CN101634734A - 光学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学装置,该光学装置包括:多层结构基板,在该多层结构基板上堆叠多个绝缘层,并且在层之间形成配线图案;凹部,通过切除多层结构基板的一部分暴露层间的配线图案;光学元件,安装在凹部内并电导通到凹部暴露的配线图案;以及光波导构件,形成光学元件的光路,并且沿着多层结构基板的表面引导光。

Description

光学装置
技术领域
本发明涉及光学装置,该光学装置采用形成有层间配线的多层结构基板来安装电子部件和光学部件。
背景技术
过去,例如如JP-A-10-242505所示,光传输装置具有其中配线板和光学部件安装和密封在分开制备的封装上的主流结构。此外,采用表面发射或者接收元件的情况下,例如如JP-A-2003-195123记载了这样的结构,其中装载了要求高精度位置调整的光路转换部件。
发明内容
然而,在JP-A-10-242505的结构中,其构造难于增加部件数量和减少尺寸,这是因为它必须单独制造封装,并且封装上的安装工艺是必须的。此外,在JP-A-2003-195123的结构中,必须安装一些需要位置调整的光路转换部件,并且除了光学转换功能外难于给部件提供其它功能。
所希望的是使用在层间形成配线图案的多层结构基板,该基板提供有封装功能,从而提供不仅结构简单而且高功能、小和薄的光学装置。
根据本发明的实施例,所提供的光学装置包括:多层结构基板,在该多层结构基板上堆叠多个绝缘层,并且在层之间形成配线图案;凹部,通过切除多层结构基板的一部分来暴露层之间的配线图案;光学元件,安装在凹部内与凹部暴露的配线图案电导通;以及光波导构件,形成用于光学元件的光路,并且沿着多层结构基板的表面引导光。
在本发明的实施例中,凹部通过切除多层结构基板的一部分形成,层之间的配线图案被暴露,并且在凹部内安装光学元件,因此,作为配线基板的多层结构基板也用作电子部件和光学部件的封装。
具体地讲,包括用于驱动光学元件的电路的电子部件安装在凹部内,并且电导通至由凹部暴露的配线图案。此外,光学元件的光路由光波导构件形成,光沿着多层结构基板的表面引导,从而进行光输出到外部以及来自外部的输入光的传输。
作为光学元件,不仅有直接连接到凹部内的配线图案的光学元件,也有经由支撑基板安装的光学元件。此外,该光学元件可以是从与安装表面相对的表面输出光的所谓的表面发射型光学元件,或者是具有多个光发射点的光学元件。
此外,对于光波导构件,可以连接到在外部和自身之间传输光的光纤或者可以连接到在外部和自身之间散射或会聚光的透镜构件。此外,凹槽可以形成在光波导构件中的光波导的一部分中,并且光纤可以连接到该凹槽。此外,倾斜加工面设置在光波导构件的一端,并且光学元件和构件之间的光路方向由倾斜加工面转换。
根据本发明的实施例,因为形成有层间配线图案的多层结构基板也用作封装,所以该光学装置可以制作得不仅结构简单而且高功能、小且薄。
附图说明
图1是根据第一实施例的光学装置的透视图。
图2是根据第一实施例的光学装置的截面图。
图3是根据第二实施例的光学装置的透视图。
图4是根据第二实施例的光学装置的截面图。
图5是根据第三实施例的光学装置的透视图。
图6是根据第三实施例的光学装置的截面图。
具体实施方式
在下文,将参考附图说明本发明的实施例。在实施例中,以使用发光元件作为光学元件的情况为例,然而,各实施例也可以应用于采用光接收元件的情况和采用发光元件和光接收元件二者的情况。
第一实施例
图1是根据第一实施例的光学装置的透视图,图2是根据第一实施例的光学装置的截面图。就是说,根据第一实施例的光学装置包括多层结构基板10、经由支撑基板21安装的光学元件20和光波导构件30。
多层结构基板10包括至少两个堆叠层(绝缘层)和形成在层之间的配线图案P。在多层结构基板10上,通过切除包括最上层的至少一层的一部分形成凹部10a,并且由具有凹部10a的部分和没有凹部10a的部分形成台阶结构。
支撑基板21安装在多层结构基板10的凹部10a内并电导通至由凹部10a暴露的配线图案P,并且发光元件20安装在支撑基板21上。作为发光元件20,例如采用从与安装表面相对的表面输出光的表面发光元件。
第一光传输路径可以转换输出光的光路,并且在沿着发光元件20上面的多层结构基板10的表面的方向传输光。作为第一光传输路径,采用用于光传输的包括光波导的光波导构件30。
例如,以倾斜45度加工的加工面30b形成在光波导构件30的一端,并且从发光元件20下面输出的光在水平方向上(多层结构基板10的表面方向上)反射,以进行光路转换。这里,光波导构件30一端的倾斜加工面30b通过切割(dicing)等可以容易地制造。此外,提供在光波导构件30上的光波导30a通过对其提供节距转换(pitch conversion)或分支(branching)等功能可以容易地高度功能化。
第二光传输路径连接到第一光传输路径。作为第二光传输路径,采用光纤40。第二光传输路径采用光纤40使得从发光元件20输出的光学信号传输到其它装置,即使距离很长也很少损失。
这里,为了将包括光纤40的第二光传输路径连接到作为光波导构件30的第一光传输路径,在作为光波导构件30中的光波导30a的延伸的一端形成凹槽,并且光纤40插入凹槽中。凹槽的尺寸和位置调整为使得插入凹槽的光纤40可以光学耦合到光波导30a的芯。采用这样的结构,光纤40的芯和光波导30a的芯之间的光学耦合可以自动进行而不需要高精度定位。因此可以降低生产成本。
此外,当发光元件20输出多个光束时,即所谓多点发射型的,在作为第一光传输路径的光波导构件30上提供多个光波导30a,以对应于从光发射点输出的光束。此外,作为第二光传输路径的多个光纤40对应地连接到多个光波导30a。
此外,薄膜基板15固定以覆盖具有台阶结构的多层结构基板10上的最上层。因此,安装在多层结构基板10上的支撑基板21、发光元件20、作为第一光传输路径的光波导构件30密封在多层结构基板10内。
根据该结构,具有台阶结构的多层结构基板10用作安装构件的基板,并且也用作密封构件的封装。因此,不必像过去分开地制备封装。从而,基板自身变为封装,并且可以减少成本和尺寸。
第一实施例的具体示例
在该实施例中,采用陶瓷的四层基板用作多层结构基板10,并且最上层(第一层11)通过将其挖空并留下约1mm的边缘而形成框架形状。包括信号线和电源线的配线图案P制作在第二层12上,并且该层的一部分部分地挖空,以形成凹部10a。此外,诸如电容器51的电子部件安装在第二层12上。
在形成于第二层12的凹部内的第三层13的暴露配线图案P的部分上,安装驱动IC50和作为支撑基板21的Si(硅)平台。在Si平台上加工台阶,并且作为表面发射元件的发光元件20安装在低的部分。Si平台设定发光元件20的高度位置,并且也用作冷却且使该发光元件20电接地。
此外,包括聚合物薄膜光波导的第一光传输路径(光波导构件30)安装在Si平台上。聚合物薄膜光波导的一端以45度倾斜加工,并且其位置调整为使得从表面发射阵列元件(发光元件20)照射的光的光路可以由以45度倾斜加工的加工面30b以全反射转换,并且光学耦合到光波导30a的芯。
此外,在聚合物薄膜光波导的另一端加工凹槽。光纤40安装在凹槽中,并且凹槽的宽度和深度调整为使得穿过光波导30a的芯的光可以光学地耦合到光纤40的芯。
厚度约为1mm的树脂基板的薄膜基板15粘合并固定在多层结构基板10的第一层11的基板上,并且除了光纤40外,包括陶瓷的四层和树脂基板15的多层结构基板10简单地将安装在多层结构基板10上的电子部件和光学部件密封。
如图2所示,在多层结构基板10的层间、层前面和层背面上形成配线图案P,并且根据需要经由通孔提供与其它层间、其它层前面和层背面上的配线图案P的电导通。
多层结构基板10具有安装其上的诸如电容器51的电子部件,并且包括形成电路的配线图案P,还用作电子部件和光学部件的封装。从而,作为最上层的第一层11形成为框架形状,并且以使次上层(第二层12)的端部暴露的状态设置。端子T形成在第二层12的端部的暴露部分上以与配线图案P导通,并且电信号输入和输出以连接到外部接口。
考虑到利用多层结构基板10作为很薄厚度的封装,用于暴露第三层13的配线图案P的凹部10a设置在第二层12的一部分中。通过经由凹部10a内的支撑基板21安装驱动IC50和发光元件20,可以根据需要获得在驱动IC50和支撑基板21的安装表面上到第三层13的配线图案P的电导通,并且这些构件可以封装在比作为框架的第一层11低的位置上。
这里,驱动IC 50电导通到安装表面(背面)上的第三层13(例如接地)的配线图案P,并且以结合配线电连接到第二层12的配线图案和发光元件20。因此,由从第二层12的端部形成的端子T输入的信号(包括电源)驱动该驱动IC 50,并且发光元件20的发光由驱动IC 50的输出控制。
发光元件20从与安装表面相对的表面向上输出光。该输出光传输通过作为第一光传输路径的光波导构件30的覆盖部分,并且在作为光波导30a的芯的端部以45度倾斜的加工面30b上全反射。全反射的光传播通过光波导30a的芯,并且沿着多层结构基板10的表面方向行进。此外,该光进入连接到光波导30a端部的光纤40,并且经由光纤40传送到外部。
在该实施例中,安装了电子部件,电子部件和光学部件结合进入形成电子电路的多层结构基板,由用于封装的薄膜基板15密封,由此不必制备分开的封装。另外,可以提供厚度仅为多层结构基板10的厚度和薄膜基板15的厚度(几毫米的厚度)的非常薄的光学装置。
第二实施例
图3是根据第二实施例的光学装置的透视图,图4是根据第二实施例的光学装置的截面图。就是说,根据第二实施例的光学装置包括多层结构基板10、光学元件20和光波导构件30。
多层结构基板10包括至少两个堆叠层(绝缘层)和形成在层之间的配线图案P。在多层结构基板10上,通过切除包括最上层的至少一层的一部分形成凹部10a,并且由具有凹部10a的部分和没有凹部10a的部分形成台阶结构。
发光元件20安装在多层结构基板10的凹部10a内并电导通到由凹部10a暴露的配线图案P。作为发光元件20,例如采用从与安装表面相对的表面输出光的表面发射元件。
第一光传输路径可以转换输出光的光路,并且在沿着发光元件20上面的多层结构基板10的表面方向上传输光。作为第一光传输路径,采用包括用于传输光的光波导的光波导构件30。
例如以45度倾斜加工的加工面30b形成在光波导构件30的一端,并且从下面的发光元件20输出的光在水平方向上(多层结构基板10的表面方向上)反射以进行光路转换。这里,光波导构件30一端的倾斜加工面30b通过切割等可以容易地制造。此外,设置在光波导构件30的光波导30a通过对其提供节距转换或者分支等功能可以容易地高度功能化。
第二光传输路径连接到第一光传输路径。作为第二传输路径,采用光纤40。第二光传输路径采用光纤40使得将从发光元件20输出的光学信号传输到其它装置,即使距离很长也很少损失。
这里,为了将包括光纤40的第二光传输路径连接到作为光波导构件30的第一光传输路径,在作为光波导构件30中的光波导30a的延伸的一端上形成凹槽,并且光纤40插入凹槽中。凹槽的尺寸和位置调整为使得插入凹槽的光纤40可以光学耦合到光波导30a的芯。采用这样的结构,光纤40的芯和光波导30a的芯之间的光学耦合可以自动进行而不需要高精度定位。因此可以降低生产成本。
此外,当发光元件20输出多个光束,即为所谓的多点发射型时,在光波导构件30上设置多个光波导30a,作为对应于从发光点输出的光束的第一光传输路径。此外,作为第二光传输路径的多个光纤40对应地连接到多个光波导30a。
此外,薄膜基板15固定以覆盖具有台阶结构的多层结构基板10上的最上层。因此,安装在多层结构基板10上的支撑基板21、发光元件20、作为第一光传输路径的光波导构件30密封在内部。
根据该结构,具有台阶结构的多层结构基板10用作安装构件的基板,并且也用作密封构件的封装。因此,不必像过去分开地制备封装。从而,基板自身变为封装,并且可以减少成本和尺寸。
第二实施例的具体示例
采用陶瓷的四层基板用作多层结构基板10,并且最上层(第一层11)通过将其挖空留下约1mm的边缘而形成为框架形状。包括信号线和电源线的配线图案P制作在第二层12上,并且该层的一部分部分地挖空,以形成凹部10a。此外,诸如电容器51的电子部件安装在第二层12上。
在形成于第二层12的凹部10a内第三层13的暴露配线图案P的部分上,安装驱动IC50、发光元件20和光波导构件30。发光元件20是表面发射元件。
光波导构件30是包括聚合物薄膜光波导的第一光传输路径。聚合物薄膜光波导的一端以45度倾斜加工,并且其位置调整为使得从表面发射阵列元件(发光元件20)照射的光的光路可以由以45度倾斜加工的加工面30b全反射以被转换,并且光学耦合到光波导30a的芯。
此外,在聚合物薄膜光波导的另一端加工凹槽。光纤40安装在凹槽中,并且凹槽的宽度和深度调整为使得穿过光波导30a的芯的光可以光学地耦合到光纤40的芯。
厚度约为1mm的树脂基板的薄膜基板15结合并固定在多层结构基板10的第一层11的基板上,并且除了光纤40外,包括陶瓷的四层和树脂基板15的多层结构基板10将安装在多层结构基板10上的电子部件和光学部件简单地密封。
如图4所示,配线图案P形成在多层结构基板10层间、层前面和层背面上,并且根据需要经由通孔提供与其它的层间、其它的层前面和层背面上由配线图案P的电导通。
多层结构基板10具有安装其上的诸如电容器51的电子部件,并且包括形成电路的配线图案P,还用作电子部件和光学部件的封装。从而,作为最上层的第一层11形成框架形状,并且设置为暴露次上层(第二层12)的端部。端子T形成在第二层12的端部的暴露部分上以与配线图案P导通,并且电信号输入和输出以连接到外部接口。
考虑到利用多层结构基板10作为薄厚度的封装,用于暴露第三层13的配线图案P的凹部10a提供在第二层12的一部分中。通过在凹部10a内安装驱动IC50和发光元件20、光波导构件30,可以根据需要获得驱动IC50上到第三层13的配线图案P的电导通,并且这些构件可以封装在比作为框架的第一层11低的位置上。
这里,驱动IC 50电导通到安装表面(背面)上的第三层13的配线图案P(例如接地),并且以结合配线电连接到第二层12的配线图案P和发光元件20。因此,由从第二层12的端部上形成的端子T输入的信号(包括电源)驱动该驱动IC 50,并且发光元件20的发光由驱动IC 50的输出控制。
发光元件20从与安装表面相对的表面向输出光。该输出光传输通过作为第一光传输路径的光波导构件30的覆盖部分,并且在作为光波导30a的芯的端部的以45度倾斜的加工面30b上全反射。全反射的光传播通过光波导30a芯,并且沿着多层结构基板10的表面方向行进。此外,该光进入连接到光波导30a端部的光纤40,并且经由光纤40传送到外部。
在该实施例中,安装了电子部件,电子部件和光学部件结合进入形成电子电路的多层结构基板,由用于封装的薄膜基板15密封,因此不必分开地制备封装。另外,可以提供厚度仅为多层结构基板10的厚度和薄膜基板15的厚度(几毫米的厚度)的非常薄的光学装置。此外,与第一实施例比较,因为不需要作为支撑基板21的Si平台(见图1和2),部件的数量可以减少。
第三实施例
图5是根据第三实施例的光学装置的透视图,图6是根据第三实施例的光学装置的截面图。就是说,根据第三实施例的光学装置包括多层结构基板10、经由支撑基板21安装的光学元件20和光波导构件30。
多层结构基板10包括至少两个堆叠层(绝缘层)和形成在层之间的配线图案P。在多层结构基板10上,通过切除包括最上层的至少一层的一部分形成凹部10a,并且由具有凹部10a的部分和没有凹部10a的部分形成台阶结构。
支撑基板21安装在多层结构基板10的凹部10a内并电导通到由凹部10a暴露的配线图案P,并且发光元件20安装在支撑基板21上。作为发光元件20,例如采用从与安装表面相对的表面输出光的表面发光元件。
第一光传输路径可以转换输出光的光路,并且在沿着发光元件20上面的多层结构基板10的表面方向上传输光。作为第一光传输路径,采用包括用于传输光的光波导的光波导构件30。
例如,以倾斜45度加工的加工面30b形成在光波导构件30的一端,并且从下面的发光元件20输出的光在水平方向上(多层结构基板10的表面方向上)反射以被转换。这里,光波导构件30一端上的倾斜加工面30b通过切割等可以容易地制造。此外,设置在光波导构件30上的光波导30a通过对其提供节距转换或者分支等功能可以容易地高度功能化。
第二光传输路径连接到第一光传输路径。作为第二光传输路径,采用具有设置在其端部的具有多个透镜60a的透镜阵列60。第二光传输路径采用透镜阵列60,从发光元件20输出的光学信号散射或者会聚以可靠地光学耦合到外部光学构件。
此外,当发光元件20输出多个光束时,即所谓的多点发射型,多个光波导30a设置在光波导构件30上,作为对应于从发光点输出的光束的第一光传输路径。此外,多个透镜60a设置在透镜阵列60中作为第二光传输路径。
在该实施例中,考虑到采用具有一定程度尺寸的透镜作为透镜阵列60的透镜60a而提供所希望的透镜特性,作为第一光传输路径的光波导构件30的光波导30a的节距根据透镜60a的节距被转换。就是说,发光元件20的发光点的节距在发光元件20的制造上从由一个基板(晶片)制造很多元件的角度看非常窄。另一方面,透镜60a的节距大于发光元件20的发光点的节距。从而,光波导构件的光波导30a的节距在发光元件20侧窄,通过节距转换从中间部分变宽,并且在透镜阵列60侧等于透镜60a的节距。
而且,薄膜基板15固定以覆盖具有台阶结构的多层结构基板10上的最上层。因此,安装在多层结构基板10上的支撑基板21、发光元件20、作为第一光传输路径的光波导构件30密封在内部。
根据该结构,具有台阶结构的多层结构基板10用作安装各构件的基板,并且也用作密封构件的封装。因此,不必像过去分开地制备封装。从而,基板自身变为封装,并且可以降低成本和尺寸。
第三实施例的具体示例
采用陶瓷的四层基板用作多层结构基板10,并且最上层(第一层11)通过将其挖空留下约1mm的边缘而形成框架形状。包括信号线和电源线的配线图案P制作在第二层12上,并且该层的一部分部分地挖空,以形成凹部10a。此外,诸如电容器51的电子部件安装在第二层12上。
形成于第二层12的凹部10a内第三层13的暴露配线图案P的部分上,安装驱动IC50和作为支撑基板21的Si(硅)平台。在Si平台上加工台阶,并且作为表面发射元件的发光元件20安装在低的部分。Si平台设定发光元件20的高度位置,并且也用作冷却和使该发光元件20电接地。
此外,包括聚合物薄膜光波导的第一光传输路径(光波导构件30)安装在Si平台上。聚合物薄膜光波导的一端以45度倾斜加工,并且其位置调整为使得从表面发射阵列元件(发光元件20)照射的光的光路可以由以45度倾斜加工的加工面30b全反射而被转换,并且光学耦合到光波导30a的芯。
此外,透镜阵列60安装在聚合物薄膜光波导的另一端。透镜阵列60设置为L形状,并且通过将L形状与聚合物薄膜光波导的另一端配合,从而可靠地进行高度方向和光轴方向上的正确定位适合L形状而可靠执行。
透镜阵列60的透镜60a形成透镜直径约为400μm且节距约为500μm的显微透镜阵列。光波导构件30转换从下面的发光元件20输出的光的光路,并且根据透镜阵列60的透镜节距转换节距。
就是说,聚合物薄膜光波导的一端以45度倾斜加工,并且其位置调整为使得从表面发射阵列元件(发光元件20)照射的光的光路可以由以45度倾斜加工的加工面30b全反射而被转换,并且光学耦合到光波导30a的芯。此外,光波导30a在加工面30b侧的节距根据发光元件20的发光点的节距设定为约250μm,从中间逐渐变宽,并且根据透镜阵列60侧的透镜节距而约为500μm。
厚度约为1mm的树脂基板的薄膜基板15结合并固定在多层结构基板10的第一层11的基板上,并且除了透镜阵列60外,包括陶瓷的四层和树脂基板15的多层结构基板10将安装在多层结构基板10上的电子部件和光学部件简单地密封。
如图6所示,配线图案P形成在多层结构基板10的层间、层前面和层背面,并且根据需要在其它的层间、层前面和层背面通过配线图案P提供电导通。
多层结构基板10具有安装其上的诸如电容器51的电子部件,并且包括形成电路的配线图案P,还用作电子部件和光学部件的封装。从而,作为最上层的第一层11形成框架形状,并且设置为暴露次上层(第二层12)的端部。端子T形成在第二层12的端部的暴露部分上以与配线图案P导通,并且电信号输入和输出以连接到外部接口。
考虑到利用多层结构基板10作为薄厚度的封装,用于暴露第三层13的配线图案P的凹部10a设置在第二层12的一部分中。通过在凹部10a内安装驱动IC50并经由支撑基板21安装发光元件20,根据需要获得在驱动IC50和支撑基板21的安装表面上到第三层13的配线图案P的电导通,并且这些构件可以封装在比作为框架的第一层11低的位置上。
这里,驱动IC 50电导通到安装表面(背面)上的第三层13的配线图案P(例如接地),并且以结合配线电连接到第二层12的配线图案P和发光元件20。因此,由从形成在第二层12的端部上的端子T输入的信号(包括电源)驱动该驱动IC 50,并且发光元件20的发光由驱动IC 50的输出控制。
发光元件20从与安装表面相对的表面向上输出光。该输出光传输通过作为第一光传输路径的光波导构件30的覆盖部分,并且在作为光波导30a的芯的端部的以45度倾斜的加工面30b全反射。全反射的光传播通过光波导30a的芯,并且沿着多层结构基板10的表面方向行进。此外,该光进入连接到光波导30a端部的透镜阵列60,并且经由透镜60a输出到外部。
在该实施例中,安装了电子部件,电子部件和光学部件结合进入形成电子电路的多层结构基板10,由用于封装的薄膜基板15密封,并且因此不必分开地制备封装。另外,可以提供厚度仅为多层结构基板10的厚度和薄膜基板15的厚度(几毫米的厚度)的非常薄的光学装置。
其它应用示例
在上述各实施例中,采用发光元件20作为光学元件的光学装置(光传输模块)已经作为示例进行了说明,然而,可以应用于采用光接收元件的光学装置(光接收模块)。在此情况下,从外部传送的光学信号由光纤40(第一和第二实施例)或者透镜阵列60(第三实施例)接收,并且由光波导构件30传输,而且光的光路由倾斜加工面30b转换。然后,光路转换后的光由设置为光学元件的接收元件接收,并且转换成电信号。然后,由设置为取代驱动IC 50的信号处理IC处理该电信号,并且从端子T经由配线图案P传送到下游的装置。
此外,这些实施例可以应用于采用发光元件20和光接收元件二者的情况。在此情况下,安装对应于发光元件20的驱动IC和对应于光接收元件的信号处理IC,并且使其电连接到相应的部件。因此,可以形成这样的使用光学信号的传输和接受模块,其中从发光元件20输出的光以与上述实施例相同的方式传输到外部,并且从外部传输的光由光接收元件转换成电信号,并且传输到下游的装置。
在这些实施例中,因为光学装置可以制作得较小和较薄,所以这些实施例的光学装置可以原样应用于光缆的连接器(插头)。特别是,甚至在采用多点发光、光接受元件的情况下,使用包括聚合物薄膜光波导的光波导构件30也可以相对于多个光路精确地且容易地耦合,并且可以提供用于多路(multichannel)光学通讯的小型光学装置。
在上述实施例中,作为示例已经说明了从与安装表面相对的表面输出光的表面发射型发光元件20,然而,可以采用从垂直于安装表面的表面输出光的边发射型发光元件。在此情况下,光波导构件30的倾斜加工面30b是不必要的,并且从光学元件输出的光的光路没有改变,而是该光可以从光波导构件30的边缘提取。
本申请包含2008年7月24提交日本专利局的日本专利申请JP2008-190603所揭示的相关主题,将其全部内容引用参考于此。
本领域的技术人员应当理解的是,在权利要求或其等同特征的范围内,根据设计需要和其他因素,可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。

Claims (9)

1、一种光学装置,包括:
多层结构基板,在该多层结构基板上堆叠多个绝缘层,并且在层之间形成配线图案;
凹部,通过切除该多层结构基板的一部分而暴露层间的该配线图案;
光学元件,安装在该凹部内并电导通到由该凹部暴露的该配线图案;以及
光波导构件,形成用于该光学元件的光路,并且沿着该多层结构基板的表面引导光。
2、根据权利要求1所述的光学装置,其中包括用于驱动该光学元件的电路的电子部件安装在该凹部内,并且在该电子部件的安装表面上电导通到由该凹部暴露的该配线图案。
3、根据权利要求1所述的光学装置,其中该光学元件经由安装在该凹部内的支撑基板安装在该凹部内。
4、根据权利要求1所述的光学装置,其中该光学元件从与安装表面相对的表面输出光。
5、根据权利要求1所述的光学装置,其中该光学元件输出多个光束,并且
该光波导构件包括多个光波导,该多个光波导分别引导从该光学元件输出的多个光束。
6、根据权利要求1所述的光学装置,其中在外部和自身之间传输光的光纤连接到该光波导构件。
7、根据权利要求1所述的光学装置,其中在外部和自身之间散射或者会聚光的透镜构件连接到该光波导构件。
8、根据权利要求1所述的光学装置,其中在该光波导构件中引导光的该光波导的一部分中形成凹槽,并且光纤连接到该凹槽。
9、根据权利要求1所述的光学装置,其中在该光波导构件的一端设置倾斜加工面,并且由该倾斜加工面转换该光学元件和该构件之间的光路方向。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169213A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 康宁股份有限公司 模块化主动板子组件和包括该子组件的印刷线路板
CN107430245A (zh) * 2015-02-18 2017-12-01 埃因霍温科技大学 用于光子ic表征和封装的多端口光学探头
CN108512603A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 华为技术有限公司 一种多路相干光通信装置的发射端及多路相干光通信装置
CN111034372A (zh) * 2017-09-11 2020-04-17 Ngk电子器件株式会社 布线基板与柔性基板的连接构造及电子器件收纳用封装体
CN113848616A (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 杭州耀芯科技有限公司 基于mid/lds技术的信号传输装置及其组装方法
TWI819554B (zh) * 2022-04-01 2023-10-21 年益實業股份有限公司 微型光電訊號轉換傳輸裝置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8277459B2 (en) 2009-09-25 2012-10-02 Tarsus Medical Inc. Methods and devices for treating a structural bone and joint deformity
JP5313849B2 (ja) * 2009-11-30 2013-10-09 新光電気工業株式会社 光導波路装置及びその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3204355B2 (ja) * 1993-08-09 2001-09-04 日本電信電話株式会社 光/電子ハイブリッド実装基板およびその製造方法ならびに光/電子ハイブリッド集積回路
JP3340003B2 (ja) * 1995-11-20 2002-10-28 京セラ株式会社 多層配線基板及び半導体素子収納用パッケージ
JPH11242505A (ja) 1998-02-25 1999-09-07 Canon Inc マイクロコンピュータを搭載した装置
JP2002359426A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Hitachi Ltd 光モジュール及び光通信システム
JP3810315B2 (ja) 2001-12-25 2006-08-16 京セラ株式会社 光通信用光路変換体の実装構造及び光モジュール
JP2004235418A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Seiko Epson Corp 光モジュール、光通信装置、光電気混載集積回路、回路基板、電子機器
JP2005321560A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Fuji Xerox Co Ltd 受発光素子付き高分子光導波路モジュール
JP2006189483A (ja) * 2004-12-28 2006-07-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd 光導波路形成基板の製造方法および光導波路形成基板
JP2006209068A (ja) * 2004-12-28 2006-08-10 Sony Corp 光導波路、光導波路モジュール及び光導波路モジュールの製造方法
US20070080458A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-12 Tsuyoshi Ogawa Hybrid module and method of manufacturing the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169213A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 康宁股份有限公司 模块化主动板子组件和包括该子组件的印刷线路板
CN102169213B (zh) * 2010-02-26 2015-02-04 康宁股份有限公司 模块化主动板子组件和包括该子组件的印刷线路板
CN107430245A (zh) * 2015-02-18 2017-12-01 埃因霍温科技大学 用于光子ic表征和封装的多端口光学探头
CN108512603A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 华为技术有限公司 一种多路相干光通信装置的发射端及多路相干光通信装置
CN108512603B (zh) * 2017-02-24 2020-04-21 华为技术有限公司 一种多路相干光通信装置的发射端及多路相干光通信装置
CN111034372A (zh) * 2017-09-11 2020-04-17 Ngk电子器件株式会社 布线基板与柔性基板的连接构造及电子器件收纳用封装体
CN111034372B (zh) * 2017-09-11 2023-03-14 Ngk电子器件株式会社 布线基板与柔性基板的连接构造及电子器件收纳用封装体
CN113848616A (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 杭州耀芯科技有限公司 基于mid/lds技术的信号传输装置及其组装方法
TWI819554B (zh) * 2022-04-01 2023-10-21 年益實業股份有限公司 微型光電訊號轉換傳輸裝置

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