本発明においては、受光素子及び発光素� ��等の光素子と光導波路及び光ファイバ等の� ��配線とを光学的に結合させる際に、先ず、� ��気配線基板に設けられた光通路と光素子と� ��位置合わせして、電気配線基板に光素子を� ��装する。次に、電気配線基板に設けられ光� ��路の位置を特定するための複数の第1の位置 決め形状と、光配線とともに光配線基板に設 けられ光配線の端部の位置を特定するための 複数の第2の位置決め形状とを同時に観察す� �。そして、観察された第1及び第2の位置決め 形状の位置から、光通路及び光配線の端部の 位置を算出し、これらの算出された位置に基 づいて、電気配線基板と光配線基板とを相互 に位置合わせする。

 このようにして位置合わせすることによ� ��、光素子と光配線とを直接位置合わせする� ��となく、間接的に相互に高精度に位置合わ� ��することができる。また、第1及び第2の位� �決め形状の観察は、例えば撮像処理によっ� �行うことができるが、基準画像等を用いる� �となく位置決め形状を同時に観察するため� �撮像条件等による位置の補正を行う必要が� �い。以上により、特別な位置合わせ用の装� �を必要とせず、比較的容易な方法でかつ高� �度に、光通路を介して光素子と光配線とを� �学的に結合させることができる。また、本� �明によれば、一旦光結合を行った後の調整� �おいても、光素子の実装後の状態で容易に� �うことができるため、位置合わせ精度が所� �の許容範囲に入るまで、繰り返し位置合わ� �を行うことができる。このため、不良の発� �も抑制することができる。

 なお、本発明の特徴は、光通路及び光配� ��の位置を、これらの位置との関係が予め定� ��られた複数の位置決め形状を用いて間接的� ��把握することである。従って、第1及び第2� �位置決め形状は、例えば、凸部、凹部、貫� �孔、開口又はマーク等の種々の形態をとる� �とができる。また、第1の位置決め形状を貫� ��孔、又は開口と透明基材との構成による窓� ��して、その窓を通して電気配線基板の光素� ��側から第2の位置決め形状を観察することと してもよい。このような第1及び第2の位置決� ��形状は、光通路及び光配線と同一工程で形� ��することにより、より高精度に位置関係を� ��握することができるため好ましい。

 以下、本発明の実施形態について添付の� ��面を参照して具体的に説明する。先ず、本� ��明の第1の実施形態について説明する。図1� �、本第1実施形態に係る光モジュールを示し� ��光導波路のコアの光軸を通る面で切断した� ��面断面図である。図2は、図1に示すA-A線に� �る縦断面図であり、図3は、図1に示すB-B線に よる縦断面図である。なお、図1のC-C線によ� �縦断面図は、樹脂15が見えていないことを除 いて図3とほぼ同様である。図4は、配線基板9 の電極パターンを示した図である。図5は、� �導波路基板を配線基板9が固定された側から� ��た側面断面図である。

 図1に示すように、本実施形態の光モジュ ールは、受光領域13を有する受光素子12と光� �波路のコア3を有する光導波路とが光学的に� ��合されている。光導波路のコア3の両側には 、2本のダミーの光導波路のコア5が配置され� ��いる。光導波路基板1上に、下部クラッド層 2aが形成されており、この下部クラッド層2a� �にコア3,5が形成されており、これらのコア3, 5を挟むようにして下部クラッド層2a上に上部 クラッド層2bが形成されている。光導波路の� ��ア3は光導波路2の一部を構成し、ダミーの� �導波路のコア5はダミーの光導波路4の一部を 構成している。なお、ダミーの光導波路4及� �ダミーの光導波路のコア5は、後述する位置� ��わせにおいて基板マーク16としての役割を� �している。

 光導波路のコア3と受光素子12との間には� ��配線基板9が設けられている。配線基板9は� �表面電気配線6及び基材7を有している。表面 電気配線6としては、例えば銅等の金属を使� �することができる。表面電気配線6には、表� ��入射型の受光素子12がバンプ14によりフリッ プチップ実装されている。図4に示すように� �配線基板9は、表面電気配線6と基材7とで形� �された例えばU字型の溝で区分された電極を� ��しており、受光素子12はこの電極と電気的� �接続されている。バンプ14としては、例えば 金スタッドバンプを使用することができる。

 また、図1乃至4に示すように、表面電気� �線6は、光導波路のコア3の位置にその断面よ り大きい開口10を有しており、ダミーの光導� ��路のコア5の位置にその断面より大きい2個� �開口11を有している。基材7としては種々の� �料を使用することができるが、本実施形態� �おいては、光透過性を有する材料、例えば� �ガラスのような透明材料が使用される。こ� �により、開口11を通して、配線基板9の受光� �子12側からダミーの光導波路4及びダミーの� �導波路のコア5を観察することができる。な� ��、基材7と光導波路基板1側とは、樹脂15によ り固定されている。

 受光素子12は、その受光領域13が表面電気 配線6に設けられた開口10と対向する位置に設 けられている。上述のように、本実施形態に おいては基材7が光透過性を有しているため� �開口10及び基材7が光通路を構成し、この光� �路を介して光導波路のコア3を有する光導波� ��と受光素子12とが光学的に結合されている� �

 次に、本実施形態の光モジュールの製造� ��法のうち、特に光導波路と受光素子との位� ��合わせ方法について、図6を参照して説明す る。図6は、表面電気配線6に設けられた2個の 開口11を、受光素子12の側から観察した図で� �る。

 先ず、受光素子12を、配線基板9にバンプ1 4を使用してフリップチップ実装する。配線� �板9の厚さは、例えば50μmである。この際、� �光素子12は表面電気配線6側に配置するもの� �し、基材7側から開口10と受光領域13とを位置 合わせする。受光領域13の大きさは、例えば� ��径50μmであり、開口10の大きさは、例えば直 径30μmである。また、バンプ14は、その高さ� �例えば20μm程度である。本実施形態において は、上述したように基材7に透明材料を使用� �ているため、容易に位置合わせを行うこと� �できる。位置合わせ精度としては、開口10が 受光領域13の範囲内に入る程度の誤差でよく� ��本実施形態においては、例えば±10μmである 。

 次に、光導波路のコア3と開口10とを位置� ��わせする。ここでは、図6に示すように、開 口10の両側に設けられた2個の開口11、及びこ� ��開口11を通して基板マーク16を、受光素子12� ��側から図示しない撮像装置により同一画像� ��して撮像する。画像上では、2個の開口11内� ��夫々基板マーク16が観察される。なお、開� �11の大きさは、例えば直径100μmである。本実 施形態では、基板マーク16のうち、コア5同士 を結んだ線の中心が、光導波路2のコア3の位� ��となる。ここで、光導波路2のコア3及びダ� �ーの光導波路4のコア5は、下部クラッド層2a� ��に同一プロセスで形成されているため、光� ��波路のコア3と2個のダミーの光導波路のコ� �5とが夫々所定の距離を有するように高精度� ��形成することができる。

 また、本実施形態では、開口10の位置に� �いては、2個の開口11の各中心位置を結んだ� �の中心とする。ここで、開口10及びその両側 の開口11についても、表面電気配線6を形成す る際に同一プロセスで形成されるので、これ らが所定の中心間距離を有するように高精度 に形成することができる。このようにして、 画像処理等の計算により求めた光導波路のコ ア3及び開口10の中心位置のズレが許容範囲内 となるように位置を調整する。本実施形態に おいては、例えば±5μmとする。その後、樹脂 15により、光導波路基板1側と配線基板9とを� �定する。以上により、本実施形態の光モジ� �ールが得られる。

 次に、本実施形態の光モジュールの製造� ��法について説明する。本実施形態において� ��、光導波路のコア3と開口10との位置合わせ� ��、基板マーク16と、開口11とを利用して行う 。基板マーク16は、光導波路2及び光導波路の コア3との位置関係が予め定められていれば� �い。本実施形態においては、基板マーク16は 、光導波路2及び光導波路2のコア3と同一プロ セスで形成されているので、光導波路2及び� �導波路のコア3との関係で極めて高い位置精� ��で形成されているため、より好適である。� ��た、開口11も、開口10との位置関係が予め定 められていれば、開口10の位置を特定するこ� ��ができる。本実施形態においては、開口11� �開口10と同一プロセスで形成されているので 、同様に開口10に対して極めて高い精度で形� ��されている。従って、開口11及び基板マー� �16について取得された画像から、高精度に開 口10の中心18及び光導波路2の光軸17を算出で� �る。即ち、開口10及び光導波路2を直接観察� �なくても、間接的に開口10と光導波路2との� �置合わせが行える。

 また、位置合わせ精度を確認しながら、� ��置ズレが許容範囲内になるまで繰り返し位� ��合わせできるので、位置合わせ工程での不� ��を抑制することができる。このため、高価� ��光導波路基板を無駄に廃棄することなく有� ��に使用することができる。この際、2組の開 口11及び基板マーク16を同時に同一画像とし� �取得できるため、基準画像を別途設ける場� �のように撮像条件による誤差が生じること� �ない。更に、固定後にも精度を確認できる� �で、固定の工程における位置ズレの情報を� �回以降の位置決めに、搭載オフセットとし� �活用することができる。このように、特別� �位置合わせ装置を必要とすることなく、容� �に光モジュールの位置合わせを行うことが� �きるため、量産性にも優れた光モジュール� �得られる。

 更に、本実施形態においては、受光素子1 2の受光領域13が信号通過用の開口10の領域を� ��て含むため、開口10を通過した信号光は全� �受光素子12に入射する。従って、信号通過用 の開口10と光導波路との位置関係が高精度で� ��ればよく、厳密な精度を要求される工程が� ��なくなる。

 以上説明したように、本実施形態によれ� ��、実装組立が容易かつ高精度で、量産性に� ��れた光モジュール及びその製造方法を提供� ��ることができる。

 次に、本実施形態の第2の実施形態につい て、図7を参照して説明する。図7は、本第2実 施形態に係る光モジュールを示し、光導波路 のコアの光軸を通る面で切断した平面断面図 である。なお、以下の各実施形態において、 図1に示す第1の実施形態と同一構成物には同� ��符号を付してその詳細な説明は省略する。

 図7に示すように、本実施形態の光モジュ ールは、表面電気配線26及び基材27を有する� �線基板29を備えている。このうち、基材27に� ��、不透明材料が使用されている。表面電気� ��線26及び基材27は、光導波路のコア3の位置� �コア3の断面より大きい例えば直径30μmの開� �21を有しており、ダミーの光導波路のコア5� �位置にコア5の断面より大きい例えば直径100� �mの開口22を有している。上記以外の構成は� �図1に示す第1の実施形態と同様である。

 本実施形態の構成とすることにより、電� ��配線基板の特性上、ガラス等以外の基材が� ��している場合にも、上述の第1の実施形態と 同様の効果が得られる。

 次に、本実施形態の第3の実施形態につい て、図8を参照して説明する。本実施形態の� �モジュールは、光ファイバと受光素子との� �結合を行う例である。図8は、本第3実施形態 に係る光モジュールの光導波路基板を示す図 であり、図5に対応する図である。

 図8に示すように、光導波路のコア3に相� �する位置に、光ファイバ34が設けられている 。この光ファイバ34は、光導波路基板31に設� �られたファイバ用V溝32内に位置決めされて� �定されている。また、図5の基板マーク16に� �当する位置に、2箇所のアライメント用V溝33� ��設けられている。上記以外の構成は、第1又 は第2の実施形態と同様である。

 本実施形態においては、光導波路基板31� �対して、光ファイバ用V溝32及びアライメン� �用V溝33が形成されている。これらのV溝は、� ��えば異方性エッチングにより形成すること� ��でき、同一マスク同一プロセスで形成され� ��いるので、位置精度は極めて高い。また、� ��ファイバ34のコアの位置は、光ファイバ34が ファイバ用V溝32内に嵌合して位置決めされて いるので、このファイバ用V溝32との関係で精 度良く求められる。従って、第1の実施形態� �説明したような方法と同様に、アライメン� �用V溝33(基板マーク)の位置から、極めて高い 精度で光ファイバ34のコアの位置を計算でき� ��。

 次に、本実施形態の第4の実施形態につい て、図9を参照して説明する。本実施形態の� �モジュールは、光ファイバと発光素子との� �結合を行う例であり、図9は、本第4実施形態 に係る光モジュールを、発光素子の光軸を通 る面で切断した平面断面図である。

 図9に示すように、発光領域45を有する発� ��素子44が、基材41及び表面電気配線42を有す� ��配線基板43にバンプ48により実装されている 。基材41は、例えばガラス等の透明材料によ� ��形成されている。表面電気配線42は、発光� �域45と位置合わせされる開口46を有しており� ��その両側には、2個の開口47を有している。� ��記の構成は、図1に示す第1の実施形態とは� �受光素子と発光素子との違いを除いて同様� �ある。但し、発光素子44の場合には、開口46� ��大きさが発光領域45の大きさより大きい方� �好適である。本実施形態においては、発光� �子44は、発光領域45の直径が例えば10μmであ� �、開口46は、その直径が例えば50μmである。� ��お、開口46の大きさは、光ファイバ(図示せ� ��)のコアの断面の大きさよりも小さい。配線 基板43に対する発光素子44の実装精度は、発� �領域45が開口46の範囲内に入る程度の誤差で� ��く、本実施形態においては、例えば±20μmで ある。

 また、図9に示すように、基板51に対し、� ��通穴52が設けられており、その両側には2個� ��貫通穴53が設けられている。このうち、貫� �穴52は、発光素子44の光軸が通る穴であり、� ��光素子44は、この穴を介して光ファイバと� �結合される。また、貫通穴53は、位置決めの ための基板マークとして機能するものである 。そして、基板51における貫通穴52の一方の� �口が設けられた側の面と、基材41とが、樹脂 15により固定されている。

 本実施形態においては、基板マークを貫� ��穴53として構成している。貫通穴52及び貫通 穴53は、基板51に対して同一プロセスで形成� �れているため、極めて高い位置精度で貫通� �を形成することができる。従って、前述の� �実施形態と同様に図6に示す方法で位置合わ� ��を行うことができる。本実施形態において� ��、図6の光導波路のコア3が貫通穴52の中心に 相当し、ダミーの光導波路のコア5が貫通穴53 の中心に相当する。これにより、発光素子44� ��発光領域45と貫通穴52とを正確に位置合わせ することができる。また、発光素子44を配線� ��板43に実装する際の開口46と発光領域45との� ��置ズレを補正して基板マーク(貫通穴53)と開 口47を位置合わせすれば、光導波路又はシン� ��ルモード光ファイバ等、コア径の小さいも� ��にも適用可能である。

 また、発光素子においては、発光素子44� �発光領域45が信号通過用の開口46に全て含ま� ��るように構成することで、受光素子の場合� ��同様に、信号通過用の開口46と光ファイバ� �の位置関係が高精度であればよく、厳密な� �度を要求される工程が少なくなる。なお、� �実施形態においては、光配線が光ファイバ� �場合であるが、光導波路を使用する場合で� �同様である。

 なお、上述した各実施形態において、光� ��路及び光配線(例えば、光導波路又は光ファ イバ)の位置を特定するための位置決め形状� �して、開口、V溝及び貫通孔の例を示したが� ��本発明はこれに限定されるものではない。� ��発明の趣旨は、光通路及び光配線の位置を� ��これらの位置との関係が予め定められた複� ��の位置決め形状を用いて間接的に把握する� ��とである。従って、電気配線基板又は光配� ��基板に設けられた位置決め形状は、例えば� ��光導波路以外の凸部又はV溝以外の凹部とす ることとしてもよく、観察面に認識用パター ン等のマークを形成することとしてもよい。

 また、上述の各実施形態においては、電� ��配線基板に形成された位置決め形状を貫通� ��、又は開口と透明基材との構成による窓と� ��ている。そして、その窓を通して電気配線� ��板の光素子側から光配線基板に形成された� ��置決め形状を観察することとしているが、� ��発明はこれに限定されるものではない。上� ��の各実施形態によれば、光配線基板をコン� ��クトに構成できる点で好適であるが、例え� ��、光配線基板に形成された複数のダミーの� ��導波路を、電気配線基板の外側等、観察時� ��電気配線基板に遮られない位置に配置する� ��ととしてもよい。

 この出願は、2007年6月14日に出願された日 本出願特願2007-157851を基礎とする優先権を主� ��し、その開示の全てをここに取り込む。