(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構造で、光導波路チップの導波路と光ファイバ等の外部伝送路を高精度に位置合わせする構成を提供する。【解決手段】光モジュールは、導波路基板１９に形成された第１光導波路１２を有する光導波路部品１１と、第２光導波路を有し前記光導波路部品に接続される光伝送路と、第２光導波路を第１光導波路１２にアラインさせるガイド部品３０と、を有し、導波路基板１９はガイド部品３０との接合面に開口１７を有し、ガイド部品３０は開口１７と嵌合する突起３３を有し、ガイド部品３０の熱膨張係数は導波路基板１９の熱膨張係数よりも大きい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路基板に形成された第１光導波路を有する光導波路部品と、
第２光導波路を有し前記光導波路部品に接続される光伝送路と、
前記第２光導波路を前記第１光導波路にアラインさせるガイド部品と、
を有し、
前記導波路基板は前記ガイド部品との接合面に開口を有し、
前記ガイド部品は、前記開口と嵌合する突起を有し、
前記ガイド部品の熱膨張係数は、前記導波路基板の熱膨張係数よりも大きいことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記導波路基板は少なくとも２つの前記開口を有し、前記開口は前記第１光導波路の配列中心の両側に配置され、
前記ガイド部品は少なくとも２つの前記突起を有し、前記突起は前記第２導波路の配列中心の両側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記突起の各々は、対応する前記開口内で前記第１光導波路の前記配列中心に対して外側の開口内壁に接触し、内側の開口内壁との間に空間を有することを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記突起の各々は、対応する前記開口内で前記第１光導波路の前記配列中心に対して内側の開口内壁に接触し、外側の開口内壁との間に空間を有することを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光モジュールと、
前記光モジュールに接続される電子部品と、
を有し、前記光モジュールの前記光導波路部品は光電気変換部を有することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
導波路基板に形成された第１光導波路と、前記第１光導波路の配列中心の両側に形成された開口とを有する光導波路部品を準備し、
前記導波路基板の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有する材料で、外部伝送路の第２光導波路を前記第１光導波路に対して位置合わせするガイド部品を形成し、前記ガイド部品は前記開口と対向する位置に突起を有し、
前記ガイド部品の前記突起を前記光導波路部品の前記開口内に挿入し、
加熱と降温のプロセスにより、前記ガイド部品と前記導波路基板の熱膨張係数の違いを利用して、前記ガイド部品を前記第１光導波路の配列中心に対して自動的にセンタリングし、
前記センタリングされた前記ガイド部品に前記第２光導波路を有する前記外部伝送路を配置する、
ことを特徴とする光モジュールの組立方法。
【請求項７】
前記突起を前記開口に挿入した後に前記ガイド部品を加熱することによって、熱膨張により前記突起を前記開口の外側の内壁に当接させ、
前記当接位置で前記ガイド部品を前記光導波路部品に対し、または前記光導波路部品を搭載する基板に対して接着固定し、
その後、温度を室温に下げることを特徴とする請求項６に記載の光モジュールの組立方法。
【請求項８】
前記突起を前記開口に挿入する前または挿入した後に前記ガイド部品を加熱し、
前記加熱後、前記突起を前記開口に挿入した状態で温度を室温に下げることによって、熱収縮により前記突起を前記開口の内側の内壁に当接させ、
前記当接位置で前記ガイド部品を前記光導波路部品に対し、または前記光導波路部品を搭載する基板に対して接着固定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の光モジュールの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールとこれを用いた電子機器、及び光モジュールの組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サーバシステムやスーパーコンピュータシステムの演算速度の高速化に伴い、ＬＳＩ間を低損失かつ低消費電力で広帯域伝送する光インターコネクションが注目されている。ＬＳＩ間を接続する光トランシーバの光電変換技術として、シリコン（Ｓｉ）フォトニクスが注目されている。Ｓｉフォトニクスは変調器、光検出器が形成されたシリコン導波路デバイスであり、変調用ドライバや光源とともに用いられる。
【０００３】
光導波路が形成されたＳｉフォトニクスチップは、外部伝送路である光ファイバと高精度に光接続される。Ｓｉフォトニクスチップの端部には、一般にスポットサイズコンバータと呼ばれるモード変換機構が形成されており、バッドジョイントにより光ファイバと光導波路が接続される。
【０００４】
外部伝送路と光導波路のアライメントとして、光信号のパワー強度をモニタするアクティブアライメントが知られている。しかし、アクティブアライメントは高コストであり、量産に適用することは困難である。生産性の観点からはパッシブアライメントが利用しやすい。一般的なパッシブアライメントのために、光ファイバをガイドするＶ溝が利用されている。
【０００５】
光ファイバをＶ溝内に接着剤で固定する際に、接着剤の収縮により多心ファイバのピッチが狭くなる。これを防止するために、あらかじめＶ溝ピッチを拡げた構成が知られている（たとえば、特許文献１参照）。また、光導波路部品とフェルールを、両者の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有するクリップ部材で挟み込んで加熱状態で固定し、冷却時の熱収縮を利用して、光ファイバ先端と光導波路端面との密着力を高める構成が知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−９８１７５号公報
【特許文献２】特開平２−１２１８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
簡単な構造で、光導波路チップの導波路と光ファイバ等の外部伝送路を高精度に位置合わせする構成を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ひとつの態様では、光モジュールは、
導波路基板に形成された第１光導波路を有する光導波路部品と、
第２光導波路を有し前記光導波路部品に接続される光伝送路と、
前記第２光導波路を前記第１光導波路にアラインさせるガイド部品と、
を有し、
前記導波路基板は前記ガイド部品との接合面に開口を有し、
前記ガイド部品は、前記開口と嵌合する突起を有し、
前記ガイド部品の熱膨張係数は、前記導波路基板の熱膨張係数よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成により、光導波路チップの導波路と光ファイバ等の外部伝送路を高精度に位置合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の光モジュールが適用される電子機器の一例として光インターコネクト用パッケージを示す図である。
【図２】本発明に至る過程で考案される嵌め込み式のガイド部品を有する光モジュールの概略図である。
【図３】図２の光モジュールで用いられるガイド部品と光導波路チップの接続を示す模式図である。
【図４】ガイド部品と光導波路チップの結合状態を示す図である。
【図５】実施形態の光導波路チップの構成図である。
【図６】実施形態のガイド部品の構成図である。
【図７】光導波路チップとガイド部品との接合シーケンスの一例を示す図である。
【図８】光導波路チップとガイド部品との接合シーケンスの別の例を示す図である。
【図９】ガイド部品と光導波路チップの別の接続構成を示す図である。
【図１０】ガイド部品の別の構成例を示す図である。
【図１１】ガイド部品のさらに別の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、実施形態の光モジュール１０が適用される電子機器の例として、光インターコネクト用パッケージ１を示す。図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は側面図である。ボード２上に１つ以上の光インターコネクト用パッケージ１（以下、「パッケージ１」と略称する）が配置される。パッケージ基板３に、電子部品であるＬＳＩ（Large-Scaled Integrated circuit）４が搭載され、ＬＳＩ４の周囲にインターコネクト用の光モジュール１０が配置されている。
【００１２】
光モジュール１０は、シリコン（Ｓｉ）フォトニクスによる光トランシーバ２０と、外部伝送路である光伝送路４０を含む。光トランシーバ２０と光伝送路４０の接続は、ガイド部品３０（図２参照）により担保されている。光トランシーバ２０は、光伝送路４０を介してボード２上に搭載された図示しない他のＬＳＩやメモリ、ストレージ等の電子部品に接続され、あるいは別ラック（別のシステムボード）に搭載された電子部品に接続されている。光伝送路４０は、たとえば多心の光ファイバケーブル４０である。
【００１３】
ＬＳＩ４と光トランシーバ２０は、パッケージ基板３上の図示しない高速電気配線により接続され、ボード（プリント配線板）２から半田バンプ６を介して給電されている。一般に、パッケージ１の上部に冷却機構が配置される。空冷の場合は、点線で示されるヒートシンク７がパッケージ１上に搭載される。水冷の場合は、冷却水が循環するクーリングプレート（不図示）が配置される。
【００１４】
図２は、光モジュール１０の詳細図である。光モジュール１０は、光トランシーバ２０と、光伝送路４０と、光伝送路４０の光ファイバ４２の先端を光トランシーバ２０の導波路１２の端面に案内するガイド部品３０を含む。光伝送路４０は、多心の光ファイバ４２がテープ被覆４１で保持されたテープファイバ４０である。テープファイバ４０の先端のテープ被覆４１は剥離されて、個々の光ファイバ４２が露出している。露出した光ファイバ４２の各々は、ガイド部品３０の本体３１に形成された溝３２に保持されている。
【００１５】
パッケージ基板３に搭載される光トランシーバ２０は、光導波路チップ１１、光源１５、変調用ドライバ１６などを含む。この例では、光源１５と変調用ドライバ１６は、光導波路チップ１１の外部に配置されている。変調用ドライバ１６と光導波路チップ１１はパッケージ基板３上の高速電気配線により接続され、光源１５と光導波路チップ１１は光接続されている。
【００１６】
光導波路チップ１１は、導波路基板１９上に、変調器や光検出器といったＳｉフォトニクスデバイス１３と、導波路１２を有する。導波路基板１９はパッケージ基板３に半田１８等で固定され、電気的に接続されている。Ｓｉフォトニクスデバイス（変調器、光検出器等）１３との導通をとるために、たとえば導波路基板１９内にＴＳＶ（through-silicon via：シリコン貫通ビア）等の高速電気配線が形成される。ＴＳＶに替えてワイヤボンディング等を用いてもよい。図示はしないが、半田１８はアンダーフィルにより樹脂封止されている。
【００１７】
導波路１２は、Ｓｉフォトニクスデバイス１３と外部とのインタフェースの役割を果たす。導波路１２の端面にはスポットサイズコンバータと呼ばれるモード変換機構（不図示）が形成されており、バットジョイントにより光ファイバ４２を導波路１２に接続することができる。光ファイバ４２の先端部は、ガイド部品３０上で溝３２に案内されて、対応する導波路１２に精度良く位置合わせされている。
【００１８】
パッシブアライメントで高精度の位置合わせを実現するために、凹凸構造を用いてガイド部品３０の溝３２を光導波路チップ１１の導波路１２に対して位置決めすることが考えられる。
【００１９】
図３は、光導波路チップ１１とガイド部品３０の接続模式図である。一般に、光導波路チップ１１を構成する基板には凸部を形成するよりも凹部を形成する方が容易なので、導波路基板１９に開口１７を形成し、ガイド部品３０に突起３３を形成する。ガイド部品３０はプラスチック等で高精度に製作することができる。光コネクタではプラスチックの射出成型でシングルモードファイバ（ＳＭＦ）用のフェルールが実現できていることから、ガイド部品３０においても射出成型で同程度の精度が達成できる。
【００２０】
問題となるのは、導波路基板１９の開口１７の加工精度である。露光プロセスで、ステッパによる導波路１２の配列中心位置とピッチが保証されるため、開口１７の中心位置とピッチも同様に保証される。しかしながら、次工程の深堀ドライエッチングで開口１７内の側壁の傾き等が発生し、開口幅の制御が困難である。開口１７が狙い値より狭く形成されてクリアランスが小さくなると、ガイド部品３０の突起３３を開口１７内にスムーズに挿入することが困難になり、突起３３や開口１７で破損が発生するおそれがある。逆に、開口１７の幅が広く形成されてクリアランスが大きくなると、位置ずれによりパッシブアライメントが実現できなくなるおそれがある。
【００２１】
そこで、実施形態では、ガイド部品３０の熱膨張係数を、導波路基板１９の熱膨張係数よりも大きく設定する。ガイド部品３０の少なくとも二か所に突起３３を設け、導波路基板１９のガイド部品３０との接合面に形成された開口（凹部）１７とパッシブに嵌合させる。光導波路チップ１１の開口１７を、ガイド部品３０の突起３３よりも幅広に形成し、熱膨張係数の違いを利用してアライメントと係止を実現する。突起３３は、溝３２の配列中心の両側、好ましくは配列中心に対して左右対称の位置に配置されるのが望ましい。同様に、開口１７は、導波路１２の配列中心の両側、好ましくは左右対称の位置に配置されるのが望ましい。
【００２２】
図４は、光導波路チップ１１とガイド部品３０の結合状態を示す。図４（Ａ）は上面図及びＸ方向（導波路１２の配列方向）の前面図、図４（Ｂ）はＹ方向（導波路１２の光軸方向）の側面図である。光導波路チップ１１の開口１７のＸ方向の幅は、ガイド部品３０の突起３３の径よりも大きく構成されている。開口１７の高さ（Ｚ方向のサイズ）は、ガイド部品３０の径と同等またはそれ以上である。
【００２３】
組立後の状態として、ガイド部品３０の突起３３は、導波路１２の配列の両側に形成された開口１７の両外側または両内側の側壁に当接し、ガイド部品３０の中心が光導波路チップ１１の中心に対してセンタリングされる。その結果、ガイド部品３０の溝３２の中心が光導波路チップ１１の導波路１２の中心にアラインする。この状態で、ガイド部品３０は接合材料３６により導波路基板１９またはパッケージ基板３に固定される。図４の例では、ガイド部品３０はその側壁でパッケージ基板３に接着固定されている。接合材料３６として、接着剤、半田材料などを用いることができる。この例では、接合材料３６として熱硬化性接着剤もしくは常温硬化型の接着剤を用いる。
【００２４】
ガイド部品３０は、光導波路チップ１１と高さを合わせるための高さ調整部材３４を有する。高さ調整部材３４は、庇あるいはビームの形状であってもよい。この例では、高さ調整部材３４として、ビーム３４がガイド部品３０の上面の両側から突出し、光導波路チップ１１の上面に接している。ビーム３４でガイド部品３０を光導波路チップ１１に対して支持することで、溝３２を所定の高さ位置に保持することができる。
【００２５】
ここで所定の高さとは、テープ被覆４１から露出した光ファイバ４２を溝３２内に配置した際に、光導波路チップ１１の導波路１２のコアと、光ファイバ４２のコアが幾何学的に一致する高さを示す。
【００２６】
ガイド部品３０の突起３３により溝３２の水平方向（Ｘ方向）の位置が規定され、高さ調整部材３４により、溝３２の高さ方向（Ｚ方向）の位置が規定される。突起３３と高さ調整部材３４は、射出成型により一体成型することができる。
【００２７】
図５は、光導波路チップ１１の概略図である。導波路基板１９として、たとえばＳＯＩ（Silicon-On-Insulator）基板１９を用いる。ＳＯＩ基板１９の上面に導波路１２が形成され、下部のシリコン部に開口１７が形成されている。この例では、導波路基板１９の幅（Ｘ）方向のサイズは５ｍｍ、光軸（Ｙ）方向のサイズは５ｍｍ、厚さは５００ミクロンである。変調器、光検出器などのＳｉフォトニクスデバイス１３は、一般的な半導体プロセスを用いてＳＯＩ基板１９上に形成されている。開口１７は、ＳＯＩ基板１９の上面の露光用アライメントマーク（不図示）を基に、両面アライナを用いてＳＯＩ基板１９の底面に開口１７のレジストパターンを形成し、エッチングにより形成する。両面アライナでは両面での位置精度に関して１ミクロン以内の高精度で露光できる。その後、レジストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行う。ドライエッチングにより、たとえば深さ２５０ミクロン、開口幅２０６ミクロン、長さ２ｍｍの開口１７が形成される。
【００２８】
一般にドライエッチングでの深堀では、サブミクロン精度で開口幅を形成することは困難である。再付着や僅かなプロセス揺らぎにより、開口幅側面には傾き等が発生するためである。開口１７のピッチは、露光プロセスで形成したレジストパターンの精度により保証されている。
【００２９】
図６はガイド部品３０の四面図である。中央が上面図、左側（突起３３側）が前面図、右側が後面図、下が側面図である。ガイド部品３０を射出成型により作製する場合は、高精度の金型によりサブミクロンのシングルモード用光コネクタの寸法精度が実現できる。材料はたとえばプラスチックであり、エポキシ系、アクリル系、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール（ＰＯＭ：Polyoxymethylene）、ＰＥＥＫ（Polyether ether ketone）等が挙げられる。プラスチックに限らず、ＡｌやＮｉ等の金属でもよい。
【００３０】
ガイド部品３０の本体３１の上面に形成される溝３２は、一例としてＶ溝とする。溝３２の角度は６０°、ピッチは２５０ミクロン、長さを１．８ｍｍとする。溝３２に搭載される光ファイバ４２（図２参照）のコア中心が、ガイド部品３０の表面と一致するように設計されている。
【００３１】
ガイド部品３０の突起３３およびビーム（高さ調整部材）３４の表面粗さは１ミクロン以内で実現されている。突起３３のサイズは一例として、直径２００ミクロン、突起部の長さ１．８ｍｍの円柱形状であり、先端部は面取りされている。ビーム３４のサイズは、一例として幅２００ミクロン、高さ２００ミクロン、溝３２が形成された本体３１から突出する部分の長さは１．８ｍｍとする。突起３３の中心と、各溝３２との位置関係は保証されている。ビーム３４の下面と各溝３２との位置関係も前述のピッチと同様保証されている。
【００３２】
図７は、実施形態の光導波路チップ１１とガイド部品３０の接合シーケンスを示す。図７（Ａ）は仮組立工程を示している。光導波路チップ１１は、図４に示したようにパッケージ基板３に半田１８で実装されている。パッケージ基板３の熱膨張係数はガイド部品３０の熱膨張係数より小さいものを用いている。パッケージ基板３上の光導波路チップ１１の導波路基板１９の側面下部に形成した開口１７へ、ガイド部品３０の突起３３を挿入する。この段階では、開口１７の幅が突起３３の幅（あるいは径）よりも広く形成されているため、ＸＹ面内での位置精度は出ていない。ガイド部品３０の上部に形成されたビーム３４により高さ方向（Ｚ方向）の位置合わせは行なわれている。仮組み立て状態では、ガイド部品３０のＸ方向の中心は光導波路チップ１１のＸ方向の中心に対してオフセットしている場合が多い。
【００３３】
図７（Ｂ）は、接着剤塗布及び熱硬化の工程を示している。一例として、接着剤３６として熱硬化性接着剤３６を用い、ガイド部品３０の両側面に塗布する。接着剤３６は、パッケージ基板３とガイド部品３０に接触するようにし、ディスペンサを用いて所定量滴下する。この状態で、光導波路チップ１１、ガイド部品３０およびパッケージ基板３をオーブン中で昇温する。昇温中に導波路基板１９、ガイド部品３０およびパッケージ基板３は熱膨張する。導波路基板１９をシリコン（Ｓｉ）、ガイド部品３０をアクリル、パッケージ基板３をガラスエポキシで形成した場合、熱膨張係数はそれぞれ、３ｐｐｍ／Ｋ、７０ｐｐｍ／Ｋ、および２０ｐｐｍ／Ｋである。加熱前のガイド部品３０の突起３３の中心間距離は３ｍｍである。昇温中に、大きな熱膨張係数を持つガイド部品３０が最も大きく熱膨張し、等方性の熱膨張では幅方向（Ｘ方向）が最も広がる。このため、突起３３は導波路基板１９の開口１７の外側の側壁に当接し、ガイド部品３０のＸ方向の中心位置が光導波路チップ１１の中心位置と一致する。この状態で熱硬化が進み、ＸＹ面内でのセンタリングが完了する。
【００３４】
高さ方向（Ｚ方向）では、ガイド部品３０のビーム３４下面と光導波路チップ１１の表面が接触した状態で熱硬化するため、高さ方向の位置合わせがなされる。硬化温度を１２０℃とした場合、導波路基板１９の開口１７のＸ方向の幅２０６ミクロンに対し、４ミクロンの幅のばらつきが許容される。開口１７の幅が突起３３の直径よりも６ミクロン大きく、４ミクロンのバラツキを許容できる。開口１７の形成工程および図７（Ａ）の仮組立工程で十分な嵌合クリアランスとばらつきを許容できるため、図７（Ｂ）の熱硬化プロセスでガイド部品３０を高精度に位置決めすることができる。
【００３５】
図７（Ｃ）は、降温工程を示している。接着剤３６がガイド部品３０を両側からパッケージ基板３に固定しているため、位置決めの後に温度を下げても昇温時の位置は保持される。その後、ガイド部品３０上のＶ溝３２にテープファイバ４０の先端部のテープ被覆４１を剥離して個々の光ファイバ４２を搭載する（図２参照）。
【００３６】
光ファイバ４２の先端部のカットは、ファイバカッタ、レーザ加工等を用いる。Ｖ溝３２内の光ファイバは別途接着剤を用いて固定される。この接着剤はガイド部品３０の接着剤３６よりも低温で硬化させる。また、光ファイバ４２のコアと導波路１２のコアの屈折率に近い屈折率を持つ光学接着剤の利用も考えられる。光ファイバと導波路１２のコアの間隙を光学接着剤で充填することにより、反射光強度の小さな低損失接続が実現できる。
【００３７】
上述した構成及び手法によると、光導波路チップ１１とガイド部品３０の結合時に、光導波路チップ１１の開口１７の幅方向のばらつきを許容しながら、ガイド部品３０の突起３３を開口１７内にスムーズに挿入することができる。これにより、低コストかつ高精度のパッシブアライメントが実現可能となる。
【００３８】
図８は、光導波路チップ１１とガイド部品３０の別の接合シーケンスを示す。光導波路チップ１１の導波路基板１９、ガイド部品３０およびパッケージ基板３は、図７の例と同じ熱膨張係数を持つ。導波路基板１９、開口１７、突起３３のサイズ及び形成位置も図７と同じである。
【００３９】
図８（Ａ）において、ガイド部品３０を加熱した後に、突起３３を導波路基板１９の開口１７に挿入する。この仮組立では、開口１７が図７と同じクリアランスを持つため、突起３３はスムーズに挿入される。仮組立の状態では、ガイド部品３０のＸ方向の中心位置は光導波路チップ１１のＸ方向の中心位置から僅かにオフセットされている場合が多い。
【００４０】
図８（Ｂ）は、降温工程を示している。ガイド部品３０の突起３３を光導波路チップ１１の開口１７に挿入した後、温度が室温に近づくにつれて突起３３の間の距離が縮まって突起３３が開口１７の内側の側壁に当接する。図７と逆の熱収縮プロセスにより、ガイド部品３０のＸ方向の中心位置は光導波路チップ１１のＸ方向の中心位置と一致する。図８（Ａ）の加熱は、ガイド部品３０だけでなく、光導波路チップ１１やパッケージ基板３とともに行っても、図８（Ｂ）の降温工程による位置決めは原理的に実現できる。この場合も突起３３は開口１７の内側の側壁に接触する。
【００４１】
図８（Ｃ）で、降温後、接着によるガイド部品３０の固定を行う。接着剤３６の硬化は常温で行うことが望ましく、一例として紫外線硬化樹脂等を利用する。常温以外でも仮組立時の温度より低い硬化温度の熱硬化接着剤も利用できる。接着工程により、突起３３が開口１７の内側の側壁でセンタリングされた状態で、光導波路チップ１１とガイド部品３０が結合される。
【００４２】
図８の方法では、各部材の熱膨張係数の違い利用した熱収縮により、ガイド部品３０と光導波路チップ１１を高精度にアライメントすることができる。
【００４３】
図９は、ガイド部品３０の接着固定の別の例を示す。図９では、ガイド部品３０をパッケージ基板３ではなく、光導波路チップ１１に対して固定する。ビーム３４に接着剤４６を塗布して、光導波路チップ１１とガイド部品３０を接着固定する。導波路基板１９の熱膨張係数は、ガイド部品３０の熱膨張係数よりも小さいので、図７と図８のいずれの接合シーケンスを利用してもよい。図７のように加熱膨張した状態で接着固定する場合は接着剤４６として熱硬化接着剤を用いる。図８のように熱収縮後に接着固定する場合は接着剤４６として常温硬化型接着剤を用いる。
【００４４】
図１０は、ガイド部品３０の変形例３０Ａを示す。ガイド部品３０Ａの本体３１の表面にリセス６１が形成され、リセス６１にＵ溝６２が形成されている。Ｕ溝６２からガイド部品３０の先端（突起３３側）まで貫通するマイクロホール６５が形成されている。マイクロホール６５が形成されたガイド部品３０Ａは、ＭＴフェルールの先端部に類似する形状を持っている。マイクロホール６５の外径は使用する光ファイバの外径とほぼ同一の径である。光ファイバの挿入側は半円状のＵ溝６２であり、Ｕ溝６２の幅（径）はマイクロホール６５の径に比べて広い。Ｕ溝６２とマイクロホール６５の間はテーパ６３で接続されている。
【００４５】
一例として、光ファイバの径は１２５ミクロン、マイクロホール６５の径は１２５．３ミクロン、Ｕ溝６２の径は２４０ミクロンとする。テープファイバの配置ピッチは２５０ミクロンとしている。ガイド部品３０の溝の形状はテーパ付きのＵ溝に限定されず、光ファイバ若しくは導波路を整列させることができる形状であれば任意の形状を採用することができる。
【００４６】
図１１は、ガイド部品３０の別の変形例３０Ｂを示す。ガイド部品３０Ｂは、光軸方向に沿って本体３１を貫通するマイクロホール６５と、マイクロホール６５内にあらかじめ収容した光ファイバ７２と、コネクタ接続用のガイドピン７５を持つ。ガイドピン７５の直径は一例として３００ミクロンとする。ガイドピン７５を利用することにより、光導波路チップ１１と多心のテープファイバを実装した光コネクタ（不図示）との接続が可能となる。この場合、光コネクタは対応する位置にガイドピン穴をもち、ガイド部品３０のガイドピンとの嵌合で接続される構造となっている。ガイドピン接続用穴の形状は一例として円孔であり、直径３００．３ミクロンとする。この場合の光コネクタは一般的なＭＴコネクタの小型品のような形状をしており、そのコネクタも射出成型により製造される。逆にガイド部品３０にコネクタ接続用ガイドピン穴（不図示）を設け、光コネクタ側にガイド部品接続用ガイドピン形状突起を設けた構成としてもよい。ガイド部品３０Ｂのファイバ端面の加工に、ファイバカッタやレーザ加工が用いられる。
【００４７】
ガイド部品３０Ｂは、図７または図８の接合シーケンスにより熱膨張または熱収縮を利用したセンタリングで光導波路チップ１１に対して高精度に位置合わせされる。ガイド部品３０Ｂと光コネクタ（不図示）とは、ガイドピン７５とガイドピン穴（不図示）の嵌合により位置合わせされる。光ファイバ７２の光導波路チップ１１側は、屈折率が導波路１２や光ファイバ７２のコア屈折率に近い光学接着剤により接着され、反射を抑制できる。また、光ファイバ７２の光コネクタ側は屈折率整合フィルムの貼付けやＡＲコートで接続部の反射を抑制できる。使用可能であれば粘性の高いマッチングオイル等でもよい。
【００４８】
上記で例示に基づいて実施形態の光モジュール１０と電子機器１を説明してきたが、本発明はこれらの例に限定されない。ガイド部品３０と結合される光導波路チップ１１はＳｉフォトニクス導波路が形成された光導波路チップ１１だけでなく、石英基板上に導波路が形成された光導波路チップや、ポリマー導波路が形成された光導波路チップでもよい。光伝送路４０は、伝送する光のモードに応じてシングルモード光ファイバだけでなく、マルチモードファイバでもよい。また、ＰＯＦ（Plastic Optical Fiber）やＨＰＣＦ（Hard Plastic Clad Fiber）等のファイバも利用可能である。さらにはフィルム導波路形態での利用も考えられる。その際、ガイド部品３０に形成される溝構造はフレキシブル導波路の外形を保持する形状となる。熱膨張または熱収縮を利用してガイド部品３０の光導波路チップ１１に対する連結及び自動センタリングを行った後に、溝部にフレキシブル導波路を配置する。これにより、フレキシブル導波路のコアを光導波路チップ１１の導波路１２に精度よくアラインさせることができる。
【００４９】
実施例では、導波路基板１９の開口１７と、ガイド部品３０の突起３３をそれぞれ２つずつ設けたが、結合面のコーナー近傍に４つずつ配置してもよい。ガイド部品３０を光導波路チップ１１と光コネクタとの接続に適用する場合は、上述したＭＴコネクタライクのものに限定されず、コネクタとの接続形態に応じてガイド部品３０の突起部や穴形状を変更することが可能である。
【００５０】
以上のように、ガイド部品３０の光導波路チップ１１に対するＸ方向（導波路配列方向）の中心位置は、熱膨張または熱収縮により自動的にセンタリングされる。この結果、導波路１２の配列とガイド部品３０のファイバ搭載位置とがＸＹ面内で正確に位置決めされる。また、ガイド部品３０に高さ調整部材３４を設けることで、ガイド部品３０の高さ方向の光ファイバ搭載位置が規定される。ガイド部品３０の溝形状を変えることで様々な光伝送路（光配線）を搭載することが可能となる。
【００５１】
以下の説明に対し、以下の付記を提示する。
（付記１）
導波路基板に形成された第１光導波路を有する光導波路部品と、
第２光導波路を有し前記光導波路部品に接続される光伝送路と、
前記第２光導波路を前記第１光導波路にアラインさせるガイド部品と、
を有し、
前記導波路基板は前記ガイド部品との接合面に開口を有し、
前記ガイド部品は、前記開口と嵌合する突起を有し、
前記ガイド部品の熱膨張係数は、前記導波路基板の熱膨張係数よりも大きいことを特徴とする光モジュール。
（付記２）
前記導波路基板は少なくとも２つの前記開口を有し、前記開口は前記第１光導波路の配列中心の両側に配置され、
前記ガイド部品は少なくとも２つの前記突起を有し、前記突起は前記第２導波路の配列中心の両側に配置されていることを特徴とする付記１に記載の光モジュール。
（付記３）
前記突起の各々は、対応する前記開口内で前記第１光導波路の前記配列中心に対して外側の開口内壁に接触し、内側の開口内壁との間に空間を有することを特徴とする付記２に記載の光モジュール。
（付記４）
前記突起の各々は、対応する前記開口内で前記第１光導波路の前記配列中心に対して内側の開口内壁に接触し、外側の開口内壁との間に空間を有することを特徴とする付記２に記載の光モジュール。
（付記５）
前記ガイド部品は、前記導波路基板の表面、または前記導波路基板が搭載された第２基板に対して熱硬化性接着剤で接着固定されていることを特徴とする付記３に記載の光モジュール。
（付記６）
前記ガイド部品は、前記導波路基板の表面、または前記導波路基板が搭載された第２基板に対して、常温硬化型接着剤で接着固定されていることを特徴とする付記４に記載の光モジュール。
（付記７）
前記ガイド部品は、前記第２光導波路を前記導波路基板に対して高さ方向に位置決めするための高さ調整部材を有することを特徴とする付記１に記載の光モジュール。
（付記８）
前記ガイド部品は、前記第２光導波路を収容する溝を有することを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の光モジュール。
（付記９）
前記ガイド部品は、前記第２導波路を収容するマイクロホールを有することを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の光モジュール。
（付記１０）
前記ガイド部品は、マイクロホールと、前記マイクロホール内にあらかじめ収容された光ファイバを有し、前記第２導波路を有する光伝送路は光コネクタであることを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の光モジュール。
（付記１１）
前記ガイド部品は、前記突起と反対側の面に、前記光コネクタと嵌合する凹凸構造を有することを特徴とする付記１０に記載の光モジュール。
（付記１２）
付記１〜１１のいずれかに記載の光モジュールと、
前記光モジュールに接続される電子部品と、
を有し、前記光モジュールの前記光導波路部品は光電気変換部を有することを特徴とする電子機器。
（付記１３）
導波路基板に形成された第１光導波路と、前記第１光導波路の配列中心の両側に形成された開口とを有する光導波路部品を準備し、
前記導波路基板の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有する材料で、外部伝送路の第２光導波路を前記第１光導波路に対して位置合わせするガイド部品を形成し、前記ガイド部品は前記開口と対向する位置に突起を有し、
前記ガイド部品の前記突起を前記光導波路部品の前記開口内に挿入し、
加熱と降温のプロセスにより、前記ガイド部品と前記導波路基板の熱膨張係数の違いを利用して、前記ガイド部品を前記第１光導波路の配列中心に対して自動的にセンタリングし、
前記センタリングされた前記ガイド部品に前記第２光導波路を有する前記外部伝送路を配置する、
ことを特徴とする光モジュールの組立方法。
（付記１４）
前記突起を前記開口に挿入した後に前記ガイド部品を加熱することによって、熱膨張により前記突起を前記開口の外側の内壁に当接させ、
前記当接位置で前記ガイド部品を前記光導波路部品に対し、または前記光導波路部品を搭載する基板に対して接着固定し、
その後、温度を室温に下げることを特徴とする付記１３に記載の光モジュールの組立方法。
（付記１５）
前記突起を前記開口に挿入する前または挿入した後に前記ガイド部品を加熱し、
前記加熱後、前記突起を前記開口に挿入した状態で温度を室温に下げることによって、熱収縮により前記突起を前記開口の内側の内壁に当接させ、
前記当接位置で前記ガイド部品を前記光導波路部品に対し、または前記光導波路部品を搭載する基板に対して接着固定する、
ことを特徴とする付記１３に記載の光モジュールの組立方法。
【符号の説明】
【００５２】
１  パッケージ（電子機器）
２  ボード
３  パッケージ基板
４  ＬＳＩ（電子部品）
１０  光モジュール
１１  光導波路チップ（光導波路部品）
１２  導波路（第１光導波路）
１３  シリコンフォトニクスデバイス（光デバイス）
１７  開口
１９  導波路基板
２０  光トランシーバ
３０  ガイド部品
３２  溝
３３  突起
４０  テープファイバ（光伝送路）
４１  テープ被覆
４２  光ファイバ（第２光導波路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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