專利名稱：光學(xué)半導(dǎo)體模塊和制造該模塊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊和制造該模塊的方法，尤其是，涉及一種具有相對簡單結(jié)構(gòu)適用于短距離光傳輸并能夠?qū)崿F(xiàn)之間的穩(wěn)定的光耦合的光學(xué)半導(dǎo)體。
背景技術(shù)：
在大規(guī)模集成電路中，在運(yùn)行速度方面已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，這是因為改進(jìn)了比如雙極性晶體管或場效應(yīng)晶體管等電子裝置的性能。然而，即使已經(jīng)實現(xiàn)了LSI內(nèi)部的運(yùn)行速度，但LSI安裝到的印制電路板一級的運(yùn)行速度水平被抑制到了低于LSI內(nèi)部運(yùn)行速度的水平，并且該運(yùn)行速度其內(nèi)包含有印刷電路板的齒條一級(rack level)進(jìn)一步降低。該被抑制的運(yùn)行速度源于伴隨運(yùn)行頻率提升的布線傳輸損失以及源于噪聲和電磁干擾的增加。對于運(yùn)行速度而言其將不可避免的抑制到一個低水平，因為，為了確保信號質(zhì)量，運(yùn)行頻率抑制到一個低水平而導(dǎo)線長度卻增加。從而，近年來，在布線裝置中，裝配技術(shù)而不是LSI的運(yùn)行速度控制系統(tǒng)運(yùn)行速度的趨勢越來越強(qiáng)烈。
從上述結(jié)合布線裝置的問題的角度，已經(jīng)提出了一些例如在日本專利公開(Kokai)NO.2000-347072中公開的用于光耦合不同LSI的光學(xué)布線裝置。例如，從具有超過100GHz的DC區(qū)域和AC區(qū)域的損失考慮，該光學(xué)布線幾乎依賴于頻率，而布線路徑基本免于電磁干擾或接地電壓波動噪聲。在這種情況下，可以容易地實現(xiàn)Gbps計數(shù)的布線。為實現(xiàn)不同LSI之間的這種光學(xué)布線，需要一種例如在上述引用的日本專利公開NO.2000-347072中公開的具有簡化結(jié)構(gòu)的光學(xué)半導(dǎo)體模塊。還有，需要大量的光學(xué)傳輸路徑來作為LSI布線，對于光學(xué)半導(dǎo)體模塊而言還需要以低成本制造。
通常，在光學(xué)半導(dǎo)體模塊中結(jié)合成像透鏡等等，并且光導(dǎo)耦合部件具有連接器結(jié)構(gòu)。在這種情況下，很多時候很難充分小型化光學(xué)半導(dǎo)體模塊。另一方面，在上述引用的日本專利公開NO.2000-347072中公開的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，光學(xué)傳輸路徑比如光導(dǎo)直接耦合到半導(dǎo)體設(shè)備從而形成一種集成結(jié)構(gòu)。結(jié)果，可以相對容易的實現(xiàn)小型化。然而，這種特定構(gòu)造引發(fā)了下面將指出的一些問題。
具體而言，在日本專利公開NO.2000-347072中公開的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，其光導(dǎo)和固定部件被集成地形成，在固定部件上形成一個圖案電極以安裝半導(dǎo)體設(shè)備到上述集成結(jié)構(gòu)。從而，需要在光導(dǎo)固定部件的一個非常小的邊緣部分進(jìn)行該電極的布圖描繪或布圖傳送。更具體而言，需要在數(shù)米至數(shù)十米的光導(dǎo)固定在安裝狀態(tài)下進(jìn)行具有數(shù)微米精度的集成電路布圖。實際上，通過該制造方法來制造該光學(xué)半導(dǎo)體模塊非常困難。然而，當(dāng)采用大于等于一個排列的半導(dǎo)體設(shè)備時，完全需要采用這種特定的方法。從而，在批量生產(chǎn)時通過該特定制造方法基本不可能制造出該光學(xué)半導(dǎo)體模塊?；蛘?，當(dāng)采用該特定制造方法時，成品收率非常的低。
應(yīng)當(dāng)注意到，在上述引用的日本專利公開NO.2000-347072中公開的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，光導(dǎo)(optical guide)的邊緣表面和該半導(dǎo)體設(shè)備安裝到的平面基本處于同一平面，結(jié)果是光導(dǎo)和該半導(dǎo)體設(shè)備位置非?？拷鼜亩舜笋詈稀Ｈ欢?，表面發(fā)射激光—一種典型的高速光信號源—對反射光，例如，從表面發(fā)射激光自身發(fā)射出的激光和被反射從而回到表面發(fā)射激光的激光，非常敏感。換言之，來自光纖耦合部件的反射光(近端反射)是表面發(fā)射激光所固有的。從而，在日本專利公開NO.2000-347072中公開的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，對例如光導(dǎo)的發(fā)光平面上的發(fā)射光(遠(yuǎn)端反射)采取措施是非常重要的。利用光頻間隔件的方法提供了對付上述問題最可靠的手段。然而，光頻間隔件非常昂貴。此外，將產(chǎn)生另一個問題，即，包含該光頻間隔件將使得該模塊體積變得非常大。
作為另一種解決手段，可以考慮施加抗反射涂層到光導(dǎo)邊緣表面或?qū)鈱?dǎo)邊緣表面進(jìn)行傾斜處理。作為對付反射光的手段，該方法當(dāng)然是有效的。然而，在比如日本專利公開NO.2000-347072的現(xiàn)有技術(shù)中，光導(dǎo)和固定部件是集成的從而形成用于半導(dǎo)體設(shè)備的圖案電極。結(jié)果，還需要在布圖中形成該無反射涂層。這就需要一種精確的布圖結(jié)構(gòu)，從而引發(fā)了在上述技術(shù)中的產(chǎn)率方面的問題。
還可以通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置表面反射層和光導(dǎo)之間的距離來緩和反射光帶來的影響。更具體而言，如果表面反射層和光導(dǎo)之間的距離極其長，光耦合將非常簡單的減弱，而使得光傳輸變得非常困難。應(yīng)當(dāng)注意到這種關(guān)系，如果表面發(fā)射激光和光纖之間的距離恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置，光耦合當(dāng)然可以減弱。然而，反射光同時也消除了。從而，反射光的影響可以大大的抑制，同時可以維持光傳輸?shù)哪芰Α?br> 然而，在上述引用的日本專利公開NO.2000-347072中公開的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，基本上很難控制半導(dǎo)體設(shè)備和光纖邊緣的距離。特別是，當(dāng)半導(dǎo)體設(shè)備距離光纖邊緣達(dá)大約100微米時，需要控制間隔件的厚度或控制光纖的蝕刻基座(etch back)，結(jié)果是再生產(chǎn)性極差。
就日本專利公開NO.2000-347072中公開的光學(xué)半導(dǎo)體模塊而論，最重要的是，通過拋光來形成光纖的邊緣平面，考慮光纖的邊緣平面的制造成本占據(jù)了很大的份額。通常，光纖拋光包括將光纖安裝到拋光裝置、粗拋光、中間階段拋光、以及最后階段拋光，這需要超過數(shù)小時的處理時間。從而，產(chǎn)率未得以改進(jìn)。此外，限制了成本降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是，提供一種由最少所需部件構(gòu)成的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其可以抑制反射光帶來的影響并可以不采用高成本制造步驟而進(jìn)行制造，以及提供一種制造該特定光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括光導(dǎo)，其具有光耦合末端，該光導(dǎo)被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；光電套，具有耦合面，設(shè)有在耦合面上的一個以上的電極極板，并設(shè)有具有在耦合面上的開口的引導(dǎo)通孔，其中光導(dǎo)插入該引導(dǎo)通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，設(shè)置成具有間隙的面向耦合面，并電聯(lián)接到電極極板，該半導(dǎo)體設(shè)備包括面向光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；第一樹脂層，位于發(fā)光部分或光檢測部分與光耦合末端之間的間隙中，該第一樹脂層將該發(fā)光部分或光檢測部光耦合到光耦合末端；以及第二樹脂層，施加到間隙中在第一樹脂層周圍。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括一個以上的光導(dǎo)，每一個光導(dǎo)均具有光耦合末端，并且所述光導(dǎo)被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；光電套，具有耦合面，設(shè)有在耦合面上的一個以上的電極極板，并設(shè)有在耦合面上的一個以上的電極極板，還設(shè)有一個以上的引導(dǎo)通孔，每個所述引導(dǎo)通孔具有在耦合面上的開口，其中所述光導(dǎo)分別插入所述通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，設(shè)置成具有間隙的面向耦合面，并電聯(lián)接到電極極板，該半導(dǎo)體設(shè)備包括分別面向光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；一個以上的第一樹脂部分，每一個均位于發(fā)光部分或光檢測部分與光耦合末端之間的間隙中，每一個第一樹脂部分使該發(fā)光部分或光檢測部分光耦合到光耦合末端；以及第二樹脂層，施加到間隙中在所述第一樹脂部分周圍。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括光導(dǎo)，其具有光耦合末端，所述光導(dǎo)被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；光電套，具有耦合面，設(shè)有在耦合面上的一個以上的電極極板，并設(shè)有具有在耦合面上的開口的引導(dǎo)通孔，光導(dǎo)插入所述引導(dǎo)通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，設(shè)置成具有間隙的面向耦合面，并電聯(lián)接到所述電極極板，所述半導(dǎo)體設(shè)備包括面向光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；粒狀第一樹脂層，位于發(fā)光部分或光檢測部分與光耦合末端之間的間隙中，所述第一樹脂層將發(fā)光部分或光檢測部分光耦合到光耦合末端；以及第二樹脂層，施加到間隙中在第一樹脂層周圍。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括以下步驟填充第一透明樹脂到槽中，其中所述槽形成在形似光電套的工具中；將光導(dǎo)插入到橫穿第一槽的通孔中，在光導(dǎo)的頂端沖壓第一樹脂；將具有安裝到光導(dǎo)的沖壓過的第一樹脂頂部的光導(dǎo)從通孔中取出；以及將該光導(dǎo)插入到在光電套中形成的引導(dǎo)通孔中，從而使得光導(dǎo)抵靠安裝在光電套的耦合面上的半導(dǎo)體設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的另一個方面，提供了一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括以下步驟混合固態(tài)或半固態(tài)的粒狀第一透明樹脂和液態(tài)第二透明樹脂，將所形成的混合物注入到光電套的引導(dǎo)通孔中；將光導(dǎo)插入到光電套的引導(dǎo)通孔中，從而使得該混合物接觸到光導(dǎo)的頂端和安裝在光電套的耦合面上的半導(dǎo)體設(shè)備；以及凝固第二透明樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的另一個方面，提供了一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括以下步驟在半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)光部分或光檢測部分上設(shè)置透明樹脂；將半導(dǎo)體設(shè)備安裝到光電套的耦合面，從而使發(fā)光部分或光檢測部分與光電套的引導(dǎo)通孔對齊；
將光導(dǎo)插入到光電套的引導(dǎo)通孔中，從而使得該透明樹脂接觸到光導(dǎo)的頂端；以及從半導(dǎo)體設(shè)備周圍注入液態(tài)樹脂，并凝固該液態(tài)樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，提供了一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括光導(dǎo)，其具有光耦合末端，所述光導(dǎo)被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；光電套，具有耦合面，設(shè)有在耦合面上的一個以上的電極極板，并設(shè)有具有在耦合面上的開口的引導(dǎo)通孔，其中光導(dǎo)插入所述引導(dǎo)通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，設(shè)置成具有間隙的面向耦合面，并電聯(lián)接到所述電極極板，所述半導(dǎo)體設(shè)備包括面向光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；第一樹脂層，位于發(fā)光部分或光檢測部分和光耦合末端之間的間隙中，所述第一樹脂層光耦合該發(fā)光部分或光檢測部分到光耦合末端；以及一個以上的凸出電極，固定在耦合面上，設(shè)置在該開口部分周圍，并穿透第一樹脂層以被連接到半導(dǎo)體設(shè)備上；以及第二樹脂，填充在第一樹脂層周圍的區(qū)域和凸出電極周圍的區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括光電套，設(shè)有光傳輸路徑和多個構(gòu)造成用于與光傳輸路徑對準(zhǔn)的通孔，其中光傳輸路徑具有分別設(shè)置在一個平面上的光學(xué)輸入-輸出面；半導(dǎo)體設(shè)備；透明樹脂膜，夾在半導(dǎo)體設(shè)備和所述平面之間，從而使半導(dǎo)體設(shè)備和該平面彼此分離；凸出電極，設(shè)置在光學(xué)輸入-輸出面的周圍，并穿透透明樹脂膜，從而連接到半導(dǎo)體設(shè)備；以及樹脂，填充在透明樹脂膜周圍的區(qū)域和凸出電極周圍的區(qū)域中。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括在一個平面上設(shè)置透明樹脂薄片，其中光電套的凸出電極形成在該平面上；將透明樹脂薄片推靠到該平面上，從而使得凸出電極的頂部從透明樹脂薄片伸出；安裝半導(dǎo)體設(shè)備到凸出電極；將光導(dǎo)插入到光電套的引導(dǎo)通孔中，從而使得透明樹脂薄片推靠到半導(dǎo)體設(shè)備；以及從半導(dǎo)體設(shè)備周圍注入樹脂，并凝固該樹脂。


圖1是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖2是示意性示出了結(jié)合了圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的光學(xué)接口模塊的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖3是示出了圖1示出的整個光學(xué)半導(dǎo)體模塊的外部輪廓的斜視圖；圖4是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖5是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖6是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖7是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖8是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖9是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；
圖10是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的另一種制造方法的制造過程的橫截面圖；圖11是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的另一種制造方法的制造過程的橫截面圖；圖12是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的另一種制造方法的制造過程的橫截面圖；圖13是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的另一種制造方法的制造過程的橫截面圖；圖14是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的另一種制造方法的制造過程的橫截面圖；圖15是示意性示出了用于說明圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖16是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖17是示意性示出了圖16示出的整個光學(xué)半導(dǎo)體模塊的外部輪廓的斜視圖；圖18是示意性示出了用于說明圖16示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖19是示意性示出了用于說明圖16示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖20是示意性示出了用于說明圖16示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖；圖21是示意性示出了用于說明圖16示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明每一個實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊和光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法將參照附圖進(jìn)行說明。
圖1是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
如圖2所示，圖1示出的本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體模塊包含在光學(xué)接口模塊107中。光學(xué)接口模塊107設(shè)置在印制電路板106中。還有，光學(xué)接口模塊107和比如LSI組件101的單元或半導(dǎo)體設(shè)備通過中間插入件(interposer)102相互電連接，其中LSI組件101安裝到該中間插入件102上。順便提及，參考標(biāo)記103、105、109表示連接接線端。如圖所示，印制電路板106通過連接接線端105電連接到中間插入件102。還有，LSI組件101通過連接接線端103電連接到中間插入件102。通過光導(dǎo)或光纖115從外部電路引入到光學(xué)接口模塊107的光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號，然后，通過連接接線端107傳輸?shù)街虚g插入件102中設(shè)置的電導(dǎo)線104、110，進(jìn)一步，通過上述電導(dǎo)線104、110傳輸?shù)絃SI組件101。同樣的，從LSI組件101傳輸而來的電信號通過電導(dǎo)線104、110和連接接線端109傳輸?shù)焦鈱W(xué)接口模塊107中，從而轉(zhuǎn)換為光學(xué)接口模塊107內(nèi)部的光信號。由此獲得的該光信號通過光導(dǎo)115傳輸?shù)酵獠侩娐?。圖2所示的參考標(biāo)記121表示用于冷卻LSI組件101的散熱片。
圖1所示的光學(xué)半導(dǎo)體模塊包括光電套1，其由通過混合玻璃纖維和例如環(huán)氧樹脂而成的材料形成。光電套1具有1到2mm的厚度Ta和2到3mm的長度Lb是合適的。引導(dǎo)孔8沿光電套1的縱向形成。比如光纖4的光導(dǎo)插入到引導(dǎo)孔8內(nèi)，從而被機(jī)械固定。光導(dǎo)包括光纖4和用于覆蓋并保護(hù)光纖4的保護(hù)覆蓋層5。然而，保護(hù)覆蓋層5從插入到引導(dǎo)孔8的光纖4的那部分中去除，從而具有由在光纖4的插入部分準(zhǔn)確決定的外部形狀的位置。在這種情況下，光纖4在插入到引導(dǎo)孔8中的部分是裸露的。通過簡單的利用普通光纖切割器對光纖4進(jìn)行切割，就可以獲得光纖4的光信號輸入-輸出邊緣平面(edge plane)。更具體而言，可以通過簡單的利用普通光纖切割器對光纖4進(jìn)行切割而獲得相對高平面精度的光學(xué)邊緣平面。該光纖并不是通過斷裂切割(breakage cutting)來切割的，而是利用應(yīng)力解理(cleavage stress)來切割的，其中光纖利用金剛石而被輕微地刻破表面(bruise)來施加對側(cè)表面的推力。在圖1示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，利用了這樣的切割表面來消除比如拋光步驟等高成本的制造步驟。為便于光纖4的插入，引導(dǎo)孔8如是形成，即，在光電套(optoelectronicferrule)1的某一個主平面1a上的引導(dǎo)孔8的開口直徑制造成比引導(dǎo)孔8內(nèi)部的直徑要大，如圖1所示。
還有，半導(dǎo)體設(shè)備3設(shè)置成面向光電套1的另一個主平面或耦合面1b。該半導(dǎo)體設(shè)備3具有比如VCSEL(垂直空腔表面激光發(fā)射二極管)的發(fā)光元件，或者具有比如PIN-PD(p-i-n光電二極管)的光檢測元件，其定位成面向主平面1b。該發(fā)光元件或光檢測元件的激活區(qū)定位成面向光纖4的核心(未示出)。
由例如丙烯酸類樹脂、有機(jī)硅樹脂或環(huán)氧樹脂構(gòu)成的透明樹脂隔離體6間置于發(fā)光元件或光檢測元件和光纖4的邊緣平面之間。透明樹脂隔離體6具有例如50微米的厚度。透明樹脂隔離體6可以由多種不同的樹脂的混合物構(gòu)成，只要該樹脂混合物是均勻的。當(dāng)透明樹脂隔離體6由樹脂的混合物構(gòu)成時，這些樹脂成分必須具有基本彼此相同的光折射率，從而可以避免透明樹脂隔離體6內(nèi)部的不規(guī)則光反射。
電極極板2對應(yīng)于設(shè)置成覆蓋在光電套1的主平面1b和側(cè)平面1c上的電導(dǎo)線(未示出)的一部分。所述電導(dǎo)線(未示出)通過例如光學(xué)接口模塊107內(nèi)的引線接合而連接到光學(xué)元件驅(qū)動IC。電導(dǎo)線進(jìn)一步從光學(xué)元件驅(qū)動IC延伸穿過光學(xué)接口模塊107的內(nèi)部布線、連接插針109、中間插入件102內(nèi)部的插孔110、以及焊接塊109，從而連接到用于信號處理的LSI芯片101。
透明未充滿(under-fill)樹脂7以一種方式形成以填充在半導(dǎo)體設(shè)備3和光電套1之間的間隙中。透明未充滿樹脂7填充在電極極板2的周圍區(qū)域以及透明樹脂隔離體6的周圍區(qū)域，從而增強(qiáng)電極極板2以及透明樹脂隔離體6。
圖3是示出了圖1示出的整個光學(xué)半導(dǎo)體模塊的外部輪廓的斜視圖。在圖3所示的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，四個光纖耦合到四通道陣列的半導(dǎo)體設(shè)備。在圖3所示的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，電極2a連接到四通道半導(dǎo)體設(shè)備陣列的共用電極(接地或供電源)，電極2b連接到半導(dǎo)體設(shè)備陣列2內(nèi)的半導(dǎo)體的每一個信號電極。電極2b是布線形式的，所述布線在半導(dǎo)體設(shè)備所安裝的平面和光電套1的鄰近側(cè)表面之間的角上彎折成直角。電極2b引到光電套1的鄰近側(cè)表面上，從而例如通過引線接合或倒裝片(flip-chip)接合將電極2b連接至例如在之前的圖2中已經(jīng)描述的光學(xué)元件驅(qū)動IC。
圖1和3所示的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法將參照圖4至9而描述。在圖4至9中示出的、和圖1和3中示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中的相應(yīng)部分產(chǎn)生的功能相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，以避免重復(fù)說明。
在第一步驟中，光電套1如圖4所示制備。通過在模具中模注混合了約百分之幾十的具有大約例如30微米直徑的玻璃填充物的環(huán)氧樹脂而制備光電套1。通過利用金屬掩模和例如濺射工藝，在光電套1上形成一個圖案，從而形成兩個電極極板和電布線。通過該成形工藝，可以批量低成本的制造光電套1而同時保持高精度，該高精度為不大于1微米。通過利用例如金的柱塊(stud bump)，比如表面發(fā)射激光器或光電二極管的半導(dǎo)體設(shè)備3倒裝法接合連接至光電套1。
圖5示出的參考標(biāo)記20表示類似于光電套1的具有引導(dǎo)部的工具。由于可以采用光電套1作為工具20，類似于圖4的參考標(biāo)記放到圖5中。橫穿引導(dǎo)孔8的槽9形成在工具20中，具有例如50微米厚度的透明樹脂片6a插入到槽9的一部分中。
在接下來的步驟中，光纖4在透明樹脂片6a插入到工具20的狀態(tài)下插入到引導(dǎo)孔8，透明樹脂片6a通過光纖4所給的壓力而被部分沖壓下來，結(jié)果是透明樹脂片6連接到光纖4的頂部，如圖6和7所示。然后，使透明樹脂片6連接到其上的光纖4從工具20中取出。在該步驟中，對透明樹脂片6a或光纖4的頂部用透明粘接劑進(jìn)行涂層是可取的。在這種情況下，即使光纖4被拔出，透明樹脂片6也不會從光纖4的頂部滑落，如圖8所示。
在接下來的步驟中，制備一個新的光電套1，如圖9所示。然后，使透明樹脂片6連接到其上的光纖4從光電套1的主平面1a插入到引導(dǎo)孔8，直到透明樹脂片6接觸到半導(dǎo)體設(shè)備3。如果光纖4在該步驟中插入到引導(dǎo)孔8而光電套1保持靜止不動，可能推動半導(dǎo)體設(shè)備以脫離兩個電極極板部分。為防止該困難，避免光電套1的固定是可取的。更具體而言，可取的是，在相對于半導(dǎo)體設(shè)備3的光學(xué)半導(dǎo)體成形平面的平面上設(shè)置一個抵接板，將透明樹脂片6夾在光纖和該抵接板之間。還應(yīng)當(dāng)注意，在這種連接中，半導(dǎo)體設(shè)備通常是脆性的。因此，為防止施加到半導(dǎo)體設(shè)備的高壓力，可取的是，監(jiān)測光纖的排斥力，從而在上述排斥力微弱增加的位置停止推動光纖。上面提到的術(shù)語“排斥力”意為阻止朝向半導(dǎo)體設(shè)備3推動光纖4的力。從而，下面的做法就足夠了，即將透明樹脂片6彈性形變而不會施加不希望的壓力程度至半導(dǎo)體設(shè)備的范圍設(shè)置為在其中排斥力輕微增加的范圍。
最后，液態(tài)透明樹脂從半導(dǎo)體設(shè)備3所安裝的側(cè)表面被注入，從而形成透明未充滿樹脂層7。在該步驟中，還可以從引導(dǎo)孔8的主表面1a或通過樹脂注入口(未示出)注入該液態(tài)透明樹脂以形成透明未充滿樹脂層7，其中所述樹脂注入口形成在光電套1的側(cè)表面上?？梢圆捎帽热绫┧犷悩渲⒂袡C(jī)硅樹脂或環(huán)氧樹脂的透明樹脂以用于形成透明未充滿樹脂層7。還有，采用那種通過加熱或紫外線照射而固化的透明樹脂是有效的。進(jìn)一步，為防止光線的過多散射損失，可以采用固化后具有合適折射率的樹脂以形成透明未充滿樹脂層7。更具體而言，固化后樹脂的折射率希望基本等于透明樹脂隔離體6的折射率。
根據(jù)本發(fā)明第三個實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法將參照圖10至12說明。
如圖10所示，用于樹脂注入的槽29形成在光電套21的側(cè)表面21c上。半導(dǎo)體設(shè)備23安裝到光電套21的主平面21b，從而主平面21b上的引導(dǎo)孔28的開口部分定位為面向半導(dǎo)體設(shè)備23。在半導(dǎo)體設(shè)備23安裝到光電套21之后，以粒狀形式處理而成的透明樹脂隔離體6b注入到槽29中。
然后，透明未充滿樹脂7從樹脂注入開口部分注入，從而和提前注入的透明樹脂隔離體26b混合。順便提及，在根據(jù)本發(fā)明第三個實施例的制造方法中，在透明樹脂隔離體26b注入之后再將透明未充滿樹脂7注入到槽29中。然而，還可以在例如透明樹脂隔離體26b注入到槽29中之前，將透明樹脂隔離體26b和透明未充滿樹脂7提前混合。還有，以粒狀形式處理而成的透明樹脂隔離體26b可以呈現(xiàn)為透明樹脂制成的5μm的球的形式，并且該球具有例如5微米的直徑。
最后，光纖24插入到引導(dǎo)孔28中，如圖12所示。在該步驟中，透明樹脂隔離體26b和透明未充滿樹脂27一起被推向半導(dǎo)體設(shè)備23。結(jié)果，光纖24的頂部非常靠近半導(dǎo)體設(shè)備23。然而，透明樹脂隔離體26b停止在處于光纖24的頂部和半導(dǎo)體設(shè)備23之間的某個距離處。從而，由于透明樹脂球保持在半導(dǎo)體設(shè)備23和光纖24之間，可以確保半導(dǎo)體設(shè)備23和光纖24的光信號輸入-輸出邊緣表面之間大約5微米的距離。由于額外的透明樹脂球被推到光學(xué)元件的安裝空間之外，從而可以確保半導(dǎo)體設(shè)備23和光電套21的主平面21b之間大約5微米至10微米的距離。
根據(jù)該實施例，可以省略在光纖頂部形成透明樹脂隔離體的步驟和單獨(dú)將光纖插入到引導(dǎo)孔的步驟，雖然這些步驟在前述實施例中是需要的。從而，如果該實施例應(yīng)用于光纖具有大纖芯直徑的情況或與光檢測元件耦合的情況，該實施例的益處在于，因為該制造過程的生產(chǎn)量非常高從而能有效的節(jié)約成本。
根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法將參照圖13至15說明。
在該實施例中，半導(dǎo)體設(shè)備33的激活區(qū)(未示出)提前形成在透明樹脂隔離體36上，如圖13所示。透明樹脂隔離體36通過例如50微米厚度的透明聚酰亞胺樹脂或透明有機(jī)硅樹脂的涂層而形成，其中該涂層例如通過螺旋涂層方法而形成，然后通過例如光蝕刻方法將不想要的涂覆的樹脂層去除，使得例如在激活區(qū)上面80μm的區(qū)域未被除去?？梢砸阅撤N方式形成透明樹脂隔離體36，以覆蓋除半導(dǎo)體設(shè)備的電極極板(未示出)之外的整個區(qū)域。
在接下來的步驟中，半導(dǎo)體設(shè)備33的表面上的電極上的殘留物等等被除去，然后例如使用金柱塊來進(jìn)行半導(dǎo)體設(shè)備33至光電套1的倒裝片接合連接，如圖14所示。無需說，半導(dǎo)體設(shè)備33安裝至光電套1，其中半導(dǎo)體設(shè)備33的激活區(qū)對準(zhǔn)光纖的引導(dǎo)孔。
最后，光纖從光電套31的后部插入并推動，直到透明樹脂隔離體36接觸到光纖的輸入-輸出平面。在該步驟中，如果光纖4在光電套31靜止不動的狀態(tài)下插入到引導(dǎo)孔38，可能會推動光電套31以與兩個電極極板部分脫離。為防止該困難，可取的是避免固定光電套31。更具體而言，可取的是，在相對于半導(dǎo)體設(shè)備33的光學(xué)半導(dǎo)體成形平面的平面上設(shè)置一個抵接板，將半導(dǎo)體設(shè)備33和透明樹脂片36夾在光纖和該抵接板之間。還應(yīng)當(dāng)注意，在這種連接中，半導(dǎo)體設(shè)備通常是脆性的。因此，為防止施加到半導(dǎo)體設(shè)備33的高壓力，可取的是，監(jiān)測光纖的排斥力，從而在上述排斥力微弱增加的位置停止推動光纖。上面提到的術(shù)語“排斥力”意為阻止朝半導(dǎo)體設(shè)備33推動光纖4的力。從而，下面的做法就足夠了，即將透明樹脂片36發(fā)生彈性形變而不會施加不希望的壓力程度至半導(dǎo)體設(shè)備33的范圍設(shè)備為排斥力在其內(nèi)輕微增加的范圍。
在接下來的步驟中，液態(tài)透明樹脂從半導(dǎo)體設(shè)備33所安裝的側(cè)表面被注入，從而形成透明未充滿樹脂層37。在該步驟中，還可以從引導(dǎo)孔38的主平面1a或通過樹脂注入口(未示出)注入該液態(tài)透明樹脂以形成透明未充滿樹脂層7，其中該樹脂注入口形成在光電套31的側(cè)表面?？梢圆捎帽热绫┧犷悩渲?、有機(jī)硅樹脂或環(huán)氧樹脂的透明樹脂以用于形成透明未充滿樹脂層37。還有，采用那種通過加熱或紫外線照射而固化的透明樹脂是有效的。進(jìn)一步，為防止光線的過多散射損失，可以采用固化后具有合適折射率的樹脂以形成透明未充滿樹脂層37。更具體而言，固化后樹脂的折射率希望基本等于透明樹脂隔離體36的折射率。
在上述的根據(jù)本發(fā)明的實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊和光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法中，可以制造出具有高再現(xiàn)性高再生產(chǎn)性的光學(xué)半導(dǎo)體模塊。此外，可以改進(jìn)生產(chǎn)率。從而，可以以低成本完成LSI的高速芯片之間的布線，從而有利于提升例如信息通信裝置的等級。
根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊和光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法將在下面說明。
在根據(jù)本發(fā)明的該實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，從而不用通過將比如光纖的光傳輸路徑固定到固定部件而進(jìn)行拋光。在該實施例中，使用了光纖的解理表面(cleaved surface)或通過晶片的集中蝕刻而形成的光波導(dǎo)的邊緣表面，以用于和半導(dǎo)體設(shè)備的光耦合。還有，透明樹脂隔離體插入到光學(xué)路徑中，以控制半導(dǎo)體設(shè)備和光傳輸路徑的邊緣表面之間的距離。
圖16是示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的該實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。圖16示出的參考標(biāo)記和圖1示出的參考標(biāo)記基本相同。更具體而言，圖16中示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊包括光電套1、半導(dǎo)體設(shè)備3、光纖4、光纖的保護(hù)覆蓋層5、透明樹脂隔離體6、透明未充滿樹脂層7以及引導(dǎo)孔8，其中包括例如光纖和光波導(dǎo)膜的光傳輸路徑貫通引導(dǎo)孔8。
如圖16所示，電布線或凸出電極42由支承體形成，其中該支承體構(gòu)成形成該凸起和電極部分的主體。電極部分42是一種疊層結(jié)構(gòu)，包括多個由例如金、鉑和鈦形成的層。凸出電極42不限制為該特定結(jié)構(gòu)。例如，可以用銀膏來形成支承體和電極部分。
圖17是示意性示出了圖16示出的整個光學(xué)半導(dǎo)體模塊的外部輪廓的斜視圖。在該光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，四個光纖和4-通道半導(dǎo)體設(shè)備陣列耦合。圖17中示出的參考標(biāo)記42a表示4-通道陣列的共用電極(接地或供電源)，參考標(biāo)記42b用于每一個半導(dǎo)體設(shè)備的信號電極。如圖所示，信號電極42b從半導(dǎo)體設(shè)備3所安裝的光電套1的平面成直角彎折至光電套1的鄰近側(cè)表面。信號電極42b引到光電套1的鄰近側(cè)表面上，從而使電極2b例如可以通過引線接合或倒裝片接合的方式而被連接至例如半導(dǎo)體設(shè)備3的驅(qū)動IC，其中該光學(xué)元件驅(qū)動IC。
圖16所示的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法將參照圖18至21而描述。
圖18至21是示意性示出了用于說明圖16示出的光學(xué)半導(dǎo)體模塊的制造方法的制造過程的橫截面圖。光電套1通過在模具中模制混合了大約80％的直徑大約為30微米的玻璃填充物的環(huán)氧樹脂而形成。用于裸露的光纖或凸出電極的凸出部分的孔形成在光電套1中，并且凸出電極42和電布線通過形成圖案的金屬導(dǎo)體化(patternedmetallization)方法而形成，其中形成圖案的金屬導(dǎo)體化方法通過例如采用金屬掩模的濺射方法而實施。因為該特定制造工藝，光電套1可以大批量低成本制造，而同時可以保持小于等于1微米的高精度。
如圖18所示，由例如丙烯酸類樹脂、有機(jī)硅樹脂或環(huán)氧樹脂構(gòu)成的透明樹脂薄片(間隔件)6安裝到光電套1，并且比如橡膠板的抵接板(abutting plate)9被推壓而抵靠到透明樹脂薄片(間隔件)6，從而使得凸出電極42的頂部從透明樹脂薄片6伸出。然后，比如表面發(fā)射激光器或光二極管的半導(dǎo)體設(shè)備3通過倒裝片接合法安裝到凸出電極42，如圖19所示。進(jìn)一步，光纖4插入到引導(dǎo)孔中，從而推動該光纖，直到透明樹脂隔離體6接觸到半導(dǎo)體設(shè)備3，如圖20所示。在該步驟中，如果光纖4在光電套1保持靜止不動的狀態(tài)下插入到引導(dǎo)孔8，可能會推動半導(dǎo)體設(shè)備3而脫離兩個電極極板部分。為防止該困難，避免光電套1的固定是可取的。更具體而言，可取的是，在半導(dǎo)體設(shè)備3后面設(shè)置一個抵接板，以使得半導(dǎo)體設(shè)備3和透明樹脂隔離體6被支承，從而半導(dǎo)體設(shè)備3和透明樹脂隔離體6夾在光纖4和該抵接板之間。還應(yīng)當(dāng)注意，在這種連接中，半導(dǎo)體設(shè)備通常是脆性的。因此，為防止高壓力被施加到半導(dǎo)體設(shè)備3上，可取的是，監(jiān)測光纖4的排斥力，從而在上述排斥力微弱增加的位置停止推動光纖。從而，對此下面所述的足夠了，即將透明樹脂隔離體6發(fā)生彈性形變而不會將不希望的程度的壓力施加至半導(dǎo)體設(shè)備3上的范圍設(shè)置為排斥力輕微增加的范圍。
通過簡單的利用普通光纖切割器對光纖4進(jìn)行切割，就可以獲得具有相對較高平面精度的光學(xué)邊緣平面。還應(yīng)當(dāng)注意，在這方面，光纖并不是通過斷裂切割法來切割的，而是利用應(yīng)力解理來切割的，在應(yīng)力解理中，利用金剛石使光纖表面輕微破損以對側(cè)表面施加推壓。在本發(fā)明的光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，利用了切割表面來消除比如拋光步驟等高成本的制造步驟。
最后，液態(tài)透明樹脂從半導(dǎo)體設(shè)備3所安裝的側(cè)表面被注入，從而形成透明未充滿樹脂層7，如圖21所示。還可以從引導(dǎo)孔8的后部或從樹脂注入口(未示出)注入該透明未充滿樹脂，其中該樹脂注入口形成在光電套1的側(cè)表面?？梢圆捎帽热绫┧犷悩渲?、有機(jī)硅樹脂或環(huán)氧樹脂的透明樹脂作為透明未充滿樹脂。還有，如果采用那種通過加熱或紫外線照射而固化的透明樹脂，可以有效的實施注入操作。以及，從防止光線的過多散射損失方面，希望固化后的樹脂的折射率盡可能接近透明樹脂隔離體6的折射率。
本發(fā)明不被限制為上述每一個實施例。例如，可以采用多種其他樹脂，比如聚酰亞胺樹脂或聚碳酸酯樹脂，以用于形成透明樹脂隔離體和透明未充滿樹脂。還可以使用石英系列光纖或塑料系列光纖。進(jìn)一步，可以使用光波導(dǎo)膜代替光纖。
根據(jù)上述每一個實施例的光學(xué)半導(dǎo)體模塊及其制造方法，光學(xué)半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)高度簡化，從而壓縮材料成本至最小水平，并且可以大批量制造出高性能的小型的光學(xué)半導(dǎo)體模塊。從而，可以以低成本實現(xiàn)LSI的高速芯片之間的布線，以致可以有助于促進(jìn)提高例如信息通信裝置的等級。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，將容易產(chǎn)生其他的優(yōu)點和變型。因此，具有廣闊范圍的本發(fā)明不限制到具體的細(xì)節(jié)和這里示出和說明的代表性的實施例。因此，可以進(jìn)行多種變型而不脫離附屬權(quán)利要求和它們的等同物限定的概括的創(chuàng)造性概念的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括一光導(dǎo)，其具有光耦合末端，所述光導(dǎo)被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；一具有耦合面的光電套，其設(shè)有在所述耦合面上的電極極板，并設(shè)有引導(dǎo)通孔，所述引導(dǎo)通孔具有在所述耦合面上的開口，所述光導(dǎo)插入所述引導(dǎo)通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，其設(shè)置成具有間隙地面向耦合面，并電聯(lián)接到所述電極極板，所述半導(dǎo)體設(shè)備包括面向所述光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；一第一樹脂層，位于所述發(fā)光部分或光檢測部分和所述光耦合末端之間的所述間隙中，所述第一樹脂層使所述發(fā)光部分或光檢測部分光耦合到所述光耦合末端；以及一第二樹脂層，其被施加到間隙中在第一樹脂層周圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中所述第一樹脂層由粒狀透明樹脂形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，進(jìn)一步包括形成在所述光電套中并和引導(dǎo)通孔連通的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中光電套具有與耦合面相對的另一個面，并且引導(dǎo)通孔包括第一孔部分和第二孔部分，第二孔部分和第一孔部分連通，比第一孔部分大，并在與該耦合面相對的另一個面上開口。
5.一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括一個以上的光導(dǎo)，每一個光導(dǎo)均具有光耦合末端，并且被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；光電套，其具有耦合面，設(shè)有在耦合面上的一個以上的電極極板，并設(shè)有一個以上的引導(dǎo)通孔，每個引導(dǎo)通孔均具有在耦合面上的開口，其中所述光導(dǎo)分別插入所述通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，設(shè)置成具有間隙地面向耦合面，并電聯(lián)接到電極極板，該半導(dǎo)體設(shè)備包括分別面向光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；一個以上的第一樹脂部分，每一個均位于發(fā)光部分或光檢測部分和光耦合末端之間的間隙中，每一個第一樹脂部分都使發(fā)光部分或光檢測部分光耦合到光耦合末端；以及一第二樹脂層，施加到間隙中在所述第一樹脂部分周圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中第一樹脂部分由粒狀透明樹脂形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，進(jìn)一步包括分別形成在光電套中并和引導(dǎo)通孔連通的槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中光電套具有與耦合面相對的另一個面，并且每一個引導(dǎo)通孔包括第一和第二孔部分，第二孔部分和第一孔部分連通，比第一孔部分大，并在與耦合面相對的面上開口。
9.一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括光導(dǎo)，其具有光耦合末端，所述光導(dǎo)被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；光電套，具有耦合面，設(shè)有在耦合面上的電極極板，并設(shè)有引導(dǎo)通孔，所述引導(dǎo)通孔具有在耦合面上的開口，其中光導(dǎo)插入該引導(dǎo)通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，設(shè)置成具有間隙地面向耦合面，并電聯(lián)接到電極極板，該半導(dǎo)體設(shè)備包括面向光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；粒狀第一樹脂層，位于發(fā)光部分或光檢測部分和光耦合末端之間的間隙中，所述第一樹脂層將所述發(fā)光部分或光檢測部分光耦合到光耦合末端；以及第二樹脂層，其被施加到間隙中在第一樹脂層周圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，進(jìn)一步包括形成在光電套中并和引導(dǎo)通孔連通的槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中光電套具有與耦合面相對的另一個面，并且引導(dǎo)通孔包括第一和第二孔部分，第二孔部分和第一孔部分連通，比第一孔部分大，并在與耦合面相對的面上開口。
12.一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括填充第一透明樹脂到槽中，其中所述槽形成在形似光電套的工具中；將光導(dǎo)插入到橫穿第一槽的通孔中，沖壓在光導(dǎo)的頂端的第一樹脂；將具有安裝到光導(dǎo)上的沖壓過的第一樹脂頂部的光導(dǎo)從通孔中取出；以及將該光導(dǎo)插入到在光電套中形成的引導(dǎo)通孔中，從而使得光導(dǎo)抵接安裝在光電套的耦合面上的半導(dǎo)體設(shè)備。
13.一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括將固態(tài)或半固態(tài)的粒狀第一透明樹脂與液態(tài)第二透明樹脂混合，將所形成的混合物注入到光電套的引導(dǎo)通孔中；將光導(dǎo)插入到光電套的引導(dǎo)通孔中，從而使得該混合物接觸到光導(dǎo)的頂端和安裝在光電套的耦合面上的半導(dǎo)體設(shè)備；以及使第二透明樹脂凝固。
14.一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括將透明樹脂設(shè)置在半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)光部分或光檢測部分上；將半導(dǎo)體設(shè)備安裝到光電套的耦合面上，以使得發(fā)光部分或光檢測部分與光電套的引導(dǎo)通孔對準(zhǔn)；將光導(dǎo)插入到光電套的引導(dǎo)通孔中，以使得該透明樹脂與光導(dǎo)的頂端接觸；以及從半導(dǎo)體設(shè)備周圍澆注液態(tài)樹脂，并使該液態(tài)樹脂凝固。
15.一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括光導(dǎo)，其具有光耦合末端，該光導(dǎo)被構(gòu)造成用于引導(dǎo)光信號；光電套，具有耦合面，設(shè)有在耦合面上的電極極板，并設(shè)有引導(dǎo)通孔，引導(dǎo)通孔具有在耦合面上的開口，其中光導(dǎo)插入該引導(dǎo)通孔；半導(dǎo)體設(shè)備，設(shè)置成具有間隙地面向耦合面，并電聯(lián)接到一個以上的電極極板，該半導(dǎo)體設(shè)備包括面向光耦合末端的發(fā)光部分或光檢測部分；第一樹脂層，位于發(fā)光部分或光檢測部分與光耦合末端之間的間隙中，該第一樹脂層使所述發(fā)光部分或光檢測部分光耦合到光耦合末端；以及一個以上的凸出電極，固定在耦合面上，設(shè)置在該開口部分周圍，并穿透第一樹脂層以被連接到半導(dǎo)體設(shè)備；以及第二樹脂，填充在第一樹脂層周圍的區(qū)域和凸出電極周圍的區(qū)域中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中凸出電極包括和光電套一體形成的支承體，以及由在支承體上形成的導(dǎo)電體形成的電極部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中凸出電極由具有多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電體形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中透明樹脂膜具有柔性。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中引導(dǎo)通孔具有另一個開口部分和在兩個開口部分之間的延伸部分，另一個開口部分的橫截面比該延伸部分的橫截面要大。
20.一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊，包括光電套，具有一個以上的光傳輸路徑和多個構(gòu)造成用于與光傳輸路徑對準(zhǔn)的通孔，其中所述光傳輸路徑具有分別設(shè)置在一個平面上的光學(xué)輸入-輸出面；半導(dǎo)體設(shè)備；透明樹脂膜，夾在半導(dǎo)體設(shè)備和該平面之間，從而半導(dǎo)體設(shè)備和該平面彼此分離；凸出電極，設(shè)置在光學(xué)輸入-輸出面的周圍，并穿透透明樹脂膜，從而連接到半導(dǎo)體設(shè)備；以及樹脂，填充在透明樹脂膜周圍的區(qū)域和凸出電極周圍的區(qū)域中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中凸出電極包括與光電套一體形成的支承體，以及由導(dǎo)電體形成的電極部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中凸出電極由具有多層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電體形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中第一透明樹脂層具有彈性。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)半導(dǎo)體模塊，其中光電套具有與該平面相對的面，并且所述通孔包括第一和第二孔部分，第二孔部分和第一孔部分連通，比第一孔部分大，并在所述面上開口。
25.一種制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，包括將透明樹脂薄片設(shè)置在一個平面上，其中光電套的凸出電極形成在該平面上；將透明樹脂薄片推靠到該平面，從而使得凸出電極的頂部從透明樹脂薄片伸出；將半導(dǎo)體設(shè)備安裝到凸出電極；將光導(dǎo)插入到光電套的引導(dǎo)通孔中，從而使得透明樹脂薄片被推靠到半導(dǎo)體設(shè)備上；以及從半導(dǎo)體設(shè)備周圍注入樹脂，以及使該樹脂凝固。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的制造光學(xué)半導(dǎo)體模塊的方法，其中設(shè)置透明樹脂薄片包括將橡膠板設(shè)置在透明樹脂薄片上，并且推動透明樹脂薄片包括推動該橡膠板。
全文摘要
在一種光學(xué)半導(dǎo)體模塊中，透明樹脂隔離體插入到光導(dǎo)和半導(dǎo)體設(shè)備之間。結(jié)果，光學(xué)半導(dǎo)體模塊由所需的最少部件形成，從而抑制了反射光帶來的影響。還有，光學(xué)半導(dǎo)體模塊可以不采用高成本制造步驟而被制造。
文檔編號G02B6/42GK1637451SQ200410104898
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者古山英人, 濱崎浩史 申請人:株式會社東芝