特許 5845923 光モジュール及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5845923

(24)【登録日】2015年12月4日

(45)【発行日】2016年1月20日

(54)【発明の名称】光モジュール及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20151224BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/42

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-12203(P2012-12203)

(22)【出願日】2012年1月24日

(65)【公開番号】特開2013-152287(P2013-152287A)

(43)【公開日】2013年8月8日

【審査請求日】2014年3月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100068021

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 信雄

(72)【発明者】

【氏名】安田 裕紀

(72)【発明者】

【氏名】石川 浩史

(72)【発明者】

【氏名】平野 光樹

(72)【発明者】

【氏名】柳 主鉉

【審査官】 佐藤 秀樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１０５３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２５７７７２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１１−１１３０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１２９１８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２４８１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２９３２２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−０８２８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９２８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６３１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１８０７３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００３７１３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０７１２５１７６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／２６−６／２７

６／３０−６／３４

６／４２−６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
面発光素子または面受光素子からなり、その発光部または受光部を前記基板側にして前記基板の表面に実装される光素子と、
前記基板の表面に対して平行に配置されると共に、前記基板の長さ方向に沿って配置される光ファイバと、
前記光素子の発光部または受光部、および前記光ファイバの先端と対向するように設けられ、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続するミラーと、
前記光素子と前記基板間に充填されると共に硬化され、前記光素子の前記基板に対する接続強度を補強するアンダーフィル用樹脂と、
を備えた光モジュールにおいて、
前記光素子と前記基板間に前記基板の幅方向に延びると共に前記光素子の幅以上の幅を有するように設けられ、前記光素子と前記基板間の隙間を、前記基板の長さ方向に分割するように仕切るダム部材を備え、
前記ダム部材の前記光ファイバ側の一側に前記ダム部材と一体に前記ミラーが形成され、
前記ダム部材よりも前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂が充填され、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側の前記隙間に光ファイバ固定用樹脂が充填され、前記アンダーフィル用樹脂及び前記光ファイバ固定用樹脂が前記ダム部材を越えて反対側に侵入することが前記ダム部材により防止されている
ことを特徴とする光モジュール。

【請求項2】

前記ダム部材の前記光ファイバ側の端部よりも前記光ファイバと反対側の前記光素子の長さが、前記光素子の素子長の１／３以上である
請求項１記載の光モジュール。

【請求項3】

前記光ファイバ固定用樹脂は、前記アンダーフィル用樹脂と異なる樹脂であって、前記
アンダーフィル用樹脂よりも硬化後の硬度が低い樹脂である
請求項１または２記載の光モジュール。

【請求項4】

前記ダム部材は、前記基板の表面に形成された配線パターンからなり、
前記ミラーは、前記ダム部材である前記配線パターンの一側を前記基板の表面に対して傾斜するように加工して形成される
請求項１〜３いずれかに記載の光モジュール。

【請求項5】

前記基板は、フィルム基板の表裏面に配線パターンを形成してなり、
前記フィルム基板に、前記光ファイバを収容し前記光ファイバ固定用樹脂を充填するためのファイバ収容溝を形成すると共に、前記アンダーフィル用樹脂を充填するためのアンダーフィル用溝を形成し、
前記ダム部材は、前記ファイバ収容溝と前記アンダーフィル用溝を隔てる前記フィルム基板の一部からなり、
前記ミラーは、前記ダム部材である前記フィルム基板の一部の一側を前記フィルム基板の表面に対して傾斜するように加工し、当該傾斜部に金属膜を形成してなる
請求項１〜３いずれかに記載の光モジュール。

【請求項6】

基板と、
面発光素子または面受光素子からなり、その発光部または受光部を前記基板側にして前記基板の表面に実装される光素子と、
前記基板の表面に対して平行に配置されると共に、前記基板の長さ方向に沿って配置される光ファイバと、
前記光素子の発光部または受光部、および前記光ファイバの先端と対向するように設けられ、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続するミラーと、
前記光素子と前記基板間に充填されると共に硬化され、前記光素子の前記基板に対する接続強度を補強するアンダーフィル用樹脂と、
を備えた光モジュールの製造方法において、
前記光素子と前記基板間に前記基板の幅方向に延びると共に前記光素子の幅以上の幅を有するように、前記光素子と前記基板間の隙間を、前記基板の長さ方向に分割するように仕切るダム部材を設け、
前記ダム部材の前記光ファイバ側の一側に前記ダム部材と一体に前記ミラーを形成し、
前記ダム部材よりも前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂を充填すると共に、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側の前記隙間に光ファイバ固定用樹脂を充填し、前記アンダーフィル用樹脂及び前記光ファイバ固定用樹脂が前記ダム部材を越えて反対側に侵入することを前記ダム部材により防止する
ことを特徴とする光モジュールの製造方法。

【請求項7】

前記基板に前記光素子を実装した後、
前記ダム部材の前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂を充填してこれを硬化させ、
その後、前記光ファイバを前記基板上に配置し、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側の前記隙間に前記光ファイバ固定用樹脂を充填してこれを硬化させる
請求項６記載の光モジュールの製造方法。

【請求項8】

前記光ファイバを前記基板上に配置し、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側に前記光ファイバ固定用樹脂を充填してこれを硬化させた後、
前記基板に前記光素子を実装し、
その後、前記ダム部材の前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂を充填してこれを硬化させる
請求項６記載の光モジュールの製造方法。

【請求項9】

前記光ファイバ固定用樹脂として、前記アンダーフィル用樹脂と異なる樹脂であって、
前記アンダーフィル用樹脂よりも硬化後の硬度が低い樹脂を用いる
請求項６〜８いずれかに記載の光モジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、面発光素子または面受光素子からなる光素子を用いた光モジュール及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

面発光素子または面受光素子からなる光素子を用いた光モジュールでは、光素子を基板に実装すると、光素子の光軸が基板の表面に対して垂直方向となる。そのため、基板の表面に対して平行に配置された光ファイバと光素子とを光学的に接続するために、光軸を９０度変換するミラーが用いられている。

【0003】

このような光モジュールとして、従来、基板上に光導波路を形成すると共に、その光導波路に基板の表面に対して４５度傾斜したミラーを形成し、当該ミラーを形成した光導波路を介して、光ファイバと光素子とを光学的に接続し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】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１０２５４号公報

【特許文献2】特開２００８−１２２７２１号公報

【特許文献3】特開２００９−１４５８１７号公報

【特許文献4】特開２００６−２９２８５２号公報

【特許文献5】特開２００３−１４９４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の従来の光モジュールでは、光導波路を用いるためコストが高くなってしまうという問題がある。

【0006】

本発明者らは、光導波路やレンズを用いず、光素子と光ファイバとをミラーを介して直接光結合した簡単な構造の光モジュールについて検討した。

【0007】

このような光モジュールでは、光素子の発光部または受光部と光ファイバの先端との距離をなるべく短くして光損失を抑制する必要がある。そのため、光ファイバの先端を光素子の下方（光素子と基板との間）に挿入して、光ファイバの先端をなるべくミラーに近づけることが望ましい。

【0008】

しかし、このような構造とすると、光素子や光ファイバの実装が困難となり、製造が困難となってしまうという問題が生じる。

【0009】

例えば、光素子を基板に実装（フリップチップ実装）した後に光ファイバを実装する場合、光素子がフリップチップ実装用のバンプのみで基板に固定されている状態で、光素子と基板との間に光ファイバを挿入し固定しなければならず、光ファイバ実装時に光ファイバが光素子に干渉するなどして、光素子が基板から外れてしまうおそれがある。なお、光素子を基板に実装した後に、光素子と基板との間にアンダーフィル用樹脂を充填して硬化させれば、光素子の基板に対する接続強度を補強し、光素子が基板から外れてしまうことを防止可能である。しかし、この場合、アンダーフィル用の樹脂が光ファイバを実装する位置まで流れ込んでしまい、光ファイバの実装自体が困難となってしまう。

【0010】

また、先に光ファイバを実装する場合も考えられるが、この場合、基板に光ファイバを固定するために、光素子の実装前に、光ファイバの周囲に光ファイバ固定用樹脂を充填・硬化させる必要が生じる。そのため、光素子を実装した後に光素子と基板との間にアンダーフィル用樹脂を十分に充填できなくなり、光素子の基板に対する接続強度を十分に確保できなくなってしまう。

【0011】

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、光素子の基板に対する接続強度を十分に確保でき、低コストでかつ製造の容易な光モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、基板と、面発光素子または面受光素子からなり、その発光部または受光部を前記基板側にして前記基板の表面に実装される光素子と、前記基板の表面に対して平行に配置されると共に、前記基板の長さ方向に沿って配置される光ファイバと、前記光素子の発光部または受光部、および前記光ファイバの先端と対向するように設けられ、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続するミラーと、前記光素子と前記基板間に充填されると共に硬化され、前記光素子の前記基板に対する接続強度を補強するアンダーフィル用樹脂と、を備えた光モジュールにおいて、前記光素子と前記基板間に前記基板の幅方向に延びると共に前記光素子の幅以上の幅を有するように設けられ、前記光素子と前記基板間の隙間を、前記基板の長さ方向に分割するように仕切るダム部材を備え、前記ダム部材の前記光ファイバ側の一側に前記ダム部材と一体に前記ミラーが形成され、前記ダム部材よりも前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂が充填され、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側の前記隙間に光ファイバ固定用樹脂が充填され、前記アンダーフィル用樹脂及び前記光ファイバ固定用樹脂が前記ダム部材を越えて反対側に侵入することが前記ダム部材により防止されている光モジュールである。

【0013】

前記ダム部材の前記光ファイバ側の端部よりも前記光ファイバと反対側の前記光素子の長さが、前記光素子の素子長の１／３以上であるとよい。

【0014】

前記光ファイバ固定用樹脂は、前記アンダーフィル用樹脂と異なる樹脂であって、前記アンダーフィル用樹脂よりも硬化後の硬度が低い樹脂であるとよい。

【0015】

前記ダム部材は、前記基板の表面に形成された配線パターンからなり、前記ミラーは、前記ダム部材である前記配線パターンの一側を前記基板の表面に対して傾斜するように加工して形成されてもよい。

【0016】

前記基板は、フィルム基板の表裏面に配線パターンを形成してなり、前記フィルム基板に、前記光ファイバを収容し前記光ファイバ固定用樹脂を充填するためのファイバ収容溝を形成すると共に、前記アンダーフィル用樹脂を充填するためのアンダーフィル用溝を形成し、前記ダム部材は、前記ファイバ収容溝と前記アンダーフィル用溝を隔てる前記フィルム基板の一部からなり、前記ミラーは、前記ダム部材である前記フィルム基板の一部の一側を前記フィルム基板の表面に対して傾斜するように加工し、当該傾斜部に金属膜を形成してなってもよい。

【0017】

また、本発明は、基板と、面発光素子または面受光素子からなり、その発光部または受光部を前記基板側にして前記基板の表面に実装される光素子と、前記基板の表面に対して平行に配置されると共に、前記基板の長さ方向に沿って配置される光ファイバと、前記光素子の発光部または受光部、および前記光ファイバの先端と対向するように設けられ、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続するミラーと、前記光素子と前記基板間に充填されると共に硬化され、前記光素子の前記基板に対する接続強度を補強するアンダーフィル用樹脂と、を備えた光モジュールの製造方法において、前記光素子と前記基板間に前記基板の幅方向に延びると共に前記光素子の幅以上の幅を有するように、前記光素子と前記基板間の隙間を、前記基板の長さ方向に分割するように仕切るダム部材を設け、前記ダム部材の前記光ファイバ側の一側に前記ダム部材と一体に前記ミラーを形成し、前記ダム部材よりも前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂を充填すると共に、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側の前記隙間に光ファイバ固定用樹脂を充填し、前記アンダーフィル用樹脂及び前記光ファイバ固定用樹脂が前記ダム部材を越えて反対側に侵入することを前記ダム部材により防止する光モジュールの製造方法である。

【0018】

前記基板に前記光素子を実装した後、前記ダム部材の前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂を充填してこれを硬化させ、その後、前記光ファイバを前記基板上に配置し、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側の前記隙間に前記光ファイバ固定用樹脂を充填してこれを硬化させてもよい。

【0019】

前記光ファイバを前記基板上に配置し、前記ダム部材よりも前記光ファイバ側に前記光ファイバ固定用樹脂を充填してこれを硬化させた後、前記基板に前記光素子を実装し、その後、前記ダム部材の前記光ファイバと反対側の前記隙間に前記アンダーフィル用樹脂を充填してこれを硬化させてもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、光素子の基板に対する接続強度を十分に確保でき、低コストでかつ製造の容易な光モジュール及びその製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る光モジュールを用いた光モジュール付きケーブルを示す平面図およびその要部拡大図であり、（ｂ）はその１Ｂ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）の１Ｃ−１Ｃ線断面図、（ｄ）は（ｂ）の１Ｄ−１Ｄ線断面図である。

【図2】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。

【図3】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る光モジュールの製造方法を説明する図である。

【図4】本発明の他の実施の形態に係る光モジュールを示す図であり、（ａ）は要部拡大図、（ｂ）はその４Ｂ−４Ｂ線断面図、（ｃ）はその４Ｃ−４Ｃ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

【0023】

図１（ａ）は、本実施の形態に係る光モジュールを用いた光モジュール付きケーブルを示す平面図およびその要部拡大図であり、図１（ｂ）はその１Ｂ部拡大図、図１（ｃ）は図１（ｂ）の１Ｃ−１Ｃ線断面図、図１（ｄ）は図１（ｂ）の１Ｄ−１Ｄ線断面図である。

【0024】

図１（ａ）に示すように、光モジュール付きケーブル１００は、光ファイバ２の両端部に本発明の光モジュール１をそれぞれ設けたものである。光ファイバ２の一方の端部（図示左側）には、送信側の光モジュール１ａが設けられ、他方の端部（図示右側）には、受信側の光モジュール１ｂが設けられている。

【0025】

光モジュール１（１ａ，１ｂ）は、基板３と、面発光素子または面受光素子からなり、その発光部または受光部を基板３側にして基板３の表面Ｓに実装されるる光素子４と、光素子４と電気的に接続されたＩＣ５と、を備えている。光ファイバ２は、基板３の表面Ｓに対して平行に配置されると共に、基板３の長さ方向（図示左右方向）に沿って配置される。基板３の長さＬは、例えば５〜１５ｍｍであり、基板３の幅Ｗは、例えば２〜５ｍｍである。また、光ファイバ２の長さＬ_Fは、例えば０．１〜５０ｍである。

【0026】

本実施の形態では、基板３として、ポリイミドからなるフィルム基板３ａの表面Ｓと裏面Ｒにそれぞれ配線パターン１１，１２を形成したフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いている（図１（ｃ），（ｄ）参照）。配線パターン１１，１２としては、銅の表面にニッケルめっきや金めっき等の金属めっき層を形成したものを用いるとよい。

【0027】

送信側の光モジュール１ａでは、光素子４として、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）などの面発光素子を用い、ＩＣ５として、光素子４を駆動するドライバＩＣを用いる。送信側の光モジュール１ａの基板３の端部（図示左側の端部）には、複数の接続端子６ａが整列して形成されている。

【0028】

送信側の光モジュール１ａの基板３は、その接続端子６ａを図示しない本体基板上に設けられたＦＰＣコネクタに接続することにより、本体基板に実装されるようになっている。本体基板の端部にはカードエッジコネクタ等の入力コネクタが備えられており、その入力コネクタが、図示しない送信側の外部機器に接続されるようになっている。送信側の光モジュール１ａでは、送信側の外部機器から入力コネクタ、本体基板、ＦＰＣコネクタ、接続端子６ａを介して入力された電気信号を、光素子４にて光信号に変換し、光ファイバ２に出力する。

【0029】

他方、受信側の光モジュール１ｂでは、光素子４として、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）などの面受光素子を用い、ＩＣ５として、光素子４からの電気信号を増幅するアンプＩＣを用いる。受信側の光モジュール１ｂの基板３の端部（図示右側の端部）には、複数の接続端子６ｂが整列して形成されている。

【0030】

受信側の光モジュール１ｂの基板３は、その接続端子６ｂを図示しない本体基板上に設けられたＦＰＣコネクタに接続することにより、本体基板に実装されるようになっている。本体基板の端部にはカードエッジコネクタ等の出力コネクタが備えられており、その出力コネクタが、図示しない受信側の外部機器に接続されるようになっている。受信側の光モジュール１ｂでは、光ファイバ２から入力された光信号を、光素子４にて電気信号に変換し、接続端子６ｂ、ＦＰＣコネクタ、本体基板、出力コネクタを介して、受信側の外部機器に出力する。

【0031】

以下、図１（ｂ）〜（ｄ）を用いて、光素子４と光ファイバ２との接続部の構造について詳細に説明する。なお、図１（ｂ）〜（ｄ）では送信側の光モジュール１ａにおける光素子４と光ファイバ２との接続部を拡大して示しているが、受信側の光モジュール１ｂにおいても全く同じ構造である。また、図１（ｂ）では、光素子４を破線で示し、光素子４を透視したときの平面図を示している。

【0032】

図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、光モジュール１では、光素子４の発光部、および光ファイバ２の先端と対向するように設けられ、光素子４と光ファイバ２とを光学的に接続するミラー７と、光素子４と基板３間に充填される共に硬化され、光素子４の基板３に対する接続強度を補強するアンダーフィル用樹脂８と、光ファイバ２を基板３に固定するために用いる光ファイバ固定用樹脂９と、を備えている。

【0033】

光素子４は、バンプ１４を用いて配線パターン１１にフリップチップ実装される。図示していないが、光素子４は、その下面視における四隅に電極を有し、各電極に対応するようにバンプ１４が設けられている。光ファイバ２は、その先端部の被覆が除去され、裸線の状態で基板３の表面Ｓに実装される。

【0034】

さて、本実施の形態に係る光モジュール１では、光素子４と基板３間に基板３の幅方向（図１（ｂ）における上下方向）に延びるように設けられ、光素子４と基板３間の隙間１３を、基板３の長さ方向（図１（ｂ）における左右方向）に分割するように仕切るダム部材１０を備えており、そのダム部材１０の光ファイバ２側の一側にミラー７を形成している。

【0035】

ダム部材１０は、アンダーフィル用樹脂８が充填される領域と光ファイバ固定用樹脂９が充填される領域とを区画するためのものであり、ダム部材１０よりも光ファイバ２と反対側（図示左側）の隙間１３にはアンダーフィル用樹脂８が充填され、ダム部材１０よりも光ファイバ２側（図示右側）の隙間１３には光ファイバ固定用樹脂９が充填される。

【0036】

本実施の形態では、ダム部材１０として、基板３の表面Ｓに形成された配線パターン１１を用い、ダム部材１０である配線パターン１１の一側を基板３の表面Ｓに対して４５度傾斜するように加工（例えば、ダイシング等の機械加工）を行うことにより、ミラー７を形成している。

【0037】

光素子４とフィルム基板３ａ間に光ファイバ２を挿入可能とするため、光素子４とフィルム基板３ａ間の距離、すなわち、配線パターン１１の厚さとバンプ１４の厚さとを足し合わせた厚さは、光ファイバ２の先端部の外径（つまりクラッド径）以上となるようにする必要がある。例えば、クラッド径８０μｍの光ファイバ２を用いる場合、配線パターン１１としては、銅層の厚さが７０μｍ程度のものを用いればよい。フィルム基板３ａの厚さは、例えば２５μｍである。

【0038】

なお、本実施の形態では、配線パターン１１を厚く形成したため、この厚く形成した配線パターン１１を利用して、光ファイバ２の先端部の位置決めを行うように構成している。具体的には、光素子４のバンプ１４が接続される図示右側の２つの配線パターン１１を、長さ方向に平行に延びるように形成し、その配線パターン１１間の隙間に光ファイバ２の先端部を収容するように構成し、２つの配線パターン１１間の隙間が、光ファイバ２を収容する光ファイバ収容溝の役割を果たすようにした。

【0039】

本実施の形態では、光素子４のバンプ１４が接続される図示左側の２つの配線パターン１１についても、長さ方向に平行に延びるように形成し、その配線パターン１１間の隙間にアンダーフィル用樹脂８を充填するようにした。ここでは、図１（ｂ）における左上の配線パターン１１をダム部材１０に接続した場合を示しているが、左上の配線パターン１１はダム部材１０に接続しなくともよい。

【0040】

また、本実施の形態では、光素子４の長さ方向の両側からダム部材１０に向かうように樹脂８，９を充填するようにした。このとき、例えば、図１（ｂ）における左下の配線パターン１１がダム部材１０に接続されていると、充填時にアンダーフィル用樹脂８の逃げ場がなくなり、光素子４とダム部材１０間の僅かな隙間を通ってダム部材１０の反対側にアンダーフィル用樹脂８が溢れてしまうおそれが生じる。このような事態を避けるため、配線パターン１１のダム部材１０の近傍には、充填時に不要な樹脂８，９を幅方向に逃がすための排出口１５を形成しておく必要がある。

【0041】

ダム部材１０の光ファイバ２側の端部よりも光ファイバ２と反対側の光素子４の長さＡは、光素子４の素子長Ｌ_Dの１／３以上であることが望ましい。これは、長さＡが光素子４の素子長Ｌ_Dの１／３未満となると、アンダーフィル用樹脂８により固定される領域が少なくなり、光素子４の基板３に対する接続強度が十分に確保できなくなる場合があるためである。

【0042】

また、ダム部材１０の幅は、光素子４の幅以上であることが望ましい。これは、ダム部材１０の幅が光素子４の幅未満であると、アンダーフィル用樹脂８や光ファイバ固定用樹脂９の充填時に、当該樹脂８，９がダム部材１０を回り込んでその反対側の領域に侵入してしまう場合があるためである。

【0043】

アンダーフィル用樹脂８と光ファイバ固定用樹脂９としては、同じ樹脂を用いてもよいし、異なる樹脂を用いてもよい。なお、アンダーフィル用樹脂８は光素子４を基板３に対して強固に固定するためのものであるから、硬化後の硬度が比較的高いものを用いることが望ましい。これに対して、光ファイバ固定用樹脂９は光ファイバ２の先端部を基板３に固定するものであるが、光ファイバ２の先端部は配線パターン１１間の隙間に収容されているため、アンダーフィル用樹脂８ほどの高い硬度は要求されない。また、光ファイバ固定用樹脂９は、光ファイバ２と基板３間の線膨張の差を吸収する役割を果たすため、光モジュール１の長期信頼性を保つ観点からは、硬化後の硬度が比較的低いものを用いることが望ましい。よって、光素子４の基板３に対する接続強度を十分に確保し、かつ、光モジュール１の長期信頼性を保つために、アンダーフィル用樹脂８と光ファイバ固定用樹脂９として異なる樹脂を用い、光ファイバ固定用樹脂９として、アンダーフィル用樹脂８よりもやわらかい（硬化後の硬度が低い）ものを用いることが望ましい。

【0044】

次に、本実施の形態に係る光モジュールの製造方法について説明する。

【0045】

本実施の形態に係る光モジュールの製造方法では、まず、フィルム基板３ａの表裏面に所望の配線パターン１１，１２を形成した基板３を作製し、ダム部材１０となる配線パターン１１にダイシング等の加工を施してミラー７を形成する。

【0046】

その後、図２（ａ）に示すように、光素子４を配線パターン１１にフリップチップ実装し、図２（ｂ）に示すように、ダム部材１０の図示左側の領域にアンダーフィル用樹脂８を充填し、硬化させる。

【0047】

アンダーフィル用樹脂８を硬化させた後、図２（ｃ）に示すように、図示右側の２つの配線パターン１１間の隙間に光ファイバ２の先端部を収容し、ダム部材１０の図示右側の領域に光ファイバ固定用樹脂９を充填し、硬化させる。

【0048】

その後、基板３にＩＣ５を実装し、基板３をＦＰＣコネクタを介して別途作製した本体基板に実装すれば、本発明の光モジュール１が得られる。さらに、光ファイバ２の両端に送信側の光モジュール１ａと受信側の光モジュール１ｂをそれぞれ設けると、図１（ａ）の光モジュール付きケーブル１００が得られる。

【0049】

なお、ここでは光素子４の実装を先に行う場合を説明したが、光ファイバ２の実装を先に行うことも可能である。

【0050】

この場合、まず、図３（ａ）に示すように、図示右側の２つの配線パターン１１間の隙間に光ファイバ２の先端部を収容し、ダム部材１０の図示右側の領域に光ファイバ固定用樹脂９を充填し、硬化させる。その後、図３（ｂ）に示すように、光素子４を配線パターン１１にフリップチップ実装し、図３（ｃ）に示すように、ダム部材１０の図示左側の領域にアンダーフィル用樹脂８を充填し、硬化させると、本発明の光モジュール１が得られる。

【0051】

なお、光ファイバ２の実装を先に行う場合、光素子４の実装前に光ファイバ固定用樹脂９を硬化させるため、光ファイバ固定用樹脂９は光素子４の固定には寄与しない。これに対して、光素子４の実装を先に行う場合は、光ファイバ固定用樹脂９が光素子４を基板３に固定するアンダーフィルの役割も兼ねることになるので、光素子４の基板３に対する接続強度をより高めることができる。

【0052】

以上説明したように、本実施の形態では、光素子４と基板３間に基板３の幅方向に延びるように設けられ、光素子４と基板３間の隙間１３を基板３の長さ方向に分割するように仕切るダム部材１０を備え、ダム部材１０の光ファイバ２側の一側にミラー７を形成し、ダム部材１０よりも光ファイバ２と反対側の隙間１３にアンダーフィル用樹脂８を充填し、ダム部材１０よりも光ファイバ２側の隙間１３に光ファイバ固定用樹脂９を充填している。

【0053】

このように構成することで、光素子４と光ファイバ２の実装作業を容易に行うことが可能になり、光素子４の基板３に対する接続強度を十分に確保しつつも、製造が容易な光モジュール１を実現できる。

【0054】

また、光モジュール１では、光素子４と光ファイバ２とをミラー７を介して直接光学的に接続する構成であるため、光導波路やレンズが不要であり、低コストである。

【0055】

また、本実施の形態では、ダム部材１０の光ファイバ２側の端部よりも光ファイバ２と反対側の光素子４の長さＡを、光素子４の素子長Ｌ_Dの１／３以上としているため、アンダーフィル用樹脂８を充填する領域を十分に確保でき、光ファイバ固定用樹脂９にやわらかい樹脂を用いた場合であっても、光素子４の基板３に対する接続強度を十分に確保することが可能になる。

【0056】

さらに、ダム部材１０の幅を光素子４の幅以上とすることにより、充填時に樹脂８，９がダム部材１０の反対側の領域に侵入してしまうことを防止でき、製造をより容易に行うことが可能になる。

【0057】

なお、ダム部材１０とミラー７を別体に形成することも考えられるが、この場合、構造が複雑となり、製造に手間がかかるという問題が生じる。ダム部材１０とミラー７を一体に形成することにより、構造を簡単にし、製造を容易にすることが可能であり、さらには小型化も可能になるというメリットがある。

【0058】

次に、本発明の他の実施の形態を説明する。

【0059】

図４（ａ）〜（ｃ）に示す光モジュール４１は、図１の光モジュール１において、フィルム基板３ａの一部をダム部材１０として用いるようにしたものである。

【0060】

光モジュール４１では、基板３として、フィルム基板３ａを比較的厚く形成し、そのフィルム基板３ａの表面Ｓ側に比較的薄い配線パターン１１を形成したものを用いる。例えば、光ファイバ２としてクラッド径８０μｍのものを用いる場合、基板３としては、フィルム基板３ａの厚さが７０μｍ程度、配線パターン１１の厚さが１０μｍ程度のものを用いるとよい。

【0061】

光モジュール４１では、フィルム基板３ａに、光ファイバ２を収容し光ファイバ固定用樹脂９を充填するためのファイバ収容溝４２を形成すると共に、アンダーフィル用樹脂８を充填するためのアンダーフィル用溝４３を形成し、ファイバ収容溝４２とアンダーフィル用溝４３を隔てるフィルム基板３ａの一部（両溝４２，４３を隔てる隔壁の部分）をダム部材１０として用いる。

【0062】

ファイバ収容溝４２は、図４（ａ）における右側の２つの配線パターン１１の間に形成され、アンダーフィル用溝４３は、図４（ａ）における左側の２つの配線パターン１１の間に形成される。各溝４２，４３のダム部材１０側の端部には、充填時に不要な樹脂８，９を幅方向に逃がすための排出口１５が形成されている。

【0063】

また、光モジュール４１では、ダム部材１０（フィルム基板３ａの一部）の一側（つまりファイバ収容溝４２側の側壁）をフィルム基板３ａの表面に対して傾斜するように加工し、当該傾斜部にめっき等により金属膜４４を形成することで、ミラー７を形成している。金属膜４４としては、例えば銅からなるものを用いるとよい。

【0064】

光モジュール４１によれば、上述の光モジュール１と同様の作用効果を得ることができると共に、さらなる薄型化が可能となる。

【0065】

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

【0066】

例えば、上記実施の形態では、光素子４を１つのみ備える場合（つまり１チャンネルの場合）を説明したが、複数の光素子をアレイ状に配列したアレイ状光素子を用い、多チャンネル化することも可能である。この場合、光ファイバ２に代えて、複数の光ファイバを配列した光ファイバアレイを用いることになる。

【0067】

また、上記実施の形態では、ダム部材１０として、配線パターン１１やフィルム基板３ａを用いたが、これに限らず、基板３とは別体にダム部材１０を形成し、そのダム部材１０を基板３に取り付けるよう構成することも可能である。

【符号の説明】

【0068】

１ 光モジュール
２ 光ファイバ
３ 基板
４ 光素子
７ ミラー
８ アンダーフィル用樹脂
９ 光ファイバ固定用樹脂
１０ ダム部材
１３ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】