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JP2970543B2 - Optical element alignment method and optical element module - Google Patents
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JP2970543B2 - Optical element alignment method and optical element module - Google Patents

Optical element alignment method and optical element module

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JP2970543B2
JP2970543B2 JP8187951A JP18795196A JP2970543B2 JP 2970543 B2 JP2970543 B2 JP 2970543B2 JP 8187951 A JP8187951 A JP 8187951A JP 18795196 A JP18795196 A JP 18795196A JP 2970543 B2 JP2970543 B2 JP 2970543B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は素子のアライメント
に関し、特に高精度な位置決めが必要な光素子のアライ
メント方法に関する。またこのアライメント方法を適用
し高精度に位置決めされた光素子モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to element alignment, and more particularly, to an optical element alignment method that requires high-precision positioning. The present invention also relates to an optical element module which is positioned with high accuracy by applying this alignment method.

【0002】[0002]

【従来の技術】面発光素子モジュールは、大容量かつ高
速なデータ通信が可能な並列光伝送に有効な技術である
と期待されている。面発光素子を光ファイバと光結合さ
せてモジュールを作製する場合、パッケージに面発光素
子を実装する際に、光ファイバへの結合効率を十分に得
るためには数ミクロン以下の位置精度が必要となる。
2. Description of the Related Art A surface light emitting element module is expected to be an effective technique for parallel optical transmission capable of large-capacity and high-speed data communication. When a surface emitting device is optically coupled to an optical fiber to make a module, when mounting the surface emitting device on a package, positional accuracy of several microns or less is required to obtain sufficient coupling efficiency to the optical fiber. Become.

【0003】従来、十分な位置精度でアライメントを行
うために、目合わせマーカ等を用いて視覚的にアライメ
ントする方法などがとられている。機械的なアライメン
ト方法としては、例えば特開平7−110417号公報
に記載のものが知られている。
Conventionally, in order to perform alignment with sufficient positional accuracy, a method of visually aligning using a registration marker or the like has been adopted. As a mechanical alignment method, for example, a method described in JP-A-7-110417 is known.

【0004】図7にこの半導体発光装置の図を示す。こ
の半導体発光装置は、シリコン基板上30に形成された
発光素子31と、シリコン基板裏面のその発光素子に対
応する位置に形成された光ファイバ結合用の開口部32
とを備えており、光ファイバ33の先端をこの開口部3
2に押し込むことによってアライメントを行うものであ
る。
FIG. 7 shows a diagram of this semiconductor light emitting device. This semiconductor light emitting device comprises a light emitting element 31 formed on a silicon substrate 30 and an opening 32 for coupling an optical fiber formed at a position corresponding to the light emitting element on the back surface of the silicon substrate.
And the tip of the optical fiber 33 is
2 to perform alignment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような半導
体発光装置では、シリコン基板裏面に直接光ファイバが
接触するため、シリコン基板が破損しやすく、耐久信頼
性に問題があり、例えば脱着型の面発光素子モジュール
として光ファイバコネクタ等と併せて用いる場合には適
用が困難である。また、目合わせマーカ等を用いた視覚
的なアライメント方法では十分な精度を迅速かつ確実に
得ることは困難であり、高額設備投資なくして自動化す
ることは難しい。
However, in such a semiconductor light emitting device, since the optical fiber is in direct contact with the back surface of the silicon substrate, the silicon substrate is easily damaged, and there is a problem in durability and reliability. It is difficult to apply when the light emitting element module is used together with an optical fiber connector or the like. Further, it is difficult to obtain sufficient accuracy quickly and reliably by a visual alignment method using a registration marker or the like, and it is difficult to automate without a large capital investment.

【0006】本発明の目的は、このような従来の欠点を
除去し、短時間で精度良くアライメントすることが可能
であり、かつ十分な耐久性を有する面発光素子モジュー
ルを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface light emitting element module which eliminates such conventional disadvantages, enables accurate alignment in a short time, and has sufficient durability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の光素子のアライ
メント方法は、光素子を搭載した基板とパッケージとの
アライメント方法において、前記基板上にガイド溝(又
は突起)が形成され、前記パッケージにガイドピン穴が
設けられており、前記基板をパッケージに位置決めする
ためのアライメント治具には前記基板上のガイド溝(又
は突起)に対応した突起(又はガイド溝)及び前記パッ
ケージのガイドピン穴に対応したガイドピンが設けら
れ、前記基板上のガイド溝(又は突起)とアライメント
治具の突起(又はガイド溝)が合うように前記基板を前
記アライメント治具に吸着させた後に、前記アライメン
ト治具のガイドピンを前記パッケージのガイドピン穴に
差込んで基板とパッケージの位置合わせを行うことを特
徴とする。
According to a method for aligning an optical element of the present invention, a method for aligning a substrate on which an optical element is mounted and a package includes forming a guide groove (or projection) on the substrate and forming the package on the package. A guide pin hole is provided, and an alignment jig for positioning the substrate in the package has protrusions (or guide grooves) corresponding to the guide grooves (or protrusions) on the substrate and guide pin holes of the package. Corresponding guide pins are provided, and the substrate is attracted to the alignment jig such that the guide groove (or projection) on the substrate is aligned with the projection (or guide groove) of the alignment jig. The positioning of the substrate and the package is performed by inserting the guide pin into the guide pin hole of the package.

【0008】また本発明の光素子のアライメント方法
は、光素子を搭載した基板とパッケージとのアライメン
ト方法において、前記基板上にガイド溝(又は突起)が
形成され、前記パッケージにガイドピン穴が設けられて
おり、前記基板をパッケージに位置決めするためのアラ
イメント治具には前記基板上のガイド溝(又は突起)に
対応した突起(又はガイド溝)及び前記パッケージのガ
イドピン穴に対応したガイドピンが設けられ、前記基板
をパッケージ上に配置し、前記アライメント治具のガイ
ドピンを前記パッケージのガイドピン穴に差込んでアラ
イメント治具の突起(又はガイド溝)と前記基板上のガ
イド溝(又は突起)を合わせることにより基板とパッケ
ージの位置合わせを行うことを特徴とする。
According to the alignment method of an optical element of the present invention, in the alignment method of a substrate on which an optical element is mounted and a package, a guide groove (or projection) is formed on the substrate, and a guide pin hole is provided in the package. An alignment jig for positioning the substrate in a package includes a projection (or a guide groove) corresponding to a guide groove (or a projection) on the substrate and a guide pin corresponding to a guide pin hole of the package. The substrate is arranged on a package, and a guide pin of the alignment jig is inserted into a guide pin hole of the package, and a protrusion (or a guide groove) of the alignment jig and a guide groove (or a protrusion) on the substrate are provided. ), The substrate and the package are aligned.

【0009】本発明の光素子モジュールは、光素子を搭
載した基板と前記基板を搭載するパッケージからなる光
素子モジュールであって、前記光素子モジュールには、
前記基板には位置決め用のガイド溝(又は突起)が形成
され、前記パッケージにはガイドピン穴が形成され、前
記パッケージに対する前記基板の位置は、ガイドピン及
び突起(又はガイド溝)を有するアライメント治具に前
記基板を保持し、前記ガイドピンを前記パッケージのガ
イドピン穴に差し込むことにより得られた位置であり、
前記基板のガイド溝(又は突起)は、前記アライメント
治具の突起(又はガイド溝)と適合し、前記パッケージ
のガイドピン穴はアライメント治具のガイドピンに適合
するように作製されていることを特徴とする。
An optical element module according to the present invention includes an optical element.
Light comprising a mounted substrate and a package mounting the substrate
An element module, wherein the optical element module includes:
Guide groove (or projection) for positioning is formed on the substrate
And a guide pin hole is formed in the package.
The position of the board with respect to the package is
In front of alignment jigs with projections and protrusions (or guide grooves)
Hold the substrate and connect the guide pins to the package
It is the position obtained by inserting it into the id pin hole,
The guide groove (or protrusion) of the substrate is aligned with the alignment.
Compatible with the jig's projection (or guide groove), the package
Guide pin holes match guide pins on alignment jigs
It is characterized by being manufactured so that.

【0010】光ファイバコネクタに設けられたガイドピ
ンが前記アライメント治具と同寸法であり、前記パッケ
ージのガイドピン穴に、前記光ファイバコネクタのガイ
ドピンを挿入することで前記光ファイバと前記光素子の
光結合を行うことを特徴とする。
[0010] A guide pipe provided on the optical fiber connector.
Is the same size as the alignment jig, and the package
Guide holes of the optical fiber connector
By inserting a pin, the optical fiber and the optical element
It is characterized by performing optical coupling.

【0011】さらに本発明の光素子モジュールは、光素
子の発光面上にポリマーシートを設けていることを特徴
とする。
Further, the optical element module according to the present invention comprises
Characterized by providing a polymer sheet on the light emitting surface of the child
And

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0013】[0013]

【実施の形態1】本発明では素子を搭載した基板を載せ
るパッケージにガイドピン穴が設けられており、基板を
パッケージに対して高精度に位置決めを行うためのアラ
イメント治具はパッケージのガイドピン穴に対応したガ
イドピンが設けられている。ここで、素子を搭載した基
板上には角錐台又は円錐台形状のガイド溝(又は突起)
が高精度に形成され、アライメント治具にはこれと適合
する突起(又はガイド溝)が高精度に形成されている。
Embodiment 1 In the present invention, a guide pin hole is provided in a package on which a substrate on which an element is mounted is mounted, and an alignment jig for positioning the substrate with respect to the package with high precision is a guide pin hole of the package. Are provided. Here, a truncated pyramid or truncated cone-shaped guide groove (or projection) is formed on the substrate on which the element is mounted.
Are formed with high precision, and the alignment jig is formed with projections (or guide grooves) that match with high precision.

【0014】アライメント治具のガイドピンをパッケー
ジのガイドピン穴に差込むことで素子を搭載した基板と
パッケージとの初期アライメントをとり、基板上のガイ
ド溝(又は突起)とアライメント治具の突起(又はガイ
ド溝)とを合わせた時の精度を利用してさらに高精度な
位置決めを行っている。このため十分な位置精度でアラ
イメントを容易に行うことが可能になる。
By inserting the guide pins of the alignment jig into the guide pin holes of the package, an initial alignment between the substrate on which the elements are mounted and the package is obtained, and the guide grooves (or projections) on the substrate and the projections ( Or the guide groove) is used to perform positioning with higher accuracy. Therefore, alignment can be easily performed with sufficient positional accuracy.

【0015】[0015]

【実施例1】本発明の実施例1は実施の形態1を面発光
素子モジュールに適用した例である。図1は本発明の実
施例1に関わる面発光素子モジュール及びそのアライメ
ント方法を示す斜視図である。図中1は面発光素子、2
はシリコン基板、3はパッケージ、4はアライメント治
具、5はアライメント用ガイド溝、6はアライメント用
突起部、7はガイドピン、8はガイドピン穴を示してい
る。
Embodiment 1 Embodiment 1 of the present invention is an example in which Embodiment 1 is applied to a surface emitting element module. FIG. 1 is a perspective view showing a surface emitting element module and an alignment method thereof according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a surface emitting element, 2
Denotes a silicon substrate, 3 denotes a package, 4 denotes an alignment jig, 5 denotes an alignment guide groove, 6 denotes an alignment projection, 7 denotes a guide pin, and 8 denotes a guide pin hole.

【0016】本発明の実施例1における面発光素子モジ
ュールは、面発光レーザあるいは面発光ダイオードの如
き面発光素子1が精度良く搭載されたシリコン基板2と
これを実装するパッケージ3とからなり、シリコン基板
2をパッケージ3に実装する際に、アライメント治具4
を用いる。
The surface emitting device module according to the first embodiment of the present invention comprises a silicon substrate 2 on which a surface emitting device 1 such as a surface emitting laser or a surface emitting diode is accurately mounted, and a package 3 for mounting the same. When mounting the substrate 2 on the package 3, the alignment jig 4
Is used.

【0017】ここで、シリコン基板2上にはその両端に
アライメント用の角錐台形状のガイド溝5を有してお
り、アライメント治具4にこれと適合する突起状の構造
6が形成されている。この突起部6と溝部5の結合及び
ガイドピン7とガイドピン穴8によって基板とパッケー
ジのアライメントを行っている。
Here, on the silicon substrate 2, guide grooves 5 having a truncated pyramid shape for alignment are provided at both ends thereof, and a projection-like structure 6 compatible with the alignment jig 4 is formed. . The alignment between the substrate and the package is performed by the connection between the protrusion 6 and the groove 5 and the guide pin 7 and the guide pin hole 8.

【0018】次に本実施例1における面発光素子モジュ
ールのアライメント方法について図2の模式図を用いて
説明する。まず、アライメント治具9の突起状の構造1
3をシリコン基板12の角錐台形状V溝14にはめ込ん
だ形で、真空吸着等の方法を用いてアライメント治具9
にシリコン基板12を保持する。
Next, a method for aligning the surface light emitting element module according to the first embodiment will be described with reference to the schematic diagram of FIG. First, the projection-like structure 1 of the alignment jig 9
3 is fitted into the truncated pyramid V-shaped groove 14 of the silicon substrate 12, and the alignment jig 9 is formed by a method such as vacuum suction.
The silicon substrate 12 is held.

【0019】このアライメント治具9のガイドピン10
を、パッケージ11のガイドピン穴16に差し込み、予
め塗布しておいた接着剤や半田等を用いてシリコン基板
12をパッケージ11に固定し、アライメント治具9を
取り除く。シリコン基板の位置はアライメント治具の突
起状構造13及びガイドピン10によって機械的に容易
に決定されるため、面発光素子を十分な位置精度で、容
易にアライメントし、固定することが可能になる。
The guide pin 10 of the alignment jig 9
Is inserted into the guide pin holes 16 of the package 11, the silicon substrate 12 is fixed to the package 11 using an adhesive, solder, or the like that has been applied in advance, and the alignment jig 9 is removed. Since the position of the silicon substrate is easily mechanically determined by the projection-like structure 13 and the guide pin 10 of the alignment jig, it is possible to easily align and fix the surface emitting element with sufficient positional accuracy. .

【0020】次に、面発光素子1を搭載したシリコン基
板2の作製方法について説明する。シリコン基板2上に
面発光素子1は、垂直上方向に発光するように搭載され
ている。面発光素子1を精度良くシリコン基板2に搭載
する方法としては、例えばシリコン基板上の所望の位置
に半田バンプを形成し、面発光素子上の金メッキパッド
と融着するフリップチップ実装による方法が知られてい
る。アライメント用の角錐台形状ガイド溝はシリコン
(100)面のエッチング異方性を用いて次のように形
成する。金属薄膜等でマスクをかけた後、水酸化カリウ
ム溶液を用いてシリコンの(100)面をエッチングす
ると、マスクの開口部にはエッチング速度の面方位依存
性により、水平面からの角度が54.7度に一定となる
ような角錐台形状の溝部が形成される。この場合、ガイ
ド溝及び半田バンプの位置は、フォトリソグラフィーに
よって設定されるため、シリコン基板上の面発光素子及
びガイド溝の位置を数ミクロンの高精度で決定すること
が可能である。
Next, a method of manufacturing the silicon substrate 2 on which the surface light emitting element 1 is mounted will be described. The surface light emitting element 1 is mounted on a silicon substrate 2 so as to emit light vertically upward. As a method of mounting the surface light emitting element 1 on the silicon substrate 2 with high accuracy, for example, a method of flip chip mounting in which a solder bump is formed at a desired position on the silicon substrate and is fused to a gold plating pad on the surface light emitting element is known. Have been. The truncated pyramid-shaped guide groove for alignment is formed as follows using the etching anisotropy of the silicon (100) plane. After masking with a metal thin film or the like, when the (100) plane of silicon is etched using a potassium hydroxide solution, the angle from the horizontal plane is 54.7 due to the plane orientation dependence of the etching rate at the opening of the mask. A truncated pyramid-shaped groove is formed so as to be constantly constant. In this case, since the positions of the guide grooves and the solder bumps are set by photolithography, the positions of the surface light emitting elements and the guide grooves on the silicon substrate can be determined with high accuracy of several microns.

【0021】本発明の実施例1によれば従来の技術で説
明したような図7の例のように基板の裏面に溝を加工す
る必要がなく、プロセスが簡単になり容易に高精度を得
やすい。また実施例1に用いたシリコン基板は面発光素
子のヒートシンク及び配線部を有するサブマウントとし
ても機能する。
According to the first embodiment of the present invention, there is no need to form a groove on the back surface of the substrate as in the example of FIG. Cheap. Further, the silicon substrate used in Example 1 also functions as a submount having a heat sink and a wiring portion of the surface emitting element.

【0022】実施例1のアライメント治具の突起部は、
ガイド溝に適合するような角錐台形状に加工されている
が、この形状に限られるものではなく、凸形状であれば
よい。アライメント治具の材料は、突起状の構造及びガ
イドピンを高精度で形成することが可能であればプラス
チック、金属等特に限定されない。
The protrusions of the alignment jig of the first embodiment
Although it is processed into a truncated pyramid shape that fits into the guide groove, it is not limited to this shape, and any shape may be used as long as it is convex. The material of the alignment jig is not particularly limited as long as it can form the projection-like structure and the guide pin with high precision, such as plastic and metal.

【0023】また発光素子を載せたシリコン基板をパッ
ケージに固定する際に半田付け等加熱が必要な方法を用
いる場合、パッケージとアライメント治具とを、熱膨脹
係数の近い材料で構成すると、熱膨脹によるアライメン
ト精度の悪化を抑制することができる。
When a method that requires heating, such as soldering, is used to fix the silicon substrate on which the light emitting element is mounted to the package, if the package and the alignment jig are made of materials having similar thermal expansion coefficients, alignment by thermal expansion can be achieved. Accuracy can be prevented from deteriorating.

【0024】本発明の実施の形態1の具体例である実施
例1のアライメント方法に関してパッケージに素子を埋
め込むための溝が設けられていたがこれに限られるもの
ではなく、平坦な面上へのアライメントも可能である。
In the alignment method of Example 1 which is a specific example of Embodiment 1 of the present invention, a groove for embedding an element in a package is provided. However, the present invention is not limited to this. Alignment is also possible.

【0025】また基板をアライメント治具に吸着させて
位置合わせを行っていたが、予め素子を搭載した基板を
パッケージ上に配置し、アライメント治具のガイドピン
をパッケージのガイドピン穴に挿入し、基板に設けられ
たガイド溝(又は突起)とアライメント治具の突起(又
はガイド溝)とを合わせることで位置合わせしてもよ
い。
In addition, the substrate is adsorbed to the alignment jig for alignment, but the substrate on which the elements are mounted is previously arranged on the package, and the guide pins of the alignment jig are inserted into the guide pin holes of the package. The alignment may be performed by aligning a guide groove (or protrusion) provided on the substrate with a protrusion (or guide groove) of the alignment jig.

【0026】光素子としては、半導体レーザ、面発光半
導体レーザ、発光ダイオード及び、これら発光素子のア
レイなどが適用できるがこれに限られるものではなく、
高精度な位置合わせが必要な光素子であれば適用可能で
ある。
As the optical element, a semiconductor laser, a surface emitting semiconductor laser, a light emitting diode, an array of these light emitting elements, and the like can be applied, but the present invention is not limited thereto.
The present invention can be applied to any optical element that requires highly accurate alignment.

【0027】アライメント治具に形成される、アライメ
ント用の突起部は、基板上に形成された溝に適合する形
状であれば、角錐台形状、球型、ピン型等あらゆる構造
が利用できる。またアライメント治具が突起部を有し、
基板上にガイド溝が形成されていたが、アライメント治
具が溝を有し、基板上に突起部を設けてもよい。
As the alignment projection formed on the alignment jig, any structure such as a truncated pyramid, a sphere, and a pin can be used as long as the shape is suitable for the groove formed on the substrate. Also, the alignment jig has a projection,
Although the guide groove is formed on the substrate, the alignment jig may have a groove and a protrusion may be provided on the substrate.

【0028】[0028]

【実施例2】図3は、本発明の実施例2を示す模式図で
ある。前述の実施例1と異なる点は、アライメント治具
の突起部を、先端を基板上のガイド溝に合わせて円錐状
に加工したピン17を圧入することにより形成している
ことであり、その他の構成は前記実施例1と同様であ
る。この場合、シリコン基板上のガイド溝18は開口部
を正方形にして形成されており、前記と同様のアライメ
ントの効果が得られる。
Embodiment 2 FIG. 3 is a schematic diagram showing Embodiment 2 of the present invention. The difference from the first embodiment is that the projection of the alignment jig is formed by press-fitting a conical pin 17 with its tip aligned with the guide groove on the substrate. The configuration is the same as in the first embodiment. In this case, the guide groove 18 on the silicon substrate is formed to have a square opening, and the same alignment effect as described above can be obtained.

【0029】[0029]

【実施例3】図4は、本発明の実施例3を示す模式図で
ある。前述の実施例と異なる点は、アライメント治具の
突起部をベアリング用ボール19の圧入により形成して
いることであり、その他の構成は前記実施例と同様であ
る。実施例3ではベアリング用ボール19により突起部
形状を精密に加工することが可能となる。
Third Embodiment FIG. 4 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention. The difference from the above-described embodiment is that the projection of the alignment jig is formed by press-fitting the bearing ball 19, and the other configuration is the same as that of the above-described embodiment. In the third embodiment, the shape of the protrusion can be precisely processed by the bearing ball 19.

【0030】[0030]

【実施の形態2】本発明のアライメント方法で形成され
た面発光素子モジュールと光ファイバコネクタとの接続
について実施例4を用いて説明する。
Second Embodiment A connection between a surface light emitting element module formed by the alignment method of the present invention and an optical fiber connector will be described using a fourth embodiment.

【0031】[0031]

【実施例4】図5は、本発明の実施例4を示す模式図で
ある。図中、20はパッケージ、21はガイドピン穴、
22はガイドピン、23は光ファイバコネクタ、24は
基板、25は面発光素子、26は光ファイバを示してい
る。本実施例の面発光素子モジュールは実施例1と同様
な工程で作成されている。実施例1と異なる点は、面発
光素子モジュールのパッケージ20のガイドピン穴21
は、ガイドピン22を有する光ファイバコネクタ23と
同寸法で形成され、基板24上の面発光素子25の位置
は、光ファイバコネクタ23の光ファイバに対応するよ
うに設定されている点である。
Fourth Embodiment FIG. 5 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 20 is a package, 21 is a guide pin hole,
22 is a guide pin, 23 is an optical fiber connector, 24 is a substrate, 25 is a surface emitting element, and 26 is an optical fiber. The surface emitting element module of this embodiment is manufactured by the same steps as those of the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the guide pin hole 21 of the package 20 of the surface emitting element module is provided.
Is formed in the same size as the optical fiber connector 23 having the guide pin 22, and the position of the surface light emitting element 25 on the substrate 24 is set to correspond to the optical fiber of the optical fiber connector 23.

【0032】上記のアライメント方法によって、面発光
素子の位置はガイドピンに対して高精度で決定すること
ができるため、光ファイバコネクタと十分な結合効率を
もって結合することが可能となる。また光ファイバコネ
クタは、光ファイバを複数束ねた光ファイバアレイコネ
クタを用い、面発光素子のアレイをモジュールに搭載し
て、結合することも可能である。この場合も、上記のよ
うな一回の簡単なアライメント方法により、アレイ上の
面発光素子と光ファイバとの高結合効率を得ることがで
きる。
According to the above-described alignment method, the position of the surface light-emitting element can be determined with high precision with respect to the guide pin, so that the surface light-emitting element can be coupled to the optical fiber connector with sufficient coupling efficiency. As the optical fiber connector, an optical fiber array connector in which a plurality of optical fibers are bundled can be used, and an array of surface light emitting elements can be mounted on a module and coupled. In this case as well, high coupling efficiency between the surface light emitting elements on the array and the optical fibers can be obtained by a single simple alignment method as described above.

【0033】本発明では光ファイバと、面発光素子を搭
載したシリコン基板とを接触させる必要がなく、個別に
固定することができるため、耐久性の向上した面発光素
子モジュールを作製することが可能になる。
In the present invention, the optical fiber and the silicon substrate on which the surface light emitting element is mounted do not need to be in contact with each other and can be individually fixed, so that a surface light emitting element module with improved durability can be manufactured. become.

【0034】面発光素子モジュールに用いるパッケージ
は、ガイドピン付きの光ファイバコネクタと結合して用
いることができるように、光ファイバコネクタのガイド
ピンと同寸法のガイドピン穴を備えている。パッケージ
の材質はプラスチック、金属等特に限定されない。
The package used for the surface light emitting element module has a guide pin hole having the same size as the guide pin of the optical fiber connector so that the package can be used in combination with an optical fiber connector having a guide pin. The material of the package is not particularly limited, such as plastic and metal.

【0035】[0035]

【実施例5】図6は、本発明の実施例5を示す模式図で
ある。実施例4と同様の面発光素子モジュールにおい
て、面発光素子27の上部に、厚さ0.2mm程度のポ
リマーシート29が設けてある。また、面発光素子を搭
載した基板とパッケージとの間にできる間隙は、樹脂で
封止してある。面発光素子として面発光レーザを用い光
ファイバとを組み合わせる場合、光ファイバの端面で空
気との屈折率差によりレーザ光が反射され、その反射戻
り光により雑音が誘起される場合があることが知られて
いる。本実施例のように、面発光素子の上部にポリマー
シートを設け、面発光素子と光ファイバ端面との間に存
在する空気を取り除くことによって、光ファイバ端面で
の反射を抑制し、反射戻り光によって誘起される雑音を
低減することが可能になる。
Embodiment 5 FIG. 6 is a schematic view showing Embodiment 5 of the present invention. In the surface light emitting device module similar to that of the fourth embodiment, a polymer sheet 29 having a thickness of about 0.2 mm is provided on the surface light emitting device 27. The gap formed between the substrate on which the surface light emitting element is mounted and the package is sealed with resin. When a surface emitting laser is used as a surface emitting element and an optical fiber is combined with the optical fiber, it is known that laser light may be reflected at the end face of the optical fiber due to a difference in refractive index from air, and noise may be induced by the reflected return light. Have been. As in the present embodiment, a polymer sheet is provided on the surface light emitting element, and air present between the surface light emitting element and the end face of the optical fiber is removed, thereby suppressing the reflection at the end face of the optical fiber and returning reflected light. Noise caused by the noise can be reduced.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明ではパッケージのガイドピン穴と
アライメント治具のガイドピンによる初期アライメント
に続き、アライメント治具の突起(ガイド溝)構造と基
板上のガイド溝(突起構造)を合わせることにより、ガ
イドピンだけのアライメントよりもさらに高精度なアラ
イメントを行うことができる。
According to the present invention, following the initial alignment using the guide pin holes of the package and the guide pins of the alignment jig, the projection (guide groove) structure of the alignment jig is aligned with the guide groove (projection structure) on the substrate. Alignment with higher precision than alignment using only guide pins can be performed.

【0037】さらに光ファイバコネクタに脱着可能な面
発光素子モジュールにおいて、光素子を十分な位置精度
でアライメントすることが可能になる。
Further, in the surface light emitting device module detachable from the optical fiber connector, the optical devices can be aligned with sufficient positional accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1における面発光素子モジュー
ル及びアライメント治具を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a surface emitting element module and an alignment jig according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1におけるアライメント方法を
示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an alignment method according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例2におけるアライメント治具を
示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an alignment jig according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例3におけるアライメント治具を
示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an alignment jig according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例4における面発光素子モジュー
ル及び光ファイバコネクタを示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view illustrating a surface light emitting element module and an optical fiber connector according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例5における面発光素子モジュー
ル及び光ファイバコネクタを示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a surface emitting element module and an optical fiber connector according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】従来例の面発光素子のアライメント方法を表す
概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a conventional method of aligning a surface emitting element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 面発光素子 2 シリコン基板 3 パッケージ 4 アライメント治具 5 アライメント用ガイド溝 6 アライメント用突起部 7 ガイドピン 8 ガイドピン穴 9 アライメント治具 10 ガイドピン 11 パッケージ 12 シリコン基板 13 アライメント用突起部 14 ガイド溝 15 面発光素子 16 ガイドピン穴 17 円錐状に加工されたピン 18 ガイド溝 19 ベアリング用ボール 20 パッケージ 21 ガイドピン穴 22 ガイドピン 23 光ファイバコネクタ 24 基板 25 面発光素子 26 光ファイバ 27 面発光素子 28 光ファイバ 29 ポリマーシート 30 シリコン基板 31 発光素子 32 光ファイバ結合用開口部 33 光ファイバ Reference Signs List 1 surface emitting element 2 silicon substrate 3 package 4 alignment jig 5 alignment guide groove 6 alignment protrusion 7 guide pin 8 guide pin hole 9 alignment jig 10 guide pin 11 package 12 silicon substrate 13 alignment protrusion 14 guide groove Reference Signs List 15 surface light emitting element 16 guide pin hole 17 pin formed in a conical shape 18 guide groove 19 bearing ball 20 package 21 guide pin hole 22 guide pin 23 optical fiber connector 24 substrate 25 surface light emitting element 26 optical fiber 27 surface light emitting element 28 Optical fiber 29 Polymer sheet 30 Silicon substrate 31 Light emitting element 32 Opening for optical fiber coupling 33 Optical fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 6/42 G02B 7/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02B 6/42 G02B 7/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光素子を搭載した基板とパッケージとの
アライメント方法において、前記基板上にガイド溝(又
は突起)が形成され、前記パッケージにガイドピン穴が
設けられており、前記基板をパッケージに位置決めする
ためのアライメント治具には前記基板上のガイド溝(又
は突起)に対応した突起(又はガイド溝)及び前記パッ
ケージのガイドピン穴に対応したガイドピンが設けら
れ、前記基板上のガイド溝(又は突起)とアライメント
治具の突起(又はガイド溝)が合うように前記基板を前
記アライメント治具に吸着させた後に、前記アライメン
ト治具のガイドピンを前記パッケージのガイドピン穴に
差込んで基板とパッケージの位置合わせを行うことを特
徴とする光素子のアライメント方法。
1. A method for aligning a substrate on which an optical element is mounted with a package, wherein a guide groove (or projection) is formed on the substrate, a guide pin hole is provided in the package, and the substrate is mounted on the package. An alignment jig for positioning is provided with a projection (or a guide groove) corresponding to a guide groove (or a projection) on the substrate and a guide pin corresponding to a guide pin hole of the package. After the substrate is attracted to the alignment jig such that the projection (or the guide groove) of the alignment jig is aligned with the projection (or the guide groove) of the alignment jig, the guide pin of the alignment jig is inserted into the guide pin hole of the package. An alignment method for an optical element, comprising: positioning a substrate and a package.
【請求項2】 光素子を搭載した基板とパッケージとの
アライメント方法において、前記基板上にガイド溝(又
は突起)が形成され、前記パッケージにガイドピン穴が
設けられており、前記基板をパッケージに位置決めする
ためのアライメント治具には前記基板上のガイド溝(又
は突起)に対応した突起(又はガイド溝)及び前記パッ
ケージのガイドピン穴に対応したガイドピンが設けら
れ、前記基板をパッケージ上に仮配置し、前記アライメ
ント治具のガイドピンを前記パッケージのガイドピン穴
に差込んでアライメント治具の突起(又はガイド溝)と
前記基板上のガイド溝(又は突起)を合わせることによ
り基板とパッケージの位置合わせを行うことを特徴とす
る光素子のアライメント方法。
2. A method for aligning a substrate on which an optical element is mounted with a package, wherein a guide groove (or projection) is formed on the substrate, a guide pin hole is provided on the package, and the substrate is mounted on the package. An alignment jig for positioning is provided with a projection (or a guide groove) corresponding to a guide groove (or a projection) on the substrate and a guide pin corresponding to a guide pin hole of the package. The substrate and the package are provisionally arranged, the guide pins of the alignment jig are inserted into the guide pin holes of the package, and the protrusions (or guide grooves) of the alignment jig are aligned with the guide grooves (or protrusions) on the substrate. An alignment method for an optical element, comprising:
【請求項3】 前記光素子が発光素子あるいは面発光素
子であることを特徴とする請求項1又は2記載の光素子
のアライメント方法。
3. The alignment method according to claim 1, wherein the optical element is a light emitting element or a surface light emitting element.
【請求項4】 前記基板はシリコン基板であることを特
徴とする請求項1又は2又は3記載の光素子のアライメ
ント方法。
4. The method according to claim 1, wherein the substrate is a silicon substrate.
【請求項5】 前記アライメント治具の突起は円錐状に
加工されたピンあるいはボールベアリングであることを
特徴とする請求項1又は2又は3又は4記載の光素子の
アライメント方法。
5. The optical element alignment method according to claim 1, wherein the projection of the alignment jig is a pin or a ball bearing processed into a conical shape.
【請求項6】 光素子を搭載した基板と前記基板を搭載6. A substrate on which an optical element is mounted and said substrate is mounted.
するパッケージからなる光素子モジュールであって、前An optical element module comprising a package
記光素子モジュールには、前記基板には位置決め用のガIn the light storage element module, a positioning gas is provided on the substrate.
イド溝(又は突起)が形成され、前記パッケージにはガGuide grooves (or protrusions) are formed, and
イドピン穴が形成され、前記パッケージに対する前記基A pin hole is formed, and the base for the package is formed.
板の位置は、ガイドピン及び突起(又はガイド溝)を有The position of the plate has guide pins and protrusions (or guide grooves).
するアライメント治具に前記基板を保持し、前記ガイドHolding the substrate on an alignment jig
ピンを前記パッケージのガイドピン穴に差し込むことにInserting pins into the guide pin holes of the package
より得られた位置であり、前記基板のガイド溝(又は突Position obtained from the guide groove (or protrusion) of the substrate.
起)は、前記アライメント治具の突起(又はガイド溝)K) is the projection (or guide groove) of the alignment jig
と適合し、前記パッケージのガイドピン穴はアライメンAnd the guide pin holes of the package are aligned
ト治具のガイドピンに適合するように作製されているこMake sure that it is made to fit the guide pin of the
とを特徴とする光素子モジュール。An optical element module characterized by the following.
【請求項7】 前記光素子が発光素子あるいは面発光素
子であることを特徴とする請求項6記載の光素子モジュ
ール。
7. The optical element module according to claim 6, wherein said optical element is a light emitting element or a surface light emitting element.
【請求項8】 前記基板はシリコン基板であることを特
徴とする請求項6又は7記載の光素子モジュール。
8. The optical element module according to claim 6, wherein said substrate is a silicon substrate.
【請求項9】 前記アライメント治具の突起は円錐状に
加工されたピンあるいはボールベアリングであることを
特徴とする請求項6又は7又は8記載の光素子モジュー
ル。
9. The optical element module according to claim 6, wherein the projection of the alignment jig is a pin or a ball bearing processed into a conical shape.
【請求項10】 光ファイバコネクタに設けられたガイ10. A guide provided on an optical fiber connector.
ドピンが前記アライメント治具と同寸法であり、前記パDoping pin is the same size as the alignment jig,
ッケージのガイドピン穴に、前記光ファイバコネクタのInsert the optical fiber connector into the guide pin hole of the package.
ガイドピンを挿入することで前記光ファイバと前記光素The optical fiber and the optical element are inserted by inserting a guide pin.
子の光結合を行うことを特徴とする請求項6又は7又は8. The optical coupling of the element is performed.
8又は9記載の光素子モジュール。10. The optical element module according to 8 or 9.
【請求項11】 前記光素子の発光面上にポリマーシー
トを設けることを特徴とする請求項7又は8又は9又は
10記載の光素子モジュール。
11. The optical element module according to claim 7, wherein a polymer sheet is provided on a light emitting surface of the optical element.
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