JPH1168254A - 光モジュール及び光モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた光結合性とパッケージ成形性を有する光
モジュールを提供する。 【解決手段】光モジュール31は、高精度に光結合したレ
ーザーダイオード19と光ファイバ６とを固着載置してい
るシリコン基板17と、該シリコン基板17を保持するリー
ドフレーム22とを、注入成形用の熱硬化性液状樹脂の硬
化物からなり、その一部がシリコン基板17から延出して
いる光ファイバ６の基板根本部位の周りを囲って形成し
たフィレット形態のファイバ突出部14ａを有する封止体
14によって、一体的にパッケージ化したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光モジュールおよ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の光半導体素子と光ファイバを
有する光モジュールにあっては、金属材料やセラミック
材料のケースを用いてハーメチックシール法にてパッケ
ージング(封止)するものが主流となっている。これらは
ハーメチックシールによるパッケージングであるため、
長期の信頼性には優れている。しかし、金属やセラミッ
クのケースを高精度に加工してレーザーダイオードと光
ファイバとの光結合に整合を取る必要から、封止組立な
どの工程が複雑となっていた。このため量産性が低く、
光モジュールは高コストとなっていた。

【０００３】一方、光モジュールの低コスト化のため
に、パッケージング部材として樹脂材料を用いる封止技
術が知られている。例えば、米国特許第4911519号公報
に、16-ピンのデュアルインラインパッケージ(DIP)で、
光モジュール部品がモールドされたプラスチックフレ
ーム内に収容され、金属製の蓋によりカバーされている
技術が開示されている。 また、特開昭57-177580号公報
には、リードフレーム上に発光素子及び受光素子からな
る光変換素子と集積回路とを設置し、エポキシ樹脂等の
透明樹脂でモールド封止し、その後に光不透明ハウジン
グ内に挿入し接着する技術が開示されている。この開示
技術では、各素子ごとに光結合を取ることが難しいこと
が問題である。 さらに、特開平61-3108号や特開平7-19
3262号公報には、光半導体素子を有するリードフレーム
上に透明樹脂をモールドし、その上に透明樹脂でモール
ドするというような二重モールド封止方法の技術が開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のプラスチック材料とリードフレームを予めケー
ス型にモールドして置き、これに光半導体素子部品を逐
次搭載するケース方式では、いかにケース材接合部の長
期信頼性を確保するかが課題となる。また、二重モール
ド方式では、光半導体素子と光ファイバとの光結合を精
度よく実現するために二重封止をするので、また、二重
封止をするための二種類の金型が必要であるので、コス
トが高くなってしまう点に課題がある。

【０００５】さらに、光半導体素子部品全体をモールド
する方式では、パッケージのシール部分が無い全体モー
ルド封止タイプであるためケース方式よりも長期信頼性
は向上するが、(１)光半導体素子の放熱に、(２)光ファ
イバ等が搭載された部材をモールドする際の金型による
クランプやモールド樹脂の流動によって、光半導体素子
と光ファイバの所定精度に調整した光結合関係がずれる
という点に解決すべき課題があり、これらのクランプ力
や流動力が大きくなると基板が変位したり、基板の電気
配線部分とリードフレームとを電気的に接続している金
ワイヤが断線するなどが考えられ、さらに、変位が大き
いと光ファイバの破損や基板などの光ファイバ支持部材
からの脱離などが生じる虞れがある。

【０００６】したがって、本発明の目的は、低コストに
繋がるプラスチック封止形の光モジュールであって、優
れた光結合性とパッケージ成形性を有し、かつ量産性に
優れた光モジュール及び光モジュールの製造方法を提供
することにある。また、他の目的は、光半導体素子の光
結合性の確保と放熱性の向上とが同時に図られる光モジ
ュールを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による光モジュー
ルの特徴は、光結合させた光半導体素子と光ファイバを
載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
によって一体的に形成した光モジュールであって、前記
封止体は、注入成形用の熱硬化性液状樹脂の硬化物から
なり、当該封止体の一部が前記基板から延出している前
記光ファイバの基板根本部位の周りを囲って形成したフ
ィレット形態のファイバ突出部を有することにある。

【０００８】また、光モジュールの他の特徴は、光結合
させた光半導体素子と光ファイバを載置した基板と、該
基板を保持する保持体とを、封止体によって一体的にパ
ッケージ化する光モジュールであって、前記保持体は、
三方または四方ダムを形成した銅ポリイミド配線基板か
らなり、前記封止体は、前記三方または前記四方ダムに
よって堰き止められて注入硬化した透明な液状熱硬化性
シリコーン樹脂からなるところにある。

【０００９】さらに、別の特徴は、光結合させた光半導
体素子と光ファイバを載置した基板と、該基板を保持す
る保持体とを、封止体によって一体的にパッケージ化す
る光モジュールであって、前記保持体は、三方または四
方ダムを形成した銅ポリイミド配線基板からなり、前記
封止体は、前記光結合部分を透明固定体で注入硬化した
第１の封止体と、該第１の封止体を覆いつつ前記三方ま
たは前記四方ダムによって堰き止められるよう熱硬化性
液状樹脂を注入硬化した第２の封止体との２重封止体か
らなる点にある一方、上記目的を達成する本発明による
光モジュールの製造方法は、光結合させた光半導体素子
と光ファイバを載置した基板を保持する保持体を、前記
基板から延出している前記光ファイバを当該光ファイバ
の基板根本部位の外表面全周に触れずに挿入しつつ上方
向に向いて大気開放している注入口を有する金型にてク
ランプし、前記注入口から先に熱硬化性液状樹脂を充填
し、後から前記熱硬化性液状樹脂の硬化硬度よりも柔ら
かい硬化硬度特性を有する弾性樹脂を前記基板根本部位
近傍に充填して、前記熱硬化性液状樹脂を前記基板及び
前記保持体を一体的に封止する封止体として、かつ、前
記弾性樹脂を弾性体として、同時に硬化成形するもので
ある。

【００１０】本発明によれば、封止体を注入して成形す
るので、基板に予め固着載置した光半導体素子と光ファ
イバの所定精度の光結合の狂いが回避されて、優れた光
結合性と低コストに繋がるプラスチック封止形の光モジ
ュールが得られる。また、注入垂れ防止のダム(堰)を有
する熱伝導性の大きな銅ポリイミド配線基板を採用し封
止体を注入成形するので、放熱性の向上と光結合性の確
保が両立する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。まず、本発明による
第一の実施の形態としての第１実施例の光モジュールに
ついて、図１〜図５を同時に参照して説明する。図１に
おいて、第１実施例の光モジュール31は、所定寸法精度
の光結合で固着させた(即ち、光結合させた)光半導体素
子としてのレーザーダイオード19等と光ファイバ６とを
載置し、かつ外表面に形成した配線層11を保有している
基板としてのシリコン基板17と、光半導体素子に電気接
続されるリード電極15を形成し、かつ該シリコン基板17
を保持する保持体としてのリードフレーム22とが、その
封止体の一部がシリコン基板17から延出している光ファ
イバ６の突き出した部分の基板根本部位の周りを囲って
形成したフィレット形態のファイバ突出部14ａを有する
封止体14によって、一体的に形成された構成である。

【００１２】さらに、第１実施例の光モジュール31につ
いて、その製造方法から補足説明する。なお、光半導体
素子を光素子と、以下略称する。図２において、光ファ
イバ６が載置されるためのＶ形状の浅いＶ溝17aと深い
Ｖ溝17bを有するシリコン基板17は、既知の方法である
シリコンの異方性エッチングとスパッタリングによる配
線層11の形成とにより得られる。このシリコンの異方性
エッチングにより得られるＶ溝は、 光ファイバ６(の光
ファイバ素線６a)の光結合軸と光素子としてのレーザー
ダイオード19等の発光部分の軸を、高精度に位置合わせ
(即ち、光結合)するために光ファイバの寸法に合わせて
所定の関係の深さ寸法に調整されている。これらはいわ
ゆるパッシブアライメント方式と呼ばれる既知の方法で
ある。

【００１３】本実施例では、光素子としてのレーザーダ
イオード等( 一般的には、レーザーダイオード19で代表
されるがレーザーダイオード19及びフォトダイオード20
であっても良い)を、 Ｖ溝を有するシリコン基板17上の
所定の位置に固定し、かつ、電気的な導通を取るための
はんだ層16を形成している。製作作業の点からは、はん
だ層16をシリコン基板17上に形成しておくことが望まし
い。はんだ層16は、リフロ温度等の点から金と錫の合金
はんだが望ましく、また、シリコン基板17上の光素子搭
載部分にスパッタリングによりコートしておくことが好
適である。光素子のシリコン基板17上への搭載は、光素
子をシリコン基板17上の所定位置に高精度で位置合わせ
し、窒素ガス下加熱によりはんだ層16を一部溶解して仮
圧着を行い、その後に、荷重を抜き、さらに加熱処理を
行いはんだ層16を溶解して、完了される。

【００１４】その後、光素子が搭載されたシリコン基板
17を、リードフレーム22上にダイアタッチメント23を介
して接着する。ダイアタッチメント23は半導体プロセス
用に用いられているものであればいかなるものでもよい
が、熱伝導性が高いものが放熱性の点で望ましい。シリ
コン基板17上のＶ溝へ光ファイバ６を配置し、Ｖ溝に光
ファイバ素線６a及びジャケット部６bを固定するため
に、固定体26をポッティングし硬化する。硬化プロセス
時間の短縮のために、固定体26として、紫外線硬化型の
液状接着剤を用いることが望ましい。このときの光ファ
イバ６の光軸方向の位置合わせを、実装後の光モジュー
ルの出力に大きく影響するため、高精度で行う必要があ
る。

【００１５】次に、光素子と配線層11(シリコン基板配
線部)、さらに配線層11とリードフレーム22の間の電気
接続は、金ワイヤ24によってボンディング結線する。ま
た、光素子と光ファイバの間の光結合部分は、透明固定
体27としての透明樹脂を用いてポッティングし硬化固定
して保護される。この透明樹脂としては、アクリレート
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の、レーザーダ
イオードの出射光に対して透明な樹脂であればいかなる
ものでも良いが、出射光に対する劣化が少なく長期信頼
性に優れるシリコーン樹脂が好適である。このようにし
て、光モジュール部材28が製作される。

【００１６】次に、図３，図４に示すように、一方側に
キャビティ７が、他方側にキャビティ２８が形成されて
いる注入成形用の金型１および２(即ち、注型)に、光モ
ジュール部材28を装着しパッケージして、光モジュール
の封止成形を実施する。即ち、図において、光モジュー
ル部材28を金型１，２のキャビティ７，８間に配し、
金型締結用ボルト穴５a,b,c,dを用いてボルト等で型を
締め付けて、光モジュール部材28のリードフレーム22を
クランプする。なお、金型１と金型２でリードフレーム
22を固定するものであれば、金型締結方法はいかなる形
態であっても構わない。

【００１７】そして、リードフレーム22で光モジュール
部材28が金型１，２にクランプされた状態にあっては、
光ファイバ６は、金型１，２で形成される上方向に向い
ている大気開放の注入口４から突き出した状態であり、
光ファイバ６の基板根本部位の外表面周囲は、金型１及
び金型２に直接触れ合わない状態となっている。すなわ
ち、光ファイバ６が、その延出方向を上部に向けて、光
ファイバ６のジャケット部６bを注入口４の口径のほぼ
中央に配置されるようにして、光モジュール部材28が金
型１，２にセットされることになる。

【００１８】換言すれば、光ファイバ６の突き出し部分
を上部に向けて光モジュール部材28(図３参照)を金型
１，２(図３及び図４参照)に配し、シリコン基板17を保
持するリードフレーム22を金型１，２にてクランプし、
該金型１，２によって大気開放状態で形成されている注
入口４(図４参照)より、封止体14として形成される熱硬
化性液状樹脂(または熱硬化性液状樹脂組成物)を充填
し、シリコン基板17から延出している( 延びて出っ張っ
ている )光ファイバ６の基板根本部位の周りを囲って当
該封止体14の一部が突き出し形成したフィレット形態の
ファイバ突出部14ａ(図１参照)ならびに封止体14自体を
硬化成形するにある。そして、最後に、図５に示すよう
に、リードフレーム22の不要部分が切断削除されて、最
終的にはリード電極15が形成されて、図１に示す光モジ
ュール31が完成する。

【００１９】本発明による注型を用いた注入成形の特徴
は、金型１と金型２とで形成される注入口４が大気開放
している状態にある。したがって、シリコン基板17の基
板根本から延出していて、注入口４に配設される光ファ
イバ６は、その延出している光ファイバ６の基板根本部
位(含む近辺部位)のジャケット部６ｂの周囲は、全周に
亘って、金型１，２に直接触れない状態にあって、大気
開放している注入口４の中央に配置される状態にある。
そして、封止体14として硬化形成される熱硬化性液状樹
脂が、該注入口４から注入口４の下部の一部を埋めるよ
うにして、キャビティ７，８内に注入充填され、所定時
間の加熱硬化が行われて、基板としてのシリコン基板17
と保持体としてのリードフレーム22との一体的な封止成
形が行われるところにある。

【００２０】ここで、上述のファイバ突出部14aについ
て補足説明する。 基板に所定寸法で固
着載置し形成した光半導体素子と光ファイバとの高精度
の光結合関係を維持するには、成形時に光半導体素子や
光ファイバに外力を与えないことが肝要である。即ち、
注型を用いた注入成形の場合であれば、光ファイバに外
力を与えないために、光ファイバ(のジャケット部)に全
周に亘って注型が触れないようにする必要がある。従っ
て、光ファイバの周りは大気開放している、換言すれ
ば、光ファイバの周りに大気孔が在ることになる。

【００２１】一方、注型には注入口があり一般的に注入
口も大気開放しているので、注入口を前述の大気孔と兼
用することが有効である。勿論、注入口と大気孔とを個
別に設ける構成もあるが兼用する場合に比べて不利であ
る。この結果、硬化前の注入する封止材が垂れ落ちない
ように、注型は上方向に向いて大気開放している注入口
を有することになり、そして、該注入口に合わせて基板
から延出している光ファイバを上方向に向けて、かつ、
光ファイバの基板根本部位のジャケット部の外表面周囲
を注型に触れさせずに、ジャケット部を注入口の略中央
位置に挿入するように、光ファイバは治具などによって
保持されることになる。

【００２２】ところで、一般に、大気開放している注入
口から注入されて大気に触れて硬化した熱硬化性液状樹
脂からなる封止体の表面に、フィレット(形態)が生じ
る。このフィレットは、熱硬化性液状樹脂が大気圧の基
で硬化するときの自然収縮(外部応力を受けない硬化状
態)によって生じる表面形態の呼称であり、熱硬化性液
状樹脂と金型またはジャケット部との界面における親和
性に応じた張力に左右されて、主にせり下り表面、場合
によってはせり上がり表面を呈している。

【００２３】図１４(ａ)は、せり下り表面のフィレット
形態を示しており、熱硬化性液状樹脂の硬化物のＡＡ'
ＢＢ'平面による断面が示しているように、該硬化物の
表面がＡＡ'線よりも下方(光ファイバの反延出方向)に
せり下って形成されている。 また、図１４(ｂ)は、せ
り上がり表面のフィレット形態であり、 同じくＡＡ'Ｂ
Ｂ'平面の断面において、 該硬化物の表面がＡＡ'線よ
りも上方(光ファイバの延出方向)にせり上がって形成さ
れている。なお、ＡＡ'点は、注入成形された光モジュ
ールの外表面における、光ファイバ(ジャケット部)と封
止体としての該硬化物との界面の２点とし、ＢＢ'点
は、ＡＡ'点から光ファイバの反延出方向に延展した任
意の２点とする。 なお、ＢＢ'点は封止体の肩部である
と解すると分かり易いと言える。ところで、本実施例で
採用したエポキシ樹脂，アクリレート樹脂，シリコーン
樹脂などの熱硬化性液状樹脂では、金型やジャケット部
との親和性が比較的良いので、せり下り表面を呈する。

【００２４】そして、注入口から注入した熱硬化性液状
樹脂は、一般的に、キャビティ７，８を埋め尽くすまで
注入されるので、小さい口径の注入口４の下部をも埋め
尽くす状態となる。この結果、熱硬化性液状樹脂を硬化
して硬化物としての封止体14を成形した場合は、注入口
に該当する封止体の一部としての部位において、光ファ
イバ６(のジャケット部６ｂ)の基板根本部位の周りを囲
って突き出し硬化したフィレット形態のファイバ突出部
が形成されることになる。

【００２５】このとき、注入口をも埋め尽くす状態にし
なければならない必然性はなく、埋め尽くさない場合
は、前述の封止体の一部としての注入口に該当する部位
にあっては、封止体本体より凹んだ部位にフィレットが
形成される。この凹んだフィレット形態の封止体の一部
は、製品の外観形状が損なわれるので好ましいとは言え
ないが、本発明において説明するファイバ突出部は、注
入口に該当する部位に凹んで形成されたフィレット形態
のファイバ突出部も含めると解する。いずれにしても、
自然収縮によるフィレットが生じることが、金型からの
外力が付加されずに、所定精度の光結合関係を確保する
証左であると言える。

【００２６】したがって、このような状態で封止成形を
行うことにより、熱硬化性液状樹脂組成物からなる封止
体14は、該封止体の一部がシリコン基板17から延出して
いる光ファイバ６の基板根本部位の周りを囲って形成し
たフィレット形態のファイバ突出部14ａを有することに
なる。フィレット形態のファイバ突出部14ａを有するの
で、高精度の光結合寸法関係で固着載置した光ファイバ
６及びレーザーダイオード19の両者間の光結合部分にか
かる応力が非常に小さくなる。このために、従来トラン
スファモールド方式で発生していたモールド成形時の金
型クランプ応力や樹脂流動圧力による光結合部分の位置
ズレ(ダメージ)などが起こらない。また、樹脂流動圧力
による金ワイヤや内部透明樹脂の変動なども回避され、
良好な光結合性を有する光モジュールが量産されること
になる。また、本発明による光モジュールは、基板及び
光結合部分全体を熱硬化性樹脂組成物で覆っているた
め、シール部分が無く、機械的な強度や放熱性の点で優
れることになる。

【００２７】なお、封止成形の硬化工程の前には、金型
内の熱硬化性液状樹脂組成物中のボイドを除去するため
真空チャンバ等で脱気することが望ましい。その後の熱
硬化性液状樹脂組成物の硬化は、金型全体を恒温槽等の
加熱炉に投入し、所定時間加熱処理を行うほか、金型自
体に加熱ヒータを内蔵したものを用いる方法や熱硬化性
液状樹脂組成物を加熱し硬化させる方法であれば、いか
なる方法であっても良い。望ましくは、加熱炉に投入す
る方法、金型を電気ヒータあるいはホットプレート等に
より直接加熱する方法が良い。

【００２８】ところで、本発明においては、図１のごと
く、光ファイバ６は金型の上方へ突き出した構造となる
ため、光ファイバ６の突き出し部分が周辺の金型１，２
に触れることが無いように、治具を用いて光ファイバ６
をジャケット部６ｂを掴んで上方へ低い張力で引っ張っ
て置く構成が望ましい。これは、光半導体素子と光ファ
イバとの高精度の光結合関係に影響を与えないためだけ
でなく、熱硬化性液状樹脂組成物の硬化温度において、
金型に近接するジャケット部６ｂの劣化を防ぐためでも
ある。しかしながら、ジャケット部６ｂの耐熱性を、硬
化温度に比べ十分に高いものを選定した場合には、万一
金型とジャケット部とが直接触れ合ってもこの点に関し
ては問題は無い。

【００２９】次に、本発明による光モジュールの第二お
よび第三の実施の形態について説明する。図６は、本発
明による第２実施例および第３実施例の光モジュールを
示す図である。図７は、本発明による第２実施例及び第
３実施例の光モジュール基体を示す図である。図６にお
いて、第２実施例および第３実施例の光モジュール32
は、封止体14の本体から光ファイバ６が突き出した部分
に形成されたファイバ突出部14ａ近傍にて発生する光フ
ァイバ６の折れ等を防止するための、封止体14の硬化し
た硬度よりも柔らかい硬化硬度特性を有する材質からな
って、ファイバ突出部14ａの上部に重ねて弾性体として
のエラストマ13を形成した構成である。

【００３０】ここで、上述の弾性体としてのエラストマ
13について説明する。第１実施例の光モジュール31にお
いては、ファイバ突出部14ａよりさらに飛び出している
光ファイバ６が曲げられたときに、ファイバ突出部14ａ
の根本で、光ファイバ６が切損する虞れがある。この理
由は、ファイバ突出部14ａが堅すぎて光ファイバ６が曲
げられたときの応力吸収がファイバ突出部14ａにて為さ
れないためである。従って、光ファイバ６が曲げられた
ときの応力を、封止体14の硬化硬度よりも柔らかい硬化
硬度特性を有する、即ち、弾性を有する弾性材から形成
したエラストマ13で吸収し、光ファイバ６のファイバ突
出部14ａの根本における切損を回避するものである。

【００３１】従って、本発明による第２実施例の光モジ
ュール32の特徴は、レーザーダイオード19等と該レーザ
ーダイオード19等に光結合される光ファイバ６とを、所
定精度の光結合寸法関係で固定体26で固着載置しかつ配
線層11を形成したシリコン基板17と、レーザーダイオー
ド19等に電気接続されかつシリコン基板17を保持するリ
ードフレーム22とが封止されている光モジュールであっ
て、レーザーダイオード19等と光ファイバ６との間の光
結合部分がレーザーダイオード19等の出射光に対して透
明な透明体27で覆われ、かつ、封止体14としての熱硬化
性液状樹脂組成物による封止成形が、光ファイバ６の突
き出し部分の上部に配した大気開放している注入口４を
有する注型金型を用いて、該注入口４から熱硬化性液状
樹脂組成物を充填し硬化して行われ、封止体14とファイ
バ突出部14ａとを形成し、その後に、さらに注入口４か
ら熱硬化性シリコーン樹脂を充填し硬化して、エラスト
マ13を形成してなるところにある。

【００３２】一方、封止体14としての熱硬化性液状樹脂
組成物を注入後に、そのままの未硬化の状態で、さらに
エラストマ13として形成される熱硬化性シリコーン樹脂
を注入し、封止体14とファイバ突出部14ａとエラストマ
13とを同時に硬化成形することも可能である。上記同時
に硬化成形する場合は、光ファイバ６のファイバ突出部
14ａの根本における切損を回避するに加えて、熱硬化性
液状樹脂組成物からなる封止体14と熱硬化性シリコーン
樹脂からなるエラストマ13との接着性が良好となり、ま
た、硬化時間の短縮の点で有利となる。

【００３３】従って、本発明による第３実施例の光モジ
ュール32の特徴は、光素子としてのレーザーダイオード
19等と、光素子に光結合される光ファイバ６と、光素子
と光ファイバが所定精度の光結合寸法関係で載置される
シリコン基板17と、光素子と電気接続されるリードフレ
ーム22と、光素子とシリコン基板及びリードフレームの
一部が封止されている光モジュールであって、光素子と
光ファイバとの間の光結合部分が光素子の出射光に対し
て透明な樹脂組成物(透明体27)で覆われ、かつ封止体14
としての熱硬化性液状樹脂組成物による封止成形が、光
ファイバの突き出し部分を上部に配した注型金型を用い
て、該注型金型の光ファイバ突き出し部分に位置する注
入口４から熱硬化性液状樹脂組成物を充填した後に、熱
硬化性液状樹脂組成物の液面上に更に熱硬化性シリコー
ン樹脂を充填し、熱硬化性液状樹脂組成物及び熱硬化性
シリコーン樹脂とを硬化して行われて、封止体14、ファ
イバ突出部14ａ及びエラストマ13を同時に形成してなる
ところにある。

【００３４】本発明で用いられる封止体14としての熱硬
化性液状樹脂組成物は、半導体封止用に用いられている
もの、あるいは液状の構造用接着剤として用いられてい
るものであればいかなるものでも良い。硬化後の低熱応
力化のため無機充填材を多量に含有し低熱膨張であるこ
とが望ましい。熱硬化性液状樹脂組成物のベース樹脂
(即ち、熱硬化性液状樹脂)としては、流動性や電気特性
が良好なエポキシ樹脂が適している。一方、エラストマ
13は、封止体14としてエポキシ樹脂を採用した場合は、
エポキシ樹脂の硬化した硬度よりも柔らかい硬化硬度特
性を有する材質として、例えば、熱硬化性シリコーン樹
脂が望ましい。

【００３５】また、本発明で用いられるリードフレーム
22は、樹脂封止型半導体装置で用いられている、42鉄ー
ニッケルアロイいわゆる42アロイ、または銅を用いるこ
とが出来る。光半導体装置の放熱性向上のため、熱伝導
の高い銅を用いたリードフレームが好適である。さら
に、本発明において封止体14としての熱硬化性液状樹脂
組成物による封止が終わった図５，図７に示した光モジ
ュール基体29，30(パッケージ基体)から、その後に、リ
ード切断と折り曲げ加工を行い、図１，図６に示すよう
な光モジュール31，32を得る。尚、光ファイバの他端に
は光機器との接続を可能にするコネクタ(図示省略)が具
備されている。

【００３６】次に、本発明による光モジュールの第四及
び第五の実施の形態について説明する。第四及び第五の
実施の形態は、光素子、特にレーザーダイオードの放熱
性を良好にし、かつ光結合性の確保を図る目的で、熱伝
導性の大きな金属ケースと熱硬化性液状樹脂組成物を金
型を用いずにパッケージ注入成形を行うものである。図
８は、本発明による第４実施例の光モジュールを製作す
る工程を示す図である。第４実施例の光モジュール36を
製作する工程を示す図８を参照して、第四の実施の形態
について説明する。図８において、第４実施例の光モジ
ュール36は、光結合させたレーザーダイオード19等と光
ファイバ６を載置したシリコン基板17と、該基板を保持
する保持体としての銅基板33とを、封止体によって一体
的にパッケージ化する光モジュールであって、銅基板33
は、三方または四方ダムを形成した銅ポリイミド配線基
板からなり、封止体は、三方または四方ダムによって堰
き止められて注入硬化した透明封止体27ａとしての透明
な液状熱硬化性シリコーン樹脂からなる構成である。

【００３７】即ち、図８の第４実施例の光モジュール36
を製作する工程において、三隅に三方ダム33ａを有した
熱伝導性の大きな銅板上にポリイミド絶縁層を形成し、
該ポリイミド絶縁層を介して銅配線34を形成した銅ポリ
イミド配線基板としての銅基板33上に、紫外線硬化型接
着剤からなる固定体26でもってレーザーダイオード１９
と光ファイバ６とを所定精度の光結合寸法関係でシリコ
ン基板１７上に固着載置している光モジュール部材９を
固着した。その後、シリコン基板17の配線層11と銅基板
33の銅配線34の間を金ワイヤ24でボンディング結線し、
光モジュール基体35を得た。そしてレーザーダイオード
19と光ファイバ６の間の光結合部分と、配線層11と銅配
線34の間のボンディング部分と、三方ダム33ａに囲まれ
た銅基板部分とを、 液状熱硬化性シリコーン樹脂(即
ち、注入成形用の熱硬化性液状樹脂組成物の一実施例)
を、 三方ダム33ａによって堰き止められるようにして
ポッティング(注入塗布)し、所定時間硬化することによ
り、封止体としての透明封止体27ａを形成して、光結合
性及び放熱性の良好な光モジュール36を得るものであ
る。

【００３８】即ち、材料や工程の統一及び硬化時間の短
縮などの点から作業性の向上を図るために、封止体と透
明体とを兼用する透明封止体27ａを用いる点に、更に、
金型を用いないので、注入する封止体の不用意な垂れ流
れを堰き止めるための三方または四方にダムを銅基板33
に形成し、保持体としての銅基板33を一種の金属ケース
とする所に特徴がある。
尚、銅配線34の形成は、銅箔，ポ
リイミド及び銅箔からなる三層構造を有する基板の片面
銅箔を、光モジュールのリード電極形状に、エッチング
によりパターニングすることにより得られる。そして、
この銅ポリイミド配線基板は必要に応じて、予めプレス
成形により三次元的な形状のダム等を加工するものであ
る。

【００３９】図９は、本発明による第５実施例の光モジ
ュールを製作する工程を示す図である。第５実施例の光
モジュール36を製作する工程から第五の実施の形態につ
いて説明する。図９において、第５実施例の光モジュー
ル38は、光結合させたレーザーダイオード19等と光ファ
イバ６を載置したシリコン基板17と、該基板を保持する
保持体としての銅基板33とを、封止体によって一体的に
パッケージ化する光モジュールであって、銅基板33は、
三方または四方ダムを形成した銅ポリイミド配線基板か
らなり、封止体は、光結合部分を透明なシリコン樹脂を
注入硬化した第１の封止体としての透明固定体27と、該
第１の封止体を覆いつつ三方または四方ダムによって堰
き止められるよう熱硬化性液状樹脂を注入硬化した第２
の封止体としての封止体14との、２重封止体からなる構
成である。

【００４０】即ち、図９の第５実施例の光モジュール36
を製作する工程において、三方ダム33ａと銅配線34とを
形成した銅ポリイミド配線基板としての銅基板33上に、
固定体26でもってレーザーダイオード19等と光ファイバ
６とを所定精度の光結合寸法関係でシリコン基板17上に
固着載置している光モジュール部材９を固定し、その
後、配線層11と銅配線34の間を金ワイヤ24でボンディン
グ結線した。

【００４１】そして、レーザーダイオード19と光ファイ
バ６の間の光結合部分に、透明なシリコン樹脂をポッテ
ィング(注入塗布)して硬化し、第１の封止体として透明
固定体27を形成した。さらに、該第１の封止体部分と、
ボンディング部分と、三方ダム33ａに囲まれた銅基板部
分とに、注入成形用の熱硬化性液状樹脂組成物の他の実
施例としてのエポキシ樹脂をポッティング(注入塗布)し
て硬化することによって、第２の封止体としての封止体
14を一体的に形成し、２重封止を構成した。このような
２重の封止体を形成して、良好な光結合性及び放熱性を
有する光モジュールを得るものである。なお、上記の第
５実施例では、シール性を含めて信頼性を向上するため
に、外側に第４実施例の液状熱硬化性シリコーン樹脂よ
り機械強度が大きいエポキシ樹脂を採用した２重封止構
造とする点に特徴がある。また、第４実施例および第５
実施例の場合には、透明封止体27ａまたは封止体14との
境界部位に位置する光ファイバ６の周囲に、前述のフィ
レット形態のファイバ突出部ができる。

【００４２】さらに、本発明における光モジュールの組
立順序や製造方法は、上記第４実施例や第５実施例に限
定されるものではない。すなわち、銅基板33にレーザー
ダイオード19等を載置しているシリコン基板17を固着
し、その後に、所定精度の光結合寸法関係で配置したレ
ーザーダイオード19と光ファイバ６を、固定体26により
シリコン基板17に固定する。そして、レーザーダイオー
ド19等と配線層11と銅配線34の間を金ワイヤ24にてボン
ディング結線する。その後、光結合部分とボンディング
部分と三方ダム33ａに囲まれた銅基板部分とを、透明封
止体27ａで、または透明固定体27及び封止体14で、一体
的に封止成形して、光モジュールを得ることも可であ
る。

【００４３】以上のように、本発明における銅ポリイミ
ド配線基板を用いた光モジュールでは、所定精度の光結
合関係のずれが防止されることに加えて、レーザーダイ
オードが発する熱をシリコン基板から銅ポリイミド配線
基板の順に伝導し、効率よく放熱することが出来るの
で、良好なレーザー発光特性が得られる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明による光モジュールについて、
いくつかの具体的な実施例を挙げて説明する。 （実施例１）実施例１の光モジュールについて、図１に
示す第１実施例の光モジュールと、図３，図４および図
５に示す製作工程と、図６に示す途中工程にある光モジ
ュール基体とを参照して説明する。まず、図２(ａ)に示
す工程において、シリコンの異方性エッチングを用いて
浅いＶ溝17aと深いＶ溝17bを形成したシリコン基板17上
に、配線パターンを有する配線層11を施し、更に、光素
子搭載部分に金と錫合金のはんだ層16を形成する。

【００４５】シリコン基板17に形成した浅いＶ溝17aに
は、 0.1(mm)径の光ファイバ素線６aを搭載するよう
に、深いＶ溝17bには光ファイバ６のジャケット部６bを
搭載するようになっている。このシリコン基板17上にレ
ーザーダイオード19及びフォトダイオード20を赤外線透
過型顕微鏡を用い高精度に配置し、窒素ガス下でシリコ
ン基板17を加熱し、220(℃)で1分間，20グラムの荷重で
仮圧着を行った。その後に、その荷重を取り去り、窒素
ガス下で340(℃)まで加熱し、 はんだリフロを行うこと
により、シリコン基板17上に各ダイオードなどを固定す
ることによって、光素子本体21を作成した。

【００４６】次に、図２(ｂ)に示す工程において、この
光素子本体21を、基板としてのシリコン基板17を保持す
る保持体としての0.25(mm)厚の銅製のリードフレーム22
に、ダイアタッチメント23を介して接着し、 150(℃)で
２時間の硬化を実施する。そして、図２(ｃ)に示す工程
において、各ダイオードと配線層11の間及び配線層11と
リードフレーム22の間を、 25(μm)の金ワイヤ24による
ボンディングにて結線する。 更に、図２(ｃ)〜(ｄ)に
示す工程において、一方端にSCコネクタ(図示せず)を具
備した光ファイバ６の他方端をむき出して、光ファイバ
素線６aを形成し、 更に、光ファイバ素線６aを浅いＶ
溝17aに、ジャケット部６bを深いＶ溝17bに配置した。
そして、光ファイバ素線６a,ジャケット部６b及び両Ｖ
溝を覆うようにして、固定体26としての紫外線硬化型ア
クリレート接着剤をポッティングした。そして、紫外線
を照射することによって固定体26を硬化させて、レーザ
ーダイオード19と光ファイバ６とを高精度の光結合関係
でシリコン基板17に固着載置した。

【００４７】図２(ｄ)〜(ｅ)に示す工程において、光素
子本体21のレーザーダイオード19と光ファイバ６(の光
ファイバ素線６a)の間の光結合部分に、 透明固定体27
としての透明なるシリコーン樹脂を用いてポッティング
を施し、該シリコーン樹脂中のボイドを除去するための
真空脱気を行った後に、 150(℃)で２時間加熱し、透明
固定体27の硬化を実施して、光モジュール部材28を製作
した。

【００４８】次に、図３，図４に示すように、治具(図
示せず)を用いて光ファイバ６が上方に位置するように
保持しつつ、光ファイバ６が注入口４の口径のほぼ中央
に配置するように、前述の光モジュール部材28を金型
１，２にセットする。 その後、図３，図４に示すよう
に、金型によって形成される注入口４より封止体14とし
ての熱硬化性液状樹脂(即ち、エポキシ樹脂)を、 金型
２の上縁面(図４に示す注入口４の上縁４ａ)より少し下
がった所(例えば、上縁４ａより約３mmだけ凹んだ位置)
まで、換言すれば、キャビティ７，８の上縁7ａ,8ａよ
り少し上がった所(例えば、上縁8ａより約３mmだけ突き
出した位置)まで注入する。 尚、封止体14の熱硬化性液
状樹脂としては、成形温度以上のガラス転移温度を有す
る材質に選定することが、成形時の収縮率を小さくし、
パッケージの反り量を小さく抑えるので、好ましい。

【００４９】このとき、前述のように、光モジュール部
材28をリードフレーム22を介して、金型１と金型２とで
挟持しクランプする。なお、本実施例の場合のように、
金型１の高さ寸法を金型２の高さ寸法より大きくして、
注入作業を容易にすることが望ましい。従って、本実施
例の場合の注入口４の上縁４ａは、片側の金型２の上縁
面となる。さらに、リードフレーム22の周縁と金型２の
縁面とは同一面となっている。

【００５０】次に、注入した封止体14と金型１，２のキ
ャビティ７，８内とに存在するボイドを除去するために
金型全体を真空脱気した後、 金型全体を150(℃)の恒温
槽に投入し、３時間の封止体14の加熱硬化を実施する。
そして、熱硬化性液状樹脂組成物を硬化した後に金型
１，２より取り出したものが、図５に示した光モジュー
ル基体29である。このとき、図５に示すように、封止体
14の一部として、 高さ寸法約３(mm)のファイバ突出部1
4aが形成されている。そして、該光モジュール基体29か
らリードフレーム22の不要部分を切除して複数個のリー
ド電極15を形成し、かつ、折り曲げ加工を行って、図１
に示すような第１実施例の光モジュール31を作製した。

【００５１】（実施例２）図６，図７を参照して、実施
例２の光モジュールについて説明する。実施例２は、大
部分が実施例１と同様の工程にて製作する。違いは、光
ファイバ６を支えるファイバ突出部14aの上部にエラス
トマ13を形成する所にある。 すなわち、図２に示す工
程にて、光モジュール部材28を作製した後に、図３，４
に示すように、金型１，２に光ファイバ６を注入口４の
口径のほぼ中央に配置する様にして光モジュール部材28
を固定し、その後に、注入口４より封止体14としてのエ
ポキシ樹脂を、金型２の注入口４の上縁４ａより少し下
がった所、約３(mm)の凹んだ位置まで注入する。そし
て、両キャビティ内と封止体14のボイドを除去するため
に金型全体を真空脱気し、 金型全体を150(℃)の恒温槽
に投入し、３時間かけて封止体14を硬化する。

【００５２】次に、金型１，２の注入口４より、エラス
トマ13を形成するための液状熱硬化性シリコーン樹脂
を、注入口４の上縁４ａと面一になるまで静かに注入し
た。そして、金型全体を150(℃)の恒温槽に投入し、 ２
時間の加熱を行い、液状熱硬化性シリコーン樹脂を硬化
してエラストマ13を形成した。その後に、金型より図７
に示すような、光モジュール基体30を取り出した。そし
て、光モジュール基体30のリードフレーム22の切断成形
及び折り曲げ加工を行って、複数個のリード電極15を形
成し、図６に示すような第２実施例の光モジュール32を
作製した。

【００５３】なお、本実施例では、図５，７に示すよう
に、 ファイバ突出部14a及びエラストマ13の寸法をそれ
ぞれ約３(mm)としたが、本寸法に限られるものではない
ことは言うまでもなく、 ファイバ突出部14aの上面は、
封止体14の本体と同一面、即ち、 ファイバ突出部14aが
突き出していない寸法形状であっても、また、逆に封止
体14の面から少し凹んでいる寸法形状でも可である。し
かしながら、応力吸収のために、少なくともエラストマ
13は封止体14本体より突き出している寸法形状であるこ
とが望ましい。

【００５４】（実施例３）実施例３は、実施例２とほぼ
同様の構成であるが、実施例３の実施例２との違いは、
実施例３がファイバ突出部14a及びエラストマ13を同じ
工程で同時硬化する所にある。すなわち、図２に示す工
程にて、光モジュール部材28を作製した後に、図３，図
４に示す工程にて、金型に光ファイバ６を注入口４の口
径のほぼ中央に配置する様にして光モジュール部材28を
固定する。その後、注入口４より封止体14としてのエポ
キシ樹脂を、 両キャビティ７，８の上縁7ａ,8ａより少
し上がった所の約３(mm)の突き出しの位置まで注入す
る。そして、キャビティ内と封止体14のボイドを除去す
るため金型全体を真空脱気した。

【００５５】次に、金型の注入口４よりエラストマ13を
形成するための液状熱硬化性シリコーン樹脂を注入口４
の上縁４ａまで静かに注入した。 その後、金型を150
(℃)の恒温槽に投入し３時間の加熱を行い、封止体14,
ファイバ突出部14a及びエラストマ13を同時に硬化し
た。そして、金型より図７に示すような、光モジュール
基体30を取り出した。その後、リード電極15の切断成形
及び折り曲げ加工を行って図６に示す第３実施例の光モ
ジュール32を作製した。このように、第３実施例の光モ
ジュールは、製作工程が実施例２と一部異なるも、作製
した光モジュールの構成は第２実施例の光モジュールと
同じである。

【００５６】次の実施例４から実施例７までは、光結合
性を確保しつつ光素子の放熱性を向上する光モジュール
を示している。 （実施例４）実施例４(および実施例５，実施例６)は、
放熱性を向上するために、光半導体素子と光ファイバと
を所定の寸法関係で光結合しつつ固着載置する基板を保
持する保持体として銅ポリイミド配線基板を採用した光
モジュールである。実施例４の光モジュールについて、
図８に示す第４実施例の光モジュールの製作工程を参照
して説明する。

【００５７】図８(ａ)に示すように、三隅に設けた三方
ダム33ａと銅配線34とを有している銅基板33としての銅
ポリイミド配線基板上に、図８(ｂ)に示す工程におい
て、ダイアタッチメント(図示せず)を介して光モジュー
ル部材９を接着し、 150(℃)で２時間のダイアタッチメ
ントの加熱硬化を行った。この光モジュール部材９は、
図２に示した光モジュール部材の製作工程( ａ〜ｄ工程
において、リードフレーム22、ダイアタッチメント23及
びレーザーダイオード19等と配線層11とを結線する金ワ
イヤ24を除いた工程 )から製作することが可能であり、
シリコン基板17が光素子のレーザーダイオード19と光フ
ァイバ６の光ファイバ素線６aとを、 固定体26でもって
所定の寸法関係で光結合しつつ固着載置しているもので
ある。その後、シリコン基板17の配線層11と銅基板33の
銅配線34の間を金ワイヤ24でボンディング結線し、光モ
ジュール基体35を得た。

【００５８】次に、図８(ｃ)に示す工程において、レー
ザーダイオード19と光ファイバ６の間の光結合部分と、
配線層11と銅配線34と金ワイヤ24のボンディング部分
と、三方ダム33ａに囲まれた銅基板部分とに、透明体と
封止体とを兼ねた透明封止体27ａとしての液状熱硬化性
シリコーン樹脂を、三方ダム33ａによって堰き止められ
るようにして、ポッティング(注入塗布)した。そして、
シリコーン樹脂中のボイドを除去するための真空脱気を
行った後に、 150(℃)で２時間の加熱硬化して、封止体
としての透明封止体27を一体的に形成した。即ち、図８
に示すような、パッケージ化した光モジュール36を作製
した。

【００５９】（実施例５）実施例５は、実施例４と類似
の構成と製法からなる光モジュールである。銅ポリイミ
ド配線基板を用いた光モジュールの他の実施例の組立及
び封止工程を示したものである。実施例５の光モジュー
ルについて、図９に示す第５実施例の光モジュールの製
作工程を参照して説明する。 図において、図９(ａ),
(ｂ)に示す工程は、実施例４の図８(ａ),(ｂ)の途中工
程と同じであって、 図９(ｂ)に示す光モジュール基体3
5は、実施例４と同じ工程で得た同じ基体である。

【００６０】図９(ｃ)に示す工程において、光モジュー
ル部材９のレーザーダイオード19と光ファイバ６の間の
光結合部分に、透明固定体27としての液状熱硬化性シリ
コーン樹脂をポッティング(注入塗布)し、該シリコーン
樹脂中のボイドを除去するための真空脱気を行った後
に、 透明固定体27を150(℃)で２時間の加熱硬化して、
第１の封止体を形成した。その後、透明固定体27からな
る第１の封止体部分と、配線層11と銅配線34と金ワイヤ
24のボンディング部分と、三方ダム33ａに囲まれた銅基
板部分とに、熱硬化性液状樹脂としてのエポキシ樹脂
を、三方ダム33ａによって堰き止められるようにして、
ポッティング(注入塗布)した。そして、ボイドを除去す
るための真空脱気を行った後に、 150(℃)で３時間の加
熱硬化して、第２の封止体としての封止体14を一体的に
形成し、２重封止を構成してパッケージ化した光モジュ
ールを作製した。

【００６１】（実施例６）実施例６は、実施例５の光モ
ジュール38を使用して製作したプリント基板形の光モジ
ュール45の例であり、即ち、銅ポリイミド配線基板を用
いた光モジュールをプリント配線基板上に実装した例で
ある。図１０は、本発明による第６実施例の光モジュー
ルを示す図である。本第６実施例の光モジュールについ
て、プリント基板形の光モジュール45を製作する工程か
ら説明する。最初の工程において、図１１に示すよう
な、電極部42と光モジュール取り付けるための固定部41
a，41b，41c，41dとが、基板44のスルーホール部43には
んだ付けによって固定されているプリント基板40を準備
した。

【００６２】そして、次ぎの工程において、プリント基
板40上に、実施例５の光モジュール38を、固定部41a，4
1b，41c，41dを介して実装して、光モジュール38の電極
とプリント基板40の電極とを接続して、図１０に示すプ
リント基板形光モジュール45を作製した。なお、図１２
は、図１０に示した光モジュールの電極部分を詳細に示
した拡大図である。光モジュール38の電極とプリント基
板40の電極との接続部を拡大し、詳細に示したものであ
る。以上の実施例４〜６では、銅ポリイミド配線基板の
効果により優れた放熱性を示し、かつ、注入成形によっ
て光結合の芯ずれが防止されるので、良好なる光モジュ
ールが提供される。

【００６３】（実施例７）実施例７は、本発明による光
モジュールを多機能を有するマルチチップに混載するこ
とによって、マルチチップ形光モジュールを構成した例
である。図１３は、本発明による第７実施例の光モジュ
ールを示す図である。本第７実施例の光モジュールにつ
いて、マルチチップ形の光モジュール58を製作する工程
から説明する。図１３(ａ)に示す工程において、図２に
示した光モジュール部材の製作工程の一部工程( ａ〜ｅ
工程においてリードフレーム22及びダイアタッチメント
23を除いた工程 )で製作することが可能である光モジュ
ール部材10を用意し、図１３(ｂ)において、該光モジュ
ール部材10をマルチプリント基板51上に、ダイアタッチ
メント(図示せず)を介して、 150(℃)で２時間の加熱硬
化して固定した。なお、マルチプリント基板51は、基板
57上に複数個の半導体装置52，53，54を搭載してなるマ
ルチチップである。さらに、光モジュール部材10上の配
線層11とマルチプリント基板51上の電極パッド56の間を
金ワイヤ24を用いてボンディングした。

【００６４】そして、図１３(ｃ)に示す工程において、
光モジュール部材10と、金ワイヤ24のボンディング部分
とを覆うようにして、封止材14としてのエポキシ樹脂を
ポッティングした。 その後、封止材14を150(℃)で３時
間の加熱硬化することによって、マルチチップ形光モジ
ュール58を作製した。本実施例７では、比較的面積の大
きな基板57を介して光素子からの放熱が行われるので、
優れた放熱性を示し、かつ、芯ずれが防止されるマルチ
チップ形光モジュール58が提供される。

【００６５】以上のような本実施例の光モジュールであ
れば、パッケージ成型時にレーザーダイオードと光ファ
イバの間の光結合部分にかかる応力が小さくなるので、
成型時の位置ずれ(光結合ズレなど)の発生が回避され
る。またシール部分がない一体モールドパッケージ品で
あるために光モジュールの耐湿性が優れている。特に、
成形温度以上のガラス転移温度を有する熱硬化性液状樹
脂組成物で封止されているために成形時の収縮率が小さ
く、パッケージの反り量が小さくなり、はんだボール搭
載面の平坦性に優れる点がある。

【００６６】上記を確認をした結果を、表１に示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】表１において、実施例１〜５，７での熱硬
化性液状樹脂組成物による封止前後の光出力変動と光モ
ジュールの熱抵抗を示しているように、何れの実施例
も、光出力の変動は0.05dB以下であり、本発明による光
モジュールが、良好な光結合性を有していることが分か
る。特に、実施例４，５では、銅ポリイミド配線基板の
効果により優れた放熱性を示すことが判明した。

【００６９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、光結合性が良好
であって、かつ、パッケージ成形性が良く低コストで量
産性に優れている光モジュールが提供される。また、放
熱性の高い銅ポリイミド配線基板を用いることにより、
光結合性の確保と放熱性の向上とが同時に図られる光モ
ジュールが提供される。

【００７０】一方、本発明による光モジュールであれ
ば、複数個取りの金型と、液状樹脂組成物用の自動ディ
スペンサとを用いることにより、高い量産性を得ること
ができる効果があり、そしてまた、実施例６が示すよう
に、プリント基板形光モジュールへの実装も容易に行う
ことができ、さらに、実施例７に示したマルチチップ形
光モジュールへの応用展開も容易であるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例の光モジュールを示す
図である。

【図２】本発明による一実施例の光モジュール部材の製
作工程を示す図である。

【図３】図３の光モジュール部材を金型にセットしてい
る製作工程を示す図である。

【図４】図３の光モジュール部材を金型にセットした後
の製作工程を示す図である。

【図５】本発明による第１実施例の光モジュール基体を
示す図である。

【図６】本発明による第２実施例及び第３実施例の光モ
ジュールを示す図である。

【図７】本発明による第２実施例及び第３実施例の光モ
ジュール基体を示す図である。

【図８】本発明による第４実施例の光モジュールを製作
する工程を示す図である。

【図９】本発明による第５実施例の光モジュールを製作
する工程を示す図である。

【図１０】本発明による第６実施例の光モジュールを示
す図である。

【図１１】図１０に示した光モジュールのプリント基板
を示す図である。

【図１２】図１０に示した光モジュールの電極部分を詳
細に示した拡大図である。

【図１３】本発明による第７実施例の光モジュールを製
作する工程を示す図である。

【図１４】フィレット形態を説明する図である。

【符号の説明】

１，２…金型、４…注入口、４a…上縁、５a,b,c,d…金
型締結用ボルト穴、６…光ファイバ、６a…光ファイバ
素線、６b…ジャケット部、７，８…キャビティ、９，1
0，28…光モジュール部材、11…配線層、13…エラスト
マ、14…封止体、14a…ファイバ突出部、15…リード電
極、16…はんだ層、17…シリコン基板、17a…浅いＶ
溝、17b…深いＶ溝、19…レーザーダイオード、20…フ
ォトダイオード、21…光素子本体、22…リードフレー
ム、23…ダイアタッチメント、24…金ワイヤ、26…固定
体、27…透明固定体、27ａ…透明封止体、29，30，35…
光モジュール基体、31，32，36，38…光モジュール、33
…銅基板、33ａ…三方ダム、34…銅配線、40…プリント
基板、41a，41b，41c，41d…固定部、42…電極部、43…
スルーホール部、44，57…基板、45…プリント基板形光
モジュール、46，47，56…電極パッド、48…ポリイミド
層、50…はんだ、51…マルチプリント基板、52，53，54
…半導体装置、55…リード電極、58…マルチチップ形光
モジュール。

フロントページの続き (72)発明者 三浦 敏雅 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 吉田 幸司 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高橋 正一 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
   載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
   によって一体的に形成した光モジュールであって、前記
   封止体は、注入成形用の熱硬化性液状樹脂の硬化物から
   なり、当該封止体の一部が前記基板から延出している前
   記光ファイバの基板根本部位の周りを囲って形成したフ
   ィレット形態のファイバ突出部を有することを特徴とす
   る光モジュール。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ファイバ突出部の
   上部に重ねて、前記封止体の硬化硬度よりも柔らかい硬
   化硬度特性を有する材質から硬化形成した弾性体を有す
   ることを特徴とする光モジュール。
3. 【請求項３】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
   載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
   によって一体的にパッケージ化する光モジュールであっ
   て、前記保持体は、三方または四方ダムを形成した銅ポ
   リイミド配線基板からなり、前記封止体は、前記三方ま
   たは前記四方ダムによって堰き止められて注入硬化した
   透明な液状熱硬化性シリコーン樹脂からなることを特徴
   とする光モジュール。
4. 【請求項４】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
   載置した基板と、該基板を保持する保持体とを、封止体
   によって一体的にパッケージ化する光モジュールであっ
   て、前記保持体は、三方または四方ダムを形成した銅ポ
   リイミド配線基板からなり、前記封止体は、前記光結合
   部分を透明固定体を注入硬化した第１の封止体と、該第
   １の封止体を覆いつつ前記三方または前記四方ダムによ
   って堰き止められるよう熱硬化性液状樹脂を注入硬化し
   た第２の封止体との２重封止体からなることを特徴とす
   る光モジュール。
5. 【請求項５】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
   載置した基板を保持する保持体を、前記基板から延出し
   ている前記光ファイバを当該光ファイバの基板根本部位
   の外表面全周に触れずに挿入しつつ上方向に向いて大気
   開放している注入口を有する金型にてクランプし、前記
   注入口より充填した熱硬化性液状樹脂を前記基板及び前
   記保持体を一体的に封止する封止体として成形すること
   を特徴とする光モジュールの製造方法。
6. 【請求項６】光結合させた光半導体素子と光ファイバを
   載置した基板を保持する保持体を、前記基板から延出し
   ている前記光ファイバを当該光ファイバの基板根本部位
   の外表面全周に触れずに挿入しつつ上方向に向いて大気
   開放している注入口を有する金型にてクランプし、 前記注入口から先に熱硬化性液状樹脂を充填し、後から
   前記熱硬化性液状樹脂の硬化硬度よりも柔らかい硬化硬
   度特性を有する弾性樹脂を前記基板根本部位近傍に充填
   して、前記熱硬化性液状樹脂を前記基板及び前記保持体
   を一体的に封止する封止体として、かつ、前記弾性樹脂
   を弾性体として、同時に硬化成形することを特徴とする
   光モジュールの製造方法。