JPH10123372A - 光モジュール - Google Patents
光モジュールInfo
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- JPH10123372A JPH10123372A JP8276013A JP27601396A JPH10123372A JP H10123372 A JPH10123372 A JP H10123372A JP 8276013 A JP8276013 A JP 8276013A JP 27601396 A JP27601396 A JP 27601396A JP H10123372 A JPH10123372 A JP H10123372A
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- substrate
- optical
- optical transmission
- synthetic resin
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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2の基板上を
上記第1の基板の光伝送路3と光素子35,36とを含
んで合成樹脂でなる被覆材61により第2の基板と協働
して一体に覆ってなること。
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2の基板上を
上記第1の基板の光伝送路3と光素子35,36とを含
んで合成樹脂でなる被覆材61により第2の基板と協働
して一体に覆ってなること。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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よ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。
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よ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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子
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。
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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子
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
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。
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
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。
【0020】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。
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。
【0021】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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光
素子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。
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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光
素子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。
【0022】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
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。
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
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。
【0023】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。
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。
【0024】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。
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。
【0025】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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と
光素子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。
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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と
光素子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。
【0026】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。
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。
【0027】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。
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。
【0028】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。
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。
【0029】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
2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子とを含
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。
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
2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子とを含
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。
【0030】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。この第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
と光素子とを含んで被覆材で密に覆い一体化する。
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。この第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
と光素子とを含んで被覆材で密に覆い一体化する。
【0031】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。
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。
【0032】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。
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。
【0033】上記第5の手段によると、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。
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。
【0034】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。
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。
【0035】上記第6の手段によると、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。
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。
【0036】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。
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。
【0037】
【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。
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。
【0038】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。
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。
【0039】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。
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。
【0040】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。
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。
【0041】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。
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。
【0042】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。
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。
【0043】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。
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。
【0044】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。
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。
【0045】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。
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。
【0046】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。
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。
【0047】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。
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。
【0048】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。
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。
【0049】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。
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。
【0050】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。
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。
【0051】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。
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。
【0052】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。
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。
【0053】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。
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。
【0054】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。
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。
【0055】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。
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。
【0056】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。
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。
【0057】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。
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。
【0058】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。
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。
【0059】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。
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。
【0060】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。
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。
【0061】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。
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。
【0062】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。
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。
【0063】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。
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。
【0064】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。
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。
【0065】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。
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。
【0066】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。
(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。
【0067】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。
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。
【0068】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。
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。
【0069】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。
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。
【0070】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。
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。
【0071】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。
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。
【0072】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。
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。
【0073】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。
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。
【0074】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。
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。
【0075】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。
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。
【0076】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。
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。
【0077】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。
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。
【0078】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。
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。
【0079】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。
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。
【0080】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。
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。
【0081】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。
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。
【0082】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。
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。
【0083】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。
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。
【0084】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。
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。
【0085】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。
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。
【0086】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。
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。
【0087】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。
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。
【0088】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。
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。
【0089】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。
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。
【0090】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。
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。
【0091】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。
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。
【0092】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。
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。
【0093】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。
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。
【0094】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。
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。
【0095】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。
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。
【0096】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。
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。
【0097】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。
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。
【0098】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。
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。
【0099】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。
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。
【0100】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。
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。
【0101】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。
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。
【0102】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。
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。
【0103】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。
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。
【0104】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。
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。
【0105】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。
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。
【0106】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。
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。
【0107】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。
(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。
【0108】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。
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。
【0109】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。
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。
【0110】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。
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。
【0111】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。
(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。
【0112】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。
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。
【0113】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。
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。
【0114】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。
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。
【0115】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。
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。
【0116】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。
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。
【0117】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。
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。
【0118】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。
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。
【0119】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。
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。
【0120】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。
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。
【0121】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。
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。
【0122】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。
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。
【0123】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。
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。
【0124】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。
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。
【0125】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。
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。
【0126】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。
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。
【0127】
【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、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。
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、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。
【0128】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。
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。
【0129】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。
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。
【0130】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。
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。
【0131】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。
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。
【0132】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。
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。
【0133】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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
る。
【図17】本発明光モジュール第6の一実施形態であ
る。
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。
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。
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。
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。
ある。
【図24】光モジュールの温度サイクル試験結果であ
る。
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。
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。
である。
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 田中 一弘 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)
- 【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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子
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。 - 【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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子
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。 - 【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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子
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。 - 【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2の基板上を上記第1の基板の光伝送路と光素子
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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8276013A JPH10123372A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8276013A JPH10123372A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10123372A true JPH10123372A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17563576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8276013A Pending JPH10123372A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | 光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10123372A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001509919A (ja) * | 1997-03-18 | 2001-07-24 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 光送信モジュール |
| JP2002359486A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-12-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光データリンク |
| WO2007074911A1 (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-05 | Omron Corporation | 光モジュール |
| JP2009075290A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Ntt Electornics Corp | 光モジュール |
| KR100913264B1 (ko) | 2007-09-21 | 2009-08-21 | 소니 가부시끼가이샤 | 광학 소자 피복체, 백라이트 및 액정 표시 장치 |
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| CN113376767A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-10 | 上海曦智科技有限公司 | 芯片封装结构以及光计算设备 |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP8276013A patent/JPH10123372A/ja active Pending
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