JP5720199B2 - 光モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光通信や光計測等に用いられる光モジュールの製造方法に関する。
光通信では、光の強度を変調する方式が主流である。近年、光通信システムに求められる伝送容量の拡大に伴って変調速度が増加してきた。２．５Ｇｂｐｓより高い変調周波数に用いられる光モジュールでは、高速変調された信号を減衰せずに半導体レーザーに入力するため、又は、受光素子からの高速変調された出力を減衰せずに取り出すため、フレキシブル基板が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
モジュール本体にフレキシブル基板を実装した後に、フレキシブル基板の入出力端子と検査装置を治具等で接触させて、光モジュールの電気的及び光学的特性の検査を行う必要がある。しかし、検査装置との接触により、フレキシブル基板に傷や断線などの不具合が生じるという問題があった。
また、実装されたフレキシブル基板は、モジュール本体から一方向に伸びている。このため、重量のバランスが悪く、モジュール本体への実装時にフレキシブル基板が傾いてしまう。そこで、両面テープ等によりフレキシブル基板をモジュール本体に仮止めする必要があった。また、この両面テープ等の厚さにより、高周波の入出力特性が悪くなるという問題があった。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、検査によるフレキシブル基板の不具合を回避することができ、仮止めのテープ等を用いなくてもフレキシブル基板の傾きを防ぐことができる光モジュールの製造方法を得るものである。
本発明に係る光モジュールの製造方法は、光半導体素子と、ステムと、前記光半導体素子に接続され前記ステムを貫通するリードとを有するモジュール本体を形成する工程と、貫通孔を持つ第１の基板と、前記第１の基板を挟んで対向し前記第１の基板に結合された第２及び第３の基板と、前記第２の基板上に設けられた入出力端子と、前記第３の基板上に設けられた検査用端子と、前記入出力端子に接続され前記貫通孔まで延びる第１の配線と、前記検査用端子に接続され前記貫通孔まで延びる第２の配線とを有するフレキシブル基板を形成する工程と、前記モジュール本体の前記ステム上に前記フレキシブル基板の前記第１の基板を載せて、前記モジュール本体の前記リードを前記フレキシブル基板の前記貫通孔に挿入させる工程と、前記リードを前記貫通孔に挿入させた状態で、前記リードと前記第１及び第２の配線をハンダ付けする工程と、ハンダ付けの後に、前記検査用端子に検査装置を接触させて検査を行う工程と、検査の後に、前記第３の基板を切り離して除去する工程とを備え、前記第２の基板と前記第３の基板は、前記ステムの中心を通る線に対して対称の形状を持つ。
本発明により、検査によるフレキシブル基板の不具合を回避することができ、仮止めのテープ等を用いなくてもフレキシブル基板の傾きを防ぐことができる。
本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法について図面を参照して説明する。図１，３，５〜７，９は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明するための断面図である。図２，４，８は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明するための上面図である。
まず、図１に示すように、同軸型のモジュール本体１を形成する。モジュール本体１は送信用光モジュールである。モジュール本体１において、レーザーダイオード２は、電気信号から光信号に又はその逆に変換する。ステム３をリード４が貫通し、ワイヤ５によりリード４とレーザーダイオード２が接続されている。レーザーダイオード２の背面にモニタフォトダイオード６が配置されている。レンズキャップ７によりレーザーダイオード２の出射端面に対向するようにレンズ８が配置されている。レセプタクル固定ホルダ９によりレンズ８に対向するようにレセプタクル１０が配置されている。
次に、図２に示すように、フレキシブル基板１１を形成する。第１の基板１１ａは貫通孔１２ａ〜１２ｄを持つ。第２及び第３の基板１１ｂ，１１ｃは、第１の基板１１ａを挟んで対向し、第１の基板１１ａに結合されている。第２の基板１１ｂと第３の基板１１ｃは、ステム３の中心を通る線に対して対称の形状を持つ。第２の基板１１ｂ上に入出力端子１３が設けられ、第３の基板１１ｃ上に検査用端子１４が設けられている。腐食を防ぐため、貫通孔１２ａ〜１２ｄ、入出力端子１３及び検査用端子１４には金メッキが施されている。
第１〜第３の基板１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、薄くて屈曲性のある基板で、ポリイミドや液晶ポリマなどから形成される。第２の基板１１ｂ上に銅箔の配線１５ａ〜１５ｄが設けられ、第３の基板１１ｃ上に銅箔の配線１６ａ〜１６ｄが設けられている。配線１５ａ〜１５ｄは、入出力端子１３に接続され、貫通孔１２ａ〜１２ｄまで延びる。配線１６ａ〜１６ｄは、検査用端子１４に接続され、それぞれ貫通孔１２ａ〜１２ｄまで延びる。配線１５ａ，１５ｄ，１６ａ，１６ｄは電源／ＧＮＤのＤＣラインであり、これらの配線を介してモニタフォトダイオード６にバイアス電圧が供給される。配線１５ｂ，１５ｃ，１６ｂ，１６ｃは伝送信号用のＲＦラインであり、これらの配線を介してレーザーダイオード２のアノード／カソードに電流変調用のＲＦ信号が供給される。
次に、図３及び図４に示すように、モジュール本体１のステム３上にフレキシブル基板１１の第１の基板１１ａを載せて、モジュール本体１のリード４をフレキシブル基板１１の貫通孔１２ａ〜１２ｄに挿入させる。
次に、図５に示すように、リード４を貫通孔１２ａ〜１２ｄに挿入させた状態で、リード４と配線１５ａ〜１５ｄ，１６ａ〜１６ｄをハンダ１７により接合する。これにより、モジュール本体１がフレキシブル基板１１に固定される。
次に、図６に示すように、検査用端子１４に検査装置１８の基板やプローブを接触させて、出力光強度や電流−電圧特性等のＤＣ特性の検査や、伝送試験等のＲＦ特性の検査を行う。
次に、図７，８に示すように、点線に沿ってフレキシブル基板１１を切断して、第３の基板１１ｃを切り離して除去する。ＲＦ信号の反射を抑えるため配線１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの根元で切断する。以上の工程により、図９に示す光モジュールが製造される。
続いて、本実施の形態の効果について比較例と比較して説明する。図１０は、比較例に係る光モジュールの製造方法を説明するための断面図である。比較例のフレキシブル基板１１には、本実施の形態に比べて第３の基板１１ｃ、検査用端子１４、及び配線１６ａ〜１６ｄが無い。
比較例では、フレキシブル基板１１の入出力端子１３と検査装置１８を接触させて、検査を行う。この検査装置１８との接触により、フレキシブル基板１１に傷や断線などの不具合が生じる。これに対して、本実施の形態では、検査時に検査装置１８が接触した第３の基板１１ｃを切り離して除去するため、検査によるフレキシブル基板１１の不具合を回避することができる。
また、比較例では、フレキシブル基板１１が一方向に伸びていて重量のバランスが悪いため、モジュール本体１への実装時にフレキシブル基板１１が傾いてしまう。そこで、両面テープ１９によりフレキシブル基板１１をモジュール本体１に仮止めしなければならない。これに対して、本実施の形態では、実装時に第１の基板１１ａがモジュール本体１により支持され、その第１の基板１１ａを挟んで第２の基板１１ｂと第３の基板１１ｃが対向している。これにより、重量のバランスが取れるため、仮止めのテープ等を用いなくてもフレキシブル基板１１の傾きを防ぐことができる。ただし、より正確に重量のバランスを取るためには、第２の基板１１ｂと第３の基板１１ｃがステム３の中心を通る線に対して対称の形状を持つことが好ましい。
なお、上記の実施の形態において、レーザーダイオード２の代わりに、フォトダイオードなどの他の光半導体素子を用いても同様の効果を得ることができる。
１ モジュール本体
２ レーザーダイオード（光半導体素子）
３ ステム
４ リード
１１ フレキシブル基板
１１ａ 第１の基板
１１ｂ 第２の基板
１１ｃ 第３の基板
１２ａ〜１２ｄ 貫通孔
１３ 入出力端子
１４ 検査用端子
１５ａ〜１５ｄ 配線（第１の配線）
１６ａ〜１６ｄ 配線（第２の配線）
１７ ハンダ
１８ 検査装置
２ レーザーダイオード（光半導体素子）
３ ステム
４ リード
１１ フレキシブル基板
１１ａ 第１の基板
１１ｂ 第２の基板
１１ｃ 第３の基板
１２ａ〜１２ｄ 貫通孔
１３ 入出力端子
１４ 検査用端子
１５ａ〜１５ｄ 配線（第１の配線）
１６ａ〜１６ｄ 配線（第２の配線）
１７ ハンダ
１８ 検査装置
Claims (1)
- 光半導体素子と、ステムと、前記光半導体素子に接続され前記ステムを貫通するリードとを有するモジュール本体を形成する工程と、
貫通孔を持つ第１の基板と、前記第１の基板を挟んで対向し前記第１の基板に結合された第２及び第３の基板と、前記第２の基板上に設けられた入出力端子と、前記第３の基板上に設けられた検査用端子と、前記入出力端子に接続され前記貫通孔まで延びる第１の配線と、前記検査用端子に接続され前記貫通孔まで延びる第２の配線とを有するフレキシブル基板を形成する工程と、
前記モジュール本体の前記ステム上に前記フレキシブル基板の前記第１の基板を載せて、前記モジュール本体の前記リードを前記フレキシブル基板の前記貫通孔に挿入させる工程と、
前記リードを前記貫通孔に挿入させた状態で、前記リードと前記第１及び第２の配線をハンダ付けする工程と、
ハンダ付けの後に、前記検査用端子に検査装置を接触させて検査を行う工程と、
検査の後に、前記第３の基板を切り離して除去する工程とを備え、
前記第２の基板と前記第３の基板は、前記ステムの中心を通る線に対して対称の形状を持つことを特徴とする光モジュールの製造方法。
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