JP2000356728A - 光ファイバ実装基板、該光ファイバ実装基板の製造方法および前記光ファイバ実装基板を製造するための型 - Google Patents

光ファイバ実装基板、該光ファイバ実装基板の製造方法および前記光ファイバ実装基板を製造するための型

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optical
groove
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三紀雄 小田
Sakae Hojo
栄 北城
Yuzo Shimada
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバが固定される溝を容易に形成し、
かつ光ファイバ実装基板の耐久性および信頼性を向上さ
せる。 【解決手段】 光ファイバ実装基板は、光素子(不図
示)が実装される基板1と、光素子に入出力される光信
号を伝送する光ファイバ(不図示)が固定される光ファ
イバ固定部2とを有している。光ファイバ固定部2は基
板1の周囲を囲むように設けられており、光ファイバ固
定部2の表面には光ファイバが固定される溝21が形成
されている。このように構成された光ファイバ実装基板
は、光ファイバ固定部2の表面に溝21を形成するため
の突起部(不図示)がキャビティ面に設けられた型3
1,32を、基板1を挟み込んだ状態で閉じる工程と、
型31,32のキャビティ内に樹脂を注入し、その樹脂
を硬化させる工程とにより製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを備え
た光通信装置や光スイッチ等の光電気変換機能を有する
光モジュール等に用いられる光ファイバ実装基板、該光
ファイバ実装基板の製造方法および前記光ファイバ実装
基板を製造するための型に関する。
【0002】
【従来の技術】近年では、通信の大容量化および高速化
を実現するために、光交換機や光インターコネクション
装置等の研究開発が活発に行われている。それらの装置
は、電気信号処理部、光信号処理部、および光信号と電
気信号とを相互に変換する光電気変換部を有している。
さらに、それらの装置内に備えられる基板には、該装置
と外部の装置とを光学的に接続するための光ファイバが
実装されている。
【0003】光ファイバを基板上に実装するための手段
として、光ファイバを固定する溝を基板上に形成する手
段が従来から多く採用されている。溝の形はV字型にな
っているものが多い。このような溝を基板上に作成する
方法には、シリコン基板の異方性エッチングを用いる方
法や、セラミック基板を切削する方法等がある。また、
特開平8−327844号公報に示されているように、
基板上に樹脂膜を成膜した後に、その樹脂膜に金型を押
し当てて溝を形成し、光または熱によって樹脂を硬化さ
せることにより、基板上に溝を作成する方法もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ン基板の異方性エッチングを用いて溝を形成する方法
は、溝の形成精度を高くすることができるものの、その
作成に時間がかかるという不利点がある。また、光ファ
イバ実装基板にシリコン基板を用いた場合には、シリコ
ン基板内部に電気配線を形成することができないため
に、光ファイバ実装基板を電気素子の実装基板として用
いることができない。そのため、光モジュール等の高密
度実装化を図ることの妨げになってしまう。
【0005】また、セラミック基板を切削することによ
って溝を形成する方法では、セラミックの硬度が高いこ
とから切削に時間がかかり、光ファイバ実装基板の低コ
スト化を図ることが困難であった。
【0006】また、特開平8−327844号公報に示
されている方法では、溝が形成される樹脂の材料が光硬
化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂に限定される。そのた
め、光ファイバ実装後の光ファイバ実装基板の信頼性を
向上させるために、耐熱性や耐環境性の良い材料を用い
ることが制限されてしまう。また、基板上に樹脂膜を成
膜する方法では、基板と樹脂膜との接着面が1つの面に
限られる。そのため、基板と樹脂膜との密着強度が不足
して樹脂膜が基板から剥がれてしまい、光ファイバ実装
基板の耐久性および信頼性が損なわれるおそれがある。
【0007】そこで本発明は、光ファイバが固定される
溝を容易に形成することができ、かつ耐久性および信頼
性を向上させることができる光ファイバ実装基板、該光
ファイバ実装基板の製造方法および前記光ファイバ実装
基板を製造するための型を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光ファイバ実装基板は、少なくとも光素子
が実装される基板と、前記光素子に入出力される光信号
を伝送する光ファイバが固定される光ファイバ固定部と
を有する光ファイバ実装基板であって、前記光ファイバ
固定部は前記基板の周囲を囲むように設けられていると
ともに、前記光ファイバ固定部の表面には前記光ファイ
バが固定される溝が形成されていることを特徴とする。
【0009】上記のように構成された本発明の光ファイ
バ実装基板によれば、光ファイバ固定部が基板の周囲を
取り囲むように設けられていることにより、溝が形成さ
れた樹脂膜が基板の一つの面にのみ設けられている従来
技術よりも基板と光ファイバ固定部を構成する樹脂との
密着強度が高められ、光ファイバ実装基板自身の耐久性
および信頼性を向上させることが可能となる。
【0010】さらに、前記基板の少なくとも1つの端面
には前記基板の厚みよりも薄い突出部が形成され、前記
光ファイバ固定部は前記突出部の周囲を囲むように設け
られている構成とすることにより、基板と同じ断面形状
を有する光ファイバ固定部が基板を延長させるような形
態で形成される。そのため、光ファイバが固定される溝
を、基板の表面と同じ高さ、あるいは基板の表面よりも
低い位置(例えば、基板の内層に形成された光導波路の
端面に面する位置)に形成することが可能となる。
【0011】あるいは、前記基板の中央部領域の両側面
には切欠きが形成され、前記光ファイバ固定部は前記基
板の前記切欠きが形成されている領域の周囲を囲むよう
に設けられている構成としてもよい。
【0012】あるいは、前記基板には少なくとも2つの
貫通穴が形成され、前記光ファイバ固定部は前記各貫通
穴を通った状態で前記基板の両面にわたって形成されて
いる構成としてもよい。
【0013】さらに、前記溝は断面形状がV字型、矩形
形状あるいは半円形状である構成としてもよい。
【0014】また、本発明の光ファイバ実装基板の製造
方法は、少なくとも光素子が実装される基板と、前記光
素子に入出力される光信号を伝送する光ファイバが固定
される光ファイバ固定部とを有し、前記光ファイバ固定
部は前記基板の周囲を囲むように設けられているととも
に、前記光ファイバ固定部の表面には前記光ファイバが
固定される溝が形成されている光ファイバ実装基板の製
造方法であって、前記光ファイバ固定部の表面に前記溝
を形成するための突起部がキャビティ面に設けられた型
を、前記基板を挟み込んだ状態で閉じる工程と、前記型
のキャビティ内に樹脂を注入し、該樹脂を硬化させる工
程とを有することを特徴とする。
【0015】上記のように構成された本発明の光ファイ
バ実装基板の製造方法によれば、光ファイバ固定部が基
板の周囲を囲むように設けられているとともに、光ファ
イバ固定部の表面に光ファイバが固定される溝が形成さ
れている光ファイバ実装基板が、モールド成型によって
容易に製造される。そのため、切削によって基板に溝を
形成する場合やシリコン基板の異方性エッチングを用い
て溝を形成する場合に比べて、光ファイバ実装基板の製
造時間を低減することが可能となり、ひいては光ファイ
バ実装基板の低コスト化を図ることが可能となる。さら
に、光ファイバ固定部をモールド成型によって成型する
ことにより、基板に設けられた光導波路や基板上に搭載
される光素子に対する溝の位置精度を向上させることが
可能となる。
【0016】また、本発明の光ファイバ実装基板を製造
するための型は、少なくとも光素子が実装される基板
と、前記光素子に入出力される光信号を伝送する光ファ
イバが固定される光ファイバ固定部とを有し、前記光フ
ァイバ固定部は前記基板の周囲を囲むように設けられて
いるとともに、前記光ファイバ固定部の表面には前記光
ファイバが固定される溝が形成されている光ファイバ実
装基板を製造するための型であって、前記光ファイバ固
定部の表面に前記溝を形成するための突起部がキャビテ
ィ面に設けられていることを特徴とする。
【0017】上記のように構成された本発明の型によれ
ば、光ファイバ固定部が基板の周囲を囲むように設けら
れているとともに、光ファイバ固定部の表面に光ファイ
バが固定される溝が形成されている光ファイバ実装基板
を、モールド成型によって容易に製造することが可能に
なる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0019】図1は、本発明の光ファイバ実装基板の一
実施形態を示す斜視図である。
【0020】本実施形態の光ファイバ実装基板は、電気
配線および光導波路が形成され電気素子および光素子が
実装される基板1と、基板1の一方の端部にその周囲を
囲むように設けられた光ファイバ固定部2とを有してい
る。光ファイバ固定部2には、光ファイバ(不図示)が
固定される複数の溝21が形成されている。光ファイバ
は、基板1に実装された光素子に入出力される光信号を
伝送するものであり、接着剤によって溝21に固定され
る。
【0021】次に、図2および図3を参照して、図1に
示した光ファイバ実装基板の製造工程を説明する。図2
は図1に示した光ファイバ実装基板の製造工程を示す断
面図、図3は図2(a)に示した金型のA−A線におけ
る断面図である。
【0022】まず最初に、図2(a)に示すように、基
板1を上側型31と下側型32とによって挟み込む。な
お、上側型31と下側型32とを閉じたときの、各型3
1,32の接触部34間の隙間は、基板1の厚みよりも
わずかに小さくなるようになっている。そのため、型3
1,32を閉じると、基板1はわずかに圧力が加えられ
た状態で型31,32に狭持される。また、上側型31
のキャビティ面には、図3に示すように、光ファイバを
固定する溝21(図1参照)を形成するための溝形成用
突部31aが設けられている。
【0023】次に、上側型31に設けられた樹脂注入穴
33から型31,32のキャビティ内に液体の熱硬化性
樹脂を流し込み、加熱することによって樹脂を硬化させ
る。その後に型31,32を開くと、同図(b)に示す
ように、上面に溝21が形成された光ファイバ固定部2
が基板1の一端を取り囲むような状態で設けられた光フ
ァイバ実装基板が得られる。
【0024】なお、上記では、光ファイバを固定する溝
21としてV字型の形状のものを例に挙げて説明した
が、溝21の形状はこれに限られず、矩形形状や半円形
形状のものなど、光ファイバを固定することができる形
状であればよい。また、光ファイバ固定部2は、上記の
ような熱硬化性樹脂の他に、光硬化性樹脂その他の任意
の樹脂を用いて形成することができる。
【0025】上記のように構成された本実施形態の光フ
ァイバ実装基板によれば、溝21が形成された光ファイ
バ固定部2が基板1の周囲を取り囲むように設けられて
いるので、溝が形成された樹脂膜が基板の一つの面にの
み設けられている従来技術よりも基板と樹脂との密着強
度を高めることができ、その結果、光ファイバ実装基板
の耐久性および信頼性を向上させることができる。
【0026】また、本実施形態のように、溝21が形成
された光ファイバ固定部2を基板1にモールド成型する
ことにより、切削によって基板に溝を形成する場合やシ
リコン基板の異方性エッチングを用いて溝を形成する場
合に比べて光ファイバ実装基板の製造時間を低減するこ
とができ、ひいては光ファイバ実装基板の低コスト化を
図ることが可能となる。加えて、モールド成型によって
光ファイバ固定部2を成型することにより、基板1に設
けられた光導波路(不図示)や基板1上に搭載される光
素子(不図示)に対する溝21の位置精度を向上させる
ことができる。さらに、本実施形態によれば、基板1は
シリコン基板に限られないので、基板1として、例えば
上述したように電気配線および光導波路が形成されたハ
イブリット基板を用いることにより、電気素子および光
素子等を高密度に実装することができる光ファイバ実装
基板を構成することができる。
【0027】ここで、本実施形態の光ファイバ実装基板
の変形例を説明する。
【0028】(第1の変形例)図4は本実施形態の光フ
ァイバ実装基板の第1の変形例を示す斜視図であり、同
図(a)は光ファイバ固定部が設けられる前の基板を示
す図、同図(b)は光ファイバ固定部が設けられた基板
を示す図である。
【0029】図4(a)に示すように、本変形例におけ
る基板51の少なくとも1つの端面には、基板51の厚
みよりも薄くかつその端面の幅よりも小さい幅を有し、
光ファイバ固定部52が設けられる土台となる突出部5
1aが形成されている。そのため、この突出部51aを
取り囲むように樹脂をモールド成型することにより、同
図(b)に示すように、基板51と同じ断面形状を有す
る光ファイバ固定部52を、基板51を延長させるよう
な形態で形成することができる。
【0030】このように形成された光ファイバ固定部5
2によれば、基板51の表面と同じ高さ、あるいは基板
51の表面よりも低い位置(例えば、基板51の内層に
形成された光導波路の端面に面する位置)に溝52aを
形成することが可能となる。 (第2の変形例)図5は本実施形態の光ファイバ実装基
板の第2の変形例を示す図であり、同図(a)は光ファ
イバ固定部が設けられる前の基板を示す平面図、同図
(b)は光ファイバ固定部が設けられた基板を示す平面
図、同図(c)は同図(b)に示した実装基板のB−B
線における断面図である。
【0031】図5に示すように、本変形例の光ファイバ
実装基板は、基板61の中央部領域、すなわち基板61
の一方の端面と他方の端面との間の領域における両側面
に切欠き61aが形成されている。光ファイバ固定部6
2は、基板61の切欠き61aが形成されている領域の
周囲を囲むように、モールド成型によって形成されてい
る。このように、モールド成型によって光ファイバ固定
部62を形成することにより、基板61の中央部領域に
おいても光ファイバ固定部62を基板61に一体的に設
けることが可能になる。
【0032】(第3の変形例)図6は本実施形態の光フ
ァイバ実装基板の第3の変形例を示す図であり、同図
(a)は光ファイバ固定部が設けられる前の基板を示す
平面図、同図(b)は光ファイバ固定部が設けられた基
板を示す平面図、同図(c)は同図(b)に示した実装
基板のC−C線における断面図である。
【0033】図6に示すように、本変形例では、基板7
1に2つの貫通穴71aが形成されており、光ファイバ
固定部72は、これらの2つの貫通穴71aを通った状
態で基板71の両面にわたってモールド成型によって形
成されている。このように、モールド成型によって光フ
ァイバ固定部72を形成することにより、光ファイバ固
定部62を、基板71の中央部において、さらに、固定
部72が基板71の外周にかからないように、基板61
に一体的に設けることが可能になる。なお、基板71に
形成されるべき貫通穴71aの数は2つに限られず、3
つ以上の貫通穴71aが形成されていてもよい。
【0034】なお、本発明は上述の実施形態および各変
形例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々の変更や改良等を加えることは何ら
差し支えない。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バ実装基板は、光ファイバ固定部が基板の周囲を囲むよ
うに設けられているとともに、光ファイバ固定部の表面
には光ファイバが固定される溝が形成されているので、
基板と光ファイバ固定部を構成する樹脂との密着強度が
高められ、光ファイバ実装基板自身の耐久性および信頼
性を向上させることができる。
【0036】また、本発明の光ファイバ実装基板の製造
方法は、光ファイバ固定部の表面に溝を形成するための
突起部がキャビティ面に設けられた型を、基板を挟み込
んだ状態で閉じる工程と、型のキャビティ内に樹脂を注
入し、該樹脂を硬化させる工程とを有しているので、光
ファイバ実装基板の製造時間を低減することが可能とな
り、ひいては光ファイバ実装基板の低コスト化を図るこ
とができる。さらに、基板に設けられた光導波路や基板
上に搭載される光素子に対する溝の位置精度を向上させ
ることができる。
【0037】また、本発明の光ファイバ実装基板を製造
するための型は、光ファイバ固定部の表面に溝を形成す
るための突起部がキャビティ面に設けられているので、
光ファイバ固定部が基板の周囲を囲むように設けられて
いるとともに、光ファイバ固定部の表面に光ファイバが
固定される溝が形成されている光ファイバ実装基板を、
モールド成型によって容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ実装基板の一実施形態を示
す斜視図である。
【図2】図1に示した光ファイバ実装基板の製造工程を
示す断面図である。
【図3】図2(a)に示した金型のA−A線における断
面図である。
【図4】図1に示した光ファイバ実装基板の第1の変形
例を示す図である。
【図5】図1に示した光ファイバ実装基板の第2の変形
例を示す図である。
【図6】図1に示した光ファイバ実装基板の第3の変形
例を示す図である。
【符号の説明】
1,51,61,71 基板 2,52,62,72 光ファイバ固定部 21,52a,62a,72a 溝 31 上側型 31a 溝形成用突起 32 下側型 33 樹脂注入穴 34 接触部 51a 突出部 61a 切欠き 71a 貫通穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 勇三 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA02 BA11 DA04 DA06 DA12 2H038 CA52

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも光素子が実装される基板と、
    前記光素子に入出力される光信号を伝送する光ファイバ
    が固定される光ファイバ固定部とを有する光ファイバ実
    装基板であって、 前記光ファイバ固定部は前記基板の周囲を囲むように設
    けられているとともに、前記光ファイバ固定部の表面に
    は前記光ファイバが固定される溝が形成されていること
    を特徴とする光ファイバ実装基板。
  2. 【請求項2】 前記基板の少なくとも1つの端面には前
    記基板の厚みよりも薄い突出部が形成され、前記光ファ
    イバ固定部は前記突出部の周囲を囲むように設けられて
    いる請求項1に記載の光ファイバ実装基板。
  3. 【請求項3】 前記基板の中央部領域の両側面には切欠
    きが形成され、前記光ファイバ固定部は前記基板の前記
    切欠きが形成されている領域の周囲を囲むように設けら
    れている請求項1に記載の光ファイバ実装基板。
  4. 【請求項4】 前記基板には少なくとも2つの貫通穴が
    形成され、前記光ファイバ固定部は前記貫通穴を通った
    状態で前記基板の両面にわたって形成されている請求項
    1に記載の光ファイバ実装基板。
  5. 【請求項5】 前記溝は断面形状がV字型、矩形形状あ
    るいは半円形状である請求項1から4のいずれか1項に
    記載の光ファイバ実装基板。
  6. 【請求項6】 少なくとも光素子が実装される基板と、
    前記光素子に入出力される光信号を伝送する光ファイバ
    が固定される光ファイバ固定部とを有し、前記光ファイ
    バ固定部は前記基板の周囲を囲むように設けられている
    とともに、前記光ファイバ固定部の表面には前記光ファ
    イバが固定される溝が形成されている光ファイバ実装基
    板の製造方法であって、 前記光ファイバ固定部の表面に前記溝を形成するための
    突起部がキャビティ面に設けられた型を、前記基板を挟
    み込んだ状態で閉じる工程と、 前記型のキャビティ内に樹脂を注入し、該樹脂を硬化さ
    せる工程とを有することを特徴とする光ファイバ実装基
    板の製造方法。
  7. 【請求項7】 少なくとも光素子が実装される基板と、
    前記光素子に入出力される光信号を伝送する光ファイバ
    が固定される光ファイバ固定部とを有し、前記光ファイ
    バ固定部は前記基板の周囲を囲むように設けられている
    とともに、前記光ファイバ固定部の表面には前記光ファ
    イバが固定される溝が形成されている光ファイバ実装基
    板を製造するための型であって、 前記光ファイバ固定部の表面に前記溝を形成するための
    突起部がキャビティ面に設けられていることを特徴とす
    る、光ファイバ実装基板を製造するための型。
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