(57)【要約】【課題】オプトエレクトロニクスデバイスの大きさ及び／又はコストを縮小できるパッケージング技術及び構造を提供する。【解決手段】端面発光型レーザ(510)とレーザ(510)からのビームをサブマウント(520)を介して方向付けするリフレクタ(550,630)とを含むオプトエレクトロニクスパッケージ(600)又はサブアセンブリ(700)。サブマウント(520)はレーザ(510)に接続された受動又は能動回路要素を含む。レーザ(510)は内部にリフレクタ(550)が統合されたキャップ(530)を使用し又はレーザ(510)を収容するカプセル材料(640)を使用して環境から保護される。スリーブ(720)内に係合する位置合わせポスト(560)はサブマウント(520)から光信号が出る位置に取り付けられる。ポスト(560)をスリーブ(720)の一端に、該スリーブ(720)の他端に光ファイバコネクタ(740)を挿入して該光ファイバ(730)が光信号を受信するよう位置合わせされる。【選択図】図５
2005191529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電トレースを含むサブマウント(520)と、
該サブマウント(520)内の前記導電トレースに電気的に結合されたレーザ(510)を有するダイと、
前記レーザ(510)からの光信号を前記サブマウント(520)を介して反射するよう配置されたリフレクタ(550)と
を含むデバイス。
【請求項２】
前記リフレクタ(550)が、前記サブマウント(520)に取り付けられてキャビティ(540)内に前記レーザ(510)を密封するキャップ(530)内の前記キャビティ(540)の内壁の一部を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記サブマウント(520)に取り付けられて前記レーザ(510)を収容する透明なカプセル材料(640)を更に含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
光信号が前記サブマウント(520)から出る位置で前記サブマウント(520)に取り付けられた位置合わせポスト(560)を更に含む、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記光信号の経路に沿って前記サブマウント(520)内に統合された光学素子(320)を更に含む、請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項６】
レーザ(510)を有するダイをサブマウント(520)に電気的に接続し、
前記レーザ(510)からの光信号が前記サブマウント(520)を介して反射されるような位置で前記サブマウント(520)にリフレクタ(550)を取り付ける、
という各ステップを含むプロセス。
【請求項７】
光信号が前記サブマウント(520)から出る位置で前記サブマウント(520)に位置合わせポスト(560)を取り付けるステップを更に含む、請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
前記レーザ(510)を保護する透明な材料(640)内に前記レーザ(510)を封入するステップを更に含む、請求項６又は請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記リフレクタ(550)を取り付ける前記ステップが、前記サブマウント(520)にキャップ(530)を取り付けて前記レーザ(510)をキャビティ(540)内に密封するステップを含み、前記リフレクタ(550)が前記キャビティ(540)の壁に統合される、請求項６又は請求項７の何れか一項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記レーザ(510)を電気的に接続する前記ステップが、前記サブマウント(520)を含むサブマウントウェハ(120)に複数のレーザ(110)を接続するステップを含み、
前記プロセスが更に、
前記サブマウントウェハ(120)を切断し、サブマウント(520)及び取り付けられたレーザ(510)を、レーザ(110)が取り付けられた同様のサブマウントから分離するステップを含む、
請求項６ないし請求項９の何れか一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
光トランシーバ用のレーザダイオード等の半導体オプトエレクトロニクスデバイスは、ウェハ処理技術を使用して効率的に作製することができる。一般に、ウェハ処理技術ではウェハ上に多数（例えば数千）のデバイスを同時に形成する。次いでウェハを別々の個別のチップに切断する。多数のチップを同時に作製することによりチップ毎のコストを抑えることができるが、各チップは一般に、パッケージ化し及び／又はアセンブルして１つのシステムにして、該システムが、チップを保護し、及び該チップ上のデバイスを使用するための電気インタフェースと光インタフェースとの両方を提供するようにしなければならない。
【０００２】
オプトエレクトロニクスデバイスを含むパッケージ又はシステムのアセンブルは、高いコストを要するものとなる場合が多い。これは、多数の光学要素を半導体デバイスと位置合わせしなければならないからである。例えば、光トランシーバチップの送信側は、光信号をチップの縁部から放射するファブリ・ペロー・レーザを含む場合がある。しかし、望ましい光信号の経路が、別の方向から（光が、例えばパッケージの面から）光が出てくることを必要とする場合がある。反射鏡により光信号を元の方向から所望の方向に偏向させることができる。更に、光信号を集光し又は変更し、及び光信号と外部の光ファイバとの結合を向上させるために、レンズその他の光学素子が必要となる場合がある。チップの縁部に対する反射鏡の位置合わせ、反射鏡に対するレンズの位置合わせ、及びレンズに対する光ファイバの位置合わせは、時間／費用がかかるプロセスになり得る。
【０００３】
ウェハレベルのパッケージングは、オプトエレクトロニクスデバイスのパッケージングのサイズとコストを縮小させるための有望な技術である。ウェハレベルのパッケージングでは、従来は別々に形成され接合されていた構成要素を、多数のパッケージに対応する１つのウェハ上に作製する。その結果として得られる構造を個別に又は同時に接着し、後に別々の個別のパッケージへと切断することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オプトエレクトロニクスアセンブリの大きさ及び／又はコストを縮小させることができるパッケージング技術及び構造が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、リフレクタ及び端面発光型(side-emitting)レーザをサブマウントに取り付ける。該サブマウントは、レーザに電気的に接続する能動的又は受動的な電気構成要素を含む。サブマウントは更に光学素子を含むことが可能であり、レーザからの光信号を該サブマウントを介して反射する位置にリフレクタを配置する。次いで光信号が出てくる位置で位置合わせポストをサブマウント上に取り付けることができる。ポストをスリーブの一端に挿入し、及び光ファイバを含むフェルールをスリーブの反対側の一端に挿入することにより、それら２つを位置合わせし、これにより、光信号を光ファイバに効率的に結合させることができる。
【０００６】
レーザは、サブマウント上に堆積されてレーザを包囲する透明なカプセル材料(encapsulant)によって保護することができる。代替的には、キャップをサブマウントに固定してレーザを収容するキャビティを形成し、及びリフレクタをキャビティ壁の反射部としてキャップ内に構成することができる。
【０００７】
本発明の特定の一実施形態は、サブマウント、端面発光型レーザ、及びリフレクタを含むデバイスである。サブマウントは導電トレースを含み、端面発光型レーザは導電トレースに電気的に結合する。リフレクタは、端面発光型レーザからの光信号をサブマウントを介して反射させる位置に配置する。光信号が出る位置で位置合わせポストをサブマウントに取り付けることができる。更に、回折レンズ等の光学素子を光信号の経路内に取り付け、又は光信号の経路に沿ってサブマウントに統合させることが可能である。
【０００８】
この実施形態の一変形例では、リフレクタは、サブマウントに取り付けられてレーザをキャビティ内に密封するキャップの内壁の反射部分である。代替的には、シリコーン等の透明なカプセル材料をサブマウントに塗布してレーザを収容し保護することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
異なる図面で使用する同じ符号は、同様又は同一の構成要素を示している。
【００１０】
本発明の一態様によれば、端面発光型レーザのパッケージは、サブマウントと、レーザからの光信号を該サブマウントを介して方向づけるリフレクタとを含む。該サブマウントは、ダイに取り付けられる受動回路素子又は能動回路素子を含む半導体基板とすることが可能である。光信号がリフレクタから反射した後に出てくる位置で位置合わせポストをサブマウントに取り付けることができる。リフレクタは、別の素子とすることが可能であり、又はサブマウントに取り付けられてキャビティ内にレーザを密封するキャップの一部とすることが可能である。リフレクタが別の素子である場合には、透明なカプセル材料をレーザ及びサブマウントに塗布してレーザを保護することが可能である。
【００１１】
これらのパッケージのウェハレベルの作製プロセスでは、多数のレーザが１つのサブマウントウェハに取り付けられる。リフレクタは、それぞれのレーザからの光信号を反射する位置でサブマウントウェハに取り付けられる。リフレクタは、別の素子とすることが可能であり、又はキャップウェハ内のキャビティの反射部分とすることが可能である。ダイスは、レーザを収容するよう塗布されるカプセル材料によって、又は、キャップウェハをサブマウントウェハに取り付けることにより形成される密閉キャビティによって、環境から保護される。サブマウントウェハは切断されて個別のパッケージへと分離される。パッケージの分離の前又は後に位置合わせポストをサブマウントに取り付けて、光サブアセンブリ（OSA）内のパッケージの位置合わせを簡単にすることができる。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による、ウェハレベルのパッケージングプロセス中に作成される構造100を示している。該構造100は、多数の端面発光型レーザ110を含む。該レーザ110は、従来設計のものとすることが可能であり、当業界で周知の技術を使用して作製することができる。１つの具体的な実施形態では、各レーザ110は、光送信器の送信部で使用するファブリ・ペロー・レーザである。
【００１３】
各レーザ110は、サブマウントウェハ120とキャップウェハ130との間に形成されたキャビティ140のうちの１つの中にある。図１の実施形態では、レーザ110は、サブマウントウェハ120に対して接合され及び電気的に接続される。レーザ110は、従来のダイ接合装置を使用して、糊付けするか他の方法で所望の位置に接合することができる。構造100においては、ワイヤボンディングによりレーザ110上のボンディングパッド115を、ウェハ120上の内部ボンディングパッド122に接続する。
【００１４】
ウェハ120は主に、レーザ110からの光信号の波長（例えば1100nm以上）を透過させるシリコン及び／又は他の材料で作成する。該ウェハ120はまた、レーザ110を外部端子124と接続する結合パッド122及び電気トレース又はバイア（図示せず）等の回路素子も含む。図示の実施形態では、外部端子124はサブマウントウェハ120の上面にあるが、代替的には外部端子は底面に配設することが可能である。更に、トランジスタ、増幅器、又はモニタ／センサ等の能動デバイス（図示せず）をウェハ120に組み込むことが可能である。
【００１５】
キャップウェハ130は、サブマウントウェハ120上のレーザ110に対応する領域内のくぼみ又はキャビティ140と、外部端子124上の領域内の切断チャネル144とを含むように作製される。ウェハ130は、所望の形状のキャビティ140を形成するのに適したシリコン又は任意の都合の良い材料で作成することができる。キャビティ140は、様々な方法で形成することができ、該方法には、成形、及び、鋳造、超音波機械加工、（等方性、異方性、又はプラズマ）エッチングを含むが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
レーザ110からの光信号を所望の方向に反射するために必要な位置でリフレクタ150がキャップウェハ130に統合されるように、キャビティ140を含むキャップウェハ130の表面の全部又は一部が、反射性を有し、又は反射材料でコーティングされたものとなる。例示的な実施形態では、反射性の金属を堆積させてリフレクタ150を形成するが、半田でウェハ120,130を接合する際のウィッキング（wicking）を防止するために該金属を所定の領域に限定することができる。リフレクタ150は、単に光信号を所望の方向に反射し又は曲げるための平面状のものとすることが可能であり、代替的には、必要に応じて、ビーム成形を提供するよう非平面状のものとすることが可能である。
【００１７】
例示的な実施形態では、キャップウェハ130はシリコンであり、シリコンの異方性エッチングにより、シリコンの結晶構造の<111>面上に非常に滑らかで平らなファセットを有するキャビティ140が形成される。リフレクタ150は、Ti／Pt／Au金属スタック等の反射性材料でコーティングされたファセットである。レーザ110がウェハ120の面に対して平行に放射した光信号をリフレクタ150がサブマウントウェハ120の表面に対して垂直な方向に反射するように、ウェハ130の表面に対するリフレクタ150の好ましい角度は45°である。9.74°だけ軸から外れて切断したシリコンウェハを使用して、各リフレクタ150毎に45°の角度を得ることができる。しかし、異なる角度で軸上で切断し又は軸から外れて切断したエッチングシリコンもまた、多くの用途に適した角度のリフレクタ150を作成することができる。
【００１８】
随意選択的に、レンズ又はプリズム等の光学素子160を、レーザ110からの光信号の経路に沿ってサブマウントウェハ120に接合し又は統合することができる。図１では、光学素子160は、ウェハ120に組み込まれ、図１に図示されていない光ファイバその他の光デバイスに光信号を一層良好に結合させるために光信号を集光する役割を果たすレンズである。「緩和された位置合わせ許容範囲を有する光ファイバカプラ」と題する米国特許出願第10/210,598号は、光信号を光ファイバに結合することが望ましい場合の、光学素子160に適した二焦点回折レンズを開示している。
【００１９】
サブマウントウェハ120及びキャップウェハ130は、互いに位置合わせして接合される。半田、熱圧縮による接合、接合剤による接合を含む様々なウェハ接合技術を使用してウェハ120,130を接合させることができるが、接合技術はこれらに限定されるものではない。本発明の例示的な実施形態では、金／スズ共晶半田によりウェハ120,130を互いに接合させ、キャビティ140を密封する。キャビティ140の密封は、封入されたレーザ110を環境による損傷から保護するものとなる。
【００２０】
ウェハ120,130を接合させた後、構造100を切断して、キャビティ140内に各々密封されたレーザ110を含む個別のパッケージを作成することができる。特に、切断チャネル144は、外部端子124等の下にある構造を損傷させることなくキャップウェハ130を線136に沿って切断することを可能にする。キャップウェハ130を切断した後、サブマウントウェハ120を線126に沿って、別々の個別のパッケージへと切断することができる。
【００２１】
図２は、フリップチップ構造を使用してレーザ210をサブマウントウェハ220に接合する、本発明の代替的な実施形態による構造200を示している。フリップチップパッケージングでは、レーザ210の結合パッド212は、サブマウントウェハ220上の導電ピラー又はバンプ222に接触するよう配置される。バンプ222は一般に、物理的及び電気的にレーザ210をウェハ220に接合させるようリフローさせることができる半田を含む。またアンダーフィル(underfill)（図示せず）を使用してレーザ210とサブマウントウェハ220との間の機械的な完全性を強化することもできる。レーザ210をウェハ220に接合し電気的に接続する方法を除き、構造200は上記の構造100と実質的に同じである。
【００２２】
図１と図２では、ウェハレベルのパッケージングプロセス中に形成される構造を図示したが、リフレクタがレーザからの光信号の方向をサブマウントを介して変える単一の端面発光型レーザにも同様の技術を使用することができる。
【００２３】
図３Ａは、本発明の例示的な実施形態による光デバイスパッケージのためのサブマウント300の断面図を示している。ウェハレベルのパッケージングプロセスでは、サブマウント300はサブマウントウェハの一部となり、上述のようにサブマウントウェハの接合後にだけ他の同様なサブマウントから分離される。代替的に、単一パッケージを作製する場合には、光デバイスレーザをサブマウント300に接合させる前に、サブマウント300を他の同様のサブマウントから分離させることができる。
【００２４】
サブマウント300は、本出願人による代理人整理番号10030566-1の「光学素子とエレクトロニクスの統合」と題する米国特許出願に説明されたウェハ処理技術等を使用して作製することができる。図示の実施形態では、サブマウント300は、長い波長の光を使用した光信号に対して透過性を有するシリコン基板310を含む。
【００２５】
シリコン基板310上で、レンズ320が、例えば、ポリシリコンの層と酸化物の層とを交互に積み重ね、所望の形状又は特性の回折レンズ又は屈折レンズを作成することにより、形成される。本出願人による代理人整理番号10030769-1の「回折光学素子を作成する方法」と題する米国特許出願は、レンズ320の作製に適した幾つかのプロセスを説明している。
【００２６】
レンズ320を保護し、及びメタライゼーションをパターン形成できる平らな面を提供するために、平らな絶縁層330がシリコン基板310上に形成される。本発明の例示的な実施形態では、絶縁層330は、約10000Åの厚さのTEOS（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）層である。
【００２７】
導電トレース340は、例えば10000Å厚さのTiW／AlCu／TiWスタック等の金属層からパターン形成することができる。例示的な実施形態では、金属を層330上に蒸着させることを含むプロセスと望ましくない金属を除去する剥離プロセスとにより、トレース340が形成される。絶縁層332（例えば約10000Å厚さの別のTEOS層）を堆積させて、トレース340を埋め、絶縁する。絶縁層は、開口部338を含むことが可能であり、開口部338は随意選択的にAu（図示せず）でカバーして、ワイヤボンディングを使用して電気的に接続できるようにする。このようにして任意の数の埋め込まれたトレースの層を構成することができる。約4500Å厚さの層の窒化珪素等の比較的硬くて耐薬品性を有する材料のパッシベーション層334を他の絶縁層の上に形成して、その下にある構造を保護することが可能である。キャップを結合し／半田付けするために、金属層360（例えば約5000Å厚さのTi／Pt／Auスタック）をパッシベーション層334上に形成する。
【００２８】
上記のパッケージ内のサブマウントは、受動回路又は能動回路を組み込むことができる。図３Ｂは、能動回路370が内部及び上部に作製された基板310を含むサブマウント350のレイアウトを示している。能動回路370を使用して、サブマウント350に接合されることになる１つ又は２つ以上のチップからの入力信号又は出力信号を処理することができる。基板310は、標準的なIC加工技術を使用して組み込まれた能動回路370を上部に作製することができる半導体基板である。回路370が作製されると、オプトエレクトロニクスデバイスダイへ接続するための内部パッド又は端子342と、外部へ接続するための外部結合パッド又は端子344が形成され、それらが互いに接続され及び／又は能動回路370に接続される。図３Ｂに示す実施形態では、外部パッド344は、電源、アース、データ信号等のI／O信号のためのものである。
【００２９】
光学素子320は、基板310上で電気トレース又は構成要素のない領域内にあり、光信号の反射経路に適応する。
【００３０】
キャップを接合する半田リング360を能動回路370と外部結合パッド344の間に形成する。外部結合パッド344へアクセスできる大きさの個別のキャップを半田リング360に接合させることができる。代替的に、多数のキャップをキャップウェハ内に作製するウェハレベルのパッケージングプロセスで、キャップウェハをサブマウントウェハに接合する前にキャップウェハを部分的にエッチングして外部パッド344に適応させることが可能である。
【００３１】
図４Ａは、図３Ａのサブマウント300に取り付けるのに適したキャップ400の斜視図である。キャップ400は、標準的なウェハ処理技術を使用して作製することができる。本発明の例示的な実施形態では、シリコン基板410の異方性エッチングにより、シリコン結晶構造の<111>面上に非常に滑らかなファセット430を有するキャビティ420を形成する。少なくともキャビティ420のターゲットファセット430を、反射性のものとし、又は反射性材料（例えばTi／Pt／Au金属スタック）でコーティングする。これにより、キャップ400のファセット430がリフレクタとして機能できる。
【００３２】
図４Ｂは、本発明の代替的な実施形態によるキャップ450の斜視図を示している。キャップ450は、スタンドオフリング462と裏当て板464とを含む２つの層を含む構造460を含む。キャップ450の利点は、２つの層462,464に異なる処理を施し及び／又はそれらを異なる材料から作成することができることにある。特に、スタンドオフリング462は、完全にエッチングし、所望の角度で平らな鏡面430を有するリングを形成したシリコンで作成することができ、裏当て板464はより短い波長の光を透過するガラス等の材料で作成することができる。
【００３３】
サブマウント300とキャップ400又は450を使用して光デバイスパッケージを組み立てるために、従来のダイ接着プロセス及びワイヤボンディングプロセス又は代替的にはフリップチップパッケージングプロセスを使用してサブマウント300上にレーザを取り付ける。サブマウント300上のトレース340への電気的な接続により、レーザに電力を供給し、チップとの間でデータ信号を搬送することができる。レーザを取り付けた後にキャップ400又は450をサブマウント300に取り付ける。これは、上述のように、単一パッケージレベルで行うことができ、またウェハレベルで行うことができる。ウェハを互いに合わせたときに、半田リフロープロセスにより、封入されたレーザを保護する密封が形成されるように、サブマウント300又はキャップ400上でAuSn（又は他の半田）をパターン形成することによって密封を得ることができる。
【００３４】
図５は、本発明の一実施形態による光サブアセンブリ又はパッケージ500を示している。パッケージ500は端面発光型レーザ510を含む。レーザ510は、サブマウント520上に取り付けられてこれに電気的に接続され、キャップ530がサブマウント520に接着される際に密封されるキャビティ540内に密封される。キャビティ540は、キャップ530が主な底面と上面から9.74°の角度で<100>面を有するシリコンで作製される構造を示す。リフレクタ550の面がシリコン基板の<111>面に沿って形成され、したがって、キャップ530とサブマウント520の主な面と45°の角度になるようにキャップ530をウェットエッチングすることができる。
【００３５】
本発明の一態様によれば、モニタチップ515をサブマウント520上に取り付けて電気的に接続する。モニタチップ515は、レーザ510からの光信号の強度を測定する光ダイオードを含む。これにより、レーザ510内のレーザをモニタリングし、一定の出力を保つようにすることができる。
【００３６】
ポスト560は、リフレクタ550からの反射後チップ510から放射される光信号と位置合わせされる。特に、ポスト560は、光ビームが出る位置でサブマウント520にエポキシ接着することができる。ポスト560は、多くの形状をとることができ、その中には、光透過材のシリンダ又は球体等の、中空のシリンダ又は実質の構造が含まれるが、これらに限定されるものではない。ポスト560は、パッケージ500内で、コネクタ内の光ファイバをレーザから放射された光に並べる位置合わせ機能を行う。
【００３７】
図６は、本発明の代替的な実施形態による光サブアセンブリ又はパッケージ600を示している。パッケージ600は上述のようにサブマウント520に接続するチップ510,515を含む。パッケージ600は統合されたリフレクタを有するキャップの代わりに、レーザ510からの光信号をサブマウント520を介して反射するリフレクタ630を有する。リフレクタ630は、所望の方向を有する反射ファセットを提供するように形成しコーティングすることのできるガラス、シリコン、又はその他の任意の適切な材料で作製することができる。光信号がサブマウント520から出る位置でポスト560をサブマウント520に取り付ける。
【００３８】
光信号を透過させるシリコーン又は他の適切な材料等のカプセル材料640が、ダイス510,515を囲みこれらを保護する。図６は、チップ510,515及びリフレクタを囲むカプセル材料640を示している。しかし、カプセル材料640の大きさ及び形状は変えることができる。一般に、カプセル材料640は、チップ510,515を充分にカバーし、レーザ510とリフレクタ630との間の空間を満たして、光信号の劣化を最小限にしなければならない。ガス抜き及びカプセル材料640の慎重な塗布といった従来技術を使用して、カプセル材料640を透過する間における光信号の劣化を回避することができる。
【００３９】
図７は、図５のサブアセンブリ500を含む光アセンブリ700を示している。サブアセンブリ600を含む光アセンブリは同様な構成とすることが可能である。アセンブリ700はパッケージ500のポスト560と、フェルール740の中の光ファイバ730とを含むスリーブ720を含む。フェルール740は、従来の光ファイバコネクタ（図示せず）の一部とすることが可能である。スリーブ720は基本的には、ポスト560とフェルール740の両方を受容するボアを有する中空のシリンダである。したがって、スリーブ720の一端の内径は、標準の光ファイバフェルールを受容する大きさとし、任意のサイズとすることが可能であるが、通常は直径1.25mm又は2.5mmである。図７のスリーブ720に示すような均一のボアの場合には、ポスト560はフェルール740の直径と一致する直径を有する。代替的には、スリーブ720のボアの直径を各端で異ならせ、それぞれポスト560及びフェルール740に適応させることが可能である。更に別の代替的な実施形態では、スリーブ720及びフェルール740の機能は、ポスト560（例えば約１mm以上の直径を有する）を収容する開口部と位置合わせされた光ファイバ（例えば典型的な約125μmの裸(bare)直径を有する）を含む単一の構造内に組み込むことができる。
【００４０】
ポスト560の上面はファイバストップとしての役割を果たし、レーザ510に対するフェルール740の「z」位置、したがって光ファイバ730の「z」位置を制御する。したがってポスト560の長さは、パッケージ500からの光信号を光ファイバに当接するポスト560中に効率的に結合するように選択される。特に、ポスト560の長さはサブマウント520の中又は上に形成できる任意の集光素子に依存する。
【００４１】
ポスト560とフェルール740がスリーブ720内で係合することにより、ポスト560と光ファイバ730の「x-y」平面内の位置が決定する。このようにして、光ファイバ730はポスト560に対してx-y平面内で中央に位置し、レーザ510から放射された光を光ファイバ730の中心に入れる。したがって、サブアセンブリ500の作製中に所望の長さを有するポスト560を適切に配置することによって、光信号を効率的に結合するための光ファイバ730の位置合わせが簡単になる。
【００４２】
外部端子パッケージ500又は600は一般に、光送信器又は光トランシーバ等の他の構成要素を含む回路板に接続する。図８は、パッケージの上面の端子が可撓性回路810に接続する、本発明の一実施形態を示している。可撓性回路810は一般に、パッケージ500又は600の外部端子に半田付けできる導電トレースを含む柔軟なテープ又は基板である。可撓性回路810を介して穴を作製し、パッケージ500又は600のキャップ530又はカプセル材料640等の突出した構造を収容することができる。光送信器又はトランシーバの他の構成要素830が取り付けられる剛性の回路板820は、可撓性回路810とパッケージ内のサブマウントを介して、パッケージ500又は600のオプトエレクトロニクスデバイスに電気的に接続する。本発明の代替的な実施形態では、結果的に得られるスリーブ720の向きが光ファイバコネクタにとって都合の良い向きになる場合には、パッケージ500又は600の外部端子を剛性回路板に直接接続することができる。
【００４３】
本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、この説明は本発明の適用例に過ぎず、本発明を限定するものと解釈すべきではない。特許請求の範囲で規定する本発明の範囲内には、本書で開示した実施形態の特徴の様々な適応例及び組み合わせも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】電気的に接続のためにワイヤボンディングを使用する、本発明の一実施形態による半導体光デバイスのウェハレベルのパッケージングプロセス中に形成される構造の一部の断面図である。
【図２】電気的に接続のためにフリップチップ構造を使用する、本発明の一実施形態による半導体光デバイスのウェハレベルのパッケージングプロセス中に形成される構造の一部の断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態によるオプトエレクトロニクスデバイスのサブマウントの断面図である。
【図３Ｂ】サブマウント内に能動回路を含む、本発明の一実施形態によるサブマウントの平面図である。
【図４Ａ】本発明の代替的な実施形態による、半導体光デバイスパッケージのキャップの斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の代替的な実施形態による、半導体光デバイスパッケージのキャップの斜視図である。
【図５】キャップと光位置合わせポストを含む本発明の一実施形態による光デバイスパッケージを示す図である。
【図６】カプセル材料と光位置合わせポストを使用する本発明の一実施形態による光デバイスパッケージを示す図である。
【図７】スリーブ及び光ファイバコネクタを組み付けた際の図５の光デバイスパッケージを示す図である。
【図８】光アセンブリが可撓性回路基板を介して剛性回路基板に接続する本発明の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
100  構造
110  端面発光型レーザ
115  ボンディングパッド
120  サブマウントウェハ
122  内部ボンディングパッド
124  外部端子
130  キャップウェハ
140  キャビティ
144  切断チャネル
150  リフレクタ
160  光学素子
200  構造
210  レーザ
212  結合パッド
220  サブマウントウェハ
222  導電バンプ
300  サブマウント
310  シリコン基板
320  レンズ
330  絶縁層
338  開口部
340  導電トレース
334  パッシベーション層
342  内部パッド
344  外部結合パッド
350  サブマウント
360  金属層
400  キャップ
410  シリコン基板
420  キャビティ
430  ファセット
450  キャップ
460  構造
462  スタンドオフリング
464  裏当て板
500  光パッケージ
510  端面発光型レーザ
515  モニタチップ
520  サブマウント
530  キャップ
540  キャビティ
550  リフレクタ
560  位置合わせポスト
600  光パッケージ
630  リフレクタ
640  カプセル材料
700  光アセンブリ
720  スリーブ
730  光ファイバ
740  フェルール
810  可撓性回路
830  他の構成要素
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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