JPH03184384A - 光モジュール用サブマウント及びその製造方法 - Google Patents
光モジュール用サブマウント及びその製造方法Info
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- JPH03184384A JPH03184384A JP1324331A JP32433189A JPH03184384A JP H03184384 A JPH03184384 A JP H03184384A JP 1324331 A JP1324331 A JP 1324331A JP 32433189 A JP32433189 A JP 32433189A JP H03184384 A JPH03184384 A JP H03184384A
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Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光通信等の送受信に用いる光モジュール用の
サブマウントとその製造方法に関する。
サブマウントとその製造方法に関する。
光通信は光ファイバ、半導体レーザ(LD)、発光ダイ
オード(LED)、フォトダイオード(PD)等の光半
導体素子を始めとして、光スィッチ、光変調器、光アイ
ソレータ、光導波路等の能動、受動素子の高性能、高機
能化により応用範囲が拡大されつつある。近年、より多
くの情報を伝達する要求が高まる中で、コンピュータ端
末間、交換機や大型コンピュータ間のデータ伝送を実時
間で並列に行う並列伝送が注目されつつある。この機能
を満足するものとして、複数の発光あるいは受光素子と
複数の光ファイバを一体化した並列光伝送モジュールが
ある。通常、発光(受光)素子は同一半導体基板上にモ
ノリシックに複数個配列したLEDあるいはLD、PD
アレイが用いられ、また光ファイバは、一方向に複数本
配列した光フアイバアレイが用いられている。その中で
、LEDアレイは、ヒートシンクを兼ねたSiやAff
N製のサブマウントに搭載されている。この様な構成の
並列伝送光モジュールは、1989年電子情報通信学会
春期全国大会予講集、番号B−735、第4−111頁
所載の長堀氏による論文に記載されている。
オード(LED)、フォトダイオード(PD)等の光半
導体素子を始めとして、光スィッチ、光変調器、光アイ
ソレータ、光導波路等の能動、受動素子の高性能、高機
能化により応用範囲が拡大されつつある。近年、より多
くの情報を伝達する要求が高まる中で、コンピュータ端
末間、交換機や大型コンピュータ間のデータ伝送を実時
間で並列に行う並列伝送が注目されつつある。この機能
を満足するものとして、複数の発光あるいは受光素子と
複数の光ファイバを一体化した並列光伝送モジュールが
ある。通常、発光(受光)素子は同一半導体基板上にモ
ノリシックに複数個配列したLEDあるいはLD、PD
アレイが用いられ、また光ファイバは、一方向に複数本
配列した光フアイバアレイが用いられている。その中で
、LEDアレイは、ヒートシンクを兼ねたSiやAff
N製のサブマウントに搭載されている。この様な構成の
並列伝送光モジュールは、1989年電子情報通信学会
春期全国大会予講集、番号B−735、第4−111頁
所載の長堀氏による論文に記載されている。
第3図は一般的な並列伝送光モジュールのLEDアレイ
を搭載するサブマウントの斜視図である。サブマウント
基板11上面には、中央に向かって左右から交互に電極
パターン12が形戒され、中央部の電極パターン12に
半田電極23が形戒されている。
を搭載するサブマウントの斜視図である。サブマウント
基板11上面には、中央に向かって左右から交互に電極
パターン12が形戒され、中央部の電極パターン12に
半田電極23が形戒されている。
第4図は一般的な同軸型の並列伝送光モジュールで、内
部の素子が見えるように図中の破線部を切り欠いている
。LEDアレイ14は、サブマウント基板11の表面に
搭載されており、光ファイバとの接続部は、中空円筒状
スリーブ26が基板21上にLEDアレイ14とほぼ中
心軸を一致して固定されている。光フアイバアレイ24
を保持した金属製のフェルール25はLEDアレイ14
からの出射光が効率よく入射するように位置調整した後
に接着後、半田或は溶接によってスループ26に固定さ
れる。
部の素子が見えるように図中の破線部を切り欠いている
。LEDアレイ14は、サブマウント基板11の表面に
搭載されており、光ファイバとの接続部は、中空円筒状
スリーブ26が基板21上にLEDアレイ14とほぼ中
心軸を一致して固定されている。光フアイバアレイ24
を保持した金属製のフェルール25はLEDアレイ14
からの出射光が効率よく入射するように位置調整した後
に接着後、半田或は溶接によってスループ26に固定さ
れる。
通常、光モジュールは、プリント基板に組み込まれてい
るため、その薄型化が必要とされている。また、光モジ
ュールは、高速化に対応して信号ラインを短くする必要
があるため、LEDアレイを駆動する駆動ICが、光モ
ジュール内部に組み込まれていることが望ましい。しか
し、上記の構成では、LEDアレイと駆動ICを同一サ
ブマウント基板の表面上に実装し、その上に光ファイバ
の入射端面がくるように光ファイバを配置するため、光
モジュールの高さが高くなり、プリント基板上への組み
込みが困難になるという大きな問題があった。
るため、その薄型化が必要とされている。また、光モジ
ュールは、高速化に対応して信号ラインを短くする必要
があるため、LEDアレイを駆動する駆動ICが、光モ
ジュール内部に組み込まれていることが望ましい。しか
し、上記の構成では、LEDアレイと駆動ICを同一サ
ブマウント基板の表面上に実装し、その上に光ファイバ
の入射端面がくるように光ファイバを配置するため、光
モジュールの高さが高くなり、プリント基板上への組み
込みが困難になるという大きな問題があった。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、光モジュールの
薄型化が容易なサブマウントを提供することにある。
薄型化が容易なサブマウントを提供することにある。
本発明は、発光あるいは受光素子等の光半導体素子を搭
載した光モジュール用サブマウントであって、サブマウ
ント基板の表面と側面にパターン化された電極を各々備
え、前記表面の前記パターン化された電極上に前記光半
導体素子を駆動する電子回路を搭載し、かつ前記側面の
前記パターン化された電極上に光半導体素子を搭載した
ことを特徴とする構成になっている。
載した光モジュール用サブマウントであって、サブマウ
ント基板の表面と側面にパターン化された電極を各々備
え、前記表面の前記パターン化された電極上に前記光半
導体素子を駆動する電子回路を搭載し、かつ前記側面の
前記パターン化された電極上に光半導体素子を搭載した
ことを特徴とする構成になっている。
さらに、側面に光半導体素子と表面に該光半導体素子を
駆動する半導体素子を搭載した上記の光モジュール用サ
ブマウントにおいて、前記光モジュール用サブマウント
基板の前記表面と前記側面とが交差するエツジ部に面取
りを施した構成にすると信頼性が向上する。
駆動する半導体素子を搭載した上記の光モジュール用サ
ブマウントにおいて、前記光モジュール用サブマウント
基板の前記表面と前記側面とが交差するエツジ部に面取
りを施した構成にすると信頼性が向上する。
光半導体素子と該光半導体素子を駆動する半導体素子を
搭載した光モジュール用サブマウントを製造する本発明
の製造方法は、サブマウント基板の前記表面と前記側面
とが交差するエツジ部を面取り研磨する研磨工程と、前
記表面と前記側面及び前記エツジ部に薄膜を形成する成
膜工程と、該薄膜をパターンニングし、前記表面と前記
側面及びエツジ部に電極パターンを形戒するパターン二
ング工程と、前記側面に高分子材料を形状する塗布工程
と、前記電極パターン上の前記高分子材料に穴を形成す
るダム形成工程と、該ダムから露出した前記電極パター
ン上に前記半田バンブを形状するバンブ形成工程と、前
記基板を加熱し、前記半田バンブを球状あるいは山状に
するためのウェットバック工程と、前記基板表面に光半
導体素子駆動用、または信号処理用の電子回路を搭載し
、前記基板側面の電極に光半導体素子を接着する工程と
を少くとも有することを特徴とする構成になっている。
搭載した光モジュール用サブマウントを製造する本発明
の製造方法は、サブマウント基板の前記表面と前記側面
とが交差するエツジ部を面取り研磨する研磨工程と、前
記表面と前記側面及び前記エツジ部に薄膜を形成する成
膜工程と、該薄膜をパターンニングし、前記表面と前記
側面及びエツジ部に電極パターンを形戒するパターン二
ング工程と、前記側面に高分子材料を形状する塗布工程
と、前記電極パターン上の前記高分子材料に穴を形成す
るダム形成工程と、該ダムから露出した前記電極パター
ン上に前記半田バンブを形状するバンブ形成工程と、前
記基板を加熱し、前記半田バンブを球状あるいは山状に
するためのウェットバック工程と、前記基板表面に光半
導体素子駆動用、または信号処理用の電子回路を搭載し
、前記基板側面の電極に光半導体素子を接着する工程と
を少くとも有することを特徴とする構成になっている。
本発明のサブマウントは、サブマウント基板の表面にL
EDアレイを駆動する駆動ICを搭載し、また、側面に
LEDアレイを搭載しているため、光ファイバの入射端
面をサブマウントの側面側に配置することができる。そ
のため、サブマウントと光ファイバを平面上に配置する
ことができ、光モジュール形状を平面型にすることが可
能となる。これにより、光モジュールの薄型化が容易と
なる。一方、前記表面と側面とが交差するエツジ部に面
取りを施すことにより、エツジ部のチッピングが防止で
きる。このため、前記表面と側面及びエツジ部に電極パ
ターンを形成することにより電極パターンの断線がなく
LEDアレイと駆動ICを容易に接続できる。
EDアレイを駆動する駆動ICを搭載し、また、側面に
LEDアレイを搭載しているため、光ファイバの入射端
面をサブマウントの側面側に配置することができる。そ
のため、サブマウントと光ファイバを平面上に配置する
ことができ、光モジュール形状を平面型にすることが可
能となる。これにより、光モジュールの薄型化が容易と
なる。一方、前記表面と側面とが交差するエツジ部に面
取りを施すことにより、エツジ部のチッピングが防止で
きる。このため、前記表面と側面及びエツジ部に電極パ
ターンを形成することにより電極パターンの断線がなく
LEDアレイと駆動ICを容易に接続できる。
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第1図(a)、(b)は、本発明の一実施例で、同図(
a)はLEDアレイと駆動ICを搭載したサブマウント
の斜視図で、同図(b)は(a)のA−A’断面図であ
る0図において、サブマウント基板1は、熱伝導性の優
れた材料の例えばAI!Nを用い、下地にC「膜と電極
にNi膜を用いた2層構造の電極パターン2が表面と側
面に形成されている。さらに、サブマウント基板1の側
面には、山状の半田バンブ3が形状されており、該半田
バンブ3とLEDアレイ4のAu電極5が融着接合され
ている。半田バンブ3は、大きさ150X600μmの
長方形で高さ50μmの山形状をしており、ピッチはL
EDアレイ4のビットと同一の250μmである。半田
バンブ3の周囲には、半田の電気メツキ時のマスク及び
、半田の融着時の流出防止に例えば感光性ポリイミド樹
脂製のダム6を設けている。サブマウント基板1の表面
には、駆動IC7がダイボンディングによって固定され
、ボンディングワイヤ8で電極パターン2に接続されて
いる。図示されていないがサブマウント基板1は、リー
ド付きのモジュールパッケージの中に固定され、リード
と電極パターン2がボンディングワイヤ8で接続されて
いる。
a)はLEDアレイと駆動ICを搭載したサブマウント
の斜視図で、同図(b)は(a)のA−A’断面図であ
る0図において、サブマウント基板1は、熱伝導性の優
れた材料の例えばAI!Nを用い、下地にC「膜と電極
にNi膜を用いた2層構造の電極パターン2が表面と側
面に形成されている。さらに、サブマウント基板1の側
面には、山状の半田バンブ3が形状されており、該半田
バンブ3とLEDアレイ4のAu電極5が融着接合され
ている。半田バンブ3は、大きさ150X600μmの
長方形で高さ50μmの山形状をしており、ピッチはL
EDアレイ4のビットと同一の250μmである。半田
バンブ3の周囲には、半田の電気メツキ時のマスク及び
、半田の融着時の流出防止に例えば感光性ポリイミド樹
脂製のダム6を設けている。サブマウント基板1の表面
には、駆動IC7がダイボンディングによって固定され
、ボンディングワイヤ8で電極パターン2に接続されて
いる。図示されていないがサブマウント基板1は、リー
ド付きのモジュールパッケージの中に固定され、リード
と電極パターン2がボンディングワイヤ8で接続されて
いる。
第2図は、本発明のもう1つの実施例で、面取りを施さ
れたサブマウントの斜視図である0図において、サブマ
ウント基板1の表面と側面の電極パターン2が直交する
エツジ部に面取り9が施されている。この他の部分は第
1図の実施例と同じである。
れたサブマウントの斜視図である0図において、サブマ
ウント基板1の表面と側面の電極パターン2が直交する
エツジ部に面取り9が施されている。この他の部分は第
1図の実施例と同じである。
次に本発明のサブマウント基板の製造工程を詳細に説明
する。まず、寸法が例えば50X9X6.5開のAfN
基板上面と両側面のエツジ部に0.5mmのC面取り研
磨をする研磨工程を行い、次に基板上面と両側面全体に
下地層として例えばCrを約1000人真空蒸着で設け
、その上に約2μm厚さのNiメツキをする成膜工程を
行い、次に、フォトリソグラフィー技術によって基板上
に電極パターン2を形状するパターンニング工程を行う
0次にパターンニング工程と同様にフォトリソグラフィ
技術で半田バンブ3を形成する電極にNiが露出するよ
うなダム6を設けるダム形成工程を行う。次は電気メツ
キによって厚さ30μmの半田をダム6内に露出してい
る電極パターン2に形成するバンブ形成工程を行い、次
に半田バンブ部にフラックスを塗布し、ホットプレート
上で約200℃に加熱溶融させ、バンプ形状を山状にす
るウェットバック工程を行う。
する。まず、寸法が例えば50X9X6.5開のAfN
基板上面と両側面のエツジ部に0.5mmのC面取り研
磨をする研磨工程を行い、次に基板上面と両側面全体に
下地層として例えばCrを約1000人真空蒸着で設け
、その上に約2μm厚さのNiメツキをする成膜工程を
行い、次に、フォトリソグラフィー技術によって基板上
に電極パターン2を形状するパターンニング工程を行う
0次にパターンニング工程と同様にフォトリソグラフィ
技術で半田バンブ3を形成する電極にNiが露出するよ
うなダム6を設けるダム形成工程を行う。次は電気メツ
キによって厚さ30μmの半田をダム6内に露出してい
る電極パターン2に形成するバンブ形成工程を行い、次
に半田バンブ部にフラックスを塗布し、ホットプレート
上で約200℃に加熱溶融させ、バンプ形状を山状にす
るウェットバック工程を行う。
サブマウントのLEDアレイの実装は、サブマウント基
板1の半田バンブ3にフラックスを塗布し、半田バンプ
3上にLEDアレイ4を各々のAu電極5に合わせて乗
せる。次にホットプレート上で約200℃に加熱溶融し
、半田バンプ3とLEDアレイ4のAu電極5との融着
を行う、この時、半田バンプの表面張力によるセルフア
ライメント効果によって10μm以下の位置合わせ精度
が達成される。
板1の半田バンブ3にフラックスを塗布し、半田バンプ
3上にLEDアレイ4を各々のAu電極5に合わせて乗
せる。次にホットプレート上で約200℃に加熱溶融し
、半田バンプ3とLEDアレイ4のAu電極5との融着
を行う、この時、半田バンプの表面張力によるセルフア
ライメント効果によって10μm以下の位置合わせ精度
が達成される。
駆動ICの実装は、導電性ペーストでサブマウント基板
1の上面にグイボンディングし、電極パターン2にワイ
ヤボンディングする。
1の上面にグイボンディングし、電極パターン2にワイ
ヤボンディングする。
以上説明したように本発明によれば、光ファイバの入射
端面は、LEDアレイ4が搭載されているサブマウント
基板1の側面側に配置されるため、サブマウント基板1
と光ファイバを平面上に備えることが出来る。これによ
り、光モジュールの薄型化が容易となった。また、更に
サブマウント基板1の表面と側面とが交差するエツジ部
に面取り9を設けることにより、エツジ部のチッピング
が防止でき、そのことにより電極パターン2の断線を低
減できた。この結果、薄型で信頼性の高い光モジュール
用サブマウントが実現できる。
端面は、LEDアレイ4が搭載されているサブマウント
基板1の側面側に配置されるため、サブマウント基板1
と光ファイバを平面上に備えることが出来る。これによ
り、光モジュールの薄型化が容易となった。また、更に
サブマウント基板1の表面と側面とが交差するエツジ部
に面取り9を設けることにより、エツジ部のチッピング
が防止でき、そのことにより電極パターン2の断線を低
減できた。この結果、薄型で信頼性の高い光モジュール
用サブマウントが実現できる。
尚、本実施例では、LEDアレイについて説明したが、
これに限定されず、例えば、LDアレイ、PDアレイで
も良く、また、単体のLED、LD、PDでも良い。
これに限定されず、例えば、LDアレイ、PDアレイで
も良く、また、単体のLED、LD、PDでも良い。
第1図(a)、(b)はLEDアレイと駆動ICを搭載
した本発明の一実施例を示すサブマウントの図で、同図
(a)は斜視図、同図(b)は(a)のA−A’断面図
、第2図は本発明の実施例を示す面取りを施したサブマ
ウントの斜視図、第3図は一般的な並列伝送光モジュー
ルのLEDアレイを搭載する従来のサブマウントの斜視
図、第4図は一般的な同軸型の並列伝送光モジュールの
斜視図である。 1.11・・・サブマウント基板、2.12・・・電極
パターン、3・・・半田バンプ、4,14・・・LED
アレイ、5・・・Au電極、6・・・ダム、7・・・駆
動ICl3・・・ボンディングワイヤ、9・・・面取り
、23・・・半田電極、24・・・光フアイバアレイ、
25・・・フェルール、 26・・・スリーブ。
した本発明の一実施例を示すサブマウントの図で、同図
(a)は斜視図、同図(b)は(a)のA−A’断面図
、第2図は本発明の実施例を示す面取りを施したサブマ
ウントの斜視図、第3図は一般的な並列伝送光モジュー
ルのLEDアレイを搭載する従来のサブマウントの斜視
図、第4図は一般的な同軸型の並列伝送光モジュールの
斜視図である。 1.11・・・サブマウント基板、2.12・・・電極
パターン、3・・・半田バンプ、4,14・・・LED
アレイ、5・・・Au電極、6・・・ダム、7・・・駆
動ICl3・・・ボンディングワイヤ、9・・・面取り
、23・・・半田電極、24・・・光フアイバアレイ、
25・・・フェルール、 26・・・スリーブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、直方体形状のサブマウント基板の表面と側面にパタ
ーン化された電極を各々備え、前記表面の前記パターン
化された電極上に前記光半導体素子を駆動する電子回路
を搭載し、前記側面の前記パターン化された電極上に前
記光半導体素子を搭載したことを特徴とする光モジュー
ル用サブマウント。 2、側面に光半導体素子と表面に該光半導体素子を駆動
する半導体素子を搭載した請求項1記載の光モジュール
用サブマウントにおいて、サブマウント基板の前記表面
と前記側面とが交差するエッジ部に面取りを施したこと
を特徴とする光モジュール用サブマウント。 3、サブマウント基板の表面と側面とが交差するエッジ
部を面取り研磨する研磨工程と、前記表面と前記側面及
び前記エッジ部に薄膜を形成する成膜工程と、該薄膜を
パターンニングし、前記表面と前記側面及びエッジ部に
電極パターンを形成するパターンニング工程と、前記側
面に高分子材料を形成する塗布工程と、前記電極パター
ン上の前記高分子材料に穴を形成するダム形成工程と、
該ダムから露出した前記電極パターン上に前記半田バン
プを形成するバンプ形成工程と、前記サブマウント基板
を加熱し、前記半田バンプを球状あるいは山状にするた
めのウェットバック工程と、前記基板表面に電子回路を
搭載し、前記基板側面の電極に光半導体素子を接着する
工程とを少くとも有することを特徴とする光モジュール
用サブマウントの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1324331A JP2527054B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 光モジュ―ル用サブマウント及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1324331A JP2527054B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 光モジュ―ル用サブマウント及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03184384A true JPH03184384A (ja) | 1991-08-12 |
| JP2527054B2 JP2527054B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=18164594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1324331A Expired - Fee Related JP2527054B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 光モジュ―ル用サブマウント及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527054B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0926530A (ja) * | 1995-07-11 | 1997-01-28 | Nec Corp | 光モジュール |
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