JP2005266623A - Optical printed board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信分野で実用化が期待されている光プリント基板に関し、特に、発光素子と光配線とを光学的に結合し、集積化および多層化が可能な光プリント基板に関する。 The present invention relates to an optical printed circuit board that is expected to be put to practical use in the field of optical communication, and more particularly to an optical printed circuit board that can be integrated and multilayered by optically coupling a light emitting element and an optical wiring.
ここ数年で、バックボーン・メトロ系のインフラは光化が完了し、現在FTTHやFTTBに代表されるアクセス系の光化が商用段階に入っている。交換機などの装置が扱う情報量は増大し続けている。これにともなって、これらの装置を構成している電子回路基板内、基板間での処理速度の高速化が要求されている。しかしながら従来の電気信号においては配線間での信号の干渉や配線距離の長尺化による伝搬遅延の問題が顕著になりつつある。 In the past few years, the infrastructure of backbone and metro systems has been opticalized, and the opticalization of access systems represented by FTTH and FTTB has entered the commercial stage. The amount of information handled by devices such as exchanges continues to increase. Accordingly, it is required to increase the processing speed within and between the electronic circuit boards constituting these devices. However, in conventional electric signals, problems of propagation delay due to signal interference between wirings and lengthening of wiring distances are becoming prominent.
このような問題を解決する手段として、電子回路基板内、基板間での信号を光化することが注目されてきた。電気信号に比べ、光信号の伝搬には相互干渉の問題がなく、並列実装が行えるため、電子回路基板内、基板間での信号の光化は高速大容量伝送に適したものである。電子デバイスからの電気信号を基板上に実装した発光素子によりOE変換し、光導波路等の光伝送媒体を通して光検出器へ伝送しOE変化する、いわゆる光の回路を構成するものである。 As a means for solving such problems, attention has been focused on opticalizing signals within and between electronic circuit boards. Compared to electrical signals, there is no problem of mutual interference in propagation of optical signals, and parallel mounting can be performed. Therefore, opticalization of signals within and between electronic circuit boards is suitable for high-speed and large-capacity transmission. This circuit constitutes a so-called optical circuit in which an electrical signal from an electronic device is OE converted by a light emitting element mounted on a substrate and transmitted to a photodetector through an optical transmission medium such as an optical waveguide to change OE.
電子の回路の一部を光の回路で置き換えることで高速化を実現するものであるが、キャリアである電子と光子の扱いには大きな違いが存在する。光回路の場合、発光素子から出射された光は広がり、直進するといった性質のため、伝搬する光配線等に対する位置合わせが非常に重要となっている。電子回路の場合、ハンダによって接合してしまえば電子の移動は互いの伝送路の位置ずれに関係なく行われ、信号の送受信はなされる。電子回路基板の場合、電子デバイスとプリント基板との接続には通常、プリント基板か電子デバイス側へハンダバンプを設け、一時的に接着後高温をかけて接着・固定する表面実装型、もしくは電子素子のピンをプリント基板に挿入してハンダ付けするリード挿入型などといった手法が用いられている。装置内および送置間配線の光化を実現するには、これら電子デバイスの接合プロセスを光の接合に積極的に適用していく必要がある。 Speeding up is achieved by replacing part of the electronic circuit with an optical circuit, but there are significant differences in the handling of electrons and photons as carriers. In the case of an optical circuit, alignment with respect to a propagating optical wiring or the like is very important because the light emitted from the light emitting element spreads and goes straight. In the case of electronic circuits, if they are joined by soldering, the movement of electrons is performed regardless of the displacement of the transmission path, and signals are transmitted and received. In the case of an electronic circuit board, a solder bump is usually provided on the printed circuit board or the electronic device side for connection between the electronic device and the printed circuit board. A technique such as a lead insertion type in which pins are inserted into a printed board and soldered is used. In order to realize the opticalization of the wiring in the apparatus and between the transmission lines, it is necessary to positively apply the bonding process of these electronic devices to the bonding of light.
前記したハンダバンプを用いて結合する表面実装型の特長としては、配線の高密度化が容易、基板からの配線長が短い、ハンダのリフローによるセルフアライメントなどが挙げられる。この特長を利用した表面実装型の光の結合として、レンズを使用した光学モデルが報告されている。これは、実装する発光・受光素子と、光配線との間にアレイ上のレンズ形成をすることにより、高い結合効率を実現し、多チャンネル化に適した光学モデルである(例えばマイクロレンズを用いた光I/Oパッケージ技術等)。用いるレンズは、イオン交換によるものや、ディスペンサ方式、インクジェット方式によって作製したものがあり、レンズを搭載する位置は、発光素子の発光面や発光素子を実装する基板上などである。また、実装する発光素子やドライバなどをインターポーザによってハイブリッドに搭載し、レンズを使用せずに光結合を実現したものがある。例えば、アクティブインタポーザによるチップ間光インタコネクション技術である。いずれの表面実装型の結合においても、実装する発光受光素子と基板内の光軸が互いに直交しているため、90度光を折り返す45度ミラーが必要になる。このミラーの作製方法としては、ダイヤモンドブレードなどにより45度ミラー面を基板内に作製した光配線に作製する方法が一般的である〔図12(A),(B),(C)及び図13(A),(B),(C)参照〕。 Features of the surface mounting type that uses the solder bumps described above include easy wiring density, short wiring length from the substrate, and self-alignment by solder reflow. An optical model using a lens has been reported as a surface mount type light coupling utilizing this feature. This is an optical model that achieves high coupling efficiency by forming a lens on the array between the light emitting / receiving element to be mounted and the optical wiring, and is suitable for multichannel use (for example, using a microlens). Optical I / O package technology). There are lenses used by ion exchange, those manufactured by a dispenser method, and an ink jet method. The lens is mounted on the light emitting surface of the light emitting element or the substrate on which the light emitting element is mounted. In addition, there is a type in which a light emitting element to be mounted, a driver, and the like are mounted in a hybrid by an interposer and optical coupling is realized without using a lens. For example, a chip-to-chip optical interconnection technique using an active interposer. In any surface mount type coupling, since the light emitting / receiving element to be mounted and the optical axis in the substrate are orthogonal to each other, a 45 degree mirror that turns back 90 degree light is required. As a method of manufacturing this mirror, a method of manufacturing a 45-degree mirror surface in an optical wiring formed in a substrate by using a diamond blade or the like is generally used [FIGS. 12A, 12B, 12C, and 13]. (See (A), (B), (C)).
先にも述べた通り、上記表面実装型の光結合方法においては、実装する発光素子や受光素子と光配線は互いの光軸が直交しているため、90度光を折り返す45度ミラー面を基板内に設けなければならず、ダイヤモンドブレードなどを用いて作製する。しかしながら、上記の方法では、作製のプロセス上の問題として、光プリント基板中の任意の場所に局所的に45度ミラー面を形成することが困難であり、近くに配置した配線を断線する懸念がある。 As described above, in the surface mounting type optical coupling method, since the optical axes of the light emitting element and the light receiving element to be mounted and the optical wiring are orthogonal to each other, a 45 degree mirror surface that turns back 90 degree light is used. It must be provided in the substrate and is made using a diamond blade or the like. However, in the above method, as a manufacturing process problem, it is difficult to form a 45-degree mirror surface locally at an arbitrary position in the optical printed circuit board, and there is a concern that the wiring arranged nearby may be disconnected. is there.
また、上記の方法では光配線層は基板最上面にあることが前提となっており、従来の電子プリント基板のような多層構造を光配線にも適用した例は少ない。光配線間結合は方向性結合器の形を採用しているため、単一モード光導波路を用いている。同一ボード内のチップ間光配線では、アライメント等の点から、マルチモードを用いたデータリンクが一般的である。これは、光配線層を2層以上設ける場合に、下方の光配線までの光路長が大きくなるために、数多くの問題が生じるからである。ここで、基板最上面の光配線層を1階、底面方向に向かって2階、3階…と呼ぶこととする。 In the above method, it is assumed that the optical wiring layer is on the uppermost surface of the substrate, and there are few examples in which a multilayer structure such as a conventional electronic printed circuit board is applied to the optical wiring. Since the coupling between the optical wirings adopts the shape of a directional coupler, a single mode optical waveguide is used. In the optical interconnection between chips in the same board, a data link using a multimode is generally used from the viewpoint of alignment and the like. This is because when two or more optical wiring layers are provided, the length of the optical path to the lower optical wiring is increased, causing a number of problems. Here, the optical wiring layer on the uppermost surface of the substrate is referred to as the first floor, the second floor, the third floor,.
現在、短距離通信用光源として、低コスト、アレイ化などに優れた特長をもつVCSELが注目されており、光回路を研究している数多くの研究機関がこの発光素子を光配線用の光源として採用している。上記多層光配線が、このVCSELを電子デバイスからの信号を光に変えるE/O変換用の発光素子として用いたとする。ここで、多層光配線の基板に対する垂直方向のピッチが250μmだとしても、2階の光配線層へは数十μmの上部クラッドを含めて、光路長が300μm程度となり、以下250μmずつ増えていくことになる。現状で、VCSELの広がり角は、単一モードVCSELでも半角15度(@1/e2)程度もある。発光面からの光路長が300μmの場合、広がり角15度のVCSELのビーム半径は、単純計算で約80μm(300×tan15°)となり、半径20〜25μm程度のコアには収まらず、大きな損失が生じてしまう。 Currently, VCSELs with excellent features such as low cost and arraying are attracting attention as light sources for short-distance communications, and many research institutions researching optical circuits use these light-emitting elements as light sources for optical wiring. Adopted. Assume that the multilayer optical wiring uses the VCSEL as a light emitting element for E / O conversion that converts a signal from an electronic device into light. Here, even if the pitch in the vertical direction with respect to the substrate of the multilayer optical wiring is 250 μm, the optical wiring length on the second floor including the upper cladding of several tens of μm becomes about 300 μm, and increases by 250 μm thereafter. It will be. At present, the spread angle of a VCSEL is about 15 degrees (@ 1 / e 2 ) even in a single mode VCSEL. When the optical path length from the light emitting surface is 300 μm, the beam radius of a VCSEL with a divergence angle of 15 degrees is approximately 80 μm (300 × tan 15 °) by simple calculation, and does not fit in a core with a radius of about 20 to 25 μm. It will occur.
この広がりを、レンズを用いて抑制し光路長が長い光学モデルへもVCSELを適用可能にすることが考えられる。しかし、レンズを用いた光学モデルにおいては、光源の位置ずれによって結合効率の変動が大きくなってしまう懸念がある〔図14(A),(B)参照〕。これは、レーザなどの発光素子、レンズ、光配線間距離によって決まる横倍率によるものだが、VCSELなどの発光素子から出射した光を集光する目的でレンズを使用しているため、発光素子とレンズ間の距離は短くなる〔図14(C)参照〕。この距離に対して、レンズと光配線間の距離は長いため、必然的に横倍率は大きくなる。この結果、光源の位置ずれは、非常に高い精度が要求されてしまう。このように、光配線の積層化は、光源から光配線までの光路長が長く性質上困難となっている。しかし、従来の電気配線からなるプリント基板は、その層を貼り付けやビルトアップによって何層にも積層させていくことで集積化を実現しており、光配線を実現する上で、この積層による集積化は大きなボトルネックになることが考えられる。 It is conceivable that the VCSEL can be applied to an optical model in which this spread is suppressed using a lens and the optical path length is long. However, in an optical model using a lens, there is a concern that the coupling efficiency fluctuates greatly due to the displacement of the light source (see FIGS. 14A and 14B). This is based on the lateral magnification determined by the distance between the light emitting element such as a laser and the lens and the optical wiring, but since the lens is used for condensing the light emitted from the light emitting element such as the VCSEL, the light emitting element and the lens The distance between them becomes shorter (see FIG. 14C). Since the distance between the lens and the optical wiring is longer than this distance, the lateral magnification is inevitably increased. As a result, a very high accuracy is required for the positional deviation of the light source. As described above, it is difficult to stack the optical wiring because of the long optical path length from the light source to the optical wiring. However, the conventional printed circuit board made of electrical wiring has been integrated by stacking multiple layers by pasting or building up, and in order to realize optical wiring, Integration can be a major bottleneck.
そこで、電子デバイスのピンをプリント基板に挿入してハンダ付けするリード挿入型の接合方法を適用することが考えられている。例えば、光配線を貫通する孔に光ファイバを挿入して光接続を行う光ピンが知られている。前記光ピンを用いた実装例を図15及び図16(A),(B),(C)に示す。基板中に光配線を形成し、該光配線にホールを設ける。端面を45度に加工した光ファイバもしくは光配線を、発光素子やドライバを有するパッケージ側へ装着し、その光ピン付きデバイスを実装することにより光ピンがホール挿入され、互いの光軸が直交した基板中の光配線と光結合する光学モデルである〔図15(A),(B),(C)参照〕。又は、ホールの深さにカットした光ピンを挿入し、光ピン上に発光素子などがパッケージされたデバイスを実装することにより、同様の光結合を実現する光学モデルである〔図16(A),(B),(C)参照〕。この方法により、任意の場所で光信号の送受信が可能となる。しかし、125μm径の光ファイバを使用しているため、折れやすく、組み立て時や挿入時の取り扱いが難しいという難点がある。図15及び図16における光ピンの長さは200μm程度を想定しているが、この程度の長さでは、一次元や二次元方向に数本の光ピンを配置し、マルチチャンネル化を考えた場合や多層化を考えた場合、短い光ピンを精度良くパッケージ側に装着することやホールに挿入することは、特にハンドリングの点で困難が予想され、集積化・多層化に対して不向きであり現実的でない。また、特許文献1では多層化できない問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、基板内に設けられた光配線上のホールに、端面を45度に加工した光ピンをあらかじめ挿入・固定しておくことで、従来用いられてきたプリント基板と作製プロセスを共有し、フレキシブルな基板へも光回路の概念を導入することが可能となる光プリント基板を提供するものである。また、積層された光配線上のホールに、長さの異なる端面を45度に加工した光ピンをあらかじめ挿入・固定しておくことで、従来用いられてきた電子プリント基板の実装プロセスだけでなく、光回路へ多層化の概念を導入することで設計プロセスも共有することが可能となる、多層化できる光プリント基板を提供するものである。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and its purpose is to insert an optical pin whose end face is processed at 45 degrees into a hole on an optical wiring provided in the substrate in advance. By fixing, an optical printed circuit board that shares a manufacturing process with a conventionally used printed circuit board and can introduce the concept of an optical circuit into a flexible circuit board is provided. Also, by inserting and fixing in advance the optical pins whose end faces of different lengths are processed at 45 degrees into the holes on the laminated optical wiring, not only the mounting process of the electronic printed circuit board that has been used in the past. The present invention provides an optical printed circuit board that can be multi-layered by introducing the concept of multi-layering into an optical circuit and sharing a design process.
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意,研究を重ねた結果、請求項1の発明を、電気配線と光配線からなる光電子混載基板において、1層以上積層されている光配線上には、該光配線上の光軸に直交し、且つ前記光電子混載基板面に垂直にホールが複数穿設され、該ホールには一端面を45度ミラー面としてカットされた光ピンが挿入固定され、該両光ピンの前記両45度面が前記光配線上で且つ光軸上で相対するように設けられてなり、前記光ピンの他端面は、前記光電子混載基板上面と同等高さになるように形成されてなることを特徴とする光プリント基板としたことにより、前記課題を解決した。また、前記構成において、前記ホ−ルと前記光ピンとの間には接続用合成樹脂が充填されてなることを特徴とする光プリント基板としたことにより、前記課題を解決した。 Accordingly, as a result of intensive studies and studies by the inventors to solve the above problems, the invention of claim 1 is applied to an optical wiring that is laminated with one or more layers in an opto-electronic hybrid substrate composed of electrical wiring and optical wiring. A plurality of holes perpendicular to the optical axis on the optical wiring and perpendicular to the opto-electronic hybrid substrate surface, and an optical pin cut with one end surface being a 45-degree mirror surface is inserted and fixed in the hole, The 45-degree surfaces of the optical pins are provided so as to face each other on the optical wiring and on the optical axis, and the other end surface of the optical pin has the same height as the upper surface of the opto-electronic hybrid substrate. The above-mentioned problems have been solved by using an optical printed circuit board characterized by being formed in the above. Further, in the above configuration, the above-mentioned problem is solved by providing an optical printed board characterized in that a synthetic resin for connection is filled between the hole and the optical pin.
また、前記構成において、前記光ピンを光ファイバ又は光導波路としたり、或いは、前記光配線を光ファイバ又は光導波路としてなることを特徴とする光プリント基板としたことにより、前記課題を解決した。さらに、前記構成において、前記光ピンの45度加工面に、反射率の高い金属膜を蒸着したことを特徴とする光プリント基板としたことにより、前記課題を解決した。また、前記構成において、前記光配線が、2層以上積層されていることを特徴とする光プリント基板としたことにより、前記課題を解決した。 Further, in the above configuration, the optical pin is an optical fiber or an optical waveguide, or the optical printed circuit board is characterized in that the optical wiring is an optical fiber or an optical waveguide. Furthermore, the said problem was solved by having set it as the optical printed circuit board characterized by having vapor-deposited the metal film with a high reflectance on the 45 degree processed surface of the said optical pin in the said structure. Moreover, the said subject was solved by setting it as the optical printed circuit board characterized by the said structure having two or more layers of the said optical wiring laminated | stacked.
本発明においては、光電子混載基盤において、基板内に設けられた光配線上のホールに端面を45度に加工した光ピンをあらかじめ挿入・固定しておくことで互いの光軸が直交している素子間の光結合を実現することができる光プリント基板の作製が可能となる。また、本発明の多層型の光プリント基板を用いることによって、積層した光配線への選択的な光結合が可能となるとともに、配線の深さに依存することなく安定した光結合効率を得ることができる光プリント基板を提供できる。 In the present invention, in the opto-electronic hybrid board, optical pins whose end faces are processed at 45 degrees are inserted and fixed in advance in holes on the optical wiring provided in the substrate so that the optical axes are orthogonal to each other. An optical printed circuit board capable of realizing optical coupling between elements can be manufactured. In addition, by using the multilayer type optical printed circuit board of the present invention, selective optical coupling to the laminated optical wiring becomes possible, and stable optical coupling efficiency can be obtained without depending on the wiring depth. It is possible to provide an optical printed circuit board that can be used.
まず、本発明の概要を説明する。本発明の光プリント基板は、発光面を基板側へ向けて実装した光学素子から出射した光を、基板内に積層された光導波路などの光配線へ選択的に、かつ光学的に結合するために、次のような構成を有する。光導波路などの基板内光配線は、平板状基板内にその基板表面に光軸が平行になるように形成される。且つ前記光導波路の一部は、その光軸に対してレーザやドリルによってホールが作製されている。作製されたホールへ、端面を45度に加工した光ピンを挿入する。挿入前、もしくは挿入後にホール内へ接続用合成樹脂(熱硬化や光硬化性樹脂)を充填し、光ピンを固定する。該光ピンは、光配線が2層以上積層されている場合、挿入される光ピンは、それぞれの光配線層へ選択的に結合するために、長さが異なる。上記送信側の発光素子は、面発光レーザ等の半導体レーザであり、基板内の光導波路を伝搬してきた光信号を受信する際はフォトダイオードなどの受光素子である。また前記光ピンは、光ファイバもしくは光導波路の端面を、ダイヤモンドブレードなどを用いて45度にカット加工したものである。かかる構成によって、レンズやプリズムなどの光学系を使用することなく、光ピンのみで表面実装した発光受光素子と光導波路間の光結合が可能となり、従来用いられてきたプリント基板作製とプロセスを共有し、低コストで光プリント基板の提供が可能となる。また、積層された光配線への光結合が可能な多層型の光プリント基板の提供が可能となる。 First, the outline of the present invention will be described. The optical printed circuit board of the present invention is for selectively and optically coupling light emitted from an optical element mounted with the light emitting surface facing the substrate side to an optical wiring such as an optical waveguide laminated in the substrate. In addition, it has the following configuration. In-substrate optical wiring such as an optical waveguide is formed in a flat substrate so that the optical axis is parallel to the substrate surface. In addition, a part of the optical waveguide has a hole formed by a laser or a drill with respect to the optical axis. An optical pin whose end face is processed at 45 degrees is inserted into the prepared hole. A synthetic resin for connection (thermosetting or photocurable resin) is filled in the hole before or after insertion, and the optical pin is fixed. When two or more layers of optical wiring are stacked, the optical pins to be inserted are different in length in order to selectively couple to the respective optical wiring layers. The light emitting element on the transmission side is a semiconductor laser such as a surface emitting laser, and is a light receiving element such as a photodiode when receiving an optical signal propagating through an optical waveguide in the substrate. The optical pin is obtained by cutting an end face of an optical fiber or an optical waveguide at 45 degrees using a diamond blade or the like. This configuration enables optical coupling between a light-emitting / receiving element mounted on the surface with an optical pin and an optical waveguide without using an optical system such as a lens or a prism, and shares the process with the conventional printed circuit board fabrication. In addition, an optical printed circuit board can be provided at low cost. In addition, it is possible to provide a multilayer type optical printed circuit board capable of optical coupling to the laminated optical wiring.
以下、本発明の第1実施形態について図面に基づいて説明すると、図1(D)は、本発明の光プリント基板であり、電気配線2,2,…が積層されているプリント基板1上に、光配線4としての光導波路40を有する光配線層3が設けられている。前記プリント基板1と光配線層3とを総称して光電子混載基板Aという。前記光配線4の光軸4aに直交し、且つ前記光配線層3又は前記光電子混載基板A面に垂直に、前記光配線層3に対してホール5が複数穿設され、該ホール5それぞれには一端面を45度ミラー面7aとしてカットされた光ピン7が挿入固定されている。該両光ピン7,7の前記両45度ミラー面7a,7aが前記光配線4上で且つ光軸4a上で相対するように設けられて構成されている。前記光ピン7の他端面7bは、前記光配線層3又は光電子混載基板Aの上面と同等高さでなるように形成されている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1D is an optical printed circuit board according to the present invention, on a printed circuit board 1 on which
本発明の光プリント基板の製造例を示すと、まず、従来の電気配線2,2,…が積層されているプリント基板1上もしくは内部に、光配線4としての光導波路40を有する光配線層3を設ける。前記プリント基板1の最上面に光配線層3を設ける場合、一度電気配線2のプリント基板1を作製し、そのプリント基板1を土台として感光手法や転写技術を用いて光導波路40を作製する方法や、光導波路40とプリント基板1を別に作製し、貼り付ける方法が考えられる。前記光配線層3を、前記プリント基板1内に設ける場合、作製した光導波路40を、電気配線2が積層されたプリント基板1で挟む。なお、光導波路40の作製方法は上記に限らず、プリント基板1内もしくはプリント基板1上面にコアとクラッドの導波構造が作製できればいかなる方法であってもよい。作製した光導波路40がある所定の層まで、レーザやドリルによってホール5が穿孔されている。
An example of manufacturing an optical printed circuit board according to the present invention will be described. First, an optical wiring layer having an optical waveguide 40 as an
図1(D)に示すように、光配線層3を、前記プリント基板1の最上面に設けた場合、あらかじめ光導波路40側の所定の位置にレーザやドリルによってホール5を設けておき〔図1(A)参照〕、その光導波路40を有する光配線層3を、プリント基板1上に貼り付ける〔図1(B)参照〕。また、図2(D)に示すように、光配線層3を、上下のプリント基板1,1内部に挟み込み場合、一度上面側のプリント基板1の下側に光配線層3を接合し、レーザやドリルによってホール5を作製してから〔図2(A)参照〕、下面側のプリント基板1を接合する〔図2(B)参照〕。上記工程により、光ピン挿入用のホール5は光配線層3で底が存在する、ブラインドビアホールの形状を得ることができ、45度ミラー面7aと光配線4の高さ方向の位置合わせは、パッシブアライメントとなる。ただし、光ピン挿入時に、光ピン7をハンドリングする冶具を制御し、光ピン7の挿入する長さを調整することが可能であれば、上記ホール5はブラインドビアのような構造を必要とはせず、基板下面まで貫通しているホールでもよい。また、ドリルなどでのホール加工時に、光配線4の上面からホール5までの深さを、精密に制御可能な装置を使用すれば、電気と光の配線層を積層してからホール加工することができる。
As shown in FIG. 1D, when the
次に、光ピン7を光配線層3のホール5へ挿入する工程において、挿入する光ピン7は、冶具などがハンドリング可能な長さ程度であり、先にも述べた通り、ブラインド部に到達するまで挿入するか、もしくは45度ミラー面7aと光配線層3が合うように保持する。光ピン固定用には、接続用合成樹脂(熱硬化や光硬化性合成樹脂)6を用いており、挿入する前、もしくは挿入後に前記ホール5に、接続用合成樹脂6を充填し、熱硬化や光硬化することにより光ピン7を固定させる。ここで、ハンドリングを緩和するために、固定された光ピン7は光電子混載基板A上面から光配線層3までの距離より長い(基板上面より余分な部分が出ている)状態としておく。この光ピン7の上端部分を研磨やブレードによりカットすることによって、前記光電子混載基板Aの上面と同等高さでなるように光ピン7の他端面7bとして構成されている。これによって、電気配線2を有するプリント基板1と光配線層3が混載した光電子混載基板Aなる光プリント基板を製造できる。
Next, in the step of inserting the
多層型の光プリント基板を作製する場合、図1及び図2に示した1層型の光プリント基板の作業を繰り返す。光配線4を最上面に2層以上積層する場合、図1に示した作製方法で光導波路40と光プリント基板を貼り合わせる前に、光配線4側を多層化しておく。例えば、2層型の多層光プリント基板の場合、地下1階の光配線4へホール5を加工し、その基板を地下2階の光配線層3と積層してから地下2階用のホール5を加工する。この積層された光配線4を電気配線層と積層することにより、光配線層3のホール5には、光ピン7が挿入されたときに受動的に光結合が行われるように底(ブラインドビア形状)がある基板を得ることができる。また、電気配線層と光配線層3を交互に積層する場合、図2に示した作製方法で得られた一層方の光プリント基板を作製し、それらをさらに積層していくことで基板を得ることができる。作製後に光ピン7を挿入し、前述した方法で固定、カット、研磨することで、多層型の光プリント基板を得ることができる。つまり、図15及び図16に示した従来の光ピンでは、ハンドリングの問題と共に、各階層へ光結合を行うために、それぞれ長さの異なる光ピンをあらかじめ用意しなければならない欠点があったが、挿入後に表面をカット・研磨する本発明では、用意する光ピン7の長さはハンドリング可能な長さであればよく、精度に対する要求は無い。したがって、部品の共通化が可能となり、低コスト化にもつながる。
When producing a multilayer type optical printed circuit board, the operation of the single layer type optical printed circuit board shown in FIGS. 1 and 2 is repeated. When two or more
光ピン固定の際に接続用合成樹脂6を用いることは、レーザやドリルでのホール加工時に生じる加工荒れによる、伝搬光の反射や散乱などの減衰を軽減できる点でも有効である。しかし接続用合成樹脂6などの光学接着剤をホール全体に充填すると、90度光路変換に必要な45度ミラー面7aでは、屈折率差が無くなってしまうため、光が下方へ直進してしまう。そこで、45度ミラー面7aに反射率の高い金属膜を蒸着することにより、強制的に光を折り返す。光ピン7に限らず、端面を45度に加工したミラー面での光の全反射を用いて90度光変換を実現する光学モデルにおいては、コアを伝搬してきた光の一部はその全反射条件を満たさず透過光となり、減衰の大きな要因とされている。この金属膜を蒸着した光ピン7(メタルコート光ピン)を使用することにより、その透過光による減衰が改善されるとともに、光ピン固定時に光学接着剤を使用することが可能となる。ただし、45度ミラー面7aへ金属膜を蒸着せずに、屈折率差による全反射現象を利用して90度光路変換を実現する場合、接続用合成樹脂6による接着は光ピン7の45度ミラー面7a以外の所で行う。
The use of the connecting synthetic resin 6 at the time of fixing the optical pin is also effective in that attenuation such as reflection and scattering of propagating light due to processing roughness generated at the time of hole processing with a laser or a drill can be reduced. However, if the entire hole is filled with an optical adhesive such as the synthetic resin 6 for connection, the difference in refractive index is eliminated at the 45 °
図3は、本発明の光プリント基板を用いて、光電子混載基板Aを作製した実施形態を模式的に示した図である。まず、作製した光プリント基板上には、発光素子、受光素子などの光信号の送受信を行う光学素子と、発光素子を電気信号で駆動、変調を行う電子回路や、受光素子が検出し変換した電気信号を増幅する電子回路とともに、LSIなどの電子デバイスが実装されている。電子基板上に実装されたLSIなどの電子デバイスからの電気信号は、ドライバを介して発光素子でE/O変換される。発光素子は、光プリント基板内にあらかじめ挿入されている光ピン7の上部に、互いの光軸が一致し、かつ出射面が光ピン側(下面)になるように実装されている。発光素子でE/O変換された光は光ピン7を伝搬して45度ミラー面7aで90度光路変換され、基板内もしくは基板上部に設けられた光導波路40へ光が結合し、他のデバイスへ光信号が出力される。一方、上記過程を経て光導波路を伝搬されて来た光信号は、光ピン7の45度ミラー面7aへ入射し、90度光路変換され光ピン7を基板上面へ向かって伝搬される。光ピン7端面から出射した光は、受光面が光ピン側(下面)へ向くように、かつ、光ピン7との光軸4aが一致するように実装された受光素子へ結合され、O/E変換される構成である。ここで、図1に示した発光素子と光ピン間の光結合を考えると、互いの光学素子はバンプ厚程度まで近接しており、光ピン上に実装される発光素子の発光面は5〜10μm程度のため、50μmφのコアへ光を入射するのは容易であり、レンズを用いた光学モデルなどの実装精度に対する要求に比べれば粗い。なお、受光素子と光ピン間の光結合は、受光面の大きい受光素子を用いることにより、前記発光素子の実装精度よりもさらに粗く済む。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an embodiment in which an opto-electronic hybrid board A is manufactured using the optical printed board of the present invention. First, on the fabricated optical printed circuit board, optical elements that transmit and receive optical signals such as light emitting elements and light receiving elements, electronic circuits that drive and modulate the light emitting elements with electric signals, and light receiving elements are detected and converted. An electronic device such as an LSI is mounted together with an electronic circuit that amplifies the electric signal. An electrical signal from an electronic device such as an LSI mounted on the electronic substrate is E / O converted by a light emitting element via a driver. The light emitting element is mounted on the upper part of the
図4及び図5は、本発明である多層型の光プリント基板の実施形態を示したものである。まず、従来の電気配線が積層されているプリント基板上もしくは内部に、光導波路40を有する多層光配線を設ける。基板最上面に光配線層3が積層されている場合や、電気配線層に多層光配線が挟まれている場合、電気配線層と光配線層3が交互に積層されている場合など、さまざまな構成が考えられるが、いずれの場合でも、まず光配線4の光軸4aとは直交する形で基板上部から作製した光配線4がある所定の層まで、レーザやドリルによってホール5を作製する。なお、ホール作製方法は、円形や矩形のホール加工が可能であればいかなる方法でもよく、ホール径は、挿入する光ピン7の径より大きいものである。また、実装時に多層型の光プリント基板への大まかな彫心を行うためのガイドピン用ホールも設ける。
4 and 5 show an embodiment of a multilayer optical printed circuit board according to the present invention. First, a multilayer optical wiring having an optical waveguide 40 is provided on or inside a printed circuit board on which conventional electrical wiring is laminated. When the
図4及び図5に示した光表面実装デバイスとは、多層型の光プリント基板の光ファイバ端面上(カットした基板最上面)に実装する発光・受光素子、電子デバイスや駆動用回路などがパッケージ化されたものである。このパッケージ化された表面実装デバイスは、プアライメント用のガイドピンが設けられており、このガイドピンは、電子デバイスや発光素子の駆動用電気配線も兼ねている。このガイドピンを、前記基板上の設けられたガイドピン用ホールへ挿入することにより、光ピン7は光配線上に設けられたホール5やスリットに挿入され、パッシブアライメントが実現できる。
The optical surface mount device shown in FIGS. 4 and 5 is a package of light emitting / receiving elements, electronic devices, driving circuits, etc. mounted on the end face of the optical fiber of the multilayer type optical printed circuit board (the top surface of the cut substrate). It has been The packaged surface mount device is provided with guide pins for prealignment, and the guide pins also serve as electric wiring for driving electronic devices and light emitting elements. By inserting this guide pin into the guide pin hole provided on the substrate, the
図6は、本発明の多層型の光プリント基板を、光駆動型へ応用した例を示した模式図である。本発明によって、光配線4の多層化が可能になることにより、発光素子駆動用に用いられてきた電気配線2を光配線4で代替することが可能となる。図3は、電源用光配線に、POF(Plastic Optical Fiber)を適用したモデルである。信号用の光配線層3の下に、電源用のCW発振光が伝搬している層が設けられており、光ピン7を用いて局所的に光を取り出し、受光素子で変換した電気を、電子デバイスや発光素子の駆動用電源とする構成である。従来の電子プリント基板において、積層された電気配線2には、信号層のほかに、電源層やアース層があり、各層が機能するようにバイアホールなどで結ばれている。光電子混載基板Aを実現する上で、光配線4の積層化だけでなく、機能面での設計プロセスを共有できることは、製品化を考えた場合、評価などの面でも有効である。
FIG. 6 is a schematic view showing an example in which the multilayer type optical printed circuit board of the present invention is applied to an optical drive type. According to the present invention, since the
図7は、本発明の多層型の光プリント基板を用いて、光信号の階層を変える、もしくは、光信号を各階層に分岐させるモデルを示した図である。図7の場合、1階の光導波路40を伝搬してきた光信号が、光ピン7で受光素子へ送信され、電子デバイスで信号処理を行った後、発光素子へ伝わる。この発光素子から送信される光信号は、長さの異なる光ピン7に接続するように実装されており、1階の光導波路40や2階の光導波路40へと選択的に結合が可能となる。図の発光素子はZ軸方向に2chの発光面を有するVCSELを仮定しているが、光配線の積層数に応じてZ軸やX軸方向にNチャンネルのVCSELを適用すれば、N×Nchのマトリックス状のデータリンクが可能となる。
FIG. 7 is a diagram showing a model for changing the level of an optical signal or branching an optical signal to each level using the multilayer type optical printed circuit board of the present invention. In the case of FIG. 7, the optical signal that has propagated through the optical waveguide 40 on the first floor is transmitted to the light receiving element by the
前記ホール5は、ある所定の傾斜面(以下、テーパー角)が生じるよう、ホール加工されている。ホール内部にテーパー角を設けるのは、光導波路端面における反射光が光学素子に戻って、その光を出射したレーザの活性領域に入射すると、そのレーザの動作が不安定になるのを防ぐためである。ただし、前述した通り、光ピン7の45度ミラー面7aへ金属膜を蒸着しホール内を樹脂で充填して固定する方法を採用することにより、反射光の影響は小さくなるため、必ずしもテーパー角が必要とはならない。
The
上記発光素子は、面発光レーザなどの半導体レーザである。また、上記受光素子はフォトダイオードである。この発光素子、受光素子と光ピン間のギャップは、硬化後の屈折率が光ピンのコアと同じ程度の樹脂で満たされている(アンダーフィル)ことが望ましい。これは、間がエアーギャップの場合、先にも述べた通り、反射光による影響で発光受光素子の動作が不安定になるためである。また、前述した、光ピンカットの際、端面の加工荒れによって光が散乱する懸念があり、これらの雑音要因を防ぐためである。 The light emitting element is a semiconductor laser such as a surface emitting laser. The light receiving element is a photodiode. The gap between the light emitting element, the light receiving element, and the optical pin is desirably filled with a resin having a refractive index after curing that is the same as the core of the optical pin (underfill). This is because when the gap is an air gap, as described above, the operation of the light emitting and receiving element becomes unstable due to the influence of the reflected light. In addition, there is a concern that light may be scattered due to rough processing of the end face during the optical pin cutting described above, and this is to prevent these noise factors.
上記光導波路40は光ファイバであってもよい。また、該光導波路40を、光ファイバやフィルム導波路などの曲げやすい素子に置き換えることにより、フレキシブル光プリント基板の実現が可能となる。この場合、光ピン7も同様の特長を有する素子で作製する。また、図3に示した実装例においては、光導波路40、発光素子、受光素子をX軸上にアレイ上に配置することにより、多チャンネル光配線を実現する。
The optical waveguide 40 may be an optical fiber. Further, a flexible optical printed circuit board can be realized by replacing the optical waveguide 40 with a bendable element such as an optical fiber or a film waveguide. In this case, the
本発明の光プリント基板を用いることにより、どの程度の光結合効率が得られるかを確認するため、実際に光ピンを作製し、光導波路上に作製したホールへ挿入する結合測定を行った。測定系は図8に示した通りである。測定にはGI−MMFの端面に45度ミラー加工したものを光ピンとして使用した。光ピンの長さは約1mであり、一方にはFCコネクタがついている。前述した端面のメタルコーティングによる効果も確認するため、端面にAuを蒸着させた光ピン(以下、Auコーティング光ピン。反対に、コーティングを施していない光ピンを、以下、ノンコーティング光ピンとする)も作製した。光導波路の仕様は、コア屈折率:1.489、クラッド屈折率:1.471、コア径40×40μmである。光ピンを挿入するためのホールは、レーザアブレッションにより作製し、ホール加工後は酸素プラズマアッシングによってクリーニング処理を施した。レーザ照射時に、径が200μmのマスクを通して照射しており、作製されたホール径は、上面で220μm、底面で190μmである。ホールに上記2種類の光ピンを挿入して、送受信の結合損失測定を行った。 In order to confirm how much optical coupling efficiency can be obtained by using the optical printed circuit board of the present invention, an optical pin was actually fabricated, and a coupling measurement to be inserted into a hole fabricated on the optical waveguide was performed. The measurement system is as shown in FIG. For measurement, an end face of GI-MMF mirrored at 45 degrees was used as an optical pin. The length of the optical pin is about 1 m, and one has an FC connector. In order to confirm the effect of the metal coating on the end face as described above, an optical pin having Au deposited on the end face (hereinafter referred to as an Au coated optical pin. On the contrary, an uncoated optical pin is hereinafter referred to as a non-coated optical pin). Also made. The specifications of the optical waveguide are: core refractive index: 1.489, cladding refractive index: 1.471, and core diameter of 40 × 40 μm. A hole for inserting an optical pin was prepared by laser ablation, and after the hole processing, a cleaning process was performed by oxygen plasma ashing. At the time of laser irradiation, irradiation is performed through a mask having a diameter of 200 μm, and the manufactured hole diameter is 220 μm on the top surface and 190 μm on the bottom surface. The above-mentioned two types of optical pins were inserted into the holes, and transmission / reception coupling loss was measured.
ここで、光ピンの上部に発光素子を置くことを想定し、光ピンから光を入射したときを送信、光ピンの上部に受光素子を置くことを想定し、MMFから光を入射したときを受信としている。測定は、光源の出力を基準とし、90度光路変換後に光ピンや光導波路を伝搬した光をパワーメーターで観測し結合効率を算出している。Auコーティング光ピンの樹脂充填による効果を確認する実験について、今回は、樹脂の変わりにマッチングオイルを使用した。なお、測定結果は光導波路の伝搬損失、光導波路と入射、受光用ファイバ(PD受光面を導波路端面に近接できないために用いたGI−MMF)との結合損失を考慮している。また、上記測定系と同様の光学モデルを、3次元の光線追跡法を用いて作製し、光結合を行った。ただし、実際に作製したホール内部の形状は、光学的な円筒形状にはなっていないため、モデル化が困難である。そこで、解析の光学モデルのテーパー角は、上記上面ホール径および底面ホール径を基に、理想的なホールと仮定して解析を行った。なお、解析においての結合効率は、光ピンや光導波路側から入射した10万本の光線を基準に、90度光路変換後にもう一方の端面に到達した光線から算出している。 Here, assuming that a light emitting element is placed on the top of the optical pin, transmission is performed when light is incident from the optical pin, and assuming that a light receiving element is disposed on the top of the optical pin and light is incident from the MMF. You are receiving. The measurement is based on the output of the light source, and the coupling efficiency is calculated by observing with a power meter the light that has propagated through the optical pin and the optical waveguide after 90-degree optical path conversion. For the experiment to confirm the effect of filling the Au coated optical pin with resin, matching oil was used instead of resin this time. The measurement result takes into account the propagation loss of the optical waveguide, the coupling loss between the optical waveguide and the incident light, and the light receiving fiber (GI-MMF used because the PD light receiving surface cannot be brought close to the end surface of the waveguide). Further, an optical model similar to that of the above measurement system was produced using a three-dimensional ray tracing method, and optical coupling was performed. However, since the shape inside the actually produced hole is not an optical cylindrical shape, modeling is difficult. Therefore, the analysis was performed assuming that the taper angle of the analysis optical model is an ideal hole based on the above-mentioned top surface hole diameter and bottom surface hole diameter. The coupling efficiency in the analysis is calculated from the light beam that has reached the other end face after 90 ° optical path conversion, based on 100,000 light beams incident from the optical pin or the optical waveguide side.
実験および解析結果を図9に示す。結果、ノンコーティング光ピンにおいては、解析値と実測値には大きな差が生じている。一方、Auコーティング光ピンにおいても、実測値と解析値には1.6dB程度の差が生じているが、マッチングオイルを使用した場合の測定値と比較をするとほぼ同等な結果を得ている。これは、解析値は理想的な条件で結合効率を算出しているのに対し、測定値はそうではない。光ピンの煽りなど、アライメントミスによる影響も考えられるが、ホールの加工荒れやホール内部の複雑な形状を、マッチングオイルを使用することにより、ほぼ無視することができ、理想的な光学モデルで行った解析と条件が近づいたためである。 The experiment and analysis results are shown in FIG. As a result, there is a large difference between the analysis value and the actual measurement value in the non-coated optical pin. On the other hand, the Au-coated optical pin also has a difference of about 1.6 dB between the actual measurement value and the analysis value, but almost the same result is obtained when compared with the measurement value when matching oil is used. This is because the analysis value calculates the coupling efficiency under ideal conditions, while the measurement value does not. The effects of misalignment, such as the pinning of the optical pin, can also be considered, but the rough machining of the hole and the complicated shape inside the hole can be almost ignored by using matching oil, and an ideal optical model is used. This is because the analysis and conditions are close.
ノンコーティング光ピンではホールのテーパー角や光ピンの煽りによって生じる光ピンの45度ミラー面と光導波路端面の相対角の違いによって、結合損失は大きく異なる。一方で、Auコーティング光ピンはそれらの影響も受けにくく、硬化後の屈折率が今回使用したマッチングオイルと同等の樹脂を使用することによって、加工したホールの端面形状による影響も小さくなり、前述した通り、45度ミラー面へ金属膜を蒸着し、樹脂で光ピンを固定することは有効である。 In the non-coated optical pin, the coupling loss differs greatly depending on the difference in the relative angle between the 45 ° mirror surface of the optical pin and the end face of the optical waveguide, which is generated by the taper angle of the hole or the bending of the optical pin. On the other hand, Au-coated optical pins are not easily affected by them, and by using a resin whose refractive index after curing is the same as the matching oil used this time, the effect of the end face shape of the processed hole is reduced, as described above. As described above, it is effective to deposit a metal film on the mirror surface of 45 degrees and fix the optical pin with resin.
次に、本発明の多層型の光プリント基板が、どの程度有効かを確認するために、3次元の光線追跡法を用いて解析を行った。なお本解析は、前述した、レンズを用いた光学モデルと比較した。これは、先にも述べた通りレンズを用いることで、2階、3階…の光配線へ効率よく光を結合することは可能だが、レンズから光配線層までの光路長が長くなることで、光源の実装精度に対する要求は光学系の横倍率の拡大により厳しくなる。そこで、図10に示したように、光ピンを用いた場合と、レンズを用いた場合とで、光源の位置ずれに対して光配線に結合する光がどの程度変化するかを解析した。用いたVCSELは、波長850nm、広がり角は15deg.(半角:@1/e2)、ビームウエストは5μm(半径)である。 Next, in order to confirm how effective the multilayer optical printed circuit board of the present invention was, analysis was performed using a three-dimensional ray tracing method. This analysis was compared with the optical model using the lens described above. This is because, as described above, it is possible to efficiently couple light to the optical wiring on the second floor, the third floor, etc. by using the lens, but the optical path length from the lens to the optical wiring layer becomes longer. The requirement for the mounting accuracy of the light source becomes severe due to the expansion of the lateral magnification of the optical system. Therefore, as shown in FIG. 10, the extent to which the light coupled to the optical wiring is changed with respect to the positional deviation of the light source is analyzed depending on whether the optical pin is used or the lens is used. The VCSEL used has a wavelength of 850 nm, a spread angle of 15 deg. (Half angle: @ 1 / e 2 ), and a beam waist of 5 μm (radius).
図10の光ピンは、lコア径50μmのGI型のマルチモードファイバの端面を45度にカットしたものを想定しており、45度ミラー面には、反射率100%の金属膜を有する光学モデルを作成した。コアの屈折率は1.5、クラッドの屈折率は1.485で、コアの屈折率分布係数αは2.0である。図10に示したレンズは、曲率Rは45μmで、径は45μmで、屈折率は1.5とした。なお、90度光路変換用に反射率100%のミラーを設置している。図10のモデル化した光導波路は、コア径40×40μmで、コア屈折率は1.5、クラッド屈折率は1.45とした。また、VCSELと光ピン、レンズ間距離は30μm固定とし、光ピン、レンズから、光配線層の中心(光導波路コアの中心)までの距離をLとし、Lを250μm(1階)、500μm(2階)、750μm(3階)、1000μm(4階)と変化させ、VCSELのX軸方向の位置ずれに対する結合効率の変化を解析した。なお、光ピンのLを変化させる場合は、光ピンの長さを変えている。結合効率の算出方法は、VCSELから出射した10万本の光線を基準とし、90度光路変換されて、光導波路の端面に到達した光(N本)を求め、次式より算出した。
解析結果を図11に示す。図11(A)のLが250μm(1階)の場合、レンズを使用した方が結合効率はよいが、VCSELの位置ずれ量が大きくなるに従って(位置ずれが10μm以上のポイントで)結合効率は光ピンの方がよくなっている。先にも述べた通り、レンズの横倍率によって、光導波路の入射面でのビームが大幅にずれているからである。図11(B)のLが500μm(2階)になると、最大結合効率は光ピンの場合とレンズの場合が同じ程度になり、位置ずれに対する結合効率の減少量もレンズの方が大きい。図11(C)のLが750μm(3階)、図11(D)のLが1000μm(4階)と長くなるに従ってレンズの最大結合効率は小さくなり、位置ずれに対する結合効率の変化は、光ピンに比べて大幅に小さい。光ピンに関しては、Lの変化に対する結合効率の変化はきわめて小さい。これは、VCSELの広がり角が15deg. もあり、光ピンのファイバのNAを満たさずクラッドへ漏れる光も存在するが、その後光ピンを伝搬する光線の数は変わらないため、ほぼ同じ結合効率が得られたからである。また、光ピンの長さは異なっていても、数mm以下程度の距離では、距離に対する伝送損失も殆ど無視できる。 The analysis results are shown in FIG. When L in FIG. 11A is 250 μm (first floor), the coupling efficiency is better when the lens is used, but the coupling efficiency increases as the amount of displacement of the VCSEL increases (at a point where the displacement is 10 μm or more). The optical pin is better. This is because, as described above, the beam on the incident surface of the optical waveguide is greatly shifted due to the lateral magnification of the lens. When L in FIG. 11B is 500 μm (second floor), the maximum coupling efficiency is about the same for the optical pin and the lens, and the amount of reduction in coupling efficiency with respect to displacement is larger for the lens. The maximum coupling efficiency of the lens decreases as L in FIG. 11C increases to 750 μm (3rd floor) and L in FIG. 11D increases to 1000 μm (4th floor). Significantly smaller than pins. For optical pins, the change in coupling efficiency with respect to the change in L is very small. This is because the spread angle of the VCSEL is 15 deg. And there is light that does not satisfy the NA of the fiber of the optical pin and leaks to the cladding. Because it was obtained. Even if the lengths of the optical pins are different, the transmission loss with respect to the distance can be almost ignored at a distance of about several millimeters or less.
上記解析結果は、1層型の光プリント基板にも同様の効果をもたらすことを示しており、1層以上の光プリント基板には、本発明が有効であることが判る。上記のように、本発明の多層光プリント基板を実現することによって、光配線へ従来の電子プリント基板と同様に多層化という概念を導入し、多層化した光配線への選択的な光結合が可能となる。 The above analysis results show that the same effect can be obtained for a one-layer type optical printed circuit board, and it can be seen that the present invention is effective for one or more optical printed circuit boards. As described above, by realizing the multilayer optical printed circuit board of the present invention, the concept of multilayering is introduced into the optical wiring in the same manner as the conventional electronic printed circuit board, and selective optical coupling to the multilayered optical wiring is achieved. It becomes possible.
電気配線2、プリント基板1、光配線4、光軸4a、光配線層3、ホール5、
接続用合成樹脂6、光ピン7、7a…45度ミラー面、7b…他端面、光導波路40、
光電子混載基板A。
Synthetic resin 6 for connection,
Optoelectronic mixed substrate A.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012189717A (en) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Optoelectric hybrid substrate |
WO2015012213A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 | Transmission unit for optical transmitter/receiver or optical transmitter provided to opto-electric hybrid board |
JP2015106006A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | Optical module and method for manufacturing optical module |
US9158081B2 (en) | 2013-07-04 | 2015-10-13 | SK Hynix Inc. | Semiconductor package with an optical signal path, memory card including the same, and electronic system including the same |
-
2004
- 2004-03-22 JP JP2004081770A patent/JP2005266623A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012189717A (en) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Optoelectric hybrid substrate |
US9158081B2 (en) | 2013-07-04 | 2015-10-13 | SK Hynix Inc. | Semiconductor package with an optical signal path, memory card including the same, and electronic system including the same |
WO2015012213A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 | Transmission unit for optical transmitter/receiver or optical transmitter provided to opto-electric hybrid board |
US9577407B2 (en) | 2013-07-22 | 2017-02-21 | Photonics Electronics Technology Research Association | Optical transmitter or transmission unit in optical transmitter/receiver provided on opto-electric hybrid board |
JPWO2015012213A1 (en) * | 2013-07-22 | 2017-03-02 | 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 | Transmitter of optical transmitter or optical transceiver provided on opto-electric hybrid board |
JP2015106006A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | Optical module and method for manufacturing optical module |
US9927576B2 (en) | 2013-11-29 | 2018-03-27 | International Business Machines Corporation | Optical modules for wavelength multiplexing |
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