特許 5871967 サブマウント、これを備えた光モジュール、及びサブマウントの製造方法

(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】5871967

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】サブマウント、これを備えた光モジュール、及びサブマウントの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/28 20060101AFI20160216BHJP

   H01S 5/022 20060101ALI20160216BHJP

   H01L 33/48 20100101ALI20160216BHJP

   H01L 31/02 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/28 D

   H01S5/022

   H01L33/00 400

   H01L31/02 B

【請求項の数】3

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-15077(P2014-15077)

(22)【出願日】2014年1月30日

(62)【分割の表示】特願2011-518461(P2011-518461)の分割

【原出願日】2010年6月2日

(65)【公開番号】特開2014-116629(P2014-116629A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2014年2月21日

(31)【優先権主張番号】特願2009-135759(P2009-135759)

(32)【優先日】2009年6月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】508231245

【氏名又は名称】先端フォトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091904

【弁理士】

【氏名又は名称】成瀬 重雄

(72)【発明者】

【氏名】宋 学良

(72)【発明者】

【氏名】イット フーチョン

(72)【発明者】

【氏名】堀口 勝正

(72)【発明者】

【氏名】王 書栄

【審査官】 豊島 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２９８３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６８３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２２２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６１８２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ２３／２８

３１／０２

３３／４８

Ｈ０１Ｓ ５／０２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

以下のステップを備える、サブマウントの製造方法：
（１）サブマウント基板の表面上に、第１電極層を積層するステップ；
（２）マスクパターン又は機械加工を用いて、前記第１電極層を既定の形状に形成するステップ；
（３）ついで、前記第１電極層（１２）の表面に、第１電極層用の薄膜（１２１ａ）をメッキにより形成するステップ、；
（４）前記第１電極層を含む前記サブマウント基板の表面を、封止材により封止するステップ；
（５）前記第１電極層を、前記サブマウント基板と共に厚さ方向に切断することにより、前記サブマウント基板の側面と実質的に同じ平面上に形成され、かつ、外部に露出された側面（１２２）を、前記第１電極層に形成するステップ、
ここで、前記第１電極層の切断方向は、前記第１電極層（１２）の表面に交差する方向とされており、
さらに、前記第１電極層用の薄膜（１２１ａ）は、前記第１電極層の切断により前記外部に露出される前記第１電極層の側面（１２２）から離間する位置において、前記切断の対象となる第１電極層（１２）の表面に予め形成されており、これによって、前記第１電極層と一緒には切断されないものとされている。

【請求項2】

さらに以下のステップを備える、請求項１に記載のサブマウントの製造方法：
（６）前記ステップ（５）の後、前記第１電極層の前記側面（１２２）に、クリーニングのためのエッチングを行い、その後、前記第１電極層に対して外部から電気的接続を行うための薄膜（１２２ａ）を前記側面（１２２）に形成するステップ。

【請求項3】

サブマウント基板と、第１電極層と、光素子と、封止材とを備えており、
前記サブマウント基板は、表面と、この表面に隣接する側面とを備えており、
前記第１電極層は、前記サブマウント基板の前記表面上に積層されて形成されており、
前記第１電極層の側面は、前記サブマウント基板の前記表面の端部から、前記第１電極層の表面の端部にわたって形成されており、
前記第１電極層の前記側面は、前記サブマウント基板の前記側面と実質的に同じ平面上に形成されており、
さらに、前記第１電極層の前記側面及び前記表面は、この第１電極層に対して電気的接続を行うための接続面とされており、
さらに、前記第１電極層の前記表面と前記光素子とは、電気的に接続されており、
さらに、前記封止材は、前記第１電極層の表面と前記光素子の表面とを覆っており、
かつ、前記封止材は、前記第１電極層の側面を外部に露出させており、
さらに、前記第１電極層（１２）の表面には、第１電極層用の薄膜（１２１ａ）がメッキにより形成されており、
かつ、前記第１電極層用の薄膜（１２１ａ）は、前記外部に露出される前記第１電極層の側面（１２２）から離間した位置において、前記第１電極層の表面に形成されている
ことを特徴とするサブマウント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光の受信又は送信を行うための部品を基板に実装するために用いられるサブマウントに関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１及び特許文献２には、発光素子としてのＬＥＤアレイ用のサブマウントが記載されている。この構造の概要を、図１及び図２を用いて説明する。

【0003】

この従来のサブマウント１００は、サブマウント基板１０１と、配線用電極１０２と、発光素子用電極１０３とから構成されている。配線用電極１０２は、図１に示されているように、サブマウント基板１０１の表面（図１において右側面）と、側面（図１において上面）とにわたって形成されている。また、電極１０３には、図２に示すように、発光素子１０４が載置される。

【0004】

このサブマウント１００を用いた光モジュールの一例を図２に示す。この例では、サブマウント１００が、モジュール基板２００の上に実装されている。また、モジュール基板２００には、ＩＣ３００も実装されている。ＩＣ３００は、発光素子１０４を駆動して発光させるためのものである。

【0005】

図２の例では、発光素子１０４から発する光の光軸は、基板２００の表面に対して平行に配置されている。このようにすると、光を受ける光ファイバを、基板２００に平行に配置できるので、光ファイバを含めた光モジュール全体を小型化できる（下記特許文献３参照）。

【0006】

この従来の光モジュールでは、ＩＣ３００と配線用電極１０２との間を、ボンディングワイヤ４００によって接続している。また、配線用電極１０２と発光素子１０４との間を、ボンディングワイヤ５００によって接続している。

【0007】

これにより、この従来技術では、駆動用ＩＣ３００と発光素子１０４とを電気的に接続することができる。

【0008】

また、この従来技術では、配線用電極１０２を、サブマウント基板１０１の側面に形成しているので、ボンディングワイヤ４００を配線用電極１０２に接続することができる。なお、配線用電極１０２と発光素子１０４とをつなぐボンディングワイヤ５００は、サブマウント基板１０１をモジュール基板２００に取り付ける前に配線される。

【0009】

ところで、図１及び図２に示す従来のサブマウント１００では、配線用電極１０２を、サブマウント基板１０１の側面と表面とに跨って形成する必要がある。したがって、配線用電極１０２には、ほぼ９０°に折れ曲がった屈曲部が形成される。このような構造の電極１０２は、その屈曲部において破断の可能性があり、製造工程における歩留まりが悪くなる可能性がある。また、このような構造を形成するためには、比較的に複雑な工程を要し、製造効率が悪いという問題もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開平３−１８４３８４号公報（図１及び図２）

【特許文献2】特開２００１−１４１９６９号公報（図５）

【特許文献3】特開２００８−１０８３７号公報（図１１）

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、前記の状況に鑑みてなされたものである。

【0012】

本発明の目的の一つは、サブマウントの製造を容易とし、さらに、その製造効率を向上させるための技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、以下のいずれかの項目に記載の構成とされている。

【0014】

（項目１）
サブマウント基板と、第１電極層と、光素子と、封止材とを備えており、
前記サブマウント基板は、表面と、この表面に隣接する側面とを備えており、
前記第１電極層は、前記サブマウント基板の前記表面上に積層されて形成されており、
前記第１電極層の側面は、前記サブマウント基板の前記表面から、前記第１電極層の表面にわたって形成されており、
前記第１電極層の前記側面は、前記サブマウント基板の前記側面と実質的に同じ平面上に形成されており、
さらに、前記第１電極層の前記側面及び前記表面は、この第１電極層に対して電気的接続を行うための接続面とされており、
さらに、前記第１電極層の前記表面と前記光素子とは、電気的に接続されており、
さらに、前記封止材は、前記第１電極層の表面と前記光素子の表面とを覆っており、
かつ、前記封止材は、前記第１電極層の側面を露出させている
ことを特徴とするサブマウント。

【0015】

第１電極層の厚さを十分に厚くすることにより、第１電極層の側面を用いて電気的な接続を行うことが可能になる。また、第１電極層の側面を、サブマウント基板の側面と実質的に同じ平面上に形成したので、ワイヤボンディングやハンダや導電性ペーストなどの接続手段を用いた接続を容易に行うことができる。すなわち、「実質的に同じ平面」とは、ワイヤボンディングやハンダや導電性ペーストなどの接続手段による接続を阻害しない程度のものであればよい。例えば、第１電極層の側面がサブマウント基板の側面に対して多少盛り上がっていることは可能である。

【0016】

また、封止材によって、第１電極層の側面を除いて、第１電極層の表面と、前記光素子の表面とを覆っているので、サブマウント自体の加工や、サブマウント基板を他の基板に取り付ける作業において、光素子等の部品を保護することができる。また、封止材は、第１電極層の側面を露出させているので、この第１電極層を用いた接続作業を簡便に行うことができる。

【0017】

さらに、前記において電気的接続とは、例えば、ワイヤボンディングのような直接的な接続に限らず、例えばＩＣを経由するような間接的な接続を含む意味である。

【0018】

（項目２）
さらに第２電極層を備えており、
前記第２電極層は、前記サブマウント基板の前記表面上に形成されており、
前記第２電極層には、前記光素子が載置されている
項目１に記載のサブマウント。

【0019】

（項目３）
前記サブマウント基板は、ビアと放熱体とを備えており、
前記放熱体は、前記サブマウント基板の裏面側に、外部に露出した状態で配置されており、
前記ビアは、前記第２電極層と、前記放熱体とを、熱的に接続している
ことを特徴とする項目２に記載のサブマウント。

【0020】

（項目４）
前記第１電極層の前記側面は、ボンディングワイヤの一端が接続されるものである
項目１〜３のいずれか１項に記載のサブマウント。

【0021】

放熱体を用いることにより、光素子から発生する熱を、放熱体を介して外部に放出することができる。

【0022】

（項目５）
前記第１電極層の前記側面は、モジュール用基板における電極が接続されるものである
項目１〜３のいずれか１項に記載のサブマウント。

【0023】

（項目６）
前記第２電極層には、前記光素子を駆動するための駆動素子、又は、前記光素子からの出力を増幅するための増幅素子がさらに載置されている
項目２に記載のサブマウント。

【0024】

光素子を駆動するための駆動素子又は光素子からの出力を増幅するための増幅素子とは、例えば、光素子を駆動するためのＩＣである。

【0025】

（項目７）
さらに第２電極層を備えており、
前記第２電極層は、前記サブマウント基板の前記表面上に形成されており、
前記第２電極層には、シリコンフォトニクスＩＣが載置されている
項目１に記載のサブマウント。

【0026】

（項目８）
さらに、前記封止材は、前記第２電極層における側面をも露出させている
項目２又は７に記載のサブマウント。
露出された第２電極層の側面を用いて、この第２電極層への電気的な接続を行うことができる。

【0027】

（項目９）
項目１〜８のいずれか１項に記載のサブマウントと、前記サブマウントが実装されるモジュール基板とを備えた光モジュール。

【0028】

（項目１０）
以下のステップを備える、サブマウントの製造方法：
（１）サブマウント基板の表面上に、第１導電層を積層するステップ；
（２）マスクパターンを用いて、前記第１導電層を既定の形状に形成するステップ；
（３）前記第１導電層の表面と前記光素子の表面とを、封止材により封止するステップ；
（４）前記第１導電層を、前記サブマウント基板と共に厚さ方向に切断することにより、前記サブマウント基板の側面と実質的に同じ平面上に形成され、かつ、外部に露出された側面を、前記第１導電層に形成するステップ。

【0029】

この製造方法によれば、項目１〜８に記載のサブマウントを効率よく製造することが可能になる。また、マスクパターンにより第１導電層を形成するので、第１導電層の位置精度を向上させ、さらには、その集積密度を高くすることが容易となる。

【0030】

さらに、第１導電層の表面と光素子の表面とを封止材により封止した後に、第１導電層の側面を、切断作業により露出させるので、切断作業中においても、光素子などの部品を、封止材によって保護することができる。また、切断により第１導電層の側面を露出させるので、サブマウントの製造効率を高めることができる。

【0031】

（項目１１）
以下のステップを備える、サブマウントの製造方法：
（１）サブマウント基板の表面上に、第１導電層を積層するステップ；
（２）機械加工により、前記第１導電層を既定の形状に形成するステップ；
（３）前記第１導電層の表面と前記光素子の表面とを、封止材により封止するステップ；
（４）前記第１導電層を、前記サブマウント基板と共に厚さ方向に切断することにより、前記サブマウント基板の側面と実質的に同じ平面上に形成され、かつ、外部に露出された側面を、前記第１導電層に形成するステップ。

【0032】

本発明においては、第１導電層の側面を十分に広くすることが好ましく、このためには、第１導電層の厚さを十分に厚くすることが好ましい。この場合において、第１導電層の形状をエッチングで形成すると、十分な加工精度を得にくい場合がある。これに対して、本項目の方法によれば、第１導電層が厚い場合であっても、第１導電層の加工精度が劣化しないという利点がある。ここで機械加工とは、例えばダイサーやフライスによる加工であるが、これには制約されず、切削による加工を意味する。

【0033】

（項目１２）
さらに以下のステップを備える、項目１０又は１１に記載のサブマウントの製造方法：
（５）前記ステップ（４）の後、前記第１電極層の前記側面に、この第１電極層に対して外部から電気的接続を行うための薄膜を形成するステップ。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、製造が容易で、かつ、製造効率の良いサブマウントを提供することができる。

【0035】

また、本発明によれば、このサブマウントを用いた光モジュールを提供することができる。

【0036】

さらに、本発明によれば、このサブマウントを効率よくかつ高精度で製造する方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】従来のサブマウントの構成を説明するための説明図である。

【図2】従来のサブマウントをモジュール用基板に実装した例を説明するための説明図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るサブマウントを説明するための説明図であって、サブマウントの横断面を概略的に記載した図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係るサブマウントの横断面図である。

【図5】図４におけるＡ方向矢視図である。

【図6】図４におけるＢ方向矢視図である。

【図7】図３のサブマウントをモジュール用基板に実装した例を説明するための説明図である。

【図8】本発明の第１実施形態のサブマウントに光ファイバを実装した例を説明するための説明図である。

【図9】本発明の第１実施形態のサブマウントに光ファイバを実装した他の例を説明するための説明図である。

【図10】本発明に係るサブマウント基板の製造方法を説明するための説明図であって、サブマウント基板の平面図を示している。

【図11】図１０の要部拡大図である。

【図12】本発明に係るサブマウント基板の製造方法を説明するための説明図であって、サブマウント基板の側面図を示している。

【図13】本発明に係るサブマウント基板の製造方法を説明するための説明図であって、スリットが形成されたサブマウント基板の平面図を示している。

【図14】図１３の要部拡大図である。

【図15】本発明の第２実施形態に係るサブマウント基板を示す説明図である。

【図16】図１５のＡ方向矢視図である。

【図17】図１５のＢ方向矢視図である。

【図18】第２実施形態に係るサブマウント基板を用いた光モジュールの一例を示す説明図である。

【図19】第２実施形態に係るサブマウント基板を用いた光モジュールの他の例を示す説明図である。

【図20】第３実施形態に係るサブマウント基板を説明するための説明図である。

【図21】図２０のＡ方向矢視図である。

【図22】第４実施形態に係るサブマウント基板を説明するための説明図である。

【図23】図２２のＡ方向矢視図である。

【図24】第５実施形態に係るサブマウント基板を説明するための説明図である。

【図25】図２４のＡ方向矢視図である。

【図26】第６実施形態に係るサブマウント基板を説明するための説明図である。

【図27】第７実施形態に係るサブマウント基板を説明するための説明図である。

【図28】図２７のサブマウント基板に光素子を実装する方法を説明するための説明図である。

【図29】図２７のサブマウント基板を用いた光モジュールの一例を示す説明図である。

【図30】図２７のサブマウント基板を用いた光モジュールの他の例を示す説明図である。

【図31】第８実施形態に係るサブマウント基板を説明するための説明図である。

【図32】図３１のサブマウント基板に光素子を実装する方法を説明するための説明図である。

【図33】図３１のサブマウント基板を用いた光モジュールの一例を示す説明図である。

【図34】図３１のサブマウント基板を用いた光モジュールの他の例を示す説明図である。

【図35】第９実施形態に係るサブマウント基板の製造方法の前提を説明するための説明図である。

【図36】第９実施形態に係るサブマウント基板の製造方法を説明するための説明図である。

【図37】第１０実施形態に係るサブマウントの横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るサブマウント、及び、これを用いた光モジュールを、添付の図３〜図９に基づいて説明する。

【0039】

本実施形態の光モジュールは、サブマウント１と、モジュール用基板２と、ＩＣ３とを主要な要素として備えている（図７参照）。

【0040】

（サブマウントの構成）
本実施形態のサブマウント１は、サブマウント基板１１と、第１電極層１２と、第２電極層１３と、光素子１４と、封止材１６とを主な構成として備えている（図３及び図４参照）。なお、図３では、封止材１６の記載を省略している。

【0041】

サブマウント基板１１は、表面（図３において右側面）１１１と、この表面１１１に隣接する側面（図３において上面）１１２とを備えている。サブマウント基板１１の材質としては、ガラスエポキシ、セラミック等の、絶縁性の高いものが好適である。

【0042】

第１電極層１２は、サブマウント基板１１の表面１１１の上に、積層されて形成されている（図３及び図４参照）。また、本実施形態では、複数の第１電極層１２が、図５及び図６に示すように、アレイ状に、間隙を置いて配置されている。この実施形態の説明では、特に必要がない限り、これら複数の第１電極層をまとめて、単に第１電極層１２と称する。第１電極層１２の材質の一例は、Ｎｉ層とＡｕ層との積層構造であるが、導電性の良い材料であれば特に制約されない。このような第１電極層１２は、例えばＮｉ／Ａｕメッキにより製造することができる。あるいは、第１電極層１２は、銅箔をサブマウント基板１１の表面に圧着し、エッチングで所定の形状に形成したものでも良い（製造方法については後述）。第１電極層１２は、表面（図３において右側面）１２１と側面（図３において上面）１２２とを備えている。

【0043】

第１電極層１２の側面１２２は、サブマウント基板１１の表面１１１から、第１電極層１２の表面１２１にわたって形成されている。第１電極層１２の側面１２２は、サブマウント基板１１の側面１１２と実質的に同じ平面上に形成されている。つまり、第１電極層１２の側面１２２と、サブマウント基板１１の側面１１２とは、実質的に、いわゆる「面一」とされている。さらに、第１電極層１２の側面１２２は、この第１電極層１２に対して電気的接続を行うための接続面とされている。具体的には、この側面１２２には、ワイヤボンディングを容易にするための、例えばＮｉ／Ａｕメッキからなる薄膜１２２ａ（図４参照）が形成されている。

【0044】

第２電極層１３は、第１電極層１２と同様に、サブマウント基板１１の表面１１１の上に形成されている（図３〜図５参照）。第２電極層１３には、受光又は発光のいずれかを行うための、アレイ状の光素子１４が載置されている（図５及び図６参照）。第２電極層１３の材質としては、第１電極層１２と同様とすることができる。光素子１４としては、受光素子あるいは発光素子を用いることができる。受光素子としては、例えばＰＤ（Photo Diode）のように、光を電気に変換する素子を用いることができる。発光素子としては、例えばＬＥＤ（Light Emission Diode）やＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）のように、電力を用いて光を発生させる素子を用いることができる。本実施形態の説明では、特に必要のない限り、アレイ状とされた複数の光素子（例えばＰＤやＬＥＤ）をまとめて光素子１４と称する。なお、光素子１４として、アレイ状ではない単一のものを用いることは可能である。

【0045】

光素子１４と第１電極層１２とはボンディングワイヤ１５を介して電気的に接続されている（図４参照）。なお、第１電極層１２と第２電極層１３とを、ワイヤボンディングや配線パターンによって電気的に接続することも、可能である。

【0046】

第２電極層１３と、光素子１４とは、電気的に接続されている。具体的には、光素子１４の底面（第２電極層に対向する面）には、電極（図示せず）が形成されており、この電極が、例えばハンダや導電性ペーストなどの接続材料（図示せず）を介して、第２電極層１３の表面１３１に接続されている。

【0047】

さらに、図４に示されるように、第１電極層１２と、第２電極層１３と、光素子１４と、ボンディングワイヤ１５とは、封止材１６によって封止されている。ただし、封止材１６は、第１電極層１２の側面１２２を実質的に覆わない構成となっている。つまり、この側面１２２は、外部に対して露出されており、電気的な接続のために使用できるようになっている。また、この構成により、第１電極層１２と第２電極層１３又は光素子１４との電気的な接続点となる箇所を封止材１６で封止することができる。なお、第２電極層１３の側面を、電気的な接続のために露出させることは可能である。

【0048】

ここで、封止材１６としては、光素子１４から発光し、又は、光素子１４に入射する光を透過させることが望ましい。一般的な光ファイバで用いられる光の波長帯域は、８５０ｎｍ帯、１１００ｎｍ帯、１３１０ｎｍ帯、１５５０ｎｍ帯である。これらの帯域の光に対して透明な材質としては、例えば、シリコーン系、エポキシ系、ポリイミド系の樹脂であって、ＵＶ、熱、二液混合などの手段で硬化する材質を用いることができる。ただし、使用する光に対して、実用上十分な程度に透明であれば、材質としてはこれに限定されない。

【0049】

（光モジュールの構成）
モジュール用基板２（図７参照）は、サブマウント基板１１と同様の材質を用いて構成することができる。ただし、異なる材質を用いることは可能である。

【0050】

ＩＣ３は、光素子１４を駆動するための駆動素子、又は、光素子１４からの出力を増幅するための増幅素子として機能するものである。このＩＣ３は、モジュール用基板２の表面上に載置されている（図７参照）。ＩＣ３は、この実施形態では、個々の光素子１４に対応して、それぞれ配置されている。このようなＩＣの配置については、従来と同様とすることができるので、これ以上の説明は省略する。

【0051】

第１電極層１２の側面１２２には、ボンディングワイヤ４の一端が接続されている（図７参照）。これにより、第１電極層１２を介して、ＩＣ３と光素子１４とが電気的に接続されている。ここで、各ＩＣ３は、対応する各第１電極層１２の側面１２２にワイヤボンディングによりそれぞれ接続されている。

【0052】

さらに、モジュール用基板２には、光素子１４に対向して、光ファイバ５の一端が配置されている（図８参照）。光ファイバ５は、光素子１４が受光素子の場合は、光素子１４に対して光を送るものであり、光素子１４が発光素子の場合は、光素子１４からの光を受け取って伝送するものである。

【0053】

（本実施形態の動作）
本実施形態の光モジュールでは、ＩＣ３と第１電極層１２とを接続するためのボンディングワイヤ４の一端を、第１電極層１２の側面１２２を使って接続することができる。

【0054】

このため、本実施形態のサブマウント１では、従来のサブマウントのような、側面方向に延びる電極を形成する必要がない。したがって、本実施形態のサブマウント１は、製造が簡易であり、かつ、屈曲部における破断の可能性がないという利点がある。したがって、本実施形態によれば、サブマウント１の製造コストを低く抑えることが可能になる。

【0055】

なお、図８では、ボンディングワイヤ４を第１電極層１２に直接に接続したが、図９に示すように、間接的に接続することもできる。図９の例では、モジュール用基板２の表面に電極２０１が形成されている。そして、第１電極層１２の側面１２２は、ハンダや導電性ペーストなどの適宜な接続手段により、電極２０１に接続されている。この例では、ボンディングワイヤ４は、電極２０１を介して、第１電極層１２に接続されている。また、図９の例では、光ファイバ５の高さを調整する台座６が用いられている。

【0056】

（サブマウントの製造方法）
次に、図１０〜図１４を参照して、本実施形態に係るサブマウントの製造方法を説明する。まず、サブマウント基板１１の表面に、マスクパターン（図示せず）を用いて、所定個数の第１導電層１２と第２電極層１３とを形成する。例えば、サブマウント基板１１の表面にマスクパターンを配置した後、選択的なメッキを行うことにより、これらの電極層を形成することができる。あるいは、銅箔をサブマウント基板１１の表面に接着した後、マスクパターンを配置し、エッチングにより不要部分を除去して、これらの電極層を形成することも可能である。なお、図１０及び図１３においては、繰り返して表れる第１導電層１２及び第２電極層１３の一部の記載を省略している。図１１には、サブマウント基板１１の一部のみを拡大して示す。

【0057】

本実施形態では、マスクパターンを用いて各電極層を形成するので、高い集積度及び位置精度でこれらの電極層を形成できるという利点がある。

【0058】

ついで、第２電極層１３の表面に、複数の光素子１４をそれぞれ取り付ける。この作業は、いわゆるダイボンダー（図示せず）による、いわゆるMulti-chip-bonding工程により、高速かつ高精度で行うことができる。その後、第１電極層１２と光素子１４とを、ボンディングワイヤ１５により接続する。この作業も、ワイヤボンダー（図示せず）により高速に行うことができる。第２電極層１３の大きさ（厚さ）としては、例えば、横断面での厚さが５０〜１５０μｍ程度のものと形成することができる。

【0059】

ついで、サブマウント基板１１の表面１１１の全体を、封止材１６によって覆う（図１２参照）。本実施形態では、ボンディングワイヤ１５や光素子１４、あるいは、電気的な接続点を封止材１６によって覆うことにより、これらを、外部からの衝撃から保護することができる。また、封止材１６を用いることにより、水分や異物の付着、異物との接触による破壊に対して、ボンディングワイヤ１５や光素子１４を保護できる。

【0060】

ついで、サブマウント基板１１にスリット１７を形成する。スリット１７は、サブマウント基板１１及び封止材１６とを貫通して形成される。さらに、スリット１７は第１電極層１２の一部を切断するようにして形成される。すなわち、スリット１７を形成することにより、第１電極層１２の側面１２２（図３又は図４参照）を外部に露出させることができる。このようなスリット１７の形成は、いわゆるダイサーを用いて、比較的高速でかつ精度良く行うことができる。ダイサーとは、例えばダイヤモンドカッターのようなカッターを用いて基板を高精度で切断する装置である。このようなダイサーとしては、従来から知られているものを用いることができる。

【0061】

本実施形態では、スリット１７を形成する前に、ボンディングワイヤ１５や光素子１４を封止材１６で覆っているので、スリット形成時の衝撃からボンディングワイヤ１５や光素子１４を保護することができる。また、ダイサーによるスリット形成の工程では、切削水（洗浄水）を試料に吹き付けながら切断を行う。封止剤１６により、切削水からボンディングワイヤ１５や光素子１４を保護できるという利点もある。さらに、ダイサーでの切断工程中に発生する切屑が光素子１４に付着することを防ぐことができるという利点もある。

【0062】

さらに、本実施形態では、スリット１７を形成する前に、第１電極層１２を封止材１６で覆っているので（図１２参照）、ダイサーによるスリット１７の形成の際に、第１電極層１２の側面１２２近傍にバリが発生することなく、平坦な面を形成できるという利点もある。すなわち、本実施形態では、バリ取り作業を省略できるので、接触不良を減少させることができ、あるいは、バリ取りのためのコストを削減することができる。

【0063】

また、本実施形態では、スリット１７を形成することによって第１電極層１２の一部を切断しているので、スリット１７を形成した状態では、サブマウント基板１１が細かく分断されておらず、サブマウント基板１１の移動や取り扱いが容易である。したがって、第１電極層１２の切断面（つまり側面）へのメッキ形成作業を簡便に行うことができる。また、サブマウント基板１１から個別のサブマウント１を切り出す際の位置合わせが容易であるという利点もある。

【0064】

スリット１７を形成したサブマウント基板１１の一部拡大図を図１４に示す。

【0065】

ついで、前記した切断によって露出している第１電極層１２の側面１２２に対してメッキを行う。これにより、側面１２２に、ボンディングワイヤ４を接続するための薄膜（図示せず）を形成することができる。薄膜の材料としては、例えばＮｉ／Ａｕメッキを用いることができる。

【0066】

本実施形態では、多数の第１電極層１２の側面１２２に対して、メッキにより同時に薄膜を形成することができるので、製造効率が良いという利点がある。なお、本実施形態では、側面１２２へのメッキを省略することも可能である。この場合は、プラズマエッチングなどによって酸化膜を除去した後に側面１２２への電気的接続を行うことが好ましい。

【0067】

ついで、サブマウント基板１１を切断し、個別のサブマウント１を得る。この切断も、いわゆるダイサーを用いて行うことができる。このようにして、図４〜図６に示すサブマウント１を得ることができる。

【0068】

前記したように、本実施形態のサブマウント１は、高い精度を保ちつつ、量産化が容易であるという利点がある。また、第１電極層１２に折り曲げ部が無いため、第１電極層１２における破断の可能性がほとんど無い。このため、検査で除去される不良品の発生率を低く抑えることができ、サブマウントの製造コストを低く抑えることが可能になるという利点もある。

【0069】

また、本実施形態では、光モジュール用基板２上に設置した光素子１４に対して光ファイバ５を設置する際に、光ファイバ５の端面を封止材１６の表面に突き当てて光ファイバ５を設置することができる。これにより、本実施形態によれば、光素子１４の表面と光ファイバ５の端面との距離を、ばらつきなく一定にすることができるという利点がある。すなわち、本実施形態では、生産される光モジュールの均一性を向上させることができるという利点がある。なお、図８及び図９においては、光ファイバ５の端面と光素子１４の表面との間に微少な間隙を形成しているが、光ファイバ５を配置する工程においては、これら両者を突き当てることで、前記した利点を得ることができる。

【0070】

なお、前記した実施形態では、マスクパターンを用いて、第１導電層１２と第２導電層１３とを形成した。しかしながら、これらの導電層を、機械加工により形成することが可能である。例えば、必要な程度に厚みのある銅箔をサブマウント基板１１の表面に圧着した後、機械加工により、銅箔を切断／除去して、これらの導電層を形成することができる。あるいはメッキ後に機械加工することもできる。

【0071】

本実施形態では、特に第１導電層１２の側面１２２を十分に広くすることが好ましく、このためには、第１導電層１２の厚さを十分に厚くすることが好ましい。この場合において、第１導電層１２の形状をエッチングで形成すると、十分な加工精度を得にくい場合がある。これに対して、機械加工による製造方法によれば、第１導電層１２が厚い場合であっても、第１導電層１２の加工精度が劣化しないという利点がある。ここで機械加工とは、例えばダイサーやフライスであるが、これには制約されず、他の切削による加工方法を用いることができる。

【0072】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態におけるサブマウント２１を、図１５〜図１９を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した第１実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0073】

第２実施形態のサブマウント基板１１は、ビア１２３と、放熱体１２４と、中間導電体１２５とをさらに備えている（図１５〜図１７参照）。すなわち、第２実施形態のサブマウント基板１１は、いわゆる多層基板となっている。

【0074】

放熱体１２４は、サブマウント基板１１の裏面側（図１５において左側）に、外部に露出した状態で配置されている。ビア１２３は、光素子１４が配置された第２電極層１３と、放熱体１２４とを接続している。ビア１２３としては、例えば銅のような熱伝導性の良い材質が用いられる。これにより、この実施形態では、ビア１２３を介して第２電極層１３と放熱体１２４とが熱的及び電気的に接続されたものとなっている。

【0075】

本実施形態のサブマウント２１によれば、放熱体１２４により、光素子１４での発熱を外部に放出することができるという利点がある。

【0076】

本実施形態のサブマウント２１は、第１実施形態同様に、モジュール用基板２に実装することができる（図１８及び図１９参照）。

【0077】

第２実施形態における他の構成及び利点は、前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0078】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態におけるサブマウント３１を、図２０及び図２１を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した各実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0079】

第３実施形態のサブマウント基板１１は、第２実施形態と同様に、いわゆる多層基板となっている。

【0080】

また、第３実施形態では、サブマウント基板１１の第２電極層１３の表面に、光素子１４に加えて、ＩＣ３がさらに載置されている。つまり、前記した実施形態では、ＩＣ３をモジュール用基板２の表面に載置したが、この第３実施形態では、ＩＣ３を、サブマウント基板１１の上に実装した。また、ＩＣ３と光素子１４は、これらを接続する配線と共に、封止材１６（図２０参照）により封止されている。

【0081】

さらに、第３実施形態では、モジュール用基板２の表面に形成された電極２０１と、中間導電体１２５及び放熱体１２４の側面とが、ハンダや導電性ペーストなどの接続手段を介して接続されており、これらによって、必要な電気的接続が行われている。ここで、本実施形態のボンディングワイヤ４は、モジュール用基板２の側の電極（図示せず）と第１電極層１２の側面１２２とを接続している。

【0082】

本実施形態では、ＩＣ３と光素子１４とを接続するための配線の長さを短くすることができるという利点がある。

【0083】

また、本実施形態では、モジュール用基板２の表面に形成された電極２０１と、第２電極層１３、中間導電体１２５及び放熱体１２４の側面とを接続しているので、電気的な接点の数を増やすことができる。したがって、ＩＣ３の制御等に必要な接点を、ワイヤボンディングに頼らずに増やすことができ、実装に要する手間を削減することが可能になる。

【0084】

第３実施形態における他の構成及び利点は、前記した各実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0085】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態におけるサブマウント４１を、図２２及び図２３を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した各実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0086】

第４実施形態のサブマウント基板１１は、第２及び第３実施形態と同様に、いわゆる多層基板となっている。

【0087】

また、第３実施形態では、光素子１４及びＩＣ３に代えて、シリコンフォトニクスＩＣ１８が用いられている。シリコンフォトニクスＩＣ１８は、光素子としての機能部分と、これを駆動したり信号を増幅するＩＣとしての機能部分とが集積されたＩＣである。シリコンフォトニクスＩＣ１８は、第２電極層１３に載置されており、かつ、封止材１６によって封止されている（図２２参照）。

【0088】

シリコンフォトニクスＩＣ１８の場合、基板との接続に必要な接点の数が多いという傾向がある。本実施形態では、ワイヤボンディングによる接続のみならず、第２電極層１３，中間導電体１２５、放熱体１２４の各側面を用いて、モジュール用基板２の電極２０１と接続することができるため、モジュール全体の小型化を図ることができるという利点がある。

【0089】

第４実施形態における他の構成及び利点は、前記した各実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0090】

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態におけるサブマウント５１を、図２４及び図２５を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した各実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0091】

第５実施形態のサブマウント基板１１は、第２〜第４実施形態と同様に、いわゆる多層基板となっている。ただし、第５実施形態では、放熱体は省略されている。

【0092】

また、第５実施形態では、第２及び第３実施形態と同様に、光素子１４が第２電極層１３の表面上に載置されている。

【0093】

第５実施形態では、サブマウント基板１１におけるビア１２３の端面（図２４において下面）が、ハンダ等の適宜の接続手段を介して、モジュール用基板２の電極２０１に接続されている。

【0094】

さらに、第５実施形態では、第１電極層１２の側面１２２が、半導体パッケージ７の電極７０１に直接に接続されている。つまり、この実施形態では、ワイヤボンディングを使わずに、電極７０１と第１電極層１２とを接続している。

【0095】

半導体パッケージ７は、モジュール用基板２の表面に実装されている。また、この半導体パッケージ７では、電極７０１が側面に形成されている。このような半導体パッケージ７としては、例えばQFN (Quad Flat Non-leaded Package)を用いることができる。

【0096】

半導体パッケージとしてQFNを用いた場合には、下記のような利点を得ることができる。
・配線に要するワイヤの本数を少なくし、あるいはこれをなくすことができるので、光モジュールの小型化に寄与しうる；
・ワイヤの本数を減らすことにより、インピーダンス整合が容易となり、高周波特性を改善できる。

【0097】

第５実施形態における他の構成及び利点は、前記した各実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0098】

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態におけるサブマウント６１を、図２６を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した各実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0099】

第６実施形態のサブマウント６１の構成は、図８に示すサブマウント１の構成と基本的に同様である。ただし、第６実施形態では、モジュール用基板２の表面に形成された電極２０１に、第２電極層１３の側面１３２が直接に接続されている。これにより、第６実施形態では、第２電極層１３とモジュール用基板２とを電気的に接続することができる。

【0100】

さらに、第６実施形態では、光素子１４で発生した熱を、第２電極層１３及び電極２０１を介して外部に放出することができるという利点もある。

【0101】

第６実施形態における他の構成及び利点は、前記した各実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0102】

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態におけるサブマウント７１を、図２７〜図３０を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した各実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0103】

第７実施形態のサブマウント基板１１は、使用する波長の光に対して実質上透明とされている。また、第７実施形態では、光素子１４における受発光点１４１が、透明なサブマウント基板１１に向けて配置されている。

【0104】

本実施形態のサブマウント７１は、前記した実施形態と同様にして、モジュール用基板２に取り付けることができる（図２９及び図３０参照）。本実施形態では、サブマウント基板１１を透過した光を、光素子１４で受光し、あるいは、光素子１４で生じた光を、サブマウント基板１１において透過させることができる。

【0105】

第７実施形態における他の構成及び利点は、前記した各実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0106】

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態におけるサブマウント８１を、図３１〜図３４を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した各実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0107】

第８実施形態のサブマウント基板１１には、光を透過させる貫通孔１１３が形成されている。また、第８実施形態では、光素子１４における受発光点１４１が、貫通孔１１３に向けて配置されている。

【0108】

本実施形態のサブマウント８１は、前記した実施形態と同様にして、モジュール用基板２に取り付けることができる（図３３及び図３４参照）。本実施形態では、サブマウント基板１１の貫通孔１１３を通過した光を、光素子１４で受光することができる。あるいは、光素子１４で生じた光を、サブマウント基板１１の貫通孔１１３を介して、外部、例えば光ファイバ５に送り出すことができる。

【0109】

第８実施形態における他の構成及び利点は、前記した各実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0110】

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態におけるサブマウント９１の製造方法を、図３５〜図３６を主に参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明においては、前記した各実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を付することにより、説明の煩雑を避ける。

【0111】

まず、図３５を参照しながら、第１実施形態のサブマウント１の詳しい製造方法を補足して説明する。

【0112】

既に説明したとおり、第１実施形態では、サブマウント基板１１の側面を切削加工して、第１電極層１２の側面１２２を外部に露出させる（図３５（ａ）参照）。

【0113】

ついで、前記では説明を省略したが、第１電極層１２の側面１２２を、わずかな深さだけエッチングし、側面１２２に付着したごみを除去する（図３５（ｂ）参照）。

【0114】

ついで、側面１２２に、Ni/Auメッキからなる薄膜１２２ａを形成する（図３５（ｃ）参照）。この薄膜により、ワイヤボンディングが容易となる。

【0115】

しかしながら、この製造方法では、第１電極層１２の側面１２２に薄膜１２２ａを形成する際に、第１電極層１２の表面１２１に形成された薄膜１２１ａの側面方向（図３５（ｃ）において図中上方向）にも薄膜（図３５（ｃ）において符号Ｐで示す）が成長してしまう。なお、薄膜１２１ａもNi/Auメッキで構成されている。すると、形成された薄膜に段差を生じてしまい、ワイヤボンディング作業に支障を生じる可能性がある。段差の発生を確実に防止するためには、メッキ時のマスク形状を工夫することが考えられる。あるいは、段差が形成された後に、その段差を除去する加工を行うことも可能である。ただし、このような作業は、加工コストを上昇させる可能性がある。

【0116】

また、図３５（ａ）に示されるように、第１電極層１２の側面１２２と薄膜１２１ａの端部とが同じ位置にあると、サブマウント基板１１の切削加工の際に、薄膜１２１ａが引き延ばされて、側面１２２を部分的に覆ってしまうことがある。このような状態において、側面１２２へのエッチング加工を行うと、材料によって加工速度が異なるために、側面１２２に微少な凹凸が形成される。すると、最終的に形成される薄膜１２２ａの表面に凹凸を生じてしまい、ワイヤボンディング工程における接触不良の発生率が増加するおそれがある。

【0117】

そこで、この第９実施形態では、第１電極層１２の表面１２１に形成される薄膜１２１ａの端部を、第１電極層１２の側面１２２から離間させておく（図３６（ａ）参照）。これは、薄膜１２１ａを形成するためのマスクの形状を工夫することで、比較的容易にかつ低コストで実現できる。以降の作業は、図３５の例と同様である（図３６（ｂ）及び（ｃ）参照）。

【0118】

このようにすると、第１電極層１２の側面側における段差の発生を防止することができ、サブマウントの加工コストの低減に役立つという利点がある。

【0119】

また、第９実施形態では、第１電極層１２の側面１２２と薄膜１２１ａの端部とが離間しているので、サブマウント基板１１の切削加工の際に、側面１２２が薄膜１２１ａで部分的に覆われることが無い。したがって、この第９実施形態によれば、ワイヤボンディング工程での接触不良の可能性を減らすことができるという利点もある。

【0120】

さらに、第１電極層１２の側面１２２の平坦性を向上させることにより、以下の利点もある。
・サブマウント１の加工のために、ダイボンダーやマウンターのノズルを側面１２２に真空吸着させることがある。このとき、側面１２２の平坦度が高いと、真空吸着を確実に行うことができる。
・図９に示したように、側面１２２をモジュール用基板２に接続する場合、側面１２２に突起があると、サブマウント基板１１が傾きやすい。これに対して、側面１２２を平坦に形成すると、サブマウント基板１１が傾かず、組み立てが容易となる。
・図９のような実装例では、側面１２２を、モジュール用基板２の電極２０１に接続する。この場合、側面１２２が平坦であると、電極２０１と側面１２２との間における、導電性ペーストやハンダを用いた接合の信頼性を高めることができる。

【0121】

第９実施形態における他の構成及び利点は、前記した各実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0122】

図３７に、本発明の第１０実施形態に係るサブマウント１０１を示す。この例では、第１電極層１２を、ビアを利用して形成している。すなわち、本実施形態の第１電極層１２は、ビアから形成される延長部１２２ｂと、ビア用のランド部１２２ｃとを備えている。

【0123】

この実施形態では、延長部１２２ｂの側面を大面積とすることができる。したがって、この側面を利用して電気的接続を行うことにより、接続点における抵抗を減らすことができる。

【0124】

ここで、延長部１２２ｂを形成するためのビアとしては、軸線方向に穴が開けられたスルーホールビアでもよいし、内部に導電性材料が充填されたビアでもよい。あるいは、ビアとしては、軸線方向に穴が開けられた導電性材料の内部に非導電性材料が充填されたものでもよい。

【0125】

なお、図３７において符号１０１１は、部品上に置かれたサブマウントの姿勢を安定させるためのダミーパターンを示している。

【0126】

本実施形態における他の構成及び利点は、前記した第１実施形態と同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

【0127】

なお、本発明の内容は、前記各実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲内において、具体的な構成に対して種々の変更を加えうるものである。

【0128】

例えば、前記実施形態では、第２電極層１３と光素子１４とが電気的に接続されているとしたが、光素子１４の電極の構成によっては、これらが電気的に接続していなくともよい。また、第２電極層自体の形成を省略することも可能である。

【符号の説明】

【0129】

１・２１・３１・４１・５１・６１・７１・８１・９１ サブマウント
１１ サブマウント基板
１１１ サブマウント基板の表面
１１２ サブマウント基板の側面
１１３ 貫通孔
１２ 第１電極層
１２１ 第１電極層の表面
１２２ 第１電極層の側面
１２３ ビア
１２４ 放熱体
１２５ 中間導電体
１３ 第２電極層
１３１ 第２電極層の表面
１３２ 第２電極層の側面
１４ 光素子
１４１ 受発光点
１５ ボンディングワイヤ
１６ 封止材
１７ スリット
１８ シリコンフォトニクスＩＣ
２ モジュール用基板
２０１ モジュール用基板の電極
３ ＩＣ（光素子を駆動するための駆動素子又は光素子からの出力を増幅するための増幅素子に対応）
４ ボンディングワイヤ
５ 光ファイバ
６ 台座
７ 半導体パッケージ
７０１ 半導体パッケージの電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】