CN102119351A - 光传输模块、光传输模块的制造方法及电子设备 - Google Patents

光传输模块、光传输模块的制造方法及电子设备 Download PDF

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Abstract

一种光传输模块、光传输模块的制造方法及电子设备。为了确保模块强度并实现模块整体的薄型化,本发明的光传输模块(1)具备:传输光的光波导(10);向光波导(10)的光入射面照射光、或者接收从光波导(10)的光出射面射出的光并转换成电信号的光元件(11);基于从外部输入的电信号驱动光元件(11)发光、或者对从光元件(11)输出的电信号进行放大并向外部输出的控制电路部件(13)。还具备以相互形成台阶的方式重合并层叠的第一电路基板(9)及第二电路基板(12),在第一电路基板(9)上,以夹持其层叠方向的两面(9a、9b)的方式搭载有光波导(10)及光元件(11),在第二电路基板(12)的第一电路基板(9)侧的基板面(12a)上搭载有控制电路部件(13)。

Description

光传输模块、光传输模块的制造方法及电子设备
技术领域
本发明涉及传输光信号的光传输模块、光传输模块的制造方法及电子设备。
背景技术
近年来,可进行高速且大容量的数据通信的光通信网正在扩大。推测今后该光通信网将搭载于民生设备。而且,要求不改变现在的电缆就可应用于数据传输的高速大容量化、噪声对策、在设备内的基板间进行数据传输的用途的电输入输出的光数据传输电缆(光缆)。作为该光缆,考虑到柔性,优选使用薄膜光波导。
光波导由折射率大的芯线和与该芯线的周围相接设置的折射率小的金属包层形成,其将入射至芯线的光信号在该芯线与金属包层的边界反复进行全反射并传输。另外,薄膜光波导由于芯线及金属包层由柔软的高分子材料形成,因此具有柔软性。
例如专利文献1中公开有搭载了该具有柔软性的薄膜光波导的光传输模块。专利文献1中公开的光传输模块为在基板内埋设有包含与在光波导中传输的光进行光学耦合的光元件的光学芯片、和对该光学芯片进行电控制的电气芯片的构成。
另外,专利文献2中公开有“具有在表面侧安装有连接器部的连接器安装部、通过与连接器安装部一体形成并向连接器安装部的背面侧弯曲,加强连接器安装部的增强部”的柔性印刷配线基板。
专利文献1:日本专利说明书“特许3882738号说明书(2006年11月24日注册)”
专利文献2:日本公开专利公报“特开2006-156570号公报(2006年6月15日公开)”
近年来,在具备光波导的光传输模块中,期望将模块整体上的总高度减小的所谓薄型化。专利文献1公开的光传输模块中,对于该薄型化,产生以下的问题。
即,专利文献1公开的光传输模块中,由于构成为光学芯片和电气芯片被埋入基板内的结构,故而基板的厚度取决于构成光学芯片及电子芯片的部件的高度,模块整体的薄型化困难。
另外,即使将专利文献2中公开的技术应用于光传输模块,也会产生以下的问题。即,应用了专利文献2的构成中,通过使基板的安装有光学芯片及电气芯片的部分向背面侧弯曲来增强被安装的部分。因此,弯曲部分的厚度增大,光传输模块的薄型化困难。
另外,为了将光传输模块薄型化,考虑尝试将光波导和与该光波导光学耦合的光元件的间隔减小至最小限。将光波导与光元件的间隔减小至最小限的情况下,考虑例如图25所示的光传输模块。
如该图所示,光传输模块100中,包含光波导110、发光元件111以及对发光元件111的发光进行驱动的发光用驱动IC的控制电路部件113仅搭载于一个电路基板109上。而且,光波导110及发光元件111以夹持电路基板109的两面的方式搭载。控制电路部件113在电路基板109中的搭载有发光元件111的面上搭载。即,发光元件111及控制电路部件113配置在同一面上。
将图25所示的光传输模块100进一步薄型化时,考虑将电路基板109、发光元件111以及控制电路部件113这些部件的高度最小(变薄)化。但是,对各部件的高度最小化也有限度。
通常,作为电路基板109,为了减薄至最小限而使用具有可挠性的基板、即所谓的柔性基板。该柔性基板由作为绝缘体的母材、铜箔、表面涂层等构成。而且,对于柔性基板的各材料来说,将厚度最小化的限度为:上述母材或表面涂层是12.5μm、铜箔是8μm。
另外,对于发光元件111及控制电路部件113,通常是从晶片切出而制造成芯片。因此,这些部件的厚度存在面积越大越增加的倾向。具体的限度如下:发光元件111的面积为0.2□左右,控制电路部件113之一的发光用驱动IC的面积为1.0□左右,控制电路部件113之一的电阻器的面积为0.2×0.4左右。因此,在载置于电路基板109的情况下,控制电路部件113的各部件以及发光元件111的高度不同,发光驱动IC的高度最高。模块整体构成为发光驱动IC突出的结构。因此,在光传输模块100的发光元件111侧,比发光驱动IC的高度更加薄型化较困难。
因此,即使将电路基板109、发光元件111以及控制电路部件113这些部件的高度最小化的情况下,光传输模块101整体也构成为光波导110及发光驱动IC突出的结构。因此,将图25所示的光传输模块100进一步薄型化的情况下,总高度H′的限度为发光驱动IC的高度H2′、光波导110的高度H4′以及电路基板109的厚度D′的合计,难以进行比该合计更小的薄型化。
另外,将光传输模块100的各部件的高度最小化时,模块自身的强度减弱,产生另外设置增强部的必要性。即使应用专利文献1及2所公开的技术来增强光传输模块100的强度,在光传输模块的薄型化这一点上也将产生问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而提出的,其目的在于提供确保模块强度,并且可实现模块整体的薄型化的光传输模块、光传输模块的制造方法及电子设备。
为了解决上述课题,本发明的光传输模块,具有传输光的光配线,并且具备:相对于所述光配线的光入射面照射光的光元件;基于从外部输入的电信号对所述光元件的发光进行驱动用的控制电路部件,或者具备:接收从所述光配线的光出射面射出的光并将其转换成电信号的光元件;将从所述光元件输出的电信号放大并向外部输出用的控制电路部件,其特征在于,具有以相互形成台阶的方式重合并层叠的多个基板,在所述多个基板中、于层叠方向的一端层叠的第一基板上,以夹持其层叠方向的两面的方式搭载有所述光配线及所述光元件,在于另一端层叠的第二基板的第一基板侧的基板面上搭载有所述控制电路部件。
根据上述构成,在由多个基板形成的台阶部分搭载有控制电路部件,因此,可降低光传输模块整体的、控制电路部件的突出量。其结果,可实现光传输模块整体的薄型化。
另外,由于成为层叠有多个基板的构成,故而可通过该层叠部分确保模块整体的强度。
本发明的光传输模块也可以构成为:所述多个基板由所述第一基板及所述第二基板构成,在所述第二基板的层叠有第一基板的基板面上搭载有所述控制电路部件。
该构成的情况下,由第一基板和第二基板形成的台阶部分由搭载光元件的面、第一基板9的端面以及基板面形成。而且,通过该台阶部分,在搭载控制电路部件的基板面与搭载光元件的面之间产生与第一基板的厚度相当的台阶。即,光传输模块整体的、控制电路部件的突出量为从控制电路部件的高度减去第一基板的厚度及光元件的高度后的值。因此,在上述构成中,能够有效利用所述台阶使模块整体的控制电路部件的突出量降低。
其结果,根据上述构成,能够使总高度H小于控制电路部件的高度、光配线的高度以及第一基板的厚度的合计。因此,可实现模块整体的薄型化。
本发明的光传输模块也可以构成为:所述多个基板由所述第一基板、所述第二基板以及配置在第一基板与第二基板之间的第三基板构成,所述第三基板以避开所述控制电路部件的方式配置。
在本发明的光传输模块中,优选的是,在由所述多个基板形成的台阶部分中、包含第一基板的所述光传输方向的端面的台阶部分,配置有多个所述控制电路部件中对所述光元件的发光进行驱动的发光驱动IC、或将从所述光元件输出的电信号放大的放大IC。
根据上述构成,由于在包含第一基板的所述光传输方向上的端面的台阶部分配置有发光驱动IC或放大IC,故而可使载置于第一基板的光元件和发光驱动IC或者放大IC接近配置。
另外,使用粘接剂将发光驱动IC、或放大IC载置于第二基板上时,粘接剂在所述台阶部分被堵住。其结果,发光驱动IC、或者放大IC搭载用的粘接剂不会干涉光元件搭载区域。因此,能够通过粘接剂的涂布量对使用粘接剂在第一基板上搭载光元件时形成的欠满形状进行严密地控制。其结果,起到提高光元件的光学特性的效果。
本发明的光传输模块中,优选的是,在各基板的周围四边中的一边形成有向基板的内侧凹陷的凹部,所述多个基板以各基板的所述凹部的相互相对的两面夹持所述光元件、所述光配线或所述控制电路部件的方式进行层叠。
由此,包含所述凹部的相对的两面的台阶部分以夹持光配线、光元件或控制电路部件的方式形成。因此,能够起到模块整体的强度进一步提高的效果。
另外,在所述基板上形成半切割(Half cut)线,沿该半切割线将不需要的部分去除时,通过仅在朝向基板内侧的方向上进行剥离,可以制造形成有所述凹部的基板。即,剥离的方向仅为一方向即可,故而光传输模块的制造简单。
本发明的光传输模块中,优选的是,在所述第一基板上形成有在层叠方向上贯通的开口部,形成所述开口部的侧面包围所述控制电路部件。
根据该构成,控制电路部件的整个周围被包含形成开口部的侧面的台阶部分包围。因此,使用密封剂对控制电路部件进行密封时,可防止该密封剂向外部泄漏。
本发明的光传输模块中,优选的是,在第一基板的所述两面上形成有电气配线,在第一基板上形成有将在该两面形成的电气配线彼此连接的层间配线。
由此,可进行光元件及控制电路部件间的电连接。
本发明的光传输模块中,优选的是,所述第一基板和所述光配线一体化。
由此,第一基板和光配线被固定。因此,光配线的第一基板载置部分的强度提高。其结果,光传输模块的拉伸等来自外部的机械应力提高。
本发明的光传输模块中,优选的是,在所述基板上,控制电路部件相对于所述光配线的光传输方向垂直地排列而配置。
根据该构成,例如将光传输模块应用于固定(Snap-on)连接器的情况下,在光传输模块的宽度方向受力时,防止连接器滚动而从光传输模块脱落。
基板的材料不限定于目前的电路基板所使用的、玻璃环氧树脂或聚酰亚胺等。也可以是塑料材料或金属材料等。
本发明的光传输模块中,优选的是,在所述光配线上形成有对向其端部传输的光的光路进行转换的光路转换镜面,还设置有盖部件,以覆盖所述光路转换镜面。
由此,可保护光路转换镜面并且在提高基板强度的同时使其薄型化。另外,基板也可为盖部件。
本发明的光传输模块中,优选的是,具备多个控制电路部件,并且在第一基板与第二基板之间配置至少一个基板,在第一基板与第二基板之间配置的基板和第一基板的层叠方向上的高度与所述多个控制电路部件中层叠方向上的高度最高的最大高度控制电路部件的高度相同、或者小于该最大高度控制电路部件的高度。
配置于第一基板与第二基板之间的基板和第一基板的层叠方向上的高度比所述最大高度控制电路部件的高度高时,模块整体的高度比最大高度控制电路部件的高度大,模块的薄型化的优点没那么大。
另一方面,根据上述构成,在第一基板与第二基板之间配置的基板在层叠方向上的高度和第一基板的层叠方向上的高度的总和与所述多个控制电路部件中层叠方向上的高度最高的最大高度控制电路部件的高度相同、或者小于该最大高度控制电路部件的高度,因此,能够将包含该最大高度控制电路部件的控制电路的周围完全包围,或者以コ形地使四方中的一边开放的状态下包围,模块的薄型化的优点进一步提高。
本发明的光传输模块中,优选的是,在第二基板的所述基板面上搭载有所述最大高度控制电路部件,所述第一基板为保护所述最大高度控制电路部件的第二基板相反侧的面的保护用基板。
由此,防止在所述最大高度控制电路部件的第二基板相反侧的面上附着水滴或尘土。
本发明的光传输模块也可以构成为:还具备用于与外部的配线电连接的外部连接器,在外部连接器上形成有在所述光的传输方向上凹陷的连接器凹部,在光传输模块的所述光的传输方向端部形成有与所述连接器凹部嵌合的第一嵌合部。
本发明的光传输模块也可以构成为:还具备用于与外部的配线电连接的外部连接器,在外部连接器上形成有与所述光的传输方向垂直地凹陷的垂直连接器凹部,在光传输模块的所述光的传输方向端部形成有嵌合于所述垂直连接器凹部的第二嵌合部。
为了解决上述课题,本发明的电子设备,其特征在于,具备上述光传输模块。
由此,能够提供确保模块强度,并且作为模块整体可实现的薄型化的电子设备。
为了解决上述课题,本发明的光传输模块的制造方法,光传输模块具有传输光的光配线,并且具备:相对于所述光配线的光入射面照射光的光元件;基于从外部输入的电信号对所述光元件的发光进行驱动用的控制电路部件,或者具备:接收从所述光配线的光出射面射出的光并将其转换成电信号的光元件;将从所述光元件输出的电信号放大并向外部输出用的控制电路部件,所述制造方法的特征在于,包括:层叠工序,将多个基板以相互形成台阶的方式重合并层叠;载置工序,在所述多个基板中、于层叠方向的一端层叠的第一基板上,以夹持其层叠方向的两面的方式搭载有所述光配线及所述光元件,在于另一端层叠的第二基板的第一基板侧的基板面上搭载有所述控制电路部件。
由此,能够提供确保模块强度且作为模块整体可实现薄型化的光传输模块的制造方法。
如上所述,本发明的光传输模块具备以相互形成台阶的方式重合并层叠的多个基板,在所述多个基板中、于层叠方向的一端层叠的第一基板上,以夹持其层叠方向的两面的方式搭载有所述光配线及所述光元件,在于另一端层叠的第二基板的第一基板侧的基板面上搭载有所述控制电路部件。
另外,如上所述,本发明的电子设备为具备所述光传输模块的构成。
如上所述,本发明的光传输模块的制造方法包含:层叠工序,将多个基板以相互形成台阶的方式重合并层叠;载置工序,在所述多个基板中、于层叠方向的一端层叠的第一基板上,以夹持其层叠方向的两面的方式搭载有所述光配线及所述光元件,在于另一端层叠的第二基板的第一基板侧的基板面上搭载有所述控制电路部件。
因此,在确保模块强度的同时,可实现模块整体的薄型化。
附图说明
图1是可适用于本发明一实施方式的光传输模块的光波导的剖面图;
图2是表示本发明一实施方式的光传输模块的概略构成的示意图;
图3是示意性表示光配线的光传输的状态的立体图;
图4是表示图2的光传输模块中的光信号发送处理部或者光信号接收处理部的概略构成的剖面图;
图5是以表形式表示本发明一实施方式的光传输模块中的、第一电路基板及第二电路基板的层叠例以及与各层叠例相对应的电连接例的图;
图6是示意性表示第一电路基板的两面彼此的电连接的剖面图;
图7是表示本发明一实施方式的光传输模块中的、第一电路基板的构成的一例的剖面图;
图8是表示在第一电路基板及第二电路基板上分别形成有凹部的、光传输模块的第一电路基板及第二电路基板的配置的立体图及剖面图,(a)表示层叠例1的光传输模块,(b)表示层叠例2的光传输模块;
图9(a)~(e)是表示图8的(a)及(b)所示的光传输模块的制造方法的各种工序的剖面图及俯视图;
图10是表示作为变形例1的光传输模块中的第一电路基板及第二电路基板的配置的立体图及剖面图,(a)表示层叠例1的光传输模块,(b)表示层叠例2的光传输模块;
图11是表示作为变形例2的光传输模块的第一电路基板及第二电路基板的配置的立体图及剖面图,(a)表示层叠例1的光传输模块,(b)表示层叠例2的光传输模块;
图12是表示作为变形例3的光传输模块的构成的剖面图,(a)及(b)表示层叠例1的光传输模块,(c)及(d)表示层叠例2的光传输模块;
图13是表示作为变形例3-1的光传输模块的构成的剖面图;
图14是表示作为变形例4的光传输模块中的第一电路基板及第二电路基板的配置的立体图及剖面图,(a)表示层叠例1的光传输模块,b)表示层叠例2的光传输模块;
图15是表示作为变形例5的光传输模块的第一电路基板及第二电路基板的配置的立体图及剖面图,(a)表示层叠例1的光传输模块,(b)表示层叠例2的光传输模块;
图16是表示作为变形例6的光传输模块1的层叠的电路基板的配置的立体图及剖面图,(a)表示层叠例1的光传输模块,(b)表示层叠例2的光传输模块;
图17是作为变形例7的光传输模块1的光波导、第一电路基板及第二电路基板的配置的立体图及剖面图,表示层叠例1的光传输模块;
图18(a)~(c)是表示作为连接例1的、光传输模块及外部连接器的构成的剖面图;
图19是表示作为连接例2的、光传输模块及外部连接器的构成的剖面图,(a)表示层叠例1的光传输模块,(b)表示层叠例2的光传输模块1;
图20是表示作为变形例9-1的光传输模块的构成的剖面图;
图21是表示作为变形例9-2的光传输模块的构成的剖面图;
图22(a)是表示具有本实施方式的光传输路的折叠式手机的外观的立体图,(b)是(a)所示的折叠式手机中应用了上述光传输路的部分的框图,(c)是(a)所示的折叠式手机的铰链部的透视平面图;
图23(a)是表示具有本实施方式的光传输路的印刷装置的外观的立体图,(b)是表示(a)所示的印刷装置的主要部分的框图,(c)及(d)表示在印刷装置中打印头移动(驱动)时的、光传输路的弯曲状态的立体图;
图24是表示具有本实施方式的光传输路的硬盘记录再生装置的外观的立体图;
图25是表示以往的光传输模块的构成的图。
符号说明
1:光传输模块
1a:嵌合部(第1嵌合部)
1b:嵌合部(第二嵌合部)
2:光信号发送处理部
3:光信号接收处理部
4:光配线
4A:光入射面
4B:光出射面
5:发光驱动部(控制电路部件)
6:发光部(光元件)
7:放大部(控制电路部件)
8:受光部(光元件)
9:第一电路基板(第一基板)
9a:面(两面)
9b:面(两面)
10:光波导
11:光元件
12:第二电路基板(第二基板)
13:控制电路部件
14:台阶部分
17:第三电路基板(第三基板)
18:外部连接器
18a:凹部(连接器凹部)
18b:凹部(垂直连接器凹部)
具体实施方式
基于附图对本发明的一实施方式进行说明,内容如下。
(光传输模块的概略构成)
图2表示本实施方式的光传输模块1的概略构成。如该图所示,光传输模块1具有光信号发送处理部2、光信号接收处理部3以及光配线4。
光信号发送处理部2为具有发光驱动部(控制电路部件)5及发光部(光元件)6的构成。发光驱动部5基于从外部输入的电信号对发光部6的发光进行驱动。该发光驱动部5例如由发光驱动用的IC(Integrated Circuit)、电阻器等构成。另外,虽未图示,在发光驱动部5设有与对来自外部的电信号进行传输的电气配线连接的电连接部。
发光部6基于发光驱动部5的驱动控制进行发光。该发光部6例如由VCSEL(Vertical Cavity-Surface Emitting Laser)等发光元件构成。从发光部6发出的光作为光信号向光配线4的光入射侧端部照射。
光信号接收处理部3为具备放大部(控制电路部件)7及受光部(光元件)8的构成。受光部8接收从光配线4的光射出侧端部射出的作为光信号的光,并通过光电转换输出电信号。该受光部8例如由PD(Photo-Diode)等受光元件构成。
放大部7对从受光部8输出的电信号进行放大后向外部输出。该放大部7例如由放大用的IC、电阻器等构成。另外,虽未图示,但在放大部7设有与向外部传输电信号的电气配线连接的电连接部。
光配线4为将从发光部6射出的光传输至受光部8的介质。关于该光配线4的构成的详细情况后述。
图3示意性地表示光配线4中光传输的状态。如该图所示,光配线4由具有可挠性的柱状形状的部件构成。另外,在光配线4的光入射侧端部设有光入射面4A,并且在光射出侧端部设有光出射面4B。
从发光部6射出的光相对于光配线4的光入射侧端部从相对于光配线4的光传输方向垂直的方向射入。射入的光通过在光入射面4A反射而在光配线4内行进。在光配线4内行进并到达光射出侧端部的光通过在光射出面4B反射而向相对于光配线4的光传输方向垂直的方向射出。射出的光向受光部8照射,在受光部8进行光电转换。
根据这样的构成,可相对于光配线4,在相对于光传输方向来说横向的方向上设置作为光源的发光部6。因此,在例如需要与基板面平行地设置光配线4的情况下,只要在光配线4与基板面之间以向该基板面的法线方向射出光的方式设置发光部6即可。这样的构成比例如将发光部6以与基板面平行地射出光的方式进行设置的构成更容易安装,另外,作为结构也可以进一步紧凑化。这是由于,发光部6的一般构成为:与射出光的方向的尺寸相比,与射出光的方向垂直的方向的尺寸更大。另外,也可适用于使用在同一面内具有电极和发光部的面向平面安装的发光元件的构成。
(光配线4的构成)
光配线4如果是可在其内部传输光的配线,则没有特别限定。优选的是光配线4为光波导。图1表示可适用于光传输模块1的光波导10的剖面图。如该图所示,光波导10由芯线部10A、上金属包层10B及下金属包层10C构成。即,光波导10具有由上金属包层10B及下金属包层10C夹持芯线部10A的层叠结构。通过光波导10传递的光信号在芯线部10A与上金属包层10B的界面、或芯线部10A与下金属包层10C的界面进行反射并在芯线部10A内行进。另外,图1中,在光波导10的端部附近,将光波导10的长度方向(光轴方向)设为X轴方向,将芯线部10A、上金属包层10B及下金属包层10C的层叠方向设为Y轴方向。
光波导10的端面相对于光轴(X轴)不垂直,而是被倾斜地切断而形成光路转换镜面10D。具体而言,光波导10的端面相对于XY平面垂直,且相对于X轴构成角度θ(θ<90°)而倾斜。
由此,在光波导10的光的射出侧,在芯线部10A传递的光信号由光路转换镜面10D反射,改变其行进方向而从光路转换镜面10D向受光部8射出。在此,对于光波导10的光的出射面(或入射面)而言,通过设置光路转换镜面4D而位于下金属包层4C(也可以是上金属包层4B)的外表面上,受光部8的受光面(或者发光部6的发光面)以与光波导10的光的出射面(或者入射面)相对的方式配置。
另外,光路转换镜面10D的倾斜角度θ通常设定为45°,以使该光路转换镜面10D与受光部8的受光面(或者发光部6的发光面)的对位容易。另外,光路转换反射镜也可以是相对于光波导10的端部外置反射镜部的光路转换反射镜。
另外,在光传输模块1中,为了保护光波导10,也可以在上金属包层10B或下金属包层10C上进一步设有保护膜。
(光发送处理部2或光接收处理部3的构成)
以下,对光传输模块1的特征点即光信号发送处理部2或者光信号接收处理部3的构成进行说明。另外,为了简单地进行说明,将相对于光配线4的光入射面4A照射光的发光部6、或对从光配线4的光出射面4B射出的光进行受光且转换为电信号的受光部8总称为光元件。另外,将构成基于从外部输入的电信号对发光部6的发光进行驱动的发光驱动部5、或者将从受光部8输出的电信号放大并向外部输出的放大部7的部件总称为控制电路部件。
图4是表示光传输模块1的光发送处理部2或者光接收处理部3的概略构成的剖面图。
如该图所示,光传输模块1具备第一电路基板(第一基板)9、光波导10、光元件11、第二电路基板(第二基板)12以及控制电路部件13。第一电路基板9及第二电路基板12以相互形成台阶的方式进行层叠。另外,图4中,与图1相同,将光波导10的长度方向(光轴方向)设为X轴方向,将芯线部10A、上金属包层10B以及下金属包层10C的层叠方向设为Y轴方向。另外,该Y轴方向与第一电路基板9及第二电路基板12的层叠方向也一致。而且,将相对于X轴方向及Y轴方向垂直的方向设为Z轴方向。另外,在以下的说明中,将光波导10、光元件11以及控制电路部件13的各种部件中的、第一电路基板9或第二电路基板12侧的面设为“下表面”,将该下表面的相反侧的面设为“上表面”。
光传输模块1中,有效利用由第一电路基板9及第二电路基板12的层叠而形成的台阶部分14,确保模块整体的强度,同时降低模块整体的总高度(层叠方向的高度)。
如图4所示,在第一电路基板9的面9a上搭载有光元件11。另外,在第一电路基板9中的、与搭载了光元件11的面9a反向的面9b上搭载有光波导10。即,光传输模块1中,以第一电路基板9的、夹持Y轴方向的两面9a、9b的方式搭载有光波导10及光元件11。在第一电路基板9上形成有确保在光波导10与光元件11之间行进的光的光路的光路孔15。另外,在第二电路基板12的层叠了第一电路基板9的基板面12a上搭载有控制电路部件13。图4中,作为代表性的控制电路部件13,表示了IC13a(发光驱动用IC或者放大用IC)以及电阻器13b。
根据图4所示的构成,台阶部分14由搭载光元件11的面9a、第一电路基板9的X轴方向的端面9c以及基板面12a形成。而且,通过该台阶部分14,在搭载控制电路部件13的基板面12a与搭载光元件11的面9a之间产生第一电路基板9的、Y轴方向的厚度D的台阶。其结果是,光传输模块1整体上的、控制电路部件13的Y轴方向的突出量H1为从控制电路部件13的高度H2减去第一电路基板9的厚度D及光元件11的高度H3的值。另一方面,在图25所示的以往的构成中,在电路基板119的同一面上搭载有发光元件111以及控制电路部件113。因此,光传输模块100整体上的、控制电路部件113的Y轴方向的突出量H1′为从控制电路部件13的高度H2′减去发光元件111的高度H3′的值。因此,光传输模块1中,能够有效利用厚度D的台阶,降低模块整体上的控制电路部件13的突出量。
其结果是,光传输模块1中,能够使总高度H小于IC13a的高度H2、光波导10的高度H4以及第一电路基板9的厚度D的合计。因此,根据光传输模块1,可实现模块整体的薄型化。
另外,在光传输模块1上,第一电路基板9及第二电路基板12以相互形成台阶的方式层叠,因此,通过该层叠部分确保模块整体的强度。
另外,图4所示的光传输模块1为在第一电路基板9的载置了光波导10的面9b上层叠了第二电路基板12的构成(以下记为层叠例1)。但是,本实施方式的光传输模块1作为其它的构成,也可以为在第一电路基板9的载置了光元件11的面9a上层叠第二电路基板12的构成(以下记为层叠例2)。以下,参照图5,对层叠例1及2的光传输模块1的构成以及各层叠例中的第一电路基板9及第二电路基板12间的电连接进行详述。图5是以表形式表示本实施方式的光传输模块1中的、第一电路基板9及第二电路基板12的层叠例以及与各层叠例相对应的电连接例的图。另外,图5中,为了使图简洁,仅表示控制电路部件13的代表性的部件即IC13a。
首先,层叠例1的光传输模块1如图5的(a)及(b)所示,为在第一电路基板9的载置了光波导10的面9b上层叠了第二电路基板12的构成。该层叠例1与图4所示的构成相对应。另外,层叠例2的光传输模块1如图5的(c)及(d)所示,为在第一电路基板9的载置了光元件11的面9a上层叠第二电路基板12的构成。
层叠例2的光传输模块1中,通过第一电路基板9及第二电路基板12的层叠形成的台阶部分14由搭载光波导10的面9b、端面9c以及基板面12a形成。而且,有效利用由该台阶部分14生成的厚度D的台阶,实现模块整体的薄型化。
更具体而言,层叠例2的光传输模块1中,IC13a的Y轴方向的突出量H1为从IC13a的高度H2减去第一电路基板9的厚度D及光波导10的高度H4的值。因此,光传输模块1中,可有效利用厚度D的台阶,降低模块整体上的IC13a的突出量。而且,能够将总高度H设为比IC13a的高度H2、光波导10的高度H4以及第一电路基板9的厚度D的合计小。
另外,安装光传输模块1的各种部件时,可通过控制各电路基板的厚度,使光元件11(或者光波导10)以及控制电路部件13(IC13a、电阻器13b)的上表面大致相同。该情况下,可实现更薄型化的光传输模块1。
以下,对上述层叠例1及2的光传输模块1的、第一电路基板9及第二电路基板12间的电连接进行说明。另外,图5的(a)~(d)中未图示,但在第一电路基板9的面9a及面9b、以及第二电路基板12的基板面12a上形成有用于电连接光元件11、IC13a等各种部件的电气配线。
层叠例1及2的光传输模块1中,作为IC13a,可应用倒装片安装型(F/C型)的半导体芯片以及引线接合型(wire bonding型)的半导体芯片。
如图5(a)所示,层叠例1的光传输模块1中,在第二电路基板12的基板面12a上载置F/C型的IC13a时,形成有贯通第一电路基板9上的面9a及面9b的通孔或者通路孔,可进行面9a及面9b间的电连接。首先,关于该面9a及面9b间的电连接,基于图6进行说明。图6是示意性表示第一电路基板9的面9a及面9b间的电连接的剖面图。
如图6所示,在第一电路基板9的面9a及面9b这两面形成有电气配线9d及9e。而且,形成于面9a的电气配线9d与光元件11的连接端子11a电连接。而且,为了可进行面9a及面9b间的电连接,形成有通孔或通路孔(以下记为层间连接线)9f。该层间连接线9f以与电气配线9d及9e电连接的方式形成。
通过图6所示的层间连接线9f,光元件11可与形成在面9b的电气配线连接。而且,形成于该面9b的电气配线通过第一电路基板9及第二电路基板12的层叠,与形成于基板面12a的电气配线连接(形成于基板面12a的电气配线和形成于面9b的电气配线为同一面)。在基板面12a上倒装片安装有IC13a,由此,实现光元件11和IC13a的电连接。
另外,如图5(b)所示,层叠例1的光传输模块1中,也可以在第二电路基板12的基板面12a上载置引线接合型的IC13a。该情况下,在搭载有光元件11的面9a形成的电气配线和IC13a通过电线16引线接合。由此,实现光元件11和IC13a的电连接。
另外,层叠例2的光传输模块1中,也可以在第二电路基板12的基板面12a上载置F/C型IC13a。该情况下,形成于面9a的电气配线通过第一电路基板9及第二电路基板12的层叠,与形成于基板面12a的电气配线连接(形成于基板面12a的电气配线和形成于面9a的电气配线为同一面)。在基板面12a倒装片安装有IC13a,由此,实现光元件11和IC13a的电连接。
另外,层叠例2的光传输模块1中,也可以在第二电路基板12的基板面12a上载置有引线接合型IC13a。该情况下,在载置有光波导10的面9b上形成的电气配线和IC13a通过线16引线接合。而且,形成于面9b的电气配线可通过图6所示的层间连接线9f与光元件11电连接。
另外,图5及图6中,为形成有贯通第一电路基板9上的面9a及面9b的通孔或通路孔的构成,但光传输模块1并不限定于这样的构成。例如,也可以是图7所示的构成。该构成中,没有形成通孔,第一电路基板9为可透过光的透明柔性基板。而且,以夹持该第一电路基板9的方式配置有光波导10及光元件11。
根据图7的构成,光波导10和光元件11的光的往返经由第一电路基板9进行。即,可进行经由作为透明基板的第一电路基板9的、光波导10和光元件11的光学耦合,不需要透过光轴的孔,可通过消除孔与光轴的错位而使成品率提高,不需要避开孔来设置元件安装焊盘,可实现元件的小型化。
另外,光传输模块1中,有效利用由第一电路基板9及第二电路基板12的层叠而形成的台阶部分14,配置有光元件11及IC13a。因此,起到如下效果。
光传输模块1中,光元件11及IC13a为在X轴方向夹持并搭载台阶部分14的构成。因此,分别使用粘接剂将光元件11及IC13a搭载于第一电路基板9及第二电路基板12时,能够容易地控制各粘接剂的欠满形状,可将IC13a和光元件11接近并配置。
图25所示的目前的构成中,在电路基板119的同一面上搭载有发光元件111以及控制电路部件113。因此,配置电路基板119上的发光元件111及控制电路部件113时,需要考虑用于各部件的搭载的粘接剂的欠满形状。而且,发光元件111搭载用的粘接剂的欠满形状由粘接剂的涂布量控制。
因此,在图25所示的以往的构成中,在发光元件111与控制电路部件113接近配置的情况下,在涂布发光元件111搭载用粘接剂时,控制电路部件113搭载用的粘接剂将成为障碍。因此,发光元件111搭载用粘接剂的、向发光元件111的流入量不稳定,不能形成所期望的欠满形状。另外,控制电路部件113搭载用的粘接剂有可能干涉发光元件111,会影响发光元件111的光学特性。另外,为了防止上述控制电路部件113搭载用粘接剂的干涉,在控制电路部件113与发光元件111之间设置有屏蔽部件的情况下,产生制造工序增大、基板面积增大的问题。
即,图25所示的以往的构成中,在将发光元件111和控制电路部件13近接配置的情况下,发光元件111与控制电路部件13的分开距离的限度为用于发光元件111及控制电路部件13搭载的粘接剂的欠满形状相互不干涉的最小距离。
另一方面,光传输模块1中,元件11及IC13a为在X轴方向夹持并搭载台阶部分14的构成,因此,不会招致上述控制电路部件113搭载用粘接剂的干涉这一问题。即,使用粘接剂将IC13a搭载于第二电路基板12的基板面12a时,粘接剂在台阶部分14被堵住。而且,IC13a搭载用的粘接剂不会对光元件11的搭载位置(粘接剂的欠满形状)进行干涉。因此,光传输模块1中,可以按照比图25所示的以往的构成中成为限度的、粘接剂的欠满形状相互不干涉的最小距离小的分开距离,配置光元件11及IC13a。
通常,由于在光元件11与IC13a之间传输高速信号,因此,光元件11与IC13a的分开距离越近,光传输模块1的传输特性越良好。尤其是,光元件11为VCSEL等发光元件的情况下,若不减小光元件11与IC13a的分开距离,则导致以下的问题。即,从IC13a输出的电信号的波形和从光元件11发光的光信号的波形变缓,不能进行光波导10内的光信号的传输。光传输模块1中,如上所述,可不考虑粘接剂的欠满形状而将光元件11和IC13a接近并配置,因此,光波导10内的光信号的传输良好。
光传输模块1中,在第一电路基板9及第二电路基板12各自的周围的四边的一边上形成有向电路基板的内侧凹陷的凹部9con及凹部12con,优选凹部9con及凹部12con中的相对的两面夹持光波导10、光元件11或控制电路部件13。
根据该构成,包含凹部9con及凹部12con中的相对的两面的台阶部分14以夹持光波导10、光元件11或控制电路部件13的方式形成。因此,实现进一步提高模块整体的强度的效果。以下,参照图8,对在第一电路基板9及第二电路基板12上分别形成凹部9con及凹部12con的光传输模块1进行说明。图8是表示光传输模块1的第一电路基板9及第二电路基板12的配置的立体图及剖面图,图8(a)表示层叠例1的光传输模块1,图8(b)表示层叠例2的光传输模块1。
如图8的(a)及(b)所示,在第一电路基板9及第二电路基板12上分别形成凹部9con及凹部12con。而且,该凹部9con及凹部12con为分别朝向第一电路基板9及第二电路基板12的内侧凹陷的构成。
另外,如图8的(a)及(b)的剖面图所示,第一电路基板9上的凹部9con中的相对的两面9cona以包围控制电路部件13的方式形成。另外,如图8(a)的剖面图所示,第二电路基板12上的凹部12con中的相对的两面12cona以包围光波导10的方式形成。另外,如图8(b)的剖面图所示,第二电路基板12上的凹部12con中的相对的两面12cona以包围光元件11的方式形成。
根据图8的(a)及(b)所示的构成,通过第一电路基板9及第二电路基板12的层叠形成的台阶部分14为包含两面9cona及两面12cona的构成。即,为在凹部9con及凹部12con收纳有光波导10、光元件11、控制电路部件13的各种部件的构成,层叠带来的模块整体的强度进一步提高。
以下,参照图9的(a)~(e)对图8的(a)及(b)所示的光传输模块1的制造方法的一例进行说明。图9的(a)~(e)是表示图8的(a)及(b)所示的光传输模块1的制造方法的各种工序的剖面图及俯视图。
首先,如图9(a)所示,在第一电路基板9及第二电路基板12上形成所希望的电气配线图案。此时,确保在第一电路基板9及第二电路基板12的图案形成面上载置控制电路部件13及光元件11的载置区域。
接着,在第一电路基板9及第二电路基板12上分别形成凹部9con及凹部12con。该工序中,在第一电路基板9及第二电路基板12上形成半切割线B。
之后,如图9(c)所示,使用粘接剂粘合第一电路基板9及第二电路基板12(层叠工序)。此时,第一电路基板9的半切割线B和第二电路基板12的半切割线B相互不同。
而且,如图9(d)所示,将第一电路基板9及第二电路基板12上的被半切割线B包围的部分除去、剥离,形成凹部9con及凹部12con。这时,凹部9con及凹部12con分别在朝向第一电路基板9及第二电路基板12的内侧的方向形成,因此,剥离的方向为一方向即可。因此,光传输模块的制造简单。
之后,如图9(e)所示,进行相互贴合的第一电路基板9及第二电路基板12的层叠结构的单片冲裁,进行外形加工。
以上,通过图9的(a)~(e)的工序,制造以相互形成台阶的方式层叠的第一电路基板9及第二电路基板12。而且,图9的(a)~(e)的工序后,通过载置光波导10、光元件11及控制电路部件13(载置工序),完成光传输模块1。
(变形例1)
本实施方式的光传输模块1的构成中,对图8的(a)及(b)所示的构成的变形例进行说明。图10是表示作为变形例1的光传输模块1的第一电路基板9及第二电路基板12的配置的立体图及剖面图,图10(a)表示层叠例1的光传输模块1,图10(b)表示层叠例2的光传输模块1。
如该图所示,变形例1中,第一电路基板9上形成有在层叠方向上贯通的开口部9g,形成开口部9g的侧面包围控制电路部件13。根据该构成,控制电路部件13的整个周围由包含形成开口部9g的侧面的台阶部分14包围。因此,使用密封剂对控制电路部件13进行密封时,可防止该密封剂向外部泄漏。
(变形例2)
在本实施方式的光传输模块1的构成中,对图8的(a)及(b)所示的构成的变形例进行说明。图11是表示作为该变形例2的光传输模块1的第一电路基板9及第二电路基板12的配置的立体图及剖面图,图11(a)表示层叠例1的光传输模块1,图11(b)表示层叠例2的光传输模块1。
如该图所示,变形例2中,第一电路基板9具有在光波导10的光轴方向(X轴方向)突出的突出部9h。该突出部9h向控制电路部件13侧的相反侧突出。在该突出部9h上形成有电路的图案。
根据变形例2的构成,可在该突出部9h上载置电气传输路,可在光波导10上进行面向不能与信号传输对应的电源传输或低速传输的电气传输。即,根据变形例2的构成,能够实现在基板间可与光传输一同进行电气传输的光传输模块1。
另外,变形例2的构成中,也可将第一电路基板9上的突出部9h(电路图案)和光波导10一体化。作为将第一电路基板9和光波导10一体化的方法,可例举在第一电路基板9上粘合或粘接光波导10的方法、或者相对于第一电路基板9一体形成光波导10并除去不需要的部分的方法。
根据该构成,将第一电路基板9和光波导10固定。因此,光波导10的第一电路基板9载置部分的强度提高。其结果是,光传输模块1的拉伸等的来自外部的机械应力提高。
(变形例3)
本实施方式的光传输模块1的构成中,对图8的(a)及(b)所示的构成的变形例进行说明。图12是表示作为该变形例3的光传输模块1的构成的剖面图,图12的(a)及(b)表示层叠例1的光传输模块1,图12(c)及(d)表示层叠例2的光传输模块1。
如该图所示,变形例3中,为在光传输模块1的搭载有光波导10的一侧设置有盖部件16的构成。该盖部件16以至少覆盖光波导10的光路转换镜面10D的方式设置。
具体而言,层叠例1的光传输模块1中,如图12(a)所示,盖部件16作为载置于第二电路基板12及光波导10上的层而设置。另外,如图12(b)所示,盖部件16以仅覆盖光波导10的光路转换镜面10D的方式设置。
另外,层叠例2的光传输模块1中,如图12(c)所示,盖部件16作为载置于第二电路基板12上的控制电路部件13及光波导10上的层而设置。另外,如图12(d)所示,盖部件16以仅覆盖光波导10的光路转换镜面10D的方式设置。
根据这些构成,可防止光波导10的光路转换镜面10D上附着水滴或灰尘。
另外,盖部件16的材料可薄壁成形,且只要是切削加工容易的材料,则没有特别限定。作为盖部件16的材料,例如例举LCP、环氧树脂、或聚碳酸酯等。另外,从相对于第一电路基板9或第二电路基板12的粘接的亲和性来看,盖部件16的材料优选为聚酰亚胺或聚酰亚胺酰胺。另外,作为盖部件16的加工方法,可例举树脂成形、切削、树脂膜的延伸。
另外,变形例3的构成中,考虑对光波导10产生拉伸等外力。因此,变形例3中,优选在盖部件16与光波导10之间填充粘接剂。
(变形例3-1)
变形例3的光传输模块1的构成中,对图12(c)所示的构成的变形例进行说明。图13是表示作为该变形例3-1的光传输模块1的构成的剖面图。
如该图所示,在变形例3-1中,盖部件16载置于光波导10上,以至少覆盖光路转换镜面10D的方式设置。另外,在盖部件16上设置有开口部16a。而且,控制电路部件13以透过该开口部16a并露出的方式进行配置。
这样,通过设置了开口部16a的构成,能够以盖部件16的厚度量将光传输模块1进一步将薄型化。
另外,盖部件16载置于光波导10,作为光传输模块1的增强材料发挥功能。因此,变形例3-1的构成中,可实现光传输模块1的薄型化和强度提高的并存。
(变形例4)
本实施方式的光传输模块1的构成中,对图8的(a)及(b)所示的构成的变形例进行说明。图14是表示作为该变形例4的光传输模块1的第一电路基板9及第二电路基板12的配置的立体图及剖面图,图14(a)表示层叠例1的光传输模块1,图14(b)表示层叠例2的光传输模块1。
如该图所示,变形例4中,第一电路基板9为可透过光的透明柔性基板。而且,光波导10由芯线部10A及上金属包层10B构成。光波导10的下金属包层10C的功能承担作为透明柔性基板的第一电路基板9的功能。因此,变形例4中,第一电路基板9的折射率比芯线部10A的折射率低。而且,光波导10和光元件11的光的往来经由第一电路基板9进行。另外,第一电路基板9优选由可透过传输的光(例如、波长850nm、1500nm的光)的材料构成。
根据变形例4的构成,光波导10和光元件11的光的往来经由第一电路基板9进行,因此,不需要在第一电路基板9上形成光路孔(通孔或者通路孔),可使制造工序数降低。另外,与图8的(a)及(b)所示的光传输模块1进行比较,对于变形例4的光传输模块1,光波导10的层数减小下金属包层10C的量。因此,能够使光传输模块1整体进一步薄型化。
(变形例5)
本实施方式的光传输模块1的构成中,对图8的(a)及(b)所示的构成的变形例进行说明。图15是表示作为该变形例5的光传输模块1的第一电路基板9及第二电路基板12的配置的立体图及剖面图,图15(a)表示层叠例1的光传输模块1,图15(b)表示层叠例2的光传输模块1。
如该图所示,变形例5中,在第二电路基板12的周围的四边中的一边上形成有两个朝向电路基板的内侧凹陷的凹部12con。层叠例1的光传输模块1中,各凹部12con的相对的两面12cona夹持两个光波导10。另一方面,层叠例2的光传输模块1中,各凹部12con的相对的两面12cona夹持两个光元件11。
即,变形例5的构成为在第一电路基板9上载置两个光波导10的构成。这时,通过形成于两个凹部12con间的壁部,划分相互邻接的光波导10或光元件11。因此,相互邻接的光波导10及光元件11间的光路彼此不干涉。因此,变形例5中,可以降低相互邻接的光波导10间的光串扰。
(变形例6)
本实施方式的光传输模块1的构成中,对图8的(a)及(b)所示构成的变形例进行说明。图16表示作为该变形例6的光传输模块1的层叠的电路基板的配置的立体图及剖面图,图16的(a)表示层叠例1的光传输模块1,图16的(b)表示层叠例2的光传输模块1。
光传输模块1的电路基板的层叠数限定为两层。如同图所示,电路基板的层叠数可以为三层。
在变形例6的光传输模块1中,用于载置光波导10、光元件11及控制电路部件13的多个电路基板由第一电路基板9、第二电路基板12及在第一电路基板9与第二电路基板12之间配置的第三电路基板17构成。而且,在第三电路基板17周围的四边中的一边形成朝向电路基板的内侧凹陷的凹部17con。凹部17con以相对的两面17cona夹持控制电路部件13的IC13a的方式形成。即,第三电路基板17以避开IC13a的方式配置。而且,在第一电路基板9的层叠有第三电路基板17的基板面12a上搭载IC13a。而且,在第三电路基板17的层叠有第一电路基板9的基板面17a上搭载电阻器13b。
这样,通过电路基板的层叠数变多的构成,可以进一步提高模块整体的强度。而且,安装光传输模块1的各种部件时,通过控制各电路基板的厚度,可以使光元件11(或光波导10)以及控制电路部件13(IC13a、电阻器13b)的上表面大致相同。其结果是,通过电路基板的层叠而形成的台阶部分14的空隙被最小化,作为模块整体,实现处理及应力中的机械强度提高的效果。
另外,电路基板的层叠数不限于三层,如果满足与层叠的电路基板的层叠方向高度相关的以下规定,则可以为任意的层叠数。即,如果在第一电路基板9与第二电路基板12之间配置的电路基板(在图16的(a)及(b)所示的构成中,第三电路基板17)的层叠方向高度H5满足与多个控制电路部件13中、层叠方向的高度最高的最大高度控制电路部件的高度相同、或小于该最大高度控制电路部件的高度这样的规定,则电路基板的层叠数为任意的。
如果满足与上述电路基板的层叠方向高度相关的规定,则可以完全包围包含最大高度控制电路部件的控制电路的周围,或可以以コ形地将四边的一边开放的状态包围,模块的薄型化的优点变得更高。
上述层叠方向高度H5比最大高度控制电路部件的高度高时,模块整体的高度比最大高度控制电路部件的高度高,模块的薄型化的优点变得没有那么大。
另外,在第二电路基板12的基板面12a上搭载有最大高度电路控制部件时,第一电路基板9优选形成对最大高度控制电路部件的第二电路基板12相反侧的面进行保护的保护用基板。由此,可以防止在最大高度控制电路部件的与第二电路基板12相反侧的面附着水滴或灰尘。
作为上述最大高度控制电路部件,例如举出IC13a(发光驱动用IC或放大用IC)。这些IC的高度为300μm左右。因此,上述层叠方向高度H5为300μm或小于300μm。此时,电场电路基板的层叠数可以根据构成层叠结构的各电路基板的高度进行适当设定。
例如,在高度100μm的多个的电路基板以互相重叠的方式层叠而成的构成中,在第一电路基板9与第二电路基板12之间配置的电路基板的层叠数的限度T为3。因此,光传输模块的电路基板的层叠数的限度在上述限度T上加上第一电路基板9及第二电路基板12的高度,为5。
(变形例7)
本实施方式的光传输模块1的构成中,对图8的(a)及(b)所示的构成的变形例进行说明。图17表示作为该变形例7的光传输模块1的光波导10、第一电路基板9以及第二电路基板12的配置的立体图及剖面图、表示层叠例1的光传输模块1。
如该图所示,在变形例7中,在第二电路基板12上形成的凹部12con的形成方向相对于第一电路基板9的凹部9con的形成方向垂直。换言之,第一电路基板9的周围四边的形成有凹部9con的一边和第二电路基板12的周围四边的形成有凹部12con的一边互相垂直。
根据该构成,在光波导10的侧面侧配置有控制电路部件13。换言之,在与光轴方向(X轴方向)及Y轴方向垂直的Z轴方向上排列配置控制电路部件13。根据该构成,例如,将光传输模块1应用于后述的固定(Snap-on)连接器时,可以防止在光传输模块1的宽度方向(Z轴方向)受力时连接器滚动而导致从光传输模块1脱落。
(变形例8)
在以下的变形例中,对光传输模块1与外部连接器连接的连接例进行说明。图18的(a)~(c)表示作为该连接例1的光传输模块1及外部连接器的构成的剖面图。
如图18的(a)所示,在该连接例1中,与光传输模块1连接的外部连接器18具有在X轴方向上凹陷的凹部18a。外部连接器18为所谓的滑动(Slide-in)连接器型。该凹部18a与光传输模块1的X轴方向端部嵌合。在光传输模块1的X方向端部的嵌合部1a为通过第一电路基板9及第二电路基板12的层叠而形成的部分。在图18的(a)的例中,第一电路基板9及第二电路基板12的层叠的结果是,嵌合部1a为第一电路基板9向光传输模块1的X轴方向端部侧突出的部分。因此,在图18的(a)所示的构成中,凹部18a的相对的两面18b的间隔与第一电路基板9的厚度D大致相等。
另外,在图18的(b)所示构成中,光传输模块1的X方向端部的嵌合部1a为第一电路基板9及第二电路基板12层叠至X方向端部的构成。该情况下,凹部18a的相对的两面18b的间隔与第一电路基板9及第二电路基板12的厚度的合计大致相等。
另外,光传输模块1的电路基板为三层构成时(变形例6),如图18的(c)所示,凹部18a的相对的两面18b的间隔与第1~第三电路基板12的厚度的合计大致相等。
(变形例9)
图19是表示作为该连接例2的光传输模块1及外部连接器的构成的剖面图,图19的(a)表示层叠例1的光传输模块1,图19的(b)表示层叠例2的光传输模块1。
如该图所示,与光传输模块1连接的外部连接器18具有在Y轴方向凹陷的凹部18b。外部连接器18为所谓的固定(Snap-on)连接器型。而且,在光传输模块1的X轴方向端部设有在Y轴方向上突出的嵌合部1b。该凹部18b和嵌合部1b在光传输模块1的Y轴方向嵌合。
这样,固定(Snap-on)连接器型的外部连接器18可以对应例如在手机的铰链部优选的连接器方式,可以实现其部分的薄型化。另外,通常在固定(Snap-on)连接器型的连接形式中,由于外部连接器18从相对于电路基板的垂直的方向(Y轴方向)进行安装,因此,模块整体的厚度必然增加。在光传输模块1中,如上所述,由于可以薄型化,因此,即使为固定(Snap-on)连接器型,也可以提供薄型优异的光配线。
另外,采用固定(Snap-on)连接器型的连接形式的情况下,外部连接器18的端子部分优选被多个电路基板的层叠部分支承。
(变形例9-1)
变形例9的光传输模块1的构成中,对图19的(b)所示的构成的变形例进行说明。图20表示作为该变形例9-1的光传输模块1的构成的剖面图。
如该图所示,在第二电路基板12上形成有沿层叠方向贯通的开口部12g,形成开口部12g的侧面包围光元件11。另外,在光传输模块1的X轴方向端部设置有在Y轴方向上突出的嵌合部1b,光元件11配置于该嵌合部1b上(Y轴方向上侧)。而且,外部连接器18的凹部18b和嵌合部1b在光传输模块1的Y轴方向嵌合。
(变形例9-2)
变形例9的光传输模块1的构成中,对图19的(b)所示构成的另一变形例进行说明。图21表示作为该变形例9-2的光传输模块1的构成的剖面图。如该图所示,变形例9-2中的光波导10为埋入第一电路基板9的构成。
应用Snap-on连接器型的连接形式的变形例9的光传输模块1中,可以采用变形例9-1及变形例9-2的构成。由此,可以实现兼备光传输模块1的薄型化和提高强度。
(应用例)
本实施方式的光传输模块1例如可以适用于如下的应用例。
首先,作为第一应用例,可以用于折叠式手机,折叠式PHS(Personal Handyphone System),折叠式PDA(Personal Digital Assistant),折叠式笔记本电脑等折叠式电子设备中的铰链部。
图22的(a)~(c)表示将光波导10应用于折叠式手机40的例子。即,图22的(a)是表示内置光波导10的折叠式手机40的外观的立体图。
图22的(b)是图22的(a)所示的折叠式手机40的应用光波导10的部分的方框图。如该图所示,在折叠式手机40中的主体40a侧设置的控制部41和在主体的一端以铰链部为轴可旋转地设置的盖(驱动部)40b侧设置的外部存储器42、照相机部(数码照相机)43及显示部(液晶显示器显示)44分别通过光传输路4连接。
图22的(c)为图22的(a)的铰链部(虚线包围的部分)的透视平面图。如该图所示,光传输路4通过卷绕于铰链部的支承棒而弯曲,由此将在主体侧设置的控制部和在盖侧设置的外部存储器42、照相机部43及显示部44分别连接。
通过将光波导10应用于这些折叠式电子设备,可以实现在有限的空间高速、大容量的通信。因此,例如,在折叠式液晶表示装置等需要高速、大容量的数据通信且要求小型化的设备中特别优选。
作为第二应用例,光波导10可以应用于印刷装置(电子设备)的打印头或硬盘记录再生装置中的读取部等具有驱动部的装置。
图23的(a)~(c)表示将光波导10应用于印刷装置50的例子。图23的(a)是表示印刷装置50的外观的立体图。如该图所示,印刷装置50具备沿纸张52的宽度方向移动并相对于纸张52进行印刷的打印头51,该打印头51连接光波导10的一端。
图23的(b)为印刷装置50的应用光波导10的部分的方框图。如该图所示,光波导10的一端部与打印头51连接,另一端部与印刷装置50的主体侧基板连接。另外,在该主体侧基板具备控制印刷装置50的各部的动作的控制装置等。
图23的(c)及(d)是表示印刷装置50中打印头51移动(驱动)时的光波导10的弯曲状态的立体图。如该图所示,将光波导10应用于打印头51这样的驱动部时,因打印头51的驱动而使光传输路4的弯曲状态发生变化,并且光波导10的各位置反复弯曲。
因此,本实施方式的光传输模块1适用于这些驱动部。另外,通过将光传输模块1应用于这些驱动部,可以实现使用驱动部的高速、大容量的通信。
图24表示将光波导10应用于硬盘记录再生装置60的例子。
如图所示,硬盘记录再生装置60具备盘(硬盘)61、头(读取、写入用头)62、基板导入部63、驱动部(驱动电动机)64、光波导10。
驱动部64为将头62沿盘61的半径方向驱动的部件。头62读取在盘61上记录的信息,另外,在盘61上写入信息。另外,头62经由光波导10与基板导入部63连接,将从盘61读取的信息作为光信号向基板导入部63传递,另外,接收由基板导入部63传递的写入盘61的信息的光信号。
这样,通过将光波导10应用于硬盘记录再生装置60的头62这样的驱动部,可以实现高速、大容量的通信。
本发明不限于上述的实施方式,可以在权利要求的范围内进行各种变更。即,关于将在权利要求的范围内适当变更的技术方式组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。
工业上的可利用性
本发明的光传输模块也可应用于各种设备间的光通信路,并且,也可应用于作为在小型、薄型的民生设备内搭载的设备内配线的挠性光配线。

Claims (16)

1.一种光传输模块,其具有传输光的光配线,
并且具备:相对于所述光配线的光入射面照射光的光元件;基于从外部输入的电信号对所述光元件的发光进行驱动用的控制电路部件,
或者具备:接收从所述光配线的光出射面射出的光并将其转换成电信号的光元件;将从所述光元件输出的电信号放大并向外部输出用的控制电路部件,其特征在于,
具有以相互形成台阶的方式重合并层叠的多个基板,
在所述多个基板中、于层叠方向的一端层叠的第一基板上,以夹持其层叠方向的两面的方式搭载有所述光配线及所述光元件,在于另一端层叠的第二基板的第一基板侧的基板面上搭载有所述控制电路部件。
2.如权利要求1所述的光传输模块,其特征在于,
所述多个基板由所述第一基板及所述第二基板构成,
在所述第二基板的层叠有第一基板的基板面上搭载有所述控制电路部件。
3.如权利要求1所述的光传输模块,其特征在于,
所述多个基板由所述第一基板、所述第二基板以及配置在第一基板与第二基板之间的第三基板构成,
所述第三基板以避开所述控制电路部件的方式配置。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
在由所述多个基板形成的台阶部分中、包含第一基板的所述光传输方向的端面的台阶部分,配置有多个所述控制电路部件中对所述光元件的发光进行驱动的发光驱动IC、或将从所述光元件输出的电信号放大的放大IC。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
在各基板的周围四边中的一边形成有向基板的内侧凹陷的凹部,
所述多个基板以各基板的所述凹部的相互相对的两面夹持所述光元件、所述光配线或所述控制电路部件的方式进行层叠。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
在所述第一基板上形成有在层叠方向上贯通的开口部,
形成所述开口部的侧面包围所述控制电路部件。
7.如权利要求1~6中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
在第一基板的所述两面形成有电气配线,在第一基板上形成有将形成于所述两面的电气配线彼此连接的层间配线。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
所述第一基板和所述光配线一体化。
9.如权利要求1~8中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
控制电路部件相对于所述光配线的光传输方向垂直地排列而配置在所述基板上。
10.如权利要求1~9中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
在所述光配线上形成有对向其端部传输的光的光路进行转换的光路转换镜面,
还设置有盖部件,以将所述光路转换镜面覆盖。
11.如权利要求1~10中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
具备多个控制电路部件,并且在第一基板与第二基板之间配置至少一个基板,
配置于第一基板与第二基板之间的基板在层叠方向上的高度和第一基板在层叠方向上的高度的总和,与所述多个控制电路部件中层叠方向上的高度最高的最大高度控制电路部件的高度相同、或者小于该最大高度控制电路部件的高度。
12.如权利要求11所述的光传输模块,其特征在于,
在第二基板的所述基板面上搭载有所述最大高度控制电路部件,
所述第一基板为对所述最大高度控制电路部件的第二基板相反侧的面进行保护的保护用基板。
13.如权利要求1~12中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
还具备用于与外部的配线电连接的外部连接器,
在外部连接器形成有在所述光的传输方向上凹陷的连接器凹部,
在光传输模块的所述光的传输方向端部形成有与所述连接器凹部嵌合的第一嵌合部。
14.如权利要求1~12中任一项所述的光传输模块,其特征在于,
还具备用于与外部的配线电连接的外部连接器,
在外部连接器形成有与所述光的传输方向垂直地凹陷的垂直连接器凹部,
在光传输模块的所述光的传输方向端部形成有与所述垂直连接器凹部嵌合的第二嵌合部。
15.一种电子设备,其具备权利要求1~14中任一项所述的光传输模块。
16.一种光传输模块的制造方法,该光传输模块具有传输光的光配线,
并且具备:相对于所述光配线的光入射面照射光的光元件;基于从外部输入的电信号对所述光元件的发光进行驱动用的控制电路部件,
或者具备:接收从所述光配线的光出射面射出的光并将其转换成电信号的光元件;将从所述光元件输出的电信号放大并向外部输出用的控制电路部件,所述制造方法的特征在于,包括:
层叠工序,将多个基板以相互形成台阶的方式重合并层叠;
载置工序,在所述多个基板中、于层叠方向的一端层叠的第一基板上,以夹持其层叠方向的两面的方式搭载有所述光配线及所述光元件,在于另一端层叠的第二基板的第一基板侧的基板面上搭载有所述多个控制电路部件。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110706