(57)【要約】【課題】信頼性の高い光伝送が可能であり、歩留まりの低下を起こすことのない光ファイバ保持部材及び光電気変換モジュール用部品を提供する。【解決手段】ガラスファイバが挿入される光ファイバ挿通孔１３が形成され、ガラスファイバの挿入方向前方側の前端２２ａに電極１４が設けられたフェルール１２を有する光ファイバ保持部材１１であって、光ファイバ挿通孔１３は、フェルール１２の前端２２ａにおける開口部に拡大部２７が形成されている。【選択図】図３
2012203326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔が形成され、前記光ファイバの挿入方向前方側の前端に電極が設けられたフェルールを有する光ファイバ保持部材であって、
前記光ファイバ挿通孔は、前記フェルールの前端における開口部に拡大部が形成されていることを特徴とする光ファイバ保持部材。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバ保持部材であって、
前記拡大部は、前記光ファイバ挿通孔の周方向における少なくとも一部に形成された溝部であることを特徴とする光ファイバ保持部材。
【請求項３】
請求項１に記載の光ファイバ保持部材であって、
前記拡大部は、前記光ファイバ挿通孔の周方向にわたる円筒形状または前記光ファイバ挿通孔の開口縁に向かって次第に拡径するテーパ形状に形成されていることを特徴とする光ファイバ保持部材。
【請求項４】
請求項３に記載の光ファイバ保持部材であって、
前記拡大部は、前記光ファイバ挿通孔の軸方向の寸法が１００μｍ以下であることを特徴とする光ファイバ保持部材。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の光ファイバ保持部材であって、
前記フェルールには、前記拡大部と前記前端の端面以外の面とにわたって形成され、前記拡大部を外部に連通させる連通孔が形成されていることを特徴とする光ファイバ保持部材。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、
前記光ファイバは、前記光ファイバ挿通孔に充填された接着剤によって前記光ファイバ挿通孔に挿入された状態で固定されていることを特徴とする光電気変換モジュール用部品。
【請求項７】
請求項６に記載の光電気変換モジュール用部品であって、
前記光ファイバは、光路軸と垂直な方向に対して先端面が傾斜されていることを特徴とする光電気変換モジュール用部品。
【請求項８】
請求項２に記載の光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、
前記光ファイバは、光路軸と垂直な方向に対して先端面が傾斜され、その傾斜面が前記拡大部に向けられた状態で前記光ファイバ挿通孔に挿入され、前記光ファイバ挿通孔に充填された接着剤によって固定されていることを特徴とする光電気変換モジュール用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送等に用いられる光ファイバ保持部材及び光電気変換モジュール用部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ間信号の高速化に伴い、電気による伝送ではノイズ、消費電力増加を解消することが困難となってきている。そこで、近年、ＬＳＩ間を、電磁障害や周波数依存性損失が殆どない光通信で伝送する試みがなされている。
この光伝送に用いられる光配線部品として、電気配線を有する光伝送路保持部材の保持穴開口位置に光半導体素子が実装されて電気配線の素子接続部に電気的に接続され、保持穴に光ファイバや光導波路といった光伝送路が搭載され、光半導体素子および光伝送路が接着剤により光伝送路保持部材に固定されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような光配線部品では、光伝送路保持部材であるフェルールに対して、その先端部に光半導体素子（ＶＣＳＥＬ、ＰＤなど）が実装される。そして、この光半導体素子の実装後、光半導体素子の反対側から保持孔へ光伝送路である光ファイバが挿入される。このとき、光ファイバを挿入する前に、粘度の低い接着剤を保持孔に塗布し、その接着剤をフェルールの先端側へ押し出すように光ファイバを挿入する。これにより、保持孔内に存在していた空気も接着剤と一緒にフェルールの先端側へ押し出され、最終的には光半導体素子と光ファイバ端面との間には、接着剤のみが存在する形態となる。
【０００５】
しかし、フェルールの保持孔へ接着剤を充填して光ファイバを挿入する際に、保持孔内の濡れ性や接着剤塗布時の接着剤流れによって保持孔内に気泡が巻き込まれ、この気泡が光路中に残留する場合がある。
すると、この残留した気泡が、光半導体素子と光ファイバとの結合効率の低下や光強度のばらつきの要因となり、光半導体素子と光ファイバとの間での光伝送の信頼性の低下や製品歩留まりの低下をおこすおそれがある。特に、複数本の光ファイバを保持する光配線部品では、その影響が大きい。
【０００６】
本発明の目的は、信頼性の高い光伝送が可能であり、歩留まりの低下を起こすことのない光ファイバ保持部材及び光電気変換モジュール用部品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ことのできる本発明の光ファイバ保持部材は、光ファイバが挿入される光ファイバ挿通孔が形成され、前記光ファイバの挿入方向前方側の前端に電極が設けられたフェルールを有する光ファイバ保持部材であって、
前記光ファイバ挿通孔は、前記フェルールの前端における開口部に拡大部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の光ファイバ保持部材において、前記拡大部は、前記光ファイバ挿通孔の周方向における少なくとも一部に形成された溝部であることが好ましい。
【０００９】
本発明の光ファイバ保持部材において、前記拡大部は、前記光ファイバ挿通孔の周方向にわたる円筒形状または前記光ファイバ挿通孔の開口縁に向かって次第に拡径するテーパ形状に形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明の光ファイバ保持部材において、前記拡大部は、前記光ファイバ挿通孔の軸方向の寸法が１００μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明の光ファイバ保持部材において、前記フェルールには、前記拡大部と前記前端の端面以外の面とにわたって形成され、前記拡大部を外部に連通させる連通孔が形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の光電気変換モジュール用部品は、上記本発明の何れかの光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、
前記光ファイバは、前記光ファイバ挿通孔に充填された接着剤によって前記光ファイバ挿通孔に挿入された状態で固定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の光電気変換モジュール用部品において、前記光ファイバは、光路軸と垂直な方向に対して先端面が傾斜されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の光電気変換モジュール用部品は、上記本発明の光ファイバ保持部材と、前記光ファイバ保持部材の前記フェルールに形成された前記光ファイバ挿通孔へ挿入されて固定された光ファイバと、前記電極と導通接続された状態に前記フェルールの前端に取り付けられた光デバイスとを備え、
前記拡大部は、前記光ファイバ挿通孔の周方向における少なくとも一部に形成された溝部であり、
前記光ファイバは、光路軸と垂直な方向に対して先端面が傾斜され、その傾斜面が前記拡大部に向けられた状態で前記光ファイバ挿通孔に挿入され、前記光ファイバ挿通孔に充填された接着剤によって固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フェルールの光ファイバ挿通孔は、フェルールの前端における開口部に拡大部が形成されている。したがって、光ファイバ挿通孔へ接着剤を充填して光ファイバを挿入する際に、光ファイバ挿通孔内の濡れ性や接着剤塗布時の樹脂流れによって光ファイバ挿通孔内に気泡が巻き込まれたとしても、この気泡が拡大部へ押し出される。
これにより、光デバイスと光ファイバとの間の光路における気泡の残留をなくし、気泡による光デバイスと光ファイバとの結合効率の低下や光強度のばらつきの発生などをなくすことができる。したがって、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバ保持部材の一例を示す図であって、（ａ）は下面側から視た前方側の斜視図、（ｂ）は上面側から視た後方側の斜視図である。
【図２】図１の光ファイバ保持部材を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は裏面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は上下を逆にした状態の側面図である。
【図３】図１の光ファイバ保持部材の断面図である。
【図４】図１の光ファイバ保持部材の概略正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光電気変換モジュール用部品の一例を示す断面図である。
【図６】ガラスファイバの先端部の拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光電気変換モジュールの一例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る光電気変換モジュール用部品及び光コネクタの斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る光ファイバ保持部材を用いた光電気変換モジュール用部品の製造工程を示す図であって、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ断面図である。
【図１０】光電気変換モジュール用部品の製造途中における光ファイバ保持部材の概略断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る光ファイバ保持部材を用いた光電気変換モジュール用部品の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る光ファイバ保持部材の変形例を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る光ファイバ保持部材の変形例を示す概略正面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る光ファイバ保持部材の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る光ファイバ保持部材の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る光ファイバ保持部材及び光電気変換モジュール用部品の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、光ファイバ保持部材１１は、フェルール１２からなるものであり、このフェルール１２は、樹脂によって一体成型されている。このフェルール１２は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を主成分とする熱可塑性樹脂から形成されている。ポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、精密成形性に優れた樹脂であり、精密成形を要するフェルール１２に用いるのに好適である。また、このポリフェニレンサルファイドを主成分とする熱可塑性樹脂は、線膨張係数が小さく、耐熱性にも優れた樹脂である。
【００１８】
図３にも示すように、フェルール１２は、前端部２２と後端部２３とから構成されており、後端部２３に対して前端部２２の厚さが薄く、幅寸法も小さくされている。この前端部２２の厚さは、十分な機械的強度が確保可能な範囲で極力薄く形成されている。そして、フェルール１２の前端部２２における上下面は、光ファイバ挿通孔１３の軸線と平行な面となるように形成されている。
【００１９】
フェルール１２には、前端部２２の前端２２ａから後端部２３の後端２３ａにわたって複数の光ファイバ挿通孔１３が形成されており、これらの光ファイバ挿通孔１３が、フェルール１２の幅方向に間隔をあけて配列されている。これらの光ファイバ挿通孔１３には、フェルール１２の後端２３ａ側から、それぞれ後述する内蔵のガラスファイバ（光ファイバ）３２が挿入されて固定されるようになっている。
【００２０】
また、図３及び図４に示すように、フェルール１２には、前端２２ａにおける光ファイバ挿通孔１３の開口部に拡大部２７が形成されている。この拡大部２７は、光ファイバ挿通孔１３の周方向における上方側の一部に形成された溝部からなるものであり、その幅寸法は、光ファイバ挿通孔１３の内径よりも小さくされている。
【００２１】
フェルール１２の前端部２２には、その前端２２ａに、厚さ方向へ延在する電極（リードフレーム）１４が複数設けられている。これらの電極１４は、例えば、インサート成型によってフェルール１２の前端２２ａに一体的に設けられている。つまり、このフェルール１２は、複数の電極１４とともに一体成型されている。そして、フェルール１２の前端部２２の上下面には、電極１４の端部が露出されており、この露出された電極１４の一部がパッド面１４ａとして設けられている。なお、電極１４が形成されたフェルール１２の前端２２ａでは、電極１４を避けた位置に拡大部２７が形成されている。
【００２２】
また、このフェルール１２の前端２２ａには、前端２２ａから光ファイバ挿通孔１３の軸方向に突出するリブ２０が周方向にわたって設けられており、このリブ２０には、フェルール１２の前端２２ａにおける周方向の一部（本実施形態ではフェルール１２の両側部）において切欠部２０ａが形成されている。これにより、フェルール１２の前端２２ａは、その上下の縁部に、幅方向へわたってリブ２０を有する形状とされている。
【００２３】
フェルール１２の前端部２２の後端部２３側の根元部分は、後端部２３側へ向かって次第に厚さ及び幅が広く形成されている。これにより、前端部２２の根元部分における応力集中が抑制される。なお、この前端部２２の根元部分の厚さ方向及び幅方向の断面形状としては、円弧形状であってもよく、テーパ形状であってもよい。
【００２４】
また、フェルール１２には、後端２３ａに、光ファイバ挿通孔１３の軸線に対して上方が開放されたガイド部２４が光ファイバ挿通孔１３の配列に沿って形成されている。このガイド部２４には、光ファイバ挿通孔１３と繋がる複数のガイド溝２４ａが形成されており、これらのガイド溝２４ａの上方が開放されている。なお、光ファイバ挿通孔１３のガイド部２４に繋がる部分は、ガイド部２４へ向かって次第に拡径された挿入ガイド孔１３ｂとされており、光ファイバ挿通孔１３へのガラスファイバ３２の挿入の円滑化が図られている。
【００２５】
フェルール１２の後端部２３には、その両端部に、位置決め穴（位置決めガイド）２５が形成されている。これらの位置決め穴２５には、後述する光コネクタ５０に装着された位置決めピン（位置決めガイド）４７が挿入可能である。位置決め穴２５に位置決めピン４７を挿入することにより、光コネクタ５０がフェルール１２の後端２３ａに位置決めされた状態で接続される。
【００２６】
次に、光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュールについて説明する。
図５に示すように、光電気変換モジュール用部品３０は、光ファイバ保持部材１１を構成するフェルール１２の光ファイバ挿通孔１３に、コア及びクラッドを有するガラスファイバ３２が挿通されて固定されている。これらのガラスファイバ３２は、その先端部が略平滑な面に形成され、光デバイス４１に過剰な圧力がかからなければ光デバイス４１に接触しても良いが、好ましくは、フェルール１２の前端２２ａと同一面上または光ファイバ挿通孔１３内へ少し引き込んだ位置に配置されている。
【００２７】
なお、図６に示すように、ガラスファイバ３２は、その先端を光路軸Ａｘと垂直な方向に対して斜めに切断したものでも良い。ガラスファイバ３２の先端が斜めに切断されていると、光デバイス４１との光伝送時における光の反射を極力少なくすることができる。光路軸に対して、光デバイス４１が垂直で、ガラスファイバ３２の先端が斜めに切断されている場合、光デバイス４１とガラスファイバ３２の光路軸は一致しているため、光路軸角度がずれている場合（光デバイス４１が光路軸と垂直な方向に対して傾斜している場合）に比べて実装トレランスが拡大される。特に、マルチモードファイバの場合には、伝送光のスペックルノイズの発生を抑制することができる。
【００２８】
また、このように、ガラスファイバ３２の先端を斜めに切断し、その傾斜面を拡大部２７に向けた状態でガラスファイバ３２を光ファイバ挿通孔１３へ挿入すると、挿入方向前方側に残留した気泡が良好に側方へ押し出され、したがって、光ファイバ挿通孔１３内の気泡が拡大部２７へ円滑に送り出される。
【００２９】
なお、ガラスファイバ３２の外縁部は面取りしておくのが好ましく、このように面取りしておけば、ガラスファイバ３２を光ファイバ挿通孔１３に挿入するときに、ガラスファイバ３２の先端面が光ファイバ挿入孔１３の内周面を削ることがない。
【００３０】
フェルール１２の前端２２ａには、リブ２０の間に光デバイス４１が取り付けられている。この光デバイス４１は、フェルール１２の前端２２ａに取り付けられる取り付け面である素子面に、素子部４２と端子部４３とを有している。
この光デバイス４１は、例えば、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）やフォトダイオードなどの発光素子または受光素子である。光デバイス４１の素子部４２は、光デバイス４１が発光素子である場合は発光部であり、光デバイス４１が受光素子である場合は受光部である。
【００３１】
この光デバイス４１は、その端子部４３が、フェルール１２に設けられた電極１４に対して、例えば、金（Ａｕ）からなるバンプ４０によって導通接続されている。このバンプ４０による接続は、超音波振動または熱によってバンプ４０を介して端子部４３と電極１４とを接続するフリップチップ実装で行われる。あるいは、異方性導電フィルム(ＡＣＦ)を用いて接着することも可能である。このようにフェルール１２に取り付けられた光デバイス４１は、その素子部４２が、フェルール１２の光ファイバ挿通孔１３の対向位置に配置されている。なお、図４に示すように、光ファイバ挿通孔１３の拡大部２７は、フェルール１２の前端２２ａにおいて、バンプ４０を避けた位置に形成されている。
【００３２】
なお、フェルール１２には、前端２２ａの幅方向半分に発光素子からなる光デバイス４１を取り付け、残りの幅方向半分側に受光素子からなる光デバイス４１を取り付ける場合もある。
ガラスファイバ３２は、接着剤３５によって接着されて固定されている。この接着剤３５は、フェルール１２の前端２２ａと光デバイス４１との間にも充填されており、この接着剤３５によって光デバイス４１とフェルール１２とが強固に接合されている。この接着剤３５は、フェルール１２に対して熱処理を施すことにより硬化されている。
【００３３】
上記構造の光電気変換モジュール用部品３０は、光電気変換モジュールとして用いる場合、ガイド部２４が切断される場合がある。この切断箇所では、ガラスファイバ３２の後端部が鏡面加工されている。なお、フェルール１２は、ガイド部２４を切断して鏡面加工を施す際に、前端部２２より幅及び厚さ寸法が大きい後端部２３によって充分な強度を有するので、十分な耐久性を発揮することができる。
【００３４】
上記のような光電気変換モジュール用部品３０は、図７に示すように、回路基板５１に実装されて光電気変換モジュール３１とされる。
この光電気変換モジュール３１では、光電気変換モジュール用部品３０を構成するフェルール１２の前端部２２が回路基板５１の回路面５１ａにボンディング材等によって固定される。
【００３５】
このように、前端部２２を回路面５１ａへ配置させることにより、光電気変換モジュール用部品３０が回路基板５１の所定位置へ実装される。ここで、光ファイバ保持部材１１を構成するフェルール１２の前端部２２における上下面が、光ファイバ挿通孔１３の軸線と平行な面であるので、例えば、前端部２２における下面を回路基板５１に配置させることにより、極めて容易かつ円滑にフェルール１２を回路基板５１に取り付けることができる。
【００３６】
回路基板５１には、回路面５１ａに、電気デバイス５５が実装されており、電気デバイス５５の端子５５ａが回路面５１ａに形成された回路パターン（図示省略）と導通されている。なお、電気デバイス５５は、例えば、ドライバ、トランスインピーダンスアンプなどの光素子駆動ＩＣである。
【００３７】
また、この回路基板５１に実装された電気デバイス５５の端子５５ａは、例えば、金（Ａｕ）からなるボンディングワイヤ５６によってフェルール１２の電極１４のパッド面１４ａに導通接続される。
【００３８】
回路基板５１に実装された光電気変換モジュール用部品３０のフェルール１２は、その前端部２２の高さが、回路基板５１に実装された電気デバイス５５の高さと略同一とされている。これにより、電気デバイス５５の端子５５ａとフェルール１２の電極１４のパッド面１４ａとをつなぐボンディングワイヤ５６の長さを極力短くすることができる。よって、ボンディングワイヤ５６における高周波特性を向上させ、電気的ノイズの影響を極力抑えることができる。
【００３９】
光電気変換モジュール用部品３０を回路基板５１に実装してなる光電気変換モジュール３１には、図８に示すように、フェルール１２の後端２３ａ側に、光ファイバテープ心線４８の複数本の光ファイバ心線４９が接続された光コネクタ５０が接続される。この光コネクタ５０は、ポリエステル樹脂、ＰＰＳ樹脂及びエポキシ樹脂の何れかを含む材料で形成されたコネクタフェルール４４を有している。
【００４０】
光ファイバ心線４９は、コア及びクラッドを有するガラスファイバ（光ファイバ）４５を樹脂によって被覆したものであり、光ファイバ心線４９の端部で被覆から露出されたガラスファイバ４５がコネクタフェルール４４に保持されている。そして、コネクタフェルール４４におけるフェルール１２との対向面である光入出面４４ａで、それぞれのガラスファイバ４５の端面が露出されている。
【００４１】
光コネクタ５０には、フェルール１２側の光入出面４４ａの両側部に、フェルール１２側へ突出する位置決めピン（位置決めガイド）４７が設けられている。これらの位置決めピン４７は、フェルール１２に形成された位置決め穴２５へ挿入して嵌合させることが可能である。光コネクタ５０は、位置決めピン４７を位置決め穴２５へ挿入させながら、フェルール１２側へ近接させることにより、ガラスファイバ４５の先端面を、フェルール１２に保持させたガラスファイバ３２の後端面に高精度に配置させることができる。
【００４２】
上記の光電気変換モジュール３１では、光デバイス４１と光コネクタ５０のガラスファイバ４５との間で、光電気変換モジュール３１のガラスファイバ３２を介して光伝送が行われる。
【００４３】
発光素子からなる光デバイス４１からガラスファイバ４５へ光伝送が行われる場合では、光デバイス４１の素子部４２から発光された光が、光電気変換モジュール３１のガラスファイバ３２を介して光コネクタ５０のガラスファイバ４５へ入射することとなる。また、光コネクタ５０のガラスファイバ４５から、受光素子からなる光デバイス４１へ光伝送が行われる場合では、ガラスファイバ４５から出射した光が、光電気変換モジュール３１のガラスファイバ３２を介して光デバイス４１の素子部４２へ入射することとなる。
【００４４】
また、この光電気変換モジュール３１によれば、回路基板５１に実装した後に光コネクタ５０を接続して光伝送を行うことができるので、光コネクタ５０の接続後に、例えば、光ファイバ心線４９側に不具合が生じたとしても、光電気変換モジュール３１を交換する必要がなく、歩留まりの低下によるコスト高を抑えることができる。また、予め光ファイバ心線４９を接続した構造と比較して、回路基板５１等への取り付けの際の、良好な組み立て作業性を確保することができる。
【００４５】
なお、上記の例では、光ファイバ保持部材１１のフェルール１２に位置決め穴２５を形成し、この位置決め穴２５に光コネクタ５０側の位置決めピン４７を挿入させることにより、光ファイバ保持部材１１と光コネクタ５０とを位置決めしたが、光ファイバ保持部材１１のフェルール１２に位置決めピンを形成し、この位置決めピンを光コネクタ５０に形成した位置決め穴へ挿入して位置決めする構造としても良い。
【００４６】
本実施形態の光ファイバ保持部材１１は、フェルール１２の前端２２ａにおける光ファイバ挿通孔１３の開口部に拡大部２７が形成されている。したがって、光ファイバ挿通孔１３へ接着剤３５を充填してガラスファイバ３２を挿入する際に、光ファイバ挿通孔１３内の濡れ性や接着剤３５の塗布時の接着剤流れによって光ファイバ挿通孔１３内に気泡が巻き込まれたとしても、この気泡は、ガラスファイバ３２と素子部４２との間の光路から外れた拡大部２７へ押し出される。
【００４７】
これにより、光デバイス４１の素子部４２とガラスファイバ３２との間の光路における気泡の残留をなくし、気泡による光デバイス４１とガラスファイバ３２との結合効率の低下や光強度のばらつきの発生などをなくすことができる。したがって、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
【００４８】
特に、先端が光路軸に対して斜めに切断されたガラスファイバ３２を用い、その傾斜面を溝状の拡大部２７へ向けてガラスファイバ３２を光ファイバ挿通孔１３へ挿入すれば、挿入方向前方側に残留した気泡を拡大部２７へ良好に逃がすことができ、光デバイス４１の素子部４２とガラスファイバ３２との間の光路における気泡の残留を、より効果的になくすことができる。
【００４９】
次に、上記の光ファイバ保持部材１１を用いて図５の光電気変換モジュール用部品３０を製造する方法について、工程ごとに説明する。
【００５０】
まず、内蔵させるガラスファイバ３２を切断し、フェルール１２の全長よりも長い寸法とする。このとき、ガラスファイバ３２は、その先端部を略平滑面としておく。具体的には、ガラスファイバ３２の一部に傷を付け、その傷部分に曲げ力を付与して破断させるへき開による切断、超硬刃切断あるいはレーザー切断によって、ガラスファイバ３２の先端部を略平滑面とする。
なお、ガラスファイバ３２は、その先端を光路軸と垂直な方向に対して斜めに切断しても良く、さらに、ガラスファイバ３２の外縁部を面取りしても良い。
【００５１】
次に、図９（ａ）に示すように、前端２２ａに光デバイス４１を超音波フリップチップ実装等によって搭載したフェルール１２を用意する。ここで、フェルール１２の前端２２ａにおける光ファイバ挿通孔１３の開口部に形成した拡大部２７は、電極１４を避けた位置に形成されているので、光デバイス４１をフェルール１２の前端２２ａへ実装する際に、バンプ４０の電極１４への接続が拡大部２７によって阻害されるようなことはない。
【００５２】
そして、このフェルール１２の前端２２ａにおけるリブ２０と光デバイス４１とをシート６１によって覆い、前端２２ａとシート６１の間の空間が、前端２２ａの両端の切欠部２０ａで外部と連通した状態にシールする。さらに、フェルール１２の後端２３ａ側から光ファイバ挿通孔１３に接着剤である接着剤３５を充填する。なお、シート６１としては、後に説明する接着剤３５の硬化後に前端２２ａから容易に剥離できる材料からなるものを用いることが好ましく、フッ素樹脂からなる樹脂フィルムを用いることが好ましい。
【００５３】
次に、図９（ｂ）に示すように、シート６１を治具６２によってフェルール１２の前端２２ａへ向けて押し付けながら、フェルール１２の後端２３ａ側から光ファイバ挿通孔１３へガラスファイバ３２を挿入する。治具６２は、シート６１を介してリブ２０と光デバイス４１とに接触するように配置される。この状態で治具６２をフェルール１２の前端２２ａへ向けて押し付けることで、シート６１は治具６２と、リブ２０および光デバイス４１の背面とに挟まれた状態で押圧されて固定される。前端２２ａはシート６１により覆われて、前端２２ａとシート６１との間の空間を切欠部２０ａを介して外部と連通させた状態にシールされ得る。このとき、リブ２０が光デバイス４１を挟んだ両側に配置されていれば、シート６１を容易に、かつ確実に固定できる。
【００５４】
ガラスファイバ３２の挿入時には、まず、フェルール１２のガイド部２４で上方側が開放されている光ファイバ挿通孔１３と繋がるガイド溝２４ａにガラスファイバ３２の先端部を載せる。そして、このガラスファイバ３２を光ファイバ挿通孔１３へ挿し込んで、ガラスファイバ３２の先端面を光デバイス４１の素子部４２と対向させる。このとき、ガラスファイバ３２をフェルール１２に形成されたガイド部２４のガイド溝２４ａへ載置させることにより、容易に光ファイバ挿通孔１３に対して位置決めすることができる。
【００５５】
光ファイバ挿通孔１３へ挿し込んだガラスファイバ３２は、その先端が光デバイス４１に当接すると、ガイド部２４における開放された上方または側方へ小さな挿入力で湾曲する。これにより、ガラスファイバ３２は、湾曲することによって挿入力が逃がされ、光デバイス４１との当接箇所へ過剰な当接力が加わることが防止される。
【００５６】
また、フェルール１２の後端２３ａ側から光ファイバ挿通孔１３へガラスファイバ３２を挿入することにより、接着剤３５が前端２２ａ側へ押し込まれる。すると、接着剤３５は、ガラスファイバ３２の外周と光ファイバ挿通孔１３の内周との間の僅かな隙間に充填されるとともに、光ファイバ挿通孔１３からフェルール１２の前端２２ａへ押し出されてフェルール１２の前端２２ａと光デバイス４１との間へ入り込む。
【００５７】
光ファイバ挿通孔１３には、フェルール１２の前端２２ａにおける開口部に拡大部２７が形成されている。これにより、図１０に示すように、ガラスファイバ３２によってフェルール１２の前端２２ａへ押し込まれる接着剤３５に気泡Ａが含まれていたとしても、その気泡Ａは拡大部２７へ押し出されて逃がされる。したがって、光デバイス４１の素子部４２とガラスファイバ３２との間の光路Ｌにおける気泡Ａの残留がなくされる。
【００５８】
このとき、ガラスファイバ３２として、その先端が光路軸に対して斜めに切断されたものを用い、その傾斜面を拡大部２７へ向けてガラスファイバ３２を光ファイバ挿通孔１３へ挿入すれば、挿入方向前方側に残留した気泡Ａが拡大部２７へより良好に押し出される。
【００５９】
また、光ファイバ挿通孔１３からフェルール１２の前端２２ａへ押し出された接着剤３５は、フェルール１２のリブ２０と光デバイス４１との間にも入り込む。このとき、フェルール１２におけるリブ２０と光デバイス４１とは、シート６１によって覆われて前端２２ａとシート６１の間の空間が、前端２２ａの両端の切欠部２０ａで外部と連通した状態にシールされているので、接着剤３５は外部と連通した切欠部２０ａ側へ円滑に送り出され、切欠部２０ａからはみ出される。このとき、シート６１は治具６２と、リブ２０および光デバイス４１の背面とが接触した状態で固定されているので、接着剤３５が光デバイス４１の背面に付着することを防止することができる。また、接着剤３５に含まれていた気泡は接着剤３５とともに、光デバイス４１の素子部４２と光ファイバ３２の間の光路Ｌ外へ移動、もしくは切欠部２０ａから外部へ排出される。これにより、接着剤３５は、フェルール１２の上下面に露出されている電極１４からなるパッド面１４ａに付着したり、回路基板５１へのダイボンディング面となる前端部２２の下面に付着したりすることが防止される。
【００６０】
このように、光デバイス４１の素子部４２とガラスファイバ３２との間における気泡の残留なく、また、電極１４からなるパッド面１４ａや回路基板５１へのダイボンディング面となる前端部２２の下面や、光デバイス４１の背面への付着なく接着剤３５を充填することができ、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
【００６１】
次に、フェルール１２に、１００℃〜１５０℃程度の熱処理を施して接着剤３５を硬化させる。このとき、フェルール１２は、前端部２２の厚さが後端部２３の厚さよりも薄いので、前端部２２側の温度が先に上昇する。したがって、接着剤３５は、早く温度が上昇する前端部２２側から硬化し、その後、後端部２３側が硬化する。
【００６２】
このように、接着剤３５を硬化させる際に、この接着剤３５が前端部２２側から硬化するので、前端部２２におけるガラスファイバ３２の位置ずれを防止することができる。これにより、光デバイス４１の素子部４２に対してガラスファイバ３２を所定の位置に高精度に配置させることができ、光デバイス４１とガラスファイバ３２との間での光送受信を安定化させることができ、光伝送の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
その後、図９（ｃ）に示すように、シート６１を剥がし、フェルール１２の後端２３ａの研磨処理を行う。シート６１としてフッ素樹脂からなる樹脂フィルムを用いれば、フェルール１２から容易に剥がすことができる。
フェルール１２の後端２３ａの研磨処理では、フェルール１２のガイド部２４を、ガラスファイバ３２とともに後端部２３側の根元部分から切断し、ガラスファイバ３２の切断面を鏡面加工する。ガイド部２４の切断の仕方としては、高速回転する円形のダイヤモンドブレードで切断するダイシングがあり、このダイシングによってガイド部２４を切断した後、研磨して、ガラスファイバ３２の切断面を鏡面仕上げすることができる。
そして、上記の工程によりフェルール１２にガラスファイバ３２が内蔵され、フェルール１２の前端２２ａに光デバイス４１が装着された光電気変換モジュール用部品３０が得られる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、フェルール１２の光ファイバ挿通孔１３にガラスファイバ３２を内蔵させる場合を例示して説明したが、図１１に示すように、光ファイバ心線の先端の被覆を除去して露出させたガラスファイバ３３を直接フェルール１２の光ファイバ挿通孔１３へ挿入して接着剤３５によって接着して固定させても良い。これにより、ピグテール型の光電気変換モジュール用部品が得られる。
【００６５】
この構造の場合も、光デバイス４１の素子部４２とガラスファイバ３２との間における気泡の残留なく、また、電極１４からなるパッド面１４ａや回路基板５１へのダイボンディング面となる前端部２２の下面や、光デバイス４１の背面への付着なく接着剤３５を充填することができ、光伝送の信頼性の向上及び歩留まりの向上を図ることができる。
【００６６】
また、フェルール１２に、拡大部２７と前端２２ａの端面以外の面とにわたって連通孔を形成しても良い。例えば、図１２に示すように、フェルール１２の前端部２２の上面に開口する連通孔２８を形成し、この連通孔２８を拡大部２７に連通させても良い。
【００６７】
この場合も、ガラスファイバ３２によって押し込まれた接着剤３５が、拡大部２７へ押し出されることにより、光デバイス４１とガラスファイバ３２との間の光路Ｌ内における気泡の残留が防止される。
特に、拡大部２７に連通する連通路２８を形成すれば、この連通路２８の開口部に吸引装置（図示省略）を取り付けて吸引することにより、拡大部２７へ押し出された気泡を、接着剤３５とともに吸引して除去することができ、光デバイス４１とガラスファイバ３２との間の光路Ｌ内における気泡の残留をより確実に防止することができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、溝部からなる拡大部２７を光ファイバ挿通孔１３の周囲における上方側の一部だけに形成したが、図１３に示すように、光ファイバ挿通孔１３における周方向の全周にわたって拡大部２７を形成しても良い。このように拡大部２７を周方向の全周にわたって形成する場合、その拡大部２７は、図１４に示すように、光ファイバ挿通孔１３に沿う円筒形状に形成しても良く、または、図１５に示すように、光ファイバ挿通孔１３の開口部側へ向かって次第に拡径するテーパ形状に形成しても良い。このような拡大部２７を形成すると、接着剤３５に残留した気泡Ａを光ファイバ挿通孔１３の周方向のあらゆる方向へ押し出すことができる。
【００６９】
但し、これらの形状の拡大部２７の場合、その軸方向の寸法は、１００μｍ以下とするのが好ましい。このように、拡大部２７の軸方向の寸法を１００μｍ以下とすれば、光ファイバ挿通孔１３へ挿入されるガラスファイバ３２の先端が拡大部２７の内側で位置がずれて光接続不良が生じるような不具合を極力抑えることができる。これにより、ガラスファイバ３２を、光路軸のずれなく高精度に光ファイバ挿通孔１３へ挿入することができる。なお、これらの図１４及び図１５の形状の拡大部２７は、周方向の一部に形成しても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１１：光ファイバ保持部材、１２：フェルール、１３：光ファイバ挿通孔、１４：電極、２２ａ：前端、２７：拡大部、２８：連通孔、３０：光電気変換モジュール用部品、３１：光電気変換モジュール、３２，３３：ガラスファイバ（光ファイバ）、３５：接着剤、４１：光デバイス、４５：ガラスファイバ（光ファイバ）
【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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