(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的部分が形成されてなる光素子と、
光が伝搬する光導波路と、
貫通穴が形成されてなるプラットフォームと、
前記光素子に設けられた、外部との電気的な接続を図るためのバンプと、
前記光素子に設けられた、外部と電気的に接続されないダミーバンプと、
を含み、
前記光導波路は、前記貫通穴に挿入され、
前記光素子は、前記光学的部分が前記貫通穴の開口と対向するように前記プラットフォームに搭載されてなり、
前記ダミーバンプは、前記光学的部分と前記光導波路を非接触状態に保つように、前記光導波路の端面に当接する光モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の光モジュールにおいて、
前記プラットフォームには、導電層が形成され、
前記バンプは前記導電層に接合される位置に形成されてなる光モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光モジュールにおいて、
前記ダミーバンプは、前記光導波路のコアを避けてクラッドの端面に当接する光モジュール。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
少なくとも前記光素子の電気的な接続部を封止する封止部をさらに有する光モジュール。
【請求項５】
請求項４記載の光モジュールにおいて、
前記封止部は、前記光素子の電気的な接続部を封止する第１の樹脂部と、前記第１の樹脂部を封止する第２の樹脂部と、を含む光モジュール。
【請求項６】
請求項５記載の光モジュールにおいて、
前記第１の樹脂部は、前記第２の樹脂部よりも柔軟性が高い光モジュール。
【請求項７】
第１及び第２のプラットフォームと、
発光部を有し、前記第１のプラットフォームに搭載された発光素子と、
受光部を有し、前記第２のプラットフォームに搭載された受光素子と、
光が伝搬する光導波路と、
前記発光素子に設けられた、外部との電気的な接続を図るための第１のバンプと、
前記発光素子に設けられた、外部と電気的に接続されない第１のダミーバンプと、
前記受光素子に設けられた、外部との電気的な接続を図るための第２のバンプと、
前記受光素子に設けられた、外部と電気的に接続されない第２のダミーバンプと、
を含み、
前記第１のプラットフォームには、第１の貫通穴が形成され、
前記第２のプラットフォームには、第２の貫通穴が形成され、
前記発光素子は、前記発光部が前記第１の貫通穴の開口と対向するように前記第１のプラットフォームに搭載され、
前記受光素子は、前記受光部が前記第２の貫通穴の開口と対向するように前記第２のプラットフォームに搭載され、
前記光導波路は、前記第１及び第２の貫通穴に挿入され、
前記第１のダミーバンプは、前記発光部と前記光導波路を非接触状態に保つように、前記光導波路の一方の端面に当接し、
前記第２のダミーバンプは、前記受光部と前記光導波路を非接触状態に保つように、前記光導波路の他方の端面に当接する光伝達装置。
【請求項８】
請求項７記載の光伝達装置において、
前記発光素子に接続されるプラグと、
前記受光素子に接続されるプラグと、
をさらに含む光伝達装置。
【請求項９】
プラットフォームに、光学的部分を有する光素子を搭載する工程と、
前記光学的部分に対して位置決めして、光が伝搬する光導波路を前記プラットフォームに取り付ける工程と、
を含み、
前記光素子には、外部との電気的な接続を図るためのバンプと、外部と電気的に接続されないダミーバンプが設けられ、
前記光導波路を前記プラットフォームに取り付ける工程で、前記光学的部分と前記光導波路を非接触状態に保つように、前記ダミーバンプを前記光導波路の端面に当接させる光モジュールの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の光モジュールの製造方法において、
第１の樹脂によって、前記光素子の電気的な接続部を封止して第１の樹脂部を形成する工程と、
その後、第２の樹脂によって、前記第１の樹脂部を封止して第２の樹脂部を形成する工程と、
を含む光モジュールの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の光モジュールの製造方法において、
前記第１の樹脂部は、前記第２の樹脂部よりも柔軟性が高い光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
近年、情報通信が高速化・大容量化の傾向にあり、光通信の開発が進んでいる。一般に、光通信では、電気信号を光信号に変換し、光信号を光ファイバで送信し、受信した光信号を電気信号に変換する。電気信号と光信号との変換は光素子によって行われる。
【０００３】
例えば、特開平１０−３３９８２４号公報には、Ｖ溝が形成されたプラットフォームに光ファイバを位置決めして固定して、光モジュールを構成することが記載されている。
【０００４】
しかしながら、Ｖ溝を利用して光ファイバの位置合わせをしても、光ファイバの軸方向の位置を決めることができないという問題があった。その結果、光ファイバの端面が光素子に接触して破損させてしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は、この問題点を解決するものであり、その目的は、光素子の破損を防止できる光モジュール及びその製造方法並びに光伝達装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る光モジュールは、光学的部分が形成されてなる光素子と、
前記光素子と光導波路とが搭載されてなるプラットホームと、
前記光導波路の一方の端面を、前記光学的部分と非接触の状態で配置するための当接部と、
を含む。
【０００７】
本発明によれば、光素子がプラットフォームに搭載されているので、プラットフォームに対して光導波路の位置合わせをすれば、光導波路と光素子の光学的部分との位置合わせを行うことができる。また、光導波路の端面が当接部によって、光学的部分と非接触の状態になっているので、光学的部分の破損が防止されている。
【０００８】
（２）この光モジュールにおいて、
前記プラットフォームには、導電層が形成され、
前記光素子は、前記光学的部分が設けられた面に少なくとも１つのバンプを有していてもよい。
【０００９】
（３）この光モジュールにおいて、
前記プラットフォームには貫通穴が形成され、
前記光素子は、前記光学的部分が前記貫通穴の一方の開口部と対向するように搭載されていてもよい。
【００１０】
（４）この光モジュールにおいて、
前記光導波路は前記貫通穴に挿入され、
前記光素子は、前記光学的部分が設けられた面に少なくとも１つのダミーバンプを有し、
前記ダミーバンプは、前記光導波路の前記一方の端面に当接し、前記光学的部分と非接触状態に保つ機能を有してもよい。
【００１１】
（５）この光モジュールにおいて、
前記光導波路は前記貫通穴に挿入され、
前記バンプのうち第１の部分は前記導電層に接合される位置に形成され、前記バンプのうち前記第２の部分は、前記光導波路の前記一方の端面に当接する位置に形成されてもよい。
【００１２】
（６）この光モジュールにおいて、
前記貫通穴には、前記貫通穴の内径を小さくするための凸部が形成されており、
前記光導波路は、前記貫通穴に挿入され、
前記凸部が前記当接部となって、前記光導波路の前記一方の端面に当接してもよい。
【００１３】
（７）この光モジュールにおいて、
前記貫通穴には、前記光導波路が搭載される開口部側とは反対側の開口部に、前記光素子を収容する凹部が形成されていてもよい。
【００１４】
（８）この光モジュールにおいて、
前記プラットフォームには、前記貫通穴よりも径の大きい貫通穴を有する基板が搭載され、
前記プラットフォームに形成された前記貫通穴と、前記基板に形成された貫通穴とが連通してなり、
前記基板に形成された前記貫通穴に前記光導波路が挿入され、
前記プラットフォームの一方の面とは反対の面の一部が当接部となって前記光導波路の前記端面に当接してもよい。
【００１５】
（９）この光モジュールにおいて、
前記当接部は、前記光導波路のコアを避けてクラッドの端面に当接してもよい。
【００１６】
（１０）この光モジュールにおいて、
前記当接部は、光透過性部材からなり、
前記光導波路の一方の端面に当接するように前記貫通穴の一方の開口部に前記当接部が形成されてもよい。
【００１７】
（１１）この光モジュールにおいて、
少なくとも前記光素子の電気的な接続部を封止する封止部をさらに有してもよい。
【００１８】
（１２）この光モジュールにおいて、
前記封止部は、前記光素子の電気的な接続部を封止する第１の樹脂部と、前記第１の樹脂部を封止する第２の樹脂部と、を含んでもよい。
【００１９】
（１３）この光モジュールにおいて、
前記第１の樹脂部は、前記第２の樹脂部よりも柔軟性が高くてもよい。
【００２０】
これによれば、光素子の電気的な接続部に対して大きな応力が加えられないので接続部が保護される。
【００２１】
（１４）本発明に係る光伝達装置は、複数のプラットフォームと、
発光部を有し、前記複数のプラットフォームのうち第１のプラットフォームに搭載された発光素子と、
受光部を有し、前記第１のプラットフォームとは異なる第２のプラットフォームに搭載された受光素子と、
前記それぞれのプラットフォームに各端部が挿入されてなる光導波路と、
前記光導波路の各端面を、前記発光部及び受光部と非接触の状態で配置するための当接部と、
を含む。
【００２２】
本発明によれば、発光素子及び受光素子のそれぞれがプラットフォームに搭載されているので、各プラットフォームに対して光導波路の位置合わせをすれば、光導波路と発光部又は受光部との位置合わせを行うことができる。また、光導波路の端面が当接部によって、発光部及び受光部と非接触の状態になっているので、これらの破損が防止されている。
【００２３】
（１５）この光伝達装置において、
前記発光素子に接続されるプラグと、
前記受光素子に接続されるプラグと、
をさらに含んでもよい。
【００２４】
これによれば、プラグを電子機器に接続して、複数の電子機器を接続することができる。
【００２５】
（１６）本発明に係る光モジュールの製造方法は、プラットフォームに、光学的部分を有する光素子を搭載する工程と、
前記光学的部分に対して位置決めして、光導波路を取り付ける工程と、
を含み、
前記光導波路を取り付ける工程で、前記光導波路の端面を、当接部によって前記光学的部分と非接触の位置で止める。
【００２６】
本発明によれば、光素子をプラットフォームに搭載するので、プラットフォームに対して光導波路の位置合わせをすれば、光導波路と光素子の光学的部分との位置合わせを行うことができる。また、光導波路の端面を当接部によって、光学的部分と非接触の状態にするので、光学的部分の破損が防止されている。
【００２７】
（１７）この光モジュールの製造方法において、
第１の樹脂によって、前記光素子の電気的な接続部を封止して第１の樹脂部を形成する工程と、
その後、第２の樹脂によって、前記第１の樹脂部を封止して第２の樹脂部を形成する工程と、
を含んでもよい。
【００２８】
（１８）この光モジュールの製造方法において、
前記第１の樹脂部は、前記第２の樹脂部よりも柔軟性が高くてもよい。
【００２９】
これによれば、光素子の電気的な接続部に対して大きな応力が加えられないので接続部が保護される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。この光モジュールは、プラットフォーム１０と、光素子２０と、光ファイバ３０と、を含む。光ファイバ３０は光導波路の一例である。
【００３２】
プラットフォーム１０の全体形状は特に限定されず、例えば直方体、立方体又は板状のいずれであってもよい。一般的には、プラットフォーム１０のいずれか一つの表面は、角を以て他の表面あるいは側面に接続されている。プラットフォーム１０を構成する材料も特に限定されず、絶縁体、導電体又は半導体のいずれであってもよく、例えばシリコン、セラミック、鉄や銅などの金属又は樹脂のいずれであってもよい。
【００３３】
プラットフォーム１０のいずれかの表面には、光素子２０が搭載される。プラットフォーム１０が直方体又は板状をなすときには、最も大きい表面に光素子２０が搭載される。プラットフォーム１０には、貫通穴１２が形成されていてもよい。貫通穴１２における一方の開口は、光素子２０が搭載される表面に形成され、光素子２０が搭載される表面以外の表面に、他の開口が形成されている。貫通穴１２は、光ファイバ３０を挿入して、その軸とは直角方向の位置決めを行えるものである。貫通穴１２は、丸穴であっても角穴であってもよいが、光ファイバ３０の位置決めを行える程度に、貫通穴１２の内面が光ファイバ３０に接触することが好ましい。
【００３４】
光素子２０が搭載される表面に形成される貫通穴１２の一方の開口とは反対側の開口の端部には、テーパ１４が形成されていてもよい。テーパ１４は、外方向に拡がる形状をなしているので、貫通穴１２の直径よりもテーパ１４の直径が大きくなっている。これによって、光ファイバ３０を貫通穴１２に挿入させやすくなっている。このテーパ１４によって形成される開口は、平面視において丸であっても四角形等の多角形であってもよい。
【００３５】
プラットフォーム１０には、導電層１６が形成されていてもよい。導電層１６は、プラットフォーム１０における光素子２０が搭載される表面に形成されている。この表面には貫通穴１２の開口が形成されており、導電層１６は、貫通穴１２の開口を避けて形成されている。プラットフォーム１０が導電材料から構成されているときには、絶縁膜を介して導電層１６を形成することが好ましい。例えば、シリコンによってプラットフォーム１０が構成されているときには、表面にシリコン酸化膜を形成し、その上に導電層１６を形成してもよい。
【００３６】
導電層１６は、光素子２０と電気的に接続されるので、必要に応じて、配線パターンになっていてもよい。導電層１６は、プラットフォーム１０における光素子２０が搭載される表面とは別の表面に至るまで形成されていてもよい。例えば、光素子２０が搭載される表面に対して、角を以て接続される側面に至るまで導電層１６が形成されてもよい。
【００３７】
光素子２０は、発光素子であっても受光素子であってもよい。発光素子の一例として面発光素子、特に面発光レーザを適用することができる。面発光レーザなどの面発光素子は、基板に対して垂直方向に光を発する。光素子２０は、光学的部分２２を有する。光素子２０が発光素子であるときは、光学的部分２２は発光部であり、光素子２０が受光素子であるときは、光学的部分２２は受光部である。光学的部分２２が発光部であるときは、発光部からの光の全てが貫通穴１２内に入射するように、発光部の大きさと貫通穴１２の直径とを決めておくことが好ましい。例えば、発光部の直径よりも貫通穴１２の直径を大きくしてもよい。
【００３８】
光素子２０は、外部との電気的な接続を図るために、少なくとも１つのバンプ２４を有してもよい。例えば、光学的部分２２が形成された面に、光素子２０と外部の電気的な接続を図るバンプ２４が設けられていてもよい。バンプ２４は、他の部材との電気的な接続が可能な位置に設けられている。例えば、プラットフォーム１０の貫通穴１２を避ける位置に、バンプ２４は設けられている。バンプ２４は、光学的部分２２よりも突出していることが好ましい。
【００３９】
光素子２０は、プラットフォーム１０に搭載されている。詳しくは、光学的部分２２を、プラットフォーム１０の貫通穴１２の方向に向けて、光素子２０が搭載されている。また、光素子２０は、プラットフォーム１０に形成された導電層１６に電気的に接続されている。光素子２０のバンプ２４と、導電層１６とが接合されてもより。例えば、ハンダなどによる金属接合や導電性接着剤を使用して、バンプ２４と導電層１６とが接合されてもよい。
【００４０】
本実施の形態では、光ファイバ３０の端面を、光素子２０の光学的部分２２と非接触の位置で止めるための当接部として、ダミーバンプ２５が設けられている。ダミーバンプ２５は、バンプ２４が形成された面に設けてもよい。ダミーバンプ２５は、バンプ２４と同じ材料で形成してもよく、光素子２０の内部に電気的に接続されていてもよいが、外部とは電気的に接続されないものである。
【００４１】
ダミーバンプ２５は、当接部となるものであるから、光ファイバ３０の端面に当接する位置に設けられている。例えば、プラットフォーム１０の貫通穴１２の内側に、ダミーバンプ２５は設けられている。また、ダミーバンプ２５は、光ファイバの端面を、光学的部分２２に対して非接触の位置で止めるものであるから、光学的部分２２よりも突出して設けられている。ダミーバンプ２５によって、光ファイバ３０の端面が光学的部分２２に接触することを防止し、光学的部分２２の破損を防止できる。
【００４２】
バンプ２４が設けられた面とは別の面に、電極２６が設けられていてもよい。光素子２０が面発光レーザなどの半導体レーザであるときは、バンプ２４が設けられた面とは反対側の面に電極２６が設けられてもよい。
【００４３】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面のうち一部を省略して示す図である。詳しくは、図１（Ｂ）では、光ファイバ３０と、バンプ２４と、当接部としてのダミーバンプ２５と、が示されている。
【００４４】
光ファイバ３０は、コア３２とこれを同心円状に囲むクラッド３４とを含むもので、コア３２とクラッド３４との境界で光が反射されて、コア３２内に光が閉じこめられて伝搬するものである。また、クラッド３４の周囲は、図示しないジャケットによって保護されることが多い。
【００４５】
光ファイバ３０は、プラットフォーム１０の貫通穴１２に挿入されている。プラットフォーム１０に搭載された光素子２０の光学的部分２２は、プラットフォーム１０の貫通穴１２方向を向いている。したがって、貫通穴１２に挿入された光ファイバ３０は、光学的部分２２に対して、光ファイバ３０の軸とは直角方向の位置合わせがされた状態となる。また、当接部となるダミーバンプ２５によって、光ファイバ３０は、光学的部分２２に対して、軸方向の位置合わせがされた状態となる。
【００４６】
図１（Ｂ）に示すように、当接部となるダミーバンプ２５は、光ファイバ３０のコア３２を避ける位置に設けられることが好ましい。具体的には、クラッド３４上にダミーバンプ２５が位置することが好ましい。あるいは、光の送受信の妨げにならなければ、コア３２の一部上（例えば端部上）にダミーバンプ２５を設けてもよい。
【００４７】
本実施の形態によれば、当接部としてのダミーバンプ２５を設けることで、光ファイバ３０の端面が、光素子２０の光学的部分２２に当接せず、これを破損することがない。また、当接部としてのダミーバンプ２５によって、光学的部分２２に対する光ファイバ３０の端面の位置決めがなされる。すなわち、ダミーバンプ２５によって、光ファイバ３０の軸方向の位置決めを簡単に行うことができる。
【００４８】
本実施の形態は、上記のように構成されており、以下その製造方法について説明する。
【００４９】
光モジュールの製造方法では、プラットフォーム１０と、光素子２０と、を用意する。そして、プラットフォーム１０に光素子２０を搭載する。光素子２０をプラットフォーム１０に搭載して導電層１６に電気的に接続してもよい。光素子２０の光学的部分２２は、貫通穴１２内に向けられている。光素子２０と、プラットフォーム１０の導電層１６とは、バンプ２４によって接続してもよい。例えば、導電層１６とバンプ２４との接合によって、光素子２０とプラットフォーム１０とを固定してもよい。
【００５０】
また、光学的部分２２に対して位置決めして、光ファイバ３０を取り付ける。例えば、プラットフォーム１０の貫通穴１２に光ファイバ３０を挿入する。これにより、光ファイバ３０は、軸に直角方向の位置合わせがなされる。本実施の形態では、当接部となるダミーバンプ２５に、光ファイバ３０の端面が当接するようになっている。例えば、貫通穴１２の内側にダミーバンプ２５が位置している。したがって、ダミーバンプ２５に当接することで、光ファイバ３０の軸方向の位置合わせを行うことができる。ここで、ダミーバンプ２５は、光学的部分２２よりも突出して設けられているので、光ファイバ３０の端面が光学的部分２２に当接しない。こうして、光学的部分２２の破損をなくすことができる。
【００５１】
プラットフォーム１０がシリコンなどの半導体から構成される場合には、貫通穴１２はレーザを使用して形成してもよい。貫通穴１２を形成する前に、プラットフォーム１０における貫通穴１２を形成する位置に、異方性エッチングを適用して凹部を形成してもよい。なお、凹部は、結晶面に沿って正確な断面三角形状であってもよいし、断面四角形状であってもよい。凹部の開口の平面形状は、特に限定されないが、矩形であってもよい。凹部の開口が矩形である場合には、一辺の長さが、光ファイバ３０の直径よりも長いことが好ましい。こうすることで、凹部の少なくとも一部をテーパ１４とすることができる。そして、凹部内にレーザ光を照射して貫通穴１２を形成することができる。なお、貫通穴１２の両方の開口となる位置に凹部を形成しておき、相互に反対側に位置する一対の凹部間でプラットフォーム１０を貫通させてもよい。さらに、レーザにて貫通した穴に対して、エッチングを施して穴径を大きくしてもよい。あるいは、貫通穴１２の形成に光励起電解研磨法（Optical Excitation Electropolishing Method）を適用してもよい。
【００５２】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形してもよい。
【００５３】
（第２の実施の形態）
図２（Ａ）は、本発明を適用した第２の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すIIＢ−IIＢ線断面のうち一部を除いて示す図である。本実施の形態では、光素子４０に設けられたバンプ４４が、図１（Ａ）に示す第１の実施の形態のバンプ２４と異なる。プラットフォーム１０及び光ファイバ３０は、第１の実施の形態と同じであるので説明を省略する。
【００５４】
バンプ４４は、光素子４０と外部との電気的な接続を図るとともに、光ファイバ３０の軸方向の位置決めを行うものである。例えば、バンプ４４の一部（第１の部分）は、プラットフォーム１０の貫通穴１２の外側に位置し、バンプ４４の他の部分（第２の部分）は、貫通穴１２の内側に位置する。バンプ４４の一部は、貫通穴１２の外側で導電層１６に接合されて電気的な接続が図られる。バンプ４４と導電層１６との接合の手段は、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。バンプ４４の他の部分は、貫通穴１２の内側で光ファイバ３０の端面に当接して、光ファイバ３０の軸方向の位置決めが図られる。詳しくは、バンプ４４における光ファイバ３０の端面に当接する部分は、光ファイバ３０のコア３２を避けた部分に接触することが好ましい。具体的には、クラッド３４上にバンプ４４が位置することが好ましい。あるいは、光の送受信の妨げにならなければ、コア３２の一部上（例えば端部上）にバンプ４４を設けてもよい。
【００５５】
その他の構成は、第１の実施の形態で説明した内容が適用され、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の効果を達成することができる。しかも、本実施の形態では、第１の実施の形態と比べてダミーバンプ２５を省略することができる。本実施の形態に係る光モジュールは、第１の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を適用して製造することができる。
【００５６】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明を適用した第３の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。この光モジュールは、プラットフォーム５０と、光素子６０と、光ファイバ３０と、を含む。光ファイバ３０は、第１の実施の形態で説明したものである。
【００５７】
プラットフォーム５０には、貫通穴５２が形成されている。貫通穴５２には、内径を小さくする凸部５４が形成されている。凸部５４は、貫通穴５２の内周面からリング状に突出する形状であってもよいし、リング状をなさずに壁面の一部が突出する形状であってもよい。また、凸部５４は、貫通穴５２の中間部（開口部を除く部分）に設けられてもよいし、貫通穴５２の一方の開口部に設けられてもよい。
【００５８】
本実施の形態では、貫通穴５２に光ファイバ３０が挿入され、凸部５４が光ファイバ３０の端面に当接する。こうすることで、光ファイバ３０の軸方向の位置決めを行うことができる。
【００５９】
凸部５４は、光ファイバ３０のコア３２（図１（Ｂ）参照）を避けて設けられることが好ましい。具体的には、クラッド３４上又は図示しないジャケット上に凸部５４が位置することが好ましい。すなわち、凸部５４が設けられても、コア３２の上方には貫通穴５２が開口していることが好ましい。あるいは、光の送受信の妨げにならなければ、コア３２の一部上（例えば端部上）に接触するように、凸部５４を設けてもよい。
【００６０】
プラットフォーム５０には、貫通穴５２における光ファイバ３０が挿入される開口部とは反対側の開口部に、凹部５６が形成されてもよい。凹部５６は、光素子６０を収容できる大きさになっていてもよい。この場合も、光学的部分６２を、貫通穴５２の方向に向けて光素子６０が搭載される。
【００６１】
なお、貫通穴５２における光ファイバ３０が挿入される開口部を、凹部５７と定義することもできる。この場合、貫通穴５２の一方の開口部に凹部５６が形成され、他方の開口部に凹部５７が形成されているということができる。
【００６２】
プラットフォーム５０には、導電層５８が形成されていてもよい。導電層５８は、光素子６０と電気的に接続される。その接続の構造は、第１の実施の形態で説明した内容が適用される。例えば、光素子６０において、光学的部分６２が形成された面に設けられた電極（あるいはバンプ）６４が、導電層５８に接合されてもよい。また、光素子６０において、光学的部分６２とは反対側の面に設けられた電極６６と導電層５８とが、ワイヤ６８によって電気的に接続されてもよい。
【００６３】
導電層５８は、電気的な導通において問題がない限り、プラットフォーム５０のいずれの面に形成されていてもよい。例えば、導電層５８は、光素子６０を収容する凹部５６の内面や、光ファイバ３０を挿入する凹部５７の内面などに形成されていてもよい。凹部５６内に光素子６０を収容し、凹部５６内で、光素子６０と導電層５８とを電気的に接続すれば、その電気的な接続部が外力から保護される。
【００６４】
本実施の形態では、プラットフォーム５０の外側面に導電層５８が形成されている。プラットフォーム５０の外側面上で、半導体チップ７０が搭載されており、半導体チップ７０の電極７２が導電層５８に電気的に接続されている。その接続の構造も、第１の実施の形態で説明した光素子２０と導電層１６との接続構造を適用することができる。
【００６５】
その他の構成は、第１の実施の形態で説明した内容が適用され、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の効果を達成することができる。
【００６６】
本実施の形態に係る光モジュールは、第１の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を適用して製造することができる。また、本実施の形態に係るプラットフォーム５０の材料は、第１の実施の形態で説明したものを使用できるが、本実施の形態に係るプラットフォーム５０は、第１の実施の形態のプラットフォーム１０よりも複雑な形状なので、樹脂で形成することが好ましい。プラットフォーム５０の製造工程では、凹部５６、５７の形成後に導電層５８を形成し、その後、凹部５６、５７を貫通させて貫通穴５２を形成してもよい。
【００６７】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明を適用した第４の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。この光モジュールは、プラットフォーム８０と、光素子９０と、光ファイバ３０と、を含む。光ファイバ３０は、第１の実施の形態で説明したものである。
【００６８】
プラットフォーム８０には、貫通穴８２が形成されている。貫通穴８２の一方の開口部には、当接部となる光透過性部材８４が設けられている。すなわち、光透過性部材８４によって、貫通穴８２の一方の開口部の少なくとも一部（好ましくは全部）が塞がれている。光透過性部材８４として、光の送受信が可能な程度の光透過性があれば、ガラス又は樹脂等の材料からなる基板又はテープを使用することができる。
【００６９】
プラットフォーム８０には、光透過性部材８４を介して貫通穴８２の方向に、光学的部分９２を向けて、光素子９０が搭載されている。プラットフォーム８０に導電層８６を形成し、光素子９０と導電層８６とを電気的に接続してもよい。例えば、光素子９０の光学的部分９２が形成された面に設けられた電極９４と、導電層８６とを接合して両者の電気的な接続を図ってもよい。なお、電極９４と反対側の面に電極９６が設けられている点は、第１の実施の形態で説明した光素子２０と同様である。
【００７０】
光素子９０の光学的部分９２と光透過性部材８４とは接触しないことが好ましい。そのために必要であれば、光素子９０の光学的部分９２が形成された面に設けられた電極９４は、バンプ形状となっていてもよい。
【００７１】
プラットフォーム８０の貫通穴８２には、光透過性部材８４が取り付けられた開口部とは反対側の開口部から、光ファイバ３０が挿入されている。光ファイバ３０の端面は、光透過性部材８４に当接する。したがって、光ファイバ３０の端面は、光素子９０の光学的部分９２に接触しないようになっている。
【００７２】
その他の構成は、第１の実施の形態で説明した内容が適用され、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の効果を達成することができる。本実施の形態に係る光モジュールは、第１の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を適用して製造することができる。
【００７３】
（第５の実施の形態）
図５は、本発明を適用した第５の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。この光モジュールは、図４に示す光モジュールを樹脂封止したものである。図５において、プラットフォーム８０は基板１００に実装されている。
【００７４】
基板１００は、有機系又は無機系のいずれの材料から形成されたものであってもよく、これらの複合構造からなるものであってもよい。基板１００には、配線パターン１０２が形成されている。基板１００には、複数の外部端子１０４が設けられている。外部端子１０４は、配線パターン１０２に電気的に接続されている。例えば、基板１００の一方の面に配線パターン１０２が形成され、他方の面に外部端子１０４が設けられ、基板１００に形成されたスルーホールを介して、配線パターン１０２に外部端子１０４が電気的に接続されていてもよい。外部端子１０４として、ハンダボールを使用してもよい。
【００７５】
基板１００には、半導体チップ１１０が搭載されている。半導体チップ１１０は、光素子９０を駆動するための回路を内蔵している。図５には、半導体チップ１１０をフェースアップボンディングした例が示してある。この場合、例えば、基板１００上で、配線パターン１０２を避けて半導体チップ１１０を接着剤１１２で接着してもよい。あるいは、配線パターン１０２の上に、絶縁性の接着剤で、半導体チップ１１０を接着してもよい。半導体チップ１１０をフェースダウンボンディングする場合には、配線パターン１０２上に、異方性導電膜などの異方性導電材料を使用したり、ハンダなどの金属接合によって、半導体チップ１１０を基板１００に固定する。
【００７６】
半導体チップ１１０と光素子９０とは電気的に接続されている。例えば、半導体チップ１１０の電極１１４と、プラットフォーム８０の導電層８６と、をワイヤ１１６で接続してもよい。この場合、光素子９０のいずれかの電極９４、９６と、導電層８６とが電気的に接続されていれば、導電層８６を介して、半導体チップ１１０と光素子９０とが電気的に接続される。なお、プラットフォーム８０における光素子９０が搭載された面と、これ以外の面（例えば側面）に、導電層８６が連続して形成されているときには、光素子９０が搭載された面以外の面で、導電層８６と半導体チップ１１０とを電気的に接続することが好ましい。これによれば、光素子９０を避けているので、導電層８６と半導体チップ１１０との電気的接続手段（例えばワイヤ１１６）が光素子９０と接触することを防止できる。また、光素子９０の搭載領域を避けているので、導電層８６の広い面積を、半導体チップ１１０との電気的接続に利用することができる。
【００７７】
半導体チップ１１０は、配線パターン１０２と電気的に接続されていてもよい。例えば、半導体チップ１１０の図示しない電極と配線パターン１０２とを、図示しないワイヤで接続してもよい。
【００７８】
光素子９０も、配線パターン１０２と電気的に接続されていてもよい。例えば、プラットフォーム８０に形成された導電層８６と配線パターン１０２とが接合されていてもよい。具体的には、導電性の接着剤を使用したり、金属接合によって、導電層８６と配線パターン１０２とを接合することができる。詳しくは、光素子９０の電極９４と、導電層８６とが接合されている。プラットフォーム８０には、光素子９０が搭載される面と、これ以外の面（例えば側面）に連続的に導電層８６が形成されている。導電層８６のうち、光素子９０が搭載される面以外の面に形成された部分と、配線パターン１０２を接合することができる。
【００７９】
以上の構成によって、光素子９０、配線パターン１０２及び半導体チップ１１０が、電気的に接続される。配線パターン１０２には外部端子１０４が電気的に接続されているので、外部端子１０４と、光素子２０及び半導体チップ１１０と、が電気的に接続される。
【００８０】
また、本実施の形態に係る光モジュールは封止部１２０を有する。封止部１２０は、少なくとも光素子９０の電気的な接続部を封止している。封止部１２０は、第１の樹脂部１２２と、第２の樹脂部１２４と、で構成される。
【００８１】
第１の樹脂部１２２は、光素子９０の電気的な接続部を封止する。例えば、光素子９０の電極９６とワイヤ１１８との電気的な接続部や、ワイヤ１１８とプラットフォーム８０に形成された導電層８６との電気的な接続部や、光素子９０の電極９４とプラットフォーム８０に形成された導電層８６との電気的な接続部が、第１の樹脂部１２２で封止されている。また、第１の樹脂部１２２は、プラットフォーム８０と他の部品との電気的な接続部や、光素子９０と他の部品との電気的な接続部を封止してもよい。例えば、第１の樹脂部１２２は、基板１００に形成された配線パターン１０２と、プラットフォーム８０に形成された導電層８６との電気的な接続部を封止してもよい。また、第１の樹脂部１２２は、半導体チップ１１０に接続されるワイヤ１１６と、プラットフォーム８０に形成された導電層８６との電気的な接続部を封止してもよい。さらに、第１の樹脂部１２２は、プラットフォーム８０及び光素子９０の少なくとも一方、好ましくは両方を封止してもよい。
【００８２】
第２の樹脂部１２４は、第１の樹脂部１２２を封止する。第２の樹脂部１２４は、半導体チップ１１０と他の部品との電気的な接続部を封止してもよい。例えば、第２の樹脂部１２４は、半導体チップ１１０の電極１１４とワイヤ１１６との電気的な接続部を封止する。さらに、第２の樹脂部１２４は、光ファイバ３０の一部を封止して、プラットフォーム８０からの抜け止めを図ることが好ましい。
【００８３】
第１の樹脂部１２２は、第２の樹脂部１２４よりも柔軟性が高いことが好ましい。例えば、第１の樹脂部１２２が第２の樹脂部１２４よりも、収縮又は膨張したときに生じる応力が低いことが好ましい。あるいは、第１の樹脂部１２２が第２の樹脂部１２４よりも、外部から加えられた応力を吸収しやすいことが好ましい。柔軟性が高い第１の樹脂部１２２によって、プラットフォーム８０と光素子９０との電気的な接続部分を保護することができる。一方、第２の樹脂部１２４は、第１の樹脂部１２２ほど柔軟性の高さが要求されないので、材料選択の幅が拡がる。
【００８４】
本実施の形態に係る光モジュールの製造方法では、予め光素子９０が搭載されたプラットフォーム８０を基板１００に実装してもよい。光ファイバ３０をプラットフォーム８０の貫通穴８２に挿入する工程は、基板１００にプラットフォーム８０を実装する前に行っても、その後に行ってもよい。基板１００には、予め光素子９０を駆動するための半導体チップ１１０を実装しておいてもよい。あるいは、プラットフォーム８０を基板１００に実装してから、半導体チップ１１０を基板１００に実装してもよい。
【００８５】
プラットフォーム８０を基板１００に実装したら、封止部１２０を設けてもよい。例えば、まず、第１の樹脂によって、光素子９０の電気的な接続部を封止して第１の樹脂部１２２を形成する。その後、第２の樹脂によって、第１の樹脂部１２２を封止して第２の樹脂部１２４を形成する。ここで、第１の樹脂部１２２が第２の樹脂部１２４よりも柔軟性が高くなるように、第１及び第２の樹脂を選択する。
【００８６】
こうすることで、例えば、第１の樹脂部１２２が第２の樹脂部１２４よりも、収縮又は膨張したときに生じる応力が低くなる。あるいは、第１の樹脂部１２２が第２の樹脂部１２４よりも、外部から加えられた応力を吸収しやすくなる。柔軟性が高い第１の樹脂部１２２によって、光素子９０の電気的な接続部分を保護することができる。一方、第２の樹脂部１２４は、第１の樹脂部１２２ほど柔軟性の高さが要求されないので、第２の樹脂の材料選択の幅が拡がる。
【００８７】
なお、図５に示した封止部１２０（第１の樹脂部１２２及び第２の樹脂部１２の少なくとも一方）により、光素子９０、プラットフォーム８０及び半導体チップ１１０のうち少なくとも１つを封止する構成は、前述した第１〜第４の実施の形態にも適用することができる。
【００８８】
（第６の実施の形態）
図６は、本発明を適用した第６の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。この光モジュールは、光素子９０と、プラットフォーム１３０と、光ファイバ３０と、基板１４０と、を含む。光素子９０は、第５の実施の形態で説明したものであり、光ファイバ３０は、第１の実施の形態で説明したものである。
【００８９】
プラットフォーム１３０には、貫通穴１３２が形成されている。基板１４０にも、貫通穴１４２が形成されている。プラットフォーム１３０の貫通穴１３２と、基板１４０の貫通穴１４２とを連通させて、基板１４０にプラットフォーム１３０が取り付けられている。プラットフォーム１３０の貫通穴１３２は、基板１４０の貫通穴１４２よりも小径になっている。したがって、基板１４０の貫通穴１４２に光ファイバ３０を挿入すると、プラットフォーム１３０の貫通穴１３２を形成する端部が、当接部として光ファイバ３０の端面に当接する。こうして、光ファイバ３０の軸方向の位置合わせを行うことができる。
【００９０】
プラットフォーム１３０には、光素子９０が搭載されている。詳しくは、貫通穴１３２における基板１４０とは反対側の開口部から、光学的部分９２を貫通穴１３２方向に向けて光素子９０が搭載されている。光学的部分９２は、貫通穴１３２の上方に位置し、その内部に入り込まないことが好ましい。光学的部分９２が貫通穴１３２の内部に入り込むときでも、貫通穴１３２における基板１４０側の開口部から突出しないことが好ましい。こうすることで、光ファイバ３０の端面が貫通穴１３２の内部に入り込まないので、光学的部分９２と光ファイバ３０の端面との接触を防ぐことができる。
【００９１】
その他の構成は、上述した実施の形態で説明した内容が適用され、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様の効果を達成することができる。本実施の形態に係る光モジュールは、第１の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を適用し、さらに基板１４０を取り付けて製造することができる。
【００９２】
なお、前述の第１〜第６の実施の形態では、光ファイバ３０が１本の場合の構成を例として示したが、本発明は、複数本の光ファイバ３０が配置された構成でも適用することができる。すなわち、並列に光ファイバ３０が複数本配置され、各光ファイバ３０の端面に光素子２０、４０、６０、９０及び半導体チップ１１０が形成された構成とすることもできる。
【００９３】
（第７の実施の形態）
図７は、本発明を適用した実施の形態に係る光伝達装置を示す図である。光伝送装置１９０は、コンピュータ、ディスプレイ、記憶装置、プリンタ等の電子機器１９２を相互に接続するものである。電子機器１９２は、情報通信機器であってもよい。光伝送装置１９０は、ケーブル１９４の両端にプラグ１９６が設けられたものであってもよい。ケーブル１９４は、１つ又は複数（少なくとも一つ）の光ファイバ３０（図１参照）を含む。光ファイバ３０の両端部には、図１に示すようにプラットフォーム１０が設けられている。光ファイバ３０とプラットフォーム１０との取り付け状態は、上述した通りである。プラグ１９６は、プラットフォーム１０を内蔵する。あるいは、プラグ１９６は、上述した第２の実施の形態から第６の実施の形態で説明した光モジュールを内蔵してもよい。
【００９４】
光ファイバ３０に接続される一方のプラットフォーム１０（第１のプラットフォーム）に搭載される光素子２０は、発光素子である。一方の電子機器１９２から出力された電気信号は、発光素子である光素子２０によって光信号に変換される。光信号は光ファイバを伝わり、他方のプラットフォーム１０（第２のプラットフォーム）に搭載される光素子２０に入力される。この光素子２０は、受光素子であり、入力された光信号が電気信号に変換される。電気信号は、他方の電子機器１９２に入力される。こうして、本実施の形態に係る光伝達装置１９０によれば、光信号によって、電子機器１９２の情報伝達を行うことができる。
【００９５】
（第８の実施の形態）
図８は、本発明を適用した実施の形態に係る光伝達装置の使用形態を示す図である。光伝送装置１９０は、電子機器１９８間を接続する。電子機器１９８として、液晶表示モニター又はディジタル対応のＣＲＴ（金融、通信販売、医療、教育の分野で使用されることがある。）、液晶プロジェクタ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、ディジタルＴＶ、小売店のレジ（ＰＯＳ（Point of Sale Scanning）用）、ビデオ、チューナー、ゲーム装置、プリンター等が挙げられる。
【００９６】
（第９の実施の形態）
図９は、本発明を適用した実施の形態に係る光モジュールを示す図である。この光モジュールは、プラットフォーム２１０と、複数の光素子２０と、複数の光ファイバ３０と、を含む。プラットフォーム２１０には、複数の穴２１２が形成されており、各穴２１２に各光ファイバ３０が挿入されている。各光ファイバ３０は各光素子２０に対応して設けられている。図９に示す例は、４つの光素子２０を有する光モジュールであり、これをカラー画像信号の伝送に使用するときには、光素子２０及び光ファイバ３０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号及びクロック信号の送受信に使用される。
【００９７】
その他の構成については、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。本実施の形態に係る光モジュールも、樹脂などによってパッケージ化することができる。
【００９８】
（第１０の実施の形態）
図１０は、本発明を適用した実施の形態に係る光モジュールを示す図である。この光モジュールは、光素子２０、プラットフォーム３１０及び光ファイバ３０を有する。
【００９９】
プラットフォーム３１０は、シリコンなどの半導体で形成されており、光素子２０等に対して電気的に導通させない領域には、絶縁膜を形成することが好ましい。プラットフォーム３１０には、光ファイバ３０を挿通するための貫通穴３１２が形成されている。貫通穴３１２は、開口端部と、開口端部よりも径の大きい中間部と、を有する形状をなしている。開口端部と中間部とは、テーパ部によって接続されている。
【０１００】
このような貫通穴３１２は、次のようにして形成することができる。まず、貫通穴３１２を形成する領域において開口するようパターニングされた層をプラットフォーム３１０に形成する。この層は、レジストであってもよいし、酸化膜であってもよいし、化学気相堆積（ＣＶＤ）を適用して形成した膜であってもよい。そして、レジスト等の層の開口部（プラットフォーム３１０の表面）をエッチングする。エッチングにはドライエッチングを適用することが好ましい。ドライエッチングは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）であってもよい。また、エッチングとしてウエットエッチングを適用してもよい。こうして、プラットフォーム３１０の表面に、窪み（貫通しない穴）を形成する。
【０１０１】
そして、プラットフォーム３１０の窪みが形成された部分に、レーザ（例えばＹＡＧレーザやＣＯ2レーザ）等を使用して、小孔を形成する。レーザビームは、窪みで位置を認識して照射することができる。レーザビームを、プラットフォーム３１０の一方の面からのみ照射して小孔を形成してもよいし、プラットフォーム３１０の両面から（順番にあるいは同時に）レーザビームを照射してもよい。両面からレーザビームを照射すれば、プラットフォーム３１０に与える影響が少ない。なお、両面からレーザビームを照射するときには、プラットフォーム３１０の両面に窪みを形成しておくことが好ましい。
【０１０２】
次に、小孔を拡大させて貫通穴３１２を形成する。例えば、ウェットエッチングを適用して、小孔の内壁面をエッチングしてもよい。エッチング液として、例えば、沸酸と沸化アンモニウムを混合した水溶液（バッファード沸酸）を用いてもよい。そして、レジスト等の層を必要であれば除去する。
【０１０３】
その他の構成については、第１の実施の形態で説明した内容を適用することができる。本実施の形態に係る光モジュールも、樹脂などによってパッケージ化することができる。なお、貫通穴３１２と光ファイバ３０との隙間には、樹脂など充填材を充填することが好ましい。
【０１０４】
上述した実施の形態では、光導波路として光ファイバを用いたが、シート状やテープ状の光導波路を用いてもよい。光導波路は、ポリイミド樹脂で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明を適用した第２の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図３】図３は、本発明を適用した第３の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図４】図４は、本発明を適用した第４の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図５】図５は、本発明を適用した第５の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図６】図６は、本発明を適用した第６の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図７】図７は、本発明を適用した第７の実施の形態に係る光伝達装置を示す図である。
【図８】図８は、本発明を適用した第８の実施の形態に係る光伝達装置の使用形態を示す図である。
【図９】図９は、本発明を適用した第９の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明を適用した第１０の実施の形態に係る光モジュールを示す図である。
【符号の説明】
１０  プラットフォーム
１２  貫通穴
１６  導電層
２０  光素子
２２  光学的部分
２４  バンプ
２５  ダミーバンプ（当接部）
２６  電極
２８  ワイヤ
３０  光ファイバ
３２  コア
３４  クラッド
４０  光素子
４４  バンプ（当接部）
５０  プラットフォーム
５４  凸部
５６  凹部
５７  凹部
６０  光素子
６２  光学的部分
７０  半導体チップ
８４  光透過性部材
１２０  封止部
１２２  第１の樹脂部
１２４  第２の樹脂部
１４０  基板
１４２  貫通穴
【図１】
0003758938.tif 000002
【図２】
0003758938.tif 000003
【図３】
0003758938.tif 000004
【図４】
0003758938.tif 000005
【図５】
0003758938.tif 000006
【図６】
0003758938.tif 000007
【図７】
0003758938.tif 000008
【図８】
0003758938.tif 000009
【図９】
0003758938.tif 000010
【図１０】
0003758938.tif 000011