(57)【要約】【課題】  光ファイバの曲げを抑制できるマウント部材、電気抵抗が低減され小型化が可能な光モジュール、アレイ型光モジュール、光伝送モジュールを提供する。【解決手段】  マウント部材４は、その被覆保持部５４の内径をＷ、光ファイバ被覆部３２よりも大きな内径の部分の長さをＬとすると、  光ファイバ被覆部３２の外径が２５０μｍの場合、Ｗ＝２７０μｍのときＬ≧０．５ｍｍ、２７０μｍ＜Ｗ≦２８０μｍのときＬ≧０．６ｍｍ、２８０μｍ＜Ｗ≦２９０μｍのときＬ≧０．７ｍｍ、２９０μｍ＜Ｗ≦３００μｍのときＬ≧０．８ｍｍであり、  光ファイバ被覆部３２の外径が４００μｍの場合、Ｗ＝４４０μｍのときＬ≧０．７ｍｍ、４４０μｍ＜Ｗ≦４６０μｍのときＬ≧０．８ｍｍ、４６０μｍ＜Ｗ≦４８０μｍのときＬ≧０．９ｍｍとする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ位置決め用貫通孔と、受発光素子が実装される実装面と、該実装面に実装される受発光素子を電気的に接続するための電極とが設けられた光モジュール用マウント部材において、
前記光ファイバ位置決め用貫通孔の一方の開口が実装面に臨んでおり、光ファイバ位置決め用貫通孔のうち、前記一方の開口近傍には、光ファイバ位置決め用貫通孔に収容される光ファイバの裸線部を一定の位置に保持する裸線保持部が設けられ、前記光ファイバ位置決め用貫通孔の他方の開口近傍には、前記光ファイバの被覆部を保持する被覆保持部が設けられており、
前記被覆保持部の内径（Ｗ）は、光ファイバの被覆部の外径の１．２倍以下の大きさであり、
かつ前記光ファイバ位置決め用貫通孔のうち、光ファイバの被覆部の外径よりも大きな内径を有する部分の長さ（Ｌ）は、以下の条件
（ａ）光ファイバの被覆部の外径が２５０μｍの場合、
（１）Ｗが２７０μｍのとき、Ｌは０．５ｍｍ以上であり、
（２）Ｗが２７０μｍよりも大きく、２８０μｍ以下のとき、Ｌは０．６ｍｍ以上であり、
（３）Ｗが２８０μｍよりも大きく、２９０μｍ以下のとき、Ｌは０．７ｍｍ以上であり、
（４）Ｗが２９０μｍよりも大きく、３００μｍ以下のとき、Ｌは０．８ｍｍ以上であり、
（ｂ）光ファイバの被覆部の外径が４００μｍの場合、
（１）Ｗが４４０μｍのとき、Ｌは０．７ｍｍ以上であり、
（２）Ｗが４４０μｍよりも大きく、４６０μｍ以下のとき、Ｌは０．８ｍｍ以上であり、
（３）Ｗが４６０μｍよりも大きく、４８０μｍ以下のとき、Ｌは０．９ｍｍ以上であること
を満たすことを特徴とする光モジュール用マウント部材。
【請求項２】
透明材料から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール用マウント部材。
【請求項３】
光ファイバ位置決め用貫通孔が設けられた光モジュール用マウント部材に、光ファイバと受発光素子とが光学的に結合された状態で実装された光モジュールにおいて、
請求項１又は２に記載の光モジュール用マウント部材が用いられ、
前記受発光素子が、発光部又は受光部と同一面側に正極と負極とを有することを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
前記光モジュール用マウント部材に制御用半導体素子が実装されたことを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光ファイバが、マルチモード光ファイバ又はＧＩファイバであることを特徴とする請求項３又は４に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記光ファイバの比屈折率差が１％以上であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項７】
前記光ファイバの端面が傾斜面であり、該傾斜面の傾斜角が４°〜１５°であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の光モジュール。
【請求項８】
前記光ファイバと前記光モジュール用マウント部材とが接着剤により固定され、かつ光モジュールが樹脂により被覆され、
前記接着剤と樹脂の屈折率が、前記受発光素子の発光部又は受光部の実効屈折率と、光ファイバのコアの実効屈折率との間の値であることを特徴とする請求項３乃至７に記載の光モジュール。
【請求項９】
複数の光ファイバ位置決め用貫通孔が設けられた光モジュール用マウント部材に、複数の発光部又は受光部を有する受発光素子基板と複数の光ファイバが実装されたアレイ型光モジュールであって、
請求項１又は２に記載の光モジュール用マウント部材が用いられ、
前記受発光素子基板が、同一面側に発光部又は受光部と、正極と負極とを有することを特徴とするアレイ型光モジュール。
【請求項１０】
前記光モジュール用マウント部材に制御用半導体素子が実装されたことを特徴とする請求項９に記載のアレイ型光モジュール。
【請求項１１】
発光素子を有する光信号発信型光モジュールと、受光素子を有する光信号受信型光モジュールを有し、前記光信号発信型光モジュールと前記光信号受信型光モジュールが伝送用光ファイバによって繋がれた光伝送モジュールにおいて、
前記光信号発信型光モジュール及び前記光信号受信型光モジュールが、前記請求項３乃至８のいずれかに記載の光モジュール又は請求項９又は１０に記載のアレイ型光モジュールであることを特徴とする光伝送モジュール。
【請求項１２】
前記光信号発信型光モジュールと前記光信号受信型光モジュールとが、同一の光モジュール用マウント部材から構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の光伝送モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッシブアライメント実装技術によって製造できる光モジュールに関し、特に、光モジュール用マウント部材、それを用いた光モジュール、アレイ型光モジュール、光伝送モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光通信分野では、電気信号と光信号との変換手段として、受発光素子を有する光モジュールが用いられている。この光モジュールは、受発光素子と光ファイバとが、その光軸が合うように位置決めされた状態でマウント部材に実装されたものである。
光信号発信型光モジュールは発光素子がマウント部材に実装されたものであり、電気信号が外部の電極から光モジュールの発光素子に送信されると、電気信号に応じた光信号が発光素子から光ファイバへ伝搬される。
また、光信号受信型光モジュールは受光素子がマウント部材に実装されたものであり、光ファイバを伝搬した光信号は光モジュールの受光素子に受信され、受光素子にて電気信号に変換されて外部の電極に出力される。
このように光モジュールによって電気信号と光信号の変換を行うことができる。
【０００３】
近年、前記光モジュールの製造工程において、マウント部材に受発光素子及び光ファイバを実装する際、光をモニタしながら受発光素子と光ファイバとの光軸合わせを行わずに、機械的な位置決めのみで受発光素子及び光ファイバを実装するパッシブアライメント実装方法が提案されている。このパッシブアライメント実装方法が適用できるようにするためには、光モジュール用マウント部材には、受発光素子及び光ファイバを簡便な作業で精度良く位置決めして固定できるような構造とする必要がある。
【０００４】
例えば、光ファイバ位置決め用貫通孔が設けられたマウント部材を用い、この光ファイバ位置決め用貫通孔に光ファイバを挿入固定することによって、光ファイバの端面が位置決めされた光モジュール（特許文献１，２参照。）や、Ｖ溝が設けられた基板をマウント部材として用い、このＶ溝に光ファイバを設置して固定することによって光ファイバの端面が位置決めされた光モジュール（特許文献３参照。）等が提案されている。
前記光モジュールでは、受発光素子として、発光部又は受光部を有する板状の光素子が用いられ、発光部又は受光部が前記位置決めされた光ファイバの端面と対向するように、受発光素子がマウント部材に実装されている。
【特許文献１】特開２０００−３４９３０７号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９７２４号公報
【特許文献３】特開２００２−２９６４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記光モジュールでは、受発光素子の発光部又は受光部をマウント部材側の光ファイバの端面に向けて、受発光素子をマウント部材に実装する。マウント部材にはコネクタ電極等の電極パターンが設けられており、この電極パターンと、受発光素子の正極と負極とが電気的に接続される。
前記特許文献１，２に開示された光モジュールでは、異なる面上に正極と負極がそれぞれ設けられた受発光素子が用いられている。このため、受発光素子の正極及び負極のうち、発光部又は受光部と同一面にない電極と、マウント部材に形成された電極パターンとは、ワイヤボンディング等により接続する必要がある。
ワイヤボンディングを用いた場合、電極間の配線距離が長くなるため電気抵抗が大きくなり、この電気抵抗により電気信号のＳＮ比が大幅に低減してしまうこととなる。特に伝送容量が大きく周波数の高い電気信号は、電気抵抗による信号劣化の影響を受けやすいため、ワイヤボンディングを用いた場合、信号劣化等の不具合が生じる場合がある。
更に、光モジュールを製造する際、ワイヤボンディングを形成する工程が必要となり、製造コストが高くなってしまう。特に、特許文献２に開示された光モジュールのように、受発光素子の電極とマウント部材の電極パターンとを繋ぐワイヤの取り回しが困難な場合、ワイヤボンディンディングの形成工程が非常に複雑で困難なものとなる。更に、ワイヤボンディング形成後、ワイヤ部分を樹脂等で保護するまでの間、製造工程にてワイヤが切れる等の不具合が生じる場合がある。
【０００６】
また、前述した特許文献１乃至３等の従来の光モジュールでは、光モジュールと制御用半導体素子とが固定用基板に実装されて用いられる。ここで、制御用半導体素子は、光モジュールにて受信された信号を増幅して外部の電極に出力したり、又は外部の電極から送信された電気信号を増幅、電圧変換等の処理を行い発光素子駆動用信号として光モジュールに出力するものである。
このような従来の光モジュールでは、光モジュールと制御用半導体素子とを接続する配線が長くなってしまい、これにより電気抵抗が大きくなり、この電気抵抗により電気信号のＳＮ比が大幅に低減してしまうこととなる。このため信号劣化等の不具合が生じる場合がある。また、光モジュールと制御用半導体素子とを含めた光部品は大きなものとなってしまう。
【０００７】
また特許文献１，２では、光ファイバは、その端面側の被覆層が除去された状態で、光ファイバ位置決め用貫通孔の一方の開口部から挿入され、光ファイバの端面が光ファイバ位置決め用貫通孔の他方の開口部近傍にくる位置で光ファイバと光ファイバモジュール用マウント部材とが固定されている。
図１６は、特許文献１にて開示された光モジュールの要部の一例を示す概略断面図である。光ファイバ位置決め用貫通孔３０５の背面側開口部３５２にテーパ部３０６が形成されている。光ファイバ３は、その被覆部３２の先端部３２ａがテーパ部３０６にあたった状態で、マウント部材４に固定されている。前記光ファイバ３は、符号３’に示されたように、光ファイバ位置決め用貫通孔３０５の中心軸３０５ａから広角度に曲げることができる。このときテーパ部３０６内で、光ファイバ３は大きく曲がることになるため、光ファイバ３に曲げ応力が加わりやすく、曲げ損失が増加する場合や光ファイバ３が折れてしまう場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記した事情に鑑みなされたものであり、光ファイバ位置決め用貫通孔を有し、この光ファイバ位置決め用貫通孔に光ファイバを挿入固定した際、光ファイバの曲げを抑制でき、曲げ損失を低減し、かつ光ファイバが折れる恐れがない光モジュール用マウント部材、及びワイヤボンディングを用いずに受発光素子をマウント部材に実装でき、これにより電気抵抗を低減でき、信号劣化等の不具合が無く、かつ小型化が可能な光モジュール、及び複数の光モジュールを有し、小型化が可能なアレイ型光モジュール、並びに前記光モジュール又はアレイ型光モジュールを用いた光伝送モジュール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】
【０００９】
請求項１に係る発明は、光ファイバ位置決め用貫通孔と、受発光素子が実装される実装面と、該実装面に実装される受発光素子を電気的に接続するための電極とが設けられた光モジュール用マウント部材において、前記光ファイバ位置決め用貫通孔の一方の開口が実装面に臨んでおり、光ファイバ位置決め用貫通孔のうち、前記一方の開口近傍には、光ファイバ位置決め用貫通孔に収容される光ファイバの裸線部を一定の位置に保持する裸線保持部が設けられ、前記光ファイバ位置決め用貫通孔の他方の開口近傍には、前記光ファイバの被覆部を保持する被覆保持部が設けられており、前記被覆保持部の内径（Ｗ）は、光ファイバの被覆部の外径の１．２倍以下の大きさであり、かつ前記光ファイバ位置決め用貫通孔のうち、光ファイバの被覆部の外径よりも大きな内径を有する部分の長さ（Ｌ）は、以下の条件
（ａ）光ファイバの被覆部の外径が２５０μｍの場合、
（１）Ｗが２７０μｍのとき、Ｌは０．５ｍｍ以上であり、
（２）Ｗが２７０μｍよりも大きく、２８０μｍ以下のとき、Ｌは０．６ｍｍ以上であり、
（３）Ｗが２８０μｍよりも大きく、２９０μｍ以下のとき、Ｌは０．７ｍｍ以上であり、
（４）Ｗが２９０μｍよりも大きく、３００μｍ以下のとき、Ｌは０．８ｍｍ以上であり、
（ｂ）光ファイバの被覆部の外径が４００μｍの場合、
（１）Ｗが４４０μｍのとき、Ｌは０．７ｍｍ以上であり、
（２）Ｗが４４０μｍよりも大きく、４６０μｍ以下のとき、Ｌは０．８ｍｍ以上であり、
（３）Ｗが４６０μｍよりも大きく、４８０μｍ以下のとき、Ｌは０．９ｍｍ以上であること
を満たすことを特徴とする光モジュール用マウント部材である。
請求項２に係る発明は、透明材料から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール用マウント部材である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、光ファイバ位置決め用貫通孔が設けられた光モジュール用マウント部材に、光ファイバと受発光素子とが光学的に結合された状態で実装された光モジュールにおいて、請求項１又は２に記載の光モジュール用マウント部材が用いられ、
前記受発光素子が、発光部又は受光部と同一面側に正極と負極とを有することを特徴とする光モジュールである。
請求項４に係る発明は、前記光モジュール用マウント部材に制御用半導体素子が実装されたことを特徴とする請求項３に記載の光モジュールである。
請求項５に係る発明は、前記光ファイバが、マルチモード光ファイバ又はＧＩファイバであることを特徴とする請求項３又は４に記載の光モジュールである。
請求項６に係る発明は、前記光ファイバの比屈折率差が１％以上であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の光モジュールである。
請求項７に係る発明は、前記光ファイバの端面が傾斜面であり、該傾斜面の傾斜角が４°〜１５°であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の光モジュールである。
請求項８に係る発明は、前記光ファイバと前記光モジュール用マウント部材とが接着剤により固定され、かつ光モジュールが樹脂により被覆され、前記接着剤と樹脂の屈折率が、前記受発光素子の発光部又は受光部の実効屈折率と、光ファイバのコアの実効屈折率との間の値であることを特徴とする請求項３乃至７に記載の光モジュールである。
【００１１】
請求項９に係る発明は、複数の光ファイバ位置決め用貫通孔が設けられた光モジュール用マウント部材に、複数の発光部又は受光部を有する受発光素子基板と複数の光ファイバが実装されたアレイ型光モジュールであって、請求項１又は２に記載の光モジュール用マウント部材が用いられ、前記受発光素子基板が、同一面側に発光部又は受光部と、正極と負極とを有することを特徴とするアレイ型光モジュールである。
請求項１０に係る発明は、前記光モジュール用マウント部材に制御用半導体素子が実装されたことを特徴とする請求項９に記載のアレイ型光モジュールである。
【００１２】
請求項１１に係る発明は、発光素子を有する光信号発信型光モジュールと、受光素子を有する光信号受信型光モジュールを有し、前記光信号発信型光モジュールと前記光信号受信型光モジュールが伝送用光ファイバによって繋がれた光伝送モジュールにおいて、前記光信号発信型光モジュール及び前記光信号受信型光モジュールが、前記請求項３乃至８のいずれかに記載の光モジュール又は請求項９又は１０に記載のアレイ型光モジュールであることを特徴とする光伝送モジュールである。
請求項１２に係る発明は、前記光信号発信型光モジュールと前記光信号受信型光モジュールとが、同一の光モジュール用マウント部材から構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の光伝送モジュールである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光モジュール用マウント部材によると、光ファイバが曲げられたとき、光ファイバは光ファイバ位置決め貫通孔の背面側開口部の内面にあたり、光ファイバ位置決め用貫通孔内で大きく曲がることがない。これにより、光ファイバが曲げられたとき、光ファイバに曲げ応力がかかりにくく、光ファイバが折れることを無くすることができる。
【００１４】
本発明の光モジュールによると、本発明の光モジュール用マウント部材を用い、かつ受発光素子として、発光部又は受光部を有する板状の光素子であり、前記発光部又は受光部と同一面側に正極と負極とを有するものを用いることよって、受発光素子の正極と負極とが、それぞれマウント部材の電極パターンに対向しかつ近接した位置にくるようにすることができる。このため正極又は負極と電極パターンとを接続する配線を短くすることができる。
これにより、従来のように電極間の距離が長くワイヤボンディングを用いて接続する場合に比べて、電極間の配線の電気抵抗を小さくすることができ、電気抵抗による電気信号のＳＮ比の低減を抑えることができる。このため、伝送容量が大きく周波数の高い電気信号を伝送しても信号劣化等の不具合が生じることがなく、信号の高速伝送が可能となる。
また、受発光素子の正極と負極とが、それぞれマウント部材の電極パターンに対向しかつ近接した位置にくるようにすることができるため、バンプを用いて電気的に接続することができる。このため、従来のようにワイヤボンディングを用いる必要が無く、製造工程が簡略化でき、かつ簡便に受発光素子２を実装できる。
【００１５】
本発明のアレイ型光モジュールによると、本発明の光モジュール用マウント部材を用い、かつ複数の発光部又は受光部と同一面側に正極と負極とを有する受発光素子基板を用いることによって、受発光素子基板の正極と負極とが、それぞれ電極パターンに対向しかつ近接した位置にくるようにすることができる。これによりバンプを用いて正極又は負極と、電極パターンとを電気的に接続することができる。このため、従来のように各電極にそれぞれワイヤボンディングを形成する必要が無く、製造工程が大幅に簡略化でき、複数の発光部又は受光部が集積化されたアレイ型光モジュールが簡便に製造できる。
【００１６】
本発明の光伝送モジュールでは、同一の光モジュール用マウント部材から構成された光信号発信型光モジュール及び光信号受信型光モジュールを用いることによって、部品点数を低減でき、製造コストを低減でき、安価な光伝送モジュールが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。図１は、本実施形態の光モジュール１の一例を示す斜視図である。また、図２は、図１中ＡＡ線断面図である。
光モジュール１は、受発光素子２と光ファイバ３とがマウント部材４に実装されて構成されている。
【００１８】
前記マウント部材４は、矩形状に形成された成形体である。マウント部材４を構成する材料としては、アルミナ，窒化アルミニウム等のセラミックス、ガラス材料、プラスチック等の樹脂等が挙げられる。特にマウント部材４としては、透明材料から構成されていることが好ましい。これにより後述する光ファイバ位置決め用貫通孔５に光ファイバ３を挿入する際、光ファイバ３の端面３１の位置をマウント部材４の外方から確認することができる。
このため光ファイバ３の端面３１が受発光素子２に接触することなく、端面３１が目的の位置に確実にくるように光ファイバ３１を位置決めできる。
また、マウント部材４の外方から紫外線を照射できるため、光ファイバ３１を光ファイバ位置決め用貫通孔５に固定する際、紫外線硬化型接着材を用いることができる。これにより、熱硬化型接着剤を用いた場合のように加熱硬化させる必要が無い。このため、まず受発光素子２をマウント部材４に実装した後に、光ファイバ３１を光ファイバ位置決め用貫通孔５に固定する場合、受発光素子２が熱によって故障することが無く歩留まりを向上させることができる。
マウント部材４の形状は、特に限定されないが、立方体や直方体等の矩形状が好ましく、マウント部材４上に実装する受発光素子２等の実装面を確保しやすく、またプリント基板，フィルム状基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circit）等の電気基板に容易に光モジュール１を設置して固定できる。
【００１９】
前記マウント部材４には、光ファイバ位置決め用貫通孔５が、前面４１（受発光素子が実装される端面、即ち実装面）からこの前面４１と対向した位置にある背面４２（光ファイバが挿入される端面）にわたって貫通して形成されている。ここで、マウント部材４の前面（実装面）４１とは、図１中、受発光素子２が実装されている紙面手前側の面であり、背面４２とは、図１中、前面４１と対向した位置にある紙面奥側の面である。
前記光ファイバ位置決め用貫通孔５には、その背面側開口部（他方の開口部）５２から光ファイバ３が挿入され、光ファイバ３の端面３１が前面４１近傍に位置した状態で、光ファイバ３とマウント部材４とが接着剤（図示省略）等により固定されており、光ファイバ３の端面３１の中心が光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａ上にくる位置で固定されて位置決めされている。
ここで、光ファイバ３の端面部の被覆層は除去され、光ファイバ裸線３３が露出した状態で用いられる。
【００２０】
前記光ファイバ位置決め用貫通孔５は、少なくとも前面側開口部（一方の開口部）５１側の孔（以下、裸線保持部５３とも言う。）の直径（以下、孔径と言う。）が光ファイバ裸線３３の直径に対して１０１％〜１１０％であり、光ファイバ裸線３３の直径とほぼ同程度の大きさである。このため、光ファイバ位置決め用貫通孔５に挿入した光ファイバ３のうち、光ファイバ裸線３３が露出した部分と、光ファイバ位置決め用貫通孔５の裸線保持部５３との間に隙間がほとんどできないようになっている。これにより、光ファイバ位置決め用貫通孔５に挿入固定されて位置決めされた光ファイバ３の端面３１のガタつきを無くし、光ファイバ３の端面３１の中心が光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａからずれないようになっている。
例えば、光ファイバ裸線３３の外径が１２５μｍの光ファイバ３を用いる場合、光ファイバ位置決め用貫通孔５の前面側開口部５１の孔径は１２６μｍ〜１３５μｍが好ましく、これにより前記したように、光ファイバ３の端面３１のガタつきを無くすることができる。
【００２１】
前記光ファイバ位置決め用貫通孔５の経路途中には、前面４１側に向かって円錐状に先細りになる形状に形成されたテーパ部６が形成されている。テーパ部６のうち孔径が最も大きい部分６１は背面４２側に位置し、この孔径が最も大きい部分６１から光ファイバ位置決め用貫通孔５の背面側開口部５２までの孔（以下、被覆保持部５４とも言う。）の孔径（内径Ｗとも言う。）は、この光ファイバ位置決め用貫通孔５に収容される光ファイバ３の被覆部３２の外径の１．２倍以下の大きさである。
光ファイバ３の被覆部３２の外径が２５０μｍの場合、前記光ファイバ位置決め用貫通孔５の被覆保持部５４の内径（Ｗ）は、２７０μｍ以上で３００μｍ以下が好ましい。また光ファイバ３の被覆部３２の外径が４００μｍの場合、前記光ファイバ位置決め用貫通孔５の被覆保持部５４の内径（Ｗ）は、４４０μｍ以上で４８０μｍ以下が好ましい。
【００２２】
また、前記光ファイバ位置決め用貫通孔５のうち、光ファイバ３の被覆部３２の外径よりも大きな内径の部分の長さ（Ｌ）が、以下の条件をみたすように、光ファイバ位置決め用貫通孔５は形成されている。
（ａ）光ファイバの被覆部の外径が２５０μｍの場合、
（１）Ｗが２７０μｍのとき、Ｌは０．５ｍｍ以上であり、
（２）Ｗが２７０μｍよりも大きく、２８０μｍ以下のとき、Ｌは０．６ｍｍ以上であり、
（３）Ｗが２８０μｍよりも大きく、２９０μｍ以下のとき、Ｌは０．７ｍｍ以上であり、
（４）Ｗが２９０μｍよりも大きく、３００μｍ以下のとき、Ｌは０．８ｍｍ以上である。
（ｂ）光ファイバの被覆部の外径が４００μｍの場合、
（１）Ｗが４４０μｍのとき、Ｌは０．７ｍｍ以上であり、
（２）Ｗが４４０μｍよりも大きく、４６０μｍ以下のとき、Ｌは０．８ｍｍ以上であり、
（３）Ｗが４６０μｍよりも大きく、４８０μｍ以下のとき、Ｌは０．９ｍｍ以上である。
これにより、図２中、符号３’で示されたように、光ファイバ３のうち、背面側開口部５２から外方に位置する部分が曲げられたとき、光ファイバ３は光ファイバ位置決め貫通孔５の背面側開口部５２の内面にあたり、光ファイバ位置決め貫通孔５内で光ファイバ３が大きく曲がることがない。このように光ファイバ３が曲げられたとき、光ファイバ位置決め用貫通孔５内部で、光ファイバ３の曲げ半径が小さくなりすぎないため、光ファイバ３に曲げ応力がかかりにくく、光ファイバ３が折れることを無くすることができる。
このため、光ファイバ３に対して十分な保持強度が確保される。これにより、光ファイバ位置決め貫通孔５の背面側開口部５２を強化するために、樹脂等によりパッケージングする必要が無く、そのまま基板等に搭載することができる。
また、テーパ部６によって、光ファイバ３は、その被覆部３２の先端部３２ａがテーパ部６にあたる位置から前面４１側へは移動できないようになっており、位置決めされた光ファイバ３の端面３１のグラつきを抑えることができる。
【００２３】
前述したマウント部材４の表面には、図１に示されたように電極パターン７が形成されており、この電極パターン７上に受発光素子２と制御用半導体素子８とが実装されている。前記電極パターン７を介して受発光素子２と制御用半導体素子８とが電気的に接続され、かつ制御用半導体素子８と外部の電極（図示省略）とを接続できるようになっている。
図３は、マウント部材４に実装される受発光素子２の一例を示す平面図であり、（ａ）は発光部２１ａを有する発光素子２２であり、（ｂ）は受光部２１ｂを有する受光素子２３をそれぞれ示す。受発光素子２は、発光部２１ａ又は受光部２１ｂと同一面に正極２４ａ及び負極２４ｂが設けられた板状の光素子である。発光素子２２としては、半導体レーザ等が挙げられる。また受光素子２３としては、フォトダイオード等が挙げられる。
図３にて一例として示した受発光素子２では、発光部２１ａ又は受光部２１ｂは、受発光素子２の面の中心に位置し、また正極２４ａ及び負極２４ｂは、それぞれ発光部２１ａ又は受光部２１ｂから同一の距離離れた位置に設けられている。
ここで、図３中、発光部２１ａと、正極２４ａ又は負極２４ｂとの距離のうち最小値をａ１とし、最大値をａ２とする。また受光部２１ｂと、正極２４ａ又は負極２４ｂとの距離のうち最小値をｂ１とし、最大値をｂ２とする。
【００２４】
図４は、電極パターン７が形成されたマウント部材４の一例を示す斜視図である。また、図５は、図４中Ｂ矢視図であり、マウント部材４の前面４１、すなわち受発光素子２が実装される端面を示す。
前記マウント部材４の前面４１及び側面４３に電極パターン７が設けられている。ここで、マウント部材４の側面４３とは、前面４１と背面４２を通る軸の側方に位置するマウント部材４の面である。
マウント部材４の側面４３に設けられた電極パターン７は、制御用半導体素子８が実装される位置に整合するように設けられた電源接続用アース電極７１と、電源接続用電極７２と、信号入出力用電極７３ａ，７３ｂと、コネクタ電極７４ａ，７４ｂとから構成されている。
前記信号入出力用電極７３ａ，７３ｂは、外部の電極と制御用半導体素子８とを電気的に接続して、外部と電気信号の入出力が行えるように機能するものである。
【００２５】
また、前記コネクタ電極７４ａ，７４ｂは、マウント部材４の側面４３から前面４１にわたって形成されており、マウント部材４に実装された受発光素子２と制御用半導体素子８とを電気的に接続するものである。
ここで、図５に示されたマウント部材４の前面４１において、光ファイバ位置決め孔５とコネクタ電極７４ａ，７４ｂとの距離のうち最小値をｃ１とし、最大値をｃ２とする。
【００２６】
図６は、前面４１に受発光素子２が実装されたマウント部材４の一例を示す平面図であり、（ａ）は発光素子２２が実装されたマウント部材４であり、（ｂ）は受光素子２３が実装されたマウント部材４である。
前記コネクタ電極７４ａ，７４ｂは、ｃ１≦ａ１，ｂ１、及びｃ２≧ａ２，ｂ２を満たすように形成されている。このため、受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂが光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にくるように受発光素子２を位置決めしたとき、受発光素子２の正極２４ａ及び負極２４ｂと、コネクタ電極７４ａ，７４ｂとが対向した位置にくることになる。
受発光素子２の正極２４ａ及び負極２４ｂにそれぞれバンプ９が設けられ、このバンプ９によって、受発光素子２の正極２４ａ及び負極２４ｂと、この正極２４ａ及び負極２４ｂと対向した位置にあるコネクタ電極７４ａ，７４ｂとが電気的に接続されている。
このように受発光素子２は、発光部２１ａ又は受光部２１ｂと同一面側に正極２４ａと負極２４ｂとを有するため、前記正極２４ａと前記負極２４ｂとが、それぞれコネクタ電極７４ａ，７４ｂに対向しかつ近接した位置にくるようにすることができる。このため正極２４ａ又は負極２４ｂと、コネクタ電極７４ａ，７４ｂとを接続する配線を短くすることができる。これにより、従来のように電極間の距離が長くワイヤボンディングを用いて接続する場合に比べて、電極間の配線の電気抵抗を小さくすることができ、電気抵抗による電気信号のＳＮ比の低減を抑えることができる。このため、伝送容量が大きく周波数の高い電気信号を伝送しても信号劣化等の不具合が生じることがなく、信号の高速伝送が可能となる。
また、正極２４ａと負極２４ｂとが、コネクタ電極７４ａ，７４ｂに対向しかつ近接した位置にあるため、バンプ９を用いて電気的に接続することができる。このため、従来のようにワイヤボンディングを用いる必要が無く、製造工程が簡略化でき、かつ簡便に受発光素子２を実装できる。
【００２７】
受発光素子２は、その発光部２１ａ又は受光部２１ｂが光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にありかつ中心軸５ａと垂直に交わるように位置決めされている。これに対して光ファイバ３は、前記したようにその端面３１の中心が光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａ上にくる位置で固定されて位置決めされている。このため受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂの垂直線上に、光ファイバ３の端面３１の中心がくることになり、受発光素子２と光ファイバ３とが光学的に結合するようになっている。ここで、受発光素子２と光ファイバ３とが光学的に結合しているとは、受発光素子２と光ファイバ３とが、受発光素子２からの出射光を光ファイバ３に導波でき、また光ファイバ３からの出射光を受発光素子２に受光可能な状態を言う。
また、光ファイバ３の端面３１は、光ファイバ位置決め貫通孔５の前面側開口部５１近傍にあり、かつ受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂと光ファイバ３の端面３１との間隔が２００μｍ未満であり、好ましくは１００μｍ未満である。
このように受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂと光ファイバ３の端面３１とが対向し、かつ接近した状態とする。これにより、受発光素子２と光ファイバ３の端面３１との光結合効率に優れた光モジュールが実現できる。
【００２８】
この光ファイバ３は、コアとクラッドからなる光ファイバ裸線３３と、クラッドの外周上に被覆された紫外線硬化型樹脂やシリコンなどからなる被覆層とから構成されている。
ここで、光ファイバ裸線３３を構成するコアは、通常、石英系ガラスにゲルマニウムなどを添加してわずかに屈折率を高くしたものであり、クラッドは、コアを包囲する外径１２５μｍの石英系ガラスからなる。また、光ファイバ３の被覆層により被覆された部分（被覆部）３２の外径は通常、２５０μｍまたは４００μｍである。
また、光ファイバ３の被覆層の外周上には、通常、ナイロン樹脂等からなる外径９００μｍの２次被覆層が設けられているが、少なくとも光ファイバ位置決め貫通孔５に収容される部分は、２次被覆層が除去された状態である。
前記光ファイバ３としては、特に限定されず、シングルモード光ファイバ，マルチモード光ファイバ等を用いることができる。
特に光ファイバ３として、マルチモード光ファイバやＧＩファイバ等のコア径が５０μｍ以上の光ファイバを用いることが好ましい。これにより、受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂの中心軸と光ファイバ３の端面３１の中心とのズレが１０μｍ〜２０μｍであっても実用レベルの光結合効率を有する光モジュール１が実現できる。このため、パッシブアライメント実装によって、簡便な作業でマウント部材４に受発光素子２と光ファイバ３を容易に実装できる。
【００２９】
また、光ファイバ３の比屈折率差Δは１％以上が好ましく、更に好ましくは２％以上である。これにより、受発光素子２と光ファイバ３の端面３１との光結合効率を更に高めることができる。
また、光ファイバ３の端面３１は、傾斜面とすることが好ましい。その傾斜角は４°〜１５°が好ましく、更に好ましくは７°〜９°である。これにより、発光素子２２を用いた光モジュール１の場合、発光素子２２から出射された光の一部が光ファイバ３の端面３１にて反射され、戻り光として発光素子２２の発光部２１ａに戻ることを抑制でき、戻り光によって光の発信が不安定になることを防止できる。
【００３０】
マウント部材４には、前記した受発光素子２や光ファイバ３と共に制御用半導体素子８が実装されている。制御用半導体素子８は、外部から入力された電気信号に応じて発光素子２２を駆動したり、又は受光素子２３から出力された電気信号の信号強度等を調整し、外部へ出力するものである。
制御用半導体素子８の裏面にはアース電極８２が設けられ、表面には複数の電極８１が設けられている。制御用半導体素子８のアース電極８２と電源接続用アース電極７１とが電気的に接触した状態で、制御用半導体素子８はマウント部材４の側面４３に固定されている。また電極８１と電極パターン７とが電気的に接続されている。
【００３１】
従来の光モジュールと制御用半導体素子８とを固定用基板に実装して用いる場合に比べて、本実施形態では光モジュール１に制御用半導体素子８が実装されているため、固定用基板を用いる必要がなく、制御用半導体素子８も含めた光モジュール１の小型化が実現できる。また、制御用半導体素子８の電極８１と電極パターン７との距離を大幅に短くすることができる。これにより従来に比べて、ワイヤボンディングの長さを短くでき、電気抵抗を小さくすることができる。このため、電気抵抗による電気信号のＳＮ比の低減を抑えることができ、伝送容量が大きく周波数の高い電気信号を伝送しても信号劣化等の不具合が生じることがない。
このように制御用半導体素子８をマウント部材４に実装することは、光ファイバ３にかかる曲げ応力を抑えた高い強度を有する構造を実現したことにより可能となっている。
【００３２】
例えば、受発光素子２としてフォトダイオード等の受光素子２３を用いた受光用光モジュールの場合、制御用半導体素子８としてプリアンプ等の増幅器が用いられる。
この場合、受光素子２３にて受信された光信号は、受光素子２３にて電気信号に変換された後、制御用半導体素子８に伝達される。制御用半導体素子８では、電気信号は増幅されて信号強度が調整された後、高強度の電気信号として外部の電極に出力することができる。
【００３３】
また、受発光素子２として半導体レーザ等の発光素子２２を用いた発光用光モジュールの場合、制御用半導体素子８として半導体レーザ駆動用集積回路（ＩＣ：integrated circuit，以下ＩＣとも言う。）等が用いられる。
この場合、まず外部から入力された電気信号は、制御用半導体素子８にて変調され、電圧変換等の処理が行われた後、レーザ駆動用信号として発光素子２２に出力される。そして発光素子２２では、電気信号に応じたレーザ駆動用信号によって発光素子２２から光ファイバ３へ光信号が発信される。以上により電気信号を光信号に変換し、この光信号を光ファイバ３へ発信することができる。
【００３４】
前記したようにマウント部材４に受発光素子２，光ファイバ３，制御用半導体素子８が実装された光モジュール１の表面には、保護用の樹脂（図示省略）が被覆されている。この樹脂は、光モジュール１で使用される光信号の波長帯域の光を透過できる材質から構成されたのものである。前記樹脂と、光ファイバ３とマウント部材４とを固定するための接着剤とを共用しても構わない。
特に、前記樹脂及び前記接着剤の屈折率（ｎR）は、発光部２１ａ又は受光部２１ｂの実効屈折率（ｎeff,L）と光ファイバ３のコアの実効屈折折率（ｎeff,F）との間の値であることが好ましく、更に好ましくは（ｎeff,L・ｎeff,F）１／２−０．２５〜（ｎeff,L・ｎeff,F）１／２＋０．２５である。これにより、光ファイバ３の端面３１等の光の伝搬経路となる部分に、前記接着剤や前記樹脂が付着してもこの接着剤や樹脂によって信号光が吸収されることがほとんど無く、光モジュール１の光学特性が損なわれることを最小限に抑えることができる。
【００３５】
次に、アレイ型光モジュールについて説明する。なお、以下の説明において参照する図面中、本実施形態の光モジュール１の構成と同一構成については同一の符号を付すこととし、また詳細の説明を省略する。
本実施形態のアレイ型光モジュール１０１は、複数の光ファイバ位置決め用貫通孔５が設けられたマウント部材１０４に、複数の発光部２１ａ又は受光部２１ｂを有する受発光素子基板１０２と複数の光ファイバ３が実装されたものである。
図７は、受発光素子基板１０２が実装されたマウント部材１０４の一例を示す断面概略図である。光ファイバ位置決め用貫通孔５は、マウント部材１０４の前面１４１（受発光素子が実装される端面）からこの前面１４１と対向した位置にある背面１４２（光ファイバが挿入される端面）にわたって貫通して形成されたものであり、この光ファイバ位置決め用貫通孔５が複数並列に並ぶようにマウント部材１０４に形成されている。
【００３６】
図８は、電極パターンが形成されたマウント部材１０４の前面１４１の一例を示す平面図である。各光ファイバ位置決め用貫通孔５の前面側開口部５１近傍には、電極パターン７のコネクタ電極７４ａ，７４ｂがそれぞれ形成されている。
図９は、複数の受光部２１ｂを有する受光素子基板１２３の一例を示す平面図である。このように受発光素子基板１０２には、同一面側に発光部２１ａ又は受光部２１ｂと、正極２４ａ及び負極２４ｂが設けられている。
【００３７】
受発光素子基板１０２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂが各光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にありかつ中心軸５ａと垂直に交わるように受発光素子基板１０２を位置決めしたとき、受発光素子基板１０２の正極２４ａ及び負極２４ｂと、コネクタ電極７４ａ，７４ｂとがそれぞれ対向した位置にくるように、前記正極２４ａ及び負極２４ｂと、コネクタ電極７４ａ，７４ｂが形成されている。
受発光素子基板１０２の正極２４ａ及び負極２４ｂにはそれぞれバンプ９が設けられ、このバンプ９によって、受発光素子基板１０２の正極２４ａ及び負極２４ｂと、この正極２４ａ及び負極２４ｂと対向した位置にあるコネクタ電極７４ａ，７４ｂとが電気的に接続されている。
【００３８】
前記受発光素子基板１０２は、その発光部２１ａ又は受光部２１ｂが各光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にありかつ中心軸５ａと垂直に交わるように位置決めされて、マウント部材１０４に実装されている。光ファイバ３は、その端面３１の中心が各光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａ上にくる位置で固定されて位置決めされている。このため受発光素子基板１０２の各発光部２１ａ又は受光部２１ｂの垂直線上に、それぞれの光ファイバ３の端面３１の中心がくることになる。これにより、発光部２１ａ又は受光部２１ｂと光ファイバ３の端面３１との光結合効率に優れたアレイ型光モジュール１０１が実現できる。
【００３９】
本実施形態のアレイ型光モジュール１０１では、複数の光ファイバ位置決め用貫通孔５が形成されたマウント部材１０４と、複数の発光部２１ａ又は受光部２１ｂを有する受発光素子基板１０２を用いており、複数の光ファイバ位置決め用貫通孔５と、複数の発光部２１ａ又は受光部２１ｂとを集約することができる。このため、複数の光モジュールが集積化され、かつ小型のアレイ型光モジュール１０１が実現できる。
【００４０】
また、複数の発光部２１ａ又は受光部２１ｂと同一面側に正極２４ａと負極２４ｂとを有する受発光素子基板１０２を用いることによって、受発光素子基板１０２の正極２４ａと負極２４ｂとが、それぞれコネクタ電極７４ａ，７４ｂに対向しかつ近接した位置にくるようにすることができる。このためバンプ９を用いて正極２４ａ又は負極２４ｂと、コネクタ電極７４ａ，７４ｂとを電気的に接続することができる。これにより、従来のように各電極にそれぞれワイヤボンディングを形成する必要が無く、製造工程が大幅に簡略化でき、複数の発光部２１ａ又は受光部２１ｂが集積化されたアレイ型光モジュール１０１が簡便に製造できる。
【００４１】
次に、本実施形態の光伝送モジュールについて説明する。
光伝送モジュールは、発光素子を有する光信号発信型光モジュールと、受光素子を有する光信号受信型光モジュールと、この光信号発信型光モジュールと光信号受信型光モジュールとに接続された伝送用光ファイバから構成されている。
前記光信号発信型光モジュールと前記光信号受信型光モジュールとは、前述した本実施形態の光モジュール１又はアレイ型光モジュール１０１である。
このため、受発光素子２，１０２正極２４ａ又は負極２４ｂとマウント部材４，１０４の電極パターン７とを接続する配線を短くすることができる。これにより電極間の配線の電気抵抗を小さくすることができ、電気抵抗による電気信号のＳＮ比の低減を抑えることができる。このため、伝送容量が大きく周波数の高い電気信号を伝送しても信号劣化等の不具合が生じることがなく、信号の高速伝送が可能となる。
また、マウント部材４，１０４に制御用半導体素子８が実装されているため、小型で省スペース化が実現できる。
【００４２】
前記光信号発信型光モジュールと前記光信号受信型光モジュールとして、図３，図５，図６に示されたように、マウント部材４の前面４１のコネクタ電極７４ａ，７４ｂがｃ１≦ａ１，ｂ１、及びｃ２≧ａ２，ｂ２を満たすように電極パターン７が形成されたマウント部材４を用いた光モジュール１又はアレイ型光モジュール１０１を用いることが好ましい。前記したマウント部材４は、図６に示されたように発光素子２２又は受光素子２３のいずれであっても実装することができるため、同一のマウント部材４を用いて、光信号発信型光モジュールと光信号受信型光モジュールを形成することができる。
このようにして同一のマウント部材４から構成された光信号発信型光モジュール及び光信号受信型光モジュールを用いることによって、部品点数を低減でき、製造コストを低減でき、安価な光伝送モジュールが実現できる。
【００４３】
なお、本発明の技術範囲は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、光モジュール１及びアレイ型光モジュール１０１において、制御用半導体素子８の電極８１とマウント部材４の電極パターン７とが、バンプ９により接続されても構わない。
図１０は、制御用半導体素子８が電極パターン７にバンプ９を用いてフェイスダウン実装された光モジュール１０の一例を示す概略斜視図である。
【００４４】
制御用半導体素子８の電極８１が設けられた面と電極パターン７とが対向した状態で制御用半導体素子８がマウント部材４に固定され、バンプ９によって制御用半導体素子８の電極８１と電極パターン７とが電気的に接続されている。また、制御用半導体素子８のアース電極８２と、電極パターン７の電源接続用アース電極７１とがワイヤボンディングによって接続されている。
制御用半導体素子８の電極８１と電極パターン７とは対向した状態でバンプ９により接続、固定されており、電極８１と電極パターン７とを接続する配線となるバンプ９は小さいものであり、この電極間の配線の電気抵抗を小さくすることができる。このため、電気抵抗による電気信号のＳＮ比の低減を抑えることができる。これにより、伝送容量が大きく周波数の高い電気信号を伝送しても信号劣化等の不具合が生じることがない。
なお、制御用半導体素子８の放熱性を高める必要がある場合、制御用半導体素子８の外方に位置する面、すなわちアース電極８２が設けられた面にヒートシンクを積載したり、放熱性樹脂で被覆しても構わない。
【実施例】
【００４５】
次に、本実施形態の具体例について説明する。
［具体例１］
まず、光ファイバ位置決め用貫通孔５が設けられたマウント部材４を用意する。図１１は、マウント部材４の一例を示す断面概略図である。
前記マウント部材４は、金型を用いた押出し成形，射出成形，モールド成形等の公知技術により成形される。また、光ファイバ位置決め用貫通孔５やテーパ部６等は、前記した方法により成形体を形成後、切削用ドリル等を用いた機械加工やレーザ加工によって形成しても構わない。
【００４６】
特に、光ファイバ位置決め用貫通孔５は、光ファイバ３を挿入して固定することによって光ファイバ３の端面３１が受発光素子２と対向した位置にくるように、光ファイバ位置決め用貫通孔５の形状、大きさ、形成位置等を定めておく。これにより、機械的な位置決めのみで受発光素子２及び光ファイバ３を実装するパッシブアライメント実装が行えるようにする。
また、マウント部材４の角部や光ファイバ位置決め用貫通孔５の開口部５１，５２等をＣ面取り又はＲ面取りする。これにより角部の欠けを無くすることができる。
【００４７】
次に、図４に示されたようにマウント部材４の表面に電極パターン７を形成した後、受発光素子２と制御用半導体素子８を実装する。
例えば、マウント部材４の表面に下地層としてＮｉ層又はＣｒ層を２μｍ〜３μｍ形成した後、Ａｕ層を０．０５μｍ〜２μｍ形成して電極パターン７とする。前記下地層やＡｕ層は、スパッタ法，蒸着法，電解法，無電界メッキ法等の常法により形成される。
【００４８】
図１２は、マウント部材４に受発光素子２が実装された状態の一例を示す断面図である。受発光素子２として、正極２４ａ及び負極２４ｂが発光部２１ａ又は受光部２１ｂと同一面に形成されたものを用いる。受発光素子２の正極２４ａ及び負極２４ｂに金／錫等の半田，金等のバンプ９を形成する。
そして、受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂが、光ファイバ位置決め用貫通孔５に向き、かつ光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にありかつ中心軸５ａと垂直に交わるように、受発光素子２を位置決めする。このように受発光素子２を位置決めした状態でバンプ９を電極パターン７のコネクタ電極７４ａ，７４ｂにそれぞれ接触させて、熱圧着又は溶融して、受発光素子２の正極２４ａ及び負極２４ｂとコネクタ電極７４ａ，７４ｂとを電気的に接続する。以上によりマウント部材４上の電極パターン７に受発光素子２が実装される。
バンプ９として金／錫等の半田を用いた場合、半田の表面張力によるセルフアライメント作用によって受発光素子２の位置決めの位置のずれを補正できるため、例えば画像認識装置等を用いた簡便な位置決め作業が適用でき、受発光素子２の位置決めに係る作業を簡略化できる。
【００４９】
そして、制御用半導体素子８をマウント部材４の側面４３に実装する。制御用半導体素子８の裏面に設けられたアース電極８２と、電極パターン７の電源接続用アース電極７１とを半田又は導電性接着剤等により固定する。そして制御用半導体素子８の各電極８１と電極パターン７とをワイヤボンディングにより電気的に接続する。
【００５０】
次に、以下に示されたようにして、制御用半導体素子８と受発光素子２が実装された状態のマウント部材４に光ファイバ３を実装する。
まず、光ファイバ３の端面３１側の被覆層を除去し、光ファイバ裸線３３を露出させる。そして、光ファイバ位置決め用貫通孔５の背面側開口部５２から光ファイバ３を挿入する。次に、光ファイバ３の端面３１がマウント部材４の前面４１近傍にくるように、光ファイバ３を光ファイバ位置決め用貫通孔５に挿入する。
【００５１】
そして、光ファイバ３の端面３１の位置を維持したまま、光ファイバ位置決め用貫通孔５へ接着剤を注入し、光ファイバ３と光ファイバ位置決め用貫通孔５との間の隙間を接着剤で満たし、光ファイバ３とマウント部材４とを固定する。
光ファイバ位置決め用貫通孔５の前面側開口部５１の孔径は、光ファイバ裸線３３の直径と同程度の大きさであり、光ファイバ位置決め用貫通孔５に挿入した光ファイバ３の端面３１の中心が光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａ上にくるようになっている。
前記したように受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂは、光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にありかつ中心軸５ａと垂直に交わるように位置決めされており、光ファイバ３を光ファイバ位置決め用貫通孔５に挿入して固定することによって、受発光素子２の発光部２１ａ又は受光部２１ｂの垂直線上に、光ファイバ３の端面３１の中心がくることになる。
【００５２】
具体例１では、光ファイバ位置決め用貫通孔５が設けられたマウント部材４を用い、前記光ファイバ位置決め用貫通孔５に光ファイバ３を挿入して固定することによって、光ファイバが位置決めできるため、機械的な位置決めのみで受発光素子２及び光ファイバ３を実装するパッシブアライメント実装方法が適用できる。
前記受発光素子２として、発光部２１ａ又は受光部２１ｂと同一面に正極２４ａ及び負極２４ｂが設けられたものを用いることによって、正極２４ａと負極２４ｂとが、コネクタ電極７４ａ，７４ｂに対向しかつ近接した位置にくるように受発光素子２を位置決めすることができる。このため正極２４ａ又は負極２４ｂと、コネクタ電極７４ａ，７４ｂとの距離を短くすることができ、受発光素子２の正極２４ａ及び負極２４ｂをマウント部材４の電極パターン７にバンプ９を用いて接続することができる。これにより、従来のようにワイヤボンディングを用いる必要が無く、製造工程が簡略化でき、かつ簡便に受発光素子２を実装できる。
また、光ファイバ位置決め用貫通孔５にテーパ部６が設けられているため、光ファイバ位置決め用貫通孔５の背面側開口部５２の孔径は光ファイバ裸線３３の直径よりも大きなものとなる。このため、光ファイバ３を容易に光ファイバ位置決め用貫通孔５へ挿入することができる。
【００５３】
また、光モジュール１を製造する際、光ファイバ３の被覆部３２がテーパ部６にあたった状態のとき、光ファイバ３の端面３１の位置がマウント部材４の前面４１近傍にくるように、予め光ファイバ裸線３３の長さを調整しておくことが好ましい。これにより、光ファイバ位置決め用貫通孔５の背面側開口部５２から光ファイバ３を挿入し、光ファイバ３の被覆部３２がテーパ部６にあたった位置で固定することによって、光ファイバ３の端面３１の位置を確認せず簡便な作業で、光ファイバ３の端面３１をマウント部４の前面４１近傍にもってくることができる。
【００５４】
［具体例２］
具体例２が具体例１と異なる点は、受発光素子とマウント部材にそれぞれ位置決め用印２００が設けられており、この位置決め用印２００が互いに同一直線上に位置するように受発光素子とマウント部材を位置決めし、この状態で前記受発光素子を前記マウント部材に実装する点である。
位置決め用印２００が互いに同一直線上に位置するように受発光素子とマウント部材を位置決めしたとき、受発光素子の発光部２１ａ又は受光部２１ｂが光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にくるように、受発光素子とマウント部材にそれぞれ位置決め用印２００が形成されている。
【００５５】
図１３は、位置決め用印２００が設けられた発光素子２２２の一例を示す平面図である。また、図１４は、位置決め用印２００が設けられたマウント部材の前面２４１にコネクタ電極７４ａ，７４ｂが形成された状態の一例を示す斜視図である。
図１３および図１４に一例として示した発光素子２２２及びマウント部材では、位置決め用印２００として、発光素子２２２及びマウント部材のそれぞれの面上に矩形状の位置決め用印２００が２つ並列に並べられている。位置決め用印２００は、矩形状に限定されず、画像認識装置で識別できる形状が適宜適用される。
【００５６】
図１５は、受発光素子２２２がマウント部材の前面２４１に実装された状態の一例を示す平面図である。発光素子２２２とマウント部材の位置決め用印２００が互いに同一直線上に位置するように発光素子２２２とマウント部材が位置決めされ、この状態で前記発光素子２２２は前記マウント部材の前面２４１に実装されている。
位置決め用印２００が互いに同一直線上に位置するとき、発光素子２２２の発光部２１ａが光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にくるように、発光素子２２２とマウント部材の前面２４１にそれぞれ位置決め用印２００が予め形成されているため、実装された発光素子２２２の発光部２１ａは、光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上に位置することになる。
具体例２では、発光素子２２２とマウント部材の位置決め用印２００が互いに同一直線上に位置するように発光素子２２２とマウント部材を位置決めすることによって、発光素子２２２の発光部２１ａが、光ファイバ位置決め用貫通孔５の中心軸５ａの延長線上にくるようにすることができ、発光素子２２２とマウント部材の位置決めに係る作業が簡便であり、容易に光モジュールを製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、受発光素子と光ファイバが光結合されてマウント部材に実装された光モジュールや、この光モジュールが搭載された各種光通信機器などに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態の光モジュールの一例を示す斜視図である。
【図２】図１中ＡＡ線断面図である。
【図３】マウント部材に実装される受発光素子の一例を示す平面図であり、（ａ）は発光素子であり、（ｂ）は受光素子を示す。
【図４】電極パターンが形成されたマウント部材の一例を示す斜視図である。
【図５】図４中Ｂ矢視図である。
【図６】受発光素子が実装されたマウント部材の一例を示す平面図であり、（ａ）は発光素子が実装されたマウント部材であり、（ｂ）は受光素子が実装されたマウント部材である。
【図７】受発光素子基板が実装されたマウント部材の一例を示す断面概略図である。
【図８】電極パターンが形成されたマウント部材の前面の一例を示す平面図である。
【図９】受光素子基板の一例を示す平面図である。
【図１０】制御用半導体素子がマウント部材にフェイスダウン実装された光モジュールの一例を示す概略斜視図である。
【図１１】マウント部材の一例を示す断面概略図である。
【図１２】受発光素子が実装されたマウント部材の一例を示す断面図である。
【図１３】位置決め用印が設けられた発光素子の一例を示す平面図である。
【図１４】位置決め用印が設けられたマウント部材に電極パターンが形成された状態の一例を示す斜視図である。
【図１５】位置決め用印が設けられたマウント部材に受発光素子が実装された状態の一例を示す平面図である。
【図１６】従来の光モジュールの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１０‥‥光モジュール、２‥‥受発光素子、２２‥‥発光素子、２３‥‥受光素子、３‥‥光ファイバ、４，１０４‥‥マウント部材、５‥‥光ファイバ位置決め用貫通孔、６‥‥テーパ部、７‥‥電極パターン、８‥‥制御用半導体素子、９‥‥バンプ、２１ａ‥‥発光部、２１ｂ‥‥受光部、２４ａ‥‥正極、２４ｂ‥‥負極、３１‥‥光ファイバの端面、３２‥‥光ファイバの被覆部、５１‥‥前面側開口部、５２‥‥背面側開口部、１０１‥‥アレイ型光モジュール、１０２‥‥受発光素子基板。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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