CN104662460A - 光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光模块。能够抑制形成有定位孔的玻璃基板的破损、定位销的变形。本发明的光模块的特征在于，具备：玻璃基板，其供光电转换元件搭载，能够使从上述光电转换元件发出的光或者被上述光电转换元件接受的光透过，并形成有定位孔；以及光学部件，其形成有定位销，以保护膜与上述定位孔以及上述定位销接触的方式，将上述定位销经由上述保护膜而与上述定位孔嵌合，由此对上述玻璃基板与上述光学部件进行定位。

Description

光模块
技术领域
本发明涉及光模块。
背景技术
在使用了光纤的高速光通信的领域中，作为将电信号与光信号相互转换的部件而使用光收发器。通过由处理光收发器的行业团体规定的MSA(Multi Source Agreement)，而将可插拔式光收发器的规格(形状、尺寸、插脚分配(pin assign)等)标准化。根据上述的可插拔式光收发器，在通信设备侧(主机侧)的主基板上设置有罩，内置有光电转换元件、电路基板的光模块以能够装卸的方式插入罩。若将光模块插入罩，则能够将光模块内的电路基板与罩内的电气接口连接器电/机械连接。由此，能够利用光模块内的光电转换元件、电路基板，而将由光纤收发的光信号、与由通信设备侧的主基板处理的电信号相互转换。
在专利文献1记载有将定位销插入形成有定位孔的基板来对光轴进行对位的光模块。
专利文献1：日本特开2005-17684号公报
在专利文献1中，对于基板使用聚酰亚胺树脂。但是，可以考虑通过使安装光电转换元件的基板为玻璃基板，来使光能够透过，并且抑制热引起的变质。
在玻璃基板加工了定位孔的情况下，在定位孔形成有微小的凹凸(例如称为“碎屑(chipping)”的微小的碎片等)、裂缝等损伤层。因此，若定位销与玻璃基板的定位孔的损伤层接触，则存在损伤层受到来自销的应力，由此以微小的凹凸、裂缝为起点而使玻璃基板破损的担忧。或者，若在定位孔具有微小的凹凸，则也存在使定位销变形，从而定位精度降低的担忧。
发明内容
本发明的目的在于抑制形成有定位孔的玻璃基板的破损、定位销的变形。
用于实现上述目的的主要的发明涉及一种光模块，其特征在于，具备：玻璃基板，其供光电转换元件搭载，能够使从上述光电转换元件发出的光或者被上述光电转换元件接受的光透过，并形成有定位孔；以及光学部件，其形成有定位销，以保护膜与上述定位孔以及上述定位销接触的方式，将上述定位销经由上述保护膜而与上述定位孔嵌合，由此对上述玻璃基板与上述光学部件进行定位。
本发明的其他特征通过后述的说明书以及附图的记载而清楚明了。
根据本发明，能够抑制形成有定位孔的玻璃基板的破损、定位销的变形。
附图说明
图1是可插拔式光收发器的说明图。
图2A是从斜上方观察光模块1的壳体1A内的电路基板10等的立体图。图2B是从斜下方观察电路基板10等的立体图。
图3是插入罩2的光模块1的简要结构图。
图4A是第1实施方式的定位孔23的说明图。图4B是参考例的定位孔23′的说明图。
图5A是第1实施方式的定位销43的说明图。图5B是第1参考例的定位销43′的说明图。图5C是第2参考例的定位销43″的说明图。
图6A是第1实施方式的定位销43的根部附近的放大图。图6B是参考例的定位销43的根部附近的放大图。
图7A是形成于图7B的非贯通孔的保护膜的放大照片。图7B是通过喷砂加工而形成于玻璃基板20的非贯通孔的放大照片。
图8A是将图7A二值化处理后的图。图8B是将图7B二值化处理后的图。
图9是定位销43的塑性变形引起的位置偏移的说明图。
图10是第1实施方式的定位孔23以及定位销43的周边、与玻璃基板侧电极22的周边的放大剖视图。
图11是第2实施方式的说明图。
图12是第3实施方式的说明图。
图13A是第4实施方式的说明图。图13B是第4实施方式的变形例的说明图。
图14是第5实施方式的说明图，且是从下方观察定位孔23的周边的图。
图15是第6实施方式的说明图。
图16是在直径恒定的定位孔23″(贯通孔)嵌合有圆柱形状的定位销43″的说明图。
具体实施方式
根据后述的说明书以及附图的记载，至少明确了以下事项。
明确了一种光模块，其特征在于，具备：玻璃基板，其供光电转换元件搭载，能够使从上述光电转换元件发出的光或者被上述光电转换元件接受的光透过，并形成有定位孔；以及光学部件，其形成有定位销，以保护膜与上述定位孔以及上述定位销接触的方式，将上述定位销经由上述保护膜而与上述定位孔嵌合，由此对上述玻璃基板与上述光学部件进行定位。根据这种光模块，能够抑制形成有定位孔的玻璃基板的破损、定位销的变形。
优选在上述玻璃基板的上述定位孔的边缘预先形成有上述保护膜的状态下，将上述定位销经由上述保护膜而与上述定位孔嵌合。由此，能够实现以保护膜与上述定位孔以及上述定位销接触的方式将上述定位销经由上述保护膜而与上述定位孔嵌合。
优选上述玻璃基板的在上述定位孔的边缘处的凹凸被上述保护膜覆盖，上述定位孔的开口由上述保护膜构成。由此，能够进一步抑制形成有定位孔的玻璃基板的破损、定位销的变形。
优选上述保护膜为树脂膜。由此，受到应力的区域变大，从而能够抑制玻璃基板的破损、定位销的变形。
优选上述保护膜为与上述玻璃基板的钝化膜一起形成的树脂膜。由此，保护膜的形成工序变得容易。
优选在上述玻璃基板形成有通孔，上述保护膜经由将薄膜真空层压于上述玻璃基板的工序而形成。由此，能够沿定位孔的形状形成基于薄膜的层。
优选上述保护膜为金属膜。由此，能够确保定位孔的边缘处的保护膜的厚度。
优选上述保护膜为与上述玻璃基板的配线一起形成的金属膜。由此，保护膜的形成工序变得容易。
优选上述定位孔为非贯通孔，在上述定位孔的底部未形成有上述保护膜。由此，定位销的顶部变得难以接触，从而定位精度提高。
优选通过在形成有上述定位孔的上述玻璃基板的面形成感光性的树脂层，并对上述树脂层进行曝光处理以及显影处理，来形成上述保护膜。由此，容易除去定位孔的底部的保护膜。
优选在上述定位孔的内表面形成有上述保护膜。由此，能够进一步抑制玻璃基板的损伤。
优选在上述光学部件的上述定位销的根部的周围，形成有凹部，在上述玻璃基板的表面形成的上述保护膜配置于上述玻璃基板与上述光学部件的上述凹部之间。由此，玻璃基板与光学部件的间隙可以不受保护膜的厚度的影响。
优选上述定位孔为内侧收窄的非贯通孔，上述定位销为圆锥台形状。由此，能够高精度地定位玻璃基板与光学部件。
优选上述定位销具有锥面，对上述定位孔的边缘实施倒角加工，上述保护膜与上述定位销的上述锥面以及上述定位孔的实施了上述倒角加工的面接触。由此，上述保护膜与上述定位孔的边缘的接触面积变大，从而能够抑制玻璃基板的损伤。
优选上述玻璃基板的线性膨胀率与上述光学部件的线性膨胀率不同。在这种情况下是特别有效的。
第1实施方式
〈整体结构〉
图1是可插拔式光收发器的说明图。此外，虽有时将具备光发送器与光接收器双方的装置称为光收发器，但此处将仅具备一方的装置也称为光收发器。图中的可插拔式光收发器是由MSA(Multi SourceAgreement)规定的QSFP型(QSFP：Quad Small Form FactorPluggable)的装置。可插拔式光收发器具有光模块1与罩2。
在图中描绘了两种光模块1。如图所示，光纤(包括软线)可以固定于光模块1，也可以相对于光模块1能够装卸。取下散热片3并且以能够观察的方式剖切一部分，来描绘图中的两个罩2中的一方。
在以下的说明中，如图1所示地对前后、上下以及左右进行定义。即，将供光模块1插入的罩2的插入口侧设为“前”，将相反侧设为“后”。在光模块1中，将光纤(包括软线)延伸的侧设为“前”，将相反侧设为“后”。另外，从供罩2设置的主基板观察，将供罩2设置的面的一侧设为“上”，将相反侧设为“下”。另外，将与前后方向和上下方向正交的方向设为“左右”。
在通信设备侧(主机侧)的主基板上设置有罩2。罩2例如设置于数据中心内的刀片服务器的主基板上。
光模块1以能够装卸的方式插入罩2。光模块1在壳体1A内内置有光电转换元件31与电路基板10，将由光纤收发的光信号、与由通信设备侧的主基板处理的电信号相互转换。
罩2以能够装卸的方式收容光模块1。罩2是在前侧具备用于供光模块1插入的插入口并且在前后方向较长的剖面为矩形的箱形部件。该罩2以敞开前侧的方式将金属板弯折加工而形成。将金属板弯折加工为剖面呈矩形，从而在罩2内形成有用于收容光模块1的收容部。在罩2的内部的后侧设置有连接器2A。若将光模块1插入罩2，则光模块1内的电路基板与罩2内的连接器2A电/机械连接。由此，在光模块1与主基板之间传输电信号。
在罩2的上表面存在开口部，并以封堵该开口部的方式安装有散热片3。散热片3具备多个用于将插入罩2的光模块1的热量向外部散热的散热片(散热销)。
〈光模块1的内部结构〉
图2A是从斜上方观察光模块1的壳体1A内的电路基板10等的立体图。图2B是从斜下方观察电路基板10等的立体图。图3是插入罩2的光模块1的简要结构图。
如图所示，光模块1在壳体1A内具备电路基板10、玻璃基板20以及光路转换器40。
电路基板10是构成电子电路的板状的印刷电路板。在电路基板10的后侧端部形成有用于与罩2内的连接器2A(连接器插口)连接的连接部11(边卡连接器)。连接部11形成于电路基板10的上下两表面，并形成为多个端子沿左右方向排列。
在电路基板10形成有用于收容光路转换器40的收容窗12。另外，在电路基板10的上表面，以包围该收容窗12的方式，形成有电路基板侧电极13。在电路基板10的上表面，以封堵收容窗12的方式，搭载有玻璃基板20。换言之，电路基板10的收容窗12位于玻璃基板20的下侧，利用玻璃基板20的下表面封堵电路基板10的收容窗12。在玻璃基板20的下表面形成有玻璃基板侧电极22，以将电路基板侧电极13与玻璃基板侧电极22连接并且封堵电路基板10的收容窗12的方式，将玻璃基板20搭载于电路基板10。
收容窗12是形成于电路基板10的贯通孔(开口)。光路转换器40的上部插入该收容窗12。光路转换器40的下部从收容窗12向下侧突出，光纤50从该突出的部分向前侧伸出。但是，在光路转换器40比电路基板10薄的情况下，光路转换器40的下部不从收容窗12向下侧突出。在该情况下，若反射部42构成为以钝角反射光，则容易从光路转换器40拉出光纤50。
玻璃基板20是能够透过光的透明的玻璃制基板。玻璃基板20例如由石英玻璃、硼硅玻璃等玻璃材料构成，此处采用硼硅玻璃。在玻璃基板20沿电路基板10的收容窗12的形状形成有多个通孔21。
在玻璃基板20的下表面(与搭载发光部31的搭载面相反的一侧的面)形成有玻璃基板侧电极22。玻璃基板侧电极22形成于通孔21的外侧。另外，玻璃基板侧电极22形成为沿着电路基板10的收容窗12的外侧。玻璃基板侧电极22与电路基板10的上表面的电路基板侧电极13电连接。通孔21被使用于玻璃基板侧电极22与发光部31以及驱动元件32之间的配线。
在玻璃基板20的下表面形成有两个用于定位光路转换器40的定位孔23。该定位孔23形成为不贯通玻璃基板20而成为非贯通孔。通过将定位孔23形成为非贯通孔，从而能够在定位孔23的上侧搭载部件(例如驱动元件32)，或向该部件配置配线，进而提高玻璃基板20的上表面处的部件搭载、配线的自由度。另外，其结果是，还能够实现玻璃基板20的小型化。
在玻璃基板20的上表面安装有发光部31。另外，用于驱动发光部31的驱动元件32也安装于玻璃基板20的上表面(发光部31的搭载面)。发光部31与驱动元件32配置于通孔21的内侧。换言之，发光部31与驱动元件32以位于电路基板10的收容窗12的上侧的方式安装于玻璃基板20的上表面。
发光部31是转换光信号与电信号的光电转换元件。此处，作为发光部31，采用射出与基板垂直的光的VCSEL(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser：垂直腔面发射激光器)。另外，作为光电转换元件，也可以使将光信号转换为电信号的受光部安装于玻璃基板20。另外，也可以将发光部与受光部双方安装于玻璃基板20。
发光部31的发光部侧电极31A与发光面31B形成于下表面(玻璃基板20的一侧的面)。发光部31倒装安装于玻璃基板20，并朝向玻璃基板20照射光。发光部31的发光部侧电极31A与发光面31B位于相同的一侧(成为玻璃基板20的一侧的下表面)，因此若将发光部31倒装安装于玻璃基板20，则发光面31B朝向玻璃基板20的一侧，发光面31B不会向外部露出。
另外，虽在图3中描绘了发光部31的一个发光面31B，但发光部31具备多个(例如四个)在与纸面垂直的方向上排列的发光面31B。
光路转换器40是转换从发光部31照射的光的光路的光学部件。另外，光路转换器40还作为支承光纤50的一端并与透明基板一起形成发光部31与光纤50之间的光路的支承部件发挥功能。光路转换器40是相对于玻璃基板20定位安装的部件。光路转换器40从电路基板10的下侧插入收容窗12。
光路转换器40具备透镜部41与反射部42。透镜部41形成于光路转换器40的上表面。反射部42形成于光路转换器40的下表面。
透镜部41是以使光聚焦的方式形成为凸透镜状的部位。但是，透镜部41以不从光路转换器40的上表面突出的方式形成于从上表面凹陷的凹部。通过使透镜部41从光路转换器40的上表面凹陷而形成，能够使光路转换器40的上表面与玻璃基板20的下表面进行面接触。透镜部41使发光部31照射的光聚焦并将其引导至反射部42，而使光射入光纤50。在玻璃基板20安装有受光部的情况下，透镜部41使从反射部42反射的光聚焦在受光部。透镜部41隔着玻璃基板20而与发光部31的发光面31B对置。
反射部42是用于使光反射的部位。虽从发光部31照射出的光的光轴为上下方向(与电路基板10、玻璃基板20等基板垂直的方向)，但由反射部42反射的光的光轴为前后方向(与电路基板10、玻璃基板20等基板平行的方向)。由反射部42反射的光射入安装于光路转换器40的光纤50。在玻璃基板20安装有受光部的情况下，反射部42反射从光纤50射出的光并将其引导至透镜部41，而使光聚焦在受光部。
另外，图中的反射部42被描绘为反射光的光轴形成为前后方向(与电路基板10、玻璃基板20等基板平行的方向)。但是，反射部42不限定于以90度反射光。反射部42也可以构成为以钝角(例如100度左右)反射光。只要将光轴为上下方向(与电路基板10、玻璃基板20等基板垂直的方向)的光反射为具有前后方向(与电路基板10、玻璃基板20等基板平行的方向)的成分即可。例如，在光纤50的根部位于光路转换器40的比较靠上部的情况、在光路转换器40的厚度比电路基板10的厚度薄的情况下，为了容易从光路转换器40拉出光纤50，而反射部42可以构成为以钝角反射光。
光纤50以相对于光路转换器40的透镜部41以及反射部42形成规定的位置关系的方式被对位安装。
在图中的光路转换器40中，仅在射入光的部位设置有透镜部41。但是，也可以在射出光的部位设置透镜部，使光路转换器40具备两个透镜部。而且，若使两个透镜部为准直透镜，则能够在光路转换器40之中传播平行光。
在光路转换器40的上表面突出地形成有两个用于插入玻璃基板20的定位孔23的定位销43。通过光路转换器40的定位销43与玻璃基板20的定位孔23嵌合，而进行光路转换器40的透镜部41的光轴与安装于玻璃基板20的发光部31的光轴的对位。
光路转换器40由树脂一体成型。换句话说，光路转换器40的透镜部41、反射部42以及定位销43由树脂形成为一体。另外，光路转换器40由能够透过光的树脂成型，此处使用聚醚酰亚胺树脂。
另外，光路转换器40为了确保反射部42的尺寸，并且为了确保用于将光纤50的端部连接的尺寸，而形成为比其他部件厚的部件。而且，通过将具有厚度的光路转换器40的上部配置于收容窗12之中，从而与将电路基板10、玻璃基板20以及光路转换器40配置为简单层叠的情况(或者，经由中继基板将玻璃基板20以及光路转换器40安装于电路基板10的情况)相比，能够实现光模块的低矮化。
〈定位孔23与定位销43的形状〉
图4A是第1实施方式的定位孔23的说明图。图4B是参考例的定位孔23′的说明图。在第1实施方式中，在玻璃基板20形成非贯通孔作为定位孔23。形成为非贯通孔的理由在于，通过使定位孔23形成为非贯通孔，来提高玻璃基板20的上表面处的部件安装、配线的自由度。
作为在玻璃基板20形成非贯通孔的方法，可以考虑基于钻头的加工方法。在利用钻头形成非贯通孔的情况下，如图4B所示，将与深度无关而直径恒定的孔形成于玻璃基板20′。但是，基于钻头的加工往往消耗成本。因此，在第1实施方式中，采用能够低成本地形成非贯通孔的喷砂加工。但是，在通过喷砂加工形成非贯通孔的情况下，形成为内侧收窄的形状(参照图4A)。
图5A是第1实施方式的定位销43的说明图。图5B是第1参考例的定位销43′的说明图。图5C是第2参考例的定位销43″的说明图。
图5C所示的第2参考例的定位销43″为销径恒定的圆柱形状(cylindrical)。在为这种圆柱形状的定位销43″的情况下，无法插入图4A那样的内侧收窄的定位孔23来进行定位。另外，假设在定位孔23为图4B那样的形状的情况下，虽有可能将图5C所示的第2参考例的定位销43″插入来进行定位，但在该情况下，由于配合公差，而在定位孔23′与定位销43″之间需要间隙，因此会产生该间隙大小的定位误差。
图5B所示的第1参考例的定位销43′形成为圆锥形状。若将这种形状的定位销43′插入图4A那样的内侧收窄的定位孔23，则存在定位销43′的前端与定位孔23的底部接触的可能性，此时无法进行定位。另外，能够构成为降低第1参考例的定位销43′的高度，使定位销43′的前端与定位孔23的底部不接触。但是，在该情况下，由于锥面的角度较小(定位销43′形成为整体平坦的形状)，所以会出现难以向定位孔23插入、或向定位孔23的嵌入性变差等的情况，其结果是，会产生光轴偏移的担忧。
与此相对，如图5A所示，第1实施方式的定位销43形成为圆锥台形状。由于定位销43为圆锥台形状，所以即便将其插入图4A那样的内侧收窄的定位孔23，定位销43的前端也难以与定位孔23的底部接触。另外，即便增大圆锥台形状的锥面43A的角度，定位销43的前端也难以与定位孔23的底部接触。
另外，根据第1实施方式的定位销43，由于圆锥台形状的锥面43A能够与定位孔23的开口无间隙地接触(由于能够与定位孔23的边缘无间隙地接触)，所以能够抑制与定位销43的轴向(定位孔23的轴向)垂直的方向的定位误差，从而能够抑制玻璃基板20侧的光轴(从发光部31照射的光的光轴)、与光路转换器40侧的光轴(透镜部41的光轴)的位置偏移。此外，在采用了图5A所示的圆锥台形状的定位销43(或者圆锥形状的定位销43′)的情况下，虽由于定位销43以及定位孔23的公差而会产生定位销43的轴向(定位孔23的轴向)的位置偏移，但不会由于该方向的位置偏移而产生玻璃基板20侧的光轴(从发光部31照射的光的光轴、与光路转换器40侧的光轴(透镜部41的光轴)的位置偏移，因此光的损失较小，所以允许该方向的位置偏移。
由于上述的理由，所以在第1实施方式中，采用了图4A所示的定位孔23(内侧收窄的非贯通孔)、与图5A所示的圆锥台形状的定位销43。
图6A是第1实施方式的定位销43的根部附近的放大图。图6B是参考例的定位销43的根部附近的放大图。
通常，由于在成型树脂时树脂收缩，所以树脂成型品的表面形状不会保持原样地反映金属模的内表面的形状。例如，有时成型品的角部带有圆角。如已经说明那样，第1实施方式的光路转换器40由透明树脂成型为一体，定位销43也与光路转换器40的其他部位成型为一体。而且，如图6B所示的参考例那样，有时定位销43的根部的角部(图中的箭头所示的部分)带有圆角。由于该圆角并非均衡地形成于定位销43的周围(由于无法控制定位销43的根部的圆角)，所以若该部分与定位孔23接触，则会成为定位孔23、定位销43的与轴向垂直的方向的位置偏移的重要因素，从而会成为玻璃基板20侧的光轴(从发光部31照射的光的光轴)、与光路转换器40侧的光轴(透镜部41的光轴)的位置偏移的重要因素。
因此，如图6A所示，在第1实施方式中，以包围定位销43的根部的周围的方式环状地形成有凹部43B。此外，凹部43B的内侧的侧壁面成为圆锥台形状的定位销43的锥面43A的延长面。换句话说，定位销43的锥面43A形成至相比光路转换器40的上表面更靠内侧(与定位销43的突出的一侧相反的一侧)的位置。由此，即便定位销43的根部的角部带有圆角，也使该部分位于相比光路转换器40的上表面更靠内侧。这样，防止定位销43的根部的带有圆角的角部与定位孔23接触。
〈定位孔23的损伤层与保护膜〉
图7B是通过喷砂加工形成于玻璃基板20的非贯通孔的放大照片。另外，图8B是将图7B二值化处理后的图。下图是放大上图的框内的图，且是孔的边缘的放大照片。如图所示，在玻璃基板20通过喷砂加工形成有定位孔23的情况下，在定位孔23的内表面形成有称为碎屑的微小的凹凸。另外，虽未图示，但在玻璃基板20加工了定位孔23的情况下，除了微小的凹凸之外有时还形成裂缝等。在以下的说明中，有时将形成有微小的凹凸、裂缝等的区域称为“损伤层”。损伤层并不局限于喷砂加工，在对玻璃基板20实施了其他研磨加工、切削加工(例如钻孔加工)的情况下也会形成。
若将圆锥台形状的定位销43插入定位孔23，则定位销43的锥面43A与定位孔23的边缘接触。另一方面，如图7B的下图所示，在定位孔23形成有损伤层，在定位孔23的边缘形成有微小的凹凸。因此，若定位销43与定位孔23的边缘接触，则存在损伤层受到来自销的应力，从而以损伤层的微小的凹凸、裂缝为起点而使玻璃基板20破损的担忧。
此外，在玻璃基板20的线性膨胀率与光路转换器40的线性膨胀率不同的情况下，在将定位销43插入定位孔23后，当产生温度变化时，定位孔23的边缘从定位销43受到力。此时，也存在定位孔23受到来自销的应力，从而以损伤层的微小的凹凸、裂缝为起点而使玻璃基板20破损的担忧。换句话说，不仅在将定位销43插入定位孔23时，在插入后的嵌合的状态下也存在玻璃基板20破损的担忧。
另外，若如图7B、图8B所示地在定位孔23的边缘存在微小的凹凸，则如图9所示，定位销43容易被定位孔23的边缘切削，从而容易发生塑性变形。若定位销43发生塑性变形，则产生塑性变形大小的位置偏移，从而定位精度降低。或者，定位孔23的凹凸与定位销43发生了塑性变形的位置咬合，从而在插入不充分的状态下相对于定位孔23固定定位销43，其结果是，存在定位精度降低的担忧。
因此，在第1实施方式中，在定位孔23的边缘形成保护膜。图7A是形成于图7B的非贯通孔的保护膜的放大照片。图8A是将图7A二值化处理后的图。此处，采用了聚酰亚胺树脂作为保护膜。如图7A以及图8A所示，形成有保护膜的定位孔23的开口由于被保护膜覆盖损伤层(玻璃基板20的在定位孔的边缘处的凹凸)从而比图7B光滑。另外，保护膜形成为比玻璃基板20的在定位孔23的边缘处的凹凸厚。换句话说，被保护膜覆盖的定位孔23的开口仅由保护膜构成。换言之，在定位孔23的开口处，玻璃基板20的凹凸不会从保护膜突出。由此，即便施加了来自定位销43的应力，保护膜也会缓和该应力，从而抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。因此，保护膜只要为比构成玻璃基板20、光路转换器40的定位销43的材料柔软的材料，便能够发挥保护膜的缓冲作用，因而优选。另外，保护膜优选缓和定位孔23的边缘的凹凸，更优选覆盖玻璃基板20的在定位孔23的边缘处的全部凹凸。
图10是第1实施方式的定位孔23以及定位销43的周边、与玻璃基板侧电极22的周边的放大剖视图。若在玻璃基板20的定位孔23的边缘预先形成有保护膜24的状态下，定位销43经由保护膜24与定位孔23嵌合，则形成为如图所示的结构。
在定位孔23的边缘形成有保护膜24。保护膜24在定位孔23的边缘与定位孔23以及定位销43双方接触，定位销43经由保护膜24与定位孔23嵌合。换言之，保护膜24夹入定位孔23与定位销43之间。虽保护膜24配置于定位孔23与定位销43之间，但有时由于保护膜24的一部分破损而使定位孔23与定位销43直接接触。
通过使保护膜24形成于定位孔23的边缘，从而与不具有保护膜24的情况相比，能够利用保护膜24缓和定位孔23的边缘从定位销43受到的应力。并且，定位孔23的边缘受到应力的区域变大(受到应力的面积变大)。由此，能够抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。
在玻璃基板20形成有钝化膜25。钝化膜25是为了保护玻璃基板侧电极22而形成于构成玻璃基板侧电极22的金属层之上的膜。钝化膜25是与玻璃基板侧电极22的紧贴性优良的材料，在玻璃基板侧电极22的最外层表面为铜或者金的情况下，例如采用聚酰亚胺树脂、硅酮树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等，此处采用了聚酰亚胺树脂。
保护膜24是与钝化膜25一起形成的树脂膜(此处为聚酰亚胺树脂)。由此，能够简化保护膜24的形成工序。以下，对保护膜24的形成工序进行说明。
首先，在形成有通孔21、构成玻璃基板侧电极22的金属层以及定位孔23的玻璃基板20，形成用于形成钝化膜的感光性的树脂层。由于在玻璃基板20形成有通孔21，所以不是将液态的光致抗蚀剂材料涂覆于玻璃基板20，而是通过对薄膜状的光致抗蚀剂材料进行真空层压，来将感光性的树脂层形成于玻璃基板20。通过真空层压，还能够在定位孔23的内表面上形成感光性的树脂层。此时，若加热薄膜，则沿定位孔23的形状形成树脂层，而在薄膜与定位孔23之间难以形成空隙。
接下来，在玻璃基板20的感光性的树脂层曝光图案。此时，在形成有钝化膜25的区域，以在金属层之上形成有使玻璃基板侧电极22露出的窗的方式，曝光图案。另外，在形成有保护膜24的区域，以形成有沿着定位孔23的边缘的环状的膜的方式，曝光环状图案。该环状图案的外径比定位孔23的直径大，环状图案的内径比定位孔23的直径小。例如在定位孔23的开口直径为500μm的情况下，形成有外径为550μm且内径为450μm的环状图案。若在曝光图案后，显影玻璃基板20，则将保护膜24与钝化膜25一起形成于玻璃基板20。
另外，在上述的说明中，虽由感光性的树脂(聚酰亚胺树脂)形成钝化膜25以及保护膜24，但也可以由非感光性的树脂层形成钝化膜25以及保护膜24。另外，也可以由与钝化膜25不同的树脂形成保护膜24。
在上述的说明中，虽保护膜24由树脂构成，但保护膜24也可以为金属膜。在该情况下，若通过金属电镀处理形成金属膜，则在定位孔23的边缘也容易使保护膜24的厚度均匀，并且，可以不必减薄保护膜24(另一方面，在由树脂构成保护膜24的情况下，由于向定位孔23的凹部导入树脂，所以在定位孔23的边缘(edge)树脂容易变薄，并且，厚度容易变得不均匀)。在保护膜为金属膜的情况下，还存在由于玻璃与金属的热膨胀率的不同而使保护膜从玻璃基板20剥离的担忧，但只要将定位销43插入定位孔23并在定位孔23与定位销43之间夹设保护膜，便允许保护膜从玻璃基板20剥离。作为成为保护膜的金属膜的材料，例如采用铜、金、镍等。从保护定位孔23以及定位销43的观点出发，优选金属膜由延展性优良的金构成。成为保护膜的金属膜可以为一层，也可以为多层。
另外，如图2所示，在形成有定位孔23的玻璃基板20的下表面、形成有玻璃基板侧电极22、其配线。因此，当在玻璃基板20的下表面形成有配线时，也可以与该配线一起形成保护膜。由此，能够简化保护膜的形成工序。在该情况下，金属膜由导电性高的金属构成。在与配线一起形成保护膜(金属膜)的情况下，为了便于实施配线、电极处的焊接，例如也可以从下依次层叠铜、镍、金从而形成保护膜。
在第1实施方式中，沿定位孔23的边缘形成有保护膜24，在定位孔23的底部不形成保护膜24。由于在定位孔23的底部不形成保护膜24，所以定位销43的顶部难以接触，从而提高定位精度。
在第1实施方式中，通过在曝光工序中将环状图案曝光于玻璃基板20，而在定位孔23的底部不形成保护膜24。因此，容易除去定位孔23的底部的保护膜24。
优选钝化膜25比玻璃基板侧电极22厚。在构成玻璃基板侧电极22的金属层的厚度例如为20μm的情况下，钝化膜25的厚度被设定例如为40μm。若与钝化膜25一起形成保护膜24，则保护膜24形成为与钝化膜25相同程度的厚度，例如为40μm。
由于保护膜24的外径比定位孔23的开口直径大，所以保护膜24的一部分形成在玻璃基板20的表面。例如在定位孔23的开口直径为500μm，保护膜24的外径为550μm的情况下，在玻璃基板20的表面且在定位孔23的周围形成有宽度为50μm的保护膜24。假设若将形成于玻璃基板20的表面的保护膜24夹设于光路转换器40的上表面，则在玻璃基板20的下表面与光路转换器40的上表面之间会产生40μm(保护膜24的厚度)的间隙。但是，希望使该间隙尽可能狭窄。
因此，在第1实施方式中，定位销43的根部的周围的凹部43B的深度D(参照图6A)被设定为比保护膜24的厚度大(D＞40μm)。另外，定位销43的凹部43B的宽度W(参照图6A)被设定为比形成于玻璃基板20的表面的保护膜24的宽度大(W＞50μm)。由此，在第1实施方式中，形成于玻璃基板的表面的保护膜24配置于玻璃基板20与光路转换器40的凹部43B之间(参照图10)。其结果是，玻璃基板20的下表面与光路转换器40的上表面之间的间隙可以不受保护膜24的厚度的影响，能够形成为比保护膜24的厚度窄。
在第1实施方式中，由于玻璃基板20为硼硅玻璃(线性膨胀率：3.0～3.6×10-6/℃)，光路转换器40为聚醚酰亚胺树脂(线性膨胀率：4.7～5.6×10-5/℃)，所以光路转换器40的线性膨胀率比玻璃基板20的线性膨胀率大10倍，因此在产生了温度变化时，定位孔23的边缘从定位销43受到大的力。因此，即便在定位孔23与定位销43嵌合的状态下产生温度变化，也能够利用形成于定位孔23的边缘的保护膜24来缓和定位孔23的边缘从定位销43受到的力。并且，由于定位孔23的边缘受到力的区域较大(由于受到应力的面积较大)，所以应力分散，从而抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。
第2实施方式
图11是第2实施方式的说明图。
在前述的第1实施方式中，沿定位孔23的边缘形成有保护膜24，在定位孔23的底部不形成保护膜24。与此相对，在第2实施方式中，保护膜24形成于定位孔23的内表面，保护膜24也形成于定位孔23的底部。
由于形成定位孔23时的损伤层不仅形成于定位孔23的边缘，还较大地形成于定位孔23的内表面，所以通过将保护膜24形成于定位孔23的内表面，能够进一步抑制玻璃基板20的破损。
但是，在第2实施方式中，由于保护膜24也形成于定位孔23的底部，所以需要以定位销43的顶部与保护膜24不接触的方式对定位销43的高度、保护膜24的厚度进行设定。因此，也可以以保护膜24的厚度越靠近定位孔23的里侧越薄的方式形成保护膜24。
第3实施方式
图12是第3实施方式的说明图。
在前述的第1实施方式中，与钝化膜25一起形成保护膜24。因此，保护膜24具有与钝化膜25相同的材质，与钝化膜25相同的厚度。与此相对，第3实施方式的保护膜26具有与钝化膜25不同的材质。
根据第3实施方式，由于能够与钝化膜25独立地形成保护膜26，所以能够自由设定材质、膜厚。因此，能够不考虑与玻璃基板侧电极22的紧贴性地选择保护膜26的材质。
第4实施方式
图13A是第4实施方式的说明图。
在第4实施方式中，对定位孔23的边缘实施倒角加工，从而在定位孔23的边缘形成有锥面23A。优选锥面23A具有与定位销43的锥面43A相同的角度。而且，若在玻璃基板20的定位孔23的锥面23A预先形成有保护膜27的状态下，定位销43经由保护膜27与定位孔23嵌合，则形成为如图所示的结构。
保护膜27与定位销43的锥面43A、以及定位孔23的锥面23A(实施了倒角加工的面)的两侧接触。由此，将保护膜27夹入定位孔23与定位销43之间。
与第1实施方式相比，在第4实施方式中，从定位销43受到力的区域变得更大(受到应力的面积变大)。由此，应力分散，从而进一步抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。
图13B是第4实施方式的变形例的说明图。在变形例中，也对定位孔23的边缘实施倒角加工。在变形例中，实施了倒角加工的面不为锥面，而为曲面23B。
在变形例中，保护膜28也与定位销43的锥面43A、以及定位孔23的曲面23B(实施了倒角加工的面)的两侧接触。由此，将保护膜27夹入定位孔23与定位销43之间。
在变形例中，与第1实施方式相比，从定位销43受到力的区域也变得更大(受到应力的面积变大)。由此，应力分散，从而进一步抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。
另外，在第1实施方式中，与定位孔23以及定位销双方接触的位置的保护膜24由于定位孔23的边缘(edge)的影响而容易变薄。与此相对，在第4实施方式中，由于在实施了倒角加工的面形成有保护膜，所以能够抑制与定位孔23以及定位销43双方接触的位置的保护膜变薄。由此，进一步缓和应力，从而进一步抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。
第5实施方式
在前述的实施方式中，沿定位孔23的边缘在整周上形成有保护膜24(参照图7A)。但是，保护膜也可以不形成于定位孔23的整周上。
图14是第5实施方式的说明图，且是从下方观察定位孔23的周边的图。
在第5实施方式中，虽沿定位孔23的边缘形成有保护膜29，但在定位孔23的边缘的一部分未形成保护膜29。但是，即便将定位销43插入这种定位孔23，保护膜29也在定位孔23的边缘与定位孔23以及定位销43双方接触。其结果是，在第5实施方式中，定位销43也经由保护膜29与定位孔23嵌合。由此，能够抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。另外，通过形成为在定位孔23的边缘的一部分未形成有保护膜29的状态，从而形成为定位孔23的内部空间未被定位销43封闭的状态。换句话说，由于未形成有保护膜29的位置成为定位孔23内部与外部之间的通气口，所以抑制定位孔23的内部压力上升而对玻璃基板20施加负载的情况。这在高温环境下带来特别的效果。
第6实施方式
在前述的实施方式中，在玻璃基板20的定位孔23的边缘预先形成有保护膜24。但是，也可以在定位销43侧预先形成保护膜。
图15是第6实施方式的说明图。在第6实施方式中，在定位孔23未形成有保护膜，而是在定位销43的锥面43A预先形成有保护膜44。即便将定位孔23插入这种定位销43，保护膜44也在定位孔23的边缘与定位孔23以及定位销43双方接触。其结果是，在第6实施方式中，定位销43也经由保护膜44与定位孔23嵌合。由此，能够抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形。
另外，也可以通过将成为保护膜44的粘合剂涂覆于定位销43的锥面43A，来实现第6实施方式。由此，不仅能够抑制玻璃基板20的破损、定位销43的变形，还能够实现光路转换器40相对于玻璃基板20的粘合固定。
其他
上述的实施方式是为了容易理解本发明而产生的，而不限定解释本发明。本发明在不脱离其主旨的情况下，能够变更/改进，并且当然本发明包括其等价物。特别是，本发明还包括以下所述的方式。
〈定位孔与定位销〉
前述的定位孔23虽为通过喷砂加工而形成的内侧收窄的非贯通孔，但可以为通过其他加工方法而形成的定位孔，也可以为其他的形状的定位孔。在通过切削加工、研磨加工等而在玻璃基板20形成定位孔的情况下，在定位孔形成有损伤层，因此对于这种情况是有效的。
例如，定位孔也可以不为内侧收窄的形状，例如为图4B所示那样的直径恒定的孔。另外，定位销也可以不为圆锥台形状，而为图5B所示那样的圆锥形状、图5C所示那样的圆柱形状。另外，定位孔也可以不为非贯通孔，而为贯通孔。
图16是在直径恒定的定位孔23″(贯通孔)嵌合有圆柱形状的定位销43″的说明图。定位孔23″通过钻孔加工而形成，在内表面具有损伤层。另外，以保护膜24″与定位孔23″以及定位销43″双方接触的方式，将定位销43″经由保护膜24″与定位孔23″嵌合。由此，与不具有保护膜24″的情况相比，从定位销43受到力的区域变大(受到应力的面积变大)，所以应力分散，从而抑制玻璃基板20的破损、定位销43″的变形。
但是，在定位孔为贯通孔的情况下，玻璃基板20的表面处的部件安装、配线的自由度变低。另外，由于配合公差，而在定位孔23″与定位销43″之间需要间隙，因此会产生该间隙大小的定位误差。
〈光路转换器〉
在前述的实施方式中，在光路转换器40形成有定位销43。但是，形成有定位销43的光学部件不限定于支承光纤50的部件。只要是利用定位销相对于具有定位孔的玻璃基板进行对位的光学部件，便也可以是其他光学部件。
另外，在前述的实施方式中，光路转换器(光学部件)为树脂制。但是，具有定位销的光学部件也可以不为树脂制。
另外，在前述的实施方式中，虽光路转换器的线性膨胀率与玻璃基板的线性膨胀率不同，但两者的线性膨胀率也可以相同。但是，由于在两者的线性膨胀率不同的情况下产生温度变化时玻璃基板容易损伤，所以在这种情况下保护膜是特别有效的。
〈光模块〉
在前述的实施方式中，虽使用QSFP型的光模块进行了说明，但不限定于该类型。还能够应用于其他类型(例如CXP型、SFP型等)的光模块。
附图标记说明：
1...光模块；1A...壳体；2...罩；2A...连接器；3...散热片；10...电路基板；11...连接部；12...收容窗；13...电路基板侧电极；20...玻璃基板；21...通孔；22...玻璃基板侧电极；23...定位孔；23A...凹部；24...保护膜；25；钝化膜；26～29...保护膜；31...发光部；31A...发光部侧电极；31B...发光面；32...驱动元件；40...光路转换器；41...透镜部；42...反射部；43...定位销；43A...锥面；43B...凹部；44...保护膜；50...光纤。

Claims (15)

1.一种光模块，其特征在于，具备：
玻璃基板，其供光电转换元件搭载，能够使从所述光电转换元件发出的光或者被所述光电转换元件接受的光透过，并形成有定位孔；以及
光学部件，其形成有定位销，
以保护膜与所述定位孔以及所述定位销接触的方式，将所述定位销经由所述保护膜而与所述定位孔嵌合，由此对所述玻璃基板与所述光学部件进行定位。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，
在所述玻璃基板的所述定位孔的边缘预先形成有所述保护膜的状态下，将所述定位销经由所述保护膜而与所述定位孔嵌合。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
所述玻璃基板的在所述定位孔的边缘处的凹凸被所述保护膜覆盖，所述定位孔的开口由所述保护膜构成。
4.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
所述保护膜为树脂膜。
5.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
所述保护膜为与所述玻璃基板的钝化膜一起形成的树脂膜。
6.根据权利要求2或3所述的光模块，其特征在于，
在所述玻璃基板形成有通孔，
所述保护膜经由将薄膜真空层压于所述玻璃基板的工序而形成。
7.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，
所述保护膜为金属膜。
8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，
所述保护膜为与所述玻璃基板的配线一起形成的金属膜。
9.根据权利要求2～6中的任一项所述的光模块，其特征在于，
所述定位孔为非贯通孔，
在所述定位孔的底部未形成有所述保护膜。
10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于，
通过在形成有所述定位孔的所述玻璃基板的面形成感光性的树脂层，并对所述树脂层进行曝光处理以及显影处理，来形成所述保护膜。
11.根据权利要求2～6中的任一项所述的光模块，其特征在于，
在所述定位孔的内表面形成有所述保护膜。
12.根据权利要求2～11中的任一项所述的光模块，其特征在于，
在所述光学部件的所述定位销的根部的周围，形成有凹部，
在所述玻璃基板的表面形成的所述保护膜配置于所述玻璃基板与所述光学部件的所述凹部之间。
13.根据权利要求1～12中的任一项所述的光模块，其特征在于，
所述定位孔为内侧收窄的非贯通孔，
所述定位销为圆锥台形状。
14.根据权利要求1～13中的任一项所述的光模块，其特征在于，
所述定位销具有锥面，
对所述定位孔的边缘实施倒角加工，
所述保护膜与所述定位销的所述锥面以及所述定位孔的实施了所述倒角加工的面接触。
15.根据权利要求1～14中的任一项所述的光模块，其特征在于，
所述玻璃基板的线性膨胀率与所述光学部件的线性膨胀率不同。
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