JP2005317658A

JP2005317658A - 光・電気一括接続基板

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Publication number: JP2005317658A
Application number: JP2004131707A
Authority: JP
Inventors: Seiki Hiramatsu; 星紀平松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】この発明は、光素子、光結合部品および電気部品を単一の基板に実装できるようにして、低コスト化及び高信頼性を実現できる光・電気一括接続基板を得る。
【解決手段】光素子４が光結合部品６に光学的に接続されて基部７の第１面上に一体に接合されている。光結合部品挿入孔１１が光結合部品搭載基板１に設けられている。そして、光結合部品６が基部７の第２面を光結合部品搭載基板１の他面と同一面位置として光結合部品挿入孔１１内に収納、固定されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の電気信号および複数の光信号を同時に接続できる光・電気一括接続コネクタと結合できる光・電気一括接続基板の構造に関するものである。

近年、高速大容量の光通信システムや多数のプロセッサ間を並列信号処理する超並列コンピュータの開発に向けて、高密度で装置内を通信する光インターコネクションの開発が精力的に行なわれている。このような光インタコネクションを行う際、伝送された光信号の処理は電子デバイスで担われる。そして、それらの電子デバイスを結合する境界デバイスには、光導波路、光電変換素子、電子制御用のＬＳＩやスイッチ、また電子部品を駆動させるための電気回路があわさった光−電気混合システムが必要になる。特に、高速広帯域な通信システムを実現するために、Vertical Cavity Surface Emitting Laser（VCSEL）、Laser Diode(LD)やPhoto diode(PD)のような光電変換素子を備えたデバイスの要求が高まっている。

このような要求に対し、半導体パッケージから出射した光をパッケージの裏面から突き当てた光ファイバで光接続し、かつ、半導体パッケージの実装時には、実装する基板に開口部を設けることで、これらの接続と固定とを可能する半導体パッケージ構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
つまり、従来の半導体パッケージでは、光素子がシリコン基板からなる配線基板に穿設された貫通孔内に収納固定され、共通の多層配線層が配線基板および光素子の表面に形成され、半導体チップが多層配線層に実装されている。また、光伝播媒体がパッケージベースに穿設された貫通孔内に収納固定され、レセプタクルがパッケージベースの裏面に配設されている。そして、光素子と光伝播媒体とを位置合わせして、配線基板をパッケージベースの表面に実装して、半導体パッケージを構成している。
ここで、この従来の半導体パッケージにおいては、半導体チップと配線基板に形成された集積回路が多層配線層を介して光素子と電気的に接続されているとともに、多層配線層およびＴＡＢを介してパッケージベースに電気的に接続されている。そして、ＴＡＢは、パッケージベース内の配線によってパッケージベースの下面に設けられた入出力ピンに接続されている。さらに、光ファイバコネクタがガイド孔をレセプタクルに設けられたコネクタピンに嵌合させてパッケージベースに接続され、光素子と光ファイバとが光結合される。

この従来技術は、半導体パッケージから出射される光信号が空間を伝播すれば放射角をもって広がるため、半導体パッケージ間の伝送を行う際に、光ファイバ又は光素子との光結合効率が低下するのを防止するものであり、この従来技術であれば、光ファイバケーブルを介して任意の半導体パッケージと光インターコネクションを行うことができる。

特開平５−２５１７１７号公報

この従来の半導体パッケージでは、光素子を配線基板に形成された貫通孔内に実装し、光伝播媒体をパッケージベースに形成された貫通孔内に実装しているので、電気的再配線が必要となり、部品点数が増大してしまい、さらにはプロセス時の歩留まりが低下して、高コスト化をもたらしてしまうという課題があった。

この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、光素子、光結合部品および電気部品を単一の基板に実装するようにして、低コスト化を実現し、信頼性を向上することができる光・電気一括接続基板を提供するものである。

この発明に係る光・電気一括接続基板は、電気配線を有する光結合部品搭載基板と、
相対する互いに平行な第１および第２面を有する基部、および、両端面を上記第１及び第２面に露出させて、各軸方向を上記第１面および上記第２面と直交するように上記基部内に配設された複数本の光導波路を有する光結合部品と、上記光結合部品搭載基板の他面又は上記基部の第２面に設けられ、光接続用外部部品を上記光結合部品に光学的に接続する際に、該光接続用外部部品を該光結合部品に位置決めする位置決め用ピンと、光通信を行う光素子と、上記電気配線に電気的に接続されて上記光結合部品搭載基板の一面側に搭載され、上記光素子の動作を制御する電気部品と、上記電気配線に電気的に接続されて上記光結合部品搭載基板の他面側に立設され、上記電気部品に対する電気信号の授受を行う金属ピンと、を備え、上記光素子が上記光結合部品に光学的に接続されて上記第１面上に一体に接合され、かつ、光結合部品搭載穴が少なくとも上記光結合部品搭載基板の裏面側に開口するように該光結合部品搭載基板に設けられており、上記光素子と一体に接合された上記光結合部品が上記第２面を上記光結合部品搭載基板の他面側にして上記光結合部品搭載穴内に固定されて、光信号が上記光導波路を介して上記光結合部品搭載基板の他面側から入出力されるように構成されているものである。

この発明によれば、光素子が光結合部品に一体に接合され、電気部品とともに光結合部品搭載基板に実装されている。そこで、光素子、電気部品および光結合部品が実装される基板が単一の基板となるので、部品点数が削減され、部品間の配線が簡素化され、さらには組立プロセスが簡略化され、歩留まりが高められ、低コスト化が図られる。

以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る光・電気一括接続基板の構成を模式的に示す斜視図、図２はこの発明の実施の形態１に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る光・電気一括接続基板における光接続用外部部品との光接続方法を説明する要部断面図である。

図１において、光結合部品搭載基板１は、銅層が表裏の両面に形成されたエポキシ積層板であり、その表裏の両面の銅層が、所望の配線パターンにパターニングされて電気配線２を構成している。この表裏の電気配線２は、必要に応じ、スルーホールなどにより電気的に接続されている。また、複数の電気接続用の金属ピン３が光結合部品搭載基板１の裏面の電気配線２に電気的に接続されて、光結合部品搭載基板１の裏面から直角に立設されている。

光素子４は、光信号を電気信号に変換、あるいは電気信号を光信号に変換する光電変換素子であり、ＶＣＳＥＬ、ＰＤ、ＬＥＤ、ＥＬなどを用いることができる。この光素子４は、発光素子（或いは受光素子）が半導体基板に２次元アレイ状に形成され、その駆動回路が半導体基板に形成されている。ここで、実装される光素子４の素子数は、通常、光結合部品６内のコア８と同数であることが望ましいが、これに限定されるものではなく、光信号伝送に必要な数の素子数であればよい。

ＩＣ５は、集積回路が形成され、光素子４の動作を制御する電気部品であり、半田バンプ（図示せず）により電気配線２に接続されて所望の電気回路を構成するように、光結合部品搭載基板１の表面に実装されている。ＩＣ５は、通常Ｓｉ基板に作製された半導体部品であるが、光素子４を高速に制御できるものであればよく、例えば、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＣなどの基板に作製された半導体部品を用いてもよい。
ここで、図１では、４個のＩＣ５が光結合部品搭載基板１に実装されているものとしているが、実装されるＩＣ５の個数は、４個に限定されるものではなく、仕様に応じて適宜設定されるものである。また、光結合部品搭載基板１に実装される電気部品はＩＣ５に限定されるものではなく、ＩＣ５、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ、ダイオードなど、所望の電気回路を構成する部品が実装されていてもよい。

光結合部品６は、光素子４に入出力する光信号を光結合部品搭載基板１の裏面側で光接続用外部部品である光ファイバ１４と光結合させるための部品である。この光結合部品６は、図２に示されるように、相対して互いに平行なレーストラック状の平面形状を有する第１面７ａおよび第２面７ｂを両端面とする柱状に形成された基部７と、コア端面をそれぞれ第１面７ａおよび第２面７ｂに露出させて、コア軸方向を第１面７ａおよび第２面７ｂに直交するように基部７内に２×４の行列状に配列された光信号を伝播する光導波路としてのコア８とを備えている。このコア８は、誘電体の内部を屈折率差を利用して光を伝播するものであり、光信号を伝播するコア８とコア８を覆うクラッドとからなる光信号の伝送媒体である。ここで、コア８とクラッドとの屈折率差（コア８の屈折率＞クラッドの屈折率）は、約０．１〜１．０％とすることが望ましいが、両者の屈折率差はこの範囲に限定されるものではなく、光信号がコア８内を伝播できる屈折率差であればよい。

ここで、光結合部品６の作製方法について説明する。
まず、第１の方法では、スパッタなどの真空成膜技術を用いて高屈折率の石英ガラスを低屈折率の石英ガラス基板上に所定厚みに成膜する。ついで、写真製版技術および反応性イオンエッチング技術を用いて高屈折率の石英ガラス膜の不要部分を除去して、高屈折率の石英ガラスからなる４本の直線状のコア８を得る。そして、スパッタなどの真空成膜技術を用いてコア８を覆うように低屈折率の石英ガラスを所定厚み成膜し、４本のコア８がクラッドに埋設されてなる石英ガラス基板を得る。さらに、このように作製された２枚の石英ガラス基板を貼り合わせて石英ガラス基板積層体を得る。この石英ガラス基板積層体をコア８の軸心と直交する面で切断し、切断面を研磨するとともに、切断面がレーストラック形状となるように外周面を研磨して、コア８が基部７内に２×４の行列状に配列された光結合部品６を得ることができる。このように作製された光結合部品６では、基部７が低屈折率の石英ガラスで構成されてクラッドとして機能し、コア８が高屈折率の石英ガラスで構成されて光導波路として機能する。

また、第２の方法では、基部７をハロゲン化ガラスで作製する。ついで、レーザ発生装置から８１０ｎｍのレーザ光を基部７の所定の深さ位置に照射しつつ、基部７を移動する。この時、レーザ光に照射された部位が屈折率変化を起こして高屈折を持ち、コア８となる。同様にして、このレーザ光の照射工程を照射深さ位置を変えて繰り返し行い、コア８が基部７内に２×４の行列状に配列された光結合部品６を得ることができる。このように作製された光結合部品６では、基部７が低屈折率のハロゲン化ガラスで構成されてクラッドとして機能し、コア８が光導波路として機能する。

このように、光導波路（コア８）は、ガラスなどの透明で線膨張率の小さい材料を用いるのが好ましいが、使用する波長に対して十分な損失特性を持ち、光導波路を作製できる材料であればよく、例えばエポキシ、アクリル、ポリイミドなどの樹脂材料を用いてもよい。
また、使用される光導波路には、シングルモード型とマルチモード型とがあるが、光信号を効率よく伝播できるものであればいずれの型でもよい。
また、コア８の断面形状は円形に限定されるものではなく、四角形や楕円形であってもよい。

また、一対の位置決め用ピン９がコア８の両側に位置して基部７の第２面７ｂから直角に立設されている。位置決め用ピン９は、光結合部品６と光ファイバ１４とを光学的に接続する際の位置決め用ピンである。位置決め用ピン９は、金属製の円柱が好ましいが、材料および形状はこれに限定されるものではなく、光ファイバ１４を光結合部品６に対して精度よく位置決めできればよく、例えば、樹脂製でもよく、角柱形、半円形、円錐形などの断面形状でもよい。
また、図３に示されるように、配線パターン７ｃが基部７の第１面７ａに形成されている。

光素子４は、その発光素子（あるいは受光素子）がコア８と光学的に接続されるように基部７の第１面７ａに密接して載置され、その素子面に引き出された駆動回路の端子を半田バンプ１０により配線パターン７ｃに接続、固定されて、光結合部品６と一体化されている。そして、光結合部品６は、第２面７ｂを光結合部品搭載基板１の裏面と同一面位置となるようにして光結合部品搭載基板１に穿設された光結合部品挿入穴としての光結合部品挿入孔１１内に挿入され、接着剤により固定されている。この時、光結合部品挿入孔１１の内周形状は、基部７の外周形状と同等に形成され、光結合部品挿入孔１１の内周と基部７の外周との嵌合により、光結合部品搭載基板１に対する光結合部品６の位置精度が確保される。そして、光素子４が光結合部品搭載基板１の表面側に配置され、位置決め用ピン９が光結合部品搭載基板１の裏面から直角に延出している。また、電気配線２と基部７の第１面７ａに形成された配線パターン７ｃとがボンディングワイヤ１２により電気的に接続されている。
さらに、シリコーン、アクリル、エポキシなどの透明樹脂やシリコーンオイルが光素子４の発光素子（あるいは受光素子）と基部７のコア端面との間に充填され、光素子４と光結合部品６との間で生じる多重反射を低減している。

この実施の形態１によれば、図３に示されるように、光素子４と光ファイバ１４とが、光結合部品６（コア８）と光ファイバコネクタ１３とを介して光学的に接続される。この時、位置決め用ピン９が光ファイバコネクタ１３に設けられたガイド穴１３ａに嵌入され、コア８と光ファイバ１４との位置合わせが行われる。そこで、ＩＣ５の集積回路からの電気信号を光結合部品６から光信号として入出力することができる。
また、電気接続用の金属ピン３と、光接続用の光結合部品６を有しているので、光信号および電気信号を選択的に、或いは、同時に入出力することができる。

また、光素子４が光結合部品６に一体に接合され、ＩＣ５とともに光結合部品搭載基板１に実装されている。そこで、光素子４、ＩＣ５および光結合部品６が実装される基板が単一の基板となるので、部品点数が削減され、部品間の配線が簡素化され、さらには組立プロセスが簡略化され、歩留まりが高められ、低コスト化が図られる。
また、コア８のコア端面が基部７の第１面７ａおよび第２面７ｂに露出しているので、外部から光信号を結合する際も、ビーム形状を変形させることなく効率よく光結合を行うことができる。

なお、この実施の形態１では、光結合部品搭載基板１にエポキシ積層板を用いるものとしているが、アルミナやシリカなどのセラミック基板に電気配線２を施したものを用いてもよい。また、光結合部品搭載基板１は、電気配線２を表裏に形成するものとしているが、電気配線２を基板内に複数層形成し、スルーホールなどにより層間の電気配線２を電気的に接続するとともに、電極パッドを表裏に形成するようにしてもよい。
また、上記実施の形態１では、光素子４が基部７に半田バンプ１０により接合されているものとしているが、光素子４の反素子面側に素子の駆動回路の端子を引き出しておき、素子とコア８とを密接させ、エポキシ、アクリル、ポリイミドなどの樹脂材料により光素子４を光結合部品６に接合一体化し、電気配線２と駆動回路の端子とをボンディングワイヤにより接続するようにしてもよい。

また、上記実施の形態１では、コア８を基部７内に形成するものとしているが、光導波路としての光ファイバを２次元的に配列して樹脂モールドして光結合部品を作製するようにしてもよい。
また、上記実施の形態１では、光導波路は誘電体の内部の屈折率の差を利用して光を伝播するものとしているが、フォトニックバンドギャップを利用したものを用いてもよく、光導波路のコア部分は空洞でもよい。
また、上記実施の形態１では、コア８が２行４列の２次元配列されているものとしているが、行数及び列数はこれに限定されるものではなく、仕様に基づいて適宜設定されるものである。また、コア８の配列は２次元配列に限らず、１次元配列でもよい。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。
図４において、光結合部品６Ａは、断面半円形の一対の位置合わせ凸部１５が行列状に配列されているコア８を挟んで基部７Ａの外周面に、コア８の軸方向に延設されている。また、光結合部品挿入孔１１Ａは、位置合わせ凸部１５の外形形状と同等の内形形状を有する半円形の一対の位置合わせ凹部１６が、位置合わせ凸部１５に対応するように、内壁面に凹設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態２によれば、光結合部品６Ａは、位置合わせ凸部１５を位置合わせ凹部１６に嵌入しつつ、光結合部品挿入孔１１Ａ内に挿入され、接着剤により固定される。
そこで、位置合わせ凸部１５と位置合わせ凹部１６との嵌合により、光結合部品搭載基板１に対する光結合部品６Ａの配設位置精度が高められる。

なお、上記実施の形態２では、位置合わせ凸部１５および位置合わせ凹部１６がそれぞれ断面半円形に形成されているものとしているが、位置合わせ凸部１５および位置合わせ凹部１６は、互いに嵌合できる形状であればよく、例えば断面三角形でもよい。
また、位置合わせ凸部１５は、基部７と同一材料で作製することが好ましいが、基部７と異なる材料、例えばセラミック、ガラス、樹脂で作製してもよい。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。
図５において、位置決め用ピン９は、光結合部品６Ｂから省略され、光結合部品搭載基板１の裏面に、光結合部品挿入孔１１を挟んで相対して立設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態３では、光結合部品挿入孔１１の内周と基部７の外周との嵌合により、光結合部品６Ｂの位置決めが行われる。そこで、光結合部品挿入孔１１に対する位置決め用ピン９の位置精度を高めておけば、光結合部品６Ｂとファイバ１４との位置合わせ精度が高精度に確保される。
従って、この実施の形態３においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。
図６において、接合剤充填用溝としての４つの断面半円形の固定用溝１７が、光結合部品挿入孔１１Ｂの内壁面に、光結合部品搭載基板１の表面から裏面に至るように延設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態４によれば、光結合部品６を光結合部品挿入孔１１Ｂ内に挿入した後、樹脂接着剤（接合剤）を固定用溝１７に注入・硬化させることで、光結合部品６が光結合部品搭載基板１に固定される。
そこで、接着剤を光結合部品６の外周形状と光結合部品挿入孔１１Ｂの内周形状との間に介在させる必要がないので、光結合部品挿入孔１１Ｂの内周形状を光結合部品６の外周形状に高精度に一致させることができ、光結合部品搭載基板１に対する光結合部品６の配設位置精度が高められる。

なお、固定用溝１７に注入される接合剤は、エポキシ、アクリル、ポリイミドなどの樹脂接着剤が好ましいが、半田などの溶融金属を用いてもよい。
また、固定用溝１７の断面形状は半円形に限定されるものではなく、例えば三角形であってよい。さらに、固定用溝１７の個数も４個に限定されるものではなく、光結合部品６を固定できる個数であればよい。

実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部断面図である。
図７において、光結合部品挿入穴１８が、光結合部品搭載基板１Ａの裏面に開口するように形成されている。そして、電気配線２が光結合部品挿入穴１８の底面に延設されている。また、光素子４と一体化された光結合部品６が、光結合部品挿入穴１８内に挿入され、配線パターン７ｃを半田バンプ１９により電気配線２に接続、固定されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態５によれば、光素子４と一体化された光結合部品６が、配線パターン７ｃを半田バンプ１９により電気配線２に接続されているので、光素子４と電気配線２とは半田バンプ１０、１９および配線パターン７ｃを介して電気的に接続される。そこで、上記実施の形態１で必要であった光素子４と電気配線２とを電気的に接続するボンディングワイヤ１２が不要となり、光・電気一括接続基板の組み立てが容易となる。

ここで、エポキシ、アクリル、シリコーン、ポリイミドなどの樹脂を光結合部品挿入穴１８と光結合部品６との隙間に充填させてもよい。この場合、光結合部品６および光素子４が光結合部品搭載基板１Ａに強固に固定されるので、光結合部品搭載基板１Ａに対する光結合部品６の位置精度が長期的に確保され、優れた信頼性が得られる。また、エポキシ、アクリル、シリコーン、ポリイミドなどの樹脂にシリカやアルミナなどのセラミック微粒子を混入した複合材料を光結合部品挿入穴１８と光結合部品６との隙間に充填させても、同様の効果が得られる。

実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６に係る光・電気一括接続基板の構成を模式的に示す斜視図である。
図８において、位置決め補助部品２０は、電気接続用外部部品や光接続用外部品を金属ピン３や光結合部品６に接続する際に、位置決めの精度と接続強度を補助するための部品であり、金属ピン３や位置決め用ピン９（光結合部品挿入孔１１）に対して所定の位置関係を有するように、光結合部品搭載基板１の裏面の四隅に直角に立設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

ここで、例えば光ファイバコネクタ１３には位置決め補助部品２０に係合する補助ガイド穴が形成されているとする。そこで、この光ファイバコネクタ１３を光結合部品搭載基板１の光結合部品６に接続する際には、まず位置決め補助部品２０が補助ガイド穴内に挿入され、ついで位置決め用ピン９がガイド穴１３ａに嵌入されて、光ファイバ１４がコア８に光接続される。
この実施の形態６によれば、位置決め用ピン９とガイド穴１３ａとの嵌合に先立って、位置決め補助部品２０と補助ガイド穴との嵌合により光ファイバコネクタ１３と光結合部品６との位置関係が粗調整される。そこで、光結合部品６と光ファイバ１４との位置合わせ精度が高められ、光結合時の損失を小さくすることができるとともに、接続時に位置決め用ピン９や金属ピン３を損傷させることもなく、光・結合一括接続基板の信頼性を高めることができる。

なお、位置決め補助部品２０は、円柱状の金属を用いるのが好ましいが、形状および材料はこれに限定されるものではなく、例えば三角柱などの多角形柱を用いてもよく、樹脂やガラスなどの材料を用いてもよい。また、位置決め補助部材２０の先端は、嵌合部材に容易に嵌合できるように、円錐形状、楔形状、半球形状などに加工することが望ましい。

実施の形態７．
図９はこの発明の実施の形態７に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。
図９において、マイクロレンズ２１は、光結合部品６に入出射する光信号のビーム形状を変える光学部品であり、基部７の第２面７ｂに露出する各コア８の端面に配設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態７によれば、マイクロレンズ２１がコア８の端面に設けられているので、コア８内を伝播してきた光の出射ビーム形状がマイクロレンズ２１により変えられる。そこで、光結合の位置ずれによる許容範囲を大きくすることができ、結合の信頼性が向上される。

ここで、マイクロレンズ２１は、エポキシ、アクリル、シリコーン、ポリイミドなどの樹脂材料を用いて作製することが望ましいが、ビーム形状を変えることができる材料であればよく、例えばガラス、シリコン等の材料を用いてもよい。
また、マイクロレンズ２１は光結合部品６と一体に形成されることが望ましいが、マイクロレンズ２１を光結合部品６と分離して形成してもよい。
また、マイクロレンズ２１は全てのコア８のそれぞれに設けるものとしているが、必ずしも全てのコア８にマイクロレンズ２１を取り付ける必要はなく、ビーム形状を変形刷る必要のあるコア８に対してのみマイクロレンズ２１を取り付けてもよい。
また、マイクロレンズ２１を基部７の第２面７ｂに露出するコア８の端面に取り付けるものとしているが、マイクロレンズ２１を基部７の第１面７ａに露出するコア８の端面に取り付けてもよい。

この発明の実施の形態１に係る光・電気一括接続基板の構成を模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態１に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。この発明の実施の形態１に係る光・電気一括接続基板における光接続用外部部品との光接続方法を説明する要部断面図である。この発明の実施の形態２に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。この発明の実施の形態３に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。この発明の実施の形態４に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。この発明の実施の形態５に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部断面図である。この発明の実施の形態６に係る光・電気一括接続基板の構成を模式的に示す斜視図である。この発明の実施の形態７に係る光・電気一括接続基板における光結合部品の取付構造を説明する要部斜視図である。

符号の説明

１、１Ａ光結合部品搭載基板、２電気配線、３金属ピン、４光素子、５ＩＣ（電気部品）、６、６Ａ、６Ｂ光結合部品、７、７Ａ基部、７ａ第１面、７ｂ第２面、８コア（光導波路）、９位置決め用ピン、１１、１１Ａ、１１Ｂ光結合部品挿入孔、１４凸部、１５凹部、１７固定用溝（接合剤充填用溝）、１８光部品挿入穴、２０位置決め補助部品、２１マイクロレンズ。

Claims

電気配線を有する光結合部品搭載基板と、
相対する互いに平行な第１および第２面を有する基部、および、両端面を上記第１及び第２面に露出させて、各軸方向を上記第１面および上記第２面と直交するように上記基部内に配設された複数本の光導波路を有する光結合部品と、
上記光結合部品搭載基板の他面又は上記基部の第２面に設けられ、光接続用外部部品を上記光結合部品に光学的に接続する際に、該光接続用外部部品を該光結合部品に位置決めする位置決め用ピンと、
光通信を行う光素子と、
上記電気配線に電気的に接続されて上記光結合部品搭載基板の一面側に搭載され、上記光素子の動作を制御する電気部品と、
上記電気配線に電気的に接続されて上記光結合部品搭載基板の他面側に立設され、上記電気部品に対する電気信号の授受を行う金属ピンと、を備え、
上記光素子が上記光結合部品に光学的に接続されて上記第１面上に一体に接合され、かつ、光結合部品搭載穴が少なくとも上記光結合部品搭載基板の裏面側に開口するように該光結合部品搭載基板に設けられており、
上記光素子と一体に接合された上記光結合部品が上記第２面を上記光結合部品搭載基板の他面側にして上記光結合部品搭載穴内に固定されて、光信号が上記光導波路を介して上記光結合部品搭載基板の他面側から入出力されるように構成されていることを特徴とする光・電気一括接続基板。
位置合わせ凸部が上記基部の外周面および上記光結合部品挿入穴の内周面の一方に形成され、かつ、上記位置合わせ凸部に嵌合する位置合わせ凹部が上記基部の外周面および上記光結合部品挿入穴の内周面の他方に形成されており、上記光結合部品が上記凸部と上記凹部との嵌合により上記光結合部品搭載基板に位置決めされることを特徴とする請求項１記載の光・電気一括接続基板。
接合剤充填用溝が上記光結合部品挿入穴の内壁面に形成され、上記光結合部品が上記接合剤充填用溝内に充填された接合剤により上記光結合部品搭載基板に接合されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光・電気一括接続基板。
複数の位置決め補助部材が上記光結合部品搭載基板の裏面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光・電気一括接続基板。
光学レンズが上記光導波路の上記第１面および上記第２面での露出面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光・電気一括接続基板。