JPH10311937A - 端面発光素子或は受光素子の実装構造 - Google Patents
端面発光素子或は受光素子の実装構造Info
- Publication number
- JPH10311937A JPH10311937A JP9124224A JP12422497A JPH10311937A JP H10311937 A JPH10311937 A JP H10311937A JP 9124224 A JP9124224 A JP 9124224A JP 12422497 A JP12422497 A JP 12422497A JP H10311937 A JPH10311937 A JP H10311937A
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- JP
- Japan
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- receiving element
- emitting element
- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 端面発光素子或は受光素子を基板に対して高
さ方向を高精度に実装する端面発光素子或は受光素子の
実装構造を提供する。 【解決手段】 光ファイバ４を取り付けるＶ字状溝１１
が形成されると共にＶ字状溝１１に対応して端面発光素
子或は受光素子３をハンダにより実装する基板電極１２
が形成される半導体基板１を具備する端面発光素子或は
受光素子の実装構造において、基板電極１２表面に金属
膜１４を形成した端面発光素子或は受光素子の実装構
造。
さ方向を高精度に実装する端面発光素子或は受光素子の
実装構造を提供する。 【解決手段】 光ファイバ４を取り付けるＶ字状溝１１
が形成されると共にＶ字状溝１１に対応して端面発光素
子或は受光素子３をハンダにより実装する基板電極１２
が形成される半導体基板１を具備する端面発光素子或は
受光素子の実装構造において、基板電極１２表面に金属
膜１４を形成した端面発光素子或は受光素子の実装構
造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、端面発光素子或
は受光素子の実装構造に関し、特に、端面発光素子或は
受光素子を基板に対して高さ方向を高精度に実装する端
面発光素子或は受光素子の実装構造に関する。
は受光素子の実装構造に関し、特に、端面発光素子或は
受光素子を基板に対して高さ方向を高精度に実装する端
面発光素子或は受光素子の実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図６および図７を参照して説明
する。図６および図７において、１は半導体基板である
シリコン基板を示す。１１はシリコン基板１表面にエッ
チング加工により形成されたＶ字状溝１１である。４は
Ｖ字状溝１１に嵌合取り付けられる光ファイバである。
１２はＶ字状溝１１に対応してシリコン基板１に形成さ
れる基板電極である。２はハンダ薄膜を示す。３はシリ
コン基板１に実装されるべき端面発光素子或は受光素子
３である。３１は端面発光素子或は受光素子３の下面に
形成される下側素子電極であり、３２は上面に形成され
る上側素子電極である。
する。図６および図７において、１は半導体基板である
シリコン基板を示す。１１はシリコン基板１表面にエッ
チング加工により形成されたＶ字状溝１１である。４は
Ｖ字状溝１１に嵌合取り付けられる光ファイバである。
１２はＶ字状溝１１に対応してシリコン基板１に形成さ
れる基板電極である。２はハンダ薄膜を示す。３はシリ
コン基板１に実装されるべき端面発光素子或は受光素子
３である。３１は端面発光素子或は受光素子３の下面に
形成される下側素子電極であり、３２は上面に形成され
る上側素子電極である。
【０００３】端面発光素子或は受光素子３および光ファ
イバ４をシリコン基板１に実装取り付けて光を放射し或
は受光する光学装置を組み立てる順序について簡単に説
明するに、先ず、シリコン基板１を準備し、これにエッ
チング加工を施して表面にＶ字状溝１１を形成する。次
いで、端面発光素子或は受光素子３を実装する基板電極
１２をＶ字状溝１１に対応してシリコン基板１表面に形
成する。シリコン基板１表面に基板電極１２を形成する
に際して、端子電極１３も同時にシリコン基板１表面に
形成しておく。そして、光ファイバ４を接着剤を適用し
てＶ字状溝１１に嵌合取り付ける。ここで、端面発光素
子或は受光素子３を準備し、下側素子電極３１或は基板
電極１２の何れか一方にハンダ薄膜２を付与しておき、
端面発光素子或は受光素子３を基板電極１２に実装す
る。
イバ４をシリコン基板１に実装取り付けて光を放射し或
は受光する光学装置を組み立てる順序について簡単に説
明するに、先ず、シリコン基板１を準備し、これにエッ
チング加工を施して表面にＶ字状溝１１を形成する。次
いで、端面発光素子或は受光素子３を実装する基板電極
１２をＶ字状溝１１に対応してシリコン基板１表面に形
成する。シリコン基板１表面に基板電極１２を形成する
に際して、端子電極１３も同時にシリコン基板１表面に
形成しておく。そして、光ファイバ４を接着剤を適用し
てＶ字状溝１１に嵌合取り付ける。ここで、端面発光素
子或は受光素子３を準備し、下側素子電極３１或は基板
電極１２の何れか一方にハンダ薄膜２を付与しておき、
端面発光素子或は受光素子３を基板電極１２に実装す
る。
【０００４】以上の光学装置において、光ファイバ４先
端部と端面発光素子或は受光素子３の端面との間をパッ
シブアライメント、即ち、無調芯固定して両者の間の効
率的な光結合を実現するには、光ファイバ４をＶ字状溝
１１に嵌合取り付けた状態において、端面発光素子或い
は受光素子３をシリコン基板１に形成した基板電極１２
に対して光ファイバ４と高精度に整列して実装すること
が要請される。
端部と端面発光素子或は受光素子３の端面との間をパッ
シブアライメント、即ち、無調芯固定して両者の間の効
率的な光結合を実現するには、光ファイバ４をＶ字状溝
１１に嵌合取り付けた状態において、端面発光素子或い
は受光素子３をシリコン基板１に形成した基板電極１２
に対して光ファイバ４と高精度に整列して実装すること
が要請される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】端面発光素子或は受光
素子３は、以上の通りにして基板電極１２に対して位置
決めし、シリコン基板１に実装するのであるが、端面発
光素子或は受光素子３のシリコン基板１表面の水平方向
であるｘ、ｚ方向に関する位置決め調整は画像処理技術
を採用することにより比較的容易に実施することができ
る。フリップ・チップ・ボンダの如き高精度実装機を使
用することにより充分に高精度な実装をすることができ
る。しかし、この高精度実装機は端面発光素子或は受光
素子３をシリコン基板１表面に実装する場合、実装の高
さを加重により制御するものであるので、シリコン基板
１の表面の垂直方向であるｙ方向に関しては、高精度の
実装を保証することは困難である。と言うのは、ハンダ
薄膜２は実装時に加熱溶融するところから、端面発光素
子或は受光素子３の高さはハンダ薄膜２の厚さの変動分
だけ変化し、高精度の実装高さは得られない。
素子３は、以上の通りにして基板電極１２に対して位置
決めし、シリコン基板１に実装するのであるが、端面発
光素子或は受光素子３のシリコン基板１表面の水平方向
であるｘ、ｚ方向に関する位置決め調整は画像処理技術
を採用することにより比較的容易に実施することができ
る。フリップ・チップ・ボンダの如き高精度実装機を使
用することにより充分に高精度な実装をすることができ
る。しかし、この高精度実装機は端面発光素子或は受光
素子３をシリコン基板１表面に実装する場合、実装の高
さを加重により制御するものであるので、シリコン基板
１の表面の垂直方向であるｙ方向に関しては、高精度の
実装を保証することは困難である。と言うのは、ハンダ
薄膜２は実装時に加熱溶融するところから、端面発光素
子或は受光素子３の高さはハンダ薄膜２の厚さの変動分
だけ変化し、高精度の実装高さは得られない。
【０００６】この発明は、上述の問題を解消した端面発
光素子或は受光素子の実装構造を提供するものである。
光素子或は受光素子の実装構造を提供するものである。
【０００７】
請求項１：光ファイバ４を取り付けるＶ字状溝１１が形
成されると共にＶ字状溝１１に対応して端面発光素子或
は受光素子３をハンダにより実装する基板電極１２が形
成される半導体基板１を具備する端面発光素子或は受光
素子の実装構造において、基板電極１２表面に金属膜１
４を形成した端面発光素子或は受光素子の実装構造を構
成した。
成されると共にＶ字状溝１１に対応して端面発光素子或
は受光素子３をハンダにより実装する基板電極１２が形
成される半導体基板１を具備する端面発光素子或は受光
素子の実装構造において、基板電極１２表面に金属膜１
４を形成した端面発光素子或は受光素子の実装構造を構
成した。
【０００８】そして、請求項２：請求項１に記載される
端面発光素子或は受光素子の実装構造において、金属膜
１４は一定膜厚のストライプ状の金属膜である端面発光
素子或は受光素子の実装構造を構成した。 また、請求項３：請求項１に記載される端面発光素子或
は受光素子の実装構造において、金属膜１４は一定膜厚
の円板状の金属膜である端面発光素子或は受光素子の実
装構造を構成した。
端面発光素子或は受光素子の実装構造において、金属膜
１４は一定膜厚のストライプ状の金属膜である端面発光
素子或は受光素子の実装構造を構成した。 また、請求項３：請求項１に記載される端面発光素子或
は受光素子の実装構造において、金属膜１４は一定膜厚
の円板状の金属膜である端面発光素子或は受光素子の実
装構造を構成した。
【０００９】更に、請求項４：請求項１ないし請求項３
に記載される端面発光素子或は受光素子の実装構造にお
いて、金属膜１４はハンダに濡れ、ハンダ食われの少な
い金属材料より成るものである端面発光素子或は受光素
子の実装構造を構成した。 ここで、請求項５：請求項４に記載される端面発光素子
或は受光素子の実装構造において、金属材料はＮｉ、Ｃ
ｕ、Ｐｔの内から選択された何れかである端面発光素子
或は受光素子の実装構造を構成した。
に記載される端面発光素子或は受光素子の実装構造にお
いて、金属膜１４はハンダに濡れ、ハンダ食われの少な
い金属材料より成るものである端面発光素子或は受光素
子の実装構造を構成した。 ここで、請求項５：請求項４に記載される端面発光素子
或は受光素子の実装構造において、金属材料はＮｉ、Ｃ
ｕ、Ｐｔの内から選択された何れかである端面発光素子
或は受光素子の実装構造を構成した。
【００１０】そして、請求項６：請求項１ないし請求項
５に記載される端面発光素子或は受光素子の実装構造に
おいて、基板電極１２側或は端面発光素子或は受光素子
３側の何れか一方の側にハンダ薄膜２を予め付与した端
面発光素子或は受光素子の実装構造を構成した。
５に記載される端面発光素子或は受光素子の実装構造に
おいて、基板電極１２側或は端面発光素子或は受光素子
３側の何れか一方の側にハンダ薄膜２を予め付与した端
面発光素子或は受光素子の実装構造を構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図１ない
し図５を参照して説明する。図１を参照するに、端面発
光素子或は受光素子３および光ファイバ４をシリコン基
板１に実装取り付けて光を放射し或は受光する光学装置
を組み立てる順序について簡単に説明するに、先ず、シ
リコン基板１を準備し、これにエッチング加工を施して
表面にＶ字状溝１１を形成する。次いで、端面発光素子
或は受光素子３を実装する基板電極１２をＶ字状溝１１
に対応してシリコン基板１表面に形成する。シリコン基
板１表面に基板電極１２を形成するに際して、端子電極
１３も同時にシリコン基板１表面に形成しておく。図２
および図４を参照するに、この発明は、Ｖ字状溝１１に
対応して形成される基板電極１２表面に、更に一定膜厚
のストライプ状の金属膜１４を形成する。このストライ
プ状の金属膜１４は、ハンダが溶融しても溶融しない高
融点の金属材料を蒸着、スパッタリング、メッキその他
の薄膜成膜技術により高精度に膜厚制御しながら成膜す
る。金属膜１４を形成する金属材料としては、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｐｔその他のハンダに濡れ、ハンダ食われの少ない
金属材料を使用する。金属膜１４はこれを図３に示され
る通りの円板状の金属膜とすることができる。そして、
光ファイバ４を接着剤を適用してＶ字状溝１１に嵌合取
り付ける。次いで、端面発光素子或は受光素子３を準備
し、下側素子電極３１或は基板電極１２の何れか一方に
ハンダ薄膜２を予め付与しておく。
し図５を参照して説明する。図１を参照するに、端面発
光素子或は受光素子３および光ファイバ４をシリコン基
板１に実装取り付けて光を放射し或は受光する光学装置
を組み立てる順序について簡単に説明するに、先ず、シ
リコン基板１を準備し、これにエッチング加工を施して
表面にＶ字状溝１１を形成する。次いで、端面発光素子
或は受光素子３を実装する基板電極１２をＶ字状溝１１
に対応してシリコン基板１表面に形成する。シリコン基
板１表面に基板電極１２を形成するに際して、端子電極
１３も同時にシリコン基板１表面に形成しておく。図２
および図４を参照するに、この発明は、Ｖ字状溝１１に
対応して形成される基板電極１２表面に、更に一定膜厚
のストライプ状の金属膜１４を形成する。このストライ
プ状の金属膜１４は、ハンダが溶融しても溶融しない高
融点の金属材料を蒸着、スパッタリング、メッキその他
の薄膜成膜技術により高精度に膜厚制御しながら成膜す
る。金属膜１４を形成する金属材料としては、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｐｔその他のハンダに濡れ、ハンダ食われの少ない
金属材料を使用する。金属膜１４はこれを図３に示され
る通りの円板状の金属膜とすることができる。そして、
光ファイバ４を接着剤を適用してＶ字状溝１１に嵌合取
り付ける。次いで、端面発光素子或は受光素子３を準備
し、下側素子電極３１或は基板電極１２の何れか一方に
ハンダ薄膜２を予め付与しておく。
【００１２】ここで、図５を参照するに、この図は端面
発光素子或は受光素子３を加熱し、ハンダ薄膜２を溶融
して基板電極１２に実装した後の状態を示している。即
ち、ハンダ薄膜２が溶融して端面発光素子或は受光素子
３とシリコン基板１との間は溶融後に固化したハンダ薄
膜２を介して接合している。この場合、ハンダ薄膜２が
その溶融により上方に存在する端面発光素子或は受光素
子３を下から支持する力を消失しても、基板電極１２と
端面発光素子或は受光素子３との間に両者間の間隔を保
持する金属膜１４が介在するところから、金属膜１４の
一定の厚さを保持した状態で接合がなされるに到る。
発光素子或は受光素子３を加熱し、ハンダ薄膜２を溶融
して基板電極１２に実装した後の状態を示している。即
ち、ハンダ薄膜２が溶融して端面発光素子或は受光素子
３とシリコン基板１との間は溶融後に固化したハンダ薄
膜２を介して接合している。この場合、ハンダ薄膜２が
その溶融により上方に存在する端面発光素子或は受光素
子３を下から支持する力を消失しても、基板電極１２と
端面発光素子或は受光素子３との間に両者間の間隔を保
持する金属膜１４が介在するところから、金属膜１４の
一定の厚さを保持した状態で接合がなされるに到る。
【００１３】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明に依れ
ば、基板電極１２表面の一部に端面発光素子或は受光素
子３の実装時に加熱されても溶融しない高融点金属を形
成しておくことにより、端面発光素子或は受光素子３
は、これをシリコン基板１に加熱実装してハンダ薄膜２
が溶融しても、シリコン基板１との間に介在する金属膜
１４に突き当たり、これより下方に変位することは防止
される。
ば、基板電極１２表面の一部に端面発光素子或は受光素
子３の実装時に加熱されても溶融しない高融点金属を形
成しておくことにより、端面発光素子或は受光素子３
は、これをシリコン基板１に加熱実装してハンダ薄膜２
が溶融しても、シリコン基板１との間に介在する金属膜
１４に突き当たり、これより下方に変位することは防止
される。
【００１４】ここで、この金属材料をハンダ薄膜に濡
れ、ハンダ食われの少ない金属材料、特に、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｐｔとすることにより、基板電極１２と端面発光素
子或は受光素子３との間のハンダ薄膜２が実装時に溶融
しても素子３の高さ方向であるｙ方向の制御に影響は及
ばず、良好な実装をすることができる。この端面発光素
子或は受光素子３の高さは光ファイバ４のコアと素子３
の発光部或は受光部の中心とが一致すべく計算設計さ
れ、金属膜１４の厚さをこの設計に対応して設計するこ
とにより高さ方向の精度を制御することができる。
れ、ハンダ食われの少ない金属材料、特に、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｐｔとすることにより、基板電極１２と端面発光素
子或は受光素子３との間のハンダ薄膜２が実装時に溶融
しても素子３の高さ方向であるｙ方向の制御に影響は及
ばず、良好な実装をすることができる。この端面発光素
子或は受光素子３の高さは光ファイバ４のコアと素子３
の発光部或は受光部の中心とが一致すべく計算設計さ
れ、金属膜１４の厚さをこの設計に対応して設計するこ
とにより高さ方向の精度を制御することができる。
【００１５】更に、端面発光素子或は受光素子３が発熱
する場合があるので、放熱に関して考慮する必要がある
が、膜１４は金属膜であり、合成樹脂或はガラスと比較
して熱伝導が良好であるので放熱的に有利である。
する場合があるので、放熱に関して考慮する必要がある
が、膜１４は金属膜であり、合成樹脂或はガラスと比較
して熱伝導が良好であるので放熱的に有利である。
【図１】実施例を説明する分解斜視図。
【図２】実施例の一部を上から視た図。
【図３】他の実施例の一部を上から視た図。
【図４】図２の実施例の一部の断面図。
【図５】実施例の一部の断面図。
【図６】従来例を説明する断面図。
【図７】従来例の分解斜視図。
１ シリコン基板 １１ Ｖ字状溝 １２ 基板電極 １３ 端子電極 １４ 金属膜 ２ ハンダ薄膜 ３ 端面発光素子或は受光素子 ３１ 下側素子電極 ３２ 上側素子電極 ４ 光ファイバ
Claims (6)
- 【請求項１】 光ファイバを取り付けるＶ字状溝が形成
されると共にＶ字状溝に対応して端面発光素子或は受光
素子をハンダにより実装する基板電極が形成される半導
体基板を具備する端面発光素子或は受光素子の実装構造
において、 基板電極表面に金属膜を形成したことを特徴とする端面
発光素子或は受光素子の実装構造。 - 【請求項２】 請求項１に記載される端面発光素子或は
受光素子の実装構造において、 金属膜は一定膜厚のストライプ状の金属膜であることを
特徴とする端面発光素子或は受光素子の実装構造。 - 【請求項３】 請求項１に記載される端面発光素子或は
受光素子の実装構造において、 金属膜は一定膜厚の円板状の金属膜であることを特徴と
する端面発光素子或は受光素子の実装構造。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３に記載される端
面発光素子或は受光素子の実装構造において、 金属膜はハンダに濡れ、ハンダ食われの少ない金属材料
より成るものであることを特徴とする端面発光素子或は
受光素子の実装構造。 - 【請求項５】 請求項４に記載される端面発光素子或は
受光素子の実装構造において、 金属材料はＮｉ、Ｃｕ、Ｐｔの内から選択された何れか
であることを特徴とする端面発光素子或は受光素子の実
装構造。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５に記載される端
面発光素子或は受光素子の実装構造において、 基板電極側或は端面発光素子或は受光素子側の何れか一
方の側にハンダ薄膜を予め付与したことを特徴とする端
面発光素子或は受光素子の実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9124224A JPH10311937A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 端面発光素子或は受光素子の実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9124224A JPH10311937A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 端面発光素子或は受光素子の実装構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311937A true JPH10311937A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14880073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9124224A Pending JPH10311937A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 端面発光素子或は受光素子の実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10311937A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2012109547A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-06-07 | Kyocera Corp | 発光素子実装用基体および発光装置 |
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-
1997
- 1997-05-14 JP JP9124224A patent/JPH10311937A/ja active Pending
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