(57)【要約】【課題】ＯＥデバイスのパッケージを改良する方法を提供すること。【解決手段】光学アセンブリは、光電子部品（３０２）を有するパッケージを含む。そして、位置決め機構（３０４，３０４Ａ，３０４Ｂ）はパッケージの表面にマウントされる。位置決め機構は、光ファイバコネクタ（３０７）のフェルール（３１０）に嵌合する大きさのスリーブ（３０８）に挿入される。【選択図】図１
2005092210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学アセンブリであって、
光電子部品を含むパッケージと、
パッケージの表面に実装される位置合わせ機構と、
スリーブと、
を備え、前記位置合わせ機構が前記スリーブ内に挿入され、該スリーブが光ファイバコネクタのフェルールと嵌合するサイズに作られる、光学アセンブリ。
【請求項２】
光ファイバコネクタをさらに備え、前記スリーブが、位置合わせ機構およびフェルールを収容する内径を画定する、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項３】
前記位置合わせ機構が、前記パッケージが発光する光が通過することを可能にする孔を有する円筒状ポストを備える、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項４】
前記位置合わせ機構が、前記パッケージが発する光が通過することを可能にする透過性材料を含む中実のポストを備える、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項５】
前記位置合わせ機構が、前記パッケージが発する光が通過することを可能にする透過性材料を含む中実の部分的球体を備える、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項６】
前記フェルールが光ファイバコネクタの一部を含む、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項７】
前記光ファイバコネクタが、ＬＣコネクタ、ＳＴコネクタ、ＳＣコネクタおよびＦＣコネクタからなる群から選択される、請求項６に記載の光学アセンブリ。
【請求項８】
前記パッケージが、光電子チップエンクロージャ（ＯＥＣＥ）およびＴＯｃａｎからなる群から選択される、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項９】
前記光電子部品がレーザである、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバトランシーバ内の光学サブアセンブリ上の位置合わせ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電子（ＯＥ）デバイスは、一般に個々のダイとしてパッケージされる。
【特許文献１】米国特許第６４２９５１１号明細書
【特許文献２】米国特許第６３７６２８０号明細書
【特許文献３】米国特許第６２６５２４６号明細書
【特許文献４】米国特許第６２２８６７５号明細書
【特許文献５】米国特許第５８７５２０５号明細書
【特許文献６】米国特許第５９８１９４５号明細書
【特許文献７】米国特許第６５５６６０８号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００３／０１１６８２５Ａ１号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２００３／０１１９３０８Ａ１号明細書
【特許文献１０】米国特許出願番号１０／２１０５９８号明細書
【特許文献１１】米国特許出願番号１０／２０８５７０号明細書
【特許文献１２】米国特許出願番号１０／２７７４７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうしたアセンブリ手段は、多くの場合は時間がかかり、労働集約的であり、製造コストがかさむ。したがって、ＯＥデバイスのパッケージを改良する方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施態様では、光学アセンブリは、光電子部品を含むパッケージと、このパッケージの表面に実装された位置合わせ機構とを備える。位置合わせ機構は、光ファイバコネクタのフェルールと嵌合するサイズのスリーブ内に挿入される。
【０００５】
異なる図面に同一参照符号を使用する場合、類似または同一部品を示す。断面図は、一定の縮尺で描かれているのではなく、単に具体的に示すためのものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１７は、光ファイバ（ＦＯ）トランシーバの製造における共通の構成ブロックである従来の光学サブアセンブリ（ＯＳＡ）２１２を示す。ＯＳＡ２１２は、電気信号を光信号に変換して、ファイバなどの光導波管２１４（図１８）内に光のこれらのパルスを放射する。一般に、ファイバ２１４は、コネクタ本体２１８内に含まれるセラミックフェルール２１６内に実装される。コネクタ本体２１８は、スモールフォームファクタ（ＳＦＦ）ＦＯコネクタ、たとえば、一般にＬＣコネクタとして周知され、ルーセントテクノロジー（Ｌｕｃｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）が開発したルーセントコネクタなどで良い。他のタイプのＦＯコネクタとして例えばＳＣコネクタ、ＳＴコネクタ、ＦＣコネクタ等が使用できる。
【０００７】
図１８は、ＯＳＡ２１２の細部を示す。一般に、ＯＳＡ２１２は、３個の部品を備え、これらの部品、つまり（１）光電子（ＯＥ）デバイス２０と、（２）レンズ２２２と、（３）ファイバ２１４とを含むフェルールを収容するポート２２４は、光学的に位置合わせする必要がある。一般に、ＯＥデバイス２２０はＴＯ（トランジスタアウトライン）ヘッダ２２６上に実装され、ウィンドウ付きのＴＯｃａｎ２２８内にパッケージされる。ポート２２４は、ＴＯｃａｎ２２８およびレンズ２２２を収容する本体の一部である。これらの３個の部品は、通常、互いに対して理想的な位置である数μｍ内で位置合わせさせなければならない。
【０００８】
ＯＳＡ２１２は完成しておらず、その部品が正しい位置に位置合わせされて固定されるまで試験することができる。この位置合わせは、一般に、ＯＥデバイス２２０に電源を投入し、ＴＯｃａｎ２２８をポート２２４に対してＸ、ＹおよびＺ方向に移動させて行われる。次に、この位置は、一般にポリマー接着剤を使用するか、またはレーザ溶接処理により「固定」される。
【０００９】
ＯＳＡの構造は製品ごとに著しく異なるが、一般に、パッケージ化されたデバイス（ＯＥデバイス２２０など）、レンズ（レンズ２２２など）、およびファイバ位置合わせ機構（ポート２２４など）を一般に含む。ファイバ位置合わせ機構は、一般に、セラミックのフェルール（フェルール２１６など）を収容するように射出成形プラスチックまたはセラミックで構成された精密孔である。
【００１０】
より小型で安価なＯＳＡを製造するために、常に取組みが行われている。小型ＯＳＡを望むには、コスト、品質および機能性の点で多くの有益な理由が存在する。しかし、小型ＯＳＡは、位置合わせ機構を含まなければ完全ではない。したがって、小型ＯＳＡ用の位置合わせ機構が必要である。
【００１１】
光学サブアセンブリ用の位置合わせポスト
図１９は、従来のＯＳＡ２１２における対応部品と比較した光電子チップエンクロージャ（ＯＥＣＥ）３０２を示す。ＯＥＣＥ３０２は、安価で、パッケージに適合するように適切なサイズに作られた位置合わせ機構を必要とする。１つの方法は、精密な孔（ポートなど）を有する部品にＯＥＣＥ３０２を位置合わせさせて取り付けることであろう。しかし、この解決方法は重大な欠点を有しているがその理由は、ポートはＯＥＣＥ３０２よりも必然的に非常に大きくなり、その結果、試験可能な位置合わせされたＯＳＡはＯＥＣＥ３０２よりも非常に大きくなるからである。
【００１２】
図２０Ａおよび図２０Ｂは、本発明の一実施態様の位置合わせポスト３０４を有するＯＥＣＥ３０２を示す。位置合わせポスト３０４は、ＯＥＣＥ３０２の前部「ウィンドウ」に位置合わせされて取り付けられた円筒状管である。その結果として完全に位置合わせされかつ試験可能であるＯＳＡ３０６が形成される。位置合わせポスト３０４をＯＥＣＥ３０２の前部ウィンドウに追加することにより、完全に位置合わせしたＯＳＡ３０６をＯＥＣＥ３０２の「設置面積」内に形成することができる。
【００１３】
図２１は、本発明の一実施態様におけるＯＳＡ３０６およびＦＯコネクタ３０７のアセンブリを示す。ＦＯコネクタ３０７は、ＬＣコネクタ、ＳＣコネクタ、ＳＴコネクタ、ＦＣコネクタ、またはその他の類似のＦＯコネクタで良い。完全に位置合わせしたＯＳＡ３０６上の位置合わせポスト３０４は、プラスチック、金属またはセラミックから製造されたスリーブの一方の端部に挿入される。ＯＳＡ３０６およびスリーブ３０８のサブアセンブリは光ファイバモジュールの一部を形成し、この光ファイバモジュールは、ＦＯコネクタ３０７内のファイバ３１２などの光ファイバケーブルで、ユーザが供給する光ファイバケーブルと嵌合する。ファイバ３１２を保持するセラミックフェルール３１０は、スリーブ３０８のもう一方の端部に挿入される。スリーブ３０８は、位置合わせポスト３０４およびフェルール３１０のＯＤに適合する適切なＩＤで製造される。スリーブ３０８内へのＯＳＡ３０６の挿入は完全に受動的であり、作業は低コストである。
【００１４】
位置合わせポスト３０４は、従来のＯＳＡ２１２（図１８）上のポート２２４（図１８）に類似するように見えるが、基本的には、位置合わせポスト３０４上の位置合わせ機構は外径（ＯＤ）であり、ポート２２４上の位置合わせ機構は内径（ＩＤ）である点が異なる点に注目することは重要である。図１７を参照すると、ポート２２４のＩＤは、一般に、嵌合するフェルール２１６のＯＤより数μｍ大きい。ポート２２４は、フェルール２１６の１．２４９ｍｍのＯＤと嵌合する１．２５５ｍｍのＩＤを有する。図２１を参照すると、位置合わせポスト３０４は、フェルール３１０と同じかまたは類似するＯＤ（たとえば１．２５ｍｍ）を有する。ＯＥＣＥ３０２のレンズ３１１からファイバ３１２までの光学距離は、位置合わせポスト３０４の長さにより設定される。位置合わせポスト３０４の中心にある孔は、位置合わせには使用せず、光３１６を通過させるために使用する。したがって、この孔のサイズは重要ではない。上記の寸法は、光をマルチモードファイバ内に放射するために一般的である。上記の概念は、シングルモードファイバ内に放射するためのＯＳＡにも適用されるが、シングルモードファイバに要求される公差は、マルチモードラウンチに要求される公差よりも厳密である。
【００１５】
ＯＤ（つまり、ポート）に位置合わせさせるという概念は、ＩＤ（つまり、孔）に位置合わせさせる場合とは微妙に異なるが、２つの重要な利点、つまりコストとサイズに関する利点を提供する。
【００１６】
コスト  −  精密な直径のポストを製造することが、非常に容易で経済的である。その理由は、ＯＤを研削して長いロッドを製造し、次に、単にロッドの一片を薄く切り取って多くの部品を製造するからである。ある精密な特徴をおそらく１μｍまたは２μｍの公差で製造するコストは、ＯＳＡ３０６のコストを最低限に保つ上で重要である。最も安価で精密に製造できるものは球体（たとえば、ボールベアリング）であり、おそらく２番目に安価で精密に製造できるものはシリンダである。
【００１７】
サイズ  −  ＯＥＣＥ３０２は、部品の２次元のアレイ状に製造することができる。この製造方法は、位置合わせ機構を除く何百個または何千個ものＯＳＡ３０６全体を製造する。理想的には、位置合わせ機構は、ＯＳＡ３０６がまだアレイ状である時に追加されるが、これは、位置合わせ機構がＯＥＣＥ３０２の設置面積より小さい場合にのみ可能である。
【００１８】
図２２Ａは、位置合わせポスト３０４をＯＥＣＥ３０２に位置合わせさせて取り付ける（個々に、または群として）ことができることを示す。位置合わせポスト３０４は十分に小さく、ＯＥＣＥ３０２の前部ウィンドウ上に適合する。一方、図２２Ｂは、間隔を増やさなければポート２２４をＯＥＣＥ３０２のアレイに位置合わせさせて取り付けることができないことを示し、したがって、ＯＥＣＥ３０２のサイズ（ひいてはコスト）が増加する。
【００１９】
図２３は、一実施態様におけるスリーブ３０８内に挿入されたＯＳＡ３０６の断面を示す。ＯＳＡ３０６のアレイは、各々をスリーブ３０８、またはスリーブ３０８より非常に大きい何かの中に挿入する前に、個片化（singulation）する必要がある。しかし、この時点における個片化は、ＯＳＡ３０６の製造における欠点ではなく、つまり、位置合わせポスト３０４はアレイ状のＯＥＣＥ３０２に既に位置合わせされて取り付けられているからである。
【００２０】
小型のＯＳＡ３０６のもう１つの利点は、別のＯＳＡ３０６に対してより近くに整列させて、比較的小さい新たなＦＯコネクタと嵌合させることができる点である。実際、二重コネクタ（二重ＬＣコネクタなど）が現在のサイズである従来の理由の１つは、２個のＴＯｃａｎをどのようにポート内に位置合わせさせることができるかということに遡る。こうして、ＯＳＡ３０６は比較的小さいコネクタおよび比較的小さいトランシーバを可能にする。
【００２１】
図２４は、円筒状の位置合わせポスト３０４が、ガラスなどの透明な材料から製造された中実の位置合わせポスト３０４Ａに置き換えられるＯＳＡ３０６Ａの断面を示す。位置合わせポスト３０４Ａの外径は、光３１６が位置合わせポスト３０４Ａを透過する時に、位置合わせ機構として使用される。
【００２２】
図２５は、本発明の一実施態様におけるＯＳＡ３０６Ｂの断面を示す。ＯＳＡ３０６Ｂは、円筒状の位置合わせポスト３０４を、ガラスなどの透明な材料から製造された部分的な球体３０４Ｂと置き換える。部分的な球体３０４Ｂの円周は、光３１６が部分的な球体３０４Ｂを透過する時に、位置合わせとして使用される。
【００２３】
集積光電子工学
図１は、本発明の一実施態様におけるレーザサブマウント８０およびリッド１３０を備える光電子チップエンクロージャ（ＯＥＣＥ）１５０（図１６）を製造する方法１０のフローチャートである。
【００２４】
ステップ１２では、図２に示すように、光学レンズ５２は、サブマウント８０の基板５４上に形成される。一実施態様では、基板５４は、１３１０ナノメートル（ｎｍ）の光に対して透過性である標準的な厚さ（たとえば、６７５μｍ）のシリコンウェハである。別法によると、基板５４は、石英、ホウケイ酸ナトリウムガラス（たとえば、Ｐｙｒｅｘ（登録商標）、サファイア、ガリウムヒ素、炭化ケイ素またはガリウムリンで良い。一実施態様では、レンズ５２は、位相シフトレンズ層のスタックからパターン化されて、所望のレンズ形状を形成する回折光学素子（ＤＯＥ）である。スタック内の隣接位相シフト層は、１つのエッチング停止層により分離される。位相シフト層は非晶質シリコン（α−Ｓｉ）、エッチング停止層は炭化ケイ素（ＳｉＯ２）で良い。別法によると、位相シフト層は、非晶質シリコンの代わりに窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で良い。
【００２５】
スタックを形成するため、先ず、非晶質シリコン層を基板５４上に形成する。非晶質シリコン層は、５５０℃における低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）、またはプラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）により蒸着することができる。非晶質シリコン層の厚さは、以下の公式により決定することができる：
ｔ＝λ／（Ｎ・Δｎｉ）
上記の方程式中、ｔは位相シフトレンズ層、λは目標波長、Ｎは位相シフトレンズ層の数、Δｎｉは、位相シフトレンズ材料と、その環境の屈折率（ｎｉ）との差である。一実施態様では、λが１３１０ｎｍ、Ｎが８個、非晶質シリコンのｎｉが３．６、二酸化シリコンのｎｉが１．４６の場合、非晶質シリコン層の一般的な厚さは７６５Åである。
【００２６】
次に、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層を非晶質シリコン層上に形成する。二酸化ケイ素層 は、５５０℃の蒸気中において、非晶質シリコン層上で熱的に成長させることができる。別法によると、二酸化ケイ素層はＰＥＣＶＤにより蒸着することができる。二酸化ケイ素層の一般的な厚さは５０Åである。非晶質シリコンの蒸着および非晶質シリコンの低温熱酸化過程は、位相シフト層の所望の数だけ繰り返す。
【００２７】
スタックが形成された後、各々の層をマスクおよびエッチングして、所望の回折レンズを形成する。先ず、非晶質シリコン層上の二酸化ケイ素層は、希釈水／フッ化水素酸（ＨＦ）溶液（一般に５０：１）を使用し、浸漬して除去する。次に、フォトレジストをスピンし、露光し、非晶質シリコン層上に現像する。次に、エッチング停止層として作用する非晶質シリコン層を次の二酸化ケイ素層までプラズマエッチングする。残りの位相シフト層について、このマスキングおよびエッチング過程を繰り返す。
【００２８】
一実施態様では、レンズ５２は２焦点回折レンズであり、レーザ光を体積全体に均一に拡散する小角度分布に変換する。この体積の寸法は、光ファイバの入力面のサイズに対して大きいため、部品を容易に位置合わせさせることができる。２焦点回折レンズは、２つの焦点長ｆ１およびｆ２を提供する隆起部を含む表面を有する。２焦点回折レンズの設計過程は、焦点長ｆ１を有する従来の回折レンズの表面の輪郭を画定する第１位相関数を決定することで開始することができる。回折レンズの設計に関する従来のどの技術を用いても良い。特に、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．から市販されているＧＬＡＤ、またはＭＭ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．から市販されているＤＩＦＦＲＡＣＴなどの商用ソフトウェアは、回折素子の位相関数を分析することができる。第２位相関数は、第２位相関数を第１位相関数と共に多重化した場合に、この組合せが第２焦点長ｆ２を有する回折レンズを提供するように同様に生成される。次に、第２位相関数は、ある割合（たとえば、５０%）の入射光を集束するが、摂動を受けていない残りの（たとえば、５０%）の入射光を通過させる部分的に有効な回折レンズを提供するようにスケールする。第１位相関数およびスケールされた第２位相関数は互いに多重化されて、最終的な２焦点レンズ構造を形成する。
【００２９】
もう１つの実施態様では、レンズ５２は、ハイブリッド回折／屈折素子である。ハイブリッド回折／屈折素子は、体積を超えて光を広げて、上記の光ファイバに関する位置あわせの公差を拡張する。ハイブリッド回折／屈折レンズは、ｆ２などの１つの焦点長の曲率を有する少なくとも１つの表面を有する。さらに、部分的に有効な回折レンズの回折の特徴は、ハイブリッド回折／屈折レンズの一方または両方の表面上に重畳され、この組合せは、入射光の個々の部分に対する２つの焦点長ｆ１およびｆ２を提供する。
【００３０】
ステップ１４では、図３に示すように、酸化物層５６は基板５４およびレンズ５２上に形成される。一実施態様では、酸化物層５６は、ＰＥＣＶＤにより蒸着される二酸化ケイ素であり、一般的に１μｍの厚さを有する。酸化物層５６は後に平坦化されて、光が通過するための平坦な表面を形成する。これは、金属層が形成された後、プロセスの終わりに行うことができる。
【００３１】
ステップ１６では、図４から図６に示すように、金属層１は酸化物層５６上に形成されて、パターン化される。一実施態様では、金属層１（図４）は、チタンタングステン（ＴｉＷ）、アルミニウム銅（Ａｌｃｕ）、およびスパッタリングにより蒸着されたＴｉＷ金属のスタックである。ＴｉＷ合金層は一般に各々０．１μｍ厚であり、ＡｌＣｕ合金層は一般に０．８μｍ厚である。金属層１は、相互接続部を形成するようにパターン化される。一実施態様では、フォトレジストをスピン、露光および現像して、エッチングウィンドウ６２（図５）を画定するエッチングマスク６０（図５）を形成する。次に、エッチングウィンドウ６２により露光される金属層１の部分をエッチングして、相互接続部１Ａ（図６）を形成する。その後、マスク６０を相互接続部１Ａから剥離する。
【００３２】
ステップ２０では、図７および図８に示すように、誘電層６４は、酸化物層５６および相互接続部１Ａ上に形成されて平坦化される。誘電層６４は、相互接続部１Ａを他の導電層から絶縁する。一実施態様では、誘電層６４は、ＰＥＣＶＤにより形成されたテトラエチル・オルトシリケイト（ＴＥＯＳ）から製造された二酸化ケイ素であり、化学機械的研磨（ＣＭＰ）により平坦化される。誘電層６４の一般的な厚さは１μｍである。
【００３３】
ステップ２２では、図９および図１０に示すように、相互接続部１Ａに対する接触ウィンドウまたはバイア７０を形成する。一実施態様では、フォトレジストをスピン、露光および現像して、エッチングウィンドウ６８（図９）を画定するエッチングマスク６６（図９）を形成する。エッチングウィンドウ６８により露光された誘電層６４の一部をエッチングして、接触ウィンドウ／バイア（図１０）を形成する。その後、マスク６６を相互接続部１Ａから剥離する。金属をバイア７０内に蒸着すると、相互接続部１Ａに対するプラグを形成することができる。
【００３４】
ステップ２４では、図１１〜図１３に示すように、金属層２を誘電層６４上に形成する。一実施態様では、金属層２は、チタン−白金−金（ＴｉＰｔＡｕ）の順に蒸着される。チタンの厚さは一般に０．１μｍであり、白金の厚さは一般に０．１μｍ、金の厚さは一般に０．５μｍである。金属層２は、接触パッドおよびボンディングパッドを形成するように成形する。一実施態様では、フォトレジストはスピン、露光および現像して、蒸着ウィンドウ７３（図１１）を画定するリフトオフマスク７２（図１１）を形成する。金属層２（図１２）をリフトオフマスク７２上に、ウインドウ７３を通して誘電層６４上に蒸着する。その後、マスク７２は、マスク７２上に蒸着されたリフトオフ金属層２まで剥離され、接触パッドまたはボンディングパッド２Ａ（図１３）が残る。
【００３５】
金属層１および２は、２つの相互接続レベルを形成するようにパターン化することができる。２つの相互接続レベルは、プラグにより２つのレベル間で接続することができる。図１４は、一実施態様の方法１０におけるこの時点で形成されたサブマウント８０の上面図を示す。サブマウント８０は、レンズ５２および接触パッド８２、８４、８６および８８の周囲に外周部を形成する封止リング１０６を備える。封止リング１０６は、レンズ５２、レーザダイ１２２（図１５）、およびモニタフォトダイオードダイ１２４（図１５）を包囲するリッドにサブマウント８０を接合するために使用する。封止リング１０６は、ステップ２４で形成されてパターン化された金属層２の一部である。封止リング１０６はボンディングパッド１０８および１１０に結合され、接地接続を形成する。封止リング１０６が後に金属被覆リッド１３０に電気的に結合されると、金属は電磁干渉（ＥＭＩ）シールドとして機能し、その結果、ＥＭＩはリッド１３０から出ることがない。
【００３６】
接触パッド８２および８４は、レーザダイ１２２に対する電気接続を提供する。接触パッド８２および８４は、埋め込まれた個々のトレース９０および９２により、封止リング１０６の外部に位置する個々の接触パッド９４および９６に接続される。接触パッド８２および８４は、ステップ２４で形成されてパターン化された金属層２の一部である。トレース９０および９２は、ステップ１６で形成されてパターン化された金属層の一部である。
【００３７】
接触パッド８６および８８は、モニタフォトダイオードダイ１２４に対する電気接続を形成する。接触パッド８６および８８は、個々の埋め込みトレース９８および１００により、封止リング１０６の外側に位置する個々の接触パッド１０２および１０４に接続される。接触パッド８６および８８は、ステップ２４で形成されてパターン化された金属層２の一部である。トレース９８および１００は、ステップ１６で形成されてパターン化された金属層１の一部である。
【００３８】
ステップ２８では、図１５に示すように、レーザダイ１２２を接触パッド８２に位置合わせさせて接合する。レーザダイ１２２も、ワイヤボンドにより接触パッド８４（図１４）に電気的に接続する。一実施態様では、レーザダイ１２２は、端面発光ファブリーペローレーザである。同様に、モニタフォトダイオードダイ１２４を接触パッド８６に位置合わせさせて接合する。またモニタフォトダイオードダイ１２４をワイヤボンドにより接触パッド８８に電気的に接続する。レーザダイ１２２およびフォトダイオード１２４を取り付けた後、反射防止コーティング（図示しない）をレンズ５２の表面に施すと、光がサブマウント８０を出て行く時の反射を減少させることができる。
【００３９】
ステップ３０では、図１５に示すように、リッド１３０を形成する。リッド１３０は、反射性材料１３４で被覆される表面１３２を有するキャビティ１３１を画定する。キャビティ１３１は、サブマウント８０上にあるダイを収容するために必要な空間を提供する。表面１３２上の反射性材料１３４は、光をレーザダイ１２２からレンズ５２に反射する４５°ミラー１３５を形成する。リッド１３０の縁部における反射性材料１３４は、封止リング１３６として作用する。キャビティ１３１上の反射性材料１３４も、封止リング１３６並びに接触パッド１０８および１１０を通して接地された場合、ＥＭＩシールドとして機能する。一実施態様では、反射性材料１３４は、チタン−白金−金（ＴｉＰｔＡｕ）の順に蒸着される。チタンの厚さは一般に０．１μｍ、白金の厚さは一般に０．１μｍ、金の厚さは一般に０．１μｍである。一実施態様では、リッド１３０は、１３１０ｎｍの光に対して透過性の標準の厚さ（たとえば、６７５μｍ）のシリコンウェハである。
【００４０】
一実施態様では、リッド１３０は、主面１３８から９．７４°偏位する平面＜１００＞を有する。リッド１３０は、表面１３２がシリコン基板の平面＜１１１＞に沿って形成されるようにウェットエッチングする。リッド１３０の平面＜１００＞は、主面１３８から９．７４°偏位するように方向付け、次に、平面＜１１１＞およびミラー１３５を主面１３８から４５°偏位するように方向付ける。
【００４１】
ステップ３２では、図１６に示すように、リッド１３０をサブマウント８０の上面に位置合わせさせて接合し、ＯＥＣＥ１５０を形成する。一実施態様では、リッド１３０の封止リング１３６およびサブマウント８０の封止リング１０６は、はんだで接合される。別法によると、リッド１３０の封止リング１３６およびサブマウント８０の封止リング１０６は、冷間溶接で接合する。
【００４２】
図示のとおり、光１５２（たとえば、１３１０ｎｍ）は、レーザダイ１２２により発光される。光１５２は、ミラー１５２から下方にレンズ５２に反射する。次に、レンズ５２は、指定の位置で光ファイバにより受信できるように、光１５２を集束する。絶縁層６４、酸化物層５６および基板５４は、光１５２に対して透過性であり、光１５２はサブマウント８０を通って光電子デバイスから出て行くことができる。
【００４３】
ステップ３４では、図１６に示すように、位置合わせポスト１４０はサブマウント８０の裏側に位置合わせさせて接合する。位置合わせポスト１４０は、ＯＥＣＥ１５０がフェルール内において光ファイバと位置合わせすることを可能にする。
【００４４】
当業者であれば理解するように、上記の方法は、多数のＯＥＣＥ１５０を同時に形成するように、ウェハ規模で実施することができる。次に、これらのＯＥＣＥ１５０を個片化して、個々のパッケージを形成する。
【００４５】
ＯＥＣＥ１５０は、従来の光電子パッケージに比べていくつかの利点を提供する。第１に、ＯＥＣＥ１５０の製造に必要なウェハは２個のみであるが、従来のパッケージの場合は３個のウェハが必要である。第２に、ウェハは、従来のパッケージの２枚の薄いウェハではなく、標準の厚さ（たとえば、６７５μｍ）で良い。第３に、リッド１３０とサブマウント８０との間に必要な密封シールは１個のみであるが、従来のパッケージの場合は２個である。
【００４６】
開示した実施態様における特徴の様々な他の適応および組合せは、本発明の範囲に含まれる。図２３〜２５の位置合わせ機構は、送信機ＯＥＣＥの特定の実施態様上に実装されるように示されているが、これらの位置合わせ機構は、ＯＥＣＥのその他の実施態様（たとえば、波長が異なるレーザ用の送信機ＯＥＣＥ、受信機ＯＥＣＥ、トランシーバＯＥＣＥ、または端面発光レーザではなく、垂直キャビティ表面発光レーザを有するＯＥＣＥ）上に実装することができる。さらに、これらの位置合わせ機構は、その他のタイプ、たとえばＴＯｃａｎなどの光電子パッケージ上に実装することができる。以下の請求の範囲には、多数の実施態様が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施態様におけるサブマウント、リッドおよび位置合わせポストを備える光電子デバイスを製造するための方法１０のフローチャート。
【図２】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図３】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図４】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図５】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図６】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図７】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図８】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図９】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図１０】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図１１】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図１２】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図１３】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの断面図。
【図１４】本発明の一実施態様における方法１０で形成されたサブマウントの上面図。
【図１５】本発明の一実施態様における光電子デバイスの分解図。
【図１６】本発明の一実施態様における光電子デバイスの組立図。
【図１７】従来の光学サブアセンブリ（ＯＳＡ）、および従来のＬＣコネクタ。
【図１８】従来の光学サブアセンブリ（ＯＳＡ）、および従来のＬＣコネクタ。
【図１９】本発明の一実施態様における光電子チップエンクロージャ（ＯＥＣＥ）と、従来のＯＳＡにおける対応部品との比較。
【図２０Ａ】本発明の一実施態様における位置合わせポストを使用するＯＳＡを示す図。
【図２０Ｂ】本発明の一実施態様における位置合わせポストを使用するＯＳＡを示す図。
【図２１】図２０Ａおよび２０ＢのＯＳＡ、並びに本発明の一実施態様における光ファイバコネクタの整列を示す図。
【図２２Ａ】本発明の一実施態様において整列ポート上に位置合わせポストを使用する利点を示す図。
【図２２Ｂ】本発明の一実施態様において整列ポート上に位置合わせポストを使用する利点を示す図。
【図２３】本発明の一実施態様においてスリーブ内に円筒状の位置合わせポストを挿入されたＯＳＡを示す図。
【図２４】本発明の一実施態様においてスリーブ内に固体の位置合わせポストを挿入されたＯＳＡを示す図。
【図２５】本発明の一実施態様においてスリーブ内に固体の位置合わせ球体を挿入されたＯＳＡを示す図。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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