(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面及び裏面を有し、前記裏面の端部に光素子を搭載可能な搭載領域が設定された基板と、
前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子である複数のはんだバンプと、
前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記基板の前記裏面側において離間した複数箇所に配置され、前記光導波路付き基板の主面に対して導体を介在させることなく直接面接触させることが可能な先端面を有し、前記光素子と前記光導波路付き基板が有する光導波路とを高さ方向に位置合わせする位置合わせスタッドと、
前記基板の前記裏面側において、前記位置合わせスタッドとは別の箇所に配置されるとともに、前記光素子及び前記光導波路が収容される空間が前記基板の前記裏面と前記光導波路付き基板の主面との間に形成される箇所に配置され、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸とを平面方向に位置合わせする位置合わせ用ガイド部と
を備え、
前記位置合わせ用ガイド部が、前記搭載領域をその両側から挟むように配設され、
前記位置合わせスタッドが、前記複数のはんだバンプが配置される領域と前記搭載領域との間に配置されている
ことを特徴とする光パッケージ。
【請求項２】
前記位置合わせ用ガイド部は、前記基板の前記裏面にて開口する位置合わせ用ガイド穴であり、
前記位置合わせ用ガイド穴に、前記光導波路付き基板から突出する位置合わせ用ガイド部材が嵌合可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の光パッケージ。
【請求項３】
前記基板及び前記位置合わせスタッドは、セラミック焼結体を主体とすることを特徴とする請求項１または２に記載の光パッケージ。
【請求項４】
光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージであって、
前記光パッケージは、
表面、裏面、及び前記裏面の端部に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、
前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子である複数のはんだバンプと、
前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記基板の前記裏面側において離間した複数箇所に配置され、前記光導波路付き基板の主面に対して導体を介在させることなく直接面接触させることが可能な先端面を有し、前記光素子と前記光導波路付き基板が有する光導波路とを高さ方向に位置合わせする位置合わせスタッドと、
前記基板の裏面側において、前記位置合わせスタッドとは別の箇所に配置されるとともに、前記光素子及び前記光導波路が収容される空間が前記基板の前記裏面と前記光導波路付き基板の主面との間に形成される箇所に配置され、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸とを平面方向に位置合わせする位置合わせ用ガイド部と
を備え、
前記位置合わせ用ガイド部が、前記搭載領域をその両側から挟むように配設され、
前記位置合わせスタッドが、前記複数のはんだバンプが配置される領域と前記搭載領域との間に配置されている
ことを特徴とする光素子付き光パッケージ。
【請求項５】
光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージを、光導波路付き基板の主面上に搭載した光導波路モジュールであって、
前記光導波路付き基板は、
主面及び前記主面にて開口する位置合わせ穴を有する基板本体と、
前記主面上に配置された複数の接続端子と、
前記主面側に配置された光導波路と
を備え、
前記光パッケージは、
表面、裏面、前記裏面の端部に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、
前記基板の前記裏面側に配置され、前記複数の接続端子に対して接続された複数の外部接続端子である複数のはんだバンプと、
前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に一体形成され、前記基板の前記裏面側において離間した複数箇所に配置され、前記主面に対して導体を介在させることなく直接面接触する先端面を有する位置合わせスタッドと、
前記基板の前記裏面側から突出し、前記裏面側において、前記位置合わせスタッドとは別の箇所に配置されるとともに、前記光素子及び前記光導波路が収容される空間が前記基板の前記裏面と前記光導波路付き基板の主面との間に形成される箇所に配置され、前記位置合わせ穴に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材と
を備え、
前記位置合わせ用ガイド部材が、前記搭載領域をその両側から挟むように配設され、
前記位置合わせスタッドが、前記複数のはんだバンプが配置される領域と前記搭載領域との間に配置され、
前記位置合わせ穴に対する前記位置合わせ用ガイド部材の嵌合により、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸とが平面方向に位置合わせされ、前記主面に対する前記位置合わせスタッドの当接により、前記光素子と前記光導波路とが高さ方向に位置合わせされている
ことを特徴とする光導波路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パッケージ、光素子付き光パッケージ及び光導波路モジュールに係り、特には光パッケージが備える基板の位置決め構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットに代表される情報通信技術の発達や、情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、画像等の大容量データを送受信するニーズが高まりつつある。かかる大容量データを情報通信設備を通じて自由にやり取りするためには１０Ｇｂｐｓ以上の情報伝達速度が望ましく、そのような高速通信環境を実現しうる技術として光通信技術に大きな期待が寄せられている。一方、機器内の配線基板間の接続、配線基板内の半導体チップ間での接続、半導体チップ内での接続など、比較的短い距離における信号伝達経路に関しても、高速で信号を伝送することが近年望まれている。このため、従来一般的であった金属ケーブルや金属配線から、光導波路等を用いた光伝送へと移行することが理想的であると考えられている。
【０００３】
そして近年では、光導波路、光素子、光導波路を支持する基板等を備え、光導波路と光素子との間で光通信を行う光導波路モジュールが各種提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１では、光導波路を支持する基板上にサブマウント基板が支持部材を介して取り付けられ、サブマウント基板上に光素子が搭載されている。また、特許文献２では、光導波路を支持する基板上に、光素子（ＬＳＩチップ）がメタルポストを介して取り付けられている。しかし、特許文献１，２に記載の従来技術では、各部品同士のアライメントを積極的に行っているわけではない。それゆえ、特許文献１では、サブマウント基板と支持部材との間で平面方向への位置ずれが生じやすく、特許文献２では、ＬＳＩチップとメタルポストとの間で平面方向への位置ずれが生じやすい。その結果、光素子と光導波路との間で平面方向への光軸ずれが生じやすく、光の伝送ロスが生じやすかった。
【０００４】
そこで最近では、各部品同士のアライメントを積極的に行うガイドピンアライメント方式の光導波路モジュールが提案されている。改良した形態として図１６にその一例を示す。この光導波路モジュール１０１では、光導波路付き基板１０２側にガイドピン１０３を用いて光導波路１０４及び基板１０５を位置合わせした状態で固定している。より具体的に言うと、光導波路付き基板１０２には、断面円形状であって一定の内径を有する嵌合穴１０７が形成される。嵌合穴１０７内にはガイドピン１０３の一部が嵌合されることで固定される。一方、光導波路１０４には位置合わせ用孔１０８があらかじめ設けられ、基板１０５には位置合わせ用穴１０９があらかじめ設けられる。そして、ガイドピン１０３の突出箇所を位置合わせ用孔１０８に挿通させ、位置合わせ用穴１０９に嵌合させることにより、光導波路１０４が光導波路付き基板１０２や光素子１１０に対して位置合わせされる。
【特許文献１】特開２００４−３１４５６号公報（図１など）
【特許文献２】特開２０００−３３２３０１号公報（図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ガイドピンアライメント方式の光導波路モジュール１０１には、以下の問題がある。即ち、光素子１１０と光導波路１０４との間の平面方向への位置ずれを防止する構造は存在するものの、高さ方向への位置ずれを積極的に防止する構造は存在していない。その結果、光素子１１０と光導波路１０４との間で光軸ずれが生じやすく、光の伝送ロスが生じやすかった。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光素子と光導波路との光軸合わせを正確に行うことができる光パッケージ、光素子付き光パッケージ、光導波路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段（手段１）としては、表面及び裏面を有し、前記裏面の端部に光素子を搭載可能な搭載領域が設定された基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子である複数のはんだバンプと、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記基板の前記裏面側において離間した複数箇所に配置され、前記光導波路付き基板の主面に対して導体を介在させることなく直接面接触させることが可能な先端面を有し、前記光素子と前記光導波路付き基板が有する光導波路とを高さ方向に位置合わせする位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側において、前記位置合わせスタッドとは別の箇所に配置されるとともに、前記光素子及び前記光導波路が収容される空間が前記基板の前記裏面と前記光導波路付き基板の主面との間に形成される箇所に配置され、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸とを平面方向に位置合わせする位置合わせ用ガイド部とを備え、前記位置合わせ用ガイド部が、前記搭載領域をその両側から挟むように配設され、前記位置合わせスタッドが、前記複数のはんだバンプが配置される領域と前記搭載領域との間に配置されていることを特徴とする光パッケージがある。
【０００８】
従って、手段１の構造によると、位置合わせ用ガイド部により、基板に搭載可能な光素子と、光導波路付き基板が有する光導波路とを、平面方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。しかも、基板側の位置合わせスタッドが光導波路付き基板に当接可能であるため、光導波路に対して光素子を、高さ方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。その結果、光素子と光導波路との光軸合わせを正確に行うことができる。
【０００９】
上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージであって、前記光パッケージは、表面、裏面、及び前記裏面の端部に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子である複数のはんだバンプと、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記基板の前記裏面側において離間した複数箇所に配置され、前記光導波路付き基板の主面に対して導体を介在させることなく直接面接触させることが可能な先端面を有し、前記光素子と前記光導波路付き基板が有する光導波路とを高さ方向に位置合わせする位置合わせスタッドと、前記基板の裏面側において、前記位置合わせスタッドとは別の箇所に配置されるとともに、前記光素子及び前記光導波路が収容される空間が前記基板の前記裏面と前記光導波路付き基板の主面との間に形成される箇所に配置され、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸とを平面方向に位置合わせする位置合わせ用ガイド部とを備え、前記位置合わせ用ガイド部が、前記搭載領域をその両側から挟むように配設され、前記位置合わせスタッドが、前記複数のはんだバンプが配置される領域と前記搭載領域との間に配置されていることを特徴とする光素子付き光パッケージがある。
【００１０】
上記課題を解決するためのさらに別の手段（手段３）としては、光パッケージ及び光素子を含む光素子付き光パッケージを、光導波路付き基板の主面上に搭載した光導波路モジュールであって、前記光導波路付き基板は、主面及び前記主面にて開口する位置合わせ穴を有する基板本体と、前記主面上に配置された複数の接続端子と、前記主面側に配置された光導波路とを備え、前記光パッケージは、表面、裏面、前記裏面の端部に設定され前記光素子が搭載された搭載領域を有する基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、前記複数の接続端子に対して接続された複数の外部接続端子である複数のはんだバンプと、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に一体形成され、前記基板の前記裏面側において離間した複数箇所に配置され、前記主面に対して導体を介在させることなく直接面接触する先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側から突出し、前記裏面側において、前記位置合わせスタッドとは別の箇所に配置されるとともに、前記光素子及び前記光導波路が収容される空間が前記基板の前記裏面と前記光導波路付き基板の主面との間に形成される箇所に配置され、前記位置合わせ穴に対して嵌合する位置合わせ用ガイド部材とを備え、前記位置合わせ用ガイド部材が、前記搭載領域をその両側から挟むように配設され、前記位置合わせスタッドが、前記複数のはんだバンプが配置される領域と前記搭載領域との間に配置され、前記位置合わせ穴に対する前記位置合わせ用ガイド部材の嵌合により、前記光素子の光軸と前記光導波路の光軸とが平面方向に位置合わせされ、前記主面に対する前記位置合わせスタッドの当接により、前記光素子と前記光導波路とが高さ方向に位置合わせされていることを特徴とする光導波路モジュールがある。
【００１１】
光パッケージを構成する基板としては、例えば、樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板または金属基板が使用可能であるが、特には、セラミック焼結体を主体とするセラミック基板であることが好ましい。樹脂基板に比較して熱伝導性の高いセラミック基板を用いた場合には、基板が熱膨張によって変形しにくくなるため、光素子と光導波路とを位置合わせした状態に保持できる。また、発生した熱が効率良く放散されるため、例えば光素子を搭載可能な基板に適用した場合には、放熱性の悪化に起因する発光波長のズレが回避され、動作安定性・信頼性に優れた基板を実現することができる。かかるセラミック基板の好適例を挙げると、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、ベリリア、ムライト、低温焼成ガラスセラミック、ガラスセラミック等からなる基板がある。これらの中でもアルミナや窒化アルミニウムからなる基板を選択することが特に好ましい。
【００１２】
また、樹脂基板の好適例としては、例えば、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイド−トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）等からなる基板を挙げることができる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。金属基板の好適例としては、例えば、銅基板、銅合金からなる基板、銅以外の金属単体からなる基板、銅以外の合金からなる基板などを挙げることができる。
【００１３】
光パッケージを構成する基板は、絶縁層と導体層（金属配線層）とを備えた配線基板であることがよく、特には多層配線基板であることがよい。前記導体層は基板表面に形成されていてもよく、基板内部に形成されていてもよい。これらの導体層の層間接続を図るために、基板内部にビアホール導体が形成されていてもよい。なお、かかる導体層やビアホール導体は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などからなる導電性金属ペーストを印刷または充填することにより形成される。そして、このような導体層には電気信号が流れるようになっている。なお、このような配線基板に加えて、例えば、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層を基板上に備えるビルドアップ配線基板を用いることも許容される。
【００１４】
上記手段２，３の光パッケージは、基板の搭載領域に搭載された光素子を備えている。光素子は例えば搭載領域に１つまたは２つ以上搭載される。その搭載方法としては、例えば、ワイヤボンディングやフリップチップボンディング等の手法、異方導電性材料を用いた手法などを採用することができる。なお、光素子は搭載領域に直接的に搭載されていてもよいほか、何らかの部材を介して間接的に搭載されていてもよい。発光部を有する光素子（即ち発光素子）としては、例えば、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）、半導体レーザダイオード（Laser Diode ；ＬＤ）、面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser；ＶＣＳＥＬ）等を挙げることができる。これらの発光素子は、入力した電気信号を光信号に変換した後、その光信号を所定部位に向けて発光部から出射する機能を有している。一方、受光部を有する光素子（即ち受光素子）としては、例えば、ｐｉｎフォトダイオード（pin Photo Diode；pin  ＰＤ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を挙げることができる。これらの受光素子は、光信号を受光部にて入射し、その入射した光信号を電気信号に変換して出力する機能を有している。なお、前記光素子は発光部及び受光部の両方を有するものであってもよい。前記光学素子に使用する好適な材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓなどを挙げることができる。このような光素子（特に発光素子）は、動作回路によって動作される。光素子及び動作回路は、例えば、基板に形成された導体層（金属配線層）を介して電気的に接続されている。
【００１５】
上記手段３の光導波路付き基板としては、例えば、前記樹脂基板、前記セラミック基板、前記ガラス基板または前記金属基板が使用可能であるが、コスト面を考慮すると樹脂基板であることが好ましい。また、光導波路付き基板は、絶縁層と導体層（金属配線層）とを備えた光導波路付き配線基板であることがよく、特には多層配線基板であることがよい。なお、このような配線基板に加えて、例えば、樹脂絶縁層と導体層とを交互に積層してなるビルドアップ層を基板上に備えるビルドアップ配線基板を用いることも許容される。
【００１６】
また、光導波路付き基板は前記光導波路を備えている。なお、光導波路付き基板上には、１つの光導波路のみが支持されていてもよく、２つ以上の光導波路が支持されていてもよい。光導波路とは、光信号が伝搬する光路となるコア及びそのコアを取り囲むクラッドを有した板状またはフィルム状の部材を指し、例えば、ポリマ材料等からなる有機系の光導波路、石英ガラスや化合物半導体等からなる無機系の光導波路等がある。前記ポリマ材料としては、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを選択することができ、具体的には、フッ素化ポリイミド等のポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＵＶ硬化性エポキシ樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが好適である。
【００１７】
前記位置合わせスタッドは、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有している。位置合わせスタッドは、剛性の高い材料を主体とすることが好ましく、例えばセラミック焼結体を主体とすることが好ましい。このようにすれば、位置合わせスタッドが変形しにくくなるため、光素子と光導波路とをより正確に位置合わせできる。また、位置合わせスタッドは、前記基板と同じ材料によって形成されることが好ましい。このようにすれば、基板及び位置合わせスタッドを形成するための材料の種類を少なくできるので、製造コスト増を回避することができる。さらに、位置合わせスタッドは前記基板に一体形成されることが好ましい。このようにすれば、位置合わせスタッドを基板と別々に形成しなくても済むため、光パッケージの製造が容易になる。しかも、基板に対する位置合わせスタッドの取付精度を考慮しなくても済むため、位置合わせスタッドが別体である場合に比べて、光素子と光導波路との位置合わせ精度が高くなる。なお、位置合わせスタッドを基板と別体で形成し、基板裏面に取り付けてもよい。
【００１８】
しかも、前記裏面を基準とした前記位置合わせスタッドの突出量は、前記複数の外部接続端子の厚さよりも大きく、前記光素子の厚さよりも大きくなるように設定されていることが好ましい。このようにすれば、位置合わせスタッドの先端面を光導波路付き基板の主面側に確実に当接させることができる。なお、位置合わせスタッドの先端面を、光導波路付き基板の主面に直接当接させてもよいし、前記主面上に形成された構造物（例えば、パッド）の表面に当接させてもよい。さらに、スタッドの先端面は、単に光導波路付き基板の主面側に圧接しているだけであることが好ましい。このようにすれば、スタッドの先端面と上記主面側との間にはんだなどの介在物が存在しないため、先端面を主面側に確実に接触させることができ、位置合わせ精度が高くなる。なお、スタッドの先端面は、光導波路付き基板の主面側にハンダなどを介して接続されていてもよい。このようにした場合、スタッドの先端面と上記主面側とをより確実に接続できる。
【００１９】
なお、前記位置合わせスタッドは、前記基板の裏面側において離間した複数箇所に配置される。このようにすれば、基板を光導波路付き基板に対して平行に保持しやすくなるため、上記位置合わせ精度が高くなるとともに、基板を安定的に保持できる。さらに、位置合わせスタッドは、光素子の近傍に配置されることが好ましい。このようにすれば、光素子の高さ方向における位置合わせ精度が高くなる。
【００２０】
また、前記位置合わせスタッドの前記先端面には、前記光導波路付き基板の有するグランド層及び／または電源層に電気的に接続可能なスタッド側導体部が形成されていることが好ましい。ところで、スタッド側導体部は、グランド層や電源層に電気的に接続可能であることから、他の導体部に比べて大電流が流れる傾向にある。よって、スタッド側導体部は、大電流をスムーズに流すために他の導体部に比べて面積が大きいことが好ましい。そこで、スタッド側導体部を、面積の制約が小さい位置合わせスタッドの先端面に形成することで、スタッド側導体部の面積を大きくすることができる。ゆえに、スタッド側導体部により、グランド層や電源層に電気的に接続される好適な回路を形成できる。
【００２１】
前記スタッド側導体部は金属層であることが望ましい。かかる金属層の厚さは特に限定されないが、少なくとも３０μｍ以下であることが望ましく、さらには２μｍ以上３０μｍ以下であることがより望ましい。例えば、金属層が通常の薄膜である場合、金属層の厚さは２μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。また、co-fire （同時焼成）の場合、金属層の厚さは１０μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましい。このように金属層の厚みが薄くなれば、金属層を形成するための材料の使用量を少なくできるので、金属層の厚み（高さ）のバラツキを小さくすることができるとともに、製造コスト増を回避することもできる。
【００２２】
位置合わせスタッドがセラミック焼結体を主体とする場合、金属層は、位置合わせスタッドを構成するセラミックの焼成温度よりも低融点の金属材からなることが好ましい。仮に位置合わせスタッドを構成するセラミックの焼成温度よりも高融点の金属材を用いた場合には、金属層の溶融のために千数百℃を越える高温に加熱する必要が生じてしまい、製造困難化及び製造コスト増につながるからである。
【００２３】
前記スタッド側導体部、前記接続端子及び前記外部接続端子は、例えば導電性金属により形成される。前記導電性金属としては特に限定されないが、例えば銅、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、鉛、チタン、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブなどから選択される１種または２種以上の金属を挙げることができる。２種以上の金属からなる導電性金属としては、例えば、スズ及び鉛の合金であるはんだ等を挙げることができる。２種以上の金属からなる導電性金属として、鉛フリーのはんだ（例えば、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ等）を用いても勿論よい。
【００２４】
前記光パッケージを構成する位置合わせ用ガイド部としては、前記基板の前記裏面にて開口し、前記光導波路付き基板から突出する位置合わせ用ガイド部材が嵌合可能な位置合わせ用ガイド穴や、前記基板の前記裏面上に配設され、前記光導波路付き基板の有する位置合わせ基準部に対して照合可能な位置合わせマークなどが挙げられるが、位置合わせ用ガイド穴であることが好ましい。このようにすれば、位置合わせ用ガイド部材の突出箇所の外周面が位置合わせ用ガイド穴の内面に接触することで、光素子と光導波路とを位置合わせした状態に保持することができる。また、位置合わせ用ガイド部材の突出箇所には他部品（具体的には光導波路など）が支持可能となっている。位置合わせ用ガイド部材の形状については特に限定されないが、例えばピン状のもの（ガイドピン）が好ましく、その材料としてはステンレス等のようにある程度硬質な金属がよい。また、位置合わせ用ガイド部材の直径（特に前記突出箇所の直径）については、前記基板の裏面にて開口する位置合わせ用ガイド穴と嵌合できるように、当該位置合わせ用ガイド穴とほぼ同径である必要がある。
【００２５】
なお、位置合わせ用ガイド部の数については特に限定されないが、位置合わせ精度の向上及び固定強度の向上という観点からすると、単数よりは複数であることがよい。位置合わせ用ガイド部は複数あり、前記位置合わせ用ガイド部は、前記搭載領域をその両側から挟むように配設されている。このようにすれば、光素子の近傍に位置合わせ用ガイド部を配置できるため、光素子と光導波路とが平面方向において位置合わせされた状態を、より安定的に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１実施形態］
【００２７】
以下、本発明を具体化した第１実施形態の光導波路モジュールを、図１〜図１０に基づき詳細に説明する。
【００２８】
図１〜図４に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール１は、光導波路付き配線基板６１（光導波路付き基板）の上面６２（主面）上に２つの光素子付き光パッケージ４１を搭載することで構成される。
【００２９】
図１に示されるように、本実施形態の光導波路付き配線基板６１は、上面６２及び下面６３を有する平面視略矩形状の板部材である。光導波路付き配線基板６１は、基板本体６９及び光導波路３１などを備えている。図３〜図５に示されるように、基板本体６９は、樹脂絶縁層６４と金属導体層６５とによって構成されている。樹脂絶縁層６４は、例えば、厚さ約３０μｍであって、連続多孔質ＰＴＦＥにエポキシ樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料や、厚さ約１００μｍのガラス布基材エポキシ樹脂からなる。
【００３０】
樹脂絶縁層６４における複数箇所には、樹脂絶縁層６４の厚さ方向に貫通する内部導通用のスルーホール部６６が形成されている。そして、これらのスルーホール部６６は、層の異なる金属導体層６５を電気的に接続する役割を果たしている。また、光導波路付き配線基板６１の上面６２において各々のスルーホール部６６の上端面がある位置には、パッド６７（接続端子）が配置されている。
【００３１】
図３〜図５に示されるように、光導波路付き配線基板６１における複数の箇所（ここでは４箇所）には、光導波路付き配線基板６１の上面６２及び下面６３の両方にて開口する充填用孔８１が形成されている。これらの充填用孔８１の内部には樹脂充填部８２が設けられており、その樹脂充填部８２の略中心部には位置合わせ穴８３が設けられている。位置合わせ穴８３は断面円形状であって、光導波路付き配線基板６１の上面６２及び下面６３の両方にて開口している。本実施形態の場合、位置合わせ穴８３の直径は上記充填用孔８１の内径よりも小さく、約０．７ｍｍに設定されている。４つある位置合わせ穴８３の内部には、ステンレス鋼からなる断面円形状のガイドピン２４（位置合わせ用ガイド部材）が、上面６２側に一端を突出させた状態で嵌合されている。本実施形態において具体的には、ＪＩＳ  Ｃ  ５９８１に規定するガイドピン「ＣＮＦ１２５Ａ−２１」（直径０．６９９ｍｍ）を使用している。
【００３２】
図１〜図５に示されるように、前記光導波路３１は、光導波路付き配線基板６１の上面６２における略中央に配置されている。光導波路３１を構成する基材３２は、コア３３及びそれを上下左右から取り囲むクラッド３４を有している。実質的にコア３３は光信号が伝搬する光路となる。本実施形態の場合、コア３３及びクラッド３４は、屈折率等の異なる透明なポリマ材料、具体的には屈折率等の異なるＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）により形成されている。光路となるコア３３の本数は１２であって、それらは直線状または緩やかな曲線状をなしており、互いに平行に延びるように形成されている。
【００３３】
光導波路３１における所定の箇所には、光導波路３１の下面にて開口するＶ字溝３５が形成されている。このＶ字溝３５の先端はコア３３のある深さにまで及んでいる。Ｖ字溝３５の内面は光導波路付き配線基板６１の上面６２に対して約４５°の角度を持つ傾斜面となっていて、その傾斜面には光を全反射可能な金属からなる薄膜３７が蒸着されていてもよい。その結果、光を９０°の角度で反射する光路変換用ミラーが構成される。
【００３４】
図３〜図５に示されるように、光導波路３１の四隅には円形状の位置合わせ穴３６が貫通形成されている。これらの位置合わせ穴３６は、前記ガイドピン２４の大きさに対応して直径約０．７ｍｍに設定されている。そして、光導波路３１の有する各位置合わせ穴３６には、光導波路付き配線基板６１から突出する各ガイドピン２４が挿通されている。
【００３５】
図１〜図５に示されるように、前記各光素子付き光パッケージ４１を構成する光パッケージ４２は、セラミック基板１１を備えている。セラミック基板１１は、表面１２及び裏面１３を有し、厚さ方向から見て略矩形状をなす部材である（図２参照）。かかるセラミック基板１１は、複数のセラミック層５１からなる、いわゆるセラミック多層配線基板であって、内層に金属配線層５２を備えている。セラミック層５１は、アルミナを主成分とするグリーンシートを焼成したセラミック焼結体を主体としており、金属配線層５２は、タングステンによって形成されている。このセラミック基板１１はビア導体５３も備えており、層の異なる金属配線層５２同士はビア導体５３を介して層間接続されている。また、一部のビア導体５３の下端には、パッド５６が形成されている。各パッド５６の表面上には、複数のはんだバンプ６８（外部接続端子）が設けられている。そして、これらのはんだバンプ６８は、前記光導波路付き配線基板６１の前記パッド６７にはんだ付けされている。
【００３６】
図１において左側にあるセラミック基板１１の表面１２の右側部には、フリップチップ接続パッドとなる複数の表面側導体層５５（図３，図４参照）が、タングステンによって形成されている。これらの表面側導体層５５には、矩形平板状をなすドライバＩＣ１８がフリップチップ実装されている。かかるドライバＩＣ１８の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。
【００３７】
また、図１において左側にあるセラミック基板１１の裏面１３の右端部には、搭載領域となる裏面側導体層５４（図３，図５参照）が、タングステンによって形成されている。裏面側導体層５４は、ビア導体５３及び表面側導体層５５を介してドライバＩＣ１８に電気的に接続されている。また、裏面側導体層５４上には、発光素子の一種であるＶＣＳＥＬ１４が、発光面を下方に向けた状態で接合されている。このＶＣＳＥＬ１４の発光面は、一列に並べられた複数の発光部１５を有しており、前記光導波路３１の上面（上側のクラッド３４の上面）に密着している。なお、発光部１５の数は、前記光導波路３１のコア３３の本数と同じく１２である。これらの発光部１５は、セラミック基板１１の裏面１３に対して直交する方向（即ち図１の下方向）に、所定波長のレーザ光を出射するようになっている。
【００３８】
一方、図１において右側にあるセラミック基板１１の表面１２の左側部にも、複数の表面側導体層５５が形成されている。これらの表面側導体層５５には、矩形平板状をなすレシーバＩＣ１９がフリップチップ実装されている。かかるレシーバＩＣ１９の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。
【００３９】
また、図１において右側にあるセラミック基板１１の裏面１３の左端部にも、搭載領域となる裏面側導体層５４が形成されている。裏面側導体層５４は、ビア導体５３及び表面側導体層５５を介してレシーバＩＣ１９に電気的に接続されている。また、裏面側導体層５４上には、受光素子の一種であるフォトダイオード１６が、受光面を下方に向けた状態で接合されている。このフォトダイオード１６の受光面は、一列に並べられた複数の受光部１７を有しており、前記光導波路３１の上面に密着している。なお、受光部１７の数は、光導波路３１のコア３３の本数と同じく１２である。従って、これらの受光部１７は、図１の下側から上側に向かうレーザ光を受けやすい構成となっている。
【００４０】
図２〜図５に示されるように、セラミック基板１１における複数の箇所（１つのセラミック基板１１につき２箇所）には、セラミック基板１１の表面１２及び裏面１３の両方にて開口する充填用孔２１が形成されている。これらの充填用孔２１の内部には樹脂充填部２２が設けられており、その樹脂充填部２２の略中心部には位置合わせ用ガイド穴２３（位置合わせ用ガイド部）が設けられている。位置合わせ用ガイド穴２３は断面円形状であって、セラミック基板１１の表面１２及び裏面１３の両方にて開口している。本実施形態の場合、位置合わせ用ガイド穴２３の直径は上記充填用孔２１の内径よりも小さく、約０．７ｍｍに設定されている。位置合わせ用ガイド穴２３の内部には、前記ガイドピン２４の上端部が嵌合されている。
【００４１】
その結果、ＶＣＳＥＬ１４（またはフォトダイオード１６）と光導波路３１とが、平面方向において位置合わせされた状態で固定される。ここで、「平面方向において位置合わせされた状態」とは、具体的には、図１の左端側に位置する前記光路変換用ミラーが前記各発光部１５の直下にあり各コア３３と各発光部１５との光軸が合った状態、かつ、図１の右端側に位置する光路変換用ミラーが前記各受光部１７の直下にあり各コア３３と各受光部１７との光軸が合った状態をいう。
【００４２】
そして本実施形態では、４つあるガイドピン２４のうちの２つがＶＣＳＥＬ１４に近接して配置され、残りの２つがフォトダイオード１６に近接して配置されている。ＶＣＳＥＬ１４に近接して配置された一対のガイドピン２４は、発光部１５の列と略同一直線上にあって、発光部１５の列及び前記裏面側導体層５４をその両端側から挟むように配設されている。同様に、フォトダイオード１６に近接して配置された一対のガイドピン２４は、受光部１７の列と略同一直線上にあって、受光部１７の列及び裏面側導体層５４をその両端側から挟むように配設されている。
【００４３】
また、図１〜図５に示されるように、セラミック基板１１の裏面１３側における複数の箇所（１つのセラミック基板１１につき４箇所）には、位置合わせスタッド７１が突設されている。各位置合わせスタッド７１は、裏面１３側において前記はんだバンプ６８が配置される領域を囲むように配置されている。４つある位置合わせスタッド７１のうちの２つは、裏面１３側において、はんだバンプ６８が配置される領域と、裏面側導体層５４が形成される搭載領域との間に配置されている。位置合わせスタッド７１は、前記セラミック層５１を積層することによって略直方体状に形成されており、セラミック基板１１に一体形成されている。即ち、位置合わせスタッド７１は、セラミック基板１１と同じセラミック焼結体を主体としている。
【００４４】
図３，図４に示されるように、裏面１３を基準とした位置合わせスタッド７１の突出量は、ＶＣＳＥＬ１４やフォトダイオード１６の厚さよりも大きくなるように設定されている。位置合わせスタッド７１の突出量は、ＶＣＳＥＬ１４やフォトダイオード１６が前記光導波路３１の上面に当接する程度の大きさに設定されている。また、位置合わせスタッド７１の突出量は、はんだバンプ６８の高さよりも大きくなるように設定されており、はんだバンプ６８の高さに１層のセラミック層５１の厚さを加えた大きさにほぼ等しくなっている。即ち、はんだバンプ６８が配置される領域におけるセラミック層５１の層数は、裏面側導体層５４が形成される搭載領域におけるセラミック層５１の層数よりも１つだけ大きくなっている。
【００４５】
さらに、位置合わせスタッド７１は先端面７２を有しており、先端面７２は光導波路付き配線基板６１の上面６２に対して当接している。これにより、ＶＣＳＥＬ１４（またはフォトダイオード１６）と光導波路３１とが、高さ方向において位置合わせされた状態で固定される。ここで、「高さ方向において位置合わせされた状態」とは、具体的には、ＶＣＳＥＬ１４が光導波路３１の上面に当接しており各コア３３とＶＣＳＥＬ１４の前記各発光部１５との光軸が合った状態、かつ、フォトダイオード１６が光導波路３１の上面に当接しており各コア３３とフォトダイオード１６の前記各受光部１７との光軸が合った状態をいう。
【００４６】
このように構成された光導波路モジュール１の一般的な動作について簡単に述べる。
【００４７】
ＶＣＳＥＬ１４及びフォトダイオード１６は、光導波路付き配線基板６１の金属導体層６５やセラミック基板１１の金属配線層５２などを介した電力供給により、動作可能な状態となる。セラミック基板１１上のドライバＩＣ１８からＶＣＳＥＬ１４に電気信号が出力されると、ＶＣＳＥＬ１４は入力した電気信号を光信号（レーザ光）に変換した後、その光信号をコア３３の左端にある光路変換用ミラーに向けて、発光部１５から出射する。発光部１５から出射したレーザ光は、光導波路３１の上面側から入射して、コア３３の光路変換用ミラーに入射する。光路変換用ミラーに入射したレーザ光は、そこで進行方向を９０°変更する。このため、レーザ光は光導波路３１の上面側から出射し、さらにフォトダイオード１６の受光部１７に入射する。フォトダイオード１６は受光したレーザ光を電気信号に変換し、変換した電気信号をレシーバＩＣ１９に出力するようになっている。
【００４８】
次に、上記構成の光導波路モジュール１の製造方法を図６〜図１０に基づいて説明する。
【００４９】
まず、以下の手順によりセラミック基板１１を作製する。アルミナ粉末、有機バインダ溶剤、可塑剤などを均一に混合・混練してなる原料スラリーを作製し、この原料スラリーを用いてドクターブレード装置によるシート成形を行い、所定厚みのグリーンシート（セラミック未焼結体）を複数層分形成する。次に、各グリーンシートにおける所定部分にパンチ加工を施し、充填用孔２１の一部をなす透孔と、ビア用孔とをそれぞれ形成する。この段階ではまだ未焼結状態であるので、穴加工を比較的簡単に低コストで行うことができる。この後、ビア用孔に金属ペーストを充填するとともに、グリーンシートの表面に金属ペーストを印刷する。
【００５０】
続く積層圧着工程では、複数枚のグリーンシートを積層して配置し、プレス装置を用いてそれらを圧着、一体化することにより、充填用孔２１を有するセラミック積層体を作製する。このとき、セラミック積層体において位置合わせスタッド７１となる部分も同時に作製される。次に、周知の手法に従って乾燥工程や脱脂工程などを行った後、さらにアルミナが焼結しうる加熱温度（１６５０℃〜１９５０℃）にて焼成工程を行う。これにより、セラミック積層体を焼結させてセラミック基板１１（図６参照）とする。この時点でセラミックは硬質化しかつ収縮する。また、ビア用孔に充填された金属ペーストがビア導体５３となり、グリーンシートの表面に印刷された金属ペーストが、金属配線層５２、裏面側導体層５４、表面側導体層５５及びパッド５６となる。
【００５１】
続く第１の樹脂充填工程では、以下のようにして充填用孔２１内に樹脂充填部２２を形成する。まず、エポキシ樹脂に対して硬化剤を混合した混合物を３本ロールにて混練することにより、充填用の樹脂材料を調製しておく。なお、本実施形態では、熱硬化性樹脂中に無機フィラーを含む未硬化状態の樹脂材料を用いる。
【００５２】
次に、セラミック基板１１を印刷装置にセットし、その表面１２に所定のメタルマスク（図示略）を密着させて配置する。メタルマスクにおいて充填用孔２１に対応する箇所には、開口部があらかじめ形成されている。このようなメタルマスクを介して前記樹脂材料を印刷することにより、各充填用孔２１内に樹脂材料を充填する。そして、印刷後のセラミック基板１１を印刷装置から取り外した後、１２０℃，１時間の条件で加熱し、充填された樹脂材料を半硬化させて、樹脂充填部２２とする。ここで、樹脂充填部２２を完全に硬化させないのは、次の第１の嵌合穴形成工程での穴加工をいっそう容易に行うためである。
【００５３】
続く第１の嵌合穴形成工程では、精密ドリルを用いた精密穴加工を行って樹脂充填部２２に位置合わせ用ガイド穴２３を形成する。このような加工法によれば、光軸合わせの基準となるガイドピン２４を、所望とする正しい位置にて支持可能な位置合わせ用ガイド穴２３とすることができる。ここで、前記セラミック基板１１を表面研磨装置にセットして、表面１２及び裏面１３を研磨する。この研磨により、充填用孔２１の開口部から突出して盛り上がっている余剰の樹脂や、基板表面に付着している樹脂を除去する。この研磨工程を行うと、セラミック基板１１の表面１２における凹凸が解消されて平坦化する。
【００５４】
次に、前記セラミック基板１１を１５０℃，５時間の条件で加熱する本硬化処理を行って、樹脂充填部２２を完全に硬化させる。さらに、周知の手法により仕上げ加工を行って、位置合わせ用ガイド穴２３の穴径を０．７００ｍｍとなるように微調整する。このときの加工に要求される精度は、具体的には±０．００１ｍｍである。その後、セラミック基板１１の裏面１３側のパッド５６にはんだペーストを塗布してリフローすることにより、はんだバンプ６８を設ける。
【００５５】
また、光導波路付き配線基板６１を構成する基板本体６９を従来公知の手法により作製し、準備しておく。その具体例を挙げると、銅張積層板を出発材料として銅箔のエッチングや無電解銅めっき等を行い、金属導体層６５及びスルーホール部６６を有する樹脂絶縁層６４を形成する。次に、樹脂絶縁層６４の表層にさらに樹脂絶縁層６４を積層形成し、最上層の樹脂絶縁層６４の上面６２にパッド６７を形成する。
【００５６】
次に、準備しておいた基板本体６９に対してドリルを用いて穴加工を行うことにより、充填用孔８１を形成する。続く第２の樹脂充填工程では、前記第１の樹脂充填工程と同様の工程を行うことにより、充填用孔８１内に樹脂充填部８２を形成する。さらに、第２の嵌合穴形成工程では、精密ドリルを用いた精密穴加工を行って樹脂充填部８２に位置合わせ穴８３を形成する。さらに、周知の手法により仕上げ加工を行って、位置合わせ穴８３の穴径を０．７００ｍｍとなるように微調整する。このときの加工に要求される精度は、具体的には±０．００１ｍｍである。
【００５７】
また、従来公知の手法に従って、基板本体６９の上面６２にクラッド３４及びコア３３を順次積層形成し、光導波路３１を形成する。さらに、光導波路３１において位置合わせ穴８３の直上となる位置に対して精密ドリルを用いた精密穴加工を行い、四隅に位置合わせ穴３６を形成しておく（図７参照）。
【００５８】
続くガイドピン取付工程では、専用の治具などを用いて、位置合わせ穴３６及び光導波路付き配線基板６１の位置合わせ穴８３にガイドピン２４を圧入するようにして嵌合させる（図８参照）。
【００５９】
次に、図１において左側にあるセラミック基板１１の表面１２にドライバＩＣ１８を実装するとともに、裏面１３上にＶＣＳＥＬ１４を実装する（図９参照）。また、図１において右側にあるセラミック基板１１の表面１２にレシーバＩＣ１９を実装するとともに、裏面１３上にフォトダイオード１６を実装する。なお、ＶＣＳＥＬ１４及びフォトダイオード１６は、位置合わせ用ガイド穴２３を基準として位置合わせされる。例えば、ＶＣＳＥＬ１４及びフォトダイオード１６は、２つの位置合わせ用ガイド穴２３を繋ぐ仮想線上に位置合わせされる。また、このときの裏面１３は凹凸のない平坦面となっているので、ＶＣＳＥＬ１４及びフォトダイオード１６は裏面１３に対して平行な状態となる。
【００６０】
続く位置合わせ工程では、光導波路付き配線基板６１の有する各ガイドピン２４をセラミック基板１１の有する各位置合わせ用ガイド穴２３に対して嵌合させる（図１０参照）。これにより、光導波路３１及びＶＣＳＥＬ１４の光軸合わせが行われ、光導波路３１及びフォトダイオード１６の光軸合わせが行われる。次に、位置合わせスタッド７１の先端面７２を光導波路付き配線基板６１の上面６２に密着させた状態で、各はんだバンプ６８のリフローを行う。このとき、はんだバンプ６８の一部が溶けて落下し、光導波路付き配線基板６１のパッド６７上に付着する。その結果、セラミック基板１１のパッド５６と光導波路付き配線基板６１のパッド６７とがはんだバンプ６８を介して電気的に接続され、光素子付き光パッケージ４１が光導波路付き配線基板６１にはんだ付けされる。以上のようにして図１〜図４に示す本実施形態の光素子付き光パッケージ４１が完成する。
【００６１】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００６２】
（１）本実施形態の光導波路モジュール１では、ガイドピン２４の下端部が光導波路付き配線基板６１の位置合わせ穴８３に嵌合され、上端部がセラミック基板１１の位置合わせ用ガイド穴２３に嵌合されている。これにより、セラミック基板１１に搭載された光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）と、光導波路付き配線基板６１が有する光導波路３１とを、平面方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。しかも、セラミック基板１１側の位置合わせスタッド７１が光導波路付き配線基板６１に当接するため、特に調整を行わなくても、光導波路３１に対して光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）を、高さ方向において簡単に位置合わせでき、なおかつ位置合わせした状態に保持できる。その結果、光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）と光導波路３１との光軸合わせを正確に行うことができる。従って、光の伝送ロスが小さく、高速度化・高密度化に十分に対応しうる光導波路モジュール１を実現することができる。
【００６３】
（２）本実施形態では、ガイドピン２４を、位置合わせ用ガイド穴２３や位置合わせ穴８３に嵌合させることにより、光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）と光導波路３１との位置合わせが行われる。このため、ガイドピン２４の外周面が位置合わせ用ガイド穴２３の内面や位置合わせ穴８３の内面に接触することで、光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）と光導波路３１とが平面方向において位置合わせされた状態に保持される。従って、寸法安定性・信頼性に優れたセラミック基板１１を実現することができる。しかも、ガイドピン２４は、位置合わせ穴３６に挿通しているため、ガイドピン２４の外周面が位置合わせ穴３６の内面に接触することで、光導波路３１が平面方向において位置合わせされた状態に保持される。従って、より寸法安定性・信頼性に優れたセラミック基板１１を実現できる。
【００６４】
（３）本実施形態では、光パッケージ４２を構成する基板としてセラミック基板１１が用いられている。このセラミック基板１１は樹脂基板などの他の基板と比較して熱伝導性が高いため、セラミック基板１１が熱膨張によって変形しにくくなる。よって、熱膨張に起因した光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）と光導波路３１との間の位置ずれを防止できる。また、セラミック基板１１からは発生した熱が効率良く放散されるため、放熱性の悪化に起因する発光波長のズレが回避され、動作安定性・信頼性に優れたセラミック基板１１を実現することができる。
【００６５】
（４）本実施形態では、ＶＣＳＥＬ１４及びフォトダイオード１６が光導波路３１の上面に密着している。このため、ＶＣＳＥＬ１４の発光部１５から光導波路３１のコア３３に向けてレーザ光を通過させるためのレンズや、コア３３からフォトダイオード１６の受光部１７に向けてレーザ光を通過させるためのレンズが不要となる。
【００６６】
（５）本実施形態の光導波路３１は基板本体６９の上面６２上に配置されているため、光導波路３１を取り付けるにあたり、光導波路付き配線基板６１の上面６２に光導波路３１用の取付凹部などを形成しなくても済む。よって、光導波路モジュール１の製造コスト増を回避することができる。
［第２実施形態］
【００６７】
以下、本発明を具体化した第２実施形態の光導波路モジュール１を図１１，図１２に基づき詳細に説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００６８】
図１１，図１２に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール１は、位置合わせスタッド７１の先端面７２全体にスタッド側導体層７３（スタッド側導体部）を有している。スタッド側導体層７３は、金属配線層５２及びビア導体５３を介してドライバＩＣ１８などに接続されている。スタッド側導体層７３は、光素子付き光パッケージ４１が光導波路付き配線基板６１に搭載された状態で、光導波路付き配線基板６１の上面６２に形成された基板側導体層７０に対して面接触している（図１２参照）。基板側導体層７０は、金属導体層６５及びスルーホール部６６を介して、光導波路付き配線基板６１の有するグランド層（図示略）や電源層（図示略）に電気的に接続されている。これにより、スタッド側導体層７３は、基板側導体層７０、金属導体層６５及びスルーホール部６６を介して、グランド層や電源層に電気的に接続される。
【００６９】
ところで、スタッド側導体層７３は、グランド層や電源層に電気的に接続可能であることから、他の導体部（例えば、ドライバＩＣ１８とＶＣＳＥＬ１４とを結ぶビア導体５３）に比べて大電流が流れる傾向にある。よって、スタッド側導体層７３は、大電流をスムーズに流すために他の導体部に比べて面積が大きいことが好ましい。そこで、本実施形態では、スタッド側導体層７３を、面積の制約が小さい位置合わせスタッド７１の先端面７２全体に形成している。その結果、スタッド側導体層７３の面積が大きくなるため、スタッド側導体層７３により、グランド層や電源層に電気的に接続される好適な回路を形成できる。
［第３実施形態］
【００７０】
以下、本発明を具体化した第３実施形態の光導波路モジュール１を図１３，図１４に基づき詳細に説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００７１】
図１３，図１４に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール１では、位置合わせスタッド７１の位置が上記第１実施形態の場合と異なっている。即ち、各位置合わせスタッド７１は、セラミック基板１１の裏面１３側の四隅に配置されている。
【００７２】
また、本実施形態では、ガイドピン２４の代わりに、図１４に示すアライメントマーク７４（位置合わせ用ガイド部）を用いて、光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）と光導波路３１との位置合わせを行っている。具体的には、光素子付き光パッケージ４１を光導波路付き配線基板６１に搭載する際に、アライメントマーク７４を光導波路付き配線基板６１の有する位置合わせ基準マーク（図示略）に照合（一致）させることにより、位置合わせが行われる。なお、アライメントマーク７４は、裏面側導体層５４が形成される搭載領域を両側から挟むように配置された位置合わせスタッド７１に付与されている。アライメントマーク７４は、位置合わせスタッド７１の下端面に付与されている。
【００７３】
従って、本実施形態によれば、ガイドピン２４の代わりにアライメントマーク７４を用いているため、ガイドピン２４を嵌合、挿通させるための位置合わせ用ガイド穴２３や位置合わせ穴３６，８３を形成する工程が不要となる。よって、光導波路モジュール１の製造コスト増を回避することができる。
［第４実施形態］
【００７４】
以下、本発明を具体化した第４実施形態の光導波路モジュール１を図１５に基づき詳細に説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を中心に説明し、共通する点については同じ部材番号を付すのみとする。
【００７５】
図１５に示されるように、本実施形態の光導波路モジュール１では、光導波路付き配線基板６１の構成が上記第１実施形態の場合と異なっている。即ち、本実施形態の光導波路３１は、光導波路付き配線基板６１の上面６２全体に配置されている。さらに、光導波路３１の上面は、絶縁樹脂層９１によってほぼ全体的に覆われている。なお、絶縁樹脂層９１は、銅張積層板によって形成されており、銅箔のエッチングを行うことにより、絶縁樹脂層９１の上面にパッド６７などが形成される。また、絶縁樹脂層９１において、光導波路３１のＶ字溝３５の上方となる箇所には、光導波路３１の一部を露出させる開口部９２が形成されている。
【００７６】
さらに、本実施形態では、セラミック基板１１の裏面１３側に突出部９３が突設され、突出部９３の先端面にＶＣＳＥＬ１４が接合されている。突出部９３の先端部及びＶＣＳＥＬ１４は開口部９２内に位置しており、ＶＣＳＥＬ１４は光導波路３１の上面に密着している。裏面１３を基準とした突出部９３の突出量は、同じく裏面１３側に突設された位置合わせスタッド７１よりも大きくなるように設定されている。なお、位置合わせスタッド７１は、光導波路３１の上面にではなく、絶縁樹脂層９１の上面に当接している。即ち、位置合わせスタッド７１の突出量は、はんだバンプ６８の高さとほぼ等しくなっている。
【００７７】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００７８】
・上記第３実施形態のアライメントマーク７４を、ガイドピン２４に変更してもよい。このようにした場合、位置合わせスタッド７１は、ガイドピン２４を包囲するように配設される。従って、ガイドピン２４は、セラミック基板１１の位置合わせ用ガイド穴２３及び基板本体６９の位置合わせ穴８３によって支持されるだけでなく、位置合わせスタッド７１によっても支持されるため、ガイドピン２４の傾きをより確実に防止できる。よって、光素子（ＶＣＳＥＬ１４、フォトダイオード１６）と光導波路３１とを高精度に位置決めできる。
【００７９】
・上記第２実施形態の構成を上記第３実施形態に適用してもよい。即ち、第３実施形態において、位置合わせスタッド７１の先端面７２にスタッド側導体層７３を形成し、スタッド側導体層７３を、基板側導体層７０、金属導体層６５及びスルーホール部６６を介して、グランド層や電源層に電気的に接続するようにしてもよい。このようにすれば、上記第２実施形態と同様の効果を有するようになる。
【００８０】
・上記各実施形態において、ドライバＩＣ１８（またはレシーバＩＣ１９）がＶＣＳＥＬ１４（またはフォトダイオード１６）よりも肉薄であれば、ドライバＩＣ１８（またはレシーバＩＣ１９）をセラミック基板１１の裏面１３側に搭載してもよい。この場合、ドライバＩＣ１８及びＶＣＳＥＬ１４（またはレシーバＩＣ１９及びフォトダイオード１６）は一体化されていてもよい。
【００８１】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００８２】
（１）表面及び裏面を有し、前記裏面側に光素子を搭載可能な第１搭載領域が設定され、前記表面側に光素子駆動用の半導体素子を搭載可能な第２搭載領域が設定された基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に一体形成され、前記光導波路付き基板の主面側に対して当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部とを備えたことを特徴とする光パッケージ。
【００８３】
（２）表面及び裏面を有し、前記裏面側に光素子を搭載可能な搭載領域が設定された基板と、前記基板の前記裏面側に配置され、光導波路付き基板の有する複数の接続端子に対して接続可能な複数の外部接続端子と、前記基板の前記裏面側から突出するように前記基板に形成され、前記光導波路付き基板の主面側に当接可能な先端面を有する位置合わせスタッドと、前記基板の前記裏面側に配置された位置合わせ用ガイド部とを備え、前記位置合わせスタッドの前記先端面には、前記光導波路付き基板の有するグランド層及び／または電源層に電気的に接続可能なスタッド側導体部が形成されており、前記スタッド側導体部は、前記主面に形成された基板側導体部に当接可能であることを特徴とする光パッケージ。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態の光導波路モジュールを示す概略断面図。
【図２】同じく、光導波路モジュールを示す概略平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】第１実施形態の光導波路モジュールを示す分解断面図。
【図６】同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。
【図７】同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。
【図８】同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。
【図９】同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。
【図１０】同じく、光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。
【図１１】第２実施形態の光導波路モジュールの製造方法を示す説明図。
【図１２】同じく、光導波路モジュールの要部を示す概略断面図。
【図１３】第３実施形態の光導波路モジュールの要部を示す概略断面図。
【図１４】同じく、光導波路モジュールを示す概略平面図。
【図１５】第４実施形態の光導波路モジュールの要部を示す概略断面図。
【図１６】従来の光導波路モジュールを示す概略断面図。
【符号の説明】
【００８５】
１…光導波路モジュール
１１…基板としてのセラミック基板
１２…基板の表面
１３…基板の裏面
１４…光素子としてのＶＣＳＥＬ
１６…光素子としてのフォトダイオード
２３…位置合わせ用ガイド部としての位置合わせ用ガイド穴
２４…位置合わせ用ガイド部材としてのガイドピン
３１…光導波路
４１…光素子付き光パッケージ
４２…光パッケージ
５４…搭載領域としての裏面側導体層
６１…光導波路付き基板としての光導波路付き配線基板
６２…光導波路付き基板の主面及び基板本体の主面としての上面
６７…光導波路付き基板の接続端子としてのパッド
６８…外部接続端子としてのはんだバンプ
６９…基板本体
７１…位置合わせスタッド
７２…位置合わせスタッドの先端面
７３…スタッド側導体部としてのスタッド側導体層
７４…位置合わせ用ガイド部としてのアライメントマーク
８３…基板本体の位置合わせ穴
【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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