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JP2007034077A - Optical package, optical package with optical element, and optical waveguide module - Google Patents

Optical package, optical package with optical element, and optical waveguide module Download PDF

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JP2007034077A
JP2007034077A JP2005219623A JP2005219623A JP2007034077A JP 2007034077 A JP2007034077 A JP 2007034077A JP 2005219623 A JP2005219623 A JP 2005219623A JP 2005219623 A JP2005219623 A JP 2005219623A JP 2007034077 A JP2007034077 A JP 2007034077A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical package capable of accurately aligning the optical axes for an optical element and an optical waveguide. <P>SOLUTION: The optical package 42 includes a substrate 11, an external connecting terminal 68, an aligning stud 71, and an aligning guide 23. On the rear face 13 of the substrate 11, there is installed a mounting region 54 on which an optical element 14 can be mounted. The external connecting terminal 68 is arranged on the rear face 13 side of the substrate 11 and is connectible to the connecting terminal 67 of an optical waveguide-attached substrate 61. The aligning guide 23 is disposed on the rear face 13 side of the substrate 11. The aligning stud 71 is formed on the substrate 11 in a manner projecting from the rear face 13 side thereof and is provided with a tip end face 72 connectible to the main face 62 of the optical waveguide-attached substrate 61. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光パッケージ、光素子付き光パッケージ及び光導波路モジュールに係り、特には光パッケージが備える基板の位置決め構造に関する。   The present invention relates to an optical package, an optical package with an optical element, and an optical waveguide module, and more particularly to a substrate positioning structure provided in the optical package.

近年、インターネットに代表される情報通信技術の発達や、情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、画像等の大容量データを送受信するニーズが高まりつつある。かかる大容量データを情報通信設備を通じて自由にやり取りするためには10Gbps以上の情報伝達速度が望ましく、そのような高速通信環境を実現しうる技術として光通信技術に大きな期待が寄せられている。一方、機器内の配線基板間の接続、配線基板内の半導体チップ間での接続、半導体チップ内での接続など、比較的短い距離における信号伝達経路に関しても、高速で信号を伝送することが近年望まれている。このため、従来一般的であった金属ケーブルや金属配線から、光導波路等を用いた光伝送へと移行することが理想的であると考えられている。   In recent years, with the development of information communication technology represented by the Internet and the dramatic improvement in the processing speed of information processing apparatuses, there is an increasing need for transmitting and receiving large-capacity data such as images. An information transmission speed of 10 Gbps or higher is desirable to exchange such a large amount of data freely through an information communication facility, and great expectations are placed on optical communication technology as a technology that can realize such a high-speed communication environment. On the other hand, in recent years, signal transmission paths at relatively short distances such as connections between wiring boards in devices, connections between semiconductor chips in wiring boards, connections within semiconductor chips, and the like have recently been transmitted at high speed. It is desired. For this reason, it is thought that it is ideal to shift from the conventionally common metal cable or metal wiring to optical transmission using an optical waveguide or the like.

そして近年では、光導波路、光素子、光導波路を支持する基板等を備え、光導波路と光素子との間で光通信を行う光導波路モジュールが各種提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。特許文献1では、光導波路を支持する基板上にサブマウント基板が支持部材を介して取り付けられ、サブマウント基板上に光素子が搭載されている。また、特許文献2では、光導波路を支持する基板上に、光素子(LSIチップ)がメタルポストを介して取り付けられている。しかし、特許文献1,2に記載の従来技術では、各部品同士のアライメントを積極的に行っているわけではない。それゆえ、特許文献1では、サブマウント基板と支持部材との間で平面方向への位置ずれが生じやすく、特許文献2では、LSIチップとメタルポストとの間で平面方向への位置ずれが生じやすい。その結果、光素子と光導波路との間で平面方向への光軸ずれが生じやすく、光の伝送ロスが生じやすかった。   In recent years, various optical waveguide modules that include an optical waveguide, an optical element, a substrate that supports the optical waveguide, and the like and perform optical communication between the optical waveguide and the optical element have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). reference). In Patent Document 1, a submount substrate is attached via a support member on a substrate that supports an optical waveguide, and an optical element is mounted on the submount substrate. In Patent Document 2, an optical element (LSI chip) is attached via a metal post on a substrate that supports an optical waveguide. However, the conventional techniques described in Patent Documents 1 and 2 do not positively align each component. Therefore, in Patent Document 1, a positional displacement in the planar direction is likely to occur between the submount substrate and the support member, and in Patent Document 2, a positional displacement in the planar direction occurs between the LSI chip and the metal post. Cheap. As a result, the optical axis is likely to shift in the plane direction between the optical element and the optical waveguide, and light transmission loss is likely to occur.

そこで最近では、各部品同士のアライメントを積極的に行うガイドピンアライメント方式の光導波路モジュールが提案されている。改良した形態として図16にその一例を示す。この光導波路モジュール101では、光導波路付き基板102側にガイドピン103を用いて光導波路104及び基板105を位置合わせした状態で固定している。より具体的に言うと、光導波路付き基板102には、断面円形状であって一定の内径を有する嵌合穴107が形成される。嵌合穴107内にはガイドピン103の一部が嵌合されることで固定される。一方、光導波路104には位置合わせ用孔108があらかじめ設けられ、基板105には位置合わせ用穴109があらかじめ設けられる。そして、ガイドピン103の突出箇所を位置合わせ用孔108に挿通させ、位置合わせ用穴109に嵌合させることにより、光導波路104が光導波路付き基板102や光素子110に対して位置合わせされる。
特開2004−31456号公報(図1など) 特開2000−332301号公報(図1など)
Therefore, recently, a guide pin alignment type optical waveguide module that positively aligns each component has been proposed. An example of the improved form is shown in FIG. In this optical waveguide module 101, the optical waveguide 104 and the substrate 105 are fixed in a state of being aligned on the side of the optical waveguide-equipped substrate 102 using guide pins 103. More specifically, a fitting hole 107 having a circular cross section and a constant inner diameter is formed in the substrate 102 with an optical waveguide. A part of the guide pin 103 is fitted into the fitting hole 107 and fixed. On the other hand, the optical waveguide 104 is provided with an alignment hole 108 in advance, and the substrate 105 is provided with an alignment hole 109 in advance. Then, the optical waveguide 104 is aligned with the optical waveguide substrate 102 and the optical element 110 by inserting the protruding portion of the guide pin 103 into the alignment hole 108 and fitting it into the alignment hole 109. .
JP 2004-31456 A (FIG. 1 and the like) JP 2000-332301 A (FIG. 1 etc.)

ところが、ガイドピンアライメント方式の光導波路モジュール101には、以下の問題がある。即ち、光素子110と光導波路104との間の平面方向への位置ずれを防止する構造は存在するものの、高さ方向への位置ずれを積極的に防止する構造は存在していない。その結果、光素子110と光導波路104との間で光軸ずれが生じやすく、光の伝送ロスが生じやすかった。   However, the guide pin alignment type optical waveguide module 101 has the following problems. That is, although there is a structure that prevents the positional deviation between the optical element 110 and the optical waveguide 104 in the planar direction, there is no structure that positively prevents the positional deviation in the height direction. As a result, the optical axis is likely to be shifted between the optical element 110 and the optical waveguide 104, and light transmission loss is likely to occur.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光素子と光導波路との光軸合わせを正確に行うことができる光パッケージ、光素子付き光パッケージ、光導波路モジュールを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical package, an optical package with an optical element, and an optical waveguide module capable of accurately aligning the optical axis of the optical element and the optical waveguide. There is to do.

上記課題を解決するための手段(手段1)としては、表面及び裏面を有し、前記裏面側に光素子を搭載可能な搭載領域が設定された基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部とを備えたことを特徴とする光パッケージがある。   Means for solving the above problems (means 1) include a substrate having a front surface and a back surface, and a mounting area in which an optical element can be mounted on the back surface side, and the back surface side of the substrate. A plurality of external connection terminals connectable to a plurality of connection terminals included in the substrate with an optical waveguide, and a main surface side of the substrate with the optical waveguide formed on the substrate so as to protrude from the back side of the substrate There is an optical package comprising an alignment stud having a front end surface capable of abutting on the substrate, and an alignment guide portion disposed on the back side of the substrate.

従って、手段1の構造によると、位置合わせ用ガイド部により、基板に搭載可能な光素子と、光導波路付き基板が有する光導波路とを、平面方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。しかも、基板側の位置合わせスタッドが光導波路付き基板に当接可能であるため、光導波路に対して光素子を、高さ方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。その結果、光素子と光導波路との光軸合わせを正確に行うことができる。   Therefore, according to the structure of the means 1, the alignment guide portion allows the optical element that can be mounted on the substrate and the optical waveguide of the substrate with the optical waveguide to be easily aligned in the plane direction, and the aligned state. Can be retained. Moreover, since the alignment stud on the substrate side can contact the substrate with the optical waveguide, the optical element can be easily aligned with respect to the optical waveguide in the height direction and can be held in the aligned state. As a result, the optical axis alignment between the optical element and the optical waveguide can be performed accurately.

上記課題を解決するための別の手段(手段2)としては、光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージであって、前記光パッケージは、表面、裏面、及び前記裏面側に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部とを備えたことを特徴とする光素子付き光パッケージがある。   Another means (means 2) for solving the above problem is an optical package including an optical package and an optical element, wherein the optical package is set on the front surface, the back surface, and the back surface side. A substrate having a mounting region on which an optical element is mounted; a plurality of external connection terminals disposed on the back side of the substrate and connectable to a plurality of connection terminals of the substrate with an optical waveguide; and the substrate An alignment stud formed on the substrate so as to protrude from the back surface and having a tip surface capable of contacting the main surface of the substrate with the optical waveguide; and an alignment guide disposed on the back surface of the substrate There is an optical package with an optical element.

上記課題を解決するためのさらに別の手段(手段3)としては、光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージを、光導波路付き基板の主面上に搭載した光導波路モジュールであって、前記光導波路付き基板は、主面及び前記主面にて開口する位置合わせ穴を有する基板本体と、前記主面上に配置された複数の接続端子と、前記主面側に配置された光導波路とを備え、前記光パッケージは、表面、裏面、前記裏面側に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、前記複数の接続端子に対して接続された複数の外部接続端子と、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に一体形成され、前記主面側に当接する先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側から突出し、前記位置合わせ穴に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材とを備え、前記位置合わせ穴に対する前記位置合わせ用ガイド部材の嵌合、及び前記主面に対する前記位置合わせスタッドの当接により、前記光素子と前記光導波路とが位置合わせされていることを特徴とする光導波路モジュールがある。   Still another means (means 3) for solving the above problems is an optical waveguide module in which an optical package and an optical package with an optical element including the optical element are mounted on the main surface of the substrate with an optical waveguide, The substrate with an optical waveguide includes a main body and a substrate body having an alignment hole opened on the main surface, a plurality of connection terminals disposed on the main surface, and an optical waveguide disposed on the main surface side. The optical package is provided on the front surface, the back surface, the back surface side and has a mounting area on which the optical element is mounted, and the optical package is disposed on the back surface side of the substrate, and the plurality of connection terminals A plurality of external connection terminals connected to each other, an alignment stud formed integrally with the substrate so as to protrude from the back surface side of the substrate, and having a tip surface that contacts the main surface side, and the back surface of the substrate Side or A positioning guide member that protrudes and fits into the positioning hole, and by fitting the positioning guide member into the positioning hole and contacting the positioning stud with the main surface, There is an optical waveguide module in which the optical element and the optical waveguide are aligned.

光パッケージを構成する基板としては、例えば、樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板または金属基板が使用可能であるが、特には、セラミック焼結体を主体とするセラミック基板であることが好ましい。樹脂基板に比較して熱伝導性の高いセラミック基板を用いた場合には、基板が熱膨張によって変形しにくくなるため、光素子と光導波路とを位置合わせした状態に保持できる。また、発生した熱が効率良く放散されるため、例えば光素子を搭載可能な基板に適用した場合には、放熱性の悪化に起因する発光波長のズレが回避され、動作安定性・信頼性に優れた基板を実現することができる。かかるセラミック基板の好適例を挙げると、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、ムライト、低温焼成ガラスセラミック、ガラスセラミック等からなる基板がある。これらの中でもアルミナや窒化アルミニウムからなる基板を選択することが特に好ましい。   As the substrate constituting the optical package, for example, a resin substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, or a metal substrate can be used. In particular, a ceramic substrate mainly composed of a ceramic sintered body is preferable. When a ceramic substrate having a higher thermal conductivity than that of the resin substrate is used, the substrate is less likely to be deformed due to thermal expansion, so that the optical element and the optical waveguide can be held in an aligned state. In addition, since the generated heat is efficiently dissipated, for example, when applied to a substrate on which an optical element can be mounted, deviation of the emission wavelength due to deterioration of heat dissipation is avoided, and operational stability and reliability are improved. An excellent substrate can be realized. Preferable examples of such ceramic substrates include substrates made of alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, beryllia, mullite, low-temperature fired glass ceramic, glass ceramic, and the like. Among these, it is particularly preferable to select a substrate made of alumina or aluminum nitride.

また、樹脂基板の好適例としては、例えば、EP樹脂(エポキシ樹脂)、PI樹脂(ポリイミド樹脂)、BT樹脂(ビスマレイド−トリアジン樹脂)、PPE樹脂(ポリフェニレンエーテル樹脂)等からなる基板を挙げることができる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維(ガラス織布やガラス不織布)やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。金属基板の好適例としては、例えば、銅基板、銅合金からなる基板、銅以外の金属単体からなる基板、銅以外の合金からなる基板などを挙げることができる。   Moreover, as a suitable example of a resin substrate, the board | substrate which consists of EP resin (epoxy resin), PI resin (polyimide resin), BT resin (bismaleide-triazine resin), PPE resin (polyphenylene ether resin) etc. is mentioned, for example. it can. In addition, a substrate made of a composite material of these resins and organic fibers such as glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or polyamide fibers may be used. Preferable examples of the metal substrate include a copper substrate, a substrate made of a copper alloy, a substrate made of a single metal other than copper, and a substrate made of an alloy other than copper.

光パッケージを構成する基板は、絶縁層と導体層(金属配線層)とを備えた配線基板であることがよく、特には多層配線基板であることがよい。前記導体層は基板表面に形成されていてもよく、基板内部に形成されていてもよい。これらの導体層の層間接続を図るために、基板内部にビアホール導体が形成されていてもよい。なお、かかる導体層やビアホール導体は、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、白金(Pt)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)などからなる導電性金属ペーストを印刷または充填することにより形成される。そして、このような導体層には電気信号が流れるようになっている。なお、このような配線基板に加えて、例えば、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層を基板上に備えるビルドアップ配線基板を用いることも許容される。   The substrate constituting the optical package is preferably a wiring substrate including an insulating layer and a conductor layer (metal wiring layer), and particularly preferably a multilayer wiring substrate. The conductor layer may be formed on the substrate surface or may be formed inside the substrate. In order to achieve interlayer connection between these conductor layers, via hole conductors may be formed inside the substrate. For the conductor layer and via hole conductor, for example, a conductive metal paste made of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), tungsten (W), molybdenum (Mo), etc. is printed. Or it is formed by filling. An electric signal flows through such a conductor layer. In addition to such a wiring board, for example, it is allowed to use a build-up wiring board provided with a build-up layer formed by alternately laminating resin insulating layers and conductor layers on the board.

上記手段2,3の光パッケージは、基板の搭載領域に搭載された光素子を備えている。光素子は例えば搭載領域に1つまたは2つ以上搭載される。その搭載方法としては、例えば、ワイヤボンディングやフリップチップボンディング等の手法、異方導電性材料を用いた手法などを採用することができる。なお、光素子は搭載領域に直接的に搭載されていてもよいほか、何らかの部材を介して間接的に搭載されていてもよい。発光部を有する光素子(即ち発光素子)としては、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode;LED)、半導体レーザダイオード(Laser Diode ;LD)、面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser;VCSEL)等を挙げることができる。これらの発光素子は、入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を所定部位に向けて発光部から出射する機能を有している。一方、受光部を有する光素子(即ち受光素子)としては、例えば、pinフォトダイオード(pin Photo Diode;pin PD)、アバランシェフォトダイオード(APD)等を挙げることができる。これらの受光素子は、光信号を受光部にて入射し、その入射した光信号を電気信号に変換して出力する機能を有している。なお、前記光素子は発光部及び受光部の両方を有するものであってもよい。前記光学素子に使用する好適な材料としては、例えば、Si、Ge、InGaAs、GaAsP、GaAlAsなどを挙げることができる。このような光素子(特に発光素子)は、動作回路によって動作される。光素子及び動作回路は、例えば、基板に形成された導体層(金属配線層)を介して電気的に接続されている。   The optical package of the means 2 and 3 includes an optical element mounted on the mounting area of the substrate. For example, one or more optical elements are mounted in the mounting area. As the mounting method, for example, a method such as wire bonding or flip chip bonding, a method using an anisotropic conductive material, or the like can be employed. The optical element may be directly mounted on the mounting region, or may be indirectly mounted via some member. As an optical element having a light emitting part (that is, a light emitting element), for example, a light emitting diode (LED), a semiconductor laser diode (LD), a surface emitting laser (Vertical Cavity Surface Emitting Laser; VCSEL), etc. Can be mentioned. These light emitting elements have a function of converting an inputted electric signal into an optical signal and then emitting the optical signal from a light emitting portion toward a predetermined portion. On the other hand, examples of an optical element having a light receiving portion (that is, a light receiving element) include a pin photodiode (pin PD) and an avalanche photodiode (APD). These light receiving elements have a function of causing an optical signal to be incident on the light receiving unit, converting the incident optical signal into an electric signal, and outputting the electric signal. The optical element may have both a light emitting part and a light receiving part. Suitable materials used for the optical element include, for example, Si, Ge, InGaAs, GaAsP, GaAlAs and the like. Such an optical element (particularly a light emitting element) is operated by an operation circuit. The optical element and the operation circuit are electrically connected through, for example, a conductor layer (metal wiring layer) formed on the substrate.

上記手段3の光導波路付き基板としては、例えば、前記樹脂基板、前記セラミック基板、前記ガラス基板または前記金属基板が使用可能であるが、コスト面を考慮すると樹脂基板であることが好ましい。また、光導波路付き基板は、絶縁層と導体層(金属配線層)とを備えた光導波路付き配線基板であることがよく、特には多層配線基板であることがよい。なお、このような配線基板に加えて、例えば、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層を基板上に備えるビルドアップ配線基板を用いることも許容される。   For example, the resin substrate, the ceramic substrate, the glass substrate, or the metal substrate can be used as the substrate with an optical waveguide of the means 3, but a resin substrate is preferable in consideration of cost. The substrate with an optical waveguide is preferably a wiring substrate with an optical waveguide provided with an insulating layer and a conductor layer (metal wiring layer), and particularly preferably a multilayer wiring substrate. In addition to such a wiring board, for example, it is allowed to use a build-up wiring board provided with a build-up layer formed by alternately laminating resin insulating layers and conductor layers on the board.

また、光導波路付き基板は前記光導波路を備えている。なお、光導波路付き基板上には、1つの光導波路のみが支持されていてもよく、2つ以上の光導波路が支持されていてもよい。光導波路とは、光信号が伝搬する光路となるコア及びそのコアを取り囲むクラッドを有した板状またはフィルム状の部材を指し、例えば、ポリマ材料等からなる有機系の光導波路、石英ガラスや化合物半導体等からなる無機系の光導波路等がある。前記ポリマ材料としては、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを選択することができ、具体的には、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、UV硬化性エポキシ樹脂、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、重水素化PMMA、重水素フッ素化PMMA等のアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが好適である。   The substrate with an optical waveguide includes the optical waveguide. Note that only one optical waveguide may be supported on the substrate with optical waveguides, or two or more optical waveguides may be supported. An optical waveguide refers to a plate-like or film-like member having a core that is an optical path through which an optical signal propagates and a clad surrounding the core. For example, an organic optical waveguide made of a polymer material, quartz glass, or a compound There are inorganic optical waveguides made of semiconductors and the like. As the polymer material, a photosensitive resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be selected. Specifically, a polyimide resin such as a fluorinated polyimide, an epoxy resin, a UV curable epoxy resin, a PMMA ( Polymethyl methacrylate), acrylic resins such as deuterated PMMA, deuterated fluorinated PMMA, polyolefin resins, and the like are suitable.

前記位置合わせスタッドは、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有している。位置合わせスタッドは、剛性の高い材料を主体とすることが好ましく、例えばセラミック焼結体を主体とすることが好ましい。このようにすれば、位置合わせスタッドが変形しにくくなるため、光素子と光導波路とをより正確に位置合わせできる。また、位置合わせスタッドは、前記基板と同じ材料によって形成されることが好ましい。このようにすれば、基板及び位置合わせスタッドを形成するための材料の種類を少なくできるので、製造コスト増を回避することができる。さらに、位置合わせスタッドは前記基板に一体形成されることが好ましい。このようにすれば、位置合わせスタッドを基板と別々に形成しなくても済むため、光パッケージの製造が容易になる。しかも、基板に対する位置合わせスタッドの取付精度を考慮しなくても済むため、位置合わせスタッドが別体である場合に比べて、光素子と光導波路との位置合わせ精度が高くなる。なお、位置合わせスタッドを基板と別体で形成し、基板裏面に取り付けてもよい。   The alignment stud is formed on the substrate so as to protrude from the back surface side of the substrate, and has a tip surface capable of contacting the main surface side of the substrate with the optical waveguide. The alignment stud is preferably mainly composed of a material having high rigidity, and for example, is preferably composed mainly of a ceramic sintered body. In this way, the alignment stud is not easily deformed, so that the optical element and the optical waveguide can be aligned more accurately. The alignment stud is preferably formed of the same material as the substrate. In this way, since the types of materials for forming the substrate and the alignment stud can be reduced, an increase in manufacturing cost can be avoided. Further, the alignment stud is preferably formed integrally with the substrate. In this way, it is not necessary to form the alignment stud separately from the substrate, so that the optical package can be easily manufactured. In addition, since it is not necessary to consider the mounting accuracy of the alignment stud with respect to the substrate, the alignment accuracy between the optical element and the optical waveguide is higher than when the alignment stud is a separate body. The alignment stud may be formed separately from the substrate and attached to the back surface of the substrate.

しかも、前記裏面を基準とした前記位置合わせスタッドの突出量は、前記複数の外部接続端子の厚さよりも大きく、前記光素子の厚さよりも大きくなるように設定されていることが好ましい。このようにすれば、位置合わせスタッドの先端面を光導波路付き基板の主面側に確実に当接させることができる。なお、位置合わせスタッドの先端面を、光導波路付き基板の主面に直接当接させてもよいし、前記主面上に形成された構造物(例えば、パッド)の表面に当接させてもよい。さらに、スタッドの先端面は、単に光導波路付き基板の主面側に圧接しているだけであることが好ましい。このようにすれば、スタッドの先端面と上記主面側との間にはんだなどの介在物が存在しないため、先端面を主面側に確実に接触させることができ、位置合わせ精度が高くなる。なお、スタッドの先端面は、光導波路付き基板の主面側にハンダなどを介して接続されていてもよい。このようにした場合、スタッドの先端面と上記主面側とをより確実に接続できる。   In addition, it is preferable that the protruding amount of the alignment stud with respect to the back surface is set to be larger than the thickness of the plurality of external connection terminals and larger than the thickness of the optical element. In this way, the front end surface of the alignment stud can be reliably brought into contact with the main surface side of the substrate with the optical waveguide. The leading end surface of the alignment stud may be brought into direct contact with the main surface of the substrate with the optical waveguide, or may be brought into contact with the surface of a structure (for example, a pad) formed on the main surface. Good. Furthermore, it is preferable that the front end surface of the stud is merely in pressure contact with the main surface side of the substrate with an optical waveguide. In this way, since there is no inclusion such as solder between the front end surface of the stud and the main surface side, the front end surface can be reliably brought into contact with the main surface side, and the alignment accuracy is increased. . In addition, the front end surface of the stud may be connected to the main surface side of the substrate with the optical waveguide via solder or the like. When it does in this way, the front end surface of a stud and the said main surface side can be connected more reliably.

なお、前記位置合わせスタッドは、前記基板の裏面側において離間した複数箇所に配置されることが好ましい。このようにすれば、基板を光導波路付き基板に対して平行に保持しやすくなるため、上記位置合わせ精度が高くなるとともに、基板を安定的に保持できる。さらに、位置合わせスタッドは、光素子の近傍に配置されることが好ましい。このようにすれば、光素子の高さ方向における位置合わせ精度が高くなる。また、前記位置合わせスタッドは、前記位置合わせ用ガイド部を包囲するように配設されていてもよい。このようにした場合、光パッケージが備える基板の位置合わせ用ガイド部や光導波路付き基板が備える基板の位置合わせ穴などによって位置合わせ用ガイド部材を支持するだけでなく、位置合わせスタッドによっても位置合わせ用ガイド部材を支持できるため、光素子と光導波路とを高精度に位置決めできる。   In addition, it is preferable that the said alignment stud is arrange | positioned in the several place spaced apart in the back surface side of the said board | substrate. In this way, the substrate can be easily held parallel to the substrate with the optical waveguide, so that the alignment accuracy can be improved and the substrate can be stably held. Furthermore, the alignment stud is preferably disposed in the vicinity of the optical element. In this way, the alignment accuracy in the height direction of the optical element is increased. The alignment stud may be disposed so as to surround the alignment guide portion. In this case, not only the alignment guide member is supported by the alignment guide portion of the substrate provided in the optical package or the alignment hole of the substrate provided in the substrate with the optical waveguide, but also alignment is performed by the alignment stud. Since the guide member can be supported, the optical element and the optical waveguide can be positioned with high accuracy.

また、前記位置合わせスタッドの前記先端面には、前記光導波路付き基板の有するグランド層及び/または電源層に電気的に接続可能なスタッド側導体部が形成されていることが好ましい。ところで、スタッド側導体部は、グランド層や電源層に電気的に接続可能であることから、他の導体部に比べて大電流が流れる傾向にある。よって、スタッド側導体部は、大電流をスムーズに流すために他の導体部に比べて面積が大きいことが好ましい。そこで、スタッド側導体部を、面積の制約が小さい位置合わせスタッドの先端面に形成することで、スタッド側導体部の面積を大きくすることができる。ゆえに、スタッド側導体部により、グランド層や電源層に電気的に接続される好適な回路を形成できる。   Moreover, it is preferable that a stud-side conductor portion that can be electrically connected to a ground layer and / or a power supply layer of the substrate with an optical waveguide is formed on the tip surface of the alignment stud. By the way, since the stud-side conductor portion can be electrically connected to the ground layer and the power supply layer, a larger current tends to flow than other conductor portions. Therefore, the stud-side conductor part preferably has a larger area than other conductor parts in order to smoothly flow a large current. Then, the area of a stud side conductor part can be enlarged by forming a stud side conductor part in the front end surface of the alignment stud with a small area restriction. Therefore, a suitable circuit that is electrically connected to the ground layer or the power supply layer can be formed by the stud-side conductor portion.

前記スタッド側導体部は金属層であることが望ましい。かかる金属層の厚さは特に限定されないが、少なくとも30μm以下であることが望ましく、さらには2μm以上30μm以下であることがより望ましい。例えば、金属層が通常の薄膜である場合、金属層の厚さは2μm以上10μm以下であることが望ましい。また、co-fire (同時焼成)の場合、金属層の厚さは10μm以上20μm以下であることが望ましい。このように金属層の厚みが薄くなれば、金属層を形成するための材料の使用量を少なくできるので、金属層の厚み(高さ)のバラツキを小さくすることができるとともに、製造コスト増を回避することもできる。   The stud side conductor is preferably a metal layer. The thickness of the metal layer is not particularly limited, but is preferably at least 30 μm or less, and more preferably 2 μm or more and 30 μm or less. For example, when the metal layer is a normal thin film, the thickness of the metal layer is desirably 2 μm or more and 10 μm or less. In the case of co-fire (simultaneous firing), the thickness of the metal layer is preferably 10 μm or more and 20 μm or less. If the thickness of the metal layer is reduced in this way, the amount of material used to form the metal layer can be reduced, so that variations in the thickness (height) of the metal layer can be reduced and the manufacturing cost can be increased. It can also be avoided.

位置合わせスタッドがセラミック焼結体を主体とする場合、金属層は、位置合わせスタッドを構成するセラミックの焼成温度よりも低融点の金属材からなることが好ましい。仮に位置合わせスタッドを構成するセラミックの焼成温度よりも高融点の金属材を用いた場合には、金属層の溶融のために千数百℃を越える高温に加熱する必要が生じてしまい、製造困難化及び製造コスト増につながるからである。   When the alignment stud is mainly composed of a ceramic sintered body, the metal layer is preferably made of a metal material having a melting point lower than the firing temperature of the ceramic constituting the alignment stud. If a metal material having a melting point higher than the firing temperature of the ceramic constituting the alignment stud is used, it will be necessary to heat the metal layer to a high temperature exceeding a few hundred degrees Celsius, making it difficult to manufacture. This leads to an increase in manufacturing costs and manufacturing costs.

前記スタッド側導体部、前記接続端子及び前記外部接続端子は、例えば導電性金属により形成される。前記導電性金属としては特に限定されないが、例えば銅、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、鉛、チタン、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブなどから選択される1種または2種以上の金属を挙げることができる。2種以上の金属からなる導電性金属としては、例えば、スズ及び鉛の合金であるはんだ等を挙げることができる。2種以上の金属からなる導電性金属として、鉛フリーのはんだ(例えば、Sn−Ag系はんだ、Sn−Ag−Cu系はんだ、Sn−Ag−Bi系はんだ、Sn−Ag−Bi−Cu系はんだ、Sn−Zn系はんだ、Sn−Zn−Bi系はんだ等)を用いても勿論よい。   The stud side conductor part, the connection terminal, and the external connection terminal are made of, for example, a conductive metal. Although it does not specifically limit as said conductive metal, For example, 1 type, or 2 or more types of metals selected from copper, gold | metal | money, silver, platinum, palladium, nickel, tin, lead, titanium, tungsten, molybdenum, tantalum, niobium etc. Can be mentioned. Examples of the conductive metal composed of two or more metals include solder that is an alloy of tin and lead. Lead-free solder (for example, Sn-Ag solder, Sn-Ag-Cu solder, Sn-Ag-Bi solder, Sn-Ag-Bi-Cu solder) as a conductive metal composed of two or more metals Of course, Sn—Zn solder, Sn—Zn—Bi solder, etc.) may be used.

前記光パッケージを構成する位置合わせ用ガイド部としては、前記基板の前記裏面にて開口し、前記光導波路付き基板から突出する位置合わせ用ガイド部材が嵌合可能な位置合わせ用ガイド穴や、前記基板の前記裏面上に配設され、前記光導波路付き基板の有する位置合わせ基準部に対して照合可能な位置合わせマークなどが挙げられるが、位置合わせ用ガイド穴であることが好ましい。このようにすれば、位置合わせ用ガイド部材の突出箇所の外周面が位置合わせ用ガイド穴の内面に接触することで、光素子と光導波路とを位置合わせした状態に保持することができる。また、位置合わせ用ガイド部材の突出箇所には他部品(具体的には光導波路など)が支持可能となっている。位置合わせ用ガイド部材の形状については特に限定されないが、例えばピン状のもの(ガイドピン)が好ましく、その材料としてはステンレス等のようにある程度硬質な金属がよい。また、位置合わせ用ガイド部材の直径(特に前記突出箇所の直径)については、前記基板の裏面にて開口する位置合わせ用ガイド穴と嵌合できるように、当該位置合わせ用ガイド穴とほぼ同径である必要がある。   As the alignment guide portion constituting the optical package, an alignment guide hole that is open on the back surface of the substrate and can be fitted with an alignment guide member protruding from the substrate with the optical waveguide, An alignment mark or the like that is disposed on the back surface of the substrate and can be collated with the alignment reference portion of the substrate with an optical waveguide is preferable, and the alignment guide hole is preferable. If it does in this way, the outer peripheral surface of the protrusion location of the alignment guide member contacts the inner surface of the alignment guide hole, so that the optical element and the optical waveguide can be held in alignment. In addition, other parts (specifically, an optical waveguide or the like) can be supported at the protruding portion of the alignment guide member. The shape of the alignment guide member is not particularly limited. For example, a pin-shaped member (guide pin) is preferable, and the material thereof may be a metal that is hard to some extent, such as stainless steel. Further, the diameter of the alignment guide member (particularly the diameter of the protruding portion) is substantially the same as that of the alignment guide hole so that it can be fitted into the alignment guide hole opened on the back surface of the substrate. Need to be.

なお、位置合わせ用ガイド部の数については特に限定されないが、位置合わせ精度の向上及び固定強度の向上という観点からすると、単数よりは複数であることがよい。位置合わせ用ガイド部が複数ある場合、前記位置合わせ用ガイド部は、前記搭載領域をその両側から挟むように配設されていることが好ましい。このようにすれば、光素子の近傍に位置合わせ用ガイド部を配置できるため、光素子と光導波路とが平面方向において位置合わせされた状態を、より安定的に保持できる。   The number of alignment guide portions is not particularly limited, but from the viewpoint of improving alignment accuracy and fixing strength, a plurality of alignment guide portions is preferable to a single alignment guide portion. When there are a plurality of alignment guide portions, the alignment guide portions are preferably arranged so as to sandwich the mounting area from both sides thereof. In this way, since the alignment guide portion can be disposed in the vicinity of the optical element, the state where the optical element and the optical waveguide are aligned in the planar direction can be more stably maintained.

[第1実施形態] [First Embodiment]

以下、本発明を具体化した第1実施形態の光導波路モジュールを、図1〜図10に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, an optical waveguide module according to a first embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1〜図4に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール1は、光導波路付き配線基板61(光導波路付き基板)の上面62(主面)上に2つの光素子付き光パッケージ41を搭載することで構成される。   As shown in FIGS. 1 to 4, the optical waveguide module 1 of the present embodiment includes two optical packages 41 with optical elements on an upper surface 62 (main surface) of a wiring substrate 61 with an optical waveguide (substrate with an optical waveguide). It is configured by mounting.

図1に示されるように、本実施形態の光導波路付き配線基板61は、上面62及び下面63を有する平面視略矩形状の板部材である。光導波路付き配線基板61は、基板本体69及び光導波路31などを備えている。図3〜図5に示されるように、基板本体69は、樹脂絶縁層64と金属導体層65とによって構成されている。樹脂絶縁層64は、例えば、厚さ約30μmであって、連続多孔質PTFEにエポキシ樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料や、厚さ約100μmのガラス布基材エポキシ樹脂からなる。   As shown in FIG. 1, the wiring board 61 with an optical waveguide of the present embodiment is a plate member having a substantially rectangular shape in plan view, having an upper surface 62 and a lower surface 63. The wiring substrate 61 with an optical waveguide includes a substrate body 69, the optical waveguide 31, and the like. As shown in FIGS. 3 to 5, the substrate body 69 is constituted by a resin insulating layer 64 and a metal conductor layer 65. The resin insulating layer 64 is, for example, about 30 μm thick, and is made of a resin-resin composite material obtained by impregnating continuous porous PTFE with an epoxy resin, or a glass cloth base epoxy resin having a thickness of about 100 μm.

樹脂絶縁層64における複数箇所には、樹脂絶縁層64の厚さ方向に貫通する内部導通用のスルーホール部66が形成されている。そして、これらのスルーホール部66は、層の異なる金属導体層65を電気的に接続する役割を果たしている。また、光導波路付き配線基板61の上面62において各々のスルーホール部66の上端面がある位置には、パッド67(接続端子)が配置されている。   Through holes 66 for internal conduction penetrating in the thickness direction of the resin insulation layer 64 are formed at a plurality of locations in the resin insulation layer 64. These through-hole portions 66 serve to electrically connect metal conductor layers 65 of different layers. Further, pads 67 (connection terminals) are arranged at positions where the upper end surfaces of the respective through-hole portions 66 are present on the upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide.

図3〜図5に示されるように、光導波路付き配線基板61における複数の箇所(ここでは4箇所)には、光導波路付き配線基板61の上面62及び下面63の両方にて開口する充填用孔81が形成されている。これらの充填用孔81の内部には樹脂充填部82が設けられており、その樹脂充填部82の略中心部には位置合わせ穴83が設けられている。位置合わせ穴83は断面円形状であって、光導波路付き配線基板61の上面62及び下面63の両方にて開口している。本実施形態の場合、位置合わせ穴83の直径は上記充填用孔81の内径よりも小さく、約0.7mmに設定されている。4つある位置合わせ穴83の内部には、ステンレス鋼からなる断面円形状のガイドピン24(位置合わせ用ガイド部材)が、上面62側に一端を突出させた状態で嵌合されている。本実施形態において具体的には、JIS C 5981に規定するガイドピン「CNF125A−21」(直径0.699mm)を使用している。   As shown in FIGS. 3 to 5, a plurality of locations (here, four locations) in the wiring substrate 61 with an optical waveguide are filled at both the upper surface 62 and the lower surface 63 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. A hole 81 is formed. A resin filling portion 82 is provided inside these filling holes 81, and an alignment hole 83 is provided at a substantially central portion of the resin filling portion 82. The alignment hole 83 has a circular cross section and opens on both the upper surface 62 and the lower surface 63 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. In the present embodiment, the diameter of the alignment hole 83 is smaller than the inner diameter of the filling hole 81 and is set to about 0.7 mm. Inside the four alignment holes 83, a guide pin 24 (alignment guide member) made of stainless steel and having a circular cross section is fitted with one end protruding toward the upper surface 62 side. Specifically, in this embodiment, a guide pin “CNF125A-21” (diameter 0.699 mm) defined in JIS C 5981 is used.

図1〜図5に示されるように、前記光導波路31は、光導波路付き配線基板61の上面62における略中央に配置されている。光導波路31を構成する基材32は、コア33及びそれを上下左右から取り囲むクラッド34を有している。実質的にコア33は光信号が伝搬する光路となる。本実施形態の場合、コア33及びクラッド34は、屈折率等の異なる透明なポリマ材料、具体的には屈折率等の異なるPMMA(ポリメチルメタクリレート)により形成されている。光路となるコア33の本数は12であって、それらは直線状または緩やかな曲線状をなしており、互いに平行に延びるように形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 5, the optical waveguide 31 is disposed substantially at the center of the upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. The base material 32 constituting the optical waveguide 31 has a core 33 and a clad 34 surrounding the core 33 from above, below, left and right. The core 33 substantially becomes an optical path through which the optical signal propagates. In the case of the present embodiment, the core 33 and the clad 34 are formed of transparent polymer materials having different refractive indexes, specifically, PMMA (polymethyl methacrylate) having different refractive indexes. The number of the cores 33 used as the optical path is 12, which are linear or gently curved, and are formed to extend in parallel to each other.

光導波路31における所定の箇所には、光導波路31の下面にて開口するV字溝35が形成されている。このV字溝35の先端はコア33のある深さにまで及んでいる。V字溝35の内面は光導波路付き配線基板61の上面62に対して約45°の角度を持つ傾斜面となっていて、その傾斜面には光を全反射可能な金属からなる薄膜37が蒸着されていてもよい。その結果、光を90°の角度で反射する光路変換用ミラーが構成される。   A V-shaped groove 35 opened at the lower surface of the optical waveguide 31 is formed at a predetermined location in the optical waveguide 31. The tip of the V-shaped groove 35 extends to a certain depth of the core 33. The inner surface of the V-shaped groove 35 is an inclined surface having an angle of about 45 ° with respect to the upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide, and a thin film 37 made of a metal capable of totally reflecting light is formed on the inclined surface. It may be vapor deposited. As a result, an optical path changing mirror that reflects light at an angle of 90 ° is configured.

図3〜図5に示されるように、光導波路31の四隅には円形状の位置合わせ穴36が貫通形成されている。これらの位置合わせ穴36は、前記ガイドピン24の大きさに対応して直径約0.7mmに設定されている。そして、光導波路31の有する各位置合わせ穴36には、光導波路付き配線基板61から突出する各ガイドピン24が挿通されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, circular alignment holes 36 are formed through the four corners of the optical waveguide 31. These alignment holes 36 have a diameter of about 0.7 mm corresponding to the size of the guide pin 24. And each guide pin 24 which protrudes from the wiring board 61 with an optical waveguide is penetrated by each alignment hole 36 which the optical waveguide 31 has.

図1〜図5に示されるように、前記各光素子付き光パッケージ41を構成する光パッケージ42は、セラミック基板11を備えている。セラミック基板11は、表面12及び裏面13を有し、厚さ方向から見て略矩形状をなす部材である(図2参照)。かかるセラミック基板11は、複数のセラミック層51からなる、いわゆるセラミック多層配線基板であって、内層に金属配線層52を備えている。セラミック層51は、アルミナを主成分とするグリーンシートを焼成したセラミック焼結体を主体としており、金属配線層52は、タングステンによって形成されている。このセラミック基板11はビア導体53も備えており、層の異なる金属配線層52同士はビア導体53を介して層間接続されている。また、一部のビア導体53の下端には、パッド56が形成されている。各パッド56の表面上には、複数のはんだバンプ68(外部接続端子)が設けられている。そして、これらのはんだバンプ68は、前記光導波路付き配線基板61の前記パッド67にはんだ付けされている。   As shown in FIGS. 1 to 5, the optical package 42 constituting the optical package 41 with each optical element includes a ceramic substrate 11. The ceramic substrate 11 is a member having a front surface 12 and a back surface 13 and having a substantially rectangular shape when viewed from the thickness direction (see FIG. 2). The ceramic substrate 11 is a so-called ceramic multilayer wiring board composed of a plurality of ceramic layers 51, and includes a metal wiring layer 52 as an inner layer. The ceramic layer 51 is mainly composed of a ceramic sintered body obtained by firing a green sheet mainly composed of alumina, and the metal wiring layer 52 is formed of tungsten. The ceramic substrate 11 also includes a via conductor 53, and metal wiring layers 52 having different layers are connected to each other via the via conductor 53. A pad 56 is formed at the lower end of some of the via conductors 53. A plurality of solder bumps 68 (external connection terminals) are provided on the surface of each pad 56. These solder bumps 68 are soldered to the pads 67 of the wiring board 61 with an optical waveguide.

図1において左側にあるセラミック基板11の表面12の右側部には、フリップチップ接続パッドとなる複数の表面側導体層55(図3,図4参照)が、タングステンによって形成されている。これらの表面側導体層55には、矩形平板状をなすドライバIC18がフリップチップ実装されている。かかるドライバIC18の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。   In the right side portion of the surface 12 of the ceramic substrate 11 on the left side in FIG. 1, a plurality of surface side conductor layers 55 (see FIGS. 3 and 4) serving as flip chip connection pads are formed of tungsten. A driver IC 18 having a rectangular flat plate shape is flip-chip mounted on these surface-side conductor layers 55. Circuit elements (not shown) are formed on the lower surface layer of the driver IC 18.

また、図1において左側にあるセラミック基板11の裏面13の右端部には、搭載領域となる裏面側導体層54(図3,図5参照)が、タングステンによって形成されている。裏面側導体層54は、ビア導体53及び表面側導体層55を介してドライバIC18に電気的に接続されている。また、裏面側導体層54上には、発光素子の一種であるVCSEL14が、発光面を下方に向けた状態で接合されている。このVCSEL14の発光面は、一列に並べられた複数の発光部15を有しており、前記光導波路31の上面(上側のクラッド34の上面)に密着している。なお、発光部15の数は、前記光導波路31のコア33の本数と同じく12である。これらの発光部15は、セラミック基板11の裏面13に対して直交する方向(即ち図1の下方向)に、所定波長のレーザ光を出射するようになっている。   In addition, a back-side conductor layer 54 (see FIGS. 3 and 5) serving as a mounting region is formed of tungsten at the right end of the back surface 13 of the ceramic substrate 11 on the left side in FIG. The back side conductor layer 54 is electrically connected to the driver IC 18 through the via conductor 53 and the front side conductor layer 55. On the back-side conductor layer 54, a VCSEL 14 which is a kind of light emitting element is bonded with the light emitting surface facing downward. The light emitting surface of the VCSEL 14 has a plurality of light emitting portions 15 arranged in a line, and is in close contact with the upper surface of the optical waveguide 31 (the upper surface of the upper clad 34). Note that the number of the light emitting portions 15 is 12, which is the same as the number of the cores 33 of the optical waveguide 31. These light emitting portions 15 emit laser light having a predetermined wavelength in a direction orthogonal to the back surface 13 of the ceramic substrate 11 (that is, the downward direction in FIG. 1).

一方、図1において右側にあるセラミック基板11の表面12の左側部にも、複数の表面側導体層55が形成されている。これらの表面側導体層55には、矩形平板状をなすレシーバIC19がフリップチップ実装されている。かかるレシーバIC19の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。   On the other hand, a plurality of surface-side conductor layers 55 are also formed on the left side of the surface 12 of the ceramic substrate 11 on the right side in FIG. A receiver IC 19 having a rectangular flat plate shape is flip-chip mounted on these surface-side conductor layers 55. A circuit element (not shown) is formed on the lower surface layer of the receiver IC 19.

また、図1において右側にあるセラミック基板11の裏面13の左端部にも、搭載領域となる裏面側導体層54が形成されている。裏面側導体層54は、ビア導体53及び表面側導体層55を介してレシーバIC19に電気的に接続されている。また、裏面側導体層54上には、受光素子の一種であるフォトダイオード16が、受光面を下方に向けた状態で接合されている。このフォトダイオード16の受光面は、一列に並べられた複数の受光部17を有しており、前記光導波路31の上面に密着している。なお、受光部17の数は、光導波路31のコア33の本数と同じく12である。従って、これらの受光部17は、図1の下側から上側に向かうレーザ光を受けやすい構成となっている。   In addition, a back-side conductor layer 54 serving as a mounting region is also formed at the left end portion of the back surface 13 of the ceramic substrate 11 on the right side in FIG. The back side conductor layer 54 is electrically connected to the receiver IC 19 through the via conductor 53 and the front side conductor layer 55. On the back-side conductor layer 54, a photodiode 16 which is a kind of light receiving element is bonded with the light receiving surface facing downward. The light receiving surface of the photodiode 16 has a plurality of light receiving portions 17 arranged in a line, and is in close contact with the upper surface of the optical waveguide 31. Note that the number of light receiving portions 17 is twelve, which is the same as the number of cores 33 of the optical waveguide 31. Accordingly, these light receiving portions 17 are configured to easily receive laser light from the lower side to the upper side in FIG.

図2〜図5に示されるように、セラミック基板11における複数の箇所(1つのセラミック基板11につき2箇所)には、セラミック基板11の表面12及び裏面13の両方にて開口する充填用孔21が形成されている。これらの充填用孔21の内部には樹脂充填部22が設けられており、その樹脂充填部22の略中心部には位置合わせ用ガイド穴23(位置合わせ用ガイド部)が設けられている。位置合わせ用ガイド穴23は断面円形状であって、セラミック基板11の表面12及び裏面13の両方にて開口している。本実施形態の場合、位置合わせ用ガイド穴23の直径は上記充填用孔21の内径よりも小さく、約0.7mmに設定されている。位置合わせ用ガイド穴23の内部には、前記ガイドピン24の上端部が嵌合されている。   As shown in FIGS. 2 to 5, filling holes 21 opened at both the front surface 12 and the back surface 13 of the ceramic substrate 11 are provided at a plurality of locations (two locations per ceramic substrate 11) in the ceramic substrate 11. Is formed. A resin filling portion 22 is provided inside these filling holes 21, and an alignment guide hole 23 (positioning guide portion) is provided at a substantially central portion of the resin filling portion 22. The alignment guide hole 23 has a circular cross section and opens at both the front surface 12 and the back surface 13 of the ceramic substrate 11. In the present embodiment, the diameter of the alignment guide hole 23 is smaller than the inner diameter of the filling hole 21 and is set to about 0.7 mm. The upper end portion of the guide pin 24 is fitted into the alignment guide hole 23.

その結果、VCSEL14(またはフォトダイオード16)と光導波路31とが、平面方向において位置合わせされた状態で固定される。ここで、「平面方向において位置合わせされた状態」とは、具体的には、図1の左端側に位置する前記光路変換用ミラーが前記各発光部15の直下にあり各コア33と各発光部15との光軸が合った状態、かつ、図1の右端側に位置する光路変換用ミラーが前記各受光部17の直下にあり各コア33と各受光部17との光軸が合った状態をいう。   As a result, the VCSEL 14 (or the photodiode 16) and the optical waveguide 31 are fixed while being aligned in the planar direction. Here, the “aligned state in the plane direction” specifically means that the optical path conversion mirror located on the left end side in FIG. 1 is directly under the light emitting units 15 and each core 33 and each light emitting element. 1 and the optical path changing mirror located on the right end side in FIG. 1 is directly below each light receiving portion 17 so that the optical axes of each core 33 and each light receiving portion 17 are aligned. State.

そして本実施形態では、4つあるガイドピン24のうちの2つがVCSEL14に近接して配置され、残りの2つがフォトダイオード16に近接して配置されている。VCSEL14に近接して配置された一対のガイドピン24は、発光部15の列と略同一直線上にあって、発光部15の列及び前記裏面側導体層54をその両端側から挟むように配設されている。同様に、フォトダイオード16に近接して配置された一対のガイドピン24は、受光部17の列と略同一直線上にあって、受光部17の列及び裏面側導体層54をその両端側から挟むように配設されている。   In this embodiment, two of the four guide pins 24 are arranged close to the VCSEL 14 and the remaining two are arranged close to the photodiode 16. The pair of guide pins 24 arranged in proximity to the VCSEL 14 are substantially collinear with the row of the light emitting portions 15 and are arranged so as to sandwich the row of the light emitting portions 15 and the back side conductor layer 54 from both ends thereof. It is installed. Similarly, the pair of guide pins 24 arranged in the vicinity of the photodiode 16 is substantially collinear with the row of the light receiving portions 17, and the row of the light receiving portions 17 and the back surface side conductor layer 54 are formed from both ends thereof. It is arrange | positioned so that it may pinch | interpose.

また、図1〜図5に示されるように、セラミック基板11の裏面13側における複数の箇所(1つのセラミック基板11につき4箇所)には、位置合わせスタッド71が突設されている。各位置合わせスタッド71は、裏面13側において前記はんだバンプ68が配置される領域を囲むように配置されている。4つある位置合わせスタッド71のうちの2つは、裏面13側において、はんだバンプ68が配置される領域と、裏面側導体層54が形成される搭載領域との間に配置されている。位置合わせスタッド71は、前記セラミック層51を積層することによって略直方体状に形成されており、セラミック基板11に一体形成されている。即ち、位置合わせスタッド71は、セラミック基板11と同じセラミック焼結体を主体としている。   As shown in FIGS. 1 to 5, alignment studs 71 protrude from a plurality of locations (four locations per ceramic substrate 11) on the back surface 13 side of the ceramic substrate 11. Each alignment stud 71 is disposed so as to surround a region where the solder bump 68 is disposed on the back surface 13 side. Two of the four alignment studs 71 are disposed between the region where the solder bumps 68 are disposed and the mounting region where the back-side conductor layer 54 is formed on the back surface 13 side. The alignment stud 71 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by laminating the ceramic layers 51, and is integrally formed on the ceramic substrate 11. That is, the alignment stud 71 is mainly composed of the same ceramic sintered body as the ceramic substrate 11.

図3,図4に示されるように、裏面13を基準とした位置合わせスタッド71の突出量は、VCSEL14やフォトダイオード16の厚さよりも大きくなるように設定されている。位置合わせスタッド71の突出量は、VCSEL14やフォトダイオード16が前記光導波路31の上面に当接する程度の大きさに設定されている。また、位置合わせスタッド71の突出量は、はんだバンプ68の高さよりも大きくなるように設定されており、はんだバンプ68の高さに1層のセラミック層51の厚さを加えた大きさにほぼ等しくなっている。即ち、はんだバンプ68が配置される領域におけるセラミック層51の層数は、裏面側導体層54が形成される搭載領域におけるセラミック層51の層数よりも1つだけ大きくなっている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the protruding amount of the alignment stud 71 with respect to the back surface 13 is set to be larger than the thickness of the VCSEL 14 or the photodiode 16. The protruding amount of the alignment stud 71 is set to such a size that the VCSEL 14 and the photodiode 16 are in contact with the upper surface of the optical waveguide 31. Further, the protruding amount of the alignment stud 71 is set to be larger than the height of the solder bump 68, and is approximately the size obtained by adding the thickness of the single ceramic layer 51 to the height of the solder bump 68. Are equal. That is, the number of ceramic layers 51 in the region where the solder bumps 68 are disposed is one larger than the number of ceramic layers 51 in the mounting region where the back-side conductor layer 54 is formed.

さらに、位置合わせスタッド71は先端面72を有しており、先端面72は光導波路付き配線基板61の上面62に対して当接している。これにより、VCSEL14(またはフォトダイオード16)と光導波路31とが、高さ方向において位置合わせされた状態で固定される。ここで、「高さ方向において位置合わせされた状態」とは、具体的には、VCSEL14が光導波路31の上面に当接しており各コア33とVCSEL14の前記各発光部15との光軸が合った状態、かつ、フォトダイオード16が光導波路31の上面に当接しており各コア33とフォトダイオード16の前記各受光部17との光軸が合った状態をいう。   Further, the alignment stud 71 has a front end surface 72, and the front end surface 72 is in contact with the upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. As a result, the VCSEL 14 (or the photodiode 16) and the optical waveguide 31 are fixed while being aligned in the height direction. Here, the “aligned state in the height direction” specifically means that the VCSEL 14 is in contact with the upper surface of the optical waveguide 31 and the optical axes of the cores 33 and the light emitting portions 15 of the VCSEL 14 are the same. A state where the photodiodes 16 are in contact with the upper surface of the optical waveguide 31 and the optical axes of the cores 33 and the light receiving portions 17 of the photodiodes 16 are aligned.

このように構成された光導波路モジュール1の一般的な動作について簡単に述べる。   A general operation of the optical waveguide module 1 configured as described above will be briefly described.

VCSEL14及びフォトダイオード16は、光導波路付き配線基板61の金属導体層65やセラミック基板11の金属配線層52などを介した電力供給により、動作可能な状態となる。セラミック基板11上のドライバIC18からVCSEL14に電気信号が出力されると、VCSEL14は入力した電気信号を光信号(レーザ光)に変換した後、その光信号をコア33の左端にある光路変換用ミラーに向けて、発光部15から出射する。発光部15から出射したレーザ光は、光導波路31の上面側から入射して、コア33の光路変換用ミラーに入射する。光路変換用ミラーに入射したレーザ光は、そこで進行方向を90°変更する。このため、レーザ光は光導波路31の上面側から出射し、さらにフォトダイオード16の受光部17に入射する。フォトダイオード16は受光したレーザ光を電気信号に変換し、変換した電気信号をレシーバIC19に出力するようになっている。   The VCSEL 14 and the photodiode 16 become operable by supplying power through the metal conductor layer 65 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide, the metal wiring layer 52 of the ceramic substrate 11, and the like. When an electrical signal is output from the driver IC 18 on the ceramic substrate 11 to the VCSEL 14, the VCSEL 14 converts the input electrical signal into an optical signal (laser light), and then the optical signal is converted to an optical path conversion mirror at the left end of the core 33. The light is emitted from the light-emitting unit 15 toward. The laser light emitted from the light emitting unit 15 enters from the upper surface side of the optical waveguide 31 and enters the optical path changing mirror of the core 33. The laser beam incident on the optical path changing mirror changes its traveling direction by 90 °. For this reason, the laser light is emitted from the upper surface side of the optical waveguide 31 and is incident on the light receiving portion 17 of the photodiode 16. The photodiode 16 converts the received laser light into an electrical signal, and outputs the converted electrical signal to the receiver IC 19.

次に、上記構成の光導波路モジュール1の製造方法を図6〜図10に基づいて説明する。   Next, a method for manufacturing the optical waveguide module 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS.

まず、以下の手順によりセラミック基板11を作製する。アルミナ粉末、有機バインダ溶剤、可塑剤などを均一に混合・混練してなる原料スラリーを作製し、この原料スラリーを用いてドクターブレード装置によるシート成形を行い、所定厚みのグリーンシート(セラミック未焼結体)を複数層分形成する。次に、各グリーンシートにおける所定部分にパンチ加工を施し、充填用孔21の一部をなす透孔と、ビア用孔とをそれぞれ形成する。この段階ではまだ未焼結状態であるので、穴加工を比較的簡単に低コストで行うことができる。この後、ビア用孔に金属ペーストを充填するとともに、グリーンシートの表面に金属ペーストを印刷する。   First, the ceramic substrate 11 is produced by the following procedure. A raw material slurry is prepared by uniformly mixing and kneading alumina powder, organic binder solvent, plasticizer, etc., and this raw material slurry is used to form a sheet with a doctor blade device. Body) is formed in a plurality of layers. Next, a predetermined portion of each green sheet is punched to form a through hole that forms part of the filling hole 21 and a via hole. Since it is still unsintered at this stage, drilling can be performed relatively easily and at low cost. Thereafter, the via hole is filled with the metal paste, and the metal paste is printed on the surface of the green sheet.

続く積層圧着工程では、複数枚のグリーンシートを積層して配置し、プレス装置を用いてそれらを圧着、一体化することにより、充填用孔21を有するセラミック積層体を作製する。このとき、セラミック積層体において位置合わせスタッド71となる部分も同時に作製される。次に、周知の手法に従って乾燥工程や脱脂工程などを行った後、さらにアルミナが焼結しうる加熱温度(1650℃〜1950℃)にて焼成工程を行う。これにより、セラミック積層体を焼結させてセラミック基板11(図6参照)とする。この時点でセラミックは硬質化しかつ収縮する。また、ビア用孔に充填された金属ペーストがビア導体53となり、グリーンシートの表面に印刷された金属ペーストが、金属配線層52、裏面側導体層54、表面側導体層55及びパッド56となる。   In the subsequent laminating and crimping step, a plurality of green sheets are stacked and arranged, and they are crimped and integrated using a press device, thereby producing a ceramic laminate having the filling holes 21. At this time, a portion to be the alignment stud 71 in the ceramic laminate is also produced at the same time. Next, after performing a drying process, a degreasing process, etc. according to a well-known method, a baking process is further performed at the heating temperature (1650 degreeC-1950 degreeC) which an alumina can sinter. Thereby, the ceramic laminate is sintered to form a ceramic substrate 11 (see FIG. 6). At this point, the ceramic hardens and shrinks. Also, the metal paste filled in the via hole becomes the via conductor 53, and the metal paste printed on the surface of the green sheet becomes the metal wiring layer 52, the back-side conductor layer 54, the front-side conductor layer 55 and the pad 56. .

続く第1の樹脂充填工程では、以下のようにして充填用孔21内に樹脂充填部22を形成する。まず、エポキシ樹脂に対して硬化剤を混合した混合物を3本ロールにて混練することにより、充填用の樹脂材料を調製しておく。なお、本実施形態では、熱硬化性樹脂中に無機フィラーを含む未硬化状態の樹脂材料を用いる。   In the subsequent first resin filling step, the resin filling portion 22 is formed in the filling hole 21 as follows. First, a resin material for filling is prepared by kneading a mixture in which a curing agent is mixed with an epoxy resin with three rolls. In the present embodiment, an uncured resin material containing an inorganic filler in the thermosetting resin is used.

次に、セラミック基板11を印刷装置にセットし、その表面12に所定のメタルマスク(図示略)を密着させて配置する。メタルマスクにおいて充填用孔21に対応する箇所には、開口部があらかじめ形成されている。このようなメタルマスクを介して前記樹脂材料を印刷することにより、各充填用孔21内に樹脂材料を充填する。そして、印刷後のセラミック基板11を印刷装置から取り外した後、120℃,1時間の条件で加熱し、充填された樹脂材料を半硬化させて、樹脂充填部22とする。ここで、樹脂充填部22を完全に硬化させないのは、次の第1の嵌合穴形成工程での穴加工をいっそう容易に行うためである。   Next, the ceramic substrate 11 is set in a printing apparatus, and a predetermined metal mask (not shown) is placed in close contact with the surface 12 thereof. In the metal mask, an opening is formed in advance at a location corresponding to the filling hole 21. The resin material is filled in each filling hole 21 by printing the resin material through such a metal mask. Then, after the printed ceramic substrate 11 is removed from the printing apparatus, it is heated at 120 ° C. for 1 hour, and the filled resin material is semi-cured to form the resin filling portion 22. Here, the reason why the resin filling portion 22 is not completely cured is to perform the hole processing in the next first fitting hole forming step more easily.

続く第1の嵌合穴形成工程では、精密ドリルを用いた精密穴加工を行って樹脂充填部22に位置合わせ用ガイド穴23を形成する。このような加工法によれば、光軸合わせの基準となるガイドピン24を、所望とする正しい位置にて支持可能な位置合わせ用ガイド穴23とすることができる。ここで、前記セラミック基板11を表面研磨装置にセットして、表面12及び裏面13を研磨する。この研磨により、充填用孔21の開口部から突出して盛り上がっている余剰の樹脂や、基板表面に付着している樹脂を除去する。この研磨工程を行うと、セラミック基板11の表面12における凹凸が解消されて平坦化する。   In the subsequent first fitting hole forming step, precision hole machining using a precision drill is performed to form the alignment guide hole 23 in the resin filling portion 22. According to such a processing method, the guide pin 24 serving as a reference for optical axis alignment can be the alignment guide hole 23 that can be supported at a desired correct position. Here, the ceramic substrate 11 is set in a surface polishing apparatus, and the front surface 12 and the back surface 13 are polished. By this polishing, the excess resin protruding from the opening of the filling hole 21 and the resin adhering to the substrate surface are removed. When this polishing step is performed, the unevenness on the surface 12 of the ceramic substrate 11 is eliminated and the surface is flattened.

次に、前記セラミック基板11を150℃,5時間の条件で加熱する本硬化処理を行って、樹脂充填部22を完全に硬化させる。さらに、周知の手法により仕上げ加工を行って、位置合わせ用ガイド穴23の穴径を0.700mmとなるように微調整する。このときの加工に要求される精度は、具体的には±0.001mmである。その後、セラミック基板11の裏面13側のパッド56にはんだペーストを塗布してリフローすることにより、はんだバンプ68を設ける。   Next, a main curing process is performed in which the ceramic substrate 11 is heated at 150 ° C. for 5 hours to completely cure the resin filling portion 22. Further, finishing is performed by a well-known method, and fine adjustment is performed so that the hole diameter of the alignment guide hole 23 becomes 0.700 mm. Specifically, the accuracy required for processing at this time is ± 0.001 mm. Thereafter, solder bumps 68 are provided by applying a solder paste to the pads 56 on the back surface 13 side of the ceramic substrate 11 and performing reflow.

また、光導波路付き配線基板61を構成する基板本体69を従来公知の手法により作製し、準備しておく。その具体例を挙げると、銅張積層板を出発材料として銅箔のエッチングや無電解銅めっき等を行い、金属導体層65及びスルーホール部66を有する樹脂絶縁層64を形成する。次に、樹脂絶縁層64の表層にさらに樹脂絶縁層64を積層形成し、最上層の樹脂絶縁層64の上面62にパッド67を形成する。   Also, a substrate body 69 constituting the optical waveguide-equipped wiring substrate 61 is prepared and prepared by a conventionally known method. As a specific example, a copper-clad laminate is used as a starting material, and copper foil etching, electroless copper plating, or the like is performed to form a resin insulating layer 64 having a metal conductor layer 65 and a through-hole portion 66. Next, a resin insulating layer 64 is further laminated on the surface layer of the resin insulating layer 64, and a pad 67 is formed on the upper surface 62 of the uppermost resin insulating layer 64.

次に、準備しておいた基板本体69に対してドリルを用いて穴加工を行うことにより、充填用孔81を形成する。続く第2の樹脂充填工程では、前記第1の樹脂充填工程と同様の工程を行うことにより、充填用孔81内に樹脂充填部82を形成する。さらに、第2の嵌合穴形成工程では、精密ドリルを用いた精密穴加工を行って樹脂充填部82に位置合わせ穴83を形成する。さらに、周知の手法により仕上げ加工を行って、位置合わせ穴83の穴径を0.700mmとなるように微調整する。このときの加工に要求される精度は、具体的には±0.001mmである。   Next, a hole 81 for filling is formed by drilling the prepared substrate body 69 using a drill. In the subsequent second resin filling step, the resin filling portion 82 is formed in the filling hole 81 by performing the same step as the first resin filling step. Further, in the second fitting hole forming step, a precision hole processing using a precision drill is performed to form the alignment hole 83 in the resin filling portion 82. Further, finishing is performed by a well-known method, and the hole diameter of the alignment hole 83 is finely adjusted to be 0.700 mm. Specifically, the accuracy required for processing at this time is ± 0.001 mm.

また、従来公知の手法に従って、基板本体69の上面62にクラッド34及びコア33を順次積層形成し、光導波路31を形成する。さらに、光導波路31において位置合わせ穴83の直上となる位置に対して精密ドリルを用いた精密穴加工を行い、四隅に位置合わせ穴36を形成しておく(図7参照)。   Further, according to a conventionally known method, the clad 34 and the core 33 are sequentially laminated on the upper surface 62 of the substrate body 69 to form the optical waveguide 31. Further, precision hole processing using a precision drill is performed on the position directly above the alignment hole 83 in the optical waveguide 31 to form alignment holes 36 at the four corners (see FIG. 7).

続くガイドピン取付工程では、専用の治具などを用いて、位置合わせ穴36及び光導波路付き配線基板61の位置合わせ穴83にガイドピン24を圧入するようにして嵌合させる(図8参照)。   In the subsequent guide pin mounting step, the guide pin 24 is press-fitted into the alignment hole 36 and the alignment hole 83 of the wiring board 61 with the optical waveguide by using a dedicated jig or the like (see FIG. 8). .

次に、図1において左側にあるセラミック基板11の表面12にドライバIC18を実装するとともに、裏面13上にVCSEL14を実装する(図9参照)。また、図1において右側にあるセラミック基板11の表面12にレシーバIC19を実装するとともに、裏面13上にフォトダイオード16を実装する。なお、VCSEL14及びフォトダイオード16は、位置合わせ用ガイド穴23を基準として位置合わせされる。例えば、VCSEL14及びフォトダイオード16は、2つの位置合わせ用ガイド穴23を繋ぐ仮想線上に位置合わせされる。また、このときの裏面13は凹凸のない平坦面となっているので、VCSEL14及びフォトダイオード16は裏面13に対して平行な状態となる。   Next, the driver IC 18 is mounted on the front surface 12 of the ceramic substrate 11 on the left side in FIG. 1, and the VCSEL 14 is mounted on the back surface 13 (see FIG. 9). In addition, a receiver IC 19 is mounted on the front surface 12 of the ceramic substrate 11 on the right side in FIG. 1 and a photodiode 16 is mounted on the back surface 13. The VCSEL 14 and the photodiode 16 are aligned with the alignment guide hole 23 as a reference. For example, the VCSEL 14 and the photodiode 16 are aligned on a virtual line connecting the two alignment guide holes 23. Further, since the back surface 13 at this time is a flat surface without unevenness, the VCSEL 14 and the photodiode 16 are parallel to the back surface 13.

続く位置合わせ工程では、光導波路付き配線基板61の有する各ガイドピン24をセラミック基板11の有する各位置合わせ用ガイド穴23に対して嵌合させる(図10参照)。これにより、光導波路31及びVCSEL14の光軸合わせが行われ、光導波路31及びフォトダイオード16の光軸合わせが行われる。次に、位置合わせスタッド71の先端面72を光導波路付き配線基板61の上面62に密着させた状態で、各はんだバンプ68のリフローを行う。このとき、はんだバンプ68の一部が溶けて落下し、光導波路付き配線基板61のパッド67上に付着する。その結果、セラミック基板11のパッド56と光導波路付き配線基板61のパッド67とがはんだバンプ68を介して電気的に接続され、光素子付き光パッケージ41が光導波路付き配線基板61にはんだ付けされる。以上のようにして図1〜図4に示す本実施形態の光素子付き光パッケージ41が完成する。   In the subsequent alignment step, the guide pins 24 included in the wiring substrate 61 with the optical waveguide are fitted into the alignment guide holes 23 included in the ceramic substrate 11 (see FIG. 10). Thereby, the optical axis alignment of the optical waveguide 31 and the VCSEL 14 is performed, and the optical axis alignment of the optical waveguide 31 and the photodiode 16 is performed. Next, each solder bump 68 is reflowed in a state in which the front end surface 72 of the alignment stud 71 is in close contact with the upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. At this time, a part of the solder bump 68 melts and falls and adheres to the pad 67 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. As a result, the pad 56 of the ceramic substrate 11 and the pad 67 of the wiring substrate 61 with the optical waveguide are electrically connected via the solder bumps 68, and the optical package 41 with the optical element is soldered to the wiring substrate 61 with the optical waveguide. The As described above, the optical package 41 with an optical element of this embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is completed.

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施形態の光導波路モジュール1では、ガイドピン24の下端部が光導波路付き配線基板61の位置合わせ穴83に嵌合され、上端部がセラミック基板11の位置合わせ用ガイド穴23に嵌合されている。これにより、セラミック基板11に搭載された光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)と、光導波路付き配線基板61が有する光導波路31とを、平面方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。しかも、セラミック基板11側の位置合わせスタッド71が光導波路付き配線基板61に当接するため、特に調整を行わなくても、光導波路31に対して光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)を、高さ方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。その結果、光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)と光導波路31との光軸合わせを正確に行うことができる。従って、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化に十分に対応しうる光導波路モジュール1を実現することができる。   (1) In the optical waveguide module 1 of the present embodiment, the lower end portion of the guide pin 24 is fitted into the alignment hole 83 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide, and the upper end portion is aligned with the alignment guide hole 23 of the ceramic substrate 11. It is mated. Thereby, the optical element (VCSEL14, photodiode 16) mounted on the ceramic substrate 11 and the optical waveguide 31 included in the wiring substrate 61 with the optical waveguide can be easily aligned in the planar direction, and are in an aligned state. Can hold. In addition, since the alignment stud 71 on the ceramic substrate 11 abuts on the wiring substrate 61 with the optical waveguide, the optical element (VCSEL 14, photodiode 16) can be raised with respect to the optical waveguide 31 without any particular adjustment. It can be easily aligned in the direction and can be held in the aligned state. As a result, the optical axis of the optical element (VCSEL 14, photodiode 16) and the optical waveguide 31 can be accurately adjusted. Therefore, it is possible to realize the optical waveguide module 1 that has a small light transmission loss and can sufficiently cope with high speed and high density.

(2)本実施形態では、ガイドピン24を、位置合わせ用ガイド穴23や位置合わせ穴83に嵌合させることにより、光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)と光導波路31との位置合わせが行われる。このため、ガイドピン24の外周面が位置合わせ用ガイド穴23の内面や位置合わせ穴83の内面に接触することで、光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)と光導波路31とが平面方向において位置合わせされた状態に保持される。従って、寸法安定性・信頼性に優れたセラミック基板11を実現することができる。しかも、ガイドピン24は、位置合わせ穴36に挿通しているため、ガイドピン24の外周面が位置合わせ穴36の内面に接触することで、光導波路31が平面方向において位置合わせされた状態に保持される。従って、より寸法安定性・信頼性に優れたセラミック基板11を実現できる。   (2) In this embodiment, the optical pin (VCSEL 14, photodiode 16) and the optical waveguide 31 are aligned by fitting the guide pin 24 into the alignment guide hole 23 or the alignment hole 83. Is called. For this reason, when the outer peripheral surface of the guide pin 24 contacts the inner surface of the alignment guide hole 23 or the inner surface of the alignment hole 83, the optical element (VCSEL14, photodiode 16) and the optical waveguide 31 are positioned in the planar direction. It is kept in a combined state. Therefore, the ceramic substrate 11 excellent in dimensional stability and reliability can be realized. Moreover, since the guide pin 24 is inserted through the alignment hole 36, the outer peripheral surface of the guide pin 24 contacts the inner surface of the alignment hole 36, so that the optical waveguide 31 is aligned in the planar direction. Retained. Therefore, the ceramic substrate 11 with more excellent dimensional stability and reliability can be realized.

(3)本実施形態では、光パッケージ42を構成する基板としてセラミック基板11が用いられている。このセラミック基板11は樹脂基板などの他の基板と比較して熱伝導性が高いため、セラミック基板11が熱膨張によって変形しにくくなる。よって、熱膨張に起因した光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)と光導波路31との間の位置ずれを防止できる。また、セラミック基板11からは発生した熱が効率良く放散されるため、放熱性の悪化に起因する発光波長のズレが回避され、動作安定性・信頼性に優れたセラミック基板11を実現することができる。   (3) In the present embodiment, the ceramic substrate 11 is used as the substrate constituting the optical package 42. Since the ceramic substrate 11 has higher thermal conductivity than other substrates such as a resin substrate, the ceramic substrate 11 is less likely to be deformed by thermal expansion. Therefore, it is possible to prevent a positional shift between the optical element (VCSEL 14, photodiode 16) and the optical waveguide 31 due to thermal expansion. In addition, since the generated heat is efficiently dissipated from the ceramic substrate 11, it is possible to avoid the deviation of the emission wavelength due to the deterioration of the heat dissipation property, and to realize the ceramic substrate 11 excellent in operational stability and reliability. it can.

(4)本実施形態では、VCSEL14及びフォトダイオード16が光導波路31の上面に密着している。このため、VCSEL14の発光部15から光導波路31のコア33に向けてレーザ光を通過させるためのレンズや、コア33からフォトダイオード16の受光部17に向けてレーザ光を通過させるためのレンズが不要となる。   (4) In this embodiment, the VCSEL 14 and the photodiode 16 are in close contact with the upper surface of the optical waveguide 31. For this reason, a lens for allowing laser light to pass from the light emitting portion 15 of the VCSEL 14 toward the core 33 of the optical waveguide 31 and a lens for allowing laser light to pass from the core 33 toward the light receiving portion 17 of the photodiode 16 are provided. It becomes unnecessary.

(5)本実施形態の光導波路31は基板本体69の上面62上に配置されているため、光導波路31を取り付けるにあたり、光導波路付き配線基板61の上面62に光導波路31用の取付凹部などを形成しなくても済む。よって、光導波路モジュール1の製造コスト増を回避することができる。
[第2実施形態]
(5) Since the optical waveguide 31 of the present embodiment is disposed on the upper surface 62 of the substrate body 69, when attaching the optical waveguide 31, an attachment recess for the optical waveguide 31 is provided on the upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. It is not necessary to form. Therefore, an increase in manufacturing cost of the optical waveguide module 1 can be avoided.
[Second Embodiment]

以下、本発明を具体化した第2実施形態の光導波路モジュール1を図11,図12に基づき詳細に説明する。ここでは第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については同じ部材番号を付すのみとする。   Hereinafter, an optical waveguide module 1 according to a second embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, the points different from the first embodiment will be mainly described, and the same points will be assigned to the common points.

図11,図12に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール1は、位置合わせスタッド71の先端面72全体にスタッド側導体層73(スタッド側導体部)を有している。スタッド側導体層73は、金属配線層52及びビア導体53を介してドライバIC18などに接続されている。スタッド側導体層73は、光素子付き光パッケージ41が光導波路付き配線基板61に搭載された状態で、光導波路付き配線基板61の上面62に形成された基板側導体層70に対して面接触している(図12参照)。基板側導体層70は、金属導体層65及びスルーホール部66を介して、光導波路付き配線基板61の有するグランド層(図示略)や電源層(図示略)に電気的に接続されている。これにより、スタッド側導体層73は、基板側導体層70、金属導体層65及びスルーホール部66を介して、グランド層や電源層に電気的に接続される。   As shown in FIGS. 11 and 12, the optical waveguide module 1 of the present embodiment has a stud-side conductor layer 73 (stud-side conductor portion) on the entire distal end surface 72 of the alignment stud 71. The stud side conductor layer 73 is connected to the driver IC 18 and the like via the metal wiring layer 52 and the via conductor 53. The stud-side conductor layer 73 is in surface contact with the substrate-side conductor layer 70 formed on the upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide in a state where the optical package 41 with an optical element is mounted on the wiring substrate 61 with an optical waveguide. (See FIG. 12). The board-side conductor layer 70 is electrically connected to a ground layer (not shown) and a power supply layer (not shown) of the wiring board 61 with an optical waveguide through the metal conductor layer 65 and the through hole portion 66. Thereby, the stud side conductor layer 73 is electrically connected to the ground layer and the power supply layer via the substrate side conductor layer 70, the metal conductor layer 65, and the through hole portion 66.

ところで、スタッド側導体層73は、グランド層や電源層に電気的に接続可能であることから、他の導体部(例えば、ドライバIC18とVCSEL14とを結ぶビア導体53)に比べて大電流が流れる傾向にある。よって、スタッド側導体層73は、大電流をスムーズに流すために他の導体部に比べて面積が大きいことが好ましい。そこで、本実施形態では、スタッド側導体層73を、面積の制約が小さい位置合わせスタッド71の先端面72全体に形成している。その結果、スタッド側導体層73の面積が大きくなるため、スタッド側導体層73により、グランド層や電源層に電気的に接続される好適な回路を形成できる。
[第3実施形態]
By the way, since the stud side conductor layer 73 can be electrically connected to the ground layer and the power supply layer, a large current flows compared to other conductor portions (for example, the via conductor 53 connecting the driver IC 18 and the VCSEL 14). There is a tendency. Therefore, the stud-side conductor layer 73 preferably has a larger area than other conductor portions in order to smoothly flow a large current. Therefore, in the present embodiment, the stud-side conductor layer 73 is formed on the entire front end surface 72 of the alignment stud 71 with a small area restriction. As a result, since the area of the stud side conductor layer 73 is increased, a suitable circuit electrically connected to the ground layer and the power supply layer can be formed by the stud side conductor layer 73.
[Third Embodiment]

以下、本発明を具体化した第3実施形態の光導波路モジュール1を図13,図14に基づき詳細に説明する。ここでは第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については同じ部材番号を付すのみとする。   Hereinafter, an optical waveguide module 1 according to a third embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, the points different from the first embodiment will be mainly described, and the same points will be assigned to the common points.

図13,図14に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール1では、位置合わせスタッド71の位置が上記第1実施形態の場合と異なっている。即ち、各位置合わせスタッド71は、セラミック基板11の裏面13側の四隅に配置されている。   As shown in FIGS. 13 and 14, in the optical waveguide module 1 of the present embodiment, the position of the alignment stud 71 is different from that in the first embodiment. That is, the alignment studs 71 are disposed at the four corners on the back surface 13 side of the ceramic substrate 11.

また、本実施形態では、ガイドピン24の代わりに、図14に示すアライメントマーク74(位置合わせ用ガイド部)を用いて、光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)と光導波路31との位置合わせを行っている。具体的には、光素子付き光パッケージ41を光導波路付き配線基板61に搭載する際に、アライメントマーク74を光導波路付き配線基板61の有する位置合わせ基準マーク(図示略)に照合(一致)させることにより、位置合わせが行われる。なお、アライメントマーク74は、裏面側導体層54が形成される搭載領域を両側から挟むように配置された位置合わせスタッド71に付与されている。アライメントマーク74は、位置合わせスタッド71の下端面に付与されている。   Further, in the present embodiment, the alignment of the optical element (VCSEL 14, photodiode 16) and the optical waveguide 31 is performed using the alignment mark 74 (positioning guide portion) shown in FIG. 14 instead of the guide pin 24. Is going. Specifically, when mounting the optical package 41 with an optical element on the wiring substrate 61 with an optical waveguide, the alignment mark 74 is collated (matched) with an alignment reference mark (not shown) of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. Thus, alignment is performed. The alignment mark 74 is attached to the alignment stud 71 arranged so as to sandwich the mounting region where the back-side conductor layer 54 is formed from both sides. The alignment mark 74 is provided on the lower end surface of the alignment stud 71.

従って、本実施形態によれば、ガイドピン24の代わりにアライメントマーク74を用いているため、ガイドピン24を嵌合、挿通させるための位置合わせ用ガイド穴23や位置合わせ穴36,83を形成する工程が不要となる。よって、光導波路モジュール1の製造コスト増を回避することができる。
[第4実施形態]
Therefore, according to this embodiment, since the alignment mark 74 is used instead of the guide pin 24, the alignment guide hole 23 and the alignment holes 36 and 83 for fitting and inserting the guide pin 24 are formed. The process to do becomes unnecessary. Therefore, an increase in manufacturing cost of the optical waveguide module 1 can be avoided.
[Fourth Embodiment]

以下、本発明を具体化した第4実施形態の光導波路モジュール1を図15に基づき詳細に説明する。ここでは第1実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については同じ部材番号を付すのみとする。   Hereinafter, an optical waveguide module 1 according to a fourth embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to FIG. Here, the points different from the first embodiment will be mainly described, and the same points will be assigned to the common points.

図15に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール1では、光導波路付き配線基板61の構成が上記第1実施形態の場合と異なっている。即ち、本実施形態の光導波路31は、光導波路付き配線基板61の上面62全体に配置されている。さらに、光導波路31の上面は、絶縁樹脂層91によってほぼ全体的に覆われている。なお、絶縁樹脂層91は、銅張積層板によって形成されており、銅箔のエッチングを行うことにより、絶縁樹脂層91の上面にパッド67などが形成される。また、絶縁樹脂層91において、光導波路31のV字溝35の上方となる箇所には、光導波路31の一部を露出させる開口部92が形成されている。   As shown in FIG. 15, in the optical waveguide module 1 of the present embodiment, the configuration of the wiring board 61 with an optical waveguide is different from that of the first embodiment. That is, the optical waveguide 31 of this embodiment is disposed on the entire upper surface 62 of the wiring substrate 61 with an optical waveguide. Further, the upper surface of the optical waveguide 31 is almost entirely covered with an insulating resin layer 91. The insulating resin layer 91 is formed of a copper clad laminate, and a pad 67 and the like are formed on the upper surface of the insulating resin layer 91 by etching the copper foil. In the insulating resin layer 91, an opening 92 for exposing a part of the optical waveguide 31 is formed at a location above the V-shaped groove 35 of the optical waveguide 31.

さらに、本実施形態では、セラミック基板11の裏面13側に突出部93が突設され、突出部93の先端面にVCSEL14が接合されている。突出部93の先端部及びVCSEL14は開口部92内に位置しており、VCSEL14は光導波路31の上面に密着している。裏面13を基準とした突出部93の突出量は、同じく裏面13側に突設された位置合わせスタッド71よりも大きくなるように設定されている。なお、位置合わせスタッド71は、光導波路31の上面にではなく、絶縁樹脂層91の上面に当接している。即ち、位置合わせスタッド71の突出量は、はんだバンプ68の高さとほぼ等しくなっている。   Furthermore, in the present embodiment, a protruding portion 93 protrudes on the back surface 13 side of the ceramic substrate 11, and the VCSEL 14 is bonded to the tip surface of the protruding portion 93. The tip of the protrusion 93 and the VCSEL 14 are located in the opening 92, and the VCSEL 14 is in close contact with the upper surface of the optical waveguide 31. The protrusion amount of the protrusion 93 with respect to the back surface 13 is set so as to be larger than the alignment stud 71 protruding on the back surface 13 side. The alignment stud 71 is in contact with the upper surface of the insulating resin layer 91, not the upper surface of the optical waveguide 31. That is, the protruding amount of the alignment stud 71 is substantially equal to the height of the solder bump 68.

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。   In addition, you may change embodiment of this invention as follows.

・上記第3実施形態のアライメントマーク74を、ガイドピン24に変更してもよい。このようにした場合、位置合わせスタッド71は、ガイドピン24を包囲するように配設される。従って、ガイドピン24は、セラミック基板11の位置合わせ用ガイド穴23及び基板本体69の位置合わせ穴83によって支持されるだけでなく、位置合わせスタッド71によっても支持されるため、ガイドピン24の傾きをより確実に防止できる。よって、光素子(VCSEL14、フォトダイオード16)と光導波路31とを高精度に位置決めできる。   The alignment mark 74 of the third embodiment may be changed to the guide pin 24. In this case, the alignment stud 71 is disposed so as to surround the guide pin 24. Therefore, the guide pin 24 is supported not only by the alignment guide hole 23 of the ceramic substrate 11 and the alignment hole 83 of the substrate body 69 but also by the alignment stud 71, so that the inclination of the guide pin 24 is Can be prevented more reliably. Therefore, the optical element (VCSEL14, photodiode 16) and the optical waveguide 31 can be positioned with high accuracy.

・上記第2実施形態の構成を上記第3実施形態に適用してもよい。即ち、第3実施形態において、位置合わせスタッド71の先端面72にスタッド側導体層73を形成し、スタッド側導体層73を、基板側導体層70、金属導体層65及びスルーホール部66を介して、グランド層や電源層に電気的に接続するようにしてもよい。このようにすれば、上記第2実施形態と同様の効果を有するようになる。   -You may apply the structure of the said 2nd Embodiment to the said 3rd Embodiment. That is, in the third embodiment, the stud-side conductor layer 73 is formed on the distal end surface 72 of the alignment stud 71, and the stud-side conductor layer 73 is connected to the substrate-side conductor layer 70, the metal conductor layer 65, and the through-hole portion 66. Thus, it may be electrically connected to the ground layer or the power supply layer. If it does in this way, it will have an effect similar to the said 2nd Embodiment.

・上記各実施形態において、ドライバIC18(またはレシーバIC19)がVCSEL14(またはフォトダイオード16)よりも肉薄であれば、ドライバIC18(またはレシーバIC19)をセラミック基板11の裏面13側に搭載してもよい。この場合、ドライバIC18及びVCSEL14(またはレシーバIC19及びフォトダイオード16)は一体化されていてもよい。   In each of the above embodiments, if the driver IC 18 (or receiver IC 19) is thinner than the VCSEL 14 (or photodiode 16), the driver IC 18 (or receiver IC 19) may be mounted on the back surface 13 side of the ceramic substrate 11. . In this case, the driver IC 18 and the VCSEL 14 (or the receiver IC 19 and the photodiode 16) may be integrated.

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.

(1)表面及び裏面を有し、前記裏面側に光素子を搭載可能な第1搭載領域が設定され、前記表面側に光素子駆動用の半導体素子を搭載可能な第2搭載領域が設定された基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に一体形成され、前記光導波路付き基板の主面側に対して当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部とを備えたことを特徴とする光パッケージ。   (1) A first mounting area having a front surface and a back surface, on which the optical element can be mounted is set on the back surface side, and a second mounting area on which the semiconductor element for driving the optical element can be mounted is set on the front surface side. A substrate, a plurality of external connection terminals arranged on the back side of the substrate and connectable to a plurality of connection terminals of the substrate with an optical waveguide, and the substrate protruding from the back side of the substrate And an alignment stud having a tip surface that can be brought into contact with the main surface side of the substrate with the optical waveguide, and an alignment guide portion disposed on the back surface side of the substrate. Features an optical package.

(2)表面及び裏面を有し、前記裏面側に光素子を搭載可能な搭載領域が設定された基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部とを備え、前記位置合わせスタッドの前記先端面には、前記光導波路付き基板の有するグランド層及び/または電源層に電気的に接続可能なスタッド側導体部が形成されており、前記スタッド側導体部は、前記主面に形成された基板側導体部に当接可能であることを特徴とする光パッケージ。   (2) A substrate having a front surface and a back surface, on which a mounting region in which an optical element can be mounted is set on the back surface side, and a plurality of connection terminals disposed on the back surface side of the substrate and included in the substrate with an optical waveguide A plurality of external connection terminals connectable to the alignment stud, and an alignment stud formed on the substrate so as to protrude from the back surface side of the substrate and having a tip surface that can contact the main surface side of the substrate with the optical waveguide And an alignment guide portion disposed on the back side of the substrate, and the tip end surface of the alignment stud is electrically connected to a ground layer and / or a power supply layer of the substrate with the optical waveguide. A connectable stud-side conductor portion is formed, and the stud-side conductor portion can abut on a substrate-side conductor portion formed on the main surface.

本発明を具体化した第1実施形態の光導波路モジュールを示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an optical waveguide module according to a first embodiment embodying the present invention. 同じく、光導波路モジュールを示す概略平面図。Similarly, the schematic plan view which shows an optical waveguide module. 図2のA−A線断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. 図2のB−B線断面図。BB sectional drawing of FIG. 第1実施形態の光導波路モジュールを示す分解断面図。FIG. 3 is an exploded cross-sectional view showing the optical waveguide module according to the first embodiment. 同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。Similarly, explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。Similarly, explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。Similarly, explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。Similarly, explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。Similarly, explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 第2実施形態の光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module of 2nd Embodiment. 同じく、光導波路モジュールの要部を示す概略断面図。Similarly, the schematic sectional drawing which shows the principal part of an optical waveguide module. 第3実施形態の光導波路モジュールの要部を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the principal part of the optical waveguide module of 3rd Embodiment. 同じく、光導波路モジュールを示す概略平面図。Similarly, the schematic plan view which shows an optical waveguide module. 第4実施形態の光導波路モジュールの要部を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the principal part of the optical waveguide module of 4th Embodiment. 従来の光導波路モジュールを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the conventional optical waveguide module.

符号の説明Explanation of symbols

1…光導波路モジュール
11…基板としてのセラミック基板
12…基板の表面
13…基板の裏面
14…光素子としてのVCSEL
16…光素子としてのフォトダイオード
23…位置合わせ用ガイド部としての位置合わせ用ガイド穴
24…位置合わせ用ガイド部材としてのガイドピン
31…光導波路
41…光素子付き光パッケージ
42…光パッケージ
54…搭載領域としての裏面側導体層
61…光導波路付き基板としての光導波路付き配線基板
62…光導波路付き基板の主面及び基板本体の主面としての上面
67…光導波路付き基板の接続端子としてのパッド
68…外部接続端子としてのはんだバンプ
69…基板本体
71…位置合わせスタッド
72…位置合わせスタッドの先端面
73…スタッド側導体部としてのスタッド側導体層
74…位置合わせ用ガイド部としてのアライメントマーク
83…基板本体の位置合わせ穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical waveguide module 11 ... Ceramic substrate 12 as a substrate ... Front surface 13 of a substrate ... Back surface 14 of a substrate ... VCSEL as an optical element
16 ... Photodiode 23 as optical element ... Positioning guide hole 24 as positioning guide part ... Guide pin 31 as positioning guide member ... Optical waveguide 41 ... Optical package 42 with optical element ... Optical package 54 ... Back surface side conductor layer 61 as mounting region ... Wiring substrate with optical waveguide as substrate with optical waveguide 62 ... Main surface of substrate with optical waveguide and upper surface 67 as main surface of substrate body ... As connection terminal of substrate with optical waveguide Pad 68 ... Solder bump 69 as external connection terminal ... Substrate body 71 ... Alignment stud 72 ... Tip end surface 73 of alignment stud ... Stud side conductor layer 74 as stud side conductor part ... Alignment mark as alignment guide part 83 ... Board body alignment holes

Claims (8)

表面及び裏面を有し、前記裏面側に光素子を搭載可能な搭載領域が設定された基板と、
前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、
前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、
前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部と
を備えたことを特徴とする光パッケージ。
A substrate having a front surface and a back surface, and a mounting region in which an optical element can be mounted on the back surface side;
A plurality of external connection terminals arranged on the back side of the substrate and connectable to a plurality of connection terminals of the substrate with the optical waveguide;
An alignment stud formed on the substrate so as to protrude from the back surface side of the substrate and having a tip surface capable of contacting the main surface side of the substrate with the optical waveguide;
An optical package comprising: an alignment guide portion disposed on the back side of the substrate.
前記位置合わせ用ガイド部は、前記基板の前記裏面にて開口する位置合わせ用ガイド穴であり、
前記位置合わせ用ガイド穴に、前記光導波路付き基板から突出する位置合わせ用ガイド部材が嵌合可能である
ことを特徴とする請求項1に記載の光パッケージ。
The alignment guide portion is an alignment guide hole opened on the back surface of the substrate,
The optical package according to claim 1, wherein an alignment guide member protruding from the substrate with an optical waveguide can be fitted into the alignment guide hole.
前記位置合わせ用ガイド部は、前記搭載領域をその両側から挟むように配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光パッケージ。   The optical package according to claim 1, wherein the alignment guide portion is disposed so as to sandwich the mounting region from both sides thereof. 前記位置合わせスタッドは、前記位置合わせ用ガイド部を包囲するように配設されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光パッケージ。   4. The optical package according to claim 1, wherein the alignment stud is disposed so as to surround the alignment guide portion. 5. 前記基板及び前記位置合わせスタッドは、セラミック焼結体を主体とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光パッケージ。   The optical package according to any one of claims 1 to 4, wherein the substrate and the alignment stud are mainly made of a ceramic sintered body. 前記位置合わせスタッドの前記先端面には、前記光導波路付き基板の有するグランド層及び/または電源層に電気的に接続可能なスタッド側導体部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光パッケージ。   The stud-side conductor portion that can be electrically connected to a ground layer and / or a power supply layer of the substrate with an optical waveguide is formed on the tip surface of the alignment stud. The optical package according to any one of 5. 光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージであって、
前記光パッケージは、
表面、裏面、及び前記裏面側に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、
前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、
前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、
前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部と
を備えたことを特徴とする光素子付き光パッケージ。
An optical package with an optical element including an optical package and an optical element,
The optical package is:
A front surface, a back surface, and a substrate having a mounting region set on the back surface side on which the optical element is mounted;
A plurality of external connection terminals arranged on the back side of the substrate and connectable to a plurality of connection terminals of the substrate with the optical waveguide;
An alignment stud formed on the substrate so as to protrude from the back surface side of the substrate and having a tip surface capable of contacting the main surface side of the substrate with the optical waveguide;
An optical package with an optical element, comprising: an alignment guide portion disposed on the back side of the substrate.
光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージを、光導波路付き基板の主面上に搭載した光導波路モジュールであって、
前記光導波路付き基板は、
主面及び前記主面にて開口する位置合わせ穴を有する基板本体と、
前記主面上に配置された複数の接続端子と、
前記主面側に配置された光導波路と
を備え、
前記光パッケージは、
表面、裏面、前記裏面側に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、
前記基板の前記裏面側に配置され、前記複数の接続端子に対して接続された複数の外部接続端子と、
前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に一体形成され、前記主面側に当接する先端面を有する位置合わせスタッドと、
前記基板の前記裏面側から突出し、前記位置合わせ穴に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と
を備え、前記位置合わせ穴に対する前記位置合わせ用ガイド部材の嵌合、及び前記主面に対する前記位置合わせスタッドの当接により、前記光素子と前記光導波路とが位置合わせされていることを特徴とする光導波路モジュール。
An optical waveguide module in which an optical package with an optical element including an optical package and an optical element is mounted on a main surface of a substrate with an optical waveguide,
The substrate with an optical waveguide is:
A substrate body having a main surface and an alignment hole opening in the main surface;
A plurality of connection terminals arranged on the main surface;
An optical waveguide disposed on the main surface side,
The optical package is:
A front surface, a back surface, a substrate having a mounting region set on the back surface side on which the optical element is mounted;
A plurality of external connection terminals disposed on the back side of the substrate and connected to the plurality of connection terminals;
An alignment stud formed integrally with the substrate so as to protrude from the back surface side of the substrate, and having a tip surface abutting on the main surface side;
A positioning guide member that protrudes from the back surface side of the substrate and fits into the positioning hole, the fitting of the positioning guide member into the positioning hole, and the position with respect to the main surface An optical waveguide module, wherein the optical element and the optical waveguide are aligned with each other by contact of a matching stud.
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