JP2007004043A - Wiring board, module using wiring board, and module assembly - Google Patents

Wiring board, module using wiring board, and module assembly Download PDF

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Masahiro Kubo
雅洋 久保
Mikio Oda
三紀雄 小田
Hisaya Takahashi
久弥 高橋
Katsumi Maeda
勝美 前田
Kaichiro Nakano
嘉一郎 中野
Mitsuru Kurihara
充 栗原
Hikari Kouda
光 古宇田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the optical coupling efficiency of a wiring board, the connection of a waveguide and an optical fiber, and various characteristics of optical coupling density. <P>SOLUTION: The wiring board 10 for coupling an electric signal and an optical signal to surface mounting type optical elements 1 and 2, has: an optoelectic wiring board 15 provided with electric wiring parts 4a and 4b for connecting the electric signal; an optical wiring board M which is mounted on the reverse face of the face on which the optical element of the optoelectic wiring board 15 is provided, and provided with an optical wiring part 13 to which an optical signal is transmitted; and an optical path conversion part 12 provided at the end of the optical wiring part 13. An optical waveguide is provided on an optoelectric wiring board L and passes through the optoelectric wiring board L for connecting the position at which the optical elements 1 and 2 are provided and the optical path conversion part 12, and the optical path conversion part 12 is so formed to convert the optical path between the optical waveguide and the optical wiring part 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はネットワークやコンピュータ分野で使われる配線基板等に関し、特に、表面実装型の光発光素子、光受光素子の光素子を実装可能な配線基板の構造に属する。   The present invention relates to a wiring board and the like used in the network and computer fields, and particularly relates to a structure of a wiring board on which a surface-mounted light emitting element and a light receiving element can be mounted.

LSIの高速化はますます進展しているが、それらLSI間等を結ぶ電気配線には伝送能力の限界があると考えられている。その限界を打破する技術として光配線部が期待されている。光信号は高速・長距離伝送能力、低電磁放射という性能を有するといった優位性があるために、例えば、第1のLSIから出た電気信号を光信号に変換し、その信号が光配線部を伝送した後、第2のLSIの手前で光信号を電気信号に変換してから第2のLSIに入力され、また逆方向の伝送も同様に、第2のLSIから出た電気信号を光信号に変えて伝送し、光信号を電気信号に変えて第1のLSIに入力する構成をとれば、電気信号だけを用いる場合に比べて、より高速の伝送ができると考えられている。   Although speeding up of LSIs is progressing more and more, it is considered that there is a limit in transmission capability for electrical wiring that connects these LSIs. An optical wiring part is expected as a technology that breaks through the limits. Since optical signals have the advantages of high-speed, long-distance transmission capability and low electromagnetic radiation performance, for example, the electrical signal output from the first LSI is converted into an optical signal, and the signal passes through the optical wiring section. After transmission, the optical signal is converted into an electrical signal before the second LSI and then input to the second LSI. Similarly, in the reverse transmission, the electrical signal output from the second LSI is converted into the optical signal. It is considered that the transmission can be performed at a higher speed than the case where only the electric signal is used when the optical signal is converted into the electric signal and the optical signal is changed into the electric signal and input to the first LSI.

LSIから入出力される信号数も年々増加しており、1000以上の信号数を持つLSIも製造されている。従来の電気信号の伝送では、信号間のクロストークの問題で高密度の電気配線を引き回す距離に限界が生じているため、配線の高速化だけでなく高密度化の観点からも、クロストークの影響がほとんど無い光配線部の導入には大きな期待が寄せられている。   The number of signals input / output from LSIs is increasing year by year, and LSIs having 1000 or more signals are also manufactured. In conventional electrical signal transmission, there is a limit to the distance that high-density electrical wiring can be routed due to the problem of crosstalk between signals. There is great expectation for the introduction of optical wiring parts that have almost no effect.

近年、実装および部品コストの観点から、光電気の変換を行う素子としては、表面実装型の受光発光素子が注目されている。これらの素子は実装面に対して垂直方向に光を入出力するため、基板と平行方向に光配線部を形成する場合は、光路を変換する必要がある。光素子から入出力する光と光配線部を、光路変換部分も含めて効率よく高密度に結合させるためには、光素子の入出力部分と、光配線部の入出力部分をできるだけ近接させて実装する必要がある。   In recent years, from the viewpoint of mounting and component costs, a surface-mounted light-receiving / emitting element has attracted attention as an element that performs photoelectric conversion. Since these elements input and output light in a direction perpendicular to the mounting surface, it is necessary to change the optical path when the optical wiring portion is formed in a direction parallel to the substrate. In order to efficiently couple the light input / output from the optical element and the optical wiring part, including the optical path conversion part, with high density, the input / output part of the optical element and the input / output part of the optical wiring part should be as close as possible. Must be implemented.

光配線部関連の従来技術は多く見られ、例えば特許文献1にはポリマー光配線部、特許文献2には導波路の端部を45度に加工した光変換機能を保持したもの、特許文献3にはプリント基板中に光配線部を形成しているものが報告されている。さらに詳細には、光と電気の配線を混載している基板において、特許文献3の光電融合ビアホールをもつ光電融合配線基板では、電気配線と光配線部が融合された基板が開示されている。この発明のビアホールには電気ビアホールと光ビアホールを共存させた構造が示され、低速の信号伝送は電気ビアホールで、高速の信号伝送は光ビアホールを用いる方法が示されている。また、特許文献1(光配線部、光配線部の製造方法及び多層光配線部)では、多層光配線部間に45度ミラーとレンズを備えた構造により、層の異なる光配線部間で効果的に光を伝播させる技術が開示されている。特許文献2(マイクロレンズ付き光導波路およびその製造方法)においても、1層の光導波路に45度ミラーとレンズを備えた構造が開示されている。   There are many conventional techniques related to the optical wiring section. For example, Patent Document 1 has a polymer optical wiring section, Patent Document 2 has a light conversion function in which the end of a waveguide is processed at 45 degrees, Patent Document 3 Reported that an optical wiring part is formed in a printed circuit board. More specifically, in a photoelectric fusion wiring substrate having photoelectric fusion via holes disclosed in Patent Document 3 in a substrate on which optical and electrical wiring are mixedly mounted, a substrate in which electrical wiring and an optical wiring portion are fused is disclosed. The via hole of the present invention shows a structure in which an electrical via hole and an optical via hole coexist, and shows a method using an electrical via hole for low-speed signal transmission and an optical via hole for high-speed signal transmission. Further, in Patent Document 1 (optical wiring section, optical wiring section manufacturing method and multilayer optical wiring section), a structure having a 45-degree mirror and a lens between multilayer optical wiring sections is effective between optical wiring sections of different layers. A technique for propagating light is disclosed. Patent Document 2 (an optical waveguide with a microlens and a manufacturing method thereof) also discloses a structure in which a 45-degree mirror and a lens are provided in a single-layer optical waveguide.

光通信の分野では、ほとんどがシングルモードの光配線部が用いられている。これは長距離を伝送する際に、信号が劣化してしまうことを避けるためである。しかし、LSI間等の装置内の数m以下の距離を光配線部で結合する場合には、20Gbps程度の信号速度であれば、マルチモードでも信号劣化の点では問題とならない。そこで、光素子と光素子の実装トレランスが大きなマルチモードの光配線部が主として用いられている。
特開2002-258081号公報 特開平11-248953号公報 特開2004-69798号公報
In the field of optical communications, almost all single-mode optical wiring sections are used. This is to avoid signal degradation when transmitting over long distances. However, when a distance of several meters or less in an apparatus such as between LSIs is coupled by an optical wiring unit, if the signal speed is about 20 Gbps, there is no problem in terms of signal degradation even in multimode. Therefore, a multi-mode optical wiring portion having a large mounting tolerance between the optical element and the optical element is mainly used.
JP 2002-258081 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-248953 JP 2004-69798 A

上記に述べたように、LSI間の伝送信号の高速、かつ、高密度化の課題を解決する手段として、マルチモードの光配線部を導入した、光電気の混載配線基板が検討されているが、下記の課題がある。   As described above, as a means for solving the problem of high-speed and high-density transmission signals between LSIs, an opto-electric hybrid wiring board in which a multi-mode optical wiring unit is introduced has been studied. There are the following problems.

(1)光結合効率:これまで提案されている方法では、光素子の受発光面と光配線部の入出力面の間の距離が長くなってしまい、結合効率が悪くなってしまうため、レンズ等の集光機能を必要としている。   (1) Optical coupling efficiency: In the methods proposed so far, the distance between the light emitting / receiving surface of the optical element and the input / output surface of the optical wiring section becomes long, and the coupling efficiency is deteriorated. Condensing function such as is required.

(2)光導波路と光ファイバーの接合:ポリマー光導波路は高密度、かつ、任意のパターン形成が容易であり、フィルムタイプであれば屈曲性もよく、熱膨張率も電気配線部に近い値をもつ。そのため、光ファイバーと比較して、高密度、低コストで電気配線部と一体化させるのに適している。しかし、光ファイバーと比較すると伝搬ロスが1桁以上大きいため、長い配線には光ファイバーが適している。そこで、超高密度でプリント基板上に実装した光素子との光結合には光導波路を用い、配線長が長い引き回しの部分には光ファイバーを用いることが考えられる。その場合、光導波路と光ファイバーを高密度で結合することが必要になる。光ファイバーを用いた光コネクタと、光導波路のコネクタを効率よく結合するためには、コネクタのピンと光導波路の位置精度の制御が必要である。フィルム上の導波路は、熱膨張や加工精度の限界があるため、位置精度の制御が非常に困難であり、光ファイバーコネクタと結合することは困難である。   (2) Bonding of optical waveguide and optical fiber: Polymer optical waveguide has high density and can easily form an arbitrary pattern. If it is a film type, it has good flexibility, and the coefficient of thermal expansion has a value close to that of electrical wiring. . Therefore, compared with an optical fiber, it is suitable for integrating with an electric wiring part at high density and low cost. However, since the propagation loss is larger by one digit or more than the optical fiber, the optical fiber is suitable for a long wiring. Therefore, it is conceivable to use an optical waveguide for optical coupling with an optical element mounted on a printed circuit board at an ultra-high density, and to use an optical fiber for a portion having a long wiring length. In that case, it is necessary to couple the optical waveguide and the optical fiber at high density. In order to efficiently couple an optical connector using an optical fiber and an optical waveguide connector, it is necessary to control the positional accuracy of the connector pins and the optical waveguide. Since the waveguide on the film has limitations in thermal expansion and processing accuracy, it is very difficult to control the positional accuracy, and it is difficult to couple with the optical fiber connector.

(3)光結合密度:表面実装型の受光および光発光素子はアレイ状のものが製品化されており、発光点のピッチは250μmのものが最小である。250μmピッチ以下で結合するためには、これらの光素子の狭ピッチ化が必要であるが、光素子を駆動するための電気接続用のパッドの大きさの制約があり、250μm以下のピッチにすることが困難である。   (3) Optical coupling density: Surface-mounted light-receiving and light-emitting elements are in the form of arrays, and the pitch of the light emitting points is the minimum of 250 μm. In order to couple at a pitch of 250 μm or less, it is necessary to reduce the pitch of these optical elements. However, there is a restriction on the size of pads for electrical connection for driving the optical elements, and the pitch is set to 250 μm or less. Is difficult.

本発明はかかる課題に対処するためになされ、光結合効率、導波路と光ファイバーの接合、および光結合密度の諸特性の向上が可能な配線基板、およびかかる配線基板を用いたモジュール等を提供することを目的とする。   The present invention has been made to cope with such problems, and provides a wiring board capable of improving optical coupling efficiency, bonding between a waveguide and an optical fiber, and various characteristics of optical coupling density, a module using the wiring board, and the like. For the purpose.

本発明の配線基板は、表面実装型の光素子に電気信号および光信号を接続させる配線基板であって、電気信号を接続させる電気配線部を備えた光電気配線基板と、光電気配線基板の光素子が設けられる面の反対面に設けられ、光信号が伝えられる光配線部を備えた光配線基板と、光配線部の端部に設けられた光路変換部とを有している。光電気配線基板には、光素子が設けられる位置と光路変換部とを結ぶ、光電気配線基板を貫通する光導波路が備えられ、光路変換部は、光導波路と光配線部との間の光路変換をするように形成されている。   The wiring board of the present invention is a wiring board for connecting an electrical signal and an optical signal to a surface-mount type optical element, and includes an opto-electric wiring board provided with an electrical wiring part for connecting an electrical signal, It has an optical wiring board provided with an optical wiring portion that is provided on the opposite surface of the surface on which the optical element is provided and can transmit an optical signal, and an optical path conversion portion provided at an end of the optical wiring portion. The opto-electric wiring board is provided with an optical waveguide that penetrates the opto-electric wiring board and connects the position where the optical element is provided and the optical path conversion unit, and the optical path conversion unit is an optical path between the optical waveguide and the optical wiring unit. It is formed to convert.

このため、光信号は、光素子が設けられる面から、光電気配線基板を貫通する光導波路を通って、光電気配線基板の厚さ方向に伝播して光電気配線基板の反対面に到達し、そこで光路変換されて、光配線部によって所定の接続位置まで伝えられる。このように、光信号は光電気配線基板の厚さ分を多少上回る程度の伝播距離で光結合が可能となるため、光結合効率が向上する。   Therefore, the optical signal propagates in the thickness direction of the photoelectric wiring board from the surface where the optical element is provided, passes through the optical waveguide penetrating the photoelectric wiring board, and reaches the opposite surface of the photoelectric wiring board. Then, the optical path is changed and transmitted to a predetermined connection position by the optical wiring section. As described above, the optical signal can be optically coupled at a propagation distance that is slightly larger than the thickness of the photoelectric wiring board, so that the optical coupling efficiency is improved.

光導波路は光電気配線基板を貫通するビアホールを備えていてもよい。   The optical waveguide may include a via hole penetrating the optoelectric wiring board.

ビアホールの内壁に金属膜が形成されていてもよい。   A metal film may be formed on the inner wall of the via hole.

ビアホールに、光信号に対して透明であり、光配線部と略同一の屈折率を有する材料が充填されていてもよい。   The via hole may be filled with a material that is transparent to the optical signal and has substantially the same refractive index as the optical wiring portion.

ビアホールは、光電気配線基板の光素子が設けられる面から光配線基板が設けられた面に向かって断面積が拡大するように形成されていてもよい。   The via hole may be formed so that the cross-sectional area increases from the surface on which the optical element of the photoelectric wiring substrate is provided toward the surface on which the optical wiring substrate is provided.

ビアホールは、光電気配線基板の光素子が設けられる面から光配線基板が設けられた面に向かって断面積が縮小するように形成されていてもよい。   The via hole may be formed so that the cross-sectional area decreases from the surface on which the optical element of the photoelectric wiring substrate is provided toward the surface on which the optical wiring substrate is provided.

光電気配線基板または光配線基板の少なくともいずれかは、複数枚の基板を積層して形成され、ビアホールは複数枚の基板を貫通して形成されていてもよい。   At least one of the photoelectric circuit board and the optical circuit board may be formed by stacking a plurality of substrates, and the via hole may be formed through the plurality of substrates.

光電気配線基板は光信号に対して透明であってもよい。   The photoelectric circuit board may be transparent to the optical signal.

光導波路は、光電気配線基板を貫通するビアホールと、ビアホールに充填された、透明な光電気配線基板よりも屈折率が高い透明な材料とを有していてもよい。   The optical waveguide may have a via hole penetrating the photoelectric wiring substrate and a transparent material having a higher refractive index than that of the transparent photoelectric wiring substrate filled in the via hole.

透明な配線基板は、光配線基板の光電気配線基板と接合している部分の屈折率が接合していない部分の屈折率よりも高くなっていてもよい。   In the transparent wiring substrate, the refractive index of the portion of the optical wiring substrate that is bonded to the photoelectric wiring substrate may be higher than the refractive index of the portion that is not bonded.

光路変換部は半球状、半楕円状、半円柱状、もしくは、半楕円柱状の形状を有し、光配線部の端部と一体化して形成されていてもよい。   The optical path conversion part has a hemispherical shape, a semi-elliptical shape, a semi-cylindrical shape, or a semi-elliptical columnar shape, and may be formed integrally with the end of the optical wiring part.

光路変換部は光信号が反射される部分に金属膜を有していてもよい。   The optical path changing unit may have a metal film in a portion where the optical signal is reflected.

光路変換部は、光配線部と略同等の厚さに加工された半球状、半楕円状、半円柱状、もしくは、半楕円柱状のミラー面を有していてもよい。   The optical path conversion unit may have a hemispherical, semi-elliptical, semi-cylindrical, or semi-elliptical columnar mirror surface processed to a thickness substantially equal to that of the optical wiring unit.

光配線部の端部と光路変換部との間に、光信号に対して透明で、屈折率が光配線部と同程度の材料が充填されていてもよい。   A material that is transparent to the optical signal and has a refractive index similar to that of the optical wiring part may be filled between the end of the optical wiring part and the optical path conversion part.

少なくとも3つの受光部または少なくとも3つの発光部を持つ光素子が実装されるようにされ、受光部または発光部に対応する光路変換部のすべてが一直線上に並ばないように形成されていてもよい。   An optical element having at least three light receiving units or at least three light emitting units may be mounted, and may be formed so that all of the light path conversion units corresponding to the light receiving units or the light emitting units are not aligned on a straight line. .

光路変換部は千鳥状に形成されていてもよい。   The optical path conversion unit may be formed in a staggered pattern.

光配線部は、光路変換部との接続部における配線幅が、その他の部分における配線幅よりも広く形成されていてもよい。   The optical wiring portion may be formed so that the wiring width at the connection portion with the optical path changing portion is wider than the wiring width at other portions.

光配線部は、光路変換部との接続部における配線幅が、その他の部分における配線幅よりも狭く形成されていてもよい。   The optical wiring portion may be formed such that the wiring width at the connection portion with the optical path changing portion is narrower than the wiring width at other portions.

光配線部はポリマー導波路で形成されていてもよい。   The optical wiring part may be formed of a polymer waveguide.

ポリマー導波路は、光信号を伝搬させるコア部と、その周囲を囲むクラッド部とから形成されており、クラッド部の一部は、電気配線部の一部を構成していてもよい。   The polymer waveguide is formed of a core part for propagating an optical signal and a clad part surrounding the core part, and a part of the clad part may constitute a part of the electric wiring part.

光導波路は、光電気配線基板およびポリマー導波路のクラッド部を貫通するビアホールを備え、ビアホールには、ポリマー導波路のコア部と同じ材料が充填されていてもよい。   The optical waveguide includes a via hole penetrating the opto-electric wiring board and the cladding portion of the polymer waveguide, and the via hole may be filled with the same material as the core portion of the polymer waveguide.

光配線部は屈曲可能なフィルム状に形成されていてもよい。   The optical wiring portion may be formed in a bendable film shape.

光配線部は光ファイバーで形成されていてもよい。   The optical wiring part may be formed of an optical fiber.

光ファイバーは、光ファイバーを形成する材料と同程度の屈折率からなるポリマー材料で囲まれており、ポリマー材料の電気配線部との接合面は平坦に加工されていてもよい。   The optical fiber is surrounded by a polymer material having a refractive index similar to that of the material forming the optical fiber, and the joint surface of the polymer material with the electric wiring portion may be processed flat.

光配線部は、屈曲可能なフィルム状に形成されていてもよい。   The optical wiring portion may be formed in a bendable film shape.

光配線部の両端に光路変換部が各々形成されており、各端部に異なる光電気配線基板が接続されていてもよい。   Optical path conversion sections may be formed at both ends of the optical wiring section, and different photoelectric wiring boards may be connected to the end sections.

一つの光電気配線基板に複数個の光配線基板が接続されていてもよい。   A plurality of optical wiring boards may be connected to one photoelectric wiring board.

光配線基板に電気配線部が形成されており、電気信号は光配線基板を介して2つの光電気配線基板間を伝えられるにされていてもよい。   An electrical wiring portion may be formed on the optical wiring board, and an electrical signal may be transmitted between the two photoelectric wiring boards via the optical wiring board.

光配線部の光路変換部が形成されていない側の端部に、光信号を外部に接続する光コネクタが形成されていてもよい。   An optical connector for connecting an optical signal to the outside may be formed at the end of the optical wiring section on the side where the optical path changing section is not formed.

光配線部は屈曲可能なフィルム状に形成されており、光コネクタには、配線部よりも剛性の大きい支持体が接続されていてもよい。   The optical wiring part is formed in a bendable film shape, and a support body having higher rigidity than the wiring part may be connected to the optical connector.

コネクタの支持体、光配線部、もしくは光配線部を含む支持体に、光配線部のコア部と所定の位置関係をもった構造が形成されていてもよい。   A structure having a predetermined positional relationship with the core portion of the optical wiring section may be formed on the support body of the connector, the optical wiring section, or the support body including the optical wiring section.

本発明のモジュールは、上記の配線基板と、少なくとも3個以上の発光部または少なくとも3個以上の受光部を持つ、光電気配線基板上に実装された光素子と、光電気配線基板上に実装された、光素子を動作させるICチップとを有している。   The module of the present invention has the above-mentioned wiring board, an optical element mounted on the photoelectric wiring board having at least three or more light emitting parts or at least three light receiving parts, and mounted on the photoelectric wiring board. And an IC chip for operating the optical element.

ICチップは、光素子を挟んで両側に各々実装され、光素子の発光部または受光部は一直線上に形成され、光素子は、発光部または受光部毎に、ICチップと電気接続をとるための電極を有し、電極は、発光部または受光部毎に、発光部または受光部が接続されているICチップに隣接する位置に形成されていてもよい。   The IC chip is mounted on both sides of the optical element, the light emitting part or the light receiving part of the optical element is formed on a straight line, and the optical element is connected to the IC chip for each light emitting part or light receiving part. The electrode may be formed at a position adjacent to the IC chip to which the light emitting part or the light receiving part is connected, for each light emitting part or light receiving part.

ICチップは、光素子を挟んで両側に各々実装され、光素子の発光部または受光部は2本の直線のいずれかの上に形成され、各発光部または受光部は、発光部または受光部が形成された直線に隣接するICチップに電気接続されており、光素子は、発光部または受光部毎に、ICチップと電気接続をとるための電極を有し、電極は、発光部または受光部が接続されているICチップと隣接する位置に形成されていてもよい。   The IC chip is mounted on both sides of the optical element, and the light emitting part or the light receiving part of the optical element is formed on one of the two straight lines. Each light emitting part or light receiving part is a light emitting part or a light receiving part. The optical element has an electrode for electrical connection with the IC chip for each light emitting part or light receiving part, and the electrode is a light emitting part or light receiving part. It may be formed at a position adjacent to the IC chip to which the part is connected.

複数の光素子が2列で実装され、ICチップは、複数の光素子を挟んで両側に各々実装されていてもよい。   A plurality of optical elements may be mounted in two rows, and the IC chip may be mounted on both sides of the plurality of optical elements.

一方の列に光発光素子を備えた光素子が、他方の列に光受光素子を備えた光素子が各々実装されていてもよい。   An optical element having a light emitting element in one column and an optical element having a light receiving element in the other column may be mounted.

発光部または受光部は、各直線または各列間で千鳥状に配置されていてもよい。   The light emitting units or the light receiving units may be arranged in a staggered manner between each straight line or each column.

千鳥に配置された2列の光素子と、千鳥状に配置された光路変換部と、1つの光配線基板とを有し、2列の光素子は光路変換部の対応する各列と接続され、光路変換部は1つの光配線基板と接続されていてもよい。   It has two rows of optical elements arranged in a staggered manner, an optical path conversion unit arranged in a staggered pattern, and one optical wiring board, and the two rows of optical elements are connected to corresponding columns of the optical path conversion unit. The optical path conversion unit may be connected to one optical wiring board.

本発明のモジュール集合体は、上記の複数のモジュールと、複数のモジュールを互いに接続する光コネクタとを有し、光コネクタの一端には1個の接続部が、他端には少なくても2個以上に分岐した接続部が設けられ、分岐の数は、1個の接続部が設けられた端部に接続するモジュールに実装されたICチップの数に等しい。   The module assembly of the present invention includes the above-described plurality of modules and an optical connector that connects the plurality of modules to each other, and one connection portion is provided at one end of the optical connector and at least two are provided at the other end. More than one connecting portions are provided, and the number of branches is equal to the number of IC chips mounted on a module connected to an end portion provided with one connecting portion.

本発明の配線基板を用いることにより、多チャンネルの光素子からの光信号を、高密度、低損失で光配線部と接続することができる。また、本発明による配線基板を用いた光モジュールは、モジュールを作製する際に、非常に高精度な位置あわせが必要となる工程を低減することが可能となる。このように、本発明によれば、光結合効率、導波路と光ファイバーの接合、および光結合密度の諸特性の向上が可能な配線基板、およびかかる配線基板を用いたモジュール等を提供することができる。   By using the wiring board of the present invention, optical signals from multi-channel optical elements can be connected to the optical wiring section with high density and low loss. In addition, the optical module using the wiring board according to the present invention can reduce processes that require very high precision alignment when the module is manufactured. Thus, according to the present invention, it is possible to provide a wiring board capable of improving various characteristics of optical coupling efficiency, waveguide and optical fiber bonding, and optical coupling density, and a module using such a wiring board. it can.

まず、本発明の特徴とその作用について詳細に説明する。表面実装型の光発光素子、光受光素子の光素子を実装する電気配線部において、この電気配線部上には光素子を駆動するための電気配線を設けるとともに、光素子の受発光点の直下にビアホールを設け、このビアホール中に光を透過させることにより光の広がりを抑えることが可能になる。また、ビアホールを設けた電気配線部に、入出力端部に光路変換部を設けた光配線部を直接接続することにより、光素子と光配線部の入出力部の距離を短くすることが可能となり、光結合効率が向上する。   First, the features and actions of the present invention will be described in detail. In the electrical wiring portion for mounting the surface mount type light emitting element and the optical element of the light receiving element, an electrical wiring for driving the optical element is provided on the electrical wiring portion and immediately below the light receiving and emitting point of the optical element. It is possible to suppress the spread of light by providing a via hole in the via hole and transmitting light through the via hole. In addition, the distance between the optical element and the input / output section of the optical wiring section can be shortened by directly connecting the optical wiring section with the optical path conversion section at the input / output end to the electrical wiring section with via holes. Thus, the optical coupling efficiency is improved.

このビアホールの内壁に金属、例えば金のめっきを施すことにより内部を透過する光を反射させることが可能となり、光のロスを低減させることが可能となる。また、ビアホール中に光配線部と同程度の屈折率をもつ透明な材料を充填することにより、光素子と光配線部間の損失を低減することが可能となる。さらに、光発光素子の発光部分の直下にある光ビアホールの形状を、上部は広く、下部は狭いテーパ状にすることにより光の広がりを抑制することが可能となり、光配線部との結合を効率よく行うことが可能となる。また、光受光素子の受光部分の直下に設けた光ビアホールの形状を上部は狭く、下部は広く形成することにより、光配線部から出射された光の広がりを抑制することが可能となり、光配線部と光受光素子を効率よく結合することが可能となる。光配線部が何層か形成されていて、所定の層まで光を垂直方向に伝搬させるため、所定の層までの間の層にスタックしたビアホールを形成することにより、光をロス無く下部の層まで導くことが可能となる。   By plating the inner wall of the via hole with a metal, for example, gold, it is possible to reflect light transmitted through the inside, and to reduce light loss. Further, by filling the via hole with a transparent material having a refractive index comparable to that of the optical wiring portion, it is possible to reduce the loss between the optical element and the optical wiring portion. Furthermore, the optical via hole that is directly under the light emitting portion of the light emitting element has a tapered shape at the top and wide at the bottom. It can be done well. In addition, the optical via hole provided immediately below the light receiving portion of the light receiving element is formed with a narrow upper part and a wide lower part, thereby suppressing the spread of light emitted from the optical wiring part. It becomes possible to couple | bond a part and a light receiving element efficiently. Several layers of optical wiring are formed, and in order to propagate light in a vertical direction to a predetermined layer, by forming a via hole stacked in a layer between the predetermined layer, the lower layer without loss of light It becomes possible to lead to.

電気配線部に受光発光素子の光に対して透明な基板を用いることで、ビアホールを設けなくても、光配線部と結合させることが可能となるが、ビアホールを設けて、ビアホール中には透明基板よりも屈折率の高い透明材料を重点させることで縦方向の導波路を形成することが可能となり、光結合効率をさらに向上させることが可能となる。また、光配線部よりも、低い透明な基板を電気配線部に用いることで、光配線部からもれてクロストークの原因となる光を、接合している透明な電気配線部側に導くことが可能となり、信頼性の高い信号伝送が可能となる。   By using a substrate transparent to the light of the light receiving and emitting element in the electrical wiring part, it is possible to couple with the optical wiring part without providing a via hole. However, a via hole is provided and the via hole is transparent. By emphasizing a transparent material having a refractive index higher than that of the substrate, a longitudinal waveguide can be formed, and the optical coupling efficiency can be further improved. In addition, by using a lower transparent substrate for the electrical wiring unit than the optical wiring unit, light that is leaked from the optical wiring unit and causes crosstalk is guided to the bonded transparent electrical wiring unit side. Therefore, highly reliable signal transmission is possible.

光路変換部には、集光機能をもつ形状、たとえば、半球状、半楕円状、半円柱状、もしくは、半楕円状のミラーが形成してあることにより、光を効率的に結合することが可能となる。この集光機能は、光配線部の端部を直接変形させて形成する方法、垂直に切断した光配線部の端部に型等を用いて集光ミラーを形成する方法等が考えられる。また、集光機能をもった、光配線部と同程度の厚さのミラーを別途作成し、光配線部の端部に接合しても良い。この場合、光配線部の端部とミラーの間のスペースには、光配線部と同程度の屈折率をもった透明な材料を充填することで、界面での反射を抑制することが可能となる。   The optical path conversion part has a condensing function, for example, a hemispherical, semi-elliptical, semi-cylindrical, or semi-elliptical mirror, so that light can be efficiently combined. It becomes possible. As this condensing function, a method in which the end portion of the optical wiring portion is directly deformed, a method in which a condensing mirror is formed using a mold or the like at the end portion of the optical wiring portion cut vertically, and the like can be considered. Alternatively, a mirror having a light condensing function and having the same thickness as that of the optical wiring portion may be separately formed and bonded to the end portion of the optical wiring portion. In this case, it is possible to suppress reflection at the interface by filling the space between the end portion of the optical wiring portion and the mirror with a transparent material having the same refractive index as that of the optical wiring portion. Become.

光路変換部は、一直線上にある必然性はなく、光素子の実装位置に対応した位置に形成することが可能となり、たとえば、光素子の受発光部が千鳥の位置に配置している場合は、光路変換部もそれに対応した千鳥状の位置に配置して形成することができ、高密度な光接続にも対応可能である。   The optical path conversion unit is not necessarily in a straight line and can be formed at a position corresponding to the mounting position of the optical element. For example, when the light emitting and receiving parts of the optical element are arranged at the staggered position, The optical path conversion unit can also be formed by being arranged at staggered positions corresponding to the optical path conversion unit, and can correspond to high-density optical connection.

結合効率は、光配線部をテーパ状に形成することでも向上させることが可能である。光発光素子から出射されてビアホールを経由した光の光路をミラーで変換した後の光配線部端部の幅を他の部分よりも広げて形成することにより、コア部への光の結合効率を向上させることが可能となる。また、導波路端部のコアの幅を他の部分の光配線部分の幅よりも細くして形成した部分を設け、端部のミラーにて光路を変換することにより、光の広がりを抑制することが可能となって、効率よく光受光素子と結合することが可能となる。   The coupling efficiency can also be improved by forming the optical wiring portion in a tapered shape. The efficiency of light coupling to the core is improved by forming the end of the optical wiring part wider than the other part after the optical path of the light emitted from the light emitting element and passing through the via hole is converted by a mirror. It becomes possible to improve. In addition, a portion formed by making the width of the core at the end of the waveguide narrower than the width of the other optical wiring portion is provided, and the optical path is converted by the mirror at the end, thereby suppressing the spread of light. It becomes possible to couple | bond with a light receiving element efficiently.

光配線部にポリマー光導波路を用い、このポリマー導波路のクラッド層が電気配線部と同じ機能を有することにより、光素子と光配線部の距離が短くなり結合効率が向上する。また、このクラッド部分にビアホールを設けてコア層と同じ材料を充填することで、たて方向にも導波路が形成され、光路変換部を介して、さらに効率の良い光結合が達成される。ポリマー導波路はフィルム状に形成することも可能となり、光配線部をフレキシブルに行うことができる。   A polymer optical waveguide is used for the optical wiring portion, and the clad layer of the polymer waveguide has the same function as that of the electric wiring portion, thereby shortening the distance between the optical element and the optical wiring portion and improving the coupling efficiency. Further, by providing a via hole in the clad portion and filling the same material as the core layer, a waveguide is formed in the vertical direction, and more efficient optical coupling is achieved through the optical path conversion unit. The polymer waveguide can be formed in a film shape, and the optical wiring portion can be flexibly performed.

光配線部には光ファイバーを用いることも可能である。光ファイバーをアレイ状に並べてから光ファイバーと同程度の屈折率をもつ材料で一体化し、電気配線部に実装する側の面をフラットに加工し、また、ファイバーの端部に直接光路変換部を形成することが可能となる。光ファイバーも直径が80μm程度になると屈曲が可能となる。光ファイバーはポリマー導波路と比較して伝搬ロスが一桁以上小さいため、電気配線部に接合した光配線部の光配線部距離が長い場合には有効となる。   An optical fiber can also be used for the optical wiring portion. The optical fibers are arranged in an array and then integrated with a material having a refractive index similar to that of the optical fiber. The surface to be mounted on the electric wiring portion is processed into a flat surface, and the optical path changing portion is directly formed at the end of the fiber. It becomes possible. The optical fiber can be bent when the diameter is about 80 μm. Since the optical fiber has a propagation loss that is one digit or more smaller than that of the polymer waveguide, the optical fiber is effective when the optical wiring portion of the optical wiring portion joined to the electric wiring portion is long.

複数の光素子を実装した1枚の電気配線部には、複数の光路変換素子および複数の光配線部を接合することが可能であり、また、1枚の光配線部に複数の光路変換素子および、電気配線部を接合することも可能であり、大規模な光電気の変換を行うことが可能となる。   A plurality of optical path conversion elements and a plurality of optical wiring sections can be joined to one electrical wiring section on which a plurality of optical elements are mounted, and a plurality of optical path conversion elements can be attached to one optical wiring section. In addition, it is possible to join the electric wiring portions, and it is possible to perform large-scale photoelectric conversion.

光配線部に電気配線が形成できる場合は、電気配線部の電気配線は、光配線部を介して別の電気配線部と接続することも可能となるので、光配線部の電気配線部への実装面積の制約がなくなる。   When electrical wiring can be formed in the optical wiring section, the electrical wiring in the electrical wiring section can be connected to another electrical wiring section through the optical wiring section. No restrictions on the mounting area.

光路変換部とは反対側の光配線部の端部に光コネクタが形成されていることにより、電気配線部に実装された光素子の光を外部と入出力することが可能となる。この場合、光配線部にフィルム状のポリマー導波路を用いることで、光コネクタをフレキシブルに扱うことが可能となり、接続の際の位置の自由度が向上する。また、コネクタを形成する部分には、フィルム状のポリマー導波路に支持体をもうけ、この支持体には導波路のコア部と所定の位置関係にある構造をもうけることで、コネクタのピンの位置との位置あわせを行うことが可能となる。   Since the optical connector is formed at the end of the optical wiring section opposite to the optical path conversion section, the light of the optical element mounted on the electric wiring section can be input / output from / to the outside. In this case, by using a film-like polymer waveguide for the optical wiring portion, it becomes possible to handle the optical connector flexibly, and the degree of freedom of the position at the time of connection is improved. In addition, a support is provided in a film-like polymer waveguide at the portion where the connector is formed, and this support is provided with a structure having a predetermined positional relationship with the core portion of the waveguide, so that the position of the connector pin is provided. Can be aligned.

高密度で光接続を行うためには、光素子の受発光部を高密度に設けて、光配線部と高密度に接合することが必要になる。光素子のピッチの限界を決めているのは光の受発光部分の大きさではなく、光素子を動作させるための電極パッド部分の大きさである。現状、パッドは80μm径が最小であり、そのため、光素子のピッチは250μm程度に制約されている。そこで、アレイ状の受発光部分の両側にパッドを設けることで、光の受発光部分のピッチを250μm以下、たとえば、125μmにすることが可能となる。この素子を実装した電気配線部と光配線部を結合する際には、光路変換部は平面ミラー、もしくは集光ミラーをアレイ状に設け、光配線部を125μmピッチで設けることにより、高密度での光接続が実現される。この場合、光素子を動作させるためのドライバ、レシーバーのICチップは光素子の両側に実装することで、ICチップと光素子のパッド間の電極の長さを短くすることが可能となり、信頼性のある光電気変換が実現される。   In order to perform optical connection at a high density, it is necessary to provide the light receiving and emitting parts of the optical element at a high density and to join the optical wiring part at a high density. The limit of the pitch of the optical element is determined not by the size of the light receiving / emitting part, but by the size of the electrode pad part for operating the optical element. At present, the pad has a minimum diameter of 80 μm, and therefore the pitch of the optical elements is limited to about 250 μm. Therefore, by providing pads on both sides of the arrayed light emitting / receiving portion, the pitch of the light receiving / emitting portions can be 250 μm or less, for example, 125 μm. When combining the electrical wiring section on which this element is mounted and the optical wiring section, the optical path conversion section is provided with a plane mirror or a condensing mirror in an array shape, and the optical wiring section is provided at a pitch of 125 μm, thereby achieving high density. The optical connection is realized. In this case, the IC chip of the driver and receiver for operating the optical element is mounted on both sides of the optical element, so that the length of the electrode between the IC chip and the pad of the optical element can be shortened. A certain photoelectric conversion is realized.

250μmピッチの受発光部を2列に並べてレイアウトし、列のピッチを半分ずらしたアレイ状の光素子を用いたり、250μmピッチの受発光部を1列に持つアレイ状の光素子を2列に並べてピッチを半分ずらして実装することでも、125μmピッチの光接続が可能となる。しかし、この場合、受発光部分は千鳥の位置に存在するため、光路変換部、および、導波路端部は受発光部分に対応した千鳥状の構造の形成する必要がある。2列の光素子はそれぞれ別の光素子を駆動するドライバ、レシーバのICチップで動作させることが可能である。両側からそれぞれ動作させることで、ICチップと光素子間の電気配線距離が短くてすむので、信号劣化がすくなく、高信頼で光電気変換が実現される。   A 250 μm pitch light emitting / receiving unit is arranged in two rows and arrayed optical elements are used with the column pitch shifted by half, or an arrayed optical device having 250 μm pitch light emitting / receiving units in one row is arranged in two rows. It is also possible to connect 125 μm pitch optical connections by arranging them side by side and shifting the pitch by half. However, in this case, since the light receiving / emitting portions are present at the staggered position, it is necessary to form a staggered structure corresponding to the light receiving / emitting portions at the optical path conversion portion and the waveguide end. The two rows of optical elements can be operated by driver and receiver IC chips that drive different optical elements, respectively. By operating each from both sides, the electrical wiring distance between the IC chip and the optical element can be shortened, so that signal deterioration is hardly caused and photoelectric conversion is realized with high reliability.

1枚の電気配線部上に、光発光素子と光受光素子の両方を実装することも可能であり、アレイ状の素子をそれぞれ1列に並べて、受発光部を千鳥位置に配置し、千鳥状の光路変換部、および光配線部により光配線部と結合することで、受光信号と発光信号が交互に伝搬する光配線部が可能となる。送受信が交互になることで、チャネル間のクロストークを抑制することが可能となり、信頼性の高い光伝送が可能となる。   It is possible to mount both a light emitting element and a light receiving element on a single electric wiring part. The arrayed elements are arranged in one row, and the light emitting and receiving parts are arranged in a staggered position. By combining the optical path conversion unit and the optical wiring unit with the optical wiring unit, an optical wiring unit in which a light reception signal and a light emission signal propagate alternately is possible. By alternating transmission and reception, crosstalk between channels can be suppressed, and highly reliable optical transmission is possible.

1枚の電気配線部上に実装された複数のICチップで動作する光素子からの信号を1個のコネクタで入出力し、このコネクタと接続した光配線部を、ICチップ毎に動作した光に分岐することが可能である。ICチップ毎に分配したいシステムの場合に、この分岐コネクタは有用に活用される。   A signal from an optical element operating on a plurality of IC chips mounted on one electrical wiring portion is input / output with one connector, and the optical wiring portion connected to this connector is operated for each IC chip. It is possible to branch to. This branch connector is usefully utilized in the case of a system in which distribution is desired for each IC chip.

(第1の実施形態)
図面を用いて、本発明の配線基板の実施形態について説明する。最初に配線基板の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る配線基板の断面構成図である。配線基板10は、光電気配線基板Lと光配線基板M(図11参照)とを備えている。光電気配線基板Lは金属配線4a,4b(電気配線部)に対する絶縁層と、光導波路コア5a〜5dのクラッドとしての機能を兼ねており、屈折率は光導波路コア5a〜5dの屈折率よりも少し小さく、更に光透明性を有している。光導波路コア5a〜5dとクラッド(光電気配線基板L)の屈折率差は0.3〜2%程度である。光電気配線基板Lは後述する製造方法に応じて多層構造となっており、本実施形態では層L1〜L5からなっている。
(First embodiment)
Embodiments of a wiring board according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the wiring board will be described. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a wiring board according to an embodiment of the present invention. The wiring board 10 includes an opto-electric wiring board L and an optical wiring board M (see FIG. 11). The optoelectric wiring board L also functions as an insulating layer for the metal wirings 4a and 4b (electrical wiring portions) and as a clad of the optical waveguide cores 5a to 5d. The refractive index is based on the refractive index of the optical waveguide cores 5a to 5d. Is a little smaller and has light transparency. The difference in refractive index between the optical waveguide cores 5a to 5d and the clad (optoelectric wiring board L) is about 0.3 to 2%. The optoelectric wiring board L has a multilayer structure according to a manufacturing method described later, and is composed of layers L1 to L5 in this embodiment.

光導波路コア5a〜5dは10〜50μm程度の大きさである。光電気配線基板Lを貫通して延びる光導波路コア5a〜5cの側面をクラッド(光電気配線基板L)で囲むことで、光ビアホールが形成される。光電気配線基板Lには、多チャンネル光素子1,2およびLSI3と、それらを駆動するために必要なコンデンサ等の部品(不図示)が搭載され、さまざまな目的の機能を実現するモジュールとなる。   The optical waveguide cores 5a to 5d have a size of about 10 to 50 μm. An optical via hole is formed by surrounding the side surfaces of the optical waveguide cores 5a to 5c extending through the opto-electric wiring board L with a clad (the opto-electric wiring board L). On the optoelectric wiring board L, multi-channel optical elements 1 and 2 and the LSI 3 and components (not shown) such as capacitors necessary for driving them are mounted, and a module for realizing various objective functions is obtained. .

次に動作について説明する。LSI3から出力された電気信号は、光電気配線基板Lの金属配線4a,4bを伝播し、多チャンネル光素子1に到達し、電気信号は光信号へと変換される。多チャンネル光信号は全て光電気配線基板Lの光導波路コア5a〜5dと光結合し、それぞれ目的の光素子に向けて伝播される。多チャンネル光素子1の右端から出る光信号出力は、光配線部5dをミラー部21等の屈曲部を経由しながら伝播して、多チャンネル光素子2の左端の入力チャンネルに入る。多チャンネル光素子1の左側から出る3つの光信号出力は、光電気配線基板Lを貫通して伝播され、基板裏面まで到達する。この信号は光コネクタや光ファイバー(不図示)を用いて、別の基板へと伝達される。   Next, the operation will be described. The electric signal output from the LSI 3 propagates through the metal wirings 4a and 4b of the optoelectric wiring board L, reaches the multichannel optical element 1, and the electric signal is converted into an optical signal. All the multi-channel optical signals are optically coupled to the optical waveguide cores 5a to 5d of the opto-electric wiring board L, and propagated toward the target optical element. The optical signal output from the right end of the multichannel optical element 1 propagates through the optical wiring portion 5d through the bent portion such as the mirror portion 21 and enters the leftmost input channel of the multichannel optical element 2. Three optical signal outputs coming out from the left side of the multi-channel optical element 1 are propagated through the optoelectric wiring board L and reach the back surface of the board. This signal is transmitted to another substrate using an optical connector or an optical fiber (not shown).

光配線基板Mに設けられた光配線部はポリマー光導波路または光ファイバーを用いて構成できるため、屈曲が可能である。光ファイバーを複数本用いる場合は、それぞれの光ファイバー101〜104を、光ファイバー101〜104と同程度の屈折率からなるポリマー材料105で囲むようにして並列に固定し、電気配線部に接合する面106,107が平坦になるように加工して用いる(図10)。   Since the optical wiring portion provided on the optical wiring board M can be configured using a polymer optical waveguide or an optical fiber, it can be bent. In the case of using a plurality of optical fibers, the respective optical fibers 101 to 104 are fixed in parallel so as to be surrounded by a polymer material 105 having a refractive index similar to that of the optical fibers 101 to 104, and the surfaces 106 and 107 that are joined to the electric wiring portion are provided. It is processed so as to be flat (FIG. 10).

図6のように、光導波路は、光電気配線基板Lにビアホール61を開け、ビアホール61に金膜62を成膜した構成としてもよい。VCSEL(面発光レーザ)63から出射した光が広がりながら進むときに、金膜62に当たって全反射して、下部の光配線部64まで伝播するので、光結合効率が向上する。別の構造として、ビアホール61の中に光素子と入出力する光に対して透明であり、屈折率が光配線部64と同程度の材料65を充填する構造をとってもよい。ビアホール61の空気部分に光配線部64と同程度の屈折率の材料65を充填することにより、光の広がりを抑えることができ、光結合効率を高くできる。   As shown in FIG. 6, the optical waveguide may have a configuration in which a via hole 61 is opened in the photoelectric wiring substrate L and a gold film 62 is formed in the via hole 61. When the light emitted from the VCSEL (surface emitting laser) 63 travels while spreading, it strikes the gold film 62 and is totally reflected and propagates to the lower optical wiring portion 64, so that the optical coupling efficiency is improved. As another structure, the via hole 61 may be transparent to light input to and output from the optical element, and may have a structure in which a material 65 having a refractive index similar to that of the optical wiring portion 64 is filled. By filling the air portion of the via hole 61 with the material 65 having the same refractive index as that of the optical wiring portion 64, the spread of light can be suppressed and the optical coupling efficiency can be increased.

ミラー部21は、図5のように、反射部が金などの高反射率膜で形成されたミラー部品51を層内に埋め込んで形成することもできる。ミラーの厚さは光電気配線基板Lの一層と同等で、反射部の形状は、平坦面に加え、半球状、半楕円状、半円柱状、半楕円柱状の構造をとることができ、球状等にすることにより、平坦面より光結合効率をあげることができる。   As shown in FIG. 5, the mirror part 21 can also be formed by embedding a mirror part 51 in which the reflection part is formed of a high reflectance film such as gold. The thickness of the mirror is the same as that of one layer of the optoelectronic wiring board L, and the shape of the reflecting portion can be a hemispherical, semi-elliptical, semi-cylindrical, semi-elliptical columnar structure in addition to a flat surface. By making them equal, the optical coupling efficiency can be increased from the flat surface.

実装する光素子が光発光素子の場合、図7(a)に示すように、光発光素子72の下部にあるビアホール71の形状は、光発光素子72の実装面側が広く、光配線部73の接合面側が狭いテーパ状構造とすることができ、光結合効率を高めることができる。また、実装する光素子が光受光素子の場合、図7(b)に示すように、光受光素子75の下部にあるビアホール74の形状は、光受光素子75の実装面側が狭く、光配線部76の接合面側が広いテーパ状構造とすることができ、光結合効率を高めることができる。   When the optical element to be mounted is a light emitting element, as shown in FIG. 7A, the shape of the via hole 71 below the light emitting element 72 is wide on the mounting surface side of the light emitting element 72, and A tapered structure on the side of the joint surface can be formed, and the optical coupling efficiency can be increased. When the optical element to be mounted is a light receiving element, as shown in FIG. 7B, the shape of the via hole 74 below the light receiving element 75 is narrow on the mounting surface side of the light receiving element 75, and the optical wiring portion The joining surface side of 76 can have a wide tapered structure, and the optical coupling efficiency can be increased.

図8、9のように、上面から光配線部を見た場合に、光配線部コアにテーパをつけることにより光結合効率をあげることができる。光受光素子と光結合する場合、光受光素子との光結合部81の光配線部コア82の幅が小さくなるようにテーパをつける(図8)。光受光素子の受光部の大きさは、高速化とともに小さくなっているため、光配線部コア82を狭めてから光結合することにより、高効率の光結合ができる。光発光素子と光結合する場合、光発光素子との光結合部83の光配線部コア84の幅が大きくなるようにテーパをつける(図9)。通常、光発光素子から出た光は広がりながら進むため、光配線部コア84の幅が広いと結合しやすい。   As shown in FIGS. 8 and 9, when the optical wiring portion is viewed from the upper surface, the optical coupling efficiency can be increased by tapering the optical wiring portion core. When optically coupling with the light receiving element, a taper is provided so that the width of the optical wiring core 82 of the optical coupling part 81 with the light receiving element is reduced (FIG. 8). Since the size of the light receiving portion of the light receiving element is reduced as the speed is increased, highly efficient optical coupling can be performed by optical coupling after the optical wiring core 82 is narrowed. When optically coupling with the light emitting element, a taper is provided so that the width of the optical wiring core 84 of the optical coupling part 83 with the light emitting element is increased (FIG. 9). Usually, the light emitted from the light emitting element travels while spreading, so that if the width of the optical wiring core 84 is wide, it is easy to combine.

次に配線基板の製造方法について、図2〜4を用いて説明する。光電気配線基板は図2に示すように、層L5からL1に順次積層して形成する。電気配線部は、めっき、ビアホール穴あけ等の繰り返しにより製造する。光ビアホールの製造方法を層L5を例に、図3を用いて説明する。最初に同図(a)のように、光電気配線基板に穴31a〜31c、32aを開ける。加工はレーザや、リソグラフィーで行う。次に、同図(b)のように、光ビアホールが形成される穴31a〜31cの位置に穴33a〜33cの開いたマスク34を用意し、その穴33a〜33cを介して光導波路コア材料36を流し込み、同図(c)のように、穴33a〜33cを充填する。電気ビアホールが形成される穴32aは、同図(d)に示すように、めっき法により充填する。   Next, the manufacturing method of a wiring board is demonstrated using FIGS. As shown in FIG. 2, the photoelectric circuit board is formed by sequentially laminating layers L5 to L1. The electrical wiring part is manufactured by repeating plating, drilling via holes, and the like. A method for manufacturing an optical via hole will be described with reference to FIG. 3, taking the layer L5 as an example. First, as shown in FIG. 5A, holes 31a to 31c and 32a are formed in the photoelectric wiring board. Processing is performed by laser or lithography. Next, as shown in FIG. 5B, a mask 34 having holes 33a to 33c is prepared at the positions of the holes 31a to 31c where the optical via holes are formed, and the optical waveguide core material is provided through the holes 33a to 33c. 36 is poured, and holes 33a to 33c are filled as shown in FIG. The hole 32a in which the electric via hole is formed is filled by a plating method as shown in FIG.

光路変換部の製造方法を、層L4を例にとって図4で説明する。同図(a)は、層L4の初めの状態である。次に同図(b)のように、電気ビアホール、光ビアホール、光導波路コアとなる部分を加工する。さらに、同図(c)のように光導波路コア材料44を流し込む。光導波路コアとなる部分41の加工方法は以下の通りである。単純な直線部分42は、レーザ加工やリソグラフィーを用いて加工することができる。斜め部分43は、主に45度を中心とした加工になる。レーザを用いる加工では、レーザビームの位置と照射量を変えながら加工することにより45度面を得ることができる。具体的には、深く加工する位置ではレーザビームの照射量を多くする。逆に浅く下降する位置ではレーザビームの照射量を少なくする。   A method of manufacturing the optical path changing unit will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows the initial state of the layer L4. Next, as shown in FIG. 5B, the portions that become the electrical via hole, the optical via hole, and the optical waveguide core are processed. Further, an optical waveguide core material 44 is poured as shown in FIG. The processing method of the part 41 used as an optical waveguide core is as follows. The simple straight portion 42 can be processed using laser processing or lithography. The oblique portion 43 is processed mainly at 45 degrees. In processing using a laser, a 45-degree surface can be obtained by processing while changing the position and irradiation amount of the laser beam. Specifically, the irradiation amount of the laser beam is increased at a deep processing position. On the contrary, the irradiation amount of the laser beam is reduced at the position where it descends shallowly.

光電気配線基板が感光性を備えている場合には、リソグラフィーを用いることができる。光電気配線基板がポジの場合、深く穴を開けたい部分は、マスクを透明にし、光を十分に照射する。層を貫通する穴ではなく、浅い凹みを作りたい部分は、マスクの透過性を落とし、光照射量をしぼる。これはガラスマスクのクロム膜厚を厚くしたり、薄くしたりすることにより実現する。光電気配線基板の斜め面には金などの高反射率材料を成膜して、光伝播が良好に進むようにする。   Lithography can be used when the photoelectric circuit board has photosensitivity. When the optoelectric wiring board is positive, a portion where it is desired to make a deep hole is made transparent with a mask and sufficiently irradiated with light. In the portion where it is desired to create a shallow dent instead of a hole penetrating the layer, the transparency of the mask is reduced and the light irradiation amount is reduced. This is realized by increasing or decreasing the chromium film thickness of the glass mask. A highly reflective material such as gold is deposited on the oblique surface of the opto-electric wiring board so that light propagation proceeds well.

以上の製造方法を、層L5,L4,L3,L2,L1の順番で行うことにより、配線基板を製造することができる。すなわち、層L5を支持体として、残りの各層を積み上げていく。   By performing the above manufacturing method in the order of the layers L5, L4, L3, L2, and L1, a wiring board can be manufactured. That is, the remaining layers are stacked using the layer L5 as a support.

(第2の実施形態)
本発明の別の実施形態は光導波路モジュールを用いた構造にある。たとえば端部に光路変換部を有する導波路の光路変換部とは逆側の端部に、他の導波路との位置あわせを行うための柱状あるいはV溝形状等の加工を有する構造を特徴とする。このような構造を有することで、ピン等を用いた他の光線路との高精度結合が容易に可能となる。なお、本実施形態において、光導波路は屈曲性を有している。屈曲性を有する構成とすることで、コネクタ挿抜の際の実装性、作業性を飛躍的に向上させることが可能となり、また柔軟性を利用することで他の部品との干渉を避け、より高密度な実装構造をとることが可能となる。光導波路の屈曲性を利用した際の効果の一例として、光導波路の出射方向の自由度が増大することがあげられる。光導波路の出射方向に自由度を持たせることは、光導波路直近に実装されるLSIの冷却を想定した場合等に、限られたスペースから光配線部を引き出すために非常に重要であり、効果的である。
(Second Embodiment)
Another embodiment of the present invention is a structure using an optical waveguide module. For example, a structure having a columnar shape or a V-groove shape for aligning with another waveguide at the end opposite to the optical path changing portion of the waveguide having the optical path changing portion at the end. To do. By having such a structure, high-precision coupling with other optical lines using pins or the like can be easily performed. In the present embodiment, the optical waveguide has flexibility. By having a flexible structure, it is possible to dramatically improve the mountability and workability when inserting and removing the connector, and by utilizing the flexibility, avoiding interference with other parts, the higher It becomes possible to take a dense mounting structure. As an example of the effect when the flexibility of the optical waveguide is used, the degree of freedom in the emission direction of the optical waveguide is increased. Giving the optical waveguide output direction flexibility is very important in order to draw out the optical wiring part from a limited space, assuming cooling of the LSI mounted in the immediate vicinity of the optical waveguide. Is.

以下、本発明の光導波路モジュールの実施形態について模式図を用いて説明する。図11は、本発明の光導波路モジュールを光発光素子側に用いた場合の概略構成を示す断面図である。図12は、光導波路モジュールを光発光素子側に用いた場合の概略構成を示す平面図である。図13は、本発明の光導波路モジュールを光受光素子側に用いた場合の概略構成を示す断面図である。図14は、本発明の光導波路モジュールを光受光素子側に用いた場合の概略構成を示す平面図である。本実施形態のインタポーザ基板は第1の実施形態の光電気配線基板Lに対応する。以下、光導波路モジュールを光発光素子側に用いた場合を中心に説明する。   Hereinafter, embodiments of the optical waveguide module of the present invention will be described with reference to schematic views. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration when the optical waveguide module of the present invention is used on the light emitting element side. FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration when the optical waveguide module is used on the light emitting element side. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration when the optical waveguide module of the present invention is used on the light receiving element side. FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration when the optical waveguide module of the present invention is used on the light receiving element side. The interposer substrate of this embodiment corresponds to the optoelectric wiring substrate L of the first embodiment. Hereinafter, the case where the optical waveguide module is used on the light emitting element side will be mainly described.

図11,12に示す光導波路モジュールは、光を導波しかつ導波する光の光路を変換する光路変換部12と、光路変換部12により光路変換された光を導波する光配線部13とを有している。光路変換部12は光配線部13と接している。光発光素子11の発光面(または図13に示す光受光素子21の受光面)と同一側の面には光発光素子11を駆動する電源を供給する電気接続部が設けられている。電気接続部はインタポーザ基板15となる光電気配線基板上にはんだ接続されている(図中16,17)。また、インタポーザ基板15上には、光発光素子11を駆動するためのドライバIC6がはんだ接続されている。インタポーザ基板15の光発光素子11が搭載されている面と逆側の面には、光路変換部12が、光発光素子11より発光した光がインタポーザ基板15を透過する位置に位置あわせされて配置されている。光路変換された光は、インタポーザ基板15に位置合わせ固定された光路変換部12に入射し、光路変換後に光配線部13を伝播する。光配線部13の逆側の端部には、図13,14に示すように、光配線部13(33)を伝送された光信号が光配線部33より出射する位置に光路変換部32が形成されており、出射光が光路変換され、インタポーザ基板35を透過し光受光素子31に入射される構成となっている。光受光素子31の近くには光受光素子31を駆動するレシーバIC26がインタポーザ基板35上に半田接続されている。   The optical waveguide module shown in FIGS. 11 and 12 includes an optical path conversion unit 12 that guides light and converts an optical path of the guided light, and an optical wiring unit 13 that guides the light that has been optically converted by the optical path conversion unit 12. And have. The optical path conversion unit 12 is in contact with the optical wiring unit 13. On the same side as the light emitting surface of the light emitting element 11 (or the light receiving surface of the light receiving element 21 shown in FIG. 13), an electrical connecting portion for supplying power to drive the light emitting element 11 is provided. The electrical connection portion is solder-connected on the opto-electric wiring board serving as the interposer board 15 (16 and 17 in the figure). A driver IC 6 for driving the light emitting element 11 is soldered on the interposer substrate 15. On the surface of the interposer substrate 15 opposite to the surface on which the light emitting element 11 is mounted, the optical path changing unit 12 is arranged so as to be aligned with a position where the light emitted from the light emitting element 11 passes through the interposer substrate 15. Has been. The light whose optical path has been changed is incident on the optical path conversion section 12 which is aligned and fixed to the interposer substrate 15 and propagates through the optical wiring section 13 after the optical path conversion. As shown in FIGS. 13 and 14, an optical path conversion unit 32 is provided at a position where an optical signal transmitted through the optical wiring unit 13 (33) is emitted from the optical wiring unit 33, at the opposite end of the optical wiring unit 13. In this configuration, the emitted light is optically converted, transmitted through the interposer substrate 35, and incident on the light receiving element 31. A receiver IC 26 for driving the light receiving element 31 is soldered on the interposer substrate 35 in the vicinity of the light receiving element 31.

インタポーザ基板15,35に要求される光学特性としては、光発光素子11より発信されるレーザ光を透過し低損失で結合させるために、光発光素子11の発信波長に対し90%以上の透過率を有することが望ましい。たとえば850nmの発信波長に対して高い透過率を有する材料の具体例としては、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、パイレックスガラス等が考えられるが、無基材料、有基材料のいずれにも限定されるものではなく、以上述べた数種に限定されるものではない。また、高効率光結合を実現するためには、光受発光素子の受発光部位と光路変換用のミラー面との距離は可能な限り小さいことが望ましく、より具体的には1mm以下であることが望ましい。光発光素子11から発信される光信号は正の広がり角を有している。したがって高効率で光結合を実現するためには光が広がる前に光路変換部12に光を導くことが必要とされるからである。インタポーザ基板15の光信号が透過する位置にミラー等を成型し光信号をコリメート光として伝播する方法も考えられるが、これは実装コストの増加を招く場合がある。したがって、いずれの方法をとるにせよ、インタポーザ基板15を透過した光を光路変換部12にて集光し、光結合させる構成においては、インタポーザ基板15の厚さは薄いほうが望ましい。   The optical characteristics required for the interposer substrates 15 and 35 include a transmittance of 90% or more with respect to the transmission wavelength of the light emitting element 11 in order to transmit the laser light emitted from the light emitting element 11 and to combine it with low loss. It is desirable to have For example, as a specific example of a material having a high transmittance with respect to a transmission wavelength of 850 nm, polyethylene naphthalate, polyimide, pyrex glass, and the like are conceivable. However, the material is not limited to any of a base material and a base material. It is not limited to the above-mentioned several types. In order to realize high-efficiency optical coupling, the distance between the light emitting / receiving portion of the light receiving / emitting element and the mirror surface for changing the optical path is desirably as small as possible, more specifically, 1 mm or less. Is desirable. The optical signal transmitted from the light emitting element 11 has a positive spread angle. Therefore, in order to realize optical coupling with high efficiency, it is necessary to guide light to the optical path conversion unit 12 before the light spreads. Although a method of forming a mirror or the like at a position where the optical signal of the interposer substrate 15 is transmitted and propagating the optical signal as collimated light is also conceivable, this may increase the mounting cost. Therefore, regardless of which method is used, it is desirable that the thickness of the interposer substrate 15 is thinner in the configuration in which the light transmitted through the interposer substrate 15 is collected by the optical path conversion unit 12 and optically coupled.

光受発光素子上に形成されるコア層とその周辺部位であるクラッド層の屈折率差は、0.5%以上、より好ましくは1%より大きいことが望ましい。これ以下の屈折率差の場合には光の閉じ込めが不完全となり、導波路コア間を狭ピッチにした際にクロストークノイズが問題となる場合が多くなる。   The difference in refractive index between the core layer formed on the light emitting / receiving element and the cladding layer, which is the peripheral portion thereof, is desirably 0.5% or more, more preferably greater than 1%. If the refractive index difference is less than this, light confinement becomes incomplete, and crosstalk noise often becomes a problem when the pitch between the waveguide cores is narrow.

本実施形態においては、ポリマー導波路母材層は感光性を有し、UV光照射により屈折率が変化するものを用いたが、導波路母材層が感光性を有することは必須ではない。たとえば光発光素子上に形成する柱状の導波路コアに相当する凹凸を有する型等を用いて熱成型する方法等、別の方法でも良い。また、導波路形成に用いる材料は、そのプロセス温度が350℃以下であることが望ましい。これ以上の温度を必要とする場合、ポリマー導波路と半導体素子の熱膨張係数のギャップのため、常温付近において導波路界面と光発光素子界面に大きな内部応力が発生し、光素子の実装信頼性を損なう可能性がある。   In this embodiment, the polymer waveguide matrix layer has photosensitivity and the refractive index changes by UV light irradiation, but it is not essential that the waveguide matrix layer has photosensitivity. For example, another method such as a method of thermoforming using a mold having unevenness corresponding to a columnar waveguide core formed on the light emitting element may be used. Further, the material used for forming the waveguide desirably has a process temperature of 350 ° C. or lower. When higher temperatures are required, due to the gap between the coefficient of thermal expansion of the polymer waveguide and the semiconductor element, a large internal stress occurs at the interface between the waveguide and the light-emitting element near room temperature, and the mounting reliability of the optical element May be damaged.

図11において光発光素子から発信される光信号が入射し光路変換する機能を有する部位の形状については、光路変換時の結合効率を向上させるため集光機能を有することが望ましい。具体的な形状の例としては半球状の端面形状を有し、かつその曲率半径が250μm以下であることが望ましい。これより大きい曲率半径を有する場合には隣接チャンネル間のクロストークノイズが問題となるためである。また、ほかに取りうる形状として、半楕円状、半円柱状、もしくは、半楕円柱状の形状が適している。   In FIG. 11, it is desirable that the shape of the portion having the function of changing the optical path when an optical signal transmitted from the light emitting element is incident has a condensing function in order to improve the coupling efficiency during the optical path conversion. As an example of a specific shape, it is desirable that it has a hemispherical end face shape and a radius of curvature is 250 μm or less. This is because crosstalk noise between adjacent channels becomes a problem when the radius of curvature is larger than this. Other shapes that can be taken are a semi-elliptical shape, a semi-cylindrical shape, or a semi-elliptical columnar shape.

LSI3より発信された電気信号はLSI3の出力ポートよりドライバIC6に伝送され、光発光素子11を駆動する。光発光素子11は電気信号をレーザ光の光信号に変換し、光発光素子発光部位よりレーザ発信する。レーザ発信された光はインタポーザ基板15を透過し、光配線部13の端部に設けられた光路変換部12により光路変換される。光路変換された光は光路変換部12の媒質内を伝播し、光路変換部12と接して形成されている光配線部13のコア部に入射する。導波路コアの内部を伝播した光信号は、光配線部13の他端に設けられた集光ミラーにより再度光路変換され、光受光素子31に入射される(図13)。光受光素子31内でレーザの光信号を電気信号に光電気変換し、レシーバIC26を駆動し、他のLSI23の入力ポートに電気信号が到達することで、他のLSI23との信号の授受を行うことができる。   The electric signal transmitted from the LSI 3 is transmitted from the output port of the LSI 3 to the driver IC 6 to drive the light emitting element 11. The light emitting element 11 converts an electrical signal into an optical signal of a laser beam and transmits the laser from the light emitting element light emitting portion. The laser-transmitted light passes through the interposer substrate 15 and is optically converted by the optical path conversion unit 12 provided at the end of the optical wiring unit 13. The light whose optical path has been changed propagates in the medium of the optical path converter 12 and enters the core portion of the optical wiring part 13 formed in contact with the optical path converter 12. The optical signal propagating through the waveguide core is converted into an optical path again by a condensing mirror provided at the other end of the optical wiring section 13 and is incident on the light receiving element 31 (FIG. 13). The optical signal of the laser is converted into an electric signal in the light receiving element 31, the receiver IC 26 is driven, and the electric signal reaches the input port of the other LSI 23, thereby exchanging signals with the other LSI 23. be able to.

次に光導波路モジュールの製造方法について、図15から図25を用いて説明する。本実施形態においては光発光素子側のポリマー導波路の端部にポリマー導波路のコア部と同じ材料を用いて光路変換部を形成し、光導波路モジュールを作製する例について説明するが、光受光素子においても同様のプロセスにより作製することが可能である。また、その他のプロセスで作製したものであっても、光路変換後に隣接する導波路コアに入射する構造を有し、かつ光路変換部の光伝播部の材料と導波路コアの屈折率差が小さければ、本発明の光モジュールに用いることが可能である。   Next, a method for manufacturing the optical waveguide module will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an example in which an optical waveguide module is manufactured by forming an optical path conversion unit using the same material as the core of the polymer waveguide at the end of the polymer waveguide on the light emitting element side will be described. An element can be manufactured by a similar process. In addition, even if manufactured by other processes, it has a structure that is incident on an adjacent waveguide core after optical path conversion, and the difference in refractive index between the material of the light propagation section of the optical path conversion section and the waveguide core must be small. Thus, it can be used for the optical module of the present invention.

まず、はじめにSi基板(硬質基板41)上にポリマー導波路42を作製する。具体的には、Siウェハー上にポリマー導波路42の母材となる感光性を有する層をスピンコート法により塗布する(図15)。次に、ポリマー導波路層42にガラスマスク43を用いて、コア層47となる箇所を紫外線44でUV露光し(図16)、その後熱硬化させることで露光箇所と未露光箇所の間に屈折率差を生じさせる。その後再度ポリマー導波路母材45を塗布し熱硬化させることにより、クラッド層46、コア層47、クラッド層46の3層構造のポリマー導波路48を得ることができる(図17)。得られたポリマー導波路48の端面をダイシングにより切断し、光路変換部を形成するため端面を平滑化する。   First, the polymer waveguide 42 is produced on the Si substrate (hard substrate 41). Specifically, a photosensitive layer serving as a base material of the polymer waveguide 42 is applied on a Si wafer by a spin coating method (FIG. 15). Next, the glass waveguide 43 is used for the polymer waveguide layer 42, and the portion that becomes the core layer 47 is UV-exposed with the ultraviolet ray 44 (FIG. 16), and then thermally cured to refract between the exposed portion and the unexposed portion. Create a rate difference. Thereafter, the polymer waveguide base material 45 is applied again and thermally cured, whereby a polymer waveguide 48 having a three-layer structure of the clad layer 46, the core layer 47, and the clad layer 46 can be obtained (FIG. 17). The end surface of the obtained polymer waveguide 48 is cut by dicing, and the end surface is smoothed to form an optical path conversion unit.

続いて、光路変換部を作製するための反転型を作製する。まず、反転型の基材とするため、図18,19のように、シリコン基板等の硬質基材をエッチング加工し、平滑な金めっき面54を有する反転型の基材51を作製する。めっき層の厚みは集光に必要な曲率半径に依存して変更することが可能であり、曲率の大きな集光面を作成するためにはめっき層の厚みを厚く形成しておく。続いて、先端に球面53を有するピン52で金めっき面54を押圧して、光路変換部の集光ミラー反転型55を形成する(図20)。   Subsequently, an inversion type for producing the optical path changing unit is produced. First, in order to obtain an inversion-type base material, as shown in FIGS. 18 and 19, a hard base material such as a silicon substrate is etched to produce an inversion-type base material 51 having a smooth gold-plated surface 54. The thickness of the plating layer can be changed depending on the radius of curvature necessary for condensing, and in order to create a condensing surface having a large curvature, the plating layer is formed thick. Subsequently, the gold-plated surface 54 is pressed with a pin 52 having a spherical surface 53 at the tip, thereby forming a condensing mirror reversing die 55 of the optical path conversion unit (FIG. 20).

次に、得られた反転型55を、光路変換部の半球形状部の曲率中心58と光導波路コア中心57の位置があうように固定する(図21)。その後、光路変換部母材となる感光性を有する樹脂56を反転型55の半球状部と導波路59との間に流し込み(図22)、感光性を有する樹脂56を紫外線60で光硬化させる(図23)。硬化した光路変換部61を反転型55より剥離することにより(図24)、導波路端に光路変換部61が密接した導波路モジュール62が形成できる。得られた光路変換部61の集光ミラー面には金属めっき63を形成し、光のもれを防ぎ、結合効率を高めることができる(図25)。以上によって、光路変換部12を有する光配線部13が完成する。   Next, the obtained inversion type 55 is fixed so that the position of the center of curvature 58 of the hemispherical portion of the optical path changing portion and the center of the optical waveguide core 57 are aligned (FIG. 21). Thereafter, a photosensitive resin 56 serving as a base material for the optical path changing portion is poured between the hemispherical portion of the inversion type 55 and the waveguide 59 (FIG. 22), and the photosensitive resin 56 is photocured with ultraviolet rays 60. (FIG. 23). By peeling the cured optical path conversion unit 61 from the inversion mold 55 (FIG. 24), a waveguide module 62 in which the optical path conversion unit 61 is in close contact with the end of the waveguide can be formed. A metal plating 63 can be formed on the condensing mirror surface of the obtained optical path changing unit 61 to prevent light leakage and to increase the coupling efficiency (FIG. 25). Thus, the optical wiring unit 13 having the optical path conversion unit 12 is completed.

光路変換部の母材層の材料例としては、感光性を有し、光照射により屈折率を変化させることができる材料の他、熱硬化によるものであってもよい。ただし硬化による収縮が小さく、光路変換部を形成した後の熱変形が小さいことが望ましい。また、光路変換部に用いられる材料については光路変換部により光路変換された後に入射する光導波路のコア部の屈折率と近い物性を持つものを用いることが望ましい。なお、光路変換部の反転型については上記に示した作製方法に限るものではなく、機械加工等、各種の方法が考えられる。また、上記の光路変換用に形成される光路変換部は単列の直線に限るものではなく、複数列であっても同様に形成することが可能である。   As an example of the material of the base material layer of the optical path conversion unit, a material that has photosensitivity and whose refractive index can be changed by light irradiation may be used. However, it is desirable that the shrinkage due to curing is small, and the thermal deformation after forming the optical path changing portion is small. Moreover, it is desirable to use a material having a property close to the refractive index of the core portion of the optical waveguide incident after the optical path conversion by the optical path conversion unit as the material used for the optical path conversion unit. The inversion type of the optical path changing unit is not limited to the manufacturing method described above, and various methods such as machining can be considered. In addition, the optical path conversion unit formed for the above optical path conversion is not limited to a single line, and can be formed in a similar manner even in a plurality of lines.

続いて、ポリマー導波路の吸収が少ないレーザ発信波長を有するガリウム砒素系半導体素子によって形成された、発信波長1000nm以下の表面発光タイプの光発光素子11を用意する。ここで表面発光タイプの光発光素子とは、光発光素子の電極が形成された面が光発光面と同一である素子を示す。   Subsequently, a surface-emitting light emitting element 11 having a transmission wavelength of 1000 nm or less, which is formed of a gallium arsenide semiconductor element having a laser transmission wavelength with little absorption of the polymer waveguide, is prepared. Here, the surface-emitting light emitting element refers to an element in which the surface on which the electrode of the light emitting element is formed is the same as the light emitting surface.

続いて、光発光素子11、光受光素子31の電気接続部をマザーボード上の電極パッドに半田接続する。また、マザーボード裏面には、光発光素子より出射される位置に光路変換部12を有する光配線部13を貼り付ける。光配線部13の逆側端面にも同様にLSI実装、導波路貼り付けを行い、光モジュールとした(図11、図13)。   Subsequently, the electrical connection portions of the light emitting element 11 and the light receiving element 31 are soldered to electrode pads on the mother board. Moreover, the optical wiring part 13 which has the optical path conversion part 12 in the position radiate | emitted from a light emitting element is affixed on a motherboard back surface. Similarly, LSI mounting and waveguide pasting were performed on the opposite end face of the optical wiring section 13 to obtain an optical module (FIGS. 11 and 13).

(第3の実施形態)
本実施形態では、光路変換の手段として、集光ミラーのかわりに導波路端に楔形形状の加工を施し、光路変換部内部についても光路を直角に変換するための導波路層を形成することで、より高い効率で光結合を実現している。
(Third embodiment)
In this embodiment, as a means for changing the optical path, a wedge-shaped process is applied to the end of the waveguide instead of the collecting mirror, and a waveguide layer for converting the optical path to a right angle is formed inside the optical path conversion section. Realizes optical coupling with higher efficiency.

図26,27を参照すると、第2の実施形態と同様の構成で、光発光素子11a、光受光素子31a、ドライバIC6a,レシーバIC26aが、インタポーザ基板15a,35a上に位置あわせし搭載されている。光発光素子11a、光受光素子13aを搭載するインタポーザ基板15a,35aの、光発光素子11a、光受光素子31aの光軸が通過する箇所には、レーザ加工、ドリル、エッチング等の方法で光信号が透過する空孔19aが設けられ、その壁面に金属めっきによる表面加工がされており、光信号のロスを低減している。空孔部位に、光発光素子11a、光受光素子31aの光受発光部位と、端面を楔形に加工した光配線部13a,33aのコア層の光軸を合わせた状態で固定する。導波路層の端面に設けた光路変換部12a,32aの内部には、楔形加工面で90°光路変換する導波路コア層が作成されている。この構造をとることで、光発光素子11a、光受光素子31aより発信された光信号の光の広がりを抑えることが可能となり、仮にインタポーザ基板15a,35aが厚く、インタポーザ基板15a,35aと光配線部13a,33aとの結合距離が遠くても、高効率な光結合が可能となる。光発光素子11aは正の広がり角を持っており、基板の厚みに相当する距離で光の広がりを抑えられることは、高効率な光結合を得るうえで非常に効果的である。   26 and 27, the light emitting element 11a, the light receiving element 31a, the driver IC 6a, and the receiver IC 26a are aligned and mounted on the interposer substrates 15a and 35a with the same configuration as that of the second embodiment. . In the interposer substrates 15a and 35a on which the light emitting element 11a and the light receiving element 13a are mounted, the optical signal of the light emitting element 11a and the light receiving element 31a passes through the optical signal by a method such as laser processing, drilling, or etching. A hole 19a through which is transmitted is provided, and the wall surface thereof is subjected to surface processing by metal plating, thereby reducing optical signal loss. The light receiving and emitting portions of the light emitting element 11a and the light receiving element 31a and the optical axes of the core layers of the optical wiring portions 13a and 33a whose end surfaces are processed into a wedge shape are fixed to the hole portions. Inside the optical path conversion units 12a and 32a provided on the end face of the waveguide layer, a waveguide core layer that converts the optical path by 90 ° on the wedge-shaped processed surface is formed. By adopting this structure, it becomes possible to suppress the spread of the light of the optical signal transmitted from the light emitting element 11a and the light receiving element 31a. The interposer substrates 15a and 35a are thick, and the interposer substrates 15a and 35a and the optical wiring Even if the coupling distance between the portions 13a and 33a is long, highly efficient optical coupling is possible. The light emitting element 11a has a positive divergence angle, and suppressing the spread of light at a distance corresponding to the thickness of the substrate is very effective in obtaining highly efficient optical coupling.

次に、本実施形態の光導波路モジュールの動作を示す。まず、図26を参照すると、LSI3aより発信された電気信号はLSI3aの出力ポートよりドライバIC6aに伝送され、光発光素子11aを駆動する。光発光素子11aは電気信号をレーザ光の光信号に電気光変換し、光発光素子発光部位よりレーザ発信する。レーザ発信された光はインタポーザ基板14aの空孔19aのめっき面を反射しながら通過し、インタポーザ基板14aの裏面に設けられた光路変換部12aのコア層に入射する。入射した光は楔型に加工されたコア端面で90°光路を変換し、コア層内部を伝播して低損失で伝送される。柱状の導波路層18aは、光発光素子11aが搭載されるインタポーザ基板14aに設けられた空孔19aに密接する構成としているため、光発光素子11aより出射した光はほとんど広がることなく、インタポーザ基板14a裏面の楔形加工面によって反射され、光軸変換される。図27を参照すると、反射された光は、導波路コアの内部を伝送し、光配線部33aの他端に設けられた楔形の光路変換面により再度光軸変換され、光受光素子31a上に入射される。光受光素子31a内でレーザの光信号を電気信号に光電気変換し、レシーバIC26aを駆動し、他のLSI23aの入力ポートに入射し、LSI3a,33a間の送受信を行うことができる。   Next, the operation of the optical waveguide module of the present embodiment will be shown. First, referring to FIG. 26, an electrical signal transmitted from the LSI 3a is transmitted from the output port of the LSI 3a to the driver IC 6a to drive the light emitting element 11a. The light emitting element 11a converts the electric signal into an optical signal of laser light and transmits the laser beam from the light emitting element light emitting portion. The laser-transmitted light passes through the plated surface of the hole 19a of the interposer substrate 14a while being reflected, and enters the core layer of the optical path changing unit 12a provided on the back surface of the interposer substrate 14a. Incident light is converted into a 90 ° optical path at the core end face processed into a wedge shape, propagates through the core layer, and is transmitted with low loss. Since the columnar waveguide layer 18a is in close contact with the holes 19a provided in the interposer substrate 14a on which the light emitting element 11a is mounted, the light emitted from the light emitting element 11a hardly spreads, and the interposer substrate. Reflected by the wedge-shaped processed surface on the back surface of 14a and converted into an optical axis. Referring to FIG. 27, the reflected light is transmitted through the inside of the waveguide core, is optically converted again by a wedge-shaped optical path conversion surface provided at the other end of the optical wiring portion 33a, and is reflected on the light receiving element 31a. Incident. In the light receiving element 31a, the optical signal of the laser is photoelectrically converted into an electric signal, the receiver IC 26a is driven, incident on the input port of the other LSI 23a, and transmission / reception between the LSIs 3a and 33a can be performed.

次に、本実施形態の光導波路モジュールの製造方法について説明する。ここでは光発光素子を用いたモジュールの製造方法について説明するが、光受光素子においても同様のプロセスにより作製することが可能である。   Next, a method for manufacturing the optical waveguide module of the present embodiment will be described. Although a method for manufacturing a module using a light emitting element will be described here, a light receiving element can also be manufactured by a similar process.

まず、第2の実施形態2と同様の方法により、Si基板上にポリマー導波路を作製する。Siウェハー上にポリマー導波路の母材となる感光性を有する層をスピンコート法により塗布する(図15)。ポリマー導波路層にガラスマスクを用いてコアとなる箇所をUV露光し(図16)、その後熱硬化させることで露光箇所と未露光箇所の間に屈折率差を生じさせる。その後、図28の平面図、図29の断面図に示すように、再度ポリマー導波路母材281を塗布し、図30の平面図、図31の断面図に示すように、光路変換部の光軸中心がマスク43aの開口143aの中心となるように位置あわせし、コアとなる箇所を紫外線44aでUV露光する。その後、図32に示すように、得られたポリマー導波路の端面をダイシングブレード321により45°に切断し、楔形加工にすることで、図33に示す楔形加工面331が形成される。   First, a polymer waveguide is produced on a Si substrate by the same method as in the second embodiment. A photosensitive layer serving as a base material for the polymer waveguide is applied on the Si wafer by spin coating (FIG. 15). Using a glass mask on the polymer waveguide layer, a portion serving as a core is UV-exposed (FIG. 16), and then thermally cured, thereby generating a refractive index difference between the exposed portion and the unexposed portion. Then, as shown in the plan view of FIG. 28 and the cross-sectional view of FIG. 29, the polymer waveguide base material 281 is applied again, and as shown in the plan view of FIG. 30 and the cross-sectional view of FIG. Alignment is performed so that the center of the axis is the center of the opening 143a of the mask 43a, and the portion serving as the core is UV-exposed with ultraviolet rays 44a. Thereafter, as shown in FIG. 32, the end surface of the obtained polymer waveguide is cut at 45 ° by a dicing blade 321 to form a wedge shape, thereby forming a wedge shape processed surface 331 shown in FIG.

次に、図34に示すように、得られた光配線部13aを、光路変換部12aに形成したコア層の光軸中心がインタポーザ基板14aの光発光素子11aの光軸が通過する空孔19aの中心と一致するように位置あわせをする。さらに、導波路層を形成した光発光素子11aの電極パッド111とインタポーザ基板14aに形成された電極パッド141とを半田341で接続する。導波路の逆側端面にも同様に光受光素子31aを半田接続し、光モジュールが完成する。   Next, as shown in FIG. 34, in the obtained optical wiring portion 13a, the optical axis center of the core layer formed in the optical path changing portion 12a passes through the hole 19a through which the optical axis of the light emitting element 11a of the interposer substrate 14a passes. Align so that it matches the center of. Further, the electrode pad 111 of the light emitting element 11 a on which the waveguide layer is formed and the electrode pad 141 formed on the interposer substrate 14 a are connected by solder 341. Similarly, the light receiving element 31a is soldered to the opposite end face of the waveguide to complete the optical module.

(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態として、屈曲性を有する導波路層の片端に、石英ファイバーとの光結合を行うコネクタが形成された例を示す。図35は、本実施形態のモジュールを示す断面図である。図36は、本実施形態のコネクタ側から見た側面図である。光配線部13bは屈曲性を有しており、図36に示すように、光配線部13bの片側端部には光配線部13bに直接形成されたV溝形状の凹部361が備えられている。凹部352はコネクタ351を形成する際に石英ファイバー導波路との位置あわせ加工を行う際の位置決めに用いられる。導波路端部は封止樹脂363によって成型封止されている。成型封止された部品の両端には円柱状の穴362が形成されており、穴362にピンを差し込むことでその他部品との位置決めが可能になっている。穴362の位置は、両端の穴362の中心間を結ぶ線上に光配線部13bのコア中心が一致するように形成されている。
(Fourth embodiment)
As a fourth embodiment of the present invention, an example is shown in which a connector for optical coupling with a quartz fiber is formed at one end of a waveguide layer having flexibility. FIG. 35 is a cross-sectional view showing the module of the present embodiment. FIG. 36 is a side view of the present embodiment as viewed from the connector side. The optical wiring portion 13b has flexibility, and as shown in FIG. 36, a V-groove-shaped recess 361 formed directly on the optical wiring portion 13b is provided at one end of the optical wiring portion 13b. . The concave portion 352 is used for positioning when performing alignment processing with the quartz fiber waveguide when the connector 351 is formed. The waveguide end is molded and sealed with a sealing resin 363. Cylindrical holes 362 are formed at both ends of the molded and sealed component, and positioning with other components is possible by inserting a pin into the hole 362. The position of the hole 362 is formed such that the core center of the optical wiring portion 13b coincides with the line connecting the centers of the holes 362 at both ends.

図示を省略するが、円柱状の穴が2ヶ所形成され、穴間を結ぶ線上に石英ファイバー導波路のコアが並ぶように形成された部品を準備する。この円柱状の穴は穴362とサイズ、穴間距離等、ディメンジョンが一致しており、円柱穴にピンを挿入することで光発光素子より出射される光信号が高効率で光結合し、伝送できる構造となっている。なお、本実施形態においてはインタポーザ基板、導波路が屈曲性を有するため、光配線部の引き出しを自由な角度で基板外に取り出すことが可能となる。多チャンネルの高密度モジュールを生産する際には光受発光素子やそのドライバ、レシーバ、またCPUの発する熱密度が大きく、それを冷却するために非常に大型のヒートシンクを搭載する必要がある。このため、実装自由度が高いことが非常に重要となるが、本実施形態のモジュールを用いれば、実装自由度の問題を解決することが可能である。   Although not shown in the drawing, a part is prepared in which two cylindrical holes are formed and the cores of the quartz fiber waveguide are arranged on a line connecting the holes. This cylindrical hole has the same dimensions as hole 362, such as size and distance between holes. By inserting a pin into the cylindrical hole, the optical signal emitted from the light emitting element is optically coupled and transmitted. It has a structure that can be done. In the present embodiment, since the interposer substrate and the waveguide have flexibility, the optical wiring portion can be pulled out of the substrate at a free angle. When producing a multi-channel high-density module, the thermal density generated by the light emitting / receiving element, its driver, receiver and CPU is high, and it is necessary to mount a very large heat sink to cool it. For this reason, it is very important that the degree of freedom of mounting is high, but if the module of this embodiment is used, the problem of degree of freedom of mounting can be solved.

続いて本実施形態の動作を示す。LSI(図示せず)より発信された電気信号はLSIの出力ポートよりドライバIC6bに伝送され、光発光素子11bを駆動する。光発光素子11bは電気信号をレーザ光の光信号に電気光変換し、光発光素子発光部位よりレーザ発信する。光発光素子11bより発信された光信号は、屈曲性を有するインタポーザ基板14bを透過し、光路変換部12bに入射し、光路変換される。光路変換された光信号は光路変換部12bに隣接した光配線部13bのクラッド132内のコア131に入射する。コア131に入射された光信号は光配線部13bのコア内を伝播し光配線部13bの端部に到達する。端部に到達した光信号は、成型封止部品の両端に形成された位置決め加工穴によって位置あわせされたコネクタ351を通過し石英ファイバーの導波路コアに入射する。石英ファイバーの導波路コアに入射した光信号は導波路の他端に設けられたコネクタ(図示せず)を通過し、導波路端部に設けられた光路変換部により90°の光路変換をされた後、光受光素子(図示せず)上に入射される。光受光素子内でレーザの光信号を電気信号に光電気変換し、レシーバIC(図示せず)を駆動し、他のLSIの入力ポートに入射することで、他のLSIとの送受信を行うことができる。   Next, the operation of this embodiment will be described. An electric signal transmitted from an LSI (not shown) is transmitted from the output port of the LSI to the driver IC 6b to drive the light emitting element 11b. The light emitting element 11b converts the electric signal into an optical signal of laser light, and transmits the laser from the light emitting element light emitting portion. The optical signal transmitted from the light emitting element 11b passes through the flexible interposer substrate 14b, enters the optical path conversion unit 12b, and is optically converted. The optical signal subjected to the optical path conversion is incident on the core 131 in the clad 132 of the optical wiring section 13b adjacent to the optical path conversion section 12b. The optical signal incident on the core 131 propagates through the core of the optical wiring portion 13b and reaches the end of the optical wiring portion 13b. The optical signal that has reached the end portion passes through the connector 351 aligned by positioning holes formed at both ends of the molded sealing component, and enters the waveguide core of the quartz fiber. The optical signal incident on the waveguide core of the quartz fiber passes through a connector (not shown) provided at the other end of the waveguide, and is subjected to 90 ° optical path conversion by an optical path conversion unit provided at the end of the waveguide. Then, the light is incident on a light receiving element (not shown). The optical signal of the laser is converted into an electrical signal in the light receiving element, a receiver IC (not shown) is driven, and incident on the input port of the other LSI, thereby transmitting / receiving to / from the other LSI. Can do.

次に、本モジュールの製造方法について説明する。ここでは、光発光素子上にポリマーの導波路が形成された例について説明するが、光受光素子においても同様のプロセスにより作製することが可能である。   Next, the manufacturing method of this module is demonstrated. Here, an example in which a polymer waveguide is formed on a light-emitting element will be described, but a light-receiving element can also be manufactured by a similar process.

第2の実施形態と同様の構成で、光発光素子およびドライバICを、屈曲性を有するインタポーザ基板上に位置あわせし搭載する。続いて、ポリマー導波路端に導波路作製時の支持基材を残し、その支持基材に他の導波路、他光素子との結合を可能にする加工を施しフィルム導波路を形成する場合の例について説明する。   In the same configuration as in the second embodiment, the light emitting element and the driver IC are positioned and mounted on an interposer substrate having flexibility. Subsequently, the support substrate at the time of waveguide preparation is left at the end of the polymer waveguide, and the support substrate is processed to enable coupling with other waveguides and other optical elements to form a film waveguide. An example will be described.

はじめに、平坦性がありかつUV透過可能な基材を準備し、その上にUV照射により基材との密着強度の低下する接着層を形成する。続いてその接着層の上にUV透過しない保護層を形成し、その保護層の上にポリマー導波路のクラッド層、コア層、クラッド層の3層の塗布、露光、キュアを繰り返し、光導波路を形成する。得られた光導波路層の逆側よりUV光を照射し、UV接着剤層をキュアすると接着剤層の硬化収縮が起こり、基材と導波路間の密着強度が低下する。密着強度が低下したところで硬質基材を取り外しポリマーフィルム導波路とする。   First, a substrate having flatness and UV transmission is prepared, and an adhesive layer on which adhesion strength with the substrate is reduced by UV irradiation is formed thereon. Subsequently, a protective layer that does not transmit UV is formed on the adhesive layer, and coating, exposure and curing of the clad layer, the core layer, and the clad layer of the polymer waveguide are repeated on the protective layer. Form. When UV light is irradiated from the opposite side of the obtained optical waveguide layer and the UV adhesive layer is cured, the adhesive layer is cured and contracted, and the adhesion strength between the substrate and the waveguide is lowered. When the adhesion strength is reduced, the hard substrate is removed to form a polymer film waveguide.

保護層は、導波路作製の露光時に照射するUV光により、接着層の密着強度が低下し、剥離してしまうことを防ぐ役割をしている。UV接着剤層にはUV光により接着剤層中に含まれる発泡剤が発泡し、ガスを発生させることにより密着を低下させる機構を有するものを使用してもよい。このような機構を有する接着剤層を用いることにより、UV照射することで局所的な支持基材の剥離が可能となり、また低応力で導波路を剥離することが可能となる。以上のような方法を取ることにより、ポリマー導波路剥離時に不具合なくポリマー導波路の支持体を取り外すことができる。また、UV透過しない基材上に導波路形成し、熱、あるいは溶剤によりポリマー導波路を剥離し、フィルム化する方法も考えられるが、局所的に硬質基材を残したい場合等には不向きである。   The protective layer serves to prevent the adhesion strength of the adhesive layer from being lowered and peeled off by the UV light irradiated during the waveguide fabrication exposure. As the UV adhesive layer, a layer having a mechanism for reducing adhesion by foaming a foaming agent contained in the adhesive layer by UV light and generating gas may be used. By using the adhesive layer having such a mechanism, the support substrate can be locally peeled by UV irradiation, and the waveguide can be peeled with low stress. By adopting the method as described above, the support for the polymer waveguide can be removed without any trouble at the time of peeling the polymer waveguide. In addition, a method of forming a waveguide on a substrate that does not transmit UV, peeling the polymer waveguide with heat or a solvent, and forming a film is also possible, but it is not suitable for cases where it is desired to leave a hard substrate locally. is there.

この接着層と導波路露光時の光が透過しない保護層は、両者の性質を持つものであればより望ましく、また上記保護層の例としてはポリイミド等、屈曲性、耐熱性を有し、電気配線を形成することのできる材料であることが望ましい。   The adhesive layer and the protective layer that does not transmit light at the time of waveguide exposure are more desirable as long as they have both properties. Examples of the protective layer include polyimide and the like, and have flexibility and heat resistance. It is desirable that the material can form the wiring.

硬質基材上に形成するポリマー導波路はポリイミド系、ベンゾシクロブテン系、エポキシ系、シリコン系、アクリル系等各種の材料があるが、他ボードとの送受信を行う際などに導波路端に形成するコネクタを抜挿する際の実装性、マザーボードに対して信号を送受信する方向の自由度を考慮し、曲率半径30mm以下の屈曲性を有するものであることが望ましい。   There are various materials such as polyimide-based, benzocyclobutene-based, epoxy-based, silicon-based, and acrylic-based polymer waveguides formed on a hard substrate, but they are formed at the end of the waveguide when transmitting / receiving to / from other boards. In consideration of the mountability when inserting / removing the connector to be inserted and the degree of freedom in the direction in which signals are transmitted / received to / from the motherboard, it is desirable to have flexibility with a curvature radius of 30 mm or less.

次に、得られた支持基材上に導波路形成したサンプルに対して、導波路形成面側にダイシングソーにより溝361を形成する。先端形状がV型のブレードを使用し、硬質基材364上に到達するように形成した。V溝形成後、ガラス面側より導波路パターンの両端を残し、切り溝を形成した。続いてガラス面側よりフィルム化したい部分のみにUV光を照射した。接着剤層に含まれる発泡剤より窒素が発生することによりガラスと接着剤層の界面に空気層ができ、ガラスを容易に剥離することができた。得られたフィルム導波路の端に形成されたV溝加工を用いてコネクタ勘合部分の突起に位置あわせし、石英ファイバーとの光結合をすることができる。   Next, a groove 361 is formed by a dicing saw on the waveguide forming surface side of the sample having the waveguide formed on the obtained support base material. Using a V-shaped blade, the tip shape was formed so as to reach the hard substrate 364. After forming the V-groove, both ends of the waveguide pattern were left from the glass surface side, and a kerf was formed. Subsequently, UV light was irradiated only on the part to be filmed from the glass surface side. When nitrogen was generated from the foaming agent contained in the adhesive layer, an air layer was formed at the interface between the glass and the adhesive layer, and the glass could be easily peeled off. Using the V-groove processing formed at the end of the obtained film waveguide, it can be aligned with the protrusion of the connector fitting portion and optically coupled with the quartz fiber.

上記に示す支持基材である透明基材の材質については、平坦性がありUV光が透過することが可能であれば、特にガラス等の無基材料に限定されるものではない。ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の有機フィルム材料でも同様にして加工することが可能であり、要求される耐熱条件、重量、光透過性等、用途に応じて使い分けることができる。   The material of the transparent substrate that is the support substrate described above is not particularly limited to a non-base material such as glass as long as it is flat and can transmit UV light. An organic film material such as polyimide, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate can be processed in the same manner, and can be properly used depending on the intended use, such as required heat resistance, weight, and light transmittance.

なお、上記と同様のフィルム化プロセスをポリマー導波路の両面で行うことで、導波路をはさむ構造で支持基材を残すこともできる。石英ファイバーとの結合を行う際には、支持基材層として線膨張係数が低いものを用いてはさむことで、熱サイクル印加時の光軸ずれを低減させることが可能である。多層の導波路を形成する場合等には光軸ずれの影響はよりシビアホールに現れるため、前記の方法を取ることが効果的である。   In addition, by performing the film forming process similar to the above on both sides of the polymer waveguide, the supporting base material can be left in a structure sandwiching the waveguide. When bonding with the quartz fiber, it is possible to reduce the optical axis shift at the time of thermal cycle application by sandwiching a support base material layer having a low linear expansion coefficient. In the case of forming a multi-layered waveguide, etc., the influence of the optical axis shift appears more severely, so it is effective to take the above method.

上記に示した導波路端の支持基材の加工については、上記に示すV溝加工のみに限定されるものではない。その他の形状の例として、ピンを用いて位置あわせ結合する方法や、導波路露光により形成した凹凸を用いて位置あわせすることも可能である。   The processing of the support substrate at the waveguide end described above is not limited to the V-groove processing described above. As examples of other shapes, it is also possible to align using a method of aligning and coupling using pins, or using unevenness formed by waveguide exposure.

また、支持基材はポリマー導波路の片側のみに形成される場合のみに限定されるものではなくポリマー導波路の両面に支持基材を残し光モジュール化することもできる。   Further, the support base material is not limited to the case where the support base material is formed only on one side of the polymer waveguide, and the support base material is left on both surfaces of the polymer waveguide to form an optical module.

以上のようにして得られた片端にコネクタが形成された屈曲性を有するポリマー導波路の他端部に、第2の実施形態に示す集光機能を有する光路変換部を形成した。得られた光導波路モジュールを屈曲性を有するインタポーザ基板と位置あわせし、接着剤で貼り付け、実施形態の光モジュールが完成する。   The optical path conversion part having the light condensing function shown in the second embodiment was formed at the other end of the flexible polymer waveguide having a connector formed at one end obtained as described above. The obtained optical waveguide module is aligned with a flexible interposer substrate and attached with an adhesive to complete the optical module of the embodiment.

(第5の実施形態)
本実施形態のモジュールは、光導波路先端が千鳥配置状に形成されている。図37に、第5の実施形態のモジュールの平面図を示す。同図(a)は、光素子搭載面から見た図で、同図(b)は光導波路面から見た図である。光素子搭載面には、各々1×12ch構成の光素子371a,371bと、それに対応し各々1×12ch構成の駆動用IC372a,372bが搭載されている。光素子が2個設けられる場合には、両方が光発光素子、両方が光受光素子、光発光素子と光受光素子が1個ずつの3通りの構成がある。光素子搭載面の反対面である光導波路面には、光配線部である光導波路373が、12列で2組の合計24本設けられている。光導波路373の先端は各列で互いに食い違い、千鳥配置になっている。光素子の配置をこのように千鳥配置することにより、光配線部のピッチを光素子のピッチの半分にすることができ、光配線部の密度が2倍になる。
(Fifth embodiment)
In the module of this embodiment, the optical waveguide tip is formed in a staggered arrangement. FIG. 37 shows a plan view of the module of the fifth embodiment. FIG. 5A is a view seen from the optical element mounting surface, and FIG. 9B is a view seen from the optical waveguide surface. On the optical element mounting surface, optical elements 371a and 371b each having a 1 × 12 ch configuration and corresponding driving ICs 372a and 372b each having a 1 × 12 ch configuration are mounted. In the case where two optical elements are provided, there are three configurations in which both are light emitting elements, both are light receiving elements, and one light emitting element and one light receiving element are provided. On the optical waveguide surface opposite to the optical element mounting surface, a total of 24 optical waveguides 373, which are optical wiring portions, are provided in two sets of 12 rows. The tips of the optical waveguides 373 are staggered in each row and are staggered. By arranging the optical elements in a staggered manner in this way, the pitch of the optical wiring portion can be reduced to half the pitch of the optical elements, and the density of the optical wiring portion is doubled.

ここでは、12chの光素子を12chのICで駆動する場合の構成を示したが、別の構成もとることができる。例えば、図38(a)に示すように、光素子381が1×12chで1個搭載され、6chのIC382a,382bが光素子の両側に搭載される場合もある。光素子のパッド384は、図38(a)のA部拡大図である図38(b1)、(b2)に示すように、いずれかのIC382a,382bに近接した位置に配置することができ、各光素子はパッド384が近いほうのICと配線基板を通じ電気接続される。また、図38(c)に示すように、2×6chの光素子383が1個搭載され、その両側にIC382a,382bが搭載される場合もある。この場合は、光素子のパッド384は、図38(c)のB部拡大図である図38(d)に示すように、電気配線距離が短くなるようにICと近い側に設けられ、光素子とIC間の電気配線が行われる。   Here, a configuration in the case where a 12ch optical element is driven by a 12ch IC is shown, but another configuration can be used. For example, as shown in FIG. 38A, one optical element 381 may be mounted in 1 × 12ch, and 6ch ICs 382a and 382b may be mounted on both sides of the optical element. As shown in FIGS. 38 (b1) and (b2), which are enlarged views of part A in FIG. 38 (a), the optical element pad 384 can be disposed at a position close to one of the ICs 382a and 382b. Each optical element is electrically connected to the IC with the pad 384 closer through the wiring board. Further, as shown in FIG. 38 (c), one 2 × 6ch optical element 383 may be mounted, and ICs 382a and 382b may be mounted on both sides thereof. In this case, the pad 384 of the optical element is provided on the side closer to the IC so as to shorten the electrical wiring distance as shown in FIG. Electrical wiring is performed between the element and the IC.

図39のようにモジュール391〜393の端にコネクタ394を設けて、モジュール間をつなぐことができる。ICの数に応じて光配線部395を分岐して、それぞれのモジュールを接続する。モジュール391はIC396が2つあるため、分岐395で分岐して、IC396をひとつずつ持つモジュール392,393と接続する。   As shown in FIG. 39, connectors 394 can be provided at the ends of the modules 391 to 393 to connect the modules. The optical wiring portion 395 is branched according to the number of ICs, and the respective modules are connected. Since the module 391 has two ICs 396, the module 391 branches at a branch 395 and is connected to modules 392 and 393 each having one IC 396.

本発明の一実施形態に係る配線基板の断面構成図である。It is a section lineblock diagram of a wiring board concerning one embodiment of the present invention. 配線基板の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of a wiring board. 配線基板の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of a wiring board. 配線基板の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of a wiring board. ミラー部の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of a mirror part. 配線基板の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of a wiring board. ビアホールの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of a via hole. 光配線部コアの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of an optical wiring part core. 光配線部コアの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of an optical wiring part core. 光ファイバーを複数本用いる場合の端部処理を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the edge part process in the case of using two or more optical fibers. 本発明の光導波路モジュールを光発光素子側に用いた場合の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure at the time of using the optical waveguide module of this invention for the light emitting element side. 光導波路モジュールを光発光素子側に用いた場合の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure at the time of using an optical waveguide module for the light emitting element side. 本発明の光導波路モジュールを光受光素子側に用いた場合の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure at the time of using the optical waveguide module of this invention for the light receiving element side. 本発明の光導波路モジュールを光受光素子側に用いた場合の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure at the time of using the optical waveguide module of this invention for the light receiving element side. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの他の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of an optical waveguide module. 光導波路モジュールの他の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of an optical waveguide module. 図26に示す光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module shown in FIG. 図26に示す光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module shown in FIG. 図26に示す光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module shown in FIG. 図26に示す光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module shown in FIG. 図26に示す光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module shown in FIG. 図26に示す光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module shown in FIG. 図26に示す光導波路モジュールの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the optical waveguide module shown in FIG. 光導波路モジュールの他の実施形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment of an optical waveguide module. 図35に示す光導波路モジュールのコネクタ側から見た側面図である。It is the side view seen from the connector side of the optical waveguide module shown in FIG. 光導波路モジュールの他の実施形態(第5の実施形態)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows other embodiment (5th Embodiment) of an optical waveguide module. 光素子とICの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between an optical element and IC. 複数のモジュールを接続する方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of connecting a some module.

符号の説明Explanation of symbols

3,23 LSI
4a,4b 金属配線
5a〜5d 光導波路コア
6 ドライバIC
10 配線基板
11 光発光素子
12 光路変換部
13 導波路
15,35 インタポーザ基板
26 レシーバIC
31 光受光素子
61 ビアホール
L 光電気配線基板
3,23 LSI
4a, 4b Metal wiring 5a-5d Optical waveguide core 6 Driver IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wiring board 11 Light-emitting element 12 Optical path conversion part 13 Waveguide 15, 35 Interposer board 26 Receiver IC
31 Photodetector 61 Via hole L Photoelectric wiring board

Claims (39)

表面実装型の光素子に電気信号および光信号を接続させる配線基板であって、
前記電気信号を接続させる電気配線部を備えた光電気配線基板と、
前記光電気配線基板の前記光素子が設けられる面の反対面に設けられ、前記光信号が伝えられる光配線部を備えた光配線基板と、
前記光配線部の端部に設けられた光路変換部と、
を有し、
前記光電気配線基板には、前記光素子が設けられる位置と前記光路変換部とを結ぶ、該光電気配線基板を貫通する光導波路が備えられ、
前記光路変換部は、前記光導波路と前記光配線部との間の光路変換をするように形成されている配線基板。
A wiring board for connecting an electrical signal and an optical signal to a surface-mount optical element,
An opto-electric wiring board provided with an electric wiring part for connecting the electric signal;
An optical wiring board provided with an optical wiring portion that is provided on a surface opposite to the surface on which the optical element of the photoelectric wiring board is provided, and that transmits the optical signal;
An optical path conversion unit provided at an end of the optical wiring unit;
Have
The opto-electric wiring board is provided with an optical waveguide that penetrates the opto-electric wiring board, connecting the position where the optical element is provided and the optical path conversion unit,
The wiring board is formed so that the optical path conversion unit performs optical path conversion between the optical waveguide and the optical wiring unit.
前記光導波路は前記光電気配線基板を貫通するビアホールを備えている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein the optical waveguide includes a via hole penetrating the photoelectric wiring board. 前記ビアホールの内壁に金属膜が形成されている、請求項2に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 2, wherein a metal film is formed on an inner wall of the via hole. 前記ビアホールに、前記光信号に対して透明であり、前記光配線部と略同一の屈折率を有する材料が充填されている、請求項2に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 2, wherein the via hole is filled with a material that is transparent to the optical signal and has substantially the same refractive index as the optical wiring portion. 前記ビアホールは、前記光電気配線基板の前記光素子が設けられる面から前記光配線基板が設けられた面に向かって断面積が拡大するように形成されている、請求項2から4のいずれか1項に記載の配線基板。   The said via hole is formed so that a cross-sectional area may expand toward the surface where the said optical circuit board is provided from the surface where the said optical element of the said photoelectric circuit board is provided. The wiring board according to item 1. 前記ビアホールは、前記光電気配線基板の前記光素子が設けられる面から前記光配線基板が設けられた面に向かって断面積が縮小するように形成されている、請求項2から4のいずれか1項に記載の配線基板。   5. The via hole according to claim 2, wherein the via hole is formed so that a cross-sectional area decreases from a surface on which the optical element is provided on the optoelectric wiring substrate to a surface on which the optical wiring substrate is provided. The wiring board according to item 1. 前記光電気配線基板または前記光配線基板の少なくともいずれかは、複数枚の基板を積層して形成されており、
前記ビアホールは前記複数枚の基板を貫通して形成されている、請求項2から6のいずれか1項に記載の配線基板。
At least one of the photoelectric wiring board or the optical wiring board is formed by laminating a plurality of substrates,
The wiring board according to claim 2, wherein the via hole is formed through the plurality of substrates.
前記光電気配線基板は前記光信号に対して透明である、請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein the optoelectric wiring board is transparent to the optical signal. 前記光導波路は、
前記光電気配線基板を貫通するビアホールと、
前記ビアホールに充填された、前記の透明な光電気配線基板よりも屈折率が高い透明な材料と、
を有している、請求項8に記載の配線基板。
The optical waveguide is
A via hole penetrating the optoelectric wiring board;
A transparent material filled in the via hole and having a refractive index higher than that of the transparent photoelectric wiring board;
The wiring board according to claim 8, comprising:
前記透明な配線基板は、前記光配線基板の前記光電気配線基板と接合している部分の屈折率が接合していない部分の屈折率よりも高くなっている、請求項8または9に記載の配線基板。   10. The transparent wiring substrate according to claim 8, wherein a refractive index of a portion of the optical wiring substrate that is bonded to the photoelectric wiring substrate is higher than a refractive index of a portion that is not bonded. Wiring board. 前記光路変換部は半球状、半楕円状、半円柱状、もしくは、半楕円柱状の形状を有し、前記光配線部の端部と一体化して形成されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring according to claim 1, wherein the optical path conversion unit has a hemispherical shape, a semi-elliptical shape, a semi-cylindrical shape, or a semi-elliptical column shape, and is formed integrally with an end of the optical wiring unit. substrate. 前記光路変換部は前記光信号が反射される部分に金属膜を有している、請求項11に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 11, wherein the optical path conversion unit has a metal film in a portion where the optical signal is reflected. 前記光路変換部は、前記光配線部と略同等の厚さに加工された半球状、半楕円状、半円柱状、もしくは、半楕円柱状のミラー面を有している、請求項11に記載の配線基板。   The said optical path conversion part has the mirror surface of the hemispherical shape, semi-elliptical shape, semi-cylindrical shape, or semi-elliptical column shape processed to the thickness substantially equivalent to the said optical wiring part. Wiring board. 前記光配線部の端部と前記光路変換部との間に、前記光信号に対して透明で、屈折率が前記光配線部と同程度の材料が充填されている、請求項13に記載の配線基板。   The material between the end of the optical wiring part and the optical path conversion part is filled with a material that is transparent to the optical signal and has a refractive index similar to that of the optical wiring part. Wiring board. 少なくとも3つの受光部または少なくとも3つの発光部を持つ前記光素子が実装されるようにされ、該受光部または発光部に対応する前記光路変換部のすべてが一直線上に並ばないように形成されている、請求項1に記載の配線基板。   The optical element having at least three light receiving portions or at least three light emitting portions is mounted, and is formed so that all of the optical path changing portions corresponding to the light receiving portions or the light emitting portions are not aligned on a straight line. The wiring board according to claim 1. 前記光路変換部は千鳥状に形成されている、請求項15に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 15, wherein the optical path conversion unit is formed in a staggered pattern. 前記光配線部は、前記光路変換部との接続部における配線幅が、その他の部分における配線幅よりも広く形成されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring substrate according to claim 1, wherein the optical wiring portion is formed so that a wiring width at a connection portion with the optical path changing portion is wider than a wiring width at other portions. 前記光配線部は、前記光路変換部との接続部における配線幅が、その他の部分における配線幅よりも狭く形成されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring substrate according to claim 1, wherein the optical wiring portion is formed such that a wiring width at a connection portion with the optical path changing portion is narrower than a wiring width at other portions. 前記光配線部はポリマー導波路で形成されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring substrate according to claim 1, wherein the optical wiring portion is formed of a polymer waveguide. 前記ポリマー導波路は、前記光信号を伝搬させるコア部と、その周囲を囲むクラッド部とから形成されており、該クラッド部の一部は、前記電気配線部の一部を構成している、請求項19に記載の配線基板。   The polymer waveguide is formed of a core part for propagating the optical signal and a clad part surrounding the core part, and a part of the clad part constitutes a part of the electric wiring part. The wiring board according to claim 19. 前記光導波路は、前記光電気配線基板および前記ポリマー導波路の前記クラッド部を貫通するビアホールを備え、
前記ビアホールには、前記ポリマー導波路の前記コア部と同じ材料が充填されている、請求項20に記載の配線基板。
The optical waveguide includes a via hole that penetrates the clad part of the photoelectric wiring substrate and the polymer waveguide,
The wiring board according to claim 20, wherein the via hole is filled with the same material as the core portion of the polymer waveguide.
前記光配線部は屈曲可能なフィルム状に形成されている、請求項19に記載の配線基板。   The wiring substrate according to claim 19, wherein the optical wiring portion is formed in a bendable film shape. 前記光配線部は光ファイバーで形成されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein the optical wiring portion is formed of an optical fiber. 前記光ファイバーは、該光ファイバーを形成する材料と同程度の屈折率からなるポリマー材料で囲まれており、該ポリマー材料の前記電気配線部との接合面は平坦に加工されている、請求項23に記載の配線基板。   The optical fiber is surrounded by a polymer material having a refractive index similar to that of a material forming the optical fiber, and a joint surface of the polymer material with the electric wiring portion is processed to be flat. The wiring board described. 前記光配線部は、屈曲可能なフィルム状に形成されている、請求項23に記載の配線基板。   The wiring substrate according to claim 23, wherein the optical wiring portion is formed in a bendable film shape. 前記光配線部の両端に前記光路変換部が各々形成されており、各端部に異なる前記光電気配線基板が接続されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein the optical path conversion sections are formed at both ends of the optical wiring section, and the different photoelectric wiring boards are connected to the end sections. 一つの前記光電気配線基板に複数個の前記光配線基板が接続されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein a plurality of the optical wiring boards are connected to one optoelectric wiring board. 前記光配線基板に前記電気配線部が形成されており、前記電気信号は該光配線基板を介して2つの前記光電気配線基板間を伝えられる、請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein the electrical wiring portion is formed on the optical wiring board, and the electrical signal is transmitted between the two optoelectric wiring boards via the optical wiring board. 前記光配線部の前記光路変換部が形成されていない側の端部に、前記光信号を外部に接続する光コネクタが形成されている、請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein an optical connector for connecting the optical signal to the outside is formed at an end portion of the optical wiring portion on the side where the optical path changing portion is not formed. 前記光配線部は屈曲可能なフィルム状に形成されており、前記光コネクタには、該配線部よりも剛性の大きい支持体が接続されている、請求項29に記載の配線基板。   30. The wiring board according to claim 29, wherein the optical wiring portion is formed in a bendable film shape, and a support having a rigidity higher than that of the wiring portion is connected to the optical connector. 前記コネクタの支持体、前記光配線部、もしくは前記光配線部を含む支持体に、前記光配線部のコア部と所定の位置関係をもった構造が形成されている、請求項30に記載の配線基板。   The structure having a predetermined positional relationship with the core portion of the optical wiring section is formed on the support body of the connector, the optical wiring section, or the support body including the optical wiring section. Wiring board. 請求項1に記載の配線基板と、
少なくとも3個以上の発光部または少なくとも3個以上の受光部を持つ、前記光電気配線基板上に実装された前記光素子と、
前記光電気配線基板上に実装された、前記光素子を動作させるICチップと、
を有する、モジュール。
The wiring board according to claim 1;
The optical element mounted on the optoelectric wiring board, having at least three or more light emitting portions or at least three or more light receiving portions;
An IC chip for operating the optical element mounted on the optoelectric wiring board;
Having a module.
前記ICチップは、前記光素子を挟んで両側に各々実装され、
前記光素子の発光部または受光部は一直線上に形成され、
前記光素子は、前記発光部または受光部毎に、前記ICチップと電気接続をとるための電極を有し、該電極は、該発光部または受光部毎に、該発光部または受光部が接続されている前記ICチップに隣接する位置に形成されている、請求項32に記載のモジュール。
The IC chips are respectively mounted on both sides of the optical element,
The light emitting part or the light receiving part of the optical element is formed on a straight line,
The optical element has an electrode for electrical connection with the IC chip for each light emitting unit or light receiving unit, and the electrode is connected to the light emitting unit or light receiving unit for each light emitting unit or light receiving unit. 33. The module according to claim 32, wherein the module is formed at a position adjacent to the IC chip being formed.
前記ICチップは、前記光素子を挟んで両側に各々実装され、
前記光素子の発光部または受光部は2本の直線のいずれかの上に形成され、各発光部または受光部は、該発光部または受光部が形成された直線に隣接する前記ICチップに電気接続されており、
前記光素子は、前記発光部または受光部毎に、前記ICチップと電気接続をとるための電極を有し、該電極は、該発光部または受光部が接続されている前記ICチップと隣接する位置に形成されている、請求項32に記載のモジュール。
The IC chips are respectively mounted on both sides of the optical element,
The light emitting part or light receiving part of the optical element is formed on one of two straight lines, and each light emitting part or light receiving part is electrically connected to the IC chip adjacent to the straight line on which the light emitting part or light receiving part is formed. Connected,
The optical element has an electrode for electrical connection with the IC chip for each of the light emitting part or the light receiving part, and the electrode is adjacent to the IC chip to which the light emitting part or the light receiving part is connected. The module of claim 32, wherein the module is formed in position.
複数の前記光素子が2列で実装され、前記ICチップは、前記複数の光素子を挟んで両側に各々実装されている、請求項32に記載のモジュール。   The module according to claim 32, wherein the plurality of optical elements are mounted in two rows, and the IC chip is mounted on both sides of the plurality of optical elements. 一方の列に光発光素子を備えた前記光素子が、他方の列に光受光素子を備えた前記光素子が各々実装されている、請求項35に記載のモジュール。   36. The module according to claim 35, wherein the optical element including the light emitting element in one column is mounted, and the optical element including the light receiving element in the other column is mounted. 前記発光部または受光部は、前記各直線または各列間で千鳥状に配置されている、請求項34から36のいずれか1項に記載のモジュール。   The module according to any one of claims 34 to 36, wherein the light emitting units or the light receiving units are arranged in a staggered manner between the straight lines or the columns. 千鳥に配置された2列の前記光素子と、
千鳥状に配置された前記光路変換部と、
1つの前記光配線基板と、
を有し、
前記2列の前記光素子は前記光路変換部の対応する各列と接続され、
前記光路変換部は前記1つの光配線基板と接続されている、
請求項37に記載のモジュール。
Two rows of optical elements arranged in a staggered manner;
The optical path converters arranged in a staggered pattern;
One optical wiring board;
Have
The optical elements of the two rows are connected to corresponding rows of the optical path changing unit,
The optical path changing unit is connected to the one optical wiring board,
38. The module of claim 37.
請求項32に記載の複数のモジュールと、
前記複数のモジュールを互いに接続する光コネクタと、
を有し、
前記光コネクタの一端には1個の接続部が、他端には少なくても2個以上に分岐した接続部が設けられ、
前記分岐の数は、前記1個の接続部が設けられた端部に接続する前記モジュールに実装された前記ICチップの数に等しい、モジュール集合体。
A plurality of modules according to claim 32;
An optical connector for connecting the plurality of modules to each other;
Have
One end of the optical connector is provided with one connecting portion, and the other end is provided with a connecting portion branched into at least two,
The number of the branches is a module assembly equal to the number of the IC chips mounted on the module connected to the end provided with the one connection portion.
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