JP2005181645A - Optical waveguide, manufacturing method therefor, and optical information processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源モジュール、光インターコネクション、光通信等に好適な光導波路及びその製造方法、並びに光情報処理装置に関するものである。 The present invention relates to an optical waveguide suitable for a light source module, optical interconnection, optical communication, and the like, a manufacturing method thereof, and an optical information processing apparatus.
現在、LSI(大規模集積回路)等の半導体チップ間の信号伝播は、全て基板配線を介した電気信号によりなされている。しかし、昨今のMPU高機能化に伴い、チップ間にて必要とされるデータ授受量は著しく増大し、結果として様々な高周波問題が浮上している。それらの代表的なものとして、RC信号遅延、インピーダンスミスマッチ、EMC/EMI、クロストーク等が挙げられる。 Currently, signal propagation between semiconductor chips such as LSIs (Large Scale Integrated Circuits) is all made by electrical signals via substrate wiring. However, with the recent increase in MPU functionality, the amount of data exchanged between chips has increased remarkably, and as a result, various high frequency problems have emerged. Typical examples thereof include RC signal delay, impedance mismatch, EMC / EMI, crosstalk, and the like.
上記の問題を解決するため、これまで実装業界などが中心となり、配線配置の最適化や新素材開発などの様々な手法を駆使し、解決に当たってきた。 In order to solve the above problems, the mounting industry and others have so far taken the lead in solving various problems such as optimization of wiring layout and development of new materials.
しかし近年、上記の配線配置の最適化や新素材開発等の効果も物性的限界に阻まれつつあり、今後システムの更なる高機能化を実現するためには、単純な半導体チップの実装を前提としたプリント配線板の構造そのものを見直す必要が生じてきている。近年、これら諸問題を解決すべく様々な抜本対策が提案されているが、以下にその代表的なものを記す。 However, in recent years, the effects of optimization of the wiring layout and development of new materials have been hampered by physical limitations, and it is assumed that simple semiconductor chips will be mounted in order to realize further advanced system functionality in the future. It has become necessary to review the structure of the printed wiring board itself. In recent years, various drastic measures have been proposed to solve these problems, but the following are representative examples.
・マルチチップモジュール(MCM)化による微細配線結合
高機能チップを、セラミック・シリコンなどの精密実装基板上に実装し、マザーボード(多層プリント基板)上では形成不可能である微細配線結合を実現する。これによって配線の狭ピッチ化が可能となり、バス幅を広げることでデータ授受量が飛躍的に増大する。
-Fine wiring bonding by multi-chip module (MCM) High-performance chip is mounted on a precision mounting substrate such as ceramic and silicon, and fine wiring bonding that cannot be formed on a motherboard (multilayer printed circuit board) is realized. As a result, the pitch of the wiring can be narrowed, and the amount of data exchange increases dramatically by widening the bus width.
・各種半導体チップの封止、一体化による電気配線結合
各種半導体チップをポリイミド樹脂などを用いて二次元的に封止、一体化し、その一体化された基板上にて微細配線結合を行う。これによって配線の狭ピッチ化が可能となり、バス幅を広げることでデータ授受量が飛躍的に増大する。
-Sealing and integration of various semiconductor chips and electrical wiring bonding by integration Various semiconductor chips are two-dimensionally sealed and integrated using polyimide resin or the like, and fine wiring bonding is performed on the integrated substrate. As a result, the pitch of the wiring can be narrowed, and the amount of data exchange increases dramatically by widening the bus width.
・半導体チップの三次元結合
各種半導体チップに貫通電極を設け、それぞれを貼り合わせることで積層構造とする。これにより、異種半導体チップ間の結線が物理的に短絡化され、結果として信号遅延などの問題が回避される。但しその一方、積層化による発熱量増加、半導体チップ間の熱応力などの問題が生じる。
-Three-dimensional bonding of semiconductor chips A through electrode is provided in various semiconductor chips, and each is bonded to form a laminated structure. Thereby, the connection between the different types of semiconductor chips is physically short-circuited, and as a result, problems such as signal delay are avoided. On the other hand, however, problems such as an increase in the amount of heat generated due to lamination and thermal stress between semiconductor chips occur.
さらに、上記のように信号授受の高速化及び大容量化を実現するために、光配線による光伝送結合技術が開発されている(例えば、後記の非特許文献1及び非特許文献2参照。)。光配線は、電子機器間、電子機器内のボード間又はボード内のチップ間など、種々の個所に適用可能である。例えば図24に示すように、チップ間のような短距離間の信号の伝送には、チップが搭載されているプリント配線基板57上に光導波路51を形成し、この光導波路51を信号変調されたレーザー光等の伝送路とした光伝送・通信システムを構築することができる。また、図25に示すように、光導波路51はクラッド層54及び55と、これらのクラッド層54、55間に挟着されたコア層56とからなり、コア層56の光入射側の端面は45°ミラー面に形成されている。
Furthermore, in order to realize high speed and large capacity of signal transmission / reception as described above, an optical transmission coupling technique using optical wiring has been developed (for example, see Non-Patent
上記したような光配線による光伝送結合技術では、光源としてレーザー光やLED(light-emitting diode:発光ダイオード)光が使われており、これらの光源は広がったビーム形状となる。光源から出射された信号光53を集光して効率的に光導波路51へ入射させるために、従来例による光導波路51は、図25に示すように、発光素子50と光導波路51との間にレンズ等の光学部品52を別途又は後付けで設置している。このような光導波路51は、例えば、クラッド層54、コア層56及びクラッド層55からなる接合体を形成し、その入射端面をダイシングソー等を用いる機械加工によって45°ミラー面に加工した後、クラッド層54上に光学部品52としてのレンズ材を滴下して固化することによって製造することができる。
In the optical transmission coupling technique using the optical wiring as described above, laser light or LED (light-emitting diode) light is used as a light source, and these light sources have a wide beam shape. In order to condense the
しかしながら、上記した従来例のように、レンズ等の光学部品52を別途又は後付けで設置した場合、光導波路51と光学部品52との光軸調整などが必要となり、光学部品52の位置決め精度が困難である。また、製造工程が複雑になるためにコストが高くなり、部品点数が増えるために生産性を悪化させる。
However, when the
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、光源からの出射光を効果的に光結合することができる光導波路、及びこの光導波路を容易、低コストかつ高生産性にて製造することができる方法、並びにこの光導波路を有する光情報処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an optical waveguide capable of effectively optically coupling light emitted from a light source, and to facilitate the optical waveguide. Another object of the present invention is to provide a method that can be manufactured at low cost and high productivity, and an optical information processing apparatus having this optical waveguide.
即ち、本発明は、クラッド層とコア層との接合体からなり、前記クラッド層を通して前記コア層へ光入射するように構成され、前記コア層に対する光入射部に相当する位置において、光集束手段が前記クラッド層と一体成形されている、光導波路に係るものである。 That is, the present invention comprises a joined body of a clad layer and a core layer, and is configured such that light is incident on the core layer through the clad layer, and at a position corresponding to a light incident portion with respect to the core layer, a light focusing means Are related to the optical waveguide formed integrally with the cladding layer.
また、クラッド層とコア層との接合体からなり、前記クラッド層を通して前記コア層へ光入射するように構成された光導波路の製造方法であって、前記コア層に対する光入射部に相当する位置において、光集束手段を前記クラッド層と一体成形する工程と、前記クラッド層を前記光集束手段とは反対側の面で前記コア層と接合する工程とを有する、光導波路の製造方法に係るものである。 A method of manufacturing an optical waveguide comprising a joined body of a clad layer and a core layer and configured to allow light to enter the core layer through the clad layer, the position corresponding to a light incident portion with respect to the core layer The method of manufacturing an optical waveguide, comprising: a step of integrally forming a light focusing means with the cladding layer; and a step of bonding the cladding layer to the core layer on a surface opposite to the light focusing means. It is.
さらに、上記した本発明の光導波路と、この光導波路のコア層に光を入射させる光入射手段と、前記コア層からの出射光を受け入れる受光手段とを有する、光情報処理装置に係るものである。 Furthermore, the present invention relates to an optical information processing apparatus comprising the above-described optical waveguide of the present invention, light incident means for making light incident on the core layer of the optical waveguide, and light receiving means for receiving light emitted from the core layer. is there.
本発明によれば、前記コア層に対する光入射部に相当する位置において、前記光集束手段を前記クラッド層と一体成形しているので、上記した従来例のように、レンズ等の光学部品を別途又は後付けで設置した場合に比べて、前記光集束手段の位置決め精度が容易であり、また製造も容易であってコストを低減することができる。また、前記光集束手段が前記クラッド層と一体成形されているので、部品点数が増えることがなく、生産性が高い。さらに、前記クラッド層と一体成形された前記光集束手段によって、光源から出射された光を効果的に前記コア層に入射させることができ、光結合効率を向上させることができる。 According to the present invention, since the light focusing means is integrally formed with the cladding layer at a position corresponding to the light incident portion with respect to the core layer, an optical component such as a lens is separately provided as in the conventional example described above. Or compared with the case where it installs by retrofitting, the positioning accuracy of the said light focusing means is easy, and manufacture is also easy, and it can reduce cost. Further, since the light focusing means is integrally formed with the cladding layer, the number of parts does not increase and the productivity is high. Furthermore, the light converging means integrally formed with the clad layer allows the light emitted from the light source to be effectively incident on the core layer, thereby improving the optical coupling efficiency.
本発明の光導波路は上述したような優れた効果を奏するので、光配線等の光情報処理装置として好適に用いることができる。 Since the optical waveguide of the present invention has the excellent effects as described above, it can be suitably used as an optical information processing apparatus such as an optical wiring.
本発明の光導波路において、前記コア層は入射した信号光を導波する役割を果たし、前記クラッド層は前記コア層内に信号光を閉じ込める役割を果たす。前記コア層は高い屈折率を持つ材料からなり、前記クラッド層は前記コア層より低い屈折率の材料で構成されている。 In the optical waveguide of the present invention, the core layer plays a role of guiding incident signal light, and the cladding layer plays a role of confining the signal light in the core layer. The core layer is made of a material having a high refractive index, and the cladding layer is made of a material having a refractive index lower than that of the core layer.
また、前記コア層の光出射部において、前記コア層から前記クラッド層を通して出射される光のコリメーション又は集束手段が前記クラッド層と一体成形されていることが好ましい。これにより、本発明に基づく光導波路から出射される出射光を効果的にコリメーション又は集束することができ、前記出射光を前記受光手段が効率良く受光することができる。 In the light emitting portion of the core layer, it is preferable that collimation or focusing means for light emitted from the core layer through the cladding layer is integrally formed with the cladding layer. Thereby, the emitted light emitted from the optical waveguide based on this invention can be collimated or focused effectively, and the said light-receiving means can receive the said emitted light efficiently.
また、前記光集束又はコリメーション手段が前記クラッド層と同一材質からなることが望ましく、具体的には、前記クラッド層及び前記光集束手段の材質としては光学素子用の射出成形用樹脂(例えば、日本ゼオン社製の製品名ZEONEX)等が挙げられる。 Preferably, the light focusing or collimating means is made of the same material as the cladding layer. Specifically, the cladding layer and the light focusing means may be made of an injection molding resin for optical elements (for example, Japan). Zeon's product name ZEONEEX).
また、前記光集束又はコリメーション手段が凸レンズであることが望ましく、前記凸レンズは例えばスタンピングにより成形することができる。 The light focusing or collimating means is preferably a convex lens, and the convex lens can be formed by stamping, for example.
また、前記コア層の少なくとも前記光入射部を傾斜ミラー面、例えば45°ミラー面に形成することが望ましい。前記傾斜ミラー面付きの前記コア層は射出成形によって形成することができる。前記射出成形により、前記コア層に直接加工を行うことなしに前記傾斜ミラー面を形成することができるので、作製時のダメージがなく、表面状態を平滑にすることができ、容易かつ精度良く良質な光導波路を作製することができる。また、前記コア層の前記光入射部を前記傾斜ミラー面に形成することにより、レーザー、LED等の光源から放射された信号光を更に効率良く前記コア層に入射させることができる。なお、前記コア層の材質としては従来公知のものが使用可能であり、UV(紫外線)硬化性樹脂、例えばフッ素系ポリイミド等が挙げられる。 Further, it is desirable that at least the light incident portion of the core layer is formed on an inclined mirror surface, for example, a 45 ° mirror surface. The core layer with the inclined mirror surface can be formed by injection molding. By the injection molding, the inclined mirror surface can be formed without directly processing the core layer, so there is no damage during production, the surface state can be smoothed, and good quality easily and accurately. A simple optical waveguide can be produced. In addition, by forming the light incident portion of the core layer on the inclined mirror surface, signal light emitted from a light source such as a laser or LED can be more efficiently incident on the core layer. As the material for the core layer, conventionally known materials can be used, and examples include UV (ultraviolet) curable resins such as fluorine-based polyimide.
さらに、前記コア層が前記クラッド層とこれとは別のクラッド層とにより挟着されており、光伝搬方向において前者のクラッド層が後者のクラッド層よりも長く形成されていることが好ましい。ここで、後者のクラッド層の材質は例えばポリカーボネート等が挙げられる。 Further, it is preferable that the core layer is sandwiched between the clad layer and another clad layer, and the former clad layer is formed longer than the latter clad layer in the light propagation direction. Here, examples of the material of the latter cladding layer include polycarbonate.
本発明の光導波路の製造方法は、具体的には、前記光集束手段を前記クラッド層に一体成形し、このクラッド層と前記コア層に対応した形状の型との間にコア材を充填して固化し、前記クラッド層に接合された前記コア層を前記型から剥離することが好ましい。 In the optical waveguide manufacturing method of the present invention, specifically, the light focusing means is integrally formed with the cladding layer, and a core material is filled between the cladding layer and a mold corresponding to the core layer. It is preferable that the core layer bonded to the clad layer is peeled off from the mold.
そして、本発明は、光導波路で効率良く所定の光束に集光されて出射し、或いは光導波路に効率良く入射した後に出射した信号光を次段回路の受光素子(光配線やフォトディテクタ等)に入射させるように構成した光配線等の光情報処理装置として好適に用いることができる。 Then, the present invention efficiently collects and emits a predetermined light flux by the optical waveguide, or emits the signal light after efficiently entering the optical waveguide to the light receiving element (optical wiring, photodetector, etc.) of the next stage circuit. It can be suitably used as an optical information processing apparatus such as an optical wiring configured to be incident.
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1の実施の形態
図1は、本発明に基づく光導波路の概略断面図である。図1に示すように、この光導波路1は、コア層4がクラッド層2とこれとは別のクラッド層3とにより挟着されている。コア層4は入射した信号光を導波する役割を果たし、クラッド層2、3はコア層4内に信号光を閉じ込める役割を果たす。コア層4は高い屈折率を持つ材料からなり、クラッド層2、3はコア層4より低い屈折率の材料で構成されている。
First Embodiment FIG. 1 is a schematic sectional view of an optical waveguide according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
なお、コア層4に対する光入射部5に相当する位置において、前記光集束手段としての凸レンズ7がクラッド層2と一体成形されている。
A
図1及び図2に示すように、レーザー等の発光素子81に光学部品12が設置されていてもよく、この光学部品12によって発光素子81から出射される信号光(例えばレーザー光)30が平行光へとコリメーションされる。そして、この平行光が前記光集束手段としての凸レンズ7によって集束され、コア層4に効果的に入射される。この場合、図2に示すように、本発明に基づく光導波路1は、前記光集束手段としての凸レンズ7を有するので、発光素子81及び光学部品12の位置が多少ずれた場合においても、発光素子81からの信号光30を効果的に集束してコア層4に入射させ、効率良く光結合を行うことができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, an optical component 12 may be installed in a
また、コア層4の光出射部6において、コア層4からクラッド層2を通して出射される光のコリメーション又は集束手段としての凸レンズ7がクラッド層2と一体成形されていることが好ましい。これにより、本発明に基づく光導波路1から出射される光を効果的にコリメーション又は集束することができ、前記受光手段としての受光素子(光配線やフォトディテクタ等)91に効率良く信号光を受光させることができる。
Further, in the
ここで、例えば、凸レンズ7の厚さは50μmとすることができ、レンズ径は約Φ100μmとすることができる。また、クラッド層2の厚さ(凸レンズ7の厚みを除く)は500μmとすることができ、コア層4の厚さは15μm、幅5μmとすることができる。さらに、クラッド層3の厚さは100μmとすることができる。
Here, for example, the thickness of the
また、凸レンズ7がクラッド層2と同一材質からなることが望ましく、具体的には、クラッド層2及び凸レンズ7の材質としては光学素子用の射出成形用樹脂(例えば、日本ゼオン社製の製品名ZEONEX)等が挙げられる。一方、クラッド層3の材質としては、例えばポリカーボネート等が挙げられる。
Further, it is desirable that the
また、コア層4の光入出射部5、6が傾斜ミラー面、例えば45°ミラー面に形成されていることが望ましい。前記傾斜ミラー面付きのコア層4は射出成形によって形成することができる。前記射出成形により、コア層4に直接加工を行うことなしに前記傾斜ミラー面を形成することができるので、作製時のダメージがなく、表面状態を平滑にすることができ、容易かつ精度良く良質な光導波路1を作製することができる。また、コア層4の光入出射部5、6を前記傾斜ミラー面に形成することにより、レーザー等の発光素子81から放射された信号光30を更に効率良くコア層4に入射させることができ、またこの入射した信号光30を導波し、効果的に受光素子91に対して出射させることができる。なお、コア層4の材質としては従来公知のものが使用可能であり、UV(紫外線)硬化性樹脂、例えばフッ素系ポリイミド等が挙げられる。
Further, it is desirable that the light incident /
このような、本発明に基づく光導波路1は、光導波路1で効率良く所定の光束に集光されて出射し、或いは光導波路1に効率良く入射した後に出射した信号光30を次段回路の受光素子(光配線やフォトディテクタ等)91に入射させるように構成した光配線等の光情報処理装置として好適に用いることができる。
Such an
次に、本発明に基づく光導波路1の製造方法の一例について、図3及び図4を参照して説明する。
Next, an example of the manufacturing method of the
まず、図3(a)に示すように、クラッド層2の基となるクラッド材2aを形成する。クラッド材2aとしては光学素子用の射出成形用樹脂(例えば、日本ゼオン社製の製品名ZEONEX)等が挙げられる。次に、図3(b)に示すように、凸レンズ7に対応する形状を有するNi金型10を用い、スタンピングを行う。これにより、図3(c)に示すように、凸レンズ7をクラッド層2と一体成形することができる。
First, as shown in FIG. 3A, a clad material 2a that forms the basis of the clad layer 2 is formed. Examples of the clad material 2a include injection molding resins for optical elements (for example, product name ZEONEX manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.). Next, as shown in FIG. 3B, stamping is performed using a
一方、図3(d)に示すように、コア層4の光入射部5及び光出射部6に対応する形状を有する石英型11にコア材4aを充填する。コア材4aとしては従来公知のものが使用可能であり、UV(紫外線)硬化性樹脂、例えばフッ素系ポリイミド等が挙げられる。石英型11は、例えばバイナリマスク露光及びドライエッチングによって容易に作製することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3 (d), a core material 4 a is filled in a
次に、図4(e)に示すように、上記に作製したクラッド層2を凸レンズ7を有する面を上向きにした状態で、コア材4aが充填された石英型11上に配置し、紫外線を照射するなどしてコア材4aを固化する。そして、図4(f)に示すように、クラッド層2に接合されたコア層4を石英型11から剥離する。このように、射出成形によってコア層4の光入出射部5、6を傾斜ミラー面、例えば45°ミラー面に形成することにより、コア層4に直接加工を行うことなしに前記傾斜ミラー面を形成することができるので、作製時のダメージがなく、表面状態を平滑にすることができ、容易かつ精度良く良質な光導波路1を作製することができる。
Next, as shown in FIG. 4 (e), the clad layer 2 produced above is placed on the
次に、図4(g)に示すように、コア層2のクラッド層2とは逆の面側に更にクラッド層3を配置することにより、本発明に基づく光導波路1を作製することができる。なお、クラッド層3は射出成形などによって作製することができ、その材質は例えばポリカーボネート等が挙げられる。
Next, as shown in FIG. 4G, the
本実施の形態によれば、コア層4に対する光入出射部5、6に相当する位置において、前記光集束手段としての凸レンズ7をクラッド層2と一体成形するので、凸レンズ7の位置決めは容易であり、また製造も容易であってコストを低減することができる。また、凸レンズ7がクラッド層2と一体成形されているので、部品点数が増えることがなく、生産性が高い。
According to the present embodiment, the
第2の実施の形態
図10(a)は、図1におけるクラッド層3(図示省略)側から見た発光素子81、受光素子91及び光導波路1の配置を示す図であり、図10(b)は図10(a)においてX方向から見た側面図であり、図10(c)は図10(a)においてY方向から見た側面図である。なお、図10(b)及び(c)では、上下を反転させて示している。
Second Embodiment FIG. 10A is a diagram showing the arrangement of the
図10に示す光導波路1は、45°ミラー面である光入射部5及び光出射部6を有する複数のコア層4が並列に配置されており、各コア層4の光入出射部5、6の位置が長さ方向において揃っている。
In the
発光素子アレイ8は、各コア層4の光入射部5に対応する位置に配置された複数の発光素子81を備える。各発光素子81の間隙には、発光素子81と半導体集積回路チップ(図示省略)との間の電気的な接続を行う貫通電極(図示省略)が配置されている。なお、受光素子アレイ9においても、上記の発光素子アレイ8と同様である。
The light emitting
図10に示す光導波路1では、コア層4の並ぶ配列ピッチと同じピッチで、発光素子アレイ8の発光素子81や受光素子アレイ9の受光素子91が配列することとなる。
In the
この場合、クラッド層2における前記光集束手段としての凸レンズ7は、コア層4の光入出射部5、6の位置にそれぞれ対応させて形成する。具体的には、図5に示すような配列となるように構成し、クラッド層2と一体成形すればよい。
In this case, the
この動作メカニズムは、一方の半導体集積回路チップ(図示省略)から発信される電気信号が光信号に変換されて、発光素子アレイ8の各発光素子81から光信号として出射される。出射された光信号は、光導波路1の対応する一つの凸レンズ7によって集束され、コア層4の光入射部5に入射し、45°ミラー面から構成される光入射部5において反射し、コア層4が延伸する導波方向に導波され、他方の45°ミラー面からなる光出射部6において再び反射してコア層4の光出射部6から出射する。光導波路1から出射された光信号は、凸レンズ7を介して受光素子アレイ9の対応する受光素子91に受光されて電気信号に変換され、他方の半導体集積回路チップ(図示省略)に電気信号として伝送される(以下、他の実施の形態も同様。)。
In this operation mechanism, an electrical signal transmitted from one semiconductor integrated circuit chip (not shown) is converted into an optical signal and emitted from each light emitting
本実施の形態によれば、クラッド層2における凸レンズ7が、図5に示すような配列となるようにしてクラッド層2と一体成形されているので、発光素子81からの光信号を効果的に集束してコア層4に入射させ、効率良く光結合を行うことができる。また、受光素子91が光導波路1からの出射光を効果的に受光することができる。
According to the present embodiment, since the
第3の実施の形態
図11(a)は、図1におけるクラッド層3(図示省略)側から見た発光素子81、受光素子91及び光導波路1の概略構成を示す図であり、図11(b)は図11(a)においてX方向から見た側面図であり、図11(c)は図11(a)においてY方向から見た側面図である。なお、図11(b)及び(c)では、上下を反転させて示している。
Third Embodiment FIG. 11A is a diagram showing a schematic configuration of a
図11(a)に示すように、光導波路1は、コア層4が並列に複数配置されている。各コア層4の端部は、45°ミラー面からなる光入射部5及び光出射部6となる。本実施の形態に係る光導波路1では、各コア層4の光入出射部5、6が、隣接する他のコア層4の光入出射部5、6に対して長さ方向にずれて形成されている。
As shown in FIG. 11A, the
発光素子アレイ8は、各コア層4の光入出射部5、6に対応する位置に配置された複数の発光素子81を備える。各発光素子81の間隙には、発光素子81と半導体集積回路チップ(図示省略)との間の電気的接続を行う貫通電極(図示省略)が配置されている(これは、受光素子アレイ9の受光素子91についても同様である。)。
The light emitting
この場合、クラッド層2における前記光集束手段としての凸レンズ7は、コア層4の光入出射部5、6の位置にそれぞれ対応させて形成する。具体的には、図6に示すような配列となるように構成し、クラッド層2と一体成形すればよい。
In this case, the
本実施の形態によれば、クラッド層2における凸レンズ7が、図6に示すような配列となるようにしてクラッド層2と一体成形されているので、発光素子81からの光信号を効果的に集束してコア層4に入射させ、効率良く光結合を行うことができる。また、受光素子91が光導波路1からの出射光を効果的に受光することができる。
According to the present embodiment, since the
また、各コア層4の光入出射部5、6が、隣接する他のコア層4の光入出射部5、6に対して長さ方向にずれて形成されているので、コア層4の長さ方向において配列する発光素子81同士のピッチは、上記の長さ方向のずれ量だけの大きさとなる。例えば、隣接するコア層4の光入出射部5、6を延伸方向において100μmだけずらした場合には、コア層4の長さ方向において配列する発光素子81同士のピッチは100μmとなる。これは、受光素子91においても同様である。
In addition, the light incident /
また、コア層4の配列方向に並ぶ発光素子81のピッチは、5本のコア層4の配列ピッチの合計分だけの大きさとなる。例えば、各コア層4が20μmの配列ピッチで配列している場合には、コア層4の配列方向に並ぶ発光素子81のピッチは、100μmとなる。
Further, the pitch of the
このように、各コア層4の光入出射部5、6が、隣接する他のコア層4の光入出射部5、6に対して長さ方向にずれて形成されていることにより、コア層4に対応して配置される光素子(発光素子、受光素子を併せて称する。以下、同様。)81、91を二次的に配置することができ、光素子81、91を100μmピッチ程度で配置しながら、コア層4を20μmピッチにまで集積することが可能となっている。
As described above, the light incident /
即ち、光素子81、91の距離を光干渉や素子発熱によるクロストークの影響を避けるためのピッチで配列させつつ、コア層4の集積度を向上させることが可能となる。
That is, it is possible to improve the degree of integration of the
また、コア層4を高集積化させつつ、光素子81、91を二次元的に配列することにより、無駄なスペースが無くなり、一素子当たりの基板専有面積を削減することができる。このため、一層のコストダウンを図ることができる。
Further, by arranging the
第4の実施の形態
図12(a)は、前記コア層において、前記光集束手段が一体成形された前記クラッド層が接合された面とは反対側から見た発光素子アレイ、受光素子アレイ及び光導波路の概略構成を示す図であり、図12(b)は図12(a)においてX方向から見た側面図であり、図12(c)は図12(a)においてY方向から見た側面図である。なお、図12(b)及び(c)では、上下を反転させて示している。
Fourth Embodiment FIG. 12A shows a light emitting element array, a light receiving element array, and a core layer that are viewed from the opposite side of the surface to which the clad layer integrally formed with the light focusing means is joined. It is a figure which shows schematic structure of an optical waveguide, FIG.12 (b) is the side view seen from X direction in Fig.12 (a), FIG.12 (c) was seen from Y direction in Fig.12 (a) It is a side view. In FIGS. 12B and 12C, the upper and lower sides are reversed.
光導波路1は、図12に示すように、各コア層4−1、4−2の光入出射部5、6が、隣接する他のコア層4−2、4−1の光入出射部5、6に対して長さ方向にずれて形成されている。本実施の形態では、光入出射部5、6の位置がずれた2つの第1のコア層4−1及び第2のコア層4−2を一単位として、繰り返し配列されている。
As shown in FIG. 12, the
各コア層4の長さ方向の一方側において、第1のコア層4−1の光入射部5に対応して配置された発光素子81を複数有する発光素子アレイ8−1と、第2のコア層4−2の光出射部6に対応して配置された受光素子91を複数有する受光素子アレイ9−2が配置されている。
A light emitting element array 8-1 having a plurality of
各コア層4の長さ方向の他方側において、第1のコア層4−1の光出射部6に対応して配置された受光素子91を複数有する受光素子アレイ9−1と、第2のコア層4−2の光入射部5に対応して配置された発光素子81を複数有する発光素子アレイ8−2が配置されている。
A light receiving element array 9-1 having a plurality of light receiving
即ち、この光導波路1では、並列に配置された各コア層4−1、4−2に対し、発光素子81及び受光素子91が交互に配置されている。そのため、各コア層4−1、4−2は、互いに隣接する他のコア層4−2、4−1に対し逆方向に光を導波する。
That is, in the
この場合、クラッド層2における前記光集束手段としての凸レンズ7は、コア層4の光入出射部5、6の位置にそれぞれ対応させて形成する。具体的には、図7に示すような配列となるように構成し、クラッド層2と一体成形すればよい。これにより、発光素子81からの光信号を効果的に集束してコア層4に入射させ、効率良く光結合を行うことができる。また、受光素子91が光導波路1からの出射光を効果的に受光することができる。
In this case, the
また、並列に配置された各コア層4−1、4−2に対し、発光素子81及び受光素子91が交互に配置されていることから、例えば、半導体集積回路チップの特定の回路に接続する入出力パッドに対応する発光素子81及び受光素子91の位置は、図12のB部に示すように近接配置されていることから、電気配線の長さを短くすることができ、高周波対策が容易になるという効果がある。その他、第3の実施の形態と同様の効果も有する。
Further, since the
第5の実施の形態
図13(a)は、前記コア層において、前記光集束手段が一体成形された前記クラッド層が接合された面とは反対側から見た発光素子アレイ、受光素子アレイ及び光導波路の概略構成を示す図であり、図13(b)は図13(a)においてX方向から見た側面図であり、図13(c)は図13(a)においてY方向から見た側面図であり、図13(d)は受光素子アレイにおける受光素子の配置及び発光素子アレイにおける発光素子の配置を示す図である。なお、図13(b)及び(c)では、上下を反転させて示している。
Fifth Embodiment FIG. 13A shows a light emitting element array, a light receiving element array, and a light receiving element array as viewed from the opposite side of the surface of the core layer to which the clad layer integrally formed with the light focusing means is joined. FIG. 13B is a diagram illustrating a schematic configuration of the optical waveguide, FIG. 13B is a side view seen from the X direction in FIG. 13A, and FIG. 13C is seen from the Y direction in FIG. FIG. 13D is a side view showing the arrangement of the light receiving elements in the light receiving element array and the arrangement of the light emitting elements in the light emitting element array. In FIGS. 13B and 13C, the top and bottom are reversed.
本実施の形態では、第3の実施の形態と第4の実施の形態との構成を複合した構成となっている。即ち、第4の実施の形態と同様にして、光導波路1では、並列に配置された各コア層4に対し、発光素子81及び受光素子91が交互に配置されている。そのため、各コア層4は、互いに隣接する他のコア層に対し逆方向に光を導波する。
In the present embodiment, the configuration of the third embodiment and the fourth embodiment is combined. That is, similarly to the fourth embodiment, in the
また、第3の実施の形態と同様に、各光素子アレイ8−1、8−2、9−1、9−2における光素子81、91は、図13(d)に示すように、隣り合う他の光素子81、91に対し、コア層4の長さ方向にずれて配置されている。
Further, as in the third embodiment, the
この場合、クラッド層2における前記光集束手段としての凸レンズ7は、コア層4の光入出射部5、6の位置にそれぞれ対応させて形成する。具体的には、図8に示すような配列となるように構成し、クラッド層2と一体成形すればよい。これにより、発光素子81からの光信号を効果的に集束してコア層4に入射させ、効率良く光結合を行うことができる。また、受光素子91が光導波路1からの出射光を効果的に受光することができる。
In this case, the
また、図10に示すように各光素子アレイにおいて光素子が直線的に配列している場合に比べて、光素子間のピッチを大きくとることができることから、上述した第4の実施の形態の効果を維持しつつ、光素子間の距離を光干渉や素子発熱によるクロストークの影響を避けるためのピッチで配列させることができることから、コア層4の集積度を向上させることが可能となる。その他、第3の実施の形態の効果を奏することができる。
Further, as shown in FIG. 10, the pitch between the optical elements can be increased as compared with the case where the optical elements are linearly arranged in each optical element array. Since the distance between the optical elements can be arranged at a pitch to avoid the influence of crosstalk due to optical interference or element heat generation while maintaining the effect, the integration degree of the
第6の実施の形態
本発明に基づく光導波路は、プリント配線板上に直接実装することができるが、この他に、
ソケットと、このソケットに設置された光導波路とを有し、前記光導波路に光入射を 行うための発光素子と、前記光導波路からの出射光を受けるための受光素子との少なく とも一方が、前記光導波路に対向して配置されている、光電複合装置
に好適に用いることができる。
Sixth Embodiment An optical waveguide according to the present invention can be directly mounted on a printed wiring board.
A socket and an optical waveguide installed in the socket, and at least one of a light emitting element for making light incident on the optical waveguide and a light receiving element for receiving light emitted from the optical waveguide, The present invention can be suitably used for a photoelectric composite device disposed so as to face the optical waveguide.
図14は、前記ソケットの概略斜視図である。図14(a)は、前記ソケットの光導波路が設置される面側から見た概略斜視図であり、図14(b)は、図14(a)の反対の面側から見た概略斜視図である。 FIG. 14 is a schematic perspective view of the socket. FIG. 14A is a schematic perspective view seen from the surface side where the optical waveguide of the socket is installed, and FIG. 14B is a schematic perspective view seen from the opposite surface side of FIG. It is.
図14に示すように、ソケット13には、本発明に基づく光導波路を位置決めして固定するための、凹凸構造からなる位置決め手段が設けられている。具体的には、前記凹凸構造が、前記光導波路を嵌め込んでその幅方向を位置決めするための凹部14と、前記光導波路の長さ方向を位置決めするための突起部15とを有している。また、凹部14の深さは、前記光導波路の厚さよりも大きい。
As shown in FIG. 14, the
また、ソケット13の前記凹凸構造の凸面16には、ソケット13の表及び裏面とを導通するための導通手段、例えばターミナルピン17が設けられている。そして、この凹凸構造の凸面16上に、後述するように、前記発光素子及び/又は前記受光素子が実装されたインターポーザーが固定される。
The
ソケット13の材質としては絶縁性樹脂であれば、従来公知の材料を用いることができ、例えばガラス入りPES(ポリエチレンスルフィド)樹脂、ガラス入りPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂等が挙げられる。このようなソケット13の材料は、その種類、絶縁性、信頼性等のデータが既に多く存在し、また扱っているメーカーも多岐に渡る。従って、機能、コスト、信頼性等の全てにおいて受け入れ易い構造物であり、既存のプリント配線板実装プロセスとの融合も図り易い。
As the material of the
ソケット13の製造方法は特に限定されないが、例えば、前記凹凸構造を有する金型を用いて成形により容易に作製することができる。
Although the manufacturing method of the
図15は、ソケット13を用いた光電複合装置の概略斜視図である。図15(a)は、光電複合装置の概略斜視図であり、図15(b)は、図15(a)の分解図である。
FIG. 15 is a schematic perspective view of a photoelectric composite device using the
図15に示すように、光電複合装置18は、一対のソケット13と、このソケット13に設置された本発明に基づく光導波路1とを有し、この一対のソケット13間に光導波路1が架け渡されている。なお、光導波路1は、上記した各実施の形態のいずれの構造であってもよく、更に、図9に示すように、光伝搬方向においてクラッド層2がクラッド層3よりも長く形成されていることが好ましい。このとき、光導波路1は、後述するプリント配線板とは非接触となっているので、半導体集積回路チップの放熱により、光導波路1が破壊されるのを効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 15, the photoelectric
また、ソケット13の前記凹凸構造の凸面16上に、半導体集積回路チップ21a、21bと、前記発光素子(図示省略)(例えばレーザー)及び/又は前記受光素子(図示省略)とが実装されたインターポーザー20が固定されている。
Further, on the
インターポーザー20は、例えば図16に示すように、一方の面側には半導体集積回路チップ21が実装されており(図16(a))、他方の面側には光導波路1に光入射を行うための発光素子アレイ8と、光導波路1からの出射光を受けるための受光素子アレイ9とが実装され、周辺部には再配線電極22が設けられている(図16(b))。なお、発光素子アレイ8及び受光素子アレイ9は、上記した各光導波路の光入出射部に対応する位置に配置された複数の発光素子及び受光素子を備える(図示省略)。各発光素子及び受光素子の間隙には、発光素子及び受光素子と半導体集積回路チップとの間の電気的接続を行う貫通電極が配置されている(図示省略)。
For example, as shown in FIG. 16, the
そして、凹部14に光導波路1が設置されてなる一対のソケット13と、インターポーザー20とを固定するに際し、インターポーザー20の発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9が実装された面側をソケット13の凸面16と接するように構成し、またソケット13のターミナルピン17とインターポーザー20の再配線電極22とを電気的に接続するように固定する。
When the pair of
また、上述したように、ソケット13の凹部14の深さを、光導波路1の厚さ(例えば1mm)よりも大きく形成する(例えば前記深さを2mmとする。)ことにより、図15(a)に示すように、光導波路1の一方の面23側と、インターポーザー20の発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9が実装されている面側との間に空間(例えば500μm)25を形成することができる(これは、発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9の厚さを500μmとした場合。)。
Further, as described above, the depth of the
上記したように、ソケット13上に、インターポーザー20を介して半導体集積回路チップ21を実装し、及び光導波路1の一方の面23側と、インターポーザー20の発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9が実装されている面側との間に空間25を形成することにより、光電複合装置18の使用時に半導体集積回路チップ21が発熱しても、この熱によって光導波路1が破壊されるのを効果的に防ぐことができる。
As described above, the semiconductor integrated circuit chip 21 is mounted on the
この動作メカニズムは、一方の半導体チップ21aから発信される電気信号が光信号に変換されて、発光素子アレイ8の各発光素子(図示省略)からレーザー光による光信号として出射される。出射された光信号は、光導波路1の対応する一つの前記光集束手段によって集束され、前記コア層の光入射部に入射し、前記コア層が延伸する導波方向に導波され、他方の前記コア層の光出射部から出射する。そして、光導波路1から出射された光信号は、受光素子アレイ9の対応する受光素子(図示省略)に受光されて電気信号に変換され、他方の半導体チップ21bに電気信号として伝送される。
In this operation mechanism, an electrical signal transmitted from one
この光電複合装置18は、本発明に基づく光導波路1が光配線として用いられる光配線システムを構成することができる。即ち、この光電複合装置18を前記プリント配線板に電気的に接続された状態で固定する。
This photoelectric
光電複合装置18によれば、本発明に基づく光導波路1がソケット13の凹部14に設置された状態で前記プリント配線板に電気的に接続することができるので、既存の前記プリント配線板の実装構造をそのまま利用できる構造である。従って、前記プリント配線板上にソケット13が設置できる領域を設ければ、その他の一般の電気配線は従来通りのプロセスで形成することが可能である。
According to the photoelectric
また、前記光導波路が高温プロセスに弱くても、例えば、前記プリント配線板にソケット13を固定し、更にはんだリフロー、アンダーフィル樹脂封止などの高温プロセスを含む、全ての実装プロセスを完了した後、ソケット13の凹部14に本発明に基づく光導波路1を設置することができるので、前記光導波路が高温によるダメージをこうむることなしにその実装を行うことが可能である。
Even if the optical waveguide is vulnerable to a high-temperature process, for example, after fixing the
また、前記プリント配線板と比較して剛性の高い樹脂によってソケット13を作製でき、このソケット13上で、前記発光素子及び/又は前記受光素子及び前記光導波路間の光結合を行うことがでるため、光結合に必要とされる実装精度を容易に確保できる。例えば、現状のモールド技術により、数μmオーダーの組立て精度は確保可能である。従って、光バスの高密度化も可能となる。
Further, since the
さらに、半導体集積回路チップ21と、発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9とを、インターポーザー20を介してその上下面に近接させて設置することができるので、半導体集積回路チップ21と、前記発光素子及び/又は前記受光素子との間の配線長を短くすることができる。従って、電気信号のノイズ対策、クロストーク対策も容易となり、光変調速度も向上させることが可能となる。
Furthermore, since the semiconductor integrated circuit chip 21 and the light emitting
また、本発明に基づく光導波路1がソケット13の凹部14に設置された状態で前記プリント配線板に電気的に接続することができるので、前記プリント配線板の高密度配線とその設計の自由度を確保しながら光配線システムを安価かつ高い自由度で前記プリント配線板上に展開することが可能となり、前記プリント配線板上での高速分散処理、電子機器トータルでの高機能化、及び開発の短TAT(turn around time)化等が期待できる。
Further, since the
次に、光電複合装置18の製造方法の一例について、図17〜図19を参照して説明する。なお、図17及び図18は、図15(a)の光電複合装置18のA−A’線断面図である。
Next, an example of a method for manufacturing the photoelectric
まず、図17(a)及び(b)に示すように、プリント配線板19上に、一対のソケット13を実装する。このとき、プリント配線板19上の電極(図示省略)と、ソケット13のターミナルピン17とを位置合わせして、前記電極とソケット13が電気的に接続されるように実装する。
First, as shown in FIGS. 17A and 17B, a pair of
なお、図示省略したが、プリント配線板19上には予めその他の電子部品等の実装及び電気配線を形成しておく。
Although not shown in the figure, other electronic components and electrical wiring are formed on the printed
次に、図17(c)に示すように、ソケット13の凹部14に本発明に基づく光導波路1を設置し、この一対のソケット13間に光導波路1を架け渡しさせる。このとき、ソケット13に設けられた前記凹凸構造としての突起15により、光導波路1の長さ方向における位置決めは容易に行うことができ、また凹部14によって光導波路1の幅方向における位置決めは容易に行うことができる。なお、ソケット13の凹部14に光導波路1を設置するので、光導波路1とプリント配線板19とは非接触の状態になっている。
Next, as shown in FIG. 17C, the
このとき、図20に幾分誇張して示すように、本発明に基づく光導波路1の実装時に、その光伝搬方向において、ソケット13に固定される光導波路1の長さが、プリント配線板19に固定された一対のソケット13間距離より大きいことが望ましい。図示するように、本発明に基づく光導波路1をたわませた状態で固定することにより、ソケット13のプリント配線板19上における位置決め誤差を吸収することができ、常に安定したかつ効率的な光導波を行うことができる。
At this time, as shown somewhat exaggerated in FIG. 20, when the
光導波路1のソケット13への接着固定手段としては、特に限定されるものではないが、例えば接着性樹脂を用いて行うことできる。具体的には、まず図19(a)に示すように、ソケット13の凹部14の底面に溝27を任意の形状で形成する。このとき、溝27の端部がソケット13の突起15の周辺部まで位置するように形成する。次に、図19(b)に示すように、ソケット13の凹部14に、本発明に基づく光導波路1を設置する。上述したように、光導波路1の長さ方向及び幅方向における位置決めは、ソケット13に設けられた突起15及び凹部14によって容易に行うことができる。ここで、溝27は突起15の周辺部まで位置するように形成されているので、溝27の一部は光導波路1に覆われない状態となる。次に、図19(c)に示すように、光導波路1に覆われていない溝27の一部からディスペンサー28等を用いて接着性の樹脂を注入し、固めることによって、ソケット13の凹部14に光導波路1を接着固定することができる。
The means for fixing the
上記のようにしてソケット13に本発明に基づく光導波路1を設置した後、図18(d)に示すように、ソケット13の凸面16上に、前記半導体集積回路チップとしての例えばMPU(micro processor unit)21a又はDRAM(dynamic random access memory)21bと、発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9とが実装されたインターポーザー20を固定する。このとき、インターポーザー20の発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9が実装された面側をソケット13の凸面16と接するように構成し、またソケット13の凸面16に露出したターミナルピン(図示省略)とインターポーザー20の再配線電極22とを電気的に接続するように固定する。
After the
次に、図18(e)に示すように、MPU21a、DRAM21b上にそれぞれ、アルミのフィン26を設置する。
Next, as shown in FIG. 18E,
以上のようにして、光電複合装置18を用いて、本発明に基づく光導波路1が光配線として用いられる光配線システムを構成することができる。
As described above, an optical wiring system in which the
ここで、図21は、光電複合装置18をプリント配線板19上に展開した例を示す模式図である。例えば、光導波路モジュールを規格化することで、4方向に自在に展開することが可能となる。
Here, FIG. 21 is a schematic diagram showing an example in which the photoelectric
本実施の形態によれば、本発明に基づく光導波路1がソケット13の凹部14に設置された状態でプリント配線板19に電気的に接続することができるので、既存のプリント配線板19の実装構造をそのまま利用することができる。従って、プリント配線板19上にソケット13が設置できる領域を設ければ、その他の一般の電気配線は従来通りのプロセスで形成することが可能である。
According to the present embodiment, since the
また、本発明に基づく光導波路1が高温プロセスに弱くても、上述したように、プリント配線板19にソケット13を固定し、更にはんだリフロー、アンダーフィル樹脂封止などの高温プロセスを含む、全ての実装プロセスを完了した後、ソケット13の凹部14に本発明に基づく光導波路1を設置するので、光導波路1が高温によるダメージをこうむることなくその実装を行うことが可能である。
Moreover, even if the
また、プリント配線板19と比較して剛性の高い樹脂によってソケット13を作製でき、このソケット13上で、前記発光素子及び/又は前記受光素子及び光導波路1間の光結合を行うことがでるため、光結合に必要とされる実装精度を容易に確保できる。例えば、現状のモールド技術により、数μmオーダーの組立て精度は確保可能である。従って、光バスの高密度化も可能となる。
Further, the
また、半導体集積回路チップ21a、21bと、発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9とを、インターポーザー20を介してその上下面に近接させて設置することができるので、半導体集積回路チップ21a、21bと、前記発光素子及び/又は前記受光素子との間の配線長を短くすることができる。従って、電気信号のノイズ対策、クロストーク対策も容易となり、光変調速度も向上させることが可能となる。
Further, since the semiconductor integrated
また、本発明に基づく光導波路1がソケット13の凹部14に設置された状態でプリント配線板19に電気的に接続することができるので、プリント配線板19の高密度配線とその設計の自由度を確保しながら光配線システムを安価かつ高い自由度で前記プリント配線板上に展開することが可能となり、前記プリント配線板上での高速分散処理、電子機器トータルでの高機能化、及び開発の短TAT(turn around time)化等が期待できる。
Further, since the
さらに、ソケット13上に、インターポーザー20を介して半導体集積回路チップ21a、21bを実装し、及び本発明に基づく光導波路1の一方の面23側と、インターポーザー20の発光素子アレイ8及び/又は受光素子アレイ9が実装されている面側との間に空間25を形成することにより、光電複合装置18の使用時に半導体集積回路チップ21が発熱しても、この熱によって本発明に基づく光導波路1が破壊されるのを効果的に防ぐことができる。
Further, the semiconductor integrated
以上、本発明を実施の形態について説明したが、上述の例は、本発明の技術的思想に基づき種々に変形が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the above-mentioned example can be variously modified based on the technical idea of this invention.
例えば、前記光集束手段としての凸レンズ7の形状は特に限定されず、例えば球面レンズの他にもシリンドリカルレンズ等も勿論適用可能である。
For example, the shape of the
また、凸レンズ7をクラッド層2と一体成形する方法としてスタンピングの例を説明したが、例えば注型等によって成形してもよい。
Moreover, although the example of stamping was demonstrated as a method of integrally molding the
また、図3及び図4において、コア材4aが充填された石英型11上にクラッド層2を配置してコア材4aを固化する例を説明したが、この他に、ゲートを有する石英型をクラッド層2に配置して、前記ゲートからキャビティにコア材を導入してもよい。
3 and 4, the example in which the clad layer 2 is disposed on the
また、ソケット13の表裏面を導通するための導通手段として、例えばターミナルピン17が設けられている例を説明したが、この他にもソケット13に貫通電極を設け、ソケット13と、前記プリント配線板及び前記インターポーザーとをはんだによって電気的に接続してもよい。
Further, the example in which the
また、ソケット13は、図22に示すように、凸面16上に、前記インターポーザーの位置決め機構24(例えばはめあいボス等)を有していてもよく、その形状、大きさ等は特に限定されない。
As shown in FIG. 22, the
さらに、ソケット13の凹部14に形成された突起部15の形状、大きさ等は特に限定されない。
Furthermore, the shape, size, etc. of the
なお、本発明は、レーザー光に信号を乗せた上述した光配線システムに好適であるが、これ以外にも、光源等の選択によりディスプレイ用などにも適用可能である。また、本発明に基づく光導波路は、図23に示すように、凸レンズ7が一体成形されたクラッド層2とコア層4との接合体からなっていてもよく、図1に示すクラッド層3を特に設けなくてもよい。さらに、コア層4の光出射部6の形状は傾斜ミラー面でなくてもよく、また光出射部6において凸レンズ7の有無は問わない。
The present invention is suitable for the above-described optical wiring system in which a signal is placed on a laser beam. However, the present invention can also be applied to a display or the like by selecting a light source or the like. Further, as shown in FIG. 23, the optical waveguide according to the present invention may be composed of a joined body of a clad layer 2 and a
本発明は、光導波路で効率良く所定の光束に集光されて出射し、或いは光導波路に効率良く入射した後に出射した信号光を次段回路の受光素子(光配線やフォトディテクタ等)に入射させるように構成した光配線等の光情報処理装置として好適に用いることができる。 The present invention efficiently collects and emits a predetermined light flux by an optical waveguide, or causes the signal light emitted after being efficiently incident on the optical waveguide to enter a light receiving element (such as an optical wiring or a photodetector) in the next stage circuit. It can be suitably used as an optical information processing apparatus such as an optical wiring configured as described above.
1…光導波路、2、3…クラッド層、2a…クラッド材、
4、4−1、4−2…コア層、4a…コア材、5…光入射部、6…光出射部、
7…凸レンズ、8、8−1、8−2…発光素子アレイ、
9、9−1、9−2…受光素子アレイ、10…金型、11…石英型、12…光学部品、
13…ソケット、14…凹部、15…突起、16…凸面、17…ターミナルピン、
18…光電複合装置、19…プリント配線板、20…インターポーザー、
21、21a、21b…半導体集積回路チップ、22…再配線電極、
24…インターポーザーの位置決め機構、25…空間、30…信号光、81…発光素子、82…貫通電極、91…受光素子
DESCRIPTION OF
4, 4-1, 4-2 ... core layer, 4a ... core material, 5 ... light incident part, 6 ... light emitting part,
7 ... convex lens, 8, 8-1 and 8-2 ... light emitting element array,
9, 9-1, 9-2 ... light receiving element array, 10 ... mold, 11 ... quartz type, 12 ... optical component,
13 ... Socket, 14 ... Recess, 15 ... Protrusion, 16 ... Convex surface, 17 ... Terminal pin,
18 ... Photoelectric composite device, 19 ... Printed wiring board, 20 ... Interposer,
21, 21 a, 21 b... Semiconductor integrated circuit chip, 22... Redistribution electrode,
24 ... Interposer positioning mechanism, 25 ... Space, 30 ... Signal light, 81 ... Light emitting element, 82 ... Through electrode, 91 ... Light receiving element
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5240821B2 (en) * | 2005-02-28 | 2013-07-17 | 日本電気株式会社 | Connection structure between two-dimensional array optical element and optical circuit |
JP2013205767A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Nitto Denko Corp | Photo-electric hybrid substrate |
-
2003
- 2003-12-19 JP JP2003421788A patent/JP2005181645A/en active Pending
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