光模件的制作方法

专利名称：光模件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有优异的收发光信号的高频特性的光模件。
现有技术近年来，一种取代采用金属电缆及无线等的通信，可在低损失下传送大量信息的光纤通信正被实现。
在采用光纤接收图像信号的场合下，在受光前端部中，采用光接收装置。光接收装置由接收光信号，发生与该信号对应的微量电流的光电二极管(PD)等受光元件和对所发生的微量电流进行电流-电压转换，然后把信号放大到与后段相接的电视受像器等所必需的接收敏感度，并进行解调的元件组成。
接收这种图像信号的光接收装置的处理信号的频带在有线电视等场合下随着频道数的增加已延伸到高频侧，目前已达到1GHz。
作为目前使用光纤传送多频道图像信号的系统中的具有良好高频特性的光通信用装置，比如把在宽频带中具有优异的低失真特性的电容元件内置于基片的宽频带光接收装置在特开2001-345456号公报中有披露。该宽频带光接收装置由于通过在为减少寄生电感而内置电容元件的多层基片上以倒装方式实装半导体元件，可短距离连接半导体元件与电容元件，因而具有优异的高频特性。
然而，在现有的光通信用的模件中，在增大电容元件的电容值的场合下，会发生以下问题。
图22是表示现有的光通信用模件的构成的断面图。图23是表示其它现有的光通信用模件的制造工程的断面图。
在图22所示的光通信用模件中，在多层基片203的表面上形成的端子电极202上，通过凸块207，光元件201、半导体元件231被倒装式实装。在多层基片203内，上侧电极205与下侧电极206形成裹夹电介体层209而构成的电容元件，上侧电极205与下侧电极206通过通路导体208被与端子电极202导电性连接。在这种构成中，在半导体元件231的垂直方向上的多层基片203内可形成电容元件。此外由于电介体层209跨越其整个层面而形成，因而多层基片203的表面没有凹凸，在多层基片203上可稳定地倒装式实装光元件201及半导体元件231。
然而，虽然为增大该电容元件的电容值，可采用介电常数高的材料形成电介体层209，但由于电介体层209延伸到较大的范围，因而存在着在不需要的部分内发生浮动电容，或在内部的布线层中产生交扰的问题。
为此也可以如比如特开平6-164150号公报中所披露的那样，不在大范围内形成电介体层209，只在部分区域内形成。在图23所示的光通信用模件中，通过在部分区域内形成不同于多层基片203的材料的电介体层209，只在必要的区域内形成电容元件，并使半导体元件231与电容元件以短距离连接。
不过，在这种构成下，由于在多层基片203内存在形成了电介体层209的部位，而有的部位未形成电介体层209，因而多层基片203的表面将发生凹凸。因此在图23(a)的状态下，在把半导体元件231倒装式实装到多层基片203上的场合下，如图23(b)所示，在半导体元件231的凸块207与端子电极202之间将发生间隙，不能使半导体元件231稳定以进行倒装式实装。
此外，如图24所示，如果在表面上产生了凹凸，便不能在多层基片203的规定位置上实装光元件201，不能通过利用V型沟271把光纤230设置到规定的位置上的被动对齐法决定位置。即，由于在端子电极202a、202b之间分别产生高低差，因而在进行了倒装式实装的场合下，光元件201将被倾斜设置，激光出射方向将偏离预定方向，不能与被配置在预先决定的位置上的光纤230进行光学耦合。此外，V型沟271被设置在台座261内，光模件在台座261上通过连接端子251被实装。
具体地说，端子电极202a与端子电极202b针对垂直方向产生的差为数10微米。比如在凸块207a和凸块207b与光轴方向的间隔为200微米的情况下，如果端子电极202a与端子电极202b针对垂直方向的差为20微米，则光元件201的出射方向241相对光纤230的光轴242将偏离5.7度。
在数值口径为0.1的一般的单模式型光纤230中，相对光轴245，在5.7度以下的范围内入射的光被耦合。不过，来自作为激光元件的光元件201的出射光具有一定程度上的束散角，光强度相对出射光轴呈高斯分布，因而半幅值为15度以上的激光元件不能与光纤230进行光学耦合。

发明内容
本发明考虑到了上述问题，其目的是提供具有良好的高频特性，在多层基片上光元件及半导体元件等被稳定地实装的光模件。
本发明的光模件具备基片，其具备绝缘层、被设在上述绝缘层内部或表面的无源元件、在上述绝缘层表面形成的端子电极；有源元件，其至少包含光元件，在上述基片表面与上述端子电极连接，其中上述无源元件具有电介体层、电阻层或磁体层，上述端子电极的至少1个与上述无源元件连接，上述有源元件的至少1个具有凸起电极，在上述基片的主面通过上述凸起电极被倒装式实装在上述端子电极，在把与上述基片主面平行的面作为投影面的场合下，上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的正投影的面积小于上述基片主面的正投影面积，而且，上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层按照在上述基片主面上被倒装式实装的上述有源元件所具有的全部上述凸起电极针对上述投影面的正投影被包含在上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的正投影内的原则被形成。此外所谓主面系指基片表面最大的面。
由此，防止各端子电极的各凸起电极连接的部位发生凹凸。因此可在基片上稳定地倒装式实装有源元件。此外由于可以短距离连接在基片主面上形成的有源元件和基片内部的无源元件，因而可减小寄生阻抗，优化高频特性。尤其是，在向光元件入射或从光元件出射的光信号与电信号转换时的频率特性中，可以使转换增益减半的截止频率高频化，增大频带。
此外上述被倒装式实装的有源元件可以只在上述基片的单侧主面上存在。
此外上述被倒装式实装的有源元件可以在上述基片的两侧主面上存在。
此外在上述基片的端面上，可以还具备端子电极及在该端子电极上被倒装式实装的有源元件。
此外最好在上述基片的主面上被倒装式实装的光元件的上述凸起电极同上述端子电极相接的区域中心与上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的表面的距离与从通过上述凸起电极同上述端子电极相接的区域中心的垂线与上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的表面的交点至最远的上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的端部的距离之和小于被由上述光元件处理的电信号的1/2波长的距离。由此，可以防止在上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层形成的电容元件不起作用。
此外最好上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层按在上述基片的主面上形成的上述一个或多个端子电极独立被形成。由此，可由于能使各上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层小型化而降低成本。
此外上述有源元件可以包含半导体元件。
此外最好在未形成针对在上述基片的主面上被倒装式实装的上述半导体元件所具有的全部上述凸起电极的上述投影面的正投影的区域内，存在未形成上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的区域。由此，可以提高基片表面的半导体元件用的端子电极与内置于基片的无源元件之间的电气布线的自由度。
此外最好在未形成上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的区域，形成通路导体。由此，由于可以用热传导率高的材料构成上述通路导体，紧靠上述半导体元件的下面配置，因而可有效地散发半导体元件的热量。
此外最好上述无源元件具备裹夹上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层而形成的一对无源元件用电极，上述无源元件用电极在上述端子电极的垂直方向的位置形成，在面内被分割为数个，由此在有源态元件的各端子上可以设定不同的电压值，可以按各端子设置具有任意电容值的旁路电容器。因此可进一步改善半导体元件的高频特性。
此外最好具备具有对光进行波导的光波导路和固定上述光波导路的沟槽的台座。由此，可以利用上述光波导路对光进行传送，此外也能便于上述光波导路与上述光元件的位置对准。
此外上述沟槽可以按照上述光波导路的光轴相对上述基片主面大致平行的原则固定上述光波导路。
此外上述沟槽可以按照上述光波导路的光轴相对上述基片主面大致垂直的原则固定上述光波导路。
此外最好具备对光进行波导的光波导路及固定上述光波导路的沟槽，上述沟槽在上述基片上形成，按照上述光波导路的光轴相对上述基片主面大致平行的原则固定上述光波导路。由此，可不必准备台座，从而降低成本。
此外上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层可以在上述基片的表面形成。
此外最好上述有源元件包含光元件及半导体元件，上述光元件在上述基片的一方的主面的上述端子电极被倒装式实装，上述半导体元件在上述基片的另一方的主面的上述端子电极被倒装式实装。由此，由于光元件的光耦合部与半导体元件的散热部在空间上分离，因而散热效率较高。
此外最好在上述半导体元件的周围填充包含无机质填充物和热固性树脂组成物的混合物。由此，热传导率较高，散热效率较高。
此外上述无机质填充物可以包含氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化铍(BeO)、硅石中的至少一种。
此外上述无源元件可以形成多个。
此外上述光元件可以是受光元件或发光元件。
此外上述光元件是受光元件，上述半导体元件可以是对上述受光元件的信号进行放大的放大元件。
此外上述受光元件是背面入射型光电二极管，上述半导体元件可以是跨阻抗型宽频带放大器。
此外上述光元件可以是发光元件，上述半导体元件可以是驱动上述发光元件的驱动元件。
此外上述发光元件是端面出射型激光二极管或表面出射型激光二极管的任意一种，上述半导体元件可以是激光驱动用元件。
此外形成上述基片的上述绝缘层是以无机材料烧结体为主体的低温烧结性玻璃陶瓷，形成上述无源元件的上述电介体层可以以铅系钙钛型化合物为主体。
此外形成上述基片的上述绝缘层是以无机材料烧结体为主体的低温烧结性玻璃陶瓷，形成上述无源元件的上述电阻层可以以RuO2为主体。
此外最好上述有源元件包含光元件及半导体元件，上述光元件在形成于上述基片端面的上述端子电极被倒装式实装，上述半导体元件在形成于上述基片主面的上述端子电极被倒装式实装。由此，由于可以在光元件及半导体元件与基片内的无源元件之间短距离连接，因而可优化高频特性，便于进行光纤与光模件内的光元件的光学连接。


图1是表示本发明实施方式1涉及的光模件构成的断面2是表示本发明实施方式1涉及的光模件制造工程的断面图，图2(a)是第1工程图，图2(b)是第2工程3是表示本发明实施方式1涉及的光模件中的无源元件用电介体的配置的附图，图3(a)是断面图，图3(b)是平面4是表示本发明实施方式1涉及的光模件的实装体的断面5是表示本发明实施方式1涉及的光纤固定用沟槽的断面6是表示本发明实施方式1涉及的光模件中被分割的无源元件用电介体的平面7是本发明实施方式1涉及的其它光模件的断面8是表示本发明实施方式2涉及的光模件构成的断面9是表示本发明实施方式2涉及的光模件的电光转换效率的频率特性的附10是表示本发明实施方式3涉及的光模件构成的断面11是表示本发明实施方式4涉及的光模件构成的断面12是表示本发明实施方式4涉及的光模件构成的平面13是表示本发明实施方式5涉及的光模件构成的断面14是表示本发明实施方式5涉及的光模件制造工程的断面图，图14(a)是第1工程图，图14(b)是第2工程图，图14(c)是第3工程图，图14(d)是第4工程15是表示本发明实施方式5涉及的光模件实装体构成的断面16是本发明实施方式6涉及的光模件的构成图，图16(a)是平面图，图16(b)是图16(a)的B-B′断面17是表示本发明实施方式7涉及的光模件构成的断面18是表示本发明实施方式8涉及的光模件构成的断面19是表示本发明实施方式8涉及的光模件实装体构成的断面20是表示本发明实施方式9涉及的光模件构成的断面21是表示本发明实施方式9涉及的光模件制造方法的断面22是表示现有的光通信用模件构成的断面23是表示其它现有的光通信用模件制造工程的断面图，图23(a)是第1工程图，图23(b)是第2工程24是用于说明其它现有的光通信用模件的光轴偏差的断面图实施方式(实施方式1)结合附图对本发明实施方式1涉及的光模件作以说明。图1是光模件的断面图。
如图1所示，实施方式1的光模件是一种在内置无源元件10的多层基片3的表面设置光元件1的构成。无源元件10以第1无源元件用电极5与第2无源元件用电极6从上下裹夹无源元件用电介体9的状态被构成。无源元件用电介体9通过不同于构成多层基片3的绝缘层11的绝缘材料的材料被形成。此外在多层基片3的构成中，在绝缘层11的内部形成无源元件10及通路导体8，在绝缘层11的表面形成端子电极2。绝缘层11是比如以无机材料的烧结体为主体的低温烧结性玻璃陶瓷。
光元件1在比如端面入射的光电二极管或端面出射的激光二极管的场合下，在光元件1的端面侧配置光纤30，光元件1与光纤30被光学耦合。此外比如光元件1在比如表面或背面入射的光电二极管或面发光型激光二极管的场合下，尽管图中未示出，在光元件1的上面方向配置光纤30，光元件1与光纤30被光学耦合。
光元件1通过作为凸起电极的凸块7在被形成于多层基片3的表面的端子电极2上被倒装式连接。无源元件10通过通路导体8及端子电极2与光元件1连接。在把与多层基片3的表面平行的面作为投影面的场合下，无源元件用电介体9的正投影的面积小于多层基片3的表面的正投影面积，而且，无源元件用电介体9按照在多层基片3的表面上被倒装式实装的光元件1的全部凸块7针对投影面的正投影被包含在无源元件用电介体9的正投影内的原则被形成。即无源元件用电介体9至少在光元件1的所有凸块7的下方垂直方向上的相应区域内被形成，而且并非在多层基片3的整个表面上而只是部分地形成。
这样，由于在形成无源元件用电介体9的区域内的多层基片3的表面凹凸较少，因而形成光元件1的凸块7的区域内的多层基片3的表面凹凸较小。这样，形成与各端子电极2连接的各凸块7的部位的高低差将减少，可把光元件1稳定地连接到端子电极2上。此外无源元件10的高频特性也较好。
此外如图3(a)及图3(b)所示，端子电极2同凸块7相接的区域中心与无源元件用电介体9的距离a与从来自端子电极2同凸块7相接的区域中心的垂线与无源元件用电介体9相交的部位至无源元件用电介体9的最远的端部的距离b之和最好小于被由光元件1处理的电信号的1/2波长的距离。距离a是从与端子电极2相接的凸块7的区域27的中心至无源元件用电介体9的距离。距离b是从来自区域27的中心的垂线与无源元件用电介体9相接的点28至最远的无源元件用电介体9的端部的距离。在距离a与距离b之和a+b大于被由光元件1处理的电信号的1/2波长的场合下，无源元件10不能作为电容元件发挥作用。因此为使无源元件10能作为电容元件发挥作用，距离a+b最好小于电信号波长的1/2。此外在距离a+b小于电信号波长的1/2，大于1/4的场合下，虽然有时也具有感应性，但在距离a+b小于由光元件1处理的电信号波长的1/4的场合下，无源元件一定具有电容性。
通过把将电信号的速度(3×1011(mm/sec))除以介电常数的平方根，并再除以频率后的值设为1/2，可得到电信号波长的1/2。比如，在1秒内处理10千兆比特电信号的光元件1的场合下，信号的最高频率是5GHz。在多层基片3的绝缘层11是介电常数为7的玻璃陶瓷复合材料的场合下，电信号波长的1/2是11.3mm。因此，距离a+b最好为11.3mm以下。此外，由于也存在电信号的频率为5GHz以外的成分，因而最好以基本处理速度的信号频率为基准。
以下对各部件作具体说明。采用无源元件用电介体9的比介电常数高于多层基片3的绝缘层11的比介电常数的材料。
作为具有较大的介电常数的电介体材料，采用含铅的复合钙钛化合物材料系及钛酸钡系材料等。尤其是由于具有较大的介电常数，而且烧结温度较低，因而最好采用含铅的复合钙钛化合物材料系。铅系复合钙钛化合物是比如以Pb(B1B2)O3表达的化合物及这些化合物的组合物。然而，B1是Co，Mg，Mn或Ni，B2是Nb，Ta或W。作为铅系复合钙钛化合物，可举出比如Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Ni1/2W1/2)O3-PbTiO3等。此外无源元件用电介体9的层厚虽然没有特别限定，但通常为5～50微米左右。
此外在多层基片3的绝缘层11中，可采用比如以氧化铝为代表的陶瓷材料及玻璃陶瓷复合材料等。尤其是由于烧结温度较低，可把铜及银等低融点金属作为导体使用，因而最好采用玻璃陶瓷复合材料。作为构成玻璃陶瓷复合材料的玻璃成分，可举出含有氧化铅、氧化锌、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物等的硼硅酸盐玻璃及硼硅酸玻璃等结晶质玻璃等。此外玻璃陶瓷复合材料中的各成分的组成比可考虑复合材料的烧结温度、比介电常数及机械强度等做适当调整。绝缘层11的层厚虽然没有特别限定，但通常为30～300微米左右。
作为光元件1，比如可采用光电二极管等受光元件。尤其是最好采用可在高频区域内动作的PIN光电二极管及雪崩光电二极管。在光元件1中采用受光元件的场合下，由于有必要使对受光元件的电压施加用端子以高频方式接地，因而作为内置于多层基片3的无源元件10，最好采用电容元件。在该场合下，可减小电压施加用端子中随附的寄生电感。这样，由于受光元件的电压施加用端子在高频带处于理想的接地状态，因而可以使从由受光元件受光的光信号向电信号的转换增益减半的频率达到高频。
接下来，利用图2对实施方式1的光模件的制造方法作以说明。图2是表示光模件的制造工程的断面图。如图2(a)所示，绝缘层11由第1片状绝缘体11a与第2片状绝缘体11b被层积而形成。第1片状绝缘体11a为至少在单面上形成第2无源元件用电极6，以形成电容元件，还形成无源元件用电介体9的层面。无源元件用电介体9的形成方法是，利用球磨机及3辊等常用的搅拌机，对铅系钙钛化合物的原料粉体与有机粘接剂进行混合，制成料浆，在形成了第2无源元件用电极6的片状绝缘体11a上通过印刷法形成图案。
另一方面，第2片状绝缘体11b是由比如以玻璃与氧化铝为主要成分的低温烧制基片材料组成的生片(日本电气硝子制MLS-1000 220微米厚)。在其上面为形成通路导体8，利用穿孔机进行0.2mmφ孔加工，形成贯通孔，在该贯通孔内通过印刷法填充以银粉体为主要成分的导电性浆料，利用同样的导电性浆料在单面印刷包含端子电极2的布线图，在另一面印刷第1无源元件用电极5。
多层基片3的制作方法是，按照利用第1及第2无源元件用电极5、6裹夹第1片状绝缘体11a的无源元件用电介体9的原则，对第2片状绝缘体11b进行层积，然后将其在比如70℃的温度中在4.9MPa的压力下层积，接着在850℃～950℃的温度下在0.1～10小时的时间范围内的设定条件下进行烧结。此外在第1片状绝缘体11a中，必要时也形成通路导体8。
在内置于无源元件10的多层基片3上倒装式实装光元件的方法比如是以下方法。如图2(b)所示，在光元件1的端子电极上通过丝焊法或镀覆法，形成由Au等组成的凸起电极的凸块7，按照多层基片3的端子电极2与凸块7相接的原则进行位置对准，利用加压及超声波对光元件1与多层基片3进行电连接。
作为其它实装方法，也可以通过金、银或银钯合金片状粒子在树脂中被分散的导电性粘接剂，使光元件1的凸块7与端子电极2相接。此时，也可以在凸块7上转印导电性粘接剂，然后按照多层基片3的端子电极2与导电性粘接剂接触的原则进行位置对准，通过使导电性粘接剂固化，实现光元件1与多层基片3的电连接。作为凸块7，除了由贵金属组成的以外，可基于锡焊形成电极，也可以利用基于热处理的焊料溶融。
此外在基于焊料的凸起电极的凸块7的形成中还可以并用导电性粘接剂。在基于并用的方法中，即使在凸块7的高度有离差的场合下，即便形成了高度较低的凸块7的端子被形成，导电性粘接剂也能吸收凸块7与端子电极2之间的距离离差，能实现稳定的实装。通常由于导电性粘接剂的厚度为10微米左右，虽然在凸块7的高度离差量小于该值的场合下，不会产生连接不良，可进行稳定的连接，但在多层基片3表面的凹凸量超过10微米的场合下，将难以实现稳定的连接。
此外为加强光元件1与端子电极2的连接，也可以利用液状树脂组成物将在光元件1与多层基片3之间形成的空隙密封并固化。该树脂组成物含有环氧树脂系树脂及硅石等填充剂，填充剂在树脂组成物内均匀分散。
接下来，对光纤30与光元件1的位置对准作以说明。在光纤30与光元件1的位置对准中，可以采用通过利用对准标记等在预定的规定位置上互相设置以决定位置的被动对准法。图4是实施方式1中的光模件实装体的断面图。图1所示的光模件在设有光纤固定用沟槽71的台座61上通过连接端子51被实装。在光纤固定用沟槽71中，光纤30被置入固定。
比如通过采用焊料或导电性树脂等的焊磐网格阵列或球体网格阵列，通过加热等可将多个连接端子51统一连接。此时在台座61及多层基片3等上设置多个对准标记，进行位置对准。按照光纤与光元件1光学耦合的原则，尤其在以相对设置有连接端子51的台座61的上面垂直的轴为旋转轴的旋转方向上，调整多层基片3的旋转角。
通过在光纤固定用沟槽71中设置光纤30，光纤30被固定到规定位置上。因此通过预先考虑光元件1与光纤30的位置进行设计，只需把光纤30设置到光纤固定用沟槽71内，由于被实装的光元件1与光纤30光学耦合，因而便于位置对准，可提高制造合格率。
按上述过程，由于光元件1在多层基片3上被稳定实装，因而光元件1的光轴方向不能偏离规定方向。此外通过检测被设置在光元件1中的对准标记与被设置在台座61中的对准标记的位置，并对二者的相对位置进行调整，光元件1与台座61可达到规定的配置。这样，可对光元件1与光纤30进行高精度的光学耦合。从而可容易地稳定地制造具有高精度光耦合的光元件1和光纤30的光模件。
在把光元件1实装到多层基片3的场合下，通过在光元件1及多层基片3上设置对准标记，也可以把光元件1实装到规定的位置上。比如，被设在多层基片3侧的对准标记虽然在通常的照明下不能被发现，但在透过光元件1的红外线下可发现。
此外，通过在光纤30的端面设置对准标记，调整与在光元件1中设置的对准标记的位置，也可把光元件1实装到规定的位置上。
台座61比如可由硅构成，在台座61中可通过蚀刻等形成大致呈V字型的光纤固定用沟槽71。图5是表示光纤固定用沟槽形状的断面图。如图5所示，光纤固定用沟槽71的断面形状也可以不是V字型，而是在接近底部处宽度变小的台状形状。这样，通过形成台状形状，在光纤固定用沟槽71中进行固定时，光纤固定用沟槽71的底部72与光纤30的距离与V字形状相比将较短，由光纤固定用沟槽71与光纤30围成的空间73的容积也变小。因此在利用粘接剂把光纤30固定到光纤固定用沟槽71中的场合下，即使粘接剂的量较小，也能稳定地固定光纤30。虽然光纤30与光纤固定用沟槽71的侧面部74相接后稳定性能高一些，但在其间隙中用粘接剂固定的状态下也能达到足够稳定。
图6是实施方式1中的光模件的实装体平面图。此外在图6中，第1无源元件用电极5被省略。如图所示，最好采用无源元件用电介体9不是一体，而是被分割的，与端子电极2的数量相同，各端子电极2与各无源元件用电介体9被连接的构造。这样，可缩小无源元件用电介体9，改善高频特性。此外无源元件用电介体9可以至多与端子电极2的数量相同，也可以少于其数量。无源元件用电介体9可以至少与1个端子电极2连接。此外此时也如上所述，距离a+b最好小于电信号波长的1/2。
此外如图7所示，也可以不采用设有光纤固定用沟槽71的台座61，而在多层基片3上直接形成光纤固定用沟槽71，对光纤30进行固定。在该场合下，绝缘层11在生片阶段，可以利用基于凸起型模具的挤压成形等，形成与光纤固定用沟槽71对应的部分，或者在层积后加压成型，形成光纤固定用沟槽71后烧结成型。
比如在多层基片3上设置的沟槽并不局限于光纤固定用沟槽71，也可以形成用于形成光波导路的沟槽，在该场合下，取代光纤30，在该沟槽内形成光波导路，光波导路与光元件1耦合。
如上所述，依据实施方式1的光模件，构成无源元件10的无源元件用电介体9至少在紧靠光元件1的凸块7的下方区域内形成，而且由于并非在多层基片3的整个表面上而只是部分地形成，因而用于倒装式实装光元件1的端子电极2被形成的多层基片3的表面不产生凹凸。这样，由于可在多层基片3上稳定地倒装式连接光元件1，因而可采用被动对准法，可提高合格率。此外无源元件10的高频特性可改善。
此外由于在紧靠端子电极2的下方连接，形成成为电容元件的无源元件10，因而在相对端子电极2的短距离位置上在多层基片3内形成电容元件。这样，由于可以减小寄生电感，因而可优化高频特性。
尤其是，在向光元件1入射或从光元件1出射的光信号与电信号的转换时的频率特性中，可实现在高频区内转换增益减半的截止频率高频化的光模件。
此外虽然在实施方式1中，表示的是内置于多层基片3的无源元件10是电容元件的场合，但并不局限于此，比如，内置的无源元件10也可以是感应器或电阻元件。在把内置的无源元件10作为感应器的场合下，取代无源元件用电介体9，改用磁体，只需改变第1及第2无源元件用电极5，6的位置及形状即可，可容易地实现。
作为磁体，并没有特别限定，可以根据烧结温度、透磁率、磁损失、温度特性等适宜选择目前作为感应器用的磁体。比如可举出NiZnCu系、NiZn系、MnZn系、MgZn系等尖晶石铁氧体及石榴红铁氧体等。尤其是由于电阻率较大，烧结温度较低，因而NiZnCu系尖晶石铁氧体较适用。此外第1及第2无源元件用电极5，6可采用与电容元件的场合相同的材料，其形状可根据线状、螺旋状、回纹状等用途选择。
此外光元件1在上述虽然作为受光元件，但也可作为比如发光元件、调制元件。根据光元件1的种类，电极的位置、形状及内置的无源元件的功能有所不同。作为发光元件，最好采用比如激光二极管等。尤其是搭载了可在高频区内动作的电场吸收型调制器的激光二极管较适用。
(实施方式2)结合图8对本发明实施方式2涉及的光模件作以说明。图8是光模件的断面图。
实施方式2的光模件具有在多层基片3表面的部分区域内形成无源元件12的构成。
如图8所示，在多层基片3的表面上设有无源元件12。无源元件12由端子电极2与第2无源元件用电极6a，6b及无源元件用电介体9构成。在多层基片3上形成的无源元件用电介体9的上面，覆盖有端子电极2。端子电极2虽然是通过凸块7与光元件1连接的电极，但也同时起着无源元件12的电极的作用，并取代实施方式1的第1无源元件用电极5。无源元件用电介体9至少在光元件1的凸块7的下方垂直方向上的区域内形成，而且不是全面覆盖，而是部分形成，因而在各端子电极2之间不会发生凹凸。
第2无源元件用电极6a，6b按照与无源元件用电介体9的端部连接的原则在多层基片3上被形成。其内，第2无源元件用电极6a与部分端子电极2直接连接。此外不与端子电极2连接的第2无源元件用电极6b按照至少覆盖无源元件用电介体9上的部分区域的原则被形成。
光元件1通过凸块7在端子电极2上被倒装式连接，光纤30按照与光元件1光学耦合的原则被配置。
接下来对实施方式2的光模件的制造方法作以说明。在把氧化铝及玻璃陶瓷复合材料等作为绝缘层的多层基片3上，作为无源元件用电介体9，利用印刷法等把含有玻璃成分的电阻体浆料涂布到规定区域，干燥后烧结。电阻体浆料采用比如以RuO2为主体的钌系金属陶瓷电阻浆料等。其次，按照覆盖或叠复无源元件用电介体9的一部分的原则，利用印刷法等把导体浆料涂布到规定区域，干燥后烧结，由此形成端子电极2及第2无源元件电极6a，6b。导体浆料是含有比如银粉及玻璃成分的浆料。
此外在形成了无源元件12的多层基片3上，光元件1与实施方式1同样，被倒装式实装。
通过上述过程，根据实施方式2中的光模件，由于在各端子电极2之间不发生凹凸，因而在多层基片3上可稳定地倒装式连接光元件1。因此可得到合格率高的光模件。
此外由于与端子电极2相接，并成为电阻元件的无源元件12被形成，因而与把无源元件12设置到多层基片3的内部的场合相比，可以用更短的布线连接光元件1和无源元件12。因此可减小光元件1和无源元件12之间的寄生电感，优化高频特性。尤其是，在从光元件1出射的光信号与电信号的转换时的频率特性中，可实现在高频区内转换增益减半的截止频率高频化的光模件。
具体地说，在形成了内置电阻值为45Ω的电阻元件的陶瓷基片上，实装了直接调制型激光二极管的场合下，可得到截止频率为13GHz以下的平坦的组延迟特性。
图9是表示光模件电-光信号转换特性的频率特性的附图。横轴表示频率，纵轴表示电-光转换增益，A表示实施方式2下的光模件的特性，B表示现有的光模件的特性。所谓截止频率系指电-光转换增益达到-3dB的频率。在图9中，实施方式2下的光模件的截止频率以f1表示，现有的光模件的截止频率以f2表示，f1为13GHz，f2为12GHz。即在实施方式2下，与现有的构成相比，截止频率趋于高频化，带宽增大。
此外所谓张弛共振频率系指电-光转换增益达到峰值的频率。在图9中，实施方式2下的光模件的张弛共振频率以f3表示，现有的光模件的张弛共振频率以f4表示，此时的电-光转换增益分别以P1，P2表示。根据图9，与实施方式2下的电-光转换增益的峰值P1相比，现有的电-光转换增益的峰值P2较大。电-光转换增益的变化与组延迟特性有相关关系，电-光转换增益的变化较少的一方具有较好的组延迟特性。即电-光转换增益的峰值越小，组延迟特性越好。因此在实施方式2下，与现有的构成相比，组延迟特性良好。
此外在实施方式2下，虽然把发光元件作为光元件1，把内置的无源元件12作为电阻元件，但并不局限于此，比如作为光元件1可以采用受光元件，作为无源元件12可以采用电容元件。
(实施方式3)结合图10对本发明实施方式3涉及的光模件作以说明。图10是表示实施方式3涉及的光模件的构成的断面图。
实施方式3的光模件的构成中，在多层基片3的内部内置无源元件10，在表面设置作为有源元件的光元件1及半导体元件31。无源元件10按第1无源元件用电极5与第2无源元件用电极6从上下裹夹无源元件用电介体9的状态被构成。无源元件用电介体9通过不同于构成多层基片3的绝缘层11的绝缘材料的材料被形成。
光元件1及半导体元件31在将有源面朝向多层基片3侧的状态下，通过凸块7在多层基片3上被倒装式连接。无源元件10通过通路导体8及在多层基片3的表面上形成的端子电极2，与光元件1及半导体元件31连接。光元件1与半导体元件31被相邻配置，无源元件用电介体9至少在光元件1与半导体元件31的各自的凸块7的下方垂直方向上的相对区域内形成，而且不是全面覆盖，而是部分形成。即在紧接光元件1与半导体元件31的下方附近形成无源元件用电介体9。因此，面内的凹凸与未搭载光元件1与半导体元件31的区域相比较小。因此搭载光元件1与半导体元件31的区域的各端子电极2的高低差较小，可把光元件1在端子电极2上稳定地连接。
光元件1是比如把光信号转换为电信号的光电二极管等的受光元件及把电信号转换为光信号的激光二极管等的发光元件。
半导体元件31具有对来自光元件1的信号进行放大的功能或驱动光元件1的功能，比如，在光元件1是光电二极管等受光元件的场合下，半导体元件31可采用对来自光电二极管的电信号进行放大的宽带跨阻抗型放大器。此外在光元件1是发光元件的场合下，可采用对发光元件进行驱动的宽带驱动元件。
在无源元件用电介体9采用其介电常数大于多层基片3的绝缘层11的介电常数的材料的场合下，无源元件10成为电容元件，在把其导电率大于多层基片3的绝缘层的导电率的电阻体作为材料使用的场合下，无源元件10成为电阻元件。
此外光元件1与半导体元件31邻接配置，无源元件用电介体9只在必要的部分形成。这样，由于在不需要的部分不形成无源元件用电介体9，因而在内部的布线层中可抑制交扰及不需要的部位中的浮动电容。此外在光元件1是激光二极管等发光元件，半导体元件31是驱动激光二极管的元件的场合下，以及光元件1是光电二极管等受光元件，半导体元件31是放大来自光电二极管的电信号的放大元件的场合下，可以使截止频率达到高频化，扩大带宽。
(实施方式4)结合附图对本发明实施方式4涉及的光模件作以说明。图11是光模件的断面图，图12是平面图。
实施方式4的光模件与图9所示的实施方式3的光模件同样，无源元件用电介体9至少在光元件1与半导体元件31的各自的凸块7的下方垂直方向上的相对区域内形成，而且不是全面覆盖，而是部分形成。即只在紧接光元件1与半导体元件31的下方附近形成无源元件用电介体9。这样，该部位上的多层基片3表面上的面内凹凸较小，可把光元件1和半导体元件31稳定地倒装式连接。因此可得到合格率高的光模件。而且高频特性也良好。
如图11，图12所示，在紧接半导体元件31的凸块7的下方以外的部分存在未形成无源元件用电介体9的区域14。通过利用该区域14，可以进行对无源元件10的形成没有限制的自由度较高的布线。此外由于在不需要的部分中不必形成无源元件用电介体9，因而在多层基片3内部的布线层中，可抑制交扰及不需要的部位中的浮动电容，可使截止频率达到高频化，扩大带宽。在该构造中，在光元件1是激光二极管等发光元件，半导体元件31是驱动激光二极管的元件的场合下，最好把用传热率高的材料填充的通路导体8配置到未形成无源元件用电介体9的区域14内。这样，可有效地散发驱动元件的热量。
(实施方式5)利用附图对本发明实施方式5涉及的光模件作以说明。图13是断面图。图14是表示制造工程的断面图。此外在图13和图14的光模件中，上下反转。
在实施方式5的光模件的构成中，在内置了无源元件10的多层基片3的一方平面内，光元件1被实装，在另一方的平面内，半导体元件31被实装。无源元件用电介体9至少在光元件1与半导体元件31的各自的凸块7的下方或上方垂直方向上的相对区域内形成，而且不是全面覆盖，只是部分形成。即只在紧接光元件1的下方及上方附近形成无源元件用电介体9。
以下对实施方式5的光模件的制造方法作以说明。此外图14所示的第1片状绝缘体11a与第2片状绝缘体11b被层积，形成绝缘层11。如图14(a)所示，第1片状绝缘体11a通过基于穿孔机的孔加工，形成贯通孔，在该贯通孔内通过印刷法填充以银粉体为主要成分的导电性浆料。在第1片状绝缘体11a的一面形成第2无源元件用电极6，为形成电容元件，还通过印刷法等形成无源元件用电介体9。
另一方面，第2片状绝缘体11b如上所述，在形成贯通孔，并填充导电性浆料后，在一面形成包含端子电极2的布线图，在另一面形成第1无源元件用电极5。
接下来，如图14(b)所示，按照利用第1无源元件用电极5与第2无源元件用电极6裹夹无源元件用电介体9的原则，通过加热加压对第1片状绝缘体11a和第2片状绝缘体11b进行层积，然后烧结，由此形成内置了无源元件10的多层基片3。
此时，无源元件用电介体9至少在紧靠与在第2片状绝缘体11b上形成的端子电极2连接的凸块7被形成的位置的下方被形成，而且至少在紧靠与在第1片状绝缘体11a上形成的端子电极2连接的凸块7被形成的位置的上方被形成，而且不在多层基片3上全面形成，只是部分地形成。
此外如图14(c)，图14(d)所示，在输入输出端子上形成了凸块7的光元件1及半导体元件31在对置的平面内被进行位置对准后，在多层基片3上的端子电极2上被倒装式实装，制造出光模件。
在实施方式5的光模件中，设有无源元件用电介体9的区域与未设有的区域相比，多层基片3的厚度较厚。不过，形成了用于搭载光元件1及半导体元件31的端子电极2的面内的凹凸是无源元件用电介体9及多层基片3的绝缘体烧结时的偏差程度，因而可以把光元件1及半导体元件31稳定地搭载到多层基片3上。此外，由于可以短距离连接光元件1和半导体元件31及无源元件10，因而光模件具有优异的高频特性。
此外，对于实施方式5的光模件，如图13所示，光纤30相对多层基片3的层积面，按照光轴大致呈垂直方向的原则被配置。这是因为光元件1是表面出射型激光元件。即，光纤30被以可与光元件1光学耦合的形式配置。此外光元件1与受光元件的场合相同，光纤30相对多层基片3的层积面，按照光轴大致呈垂直方向的原则被配置。此外为防止基于在光纤30的端面引起的返光影响的杂音特性劣化，光纤30的光轴与光元件1(前者的场合)的出射方向所形成的角度按照达到1～2度的原则被调整。
上述的光模件如图15所示，可以在台座61上通过连接端子51实装。尤其是，如果作为光元件1采用表面出射型激光二极管等，作为半导体元件31采用驱动激光二极管的元件，由于进行光元件1同光纤30的光学耦合的区域与半导体元件31的背面同台座61连接的区域裹夹多层基片3而构成，因而光元件1与光纤30可容易地进行光学耦合，而且也可容易地进行半导体元件31的放热。
此外通过在台座61上设置用于固定光纤30的光纤固定用沟槽71，只需在光纤固定用沟槽71设置光纤30，便可容易地进行光轴对准。
(实施方式6)利用图16对本发明实施方式6涉及的光模件作以说明。图16(a)是平面图，图16(b)是断面图。
实施方式6的光模件的特征是，与在多层基片3内部形成的无源元件用电介体9相接设置的第1无源元件用电极5不是一个，而是被分割成数个形成。
此外如同从图16(a)的平面图可看出的那样，在实施方式6的光模件中，第1无源元件用电极5被分割成5个。在把无源元件10作为电容元件内置的场合下，第1无源元件用电极5最好按光元件1的电源用端子数与半导体元件31的高频用电源端子数的合计数分割。这样，各端子可以具有不同的电压。
比如，在用比介电常数为4000的材料设置厚度为30微米的无源元件用电介体9层面的场合下，通过把第1无源元件用电极5的尺寸设为0.95mm×0.95mm，可得到大约1000pF的电容值。在采用2mm×2mm大小的半导体元件31的场合下，可以在紧接半导体元件31的下方，处于半导体元件31附近处配置4个作为大约1000pF的电容元件的无源元件10，可将4种电压值各异的电源端子与内置于多层基片3的无源元件10连接。
电容值可以按照无源元件用电介体9层面的材料与厚度及第1无源元件用电极5与第2无源元件用电极6的尺寸进行任意控制，通过任意形成电极的形状，可以形成按各端子其电容值各异的电容元件。
如图16(b)所示，在紧接半导体元件31的凸块7的下方以外的部分存在未形成无源元件用电介体9的区域14。通过利用该区域14，可以进行对无源元件10的形成没有限制的自由度较高的布线。此外由于在不需要的部分中不必形成无源元件用电介体9，因而在多层基片3内部的布线层中，可抑制交扰及不需要的部位中的浮动电容，可使截止频率达到高频化，扩大带宽。在该构造中，在光元件1是激光二极管等发光元件，半导体元件31是驱动激光二极管的元件的场合下，最好把用传热率高的材料填充的通路导体8配置到未形成无源元件用电介体9的区域14内。这样，可有效地散发驱动元件的热量。
如上所述，根据实施方式6的光模件，由于可以按最短的距离连接光元件1与半导体元件31内其特性随多个端子各异的无源元件10，因而可得到能实现按各端子具有最佳电路构成的光模件。
此外，在光元件1是光电二极管等受光元件，半导体元件31是对来自光电二极管的电信号进行放大的放大元件的场合下，可使截止频率达到高频化，可扩大带宽。
(实施方式7)以下利用图17对本发明实施方式7涉及的光模件作以说明。如图17所示，在多层基片3的表面上设有无源元件12a。无源元件12a由端子电极2与第2无源元件用电极6a，6b及无源元件用电介体9构成。在多层基片3上形成的无源元件用电介体9的上面，覆盖有端子电极2。端子电极2虽然是通过凸块7与光元件1连接的电极，但也同时起着无源元件12a的电极的作用。无源元件用电介体9至少在光元件1的凸块7的下方垂直方向上的区域内形成，而且不是全面覆盖，而是部分形成。即由于只在紧接光元件1的下方的附近形成无源元件用电介体9，因而在形成凸块的各端子电极2之间不会发生凹凸。此外光模件的高频特性也趋于良好。
第2无源元件用电极6a，6b按照与无源元件用电介体9的端部连接的原则在多层基片3上被形成。其内，第2无源元件用电极6a与部分端子电极2电连接。此外不与端子电极2连接的第2无源元件用电极6b按照至少覆盖无源元件用电介体9上的部分区域的原则被形成。
此外在多层基片3中，内置有与被设置在多层基片3的表面的无源元件12a的功能不同的无源元件10a。构成被设置在多层基片3的内部的无源元件10a的第1无源元件用电极5a与第2无源元件用电极6c内的至少一方通过通路导体8与多层基片3的表面的端子电极2电连接。此外至少在紧靠与光元件1的端子电极2连接的凸块7的下方的相应区域内，形成由构成多层基片3的绝缘层11的绝缘材料及不同于构成被设置在多层基片3表面的无源元件12a的无源元件用电介体9的材料形成的无源元件用电介体9a，而且不是全面铺开形成无源元件用电介体9。
光元件1在比如端面入射的光电二极管或端面出射的激光二极管的场合下，如图17所示，在光元件1的端面侧配置光纤30，光元件1与光纤30被光学耦合。此外在比如表面或背面入射的光电二极管或面发光型激光二极管的场合下，尽管图17中未示出，在光元件1的上面方向上配置光纤30，光元件1与光纤30被光学耦合。作为光元件1，可以采用激光二极管等发光元件及光电二极管等受光元件。
按上述过程，根据实施方式7的光模件，可使多层基片3与光元件1稳定进行倒装式连接，可得到合格率高的光模件。此外由于可以用较短的布线将具有不同的各种功能的无源元件12a，10a连接到光元件1上，因而可减小光元件1与无源元件12a，10a之间的寄生电感，优化高频特性。尤其是在多层基片3的内部形成电容元件(无源元件10a)、在多层基片的表层形成电阻元件(无源元件12a)的场合下，在从光元件1出射的光信号与电信号的转换时的频率特性中，在高频区内转换增益减半的截止频率可实现高频化，可使从外部观看光模件的输入电感在较大的频带内保持稳定。
(实施方式8)结合附图对本发明实施方式8涉及的光模件作以说明。图18是断面图，图19是光模件的实装体的断面图。
如图18所示，无源元件10被内置于多层基片3的内部，构成无源元件10的第1无源元件用电极5与第2无源元件用电极6通过通路导体8与多层基片3的表面的端子电极2连接。半导体元件31在多层基片3上的端子电极2上通过凸块7被倒装式连接。构成无源元件10，由不同于构成多层基片3的绝缘层11的绝缘材料的材料构成的无源元件用电介体9至少在紧靠半导体元件31的凸块7的下方垂直方向的相应区域内形成，而且不是全面铺开而是部分形成。即只在紧靠半导体元件31的下方附近形成无源元件用电介体9。这样，在形成各端子电极2的凸块7的各部位上不会发生凹凸，无源元件10的高频特性良好。
此外，在多层基片3的端面形成的端子电极2上，光元件1通过凸块7被倒装式实装。在多层基片3的表面上形成的端子电极2与在端面形成的端子电极2被电连接。
作为光元件1，可采用比如背面入射的光电二极管等受光元件，作为半导体元件31，可采用比如对来自光电二极管的电信号进行放大的宽带跨阻抗型放大器。
此外在作为光元件1，采用面发光型激光二极管等发光元件的场合下，作为半导体元件31，可采用驱动发光元件的宽带驱动元件。
这样，在光模件中，由于可以防止在被设置在多层基片3表面上的各端子电极2的面内发生凹凸，因而可对多层基片3与半导体元件31进行稳定的倒装式连接。因此可得到合格率高的光模件。此外由于可以在短距离下在包含光元件1与半导体元件31及无源元件10的无源元件之间进行连接，因而可得到具有优异的高频特性的光模件。
此外作为光元件1，利用表面出射型激光二极管等发光元件和背面入射型光电二极管等受光元件构成上述的光模件，并如图19所示，将该光模件通过连接端子51实装到设有光纤固定用沟槽71的台座61，由此可容易地进行光纤30与光模件内的光元件1的光学连接。
(实施方式9)利用图20对本发明实施方式9涉及的光模件作以说明。
如图20所示，在实施方式9的光模件中，在多层基片3的表面形成端子电极2，被设置于多层基片3的内部的无源元件10的第1无源元件用电极5与第2无源元件用电极6通过通路导体8及端子电极2分别与光元件1及半导体元件31连接。光元件1及半导体元件31在分别形成于多层基片3的两侧主面上的端子电极2上通过各凸块7被倒装式实装。由不同于形成多层基片3的绝缘层11的材料构成的无源元件用电介体9至少在紧靠光元件1及半导体元件31的凸块7的下方或上方垂直方向的相应区域内形成，而且不是全面铺开而是部分形成。即只在紧靠光元件1及半导体元件31的下方或上方附近形成无源元件用电介体9。
此外在半导体元件31的周围，填充包含无机质填充剂与热固性树脂组成物的电绝缘性混合物18。在混合物18的表面形成布线图17，为使该布线图17与多层基片3的端子基片2连接，形成通路导体8。
作为混合物18的热固性树脂，可采用比如环氧树脂、酚醛树脂，作为无机填充剂可采用氧化铝、氮化硅、氧化铍(BeO)、MgO、氮化铝、SiO2等。此外必要时可添加键合剂、分散剂、着色剂。
接下来，利用图21对实施方式9的光模件的制造方法作以说明。光模件32是与图13所示的实施方式5的光模件同样的光模件，在内置了无源元件10的多层基片3的一方表面上，光元件1被实装，在另一方表面上，半导体元件31被实装。与光元件1及半导体基片31被分别电连接的端子电极2连接的凸块7被形成的位置的无源元件用电介体9至少在光元件1的凸块7的下方垂直方向的相应区域内形成，而且不是全面铺开而是部分形成。即只在紧靠光元件1的下方附近形成无源元件用电介体9。
在该光模件32中，把无机填充剂及未固化状态下的热固性树脂的混合物18加工成片状，形成贯通孔，并在贯通孔内填充导电性浆料，形成通路导体8，然后将其与铜箔26进行位置对准，利用压力机对该重叠的片状混合物33进行加热加压，由此在半导体元件31的周围填充无机填充剂及热固性树脂的混合物18，制成实施方式9下的光模件。
接下来，对将无机填充剂及未固化状态下的热固性树脂的混合物18加工成片状的工程作以说明。在将无机填充剂与液态热固化树脂混合，制成浆料状混合物后，按一定的厚度成形，在后述的条件下进行热处理，由此获得热固化树脂处于未固化状态的片状混合物。
作为无机填充剂，可采用比如氧化铝粉末，作为热固化树脂，采用比如环氧树脂。在片状加工时，利用被实施了脱模处理后的聚乙烯对酞酸酯膜裹夹混合物18，通过加热加压压缩到规定的厚度。此时，通过进行热固化树脂固化开始温度以下的热处理获取未固化状态的片状混合物。比如在环氧树脂的固化开始温度为130℃的场合下，在热处理温度为120℃，压力为0.98MPa的条件下进行。混合物18的形成厚度大于半导体元件31的厚度。加工成片状后的混合物18通过激光加工法及穿孔加工形成贯通孔。比如金、银或铜的粉末的导电材料与由环氧树脂及固化剂组成的热固化树脂混合后的导电性浆料通过印刷法等被填充到贯通孔内。此外在混合物18的单侧主面上形成铜箔26，片状混合物33完成。
在半导体元件31的周围填充无机填充剂及热固化性树脂的混合物18的工程在片状混合物33中的热固化性树脂固化之前的状态下进行。对光模件32及片状混合物33加压，通过加热使温度升高到175℃。在该状态下保持1小时，使片状混合物33的混合物18及被填充到贯通孔内的导电性浆料完全固化。最后，在表面上通过蚀刻法等对铜箔26进行加工，形成布线图17。
此外，在对光模件32及片状混合物33加压时，由于半导体元件31从多层基片3的表面突出，因而在片状混合物18上有压力，片状混合物18中的热固化性树脂向不存在半导体元件31的区域，即多层基片3的两端区域流出。为此，在半导体元件31的垂直方向的区域内，无机质填充剂的填充率增高。由于无机质填充剂的热传导率远高于热固化性树脂，因而半导体元件31的垂直方向具有热传导性高的构造。这样，来自半导体元件31下方的散热性将提高。
按上述过程，根据实施方式9的光模件，通过在填充于半导体元件31的周围的片状混合物18中，选择热传导性高的任意的无机质填充剂，可得到散热性优异的光模件。
这样，在光元件1是端面出射的激光二极管等发光元件的场合下，在通过连接端子把光模件实装到设有光纤固定用沟槽的台座上后，可容易地进行光纤30与光模件内的光元件1的光学连接。
此外实施方式1～9中具体示出的材料及各种数值不过是一种示例，本发明并不仅局限于这些具体例。
发明效果在本发明的光模件中，可把光元件及半导体元件等在多层基片上稳定地倒装式实装，高频特性良好。
符号说明1光元件2端子电极3多层基片5、5a 第1无源元件用电极6、6a、6b、6c 第2无源元件用电极7凸块8通路导体9、9a 无源元件用电介体10、10a、12、12a 无源元件11a 第1片状绝缘体11b 第2片状绝缘体14、27 区域17 布线图18 混合物26 铜箔28 点30 光纤31 半导体元件32 光模件33 片状混合物51 连接端子61 台座71 光纤固定用沟槽72 底面部73 空间74 侧面部201 光元件202、202a、202b 端子电极203 多层基片205 上侧电极206 下侧电极207、207a、207b 凸块208通路导体209电介体层230光纤231半导体元件241出射方向242光轴251连接端子261台座271V形沟槽
权利要求
1.一种光模件，具备基片，其具备绝缘层、被设在上述绝缘层内部或表面的无源元件、在上述绝缘层表面形成的端子电极；有源元件，其至少包含光元件，在上述基片表面与上述端子电极连接，其中上述无源元件具有电介体层、电阻层或磁体层，上述端子电极的至少1个与上述无源元件连接，上述有源元件的至少1个具有凸起电极，在上述基片的主面通过上述凸起电极被倒装式实装在上述端子电极，在把与上述基片主面平行的面作为投影面的场合下，上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的正投影的面积小于上述基片主面的正投影面积，而且，上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层按照在上述基片主面上被倒装式实装的上述有源元件所具有的全部上述凸起电极针对上述投影面的正投影被包含在上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的正投影内的原则被形成。
2.权利要求1中记载的光模件，其中上述被倒装式实装的有源元件只在上述基片的单侧主面上存在。
3.权利要求1中记载的光模件，其中上述被倒装式实装的有源元件在上述基片的两侧主面上存在。
4.权利要求1中记载的光模件，其中在上述基片的端面上，还具备端子电极及在该端子电极上被倒装式实装的有源元件。
5.权利要求1中记载的光模件，其中在上述基片的主面上被倒装式实装的光元件的上述凸起电极同上述端子电极相接的区域中心与上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的表面的距离与从通过上述凸起电极同上述端子电极相接的区域中心的垂线与上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的表面的交点至最远的上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的端部的距离之和小于被由上述光元件处理的电信号的1/2波长的距离。
6.权利要求1中记载的光模件，其中上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层按在上述基片的主面上形成的上述一个或多个端子电极独立被形成。
7.权利要求1中记载的光模件，其中上述有源元件包含半导体元件。
8.权利要求7中记载的光模件，其中在未形成针对在上述基片的主面上被倒装式实装的上述半导体元件所具有的全部上述凸起电极的上述投影面的正投影的区域内，存在未形成上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的区域。
9.权利要求8中记载的光模件，其中在未形成上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层的区域内，形成有通路导体。
10.权利要求1中记载的光模件，其中上述无源元件具备夹持上述电介体层、上述电阻层或上述磁体层而形成的一对无源元件用电极，上述一对无源元件周电极的至少一方在面内被分割为数个。
11.权利要求1中记载的光模件，具备具有对光进行波导的光波导路和固定上述光波导路的沟槽的台座。
12.权利要求11中记载的光模件，其中上述沟槽按照上述光波导路的光轴相对上述基片主面大致平行的原则固定上述光波导路。
13.权利要求11中记载的光模件，其中上述沟槽按照上述光波导路的光轴相对上述基片主面大致垂直的原则固定上述光波导路。
14.权利要求1中记载的光模件，具备对光进行波导的光波导路及固定上述光波导路的沟槽，上述沟槽在上述基片上形成，按照上述光波导路的光轴相对上述基片主面大致平行的原则固定上述光波导路。
15.权利要求3中记载的光模件，其中上述有源元件包含光元件及半导体元件，上述光元件在上述基片的一方的主面的上述端子电极被倒装式实装，上述半导体元件在上述基片的另一方的主面的上述端子电极被倒装式实装。
16.权利要求15中记载的光模件，其中在上述半导体元件的周围填充包含无机质填充物和热固性树脂组成物的混合物。
17.权利要求16中记载的光模件，其中上述无机质填充物包含氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化铍(BeO)、硅石中的至少一种。
18.权利要求1中记载的光模件，其中上述无源元件形成有多个。
19.权利要求1中记载的光模件，其中上述光元件是受光元件或发光元件。
20.权利要求7中记载的光模件，其中上述光元件是受光元件，上述半导体元件是对上述受光元件的信号进行放大的放大元件。
21.权利要求20中记载的光模件，其中上述受光元件是背面入射型光电二极管，上述半导体元件是跨阻抗型宽频带放大器。
22.权利要求7中记载的光模件，其中上述光元件是发光元件，上述半导体元件是驱动上述发光元件的驱动元件。
23.权利要求22中记载的光模件，其特征是上述发光元件是端面出射型激光二极管或表面出射型激光二极管的任意一种，上述半导体元件是激光驱动用元件。
24.权利要求1中记载的光模件，其中形成上述基片的上述绝缘层是以无机材料烧结体为主体的低温烧结性玻璃陶瓷，形成上述无源元件的上述电介体层以铅系钙钛型化合物为主体。
25.权利要求1中记载的光模件，其中形成上述基片的上述绝缘层是以无机材料烧结体为主体的低温烧结性玻璃陶瓷，形成上述无源元件的上述电阻层以RuO2为主体。
26.权利要求4中记载的光模件，其中上述有源元件包含光元件及半导体元件，上述光元件在形成于上述基片端面的上述端子电极被倒装式实装，上述半导体元件在形成于上述基片主面的上述端子电极被倒装式实装。
全文摘要
提供一种具有良好的高频特性，在基片上稳定地实装光元件等的光模件。具备基片3，其具备绝缘层11、无源元件10、在绝缘层11的表面形成的端子电极2；有源元件1，其在基片3的表面与端子电极2连接，无源元件10具有电介体层9等，端子电极2的至少1个与无源元件10连接，有源元件1的至少1个在基片3的主面通过凸起电极7被倒装式实装在端子电极2上，在把与基片3的主面平行的面作为投影面的场合下，电介体层9等正投影的面积小于基片3的主面的正投影面积，而且，电介体层9等按照在基片3的主面上被倒装式实装的有源元件1所具有的全部凸起电极7的针对投影面的正投影被包含在电介体层9等的正投影内的原则被形成。
文档编号G02B6/42GK1441499SQ0215704
公开日2003年9月10日 申请日期2002年12月19日 优先权日2001年12月19日
发明者岩城秀树, 田口丰, 小掠哲义 申请人:松下电器产业株式会社