JPH10123371A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光素子と光伝送路とを含む光モジュールに関
し、小型化ならびに信頼性の向上を図ること。 【解決手段】 光伝送路３３と該光伝送路の一端に光結
合された光素子３５，３６とをそなえる第１の基板３１
と、複数のリード端子を有し上記光伝送路３３の他端を
外部として上記光素子側を光伝送路とともに支持する合
成樹脂からなる第２の基板４１と、上記第１の基板３１
上の光素子３５，３６ならびに該光素子と光結合する光
伝送路３３との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂５８
と、上記第２の基板上を上記第１の基板の光伝送路３３
と光素子３５，３６上とを含んで合成樹脂でなる被覆材
６１により第２の基板４１と協働して密に覆い一体化し
てなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光素子と光伝送路
とを含む光モジュールに関する。光通信などで、光信号
の伝送線路である光フアイバの端末部においては、電気
信号を光信号に変換するか、光信号を電気信号に変換す
るための回路が必要である。このような信号変換には発
光素子あるいは受光素子が用いられ、これら光素子は光
伝送路と光接続されるとともに気密に封止される。

【０００２】

【従来の技術】図２６の側断面図に示されるように、従
来の光モジュールは、コバールなどの金属あるいはセラ
ミックからなる容器１の底面を気密に貫通するリード端
子２、および側面にガラスあるいはサフアイアなどの透
明な窓３を気密に設け、内部にＬＤ（レーザダイオー
ド）または、ＰＤ（フオトダイオード）などの光素子
５、コリメート用レンズ６、などを位置調整して配置固
定し、窓３の外側に光フアイバ支持台７に支持させた光
フアイバ８をＸ，Ｙ，Ｚ方向の位置合わせをした状態
で、レーザ溶接などで光フアイバ支持台７を容器１に固
定させる。

【０００３】容器１内部は不活性ガスを充填させ、蓋９
を全周溶接するなどして容器１内を密封し、外気と遮蔽
させる。なお、符号の１１は電気接続用のボンディング
ワイヤである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の光モジュ
ールは、容器１内部に光素子５、レンズ６、などを位置
調整して固定させるとともに気密な窓３、気密なリード
端子２、などを要し、さらには蓋９を気密封止しなけれ
ばならず、光フアイバ８を位置合わせして溶接固定させ
ることが必要であり、多くの部品数と、組み立て調整に
多くの時間ならびに調整装置や治具、支持装置などを要
し、複雑な工程を経ていた。

【０００５】以上のような構成であるから、光モジュー
ル自体の小型化を図ることが困難であり、ある程度以下
の大きさとすることができないものでもあった。本発明
は、このような従来技術にかんがみて、簡易にして小型
化可能な光モジュールを実現し得るものとするために、
図２７の図（ａ）に斜視図で示されるような光モジュー
ルを試作検討してみた。

【０００６】すなわち、シリコン基板１２上に、ガラス
出発原料を反応させながら積層堆積させるとともに、ガ
ラス化させながら屈折率制御を行ない２条の埋め込み型
の光導波路である光伝送路１４を、公知な技術によって
層形成し、基板１２上の一端に光発光素子（ＬＤチッ
プ）１５と光受光素子（ＰＤチップ）１６とを、光結合
するように光伝送路１４の一端面にそれぞれ直接対向さ
せて搭載させ、光素子を含んで基板１２上を気密に覆
う、エポキシ樹脂などの合成樹脂でなる被覆層１７を形
成した。

【０００７】このような構成としたことにより、簡易に
して、きわめて小型化可能な光送受信用の光モジュール
が可能となった。光導波路１４を１条として、光発光素
子のみを搭載した光送信用のモジュール、あるいは、光
受光素子のみを搭載した光受信用のモジュールとするこ
とも、勿論可能なことである。

【０００８】光素子１５，１６近傍の基板１２上には、
中継用のボンディングパッド１９を形成し、基板１２の
後端面上には、外部回路または周辺回路と接続するため
の、複数のボンディングパッド２１が形成されており、
中継用のボンディングパッド１９と光素子１５，１６と
がボンディングワイヤ２２で接続され、中継用のボンデ
ィングパッド１９とボンディングパッド２１との間は、
基板１２上に形成された接続用導体パターンで接続され
ており、ボンディングパッド２１は外部回路とボンディ
ングワイヤ２３でそれぞれ所定関係に接続される。

【０００９】また、光素子１５，１６周辺の基板１２上
には、回路パターンを形成し、ここに、ＩＣなどの回路
素子チップや容量、抵抗などの回路素子を搭載し被覆層
１７で気密に覆うことも可能なことである。

【００１０】基板１２を取り付け基板２４上に取り付け
固定し、先端面に露出する光導波路１４に他の光導波
路、たとえば、光フアイバの端面を接続させて使用する
ようにした。

【００１１】ここで、長期信頼性の確認のために所定の
温度サイクル試験や湿度試験を行なったところ、図
（ｂ）の側面図に示されるような、被覆層１７の両側か
ら中央部に向けた矢印のような伸縮力が、基板１２と被
覆層１７との線膨張率の相違にもとづいて、被覆層１７
の内部に発生し、図（ｃ）に示されるように、基板１２
上で剥離２５するといった事態が生じた。

【００１２】別な問題として、被覆層１７である合成樹
脂の硬化の過程で収縮が生じるが、この収縮により被覆
層１７に亀裂（クラック）が発生することもあり、極端
な場合、基板１２が破損するといった事態を生じること
もある。

【００１３】光導波路１４上に図示省略の光スイッチな
どを設けることによる、図（ｂ）に二点鎖線に示される
ような被覆層１７を延長させることは、上記のような問
題が一層生じ易いものとなる。

【００１４】被覆層１７を基板１２と線膨張率を一致な
いしは、近似とするために、合成樹脂内にガラスの短繊
維（フィラ）などを混合したものとすることが考えられ
るが、この場合には、ボンディングワイヤ２３を完全に
被覆保護することができないことと、剥離するような問
題を確実になくすことが保証されないといった問題もあ
る。

【００１５】被覆層１７に不透明な合成樹脂を適用する
と、光素子１５，１６との光結合部に合成樹脂が流れ込
み、不都合を生じることから流れ込まないようにする格
別な対応策を講じることが必要であることも判明した。

【００１６】このようなことから、被覆層１７を光素子
１５，１６と光導波路１４との光結合に影響のないよう
に、透明な合成樹脂を使用すると、外光が侵入して別な
影響を生じることも判明した。

【００１７】以上のような、各種の問題点にかんがみ
て、本発明はこれらの問題点を解消させ、小型化ならび
に長期信頼性の向上の図られた光モジュールの提供を発
明の課題とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めの本発明構成要旨とするところの、第１の手段は、光
伝送路と該光伝送路の一端に光結合された光素子とをそ
なえる第１の基板と、複数のリード端子を有し上記光伝
送路の他端を外部として上記光素子側を光伝送路ととも
に支持する合成樹脂からなる第２の基板と、からなり、
上記第１の基板上の光素子ならびに該光素子と光結合す
る光伝送路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂と上
記第２の基板上を上記第１の基板の光伝送路と光素子上
とを含んで合成樹脂でなる被覆材により第２の基板と協
働して密に覆い一体化してなる光モジュールである。

【００１９】上記第１の手段によると、基本的には第１
の基板上で光伝送路の端部に光結合される光素子が搭載
されている構成であるから簡易である。この第１の基板
上の光素子ならびに光結合する光伝送路の部分とを光学
的に透明な合成樹脂で覆うことにより、後工程の被覆層
による光結合が阻害されることがなくなる。

【００２０】このような対策後に、第１の基板の光素子
搭載側を第２の基板上に支持させた状態で、第２の基板
上を光伝送路と光素子とを含んで被覆材で密に覆い一体
化する。

【００２１】好ましくは、第２の基板の合成樹脂材、な
らびに、被覆材の合成樹脂材とは、第１の基板材と線膨
張率を一致ないしは近似とすることにより、協働して光
伝送路および光素子を包囲状態に密に被覆するから、温
度変化による伸縮は全体が一致して伸縮するので影響さ
れることがない。

【００２２】第２の手段は、光伝送路と該光伝送路の一
端に光結合された光素子とをそなえる第１の基板と、複
数のリード端子を有し上記光伝送路の他端を外部として
上記光素子側を光伝送路とともに支持する合成樹脂から
なる第２の基板と、上記光伝送路の他端側で第１の基板
をまたいで第２の基板上に載置される壁体と、からな
り、上記第１の基板上の光素子ならびに該光素子と光結
合する光伝送路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂
と上記第２の基板上を上記第１の基板の光伝送路と光素
子上とを含んで合成樹脂でなる被覆材により第２の基板
と協働して密に覆い一体化してなる光モジュールであ
る。

【００２３】上記第２の手段によると、基本的には第１
の基板上で光伝送路の端部に光結合される光素子が搭載
されている構成であるから簡易である。この第１の基板
上の光素子ならびに光結合する光伝送路の部分とを光学
的に透明な合成樹脂で覆うことにより、後工程の被覆層
による光結合が阻害されることがなくなる。

【００２４】このような対策後に、第１の基板の光素子
側を第２の基板上に支持させた状態で、光伝送路の他端
側で第１の基板をまたいで第２の基板上に壁体を載置
し、第２の基板上を光伝送路と光素子とを含んで被覆材
で密に覆い一体化する。

【００２５】好ましくは、第２の基板の合成樹脂材、な
らびに、被覆材の合成樹脂材とは、第１の基板材と線膨
張率を一致ないしは近似とすることにより、協働して光
伝送路および光素子を包囲状態に密に被覆するから、温
度変化による伸縮は全体が一致して伸縮するので影響さ
れることがない。

【００２６】壁体を配置したことにより、被覆した被覆
材が硬化するにともない収縮するが、接着した壁体を収
縮方向に移動させることで、収縮にともなう被覆材の割
れ（クラック）などの発生が防止される。

【００２７】第３の手段は、積層形成された光導波路で
なる光伝送路と該光伝送路の一端に光結合された光素子
とをそなえる第１の基板と、複数のリード端子を有し上
記光伝送路の他端を外部として上記光素子側を光伝送路
とともに支持する合成樹脂からなる第２の基板と、から
なり、上記第１の基板上の光素子ならびに該光素子と光
結合する光伝送路の部分を覆う光学的に透明な合成樹脂
と上記第２の基板上を上記第１の基板の光伝送路と光素
子上とを含んで合成樹脂でなる被覆材により第２の基板
と協働して密に覆い一体化してなる光モジュールであ
る。

【００２８】上記第３の手段によると、第１の基板上に
直接光導波路が積層形成された埋設型の光伝送路であ
り、基板と一体なことから製造性ならびに位置精度など
が良好である。

【００２９】基本的には第１の基板上で光伝送路の端部
に光結合される光素子が搭載されている構成であるから
簡易である。この第１の基板上の光素子ならびに光結合
する光伝送路の部分とを光学的に透明な合成樹脂で覆う
ことにより、後工程の被覆層による光結合が阻害される
ことがなくなる。

【００３０】このような対策後に、第１の基板の光素子
搭載側を第２の基板上に支持させた状態で、第２の基板
上を光伝送路と光素子上とを含んで被覆材で密に覆い一
体化する。

【００３１】好ましくは、第２の基板の合成樹脂材、な
らびに、被覆材の合成樹脂材とは、第１の基板材と線膨
張率を一致ないしは近似とすることにより、協働して光
伝送路および光素子を包囲状態に密に被覆するから、温
度変化による伸縮は全体が一致して伸縮するので影響さ
れることがない。

【００３２】第４の手段は、光フアイバでなる光伝送路
と該光伝送路の一端に光結合された光素子とをそなえる
第１の基板と、複数のリード端子を有し上記光伝送路の
他端を外部として上記光素子側を光伝送路とともに支持
する合成樹脂からなる第２の基板と、からなり、上記第
１の基板の光素子ならびに該光素子と光結合する光伝送
路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂と上記第２の
基板上を上記第１の基板の光伝送路と光素子上とを含ん
で合成樹脂でなる被覆材により第２の基板と協働して密
に覆い一体化してなる光モジュールである。

【００３３】上記第４の手段よると、第１の基板上に公
知な光フアイバを配置固定した光伝送路であるから安定
した光伝送が行なえ、基本的には第１の基板上で光伝送
路の端部に光結合される光素子が搭載されている構成で
あるから簡易である。

【００３４】この第１の基板上の光素子ならびに光結合
する光伝送路の部分とを光学的に透明な合成樹脂で覆う
ことにより、後工程の被覆層による光結合が阻害される
ことがなくなる。

【００３５】このような対策後に、第１の基板の光素子
側を第２の基板上に支持させた状態で、第２の基板上を
光伝送路と光素子上とを含んで被覆材で密に覆い一体化
する。

【００３６】第１の基板の光伝送路が光フアイバである
ことから、外部の光伝送路である光フアイバとの光結合
の整合性が好都合である。好ましくは、第２の基板の合
成樹脂材、ならびに、被覆材の合成樹脂材とは、第１の
基板と線膨張率を一致ないしは近似とすることにより、
協働して光伝送路および光素子を包囲状態に密に被覆す
るから、温度変化による伸縮は全体が一致して伸縮する
ので影響されることがない。

【００３７】第５の手段は、複数のリード端子と、上記
リード端子から延びる基板載置板と、光伝送路と該光伝
送路の一端に光結合された光素子とをそなえ上記基板載
置板上に載置される基板と、からなり、上記基板上の光
素子ならびに該光素子と光結合する光伝送路との部分を
覆う光学的に透明な合成樹脂と上記光伝送路の他端側を
外部として上記基板の光素子側の光伝送路ならびに光素
子上を含んで合成樹脂により密に覆い一体化した光モジ
ュールである。

【００３８】上記第５の手段によると、基板上の光素子
ならびに光結合する光導波路の部分とを光学的に透明な
合成樹脂で覆うことにより、後工程の合成樹脂による被
覆による光結合が阻害されることがなくなる。

【００３９】このような対策後に、リード端子から延び
る基板載置板上に基板を載置位置決めし、基板載置板と
基板の光素子側の光伝送路ならびに光素子を含んで合成
樹脂によって密に覆うことから、型による製造性が良好
で短時間に形成することができる。

【００４０】好ましくは、合成樹脂を基板の線膨張率と
一致ないしは近似とすることにより、温度変化による伸
縮は全体が一致して伸縮するので影響されることがな
い。第６の手段は、基板上の光伝送路と該光伝送路の一
端に光結合された光素子と、上記基板上の光素子ならび
に該光素子と光結合する光伝送路との部分を覆う光学的
に透明な合成樹脂とを含んで合成樹脂により密に覆い一
体化するとともに上記光伝送路の他端側に光フアイバを
接続して合成樹脂製のケースに収容し該光フアイバをケ
ース外に導出してなる光モジュールである。

【００４１】上記第６の手段によると、基板上の光素子
ならびに光結合する光伝送路の部分とを光学的に透明な
合成樹脂で覆うことにより、後工程の合成樹脂による被
覆による光結合が阻害されることがなくなる。

【００４２】このような対策後に、基板上で光伝送路の
一端に光結合された光素子を含んで合成樹脂で密に覆い
一体化し、光伝送路の他端側で基板に光フアイバを接続
してケースに収容し、この光フアイバをケース外に導出
させることにより、小型にして信頼性の良好なものとな
る。

【００４３】合成樹脂を基板の線膨張率と一致ないしは
近似とすることにより、温度変化による伸縮を全体が一
致して伸縮するので影響を受けることがない。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明光モジュールについ
て、構成要旨にもとづいた実施の形態につき、図を参照
しながら具体的詳細に説明する。なお、全図を通じて同
様箇所には理解を容易とするために、同一符号を付して
示す。

【００４５】図１は、本発明にかかる第１の基板の外観
図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は側面図、図
（ｃ）は斜視図、である。図において第１の基板３１
は、シリコン基板３２上に、ガラス出発原料を反応させ
ながらガラス化材料を積層堆積させるとともに、ガラス
化させ屈折率制御を行ない２条の埋め込み型の光導波路
である光伝送路３３を、公知な技術によって積層形成
し、基板３２上の一端に光発光素子（ＬＤチップ）３５
と光受光素子（ＰＤチップ）３６とを、光結合するよう
にそれぞれの光伝送路３３に直接対向させて搭載させた
ものである。

【００４６】具体的には、ＬＤは特願平０６−１６５１
４５号のテーパ導波路付きＬＤであり、ＰＤは特願平０
７−１１４６２９号の面取り入射型ＰＤで、画像認識を
利用したパッシブアラインによる高効率で簡易実装が行
なわれている。導波路とＬＤ、あるいは、ＰＤとのギヤ
ップは２０〜３０μｍに設定されている。

【００４７】光素子３５，３６近傍の基板３２上には、
中継用のボンディングパッド３７を形成し、基板３２の
後端部には、外部回路または周辺回路と接続するため
の、複数のボンディングパッド３８が形成されており、
中継用のボンディングパッド３７と光素子３５，３６と
はボンディングワイヤ３９で接続され、中継用のボンデ
ィングパッド３７ならびに光素子３５，３６と外部回路
接続用のボンディングパッド３８とは、図示省略の基板
上の導体パターンによってそれぞれ接続されている。

【００４８】図２に第２の基板４１の外観図と要部の断
面図とが示される。すなわち、図（ａ）は平面図、図
（ｂ）は正面図、図（ｃ）は正面視断面図、図（ｄ）は
側面図、図（ｅ）は側断面図、である。

【００４９】箱形基板４２は合成樹脂のモールド成型品
でなり正面側の壁面に開口部分４３と、この開口部分に
連続して底面に凹溝部分４５とが形成されている。手前
側の側面には独立した２つのリード端子４６と、凹溝部
分４５に露出する基板載置板４７に連続する２つのリー
ド端子４８と、が導出されている。反対側の側面には５
つの独立したリード端子４９がそれぞれ導出されてい
る。独立のリード端子４６と４９とは、基板４２の底面
内部に露出されている。

【００５０】これらのリード端子４６，４８，４９はす
べて図示されない導電性金属からなる枠部分によって、
外側の端部が連結一体成形されていたもので、箱形基板
４２にモールド成型された後に枠部分が切断除去されて
図示状態に示されている。

【００５１】箱形基板４２は、第１の基板３１の線膨張
率と、同一ないしは近似となるように合成樹脂材中に、
ガラスやカーボンなどの短繊維（フィラ）が混和され
て、膨張率が制御されてなるものである。

【００５２】図３および図４に、第１の基板３１と、第
２の基板４１とを組み合わせる状態が示される。すなわ
ち、図３は分離状態の斜視図、図４の、図（ａ）に組み
合わせ状態の平面図、図（ｂ）に正面図、図（ｃ）に側
断面図、としてそれぞれ示される。

【００５３】第２の基板４１の上側から第１の基板３１
を図示方向として位置合わせし、凹溝部分４５内に載置
させると第１の基板３１の光導波路３３の先端が、第２
の基板４１の開口部分４３から突出される。第１の基板
３１の後端面を凹溝部分４３の終端に一致させることで
位置決めされる。このように載置させるに際して凹溝部
分４５内にエポキシ系樹脂接着剤を薄く密に供給してお
き、第１の基板３１を確実に接着固定させる。

【００５４】この状態で第１の基板３１の外部回路接続
用のボンディングパッド３８と、第２の基板４１のリー
ド端子４６，４９の内部側とをボンディングワイヤ５１
で、それぞれ所定に接続する。

【００５５】ついで、第２の基板４１の開口部分４３側
の内側に接して合成樹脂板からなる壁体５５を配置す
る。壁体５５の高さは箱形基板４２の底面から上面まで
の高さに等しく、その下側の中央部分には、図３によく
示されるように第１の基板３１をまたぐように切り欠き
５６が形成されている。以上のようにして組み立てられ
た状態が図４に示される。

【００５６】図５の側断面図を参照すると、図（ａ）に
示されるように、第１の基板３１上の、光素子３５，３
６および中継用ボンディングパッド３７付近ならびに導
波路３３上を含んで、光学的に透明な合成樹脂５８、た
とえば、シリコーン樹脂あるいはエポキシ系樹脂、など
を供給して覆う。

【００５７】このような光学的に透明な合成樹脂５８の
供給工程は、図１に示される状態の時期であっても、そ
れ以後の適宜な時期であってもよいことである。透明な
合成樹脂５８の硬化後、図（ｂ）に示されるように、第
２の基板４１の箱形基板４２上の内部に、第１の基板３
１部分を覆うようにして被覆材６１、たとえば、エポキ
シ系樹脂を注入し、加熱キュアして被覆層を形成する。

【００５８】この被覆材６１には硬化後の線膨張率を制
御するための、ガラスやカーボンなどの短繊維（フィ
ラ）が混和されており、線膨張率は箱形基板４２に一致
される。被覆材６１の硬化ならびに常温に降下する過程
において、収縮にともない接着された壁体５５を収縮方
向に引き寄せる。

【００５９】このような壁体５５を配置したことは、壁
体５５を配置しないと、被覆材６１が箱形基板４２の開
口部分４３側の側壁内面に接着し、収縮にともなって不
特定な中間位置で亀裂（クラック）を生じるおそれがあ
り、壁体５５が引き寄せられ移動されることで、このよ
うな不都合な事態の発生を確実になくすことができる有
効な対策である。

【００６０】被覆材６１は注入に先だって、減圧下また
は真空雰囲気中において内部に含まれる空気などを排除
しておくことが好ましく、注入時においても空気が取り
込まれることを防止するためにも同様雰囲気中で行なう
ことが好ましい。

【００６１】本発明光モジュール６５は、図（ｂ）に示
される状態で適宜任意に使用することができるものであ
る。すなわち、第１の基板３１上の光素子３５，３６を
含む周辺を光学的に透明な合成樹脂５８で覆ったことに
より、被覆材６１が入り込むことなく、それぞれの光素
子３５，３６と導波路３３の光結合が良好に行なわれ
る。

【００６２】線膨張率の揃えられた第２の基板４１と被
覆材６１とにより、第１の基板の光素子３５，３６側が
ボンディングワイヤを含んで、すべて一体化して被覆さ
れることから、光素子３５，３６の部分に外光が入り込
む影響がなくなるとともに、温度変化に対して全体が協
働して、膨張、収縮することで、内部の応力変動や伸縮
の相違にもとづく、たとえば、第１の基板３１との境界
面で剥離したりするなどの不都合の生じることがない。

【００６３】素子が光発光素子（ＬＤチップ）３５の場
合、基板載置板４７に動作にともなう発生熱が伝達さ
れ、基板載置板４７に連続するリード端子４８を通じて
外部の適宜な伝熱手段、ないしは放熱手段に熱を伝達さ
せることで、素子の温度上昇を抑えることができる。

【００６４】本発明のより好ましい形態として図６以降
を参照して説明する。図６は、図（ａ）に平面図、図
（ｂ）に側面図、図（ｃ）に正面図、図（ｄ）に底面
図、をそれぞれ示す。

【００６５】図６は、本発明光モジュール第２の一実施
形態であり、基本的な構成は図５の図（ｂ）に示される
ものと同一であって、リード端子４６，４８，４９を箱
形基板４２の側面で下面方向に折り曲げ、並行するよう
にしたものである。このように加工することにより、プ
リント配線板などのスルーホールを貫通させて実装させ
ることができる。

【００６６】また、光モジュール６６の箱形基板４２の
底面には、図（ｄ）に示されるように、基板載置板４７
に到る位置決め用の孔６７が二箇所に設けられている。
図７は、本発明光モジュールをさらに発展させるための
収容ケース７１である。図（ａ）は平面図、図（ｂ）は
正面図、図（ｃ）は側断面図、図（ｄ）は側面図、であ
る。

【００６７】図（ａ）、図（ｃ）の図示右側部分に示さ
れる光モジュール収容部７２と、左側部分に光結合部の
収容部７３と、が形成され、とくには線膨張率の制御さ
れないが、強化用のフィラなどが添加されるか、また
は、添加されない、フェノール系樹脂、エポキシ系樹
脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ある
いは、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ樹脂、などの
合成樹脂モールド成型品からなるものである。

【００６８】光モジュール収容部７２には、両側に並行
する端子列貫通孔７５，７５と底面中央部の前後方向二
箇所に位置決め用柱状突起７６とが設けられている。光
モジュール収容部７２と光結合部の収容部７３との間の
仕切り壁７７には、中央に両側を連通させる切り欠き７
８が形成されている。

【００６９】光結合部の収容部７３の前面壁には二箇所
に光フアイバ保持用ブッシュを保持する切り欠き７９，
７９が形成されている。底面の周囲は張り出されてお
り、段差面８１と両壁の外側の側面には蓋を係止させる
係合用のフック８２が、滑り込み用の傾斜面をそなえ
て、それぞれ二箇所ずつ形成されている。

【００７０】図８に光モジュール組み立て手順の第１段
階が示される。図（ａ）は平面図、図（ｂ）は正面図、
図（ｃ）は側断面図、である。まず、収容ケース７１の
光モジュール収容部７２部分に、図６に示される光モジ
ュール６６を配置し載置させるのであるが、光モジュー
ル６６の第２の基板４１の底面との間にエポキシ系接着
剤などを適用し供給しておき、柱状突起７６と孔６７と
を位置合わせして嵌合位置決めし載置させ、接着剤を硬
化させて両者を固定させる。

【００７１】光モジュール６６のリード端子４６，４
８，４９は、端子列貫通孔７５を通過し下方に突出さ
れ、第１の基板３１の先端側は、切り欠き７８を介して
光結合部の収容部７３内に位置される。

【００７２】図９に光モジュール組み立て手順の、別な
第１段階が示されるが、図８と同様に、図（ａ）に平面
図、図（ｂ）に正面図、図（ｃ）に側断面図、であっ
て、収容ケース７１−１の光結合部の収容部７３の前面
壁には光フアイバ支持用ブッシュを保持する切り欠き７
９は一箇所のみである。

【００７３】光モジュール６６−１内は、光発光素子
（ＬＤチップ）３５のみか、光受光素子（ＰＤチップ）
３６のみか、の光送信用または光受信用であり、第１の
基板３１−１には光導波路３３として１条のものが適用
されている。

【００７４】図１０は、光モジュール６６の第１の基板
３１の先端部に光導波路であるところの、光フアイバを
光接続させるための付加手段８３が示される。図（ａ）
は正面図、図（ｂ）は側面図、図（ｃ）は正面図、であ
る。

【００７５】付加手段８３は、たとえば、コの字状の透
明ガラスからなり、丁度第１の基板３１の先端部分に上
からまたがるようにして取り付けられる。このことは第
１の基板３１の狭小な端面を正面視、上側と左右方向へ
実質的に増大させるためであり、端面は平坦な研磨面
で、第１の基板３１端面と正確に一致される。

【００７６】取り付けには、たとえば、相互の嵌まり合
う接触面に紫外線硬化型のＵＶ接着剤を適用塗布して嵌
め合わせ、紫外線を照射して硬化接着させる。この付加
手段８３の取り付け工程は、図１あるいは図６に示され
る状態の時期であってもよく、図８または図９に示され
る状態の時期であってもよいことであり、選択的に適用
され得る。

【００７７】図１１は、本発明光モジュールと、外部の
光伝送路とを接続させる光フアイバの接続端部の平面図
が図（ａ）に示される。図（ａ）において、２本の単心
の光フアイバ８５の端部に被覆が除去されて、光フアイ
バ心線８６が導出され、光フアイバ心線８６の先端部分
は並行状態に接近されて、図（ｂ）の端面図にも示され
るように、たとえば、二枚の透明なガラスからなるホル
ダ８７，８８間に挟持固定される。

【００７８】ホルダ８７，８８は図１２の拡大端面図の
図（ａ）に示されるように、対向するそれぞれの対向面
に光フアイバ心線８６が丁度嵌まり合うような正確なＶ
溝９１，９２を並行に形成し、図（ｂ）の組み合わせ状
態図に示されるように、光フアイバ心線８６を挟み込み
固定させる。

【００７９】並行する光フアイバ心線８６，８６の隣接
する中心間隔は、図１に示される第１の基板３１の光導
波路３３，３３の中心間隔と正確に一致するように設定
される。

【００８０】ホルダ８７，８８の端面は平坦な研磨面で
あり、その組み合わせられた状態の面積の大きさは、図
１０に示される第１の基板３１の端面に固定された付加
手段８３を含む端面の面積の大きさと等しい。

【００８１】ホルダ８７，８８の端面と光フアイバ心線
８６の端面とは正確に一致する状態として、組み合わせ
面に、たとえば、ＵＶ接着剤を適用供給し紫外線を照射
して硬化結合させる。

【００８２】光フアイバ８５の被覆部分の端部の周囲に
は、それぞれにゴム製の保持用ブッシュ９３を嵌め合わ
せる。この保持用ブッシュ９３は、光フアイバ８５の延
びる方向は先細りの円筒状であり、端部側には二つの鍔
状部分９４とその間は断面方形の嵌め込み部９５に一体
成型されたものである。保持用ブッシュ９３と光フアイ
バ８５の被覆面とは適宜なゴム質の接着剤を適用して、
容易に動いたり抜けないように接着される。

【００８３】図１１のように組み合わせられた光フアイ
バ組み立て体の、保持用ブッシュ９３の嵌め込み部９５
を、図８の収容ケース７１の切り欠き７９に押し込み挿
入させた状態が図１３の図（ａ）の平面図に示される。
この状態で、光フアイバ心線８６の先端部を保持してい
るホルダ８７，８８の端面と、第１の基板３１の端面と
付加手段８３の端面と、を光導波路３３および光フアイ
バ心線８６の最適光結合状態を、位置合わせ用の治具、
測定装置などにより確認しながら位置決めし、端面間に
光透過性を有する、たとえば、ＵＶ接着剤を供給し紫外
線を照射して硬化接着させる。

【００８４】光フアイバ８５は保持用ブッシュ９３が収
容ケース７１の切り欠き７９に嵌め込まれ、鍔状部分９
４で規制され移動されることはなく、嵌め込み部９５が
方形なことから回転されることもないので、安定状態が
維持される。

【００８５】光フアイバ心線８６の長さ、形状などは無
理のない図示状態が得られるように、図１１の状態にお
いて予め設定されるから、円滑に組み立てることができ
る。以上のようにして組み立てが完了するので、図１３
の図（ｂ）の側断面図に示されるように、収容ケース７
１の上部開口側に蓋９７を被せて押し込む。蓋９７の両
側面には図示していないが、収容ケース７１の側面のフ
ック８２に丁度係合するような角孔が設けられており、
この角孔がフック８２と係合し、そのままでは外れるこ
とがない。

【００８６】図１４を参照すると光フアイバ８５それぞ
れの先端には、ジヤック型の光コネクタ９８が取り付け
られており、それぞれ光送信用の光伝送路および、光受
信用の光伝送路と接続することができる光モジュール１
０１が示される。

【００８７】また、図１５を参照すると光フアイバ８５
の先端には、ジヤック型の光コネクタ９８が取り付けら
れており、光素子として単一の、光発光素子（ＬＤチッ
プ）３５のみをそなえる場合は光送信モジュール、光受
光素子（ＰＤチップ）３６のみをそなえる場合は光受信
モジュール、としての選択的な光モジュール１０２が示
される。この実施形態にあっては、収容ケース７１−１
ならびに蓋９７−１は、ともに光フアイバ６５用の切り
欠き７９は一か所である。

【００８８】図１６に本発明光モジュール第５の一実施
形態が示される。基本的な構成は図３、図４、図５と同
様であって、相違するのは、図（ａ）の斜視図に示され
るように、壁体５５−１に第１の基板３１を覆うよう
に、光素子３５，３６方向に延びる突出部１０５を設け
たことにある。したがって、第１の基板３１をまたぐよ
うな切り欠き５６は、この突出部１０５にも延びてい
る。

【００８９】図（ｂ）において、その他の部分には同一
符号を付して、詳細な構成の説明は省略するので、必要
に応じて既述の説明を図とともに参照されたい。図
（ｂ）に示されるように、第２の基板４１の開口部分４
３側の内側に接して合成樹脂からなる壁体５５−１を配
置する。壁体の高さは第２の箱形基板４２の底面から上
面までの高さに等しく、下側には突出部１０５を含んで
形成された切り欠き５６を第１の基板３１に嵌め合わせ
る。

【００９０】第１の基板３１上の、光素子３５，３６お
よび中継用ボンディングパッド３７付近ならびに導波路
３３上を含んで、光学的に透明な合成樹脂５８を供給し
て覆い、合成樹脂５８の硬化後、第２の基板４１の箱形
基板４２上の内部に、第１の基板３１部分と突出部１０
５とを覆うようにして被覆材６１、たとえば、エポキシ
系樹脂を注入し、加熱キュアして被覆層を形成する。

【００９１】この被覆材６１には硬化後の線膨張率を制
御するための、ガラスやカーボンなどの短繊維（フィ
ラ）が混和されており、線膨張率は箱形基板４２に一致
される。被覆材６１の硬化ならびに常温に降下する過程
において、収縮にともない接着された壁体５５−１を収
縮方向に引き寄せる。

【００９２】このような壁体５５−１を配置したこと
は、壁体５５−１を配置しないと、被覆材６１が箱形基
板４２の開口部分４３側の側壁面に接着し、収縮にとも
なって不特定な中間位置で亀裂（クラック）を生じるお
それがあり、壁体５５−１が引き寄せられ移動すること
で、このような不都合な事態の発生を確実になくすこと
ができる。

【００９３】壁体５５−１の突出部１０５は第１の基板
３１を覆っているが、このようにしたことにより、第１
の基板３１と被覆材６１による被覆層との接着面が減少
されたことで、光モジュール６５−１の動作にともなう
周囲温度の変化により、この界面に伸縮作用によって発
生する内部応力が低減され、大幅に緩和されることにな
る。

【００９４】線膨張率の調整された第２の基板４１と被
覆材６１により、第１の基板３１の光素子３５，３６側
のボンディングワイヤを含んで、すべて一体化して被覆
されることから、光素子３５，３６の部分に外光が入り
込む影響を受けることがなくなるとともに、温度変化に
対して全体が協働して、膨張、収縮することで、内部の
応力変動や伸縮の相違にもとづく、たとえば、第１の基
板３１の境界面で剥離したりするなどの不都合の生じる
ことがない。

【００９５】図１７に本発明光モジュールの第６の一実
施形態が示される。基本的な構成は図３、図４、図５と
同様であって、相違するのは、図（ａ）の平面図に示さ
れるように、第２の基板４１の開口部分４３側の内壁面
と開口部分４３を塞ぐように壁面５５−２を塗布ならび
に充填により形成させたことにある。

【００９６】このような壁面５５−２は、被覆材６１が
被着しないような難着性のもので、たとえば、シリコー
ン樹脂、４弗化エチレン樹脂（テフロン）、などであ
る。ただし、第２の基板４１面に対しては、確実に被着
するように面側を活性化などの下地処理を施しておくも
のとする。

【００９７】図（ａ）では図４に示されるような、ボン
ディングワイヤ５１などの関連部分は煩雑となることか
ら、図示省略してある。壁面５５−２以外の部分には同
一符号を付して、詳細な説明は省略するので、必要に応
じて既述の説明を図とともに参照されたい。

【００９８】図（ｂ）に示されるように、第１の基板３
１上を覆う壁面５５−２で開口部分４３が塞がれてい
る。壁面５５−２の高さは箱形基板４２の底面から上面
までである。

【００９９】第１の基板３１の、光素子３５，３６およ
び、図示省略の中継用ボンディングパッド３７付近、な
らびに導波路３３上を含んで、光学的に透明な合成樹脂
５８を供給して覆い、合成樹脂５８の硬化後、第２の基
板４１の箱形基板４２上の内部に、第１の基板３１部分
を覆うようにして被覆材６１、たとえば、エポキシ系樹
脂を注入し、加熱キュアして被覆層を形成する。

【０１００】この被覆材６１には硬化後の線膨張率を制
御するための、ガラスやカーボンなどの短繊維（フィ
ラ）が混和されており、線膨張率は箱形基板４２に一致
される。被覆材６１の硬化ならびに常温に降下する過程
において、収縮にともない壁面５５−２とは接着し被着
されないので、被覆材６１は壁面５５−２から離れ、独
立して収縮する。

【０１０１】このような壁面５５−２を形成したこと
は、壁面５５−２を形成しないと、被覆材６１が箱形基
板４２の開口部分４３側の側壁面に接着し、収縮にとも
なって不特定な中間位置で亀裂（クラック）を生じるお
それがあり、壁面５５−２から離間することで、このよ
うな不都合な事態の発生を確実になくすことができる。

【０１０２】壁面５５−２は第１の基板３１を開口部分
４３の周囲近傍のみに形成したが、光素子３５，３６方
向に延びるように、第１の基板３１の周囲に塗布形成
し、図１６で説明したと同様な突出部１０５に相当する
ように形成することは、第１の基板３１と被覆材６１に
よる被覆層との接着面が減少されたことになり、光モジ
ュール６５−２の動作にともなう周囲温度の変化によ
り、この界面に伸縮作用によって発生する内部応力が低
減され、大幅に緩和されることになる。

【０１０３】線膨張率の調整された第２の基板４２と被
覆材６１とにより、第１の基板３１の光素子３５，３６
側のボンディングワイヤを含んで、すべて一体化して被
覆されることから、光素子３５，３６の部分に外光が入
り込む影響を受けることがなくなるとともに、温度変化
に対しても全体が協働して、膨張、収縮することで、内
部の応力変動や伸縮の相違にもとづく、たとえば、第１
の基板３１の境界面で剥離したりするなどの不都合の生
じることがない。

【０１０４】図１８に本発明光モジュールの第７の一実
施形態の側断面図が示される。本実施形態は第１の実施
形態と基本的に同一であって、相違する点は基板載置板
４７の下面に熱伝導性の良好な、たとえば、銅板でなる
付加基板１０７を取り付けたことにある。

【０１０５】したがって、付加基板１０７以外の部分に
ついては、必要に応じて図１ないし図５にかかる既述の
説明を参照されたい。付加基板１０７を基板載置板４７
に取り付けるには、あらかじめ、半田付けなどにより可
能であり、取り付け後、箱形基板４２のモールド成型に
よって内装される。

【０１０６】付加基板１０７を付加したことにより、光
発光素子（ＬＤチップ）３５の動作にともなう発熱を、
基板載置板１０７と協働して大きな熱容量体となり発生
熱の蓄熱と緩衝作用をともない箱形基板４２を介して外
部に放熱することになる。

【０１０７】図１９に本発明光モジュールの第８の一実
施形態の側断面図が示される。本実施形態は第１の実施
形態と基本的に同一であって、相違する点は基板載置板
４７の下面に熱伝導性の良好な、たとえば、銅板でなる
伝熱基板１０８を取り付けたことにある。

【０１０８】したがって、伝熱基板１０８以外の部分に
ついては、必要に応じて図１ないし図５にかかる既述の
説明を参照されたい。伝熱基板１０８を基板載置板４７
に取り付けるには、あらかじめ、半田付けなどにより可
能であり、取り付け後、箱形基板４２のモールド成型に
よって内装させるとともに、底面を箱形基板４２の底面
と同一となし露出させる。

【０１０９】伝熱基板１０８を付加したことにより、光
発光素子（ＬＤチップ）３５の動作にともなう発熱を、
基板載置板４７と協働して一層の大きな熱容量体となり
発生熱の蓄熱と緩衝作用をともない底面から外界に直接
放熱させ得る。または、底面に熱伝導体ないしは放熱体
を接触させることにより、外部に効果的に伝導放熱させ
ることができる。

【０１１０】図２０に本発明光モジュール第９の一実施
形態の組み立て手順が示される。本実施形態にあって
は、第１の基板３１は図１に示されるものが適用され
る。したがって既述の説明を図１とともに参照すること
とし、ここでの説明は省略する。

【０１１１】この第１の基板３１が取り付けられるリー
ドフレーム１１１は、中央部に基板載置板１１２とその
両側にリード端子１１３，１１４とが形成されたもの
で、電気伝導性の金属板をプレス加工により、フレーム
枠１１５，１１６に支持させたものである。

【０１１２】中央部の基板載置板１１２は、両側のリー
ド端子１１３から延びる部分により連結支持させること
で、位置決めされている。両側のフレーム１１５はその
延びる方向に長尺であり、このようなリードフレーム１
１１が等間隔に多数帯状に連続して形成されるものであ
るが、図はその一こま分を示してある。

【０１１３】図２１を参照すると、第１の基板３１をリ
ードフレーム１１１の基板載置板１１２上に載置し、導
波路３３の端部側を外部として光素子３５，３６側を、
リード端子１１３，１１４を含んで合成樹脂によるモー
ルド成型により密に覆い一体化したものである。

【０１１４】なお、図２１の、図（ａ）は平面図、図
（ｂ）は正面図、図（ｃ）は側断面図、にそれぞれ示さ
れる。以上のことを具体的には、第１の基板３１の下面
に半田付け可能な金属層を、メタライズ法などによって
形成し、リードフレーム１１１の基板載置板１１２上に
半田付けして固定させる。

【０１１５】ついで、第１の基板３１のボンディングパ
ッド３８（図１）とリード端子１１３，１４とを所定の
関係にボンディングワイヤ１１７で接続する。また、第
１の基板３１上の、光素子３５，３６および中継用ボン
ディングパッド３７付近ならびに導波路３３上を含ん
で、光学的に透明な合成樹脂５８、たとえば、シリコー
ン樹脂あるいはエポキシ系樹脂、などを供給して覆う。

【０１１６】このような光学的に透明な合成樹脂５８の
供給工程は、基板載置板１１２上に載置する以前に、あ
らかじめ実施しておいてもよいことである。第１の基板
３１の導波路３３端部側と、リード端子１１３，１１４
とをモールド型に位置決めセットし、エポキシ樹脂を注
型し一体的に覆い硬化させて取り出し、図示状態にフレ
ーム枠１１５，１１６を図示状態に切断除去する。

【０１１７】エポキシ樹脂には、線膨張率制御用のガラ
スまたはカーボンなどの短繊維を混和したものが適用さ
れる。この光モジュール６５−５は、既述の各実施形態
と同様に、第１の基板３１の光素子３５，３６側がリー
ド端子を含んで一体的に合成樹脂１１８で密に被覆され
たものであるから、動作にともなう温度変化に応じて
も、全体が伸縮するので内部応力が平均し、被覆樹脂の
剥離などを生じることがない。

【０１１８】この光モジュール６５−５は図５の図
（ｂ）に示されると同様であり、この状態で使用するこ
ともできるが、図６以降の実施形態のようにリード端子
を折り曲げ、最終的には図１４に示される光モジュール
１０１と同等にすることは、もちろん十分に可能なこと
である。

【０１１９】図２２に、本発明第１の基板の第２実施形
態の端面図が、図（ａ）に分離状態、図（ｂ）に組み立
て状態、に示され、図２３に組み立て状態の中間部を破
断し短縮した側面図、に示される。

【０１２０】第１の基板１２１は、二枚の上下の、ガラ
ス板またはシリコン板１２２，１２３を、研磨またはエ
ッチングにより正確な２条のＶ溝１２４，１２５を形成
し、それぞれに、公知な光フアイバ１２６を嵌め合わせ
して、たとえば、ＵＶ接着剤を供給適用し、紫外線照射
により硬化一体化したものを、端面を研磨し光学面に仕
上げたものである。

【０１２１】図２３に示されるように、下側の板１２３
の後方上面に、光素子３５，３６を搭載し光フアイバ１
２６と、それぞれ光結合するように位置合わせして取り
付ける。また、その後方面上に中継用ボンディングパッ
ド３７、外部回路との接続用ボンディングパッド３８、
両ボンディングパッド３７，３８間を接続する回路パタ
ーンなどを形成し、ボンディングワイヤで接続すること
などは図１と同様のことである。

【０１２２】以上のように構成することにより、図１の
第１の基板３１と同等に扱うことができるものとなるか
ら、既述の各実施形態における光モジュールとすること
ができる。

【０１２３】この第１の基板１２１は、導波路として光
フアイバ１２６を適用したものであるから、比較的製造
が容易であり、外部の伝送路である光フアイバとの光結
合の整合性が良好である。

【０１２４】図２４に、本発明光モジュールと従来の光
モジュールとの温度サイクル試験を行なった結果を示
す。ただし、従来の光モジュールとしては、公知なもの
ではなく、本発明を実現するために研究試作を行なっ
た、図２７に示したものである。

【０１２５】試験条件としては、−４０°Ｃ〜＋８５°
Ｃの温度範囲を２時間／サイクルの単位を繰り返し行な
ったものである。なお、横軸にサイクル数、縦軸に良品
残存率をパーセントで示した。

【０１２６】図から明らかなように、本発明光モジュー
ルは５００サイクル試験に対して異常を生じなかった
が、従来構成の光モジュールは１サイクルですでに２５
％に異常を生じ、１００サイクル後にはすべてに異常を
きたした。

【０１２７】また、図２５には、同様に光モジュールの
通電動作状態における高温高湿下での試験を行なった結
果である。試験条件としては、動作状態で、温度８５°
Ｃ、湿度８５％である。なお、横軸に試験時間、縦軸に
良品残存率をパーセントで示した。

【０１２８】本発明光モジュールは５００時間でも異常
を生じなかったが、従来の光モジュールでは試験開始直
後から異常を生じ、１６８時間後には６０％に異常を生
じるといった状態である。

【０１２９】本発明においては、各実施形態で説明した
以外に下記のような形態も適用し得る。すなわち、光伝
送路と光発行素子（ＬＤ，ＬＥＤ）または光受光素子
（ＰＤ）との光結合に限るものではなく、その他の素
子、たとえば、ＩＣチップ、光スイッチ、ＬｉＮｂＯ
３、など、との組み合わせも、もちろん可能なことであ
り、これらを含んで樹脂封止し得るものである。

【０１３０】実施の形態では煩雑となるために説明しな
かったが、ＬＤの場合、背面側に出射されるＬＤ光をモ
ニタするモニタ用のＬＤを配置し、これによる監視なら
びにＬＤの制御に供することも含まれる。

【０１３１】また、直接光素子と光導波路との光結合を
行なわせる説明としたが、これについても、レンズ系を
配置し、これを介して光結合させることも、もちろん可
能なことである。

【０１３２】第１の基板としてもシリコン以外の、たと
えば、金属基板、その他の、エポキシ樹脂基板、セラミ
ック基板、などが適用可能であり、樹脂基板の場合、当
然に線膨張率の制御が行なわれる。また、第２の基板と
しても、線膨張率の制御された、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、エンジニアプラスチック、などを適用し得
る。これら基板ならびに、被覆層の樹脂の線膨張率は１
０〜１００×１０^-6／℃である。

【０１３３】本発明光モジュールは以上のようである
が、本発明の各実施形態は単独の発明ではなく、それぞ
れを適宜任意に組み合わせて適用実施可能なことはもち
ろんのこと、組み合わせによる作用、効果も各実施形態
固有の作用、効果以上のものが得られることは、いうま
でもないことである。

【０１３４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明光
モジュールによると、第１の基板上で光伝送路の端部に
光素子が光結合される構成であるから、簡易であり、基
板上の光素子ならびに光結合する光伝送路の部分とを光
学的に透明な合成樹脂で覆うことにより、後工程の合成
樹脂による被覆による光結合が阻害されることがなくな
る。

【０１３５】このような対策後に、第１の基板の光素子
搭載側を第２の基板上に支持させ、この第２の基板上を
光伝送路と光素子を含んで被覆材で密に覆い一体化する
ことで、配線材ならびにリード端子などを容易に気密封
止することができ、協働して光伝送路と光素子を包囲被
覆することにより、温度変化などによる伸縮の応力が局
部的でなく全体となり、緩和されて障害発生がないもの
となる。各部材の線膨張率を制御することにより温度変
化に対してより一層の安定性が得られる。

【０１３６】第１の基板の光素子側を第２の基板上に支
持させた状態で、光伝送路の他端側で第１の基板をまた
いで、第２の基板上に壁体を配置し、第２の基板上を光
伝送路と光素子とを含んで被覆材で密に覆い一体化する
ことにより、被覆した被覆材が硬化する過程で収縮をと
もなうが、被覆材が接着した壁体を収縮方向に移動させ
るから、硬化収縮にともなう被覆材の割れ（クラック）
発生がないものとなる。

【０１３７】第１の基板上の光伝送路を、埋め込み型の
積層形成されたものとすることにより、基板と一体とし
て製造性および光導波路の位置精度などが良好なものと
なる。

【０１３８】第１の基板上の光伝送路を、光フアイバと
することにより、外部の光伝送路である光フアイバとの
光結合の整合性が良好なものとなる。光伝送路と該光伝
送路の端部に光結合された光素子とをそなえる基板を、
リード端子から延びる基板載置板上に載置位置決めし、
基板載置板と基板の光素子側の光伝送路と光素子とを含
んで、合成樹脂で密に覆い一体化することにより、型に
よる成型品として製造性が良好にして量産性にすぐれ
る。被覆する合成樹脂の線膨張率を制御することによ
り、温度変化による基板への影響をなくすることができ
る。

【０１３９】基板上に光伝送路の一端に光結合された光
素子を含んで合成樹脂で密に覆い一体化し、光伝送路の
他端側の基板に光フアイバを光接続してケースに収容
し、光フアイバをケース外に導出させることで、外部の
光回路との光接続が容易確実なものとなる。

【０１４０】全体を覆う合成樹脂被覆にさきだって、光
素子ならびに、この光素子と光結合する光伝送路の部分
とを光学的に透明な合成樹脂で覆うといった、部分被覆
により、後工程の合成樹脂による被覆による光結合部分
への影響をなくすことができるものとなる。

【０１４１】基板の光導波路と外部の光導波路との光接
続する部分が、被覆層による気密封止部分から導出され
た外部であるから、外部の光導波路との光接続の位置合
わせ調整が確実容易に行なえる。

【０１４２】以上のように、本発明光モジュールによる
と、種々の効果を奏し、安定で信頼性にすぐれ、量産性
が良好なものである、など、実用上の効果はきわめて顕
著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の基板の外観図である。

【図２】本発明第２の基板の外観図および要部断面図で
ある。

【図３】本発明第１，第２の基板の組み立て図（その
１）である。

【図４】本発明第１，第２の基板の組み立て図（その
２）である。

【図５】本発明光モジュール第１の一実施形態側断面図
である。

【図６】本発明光モジュール第２の一実施形態外観図で
ある。

【図７】本発明光モジュール収容ケースの外観図および
側断面図である。

【図８】本発明光モジュールの組み立て手順（その１）
である。

【図９】本発明光モジュールの組み立て手順（その２）
である。

【図１０】本発明光モジュールの組み立て手順（その
３）である。

【図１１】本発明光モジュールの組み立て手順（その
４）である。

【図１２】本発明光モジュールの組み立て手順（その
５）である。

【図１３】本発明光モジュールの組み立て手順（その
６）である。

【図１４】本発明光モジュール第３の一実施形態外観図
である。

【図１５】本発明光モジュール第４の一実施形態外観図
である。

【図１６】本発明光モジュール第５の一実施形態であ
る。

【図１７】本発明光モジュール第６の一実施形態であ
る。

【図１８】本発明光モジュール第７の一実施形態側断面
図である。

【図１９】本発明光モジュール第８の一実施形態側断面
図である。

【図２０】本発明光モジュール第９の一実施形態の組み
立て手順である。

【図２１】本発明光モジュール第９の一実施形態であ
る。

【図２２】本発明第１の基板の第２実施形態の端面図で
ある。

【図２３】本発明第１の基板の第２実施形態の側面図で
ある。

【図２４】光モジュールの温度サイクル試験結果であ
る。

【図２５】光モジュールの通電動作状態における高温高
湿下での試験結果である。

【図２６】従来の光モジュールの側断面図である。

【図２７】本発明光モジュール実現のための検討試作品
である。

【符号の説明】

３１ 第１の基板 ３１−１ 第１の基板 ３２ シリコン基板 ３３ 光伝送路 ３５ 光発光素子 ３６ 光受光素子 ３７ 中継用ボンディングパッド ３８ ボンディングパッド ３９ ボンディングワイヤ ４１ 第２の基板 ４２ 箱形基板 ４３ 開口部分 ４５ 凹溝部分 ４６ リード端子 ４７ 基板載置板 ４８，４９ リード端子 ５１ ボンディングワイヤ ５５ 壁体 ５５−１ 壁体 ５５−２ 壁面 ５６ 切り欠き ５８ 光学的に透明な合成樹脂 ６１ 被覆材 ６５ 光モジュール ６５−１〜−５ 光モジュール ６６ 光モジュール ６６−１ 光モジュール ６７ 孔 ７１ 収容ケース ７１−１ 収容ケース ７２ 光モジュール収容部 ７３ 光結合部の収容部 ７５ 端子列貫通孔 ７６ 柱状突起 ７７ 仕切り壁 ７８，７９ 切り欠き ８１ 段差面 ８２ フック ８３ 付加手段 ８５ 光フアイバ ８６ 光フアイバ心線 ８７，８８ ホルダ ９１，９２ Ｖ溝 ９３ 保持用ブッシュ ９４ 鍔状部分 ９５ 嵌め込み部 ９８ 光コネクタ ９７ 蓋 ９７−１ 蓋 １０１，１０２ 光モジュール １０５ 突出部 １０７ 付加基板 １０８ 伝熱基板 １１１ リードフレーム １１２ 基板載置板 １１３，１１４ リード端子 １１５，１１６ フレーム枠 １１７ ボンディングワイヤ １１８ 合成樹脂 １２１ 第１の基板 １２２，１２３ 板 １２４，１２５ Ｖ溝 １２６ 光フアイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/12 (72)発明者 菊池 英治 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 三浦 和則 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小林 正宏 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 福島 昭 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 山田 悟 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 福田 光男 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 市川 二三夫 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光伝送路と該光伝送路の一端に光結合さ
   れた光素子とをそなえる第１の基板と、複数のリード端
   子を有し上記光伝送路の他端を外部として上記光素子側
   を光伝送路とともに支持する合成樹脂からなる第２の基
   板と、からなり、 上記第１の基板上の光素子ならびに該光素子と光結合す
   る光伝送路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂と上
   記第２の基板上を上記第１の基板の光伝送路と光素子上
   とを含んで合成樹脂でなる被覆材により第２の基板と協
   働して密に覆い一体化してなることを特徴とする光モジ
   ュール。
2. 【請求項２】 光伝送路と該光伝送路の一端に光結合さ
   れた光素子とをそなえる第１の基板と、複数のリード端
   子を有し上記光伝送路の他端を外部として上記光素子側
   を光伝送路とともに支持する合成樹脂からなる第２の基
   板と、上記光伝送路の他端側で第１の基板をまたいで第
   ２の基板上に載置される壁体と、からなり、 上記第１の基板上の光素子ならびに該光素子と光結合す
   る光伝送路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂と上
   記第２の基板上を上記第１の基板の光伝送路と光素子上
   とを含んで合成樹脂でなる被覆材により第２の基板と協
   働して密に覆い一体化してなることを特徴とする光モジ
   ュール。
3. 【請求項３】 積層形成された光導波路でなる光伝送路
   と該光伝送路の一端に光結合された光素子とをそなえる
   第１の基板と、複数のリード端子を有し上記光伝送路の
   他端を外部として上記光素子側を光伝送路とともに支持
   する合成樹脂からなる第２の基板と、からなり、 上記第１の基板上の光素子ならびに該光素子と光結合す
   る光伝送路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂と上
   記第２の基板上を上記第１の基板の光伝送路と光素子上
   とを含んで合成樹脂でなる被覆材により第２の基板と協
   働して密に覆い一体化してなることを特徴とする光モジ
   ュール。
4. 【請求項４】 光フアイバでなる光伝送路と該光伝送路
   の一端に光結合された光素子とをそなえてなる第１の基
   板と、複数のリード端子を有し上記光伝送路の他端を外
   部として上記光素子側を光伝送路とともに支持する合成
   樹脂よりなる第２の基板と、からなり、 上記第１の基板上の光素子ならびに該光素子と光結合す
   る光伝送路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂と上
   記第２の基板を上記第１の基板と光素子上とを含んで合
   成樹脂でなる被覆材により第２の基板と協働して密に覆
   い一体化してなることを特徴とする光モジュール。
5. 【請求項５】 複数のリード端子と、上記リード端子か
   ら延びる基板載置板と、光伝送路と該光伝送路の一端に
   光結合された光素子とをそなえ上記基板載置板上に載置
   される基板と、からなり、 上記基板上の光素子ならびに該光素子と光結合する光伝
   送路との部分を覆う光学的に透明な合成樹脂と上記光伝
   送路の他端側を外部として上記基板の光素子側の光伝送
   路ならびに光素子上を含んで合成樹脂により密に覆い一
   体化してなることを特徴とする光モジュール。
6. 【請求項６】 基板上の光伝送路と該光伝送路の一端に
   光結合された光素子と、上記基板上の光素子ならびに該
   光素子と光結合する光伝送路との部分を覆う光学的に透
   明な合成樹脂と上記基板および光伝送路と光素子とを含
   んで合成樹脂により密に覆い一体化するとともに上記光
   伝送路の他端側に光フアイバを接続して合成樹脂製のケ
   ースに収容し該光フアイバをケース外に導出してなるこ
   とを特徴とする光モジュール。