(57)【要約】【課題】基板上に搭載される複数の光学部品の平面形状の大きさが異なっていても、各光学部品を全て同じ印加荷重で基板に表面活性化接合できる光デバイスを提供する。【解決手段】光デバイス（２，３，４）は、基板（１０）と、平面形状の大きさが異なり、互いに隣接して基板に表面活性化接合され、互いに光学的に結合された複数の光学部品（２０，３０）と、複数の光学部品に対応して基板上に設けられ、各光学部品を接合する金属製のマイクロバンプ（４１，６１，７１，８１）を含む複数の接合部（４０，６０，７０，８０）とを有し、複数の接合部のそれぞれは、対応する光学部品に接合されるマイクロバンプの上面の合計面積が略同じである。【選択図】図１Ａ
2014063149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
平面形状の大きさが異なり、互いに隣接して前記基板に表面活性化接合され、互いに光学的に結合された複数の光学部品と、
前記複数の光学部品に対応して前記基板上に設けられ、各光学部品を接合する金属製のマイクロバンプを含む複数の接合部と、を有し、
前記複数の接合部のそれぞれは、対応する光学部品に接合される前記マイクロバンプの上面の合計面積が略同じである光デバイス。
【請求項２】
前記複数の接合部のそれぞれは、対応する光学部品の平面形状の大きさに応じて前記マイクロバンプの密度が異なる、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記複数の接合部のそれぞれは、各マイクロバンプの上面の面積が略同じであり、前記マイクロバンプのピッチが異なる、請求項２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記複数の接合部のそれぞれは、前記マイクロバンプのピッチが略同じであり、各マイクロバンプの上面の面積が異なる、請求項２に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記複数の光学部品が前記基板の同一平面上に実装される、請求項１から４のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記複数の光学部品がレーザ発光素子と波長変換素子である、請求項１から５のいずれか一項に記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、互いに光学的に結合される複数の光学部品が単一の基板上に隣接して搭載された光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
青色、緑色などの短波長レーザ光源は、レーザ・プロジェクタや高密度光記憶装置などの分野で幅広く開発が進められている。この短波長レーザ光源は、ＳＨＧ（Second Harmonic Generation：第二高調波発生）と呼ばれる方式のレーザ光源である。ＳＨＧ方式の短波長レーザ光源は、半導体レーザが発振する基本波の赤外光を波長変換素子により二次高調波に変換して、青色または緑色などのレーザ光を出力する。
【０００３】
ＳＨＧ方式の短波長レーザ光源として、シリコン基板上にレーザ発光素子と波長変換素子が搭載された光デバイスが開発されている。このような光デバイスは、例えば特許文献１に開示されているようによく知られている。光デバイスは光モジュールとも称される。
【０００４】
図４は、ＳＨＧ方式による短波長レーザ光源である従来の光デバイス（ＳＨＧデバイス）１の外観斜視図である。
【０００５】
光デバイス１は、板状の単一のシリコン基板１０、並びに光学部品としてレーザ発光素子２０及び波長変換素子３０を有する。レーザ発光素子２０と波長変換素子３０は、互いに光学的に結合され、シリコン基板１０上に隣接して搭載される。光学的結合とは、一方の光学部品から出射された光を他方の光学部品に直接入射できるように、相互に位置関係が定められているという意味である。
【０００６】
レーザ発光素子２０は、赤外光などを出射するチップタイプの半導体レーザである。波長変換素子３０は長板形状であり、内部に破線で示すように光導波路３１を有している。光導波路３１は、例えば強誘電体単結晶材料であるＬＮ（ニオブ酸リチウム：ＬｉＮｂＯ３）を主成分として含み、ＭｇＯが添加される。光導波路３１は、波長変換素子３０の中心部に長手方向に沿って形成されている。
【０００７】
光デバイス１は、レーザ発光素子２０に外部から駆動電流が供給されると、基本波である赤外光Ｌ１を出射する。赤外光Ｌ１は、波長変換素子３０の光導波路３１に入射され、そこで高調波に変換されて、緑色光又は青色光のレーザ光Ｌ２が出射される。波長変換素子３０の光導波路３１から出射されたレーザ光Ｌ２は、図示しない光ファイバ等によって外部の光学系に伝達される。
【０００８】
このような光デバイスを製造する際に、単一のシリコン基板１０上に光学部品であるレーザ発光素子２０と波長変換素子３０とを搭載する方法の概要を、図５及び図６を用いて説明する。
【０００９】
図５は、光デバイス１の分解斜視図である。図６は、図４におけるＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的な縦断面図である。但し、シリコン基板１０とレーザ発光素子（ＬＤ）２０及び波長変換素子（ＰＰＬＮ）３０は、内部構造を示す必要がないので断面にしていない。
【００１０】
シリコン基板１０の表面には、図５に示すように、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０を搭載するための接合部４０，５０が形成されている。接合部４０，５０は、それぞれ図６に示すように、例えば金（Ａｕ）などの金属材料で構成された金属製の多数の小突起であるマイクロバンプ（以下、単に「バンプ」と云う）４１，５１が所定のピッチで設けられたマイクロバンプ構造を有する。図６では、接合部４０，５０のマイクロバンプ構造を分かり易くするために、バンプ４１，５１を誇張して大きく示している。
【００１１】
レーザ発光素子２０と波長変換素子３０の下面は、接合部４０，５０と対向する部分に、図６に示すようにそれぞれ帯状に、金属膜として例えばＡｕ膜２２，３２が形成されている。ただし、Ａｕ膜２２，３２は、図５では示されていない。
【００１２】
そして、レーザ発光素子２０は、接合部４０上の所定の位置に配置され、加圧される。これにより、レーザ発光素子２０は、表面活性化接合によってシリコン基板１０に接合される。同様に、波長変換素子３０は、接合部５０上の所定の位置に配置され、加圧される。これにより、波長変換素子３０は、表面活性化接合によってシリコン基板１０に接合される。この例では、接合部５０は、図４に示した光導波路３１の部分を避けて、２本の平行なパターンとして形成されている。
【００１３】
さらに詳しく説明すると、接合部４０，５０のバンプ４１，５１とＡｕ膜２２，３２とは、接合前にアルゴンプラズマによって洗浄され、それぞれの表面を活性化させる。そして、レーザ発光素子２０及び波長変換素子３０は、図示しない加圧ツールで個別に吸着され、シリコン基板１０の接合部４０又は接合部５０上に載せられる。そして、加熱せずに常温で荷重（加圧力）が印加される。それによって、接合部４０，５０のバンプ４１，５１の上面と、レーザ発光素子２０の下面のＡｕ膜２２と、波長変換素子３０の下面のＡｕ膜３２とがそれぞれ接触する。これによりバンプ４１，５１がわずかにつぶれて、表面活性化接合がなされる。表面活性化接合によれば、接合部４０，５０のバンプ４１，５１の金属原子及び分子とＡｕ膜２２，３２の接合面付近の金属原子及び分子とが相互に相手方に拡散して、強固な拡散接合がなされる。
【００１４】
このような光デバイスにおいては、互いに光学的に結合するレーザ発光素子２０と波長変換素子３０の位置関係が高精度に調整されていないと、光学的結合が不十分になって、レーザ発光素子２０からの赤外光Ｌ１を波長変換素子３０の光導波路３１に効率よく入射できなくなる。したがって、高出力パワーのレーザ光を得るためには、レーザ発光素子２０の出射光軸と波長変換素子３０の入射光軸との調芯が極めて重要である。
【００１５】
また、波長変換素子３０は長板形状であるので、シリコン基板１０に搭載する際に不要な応力がかかると、波長変換素子３０は湾曲し易い。波長変換素子３０が湾曲すると、内部の光導波路３１も湾曲し、入射した赤外光Ｌ１の伝送損失が増えて、波長変換素子３０が十分に機能できなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平６−３３８６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来のこのような光デバイスでは、一般に図６に示したように、レーザ発光素子２０とレーザ発光素子２０より平面形状が大きい波長変換素子３０とをシリコン基板１０にそれぞれ接合するための接合部４０，５０に、いずれも同じ径のバンプ４１，５１が同じ所定のピッチで多数形成されている。例えば、接合部４０，５０のいずれにも、直径（φ）５μｍのバンプが１０μｍのピッチで形成されている。したがって、接合部４０，５０では、接合前における各バンプ４１，５１の上面の面積は同じであり、接合後における各バンプ４１，５１の上面の面積（接合面積という）も同じである。単位面積当たりの各バンプ４１，５１の上面の合計面積（接合面積の合計値）も、接合部４０，５０で略同じである。
【００１８】
そのため、平面形状が小さい光学部品であるレーザ発光素子２０をシリコン基板１０に接合する際の印加荷重に比べて、平面形状が大きい光学部品である波長変換素子３０をシリコン基板１０に接合する際の印加荷重を大きくする必要がある。
【００１９】
図６に示した例では、レーザ発光素子２０を接合するための接合部４０のバンプ数は８個（２列の場合は１６個）である。これに対し、波長変換素子３０を接合するための接合部５０のバンプ数は２１個（２列の場合は４２個）である。
【００２０】
したがって、接合部４０，５０における各バンプによる接合面積の合計値の比は８：２１になる。そのため、波長変換素子３０を接合する際の印加荷重Ｗ２は、レーザ発光素子２０を接合する際の印加荷重Ｗ１より２１／８≒２．６倍大きくする必要がある。
【００２１】
すると、図６に示すＺ方向（荷重印加方向）の調芯も高荷重で行われる。その場合は、調芯されて結合効率がピークになる印加荷重に、波長変換素子ごとにバラツキが生じるため、効率よく調芯を行えなくなる。
【００２２】
また、波長変換素子３０をシリコン基板１０に接合する際に大きな荷重を印加すると、その応力によって細長い波長変換素子３０が湾曲し、内部の光導波路３１も湾曲し得る。この場合、入射光の伝送損失が増え、波長変換の機能を十分に果せなくなる恐れがある。
【００２３】
さらに、光デバイス１では、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０を個別に加圧ツールで吸着し、シリコン基板１０の接合部４０又は接合部５０上に載せて、それぞれ異なる荷重を加える必要がある。このため、光学部品の実装作業の効率が悪い。
【００２４】
そこで本発明は、基板上に搭載される複数の光学部品の平面形状の大きさが異なっていても、各光学部品を全て同じ印加荷重で基板に表面活性化接合できる光デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
光デバイスは、基板と、平面形状の大きさが異なり、互いに隣接して基板に表面活性化接合され、互いに光学的に結合された複数の光学部品と、複数の光学部品に対応して基板上に設けられ、各光学部品を接合する金属製のマイクロバンプを含む複数の接合部とを有し、複数の接合部のそれぞれは、対応する光学部品に接合されるマイクロバンプの上面の合計面積が略同じである。
【００２６】
光デバイスでは、複数の接合部のそれぞれは、対応する光学部品の平面形状の大きさに応じてマイクロバンプの密度が異なることが好ましい。
【００２７】
光デバイスでは、複数の接合部のそれぞれは、各マイクロバンプの上面の面積が略同じであり、マイクロバンプのピッチが異なることが好ましい。
【００２８】
光デバイスでは、複数の接合部のそれぞれは、マイクロバンプのピッチが略同じであり、各マイクロバンプの上面の面積が異なることが好ましい。
【００２９】
光デバイスでは、複数の光学部品が基板の同一平面上に実装されることが好ましい。
【００３０】
光デバイスでは、複数の光学部品がレーザ発光素子と波長変換素子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
この発明による光デバイスでは、基板上に搭載される複数の光学部品の平面形状の大きさが異なっていても、各光学部品を全て同じ印加荷重で基板に表面活性化接合できる。このため、複数の光学部品を共通の加圧ツールで同時に吸着し、基板の各接合部上に載せて、同時に接合することができる。したがって、光学部品の実装作業を効率よく行うことができる。隣接した光学部品の相互の位置関係も保たれていることから、調芯作業も場合によっては必要がなくなる。調芯する場合でも、低荷重で容易に調芯を行うことができる。また、波長変換素子のような細長い光学部品を基板上に接合する際にも、大きな荷重を印加しなくてよいので、光学部品の湾曲による光の伝送損失の増加を防ぐことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】光デバイス２の模式的な縦断面図である。
【図１Ｂ】光デバイス２のシリコン基板１０の上面図である。
【図２】従来の光デバイス１と本発明の光デバイス２とによる調芯作業の難易性を比較するための実験結果を示すプロット図である。
【図３Ａ】光デバイス３の模式的な縦断面図である。
【図３Ｂ】光デバイス３のシリコン基板１０の上面図である。
【図３Ｃ】光デバイス４のシリコン基板１０の上面図である。
【図４】従来の光デバイス１の外観斜視図である。
【図５】光デバイス１の分解斜視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明に係る光デバイスについて詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。同一又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３４】
図１Ａは、光デバイス２の模式的な縦断面図である。図１Ａは、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的な縦断面図である図６に相当する。
【００３５】
光デバイス２の外観は、図４及び図５に示した従来の光デバイス１と同様である。図１Ａに示す光デバイス２も、板状の単一の基板であるシリコン基板１０、並びに光学部品であるレーザ発光素子（ＬＤ）２０及び波長変換素子（ＰＰＬＮ）３０を有する。レーザ発光素子２０と波長変換素子３０は、互いに光学的に結合され、シリコン基板１０上に隣接して搭載される。
【００３６】
シリコン基板１０の表面には、図６に示した光デバイス１と同様に、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０を接合するための接合部４０，６０が形成されている。接合部４０，６０も、それぞれ例えば金（Ａｕ）などの金属材料で構成された金属製の多数の小突起（マイクロバンプ）であるバンプ４１，６１が所定のピッチで設けられたマイクロバンプ構造を有する。図１Ａでも、接合部４０，６０のマイクロバンプ構造を分かり易くするために、バンプ４１，６１を誇張して大きく示している。
【００３７】
レーザ発光素子２０と波長変換素子３０の下面は、少なくとも接合部４０，６０と対向する部分に、それぞれ帯状に、金属膜として例えばＡｕ膜２２，３２が形成されている。そして、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０は、それぞれ、金属材料で構成されたマイクロバンプ構造の接合部４０，６０とＡｕ膜２２，３２とによって、シリコン基板１０に表面活性化接合される。
【００３８】
接合部６０は、図４に示した光導波路３１の部分を避けて、２本の平行なパターンとして形成されている。接合部４０も、幅方向の両端部付近に沿って２本の平行なパターンとして形成されている。図１Ａに示す光デバイス２が図６に示した光デバイス１と異なるのは、波長変換素子３０をシリコン基板１０に接合するための接合部６０だけである。
【００３９】
図１Ｂは、光デバイス２のシリコン基板１０の上面図である。
【００４０】
各バンプ４１，６１の上面は、例えば直径（φ）５μｍの円形の平面形状を有し、いずれも同じ面積を有している。しかし、図６の光デバイス１では接合部４０のバンプ４１と接合部５０のバンプ５１が同じ例えば１０μｍのピッチで形成されていたのに対し、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、光デバイス２では、接合部４０のバンプ４１と接合部５０のバンプ５１は異なるピッチで形成されている。具体的には、接合部４０のバンプ４１のピッチは光デバイス１と同じ１０μｍであるが、接合部６０のバンプ６１のピッチは２５μｍであり、バンプ４１より大きい。
【００４１】
それによって、光デバイス２では、接合部４０のバンプ４１の数と接合部６０のバンプ６１の数とが同じになる。図１Ａでは、バンプ４１，６１が誇張して大きく示されているので、その個数はいずれも１列で８個（２列であれば１６個）である。バンプ４１，６１の個数は実際にはもっとずっと多いが、光デバイス２では、バンプ４１の総数とバンプ６１の総数をほぼ同じにする。したがって、接合前において、レーザ発光素子２０を接合するための接合部４０における各バンプ４１の上面の合計面積は、レーザ発光素子２０より平面形状が大きい波長変換素子３０を接合するための接合部６０における各バンプ６１の上面の合計面積と略同じになる。これにより、接合後においても、バンプ４１の接合面積の合計値は、バンプ６１の接合面積の合計値と略同じになる。
【００４２】
そのため、シリコン基板１０上にレーザ発光素子２０と波長変換素子３０とが隣接して実装される際に、波長変換素子３０への印加荷重もレーザ発光素子２０への印加荷重Ｗ１と同じ低荷重にすることができる。印加荷重（加圧力）は、各接合部４０，６０におけるバンプの接合面積の合計値に比例するから、その合計値が略同じであれば、印加荷重も略同じになる。その場合でも、接合部６０におけるバンプ６１の１個あたりに加わる荷重は、図６に示した光デバイス１の場合と同じになる。このため、各バンプ６１とＡｕ膜３２との表面活性化接合は確実になされる。
【００４３】
したがって、光デバイス２では、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０を共通の加圧ツールで吸着し、シリコン基板１０の接合部４０，６０上に載せて、同じ荷重Ｗ１を印加することによって同時に接合することができる。これにより、実装作業の効率が大幅に向上する。
【００４４】
これらバンプの接合面積の合計値は、隣接した素子間で厳密に同じである必要はない。同じ荷重を印加した場合に両素子とも確実に接合できる範囲内であれば、相当する許容差は容認してもよい。
【００４５】
このように、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０をシリコン基板１０上に同時に搭載できれば、加圧治具を簡素化できる。その際、各部品のバンプ潰れ量がほぼ同じであるため、高さ方向（Ｚ方向）の初期調芯が不要になる。Ｚ方向調芯を行う場合にも、従来より調芯荷重を大幅に低減することができる。このため、調芯荷重のコントロールが容易になり、結合効率がピークになる値を探し易くなる。しかも、結合効率がピークになる印加荷重に波長変換素子ごとのバラツキが殆どなくなる。したがって、調芯工程を簡略化でき、効率よく調芯を行うことが可能になり、高出力パワーのレーザ光を容易に得ることができる。
【００４６】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、従来の光デバイス１と本発明の光デバイス２とによる調芯作業の難易性を比較するための実験結果を示すプロット図である。
【００４７】
図２（Ａ）は、図６に示した光デバイス１の４個のサンプルＡ１〜Ａ４について、Ｚ方向調芯を行う際の波長変換素子３０への印加荷重Ｗ（Ｎ：ニュートン）と、波長変換素子３０から出射するレーザ光の光量Ｇｐｏ（ｍＷ）との関係を示す図である。各サンプルＡ１〜Ａ４では、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０が、いずれもφ５μｍのバンプを１０μｍのピッチで形成した接合部４０，５０で、それぞれシリコン基板１０に接合される。
【００４８】
図２（Ｂ）は、図１Ａに示した光デバイス２の３個のサンプルＢ１〜Ｂ３について、Ｚ方向調芯を行う際の波長変換素子３０への印加荷重Ｗ（Ｎ）と、波長変換素子３０から出射するレーザ光の光量Ｇｐｏ（ｍＷ）との関係を示す図である。各サンプルＢ１〜Ｂ３では、レーザ発光素子２０と波長変換素子３０が、φ５μｍのバンプを１０μｍのピッチで形成した接合部４０とφ５μｍのバンプを２５μｍのピッチで形成した接合部６０で、それぞれシリコン基板１０に接合される。
【００４９】
図２（Ａ）から分かるように、光デバイス１では、Ｇｐｏのピーク（結合効率のピーク）２０１が出るのに３３０Ｎ〜３８０Ｎの高い印加荷重が必要であり、しかもサンプルによって約５０Ｎ（ΔＮ）の範囲でバラツキがある。
【００５０】
これに対して、図２（Ｂ）から分かるように、光デバイス２では、Ｇｐｏのピーク２０２が出る印加荷重が１２０Ｎと従来の１／３近い低荷重であり、しかも殆どバラツキがない。したがって、光デバイス２では、Ｚ方向調芯を低荷重で効率よく容易に行うことができる。
【００５１】
また、光デバイス２では、波長変換素子３０がシリコン基板１０に接合される際の印加荷重は、レーザ発光素子２０への印加荷重と同じ小さな荷重でよい。このため、その応力によって波長変換素子３０が湾曲する恐れがなくなり、内部の光導波路の湾曲によって入射光の伝送損失が増えるようなことがなく、波長変換を効率よく行える。
【００５２】
図３Ａは、光デバイス３の模式的な縦断面図である。
【００５３】
光デバイス３の外観は、図１Ａに示した光デバイス２及び図６に示した光デバイス１と同様である。図３Ａに示す光デバイス３が図１Ａに示した光デバイス２と異なるのは、波長変換素子３０をシリコン基板１０に接合するための接合部７０だけである。
【００５４】
図３Ｂは、光デバイス３のシリコン基板１０の上面図である。
【００５５】
接合部７０には、図６に示した光デバイス１と同様に、バンプ７１が、レーザ発光素子２０を接合するための接合部４０のバンプ４１と同じ１０μｍのピッチで形成されている。しかし、接合前において、各バンプ７１の上面の面積が各バンプ４１の上面の面積と比べて８／２１になるように、各バンプ７１の直径（φ）は、各バンプ４１の直径の√（８／２１）倍に縮小されている。
【００５６】
図３Ａでは、接合部４０のバンプ４１の個数は１列当たり８個であるのに対して、接合部７０のバンプ７１の個数は１列当たり２１個（２１／８倍）である。これによって、接合前において、レーザ発光素子２０を接合するための接合部４０における各バンプ４１の上面の合計面積は、レーザ発光素子２０より平面形状が大きい波長変換素子３０を接合するための接合部７０における各バンプ７１の上面の合計面積と略同じになる。これにより、接合後においても、バンプ４１の接合面積の合計値は、バンプ７１の接合面積の合計値と略同じになる。
【００５７】
そのため、シリコン基板１０上にレーザ発光素子２０と波長変換素子３０とが隣接して実装される際に、波長変換素子３０への印加荷重もレーザ発光素子２０への印加荷重Ｗ１と同じ低荷重にすることができる。したがって、光デバイス３でも、図１Ａを用いて説明した光デバイス２と同様に、種々の効果が得られる。
【００５８】
接合部４０，６０，７０における各バンプの平面形状は円形に限るものではなく、正方形、長方形、多角形、楕円形など、他の形状でもよい。ただし、各バンプの配置はなるべく均一であるのが望ましい。図１Ａの光デバイス２では、各バンプ４１、６１の上面の合計面積は同じであるが、接合部６０におけるバンプ６１のピッチを接合部４０におけるバンプ４１のピッチより大きくする。これにより、接合部４０における各バンプ４１の接合面積の合計値と、接合部６０における各バンプ６１の接合面積の合計値とが略同じになる。
【００５９】
図３Ｃは、光デバイス４のシリコン基板１０の上面図である。
【００６０】
光デバイス４の外観は、図１Ａに示した光デバイス２及び図６に示した光デバイス１と同様である。図３Ｃに示す光デバイス４が図１Ａに示した光デバイス２と異なるのは、波長変換素子３０をシリコン基板１０に接合するための接合部８０だけである。
【００６１】
図３Ｃに示すように、接合部４０における各バンプ４１の接合面積の合計値と、接合部８０における各バンプ８１の接合面積の合計値とが略同じになるように、平面形状が大きい接合部８０でバンプ８１を不規則に間引いてもよい。
【００６２】
図１Ｂ、図３Ｂ及び図３Ｃに示したように、バンプのピッチを異ならせるか、バンプを不規則に間引くか、バンプの上面の面積を異ならせることにより、対応する光学部品の平面形状の大きさに応じて各接合部で単位面積当たりのバンプの密度を異ならせてもよい。ここで、「バンプの密度」とは、接合部の面積に対する、その接合部におけるバンプの上面の合計面積の割合を意味する。さらに、バンプのピッチを異ならせるかバンプを不規則に間引くことと、バンプの上面の面積を異ならせることとを組み合わせて、各接合部で単位面積当たりのバンプの密度を異ならせてもよい。
【００６３】
また、各光学部品の下面にマイクロバンプ構造の接合部を設け、基板の上面にＡｕ膜のような金属膜を形成してもよい。
【００６４】
光学部品が実装される基板は、シリコン基板に限るものではなく、例えば、窒化アルミ（ＡｌＮ）基板やガラスエポキシ基板等でもよい。また、実装される光学部品も、レーザ発光素子と波長変換素子に限るものではなく、平面形状の大きさが異なり互いに光学的に結合される光学部品であればよい。実装される光学部品の個数は３個以上でもよい。例えば、光ファイバがサブ基板に固定された後、レーザ発光素子や波長変換素子などと共にサブ基板がメイン基板に接合して実装される場合にも、この発明を適用できる。
【００６５】
上記では、複数の光学部品が基板の同一平面上に実装される例について説明した。しかし、光学的に結合される光学部品相互の形状や構造などによっては、基板の上面に段差を設けてその段差を有する各平面上に各光学部品を実装すると、Ｚ方向調芯が容易になる場合もある。
【００６６】
基板上の各接合部のバンプ等を形成する金属材料、及び各光学部品の下面の接合部と対向する位置に形成する金属膜には、金（Ａｕ）を使用するのが望ましい。ただし、こうした金属材料及び金属膜には、表面活性化接合が可能な金属であれば他の金属を使用してもよい。例えば、銅（Ｃｕ）なども使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明による光デバイス（光モジュール）は、レーザ・プロジェクタや、レーザ光による照明装置、高密度光記憶装置、光ピンセットなどの様々な分野で幅広く利用することが出来る。
【符号の説明】
【００６８】
１，２，３，４    光デバイス
１０    シリコン基板
２０    レーザ発光素子（光学部品）
２２，３２    Ａｕ膜（金属膜）
３０    波長変換素子（光学部品）
３１    光導波路
４０，５０，６０，７０，８０    接合部
４１，５１，６１，７１，８１    バンプ（マイクロバンプ）
Ｌ１    赤外光
Ｌ２    レーザ光
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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