[go: up one dir, main page]

WO2014171218A1 - 光電気混載モジュール - Google Patents

光電気混載モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2014171218A1
WO2014171218A1 PCT/JP2014/055893 JP2014055893W WO2014171218A1 WO 2014171218 A1 WO2014171218 A1 WO 2014171218A1 JP 2014055893 W JP2014055893 W JP 2014055893W WO 2014171218 A1 WO2014171218 A1 WO 2014171218A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
opto
electric hybrid
unit
optical element
connector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/055893
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄一 辻田
柴田　直樹
直幸 田中
将太郎 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to KR1020157025759A priority Critical patent/KR20150143444A/ko
Priority to EP14785157.0A priority patent/EP2966485A1/en
Priority to CN201480016968.1A priority patent/CN105103023B/zh
Priority to US14/784,384 priority patent/US10120146B2/en
Publication of WO2014171218A1 publication Critical patent/WO2014171218A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4228—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements
    • G02B6/423—Passive alignment, i.e. without a detection of the degree of coupling or the position of the elements using guiding surfaces for the alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • G02B6/428—Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • G02B6/4283—Electrical aspects with electrical insulation means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • G02B6/4293—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements hybrid electrical and optical connections for transmitting electrical and optical signals

Definitions

  • the present invention relates to an opto-electric hybrid module in which an opto-electric hybrid unit in which an electric circuit board and an optical waveguide are stacked and an optical element unit on which an optical element is mounted are coupled so as to be able to propagate light.
  • optical wiring for transmitting optical signals is employed. That is, an opto-electric hybrid unit in which an optical waveguide is laminated as an optical wiring on an electric circuit board on which electric wiring is formed, a light emitting element that converts an electric signal into an optical signal, a light receiving element that converts an optical signal into an electric signal, etc.
  • An opto-electric hybrid module including an optical element unit on which the optical element is mounted is incorporated in the electronic device or the like.
  • the light emitted from the light emitting element is incident on one end surface (light entrance) of the core (optical wiring) of the optical waveguide and is emitted from the other end surface (light exit) of the core. It is necessary for the light receiving element to receive the received light. Therefore, it is necessary to align the optical element (light emitting element, light receiving element) and the core so that light can propagate.
  • the above method can easily align, the light propagation may not be appropriate. That is, in the above method, it is necessary to attach the alignment member to the optical waveguide, and in that case, a positional shift may occur between the alignment member and the optical waveguide. If this misalignment occurs, the core of the optical waveguide and the optical element of the optical element unit are aligned even if the hole of the alignment member and the pin of the optical element unit are fitted. As a result, proper light propagation is not possible.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides an opto-electric hybrid module in which the alignment of the optical waveguide core of the opto-electric hybrid module and the optical element of the optical element unit is simple and accurate. For that purpose.
  • the opto-electric hybrid module allows an optical element unit on which an optical element is mounted and an opto-electric hybrid unit in which an electric circuit board and an optical waveguide are laminated to transmit light.
  • a combined opto-electric hybrid module wherein the optical element unit includes an alignment fitting portion positioned at a predetermined position with respect to the optical element, and the opto-electric hybrid unit includes the optical waveguide.
  • a fitting portion positioned and formed at a predetermined position with respect to the end surface of the optical path core, and the coupling between the optical element unit and the opto-electric hybrid unit is performed by the fitting portion of the optical element unit and the light. It is made in a state in which the mating part of the electric hybrid unit is fitted, and the optical element and the optical path core are aligned so as to be able to propagate light by the coupling. .
  • the opto-electric hybrid module includes the optical element unit and the opto-electric hybrid unit in a state where the fitting portion for alignment of the optical element unit and the fitted portion of the opto-electric hybrid unit are fitted. It is a combined one.
  • the optical element unit the optical element and the fitting portion for alignment are in a positional relationship where they are positioned with respect to each other.
  • the end surface of the core and the said to-be-fitted part have the positional relationship positioned mutually.
  • the opto-electric hybrid module allows the core and the optical element to be accurately aligned by a simple operation of fitting the fitting portion for positioning the optical element unit and the fitted portion of the opto-electric hybrid unit. It has a structure that allows proper light propagation.
  • the fitted portion is a concave portion or a convex portion formed on the outer peripheral side surface of the opto-electric hybrid unit, and the fitting portion is a convex portion or the light that fits the concave portion of the opto-electric hybrid unit.
  • the fitting structure of the fitting portion and the fitted portion can be a simple structure.
  • the 1st Embodiment of the opto-electric hybrid module of this invention is shown typically, (a) is the top view, (b) is the longitudinal cross-sectional view.
  • the connector which comprises the said opto-electric hybrid module is shown typically, (a) is the top view, (b) is the longitudinal cross-sectional view.
  • the opto-electric hybrid unit that constitutes the opto-electric hybrid module is schematically shown, in which (a) is a plan view thereof and (b) is a longitudinal sectional view thereof. It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the board which comprises the said opto-electric hybrid module.
  • (A)-(b) is explanatory drawing which shows typically the manufacturing process of the said connector.
  • (A)-(f) is explanatory drawing which shows typically the manufacturing process of the said opto-electric hybrid unit.
  • (A)-(b) is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the said board typically.
  • the 4th Embodiment of the opto-electric hybrid module of this invention is shown typically, (a) is the top view, (b) is the longitudinal cross-sectional view.
  • FIG. 1 (a) is a plan view schematically showing a first embodiment of the opto-electric hybrid module of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a longitudinal sectional view thereof.
  • the opto-electric hybrid module of this embodiment includes a connector (optical element unit) 1 having a convex portion (fitting portion) 1a for alignment and a concave portion (fitting for fitting the convex portion 1a for alignment).
  • the opto-electric hybrid unit 2 having the fitting portion 2a and the board 3 to which the connector 1 is attached are individually manufactured.
  • the convex portion 1a for positioning the connector 1 and the opto-electric hybrid unit 2 By fitting the concave portion 2a and attaching the connector 1 to the board 3 in that state, the connector 1, the opto-electric hybrid unit 2 and the board 3 are combined and integrated. Yes.
  • a spacer 5 is fitted in a gap between the bottom of the connector 1 and the opto-electric hybrid unit 2, and the opto-electric hybrid unit 2 is fixed to the connector 1.
  • the orientation (up / down / left / right) of the opto-electric hybrid module is not limited to that shown in FIG. 1 (b), but the top / bottom of FIG. Alternatively, the left and right in FIG.
  • the optical element 13 is positioned and mounted on the connector 1 at a predetermined position with respect to the convex portion 1a for alignment.
  • one end face (light reflecting surface 25 a) of the core 25 of the optical waveguide W is positioned and formed at a predetermined position with respect to the recess 2 a.
  • the optical element 13 and the core 25 are connected by fitting the convex portion 1a for positioning and the concave portion 2a (coupling between the connector 1 and the opto-electric hybrid unit 2).
  • the one end surface (light reflecting surface 25a) is automatically and accurately aligned so that light can propagate.
  • the positioning between the board 3 and the connector 1 does not require a high degree of accuracy.
  • the connector 1 is shown in FIG. 2A, and the longitudinal sectional view thereof is shown in FIG. A wiring 12 and an optical element 13 electrically connected to the electrical wiring 12 are provided.
  • the connector body 11 includes an insertion recess 11b into which one end of the opto-electric hybrid unit 2 is inserted.
  • the optical element 13 is mounted on the lower part of the back wall of the insertion recess 11b, and the insertion recess 11b faces the insertion recess 11b.
  • the alignment convex portion 1a is formed on the upper part of the two side wall surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 2A).
  • the alignment convex portion 1a is formed on the upper part of the two side wall surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 2A).
  • the alignment convex portion 1a is formed on the upper part of the two side wall surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 2A).
  • the alignment convex portion 1a is formed on the upper part of the two side wall surfaces (upper and lower surfaces in FIG. 2A).
  • the opto-electric hybrid unit 2 has a plan view as shown in FIG. 3A and a longitudinal sectional view as shown in FIG. 3B.
  • the waveguide W (the lower portion in FIG. 3B) is laminated, and one end is formed on an inclined surface inclined by 45 ° with respect to the axial direction of the core 25.
  • the electric circuit board E includes an insulating sheet (insulating layer) 21, an electric wiring 22 formed on the upper surface of the insulating sheet 21, and a concave recess positioning wiring 23.
  • the optical waveguide W includes an under cladding layer 24 formed on the lower surface of the insulating sheet 21 of the electric circuit board E, and an optical path core formed in a predetermined pattern on the lower surface of the under cladding layer 24.
  • the said recessed part 2a fitted with the said convex part 1a for position alignment is formed in the both sides [the upper side and the lower side in Fig.3 (a)] of the said opto-electric hybrid unit.
  • These recesses 2a are formed at positions corresponding to the alignment protrusions 1a formed on the connector 1 (see FIGS. 2A and 2B), and the width thereof is the alignment protrusions. It is formed slightly larger than the width of 1a.
  • the recess 2a is formed in a quadrangular shape in plan view.
  • a part of the electrical wiring 22 of the opto-electric hybrid unit 2 is part of the ceiling of the connector 1. It is electrically connected to the electrical wiring 12 of the part.
  • the board 3 includes an insulating substrate 31 and electrical wiring 32 formed on the surface of the insulating substrate 31, as shown in FIG. Then, in a state where the connector 1 coupled to the opto-electric hybrid unit 2 is attached to the board 3 (see FIGS. 1A and 1B), a part of the electrical wiring 32 of the board 3 is Electrical connection is made with the electrical wiring 12 at the bottom of the connector 1.
  • the opto-electric hybrid module is manufactured through the following steps (1) to (4).
  • an insulating sheet 21 (see FIG. 6A) made of an insulating material such as polyimide resin is prepared.
  • the thickness of the insulating sheet 21 is set within a range of 5 to 15 ⁇ m, for example.
  • the electrical wiring 22 and the concave recess positioning wiring 23 are simultaneously formed on one surface of the insulating sheet 21 (upper surface in FIG. 6A).
  • the electrical wiring 22 and the recess positioning wiring 23 are formed by, for example, a semi-additive method.
  • a metal layer (having a thickness of about 60 to 260 nm) is formed on one surface of the insulating sheet 21 by sputtering or electroless plating.
  • This metal layer becomes a seed layer (layer serving as a base for forming an electrolytic plating layer) when performing subsequent electrolytic plating.
  • the electric wiring 22 and the photosensitive resist on the side on which the seed layer is formed are formed by photolithography.
  • a hole portion of the pattern of the recess positioning wire 23 is formed at the same time, and the surface portion of the seed layer is exposed at the bottom of the hole portion.
  • an electrolytic plating layer (having a thickness of about 5 to 20 ⁇ m) is formed on the surface portion of the seed layer exposed at the bottom of the hole by electrolytic plating. Then, the photosensitive resist is removed with an aqueous sodium hydroxide solution or the like. Thereafter, the seed layer portion where the electrolytic plating layer is not formed is removed by soft etching, and a laminated portion composed of the remaining seed layer and the electrolytic plating layer is formed on the electric wiring 22 and the concave recess positioning wiring 23. To do.
  • the concave-shaped concave portion positioning wiring 23 by etching the part of the insulating sheet 21 of the recessed part (concave part formation plan part) of the said concave-shaped recessed part positioning wiring 23 using a chemical etching liquid. By removing, a first recess 21a that becomes a part of the recess 2a is formed.
  • the first recess 21a is formed by, for example, photographing the surface on the electrical wiring 22 side and the surface on the insulating sheet 21 side with a camera of an exposure machine, and based on the image, Using the concave-shaped concave portion positioning wiring 23 as a mark, the position of the back surface side of the concave portion formation scheduled portion is appropriately positioned.
  • a portion of the insulating sheet 21 side excluding the recessed portion formation scheduled portion is covered with a dry film resist (not shown).
  • the exposed portion of the insulating sheet 21 in the portion where the recess is to be formed is removed by etching using a chemical etching solution.
  • the removed portion is formed in the first recess 21a.
  • the dry film resist is peeled off with a sodium hydroxide aqueous solution or the like. In this way, an electric circuit board E is obtained.
  • an under cladding layer 24 is formed on the surface of the insulating sheet 21 opposite to the electric wiring formation surface (the lower surface in FIG. 6C) by photolithography. Form. At this time, a second recess 24a is formed in the under cladding layer 24 coaxially with the first recess 21a.
  • a photosensitive resin such as a photosensitive epoxy resin is used as a material for forming the under cladding layer 24.
  • the thickness of the under cladding layer 24 is set within a range of 5 to 50 ⁇ m, for example.
  • a core 25 having a predetermined pattern is formed on the surface of the under cladding layer 24 by photolithography.
  • the photomask used for forming the core 25 is formed so as to be positioned on the basis of the alignment mark formed simultaneously with the recess positioning wiring 23. That is, the core 25 formed using the photomask is formed at an appropriate position with respect to the first recess 21a.
  • the core 25 is formed so as to avoid the second recess 24 a of the under cladding layer 24.
  • the dimensions of the core 25 are set, for example, in the range of 20 to 100 ⁇ m in height and in the range of 20 to 100 ⁇ m in width.
  • an over clad layer 26 is formed on the surface of the under clad layer 24 by photolithography so as to cover the core 25.
  • the third recess 26a is formed in the over clad layer 26 coaxially with the first and second recesses 21a, 24a.
  • the continuous recesses of the first to third recesses 21a, 24a, and 26a are the recesses 2a.
  • the thickness of the over clad layer 26 is set, for example, within the range of 1000 ⁇ m or less, exceeding the thickness of the core 25. In this way, the optical waveguide W is formed.
  • one end of the laminated body composed of the electric circuit board E and the optical waveguide W is placed on the axis of the core 25 using a laser or a blade with the alignment mark as a reference. Cut to an inclined surface inclined by 45 ° with respect to the direction.
  • One end surface of the core 25 located on the inclined surface is formed on the light reflecting surface 25a. Since the light reflecting surface 25a is formed with reference to the alignment mark formed simultaneously with the recess positioning wire 23, the light reflecting surface 25a is formed at an appropriate position with respect to the first recess 21a. In this manner, the opto-electric hybrid unit 2 in which the light reflection surface 25a of the core 25 is formed at a predetermined position with respect to the recess 2a is manufactured.
  • the optical element 13 and the alignment convex portion 1a are positioned relative to each other.
  • the one end surface (light reflecting surface 25 a) of the core 25 and the recess 2 a are positioned relative to each other. Therefore, as described above, when the convex portion 1a for alignment of the connector 1 and the concave portion 2a of the opto-electric hybrid unit 2 are fitted, and the connector 1 and the opto-electric hybrid unit 2 are coupled, The optical element 13 and the one end surface (light reflecting surface 25a) of the core 25 are automatically aligned accurately and light propagation is possible.
  • the connector 1 and the opto-electric hybrid unit 2 are connected by a simple operation of fitting the convex portion 1a for alignment of the connector 1 and the concave portion 2a of the opto-electric hybrid unit 2 in this way. Since it can be coupled so that light can propagate, the opto-electric hybrid module is excellent in productivity.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically showing a second embodiment of the opto-electric hybrid module of the present invention.
  • the opto-electric hybrid module according to this embodiment has an alignment convex portion 1a formed on the connector 1 on the side wall surface. It is formed at the bottom. Therefore, the opto-electric hybrid unit 2 is in a state in which the vertical direction is opposite to that of the first embodiment (see FIG. 1B) (the electric circuit board E is down and the optical waveguide W is up). The connector 1 is fitted. Therefore, a through hole 21b for an optical path is formed in a portion of the insulating sheet 21 of the electric circuit board E that becomes an optical path.
  • the electrical wiring 12 of the connector 1 is formed so as to penetrate the bottom of the connector body 11, and a part of the electrical wiring 22 of the opto-electric hybrid unit 2 is electrically connected to the electrical wiring 12. .
  • a spacer 5 is fitted in a gap between the ceiling portion of the connector 1 and the opto-electric hybrid unit 2, and the opto-electric hybrid unit 2 is fixed to the connector 1.
  • Other parts are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same parts. Then, the same operations and effects as the first embodiment are obtained.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view schematically showing a third embodiment of the opto-electric hybrid module of the present invention.
  • the opto-electric hybrid module according to this embodiment has an alignment convex portion 1a formed on the connector 1 on the side wall surface.
  • the top plate portion of the connector 1 is openable and detachable or detachable.
  • the opto-electric hybrid unit 2 is coupled to the connector 1 from the upper side of FIG. 10 to the convex portion 1a for alignment with the top plate portion of the connector 1 opened or removed.
  • the recessed portion 2a of the mixed mounting unit 2 is fitted from the optical waveguide W side, and then the top plate portion of the connector 1 is closed or attached.
  • Other parts are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same parts. Then, the same operations and effects as the first embodiment are obtained.
  • the connector 1 is attached to the board 3.
  • the order may be reversed, and the connector 1 is connected to the board.
  • the opto-electric hybrid unit 2 may be coupled to the connector 1.
  • FIG. 11 (a) is a plan view schematically showing a fourth embodiment of the opto-electric hybrid module of the present invention
  • FIG. 11 (b) is a longitudinal sectional view thereof.
  • FIG. 11 (a) only a part of the configuration is shown for easy understanding of the arrangement of the components.
  • the connector 1 in the second embodiment shown in FIG. 9, the connector 1 (see FIG. 9) is not configured, and the optical element 13 is mounted on the board (optical element unit) 3.
  • the convex part 4a for alignment fitted in the recessed part 2a of the opto-electric hybrid unit 2 is formed in the state which protruded upwards on the both sides of the transparent sealing resin part 4 which seals the said optical element 13.
  • alignment between the optical element 13 and one end surface (light reflecting surface 25a) of the core 25 is such that the light can propagate, and the alignment convex portion 4a formed on the transparent sealing resin portion 4 and the photoelectric This is performed by fitting with the recessed portion 2a of the mixed mounting unit 2.
  • a conductive material such as a metal is provided between the electrical wirings 32 and 22 so that a part of the electrical wiring 32 of the board 3 and a part of the electrical wiring 22 of the opto-electric hybrid unit 2 are electrically connected.
  • a conductive member 6 is provided.
  • Other parts are the same as those in the second embodiment, and the same reference numerals are given to the same parts. And the same operation and effect as the above-mentioned 2nd embodiment are produced.
  • the formation of the transparent sealing resin portion 4 having the alignment convex portion 4a is performed as follows, for example. That is, first, a translucent mold having the mold surface of the transparent sealing resin portion 4 is positioned using the optical element 13 mounted on the board 3 (using the optical element 13 as a positioning reference). In this state, it is brought into close contact with the surface of the board 3. Next, a photocurable sealing resin is injected into a molding space surrounded by the mold surface of the mold and the surface of the board 3. And through the said shaping
  • the one end surface of the core 25 is formed on the light reflecting surface 25a.
  • the core 25 on which the light reflecting surface 25a is formed is for the optical path and is not a core that is not used for the optical path. . Therefore, for example, even in a form (fifth embodiment) in which a core that is not used as an optical path is formed at the end as shown in FIG. 12, the light reflecting surface 25 a is one end face of the core 25 for the optical path. It will be formed. That is, the embodiment shown in FIG. 12 is also included in the present invention.
  • the convex portions 1a and 4a and the concave portion 2a are illustrated at substantially the same height, but the height of the convex portions 1a and 4a is the same as that of the concave portion 2a. The height may be high or low.
  • the planar view shape of the convex portions 1a, 4a and the concave portion 2a is a quadrangular shape, but may be another polygonal shape such as a triangular shape or an arc shape.
  • the alignment convex portions 1a and 4a are formed on the connector 1 (first to third embodiments) or the transparent sealing resin portion 4 (fourth embodiment).
  • the concave portion 2a that fits the convex portions 1a and 4a is formed in the opto-electric hybrid unit 2
  • the convex portions 1a and 4a and the concave portion 2a may be reversed.
  • the convex portion for alignment may be formed in the opto-electric hybrid unit 2 and the concave portion fitted to the convex portion may be formed in the connector 1 or the transparent sealing resin portion 4.
  • the width of the concave portion 2a is formed slightly larger than the width of the positioning convex portions 1a and 4a fitted therein.
  • the E insulating sheet 21 may be formed so as to slightly protrude inside the recess 2a. In this case, when the convex portions 1a and 4a for alignment (the convex portion 4a is not shown in FIG. 13) are fitted into the concave portion 2a (the fitting in the third embodiment shown in FIG. 10). The direction is opposite to that of Fig. 13 and is fitted from the side of the optical waveguide W.
  • the protruding portion of the insulating sheet 21 includes the outer peripheral surfaces of the alignment convex portions 1a and 4a, and A slight gap between the inner peripheral surface of the concave portion 2a can be filled, and the fitting of the convex portions 1a and 4a for alignment can be stabilized.
  • the gap is gradually narrowed as the surface side portion of the recess positioning wiring 23 becomes deeper from the surface by cutting or polishing. You may form in an inclined surface.
  • the convex portions 1a and 4a (the convex portion 4a is not shown in FIG. 14) are fitted into the concave portion 2a, the axes of the convex portions 1a and 4a are easily aligned with the central axis of the concave portion 2a. It becomes easy to align with high accuracy.
  • the dummy core 27 that is not used as an optical path is formed along the peripheral edge and the inner peripheral surface of the recess 2a.
  • the under cladding layer 24 and the dummy core 27 may be formed along the inner peripheral surface of the recess 2a.
  • the portions formed in the state along the inner peripheral surface of each concave portion 2a are the convex portions 1a and 4a for alignment [the convex portion 4a is shown in FIGS. ) Is not shown] and a slight gap between the outer peripheral surface of the concave portion 2a and the inner peripheral surface of the concave portion 2a can be filled, and the fitting of the convex portions 1a and 4a for alignment can be stabilized.
  • a connector on which a light emitting element is mounted and an opto-electric hybrid unit are individually manufactured, and then the connector and the opto-electric hybrid unit are manufactured.
  • the dimensions of the convex part for alignment are 1.5 mm in width, 1.5 mm in depth, and 2.0 mm in height
  • the dimensions of the concave part are 1.55 mm in width, 1.55 mm in depth, and 0.2 mm in height. It was.
  • the connector and the opto-electric hybrid unit are coupled, and at the same time, light can propagate between the light emitting element and the core.
  • the comparative example it took time to enable the light propagation.
  • the opto-electric hybrid module of the present invention can be used when the optical element unit and the opto-electric hybrid unit are coupled in a short time to allow light propagation.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

　光素子ユニットの光素子と光電気混載モジュールの光導波路のコアとの位置合わせが簡単かつ正確になっている光電気混載モジュールを提供する。この光電気混載モジュールは、光素子１３が実装されたコネクタ１と、電気回路基板Ｅと光導波路Ｗとが積層された光電気混載ユニット２とを備えた光電気混載モジュールであって、コネクタ１が、光素子１３に対して所定位置に位置決め形成された位置合わせ用の凸部１ａを備え、光電気混載ユニット２が、光導波路Ｗのコア２５の端面に対して所定位置に位置決め形成された、位置合わせ用の凸部１ａを嵌合するための凹部２ａを備え、コネクタ１と光電気混載ユニット２との結合が、コネクタ１の位置合わせ用の凸部１ａと光電気混載ユニット２の凹部２ａとを嵌合させた状態でなされ、その結合により、光素子１３とコア２５とが光伝播可能に位置合わせされた状態になっている。

Description

光電気混載モジュール
　本発明は、電気回路基板と光導波路とが積層された光電気混載ユニットと、光素子が実装された光素子ユニットとが、光伝播可能に結合された光電気混載モジュールに関するものである。
　最近の電子機器等では、伝送情報量の増加に伴い、電気配線に加えて、光信号を伝送する光配線が採用されている。すなわち、電気配線が形成された電気回路基板に、光配線として光導波路が積層された光電気混載ユニットと、電気信号を光信号に変換する発光素子や光信号を電気信号に変換する受光素子等の光素子が実装された光素子ユニットとを備えた光電気混載モジュールが、上記電子機器等に組み込まれている。
　上記光電気混載モジュールでは、上記発光素子から発光された光を、上記光導波路のコア（光配線）の一端面（光入口）に入射させ、また、上記コアの他端面（光出口）から出射した光を、上記受光素子に受光させる必要がある。そのため、上記光素子（発光素子，受光素子）とコアとを光伝播可能に位置合わせする必要がある。
　そこで、上記光素子とコアとの位置合わせを簡単にできる方法が、従来より提案されている（例えば、特許文献１参照）。その方法は、位置合わせ用の孔部が形成された位置合わせ部材を、光導波路の端部に取り付け、上記孔部に嵌合する位置合わせ用のピンを、光素子ユニットに形成し、上記位置合わせ部材の孔部と上記光素子ユニットのピンとを嵌合することにより、光導波路のコアと光素子とを自動的に光伝播可能に位置合わせする方法である。
特開２００９－２２３０６３号公報
　しかしながら、上記方法は、位置合わせを簡単にできるものの、光伝播が適正にならないことがあった。すなわち、上記方法では、位置合わせ部材を光導波路に取り付ける必要があり、その際に、それら位置合わせ部材と光導波路との間に位置ずれが生じる場合がある。この位置ずれが生じていると、たとえ、上記位置合わせ部材の孔部と上記光素子ユニットのピンとを嵌合したとしても、光導波路のコアと、上記光素子ユニットの光素子とは、位置合わせされていないことになり、適正な光伝播ができない。
　本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光電気混載モジュールの光導波路のコアと光素子ユニットの光素子との位置合わせが簡単かつ正確になっている光電気混載モジュールの提供をその目的とする。
　上記の目的を達成するため、本発明の光電気混載モジュールは、光素子が実装された光素子ユニットと、電気回路基板と光導波路とが積層された光電気混載ユニットとが、光伝播可能に結合された光電気混載モジュールであって、上記光素子ユニットが、上記光素子に対して所定位置に位置決め形成された位置合わせ用の嵌合部を備え、上記光電気混載ユニットが、上記光導波路の光路用コアの端面に対して所定位置に位置決め形成された被嵌合部を備え、上記光素子ユニットと上記光電気混載ユニットとの結合が、上記光素子ユニットの上記嵌合部と上記光電気混載ユニットの上記被嵌合部とを嵌合させた状態でなされ、その結合により、上記光素子と上記光路用コアとが光伝播可能に位置合わせされた状態になっているという構成をとる。
　本発明の光電気混載モジュールは、光素子ユニットの位置合わせ用の嵌合部と光電気混載ユニットの被嵌合部とを嵌合させた状態で、それら光素子ユニットと光電気混載ユニットとを結合させたものとなっている。ここで、上記光素子ユニットでは、光素子と位置合わせ用の上記嵌合部とが、互いに位置決めされた位置関係になっている。また、上記光電気混載ユニットでは、コアの端面と上記被嵌合部とが、互いに位置決めされた位置関係になっている。そのため、上記光素子ユニットと上記光電気混載ユニットとが結合した状態では、上記嵌合部と上記被嵌合部とが嵌合していることから、上記光素子ユニットの光素子と、上記光電気混載ユニットのコアとが、自動的に光伝播可能に位置合わせされた状態になる。すなわち、本発明の光電気混載モジュールは、光素子ユニットの位置合わせ用の嵌合部と光電気混載ユニットの被嵌合部とを嵌合させるという簡単な作業により、コアと光素子とが正確に位置合わせされ、適正な光伝播が可能になる構造となっている。
　特に、上記被嵌合部が、上記光電気混載ユニットの外周側面に形成された凹部または凸部であり、上記嵌合部が、上記光電気混載ユニットの凹部と嵌合する凸部または上記光電気混載ユニットの凸部と嵌合する凹部である場合には、上記嵌合部と上記被嵌合部との嵌合構造を簡単な構造とすることができる。
本発明の光電気混載モジュールの第１の実施の形態を模式的に示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその縦断面図である。 上記光電気混載モジュールを構成するコネクタを模式的に示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその縦断面図である。 上記光電気混載モジュールを構成する光電気混載ユニットを模式的に示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその縦断面図である。 上記光電気混載モジュールを構成するボードを模式的に示す縦断面図である。 （ａ）～（ｂ）は、上記コネクタの作製工程を模式的に示す説明図である。 （ａ）～（ｆ）は、上記光電気混載ユニットの作製工程を模式的に示す説明図である。 （ａ）～（ｂ）は、上記ボードの作製工程を模式的に示す説明図である。 上記コネクタと上記光電気混載ユニットとの結合工程を模式的に示す縦断面図である。 本発明の光電気混載モジュールの第２の実施の形態を模式的に示す縦断面図である。 本発明の光電気混載モジュールの第３の実施の形態を模式的に示す縦断面図である。 本発明の光電気混載モジュールの第４の実施の形態を模式的に示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその縦断面図である。 本発明の光電気混載モジュールの第５の実施の形態を模式的に示す縦断面図である。 上記光電気混載ユニットの被嵌合部の第１変形例を模式的に示す拡大縦断面図である。 上記光電気混載ユニットの被嵌合部の第２変形例を模式的に示す拡大縦断面図である。 （ａ）は、上記光電気混載ユニットの被嵌合部の第３変形例を模式的に示す拡大縦断面図であり、（ｂ）は、上記光電気混載ユニットの被嵌合部の第４変形例を模式的に示す拡大縦断面図である。
　つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
　図１（ａ）は、本発明の光電気混載モジュールの第１の実施の形態を模式的に示す平面図であり、図１（ｂ）は、その縦断面図である。なお、図１（ａ）では、構成要素の配置等をわかり易くするため、一部の構成のみを図示している。この実施の形態の光電気混載モジュールは、位置合わせ用の凸部（嵌合部）１ａを有するコネクタ（光素子ユニット）１と、その位置合わせ用の凸部１ａを嵌合するための凹部（被嵌合部）２ａを有する光電気混載ユニット２と、上記コネクタ１を取り付けるボード３とを、個別に作製し、上記コネクタ１の位置合わせ用の凸部１ａと、上記光電気混載ユニット２の凹部２ａとを嵌合し、その状態で、上記コネクタ１を上記ボード３に取り付けることにより、上記コネクタ１と上記光電気混載ユニット２と上記ボード３とを結合して一体化したものとなっている。なお、この実施の形態では、上記コネクタ１の底部と上記光電気混載ユニット２との間の隙間に、スペーサ５を嵌め込み、上記コネクタ１に対し上記光電気混載ユニット２を固定している。また、上記光電気混載モジュールの使用時は、その光電気混載モジュールの向き（上下左右）は、図１（ｂ）に示すものだけでなく、図１（ｂ）の上下を逆にしたり横にしたり、図１（ｂ）の左右を上下にしたり等してもよい。
　ここで、上記コネクタ１には、光素子１３が、位置合わせ用の凸部１ａに対して所定位置に位置決め実装されている。また、上記光電気混載ユニット２には、光導波路Ｗのコア２５の一端面（光反射面２５ａ）が、凹部２ａに対して所定位置に位置決め形成されている。このため、上記光電気混載モジュールでは、上記位置合わせ用の凸部１ａと上記凹部２ａとの嵌合（上記コネクタ１と上記光電気混載ユニット２との結合）により、光素子１３とコア２５の一端面（光反射面２５ａ）とが、自動的に正確に位置合わせされ、光伝播可能に配置されるようになっている。なお、上記ボード３と上記コネクタ１との位置合わせは、高度な精度は要しない。
　より詳しく説明すると、上記コネクタ１は、その平面図を図２（ａ）に、その縦断面図を図２（ｂ）に示すように、コネクタ本体１１と、このコネクタ本体１１に形成された電気配線１２と、この電気配線１２と電気的に接続された光素子１３とを備えている。そして、上記コネクタ本体１１は、上記光電気混載ユニット２の一端部を挿入する挿入凹部１１ｂを備え、その挿入凹部１１ｂの奥壁面の下部に、光素子１３が実装され、その挿入凹部１１ｂの向かい合う二つの側壁面〔図２（ａ）では上下面〕の上部に、上記位置合わせ用の凸部１ａが形成されている。この実施の形態では、上記凸部１ａは、平面視四角形状に形成されている。また、電気配線１２は、コネクタ本体１１の底部を貫通するものと、底部から側壁内部を経て天井部に至るものとが形成されており、そのうち、底部を貫通する電気配線１２に、上記光素子１３が電気的に接続されている。
　上記光電気混載ユニット２は、その平面図を図３（ａ）に、その縦断面図を図３（ｂ）に示すように、電気回路基板Ｅ〔図３（ｂ）では上側部分〕と光導波路Ｗ〔図３（ｂ）では下側部分〕とが積層され、一端部が、コア２５の軸方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成されてたものとなっている。そのうち、電気回路基板Ｅは、絶縁性シート（絶縁層）２１と、この絶縁性シート２１の上面に形成された電気配線２２および凹形状の凹部位置決め用配線２３とを備えている。一方、光導波路Ｗは、上記電気回路基板Ｅの絶縁性シート２１の下面に形成されたアンダークラッド層２４と、このアンダークラッド層２４の下面に所定パターンの線状に形成された光路用のコア２５と、このコア２５を被覆した状態で上記アンダークラッド層２４の下面に形成されたオーバークラッド層２６とを備えている。そして、上記光電気混載ユニット２の両側〔図３（ａ）では上側および下側〕に、上記位置合わせ用の凸部１ａと嵌合する上記凹部２ａが形成されている。これら凹部２ａは、上記コネクタ１に形成された位置合わせ用の凸部１ａ〔図２（ａ），（ｂ）参照〕に対応した位置に形成され、その幅は、上記位置合わせ用の凸部１ａの幅よりも僅かに大きく形成されている。この実施の形態では、上記凹部２ａは、平面視四角形状に形成されている。また、上記光電気混載ユニット２が上記コネクタ１に結合した状態〔図１（ａ），（ｂ）参照〕で、上記光電気混載ユニット２の電気配線２２の一部は、上記コネクタ１の天井部の電気配線１２と、電気的に接続されるようになっている。
　上記ボード３は、その縦断面図を図４に示すように、絶縁性基板３１と、この絶縁性基板３１の表面に形成された電気配線３２とを備えている。そして、上記光電気混載ユニット２を結合した上記コネクタ１が上記ボード３に取り付けられた状態〔図１（ａ），（ｂ）参照〕で、上記ボード３の電気配線３２の一部は、上記コネクタ１の底部の電気配線１２と、電気的に接続されるようになっている。
　上記光電気混載モジュールは、下記の（１）～（４）の工程を経て製造される。
（１）上記コネクタ１を作製する工程〔図５（ａ）～（ｂ）参照〕。
（２）上記光電気混載ユニット２を作製する工程〔図６（ａ）～（ｆ）参照〕。
（３）上記ボード３を作製する工程〔図７（ａ）～（ｂ）参照〕。
（４）上記コネクタ１に上記光電気混載ユニット２の一端部を結合した後（図８参照）、その状態で、そのコネクタ１を上記ボード３に取り付ける工程。
〔（１）コネクタ１の作製工程〕
　上記（１）のコネクタ１の作製工程について説明する。まず、金属板を打ち抜いた後、その金属板を折り曲げる等して、電気配線１２〔図５（ａ）参照〕を形成する。ついで、図５（ａ）に示すように、上記電気配線１２を埋め込むようにして、型成形により、樹脂製のコネクタ本体１１を形成する。このコネクタ本体１１には、前記位置合わせ用の凸部１ａが一体的に形成されている。そして、図５（ｂ）に示すように、上記位置合わせ用の凸部１ａを基準とした適正な位置に、光素子１３を実装する。このようにして、コネクタ１が作製される。
〔（２）光電気混載ユニット２の作製工程〕
　上記（２）の光電気混載ユニット２の作製工程について説明する。まず、ポリイミド樹脂等の絶縁性材料からなる絶縁性シート２１〔図６（ａ）参照〕を準備する。この絶縁性シート２１の厚みは、例えば、５～１５μｍの範囲内に設定される。
　ついで、図６（ａ）に示すように、上記絶縁性シート２１の片面〔図６（ａ）では上面〕に、電気配線２２と、凹形状の凹部位置決め用配線２３とを、同時に形成する。これら電気配線２２および凹部位置決め用配線２３の形成は、例えば、セミアディティブ法により行われる。
　すなわち、上記セミアディティブ法では、まず、上記絶縁性シート２１の片面に、スパッタリングまたは無電解めっき等により金属層（厚み６０～２６０ｎｍ程度）を形成する。この金属層は、後の電解めっきを行う際のシード層（電解めっき層形成の素地となる層）となる。ついで、上記絶縁性シート２１およびシード層からなる積層体の両面に、感光性レジストをラミネートした後、上記シード層が形成されている側の感光性レジストに、フォトリソグラフィ法により上記電気配線２２および凹部位置決め用配線２３のパターンの孔部を同時に形成し、その孔部の底に上記シード層の表面部分を露呈させる。つぎに、電解めっきにより、上記孔部の底に露呈した上記シード層の表面部分に、電解めっき層（厚み５～２０μｍ程度）を積層形成する。そして、上記感光性レジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。その後、上記電解めっき層が形成されていないシード層部分をソフトエッチングにより除去し、残存したシード層と電解めっき層とからなる積層部分を上記電気配線２２および凹形状の凹部位置決め用配線２３に形成する。
　そして、図６（ｂ）に示すように、上記凹形状の凹部位置決め用配線２３の凹所部（凹部形成予定部）の絶縁性シート２１の部分を、ケミカルエッチング液を用いてエッチングすることにより除去し、前記凹部２ａの一部分となる第１凹部２１ａを形成する。この第１凹部２１ａの形成方法は、例えば、露光機のカメラで、電気配線２２側の面と、絶縁性シート２１側の面とを撮影し、その画像を基に、上記電気配線２２側の凹形状の凹部位置決め用配線２３を目印として、凹部形成予定部の裏面側の位置を適正に位置決めする。ついで、その絶縁性シート２１側のうち、上記凹部形成予定部を除く部分を、ドライフィルムレジスト（図示せず）で覆う。つぎに、露呈している上記凹部形成予定部の絶縁性シート２１の部分を、ケミカルエッチング液を用いてエッチングすることにより除去する。その除去部分が上記第１凹部２１ａに形成される。その後、上記ドライフィルムレジストを水酸化ナトリウム水溶液等により剥離する。このようにして、電気回路基板Ｅを得る。
　つぎに、図６（ｃ）に示すように、上記絶縁性シート２１の、電気配線形成面と反対側の面〔図６（ｃ）では下面〕に、フォトリソグラフィ法により、アンダークラッド層２４を形成する。このとき、アンダークラッド層２４に、上記第１凹部２１ａと同軸的に第２凹部２４ａが形成されるようにする。このアンダークラッド層２４の形成材料としては、感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂が用いられる。アンダークラッド層２４の厚みは、例えば、５～５０μｍの範囲内に設定される。
　ついで、図６（ｄ）に示すように、上記アンダークラッド層２４の表面に、フォトリソグラフィ法により、所定パターンのコア２５を形成する。このとき、コア２５の形成に用いるフォトマスクは、上記凹部位置決め用配線２３と同時に形成したアライメントマークを基準として位置決めするように形成されている。すなわち、上記フォトマスクを用いて形成されたコア２５は、上記第１凹部２１ａに対して適正な位置に形成される。また、コア２５は、上記アンダークラッド層２４の第２凹部２４ａを避けて形成される。コア２５の寸法は、例えば、高さが２０～１００μｍの範囲内に設定され、幅が２０～１００μｍの範囲内に設定される。
　そして、図６（ｅ）に示すように、上記コア２５を被覆するよう、上記アンダークラッド層２４の表面に、フォトリソグラフィ法により、オーバークラッド層２６を形成する。このとき、オーバークラッド層２６に、上記第１および第２凹部２１ａ，２４ａと同軸的に第３凹部２６ａが形成されるようにする。これら第１～第３凹部２１ａ，２４ａ，２６ａの連続凹部が前記凹部２ａである。このオーバークラッド層２６の厚み（アンダークラッド層２４の表面からの厚み）は、例えば、コア２５の厚みを上回り１０００μｍ以下の範囲内に設定される。このようにして、光導波路Ｗが形成される。
　その後、図６（ｆ）に示すように、上記電気回路基板Ｅと上記光導波路Ｗとからなる積層体の一端部を、上記アライメントマークを基準として、レーザまたは刃等を用い、コア２５の軸方向に対して４５°傾斜した傾斜面になるよう切断する。その傾斜面に位置するコア２５の一端面が光反射面２５ａに形成される。この光反射面２５ａは、上記凹部位置決め用配線２３と同時に形成したアライメントマークを基準として形成されていることから、上記第１凹部２１ａに対して適正な位置に形成される。このようにして、上記凹部２ａに対してコア２５の光反射面２５ａが所定位置に形成された光電気混載ユニット２が作製される。
〔（３）ボード３の作製工程〕
　上記（３）のボード３の作製工程について説明する。まず、図７（ａ）に示すように、絶縁性基板３１を準備する。ついで、図７（ｂ）に示すように、その絶縁性基板３１の表面に、電気配線３２を形成する。このようにして、絶縁性基板３１と電気配線３２とを備えたボード３が作製される。
〔（４）コネクタ１と光電気混載ユニット２との結合工程、およびその後のコネクタ１のボード３への取り付け工程〕
　つぎに、コネクタ１と光電気混載ユニット２とを結合する。この結合は、図８に示すように、コネクタ１の挿入凹部１１ｂに、光電気混載ユニット２の傾斜面に形成された一端部を挿入した後（矢印Ｄ１参照）、その挿入凹部１１ｂの天井部側に移動させ（矢印Ｄ２参照）、その挿入凹部１１ｂ内に形成された位置合わせ用の凸部１ａと、上記光電気混載ユニット２の凹部２ａとを嵌合させることにより行う。その後、上記コネクタ１と上記光電気混載ユニット２との間の隙間に、スペーサ５を嵌め込む〔図１（ｂ）参照〕。そして、上記コネクタ１を上記ボード３〔図１（ｂ）参照〕に取り付ける。このようにして、目的とする光電気混載モジュール〔図１（ａ），（ｂ）参照〕が作製される。
　ここで、先に述べたように、上記コネクタ１では、光素子１３と位置合わせ用の凸部１ａとが互いに位置決めされた位置関係になっている。また、上記光電気混載ユニット２では、コア２５の一端面（光反射面２５ａ）と凹部２ａとが互いに位置決めされた位置関係になっている。そのため、上記のように、上記コネクタ１の位置合わせ用の凸部１ａと上記光電気混載ユニット２の凹部２ａとを嵌合させて、上記コネクタ１と上記光電気混載ユニット２とを結合すると、光素子１３とコア２５の一端面（光反射面２５ａ）とが、自動的に正確に位置合わせされ、光伝播可能となる。
　そして、このように、上記コネクタ１の位置合わせ用の凸部１ａと上記光電気混載ユニット２の凹部２ａとを嵌合させるという簡単な作業により、上記コネクタ１と上記光電気混載ユニット２とを光伝播可能に結合できるため、上記光電気混載モジュールは、生産性に優れたものとなっている。
　図９は、本発明の光電気混載モジュールの第２の実施の形態を模式的に示す縦断面図である。この実施の形態の光電気混載モジュールは、図１（ａ），（ｂ）に示す上記第１の実施の形態において、コネクタ１に形成されている位置合わせ用の凸部１ａが、側壁面の下部に形成されている。そのため、光電気混載ユニット２が、その上下方向を、上記第１の実施の形態〔図１（ｂ）参照〕と逆にした状態（電気回路基板Ｅが下、上記光導波路Ｗが上）で、コネクタ１に嵌合している。そのため、光路となる電気回路基板Ｅの絶縁性シート２１の部分に、光路用の貫通孔２１ｂが形成されている。また、コネクタ１の電気配線１２は、コネクタ本体１１の底部を貫通して形成されており、その電気配線１２に、光電気混載ユニット２の電気配線２２の一部が電気的に接続されている。そして、コネクタ１の天井部と上記光電気混載ユニット２との間の隙間に、スペーサ５を嵌め込み、上記コネクタ１に対し上記光電気混載ユニット２を固定している。それ以外の部分は、上記第１の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
　図１０は、本発明の光電気混載モジュールの第３の実施の形態を模式的に示す縦断面図である。この実施の形態の光電気混載モジュールは、図１（ａ），（ｂ）に示す上記第１の実施の形態において、コネクタ１に形成されている位置合わせ用の凸部１ａが、側壁面の下部に形成されており、コネクタ１の天板部が、開閉自在または着脱自在になっている。そして、コネクタ１への光電気混載ユニット２の結合は、上記コネクタ１の天板部を開けた状態または取り外した状態で、上記位置合わせ用の凸部１ａに、図１０の上方から、光電気混載ユニット２の凹部２ａを、光導波路Ｗの側から嵌合させ、その後、上記コネクタ１の天板部を閉じるまたは取り付けるようにして行われる。それ以外の部分は、上記第１の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
　なお、上記第１および第２の実施の形態では、コネクタ１に光電気混載ユニット２を結合した後に、そのコネクタ１をボード３に取り付けたが、順番は、その逆でもよく、コネクタ１をボード３に取り付けた後に、そのコネクタ１に光電気混載ユニット２を結合してもよい。
　図１１（ａ）は、本発明の光電気混載モジュールの第４の実施の形態を模式的に示す平面図であり、図１１（ｂ）は、その縦断面図である。なお、図１１（ａ）では、構成要素の配置等をわかり易くするため、一部の構成のみを図示している。この実施の形態の光電気混載モジュールは、図９に示す上記第２の実施の形態において、コネクタ１（図９参照）が構成されておらず、光素子１３がボード（光素子ユニット）３に実装されている。そして、光電気混載ユニット２の凹部２ａに嵌合させる位置合わせ用の凸部４ａは、上記光素子１３を封止する透明封止樹脂部４の両側に上に突出した状態で形成されている。そのため、光素子１３とコア２５の一端面（光反射面２５ａ）との光伝播可能な位置合わせは、上記透明封止樹脂部４に形成された位置合わせ用の凸部４ａと、上記光電気混載ユニット２の凹部２ａとの嵌合により行う。また、ボード３の電気配線３２の一部と光電気混載ユニット２の電気配線２２の一部とが電気的に接続されるよう、それら電気配線３２，２２の間に、金属等の導電性材料からなる導電性部材６が設けられている。それ以外の部分は、上記第２の実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。そして、上記第２の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
　上記位置合わせ用の凸部４ａを有する透明封止樹脂部４の形成は、例えば、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、上記透明封止樹脂部４の形状の型面を有する透光性の成形型を、ボード３に実装された光素子１３を利用して（光素子１３を位置決め基準として）、位置決めした状態で、そのボード３の表面に密着させる。ついで、上記成形型の型面と上記ボード３の表面とで囲まれた成形空間に、光硬化性の封止樹脂を注入する。そして、上記成形型を透して紫外線を上記封止樹脂に照射し、その封止樹脂を硬化させる。その後、脱型し、上記透明封止樹脂部４を得る。このようにして形成された透明封止樹脂部４では、上記位置合わせ用の凸部４ａは、上記光素子１３に対して所定位置に位置決め形成されている。
　なお、上記各実施の形態では、コア２５の一端面を光反射面２５ａに形成したが、その光反射面２５ａが形成されるコア２５は、光路用であり、光路に用いられないコアではない。そのため、例えば、図１２に示すような、端部に光路として用いられないコアが形成されている形態（第５の実施の形態）でも、光反射面２５ａは、光路用のコア２５の一端面に形成されていることとなる。すなわち、そのような図１２に示す形態も、本発明に含まれる。
　また、上記各実施の形態では、位置合わせ用の凸部１ａ，４ａと、その凸部１ａ，４ａと嵌合する凹部２ａとを２組形成したが、１組でもよいし、３組以上でもよい。また、上記各実施の形態を示す図面では、上記凸部１ａ，４ａと上記凹部２ａとを略同じ高さに図示しているが、上記凸部１ａ，４ａの高さは、上記凹部２ａの高さに対し、高くてもよいし、低くてもよい。さらに、上記各実施の形態では、上記凸部１ａ，４ａおよび上記凹部２ａの平面視形状を四角形状としたが、三角形状等の他の多角形でもよいし、円弧状等でもよい。
　そして、上記各実施の形態では、位置合わせ用の凸部１ａ，４ａをコネクタ１（第１～第３の実施の形態）または透明封止樹脂部４（第４の実施の形態）に形成し、その凸部１ａ，４ａと嵌合する凹部２ａを光電気混載ユニット２に形成したが、上記凸部１ａ，４ａと凹部２ａとは逆でもよい。すなわち、位置合わせ用の凸部を光電気混載ユニット２に形成し、その凸部と嵌合する凹部をコネクタ１または透明封止樹脂部４に形成してもよい。
　また、上記各実施の形態では、凹部２ａの幅を、そこに嵌合する位置合わせ用の凸部１ａ，４ａの幅よりも僅かに大きく形成したが、図１３に示すように、電気回路基板Ｅの絶縁性シート２１を、凹部２ａの内側に僅かに突出するように形成してもよい。このようにすると、その凹部２ａに位置合わせ用の凸部１ａ，４ａ（凸部４ａは図１３では図示せず）を嵌合させる際に（図１０に示す第３の実施の形態では嵌合方向が図１３と逆で光導波路Ｗの側から嵌合させる。以降の図でも同様。）、上記突出した絶縁性シート２１の部分が、位置合わせ用の凸部１ａ，４ａの外周面と、凹部２ａの内周面との間の僅かの隙間を埋め、上記位置合わせ用の凸部１ａ，４ａの嵌合を安定させることができる。
　特に、第１および第３の実施の形態では、図１４に示すように、凹部位置決め用配線２３の表面側部分を、切削や研磨等により、表面から深くなるにつれて徐々に隙間が狭くなるような傾斜面に形成してもよい。このようにすると、凹部２ａに凸部１ａ，４ａ（凸部４ａは図１４では図示せず）を嵌合させる際に、その凸部１ａ，４ａの軸を、凹部２ａの中心軸に合わせ易くなり、高度な精度で位置合わせし易くなる。
　また、図１５（ａ）に示すように、コア２５〔図６（ｄ）参照〕形成と同時に、光路として用いられないダミーコア２７を、凹部２ａの周縁部および内周面に沿った状態で形成したり、図１５（ｂ）に示すように、アンダークラッド層２４とダミーコア２７とを、凹部２ａの内周面に沿った状態で形成したりしてもよい。このようにしても、各凹部２ａの内周面に沿った状態で形成した部分が、上記と同様に、位置合わせ用の凸部１ａ，４ａ〔凸部４ａは図１５（ａ），（ｂ）では図示せず〕の外周面と、凹部２ａの内周面との間の僅かの隙間を埋め、上記位置合わせ用の凸部１ａ，４ａの嵌合を安定させることができる。
　つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
　上記第１の実施の形態〔図１（ａ），（ｂ）参照〕と同様にして、発光素子が実装されたコネクタと光電気混載ユニットとを個別に作製した後、それらコネクタと光電気混載ユニットとを結合した。ここで、位置合わせ用の凸部の寸法は、幅１．５ｍｍ、奥行き１．５ｍｍ、高さ２．０ｍｍとし、凹部の寸法は、幅１．５５ｍｍ、奥行き１．５５ｍｍ、高さ０．２ｍｍとした。
〔比較例〕
　上記実施例において、位置合わせ用の凸部のないコネクタと、凹部のない光電気混載ユニットとを個別に作製した後、コネクタの発光素子からの光を、光電気混載ユニットのコアを通して測定し、その光の強度が最も高い位置で、光電気混載ユニットをコネクタに結合した。
　上記実施例では、コネクタと光電気混載ユニットとを結合したと同時に、発光素子とコアとの間で光伝播可能となっていた。それに対し、比較例では、その光伝播を可能にするのに時間を要した。
　上記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、上記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。
　本発明の光電気混載モジュールは、光素子ユニットと光電気混載ユニットとの光伝播可能な結合を短時間で行う場合に利用可能である。
　Ｅ　電気回路基板
　Ｗ　光導波路
　１　コネクタ
　１ａ　凸部
　２　光電気混載ユニット
　２ａ　凹部
　１３　光素子
　２５　コア

Claims (2)

  1. 　光素子が実装された光素子ユニットと、電気回路基板と光導波路とが積層された光電気混載ユニットとが、光伝播可能に結合された光電気混載モジュールであって、上記光素子ユニットが、上記光素子に対して所定位置に位置決め形成された位置合わせ用の嵌合部を備え、上記光電気混載ユニットが、上記光導波路の光路用コアの端面に対して所定位置に位置決め形成された被嵌合部を備え、上記光素子ユニットと上記光電気混載ユニットとの結合が、上記光素子ユニットの上記嵌合部と上記光電気混載ユニットの上記被嵌合部とを嵌合させた状態でなされ、その結合により、上記光素子と上記光路用コアとが光伝播可能に位置合わせされた状態になっていることを特徴とする光電気混載モジュール。
  2. 　上記被嵌合部が、上記光電気混載ユニットの外周側面に形成された凹部または凸部であり、上記嵌合部が、上記光電気混載ユニットの凹部と嵌合する凸部または上記光電気混載ユニットの凸部と嵌合する凹部である請求項１記載の光電気混載モジュール。
PCT/JP2014/055893 2013-04-18 2014-03-07 光電気混載モジュール Ceased WO2014171218A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020157025759A KR20150143444A (ko) 2013-04-18 2014-03-07 광전기 혼재 모듈
EP14785157.0A EP2966485A1 (en) 2013-04-18 2014-03-07 Opto-electric hybrid module
CN201480016968.1A CN105103023B (zh) 2013-04-18 2014-03-07 光电混载模块
US14/784,384 US10120146B2 (en) 2013-04-18 2014-03-07 Opto-electric hybrid module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-087265 2013-04-18
JP2013087265A JP6319759B2 (ja) 2013-04-18 2013-04-18 光電気混載モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014171218A1 true WO2014171218A1 (ja) 2014-10-23

Family

ID=51731177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/055893 Ceased WO2014171218A1 (ja) 2013-04-18 2014-03-07 光電気混載モジュール

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10120146B2 (ja)
EP (1) EP2966485A1 (ja)
JP (1) JP6319759B2 (ja)
KR (1) KR20150143444A (ja)
CN (1) CN105103023B (ja)
TW (1) TWI612350B (ja)
WO (1) WO2014171218A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3208654B2 (ja) 1996-05-31 2001-09-17 株式会社フクハラ エアーコンプレッサとドレン排出の制御方法および制御装置
JP2909901B1 (ja) 1998-06-08 1999-06-23 株式会社フクハラ 自動ドレン排出装置
CN209946455U (zh) * 2016-06-14 2020-01-14 美国莱迪思半导体公司 混合电-光接口
WO2019187020A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 日東電工株式会社 光電気混載基板、コネクタキットおよびその製造方法
TWI781162B (zh) * 2018-03-30 2022-10-21 日商日東電工股份有限公司 光電混合基板、連接器組及其製造方法
WO2020088011A1 (zh) * 2018-11-02 2020-05-07 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 光接收次模块及光模块
JP7173852B2 (ja) 2018-12-11 2022-11-16 日東電工株式会社 光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物、光導波路用感光性フィルム、光導波路、および、光電気混載基板
US11485568B2 (en) 2019-12-11 2022-11-01 TW3 Properties LLC Portable, reusable medication dispensing assembly which has communication capability to improve medication adherence
US11357705B2 (en) * 2019-12-11 2022-06-14 TW3 Properties LLC Portable, reusable dispensing assembly having multiple operating modes
WO2024204111A1 (ja) * 2023-03-30 2024-10-03 京セラ株式会社 光回路基板および実装構造体

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006068045A1 (ja) * 2004-12-22 2006-06-29 Matsushita Electric Works, Ltd. 光電気複合型コネクタ
JP2008089879A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Sony Corp 光結合器、光コネクタ及びレセプタクル型光伝送モジュール
JP2008281780A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Nitto Denko Corp タッチパネル用レンズ付き光導波路およびそれに用いる光導波路
JP2009086256A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Molex Inc ハイブリッドコネクタ
JP2009223063A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 光モジュール
JP2011022199A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Molex Inc 光コネクタ
JP2011022198A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Molex Inc 光コネクタ
JP2012194401A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Nitto Denko Corp 光電気混載基板およびその製法
JP2012208306A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Nitto Denko Corp 光電気混載基板およびその製法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2315157B (en) * 1996-07-11 1998-09-30 Simage Oy Imaging apparatus
JP2004086136A (ja) 2002-07-01 2004-03-18 Seiko Epson Corp 光トランシーバの製造方法及び調整装置
US6999323B1 (en) * 2002-10-17 2006-02-14 Finisar Corporation Electromagnetic interference containment transceiver module
JP2006091241A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Hitachi Cable Ltd 光電気複合配線部品及びこれを用いた電子機器
JP2007033688A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Fuji Xerox Co Ltd 光導波路フィルム、及び光送受信モジュール
WO2007119814A1 (ja) 2006-04-14 2007-10-25 Omron Corporation 光伝送モジュール、接続部品、および光伝送モジュールを備えた電子機器
WO2009045366A1 (en) 2007-09-28 2009-04-09 Molex Incorporated Flat opto-electric hybrid connector system
CA2725286A1 (en) 2008-04-14 2009-10-22 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical module mounting unit and optical module
JP2009288614A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Hitachi Ltd 平面型光導波路アレイモジュールとその製造方法
TWM422221U (en) * 2011-08-30 2012-02-01 Tuton Technology Co Ltd Connector with universal slot
US9435963B2 (en) * 2012-03-30 2016-09-06 Corning Cable Systems Llc Misalignment-tolerant total-internal-reflection fiber optic interface modules and assemblies with high coupling efficiency

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006068045A1 (ja) * 2004-12-22 2006-06-29 Matsushita Electric Works, Ltd. 光電気複合型コネクタ
JP2008089879A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Sony Corp 光結合器、光コネクタ及びレセプタクル型光伝送モジュール
JP2008281780A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Nitto Denko Corp タッチパネル用レンズ付き光導波路およびそれに用いる光導波路
JP2009086256A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Molex Inc ハイブリッドコネクタ
JP2009223063A (ja) 2008-03-17 2009-10-01 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 光モジュール
JP2011022199A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Molex Inc 光コネクタ
JP2011022198A (ja) * 2009-07-13 2011-02-03 Molex Inc 光コネクタ
JP2012194401A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Nitto Denko Corp 光電気混載基板およびその製法
JP2012208306A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Nitto Denko Corp 光電気混載基板およびその製法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105103023A (zh) 2015-11-25
CN105103023B (zh) 2018-01-16
KR20150143444A (ko) 2015-12-23
US20160070075A1 (en) 2016-03-10
EP2966485A1 (en) 2016-01-13
JP2014211510A (ja) 2014-11-13
TWI612350B (zh) 2018-01-21
TW201441695A (zh) 2014-11-01
JP6319759B2 (ja) 2018-05-09
US10120146B2 (en) 2018-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6319759B2 (ja) 光電気混載モジュール
US8548285B2 (en) Manufacturing method of optical sensor module and optical sensor module obtained thereby
JP5608125B2 (ja) 光電気混載基板およびその製法
CN102681106B (zh) 光电混载基板及其制造方法
CN102736171A (zh) 光电混载基板及其制造方法
JP2010243770A (ja) 光電気混載モジュールの製造方法およびそれによって得られた光電気混載モジュール
JP6525240B2 (ja) 光電気混載基板およびその製法
JP5369301B2 (ja) 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置
JP6103634B2 (ja) 光電気混載モジュール
TW201631343A (zh) 光電混合基板及其製法
CN101493555A (zh) 光波导路装置的制造方法
CN102707393B (zh) 光电混载基板及其制造方法
KR20100112731A (ko) 광 모듈, 광 인쇄회로기판 및 그 제조방법
JP2006030224A (ja) 光導波路及び光結合装置
JP5648724B2 (ja) 光基板およびその製造方法
JP2016118593A (ja) 位置決め構造を有するポリマ光導波路の製造方法、これによって作製されるポリマ光導波路、並びにこれを用いた光モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480016968.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14785157

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157025759

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014785157

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14784384

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE