JPH09138325A - 光ファイバ実装構造とその製造方法 - Google Patents
光ファイバ実装構造とその製造方法Info
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- JPH09138325A JPH09138325A JP7293867A JP29386795A JPH09138325A JP H09138325 A JPH09138325 A JP H09138325A JP 7293867 A JP7293867 A JP 7293867A JP 29386795 A JP29386795 A JP 29386795A JP H09138325 A JPH09138325 A JP H09138325A
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- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/422—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易でしかも高精度、高信頼で、しかもパワ
ーモニタなしで光ファイバと光素子を結合できる光ファ
イバ実装構造とその製造方法を提供する。 【解決手段】 シリコン基板１にはＶ溝２が形成されて
おり、光ファイバがそれぞれ溝２に配置されこの上方か
らカバー１２がかぶせられる。基板１とカバー１２には
互いに相対する位置に半田バンプ１３用の電極４が形成
されており、半田により両者は固着され、光ファイバが
固定される。一方、基板あるいはカバーには光ファイバ
先端部にあらかじめ光ファイバのなが手方向の位置決め
用マーク７が形成されており、このマークを基準として
光ファイバは位置決めされる。一方、光ファイバ１０の
先端部近傍には半田バンプ１３により光素子１１が固着
される。基板１には光素子１１の実装位置を測定するマ
ーク８を形成しておくこともできる。
ーモニタなしで光ファイバと光素子を結合できる光ファ
イバ実装構造とその製造方法を提供する。 【解決手段】 シリコン基板１にはＶ溝２が形成されて
おり、光ファイバがそれぞれ溝２に配置されこの上方か
らカバー１２がかぶせられる。基板１とカバー１２には
互いに相対する位置に半田バンプ１３用の電極４が形成
されており、半田により両者は固着され、光ファイバが
固定される。一方、基板あるいはカバーには光ファイバ
先端部にあらかじめ光ファイバのなが手方向の位置決め
用マーク７が形成されており、このマークを基準として
光ファイバは位置決めされる。一方、光ファイバ１０の
先端部近傍には半田バンプ１３により光素子１１が固着
される。基板１には光素子１１の実装位置を測定するマ
ーク８を形成しておくこともできる。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの実装
構造に関し、特に、単一あるいは複数の光ファイバを用
いた光伝送用光モジュールにおける光ファイバの実装構
造及びその製造方法に関する。
構造に関し、特に、単一あるいは複数の光ファイバを用
いた光伝送用光モジュールにおける光ファイバの実装構
造及びその製造方法に関する。
【０００１】
【従来の技術】光通信に用いられる光デバイスは高密度
化、高集積化に伴い、光導波路を用いた導波路型デバイ
スが盛んに研究、開発されている。このような導波路型
光デバイスでは、導波路が形成された基板に光ファイバ
を高精度に実装することが必要になる。
化、高集積化に伴い、光導波路を用いた導波路型デバイ
スが盛んに研究、開発されている。このような導波路型
光デバイスでは、導波路が形成された基板に光ファイバ
を高精度に実装することが必要になる。
【０００２】また、コンピュータ等の機器間の大容量デ
ータ伝送には、複数の光ファイバを用いて伝送路を空間
的に分割してデータ伝送する光並列伝送が適している。
光並列伝送には、複数の光ファイバを備えた光並列伝送
用インタフェースモジュールが用いられる。このような
インタフェースモジュールでは、配列に配置された複数
の発光素子、あるいは受光素子と複数の光ファイバを効
率よくしかも安定的に光学的に結合させることが不可欠
になる。
ータ伝送には、複数の光ファイバを用いて伝送路を空間
的に分割してデータ伝送する光並列伝送が適している。
光並列伝送には、複数の光ファイバを備えた光並列伝送
用インタフェースモジュールが用いられる。このような
インタフェースモジュールでは、配列に配置された複数
の発光素子、あるいは受光素子と複数の光ファイバを効
率よくしかも安定的に光学的に結合させることが不可欠
になる。
【０００３】上述した、例えば導波路型光デバイスで
は、従来は導波路基板の表面に形成された溝に光ファイ
バを配置した後に、光ファイバを接着材等により基板に
固定するか、単に光ファイバ上部から別の基板を覆いか
ぶせて固定する構造が採られている。また、光並列伝送
用光インタフェースモジュールにおいても、所定の間隔
で形成された溝上に複数の光ファイバをそれぞれ配置し
た基板と並列に配置あるいは形成された光素子アレーの
全体を位置決め調整して固定する構造がある。
は、従来は導波路基板の表面に形成された溝に光ファイ
バを配置した後に、光ファイバを接着材等により基板に
固定するか、単に光ファイバ上部から別の基板を覆いか
ぶせて固定する構造が採られている。また、光並列伝送
用光インタフェースモジュールにおいても、所定の間隔
で形成された溝上に複数の光ファイバをそれぞれ配置し
た基板と並列に配置あるいは形成された光素子アレーの
全体を位置決め調整して固定する構造がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバ固定
構造あるいはその製造方法では、受光素子などの光素子
との結合を行う場合に、光ファイバを実装する位置は外
部から光パワーあるいは光電流をモニタしながら行うの
で、受光素子を実装するのに位置調整に要する時間がか
かってしまう。また、受光素子は電極を形成した面を伏
せて基板に搭載することが必要な場合もあるが、このよ
うな構造では両者の電極位置を一致させることが困難で
になる。
構造あるいはその製造方法では、受光素子などの光素子
との結合を行う場合に、光ファイバを実装する位置は外
部から光パワーあるいは光電流をモニタしながら行うの
で、受光素子を実装するのに位置調整に要する時間がか
かってしまう。また、受光素子は電極を形成した面を伏
せて基板に搭載することが必要な場合もあるが、このよ
うな構造では両者の電極位置を一致させることが困難で
になる。
【０００５】さらに、光素子の実装精度は、測定用のマ
ーカが設けられていないので、光素子の実装精度を測定
することができない。従って、光素子と光ファイバの光
結合損失の原因が、光素子の実装精度が原因であるのど
うか確認ができないという問題もある。
ーカが設けられていないので、光素子の実装精度を測定
することができない。従って、光素子と光ファイバの光
結合損失の原因が、光素子の実装精度が原因であるのど
うか確認ができないという問題もある。
【０００６】光ファイバを実装する位置が基板上に指定
されていないため、例えばシリコン基板に異方性化学的
エッチングにより形成されたＶ溝を用いた場合には長手
方向に垂直な方向と深さ方向の実装精度は高いが、Ｖ溝
の長手方向の実装位置を定める手段が全くなく、光ファ
イバの実装位置が明確に定めることはできない。光ファ
イバは、Ｖ溝と接したわずかな面の部分だけに接着剤で
固定するので、固定する接着の強度が弱いという問題も
ある。
されていないため、例えばシリコン基板に異方性化学的
エッチングにより形成されたＶ溝を用いた場合には長手
方向に垂直な方向と深さ方向の実装精度は高いが、Ｖ溝
の長手方向の実装位置を定める手段が全くなく、光ファ
イバの実装位置が明確に定めることはできない。光ファ
イバは、Ｖ溝と接したわずかな面の部分だけに接着剤で
固定するので、固定する接着の強度が弱いという問題も
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した従来の光ファイ
バの固定構造における問題点を解決するため、本発明の
光ファイバ実装構造によれば、少なくとも１つの第１の
溝を有する第１の基板と、溝にそれぞれ配置される光フ
ァイバと、光ファイバの上方にこの光ファイバに接触し
て配置される第２の基板とを備え、さらに第１の基板は
溝の近傍に形成された第１のマークを、第２の基板は第
１のマークに相対する位置に第２のマークをそれぞれ有
しており、第１のマークと第２のマークが半田により固
着されていることを特徴としている。
バの固定構造における問題点を解決するため、本発明の
光ファイバ実装構造によれば、少なくとも１つの第１の
溝を有する第１の基板と、溝にそれぞれ配置される光フ
ァイバと、光ファイバの上方にこの光ファイバに接触し
て配置される第２の基板とを備え、さらに第１の基板は
溝の近傍に形成された第１のマークを、第２の基板は第
１のマークに相対する位置に第２のマークをそれぞれ有
しており、第１のマークと第２のマークが半田により固
着されていることを特徴としている。
【０００８】また、第１の基板はシリコンであり第１の
溝はＶ溝であることを特徴としている。上記Ｖ溝は、第
１の基板を異方性化学的エッチングにより形成される。
第２の基板は、光ファイバとの接触部に第２の溝が形成
されるようにしてもよい。
溝はＶ溝であることを特徴としている。上記Ｖ溝は、第
１の基板を異方性化学的エッチングにより形成される。
第２の基板は、光ファイバとの接触部に第２の溝が形成
されるようにしてもよい。
【０００９】第１の基板または第２の基板は、さらに光
ファイバの先端部近傍に第３のマークを備え、光ファイ
バは、その先端部が第３のマークに対してあらかじめ定
められた位置に配置されていることを特徴としている。
一方、光ファイバ実装構造は、さらに、素子電極を有
し、光ファイバに光学的に結合する光素子を備え、第１
の基板または第２の基板は、さらに前記光ファイバの先
端部近傍に基板電極を有し、素子電極と基板電極が半田
により固着されていることを特徴としている。また、第
１のマークと第１の基板上に形成された外部に接続され
る接続用電極の間にソルダレジストが設けられている。
ファイバの先端部近傍に第３のマークを備え、光ファイ
バは、その先端部が第３のマークに対してあらかじめ定
められた位置に配置されていることを特徴としている。
一方、光ファイバ実装構造は、さらに、素子電極を有
し、光ファイバに光学的に結合する光素子を備え、第１
の基板または第２の基板は、さらに前記光ファイバの先
端部近傍に基板電極を有し、素子電極と基板電極が半田
により固着されていることを特徴としている。また、第
１のマークと第１の基板上に形成された外部に接続され
る接続用電極の間にソルダレジストが設けられている。
【００１０】また、本発明の光ファイバ実装構造によれ
ば、少なくとも１つの溝と溝の近傍に第１の電極を有す
る第１の基板と、光ファイバと、第１のマークに相対す
る位置に第２のマークを有する第２の基板とを備え、第
１の溝に光ファイバを配置する第１の工程と、第１のマ
ークに半田を配置する第２の工程と、光ファイバの上部
から第２の基板を配置する第３の工程と、半田を加熱し
て溶融する第４の工程と、半田を冷却して固化する第５
の工程とを含むことを特徴としている。
ば、少なくとも１つの溝と溝の近傍に第１の電極を有す
る第１の基板と、光ファイバと、第１のマークに相対す
る位置に第２のマークを有する第２の基板とを備え、第
１の溝に光ファイバを配置する第１の工程と、第１のマ
ークに半田を配置する第２の工程と、光ファイバの上部
から第２の基板を配置する第３の工程と、半田を加熱し
て溶融する第４の工程と、半田を冷却して固化する第５
の工程とを含むことを特徴としている。
【００１１】第１の基板または第２の基板は、さらに光
ファイバの先端部近傍に第３のマークを備え、光ファイ
バ実装構造の製造方法は、第１の工程の前に光ファイバ
を第３のマークに対して位置決めする位置決め工程を有
している。
ファイバの先端部近傍に第３のマークを備え、光ファイ
バ実装構造の製造方法は、第１の工程の前に光ファイバ
を第３のマークに対して位置決めする位置決め工程を有
している。
【００１２】さらに、第１の基板または第２の基板は、
さらに光ファイバに光学的に結合する光素子を位置決め
して固着する基板電極を有し、光ファイバ実装構造の製
造方法は、少なくとも第４の工程の前に、電極に半田を
配置する工程と、光素子に形成された素子電極を半田の
上部に位置合わせして光素子を第１の基板に配置する光
素子配置工程とを含んでいる。
さらに光ファイバに光学的に結合する光素子を位置決め
して固着する基板電極を有し、光ファイバ実装構造の製
造方法は、少なくとも第４の工程の前に、電極に半田を
配置する工程と、光素子に形成された素子電極を半田の
上部に位置合わせして光素子を第１の基板に配置する光
素子配置工程とを含んでいる。
【００１３】そして、第１の基板または第２の基板は、
さらに光素子が配置される近傍に実装精度測定マークを
備え、第５の工程の後に、光素子の前記実装精度測定マ
ークに対する位置精度を測定する実装精度測定工程を含
むようにすることもできる。
さらに光素子が配置される近傍に実装精度測定マークを
備え、第５の工程の後に、光素子の前記実装精度測定マ
ークに対する位置精度を測定する実装精度測定工程を含
むようにすることもできる。
【００１４】本発明では、基板の溝に単に光ファイバを
配置して上方から別の基板で押さえて接着するのではな
く、両基板にそれぞれ半田用バンプ用のマークを位置決
めマークとして形成しておき、これを用いて高精度に位
置決めしながら半田により固着する。従って、高精度に
しかも高信頼に光ファイバを実装することができる。ま
た、光ファイバのみならず、この光ファイバに光学的に
結合する受光素子などの光素子の固着も半田バンプによ
り行えるようにし、両者の結合がパワーをモニタ等する
ことなく行えるようにしている。さらに、光素子実装後
に、その実装精度を測定できるように、あらかじめ基板
にマークが形成されていることを特徴としている。
配置して上方から別の基板で押さえて接着するのではな
く、両基板にそれぞれ半田用バンプ用のマークを位置決
めマークとして形成しておき、これを用いて高精度に位
置決めしながら半田により固着する。従って、高精度に
しかも高信頼に光ファイバを実装することができる。ま
た、光ファイバのみならず、この光ファイバに光学的に
結合する受光素子などの光素子の固着も半田バンプによ
り行えるようにし、両者の結合がパワーをモニタ等する
ことなく行えるようにしている。さらに、光素子実装後
に、その実装精度を測定できるように、あらかじめ基板
にマークが形成されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の光ファイバ実装構
造とその製造方法について、図面を参照して詳細に説明
する。
造とその製造方法について、図面を参照して詳細に説明
する。
【００１６】図１〜図５は、本発明の光ファイバ固定構
造の一実施例の構成を説明するための図で、図１はＶ溝
シリコン基板の斜視図であって、図２〜図５はそれぞれ
図１のＡ〜Ｄ方向から見たときの平面図である。
造の一実施例の構成を説明するための図で、図１はＶ溝
シリコン基板の斜視図であって、図２〜図５はそれぞれ
図１のＡ〜Ｄ方向から見たときの平面図である。
【００１７】図１〜５に示されるＶ溝シリコン基板は、
シリコン基板１にＶ溝２の一端に光反射金属薄膜３、例
えばクロム／金、チタン／金により形成され、半田バン
プ電極４と外部接続電極５を結ぶ導電性金属配線パター
ンの上にソルダレジスト９が形成されている。Ｖ溝２の
両側にはカバー１２を半田バンプ１３で接合させるため
の半田バンプ電極４が形成され、Ｖ溝２の平坦なランド
部分に光ファイバ実装位置目合わせマーカ７が形成され
ている。
シリコン基板１にＶ溝２の一端に光反射金属薄膜３、例
えばクロム／金、チタン／金により形成され、半田バン
プ電極４と外部接続電極５を結ぶ導電性金属配線パター
ンの上にソルダレジスト９が形成されている。Ｖ溝２の
両側にはカバー１２を半田バンプ１３で接合させるため
の半田バンプ電極４が形成され、Ｖ溝２の平坦なランド
部分に光ファイバ実装位置目合わせマーカ７が形成され
ている。
【００１８】光ファイバ１０を実装するＶ溝２は、シリ
コン基板１に所望のパターニングが施され、水酸化カリ
ウムなどのエッチング液に浸せきさせることにより、化
学的に異方性エッチングされる。本実施例では、あらか
じめピッチ２５０μｍ、幅１７０μｍでパターニングす
ることにより、この諸元設計により精度良くＶ溝が作製
される。Ｖ溝２は基板に対して頂角が７０．６度となる
ような切り出し角度のシリコン基板が用いられており、
また、熱酸化膜をマスクにエッチングするので、基板表
面のＶ溝の幅はマスクの幅で制御することができる。傾
斜角が定まっているので、Ｖ溝２の深さは溝幅により高
精度で定まる。
コン基板１に所望のパターニングが施され、水酸化カリ
ウムなどのエッチング液に浸せきさせることにより、化
学的に異方性エッチングされる。本実施例では、あらか
じめピッチ２５０μｍ、幅１７０μｍでパターニングす
ることにより、この諸元設計により精度良くＶ溝が作製
される。Ｖ溝２は基板に対して頂角が７０．６度となる
ような切り出し角度のシリコン基板が用いられており、
また、熱酸化膜をマスクにエッチングするので、基板表
面のＶ溝の幅はマスクの幅で制御することができる。傾
斜角が定まっているので、Ｖ溝２の深さは溝幅により高
精度で定まる。
【００１９】一方、光ファイバ１０がＶ溝２の縦方向に
精度良く実装されるように、隣合うＶ溝２のランド部分
には、光ファイバ実装位置目合わせマーカ７が形成され
ている。光ファイバ１０がＶ溝２に配置されると横方向
の位置が決まり、さらに光ファイバ１０の端面は光ファ
イバ実装位置目合わせマーカ７の位置を基準として、縦
方向へ微調整され配置される。
精度良く実装されるように、隣合うＶ溝２のランド部分
には、光ファイバ実装位置目合わせマーカ７が形成され
ている。光ファイバ１０がＶ溝２に配置されると横方向
の位置が決まり、さらに光ファイバ１０の端面は光ファ
イバ実装位置目合わせマーカ７の位置を基準として、縦
方向へ微調整され配置される。
【００２０】Ｖ溝が形成されたシリコン基板１を図１に
おけるＡの方向から見ながら、光ファイバ１０の先端面
は光ファイバ実装位置目合わせマーカ７の一辺に合わさ
るように送り出される。これにより縦方向の位置が決定
する。一方、深さ方向の位置合わせは光ファイバは上方
からカバー１２で加圧されるので、Ｖ溝２と光ファイバ
１０は確実に接する状態で固着される。従って、光ファ
イバ１０の実装する位置は全方向とも自動的に決めるこ
とができる。カバー１２がかぶせられた後、シリコン基
板１全体が加熱され半田バンプ１３が溶融された後、冷
却され、光ファイバ１０の実装は終了する。
おけるＡの方向から見ながら、光ファイバ１０の先端面
は光ファイバ実装位置目合わせマーカ７の一辺に合わさ
るように送り出される。これにより縦方向の位置が決定
する。一方、深さ方向の位置合わせは光ファイバは上方
からカバー１２で加圧されるので、Ｖ溝２と光ファイバ
１０は確実に接する状態で固着される。従って、光ファ
イバ１０の実装する位置は全方向とも自動的に決めるこ
とができる。カバー１２がかぶせられた後、シリコン基
板１全体が加熱され半田バンプ１３が溶融された後、冷
却され、光ファイバ１０の実装は終了する。
【００２１】なお、本発明では、カバー１２に金属板を
使用したが、これは一例を表したもので、シリコン基板
でもかまわない。また、固着後より強固に光ファイバが
加圧されるように、カバー１２側にもあらかじめ所望の
間隔で溝を形成しておいてもよい。
使用したが、これは一例を表したもので、シリコン基板
でもかまわない。また、固着後より強固に光ファイバが
加圧されるように、カバー１２側にもあらかじめ所望の
間隔で溝を形成しておいてもよい。
【００２２】光ファイバ１０がＶ溝２に接着剤で固定さ
れる場合、光ファイバ１０とＶ溝２の接触面が少なく、
光ファイバ１０の外周の２点だけで固定しているので、
上方向への力には弱く信頼性が低い。そのため、上の方
向から光ファイバ１０に接触させて下向きに光ファイバ
１０をＶ溝２に押しつけて３点で固定する必要がある。
本発明によれば、光ファイバ１０はシリコン基板１の
Ｖ溝２の両側に形成された半田バンプ電極４と光ファイ
バ１０の上から金属製の板を半田バンプ１３で接合され
るので、１本の光ファイバ１０あたり少なくとも３点で
接触させて固定することになり固定する強度が高い。ま
た、半田溶融時にもカバー１２が加圧されることによ
り、半田冷却後には半田の熱収縮により常に加圧した状
態になる。
れる場合、光ファイバ１０とＶ溝２の接触面が少なく、
光ファイバ１０の外周の２点だけで固定しているので、
上方向への力には弱く信頼性が低い。そのため、上の方
向から光ファイバ１０に接触させて下向きに光ファイバ
１０をＶ溝２に押しつけて３点で固定する必要がある。
本発明によれば、光ファイバ１０はシリコン基板１の
Ｖ溝２の両側に形成された半田バンプ電極４と光ファイ
バ１０の上から金属製の板を半田バンプ１３で接合され
るので、１本の光ファイバ１０あたり少なくとも３点で
接触させて固定することになり固定する強度が高い。ま
た、半田溶融時にもカバー１２が加圧されることによ
り、半田冷却後には半田の熱収縮により常に加圧した状
態になる。
【００２３】Ｖ溝２の一端の斜面は、反射率の高い光反
射金薄膜３が形成されている。光ファイバ１０の端面か
ら出射された光ビームはＶ溝２の一端で反射して上方へ
折り曲げることができる。
射金薄膜３が形成されている。光ファイバ１０の端面か
ら出射された光ビームはＶ溝２の一端で反射して上方へ
折り曲げることができる。
【００２４】受光素子１１は、受光面がＶ溝２の一端で
反射された光ビームの中心に位置するように精度良く実
装しなければならない。そのため、シリコン基板１の半
田バンプ電極４は受光素子１１の電極に一致するように
配置されている。半田バンプ電極４の形状は、シリコン
基板１の表面と平行な面内で均一に表面張力が働くよう
に直径７０μｍの円形としている。
反射された光ビームの中心に位置するように精度良く実
装しなければならない。そのため、シリコン基板１の半
田バンプ電極４は受光素子１１の電極に一致するように
配置されている。半田バンプ電極４の形状は、シリコン
基板１の表面と平行な面内で均一に表面張力が働くよう
に直径７０μｍの円形としている。
【００２５】Ｖ溝２のランド部分にある受光素子実装位
置目合わせマーカ８は、受光素子１１がシリコン基板１
に搭載されたときに実装位置の位置合わせを行うために
使用される。
置目合わせマーカ８は、受光素子１１がシリコン基板１
に搭載されたときに実装位置の位置合わせを行うために
使用される。
【００２６】受光素子１１は、シリコン基板１に搭載す
る時には、必ずしも高い実装精度は要求されない。受光
素子１１の実装固定は、シリコン基板１の表面上に設け
られた半田バンプ１３とアレイ状の受光素子の電極が溶
融した半田バンプを介して接合するときに、溶融した半
田の表面張力で高い精度で所定の位置に固定される。
る時には、必ずしも高い実装精度は要求されない。受光
素子１１の実装固定は、シリコン基板１の表面上に設け
られた半田バンプ１３とアレイ状の受光素子の電極が溶
融した半田バンプを介して接合するときに、溶融した半
田の表面張力で高い精度で所定の位置に固定される。
【００２７】受光素子１１は、常温で表面を下に伏せて
シリコン基板１に搭載するので、受光素子１１を受光素
子実装位置目合わせマーカ８に合わせて搭載される。シ
リコン基板１に形成された半田バンプ１３の上に受光素
子１１が搭載されるときに、高い実装精度は要求され
ず、シリコン基板１を加熱して半田バンプ１３を溶融す
ると溶けた半田が互いの電極を引きつけるので、半田バ
ンプ１３と受光素子１１の電極がわずかに接触する程度
で十分である。
シリコン基板１に搭載するので、受光素子１１を受光素
子実装位置目合わせマーカ８に合わせて搭載される。シ
リコン基板１に形成された半田バンプ１３の上に受光素
子１１が搭載されるときに、高い実装精度は要求され
ず、シリコン基板１を加熱して半田バンプ１３を溶融す
ると溶けた半田が互いの電極を引きつけるので、半田バ
ンプ１３と受光素子１１の電極がわずかに接触する程度
で十分である。
【００２８】受光素子１１で光電気変換された電気信号
はシリコン基板１上の電極に流れるので、電気信号を外
部に取り出すために外部接続電極５を配置し、両者間を
導電性金属薄膜により接続される。また、溶融した半田
バンプ１３が外部接続電極５に流れ出さないように、両
者間を結ぶ導電性金属薄膜の上にソルダレジスト９が形
成されている。
はシリコン基板１上の電極に流れるので、電気信号を外
部に取り出すために外部接続電極５を配置し、両者間を
導電性金属薄膜により接続される。また、溶融した半田
バンプ１３が外部接続電極５に流れ出さないように、両
者間を結ぶ導電性金属薄膜の上にソルダレジスト９が形
成されている。
【００２９】受光素子１１は、シリコン基板１上に精度
良く実装する必要があるので、実装後に実装精度を測定
するために、シリコン基板１の上に受光素子１１が実装
される領域に受光素子実装精度測定用金属薄膜６が形成
されている。受光素子１１の実装精度は、Ａの方向から
赤外線を照射して反射する映像を画像処理することで測
定することができる。
良く実装する必要があるので、実装後に実装精度を測定
するために、シリコン基板１の上に受光素子１１が実装
される領域に受光素子実装精度測定用金属薄膜６が形成
されている。受光素子１１の実装精度は、Ａの方向から
赤外線を照射して反射する映像を画像処理することで測
定することができる。
【００３０】なお、上記実施例は本発明の一例にすぎ
ず、種々の実施例が考えられることは言うまでもない。
例えば、基板はＶ溝の他、Ｕ字形状であってもよいし、
受光素子に代えて、発光素子との結合にも適用すること
は同様に可能である。
ず、種々の実施例が考えられることは言うまでもない。
例えば、基板はＶ溝の他、Ｕ字形状であってもよいし、
受光素子に代えて、発光素子との結合にも適用すること
は同様に可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による光フ
ァイバ実装構造とその製造方法は、基板にマークが設け
られているので、高精度に光ファイバを実装することが
できるのみならず、先端部近傍にもマークを設けている
のでなが手方向にも高精度に実装が可能になる。従っ
て、３方向すべてにパワーモニタすることなく位置決め
実装することができるようになる。
ァイバ実装構造とその製造方法は、基板にマークが設け
られているので、高精度に光ファイバを実装することが
できるのみならず、先端部近傍にもマークを設けている
のでなが手方向にも高精度に実装が可能になる。従っ
て、３方向すべてにパワーモニタすることなく位置決め
実装することができるようになる。
【００３２】また、光ファイバは金属性の板で上から押
さえつけられた状態で固定されるために、Ｖ溝の両側に
半田バンプ形成用の電極パッドを設けているので、光フ
ァイバはカバー１２と接した少なくとも１点とＶ溝の２
点の合計少なくとも３点で固定されることになる。従っ
て、光ファイバの中心に向かって均等に同じ力で固定さ
れる。しかも半田により固定されるので、固定する強度
が接着剤だけの場合に比べて高くなる。搭載部品は全て
半田固定されるので強度が高く、信頼性が高い。
さえつけられた状態で固定されるために、Ｖ溝の両側に
半田バンプ形成用の電極パッドを設けているので、光フ
ァイバはカバー１２と接した少なくとも１点とＶ溝の２
点の合計少なくとも３点で固定されることになる。従っ
て、光ファイバの中心に向かって均等に同じ力で固定さ
れる。しかも半田により固定されるので、固定する強度
が接着剤だけの場合に比べて高くなる。搭載部品は全て
半田固定されるので強度が高く、信頼性が高い。
【００３３】さらに、受光素子を実装した精度を測定す
るマーカを設けたので、光結合損失が大きい原因が実装
精度かどうか簡単に調べることができるようになる。ま
た、半田バンプ電極と外部接続電極の間にソルダレジス
トを設けて、溶融した半田が接合電極パッド以外に流れ
出さないようにしたので、セルフアライメントに必要な
半田の量が確保されて、表面張力が低下することがない
ので、受光素子の実装精度を高く維持することもでき
る。
るマーカを設けたので、光結合損失が大きい原因が実装
精度かどうか簡単に調べることができるようになる。ま
た、半田バンプ電極と外部接続電極の間にソルダレジス
トを設けて、溶融した半田が接合電極パッド以外に流れ
出さないようにしたので、セルフアライメントに必要な
半田の量が確保されて、表面張力が低下することがない
ので、受光素子の実装精度を高く維持することもでき
る。
【００３４】受光素子の搭載する位置に合わせてマーカ
が設けられているので、受光素子の電極の位置を確認せ
ずに受光素子とシリコン基板の電極の位置を簡単に一致
させることもできる。光ファイバの先端から出射する光
ビームを反射する反射膜をＶ溝の端面に設けたので、効
率良く受光素子に入射させることもできる。また、光フ
ァイバと受光素子を結合させるために必要な部品点数が
少ない。そして、Ｖ溝に光ファイバを精度良く実装でき
るので、光軸調整が不要で製造工程が簡単である。
が設けられているので、受光素子の電極の位置を確認せ
ずに受光素子とシリコン基板の電極の位置を簡単に一致
させることもできる。光ファイバの先端から出射する光
ビームを反射する反射膜をＶ溝の端面に設けたので、効
率良く受光素子に入射させることもできる。また、光フ
ァイバと受光素子を結合させるために必要な部品点数が
少ない。そして、Ｖ溝に光ファイバを精度良く実装でき
るので、光軸調整が不要で製造工程が簡単である。
【図１】本発明によるＶ溝シリコン基板の実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１をＡの方向から見たときの平面図である。
【図３】図１をＢの方向から見たときの平面図である。
【図４】図１をＣの方向から見たときの平面図である。
【図５】図１をＤの方向から見たときの平面図である。
１ シリコン基板 ２ Ｖ溝 ３ 光反射金属薄膜 ４ 半田バンプ電極 ５ 外部接続電極 ６ 受光素子実装精度測定用金属薄膜 ７ 光ファイバ実装位置目合せマーク ８ 受光素子実装位置目合せマーク ９ ソルダレジスト １０ 光ファイバ １１ 受光素子 １２ カバー １３ 半田バンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本望 宏 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 少なくとも１つの第１の溝を有する第１
の基板と、 前記溝にそれぞれ配置される光ファイバと、 前記光ファイバの上方に該光ファイバに接触して配置さ
れる第２の基板とを備え、さらに前記第１の基板は、前
記溝の近傍に形成された第１のマークを有し、 前記第２の基板は、前記第１のマークに相対する位置に
第２のマークを有し、 前記第１のマークと前記第２のマークが半田により固着
されていることを特徴とする光ファイバ実装構造。 - 【請求項２】 前記第１の溝は、Ｖ溝であることを特徴
とする請求項１記載の光ファイバ実装構造。 - 【請求項３】 前記第１の基板はシリコンであることを
特徴とする請求項２記載の光ファイバ実装構造。 - 【請求項４】 前記Ｖ溝は、前記第１の基板を異方性化
学的エッチングにより形成されることを特徴とする請求
項３記載の光ファイバ実装構造。 - 【請求項５】 前記第２の基板は、前記光ファイバとの
接触部に第２の溝が形成されていることを特徴とする請
求項２記載の光ファイバ実装構造。 - 【請求項６】 前記第１の基板または第２の基板は、さ
らに前記光ファイバの先端部近傍に第３のマークを備
え、 前記光ファイバは、その先端部が前記第３のマークに対
してあらかじめ定められた位置に配置されていることを
特徴とする請求項２記載の光ファイバ実装構造。 - 【請求項７】 前記光ファイバ実装構造は、さらに、素
子電極と前記光ファイバに光学的に結合する光素子を備
え、 前記第１の基板または第２の基板は、さらに前記光ファ
イバの先端部近傍に基板電極を有し、 前記素子電極と前記基板電極が半田により固着されてい
ることを特徴とする請求項６記載の光ファイバ実装構
造。 - 【請求項８】 前記第１のマークと、前記第１の基板上
に形成された外部に接続される接続用電極の間にソルダ
レジストが設けられていることを特徴とする請求項２記
載の光ファイバ実装構造。 - 【請求項９】 少なくとも１つの溝と該溝の近傍に第１
の電極を有する第１の基板と、光ファイバと、前記第１
のマークに相対する位置に第２のマークを有する第２の
基板とを備え、 前記第１の溝に前記光ファイバを配置する第１の工程
と、 前記第１のマークに半田を配置する第２の工程と、 前記光ファイバの上部から前記第２の基板を配置する第
３の工程と、 前記半田を加熱して溶融する第４の工程と、 前記半田を冷却して固化する第５の工程とを含むことを
特徴とする光ファイバ実装構造の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第１の基板または第２の基板は、
さらに前記光ファイバの先端部近傍に第３のマークを備
え、 前記光ファイバ実装構造の製造方法は、前記第１の工程
の前に、前記光ファイバを前記第３のマークに対して位
置決めする位置決め工程を有することを特徴とする請求
項９記載の光ファイバ実装構造の製造方法。 - 【請求項１１】 前記第１の基板または第２の基板は、
さらに前記光ファイバに光学的に結合する光素子を位置
決めして固着する基板電極を有し、 前記光ファイバ実装構造の製造方法は、少なくとも前記
第４の工程の前に、前記電極に半田を配置する工程と、 前記光素子に形成された素子電極を前記半田の上部に位
置合わせして前記光素子を前記第１の基板に配置する光
素子配置工程とを含むことを特徴とする請求項１０記載
の光ファイバ実装構造とその製造方法。 - 【請求項１２】 前記第１の基板または第２の基板は、
さらに前記光素子が配置される近傍に実装精度測定マー
クを備え、 前記第５の工程の後に、前記光素子の前記実装精度測定
マークに対する位置精度を測定する実装精度測定工程を
含むことを特徴とする請求項１１記載の光ファイバ実装
構造の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7293867A JPH09138325A (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 光ファイバ実装構造とその製造方法 |
| US08/747,817 US5717803A (en) | 1995-11-13 | 1996-11-13 | Coupling structure of optical fiber and optical semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7293867A JPH09138325A (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 光ファイバ実装構造とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138325A true JPH09138325A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17800185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7293867A Pending JPH09138325A (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 光ファイバ実装構造とその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5717803A (ja) |
| JP (1) | JPH09138325A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6161965A (en) * | 1997-05-16 | 2000-12-19 | Nec Corporation | Optical coupling circuit |
| JP2002246633A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-30 | Denso Corp | 光制御半導体スイッチ |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3047352B2 (ja) * | 1996-06-28 | 2000-05-29 | 日本電気株式会社 | 温度制御型光結合構造 |
| SG71172A1 (en) * | 1997-12-03 | 2000-03-21 | Sumitomo Electric Industries | Optical data link |
| JPH11344637A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-12-14 | Ngk Insulators Ltd | 光ファイバ―アレイ |
| FR2779536B1 (fr) * | 1998-06-09 | 2001-10-19 | Commissariat Energie Atomique | Assemblage permettant la connexion de fibres optiques avec des composants optiques ou optoelectroniques et procede de fabrication de cet assemblage |
| JP4258912B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2009-04-30 | 住友電気工業株式会社 | 光導波路の位置決め部材及び位置決め方法 |
| US6366468B1 (en) | 2000-04-28 | 2002-04-02 | Hewlett-Packard Company | Self-aligned common carrier |
| US6670208B2 (en) * | 2000-06-23 | 2003-12-30 | Nec Corporation | Optical circuit in which fabrication is easy |
| JP2002151781A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | 光素子モジュール |
| US6393174B1 (en) | 2000-11-15 | 2002-05-21 | Optical Switch Corporation | Integrated fiber array optical switch using double-pass propagation and method of operation |
| US6516111B1 (en) | 2000-11-15 | 2003-02-04 | Optical Switch Corporation | Cascaded integrated fiber array optical switch and method of operation |
| US6393175B1 (en) | 2000-11-15 | 2002-05-21 | Optical Switch Corporation | Integrated fiber array optical switch and method of operation |
| US6516107B1 (en) | 2000-11-15 | 2003-02-04 | Optical Switch Corporation | 2×2 integrated fiber array optical switch and method of operation |
| US20020094185A1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-07-18 | Ian Hopkin | Holding a component on an optical micro bench |
| US6440776B1 (en) | 2000-12-12 | 2002-08-27 | Jds Uniphase Inc. | Securing an optical component onto a micro bench |
| US6633707B1 (en) * | 2000-12-29 | 2003-10-14 | Intel Corporation | Lithographically defined optic array |
| US6754427B2 (en) * | 2001-02-08 | 2004-06-22 | Shipley Company, L.L.C. | Method and device passively locating a fiber stub in a groove |
| JP3667689B2 (ja) * | 2001-12-10 | 2005-07-06 | 三菱電機株式会社 | 光ファイバ保持装置、光分散等化器及び光ファイバ保持装置の製造方法 |
| JP2003195234A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Mitsubishi Electric Corp | 可変分散補償装置及び可変分散補償装置用の基板 |
| DE10233203B4 (de) * | 2002-07-22 | 2006-08-03 | Mergeoptics Gmbh | Modul mit einem Lichtleitelement und Verfahren zum Herstellen |
| US6835582B1 (en) | 2003-01-15 | 2004-12-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Microchip-level optical interconnect |
| JP2004362144A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Hitachi Ltd | 運用管理方法及び実施装置並びに処理プログラム |
| JP4727916B2 (ja) * | 2003-10-22 | 2011-07-20 | 富士通株式会社 | 光デバイスモジュール |
| JP2013092758A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-16 | Citizen Holdings Co Ltd | 光デバイス及び光デバイスの製造方法 |
| US10677995B2 (en) | 2014-10-23 | 2020-06-09 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Optical fiber interface for optical device package |
| WO2016064426A1 (en) | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Optical interconnect device |
| WO2016122490A1 (en) | 2015-01-28 | 2016-08-04 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Laser-written optical routing systems and method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140104A (ja) * | 1987-08-19 | 1989-06-01 | Plessey Overseas Plc | フアイバ・アレイの整合法 |
| JPH0688917A (ja) * | 1991-11-07 | 1994-03-29 | Nec Corp | 光導波路素子と光ファイバ端末との接続方法 |
| JPH06204262A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-07-22 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の実装方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5412748A (en) * | 1992-12-04 | 1995-05-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical semiconductor module |
| JP2565094B2 (ja) * | 1993-07-19 | 1996-12-18 | 日本電気株式会社 | 光結合構造 |
| JPH0829638A (ja) * | 1994-05-12 | 1996-02-02 | Fujitsu Ltd | 光導波路・光ファイバ接続構造及び光導波路・光ファイバ接続方法並びに光導波路・光ファイバ接続に使用される光導波路基板及び同基板の製造方法並びに光導波路・光ファイバ接続に使用されるファイバ基板付き光ファイバ |
-
1995
- 1995-11-13 JP JP7293867A patent/JPH09138325A/ja active Pending
-
1996
- 1996-11-13 US US08/747,817 patent/US5717803A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140104A (ja) * | 1987-08-19 | 1989-06-01 | Plessey Overseas Plc | フアイバ・アレイの整合法 |
| JPH0688917A (ja) * | 1991-11-07 | 1994-03-29 | Nec Corp | 光導波路素子と光ファイバ端末との接続方法 |
| JPH06204262A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-07-22 | Fujitsu Ltd | 光半導体装置の実装方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6161965A (en) * | 1997-05-16 | 2000-12-19 | Nec Corporation | Optical coupling circuit |
| JP2002246633A (ja) * | 2001-02-13 | 2002-08-30 | Denso Corp | 光制御半導体スイッチ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5717803A (en) | 1998-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980901 |