JP2010151990A - 光伝送装置の製造方法、光伝送装置及び光導波路 - Google Patents

Abstract

【課題】光導波路の取付工程を簡略化することができる光伝送装置の製造方法、光伝送装置及び光導波路を提供することにある。
【解決手段】この光伝送装置１の製造方法は、光を伝播するコア６０とコア６０を覆うクラッド６１とを有する光導波路６を、基板２上の発光素子３において発光される光の光路Ｌ１にコア６０が交差するように基板２に取り付ける第１の工程と、光導波路６のうちコア６０が光路Ｌ１に交差する位置に、コア６０が光を伝播する方向に光路Ｌ１を変換する光路変換部６２を形成する第２の工程とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、光伝送装置の製造方法、光伝送装置及び光導波路に関する。

従来、ミラーを有する光配線層を基板上の光部品に位置合わせして、基板に接着固定する光接続構造体の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この光接続構造体の製造方法は、基板上に実装された光部品を囲む枠部材を設置し、その光部品に光配線層のミラー面を位置合わせして、枠部材に光配線層を接着する。
特開２００５−６２６４５号公報

本発明の目的は、光導波路の取付工程を簡略化することができる光伝送装置の製造方法、光伝送装置及び光導波路を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の光伝送装置の製造方法、光伝送装置及び光導波路を提供する。

［１］光を伝播するコアと前記コアを覆うクラッドとを有する光導波路を、基板上の光素子において受光又は発光される光の光路に前記コアが交差するように前記基板に取り付ける第１の工程と、前記光導波路のうち前記コアが前記光路に交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記光路を変換する変換部を形成する第２の工程とを含む光伝送装置の製造方法。

［２］前記光導波路は、前記光素子側に設けられた部材を有する前記［１］に記載の光伝送装置の製造方法。

［３］前記光導波路が有する前記コアの横断面の形状は、前記光路に交差する方向の辺が前記光路に平行な方向の辺よりも長い長方形である前記［１］に記載の光伝送装置の製造方法。

［４］前記光素子は、前記基板上に複数設けられ、前記第１の工程は、前記光導波路を、基板上の複数の光素子において受光又は発光される光の複数の光路に前記コアがそれぞれ交差するように前記基板に取り付け、前記第２の工程は、前記光導波路のうち前記コアが前記複数の光路にそれぞれ交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記複数の光路を変換する複数の変換部を形成する前記［１］に記載の光伝送装置の製造方法。

［５］光を伝播するコアと前記コアを覆うクラッドとを有する光導波路を、集合基板が有する複数の子基板上にそれぞれ設けられた光素子において受光又は発光される光の複数の光路に前記コアがそれぞれ交差するように前記集合基板に取り付ける第１の工程と、前記光導波路のうち前記コアが前記複数の光路にそれぞれ交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記複数の光路を変換する複数の変換部を形成する第２の工程と、前記集合基板及び前記光導波路を前記子基板毎に切り離す第３の工程とを含む光伝送装置の製造方法。

［６］光を伝播するコアと前記コアを覆うクラッドとを有する光導波路を、複数の集合基板が有する複数の子基板上にそれぞれ設けられた受光素子又は発光素子において受光又は発光される光の複数の光路に前記コアがそれぞれ交差するように前記複数の集合基板に取り付ける第１の工程と、前記光導波路のうち前記コアが前記複数の光路にそれぞれ交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記複数の光路を変換する複数の変換部を形成する第２の工程と、前記集合基板が有する前記子基板上に設けられた前記発光素子と、他の前記集合基板が有する前記子基板上に設けられた前記受光素子との間で前記光導波路により光伝送が可能となるように、前記複数の集合基板及び前記光導波路を前記子基板毎に切り離す第３の工程とを含む光伝送装置の製造方法。

［７］光素子が実装された基板と、前記基板の前記光素子側に取り付けられた第１の部材と、前記第１の部材上に、光を伝播するコア、前記コアを覆うクラッド、及び前記基板上の光素子において受光又は発光される光の光路を前記コアが光を伝播する方向に変換する変換部を有する光導波路とを備えた光伝送装置。

［８］さらに、前記第１の部材と前記光導波路との間に設けられた第２の部材を備えた前記［７］に記載の光伝送装置。

［９］光を伝播するコア、及び前記コアを覆うクラッドを有し、基板に取り付けられた後に、前記基板上の光素子において受光又は発光される光の光路に前記コアが交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記光路を変換する変換部が形成される光導波路。

請求項１，７，９に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、光導波路の取付工程を簡略化することができる。

請求項２，８に係る発明によれば、変換部を形成する際に光素子を保護することができる。

請求項３の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、光導波路の取付工程における位置決め精度を緩和することができる。

請求項４の発明によれば、光素子が設けられた基板に光導波路をそれぞれ取り付けて複数の光伝送装置を製作する場合に比べて、光導波路の取付工程に係る時間を短縮することができる。

請求項５の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、複数の光伝送装置を簡便に作製することができる。

請求項６の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、発光素子及び受光素子間を光導波路で接続した光伝送装置を簡便に作製することができる。

本実施の形態に係る光伝送装置の製造方法は、光を伝播するコアと前記コアを覆うクラッドとを有する光導波路を、基板上の光素子において受光又は発光される光の光路に前記コアが交差するように前記基板に取り付ける第１の工程と、前記光導波路のうち前記コアが前記光路に交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記光路を変換する変換部を形成する第２の工程とを含む。

光素子は、光を発光する発光素子でもよいし、光を受光する受光素子でもよい。

上記光伝送装置の製造方法では、第１の工程で光導波路が基板に取り付けられた後に、第２の工程で光導波路に変換部が形成される。このため、第１の工程では、光導波路のコアと発光素子の発光部との位置決めを、コアが光を伝播する方向に垂直であって基板と平行な方向について行えばよく、それ以外の方向については考慮する必要がない。

［第１の実施の形態］
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光伝送装置の上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２は、図１に示す光伝送装置において光導波路取付前の上面図である。図３（ａ）は、光路変換部の拡大平面図、図３（ｂ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。

（光伝送装置の構成）
光伝送装置１は、上面２ａ及び下面２ｂを有する基板２と、基板２の上面２ａの中央付近に実装された発光素子３と、基板２の上面２ａの発光素子３に隣接する位置に実装された駆動ＩＣ４と、基板２の上面２ａに発光素子３及び駆動ＩＣ４を囲むように配置された支持部材（第１の部材）５と、支持部材５により支持された光導波路６と、発光素子３と駆動ＩＣ４との間、及び駆動ＩＣ４と基板２との間を電気的にそれぞれ接続する複数のボンディングワイヤ７とを備える。なお、光伝送装置１は、光素子として、発光素子３の代わりに受光素子を備えていてもよい。

（基板）
基板２は、平板状の形状を有し、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性材料から形成されている。基板２は、図２に例示するように、その上面２ａに、駆動ＩＣ４等の電子部品に接続される複数の電極パッド２０と、例えば、電極パッド２０間を接続し、所望の電気回路を実現する配線パターン（図示せず）とを備える。なお、基板２は、基板２と支持部材５とが一体形成された樹脂パッケージであっても構わない。

（発光素子）
発光素子３は、図１（ａ）及び図２に例示するように、その上面に、光を発光する発光部３０と、駆動ＩＣ４にボンディングワイヤ７により接続される電極パッド３１と、発光部３０の対角位置に形成された１対のアライメントマーク３２とを備える。このような発光素子３としては、例えば、面型発光ダイオードや面型レーザ等の光素子を用いることができ、本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）を用いる。

発光部３０は、発光素子３の上面から垂直な方向に光を発光し、その光は、光路Ｌ１を通って光導波路６に入射する。

（駆動ＩＣ）
駆動ＩＣ４は、入力された電気信号に応じて発光素子３を駆動する回路を備えた電子部品である。駆動ＩＣ４は、図１（ａ）及び図２に例示するように、その上面に、発光素子３の電極パッド３１又は基板２の電極パッド２０にボンディングワイヤ７によりそれぞれ接続される複数の電極パッド４０とを備える。

（支持部材）
支持部材５は、ロ字状の形状を有し、基板２と光導波路６との間に配置され、基板２上の発光素子３に対して光導波路６を位置決め及び固定する。支持部材５は、例えば、エポキシ樹脂基板、Ｓｉ基板等の絶縁性材料で形成されている。支持部材５は、基板２に接着剤等により接着されているが、嵌合等の他の接合構造によって固定することもできる。なお、支持部材５は、基板２と一体的に形成されていてもよい。

（光導波路）
光導波路６は、フィルム状の形状を有し、図１（ｂ）の右水平方向（光伝播方向）に光を伝播するコア６０と、コア６０の周囲を覆うクラッド６１と、光路変換部６２とを備える。

光導波路６は、発光素子３の発光部３０において発光される光の光路Ｌ１にコア６０が交差するように、接着剤等により支持部材５に取り付けられている。また、光導波路６の端部には、図示しない他の光伝送装置や光ファイバ等が接続されていてもよいし、光コネクタが設けられていてもよい。

コア６０の横断面の形状は、図３（ｂ）に示すように、光路Ｌ１と交差する方向の辺が長い、すなわち、幅Ｗが厚みＴよりも長い長方形である。コア６０の幅Ｗは、例えば、１００μｍ、厚みＴは、例えば、５０μｍである。コア６０は、例えば、フッ素化ポリイミド、シリコーン系、ポリカーボネート系、ＰＭＭＡ（メタクリル樹脂）系等の高分子材料からなる。

クラッド６１は、コア６０の上側及び下側で、例えば、２０μｍ〜１００μｍの厚みを有する。なお、上側と下側で厚みが異なっていてもよい。クラッド６１は、コア６０よりも屈折率が小さく、かつ光透過性等の光学的特性、機械的強度、耐熱性、可撓性等を備えたフィルム材からなる。このフィルム材として、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等がある。

光路変換部６２は、図１（ｂ）に例示するように、４５度の傾斜面を有し、光導波路６のうちコア６０に光路Ｌ１が交差する位置に形成されている。光路変換部６２は、４５度の傾斜面に、コア６０の光伝播方向に光路Ｌ１を変換するミラー面６２ａを備える。すなわち、発光部３０により発光された光の光路Ｌ１は、ミラー面６２ａによりコア６０の光伝播方向である光路Ｌ２に変換されて、発光部３０により発光された光は、コア６０内を伝播する。

光路変換部６２は、光路変換部６２が形成されていない状態で光導波路６が支持部材５に取り付けられた後に、レーザ加工装置やダイシングソー等の加工装置により形成される。この場合に、加工装置が有するカメラ等で発光素子３の１対のアライメントマーク３２を観察し、その観察した結果に基づいて、光路変換部６２が加工装置により形成される。なお、アライメントマーク３２の代わりに、発光部３０の外形等を観察してもよい。

（光伝送装置の製造方法）
次に、第１の実施の形態に係る光伝送装置１の製造方法の一例について図４を参照して説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）は、光伝送装置の製造方法の各工程の一例を示す図である。まず、基板２、発光素子３、駆動ＩＣ４、及び支持部材５を準備し、図２に示すように、基板２の上面２ａに発光素子３及び駆動ＩＣ４を実装する。次に、発光素子３の電極パッド３１と駆動ＩＣ４の電極パッド４０とをボンディングワイヤ７により接続するとともに、基板２の複数の電極パッド２０と駆動ＩＣ４の複数の電極パッド４０とをボンディングワイヤ７により接続する。そして、基板２に支持部材５を接着剤等により固定することにより、図４（ａ）に示す状態が得られる。

次に、光路変換部６２が形成されていない光導波路６を準備し、図４（ｂ）に示すように、その光導波路６を支持部材５上に配置し、接着剤等により固定する。その際、光導波路６は、発光素子３の発光部３０から発光される光の光路Ｌ１に光導波路６のコア６０が交差するように支持部材５に配置する。

次に、支持部材５上に固定された光導波路６のうち、図４（ｃ）に示すように、コア６０が光路Ｌ１に交差する位置に、レーザ加工装置により光路変換部６２を形成する。例えば、発光素子３に設けられた１対のアライメントマーク３２をカメラ等で観察することにより、発光部３０の位置を取得し、その取得した位置に応じてレーザ加工装置により光路変換部６２を形成する。以上のようにして、図１乃至図３に例示した光伝送装置１が製造される。

（光伝送装置の動作）
次に、光伝送装置１の動作の一例について説明する。まず、伝送対象の電気信号が、基板２の電極パッド２０を介して駆動ＩＣ４に入力されると、駆動ＩＣ４は、その電気信号に基づいて発光素子３を駆動する駆動電流を発光素子３に送る。

発光素子３は、駆動ＩＣ４からの駆動電流により発光部３０を発光し、その発光された光は、光路Ｌ１を通って光導波路６のミラー面６２ａに入射する。

ミラー面６２ａに入射された光は、ミラー面６２ａにより光路Ｌ１から光路Ｌ２に変換されて、コア６０内を伝播する。そのコア６０を伝播した光は、光導波路６の端部から出射し、端部から出射された光は、例えば、図示しない他の光伝送装置に伝送される。

［第２の実施の形態］
図５（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置の上面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

本実施の形態の光伝送装置１は、光導波路６の発光素子３側、すなわち、支持部材５と光導波路６との間に保護部材（第２の部材）８が設けられたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

保護部材８は、例えば、平板状の形状を有し、発光素子３により発光された光を透過する透明材料からなる。また、保護部材８は、支持部材５に取り付けられて、基板２及び支持部材５とにより箱状の空間を形成し、その空間の内部に発光素子３及び駆動ＩＣ４を中空封止する。なお、保護部材８は、全体が透明である場合の他に、発光素子３の光路に対応する透過部分が、部分的に透明であってもよいし、透過部分に開口が設けられていてもよい。

光導波路６は、図５（ａ）に例示するように、第１の実施の形態に比較して、短手方向及び長手方向とともにサイズを小さくしたものである。

（光伝送装置の製造方法）
次に、第２の実施の形態に係る光伝送装置１の製造方法の一例について説明する。

図６（ａ）〜（ｄ）は、光伝送装置の製造方法の各工程の一例を示す図である。まず、第１の実施の形態と同様に、基板２、発光素子３、駆動ＩＣ４、及び支持部材５を準備し、基板２に発光素子３及び駆動ＩＣ４を実装し、発光素子３及び駆動ＩＣ４の間、基板２及び駆動ＩＣ４の間をボンディングワイヤ７によりそれぞれ接続する。そして、基板２に支持部材５を固定することにより、図６（ａ）に示す状態が得られる。

次に、保護部材８を準備し、図６（ｂ）に示すように、その保護部材８を支持部材５上に配置し、支持部材５に接着剤等により固定する。

次に、光路変換部６２が形成されていない光導波路６を準備し、図６（ｃ）に示すように、その光導波路６を保護部材８上に配置し、発光素子３の発光部３０から発光される光の光路Ｌ１に光導波路６のコア６０が交差するように光導波路６を保護部材８に固定する。

次に、保護部材８上に固定された光導波路６のうち、図６（ｄ）に示すように、コア６０が光路Ｌ１に交差する位置にレーザ加工装置により光路変換部６２を形成する。このとき、保護部材８が保護層となって、光導波路６の加工屑が基板２上に落下するのを防止する。また、保護部材８が光導波路６の支えとなり光導波路６のたわみが低減されるので、光導波路６の加工の安定性が向上する。

以上のようにして、図５に例示した光伝送装置１が製造される。なお、保護部材８を支持部材５に取り付ける前に、保護部材８に光導波路６を先に取り付け、その光導波路６が取り付けられた保護部材８を支持部材５に取り付けてもよい。

光伝送装置１の動作については、発光素子３の発光部３０から発光された光が、保護部材８を透過して、光導波路６のミラー面６２ａに入射する点を除いて、第１の実施の形態と同様のため、詳細な説明を省略する。

［第３の実施の形態］
図７（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る光伝送装置の上面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

第１の実施の形態の発光素子３は、その上面に発光部３０及び電極パッド３１を備え、基板２の上面２ａに光導波路６が設けられていた。これに対し、本実施の形態の発光素子３は、フリップチップ構造を有し、発光部３０及び複数のバンプ３３を実装面側に備え、基板２の下面２ｂに光導波路６が設けられている。

すなわち、光伝送装置１は、上述の発光素子３の他に、発光部３０から発光された光を通過させる開口部２１が形成させた基板２と、発光素子３と同様のフリップチップ構造を有し、複数のバンプ４１を備えた駆動ＩＣ４と、基板２の下面２ｂに取り付けられた光導波路６とを備える。

基板２の開口部２１は、発光部３０から発光された光の光路Ｌ１に対応する位置に形成されている。なお、開口部２１には、光透過性の樹脂が充填されていてもよい。

（光伝送装置の製造方法）
次に、第３の実施の形態に係る光伝送装置１の製造方法の一例について説明する。まず、基板２、発光素子３、及び駆動ＩＣ４を準備し、基板２の上面２ａに発光素子３及び駆動ＩＣ４を実装する。

次に、光路変換部６２が形成されていない光導波路６を準備し、発光素子３の発光部３０から発光される光の光路Ｌ１に光導波路６のコア６０が交差するように光導波路６を基板２の下面２ｂに固定する。

次に、基板２に固定された光導波路６のうち、コア６０が光路Ｌ１に交差する位置にレーザ加工装置により光路変換部６２を形成する。

以上のようにして、図７に例示した光伝送装置１が製造される。なお、光導波路６を基板２に取り付けた後に、基板２に発光素子３及び駆動ＩＣ４を実装するようにしてもよい。

光伝送装置１の動作については、発光素子３の発光部３０から発光された光が、基板２の開口部２１を通過して、光導波路６のミラー面６２ａに入射する点を除いて、第１の実施の形態と同様のため、詳細な説明を省略する。

［第４の実施の形態］
図８（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る光伝送装置アレイの上面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。この光伝送装置アレイ１００は、光導波路６の光伝播方向に、第１の実施の形態に係る光伝送装置を２つ配列したものである。

すなわち、光伝送装置アレイ１００は、２つの基板２Ａ、２Ｂからなる集合基板１０と、２つの基板２Ａ、２Ｂにそれぞれ実装される２つの発光素子３Ａ，３Ｂ及び２つの駆動ＩＣ４Ａ，４Ｂと、それら２つの発光素子３Ａ，３Ｂ及び２つの駆動ＩＣ４Ａ，４Ｂを囲むように配置された支持部材５と、支持部材５により支持された光導波路６と、同一基板上の発光素子と駆動ＩＣとの間等を電気的に接続する複数のボンディングワイヤ７とを備える。

また、光伝送装置アレイ１００は、切り離し線１１に沿って２つの光伝送装置に切断される。なお、光伝送装置アレイ１００を構成する光伝送装置の数は、２つに限らず、３つ以上でもよい。また、各光伝送装置の機能は異なるものでもよく、例えば、発光素子の代わりに受光素子を備えていてもよい。

（光伝送装置の製造方法）
次に、第４の実施の形態に係る光伝送装置の製造方法の一例について説明する。

まず、集合基板１０、２つの発光素子３Ａ，３Ｂ、２つの駆動ＩＣ４Ａ，４Ｂ、及び支持部材５を準備し、各基板に発光素子及び駆動ＩＣをそれぞれ実装し、基板内の各電極パッド間をボンディングワイヤ７によりそれぞれ接続する。そして、集合基板１０に支持部材５を固定する。

次に、光路変換部が形成されていない光導波路６を準備し、２つの発光素子３Ａ，３Ｂの発光部３０からそれぞれ発光される光の光路Ｌ１に光導波路６のコア６０が交差するように光導波路６を支持部材５に固定する。

次に、支持部材５上に固定された光導波路６のうち、コア６０が発光素子３Ａの光路Ｌ１に交差する位置と、コア６０が発光素子３Ｂの光路Ｌ１に交差する位置とに２つの光路変換部６２Ａ，６２Ｂを形成し、光伝送装置アレイ１００が製造される。

そして、光伝送装置アレイ１００をダイシングソーにより切り離し線１１に沿って切断することにより、２つの光伝送装置が製造される。

［第５の実施の形態］
図９は、本発明の第５の実施の形態に係る光伝送装置アレイの上面図である。この光伝送装置アレイ１００は、コア６０による光伝播方向に垂直な方向に、第１の実施の形態に係る光伝送装置を４つ配列したものである。

すなわち、光伝送装置アレイ１００は、４つの基板２Ａ〜２Ｄからなる集合基板１０と、基板２Ａ〜２Ｄにそれぞれ実装される４つの発光素子３Ａ〜３Ｄ及び４つの駆動ＩＣ４Ａ〜４Ｄと、それら４つの発光素子３Ａ〜３Ｄ及び４つの駆動ＩＣ４Ａ〜４Ｄを囲むように配置された支持部材５と、支持部材５により支持された光導波路６と、同一基板上の発光素子と駆動ＩＣとの間等を電気的に接続する複数のボンディングワイヤ７とを備える。

また、光伝送装置アレイ１００は、切り離し線１１Ａ〜１１Ｃに沿って４つの光伝送装置に切断される。なお、光伝送装置アレイ１００を構成する光伝送装置の数は、４つに限らず、２つ又は３つでもよいし、５つ以上でもよい。

光導波路６は、略平行に形成された４つのコア６０Ａ〜６０Ｄを備え、隣接するコアの間隔は、発光素子３Ａ〜３Ｄの実装間隔に略一致する。

（光伝送装置の製造方法）
次に、第５の実施の形態に係る光伝送装置の製造方法の一例について説明する。

まず、集合基板１０、４つの発光素子３Ａ〜３Ｄ、４つの駆動ＩＣ４Ａ〜４Ｄ、及び支持部材５を準備し、各基板に発光素子及び駆動ＩＣをそれぞれ実装し、基板内の各電極パッド間をボンディングワイヤ７によりそれぞれ接続する。そして、集合基板１０に支持部材５を固定する。

次に、光路変換部が形成されていない光導波路６を準備し、４つの発光素子３Ａ〜３Ｄの発光部３０からそれぞれ発光される光の光路Ｌ１に４つのコア６０Ａ〜６０Ｄがそれぞれ交差するように光導波路６を支持部材５に固定する。

次に、支持部材５上に固定された光導波路６のうち、４つのコア６０Ａ〜６０Ｄが４つの発光素子３Ａ〜３Ｄに対応する４つの光路Ｌ１にそれぞれ交差する位置に４つの光路変換部６２Ａ〜６２Ｄを形成し、光伝送装置アレイ１００が製造される。

そして、光伝送装置アレイ１００をダイシングソーにより切り離し線１１Ａ〜１１Ｃに沿って切断することにより、４つの光伝送装置が製造される。

［第６の実施の形態］
図１０（ａ）は、本発明の第６の実施の形態に係る光伝送装置アレイの上面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。この光伝送装置アレイ１００は、光導波路６の光伝播方向に、２つの基板２Ａ，２Ｂからなる集合基板を複数配列したものである。なお、本実施の形態では、集合基板は、２つ配列されたものとして説明するが、図１０の水平方向に３つ以上配列されていてもよい。

光伝送装置アレイ１００は、２つの集合基板１０Ａ，１０Ｂと、集合基板１０Ａ，１０Ｂの各々を構成する一方の基板２Ａに実装される発光素子３及び駆動ＩＣ４と、他方の基板２Ｂに実装される受光素子９及び増幅回路１２と、それら発光素子３、駆動ＩＣ４、受光素子９及び増幅回路１２を囲むように配置された支持部材５と、支持部材５により支持された光導波路６と、同一基板上の発光素子３及び駆動ＩＣ４、受光素子９及び受光素子９により受光した光に基づく増幅回路１２等を電気的に接続する図示しない複数のボンディングワイヤとを備える。

また、光伝送装置アレイ１００は、切り離し線１１Ａ，１１Ｂに沿って切断されることにより、発光素子３と受光素子９間を光導波路６で接続した光伝送装置が製作される。この切り離し線１１Ａ，１１Ｂは、集合基板１０Ａが有する基板２Ａ上に設けられた発光素子３と、他の集合基板１０Ｂが有する基板２Ｂ上に設けられた受光素子９との間で光導波路６により光伝送が可能となるように、２つの集合基板１０Ａ，１０Ｂ及び光導波路６を基板２Ａと基板２Ｂを境界にして切り離すものである。

受光素子９は、その上面に、光を受光する受光部９０と、増幅回路１２にボンディングワイヤにより接続される図示しない電極パッドと、受光部３０の対角位置に形成された図示しない１対のアライメントマークとを備える。このような受光素子９としては、例えば、面型のフォトダイオード等を用いることができる。受光部９０は、受光素子９の上面に設けられた光変換部６２により光路Ｌ２から受光素子９の上面に垂直な方向である光路Ｌ３に変換された光を受光する。

（光伝送装置の製造方法）
次に、第６の実施の形態に係る光伝送装置の製造方法の一例について説明する。

まず、２つの集合基板１０Ａ，１０Ｂと、集合基板１０Ａ，１０Ｂと同じ数の発光素子３、駆動ＩＣ４、受光素子９、増幅回路１２及び支持部材５を準備し、集合基板１０Ａ，１０Ｂ上に発光素子３、駆動ＩＣ４、受光素子９及び増幅回路１２をそれぞれ実装し、基板内の各電極パッド間をボンディングワイヤによりそれぞれ接続する。そして、集合基板１０Ａ，１０Ｂに支持部材５をそれぞれ固定する。

次に、光路変換部が形成されていない光導波路６を準備し、発光素子３の発光部３０から発光される光の光路Ｌ１と、受光素子９の受光部９０により受光される光の光路Ｌ３とに光導波路６のコア６０が交差するように光導波路６を支持部材５に固定する。

次に、支持部材５上に固定された光導波路６のうち、コア６０が集合基板１０Ａ上の発光素子３及び受光素子９の光路Ｌ１，Ｌ３にそれぞれ交差する位置に２つの光路変換部６２Ａ，６２Ｂを形成し、同様にコア６０が集合基板１０Ｂ上の発光素子３及び受光素子９の光路Ｌ１，Ｌ３にそれぞれ交差する位置に２つの光路変換部６２Ｃ，６２Ｄを形成し、光伝送装置アレイ１００が製造される。

そして、光伝送装置アレイ１００をダイシングソーにより切り離し線１１Ａ，１１Ｂに沿って切断することにより、基板２Ａ上の発光素子３と、基板２Ｂ上の受光素子９との間で光導波路６のコア６０及び２つの光路変換部６２Ａ，６２Ｄを介して光伝送が可能な光伝送装置が製造される。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、第４乃至第６の実施の形態に係る光伝送装置アレイは、光伝送装置を光伝播方向及び光伝播方向に垂直な方向のいずれかというように１次元的に配列したが、光伝播方向と光伝播方向に垂直な方向の両方向、すなわち、光伝送装置を２次元的に配列してもよい。

また、本発明は光伝送装置に限らず、光導波路と、発光素子を有する光送信モジュールと、受光素子を有する光受信モジュールとを含む光伝送装置に適用可能である。

また、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。例えば、第４乃至第６の実施の形態に係る光伝送装置アレイに、第２の実施の形態に係る保護部材を設けてもよいし、第３の実施の形態に係るフリップチップ構造の光素子を用いてもよい。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光伝送装置の上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図２は、図１に示す光伝送装置において光導波路取付前の上面図である。 図３（ａ）は、光路変換部の拡大上面図、図３（ｂ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光伝送装置の製造方法の各工程の一例を示す図である。 図５（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置の上面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ線線断面図である。 図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る光伝送装置の製造方法の各工程の一例を示す図である。 図７（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る光伝送装置の上面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 図８（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係る光伝送装置アレイの上面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 図９は、本発明の第５の実施の形態に係る光伝送装置アレイの断面図である。 図１０（ａ）は、本発明の第６の実施の形態に係る光伝送装置アレイの上面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。

符号の説明

１…光伝送装置、２，２Ａ〜２Ｄ…基板、２ａ…上面、２ｂ…下面、３，３Ａ〜３Ｄ…発光素子、４…駆動ＩＣ、５…支持部材、６…光導波路、７…ボンディングワイヤ、８…保護部材、９…受光素子、１０…集合基板、１１，１１Ａ〜１１Ｃ…切り離し線、１２…増幅回路、２０…電極パッド、２１…開口部、３０…発光部、３１…電極パッド、３２…アライメントマーク、３３…バンプ、４０…電極パッド、４１…バンプ、６０，６０Ａ〜６０Ｄ…コア、６１…クラッド、６２，６２Ａ〜６２Ｄ…光路変換部、６２ａ…ミラー面、１００…光伝送装置アレイ

Claims (9)

1. 光を伝播するコアと前記コアを覆うクラッドとを有する光導波路を、基板上の光素子において受光又は発光される光の光路に前記コアが交差するように前記基板に取り付ける第１の工程と、
   前記光導波路のうち前記コアが前記光路に交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記光路を変換する変換部を形成する第２の工程とを含む光伝送装置の製造方法。
2. 前記光導波路は、前記光素子側に設けられた部材を有する請求項１に記載の光伝送装置の製造方法。
3. 前記光導波路が有する前記コアの横断面の形状は、前記光路に交差する方向の辺が前記光路に平行な方向の辺よりも長い長方形である請求項１に記載の光伝送装置の製造方法。
4. 前記光素子は、前記基板上に複数設けられ、
   前記第１の工程は、前記光導波路を、基板上の複数の光素子において受光又は発光される光の複数の光路に前記コアがそれぞれ交差するように前記基板に取り付け、
   前記第２の工程は、前記光導波路のうち前記コアが前記複数の光路にそれぞれ交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記複数の光路を変換する複数の変換部を形成する請求項１に記載の光伝送装置の製造方法。
5. 光を伝播するコアと前記コアを覆うクラッドとを有する光導波路を、集合基板が有する複数の子基板上にそれぞれ設けられた光素子において受光又は発光される光の複数の光路に前記コアがそれぞれ交差するように前記集合基板に取り付ける第１の工程と、
   前記光導波路のうち前記コアが前記複数の光路にそれぞれ交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記複数の光路を変換する複数の変換部を形成する第２の工程と、
   前記集合基板及び前記光導波路を前記子基板毎に切り離す第３の工程とを含む光伝送装置の製造方法。
6. 光を伝播するコアと前記コアを覆うクラッドとを有する光導波路を、複数の集合基板が有する複数の子基板上にそれぞれ設けられた受光素子又は発光素子において受光又は発光される光の複数の光路に前記コアがそれぞれ交差するように前記複数の集合基板に取り付ける第１の工程と、
   前記光導波路のうち前記コアが前記複数の光路にそれぞれ交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記複数の光路を変換する複数の変換部を形成する第２の工程と、
   前記集合基板が有する前記子基板上に設けられた前記発光素子と、他の前記集合基板が有する前記子基板上に設けられた前記受光素子との間で前記光導波路により光伝送が可能となるように、前記複数の集合基板及び前記光導波路を前記子基板毎に切り離す第３の工程とを含む光伝送装置の製造方法。
7. 光素子が実装された基板と、
   前記基板の前記光素子側に取り付けられた第１の部材と、
   前記第１の部材上に、光を伝播するコア、前記コアを覆うクラッド、及び前記基板上の光素子において受光又は発光される光の光路を前記コアが光を伝播する方向に変換する変換部を有する光導波路とを備えた光伝送装置。
8. さらに、前記第１の部材と前記光導波路との間に設けられた第２の部材を備えた請求項７に記載の光伝送装置。
9. 光を伝播するコア、及び前記コアを覆うクラッドを有し、基板に取り付けられた後に、前記基板上の光素子において受光又は発光される光の光路に前記コアが交差する位置に、前記コアが光を伝播する方向に前記光路を変換する変換部が形成される光導波路。

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