CN100410710C - 光模块及其制造方法、光通信装置、集成电路、电路板、电子设备 - Google Patents

光模块及其制造方法、光通信装置、集成电路、电路板、电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种能够小型化的光模块，该光模块(1)安装了设置在光传输路径(52)一端的光插头(50)，通过该光传输路径(52)收发信号光进行信息通信，其包括：对于使用的信号光的波长有透光性的透明基板(10)；配置在透明基板的一面，能安装光插头(50)的光插座(18)；配置在透明基板(10)的一面，根据供给的电信号向透明基板(10)的另一面发射信号光，或根据从透明基板(10)的另一面供给的信号光的强度产生电信号的光元件(12)；以及配置在透明基板(10)的另一面，把从光元件(12)射出的信号光的路径大致改变90度引入光传输路径(52)，或把从光传输路径(52)射出的信号光的路径大致改变90度引入光元件(12)的反射部分(22)。

Description

光模块及其制造方法、光通信装置、集成电路、电路板、电子设备
技术领域
本发明涉及利用光信号在多个装置间或装置内部等进行信息通信(信号传输)时使用的装置、部件等。
背景技术
近年来，随着各种装置中的电路芯片间或电路板间等的信号传输速度的高速化发展，信号线间的串音干扰、噪声辐射、阻抗不匹配、高功耗等成为不容忽视的问题。由此，即使是装置内部的信号传输也开始利用光通信，取代装置内的电路芯片间或模块间利用金属配线传输电信号的现有方法，利用光纤(带光纤)、光波导管等光传输路径通过光信号进行通信的技术正在被广为使用。这样的技术在如株式会社日经BP社发行的技术杂志「日経エレクトロニクス」(“日经电工”)的2001年12月3日号(非专利文献1)上有记载。
进行光通信时，主要在于如光纤之间、光纤和发光元件或光纤和受光元件之间等光信号的传输路径上的连接点的相互间位置精确吻合(光轴一致)、避免增加光耦合损失，为了达到这种要求，采用了各种技术。这样的技术在如特開平7-49437号公報(日本专利1995-49437号公报)(专利文献1)上有记载。
非专利文献1：
「日経エレクトロニクス」，株式会社日経BP社，2001年12月3日号，p.112-122(“日经电工”，株式会社日经BP社，2001年12月3日号，第112-122页)
专利文献1：
特開平7-49437号公報(日本专利1995-49437号公报)
上述专利文献1记载的光连接器，一个连接器配置定位销，同时另一个连接器配置能插入该定位销的配合孔，所以，小型化很困难。
而且，上述非专利文献1记载的光电转换模块，利用小型连接器(光插头)把光纤(光传输路径)的端面直接配置在光元件的发光面或受光面上。由此，在拔下小型连接器的时候，光元件的发光/受光面和光纤的端面都裸露出来，容易产生该发光面等破损或附着异物等问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够小型化的光模块。
此外，本发明的目的还在于提供能以简单的构造实现保护光元件的发光面或受光面等的光模块。
为了实现上述目的，本发明的光模块，安装了设置在光传输路径一端的光插头，通过该光传输路径收发信号光进行信息通信，该光模块包括：透明基板，其对于使用的信号光的波长具有透光性；光插座，其配置在该透明基板的一面，安装该光插头；光元件，其配置在该透明基板的另一面，根据提供来的电信号向该透明基板的一面发射该信号光，或者根据从该透明基板的一面供给的该信号光的强度产生电信号；以及反射部分，其配置在该透明基板的一面，把从该光元件射出的信号光的路径大致改变90度，引入光传输路径，或者把从该光传输路径射出的信号光的路径大致改变90度，引入光元件。
因为该结构能把从光元件发射的信号光及从光传输路径发射的信号光的路径大致改变90度反射，实现光耦合，所以把光传输路径的轴向(延伸方向)沿着透明基板的表面配置，由此实现光模块的小型化。尤其能节省透明基板厚度方向的空间，所以本发明适用于利用光模块构成光电混合电路等情况。而且，光元件的发光面/受光面和透明基板对置，所以通过简单的构造，实现对光元件的发光面或受光面等的保护。
上述反射部分最好形成在光插座上。进一步优选可以利用树脂等整体成形形成包含该反射部分的光插座。由此，能够削减部件数量，实现构造简略化及制造步骤的简易化。
而且，本发明优选包括第1透镜，该第1透镜会聚从该光元件射出的信号光，并引入该反射部分，或者会聚从该光传输路径射出的并经该反射部分反射的信号光，引入该光元件。由此，光耦合效率的提高成为可能。
上述第1透镜优选形成在光插座上。进一步优选可以利用树脂等整体成形形成包含该第1透镜的光插座。由此，能够削减部件数量，实现构造简略化和制造步骤的简易化。而且，安装时的光轴一致也容易实现。
而且，第1透镜优选形成在透明基板上。由此，可以采用在母材基板上一次成批形成多个第1透镜之后切割该母材基板等的制造步骤。
而且，本发明优选包括第2透镜，该第2透镜会聚从该光元件射出经过该反射部分反射的信号光，并引入光传输路径，或者会聚从该光传输路径射出的信号光，并引入反射部分。由此，光耦合效率的提高成为可能。
上述第2透镜优选形成在光插头或光插座上。进一步优选可以利用树脂等整体成形形成包含该第2透镜的光插头或光插座。由此，能够削减部件数量，实现构造简略化及制造步骤的简易化。而且，安装时的光轴一致也容易实现。
而且，本发明优选该第1透镜将从光元件发射的信号光会聚成大致平行光，该第2透镜将从光传输路径发射的信号光会聚成大致平行光。由此，以平行光(无限远)连接光插头和光插座，扩大允许配合误差成为可能。这样，就可以降低制造、设计时的精度要求。
而且，光插座优选包括定位光插头位置的导向面。由此，不必设置用于定位的销及与该定位销对应的配合孔，所以部件数量的削减和光插座、光插头的小型化成为可能。而且，光插座和光插头的加工也变得容易。
上述导向面优选包括大致互相平行，且和透明基板的另一面大致正交的2个面。通过该2个面和透明基板的另一面，可以精确地定位光插头的位置。
而且，本发明优选包括把光插头向透明基板的另一面按压的按压装置。作为该按压装置，可以使用如板弹簧等。由此，能让光插头的上下方向(与透明基板正交的方向)的位置更加稳定。
而且，上述导向面优选包括：大致互相平行且和透明基板另一面大致正交的2个面，以及与透明基板的另一面大致平行的1个面。利用这些面和透明基板的另一面，可以精确地定位光插头的位置。
而且，上述导向面优选包括两个面，其大致互相正交，同时分别与透明基板的另一面大致成45度角。由此，两个面各自形成用于偏置光插头的凸起部分。由此，能够精确地定位光插头的位置。
而且，本发明优选包括保持光插头和光插座配合状态(嵌入状态)的锁定装置。作为该锁定装置，可以使用如板弹簧等弹性元件形成的弯钩。由此，能够避免光插头从光插座脱落或位置偏移。
而且，光插座优选包括定位光插头位置的导槽。利用该导槽，能够精确地定位光插头的位置。
而且，上述导槽优选包括：与透明基板的一面大致平行的面，以及与该透明基板的一面大致正交的面，并且该导槽从光插座的一端贯通到另一端。由此，光插头能够顺利地插入光插座。
而且，本发明还涉及光模块的制造方法，该光模块安装了设置在光传输路径一端的光插头，通过该光传输路径收发信号光进行信息通信，该制造方法包括：在具有透光性的透明基板的一面的多个区域分别形成配线膜的步骤；分别对应于配线膜在透明基板的另一面配置光元件的步骤；在透明基板的一面，分别对应于光元件安装光耦合部件的步骤；以及把透明基板按多个区域切割的步骤。
一种光模块，其安装了设置在光传输路径一端的光插头，通过所述光传输路径收发信号光进行信息通信，所述光模块包括：透明基板，其对于使用的信号光的波长具有透光性；光插座，其配置在所述透明基板的第一面，安装所述光插头；光元件，其配置在所述透明基板的与所述第一面相对的第二面，根据提供的电信号向所述透明基板的第一面发射所述信号光，或者根据从所述透明基板的第一面提供的所述信号光的强度产生电信号；以及反射部分，其配置在所述透明基板的第一面，把从所述光元件射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光传输路径，或者把从所述光传输路径射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光元件，所述光插座包括与透明基板的表面垂直的第一导向面(24)和与透明基板的表面平行的第二导向面(32)，所述与透明基板的表面平行的第二导向面将所述光插头向所述透明基板的第二面按压。
根据本发明的一种光模块，其安装了设置在光传输路径一端的光插头，通过所述光传输路径收发信号光进行信息通信，所述光模块包括：透明基板，其对于使用的信号光的波长具有透光性；光插座，其配置在所述透明基板的第一面，安装所述光插头；光元件，其配置在所述透明基板的与所述第一面相对的第二面，根据提供的电信号向所述透明基板的第一面发射所述信号光，或者根据从所述透明基板的第一面提供的所述信号光的强度产生电信号；反射部分，其配置在所述透明基板的第一面，把从所述光元件射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光传输路径，或者把从所述光传输路径射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光元件；第1透镜，所述第1透镜会聚从所述光元件射出的所述信号光，并引入所述反射部分，或者会聚从所述光传输路径射出的、并经所述反射部分反射的所述信号光，并引入所述光元件，其中，所述第1透镜形成在光插座上；第2透镜，所述第2透镜会聚从所述光元件射出的、经过所述反射部分反射的所述信号光，并引入所述光传输路径，或者会聚从所述光传输路径射出的所述信号光，并引入所述反射部分，其中，所述第2透镜形成在所述光插头上。
一种光模块的制造方法，其包括：在具有透光性的透明基板的第一面的多个区域分别形成配线膜的步骤；在所述透明基板的与所述第一面相对的第二面分别对应于所述配线膜配置光元件的步骤；在所述透明基板的第一面分别对应于所述光元件安装光耦合部件的步骤；以及把所述透明基板按照所述多个区域切割的步骤；其中，所述光耦合部件包括光插座，所述光插座包括与透明基板的表面垂直的第一导向面(24)和与透明基板的表面平行的第二导向面(32)，所述与透明基板的表面平行的第二导向面将所述光插头向所述透明基板的第二面按压。
这里，所谓的“光耦合部件”是指被该光插头支撑的光传输路径(例如，光纤等)与光元件光耦合的部件，例如上述本发明中的光插座。根据本发明的制造方法，能够低成本制作保护光元件的发光/受光面等的小型化光模块。
而且，本发明还涉及配备上述光模块的光通信装置(光收发设备)。本发明的这种光通信装置，能应用在例如个人计算机和所谓PDA(便携式信息终端设备)等，以及能够把光作为传输媒体，和外部装置等进行信息通信的各种电子设备上。此外，本说明书中所谓的“光通信装置”不只包括信号光发送所需的构造(发光元件等)和信号光接收所需的构造(受光元件等)两种装置，还包括只具有发送所需构造的装置(所谓光发送模块)和只具有接收所需构造的装置(所谓光接收模块)。
而且，本发明还涉及包括上述光模块的光电混合集成电路，还涉及包括上述光模块和用于信号光传输的光波导管的电路板。该电路板也被称为“光电混合基板”。
而且，本发明还涉及配备上述光模块的电子设备。更详细地说，本发明的电子设备，除包括上述光模块之外，还可以包括配备该光模块的上述光通信装置、光电混合集成电路、或电路板。这里，本说明书中所谓的“电子设备”是使用电子电路等实现一定功能的一般设备，其构成没有特殊限定，例如，个人计算机、PDA(便携式信息终端设备)、电子笔记本等各种设备。本发明的光模块、光通信装置、光电混合集成电路或电路板，可以用于这些电子设备内部的信息通信或与外部设备等进行的信息通信。
附图说明
图1是第1实施例的光模块的构成示意图。
图2是设有用于可靠防止光插头位置偏移的部件的构成例的示意图。
图3是实施例中的光模块的制造步骤的示意图。
图4是实施例中的光模块的制造步骤的示意图。
图5是第2实施例中光模块的构成示意图。
图6是第3实施例中光模块的构成示意图。
图7是第4实施例中光模块的构成示意图。
图8是第5实施例中光模块的构成示意图。
图9是光电混合集成电路及包括该集成电路的电路板的构成例的示意图。
图10是光电混合集成电路及包括该集成电路的电路板的其他构成例的示意图。
图11是由凸起部分定位光插头位置时的光插座的构成例的示意图。
图12是光插头的构成例的示意图。
图13是光插头的其他构成例的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施例。
<第1的实施例>
图1是第1实施例的光模块的构成示意图。图1(a)是本实施例中的光模块的平面图，图1(b)是沿图1(a)中的A-A线剖开的截面图。图1所示的光模块1安装了设置在作为光传输路径的带光纤52的一端的光插头50，通过该带光纤52收发信号光进行信息通信，该光模块1包括透明基板10、光元件12、电子电路14、配线膜16、光插座18、透镜20和反射部分22。
透明基板10对于被使用的光的波长具有透光性，用于支撑构成光模块1的各要素。例如，从光元件12射出的光或由光元件12接受的光的波长是可视光或是其近似值(例如850nm等)的情况下，可以用玻璃或塑料等材料构成透明基板10。而且，发射光的波长为较长的波长(例如1300nm～1500nm等)的情况下，可以使用硅或锗等材料构成透明基板10。
光元件12根据由电子电路14预设的驱动信号发射信号光，或根据接受的信号光的强度产生电信号，其配置在透明基板10背面的指定位置，其发光面或受光面对着透明基板10的一侧配置。该光元件12的发光面或受光面配置在开口部分里，该开口部分设置在透明基板10上的配线膜16上，通过该开口部分和透明基板10光信号被射出或射入。例如，图1所示的光模块1用于发送时，作为该光元件12可以使用VCSEL(表面发光激光器)等的发光元件。另外，在光模块1用于接收信息时，作为该光元件12可以使用受光元件。本实施例中，包括4个光元件12，可是光元件12的个数并不限于此，即使1个也可以。
电子电路14包括驱动光元件12的驱动器等，其配置在透明基板10背面上的指定位置上。该电子电路14通过透明基板10上的配线膜16与光元件12连接，此外，也可以根据需要连接图示中没有的其他电路元件、电路芯片、外部装置等。
配线膜16是利用铜等的导体膜构成，并被设置于透明基板10的背面，按规定形状制作成布线图案。该配线膜16，如上所述用于光元件12、电子电路14及其他的电路元件等互相间的电连接。
光插座18配置在透明基板10的表面，安装光插头50，例如，可以用玻璃或塑料等制成。而且，该光插座18包括用于定位光插头50的位置的导向面。具体地说，导向面包括：大致互相平行的与透明基板10的上表面大致正交的2个面24；以及与这些面24大致正交，同时与透明基板10的上表面大致正交的1个面26。并且，光插头50设有与这些导向面相对应的接合面。
光插座18上设置的上述2个面24分别与yz平面大致平行，通过精确地形成这些面24相互间的距离，能够确定插入光插座18的光插头50的x轴方向的位置和xz面内的配置角度。而且，上述面26与xy平面大致平行，通过该面26与光插头50的一端接合，能够确定光插头50的z轴方向的位置。此时，与光插头50的插入光插座18的部分的宽度(x轴方向的长度)相比，上述2个面24的相互间距离要缩短一些，所以也能防止光插头50安装后的位置偏移。而且，也可以设置用于防止光插头50的位置偏移的装置。设置防止该位置偏移装置的情况的构成例将在后面加以描述。
各透镜20与光插座18整体形成，可以将从各光元件12射出的信号光分别会聚，形成大致平行光引入反射部分22，同时也可以将从带光纤52射出的、并经反射部分22反射的信号光会聚，形成大致平行光引入光元件12。该透镜20对应于“第1透镜”。
反射部分22，可以将经透镜20会聚的信号光的路径大致改变90度引入带光纤52，同时也可以将从带光纤52射出的信号光的路径大致改变90度引入光元件12。该反射部分22作为与光元件12的光轴(信号光的主传输方向)大致成45度角配置的面(反射面)，与光插座18整体形成。这里，构成光插座18的材料的折射率为1.5，由此，能够让射入反射部分22的信号光全反射，因此，可以将信号光的路径改变90度。或者，也可以通过在光插座18上形成的大致45度斜面上设置的金属膜或电介质多层膜等，构成反射部分22。
安装在上述光插座18上的光插头50支撑带光纤52，以使其延伸方向(芯线的延伸方向)与透明基板10的上表面大致平行。该光插头50可以自由装卸于光插座18。在图示的例子中示出了具备4芯的带光纤52，可是并不限于此，也可以使用所需的芯数(也可以1芯)的带光纤。而且，作为光传输路径的一个例子示出了形成膜状的带光纤，可是并不限于此，也可以使用其他的一般的光纤等的光传输路径。
而且，本实施例的光插头50，在和光插座18接合的一端设置了多个透镜54。这些透镜54可以将从光元件12射出的经反射部分22反射的信号光会聚，形成大致平行光引入带光纤52，同时也可以将从带光纤52射出的信号光会聚，形成大致平行光引入反射部分22。该透镜54对应于“第2透镜”。此外，第2透镜也可以采用形成在光插头50上以外的各种构成形式，其具体例将在后面描述。
图2是设置用于更可靠防止光插头50位置偏移的部件的情况的构成例示意图。如该图所示，在光插头50的上方配置板弹簧28，由该板弹簧28把光插头50向透明基板10按压。由此，以透明基板10的上表面为基准，能更准确地确定光插头50的y轴方向的位置、在xy平面内的角度及在yz平面内的角度，从而光插头50的相对位置、姿势被确定。此外，该板弹簧28对应于“按压装置”。而且，在板弹簧28的一端设置了钩状的弯钩部分30，利用该弯钩部分30能保持光插头50和光插座18的配合状态，从而防止光插头50脱落或位置偏移。此外，板弹簧28可以由透明基板10支撑，也可以由包括本例的光模块1的各种设备(具体例将在后面描述)的机箱支撑。该弯钩部分30对应于“锁定装置”。
本实施例的光模块1具有上述构成，以下，参照附图说明该光模块1的制造方法。
图3和图4是实施例的光模块1的制造步骤示意图。首先，如图3(a)所示，准备作为可以切割成多个透明基板10的母材的母材基板100。然后，如图3(b)所示，利用喷镀法、电铸等方法在母材基板100的表面沉积铝、铜等导电材料，形成金属膜(导电膜)。把该金属膜按照所需的电路制作布线图案，形成配线膜16。分别按照母材基板100的多个辅助区域形成多个配线膜16。这样，在多个位置形成单位配线图案的配线膜，从而适合批量生产。
然后，如图3(c)所示，在母材基板100的一面，安装光元件12和电子电路14等电路要素。该安装可以使用倒装焊接、引线接合法、焊锡回流等进行。如上所述，在母材基板100的多个位置一次成批形成单位配线图案的情况下，如图3(c)所示的步骤，在母材基板100的一个面分别对应该单位配线图案分别配置多个光元件12等。
然后，如图3(d)所示，在母材基板100另一面的与光元件12相对应的位置上安装光插座18。该安装，在光插座18和母材基板100的互相对应的面上分别涂抹粘结剂，或在任一个面上涂抹粘结剂之后，把光插座18安装在母材基板100上。作为粘结剂，之后要进行某些处理(例如，光照射等)使之固化。安装时要调整光插座18的位置使透镜20的光轴和光元件12的光轴大致一致。
光插座18的位置就位确定后，要固化粘结剂把光插座18固定在母材基板100上。粘结剂可以使用如具有光固化性、热固化性等性能的树脂。如图4所示，安装光插座18，调整位置后，固定的步骤要反复进行必要的次数，把光插座18安装在母材基板100的多个辅助区域，组成光模块1。
之后，如图3(e)所示，把母材基板100按每个辅助区域切割得到多个光模块1。此外，关于后述的各实施例的光模块也可以按照同样的方法制造。
这样，本实施例的光模块1，包括了将从光元件12射出的信号光及将从带光纤(光传输路径)52射出的信号光反射大致改变90度实现光耦合的构造，所以可以把带光纤52的延伸方向沿着透明基板10的表面配置。从而能实现光模块的小型化。尤其，能节省透明基板10的厚度方向的空间，所以本发明的光模块适用于构成光电混合电路的情况。而且，采用把光元件12的发光面/受光面与透明基板10对置的构造，依靠简单的构造就能保护光元件的发光面或受光面。而且，按照本实施例的制造方法，能够低成本地制造小型、而且能较好保护光元件发光面/受光面的光模块。
<第2实施例>
图5是第2实施例的光模块的构成示意图。图5(a)是本实施例光模块的平面图，图5(b)是沿图5(a)中的B-B线剖开的截面图。如该图所示的光模块1a具有与第1实施例的光模块1基本相同的构成，共同的构成要素用相同的符号表示。以下，主要说明不同点。
如图5所示的光模块1a，安装光插头50的光插座18a的形状和第1实施例的情况不同。本实施例的光插座18a与上述光插座18同样包括作为导向面的面24和面26，还包括确定光模块1a的y轴方向位置的面32。该面32与xz平面大致平行，以该面32和透明基板10的上表面为基准确定光插头50的y轴方向的位置。而且，将该面32与透明基板10上表面的距离相对于光插头50的y轴方向的厚度缩短一些，由此，依靠包括光插座18a的面32的部分能使光插头50的上表面向透明基板10偏置。此种情况下，可以认为包括该面32的光插座18a是“按压装置”。
而且，本实施例的光模块1a包括的板弹簧28a围住光插座18a及光插头50，其一端设有钩状的弯钩部分30a，该弯钩部分30a可以保持光插头50和光插座18a的配合状态，防止光插头50脱落。该弯钩部分30a对应于“锁定装置”。
<第3实施例>
图6是第3实施例的光模块的构成示意图。图6(a)是本实施例光模块的平面图，图6(b)是沿图6(a)中的C-C线剖开的截面图。如该图所示的光模块1b包括与上述各实施例的光模块基本相同的构成，共同的构成要素用相同符号表示。以下，主要说明不同点。
如图6所示的光模块1b，安装光插头50的光插座18b的形状和上述各实施例的情况不同。本实施例的光插座18b与上述光插座18a同样包括作为导向面的面24a、面26a及面32a。面24a和面26a及面32a的功能与上述面24、面26及面32分别相同。
而且，在本例中，作为第2透镜的透镜54a形成于光插座18b一侧，光插头50a的构造比上述各实施例的光插头50更简略化。由此，低成本化成为可能。并且，光插座18b的透镜54a的形成面与作为上述导向面的面32a不在同一面，因此确保了透镜54a与被光插头50a支撑的带光纤52的芯线(光纤芯)间的光学距离，同时可以保护光纤芯的端面。此外，也可以在光插头50a的端面设置保护带光纤52的保护膜。
<第4实施例>
图7是第4实施例的光模块的构成示意图。图7(a)是本实施例的光模块的平面图，图7(b)是沿图7(a)中的D-D线剖开的截面图。如该图所示的光模块1c包括与上述各实施例的光模块同样的构成，共同的构成要素用同样的符号表示。以下，主要说明不同点。
如图7所示的光模块1c具有可以直接安装光插头50b和光插座18c的构造。具体地说，光插座18c包括作为导向面的面26b，通过把该面26b和设置于光插头50b的接合面粘贴起来安装光插头50b。
而且，本例中，作为第2透镜的透镜54b形成于光插座18c的一侧，使光插头50b的构造简略化。由此，低成本化成为可能。并且，光插座18c的透镜54b的形成面与作为上述导向面的面26b不在同一面，两者间形成空洞，确保了透镜54b与被光插头50b支撑的带光纤52的芯线(光纤芯)间的光学距离，同时可以保护光纤芯的端面。此外，也可以在光插头50b的端面设置保护带光纤52的保护膜等。
而且，作为第1透镜的透镜20a作为包括4个该透镜20a的透镜阵列配置在与透明基板10上表面的与光元件12对置的位置上。而且，光插座18c包括作为导向面的面34及面36，通过这些面34及面36和上述透镜阵列的接合确定光插座18c的位置。
<第5实施例>
图8是第5实施例的光模块的构成示意图。图8(a)是本实施例的光模块的透视图，图8(b)是沿图8(a)中的E-E线剖开的截面图。如该图所示的光模块1d包括与上述各实施例的光模块基本相同的构成，共同的构成要素用相同的符号表示。以下，主要说明不同点。
如图8所示的光模块1d，安装光插头50c的光插座18d的形状与上述各实施例的情况不同。该光插座18d包括截面呈倒T字型的配合孔40，光插头50c的截面形状也对应于该配合孔40形成倒T字型。配合孔40包括引导光插头50c插入方向的导槽42。该导槽42包括与透明基板10的上表面大致平行的面和与该透明基板10的上表面大致正交的面，并且从光插座18d的一端贯通到另一端。该导槽42能使光插头50c更顺利地插入光插座18d。
而且，在光插座18d的一端配置反射板(反射部分)44，在与透明基板10上表面的与光元件12对置的位置上配置作为第1透镜的透镜20b。反射板44，其反射面与透明基板10的上表面大致成45度角配置，可以将从光元件12射出的信号光的路径大致改变90度引入带光纤52，或将从带光纤52射出的信号光的路径大致改变90度引入光元件12。可以通过对诸如玻璃基板等进行真空镀膜、电镀、喷镀法等薄膜形成法形成金属膜，制成该反射板44。而且，本例的反射板44也具有作为确定光插头50c插入方向的基准的作用。并且光插头50c的与反射板44接合的位置上设有大致成45度角的接合面56。该接合面56设置在带光纤52的光纤芯露出部分的上侧。由此，光纤芯的端面不与其他部件接触，确保与反射板44的光学的距离，同时能保护光纤芯的端面。
尤其，作为光元件12使用受光元件构成接收模块的情况下，从带光纤52的光纤芯端面经过反射板44到透镜20b的距离变长，与透镜直径相对应的信号光的光束直径相应变大，容易产生光耦合效率降低及与邻接信道(包括其他的光元件12的光学系统)的互相干涉(交调失真)等问题，所以选择最佳的焦点距离很重要。这个最佳的焦点距离取决于透镜20b的透镜直径(也可以是透镜节距)和从光纤芯射出的光束的扩展角。例如，透镜20b的节距是0.25mm，射出光束的扩展角的一半是11度时，为了使射出光束不会射入到邻接的其他透镜20b，使焦点距离保持0.64mm是必要的。本例中，设置该反射板44的形状和配置，以满足该焦点距离。
如上所述，本例中，把光插头50c与配置在光插座18d的一端附近的反射板44相接触的构造，能缩短从光插头50c的端面到反射板44的反射面的反射位置的距离，以及从该反射位置到透镜20b的距离(即缩短光路)。而且，本例中，因为设置于光插座18d的导槽42从光插座18d的一端贯通到另一端的构造，通过切削等能容易地实现高精度地加工，由此，包括容易实现光插头50c和光插座18d的配合位置的高精度化的优点。
此外，在本实施例中，也可以在光插头50c的一端附近设置将从带光纤52射出的信号光会聚的第2透镜。
<第6实施例>
下面，对使用在上述实施例中描述过的光模块构成光电混合集成电路和利用该光电集成电路构成的电路板进行说明。并且，以下以使用上述的光模块1a的情况为例，当然即使是其他的光模块也可以。
图9是光电混合集成电路和包括该集成电路的电路板的构成例示意图。如该图所示的电路板200包括光电混合集成电路202和配线基板204，该光电混合集成电路202的构成包括上述实施例中的光模块1a。
光电混合集成电路202包括光模块1a和信号处理芯片206，利用塑料等把两者做成一体的构造。光模块1a和信号处理芯片206之间利用引线接合法电连接。光模块1a配置在使从光元件的射出光的射出方向对着配线基板204的位置。光模块1a所配备的光插座要从铸膜树脂中露出来，处于能连接光插头的状态。配线基板204，其上部配置配线膜208，并安装光电混合集成电路202。配线基板204的上面配置插座210，通过光电混合集成电路202配备的针栅阵列(PGA)插入该插座210，从而固定光电混合集成电路202。
图10是光电混合集成电路和包括该集成电路的电路板的其他构成例的示意图。如该图所示的电路板210包括光电混合集成电路212和配线基板214，该光电混合集成电路212包括上述实施例的光模块1a。
光电混合集成电路212包括光模块1a和信号处理芯片216，利用塑料等把两者做成一体的铸膜构造。光模块1a配置在使从光元件射出的光的射出方向对着配线基板214的位置。光模块1a配备的光插座要从铸膜树脂中露出来，处于能连接光插头的状态。配线基板214，其上部配置配线膜218，并安装光电混合集成电路212。通过光电混合集成电路212配备的球栅阵列(BGA)连接配线基板214。
这样的本实施例的光电混合集成电路及电路板适用于如个人的计算机等的各种电子设备，也能用于设备内的信息通信以及与外部设备等之间的信息通信。
<变形实施例>
此外，本发明不只限于上述各实施例，在本发明的主题范围内可以有各种变形。例如，上述实施例中，利用设置在光插座的导向面确定光插头的位置，在光插座配合孔(光插头插入的空间)的内部设置凸起部分，利用该凸起部分偏置光插头来确定位置。
图11是利用凸起部分确定光插头位置的光插座的构成例示意图。图11(a)是本例的光插头插入光插座118的配合孔的从开口一侧观察到的平面图，图11(b)是沿图11(a)中的F-F线剖开的截面图。
如图11所示的光插座118，应插入光插头的配合孔内具有斜面，该斜面设置凸起部分120，该凸起部分120包括沿与z轴大致平行方向延伸的半圆状的截面。该凸起部分120具有与该凸起部分120对应，且与在光插头一侧形成的接合面(详情后述)接触，并偏置接合面的功能。而且，透镜122和反射部分124分别整体形成于本例的光插座118的另一端一侧。这样的光插座118也可以换成上述第2实施例的光模块1a中使用的上述光插座18a。
图12是适用于与图11所示的光插座118组装使用的光插头的构成例示意图。图12(a)是光插头150的俯视图，图12(b)是光插头150的主视图。图12(c)是为了说明光插头150的构造而分解构成要素的主视图。
如图12所示的光插头150用于保持带光纤152的一端，由基座156、上板158、透镜支撑部件160、多个透镜162构成。如图12(c)所示，基座156具有V形槽，沿该V形槽设置带光纤152的光纤金属保护层154，在其上方配置上板158，该上板158和基座156把光纤金属保护层154夹在中间。
而且，如图12(b)所示，使用粘结材料164将基座156和上板158固定在一起。透镜支撑部件160固定在基座156和上板158合成体的端部。在该透镜支撑部件160上整体形成4个透镜162，为了使这些透镜162和光纤芯154光耦合，透镜支撑部件160被固定在确定位置。设在基座156的面166是对应于上述光插头118的凸起部分120而设置的接合面，该面166由凸起部分120偏置。基座156的底面168与透明基板10的上表面接合，并且，面166被凸起部分120偏置，确定了光插座118内的光插头150的位置。
图13是适用于与图11所示的光插座118组装使用的光插头的其他构成例示意图。如图13所示例的光插头150a基本构造与上述图12所示的光插头150相同，但与基座156a和透镜162a整体形成，利用该基座156a和上板158a把带光纤152的光纤芯154夹住的构造不同。采用这样的构造，能够实现部件数量的削减及其制造步骤的简略化。
而且，上述实施例中，作为本发明的光模块的应用例，举例说明了光电混合电路及包括该电路的电路板(光电混合电路板)，然而，本发明的光模块的应用范围并不限于此，也适用于各种电子设备中该设备互相间的光学通信的光收发设备(光学通信装置)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的总发明构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
附图标记说明
10  透明基板
12  光元件
14  电子电路
16  配线膜
18  光插座
20  透镜
22  反射部分
50  光插头
52  带光纤

Claims (21)

1. 一种光模块，其安装了设置在光传输路径一端的光插头，通过所述光传输路径收发信号光进行信息通信，所述光模块包括：
透明基板，其对于使用的信号光的波长具有透光性；
光插座，其配置在所述透明基板的第一面，安装所述光插头；
光元件，其配置在所述透明基板的与所述第一面相对的第二面，根据提供的电信号向所述透明基板的第一面发射所述信号光，或者根据从所述透明基板的第一面提供的所述信号光的强度产生电信号；以及
反射部分，其配置在所述透明基板的第一面，把从所述光元件射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光传输路径，或者把从所述光传输路径射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光元件，
所述光插座包括与透明基板的表面垂直的第一导向面(24)和与透明基板的表面平行的第二导向面(32)，所述与透明基板的表面平行的第二导向面将所述光插头向所述透明基板的第二面按压。
2. 根据权利要求1所述的光模块，其中，所述反射部分形成在所述光插座上。
3. 根据权利要求1所述的光模块，其还包括第1透镜，所述第1透镜会聚从所述光元件射出的所述信号光，并引入所述反射部分，或者会聚从所述光传输路径射出的、并经所述反射部分反射的所述信号光，并引入所述光元件。
4. 一种光模块，其安装了设置在光传输路径一端的光插头，通过所述光传输路径收发信号光进行信息通信，所述光模块包括：
透明基板，其对于使用的信号光的波长具有透光性；
光插座，其配置在所述透明基板的第一面，安装所述光插头；
光元件，其配置在所述透明基板的与所述第一面相对的第二面，根据提供的电信号向所述透明基板的第一面发射所述信号光，或者根据从所述透明基板的第一面提供的所述信号光的强度产生电信号；
反射部分，其配置在所述透明基板的第一面，把从所述光元件射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光传输路径，或者把从所述光传输路径射出的所述信号光的路径改变90度，引入所述光元件；
第1透镜，所述第1透镜会聚从所述光元件射出的所述信号光，并引入所述反射部分，或者会聚从所述光传输路径射出的、并经所述反射部分反射的所述信号光，并引入所述光元件，其中，所述第1透镜形成在光插座上；
第2透镜，所述第2透镜会聚从所述光元件射出的、经过所述反射部分反射的所述信号光，并引入所述光传输路径，或者会聚从所述光传输路径射出的所述信号光，并引入所述反射部分，其中，所述第2透镜形成在所述光插头上。
5. 根据权利要求4所述的光模块，其中，所述第1透镜形成在所述透明基板上。
6. 根据权利要求4所述的光模块，其中，所述第2透镜形成在所述光插座上。
7. 根据权利要求4所述的光模块，其中，所述第1透镜将从所述光元件射出的所述信号光会聚形成平行光，所述第2透镜将从所述光传输路径射出的所述信号光会聚形成平行光。
8. 根据权利要求4至7中任一所述的光模块，其中，所述光插座，包括用于定位所述光插头位置的导向面。
9. 根据权利要求8所述的光模块，其中，所述导向面包括互相平行且与所述透明基板的第二面正交的2个面。
10. 根据权利要求9所述的光模块，其还包括按压装置，所述按压装置将所述光插头向所述透明基板的第二面按压。
11. 根据权利要求8所述的光模块，其中，所述导向面包括：互相平行且与所述透明基板的第二面正交的2个面；以及与所述透明基板的第二面平行的1个面。
12. 根据权利要求8所述的光模块，其中，所述导向面包括互相正交同时分别与所述透明基板的第二面成45度角配置的2个面。
13. 根据权利要求12所述的光模块，其中，所述2个面分别包括用于偏置所述光插头的凸起部分。
14. 根据权利要求4至7中任一所述的光模块，其还包括锁定装置，所述锁定装置保持所述光插头和所述光插座嵌入状态。
15. 根据权利要求4至7中任一所述的光模块，其中，所述光插座，包括用于定位所述光插头位置的导槽。
16. 根据权利要求15所述的光模块，其中，所述导槽包括与所述透明基板的第一面平行的面，以及与所述第一面正交的面，并且所述导槽从所述光插座一端贯通到另一端。
17. 一种光通信装置，其包括权利要求4至7中任一所述的光模块。
18. 一种光电混合集成电路，其包括权利要求4至7中任一所述的光模块。
19. 一种电路板，其包括权利要求4至7中任一所述的光模块。
20. 一种电子设备，其包括权利要求4至7中任一所述的光模块。
21. 一种光模块的制造方法，其包括：
在具有透光性的透明基板的第一面的多个区域分别形成配线膜的步骤；
在所述透明基板的与所述第一面相对的第二面分别对应于所述配线膜配置光元件的步骤；
在所述透明基板的第一面分别对应于所述光元件安装光耦合部件的步骤；以及
把所述透明基板按照所述多个区域切割的步骤；
其中，所述光耦合部件包括光插座，所述光插座包括与透明基板的表面垂直的第一导向面(24)和与透明基板的表面平行的第二导向面(32)，所述与透明基板的表面平行的第二导向面将所述光插头向所述透明基板的第二面按压。
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