

光モジュール２００の製造工程は以下のとおりである。まず、筐体１０の上面にシール部材２０ａを形成した後に、図９に示すように、筐体１０の内部のベース部１２の上方にスペーサ２２ａを形成する。スペーサ２２ａは、上方に突起する突起部を有する。スペーサ２２ａは、塑性変形可能な材質からなり、たとえばボールバンプからなることができる。ボールバンプは、ワイヤボンダを用いてキャピラリの先端に形成したボールを筐体１０に１ｓｔ接合し、ボールから突起したワイヤを切断することにより形成される。ここでボールバンプは、ベース部１２上に形成された第２の配線１８上に第１接合されるのみである。スペーサ２２ａは、金属材料からなることが好ましく、たとえば金からなることができる。ボールバンプは、光素子３０が設けられる領域に形成される。たとえば、光素子３０の底面のサイズが０．３ｍｍ×０．３ｍｍである場合には、直径０．１ｍｍのボールバンプが３×３個形成される。

次に、図１０に示すように、高さ調整治具６０により押圧することにより、スペーサ２２ａを塑性変形させる。高さ調整治具６０は、スペーサ２２ａに対向する第１の部分６２と、枠部１４の上面のシール部材２０ａが形成されていない領域に対向する第２の部分６４と、枠部１４の上面のシール部材２０ａが形成されている領域に対向する第３の部分６６とを含み、図１０に示すように、中央部に凸部（第１の部分６２）を有し、その周囲に凹部（第３の部分６６）を有する。

第１の部分６２の上面は、第２の部分６４および第３の部分６６の上面より高い位置にある。高さ調整治具６０は、第１の部分６２の上面と第２の部分６４の上面との差が任意の長さｂ’になるように設けられている。高さ調整治具６０の材質は、シール部材２０およびスペーサ２２ａより硬い材質であれば特に限定されない。

具体的には、高さ調整治具６０を用いて、図１０に示す矢印の方向にスペーサ２２ａとシール部材２０を押圧する。具体的には第１の部分６２がスペーサ２２ａを押圧しながら、第２の部分６４を枠部１４の上面に押し当てることにより、スペーサ２２ａの押圧を制限する。これにより、スペーサ２２ａが押しつぶされることにより塑性変形してスペーサ２２が形成され、枠部１４の上面の高さとスペーサ２２の上面との高さの差を長さｂ’にすることができる。

次に、上述した方法により、たとえば銀ペーストのような接合部材２４をスペーサ２２の隙間を埋めるようにして塗布し、光素子３０をスペーサ２２上に接合する。以後の工程については、上述した光モジュール１００の製造方法と同様であるので説明を省略する。

第１の変形例にかかる光モジュール２００の製造方法では、高さ調整治具６０を用いてスペーサ２２ａを押しつぶし、その上に光素子３０を配置する。これにより、図８に示すように、光素子３０の下面（スペーサ２２の上面）とレンズ部５４との高さの差を長さｂに精密に調整することができる。このように、光素子３０とレンズ部５４との距離を精密に調整することにより、光の経路の制御性を高めることができる。よって、光素子３０と光ファイバ等の外部のデバイスとの光結合効率を向上させることができる。

また、第１の変形例にかかる光モジュール２００の製造方法において、スペーサ２２ａは、突起部を有するため、高さ調整治具６０によって塑性変形しやすい。よって、適切な高さを有するスペーサ２２を形成することができる。またスペーサ２２ａは、一般に熱伝導率の高い導電性材料からなるため、放熱性を高めることができる。また、第１電極３７がスペーサ２２側の面（裏面）に設けられている。このように光素子３０の裏面に電極が設けられ、かつスペーサ２２ａが導電性材料からなる場合には、第２の配線１８と、光素子３０とを電気的に接続することができるため、光素子３０の上面から第２の配線１８へのワイヤボンディング工程を省略することができる。

上記以外の光モジュール２００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。

なお、第１の変形例にかかる光モジュールの製造方法では、シール部材２０を設けた後に、スペーサ２２ａを塑性変形させているが、これにかえて、シール部材２０を設ける前に、スペーサ２２ａを塑性変形させてもよい。

３．２．第２の変形例
第２の変形例にかかる光モジュール３００について説明する。図１１は、第２の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。第２の変形例にかかる光モジュール３００は、それぞれのスペーサ３２２が２箇所で第２の配線１８と接合している点で、第１の変形例にかかる光モジュールと異なる。

スペーサ３２２は、ワイヤボンダを用いてキャピラリの先端に形成されたボールを第２の配線１８上に第１接合し、ついでワイヤの他方の端部を第２の配線１８上に第２接合することによって得られる。

第１の変形例と同様に、第２の変形例にかかる光モジュール３００の製造方法では、高さ調整治具６０を用いてスペーサ３２２を押しつぶし、その上に光素子３０を配置する。これにより、図１１に示すように、光素子３０の下面（スペーサ３２２の上面）とレンズ部５４との高さの差を長さｃに精密に調整することができる。このように、光素子３０とレンズ部５４との距離を精密に調整することにより、光モジュール３００は、光の経路の制御性を高めることができ、光素子３０と光ファイバ等の外部のデバイスとの光結合効率を向上させることができる。

またスペーサ３２２が２箇所で第２の配線１８と接合していることにより、光モジュール３００は、電気抵抗を低減し、放熱性を向上させることができる。

上記以外の光モジュール３００の構成および製造工程については、上述した光モジュール２００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。

３．３．第３の変形例
第３の変形例にかかる光モジュール４００について説明する。図１２は、第３の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。図１３は、第３の変形例にかかる光モジュールの製造方法を示す図である。

第３の変形例にかかる光モジュール４００は、ベース部４１２とレンズ付きコネクタ４５０とが接触している点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。また、第３の変形例にかかる光モジュールは、第２の変形例と同様にスペーサ３２２を含む。

第３の変形例にかかる光モジュール４００の筐体４１０（支持部材）は、ベース部４１２と、ベース部４１２上に設けられた枠部４１４とを有する。枠部４１４は、図１２における断面において、外側の側面がベース部４１２の外側の側面より内側になるように設けられる。即ち、ベース部４１２は、枠部４１４より外側に突出した形状を有する。

第３の変形例にかかる光モジュール４００のレンズ付きコネクタ４５０は、レンズ部５４を通過する光の光軸方向において、筐体４１０と対向して接触面４５８で接触する。接触面４５８は、筐体４１０の枠部４１４の外側かつベース部４１２の上面であり、図１２に示すように、たとえば平行な一対の辺に沿った形状で２箇所に設けられる。

第３の変形例にかかる光モジュール４００のレンズ付きコネクタ４５０によれば、上述した光モジュール１００のレンズ付きコネクタ５０より形状を単純化することができる。

第３の変形例にかかる光モジュールの製造方法は、高さ調整治具の形状において、第１の変形例および第２の変形例にかかる光モジュールの製造方法と異なる。高さ調整治具４６０は、図１３に示すように、枠部４１４の内側のベース部４１２に対向する第１の部分４６２と、枠部４１４の外側のベース部４１２に対向し、かつ上面の高さが第１の部分４６２より高い第２の部分４６４と、枠部４１４の上面に対向し、かつ上面の高さが第１の部分４６２より低い第３の部分４６６とを有する。

このような高さ調整治具４６０を用いて、スペーサ３２２を押圧することにより、ベース部４１２の上面の高さとスペーサ３２２の上面の高さとの差を長さｄ’に調整することができる。これにより、図１２に示すように、光素子３０の下面（スペーサ２２の上面）とレンズ部５４との高さの差を長さｄに精密に調整することができる。このように、光素子３０とレンズ部５４との距離を精密に調整することにより、光の経路の制御性を高めることができ、光素子３０と光ファイバ等の外部のデバイスとの光結合効率を向上させることができる。また、第３の変形例にかかる光モジュール４００は、接着剤２８を含むことにより、レンズ付きコネクタ４５０を確実に筐体４１０に固定することができる。

上記以外の光モジュール４００の構成および製造工程については、上述した光モジュール２００および光モジュール３００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。

３．４．第４の変形例
次に第４の変形例にかかる光モジュール５００について説明する。図１４は、レンズ付きコネクタ５５０を下方からみたときの模式図であり、図２に対応する。また、図１４では、図２と同様に筐体１０および蓋部材５４０の輪郭を破線で示し、レンズ付きコネクタ５５０を下方からみた形状のみを実線で示す。

第４の変形例にかかる光モジュール５００は、レンズ付きコネクタの形状が本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。レンズ付きコネクタ５５０は、レンズ部５４を通過する光の光軸方向において、筐体１０と対向して接触面５５８で接触する。第４の変形例において、枠部１４は矩形を有し、接触面５５８は、図１４に示すように、筐体１０の枠部１４の上面であり、枠部１４の外周端部のうち角部を含む領域に設けられる。接触面５５８は、筐体１０の枠部１４の上面の高さと位置と一致するように形成される。

このように、接触面５５８は、筐体１０の枠部１４またはベース部１０の上面にレンズ付きコネクタが接触可能な形状であれば特に限定されず、たとえば光素子３０の形状や製造工程に応じて適宜変更することができる。

上記以外の光モジュール５００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。

３．５．第５の変形例
第５の変形例にかかる光モジュール６００について説明する。図１５は、第５の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。図１６は、第５の変形例にかかる光モジュールの製造方法を示す図である。

第５の変形例にかかる光モジュール６００は、サブマウント３９をさらに含む点で、本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。サブマウント３９は、光素子３０と筐体１０のベース部１２との間に設けられる。第５の変形例においては、第２の変形例と同様にスペーサ３２２が設けられているため、サブマウント３９は、光素子３０とスペーサ３２２との間に設けられてもよい。

第５の変形例にかかる光モジュール６００の製造工程では、上述したスペーサ２２またはスペーサ３２２を用いることができるが、たとえば第２の変形例で用いたスペーサ３２２を用いた場合について説明する。押しつぶす前のスペーサ３２２を筐体１０の上面に配置した後、接合部材２４をスペーサ３２２の隙間を埋めるようにして塗布する。次いでサブマウント３９をスペーサ３２２の上方に接合する。このとき、サブマウント３９の上方からスペーサ３２２に適切な荷重をかけてもよい。この荷重は、後にスペーサ３２２を押しつぶすときの荷重より小さいことが好ましい。また、必要に応じて接合部材２４を硬化するために熱処理等を施してもよい。

次いで、高さ調整治具６０により、サブマウント３９を介してスペーサ３２２を押しつぶす。その後サブマウント３９上に銀ペーストのような接合部材（図示せず）を塗布し、その上に光素子３０を接合する。このとき、光素子３０の上方から下方にスペーサ３２２が変形しない程度の荷重をかけてもよい。また、必要に応じて接合部材を硬化するために熱処理等を施してもよい。

これにより、サブマウント３９の上面の高さと筐体１０（枠部１４）の上面の高さとの差を長さｅ’に調整することができる。これにより、図１５に示すように、光素子３０の下面（サブマウント３９の上面）とレンズ部５４との高さの差を長さｅに精密に調整することができる。このように、光素子３０とレンズ部５４との距離を精密に調整することにより、光の経路の制御性を高めることができ、光素子３０と光ファイバ等の外部のデバイスとの光結合効率を向上させることができる。

また、サブマウント３９の厚さを適宜調整することにより、光素子３０の実装位置をレンズ部５４に近づけることができる。また、サブマウント３９として絶縁性材料を用いた場合には、スペーサと光素子３０との間で電気的に絶縁することができる。この場合には、ワイヤ６３７を用いて基板３２の上面に設けられた第１電極６３６と第２の配線１８とを電気的に接続する。

上記以外の光モジュール６００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。

３．６．第６の変形例
第６の変形例にかかる光モジュール７００について説明する。図１７は、第６の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。

第６の変形例にかかる光モジュール７００は、レンズ付きケースの形状が本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的にレンズ付きケース７５０は、フェルール等を挿入するためのスリーブを有さない点で、レンズ付きコネクタ５０と異なる。

また、第６の変形例にかかる光モジュール７００は、光素子が光学的部分を２箇所に含む点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的には、光素子７３０は、発光素子３４および受光素子７３４を含む。受光素子７３４は、外部からの光を受光することができ、たとえば発光素子３４が発光した光を被測定物が反射した場合に、その反射光を検出することができる。このように発光素子３４および受光素子７３４を備えることにより、光モジュール７００は、光ファイバ等と接続せずに、単独でセンサとして機能することができる。

上記以外の光モジュール７００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。

３．７．第７の変形例
第７の変形例にかかる光モジュール８００について説明する。図１８は、第７の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図である。

第７の変形例にかかる光モジュール８００は、レンズ付きケースの形状が本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的にレンズ付きケース８５０は、フェルール等を挿入するためのスリーブを有さない点で、レンズ付きコネクタ５０と異なる。また、レンズ付きケース８５０は、レンズ８５４の形状が下方だけでなく上方に凸状に形成されている点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。

また、第７の変形例にかかる光モジュール８００は、光素子が光学的部分を２箇所に含む点で本実施の形態にかかる光モジュール１００と異なる。具体的には、光素子７３０は、発光素子３４および受光素子７３４を含む。受光素子７３４は、外部からの光を受光することができ、たとえば発光素子３４が発光した光を被測定物が反射した場合に、その反射光を検出することができる。このように発光素子３４および受光素子７３４を備えることにより、光モジュール８００は、光ファイバ等と接続せずに、単独でセンサとして機能することができる。

上記以外の光モジュール８００の構成および製造工程については、上述した光モジュール１００の構成および製造工程と同様であるので説明を省略する。

本発明の説明は以上であるが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

本実施の形態にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。 本実施の形態にかかるレンズ付きコネクタを下方からみたときの模式図。 本実施の形態にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 本実施の形態にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 第１の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。 第１の変形例にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 第１の変形例にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 第２の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。 第３の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。 第３の変形例にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 第４の変形例にかかるレンズ付きコネクタを下方からみたときの模式図。 第５の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。 第５の変形例にかかる光モジュールの製造方法を模式的に示す断面図。 第６の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。 第７の変形例にかかる光モジュールを模式的に示す断面図。

符号の説明

１０ 筐体、１２ ベース部、１４ 枠部、１６ 第１の配線、１８ 第２の配線、２０ シール部材、２２、３２２ スペーサ、２４ 接合部材、３０ 光素子、３２ 基板、３４ 光学的部分、３６ ワイヤ、４０ 蓋部材、５０ レンズ付きコネクタ、５２ レンズ部、５４ スリーブ、６０ 高さ調整治具、１００、２００、３００、４００、５００、６００ 光モジュール

Claims (11)

1. 光素子と、
   前記光素子を支持する支持部材と、
   前記光素子を前記支持部材に対して密閉するための蓋部材と、
   前記蓋部材と前記支持部材とを接合するために設けられたシール部材と、
   前記光素子が発振する光の光路上にレンズが配置されるように設けられたレンズ付きケースと、
   前記レンズ付きケースは、前記レンズを通過する光の光軸方向において、前記支持部材と対向して接触する、光モジュール。
2. 請求項１において、
   前記支持部材は、ベース部と、当該ベース部上に設けられた枠部とを有する筐体からなり、
   前記光素子は、前記枠部の内側に設けられており、
   前記蓋部材は、前記枠部の上方に設けられた透明基板からなり、
   前記シール部材は、前記枠部の上面の一部に設けられ、
   前記レンズ付きケースは、前記枠部の上面の他の一部に接触する、光モジュール。
3. 請求項２において、
   前記枠部は、矩形の外周を有し、
   前記レンズ付きケースは、前記枠部の外周端部において、平行な一対の辺に沿った端部と接触する、光モジュール。
4. 請求項２において、
   前記枠部は、矩形の外周を有し、
   前記レンズ付きケースは、前記枠部の角部と接触する、光モジュール。
5. 請求項１において、
   前記支持部材は、ベース部と、当該ベース部上に設けられた枠部とを有する筐体からなり、
   前記光素子は、前記枠部の内側に設けられており、
   前記蓋部材は、前記枠部の上方に設けられた透明基板からなり、
   前記シール部材は、前記枠部の上面に設けられ、
   前記レンズ付きケースは、前記枠部の外側において、前記ベース部の上面に接触する、光モジュール。
6. 請求項２ないし５のいずれかにおいて、
   前記枠部の外側の側面と前記レンズ付きケースとの間に設けられた接着剤をさらに含む、光モジュール。
7. 請求項２ないし６のいずれかにおいて、
   前記透明基板は、ガラス基板からなり、
   前記シール部材は、低融点ガラスからなる、光モジュール。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   前記枠部の内側であって、前記ベース部の上方に設けられたスペーサをさらに含み、
   前記光素子は、前記スペーサの上方に設けられている、光モジュール。
9. 請求項１ないし８のいずれかにおいて、
   前記レンズ付きケースは、スリーブおよびレンズを有するレンズ付きコネクタである、光モジュール。
10. 光素子を備える光モジュールの製造方法であって、
    （ａ）光素子を支持するための支持部材を準備する工程と、
    （ｂ）前記光素子と前記支持部材に固定する工程と、
    （ｃ）シール部材を、前記支持部材の上面かつ前記光素子の周囲に設ける工程と、
    （ｄ）前記光素子を密閉するための蓋部材を、前記シール部材の上方に配置して前記支持部材上に固定する工程と、
    （ｅ）レンズ付きケースを前記支持部材上に固定する工程と、
    を含み、
    前記工程（ｅ）において、前記光素子が発振する光の光路上にレンズが配置され、かつ前記レンズを通過する光の光軸方向において前記支持部材と対向して接触させるように、前記レンズ付きケースを固定する、光モジュールの製造方法。
11. 請求項１０において、
    前記工程（ａ）の後に、
    （ｆ）スペーサを支持部材上に設ける工程と、
    （ｇ）前記スペーサを押圧することにより塑性変形させる工程と、
    をさらに含む、光モジュールの製造方法。
    

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