(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子と、
前記光素子を搭載した第１の基板と
前記光素子を気密封止するように前記第１の基板に接合される第２の基板と、を備えた光モジュールの製造方法において、
前記第２の基板上に光伝送路が、前記光素子と光接合するように接続されており、
前記接合は、前記第２の基板に前記光伝送路をレーザ溶着により接合し、
前記第２の基板の屈折率を、前記光伝送路の屈折率より大きくすることを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項２】
光素子と、
前記光素子を搭載した第１の基板と
前記光素子を気密封止するように前記第１の基板に接合される第２の基板と、を備えた光モジュールにおいて、
前記第２の基板上に光伝送路が、前記光素子と光接合するように接続されており、
前記第２の基板と前記光伝送路の間には、樹脂が形成されており、
前記樹脂はレーザ溶着に利用される波長のレーザ光を吸収することを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
前記第２の基板と前記光伝送路の間に、前記光伝送路より屈折率の大きい樹脂を形成し、
前記レーザー溶着により該樹脂を前記光伝送路に拡散させることを特徴とする請求項１記載の光モジュールの製造方法。
【請求項４】
光素子と、
前記光素子を搭載した第１の基板と
前記光素子を気密封止するように前記第１の基板に接合される第２の基板と、を備えた光モジュールにおいて、
前記第２の基板上に光伝送路が、前記光素子と光接合するように接続されており、
前記第２の基板に前記光伝送路が接合されており、
前記光伝送路は、前記第２の基板側の界面側の屈折率が、前記界面から遠い側の屈折率よりも大きいことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２の基板又は透明樹脂が前記光伝送路に拡散することにより、前記光伝送路の屈折率が高くなっていることを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項２、４、５のいずれか１項に記載の光モジュールと、
前記光モジュールを搭載し、電気配線と光路を有する第３の基板とを備え、
前記光素子は、前記第１の基板を介して、前記第３の基板上の電気配線に電気的に接続されるとともに、前記光伝送路を介して前記第３の基板上の光路に光学的に接続されることを特徴とする光モジュールの実装構造。
【請求項７】
前記第２の基板に前記光伝送路より屈折率の大きいガラス材を用い、
前記レーザー溶着により該ガラス材を前記光伝送路に拡散させることを特徴とする請求項１記載の光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールおよび光結合プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光モジュールにおいて、最も重要な因子として、半導体レーザやフォトダイオードなどの光素子と、光ファイバや光導波路などの光伝送路との光結合が挙げられる。高い光結合効率を得るため、光素子と光伝送路の位置合わせ（調芯）には、マルチモード伝送の場合でも数十μm、シングルモード伝送の場合には数μmの精度が要求される。
【０００３】
また、光モジュールの製造プロセスでは、光素子と光伝送路の調芯に多くの工数がかかり、光モジュールの低コスト化のネックとなっている。そのため、この調芯プロセスを簡略化することが強く望まれている。
【０００４】
このような高い光結合効率を実現する光結合構造として、レンズの集光効果を利用して光結合効率を高める構造が一般的となっている。
【０００５】
この光結合構造の例として、特許文献１では面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：VCSEL）や面入射型フォトダイオードなどの面受発光素子を透明基板にフリップチップボンディングにより実装し、透明基板下部にレンズを配置することで、面受発光素子と透明基板の下方にある光伝送路間をレンズを介して光結合する構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術ではコスト点で問題が生じる。
【０００８】
例えば、特許文献１では、光素子と光伝送路の位置合わせ精度は、フリップチップボンディングの搭載精度によって決まる。そのため、光素子の搭載精度を向上させるためには、高価な高精度フリップチップボンディング装置が必要となる。また、レンズを介して光素子と光伝送路の光結合を行うことからレンズの搭載精度も要求される。このような光素子―レンズー光伝送路からなる光学系では、高い光結合効率を得るために、アクティブ調芯が用いられることが一般的である。しかしながら、アクティブ調芯はプロセスの簡略化の点からは望ましくないという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、簡便なプロセスかつ低コストで、高効率な光結合を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は特許請求の範囲に記載のとおり、光結合構造として封止構造と光伝送路を溶着している点に特徴がある。
【００１１】
具体的には、光素子と、光素子を搭載した第１の基板と、光素子を気密封止するように第１の基板上に設けられる第２の基板または透明樹脂と、を備えた光モジュールにおいて、第２の基板または透明樹脂上であり光素子からの光が透過する箇所に光伝送路が接続することにより光結合を実現するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低コストかつ簡便なプロセスにより製造できる光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一の実施形態における光モジュールを説明する図面である。
【図２】第一の実施形態における光モジュールの製造方法を説明する図面である。
【図３】第一の実施形態における封止ウェハと光伝送路の溶着の一形態を説明する図面である。
【図４】第一の実施形態における光モジュールを適用した実装構造を説明する図面である。
【図５】第二の実施形態における封止ウェハと光伝送路の溶着の一形態を説明する図面である。
【図６】第三の実施形態における封止ウェハと光伝送路の溶着の一形態を説明する図面である。
【図７】第四の実施形態における封止ウェハと光伝送路の溶着の一形態を説明する図面である。
【図８】第五の実施形態における光モジュールを説明する図面である。
【図９】第五の実施形態における光モジュールの製造方法を説明する断面図面である。
【図１０】第五の実施形態における光モジュールを適用した実装構造を説明する図面である。
【図１１】第六の実施形態における光モジュールを適用した実装構造を説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００１５】
まず、本発明の第一の実施形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００１６】
図1は、第一の実施形態における光結合構成を説明する図面である。図２は、第一の実施形態における光結合プロセスを説明する断面図面である。図３は、封止基板（第２の基板）と光伝送路の溶着を説明する図面である。図４は、第一の実施形態における光結合構成を適用した光モジュールを説明する図面である。なお、図４（b）において、基板の上面と下面は同一断面ではなく展開断面図であることは、当事者が容易に読み取れるものである。これは以下の実施形態でも同様である。
【００１７】
まず、図１を用いて第一の実施形態における光結合構成を説明する。第一の実施形態は、第１のウェハ基板２ｗと第２のウェハ基板３ｗによりウェハレベルパッケージング（Wafer Level Packaging：WLP）された光モジュール６を用いることを想定した実施形態である。第１の基板２は、半導体装置の基板として最も用いられるSiウェハ（熱膨張係数：３．３ｐｐｍ/K）である。第２の基板３は、ガラス材料を用いることができるが、本実施例では、光学デバイスへの適用を想定し、透光性を持つアモルファスガラス材料（熱膨張係数：３．３〜８．０ｐｐｍ/K）を用いる。一般に、Siウェハとの接合を考えた場合、第２の基板３のガラス材料としてはホウ酸系ガラスが用いられる。これは、ホウ酸系ガラスの熱膨張係数がSiのそれと近いため、熱膨張係数差による基板の反りが問題となることがないためである。しかしながら、屈折率、透過率等の光学性質を重視した場合、第２の基板３は、光学性質に優れるアモルファスガラス材料を用いることが望ましい。
【００１８】
WLP化された光モジュール６の内部には、光素子１として面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：VCSEL）と光素子１を駆動する駆動素子であるLSI１ａとしてドライバICが内蔵されている。光素子１より出力された光信号は、第２の基板３を透過して光モジュール６より出射することとなり、光モジュール６は送信光モジュールとして機能する。なお、光素子１は面入射型フォトダイオードでもかまわず、その場合はLSI１ａとしてTIA（Trance Impedance Amplifier）が用いられ、光モジュール６は受信光モジュールとして機能することとなる。
【００１９】
本実施形態では、第２の基板３上の上記光素子１からの光信号が透過する箇所に光伝送路７として、プラスチックオプティカルファイバ（Plastic Optical Fiber：POF）が溶着されている。これにより、光素子１から出射された光信号はPOFのコア層に導かれ、POF中を伝播することとなる。
【００２０】
なお、第１の基板２は、Siに限られる必要はなく、InP、GaAs、SiC、SiGe、GaN等の他の半導体ウェハでもかまわない。さらに、第１の基板２は、半導体材料に限らず、ガラス材料、セラミック材料、金属材料等のほかの材質であってもかまわないことはいうまでもない。
【００２１】
また、第２の基板３も同様にガラス材料に限らず、光素子１から出射または光素子１に入射する波長の光を透過するものであれば、半導体材料等のほかの材質であってもかまわない。
【００２２】
また、光伝送路７もPOFに限らず、有機光導波路であってもかまわない。
【００２３】
次に、図２を用いて第一の実施形態の具体的な光結合プロセスを説明する。
【００２４】
まず、図２（a）で第１のウェハ基板２ｗの電極パターン２１上に光素子１およびLSI１ａを搭載する。電極パターン２１上には予め、接合部材としてAu-Sn蒸着はんだが形成されている。接合部材として蒸着はんだ等のはんだ材料を用いる場合、電極パターン２１上にははんだ濡れ性を確保するために金属メタライズが形成されている。この金属メタライズの構成は、Ni2〜5μmとAu0.05μmをめっきした積層構造となっている。一般にはんだ材料により接合を行う場合、接合後にはんだ材とAuの界面に金属間化合物が形成される。この金属間化合物は硬く応力緩衝効果が弱いため、衝撃等に対する接合の信頼性を低下させる。また、Auが残存するとその後の高温放置により金属間化合物がさらに成長し、はんだ中にカーケンダルボイドが発生し、信頼性および気密性が低下することが懸念される。そのため、Auめっき厚さは極力薄くすることが好適である。本実施例では、Auめっき厚さは0.05μmとしている。
【００２５】
なお、図面が煩雑となるため、LSI１ａ、蒸着はんだおよび金属メタライズは図２中には図示していない。
【００２６】
次に図２（b）(c)で、第１のウェハ基板２ｗと第２のウェハ基板３ｗのウェハ合わせを行った後、第１のウェハ基板２ｗと第２のウェハ基板３ｗを陽極接合により接合し、光素子１およびLSI１ａを気密封止する。このように、ウェハ状態で気密封止を行うことにより、実装コストの低減および光素子１の特性確保、信頼性向上を図ることができる。
【００２７】
ここで陽極接合について詳細に説明する。陽極接合とは、一般的にはＳｉウェハにガラス基板を重ね合わせ、Ｓｉウェハの下面とガラス基板の上面に電極を押し当て、全体を４００℃程度に加熱しながら、Ｓｉ側を陽極、ガラス側を陰極として電圧を印加して接合する技術である。加熱することで、ガラスに含まれるＮａなどのアルカリ成分が拡散しやすい状況になる。ここで、陽極のＳｉと陰極のガラス側に電圧を印加することで、これらアルカリ成分がイオン化して拡散する。Ｎａの陽イオンは、ガラス基板の上面側、即ち、陰極側に引き寄せられ、Ｓｉウェハとの接合界面近傍では、陽イオン欠乏層が形成されると言われている。元々このような領域は、電荷的には中性であったが、電圧による陽イオンの強制的な拡散によりプラスの電荷が減少しており、相対的にマイナスに帯電していると考えられる。この帯電は、Ｓｉウェハとの間に更に強力な静電引力を発生させ、これがＳｉウェハとガラス基板を強固に密着させる。同時に、Ｓｉとガラスの界面では、ガラス中
に含まれる酸素がＳｉを酸化することで強固な接合が形成される。
【００２８】
陽極接合を封止に適用することの利点は、ガラスを直接、Si基板に接合するので余分なコストが発生しないため、低コストな気密封止が可能なことである。
【００２９】
なお、本実施形態では第１のウェハ基板２ｗとしてSiを用いていることから、第１のウェハ基板２ｗと第２のウェハ基板３ｗの接合手段として、陽極接合を用いたがこれに捉われる必要はなく、はんだ材、接着剤等により接合を行ってもかまわない。
【００３０】
次に図２（d）で、ダイシングブレード４でウェハダイシングによりウェハレベルパッケージングされた光モジュール６に個片化する。光モジュール６の裏面には、電気的な導通をとるために、図２（e）のようにはんだバンプ５として、Sn-3Ag-0.5Cuのはんだバンプを形成する。これにより、個片化された光モジュール６はチップとして扱うことが可能となる。はんだバンプ５が形成された光モジュール６は、例えば、電気配線が形成された有機基板にはんだバンプ５を介して接合されることとなる。
【００３１】
次に、図２（f）で光伝送路７と第２の基板３に接合する。本実施形態では、光伝送路７として、プラスティックファイバ（POF）を用いている。光伝送路７と第２の基板３の接合は、図３に示すように第２の基板３上の光素子１からの光信号が透過する箇所に位置合わせを行ったのち、レーザ光によってPOFのクラッド層７１と第２の基板３のガラス材を溶着することにより、光伝送路７を第２の基板３に固定する。本実施形態では光伝送路７としてPOFを用いているが、このメリットは一般にPOFのコア層７２はφ125μmとシングルモードファイバのそれに比べ大きいため、要求されるPOFの位置合わせ精度が緩和される点とレーザ溶着による固定が容易な点から、調芯工程が簡便化することが可能であるためである。
【００３２】
なお、本実施形態では第２の基板３への光伝送路７の固定方法としてレーザ溶着を用いたが、これに囚われる必要はなく、光伝送路７が第２の基板３に固定される方法であれば接着等の方法でもかまわない。
【００３３】
次に、本実施形態における光結合構造の光配線への適用形態を図４を用いて説明する。本実施形態では、WLP化された光モジュール６を従来の電子機器における半導体素子のように、光電気混載基板９上に搭載している。光電気混載基板上には、電気信号を伝送する電気配線９１と光信号を伝送する光配線９２が形成されている。光モジュール６と光電気混載基板９は例えは、Pbフリーはんだにより接続することにより、光モジュール６と光電気混載基板９の電気的導通を確保している、なお、この光モジュール６と光電気混載基板９の接合材は、はんだに限らず、電気的導通を確保できるものであれば例えば、導電性接着剤等でもかまわない。
【００３４】
光電気混載基板９上に搭載された光モジュール６には、図２（e）に示した工程のようにレーザ溶着によりPOFが溶着される。同様に第２の基板３とレーザ溶着された側と反対側のPOF先端は、光電気混載基板９上の光配線９２にレーザ溶着により固定されている。
【００３５】
光電気混載基板９上の電気配線９１から伝送された電気信号は、第１の基板内に形成された貫通ビア２２を介して、LSI１ａに伝送される。LSI１ａは、伝送された電気信号に対応した信号を発生し、光素子１を駆動し光信号に変換される。変換された光信号は、第２の基板３を介して光伝送路７のコア層７２に導かれる。さらに導かれた光信号はコア層７２中を伝播し、光電気混載基板９上の光配線９２中に光信号が伝送されることとなる。
【００３６】
以上、本実施形態で説明した光結合構造によれば、WLP化した光モジュール６をチップとして扱うことが可能となり従来の電子機器における半導体素子の取り扱いと同様に光モジュール６を扱うことが可能となる。また、光伝送路７として、コア径の大きなPOFを用いることにより、要求される位置合わせ精度が緩和される点とレーザ溶着による固定が容易な点から、調芯工程が簡便化することが可能となる。
【実施例２】
【００３７】
本発明の第二の実施形態について、図５を用いて説明する。本実施形態は、第一の実施形態において第２の基板３と光伝送路７の接合方法を変更したもので、他の構造、プロセスは第一の実施形態と同様である。
【００３８】
本実施形態では、第２の基板３の光伝送路７が接合される箇所に予め、レーザ溶着に利用されるレーザ光の波長を吸収するレーザ光吸収樹脂１０を供給している。これによりレーザ溶着の際、照射されるレーザ光はレーザ光吸収樹脂１０に吸収され、レーザ光吸収樹脂が発熱することとなる。この発熱により、レーザ溶着部の温度が上昇することとなり、第２の基板３と光伝送路７の接合強度の向上が期待できる。
【００３９】
第２の基板３上に供給されるレーザ光吸収樹脂１０は、ごく薄く供給されることが望ましい。これは、第２の基板３と光伝送路７の間にレーザ光吸収樹脂が存在すると第２の基板３より出射される光信号が、レーザ光吸収樹脂１０により吸収、散乱されることにより、結果として光伝送路７に伝播される光信号強度が低下するおそれがあるためである。本実施例では、スピンコートによるレーザ光吸収樹脂１０を第２の基板３に供給することにより供給厚さを１０μm以下としている。
【００４０】
また、レーザ光吸収樹脂１０の屈折率は第２の基板３もしくは光伝送路７のコア層７２の屈折率とほぼ同等であることが望ましい。レーザ光吸収樹脂１０は、第２の基板３と光伝送路７の間に存在するため、レーザ光吸収樹脂１０の両界面で屈折率差が存在すると、界面において屈折率差に起因するフレネル反射損が生じるためである。このフレネル反射損を低減させるため、本実施形態ではレーザ光吸収樹脂１０の屈折率は第２の基板３のガラスの屈折率とほぼ同等の屈折率の樹脂としている。
【００４１】
以上、本実施形態で説明した光結合構造によればレーザ溶着部の温度が上昇を伴うこととなり、第２の基板３と光伝送路７の接合強度の向上を図ることができる。
【実施例３】
【００４２】
本発明の第三の実施形態について、図６を用いて説明する。本実施形態も、第一の実施形態において第２の基板３と光伝送路７の接合方法を変更したもので、他の構造、プロセスは第一の実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態では、第２の基板３の光伝送路７が接合される箇所に予め、透明樹脂１１を供給している。透明樹脂１１の屈折率は光伝送路７のコア層７２の屈折率より大きな樹脂を用いている。レーザ溶着の際、照射されるレーザ光により第２の基板３のガラス、光伝送路７が溶融するが、このとき透明樹脂１１が光伝送路７中に拡散する。これにより光伝送路７には透明樹脂１１の拡散層１２が形成される。拡散層１２には、第２の基板３との界面側の屈折率が界面から遠い側の屈折率よりも大きくなるような屈折率分布が生じる。このような屈折率分布が光伝送路７のコア層７２に存在する場合、拡散層１２ではGrin（Graded Index）レンズと同様の効果が発生する。換言すると第２の基板３より出射される光信号が、拡散層１２において収束されることとなり、結果として光伝送路７中を伝播する光信号強度が向上することが期待できる。
【００４４】
なお、本実施形態でもスピンコートにより透明樹脂１１を第２の基板３に供給することにより供給厚さを１０μm以下としているが、透明樹脂１１の供給方法はスピンコートに限らず、拡散層１２を形成可能な分量を供給できればこの限りではない。
【００４５】
以上、本実施形態で説明した光結合構造によれば光伝送路７中に屈折率分布を生じさせ、Grinレンズ効果を伴うこととなり、光伝送路７中を伝播する光信号強度が向上を図ることができる。
【実施例４】
【００４６】
本発明の第四の実施形態について、図７を用いて説明する。本実施形態も、第一の実施形態において第２の基板３と光伝送路７の接合方法を変更したもので、他の構造、プロセスは第一の実施形態と同様である。
【００４７】
本実施形態では、第２の基板３のガラス材として、ガラス材の屈折率が光伝送路７のコア層７２の屈折率より大きいものを用いている。これにより、実施例３と同様にレーザ溶着の際、照射されるレーザ光により第２の基板３のガラス材、光伝送路７が溶融するが、このときが第２の基板３のガラス材が光伝送路７中に拡散する。これにより光伝送路７には第２の基板３のガラス材の拡散層１２が形成される。結果として、実施例３と同様に拡散層１２には、第２の基板３との界面側の屈折率が大きくなるような屈折率分布が生じ、Grinレンズ効果が発生する。
【００４８】
以上、本実施形態でも光伝送路７中に屈折率分布を生じさせ、Grinレンズ効果を伴うこととなり、光伝送路７中を伝播する光信号強度が向上を図ることができる。
【実施例５】
【００４９】
本発明の第五の実施形態について、図８から図１０を用いて説明する。
【００５０】
図８は、第五の実施形態における光結合構成を説明する図面である。図９は、第五の実施形態における光結合プロセスを説明する断面図面である。図１０は、第五の実施形態における光結合構成を適用した光モジュールを説明する図面である。
【００５１】
まず、図８を用いて第五の実施形態における光結合構成を説明する。
【００５２】
第五の実施形態は、第１のウェハ基板２、光素子１、LSI１ａ、光伝送路７、はんだバンプ５を備えている点が、第一の実施形態と実施形態と同様であり、その構造、プロセスの詳細な説明は省略する。第五の実施形態では、第２のウェハ基板を備えず、光素子１の周囲に透明樹脂１３を備えている点が第一の実施形態と異なる。透明樹脂１３は、光素子１を覆うとともに、光伝送路７に接続されてる。光素子１から出射された光信号は、透明樹脂１３を介して光伝送路１３のコア層に導かれ、その中を伝播することとなる。
【００５３】
次に、図９を用いて第五の実施形態の具体的な光結合プロセスを説明する。
【００５４】
まずは、第一の実施形態と同様のプロセスに、図９（ａ）に示すように、第１のウェハ２上に光素子１とＬＳＩを配置し、下にはんだバンプ２を配置する。第一の実施形態と異なり、本実施例では第２のウェハを備えておらず、第２のウェハを第１のウェハ２の接合するプロセスがない点は異なっている。
【００５５】
次に、図９（ｂ）で光伝送路７と光素子１を接合する。本実施形態では、光伝送路７として、プラスティックファイバ（POF）を用いている。まずは、光素子１の上に透明樹脂１３を塗布し、硬化させる。このとき、透明樹脂１３は光素子１の全体を覆い、光素子１を気密封止する。その後、光伝送路７と光素子１は上記光素子１からの光信号が透過する箇所にPOFの位置合わせを行ったのち、レーザ光によって透明樹脂１３とPOFとを溶着している。
【００５６】
本実施形態において、透明樹脂１３として好適なものはUV硬化型樹脂であるが、熱硬化樹脂を用いてもよい。
【００５７】
また、光伝送路７の固定方法としては、レーザ溶着に限らない。例えば、UV硬化型樹脂を用い、UV硬化型の透明樹脂１３を塗布後硬化前に光伝送路７と光素子１の位置合わせを行い、UV光を照射して透明樹脂１３を硬化させ、透明樹脂１３で光伝送路７を接着固定することにより、大幅に作業時間を低減させることが可能となるためである。
【００５８】
本実施形態でも光伝送路７としてPOFを用いているが、このメリットは一般にPOFのコア層７２はφ125μmとシングルモードファイバのそれに比べ大きいため、要求されるPOFの位置合わせ精度が緩和される点と透明樹脂１３との接続性が良好なためである。
【００５９】
なお、本実施形態では光伝送路７の固定方法としてUV硬化型樹脂を用いたが、これに囚われる必要はなく、光伝送路７が固定される方法であれば熱硬化型樹脂等の他の透明樹脂でもかまわない。また、レーザ溶着により光伝送路を接続する場合には、本発明の第二の実施形態と組み合わせて、透明樹脂１３と光伝送路７の間にレーザ光吸収樹脂を設けてレーザ溶着してもよい。また、第三の実施形態のように、レーザ溶着時に透明樹脂１３を光伝送路７中に拡散させてもよい。また、透明樹脂１３の塗布・硬化や、光伝送路７の接続は、ウェハを個片化した状態で行ったが、透明樹脂１３の塗布・硬化や、さらには光伝送路７の接続まで、個片化前のウェハ状態で行ってもよい。
【００６０】
次に、本実施形態における光結合構造の光配線への適用形態を図１０（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図１０（ａ）は、本実施形態にかかる光モジュール実装構造の斜視図であり、図１０（ｂ）は断面図である。図４に示す第一の実施形態と共通する点は、説明を省略する。本実施形態では、個片化された光モジュール６を従来の電子機器における半導体素子のように、光電気混載基板９上に搭載している。  光電気混載基板９上に搭載された光モジュール６には、図９（ｂ）に示したように透明樹脂１３によりPOFが溶着される。同様に光素子１と接着された側と反対側のPOF先端は、光電気混載基板９上の光配線９２に固定されている。
【００６１】
光電気混載基板９上の電気配線９１から伝送された電気信号は、第１のウェハ基板内に形成された貫通ビア２２を介して、LSI１ａに伝送される。LSI１ａは、伝送された電気信号に対応した信号を発生し、光素子１を駆動し光信号に変換される。変換された光信号は、透明樹脂１３を介して光伝送路７のコア層７２に導かれる。さらに導かれた光信号はコア層７２中を伝播し、光電気混載基板９上の光配線９２中に光信号が伝送されることとなる。
【００６２】
以上、本実施形態で説明した光結合構造によれば、光モジュール６をチップとして扱うことが可能となり従来の電子機器における半導体素子の取り扱いと同様に光モジュール６を扱うことが可能となる。また、光伝送路７として、コア径の大きなPOFを用いることにより、要求される位置合わせ精度が緩和される点と透明樹脂による接続が容易な点から、調芯工程が簡便化することが可能となる。
【実施例６】
【００６３】
本発明の第六の実施形態について、図１１を用いて説明する。本実施形態も、第五の実施形態と同様に透明樹脂１４により光伝送路７を接合したものであり、構造、プロセスは第五の実施形態と同様である。
【００６４】
本実施形態では、ダイシングにより光モジュール６に個片化した後、光素子１のみならずＬＳＩ１ａも含む光モジュール全体を透明樹脂１３で気密封止している。これにより、光モジュール６の光路への異物混入を防ぐことが可能となる。さらに、耐湿性の向上を図ることも可能となる。
【００６５】
なお、個片化前にウェハ状態で、一塊の透明樹脂で複数の光モジュールの光素子１、ＬＳＩ１ａを封止し、透明樹脂ごとウェハをダイシングして個片化してもよい。
【００６６】
以上、本実施形態では、光素子の樹脂封止することとなり、信頼性の向上も図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・光素子
１ａ・・・LSI
２・・・第１の基板
２ｗ・・・第１のウェハ基板
２１・・・電極パターン
２２・・・貫通ビア
３・・・第２の基板
３ｗ・・・第２のウェハ基板
４・・・ダイシングブレード
５・・・はんだバンプ
６・・・WLP光モジュール
７・・・光伝送路
７１・・・光伝送路クラッド層
７２・・・光伝送路コア層
８・・・レーザ溶着光源
９・・・光電気配線混在基板
９１・・・電気配線
９２・・・光配線
１０・・・レーザ光吸収樹脂
１１・・・透明樹脂
１２・・・拡散層
１３、１４・・・透明樹脂
【図１】
0005898916.tif 000002
【図２】
0005898916.tif 000003
【図３】
0005898916.tif 000004
【図４】
0005898916.tif 000005
【図５】
0005898916.tif 000006
【図６】
0005898916.tif 000007
【図７】
0005898916.tif 000008
【図８】
0005898916.tif 000009
【図９】
0005898916.tif 000010
【図１０】
0005898916.tif 000011
【図１１】
0005898916.tif 000012