(57)【要約】【課題】光導波路モジュールにおいて、簡単な構成により、外形サイズを大型化することなく耐湿性の向上と実装に好適な配置を図れる電極ピンの封止構造を実現する。【解決手段】光導波路モジュール１は、熱光学効果による光導波制御のためのヒータ通電用電極を含む光導波路板２と、光導波路板２に光結合した光ファイバ３と、電極通電用の電極ピン４と、光導波路板を封止する一対のカバー部５と、カバー部５内への水分の侵入を防止する封止用接着部５０とを備えている。カバー部５は、凹部内に光導波路板２を配して互いに嵌合される下部及び上部カバー５１，５２から成り、相互の併せ面に、凹部から外部に通じる電極ピン配置用隙間５５を備える。Ｌ字状に屈曲した電極ピン４は、電極ピン配置用隙間５５に配され、一端を光導波路板２に設た電極に接続し、他端をカバー部５の外部にＤＩＰ配置して露出し、併せ面に沿って封止され、封止距離が確保される。【選択図】図１
2005234501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路を有する光回路、及び熱光学効果を用いて光導波の制御を行うためのヒータ通電用の電極を含む光導波路板と、
前記光回路に光結合するように前記光導波路板に固定された光ファイバと、
前記電極に通電する電極ピンと、
前記光導波路板を封止するための少なくとも一対の互いに嵌め合わされるカバー部と、
前記カバー部内への水分の侵入を防止する封止用接着部と、を備えた光導波路モジュールにおいて、
前記カバー部は、各々凹部を有し凹部内に前記光導波路板を配して互いに凹部が向い合うように嵌合された上部カバー及び下部カバーから成り、上部カバー及び下部カバーの相互の併せ面に前記凹部から外部に通じる電極ピン配置用隙間を備え、
前記電極ピンは、一端が前記光導波路板の電極に接続され他端が前記カバー部の外部に露出し、前記電極ピン配置用隙間に配して封止されていることを特徴とする光導波路モジュール。
【請求項２】
前記カバー部は、上部カバー、下部カバー、又は上部カバー及び下部カバーの併せ面に内部の凹部から外部に通じる内圧変動防止用の孔部を備え、該孔部は前記封止用接着部を形成した後に封止されることを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項３】
前記カバー部は、前記電極ピン配置用隙間から内部の凹部に至るように前記上部カバー又は下部カバーの壁面に形成された、前記電極ピンを電気絶縁して挿入固定する孔又は溝を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項４】
前記電極ピン配置用隙間は、前記上部カバー及び下部カバーの併せ面に該併せ面と平行に形成された電極ピン挿通用の孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項５】
前記電極ピン挿通用の孔は、前記カバー部の内部側よりも外部側の径が大きいことを特徴とする請求項４に記載の光導波路モジュール。
【請求項６】
前記カバー部は、前記光ファイバを該カバー部の外部から内部に導入するための溝部を有し、該溝部は局所的に断面が大きい部分を備えていることを特徴とする請求項１に記載の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、光導波路モジュールの封止構造、特に電極ピンの封止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンウェハなどの基板上に光導波路を形成して光導波路板を作製し、この光導波路板に光ファイバを接続した光導波路モジュールの製造が行われている。このような光導波路モジュールは、機械的強度の向上と長期信頼性の向上のため、その外側をパッケージで保護される。例えば、光導波路チップ及び光入出力用の光ファイバの端部をそれぞれ筐体に保持・固定するとともに、これらを光軸が一致するよう接続し、更にこれら全体を外部筐体中に収納して、かつ外部筐体と接触することがないようにガラス転移温度が０℃〜６０℃の下限以下であるゴム状樹脂組成物を充填して封止した光導波路モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この導波路モジュールは、図２２（ａ）（ｂ）に示すように、光導波路チップ１０１及び光入出力用の４芯テープファイバ１０３，１０４の端部をそれぞれ光導波路チップ用筐体１０２及び光ファイバ端部用筐体１０５，１０６に保持・固定するとともに、光導波路チップ用筐体１０２及び光ファイバ端部用筐体１０５，１０６を、光導波路チップ１０１の端面に光入出力用の４芯テープファイバ１０３，１０４の光軸が一致する如く接続し、さらにこれら全体を外部筐体１１１、１１２中にジェリー状樹脂１２０を介して収納し、接着剤１１３で封止することにより、各筐体間並びに各筐体内の接着剤への水分の浸入防止を図っている。
【特許文献１】特許第３１９９１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した図２２や特許文献１に示されるような光導波路モジュールの光回路全体を樹脂等で封止してケース内に収納する構造の従来の耐湿性向上対策は、以下に示すような熱光学効果を用いて光導波の制御を行うヒータ通電用の電極ピンを備えた光導波路モジュールにおいてはそのまま適用することができない。
【０００５】
ここで、熱光学効果を用いた光デバイスについて説明する。図２３は熱光学効果を用いた１×２光スイッチを示す。このような熱光学効果型の光スイッチは、熱光学効果によって屈折率が変化するポリマー系材料や石英系材料で形成されたＹ分岐光導波路を用いており、金属薄膜ヒータに通電することにより、Ｙ分岐した一方の光導波路の屈折率を変化して光の出力ポートが切り替えられるものである。この光スイッチは、シリコン基板２１の上に形成されたＹ分岐したコア２３，２３ａ，２３ｂとクラッド２２とからなる光導波路と、光導波路のコア２３ａ，２３ｂの上面のクラッド表面に各コアに沿って形成されたヒータ２４ａ，２４ｂを有している。ヒータ２４ａ，２４ｂには、電極２５を介して電流が供給される。
【０００６】
ポリマー系材料で形成された光スイッチのコア２３ａ，２３ｂは、加熱により屈折率が低下（石英系の場合は上昇）するいわゆる熱光学効果（ＴＯ：Ｔｈｅｒｍｏ  Ｏｐｔｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔ）を有する材料で形成されており、ヒータ２４ａ（２４ｂ）により加熱されたコア２３ａ（コア２３ｂ）は、光が導波しないＯＦＦ状態となり、光スイッチが実現される。Ｙ分岐した入射側コア２３から入射した光は、ヒータ２４ａ，２４ｂのＯＮ／ＯＦＦによって、出射側コア２３ａ，２３ｂのいずれかに偏向して導かれ、又は、遮断される。ヒータ２４ａ，２４ｂは、例えば幅１０μｍ、厚さ０．２μｍの金（Ａｕ）線により形成される。Ｙ分岐導波路板は光導波路モジュールの内部に封止されるので、Ｙ分岐導波路板のヒータ２４ａ，２４ｂの電極２５に通電するためモジュール外部からモジュール内部に電力を供給する電極ピンが必須であり、その封止接着部の耐湿性が要求される。
【０００７】
モジュール内部湿度の時間変化の封止厚依存性を、図２４により説明する。ポリマー系の封止材にてパッケージを気密封止した場合、光デバイスの光学特性は、一般に、封止材の吸湿及び透湿により徐々に悪化する。そこで、ある一定以上の封止厚（モジュール内部とモジュール外部環境との封止材を介しての最短距離）を設けることにより、透湿を遅延させる手段が一般的に行われている。図２４（ａ）に示すグラフは、図２４（ｂ）に示すようにパッケージ１５１、１５２を封止厚ｄを有する封止接着部５０で封止し、８５℃／８５％試験により封止したパッケージ内部の湿度変化を測定した結果である。封止厚ｄが１ｍｍ（曲線ａ）、３ｍｍ（曲線ｂ）、５ｍｍ（曲線ｃ）と増加すれば、するほど耐湿性が向上するのが分かる。
【０００８】
従来の電極ピン封止方法として、ガラス絶縁によるハーメチックシールがあるが、これは製造コストや必要納期の観点から上述の光導波路モジュールに不適である。また、やみくもに封止厚ｄを増加すれば、パッケージを肉厚を増大させてパッケージサイズの大型化を招いたり、光導波路モジュールを実装するのに不合理な電極ピン配置となる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、外形サイズを大型化することなく耐湿性の向上と実装に好適な配置を実現できる電極ピンの封止構造を備えた光導波路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】
【００１０】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、光導波路を有する光回路、及び熱光学効果を用いて光導波の制御を行うためのヒータ通電用の電極を含む光導波路板と、前記光回路に光結合するように前記光導波路板に固定された光ファイバと、前記電極に通電する電極ピンと、前記光導波路板を封止するための少なくとも一対の互いに嵌め合わされるカバー部と、前記カバー部内への水分の侵入を防止する封止用接着部と、を備えた光導波路モジュールにおいて、前記カバー部は、各々凹部を有し凹部内に前記光導波路板を配して互いに凹部が向い合うように嵌合された上部カバー及び下部カバーから成り、上部カバー及び下部カバーの相互の併せ面に前記凹部から外部に通じる電極ピン配置用隙間を備え、前記電極ピンは、一端が前記光導波路板の電極に接続され他端が前記カバー部の外部に露出し、前記電極ピン配置用隙間に配して封止されているものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光導波路モジュールにおいて、前記カバー部は、上部カバー、下部カバー、又は上部カバー及び下部カバーの併せ面に内部の凹部から外部に通じる内圧変動防止用の孔部を備え、該孔部は前記封止用接着部を形成した後に封止されるものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載の光導波路モジュールにおいて、前記カバー部は、前記電極ピン配置用隙間から内部の凹部に至るように前記上部カバー又は下部カバーの壁面に形成された、前記電極ピンを電気絶縁して挿入固定する孔又は溝を備えているものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１に記載の光導波路モジュールにおいて、前記電極ピン配置用隙間は、前記上部カバー及び下部カバーの併せ面に該併せ面と平行に形成された電極ピン挿通用の孔を含むものである。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４に記載の光導波路モジュールにおいて、前記電極ピン挿通用の孔は、前記カバー部の内部側よりも外部側の径が大きいものである。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１に記載の光導波路モジュールにおいて、前記カバー部は、前記光ファイバを該カバー部の外部から内部に導入するための溝部を有し、該溝部は局所的に断面が大きい部分を備えているものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、カバー部（パッケージ）として各々凹部を有する上部カバーと下部カバーを用い、これらを互いに凹部が向い合うように嵌合し、その併せ面に電極ピンを配する構造とするので、電極ピンの封止に際し、外形サイズを大型化することなく外部からの水分の侵入を防止するための十分な封止厚を確保でき、また、併せ面に沿ってＤＩＰ（デュアルインラインピン）形状の電極ピン配置とすることができるようになり、小型化、耐湿性向上、実装に好適な配置、及びハーメチックシールを用いない低コスト化を実現できる電極ピンの封止構造を備えた光導波路モジュールが得られる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、封止接着部の硬化の際の熱負荷による内圧変動を防止できるので、カバー部の封止接着部が内圧変動により損傷することを防止できる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、上部カバーと下部カバーを嵌合する前にピンを下部カバー等に固定することが可能となり、光導波路モジュールの製作が容易となる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、電極ピンを強く固定することが可能となり、衝撃応力等の負荷が加えられたときのピンの位置ズレを防止できる。また、封止接着部の体積が小さくてよいので、封止接着剤が少なくて済み、低コスト化が可能となる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、封止接着部に封止接着剤を注入することが容易となり、かつカバー部内への封止接着部（封止接着剤）の浸入を防止できる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、光ファイバ封止のための封止接着剤を光ファイバ導入用溝の局所的に大きな断面部分に局在させて注入でき、また、封止接着部から光導波路モジュールの内部／外部への封止接着剤の流出を表面張力により防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係る光導波路モジュールについて、図面を参照して説明する。図１は、光導波路モジュール１の分解時及び組立時の外観を示し、図２は、光導波路モジュールの内部の構成を示す。光導波路モジュール１は、光導波路を有する光導波路板２と、この光導波路板２に固定された光ファイバ３と、光導波路板２の電極２５に通電するための電極ピン４と、光導波路板２を封止するための少なくとも一対の互いに嵌め合わされるカバー部（パッケージ）５と、カバー部５内への水分の侵入を防止する封止用接着部５０とを備えている。光導波路板２は、光回路、及び熱光学効果を用いて光導波の制御を行うためのヒータ通電用の電極を含む。
【００２３】
カバー部５は、各々凹部５３，５４を有し、この凹部５３，５４内に光導波路板２を配して互いに凹部５３，５４が向い合うように嵌合される下部カバー５１及び上部カバー５２から成り、下部カバー５１及び上部カバー５２の相互の併せ面に、凹部から外部に通じる電極ピン配置用隙間５５を備えている。また、電極ピン４は、一端が光導波路板２の電極２５に接続され、他端がカバー部５の外部に露出し、電極ピン配置用隙間５５に配して封止されている。カバー部５からは、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、長手方向の両端から光ファイバ３が出ており、また、長手方向の略中間部で底面両側に長手方向に並んでＤＩＰ配置の電極ピン４が出ている。
【００２４】
光導波路板２は、図２（ａ）に示すように、長手方向両端に補強ブロック２ａを備えて光導波路ブロック２０を形成している。また、光ファイバ３は、複数本が所定の間隔で並列して固定されて光ファイバアレイ３０を形成している。光ファイバアレイ３０の端面には、光ファイバ端面が露出し、研磨されている。光導波路板２の長手方向端面には導波路端面が露出しており、この端面と光ファイバ端面と光結合するように光導波路ブロック２０と、２つの光ファイバアレイ３０とが接合された光結合体１０が形成される。この光結合体１０に組み込まれて一体となった導波路板２の表面の電極２５に、電極ピン４が電気接続される。電極ピン４はＬ字形状に屈曲した形状をしており、一端が電極２５に導電性接着剤４１で接続される。電極ピン４と電極２５との接続には、他の方法、例えば半田を用いることもできる。このように電極ピン４を整列配置された光結合体１０（以下、これを内部構造体という）が、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、下部カバー５１の凹部５３に上方から納められる。光結合体の製造工程については、図３乃至図９により後述する。
【００２５】
下部カバー５１は、図２（ｂ）に示すように、長手方向に沿って連通し上方に向かって開口した凹部５３を有し、凹部５３は、それぞれ断面の異なる凹部５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｂ，５３ａがこの順に並んで形成されている。凹部５３ａと凹部５３ｃの底面の高さは同じであり、凹部５３ｂの底面の高さよりも高くなっている。凹部５３ｃの底面に熱伝導性の接着剤を塗布し、接着剤により光導波路ブロック２０の下面を接着固定するように、上述の内部構造体が凹部５３に納められる。内部構造体は、例えば固着温度１００℃、固着時間１Ｈの接合条件で接合して実装され、図２（ｃ）に示す状態となる。この状態において、光ファイバアレイ３０のブロック部分は、光導波路ブロック２０との接合部に熱膨張による負荷を与えないように、凹部５３ｂの底面から浮かして伸縮自在の状態とされている。
【００２６】
また、前記電極ピン配置用隙間５５は、下部カバー５１の長手方向中央部における上部カバーとの併せ面（嵌合面）に切り欠き凹部により（上下カバー嵌合時に隙間となる）形成されている。上述の内部構造体を下部カバー５１の凹部に納めた状態では、電極ピン４が下部カバー５１に接触することなく電極ピン配置用隙間５５に配された状態となり、また、上部カバーを下部カバー５１に嵌合させた状態においても電極ピン４が上部カバーに接触することはない。すなわち、カバー部５は耐湿性の観点及び製造上の容易性の観点から通常金属により形成され、電極ピン配置用隙間５５はカバー部と電極ピン４との電気絶縁を確保する機能を有する。
【００２７】
さらに、電極ピン配置用隙間５５が下部カバー５１の側壁に沿って設けられているので、下部カバー５１の底面を介して電極ピンを導入する場合に比べて、光導波路モジュールを大型化することなく容易に電極ピン４の封止厚（封止部の外部から内部に封止材を介して水分などが侵入するときの最短距離、封止距離）を厚くできる。この封止部材としての前記封止用接着部５０の形成については、図１０乃至図１２により後述する。
【００２８】
次に、光導波路板２の製造から内部構造体の製造まで各製造工程について図３乃至図９を参照して説明する。
（導波路チップ作製工程）
まず、シリコン基板素材上に光導波路を形成する。図３は多数個の光導波路板２を一括して形成した光導波路ウエハ２７を示す。光導波路ウエハ２７は、例えば、シリコン基板素材２８の表面に、リソグラフィ技術や薄膜形成技術を用いて、光導波路のクラッド２２、コア２３、及び光スイッチ用のヒータ２４等を形成したものである。図示された光導波路ウエハ２７は、２６個の光導波路板２が得られる構成になっている。
【００２９】
シリコン基板素材２８は、単結晶基板であり、結晶の劈開面、例えば結晶方位（１、０、０）面に平行な面に切り欠き２９からなるいわゆるオリフラ（オリエンテーションフラット）を有するシリコン基板が好適に用いられる。シリコン基板の結晶方位の切り欠きは、シリコン基板に鋭利な刃物で傷をつけ、衝撃を加える等の方法によっても容易に形成できる。このような切り欠き２９の方向を基準にして、シリコン基板素材２８上にポリマ光導波路を形成し、切り欠き２９に平行な方向の光導波路板２を作製する。光導波路を構成するポリマ材料としては、フッ素を含むポリイミド系樹脂が、フッ素を含まないものに比べ光の透過性が高く屈折率が低い等の特徴を有することから、好適に用いられる。例えば、特開平４−２３５５０６号公報に示されているように、表面が酸化シリコン膜で被覆されたシリコン基板の上に屈折率の異なる２種類のフッ素を含むポリイミド膜を形成してパターニングを行い光導波路を作製する。
【００３０】
（位置決め工程）
続いて、図４に示すように、光導波路ウエハ２７の表面に補強ブロック２ａを形成するための補強ブロック素材２ｂの位置決めを行う。位置決めはブロック６０を用いて行われる。補強ブロック素材２ｂは、光導波路ウエハ２７に形成された光導波路板２の光入射部及び光出射部付近表面に接着され、後工程で切断される長尺の素材である。補強ブロック素材２ｂとして、石英やパイレックス（登録商標）ガラス等の光学ガラスが用いられる。
【００３１】
ブロック６０は、光導波路ウエハ２７の外周形状と嵌合する内部形状の位置決め部位６１、６２を有し、さらに各補強ブロック素材２ｂの端部形状のそれぞれに嵌合する内部形状の位置決め部位６３を有している。更に、補強ブロック素材２ｂの間に、光導波路のパターンを覆うように、追加の位置決めブロック６４を配置してもよい。この追加の位置決めブロック６４の材質として、密着性確保とＵＶ照射時の保護の効果を兼ねて、有色不透明のシリコンゴムを利用することが望ましい。
【００３２】
補強ブロック素材２ｂの接着のために、まず、光導波路形成面を上にして位置決めブロック６０の位置決め部位６１により形成された凹部に光導波路ウエハ２７を載置する。このとき、光導波路ウエハ２７の切り欠き２９と位置決め部位６２とにより光導波路ウエハ２７の回転方向の位置が固定される。
【００３３】
そして、補強ブロック素材２ｂの接着面に、例えば、接着剤としてＵＶＯ−１１４（エポキシテクノロジー社製）等のＵＶ硬化性接着剤（エポキシ系）を塗布して、位置決めブロック６０に載置された光導波路ウエハ２７の表面上に、接着面を下にして載置する。このとき、各補強ブロック素材２ｂは、位置決め部位６３によって所定の位置に位置決めされる。
【００３４】
（補強ブロック平面度保持工程）
続いて、補強ブロック素材２ｂの平面度保持のための処置を行う。図５は平面板６５による平面出しを示す。位置決めブロック６０に嵌合する外周形状を有する平面板６５を、補強ブロック素材２ｂの上面に設置する。平面板６５の材質は、ＵＶ光透過性の石英やパイレックス（登録商標）ガラス等の光学ガラスが用いられる。補強ブロック素材２ｂに押し付ける側の平面板６５の平面度は２０μｍ以下である。
【００３５】
（補強ブロック素材固着工程）
続いて、補強ブロック素材２ｂを光導波路ウエハ２７上に固着する。図６は補強ブロック素材２ｂの固着の様子を示す。平面板６５を補強ブロック素材２ｂの上面に設置した状態でその上方から紫外線ランプＬの紫外線ＵＶを照射し、補強ブロック素材２ｂを光導波路ウエハ２７の表面（ポリマ導波路）に固着する。接着剤としてＵＶＯ−１１４を用いる場合、例えば照射強度１００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間１分の条件でＵＶ光を照射することにより、補強ブロック素材２ｂとポリマ導波路を固着することができる。また、このときの各補強ブロック素材２ｂ間の平面度は平面板６５の平行度と同じ２０μｍ以下となる。
【００３６】
（光導波路ブロック切出し工程）
続いて、光導波路ウエハ２７からの光導波路板２の切出し（ダイシング）を行う。図７はダイシングの様子を示す。補強ブロック素材２ｂが固着した光導波路ウエハ２７を、光導波路の形成されていないシリコン基板面を下にして、ＵＶテープ６６に固定する。このＵＶテープ６６は強力な粘着力を有しているが、ＵＶ光を照射すると粘着力が急激に弱くなる性質を持った粘着テープであり、光導波路ウエハ２７の切削加工中には強力な粘着力でウエハを確実に固定し、加工終了後にはＵＶ光照射により粘着力を弱めて容易に剥離することができる。
【００３７】
光導波路ウエハ２７の光導波路のパターン等を基準にしながら固定された光導波路ウエハ２７をダイサ６７を用いてダイシングして、補強ブロック２ａを備えた状態の光導波路板２（すなわち光導波路ブロック２０）の切出しを行う。ダイシングには、例えば、ブレード＃８００を用い、回転速度３０，０００ｒｐｍ、送り速度２ｍｍ／ｓｅｃ以下の条件とすることで補強ブロック２ａ及び光導波路板２のチッピング発生を抑制して切出しを行うことができる。この結果、切削面における表面粗さは３０ｎｍ以下となる。また、光導波路板２の両端面を研磨した場合、表面粗さを５ｎｍ以下まで小さくできる。
【００３８】
（光ファイバ調芯工程）
図８に示されるように、上述の工程により形成された補強ブロック２ａを備えた光導波路板２から成る光導波路ブロック２０は、光ファイバアレイ３０と接続されて用いられる。光導波路ブロック２０への光ファイバアレイ３０の接合において、光導波路板２の導波路コアと光ファイバアレイ３０の光ファイバ３のコアとを光結合させるための光ファイバ調芯の工程が重要である。加工精度及び調芯精度の不具合によりコア間の位置ずれが１μｍ存在すると０．２ｄＢの光伝達損失が発生ことになる。そのため、調芯機（自動・手動）を用いて光軸調芯が行われる。
【００３９】
（光ファイバ接合工程）
続いて、光導波路ブロック２０に光ファイバアレイ３０を接合する。図９は光導波路ブロック２０と光ファイバアレイ３０との接合の様子、及び接合された光結合体１０を示す。コア間の調芯の後、光ファイバアレイ３０と光導波路板２とが固着される。固着は、ＵＶ硬化接着剤及び紫外線ランプＬからのＵＶ光を用いて行われる。ＵＶ硬化接着剤ＵＶＯ−１１４（Ｅｐｏ−Ｔｅｋ）を用いる場合、下記条件によってＵＶ光を照射することにより、光ファイバアレイ３０と光導波路ブロック２０との固着が完了する。すなわち、照射条件は、照射強度１００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間１分間である。以上で、光結合体１０が完成する。
【００４０】
（電極ピン接続工程）
続いて、上述の光結合体１０に電極ピン４を接続する（前述の図２参照）。電極ピン４の接続は、導電性の接着剤が適し、光導波路板２の短手方向端部に配した電極２５と電極ピン４との導通が行われる。接着条件は、例えば固着温度１００℃、固着時間１Ｈである。これにより、前述の図２（ｂ）に示した状態となる。なお、電極ピン接続工程は、後述するように、光結合体１０を下部カバー５１に実装した後に行ってもよい。
【００４１】
次に、カバー部の嵌合とカバー部内への水分の侵入を防止する封止用接着部の形成について説明する。図１０は、封止接着剤の塗布状況を示し、図１１は、封止接着剤塗布のためのカバー部裏面構造を示し、図１２は、電極ピン配置用隙間の構成を示す。なお、図１０に示す実施形態は、上述した図１、図２に示した実施形態とは一部構成を相違し、下部カバー５１が上部カバー５２との併せ面に内部の凹部から外部に通じる内圧変動防止用の孔部５６を備えている。この内圧変動防止用の孔部５６は、封止接着部の硬化の際の熱負荷による内圧変動を防止するために設けられており、封止用接着部を形成した後に封止される。なお、このような内圧変動防止用の孔部５６は、併せ面に限らず、下部カバー５１や上部カバー５２に設けることができる。この場合、内圧変動防止用の孔部を設ける部分の内部に突出したへそ部を設けて肉厚を部分的に厚くすると、この孔部における封止厚を確保するこができる。
【００４２】
光導波路モジュール１の封止接着部は、図１０（ａ）に▼矢印Ｄで示すように、下部カバー５１の上面５７と、光ファイバ３が下部カバー５１から出る部分の凹部５３ａとにエポキシ系等の耐湿樹脂を塗布し、上部カバー５２を下部カバー５１に嵌合させた後、さらに図１０（ｂ）に示すように、併せ面（嵌合面）５８と、電極ピン配置用隙間５５に耐湿性樹脂を塗布、充填することにより形成される。耐湿性樹脂の硬化が、所定の硬化条件のもとで行われた後、前述の内圧変動防止用の孔部５６が封止される。この孔部５６により、カバー部の封止接着部が樹脂硬化時の内圧変動により損傷することを防止できる。。
【００４３】
また、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、併せ面５８に沿った溝５８ａ，５８ｂを設けることにより、カバー部裏面の併せ面５８、及び電極ピン配置用隙間に効率良く樹脂充填を行うことができる。
【００４４】
上述のようにして封止接着部が形成された光導波路モジュールの断面は、カバー部長手方向端部近傍、及び中央部近傍において、それぞれ図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すようになっている。図１２（ａ）では、下部カバー５１，上部カバー５２の併せ面５８に封止接着部５０が形成され、図１２（ｂ）では、電極ピン配置用隙間５５に封止接着部５０が形成されている様子が分かる。封止接着部５０は、下部カバー５１，上部カバー５２の厚み方向（図の上下方向）のほぼ全長ｈにわたって形成されており、十分な封止厚の確保が可能である。このような封止厚を確保するため、従来構造のパッケージにおいて、例えば図１２（ｃ）に示すように、パッケージ構成部材１５１，１５２の一部を厚肉化して封止接着部５０の封止厚ｈ２を確保するとパッケージサイズの大型化を招くことになる。なお、図１２（ｂ）には、光導波路板２を下部カバーに実装する熱伝導性の接着剤９が図示されている。
【００４５】
次に、図１３乃至図１５を参照して、電極ピンの取付構造が上述の実施形態と相違する各種の実施形態について説明する。これらの実施形態の光導波路モジュール（上部カバーは図示省）は、下部カバー５１側面に電極ピン４を固定状態で配設する構造を有する。このような構造の光導波路モジュールの場合、電極ピン接続は、光結合体１０を下部カバー５１に実装した後に行うことができる。下部カバー５１が耐湿性のある樹脂やセラミックスのように絶縁体である実施形態の場合、図１３（ａ）に示すように、電極ピン配置用隙間５５から凹部５３ｃに至る下部カバー５１の壁面に電極ピン４の挿入固定用の孔４２を直接形成した構造とされる。
【００４６】
この構造によると、図１３（ｂ）に示すように、電極ピン４を光結合体１０とは独立に位置決め固定できるので、電極ピン４を光結合体１０に事前に固定して位置決めする必要がない。すなわち、電極ピン４の位置決め固定と電気接続とを分離して行うことができ、従って、電極ピン４と電極間の電気接続方法として、ワイヤーボンディング等の方法を用いることが可能となる。
【００４７】
下部カバー５１が金属の実施形態の場合、図１４（ａ）に示すように、孔４２を有する絶縁性の電極ピン配置部材７を別途形成し、その凸部７ａと下部カバー５１の電極ピン配置用隙間５５近傍に設けられた凹部７ｂとを嵌合させて、電極ピン４の挿入固定用孔４２を前述の図１３（ｂ）の実施形態と同様に下部カバー５１に形成することができ、同様の機能を得ることができる。このように、カバー部材質が導電性の場合に、電極ピン配置部材７を用いることで電極ピン４と導電性のカバー部との電気的絶縁を容易に保つことができる。
【００４８】
また、図１５（ａ）に示すような電極ピン配置部材８を用いることもできる。この電極ピン配置部材８は、前述の孔４２の代わりに溝４３が形成されており、その溝４３に電極ピン４のＬ字形状に屈曲した部分の角部を挿入することにより電極ピン４は位置決め配置される。この電極ピン配置部材８は、前述の電極ピン配置部材７と比べて幅広のため丈夫であり、また、形状が単純であるので製作がより容易である。
【００４９】
上述の電極ピン配置部材７、８は、図１６（ａ）（ｂ）、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂部分７１ａ，７２ａに電極ピン４をインサート成形して一体物とした電極ピンアレイ７１，７２とすることができる。なお、電極ピンアレイ７１，７２は、左右同型とすることで部品種数を減らすことができる。
【００５０】
次に、下部カバーにおける電極ピン配置用隙間の構造が上述の実施形態と相違する実施形態について図１８、図１９を参照して説明する。この実施形態の光導波路モジュールは、個々の電極ピンに沿って電極ピン配置用隙間を形成したカバー部を有する。すなわち、図１８（ａ）に示すように、電極ピン配置用隙間として、下部カバー５１の上部カバーとの併せ面に、併せ面と平行かつ上下方向（カバー部の上面から裏面に向かう方向）に電極ピン挿通用の孔５５ａが形成され、下部カバー５１の上面の切り欠きとともに電極ピン配置用隙間が形成されている。この切り欠きと孔５５ａによって、図１８（ｂ）に示すように、電極ピン４が下部カバーから電気絶縁されて配置される。電極ピン４まわりの封止接着部は、図１８（ｃ）に示すように、光導波路モジュール１の裏面に表れた半円形状の孔５５ａの開口から封止樹脂を充填して形成される。電極ピン配置用隙間が電極ピンの周囲に限られるため、前述の図１に示される場合に比べて、電極ピン封止のための封止樹脂の使用量を抑える効果がある。
【００５１】
また、図１９（ａ）（ｂ）に示す下部カバー５１では、前述の電極ピン挿通用の孔５５ａに略同軸に連通して、断面径のより大きな孔５５ｂがカバー部の外部側に形成されている。図１９（ｃ）に示すように、電極ピン挿通用の孔が光導波路モジュール１の内部に近い側の径が小さく、また、遠い側の径が大きくなっているので、電極ピン４まわりの開口部が広くて封止樹脂の注入が容易であり、また、内部側の開口部が狭いので樹脂の表面張力により封止樹脂の内部への流出を防止できる。
【００５２】
なお、上述のいずれの実施形態においても電極ピン配置用隙間５５は下部カバー５１に設けられているが、この構造に限らず、下部カバー５１、上部カバー５２の少なくとも一方に形成して、電極ピン４を配置する構造とすればよい。
【００５３】
次に、図２０、図２１を参照して、下部カバーにおける光ファイバの封止構造が上述の実施形態と相違する２つの実施形態について説明する。これら実施形態の光導波路モジュール（上部カバーは図示省）は、光ファイバ３が下部カバー５１の外部に出る部分に封止接着部形成用の封止樹脂溜まりを有する。
【００５４】
この封止樹脂溜まりは、図２０（ａ）に示すように、光結合体１０に接続された光ファイバ３の並び幅が（ファイバ本数が少ない等により）狭い場合、下部カバー５１の凹部５３ａの両端部に堰３３，３４を設けて形成される。この封止樹脂の溜まり構造により、凹部５３ａに光ファイバ封止のための樹脂注入が容易となり、また、凹部５３ａの両端の光ファイバ３を導入するための溝部３８が堰３３，３４によって最小とされるので、樹脂の表面張力によって、下部カバー５１の内部や外部への樹脂の流れ出しを防止でき、もって、効率的に封止を行うことができる。
【００５５】
また、光結合体１０に接続された光ファイバ３の並び幅が（ファイバ本数が多い等により）広い場合、図２１（ａ）に示すように、堰形成部材３５，３６を設け、また、下部カバー５１の凹部５３ａの両端には、堰形成部材３５，３６を嵌合する溝３５ａ，３６ａを形成して、図２１（ｂ）に示すように、前述同様の効果を奏する凹部５３ａを形成することができる。
【００５６】
以上の各種実施形態について説明したように、本発明の光導波路モジュールでは、下部カバー５１と上部カバー５２を嵌合して固着することによって、併せ面に形成した電極ピン配置用隙間５５に配置した電極ピン４の封止厚が、カバー部固着のための封止厚により自動的に確保される。同様に、下部カバー５１と上部カバー５２を嵌合したときに形成される凹部５３ａの貫通孔によって、光ファイバ３を封止するための封止厚が自動的に確保される。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る光導波路モジュールの分解斜視図、（ｂ）は同光導波路モジュールの外観上面斜視図、（ｃ）は同裏面斜視図。
【図２】（ａ）は同上光導波路モジュールの内部構造を示す分解斜視図、（ｂ）は電極ピンを備えた光結合体と下部カバーの斜視図、（ｃ）電極ピンを備えた光結合体を下部カバーに納めた斜視図。
【図３】同上光導波路モジュールの製造工程におけるシリコンウエハ上の光導波路板の斜視図。
【図４】同上製造工程におけるシリコンウエハ上の光導波路板への補強ブロック素材の位置決めを説明する斜視図。
【図５】同上製造工程における光導波路板への補強ブロック素材の位置決めを説明する斜視図。
【図６】同上製造工程における光導波路板への補強ブロック素材の接着を説明する斜視図。
【図７】同上製造工程におけるシリコンウエハからの光導波路ブロックのダイシングを説明する斜視図。
【図８】同上製造工程における光導波路ブロックへの光ファイバアレイの光結合を説明する斜視図。
【図９】（ａ）は同上製造工程における光導波路ブロックと光ファイバアレイの固着の様子を説明する斜視図、（ｂ）は同上製造工程により製造された光結合体の斜視図。
【図１０】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る光導波路モジュールの分解斜視図、（ｂ）は同光導波路モジュールの裏面斜視図。
【図１１】（ａ）（ｂ）は本発明の光導波路モジュールの併せ面への封止接着剤の充填を説明する裏面斜視図。
【図１２】（ａ）（ｂ）は本発明の光導波路モジュールの封止構造を説明する断面図、（ｃ）は従来の封止構造を説明する断面図。
【図１３】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る光導波路モジュールの分解斜視図、（ｂ）は電極ピンを備えた光結合体を下部カバーに納めた斜視図。
【図１４】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る光導波路モジュールの分解斜視図、（ｂ）は電極ピンを備えた光結合体を下部カバーに納めた斜視図。
【図１５】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る光導波路モジュールの分解斜視図、（ｂ）は電極ピンを備えた光結合体を下部カバーに納めた斜視図。
【図１６】（ａ）（ｂ）は図１４又は図１５に示される実施形態の光導波路モジュールに用いられる一体化した電極ピンの斜視図。
【図１７】（ａ）（ｂ）は同上光導波路モジュールに用いられる他の一体化した電極ピンの斜視図。
【図１８】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る光導波路モジュールの下部カバーの斜視図、（ｂ）は同下部カバーに電極ピンを備えた光結合体を納めた斜視図、（ｃ）は同光導波路モジュールの裏面斜視図。
【図１９】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る光導波路モジュールの下部カバーの斜視図、（ｂ）は同下部カバーに電極ピンを備えた光結合体を納めた斜視図、（ｃ）は同光導波路モジュールの裏面斜視図。
【図２０】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る光導波路モジュールの分解斜視図、（ｂ）は同下部カバーに電極ピンを備えた光結合体を納めた斜視図。
【図２１】（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る光導波路モジュールの分解斜視図、（ｂ）は同下部カバーに電極ピンを備えた光結合体を納めた斜視図。
【図２２】（ａ）は従来の光導波路モジュールにおける耐湿封止技術を説明する光導波路モジュールの光軸方向断面図、（ｂ）は同光軸垂直方向断面図。
【図２３】従来、及び本発明の実施形態に係る１×２ＴＯスイッチの概念を説明する斜視図。
【図２４】（ａ）は樹脂封止パッケージ内部湿度の時間変化の樹脂封止厚依存性を説明する８５℃／８５％試験結果のグラフ、（ｂ）は同試験に用いられたパッケージの断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１    光導波路モジュール
２    光導波路板
３    光ファイバ
４    電極ピン
５    カバー部
２５    電極
３８    溝部（ファイバ導入用）
４２    孔（電極ピン挿入固定用）
４３    溝（電極ピン挿入固定用）
５０    封止用接着部
５１    下部カバー
５２    上部カバー
５３，５４    凹部
５５    電極ピン配置用隙間
５６    孔部（内圧変動防止用）
５８    併せ面
５５ａ，５５ｂ    孔（電極ピン挿通用）
【図１】
2005234501.tif 000003
【図２】
2005234501.tif 000004
【図３】
2005234501.tif 000005
【図４】
2005234501.tif 000006
【図５】
2005234501.tif 000007
【図６】
2005234501.tif 000008
【図７】
2005234501.tif 000009
【図８】
2005234501.tif 000010
【図９】
2005234501.tif 000011
【図１０】
2005234501.tif 000012
【図１１】
2005234501.tif 000013
【図１２】
2005234501.tif 000014
【図１３】
2005234501.tif 000015
【図１４】
2005234501.tif 000016
【図１５】
2005234501.tif 000017
【図１６】
2005234501.tif 000018
【図１７】
2005234501.tif 000019
【図１８】
2005234501.tif 000020
【図１９】
2005234501.tif 000021
【図２０】
2005234501.tif 000022
【図２１】
2005234501.tif 000023
【図２２】
2005234501.tif 000024
【図２３】
2005234501.tif 000025
【図２４】
2005234501.tif 000026