JP2020101758A - 光デバイス及び光モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
最初に、光モジュールとなるシリコン光集積回路について説明する。シリコン光集積回路では、回路基板、光回路素子、駆動回路素子等により形成されており、回路基板と駆動回路素子、駆動回路素子と光回路素子とは、ボンディングワイヤ等の配線により接続されているものがある。しかしながら、ボンディングワイヤ等の配線の場合、ボンディングワイヤの数が増えると、シリコン光集積回路が大きくなり、また、作業工程も増えるため、シリコン光集積回路が高価なものとなってしまう。また、ボンディングワイヤ等の配線は、インダクタンスや抵抗等を有しているため、このインダクタンスや抵抗等の影響により、シリコン光集積回路において、良好な高周波特性が得られなくなる場合がある。
次に、本実施の形態における光デバイスについて説明する。本実施の形態における光デバイスは、図4に示されるように、光回路素子基板110と駆動回路素子20とがバンプ150により接続されている。尚、図4等に示される光デバイスは、後述する図6〜図8に示される光デバイスとは、説明のための便宜上、長さ等が一部異なっている。
次に、本実施の形態における光モジュールについて、図6〜図8に基づき説明する。図6は、本実施の形態における光モジュールの上面図であり、図7は、図6における一点鎖線VII−VIIにおいて切断した断面図であり、図8は、図7における一点鎖線7Aで囲まれた領域の拡大図である。
次に、本実施の形態における光デバイス及び光モジュールの製造方法について、図9Aから図14に基づき説明する。尚、図9Aから図14においては、説明のための便宜上、部材の一部が簡略化されている。
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態における光デバイスは、図15に示されるように、光回路素子基板210には、第2の樹脂部が設けられておらず、光回路素子10及び第1の樹脂部111等により形成されているものである。第1の樹脂部111を形成している材料の強度が高く、また、熱膨張率もあまり問題にならない場合には、第1の樹脂部111の周囲に第2の樹脂部を設けることなく、光回路素子基板210を形成してもよい。本実施の形態における光デバイスは、第1の実施の形態と同様に、駆動回路素子20の不図示の電極端子と本実施の形態における光回路素子基板210の一方の面210aに設けられた不図示の電極端子とをバンプ150により接合することにより形成される。また、本実施の形態における光デバイスは、第1の実施の形態と同様に、本実施の形態における光デバイスの光回路素子基板210の他方の面210bに設けられたバンプ151により、不図示の回路基板30の電極端子と接続することにより形成される。
(付記1)
光回路素子基板と、
前記光回路素子基板に接続される駆動回路素子と、
を備え、
前記光回路素子基板は、
光集積回路を有する光回路素子と、
前記光回路素子の側面の周囲を囲む第1の樹脂部と、
前記第1の樹脂部の側面の周囲を囲む第2の樹脂部と、
を有し、
前記第1の樹脂部に含まれる酸化シリコンの濃度は、前記第2の樹脂部に含まれる酸化シリコンの濃度よりも低いものであって、
前記第1の樹脂部には、前記第1の樹脂部を貫通する複数の貫通電極が設けられていることを特徴とする光デバイス。
(付記2)
前記第1の樹脂部における酸化シリコンの濃度は10wt%以下であり、
前記第2の樹脂部における酸化シリコンの濃度は20wt%以上であることを特徴とする付記1に記載の光デバイス。
(付記3)
前記第1の樹脂部よりも、前記第2の樹脂部における熱膨張係数が低いことを特徴とする付記1または2に記載の光デバイス。
(付記4)
光回路素子基板と、
前記光回路素子基板に接続される駆動回路素子と、
を備え、
前記光回路素子基板は、
光集積回路を有する光回路素子と、
前記光回路素子の側面の周囲を囲む樹脂部と、
を有し、
前記樹脂部には、前記樹脂部を貫通する複数の貫通電極が設けられていることを特徴とする光デバイス。
(付記5)
前記樹脂部における酸化シリコンの濃度は10wt%以下であることを特徴とする付記4に記載の光デバイス。
(付記6)
前記光回路素子は、シリコン基板の上にシリコンにより光導波路が形成されており、
前記光導波路に接続された光変調器、受光素子、発光素子のうち、1または2以上のものを含むものであること特徴とする付記1から5のいずれかに記載の光デバイス。
(付記7)
前記駆動回路素子には、前記光変調器を駆動する駆動回路、前記受光素子からの信号を増幅する増幅回路のいずれか一方、または、双方が設けられていることを特徴とする付記6に記載の光デバイス。
(付記8)
前記発光素子は、半導体レーザ、または、光増幅素子であることを特徴とする付記6または7に記載の光デバイス。
(付記9)
前記貫通電極は、直径が100μm以下であることを特徴とする付記1から8のいずれかに記載の光デバイス。
(付記10)
付記1から9のいずれかに記載の光デバイスと、
前記光デバイスの貫通電極と接続される回路基板と、
を有する光モジュール。
10a 側面
11 光導波路
12 光変調器
13 受光素子
14 発光素子
15 光ファイバーアレイ
16 グレーティングカプラ
20 駆動回路素子
22 駆動回路
23 増幅回路
30 回路基板
110 光回路素子基板
110a 一方の面
110b 他方の面
111 第1の樹脂部
112 第2の樹脂部
113 貫通電極
150 バンプ
150a、150b バンプ
151 バンプ
Claims (10)
- 光回路素子基板と、
前記光回路素子基板に接続される駆動回路素子と、
を備え、
前記光回路素子基板は、
光集積回路を有する光回路素子と、
前記光回路素子の側面の周囲を囲む第1の樹脂部と、
前記第1の樹脂部の側面の周囲を囲む第2の樹脂部と、
を有し、
前記第1の樹脂部に含まれる酸化シリコンの濃度は、前記第2の樹脂部に含まれる酸化シリコンの濃度よりも低いものであって、
前記第1の樹脂部には、前記第1の樹脂部を貫通する複数の貫通電極が設けられていることを特徴とする光デバイス。 - 前記第1の樹脂部における酸化シリコンの濃度は10wt%以下であり、
前記第2の樹脂部における酸化シリコンの濃度は20wt%以上であることを特徴とする請求項1に記載の光デバイス。 - 前記第1の樹脂部よりも、前記第2の樹脂部における熱膨張係数が低いことを特徴とする請求項1または2に記載の光デバイス。
- 光回路素子基板と、
前記光回路素子基板に接続される駆動回路素子と、
を備え、
前記光回路素子基板は、
光集積回路を有する光回路素子と、
前記光回路素子の側面の周囲を囲む樹脂部と、
を有し、
前記樹脂部には、前記樹脂部を貫通する複数の貫通電極が設けられていることを特徴とする光デバイス。 - 前記樹脂部における酸化シリコンの濃度は10wt%以下であることを特徴とする請求項4に記載の光デバイス。
- 前記光回路素子は、シリコン基板の上にシリコンにより光導波路が形成されており、
前記光導波路に接続された光変調器、受光素子、発光素子のうち、1または2以上のものを含むものであること特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の光デバイス。 - 前記駆動回路素子には、前記光変調器を駆動する駆動回路、前記受光素子からの信号を増幅する増幅回路のいずれか一方、または、双方が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の光デバイス。
- 前記発光素子は、半導体レーザ、または、光増幅素子であることを特徴とする請求項6または7に記載の光デバイス。
- 前記貫通電極は、直径が100μm以下であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の光デバイス。
- 請求項1から9のいずれかに記載の光デバイスと、
前記光デバイスの貫通電極と接続される回路基板と、
を有する光モジュール。
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