专利名称：光模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发送或者接收光信号的光模块。
背景技术：
以往，提出有发送或者接收光信号的光模块(例如，参照专利文献I)。专利文献I的光模块收容有光元件、搭载光元件的基底(以下，记载为载体)、透镜、以及透镜固定模具。透镜和透镜固定模具通过光学调芯后YAG激光器进行点焊，固定到载体上，并将该载体搭载到模块壳体内而进行模块安装。专利文献I日本特开2000- 277843号公报
实用新型内容 在专利文献I的光模块中，由于在模块壳体外安装载体并将其搭载到模块壳体内，所以存在安装上花费时间这样的课题。进而，在模块壳体内搭载了在模块壳体外光学调芯了的组件的情况下，依赖于组件的高低公差，而光轴位置发生位移，所以向光纤那样的波导的光耦合比较困难。作为解决该课题的方法，考虑在封装内进行光学调芯，通过YAG激光器对透镜和透镜固定模具进行点焊。但是，由于如图4所示，存在框架118，所以无法使激光的照射角度接近水平，而从上照射激光。由此，光学透镜114有时沉入到透镜保持架117内。由此，发生光轴偏移，成品率降低。特别，在光学透镜114输入输出多个端口的光的情况下，成品率显著降低。因此，本实用新型的一个目的在于提供一种具有在YAG激光焊接时不会发生光轴偏移的构造的光模块。为了实现上述目的，在本申请实用新型的光模块中，在具有为了确保封装的刚性而所需的规定的厚度的平板型基底上，搭载了气密密封了发光元件或者受光元件这样的有源型光元件的光半导体封装、光学透镜以及波导型光学元件。具体而言，本实用新型提供一种光模块，其特征在于包括平板型基底，具有规定的厚度；光半导体封装，搭载于所述平板型基底的平面上，对有源型光元件进行气密密封；波导型光学元件，搭载于所述平板型基底的所述平面上，对来自光纤的或者向光纤的光进行波导；光学透镜，搭载于所述平板型基底的所述平面上，连接所述有源型光元件和所述波导型光学元件；以及带框架的盖，固定于所述平板型基底的所述平面上，覆盖所述光半导体封装、所述波导型光学元件以及所述光学透镜。本实用新型的一个技术效果是本申请实用新型的光模块具备平板型基底、光半导体封装、波导型光学元件、光学透镜、以及带框架的盖，所以能够构成发送或者接收光信号的光模块。此处，在本申请实用新型的光模块中，在搭载光半导体封装、波导型光学元件以及光学透镜的基底中采用了具有规定的厚度的平板型基底，所以即使没有框架也确保封装的刚性，而能够使将光半导体封装、波导型光学元件以及光学透镜固定到基底时的激光的照射角度接近水平。由于能够使将光半导体封装、波导型光学元件以及光学透镜固定到基底时的激光的照射角度接近水平，所以能够防止在将光半导体封装、波导型光学元件以及光学透镜固定到基底时发生光轴偏移。因此，本申请实用新型的光模块能够提供具有在YAG激光焊接时不会发生光轴偏移的构造的光模块。在本申请实用新型的光模块中，其特征在于所述平板型基底是由科瓦铁镍钴合金(Kovar)构成的平板型基底，所述光半导体封装的框体是由陶瓷构成的框体。本实用新型的一个技术效果是科瓦铁镍钴合金和陶瓷的线膨胀系数接近，所以即使在光半导体封装或者波导型光学元件的温度变化了的情况下，变形也少，而能够防止由于温度变化所致的光轴偏移。在本申请实用新型的光模块中，其特征在于所述平板型基底的所述规定的厚度是2. 25mm以上5_以下。本实用新型的一个技术效果是由于平板型基底的厚度是2. 25mm以上，所以能够 防止平板型基底变形。另外，由于平板型基底的厚度是5mm以下，所以能够使光模块的厚度成为9mm以下。在本申请实用新型的光模块中，其特征在于所述平板型基底在外缘设置有凸缘，所述凸缘的厚度是O. 5mm以上5mm以下。本实用新型的一个技术效果是由于凸缘的厚度是O. 5mm以上，所以能够防止平板型基底变形，并且能够以充分的强度固定光模块。另外，由于凸缘的厚度是5_以下，所以能够使光模块的厚度成为9_以下。在本申请实用新型的光模块中，其特征在于所述平板型基底的所述平面以及所述带框架的盖的外壁面镀敷有Ni。本实用新型的一个技术效果是由于对平板型基底实施了 Ni镀敷，所以能够防止氧化。进而，由于Ni镀敷的反射率低，所以能够进行激光焊接，能够将光半导体封装、波导型光学元件以及光学透镜固定到平板型基底。进而，由于对带框架的盖的外壁面实施了 Ni镀敷，所以能够通过激光焊接，将带框架的盖固定到平板型基底。在本申请实用新型的光模块中，其特征在于所述平板型基底的面积大于所述光半导体封装。本实用新型的一个技术效果是通过本实用新型，能够对光学透镜以及波导型光学元件的设置空间形成余量，所以易于光学透镜以及波导型光学元件的光轴调整并且易于激光焊接。另外，由于能够配置多个光学透镜、配置多个波导型光学元件，所以能够增加光模块中搭载的光学设计的变化。另外，上述各实用新型能够尽可能地组合。本实用新型的一个技术效果是根据本实用新型，能够提供具有在YAG激光焊接时不会发生光轴偏移的构造的光模块。
图I示出本实施方式的光模块的俯视图。图2示出本实施方式的光模块的A — A’剖面图。其中，2-1是有源型光元件。图3示出本实施方式的光模块中的激光的照射角度的一个例子。其中，3 - I是YAG激光。图4示出以往的光模块中的激光的照射角度的一个例子。其中，4 - I是YAG激光。(符号说明)11 :平板型基底；12 :光半导体封装；13 :波导型光学元件；14、114 :光学透镜；15 带框架的盖；16 :光纤；17、117 :透镜保持架；18 :凸缘；21 :透射窗；118 :框架。
具体实施方式
参照附图，说明本实用新型的实施方式。以下说明的实施方式是本实用新型的实施例，本实用新型不限于以下的实施方式。另外，在本说明书以及附图中符号相同的构成要素表示相互相同的部分。 图I以及图2示出本实施方式的光模块的一个例子。图I是本实施方式的光模块的俯视图，图2是A — A’剖面图。本实施方式的光模块具备平板型基底11、光半导体封装
12、波导型光学元件13、光学透镜14、带框架的盖15、透镜保持架17、以及凸缘18。本实施方式的光模块能够构成与通信业务量增大相伴的光相位调制、即与QPSK (Quadrature Phase Shift Keying,正交相移键控)传送方式、DP — QPSK (Dual —Polarization Quadrature Phase Shift Keying,双偏振正交相移键控)传送方式对应的集成型接收FE (Front End，前端)模块。这些传送方式中使用的PLC接收光电路被称为延迟干涉计(DLI)、DPOH (Dual Polarization Optical Hybrid,双偏振光混合),将光信号的相位状态的差异变换为光强度的差异。波导型光学元件13作为该PLC接收光电路(PlanarLightwave Circuit)而发挥功能。另外,仅能够检测光半导体封装12内的强度差异的F1D(Photo Diode，光电二极管)接收PLC接收光电路变换为光强度的差异的光信号。光半导体封装12内的TIA (Transimpedance Amplifier,跨阻抗放大器)对由F1D解调的电信号进行电流/电压变换并进行放大而作为高频电信号输出。这样，在光半导体封装12中，不仅收容LD (Laser Diode，激光二极管)、Η)等有源型光元件，而且也可以收容TIA等电路。以下，详细说明本实施方式的光模块。平板型基底11相比于光半导体封装12面积充分大,搭载光学透镜14等光学部件、波导型光学元件13。在平板型基底11中，为了能够对光学透镜14等光学部件进行YAG激光等的点焊，成为Ni镀敷而并非Au镀敷。另外，平板型基底11在侧面没有框架，而为了确保封装的刚性，平板型基底11具有规定的厚度。通过确保封装的刚性，即使在将光模块安装到光发送接收装置时一同固定到印刷基板，平板型基底11也不会变形，而能够确保良好的光学特性。此处，平板型基底11优选由科瓦铁镍钴合金(Kovar)构成。在该情况下，规定的厚度HB优选为2. 25mm以上5mm以下。通过使平板型基底11的厚度HB是2. 25mm以上，即使一同固定到印刷基板，平板型基底11也不会变形。另外，通过使平板型基底11的厚度HB是5mm以下，能够使光模块的厚度成为9mm以下。由此，能够遵循由OIF (The OpticalInternetworking Forum,光互联论坛)决定的规格。进而，在平板型基底11由科瓦铁镍钴合金构成的情况下，优选光半导体封装12的框体由陶瓷构成。其原因为，科瓦铁镍钴合金和陶瓷的线膨胀系数的差异少。[0034]在光半导体封装12中，气密密封了发光元件或者受光元件等有源型光元件，并在框体中具备使光信号透射的透射窗21。有源型光元件通过焊锡、树脂等被固定到光半导体封装12的有源型光元件收纳部。对于有源型光元件，为了对应于光相位调制方式，而对多个元件进行了阵列化。阵列数根据传送方式而不同，既可以是2阵列，也可以是4阵列，也可以是8阵列。另外，也可以排列多个没有阵列化的元件。阵列的间隔既可以是等间隔，也可以不均匀。在有源型光元件收纳部的上部具备密封用的金属，利用金属制的盖，通过缝焊、电阻焊接、激光焊接等，能够对有源型光元件进行气密密封。在置换气体中例如使用N2气体。透射窗21为了防止光信号的反射而实施了 AR (Anti Reflection,抗反射)涂层，进而，相对光信号带有角度地搭载。透射窗21的材料优选为与框体中使用的陶瓷的线膨胀系数相比差异少的蓝宝石或者硼硅酸玻璃。光学透镜14连接光半导体封装12和波导型光学元件13。光半导体封装12内的 有源型光元件和波导型光学元件13的光信号通过光学透镜14而光耦合。光学透镜14既可以是I个有限系，也可以是2个共焦点系。光学透镜14既可以是具有规定的有效径的I个透镜，也可以是透镜阵列。波导型光学元件13对向光纤16的光或者来自光纤16的光进行波导。波导型光学元件13既可以由PLC (Planar Lightwave Circuit,平面光波电路)构成,也可以由光纤阵列构成。如果在有源型光元件中使用发光元件，在波导型光学元件13中使用光调制器，则能够作为光模块构成集成型发送模块。如果在有源型光元件中使用受光元件，在波导型光学元件13中使用光解调器，则能够作为光模块构成集成型接收模块。波导型光学元件13具备I个或者多个输入波导。另外，波导型光学元件13也可以具备I个或者多个输出波导。阵列数等于光半导体封装12的阵列数。阵列间隔也可以等于光半导体封装12的阵列间隔，也可以不同。在波导型光学元件13是PLC或者光纤阵列的情况下，由于使用了各种树脂，所以来自树脂的释气有可能对有源型光元件造成影响。但是，在本实施方式的光模块中，由于仅光半导体封装12独立密封，所以来自树脂的释气不会对有源型光元件造成影响。因此，有源型光元件能够始终进行稳定的动作。带框架的盖15具有覆盖光半导体封装12、波导型光学元件13以及光学透镜14的浴缸形状。带框架的盖15既可以由金属形成，也可以由树脂系原材料形成。为了能够与平板型基底11通过YAG激光器等进行点焊，而对带框架的盖15的外壁面实施了 Ni镀敷。也可以在平板型基底11的外缘，设置用于一同固定到印刷基板的凸缘18。在凸缘18由科瓦铁镍钴合金构成的情况下，凸缘18的厚度HF优选为O. 5mm以上5mm以下。由于凸缘18的厚度HF是O. 5mm以上，所以即使一同固定到印刷基板，平板型基底11也不会变形，而能够以充分的强度固定光模块。另外，由于凸缘18的厚度HF是5mm以下，所以能够使光模块的厚度成为9mm以下。由此，能够遵循在OIF中确定的规格。在平板型基底11上，通过焊锡、树脂或者激光等，在规定的位置，固定光半导体封装12以及波导型光学元件13。光学透镜14通过透镜保持架17保持，通过YAG激光等的点焊固定到平板型基底11。对于固定顺序，首先，固定透镜保持架17和平板型基底11，固定光信号和正交方向。接下来，通过YAG激光等的点焊，固定光学透镜14和透镜保持架17。以往，依赖于该激光的照射角度而有时在光稱合中发生偏移。图3示出本实施方式的光模块中的激光的照射角度的一个例子。本实施方式的光模块具备无框架的平板型基底11，所以能够如图3所示，使照射激光的角度接近水平。其结果，在固定光学透镜14和透镜保持架17时，光学透镜14不会沉入，不会发生光轴偏移。进而，通过阵列化光耦合，不会发生光轴偏移，成品率提高的效果大。如果光学安装完成，则将带框架的盖15固定到平板型基底11的平面上。这样，本实施方式的光模块具有进而用带框架的盖15覆盖光半导体封装12的两重罩构造。带框架的盖15通过YAG焊接等点焊、树脂固定、焊锡固定等固定到平板型基底11。通过固定带框架的盖15，能够确保封装的刚性。如上所述，本实施方式的光模块能够稳定地进行比较困难的阵列化光耦合，并且能够使光耦合特性变得良好。产业上的可利用性本实用新型能够应用于信息通信产业。
权利要求1.一种光模块，其特征在于包括 平板型基底，具有规定的厚度； 光半导体封装，搭载于所述平板型基底的平面上，对有源型光元件进行气密密封； 波导型光学元件，搭载于所述平板型基底的所述平面上，对来自光纤的或者向光纤的光进行波导； 光学透镜，搭载于所述平板型基底的所述平面上，连接所述有源型光元件和所述波导型光学元件；以及 带框架的盖，固定于所述平板型基底的所述平面上，覆盖所述光半导体封装、所述波导型光学元件以及所述光学透镜。
2.根据权利要求I所述的光模块，其特征在于 所述平板型基底是由科瓦铁镍钴合金构成的平板型基底， 所述光半导体封装的框体是由陶瓷构成的框体。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的所述规定的厚度是.2.25mm以上5_以下。
4.根据权利要求I所述的光模块，其特征在于 所述平板型基底在外缘设置有凸缘， 所述凸缘的厚度是O. 5mm以上5mm以下。
5.根据权利要求2所述的光模块,其特征在于 所述平板型基底在外缘设置有凸缘， 所述凸缘的厚度是O. 5mm以上5mm以下。
6.根据权利要求3所述的光模块,其特征在于 所述平板型基底在外缘设置有凸缘， 所述凸缘的厚度是O. 5mm以上5mm以下。
7.根据权利要求I所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的所述平面以及所述带框架的盖的外壁面镀敷有Ni。
8.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的所述平面以及所述带框架的盖的外壁面镀敷有Ni。
9.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的所述平面以及所述带框架的盖的外壁面镀敷有Ni。
10.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的所述平面以及所述带框架的盖的外壁面镀敷有Ni。
11.根据权利要求I所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的面积大于所述光半导体封装。
12.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的面积大于所述光半导体封装。
13.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的面积大于所述光半导体封装。
14.根据权利要求6所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的面积大于所述光半导体封装。
15.根据权利要求10所述的光模块，其特征在于所述平板型基底的面积大于所述光半导体封装。
专利摘要本实用新型的目的在于提供一种光模块。其特征在于包括平板型基底(11)，具有规定的厚度；光半导体封装(12)，搭载于平板型基底(11)的平面上，对有源型光元件进行气密密封；波导型光学元件(13)，搭载于平板型基底(11)的平面上，对来自光纤(16)的或者向光纤(16)的光进行波导；光学透镜(14)，搭载于平板型基底(11)的平面上，连接光半导体封装(12)和波导型光学元件(13)；以及带框架的盖(15)，固定于平板型基底(11)的平面上，覆盖光半导体封装(12)、波导型光学元件(13)以及光学透镜(14)。本实用新型的一个技术效果是在YAG激光焊接时不会发生光轴偏移。
文档编号G02B6/42GK202600194SQ201220210200
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月11日 优先权日2011年5月13日
发明者西泽寿树, 三桥祐司, 笠原亮一, 小川育生 申请人:Ntt电子股份有限公司, 日本电信电话株式会社