JPH09318849A - 光伝送モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
光伝送モジュールおよびその製造方法Info
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- JPH09318849A JPH09318849A JP8129974A JP12997496A JPH09318849A JP H09318849 A JPH09318849 A JP H09318849A JP 8129974 A JP8129974 A JP 8129974A JP 12997496 A JP12997496 A JP 12997496A JP H09318849 A JPH09318849 A JP H09318849A
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
- G02B6/423—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光電変換または電光変換を行う光伝送モジュ
ールおよびその製造方法に関し、気密封止を確実に行え
るとともに、低コストで量産性の優れた光伝送モジュー
ルを提供することを課題とする。 【解決手段】 蓋部３に封止材６を予め付着する。この
封止材６は、スクリーン印刷法により、本体部２と蓋部
３との合わせ部分に沿って成膜され、その厚みは、本体
部２と蓋部３との合わせ部分の隙間量に応じた厚みに設
定される。本体部２の凹部２ａに変換素子１を収納し、
光ファイバ５を段差部分２ｂを貫通して外部から本体部
２内へ導入して、変換素子１に接続した上で、本体部２
に蓋部３を被せ、加熱する。封止材６として、例えば半
田ペーストを使用する。
ールおよびその製造方法に関し、気密封止を確実に行え
るとともに、低コストで量産性の優れた光伝送モジュー
ルを提供することを課題とする。 【解決手段】 蓋部３に封止材６を予め付着する。この
封止材６は、スクリーン印刷法により、本体部２と蓋部
３との合わせ部分に沿って成膜され、その厚みは、本体
部２と蓋部３との合わせ部分の隙間量に応じた厚みに設
定される。本体部２の凹部２ａに変換素子１を収納し、
光ファイバ５を段差部分２ｂを貫通して外部から本体部
２内へ導入して、変換素子１に接続した上で、本体部２
に蓋部３を被せ、加熱する。封止材６として、例えば半
田ペーストを使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換または電
光変換を行う光伝送モジュールおよびその製造方法に関
し、特に、内部の気密封止を要する光伝送モジュールお
よびその製造方法に関する。
光変換を行う光伝送モジュールおよびその製造方法に関
し、特に、内部の気密封止を要する光伝送モジュールお
よびその製造方法に関する。
【０００２】近年、情報通信分野では大容量のデータを
高速に伝送することが求められているが、この要請に応
えるには光伝送システムが不可欠である。現在、光通信
網の拡大、普及に向けて整備が進められている。
高速に伝送することが求められているが、この要請に応
えるには光伝送システムが不可欠である。現在、光通信
網の拡大、普及に向けて整備が進められている。
【０００３】そうした光伝送システムにおいて各所に多
数使用される装置として、光電変換または電光変換を行
う、光回路と電気回路とが混在する光伝送モジュールと
呼ばれる装置がある。現在、光伝送モジュールのメーカ
１社当たりの生産規模は、約１０万個／年程度である
が、光通信網の普及に伴い、将来１００万個／年以上の
需要が見込まれている。このように光伝送モジュール
は、将来、多数の需要が見込まれることから、量産性を
向上させ、低コスト化を図ることが最大の課題となって
いる。
数使用される装置として、光電変換または電光変換を行
う、光回路と電気回路とが混在する光伝送モジュールと
呼ばれる装置がある。現在、光伝送モジュールのメーカ
１社当たりの生産規模は、約１０万個／年程度である
が、光通信網の普及に伴い、将来１００万個／年以上の
需要が見込まれている。このように光伝送モジュール
は、将来、多数の需要が見込まれることから、量産性を
向上させ、低コスト化を図ることが最大の課題となって
いる。
【０００４】その上、光伝送モジュールでは、高信頼
性、高寿命を確保するために、光電変換素子を気密封止
する構造を求められる。この光伝送モジュールにおける
気密封止は、水分、酸素等による光電変換素子の腐食を
防ぐために行われる。本発明は、光伝送モジュールの気
密封止構造に関わるものである。
性、高寿命を確保するために、光電変換素子を気密封止
する構造を求められる。この光伝送モジュールにおける
気密封止は、水分、酸素等による光電変換素子の腐食を
防ぐために行われる。本発明は、光伝送モジュールの気
密封止構造に関わるものである。
【０００５】
【従来の技術】光伝送モジュールの気密封止構造に関す
る従来技術として、例えば以下のようなものがある。
る従来技術として、例えば以下のようなものがある。
【０００６】図７は、特開平６−３５６６号公報に示さ
れる光伝送モジュールの気密封止構造を示すものであ
り、（Ａ）は光伝送モジューの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）
の矢印１００方向から見た側面図である。すなわち、パ
ッケージ本体１０１の端部に、深さが光ファイバ１０２
ａ〜１０２ｄの径よりも浅いＵ字溝１０３を設け、この
Ｕ字溝１０３を介して光ファイバ１０２ａ〜１０２ｄを
パッケージ本体１０１の内部に挿入して光電変換素子１
０４に接合させるようにしている。パッケージ本体１０
１には蓋１０５〔図７（Ａ）には一部切り欠いて示して
いる〕が被されるが、パッケージ本体１０１と蓋１０５
との接合部分およびＵ字溝１０３には予め迎え半田が施
されており、パッケージ本体１０１と蓋１０５とを加熱
することにより、パッケージ本体１０１と蓋１０５とが
接合される。それとともに、溶けた半田がＵ字溝１０３
に充填されて、パッケージ本体１０１と蓋１０５とによ
って画成される内部空間が気密封止される。
れる光伝送モジュールの気密封止構造を示すものであ
り、（Ａ）は光伝送モジューの斜視図、（Ｂ）は（Ａ）
の矢印１００方向から見た側面図である。すなわち、パ
ッケージ本体１０１の端部に、深さが光ファイバ１０２
ａ〜１０２ｄの径よりも浅いＵ字溝１０３を設け、この
Ｕ字溝１０３を介して光ファイバ１０２ａ〜１０２ｄを
パッケージ本体１０１の内部に挿入して光電変換素子１
０４に接合させるようにしている。パッケージ本体１０
１には蓋１０５〔図７（Ａ）には一部切り欠いて示して
いる〕が被されるが、パッケージ本体１０１と蓋１０５
との接合部分およびＵ字溝１０３には予め迎え半田が施
されており、パッケージ本体１０１と蓋１０５とを加熱
することにより、パッケージ本体１０１と蓋１０５とが
接合される。それとともに、溶けた半田がＵ字溝１０３
に充填されて、パッケージ本体１０１と蓋１０５とによ
って画成される内部空間が気密封止される。
【０００７】図８は、1995年開催の国際会議 VII Inter
national Workshop on Optical Access Networksの予稿
集の第6.2 項に示された光伝送モジュールの気密封止構
造を示すものである。図中、溝１１０ａを備えたシリコ
ン基板１１０上に光電変換素子１１１が実装され、溝１
１０ａに光ファイバ１１２が設けられ、光ファイバ１１
２は光電変換素子１１１に接合される。別のシリコン基
板１１３に、光ファイバ１１２収納用の溝１１３ａおよ
び光電変換素子１１１収納用の凹部１１３ｂが設けら
れ、このシリコン基板１１３がシリコン基板１１０に対
して蓋として接合される。この接合の際に、光電変換素
子１１１を囲む封止領域１１０ｂに合わせて加工された
接着剤シート１１４が間に挟まれた上で、シリコン基板
１１３とシリコン基板１１０とが所定の荷重により押し
合わされ、接合される。これにより、封止領域１１０ｂ
内の気密封止が行われるととともに、光ファイバ１１２
の固定が行われる。
national Workshop on Optical Access Networksの予稿
集の第6.2 項に示された光伝送モジュールの気密封止構
造を示すものである。図中、溝１１０ａを備えたシリコ
ン基板１１０上に光電変換素子１１１が実装され、溝１
１０ａに光ファイバ１１２が設けられ、光ファイバ１１
２は光電変換素子１１１に接合される。別のシリコン基
板１１３に、光ファイバ１１２収納用の溝１１３ａおよ
び光電変換素子１１１収納用の凹部１１３ｂが設けら
れ、このシリコン基板１１３がシリコン基板１１０に対
して蓋として接合される。この接合の際に、光電変換素
子１１１を囲む封止領域１１０ｂに合わせて加工された
接着剤シート１１４が間に挟まれた上で、シリコン基板
１１３とシリコン基板１１０とが所定の荷重により押し
合わされ、接合される。これにより、封止領域１１０ｂ
内の気密封止が行われるととともに、光ファイバ１１２
の固定が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示す光
伝送モジュールの気密封止構造では、パッケージ本体１
０１と蓋１０５との接合部分に予め、迎え半田を施すと
ともに、それとは別にＵ字溝１０３にも予め、迎え半田
を施す必要があり、製造工程の中にそうした迎え半田を
施す工程を特に設ける必要があった。また、迎え半田の
厚みはほぼ均一であるので、Ｕ字溝１０３付近では、半
田量が不足して隙間に半田が十分に充填されず、完全な
気密封止が難しいという問題があった。
伝送モジュールの気密封止構造では、パッケージ本体１
０１と蓋１０５との接合部分に予め、迎え半田を施すと
ともに、それとは別にＵ字溝１０３にも予め、迎え半田
を施す必要があり、製造工程の中にそうした迎え半田を
施す工程を特に設ける必要があった。また、迎え半田の
厚みはほぼ均一であるので、Ｕ字溝１０３付近では、半
田量が不足して隙間に半田が十分に充填されず、完全な
気密封止が難しいという問題があった。
【０００９】また、最近では量産性の向上を図ったもの
として、図８に示すような光伝送モジュールが開発され
ている。ここでは、異方性エッチングにより加工された
シリコン基板のパッケージに、変換素子や光ファイバ等
を収容し、その内部を気密封止するようにしている。す
なわち、シリコン基板１１３とシリコン基板１１０との
接合後の両者の隙間が約１０μｍになるのに対して、厚
さが約７５μｍの均一厚みの接着剤シート１１４を用い
て封止固定を行っている。この厚みは、接着剤シート１
１４の接着剤が、溝１１０ａ，１１３ａの光ファイバ１
１２の周辺に回り込んで確実に気密封止できるようにす
ることを考慮して設定される。しかし、接着剤シート１
１４において溝１１０ａ，１１３ａ以外の場所では、押
しつぶされて生じた余分な接着剤が、光電変換素子１１
１と光ファイバ１１２との接合部分に侵入して光結合特
性に影響を与えることがあった。また、光伝送モジュー
ルの組み立て時に、接着剤シート１１４をシリコン基板
１１０の封止領域１１０ｂに合わせて１枚ずつ配置する
必要があり、作業効率を悪くしていた。
として、図８に示すような光伝送モジュールが開発され
ている。ここでは、異方性エッチングにより加工された
シリコン基板のパッケージに、変換素子や光ファイバ等
を収容し、その内部を気密封止するようにしている。す
なわち、シリコン基板１１３とシリコン基板１１０との
接合後の両者の隙間が約１０μｍになるのに対して、厚
さが約７５μｍの均一厚みの接着剤シート１１４を用い
て封止固定を行っている。この厚みは、接着剤シート１
１４の接着剤が、溝１１０ａ，１１３ａの光ファイバ１
１２の周辺に回り込んで確実に気密封止できるようにす
ることを考慮して設定される。しかし、接着剤シート１
１４において溝１１０ａ，１１３ａ以外の場所では、押
しつぶされて生じた余分な接着剤が、光電変換素子１１
１と光ファイバ１１２との接合部分に侵入して光結合特
性に影響を与えることがあった。また、光伝送モジュー
ルの組み立て時に、接着剤シート１１４をシリコン基板
１１０の封止領域１１０ｂに合わせて１枚ずつ配置する
必要があり、作業効率を悪くしていた。
【００１０】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、気密封止を確実に行えるとともに、低コスト
で量産性の優れた光伝送モジュールを提供することを目
的とする。
のであり、気密封止を確実に行えるとともに、低コスト
で量産性の優れた光伝送モジュールを提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図１に示すように、変換素子１と、変換
素子１と光結合を行う光ファイバ５と、少なくとも一方
に変換素子１を収容する凹部（図１の例では２ａ）を持
つとともに、少なくとも一方に光ファイバ５を導入する
段差部２ｂを持つ本体部２および蓋部３とから構成さ
れ、本体部２と蓋部３との間が封止材６にて封止される
光伝送モジュールの製造方法において、封止材６を本体
部２および蓋部３のうちの一方に塗布するとともに、封
止材６を、段差部２ｂに対応した場所には段差部２ｂの
形状に応じて塗布する工程を有することを特徴とする光
伝送モジュールの製造方法が提供される。
成するために、図１に示すように、変換素子１と、変換
素子１と光結合を行う光ファイバ５と、少なくとも一方
に変換素子１を収容する凹部（図１の例では２ａ）を持
つとともに、少なくとも一方に光ファイバ５を導入する
段差部２ｂを持つ本体部２および蓋部３とから構成さ
れ、本体部２と蓋部３との間が封止材６にて封止される
光伝送モジュールの製造方法において、封止材６を本体
部２および蓋部３のうちの一方に塗布するとともに、封
止材６を、段差部２ｂに対応した場所には段差部２ｂの
形状に応じて塗布する工程を有することを特徴とする光
伝送モジュールの製造方法が提供される。
【００１２】例えば蓋部３に封止材６を予め付着する。
この封止材６は、スクリーン印刷法により、本体部２と
蓋部３との合わせ部分に沿って成膜され、その厚みは、
本体部２と蓋部３との合わせ部分の隙間量に応じた厚み
に設定される。すなわち、段差部２ｂでは厚い膜に設定
される。
この封止材６は、スクリーン印刷法により、本体部２と
蓋部３との合わせ部分に沿って成膜され、その厚みは、
本体部２と蓋部３との合わせ部分の隙間量に応じた厚み
に設定される。すなわち、段差部２ｂでは厚い膜に設定
される。
【００１３】そして、本体部２の凹部２ａに変換素子１
を収納し、光ファイバ５を段差部２ｂを貫通して外部か
ら本体部２内へ導入して、変換素子１に接続した上で、
本体部２に蓋部３を被せ、加熱する。封止材６として、
例えば半田ペーストを使用する。そのため、予めこの半
田ペーストが付着する部分にはメタライズ処理が施され
ている。したがって、この加熱により、本体部２と蓋部
３とが封止固定されると同時に、段差部２ｂの光ファイ
バ５周辺にも半田が行き渡り、光ファイバ５が固定され
るとともに、段差部２ｂが封止される。
を収納し、光ファイバ５を段差部２ｂを貫通して外部か
ら本体部２内へ導入して、変換素子１に接続した上で、
本体部２に蓋部３を被せ、加熱する。封止材６として、
例えば半田ペーストを使用する。そのため、予めこの半
田ペーストが付着する部分にはメタライズ処理が施され
ている。したがって、この加熱により、本体部２と蓋部
３とが封止固定されると同時に、段差部２ｂの光ファイ
バ５周辺にも半田が行き渡り、光ファイバ５が固定され
るとともに、段差部２ｂが封止される。
【００１４】特に、段差部２ｂでは封止材６が厚い膜と
なっているので、段差部２ｂで半田が不足することもな
く、完全な気密封止が実現する。なお、段差部２ｂ以外
の部分での封止材６の厚みは薄く、このため余分な封止
材の光結合部分への流れ込み等はない。
なっているので、段差部２ｂで半田が不足することもな
く、完全な気密封止が実現する。なお、段差部２ｂ以外
の部分での封止材６の厚みは薄く、このため余分な封止
材の光結合部分への流れ込み等はない。
【００１５】また、蓋部３を製作する際に、多数の蓋部
を形成した基板に、封止材６をスクリーン印刷方法によ
り複数回、塗布し、その後、基板をカットして蓋部３を
得るようにする。これにより、封止材６が塗布された蓋
部３を容易に量産することができる。さらに、本体部２
および蓋部３を異方性エッチングにより製作する工程
に、スクリーン印刷の工程を取り入れることにより、封
止材６が塗布された本体部２または蓋部３を容易に製造
することができ、低コストな光伝送モジュールの提供が
可能となる。
を形成した基板に、封止材６をスクリーン印刷方法によ
り複数回、塗布し、その後、基板をカットして蓋部３を
得るようにする。これにより、封止材６が塗布された蓋
部３を容易に量産することができる。さらに、本体部２
および蓋部３を異方性エッチングにより製作する工程
に、スクリーン印刷の工程を取り入れることにより、封
止材６が塗布された本体部２または蓋部３を容易に製造
することができ、低コストな光伝送モジュールの提供が
可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明の光伝送モジュール
に係る第１の実施の形態の構成を、図１を参照して説明
する。
に基づいて説明する。まず、本発明の光伝送モジュール
に係る第１の実施の形態の構成を、図１を参照して説明
する。
【００１７】第１の実施の形態は、光電変換素子１と、
凹部２ａを持つ本体部２と蓋部３とから成り、光電変換
素子１を凹部２ａに収納するパッケージ４と、パッケー
ジ４の本体部２と蓋部３とを合わせたときに生じる隙間
部分２ｂを貫通して外部からパッケージ４内へ導入さ
れ、光電変換素子１に接続される光ファイバ５と、パッ
ケージ４の蓋部３に、本体部２と蓋部３との合わせ部分
に沿って付着され、本体部２と蓋部３との合わせ部分の
隙間量に応じて設定された厚みを持つリング状の封止材
６とを有する。
凹部２ａを持つ本体部２と蓋部３とから成り、光電変換
素子１を凹部２ａに収納するパッケージ４と、パッケー
ジ４の本体部２と蓋部３とを合わせたときに生じる隙間
部分２ｂを貫通して外部からパッケージ４内へ導入さ
れ、光電変換素子１に接続される光ファイバ５と、パッ
ケージ４の蓋部３に、本体部２と蓋部３との合わせ部分
に沿って付着され、本体部２と蓋部３との合わせ部分の
隙間量に応じて設定された厚みを持つリング状の封止材
６とを有する。
【００１８】パッケージ４の本体部２および蓋部３は、
コバールに代表されるメタル、セラミック、プラスチッ
ク等のうちのいずれかによって構成される。凹部２ａを
持つ本体部２の端部には、隙間部分２ｂが切削加工によ
って形成される。また、本体部２、蓋部３、および光フ
ァイバ５の、後に封止材６が付着されることになる部分
にはメタライズ処理によって金メッキが施される。パッ
ケージ４の蓋部３には、半田ペーストで構成される封止
材６がスクリーン印刷法によって付着される。蓋部３の
封止材６が付着される部分を、表面を荒らした粗面にし
ておくと、封止材６が付着し易い。封止材６の厚みは、
殆どの部分で、例えば５０μｍとし、隙間部分２ｂに対
応する部分だけ、隙間部分２ｂの深さが１５０μｍであ
った場合、１５０μｍの厚みに設定する。こうした異な
る厚みの封止材６を蓋部３に付着させる方法について
は、図３〜図５を参照して後述する。
コバールに代表されるメタル、セラミック、プラスチッ
ク等のうちのいずれかによって構成される。凹部２ａを
持つ本体部２の端部には、隙間部分２ｂが切削加工によ
って形成される。また、本体部２、蓋部３、および光フ
ァイバ５の、後に封止材６が付着されることになる部分
にはメタライズ処理によって金メッキが施される。パッ
ケージ４の蓋部３には、半田ペーストで構成される封止
材６がスクリーン印刷法によって付着される。蓋部３の
封止材６が付着される部分を、表面を荒らした粗面にし
ておくと、封止材６が付着し易い。封止材６の厚みは、
殆どの部分で、例えば５０μｍとし、隙間部分２ｂに対
応する部分だけ、隙間部分２ｂの深さが１５０μｍであ
った場合、１５０μｍの厚みに設定する。こうした異な
る厚みの封止材６を蓋部３に付着させる方法について
は、図３〜図５を参照して後述する。
【００１９】組み立て工程では、本体部２の凹部２ａに
光電変換素子１を収納し、光ファイバ５を隙間部分２ｂ
を貫通して外部からパッケージ４内へ導入して、光電変
換素子１に接合する。そして、図２（Ａ）に示すよう
に、本体部２に蓋部３を被せ、加熱する。この際、本体
部２に蓋部３を押し付けるように適度な荷重で加圧す
る。この結果、図２（Ｂ）に示すように、封止材６とし
ての半田ペーストが溶けて、本体部２と蓋部３とが封止
されると同時に、隙間部分２ｂの光ファイバ５周辺にも
半田が行き渡り、隙間部分２ｂが封止される。その後、
冷却工程を経て、本体部２と蓋部３とが固定され、ま
た、光ファイバ５がパッケージ４に固定される。
光電変換素子１を収納し、光ファイバ５を隙間部分２ｂ
を貫通して外部からパッケージ４内へ導入して、光電変
換素子１に接合する。そして、図２（Ａ）に示すよう
に、本体部２に蓋部３を被せ、加熱する。この際、本体
部２に蓋部３を押し付けるように適度な荷重で加圧す
る。この結果、図２（Ｂ）に示すように、封止材６とし
ての半田ペーストが溶けて、本体部２と蓋部３とが封止
されると同時に、隙間部分２ｂの光ファイバ５周辺にも
半田が行き渡り、隙間部分２ｂが封止される。その後、
冷却工程を経て、本体部２と蓋部３とが固定され、ま
た、光ファイバ５がパッケージ４に固定される。
【００２０】封止材６の膜厚を隙間量に応じて設定して
おけば、隙間部分２ｂで半田が不足することもなく、完
全な気密封止が実現し、また、隙間部分２ｂ以外の部分
での余分な封止材の光結合部分への流れ込み等がなくな
る。さらに、迎え半田が不要となるので、その工程を省
くことができ、作業能率を高められる。
おけば、隙間部分２ｂで半田が不足することもなく、完
全な気密封止が実現し、また、隙間部分２ｂ以外の部分
での余分な封止材の光結合部分への流れ込み等がなくな
る。さらに、迎え半田が不要となるので、その工程を省
くことができ、作業能率を高められる。
【００２１】つぎに、異なる厚みの封止材６を蓋部３に
付着する方法を説明する。図３および図４は、封止材６
の第１の厚みおよび第２の厚みの膜がそれぞれ成膜され
た状態を示す図である。すなわち、一般に半導体製造プ
ロセスに用いられるシリコンウェハ７を素材にして蓋部
３を製造した場合を例にして説明すると、まず、このシ
リコンウェハ７に、メッシュマスクを用いたスクリーン
印刷法により、厚さ５０μｍの半田ペースト８をパター
ン転写する（図３）。この厚みはメッシュマスクを構成
する乳剤の厚さによって決まる。
付着する方法を説明する。図３および図４は、封止材６
の第１の厚みおよび第２の厚みの膜がそれぞれ成膜され
た状態を示す図である。すなわち、一般に半導体製造プ
ロセスに用いられるシリコンウェハ７を素材にして蓋部
３を製造した場合を例にして説明すると、まず、このシ
リコンウェハ７に、メッシュマスクを用いたスクリーン
印刷法により、厚さ５０μｍの半田ペースト８をパター
ン転写する（図３）。この厚みはメッシュマスクを構成
する乳剤の厚さによって決まる。
【００２２】つぎに、別のメッシュマスクを用いて、シ
リコンウェハ７の厚さ５０μｍの半田ペースト８の上
に、厚さ１００μｍの半田ペースト９をパターン転写す
る〔図４（Ａ）〕。これにより、５０μｍおよび１５０
μｍという複数の所望の厚みおよび形状を備えた半田ペ
ースト８，９がシリコンウェハ７に形成される。図４
（Ｂ）は図４（Ａ）を拡大したものである。
リコンウェハ７の厚さ５０μｍの半田ペースト８の上
に、厚さ１００μｍの半田ペースト９をパターン転写す
る〔図４（Ａ）〕。これにより、５０μｍおよび１５０
μｍという複数の所望の厚みおよび形状を備えた半田ペ
ースト８，９がシリコンウェハ７に形成される。図４
（Ｂ）は図４（Ａ）を拡大したものである。
【００２３】最後に、図４（Ｂ）に示すような破線に沿
ってシリコンウェハ７をタイシングソーで切断して図４
（Ｃ）に示すような蓋部３を完成する。このように、異
なる厚みの封止材６が付着された蓋部３を、量産性に優
れた方法により製造する。なお、こうした方法により製
造される蓋部３の素材はシリコンに限定されず、半導体
ウェハ全般が使用可能である。また、スクリーン印刷法
に使用できる封止材６の素材も半田ペーストだけに限定
されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いてもよ
い。さらに、蓋部３をガラスで構成することもでき、こ
の場合には、封止材６は光硬化性樹脂を用いることがで
きる。
ってシリコンウェハ７をタイシングソーで切断して図４
（Ｃ）に示すような蓋部３を完成する。このように、異
なる厚みの封止材６が付着された蓋部３を、量産性に優
れた方法により製造する。なお、こうした方法により製
造される蓋部３の素材はシリコンに限定されず、半導体
ウェハ全般が使用可能である。また、スクリーン印刷法
に使用できる封止材６の素材も半田ペーストだけに限定
されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いてもよ
い。さらに、蓋部３をガラスで構成することもでき、こ
の場合には、封止材６は光硬化性樹脂を用いることがで
きる。
【００２４】また、封止材６を、スクリーン印刷法を用
いて複数の所望の厚みにする方法として、図３および図
４に示した方法以外に、図５に示すような方法によって
もよい。すなわち、メッシュマスクの乳剤１０に厚みの
異なる段差を設け、スキージを矢印１１方向に移動する
ことによって、封止材６の厚みを変えることができる。
この方法によれば、１回だけの転写で、複数の厚みを形
成することが可能である。
いて複数の所望の厚みにする方法として、図３および図
４に示した方法以外に、図５に示すような方法によって
もよい。すなわち、メッシュマスクの乳剤１０に厚みの
異なる段差を設け、スキージを矢印１１方向に移動する
ことによって、封止材６の厚みを変えることができる。
この方法によれば、１回だけの転写で、複数の厚みを形
成することが可能である。
【００２５】以上の第１の実施の形態では、蓋部３に封
止材６を付着するようにしているが、本体部２に封止材
６を付着するようにしてもよい。つぎに、光伝送モジュ
ールの第２の実施の形態を説明する。
止材６を付着するようにしているが、本体部２に封止材
６を付着するようにしてもよい。つぎに、光伝送モジュ
ールの第２の実施の形態を説明する。
【００２６】図６は第２の実施の形態の構成を分解して
示す斜視図である。すなわち、パッケージ基板２０は、
例えば厚さ１ｍｍのシリコン基板から構成される。この
シリコン基板を熱酸化して表面に酸化シリコンの膜を形
成する。そしてフォトレジストマスクを用いて酸化シリ
コン膜の所定部分を除去し、その所定部分にウェットエ
ッチング法によりＶ溝２１等を形成する。また、基板表
面に電極パターンとなる金属層２２ａ，２２ｂを形成す
る。金属層２２ａには光電変換素子２５の配置位置に半
田層が形成される。さらに、後に光ファイバ２３の先端
が当接されてストッパの機能を果たす垂直壁２４ａを有
する矩形溝２４をダイシングソーで形成する。このよう
にしてパッケージ基板２０が製造される。
示す斜視図である。すなわち、パッケージ基板２０は、
例えば厚さ１ｍｍのシリコン基板から構成される。この
シリコン基板を熱酸化して表面に酸化シリコンの膜を形
成する。そしてフォトレジストマスクを用いて酸化シリ
コン膜の所定部分を除去し、その所定部分にウェットエ
ッチング法によりＶ溝２１等を形成する。また、基板表
面に電極パターンとなる金属層２２ａ，２２ｂを形成す
る。金属層２２ａには光電変換素子２５の配置位置に半
田層が形成される。さらに、後に光ファイバ２３の先端
が当接されてストッパの機能を果たす垂直壁２４ａを有
する矩形溝２４をダイシングソーで形成する。このよう
にしてパッケージ基板２０が製造される。
【００２７】このパッケージ基板２０の所定位置には光
電変換素子２５が配置され、約３１０°Ｃで加熱され
て、光電変換素子２５の底部分にある信号ラインが金属
層２２ａに半田付けされる。ついで、光電変換素子２５
の頭部にあるアースラインと金属層２２ｂとがボンディ
ングワイヤ２６によって接続される。そして、光ファイ
バ２３がＶ溝２１に挿入され、その先端を矩形溝２４の
垂直壁２４ａに突き当てた状態（光ファイバ２３と光電
変換素子２５との光軸合わせ完了状態）で仮止めする。
電変換素子２５が配置され、約３１０°Ｃで加熱され
て、光電変換素子２５の底部分にある信号ラインが金属
層２２ａに半田付けされる。ついで、光電変換素子２５
の頭部にあるアースラインと金属層２２ｂとがボンディ
ングワイヤ２６によって接続される。そして、光ファイ
バ２３がＶ溝２１に挿入され、その先端を矩形溝２４の
垂直壁２４ａに突き当てた状態（光ファイバ２３と光電
変換素子２５との光軸合わせ完了状態）で仮止めする。
【００２８】蓋２７も、シリコン基板から構成され、パ
ッケージ基板２０と同様の加工を経て、光電変換素子２
５を収納するための深さ５００μｍの凹部２８と、光フ
ァイバ２３を収納するための深さ７０μｍのＶ溝２９が
形成される。また、後に封止材３０が付着される部分に
も、ウェットエッチング法により小さな多数の溝を形成
して、表面を荒らした粗面とする。
ッケージ基板２０と同様の加工を経て、光電変換素子２
５を収納するための深さ５００μｍの凹部２８と、光フ
ァイバ２３を収納するための深さ７０μｍのＶ溝２９が
形成される。また、後に封止材３０が付着される部分に
も、ウェットエッチング法により小さな多数の溝を形成
して、表面を荒らした粗面とする。
【００２９】つぎに、第１の実施の形態と同様にして、
スクリーン印刷法により封止材３０を蓋２７に付着す
る。なお封止材３０として、第２の実施の形態では熱可
塑性接着剤を使用する。封止材３０の厚みは、パッケー
ジ基板２０のＶ溝２１および矩形溝２４に当たる部分
で、例えば７０μｍとし、それ以外の部分で１５μｍと
する。
スクリーン印刷法により封止材３０を蓋２７に付着す
る。なお封止材３０として、第２の実施の形態では熱可
塑性接着剤を使用する。封止材３０の厚みは、パッケー
ジ基板２０のＶ溝２１および矩形溝２４に当たる部分
で、例えば７０μｍとし、それ以外の部分で１５μｍと
する。
【００３０】こうした封止材３０が付着された蓋２７
を、光ファイバ２３が仮止めされたパッケージ基板２０
に対して被せる。そして、両者に荷重をかけながら約２
００°Ｃで加熱する。これにより、蓋２７とパッケージ
基板２０とが固着されるとともに、光電変換素子２５が
存在する空間が気密封止される。また同時に、光ファイ
バ２３がパッケージ基板２０に固定される。なお、封止
材３０として使用された熱可塑性接着剤の反応温度が、
光電変換素子２５の接続固定に使用された半田の融点よ
りも低いので、この約２００°Ｃ加熱による悪影響はな
い。
を、光ファイバ２３が仮止めされたパッケージ基板２０
に対して被せる。そして、両者に荷重をかけながら約２
００°Ｃで加熱する。これにより、蓋２７とパッケージ
基板２０とが固着されるとともに、光電変換素子２５が
存在する空間が気密封止される。また同時に、光ファイ
バ２３がパッケージ基板２０に固定される。なお、封止
材３０として使用された熱可塑性接着剤の反応温度が、
光電変換素子２５の接続固定に使用された半田の融点よ
りも低いので、この約２００°Ｃ加熱による悪影響はな
い。
【００３１】第２の実施の形態では、封止材３０として
熱可塑性接着剤を使用したが、半田ペースト、熱硬化性
接着剤、光硬化性接着剤等を使用するようにしてもよ
い。
熱可塑性接着剤を使用したが、半田ペースト、熱硬化性
接着剤、光硬化性接着剤等を使用するようにしてもよ
い。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、パッケ
ージの本体部と蓋部との隙間量に応じた膜厚分布を持つ
封止材を用いる。これにより、パッケージ内部を完全に
気密封止することができ、しかも光結合特性を損なうこ
とがない。
ージの本体部と蓋部との隙間量に応じた膜厚分布を持つ
封止材を用いる。これにより、パッケージ内部を完全に
気密封止することができ、しかも光結合特性を損なうこ
とがない。
【００３３】また、封止材の成膜方法としてスクリーン
印刷法を使用し、しかも封止材が成膜されるパッケージ
部分を半導体ウェハを用いて構成することにより、従来
のように接着剤シートを蓋部に位置合わせして、その都
度付着させるようなことが不要となり、その結果、より
量産化し易くなり、低コストの光伝送モジュールの提供
が可能となる。さらに、スクリーン印刷法に、封止材と
して半田、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂
等が使用できるので、封止材に対する制約が少ない。
印刷法を使用し、しかも封止材が成膜されるパッケージ
部分を半導体ウェハを用いて構成することにより、従来
のように接着剤シートを蓋部に位置合わせして、その都
度付着させるようなことが不要となり、その結果、より
量産化し易くなり、低コストの光伝送モジュールの提供
が可能となる。さらに、スクリーン印刷法に、封止材と
して半田、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂
等が使用できるので、封止材に対する制約が少ない。
【００３４】また、従来のような迎え半田を塗布する工
程が不要となるので、工程の簡単化、作業効率の向上が
図れる。
程が不要となるので、工程の簡単化、作業効率の向上が
図れる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す斜視図
である。
である。
【図２】（Ａ）はパッケージの本体部に蓋部を被せる前
の状態を示す側面図であり、（Ｂ）はパッケージの本体
部に蓋部を被せた後、加熱した状態を示す側面図であ
る。
の状態を示す側面図であり、（Ｂ）はパッケージの本体
部に蓋部を被せた後、加熱した状態を示す側面図であ
る。
【図３】封止材の第１の厚みの膜がシリコンウェハに成
膜された状態を示す斜視図である。
膜された状態を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は封止材の第２の厚みの膜がシリコンウ
ェハに成膜された状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示される図を一部拡大した図であり、（Ｃ）は
封止材の付着した１つの蓋部を示す斜視図である。
ェハに成膜された状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は
（Ａ）に示される図を一部拡大した図であり、（Ｃ）は
封止材の付着した１つの蓋部を示す斜視図である。
【図５】スクリーン印刷法を用いて複数の所望の厚みを
持つ封止材を成膜する他の方法を説明する図である。
持つ封止材を成膜する他の方法を説明する図である。
【図６】第２の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は従来の第１の光伝送モジュールの斜視
図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印１００方向から見た側
面図である。
図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印１００方向から見た側
面図である。
【図８】従来の第２の光伝送モジュールの斜視図であ
る。
る。
１ 光電変換素子（変換素子） ２ 本体部 ２ａ 凹部 ２ｂ 隙間部分（段差部） ３ 蓋部 ４ パッケージ ５ 光ファイバ ６ 封止材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/13 10/12
Claims (11)
- 【請求項１】 変換素子と、当該変換素子と光結合を行
う光ファイバと、少なくとも一方に前記変換素子を収容
する凹部を持つとともに、少なくとも一方に前記光ファ
イバを導入する段差部を持つ本体部および蓋部とから構
成され、前記本体部と前記蓋部との間が封止材にて封止
される光伝送モジュールの製造方法において、 前記封止材を前記本体部および前記蓋部のうちの一方に
塗布するとともに、前記封止材を、前記段差部に対応し
た場所には前記段差部の形状に応じて塗布する工程を有
することを特徴とする光伝送モジュールの製造方法。 - 【請求項２】 前記封止材は、複数回のスクリーン印刷
工程により塗布されて前記段差部の形状に応じた塗布が
行われることを特徴とする請求項１記載の光伝送モジュ
ールの製造方法。 - 【請求項３】 前記封止材は、乳剤部の厚みが異なるメ
ッシュマスクを使用して１回のスクリーン印刷工程によ
り塗布されて前記段差部の形状に応じた塗布が行われる
ことを特徴とする請求項１記載の光伝送モジュールの製
造方法。 - 【請求項４】 前記凹部および前記段差部を異方性エッ
チングにより形成する工程を、さらに有することを特徴
とする請求項１記載の光伝送モジュールの製造方法。 - 【請求項５】 変換素子と、 前記変換素子と光結合を行う光ファイバと、 少なくとも一方に前記変換素子を収容する凹部を持つと
ともに、少なくとも一方に前記光ファイバを導入する段
差部を持つ本体部および蓋部と、 前記本体部および前記蓋部のうちの一方に塗布されると
ともに、前記段差部に対応した場所には前記段差部の形
状に応じて塗布され、前記本体部と前記蓋部との間を封
止する封止材と、 を有することを特徴とする光伝送モジュール。 - 【請求項６】 前記本体部または前記蓋部は、前記封止
材が付着される部分に、表面を荒らした粗面を含むこと
を特徴とする請求項５記載の光伝送モジュール。 - 【請求項７】 前記封止材は熱硬化性樹脂から成ること
を特徴とする請求項５記載の光伝送モジュール。 - 【請求項８】 前記封止材は熱可塑性樹脂から成ること
を特徴とする請求項５記載の光伝送モジュール。 - 【請求項９】 前記本体部または前記蓋部は、前記封止
材が付着される部分にメタライズ処理が施され、 前記封止材は半田ペーストから成ることを特徴とする請
求項５記載の光伝送モジュール。 - 【請求項１０】 前記本体部または前記蓋部は、ガラス
基板から成り、 前記封止材は光硬化性樹脂から成ることを特徴とする請
求項５記載の光伝送モジュール。 - 【請求項１１】 前記封止材は、前記本体部と前記蓋部
とを合わせることによって画成される空間を気密封止す
ると同時に、前記光ファイバを前記本体部および前記蓋
部に固定することを特徴とする請求項５記載の光伝送モ
ジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8129974A JPH09318849A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 光伝送モジュールおよびその製造方法 |
| US08/723,022 US5727104A (en) | 1996-05-24 | 1996-09-30 | Optical transmission module and a method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8129974A JPH09318849A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 光伝送モジュールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318849A true JPH09318849A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15023050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8129974A Withdrawn JPH09318849A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 光伝送モジュールおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5727104A (ja) |
| JP (1) | JPH09318849A (ja) |
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| US6739764B2 (en) | 2001-06-01 | 2004-05-25 | Hitachi, Ltd. | Optical module and optical communication system |
| JP2014525609A (ja) * | 2011-09-07 | 2014-09-29 | ザ・ボーイング・カンパニー | プラスチック光ファイバネットワークのための密閉したスモールフォームファクタ光デバイスのパッケージング |
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| SE513575C2 (sv) * | 1999-02-19 | 2000-10-02 | Ericsson Telefon Ab L M | Metod och anordning för passiv upplinjering av minst en optofiber till minst en optisk anordning |
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-
1996
- 1996-05-24 JP JP8129974A patent/JPH09318849A/ja not_active Withdrawn
- 1996-09-30 US US08/723,022 patent/US5727104A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US5727104A (en) | 1998-03-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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