[發(fā)明專利]光模塊及其組裝方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980100101.3
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101779151A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 櫻井涉;田村充章
• 申請（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;H01L31/0232;H01S5/022
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將光纖和光電變換元件直接光耦合的光模塊及其組裝方法，特別地，涉及一種光電變換元件和光插芯的間隙中的樹脂材料填充構(gòu)造的改良技術(shù)。

背景技術(shù)

伴隨著LSI間信號的高速化，在電氣式傳送中，難以消除噪聲和消費功率增加。因此，近年進(jìn)行了下述嘗試，即，在LSI間利用幾乎沒有電磁障礙及頻率依存性損耗的光通信進(jìn)行傳送。例如，專利文獻(xiàn)1中公開的光電變換頭(光模塊)具有：發(fā)光元件(例如，VCSEL：Vertical?Cavity?Surface?Emitting?Laser等)或者感光元件(光電變換元件)；以及引線插入成型插芯，其用于安裝該光電變換元件并使光纖插入，該光電變換頭可以將光電變換元件和光纖直接光耦合。

該光模塊1如圖5所示，在引線插入成型插芯3上具有用于插入光纖(或者光導(dǎo)波路)5的貫通孔(光纖插入孔)7，并以通過插入光纖5而進(jìn)行定位的方式安裝有光電變換元件9。在圖中，11表示在插芯3上按規(guī)定圖案形成的電氣配線(引出電極)，13表示Au凸點，15表示作為光元件底部填充材料以及光纖粘結(jié)劑的透明樹脂，17表示活性層。

該光模塊1的制造，如圖6(a)所示，首先，在具有電極11以及光元件搭載面的插芯3上進(jìn)行光電變換元件9的搭載。對于與電極11的連接，使用例如Au凸點13的加熱壓接。然后，如圖6(b)所示，向插芯3中插入光纖5。對于光纖5的插入，使用帶按壓傳感器的測微計等可以監(jiān)視插入壓力的裝置，在光纖5到達(dá)成為與規(guī)定插入距離對應(yīng)的插入壓力的點時，停止光纖5的插入。如圖6(c)所示，最后對由熱硬化樹脂或紫外線硬化樹脂構(gòu)成的透明樹脂15進(jìn)行固化。

如上述所示，通過插入光纖5而構(gòu)成的光模塊1，安裝在例如兼作散熱板的安裝基板18上，利用接合線與未圖示的光元件驅(qū)動IC(驅(qū)動器、接收器等)連接而安裝在電路基板上。根據(jù)該光模塊1，由于在安裝于基板上的插芯3中直接插入有連接光纖5，所以可以期待小型化、低成本化。

專利文獻(xiàn)1：日本公開專利：特開2006-59867號公報

發(fā)明內(nèi)容

然而，有時光纖端面的反射光會與VCSEL的光共振模式耦合而產(chǎn)生返回光噪聲。現(xiàn)有的光模塊1為了抑制該問題，在光纖5和光電變換元件(VCSEL)9之間的間隙中填充接近光纖5的折射率的透明材料15。另外，透明樹脂15還具有抑制光纖5由于外力而產(chǎn)生微小振動的效果。而且，透明樹脂15還具有對光電變換元件9和插芯3的熱膨脹特性差進(jìn)行緩沖的效果。因此，公開了向透明樹脂15中混合透明的微粒子填料(例如，平均粒徑為數(shù)μm至數(shù)10μm的二氧化硅或粉碎石英等)。即，記載了通過調(diào)整透明的微粒子填料的混合率，使透明樹脂15的平均或者等價熱膨脹特性，與光纖5及光電變換元件9匹配，或者成為它們的中間值，從而提高熱應(yīng)力(熱應(yīng)變)緩和效果。

但是，由于上述光模塊1僅通過傾斜構(gòu)造避免活性層17和光纖5的干涉，在光纖5的插入工序前不存在透明樹脂15，所以例如圖7所示，在光纖5上形成切口19，通過施加彎曲應(yīng)力而切斷、劈開，形成連接端5a的端面的情況下，在連接端5a上產(chǎn)生的凸起21、或者連接端面研磨后的凸部等可能與活性層17干涉。即，在與活性層17之間沒有任何遮蔽部件，并不是十分完善。因此，必須如上述所示嚴(yán)格地對光纖5的插入停止進(jìn)行管理，從而使光纖5的組裝作業(yè)性下降。

另一方面，如果在光纖5的插入前填充透明樹脂15，則透明樹脂15向光纖插入孔7的開口部中浸入，從而無法插入光纖5。另外，透明樹脂15具有作為相對于外力的加強(qiáng)材料或者作為提高熱應(yīng)力(熱應(yīng)變)緩和效果的調(diào)整部件的作用，同時，必須采用折射率與光纖5相同的材料，混合有微粒子填料，由同一材料達(dá)到上述條件會使材料的選擇自由度下降。

另外，由于上述光模塊1中，在與活性層17之間沒有任何的遮蔽部件，所以不適合作為由用戶側(cè)插入光纖5的光纖后組裝用的光模塊。

本發(fā)明就是鑒于上述狀況而提出的，其目的在于，提供一種光模塊及其組裝方法，該光模塊可以防止樹脂材料侵入光路中，確保光路的透明性，同時，可以利用可靠性高的樹脂材料固定光電變換元件，而且，也可以作為光纖后組裝用的光模塊使用。

本發(fā)明所涉及的上述目的，通過下述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。

(1)一種光模塊，其具有：光電變換元件；以及光插芯，其構(gòu)成為將該光電變換元件安裝在一端面上，在與該光電變換元件的活性層對應(yīng)的位置上貫穿形成光纖插入孔，在所述光電變換元件和所述光插芯之間填充樹脂材料并進(jìn)行硬化，該光模塊的特征在于，利用與所述活性層接觸且用于阻止所述樹脂材料浸入的透明物質(zhì)覆蓋形成于所述光插芯的一端面上的所述光纖插入孔的開口部。