专利名称：光学模块和光学发射器－接收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光通信领域中的光学模块，以及一种将该光学模块用于光发射和接收的光学发射器-接收器。
背景技术：
在这种类型的光学模块中，为了防止所发射的光被光纤的端面反射，并返回到该光发射器件，这样会使得该光发射器件产生不稳定的振荡，需要对该光纤的端面进行对角抛光。进一步，通常当该光纤的抛光面在圆周方向上旋转时，需要将该光发射器件在圆周方向上的角度调节到最适当的角度，以得到所需要的耦合效率，因为光发射器件的耦合效率根据该旋转角度而改变。
然而，在前面的常规范例中，当该光发射器件在光纤圆周方向上的角度随着每个模块不同而变化时，当将该光发射器件的电极连接到布线基板上时，安装的自由度就非常低。因此，所存在的问题就是安装中的精度、人工、并且设备的成本变得非常高。
这里，
图19和20所示为在下面的专利文献1中所描述的另一常规范例。诸如LD等的光学器件21安装在基板20上。在该基板20上形成有电气布线22、光导23、V槽24、以及标记25。该标记25与该光学器件21的标记26对齐。一条未示出的光纤被推压到V槽24的末端上，并且不用对齐将其固定在此。然后，该光学器件21通过标记25和26就与该光纤对齐了。然而，在这种安装方法和这种结构中，器件安装并不能够对应于其上形成有电极的面板中旋转方向上的失调。
专利文献1日本未审专利申请JP8-334655(图6和段0007至0010)。
发明内容
为了解决前述常规范例中的问题，本发明的目的是提供一种光学模块，其能够提高在将该光学器件的电极安装到该布线基板上时的自由度，而不会受到该光学器件的光纤圆周方向上的角度的影响，以及一种将这种光学模块用于光发射和接收的光学发射器-接收器。
为了得到前述目的，根据本发明的第1技术方面，一种光学模块，包括光学器件，有多个电极突出；和布线基板，其中近似同心地形成分别与该多个电极连接的多个电气布线。该多个电极的各个端分别与该多个电气布线连接，使得该多个电极的各个端与该光学器件的中心之间的距离彼此都不相同。
通过这种结构，不管该光学器件的电极与该电气布线之间的相对角度如何，都可以进行导电。因此，安装该光学器件的电极和该基板中所要求的安装精度就可以降低。相应地，就可以提高工艺产量、提高生产率、并且降低设备成本。
根据本发明的第2技术方面，在根据第1技术方面的光学模块中，该多个电气布线中的一个近似地形成在该近似同心圆的中心。
通过这种结构，不管该光学器件的电极与该电气布线之间的相对角度如何，都可以进行导电。因此，安装该光学器件的电极和该布线基板中所要求的安装精度就可以降低。相应地，就可以提高工艺产量、提高生产率、并且降低设备成本。
根据本发明的第3技术方面，在根据第1技术方面的光学模块中，该多个电极的各个端部分别与各个该多个电气布线连接，使得该多个电极的各个端部都排成直线状。
通过这种结构，不管该光学器件的电极与该电气布线之间的相对角度如何，都可以进行导电。因此，安装该光学器件的电极和该布线基板中所要求的安装精度就可以降低。相应地，就可以提高工艺产量、提高生产率、并且降低设备成本。进一步，由于该电极的形状没有复杂的弯曲，所以安装就比较容易。
根据本发明的第4技术方面，在根据第1至3技术方面中任何一个的光学模块中，该多个电气布线分别具有在圆周方向上纵向形成的贯穿孔，以连接该多个电极的各个端部。
通过这种结构，电极与基板之间的电连接就变得比较容易。进一步，可以提高工艺产量并提高生产率。
根据本发明的第5技术方面，在根据第1至3技术方面中任何一个的光学模块中，该多个电气布线分别具有沿圆周方向形成的多个通孔，以将该多个电极的各个端部插入到用于每个电气布线的其中一个通孔中，并焊接该多个电极的各个端部。
通过这种结构，电极与基板之间的电连接就变得比较容易。进一步，可以提高工艺产量并提高生产率。
根据本发明的第6技术方面，在根据第1至3技术方面中任何一个的光学模块中，按该多个电气布线的每一个以阶状形成该布线基板，并且连接该多个电极的各个端部的该电气布线形成在阶的侧面上。
通过这种结构，即使电极的个体长度彼此相互不同，也可以使用该布线基板进行导电。进一步，它自己的连接就变得比较容易。而且，可以提高工艺产量并提高生产率。
根据本发明的第7技术方面，在根据第1至3技术方面中任何一个的光学模块中，该布线基板由通过通孔连接的多个层组成。
通过这种结构，就可以实现设置在该基板上的布线图案的多样化和多功能。
根据本发明的第8技术方面，在根据第1至3技术方面中任何一个的光学模块中，该多个电气布线分别将双重形成在径向方向上的布线连接到该多个电极的各个端部。
通过这种结构，就足以只在该基板的单面上形成布线。因此，有可能以低成本形成电气布线。
根据本发明的第9技术方面，根据第1至3技术方面中任何一个的光学模块具有绝缘层，设置在该布线基板的表面上；多个电气布线，形成在该布线基板的背面；和形成在该绝缘层以及该布线基板中圆周方向上纵向的贯穿孔或一个或多个通孔，以对应于该电气布线，其中该多个电极的各个端部通过该贯穿孔或该通孔与该电气布线连接，使得该绝缘层被夹在该光学器件的电极突出面与该布线基板之间。
通过这种结构，可以缩短该电极的长度。进一步，在通过焊接固定之后从该光学器件至该基板的整体长度可以通过该布线基板和非导电板的厚度控制。因此，该光学模块的尺寸可以较小，并且工艺控制得到了简化。
本发明的第10技术方面是一种将根据第1至9技术方面任何一个的光学模块用于光发射和接收的光学发射器-接收器。
通过这种结构，可以提供具有前述各个技术方面中所示优点的光学发射器-接收器。
附图简述图1的示意结构图所示为根据本发明的光学模块的第一实施例；图2的侧面截面图所示为包括图1中所示光学器件的一体结构的轮廓；图3A是图1中的光学模块的底部平面图，并且说明图所示为该光学器件没有相对于母基板旋转的状态；图3B是图1中的光学模块的底部平面图，并且说明图所示为该光学器件相对于该母基板逆时针旋转的状态；图3C是图1中的光学模块的底部平面图，并且说明图所示为该光学器件相对于该母基板顺时针旋转的状态；图4是图1中的光学模块的底部平面图，并且说明图所示为电极与布线连接的状态；图5A的说明图所示为图1的光学模块的底面上的电极的连接位置的第一范例；图5B的说明图所示为图1的光学模块的底面上的电极的连接位置的第二范例；图5C的说明图所示为图1的光学模块的底面上的电极的连接位置的第三范例；图5D的说明图所示为图1的光学模块的底面上的电极的连接位置的第四范例；图6的说明图所示为图1的光学模块的底面上的布线的第二范例；图7的说明图所示为图1的光学模块的底面上的布线的第三范例；图8的说明图所示为本发明的第二实施例；图9的说明图所示为本发明的第三实施例；图10的说明图所示为本发明的第四实施例；图11的结构图所示为本发明的第五实施例；图12的结构图所示为本发明的第六实施例；图13的结构图所示为本发明的第七实施例；图14的结构图所示为本发明的第八实施例；图15的结构图所示为本发明的第九实施例；图16的侧视图所示为本发明的第九实施例；图17的结构图所示为本发明的第十实施例；图18的侧视图所示为本发明的第十实施例；图19所示为常规范例的结构图；和图20的说明图所示为作为图19的对齐标记的标记之间的关系。
实施本发明的最佳模式此后将参照附图给出本发明实施例的描述。
第一实施例图1的示意结构图所示为根据本发明的光学模块的第一实施例。本发明中的“光学模块”包括执行光发射和/或光接收的光发射器模块、光接收器模块、以及光发射器和接收器模块。图2所示为包括图1中所示光学器件5的一体结构的轮廓。该光学模块由光纤1组成，其具有金属部分2(套管)、金属部分3(套筒)、金属部分4(凸缘)，以及LD或PD的光学器件5。该光学器件5的多个电极6(61、62、63和64)分别与同心地形成在诸如玻璃环氧基板、柔性基板、电连接器、以及半导体基板上的布线基板7上的多个电气布线(也简称为布线)10连接。该布线基板7上的多个布线10分别与电极61a、62a、63a和64a连接。该电极61a、62a、63a和64a与母基板8连接。
该光纤1的端部被以大约8度的对角线角度抛光或切割。通常，当该光纤1的抛光面以角度θ1在圆周方向上旋转时，使用该光学器件5的耦合效率就随着θ1而改变。因此，为了得到所需要的耦合效率，需要最优地调节该θ1。在图1中，该光纤1可以以角度θ1在圆周方向上旋转，并且该光学器件5可以以角度θ2在圆周方向上旋转。在调节了该光纤1与该光学器件5在圆周方向上的相对角度θ1-θ2之后，就通过使用诸如电阻焊接、YAG焊接、压配合、以及焊料焊接的方法将前述部分1至5结合并整合起来。
这里，该光学器件5的电极6放置在圆周方向上的给定位置中。图3A所示为当从底部查看图1时该光学器件5以及电极6(61、62、63和64)的设置。各个电极6以90度等间隔地在该圆周方向上设置在相对于中心点9相同的径向位置上。根据前述θ的值，该设置改变到各个电极6如图3B中所示逆时针旋转的位置关系，或者改变到各个电极6如图3C中所示相对于母基板8顺时针旋转的位置关系。这里所示的情况是电极6的数目为4。然而，本发明可以应用于具有不同数目的电极6的其它情况。
图3A的位置关系中的电极6的端部被弯曲等，得到图4中所示的状态，并且形成于该布线基板7上的布线10的形状例如如图1中所示同心地形成。从而，不管该母基板8与该光学器件5的电极6之间的位置关系如何，都可以容易地进行电气耦合。
图5A至5D所示为当该光学器件5在中心点9上旋转时，可以实现各个电极6与布线10之间的电气耦合。作为该布线基板7上的布线10的图案，可以不是同心圆，而可以采用图6中所示的同心椭圆形以及图7中所示的同心多边形。
第二实施例在第二实施例中，如图8中所示，多个电极6中的一个电极64与该布线基板7中心上的布线10连接。通过这种结构，不管该电极6与该电气布线10之间的相对角度如何都可以进行导电。因此，安装该电极6和该布线基板7中所要求的安装精度可以降低。相应地，就可以提高工艺产量、提高生产率、并且降低设备成本。
第三和第四实施例在第三实施例中，如图9中所示，多个电极61至64的各个端部与各个多个电气布线10连接，使得该多个电极61至64的各个端部排成直线状。进一步，在第四实施例中，如图10中所示，该多个电极61至64的各个端部排成直线状，并且电极64与布线基板7中心上的布线10连接。通过这种结构，不管该电极6与该电气布线10之间的相对角度如何都可以进行导电。因此，安装该电极6和该布线基板7中所要求的安装精度就可以降低。相应地，就可以提高工艺产量、提高生产率、并且降低设备成本。进一步，由于该电极的形状没有复杂的弯曲，所以安装就比较容易。
第五实施例在第五实施例中，如图11中所示，对于各个该多个电气布线10，在圆周方向上纵向地形成多个贯穿孔13。该多个电极6的各个端部与各个贯穿孔13连接。通过这种结构，电极6与具有连接部分12的布线基板7之间的电连接就变得比较容易。进一步，可以提高工艺产量并提高生产率。
第六实施例在第六实施例中，如图12中所示，对于各个该多个电气布线10，沿圆周方向形成多个通孔14(以及连接部分12)。将该多个电极6的各个端部插入每一个电气布线10的多个通孔14其中一个，并且焊接在该布线基板7背面的连接部分12上。通过这种结构，该电极或引脚与该基板之间的电连接就变得容易。进一步，可以提高工艺产量并提高生产率。
第七实施例在第七实施例中，如图13中所示，按每个该多个电气布线10阶梯状形成该布线基板7，该各个电气布线10形成在阶梯部分15的侧面上，并且该多个电极6的各个端部与形成在该侧面上的各个电气布线10连接。进一步，该布线基板7通过通孔14与最低层连接。通过这种结构，即使电极6的个体长度彼此相互不同，也可以使用该布线基板7进行导电。进一步，它自己的连接就变得比较容易。而且，可以提高工艺产量并提高生产率。
第八实施例在第八实施例中，如图14中所示，该布线基板7由多个层组成。该各个层通过通孔14和通孔16连接。通过这种结构，就可以实现设置在该布线基板7上的布线10图案的多样化和多功能。
第九实施例在第九实施例中，如图15和图16中所示，从径向方向上的双重布线形成各个该多个电气布线10。该多个电极6的各个端部通过焊接18与该双重布线之间的缝隙连接。在布线10的表面17上，没有形成非导电薄膜。通过这种结构，就足以只在该布线基板7的单面上形成布线10。因此，有可能以低成本形成电气布线。
第十实施例在第十实施例中，如图17和图18中所示，在该布线基板7的表面上设置有非导电板19，并且在该布线基板7的背面上形成该多个电气布线10。进一步，在该非导电板19和该布线基板7中，对应于该电气布线10在圆周方向上纵向地形成贯穿孔或者一个或多个通孔11。该多个电极6的各个端部通过该贯穿孔或该通孔11通过焊接18与该电气布线10连接，使得该非导电板19被夹在该光学器件5的电极突出面与该布线基板7之间。通过这种结构，可以缩短该电极6的长度。而且，在通过焊接固定之后，从该光学器件5至该布线基板7的整体长度可以通过该布线基板7和非导电板19的厚度控制。因此，该光学模块设备的尺寸可以较小，并且工艺控制得到了简化。
工业实用性如上所述，根据本发明的权利要求1和2，不管该光学器件的电极与该电气布线之间的相对角度如何，都可以进行导电。因此，安装该光学器件的电极和该基板中所要求的安装精度可以降低。相应地，就可以提高工艺产量、提高生产率、并且降低设备成本。
根据本发明的权利要求3，不管该光学器件的电极与该电气布线之间的相对角度如何，都可以进行导电。因此，安装该光学器件的电极和该布线基板中所要求的安装精度就可以降低。相应地，就可以提高工艺产量、提高生产率、并且降低设备成本。进一步，由于该电极的形状没有复杂的弯曲，所以安装就比较容易。
根据本发明的权利要求4，该电极与基板之间的电连接就变得比较容易。进一步，可以提高工艺产量并提高生产率。
根据本发明的权利要求5，该电极与基板之间的电连接就变得比较容易。进一步，可以提高工艺产量并提高生产率。
根据本发明的权利要求6，即使电极的个体长度彼此相互不同，也可以使用该布线基板进行导电。进一步，它自己的连接就变得比较容易。而且，可以提高工艺产量并提高生产率。
根据本发明的权利要求7，就可以实现设置在该基板上的布线图案的多样化和多功能。
根据本发明的权利要求8，就足以只在该基板的单面上形成布线。因此，有可能以低成本形成电气布线。
根据本发明的权利要求9，可以缩短该电极的长度。进一步，在通过焊接固定之后从该光学器件至该基板的整体长度可以通过该布线基板和非导电板的厚度控制。因此，该光学模块的尺寸可以较小，并且工艺控制得到了简化。
根据本发明的权利要求10，可以提供具有前述各个权利要求中所示优点的光学发射器-接收器。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.(修改)一种光学模块，包括光学器件，有多个电极突出；和布线基板，其中以具有不同半径的近似同心圆的形状形成分别与该多个电极连接的多个电气布线，其中该多个电极的各个端部分别与该多个电气布线连接。
2.根据权利要求1的光学模块，其中该多个电气布线中的一个近似地形成在该近似同心圆的中心。
3.根据权利要求1的光学模块，其中该多个电极的各个端部分别与各个该多个电气布线连接，使得该多个电极的各个端部排成直线状。
4.(删除)5.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中该多个电气布线分别具有沿该圆周方向形成的多个通孔，以将该多个电极的各个端部插入到用于每个电气布线的其中一个通孔中，并焊接该多个电极的各个端部。
6.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中按该多个电气布线的每一个以阶状形成该布线基板，并且连接该多个电极的各个端部的该电气布线形成在阶的侧面上。
7.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中该布线基板由通过通孔连接的多个层组成。
8.(删除)9.(修改)根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，具有绝缘层，设置在该布线基板的表面上；多个电气布线，形成在该布线基板的背面；和形成在该绝缘层以及该布线基板中圆周方向上的一个或多个通孔，以对应于该电气布线，其中该多个电极的各个端部通过该通孔与该电气布线连接，使得该绝缘层被夹在该光学器件的电极突出面与该布线基板之间。
10.一种将根据权利要求1至3、5至7及9的任何一个的光学模块用于光发射和接收的光学发射器-接收器。
权利要求
1.一种光学模块，包括光学器件，有多个电极突出；和布线基板，其中近似同心地形成分别与该多个电极连接的多个电气布线，其中该多个电极的各个端部分别与该多个电气布线连接，使得该多个电极的各个端部与该光学器件的中心之间的距离彼此都不相同。
2.根据权利要求1的光学模块，其中该多个电气布线中的一个近似地形成在该近似同心圆的中心。
3.根据权利要求1的光学模块，其中该多个电极的各个端部分别与各个该多个电气布线连接，使得该多个电极的各个端部排成直线状。
4.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中该多个电气布线分别具有在该圆周方向上纵向形成的贯穿孔，以连接该多个电极的各个端部。
5.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中该多个电气布线分别具有沿该圆周方向形成的多个通孔，以将该多个电极的各个端部插入到用于每个电气布线的其中一个通孔中，并焊接该多个电极的各个端部。
6.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中按该多个电气布线的每一个以阶状形成该布线基板，并且连接该多个电极的各个端部的该电气布线形成在阶的侧面上。
7.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中该布线基板由通过通孔连接的多个层组成。
8.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，其中该多个电气布线分别将双重形成在径向方向上的布线连接到该多个电极的各个端部。
9.根据权利要求1至3中任何一个的光学模块，具有绝缘层，设置在该布线基板的表面上；多个电气布线，形成在该布线基板的背面；和形成在该绝缘层以及该布线基板中圆周方向上纵向的贯穿孔或一个或多个通孔，以对应于该电气布线，其中该多个电极的各个端部通过该贯穿孔或该通孔与该电气布线连接，使得该绝缘层被夹在该光学器件的电极突出面与该布线基板之间。
10.一种将根据权利要求1至9任何一个的光学模块用于光发射和接收的光学发射器-接收器。
全文摘要
本发明公开了一种用于光学模块的技术，其能够提高在将光学器件的电极安装到该布线基板上时的自由度，而不会受到构成该模块的该光学器件的光纤圆周方向上的角度的影响。根据该技术，包括光学器件5，有多个电极61至64突出；和布线基板7，其中近似同心地形成分别与该多个电极连接的多个电气布线10。这些电极的各个端部分别与该多个电气布线连接，使得该多个电极的各个端与该光学器件的中心之间的距离彼此都不相同。
文档编号H01L31/02GK1757144SQ20048000589
公开日2006年4月5日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月6日
发明者佐藤吉保, 东乡仁麿, 浅野弘明 申请人:松下电器产业株式会社