JP5437359B2 - サブマウント、光モジュール及び光モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、レーザダイオード（ＬＤ）、フォトダイオード（ＰＤ）などの光素子をアクティブアライメントにより実装する場合に、仮の配線・把持・調芯を容易に実行可能な機構を備えたサブマウントと光モジュール及び該光モジュールの製造方法に関する。

レーザダイオード（ＬＤ）、フォトダイオード（ＰＤ）などの光素子を実装し、光送信モジュールや光受信モジュールなどの光モジュールを作製する場合、数μｍのずれでも信号光の損失が生ずるため、高い精度の実装技術が要求される。光素子のＰＬＣプラットフォーム上へのパッシブアライメントによるマーカー実装は、再現良く高位置精度実装することができ、光導波路との均一な光結合を実現できることが実証されている（例えば、非特許文献１〜３参照。）。

橋本俊和ら、「ＰＬＣプラットフォーム上へのパッシブアライメントによるＬＤ、モニターＰＤの搭載」、１９９６年電子情報通信学会総合大会Ｃ−２０６，Ｐ２０６ 佐々木誠美ら、「マーカによるＰＬＣプラットフォームへのＬＤ無調芯実装」、１９９６年電子情報通信学会総合大会Ｃ−２０６，Ｐ２０１ 北村直樹ら、「ＬＤおよび光ファイバを無調整実装した石英ＰＬＣ」、１９９７年電子情報通信学会エレクトロニクスソサエティ大会Ｃ−３−９８、Ｐ２０７

前述したパッシブアライメントによる実装方法では、エッチングなどを用いてシリコン基板に高精度にＶ溝を彫ったり、チップ搭載用のベンチを形成するなど、各部材を高精度に作製して、アライメントマークによる位置合わせを行う必要がある。このパッシブアライメントを行うためには極めて高精度な部材加工が要求される。しかしながら、このような部材加工はコストがかかる割に高い精度が得られず、出力の低下や感度の低下を招いてしまうことも多く、歩留まりが非常に悪い場合がある。
一方、パッシブアライメントに代えて、部材の精度による問題の無いアクティブアライメントの採用も考えられる。このアクティブアライメントでは、光素子の固定を行う場合に、光素子を作動させて調芯を行うため、光素子に配線を行う必要がある。しかしながら、光素子を駆動させるための配線は、ワイヤーボンディングやダイボンディングによって行われるために、光素子を固定した後に行っており、光素子を作動させて調芯を行うアクティブアライメントは実施できない。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、アクティブアライメントにより調芯を行うことが可能なサブマウント、光モジュール及び光モジュールの製造方法の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、光素子が搭載されたサブマウントであって、該サブマウントにおける前記光素子が搭載された面には、その面の一端から他端に延在する一対の第一配線が設けられ、前記サブマウントの側面に、導電性を有する突起付きの部材を用いて前記サブマウントを把持可能な複数の穴が設けられ、前記複数の穴は、前記サブマウントの同じ側面に形成され、前記穴には、前記第一配線に連接してアクティブアライメントを可能にする第二配線が設けられ、前記第二配線は、前記穴の内面まで延在して、前記穴に挿入された前記突起に電気的に接続し、前記突起から供給される駆動電力を前記第一配線を介して前記光素子に供給可能であるサブマウントを提供する。
前記第二配線は、前記サブマウントの前記側面に形成されていることが好ましい。

また、本発明は、前述した本発明に係るいずれかのサブマウントを基板又は土台に搭載してなることを特徴とする光モジュールを提供する。

また、本発明は、前述した本発明に係るいずれかのサブマウントを把持し、該サブマウントを基板又は土台に載せ、サブマウントに搭載した光素子を作動させて調芯を行い、その後サブマウントとを基板又は土台に固定することを特徴とする光モジュールの製造方法を提供する。

本発明によれば、アクティブアライメントにより調芯を行うことが可能となり、安価な部品を用いても高性能な光モジュールを作製することができる。
また、アクティブアライメントにより調芯を行うことで、確実に高性能な光モジュールを作製することができ、歩留まりを上げることができる。

本発明のサブマウントと光モジュールの第１実施形態を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 本発明のサブマウントと光モジュールの第２実施形態を示す斜視図である。 本発明のサブマウントと光モジュールの第３実施形態を示す斜視図である。 本発明のサブマウントと光モジュールの第４実施形態を示す斜視図である。 本発明のサブマウントと光モジュールの第５実施形態を示す図であり、（ａ）はサブマウントの側面に把持部を形成した場合の斜視図、（ｂ）はサブマウントの上面に把持部を形成した場合の斜視図である。 本発明のサブマウントと光モジュールの第６実施形態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明のサブマウント及び光モジュールの第１実施形態を示す図であり、図１（ａ）は光モジュールの斜視図、（ｂ）は側面図である。図１中符号１はサブマウント、２はレーザダイオード（ＬＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）などの光素子、３はサブマウント１を把持するクランプ、４は基板、５はクランプ３の先端に設けた電極である。

本実施形態において、光素子２が搭載されたサブマウント１は、それを基板４に搭載した時、サブマウント１の一部が基板４からはみ出す形状とされ、このはみ出し部分がクランプ３によって把持可能とされたことを特徴としている。
また、本実施形態の光モジュールは、前記サブマウント１を基板４上に搭載した構成になっている。

本実施形態において、はみ出し部分にアクティブアライメントを可能にする配線８を設けた構成とするのが好ましい。すなわち、この配線は一方が光素子２に接続され、他方が前記はみ出し部分に延びている。一方、はみ出し部分を把持したクランプ３には、光素子２を駆動させる電力を供給するための電極５が設けられている。このクランプ３で前記はみ出し部分を把持した時、電極５と光素子２がサブマウント１の配線８により接続され、光素子２を作動できるようになっている。

次に、本実施形態の光モジュールの製造方法を説明する。まず、予め光素子２を搭載したサブマウント１の一部（はみ出し部分）をクランプ３で把持し、基板４上に載せる。光素子２の配線は、サブマウント１の上面に形成された配線８に仮接続しておく。次に、クランプ３の電極５を通して光素子２作動用の電力を供給し、光素子２を作動させ、さらにアクティブアライメントによって調芯を行う。アクティブアライメントによりサブマウント１が適正な位置になった後、基板４上にサブマウント１を固定し、把持しているクランプ３を取り外す。その後ワイヤーボンディング等によって本配線を行って光モジュールを製造する。

本実施形態によれば、アクティブアライメントにより調芯を行うことが可能となり、安価な部品を用いても高性能な光モジュールを作製することができる。
また、アクティブアライメントにより調芯を行うことで、確実に高性能な光モジュールを作製することができ、歩留まりを上げることができる。

図２は、本発明のサブマウント及び光モジュールの第２実施形態を示す斜視図であり、前記第１実施形態でのサブマウント及び光モジュールと同一構成要素には同一符号を付してある。本実施形態のサブマウントは、該サブマウント１を基板４に搭載した時、サブマウント１と基板４との間の一部に隙間６が形成され、サブマウント１の隙間６に面する側と相対向する側とでサブマウント１をクランプ３により把持できるように構成されている。また、本実施形態の光モジュールは、前記サブマウント１を基板４上に搭載した構成になっている。

本実施形態において、隙間６と相対向する側（図２においてはサブマウント１の上面側）に、アクティブアライメントを可能にする配線８を設けた構成とするのが好ましい。すなわち、この配線８は一方が光素子２に接続され、他方がクランプ３による把持部分に延びている。一方、隙間６と相対向する側とを把持したクランプ３には、光素子２を駆動させる電力を供給するための電極５が設けられている。このクランプ３でサブマウント１の隙間６に面する側と相対向する側を把持した時、電極５と光素子２がサブマウント１の配線８により接続され、光素子２を作動できるようになっている。

本実施形態の光モジュールは、前述した第１実施形態の光モジュールと同様に、サブマウント１をクランプで把持し、基板４上に載せ、光素子２を作動させてアクティブアライメントにより調芯を行い、その後基板４上にサブマウント１を固定し、クランプ３を外した後、光素子２の本配線を行うことにより製造することができる。
本実施形態の光モジュールは、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

図３は本発明のサブマウント及び光モジュールの第３実施形態を示す斜視図であり、前記第１実施形態でのサブマウント及び光モジュールと同一構成要素には同一符号を付してある。本実施形態のサブマウントは、側面にサブマウント１を把持する突起７を設け、この突起７をクランプ３で把持できるように構成されている。また、本実施形態の光モジュールは、前記サブマウント１を基板４上に搭載した構成になっている。

本実施形態において、突起７の表面にはアクティブアライメントを可能にする配線８を設けた構成とするのが好ましい。すなわち、この配線８は一方が光素子２に接続され、他方がクランプ３による把持部分に延びている。一方、突起７を把持したクランプ３には、光素子２を駆動させる電力を供給するための電極５が設けられている。このクランプ３で突起７を把持した時、電極５と光素子２がサブマウント１の配線８により接続され、光素子２を作動できるようになっている。

本実施形態の光モジュールは、前述した第１実施形態の光モジュールと同様に、サブマウント１をクランプで把持し、基板４上に載せ、光素子２を作動させてアクティブアライメントにより調芯を行い、その後基板４上にサブマウント１を固定し、クランプ３を外した後、光素子２の本配線を行うことにより製造することができる。
本実施形態の光モジュールは、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

図４は本発明のサブマウント及び光モジュールの第４実施形態を示す斜視図であり、前記第１実施形態でのサブマウント及び光モジュールと同一構成要素には同一符号を付してある。本実施形態のサブマウント１は、側面にアクティブアライメントを可能にする配線８を設けた構成になっている。この配線８は光素子２に接続されている。一方、サブマウント１を把持したクランプ３には、光素子２を駆動させる電力を供給するための電極５が設けられている。このクランプ３でサブマウント１の側面を把持した時、電極５と光素子２がサブマウント１の配線８により接続され、光素子２を作動できるようになっている。

本実施形態の光モジュールは、前述した第１実施形態の光モジュールと同様に、サブマウント１をクランプで把持し、基板４上に載せ、光素子２を作動させてアクティブアライメントにより調芯を行い、その後基板４上にサブマウント１を固定し、クランプ３を外した後、光素子２の本配線を行うことにより製造することができる。
本実施形態の光モジュールは、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

図５は本発明のサブマウント及び光モジュールの第５実施形態を示す斜視図であり、前記第１実施形態でのサブマウント及び光モジュールと同一構成要素には同一符号を付してある。本実施形態のサブマウント１は、図５（ａ）に示すように、サブマウント１の背面（側面）側に把持部９を突出形成するか、あるいは図５（ｂ）に示すように、サブマウント１の上面側に把持部１０を突出形成し、これらの把持部９，１０をクランプ３で把持できるように構成されている。また、本実施形態の光モジュールは、前記サブマウント１を基板４上に搭載した構成になっている。

本実施形態において、これらの把持部９，１０の表面にはアクティブアライメントを可能にする配線８を設けた構成とするのが好ましい。すなわち、この配線８は一方が光素子２に接続され、他方がクランプ３による把持部分に延びている。一方、把持部９，１０を把持したクランプ３には、光素子２を駆動させる電力を供給するための電極５が設けられている。このクランプ３で把持部９，１０を把持した時、電極５と光素子２がサブマウント１の配線８により接続され、光素子２を作動できるようになっている。

本実施形態の光モジュールは、前述した第１実施形態の光モジュールと同様に、サブマウント１をクランプで把持し、基板４上に載せ、光素子２を作動させてアクティブアライメントにより調芯を行い、その後基板４上にサブマウント１を固定し、クランプ３を外した後、光素子２の本配線を行うことにより製造することができる。
本実施形態の光モジュールは、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

図６は本発明のサブマウント及び光モジュールの第６実施形態を示す斜視図であり、前記第１実施形態でのサブマウント及び光モジュールと同一構成要素には同一符号を付してある。本実施形態のサブマウント１は、側面、正面、背面及び上面のいずれかに１又は複数の穴１１を設け、この穴１１に接続部材１３の突起１２を挿入して把持できるように構成されている。また、本実施形態の光モジュールは、前記サブマウント１を基板４上に搭載した構成になっている。

本実施形態において、穴１１はアクティブアライメントを可能にする配線８を接続した構成とするのが好ましい。すなわち、この配線８は一方が光素子２に接続され、他方が穴１１の内面に延びている。一方、突起１２を有する接続部材１３は、突起１２を通して光素子２を駆動させる電力を供給できるようになっている。この接続部材１３の突起１２を穴１１に挿入し、サブマウント１を把持した時、接続部材１３側の突起１２と光素子２がサブマウント１の配線８により接続され、光素子２を作動できるようになっている。

本実施形態の光モジュールは、接続部材１３の突起１２をサブマウント１の穴１１に挿入することによってサブマウント１を把持し、基板４上に載せ、光素子２を作動させてアクティブアライメントにより調芯を行い、その後基板４上にサブマウント１を固定して製造することができる。
本実施形態の光モジュールは、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

１・・・サブマウント、２・・・光素子、３・・・クランプ、４・・・基板、５・・・電極、６・・・隙間、７・・・突起、８・・・配線、９，１０・・・把持部、１１・・・穴、１２・・・突起、１３・・・接続部材。

Claims (4)

1. 光素子が搭載されたサブマウントであって、
   該サブマウントにおける前記光素子が搭載された面には、その面の一端から他端に延在する一対の第一配線が設けられ、
   前記サブマウントの側面に、導電性を有する突起付きの部材を用いて前記サブマウントを把持可能な複数の穴が設けられ、
   前記複数の穴は、前記サブマウントの同じ側面に形成され、
   前記穴には、前記第一配線に連接してアクティブアライメントを可能にする第二配線が設けられ、
   前記第二配線は、前記穴の内面まで延在して、前記穴に挿入された前記突起に電気的に接続し、前記突起から供給される駆動電力を前記第一配線を介して前記光素子に供給可能であることを特徴とするサブマウント。
2. 前記第二配線は、前記サブマウントの前記側面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサブマウント。
3. 請求項１または２に記載のサブマウントを基板又は土台に搭載してなることを特徴とする光モジュール。
4. 請求項１に記載のサブマウントを把持し、該サブマウントを基板又は土台に載せ、サブマウントに搭載した光素子を作動させて調芯を行い、その後、サブマウントを基板又は土台に固定することを特徴とする光モジュールの製造方法。

Images