(57)【要約】【課題】  光モジュールを提供する。【解決手段】  光素子３５、３６と、前記光素子に連結される光ファイバー３７と、前記光素子および前記光ファイバーが搭載され、前記光ファイバーが載置される固定用グルーブ３４が形成されている基板３１と、を備える光モジュール３０ａにおいて、前記固定用グルーブと直交するように前記基板のエッジに隣接して形成され、前記光ファイバーを固定させる接着剤を前記固定用グルーブにガイドするガイドグルーブ３８ａを備える。光ファイバーの固定信頼性が向上されて生産収率が増加され、光通信の性能が向上する。【選択図】      図４Ａ
2004341535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子と、
前記光素子に連結される光ファイバーと、
前記光素子および前記光ファイバーが搭載され、前記光ファイバーが載置される固定用グルーブが形成されている基板と、を備える光モジュールにおいて、
前記固定用グルーブと直交するように前記基板のエッジに隣接して形成され、前記光ファイバーを固定させる接着剤を前記固定用グルーブにガイドするガイドグルーブを備えることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
光素子と、
前記光素子と連結される光ファイバーと、
前記光素子および前記光ファイバーが搭載され、前記光ファイバーが載置される固定用グルーブが形成されている基板と、
前記光ファイバーが挿入されるように前記固定用グルーブと対向して挿入用グルーブが形成され、前記基板に結合される光学キャップと、を備える光モジュールにおいて、
前記固定用グルーブと直交するように前記基板のエッジに隣接して形成され、前記光ファイバーを固定させる接着剤を前記固定用グルーブにガイドするガイドグルーブを備えることを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
前記ガイドグルーブは、前記基板の表面を貫通することを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記ガイドグルーブは、前記基板の表面に所定の長さに形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記ガイドグルーブは、底面と側面とが直角をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記ガイドグルーブは、底面と側面とが鈍角をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記ガイドグルーブは、前記エッジに形成されて段差をなすことを特徴とする請求項５または６に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに係り、より詳細には光ファイバーを安定的に固定させることができる光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信において、送信のために電気信号を光信号に変換し、受信のために光信号をさらに電気信号に変換する光モジュールは必須である。光モジュールの構造における光の生成、検出、変調、および分配機能を実行するための多様な光学素子を光ファイバーに連結し、前記光ファイバーを基板に取り付けるには高度の技術が要求される。そのため、光ファイバーを固定する多様な技術が開発されつつある。
【０００３】
図１は、特許文献１に開示された従来の光モジュールの一構造を示す概略的な斜視図である。
【０００４】
図１において、光モジュール１０には、シリコンウェーハ１１上に光ファイバー１６を載置するための第１固定グルーブ（groove）１７と、第１固定グルーブ１７に直交するように延びており、第１固定グルーブ１７より低い底面を有する調整グルーブ１２と、調整グルーブ１２の後方に長方形（断面コの字形状）の第１固定グルーブ１７より若干高い底面を有する第２固定グルーブ１５と、第２固定グルーブ１５の中心に形成され、調整グルーブ１２に直交し第１固定グルーブ１７に揃うように延在し、底面が第１固定グルーブ１７と同じ高さを有するレーザービームガイディングスロット１３が形成されている。参照符号１４は、レーザービームガイディングスロット１３の上に金属パターニングを通じて形成された金めっきの領域上に搭載される光検出器である。
【０００５】
第１固定グルーブ１７には光ファイバー１６がエポキシ樹脂等の接着剤により固定され、第２固定グルーブ１５には光検出器１４が固定される。調整グルーブ１２は、光ファイバー１６と光検出器１４との間隔を所定間隔に維持する機能を有する。
【０００６】
一般に、光ファイバー１６の固定信頼性は有効固定距離に比例する。ところが、図示されている光モジュール１０においては、調整グルーブ１２が光検出器１４に近接して位置するので、光ファイバー１６の有効固定距離が十分にとれず、光ファイバー１６のエッジまで接着剤を浸透させにくいため、光ファイバー１６の固定信頼性を確保するのが困難である。
【０００７】
図２は、特許文献２に開示された従来の光モジュールを示す概略的な斜視図である。
【０００８】
図２において、開示されている従来の光モジュールは、図１の光モジュールと類似した構造であるが、シリコン基板２１上に光ファイバー(図示せず)が取り付けられるＶ−グルーブ２２に直交するように第１グルーブ２３と第２グルーブ２４とが形成されている点が相違する。第２グルーブ２４は、第１グルーブ２３より深さと幅を大きく形成することにより、第２グルーブ２４が形成されている部分のシリコン基板２１の厚さが最も薄く形成される。それにより、シリコン基板２１に加えられる熱と応力とが吸収でき、接着剤を光ファイバーの下部エッジに一層容易に浸透させることができる。参照符号２５および２６は、それぞれレーザーダイオードおよび光検出器が設置される領域を示しており、２７は金属膜を示す。
【０００９】
ところが、図２に示す形態の光モジュールもまた、光ファイバーの有効固定距離を十分にとれないばかりか、外部応力に対してクラック等の欠陥の発生確率が高くなってしまうため、光モジュールの生産性（収率）が低下するおそれがあった。
【００１０】
図示されている形態以外に、従来の光モジュールには光ファイバーを固定させるＶ−グルーブのほぼ中間位置に直交するように所定深さの長方形（断面コの字形状）のグルーブを形成した構造を開示するものもある。図３は、長方形のグルーブが形成されている構造の光モジュールにおける温度によるトラッキングエラーの分布を表したグラフである。図３に示すように、温度が２５〜８５℃の場合、トラッキングエラーの分布から、トラッキングエラーがエラー限界の±１．０を超過する不良光モジュールが生産されていることがわかる。
【００１１】
この他にも光学キャップを基板上面に結合させる構造を開示するものなどがあるが、光学キャップがＶ−グルーブへの接着剤の流れをむしろ妨げて光ファイバーを効率的に固定することができないという問題があった。
【特許文献１】米国特許第６,３００,１５１号明細書
【特許文献２】特開平１１-１０９１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、前記従来技術の問題点を改善するためになされたものであって、光ファイバーの固定信頼性を高め、高い収率（歩留まり、生産性）を確保できる構造を有する光モジュール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】
【００１３】
前記技術的課題を達成するために、本発明は、光素子と、前記光素子に連結される光ファイバーと、前記光素子および前記光ファイバーが搭載され、前記光ファイバーが載置される固定用グルーブが形成されている基板と、を備える光モジュールにおいて、前記固定用グルーブと直交するように前記基板のエッジに隣接して形成され、前記光ファイバーを固定させる接着剤を前記固定用グルーブにガイドするガイドグルーブを備えることを特徴とする光モジュールを提供する。
【００１４】
前記技術的課題を達成するために本発明は、光素子と、前記光素子と連結される光ファイバーと、前記光素子および前記光ファイバーが搭載され、前記光ファイバーが載置される固定用グルーブが形成されている基板と、前記光ファイバーが挿入されるように前記固定用グルーブと対向して挿入用グルーブが形成され、前記基板に結合される光学キャップと、を備える光モジュールにおいて、前記固定用グルーブと直交するように前記基板のエッジに隣接して形成され、前記光ファイバーを固定させる接着剤を前記固定用グルーブにガイドするガイドグルーブを備えることを特徴とする光モジュールさらに提供する。
【００１５】
前記ガイドグルーブは、前記基板の表面を貫通する（つまり両端部がそれぞれ基板の左右のエッジに達する）ものとすることができる。あるいは、前記ガイドグルーブは、前記基板の表面に所定の長さに形成されるものであってもよい。
【００１６】
前記ガイドグルーブは、底面と側面とが直角または鈍角をなすように形成されてもよい。また、前記ガイドグルーブは、前記エッジに形成されて段差をなすものとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る光モジュールは、光ファイバーの固定信頼性を向上させて不良率を減少させることによって生産性（収率）を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態による光モジュールを詳細に説明する。
【００１９】
図４Ａは、本発明の第１の実施の形態による光モジュールを示す概略的な斜視図である。
【００２０】
図４Ａにおいて、本発明の第１の実施の形態による光モジュール３０ａは、基板３１と、基板３１上に積層されている絶縁膜３２と、絶縁膜３２上に形成され外部電源と連結されている金属膜３３と、光ファイバー３７が取り付けられる固定用グルーブ３４と、光ファイバー３７に光信号を送信する光源３５と、光信号を受光して電気的信号に変換することによって情報を検出する光検出器３６と、を具備する。ここで、基板３１はシリコンで形成され、絶縁膜３２は二酸化ケイ素（silicon dioxide）で形成することができる。
【００２１】
本発明の第１の実施の形態による光モジュール３０ａでは、従来の構造とは異なり、固定用グルーブ３４のエッジに固定用グルーブ３４と直交して十字状に形成され、接着剤をガイドするガイドグルーブ３８ａが形成されていることを特徴とする。図示されているガイドグルーブ３８ａは、基板３１のエッジに隣接して左右の両端まで貫通するように形成されている。ところが、ガイドグルーブ３８ａの長さ、幅、および深さは、接着剤を効率的に固定用グルーブ３４にガイドできるように多様に調節可能である。図示されているガイドグルーブ３８ａは、基板３１のエッジに隣接して（近傍に）位置することにより、光ファイバー３７の有効距離を最大限確保して光ファイバー３７の固定信頼性を顕著に向上させることができる。
【００２２】
ガイドグルーブ３８ａの形態は、図４Ａに示すように、底面と側面とが直角をなす長方形（断面コの字形状）であってもよく、図４Ｂに示すように、底面に対して側面が傾くように底面と側面が鈍角をなす形態に形成されてもよい。ガイドグルーブ３８ａは、図示した形態以外にも多様な形状に形成できる。ガイドグルーブ３８ａは、通常、フォト工程を用いてパターニングするが、機械的なグラインディング工程を用いて形成してもよい。
【００２３】
図４Ｂは、本発明の第２の実施の形態による光モジュールの構造を示す概略的な斜視図である。図４Ｂに示す光モジュール３０ｂは、図４Ａに示す光モジュールの構造に光学キャップ３９をさらに備えている。光学キャップ３９は、基板３１と結合して光ファイバー３７をより強く固定させる役割を果たす。
【００２４】
図４Ｂにおいて、光学キャップ３９には、光ファイバー３７が挿入できるように固定用グルーブ３４と対向するように並行して挿入用グルーブ３４′が形成されている。また、ガイドグルーブ３８ｂを介して接着液が注入されると、毛細管現象によって前記接着液は、固定用グルーブ３４および挿入用グルーブ３４′に進行して光ファイバー３７をグルーブ３４、３４′に強く接着させる。図４Ｂに示すガイドグルーブ３８ｂは、底面と側面とが鈍角をなすように形成されており、図４Ａに示す長方形のガイドグルーブ３８ａより速く接着液を進行させる。
【００２５】
図５Ａは、本発明の第３の実施の形態による光モジュールの構造を示す概略的な斜視図である。
【００２６】
図５Ａにおいて、本発明の第３の実施の形態による光モジュール４０ａは、図４Ａに示す光モジュール３０ａと類似した構造であるが、ガイドグルーブ４８ａが基板４１のエッジに面して形成されることによって、ガイドグルーブ４８ａの一側面が外部に露出される。図示されているガイドグルーブ４８ａは、固定用グルーブ４４と直交してＴ字状に形成され、側面と底面とが直角に接合してＬ字状を形成している。ここで、参照符号４１はシリコン基板、４２は絶縁膜、４３は金属膜、４４は固定用グルーブ、４５は光源、４６は光検出器を示す。
【００２７】
図５Ｂは、本発明の第４の実施の形態による光モジュールの構造を示す概略的な斜視図である。
【００２８】
図５Ｂにおいて、本発明の第４の実施の形態による光モジュール４０ｂは、図５Ａに示す光モジュール４０ａと異なり、光学キャップ４９をさらに備えており、図４Ｂに示す光モジュール３０ｂと類似した構造であるが、ガイドグルーブ４８ｂが基板４１のエッジに面して形成されることによって、ガイドグルーブ４８ｂの一側面が外部に露出されている点が相違する。図示されているガイドグルーブ４８ｂは、固定用グルーブ４４と直交してＴ字状に形成され、側面と底面とが鈍角をなすベンチ状をなしている（側面がベンチの背もたれのように傾斜している）。ここで、参照符号４１はシリコン基板、４２は絶縁膜、４３は金属膜、４４は固定用グルーブ、４５は光源、４６は光検出器、４４′は挿入用グルーブを示す。
【００２９】
図６は、図４Ａに示す光モジュール３０ａを用いたときの、トラッキングエラーの分布を示すグラフである。
【００３０】
図６において、トラッキングエラーは、試料の大きさとは関係なくエラー限界である±１．０以内に現れて、本発明の実施の形態によって形成された光モジュール３０ａの光通信への適用において優れた性能を表すことが分かる。本発明の光モジュールは、光ファイバー下部エッジ（近傍）にガイドグルーブを形成することでファイバー固定のための有効長さ（固定距離）を１．５倍以上伸張させることによって接着剤の塗布と浸透とを容易にする。したがって、本発明の光モジュールは、固定信頼性が向上してクラック等の不良を最小限に抑制することにより生産性（収率）を増加させる。
【００３１】
以上、多くの実施の形態が具体的に記載されているが、これは発明の範囲を限定するものではなく、望ましい実施の形態の例示として解釈すべきである。
【００３２】
例えば、当業者ならば本発明の技術的思想によりガイドグルーブを多様に形成可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲によってのみ定義されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、特に、光通信分野において情報伝送のために電気信号を光信号に変換し、受信のために光信号をさらに電気信号に変換する光モジュールに有用に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来技術による光モジュールの概略的な斜視図である。
【図２】他の従来技術による光モジュールの概略的な斜視図である。
【図３】従来の光モジュールを用いたときの、試料の大きさとトラッキングエラーとの相関関係を示すグラフである。
【図４Ａ】本発明の第１の実施の形態による光モジュールの概略的な斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施の形態による光モジュールの概略的な斜視図である。
【図５Ａ】本発明の第３の実施の形態による光モジュールの概略的な斜視図である。
【図５Ｂ】本発明の第４の実施の形態による光モジュールの概略的な斜視図である。
【図６】図４Ａに示す光モジュールを用いたときの、試料の大きさとトラッキングエラーとの相関関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０ｂ  光モジュール
３１、４１    基板
３２、４２    絶縁膜
３３、４３    金属膜
３４、４４    固定用グルーブ
３５、４５    光源
３６、４６    光検出器
３７、４７    光ファイバー
３４′、４４′  挿入用グルーブ
３８ａ、３８ｂ、４８ａ、４８ｂ  ガイドグルーブ
【図１】
2004341535.tif 000003
【図２】
2004341535.tif 000004
【図３】
2004341535.tif 000005
【図４Ａ】
2004341535.tif 000006
【図４Ｂ】
2004341535.tif 000007
【図５Ａ】
2004341535.tif 000008
【図５Ｂ】
2004341535.tif 000009
【図６】
2004341535.tif 000010