CN114207496A - 光电复合传输模块 - Google Patents

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Abstract

光电复合传输模块(1)具备：印刷电路板(2)；电连接器(3)，其设于印刷电路板(2)；以及光电混载基板(4)，其借助电连接器(3)与印刷电路板(2)电连接。光电混载基板(4)具有纵长形状。光电混载基板(4)具备：光电转换部分(9)，其在厚度方向上依次包含挠性布线板(11)、金属支承层(12)、光波导薄膜(13)；以及电连接部分(7)，其配置于光电混载基板(4)的长度方向一端部，且包含挠性布线板(11)、以及金属支承层(12)和/或光波导薄膜(13)。电连接部分(7)插入于电连接器(3)。

Description

光电复合传输模块
技术领域
本发明涉及一种光电复合传输模块。
背景技术
以往，已知一种在厚度方向上依次具备柔性印刷电路板和光波导薄膜的光电转换模块。
例如，提出如下一种方案：在光电转换模块的一端部配置的连接部分由柔性印刷电路板构成，将该连接部分插入FPC连接器(例如参照下述专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－010254号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所记载的柔性印刷电路板较薄且具有挠性。因此，无法可靠地固定于FPC连接器的插入孔，因此，具有电连接可靠性降低这样的不良。
本发明提供一种连接部分与电连接器的电连接可靠性优异的光电复合传输模块。
用于解决问题的方案
本发明(1)包含一种光电复合传输模块，其中，该光电复合传输模块具备：印刷电路板；电连接器，其设于所述印刷电路板；以及光电混载基板，其借助所述电连接器与所述印刷电路板电连接，所述光电混载基板具有纵长形状，所述光电混载基板具备：光电转换部分，其在厚度方向上依次包含挠性布线板、金属支承层、光波导薄膜；以及连接部分，其配置于所述光电混载基板的长度方向一端部，且包含所述挠性布线板、以及所述金属支承层和/或所述光波导薄膜，所述连接部分插入于所述电连接器。
根据该光电复合传输模块，连接部分插入于电连接器，该连接部分包含挠性布线板以及金属支承层和/或光波导薄膜。连接部分不仅能够通过挠性布线板而且能够通过金属支承层和/或光波导薄膜来与电连接器对应地调整连接部分的厚度。另外，能够利用金属支承层和/或光波导薄膜来支承连接部分的挠性布线板，因此，能够使连接部分挺直。因此，连接部分插入于电连接器而被可靠地固定。其结果，借助电连接器而进行的光电混载基板与印刷电路板之间的电连接可靠性优异。
本发明(2)包含(1)所述的光电复合传输模块，其中，所述连接部分包含所述金属支承层和所述光波导薄膜，在所述连接部分，所述光波导薄膜与所述金属支承层接触。
然而，当光波导薄膜借助粘接剂层配置于金属支承层时，粘接剂层的厚度容易变得难以控制，因此，连接部分的厚度容易变动。
另一方面，在该光电复合传输模块中，由于光波导薄膜与金属支承层直接接触，因此，连接部分的厚度的控制准确且容易。因此，上述电连接可靠性优异。
发明的效果
在本发明的光电复合传输模块中，借助电连接器进行的光电混载基板与印刷电路板之间的电连接可靠性优异。
附图说明
图1是本发明的光电复合传输模块的一实施方式(电连接部分包含光波导薄膜的形态)的沿着长度方向的剖视图。
图2是对图1所示的光电复合传输模块的制造方法进行说明的工序剖视图。
图3是图1所示的光电复合传输模块的变形例(电连接部分包含金属支承层和光波导薄膜的形态)的剖视图。
图4是图1所示的光电复合传输模块的变形例(电连接部分包含金属支承层的形态)的剖视图。
图5是图1所示的光电复合传输模块的变形例(光电混载基板朝向厚度方向一侧依次包含挠性布线板、金属支承层和光波导薄膜的形态)的沿着长度方向的剖视图。
图6是图3所示的光电复合传输模块的变形例(光电混载基板朝向厚度方向一侧依次包含挠性布线板、金属支承层和光波导薄膜的形态)的沿着长度方向的剖视图。
图7是图4所示的光电复合传输模块的变形例(光电混载基板朝向厚度方向一侧依次包含挠性布线板、金属支承层和光波导薄膜的形态)的沿着长度方向的剖视图。
具体实施方式
参照图1～图2来说明本发明的一实施方式的光电复合传输模块。
光电复合传输模块1具有纵长形状。光电复合传输模块1具备印刷电路板2、电连接器3和光电混载基板4。
印刷电路板2配置于光电复合传输模块1的长度方向一端部。印刷电路板2具备基板25和端子(未图示)。基板25具有平板形形状。作为基板25的材料，例如，可举出玻璃纤维强化环氧树脂等硬质材料。端子(未图示)与如下说明的电连接器3对应地设于基板25的厚度方向一侧的面。
电连接器3例如包含FPC连接器、ZIF连接器、基板用连接器等。电连接器3配置于印刷电路板2的厚度方向一侧的面。电连接器3例如在剖视时具有呈大致日文コ字(U字)的形状。电连接器3具有插入口5和设于插入口5内的连接器端子6。
插入口5构成为供如下说明的电连接部分7(连接部分的一个例子)插入。插入口5在其内侧具有在厚度方向上相对的第1面26和第2面27。第2面27以与第1面26隔开间隔的方式配置于厚度方向一侧。
连接器端子6设于第2面27。连接器端子6以与电连接部分7的连接器侧端子17(后述)对应的方式设置。
如图2所示，第1面26与连接器端子6之间的距离T0根据电连接器3的规格(种类)而适当设定。具体而言，第1面26与连接器端子6之间的距离T0例如为10μm以上，优选为100μm以上，另外例如为2000μm以下，优选为500μm以下。
光电混载基板4具有纵长的平板形状。光电混载基板4在长度方向上依次具有电连接部分7、电传输部分8、光电转换部分9和光传输部分10。另外，光电混载基板4包含挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13。
电连接部分7配置于光电混载基板4的长度方向一端部。电连接部分7至少包含挠性布线板11。在后面说明光电混载基板4中的其他结构。电连接部分7插入于电连接器3，由此，借助电连接器3与印刷电路板2电连接。
电传输部分8与连接器端子6相邻地配置于连接器端子6的长度方向另一侧。电传输部分8在厚度方向上依次包含挠性布线板11和光波导薄膜13。另一方面，电传输部分8不包含金属支承层12。
光电转换部分9与电传输部分8相邻地配置于电传输部分8的长度方向另一侧。光电转换部分9在厚度方向上依次包含挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13。
光传输部分10与光电转换部分9相邻地配置于光电转换部分9的长度方向另一侧。光传输部分10在厚度方向上依次包含挠性布线板11和光波导薄膜13。另一方面，光传输部分10不包含金属支承层12。光传输部分10的光波导薄膜13的长度方向另一端面以光学的方式与未图示的别的光学构件(光纤等)连接。
挠性布线板11在长度方向上从光电混载基板4的一端跨至另一端地配置于整个光电混载基板4。具体而言，挠性布线板11配置于电连接部分7、电传输部分8、光电转换部分9和光传输部分10。挠性布线板11具备基底绝缘层14、导体层15和覆盖绝缘层24。
基底绝缘层14的俯视形状与挠性布线板11的俯视形状相同。基底绝缘层14配置于电连接部分7、电传输部分8、光电转换部分9和光传输部分10。作为基底绝缘层14的材料，例如，可举出聚酰亚胺等绝缘材料。
导体层15配置于基底绝缘层14的厚度方向一侧的面。导体层15未配置于光传输部分10，而是配置于电连接部分7、电传输部分8和光电转换部分9。具体而言，导体层15具备转换侧端子16、连接器侧端子17和电布线18。转换侧端子16配置于光电转换部分9。连接器侧端子17配置于电连接部分7。电布线18配置于电传输部分8。电布线18将转换侧端子16和连接器侧端子17连结起来。作为导体层15的材料，例如，可举出铜等导体材料。
覆盖绝缘层24未配置于电连接部分7、光电转换部分9和光传输部分10，而是配置于电传输部分8。具体而言，覆盖绝缘层24以覆盖电布线18的方式与基底绝缘层14的位于电布线18的周围的部分的厚度方向一侧的面接触。覆盖绝缘层24的材料与基底绝缘层14的材料相同。
此外，在该挠性布线板11，也可以设有安装于转换侧端子16的光电转换元件23。光电转换元件23借助接合构件19与转换侧端子16电连接。光电转换元件23是将光转换为电或将电转换为光的元件。
电连接部分7的挠性布线板11的厚度是基底绝缘层14和连接器侧端子17的合计厚度。具体而言，电连接部分7的挠性布线板11的厚度例如为20μm以上，优选为50μm以上，另外例如为250μm以下，优选为100μm以下。
金属支承层12在长度方向上配置于光电混载基板4的中间部。具体而言，金属支承层12未配置于电连接部分7、电传输部分8和光传输部分10，而是配置于光电转换部分9。金属支承层12配置于挠性布线板11的厚度方向另一侧的面。具体而言，金属支承层12在未借助粘接剂层的情况下与基底绝缘层14的厚度方向一侧的面接触。此外，金属支承层12具有在厚度方向上贯通该金属支承层12的通孔28。作为金属支承层12的材料，可举出铁镍42合金(42Alloy)、铝、铜－铍、磷青铜、铜、银、铝等金属。从确保优异的刚性和韧性的观点出发，优选举出不锈钢。
金属支承层12的厚度例如为3μm以上，优选为10μm以上，另外例如为100μm以下，优选为50μm以下。
光波导薄膜13在俯视时与挠性布线板11同样地配置。光波导薄膜13在长度方向上从光电混载基板4的一端跨至另一端地配置于整个光电混载基板4。具体而言，光波导薄膜13遍及电连接部分7、电传输部分8、光电转换部分9和光传输部分10地配置。光波导薄膜13具备下包层20、芯层21和上包层22。
下包层20配置于电连接部分7、电传输部分8、光电转换部分9和光传输部分10。下包层20以与金属支承层12的厚度方向另一侧的面、外侧面和内侧面(通孔28的周侧面)接触的方式配置于挠性布线板11的基底绝缘层14的厚度方向另一侧的面。
芯层21未配置于电连接部分7，而是配置于电传输部分8、光电转换部分9和光传输部分10。芯层21配置于下包层20的厚度方向另一侧的面。芯层21形成为其宽度比下包层20的宽度窄的图案。此外，在光电转换部分9的芯层21形成有镜29。镜29在厚度方向上与光电转换元件23的光的出入口(未图示)相对。
上包层22在俯视时配置于与下包层20相同的位置。具体而言，上包层22配置于电连接部分7、电传输部分8、光电转换部分9和光传输部分10。上包层22以覆盖芯层21的厚度方向另一侧的面和侧面的方式配置于下包层20的厚度方向另一侧的面。
作为光波导薄膜13的材料，例如，可举出环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂等透明且挠性的材料。优选的是，从光信号的传输性的观点出发，可举出环氧树脂。芯层21的折射率高于下包层20和上包层22的折射率。
下包层20的厚度例如为2μm以上，优选为10μm以上，另外例如为600μm以下，优选为40μm以下。芯层21的厚度例如为5μm以上，优选为30μm以上，另外例如为100μm以下，优选为70μm以下。上包层22的厚度例如为2μm以上，优选为5μm以上，另外例如为600μm以下，优选为40μm以下。上包层22的厚度是下包层20的厚度方向另一侧的面与上包层22的厚度方向另一侧的面之间的距离。上包层22的厚度相对于下包层20的厚度的比例如为1以上，优选为2以上，另外例如为10以下，优选为5以下。
电连接部分7的光波导薄膜13的厚度是下包层20和上包层22的合计厚度。电连接部分7的光波导薄膜13的厚度例如为20μm以上，优选为50μm以上，另外例如为250μm以下，优选为100μm以下。
并且，在该光电复合传输模块1中，电连接部分7除了包含挠性布线板11之外，还包含光波导薄膜13。也就是说，电连接部分7不包含金属支承层12，而包含挠性布线板11和光波导薄膜13。优选的是，电连接部分7由挠性布线板11和光波导薄膜13构成。
电连接部分7的光波导薄膜13配置于挠性布线板11的厚度方向另一侧的面。具体而言，在电连接部分7，光波导薄膜13在未借助粘接剂层的情况下与基底绝缘层14的厚度方向另一侧的面接触。
另外，电连接部分7的光波导薄膜13不包含芯层21，而包含下包层20和上包层22。优选的是，电连接部分7的光波导薄膜13由下包层20和上包层22构成。因此，电连接部分7的光波导薄膜13不引导光波，而是作为厚度调整层发挥功能。能够由相同的材料(折射率高于芯层21的折射率且彼此相同的材料)形成厚度调整层。因此，与利用不同的材料来形成厚度调整层的情况相比，相对于电连接器3的第1面26的追随性良好，另外，相对于第1面26的密合性也优异。
此外，电传输部分8的光波导薄膜13面向印刷电路板2的厚度方向一侧的面。
在该一实施方式中，如图2所示，电连接部分7的厚度T1是挠性布线板11的厚度方向一侧的面与光波导薄膜13的厚度方向另一侧的面之间的距离，具体而言，是连接器侧端子17的厚度方向一侧的面与上包层22的厚度方向另一侧的面之间的距离。具体而言，电连接部分7的厚度T1能够被调整为使其与电连接器3的第1面26与连接器端子6之间的距离T0实质上相同。
在制造该光电复合传输模块1时，如图2所示，首先，准备安装有电连接器3的印刷电路板2。
另外准备光电混载基板4。具体而言，首先，准备金属支承层12，接着，在金属支承层12的厚度方向一侧的面依次设置基底绝缘层14、导体层15和覆盖绝缘层24。接着，对金属支承层12进行外形加工而形成通孔28。
之后，在金属支承层12的厚度方向另一侧，依次设置(制作)下包层20、芯层21和上包层22。由此，准备具备挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13的光电混载基板4。之后，根据需要，将光电转换元件23安装于光电混载基板4的光电转换部分9。
之后，将光电混载基板4的电连接部分7插入电连接器3的插入口5。此时，连接器侧端子17与插入口5的连接器端子6接触，从而它们电连接。光波导薄膜13与电连接器3的第1面26密合。由此，光电混载基板4的挠性布线板11和印刷电路板2借助电连接器3电连接。
＜作用效果＞
并且，根据该光电复合传输模块1，电连接部分7插入于电连接器3，该电连接部分7包含挠性布线板11和光波导薄膜13。于是，电连接部分7不仅能够通过挠性布线板11而且能够通过光波导薄膜13来与电连接器3的插入口5对应地调整电连接部分7的厚度。另外，能够利用光波导薄膜13来支承电连接部分7的挠性布线板11，因此，能够使电连接部分7挺直。因此，电连接部分7插入于电连接器3的插入口5而被可靠地固定。其结果，借助电连接器3进行的光电混载基板4与印刷电路板2之间的电连接可靠性优异。
＜变形例＞
在以下的各变形例中，对于与上述一实施方式相同的构件和工序，标注相同的附图标记并省略其详细的说明。另外，在各变形例中，除了特别记载以外，能够起到与一实施方式相同的作用效果。并且，能够适当组合一实施方式和其变形例。
在图1和图2中，电连接部分7的光波导薄膜13能够包含芯层21，不过对此未图示。
如图3所示，电连接部分7除了具备挠性布线板11和光波导薄膜13之外，还具备金属支承层12。也就是说，电连接部分7具备挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13。优选的是，电连接部分7由挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13构成。电连接部分7朝向厚度方向另一侧依次具备挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13。在电连接部分7，光波导薄膜13在未借助粘接剂层的情况下与金属支承层12的厚度方向另一侧的面接触。
电连接部分7的金属支承层12与光波导薄膜13一起作为厚度调整层发挥功能。
根据图3所示的变形例，电连接部分7不仅能够通过挠性布线板11而且能够通过金属支承层12和光波导薄膜13来与电连接器3的插入口5对应地调整电连接部分7的厚度。另外，能够利用金属支承层12和光波导薄膜13来支承电连接部分7的挠性布线板11，因此，能够使电连接部分7更加挺直。
此外，光波导薄膜13也可以借助未图示的粘接剂层粘接于金属支承层12的厚度方向另一侧的面。
优选的是，在电连接部分7，光波导薄膜13在未借助粘接剂层的情况下与金属支承层12的厚度方向另一侧的面接触。
然而，当光波导薄膜13借助粘接剂层粘接于金属支承层12时，粘接剂层的厚度容易变得难以控制，因此，电连接部分7的厚度容易变动。
但是，在图3所示的光电复合传输模块1中，在电连接部分7，光波导薄膜13在未借助粘接剂层的情况下与金属支承层12的厚度方向另一侧的面直接接触，因此，电连接部分7的厚度控制准确且容易。因此，上述电连接可靠性优异。
如图4所示，电连接部分7不仅包含挠性布线板11，而且包含金属支承层12。另一方面，电连接部分7不包含光波导薄膜13。即，电连接部分7不包含光波导薄膜13，电连接部分7由挠性布线板11和金属支承层12构成。电连接部分7的金属支承层12是厚度调整层。
光波导薄膜13配置于光电转换部分9和光传输部分10。
根据图4所示的变形例，电连接部分7不仅能够通过挠性布线板11而且能够通过金属支承层12来与电连接器3的插入口5对应地调整电连接部分7的厚度。另外，能够利用金属支承层12来支承电连接部分7的挠性布线板11，因此，能够使电连接部分7挺直。
基于上述一实施方式和变形例，电连接部分7包含挠性布线板11以及作为厚度调整层的金属支承层12和/或光波导薄膜13。因此，能够通过厚度调整层的选择和组合来自如地调整电连接部分7的厚度。也就是说，作为上述厚度调整层，可以举出例如仅金属支承层12，例如仅光波导薄膜13，例如金属支承层12和光波导薄膜13的组合。
另外，在本发明中包含使光电转换部分9所包含的金属支承层12和/或光波导薄膜13朝向长度方向一侧延伸到电连接部分7的形态。由此，电连接部分7包含作为厚度调整层的金属支承层12和/或光波导薄膜13。
在一实施方式中，光电混载基板4朝向厚度方向另一侧依次包含挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13。但是，如图5～图7所示，光电混载基板4能够朝向厚度方向一侧依次包含挠性布线板11、金属支承层12和光波导薄膜13。
图5所示的变形例是将图1所示的光电复合传输模块1的光电混载基板4的层结构在厚度方向上颠倒而得到的。图6所示的变形例是将图3所示的光电复合传输模块1的光电混载基板4的层结构在厚度方向上颠倒而得到的。图7所示的变形例是将图4所示的光电复合传输模块1的光电混载基板4的层结构在厚度方向上颠倒而得到的。
在图5～图7中的任一变形例中，连接器端子6均设于第1面26。电传输部分8的挠性布线板11面向印刷电路板2的厚度方向一侧的面。
在图5和图6所示的变形例中，光波导薄膜13与第2面27密合。
在图7所示的变形例中，金属支承层12与第2面27密合。
此外，提供了上述发明作为本发明的例示的实施方式，但这仅是例示，并不能限定性地解释本发明。对于该技术领域的技术人员而言明显的本发明的变形例包含于前述的权利要求书中。
产业上的可利用性
本发明的光电复合传输模块能够用于各种用途。
附图标记说明
1、光电复合传输模块；2、印刷电路板；3、电连接器；4、光电混载基板；7、电连接部分；9、光电转换部分；11、挠性布线板；12、金属支承层；13、光波导薄膜。

Claims (2)

1.一种光电复合传输模块，其特征在于，
该光电复合传输模块具备：
印刷电路板；
电连接器，其设于所述印刷电路板；以及
光电混载基板，其借助所述电连接器与所述印刷电路板电连接，
所述光电混载基板具有纵长形状，
所述光电混载基板具备：
光电转换部分，其在厚度方向上依次包含挠性布线板、金属支承层、光波导薄膜；以及
连接部分，其配置于所述光电混载基板的所述长度方向一端部，且包含所述挠性布线板、以及所述金属支承层和/或所述光波导薄膜，
所述连接部分插入于所述电连接器。
2.根据权利要求1所述的光电复合传输模块，其特征在于，
所述连接部分包含所述金属支承层和所述光波导薄膜，
在所述连接部分，所述光波导薄膜与所述金属支承层接触。
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